(57)【要約】【課題】光学機器に連続した強い振動が加わると、絞り羽根によって形成される開口の面積が変動する。【解決手段】撮影光学系Ｌ１〜Ｌ４と、開口面積を変化させることにより、撮影光学系を通して撮像面に入射する光量を調節する光量調節手段９と、振動を検出する振動検出手段２１と、光量調節手段を制御する制御手段２９とを有する。そして、制御手段に、振動検出手段により振動が検出されたときに、光量調節手段を制御させる。【選択図】  図１
2004212581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系と、
開口面積を変化させることにより、前記撮影光学系を通して撮像面に入射する光量を調節する光量調節手段と、
振動を検出する振動検出手段と、
前記光量調節手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されたときに、前記光量調節手段を制御することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光量調節（絞り）機能を有するスチルカメラ、ビデオカメラ、レンズ装置およびこれらを組み合わせてなる光学機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ等の光学機器には、被写体の明るさに応じた適正露出を得るために撮影光学系を通して撮像面に入射する光量を調節する光量調節ユニットが設けられることが多い。
【０００３】
このような光量調節ユニットは、絞り開口を形成するための複数枚の絞り羽根を光軸直交面内で回動若しくは略平行移動可能に保持し、これら絞り羽根をアクチュエータの駆動力により移動させて絞り開口径（開口面積）を増減させることにより、光量を調節する（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３０１１５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光量調節ユニットには、絞り羽根を回動又は略平行移動可能に支持する部分やアクチュエータと絞り羽根を駆動する動力伝達機構の部分等に多数の係合部や嵌合部がある。そして、車載使用されたり強風下で使用されたりした場合のように、光学機器に連続した強い振動が加わると、上記係合部や嵌合部のがた分により、アクチュエータが停止した状態であっても絞り羽根によって形成される開口の面積が変動する。特に、絞り開口が小さい場合にこのような開口面積の変動が生じると、撮像面に入射する光量が大きく変動し、適正な露出が妨げられたり、連続撮影画像の明るさが絶えず変動したりしてしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の解決する解決するために、本発明では、撮影光学系と、開口面積を変化させることにより、撮影光学系を通して撮像面に入射する光量を調節する光量調節手段と、振動を検出する振動検出手段と、光量調節手段を制御する制御手段とを有する。そして、制御手段に、振動検出手段により振動が検出されたときに、光量調節手段を制御させるようにしている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１および図２には、本発明の実施形態１であるビデオカメラ（光学機器）に一体的に設けられる撮影レンズ部の構成を示している。
【０００８】
本撮影レンズ部６は、被写体側から順に凸凹凸凸の４レンズユニット構成の変倍撮影光学系を有する。
【０００９】
Ｌ１は固定の第１レンズユニット、Ｌ２は光軸方向に移動して変倍を行う第２レンズユニット、Ｌ３は光軸直交面内でシフト移動して像振れを補正する第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。
【００１０】
１は第１レンズユニットＬ１を保持する前玉鏡筒ユニット、２は第２レンズユニットＬ２を保持する第２レンズ保持枠、３は第３レンズユニットＬ３を保持し、光軸直交面内で駆動するシフトユニット、４は第４レンズユニットＬ４を保持する第４レンズ保持枠である。５はＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１８を保持する後部鏡筒である。
【００１１】
前玉鏡筒ユニット１と後部鏡筒５とにより２本のガイドバー６、７が保持されている。また、ガイドバー８がシフトユニット３と後部鏡筒５とにより保持されている。
【００１２】
第２レンズ保持枠２は、ガイドバー６、７により光軸方向に移動可能に支持され、第４レンズ保持枠４はガイドバー６、８により光軸方向に移動可能に支持されている。
【００１３】
シフトユニット３は、前玉鏡筒ユニット１により位置決めされ、前玉鏡筒ユニット１と後部鏡筒５とにより挟み込まれて保持されている。
【００１４】
９は撮影光学系に入射した光量を変化させる絞りＮＤユニット（光量調節手段）であり、６枚の絞り羽根９ｅを光軸回りで移動させて絞り開口径を変化させるいわゆる虹彩絞りである。また、絞りＮＤユニット９には、３つの異なる濃度領域を有したＮＤフィルタが絞り羽根９ｅとは独立して駆動できるようになっている。この絞りＮＤユニット９は、３本のビス９ｋにより前方からシフトユニット３にビス締め固定されている。
【００１５】
後部鏡筒５は、前玉鏡筒ユニット１により位置決めされるとともに、前述のようにシフトユニット３を挟み込んだ上で３本のビス５ａにより後方から共締め固定されている。
