JP2003315870A - 光量調節装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学フィルタと絞り羽根とを一体化している
にもかかわらず、ＮＤフィルタの位置ずれのない、ＮＤ
フィルタの形状に自由度があり、撮影装置等の光学装置
に使用した場合に画像の解像度の低下のない改善された
光量調節部材を有し、しかも、該光量調節部材は一回の
工程で製造でき、光学特性に優れた、装置全体を小型化
でき、製品のコストダウンを達成できる光量調節装置の
提供。 【解決手段】 所定の開口径を有する開口部を通過する
光束の状態を調節するための光量調節装置において、光
束に所定の透過率を与えるための第１の領域と、光束を
遮断するための第２の領域を同一基材上に有している光
量調節部材を備え、上記第１の領域と上記第２の領域が
共に、微小液滴吐出装置を用いて形成された色材を含む
被膜からなる光量調節装置。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、撮影装置等の光学
機器等に使用される光量調節装置に関し、特に、光量調
節部材としての、いわゆる絞り羽根に光学フィルタが一
体的に設けられている絞り装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の絞り装置においては、光量調節部
材としての絞り羽根を用いて、通過光量を調節してい
る。そして、特に高輝度被写体に対しては、絞り径をあ
まり小さくせずに一定の絞り径とし、回折による解像力
の劣化を防止して、その代わりにＮｅｕｔｒａｌ Ｄｅ
ｎｓｉｔｙフィルタ（以下、ＮＤフィルタと略す）等の
光学フィルタを用いて通過光量を制限し、これによって
画質の低下を防止している。 【０００３】具体的には、ＮＤフィルタを絞り羽根に装
着せずに、独立した状態で光学的作用を持たせて構成し
た絞り装置が種々提案されている。又、別の方法とし
て、絞り羽根の一部に、絞り羽根とは別部材であるＮＤ
フィルタを接着剤で装着するように構成することで、被
写体が高輝度の時には、絞り径をあまり小さくなるまで
絞り込まずに絞り開口を一定の大きさに維持し、その代
わりに、ＮＤフィルタを光軸上に位置させるようにして
通過光量を制限している。 【０００４】しかし、絞り羽根とＮＤフィルタとを別部
材とした場合には、ＮＤフィルタを絞り羽根に接着する
際に位置ずれが生じてしまったり、ＮＤフィルタの形状
に自由度がない等の欠点を有する。そのため、これを改
善することを目的として、絞り羽根とＮＤフィルタを一
体化した絞り装置の提案がなされている（例えば、特許
文献１参照）。その構成を図１０に示した。 【０００５】図１０において、９０３は、不図示のモー
タの軸に孔９０３ａで嵌着されて、該孔９０３ａを中心
に往復回動可能な絞り羽根駆動レバーであり、９０１及
び９０２は、この絞り羽根駆動レバー９０３の両端の突
設ピン９０３ｂ及び９０３ｃに相対摺動可能に嵌合する
溝９０１ａ及び９０２ａを有した第１及び第２の絞り羽
根であり、９０１ｃ及び９０２ｃは、それぞれの絞り羽
根の開口縁である。９０４ａ及び９０４ｂはＮＤフィル
タであり、本発明においては、絞り羽根９０１及び９０
２と同じ部材で一体構成されている。つまり、ＮＤフィ
ルタ９０４ａ及び９０４ｂでは、一定の透過率を有する
ようにし、それ以外の領域は光を遮断するような構成と
なっている。 【０００６】そして、絞り羽根９０１及び９０２は、絞
り羽根駆動レバー９０３が、孔９０３ａを中心に往復回
動することによって、矢印ｆ方向に互いに逆方向に移動
される。この結果、ＮＤフィルタ９０４ａ及び９０４ｂ
が不図示の地板に貫設された光路孔９０６を覆ったり開
放したりする。即ち、ＮＤフィルタ９０４ａ及び９０４
ｂが光路孔９０６中に位置したときは通過光量を減衰さ
せて、不図示の撮像素子に入射する光量を調節してい
る。尚、絞り羽根９０１及び９０２のそれぞれの縁部に
は、これらの羽根の移動方向に平行な溝９０１ｂ及び９
０２ｂが貫設されており、これらの溝には不図示の地板
から突出したガイドピン９０５が相対摺動可能に挿入さ
れている。 【０００７】しかしながら、上述した従来の技術には、
以下に述べるような改善すべき余地があった。即ち、上
記特許文献１には、絞り羽根とＮＤフィルタを一体とす
る構成が開示され、絞り羽根の材料として、銀塩感光材
料（銀塩フィルム）を用いるという開示があるものの、
詳しい製造方法は開示されていない。又、本発明者らの
検討によれば、ＮＤフィルタの形成材料に銀塩フィルム
を用いると、そのフィルムを通った光束の散乱が大きい
ため、画像の解像度が低下してしまうという問題があ
る。 【０００８】 【特許文献１】特開平０７−１０４３４３号公報 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、撮影装置等に使用される、所定の開口径を有する開
口部を通過する光束の状態を調節するための光量調節装
置において、光学フィルタと絞り羽根とを一体化してい
るにもかかわらず、ＮＤフィルタの位置ずれが生じた
り、ＮＤフィルタの形状に自由度がない等の欠点がな
く、しかも、撮影装置等の光学装置に使用した場合に画
像の解像度の低下のない改善された光量調節部材を有す
る光量調節装置を提供することにある。又、本発明の目
的は、光量調節装置全体を小型化でき、簡単な構成で、
しかも一回の工程で光学特性に優れた光量調節部材を製
造することが可能な、製品のコストダウンを達成した光
量調節装置を提供することにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】上記の目的は、下記の本
発明によって達成される。即ち、本発明は、所定の開口
径を有する開口部を通過する光束の状態を調節するため
の光量調節装置において、上記光束に所定の透過率を与
