JP7701708B2 - Ｎｄフィルタ及びｎｄフィルタの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ、及びＮＤフィルタの製造方法に関する。
可視域内で光の透過率の分布が平坦であるＮＤフィルタとして、特許第４６２３３４９号公報（特許文献１）に記載されたものが知られている。
このＮＤフィルタ（第１の実施の形態，［００１５］以下，図１）は、ハードコート層付き基板の上に光学多層体を有している。光学多層体において、基板側から１，３層目がＮｂ層とされ、２，４層目がＳｉＯ２層とされている。Ｎｂ層は、［００２３］に記載される通り、ＤＣスパッタリング法により形成される。
この第１の実施の形態に対し、ハードコート層に代えて密着層としてのＳｉ層を配置した実施例１では（［００４８］以下，図６）、４００ｎｍ（ナノメートル）以上７００ｎｍ以下の波長域において、透過率分布が平坦であり、反射率が１．９％程度となっている。
このＮＤフィルタ（第１の実施の形態，［００１５］以下，図１）は、ハードコート層付き基板の上に光学多層体を有している。光学多層体において、基板側から１，３層目がＮｂ層とされ、２，４層目がＳｉＯ２層とされている。Ｎｂ層は、［００２３］に記載される通り、ＤＣスパッタリング法により形成される。
この第１の実施の形態に対し、ハードコート層に代えて密着層としてのＳｉ層を配置した実施例１では（［００４８］以下，図６）、４００ｎｍ（ナノメートル）以上７００ｎｍ以下の波長域において、透過率分布が平坦であり、反射率が１．９％程度となっている。
又、同様なＮＤフィルタとして、特開２００４－２９５０１５号公報（特許文献２）に記載されたものが知られている。
このＮＤフィルタ（実施の形態，図１（Ｂ））は、透明基板上に第一の光学フィルムを備えている。第一の光学フィルムにおいて、基板側から１，５層目がＳｉＯ２層とされ、３層目がＡｌ２Ｏ３層とされ、２，４層目がＴｉ＋ＴｉＯｘ層とされている。この第一の光学フィルムの各層は、［００１６］以下に記載される通り、真空蒸着により形成される。特にＴｉ＋ＴｉＯｘ層は、真空蒸着により、Ｔｉに対する酸素の反応度合、即ちｘの値に係る制御が比較的に容易である。これに対し、仮に第一の光学フィルムをスパッタリングにより形成することを考えたとしても、スパッタリングではＴｉに対する酸素の反応性が高いため、ｘの値の制御が困難である。よって、Ｔｉ＋ＴｉＯｘ層を含む第一の光学フィルムの形成に、スパッタリングを用いることはできない。
又、［００１５］において、このＮＤフィルタの光吸収膜の金属材料の変更例として、Ｔｉに代えて、Ｃｒ，Ｎｂ，Ｎｉ，ＮｉＣｒ，ＮｉＦｅ及びこれらの混合物から選択された金属が挙げられている。しかし、変更例として、ＴｉとＮｂとの混合物は、挙げられておらず、当該混合物の層の構成及び形成といった具体例は全く示されていない。
このＮＤフィルタ（実施の形態，図１（Ｂ））は、透明基板上に第一の光学フィルムを備えている。第一の光学フィルムにおいて、基板側から１，５層目がＳｉＯ２層とされ、３層目がＡｌ２Ｏ３層とされ、２，４層目がＴｉ＋ＴｉＯｘ層とされている。この第一の光学フィルムの各層は、［００１６］以下に記載される通り、真空蒸着により形成される。特にＴｉ＋ＴｉＯｘ層は、真空蒸着により、Ｔｉに対する酸素の反応度合、即ちｘの値に係る制御が比較的に容易である。これに対し、仮に第一の光学フィルムをスパッタリングにより形成することを考えたとしても、スパッタリングではＴｉに対する酸素の反応性が高いため、ｘの値の制御が困難である。よって、Ｔｉ＋ＴｉＯｘ層を含む第一の光学フィルムの形成に、スパッタリングを用いることはできない。
又、［００１５］において、このＮＤフィルタの光吸収膜の金属材料の変更例として、Ｔｉに代えて、Ｃｒ，Ｎｂ，Ｎｉ，ＮｉＣｒ，ＮｉＦｅ及びこれらの混合物から選択された金属が挙げられている。しかし、変更例として、ＴｉとＮｂとの混合物は、挙げられておらず、当該混合物の層の構成及び形成といった具体例は全く示されていない。
更に、同様なＮＤフィルタとして、特許第４９８１４５６号公報（特許文献３）に記載されたものが知られている。
このＮＤフィルタ（ＮｂＯｘの実施例，［００４５］，図１３）の膜は、全１１層であり、基板側から数えて奇数層目がＳｉＯ２層とされ、偶数層目がＮｂＯｘ層とされている。ＮｂＯｘ層は、上述のＴｉＯｘの場合と同様に、スパッタリングではなく、蒸着で形成される。このＮＤフィルタの４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域での透過率は平坦であり、反射率分布は最大４～５％となっている。
このＮＤフィルタ（ＮｂＯｘの実施例，［００４５］，図１３）の膜は、全１１層であり、基板側から数えて奇数層目がＳｉＯ２層とされ、偶数層目がＮｂＯｘ層とされている。ＮｂＯｘ層は、上述のＴｉＯｘの場合と同様に、スパッタリングではなく、蒸着で形成される。このＮＤフィルタの４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下の波長域での透過率は平坦であり、反射率分布は最大４～５％となっている。
上述の各ＮＤフィルタでは、可視域の光に対する反射率に低減の余地があり、特に特許文献１に係る１．９％程度を下回る反射率の確保、即ちより優れた反射防止性能の確保が求められている。
又、上述の各ＮＤフィルタにおいて、層の材質を維持したまま、現実的なコストの範囲内で、可視域の透過率分布の平坦性と反射率の低減とを両立することは、困難である。
又、上述の各ＮＤフィルタにおいて、層の材質を維持したまま、現実的なコストの範囲内で、可視域の透過率分布の平坦性と反射率の低減とを両立することは、困難である。
そこで、本発明の主な目的は、可視域等の特定波長域における透過率分布の平坦性と反射防止性能とがより高い水準で両立したＮＤフィルタ，ＮＤフィルタの製造方法を提供することである。
又、本発明の他の主な目的は、製造コストの低いＮＤフィルタ，ＮＤフィルタの製造方法を提供することである。
又、本発明の他の主な目的は、製造コストの低いＮＤフィルタ，ＮＤフィルタの製造方法を提供することである。
請求項１に記載の発明は、ＮＤフィルタにおいて、基板と、前記基板の１以上の面である成膜面の側に配置される光学膜と、を備えており、前記光学膜は、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、３層含んでおり、各前記光吸収層の物理膜厚は、何れも３．２ｎｍ以上７．６ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、ＮＤフィルタにおいて、基板と、前記基板の１以上の面である成膜面の側に配置される光学膜と、を備えており、前記光学膜は、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、４層含んでおり、各前記光吸収層の物理膜厚は、何れも３．９ｎｍ以上３９．５ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、上記発明において、前記光学膜は、誘電体から成る誘電体層を含んでいることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、上記発明において、前記光吸収層におけるＴｉとＮｂとの元素数比は、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５の範囲内とされていることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、ＮＤフィルタにおいて、基板と、前記基板の１以上の面である成膜面の側に配置される光学膜と、を備えており、前記光学膜は、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、４層含んでおり、各前記光吸収層の物理膜厚は、何れも３．９ｎｍ以上３９．５ｎｍ以下であることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、上記発明において、前記光学膜は、誘電体から成る誘電体層を含んでいることを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、上記発明において、前記光吸収層におけるＴｉとＮｂとの元素数比は、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５の範囲内とされていることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、ＮＤフィルタの製造方法において、基板を置いた成膜室内でＴｉとＮｂとを同時にスパッタすることで、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、前記基板に、３層、各物理膜厚が何れも３．２ｎｍ以上７．６ｎｍ以下である状態で形成することを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、ＮＤフィルタの製造方法において、基板を置いた成膜室内でＴｉとＮｂとを同時にスパッタすることで、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、前記基板に、４層、各物理膜厚が何れも３．９ｎｍ以上３９．５ｎｍ以下である状態で形成することを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、上記発明において、前記光吸収層におけるＴｉとＮｂとの元素数比が、Ｔｉのターゲットにおける成膜室内での露出面の面積と、Ｎｂのターゲットにおける成膜室内での露出面の面積との比率によって制御されることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、上記発明において、ＴｉのターゲットとＮｂのターゲットとが結合されたＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットをターゲットとして、前記光吸収層が形成されることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、ＮＤフィルタの製造方法において、基板を置いた成膜室内でＴｉとＮｂとを同時にスパッタすることで、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、前記基板に、４層、各物理膜厚が何れも３．９ｎｍ以上３９．５ｎｍ以下である状態で形成することを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、上記発明において、前記光吸収層におけるＴｉとＮｂとの元素数比が、Ｔｉのターゲットにおける成膜室内での露出面の面積と、Ｎｂのターゲットにおける成膜室内での露出面の面積との比率によって制御されることを特徴とするものである。
