JPH01304417A - Variable transmittance distribution filter - Google Patents
Variable transmittance distribution filterInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
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)[Industrial Application Field] The present invention relates to a filter whose transmittance changes continuously in the radial direction around the optical axis, and more specifically, to a filter whose transmittance continuously changes in a radial direction around an optical axis. The present invention relates to a variable transmittance distribution filter that allows for [Prior Art] As a filter whose transmittance changes continuously in the radial direction around the optical axis, a filter in which two glass plates having different transmittances are closely bonded is conventionally known. In this filter, the incident end face and the outgoing end face are parallel, and the interface between both glasses is a spherical surface, so by coating it with a material that has light absorption properties, it is possible to Transmittance changes continuously. When such a filter is used away from the pupil position of the lens, for example when attached to the front of a wide-angle lens, it is possible to increase or decrease the peripheral light intensity by setting the ratio of the peripheral light intensity to the central light intensity to a desired value. I can do it. Further, when it is provided at the pupil position of the photographic lens, the depiction characteristics can be changed. That is, it is possible to eliminate or emphasize ring blur and two-line blur caused by the convergence characteristics of the light beam. [Problem to be solved by the invention] However, in the above-mentioned conventional filter,
Since the transmittance characteristics of the filter are fixed, it is necessary to replace the filter in order to obtain different rendering characteristics, and even if the filter is replaced, there is a problem in that only stepwise adjustments can be made. [Purpose of the Invention] This invention has been made in view of the above-mentioned problems, and an object thereof is to provide a variable transmittance distribution filter whose transmittance characteristics can be continuously changed without the need for replacement. do. [Means for Solving the Problem] In order to achieve the above-mentioned object, the variable transmittance distribution filter according to the present invention forms a closed space between two transparent flat plates disposed opposite to each other. An elastic transparent film is stretched between flat plates to form two liquid chambers in a closed space, and each liquid chamber is filled with liquids that have the same refractive index and different light absorption characteristics, and the ratio of liquid volumes in each liquid chamber is changed. The present invention is characterized in that it is provided with a liquid amount adjusting means for adjusting the amount of liquid. [Operation] According to the above configuration, the transparent elastic membrane can be deformed by changing the liquid volume ratio in each liquid chamber, and thereby the transmittance distribution characteristics depending on the position where the light beam passes can be changed. can. [Embodiment] The present invention will be explained below based on the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a variable transmittance distribution filter according to the present invention. This variable transmittance distribution filter is generally composed of a filter part 10 that transmits a light beam, and a pump 20 as a liquid volume adjusting means that changes the liquid 1 ratio in a liquid chamber formed within this filter part. . The filter part 10 includes, for example, a cylindrical frame 11, colorless transparent flat plates 12 and 13, such as glass plates, which are provided at openings at both ends of the frame 11 and form a closed space inside the frame 11, and these transparent flat plates 12. , 13, a transparent elastic membrane 16 is fixed to the inner wall of the frame 11 and forms two liquid chambers 14, 15 in a closed space.
