(57)【要約】【課題】撮像素子で反射した光がＮＤフィルタで反射して再び、撮像素子に到達し、ゴーストが発生する。【解決手段】撮像素子６上に被写体像を形成するための撮像光学系内に設けられ、絞り開口の少なくとも一部を覆って撮像素子に到達する光量を減衰させる光学（ＮＤ）フィルタを有する光量調節装置２０において、光学フィルタを、光透過性を有するベース部材Ｂ１と、このベース部材の撮像素子側の面にのみ形成された光学膜とにより構成する。そして、光学膜を、ベース部材における撮像素子側の面の撮像素子に対して露出する部分の全領域に形成するとともに、光透過率が互いに異なる複数の濃度領域Ｎ１１〜Ｎ１３を有するものとする。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子上に被写体像を形成するための撮像光学系内に設けられ、絞り開口の少なくとも一部を覆って前記撮像素子に到達する光量を減衰させる光学フィルタを有する光量調節装置であって、
前記光学フィルタは、
光透過性を有するベース部材と、
このベース部材の撮像素子側の面にのみ形成された光学膜とを有し、
前記光学膜は、前記ベース部材の撮像素子側の面における前記撮像素子に対して露出した部分の全領域を覆うように形成され、かつ光透過率が互いに異なる複数の濃度領域を有することを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記光学膜が多層膜であり、
前記多層膜において、光の反射を低減させるための層を最も撮像素子側に設けた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】
前記光学フィルタは、前記絞り開口を形成するための絞り羽根に一体的に設けら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４】
前記光学フィルタは、前記絞り開口を形成するための絞り羽根とは独立して撮影光路に対して進退するよう駆動され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５】
請求項１から４のいずれかに記載の光量調節装置を含むことを特徴とする撮像光学系。
【請求項６】
撮像素子と、この撮像素子上に被写体像を形成する請求項５に記載の撮像光学系とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に好適な光量調節装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラ等の撮像装置の撮影光学系には、複数枚の絞り羽根で形成する絞り開口の開口径を変化させて、撮像素子に到達する光量を調節する光量調節装置が設けられている。
【０００３】
このような光量調節装置では、開口径（Ｆ値）が小さくなると、光の回折（いわゆる小絞り回折）による光学性能の劣化が問題となる。
【０００４】
そこで、明るい被写体条件でも、小絞り回折が発生する程度まで開口径を小さくせずに済むように、絞り羽根とＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ　Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタとを併用した光量調節装置が提案されている。
【０００５】
例えば、特許第２５９２９４９号公報には、絞り羽根で形成される絞り開口を覆うことができるようにＮＤフィルタを絞り羽根に一体的に貼付け、ＮＤフィルタにそれぞれ異なる透過率を有する複数の領域を形成した光量調節装置が開示されている。この装置に用いられているＮＤフィルタは、絞り開口の外側から内側に向かって順に透過率が大きくなるよう設定されている。
【０００６】
また、特開昭５２−１１７１２７号公報には、開放から所定の開口径までは機械的な絞り羽根を移動させ、一定の開口径以下の小絞り状態では、透過率が連続的に変化しているＮＤフィルタを、透過率の高い領域から絞り開口に進入させる光量調節装置が提案されている。