【００１６】
１０は第４レンズ保持枠４を光軸方向に駆動するリードスクリューであり、その前後に軸受け形状を持ち、後部には多極に着磁されたローターマグネット１０ａが固定されている。１１はローターマグネット１０ａを回転駆動するフォーカス用ステッピングモータユニットであり、リードスクリュー１０はシフトユニット３とステッピングモータユニット１１に設けられた軸受け部とで支持される。リードスクリュー１０は、第４レンズ保持枠４に取り付けられたラック４ａと噛み合っている。これにより、ローターマグネット１０ａとともにリードスクリュー１０が回転すると、リードスクリュー１０とラック４ａとの噛み合い作用によって第４レンズ保持枠４が光軸方向に駆動される。
【００１７】
なお、ラック４ａに取り付けられたねじりコイルバネ４ｂの付勢力によって、第４レンズ保持枠４、ガイドバー６、８、ラック４ａおよびリードスクリュー１０が相互に片寄せされ、これら部材間のがたをなくしている。
【００１８】
１２は第２レンズ保持枠２を光軸方向に駆動するリードスクリューであり、前後に軸受け形状を持ち、後部には多極に着磁されたローターマグネット１２ａが固定されている。１３はローターマグネット１２ａを回転させるズーム用ステッピングモータユニットであり、リードスクリュー１２はシフトユニット３とステッピングモータユニット１３に設けられた軸受け部で支持される。リードスクリュー１２は第２保持枠２に取り付けられたラック２ａと噛み合っている。
【００１９】
これにより、ローターマグネット１２ａとともにリードスクリュー１２が回転すると、リードスクリュー１２とラック２ａとの噛み合い作用によって第２レンズ保持枠２が光軸方向に駆動される。
【００２０】
なお、ラック２ａに取り付けられたねじりコイルバネ２ｂの付勢力によって、第２レンズ保持枠２、ガイドバー６、７、ラック２ａおよびリードスクリュー１２が相互に片寄せされ、これら部材間のがたをなくしている。
【００２１】
ステッピングモータステータユニット１１および１３は、後部鏡筒５に、それぞれ２本のビス１１ａ、１３ａで固定されている。
【００２２】
１４はフォトインタラプタを含み構成されるフォーカスリセットスイッチであり、ビス１４ａにより後部鏡筒５に固定されている。フォーカスリセットスイッチ１４は、第４レンズ保持枠４に形成された遮光部４ｃがこの第４レンズ保持枠４の移動に伴いフォーカスリセットスイッチ１４の投光部と受光部との間に進退することによる遮光状態と透光状態との切り替わりを光学的に検出して電気信号を出力し、第４レンズユニットＬ４が基準位置にあるか否かを後述するマイクロコンピュータに検出させる。
【００２３】
１５はフォトインタラプタを含み構成されるズームリセットスイッチであり、ビス１５ａにより前玉鏡筒ユニット１に固定されている。ズームリセットスイッチ１５は、第２レンズ保持枠２に形成された遮光部２ｃがこの第２レンズ保持枠２の移動に伴いズームリセットスイッチ１５の投光部と受光部との間に進退することによる遮光状態と透光状態との切り替わりを光学的に検出して電気信号を出力し、第２レンズユニットＬ２が基準位置にあるか否かを後述するマイクロコンピュータに検出させる。
【００２４】
次に、図３および図４を用いて、絞りＮＤユニットについて説明する。図３は絞りＮＤユニット９の分解斜視図、図４はその主要部の断面図である。
【００２５】
これらの図において、９ａは中央に固定開口９ａ３が形成されたユニット地板である。９ｂは絞り駆動用のアクチュエータで、メータもしくはステッピングモータなどが用いられる。
【００２６】
９ｃは絞り駆動用アクチュエータ９ｂの出力軸に一体的に取り付けられた絞り駆動レバーであり、その先端部９ｃ２は、ユニット地板９ａに形成された円弧状の長穴部９ａ２を貫通して、風車９ｄの腕部９ｄ３に形成された連動穴部９ｄ２に係合する。
【００２７】
風車９ｄは、ユニット地板９ａにおける固定開口９ａ３の回りに形成された軸受け部９ａ４により回転可能に保持され、光軸を中心として回動する。風車９ｄには、周方向６箇所に軸部９ｄ１が設けられている。また、ユニット地板９ａにおける風車９ｄの外周側には、６枚の絞り羽根９ｅの回転中心となる軸部９ａ１が周方向に６箇所、設けられている。
【００２８】
各絞り羽根９ｅには、ユニット地板９ａの軸部９ａ１が回動可能に嵌合する穴部９ｅ１が形成されている。また、各絞り羽根９ｅには、風車９ｄに設けられた軸部９ｄ１が係合する長穴部９ｅ２も形成されている。このため、駆動源９ｂとともに絞り駆動レバー９ｃが回転し、この回転に連動して風車９ｄが回転すると、各絞り羽根９ｅは穴部９ｅ１を中心として回動し、これにより６枚の絞り羽根９ｅで形成される絞り開口の径が変化する。
【００２９】
一方、９ｆはＮＤフィルタ駆動用のアクチュエータであり、メータやステッピングモータが用いられる。このＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆの出力軸は、ユニット地板９ａに形成された穴部９ａ５を貫通し、その先端にはＮＤ駆動レバー９ｇが一体的に設けられている。ＮＤ駆動レバー９ｇの先端部９ｇ２は、ＮＤフィルタユニット９ｈの保持ベースとなるＮＤベース９ｈ１に形成された長穴部９ｈ１１に係合している。これにより、アクチュエータ９ｆとともにＮＤ駆動レバー９ｇが回転すると、ＮＤベース９ｈ１（つまりはＮＤフィルタユニット９ｈ）が、ＮＤベース９ｈ１に形成された長溝部９ｈ１２，９ｈ１３とユニット地板９ａに設けられたガイドピン（図３、図４では図示を省略しているが、後述の図７において、符号９ａ６、９ａ７を付している）との係合によってガイドされながら、矢印９ｈ１４で示す方向に移動する。ＮＤフィルタユニット９ｈは、互いに濃度（透過率）が異なる３つの濃度領域を形成するようにＮＤベース９ｈ１に貼り付けられた単濃度ＮＤフィルタ９ｈ２と、２濃度ＮＤフィルタ９ｈ３とを有する。
