(57)【要約】【課題】コンパクトな構成で瞳時分割機能を実現できる光量調節装置を提供する。【解決手段】光量調節装置７は、光を通過させる固定開口２１−ａを有する基板２１と、光を通過させる可変開口ＡＰを形成する第１及び第２の遮光部材２２，２３と、第１及び第２の遮光部材を基板に対してそれぞれ移動させる第１及び第２のアクチュエータ２４，２６とを有する。光通過方向視において、第１及び第２のアクチュエータのうち少なくとも一部が、固定開口の中心から該固定開口の直径以下の範囲内に配置されている。【選択図】図４Ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を通過させる固定開口を有する基板と、
光を通過させる可変開口を形成する第１及び第２の遮光部材と、
前記第１及び第２の遮光部材を前記基板に対してそれぞれ移動させる第１及び第２のアクチュエータとを有し、
光通過方向視において、前記第１及び第２のアクチュエータのうち少なくとも一部が、前記固定開口の中心から該固定開口の直径以下の範囲内に配置されていることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記光通過方向視において、前記第１及び第２のアクチュエータは、前記固定開口の中心から該固定開口の直径の２倍の範囲内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記光通過方向視において、前記第１及び第２のアクチュエータは、前記固定開口を挟んだ両側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光量調節装置。
【請求項４】
前記光通過方向視において、前記第１及び第２のアクチュエータは、前記可変開口が開放状態になるように移動した前記第１及び第２の遮光部材に重なる領域に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光量調節装置。
【請求項５】
前記第１及び第２のアクチュエータはそれぞれ、電気−機械エネルギ変換により振動が励起される振動部材と、該振動部材に接触する接触部材とを有する振動型アクチュエータであり、
前記振動部材及び前記接触部材のうち一方が前記基板又は該基板と一体の部材に取り付けられ、他方が前記遮光部材に取り付けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の光量調節装置。
【請求項６】
第１及び第２のアクチュエータは、前記可変開口の中心が前記固定開口の中心を挟んだ一方の側と他方の側とに移動するように前記第１及び第２の遮光部材を移動させることを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記載の光学機器。
【請求項７】
請求項１から５のいずれか１つに記載の光量調節装置を有することを特徴とする光学機器。
【請求項８】
請求項６に記載の光量調節装置を備え、
前記可変開口の中心が前記固定開口の中心を挟んだ一方の側と他方の側とに移動した状態でそれぞれ被写体画像を取得し、該被写体画像を用いてフォーカス制御を行うことを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆる瞳時分割機能を有する光量調節装置及びこれを備えた交換レンズやカメラ等の光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影光学系の瞳位置において光通過開口を光軸直交方向にシフトさせることで、像面に互いに位置が異なる２つの被写体像を時分割形成し、該２像のずれ量（位相差）に基づいてオートフォーカス（瞳時分割ＡＦ）を行う光学機器が知られている。
【０００３】
このような瞳時分割を行うために、本来撮影光量を調節するための光量調節装置の遮光羽根を利用する方法がある（特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１にて開示されている光量調節装置は、２つの遮光部材とこれらをそれぞれ駆動する２つのアクチュエータを有する。各遮光部材には平歯部が形成され、ここに各アクチュエータの出力ギヤが噛み合っている。２つのアクチュエータによって２つの遮光部材を左右方向における同じ方向に移動させることで、該２つの遮光部材により形成された開口が左右方向にシフトされる。また、２つの遮光部材を互いに反対方向に移動させることで、開口の大きさが変化し、光量が調節される。
