JP2007065109A - Nd filter, light quantity reducing device and camera - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ND(Neutral Density)フィルタ、該NDフィルタを有する光量絞り装置及びカメラに関する。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フィルタ及び該NDフィルタを用いた光量絞り装置に関するものである。 The present invention relates to an ND (Neutral Density) filter, a light amount diaphragm device having the ND filter, and a camera. In particular, the present invention relates to an ND filter suitable for use in an imaging system such as a video camera or a still video camera, and a light amount diaphragm apparatus using the ND filter.
従来のデジタルビデオカメラにおいて、図11に示すような撮影光学系を有しているものが知られている。
この図11において、L1、L2、L3及びL4は撮像光学系16を構成する成分レンズ、14はローパスフィルタ、15はCCD等の固体撮像素子である。
また、11から13は光量絞り装置で、11がND(Neutral Density)フィルタ、12a及び12bが絞り羽根でNDフィルタ11は絞り羽根12aに1枚接着されている。また、13は絞り羽根支持板である。
A conventional digital video camera having a photographing optical system as shown in FIG. 11 is known.
In FIG. 11, L1, L2, L3 and L4 are component lenses constituting the imaging
このような光量絞り装置(光量調節装置)では、絞り羽根支持板上を開閉動作する一対の絞り羽根によって開口径を変化させることで、通過光量を調整する。この光量絞り装置は、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ようになっている。従って、快晴時や高輝度の被写体を撮影すると絞りは小絞りとなり、絞り開口による光の回折の影響を受けやすく、像性能の劣化を生ずる。
これに対する対策として、例えば、絞り羽根にフィルム状のNDフィルタを取り付けて被写界の明るさが同一であっても、絞りの開口が大きくなるような工夫がなされている。このNDフィルタは、絞りが小さくなった時に光路中に位置して光量を減少させることで、高輝度撮影時においても絞りが極端に小さくなることを防止するように機能する。
In such a light quantity diaphragm device (light quantity adjusting device), the passing light quantity is adjusted by changing the aperture diameter by a pair of diaphragm blades that open and close on the diaphragm blade support plate. This light amount diaphragm device is provided to control the amount of light incident on a solid-state imaging device such as a CCD, and is further narrowed down when the object field is bright. Therefore, when the subject is photographed in fine weather or with high brightness, the aperture becomes a small aperture, which is easily affected by light diffraction by the aperture, and image performance deteriorates.
As a countermeasure against this, for example, a device has been devised in which the aperture of the aperture is increased even if a film-like ND filter is attached to the aperture blade and the brightness of the object field is the same. This ND filter functions to prevent the aperture from becoming extremely small even during high-intensity shooting by reducing the amount of light by being positioned in the optical path when the aperture is reduced.
ところで、近年においては、撮像素子の感度が向上するに従い、NDフィルタの濃度を濃くして、光の透過率をさらに低下させ、被写界の明るさが同一でも絞りの開口を大きくするようになってきている。
しかしながら、この様にNDフィルタの濃度が濃くなると、図11に示すようにフィルムを通過した光aと通過しない光bの光量差が大きく異なり、画面内で明るさが異なる“シェーディング”現象が起きたり、解像度が低下してしまうという問題が生じる。
このような問題点を解決する手段として、例えば、特許文献1で知られているように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ような構成を採る等の工夫がなされている。また、例えば、特許文献2のようにNDフィルタの濃度を光軸中心に向かって連続的に透過率が大となるような構造が用いられる。
By the way, in recent years, as the sensitivity of the imaging device is improved, the density of the ND filter is increased to further reduce the light transmittance, so that the aperture of the diaphragm is increased even if the brightness of the object field is the same. It has become to.
However, when the density of the ND filter is increased in this way, as shown in FIG. 11, the light amount difference between the light “a” that has passed through the film and the light “b” that has not passed through differs greatly, and a “shading” phenomenon occurs in which the brightness varies within the screen. Or the resolution is reduced.
As means for solving such a problem, for example, as is known in
しかしながら、以上のような構成により絞り開口にNDフィルタを配置することで絞りが極端に小さくなることを抑制できたとしても、また別の現象により像性能の劣化を生ずるという問題がある。
すなわち、図12に示すように、絞りの開口の一部を形成するNDフィルタの端面に到達した光が、端部表面から入射することにより不要な透過が発生したり、端部表面で不要な反射が起こってしまうこととなる。そのため、これらの端部で発生した不要な光の透過及び反射によって、フレアーが発生して解像力が低下するという問題が生じる。
However, even if it is possible to suppress the aperture from becoming extremely small by disposing the ND filter in the aperture opening with the above-described configuration, there is a problem that image performance is deteriorated due to another phenomenon.
