JP2005345745A - Ｎｄフィルタの製造方法、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】マスク、あるいは該マスクの保持機構を必要とせず、連続的に濃度が変化するＮＤフィルタの作製が可能となる、安価なＮＤフィルタの製造方法、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラを提供する。
【解決手段】蒸着源またはターゲットから基板に到達した遮光材を該基板に付着させ、グラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタを成膜するＮＤフィルタの製造方法において、前記基板として、透明でかつ柔軟なフィルムで形成された湾曲面からなる基板面を有する基板１を準備する工程と、前記基板１を用い、前記遮光材が前記蒸着源または前記ターゲットから前記基板面へ到達する角度が連続的に変化するようにして遮光膜４を成膜する工程と、を有する構成とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、ＮＤフィルタの製造方法、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラに関し、特にビデオカメラあるいはスチルビデオカメラ等の撮影系に使用するのに適したＮＤフィルタの製造方法に関するものである。

光量絞りは、銀塩フィルムあるいはＣＣＤ等の固体撮像素子へ入射する光量を制御するために設けられており、被写界が明るい場合により小さく絞り込まれる様になっている。したがって、快晴時や高輝度の被写界を撮影すると絞りは小絞りとなり、光の回折現象が生じ、像性能は劣化する。また、小絞りでは、絞り羽根の動きに対する光量の増減が大きくなるためハンチング現象が起こる。
これらの対策として、絞り羽根端部にフィルム状のＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタを取りつけ、被写界の明るさが同じでも絞りの開口が大きくなる様な工夫をしている。さらに、近年、撮像素子の感度が向上したため、前記ＮＤフィルタの濃度を濃くして、絞りの開口が小さくならない様にしてある。

しかし、ＮＤフィルタの濃度を濃くすると、回折により解像度が低下するという問題がある。すなわち、図４に示すような従来例のビデオカメラ等に使用される撮影光学系では、フィルタを通過した光ａと通過しない光ｂの光量差が大きくなり、光ｂが支配的となる。光ａは回折が問題になるほど絞られていないのに対し、光ｂでは、ＮＤフィルタの濃度が濃いため小絞りと同じ状態となり、回折成分の多い光となる。ここで、前述したように光ｂが支配的であるから、全体としては回折成分の多い解像度が低下した像となる。このような欠点を解決するために、特許文献１〜特許文献３等においてＮＤフィルタの濃度を光軸中心に向かって順次透過率が大となる様な構造を採り、これにより光ｂの回折を減らし全体の解像度を上げることができるようにした提案がなされている。

すなわち、特許文献１では、通常のカメラにおける写真フィルムに、グラデーションパターンを撮影して現像し、このネガをＮＤフィルタとしている。
また、特許文献２では、２枚のＮＤフィルタを光軸に向かいずらして配置することによって二段階の濃度を設け、隣接する素通し部、ＮＤフィルタ１枚の部分、ＮＤフィルタ２枚の部分等により、絞り羽根部の濃度差を小さくし回折を減らすように構成されている。
特許文献３等では、真空蒸着法等を用い、基板とスリット型マスクとの間隔を一定に保つようにして、基板に対しスリット型マスクを設け、スリット型マスクを該基板と一体的にドーム上を公転させ、成膜蒸着源と基板との位置関係から、該基板に蒸着させる蒸着粒子が該スリット型マスクを通過して基板に到達できたり、スリット型マスクに遮られ基板まで到達できなかったりすることで、グラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタを製造する方法が提案されている。
特開平６−９５２０８号公報 特開平１１−６４９２３号公報 特開２００４−０６１９００号公報

しかしながら、銀塩の粒子により光の回折、散乱が起こり解像度が低下する。これによると、いわゆる銀塩フィルムを使って濃度を出しているため、濃度の濃い部分では銀塩が密集し、薄い部分では銀塩が殆どなく、これらの部分では回折、散乱は問題にならない。これに対して、濃度中間部では粒径数ミクロンの銀塩粒子が散在しており、この部分で回折、散乱が生じることになる。このため、絞り羽根の移動により中間部を透過した光が固体撮像素子に到達する光の中で支配的になった場合、解像度の低下した画像となる。粒径が小さいほど程度は軽くなるが、製造上の限度である０．２μｍ程度にしても、その影響を無くすことはできない。
上記特許文献２においては、濃度が二段階であり、より段階の多いものや連続的に濃度が変化するものに比べ解像度が劣ることになる。また２枚のＮＤフィルタを使うため部品費と絞り羽根への貼り付け工数が２倍程度になるという問題がある。
これらに対して、上記特許文献３等では、連続的に濃度が変化するＮＤフィルタの作製が可能となるが、製造に際してスリット型マスクや、該マスクの保持機構が必要となる。

そこで本発明は、上記課題に鑑み、マスク、あるいは該マスクの保持機構を必要とせず、連続的に濃度が変化するＮＤフィルタの作製が可能となる、安価なＮＤフィルタの製造方法、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラを提供することを目的とするものである。

