JP7718863B2 - 物品、シャッタ、光学装置、物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、物品に関し、例えば、デジタルカメラなどの光学機器に用いられるシャッタを構成する遮光羽根に関する。

従来、カメラなどの光学機器に用いられるフォーカルプレーンシャッタは、例えば図５に示すような羽根機構部を有している。
羽根機構部５１は、遮光羽根５２を駆動する羽根アーム５３ａ、５３ｂと、遮光羽根５２を固定するかしめピン５４により構成される。複数の遮光羽根５２が高速に往復運動することで、光路の開閉、すなわち露光時間の制御が行われる。

図５に例示したもの以外にも、さまざまな構造の羽根機構部が構成され得るが、高速なシャッタ動作を可能にするためには、どのような構造を採用するとしても、遮光羽根には軽量性が求められる。そのため、遮光羽根は厚さの小さな軽量の板材により構成されるのが一般的である。係る遮光羽根は、互いに接触して摩擦が生じるのを抑制するために、静止時には互いに離間するように組み立てられている。しかし、高速な開閉動作にともない、薄板である遮光羽根に動的な弾性変形（撓み）が生じ、互いに接触や摺接が発生する場合があった。

特許文献１には、地板と板部材とで羽根を挟む構造を有し、板部材の羽根側の面にはＤＬＣコーティングまたはダイヤモンドコーティングを施したフォーカルプレーンシャッタが記載されている。また、羽根と対向する中間板に、ＤＬＣコーティングまたはダイヤモンドコーティングを施してもよいことが記載されている。

特開２０１８－２００４４８号公報

特許文献１は、羽根と板部材、あるいは羽根と中間板の摩擦により羽根が摩耗することを課題とし、板部材あるいは中間版の羽根側の面にＤＬＣまたはダイヤモンド等によるコーティングを施すことが記載されている。
しかし、特許文献１では、薄板である遮光羽根に動的な弾性変形（撓み）が生じ、遮光羽根どうしが互いに接触や摺接する問題については、検討されていない。遮光羽根どうしによる接触や摺接が繰り返されると、遮光羽根の表面状態が劣化して高速なシャッタ動作に支障が生じたり、摩耗粉が発生してカメラ内の光学フィルタ等の光学部材表面に付着する可能性がある。

発明者は、この問題に対処するため、遮光羽根の遮光面のどの部分が接触や摺接するのかを正確に特定しようと試みた。しかし、現実のシャッタ装置では、個々の遮光羽根の製造誤差や、個々の羽根機構部の組立誤差などが存在する。このため、シャッタ開閉動作時の動的な弾性変形（撓み）にはばらつきがあり、個別の遮光羽根について接触や摺接が発生する部分を予め正確に特定するのは困難であることを発明者は見いだした。

また、遮光羽根には、単に光を透過させないだけでなく、遮光面（羽根の主面）で光を反射させないことが求められる。遮光面（羽根の主面）で光が反射してしまうと、カメラ筐体内で迷光が発生し、撮影画像にゴーストが生じる可能性があるからである。

そこで、開閉動作時に薄板である遮光羽根に動的な弾性変形（撓み）が生じて遮光羽根どうしが互いに接触や摺接する場合でも、長期にわたり安定に高速動作が可能で、しかも迷光の発生が抑制されたシャッタが求められていた。

本発明の第１の態様は、基材と、前記基材の少なくとも一部を被覆するＤＬＣ層と、前記ＤＬＣ層の少なくとも一部を被覆する反射防止層と、を備える物品であって、前記基材は凹凸面を有し、前記凹凸面に前記ＤＬＣ層が設けられ、前記反射防止層は、前記基材の前記ＤＬＣ層が設けられた表面の形状に倣って設けられており、前記反射防止層が前記ＤＬＣ層の凹部のみに設けられている部位を有する、ことを特徴とする物品である。

また、本発明の第２の態様は、凹凸面を有する基材の少なくとも一部にＤＬＣ層を形成する工程と、前記ＤＬＣ層の少なくとも一部に、反射防止層を形成する工程と、前記反射防止層の一部を除去する除去工程と、を備え、前記ＤＬＣ層を形成する工程において、前記凹凸面に前記ＤＬＣ層が設けられ、前記反射防止層を形成する工程において、前記反射防止層を、前記基材の前記ＤＬＣ層が設けられた表面の形状に倣って形成し、前記除去工程において、前記反射防止層が前記ＤＬＣ層の凹部のみに設けられている部位を形成する、ことを特徴とする物品の製造方法である。
また、本発明の第３の態様は、基材の少なくとも一部にＤＬＣ層を形成する工程と、前記ＤＬＣ層の少なくとも一部に、反射防止層を形成する工程と、を備え、前記基材は凹凸面を有し、前記ＤＬＣ層を形成する工程において、前記ＤＬＣ層が前記凹凸面の形状に倣うように前記ＤＬＣ層を形成し、前記反射防止層を形成する工程において、前記基材の前記凹凸面の凹部のみに前記反射防止層を形成する、ことを特徴とする物品の製造方法である。

