光学装置及びその光学装置を用いた撮像装置
【課題】光学像の光量を調節する際に、光学絞りによる光学像の小絞りボケが軽減されるような光学設計及び光学制御を備えた光学装置及びその光学装置を用いた撮像装置を提供することである。
【解決手段】光学装置１０は、被写体１７を結像させて撮像面１８に光学像を生成するレンズ群１１と、該レンズ群１１が光学像を生成する際の光束を光学的に絞る光学絞り１２と、該光学絞り１２の前側または後側に配置して、各々光透過率が異なる複数のＮＤフィルタで構成されたＮＤフィルタ群１３と、レンズ群１１の光軸に対する前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整するＮＤフィルタ調整部１４とを備える。前記複数のＮＤフィルタの少なくとも１つは、前記光透過率の変更線である透過率変更線が前記撮像面１８を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差している斜方ＮＤフィルタ１３０である。
【解決手段】光学装置１０は、被写体１７を結像させて撮像面１８に光学像を生成するレンズ群１１と、該レンズ群１１が光学像を生成する際の光束を光学的に絞る光学絞り１２と、該光学絞り１２の前側または後側に配置して、各々光透過率が異なる複数のＮＤフィルタで構成されたＮＤフィルタ群１３と、レンズ群１１の光軸に対する前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整するＮＤフィルタ調整部１４とを備える。前記複数のＮＤフィルタの少なくとも１つは、前記光透過率の変更線である透過率変更線が前記撮像面１８を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差している斜方ＮＤフィルタ１３０である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる光透過率を有する複数種のＮＤフィルタを具備する光学装置及びその光学装置を用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に関する技術が、例えば、下記特許文献１に開示されている。この特許文献１には、撮像レンズ系へ入射した光束の光量を調節するための露出制御機構を有し、上記露出制御機構は、光軸に直交する面上を絞り羽根が互いに反対方向に移動することにより絞り開口を形成する絞りと少なくとも２種の異なった透過率のＮＤフィルタ部を有すると共に、絞り開放状態から透過光量を制限する方向に変位するとき、開放から所定の開口までは絞り羽根によって開口面積を制限し、次に所定の開口を維持したままＮＤフィルタをその透過率の高いフィルタ部から順に絞り開口に進入させるようにした撮像装置に関して記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１０６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年に於いて、撮像装置、及び、撮像素子の高感度化が進むにつれて、被写体を撮像するための光学像に対して、前記光学像の光量を調節する手段が重要な撮像技術要素の１つとなっている。そして、この光学像の光量を露光時間一定条件にて調節する手段については、例えば、光学絞り、ＮＤフィルタ等がある。
【０００４】
ここで、この光学像の光量を調節する手段が前記光学絞りに限定されるような場合に於いては、この光学絞りによって光量を絞っていけばいく程、光学像に光の回折現象に起因する小絞りボケが発生してしまうという第１の問題点がある。
【０００５】
また、前記第１の問題点を解決するために、前記光学絞りが所定の絞り面よりも絞りすぎないように前記ＮＤフィルタを挿入する方法がある。
【０００６】
しかしながら、撮像記録中に於いて、絞り面全面に前記ＮＤフィルタを瞬間的に挿入した場合については、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が撮像記録されてしまうという第２の問題点がある。
【０００７】
そこで、前記第１の問題点、及び、前記第２の問題点を解決するためには、例えば、前記特許文献１に示されるように、光学絞りを所定の開口（絞り面）状態で維持したまま、ＮＤフィルタをその透過率（光透過率）の高いフィルタ部から順に徐々に絞り開口（絞り面）に進入（挿入）させることで、光学絞りによる小絞りボケを軽減して、且つ、ＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子を目立たなくする方法があるのである。
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に示される撮像装置は、前記光学絞りの絞り面に対して複数種の異なった光透過率のＮＤフィルタが挿入された時には、この異なった光透過率の境い目による水平方向の透過率変更線が絞り面にあるために、光学像の垂直方向に小絞りボケが発生してしまうという第３の問題点がある。何故ならば、このＮＤフィルタの水平方向の透過率変更線にて、この光学像に対して垂直方向に光の回折現象が発生してしまうからである。
【０００９】
また、第３の問題点について補足説明すれば、単に光学像に小絞りボケが発生してしまうという問題だけではなくて、このＮＤフィルタの水平方向の透過率変更線に起因して、光学像の垂直方向のみに小絞りボケが発生して、水平方向にはこの小絞りボケが発生しないということも問題に挙げられる。即ち、この光学像は、水平方向のＭＴＦ（モデュレーション・トランスファー・ファンクション）と垂直方向のＭＴＦとが一致していない不自然な画質特性（光学像の乱視化現象）を有することになってしまうのである。
【００１０】
更に、前記特許文献１に示される撮像装置は、水平方向の透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動するものであり、この絞り面内にある透過率変更線の長さの変化に連動して、光学像の垂直方向に発生する小絞りボケによるＭＴＦ劣化の劣化する度合いも変化してしまうという第４の問題点があるのである。
【００１１】
したがって、本発明は、前述してきた問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、光学像の光量を調節する際に、光学絞りによる光学像の小絞りボケが軽減され、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たず、また、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面にあった場合に於いても、この光学像の水平方向のＭＴＦと垂直方向のＭＴＦとが略一致するような、または、少なくとも水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化との劣化比率がおおよそ一定に保たれ、且つ、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いても、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減されるような光学設計、及び、光学制御を備える光学装置及びその光学装置を用いた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち本発明は、被写体を結像させて撮像面に光学像を生成する光学手段と、前記光学手段が前記光学像を生成する際の光束を光学的に絞る光学絞りと、前記光学絞りの前側、または、後側に配置して、それぞれ光透過率が異なる複数のＮＤフィルタで構成されたＮＤフィルタ群と、前記光学手段の光軸に対する前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整するＮＤフィルタ調整手段と、を具備し、前記複数のＮＤフィルタの少なくとも１つは、前記光透過率の変更線である透過率変更線が前記撮像面を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差している斜方ＮＤフィルタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光学装置によれば、光学像の光量を調節する際に、光学絞りによる光学像の小絞りボケが軽減される効果がある。
【００１４】
また、本発明によれば、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たない効果がある。
【００１５】
更に、本発明によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面にあった場合に於いても、少なくとも水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化との劣化比率がおおよそ一定に保たれる効果がある。
【００１６】
そして、本発明によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いても、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減される効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による光学装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に於いて、この光学装置１０は、レンズ群（光学手段）１１と、光学絞り１２と、ＮＤフィルタ群１３と、ＮＤフィルタ調整部（ＮＤフィルタ調整手段）１４と、より構成されている。
【００２０】
前記レンズ群１１は、被写体１７を光軸上の任意の位置に結像させて撮像面１８に光学像を生成するものである。前記光学絞り１２は、前記レンズ群が前記光学像を生成する際の光束を光学的に絞るものである。
【００２１】
前記ＮＤフィルタ群１３は、前記光学絞り１２の前側、または、後側に配置して、それぞれ光透過率が異なる複数のＮＤフィルタで構成されたものである。前記ＮＤフィルタ調整部１４は、前記レンズ群１１の光軸に対する前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整するものである。前記複数のＮＤフィルタの少なくとも１つは、前記光透過率の変更線である透過率変更線が前記撮像面１８を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差している斜方ＮＤフィルタ１３０であることを特徴としている。
【００２２】
尚、前記被写体１７と、前記撮像面１８とは、本発明の第１の実施形態による光学装置１０を実際に使用することを想定した実使用上の仮想構成として図１に示されたものであって、前記撮像面１８は、例えば、ＣＣＤやＭＯＳ型撮像素子のようなイメージセンサ、または、感光フィルムの配置面を想定した面であれば良い。また、本発明の第１の実施形態による光学装置１０は、例えば、撮像面が肉眼であるような顕微鏡やオペラグラス、または、望遠鏡のようなものであっても良い。
【００２３】
尚、本発明の第１の実施形態による光学装置にイメージセンサが実装してあったとしても良く、イメージセンサが実装してある場合の詳細については、第２の実施形態にて後述する。
【００２４】
図２（ａ）は、図１に示した斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、図１に示した斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状と、撮像面との幾何学的関係の一例を示す図である。
【００２５】
図２（ａ）に於いて、このＮＤフィルタ群１３は、異なる光透過率を有する複数のＮＤフィルタから成り、例えば、光透過率１であるＮＤなし１３０ａと、光透過率１／４であるＮＤ１１３０ｂと、光透過率１／１６であるＮＤ２１３０ｃと、より構成されている。
【００２６】
前記ＮＤ１１３０ｂと前記ＮＤなし１３０ａとの継ぎ目、及び、前記ＮＤ２１３０ｃと前記ＮＤ１１３０ｂとの継ぎ目は透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅであり、この２つの透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅは斜方性を有している。このように、ＮＤ１１３０ｂは斜方ＮＤフィルタである。ここで斜方性とは、透過率変更線が撮像面を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差していることをいう。
【００２７】
図２（ｂ）は、ＮＤフィルタ群１３と撮像面１８とを重ね合わせて示すことで、斜方ＮＤフィルタ１３０のフィルタ形状と、撮像面１８との幾何学的関係の一例を示している。図２（ｂ）に於いて、この斜方ＮＤフィルタ１３０（ＮＤ１１３０ｂ）のフィルタ形状２０は平行四辺形であって、この平行四辺形の対角線２１は撮像面１８の水平方向と略平行であることがわかる。
【００２８】
尚、このＮＤフィルタ群１３は、ＮＤ２、ＮＤ１、ＮＤなしの３種類の異なる光透過率を有するものに限定されずに、ＮＤ３、ＮＤ４、があっても良いし、例えば、日中の晴天下での撮像シーンを想定するならば、ＮＤフィルタと色温度変換フィルタとを併せた光学フィルタであっても良い。更に、異なる複数の光透過率には、各種様々な組み合わせがあっても良く、色々な応用形態があっても良い。
【００２９】
図３は、２枚羽光学絞りの一例を示す図である。
【００３０】
図３に於いて、この光学絞り１２は、絞り羽（上）（実線で示される）１２ａと、絞り羽（下）（破線で示される）１２ｂと、から成る２枚の絞り羽より構成されている。
【００３１】
図４（ａ）〜（ｄ）は、図３で示した２枚羽光学絞りの絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の位置関係から形成される絞り面についての例を示す図である。
【００３２】
図４（ａ）は、絞り羽（上）（実線で示される）１２ａと、絞り羽（下）（破線で示される）１２ｂと、の絞り位置を開放に調整した、正六角形の絞り面（斜線で示される）２３ａを有する光学絞りを示している。また、この絞り羽１２ａ、１２ｂと絞り面２３ａとの境界線を絞り境界線２４ａとする。
【００３３】
図４（ｂ）は、絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の絞り位置を、図４（ａ）で示した絞り位置よりもやや閉め調整にして、絞り面２３ｂの面積を、図４（ａ）で示した絞り面２３ａの面積と比べて約１／２にした光学絞りを示している。図４（ｂ）に示した絞り面２３ｂは、やや歪んだ六角形となる。
【００３４】
図４（ｃ）は、絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の絞り位置を、図４（ｂ）で示した絞り位置よりも更に閉め調整にしていき、絞り面２３ｃの面積を、図４（ａ）で示した絞り面２３ａの面積と比べて約１／４にした光学絞りを示している。図４（ｃ）に示した絞り面２３ｃは菱形となる。
【００３５】