【００３０】
このように構成された絞りＮＤユニットにおいては、アクチュエータ９ｂ，９ｆとしてのメータの内部に設けたホールセンサを用いて、若しくはアクチュエータ９ｂ，９ｆとしてステッピングモータを用いた場合には所定の基準位置（例えば、開放位置）からの入力パルス数をカウントすることによって、絞りの状態（絞り開口径、つまりはＦ値）や、ＮＤフィルタ９ｈのどの濃度領域が絞り開口のどこまでを覆っているかという状態を把握することができる。
【００３１】
次に、図２を用いて、シフトユニット３の構成について説明する。第３レンズユニットＬ３は、ＰＩＴＣＨ方向（縦方向）とＹＡＷ方向（横方向）に駆動可能であり、それぞれの方向に専用の駆動コイル３ｉと位置センサ（図示せず）とを有して独立に駆動制御される。縦方向および横方向の駆動コイル３ｉと位置センサは光軸回りに９０度の角度をなして同一に構成されているので、ここでは縦方向の駆動コイル３ｉと位置センサについてのみ説明する。
【００３２】
３ｂはシフトユニット３の前側ベースとして、前玉鏡筒ユニット１と後部鏡筒５との間に挟み込まれて支持されるシフトベースである。３ｄは圧縮コイルバネであり、後述する検出用および駆動用磁石に吸引されないように、例えばリン青銅線により形成されている。
【００３３】
第３レンズユニットＬ３を保持するシフト保持枠３ａの後部外周には、圧縮コイルバネ３ｄの前端が嵌合しており、この圧縮コイルバネ３ｄの前端はシフト保持枠３ａに形成された不図示のＶ字溝部に嵌り込んで保持されている。
【００３４】
３ｌはシフトベース３ｂの後面およびシフト保持枠３ａの前面との間に配置されたボールであり、図中には１つしか示していないが、実際には、光軸直交面内の光軸回り方向において略均等間隔で３つ配置されている。このボール３ｌは駆動用磁石に吸引されないように、例えばＳＵＳ３０４（オーステナイト系のステンレス鋼）により形成されている。
【００３５】
ボール３ｌは、シフトベース３ｂとシフト保持枠３ａとに３箇所ずつで当接しており、それぞれの３個所の当接面は撮影光学系の光軸に対して垂直な面である。また、３つのボール３ｌの外径は略同じであり、これにより３個所の面の光軸方向の位置の相互差を小さく抑え、シフト保持枠３ａを光軸に対して直交した状態を保ったまま光軸直交方向へのガイドを行う。
【００３６】
３ｃは後側ベースとしてのセンサーベースであり、２本の位置決めピン（図示せず）で光軸直交面内での位置が決められた上で、ビス３本でシフトベース３ｂに結合される。圧縮コイルバネ３ｄの後端は、センサーベース３ｃの内周に嵌合している。圧縮コイルバネ３ｄは、シフト保持枠３ａとセンサーベース３ｃとの間で圧縮され、シフト保持枠３ａを３つのボール３ｌを介してシフトベース３ｂに付勢する。
【００３７】
なお、３つのボール３ｌとシフトベース１３およびシフト保持枠３ａにおけるボール３ｌとの当接面との間には、これらボール３ｌがシフトベース３ｂとシフト保持枠３ａに圧接していない状態でも、ボール３ｌが当接面から容易に脱落しない程度の粘度を有する潤滑油が塗布されている。これにより、圧縮コイルバネ３ｄの付勢力を上回る慣性力がシフト保持枠３ａに働いてボール３ｌが非挟持状態になっても、ボール３ｌの位置が容易にずれるのを防止できる。
【００３８】
次に、シフト保持枠３ａの駆動系について説明する。３ｊは２極に着磁された駆動用磁石、３ｋは駆動用磁石３ｊの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨーク、３ｉはシフト保持枠３ａに接着により固定されたコイルである。
【００３９】
３ｈは駆動用磁石３ｊの光軸方向後側の磁束を閉じるためのヨークであり、駆動用磁石３ｊとは駆動用コイル３ｉとが移動する空間を形成するようにシフトベース３ｂに対して磁力により固定され、磁気回路を構成している。
【００４０】
駆動用コイル３ｉに電流を流すと、駆動用磁石３ｊの２極着磁の着磁境界に対して略直角方向に、磁力線相互の反発によるローレンツ力（推力）が発生し、シフト保持枠３ａを移動させる。この構成により、いわゆるムービングコイル型の駆動系が構成される。
【００４１】
上記の駆動系が縦方向および横方向についてそれぞれ設けられているので、シフト保持枠３ａを光軸直交面内で互いに略直交する２方向に駆動することができる。このとき、前述したように、シフト保持枠３ａは、圧縮コイルバネ３ｄの付勢力によって３つのボール３ｌを介してシフトベース３ｂに付勢されているため、シフト保持枠３ａが駆動されるときに負荷となる摩擦力はボール３ｌの転がり摩擦のみとなる。そして、この摩擦力は極めて小さいため、シフト保持枠３ａを微小量、駆動することができる。
【００４２】
