JP3961655B2 - 光量調節装置および画像入力装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の画像入力装置に装備される光量調節装置であって、特に光量調整のためのND(ニュートラル・デンシティ)フィルターを有する光量調節装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の光量調節装置は、図6に示すように、絞り羽根63にNDフィルター67を接着剤68により取り付け、絞り羽根63からフィルターとして使用される部分67aが一定量はみだした状態で用いられている。この場合、絞り部の厚みが増加してしまうため、図7に示すカメラに光量調節装置71を取り付けたときに、レンズ72A,72B間の距離を大きくする必要があり、倍率の向上を妨げる問題となっていた。
【0003】
なお、図7に示す光量調節装置71において、71AがNDフィルター(67)、71Bと71Cが対向的に移動する絞り羽根(63)である。NDフィルターは、上記絞り羽根の内の1枚に接着されている。また、71Dは絞り羽根支持板である。また、72A,72B,72C,72Dは撮影光学系72を構成する成分レンズであり、73はローパスフィルタで、74は固体撮像素子である。
【0004】
ここで、絞り羽根とNDフィルターの板厚を薄くすれば、レンズ72A,72B間の距離を小さくすることも可能である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、絞り羽根とNDフィルターを薄くすると、これらの反りが大きくなってしまうという問題がある。
【0006】
また、接着剤が多いと接着剤がはみだし、また接着剤が少ないとNDフィルターが絞り羽根から剥れるというように、接着剤の量の管理も難しい。
【0007】
しかも、絞り羽根への接着によりNDフィルターの位置決めをしているため、NDフィルターの正確な位置決めをすることが困難である。また、接着時の硬化収縮応力によりNDフィルターが反り返るおそれもある。
【0008】
そこで、本発明は、薄型で、光量調整を精度良く行うことができ、しかも組立てを容易に行うことができる光量調節装置を提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、絞り開口の大きさを変更する絞り変更部材を有する光量調節装置において、絞り変更部材に、この絞り変更部材の基材上の同一面内において、基材上に遮光材料を塗装して形成した遮光領域と、基材上に光透過率を下げるための蒸着層を形成した複数のNDフィルター用領域とを設け、複数のNDフィルター用領域における光透過率を下げるための蒸着層の数を互いに異ならせている。
【0010】
すなわち、NDフィルターを絞り変更部材に接着する従来の構造とは異なり、同一基材内に絞り羽根として機能する領域とNDフィルターとして機能する領域とを一体成形することにより、反りや位置決め等の問題を生ずることなく、上記従来のものに比べて薄型の光量調節装置を実現している。
【0011】
なお、上記発明においては、基材と光透過率を下げるための蒸着層との間に反射を防止するための蒸着層を形成するのが望ましい。また、NDフィルター用領域に、光透過率を下げるための蒸着層を複数形成し、間に反射を防止するための蒸着層を形成することにより、反射を防止しつつNDフィルターとしての光透過率を自由に設定してもよい。
【0016】
【発明の実施の形態】
(第1実施形態)
図1には、本発明の第1実施形態である光量調節装置を分解して示している。なお、この光量調節装置は、図7に示したカメラ(画像入力装置)に、光量調節装置71に代えて用いられるものである。
【0017】
この図において、1は光量調節装置の静止構造体であり、光路用開口部1aを有する絞り地板、3,4は絞り地板1の長手方向に相対移動する第1絞り羽根、2はNDフィルター用領域2aと遮光用領域とが一体成形され、絞り地板1の長手方向に移動する第2絞り羽根(請求の範囲にいう絞り変更部材)である。
【0018】
第1絞り羽根3,4には、駆動用長穴3b,4bが形成されており、これら駆動用長穴には、モータ(ステッピングモータ等)5の出力軸5aに連結されて揺動駆動される駆動部材6の駆動ピン6aが嵌合している。