本発明によれば、開閉動作時に薄板である遮光羽根に動的な弾性変形（撓み）が生じて遮光羽根どうしが互いに接触や摺接する場合でも、長期にわたり安定に高速動作が可能で、しかも迷光の発生が抑制されたシャッタを実現することができる。

（ａ）実施形態１に係る遮光部品の模式的な断面図。（ｂ）実施形態１に係る遮光部品に慣らし動作を実施した状態を説明するための模式的な断面図。（ｃ）実施形態１に係る遮光部品に慣らし動作を実施した状態を説明するための模式的な平面図。 カーボン膜の膜質を表す３元状態図。 実施形態に係るフォーカルプレーンシャッタの構成を示す斜視図。 実施形態に係るカメラの概略構成を示す模式図。 羽根機構部の構成を示す図。 （ａ）実施形態２に係る遮光部品の模式的な断面図。（ｂ）実施形態２に係る遮光部品に慣らし動作を実施した状態を説明するための模式的な断面図。（ｃ）実施形態２に係る遮光部品に慣らし動作を実施した状態を説明するための模式的な平面図。 反射防止材料の屈折率と、フレネル反射の関係を示すグラフ。 （ａ）実施形態３に係る遮光部品の模式的な断面図。（ｂ）実施形態３に係る遮光部品の一部を拡大した模式的な断面図。

図面を参照して、本発明の実施形態であるフォーカルプレーンシャッタについて説明する。
尚、以下の実施形態の説明において参照する図面では、特に但し書きがない限り、同一の参照番号を付して示す要素は、同様の機能を有するものとする。

以下に複数の実施形態を示すが、各々の実施形態では遮光部品の遮光面に異なる表面処理がなされており、微視的には異なる表面構造を有している。各実施形態の遮光部品は、例えば図５に示す羽根機構部の遮光羽根として用いることができるが、それ以外の構造を有する羽根機構部の遮光羽根や、他の装置の遮光部品として用いることもできる。

［実施形態１］
図１（ａ）～図１（ｃ）を参照して、本発明の実施形態１について説明する。図１（ａ）は、物品としての遮光部品（遮光羽根）の表面に本実施形態に特有の表面コーティング処理を行った状態を示すための模式的な断面図である。図１（ｂ）は、本実施形態の遮光部品をシャッタ装置に組み込み、慣らし動作を実施した段階における遮光部品（遮光羽根）の状態を説明するための模式的な断面図である。また、図１（ｃ）は、同じくシャッタ装置の慣らし動作を実施した段階における遮光部品（遮光羽根）の状態を説明するための模式的な平面図である。

図１（ａ）に示すように、本実施形態の遮光部品１１は、薄板状の基部１２（基材）の上に、ＤＬＣ膜１３（ＤＬＣ層）と反射防止膜１４（反射防止層）が積層されている。

基部１２は、マグネシウム合金を圧延法により薄板化した板材が好適に用いられる。圧延法によれば、０．０３～１．２ｍｍ程度の厚さの板材に加工することができ、本実施形態では強度と重量のバランスを考慮して、基部１２の厚さとして０．１ｍｍを採用した。ただし、シャッタ装置の仕様に応じて、基部１２の厚さは０．０３～１．２ｍｍの間で適宜変更することができる。

次に、基部１２の上に積層されたＤＬＣ膜１３について説明する。本実施形態では、シャッタ装置の繰り返し使用による基部１２の摩耗を抑制するため、基部１２の上にＤＬＣ膜１３が積層されている。前述したように、隣接する遮光羽根どうしが動的に接触や摺接する部分を予め正確に特定するのは困難であることから、本実施形態では、実質的には遮光羽根の主面（遮光面）の全域にＤＬＣ膜１３が被覆されている。

ＤＬＣ膜１３は、十分な摩耗抑制機能（基部を保護する機能）を担保するために、１μｍ以上の厚さにするのが好ましい。ただし、１０μｍ以上となると、成膜時や成膜後のシャッタ使用時（動的な撓みの発生時）にクラックが生じる可能性が高くなる。このため、本実施形態では、ＤＬＣ膜１３の膜厚を８μｍとしたが、１μｍ以上かつ１０μｍ未満の範囲内で、適宜変更することが可能である。

ＤＬＣ膜１３は、例えば、プラズマＣＶＤ法により成膜することができる。成膜条件の一例を挙げれば、アルゴンガス流量５０ｓｃｃｍ、トルエンガス流量２．５ｓｃｃｍ、圧力５Ｐａ、ＲＦパワー３００Ｗ／１３．５６ＭＨｚ、成膜時間９．６時間とすることができる。成膜したＤＬＣ膜１３を、エリプソメトリー法により測定したところ、屈折率は１．９であった。また、ナノインデンター法により硬度を測定したところ、約７ＧＰａであった。

