(57)【要約】      （修正有）【課題】良好な画像を提供できるとともに濃度が均一で且つ連続的な濃度変化を与えることができるテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニット並びにテレビカメラを提供する。【解決手段】グラデーションＮＤフィルタユニットを構成するグラデーションＮＤフィルタ８０、８２が、逆相となるように重ねて配置されるとともに、その中心を回転中心としてピンにより回転自在に支持される。グラデーションＮＤフィルタ８０は、例えば透過エリアに対して光透過率が大きい方から小さい方に向けて回動され、グラデーションＮＤフィルタ８２も同様に、透過エリアに対して光透過率が大きい方から小さい方に向けて回動されるように、各々のグラデーションＮＤフィルタ８０、８２は、互いに異なる方向に同速度で回動される。逆相に配置されて逆方向に回動された際に、画像光の通過エリアの全域において濃度が均一になる。【選択図】図５
2007243928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤状に形成された透明ガラス板の円周方向に光透過率が連続的に変化する光学膜が形成され、該光学膜が色素を含む光吸収膜により形成されたグラデーションＮＤフィルタを有し、
前記グラデーションＮＤフィルタが２枚備えられ、該２枚のグラデーションＮＤフィルタのグラデーションが逆相となるように重ねて配置されるとともに、その中心を回転中心として回転自在に配置され、前記２枚のグラデーションＮＤフィルタは、画像光の所定の通過エリア全域において濃度が均一になるように互いに所定の方向に回転されることを特徴とするテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニット。
【請求項２】
前記２枚のグラデーションＮＤフィルタは、互いに逆方向に同速度で回転されることを特徴とする請求項１に記載のテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニット。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニットが収容された筐体と、該筐体の撮影光を導く前面の開口部に形成されレンズ装置を着脱自在な装着部と、前記撮影光が透過する背面の開口部に形成されカメラ本体を着脱自在な装着部とを備えたことを特徴とするＮＤアダプタ。
【請求項４】
請求項１又は２に記載のテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニットが、レンズと撮像素子との間の光路に装備されたことを特徴とするテレビカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にテレビカメラに装備されるテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニット及びそのグラデーションＮＤフィルタユニットが内蔵されたＮＤアダプタ、並びにそのグラデーションＮＤフィルタユニットが装備されたテレビカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
１台のＥＮＧテレビカメラ等のテレビカメラを使用して、明るい屋外から暗い屋内へ、又は暗い屋内から明るい屋外へ撮影を継続しながら移動する際に、受光量過不足に起因する映像品質の劣化を防止する必要がある。
【０００３】
そこで従来は、テレビカメラの撮影レンズ系と色分解光学系との間に、受光量を段階的に調整するＮＤフィルタ付きターレット板を設け、このＮＤフィルタ付きターレット板を、撮影光軸を横切るように回転させることにより、所定濃度のフィルタを撮影光軸上に位置させて所望の受光量に調整していた。ＮＤフィルタ付きターレット板は、円周方向に例えば４つの開口部が等間隔に形成され、これらの開口部に例えば、光透過率１００％のフィルタ( 単なる開口部でもよい) 、光透過率５０％のフィルタ、光透過率２５％のフィルタ、及び光透過率１２．５％のフィルタが取り付けられている。よって、屋外では光透過率２５％のフィルタを撮影光軸上に位置させ、屋内に移動したときにはフィルタ付きターレット板を回転させて、光透過率１００％のフィルタを撮影光軸上に位置させる。
【０００４】
しかしながら、ＮＤフィルタ付きターレット板を使用した受光量調整装置では、受光量調整操作時にフィルタ付きターレット板を回転させると、フィルタが装着されていない不透明の板部分が、画像光の通過エリアを横切るため、画面が瞬間的に暗くなり、視聴者に違和感を与えるという問題があった。
【０００５】
一方、光透過率が段階的に変化するグラデーションＮＤフィルタと称されるＮＤフィルタユニットが特許文献１に開示されている。特許文献１のＮＤフィルタは、絞り装置の絞り羽根に取り付けられ、小絞り時にその機能を発揮するものである。