次に、シフト保持枠３ａの位置検出について説明する。３ｆは２極に着磁された検出用磁石、３ｇは検出用磁石３ｆの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨークであり、両者はシフト保持枠３ａに固定されている。また、３ｅは磁束密度を電気信号に変換するホール素子であり、センサーベース３ｃに位置決め固定されている。これらにより位置センサが構成される。
【００４３】
シフト保持枠３ａが縦方向もしくは横方向に駆動されると、ホール素子３ｅによって検出される磁束密度が変化し、この磁束密度の変化に応じた電気信号がホール素子３ｅから出力される。そして、この電気信号の変化により第３レンズユニットＬ３の光軸直交面内での位置が検出される。
【００４４】
次に、図５を用いて、本実施形態のビデオカメラの電気的構成について説明する。図５において、２１は振動検出手段としての角速度センサであり、本実施形態では振動ジャイロが用いられている。但し、振動検出手段としては、カメラに加わる振動を検出できるものであれば、角速度センサ以外のものを用いてもよい。
【００４５】
２２は増幅回路であり、角速度センサ２１のオフセットを含んだ微小出力信号から、ある程度の振幅を確保してオフセットを除去した角速度信号を作り出している。
【００４６】
２３はハイパスフィルタ（帯域制限回路）であり、後述する制限特性設定回路２６によりこのハイパスフィルタ２３のカットオフ周波数を変化させる（高域側にシフトさせる）ことで、パンニング処理（カメラを左右に振って構図決めをするパンニング時に振れ補正動作が行われないようにする処理）が行われる。
【００４７】
２４は積分回路であり、前段までの角速度信号をここで第３レンズユニットＬ３の移動量信号に変換する。積分回路２４は完全な積分回路ではなく、ゼロ入力に対してやがてゼロに収束するような特性を持っている。この積分回路２４からの出力に対しても、後述する時定数可変回路２７によりパンニング処理が行われる。
【００４８】
２５は振れ補正駆動部であり、積分回路２４で得られた移動量信号に基づいて第３レンズユニットＬ３を駆動することにより、通過光束を偏向して手振れ等により生ずる像振れを補正する。
【００４９】
振れ補正駆動部２５において、２５ａは加算器であり、積分回路２４からの移動量信号（目標信号）とホール素子３ｅからの位置検出信号との差分値を出力する。２５ｂは加算器２５ａからの出力を増幅して駆動電力を発生する駆動回路である。この駆動回路２５ｃから前述した駆動用コイル３ｉに電力を供給することにより、図２に示したシフト保持枠３ａ（第３レンズユニットＬ３）を駆動するための推力が発生する。
【００５０】
以上で示した閉ループ回路により、第３レンズユニットＬ３の位置が角速度センサ２１からの出力信号に相応して変化する振れ補正駆動部２５が構成される。
【００５１】
制限特性設定回路２６は、ハイパルスフィルタ２３のカットオフ周波数を変化させる機能を有する。基本的には、積分回路２４からの信号のゼロからの変位が大きいほど、カットオフ周波数を高域側にシフトさせる。つまり、帯域制限を強くかける方向にカットオフ周波数を変化させる。
【００５２】
時定数設定回路２７は、積分回路４におけるゼロに戻る時定数を変化させる機能を有する。基本的には、積分回路２４からの信号のゼロからの変位が大きいほど、時定数を短くする方向に変化させる。
【００５３】
２８は振幅検知回路である。この振幅検知回路８は、ハイパスフィルタ２３の出力から角速度の振幅状態を検知し検出した振幅が予め設定した振幅より大きく、その振幅状態が所定時間継続した場合に、強振幅検知信号を発生する。
【００５４】
２９は制御回路としてのマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）であり、フォーカスリセットスイッチ１４からの信号に基づいて第４レンズユニットＬ４が基準位置に位置したことを検出した後、フォーカス用ステッピングモータユニット１１に合焦に必要な駆動パルスを印加して第４レンズユニットＬ４を駆動するとともに、印加した駆動パルス数をカウントし、第４レンズユニットＬ４の位置を把握する。また、マイクロコンピュータ２９は、ズームリセットスイッチ１５からの信号に基づいて第２レンズユニットＬ２が基準位置に位置したことを検出した後、ズーム用ステッピングモータユニット１３に撮影者のズーム操作に応じた駆動パルスを印加して第２レンズユニットＬ２を駆動するとともに、印加した駆動パルス数をカウントし、第２レンズユニットＬ２の位置を把握する。
【００５５】
さらに、マイクロコンピュータ２９は、撮像素子１８からの映像信号に基づいて、適正露出を得るための、絞り駆動用アクチュエータ９ｂやＮＤフィルタ用アクチュエータ９ｆの駆動制御、撮像素子１８の電荷蓄積時間（電子シャッター速度）の設定等を行う。また、マイクロコンピュータ２９は、その他、本ビデオカメラにおける各種動作の制御を司る。
【００５６】
ここで、マイクロコンピュータ２９による絞りＮＤユニット９の制御について図６のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、絞りＮＤユニット９のアクチュエータ９ｂ，９ｆとして、ステッピングモータを用いた場合について説明する。すなわち、マイクロコンピュータ２９は、所定の基準位置（例えば、開放位置）からの絞り駆動用又はＮＤ駆動用のアクチュエータ９ｂ，９ｆへの入力パルス数をカウントして絞りの状態（絞り開口径、つまりはＦ値）や、ＮＤフィルタ９ｈのどの濃度領域が絞り開口のどこまでを覆っているかという状態を把握しているものとする。