【０００７】
ここで、図９および図１０を用いて従来の光量調節装置の構成について説明する。図９はレンズユニットの側面断面図、図１０は平面断面図である。また、図９において、図中に一点鎖線で示す光軸の上側半分はワイド状態を、下側半分はテレ状態を示している。
【０００８】
２０１はベース鏡筒２１０に保持された第１レンズ群、２０２はバリエータレンズ群で、２群移動枠２１２により保持されている。
【０００９】
ベース鏡筒２１０は、図９に示す下側半分がほぼレンズ全長にわたって延び、上側半分には第１レンズ群２０１を保持する部分のみが形成されている。これに対し、上部鏡筒２１１は、図９に示す上側半分が、ベース鏡筒２１０における第１レンズ群２０１を保持する部分の後端からほぼレンズ後端まで延びるよう形成され、下側半分はレンズ後端を構成する部分のみ有する。これらベース鏡筒２１０と上部鏡筒２１１は、図中に２１０ａ，２１１ａを付した部分と、２１０ｂ，２１１ｂを付した部分とでそれぞれビス２３１，２３２によって結合されてほぼ円筒状の鏡筒本体を構成する。
【００１０】
２０３はアフォーカルレンズ群で、アフォーカル鏡筒２１３により保持されている。
【００１１】
２０４はフォーカスレンズ群で、フォーカス移動枠２１４により保持されている。
【００１２】
また、フォーカスレンズ群２０４の後方には、水晶ローパスフィルタ２０５および撮像受光面２０６ａを持つ撮像素子２０６が配置され、それぞれ上部鏡筒２１１の後端部により保持されている。
【００１３】
図１０に示すように、ベース鏡筒２１０と上部鏡筒２１１は、図中の２１０ｄおよび２１１ｄを付した部分で、光軸方向に延びるガイドバー２１５を挟み込むように保持し、２１０ｃおよび２１１ｃを付した部分で、光軸方向に延びるガイドバー２１６を挟み込むように保持している。
【００１４】
鏡筒前部において、ガイドバー２１５には、２群移動枠２１２のスリーブ部２１２ａが移動可能に係合しており、ガイドバー２１６には、２群移動枠２１２のＵ溝バー受け部２１２ｂが移動可能に係合している。
【００１５】
また、鏡筒後部において、ガイドバー２１６には、フォーカス移動枠２１４のスリーブ部２１４ａが移動可能に係合しており、ガイドバー２１５には、フォーカス移動枠２１４のＵ溝バー受け部２１４ｂが移動可能に係合している。
【００１６】
２群移動枠２１２およびフォーカス移動枠２１４は、それぞれ図示しないモータの送りネジに係合するラック部材等を有し、各モータの回転により２本のガイドバー２１５，２１６に沿って光軸方向に駆動される。
【００１７】
また、アフォーカル鏡筒２１３は、ボス部２１３ａを位置決め部として、ベース鏡筒２１０の下側部分と、上部鏡筒２１１の上側部分との間にはさみ込まれて固定されている。
【００１８】
２２０は、同様にベース鏡筒２１０の下側部分と上部鏡筒２１１の上側部分との間にはさみ込まれて固定されている絞りユニットである。
【００１９】
２２１は絞りユニット２２０のベース部材、２２２は羽根押さえ部材である。これらベース部材２２１と羽根押さえ部材２２２との間に形成される空間内に、下側絞り羽根２２３と上側絞り羽根２２５とが収容されている。
【００２０】
下側絞り羽根２２３は、図９において、レンズユニット下側から撮影光路内に進入し、上側絞り羽根２２５は、レンズユニット上側から撮影光路内に進入する。
【００２１】
また、下側絞り羽根２２３の撮像素子面の側には、ＮＤフィルタ２２４が貼り付け固定されており、下側絞り羽根２２３と一体となって撮影光路に対して進退する。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
図９および図１０に示したレンズユニットの左側（被写体側）からレンズユニット内に入射した光は、各レンズ群と絞りユニット２２０を通過して撮像素子２０６の撮像受光面２０６ａに結像する。
【００２３】