【０００６】
ところで、特許文献１のＮＤフィルタは、有機色素を含有するプラスチックからなるフィルムに、照射量を部分的に変化させながら高エネルギーの光を照射して濃度分布を段階的にもたせることにより製造しているが、ターレットタイプのＮＤフィルタをグラデーション構造とするためには、金属膜を透明な板に真空蒸着させて製造することが一般的に考えられる。
【特許文献１】特開平１０−９６９７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、金属膜を透明な板に真空蒸着させてグラデーション構造とするＮＤフィルタは、金属蒸着膜が光を反射してしまうので、テレビカメラ内のＮＤフィルタの金属蒸着膜と撮像素子との間で撮像光が往復し、この現象によりゴーストが発生して画像品質が劣化するという問題があった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、品質の良好な画像を得ることができるとともに濃度が均一で且つ連続的な濃度変化を与えることができるテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニット及びＮＤアダプタ並びにテレビカメラ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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、円盤状に形成された透明ガラス板の円周方向に光透過率が連続的に変化する光学膜が形成され、該光学膜が色素を含む光吸収膜により形成されたグラデーションＮＤフィルタを有し、前記グラデーションＮＤフィルタが２枚備えられ、該２枚のグラデーションＮＤフィルタのグラデーションが逆相となるように重ねて配置されるとともに、その中心を回転中心として回転自在に配置され、前記２枚のグラデーションＮＤフィルタは、画像光の所定の通過エリア全域において濃度が均一になるように互いに所定の方向に回転されることを特徴とするテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニットを提供する。
【００１０】
請求項１に記載のグラデーションＮＤフィルタによれば、光透過率が連続的に変化する光学膜を、色素を含む光吸収膜により形成したので、撮影光の反射を抑制できる。これにより、ゴーストの発生を抑えることができるので、品質の良好な画像を提供できる。また、本発明のＮＤフィルタは、濃度パターンを、コンピュータ等を利用して作成し、この濃度パターンとなるように、例えばインクジェットプリンタにより黒色の色素（例えばカーボンブラック）を透明のガラス板に噴射して印刷することにより製造できる。
【００１１】
このグラデーションＮＤフィルタを、テレビカメラの光量調整装置であるグラデーションＮＤフィルタユニットとして実際に使用する場合、１枚のグラデーションＮＤフィルタであると、画像光の通過エリアにおいて、グラデーションＮＤフィルタの光吸収膜のグラデーション（濃度連続変化）により片側が明るくその反対側が暗くなるという現象が生じるため好ましくない。
【００１２】
そこで、このような濃度不均一の不具合を防止するために、請求項１に記載のグラデーションＮＤフィルタユニットによれば、逆相（一方のグラデーションＮＤフィルタに対して他方のグラデーションＮＤフィルタを裏返し）に重ねて配置した一対のグラデーションＮＤフィルタを所定の方向に回動させた際に、画像光の通過エリアにおいて濃度が均一になるような濃度変化の傾斜がグラデーションＮＤフィルタに付けられている。これにより、画像光の通過エリアを通過した画像光は、画像光の通過エリアにおいて濃度が均一になるため、画像において片側が明るくその反対側が暗くなることはなく、良好な画像を提供できるとともに、濃度が均一で且つ連続的な濃度変化を与えることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記２枚のグラデーションＮＤフィルタは、互いに逆方向に同速度で回転されることを特徴としている。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、２枚のグラデーションＮＤフィルタを、互いに逆方向に同速度で回転させることにより、画像光の通過エリアにおいて濃度を均一にすることができるとともに、連続的な濃度変化を与えることができる。
【００１５】
