(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板の中心部に、中心部程深い微視的凹部を設け、この微視的凹部内にＮＤフィルター材料を位置させたことを特徴とするＮＤフィルター。
【請求項２】
請求項１記載のＮＤフィルターにおいて、微視的凹部は、断面円弧状で正面円形の凹面であるＮＤフィルター。
【請求項３】
請求項２記載のＮＤフィルターにおいて、ＮＤフィルター材料は、同心状に積層形成された複数の円形ＮＤフィルター膜層からなっているＮＤフィルター。
【請求項４】
請求項３記載のＮＤフィルターにおいて、同心状の積層円形ＮＤフィルター膜層は、断面円弧状凹面に沿う断面円弧状膜群からなっているＮＤフィルター。
【請求項５】
請求項３記載のＮＤフィルターにおいて、同心状の積層円形ＮＤフィルター膜層は、透明基板の表面に平行な断面平面状膜群からなっているＮＤフィルター。
【請求項６】
請求項１記載のＮＤフィルターにおいて、微視的凹部は、中心部程深い階段状で正面輪帯状をなしているＮＤフィルター。
【請求項７】
請求項６記載のＮＤフィルターにおいて、ＮＤフィルター材料は、断面階段状で正面輪帯状の微視的凹部の各段部に対応させて、順次積層形成された同心状の複数のＮＤフィルター膜層からなっているＮＤフィルター。
【請求項８】
請求項３ないし７のいずれか１項記載のＮＤフィルターにおいて、同心状の積層円形ＮＤフィルター膜層は、小径のフィルター膜層ほど濃度が濃いＮＤフィルター。
【請求項９】
請求項１記載のＮＤフィルターにおいて、凹部内のＮＤフィルター材料は、その全体が同一のＮＤフィルター材料からなるＮＤフィルター。
【請求項１０】
請求項１記載のＮＤフィルターにおいて、ＮＤフィルター材料は液体からなり、上記透明基板上に接着された別の透明基板との間に保持されているＮＤフィルター。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項記載のＮＤフィルターにおいて、機械的開口径を開放状態から最小絞状態の間で変化させる機械絞機構を有する撮影レンズと併用されるＮＤフィルター。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、中心部程光透過率を小さくしたＮＤフィルターに関する。
【０００２】
【従来技術およびその問題点】
例えば、ＣＣＴＶ用レンズでは、機械的な小絞（大Ｆ値）の限界以上に光量を減少させ、見かけ上大きなＦ値を得るため、輪帯状のＮＤフィルターが用いられている。図９はその概念図であり、透明基板１１上に、段階的に径の小さくなる円形ＮＤフィルター膜（光吸収膜）１２、１３、１４を、蒸着により同心状に積層形成してなっている。透明基板１１の厚さは、通常０．５ｍｍ前後、各円形ＮＤフィルター膜１２〜１４の厚さは、１０分の数μｍオーダである。この輪帯状ＮＤフィルター１０によると、機械絞が小絞になる程、透過光量が減少するため、見かけ上の大Ｆ値を得ることができる。
【０００３】
ところが、この輪帯状ＮＤフィルター１０を有するレンズにおいて、機械絞の開放時と最小絞時とで像性能を比較すると、僅かながらピント移動が生じ、像性能が劣化することが明らかとなった。
【０００４】
【発明の目的】
本発明は、従って、機械絞の開放時と最小絞時とでピント移動が生じることがなく、像性能が劣化しない輪帯状ＮＤフィルターを得ることを目的とする。
【０００５】
【発明の概要】
本発明者らは、同心状に積層形成される円形ＮＤフィルターはμｍオーダーのきわめて薄いものであるが、輪帯状ＮＤフィルター全体として見たときには、中心部と周辺部で積層厚が異なり、ＮＤフィルター膜の屈折率は１．３〜２．９程度であることから、この積層厚の差が空気換算光路長の差となって表われ、これが開放時と最小絞時のピント移動の原因ではないかとの仮説を立てた。この仮説に従い、光路長の差が小さくなるように、透明基板の中心部に中心部程深い微視的凹部を形成し、この微視的凹部内にＮＤフィルター材料を位置させたところ、ピント移動が改善された。すなわち、従来の輪帯状ＮＤフィルターは、積層ＮＤフィルター膜による空気換算光路長の差が一種のレンズ効果を持ち、これがピント移動の原因となると考えられるのに対し、透明基板に形成した凹部内にＮＤフィルター材料を入れると、このレンズ作用を軽減することができる。
【０００６】
すなわち本発明は、透明基板の中心部に、中心部程深い微視的凹部を設け、この微視的凹部内にＮＤフィルター材料を位置させたことを特徴としている。
この微視的凹部は、例えば、断面円弧状で正面円形の凹面から構成することができる。そして、この断面円弧状凹面に、同心状に積層形成された複数の円形ＮＤフィルター膜層を付着形成する。同心状の積層円形ＮＤフィルター膜層は、断面円弧状凹面に沿う断面円弧状膜群、あるいは透明基板の表面に平行な断面平面状膜群から構成することができる。
【０００７】
