變跡濾光器及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供變跡濾光器及其制造方法，是使用由透光率至少為20％以下的多個(gè)點(diǎn)（d…）組合而成的點(diǎn)圖案（Pd），在透光率至少為80％以上的平坦的透明基板的表面上形成具有透光量隨著相對于光軸中心（Cs）沿放射方向（Fr）離開而逐漸減少的透光率特性的遮光性掩模層（3）而構(gòu)成的。
【專利說明】變跡濾光器及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及具有透光量隨著相對于光軸中心沿放射方向離開而逐漸減少的透光 率特性的變跡濾光器及其制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002] -般，在照相機(jī)鏡頭中，在散焦位置產(chǎn)生模糊，然而不能說，在拍攝圖像的端部通 過產(chǎn)生邊緣效果就一定產(chǎn)生美妙的模糊(模糊美感)。例如，在點(diǎn)的情況下，產(chǎn)生成為面包圈 狀的所謂的環(huán)模糊，并且，在單線的情況下，產(chǎn)生線成為二根的所謂的雙線模糊。因此，在照 相機(jī)鏡頭內(nèi)的光路上插入具有透光量隨著相對于光軸中心沿放射方向離開而逐漸減少的 透光率特性的變跡濾光器，產(chǎn)生柔和的自然的模糊。
[0003] 以往，作為以這樣的目的使用的變跡濾光器，公知有在專利文獻(xiàn)1和2中公開的拍 攝鏡頭系統(tǒng)使用的變跡濾光器。該變跡濾光器構(gòu)成為，為了成為無功率的平板濾光器，使由 ND玻璃構(gòu)成的平凹鏡頭和由折射率與該ND玻璃相同的玻璃構(gòu)成的平凸鏡頭接合，由此，透 光量隨著相對于光軸中心沿放射方向離開而逐漸減少。
[0004] 然而，上述的現(xiàn)有的變跡濾光器具有如下的問題。
[0005] 第一，由于是使平凹鏡頭和平凸鏡頭接合而構(gòu)成的，因而不得不產(chǎn)生一定程度的 厚度，在得到厚度薄的變跡濾光器方面有限度。結(jié)果，在向照相機(jī)鏡頭中插入了變跡濾光器 的情況下，在光軸方向上的整體的鏡頭長度變長，招致照相機(jī)鏡頭的大型化，并且，另一方 面，為了避免大型化，具有難以確保良好的模糊效果等相反的難點(diǎn)。而且，由于需要具有與 通常的鏡頭相同的精度的兩塊透鏡部件，因而高成本化也不可避免。此外，由于鏡頭設(shè)計(jì)的 自由度受到制約，因而也成為招致鏡頭的功能性下降和性能下降的原因。
[0006] 第二，在變跡濾光器的結(jié)構(gòu)原理上，無法使光軸中心的透光率為100%。S卩，由于需 要使平凹鏡頭具有減光性，因而不能使平凹鏡頭的中心位置的厚度為零，結(jié)果，無法使中心 位置處的透光率為100%，光量的損失不可避免。
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利公開公報(bào)No. H09 (1997)-236740
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利公開公報(bào)No. Hll (1999)-231209


【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的是提供解決了這樣的在【背景技術(shù)】中存在的課題的變跡濾光器及其 制造方法。
[0011] 為了解決上述的課題，本發(fā)明的變跡濾光器具有透光量隨著相對于光軸中心沿放 射方向離開而逐漸減少的透光率特性，其特征在于，所述變跡濾光器是使用由透光率至少 為20%以下的多個(gè)點(diǎn)組合而成的點(diǎn)圖案，在透光率至少為80%以上的平坦的透明基板的 表面上形成下述的遮光性掩模層而構(gòu)成的，所述遮光性掩模層具有透光量隨著相對于光軸 中心沿放射方向離開而逐漸減少的透光率特性。
[0012] 另一方面，為了解決上述的課題，本發(fā)明的變跡濾光器的制造方法的特征在于，在 制造具有透光量隨著相對于光軸中心沿放射方向離開而逐漸減少的透光率特性的變跡濾 光器時(shí)，準(zhǔn)備至少透光率為80%以上的平坦的透明基板，通過使用由透光率至少為20 %以 下的多個(gè)點(diǎn)組合而成的點(diǎn)圖案，在該透明基板的表面上形成具有透光量隨著相對于光軸中 心沿放射方向離開而逐漸減少的透光率特性的遮光性掩模層并進(jìn)行處理。