【特許文献１】特開２００４−０３８１１４号公報（段落００２５〜００２７、図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にて開示された光量調節装置では、２つの遮光部材の下方に２つのアクチュエータを単純に並べて配置しただけの構成を有する。このため、光軸方向視（光通過方向視）での装置の面積が大きくなる。したがって、この光量調節装置を搭載する光学機器の小型化が妨げられる。
【０００６】
なお、特許文献１にて開示された光量調節装置では、遮光部材とアクチュエータとがギヤ機構で連結されている。このため、作動時に騒音が発生し易い。また、ギヤのバックラッシによって開口のシフト位置にばらつきが生じ易く、位相差の検出精度、つまりはオートフォーカスの精度が悪化するおそれがある。
【０００７】
そこで、本発明は、コンパクトな構成で瞳時分割機能を実現できる光量調節装置及びこれを備えた光学機器を提供することを目的の１つとしている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての光量調節装置は、光を通過させる固定開口を有する基板と、光を通過させる可変開口を形成する第１及び第２の遮光部材と、第１及び第２の遮光部材を基板に対してそれぞれ移動させる第１及び第２のアクチュエータとを有する。そして、光通過方向視において、第１及び第２のアクチュエータのうち少なくとも一部が、固定開口の中心から該固定開口の直径以下の範囲内に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
また、上記光量調節装置を備えた光学機器も本発明の他の側面を構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、第１及び第２のアクチュエータの配置領域と固定開口との関係を適切に設定することで、コンパクトでありながら瞳時分割機能を有する光量調節装置及びこれを備えたコンパクトな光学機器を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１２】
図１及び図２には、本発明の実施例１であるビデオカメラの構成を示す。本実施例の光学機器としてのビデオカメラは、物体側から凸凹凸凸の４つのレンズユニットを有する変倍光学系としての撮影光学系を有する。図１はビデオカメラの分解斜視図、図２はその主要な断面図である。
【００１３】
これらの図において、物体側から順に、Ｌ１は固定の第１レンズユニット、Ｌ２は光軸方向に移動することにより変倍を行う第２レンズユニット、Ｌ３は固定の第３レンズユニット、Ｌ４は光軸方向に移動して焦点調節を行う第４レンズユニットである。
【００１４】
また、１は第１レンズユニットＬ１を保持する前玉鏡筒、２は第２レンズユニットＬ２を保持するズーム移動枠である。３は第３レンズユニットＬ３を保持する第３レンズ鏡筒を一体化した固定鏡筒である。４は第４レンズユニットを保持するフォーカス移動枠である。
【００１５】
５はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子６が固定される撮像素子ホルダである。
【００１６】
前玉鏡筒１は、固定鏡筒３に対して３本のビスにより前方から結合される。また、撮像素子ホルダ５は、固定鏡筒３に対して３本のビスで後方から結合される。
【００１７】
７は光量調節ユニット（光量調節装置）である。該光量調節ユニット７は、２枚の絞り羽根（遮光部材）７ａ，７ｂによって光が通過する開口（可変開口）を形成する。光量調節ユニット７は、ガルバノメータ等により構成される第１及び第２の絞りモータ７ｃ，７ｄによって絞り羽根７ａ，７ｂを図中の上下方向（第１の方向）における互いに反対方向に移動させることで、開口径を変化させる機能を有する。光量調節ユニット７は、いわゆるギロチン式の光量調節ユニットである。
【００１８】
また、光量調節ユニット７は、第１及び第２の絞りモータ７ｃ，７ｄによって絞り羽根７ａ，７ｂを互いに同じ方向に移動させることで、絞り羽根７ａ，７ｂにより形成された開口を、その開口を含む面内で異なる位置に移動させる機能を有する。これらの機能については、後述する。なお、光量調節ユニット７は、撮影光学系の瞳位置又はその近傍に配置されている。
【００１９】
図１において、８，９は固定鏡筒３と前玉鏡筒１によりその両端が保持されたガイドバーである。また、１０，１１は固定鏡筒３と撮像素子ホルダ５によりその両端が保持されたガイドバーである。
