(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に直交する面上を絞り羽根が移動することにより絞り開口を画成するようにされた露出制御機構を有する撮像装置において、
上記露出制御機構は、少なくとも２段階以上の透過率を有するＮＤフィルタが取着された第１の絞り羽根と、ＮＤフィルタが取着されていない第２の絞り羽根と、単一の透過率を有するＮＤフィルタが取着された第３の絞り羽根とを有し、上記第１乃至第３の絞り羽根は、駆動手段の動作に伴う変位量及び位相がそれぞれ異なるようにされており、
上記駆動手段が、露出制御機構の筐体に取着された駆動モータと該駆動モータの回転軸に固定された操作アームを有し、上記操作アームは、先端部にそれぞれ１つずつの連結ピンが突設された３本の腕部を備えると共に、上記連結ピンが絞り羽根の連結長孔に摺動自在に係合され、上記操作アームの３つの腕部の長さと駆動モータの中心からの突出方向の違いにより、第１乃至第３の絞り羽根は駆動モータの回転に伴う変位量及び位相がそれぞれ異なるようにされている
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
物体側から順に、透過率が少なくとも２段階以上の濃度差を有するＮＤフィルタが取着された第１の絞り羽根と、ＮＤフィルタが取着されていない第２の絞り羽根と、濃度差のないＮＤフィルタが取着された第３の絞り羽根とが配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、露出制御機構を有する撮像装置において、１つの駆動モータで複数の絞り羽根を変位量と位相が異なるように駆動するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラ等の撮像装置の露出制御機構において、複数の絞り羽根を光軸回りに回動させて絞り径の調整を行う所謂虹彩絞りに替えて、一の直線上を互いに逆方向に移動する２枚の絞り羽根を用いて小型化と軽量化、並びに、コストの低減を図ったものが使用されるようになってきている。
【０００３】
ところが、被写体が明るい時に絞り径が小さくなり過ぎると、回析による画質の劣化と焦点深度の増大によるゴミの写り込み等が問題となる。
【０００４】
そこで、絞り羽根のうちの１枚にＮＤフィルタを貼り付け、このＮＤフィルタが絞り羽根の絞り開口形成用切欠内に突出するようにして、極端な小絞り状態になるのを防ぐようにしたものがある。
【０００５】
図５は、上記したような構造を有する露出制御機構ａを示すものであり、該露出制御機構ａは、２つの絞り羽根ｂ、ｃと、これら絞り羽根ｂ、ｃを駆動するための駆動手段ｄから成るものである。
【０００６】
一方の絞り羽根ｂは、その下縁に絞り開口形成用切欠ｅが形成されると共に、右側縁寄りの位置及び左側縁寄りの位置には、上下方向に延びる被案内スリットｆ、ｆ及び被案内スリットｇがそれぞれ形成されている。また、右上の被案内スリットｆの直上位置には、左右に長く延びた連結長孔ｈが形成されている。
【０００７】
そして、光透過孔を有する図示しない筐体に設けられた案内ピンが、前記被案内スリットｆ、ｆ及びｇに各別に摺動自在に係合し、よって、絞り羽根ｂは上記筐体に上下に摺動自在に支持される。
【０００８】
他方の絞り羽根ｃは、上縁に絞り開口形成用切欠ｉが形成され、ＮＤフィルタｊが絞り開口形成用切欠ｉの下端部を覆うように取着されると共に、左側縁寄りの位置及び右側縁寄りの位置には、上下方向に延びる被案内スリットｋ、ｋ及び被案内スリットｌがそれぞれ形成されている。尚、ＮＤフィルタｊとしては、例えば、１０％の透過率を有するものが用いられている。また、左上の被案内スリットｋの直上位置には、左右に長い連結長孔ｍが形成されている。
【０００９】