請求項８に記載の発明は、上記発明において、ＴｉのターゲットとＮｂのターゲットとが結合されたＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットをターゲットとして、前記光吸収層が形成されることを特徴とするものである。
本発明の主な効果は、可視域等の特定波長域における透過率分布の平坦性と反射防止性能とがより高い水準で両立したＮＤフィルタ，ＮＤフィルタの製造方法が提供されることである。
又、本発明の他の主な効果は、製造コストの低いＮＤフィルタ，ＮＤフィルタの製造方法が提供されることである。
又、本発明の他の主な効果は、製造コストの低いＮＤフィルタ，ＮＤフィルタの製造方法が提供されることである。
以下、本発明に係る実施の形態の例が、適宜図面を用いて説明される。
尚、本発明は、以下の例に限定されない。
尚、本発明は、以下の例に限定されない。
≪ＮＤフィルタの構成等≫
本発明に係るＮＤフィルタは、特定波長域内の光に係る透過率の分布が平坦であるフィルタであり、当該光をほぼ均一に透過するものである。例えば、当該波長域内で透過率［％］の最大値と最小値の差が好ましくは１５ポイント以内であり、より好ましくは１０ポイント以内であり、更に好ましくは５ポイント以内である。
特定波長域として、例えば可視域あるいは可視域内の波長域が挙げられる。可視域あるいは可視域内の波長域は、例えば何れも４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であり、その下限は、３８０ｎｍ、３９０ｎｍ、４１０ｎｍあるいは４２０ｎｍ等とされても良いし、その上限は、７６０ｎｍ、あるいは７８０ｎｍ、８００ｎｍ等とされても良い。可視域と可視域内の波長域とが一致していなくても良い。
又、特定波長域は、可視域に代えて、あるいは可視域と共に、紫外域あるいは赤外域に属するものとされても良いし、これらの組合せに属するものとされても良い。
以下では、均一に透過する対象としての特定波長域が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であるものとして説明がなされる。尚、この説明により、特定波長域が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下に限定されるものではない。
本発明に係るＮＤフィルタは、特定波長域内の光に係る透過率の分布が平坦であるフィルタであり、当該光をほぼ均一に透過するものである。例えば、当該波長域内で透過率［％］の最大値と最小値の差が好ましくは１５ポイント以内であり、より好ましくは１０ポイント以内であり、更に好ましくは５ポイント以内である。
特定波長域として、例えば可視域あるいは可視域内の波長域が挙げられる。可視域あるいは可視域内の波長域は、例えば何れも４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であり、その下限は、３８０ｎｍ、３９０ｎｍ、４１０ｎｍあるいは４２０ｎｍ等とされても良いし、その上限は、７６０ｎｍ、あるいは７８０ｎｍ、８００ｎｍ等とされても良い。可視域と可視域内の波長域とが一致していなくても良い。
又、特定波長域は、可視域に代えて、あるいは可視域と共に、紫外域あるいは赤外域に属するものとされても良いし、これらの組合せに属するものとされても良い。
以下では、均一に透過する対象としての特定波長域が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下であるものとして説明がなされる。尚、この説明により、特定波長域が４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下に限定されるものではない。
図１に例示されるように、本発明に係るＮＤフィルタ１は、基板２と、光学膜４とを有する。
光学膜４は、基板２の成膜面に対し形成される。成膜面は、基板２の片面である。尚、成膜面は、基板２の両面であっても良い。光学膜４が基板２の両面に形成される場合、各面の光学膜４の構成は、互いに同一でも異なっていても良いところ、好ましくは、当該構成は互いに同一とされる。又、一方の面に本発明に係る光学膜４が形成され、他方の面に本発明に属さない光学多層膜あるいは光学単層膜が形成されても良い。
光学膜４は、基板２の成膜面に対し形成される。成膜面は、基板２の片面である。尚、成膜面は、基板２の両面であっても良い。光学膜４が基板２の両面に形成される場合、各面の光学膜４の構成は、互いに同一でも異なっていても良いところ、好ましくは、当該構成は互いに同一とされる。又、一方の面に本発明に係る光学膜４が形成され、他方の面に本発明に属さない光学多層膜あるいは光学単層膜が形成されても良い。
基板２は、透明（半透明を適宜含む）であれば、ポリカーボネイト等の樹脂、あるいはガラスを始めとしていかなる材質であっても良いところ、好ましくはアルカリ元素を含んだガラスであり、より好ましくは強化ガラスであり、例えば化学強化ガラスである。
強化ガラス製の基板２は、表面に圧縮応力層が形成されているので、表面にクラックが生じたとしても、圧縮応力によりクラックの成長が抑制され、通常の（強化処理されていない）ガラス製の基板２よりも衝撃に強い。
又、基板２は、好ましくは巻き取り不能であり、ロール化不能であるものが好ましい。塑性変形を生じない限り巻き取れない程度に柔軟でない基板であれば、光学膜４等がより一層安定して形成され、ＮＤフィルタ１がより一層頑丈になる。
強化ガラス製の基板２は、表面に圧縮応力層が形成されているので、表面にクラックが生じたとしても、圧縮応力によりクラックの成長が抑制され、通常の（強化処理されていない）ガラス製の基板２よりも衝撃に強い。
又、基板２は、好ましくは巻き取り不能であり、ロール化不能であるものが好ましい。塑性変形を生じない限り巻き取れない程度に柔軟でない基板であれば、光学膜４等がより一層安定して形成され、ＮＤフィルタ１がより一層頑丈になる。
光学膜４は、１あるいは複数の層を含む膜であり、特定波長域の光（特定光）を吸収する光吸収層１０を１以上備えていて、特定光の均一な透過（ＮＤ）を実現する機能を具備する。
光学膜４は、複数の層を含む場合、光学多層膜となる。
尚、光学膜４より基板側及び空気側の少なくとも一方において、ハードコート膜、防汚膜、反射防止膜、及び導電膜の少なくとも何れか等といった他の１以上の膜が付与されても良い。又、これらハードコート膜、導電性膜等は、光学膜４に含まれるものとして扱われても良い。
光学膜４は、複数の層を含む場合、光学多層膜となる。
尚、光学膜４より基板側及び空気側の少なくとも一方において、ハードコート膜、防汚膜、反射防止膜、及び導電膜の少なくとも何れか等といった他の１以上の膜が付与されても良い。又、これらハードコート膜、導電性膜等は、光学膜４に含まれるものとして扱われても良い。
光吸収層１０は、それぞれ金属であるＴｉ（チタン）とＮｂ（ニオブ）との混合物製である。即ち、光学膜４は、ＴｉとＮｂとの混合物（Ｔｉ＋Ｎｂ）から成る層である光吸収層１０を含んでいる。
光吸収層１０におけるＴｉとＮｂとの比率は、どのようなものであっても良いところ、好ましくは元素数比でＴｉ：Ｎｂ＝１５：８５（Ｔｉの元素数比率１５％以上）から７５：１５（同７５％以下）である。
光吸収層１０は、蒸着あるいはスパッタリング等により形成され、好ましくはスパッタリングにより形成される。
尚、光学膜４において、Ｔｉ＋Ｎｂ以外の光吸収層が１以上含まれていても良い。
光吸収層１０におけるＴｉとＮｂとの比率は、どのようなものであっても良いところ、好ましくは元素数比でＴｉ：Ｎｂ＝１５：８５（Ｔｉの元素数比率１５％以上）から７５：１５（同７５％以下）である。
光吸収層１０は、蒸着あるいはスパッタリング等により形成され、好ましくはスパッタリングにより形成される。
尚、光学膜４において、Ｔｉ＋Ｎｂ以外の光吸収層が１以上含まれていても良い。
可視光の均一な透過のための吸収については、吸収［％］が簡易的に「１００－（透過率［％］＋反射率［％］）」で表されることから、可視域における分光透過率分布及び分光反射率分布の少なくとも一方が平坦であることによって把握することができ、反射率が小さい場合には分光透過率分布が平坦であることによって把握することができる。吸収の平坦性については、吸収の最大値と最小値の差で評価され、分光透過率分布の平坦性については、透過率の最大値と最小値の差で評価され、いずれも差が小さいほど平坦性が高い。高い平坦性は、均一な減光をもたらすものとしてニーズが存在する。
又、例えばＮＤフィルタ１付きのカメラの撮像素子で利用する光は、ＮＤフィルタ１の透過光であるところ、ＮＤフィルタ１における反射光は、撮像素子及び光学系におけるノイズの原因となるから、ＮＤフィルタ１の反射率をなるべく低減する要請がある。
尚、ＮＤフィルタ１全体として所望の透過率を実現するため、光吸収層１０による可視光の吸収は、光学膜４の他の層若しくは他の膜又は基板２における吸収、透過率、反射率の分布に応じた分布とされて良い。
又、例えばＮＤフィルタ１付きのカメラの撮像素子で利用する光は、ＮＤフィルタ１の透過光であるところ、ＮＤフィルタ１における反射光は、撮像素子及び光学系におけるノイズの原因となるから、ＮＤフィルタ１の反射率をなるべく低減する要請がある。
尚、ＮＤフィルタ１全体として所望の透過率を実現するため、光吸収層１０による可視光の吸収は、光学膜４の他の層若しくは他の膜又は基板２における吸収、透過率、反射率の分布に応じた分布とされて良い。