【００２０】
ズーム移動枠２は、ガイドバー８，９により光軸方向に移動可能に支持されている。また、フォーカス移動枠４は、ガイドバー１０，１１により光軸方向に移動可能に支持されている。なお、ズーム移動枠２及びフォーカス移動枠４はそれぞれ、光軸方向に特定の長さを有するスリーブ部２ａ，４ａを有し、各スリーブ部にて一方のガイドバーに光軸方向に移動可能に係合する。これにより、各移動枠の光軸方向への倒れが防止される。また、各移動枠はＵ溝部を有し、このＵ溝部で他方のガイドバーに係合する。これにより、各移動枠の上記一方のガイドバー回りでの回転が阻止される。
【００２１】
１２，１３はフォトインタラプタにより構成されるズームリセットスイッチとフォーカスリセットスイッチである。これらリセットスイッチ１２，１３はそれぞれ、ズーム移動枠２及びフォーカス移動枠４に形成された遮光部２ｂ，４ｂの光軸方向移動による遮光状態と透光状態との切り換わりを光学的に検出する。該リセットスイッチ１２，１３からの出力変化によって、第２及び第４レンズユニットＬ２，Ｌ４がそれぞれ、その移動量を計測するための基準位置に位置しているか否かを検出することができる。
【００２２】
ズームリセットスイッチ１２及びフォーカスリセットスイッチ１３はそれぞれ、補強板を介してビスにより固定鏡筒３に固定されている。
【００２３】
１４は第２レンズユニットＬ２を光軸方向に移動させるアクチュエータとしてのステッピングモータ（以下、ズームモータという）である。１５は第４レンズユニットＬ４を光軸方向に移動するアクチュエータとしてのステッピングモータ（以下、フォーカスモータという）である。
【００２４】
ズームモータ１４及びフォーカスモータ１５の出力軸にはそれぞれ、リードスクリューが形成されている。ズームモータ１４及びフォーカスモータ１５はそれぞれ、２本のビスと一箇所の引っ掛け部（不図示）により固定鏡筒３に固定される。
【００２５】
１６，１７はラックであり、ズーム及びフォーカス移動枠２，４に取り付けられている。これらラック１６，１７はそれぞれ、ズームモータ１４及びフォーカスモータ１５のリードスクリューに噛み合う。ズームモータ１４及びフォーカスモータ１５が回転すると、ードスクリューの回転力がラック１６，１７によって光軸方向の駆動力に変換される。これにより、ズーム移動枠２及びフォーカス移動枠４が光軸方向に駆動される。
【００２６】
１８，１９はコイルばねであり、ラック１６，１７をズーム及びフォーカス移動枠２，４のそれぞれに対して光軸方向一方に向けて片寄せしている。また、コイルばね１８，１９は、ラック１６，１７をリードスクリューに噛み合う方向に付勢する機能も有する。
【００２７】
図７には、本実施例のビデオカメラの電気的構成を示している。なお、図１及び図２中の構成要素と共通するものには、図１及び図２と同じ符号を付している。
【００２８】
２２５はバリエータである第２レンズユニットＬ２の光軸方向での位置を検出するためのズームエンコーダである。２２７は第４レンズユニットＬ４の光軸方向での位置を検出するためのフォーカスエンコーダである。これらのエンコーダはそれぞれ、ズーム及びフォーカスリセットスイッチ１２，１３により検出された基準位置からの第２及び第４レンズユニットＬ２，Ｌ４の光軸方向での位置（移動量＝駆動パルス数）を検出する。
【００２９】
なお、ズームモータ１４及びフォーカスモータ１５としては、上述したステッピングモータに限らず、ＤＣモータや電気−機械エネルギ変換により振動が励起される振動型モータを用いることもできる。また、第２及び第４レンズユニットＬ２，Ｌ４の位置を検出するために、エンコーダ以外の位置検出器を用いてもよい。
【００３０】
２２６は絞りエンコーダであり、第１及び第２の絞りモータ７ｃ，７ｄの内部にホール素子（hall element）を配置し、ロータとステータの回転位置関係を検出する方式のもの等を用いることができる。なお、絞り羽根７ａ，７ｂには、いわゆる小絞り回折による画質劣化を防止するためにＮＤフィルタ（図示せず）が貼り付けられている。ただし、ＮＤフィルタを絞り羽根７ａ，７ｂとは独立して設け、専用のモータによってＮＤフィルタを光路に出し入れしてもよい。
【００３１】
２２８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子６からの出力に対して増幅処理やガンマ補正処理等を施す。これらの処理を経て生成された映像信号は、不図示のディスプレイに表示されたり、不図示の記録媒体（半導体メモリ、光ディスク、ハードディスク、磁気テープ等）に記録されたりする。
