(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
オートフォーカス制御される撮影光学系を透過する光量を調節するためのＮＤフィルターと、前記ＮＤフィルターを保持する保持部材と、前記ＮＤフィルターを前記撮影光学系の有効光束の内外に出し入れするための操作部材と、を有する光量調節装置であって、
前記保持部材は、前記ＮＤフィルターの出し入れ方向に開放されたＵ字形状の取付部と、前記撮影光学系の光軸方向から見た場合に前記撮影光学系の光軸のほぼ水平方向に設けられた回転軸と、を有し、
前記撮影光学系の光軸方向から見た場合に前記ＮＤフイルターの端面は、前記回転軸の方向に向って直線状になっており、かつ、
前記撮影光学系の光軸方向から見た場合に、前記保持部材が前記出し入れ方向に回動していくと、前記ＮＤフイルターの端面が前記撮影光学系の光軸中心でほぼ水平に掛かるような構造となっていることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
オートフォーカス制御される撮影光学系を透過する光量を調節するためのＮＤフィルターと、前記ＮＤフィルターを保持する保持部材と、前記ＮＤフィルターを前記撮影光学系の有効光束の内外に出し入れするための操作部材と、を有する光量調節装置であって、
前記保持部材は、前記ＮＤフィルターの出し入れ方向に開放されたＵ字形状の取付部と、
前記撮影光学系の光軸方向から見た場合に前記撮影光学系の光軸中心を通る水平線から上方にずれた位置に設けられた回転軸と、を有し、
前記撮影光学系の光軸方向から見た場合に、前記ＮＤフイルターの端面は、前記ＮＤフィルターが前記有効光束の外に退避した状態で前記撮影光学系の光軸に向って凹形の円弧状になっており、
前記撮影光学系の光軸方向から見た場合に、前記回転軸を前記撮影光学系の光軸中心を通る水平線から上方にずれた位置に設定することで、前記有効光束を完全に覆いきる全ての過程においてＮＤフィルターの端面が前記撮影光学系の光軸中心でほぼ水平に掛かるような構造となっていることを特徴とする光量調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影光学系内に配置され、有効光束内に出し入れすることにより光量を変化させるための光量調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラ等に搭載されている光量調節装置は遮光部材で開口径を変化させることで光量を制限する、いわゆる絞りとＮＤフイルター等の透過率の異なる光学部品を有効光束中に出し入れすることにより光量を調節するものが知られている。
一般的には、絞り羽根で開口径を変化させる場合には開口径を小さくし過ぎると、回折の影響で画質が劣化するため、ＮＤフイルターと併用して開口径が小さくなり過ぎないようにしている。また、開口径が小さくなると、光量の変化に対して開口径の変化が小さくなるため、電磁駆動アクチュエータを構成するメータで制御する場合には誤差を生じやすく、所定の開口径以下になると自動的にＮＤフイルターが挿入されるように絞り羽根にＮＤフイルターを貼り付けているものも多い。
【０００３】
また、比較的光学性能の高い撮影レンズにはメータによって絞り羽根を駆動する絞り装置と、絞りとは独立で作動するＮＤフイルターを手動、または自動で光路内に出し入れできる機構を持つものもある。その場合、被写体の明度を検出し画質の劣化を防止するためにＮＤフイルターの挿入または退避の必要性をファインダー内に表示することで撮影者が操作する場合や、ぼけ量をコントロールする等の撮影効果を意図的に変化させるために撮影者が操作する場合がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前述従来例において絞りとは別にＮＤフイルターを光路内に出し入れする場合、ＮＤフイルターで光路を完全に覆うように挿入するか、光路外に完全に退避させるかのいずれしかなく、撮影中にＮＤフイルターの出し入れをすると、カメラ本体の自動露出制御が間に合わず、瞬間的に画面の明るさが変化するという不具合があった。