That is, as shown in FIG. 12, unnecessary light is generated when light reaching the end face of the ND filter forming a part of the aperture of the diaphragm enters from the end face or unnecessary on the end face. Reflection will occur. Therefore, there arises a problem that flare is generated due to the transmission and reflection of unnecessary light generated at these end portions and the resolution is lowered.
そこで、以上のNDフィルタ端面における不要な反射および不要な透過に起因するゴーストを抑制するため、様々な対策が提案されている。
例えば、特許文献3では、NDフィルタの開口端面に傾斜面を設け、その傾斜面が光軸に対して平行でない状態とすることによりフレアーの発生を抑えている。また、特許文献4では、2枚の絞り羽根各々にNDフィルタを配置し、各光学フィルタの端部及び各絞り羽根の切欠部によって形成される絞り開口の形状を、光軸を通り各絞り羽根の移動方向に直行する直線に対して非対称とする構成が採られている。これにより、フレアーの影響を分散させ、小さく抑えている。
For example, in Patent Document 3, an inclined surface is provided on the opening end surface of the ND filter, and the generation of flare is suppressed by setting the inclined surface not parallel to the optical axis. In Patent Document 4, an ND filter is disposed on each of the two diaphragm blades, and the shape of the aperture opening formed by the end of each optical filter and the notch portion of each diaphragm blade passes through the optical axis. The configuration is asymmetric with respect to a straight line perpendicular to the moving direction. Thereby, the influence of flare is dispersed and kept small.
しかしながら、上記従来例の特許文献3のものでは、つぎのような問題が生じる。すなわち、NDフィルター端部の傾斜面が、固体撮像素子側に傾いた状態となるため、固体撮像素子の光入射面で反射した光束が、NDフィルタ端部の傾斜面に入射して再反射する。この再反射光束が再び固体撮像素子に入射することにより、ゴーストが発生することになる。
また、特許文献4の構造においても、開口部において2枚のNDフィルタ端面が存在し、これらのNDフィルタ端部に光が入射した場合に発生する不要な光の透過及び反射を完全に抑制することは困難である。したがって、フレアーが発生して解像力が低下するといった問題が残ってしまう。特に、前述した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ような構造を採った場合、光軸中心付近のNDフィルタの透過率が高くなっている。
そのため、図12に示すようなNDフィルタ端部表面での不要な反射だけに留まらず、NDフィルタ端面から入射した光の透過率が高くなることから、フレアーとして結像面に不要な光が到達し易くなってしまうこととなる。
また、図13に示すように、NDフィルタ表面から入射した光でもNDフィルタ内部を通過した光が内部端面において不要な反射及び透過として結像面に到達し、結果として画質の劣化を引き起こしてしまうこととなる。
However, the above-mentioned conventional example of Patent Document 3 has the following problems. That is, since the inclined surface at the end of the ND filter is inclined toward the solid-state image sensor side, the light beam reflected by the light incident surface of the solid-state image sensor is incident on the inclined surface at the end of the ND filter and re-reflected. . When the re-reflected light beam is incident on the solid-state image sensor again, a ghost is generated.
Also in the structure of Patent Document 4, there are two ND filter end faces in the opening, and unnecessary transmission and reflection of light that occurs when light enters these ND filter ends are completely suppressed. It is difficult. Accordingly, there remains a problem that flare occurs and the resolving power decreases. In particular, in the case of adopting a structure in which the transmittance of the ND filter described above gradually increases toward the center of the optical axis, the transmittance of the ND filter near the center of the optical axis is high.
Therefore, not only unnecessary reflection on the surface of the end of the ND filter as shown in FIG. 12, but the transmittance of light incident from the end surface of the ND filter is increased, so that unnecessary light reaches the imaging surface as flare. It will be easy to do.
In addition, as shown in FIG. 13, even if the light is incident from the surface of the ND filter, the light that has passed through the inside of the ND filter reaches the image plane as unnecessary reflection and transmission on the inner end face, resulting in degradation of image quality. It will be.
本発明は、上記課題に鑑み、NDフィルタ端面部で発生した有害な光の透過及び反射を低減し、フレアーなどによる解像度の低下を抑制することが可能となるNDフィルタ、光量絞り装置及びカメラを提供することを目的とするものである。 In view of the above-described problems, the present invention provides an ND filter, a light amount diaphragm device, and a camera that can reduce the transmission and reflection of harmful light generated at the end face of the ND filter and suppress a decrease in resolution due to flare and the like. It is intended to provide.