It is equipped with The liquid chambers 14 and 15 are respectively filled with liquids A and B having the same refractive index and different light absorption characteristics. In this example, a transparent silicone oil pre-colored with several kinds of dyes is used as the liquid A, and a colorless and transparent silicone oil is used as the liquid B to construct the filter. The transparent elastic film 16 is made of, for example, colorless and transparent silicone rubber, and is bonded along the inner circumferential wall of the frame 11 so as to form a flat surface in a free state without pressure. Then, due to a change in the pressure ratio within each liquid chamber 14, 15, the transparent elastic membrane 16 is deformed into a spherical surface having a radius of curvature according to the pressure ratio. In this example, the pump 20 is composed of one cylinder 21 and one piston 22, and the piston 2
Two spaces 2 in the cylinder 21 partitioned by 2
1a and 21b are respectively vibrators 23. It communicates with the liquid chambers 14 and 15 via 24. The vibrator 23 and the space 22a communicating with the liquid chamber 14 are filled with liquid A, and the vibrator 24 and the space 22b communicating with the liquid chamber 15 are filled with liquid B. Note that the configuration of the liquid amount adjusting means is not limited to this example, and two pumps may be provided corresponding to each liquid chamber. Driving rods 22a are connected to both ends of the piston 22, and when the rods 22a are moved to the right in the figure, the liquid A in the liquid chamber 14 is sucked into the space 21a, and the liquid A in the space 21b is sucked into the space 21b. Liquid B is injected into the liquid chamber 15, and the transparent elastic membrane 16 becomes convex toward the liquid chamber 14 side. If the rod 22a is moved to the left in the figure, a phenomenon opposite to that described in L will occur, but in either case, since the refractive indices of liquids A and B are equal, the convergence of the light beam, etc. is not affected. Note that in this example, only liquid A has optical attenuation characteristics, so when the rod 22a is moved to the right in the figure, the amount of attenuation is smaller for the light rays that pass through the center than for the rays that pass through the periphery. Conversely, when the rod 22a is moved to the left in the figure, the amount of attenuation of the light beam that passes through the center is greater than that of the light beam that passes through the periphery. Next, the operation of the variable transmittance distribution filter configured as described above will be explained based on a drawing in which the filter portion 10 is provided in a specific camera lens. This camera lens, as shown in Figure 2.4.6,
From the object side, a meniscus convex lens 30 and two laminated lenses 31 with strong concave surfaces facing each other. .. 32 and a biconvex lens 33, the filter part 10 of the variable transmittance distribution filter described above is provided at a position that serves as an aperture stop between opposing strongly concave surfaces. As shown in FIG. 2, a transparent elastic film 16 is attached to each transparent plate 11.
.. When the pump is operated to adjust the ratio of liquid volumes in the liquid chambers 14 and 15 so as to form a plane parallel to the plane 12, the filter part 10 has the same attenuation characteristic for light rays passing through any position. demonstrate. In this state, the spot diagram on the defocus plane of the point image passing through the lens system and the point image intensity distribution are as follows.
It will look like the one shown in the figure. Figure 3 (A) is a spot diagram on the defocused surface, and Figure 3 (B) is a spot diagram on the defocused surface.
) (C) shows the point spread intensity distribution within the orthogonal cross section of the spot shown in (A). As shown in the figure, the intensity is stronger at the periphery than at the center. That is, this state is so-called ring blur, and the point images that are continuous in a line form become two-line blur. Next, when the pump 20 is operated to decrease the liquid A (shaded area) in the liquid chamber 14 and increase the liquid B in the liquid chamber 15, the transparent elastic membrane 16 becomes as shown in FIG. It is convex toward the object side, which is the left side in the diagram, and the transmittance at the center is higher than at the periphery. FIG. 5 shows a spot diagram and point spread intensity distribution similar to FIG. 3 in this state. Third
Comparing with the figure, the amount of light in the central area is increased, resulting in a flatter intensity distribution. Therefore, ring blur and two-line blur can be reduced. Furthermore, when the volume of the liquid chamber 14 is increased and the volume of the liquid chamber 15 is decreased, contrary to the example shown in FIG.
As shown in FIG. 6, it is convex toward the image side, which is the right side in the figure, and the transmittance of the central portion is lower than that of the peripheral portion. FIG. 7 shows a spot diagram and point spread intensity distribution similar to FIG. 3 in this state. Comparing with FIG. 3, the intensity at the center is lower than at the periphery. Therefore, it is possible to intentionally emphasize the two-line blur. In addition, in Fig. 2.4.6, the filter part 10 is provided at a position that serves as the aperture stop of the lens system, but it is also possible to provide it at a position away from the aperture stop, and in that case, the angle of view will change. Since the light flux passes through the filter at different locations depending on the filter, it is necessary to control the light m ratio between the center and the periphery. In addition, as shown in the table on page 10, the above-mentioned dyes are commercially available, and by using one or more of these dyes, it is possible to control the spectral transmittance. It can also be used as a play, or as a filter that targets only a specific wavelength range.
