(57)【要約】【課題】  色素含有型の液晶素子を用いた調光制御部による透過率の低下によって生じる低輝度撮影時の特性低下を防止し、撮影特性の向上を図る。【解決手段】  カメラ装置の撮像部に液晶素子を用いた調光制御部を利用する場合、例えば二色性色素を用いたゲストホスト型液晶素子を用いることにより、可変ＮＤフィルタの特徴を得ることが可能となる。しかし、ゲストホスト型液晶素子を用いる場合、色素が予め含有されているため、これを常時光路内に配置した場合には、最大透過率を犠牲にせざるを得ない。そこで、例えば光路内に配置される汎用のＩＲフィルタ１１４に液晶フィルタ１１５を設け、低照度撮影時には光路より外す構造とすることにより、低照度における最大透過率の改善を図るようにした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体の撮像を行なう撮像素子と、
前記撮像素子の前方に配置され、前記被写体からの入射光を撮像素子に導く撮像光学系と、
前記撮像光学系と撮像部との光路内に配置され、入射光の調光制御を行なう色素含有型の液晶素子を用いた調光制御部と、
前記調光制御部を光路外に退避させる移動制御手段と、
前記移動制御手段によって調光制御部を光路外に退避させるか否かを選択する選択手段と、
を有することを特徴とするカメラ装置。
【請求項２】
前記入射光の光量を測定する光量測定手段を有し、前記選択手段は光量測定手段の測定値に基づいて調光制御部を光路外に退避させるか否かを選択することを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
【請求項３】
前記選択手段は光量測定手段の測定値によって入射光の光量が所定の値以下になった場合に調光制御部を光路外に退避させることを選択することを特徴とする請求項２記載のカメラ装置。
【請求項４】
撮影モードを入力する前記モード入力手段を有し、前記選択手段はモード入力手段の入力値に基づいて調光制御部を光路外に退避させるか否かを選択することを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
【請求項５】
前記色素含有型の液晶素子は、ゲストホスト型液晶素子であることを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
【請求項６】
前記撮像光学系と撮像部との光路内に配置され、入射光に含まれる赤外線を透過する赤外線フィルタ部を有し、前記移動制御手段は、調光制御部と赤外線フィルタ部とを一体に、または連動して光路外に退避させることを特徴とする請求項１記載のカメラ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、調光制御機能を有するデジタルカメラやビデオカメラ等のカメラ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、被写体光像を画像信号に光電変換して取り込む撮像部と、この取り込んだ画像信号に所定の信号処理を施した後、その画像信号を半導体メモリ等の記録媒体に記録するカメラ本体部とを有し、撮像部がカメラ本体部に回転可能に取り付けられたデジタルカメラやビデオカメラ等のカメラ装置が知られている。
例えばＣＣＤ素子を用いたビデオカメラにおいては、被写体からの光を光学レンズを介してＣＣＤ素子の撮像面に照射し、このＣＣＤ素子で被写体からの光を光電変換して電気信号を生成し、この電気信号を読み出し回路からの読み出し制御信号で読み出して映像信号に変換し、この映像信号に対してシェーディング補正や各種レベル補正を行った後、この映像信号を信号処理し、この映像信号を出力するようになされている。
このようなビデオカメラでは、いわゆるオートアイリス等といった自動絞り機構により、被写体からの光量を自動的に調整して、ＣＣＤ素子に供給するようになされているが、例えば非常に明るいシーンを撮影する場合には、この絞り機構が光学回折現象を引き起こすまで小絞りになる可能性がある。
【０００３】
そこで従来は、絞り機構が上記現象を引き起こす位置のやや手前の位置に対応する明るさよりも明るいシーンを撮影する場合に、明るさを落とすＮＤ（ニュートラル・デンシティ）フィルタをビデオカメラに装着したり、あるいは、絞り動作よりも本来のシャッタ動作を優先するシャッタ優先モードで使用し、ＣＣＤ素子における電荷蓄積時間を可変する、いわゆる電子シャッタの機能を用いるような方法によって、使用者の意思で感度を落とすようにしていた。
また、光量調節用素子（調光制御部）としては、２色性色素の吸収異方性を用いたゲストホスト型液晶素子を利用するものが知られている（例えば特開平１１−３２６８９４号公報参照）。
このようなゲストホスト型液晶素子を光量調節用素子として利用することにより、可変ＮＤフィルタの特性を得ることができる。
【０００４】
図４はこのようなゲストホスト型液晶素子を光量調節用素子として利用したカメラ装置の撮像部の構成例を示す説明図である。
図示のように、この撮像部には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等による撮像素子２１０の前方に撮像光学系を構成するレンズ群２１２が配置され、その中間にＩＲフィルタ２１４とゲストホスト型液晶素子よりなる液晶フィルタ２１６が並列に配置されている。
