JPH01304417A - 可変透過率分布フィルター - Google Patents
可変透過率分布フィルターInfo
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- JPH01304417A JPH01304417A JP13603088A JP13603088A JPH01304417A JP H01304417 A JPH01304417 A JP H01304417A JP 13603088 A JP13603088 A JP 13603088A JP 13603088 A JP13603088 A JP 13603088A JP H01304417 A JPH01304417 A JP H01304417A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
[産業上の利用分野]
この発明は、光軸を中心にラジアル方向に透過率が連続
的に変化するフィルターに関するものであり、より詳細
には、その透過率の連続変化の度合を変化させることが
できる可変透過率分布フィルターに関するものである。 [従来の技術] 光軸を中心にラジアル方向に透過率が連続的に変化する
フィルターとしては、従来から2枚の透過率の異なるガ
ラス板を密着接合したものが知られている。このフィル
ターは、入射端面と出射端面とが平行とされ、かつ、両
ガラスの境界面は球面となっているため、光吸収特性を
有する物質をコーティングすることにより、光軸を中心
にラジアル方向に透過率が連続的に変化する。 このようなフィルターは、レンズの瞳位置から離れたと
ころで使用した場合、例えば広角レンズ等の前面に取り
付けた場合には周辺光量と中心光量との比を所望の値と
し、周辺光量を増減することができる。 また、撮影レンズの瞳の位置に設けた場合には描写特性
を変化させることができる。すなわち、光束の収斂特性
に起因するリングボケ、二線ボケをなくしたり強調した
りすることができる。 [発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来のフィルターにあっては、
フィルターの透過率特性が固定的であるため、異なる描
写特性を得るためにはフィルターを交換する必要があり
、また、たとえ交換したとしても段階的な調整しか為し
得ないという不具合があった。 [発明の目的コ この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり
、交換の必要なく透過率特性を連続的に変化させること
ができる可変透過率分布フィルターを提供することを目
的とする。 [課題を解決するための手段] この発明に係る可変透過率分布フィルターは、上記の目
的を達成させるため、対向して設けられた2枚の透明平
板間に閉空間を形成し、これらの透明平板間に弾性透明
膜を張って閉空間内に2つの液室を構成し、各液室に互
いに屈折率が等しく光吸収特性の異なる液体をそれぞれ
充填し、各液室内の液量比を変化させる液量調整手段を
設けたことを特徴とする。 [作用コ 上記構成によれば、各液室内の液量比を変化させること
により、透明弾性膜を変形させることができ、これによ
って光線の透過する位置による透過率の分布特性を変化
させることができる。 [実施例コ 以下、この発明を図面に基づいて説明する。第1図はこ
の発明に係る可変透過率分布フィルターの一実施例を示
したものである。 この可変透過率分布フィルターは、光束を透過させるフ
ィルタ一部10と、このフィルタ一部内に形成される液
室内の液1比を変化させる液量調整手段としてのポンプ
20とから概略構成されている。 フィルタ一部10は、例えば円筒形の枠体11と、その
両端開口に設けられて枠体11内に閉空間を形成するガ
ラス板等の無色の透明平板12.13と、これらの透明
平板12 、13間で枠体11の内壁に固定されて閉空
間内に2つの液室14,15を構成する透明弾性膜16
とを備えている。 各液室14,15には、互いに屈折率が等しく光吸収特
性の異なる液体A、Bがそれぞれ充填されている。 なお、この例では液体Aとして数種の染料によってプレ
イに着色した透明なシリコンオイルを用いると共に、液
体Bとして無色透明であるシリコンオイルを用いてフィ
ルターを構成している。 透明弾性膜16は、例えば無色透明なシリコンゴムであ
り、枠体11の内周壁に沿って接合され、圧力のかから