しかし、撮像素子２０６および撮像受光面２０６ａは、その構造に起因して入射光の一部を反射する。そして、反射した光の一部は再度レンズ群（フォーカスレンズ群２０４およびアフォーカルレンズ群２０３）を通過し、反射防止等の対策のなされていないＮＤフィルタ２２４に到達してその表面で反射し、再度レンズ群を通過して撮像受光面２０６ａに至る。この場合、この光はゴーストとなり、画像劣化の大きな原因となる。
【００２４】
【課題を解決するための手段】
本発明では、従来のＮＤフィルタの表面の反射によるゴースト対策として、撮像素子上に被写体像を形成するための撮像光学系内に設けられ、絞り開口の少なくとも一部を覆って前記撮像素子に到達する光量を減衰させる光学（ＮＤ）フィルタを有する光量調節装置において、光学フィルタを、光透過性を有するベース部材と、このベース部材の撮像素子側の面にのみ形成された光学膜とを有するものとし、上記光学膜を、ベース部材の撮像素子側の面における撮像素子に対して露出した部分の全領域を覆うように形成するとともに、光透過率が互いに異なる複数の濃度領域を有するものとしている。
【００２５】
なお、光学膜を多層膜とし、この多層膜において、光の反射を低減させるための層を最も撮像素子側に設けるようにすると、反射防止機能を有効に機能させることが可能である。
【００２６】
また、光学フィルタは、絞り開口を形成するための絞り羽根に一体的に設けてもよいし、絞り羽根とは独立して撮影光路に対して進退するよう駆動されるようにしてもよい。
【００２７】
【発明の実施の形態】
ＮＤフィルタとしては、光を吸収する有機色素または顔料を混ぜ練り込んだ材料により作られるタイプのものと、ベースとなる透明材料の表面に、光学薄膜を蒸着して作られるタイプのものとが知られている。練り込みタイプのＮＤフィルタは、均一な濃度のフィルタを大量に安価で製作できることを特徴とするが、蒸着タイプのＮＤフィルタに比べて分光透過率の波長依存性が劣るため、撮像装置用光量調節装置に用いられるＮＤフィルタとしては蒸着タイプが多い。
【００２８】
蒸着タイプのＮＤフィルタでは、金属膜や誘電体膜を複数層重ねることで、分光透過率の波長依存性を少なくすることができ、かつこの光学膜（多層膜）に反射防止膜としての作用を併せ持たせることが可能である。
【００２９】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態である撮像装置のレンズユニットの構成を図１に示す。図１はレンズユニットの側面断面図である。
【００３０】
１はベース鏡筒１０に保持された第１レンズ群、２はバリエータレンズ群で、２群移動枠１２により保持されている。
【００３１】
ベース鏡筒１０は、図１に示す下側半分がほぼレンズ全長にわたって延び、上側半分には第１レンズ群１を保持する部分のみが形成されている。これに対し、上部鏡筒１１は、図１に示す上側半分が、ベース鏡筒１０における第１レンズ群１を保持する部分の後端からほぼレンズ後端まで延びるよう形成され、下側半分はレンズ後端を構成する部分のみ有する。これらベース鏡筒１０と上部鏡筒１１は、図中に１０ａ，１１ａを付した部分と、１０ｂ，１１ｂを付した部分とでそれぞれビス３１，３２によって結合されてほぼ円筒状の鏡筒本体を構成する。
【００３２】
３はアフォーカルレンズ群で、アフォーカル鏡筒１３により保持されている。４はフォーカスレンズ群で、フォーカス移動枠１４により保持されている。
【００３３】
また、フォーカスレンズ群４の後方には、水晶ローパスフィルタ５および撮像受光面６ａを持つ撮像素子６が配置され、それぞれ上部鏡筒１１の後端部により保持されている。撮像素子６は、上記各レンズ群によって形成される被写体像を受光面６ａで受光し、電気信号に変換するものであり、ＣＣＤやＣＭＯＳ等により構成されている。
【００３４】
また、図示はしないが、図１０に示した従来のレンズユニットと同様に、ベース鏡筒１０と上部鏡筒１１は、光軸方向に延びる２本のガイドバーを挟み込むように保持している。
【００３５】