えるための第１の領域と、上記光束を遮断するための第
２の領域を同一基材上に有している光量調節部材を備
え、上記第１の領域と上記第２の領域が共に、微小液滴
吐出装置を用いて形成された色材を含む被膜からなるこ
とを特徴とする光量調節装置である。 【００１１】又、本発明の別の形態は、所定の開口径を
有する開口部を通過する光束の状態を調節するための光
量調節装置において、上記光束に所定の透過率を付与す
るための第１の領域と、上記光束を遮断するための第２
の領域を同一基材上に有している光量調節部材を備え、
上記第１の領域及び上記第２の領域が、異なる材料から
なる被膜によって形成されていることを特徴とする光量
調節装置である。 【００１２】又、その好ましい形態としては、下記のも
のが挙げられる。上記したいずれかの構成において、
（１）光量調節部材の第１の領域及び第２の領域を構成
している被膜の膜厚が、大きく変化することがなく、略
一定である光量調節装置、（２）第１の領域における所
定の透過率が、一定であるか、又は、段階的に或いは連
続的に変化する光量調節装置、（３）光量調節部材の第
２の領域の透過率が、１％以下である光量調節装置、
（４）光量調節部材が、被駆動部を有する光量調節装置
が挙げられる。 【００１３】又、本発明の別の形態は、（５）上記した
何れかの構成を有する光量調節装置と、被写体像を形成
する撮影光学系と、該被写体像を光電変換する撮像手段
と、該光電変換された信号を記録する記録手段とを有
し、上記光量調節装置を撮影光学系に配置することを特
徴とする撮影装置である。 【００１４】又、本発明の別の形態は、（６）同一基材
上に、光束に所定の透過率を付与するための第１の領域
と光束を遮断するための第２の領域とを有している光量
調節部材を設けた光量調節装置の製造方法において、
ｉ）上記第１の領域となる色材を含む被膜を上記基材上
に形成するための着色工程と、ii）上記第２の領域とな
る色材を含む被膜を上記基材上に形成するための着色工
程を、有することを特徴とする光量調節装置の製造方法
である。 【００１５】又、その好ましい形態としては、下記のも
のが挙げられる。上記した構成を有する製造方法におい
て、（７）工程ｉ）及びii）が、微小液滴吐出装置によ
って着色液を付与して行われる光量調節装置の製造方
法、（８）前記第１の領域における所定の透過率が、一
定であるか、又は、段階的に或いは連続的に変化するよ
うに、基材上に色材を含む被膜を形成する光量調節装置
の製造方法、（９）光量調節部材の第２の領域の透過率
が、１％以下となるように基材上に色材を含む被膜を形
成する色材の濃度を決定する光量調節装置の製造方法で
ある。 【００１６】 【実施例】以下に、本発明を実施例によって更に具体的
に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。 （第１の実施例）図１は、本発明の第１の実施例にかか
る光量調節装置に用いる光量調節部材を示す概略図であ
る。尚、本実施例では、光量調節装置として、ビデオカ
メラ等で使用される絞り装置を例にとって説明する。図
１において、１０１は、光量調節部材である絞り羽根全
体を示し、かかる絞り羽根は、光束に所定の透過率を与
えるための第１の領域であるＮＤフィルタ部１０１Ｐ
（図１のグラデーション部）と、光束を遮断するための
第２の領域である光遮断部１０１Ｑ（グラデーション以
外の部分）で構成されている。本実施例の絞り羽根は、
上記の第１の領域であるＮＤフィルタ部１０１Ｐと、第
２の領域である光遮断部１０１Ｑが、同一基材上に形成
されていることを特徴とする。尚、図１中、光遮断部１
０１Ｑについては、ＮＤフィルタ部１０１Ｐとの境界等
を明確にするために彩色を施していないが、本来は、光
を遮断する部材であるので黒色等で形成されている。 【００１７】以下に、上記のような構成を有する光量調
節部材を製造する方法について説明する。図１（ｂ）
は、図１（ａ）のＡ−Ａ’で切断し、矢印方向に見た時
の側面図であるが、これを参照しながら説明する。本実
施例においては、基材として、表面に着色液の受容層を
有する透明基材をを用いた。先ず、透明基材１１１上に
着色液を受容し得る材料をコーティングして、着色液の
受容層を形成した。以下、その方法について説明する。 【００１８】本発明においては、基材として透明のもの
を用いることが好ましいが、透明基材としては、光量調
節部材としての機械的強度及び光学的特性等の必要特性
を有していれば特に限られるものではない。具体的に
は、例えば、ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥ
Ｔと略す。）、ジアセテート、トリアセテート、ポリプ
ロピレン等からなる透明フィルムを挙げることができ
る。又、上記必要特性を満たすものであれば、ガラス基
材も使用可能である。本実施例では、透明基材として厚
さ７５μｍのＰＥＴフィルムを用いた。 【００１９】上記したような透明基材上に、着色液（溶
剤に、後述する色材を混合させたもの）を受容しうる材
料をコーティングする方法としては、下記のような方法
を用いることができる。先ず、着色液を受容しうる材料
を、必要によって他の添加剤と共に、水或いはアルコー
ル、多価アルコール類、又は他の適当な有機溶剤に溶
解、又は分散して、塗工液を調製する。次いで、このよ
うにして得られた塗工液を、例えば、ロールコーター
法、スピンコート法等によって、透明基材表面に塗工す
る。その後、例えば、熱風乾燥炉、熱ドラム、ホットプ
レート等を用いて乾燥を行って、透明基材上に、着色液
を受容しうる層（受容層）１１２を形成する。 【００２０】上記において受容層１１２の形成に用いる
ことのできる材料としては、透明基材上に被覆層を形成
した場合に、該層中に着色液が吸収され、該着色液中の