そして、前記絞り羽根ｂと同様に、図示しない筐体に設けられた案内ピンが、前記被案内スリットｋ、ｋ及びｌに各別に摺動自在に係合し、よって、絞り羽根ｃは上記筐体に上下に摺動自在に支持される。
【００１０】
駆動手段ｄは、前記図示しない筐体の上方に取着された駆動モータｎと該駆動モータｎの回転軸に取着固定された操作アームｏとを有するものである。操作アームｏは左右方向に長く形成されると共に、中央部が駆動モータｎの回転軸に固定されており、左右両端部には連結ピンｐ、ｐが突設されている。そして、右側の連結ピンｐが絞り羽根ｂの連結長孔ｈに、左側の連結ピンｐが絞り羽根ｃの連結長孔ｍに、それぞれ摺動自在に係合される。
【００１１】
従って、駆動モータｎの動作によって操作アームが回動すると、連結ピンｐ、ｐがそれぞれ反対方向に移動するので、これらと連結されている絞り羽根ｂ、ｃは、上下それぞれ反対の方向に移動することになる。これによって、絞り羽根ｂ、ｃそれぞれの絞り開口形成用切欠ｅ、ｉによって規定される絞り開口（絞り径）ｑが変化することになる。
【００１２】
図６は、上記露出制御機構ａにおいて、絞り羽根ｂ、ｃを移動させて開放絞り状態（ａ）から小絞り状態（ｇ）まで絞り開口を順次絞り込んでいった時の絞り開口ｑの形状とＮＤフィルタｊが絞り開口ｑを覆う（絞り開口ｑ内へ挿入される）様子を示すものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記露出制御機構ａにあっては、図６に示す小絞り状態（ｇ）に至る中間の過程で、図６（ｅ）に示すように、ＮＤフィルタｊが絞り開口ｑの全体を覆いきらない状態の時に、素通し部分ｒが恰も小絞り状態の時と同様な効果（回析による画質の劣化と焦点深度の増大によるゴミの写り込み等）を示してしまうという問題があった。
【００１４】
本発明は、上記問題点に鑑み、絞り開口が開放状態から小絞り状態に至る中間の状態の時における画質の劣化を防止することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、露出制御機構が、少なくとも２段階以上の透過率を有するＮＤフィルタが取着された第１の絞り羽根と、ＮＤフィルタが取着されていない第２の絞り羽根と、単一の透過率を有するＮＤフィルタが取着された第３の絞り羽根とを有し、上記第１乃至第３の絞り羽根は、駆動手段の動作に伴う変位量及び位相がそれぞれ異なるようにされており、上記駆動手段が、露出制御機構の筐体に取着された駆動モータと該駆動モータの回転軸に固定された操作アームを有し、上記操作アームは、先端部にそれぞれ１つずつの連結ピンが突設された３本の腕部を備えると共に、上記連結ピンが絞り羽根の連結長孔に摺動自在に係合され、上記操作アームの３つの腕部の長さと駆動モータの中心からの突出方向の違いにより、第１乃至第３の絞り羽根は駆動モータの回転に伴う変位量及び位相がそれぞれ異なるようにしたものである。
【００１６】
従って、様々な絞りの状態に応じて、絞り開口の形状やＮＤフィルタの絞り開口内への挿入量の適宜な制御が可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明撮像装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１８】
本発明撮像装置は、光軸に直交する面上を絞り羽根が移動することにより絞り開口を制限する露出制御機構１を有するものである。尚、以下の説明において、上下左右の方向とは、露出制御機構１を物体側から見た時の上下左右の方向を指すものとし、また、前後の方向とは、物体側は前方、像側は後方をそれぞれ示すものとする。
【００１９】
即ち、露出制御機構１は、図１に示すように、３枚（第１乃至第３）の絞り羽根２、３及び４と、第１の絞り羽根２に取着されたＮＤフィルタ５と、第３の絞り羽根４に取着されたＮＤフィルタ６と、第１乃至第３の絞り羽根２、３及び４を駆動するための駆動手段７及び該駆動手段７が固定される筐体８等から成るものである。