【００３２】
また、映像信号のうち輝度信号Ｙは、ＡＥ（自動露出）ゲート２２９、ＡＦ（オートフォーカス）ゲート２３０及び位相差ＡＦ回路２５０に入力される。ＡＥゲート２２９及びＡＦゲート２３０は、全画面のうち露出決定及びピント合わせのために最適な信号取り出し範囲を設定する。これらのゲート２２９，２３０による信号取り出し範囲の大きさは可変であってもよいし、ゲートが複数設けられていてもよい。
【００３３】
２３１はＴＶ−ＡＦに用いられる信号を生成するＡＦ信号処理回路である。ＡＦ信号処理回路２３１は、ＡＦゲート２３０の数に応じて、映像信号の高周波成分に関する１若しくは複数のＡＦ評価値信号を生成する。
【００３４】
位相差ＡＦ回路２５０は、光量調節ユニット７の開口（の中心）が互いに異なる位置に移動したそれぞれの状態で取得した被写体画像（輝度信号）のずれ量、すなわち位相差を算出する。算出した位相差の情報はＣＰＵ２３２に出力される。本実施例のビデオカメラでは、静止画撮影も可能である。そして、ＴＶ−ＡＦよりも素早いＡＦ動作が必要な静止画撮影において、この位相差情報を用いた位相差検出方式でのＡＦ（瞳時分割ＡＦ）が行われる。但し、動画撮影においても素早いＡＦが要求される場合には、該位相差情報を用いた瞳時分割ＡＦを行ってもよい。
【００３５】
２３３はズームスイッチであり、ユーザの操作に応じてズーム指令をコントローラとしてのＣＰＵ２３２に出力する。
【００３６】
２３４はズームトラッキングメモリであり、変倍に際して、被写体距離と第２レンズユニットＬ２の位置に対して合焦を維持するための第４レンズユニットＬ４の位置情報を記憶する。ズームトラッキングメモリとして、ＣＰＵ２３２内のメモリを使用してもよい。
【００３７】
ズームスイッチ２３３が操作されると、ＣＰＵ２３２は以下の動作を行う。ＣＰＵ２３２はは、ズームトラッキングメモリ２３４内の位置情報（メモリ位置）に基づき、第２及び第４レンズユニットＬ２，Ｌ４が被写体距離に応じた特定の位置関係を維持するように両レンズユニットＬ２，Ｌ４を移動させる。すなわち、ズームエンコーダ２２５で得られる第２レンズユニットＬ２の移動位置と被写体距離に対応するメモリ位置に対して、フォーカスエンコーダ２２７で得られる第４レンズユニットＬ４の位置が一致するようにフォーカスモータ１５の駆動を制御する。
【００３８】
また、ＴＶ−ＡＦ動作では、ＣＰＵ２３２は、ＡＦ信号処理回路２３１からのＡＦ評価値がピーク値を示すように、フォーカスモータ１５の駆動を制御する。
【００３９】
さらに、ＣＰＵ２３２は、位相差ＡＦ回路２５０から入力された位相差情報に基づいて、被写体に対するデフォーカス量を求め、さらにこのデフォーカス量から第４レンズユニットＬ４の合焦位置までの駆動量を算出する。そして、第４レンズユニットＬ４が合焦位置に到達するようにフォーカスモータ１５の駆動を制御する。
【００４０】
また、ＣＰＵ２３２は、ＡＥゲート２２９を通過した輝度信号Ｙの平均値が適正露出を得るための値になるように、第１及び第２の絞りモータ７ｃ，７ｄの駆動を制御して、開口径をコントロールする。
【００４１】
次に、本実施例における光量調節ユニット７の構成及び機能について、図３Ａ，図３Ｂ及び図４を用いて説明する。
【００４２】
図３Ａは、光量調節ユニット７を光軸方向に分解して斜め上方から見た図である。
【００４３】
２１は光量調節ユニット７のベース部材（基板）である。ベース部材２１には、固定開口部２１−ａと、ピン形状部２１−ｂ，２１−ｃ，２１−ｄ，２１−ｅと、円弧穴２１−ｆ，２１−ｇと、突起形状部２１−ｈ，２１−ｉとが形成されている。
【００４４】
２２は第１の絞り羽根（図２及び図７に示した７ａ，７ｂのうち一方）である。第１の絞り羽根２２には、図中の矢印Ａ，Ｂ方向への直線往復移動をガイドするための長溝穴２２−ａと、駆動力を受けるための長穴２２−ｂとが形成されている。
【００４５】
２３は第２の絞り羽根（図２及び図７に示した７ａ，７ｂのうち他方）である。第２の絞り羽根２３には、矢印Ａ，Ｂ方向への直線往復移動をガイドするための長溝穴２３−ａと、駆動力を受けるための長穴２３−ｂとが形成されている。
【００４６】
２４はアクチュエータとしての第１の絞りモータ（図１及び図７に示した７ｃ）である。
【００４７】
２５は絞りモータ２４の回転駆動力を、第１の絞り羽根２２に伝達するよう回動するレバー部材である。該レバー部材２５の先端部には、連動ピン２５−ａが形成されている。
【００４８】