請求項３に記載のＮＤアダプタの発明は、前記目的を達成するために、請求項１又は２に記載のテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニットが収容された筐体と、該筐体の撮影光を導く前面の開口部に形成されレンズ装置を着脱自在な装着部と、前記撮影光が透過する背面の開口部に形成されカメラ本体を着脱自在な装着部とを備えたことを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載のＮＤアダプタは、カメラ本体への内蔵型ではなく、カメラ本体及びレンズ装置に着脱自在に装着されるため、簡単にカメラ本体及びレンズ装置に装着することができ、必要なときだけ使用することができる。
【００１７】
本発明のＮＤアダプタをカメラ本体に内蔵する場合、既存のカメラ本体を分解し改造（ＮＤフィルタやＣＣフィルタ（色温度変換フィルタ）が装備されているものは、それを取り外してＮＤフィルタユニットに交換）する必要があるが、グラデーションＮＤフィルタユニットをアダプタ型とすることにより、カメラ本体の改造が不要になり、また、改造不要により、本来カメラ本体に内蔵されているＮＤフィルタやＣＣフィルタを取り外すことなく、そのまま使用できるという利点がある。
【００１８】
一方で、筐体内のグラデーションＮＤフィルタユニットの光路上に光路長補正用レンズを装着し、この光路長補正用レンズによってアダプタの厚さ（筐体の光軸方向の厚さ）分だけ焦点距離を延ばすことが好ましい。これにより、既存のカメラ本体及びレンズ装置を使用しても解像度を良好に維持できる。なお、光路長の補正を兼ねた倍率変更用レンズを装着すれば、解像度を更に良好に維持できるのでより好ましい。
【００１９】
また、本発明のＮＤアダプタによれば、筐体に手動操作ツマミを設けることが好ましく、これによってＮＤアダプタをカメラマンによって手動操作することができ、カメラマンの好みに応じた明るさに調整できる。
【００２０】
更に、カメラ本体の撮像素子から出力される画像信号により被写体の明るさを検出し、その明るさに基づき、所定の明るさになるようにカメラ本体のＣＰＵがＮＤアダプタのグラデーションＮＤフィルタユニットを電動により駆動制御してもよい。
【００２１】
更にまた、ＮＤアダプタのグラデーションＮＤフィルタユニットとレンズ装置側の絞りとを前記ＣＰＵが制御して、解像力の劣化を防止するように、また、撮影上の効果を演出できるように連動制御することが更に好ましい。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、前記目的を達成するために、請求項１又は２に記載のグラデーションＮＤフィルタユニットがレンズと撮像素子との間の光路に装備されたことを特徴とするテレビカメラを提供する。
【００２３】
請求項４に記載のテレビカメラによれば、請求項１又は２に記載のグラデーションＮＤフィルタユニットが装備されているので、良好な画像を提供できるとともに、濃度が均一で且つ連続的な濃度変化を与えることができる。また、グラデーションＮＤフィルタを適宜回動させることにより光量を調整すれば、レンズのアイリスリングを回動せずに、使用するレンズの解像力の良い絞り値で撮影ができるため、良質な映像を得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
以上説明したように本発明に係るテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニット並びにテレビカメラによれば、グラデーションＮＤフィルタを２枚逆相に重ねて配置して、画像光の所定の通過エリア全域において濃度が均一になるように互いに所定の方向に回転させたので、画像において片側が明るくその反対側が暗くなることはなく、良好な画像を提供できるとともに、濃度が均一で且つ連続的な濃度変化を与えることができる。
【００２５】
また、本発明に係るＮＤアダプタによれば、カメラ本体への内蔵型ではなく、カメラ本体及びレンズ装置に着脱自在に装着されるため、簡単にカメラ本体及びレンズ装置に装着することができ、必要なときだけ使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下添付図面に従って、本発明に係るテレビカメラ用グラデーションＮＤフィルタユニット及びＮＤアダプタ並びにテレビカメラの好ましい実施の形態について詳説する。なお、テレビカメラは、映画制作やホームビデオ制作用のビデオカメラも含んでいる。
【００２７】
図１は、実施の形態に係るグラデーションＮＤフィルタユニット１０が装備されたＥＮＧテレビカメラ１２の側面図である。同図に示すＥＮＧテレビカメラ１２は、カメラ本体１４とレンズ装置１６とから構成されている。なお、グラデーションＮＤフィルタユニット１０が装備されるカメラは、ＥＮＧテレビカメラに限定されず、ＨＤ（High Definition）テレビカメラ等、他のテレビカメラにも装備可能である。
【００２８】