図４（ｄ）は、絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の絞り位置を、図４（ｃ）で示した絞り位置よりも更に閉め調整にしていき、絞り面２３ｄの面積を、図４（ａ）で示した絞り面２３ａの面積と比べて約１／１６にした光学絞りを示している。図４（ｄ）に示した絞り面２３ｄは、図４（ｃ）に示した菱形よりも更に小さい菱形となる。
【００３６】
このように、図４（ａ）〜（ｄ）は、絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の２枚の絞り羽による絞り位置の関係を調整することで、光学絞り１２の絞りＦ値を連続的に調整することが可能であることを示した図である。
【００３７】
尚、図４（ａ）〜（ｄ）で示した多角形の絞り面２３ａ〜２３ｄは、厳密な多角形でなくとも良く、例えば、角が丸みを帯びているものであっても良いし、辺が丸みを帯びた曲線であっても良く、各種様々な応用があり得る。
【００３８】
図５（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３と、図４（ａ）〜（ｄ）で示した絞り境界線２４ａ〜２４ｄと、の位置関係についての一例をそれぞれ示す図である。
【００３９】
図５（ａ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３のＮＤなし（光透過率１）１３０ａの場所に、図４（ａ）で示した正六角形から成る絞りＦ１．４（開放）の絞り境界線２４ａを重ねて示した図である。
【００４０】
図５（ｂ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３のＮＤなし１３０ａの場所に、図４（ｂ）で示した六角形から成る絞りＦ２の絞り境界線２４ｂを重ねて示した図である。これは、図５（ａ）で示したＦ１．４（開放）の絞り境界線２４ａの形状から、図５（ｂ）で示したＦ２の絞り境界線２４ｂの形状の変化に合わせてＮＤフィルタ群１３の位置調整を施し、このＮＤフィルタ群１３の絞り境界線に対する位置関係を調整している。
【００４１】
図５（ｃ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３のＮＤなし１３０ａの場所に、図４（ｃ）で示した菱形から成る絞りＦ２．８の絞り境界線２４ｃを重ねて示した図である。このように、絞り形状が菱形であった場合に於いても、絞り境界線の形状の変化に合わせてＮＤフィルタ群１３の位置調整を施し、このＮＤフィルタ群１３の絞り境界線に対する位置関係を調整している。
【００４２】
図５（ｄ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３のＮＤなし１３０ａの場所に、図４（ｄ）で示した小さな菱形から成る絞りＦ５．６の絞り境界線２４ｄを重ねて示した図である。図５（ｄ）で示したような小さな菱形絞り面による絞りＦ５．６である場合には、小絞りボケによる光学像のＭＴＦ劣化が懸念される。
【００４３】
このように、図５（ａ）で示した絞りＦ１．４（開放）から、図５（ｂ）で示した絞りＦ２、図５（ｃ）で示した絞りＦ２．８、そして、図５（ｄ）で示した絞りＦ５．６へと、光学絞り１２を絞っていくにつれて、絞り境界線に対する位置関係に基づいて、このＮＤフィルタ群１３の位置を徐々に下に詰めている。こうすることの理由は、ＮＤなし１３０ａからＮＤ１１３０ｂ挿入へと素早く移行させることを可能とするために、その移行距離を詰めておく必要があるからである。
【００４４】
尚、図５（ａ）〜（ｄ）でそれぞれ示されているように、絞り境界線２４ａ〜２４ｄと透過率変更線１３０ｄとの間には、所定のマージン（距離）を置いても良い。
【００４５】
また、図５（ｄ）で示した絞りＦ５．６である場合には、円形の絞り面による絞りＦ５．６である場合よりも、小絞りボケによる光学像のＭＴＦ劣化の劣化する度合いが大きいので、被写界深度を深くしたいなどの撮像要求がない限りは、例えば、ポートレート撮像である場合に於いては、図５（ｃ）で示した絞りＦ２．８辺りで絞りを止めておいて、光量の調整はＮＤフィルタによる調整である仕様にした方が、光学絞りによる光学像の小絞りボケが防げるのである。
【００４６】
尚、被写界深度を深くしたいなどの撮像要求がある場合は、図５（ｄ）で示したように、絞りＦ５．６による撮像も可能な光学装置である方が良い。または、図５（ｃ）と図５（ｄ）との中間位の絞りである絞りＦ４（図示せず）辺りで撮像可能であるようにしても良い。
【００４７】
前述したように、光量の調整は、光学絞り１２で絞って調整するよりも、ＮＤフィルタによる調整であった方が、光学絞りによる小絞りボケが軽減されて、光学像のＭＴＦ劣化が軽減されるわけである。しかしながら、例えば、動画カメラによる撮像に於いて、その撮像記録中に一枚板から成る一般的なＮＤフィルタが一気に挿入された場合は、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立つという問題点がある。
【００４８】
そこで、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタを挿入しても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たない光学手法について、図６（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００４９】
図６（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３と、図５（ｃ）で示した絞り境界線（絞り面）２４ｃと、の位置関係によって、光透過率を調整する例を示す図である。
【００５０】
尚、図６（ａ）〜（ｄ）は、非連続的な駒動作（瞬間移動）を示したものではなく、所定の動作時間を掛けながら得た連続的に滑らかな動作を断片的に示したものである。
【００５１】
図６（ａ）は、絞りＦ２．８で、且つ、ＮＤなし（光透過率１）１３０ａの状態を一例として示した図である。
【００５２】
ここで、光学絞りは、図６（ａ）で示した絞りＦ２．８のままに保持して、ＮＤフィルタ群１３の絞り面に対する位置関係を連続的に徐々に下げていくと、図６（ｂ）で示すように、光透過率１／４であるＮＤ１（斜方ＮＤフィルタ）１３０ｂと、光透過率１であるＮＤなし１３０ａと、が混在した絞り面が得られる。
【００５３】
図６（ｂ）は、この絞り面全体に於いて光透過率２／３となるように、ＮＤフィルタ群１３の絞り面に対する位置関係が調整されているのである。
【００５４】
図６（ｃ）は、同様に絞りＦ２．８を保持したままに、ＮＤフィルタ群１３の絞り面に対する位置関係について、図６（ｂ）で示した位置関係よりも更に下げた様子を示している。図６（ｃ）の絞り面では、ＮＤ２１３０ｃとＮＤ１１３０ｂとが混在しており、その混合比率から光透過率１／６のＮＤフィルタが生成されているのと等価である。
【００５５】
また、図６（ｄ）は、ＮＤ２１３０ｃとＮＤ１１３０ｂとの混合比率から光透過率１／１２のＮＤフィルタが生成されているのと等価である。
【００５６】
このように、ＮＤフィルタ群１３の絞り面に対する位置関係を連続的に調整するようにして、例えば、ＮＤなし１３０ａ、ＮＤ１１３０ｂ、ＮＤ２１３０ｃ、の３種類の異なる光透過率から２種類を同一の絞り面に同時に混在させることで、滑らかに連続した光量の微調整を可能としているのである。
【００５７】
また、光量の調整を、このような滑らかに連続した微調整にすることで、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たない効果が得られるのである。
【００５８】
尚、前述した光学絞り１２は、絞りＦ２．８に保持することに限られず、絞りＦ４、絞りＦ５．６、または、それ以外の絞りＦ値に保持して同様の調整を実施しても同様の効果が得られる。
【００５９】
次に、図７及び図８を参照して、絞り面内に於ける透過率変更線の状態（長さ、及び、撮像面に対する角度）と、光学像の水平／垂直ＭＴＦ劣化と、の関係について説明する。
【００６０】
図７（ａ）及び（ｂ）は、一般的なＮＤフィルタ群による絞り面内透過率変更線の線長の変化を示した図である。
【００６１】
図７（ａ）、（ｂ）で示すような一般的なＮＤフィルタ群１３は、透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅを水平方向に構えており、例えば、ＮＤなし（光透過率１）１３０ａと、ＮＤ１（光透過率１／４）１３０ｂと、ＮＤ２（光透過率１／１６）１３０ｃと、を備えている。
【００６２】
図７（ａ）、（ｂ）は、このＮＤフィルタ群１３と重ねて絞り境界線（絞り面）が示されており、図４（ａ）〜（ｄ）で示したように、２枚羽から成る絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の位置関係から形成されるものであって、図４（ｃ）で示した絞りＦ２．８の状態を示すものである。
【００６３】
図７（ａ）、（ｂ）で示した絞り面２３ｃでは、ＮＤ１１３０ｂとＮＤなし１３０ａとが混在しており、その混合比率から、図７（ａ）は光透過率１／２、図７（ｂ）は光透過率１／３、のＮＤフィルタが生成されているのと等価である。
【００６４】
ここで、図７（ａ）、（ｂ）に示されている絞り面２３ｃ内にある透過率変更線１３０ｄについて着目すれば、図７（ａ）に示される絞り面２３ｃ内の透過率変更線１３０ｄは、図７（ｂ）に示される絞り面２３ｃ内の透過率変更線１３０ｄよりも長いことがわかる。
【００６５】
このように、図７（ａ）、（ｂ）で示した光学装置では、ＮＤフィルタ群１３の位置関係を調節して、ＮＤフィルタの光透過率を調整していく過程で、前述した絞り面内透過率変更線の長さが変化してしまうことがわかる。この絞り面内透過率変更線の線長の変化が原因で、光学像の水平／垂直ＭＴＦ劣化の劣化する度合いが変化するのである。したがって、図７（ａ）と図７（ｂ）の場合では、図７（ｂ）に対して図７（ａ）の方が、垂直ＭＴＦが劣化することになる。
【００６６】
また、図７（ａ）、（ｂ）で示した光学装置では、この絞り面内透過率変更線が水平方向であるので、絞り面内透過率変更線に起因する光学像の光の回折現象は、光学像の垂直方向にのみ発生して、光学像の水平方向には発生しないのである。
【００６７】
即ち、図７（ａ）、（ｂ）で示した光学装置による光学像は、水平方向のＭＴＦと垂直方向のＭＴＦとが一致していない不自然な画質特性（光学像の乱視化現象）を有して、更に、光透過率の調整と供に、垂直方向のＭＴＦが変化するという欠点を有するものである。
【００６８】
図８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態によるＮＤフィルタ群による絞り面内透過率変更線の線長が略一定に保たれることを示した図である。
【００６９】
図８（ａ）、（ｂ）に示されるＮＤフィルタ群１３は斜方ＮＤフィルタ１３０を備えたものであり、既に、図６（ａ）〜（ｄ）で示したものと構成、原理は同じであって、透過率変更線１３０ｄを斜方に構えており、ＮＤなし（光透過率１）１３０ａと、ＮＤ１（光透過率１／４）１３０ｂと、ＮＤ２（光透過率１／１６）１３０ｃと、を備えているものである。
【００７０】
図８（ａ）、（ｂ）は、このＮＤフィルタ群１３と重ねて絞り境界線（絞り面）が示されており、図４（ｃ）で示した絞りＦ２．８の状態である。図８（ａ）、（ｂ）に於ける絞り面には、ＮＤ１１３０ｂとＮＤなし１３０ａとが混在しており、その混合比率から、図８（ａ）は光透過率１／２、図８（ｂ）は光透過率１／３、のＮＤフィルタが生成されているのと等価である。
【００７１】
ここで、図８（ａ）、（ｂ）に示されている絞り面２３ｃ内にある透過率変更線１３０ｄについて着目すれば、図８（ａ）に示される絞り面２３ｃ内の透過率変更線１３０ｄの長さと、図８（ｂ）に示される絞り面２３ｃ内の透過率変更線１３０ｄの長さとは略一致していることがわかる。
【００７２】
このように、図８（ａ）、（ｂ）で示した光学装置では、ＮＤフィルタ群の位置関係を調節して、ＮＤフィルタの光透過率を調整していく過程で、前述した絞り面内透過率変更線の長さがおおよそ変化しないことがわかる。こうした理由から、図８（ａ）、（ｂ）で示した光学装置は、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減されるのである。
【００７３】
また、この絞り面内透過率変更線が斜方であるので、絞り面内透過率変更線に起因する光学像の光の回折現象は、光学像の垂直方向と、光学像の水平方向との双方に発生して、水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化とが略一致した光学像が得られるのである。
【００７４】
前述してきたように、図７（ａ）で示した光学装置と、図８（ａ）で示した光学装置とでは、同じ絞りＦ２．８、光透過率１／２であり、図７（ｂ）で示した光学装置と、図８（ｂ）で示した光学装置とでは、同じ絞りＦ２．８、光透過率１／３であるにも関わらず、理想的な光学像が得られるのは、図８（ａ）、（ｂ）で示したような斜方ＮＤフィルタを備えた光学装置の方である。
【００７５】
次に、透過率変更線と、絞り境界線とが、略一致して静止しないようにスキップ制御をしてＮＤフィルタ群（各ＮＤフィルタ）の位置関係を調整することについての一例について説明する。
【００７６】
図９は、本発明の第１の実施形態による斜方ＮＤフィルタによる透過率変更線と、絞り境界線（絞り面）と、の位置関係の一例を示す図である。
【００７７】
図９（ａ）は、ＮＤフィルタ群と光学絞りの絞り境界線（絞り面）とが重ね併せて示されている。また、図９（ａ）は、絞りＦ２．８であり、光透過率１／２である。また、図９（ｂ）の状態は、図９（ａ）の状態から絞りＦ２．８で保持したままに、光透過率１／３に調整された様子を示している。
【００７８】
ここで、図９（ａ）及び（ｂ）の状態に於いて、このＮＤフィルタ群が備える斜方ＮＤフィルタ１３０に有する透過率変更線１３０ｄと、絞り境界線２４ｃと、は未だ略一致していない状態である。
【００７９】
図９（ｃ）は、ＮＤフィルタ群の絞り面に対する位置関係を図９（ｂ）の状態よりも更に調整していって、絞りＦ２．８で保持したままに、且つ、光透過率１／４に調整された状態を示している。ここで着目すべき事は、前述した斜方ＮＤフィルタ１３０に有する透過率変更線１３０ｄ、及び／または、１３０ｅと、絞り境界線２４ｃと、が略一致している状態であり、絞り面２３ｃに透過率変更線を有さない状態であるということである。
【００８０】
前述してきたように、ＮＤフィルタ群の絞り面に対する位置関係を調節して、ＮＤフィルタの光透過率を調整していく過程で、絞り面内透過率変更線の長さが変化しないということが、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減される理由となっている。したがって、図９（ｃ）のように絞り面２３ｃに透過率変更線を有さない状態では、ＭＴＦ劣化の劣化する度合いが小さくなってしまい、ＭＴＦ劣化の変化が大きくなってしまうのである。
【００８１】