尚、ＤＬＣ膜１３は、所謂ダイヤモンドライクカーボン膜である。図２に示す３元状態図は、水素含有量およびｓｐ２結合－ｓｐ３結合の比率を用いてカーボン膜の膜質を表しているが、一般に、ｔａ－Ｃ，ｔａ－Ｃ：Ｈ，ａ－Ｃ，ａ－Ｃ：Ｈを総称してダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）と呼ぶことが多い。本実施形態のＤＬＣ膜１３は、こうした一般的な定義と同様のダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を積層した膜である。ｔａ－Ｃ（テトラヘドラルアモルファスカーボン）は、ダイヤモンドの結晶構造である正四面体を形成するｓｐ３構造の含有比率が高い炭素膜であり、ｔａ－Ｃ：Ｈ（水素化テトラヘドラルアモルファスカーボン）は、水素を含有したｔａ－Ｃ膜である。ａ－Ｃ（アモルファスカーボン)は、ｓｐ３構造を含有しているが、ｔａ－Ｃよりもｓｐ２構造（グラファイト）の比率が高い炭素膜であり、ａ－Ｃ：Ｈ（水素化アモルファスカーボン）は、水素を含有したａ－Ｃ膜である。

ところで、ＤＬＣ膜は、１．９から２．４の屈折率を有しており、中でも屈折率が２．１程度の膜は摩耗抑制機能に優れている。このようにＤＬＣ膜は大きな屈折率を有するため、基部１２の遮光面の全面にＤＬＣ膜１３を積層すれば、ＤＬＣ膜１３と空気との界面にてフレネル反射が発生し、シャッタ装置として使用する際に迷光を発生させてしまう。
しかし、本実施形態によれば、ＤＬＣ膜１３の上に反射防止膜１４を形成することにより、ＤＬＣ膜１３と空気の界面にて発生するフレネル反射を大幅に低減させることが可能である。

本実施形態に係る反射防止膜１４は、所定の膜厚の高屈折率材料と低屈折率材料を交互に積層させた多層膜であり、図１の例では２層膜が示されているが、多層膜の層数は２に限られるわけではない。尚、ここでいう高屈折率材料と低屈折材料とは、ともにＤＬＣ膜１３よりも小さな屈折率を有するが、互いに屈折率が異なる材料である。

図１（ａ）に示す例では、ＤＬＣ膜１３側から順に、第１層として３０ｎｍのアルミナ膜（屈折率１．７７）と、第２層として８５ｎｍの酸化シリコン膜（屈折率１．４５７）が積層された反射防止膜１４が、スパッタ法により形成されている。アルミナ膜は、アルミニウムターゲットを用いて、例えばアルゴンガス流量８ｓｃｃｍ、酸素流量２ＳＣＣＭ、圧力０．３Ｐａ、ＲＦパワー２００ｗ／１３．５６ＭＨｚ、成膜時間３３分の成膜条件により形成することができる。また、酸化シリコン膜は、シリコンターゲットを用い、例えばアルゴンガス流量８ｓｃｃｍ、酸素流量２ＳＣＣＭ、圧力０．５Ｐａ、ＲＦパワー２００ｗ／１３．５６ＭＨｚ、成膜時間２４分の成膜条件により形成することができる。

反射防止膜１４により被覆された本実施形態の遮光部品１１の反射率を、分光光度計（日本分光社製Ｖ－７３００ＤＳ）を用いて測定した。実施形態１の遮光部品１１の反射率は、０．８％であった。比較のため、ＤＬＣ膜１３のみが形成された遮光部品について測定してみると、波長４００から７００ｎｍの平均反射率が１２．８％と大きかった。ＤＬＣ膜１３と空気との界面にてフレネル反射が生じているためと考えられる。本実施形態によれば、多層膜からなる反射防止膜１４を形成することにより、波長４００から７００ｎｍの平均反射率において、約１２％の反射率低減効果が得られることが確認された。

尚、反射防止膜１４の構成を変更し、ＤＬＣ膜１３側から順に、５０ｎｍのＴｉＯ_２膜（屈折率２．４９）、３０ｎｍのアルミナ膜、７５ｎｍの酸化シリコン膜を積層した３層構成とした場合には、反射率は、０．９％であった。また、反射防止膜１４の構成を、ＤＬＣ膜１３側から順に、３０ｎｍのアルミナ膜、７５ｎｍの酸化シリコン膜を積層した２層構成とした場合には、反射率は、０．６％であった。いずれも、ＤＬＣ膜１３のみが形成された場合と比較して、大幅に反射率を低下させることができた。

次に、本実施形態の遮光部品１１（光学部品）を、例えばカメラ（光学装置）に実装する好適な方法を説明する。まず、図１（ａ）に示した本実施形態の遮光部品１１を用いて、例えば図５に示す羽根機構部を組み立てる。そして、光学装置に実装する前に、慣らし動作として所定回数のシャッタ開閉動作を行う。