【００５７】
なお、上述の絞りＮＤユニットにおいては、出力レバー９ｃの先端部９ｃ２と風車９ｄの長穴部９ｄ２との係合部には、ここでの動きをスムーズにするためのある程度のがた（隙間）が存在する。また、風車９ｄとユニット地板９ａの軸受け部９ａ４との嵌合部にも同様のがたが存在する。さらに、絞り羽根９ｅの穴部９ｅ１とユニット地板９ａの軸部９ａ１との嵌合部および長穴部９ｅ２と風車９ｄの軸部９ｄ１との係合部にも同様のがたが存在する。
【００５８】
このように絞り側の各係合部や嵌合部に必要ながたによって、絞り駆動用アクチュエータ９ｂが停止している場合においても、本カメラに加わった振動によって絞り羽根９ｅが変位し、絞り開口の面積が変動する。特に、小絞り状態においてこのような絞り羽根９ｅの変位が生ずると、撮像素子１８に入射する光量が変動し、撮影画像の明るさ変化が発生する。そこで、以下に説明する制御により、撮影画像における明るさ変化の発生を防止している。
【００５９】
まず、ステップ（図ではＳと略す）１において、マイクロコンピュータ２９は、絞り開口径（Ｆ値）が所定の小絞り状態に達したか否か（所定の小絞り状態より開放側の絞り状態）を判別する。ここでの所定の小絞りに対応するＦ値は、絞りＮＤユニット９が持っているがた量に左右されるが、一般に、開放Ｆ値１．６、開放径φ１２ｍｍ程度の絞りユニットの場合、Ｆ１６近傍でがた分による絞り開口面積の変化が半絞り分近くになるため、例えばＦ８程度を上記所定の小絞りに対応するＦ値と設定するとよい。絞りＮＤユニットが所定の小絞り状態に達している場合にはステップ２に進み、所定の小絞り状態に達していない（所定の小絞り状態より開放側の絞り状態）場合にはステップ５に進む。
【００６０】
ステップ５では、このままの絞り状態を維持し、該絞り状態に応じた電子シャッター速度による通常の露出制御を行う。
【００６１】
一方、ステップ２では、強振動撮影状態か否かを判別する、つまりは図５にて説明した振幅検知回路２８からの強振幅検知信号の入力があるか否かを判別する。ここで、振幅検知回路２８からの強振幅検知信号が出力される条件としては、振動の検出周波数とカメラの仕様等で左右されるが、一般的なビデオカメラにおいては、手持ちした場合に生じる手振れ周波数は数ヘルツの範囲であるため、例えば５０ヘルツ（所定の周波数）以上の周波数領域で、３秒（所定時間）以上、手振れによる振動よりも大きい強度（所定強度）以上の強度に対応する角速度信号が検出された場合とすればよい。強振動撮影状態と判別された場合はステップ３に、強振動撮影状態ではない（通常の手振れ振動の状態）と判別された場合はステップ５に進む。
【００６２】
なお、ここでは、所定の強度以上の強度を有した振動が、所定の周波数で所定時間以上継続した場合に強振動撮影状態と判別する場合について説明したが、これら３つの条件をすべて満足しなくても、１又は２つの条件を満足することで強振動撮影状態と判別するようにしてもよい。
【００６３】
ステップ３では、電子シャッター使用モードを設定する。これは、次のステップ４で絞り開口径を広げると、撮像素子１８への入射光量が増加するので、絞り開口径の拡大方向の変化とともに、電子シャッター速度を速くして適正露出を確保するためである。
【００６４】
そして、ステップ４で、絞り駆動用アクチュエータ９ｂに通電して絞り開口径を上記の小絞り状態から開放方向に変化させていく。このときの絞り開口径の開放方向の開口径の大きさに関しては、様々な大きさに設定可能であるが、一般に絞りの機械的がたの影響が少なくなるＦ５．６からＦ８前後まで絞りを開けることが好ましい。そして、絞り開口径の変化に対応させて、電子シャッター速度をデフォルト値より高速化し、ＴＶ値を上げる。
【００６５】
具体的には、ＥＶ値（ＥＶ＝ＡＶ＋ＴＶ）が変化しないように、現状の絞り開口径（Ｆ値）と開放方向に変化する新たな絞り開口径との差に相当するＡＶ値（アペックス演算の際に用いる値）分だけＴＶ値を補正するよう、この補正するＴＶ値分だけ電子シャッター速度を高速にする。
【００６６】
例えば、現状のＦ値がＦ１６であり、電子シャッター速度が１／６０ｓｅｃである場合に、ステップ４で絞り開口径を２絞り分広げ、Ｆ８とするときには、電子シャッター速度をＴＶ２に相当する１／２５０ｓｅｃに上げる。
【００６７】
このように、ステップ３およびステップ４の動作はほぼ同時に、絞り開口径を可変させつつ、電子シャッターの速度を可変することが望ましい。これにより、光量変化の発生を有効に防止することができる。
【００６８】
なお、本実施形態の絞りＮＤユニット９はＮＤフィルタ９ｈを絞り羽根９ｅとは独立して動作させることができるので、電子シャッター速度の高速化の程度を抑えるとともに、ＮＤフィルタ９ｈをより濃い濃度領域が絞り開口に対向するよう駆動して、適正露出を確保するようにしてもよい。
【００６９】
上述した実施形態によれば、絞りＮＤユニット９の絞りの開口面積が絞りＮＤユニット９における機械的ながたによって変動してしまうような振動が光学機器に加わった場合に、絞りの開口径が小絞り状態であるときは、開放方向に開口径を変化させ、これに応じて電子シャッターの速度を高速とすることにより、上記開口面積の変動による入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動の発生を有効に防止することができる。
【００７０】
（実施形態２）