また、ＮＤフイルターを保持する部材は円形状の開口部にＮＤフイルターを取付けているため、挿入の際、保持枠が画面内に写り込み見苦しいという問題があった。
【０００５】
本発明は、前述従来例の問題点に鑑み、撮影中であっても画像の急激な変化が生じないようにＮＤフイルターなどの光学部材の出し入れを可能にした光量調節装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、本発明は撮影光学系を通る光量を調節する光学部材を移動用保持部材の移動方向に開放されたＵ字形開口を有する取付部に保持したものである。
【０００７】
【発明の実施の態様】
本発明は、カメラ等に搭載され、撮影レンズを透過する光量を調節するためのＮＤフイルターと、ＮＤフイルターを保持する保持部材と、ＮＤフイルターを撮影光学系の有効光束の内外に出し入れするため保持部材を手動または自動で操作するための操作部材とを有し、保持部材はＮＤフイルターの移動方向に開放されたＵ字形状の取付部と光軸のほぼ水平方向に回転軸を有することにより、ＮＤフイルターを光路上に出し入れする場合、ＮＤフイルターの保持部が移動方向に開放されているので、撮影中であっても保持枠が画面内に写り込むことがなく、急激な画像変化のない撮影が可能になる。また、保持部材の回転中心が光軸に対してほぼ水平方向としたことにより、画面中心でＮＤフイルター等の光学部材の端面が水平に掛かっていくことが可能になり、オートフォーカス制御の際、被写体の輝度を水平方向に検出し、そのコントラスト情報から最良ピント位置を判断するため、検出誤差を生じない。
【０００８】
本発明は、ＮＤフイルターは撮影レンズの有効光束内に挿入する際、端面形状が円弧状であり、ＮＤフイルターが完全に有効光束を覆うまでの間、ＮＤフイルターの端面がほぼ水平に掛かることにより、本発明と同様に、オートフォーカス制御に与える影響を低減したまま撮影中にＮＤフイルターを光路内に出し入れすることができ、また、有効光束全体に掛かりきるまでＮＤフイルターの端面がほぼ水平に移動するため、点光源を撮影した際等に絞り形状を原因とするぼけ形状が見苦しくならない。
【０００９】
【実施例】
以下、本発明の第１実施例を図１及び図２を用いて説明する。
図１は本実施例による光量調節装置としての絞りユニットの正面図、図２はその絞りユニットを内蔵するビデオカメラ用撮影レンズの断面図である。
図２において、Ｌ１は第１群固定レンズ、Ｌ２はズーミングを行う可動レンズ、Ｌ３はアフォーカル系とするための固定レンズ、Ｌ４はフォーカシング用可動レンズである。１０は絞りユニットで、ズーミング用レンズＬ２とアフォーカルレンズＬ３の間に配置され、絞り羽根１と該絞り羽根１を駆動するための電磁アクチュエータであるメータ２及び該絞り羽根１と該アフォーカルレンズＬ３の間に配置されるＮＤフイルター３と該ＮＤフイルター３を光路内へ出し入れするためのメータ４を有している。
【００１０】
次に、前記絞りユニット１０の詳細な構造を図１により説明する。
図１において、１１は地板で、不図示のレンズ鏡筒の固定部に保持されており、その中央に光束が通過するための円形の開口部１１ａを有し、その下方向には凸部１１ｂを有し、前記絞り羽根１を駆動するためのメータ２を保持している。該メータ２は２枚以上の絞り羽根１を該地板１１の開口部１１ａ内で移動させ、周知のようにその複数の羽根の端面形状で形成される開口面積の変化で通過する光量を変化させる。
【００１１】