そして、鏡筒前部において、第１のガイドバーには、２群移動枠１２のスリーブ部が移動可能に係合し、第２のガイドバーには、２群移動枠１２のＵ溝バー受け部が移動可能に係合している。また、鏡筒後部において、第２のガイドバーには、フォーカス移動枠１４のスリーブ部が移動可能に係合しており、第１のガイドバーには、フォーカス移動枠２１４のＵ溝バー受け部が移動可能に係合している。
【００３６】
２群移動枠１２およびフォーカス移動枠１４は、それぞれ図示しないモータの送りネジに係合するラック部材等を有し、各モータの回転により２本のガイドバーに沿って光軸方向に駆動される。
【００３７】
また、図１に示すように、アフォーカル鏡筒１３は、ボス部１３ａを位置決め部として、ベース鏡筒１０の下側部分と、上部鏡筒１１の上側部分との間にはさみ込まれて固定されている。
【００３８】
２０は、同様にベース鏡筒１０の下側部分と上部鏡筒１１の上側部分との間にはさみ込まれて固定されている絞りユニット（光量調節装置）である。
【００３９】
以下、図１〜図３を用いて絞りユニット２０について詳しく説明する。図１に示す２１は絞りユニット２０のベース部材、２２は羽根押さえ部材である。これらベース部材２１と羽根押さえ部材２２との間に形成される空間内に、下側絞り羽根Ｓ１２と上側絞り羽根Ｓ１１とが収容されている。
【００４０】
下側絞り羽根Ｓ１２は、図１において、レンズユニット下側から撮影光路内に進入し、上側絞り羽根Ｓ１１は、レンズユニット上側から撮影光路内に進入する。
【００４１】
また、下側絞り羽根Ｓ１２の撮像素子面の側には、ＮＤフィルタＰ１が貼り付け固定されており、下側絞り羽根Ｓ１２と一体となって撮影光路に対して進退する。
【００４２】
図２には、上記絞りユニットの作動の様子を示している。図２（Ａ）は開放絞り状態、図２（Ｅ）は最小絞り状態を示している。図２（Ｂ）〜図２（Ｄ）は、開放絞り状態と最小絞り状態との間の中間絞り状態で、順に絞り開口が小さくなっている。
【００４３】
図２（Ａ）において、絞り羽根Ｓ１１，Ｓ１２はそれぞれ、略Ｕ次形状の開口形成部Ｓ１１ａ，Ｓ１２ａを有する。これら絞り羽根Ｓ１１，Ｓ１２を上下方向に相対的に移動させることによって、開口形成部Ｓ１１ａ，Ｓ１２ａによって囲まれる絞り開口の開口径（開口面積）を変えることができる。
【００４４】
また、絞り羽根Ｓ１１，Ｓ１２の左右には、上下方向に延びるガイド溝部Ｓ１１ｂ，Ｓ１１ｃ，Ｓ１２ｂ，Ｓ１２ｃが形成されており、これらガイド溝部には、ベース部材２１に設けられたガイドピン（図示せず）が係合している。さらに、絞り羽根Ｓ１１，Ｓ１２には、揺動レバーＬの両端が回動可能に連結されており、この揺動レバーＬの中間にはモータＭの出力軸が結合されている。このため、モータＭを回転させると、揺動レバーＬが揺動し、絞り羽根Ｓ１１，Ｓ１２は、ガイド溝部に係合したガイドピンによってガイドされながら上下方向（但し互いに反対方向）に移動する。これにより、絞り開口の開口径（開口面積）が変化する。
【００４５】
図３には、下側絞り羽根Ｓ１２とこれに固定されたＮＤフィルタＰ１とを、撮像素子６側から見て示している。ＮＤフィルタＰ１は、下側絞り羽根Ｓ１２の開口形成部Ｓ１２ａを覆うように固定されており、図２（Ａ）に示すように、開放絞り状態にて絞り開口のほぼ半分の領域を覆う。そして、絞り羽根Ｓ１１，Ｓ１２の相対的な移動に伴って、ＮＤフィルタＰ１が絞り開口を覆う面積が変化する。ＮＤフィルタＰ１、図２（Ｃ）に示す中間絞り状態から図２（Ｅ）に示すで最小絞り状態で絞り開口の全体を覆う。
【００４６】
また、ＮＤフィルタＰ１は、上側から下側（開放絞り状態の絞り開口でいうと内側から外側）に向かって順に、透過率が大きい（すなわち濃度の薄い）領域Ｎ１１と、次に透過率が中程度の領域Ｎ１２と、透過率の小さい（濃度の濃い）領域Ｎ１３とが設けられている。
【００４７】
これら３つの濃度領域Ｎ１１〜Ｎ１３を含む多層膜は、図１に示すように、透明基板（ベース部材）Ｂ１の撮像素子側の面において、撮像素子６に対して露出する部分の全領域（本実施形態では、ＮＤフィルタＰ１が下側絞り羽根Ｓ１２の撮像素子側の面に固定されているので、基板Ｂ１の撮像素子側の面の全体）を覆うように蒸着形成されている。