ない自由状態で平面を形成するように構成されている。 そして、各液室14.15内の圧力比の変化により、透
明弾性膜16はその圧力比に応じた曲率半径を持つ球面
に変形する。 ポンプ20は、この例では一つのシリンダー21と一つ
のピストン22とによって構成されており、ピストン2
2によって仕切られたシリンダー21内の2つの空間2
1a、21bはそれぞれバイブ23. 24を介して液
室14,15と連通している。そして、液室14に連通
するバイブ23と空間22aとには液体Aが充填されて
おり、液室15に連通するバイブ24と空間22bとに
は液体Bが充填されている。なお、液量調整手段の構成
としてはこの例に限られず、各液室に対応して2つのポ
ンプを設けても良い。 ピストン22の両端には駆動用のロッド22aが接続さ
れており、このロッド22aを図中右側へ移動させれば
液室14内の液体Aが空間21a内に吸引されると共に
、空間21b内の液体Bが液室15内へ注入され、透明
弾性膜16は液室14側に凸となる。ロッド22aを図
中左側へ移動させれば、L記と逆の現象が起きるが、何
れの場合にも液体A、Bの屈折率が等しいため光束の収
束性等には影響を与えない。 なお、この例では液体Aのみが光減衰特性を有している
ため、ロッド22aを図中右側へ移動させた場合には周
辺を透過する光線より中央を透過する光線の方が減衰量
が少なく、逆にロッド22aを図中左側へ移動させた場
合には周辺を透過する光線より中央を透過する光線の方
が減衰量が多くなる。 次に、上記のように構成された可変透過率分布フィルタ
ーの作用を、フィルタ一部10を具体的なカメラレンズ
中に設けた図面に基づいて説明する。 このカメラレンズは、第2.4.6図に示したように、
物体側からメニスカス凸レンズ30と、強い凹面を対向
させた2枚の貼合せレンズ31..32と、両凸レンズ
33とからなる4群構成のガウス型であり、対向する強
い凹面の間の開口絞りとなる位置に、前述した可変透過
率分布フィルターのフィルタ一部10が設けられている
。 第2図に示したように透明弾性膜16が各透明平板11
.12と平行な平面を形成するようにポンプを操作して
液室14.15内の液量の比を調整すると、フィルタ一
部10は何れの位置を透過する光線に対しても同等の減
衰特性を発揮する。 この状態においてレンズ系を通した点像のデフォーカス
面でのスポットダイアグラム、及び点像強度分布は第3
図に示したようなものとなる。第3図(A)はデフォー
カス面上でのスポットダイアグラムであり、第3図(B
)(C)は(A)に示したスポットの直交断面内での点
像強度分布を示している0図示されるように中央部より
周辺部の強度が強くなっている。すなわち、この状態が
いわゆるリングボケであり、この点像が線状に連続して
いるものが二線ボケとなる。 次に、ポンプ20を操作して液室14内の液体A(斜線
部分)を減少させて液室15内の液体Bを増加させた場
合には、透明弾性膜16は第4図に示した通り図中左側
となる物体側に凸となり、中央部の透過率が周辺部より
高くなる。 第5図はこの状態における第3図と同様なスポットダイ
アグラム、及び点像強度分布を示したものである。第3
図と比較すると、中央部の光量を増加させてよりフラッ
トな強度分布を示すようになる。 従って、リングボケ及び二線ボケを減少させることがで
きる。 更に、第4図の例とは逆に液室14の容積を増大させて
液室15の容積を減少させた場合には、透明弾性膜16
は第6図に示したように図中右側となる像側に凸となり
、周辺部と比較して中心部の透過率が低くなる。 第7図は、この状態における第3図と同様なスポットダ
イアグラム、及び点像強度分布を示したものである。第
3図と比較すると、中央部の強度が周辺部と比較してよ
り低くなる。従って、二線ボケを意図的に強調させるこ
とができる。 なお、第2.4.6図ではフィルタ一部10をレンズ系
の開口絞りとなる位置に設けたが、これを開口絞りから
離れた位置に設けることも可能であり、その場合には画
角により光束のフィルターにおける通過場所が異なるた
めに、中心部と周辺部との光m比をコントロールする必
要がある。 また、前述の染料は第10ページの表に示すとおり市販
のものが各挿荷り、これらの染料を1種あるいは2種以
上用いることにより、分光透過率をコントロールするこ
とが可能であり、前述のようにプレイにしたり、特定の
波長域のみを対象としたフィルターとすることも可/?