シャッタ開閉動作時に遮光部品に生じる動的な弾性変形（撓み）により、遮光部品どうしが部分的に接触や摺接すると、当該部分の反射防止膜１４は摩耗してＤＬＣ膜１３が露出する。慣らし動作完了時における遮光部品１１の状態を説明するため、図１（ｂ）に模式的な断面図を示し、図１（ｃ）に模式的な平面図を示す。図中、ＥＸは遮光部品どうしの接触や摺接により反射防止膜１４が摩耗してＤＬＣ膜１３が露出した部位であり、ＡＲは接触や摺接が生じなかった為、反射防止膜１４が被覆された状態が維持されている部位である。

慣らし動作が完了すると、必要に応じて例えばエアブロー処理などを行い、反射防止膜１４の摩耗により生じた粉体を除去した後、羽根機構部をカメラに装着する。

遮光羽根の製造誤差や羽根機構部の組立誤差などにより、シャッタ開閉動作時の遮光羽根の動的な弾性変形（撓み）にはばらつきがあるため、個々の羽根機構部ごとにＥＸやＡＲの位置や大きさは異なり得る。しかし、本実施形態によれば、個々の羽根機構部で実際に接触や摺接が発生する部位において、基部１２は露出したＤＬＣ膜１３により保護されるため、耐久性が極めて優れたシャッタを提供することができる。一方、個々の羽根機構部で実際に接触や摺接が発生しない部位では、ＤＬＣ膜１３は反射防止膜１４により被覆されているため、迷光のもととなる反射が抑制されている。

本実施形態によれば、開閉動作時に薄板である遮光羽根に動的な弾性変形（撓み）が生じて遮光羽根どうしが互いに接触や摺接する場合でも、長期にわたり安定に高速動作が可能で、しかも迷光の発生が抑制されたシャッタを提供することができる。

図３は、実施形態に係るフォーカルプレーンシャッタ１００の構成を示す斜視図である。フォーカルプレーンシャッタ１００は、露光窓１０２を有し間隔をあけて対向する地板１０１ａとカバー板１０１ｂと、地板１０１ａとカバー板１０１ｂとの間に配置された羽根機構部５１（図５）を有している。図３では、地板１０１ａの露光窓１０２から、羽機機構部の遮光羽根５２の一部が見えている。地板１０１ａには、図５に示した羽根アーム５３ａを駆動させるための羽根駆動機構１０４ａと、図５に示した羽根アーム５３ｂを駆動させるための羽根駆動機構１０４ｂが設けられている。羽根駆動機構１０４ａは、羽根駆動ピン１０３ａを介して図５に示した羽根アーム３ａに接続されており、羽根駆動機構１０４ａの動きに連動して羽根アーム３ａを回動させることができる。同様に、羽根駆動機構１０４ｂは、羽根駆動ピン１０３ｂを介して図５に示した羽根アーム３ｂに接続されており、羽根駆動機構１０４ｂの動きに連動して羽根アーム３ｂを回動させることができる。羽根アーム３ａ、羽根アーム３ｂの回動によって、遮光羽根５２による露光窓１０２の開閉動作が行われる。

図４は、実施形態に係る光学装置の概略構成を示す模式図である。光学装置は、例えばデジタル一眼レフカメラシステムであり、撮像装置本体であるカメラ本体７００と、カメラ本体７００に着脱可能な交換レンズ８００（レンズ鏡筒）と、を備えている。図４では、交換レンズ８００は、カメラ本体７００に装着されている。

カメラ本体７００は、筐体７０１と、実施形態に係るシャッタ７０２、および撮像素子７０３を備えている。
交換レンズ８００は、交換レンズ筐体である筐体８０１と、筐体８０１の内部に配置され、筐体８０１（交換レンズ８００）が筐体７０１に装着されたときに撮像素子７３２の受光面に光像を結像させる撮像光学系８０２とを有する。
筐体８０１は、開口が形成されたレンズ側マウント８０１ａを有しており、筐体７０１は開口が形成されたカメラ側マウント７０１ａを有している。レンズ側マウント８０１ａとカメラ側マウント７０１ａとを嵌合させることで、交換レンズ８００（筐体８０１）がカメラ本体７００（筐体７０１）に装着される。

シャッタ７０２のレリーズ回数が２５，０００回、５０，０００回、１００，０００回毎に、シャッタ７０２の状態を検査した。本実施形態においては、レリーズ回数を経ても遮光羽根５２の損耗が抑制されているとともに、遮光羽根５２における光反射も反射防止膜１４により抑制されていることが確認された。その結果、ＤＬＣ膜１３および反射防止膜１４が被覆されていない遮光羽根で構成された従来のシャッタを装着した場合と比較して、本実施形態ではカメラの耐久性および画質（迷光抑制）を向上することができた。

［実施形態２］
本発明の実施形態２について説明する。尚、実施形態１と共通する事項については、説明を簡略化ないし省略する。
図６（ａ）は、本実施形態に係る遮光部品（遮光羽根）の構造を示すための模式的な断面図である。本実施形態の遮光部品２１は、薄板状の基部２２（基材）の上に、ＤＬＣ膜２３（ＤＬＣ層）と反射防止膜２４（反射防止層）が積層されている。