カメラ本体１４は肩乗せタイプの報道用カメラであり、レンズ装置１６を通過した画像光は、グラデーションＮＤフィルタユニット１０、色分解光学系を構成する色分解プリズム１８、色分解プリズム１８のＲ、Ｇ、Ｂの各出射端に設けられた撮像素子２０、２２、２４（図２参照）に到達する。また、カメラ本体１４には、撮像素子２０、２２、２４から得られた撮像信号に所要の処理（ホワイトバランス、γ補正等）を施して所定形式（ＮＴＳＣ等）の映像信号を生成する信号処理回路（不図示）等が搭載されている。
【００２９】
グラデーションＮＤフィルタユニット１０は、図１の如くレンズ装置１６及びレンズ装置１６に装着された防振装置２６の光学系２８（図２参照）を通過した被写体像の光量を調整し、撮像素子２０、２２、２４に結像される受光量を調整する受光量調整装置である。
【００３０】
図３（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、グラデーションＮＤフィルタユニット１０の背面図、横断面図、正面図がそれぞれ示されており、図４は、グラデーションＮＤフィルタユニット１０を構成する一対のグラデーションＮＤフィルタ８０、８２の展開図、図５は、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２の平面図である。
【００３１】
図５の如くグラデーションＮＤフィルタ８０、８２は、同形状であって円盤状に形成された透明ガラス板８４を基材とし、この透明ガラス板８４の円周方向に光透過率が連続的に変化する光学膜８６が形成されている。また、この光学膜８６は、透明ガラス板８４の円周方向のθが２８５°の範囲において透過率が約９９％〜約１％に連続的に変化するように形成され、残りの７５°の範囲が透過率１００％である基材の透明ガラス板８４となっている。また、図３（Ａ）、（Ｃ）の二点鎖線で示す円形のエリアは、画像光の通過エリア８８を示しており、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２を回転させて所定濃度部位の光学膜８６を通過エリア８８に位置させることにより、受光量が調節される。なお、符号Ｐは、画像光の光軸である。また、光学膜８６の透過率は約９９％〜約１％に限定されるものではなく、透過率の範囲は適宜設定される。更に、透過率１００％の範囲も７５°に限定されるものではなく、光学膜８６の範囲も０〜２８５°に限定されるものではない。
【００３２】
光学膜８６は、図５に示した濃度パターンを、コンピュータ等を利用して作成し、この濃度パターンとなるように、例えばインクジェットプリンタにより黒色の色素（例えばカーボンブラック）を透明ガラス板８４に噴射して印刷することにより製造される。
【００３３】
このように、実施の形態のグラデーションＮＤフィルタ８０、８２によれば、光透過率が連続的に変化する光学膜８６を、色素を含む光吸収膜により形成したので、金属膜を透明の板に真空蒸着させて製造されたグラデーションＮＤフィルタと比較し、撮影光の反射を抑制できる。
【００３４】
これにより、このグラデーションＮＤフィルタ８０、８２を使用したグラデーションＮＤフィルタユニット１０を搭載するＥＮＧテレビカメラ１２によれば、ゴーストの発生を抑えることができるので、品質の良好な画像を提供できる。
【００３５】
ところで、グラデーションＮＤフィルタユニット１０を構成するグラデーションＮＤフィルタ８０、８２は、図４の如くグラデーションが逆相となるように重ねて配置されるとともに、その中心Ｏ１、Ｏ２を回転中心としてピン９０により回転自在に支持される。
【００３６】
また、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２は、透過率１００％の領域の角度範囲でその中心角度が、画像光の光軸Ｐに合わせられた姿勢がホームポジションとして設定される。その姿勢からグラデーションＮＤフィルタ８０は、例えば通過エリア８８に対して光透過率が大きい方から小さい方に向けて回動され、グラデーションＮＤフィルタ８２も同様に、通過エリア８８に対して光透過率が大きい方から小さい方に向けて回動されるように、各々のグラデーションＮＤフィルタ８０、８２は、互いに等速で逆方向に回動される。そして、このように逆相に配置されて逆方向に回動された際に、図３の破線で示す画像光の通過エリア８８の全域において濃度が常に均一になるような濃度変化の傾斜がグラデーションＮＤフィルタ８０、８２に付けられている。
【００３７】
図６は、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２の光学濃度（Ｄ）特性を説明するための説明図であり、同図には縦軸が光学濃度（Ｄ）、横軸がグラデーションＮＤフィルタ８０、８２の回動角（θ）を示したグラフが示されている。同グラフによると、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２それぞれの角度θに対する光学濃度Ｄは、ｋを比例定数とした場合、Ｄ＝ｋθ／２８５の数式で示される。なお、同図では、便宜上、濃度変化を線で示したが、実際には連続変化である。