【００２０】
上記絞り羽根２、３及び４は、例えば、比較的腰の強い樹脂フィルムによって形成されており、第２の絞り羽根３間に挟んで第１の絞り羽根２と第３の絞り羽根４とが配置され、本発明撮像装置の図示しない撮像レンズ系において、第１の絞り羽根２が物体側、第３の絞り羽根４が像側になるように配置されている。
【００２１】
第１の絞り羽根２は、中央下寄りの位置に略中間で折れ曲がった形状を有する窓２ａが形成され、また、上縁に絞り開口形成用切欠９が形成されると共に、右側縁寄りの位置及び左側縁寄りの位置には、上下方向に延びる被案内スリット１０及び被案内スリット１１ａ、１１ｂがそれぞれ形成されている。また、下縁寄りの位置で左下の被案内スリット１１ｂの右側位置には、左右に長く延びた連結長孔１２が形成されている。
【００２２】
第２の絞り羽根３は、略左半分の下方寄りの部分が切り欠かれたような形状、即ち、右半分の下縁部が左半分よりも下方に延びた形状を有するものであり、上方寄りの位置に絞り開口形成用切欠（開口）１３が形成されると共に、右側縁寄りの位置及び左側縁寄りの位置には、上下方向に延びる被案内スリット１４ａ、１４ｂ及び被案内スリット１５がそれぞれ形成されている。また、下方に延びた右半分の下側縁寄り、即ち、右下の被案内スリット１４ｂの直下位置には、左右に長く延びた連結長孔１６が形成されている。
【００２３】
第３の絞り羽根４は、その上縁に絞り開口形成用切欠１７が形成されると共に、右側縁寄りの位置及び左側縁寄りの位置には、上下方向に延びる被案内スリット１８及び被案内スリット１９ａ、１９ｂがそれぞれ形成されている。また、下縁寄りの位置で左下の被案内スリット１１ｂの右側位置には、左右に長く延びた連結長孔２０が形成されている。尚、第２の絞り羽根３の右側縁下方寄りの部分には切欠４ａが設けられている。
【００２４】
ＮＤフィルタ５は、上部５ａ及び下部５ｂでそれぞれ異なる透過率を有するように濃度差を持つように形成されたものであり、上部５ａの透過率は約３３％であり、下部５ｂの透過率は約１０％である。ＮＤフィルタ６は、全体で同一の透過率（約３３％）を有するものである。
【００２５】
筐体８は、上方寄りの位置に光透過光２１、下方左寄りの位置に窓２２及び下方右よりの位置に窓２３が形成された、物体側からみて略Ｌ字状の形状を有するものである。また、筐体８の略中央部分には、上記絞り羽根２、３及び４の被案内スリット１０、１１ａ、１１ｂ、１４ａ、１４ｂ、１５、１８、１９ａ及び１９ｂと後述するように各別に係合する案内ピン２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄが左右に２つずつ前方（物体側）に突出形成されている。
【００２６】
駆動手段７は、筐体８に後方側から適宜な方法で固定された駆動モータ２５と、該駆動モータ２５の回転軸２５ａに固定される操作アーム２６から成るものである。
【００２７】
操作アーム２６は、前方から見て、それぞれ異なった方向、即ち、時計の文字盤の略７時、４時及び９時の方向に向かって突出しすると共に、それぞれ長さが異なる３つの腕部２７ａ、２７ｂ及び２７ｃを有し、これら腕部２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの先端部からは前方に向かって突出した連結ピン２８ａ、２８ｂ及び２８ｃがそれぞれ一体に形成され、筐体８の窓２２を通して連結ピン２８ａ及び２８ｃが、窓２３を通して連結ピン２８ｂが、それぞれ前方に突出する。
【００２８】