本発明は上記課題を解決するため、つぎのように構成したNDフィルタ、光量絞り装置及びカメラを提供するものである。
すなわち、本発明のNDフィルタは、光の光量を調節するNDフィルタであって、前記NDフィルタの端面に、光吸収性と光の反射防止性を有する被膜が形成されていることを特徴としている。
本発明においては 前記被膜を、前記NDフィルタの端面に塗料の塗布、あるいは蒸着法により形成することができる。また、本発明は光の光量を調節するため連続的または段階的な濃度分布を有するNDフィルタに適用することができる。
また、本発明は、開口を形成するための絞り羽根と、該絞り羽根に取り付けられ、該開口を通過する光の光量を調節するNDフィルタを有する光量絞り装置において、前記NDフィルタが本発明のNDフィルタによって構成されていることを特徴としている。すなわち、前記NDフィルタとして上記した本発明のNDフィルタを備え、前記被膜の形成されたNDフィルタの端面が前記絞り羽根によって形成される開口に面して配置されていることを特徴としている。
また、本発明の光量絞り装置は、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ことを特徴としている。
In order to solve the above problems, the present invention provides an ND filter, a light quantity diaphragm device, and a camera configured as follows.
That is, the ND filter of the present invention is an ND filter that adjusts the amount of light, and is characterized in that a film having light absorption and antireflection properties is formed on the end face of the ND filter. .
In the present invention, the coating film can be formed on the end face of the ND filter by applying a paint or by vapor deposition. Further, the present invention can be applied to an ND filter having a continuous or stepwise density distribution in order to adjust the amount of light.
According to the present invention, there is provided a diaphragm blade having an aperture blade for forming an aperture, and an ND filter that is attached to the diaphragm blade and adjusts an amount of light passing through the aperture. It is characterized by comprising an ND filter. That is, the ND filter of the present invention described above is provided as the ND filter, and an end face of the ND filter on which the coating is formed is arranged facing an opening formed by the diaphragm blades.
In addition, the light amount diaphragm device of the present invention includes an optical system, the above-described light amount diaphragm device that limits the amount of light that passes through the optical system, and a solid-state imaging device that receives an image formed by the optical system. Yes.
本発明によれば、NDフィルタ端面部で発生した有害な光の透過及び反射を低減し、フレアーなどによる解像度の低下を抑制することが可能となるNDフィルタ、光量絞り装置及びカメラを実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize an ND filter, a light amount diaphragm device, and a camera that can reduce the transmission and reflection of harmful light generated at the end face of the ND filter and can suppress a decrease in resolution due to flare and the like. Can do.
つぎに、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1に、本実施の形態における光量絞り装置の構成例の側断面図を示す。
図1において、1はNDフィルタ、2a、2bは絞り羽根である。
図1に示すように、本実施の形態の光量絞り装置は2枚の絞り羽根2a、2bを備えており、入射する光量に応じて光軸に垂直な面において、前記絞り羽根が往復移動することにより絞り開口の大きさを変化させるようになっている。
この2枚の絞り羽根2a、2bは、被写界が明るい場合には互いに近接し小絞りとなり、通過光量を減少させ、被写界が暗い場合には互いが離れて通過光量を増大させるようになっている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a side sectional view of a configuration example of a light quantity diaphragm device in the present embodiment.
In FIG. 1, 1 is an ND filter, 2a and 2b are aperture blades.
As shown in FIG. 1, the light quantity diaphragm device of this embodiment includes two
The two
また、絞り羽根2aには、NDフィルタ1が取り付けられている。
図3に、このNDフィルタ1を配設した絞り羽根2aの斜視図を示す。
図3に示すように、絞り羽根2aの凹状切欠部を覆うようにNDフィルタ1が羽根に接着されている。
この絞り羽根に接着されたNDフィルタ1の端部1eが、絞り開口の大きさを決定する外周部の一部分を形成することになる。
本実施の形態における光量絞り装置においては、上記絞り開口の開口部に面したNDフィルタの端部1eに、光吸収性かつ、反射防止性を有する被膜が形成されている。
そのため、図1に示すように、前方(図面左側)から進入した入射光のうち、NDフィルタ端面に入射した光の大部分が、端面に形成された光吸収性かつ、反射防止性を有する被膜により吸収される。なお、前記被膜上で反射する光は、前記被膜の反射防止効果の為に極力削減される。
また、図2に示すように、NDフィルタ表面から入射して内部端面に進入した光もまた、その大部分が、端面に形成された光吸収性かつ、反射防止性を有する被膜により吸収される。その結果、端面に到達した光の大部分は後方(図面右側)への進入が抑制される為、実質上フレアーが生じることはない。
An
FIG. 3 is a perspective view of the
As shown in FIG. 3, the
The
In the light quantity diaphragm device according to the present embodiment, a light-absorbing and anti-reflection film is formed on the
Therefore, as shown in FIG. 1, among the incident light entering from the front (left side of the drawing), most of the light incident on the end face of the ND filter is a light-absorbing and anti-reflective coating formed on the end face. Is absorbed by. In addition, the light reflected on the coating is reduced as much as possible for the antireflection effect of the coating.