色材を層中に定着しうるものであれば特に限られるもの
ではない。例えば、ポリビニルアルコール、セルロース
の変性物、ポリエステル等の合成樹脂、ゼラチン等の天
然樹脂を挙げることができる。又、これらの材料と共に
受容層の形成に用いることのできる、コーティング性、
着色液の吸収性能の制御、機械的特性の向上等を目的と
して加える添加剤としては、各種の、界面活性剤、架橋
剤、染料固着剤（耐水化剤）、消泡剤、酸化防止剤、粘
度調整剤、ｐＨ調整剤、防カビ剤、可塑剤等が挙げられ
る。 【００２１】本実施例では、受容層１１２を下記のよう
にして形成した。ポリビニルアルコール（日本合成化学
（株）製 ゴーセノールＧＭ−１４Ｌ）を固形分換算で
１０部からなる水溶液を調製して得られた塗工液を、ワ
イヤーバーを用いて、透明基材上に塗工し、熱風乾燥オ
ーブンにより１００℃、５分の条件で乾燥を行った。こ
のようにして作製された、着色液を吸収・受容し得る受
容層１１２の厚みは７μｍであった。 【００２２】次に、上記したようにして受容層１１２を
形成した透明基材１１１上に、第１の領域であるＮＤフ
ィルタ部１０１Ｐと、第２の領域である光遮断部１０１
Ｑとを形成する。 【００２３】本実施例では、微小液滴吐出装置を用いる
方法によって、第１の領域であるＮＤフィルタ部１０１
Ｐと第２の領域である光遮断部１０１Ｑとを、下記のよ
うにして一段階で形成した。この際に用いる着色液とし
ては、微小液滴吐出装置により吐出可能なものを使用す
ることが好ましい。このような着色液としては、水系、
油系のものを共に用いることができるが、吐出信頼性の
点から、水系の着色液を使用することが好ましい。しか
し、特に水系の着色液に限られるものではない。更に、
着色液中の色材としては、各種の、染料及び顔料を用い
ることができるが、各種の、金属、無機、有機微粒子等
も使用可能である。 【００２４】尚、本発明において、色材とは、広く、可
視光、紫外光、赤外光を含む所定波長帯の光の透過率を
制御する材料を意味しており、本実施例におけるＮＤフ
ィルタ部の製造においては、可視光帯域全体に渡って均
一な透過特性を与えるものが利用されているが、本発明
はこれに限定されるものではない。例えば、赤外線カメ
ラ用の光量調節装置に用いる場合には、赤外域の特定波
長のみを透過する材料が用いられるが、これも色材に含
まれる。又、透過光量を制御する際の光の吸収が、材料
内部で生じるもの、材料表面で生じるもののいずれも
が、本発明でいう色材に含まれる。 【００２５】上記において使用する着色液中の溶剤とし
ては、水性媒体としてはメチルアルコール等の各種の水
溶性有機溶剤を用いることができる。更に、所望の物性
値を持つ着色液とするために、必要に応じて、各種の、
界面活性剤、消泡剤、防腐剤等を添加することができ
る。 【００２６】本実施例においては、光透過率約１００〜
８％（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ：Ｏ．Ｄ．＝０
〜１．１）の濃度勾配を有するＮＤフィルタ部と光遮断
部とを作製した。本実施例では、６種類の着色液（イン
ク）を用いた。本実施例において、記録ピッチとインク
吐出量は概ね一定とし、又、単位パターンも１２００ｄ
ｐｉの２×２＝４画素とした。但し、その際に使用した
インクは色材を含まないインク（インク１）を１種類
と、特定の波長帯域の光を減衰する機能を有する色材を
含むインク５種類の計６種類である。特定の波長帯域の
光を減衰する機能を有するインクとしては表１に示す組
成からなる色材濃度の異なる黒色の色材を含むインク２
〜６の５種類である。又、使用する色材は、可視光領域
においてほぼフラットな分光透過率を得るために、数種
類の染料を混合したものを使用するのが望ましい。 【００２７】 【００２８】本実施例で形成した具体的なインクの吐出
の単位パターンは、図１１に示したように、２１．１７
μｍ（１２００ｄｐｉ）角を１画素として、この画素が
２×２の計４画素を単位パターンとしたものである。そ
して、この単位パターンのａ、ｂ、ｃ及びｄの場所に対
して、上記６種類のインクを付与する。単位パターンは
表２に示す０〜１０の単位パターンを設定し、その単位
パターンの濃度レベルを利用して多値化処理を行った。
単位パターン０〜９を用いて第１の領域を形成し、単位
パターン１０を用いて第２の領域を形成した。尚、本実
施例では、この際に、誤差拡散処理を利用して多値化処
理を行ったが、特に誤差拡散法に限られるものではな
く、ディザ法等、広く利用できる。 【００２９】 【００３０】本実施例では、上記のようなインクを、先
に説明したインクを受容しうる材料がコーティングされ
た透明基材上に微小液滴吐出装置を用いて付与して、第
１の領域であるＮＤフィルタ部１０１Ｐと第２の領域で
ある光遮断部１０１Ｑとを１工程で形成した。以下、か
かる工程について説明する。 【００３１】図８は、本実施例で使用した微小液滴吐出
装置２０１の構造を示したものである。図８において、
透明基材１１１は、ピンチローラ２１２によってプラテ
ン２１１に圧接保持される。そしてラインフィードモー
タ２１３の回転に伴うピンチローラ２１２の回転で、透
明基材１１１は矢印Ａ_v方向に搬送される。２１４はシ
ートセンサであり、透明基材１１１がプラテン２１１上
に給紙されているか否かを検出する。 【００３２】２３１は記録ヘッドで、ガイド軸２２１に
沿って、矢印Ａ_H方向に移動可能に保持される。記録ヘ
ッド２３１は、キャリッジモータ２２２と、該モータの
軸に掛け回された状態のベルト２２３によって、プラテ
ン２１１に沿って一定速度で駆動される。記録ヘッド２
３１の位置は、リニアエンコーダ２２４で検出される。
２２５はホームポジションセンサで、記録ヘッド２３１
が右端の原点に戻っているか否かを検出する。この記録
ヘッド２３１は、複数のノズルユニットから形成されて
