JPH1096971A - 光学絞り用ndフィルターの製造方法と絞り装置 - Google Patents

光学絞り用ndフィルターの製造方法と絞り装置

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JPH1096971A
JPH1096971A JP25024096A JP25024096A JPH1096971A JP H1096971 A JPH1096971 A JP H1096971A JP 25024096 A JP25024096 A JP 25024096A JP 25024096 A JP25024096 A JP 25024096A JP H1096971 A JPH1096971 A JP H1096971A
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JP
Japan
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filter
light
organic dye
dye
diaphragm
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Pending
Application number
JP25024096A
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English (en)
Inventor
Yoshio Kawakami
良男 川上
Munetoshi Yoshikawa
宗利 吉川
Hitoshi Nozue
均 野末
Isamu Aida
勇 合田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Canon Electronics Inc
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Canon Electronics Inc
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Publication date
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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光量の均一性の向上した絞り装置、及び該絞
り装置に使用される各濃度においては分光特性がフラッ
トなグラデーションNDフィルターの製造方法を提供す
る。 【解決手段】 光量絞り装置の絞り羽根に設けられるN
Dフィルターの製造方法において、有機色素を含有する
プラスチックからなるフィルムに、照射量を部分的に変
化させながら高エネルギーの光を照射することにより、
濃度分布をもったNDフィルターを作成することを特徴
とする光学絞り用NDフィルターの製造方法、及び該方
法により得られたNDフィルターが絞り羽根にが設けら
れている絞り装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラある
いはスチルビデオカメラ等の撮影装置に使用するのに適
した光量絞り装置、及びそれに使用するNDフィルター
の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】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こま
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、絞りのハンチング
現象や光の回折の影響も受け易く、像性能の劣化を生ず
る。これに対する対策として、絞り羽根にフィルム状の
ND(neutraldensity)フィルターを取
り付けて被写界の明るさが同一でも絞りの開口が大きく
なるような工夫をしている。
【0003】近年、撮像素子の感度が上昇するに従い、
前記NDフィルターの濃度を濃くして、光の透過率を更
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いる。しかしながら、このように
NDフィルターの濃度が濃くなると図12の示すような
状態でフィルターを通過した光aと通過しない光bの光
量差が大きく異なり解像度が低下してしまうという欠点
が発生している。この欠点を解決するためには、NDフ
ィルターの濃度を光軸中心に向かって順次透過率が大と
なるような構造をとる必要がでてきている。
【0004】因みに図12で、6A、6B、6C及び6
Dは撮像光学系6を構成する成分レンズ、7は固体撮像
素子で8はローパスフィルターである。また、11から
14は絞り装置で、11がNDフィルター、12と13
が対向的に移動する絞り羽根で、2枚の絞り羽根は略菱
形の開口を形成する。NDフィルターは普通、絞り羽根
の内の1枚に接着されている。14は絞り羽根支持板で
ある。
【0005】一般的にNDフィルターの作成方法として
は、フィルム状をなす材料(セルロースアセテート、P
ET、塩化ビニル等)中に光を吸収する有機色素または
顔料を混ぜ、練り込むタイプのものと前記材料に光を吸
収する染料または顔料を塗布するタイプのものがある。
これらの製造方法では、濃度が均一なフィルターは作成
可能であるが、濃度が変化するタイプのフィルター(グ
ラデーションフィルター)はいずれも作成が著しく困難
である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の難点を
鑑みてなされたもので、光量の均一性の向上した絞り装
置の提供を課題とするもので、またそれに使用される各
濃度においては分光特性がフラットなグラデーションN
Dフィルター及びその作成方法の提供を課題としてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、光量絞り装置
の絞り羽根に設けられるNDフィルターの製造方法にお
いて、有機色素を含有するプラスチックからなるフィル
ムに、照射量を部分的に変化させながら高エネルギーの
光を照射することにより、濃度分布をもったNDフィル
ターを作成することを特徴とする光学絞り用NDフィル
ターの製造方法である。
【0008】また、本発明は、絞り羽根にNDフィルタ