微視的凹部はまた、中心部程深い階段状で正面輪帯状をなす階段状凹部から構成することもできる。そして、断面階段状凹部に、その各段部に対応させて、順次同心状の複数のＮＤフィルター膜層を積層形成する。これらの同心状の積層円形ＮＤフィルター膜層は、小径のフィルター膜層ほど濃度を濃くすることが好ましい。
【０００８】
あるいは、透明基板の凹部内のＮＤフィルター材料は、全体を同一のＮＤフィルター材料としてもよい。このＮＤフィルター材料は液体とし、透明基板上に接着された別の透明基板との間に保持するようにしてもよい。
【０００９】
本発明のＮＤフィルターは、機械的開口径を開放状態から最小絞状態の間で変化させる機械絞機構を有する撮影レンズと併用して効果がある。
【００１０】
【発明の実施形態】
図１、図２は、本発明によるＮＤフィルターの第一の実施形態を示す。正面円形の透明基板１１には、その中心部（光軸上）に、微視的凹部として、断面円弧状で正面円形の凹面２２が形成されている。この断面円弧状凹面２２には、同心状に複数の円形ＮＤフィルター膜群２３〜２６が積層形成されている。これらの同心状ＮＤフィルター膜群２３〜２６は、それぞれ断面円弧状凹面２２の断面に沿う断面円弧状で正面円形の膜からなっており、最外層の円形フィルター膜２６は、透明基板１１の表面と面一にされている。これらの同心状ＮＤフィルター膜群２３〜２６の厚さは、いずれも１０分の数μｍオーダであり、断面円弧状凹面２２の深さもこれに対応している。同心状ＮＤフィルター膜群２３〜２６の濃度は、最も大径の円形フィルター膜２３から最も小径の円形フィルター膜２６の順に、濃くなっている。
【００１１】
図３は、本発明によるＮＤフィルターの第二の実施形態を示す。この実施形態は、同心状ＮＤフィルター膜群２３〜２６の端部を階段状にした点、及び中心部の２６の表面が凹面からなり、透明基板１１の表面とは面一でない点で第一の実施形態とは異なる。
【００１２】
図４は、本発明によるＮＤフィルターの第三の実施形態を示す。この実施形態は、同心状ＮＤフィルター膜群２３〜２６を透明基板１１の表面と平行な断面平面状膜群から構成したものである。
【００１３】
図５は、本発明によるＮＤフィルターの第三の実施形態を示す。この実施形態は、図４と同様に、同心状ＮＤフィルター膜群２３〜２６を透明基板１１の表面と平行な断面平面状膜群から構成し、かつこれらの端部を階段状にした実施形態である。
【００１４】
図６は、透明基板１１の中心部に形成する微視的凹部を、断面階段状で正面輪帯状の断面階段状凹部２７となし、この断面階段状凹部２７内に、その各段部に対応させて、同心状ＮＤフィルター膜群２３〜２６を順次積層形成している。
【００１５】
図７は、断面階段状凹部２７を、同一材料からなるＮＤフィルター材料２８で満たした実施形態である。この実施形態は、透明基板１１に断面円弧状凹面２２を形成する場合にも適用できる。
【００１６】
図８は、透明基板１１の断面円弧状凹面２２に液体からなるＮＤフィルター材料２９を満たし、透明基板１１の表面に、別の透明基板３０を接着して、液体ＮＤフィルター材料２９を封入した実施形態である。この実施形態は、透明基板１１に断面階段状凹部２７を形成する場合にも適用できる。
【００１７】
以上の各実施形態によると、透明基板１１に断面円弧状凹面２２または断面階段状凹部２７が形成されており、この断面円弧状凹面２２または断面階段状凹部２７内に、ＮＤフィルター材料を収納しているので、中心部と周辺部とでの空気換算光路長の差は小さくなる。このためＮＤフィルター膜による問題のレンズ作用は小さくなり、ピント移動は無視できるレベルになる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のＮＤフィルターによれば、機械絞の開放状態と最小絞状態でのピント移動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＮＤフィルターの一実施形態を示す図２のＩ−Ｉ線に沿う模式断面図である。
【図２】同正面図である。
【図３】本発明によるＮＤフィルターの第二の実施形態を示す図１に対応する断面図である。
【図４】本発明によるＮＤフィルターの第三の実施形態を示す図１に対応する断面図である。
【図５】本発明によるＮＤフィルターの第四の実施形態を示す図１に対応する断面図である。
【図６】本発明によるＮＤフィルターの第五の実施形態を示す図１に対応する断面図である。
【図７】本発明によるＮＤフィルターの第六の実施形態を示す図１に対応する断面図である。
【図８】本発明によるＮＤフィルターの第七の実施形態を示す図１に対応する断面図である。
【図９】従来のＮＤフィルターを示す、図１、図３に対応する模式断面図である。
【符号の説明】
１１  透明基板
２２  断面円弧状凹面
２３  ２４  ２５  ２６  ＮＤフィルター膜
２７  断面階段状凹部
２８  ＮＤフィルター材料
２９  液体ＮＤフィルター材料
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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