ＮＤ滤波片的微小的透射波面相位差使光学性能下降。本发明专利技术的光量调整装置，具有ＮＤ滤波片（Ｐ１），该ＮＤ滤波片（Ｐ１）衰减通过由光阑叶片（Ｓ１１、Ｓ１２）形成的开口的光的光量，覆盖ＮＤ滤波片（Ｐ１）的开口的比例变化；其中：在ＮＤ滤波片（Ｐ１）覆盖整个开口的状态下，通过开口内的ＮＤ滤波片（Ｐ１）的透射系数的不同的区域（Ｎ１１、Ｎ１２、Ｎ１３）的预定的波长λ的光的相位差大体为约０λ、约１λ、约２λ地设定。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合用于摄像机和数字静像照相机等摄影装置的光量调整装置，涉及对像素节距小的摄像元件也可抑制光学性能下降的技术。
技术介绍
在摄像机等摄影装置的摄影光学系中，使用改变由多片光阑叶片形成的孔径从而调整光量的光量调整装置。在这样的光阑装置中，当孔径过小时，光的衍射导致的光学性能下降成为问题。因此，提出并实用化了这样一种光量调整装置，该光量调整装置并用光阑叶片和ND(中性)滤波片，在明亮的景物条件下孔径也不过小。在日本专利公报第2592949号中公开了这样一种光阑装置，该光阑装置在光阑叶片粘贴ND滤波片，使其位于由光阑叶片形成的开口内，ND滤波片分别具有设定为均匀的透射系数的多个区域，从开口的外侧朝内侧依次增大透射系数地设定。在日本特开昭52-117127号公报公开了这样一种光阑装置，该光阑装置使机械的光阑叶片从开放移动到预定的开口面积，一定的光阑值或其以下的小光阑控制使根据浓淡连续改变透光度的ND滤波片从透射系数高的滤波片部分依次进入到开口。在日本特开2000-106649号公报中说明具有多个浓度区域的ND滤波片的透射系数对提供的光学性能的影响，公开了具有采取了对策的曝光控制机构的摄像装置。在过去的这些方案中，从开放到小光阑的中间光阑状态下的光学性能降低的主要原因可认为主要是用于覆盖由光阑叶片形成的开口部分的ND滤波片的透射系数的差引起的衍射的影响，为此提出了着眼于具有多个浓度区域的ND滤波片的各区域的透射系数和面积的、对衍射的影响的对策方案。另一方面，在中间光阑状态下的光学性能降低的原因不仅为ND滤波片透射系数差引起的衍射的影响，而且由ND滤波片的厚度成分引起的透射波面相位差也产生较大的影响。虽然根据经验知道当具有厚度的滤波片覆盖光阑开口部分的一部分时光学性能下降，但尚未发现有分析滤波片厚度成分如何影响光学性能从而提出具体对策的例子。作为避免ND滤波片的厚度对光学性能的影响的对策，在日本特开平6-265971号公报中提出了这样的构成，即，ND滤波片具有透明部分和透射系数连续或分级变化的部分，在完全覆盖固定的圆形光阑开口的状态下使ND滤波片可动，调整透射光量。然而，记载于日本特开平6-265971号公报的专利技术仅着眼于通过滤波构件的部分和不通过滤波构件的部分的大的相位差，当实际实现具有透射系数变化的ND滤波片时，为了改变透射系数而可能产生的微小厚度变化或微小折射率变化引起光波长λ的2倍左右或其以下的微小透射波面相位差，对这一问题及其对策未有任何说明。根据专利技术者的分析可知，这样的光的波长级或其以下的微小的透射波面相位差在某些条件下会对光学性能产生非常大的影响。另外，透射波面相位差对提供的性能的影响与ND滤波片的邻接的不同透射系数的区域的浓度差对提供的光学性能的影响的方式不同，由透射波面相位差和浓度差这2个因素的叠加效果在某些条件下对光学性能产生较大的影响。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种光量调整装置，该光量调整装置并用光阑和如ND滤波片那样的使透射光衰减的滤波构件而进行光量调整，滤波构件的微小厚度成分的影响导致的光学性能下降得到减弱。为了达到上述目的，在本第1项专利技术中，光量调整装置具有用于形成开口的光阑和对通过该光阑的开口的光的光量进行衰减的滤波构件，覆盖滤波构件的开口的比例变化；其中在滤波构件覆盖整个开口的状态下，通过滤波构件的透射系数不同的位置的预定波长λ的光的相位差为约0λ、约1λ、或约2λ地设定。其中，本申请第1项专利技术的“预定波长”根据光量调整装置的使用状态适当决定，例如在采用了使用波长带区的中心波长等、可视光区为使用波长带区的场合，最好λ＝550nm。