Further, as shown in FIG. 2, most of the light incident from the ND filter surface and entering the inner end face is also absorbed by the light-absorbing and anti-reflective coating formed on the end face. . As a result, most of the light that reaches the end face is prevented from entering rearward (right side of the drawing), so that flare does not occur substantially.
前記の開口部に面したNDフィルタの端部に形成される被膜は、光吸収性および反射防止性を兼ね備えた被膜であることが必要である。
被膜を形成する材料として、好ましくは、アクリル系、ウレタン系フェノール系樹脂に、反射防止剤としてアクリル樹脂微粒子あるいはスチレン樹脂微粒子、無機系フィラー等を含有させたものを用いることができる。その際、アクリル系、ウレタン系フェノール系樹脂に、必要に応じて尿素樹脂、メラミン樹脂等の架橋剤を含有させることができる。これに、さらに光吸収機能を持つカーボンブラック等の黒色顔料等の物質を適切に混合した塗料を形成する。このようにして得られた塗料を、上記絞り開口の開口部に面したNDフィルタの端部1eに塗布することにより、光吸収性かつ、反射防止性を有する被膜が形成される。
なお、膜厚に関しては特に限定されるものではないが、開口部に面したNDフィルタの端部表面を前期被膜が完全に被覆している必要がある。
The coating formed on the end of the ND filter facing the opening must be a coating having both light absorption and antireflection properties.
As the material for forming the film, it is preferable to use an acrylic or urethane phenolic resin containing acrylic resin fine particles, styrene resin fine particles, inorganic filler, or the like as an antireflection agent. In that case, acrylic type and urethane type phenol resin can be made to contain crosslinking agents, such as a urea resin and a melamine resin, as needed. Further, a coating material in which a substance such as a black pigment such as carbon black having a light absorbing function is appropriately mixed is formed. By applying the coating material thus obtained to the
In addition, although it does not specifically limit regarding a film thickness, it is necessary for the film of the previous period to completely cover the end part surface of the ND filter facing the opening.
このような開口部に面したNDフィルタ端面への被膜の形成は、例えば、つぎのような被膜形成方法により、作業の効率化を図ることができる。
図4に、本実施の形態における被膜の塗布作製方法の一例を示す。
図4に示すように、プレス等で打ち抜かれた多数枚のNDフィルタ1を束ね、端面がそろうように複数枚束ねて、開口部に面したNDフィルタ端面に対してまとめてノズル7により吹き付け塗装する。これにより、上記被膜を形成するに際し、作業の効率化を図ることが可能となる。
The formation of the coating on the end face of the ND filter facing the opening can increase the efficiency of the work by, for example, the following coating formation method.
FIG. 4 shows an example of a method for applying and producing a coating film in the present embodiment.
As shown in FIG. 4, a large number of
一方、上記のような塗料の塗布による被膜の形成方法以外の方法として、蒸着法に代表される真空成膜法を適用することも可能である。
好ましい実施形態の一つとして、上記した開口部に面したNDフィルタの端部表面に対して、光吸収性を有する材料と、反射率を低下させるための材料を層数および各層の膜厚に関して適切に積層する方法が挙げられる。ここで、光吸収性を有する材料として酸化チタン、金属クロム等の材料を用いることができる。また、反射率を低下させるための材料としてAl2O3、SiO2、MgF2等の材料を用いることができる。これらにより、光吸収性および反射防止性を兼ね備えた被膜を形成することができる。その際、前記積層被膜が、NDフィルタとしての性能が出ていることがより好ましい。
On the other hand, as a method other than the method for forming a film by applying a paint as described above, a vacuum film forming method typified by a vapor deposition method can also be applied.