そこで、図９（ｃ）で示したような、透過率変更線１３０ｄ、及び／または、１３０ｅと、絞り境界線２４ｃとが、略一致するようなＮＤフィルタの位置関係に於いては、この図９（ｃ）の状態を素早く通り越す制御（スキップ制御）をして、図９（ｃ）の状態で静止しないように、ＮＤフィルタ群（各ＮＤフィルタ）の位置関係を調整することが必要となってくるのである。
【００８２】
このスキップ制御は、図９（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３の位置関係から、図９（ｂ）で示したＮＤフィルタ群１３の位置関係へと、ＮＤフィルタ群１３の絞り面２３ｃに対する位置調整をしていった後、図９（ｃ）で示したＮＤフィルタ群１３の位置関係をスキップして、つまり、素早く通り越すような制御をして、図９（ｄ）で示すＮＤフィルタ群１３の位置関係に至るまで移行させている。
【００８３】
ここで、図９（ｃ）に於ける光学条件は、絞りＦ２．８、光透過率１／４であることに対して、図９（ｄ）に於ける光学条件は、絞りＦ２．８、光透過率０．９／４であり、光りの透過率は約１０％程度減光している。
【００８４】
このようにして、ＮＤフィルタ群の位置関係をスキップ制御することで、光透過率は減光するものの、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化を軽減することが可能となっているのである。
【００８５】
尚、このスキップ制御は、機械式（機械駆動式）、及び／または、電気モータ制御式（電気信号制御式）が考えられる。また、この光学装置が静止画撮像用に用いられる場合には、スキップ制御中には静止画のレリーズを防ぐような工夫があっても良いし、この光学装置が動画撮像用、または、静止画連写用に用いられる場合には、撮像同期信号のブランキング期間内にこのスキップ制御を実施する等の工夫が施されてあっても良い。
【００８６】
次に、ＮＤフィルタ群の絞り面に対する位置関係を調整するのに、より制御がしやすく、且つ、より高性能となるような斜方ＮＤフィルタの形状について説明する。
【００８７】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、斜方ＮＤフィルタの対角線の１つと、図２（ｂ）で示した撮像面の水平方向と、が略平行ではない場合の一例を示す図である。
【００８８】
ここで、図９（ａ）〜（ｄ）に示された斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）１３０の対角線（図示せず）の１つについて着目すると、図２（ｂ）で示した斜方ＮＤフィルタ１３０のフィルタ形状２０と同じように、撮像面（図示せず）の水平方向と略平行であることがわかる。また、図１０（ａ）に示された斜方ＮＤフィルタの対角線２６ａについて着目すれば、撮像面（図示せず）の水平方向と平行ではないことがわかる。
【００８９】
斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）１３０（２０）の対角線の１つと、撮像面の水平方向と、が略平行である場合（例えば、図９（ａ）〜（ｄ））と、略平行ではない場合（例えば、図１０（ａ）、（ｂ））と、の差分について説明すれば、図９（ａ）〜（ｄ）に於いて、スキップ制御されるべき図９（ｃ）を除けば、図９（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示された絞り面２３ｃの中には、常に同じ長さで斜方ＮＤフィルタ１３０の透過率変更線が１本あるのに対して、図１０（ａ）に示された絞り面２３ｃの中には、斜方ＮＤフィルタ１３０の透過率変更線が２本あるということである。
【００９０】
例えば、図１０（ａ）で示したように、絞り面２３ｃの中に斜方ＮＤフィルタ１３０の透過率変更線（１３０ｄ、１３０ｅ）が２本ある場合には、透過率変更線が１本である場合よりも、ＭＴＦ劣化の劣化する度合いが大きくなってしまう。即ち、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化を軽減するには、斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）１３０（２０）の対角線の１つは、図２（ｂ）に２１で示したように、撮像面の水平方向と略平行であることが望ましいのである。
【００９１】
また、図１０（ｂ）に示された斜方ＮＤフィルタの対角線の１つについて着目しても撮像面（図示せず）の水平方向と略平行ではない。図１０（ｂ）に示された絞り面２３ｃの中には、斜方ＮＤフィルタ２０の透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅが存在しないので、この状態については、図９（ｃ）で説明した理由と同様にスキップ制御されるべき状態となる。この場合に於いても、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化を軽減するには、斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）２０の対角線の１つは、図２（ｂ）に２１で示したように撮像面の水平方向と略平行であることが望ましいことがわかる。
【００９２】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、斜方ＮＤフィルタの透過率変更線と、絞り境界線の４辺のうち２辺と、が略平行ではない場合の例を示す図である。
【００９３】
先ず、図９（ａ）〜（ｄ）に示された斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）の透過率変更線について着目すると、透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅは、図９（ａ）〜（ｄ）に示された絞り境界線２４ｃの４辺のうち２辺と略平行であることがわかる。
【００９４】
次に、図１１（ａ）、（ｂ）に示された斜方ＮＤフィルタの透過率変更線について着目する。すると、透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅは、図１１（ａ）、（ｂ）に示された絞り境界線２４ｃの４辺のうち２辺と略平行ではない。
【００９５】
ここで、斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）１３０（２０）の透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅと、絞り境界線２４ｃの４辺のうち２辺と、が略平行である場合（例えば、図９（ａ）〜（ｄ））と、略平行ではない場合（例えば、図１１（ａ）、（ｂ））と、の差分について説明する。すると、図１１（ａ）で示した絞り面２３ｃには約０．５本分の透過率変更線しかなく、例えば、図１１（ｂ）で示した絞り面には約１．５本分の透過率変更線があるのである。そして、この絞り面２３ｃ内にある透過率変更線の長さが異なるのならば、ＭＴＦ劣化の劣化する度合いも異なることになるのである。
【００９６】
前述してきたことから、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いて、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減される効果を得るためには、斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状は平行四辺形であって、この平行四辺形の対角線方向の１つは、前記撮像面の水平方向、または、前記撮像面の垂直方向と略平行であり、且つ、透過率変更線は絞り面のうち２辺と略平行であることが理想条件の１つとなるのである。
【００９７】
このように、第１の実施形態によれば、光学像の光量を調節する際に、光学絞りによる光学像の小絞りボケが軽減されるような光学設計、及び、光学制御を備えた光学装置を提供することができる。
【００９８】
また、第１の実施形態によれば、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たないような光学設計、及び、光学制御を備えた光学装置を提供することができる。
【００９９】
更に、第１の実施形態によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面にあった場合に於いても、この光学像の水平方向のＭＴＦと垂直方向のＭＴＦとが略一致するような、または、少なくとも水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化との劣化比率がおおよそ一定に保たれるような光学設計、及び、光学制御を備えた光学装置を提供することができる。
【０１００】
そして、第１の実施形態によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いても、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減されるような光学設計、及び、光学制御を備えた光学装置を提供することができる。
【０１０１】
尚、第１の実施形態で示した、ＮＤフィルタ群の形状は各種様々な応用があり、長方形のプレート形状でも良いし、長方形のテープまたは、ラミネートしたものをＵ字型に丸めたような形状であっても良い。
【０１０２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１０３】
図１２は、本発明の第２の実施形態による、第１の実施形態で示した光学装置を用いた撮像装置の構成を示すブロック図である。
【０１０４】
尚、以下に述べる第２の実施形態に於いて、光学装置の基本的な構成及び動作については、前述した第１の実施形態と同じであるので、説明の重複を避けるため、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【０１０５】
図１２に於いて、この撮像装置３０は、図１で示した、第１の実施形態による光学装置を用いた撮像装置である。すなわち、この撮像装置３０は、レンズ群１１、光学絞り１２、ＮＤフィルタ群１３、ＮＤフィルタ調整部１４、より構成された光学装置１０と、イメージセンサ（撮像手段）３１と、ＮＤフィルタ制御部（ＮＤフィルタ制御手段）３２と、ＮＤフィルタ操作部（ＮＤフィルタ操作手段）３３と、制御／操作優先モード選択部（制御／操作優先選択手段）３４と、を更に具備した構成である。また、図１２は、例えば、ＮＤフィルタ群（または、各ＮＤフィルタ）の自動制御、及び／または、ＮＤフィルタ群のマニュアル操作に関する構成を示すブロック図である。
【０１０６】
前記イメージセンサ３１は、前述した撮像面１８（図１）に配置され、光学像を光電変換して撮像信号を生成するものである。前記ＮＤフィルタ制御部３２は、撮像信号の積分値に基づいてＮＤフィルタ調整部１４を制御するものである。例えば、図４（ｃ）、（ｄ）で示したように、２枚羽による光学絞りの多角形絞り面が４角形（菱形）絞り面を形成している場合には、図９（ａ）〜（ｄ）で示したように、透過率変更線がこの４角形絞り面の中に存在するように、ＮＤフィルタ制御部３２がＮＤフィルタ調整部１４を制御するものである。ここで、図９（ｃ）の状態に於いては、スキップ制御を施した方がより高画質な光学像が得られる。
【０１０７】
尚、この場合のスキップ制御は、前述したＮＤフィルタ調整部１４による制御であっても良いし、及び／または、前記ＮＤフィルタ制御３２による制御であっても良い。
【０１０８】
また、このＮＤフィルタ制御部３２は、例えば、図４（ａ）、（ｂ）で示したように、その多角形絞り面が６角形絞り面を形成している場合には、図５（ａ）、（ｂ）で示したように、透過率変更線がこの６角形絞り面の中に存在しないようにＮＤフィルタ調整部１４を制御しても良い。
【０１０９】
例えば、ＮＤフィルタ制御部３２は、ＮＤフィルタ群１３の光透過率の調整を自動制御するものであっても良い。光透過率を自動制御する場合に於いては、このＮＤフィルタ制御部３２は、透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置を含むヲブリング幅に於いて、このＮＤフィルタ群１３の位置がヲブリング（ｗｏｂｂｌｉｎｇ）しないように、ヲブリング幅よりも大きいヒステリシス幅に基づいて制御させても良い。尚、このヲブリング動作が発生する要因には、被写体の明るさの変化や、撮像条件の変化に起因する撮像信号の積分値にふらつきがあったり、ＮＤフィルタを制御する際の制御誤差に起因したりすること等が挙げられる。
【０１１０】
このヒステリシス制御は、例えば、光透過率の自動制御によって、図９（ｄ）の状態から図９（ｃ）の状態をスキップして、図９（ｂ）の状態へとＮＤフィルタ群１３の位置調整が為されるシーケンスにて、図９（ｄ）の状態でヒステリシスを有して保持する（前述したシーケンスをさせないで待機させる）制御のことである。
【０１１１】
そして、例えば、図９（ａ）の状態が望まれた場合になってから、このヒステリシスを脱して、図９（ａ）の状態に移行させる制御をすると良い。こうしたヒステリシス制御を施すことによって、図９（ａ）と図９（ｂ）とによるヲブリング動作はあり得るものの、図９（ｃ）の状態を挟む図９（ｄ）と図９（ｂ）とによるヲブリング動作を防ぐ効果がある。つまり、ヲブリング発生時の図９（ｃ）に於けるスキップ制御の制御回数を削減させる効果があるのである。
【０１１２】
図１３は、ＮＤフィルタ制御部３２で設定されるヒステリシス幅の一例を示す図である。また、図１４は、図１３で示したヒステリシス幅に基づいて制御されるＮＤフィルタ郡の位置調整量の経路を示す図である。
【０１１３】
図１３に於いて、このヲブリング幅は、例えば、相対光量（撮像信号の積分値）に対して、光透過率（ＮＤフィルタ群の位置調整量）がＮＤフィルタ制御部３２によって自動制御される際に発生するものとする。そして、図１３に於いて、ＮＤフィルタ制御部３２は、透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置（図示破線Ａ）を含むヲブリング幅よりも、更に大きい幅にてヒステリシス幅を設定することを示している。
【０１１４】
仮に、前述したような透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置が存在しないのならば、このような略一致による透過率変更線の消失がないので、図１３で示す理論値のような特性に従って光透過率が制御されて然るべきであるが、略一致する位置が存在する場合に於いては、前述したように、略一致する位置を素早く通り越すスキップ制御が為されるべきである。
【０１１５】
しかしながら、例え、このスキップ制御が為されたとしても、図１３に示したようなヲブリング幅が発生するようであれば、それは、スキップ制御が連続して発生することになってしまう。つまり、透過率変更線の消失、及び、出現が連続して繰り返されることになってしまうことになる。
【０１１６】
そこで、図１３に示したように、ヒステリシス幅を設定して、相対光量と光透過率との関係（理論値）が、透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置を跨いでいたとしても、図１３に示した矢印１、矢印２、矢印３、矢印４、で構成されたヒステリシスループの経路によって制御し、このような略一致する位置を抑制させる制御が必要となるのである。