本発明は、以下のように構成したＮＤフィルタの製造方法、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラを提供するものである。
すなわち、本発明のＮＤフィルタの製造方法は、蒸着源またはターゲットから基板に到達した遮光材を該基板に付着させ、グラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタを成膜するＮＤフィルタの製造方法において、前記基板として、透明でかつ柔軟なフィルムで形成された湾曲面からなる基板面を有する基板を準備する工程と、前記基板を用い、前記遮光材が前記蒸着源または前記ターゲットから前記基板面へ到達する角度が連続的に変化するようにして遮光膜を成膜する工程と、を有することを特徴としている。

本発明によれば、マスク、あるいは該マスクの保持機構を必要とせず、連続的に濃度が変化するＮＤフィルタの作製が可能となる、安価なＮＤフィルタの製造方法、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラを実現することができる。

本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。

本発明の実施例におけるＮＤフィルタの製造方法は、上記した本発明の構成を適用したものである。
図１及び図２に本発明の実施例によるＮＤフィルタの製造方法を示す。
図１において、１は透明な厚さ１００μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の基板である。２は滑らかで周期的な曲面形状を持つ治具である。また、３は基板１の端部を押さえるための押さえ治具であり、治具２と形状を合わせた周期的な曲面形状を有している。ここで、治具２を周期的な曲面形状としたのは多数個取りを可能とするためであり、必要に応じて、単一の曲面形状としてもよい。

本実施例では、治具２に基板１を密着させ、押さえ治具３で端部を押さえ、図２に示す状態として、特開平１０−１３３２５３号公報のＮＤフィルタの作製と同様の真空蒸着法により、連続的に濃度が変化する遮光膜４を形成した。なお、上記真空蒸着法に代えて、スパッタリング法等を用いてもよい。これらの成膜法は一般的に知られていることでもあるから、ここでは詳細な説明は省略する。

本実施例では図２に示すように片面のみに成膜を行なったが、必要に応じて両面に形成するようにしてもよい。本実施例ではもっとも厚い部分で０．４μｍの膜厚であった。なお、遮光膜は複数の層より成るが、この図２では省略されている。
次いで、適切な熱処理により周期的な曲面形状によるカール部を軽減し、図３に示すような三角形の形状に切り抜いて、グラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタを形成した。
本実施例によれば、スリット型マスクや、あるいは該マスクを所定間隔に保持するための機構等が不要となるため、安価にグラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタを作製することができる。また、本実施例によるＮＤフィルタを用い、光学系と、該光学系を通過する光量を制限する上記した光量絞り装置と、該光学系によって形成される像を受ける固体撮像素子を有するカメラを実現することができる。

本発明の実施例の製造方法を示す説明図。 本発明の実施例の製造方法により遮光膜を蒸着した様子を示す図であり、（ａ）は断面図、（ｂ）はその上面図。 本発明の実施例の製造方法により作製されたグラデーションを持つ基板から所定の形状に切り出しフィルタとする様子を説明する図。 従来例におけるビデオカメラ等に使用される撮影光学系の概要を示す説明図。

符号の説明

１：基板
２：滑らかで周期的な曲面形状を持つ治具
３：押さえ治具
４：遮光膜

Claims (6)

1. 蒸着源またはターゲットから基板に到達した遮光材を該基板に付着させ、グラデーション濃度分布を有するＮＤフィルタを成膜するＮＤフィルタの製造方法において、
   前記基板として、透明でかつ柔軟なフィルムで形成された湾曲面からなる基板面を有する基板を準備する工程と、
   前記基板を用い、前記遮光材が前記蒸着源または前記ターゲットから前記基板面へ到達する角度が連続的に変化するようにして遮光膜を成膜する工程と、
   を有することを特徴とするＮＤフィルタの製造方法。
2. 前記湾曲面が、周期的な曲面形状を有することを特徴とする請求項１に記載のＮＤフィルタの製造方法。
3. 前記フィルムが、プラスチックで形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＮＤフィルタの製造方法。
4. 前記遮光膜を成膜する工程において、前記基板面の表面または表裏両面に遮光膜を成膜することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のＮＤフィルタの製造方法。
5. 相対的に駆動されて絞り開口の大きさを可変する複数の絞り羽根と、該絞り羽根により形成された開口内の少なくとも一部に配置される光量調整のためのＮＤフィルタとを備えた光量絞り装置において、
   前記ＮＤフィルタが、請求項１〜４のいずれか１項に記載の製造方法によって製造されたＮＤフィルタによって構成されていることを特徴とする光量絞り装置。
6. 光学系と、該光学系を通過する光量を制限する請求項５に記載の光量絞り装置と、該光学系によって形成される像を受ける固体撮像素子を有することを特徴とするカメラ。
   

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