ＩＲフィルタ２１４は、夜間等の赤外線撮影時に利用されるものであり、図示しない移動機構によって矢印βに示すように移動制御され、非利用時には光路から退避される。
一方、液晶フィルタ２１６は光路内に固定的に配置され、可変ＮＤフィルタとして機能する。
【特許文献１】特開平１１−３２６８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上述のようなゲストホスト型液晶素子を光量調節用素子として利用した場合、光路内に色素含有型の液晶素子が配置されることから、光量の制限が不要な低輝度撮影時においても、この液晶素子において透過率が低下し、最大透過率が低いものとなって、最適な撮影特性が阻害されてしまうという問題がある。
そこで本発明は、色素含有型の液晶素子を用いた調光制御部による透過率の低下によって生じる低輝度撮影時の特性低下を防止でき、撮影特性の向上を図ることが可能なカメラ装置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】
【０００６】
上述の目的を達成するため、本発明にかかるカメラ装置は、被写体の撮像を行なう撮像素子と、前記撮像素子の前方に配置され、前記被写体からの入射光を撮像素子に導く撮像光学系と、前記撮像光学系と撮像部との光路内に配置され、入射光の調光制御を行なう色素含有型の液晶素子を用いた調光制御部と、前記調光制御部を光路外に退避させる移動制御手段と、前記移動制御手段によって調光制御部を光路外に退避させるか否かを選択する選択手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明にかかるカメラ装置によれば、撮像光学系と撮像部との光路内に入射光の調光制御を行なう色素含有型の液晶素子を用いた調光制御部を設けるとともに、この調光制御部を光路外に退避させることができる構成としたことから、例えば低輝度撮影時には、調光制御部を光路外に退避させて色素含有型の液晶素子による透過率の低下を排除して特性低下を防止でき、撮影特性の向上を図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
カメラ装置の撮像部に液晶素子を用いた調光制御部を利用する場合、例えば二色性色素を用いたゲストホスト型液晶素子を用いることにより、可変ＮＤフィルタの特徴を得ることが可能となる。しかし、このゲストホスト型液晶素子を用いる場合に、液晶素子に色素が予め含有されているため、これを常時光路内に配置した場合には、最大透過率を犠牲にせざるを得ない問題が生じる。
そこで、例えば光路内に配置される汎用のＩＲフィルタに一体に、または連動して光路より挿抜させる構造とすることにより、低照度における最大透過率を確保するようにした。既存のＩＲフィルタ移動機構によって調光用の液晶素子を移動させることにより、新たに付加する構成要素を最小限に抑えながら、低コストで高機能なカメラ装置を実現できる利点がある。
【実施例１】
【０００９】
図１は本発明の実施例によるカメラ装置の撮像部の構成例を示す説明図であり、図２は図１に示す撮像部が設けられるカメラ装置の全体構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、本実施例におけるカメラ装置の撮像部には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等による撮像素子１１０の前方に撮像光学系を構成するレンズ群１１２が配置され、その中間にＩＲフィルタ１１４とゲストホスト型液晶素子よりなる液晶フィルタ１１６が一体に配置されている。
ＩＲフィルタ１１４は、夜間等の赤外線撮影時に利用されるものである。また、液晶フィルタ１１６は、ＩＲフィルタ１１４とともに、通常の撮影時における調光制御を行なうための可変ＮＤフィルタとして機能するものである。
そして、本例においては、ＩＲフィルタ１１４と液晶フィルタ１１６は、図示しない移動機構によって矢印αに示すように一体に移動制御され、非利用時には光路から退避される。なお、移動機構としては、各種方式のアクチュエータを用いることが可能であり、例えば圧電素子やソレノイドプランジャを駆動源として用いたものでよい。
また、撮像素子１１０の出力は、図示しない光量測定回路によって処理され、入射光全体の光量測定を行なうようになっている。そして、この光量検出値が予め決められている所定値以下になった場合に、低輝度撮影と判断し、ＩＲフィルタ１１４と液晶フィルタ１１６とを光路から退避させ、透過率を最大限に拡大した撮影を行なうようにする。
【００１０】
なお、このように撮像素子１１０の出力によって光量測定を行なう代わりに、光路内に専用の光量測定用のセンサを設けて測定してもよい。あるいは、カメラ装置の外筐等に周囲の明度を測定するセンサを設け、このセンサの検出値に基づいてＩＲフィルタ１１４と液晶フィルタ１１６とを光路から退避させるか否かを判定するような構成であってもよい。
さらに、ＩＲフィルタ１１４及び液晶フィルタ１１６を光路内に配置するか、それとも光路外に退避させるかは、光量測定に基づく制御の他に、例えばユーザのモード選択に基づいて行なうようにしてもよい。