ーが設けられている絞り装置において、NDフィルター
が有機色素を含有するプラスチックからなるフィルム
に、照射量を部分的に変化させながら高エネルギーの光
を照射することにより、濃度分布をもったNDフィルタ
ーであることを特徴とする絞り装置である。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明においては、プラスチック
フィルムに有機色素を練りこみ、このフィルムを部分的
に高エネルギーの光を照射することにより、照射部分の
有機色素を分解させ濃度を照射させない部分に比べ下
げ、濃度分布をもったグラデーションNDフィルターを
作成するものである。色素は有機物質のため分子構造に
よっては高エネルギーの光源で分子の一部が分解する
が、顔料の場合無機物質のため光による褪色は全くな
い。一般的には太陽光等により有機色素が褪色すること
は好ましくないとされ、通常は褪色性のしない有機色素
を用いることが一般的であるが、本発明では光の照射に
よって褪色する有機色素を用いている。また、褪色後も
分光特性がNDとなるような考え方は本発明の最も特徴
的なところである。従って、褪色前の分光特性がよりフ
ラットでNDとなっており、なおかつ光の照射後も分光
特性がよりフラットとなる有機色素及びベースプラスチ
ックを選択することが好ましい。また、本発明では通常
の太陽光では褪色が容易に進まないような有機色素を用
いている。このため、本発明の照射する光源は通常の太
陽光の照射にくらべ格段に高エネルギーの光源を用いて
いることも特徴としている。このように、本発明は有機
色素の褪色性を制御するものである。
【0010】図1(A)は本発明の絞り装置の概略図で
ある。2は図12で示した絞り羽根、1は本発明で得ら
れたグラデーションNDフィルターである。濃度分布ま
たは透過率は図1(B)の如く3段階のグラデーション
構造となっている。
【0011】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。 [実施例1]前述したように、本発明の目的は、特に可
視光の波長領域400〜700nmの濃度がフラットで
あり、かつ光照射を行った後も前記領域の波長において
濃度がフラットなNDフィルターを製造することであ
る。
【0012】このようなフィルターを有機色素の染料で
得るためには、単一の有機化合物または複数の化合物の
組み合わせる方法が考えられが、単一の有機色素でこの
ようなフィルターを得ることの困難性を考慮して、以下
特に、複数の有機色素を組み合わせることを検討した。
【0013】まず、方向性を見い出すために、トルエン
中に複数の有機色素を混入してその液の濃度を測定し、
その後高エネルギーの光を前記液に照射して照射後の濃
度を測定した。
【0014】検討した有機色素は、例示化合物No.1
〜No.16の16種類である。その構造を以下に示
す。
【0015】
【化1】
【0016】
【化2】
【0017】
【化3】
【0018】各色素の吸光度の波長分布は全て異なって
おり、また各色素の褪色性は全て異なっている。図2に
例示化合物の色素の代表例としてNo.8、9、10、
11、12、13及び15の色素をトルエン中に単一に
分散させた時の各波長における濃度を示した。図2から
分かるように、No.10の色素は約450〜520n
mの波長領域において最も吸光し易い性質があり、N
o.15の色素は520nm〜560nmの領域で最も
吸光し易い性質がある。このように、各色素の最も吸光
し易い波長及び吸光分布は各々異なっている。このため
に、各色素を適当に配合することにより400〜700
nmの可視光範囲でより均一な濃度を得ることが可能と
なる。
【0019】例示化合物No.8、9、10、11、1
2、13及び15の色素を評価した結果、特定の割合で
トルエン中に混入させることにより、図3のように各波
長において濃度分布を均一にすることができた。図3に
おける配合は重量基準で、No.8(5.39%)、 No.9(10.67%)、
No.10(23.36%)、 No.11(10.50%)、 No.12(16.90%)、 No.1
3(30.50%)、 No.15(2.61%) であった。その後このサンプ
ルを高エネルギーの光で照射して評価した。
【0020】有機色素を分解して褪色させるためには、
有機色素の化学結合エネルギー以上の解離のためのエネ
ルギーを外部より与える必要がある。一般に、光のエネ
ルギーは波長が短いほど高いため、赤外線より可視光
線、可視光線より紫外線の方がエネルギーが高い。紫外
線より波長が短いX線等も考えられるが、それらはいず
れも人体への影響度が大きいことを考慮すれば、紫外線
が最も適している。ランプには一般的なタングステンラ
ンプやキセノンランプやサンシャインカーボンランプ等
があり、いずれも太陽光に近い波長である。紫外線の強
いランプとしては紫外線カーボンランプ、紫外線蛍光ラ
ンプ等がある。図4にキセノンランプ、図5には紫外線
カーボンアークの分光分布相対値を示す。紫外線カーボ
ンアークは約380nmの波長部分の紫外線がほとんど
であることが分かる。本実施例ではトルエン中に有機色
素を混入させて評価しているが、後述するように最終的
には塩化ビニル(PVC)等のプラスチック中に有機色
素を混入させる必要がある。その場合にも、ランプの熱
発生が低く、ベースの塩化ビニルを熱によって黄変させ
ないことと共に熱変形によってフィルムの形状を変化さ
せない紫外線ランプは適している。
【0021】次に、図3の有機色素を塩化ビニルフィル
ムに分散混練してNDフィルターを作成し、その分光特
性を図6に示す。更に、このフィルターに紫外線カーボ
ンアークにより100時間と200時間照射した後の分
光特性を図6に示す。図6より、600〜700nmは
褪色して濃度が低下しているが、600nm以下の波長
は褪色せず、その結果として100時間後と200時間
後で分光特性のフラット性が減少している。
【0022】[実施例2]実施例1の結果を改善するた
めに有機色素の種類を変更した。例化合物No.1、
2、3、4、5、6及び14の有機色素の配合割合を種
々変更することによって図7に示すような分光特性を持
つフィルターを作成した。図7における配合は重量基準
で、No.1(4.26%)、 No.2(9.97%)、 No.3(7.96%)、 No.4(3.
