(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の遮光羽根及び第２の遮光羽根を旋回駆動させることにより前記第１の遮光羽根及び前記第２の遮光羽根で形成される光通過口の面積を変更して光量を調節する光量調節装置において、
前記第１の遮光羽根及び前記第２の遮光羽根のうち片方にのみ、先端部から順に、第１の濃度領域、前記第１の濃度領域よりも濃い第２の濃度領域、前記第２の濃度領域よりも濃い第３の濃度領域を有し、前記光通過口内に位置して通過光量を減少させるＮＤフィルタが取り付けられており、
光軸方向から見た場合、前記ＮＤフィルタにおける隣り合う前記第１の濃度領域と前記第２の濃度領域の境界部及び前記第２の濃度領域と前記第３の濃度領域の境界部が、前記ＮＤフィルタの先端部に対して非平行となっており、
光軸方向から見た場合、前記２つの境界部は、前記ＮＤフィルタが取り付けられた遮光羽根の旋回中心に近づくほど前記先端部に近づくように傾斜しており、
前記ＮＤフィルタによって前記第１の遮光羽根及び前記第２の遮光羽根により形成される前記光通過口が完全に覆われる直前の状態を光軸方向から見た場合、前記光通過口のうち前記ＮＤフィルタの前記先端部と前記光通過口の端部とにより囲まれた部分が、スリット形状にならず、
前記第２の濃度領域及び前記第３の濃度領域によって前記第１の遮光羽根及び前記第２の遮光羽根により形成される前記光通過口が完全に覆われる直前の状態を光軸方向から見た場合、前記光通過口のうち前記ＮＤフィルタにおける前記第１の濃度領域と前記第２の濃度領域との境界部と前記光通過口の端部とにより囲まれて前記第１の濃度領域により覆われた部分が、スリット形状にならず、
前記第３の濃度領域によって前記第１の遮光羽根及び前記第２の遮光羽根により形成される前記光通過口が完全に覆われる直前の状態を光軸方向から見た場合、前記光通過口のうち前記ＮＤフィルタにおける前記第２の濃度領域と前記第３の濃度領域との境界部と前記光通過口の端部とにより囲まれて前記第２の濃度領域により覆われた部分が、スリット形状にならないことを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光量調節装置を備えたことを特徴とするレンズ装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光量調節装置を備えた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、電子スチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる光量調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等に使用される絞り装置（光量調節装置）では、２枚以上の絞り羽根を、旋回運動或いは直進運動させることにより光通過口の面積を変化させ、光量調節を行っている。
【０００３】
このような絞り装置では、いわゆる小絞り回折による光学性能の悪化を防止するため、ＮＤフィルタにより通過光量を減少させ、さらには電子シャッターを併用することで、ある一定以下の小絞り状態にはならないようにしていることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のようにＮＤフィルタを用いたり電子シャッターを併用したりしているにもかかわらず、レンズおよびＣＣＤ等の撮像素子の小型化が進む中で、小絞り回折による光学性能への影響が問題となってきている。
【０００５】
例えば、ＮＤフィルタを用いる場合でも、ＮＤフィルタを絞り羽根と別体としない限り、小絞り回折を防止するためにＮＤフィルタの濃度を濃くする必要がある。
【０００６】
しかし、単にＮＤフィルタの濃度を濃くしただけでは、中間絞り位置において、ＮＤフィルタにより覆われない素通しの部分とＮＤフィルタにより覆われた部分との光量差が大きくなり、撮像画面上に陰りが生じるいわゆるシェーディングが発生してしまう。
【０００７】