另外，“约0λ、约1λ或约2λ”的相位差是指包含制造误差在内为{0±(1/5)}λ、{1±(1/5)}λ、{2±(1/5)}λ的范围内的相位差。如为该范围内的相位差，则实质上看成0λ、1λ或2λ，可充分地达到本专利技术当初的目的。另外，在本申请第2专利技术中，光量调整装置具有用于形成开口的光阑和对通过该光阑的开口的光的光量进行衰减的滤波构件，覆盖滤波构件的开口的比例变化；其中具有在滤波构件覆盖整个开口的状态下将通过滤波构件的透射系数不同的位置的光的相位差设定预定值的单元。本申请的第1～第3专利技术的光量调整装置适合用于调整通过光学系的光量，特别是适合用于在CCD或CMOS等摄像元件(光电变换元件)上成像的摄影装置的光学系。附图说明图1A、图1B、图1C、图1D为实施例1的光量调整装置的示意构成图。图2为示出透过实施例1的光量调整装置的ND滤波片的波面的相位状态的图。图3为实施例1的ND滤波片的放大截面图。图4A、图4B、图4C、图4D为实施例2的光量调整装置的示意构成图。图5为示出透过实施例2的光量调整装置的ND滤波片的波面的相位状态的图。图6为实施例2的ND滤波片的放大截面图。图7A、图7B、图7C、图7D为实施例3的光量调整装置的示意构成图。图8为示出透过实施例3的光量调整装置的ND滤波片的波面的相位状态的图。图9为实施例3的ND滤波片的放大截面图。图10A、图10B、图10C、图10D为实施例4的光量调整装置的示意构成图。图11为示出透射实施例4的光量调整装置的ND滤波片的波面的相位状态的图。图12为实施例4的ND滤波片的放大截面图。图13为具有光量调整装置的光学系的示意构成图。图14为具有光量调整装置的摄影装置的示意构成图。图15A、图15B、图15C、图15D、图15E为用于说明透射波面相位差对光学性能的影响的图。图16A、图16B、图16C为示出相位差(0/4)λ时的单色光的点像强度分布的图。图17A、图17B、图17C为示出相位差(1/4)λ时的单色光的点像强度分布的图。图18A、图18B、图18C为示出相位差(2/4)λ时的单色光的点像强度分布的图。图19A、图19B、图19C为示出相位差(3/4)λ时的单色光的点像强度分布的图。图20A、图20B、图20C为示出相位差(4/4)λ时的单色光的点像强度分布的图。图21A、图21B、图21C为示出相位差(0/4)λ时的白色光的点像强度分布的图。图22A、图22B、图22C为示出相位差(1/4)λ时的白色光的点像强度分布的图。图23A、图23B、图23C为示出相位差(2/4)λ时的白色光的点像强度分布的图。图24A、图24B、图24C为示出相位差(3/4)λ时的白色光的点像强度分布的图。图25A、图25B、图25C为示出相位差(4/4)λ时的白色光的点像强度分布的图。图26A、图26B、图26C为示出相位差5.5λ时的单色光的点像强度分布的图。图27A、图27B、图27C为示出相位差5.5λ时的白色光的点像强度分布的图。图28A、图28B、图28C为示出相位差6.0λ时的单色光的点像强度分布的图。图29A、图29B、图29C为示出相位差6.0λ时的白色光的点像强度分布的图。图30A、图30B为示出空间频率50线/mm和空间频率100线/mm的白色MTF值与透射波面相位差的关系的图。图31为示出透过已有的ND滤波片的波面的相位状态的图。图32A、图32B、图32C、图32D、图32E、图32F为示出在光阑F4状态下的在开口部分的浓度差的边界部分放置量与MTF变化的图。图本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光量调整装置，具有用于形成开口的光阑和使通过该开口的光的光量衰减的滤波构件，并且覆盖该滤波构件的上述开口的比例变化；其特征在于：在上述滤波构件覆盖整个上述开口的状态下，通过上述开口内的滤波构件的透射系数不同的位置的预定波长λ的光的相位差在｛ｎ±（１／５）｝λ的范围内，其中，ｎ＝０，１，２。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：村田安规，小山刚史，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。