【００３８】
グラデーションＮＤフィルタユニット１０を前から見て、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２が図６に示す回転位置にある時、図６上で上下方向の上側を０degとすると、グラデーションＮＤフィルタ８０の光学濃度Ｄをグラフ化すると図６の実線のようになる。同様に、グラデーションＮＤフィルタ８２の光学濃度Ｄをグラフ化すると、図６の破線のようになる。
【００３９】
ここで、鉛直上方向を０degとして左回りに任意のθ1の位置での一対のグラデーションＮＤフィルタ８０、８２の総合光学濃度は、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２の光学濃度がそれぞれ  Ｄ＝ｋθ/２８５の値で変化している領域では、
(２８５−(３６０−θ１))ｋ/２８５＋(２８５−θ1)ｋ/２８５＝２１０ｋ/２８５
となって、任意のθ１の値に関わらず一定となる。（但し、ｋは比例定数）
また、グラデーションＮＤフィルタ８０が左回りにα回転し、グラデーションＮＤフィルタ８２が右回りにα回転した場合には、左にθ1の位置での一対のグラデーションＮＤフィルタ８０、８２の総合光学濃度は，一対のグラデーションフィルタの光学濃度が
それぞれ、Ｄ＝ｋθ/２８５の値で変化している領域では、
(２８５−α−(３６０−θ1))ｋ/２８５ ＋(２８５−α−θ1)ｋ/２８５＝(２１０−２α)ｋ/２８５
となって任意のθ1の値に関わらず一定となる。よって、グラデーションＮＤフィルタユニット１０の光学膜８６を使用する面内で濃度が均一になる。
【００４０】
これにより、画像光の通過エリア８８を通過した画像光は、画像光の通過エリア８８において濃度が均一になるため、画像において片側が明るくその反対側が暗くなることはなく、良好な画像を提供できる。したがって、このグラデーションＮＤフィルタユニット１０が搭載されたＥＮＧテレビカメラ１２によれば、良好な画像を提供することができる。また、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２を逆方向に同速度で回転させることにより、連続的な濃度変化を与えることが可能となる。
【００４１】
一方、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２の回動機構は図３の如く、ピン９０を介してグラデーションＮＤフィルタ８０、８２を回転自在に支持するハウジング９１を有し、このハウジング９１の正面板９１ＡにグラデーションＮＤフィルタ８０を回転駆動するギヤ列が回転自在に取り付けられ、ハウジング９１の背面板９１ＢにグラデーションＮＤフィルタ８２を回転駆動するギヤ列が回転自在に取り付けられている。
【００４２】
グラデーションＮＤフィルタ８０を回転駆動するギヤ列は図３（Ｃ）の如く、入力軸９２に直結されたギヤ９４、ギヤ９６、９８、１００、及びピン９０に直結されたギヤ１０２から構成されている。また、グラデーションＮＤフィルタ８２を回転駆動するギヤ列は図３（Ａ）の如く、入力軸９２に直結されたギヤ１０４、ギヤ１０６、１０８、及びピン９０に直結されたギヤ１１０から構成されている。したがって、入力軸９２を一方向に回動させると、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２は互いに逆方向に等速で回転される。
【００４３】
なお、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２を回転させる駆動力は、入力軸９２にモータの出力軸を連結して電動により回転させてもよいし、入力軸９２をカメラ本体１４から外方に突出させてカメラマンの手動により回転させてもよい。
【００４４】
カメラマンが手動により２枚のグラデーションＮＤフィルタ８０、８２を回転させて受光量を調整することにより、明るい屋外から暗い屋内へ撮影を継続しながら移動する際に、受光量を連続的に調整しながら撮影を行うことができる。例えば、明る過ぎる屋外の場合には２５％の受光量とし、暗過ぎる屋内の場合には１００％の受光量とした場合、その間で受光量を連続的に変化させながら撮影することができる。
【００４５】
また、前述の例では手動調整について説明したが、自動調整するようにしてもよい。すなわち、テレビカメラ１２に光量センサを設け、この光量センサから出力される撮影場所の明るさに基づいて、明る過ぎる場合には受光量を下げ、暗過ぎる場合には受光量を上げるようにグラデーションＮＤフィルタユニット１０を自動制御してもよい。