As one of the preferred embodiments, with respect to the number of layers and the film thickness of each layer, a light-absorbing material and a material for lowering the reflectance with respect to the end surface of the ND filter facing the above-described opening are used. The method of laminating appropriately is mentioned. Here, materials such as titanium oxide and chromium metal can be used as the light-absorbing material. A material such as Al 2 O 3 , SiO 2 , or MgF 2 can be used as a material for reducing the reflectance. As a result, a film having both light absorption and antireflection properties can be formed. In that case, it is more preferable that the laminated coating has performance as an ND filter.
つぎに、このような蒸着法に代表される真空成膜法により、被膜を形成する方法について説明する。
図5に、上記被膜を形成するための真空蒸着機におけるチャンバー内の簡易図を示す。図5において、8は蒸着傘、9は蒸着源、10は成膜を施すNDフィルタがセットされた基板冶具である。
被膜を形成する蒸着面は、プレス等で打ち抜かれた多数枚のNDフィルタを束ね、端面がそろうように複数枚束ねた状態で、成膜するNDフィルタ端面が蒸発源に対向するように蒸着傘8に備え付けられている。Z軸を中心にこの蒸着傘8と共に基板10が回転し成膜が行われる。
Next, a method for forming a film by a vacuum film forming method typified by such a vapor deposition method will be described.
FIG. 5 shows a simplified view of the inside of a chamber in a vacuum vapor deposition machine for forming the coating film. In FIG. 5, 8 is a vapor deposition umbrella, 9 is a vapor deposition source, and 10 is a substrate jig on which an ND filter for forming a film is set.
The deposition surface on which the film is formed is a deposition umbrella such that a large number of ND filters punched by a press or the like are bundled, and a plurality of ND filters are bundled so that the end surfaces are aligned, so that the ND filter end surface to be deposited faces the evaporation source. 8 is provided. The
図6に、本実施形態における光吸収性かつ反射防止性を有する被膜として形成したNDフィルタの構成例の断面図を示す。
図6において第2、4、6及び8層は透過率を下げるためのTiOx膜である。透過率は3層の総膜厚によって変化し、厚くなるほど透過率は低下する。
また、400nm〜700nmの波長範囲内での透過率のニュートラル性は上記TiOx膜組成のxによって変化し適当に選択することにより透過率分布はニュートラルとなる。
xの好ましい数値は0.5以上〜2以下の範囲であり、x=1.2以下のとき約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でる。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好ましい。
FIG. 6 shows a cross-sectional view of a configuration example of an ND filter formed as a light-absorbing and anti-reflective coating in the present embodiment.
In FIG. 6, the second, fourth, sixth and eighth layers are TiOx films for lowering the transmittance. The transmittance varies depending on the total thickness of the three layers, and the transmittance decreases as the thickness increases.
Further, the neutrality of the transmittance within the wavelength range of 400 nm to 700 nm varies depending on the x of the TiOx film composition, and the transmittance distribution becomes neutral when appropriately selected.
A preferable numerical value of x is in a range of 0.5 or more and 2 or less, and when x = 1.2 or less, a phenomenon occurs in which the transmittance at a low wavelength is lowered with a wavelength of about 550 nm as a boundary. On the other hand, when x = 1.2 or more, it is inclined to increase the transmittance of the low wavelength. For this reason, it is preferable to make a transmittance | permeability neutral by monitoring the transmittance | permeability at the time of vapor deposition.
第1、3、5及び7層は反射率を低下させるための反射防止膜であり、Al2O3膜になっている。反射率を蒸着時にモニタリングすることにより、Al2O3の膜厚を制御して反射率を小さくすることが可能である。
さらに、最表層に低屈折材料であるMgF2やSiO2を光学膜厚n×d(n:屈折率、d:物理膜厚)、1/4λ(λ=500nm〜600nm)の成膜条件で蒸着することにより、反射防止効果を更に高めることが可能である。
The first, third, fifth and seventh layers are antireflection films for reducing the reflectance, and are Al 2 O 3 films. By monitoring the reflectivity during vapor deposition, the reflectivity can be reduced by controlling the film thickness of Al 2 O 3 .
Further, MgF 2 or SiO 2 , which is a low refractive material, is used as the outermost layer under the film formation conditions of optical film thickness n × d (n: refractive index, d: physical film thickness) and ¼λ (λ = 500 nm to 600 nm). By vapor deposition, it is possible to further enhance the antireflection effect.