【００１１】
図３はゲストホスト型液晶素子による液晶フィルタを光路外に退避させた場合と光路内に配置した場合の透過率特性の測定例を示す説明図であり、横軸に波長、縦軸に透過率を示している。なお、図示の透過率特性は、フィルタ以外の影響因子を除去した値を示している。
図示のように、本実施例の機能によってＩＲフィルタ１１４と液晶フィルタ１１６とを光路から退避させた最大透過率を示す実線Ａは、ほぼ１００％となり、液晶フィルタを光路内に固定的に配置した最大透過率（従来例）を示す破線Ｂは、１５％程度の損失を生じることが分かる。
【００１２】
次に、図２を参照して本実施例のカメラ装置の概要について説明する。
図示のように、このカメラ装置は、対物レンズ（レンズ群１１２に対応する）２、ＣＣＤ撮像部（ＩＲフィルタ１１４、液晶フィルタ１１６、及び撮像素子１１０を含む）３、ＣＤＳ／ＡＧＣ部４、Ａ／Ｄ変換部５、信号処理部６、メモリコントローラ７、表示用メモリ部９、ビデオエンコーダ１０、ＬＣＤ表示部１１、ＣＰＵ１２、ＤＲＡＭ１３、データ圧縮部１４、データ伸長部１５、ストレージャ１６等を有している。
このカメラ装置では、被写体の画像を対物レンズ２等を通してＣＣＤ撮像部３で撮像し、その撮像画像データをＣＤＳ／ＡＧＣ部４を通してノイズ除去、ゲイン調整を行なった後、Ａ／Ｄ変換部５でデジタルデータに変換し、信号処理部６で色調整等の信号処理を行なった後、メモリコントローラ７、表示用メモリ部９及びビデオエンコーダ１０を通してＬＣＤ表示部１１に表示する。また、信号処理部６で信号処理した画像データを、ＤＲＡＭ１３及びデータ圧縮部１４を用いて圧縮し、ストレージャ１６に蓄積しておき、この蓄積した画像データをストレージャ１６から呼び出して、ＤＲＡＭ１３及びデータ伸長部１５を用いて伸長し、この画像をメモリコントローラ７、表示用メモリ部９及びビデオエンコーダ１０を通してＬＣＤ表示部１１に表示する。なお、ＣＰＵ１２は、このようなカメラ装置の全体の制御を司る。
【００１３】
このようなカメラ装置において、ＣＰＵ１２は、ＣＣＤ撮像部３から取り出される光量測定値を判定し、上述した移動機構の駆動によってＩＲフィルタ１１４及び液晶フィルタ１１６を光路内に配置するか、それとも光路外に退避させるかを選択し、その選択結果に応じて移動機構を制御する選択手段として機能する。
また、上述のようにユーザのモード選択に基づいてＩＲフィルタ１１４及び液晶フィルタ１１６を光路内に配置するか否かを選択するような構成においては、ＣＰＵ１２は図示しない操作キーからのモード選択入力を監視しており、ユーザのモード選択があった場合には、その選択内容に応じて移動機構を制御することになる。
【００１４】
なお、本発明を実施するカメラ装置としては、図２に示すような構成に限らず、微妙な調光制御を必要とする各種方式のカメラ装置に広く適用できるものである。
また、色素含有型の液晶素子としては、ゲストホスト型液晶素子に限らず、他の液晶素子を用いることも可能である。
さらに、上述の実施例では、ＩＲフィルタと液晶フィルタとを一体に移動するような構成としたが、本発明はＩＲフィルタを持たないカメラ装置で、調光制御用の液晶フィルタを単独で移動できるようにしたものや、あるいはＩＲフィルタと液晶フィルタとを別々に移動できるような構成のものについても実施可能である。
【００１５】
以上のような本発明の実施例によるカメラ装置では、ゲストホスト型液晶素子による液晶フィルタによって入射光量を微妙に調整でき、適正な撮影を行なえるとともに、必要に応じて、この液晶フィルタを光路外に退避して、入射光の透過率を最大限にした撮影を行なうことができ、種々の撮影に有効に対応できるカメラ装置を提供することが可能となる。
なお、従来のカメラ装置において、光路に対して光学フィルタを出し入れする構成としては、例えば特許第２８７３６９４号に開示されるものが存在するが、これは従来の絞り装置に付随した光学フィルタを出し入れするものであり、本発明のように独立して液晶素子を光路から出し入れし、光量調整するものとは相違しており、本発明は固有の構成及び作用効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施例によるカメラ装置の撮像部の構成例を示す説明図である。
【図２】図１に示す撮像部が設けられるカメラ装置の全体構成例を示すブロック図である。
【図３】ゲストホスト型液晶素子による液晶フィルタを光路外に退避させた場合と光路内に配置した場合の透過率特性の測定例を示す説明図である。
【図４】従来例によるカメラ装置の撮像部の構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００１７】
１１０……撮像素子、１１２……レンズ群、１１４……ＩＲフィルタ、１１６……液晶フィルタ。
【図１】
2005109630.tif 000003
【図２】
2005109630.tif 000004
【図３】
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【図４】
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