65%)、 No.5(6.32%)、 No.6(8.62%)、 No.14(59.50%) であ
った。図7では塩化ビニル(PVC)中に前記有機色素
を分散させたものを用いた。更に、このフィルターに紫
外線カーボンアークにより100時間と200時間照射
した後の分光特性を図7に示す。
【0023】図7から分かるように、実施例1の組成に
比べ本実施例の組成の場合、400〜700nmの波長
の範囲においてある程度均一に褪色するが、反面フラッ
ト性は実施例1に比べ劣る。
【0024】[実施例3]実施例2のフラット性を更に
改善するために有機色素の組成を変更した。例示化合物
No.1、2、3、4、7、9、14、15及び16の
有機色素の配合割合を種々変更することによって図8に
示すような結果を得た。図8における配合は重量基準
で、No.1(3.50%)、 No.2(5.25%)、 No.3(5.36%)、 No.4(5.
38%)、 No.7(6.42%)、 No.9(16.90%)、 No.14(45.45%)、 N
o.15(2.41%)、 No.16(9.33%)であった。評価は実施例2
と同様にPVCに分散混練されたフィルム形状で行っ
た。更に、このフィルターに紫外線カーボンアークによ
り100時間照射した後の分光特性を図8に示す。図8
から分かるように、実施例2に比べ均一な褪色性とフラ
ット性が改善されている。
【0025】[実施例4]実施例3のフラット性を改善
するためにまた更に有機色素の組成を変更した。例示化
合物No.1、2、3、4、7、9、14、15及び1
6の有機色素の配合割合を種々変更することによって図
9に示すような結果を得た。図9における配合は重量基
準で、No.1(6.0%)、 No.2(5.3%)、 No.3(5.2%)、 No.4(5.2
%)、 No.7(5.8%)、 No.9(17.9%)、 No.14(45.5%)、 No.15
(2.3%)、 No.16(7.8%) であった。更に、このフィルター
に紫外線カーボンアークにより100時間と200時間
照射した後の分光特性を図9に示す。図9から分かるよ
うに、実施例3に比べ褪色前も褪色後もフラットな分光
特性が得られる。
【0026】この結果をもとに図10のように8cm×
7cmのフィルムをエッチングにより作られたステンレ
スシートのシャドウをつける治具を用いて、濃度が4分
布あるフィルムシートを作成した。次いで、プレス等で
必要形状に切り抜き図11のようなグラデーションフィ
ルターを作成した。
【0027】
【発明の効果】以上、本発明によれば、光量の均一性の
向上した絞り装置が得られた。また、該絞り装置に使用
される、各濃度においては分光特性がフラットなグラデ
ーションNDフィルターの製造方法が可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で得られたグラデーションNDフィルタ
ーであり、(A)はその概略図であり、(B)はその透
過率である。
【図2】有機色素の分光特性図である。
【図3】有機色素の分光特性図である。
【図4】有機色素の分光特性図である。
【図5】有機色素の分光特性図である。
【図6】有機色素の分光特性図である。
【図7】有機色素の分光特性図である。
【図8】有機色素の分光特性図である。
【図9】有機色素の分光特性図である。
【図10】グラデーションNDフィルター用フィルムシ
ートの概略図である。
【図11】グラデーションNDフィルターの概略図であ
る。
【図12】絞り装置を有する撮影装置の概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野末 均 埼玉県秩父市下影森1248番地 キヤノン電 子株式会社内 (72)発明者 合田 勇 兵庫県神戸市兵庫区笠松通7丁目3−30

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光量絞り装置の絞り羽根に設けられるN
    Dフィルターの製造方法において、有機色素を含有する
    プラスチックからなるフィルムに、照射量を部分的に変
    化させながら高エネルギーの光を照射することにより、
    濃度分布をもったNDフィルターを作成することを特徴
    とする光学絞り用NDフィルターの製造方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において前記有機色素が、例示
    化合物No.1〜No.16の中から選ばれる2種以上
    の有機色素を配合したものであることを特徴とする光学
    絞り用NDフィルターの製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1において前記有機色素が、例示
    化合物No.1、2、3、4、7、14及び15の有機
    色素を配合したものであることを特徴とする光学絞り用
    NDフィルターの製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項1において前記プラスチックが塩
    化ビニルであることを特徴とする光学絞り用NDフィル
    ターの製造方法。
  5. 【請求項5】 請求項1において照射用光源として紫外
    線を用いたことを特徴とした光学絞り用NDフィルター
    の製造方法。
  6. 【請求項6】 絞り羽根にNDフィルターが設けられて
    いる絞り装置において、NDフィルターが有機色素を含
    有するプラスチックからなるフィルムに、照射量を部分
    的に変化させながら高エネルギーの光を照射することに
    より、濃度分布をもったNDフィルターであることを特
    徴とする絞り装置。
  7. 【請求項7】 請求項6において前記有機色素が、例示
    化合物No.1〜16の中から選ばれる2種以上の有機
    色素を配合したものであることを特徴とする絞り装置。
  8. 【請求項8】 請求項6において前記有機色素が、例示
    化合物No.1、2、3、4、7、14及び15の有機
    色素を配合したものであることを特徴とする絞り装置。
JP25024096A 1996-09-20 1996-09-20 光学絞り用ndフィルターの製造方法と絞り装置 Pending JPH1096971A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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