いる。そして、各ノズルユニットには、複数種類の濃度
の異なる着色液が充填されている。又、ノズルユニット
内には、ヒータが設けられており、このヒータへ通電す
ることで、ノズル内の着色液が気化し、気泡が発生す
る。そして気泡による圧力波が、透明基材１１１に向け
て着色液滴を吐出させる。 【００３３】図９は、微小液滴吐出装置の制御回路図で
ある。図９において、２５１は微小液滴吐出装置全体の
動作を制御するＣＰＵであり、２５２は、電源投入や印
刷開始等を指示するためのスイッチ群、２５３は、光量
調節部材の印刷濃度パターン等を生成するＰＣ（Ｐｅｒ
ｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の外部機器である。 【００３４】ラインフィードモータ２１３は、モータ制
御回路２１５を介して、透明基材１１１を搬送制御（副
走査）する。この際、シートセンサ２１４は、透明基材
１１１の有無を検知し、プラテン上に透明基材１１１が
ない時は給紙を行なう。キャリッジモータ２２２は、モ
ータ制御回路２２６を介して記録ヘッド２３１を駆動制
御（主走査）する。具体的には、キャリッジモータ２２
２は、連続回転する直流モータで、リニアエンコーダ２
２４からの位置信号をフィードバックして、速度及び駆
動量を精密に制御する。ホームポジションセンサ２２５
は、１回の主走査終了後に記録ヘッドが初期位置に戻っ
たか否かを検出する。 【００３５】２３３は、外部機器２５３で生成された濃
度パターンを、微小液滴の吐出パターンに変換するため
の記録データ処理回路である。そして、該回路２３３で
生成された信号に基づき、ヘッドドライバ２３２が記録
ヘッド２３１内のヒータを発熱制御して着色液が吐出さ
れる。この結果、透明基材１１１上に着色液が付与され
て、所定の濃度パターンが印刷される。 【００３６】本発明においては、上記のようにして着色
液を付与した後、必要に応じて、熱風乾燥炉、熱ドラ
ム、ホットプレート等を用いた乾燥を行って色材を含む
被膜を形成してもよい。特に、上記着色液を吸収し得る
材料中に架橋剤を混合した場合には、加熱或いは光照射
を行うことで被膜を硬化させることが効果的である。 【００３７】又、本発明においては、上記のようにし
て、図１に示した構成の、透明基材１１１上に色材を含
む被膜１１２を形成して、第１の領域１０１Ｐと第２の
領域１０１Ｑとなる部分を同時に形成するが、その後、
更に、光学的な特性を向上させる目的で、着色被膜上に
透明平坦化層を設けてもよい。或いは、更にその上に反
射防止膜を設けてもよい（図１２参照）。平坦化層の形
成に用いられる材料としては、先に説明した着色液を受
容する材料を使用することができる。しかし、その他、
被膜層との密着性、機械的強度、光学的特性等の必要性
能を満たしていれば、いずれの材料を使用することもで
き、特に限られるものではない。 【００３８】本実施例では、先に述べたようにして形成
した着色被膜上に透明平坦化層を下記のようにして形成
した。先ず、スチレン−ブタジエン共重合体溶液を調製
し、この塗工液をワイヤーバーを用いて被膜上に塗工
し、熱風乾燥オーブンにより１００℃、５分の条件で乾
燥を行った。 【００３９】以上述べたように、本実施例では、微小液
滴吐出装置を用いることで、所定の濃度パターンを有す
る第１の領域であるＮＤフィルタ部１０１Ｐと、第２の
領域である光遮断部１０１Ｑとなる部分が、透明基材上
に同時に印刷形成され、更に、その後、該透明基材をプ
レス工程で打ち抜きすることで、透明基材上に、ＮＤフ
ィルタ領域である１０１Ｐと、光遮断領域である１０１
Ｑとが一体化的に形成された光量調節部材としての絞り
羽根を、一回の工程で簡単に製造することができた。 【００４０】図２は、上記で得られた絞り羽根につい
て、図１（ａ）に示した０点〜ｘ１点における部分の、
透過率と膜厚を示した図である。この結果、図２に示し
た通り、上記した方法によって得られた絞り羽根は、Ｎ
Ｄフィルタ部１０１Ｐでは、透過率は位置により１００
％〜０％まで連続的に変化しているが、膜厚は位置によ
って大きく変化することなく略一定であることが確認で
きた。 【００４１】第１の領域であるＮＤフィルタ部１０１Ｐ
の透過率を、段階的に、或いは連続的に変化させた場合
の光学的優位性は、例えば、特開平６−９５２０８号公
報及び特開平１１−１５０４２号公報等に記載されてい
る。従って、上記したような簡易な製造方法によって、
第１の領域であるＮＤフィルタ部１０１Ｐの透過率が、
段階的に、或いは連続的に変化するように、着色パター
ンを形成して光量調節部材を製造し、これを光量調節装
置に適用すれば、簡易且つ経済的に得られた光量調節部
材を用いているにもかかわらず、本発明の光量調節装置
は、上記した公知技術の場合と同様の効果が得られる優
れたものとなる。 【００４２】以下に、上記のようにして作製した本実施
例で使用する光量調節部材の光学特性を説明する。先
ず、光量調節部材の光遮断部である第２の領域１０１Ｑ
で最も重要な光学特性は、透過率である。そこで、市販
の光学濃度計を使用して、光遮断部の光学濃度（Ｏｐｔ
ｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ 以下Ｏ．Ｄ．と略す）を測
定したところ、２．３であった。光学濃度と透過率Ｔの
関係は下記＜１＞式で表される。 ＯＤ＝−ｌｏｇ₁₀Ｔ ＜１＞ ＜１＞式より、測定した値を透過率に換算すると、０．
５％であり、本実施例の絞り羽根は、充分な性能である
ことが確認できた。 【００４３】次に、本発明において好適な光量調節部材
の、所定の透過率を有する第１の領域１０１Ｐの良否を
判断する場合には、（１）第１の領域１０１ＰであるＮ
Ｄフィルタのみを単体で用いた場合に、色材が光束を散
乱或いは屈折することによる光学性能の低下の程度、
（２）絞り装置等に組み込んで使用した場合の回折防止