【００４８】
基板Ｂ１としては、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、塩化ビニル、アクリル樹脂等の合成樹脂フィルムが用いられる。合成樹脂フィルムを使用する主な理由は、比重が軽いことと、薄く加工しても割れにくい点である。また、基板Ｂ１の厚みは１００μｍ〜５０μｍ程度である。
【００４９】
ＮＤフィルタＰ１を透過する透過波面の様子を図４に示す。図４に示した３つの濃度領域Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３は多層蒸着膜により構成され、それぞれ前述したような関係の透過率に設定されている。そして、各濃度領域の膜厚およびその材料の屈折率を適宜設定することにより、３つの濃度領域Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３を透過する光相互間の製造誤差を含めた透過波面位相差が（１／４）λ以下になるようにしている。
【００５０】
ＮＤフィルタＰ１の３つの濃度領域Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３はそれぞれ、図５に示すように、フィルム状の基板Ｂ１上に、３層の蒸着層を有している。すなわち、基板Ｂ１上に蒸着され、透過波面位相差を補正するためのベースコート層３１と、このベースコート層３１上に蒸着され、波長によらず各濃度領域において均一に透過率を落とすためのＮＤ層３２と、ＮＤ層３２上に蒸着され、表面反射を防止するためのＡＲコート層３３とを有している。
【００５１】
さらに詳しく説明すると、ベースコート層３１は、基板Ｂ１上にＡｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等、基板Ｂ１の屈折率に近い誘電体膜を、その膜厚を適切に設定して蒸着して形成されている。
【００５２】
ＮＤ層３２は多層膜で構成され、波長依存性が少なくなるように設定する。また、ＮＤ層３２は、濃度領域Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３毎に、透過率を変えるため膜厚が異なっており、これが透過波面位相差の主要因となっている。ベースコート層３１はこれを補正するためのものである。
【００５３】
そして、撮像面（撮像素子６）側の最終層としてのＡＲコート層３３は、ＭｇＦ２などの誘電体膜を蒸着して形成されている。
【００５４】
ここで、上述した透過波面位相差と白色ＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）との関係を説明する。透過波面位相差が（１／５）λを超えると、ＭＴＦ値は急激に劣化し、透過波面位相差が（１／４）λから（３／４）λの状態では透過波面位相差が５λ以上発生した状態よりもＭＴＦ値が下がってしまう。
【００５５】
これは、Ｆナンバーが大きな状態（絞り開口が小さい状態）で特に顕著であり、Ｆナンバーが小さな状態（絞り開口が大きい状態）では透過波面位相差が全くない状態と比べてもＭＴＦ値の劣化は比較的少ない。
【００５６】
本実施形態において、図２（Ａ）に示すように、絞り開口内に厚みが数μｍ以上あるＮＤフィルタＰ１の端縁部が存在する状態は、透過波面位相差が５λ以上発生する状態に相当する。しかし、図２（Ａ）のようにＦナンバーの小さな場合に、この状態となるように設定しているため、光学性能の劣化は実施上問題ないレベルに抑えられる。
【００５７】
一方、図２（Ｃ）〜（Ｅ）のようにＦナンバーが大きな場合には、ＮＤフィルタＰ１が絞り開口全体を覆うように設定し、しかもＮＤフィルタＰ１の透過波面位相差が（１／４）λ以下になるように設定しているので、光学性能の劣化を抑制できる。
【００５８】