It is. In addition, in the above example, only the liquid A has light attenuation characteristics, but the liquids A and B may have different light attenuation characteristics. Furthermore, by setting the same degree of NVE between the transparent elastic membrane and each method, the elastic membrane will not be bent into an irregular shape due to the influence of gravity, and the elastic membrane will not become unstable due to the influence of vibration etc. There is no such thing as (Margin below)
[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。[Effects] As explained above, according to the variable transmittance distribution filter of the present invention, the transmittance distribution can be continuously changed with one filter, so the filter can be replaced as usual. There's no need. Moreover, by taking advantage of these characteristics and attaching it to a camera lens, etc., the degree of freedom in drawing can be improved.
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FIG. 1 is an explanatory diagram of a variable transmittance distribution filter according to the present invention. FIG. 2, FIG. 4, and FIG. 6 are explanatory diagrams in which the variable transmittance distribution filter of the present invention is arranged within a camera lens system. Figures 3, 5, and 7 represent Figures 2, 4, and 7, respectively.
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a spot diaphragm and a point spread intensity distribution corresponding to the configuration of FIG. 6; 12.13...Transparent flat plate 14.15...Liquid chamber 16...Transparent elastic membrane 20...Pump (liquid 1..I51'!I means) A, B
···liquid
Claims (1)
、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。A closed space is formed between two transparent flat plates provided facing each other, an elastic transparent film is stretched between the transparent flat plates, and two
The present invention is characterized by comprising two liquid chambers, each liquid chamber being filled with a liquid having the same refractive index and different light absorption characteristics, and a liquid volume adjusting means for changing the liquid volume ratio in each liquid chamber. Variable transmittance distribution filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13603088A JP2630815B2 (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Variable transmittance distribution filter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13603088A JP2630815B2 (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Variable transmittance distribution filter |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01304417A true JPH01304417A (en) | 1989-12-08 |
JP2630815B2 JP2630815B2 (en) | 1997-07-16 |
Family
ID=15165541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13603088A Expired - Fee Related JP2630815B2 (en) | 1988-06-02 | 1988-06-02 | Variable transmittance distribution filter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2630815B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001249262A (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Canon Inc | Capacitance detector for optical element, and optical device with it |
JP2001249261A (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Canon Inc | Optical device |
JP2006189575A (en) * | 2005-01-05 | 2006-07-20 | Ricoh Co Ltd | Optical element, laser machining apparatus, and laser manipulation apparatus |
JP2008158046A (en) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Tohoku Univ | Iris surface space division color filter, transmittance control type space division iris, time control type space division iris and imaging device |
JP2008216479A (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Tohoku Univ | Wavelength tunable filter spectrometer |
JP2009134305A (en) * | 2001-07-20 | 2009-06-18 | Michel Sayag | Lens system optically coupled to image-capture device |
-
1988
- 1988-06-02 JP JP13603088A patent/JP2630815B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001249262A (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Canon Inc | Capacitance detector for optical element, and optical device with it |
JP2001249261A (en) * | 2000-03-03 | 2001-09-14 | Canon Inc | Optical device |
JP2009134305A (en) * | 2001-07-20 | 2009-06-18 | Michel Sayag | Lens system optically coupled to image-capture device |
JP2006189575A (en) * | 2005-01-05 | 2006-07-20 | Ricoh Co Ltd | Optical element, laser machining apparatus, and laser manipulation apparatus |
JP2008158046A (en) * | 2006-12-21 | 2008-07-10 | Tohoku Univ | Iris surface space division color filter, transmittance control type space division iris, time control type space division iris and imaging device |
JP2008216479A (en) * | 2007-03-01 | 2008-09-18 | Tohoku Univ | Wavelength tunable filter spectrometer |
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JP2630815B2 (en) | 1997-07-16 |
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