効果、（３）分光透過率、の３項目の評価が必要であ
る。 【００４４】ここで（３）は、色材の種類によってフィ
ルタの特性を自在に調節でき、且つ市販の分光透過率計
を用いて簡単に測定できるので、説明は省略する。一方
（２）の評価項目は、絞り羽根の形状や評価時の絞り値
（Ｆナンバー）等の因子が評価結果に大きく影響するた
め、第１の領域１０１Ｐのみで作製したＮＤフィルタ単
独の光学特性を評価するためには（１）の方法が適して
いる。そこで、以下の手順で、本実施例における第１の
領域であるＮＤフィルタ部１０１Ｐの特性を評価した。 【００４５】先ず、先に説明した本実施例の方法で、光
学濃度０．５（透過率３２％）の均一濃度パターンを有
するＮＤフィルタを作成した。これをキヤノン（株）製
デジタルカメラＰｏｗｅｒ Ｓｈｏｔ Ｇ１の撮影レン
ズの前方に配置し、ＩＳＯ規格の、電子スチルカメラ用
解像力チャートを撮影した。露出制御モードは、絞り開
放による絞り優先ＡＥを使用し、ＮＤフィルタの有無に
かかわらず適正露出が得られるようにした。この撮影画
像から、白黒バーチャート（像面上での空間周波数１
４．５ｌｉｎｅ ｐａｉｒｓ／ｍｍ）を切り出し、画像
の白部のレベルと黒部のレベルの差分を求め、これを評
価コントラストとした。次いで、前記したフィルタを外
して同様の撮影を行って、画像の白部のレベルと黒部の
レベルの差分を求め、これを参照コントラストとした。
このようにして得られた参照コントラストに対する評価
コントラストの比率を求め、フィルタコントラストと定
義したが、上記のＮＤフィルタにおけるこの値は、０．
９６であった。 【００４６】フィルタコントラストの許容下限値は、撮
影装置の用途や価格帯により異なるが、普及クラスの撮
影装置では０．９以上、高級クラスでは０．９２以上が
好ましいことがわかっている。従って、上記で得られた
ＮＤフィルタのフィルタコントラスト値０．９６は、充
分に高性能であることがわかった。尚、第１の領域の透
過率を、段階的に、及び連続的に変化させた場合も、こ
の評価法で評価することができる。 【００４７】図３は、図１の絞り羽根を用いた光量調節
装置である絞り装置を説明する図である。図３におい
て、１００は光量調節装置全体を示している。１０１
は、図１で示した第１の絞り羽根であり、１０２は第２
の絞り羽根である。第２の絞り羽根１０２は、第１の絞
り羽根１０１と同様の方法で製造され、ＮＤフィルタ部
１０２Ｐと光遮断部１０２Ｑとを有している。１０３
は、不図示のモータの軸に孔１０３ａにおいて嵌着され
て該孔１０３ａを中心として回動される絞り羽根駆動レ
バーである。第１の絞り羽根１０１及び第２の絞り羽根
１０２は、絞り羽根駆動レバー１０３の両端の突設ピン
１０３ｂ及び１０３ｃにそれぞれの溝穴１０１ａ及び１
０２ａにおいて係合している。１０５は、第１及び第２
の絞り羽根１０１及び１０２のそれぞれの側縁部の溝１
０１ｂ及び１０２ｂに相対摺動可能に係合している不図
示の地板のガイドピン、１０６は、該地板に貫設されて
いる光路孔、１０１ｃ及び１０２ｃは、第１及び第２の
絞り羽根１０１及び１０２のそれぞれの絞り開口縁であ
る。尚、図３中、光遮断部１０１Ｑについては、ＮＤフ
ィルタ部１０１Ｐとの境界等を明確にするために彩色を
施していないが、本来は、光を遮断する部材であるので
黒色等で形成されている。 【００４８】図３は、絞りが全開である時の状態を示し
ている。絞りが全開の状態から絞りを絞っていくと、絞
りの開口部である光路孔１０６は、第１及び第２の絞り
羽根のＮＤフィルタ部１０１Ｐ及び１０２Ｐで遮蔽され
るため、光路孔１０６を通る光束の透過率が徐々に低く
なるが、本実施例の絞り羽根においては、先に述べたよ
うに、絞り羽根全ての場所において膜厚が略一定である
ため、絞り羽根のＮＤフィルタ部を通る光束に光路差が
生じない。このため、開口部１０６の光束の光路差によ
る解像力の低下を改善することができる。 【００４９】図４は、図３で示した絞り装置を光学装置
に配置した場合における概略配置図である。本実施例で
は、光学装置は動画像若しくは静止画像を撮像手段で電
気信号に光電変換し、これをデジタルデータとして記録
する撮影装置であるビデオカメラを例として説明する。
４００は、複数のレンズ群からなる撮影光学系であり、
第１レンズ群４０１、第２レンズ群４０２、第３レンズ
群４０３、及び図３で示した絞り装置１００で構成され
る。４０１は固定の前玉レンズ群、４０２はバリエータ
レンズ群、４０３はフォーカシングレンズ群である。４
０４は光学ローパスフィルタである。又、撮影光学系４
００の焦点位置（予定結像面）には、撮像手段４１１が
配置される。これは照射された光エネルギを電荷に変換
する複数の光電変換部、該電荷を蓄える電荷蓄積部、及
び該電荷を転送し、外部に送出する電荷転送部からなる
２次元ＣＣＤ等の光電変換手段が用いられる。 【００５０】４２１は、液晶ディスプレイ等の表示器
で、撮像手段４１１で取得した被写体像や、光学装置の
動作状況を表示する。４２２は、操作スイッチ群であ
り、ズームスイッチ、撮影準備スイッチ、撮影開始スイ
ッチ、シャッター秒時等を設定する撮影条件スイッチで
構成されている。４２３はアクチュエータであり、これ
によりフォーカス駆動を行い撮影光学系４００の焦点状
態を調節したり、その他の部材を駆動する。 【００５１】ＣＰＵ４３１では、取り込まれた平均濃度
の大きさが、自身内にメモリーされている適正露出に相
当する数値と一致しているかどうかを算出し、差のある
場合は、その差分との絶対符号との絶対値に応じて絞り
開口を変化させ、若しくは、撮像手段４１１への電荷蓄
積時間を変化させることになる。絞りを動かす場合に
は、絞り駆動回路４３２により、絞り羽根駆動レバー１
０３が１０３ａを回転中心とし回動することで、絞り羽
根１０１及び１０２が上下にスライドする。これによ