さらに、該地板１１は横方向の凸部１１ｃを有し、前記ＮＤフイルター３を駆動するためのメータ４を保持している。５は該ＮＤフイルター３を該地板１１の開口部１１ａに挿入及び退避を行うための保持枠で、該地板１１の開口部１１ａにある光軸とほぼ平行方向に設けた回転軸５ａで回動可能に該地板１１上に枢支され、その先端は横向きのＵ字形取付部５ｂをなし、該ＮＤフイルター３の端面３ａが回転軸５ａの方向に向って直線状になってＵ字形取付部５ｂの開放端部の端縁に沿うように接着により固定され、内側を光線が通過するようになっている。また、該保持枠５の他端には該メータ４の回転軸に一体的に取付けられたアーム６の先端に設けたピン６ａが係合する長穴５ｃが形成され、該メータ４の回転モーメントが該保持枠５に伝達されて該ＮＤフイルター３を回動している。なお、該保持枠５のＵ字形取付部５ｂの開放端部は該ＮＤフイルター３が移動する際にその移動方向に向いており、ＮＤフイルター３が光路上に進入する際に該保持枠５が光束を妨げないようにしている。
【００１２】
以上の構成の本実施例のＮＤフイルター３による制御作用について説明する。撮影レンズを通過した光束は輝度情報に応じて絞り羽根１を駆動し、明るい場合には絞って開口面積を小さくし、暗い場合には大きな開口面積となるように制御する。しかし、非常に明るい被写体を撮影する場合、絞りだけの制御では開口面積が小さくなり過ぎて回折現象により画像全体がぼけた状態になってしまう。それを防止するためにＮＤフイルターを光路内に挿入し、全体の光量を少なくすることで絞りによる開口面積が小さくなり過ぎないようにしている。
【００１３】
なお、手動による外部操作によってＮＤフイルター３を出し入れできる機構を持ったレンズ鏡筒も同様の効果が得られるが、撮影中に操作すると、急激に光量が変化するため、カメラ本体の自動露出制御が間に合わないため、画像が急に暗くなったり、または急に明るくなったりして数秒後に元の状態に戻るという現象が起こってしまう。また、保持枠５をゆっくり動かすことができたとしても、撮影中の操作を考慮していないため、ＮＤフイルター３の保持部は円形の開口があるだけなので、挿入途中で画像に枠の陰が写り込んでしまうという不具合が生じてしまう。
【００１４】
しかし、本実施例においては、メータ４によって保持枠５を駆動し、退避位置から挿入完了まで２〜３秒程度の時間をかけてゆっくり駆動できるように制御している。そのため、画像の変化が少なく違和感のない撮影が可能になる。
また、回転軸５ａは光軸に対して水平方向に位置しており、ＮＤフイルター３の端面３ａは回転軸５ａの方向に向って直線状になっているので、保持枠５が回動していくと、ＮＤフイルター３の端面３ａが光軸中心付近でほぼ水平に掛かるようになる。通常ビデオカメラによるオートフォーカスは中央付近の水平方向の輝度情報により、最もコントラストが大きくなる位置を最良ピント位置と判断するため、地板１１の開口部１１ａ内にＮＤフイルター３を水平に挿入していくことにより検出誤差を低減することができる。
そして、ＮＤフイルター３は図１の破線で示す位置まで回動し、所定の口径を完全に覆うことになる。
【００１５】
図３及び図４は本発明の第２実施例を示すものである。なお、ＮＤフイルター及びその保持枠以外は同一構造であるので同一符号を付して、説明を省略する。
図３は本実施例による光量調節装置としての絞りユニットの正面図、図４はその絞りユニットのＮＤフイルターの駆動説明図である。
図３において、２１はＮＤフイルターで、後記する保持枠２２の先端に接着され、その端面２１ａは円弧状になっており、光路内に進入していく際、この円弧形状が移動していく。２２はＮＤフイルター２１の保持枠で、その先端は前述第１実施例と同様に横向きのＵ字形取付部２２ｂをなしており、該地板１１の開口部１１ａの光軸中心を通る水平線から上方にずれた位置において回転軸２２ａにより回動可能に枢支され、その他端側は該回転軸２２ａ付近で「く」の字状に屈曲し、先端に形成した長穴２２ｃにメータ４の回転軸に一体的に保持されたアーム６に設けたピン６ａが係合している。