基部２２は、実施形態１と同様に、例えば、厚さ０．８ｍｍのマグネシウム合金板を用いることができる。ただし、実施形態１では、撮影光が入射する側の主面が平坦な薄板を用いたが、本実施形態では、撮影光が入射する側の主面が凹凸面となった薄板を用いる。具体的には、圧延法により形成した板材にブラスト加工を行い、算術平均粗さＲａの値が約０．１μｍの凹凸面を形成するよう粗面化処理を実施した。
係る粗面化処理された基部２２を用いれば、シャッタの開閉動作において遮光部品（遮光羽根）同士が接触するのは、微視的には凸部の頂点のみとなり、摺接する面積が小さくなるため、シャッタを開閉するのに要する駆動力を低減することができる。

本実施形態では、粗面化処理された基部２２にＤＬＣ膜２３を被覆している。本実施形態においても、例えばプラズマＣＶＤ法によりＤＬＣ膜２３を被覆することができるが、摺接面積が小さいため実施形態１よりも硬質な膜を形成することと、粗面の凸部が確実に被覆されることを考慮して、成膜条件を設定した。すなわち、アルゴンガス流量５０ｓｃｃｍ、トルエンガス流量２．５ｓｃｃｍ、圧力５Ｐａ、ＲＦパワー５００Ｗ／１３．５６ＭＨｚ、成膜時間２時間として、厚さが１μｍのＤＬＣ膜２３を形成した。ＤＬＣ膜２３の表面が基部２２（基材）の凹凸面にならった凹凸形状を有するようにＤＬＣ膜２３を成膜した。尚、ＤＬＣ膜２３の膜厚は、均一であることが望ましいが、例えば基部２２の凹凸の斜面を被覆する膜厚に比べて凸部頂面や凹部底面を被覆する膜厚が大きくなってもよい。すなわち、ＤＬＣ膜２３の表面形状は、基部２２の凹凸形状と厳密に一致していなくともよく、概ね形が倣うように被覆されていればよい。ＤＬＣ膜２３をエリプソメトリー法により測定したところ、屈折率は２．１であった。また、ナノインデンター法により測定したところ、硬度は約１５ＧＰａであった。

次に、反射防止膜２４について説明する。本実施形態に係る反射防止膜２４は、所定の膜厚の低屈折率材料により構成され、例えば、９０ｎｍの酸化シリコン膜が好適に用いられる。係る酸化シリコン膜は、スパッタ法により、例えば、シリコンターゲットを用いて、アルゴンガス流量８ｓｃｃｍ、酸素流量２ＳＣＣＭ、圧力０．５Ｐａ、ＲＦパワー２００ｗ／１３．５６ＭＨｚ、成膜時間２５分の成膜条件により形成することができる。形成した酸化シリコン膜の屈折率は、１．４５７であった。尚、反射防止膜２４の膜厚は、均一であることが望ましいが、例えばＤＬＣ膜２３の凹凸の斜面を被覆する膜厚に比べて、凹部底面や凸部頂点を被覆する膜厚が大きくなってもよい。すなわち、反射防止膜２４の表面形状は、ＤＬＣ膜２３の凹凸形状と厳密に一致していなくともよく、概ね形が倣うように被覆されていればよい。

ここで、屈折率が例えば２．１であるＤＬＣ膜２３の表面に、ＤＬＣ膜２３よりも屈折率が小さな反射防止膜２４を設けることにより、フレネル反射を低減できる効果について検証する。表面の反射率は下記の数式１から求められる。
Ｒ＝｛（Ｎ_０－Ｎ_１）／（Ｎ_０＋Ｎ_１）｝^２＋｛（Ｎ_１－Ｎ_２）／（Ｎ_１＋Ｎ_２）｝^２・・（数式１）
Ｒ：反射率
Ｎ_０：空気の屈折率
Ｎ_１：反射防止材料の屈折率
Ｎ_２：ＤＬＣ膜の屈折率

図７に示すのは、数式１にＮ_０＝１、Ｎ_２＝２．１を代入し、Ｎ_１を変数にした場合の反射率のグラフである。尚、図７の縦軸は垂直入射時の反射率となる。図７から、最も反射率低減効果が大きいＮ_１（反射防止材料の屈折率）の値は、約１．４５であることがわかる。本実施形態では、上述したように屈折率が１．４５７の酸化シリコン膜をＤＬＣ膜に被覆することにより、大きな反射率低減効果を得ている。

反射防止膜２４により被覆された本実施形態の遮光部品２１の全反射率を、分光測色計（コニカミノルタ製ＣＭ－２６ｄ）により測定した。ＤＬＣ膜２３のみが形成されている場合と比較して、反射防止膜２４を形成することにより、波長４００から７００ｎｍの平均反射率において、３．５％の全反射率低減効果が得られることが確認された。また、粗面化により摺接面積が小さくなったため、遮光部品を駆動するのに要する力を低減することができた。

実施形態１と同様に、本実施形態の遮光部品２１も、羽根機構部を組み立てた後に慣らし動作（所定回数のシャッタ開閉動作）を行い、その後光学装置（カメラシステム）に実装するのがよい。