【0019】
また、第1絞り羽根3,4には、光路を規定するための開口部3f,4fが形成されているとともに、ガイド用長穴3c,3d,4c,4dが形成されており、これらガイド用長穴には絞り地板1に形成されたガイドピン8,9,10,11が嵌合している。
【0020】
一方、第2絞り羽根2には、駆動用長穴2bが形成されており、この駆動用長穴には、不図示のモータ(ステッピングモータ等)の出力軸に連結されて駆動される駆動部材12の駆動ピンが嵌合している。
【0021】
また、第2絞り羽根2には、ガイド用長穴2c,2dが形成されており、これらガイド用長穴には絞り地板1に形成されたガイドピン10,11が嵌合している。
【0022】
ここで、図2および図3を用いて第2絞り羽根2の構成について詳しく説明する。第2絞り羽根2は、図3に示すように、蒸着基板(請求の範囲にいう基材)20上に遮光塗装21を施した遮光用領域と、蒸着基板20上に反射を防止するためのAl2 O3 蒸着層(第1,3,5層)と光透過率を下げるためのTiOx蒸着層(第2,4,6層)とを交互に形成したNDフィルター用領域2aとを有する。
【0023】
基板20としては、剛性が高く、透明度が高く、かつ耐熱性が高いPETまたはPENを用いる。第2絞り羽根2を作るには、まず遮光用領域のみの加工を行うために、NDフィルター用領域となる部分をステンレスの治工具を用いてマスキングし、剛性を持たせるために無電解ニッケルめっきを行い、その後遮光性をもたせるためにポリアミドイド樹脂溶液(遮光材料)のスプレー塗装を施す。
【0024】
次に、NDフィルター用領域となる部分からマスキングを外し、NDフィルター用領域となる部分以外の部分を放熱性の高いAl板でシャドウイングし、上記蒸着層を形成する。
【0025】
なお、NDフィルター用領域の光透過率はTiOx蒸着層の総膜厚によって変化し、厚くなるほど光透過率は低下する。このため、TiOx蒸着層の数は必要とされる光透過率に応じて設定すればよい。
【0026】
また、400nm〜700nmの波長範囲内での光透過率のニュートラル性はTiOx膜組成のxによって変化するので、xを適当に選択することにより透過率分布をニュートラルにすることができる。好ましくは、xの数値は0.5以上2以下の範囲であり、x=1.2のとき約550nmの波長を境界として低波長の透過率が低くなるように傾く現象が出る。また、x=1.2以上のときは逆に低波長の透過率が高くなるように傾く。このため、蒸着時に透過率をモニタリングすることにより、透過率をニュートラルにすることが重要である。
【0027】
また、Al2 O3 蒸着層の蒸着時に、反射率をモニタリングして膜厚みを制御することにより反射率を小さくすることが可能である。
【0028】
(第2実施形態)
図4には、本発明の第2実施形態である光量調節装置に用いられる絞り羽根を示している。なお、この絞り羽根42は、第1実施形態にて説明した光量調節装置の第2絞り羽根2に代えて用いられる。
【0029】
この絞り羽根42も、第1実施形態の第2絞り羽根と同様にしてNDフィルター用領域と遮光用領域とを一体成形したものであるが、NDフィルター用領域を2つ形成した点で第1実施形態のものと異なる。
【0030】
すなわち、第1NDフィルター用領域42aと第2NDフィルター用領域42bとで、光透過率を下げるためのTiOx蒸着層の層数を変えている。この絞り羽根42を作る際には、まず第1および第2NDフィルター用領域42a,42bの全面に高い光透過率を有する第1NDフィルター用領域42aに必要な層数だけTiOx蒸着を行った後、第1NDフィルター用領域42aのみにAl板でシャドウイングを施し、光透過率を低くする第2NDフィルター用領域42bにTiOx蒸着を重ねて行う。そして、これらNDフィルター用領域42a,42b以外の部分に遮光塗装を行う。
【0031】
(第3実施形態)
図5には、本発明の第3実施形態である光量調節装置に用いられる絞り羽根を示している。なお、この絞り羽根52は、第1実施形態にて説明した光量調節装置の第2絞り羽根2に代えて用いられる。
【0032】
この絞り羽根52も、第1実施形態の第2絞り羽根と同様にしてNDフィルター用領域と遮光用領域とを一体成形したものであるが、NDフィルター用領域を4つ形成した点で第1実施形態のものと異なる。