図２は、Ｔｉ単体から成る層であるＴｉ層、及びＮｂ単体から成る層であるＮｂ層における、光学定数のうちの屈折率の分布（約３００ｎｍ以上９００ｎｍ以下の波長域内）がそれぞれ示されたグラフである。
図３は、Ｔｉ層及びＮｂ層における、光学定数のうちの消衰係数の分布（同波長域内）がそれぞれ示されたグラフである。
Ｔｉ＋Ｎｂから成るＴｉ＋Ｎｂ層では、元素数比でＴｉ：Ｎｂ＝５０：５０の場合、屈折率の分布が、Ｔｉ層の分布とＮｂ層の分布を平均化したものとなり、消衰係数の分布も同様になる。そして、元素数比でＴｉがＮｂに勝った分、屈折率及び消衰係数の各分布は、Ｔｉ：Ｎｂ＝５０：５０の場合からＴｉ層の分布に寄った分布となり、元素数比でＴｉがＮｂに劣った分、屈折率及び消衰係数の各分布は、Ｔｉ：Ｎｂ＝５０：５０の場合からＮｂ層の分布に寄った分布となる。
Ｔｉ層では、特定波長域における光学定数の傾向により、透過率が、特定波長域の短波長側で、長波長側より上昇する。
Ｎｂ層では、特定波長域における光学定数の傾向により、透過率が、特定波長域の短波長側で、長波長側より減少する。
Ｔｉ＋Ｎｂ層では、Ｔｉ層、Ｎｂ層の透過率の増減傾向が、互いに反対の傾向を持つＴｉ及びＮｂの混合により緩和され、透過率分布が平坦に近づくこととなる。本発明の光吸収層１０は、かようなＴｉ＋Ｎｂの性質を利用している。
図３は、Ｔｉ層及びＮｂ層における、光学定数のうちの消衰係数の分布（同波長域内）がそれぞれ示されたグラフである。
Ｔｉ＋Ｎｂから成るＴｉ＋Ｎｂ層では、元素数比でＴｉ：Ｎｂ＝５０：５０の場合、屈折率の分布が、Ｔｉ層の分布とＮｂ層の分布を平均化したものとなり、消衰係数の分布も同様になる。そして、元素数比でＴｉがＮｂに勝った分、屈折率及び消衰係数の各分布は、Ｔｉ：Ｎｂ＝５０：５０の場合からＴｉ層の分布に寄った分布となり、元素数比でＴｉがＮｂに劣った分、屈折率及び消衰係数の各分布は、Ｔｉ：Ｎｂ＝５０：５０の場合からＮｂ層の分布に寄った分布となる。
Ｔｉ層では、特定波長域における光学定数の傾向により、透過率が、特定波長域の短波長側で、長波長側より上昇する。
Ｎｂ層では、特定波長域における光学定数の傾向により、透過率が、特定波長域の短波長側で、長波長側より減少する。
Ｔｉ＋Ｎｂ層では、Ｔｉ層、Ｎｂ層の透過率の増減傾向が、互いに反対の傾向を持つＴｉ及びＮｂの混合により緩和され、透過率分布が平坦に近づくこととなる。本発明の光吸収層１０は、かようなＴｉ＋Ｎｂの性質を利用している。
更に、光学膜４は、低屈折率材料製の低屈折率層１２を１以上有していても良い。かような低屈折率材料としては、酸化シリコン（特にＳｉＯ２）が例示される。又、低屈折率材料として、他の誘電体材料、あるいは金属材料若しくは金属酸化物材料が用いられても良い。好ましくは、低屈折率層１２は、誘電体製の誘電体層である。
光学膜４（光学多層膜）における低屈折率層１２及び光吸収層１０は、好ましくは交互に配置される。かような光学膜４における層の数は、特に限定されない。光吸収層１０は、殆どの誘電体材料より屈折率が高いことから、主に高屈折率層として取り扱える。光学膜４における最も基板側の層（基板に最も近い層）を１層目とした場合、１層目が低屈折率層１２とされても良いし光吸収層１０とされても良いところ、好ましくは奇数層目が低屈折率層１２であり、偶数層目が光吸収層１０である。１層目が低屈折率層１２であれば、２層目の光吸収層１０が基板２側の面に直接成膜されず、基板２側の面は低屈折率層１２と接触することとなり、光学膜４の密着性がより良好になる。
光学膜４（光学多層膜）における低屈折率層１２及び光吸収層１０は、好ましくは交互に配置される。かような光学膜４における層の数は、特に限定されない。光吸収層１０は、殆どの誘電体材料より屈折率が高いことから、主に高屈折率層として取り扱える。光学膜４における最も基板側の層（基板に最も近い層）を１層目とした場合、１層目が低屈折率層１２とされても良いし光吸収層１０とされても良いところ、好ましくは奇数層目が低屈折率層１２であり、偶数層目が光吸収層１０である。１層目が低屈折率層１２であれば、２層目の光吸収層１０が基板２側の面に直接成膜されず、基板２側の面は低屈折率層１２と接触することとなり、光学膜４の密着性がより良好になる。
又、光学膜４は、光吸収層１０以外の高屈折率層を１以上有していても良い。高屈折率層は、高屈折率材料から形成されている。かような高屈折率材料としては、例えば誘電体材料、あるいは金属材料若しくは金属酸化物材料が挙げられ、より具体的な例として、酸化ジルコニウム（特にＺｒＯ２）、酸化チタン（特にＴｉＯ２）、酸化タンタル（特にＴａ２Ｏ５）、酸化ニオブ（特にＮｂ２Ｏ５）、窒化ケイ素（特にＳｉＮｘ，Ｓｉ３Ｎ４）、酸化ハフニウム（特にＨｆＯ２）の少なくとも何れかが挙げられる。光学膜４の作製の容易性（製造装置の簡略化）の観点から、高屈折率材料と光吸収層１０の材料とに共通する部分が存在すること（例えばＮｂ２Ｏ５とＮｂ）は、好ましい。同様に、低屈折率材料と高屈折材料とに共通する部分が存在すること（例えばＳｉＯ２とＳｉＮｘ）は、好ましい。
尚、光学膜４において、複数種類の高屈折率層が含まれていても良く、低屈折率層においても同様である。
尚、光学膜４において、複数種類の高屈折率層が含まれていても良く、低屈折率層においても同様である。
かような光学膜４が配置された基板２を含むＮＤフィルタ１は、好適にはカメラ用とされる。
カメラ用ＮＤフィルタは、カメラのレンズの前等に後付けされるものであっても良いし、カメラの光学系に組み込まれた（カメラに内蔵された）ものであっても良い。
又、カメラ用ＮＤフィルタは、車載カメラ用であっても良いし、警備カメラ用であっても良いし、医療機器付属のカメラ用であっても良い。
カメラ用ＮＤフィルタは、カメラのレンズの前等に後付けされるものであっても良いし、カメラの光学系に組み込まれた（カメラに内蔵された）ものであっても良い。
又、カメラ用ＮＤフィルタは、車載カメラ用であっても良いし、警備カメラ用であっても良いし、医療機器付属のカメラ用であっても良い。
このように、本発明のＮＤフィルタ１は、基板２と、基板２の１以上の面である成膜面の側に配置される（基板２の成膜面に対し直接配置されても良いし中間膜を介して間接的に配置されても良い）光学膜４と、を備えており、光学膜４は、ＴｉとＮｂとの混合物（Ｔｉ＋Ｎｂ）から成る光吸収層１０を含んでいる。よって、Ｔｉ及びＮｂの各光学特性が平均化されたＴｉ＋Ｎｂにより光吸収層１０が形成され、透過率分布の平坦性と反射防止性能とが高い水準で両立したＮＤフィルタ１が提供される。
又、光学膜４は、誘電体から成る誘電体層としての低屈折率層１２を含んでいる。よって、ＮＤフィルタ１は、光吸収層１０と低屈折率層１２との交互膜となり、透過率分布の平坦性と反射防止性能とが更に高い水準で両立したものとなる。
又、光学膜４は、誘電体から成る誘電体層としての低屈折率層１２を含んでいる。よって、ＮＤフィルタ１は、光吸収層１０と低屈折率層１２との交互膜となり、透過率分布の平坦性と反射防止性能とが更に高い水準で両立したものとなる。
≪ＮＤフィルタの製造装置等≫
次いで、上述のＮＤフィルタ１を製造する装置の実施形態が、説明される。
尚、本発明に係るＮＤフィルタ１の製造装置は、以下の形態に限定されない。
次いで、上述のＮＤフィルタ１を製造する装置の実施形態が、説明される。
尚、本発明に係るＮＤフィルタ１の製造装置は、以下の形態に限定されない。
図４は、当該形態に係る製造装置１０１の模式的な上面図である。
製造装置１０１は、ドラム型スパッタ成膜装置（カルーセル型スパッタリング装置）であり、１以上の基板２の片面に光学膜４を成膜するものである。
製造装置１０１は、成膜室としての真空室１０２と、その中央部において自身の軸周りで回転可能に配置された円筒状のドラム１０４と、を備えている。ドラム１０４の外周円筒面には、成膜対象としての基板２が、成膜面を外側に向けた状態で保持されている。
製造装置１０１は、ドラム型スパッタ成膜装置（カルーセル型スパッタリング装置）であり、１以上の基板２の片面に光学膜４を成膜するものである。
製造装置１０１は、成膜室としての真空室１０２と、その中央部において自身の軸周りで回転可能に配置された円筒状のドラム１０４と、を備えている。ドラム１０４の外周円筒面には、成膜対象としての基板２が、成膜面を外側に向けた状態で保持されている。
真空室１０２の一面には、第１スパッタ源１１０が配置されている。
第１スパッタ源１１０は、第１ターゲットＴ１をセットするスパッタカソード１１２と、一対の防着板１１４と、スパッタガスが適宜流量調整のうえで導入されるスパッタガス導入口１１６と、を備えている。
スパッタカソード１１２は、外部直流電源（図示略）と接続されている。
防着板１１４は、第１ターゲットＴ１とこれに対向するドラム１０４の部分との間を、他の真空室１０２の内部部分から区切るように配置されている。
スパッタガス導入口１１６は、防着板１１４によって区切られた空間へ向けてスパッタガスを流す。
第１スパッタ源１１０は、第１ターゲットＴ１をセットするスパッタカソード１１２と、一対の防着板１１４と、スパッタガスが適宜流量調整のうえで導入されるスパッタガス導入口１１６と、を備えている。
スパッタカソード１１２は、外部直流電源（図示略）と接続されている。
防着板１１４は、第１ターゲットＴ１とこれに対向するドラム１０４の部分との間を、他の真空室１０２の内部部分から区切るように配置されている。
スパッタガス導入口１１６は、防着板１１４によって区切られた空間へ向けてスパッタガスを流す。
真空室１０２の別の一面には、第２スパッタ源１２０が配置されている。
第２スパッタ源１２０は、第１スパッタ源１１０と同様に、第２ターゲットＴ２をセットするスパッタカソード１２２と、一対の防着板１２４と、スパッタガス導入口１２６と、を備えている。
第２スパッタ源１２０は、第１スパッタ源１１０と同様に、第２ターゲットＴ２をセットするスパッタカソード１２２と、一対の防着板１２４と、スパッタガス導入口１２６と、を備えている。
更に、真空室１０２の他の一面には、ラジカル源１３０が配置されている。
ラジカル源１３０は、ガスをバルブ１３２により流量調整のうえで導入可能なラジカルガス導入口１３４と、加速電圧用電源（図示略）により電圧が印加されることでプラズマを発生可能なガン１３６と、を有する。
ラジカルガス導入口１３４から真空室１０２の内部に導入されたガスは、ガン１３６が発生したプラズマによりラジカル化し、基板２に向かってビーム状に照射される。