慣らし動作完了時における遮光部品２１の状態を説明するため、図６（ｂ）に模式的な断面図を示し、図６（ｃ）に模式的な平面図を示す。図中、ＥＸＰは遮光部品どうしの接触や摺接により反射防止膜２４の一部が摩耗してＤＬＣ膜２３の一部が露出した部位であり、ＡＲは接触や摺接が生じなかった為、反射防止膜２４が表面に被覆されたままになっている部位である。本実施形態では、ＥＸＰの部位において、粗面の頂点付近の反射防止膜２４は摩滅してＤＬＣ膜２３が露出しているが、粗面の谷部付近では反射防止膜２４が残存している。このため、微視的に見て接触が生じる部分のみＤＬＣ膜２３が露出し、他の部分は反射防止膜２４で被覆された構成になっている。

本実施形態の遮光部品２１は、カメラに実装した後に多数回のレリーズ動作を経ても損耗が抑制されているとともに、光反射は反射防止膜２４により抑制されていることが確認された。その結果、ＤＬＣ膜２３および反射防止膜２４が被覆されていない遮光羽根で構成された従来のシャッタを装着する場合と比較して、本実施形態ではカメラの耐久性および画質（迷光抑制）を向上することができた。

［実施形態３］
本発明の実施形態３について説明する。尚、実施形態１あるいは実施形態２と共通する事項については、説明を簡略化ないし省略する。
本実施形態は、遮光部材の基部表面を粗面化する点では実施形態２と共通するが、粗面化の度合い（凹部の深さ、凸部の高さ）を実施形態２よりも大きくする。粗面化された基部表面の上にＤＬＣ膜を形成し、さらに基部の粗面形状を反映したＤＬＣ膜の凹凸表面の凹部内のみに低屈折率材料（反射防止膜）を被覆する。また、好ましい態様としては、低屈折率材料（反射防止膜）の被覆を液相塗布技術により行い、酸化シリコンを主成分とする多孔質の低屈折率層（反射防止膜）をＤＬＣ膜の凹部内に形成する。

図８（ａ）は、本実施形態に係る遮光部品（遮光羽根）の構造を示すための模式的な断面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の一部を拡大した模式的断面図である。本実施形態の遮光部品３１は、薄板状の基部３２（基材）の上に、ＤＬＣ膜３３（ＤＬＣ層）と反射防止膜３４（反射防止層）が積層されている。

基部３２は、実施形態１や実施形態２と同様に、軽量材を用いることができる。例えば、厚さ１．０ｍｍのマグネシウム合金板を用い、実施形態２と同様にブラスト加工によって表面が粗面化処理されているが、実施形態２よりも粗面化の度合いを大きくし、算術平均粗さＲａの値が０．８μｍとなるように構成されている。すなわち、実施形態２よりも深い凹部が基部３２に形成されている。

本実施形態では、粗面化処理された基部３２にＤＬＣ膜３３を被覆している。ＤＬＣ膜３３は、実施形態１や実施形態２と同様の成膜方法で被覆することができるが、摺接面積が小さいため実施形態１よりも硬質な膜を形成することと、粗面の凸部が確実に被覆されることを考慮して、成膜条件を設定した。
成膜したＤＬＣ膜３３をエリプソメトリー法により測定したところ、屈折率は２．１であった。また、ナノインデンター法により硬度を測定したところ、約１５ＧＰａであった。尚、ＤＬＣ膜３３の膜厚は、均一であることが望ましいが、例えば基部３２の凹凸の斜面を被覆する膜厚に比べて凸部頂面や凹部底面を被覆する膜厚が大きくなってもよい。すなわち、ＤＬＣ膜３３の表面形状は、基部３２の凹凸形状と厳密に一致していなくともよく、概ね形が倣うように被覆されていればよい。

次に、反射防止膜３４について説明する。図８に示すように、本実施形態に係る反射防止膜３４は、ＤＬＣ膜３３により被覆された基部３２の凹部内に形成されている。
反射防止膜３４は、好適には、無機粒子がバインダーで結合された多孔質材料より成り、屈折率は１．１９以上かつ１．３０以下である。多孔質材料の空隙率は、３０％以上かつ５０％以下であることが好ましい。空隙率が３０％未満だと屈折率が高くなり、高い反射防止効果が得られない場合がある。空隙率が５０％を超えると、反射防止膜３４の機械的な強度が低下し、シャッタ開閉動作時の動的な弾性変形（撓み）に対する機械的な耐性が低くなる。無機粒子の形状は、真円状、楕円上、円盤状、棒状、針状、鎖状、角型のいずれであっても良く、粒子内部に空孔を有する中空粒子であっても良い。無機粒子を構成する材質としては、低屈折率のものが好ましく、ＳｉＯ_２、ＭｇＦ_２、フッ素、シリコーンなどの有機樹脂が挙げられるが、粒子の製造が容易であるＳｉＯ_２が特に好ましい。