[0013] 根據(jù)這樣的本發(fā)明的變跡濾光器及其制造方法，取得如下的顯著效果。
[0014] (1)變跡濾光器由于是使用由多個(gè)點(diǎn)組合而成的點(diǎn)圖案，在平坦的透明基板的表 面上形成具有透光量隨著相對于光軸中心沿放射方向離開而逐漸減少的透光率特性的遮 光性掩模層而構(gòu)成的，因而濾光器整體的厚度是平坦的玻璃板的厚度足以。因此，可以容易 得到厚度極薄的變跡濾光器，并且可以有助于照相機(jī)鏡頭的小型化和輕量化。而且，作為使 用部件，實(shí)質(zhì)上一塊透明基板足以，因而可以以極低成本實(shí)施。
[0015] (2)變跡濾光器由于利用由多個(gè)點(diǎn)組合而成的點(diǎn)圖案，因而可以自由變更圖案設(shè) 計(jì)，可以提高鏡頭的設(shè)計(jì)自由度，并且可以進(jìn)一步提高鏡頭的功能性和性能。其結(jié)果，不會(huì) 受濾光器整體的厚度所左右而可以確保最優(yōu)化的良好的模糊效果，并且可以容易地形成多 種透光率特性。而且，可以產(chǎn)生從拍攝圖像的端部的邊緣位置向外側(cè)的適度延展，并且能夠 使中心位置及其附近的透光率為100%，因而可以避免光量損失。
[0016] (3)在制造變跡濾光器時(shí)，準(zhǔn)備透光率至少為80%以上的平坦的透明基板，使用由 透光率至少為20%以下的多個(gè)點(diǎn)組合而成的點(diǎn)圖案，在該透明基板的表面上形成具有透光 量隨著相對于光軸中心沿放射方向離開而逐漸減少的透光率特性的遮光性掩模層并對該 遮光性掩模層進(jìn)行處理，因而可以容易且低成本地制造出目標(biāo)的變跡濾光器。
[0017] (4)根據(jù)優(yōu)選方式，如果使遮光性掩模層至少在以光軸中心為中心的規(guī)定的半徑 的圓區(qū)域的點(diǎn)的數(shù)量為零，可以通過選定(變更）圓區(qū)域的面積，變更光量的損失量，并實(shí)現(xiàn) 其最優(yōu)化。
[0018] (5)根據(jù)優(yōu)選方式，如果點(diǎn)的寬度尺寸是在50 μ m?500 μ m的范圍中選定的，可以 得到從實(shí)用的觀點(diǎn)出發(fā)具有良好的模糊效果的變跡濾光器。即，在點(diǎn)的寬度尺寸過小的情 況下，產(chǎn)生制造上的制約(成本方面等)，并且在點(diǎn)d的寬度Wd尺寸過大的情況下，無法確保 良好的模糊效果，然而點(diǎn)的寬度尺寸是在50 μ m?500 μ m的范圍中選定的，就可以避免這 些缺點(diǎn)。
[0019] (6)根據(jù)優(yōu)選方式，如果將各個(gè)點(diǎn)選定為相同的形狀和大小，可以通過變更其隨機(jī) 的分布密度，使透光量以數(shù)字式變化。
[0020] (7)根據(jù)優(yōu)選方式，如果選定啞光的黑色作為各點(diǎn)的顏色，可以防止有害且無用的 反射。
[0021 ] (8)根據(jù)優(yōu)選方式，在進(jìn)行遮光性掩模層的形成處理時(shí)，可以至少包括薄膜形成處 理、噴墨方式印刷處理、絲網(wǎng)印刷處理中的任一種。即，在制造變跡濾光器時(shí)，可以應(yīng)用包括 通用的方法的各種形成處理技術(shù)，制造工序的靈活性和容易性優(yōu)異，并且可以實(shí)現(xiàn)制造成 本的大幅降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022] 圖1是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式的變跡濾光器的包括一部分提取放大剖面圖的側(cè) 剖視圖；
[0023] 圖2是示出使用了該變跡濾光器的照相機(jī)鏡頭的一例的原理性側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；
[0024] 圖3是該變跡濾光器的包括一部分提取放大圖的主視圖；