尚、上記３つの腕部２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの駆動モータ２５の回転軸２５ａに取着される回転中心からの長さは、図２に示すように、腕部２７ａが最も長く（約１０ｍｍ）、次いで腕部２７ｃ（約７ｍｍ）、腕部２７ｂ（約５．５ｍｍ）の順である。また、腕部２７ａ、２７ｂ及び２７ｃの相対角度の関係は、腕部２７ａと２７ｂとが約４３°、腕部２７ｂと２７ｃとが約１１２°である。
【００２９】
従って、露出制御機構１は、図１及び図２に示すように、筐体８の案内ピン２４ａ、２４ｂ、２４ｃ及び２４ｄが、順に第３の絞り羽根４、第２の絞り羽根３及び第１の絞り羽根２の各被案内スリット１０、１１ａ、１１ｂ、１４ａ、１４ｂ、１５、１８、１９ａ及び１９ｂに各別に係合すると共に、操作アーム２６の連結ピン２８ａ、２８ｂ及び２８ｃが第３の絞り羽根４、第２の絞り羽根３及び第１の絞り羽根２の各連結長孔１２、１６及び２０に各別に係合する。
【００３０】
即ち、案内ピン２４ａは順に第３乃至第１の絞り羽根４、３及び２の被案内スリット１９ａ、１５及び１１ａに、案内ピン２４ｂは順に第３及び第１の絞り羽根４及び２の被案内スリット１９ｂ及び１１ｂに、案内ピン２４ｃは順に第３乃至第１の絞り羽根４、３及び２の被案内スリット１８、１４ａ及び１０に、案内ピン２４ｄは順に第２及び第１の絞り羽根３及び２の被案内スリット１４ｂ及び１０に、それぞれ摺動自在な状態で係合する。
【００３１】
また、連結ピン２８ａは第１の絞り羽根２の連結長孔１２に、連結ピン２８ｂは第２の絞り羽根３の連結長孔１６に、連結ピン２８ｃは第３の絞り羽根４の連結長孔２０に、それぞれ摺動自在な状態で係合する。
【００３２】
尚、筐体８に第１乃至第３の絞り羽根２、３及び４が取着された時に、係合関係のない絞り羽根が各連結ピン２８ａ、２８ｂ及び２８ｃと干渉しないようにするために、各絞り羽根２、３及び４は前述したような特有な形状に形成される。即ち、連結ピン２８ｃと干渉しないように第１の絞り羽根２には窓２ａが形成され、連結ピン２８ａ及び２８ｃと干渉しないように第２の絞り羽根３は略左半分の下方寄りの部分が切り欠かれたような形状、即ち、右半分の下縁部が左半分よりも下方に延びた形状を有するようにされ、連結ピン２８ｂと干渉しないように第３の絞り羽根４には切欠４ａが形成されているのである。
【００３３】
而して、駆動モータ２５が作動して操作アーム２６が回動すると、第１乃至第３の絞り羽根２、３及び４はそれぞれ上下方向に移動（変位）することになる。そして、前述したように、操作アーム２６の腕部２７ａ、２７ｂ及び２７ｃは、その回転中心（駆動モータ２５の回転軸２５ａ）からの突出量（長さ）と突出方向がそれぞれで異なるため、駆動モータ２５の作動に伴う第１乃至第３の絞り羽根２、３及び４の変位量と位相はそれぞれ異なる。これによって、図３（Ａ）乃至（Ｇ）に示すように、第１乃至第３の絞り羽根２、３、及び４それぞれの絞り開口形成用切欠９、１３及び１７によって画成される絞り開口２９の形状とＮＤフィルタ５及び６が絞り開口２９を覆う（絞り開口２９内へ挿入される）領域が変化するようになる。
【００３４】
尚、この時、ＮＤフィルタ５、６が絞り開口２９の全体を覆いきらない状態の時に、絞り開口２９素通し部分が小絞り状態と類似した状況になることがないので、従来技術のように、回析等による様々な問題が発生することがない。即ち、露出制御機構１においては、上記したように操作アーム２６の腕部２７ａ、２７ｂ及び２７ｃは、その回転中心（駆動モータ２５の回転軸２５ａ）からの突出量（長さ）と突出方向を適正に規定することにより、様々な絞りの状態に応じて、絞り開口２９の形状やＮＤフィルタ５、６の絞り開口２９への挿入量を最適な状態になるように制御するためである。
【００３５】