以上の本実施の形態によれば、開口部の外周を形成するNDフィルタ端面部に光吸収性と光の反射防止性を有する被膜を形成することで、端面部で発生した有害な透過及び反射を低減することができる。したがって、これによりフレアーなどの解像度低下を抑制することが可能となる。 According to the present embodiment described above, harmful transmission and reflection generated at the end face portion are formed by forming a film having light absorption and anti-reflection properties on the end face portion of the ND filter that forms the outer periphery of the opening. Can be reduced. Therefore, it is possible to suppress a decrease in resolution such as flare.
以下に、本発明の実施例について説明する。
[実施例1]
実施例1においては、厚さ100μmの透明なPETフィルム基板上に、図7に示すような9層構成のNDフィルタ膜を真空蒸着法により成膜した。
成膜したNDフィルタ膜は、図8に示すような絞り開口部から濃度が順次小から大と変化するグラデーション濃度膜とした。
グラデーション部は、特許文献2に開示されているような網点状のパターンの孔径と孔の中心間の距離が段階的または無段階的に変化するマスク等を用いることにより形成した。
具体的には濃度が約0.2から約1.0、つまり透過率が約63%から約10%へと順次変化する膜とした。但し、最表層である反射防止性を更に高めるための低屈折率材料であるMgF2は、マスクを使わず全面に光学膜厚n×d(n:屈折率、d:物理膜厚)、1/4λ(λ=540nm)の成膜条件で蒸着した。ここで、透過(T)と濃度(D)との関係は、D=−log10Tである。
Examples of the present invention will be described below.
[Example 1]
In Example 1, an ND filter film having a nine-layer structure as shown in FIG. 7 was formed on a transparent PET film substrate having a thickness of 100 μm by a vacuum deposition method.
The formed ND filter film is a gradation density film in which the density sequentially changes from small to large from the aperture opening as shown in FIG.
The gradation portion was formed by using a mask or the like in which the hole diameter of the dot-like pattern and the distance between the hole centers as described in Patent Document 2 change stepwise or steplessly.
Specifically, the film has a concentration that gradually changes from about 0.2 to about 1.0, that is, from about 63% to about 10%. However, MgF 2 which is a low refractive index material for further improving the antireflection property which is the outermost layer has an optical film thickness n × d (n: refractive index, d: physical film thickness), 1 over the entire surface without using a mask. Vapor deposition was performed under a film forming condition of / 4λ (λ = 540 nm). Here, the relationship between transmission (T) and density (D) is D = −log 10 T.
つぎに、上記の手法により準備したNDフィルタをプレス加工により絞り羽根に取り付けるための形状に複数枚打ち抜いた。さらに、NDフィルタの開口部端面に効率良く被膜を形成する為に、プレスで打ち抜いた複数枚のNDフィルタを束ねて端面が揃うようにして保持した。
その後、アクリル系樹脂、カーボンブラック、反射防止剤、分散助剤、硬化剤を含有した黒色塗料を準備し、開口部端面に対して、スプレーエアガンを用いて塗布し、NDフィルタ開口部端面に黒色被膜を形成した。
上記のように開口部端面に光吸収性及び反射防止性を兼ね備えた被膜を形成したNDフィルタを、光量絞り装置の絞り羽根に取り付け画像を評価したところ、フレアーの影響が低減され、画質の劣化を抑えることが可能となった。
Next, a plurality of ND filters prepared by the above method were punched into a shape for attaching to the diaphragm blades by pressing. Furthermore, in order to efficiently form a coating on the end face of the opening of the ND filter, a plurality of ND filters punched out by a press were bundled and held so that the end faces were aligned.
After that, a black paint containing acrylic resin, carbon black, anti-reflective agent, dispersion aid, and curing agent is prepared, applied to the end face of the opening using a spray air gun, and black on the end face of the ND filter opening. A film was formed.
As described above, when an ND filter having a film having both light absorption and antireflection properties is formed on the end face of the opening, the image is evaluated by attaching the ND filter to the diaphragm blade of the light quantity diaphragm device. It became possible to suppress.