ラジカル源１３０は、ガスをバルブ１３２により流量調整のうえで導入可能なラジカルガス導入口１３４と、加速電圧用電源（図示略）により電圧が印加されることでプラズマを発生可能なガン１３６と、を有する。
ラジカルガス導入口１３４から真空室１０２の内部に導入されたガスは、ガン１３６が発生したプラズマによりラジカル化し、基板２に向かってビーム状に照射される。
加えて、ラジカル源１３０の両脇には、排気部１４０が設けられている。各排気部１４０では、真空室１０２内の排気が行われる。
尚、第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０、ラジカル源１３０及び各排気部１４０の少なくとも何れかの配置、及び設置数は、上述のものに限定されない。
尚、第１スパッタ源１１０、第２スパッタ源１２０、ラジカル源１３０及び各排気部１４０の少なくとも何れかの配置、及び設置数は、上述のものに限定されない。
製造装置１０１の動作例（ＮＤフィルタ１の製造方法の例）について、光吸収層１０がＴｉ＋Ｎｂ層であり、更にＳｉＯ２層の低屈折率層１２が基板２から数えて奇数層目に設けられる場合が、主に図５に基づいて説明される。
まず、基板２がドラム１０４にセットされると共に、第１ターゲットＴ１としてＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ又はＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂ等がセットされ、第２ターゲットＴ２としてＳｉがセットされる（ステップＳ１）。
図６（Ａ）は、Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａに係るドラム１０４に対向する面の模式図である。Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａは、Ｔｉから成るＴｉのターゲットとしてのＴｉ部１５０ａと、Ｎｂから成るＮｂのターゲットとしてのＮｂ部１５２ａと、を有する。Ｔｉ部１５０ａ及びＮｂ部１５２ａは、何れもブロック状であり、ドラム１０４の円筒面に対する仮想的な接線の方向（接線方向）に並んだ状態で結合されている。Ｔｉ部１５０ａ及びＮｂ部１５２ａの上下方向の大きさ（高さ）は、同じである。そして、Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａでは、Ｔｉ部１５０ａの接線方向の大きさ（幅）は、Ｎｂ部１５２ａの幅と同じとされており、Ｔｉ部１５０ａの幅：Ｎｂ部１５２ａの幅＝５０：５０となっている。これに、Ｔｉ部１５０ａの高さ及びＮｂ部１５２ａの高さが等しいことを加味すると、Ｔｉ部１５０ａのドラム１０４対向面の面積：Ｎｂ部１５２ａのドラム１０４対向面の面積＝５０：５０となる。Ｔｉ部１５０ａのドラム１０４対向面（ドラム１０４側の面）は、Ｔｉのターゲットにおける真空室１０２での露出面であり、Ｎｂ部１５２ａのドラム１０４対向面（ドラム１０４側の面）は、Ｎｂのターゲットにおける真空室１０２での露出面である。
図６（Ｂ）は、Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂに係るドラム１０４に対向する面の模式図である。Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂは、Ｔｉから成るＴｉ部１５０ｂと、Ｎｂから成るＮｂ部１５２ｂと、を有する。Ｔｉ部１５０ｂは、幅を除き、Ｔｉ部１５０ａと同様に成り、Ｎｂ部１５２ｂは、幅を除き、Ｎｂ部１５２ａと同様に成る。Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂでは、Ｔｉ部１５０ｂの幅：Ｎｂ部１５２ｂの幅＝７０：３０となっており、Ｔｉ部１５０ｂのドラム１０４対向面の面積：Ｎｂ部１５２ｂのドラム１０４対向面の面積＝７０：３０となる。Ｔｉ部１５０ｂのドラム１０４対向面（ドラム１０４側の面）は、Ｔｉのターゲットにおける真空室１０２での露出面であり、Ｎｂ部１５２ｂのドラム１０４対向面（ドラム１０４側の面）は、Ｎｂのターゲットにおける真空室１０２での露出面である。
尚、Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ，ＴＴｂにおける各形状及び各高さの少なくとも一方が、互いに異なっていても良い。Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ，ＴＴｂ（５０：５０，７０：３０）以外の面積比に係るものが用いられても良い。
まず、基板２がドラム１０４にセットされると共に、第１ターゲットＴ１としてＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ又はＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂ等がセットされ、第２ターゲットＴ２としてＳｉがセットされる（ステップＳ１）。
図６（Ａ）は、Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａに係るドラム１０４に対向する面の模式図である。Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａは、Ｔｉから成るＴｉのターゲットとしてのＴｉ部１５０ａと、Ｎｂから成るＮｂのターゲットとしてのＮｂ部１５２ａと、を有する。Ｔｉ部１５０ａ及びＮｂ部１５２ａは、何れもブロック状であり、ドラム１０４の円筒面に対する仮想的な接線の方向（接線方向）に並んだ状態で結合されている。Ｔｉ部１５０ａ及びＮｂ部１５２ａの上下方向の大きさ（高さ）は、同じである。そして、Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａでは、Ｔｉ部１５０ａの接線方向の大きさ（幅）は、Ｎｂ部１５２ａの幅と同じとされており、Ｔｉ部１５０ａの幅：Ｎｂ部１５２ａの幅＝５０：５０となっている。これに、Ｔｉ部１５０ａの高さ及びＮｂ部１５２ａの高さが等しいことを加味すると、Ｔｉ部１５０ａのドラム１０４対向面の面積：Ｎｂ部１５２ａのドラム１０４対向面の面積＝５０：５０となる。Ｔｉ部１５０ａのドラム１０４対向面（ドラム１０４側の面）は、Ｔｉのターゲットにおける真空室１０２での露出面であり、Ｎｂ部１５２ａのドラム１０４対向面（ドラム１０４側の面）は、Ｎｂのターゲットにおける真空室１０２での露出面である。
図６（Ｂ）は、Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂに係るドラム１０４に対向する面の模式図である。Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂは、Ｔｉから成るＴｉ部１５０ｂと、Ｎｂから成るＮｂ部１５２ｂと、を有する。Ｔｉ部１５０ｂは、幅を除き、Ｔｉ部１５０ａと同様に成り、Ｎｂ部１５２ｂは、幅を除き、Ｎｂ部１５２ａと同様に成る。Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂでは、Ｔｉ部１５０ｂの幅：Ｎｂ部１５２ｂの幅＝７０：３０となっており、Ｔｉ部１５０ｂのドラム１０４対向面の面積：Ｎｂ部１５２ｂのドラム１０４対向面の面積＝７０：３０となる。Ｔｉ部１５０ｂのドラム１０４対向面（ドラム１０４側の面）は、Ｔｉのターゲットにおける真空室１０２での露出面であり、Ｎｂ部１５２ｂのドラム１０４対向面（ドラム１０４側の面）は、Ｎｂのターゲットにおける真空室１０２での露出面である。
尚、Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ，ＴＴｂにおける各形状及び各高さの少なくとも一方が、互いに異なっていても良い。Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ，ＴＴｂ（５０：５０，７０：３０）以外の面積比に係るものが用いられても良い。
次に、真空室１０２の内部が排気される（ステップＳ２）。
続いて、ドラム１０４が回転され、ドラム１０４に保持された基板２が、第１スパッタ源１１０，第２スパッタ源１２０，ラジカル源１３０の各内側を順次繰り返し高速で通過するようにされる（ステップＳ３）。
次いで、基板２のクリーニングが行われる（ステップＳ４）。即ち、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口３４から酸素（Ｏ２）ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素が生成され、移動している基板２に対して所定時間照射される。かようなラジカル酸素の照射により、基板２表面に有機物等が付着していたとしても、有機物等はラジカル酸素及びプラズマで発生する紫外線によって分解剥離され、基板２の表面がクリーニングされる。かようなクリーニングにより、後に形成する膜の密着性が向上する。
続いて、ドラム１０４が回転され、ドラム１０４に保持された基板２が、第１スパッタ源１１０，第２スパッタ源１２０，ラジカル源１３０の各内側を順次繰り返し高速で通過するようにされる（ステップＳ３）。
次いで、基板２のクリーニングが行われる（ステップＳ４）。即ち、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口３４から酸素（Ｏ２）ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素が生成され、移動している基板２に対して所定時間照射される。かようなラジカル酸素の照射により、基板２表面に有機物等が付着していたとしても、有機物等はラジカル酸素及びプラズマで発生する紫外線によって分解剥離され、基板２の表面がクリーニングされる。かようなクリーニングにより、後に形成する膜の密着性が向上する。
続いて、光学膜４が形成される（ステップＳ５）。動作例の光学膜４において、基板２に接する１層目はＳｉＯ２層であるため、まずＳｉＯ２層が、主に第２スパッタ源１２０及びラジカル源１３０によるＳｉの堆積と酸化との繰り返しによって形成される。