トである。加えて、上記の例では液体Aにのみ光減衰特
性を持たせたが、液体A、Bに互いに異なる光減衰特性
を持たせてもよい。 更に、透明弾性膜と各法との重NVE度を等しく設定し
ておけば、重力の影響によって弾性膜が不規則な形状に
撓み変形することもなく、振動等の影響によって弾性膜
が不安定となることもない。 (以下余白)
的に変化するフィルターに関するものであり、より詳細
には、その透過率の連続変化の度合を変化させることが
できる可変透過率分布フィルターに関するものである。 [従来の技術] 光軸を中心にラジアル方向に透過率が連続的に変化する
フィルターとしては、従来から2枚の透過率の異なるガ
ラス板を密着接合したものが知られている。このフィル
ターは、入射端面と出射端面とが平行とされ、かつ、両
ガラスの境界面は球面となっているため、光吸収特性を
有する物質をコーティングすることにより、光軸を中心
にラジアル方向に透過率が連続的に変化する。 このようなフィルターは、レンズの瞳位置から離れたと
ころで使用した場合、例えば広角レンズ等の前面に取り
付けた場合には周辺光量と中心光量との比を所望の値と
し、周辺光量を増減することができる。 また、撮影レンズの瞳の位置に設けた場合には描写特性
を変化させることができる。すなわち、光束の収斂特性
に起因するリングボケ、二線ボケをなくしたり強調した
りすることができる。 [発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述した従来のフィルターにあっては、
フィルターの透過率特性が固定的であるため、異なる描
写特性を得るためにはフィルターを交換する必要があり
、また、たとえ交換したとしても段階的な調整しか為し
得ないという不具合があった。 [発明の目的コ この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり
、交換の必要なく透過率特性を連続的に変化させること
ができる可変透過率分布フィルターを提供することを目
的とする。 [課題を解決するための手段] この発明に係る可変透過率分布フィルターは、上記の目
的を達成させるため、対向して設けられた2枚の透明平
板間に閉空間を形成し、これらの透明平板間に弾性透明
膜を張って閉空間内に2つの液室を構成し、各液室に互
いに屈折率が等しく光吸収特性の異なる液体をそれぞれ
充填し、各液室内の液量比を変化させる液量調整手段を
設けたことを特徴とする。 [作用コ 上記構成によれば、各液室内の液量比を変化させること
により、透明弾性膜を変形させることができ、これによ
って光線の透過する位置による透過率の分布特性を変化
させることができる。 [実施例コ 以下、この発明を図面に基づいて説明する。第1図はこ
の発明に係る可変透過率分布フィルターの一実施例を示
したものである。 この可変透過率分布フィルターは、光束を透過させるフ
ィルタ一部10と、このフィルタ一部内に形成される液
室内の液1比を変化させる液量調整手段としてのポンプ
20とから概略構成されている。 フィルタ一部10は、例えば円筒形の枠体11と、その
両端開口に設けられて枠体11内に閉空間を形成するガ
ラス板等の無色の透明平板12.13と、これらの透明
平板12 、13間で枠体11の内壁に固定されて閉空
間内に2つの液室14,15を構成する透明弾性膜16
とを備えている。 各液室14,15には、互いに屈折率が等しく光吸収特
性の異なる液体A、Bがそれぞれ充填されている。 なお、この例では液体Aとして数種の染料によってプレ
イに着色した透明なシリコンオイルを用いると共に、液
体Bとして無色透明であるシリコンオイルを用いてフィ
ルターを構成している。 透明弾性膜16は、例えば無色透明なシリコンゴムであ
り、枠体11の内周壁に沿って接合され、圧力のかから
ない自由状態で平面を形成するように構成されている。 そして、各液室14.15内の圧力比の変化により、透
明弾性膜16はその圧力比に応じた曲率半径を持つ球面
に変形する。 ポンプ20は、この例では一つのシリンダー21と一つ
のピストン22とによって構成されており、ピストン2