[0025] 圖4是該變跡濾光器的透光率分布特性圖；
[0026] 圖5是示出使用了該變跡濾光器的照相機(jī)鏡頭的另一例的原理性側(cè)視結(jié)構(gòu)圖；
[0027] 圖6是示出該變跡濾光器的制造方法的一例的制造工序圖；
[0028] 圖7中的（a)是示出使用該制造方法制造的工序中的變跡濾光器的中間制造體的 側(cè)剖視圖；（b)是示出使用該制造方法制造的另一工序中的變跡濾光器的中間制造體的側(cè) 剖視圖；（c)是示出使用該制造方法制造的另一工序中的變跡濾光器的中間制造體的側(cè)剖 視圖；（d)是示出使用該制造方法制造的另一工序中的變跡濾光器的中間制造體的側(cè)剖視 圖。
[0029] 標(biāo)號(hào)說明
[0030] 1 :變跡濾光器；2 :玻璃板(透明基板);2f :玻璃板(透明基板）的表面；3 :遮光性掩 模層；Cs :光軸中心；Fr :放射方向；d :點(diǎn)；Pd :點(diǎn)圖案；Ac :圓區(qū)域；Wd :點(diǎn)的寬度尺寸。

【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面，列舉本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，根據(jù)附圖詳細(xì)說明。另外，附圖并不對本發(fā)明 進(jìn)行限定，而是用于使本發(fā)明容易理解。并且，有關(guān)公知部分，為了避免發(fā)明的不明了化，省 略詳細(xì)說明。
[0032] 首先，參照圖1?圖5對本實(shí)施方式的變跡濾光器1的結(jié)構(gòu)和使用方法進(jìn)行說明。 另外，例示的實(shí)施方式示出了使用玻璃板2作為透明基板的情況。
[0033] 作為基本結(jié)構(gòu)，變跡濾光器1在圖1所示的平坦的玻璃板2的表面2f上形成遮光 性掩模層3,該遮光性掩模層3具有如圖3所示那樣透光量隨著相對于光軸中心Cs沿放射 方向Fr離開而逐漸減少的透光率特性。
[0034] 在該情況下，玻璃板2是表背面為平行面的厚度為1mm左右的平板玻璃，例如，作 為材料，可以采用鏡頭用的光學(xué)玻璃等。玻璃板2基本上可以是透光率為大致100%的透明 玻璃，也可以是附加了變跡濾光器以外的其它濾光器功能（ND濾光器功能等)的玻璃板。然 而，在該情況下，為了確保變跡效果，透光率選定為80 %以上。
[0035] 另一方面，遮光性掩模層3使用由多個(gè)點(diǎn)d…組合而成的點(diǎn)圖案Pd。期望的是，例 如選定黑色作為各點(diǎn)cl···的顏色，并且，為了防止有害且無用的反射，成為啞光狀態(tài)。因此， 作為透光率期望的是〇%，而目的是只要產(chǎn)生透光量隨著相對于光軸中心Cs沿放射方向Fr 離開而逐漸減少的透光率特性即可，因而無需一定是〇%，透光率只要是20%以下即可。
[0036] 多個(gè)點(diǎn)d隨機(jī)(無規(guī)律)配置，結(jié)果是，產(chǎn)生上述特性，S卩，透光量隨著相對于光軸中 心Cs沿放射方向Fr離開而逐漸減少的透光率特性。由于各點(diǎn)d…具有相同的形狀和尺寸， 因而通過變更其隨機(jī)分布密度，可以使透光量例如數(shù)字式地變化。因此，根據(jù)多個(gè)點(diǎn)d…的 分布密度，設(shè)定上述的透光率特性。并且，此時(shí)，如圖3所示，遮光性掩模層3 (點(diǎn)圖案Pd) 至少在以光軸中心Cs為中心的預(yù)定半徑的圓區(qū)域Ac的點(diǎn)d…的數(shù)量是零。由此，具有下述 優(yōu)點(diǎn)：只要選定(變更）圓區(qū)域Ac的面積，就可以變更光量的損失量，并實(shí)現(xiàn)其最優(yōu)化。
[0037] 而且，點(diǎn)d的寬度Wd的尺寸是在50μπι?500μπι的范圍中選定的。圖3 (a)、圖 3 (b)、圖3 (c)分別示出使點(diǎn)d的寬度Wd尺寸不同的情況下的圖案例。圖3 (a)示出與 放射方向平行地配置長寬為100 μ m的正方形的情況(樣品A)，圖3 (b)示出以將水平方向 和垂直方向固定來配置長寬為250 μ m的正方形的情況(樣品B)，圖3 (c)不出與放射方向 平行地配置長寬為500 μ m的正方形的情況(樣品C)。