即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第２スパッタ源１２０のスパッタガス導入口１１６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１１２に直流電圧が印加されることで、第２ターゲットＴ２表面のＳｉが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積する。
同時に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４からＯ２ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素が生成され、Ｓｉの堆積した移動中の基板２に対して照射されて、Ｓｉの酸化がなされる。
ＳｉＯ２層の膜厚は、スパッタカソード１１２への投入電力が一定であり、単位時間当たりの成膜される物理膜厚である成膜レートが一定である場合には、スパッタリングの時間の長短により制御される。よって、所望の膜厚に相当する時間が経過した時点で、スパッタカソード１１２への電圧印加が停止されて、１層目のＳｉＯ２層の成膜が完了する。
即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第２スパッタ源１２０のスパッタガス導入口１１６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１１２に直流電圧が印加されることで、第２ターゲットＴ２表面のＳｉが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積する。
同時に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４からＯ２ガスが導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が印加されて、ラジカル酸素が生成され、Ｓｉの堆積した移動中の基板２に対して照射されて、Ｓｉの酸化がなされる。
ＳｉＯ２層の膜厚は、スパッタカソード１１２への投入電力が一定であり、単位時間当たりの成膜される物理膜厚である成膜レートが一定である場合には、スパッタリングの時間の長短により制御される。よって、所望の膜厚に相当する時間が経過した時点で、スパッタカソード１１２への電圧印加が停止されて、１層目のＳｉＯ２層の成膜が完了する。
次いで、光吸収層１０であるＴｉ＋Ｎｂ層が、主に第１スパッタ源１１０によるＴｉ及びＮｂの堆積によって形成される（光吸収層形成ステップ，スパッタリングによるＴｉ＋Ｎｂ層の形成）。
即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第１スパッタ源１１０のスパッタガス導入口１２６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１２２に直流電圧が印加されることで、第１ターゲットＴ１表面のＴｉ及びＮｂが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積する。ここでは、ラジカル源１３０は、不動作とされる。尚、ドラム１０４の回転は、１層目の形成後であって２層目の形成前等において、一時的に変速されたり一旦停止されたりしても良い。
Ａｒによるスパッタは、第１ターゲットＴ１のドラム１０４対向面に、微小でない時間では均等に作用する。よって、第１ターゲットＴ１としてＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａが用いられた場合、Ｔｉ部１５０ａ及びＮｂ部１５２ａの各ドラム１０４対向面の面積比に応じてＴｉ及びＮｂが出て基板２の成膜面に堆積し、即ち光吸収層１０として元素数比でＴｉ：Ｎｂ＝５０：５０となるＴｉ＋Ｎｂ層が形成される。又、第１ターゲットＴ１としてＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂが用いられた場合、同様に光吸収層１０として元素数比でＴｉ：Ｎｂ＝７０：３０となるＴｉ＋Ｎｂ層が形成される。
Ｔｉ＋Ｎｂ層の膜厚は、ＳｉＯ２層と同様に時間により制御可能であり、所望の膜厚に相当する時間が経過した時点でスパッタカソード１１２への電圧印加が停止されて、２層目のＴｉ＋Ｎｂ層の成膜が完了する。
即ち、ドラム１０４の回転が維持された状態で、第１スパッタ源１１０のスパッタガス導入口１２６から希ガス（ここではＡｒガス）が導入され、スパッタカソード１２２に直流電圧が印加されることで、第１ターゲットＴ１表面のＴｉ及びＮｂが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積する。ここでは、ラジカル源１３０は、不動作とされる。尚、ドラム１０４の回転は、１層目の形成後であって２層目の形成前等において、一時的に変速されたり一旦停止されたりしても良い。
Ａｒによるスパッタは、第１ターゲットＴ１のドラム１０４対向面に、微小でない時間では均等に作用する。よって、第１ターゲットＴ１としてＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａが用いられた場合、Ｔｉ部１５０ａ及びＮｂ部１５２ａの各ドラム１０４対向面の面積比に応じてＴｉ及びＮｂが出て基板２の成膜面に堆積し、即ち光吸収層１０として元素数比でＴｉ：Ｎｂ＝５０：５０となるＴｉ＋Ｎｂ層が形成される。又、第１ターゲットＴ１としてＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴｂが用いられた場合、同様に光吸収層１０として元素数比でＴｉ：Ｎｂ＝７０：３０となるＴｉ＋Ｎｂ層が形成される。
Ｔｉ＋Ｎｂ層の膜厚は、ＳｉＯ２層と同様に時間により制御可能であり、所望の膜厚に相当する時間が経過した時点でスパッタカソード１１２への電圧印加が停止されて、２層目のＴｉ＋Ｎｂ層の成膜が完了する。
そして、同様にＳｉＯ２層の成膜とＴｉ＋Ｎｂ層の成膜が適宜繰り返されることにより、光学膜４の形成がなされる。ＳｉＯ２層及びＴｉ＋Ｎｂ層は、基板２の成膜面の全体に行き渡る。
光学膜４の形成が完了すれば、ドラム１０４が止められ、適宜冷却が行われた後、光学膜４付き基板２、即ちＮＤフィルタ１が取り出される（ステップＳ６）。
尚、光学膜４の上（外側）に、製造装置１０１あるいは別の装置によって更に防汚膜等が付与されても良い。
光学膜４の形成が完了すれば、ドラム１０４が止められ、適宜冷却が行われた後、光学膜４付き基板２、即ちＮＤフィルタ１が取り出される（ステップＳ６）。
尚、光学膜４の上（外側）に、製造装置１０１あるいは別の装置によって更に防汚膜等が付与されても良い。
このように、本発明のＮＤフィルタ１の製造方法は、基板２を置いた真空室１０２内でＴｉとＮｂとを同時にスパッタすることで、ＴｉとＮｂとの混合物（Ｔｉ＋Ｎｂ）から成る光吸収層１０を基板２に形成するものである。よって、蒸着が困難であるＴｉ＋Ｎｂが容易に安定して製造され、特定波長域における透過率分布の平坦性と反射防止性能とがより高い水準で両立したＮＤフィルタが、製造コストの低い状態で製造される。
又、本発明のＮＤフィルタ１の製造方法において、光吸収層１０におけるＴｉとＮｂとの元素数比が、Ｔｉ部１５０ａ，１５０ｂ等における真空室１０２内での露出面の面積と、Ｎｂ部１５２ａ，１５２ｂ等における真空室１０２内での露出面の面積との比率によって制御される。よって、面積比の調整により、容易に所望の元素比率に係るＴｉ＋Ｎｂが得られ、容易にＮＤフィルタ１の光学特性の微調整が行える。
更に、本発明のＮＤフィルタ１の製造方法において、Ｔｉ部１５０ａ，１５０ｂ等とＮｂ部１５２ａ，１５２ｂ等とが結合されたＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ，ＴＴｂ等をターゲットとして、光吸収層１０が形成される。よって、通常のスパッタリング装置にＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ，ＴＴｂ等をセットするだけでＴｉ＋Ｎｂ層が形成されることとなり、特定波長域における透過率分布の平坦性と反射防止性能とがより高い水準で両立したＮＤフィルタが、より一層製造コストの低い状態で製造される。
又、本発明のＮＤフィルタ１の製造方法において、光吸収層１０におけるＴｉとＮｂとの元素数比が、Ｔｉ部１５０ａ，１５０ｂ等における真空室１０２内での露出面の面積と、Ｎｂ部１５２ａ，１５２ｂ等における真空室１０２内での露出面の面積との比率によって制御される。よって、面積比の調整により、容易に所望の元素比率に係るＴｉ＋Ｎｂが得られ、容易にＮＤフィルタ１の光学特性の微調整が行える。
更に、本発明のＮＤフィルタ１の製造方法において、Ｔｉ部１５０ａ，１５０ｂ等とＮｂ部１５２ａ，１５２ｂ等とが結合されたＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ，ＴＴｂ等をターゲットとして、光吸収層１０が形成される。よって、通常のスパッタリング装置にＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａ，ＴＴｂ等をセットするだけでＴｉ＋Ｎｂ層が形成されることとなり、特定波長域における透過率分布の平坦性と反射防止性能とがより高い水準で両立したＮＤフィルタが、より一層製造コストの低い状態で製造される。
次いで、本発明の好適な実施例、及び本発明に属さない比較例が、前段（実施例１～４，比較例１～２）及び後段（実施例５～８，比較例３～４）に分けて説明される。
尚、本発明は、以下の実施例に限定されない。又、本発明の捉え方により、下記の実施例が実質的には比較例となったり、下記の比較例が実質的には実施例となったりすることがある。
尚、本発明は、以下の実施例に限定されない。又、本発明の捉え方により、下記の実施例が実質的には比較例となったり、下記の比較例が実質的には実施例となったりすることがある。
［実施例１～４及び比較例１～２］
≪実施例１～４の構成等≫