そこで、本出願人は、特開平７−２８１２４９号において、ＮＤフィルタの濃度を段階的に変化させることにより、シェーディングを防止し、かつ小絞り対策としての効果が得られる絞り装置を提案している。
【０００８】
しかしながら、上記の公報提案の絞り装置では、ＮＤフィルタの濃度変化部がＮＤフィルタの先端部に対して平行に設定されており、絞り羽根を旋回運動させるタイプの絞り装置では、その効果を十分に発揮させることができない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、第１の遮光羽根及び第２の遮光羽根を旋回駆動させることにより第１の遮光羽根及び第２の遮光羽根で形成される光通過口の面積を変更して光量を調節する光量調節装置において、第１の遮光羽根及び第２の遮光羽根のうち片方にのみ、先端部から順に、第１の濃度領域、該第１の濃度領域よりも濃い第２の濃度領域、該第２の濃度領域よりも濃い第３の濃度領域を有し、光通過口内に位置して通過光量を減少させるＮＤフィルタが取り付けられる。光軸方向から見た場合、ＮＤフィルタにおける隣り合う第１の濃度領域と第２の濃度領域の境界部及び第２の濃度領域と第３の濃度領域の境界部が、ＮＤフィルタの先端部に対して非平行となっている。光軸方向から見た場合、上記２つの境界部は、ＮＤフィルタが取り付けられた遮光羽根の旋回中心に近づくほど先端部に近づくように傾斜している。そして、ＮＤフィルタによって第１の遮光羽根及び第２の遮光羽根により形成される光通過口が完全に覆われる直前の状態を光軸方向から見た場合、光通過口のうちＮＤフィルタの先端部と光通過口の端部とにより囲まれた部分が、スリット形状にならない。また、第２の濃度領域及び前記第３の濃度領域によって第１の遮光羽根及び第２の遮光羽根により形成される光通過口が完全に覆われる直前の状態を光軸方向から見た場合、光通過口のうちＮＤフィルタにおける第１の濃度領域と第２の濃度領域との境界部と光通過口の端部とにより囲まれて第１の濃度領域により覆われた部分が、スリット形状にならない。さらに、第３の濃度領域によって第１の遮光羽根及び第２の遮光羽根により形成される光通過口が完全に覆われる直前の状態を光軸方向から見た場合、光通過口のうちＮＤフィルタにおける第２の濃度領域と第３の濃度領域との境界部と光通過口の端部とにより囲まれて第２の濃度領域により覆われた部分が、スリット形状にならない。
【００１１】
本発明により、いわゆる中間絞り時の光学性能の悪化やシェーディングの発生を効果的に防止することが可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の実施形態であるＩＧユニット（絞り装置：光量調節装置）を有するレンズユニット（レンズ装置）の構成を示している。本レンズユニットの光学タイプは、物体側から固定の凸，可動の凹，固定の凸，可動の凸の４群レンズ構成を採る一般的なリヤフォーカスタイプである。
【００１４】
図１において、１は第１群レンズＬ１を固定保持する固定鏡筒である。２は第２群レンズ（バリエータレンズ）Ｌ２を保持するバリエータ保持枠であり、スリーブ部２ａとＵ溝部２ｂとがそれぞれ光軸方向に延びるバー１６，１７に対して係合することによって、光軸方向に移動可能に保持されている。
【００１５】
バリエータ保持枠２に取り付けられたラック部材３は、ステッピングモータであるズームモータ４の出力ねじ軸４ａに噛み合っている。このため、ズームモータ４が回転すると、出力ねじ軸４ａとラック部材３との噛み合い作用により、バリエータ保持枠２は光軸方向に駆動される。
【００１６】
７は第３群レンズ（アフォーカルレンズ）Ｌ３を固定保持する中間鏡筒である。８は第４群レンズ（フォーカシングレンズ）Ｌ４を保持するフォーカシング保持枠であり、スリーブ部８ａとＵ溝部８ｂとがそれぞれバー１７，１６に係合することによって、光軸方向に移動可能に保持されている。
【００１７】
フォーカシング保持枠８に取り付けられたラック部材９は、ステッピングモータであるフォーカスモータ１０の出力ねじ軸１０ａに噛み合っている。このため、フォーカスモータ１０が回転すると、出力ねじ軸１０ａとラック部材９との噛み合い作用により、フォーカシング保持枠８は光軸方向に駆動される。
【００１８】