り、開口部である光路孔１０６の大きさが変化する。こ
のように絞り開口面積或いは、電荷蓄積時間を変化させ
て最適の露出を得ることができる。 【００５２】最適露出にて、撮像手段４１１上に結像し
た被写体の像は、その明るさの強弱に応じた画素毎の電
荷量として、電気信号に変換され、アンプ回路４４１で
増幅された後、カメラ信号処理回路４４２で所定のγ補
正等の処理を施される。尚、この処理は、Ａ／Ｄ変換後
のデジタル信号処理で行われてもよい。そして、このよ
うにして作られた映像信号は、レコーダ４４３にて記録
される。 【００５３】上記第１の実施例によれば、所定の開口径
を有する開口部を通過する光束の状態を調節する光量調
節装置において使用する光量調節部材が、光束に所定の
透過率を与えるための第１の領域と、光束を遮断するた
めの第２の領域を同一基材上に有しており、この第１の
領域と上記第２の領域が共に、微小液滴吐出装置を用い
て形成された色材を含む被膜からなるように構成されて
いるため、光量調節装置全体を小型化できると共に、簡
単な構成で、且つ一回の工程で、上記光量調節部材を製
造することができるため、製品のコストダウンを達成で
きる。更には、上記第１の実施例によれば、上記第１の
領域が様々な濃度パターンを有する光量調節部材や、様
々な形状の光量調節部材を簡易に製造することが可能で
ある。 【００５４】又、上記第１の実施例によれば、第１の領
域と第２の領域で透過率は変化するが、膜厚が等しいも
のが得られるために、光量調節部材を通る光束の光路差
が０となり、光路差によって生じる解像力の低下を防止
することができ、解像度を改善することができる。更
に、上記第１の実施例によれば、本発明による光量調節
部材を撮影装置に組み込むことで、解像力の低下が抑制
された違和感のない画像を得ることができる。 【００５５】（第２の実施例）図５（ａ）は、本発明の
第２の実施形態である光量調節装置の概略図であり、及
び、図５（ｂ）は、光量調節部材５１１の上面図及び概
略断面図である。図５（ａ）において、５０３は、不図
示のモータの軸に孔５０３ａで嵌着されて該孔５０３ａ
を中心に往復回動可能な絞り羽根駆動レバーであり、５
０１及び５０２は、この絞り羽根駆動レバー５０３の両
端の突設ピン５０３ｂ及び５０３ｃに相対摺動可能に嵌
合した溝穴５０１ａ及び５０２ａを有した第１及び第５
の絞り羽根であり、５０１ｃ及び５０２ｃは、それぞれ
の絞り羽根の開口縁である。これらの絞り羽根５０１及
び５０２は、絞り羽根駆動レバー５０３が孔５０３ａを
中心に往復回動することによって、図中に矢印ｆで示し
た方向に、互いに逆方向に移動され、不図示の地板に貫
設された光路孔５０６を覆ったり開放したりする。絞り
羽根５０１及び５０２のそれぞれの一側縁部には、羽根
の移動方向に平行な溝５０１ｂ及び５０２ｂが貫設さ
れ、これらの溝には不図示の地板から突出したガイドピ
ン５０５が相対摺動可能に挿入されている。 【００５６】５１１は、本実施例にかかる光量調節部材
の全体を示しており、５２２は、光量調節部材５１１の
駆動手段であり、５２１は、この駆動手段の出力軸であ
り、光量調節部材５１１を保持している。光量調節部材
５１１は、絞り羽根５０１及び５０２の開口縁５０１ｃ
及び５０２ｃによって形成される開口部の大きさが大き
い場合には、図５（ａ）に示したように光路外に退避し
ている。そして、開口縁５０１ｃ及び５０２ｃによって
形成される開口部の大きさが小さくなり、回折の影響が
出る直前の大きさになると、駆動手段５２２によって光
量調節部材５１１が回動し、開口縁５０１ｃ及び５０２
ｃによって形成される開口部を覆うことで光量を調節す
る構成となっている。 【００５７】次に、本実施例にかかる上記光量調節部材
５１１を製造するための方法について説明する。光量調
節部材５１１は、所定の透過率を付与する第１の色材が
設けられたＮＤフィルタ部５１１Ｐ（図５のハッチ部）
と、光を遮断する第２の色材が設けられた光遮断部５１
１Ｑ（ハッチ部以外の部分）で構成されている。図５
（ｂ）の上側は、光量調節部材５１１の上面図であり、
図５（ｂ）の下側は、そのＢ−Ｂ’部における断面図を
示している。 【００５８】本実施例にかかる光量調節部材において
は、ＮＤフィルタ部である５１１Ｐは蒸着膜であり、透
明基材上に、蒸着法によって色材が着色されて形成され
なる。その場合に使用する透明基材に対する着色例を、
図６に示した真空蒸着装置の一例を参照しながら説明す
る。図６において、６０１は真空装置の本体、６０２は
排気口、６０３は電子銃等の蒸発源、６０４は基材加熱
用のヒーター、６０５は透過用光源、６０６は反射用光
源、６０７は受光部、６０８は被蒸着基材、６０９は膜
厚制御用モニターである。 【００５９】本実施例においては、基材としては透光性
の基材、特には、透明基材を用いることが好ましい。一
般的には、合成樹脂からなるフィルム基材が用いられる
が、絞り羽根としての機械的強度及び光学的特性の必要
特性を有していれば、フィルム基材に限定されるもので
はなく、ガラス製の基材でも、その他の基材でも構わな
い。本実施例では、ＰＥＴフィルムを使用した。 【００６０】蒸着膜を形成するための出発材料として
は、金属酸化膜及び誘電体膜を形成する材料を用い、こ
れらの材料を、異なる蒸発源６０３から各々蒸発させ
て、ＰＥＴフィルム基材６０８上に、金属酸化膜及び誘
電体の交互膜を形成する。金属酸化膜の材料としては、
ＴｉＯ、Ｔｉ₂Ｏ₃、Ｔｉ₃Ｏ₅、Ｔｉ₄Ｏ₇等があるが、こ
れらは単体で使用してもよく、又、混合物で使用しても
よい。更には、複数の層を重ねる場合には、層ごとに異
なる材料を用いても構わない。本実施例では、ＴｉＯ及
びＴｉ₂Ｏ₃を使用した。誘電体の材料としては、Ａｌ₂
Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＭｇＦ₂があるが、空気側に接する誘電