このような構成により、絞り込んだ状態でもＭＴＦ値の劣化を最小限度に抑え、画質の向上を図ることができる光量調節装置を実現することができる。また、本実施形態の光量調節装置をビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮影装置に用いれば、画質の劣化を抑えつつ、画素ピッチの小さな撮像素子を用いることが可能となる。
【００５９】
また、図４において、基板Ｂ１における撮像素子６（受光面６ａ）側にＮＤ層（多層膜）３２を設け、さらにＮＤ多層膜３２の撮像素子６側の表面にＡＲコート層３３、すなわち反射防止層を蒸着形成することにより、撮像素子６で反射してＮＤフィルタＰ１に入射する光のＮＤフィルタＰ１（基板Ｂ１）の撮像素子６側の面での表面反射を抑えることができる。したがって、従来問題となっていた、撮像素子６で反射し、ＮＤフィルタＰ１の撮像素子６側の面でさらに反射して撮像素子６に再び入射する光によるゴーストの発生を抑えることができる。
【００６０】
また、ＮＤフィルタＰ１の被写体側の面には反射防止層を設けていないが、撮像素子６で反射してＮＤフィルタＰ１（基板Ｂ１）の被写体側の面に到達する光は、撮像素子６からＮＤフィルタＰ１内に入射する際に１回、さらに基板Ｂ１の被写体側の面で反射して撮像素子６側に戻る際に１回の計２回、ＮＤ層３２を通過することになるので、その光の強度は極めて低くなり、ゴーストの発生要因にはなりにくい。したがって、ＮＤフィルタＰ１の被写体側の面には反射防止層は不要である。
【００６１】
なお、ＡＲコート層３３をＮＤ層３２と同じ蒸着プロセスによって形成することで、製造効率を良くすることができ、コスト的にも低く抑えることができる。
【００６２】
また、本実施形態では、ＮＤフィルタＰ１を絞り羽根Ｓ１２の撮像素子側の面に固定した場合について説明したが、ＮＤフィルタの撮像素子側の面に多層膜が蒸着されていれば、ＮＤフィルタを絞り羽根の被写体側の面に固定してもよい。この場合、基板Ｂ１の撮像素子側の面の一部（被写体からの光線が通過する絞り羽根の開口形成部の内側）が撮像素子６に対して露出することになり、この露出部分の全領域を覆うように多層膜を形成すればよい。
【００６３】
さらに、以上説明したレンズユニットの構成要素のうち、撮像素子６を除いた部分によって撮像光学系が構成されるが、この撮像光学系は、本実施形態のように撮像装置（コンパクトデジタルカメラやレンズ一体型ビデオカメラ等）に一体的に設けられてもよいし、撮像装置本体（一眼レフレックスデジタルカメラやレンズ交換式ビデオカメラ等の本体）に対して着脱可能に（交換レンズ装置として）設けられてもよい。
（第２実施形態）
図６には、本発明の第２実施形態である撮像装置のレンズユニットの構成を示している。なお、第１実施形態と共通する構成要素には、第１実施形態と同符号を付して説明に代える。
【００６４】
本実施形態の絞りユニット２０’は、第１実施形態のものと異なり、ＮＤフィルタを絞り羽根とは独立に駆動して光量調節を行う。
【００６５】
図中、Ｓ２１，Ｓ２２は絞り開口を形成するための上側および下側絞り羽根であり、これらを相対的に移動させることによって絞り開口の開口径（開口面積）を変えることができる。
【００６６】
Ｐ２はＮＤフィルタであり、保持部材Ｓ２３の撮像素子側の面に貼り付けられ、絞り羽根Ｓ２１，Ｓ２２の駆動機構（図２参照）とは別に設けられた駆動機構（図示せず）によって独立に撮影光路に対して進退駆動可能である。
【００６７】
ＮＤフィルタＰ２は、透明な基板Ｂ２における撮像素子６側の面に３つの濃度領域Ｎ２１，Ｎ２２，Ｎ２３を多層膜蒸着により形成されている。濃度領域Ｎ２１は透過率が最も大きく、濃度領域Ｎ２２は透過率が中程度、そして、濃度領域Ｎ２３は最も透過率が小さい。なお、基板Ｂ２に、第１実施形態で説明した基板Ｂ１と同様のものが用いられる。
【００６８】
本実施形態では、絞り羽根Ｓ２１，Ｓ２２の開放状態から、所定の中間絞り状態までは絞り羽根Ｓ２１，Ｓ２２を移動させて開口を絞ることで光量調節を行い、それ以降、小絞り状態では開口面積を固定（絞り羽根Ｓ２１，Ｓ２２を移動させない）として、保持部材Ｓ２３に貼り付けられたＮＤフィルタＰ２を、透過率の大きな濃度領域Ｎ２１から透過率の小さな濃度領域Ｎ１２，Ｎ１３の順に絞り開口に対向する領域に挿入することで光量調節を行なう。