[実施例2]
実施例2においては、厚さ100μmの透明なPETフィルム基板上に、図9に示すような2種類の異なる濃度をもつNDフィルタ膜を真空蒸着法により成膜した。
成膜したNDフィルタは、絞り開口部を含む領域Aの濃度が小さく、絞り開口部から離れた領域Bの濃度が大きくなるようにした。
蒸着方法としては、図10に示すように、まず片面に対して全面に図10に示すような9層構成のNDフィルタ膜を濃度が0.4になるように蒸着した。
つぎに、もう一方の面において絞り開口部分Aに対してマスクを施すことにより蒸着膜が付着しないようにして、絞り開口部から離れた領域Bに対して図10に示すような9層構成のNDフィルタ膜を濃度が0.6になるように蒸着した。
成膜されたNDフィルタは、領域Aの濃度が約0.4、領域Bの濃度が約1.0となるものであった。
[Example 2]
In Example 2, an ND filter film having two different concentrations as shown in FIG. 9 was formed on a transparent PET film substrate having a thickness of 100 μm by a vacuum deposition method.
The formed ND filter has a low density in the region A including the aperture opening and a high density in the region B away from the aperture opening.
As a vapor deposition method, as shown in FIG. 10, first, an ND filter film having a 9-layer structure as shown in FIG.
Next, a mask is applied to the aperture opening portion A on the other surface so that the vapor deposition film does not adhere to the region B away from the aperture opening portion. An ND filter film was deposited so as to have a concentration of 0.6.
The formed ND filter had a density in the region A of about 0.4 and a density in the region B of about 1.0.
つぎに、作製したNDフィルタをプレス加工により絞り羽根に取り付ける為の形状に複数枚打ち抜き、開口部端面に対して実施例1と同様の方法により黒色被膜を形成した。
上記で作製したNDフィルタを、光量絞り装置の絞り羽根に取り付け画像を評価したところ、フレアーの影響が低減され、画質の劣化を抑えることが可能となった。
Next, a plurality of the produced ND filters were punched into a shape for attaching to the diaphragm blades by press working, and a black film was formed on the end face of the opening by the same method as in Example 1.
When the ND filter produced above was attached to the diaphragm blades of the light quantity diaphragm device and the image was evaluated, the influence of flare was reduced, and it was possible to suppress deterioration in image quality.
[実施例3]
実施例2においては、厚さ100μmの透明なPETフィルム基板上に、実施例1と同様の方法により、真空蒸着法により図8に示すような濃度が約0.2から約1.0へと順次変化するグラデーション濃度を有するNDフィルタ膜を作製した。これを、プレス加工により絞り羽根に取り付けるための形状に複数枚打ち抜いた。
NDフィルタの開口部端面に効率良く被膜を形成する為に、プレスで打ち抜いた複数枚のNDフィルタを束ねて端面が揃うようにし、NDフィルタの開口部に相当する端面部分を蒸着面とした。
[Example 3]
In Example 2, the concentration as shown in FIG. 8 is changed from about 0.2 to about 1.0 by vacuum deposition on a transparent PET film substrate having a thickness of 100 μm by the same method as in Example 1. An ND filter film having a gradation density that changes sequentially was produced. A plurality of this was punched out into a shape to be attached to the aperture blade by press working.
In order to efficiently form a coating on the end face of the opening of the ND filter, a plurality of ND filters punched out by a press were bundled so that the end faces were aligned, and the end face corresponding to the opening of the ND filter was used as a vapor deposition surface.
準備した複数枚のNDフィルタを図5に示した蒸着装置の蒸着傘に、NDフィルタの端面上に被膜を成膜出来るようにセットした後、図6に示す膜構成においてNDフィルタの特性を有する被膜を真空蒸着法により成膜した。
第2、4、6及び8層のTiOx(1≦x≦2)層は、光を吸収する機能を備える物質として成膜した。
また、1、3、5及び7層はAl2O3であり、TiOxを適当な層厚で積層すると、400nm〜700nmの波長範囲での反射率を低減する性質を兼ね備えていることから、これらを用いて成膜した。
本実施例では被膜の濃度に関して、0.6、1.0、1.5、2.0の4種類の条件を作製した。
After the prepared plurality of ND filters are set on the vapor deposition umbrella of the vapor deposition apparatus shown in FIG. 5 so that a film can be formed on the end face of the ND filter, the film configuration shown in FIG. 6 has the characteristics of the ND filter. A film was formed by a vacuum evaporation method.
The second, fourth, sixth and eighth TiOx (1 ≦ x ≦ 2) layers were formed as materials having a function of absorbing light.
In addition, the 1, 3, 5 and 7 layers are Al 2 O 3 , and when TiOx is laminated with an appropriate layer thickness, it has the property of reducing the reflectance in the wavelength range of 400 nm to 700 nm. Was used to form a film.
In this example, four conditions of 0.6, 1.0, 1.5, and 2.0 were prepared with respect to the coating concentration.