無機粒子の平均粒子径は、１０ｎｍ以上かつ１００ｎｍ以下であることが好ましく、１５ｎｍ以上かつ６０ｎｍ以下であることが更に好ましい。ここで無機粒子の平均粒子径とは、平均フェレ径である。この平均フェレ径は、透過電子顕微鏡による観察像を画像処理することによって測定することができる。画像処理は、例えばｉｍａｇｅ Ｐｒｏ ＰＬＵＳ（メディアサイバネティクス社製）などの画像処理ソフトを用いて行うことができる。所定の画像領域において、必要であれば適宜コントラスト調整を行い、粒子測定によって各粒子の平均フェレ径を測定し、平均値を算出して求めることができる。

粒子を結合するバインダーは、反射防止膜３４が備えるべき機械的強度、密着力、環境信頼性等に応じて適宜選択することが可能である。無機粒子として酸化ケイ素粒子を用いる場合には、酸化ケイ素粒子との親和性が高く、多孔質膜の機械的強度を確保できる酸化ケイ素バインダーを用いることが好ましい。酸化ケイ素バインダーの中でも、シリケート加水分解縮合物を用いることが好ましい。

反射防止膜３４を被覆するには、少なくとも無機粒子と、バインダーと、溶剤を含有した塗料を液相で塗布することにより行う。塗料は、全固形分のうち、無機粒子の含有量が５０ｗｔ％以上かつ８５ｗｔ％以下で、バインダーの含有量が１５ｗｔ％以上かつ４０ｗｔ％以下であるように調整する。

塗料を基体上に塗工した後、乾燥する処理を行う。塗工方法は、特に限定されることはなく、ディップコート法、スピンコート法、スプレーコート法、ロールコート法など液状塗工液の一般的な塗工方法を用いることができる。例えばレンズのような曲面を有する基体であっても均一に成膜できる観点や、ＤＬＣ膜の微細な凹部内にのみ塗料を付与しやすい観点から、塗料をスピンコートで成膜することが好ましい。
乾燥は、乾燥機、ホットプレート、電気炉などを用いて行うことができる。乾燥条件は、基板に影響を与えず、且つ塗膜に含まれる有機溶媒を蒸発できる程度に温度と時間を設定する。一般的には、３００℃以下の温度を用いることが好ましい。

具体的には、例えば、酸化シリコンからなる無機粒子を５ｗｔ％含有する塗工液を、液供給量１０ｇ／ｍｉｎ、スプレイガン移動速度２０ｍ／ｍｉｎ、霧化圧力０．１ＭＰａの条件でスプレーコートすることにより、反射防止膜３４を形成できる。形成した酸化シリコンを主成分とする多孔質な反射防止膜３４を、エリプソメトリー法により測定したところ、屈折率は１．２５であった。

本実施形態に係る遮光部品３１の全反射率を、分光測色計（コニカミノルタ製ＣＭ－２６ｄ）により測定した。ＤＬＣ膜３３のみが形成されている場合と比較して、反射防止膜３４を形成することにより、波長４００から７００ｎｍの平均反射率において、４．５％の全反射率低減効果が得られることが確認された。

本実施形態では、図８（ｂ）に示すように、反射防止膜３４はＤＬＣ膜３３の凹部（谷部）内に形成されており、ＤＬＣ膜３３の凸部（山部）の頂点近傍には形成されていない。このため、シャッタ開閉動作時に遮光部品が動的に弾性変形（撓み）した際に、他の遮光部品と接触や摺接が生じる部分、すなわち凸部（山部）の頂点近傍においてはＤＬＣ膜３３が露出している。したがって、本実施形態では、接触や摺接が生じる部分に被覆された反射防止膜を除去して清浄化するための目的で慣らし動作を行うことは、必ずしも必要ではない。

本実施形態の遮光部品３１は、カメラに実装した後に多数回のレリーズ動作を経ても損耗が抑制されているとともに、光反射は反射防止膜３４により抑制されていることが確認された。その結果、ＤＬＣ膜３３および反射防止膜３４が被覆されていない遮光羽根で構成された従来のシャッタを装着する場合と比較して、本実施形態ではカメラの耐久性および画質（迷光抑制）を向上することができた。

［他の実施形態］
なお、本発明は、以上説明した実施形態や実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で多くの変形が可能である。
例えば、上述した実施形態では、ＤＬＣ膜および反射防止膜を羽根部材の映像光（撮影光）が入射する側の主面に被覆したが、あわせて羽根部材の撮影光が入射しない側の主面にＤＬＣ膜を被覆してもよい。あるいは、撮影光が入射しない側の主面にも、ＤＬＣ膜および反射防止膜の両方を被覆してもよい。

また、遮光部品の基部にはマグネシウム合金の薄板を用いたが、これ以外の材料を用いてもよい。例えば、超ジュラルミン（黒アルマイト処理をしたものでもよい）、カーボンファイバーを含有した複合材、あるいはマイラー等の軽量材料を用いてもよい。