２６はアクチュエータとしての第２の絞りモータ（図１及び図７に示した７ｄ）である。
【００４９】
２７は第２の絞りモータ２６の駆動力を第２の絞り羽根２３に伝達するよう回動するレバー部材である。該レバー部材２７の先端部には、連動ピン２７−ａが形成されている。
【００５０】
２８は第１及び第２の絞り羽根２２，２３を保持する押さえ板である。該押さえ板２８には、ベース部材２１（基板）の固定開口部２１−ａと同じ内径を有する固定開口部２８−ａと、穴部２８−ｂ，２８−ｃ，２８−ｄ，２８−ｅと、円弧穴２８−ｆ，２８−ｇと、曲げ形状部２８−ｈ，２８−ｉとが形成されている。曲げ形状部２８−ｈ，２８−ｉがベース部材２１の突起形状部２１−ｈ，２１−ｉに係合することで、押さえ板２８がベース部材２１に取り付けられる。
【００５１】
ＡＸＬは該光量調節ユニット７の中心軸であり、撮影光学系内に組み込まれた状態では該撮影光学系の光軸に一致する。また、該中心軸ＡＸＬは、固定開口部２１−ａ，２８−ａの中心を通る軸である。絞り羽根２２，２３によって形成される開口（可変開口）ＡＰが絞りモータ２４によって変更されている状態、すなわち光量調節状態では、該可変開口ＡＰの中心は中心軸ＡＸＬ上に設定される。なお、以下の説明においては、中心軸ＡＸＬを、便宜上、光量調節ユニット７の光軸と称する。
【００５２】
図３Ｂは、組み立てられた状態の光量調節ユニット７を斜め上方から見た図である。図３Ｂでは、押さえ板２８は省略している。
【００５３】
ベース部材２１のピン形状部２１−ｂ，２１−ｃは、第１の絞り羽根２２の長溝穴２２−ａ内に挿入されている。また、第１の絞り羽根２２の長穴２２−ｂには、絞りモータ２４により回転駆動されるレバー部材２５の先端に設けられた連動ピン２５−ａが、ベース部材２１の円弧穴２１−ｆを介して挿入されている。
【００５４】
ベース部材２１のピン形状部２１−ｄ，２１−ｅは、第２の絞り羽根２３の長溝穴２３−ａ内に挿入されている。また、第２の絞り羽根２３の長穴２３−ｂには、第２の絞りモータ２６により回転駆動されるレバー部材２７の先端に設けられた連動ピン２７−ａが、ベース部材２１の円弧穴２１−ｇを介して挿入されている。
【００５５】
このような構成により、第１及び第２の絞りモータ２４，２６の回転駆動力をレバー部材２５，２７を介して第１及び第２の絞り羽根２２，２３にそれぞれ伝達し、これらを互いに独立して移動させることができる。
【００５６】
第１及び第２の絞り羽根２２，２３を互いに反対方向に移動させることで、これらにより形成される可変開口ＡＰの径を変化させて光量を調節することができる。また、第１及び第２の絞り羽根２２，２３を互いに同じ方向に移動させることで、可変開口（例えば、小絞り状態の開口）ＡＰを、その開口を含む面内（この後に説明する図４Ａ〜図４Ｅの紙面内）で左右の異なる位置に移動させることができる。
【００５７】
図４Ａ〜図４Ｅのそれぞれには、図３Ｂに示す光量調節ユニット７の正面図、側面図及び背面図を示している。図４Ａから図４Ｅへと絞り羽根２２，２３の状態（可変開口ＡＰの状態）が以下のように変化している。
【００５８】
図４Ａは開放状態、図４Ｂは小絞り状態（小絞り開口ＡＰ′が光軸ＡＸＬ上）、図４Ｃはクローズ状態を示す。また、図４Ｄは小絞り状態（小絞り開口ＡＰ′が光軸ＡＸＬの左側）、図４Ｅは小絞り状態（小絞り開口ＡＰ′が光軸ＡＸＬの右側）を示す。
【００５９】
図４Ａ〜図４Ｃが上述した光量調節状態である。一方、図４Ｄ及び図４Ｅは、小絞り開口ＡＰ′の中心が光軸ＡＸＬに対して左右に移動量ＤＬ，ＤＲだけ移動した、すなわち光軸ＡＸＬを挟んだ両側に移動した瞳時分割状態である。
【００６０】
ここで、小絞り開口ＡＰ′が光軸ＡＸＬ上から左右に移動した状態で撮像素子６を通じて得られる画像は、前述した瞳時分割ＡＦに用いられる。
【００６１】
瞳時分割ＡＦについて以下に詳しく説明する。このＡＦに対しては、特にＣＭＯＳセンサのような高速画像処理が可能な撮像素子を用いることが有効である。
【００６２】
通常のビデオ出力では、１画像の出力は、ＮＴＳＣ方式で６０分の１秒である。本実施例の撮像素子６としてのＣＭＯＳセンサは高速読み出しが可能であり、１回の画像出力の間に複数回の画像を取り込むことも可能である。例えば、６０分の１秒の間に６つの画像を順次取り込むことができる。
【００６３】
この場合の６つの画像のうちの１つとして、６０分の１秒を６分の１した時間の間に、小絞り開口ＡＰ′を光軸ＡＸＬに対して移動量ＤＬだけ左側に移動させて第１の位相差検出用画像を取り込む。さらに、上記６つの画像のうちの他の１つとして、６０分の１秒を６分の１した時間の間に、小絞り開口ＡＰ′を光軸ＡＸＬに対して移動量ＤＲだけ右側に移動させて第２の位相差検出用画像を取り込む。