2によって仕切られたシリンダー21内の2つの空間2
1a、21bはそれぞれバイブ23. 24を介して液
室14,15と連通している。そして、液室14に連通
するバイブ23と空間22aとには液体Aが充填されて
おり、液室15に連通するバイブ24と空間22bとに
は液体Bが充填されている。なお、液量調整手段の構成
としてはこの例に限られず、各液室に対応して2つのポ
ンプを設けても良い。 ピストン22の両端には駆動用のロッド22aが接続さ
れており、このロッド22aを図中右側へ移動させれば
液室14内の液体Aが空間21a内に吸引されると共に
、空間21b内の液体Bが液室15内へ注入され、透明
弾性膜16は液室14側に凸となる。ロッド22aを図
中左側へ移動させれば、L記と逆の現象が起きるが、何
れの場合にも液体A、Bの屈折率が等しいため光束の収
束性等には影響を与えない。 なお、この例では液体Aのみが光減衰特性を有している
ため、ロッド22aを図中右側へ移動させた場合には周
辺を透過する光線より中央を透過する光線の方が減衰量
が少なく、逆にロッド22aを図中左側へ移動させた場
合には周辺を透過する光線より中央を透過する光線の方
が減衰量が多くなる。 次に、上記のように構成された可変透過率分布フィルタ
ーの作用を、フィルタ一部10を具体的なカメラレンズ
中に設けた図面に基づいて説明する。 このカメラレンズは、第2.4.6図に示したように、
物体側からメニスカス凸レンズ30と、強い凹面を対向
させた2枚の貼合せレンズ31..32と、両凸レンズ
33とからなる4群構成のガウス型であり、対向する強
い凹面の間の開口絞りとなる位置に、前述した可変透過
率分布フィルターのフィルタ一部10が設けられている
。 第2図に示したように透明弾性膜16が各透明平板11
.12と平行な平面を形成するようにポンプを操作して
液室14.15内の液量の比を調整すると、フィルタ一
部10は何れの位置を透過する光線に対しても同等の減
衰特性を発揮する。 この状態においてレンズ系を通した点像のデフォーカス
面でのスポットダイアグラム、及び点像強度分布は第3
図に示したようなものとなる。第3図(A)はデフォー
カス面上でのスポットダイアグラムであり、第3図(B
)(C)は(A)に示したスポットの直交断面内での点
像強度分布を示している0図示されるように中央部より
周辺部の強度が強くなっている。すなわち、この状態が
いわゆるリングボケであり、この点像が線状に連続して
いるものが二線ボケとなる。 次に、ポンプ20を操作して液室14内の液体A(斜線
部分)を減少させて液室15内の液体Bを増加させた場
合には、透明弾性膜16は第4図に示した通り図中左側
となる物体側に凸となり、中央部の透過率が周辺部より
高くなる。 第5図はこの状態における第3図と同様なスポットダイ
アグラム、及び点像強度分布を示したものである。第3
図と比較すると、中央部の光量を増加させてよりフラッ
トな強度分布を示すようになる。 従って、リングボケ及び二線ボケを減少させることがで
きる。 更に、第4図の例とは逆に液室14の容積を増大させて
液室15の容積を減少させた場合には、透明弾性膜16
は第6図に示したように図中右側となる像側に凸となり
、周辺部と比較して中心部の透過率が低くなる。 第7図は、この状態における第3図と同様なスポットダ
イアグラム、及び点像強度分布を示したものである。第
3図と比較すると、中央部の強度が周辺部と比較してよ
り低くなる。従って、二線ボケを意図的に強調させるこ
とができる。 なお、第2.4.6図ではフィルタ一部10をレンズ系
の開口絞りとなる位置に設けたが、これを開口絞りから
離れた位置に設けることも可能であり、その場合には画
角により光束のフィルターにおける通過場所が異なるた
めに、中心部と周辺部との光m比をコントロールする必
要がある。 また、前述の染料は第10ページの表に示すとおり市販
のものが各挿荷り、これらの染料を1種あるいは2種以
上用いることにより、分光透過率をコントロールするこ
とが可能であり、前述のようにプレイにしたり、特定の
波長域のみを対象としたフィルターとすることも可/?