図４は、画面の対角寸法２．２５ｍｍにおける、テレビジョン受像機の解像度約２６０本に相当する空間周波数９６本／ｍｍを有する露出制御機構１のＭＴＦ（modulation transfer function：変調伝達関数）値を光量Ｆナンバーに対応して表示するものである。尚、図４には、透過率が１０％のＮＤフィルタを１枚有する従来技術の露出制御機構のＭＴＦ値及びＮＤフィルタ無しで開口形状を円形にした場合のＭＴＦ値を併せて表示した。Ａ乃至Ｇ及びａ乃至ｇは、図３及び図６の絞り開口形状Ａ乃至Ｇ及びａ乃至ｇに対応したものである。
【００３６】
図４から明らかなように、露出制御機構１においては、従来技術のＭＴＦ値と比べても、広い光量Ｆナンバーの範囲にわたってＭＴＦ値が高いレベルで維持されている。
【００３７】
尚、前記実施の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施するに当たっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明撮像装置は、光軸に直交する面上を絞り羽根が移動することにより絞り開口を画成するようにされた露出制御機構を有する撮像装置において、上記露出制御機構が、少なくとも２段階以上の透過率を有するＮＤフィルタが取着された第１の絞り羽根と、ＮＤフィルタが取着されていない第２の絞り羽根と、単一の透過率を有するＮＤフィルタが取着された第３の絞り羽根とを有し、上記第１乃至第３の絞り羽根は、駆動手段の動作に伴う変位量及び位相がそれぞれ異なるようにされており、上記駆動手段が、露出制御機構の筐体に取着された駆動モータと該駆動モータの回転軸に固定された操作アームを有し、上記操作アームは、先端部にそれぞれ１つずつの連結ピンが突設された３本の腕部を備えると共に、上記連結ピンが絞り羽根の連結長孔に摺動自在に係合され、上記操作アームの３つの腕部の長さと駆動モータの中心からの突出方向の違いにより、第１乃至第３の絞り羽根は駆動モータの回転に伴う変位量及び位相がそれぞれ異なるようにされていることを特徴とする。
従って、様々な絞りの状態に応じて、絞り開口の形状やＮＤフィルタの絞り開口内への挿入量を適宜に制御することが可能となって、小絞り状態等の特定の絞りの状態における画質の劣化を防止することができる。
【００４０】
更に、請求項２に記載した発明にあっては、物体側から順に、透過率が少なくとも２段階以上の濃度差を有するＮＤフィルタが取着された第１の絞り羽根と、ＮＤフィルタが取着されていない第２の絞り羽根と、濃度差のないＮＤフィルタが取着された第３の絞り羽根とを配置したので、小絞り状態やＮＤフィルタが絞り開口の全体を覆いきらない状態の時に、恰も小絞り状態の時のような状態になることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図４と共に、本発明撮像装置の実施の形態を示すものであり、本図は露出制御機構の分解斜視図である。
【図２】露出制御機構の正面図である。
【図３】開放状態から小絞り状態へと移行する各段階における絞り開口の状態を示す図である。
【図４】本発明及び従来技術における露出制御機構のＭＴＦ値を示す図である。
【図５】図６と共に、従来の撮像装置における露出制御機構を示すものであり、本図は露出制御機構の分解斜視図である。
【図６】開放状態から小絞り状態へと移行する各段階における絞り開口の状態を示す図である。
【符号の説明】
１…露出制御機構、２…第１の絞り羽根、３…第２の絞り羽根、４…第３の絞り羽根、５…ＮＤフィルタ、６…ＮＤフィルタ、７…駆動手段、８…筐体、２５…駆動モータ、２５ａ…回転軸、２６…操作アーム、２７ａ…腕部、２７ｂ…腕部、２７ｃ…腕部、２８ａ…連結ピン、２８ｂ…連結ピン、２８ｃ…連結ピン、２９…絞り開口
【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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