【００６４】
他の４つの画像は、小絞り開口ＡＰ′を光軸ＡＸＬ上に位置させて取り込み、これら４つの画像を合成して出力画像とする。
【００６５】
小絞り開口ＡＰ′が光軸ＡＸＬに対して左右にシフトした状態では、瞳位置での被写体光束の中心が光軸ＡＸＬに対してずれているので、被写体に対して非合焦状態では、２つの位相差検出用画像に非合焦の度合いに応じたずれが生ずる。
【００６６】
したがって、位相差ＡＦ回路２５０によって２つの位相差検出用画像のずれ量（位相差）を求めることで、ＣＰＵ２３２では、該ずれ量からデフォーカス量を計算することができる。そして、ＣＰＵ２３２は、そのデフォーカス量に基づいて第４レンズユニットＬ４（フォーカスモータ１５）をコントロールすることにより、合焦を得ることができる。特に、撮像素子６としてＣＭＯＳセンサを用いることで、高速で高性能なＡＦを実現できる。
【００６７】
ここで、図４Ａを用いて、光量調節ユニット７における第１及び第２の絞りモータ２４，２６の配置条件について説明する。ここでは、図４Ａに示すように、光量調節ユニット７を光軸方向から見たとき、言い換えれば、光量調節ユニット７の開口を光が通過する方向から見たときの第１及び第２の絞りモータ２４，２６の配置について説明する。
【００６８】
なお、本実施例の光量調節ユニット７において、第１及び第２の絞りモータ２４，２６は、光軸ＡＸＬに対して対称な位置に配置されている。ただし、レバー部材２５，２７は光軸ＡＸＬが通る固定開口部２１−ａの中心Ｏに対して点対称となるように配置されている。
【００６９】
１）まず、第１及び第２の絞りモータ２４，２６のうち少なくとも一部は、固定開口部２１−ａの中心Ｏから該固定開口２１−ａの直径（＝２×半径Ｒ）以下の範囲内に配置されている。言い換えれば、固定開口部２１−ａの各絞りモータ側の端部から各絞りモータの固定開口部２１−ａ側の端部までの寸法ａが、固定開口２１−ａの半径Ｒ以下（ａ≦Ｒ）である。図４Ａに示すように、ａ＜Ｒの関係にあればより好ましい。
【００７０】
２）また、第１及び第２の絞りモータ２４，２６は、固定開口部２１−ａの中心Ｏから該固定開口部２１−ａの直径の２倍（＝２×２×半径Ｒ）の範囲内に配置されている。本実施例では、図４Ａに示すように、レバー部材２５，２７までこの範囲内で回動するように配置されているが、少なくとも第１及び第２の絞りモータ２４，２６がこの範囲内にあればよい。
【００７１】
３）そして、第１及び第２の絞りモータ２４，２６は、図４Ａに示すように、可変開口ＡＰを開放状態とする位置に移動した第１及び第２の遮光部材２２，２３にそれぞれ重なる領域に配置されている。
【００７２】
以上の配置条件を満たすことで、各絞りモータをベース部材２１の固定開口部２１−ａに近い領域に、ベース部材２１からはみ出ないように配置することができる。したがって、２つの絞りモータ２４，２６を有しながらも、光軸方向視（光通過方向視）において面積が小さいコンパクトな光量調節ユニット７を実現できる。なお、この場合、各絞りモータの外周面における固定開口部２１−ａ側の領域で光束が不要な反射をしないように、該領域に反射防止処理（反射防止塗料の塗布）をしてもよい。
【００７３】
また、上記配置条件を満たす範囲で、両絞りモータ２４，２６を光軸ＡＸＬに対して非対称となるように配置してもよい。また、２つのレバー部材２５，２７を光量調節ユニットの一方（図４Ａでいう上側又は下側）に配置してもよい。
【００７４】
また、本実施例の光量調節ユニットでは、絞り部材と絞りモータの駆動力を伝達するレバー部材とを、ピンと長穴による係合により連結しているので、ギヤを用いる場合に比べて動作音が小さく、かつ絞り羽根の位置決め精度を高くすることができる。このため、瞳時分割状態で形成される開口の位置誤差を少なくすることができる。したがって、高精度な瞳時分割ＡＦを行うことができる。
【実施例２】
【００７５】
図５Ａ、図５Ｂ及び図６には、本発明の実施例２である光量調節ユニットを示している。この光量調節ユニット７′は、実施例１にて説明したビデオカメラに搭載される。図５Ａは、光量調節ユニットを光軸方向に分解し、斜め上方から見た図である。
【００７６】
３１は光量調節ユニット７′のベース部材である。該ベース部材３１には、開放開口部３１−ａと、溝形状部３１−ｂ，３１−ｃと、突起形状部３１−ｈ，３１−ｉとが形成されている。