【００１６】
以上の構成のＮＤフイルター２１の光路内への進入動作を図４により説明する。
保持枠２２によりＮＤフイルター２１が回動して光路内に進入する際に、その端面２１ａが移動していく軌跡は二点鎖線２１ｃで示すようになっている。この状態は保持枠２２の回転中心となる回転軸２２ａを所定の位置に設定することで開口部１ａを完全に覆いきるすべての過程においてＮＤフイルター２１の端面２１ａがほぼ水平方向を向くことが可能になる。
【００１７】
図４において、ＮＤフイルター２１の端面２１ａの半径をｒとすると、回転軸２２ａの回転中心の光軸中心を通る水平方向からのオフセット量ｙは、ｙ＝ｒまたはそれに近い値とすることによって前述のような効果が得られる。なお、ｒの値及びオフセット量ｙはより大きい方が端面形状を直線に近くすることができるが、装置の大きさから制限されることは当然である。
【００１８】
このように、有効光束全体に掛かりきるまでＮＤフイルター２１の端面２１ａがほぼ水平に移動するため、オートフォーカス制御に与える影響を低減したまま撮影中にＮＤフイルター２１を光路内に出し入れすることが可能になる。また、点光源を撮影した際など絞り形状を原因とするぼけ形状が見苦しくならないようにする。
【００１９】
なお、本実施例でもメータ４によってＮＤフイルター２１を回動したが、手動によって操作しても同様な効果が得られる。また、絞りとの関係において、６枚程度の絞り羽根を有する虹彩絞りでも、２枚の羽根の平行移動による菱形の開口形状をした絞りでも、絞りの構造及びその駆動手段の違いに関係なく同様な効果が得られることはいうまでもない。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に示す本発明は、撮影光学系を透過する光量を調節するための光学部材と、該光学部材を保持する保持部材と、該光学部材を該撮影光学系の有効光束の内外に出し入れするため該保持部材を手動または自動で操作するための操作部材とを有し、該保持部材は該光学部材の移動方向に開放されたＵ字形状の光学部材取付部と光軸のほぼ水平方向に回転軸を有することにより、ＮＤフイルター等の光学部材を光路上に出し入れする場合、撮影中であっても保持枠が画面内に写り込むことがなく、急激な画像変化のない撮影が可能になる。
【００２１】
請求項２に示す本発明は該光学部材は該撮影光学系の有効光束内に挿入する際、端面形状が円弧状であり、該光学部材が完全に有効光束を覆うまでの間、該光学部材の端面がほぼ水平に掛かることにより、オートフォーカス制御に与える影響を低減したまま撮影中にＮＤフイルター等の光学部材を光路内に出し入れすることができ、また、点光源を撮影した際等に絞り形状を原因とするぼけ形状が見苦しくならない。請求項３に示す本発明は該光学部材はＮＤフイルターであることにより、光量調節が確実にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の光量調節装置としての絞りユニットの正面図である。
【図２】その絞りユニットを内蔵するビデオカメラ用撮影レンズの断面図である。
【図３】本発明の第２実施例の絞りユニットの正面図である。
【図４】その絞りユニットのＮＤフイルターの駆動説明図である。
【符号の説明】
１・・絞り羽根、２・・絞り駆動用メータ、３，２１・・ＮＤフイルター、４・・ＮＤフイルター駆動用メータ、５，２２・・保持枠、５ａ，２２ａ・・回転軸、５ｂ，２２ｂ・・Ｕ字形取付部、６・・アーム、６ａ・・ピン、１０・・絞りユニット、１１・・地板、１１ａ・・開口部。
【図１】
0004164153.tif 000002
【図２】
0004164153.tif 000003
【図３】
0004164153.tif 000004
【図４】
0004164153.tif 000005