実施例１のＮＤフィルタ１は、上述の製造装置１０１により、フラットで透明な白板ガラス製の基板２（コーニング社製Ｂ２７０）の片面に、光学膜４のみが成膜されることで形成された。この基板２の光学定数（屈折率及び消衰係数）が、図７に示される。又、光学膜４は、次の［表１］に示されるように、基板２に最も近い１層目がＳｉＯ２層（低屈折率層１２）とされた状態で、ＳｉＯ２層がＴｉ＋Ｎｂ層（光吸収層１０）と交互に積層された全７層の構成を有する。
実施例１の光学膜４における各層の膜厚は、特定波長域（４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）において透過率が２５％前後となり、且つ特定波長域において表面反射率の最大値が１％以下となり、且つ特定波長域において界面反射率の最大値が１％以下となるように設計された。ここで、表面反射率は、光学膜４の空気接触面（最外層の外面）に対し、空気側（外側）から垂直入射（入射角０°）する光の反射率であり、界面反射率は、基板２と光学膜４（の１層目）との界面に対し、基板２側から垂直入射する光の反射率である。これらの設計要素における優先度は、最大表面反射率１％以下及び最大界面反射率１％以下の要素を優位とし、透過率２５％における平坦性の確保を、当該要素より劣後するようにした。
≪実施例１～４の構成等≫
実施例１のＮＤフィルタ１は、上述の製造装置１０１により、フラットで透明な白板ガラス製の基板２（コーニング社製Ｂ２７０）の片面に、光学膜４のみが成膜されることで形成された。この基板２の光学定数（屈折率及び消衰係数）が、図７に示される。又、光学膜４は、次の［表１］に示されるように、基板２に最も近い１層目がＳｉＯ２層（低屈折率層１２）とされた状態で、ＳｉＯ２層がＴｉ＋Ｎｂ層（光吸収層１０）と交互に積層された全７層の構成を有する。
実施例１の光学膜４における各層の膜厚は、特定波長域（４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）において透過率が２５％前後となり、且つ特定波長域において表面反射率の最大値が１％以下となり、且つ特定波長域において界面反射率の最大値が１％以下となるように設計された。ここで、表面反射率は、光学膜４の空気接触面（最外層の外面）に対し、空気側（外側）から垂直入射（入射角０°）する光の反射率であり、界面反射率は、基板２と光学膜４（の１層目）との界面に対し、基板２側から垂直入射する光の反射率である。これらの設計要素における優先度は、最大表面反射率１％以下及び最大界面反射率１％以下の要素を優位とし、透過率２５％における平坦性の確保を、当該要素より劣後するようにした。
より詳しくは、実施例１における光学膜４の成膜において、真空室１０２の内部は、成膜開始時点で２×１０－４Ｐａ（パスカル）とされた。
又、ドラム１０４の回転数は、１００ｒｐｍ（回毎分）とされた。
更に、基板２のクリーニングでは、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４から酸素（Ｏ２）ガスが５００ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｂｉｃ Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ；毎分５００ミリリットル）の流量で導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が投入電力３ｋＷ（キロワット）で印加されて、ラジカル酸素が生成され、移動している基板２に対して３０秒間照射された。
製造装置１０１は、室温環境下に置かれ、真空室１０２、ドラム１０４及び基板２に対する加熱はなされず、ラジカル源１３０等の動作による発熱を加味しても、全工程中における基板２の最大温度は１５０℃であった。
ＳｉＯ２層の形成時、第２スパッタ源１２０のスパッタガス導入口１２６からＡｒガスが３００ｓｃｃｍで導入され、スパッタカソード１２２に８ｋＷの投入電力による直流電圧が印加されることで、第２ターゲットＴ２（純度９９．９％以上）の表面のＳｉが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積した。同時に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４からＯ２ガスが１５０ｓｃｃｍ導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が投入電力３ｋＷで印加されて、ラジカル酸素が生成され、Ｓｉの堆積した移動中の基板２に対して照射されて、Ｓｉの酸化がなされた。
そして、Ｔｉ＋Ｎｂ層の形成時、第１スパッタ源１１０のスパッタガス導入口１１６からＡｒガスが３００ｃｃｍで導入され、スパッタカソード１１２に６ｋＷの投入電力による直流電圧が印加されることで、第１ターゲットＴ１（Ｔｉ及びＮｂの各純度９９．９％以上）の表面のＴｉ及びＮｂが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に混合状態で堆積した。ここでは、ラジカル源１３０は、不動作とした。実施例１では、第１ターゲットＴ１として、上述のＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａが用いられ、各Ｔｉ＋Ｎｂ層において、Ｔｉ及びＮｂが、元素数比（以下同様）でＴｉ：Ｎｂ＝５０：５０となるようにされた。
尚、ドラム１０４の回転は、一時的に変速されたり一旦停止されたりしても良い。
又、ドラム１０４の回転数は、１００ｒｐｍ（回毎分）とされた。
更に、基板２のクリーニングでは、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４から酸素（Ｏ２）ガスが５００ｓｃｃｍ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｃｕｂｉｃ Ｃｅｎｔｉｍｅｔｅｒ ｐｅｒ Ｍｉｎｕｔｅ；毎分５００ミリリットル）の流量で導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が投入電力３ｋＷ（キロワット）で印加されて、ラジカル酸素が生成され、移動している基板２に対して３０秒間照射された。
製造装置１０１は、室温環境下に置かれ、真空室１０２、ドラム１０４及び基板２に対する加熱はなされず、ラジカル源１３０等の動作による発熱を加味しても、全工程中における基板２の最大温度は１５０℃であった。
ＳｉＯ２層の形成時、第２スパッタ源１２０のスパッタガス導入口１２６からＡｒガスが３００ｓｃｃｍで導入され、スパッタカソード１２２に８ｋＷの投入電力による直流電圧が印加されることで、第２ターゲットＴ２（純度９９．９％以上）の表面のＳｉが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に堆積した。同時に、ラジカル源１３０のラジカルガス導入口１３４からＯ２ガスが１５０ｓｃｃｍ導入された状態で、ガン１３６に高周波電圧が投入電力３ｋＷで印加されて、ラジカル酸素が生成され、Ｓｉの堆積した移動中の基板２に対して照射されて、Ｓｉの酸化がなされた。
そして、Ｔｉ＋Ｎｂ層の形成時、第１スパッタ源１１０のスパッタガス導入口１１６からＡｒガスが３００ｃｃｍで導入され、スパッタカソード１１２に６ｋＷの投入電力による直流電圧が印加されることで、第１ターゲットＴ１（Ｔｉ及びＮｂの各純度９９．９％以上）の表面のＴｉ及びＮｂが、Ａｒによるスパッタにより、基板２の表面上に混合状態で堆積した。ここでは、ラジカル源１３０は、不動作とした。実施例１では、第１ターゲットＴ１として、上述のＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットＴＴａが用いられ、各Ｔｉ＋Ｎｂ層において、Ｔｉ及びＮｂが、元素数比（以下同様）でＴｉ：Ｎｂ＝５０：５０となるようにされた。
尚、ドラム１０４の回転は、一時的に変速されたり一旦停止されたりしても良い。
実施例２のＮＤフィルタ１は、次の［表２］に示されるように、第１ターゲットＴ１におけるＴｉ部及びＮｂ部の面積比、及びＴｉ＋Ｎｂ層の元素数比を除き、実施例１と同様に形成された。実施例２のＴｉ＋Ｎｂ層は、Ｔｉ：Ｎｂ＝８０：２０である。
実施例３のＮＤフィルタ１は、次の［表３］に示されるように、第１ターゲットＴ１におけるＴｉ部及びＮｂ部の面積比、及びＴｉ＋Ｎｂ層の元素数比を除き、実施例１と同様に形成された。実施例３のＴｉ＋Ｎｂ層は、Ｔｉ：Ｎｂ＝２０：８０である。
実施例４のＮＤフィルタ１は、次の［表４］に示されるように、第１ターゲットＴ１におけるＴｉ部及びＮｂ部の面積比、及びＴｉ＋Ｎｂ層の元素数比を除き、実施例１と同様に形成された。実施例４のＴｉ＋Ｎｂ層は、Ｔｉ：Ｎｂ＝７０：３０である。
実施例３のＮＤフィルタ１は、次の［表３］に示されるように、第１ターゲットＴ１におけるＴｉ部及びＮｂ部の面積比、及びＴｉ＋Ｎｂ層の元素数比を除き、実施例１と同様に形成された。実施例３のＴｉ＋Ｎｂ層は、Ｔｉ：Ｎｂ＝２０：８０である。
実施例４のＮＤフィルタ１は、次の［表４］に示されるように、第１ターゲットＴ１におけるＴｉ部及びＮｂ部の面積比、及びＴｉ＋Ｎｂ層の元素数比を除き、実施例１と同様に形成された。実施例４のＴｉ＋Ｎｂ層は、Ｔｉ：Ｎｂ＝７０：３０である。
≪比較例１～２の構成等≫
比較例１のＮＤフィルタは、各光吸収層がＴｉ層とされたことを除き、実施例１と同様に形成された。比較例１の光学膜の構成は、次の［表５］に示される。
比較例２のＮＤフィルタは、各光吸収層がＮｂ層とされたことを除き、実施例１と同様に形成された。比較例２の光学膜の構成は、次の［表６］に示される。
比較例１のＮＤフィルタは、各光吸収層がＴｉ層とされたことを除き、実施例１と同様に形成された。比較例１の光学膜の構成は、次の［表５］に示される。
比較例２のＮＤフィルタは、各光吸収層がＮｂ層とされたことを除き、実施例１と同様に形成された。比較例２の光学膜の構成は、次の［表６］に示される。
≪透過率及び反射率等≫
図８～図１３は、順に、実施例１～４，比較例１～２における、特定波長域及びその隣接域（３８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下）での透過率並びに表面反射率及び界面反射率が示されるグラフである。