１１・・・遮光部品／１２・・・基部／１３・・・ＤＬＣ膜／１４・・・反射防止膜／２１・・・遮光部品／２２・・・基部／２３・・・ＤＬＣ膜／２４・・・反射防止膜／３１・・・遮光部品／３２・・・基部／３３・・・ＤＬＣ膜／３４・・・反射防止膜／５１・・・羽根機構部／５２・・・遮光羽根／５３ａ、５３ｂ・・・羽根アーム／５４・・・かしめピン／１００・・・フォーカルプレーンシャッタ／１０１ａ・・・地板／１０１ｂ・・・カバー板／１０２・・・露光窓／７００・・・カメラ本体／７０１・・・筐体／７０１ａ・・・カメラ側マウント／７０２・・・シャッタ／７３２・・・撮像素子／８００・・・交換レンズ／８０１ａ・・・レンズ側マウント／ＡＲ・・・反射防止膜が表面に被覆されたままになっている部位／ＥＸ、ＥＸＰ・・・ＤＬＣ膜が露出した部位

Claims (17)

1. 基材と、
   前記基材の少なくとも一部を被覆するＤＬＣ層と、
   前記ＤＬＣ層の少なくとも一部を被覆する反射防止層と、を備える物品であって、
   前記基材は凹凸面を有し、前記凹凸面に前記ＤＬＣ層が設けられ、
   前記反射防止層は、前記基材の前記ＤＬＣ層が設けられた表面の形状に倣って設けられており、
   前記反射防止層が前記ＤＬＣ層の凹部のみに設けられている部位を有する、
   ことを特徴とする物品。
2. 前記反射防止層は、前記ＤＬＣ層よりも屈折率の小さな材料を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の物品。
3. 前記反射防止層は、前記ＤＬＣ層よりも屈折率の小さな材料から成る第１層と、前記第１層よりも屈折率が小さな材料から成る第２層を含む、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の物品。
4. 前記物品は、前記ＤＬＣ層を被覆する前記反射防止層が露出した部位と、前記ＤＬＣ層が露出した部位と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の物品。
5. 前記反射防止層は、前記基材の凹部のみに設けられている、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の物品。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の物品を、羽根部材として備える、
   ことを特徴とするシャッタ。
7. 前記羽根部材は、少なくとも他の羽根部材と接触する部位に、前記ＤＬＣ層を有する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のシャッタ。
8. 請求項６または７に記載のシャッタを備える、
   ことを特徴とする光学装置。
9. 前記羽根部材は、少なくとも映像光が入射する側の表面に、前記反射防止層を有する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の光学装置。
10. 凹凸面を有する基材の少なくとも一部にＤＬＣ層を形成する工程と、
    前記ＤＬＣ層の少なくとも一部に、反射防止層を形成する工程と、
    前記反射防止層の一部を除去する除去工程と、を備え、
    前記ＤＬＣ層を形成する工程において、前記凹凸面に前記ＤＬＣ層が設けられ、
    前記反射防止層を形成する工程において、前記反射防止層を、前記基材の前記ＤＬＣ層が設けられた表面の形状に倣って形成し、
    前記除去工程において、前記反射防止層が前記ＤＬＣ層の凹部のみに設けられている部位を形成する、
    ことを特徴とする物品の製造方法。
11. 前記反射防止層を形成する工程は、前記ＤＬＣ層よりも屈折率の小さな材料を積層する工程を含む、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の物品の製造方法。
12. 前記反射防止層を形成する工程は、前記ＤＬＣ層よりも屈折率の小さな材料から成る第１層を形成する工程と、前記第１層よりも屈折率が小さな材料から成る第２層を形成する工程を含む、
    ことを特徴とする請求項１０または１１に記載の物品の製造方法。
13. さらに、前記除去工程において、前記反射防止層の一部を除去して前記ＤＬＣ層の一部を露出させる、
    ことを特徴とする請求項１０乃至１２のいずれか１項に記載の物品の製造方法。
14. 前記ＤＬＣ層を形成する工程において、前記ＤＬＣ層が前記凹凸面の形状に倣うように前記ＤＬＣ層を形成する、
    ことを特徴とする請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載の物品の製造方法。
15. 前記反射防止層を形成する工程において、前記反射防止層が前記基材の前記ＤＬＣ層が設けられた表面の形状に倣うように前記反射防止層を形成する、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の物品の製造方法。
16. 基材の少なくとも一部にＤＬＣ層を形成する工程と、
    前記ＤＬＣ層の少なくとも一部に、反射防止層を形成する工程と、を備え、
    前記基材は凹凸面を有し、前記ＤＬＣ層を形成する工程において、前記ＤＬＣ層が前記凹凸面の形状に倣うように前記ＤＬＣ層を形成し、
    前記反射防止層を形成する工程において、前記基材の前記凹凸面の凹部のみに前記反射防止層を形成する、
    ことを特徴とする物品の製造方法。
17. 前記反射防止層を形成する工程において、液相塗布技術により多孔質の低屈折率層を形成する、
    ことを特徴とする請求項１６に記載の物品の製造方法。