上述した実施形態１では、強振動撮影と判別されたときに絞り開口径を拡大するとともに電子シャッター速度を高速化する場合について説明したが、電子シャッター速度の高速化に代えて、ＮＤフィルタによる減光率を上げるようにしてもよい。なお、本実施形態が適用されるビデオカメラの構成は実施形態１にて説明したものと同様である。
【００７１】
まず、絞りＮＤユニット９におけるＮＤフィルタ側の構成について、図３、図４および図７を用いて説明する。図７は上記絞りＮＤユニットにおけるＮＤフィルタ駆動機構回りを像側から見た図である。なお、図７において、図３、図４と同一の部分には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７２】
これらの図において、絞り羽根９ｅの光軸方向後側には、ＮＤベース９ｈ１が配置されており、このＮＤベース９ｈ１の前面には、透過率３２％の単濃度領域を形成するＮＤフィルタ９ｈ２が貼られている。また、ＮＤベース９ｈ１の後面には、透過率３２％と１０％の２種類の透過率の濃度領域を形成するように多層膜が蒸着された２濃度ＮＤフィルタ９ｈ３が貼られている。
【００７３】
このように、単濃度ＮＤフィルタ９ｈ２と２濃度ＮＤフィルタ９ｈ３とをＮＤベース９ｈ１の両側に貼ることによって、透過率３２％となる濃度領域９ｈ７と、透過率１０％を有する濃度領域９ｈ８と、透過率３％を有する濃度領域９ｈ９とが、光軸Ｌに近い側が高い透過率（光軸から遠ざかるほど低い透過率）となるように配置されたＮＤフィルタユニット９ｈが構成される。
【００７４】
なお、ここで説明したＮＤフィルタユニットは２つ以上の濃度領域を形成するための一例に過ぎず、単濃度フィルタを２枚組み合わせてもよいし、２つ以上の透過率を有したＮＤフィルタを１枚貼るだけでもよい。
【００７５】
そして、実施形態１でも説明したように、ＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆとともにＮＤ駆動レバー９ｇが回転することによって、ＮＤフィルターユニット９ｈは、ユニット地板９ａに形成されたガイドピン９ａ６、９ａ７によりガイドされて矢印９ｈ１４の方向に往復移動し、絞り羽根９ｅによって形成された絞り開口に対向する領域に対して進入、退避して光量調節を行う。
【００７６】
ここで、ＮＤ駆動機構は像側からみたとき、図７に示すように、ＮＤフィルタユニット９ｈの進退方向（矢印９ｈ１４の方向）は垂直軸に対してある角度をもっており、ＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆは上記垂直軸に近い位置の下側にレイアウトされている。
【００７７】
図７において、ＮＤフィルタユニット９ｈが進入、退避を繰り返す際に、ＮＤ駆動レバー９ｇの先端部９ｇ２はＮＤフィルタ退避時には図中に９ｇ２１で示す位置に、ＮＤフィルタ進入時には９ｇ２２で示す位置にあることになり、ＮＤ駆動レバー９ｇはその間を往復する。そして、このＮＤ駆動レバー９ｇの全回転角のちょうど中間地点を、ＮＤ駆動レバー９ｇの振り分け中心９ｇ２３とする。
【００７８】
ＮＤフィルタ駆動機構がこのようなレイアウトをとることにより、このＮＤフィルタ駆動機構が光軸直交方向の一方向に大型化することを防止できる。
【００７９】
その理由は、ＮＤ駆動レバー９ｇが、その振り分け中心９ｇ２３にて水平軸となす角度θは水平軸に対して０°ではなく、ある角度をもっており、ＮＤ駆動レバー９ｇの先端部９ｇ２が光軸から最も遠い位置９ｇ２１にきたときにおいても垂直方向においてＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆの最下部を通る水平線９ｆ１よりも下側に突出しないからである。さらに、この全回転角の振り分け中心９ｇ２３を表す線は、ＮＤフィルタユニット９ｈの駆動方向（９ｈ１４）にほぼ垂直であるため、ＮＤ駆動レバー９ｇの全回転角をＮＤフィルタユニット９ｈの全ストロークに有効に使うことができる。
【００８０】
このとき、ＮＤフィルタ９ｈ３の上端部９ｈ３１又は濃度領域９ｈ７と９ｈ８の境界部分９ｈ３２やＮＤフィルタ９ｈ２の上端部（濃度領域９ｈ８と９ｈ９の境界部分）９ｈ３３は水平軸に対して角度はもっておらず、水平軸と平行となっている。これは、ＮＤフィルタ９ｈ３の上端部９ｈ３１や濃度領域の境界部分９ｈ３２，９ｈ３３が水平軸に対して角度を持っていると、撮像される画像がＮＤフィルタの進入時に画面斜め方向から暗くなるため、高品位な画質が得られなくなるからである。
【００８１】
これに対し、ＮＤフィルタ９ｈ３の上端部９ｈ３１や濃度領域の境界部分９ｈ３２，９ｈ３３が水平軸に平行であれば、ＮＤフィルタの進入時には撮影画面の上側から暗くなる。被写体は下側よりも、上側の方が明るい（風景撮影では画面の上側が空になる）ため、ＮＤフィルタ進入時の画質に違和感は生じない。
【００８２】
また、光軸方向において絞り羽根９ｅとＮＤフィルタユニット９ｈとの間には絞りベース９ａがレイアウトされているが、ＮＤフィルタユニット９ｈは、光軸方向において絞りベース９ａを挟んでＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆとは反対側に配置されている。こうすることによって、絞り羽根９ｅとＮＤフィルタユニット９ｈとの間のスペースにＮＤ駆動レバー９ｇをレイアウトすることができ、絞りＮＤユニット９が光軸方向に大型化するのを防ぐことができる。
【００８３】