これらの図によれば、実施例１～４，比較例１～２では、何れも、反射率の低減を優先した結果、表面反射率及び界面反射率が特定波長域全域において１％以下となっている。
図８～図１３は、順に、実施例１～４，比較例１～２における、特定波長域及びその隣接域（３８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下）での透過率並びに表面反射率及び界面反射率が示されるグラフである。
これらの図によれば、実施例１～４，比較例１～２では、何れも、反射率の低減を優先した結果、表面反射率及び界面反射率が特定波長域全域において１％以下となっている。
更に、比較例１（Ｔｉ：Ｎｂ＝１００：０）では、特定波長域（４００ｎｍ以上７００ｎｍ以下）において、透過率の平坦性が比較的に劣る。比較例１における、透過率の平坦性に関係する、特定波長域での透過率の最大値は２７．０８２％であり、最小値は２４．０４０％であり、当該最大値と最小値との差（透過率の幅ΔＴ）は３．０４２となっている。ΔＴが小さい程、特定波長域での透過率分布の平坦性が強く（良好に）なる。
又、比較例２（Ｔｉ：Ｎｂ＝０：１００）では、特定波長域での透過率の最大値は２６．１７１％であり、最小値は２４．１３７％であり、ΔＴ＝２．０３５であって、比較例１と同様に、透過率の平坦性が比較的に劣る。
又、比較例２（Ｔｉ：Ｎｂ＝０：１００）では、特定波長域での透過率の最大値は２６．１７１％であり、最小値は２４．１３７％であり、ΔＴ＝２．０３５であって、比較例１と同様に、透過率の平坦性が比較的に劣る。
これらに対し、実施例１（Ｔｉ：Ｎｂ＝５０：５０）では、特定波長域での透過率の最大値は２５．３９５％であり、最小値は２４．８３０％であり、ΔＴ＝０．５６４であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
又、実施例２（Ｔｉ：Ｎｂ＝８０：２０）では、特定波長域での透過率の最大値は２６．１５９％であり、最小値は２４．４１０％であり、ΔＴ＝１．７４９であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
更に、実施例３（Ｔｉ：Ｎｂ＝２０：８０）では、特定波長域での透過率の最大値は２５．６７７％であり、最小値は２４．６６９％であり、ΔＴ＝０．９９２であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
又更に、実施例４（Ｔｉ：Ｎｂ＝７０：３０）では、特定波長域での透過率の最大値は２５．４８８％であり、最小値は２４．８３４％であり、ΔＴ＝０．６５４であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
又、実施例２（Ｔｉ：Ｎｂ＝８０：２０）では、特定波長域での透過率の最大値は２６．１５９％であり、最小値は２４．４１０％であり、ΔＴ＝１．７４９であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
更に、実施例３（Ｔｉ：Ｎｂ＝２０：８０）では、特定波長域での透過率の最大値は２５．６７７％であり、最小値は２４．６６９％であり、ΔＴ＝０．９９２であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
又更に、実施例４（Ｔｉ：Ｎｂ＝７０：３０）では、特定波長域での透過率の最大値は２５．４８８％であり、最小値は２４．８３４％であり、ΔＴ＝０．６５４であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
図１４は、Ｔｉ＋Ｎｂ層におけるＴｉの元素比率（Ｔｉ比率，％）を横軸とし、ΔＴを縦軸とした平面に、実施例１～４及び比較例１～２についてプロットしたグラフである。図１４では、各プロットをつなぐ曲線、即ち各プロットから得られるＴｉ比率を独立変数とする関数ΔＴも示されている。
特定波長域の光が２５％の透過率を基準として透過される（ＮＤ４）実施例１～４及び比較例１～２に係る図１４において、次に述べる理由から、Ｔｉ比率は１５％以上７５％以下であり、換言すれば、Ｔｉ＋Ｎｂ層において、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５であることが好ましい。即ち、ＮＤ４では、透過率２５％、即ち光学濃度ＯＤ≒０．６０２が基準とされているところ、透過率の幅ΔＴがＯＤにおいて基準の±１．８％以内に収まって十分な平坦性が得られるＴｉ比率の範囲は、概ね１５％以上７５％以下である。この点更に詳述すると、基準のＯＤに対して１．８％下回るＯＤは、０．６０２×（１－０．０１８）＝０．５９１２であり、透過率に換算すると２５．６３３％である。他方、基準のＯＤに対して１．８％上回るＯＤは、０．６０２×（１＋０．０１８）＝０．６１２８であり、透過率に換算すると２４．３８９％である。よって、ＯＤが基準の±１．８％以内に収まる場合の透過率の幅ΔＴは、２５．６３３－２４．３８９＝１．２４４である。図１４において、ΔＴ＝１．２４４となる部分に、水平な両矢印が記載されている。そして、図１４において、その両矢印で示されるＴｉ比率の範囲でΔＴが１．２４４以下となり、その範囲の最小値はおよそ１５％であり（左側の点線の矢印）、その範囲の最大値はおよそ７５％である（右側の点線の矢印）。
従って、実施例１～４等のＮＤフィルタ１において、光吸収層１０におけるＴｉとＮｂとの元素数比が、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５の範囲内とされると、特定波長域での反射率が１％以下といった高い水準とされながら、ΔＴが基準の光学濃度ＯＤ（約０．６）に照らし十分に小さくされて、特定波長域での透過率の優れた平坦性が確保される。
特定波長域の光が２５％の透過率を基準として透過される（ＮＤ４）実施例１～４及び比較例１～２に係る図１４において、次に述べる理由から、Ｔｉ比率は１５％以上７５％以下であり、換言すれば、Ｔｉ＋Ｎｂ層において、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５であることが好ましい。即ち、ＮＤ４では、透過率２５％、即ち光学濃度ＯＤ≒０．６０２が基準とされているところ、透過率の幅ΔＴがＯＤにおいて基準の±１．８％以内に収まって十分な平坦性が得られるＴｉ比率の範囲は、概ね１５％以上７５％以下である。この点更に詳述すると、基準のＯＤに対して１．８％下回るＯＤは、０．６０２×（１－０．０１８）＝０．５９１２であり、透過率に換算すると２５．６３３％である。他方、基準のＯＤに対して１．８％上回るＯＤは、０．６０２×（１＋０．０１８）＝０．６１２８であり、透過率に換算すると２４．３８９％である。よって、ＯＤが基準の±１．８％以内に収まる場合の透過率の幅ΔＴは、２５．６３３－２４．３８９＝１．２４４である。図１４において、ΔＴ＝１．２４４となる部分に、水平な両矢印が記載されている。そして、図１４において、その両矢印で示されるＴｉ比率の範囲でΔＴが１．２４４以下となり、その範囲の最小値はおよそ１５％であり（左側の点線の矢印）、その範囲の最大値はおよそ７５％である（右側の点線の矢印）。
従って、実施例１～４等のＮＤフィルタ１において、光吸収層１０におけるＴｉとＮｂとの元素数比が、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５の範囲内とされると、特定波長域での反射率が１％以下といった高い水準とされながら、ΔＴが基準の光学濃度ＯＤ（約０．６）に照らし十分に小さくされて、特定波長域での透過率の優れた平坦性が確保される。
［実施例５～８及び比較例３～４］
≪実施例５～８の構成等≫
実施例５～８は、光学膜４が全９層とされ、特定波長域での透過率が１％前後とされたことを除き、順に実施例１～４と同様に形成された。但し、実施例５～８における光吸収層１０のＴｉ比率は、順に８０％，４０％，２０％，７０％とされている。
実施例５～８の構成は、順に次の［表７］～［表１０］に示される。
≪実施例５～８の構成等≫
実施例５～８は、光学膜４が全９層とされ、特定波長域での透過率が１％前後とされたことを除き、順に実施例１～４と同様に形成された。但し、実施例５～８における光吸収層１０のＴｉ比率は、順に８０％，４０％，２０％，７０％とされている。
実施例５～８の構成は、順に次の［表７］～［表１０］に示される。
≪比較例３～４の構成等≫
比較例３～４は、光学膜が全９層とされ、特定波長域での透過率が１％前後とされたことを除き、順に比較例１～２と同様に形成された。
比較例３～４の構成は、順に次の［表１１］～［表１２］に示される。
比較例３～４は、光学膜が全９層とされ、特定波長域での透過率が１％前後とされたことを除き、順に比較例１～２と同様に形成された。
比較例３～４の構成は、順に次の［表１１］～［表１２］に示される。
≪透過率及び反射率等≫
図１５～図２０は、順に、実施例５～８，比較例３～４における、特定波長域及びその隣接域（３８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下）での透過率並びに表面反射率及び界面反射率が示されるグラフである。
これらの図によれば、実施例５～８，比較例３～４では、何れも、反射率の低減を優先した結果、表面反射率及び界面反射率が特定波長域全域において１％以下となっている。
図１５～図２０は、順に、実施例５～８，比較例３～４における、特定波長域及びその隣接域（３８０ｎｍ以上７５０ｎｍ以下）での透過率並びに表面反射率及び界面反射率が示されるグラフである。
これらの図によれば、実施例５～８，比較例３～４では、何れも、反射率の低減を優先した結果、表面反射率及び界面反射率が特定波長域全域において１％以下となっている。
更に、比較例３（Ｔｉ：Ｎｂ＝１００：０）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１４７％であり、最小値は０．９４６％であり、ΔＴ＝０．２０１であって、透過率の平坦性が比較的に劣る。
又、比較例４（Ｔｉ：Ｎｂ＝０：１００）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１３１％であり、最小値は０．９４７％であり、ΔＴ＝０．１８５であって、比較例１と同様に、透過率の平坦性が比較的に劣る。