上記のようにNDフィルタとしての機能を兼ね備えた被膜を形成し、その上に反射防止性を更に高めるために、低屈折率材料であるMgF2を光学膜厚n×d(n:屈折率、d:物理膜厚)1/4λ(λ=540nm)の成膜条件で蒸着した。
上記のように、開口部端面に蒸着により異なる4種類の濃度の被膜を形成したNDフィルタを、光量絞り装置の絞り羽根に取り付け画像を評価した。その結果を表1に示す。
In order to form a coating film having a function as an ND filter as described above and further improve the antireflection property, MgF 2 as a low refractive index material is changed to an optical film thickness n × d (n: refractive index, d: Physical film thickness) Vapor deposition was performed under a film forming condition of ¼λ (λ = 540 nm).
As described above, an ND filter in which coatings of four different concentrations were formed on the end face of the opening by vapor deposition was attached to the diaphragm blades of the light quantity diaphragm device, and the image was evaluated. The results are shown in Table 1.
表1に示されているように、被膜の濃度0.6の条件ではフレアーの影響が十分低減できず、画質の劣化を十分に抑えられていない。これに対し、被膜の濃度が高くなるに従ってフレアーの影響がより低減され、最も高い2.0の条件ではフレアーの影響が最も低減されており、画質の劣化を抑えるのに最も高い効果を得ることができた。 As shown in Table 1, the effect of flare cannot be sufficiently reduced under the condition of the coating concentration of 0.6, and the deterioration of the image quality is not sufficiently suppressed. On the other hand, the effect of flare is further reduced as the coating concentration increases, and the effect of flare is most reduced under the highest 2.0 conditions, and the highest effect is obtained in suppressing deterioration in image quality. I was able to.
[実施例4]
実施例4においては、厚さ100μmの透明なPETフィルム基板上に、真空蒸着法により実施例2と同様の方法を用いて、図9及び図10に示される2濃度による、つぎのようなNDフィルタを作製した。ここでは、絞り開口部を含む領域の濃度が0.4、絞り開口部から離れた領域の濃度が1.0となる2種類の異なる濃度を有するNDフィルタを作製した。これを、プレス加工により絞り羽根に取り付けるための形状に複数枚打ち抜いた後、開口部端面に対して実施例3と同様の方法により、濃度0.6、1.0、1.5、2.0の4種類の被膜を形成した。
上記のように、開口部端面に蒸着により異なる4種類の濃度の被膜を形成したNDフィルタを、光量絞り装置の絞り羽根に取り付け画像を評価した。
その結果を表2に示す。
[Example 4]
In Example 4, on the transparent PET film substrate having a thickness of 100 μm, the same ND as shown in FIG. 9 and FIG. A filter was produced. Here, two types of ND filters having different densities, in which the density of the area including the aperture opening is 0.4 and the density of the area away from the aperture opening is 1.0, were manufactured. After punching a plurality of sheets into a shape to be attached to the diaphragm blades by press working, the density of 0.6, 1.0, 1.5, 2. Four types of coatings of 0 were formed.
As described above, an ND filter in which coatings of four different concentrations were formed on the end face of the opening by vapor deposition was attached to the diaphragm blades of the light quantity diaphragm device, and the image was evaluated.
The results are shown in Table 2.
表2に示されているように、被膜の濃度0.6の条件ではフレアーの影響が十分低減できず、画質の劣化を十分に抑えられていない。これに対し、被膜の濃度が高くなるに従ってフレアーの影響がより低減され、最も高い2.0の条件ではフレアーの影響が最も低減されており、画質の劣化を抑えるのに最も高い効果を得ることできた。
以上、各実施例の光量絞り装置を、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の固体撮像素子上に被写体像を形成するタイプの撮影装置に適用することにより、良好な性能の光量絞り装置を実現できる。
As shown in Table 2, the influence of flare cannot be sufficiently reduced under the condition of the coating concentration of 0.6, and the deterioration of the image quality is not sufficiently suppressed. On the other hand, the effect of flare is further reduced as the coating concentration increases, and the effect of flare is most reduced under the highest 2.0 conditions, and the highest effect is obtained in suppressing deterioration in image quality. did it.
As described above, by applying the light quantity diaphragm device of each embodiment to a photographing apparatus of a type that forms a subject image on a solid-state image sensor such as a video camera or a digital still camera, it is possible to realize a light quantity diaphragm apparatus with good performance.
1:NDフィルタ
1e:NDフィルタ1の端部
2a:NDフィルタが接着された絞り羽根
2b:絞り羽根
1:
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