【００４６】
手動操作、自動操作のいずれの場合も、２枚のグラデーションＮＤフィルタ８０、８２を回転させているので、画像上で一方側が明るく他方側が暗くなるという違和感のある画像を解消できる。
【００４７】
更にまた、グラデーションＮＤフィルタ８０、８２を適宜回動させることにより光量を調整すれば、レンズのアイリスリングを回動せずに、使用するレンズの解像力の良い絞り値で撮影ができるため、良質な映像を得ることができる。
【００４８】
また、図３の構造の如くグラデーションＮＤフィルタ８０、８２を連動して逆方向に同速度で回転させるのではなく、各々独立して回転駆動させてもよい。また、その回転方向は逆方向に限定されず、同方向に回転させてもよい。
【００４９】
上記実施の形態では円形のグラデーションＮＤフィルタ８０、８２について説明したが、これに限定されず、例えば図７に示した矩形状のグラデーションＮＤフィルタ８０１、８２１を逆相に重ねて配置したものでも適用できる。このグラデーションＮＤフィルタ８０１、８２１の光学濃度の変化をＤ＝ｋｘとし、逆方向に同速度でスライド移動させることにより、画像上で濃度が均一になり、且つ連続的な濃度変化を与えることができる。なお、同図では、便宜上、濃度変化を線で示したが、実際には連続変化である。
【００５０】
図８は、アダプタ型のＮＤフィルタユニット（以下、「ＮＤアダプタ」と称する）２００が、カメラ本体１４とレンズ装置１６との間に装着される状態を示した説明図である。このＮＤアダプタ２００は、実施の形態のＮＤフィルタユニット１０が筐体２０２に収容されて構成されている。なお、図８、図９に示すカメラ本体１４は、ＮＤフィルタユニット１０が装着されていない既存のカメラ本体である。
【００５１】
筐体２０２は扁平な箱型に構成され、筐体２０２の前面（レンズ装置１６側）には、レンズ装置１６からの撮影光をＮＤフィルタユニット１０に導く開口部２０４が形成され、この開口部２０４の周囲には略円筒形状の雌型レンズマウント部（装着部）２０６が形成されている。また、筐体２０２の背面には、ＮＤフィルタユニット１０を透過した撮影光をカメラ本体１４の色分解プリズム１８に導く開口部２０８が形成され、この開口部２０８の周囲には略円筒形状の雄型レンズマウント部（装着部）２１０が形成されている。すなわち、このＮＤアダプタ２００は、ＮＤアダプタ２００の雌型レンズマウント部２０６をレンズ装置１６の雄型レンズマウント部１６Ａに装着することによりレンズ装置１６に着脱自在に装着され、ＮＤアダプタ２００の雄型レンズマウント部２１０をカメラ本体１４の雌型レンズマウント部１４Ａに装着することによりカメラ本体１４に着脱自在に装着される。
【００５２】
また、筐体２０２の内部には、ＮＤフィルタユニット１０を挟んで前方にフロントレンズ２１２が配置され、後方には複数枚のレンズからなるメニスカスレンズ２１４が配置されている。フロントレンズ２１２はレンズ保持環（不図示）を介して筐体２０２の開口部２０４に嵌着されており、このフロントレンズ２１２によって筐体２０２の内部に塵埃が侵入するのが阻止されている。同様に、メニスカスレンズ２１４の後端部がレンズ保持環（不図示）を介して筐体２０２の開口部２０８に嵌着され、メニスカスレンズ２１４の後端部によって筐体２０２の内部に塵埃が侵入するのが阻止されている。
【００５３】
メニスカスレンズ２１４とフロントレンズ２１２とによって光路長補正用レンズが構成されており、この光路長補正用レンズによって筐体２０２の光軸方向の厚さ分だけ焦点距離が延ばされている。これにより、既存のカメラ本体１４及びレンズ装置１６を使用しても解像度を良好に維持できる。なお、メニスカスレンズ２１４には集光系と拡散系とがあるが、レンズ装置１６の光学系が集光系であるか拡散系であるかにより一方が選択されて使用される。また、筐体２０２に、光路長の補正を兼ねた倍率変更用レンズ（エクステンダレンズ）を入れて、解像度を上げるようにしてもよい。
【００５４】
ところで、このＮＤアダプタ２００は、ＮＤフィルタユニット１０の他、図８、図９に示すように手動操作ツマミ２１６、ツマミ回転位置検出器２１８、自動／手動切替スイッチ２２０、モータ駆動部２２２、モータ２２４、フィルタ回転位置検出器２２６等が筐体２０２に設けられて構成されている。
【００５５】
手動操作ツマミ２１６及び自動／手動切替スイッチ２２０は、カメラマンに操作されるように筐体２０２の外表面の所定の位置に取り付けられており、例えば、手動操作ツマミ２１６は、筐体２０２の前面上角部に取り付けられ、自動／手動切替スイッチ２２０は、筐体２０２の前面に取り付けられている。また、ツマミ回転位置検出器２１８、モータ駆動部２２２、モータ２２４、及びフィルタ回転位置検出器２２６は筐体２０２の所定の位置に収容されている。
【００５６】