【０１１７】
例えば、図１３で示したようなヒステリシス幅を設定すれば、ヲブリングが発生した場合に於いても、図１４に示すように矢印１、または、矢印３で閉じた振幅制御が為されるはずであって、この時、矢印１、及び、矢印３は、透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置（図示破線Ｂ）を跨がない経路である。
【０１１８】
尚、矢印１は、光透過率０．９／４から、光透過率１／３になるようにＮＤ位置調整がされる過程で発生する場合の経路である。また、矢印３は、逆に、光透過率１／３から、光透過率０．９／４になるようにＮＤ位置調整がされる過程で発生する場合の経路である。
【０１１９】
また、このようなヒステリシスループ上の経路に於ける制御期間に於いては、ＮＤフィルタ制御部３２は、図１３、及び、図１４で示した理論値とは異なった光透過率（ＮＤフィルタの位置）に制御するものである。
【０１２０】
図１５は、ＮＤフィルタ位置調整量（制御量）にて発生するハンチング幅の一例を示す図である。
【０１２１】
図１５で示すように、このハンチング幅は、図１３で示したヒステリシス幅よりも大きい振幅を有するＮＤフィルタ位置調整量（制御量）のことである。このように、ヒステリシス幅よりも大きい振幅を有するハンチング幅が制御量として発生した場合に於いては、透過率変更線と、絞り境界線と、が略一致して静止しないように、各ＮＤフィルタの位置関係が調整され停止した後、図１２で示した、制御／操作優先モード選択部３４によってＮＤフィルタ操作部３３を優先とする。
【０１２２】
このように、ＮＤフィルタ操作部３３を優先とし、ＮＤフィルタ制御部３２によるＮＤフィルタの制御を放棄することで、ハンチング動作を回避することが可能となるのである。
【０１２３】
図１６は、撮像装置筺体面上に配置するＮＤフィルタ操作部３３と、制御／操作優先モード選択部と、の一例を示す外観図である。
【０１２４】
ＮＤフィルタ操作部３３は、ＮＤフィルタ調整部１４を操作するものであり、例えば、図１３に示すように、ＮＤ Ａｄｊｕｓｔに於いて、明から暗（光透過率調整、ＬｉｇｈｔからＤａｒｋ）の表示、及び、そのダイヤルである。
【０１２５】
また、制御／操作優先モード選択部３４は、ＮＤフィルタ制御部３２とＮＤフィルタ操作部３３とのどちらか一方を優先モードにするのかを選択するものであり、例えば、図１６に示すように、ＡＵＴＯ（自動）の点灯表示、及び、その釦である。尚、図１６に示したＮＤフィルタ操作ダイヤル３６と、ＡＵＴＯ釦３７とは、回転させることで「選択」し、押し込むことで「決定」することができる一体型のダイヤル兼釦であっても良い。
【０１２６】
例えば、図１６で示したようなＡＵＴＯ釦３７が奇数回にわたって押された時には、制御／操作優先モード選択部３４は、ＡＵＴＯの点灯表示と共にＮＤフィルタ制御部３２を優先モードに選択して、ＮＤフィルタ操作ダイヤルによる操作は無視されて、このＮＤフィルタ制御部３２によるＮＤフィルタ群の光透過率の自動調整が為される仕様であっても良い。
【０１２７】
または、図１３で示したようなＡＵＴＯ釦３７が偶数回にわたって押された時には、制御／操作優先モード選択部３４は、ＡＵＴＯの消灯表示と共にＮＤフィルタ操作部３３を優先モードに選択して、ＮＤフィルタ制御部３２による制御信号は無視されて、このＮＤフィルタ操作ダイヤル３６による制御信号、または、機械駆動が優先される仕様であっても良い。
【０１２８】
尚、このＡＵＴＯ釦３７が偶数回にわたって押された場合には、ＮＤフィルタ群１３のヲブリング動作は直ちに停止される効果を有する。したがって、このＡＵＴＯ釦３７については、必ずしも優先モード選択の目的のみならず、ヲブリング動作停止の目的による釦として使用することも可能である。
【０１２９】
図１６で示したＮＤフィルタ操作ダイヤル３６と、ＡＵＴＯ釦３７とには、別の仕様も考えられるので、以下に補足説明する。
【０１３０】
前述したＮＤフィルタ操作ダイヤル３６が操作された場合には、ダイヤル操作が為されてからＡＵＴＯ釦３７が押されるまでの期間、このＮＤフィルタ操作ダイヤル３６が自動的に優先モードに選択される仕様であっても良い。
【０１３１】
また、この仕様に於いては、ＡＵＴＯ釦３７が押された場合には、再びダイヤル操作が為されるまでの期間、前述したＮＤフィルタ制御部３２が自動的に優先モードに選択されるようにしてあっても良い。
【０１３２】
図１７は、撮像装置筺体面上に配置するＮＤフィルタ操作部３３と、制御／操作優先モード選択部３４と、の一例を示す外観図である。
【０１３３】
図１７に於いて、このＮＤフィルタ操作部３３、及び、制御／操作優先モード選択部３４は、光透過率を１／１２、１／８、１／４、１／２、ＯＦＦ（光透過率１）、または、ＡＵＴＯ（自動調整）に、設定用の突起４１を有するスライドスイッチ４０によって、それぞれ選択的に切り換わるように操作可能であるものである。
【０１３４】
このように、ＮＤフィルタ操作部３３と制御／操作優先モード選択部３４とは一体の部材から成るものであっても良い。尚、図１７で示した外観図では、スライド式スイッチであるが、各種様々な応用があり、ロータリスイッチであっても良いし、ＡＵＴＯの選択時にクリック感を有するダイヤル、または、スライダックのようなものであっても良い。更に、リモートコントロールにする等の各種様々な応用形態があり得るものである。
【０１３５】
このように、第２の実施形態は、前述した第１の実施形態で示した光学装置を用いた撮像装置に関するものであり、ＮＤフィルタ群の自動制御、及び／または、ＮＤフィルタ群のマニュアル操作の実施形態について記したものである。
【０１３６】
前述してきたように、第２の実施形態によれば、光学像の光量を調節する際に、光学絞りによる光学像の小絞りボケが軽減されるような光学設計、及び、光学制御に於ける自動制御／マニュアル操作を備えた撮像装置を提供することができる。
【０１３７】
また、第２の実施形態によれば、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たないような光学設計、及び、光学制御に於ける自動制御／マニュアル操作を備えた撮像装置を提供することができる。
【０１３８】
更に、第２の実施形態によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面にあった場合に於いても、この光学像の水平方向のＭＴＦと垂直方向のＭＴＦとが略一致するような、または、少なくとも水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化との劣化比率がおおよそ一定に保たれるような光学設計、及び、光学制御に於ける自動制御／マニュアル操作を備えた撮像装置を提供することができる。
【０１３９】
そして、第２の実施形態によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いても、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減されるような光学設計、及び、光学制御に於ける自動制御／マニュアル操作を備えた撮像装置を提供することができる。
【０１４０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【０１４１】
更に、前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の第１の実施形態による光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は図１に示した斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状の一例を示す図、（ｂ）は図１に示した斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状と、撮像面との幾何学的関係の一例を示す図である。
【図３】２枚羽光学絞りの一例を示す図である。
【図４】図３で示した２枚羽光学絞りの絞り羽（上）と、絞り羽（下）と、の位置関係から形成される絞り面についての例を示す図である。
【図５】図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群と、図４（ａ）〜（ｄ）で示した絞り境界線と、の位置関係についての例をそれぞれ示す図である。
【図６】図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群と、図５（ｃ）で示した絞り境界線（絞り面）と、の位置関係によって、光透過率を調整する例を示す図である。
【図７】一般的なＮＤフィルタ群による絞り面内透過率変更線の線長の変化を示した図である。
【図８】本発明の第１の実施形態によるＮＤフィルタ群による絞り面内透過率変更線の線長が略一定に保たれることを示した図である。
【図９】本発明の第１の実施形態による斜方ＮＤフィルタによる透過率変更線と、絞り境界線（絞り面）と、の位置関係の一例を示す図である。
【図１０】斜方ＮＤフィルタの対角線の１つと、図２（ｂ）で示した撮像面の水平方向と、が略平行ではない場合の一例を示す図である。
【図１１】斜方ＮＤフィルタの透過率変更線と、絞り境界線の４辺のうち２辺と、が略平行ではない場合の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態による、第１の実施形態で示した光学装置を用いた撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】ＮＤフィルタ制御部で設定されるヒステリシス幅の一例を示す図である。
【図１４】図１３で示したヒステリシス幅に基づいて制御されるＮＤフィルタ郡の位置調整量の経路を示す図である。
【図１５】ＮＤフィルタ位置調整量（制御量）にて発生するハンチング幅の一例を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態による、撮像装置筺体面上に配置するＮＤフィルタ操作部と、制御／操作優先モード選択部と、の一例を示す外観図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態による、撮像装置筺体面上に配置するＮＤフィルタ操作部と、制御／操作優先モード選択部と、の一例を示す外観図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１０…光学装置、１１…レンズ群、１２…光学絞り、１２ａ…絞り羽（上）、１２ｂ…絞り羽（下）、１３…ＮＤフィルタ群、１４…ＮＤフィルタ調整部、１７…被写体、１８…撮像面、２０、２３ａ〜２３ｄ…絞り面、２４ａ〜２４ｄ…絞り境界線、３０…撮像装置、３１…イメージセンサ、３２…ＮＤフィルタ制御部、３３…ＮＤフィルタ操作部、３４…制御／操作優先モード選択部、３６…ＮＤフィルタ操作ダイヤル、３７…ＡＵＴＯ釦、４０…スライドスイッチ、４１…突起、１３０…斜方ＮＤフィルタ、１３０ａ…ＮＤなし、１３０ｂ…ＮＤ１、１３０ｃ…ＮＤ２、１３０ｄ、１３０ｅ…透過率変更線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異なる光透過率を有する複数種のＮＤフィルタを具備する光学装置及びその光学装置を用いた撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置に関する技術が、例えば、下記特許文献１に開示されている。この特許文献１には、撮像レンズ系へ入射した光束の光量を調節するための露出制御機構を有し、上記露出制御機構は、光軸に直交する面上を絞り羽根が互いに反対方向に移動することにより絞り開口を形成する絞りと少なくとも２種の異なった透過率のＮＤフィルタ部を有すると共に、絞り開放状態から透過光量を制限する方向に変位するとき、開放から所定の開口までは絞り羽根によって開口面積を制限し、次に所定の開口を維持したままＮＤフィルタをその透過率の高いフィルタ部から順に絞り開口に進入させるようにした撮像装置に関して記載されている。
【特許文献１】特開２０００−１０６６４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年に於いて、撮像装置、及び、撮像素子の高感度化が進むにつれて、被写体を撮像するための光学像に対して、前記光学像の光量を調節する手段が重要な撮像技術要素の１つとなっている。そして、この光学像の光量を露光時間一定条件にて調節する手段については、例えば、光学絞り、ＮＤフィルタ等がある。
【０００４】
ここで、この光学像の光量を調節する手段が前記光学絞りに限定されるような場合に於いては、この光学絞りによって光量を絞っていけばいく程、光学像に光の回折現象に起因する小絞りボケが発生してしまうという第１の問題点がある。
【０００５】
また、前記第１の問題点を解決するために、前記光学絞りが所定の絞り面よりも絞りすぎないように前記ＮＤフィルタを挿入する方法がある。
【０００６】
しかしながら、撮像記録中に於いて、絞り面全面に前記ＮＤフィルタを瞬間的に挿入した場合については、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が撮像記録されてしまうという第２の問題点がある。
【０００７】
そこで、前記第１の問題点、及び、前記第２の問題点を解決するためには、例えば、前記特許文献１に示されるように、光学絞りを所定の開口（絞り面）状態で維持したまま、ＮＤフィルタをその透過率（光透過率）の高いフィルタ部から順に徐々に絞り開口（絞り面）に進入（挿入）させることで、光学絞りによる小絞りボケを軽減して、且つ、ＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子を目立たなくする方法があるのである。
【０００８】
しかしながら、前記特許文献１に示される撮像装置は、前記光学絞りの絞り面に対して複数種の異なった光透過率のＮＤフィルタが挿入された時には、この異なった光透過率の境い目による水平方向の透過率変更線が絞り面にあるために、光学像の垂直方向に小絞りボケが発生してしまうという第３の問題点がある。何故ならば、このＮＤフィルタの水平方向の透過率変更線にて、この光学像に対して垂直方向に光の回折現象が発生してしまうからである。
【０００９】
また、第３の問題点について補足説明すれば、単に光学像に小絞りボケが発生してしまうという問題だけではなくて、このＮＤフィルタの水平方向の透過率変更線に起因して、光学像の垂直方向のみに小絞りボケが発生して、水平方向にはこの小絞りボケが発生しないということも問題に挙げられる。即ち、この光学像は、水平方向のＭＴＦ（モデュレーション・トランスファー・ファンクション）と垂直方向のＭＴＦとが一致していない不自然な画質特性（光学像の乱視化現象）を有することになってしまうのである。
【００１０】
更に、前記特許文献１に示される撮像装置は、水平方向の透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動するものであり、この絞り面内にある透過率変更線の長さの変化に連動して、光学像の垂直方向に発生する小絞りボケによるＭＴＦ劣化の劣化する度合いも変化してしまうという第４の問題点があるのである。