図８には、マイクロコンピュータ２９による絞りＮＤユニット９の制御動作を表すフローチャートを示している。なお、ここでは、絞りＮＤユニット９のアクチュエータ９ｂ，９ｆとして、ステッピングモータを用いた場合について説明する。すなわち、マイクロコンピュータ２９は、所定の基準位置（例えば、開放位置）からの絞り駆動用又はＮＤ駆動用のアクチュエータ９ｂ，９ｆへの入力パルス数をカウントして絞りの状態（絞り開口径、つまりはＦ値）や、ＮＤフィルタ９ｈのどの濃度領域が絞り開口のどこまでを覆っているかという状態を把握しているものとする。
【００８４】
ステップ１１では、マイクロコンピュータ２９は、絞り開口径（Ｆ値）が所定の小絞り状態に達したか否か（所定の小絞り状態より開放側の絞り状態）を判別する。ここでの所定の小絞りに対応するＦ値は、絞りＮＤユニット９が持っているがた量に左右されるが、一般に、開放Ｆ値１．６、開放径φ１２ｍｍ程度の絞りユニットの場合、Ｆ１６近傍でがた分による絞り開口面積の変化が半絞り分近くになるため、例えばＦ８程度を上記所定の小絞りに対応するＦ値と設定するとよい。絞りＮＤユニットが所定の小絞り状態に達している場合にはステップ１２に進み、所定の小絞り状態に達していない（所定の小絞り状態より開放側の絞り状態）場合にはステップ１５に進む。
【００８５】
ステップ１５では、このままの絞り状態を維持し、該絞り状態に応じた電子シャッター速度による通常の露出制御を行う。
【００８６】
一方、ステップ１２では、強振動撮影状態か否か、つまりは図５にて説明した振幅検知回路２８からの強振幅検知信号の入力があるか否かを判別する。ここで、振幅検知回路２８からの強振幅検知信号が出力される条件としては、振動の検出周波数とカメラの仕様等で左右されるが、一般的なビデオカメラにおいては、手持ちした場合に生じる手振れ周波数は数ヘルツの範囲であるため、例えば５０ヘルツ（所定の周波数）以上の周波数領域で、３秒（所定時間）以上、手振れによる振動よりも大きい強度（所定強度）以上の強度に対応する角速度信号が検出された場合とすればよい。強振動撮影状態と判別された場合はステップ１３に、強振動撮影状態ではない（通常の手振れ振動の状態）と判別された場合はステップ１５に進む。
【００８７】
なお、ここでは、所定の強度以上の強度を有した振動が、所定の周波数で所定時間以上継続した場合に強振動撮影状態と判別する場合について説明したが、これら３つの条件をすべて満足しなくても、１又は２つの条件を満足することで強振動撮影状態と判別するようにしてもよい。
【００８８】
ステップ１３では、ＮＤフィルタ挿入モードを設定する。これは、次のステップ１４で絞り開口径を広げると、撮像素子１８への入射光量が増加するので、絞り開口径の拡大方向の変化とともに、ＮＤフィルタを挿入してその減光作用によって入射光量の減衰率を増加させ、適正露出を確保するためである。
【００８９】
そして、ステップ１４で、絞り駆動用アクチュエータ９ｂに通電して絞り開口径を上記の小絞り状態から開放方向に変化させていく。このときの絞り開口径の開放方向の開口径の大きさに関しては、様々な大きさに設定可能であるが、一般に絞りの機械的がたの影響が少なくなるＦ５．６からＦ８前後まで絞りを開けることが好ましい。そして絞り開口径の変化に対応させて、ＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆに通電し、ＮＤフィルタユニット９ｈを絞り開口に対向する領域に進入するように又はより濃い濃度領域が絞り開口に対向するように動作させる。
【００９０】
ＮＤフィルタユニット９ｈが絞り開口に対向する領域から退避していた場合は、ＮＤフィルタユニット９ｈのうち３２％透過率の濃度領域９ｈ７を絞り開口に対向する領域に進入させる。また、もともとＮＤフィルタユニット９ｈが絞り開口に対向する領域に進入していた場合は、透過率が低い側の濃度領域が絞り開口に対向する領域にかかるようにＮＤフィルタユニット９ｈを移動させ、入射光量の減衰率をより増加させる。
【００９１】
本実施形態によれば、絞りＮＤユニット９の絞りの開口面積が絞りＮＤユニット９における機械的ながたによって変動してしまうような振動が光学機器に加わった場合に、絞りの開口径が小絞り状態であるときは、開放方向に開口径を変化させ、これに応じてＮＤフィルタユニット９ｈを挿入又はＮＤフィルタユニット９ｈによる光減衰率を増加させることにより、上記開口面積の変動による入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動の発生を有効に防止することができる。
【００９２】
なお、上記実施形態では、ビデオカメラについて説明したが、本発明はデジタルスチルカメラやフィルムカメラ等、各種撮像装置（光学機器）に適用することができる。
【００９３】
また、上記実施形態は、一体的にレンズ装置が搭載されたカメラについて説明したが、本発明は、交換型のレンズ装置（光学機器）にも適用することができる。この場合、振動センサと、絞りＮＤユニットを制御する制御回路をレンズ装置に搭載する。
【００９４】
また、交換型レンズ装置とカメラ本体とからなるカメラシステム（光学機器）において、振動センサと絞りＮＤユニットを制御する制御回路とをカメラ本体に設け、制御回路から通信により絞りＮＤユニットの制御信号をレンズ装置に送るようにしたり、振動センサをカメラ本体に設ける一方、該振動センサからの出力を通信によって受け取って絞りＮＤユニットを制御する制御回路をレンズ装置に設けるようにしてもよい。