[0038][表1]示出基于這些樣品A、B、C的變跡濾光器1的在與中心的距離rmm處的透光 率T%。透光率T是根據(jù)T= exp(s*(r -p)A 2)(其中，r >p)計(jì)算出的值。在該 情況下，s、p是在指數(shù)曲線中提供透光率分布的參數(shù)。另外，當(dāng)r<p時(shí)，T = l。在[表 1]中試制的樣品Α?C均是使用板厚為1mm且半徑為13mm的透明平板玻璃，并在其表面形 成基于覆膜鉻（Cr)的點(diǎn)d…而構(gòu)成的。因此，點(diǎn)d…的透光率是大致0%。
[0039]【表1】
[0040]

【權(quán)利要求】
1. 一種變跡濾光器，所述變跡濾光器具有透光量隨著相對于光軸中心沿放射方向離開 而逐漸減少的透光率特性，其特征在于， 所述變跡濾光器是使用由透光率至少為20%以下的多個(gè)點(diǎn)組合而成的點(diǎn)圖案，在透光 率至少為80%以上的平坦的透明基板的表面上形成下述的遮光性掩模層而構(gòu)成的，所述遮 光性掩模層具有透光量隨著相對于光軸中心沿放射方向離開而逐漸減少的透光率特性。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跡濾光器，其特征在于， 所述遮光性掩模層至少在以光軸中心為中心的規(guī)定的半徑的圓區(qū)域中的點(diǎn)的數(shù)量為 零。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跡濾光器，其特征在于， 所述點(diǎn)的寬度尺寸是在50μπι?500μπι的范圍中選定的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跡濾光器，其特征在于， 所述點(diǎn)被選定為相同的形狀和大小。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跡濾光器，其特征在于， 所述點(diǎn)被隨機(jī)地配置于所述透明基板的表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變跡濾光器，其特征在于， 選定了啞光的黑色作為所述點(diǎn)的顏色。
7. -種變跡濾光器的制造方法，所述變跡濾光器具有透光量隨著相對于光軸中心沿放 射方向離開而逐漸減少的透光率特性，所述制造方法的特征在于， 準(zhǔn)備透光率至少為80%以上的平坦的透明基板，使用由透光率至少為20%以下的多 個(gè)點(diǎn)組合而成的點(diǎn)圖案，在該透明基板的表面上形成下述的遮光性掩模層，所述遮光性掩 模層具有透光量隨著相對于光軸中心沿放射方向離開而逐漸減少的透光率特性。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變跡濾光器的制造方法，其特征在于， 所述點(diǎn)的寬度尺寸是在50 μ m?500 μ m的范圍中選定的。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變跡濾光器的制造方法，其特征在于， 所述遮光性掩模層是通過薄膜形成處理而形成的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的變跡濾光器的制造方法，其特征在于， 所述薄膜形成處理是金屬薄膜形成處理。
11. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變跡濾光器的制造方法，其特征在于， 所述遮光性掩模層是通過噴墨方式印刷處理而形成的。
12. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的變跡濾光器的制造方法，其特征在于， 所述遮光性掩模層是通過絲網(wǎng)印刷處理而形成的。
【文檔編號(hào)】G02B5/20GK104101929SQ201410126489
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月1日
【發(fā)明者】三神政之, 木村和夫, 小林博文 申請人:株式會(huì)社科西納