体膜はＭｇＦ₂であることが望ましい。本実施例では、
Ａｌ₂Ｏ₃及びＭｇＦ₂を使用した。 【００６１】蒸着膜の形成にあたっては、蒸着膜の透過
率は膜厚に依存するため、透過用光源６０５と受光部６
０７、及び反射用光源６０６と受光部６０７の光学式膜
厚制御装置を用い、基材上に配置した膜厚制御用モニタ
ー６０９からの透過光、反射光の短波長、及び可視域の
分光強度により膜厚制御を行って、所望の膜厚、即ち、
所望の透過率のＮＤフィルタ部５１１Ｐを形成した。本
実施例では０．３〜１．０μｍの厚みの膜を形成した。 【００６２】本実施例にかかる光量調節部材５１１にお
いては、光遮断部である５１１Ｑは印刷膜であり、印刷
法によって色材が透明基材上に着色されている。図７
は、印刷法によって透明基材上に色材を着色する方法を
説明するための図である。即ち、パターン印刷について
の説明図である。図７において、先ず、凹版７００に所
定のパターンで形成された凹部７０１に色材であるイン
キ７０２を充填する（図７（ａ））。インキとしては、
黒色であればよく、例えば、カーボンブラックインキ等
を使用する。次に、ブランケット７１１を装着したブラ
ンケット胴７１２を凹版７００上で回転移動させながら
圧着させて、凹部７０１内のインキ７０２をブランケッ
ト胴７１２に転写する（図７（ｂ））。そして、このブ
ランケット胴７１２のインキ７０２を、基材５３１に転
移させて、パターンを形成（着色）する（図７
（ｃ））。本実施例では、このようにして、図５（ｂ）
に示した部分に光遮断部５１１Ｑを形成する。この際
に、インキの濃度を制御するか、膜厚を制御し、透過率
が１％以下となるようにする。本実施例では、０．８〜
１．５μｍの厚みの、透過率が１％の膜を形成した。 【００６３】以上述べたように、本実施例では、同一基
材に対して、蒸着法及び印刷法の異なる２つの着色工程
を用いることで、異なる２つの着色材料で着色された部
分を有する基材を得、その後、該基材をプレスで打ち抜
くことで、図５（ｂ）に示した光量調節部材５１１を製
造した。 【００６４】上記した第２の実施例によれば、所定の開
口径を有する開口部を通過する光束の状態を調節する光
量調節装置において、光束に所定の透過率を付与するた
め第１の領域と、光束を遮断するための第２の領域を同
一基材上に有し、且つ、該第１の領域及び上記第２の領
域が異なる材料からなる被膜によって形成されているた
めに、それぞれの領域の光学特性に、より適した材料を
選択して使用することができ、より光学特性に優れた光
量調節部材を製造することが可能となる。 【００６５】上記した第２の実施例で使用した製造方法
で、第１の実施例の場合と同様の構造を有する光量調節
部材を作製することも可能である。又、逆に、第２の実
施例の場合と同様の構造を有する光量調節部材を、第１
の実施例で使用した製造方法で作製することも可能であ
る。更に、第１及び第２の実施例で説明したように、光
量調節部材の製造方法は複数あるが、その組合せは、上
記の実施例に限定されるものではなく、複数の製造方法
を組み合わせてもよい。 【００６６】（第３の実施例）図１２は、本発明の第３
の実施例にかかる光量調節部材の概略図及び断面図であ
る。本実施例では、光量調節部材を下記のようにして得
た。先ず、実施例１又は実施例２のようにして、同一の
透明基材１２１１上に、所定濃度パターンを有する第１
の領域１２０１Ｐと、光を遮断する第２の領域１２０１
Ｑとなる部分を形成する。次に、これらが設けられてい
る側の表面のみに透明樹脂層を設けて、平坦化層１２１
３を設ける。その後、更に、表裏両方の面に、出願人に
よる特開平０６−２７３６０１号公報に記載したと同様
の方法で、反射防止膜１２１４を形成した（図１２
（ｂ）参照）。その後、該基材をプレスで打ち抜くこと
で、光量調節部材１２０１を製造した。 【００６７】上記で形成する反射防止膜は、可視光帯域
において反射防止特性が優れる、及び水分や有害ガスの
遮断特性に優れる、という特性が必要とされる。本発明
者らの検討によれば、この要求を満たすためには、無機
材料の蒸着多層膜を用いることが好適である。本実施例
で形成した反射防止膜は、それぞれの表面に蒸着したア
ンダーコート層と、これに積層した繰返し膜である多層
膜からなる。具体的には、上記アンダーコート層は、表
面に対して良好な密着性を有し、且つ、耐薬品性、及び
耐摩耗性に優れたケイ素酸化物ＳｉＯ_x（２＞ｘ＞１）
を主成分とする屈折率ｎ＝１．５程度の低屈折率材料か
らなる膜厚が３００ｎｍ程度の薄膜であり、この上に積
層させた多層膜は、酸化チタンＴｉＯ₂と酸化ジルコニ
ウムＺｒＯ₂の混合物を主成分とする高屈折率材料から
なる第１層の薄膜と、ケイ素酸化物ＳｉＯ_x（２≧ｘ≧
１）を主成分とする低屈折率材料からなる第２層の薄膜
と、酸化チタンＴｉＯ₂と酸化ジルコニウムＺｒＯ₂の混
合物を主成分とする高屈折率材料からなる第３層の薄膜
と、ケイ素酸化物ＳｉＯ_x（２≧ｘ≧１）を主成分とす
る低屈折率材料からなる第４層の薄膜によりなる。 【００６８】上記で得られた光量調節部材１２０１につ
いて調べたところ、フィルタ表面反射による迷光の発生
を防止することができ、より優れた光学特性を示すと共
に、水分や有害ガスの色材への浸入を遮断し、色材の劣
化を防止することができることが確認できた。これによ
って、本実施例の構成とすることで、耐環境性、特に吸
湿性に優れた光量調節部材を得ることができることがわ
かった。 【００６９】 【発明の効果】上記したように、本発明によれば、所定
の開口部を通過する光束の状態を調節する光量調節装置
において、上記光束に所定の透過率を与えるための第１
の領域と、上記光束を遮断するための第２の領域を同一
基材上に有している光量調節部材を備え、上記第１の領
域と上記第２の領域が共に、微小液滴吐出装置を用いて