【００７７】
３２は第１の絞り羽根で、図中の矢印Ａ，Ｂ方向への直線往復駆動力を受けるための穴３２−ａ，３２−ｂが形成されている。
【００７８】
３３は第２の絞り羽根で、矢印Ａ，Ｂ方向への直線往復駆動力を受けるための穴３３−ａ，３３−ｂが形成されている。
【００７９】
３４はピエゾ素子等で構成された振動部材としての第１の振動子である。該第１の振動子３４は、周波電圧（パルス電圧等）が印加されることで振動が励起される。このため、第１の振動子３４に、接触部材としての第１のスライダ３５を接触させることで、該第１のスライダ３５を矢印Ａ，Ｂ方向に駆動することができる。
【００８０】
第１のスライダ３５に形成されたピン部３５−ａ，３５−ｂは、第１の絞り羽根３２の穴３２−ａ，３２−ｂに挿入される。これにより、第１の絞り羽根３２を第１のスライダ３５とともに矢印Ａ，Ｂ方向の駆動することができる。なお、第１のスライダ３５はマグネットにより形成されており、第１の振動子３４に磁気吸着することで、第１のスライダ３５と第１の振動子３４間の適切な接触圧が確保される。
【００８１】
第１の振動子３４及び第１のスライダ３５により、第１の振動型リニアアクチュエータが構成される。
【００８２】
３６はピエゾ素子等で構成された振動部材としての第２の振動子である。該第２の振動子３６は、周波電圧（パルス電圧等）が印加されることで振動が励起される。このため、第２の振動子３６に、接触部材としての第２のスライダ３７を接触させることで、該第２のスライダ３７を矢印Ａ，Ｂ方向の駆動することができる。
【００８３】
第２のスライダ３７に形成されたピン部３７−ａ，３７−ｂは、第２の絞り羽根３３の穴３３−ａ，３３−ｂに挿入される。これにより、第２の絞り羽根３３を第２のスライダ３７とともに矢印Ａ，Ｂ方向に駆動することができる。なお、第２のスライダ３７はマグネットにより形成されており、第２の振動子３６に磁気吸着することで、第２のスライダ３７と第２の振動子３６間の適切な接触圧が確保される。
【００８４】
第２の振動子３６及び第２のスライダ３７により、第２の振動型リニアアクチュエータが構成される。
【００８５】
３８は絞り羽根３２，３３を保持するための押さえ板であり、ベース部材３１の開放開口部３１−ａと同じ内径を有する開放開口部３８−ａが形成されている。また、押さえ板３８には、曲げ形状部３８−ｈ，３８−ｉが形成されている。該曲げ形状部３８−ｈ，３８−ｉをベース部材３１の突起形状部３１−ｈ，３１−ｉに係合させることで、押さえ板３８をベース部材３１に取り付けることができる。
【００８６】
図５Ｂは、組み立てられた状態の光量調節ユニット７′を斜め上方から見た図である。図５Ｂにおいて、押さえ板３８は省略されている。
【００８７】
このような構成により、第１及び第２の振動型リニアアクチュエータの駆動力を第１及び第２の絞り羽根３２，３３にそれぞれ伝達し、これらを互いに独立して移動させることができる。
【００８８】
第１及び第２の絞り羽根３２，３３を互いに反対方向に移動させることで、これらにより形成される可変開口ＡＰの径を変化させて光量を調節することができる。また、第１及び第２の絞り羽根３２，３３を互いに同じ方向に移動させることで、可変開口（例えば、小絞り状態の開口）ＡＰを、その開口を含む面内（この後に説明する図６Ａ〜図６Ｅの紙面内）で左右の異なる位置に移動させることができる。
【００８９】
図６Ａ〜図６Ｅのそれぞれには、図５Ｂに示す光量調節ユニット７′の正面図、側面図及び背面図を示している。図６Ａから図６Ｅへと絞り羽根３２，３３の状態（可変開口ＡＰの状態）が以下のように変化している。
【００９０】
図６Ａは開放状態、図６Ｂは小絞り状態（小絞り開口ＡＰ′が光軸ＡＸＬ上）、図６Ｃはクローズ状態を示す。また、図６Ｄは小絞り状態（小絞り開口ＡＰ′が光軸ＡＸＬの左側）、図６Ｅは小絞り状態（小絞り開口ＡＰ′が光軸ＡＸＬの右側）を示す。
【００９１】
図６Ａ〜図６Ｃが上述した光量調節状態である。一方、図６Ｄ及び図６Ｅは、小絞り開口ＡＰ′の中心が光軸ＡＸＬに対して左右に移動量ＤＬ，ＤＲだけ移動した、すなわち光軸ＡＸＬを挟んだ両側に移動した瞳時分割状態である。
【００９２】
本実施例でも、小絞り開口ＡＰ′が光軸ＡＸＬ上から左右に移動した状態で撮像素子６を通じて得られる画像は、前述した瞳時分割ＡＦに用いられる。
【００９３】