モータ駆動部２２２及びモータ２２４は、筐体２０２からカメラ本体１４に接続されたケーブル２２７のうちＮＤアダプタ用の電力ケーブルから供給される電力によって駆動されるとともに、ＮＤアダプタ用の信号線から送信される制御信号に基づいて駆動される。また、モータ２２４の出力軸は不図示の減速機構を介してＮＤフィルタユニット１０の入力軸９２（図３参照）に連結されている。なお、ケーブル２２７のうちレンズ装置用の電力ケーブル及び信号線は、筐体２０２を介してレンズ装置１６に接続されている。
【００５７】
自動／手動切替スイッチ２２０により自動が選択されると、カメラ本体１４のＣＰＵ２２８から出力される情報に基づき、ＮＤフィルタユニット１０がモータ駆動部２２２により回転駆動制御される。また、自動／手動切替スイッチ２２０により手動が選択されると、手動操作ツマミ２１６の回転方向及び回転量によってＮＤフィルタユニット１０がモータ駆動部２２２により回転駆動制御される。モータ駆動部２２２によるＮＤフィルタユニット１０の回転駆動制御については後述する。
【００５８】
このように構成されたＮＤアダプタ２００によれば、カメラ本体１４への内蔵型ではなく、カメラ本体１４及びレンズ装置１６に装着されるアダプタ型として構成されているので、簡単にカメラ本体１４及びレンズ装置１６に装着することができ、必要なときだけ使用することができる。
【００５９】
ＮＤフィルタユニット１０を図１の如くカメラ本体１４に内蔵する場合、既存のカメラ本体１４を分解し改造（ＮＤフィルタやＣＣフィルタが装備されているものは、それを取り外してＮＤフィルタユニットに交換）する必要があるが、ＮＤフィルタユニット１０を筐体２０２に収納したアダプタ型とすることにより、カメラ本体の改造が不要になる。また、改造不要によって、本来カメラ本体１４に内蔵されているＮＤフィルタ２３０やＣＣフィルタ２３２を取り外すことなく、そのまま使用できるという利点がある。
【００６０】
次に、前述したモータ駆動部２２２によるＮＤフィルタユニット１０の回転駆動制御について説明する。
【００６１】
まず、ＮＤアダプタ２００を自動操作する場合には、自動／手動切替スイッチ２２０を自動側に切り替える。これにより、カメラ本体１４のＣＰＵ２２８は、カメラ本体１４の撮像素子２０、２２、２４から出力される画像信号により被写体の明るさを検出し、その明るさに基づき、所定の明るさになるようにモータ駆動部２２２を制御してＮＤフィルタユニット１０をモータ２２４により回転駆動させる。そして、ＣＰＵ２２８が検出した明るさが、前記所定の明るさとなった時にモータ駆動部２２２を停止制御し、モータ２２４を停止させる。これにより、所定の明るさを得ることができる。この所定の明るさは任意であり、カメラ本体１４側に設けられた入力部からＣＰＵ２２８に入力することができる。なお、ここで言う明るさとは、例えば撮像素子２０、２２、２４の各画素から得られる画像信号を積算した平均値の明るさである。
【００６２】
次に、ＮＤアダプタ２００を手動操作する場合には、自動／手動切替スイッチ２２０を手動側に切り替える。これにより、手動操作が優先され、カメラマンが手動操作ツマミ２１６を操作することによって、ＮＤフィルタユニット１０が手動により操作され、カメラマンの好みに応じた明るさに調整される。すなわち、手動操作ツマミ２１６が操作されると、その回転方向及び回転量がツマミ回転位置検出器２１８によって検出され、ツマミ回転位置検出器２１８からの回転方向及び回転量を示す信号がモータ駆動部２２２に出力される。これにより、モータ駆動部２２２は、その回転方向にＮＤフィルタユニット１０をモータ２２４により回転駆動させる。ＮＤフィルタユニット１０の回転量は、回転位置検出器２２６によって随時検出されており、検出された回転量が、ツマミ回転位置検出器２１８から指示された回転量と等しくなった時にモータ駆動部２２２がモータ２２４を停止させる。これにより、カメラマンが指示した明るさとなる。
【００６３】
なお、上記手動/自動操作以外にも、変形例として図１０に示すようにＮＤアダプタ２００の内部に搭載したＣＰＵ２２９が、カメラ本体１４側のＣＰＵ２２８からの信号を受け取って、ＮＤアダプタ２００とレンズ装置１６側の絞り装置（不図示）を制御して解像力の劣化を防止するように、また、撮影上の効果を演出できるように連動操作することも可能である。
【００６４】
その理由について説明すると、現在のカメラ本体１４側のＣＰＵ２２８の出力設計は、明るさに関して、絞り装置の絞り値を制御する信号をカメラから出すだけとなっている。したがって、このＣＰＵ２２８によって絞り装置とＮＤフィルタユニット１０とを制御しようとした場合、ＣＰＵ２２８から出る信号は、絞り装置の絞り値を制御する信号とＮＤフィルタユニット１０を制御する信号が必要になり、カメラの設計変更が必要になる。ところが、ＮＤアダプタ２００にＣＰＵ２２９を搭載すれば、カメラ本体１４側の設計変更は不要で、現行の機器はそのままで、新設のＮＤアダプタ２００の仕様のみ変更すればその問題を解決できる。また、カメラの設計変更が不要という点が、着脱自在という実施の形態のＮＤアダプタ２００の意図に適合し、簡単にカメラ本体及びレンズ装置に装着することができ、必要なときだけ使用することができる、という有利な効果を得ることができる。