形成された色材を含む被膜からなるため、光量調節装置
全体を小型化できると共に、簡単な構成、且つ、一回の
工程で光量調節部材を製造することができ、製品のコス
トダウンを達成できる。更には、様々な形態の光量調節
部材を簡便に製造することが可能となる。 【００７０】又、本発明によれば、第１の領域と第２の
領域で透過率は変化するが、これらの領域の膜厚が何れ
も等しいものが形成できるため、光量調節部材を通る光
束の光路差が０となるので、かかる光量調節部材を使用
することによって、光路差によって生じる解像力の低下
を防止することができ、この結果、解像度が改善された
撮影装置が提供される。 【００７１】更に、本発明によれば、所定の開口径を有
する開口部を通過する光束の状態を調節する光量調節装
置において、上記光束に所定の透過率を付与するため第
１の領域と、上記光束を遮断するための第２の領域を同
一基材上に有している光量調節部材を備え、上記第１の
領域及び上記第２の領域が、異なる材料からなる被膜に
よって形成されているため、それぞれの領域の光学特性
に適した材料を選択して使用することができ、より光学
特性に優れた光量調節部材を製造することが可能であ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施例に関わる光量調節装置の
光量調節部材の上面図及び断面図である。 【図２】本発明の第１の実施例で使用した光量調節部材
の透過率分布及び膜厚を示すグラフである。 【図３】本発明の第１の実施例に関わる絞り羽根を用い
た絞り装置の図である。 【図４】本発明の第１の実施例に関わる光量調節装置を
組み込んだ撮影装置の構成図である。 【図５】本発明の第２の実施例に関わる光量調節装置及
び光量調節部材の上面図、断面図である。 【図６】本発明の第２の実施例で使用した真空蒸着装置
の図である。 【図７】本発明の第２の実施例で使用した光量調節部材
の製造におけるパターン形成（着色工程）を説明する図
である。 【図８】本発明の第１の実施例で使用した微小液滴吐出
装置の要部構造図である。 【図９】本発明の第１の実施例で使用した微小液滴吐出
装置の制御回路図である。 【図１０】従来の絞り装置の構成図である。 【図１１】本発明の第１の実施例で使用した単位パター
ンの説明図である。 【図１２】本発明の第３の実施例に関わる光量調節装置
の光量調節部材の上面図及び断面図である。 【符号の説明】 １００、５００：光量調節装置 １０１、１０２、５０１、５０２、９０１、９０２：絞
り羽根 １０１ａ、１０２ａ、５０１ａ、５０２ａ、９０１ａ、
９０２ａ：溝穴 １０１ｂ、１０２ｂ、５０１ｂ、５０２ｂ、９０１ｂ、
９０２ｂ：溝 １０１ｃ、１０２ｃ、５０１ｃ、５０２ｃ、９０１ｃ、
９０２ｃ：絞り開口縁 １０１Ｐ、１０２Ｐ、５１１Ｐ、１２０１Ｐ：ＮＤフィ
ルタ部 １０１Ｑ、１０２Ｑ、５１１Ｑ、１２０１Ｑ：光遮断部 １０３、５０３、９０３：絞り羽根駆動レバー １０３ａ、５０３ａ、９０３ａ：孔 １０３ｂ、１０３ｃ、５０３ｂ、５０３ｃ、９０３ｂ、
９０３ｃ：突設ピン １０５、５０５、９０５：ガイドピン １０６、５０６、９０６：光路孔 １１１、１２１１：透明基材 １１２：受容層 ２０１：微小液滴吐出装置 ２１１：プラテン ２１２：ピンチローラ ２１３：ラインフィードモータ ２１４：シートセンサ ２１５：ラインフィードモータ制御回路 ２２１：ガイド軸 ２２２：キャリッジモータ ２２３：ベルト ２２４：リニアエンコーダ ２２５：ホームポジションセンサ ２２６：キャリッジモータ制御回路 ２３１：記録ヘッド ２３２：ヘッドドライバ ２３３：記録データ処理回路 ２４４：ヒータ ２５１：ＣＰＵ ２５２：走査スイッチ群 ２５３：外部機器 ４００：撮影光学系 ４０１：第１レンズ群 ４０２：第２レンズ群 ４０３：第３レンズ群 ４０４：光学ローパスフィルタ ４１１：撮像手段 ４２１：表示器 ４２２：操作スイッチ群 ４２３：アクチュエータ ４３１：ＣＰＵ ４３２：絞り駆動回路 ４３３：ＣＣＤ駆動回路 ４４１：アンプ回路 ４４２：カメラ信号処理回路 ４４３：レコーダ ５１１、１２０１：光量調節部材 ５２１：出力軸 ５２２：駆動手段 ５３１：基材 ６０１：真空装置の本体 ６０２：排気口 ６０３：電子銃等の蒸発源 ６０４：基材加熱用のヒーター ６０５：透過用光源 ６０６：反射用光源 ６０７：受光部 ６０８：被蒸着基材 ６０９：膜厚制御用モニター ７００：凹版 ７０１：凹部 ７０２：インキ ７１１：ブランケット ７１２：ブランケット胴 ９０４ａ、９０４ｂ：ＮＤフィルタ １２１３：透明平坦化層 １２１４：反射防止膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮崎 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 柏崎 昭夫 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 八島 正孝 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H042 AA08 AA11 AA13 AA15 AA22 2H080 AA10 AA20 AA31 2H083 AA05 AA11 AA19 AA21 AA26 AA50 AA53

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 所定の開口径を有する開口部を通過する
   光束の状態を調節するための光量調節装置において、上
   記光束に所定の透過率を与えるための第１の領域と、上
   記光束を遮断するための第２の領域を同一基材上に有し
   ている光量調節部材を備え、上記第１の領域と上記第２
   の領域が共に、微小液滴吐出装置を用いて形成された色
   材を含む被膜からなることを特徴とする光量調節装置。