又、比較例４（Ｔｉ：Ｎｂ＝０：１００）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１３１％であり、最小値は０．９４７％であり、ΔＴ＝０．１８５であって、比較例１と同様に、透過率の平坦性が比較的に劣る。
これらに対し、実施例５（Ｔｉ：Ｎｂ＝８０：２０）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１３３％であり、最小値は０．９５５％であり、ΔＴ＝０．１７８であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
又、実施例６（Ｔｉ：Ｎｂ＝４０：６０）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１１０％であり、最小値は０．９６８％であり、ΔＴ＝０．１４２であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
更に、実施例７（Ｔｉ：Ｎｂ＝２０：８０）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１０５％であり、最小値は０．９６４％であり、ΔＴ＝０．１４１であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
又更に、実施例８（Ｔｉ：Ｎｂ＝７０：３０）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１０７％であり、最小値は０．９６７％であり、ΔＴ＝０．１４０であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
又、実施例６（Ｔｉ：Ｎｂ＝４０：６０）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１１０％であり、最小値は０．９６８％であり、ΔＴ＝０．１４２であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
更に、実施例７（Ｔｉ：Ｎｂ＝２０：８０）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１０５％であり、最小値は０．９６４％であり、ΔＴ＝０．１４１であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
又更に、実施例８（Ｔｉ：Ｎｂ＝７０：３０）では、特定波長域での透過率の最大値は１．１０７％であり、最小値は０．９６７％であり、ΔＴ＝０．１４０であって、特定波長域における透過率の平坦性に優れている。
図２１は、Ｔｉ＋Ｎｂ層におけるＴｉの元素比率（Ｔｉ比率，％）を横軸とし、ΔＴを縦軸とした平面に、実施例５～８及び比較例３～４についてプロットしたグラフである。図１４では、各プロットをつなぐ曲線、即ち各プロットから得られるＴｉ比率を独立変数とする関数ΔＴも示されている。
特定波長域の光が１％の透過率を基準として透過される（ＮＤ１００）実施例５～８及び比較例３～４に係る図２１において、次に述べる理由から、Ｔｉ比率は１５％以上７５％以下であり、換言すれば、Ｔｉ＋Ｎｂ層において、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５であることが好ましい。即ち、ＮＤ１００では、透過率１％、即ち光学濃度ＯＤ＝２が基準とされているところ、透過率の幅ΔＴがＯＤにおいて基準の±１．８％以内に収まって十分な平坦性が得られるＴｉ比率の範囲は、概ね１５％以上７５％以下である。この点更に詳述すると、基準のＯＤに対して１．８％下回るＯＤは、２×（１－０．０１８）＝１．９６４であり、透過率に換算すると１．０８６４％である。他方、基準のＯＤに対して１．８％上回るＯＤは、２×（１＋０．０１８）＝２．０３６であり、透過率に換算すると０．９２０４％である。よって、ＯＤが基準の±１．８％以内に収まる場合の透過率の幅ΔＴは、１．０８６４－０．９２０４＝０．１６６である。図２１において、ΔＴ＝０．１６６となる部分に、水平な両矢印が記載されている。そして、図２１において、その両矢印で示されるＴｉ比率の範囲でΔＴが０．１６６以下となり、その範囲の最小値はおよそ１５％であり（左側の点線の矢印）、その範囲の最大値はおよそ７５％である（右側の点線の矢印）。尚、このＴｉ比率の範囲は、上述の通り、実施例１～４（ＮＤ４）の場合と同じである。
従って、実施例５～８等のＮＤフィルタ１において、光吸収層１０におけるＴｉとＮｂとの元素数比が、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５の範囲内とされると、特定波長域での反射率が１％以下といった高い水準とされながら、ΔＴが基準の光学濃度ＯＤ（２）に照らし十分に小さくされて、特定波長域での透過率の優れた平坦性が確保される。
又、実施例１～８とは異なる基準のＯＤ値を有するＮＤフィルタ１においても、シミュレーションにより、Ｔｉ比率の範囲が１５～７５％となると、ΔＴが基準の±１．８％以内に収まり、透過率分布の平坦性に優れて好ましいことが確認された。
特定波長域の光が１％の透過率を基準として透過される（ＮＤ１００）実施例５～８及び比較例３～４に係る図２１において、次に述べる理由から、Ｔｉ比率は１５％以上７５％以下であり、換言すれば、Ｔｉ＋Ｎｂ層において、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５であることが好ましい。即ち、ＮＤ１００では、透過率１％、即ち光学濃度ＯＤ＝２が基準とされているところ、透過率の幅ΔＴがＯＤにおいて基準の±１．８％以内に収まって十分な平坦性が得られるＴｉ比率の範囲は、概ね１５％以上７５％以下である。この点更に詳述すると、基準のＯＤに対して１．８％下回るＯＤは、２×（１－０．０１８）＝１．９６４であり、透過率に換算すると１．０８６４％である。他方、基準のＯＤに対して１．８％上回るＯＤは、２×（１＋０．０１８）＝２．０３６であり、透過率に換算すると０．９２０４％である。よって、ＯＤが基準の±１．８％以内に収まる場合の透過率の幅ΔＴは、１．０８６４－０．９２０４＝０．１６６である。図２１において、ΔＴ＝０．１６６となる部分に、水平な両矢印が記載されている。そして、図２１において、その両矢印で示されるＴｉ比率の範囲でΔＴが０．１６６以下となり、その範囲の最小値はおよそ１５％であり（左側の点線の矢印）、その範囲の最大値はおよそ７５％である（右側の点線の矢印）。尚、このＴｉ比率の範囲は、上述の通り、実施例１～４（ＮＤ４）の場合と同じである。
従って、実施例５～８等のＮＤフィルタ１において、光吸収層１０におけるＴｉとＮｂとの元素数比が、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５の範囲内とされると、特定波長域での反射率が１％以下といった高い水準とされながら、ΔＴが基準の光学濃度ＯＤ（２）に照らし十分に小さくされて、特定波長域での透過率の優れた平坦性が確保される。
又、実施例１～８とは異なる基準のＯＤ値を有するＮＤフィルタ１においても、シミュレーションにより、Ｔｉ比率の範囲が１５～７５％となると、ΔＴが基準の±１．８％以内に収まり、透過率分布の平坦性に優れて好ましいことが確認された。
１・・ＮＤフィルタ、２・・基板、４・・光学膜、１０・・光吸収層、１２・・低屈折率層（誘電体層）、１０１・・（ＮＤフィルタ１の）製造装置、１０２・・真空室（成膜室）、１５０ａ，１５０ｂ・・Ｔｉ部（Ｔｉのターゲット）、１５２ａ，１５２ｂ・・Ｎｂ部（Ｎｂのターゲット）、ＴＴａ，ＴＴｂ・・Ｔｉ＋Ｎｂ用ターゲット。
Claims (8)
- 基板と、
前記基板の１以上の面である成膜面の側に配置される光学膜と、
を備えており、
前記光学膜は、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、３層含んでおり、
各前記光吸収層の物理膜厚は、何れも３．２ｎｍ以上７．６ｎｍ以下である
ことを特徴とするＮＤフィルタ。 - 基板と、
前記基板の１以上の面である成膜面の側に配置される光学膜と、
を備えており、
前記光学膜は、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、４層含んでおり、
各前記光吸収層の物理膜厚は、何れも３．９ｎｍ以上３９．５ｎｍ以下である
ことを特徴とするＮＤフィルタ。 - 前記光学膜は、誘電体から成る誘電体層を含んでいる
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＮＤフィルタ。 - 前記光吸収層におけるＴｉとＮｂとの元素数比は、Ｔｉ：Ｎｂ＝１５：８５～７５：２５の範囲内とされている
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載のＮＤフィルタ。 - 基板を置いた成膜室内でＴｉとＮｂとを同時にスパッタすることで、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、前記基板に、３層、各物理膜厚が何れも３．２ｎｍ以上７．６ｎｍ以下である状態で形成する
ことを特徴とするＮＤフィルタの製造方法。 - 基板を置いた成膜室内でＴｉとＮｂとを同時にスパッタすることで、ＴｉとＮｂとの混合物から成る光吸収層を、前記基板に、４層、各物理膜厚が何れも３．９ｎｍ以上３９．５ｎｍ以下である状態で形成する
ことを特徴とするＮＤフィルタの製造方法。 - 前記光吸収層におけるＴｉとＮｂとの元素数比が、Ｔｉのターゲットにおける成膜室内での露出面の面積と、Ｎｂのターゲットにおける成膜室内での露出面の面積との比率によって制御される
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載のＮＤフィルタの製造方法。 - ＴｉのターゲットとＮｂのターゲットとが結合されたＴｉ＋Ｎｂ用ターゲットをターゲットとして、前記光吸収層が形成される
ことを特徴とする請求項５から請求項７の何れかに記載のＮＤフィルタの製造方法。
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