【００６５】
一方、他の制御方法として、レンズ装置１６の絞り装置の絞り値が小さい状態であってＮＤフィルタユニット１０の透過率が透過率の高い状態（例えば、１００％の状態）から、被写体が明るくなった場合、まず、レンズ装置１６の絞り装置の絞り値を所定の絞り値（例えばＦ８）まで絞り、その後、ＮＤフィルタユニット１０の透過率を低くして行く制御方法がある。レンズ装置１６がＨＤレンズの場合、絞りを絞り過ぎると解像力が落ちるため、絞りはあるＦ値までしか絞らないで使用したいという要求がある。よって、ＨＤレンズの絞りとＮＤフィルタユニット１０の切り替えポイントを、例えばＦ８として役割をそれぞれ分担させることにより、解像度の良好な画像を得ることができる。この制御は、ＣＰＵ２２８から出力される明るさに関する信号に基づきＣＰＵ２２９が実行する。
【００６６】
また、他の制御方法としては、レンズ装置１６の絞りを絞って行くときに同時にＮＤフィルタユニット１０の透過率を上げて行く。これとは逆に、レンズ装置１６の絞りを開いて行くときに同時にＮＤフィルタユニット１０の透過率を下げて行く制御方法がある。この制御方法によれば、カメラ本体１４の撮像素子２０、２２、２４に到達する光は一定のままであるが、絞りを変化させることにより、撮影しながら被写界深度を変化させることができるので、撮影上の効果を演出できる。なお、上記の例は、撮像素子２０、２２、２４のシャッタースピードを固定（例えば１／６０秒）した場合における制御である。また、この制御は、ＣＰＵ２２８から出力される明るさに関する信号に基づきＣＰＵ２２９が実行する。
【００６７】
更に、自動／手動切替スイッチ２２０によって、自動／手動を切り替えることなく、まず手動操作ツマミ２１６によりＮＤフィルタユニット１０を手動操作して、カメラマンの好みの明るさに調整する。この後、手動操作ツマミ２１６の操作を止めれば、その明るさを、ＣＰＵ２２９により所定の明るさになるようにＮＤフィルタユニット１０を自動制御することもできる。この操作方法によれば、明るさを自動制御しつつ、必要時においてカメラマンの好みの明るさに調整できるという利点がある。この操作を実行する場合には、ＮＤフィルタユニット１０の自動制御時において手動を許容する、例えば半自動制御モードを別に設け、この半自動制御モードを選択した際にＣＰＵ２２９がそれを認識することにより実行可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】実施の形態に係るグラデーションＮＤフィルタユニットが装備されたＥＮＧテレビカメラの側面図
【図２】図１に示したグラデーションＮＤフィルタユニットと色分解プリズムの配置構成を示した図
【図３】図１に示したグラデーションＮＤフィルタユニットの構造図
【図４】グラデーションＮＤフィルタユニットを構成するグラデーションＮＤフィルタの展開図
【図５】図４に示したグラデーションＮＤフィルタの平面図
【図６】グラデーションＮＤフィルタの光学濃度特性を説明するために用いた説明図
【図７】矩形状グラデーションＮＤフィルタユニットの一例を示した説明図
【図８】アダプタ型のＮＤフィルタユニットの構造図
【図９】アダプタ型としたＮＤフィルタユニットの制御系を示したブロック図
【図１０】ＮＤアダプタ側にＣＰＵを搭載したブロック図
【符号の説明】
【００６９】
１０…グラデーションＮＤフィルタユニット、１２…ＥＮＧテレビカメラ、１４…カメラ本体、１６…レンズ装置、１８…色分解プリズム、２０、２２、２４…撮像素子、８０、８２、８０１、８２１…グラデーションＮＤフィルタ、８４…透明ガラス板、８６…光学膜、８８…画像光の通過エリア、９０…ピン、９１…ハウジング、９２…入力軸、９４、９６、９８、１００、１０２、１０４、１０６、１０８、１１０…ギヤ、２００…ＮＤアダプタ、２０２…筐体、２０６…雌型レンズマウント部、２１０…雄型レンズマウント部、２１２…フロントレンズ、２１４…メニスカスレンズ、２１６…手動操作ツマミ、２１８…ツマミ回転位置検出器、２２０…自動／手動切替スイッチ、２２２…モータ駆動部、２２４…モータ、２２６…フィルタ回転位置検出器２２６、２２８…カメラ側ＣＰＵ、２２９…ＮＤアダプタ側のＣＰＵ、２３０…ＮＤフィルタ、２３２…ＣＣフィルタ
【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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