【００１１】
したがって、本発明は、前述してきた問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、光学像の光量を調節する際に、光学絞りによる光学像の小絞りボケが軽減され、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たず、また、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面にあった場合に於いても、この光学像の水平方向のＭＴＦと垂直方向のＭＴＦとが略一致するような、または、少なくとも水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化との劣化比率がおおよそ一定に保たれ、且つ、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いても、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減されるような光学設計、及び、光学制御を備える光学装置及びその光学装置を用いた撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
すなわち本発明は、被写体を結像させて撮像面に光学像を生成する光学手段と、前記光学手段が前記光学像を生成する際の光束を光学的に絞る光学絞りと、前記光学絞りの前側、または、後側に配置して、それぞれ光透過率が異なる複数のＮＤフィルタで構成されたＮＤフィルタ群と、前記光学手段の光軸に対する前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整するＮＤフィルタ調整手段と、を具備し、前記複数のＮＤフィルタの少なくとも１つは、前記光透過率の変更線である透過率変更線が前記撮像面を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差している斜方ＮＤフィルタであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の光学装置によれば、光学像の光量を調節する際に、光学絞りによる光学像の小絞りボケが軽減される効果がある。
【００１４】
また、本発明によれば、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たない効果がある。
【００１５】
更に、本発明によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面にあった場合に於いても、少なくとも水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化との劣化比率がおおよそ一定に保たれる効果がある。
【００１６】
そして、本発明によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いても、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減される効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
【００１８】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態による光学装置の構成を示すブロック図である。
【００１９】
図１に於いて、この光学装置１０は、レンズ群（光学手段）１１と、光学絞り１２と、ＮＤフィルタ群１３と、ＮＤフィルタ調整部（ＮＤフィルタ調整手段）１４と、より構成されている。
【００２０】
前記レンズ群１１は、被写体１７を光軸上の任意の位置に結像させて撮像面１８に光学像を生成するものである。前記光学絞り１２は、前記レンズ群が前記光学像を生成する際の光束を光学的に絞るものである。
【００２１】
前記ＮＤフィルタ群１３は、前記光学絞り１２の前側、または、後側に配置して、それぞれ光透過率が異なる複数のＮＤフィルタで構成されたものである。前記ＮＤフィルタ調整部１４は、前記レンズ群１１の光軸に対する前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整するものである。前記複数のＮＤフィルタの少なくとも１つは、前記光透過率の変更線である透過率変更線が前記撮像面１８を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差している斜方ＮＤフィルタ１３０であることを特徴としている。
【００２２】
尚、前記被写体１７と、前記撮像面１８とは、本発明の第１の実施形態による光学装置１０を実際に使用することを想定した実使用上の仮想構成として図１に示されたものであって、前記撮像面１８は、例えば、ＣＣＤやＭＯＳ型撮像素子のようなイメージセンサ、または、感光フィルムの配置面を想定した面であれば良い。また、本発明の第１の実施形態による光学装置１０は、例えば、撮像面が肉眼であるような顕微鏡やオペラグラス、または、望遠鏡のようなものであっても良い。
【００２３】
尚、本発明の第１の実施形態による光学装置にイメージセンサが実装してあったとしても良く、イメージセンサが実装してある場合の詳細については、第２の実施形態にて後述する。
【００２４】
図２（ａ）は、図１に示した斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状の一例を示す図であり、図２（ｂ）は、図１に示した斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状と、撮像面との幾何学的関係の一例を示す図である。
【００２５】
図２（ａ）に於いて、このＮＤフィルタ群１３は、異なる光透過率を有する複数のＮＤフィルタから成り、例えば、光透過率１であるＮＤなし１３０ａと、光透過率１／４であるＮＤ１１３０ｂと、光透過率１／１６であるＮＤ２１３０ｃと、より構成されている。
【００２６】
前記ＮＤ１１３０ｂと前記ＮＤなし１３０ａとの継ぎ目、及び、前記ＮＤ２１３０ｃと前記ＮＤ１１３０ｂとの継ぎ目は透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅであり、この２つの透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅは斜方性を有している。このように、ＮＤ１１３０ｂは斜方ＮＤフィルタである。ここで斜方性とは、透過率変更線が撮像面を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差していることをいう。
【００２７】
図２（ｂ）は、ＮＤフィルタ群１３と撮像面１８とを重ね合わせて示すことで、斜方ＮＤフィルタ１３０のフィルタ形状と、撮像面１８との幾何学的関係の一例を示している。図２（ｂ）に於いて、この斜方ＮＤフィルタ１３０（ＮＤ１１３０ｂ）のフィルタ形状２０は平行四辺形であって、この平行四辺形の対角線２１は撮像面１８の水平方向と略平行であることがわかる。
【００２８】
尚、このＮＤフィルタ群１３は、ＮＤ２、ＮＤ１、ＮＤなしの３種類の異なる光透過率を有するものに限定されずに、ＮＤ３、ＮＤ４、があっても良いし、例えば、日中の晴天下での撮像シーンを想定するならば、ＮＤフィルタと色温度変換フィルタとを併せた光学フィルタであっても良い。更に、異なる複数の光透過率には、各種様々な組み合わせがあっても良く、色々な応用形態があっても良い。
【００２９】
図３は、２枚羽光学絞りの一例を示す図である。
【００３０】
図３に於いて、この光学絞り１２は、絞り羽（上）（実線で示される）１２ａと、絞り羽（下）（破線で示される）１２ｂと、から成る２枚の絞り羽より構成されている。
【００３１】
図４（ａ）〜（ｄ）は、図３で示した２枚羽光学絞りの絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の位置関係から形成される絞り面についての例を示す図である。
【００３２】
図４（ａ）は、絞り羽（上）（実線で示される）１２ａと、絞り羽（下）（破線で示される）１２ｂと、の絞り位置を開放に調整した、正六角形の絞り面（斜線で示される）２３ａを有する光学絞りを示している。また、この絞り羽１２ａ、１２ｂと絞り面２３ａとの境界線を絞り境界線２４ａとする。
【００３３】
図４（ｂ）は、絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の絞り位置を、図４（ａ）で示した絞り位置よりもやや閉め調整にして、絞り面２３ｂの面積を、図４（ａ）で示した絞り面２３ａの面積と比べて約１／２にした光学絞りを示している。図４（ｂ）に示した絞り面２３ｂは、やや歪んだ六角形となる。
【００３４】
図４（ｃ）は、絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の絞り位置を、図４（ｂ）で示した絞り位置よりも更に閉め調整にしていき、絞り面２３ｃの面積を、図４（ａ）で示した絞り面２３ａの面積と比べて約１／４にした光学絞りを示している。図４（ｃ）に示した絞り面２３ｃは菱形となる。
【００３５】
図４（ｄ）は、絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の絞り位置を、図４（ｃ）で示した絞り位置よりも更に閉め調整にしていき、絞り面２３ｄの面積を、図４（ａ）で示した絞り面２３ａの面積と比べて約１／１６にした光学絞りを示している。図４（ｄ）に示した絞り面２３ｄは、図４（ｃ）に示した菱形よりも更に小さい菱形となる。
【００３６】
このように、図４（ａ）〜（ｄ）は、絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の２枚の絞り羽による絞り位置の関係を調整することで、光学絞り１２の絞りＦ値を連続的に調整することが可能であることを示した図である。
【００３７】
尚、図４（ａ）〜（ｄ）で示した多角形の絞り面２３ａ〜２３ｄは、厳密な多角形でなくとも良く、例えば、角が丸みを帯びているものであっても良いし、辺が丸みを帯びた曲線であっても良く、各種様々な応用があり得る。
【００３８】
図５（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３と、図４（ａ）〜（ｄ）で示した絞り境界線２４ａ〜２４ｄと、の位置関係についての一例をそれぞれ示す図である。
【００３９】
図５（ａ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３のＮＤなし（光透過率１）１３０ａの場所に、図４（ａ）で示した正六角形から成る絞りＦ１．４（開放）の絞り境界線２４ａを重ねて示した図である。
【００４０】
図５（ｂ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３のＮＤなし１３０ａの場所に、図４（ｂ）で示した六角形から成る絞りＦ２の絞り境界線２４ｂを重ねて示した図である。これは、図５（ａ）で示したＦ１．４（開放）の絞り境界線２４ａの形状から、図５（ｂ）で示したＦ２の絞り境界線２４ｂの形状の変化に合わせてＮＤフィルタ群１３の位置調整を施し、このＮＤフィルタ群１３の絞り境界線に対する位置関係を調整している。
【００４１】
図５（ｃ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３のＮＤなし１３０ａの場所に、図４（ｃ）で示した菱形から成る絞りＦ２．８の絞り境界線２４ｃを重ねて示した図である。このように、絞り形状が菱形であった場合に於いても、絞り境界線の形状の変化に合わせてＮＤフィルタ群１３の位置調整を施し、このＮＤフィルタ群１３の絞り境界線に対する位置関係を調整している。
【００４２】
図５（ｄ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３のＮＤなし１３０ａの場所に、図４（ｄ）で示した小さな菱形から成る絞りＦ５．６の絞り境界線２４ｄを重ねて示した図である。図５（ｄ）で示したような小さな菱形絞り面による絞りＦ５．６である場合には、小絞りボケによる光学像のＭＴＦ劣化が懸念される。
【００４３】
このように、図５（ａ）で示した絞りＦ１．４（開放）から、図５（ｂ）で示した絞りＦ２、図５（ｃ）で示した絞りＦ２．８、そして、図５（ｄ）で示した絞りＦ５．６へと、光学絞り１２を絞っていくにつれて、絞り境界線に対する位置関係に基づいて、このＮＤフィルタ群１３の位置を徐々に下に詰めている。こうすることの理由は、ＮＤなし１３０ａからＮＤ１１３０ｂ挿入へと素早く移行させることを可能とするために、その移行距離を詰めておく必要があるからである。
【００４４】
尚、図５（ａ）〜（ｄ）でそれぞれ示されているように、絞り境界線２４ａ〜２４ｄと透過率変更線１３０ｄとの間には、所定のマージン（距離）を置いても良い。
【００４５】
また、図５（ｄ）で示した絞りＦ５．６である場合には、円形の絞り面による絞りＦ５．６である場合よりも、小絞りボケによる光学像のＭＴＦ劣化の劣化する度合いが大きいので、被写界深度を深くしたいなどの撮像要求がない限りは、例えば、ポートレート撮像である場合に於いては、図５（ｃ）で示した絞りＦ２．８辺りで絞りを止めておいて、光量の調整はＮＤフィルタによる調整である仕様にした方が、光学絞りによる光学像の小絞りボケが防げるのである。
【００４６】
尚、被写界深度を深くしたいなどの撮像要求がある場合は、図５（ｄ）で示したように、絞りＦ５．６による撮像も可能な光学装置である方が良い。または、図５（ｃ）と図５（ｄ）との中間位の絞りである絞りＦ４（図示せず）辺りで撮像可能であるようにしても良い。
【００４７】
前述したように、光量の調整は、光学絞り１２で絞って調整するよりも、ＮＤフィルタによる調整であった方が、光学絞りによる小絞りボケが軽減されて、光学像のＭＴＦ劣化が軽減されるわけである。しかしながら、例えば、動画カメラによる撮像に於いて、その撮像記録中に一枚板から成る一般的なＮＤフィルタが一気に挿入された場合は、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立つという問題点がある。
【００４８】
そこで、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタを挿入しても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たない光学手法について、図６（ａ）〜（ｄ）を参照して説明する。
【００４９】
図６（ａ）〜（ｄ）は、図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３と、図５（ｃ）で示した絞り境界線（絞り面）２４ｃと、の位置関係によって、光透過率を調整する例を示す図である。
【００５０】
尚、図６（ａ）〜（ｄ）は、非連続的な駒動作（瞬間移動）を示したものではなく、所定の動作時間を掛けながら得た連続的に滑らかな動作を断片的に示したものである。
【００５１】
図６（ａ）は、絞りＦ２．８で、且つ、ＮＤなし（光透過率１）１３０ａの状態を一例として示した図である。
【００５２】