【００６９】
本実施形態でも、第１実施形態と同様に、絞り込んだ状態でもＭＴＦ値の劣化を最小限度に抑えられ、画質の向上を図ることができる絞りユニットを実現することができる。
【００７０】
また、本実施形態の絞りユニットをビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮影装置に用いれば、画質の劣化を抑えつつ、画素ピッチの小さな撮像素子を用いることが可能となる。
【００７１】
また、第１実施形態と同様に、基板Ｂ２における撮像素子６（受光面６ａ）側にＮＤ層（多層膜）を設け、さらにＮＤ多層膜の撮像素子６側の表面にＡＲコート層、すなわち反射防止層を蒸着形成することにより、撮像素子６で反射してＮＤフィルタＰ２に入射する光のＮＤフィルタＰ２（基板Ｂ２）の撮像素子６側の面での表面反射を抑えることができる。したがって、従来問題となっていた、撮像素子６で反射し、ＮＤフィルタＰ２の撮像素子６側の面でさらに反射して撮像素子６に再び入射する光によるゴーストの発生を抑えることができる。
【００７２】
また、ＮＤフィルタＰ２の被写体側の面には反射防止層を設けていないが、撮像素子６で反射してＮＤフィルタＰ２（基板Ｂ２）の被写体側の面に到達する光は、撮像素子６からＮＤフィルタＰ２内に入射する際に１回、さらに基板Ｂ２の被写体側の面で反射して撮像素子６側に戻る際に１回の計２回、ＮＤ層を通過することになるので、その光の強度は極めて低くなり、ゴーストの発生要因にはなりにくい。したがって、ＮＤフィルタＰ２の被写体側の面には反射防止層は不要である。
【００７３】
なお、ＡＲコート層をＮＤ層と同じ蒸着プロセスによって形成することで、製造効率を良くすることができ、コスト的にも低く抑えることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、ＮＤフィルタＰ２を保持部材Ｓ２３の撮像素子側の面に固定した場合について説明したが、ＮＤフィルタの撮像素子側の面に多層膜が蒸着されていれば、ＮＤフィルタを絞り羽根の被写体側の面に固定してもよい。この場合、基板Ｂ２の撮像素子側の面の一部が撮像素子６に対して露出することになり、この露出部分の全領域を覆うように多層膜を形成すればよい。
【００７５】
さらに、以上説明したレンズユニットの構成要素のうち、撮像素子６を除いた部分によって撮像光学系が構成されるが、この撮像光学系は、本実施形態のように撮像装置（コンパクトデジタルカメラやレンズ一体型ビデオカメラ等）に一体的に設けられてもよいし、撮像装置本体（一眼レフレックスデジタルカメラやレンズ交換式ビデオカメラ等の本体）に対して着脱可能に（交換レンズ装置として）設けられてもよい。
【００７６】
また、上記第１および第２実施形態にて説明したＮＤフィルタに設けられる濃度領域の数および各濃度領域の透過率はいずれも例に過ぎず、これら以外の濃度領域の数および各濃度領域の透過率を選択してもよい。
【００７７】
また、上記各実施形態では、ＮＤフィルタに多層膜を形成した場合について説明したが、必ずしも多層膜を形成する必要はなく、単層膜でもよい。
【００７８】
（第３実施形態）
図７には、上記第１および第２実施形態で説明した絞りユニットを適用した他の撮像光学系の概略構成を示している。
【００７９】
図７において、４０は屈折系、反射系、回折系等によって構成された撮像光学系、５０は撮像光学系４０を通過する光量を調節する絞りユニット、６０は撮像光学系４０によって形成される被写体像を受光面で受光し、電気信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子である。
【００８０】
本実施形態において、絞りユニット５０として、第１又は第２実施形態にて説明した絞りユニットが用いられている。
【００８１】