ここで、図６Ａを用いて、光量調節ユニット７′における第１及び第２の振動型リニアアクチュエータの配置について説明する。ここでは、図６Ａに示すように、光量調節ユニット７′を光軸方向から見たとき、言い換えれば、光量調節ユニット７′の開口を光が通過する方向から見たときの第１及び第２の振動型アクチュエータの配置について説明する。
【００９４】
なお、本実施例の光量調節ユニット７′において、第１及び第２の振動型リニアアクチュエータは、光軸ＡＸＬが通る固定開口２１−ａの中心Ｏに対して点対称な位置に配置されている。
【００９５】
本実施例でも、実施例１で説明した１）〜３）と同じ配置条件を満たす。この場合、実施例１での説明のうち「絞りモータ」を、「振動子及びスライダにより構成された振動型アクチュエータ」と読み替えればよい。
【００９６】
本実施例によれば、絞り羽根３２，３３の駆動源として振動型リニアアクチュエータを用いたことで、モータを用いる実施例１に比べて、光軸方向視及び側面視において凸形状が少なく、よりコンパクトな光量調節ユニットを実現することができる。
【００９７】
また、振動型リニアアクチュエータを用いたことで、ギヤでモータ駆動力を絞り羽根に伝達する場合に比べて、動作音を小さくし、かつ瞳時分割用の開口の位置を精度良くコントロールすることができる。したがって、高精度な瞳時分割ＡＦを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の実施例１であるビデオカメラの分解斜視図。
【図２】実施例１のビデオカメラの断面図。
【図３Ａ】実施例１のビデオカメラに搭載される光量調節ユニットの分解斜視図。
【図３Ｂ】実施例１の光量調節ユニットの組み立て状態を示す斜視図。
【図４Ａ】実施例１の光量調節ユニット（開放状態）の正面図、側面図及び背面図。
【図４Ｂ】実施例１の光量調節ユニット（小絞り状態）の正面図、側面図及び背面図。
【図４Ｃ】実施例１の光量調節ユニット（クローズ状態）の正面図、側面図及び背面図。
【図４Ｄ】実施例１の光量調節ユニット（左に瞳移動）の正面図、側面図及び背面図。
【図４Ｅ】実施例１の光量調節ユニット（右に瞳移動）の正面図、側面図及び背面図。
【図５Ａ】本発明の実施例２であるビデオカメラに搭載される光量調節ユニットの分解斜視図。
【図５Ｂ】実施例２の光量調節ユニットの組み立て状態を示す斜視図。
【図６Ａ】実施例２の光量調節ユニット（開放状態）の正面図、側面図及び背面図。
【図６Ｂ】実施例２の光量調節ユニット（小絞り状態）の正面図、側面図及び背面図。
【図６Ｃ】実施例２の光量調節ユニット（クローズ状態）の正面図、側面図及び背面図。
【図６Ｄ】実施例２の光量調節ユニット（左に瞳移動）の正面図、側面図及び背面図。
【図６Ｅ】実施例２の光量調節ユニット（右に瞳移動）の正面図、側面図及び背面図。
【図７】実施例１のビデオカメラの電気回路構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００９９】
Ｌ１  第１レンズユニット
Ｌ２  第２レンズユニット
Ｌ３  第３レンズユニット
Ｌ４  第４レンズユニット
１    前玉鏡筒
２    ズーム移動枠
３  固定鏡筒
４  フォーカス移動枠
６  撮像素子
７，７′光量調節ユニット
７ａ，７ｂ，２２，２３，３２，３３  絞り羽根
７ｃ，７ｄ，２４，２６  絞りモータ
１４  ズームモータ
１５  フォーカスモータ
２１  ベース部材
２５，２７    レバー部材
３４，３６  振動子
３５，３７  スライダ
３５−ａ、３５−ｂ  連動ピン
【図３Ａ】
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【図５Ａ】
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【図１】
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【図２】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図４Ｅ】
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【図５Ｂ】
2008122712.tif 000013
【図６Ａ】
2008122712.tif 000014
【図６Ｂ】
2008122712.tif 000015
【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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