１３は赤外線カットフィルタを含むローパスフィルタ１４とＣＣＤ等の撮像素子１５とを固定保持するＣＣＤホルダーである。ＣＣＤホルダー１３に固定されたフォトセンサ１１，１２はそれぞれ、バリエータ保持枠２に形成された遮光部２ｃおよびフォーカシング保持枠８に形成された遮光部８ｃが各フォトセンサ１１，１２の発光部と受光部との間に入り込んでこれらの間を遮光することにより、それぞれの保持枠２，８がズーミングおよびフォーカシング移動のための基準位置（初期位置）に位置したことを検出するために設けられている。
【００１９】
５はバリエータ保持枠２と中間鏡筒７との間に配置されたＩＧユニットである。このＩＧユニット５は、地板５ａと、約０．１ｍｍ厚のシート材により形成された２枚の絞り羽根（遮光羽根）１８，１９と、絞り羽根１８，１９を光軸方向前方から押さえるよう地板５ａに固定されるとともに絞り羽根１８，１９の旋回動作をガイドさせる役目を果たす押さえ板２１と、地板５ａに固定保持された駆動部５ｂとを有して構成されている。絞り羽根１８，１９は、丸穴部１８ａ，１９ａが地板５ａに設けられたピン部５ｄ，５ｅに嵌合することで、地板５ａに対して光軸直交面内を旋回運動可能に保持されている。また、駆動部５ｂの出力軸にはアーム部材５ｃが取り付けられており、このアーム部材５ｃは絞り羽根１８，１９の長穴部１８ｂ，１９ｂに係合している。このため、駆動部５ｂを回転作動させることにより、絞り羽根１８，１９をピン部５ｄ，５ｅを中心に旋回駆動し、これら絞り羽根１８，１９によって形成される絞り開口（光通過口）の面積、つまりは絞り量をコントロールすることができる。
【００２０】
また、絞り羽根１８における絞り開口の形成部分には、互いに濃度が異なる複数の濃度領域を持つＮＤフィルタ６が接着固定されている。
【００２１】
このように構成されるレンズユニットは、電子スチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に搭載される。そして、撮像装置では、撮像素子１５から得られる画像信号に対して増幅処理やガンマ補正等の処理を行い、画像を記録する。
【００２２】
図２には、上記ＩＧユニット５における絞り羽根１８，１９とＮＤフィルタ６の形状および動作を示している。ＮＤフィルタ６は、図２に示すように、逆台形形状を有しており、先端部６ｄから、第１の濃度領域６ａと、この第１の濃度領域６ａと隣り合う位置において第１の濃度領域６ａよりも濃い濃度を有する第２の濃度領域６ｂと、さらに第２の濃度領域６ｂと隣り合う位置において第２の濃度領域６ｂよりも濃い濃度を有する第３の濃度領域６ｃとを有する。
【００２３】
そして、第１の濃度領域６ａと第２の濃度領域６ｂとの境界部６ｅおよび第２の濃度領域６ｂと第３の濃度領域６ｃとの境界部６ｆはそれぞれ、先端部６ｄに対して非平行に（絞り羽根１８の旋回中心であるピン部５ｄ側が先端部６ｄに近づくように傾いて）延びており、さらに境界部６ｅおよび境界部６ｆ同士も互いに非平行に（ピン部５ｄ側が互いに近づくように傾いて）延びている。
【００２４】
図２（ａ）に示す中間絞り１の状態は、ＮＤフィルタ６が絞り開口を覆いきる直前の状態を示している。ＮＤフィルタ６の先端部（第１の濃度領域６ａの先端部）６ｄは、この状態において、絞り開口のうちＮＤフィルタ６の先端部６ｄと絞り羽根１９の絞り開口形成端部とにより囲まれる素通し部分（ＮＤフィルタ６により覆われない部分）Ｓが、スリット形状若しくはスリットに近いくさび形状にならないように設定されている。
【００２５】
また、図２（ｂ）に示す中間絞り２の状態は、ＮＤフィルタ６のうち第１の濃度領域６ａと第２の濃度領域６ｂとの境界部６ｅが絞り羽根１９の絞り開口形成端部に掛かりきる（第１の濃度領域６ａに対して濃い側の第２および第３の濃度領域６ｂ，６ｃによって絞り開口が完全に覆われる）直前の状態を示している。第１の濃度領域６ａと第２の濃度領域６ｂとの境界部６ｅは、この状態において、絞り開口のうち上記境界部６ｅと絞り羽根１９の絞り開口形成端部とにより囲まれる部分（第１の濃度領域６ａで覆われる部分）Ｓ′が、スリット形状若しくはスリットに近いくさび形状にならないように設定されている。
【００２６】