【００９５】
さらに、以上説明した各実施形態は、以下に示す各発明を実施した場合の一例でもあり、下記の各発明は上記各実施形態に様々な変更や改良が加えられて実施されるものである。
【００９６】
〔発明１〕  撮影光学系と、
開口面積を変化させることにより、前記撮影光学系を通して入射する光量を調節する光量調節手段と、
振動を検出する振動検出手段と、
前記光量調節手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されたときに、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御することを特徴とする光学機器。
【００９７】
これにより、光量調節手段の開口面積がその機械的ながたによって変動してしまうような振動が光学機器に加わった場合に、光量調節手段を制御して開口面積を広げるので、上記開口面積の変動による入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動を目立たなくすることができる。
【００９８】
〔発明２〕  前記制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動が所定の強度を有するときに、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御することを特徴とする発明１に記載の光学機器。
【００９９】
〔発明３〕  前記制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動が所定時間以上連続したときに、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御することを特徴とする発明１又は２に記載の光学機器。
【０１００】
〔発明４〕  前記制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動が所定の周波数を有するときに、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御することを特徴とする発明１から３のいずれかに記載の光学機器。
【０１０１】
〔発明５〕  前記制御手段は、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御するとともに、シャッター速度を速くすることを特徴とする発明１から４のいずれかに記載の光学機器。
【０１０２】
〔発明６〕  前記光量調節手段は、光量を減衰させるＮＤフィルタを有しており、
前記制御手段は、前記ＮＤフィルタを制御して光量の減衰率を増加させることを特徴とする発明１から４のいずれかに記載の光学機器。
【０１０３】
これら発明５，６に記載の発明により、絞り開口面積を広げたことによる入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動の発生を有効に防止することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光量調節手段の開口面積がその機械的ながたによって変動してしまうような振動が光学機器に加わった場合に、光量調節手段を制御して開口面積を変化させることにより、上記開口面積の変動による入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動を目立たなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１であるビデオカメラの撮影レンズ部の構成を示す分解斜視図である。
【図２】上記撮影レンズ部の構成を示す断面図である。
【図３】上記撮影レンズ部に搭載される絞りＮＤユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図４】上記絞りＮＤユニットの構成を示す断面図である。
【図５】上記ビデオカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】上記ビデオカメラの動作を示すフローチャートである。
【図７】上記絞りＮＤユニットのうちＮＤフィルタ駆動機構を像面側から見た図である。
【図８】本発明の実施形態２であるビデオカメラの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  前玉鏡筒ユニット
２  第２レンズ保持枠
３  シフトユニット
４  第４レンズ保持枠
５  後部鏡筒
９  絞りＮＤユニット
９ｂ  絞り駆動用アクチュエータ
９ｅ  絞り羽根
９ｆ  ＮＤ駆動用アクチュエータ
９ｈ  ＮＤフィルタユニット
１１  フォーカスモータユニット
１３  ズームモータユニット
２１  角速度センサ
２２  増幅回路
２３  ハイパスフィルタ
２４  積分回路
２５  振れ補正駆動部
２６  制限特性設定回路
２７  時定数設定回路
２８    強振幅検知回路
２９  マイクロコンピュータ
Ｌ１〜Ｌ４  レンズユニット
【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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