このように、撮像光学系の絞りユニットとして、第１および第２実施形態にて説明した絞りユニットを用いることにより、絞り込んだときのＮＤフィルタの透過波面位相差による影響を少なくして画質の向上を図ることができる。また、画素ピッチの小さな撮像素子を用いることが可能となり、加えてＮＤフィルタでの反射によるゴーストの低減を図ることができる。
【００８２】
（第４実施形態）
図８には、上記第３実施形態で説明した撮像光学系を用いた撮影装置を示している。
【００８３】
図８において、７０は撮像装置本体、４０は第３実施形態で説明した撮像光学系、５０は第１および第２実施形態で説明した絞りユニット、６０は撮像光学系４０によって形成される被写体像を受光して光電変換する撮像素子、７１は撮像素子６０から出力された画像信号を記録するメモリその他の記録メディア、７２は被写体像を観察するためのファインダーである。
【００８４】
ファインダー７２としては、光学ファインダーや、撮像素子６０から出力された画像信号を液晶パネル等の表示素子に表示する電子ファインダーを用いることができる。
【００８５】
このように、第３実施形態で説明した撮像光学系を、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等、撮像素子上に被写体像を形成するタイプの撮像装置に適用することにより、ＮＤフィルタの透過波面位相差による影響を少なくして画質の向上を図ることができる。また、画素ピッチの小さな撮像素子を用いることが可能となり、加えてＮＤフィルタでの反射によるゴーストの低減を図ることができる。
【００８６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光学フィルタの微小な厚み成分の影響による光学性能の劣化を低減することが可能な光量調節装置を実現できる。
【００８７】
また、本発明の光量調節装置を、撮像素子に被写体像を形成する撮像装置の撮像光学系に用いれば、画素ピッチの小さな撮像素子であっても良好な画像情報を得ることが可能となり、さらに光学フィルタでの反射によるゴーストの低減を図ることができ、クリアな画像を撮像することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である絞りユニット（光量調節装置）を備えたレンズユニットの概略構成図である。
【図２】図１に示した絞りユニットの開放絞り状態（Ａ）から最小絞り状態（Ｅ）を示す図である。
【図３】図１に示した絞りユニットに用いられている絞り羽根およびＮＤフィルタの拡大図である。
【図４】図１に示した絞りユニットのＮＤフィルタを透過した光の波面位相の様子を示す図である。
【図５】図１に示したＮＤフィルタの拡大断面図である。
【図６】本発明の第２実施形態である絞りユニット（光量調節装置）を備えたレンズユニットの概略構成図である。
【図７】図１又は図６に示した絞りユニットを備えた撮像光学系の概略構成図である。
【図８】図７に示した撮像光学系を備えた撮影装置の概略構成図である。
【図９】従来のレンズユニットの側面断面図である。
【図１０】従来のレンズユニットの平面断面図である。
【符号の説明】
１　第１レンズ群
２　バリエータレンズ群
３　アフォーカルレンズ群
４　フォーカスレンズ群
５　ローパスフィルタ
６，６０　撮像素子
２０，２０’，５０　絞りユニット（光量調節装置）
３１　ベースコート層
３２　ＮＤ層
３３　ＡＲコート（反射防止）層
４０　撮像光学系
Ｂ１　基板
Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２　絞り羽根
Ｐ１，Ｐ２　ＮＤフィルタ
Ｎ１１，Ｎ１２，Ｎ１３，Ｎ２１，Ｎ２２，Ｎ２３　濃度領域
【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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【図１０】
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