さらに、図２（ｃ）に示す中間絞り３の状態は、ＮＤフィルタ６のうち第２の濃度領域６ｂと第３の濃度領域６ｃとの境界部６ｆが絞り羽根１９の絞り開口形成端部に掛かりきる（第２の濃度領域６ｂに対して濃い側の第３の濃度領域６ｃによって絞り開口が完全に覆われる）直前の状態を示している。第２の濃度領域６ｂと第３の濃度領域６ｃとの境界部６ｆは、この状態において、絞り開口のうち上記境界部６ｆと絞り羽根１９の絞り開口形成端部とにより囲まれる部分（第２の濃度領域６ｂで覆われる部分）Ｓ″が、スリット形状若しくはスリットに近いくさび形状にならないように設定されている。
【００２７】
このように本実施形態では、ＮＤフィルタ６における濃度領域の境界部６ｅ，６ｆを先端部６ｄに対して非平行に設定し、また境界部６ｅおよび境界部６ｆ同士も互いに非平行に設定しているため、中間絞り２，３の状態で開口部分Ｓ′，Ｓ″がスリット形状若しくはスリットに近いくさび形状にならないようにすることができる。したがって、中間絞り２，３の状態での光学性能の悪化やシェーディングの発生を効果的に防止することができる。
【００２８】
また、中間絞り１の状態にて、素通し部Ｓがスリット形状若しくはスリットに近いくさび形状にならないようにＮＤフィルタ６の先端部６ｄが設定されているため、中間絞り１の状態での光学性能の悪化やシェーディングの発生をも効果的に防止することができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、２枚の絞り羽根および３つの濃度領域を有するＮＤフィルタを用いた場合について説明したが、本発明は、３枚以上の絞り羽根および２つ若しくは４つ以上の濃度領域を有するＮＤフィルタを用いる場合にも適用することができる。
【００３０】
また、本実施形態に示した絞り羽根の形状は例であり、他の形状を有する絞り羽根を用いてもよい。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、遮光羽根を旋回駆動させる構成において、中間絞り時の光学性能の悪化やシェーディングの発生を効果的に防止することができる。例えば、遮光羽根により形成される光通過口のうちＮＤフィルタにおける薄い側の濃度領域と濃い側の濃度領域との境界部と光通過口の端部とにより囲まれて上記薄い側の濃度領域により覆われた部分が、少なくとも上記濃い側の濃度領域によって完全に覆われる直前の状態にてスリット形状若しくはスリットに近いくさび形状にならないようにすることができるので、中間絞り時の光学性能の悪化やシェーディングの発生を効果的に防止することができる。
【００３２】
また、上記光通過口のうちＮＤフィルタの先端部と光通過口の端部とにより囲まれてＮＤフィルタにより覆われていない部分が、ＮＤフィルタによって完全に覆われる直前の状態にてスリット形状若しくはスリットに近いくさび形状にならないように、ＮＤフィルタの先端部を設定すれば、上記状態での光学性能の悪化やシェーディングの発生をも効果的に防止することができる。
【００３３】
そして、これらの光量調節装置を用いて撮像装置を構成すれば、中間絞り状態等での光学性能の悪化やシェーディングの影響を受けない美しい画像を撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるＩＧユニットを含むレンズユニットを示す分解斜視図。
【図２】上記ＩＧユニットの絞り羽根とＮＤフィルタの形状および動作を示す説明図。
【符号の説明】
１  固定鏡筒
２  バリエータ保持枠
３，９  ラック部材
４  ズームモータ
５  ＩＧユニット
６  ＮＤフィルタ
６ａ  第１の濃度領域
６ｂ  第２の濃度領域
６ｃ  第３の濃度領域
６ｄ  先端部
６ｅ，６ｆ  境界部
７  中間鏡筒
８  フォーカシング保持枠
１０  フォーカスモータ
１１，１２  フォトセンサ
１３  ＣＣＤホルダー
１４  ローパスフィルタ
１５  撮像素子
１６，１７  バー
１８，１９  絞り羽根
２１  押さえ板
Ｓ  素通し部分
Ｓ′，Ｓ″  開口部分
【図１】
0004590074.tif 000002
【図２】
0004590074.tif 000003