ここで、光学絞りは、図６（ａ）で示した絞りＦ２．８のままに保持して、ＮＤフィルタ群１３の絞り面に対する位置関係を連続的に徐々に下げていくと、図６（ｂ）で示すように、光透過率１／４であるＮＤ１（斜方ＮＤフィルタ）１３０ｂと、光透過率１であるＮＤなし１３０ａと、が混在した絞り面が得られる。
【００５３】
図６（ｂ）は、この絞り面全体に於いて光透過率２／３となるように、ＮＤフィルタ群１３の絞り面に対する位置関係が調整されているのである。
【００５４】
図６（ｃ）は、同様に絞りＦ２．８を保持したままに、ＮＤフィルタ群１３の絞り面に対する位置関係について、図６（ｂ）で示した位置関係よりも更に下げた様子を示している。図６（ｃ）の絞り面では、ＮＤ２１３０ｃとＮＤ１１３０ｂとが混在しており、その混合比率から光透過率１／６のＮＤフィルタが生成されているのと等価である。
【００５５】
また、図６（ｄ）は、ＮＤ２１３０ｃとＮＤ１１３０ｂとの混合比率から光透過率１／１２のＮＤフィルタが生成されているのと等価である。
【００５６】
このように、ＮＤフィルタ群１３の絞り面に対する位置関係を連続的に調整するようにして、例えば、ＮＤなし１３０ａ、ＮＤ１１３０ｂ、ＮＤ２１３０ｃ、の３種類の異なる光透過率から２種類を同一の絞り面に同時に混在させることで、滑らかに連続した光量の微調整を可能としているのである。
【００５７】
また、光量の調整を、このような滑らかに連続した微調整にすることで、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たない効果が得られるのである。
【００５８】
尚、前述した光学絞り１２は、絞りＦ２．８に保持することに限られず、絞りＦ４、絞りＦ５．６、または、それ以外の絞りＦ値に保持して同様の調整を実施しても同様の効果が得られる。
【００５９】
次に、図７及び図８を参照して、絞り面内に於ける透過率変更線の状態（長さ、及び、撮像面に対する角度）と、光学像の水平／垂直ＭＴＦ劣化と、の関係について説明する。
【００６０】
図７（ａ）及び（ｂ）は、一般的なＮＤフィルタ群による絞り面内透過率変更線の線長の変化を示した図である。
【００６１】
図７（ａ）、（ｂ）で示すような一般的なＮＤフィルタ群１３は、透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅを水平方向に構えており、例えば、ＮＤなし（光透過率１）１３０ａと、ＮＤ１（光透過率１／４）１３０ｂと、ＮＤ２（光透過率１／１６）１３０ｃと、を備えている。
【００６２】
図７（ａ）、（ｂ）は、このＮＤフィルタ群１３と重ねて絞り境界線（絞り面）が示されており、図４（ａ）〜（ｄ）で示したように、２枚羽から成る絞り羽（上）１２ａと、絞り羽（下）１２ｂと、の位置関係から形成されるものであって、図４（ｃ）で示した絞りＦ２．８の状態を示すものである。
【００６３】
図７（ａ）、（ｂ）で示した絞り面２３ｃでは、ＮＤ１１３０ｂとＮＤなし１３０ａとが混在しており、その混合比率から、図７（ａ）は光透過率１／２、図７（ｂ）は光透過率１／３、のＮＤフィルタが生成されているのと等価である。
【００６４】
ここで、図７（ａ）、（ｂ）に示されている絞り面２３ｃ内にある透過率変更線１３０ｄについて着目すれば、図７（ａ）に示される絞り面２３ｃ内の透過率変更線１３０ｄは、図７（ｂ）に示される絞り面２３ｃ内の透過率変更線１３０ｄよりも長いことがわかる。
【００６５】
このように、図７（ａ）、（ｂ）で示した光学装置では、ＮＤフィルタ群１３の位置関係を調節して、ＮＤフィルタの光透過率を調整していく過程で、前述した絞り面内透過率変更線の長さが変化してしまうことがわかる。この絞り面内透過率変更線の線長の変化が原因で、光学像の水平／垂直ＭＴＦ劣化の劣化する度合いが変化するのである。したがって、図７（ａ）と図７（ｂ）の場合では、図７（ｂ）に対して図７（ａ）の方が、垂直ＭＴＦが劣化することになる。
【００６６】
また、図７（ａ）、（ｂ）で示した光学装置では、この絞り面内透過率変更線が水平方向であるので、絞り面内透過率変更線に起因する光学像の光の回折現象は、光学像の垂直方向にのみ発生して、光学像の水平方向には発生しないのである。
【００６７】
即ち、図７（ａ）、（ｂ）で示した光学装置による光学像は、水平方向のＭＴＦと垂直方向のＭＴＦとが一致していない不自然な画質特性（光学像の乱視化現象）を有して、更に、光透過率の調整と供に、垂直方向のＭＴＦが変化するという欠点を有するものである。
【００６８】
図８（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態によるＮＤフィルタ群による絞り面内透過率変更線の線長が略一定に保たれることを示した図である。
【００６９】
図８（ａ）、（ｂ）に示されるＮＤフィルタ群１３は斜方ＮＤフィルタ１３０を備えたものであり、既に、図６（ａ）〜（ｄ）で示したものと構成、原理は同じであって、透過率変更線１３０ｄを斜方に構えており、ＮＤなし（光透過率１）１３０ａと、ＮＤ１（光透過率１／４）１３０ｂと、ＮＤ２（光透過率１／１６）１３０ｃと、を備えているものである。
【００７０】
図８（ａ）、（ｂ）は、このＮＤフィルタ群１３と重ねて絞り境界線（絞り面）が示されており、図４（ｃ）で示した絞りＦ２．８の状態である。図８（ａ）、（ｂ）に於ける絞り面には、ＮＤ１１３０ｂとＮＤなし１３０ａとが混在しており、その混合比率から、図８（ａ）は光透過率１／２、図８（ｂ）は光透過率１／３、のＮＤフィルタが生成されているのと等価である。
【００７１】
ここで、図８（ａ）、（ｂ）に示されている絞り面２３ｃ内にある透過率変更線１３０ｄについて着目すれば、図８（ａ）に示される絞り面２３ｃ内の透過率変更線１３０ｄの長さと、図８（ｂ）に示される絞り面２３ｃ内の透過率変更線１３０ｄの長さとは略一致していることがわかる。
【００７２】
このように、図８（ａ）、（ｂ）で示した光学装置では、ＮＤフィルタ群の位置関係を調節して、ＮＤフィルタの光透過率を調整していく過程で、前述した絞り面内透過率変更線の長さがおおよそ変化しないことがわかる。こうした理由から、図８（ａ）、（ｂ）で示した光学装置は、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減されるのである。
【００７３】
また、この絞り面内透過率変更線が斜方であるので、絞り面内透過率変更線に起因する光学像の光の回折現象は、光学像の垂直方向と、光学像の水平方向との双方に発生して、水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化とが略一致した光学像が得られるのである。
【００７４】
前述してきたように、図７（ａ）で示した光学装置と、図８（ａ）で示した光学装置とでは、同じ絞りＦ２．８、光透過率１／２であり、図７（ｂ）で示した光学装置と、図８（ｂ）で示した光学装置とでは、同じ絞りＦ２．８、光透過率１／３であるにも関わらず、理想的な光学像が得られるのは、図８（ａ）、（ｂ）で示したような斜方ＮＤフィルタを備えた光学装置の方である。
【００７５】
次に、透過率変更線と、絞り境界線とが、略一致して静止しないようにスキップ制御をしてＮＤフィルタ群（各ＮＤフィルタ）の位置関係を調整することについての一例について説明する。
【００７６】
図９は、本発明の第１の実施形態による斜方ＮＤフィルタによる透過率変更線と、絞り境界線（絞り面）と、の位置関係の一例を示す図である。
【００７７】
図９（ａ）は、ＮＤフィルタ群と光学絞りの絞り境界線（絞り面）とが重ね併せて示されている。また、図９（ａ）は、絞りＦ２．８であり、光透過率１／２である。また、図９（ｂ）の状態は、図９（ａ）の状態から絞りＦ２．８で保持したままに、光透過率１／３に調整された様子を示している。
【００７８】
ここで、図９（ａ）及び（ｂ）の状態に於いて、このＮＤフィルタ群が備える斜方ＮＤフィルタ１３０に有する透過率変更線１３０ｄと、絞り境界線２４ｃと、は未だ略一致していない状態である。
【００７９】
図９（ｃ）は、ＮＤフィルタ群の絞り面に対する位置関係を図９（ｂ）の状態よりも更に調整していって、絞りＦ２．８で保持したままに、且つ、光透過率１／４に調整された状態を示している。ここで着目すべき事は、前述した斜方ＮＤフィルタ１３０に有する透過率変更線１３０ｄ、及び／または、１３０ｅと、絞り境界線２４ｃと、が略一致している状態であり、絞り面２３ｃに透過率変更線を有さない状態であるということである。
【００８０】
前述してきたように、ＮＤフィルタ群の絞り面に対する位置関係を調節して、ＮＤフィルタの光透過率を調整していく過程で、絞り面内透過率変更線の長さが変化しないということが、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減される理由となっている。したがって、図９（ｃ）のように絞り面２３ｃに透過率変更線を有さない状態では、ＭＴＦ劣化の劣化する度合いが小さくなってしまい、ＭＴＦ劣化の変化が大きくなってしまうのである。
【００８１】
そこで、図９（ｃ）で示したような、透過率変更線１３０ｄ、及び／または、１３０ｅと、絞り境界線２４ｃとが、略一致するようなＮＤフィルタの位置関係に於いては、この図９（ｃ）の状態を素早く通り越す制御（スキップ制御）をして、図９（ｃ）の状態で静止しないように、ＮＤフィルタ群（各ＮＤフィルタ）の位置関係を調整することが必要となってくるのである。
【００８２】
このスキップ制御は、図９（ａ）で示したＮＤフィルタ群１３の位置関係から、図９（ｂ）で示したＮＤフィルタ群１３の位置関係へと、ＮＤフィルタ群１３の絞り面２３ｃに対する位置調整をしていった後、図９（ｃ）で示したＮＤフィルタ群１３の位置関係をスキップして、つまり、素早く通り越すような制御をして、図９（ｄ）で示すＮＤフィルタ群１３の位置関係に至るまで移行させている。
【００８３】
ここで、図９（ｃ）に於ける光学条件は、絞りＦ２．８、光透過率１／４であることに対して、図９（ｄ）に於ける光学条件は、絞りＦ２．８、光透過率０．９／４であり、光りの透過率は約１０％程度減光している。
【００８４】
このようにして、ＮＤフィルタ群の位置関係をスキップ制御することで、光透過率は減光するものの、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化を軽減することが可能となっているのである。
【００８５】
尚、このスキップ制御は、機械式（機械駆動式）、及び／または、電気モータ制御式（電気信号制御式）が考えられる。また、この光学装置が静止画撮像用に用いられる場合には、スキップ制御中には静止画のレリーズを防ぐような工夫があっても良いし、この光学装置が動画撮像用、または、静止画連写用に用いられる場合には、撮像同期信号のブランキング期間内にこのスキップ制御を実施する等の工夫が施されてあっても良い。
【００８６】
次に、ＮＤフィルタ群の絞り面に対する位置関係を調整するのに、より制御がしやすく、且つ、より高性能となるような斜方ＮＤフィルタの形状について説明する。
【００８７】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、斜方ＮＤフィルタの対角線の１つと、図２（ｂ）で示した撮像面の水平方向と、が略平行ではない場合の一例を示す図である。
【００８８】
ここで、図９（ａ）〜（ｄ）に示された斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）１３０の対角線（図示せず）の１つについて着目すると、図２（ｂ）で示した斜方ＮＤフィルタ１３０のフィルタ形状２０と同じように、撮像面（図示せず）の水平方向と略平行であることがわかる。また、図１０（ａ）に示された斜方ＮＤフィルタの対角線２６ａについて着目すれば、撮像面（図示せず）の水平方向と平行ではないことがわかる。
【００８９】
斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）１３０（２０）の対角線の１つと、撮像面の水平方向と、が略平行である場合（例えば、図９（ａ）〜（ｄ））と、略平行ではない場合（例えば、図１０（ａ）、（ｂ））と、の差分について説明すれば、図９（ａ）〜（ｄ）に於いて、スキップ制御されるべき図９（ｃ）を除けば、図９（ａ）、（ｂ）、（ｄ）に示された絞り面２３ｃの中には、常に同じ長さで斜方ＮＤフィルタ１３０の透過率変更線が１本あるのに対して、図１０（ａ）に示された絞り面２３ｃの中には、斜方ＮＤフィルタ１３０の透過率変更線が２本あるということである。
【００９０】
例えば、図１０（ａ）で示したように、絞り面２３ｃの中に斜方ＮＤフィルタ１３０の透過率変更線（１３０ｄ、１３０ｅ）が２本ある場合には、透過率変更線が１本である場合よりも、ＭＴＦ劣化の劣化する度合いが大きくなってしまう。即ち、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化を軽減するには、斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）１３０（２０）の対角線の１つは、図２（ｂ）に２１で示したように、撮像面の水平方向と略平行であることが望ましいのである。
【００９１】
また、図１０（ｂ）に示された斜方ＮＤフィルタの対角線の１つについて着目しても撮像面（図示せず）の水平方向と略平行ではない。図１０（ｂ）に示された絞り面２３ｃの中には、斜方ＮＤフィルタ２０の透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅが存在しないので、この状態については、図９（ｃ）で説明した理由と同様にスキップ制御されるべき状態となる。この場合に於いても、光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化を軽減するには、斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）２０の対角線の１つは、図２（ｂ）に２１で示したように撮像面の水平方向と略平行であることが望ましいことがわかる。
【００９２】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、斜方ＮＤフィルタの透過率変更線と、絞り境界線の４辺のうち２辺と、が略平行ではない場合の例を示す図である。
【００９３】
先ず、図９（ａ）〜（ｄ）に示された斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）の透過率変更線について着目すると、透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅは、図９（ａ）〜（ｄ）に示された絞り境界線２４ｃの４辺のうち２辺と略平行であることがわかる。
【００９４】
次に、図１１（ａ）、（ｂ）に示された斜方ＮＤフィルタの透過率変更線について着目する。すると、透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅは、図１１（ａ）、（ｂ）に示された絞り境界線２４ｃの４辺のうち２辺と略平行ではない。
【００９５】
ここで、斜方ＮＤフィルタ（平行四辺形）１３０（２０）の透過率変更線１３０ｄ、１３０ｅと、絞り境界線２４ｃの４辺のうち２辺と、が略平行である場合（例えば、図９（ａ）〜（ｄ））と、略平行ではない場合（例えば、図１１（ａ）、（ｂ））と、の差分について説明する。すると、図１１（ａ）で示した絞り面２３ｃには約０．５本分の透過率変更線しかなく、例えば、図１１（ｂ）で示した絞り面には約１．５本分の透過率変更線があるのである。そして、この絞り面２３ｃ内にある透過率変更線の長さが異なるのならば、ＭＴＦ劣化の劣化する度合いも異なることになるのである。
【００９６】
前述してきたことから、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いて、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減される効果を得るためには、斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状は平行四辺形であって、この平行四辺形の対角線方向の１つは、前記撮像面の水平方向、または、前記撮像面の垂直方向と略平行であり、且つ、透過率変更線は絞り面のうち２辺と略平行であることが理想条件の１つとなるのである。
【００９７】
このように、第１の実施形態によれば、光学像の光量を調節する際に、光学絞りによる光学像の小絞りボケが軽減されるような光学設計、及び、光学制御を備えた光学装置を提供することができる。
【００９８】
また、第１の実施形態によれば、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たないような光学設計、及び、光学制御を備えた光学装置を提供することができる。
【００９９】
更に、第１の実施形態によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面にあった場合に於いても、この光学像の水平方向のＭＴＦと垂直方向のＭＴＦとが略一致するような、または、少なくとも水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化との劣化比率がおおよそ一定に保たれるような光学設計、及び、光学制御を備えた光学装置を提供することができる。
【０１００】
そして、第１の実施形態によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いても、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減されるような光学設計、及び、光学制御を備えた光学装置を提供することができる。
【０１０１】
尚、第１の実施形態で示した、ＮＤフィルタ群の形状は各種様々な応用があり、長方形のプレート形状でも良いし、長方形のテープまたは、ラミネートしたものをＵ字型に丸めたような形状であっても良い。
【０１０２】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
【０１０３】
図１２は、本発明の第２の実施形態による、第１の実施形態で示した光学装置を用いた撮像装置の構成を示すブロック図である。
【０１０４】
尚、以下に述べる第２の実施形態に於いて、光学装置の基本的な構成及び動作については、前述した第１の実施形態と同じであるので、説明の重複を避けるため、同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び詳細な説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【０１０５】
図１２に於いて、この撮像装置３０は、図１で示した、第１の実施形態による光学装置を用いた撮像装置である。すなわち、この撮像装置３０は、レンズ群１１、光学絞り１２、ＮＤフィルタ群１３、ＮＤフィルタ調整部１４、より構成された光学装置１０と、イメージセンサ（撮像手段）３１と、ＮＤフィルタ制御部（ＮＤフィルタ制御手段）３２と、ＮＤフィルタ操作部（ＮＤフィルタ操作手段）３３と、制御／操作優先モード選択部（制御／操作優先選択手段）３４と、を更に具備した構成である。また、図１２は、例えば、ＮＤフィルタ群（または、各ＮＤフィルタ）の自動制御、及び／または、ＮＤフィルタ群のマニュアル操作に関する構成を示すブロック図である。
【０１０６】
前記イメージセンサ３１は、前述した撮像面１８（図１）に配置され、光学像を光電変換して撮像信号を生成するものである。前記ＮＤフィルタ制御部３２は、撮像信号の積分値に基づいてＮＤフィルタ調整部１４を制御するものである。例えば、図４（ｃ）、（ｄ）で示したように、２枚羽による光学絞りの多角形絞り面が４角形（菱形）絞り面を形成している場合には、図９（ａ）〜（ｄ）で示したように、透過率変更線がこの４角形絞り面の中に存在するように、ＮＤフィルタ制御部３２がＮＤフィルタ調整部１４を制御するものである。ここで、図９（ｃ）の状態に於いては、スキップ制御を施した方がより高画質な光学像が得られる。
【０１０７】
尚、この場合のスキップ制御は、前述したＮＤフィルタ調整部１４による制御であっても良いし、及び／または、前記ＮＤフィルタ制御３２による制御であっても良い。
【０１０８】
また、このＮＤフィルタ制御部３２は、例えば、図４（ａ）、（ｂ）で示したように、その多角形絞り面が６角形絞り面を形成している場合には、図５（ａ）、（ｂ）で示したように、透過率変更線がこの６角形絞り面の中に存在しないようにＮＤフィルタ調整部１４を制御しても良い。
【０１０９】
例えば、ＮＤフィルタ制御部３２は、ＮＤフィルタ群１３の光透過率の調整を自動制御するものであっても良い。光透過率を自動制御する場合に於いては、このＮＤフィルタ制御部３２は、透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置を含むヲブリング幅に於いて、このＮＤフィルタ群１３の位置がヲブリング（ｗｏｂｂｌｉｎｇ）しないように、ヲブリング幅よりも大きいヒステリシス幅に基づいて制御させても良い。尚、このヲブリング動作が発生する要因には、被写体の明るさの変化や、撮像条件の変化に起因する撮像信号の積分値にふらつきがあったり、ＮＤフィルタを制御する際の制御誤差に起因したりすること等が挙げられる。
【０１１０】
このヒステリシス制御は、例えば、光透過率の自動制御によって、図９（ｄ）の状態から図９（ｃ）の状態をスキップして、図９（ｂ）の状態へとＮＤフィルタ群１３の位置調整が為されるシーケンスにて、図９（ｄ）の状態でヒステリシスを有して保持する（前述したシーケンスをさせないで待機させる）制御のことである。
【０１１１】
そして、例えば、図９（ａ）の状態が望まれた場合になってから、このヒステリシスを脱して、図９（ａ）の状態に移行させる制御をすると良い。こうしたヒステリシス制御を施すことによって、図９（ａ）と図９（ｂ）とによるヲブリング動作はあり得るものの、図９（ｃ）の状態を挟む図９（ｄ）と図９（ｂ）とによるヲブリング動作を防ぐ効果がある。つまり、ヲブリング発生時の図９（ｃ）に於けるスキップ制御の制御回数を削減させる効果があるのである。
【０１１２】
図１３は、ＮＤフィルタ制御部３２で設定されるヒステリシス幅の一例を示す図である。また、図１４は、図１３で示したヒステリシス幅に基づいて制御されるＮＤフィルタ郡の位置調整量の経路を示す図である。
【０１１３】
図１３に於いて、このヲブリング幅は、例えば、相対光量（撮像信号の積分値）に対して、光透過率（ＮＤフィルタ群の位置調整量）がＮＤフィルタ制御部３２によって自動制御される際に発生するものとする。そして、図１３に於いて、ＮＤフィルタ制御部３２は、透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置（図示破線Ａ）を含むヲブリング幅よりも、更に大きい幅にてヒステリシス幅を設定することを示している。
【０１１４】
仮に、前述したような透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置が存在しないのならば、このような略一致による透過率変更線の消失がないので、図１３で示す理論値のような特性に従って光透過率が制御されて然るべきであるが、略一致する位置が存在する場合に於いては、前述したように、略一致する位置を素早く通り越すスキップ制御が為されるべきである。
【０１１５】
しかしながら、例え、このスキップ制御が為されたとしても、図１３に示したようなヲブリング幅が発生するようであれば、それは、スキップ制御が連続して発生することになってしまう。つまり、透過率変更線の消失、及び、出現が連続して繰り返されることになってしまうことになる。
【０１１６】
そこで、図１３に示したように、ヒステリシス幅を設定して、相対光量と光透過率との関係（理論値）が、透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置を跨いでいたとしても、図１３に示した矢印１、矢印２、矢印３、矢印４、で構成されたヒステリシスループの経路によって制御し、このような略一致する位置を抑制させる制御が必要となるのである。
【０１１７】
例えば、図１３で示したようなヒステリシス幅を設定すれば、ヲブリングが発生した場合に於いても、図１４に示すように矢印１、または、矢印３で閉じた振幅制御が為されるはずであって、この時、矢印１、及び、矢印３は、透過率変更線と絞り境界線とが略一致する位置（図示破線Ｂ）を跨がない経路である。
【０１１８】
尚、矢印１は、光透過率０．９／４から、光透過率１／３になるようにＮＤ位置調整がされる過程で発生する場合の経路である。また、矢印３は、逆に、光透過率１／３から、光透過率０．９／４になるようにＮＤ位置調整がされる過程で発生する場合の経路である。
【０１１９】
また、このようなヒステリシスループ上の経路に於ける制御期間に於いては、ＮＤフィルタ制御部３２は、図１３、及び、図１４で示した理論値とは異なった光透過率（ＮＤフィルタの位置）に制御するものである。
【０１２０】
図１５は、ＮＤフィルタ位置調整量（制御量）にて発生するハンチング幅の一例を示す図である。
【０１２１】
図１５で示すように、このハンチング幅は、図１３で示したヒステリシス幅よりも大きい振幅を有するＮＤフィルタ位置調整量（制御量）のことである。このように、ヒステリシス幅よりも大きい振幅を有するハンチング幅が制御量として発生した場合に於いては、透過率変更線と、絞り境界線と、が略一致して静止しないように、各ＮＤフィルタの位置関係が調整され停止した後、図１２で示した、制御／操作優先モード選択部３４によってＮＤフィルタ操作部３３を優先とする。
【０１２２】
このように、ＮＤフィルタ操作部３３を優先とし、ＮＤフィルタ制御部３２によるＮＤフィルタの制御を放棄することで、ハンチング動作を回避することが可能となるのである。
【０１２３】
図１６は、撮像装置筺体面上に配置するＮＤフィルタ操作部３３と、制御／操作優先モード選択部と、の一例を示す外観図である。
【０１２４】
ＮＤフィルタ操作部３３は、ＮＤフィルタ調整部１４を操作するものであり、例えば、図１３に示すように、ＮＤ Ａｄｊｕｓｔに於いて、明から暗（光透過率調整、ＬｉｇｈｔからＤａｒｋ）の表示、及び、そのダイヤルである。
【０１２５】
また、制御／操作優先モード選択部３４は、ＮＤフィルタ制御部３２とＮＤフィルタ操作部３３とのどちらか一方を優先モードにするのかを選択するものであり、例えば、図１６に示すように、ＡＵＴＯ（自動）の点灯表示、及び、その釦である。尚、図１６に示したＮＤフィルタ操作ダイヤル３６と、ＡＵＴＯ釦３７とは、回転させることで「選択」し、押し込むことで「決定」することができる一体型のダイヤル兼釦であっても良い。
【０１２６】
例えば、図１６で示したようなＡＵＴＯ釦３７が奇数回にわたって押された時には、制御／操作優先モード選択部３４は、ＡＵＴＯの点灯表示と共にＮＤフィルタ制御部３２を優先モードに選択して、ＮＤフィルタ操作ダイヤルによる操作は無視されて、このＮＤフィルタ制御部３２によるＮＤフィルタ群の光透過率の自動調整が為される仕様であっても良い。
【０１２７】
または、図１３で示したようなＡＵＴＯ釦３７が偶数回にわたって押された時には、制御／操作優先モード選択部３４は、ＡＵＴＯの消灯表示と共にＮＤフィルタ操作部３３を優先モードに選択して、ＮＤフィルタ制御部３２による制御信号は無視されて、このＮＤフィルタ操作ダイヤル３６による制御信号、または、機械駆動が優先される仕様であっても良い。
【０１２８】
尚、このＡＵＴＯ釦３７が偶数回にわたって押された場合には、ＮＤフィルタ群１３のヲブリング動作は直ちに停止される効果を有する。したがって、このＡＵＴＯ釦３７については、必ずしも優先モード選択の目的のみならず、ヲブリング動作停止の目的による釦として使用することも可能である。
【０１２９】
図１６で示したＮＤフィルタ操作ダイヤル３６と、ＡＵＴＯ釦３７とには、別の仕様も考えられるので、以下に補足説明する。
【０１３０】
前述したＮＤフィルタ操作ダイヤル３６が操作された場合には、ダイヤル操作が為されてからＡＵＴＯ釦３７が押されるまでの期間、このＮＤフィルタ操作ダイヤル３６が自動的に優先モードに選択される仕様であっても良い。
【０１３１】
また、この仕様に於いては、ＡＵＴＯ釦３７が押された場合には、再びダイヤル操作が為されるまでの期間、前述したＮＤフィルタ制御部３２が自動的に優先モードに選択されるようにしてあっても良い。
【０１３２】
図１７は、撮像装置筺体面上に配置するＮＤフィルタ操作部３３と、制御／操作優先モード選択部３４と、の一例を示す外観図である。
【０１３３】
図１７に於いて、このＮＤフィルタ操作部３３、及び、制御／操作優先モード選択部３４は、光透過率を１／１２、１／８、１／４、１／２、ＯＦＦ（光透過率１）、または、ＡＵＴＯ（自動調整）に、設定用の突起４１を有するスライドスイッチ４０によって、それぞれ選択的に切り換わるように操作可能であるものである。
【０１３４】
このように、ＮＤフィルタ操作部３３と制御／操作優先モード選択部３４とは一体の部材から成るものであっても良い。尚、図１７で示した外観図では、スライド式スイッチであるが、各種様々な応用があり、ロータリスイッチであっても良いし、ＡＵＴＯの選択時にクリック感を有するダイヤル、または、スライダックのようなものであっても良い。更に、リモートコントロールにする等の各種様々な応用形態があり得るものである。
【０１３５】
このように、第２の実施形態は、前述した第１の実施形態で示した光学装置を用いた撮像装置に関するものであり、ＮＤフィルタ群の自動制御、及び／または、ＮＤフィルタ群のマニュアル操作の実施形態について記したものである。
【０１３６】
前述してきたように、第２の実施形態によれば、光学像の光量を調節する際に、光学絞りによる光学像の小絞りボケが軽減されるような光学設計、及び、光学制御に於ける自動制御／マニュアル操作を備えた撮像装置を提供することができる。
【０１３７】
また、第２の実施形態によれば、撮像記録中の絞り面にＮＤフィルタが挿入された場合に於いても、このＮＤフィルタの挿入された瞬間の様子が目立たないような光学設計、及び、光学制御に於ける自動制御／マニュアル操作を備えた撮像装置を提供することができる。
【０１３８】
更に、第２の実施形態によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面にあった場合に於いても、この光学像の水平方向のＭＴＦと垂直方向のＭＴＦとが略一致するような、または、少なくとも水平方向のＭＴＦ劣化と垂直方向のＭＴＦ劣化との劣化比率がおおよそ一定に保たれるような光学設計、及び、光学制御に於ける自動制御／マニュアル操作を備えた撮像装置を提供することができる。
【０１３９】
そして、第２の実施形態によれば、ＮＤフィルタの透過率変更線が絞り面に対して変化しながら移動する場合に於いても、この光学像の小絞りボケによるＭＴＦ劣化の変化が軽減されるような光学設計、及び、光学制御に於ける自動制御／マニュアル操作を備えた撮像装置を提供することができる。
【０１４０】
以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【０１４１】
更に、前述した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１４２】
【図１】本発明の第１の実施形態による光学装置の構成を示すブロック図である。
【図２】（ａ）は図１に示した斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状の一例を示す図、（ｂ）は図１に示した斜方ＮＤフィルタのフィルタ形状と、撮像面との幾何学的関係の一例を示す図である。
【図３】２枚羽光学絞りの一例を示す図である。
【図４】図３で示した２枚羽光学絞りの絞り羽（上）と、絞り羽（下）と、の位置関係から形成される絞り面についての例を示す図である。
【図５】図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群と、図４（ａ）〜（ｄ）で示した絞り境界線と、の位置関係についての例をそれぞれ示す図である。
【図６】図２（ａ）で示したＮＤフィルタ群と、図５（ｃ）で示した絞り境界線（絞り面）と、の位置関係によって、光透過率を調整する例を示す図である。
【図７】一般的なＮＤフィルタ群による絞り面内透過率変更線の線長の変化を示した図である。
【図８】本発明の第１の実施形態によるＮＤフィルタ群による絞り面内透過率変更線の線長が略一定に保たれることを示した図である。
【図９】本発明の第１の実施形態による斜方ＮＤフィルタによる透過率変更線と、絞り境界線（絞り面）と、の位置関係の一例を示す図である。
【図１０】斜方ＮＤフィルタの対角線の１つと、図２（ｂ）で示した撮像面の水平方向と、が略平行ではない場合の一例を示す図である。
【図１１】斜方ＮＤフィルタの透過率変更線と、絞り境界線の４辺のうち２辺と、が略平行ではない場合の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態による、第１の実施形態で示した光学装置を用いた撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図１３】ＮＤフィルタ制御部で設定されるヒステリシス幅の一例を示す図である。
【図１４】図１３で示したヒステリシス幅に基づいて制御されるＮＤフィルタ郡の位置調整量の経路を示す図である。
【図１５】ＮＤフィルタ位置調整量（制御量）にて発生するハンチング幅の一例を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態による、撮像装置筺体面上に配置するＮＤフィルタ操作部と、制御／操作優先モード選択部と、の一例を示す外観図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態による、撮像装置筺体面上に配置するＮＤフィルタ操作部と、制御／操作優先モード選択部と、の一例を示す外観図である。
【符号の説明】
【０１４３】
１０…光学装置、１１…レンズ群、１２…光学絞り、１２ａ…絞り羽（上）、１２ｂ…絞り羽（下）、１３…ＮＤフィルタ群、１４…ＮＤフィルタ調整部、１７…被写体、１８…撮像面、２０、２３ａ〜２３ｄ…絞り面、２４ａ〜２４ｄ…絞り境界線、３０…撮像装置、３１…イメージセンサ、３２…ＮＤフィルタ制御部、３３…ＮＤフィルタ操作部、３４…制御／操作優先モード選択部、３６…ＮＤフィルタ操作ダイヤル、３７…ＡＵＴＯ釦、４０…スライドスイッチ、４１…突起、１３０…斜方ＮＤフィルタ、１３０ａ…ＮＤなし、１３０ｂ…ＮＤ１、１３０ｃ…ＮＤ２、１３０ｄ、１３０ｅ…透過率変更線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を結像させて撮像面に光学像を生成する光学手段と、
前記光学手段が前記光学像を生成する際の光束を光学的に絞る光学絞りと、
前記光学絞りの前側、または、後側に配置して、それぞれ光透過率が異なる複数のＮＤフィルタで構成されたＮＤフィルタ群と、
前記光学手段の光軸に対する前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整するＮＤフィルタ調整手段と、
を具備し、
前記複数のＮＤフィルタの少なくとも１つは、前記光透過率の変更線である透過率変更線が前記撮像面を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差している斜方ＮＤフィルタであることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記ＮＤフィルタ調整手段は、前記透過率変更線と、前記光学絞りの絞り羽と前記光学絞りの絞り面との境界線である絞り境界線と、が略一致して静止しないように前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記ＮＤフィルタの形状の少なくとも１つは平行四辺形であって、
前記平行四辺形の対角線方向の１つは前記撮像面の水平方向、または、前記撮像面の垂直方向と略平行であり、
前記光学絞りは複数の絞り羽から形成される４角以上の多角形絞り面を有し、
前記透過率変更線は前記多角形のうち２辺と略平行である
ことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記光学絞りは２枚の前記絞り羽から形成されており、
前記多角形絞り面は４角形絞り面と６角形絞り面とを切り換えて形成可能である
ことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項５】
前記ＮＤフィルタ調整手段を制御するＮＤフィルタ制御手段を更に具備し、
前記多角形絞り面が前記４角形絞り面を形成している場合には、前記ＮＤフィルタ制御手段は前記透過率変更線が前記４角形絞り面の中に存在するように前記ＮＤフィルタ調整手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記ＮＤフィルタ調整手段を制御するＮＤフィルタ制御手段を更に具備し、
前記多角形絞り面が前記６角形絞り面を形成している場合には、前記ＮＤフィルタ制御手段は前記透過率変更線が前記６角形絞り面の中に存在しないように前記ＮＤフィルタ調整手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の光学装置を用いた撮像装置であって、
前記撮像面に配置され、前記光学像を光電変換して撮像信号を生成する撮像手段を更に具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項２若しくは請求項３に記載の光学装置を用いた撮像装置であって、
前記撮像面に配置され、前記光学像を光電変換して撮像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像信号の積分値に基づいて前記ＮＤフィルタ調整手段を制御するＮＤフィルタ制御手段と、
を更に具備し、
前記ＮＤフィルタ制御手段は、前記透過率変更線と前記絞り境界線とが略一致する位置を含むヲブリング幅に於いて、前記ＮＤフィルタ群の位置がヲブリングしないように、前記ヲブリング幅よりも大きいヒステリシス幅に基づいて制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記ＮＤフィルタ調整手段を操作するＮＤフィルタ操作手段と、
前記ＮＤフィルタ制御手段と前記ＮＤフィルタ操作手段とのどちらを優先するかを選択する制御／操作優先選択手段と、
を更に具備し、
前記ＮＤフィルタ操作手段が操作された場合には、前記ＮＤフィルタ操作手段が操作されてから前記制御／操作優先選択手段にて前記ＮＤフィルタ制御手段が優先に選択されるまでの期間、前記ＮＤフィルタ操作手段が自動的に優先選択されることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記ＮＤフィルタ操作手段と前記制御／操作優先選択手段とは一体の部材から成り、
前記ＮＤフィルタ調整手段は、前記ＮＤフィルタ操作手段によって複数の前記光透過率が選択的に切り換わるように操作される
ことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記ＮＤフィルタ調整手段を操作するＮＤフィルタ操作手段と、
前記ＮＤフィルタ制御手段と前記ＮＤフィルタ操作手段とのどちらを優先するかを選択する制御／操作優先選択手段と、
を更に具備し、
前記ヒステリシス幅よりも大きい振幅を有するハンチング幅が制御量として発生した場合には、前記透過率変更線と、前記絞り境界線と、が略一致して静止しないように前記各ＮＤフィルタの位置関係が調整され停止した後、前記制御／操作優先選択手段にて前記ＮＤフィルタ操作手段が自動的に優先選択されることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１】
被写体を結像させて撮像面に光学像を生成する光学手段と、
前記光学手段が前記光学像を生成する際の光束を光学的に絞る光学絞りと、
前記光学絞りの前側、または、後側に配置して、それぞれ光透過率が異なる複数のＮＤフィルタで構成されたＮＤフィルタ群と、
前記光学手段の光軸に対する前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整するＮＤフィルタ調整手段と、
を具備し、
前記複数のＮＤフィルタの少なくとも１つは、前記光透過率の変更線である透過率変更線が前記撮像面を構成する少なくとも２つの辺に対して斜めに交差している斜方ＮＤフィルタであることを特徴とする光学装置。
【請求項２】
前記ＮＤフィルタ調整手段は、前記透過率変更線と、前記光学絞りの絞り羽と前記光学絞りの絞り面との境界線である絞り境界線と、が略一致して静止しないように前記各ＮＤフィルタの位置関係を調整することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
【請求項３】
前記ＮＤフィルタの形状の少なくとも１つは平行四辺形であって、
前記平行四辺形の対角線方向の１つは前記撮像面の水平方向、または、前記撮像面の垂直方向と略平行であり、
前記光学絞りは複数の絞り羽から形成される４角以上の多角形絞り面を有し、
前記透過率変更線は前記多角形のうち２辺と略平行である
ことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項４】
前記光学絞りは２枚の前記絞り羽から形成されており、
前記多角形絞り面は４角形絞り面と６角形絞り面とを切り換えて形成可能である
ことを特徴とする請求項２に記載の光学装置。
【請求項５】
前記ＮＤフィルタ調整手段を制御するＮＤフィルタ制御手段を更に具備し、
前記多角形絞り面が前記４角形絞り面を形成している場合には、前記ＮＤフィルタ制御手段は前記透過率変更線が前記４角形絞り面の中に存在するように前記ＮＤフィルタ調整手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項６】
前記ＮＤフィルタ調整手段を制御するＮＤフィルタ制御手段を更に具備し、
前記多角形絞り面が前記６角形絞り面を形成している場合には、前記ＮＤフィルタ制御手段は前記透過率変更線が前記６角形絞り面の中に存在しないように前記ＮＤフィルタ調整手段を制御することを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
【請求項７】
請求項１乃至６の何れか１項に記載の光学装置を用いた撮像装置であって、
前記撮像面に配置され、前記光学像を光電変換して撮像信号を生成する撮像手段を更に具備することを特徴とする撮像装置。
【請求項８】
請求項２若しくは請求項３に記載の光学装置を用いた撮像装置であって、
前記撮像面に配置され、前記光学像を光電変換して撮像信号を生成する撮像手段と、
前記撮像信号の積分値に基づいて前記ＮＤフィルタ調整手段を制御するＮＤフィルタ制御手段と、
を更に具備し、
前記ＮＤフィルタ制御手段は、前記透過率変更線と前記絞り境界線とが略一致する位置を含むヲブリング幅に於いて、前記ＮＤフィルタ群の位置がヲブリングしないように、前記ヲブリング幅よりも大きいヒステリシス幅に基づいて制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項９】
前記ＮＤフィルタ調整手段を操作するＮＤフィルタ操作手段と、
前記ＮＤフィルタ制御手段と前記ＮＤフィルタ操作手段とのどちらを優先するかを選択する制御／操作優先選択手段と、
を更に具備し、
前記ＮＤフィルタ操作手段が操作された場合には、前記ＮＤフィルタ操作手段が操作されてから前記制御／操作優先選択手段にて前記ＮＤフィルタ制御手段が優先に選択されるまでの期間、前記ＮＤフィルタ操作手段が自動的に優先選択されることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記ＮＤフィルタ操作手段と前記制御／操作優先選択手段とは一体の部材から成り、
前記ＮＤフィルタ調整手段は、前記ＮＤフィルタ操作手段によって複数の前記光透過率が選択的に切り換わるように操作される
ことを特徴とする請求項９に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記ＮＤフィルタ調整手段を操作するＮＤフィルタ操作手段と、
前記ＮＤフィルタ制御手段と前記ＮＤフィルタ操作手段とのどちらを優先するかを選択する制御／操作優先選択手段と、
を更に具備し、
前記ヒステリシス幅よりも大きい振幅を有するハンチング幅が制御量として発生した場合には、前記透過率変更線と、前記絞り境界線と、が略一致して静止しないように前記各ＮＤフィルタの位置関係が調整され停止した後、前記制御／操作優先選択手段にて前記ＮＤフィルタ操作手段が自動的に優先選択されることを特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２００９−９３０２０（Ｐ２００９−９３０２０Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６４８６７（Ｐ２００７−２６４８６７）
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１０日（２００７．１０．１０）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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