【0033】
すなわち、第1から第4NDフィルター用領域52a〜52dとで、光透過率を下げるためのTiOx蒸着層の層数を変えている。この絞り羽根52の作り方は、第2実施形態の絞り羽根の作り方と同様に、まず、全フィルター用領域52a〜52dに最も高い光透過率を有する第1NDフィルター用領域52aに必要な層数だけTiOx蒸着を行った後、▲1▼第1から第3NDフィルター用領域52a〜52c、▲2▼第1および第2NDフィルター用領域52a,52b、▲3▼第1NDフィルター用領域52aにAl板のシャドウイングを施してTiOx蒸着を行う工程を繰り返し行う。そして、これらNDフィルター用領域52a〜52d以外の部分に遮光塗装を行う。
【0034】
(第4実施形態)
上記各実施形態では、遮光塗装と光透過率を下げるための蒸着とを行う基板として(無色又はNDフィルターには適さない程度の有色)透明のものを用いる場合について説明したが、プラスチックに有機色素が練り込まれてもともとNDフィルターに適した光透過率を有する基板を用いて、遮光用領域とNDフィルター用領域とを有する絞り羽根を一体成形してもよい。
【0035】
この場合、基板自体がNDフィルターとしての機能を持ちあわせているため、NDフィルター用領域に蒸着加工をしなくて済む。遮光用領域に関しては、第1実施形態と同様に、NDフィルター用領域となる部分をステンレスの治工具を用いてマスキングし、剛性を持たせるために無電解ニッケルめっきを行い、その後遮光性を持たせるためにポリアミドイミド樹脂溶液のスプレー塗装を施す。
【0036】
なお、第2および第3実施形態のように光透過率が異なるNDフィルター用領域を複数形成する場合には、基板をそのままNDフィルターとして用いる領域以外のNDフィルター用領域にTiOx蒸着層(必要ならばAl2 O3 蒸着層)を形成すればよい。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、同一基材上に遮光部材として機能する領域とNDフィルターとして機能する領域とを塗装や蒸着により形成し、NDフィルター付き絞り変更部材を一体成形したので、絞り変更部材自体を薄くすることなく光量調節装置を薄型化することができる。このため、この光量調節装置を挟んで配置されるレンズ間の距離を小さくすることができ、倍率を向上させることができる。また、NDフィルターの部分を絞り開口に対して正確な位置に配置することができる。
【0038】
さらに、従来のように、NDフィルターを接着する必要がないため、接着剤のはみだしやNDフィルターの剥れ等の問題をも消することができ、容易に組立てることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である光量調節装置の分解斜視図である。
【図2】上記光量調節装置の絞り羽根の拡大斜視図である。
【図3】上記絞り羽根の部分断面図である。
【図4】本発明の第2実施形態である光量調節装置における絞り羽根の拡大斜視図である。
【図5】本発明の第3実施形態である光量調節装置における絞り羽根のイメージ図である。
【図6】従来の絞り羽根の拡大斜視図である。
【図7】従来の光量調節装置を備えたカメラの構成図である。
【符号の説明】
1 絞り地板
2,42,52,63 (NDフィルター付き)絞り羽根
2a,42a,42b,52a〜52d NDフィルター用領域
20 蒸着基板
21 遮光塗装
3,4 絞り羽根
5 モータ
Claims (3)
- 絞り開口の大きさを変更する絞り変更部材を有する光量調節装置において、
前記絞り変更部材は、この絞り変更部材の基材上の同一面内において、前記基材上に遮光材料を塗装して形成した遮光領域と、前記基材上に光透過率を下げるための蒸着層を形成した複数のNDフィルター用領域とを有しており、
前記複数のNDフィルター用領域における前記光透過率を下げるための蒸着層の数が互いに異なることを特徴とする光量調節装置。 - 前記基材と光透過率を下げるための蒸着層との間に反射を防止するための蒸着層を形成したことを特徴とする請求項1に記載の光量調節装置。
- 請求項1又は2に記載の光量調節装置を備えたことを特徴とする画像入力装置。
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