トである。加えて、上記の例では液体Aにのみ光減衰特
性を持たせたが、液体A、Bに互いに異なる光減衰特性
を持たせてもよい。 更に、透明弾性膜と各法との重NVE度を等しく設定し
ておけば、重力の影響によって弾性膜が不規則な形状に
撓み変形することもなく、振動等の影響によって弾性膜
が不安定となることもない。 (以下余白)
[効果]
以上、説明してきたようにこの発明の可変透過率分布フ
ィルターによれば、1つのフィルターで透過率の分布を
連続的に変化させることができるため、従来のようにフ
ィルターの交換を行う必要が無い。しかもこれらの特性
を生かして、カメラレンズ等に取り付けることにより作
画の自由度を向上させることができる。
ィルターによれば、1つのフィルターで透過率の分布を
連続的に変化させることができるため、従来のようにフ
ィルターの交換を行う必要が無い。しかもこれらの特性
を生かして、カメラレンズ等に取り付けることにより作
画の自由度を向上させることができる。
第1図は、この発明に係る可変透過率分布フィルターの
説明図である。 第2図、第4図、第6図は、この発明の可変透過率分布
フィルターをカメラレンズ系内に配置した説明図である
。 第3図、第5図、第7図は、それぞれ第2図、第4図、
第6図の構成に対応したスポットダイアダラム、点像強
度分布を示す説明図である。 12.13・・・透明平板 14.15・・・液室 16・・・透明弾性膜 20・・・ポンプ(液1..I51′!I手段)A、B
・・・液体
説明図である。 第2図、第4図、第6図は、この発明の可変透過率分布
フィルターをカメラレンズ系内に配置した説明図である
。 第3図、第5図、第7図は、それぞれ第2図、第4図、
第6図の構成に対応したスポットダイアダラム、点像強
度分布を示す説明図である。 12.13・・・透明平板 14.15・・・液室 16・・・透明弾性膜 20・・・ポンプ(液1..I51′!I手段)A、B
・・・液体
Claims (1)
- 対向して設けられた2枚の透明平板間に閉空間を形成し
、該透明平板間に弾性透明膜を張って前記閉空間内に2
つの液室を構成し、該各液室に互いに屈折率が等しく光
吸収特性の異なる液体をそれぞれ充填し、前記各液室内
の液量比を変化させる液量調整手段を設けたことを特徴
とする可変透過率分布フィルター。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13603088A JP2630815B2 (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 可変透過率分布フィルター |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13603088A JP2630815B2 (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 可変透過率分布フィルター |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01304417A true JPH01304417A (ja) | 1989-12-08 |
| JP2630815B2 JP2630815B2 (ja) | 1997-07-16 |
Family
ID=15165541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13603088A Expired - Fee Related JP2630815B2 (ja) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | 可変透過率分布フィルター |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2630815B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249262A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Canon Inc | 光学素子の静電容量検出装置、および静電容量検出装置を備えた光学装置 |
| JP2001249261A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Canon Inc | 光学装置 |
| JP2006189575A (ja) * | 2005-01-05 | 2006-07-20 | Ricoh Co Ltd | 光学素子、レーザ加工装置及びレーザマニピュレーション装置 |
| JP2008158046A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Tohoku Univ | アイリス面空間分割カラーフィルタ、透過率制御型空間分割アイリス、時間制御型空間分割アイリスおよび撮像装置 |
| JP2008216479A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Tohoku Univ | 波長可変フィルタ分光装置 |
| JP2009134305A (ja) * | 2001-07-20 | 2009-06-18 | Michel Sayag | 画像キャプチャデバイスに光学的に結合されたレンズシステム |
-
1988
- 1988-06-02 JP JP13603088A patent/JP2630815B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001249262A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Canon Inc | 光学素子の静電容量検出装置、および静電容量検出装置を備えた光学装置 |
| JP2001249261A (ja) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Canon Inc | 光学装置 |
| JP2009134305A (ja) * | 2001-07-20 | 2009-06-18 | Michel Sayag | 画像キャプチャデバイスに光学的に結合されたレンズシステム |
| JP2006189575A (ja) * | 2005-01-05 | 2006-07-20 | Ricoh Co Ltd | 光学素子、レーザ加工装置及びレーザマニピュレーション装置 |
| JP2008158046A (ja) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Tohoku Univ | アイリス面空間分割カラーフィルタ、透過率制御型空間分割アイリス、時間制御型空間分割アイリスおよび撮像装置 |
| JP2008216479A (ja) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Tohoku Univ | 波長可変フィルタ分光装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2630815B2 (ja) | 1997-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |