光量調整装置、レンズ鏡筒、撮像装置、及び撮像装置の制御方法
【課題】良好なボケ味であると一般的に評価される円状のボケ味が得られるようにする。
【解決手段】上絞り羽根４１は、開口部３１ａの上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、上メイン開口の頂部に形成され、上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口とを有し、下絞り羽根４４は、開口部３１ａの下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、下メイン開口の底部に形成され、上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口とを有し、絞り駆動モータ５１は、上メイン開口及び下メイン開口により、光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、上サブ開口及び下サブ開口により、光軸を中心としてメイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている。
【解決手段】上絞り羽根４１は、開口部３１ａの上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、上メイン開口の頂部に形成され、上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口とを有し、下絞り羽根４４は、開口部３１ａの下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、下メイン開口の底部に形成され、上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口とを有し、絞り駆動モータ５１は、上メイン開口及び下メイン開口により、光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、上サブ開口及び下サブ開口により、光軸を中心としてメイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根を備える光量調整装置、レンズ鏡筒、撮像装置、及び撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置は、従来から、撮像用のレンズによって被写体像を結像させている。そして、レンズの後部に配置されたＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）イメージセンサ等の撮像素子によって画像を形成している。
【０００３】
ここで、被写体が明るい場合には、撮像素子への入射光量を少なくするため、光量調整装置に設けられた絞り羽根を移動させることによって光量を絞っている。
しかし、絞り羽根によって形成される絞り開口の開口形状が４角形（例えば、ひし形）であると、形成された画像のボケ味も４角形となり、ボケ味が悪くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、２枚の絞り羽根とＮＤフィルタ（減光フィルタ）とを備える光量調整装置において、ＮＤフィルタと一体になって動作する第３の羽根を設けるようにした技術が知られている。そして、２枚の絞り羽根と第３の羽根とによって５角形以上の多角形の絞り開口を実現し、ボケ味を改善している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４４８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特許文献１の技術では、絞り開口が角形状であることに変わりはない。そのため、主要被写体に対する背景又は前景が全方向に一様にボケる円状のボケ味が得られない。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、良好なボケ味であると一般的に評価される円状のボケ味が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の解決手段により、上述の課題を解決する。
本発明の請求項１に記載の発明は、光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段とを備え、前記上絞り羽根は、前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口とを有し、前記下絞り羽根は、前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口とを有し、前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている光量調整装置である。
【０００９】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、撮像用のレンズと、前記レンズを収容する鏡筒本体と、上記の光量調整装置とを備えるレンズ鏡筒である。
さらにまた、本発明の請求項６に記載の発明は、撮像用のレンズと、前記レンズを収容する鏡筒本体と、上記の光量調整装置と、光量調整装置の地板よりも入射方向後方の光軸上に配置された撮像素子とを備える撮像装置である。
【００１０】
さらに、本発明の請求項７に記載の発明は、撮像用のレンズと、前記レンズを収容する鏡筒本体と、上記の光量調整装置と、光量調整装置の地板よりも入射方向後方の光軸上に配置された撮像素子と、前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられ、通過する光量を減少させる減光フィルタと、前記減光フィルタを往復移動させる減光フィルタ駆動手段と、露光量を検出する露光量検出手段と、前記露光量検出手段によって検出された過去の露光量の変化に基づいて、将来の露光量の変化を推測する露光量変化量推測手段と、低速と高速との間でシャッタースピードを調整するシャッタースピード調整手段とを備え、前記減光フィルタ駆動手段は、前記サブ絞り開口を露出させる状態と、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆う状態とを切替え可能に構成されており、前記露光量検出手段によって検出された露光量が第１基準値以下であるときは、前記絞り羽根駆動手段は、前記メイン絞り開口を形成し、前記メイン絞り開口を形成した場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第１基準値を超え、かつ第２基準値以下であるときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させ、前記メイン絞り開口を形成し、かつシャッタースピードが高速である場合において、前記露光量変化量推測手段により、露光量が将来において前記第２基準値を超えると推測されたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを高速から低速に戻すとともに、前記絞り羽根駆動手段は、前記サブ絞り開口を形成し、シャッタースピードが低速であり、かつ前記サブ絞り開口を形成した場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第２基準値を超え、かつ第３基準値以下であるときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させ、前記サブ絞り開口を形成し、かつシャッタースピードが高速である場合において、前記露光量変化量推測手段により、露光量が将来において前記第３基準値を超えると推測されたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを高速から低速に戻すとともに、前記減光フィルタ駆動手段は、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆い、シャッタースピードが低速であり、かつ前記サブ絞り開口が前記減光フィルタで覆われている場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第３基準値を超えたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させるように制御する撮像装置の制御方法である。
【００１１】
（作用）
上記の請求項１、請求項５、請求項６、及び請求項７に記載の発明は、往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根を備えている。そして、上絞り羽根は、上向きに開口する半円状の上メイン開口と、上メイン開口の頂部に形成され、上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口とを有している。また、下絞り羽根は、下向きに開口する半円状の下メイン開口と、下メイン開口の底部に形成され、上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口とを有している。
【００１２】
ここで、絞り羽根駆動手段は、上メイン開口及び下メイン開口により、円状のメイン絞り開口を形成する状態と、上サブ開口及び下サブ開口により、メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている。
したがって、露光量に応じてメイン絞り開口とサブ絞り開口とを切り替えることができる。また、円状のメイン絞り開口及び円状のサブ絞り開口が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、メイン絞り開口とサブ絞り開口とを切り替えることにより、露光量を調整することができる。また、円状のメイン絞り開口及び円状のサブ絞り開口により、良好な円状のボケ味を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態（第１の実施の形態）としての、デジタルスチルカメラの前面側を示す斜視図である。
【図２】本発明の撮像装置の一実施形態（第１の実施の形態）としての、デジタルスチルカメラの後面側を示す斜視図である。
【図３】本発明のレンズ鏡筒の一実施形態としての、レンズ鏡筒の光軸方向の断面図である。
【図４】本発明の撮像装置の一実施形態（第１の実施の形態）としての、デジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置の構成を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置の上絞り羽根を示す正面図である。
【図７】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置の下絞り羽根を示す正面図である。
【図８】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置における絞り動作の第１段階を示す正面図である。
【図９】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置における絞り動作の第２段階を示す正面図である。
【図１０】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置における絞り動作の第３段階を示す正面図である。
【図１１】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置における絞り動作の第４段階を示す正面図である。
【図１２】本発明の撮像装置の一実施形態（第２の実施の形態）としての、デジタルビデオカメラを示す斜視図である。
【図１３】本発明の撮像装置の制御方法の一実施形態としての、デジタルビデオカメラの制御方法を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の撮像装置の制御方法の一実施形態としての、デジタルビデオカメラの制御方法を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。
ここで、本発明における撮像装置は、以下の実施の形態では、デジタルスチルカメラ１０又はデジタルビデオカメラ１００であるとする。また、本発明におけるレンズ鏡筒は、以下の実施の形態では、デジタルスチルカメラ１０に組み込まれたレンズ鏡筒２０であるとする。さらにまた、本発明における光量調整装置は、レンズ鏡筒２０に組み込まれた光量調整装置３０であるとする。
なお、説明は、以下の順序で行う
１．第１の実施の形態（撮像装置：デジタルスチルカメラの例）
２．第２の実施の形態（撮像装置：デジタルビデオカメラの例）
【００１６】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の外観例］
図１は、本発明の撮像装置の一実施形態としての、デジタルスチルカメラ１０の前面側を示す斜視図である。
また、図２は、本発明の撮像装置の一実施形態としての、デジタルスチルカメラ１０の後面側を示す斜視図である。
図１に示すように、デジタルスチルカメラ１０は、外装を構成する直方体状のボディ１１を備えている。また、ボディ１１内の右側には、図１中、二点鎖線で示すレンズ鏡筒２０が組み込まれている。そして、レンズ鏡筒２０に設けられたレンズ２１がボディ１１の前面側の上部に位置するようになっている。
なお、図１及び図２に示すデジタルスチルカメラ１０において、左右とは、図１に示す前面側から見た左右を言うものとする。
【００１７】
また、レンズ２１の左隣には、撮影補助光を出射するフラッシュ１２及びＡＦ（Auto Focus）補助光発光部１３が設けられている。さらにまた、ボディ１１の上面の左側には、シャッターボタン１４が設けられている。さらに、ボディ１１の前面側には、カバー１１ａが設けられている。そして、カバー１１ａは、ボディ１１の前面側下方に位置してレンズ２１、フラッシュ１２、及びＡＦ補助光発光部１３を露出させる撮影位置と、前面側上方に位置してこれらを覆う保護位置との間を矢印のようにスライドできるようになっている。そのため、カバー１１ａを撮影位置（図１に示す位置）にしてシャッターボタン１４を押せば、撮影を行うことができる。
【００１８】
一方、図２に示すように、ボディ１１の後面側には、メニューボタン１５、ディスプレイ１６、十字キー１７、ズームレバー１８、及び露出補正ボタン１９が設けられている。そして、メニューボタン１５を操作することにより、ディスプレイ１６（例えば、液晶表示器）に各種の設定メニュー（静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モード等）を表示させることができる。また、表示されたメニューは、十字キー１７で選択し、選択した設定は、決定ボタン１７ａで決定することができる。さらにまた、ディスプレイ１６は、設定メニューの他、撮影する画像を表示したり、撮影された画像を再生等することができる。さらに、ズームレバー１８の操作により、ズーミング（変倍操作）を行うことができ、露出補正ボタン１９の操作により、ワンタッチで逆光補正等の露出補正を行うことができる。
【００１９】
［レンズ鏡筒の断面例］
図３は、本発明のレンズ鏡筒の一実施形態としての、レンズ鏡筒２０の光軸方向の断面図である。
図３に示すように、レンズ鏡筒２０は、鏡筒本体２０ａに光軸を一致させた状態で配置された前玉レンズ群２１ａ、ズームレンズ群２１ｂ、中間レンズ２１ｃ、及びフォーカスレンズ群２１ｄを備える４群インナーフォーカス式のズームレンズとなっている。そのため、ステッピングモータやリニアモータ等によってズームレンズ群２１ｂを光軸方向に変位させることにより、ズーミング（変倍操作）を行うことができる。また、フォーカスレンズ群２１ｄを光軸方向に変位させることにより、フォーカシング（焦点調節操作）を行うことができる。
なお、このレンズ鏡筒２０は、デジタルスチルカメラ１０（図１及び図２参照）だけでなく、デジタルビデオカメラ１００（図１２参照）等にも組み込むことができる。
【００２０】
ここで、鏡筒本体２０ａは、強度及び量産性があり、かつ遮光性を有する黒色の樹脂材料（例えば、ガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂等）から形成されている。そして、前玉レンズ群２１ａ及び中間レンズ２１ｃは、鏡筒本体２０ａに固定されている。一方、ズームレンズ群２１ｂは、ズームレンズ保持枠２２により、鏡筒本体２０ａの内部で光軸と平行に固定されたガイド軸２４ａとガイド軸２４ｂとの間に、光軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、フォーカスレンズ群２１ｄは、フォーカスレンズ保持枠２３により、ガイド軸２４ａとガイド軸２４ｂとの間に、光軸方向にスライド可能に保持されている。
【００２１】
また、レンズ鏡筒２０には、光量調整装置３０が設けられている。この光量調整装置３０は、中間レンズ２１ｃとフォーカスレンズ群２１ｄとの間に配置されている。そして、絞り開閉装置４０、絞り駆動装置５０（本発明における絞り羽根駆動手段に相当）、ＮＤ（Neutral Density ）フィルタ開閉装置６０、及びＮＤフィルタ駆動装置７０（本発明における減光フィルタ駆動手段に相当）を備えている。そのため、絞り駆動装置５０によって絞り開閉装置４０を開閉することにより、絞り開口の開口量を増減させることができる。さらに、ＮＤフィルタ駆動装置７０によってＮＤフィルタ開閉装置６０を開閉することにより、絞り開口を通過する光量をＮＤフィルタ（本発明における減光フィルタに相当）を用いて増減させることができる。
【００２２】
［撮像装置の構成例］
図４は、本発明の撮像装置の一実施形態としての、デジタルスチルカメラ１０の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、デジタルスチルカメラ１０には、レンズ鏡筒２０が組み込まれている。また、レンズ鏡筒２０には、光量調整装置３０が組み込まれている。さらにまた、デジタルスチルカメラ１０は、撮像素子２５、Ａ／Ｄ（Analog／Digital ）変換部２６、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）２７、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２８、メモリ２９、及びディスプレイ１６を備えている。
【００２３】
ここで、レンズ鏡筒２０には、前玉レンズ群２１ａ、ズームレンズ群２１ｂ、中間レンズ２１ｃ、及びフォーカスレンズ群２１ｄが光軸に沿って配列されている。そして、中間レンズ２１ｃとフォーカスレンズ群２１ｄとの間には、光量調整装置３０の一部を構成する絞り開閉装置４０が配置されている。この絞り開閉装置４０は、絞り駆動装置５０によって駆動され、絞り開口の開口量を増減させることができる。例えば、明るい被写体を撮影する場合には、撮像素子２５への入射光量を少なくするため、絞り開口の開口量を減少させて絞り開口を通過する光量を絞る。
【００２４】
また、中間レンズ２１ｃとフォーカスレンズ群２１ｄとの間には、光量調整装置３０の一部を構成するＮＤフィルタ開閉装置６０も配置されている。そして、本実施形態では、ＮＤフィルタ開閉装置６０は、絞り開閉装置４０の前面側である入射光側に配置されており、ＮＤフィルタ駆動装置７０によって駆動される。そのため、絞り開口の前面側をＮＤフィルタ６４（図示せず）で覆うことにより、絞り開口を通過する入射光量を減らすことができる。
【００２５】
このような光量調整装置３０が組み込まれたレンズ鏡筒２０において、ＮＤフィルタ開閉装置６０及び絞り開閉装置４０によって光量調整された入射光（被写体像）は、撮像素子２５上に結像する。この撮像素子２５は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）イメージセンサ等である。そして、撮像素子２５によって光電変換され、その出力であるアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部２６によってデジタル信号に変換される。また、このデジタル信号は、カメラＤＳＰ２７によってガンマ補正、色分離、色差マトリクス等の処理が施され、同期信号を加えた標準テレビジョン信号が生成される。さらにまた、カメラＤＳＰ２７によって露出制御用の輝度データがＣＰＵ２８に送信され、カメラＤＳＰ２７によって処理された画像は、必要に応じてメモリ２９に記憶され、ディスプレイ１６に表示される。
【００２６】
ＣＰＵ２８は、カメラＤＳＰ２７から送信された輝度データに基づいて露出制御用の計算を行う。そして、その計算結果が適正でなかった場合には、適正な露光量になるように絞り駆動装置５０及びＮＤフィルタ駆動装置７０を制御する。例えば、絞り開閉装置４０及びＮＤフィルタ開閉装置６０が開放されている状態から露光量を減らす方向に露出制御を行う場合には、絞り駆動装置５０を制御して絞り開閉装置４０を駆動し、絞り開口の開口量を絞る。
【００２７】
ここで、絞り開口の開口量がピンホール状態まで絞られると、回折現象が発生し、いわゆる小絞りの状態となってしまう。そのため、絞り開口は、小絞り状態にならない程度の開口量が確保されるようになっている。そして、絞り開口を通過する光量をさらに減らす場合には、ＣＰＵ２８からの指令によってＮＤフィルタ駆動装置７０を制御し、ＮＤフィルタ開閉装置６０を駆動することにより、絞り開口をＮＤフィルタで覆う。
【００２８】
一方、絞り開口がＮＤフィルタで覆われているときに、明るい被写体の撮影から日陰等の被写体の撮影に変更した場合には、露光量が不足することとなる。この場合、ＣＰＵ２８は、ＮＤフィルタ駆動装置７０を制御し、ＮＤフィルタ開閉装置６０を駆動して絞り開口からＮＤフィルタを退避させる。そして、それでも露光量が不足するときは、絞り駆動装置５０を制御し、絞り開閉装置４０を駆動して絞り開口の開口量を増やす。
なお、ＣＰＵ２８は、露光量に応じてシャッタースピードの調整も行う。
【００２９】
［光量調整装置の構成例］
図５は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０の構成を示す分解斜視図である。
図５に示すように、光量調整装置３０は、地板３１、仕切り板３４、及び押さえ板３６を有している。
【００３０】
また、光量調整装置３０は、絞り開閉装置４０（図３参照）を構成する上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４を有している。さらにまた、絞り駆動装置５０（図３参照）を構成する絞り駆動モータ５１（本発明における絞り羽根駆動手段に相当）及び絞り駆動アーム５２を有している。
なお、絞り駆動モータ５１は、本実施形態では、ステッピングモータであるが、リニアモータ等を使用することもできる。
【００３１】
さらに、光量調整装置３０は、ＮＤフィルタ開閉装置６０（図３参照）を構成するＮＤ羽根６１を有している。そして、ＮＤ羽根６１は、一定の透過率を有するＮＤフィルタ６４（本発明における減光フィルタに相当）を保持している。また、ＮＤフィルタ駆動装置７０（図３参照）を構成するＮＤ駆動モータ７１（本発明における減光フィルタ駆動手段に相当）及びＮＤ駆動アーム７２を有している。
なお、ＮＤフィルタ自体でＮＤ羽根の形状を構成してもよい。また、ＮＤ駆動モータ７１は、本実施形態では、ステッピングモータであるが、リニアモータ等を使用することもできる。
【００３２】
ここで、地板３１には、光を入射させるための円状の開口部３１ａが形成されており、地板３１は、開口部３１ａからの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置されている。また、地板３１には、４つのガイドピン３２が一体成型されているとともに、凸状のレール３３が２列に設けられている。そして、ＮＤ羽根６１には、ガイドピン３２が挿入されるガイド穴６２が２列形成されている。そのため、ＮＤ羽根６１は、ガイド穴６２にガイドピン３２を挿入することにより、地板３１の表面に沿って取り付けられる。さらに、ＮＤ羽根６１は、長穴に形成されたガイド穴６２により、レール３３上で摩擦力が低減されながら、入射光の光軸に対して垂直な方向に往復移動できるようになる。
【００３３】
また、仕切り板３４は、ＮＤ羽根６１と、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４との接触を避けるために設けられている。この仕切り板３４は、例えば、ステンレス板等で形成されており、表裏両面に２列のレール３５を有している。さらにまた、上絞り羽根４１は、仕切り板３４を介してガイドピン３２を挿入するためのガイド穴４２を有しており、下絞り羽根４４は、同様のガイド穴４５を有している。そのため、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４は、ガイド穴４２及びガイド穴４５にガイドピン３２を挿入することにより、仕切り板３４を介して地板３１の表面に沿ってそれぞれ独立に取り付けられることとなる。さらに、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４は、長穴に形成されたガイド穴４２及びガイド穴４５により、レール３５上で摩擦力が低減されながら、入射光の光軸に対して垂直な方向に往復移動できるようになる。
【００３４】
さらにまた、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４の表面は、押さえ板３６によって塞がれる。この押さえ板３６は、例えば、ステンレス板等で形成されており、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４との対向面に２列のレール（図示せず）を有している。
なお、押さえ板３６及び仕切り板３４は、地板３１に対し、スナップフィット等の手段によって固定される。また、絞り駆動モータ５１は、押さえ板３６にビス締結や接着等によって固定され、ＮＤ駆動モータ７１は、地板３１にビス締結や接着等によって固定される。
【００３５】
さらに、ＮＤ駆動アーム７２の先端部には、ＮＤ駆動ピン７３が一体成型されており、地板３１を介してＮＤ羽根６１のカム穴６３にはまり込む。また、絞り駆動アーム５２の先端部には、上絞り駆動ピン５３及び下絞り駆動ピン５４が一体成型されており、押さえ板３６を介して上絞り羽根４１のカム穴４３及び下絞り羽根４４のカム穴４６にはまり込む。
【００３６】
ここで、上絞り羽根４１のカム穴４３及び下絞り羽根４４のカム穴４６は、絞り駆動アーム５２の正逆回転を上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４の往復移動に変換する。そのため、絞り駆動モータ５１によって絞り駆動アーム５２を正逆回転させれば、絞り駆動モータ５１の駆動力がカム穴４３及びカム穴４６によって伝達され、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４が互いに逆向きに往復移動するようになる。そして、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４は、ガイドピン３２に案内されながら開口部３１ａを開閉する。
【００３７】
同様に、ＮＤ羽根６１のカム穴６３は、ＮＤ駆動アーム７２の正逆回転をＮＤ羽根６１の往復移動に変換する。そのため、ＮＤ駆動モータ７１によってＮＤ駆動アーム７２を正逆回転させれば、ＮＤ駆動モータ７１の駆動力がカム穴６３によって伝達され、ＮＤ羽根６１が往復移動するようになる。そして、ＮＤ羽根６１は、ガイドピン３２に案内されながら開口部３１ａを開閉する。
なお、ＮＤ駆動モータ７１を省略し、ＮＤ駆動ピンを設けた絞り駆動アームを使用すれば、絞り駆動モータ５１だけで上絞り羽根４１、下絞り羽根４４、及びＮＤ羽根６１を往復移動させることが可能となる。
【００３８】
また、上絞り羽根４１の外形は、上絞り羽根４１のカム穴４３にはまり合った上絞り駆動ピン５３の反対側にある下絞り駆動ピン５４が動く軌跡を避けるように形成されている。そして、下絞り羽根４４の外形も同様に形成されている。そのため、上絞り羽根４１と下絞り羽根４４とは、互いに干渉することなく往復移動できる。さらにまた、上絞り羽根４１、下絞り羽根４４、及びＮＤ羽根６１は、地板３１の表面側に落とし込んで組立てできるだけでなく、厚さも薄くできるので、光量調整装置３０が低コスト化及び小型化されている。
【００３９】
さらに、下絞り羽根４４の往復移動の下限位置とＮＤ羽根６１の往復移動の下限位置とは、地板３１の表面上で上下に重なるようになっている。言い換えれば、下絞り羽根４４とＮＤ羽根６１とは、往復移動の下限位置で相互に重なるように設けられている。そのため、下絞り羽根４４及びＮＤ羽根６１の配置スペースを共用でき、光量調整装置３０が小型化される。
【００４０】
図６は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０の上絞り羽根４１を示す正面図である。
また、図７は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０の下絞り羽根４４を示す正面図である。
図６に示すように、上絞り羽根４１は、地板３１（図５参照）の表面に沿って往復移動可能となるように、左右一対のガイド穴４２と、上絞り駆動ピン５３（図５参照）がはまり込むカム穴４３とを有している。
【００４１】
また、ガイド穴４２の間には、開口部３１ａ（図５参照）の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口８１が形成されている。さらにまた、上メイン開口８１の頂部には、上メイン開口８１よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口８２が形成されている。そして、上メイン開口８１は、両端の直線部８１ａと、直線部８１ａ間の円弧部８１ｂとによって構成されており、上サブ開口８２は、両端の直線部８２ａと、直線部８２ａ間の円弧部８２ｂとによって構成されている。
【００４２】
一方、図７に示すように、下絞り羽根４４は、地板３１（図５参照）の表面に沿って往復移動可能となるように、左右一対のガイド穴４５と、下絞り駆動ピン５４（図５参照）がはまり込むカム穴４６とを有している。
【００４３】
また、ガイド穴４５の間には、開口部３１ａ（図５参照）の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口８３が形成されている。さらにまた、下メイン開口８３の底部には、上サブ開口８２（図６参照）と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口８４が形成されている。そして、下メイン開口８３は、両端の直線部８３ａと、直線部８３ａ間の円弧部８４ｂとによって構成されており、下サブ開口８４は、両端の直線部８４ａと、直線部８４ａ間の円弧部８４ｂとによって構成されている。
【００４４】
［光量調整装置の動作例］
図８は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０における絞り動作の第１段階を示す正面図である。
また、図９は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０における絞り動作の第２段階を示す正面図である。
さらにまた、図１０は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０における絞り動作の第３段階を示す正面図である。
さらに、図１１は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０における絞り動作の第４段階を示す正面図である。
【００４５】
図８に示す絞り動作の第１段階では、絞り駆動モータ５１によって絞り駆動アーム５２が時計回りに回転した状態となっている。そして、上絞り羽根４１を地板３１の上方に移動させ、下絞り羽根４４を地板３１の下方に移動させている。そのため、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４によって開口部３１ａの表面側に形成される絞り開口は、上メイン開口８１（図６参照）及び下メイン開口８３（図７参照）により、光軸を中心とする円状のメイン絞り開口８５となる。
【００４６】
ここで、上メイン開口８１（図６参照）は、開口部３１ａの上半分に対応する大きさであり、下メイン開口８３（図７参照）は、開口部３１ａの下半分に対応する大きさとなっている。そのため、メイン絞り開口８５は、開口部３１ａとほぼ同じ大きさの開口量の円状になる。また、ＮＤフィルタ６４は、開口部３１ａから離れて位置している。したがって、絞り動作の第１段階は、ＮＤフィルタ６４で開口部３１ａが覆われない絞りの全開状態となる。
なお、上メイン開口８１の両端は、直線部８１ａ（図６参照）となっており、下メイン開口８３の両端も、直線部８３ａ（図７参照）となっている。そのため、メイン絞り開口８５は、真円ではなく、少し長い円状になるが、直線部８１ａ及び直線部８３ａにより、露出制御にヒステリシス性を持たせることが可能となり、相対往復誤差を許容できるようになる。
【００４７】
次に、図９に示す絞り動作の第２段階では、絞り駆動モータ５１によって絞り駆動アーム５２を反時計回りに回転させ、上サブ開口８２（図６参照）及び下サブ開口８４（図７参照）により、光軸を中心とする円状のサブ絞り開口８６が形成される状態に切り替える。このサブ絞り開口８６は、メイン絞り開口８５（図８参照）よりも小さいので、開口部３１ａの開口量が減少する。
なお、サブ絞り開口８６の大きさは、小絞り状態にならない（回折劣化が生じない）範囲でなるべく解像性能が高くなるように設定されている。
【００４８】
したがって、本実施形態の光量調整装置３０は、図８に示すようなメイン絞り開口８５による開口部３１ａの全開状態（絞り動作の第１段階）から図９に示すようなサブ絞り開口８６に絞った状態（絞り動作の第２段階）まで変化させることができる。そして、第１段階から第２段階に変化させるときは、増幅器の利得（ゲイン）や電子シャッターのシャッタースピードを変化させることにより、被写体の明るさ（露光量）の変化に追従させる。そのため、絞り開口が円状のままで連続的な露出制御を行うことが可能となり、円状の良好なボケ味が得られるようになる。また、第１段階と第２段階との間で開口部３１ａが全閉状態にならないので、連続的な露出制御を行うことにより、静止画撮影だけでなく動画撮影にも使用可能となる。
【００４９】
続いて、図１０に示す絞り動作の第３段階では、さらなる露出変化に対応するため、ＮＤフィルタ６４を移動させて、サブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆う状態に切り替える。具体的には、図５に示すＮＤ駆動モータ７１を時計回りに回転させ、ＮＤ駆動アーム７２により、ＮＤ羽根６１を上昇させる。そのため、小絞りによる回折劣化の発生を抑えることができる。また、ＮＤフィルタ６４の半掛かりによる回折現象や端面の反射による画質劣化を避けることができる。
なお、ＮＤ駆動モータ７１の回転状態により、ＮＤフィルタ６４を半掛かりの状態とすることも可能である。
【００５０】
ここで、動画撮影時は、図１０に示す第３段階の絞り動作を可能な限り速く行うことが望ましい。また、ＮＤフィルタ６４でサブ絞り開口８６を覆う際に、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４を多少動かしてもよい。そして、この際は、増幅器の利得（ゲイン）や電子シャッターのシャッタースピードを変化させることにより、ＮＤフィルタ６４の出し入れと、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４の動きによる露出変化を相殺し、連続的な露出制御を行う。
なお、ＮＤフィルタ６４の濃度を２濃度タイプやグラデーションタイプにすることによってサブ絞り開口８６を覆う濃度を変えれば、さらなる露出変化に対応させることが可能となる。また、ＮＤフィルタ６４に限らず、透過率を変えることができる液晶フィルタ等を減光フィルタとしてもよい。
【００５１】
図１１に示す絞り動作の第４段階では、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４をさらに絞り込む。これにより、図１０に示すように、ＮＤフィルタ６４でサブ絞り開口８６を覆った後も、撮像素子２５（図４参照）への入射光量を減少させることができる。また、図１１に示すように、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４を全閉状態まで絞り込むことにより、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４によるシャッタ機能の兼用が可能となる。
なお、近年では、撮像素子２５（図４参照）がＣＭＯＳイメージセンサである場合に特に読出し速度が速くなってきている。そのため、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４によってメカ的なシャッタ機能を兼用させる必然性がなくなってきている。したがって、この場合には、図１１に示す絞り動作の第４段階を省略することもできる。
【００５２】
このように、本実施形態の光量調整装置３０は、図５に示す絞り駆動モータ５１及びＮＤ駆動モータ７１によって上絞り羽根４１、下絞り羽根４４、及びＮＤフィルタ６４（ＮＤ羽根６１）を往復移動させる。そして、図８示す第１段階から図１１に示す第４段階までの絞り動作を行う。
なお、各段階におけるカム穴４３、カム穴４６、及びカム穴６３の圧力角を下げるには、各段階に割り当てる絞り駆動アーム５２及びＮＤ駆動アーム７２の回転角度を大きくすればよい。
【００５３】
また、図８に示す第１段階から図１１に示す第４段階までの絞り動作を行うことにより、小絞りによる回折劣化の発生を回避しつつ、滑らかな露出制御が可能となっている。そして、光量調整装置３０が低コストで小型化されるだけでなく、デジタルビデオカメラ１００（図１２参照）の動画撮影でも円状の絞り開口（メイン絞り開口８５及びサブ絞り開口８６）を実現できるので、被写体前後の良好なボケ味を得ることができる。
なお、第１段階から第４段階は、露光量が多くなった場合の絞り動作であり、露光量が少なくなる場合は逆に、第４段階から第１段階へと動作させる。
【００５４】
＜２．第２の実施の形態＞
［撮像装置の外観例］
図１２は、本発明の撮像装置の一実施形態としての、デジタルビデオカメラ１００を示す斜視図である。
図１２に示すように、デジタルビデオカメラ１００は、外装を構成する直方体状のボディ１１１を備えている。そして、ボディ１１１の前部には、フロントパネル１１２が取り付けられている。
【００５５】
また、フロントパネル１１２には、ボディ１１１内に組み込まれたレンズ鏡筒２０（図３参照）に光を入射させるためのレンズ開口１１２ａが形成されている。そのため、レンズ開口１１２ａからレンズ１２１に光が入射し、レンズ１２１によって被写体像が結像される。そして、結像された被写体像は、撮像素子２５（図４参照）によって撮影され、撮影された画像は、ディスプレイ部１１３を開いて表示させることによって確認できる。
【００５６】
図１３は、本発明の撮像装置の制御方法の一実施形態としての、デジタルビデオカメラ１００の制御方法を示すフローチャートである。
また、図１４は、本発明の撮像装置の制御方法の一実施形態としての、デジタルビデオカメラ１００の制御方法を示すグラフである。
ここで、図１４に示す露光量のＥＶ（Exposure Value）は、光の量（明るさ）を示しており、この数値が多いほど（グラフの右に行くほど）明るくなる。そして、この露光量は、図４に示す撮像素子２５、Ａ／Ｄ変換部２６、カメラＤＳＰ２７、及びＣＰＵ２８によって構成される露光量検出手段によって検出される。
【００５７】
図１３及び図１４のステップＳ１に示すように、撮影開始時は、露光量検出手段によって検出された露光量が少なく、円状のメイン絞り開口８５（図１４参照）が形成された状態であるとする。そして、このときの露光量を第１基準値とし、シャッタースピードは、１／６０ｓｅｃとなっている。そのため、メイン絞り開口８５により、撮影開始の当初から良好な円状のボケ味を得ることができる。
【００５８】
次に、露光量が増えて第１基準値を超えると、ステップＳ２において、メイン絞り開口８５のまま、シャッタースピード調整手段（図４に示すＣＰＵ２８）によってシャッタースピードを１／６０ｓｅｃから１／１２０ｓｅｃに上げる。そして、さらに露光量が増えると、ステップＳ３において、シャッタースピードを１／１２０ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに上げ、さらに露光量が増えると、ステップＳ４において、シャッタースピードを１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに上げる。
【００５９】
このように、メイン絞り開口８５を形成した場合において、露光量検出手段によって検出された露光量が第１基準値を超えたときは、シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速（１／６０ｓｅｃ）から高速（１／５００ｓｅｃ）に変化させる。そして、メイン絞り開口８５が形成された状態で、シャッタースピードが１／５００ｓｅｃであるときの露光量を第２基準値とする。したがって、露光量が第１基準値を超え、かつ第２基準値以下であるときは、シャッタースピードを低速と高速との間で調整することにより、メイン絞り開口８５による円状のボケ味が得られる。
【００６０】
ここで、メイン絞り開口８５を形成し、かつシャッタースピードが高速（１／５００ｓｅｃ）である場合において、露光量変化量推測手段（図４に示すＣＰＵ２８）により、露光量が将来において第２基準値を超えると推測されることがある。そして、実際に第２基準値を超えたときは、シャッタースピードをより高速（例えば、１／１０００ｓｅｃ）にするか、メイン絞り開口８５よりも絞り開口を小さくする必要が生じる。
しかし、シャッタースピードをより高速にすると、撮影された動画の滑らかさが失われるようになり、動きがぎこちないものとなってしまう。
【００６１】
そこで、露光量変化量推測手段によって露光量が将来において第２基準値を超えると推測されたときは、露光量に変化がなくても、シャッタースピード調整手段は、ステップＳ５において、シャッタースピードを高速（１／５００ｓｅｃ）から低速（１／６０ｓｅｃ）に戻す。また、絞り駆動モータ５１（図５参照）は、サブ絞り開口８６（図１４参照）を形成し、メイン絞り開口８５からサブ絞り開口８６に小さくすることにより、将来の露光量の増加に備える。
なお、サブ絞り開口８６と１／６０ｓｅｃのシャッタースピードとの組合せは、メイン絞り開口８５と１／５００ｓｅｃのシャッタースピードとの組合せと同じく、露光量が第２基準値である場合に対応している。言い換えれば、このような組合せで第２基準値に対応できるように、メイン絞り開口８５の大きさとサブ絞り開口８６との大きさが決定されている。
【００６２】
次に、シャッタースピードが低速（１／６０ｓｅｃ）であり、サブ絞り開口８６を形成した場合において、露光量検出手段によって検出された露光量が第２基準値を超えたときは、ステップＳ６において、シャッタースピードを上げる。具体的には、シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを１／６０ｓｅｃから１／１２０ｓｅｃに変化させる。そして、さらに露光量が増えると、ステップＳ７において、シャッタースピードを１／１２０ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに上げ、さらに露光量が増えると、ステップＳ８において、シャッタースピードを１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに上げる。
【００６３】
このように、サブ絞り開口８６を形成した場合において、露光量検出手段によって検出された露光量が第２基準値を超えたときは、シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速（１／６０ｓｅｃ）から高速（１／５００ｓｅｃ）に変化させる。そして、サブ絞り開口８６が形成された状態で、シャッタースピードが１／５００ｓｅｃであるときの露光量を第３基準値とする。したがって、露光量が第２基準値を超え、かつ第３基準値以下であるときは、シャッタースピードを低速と高速との間で調整することにより、サブ絞り開口８６による円状のボケ味が得られる。
【００６４】
次に、サブ絞り開口８６を形成し、かつシャッタースピードが高速（１／５００ｓｅｃ）である場合において、露光量変化量推測手段により、露光量が将来において第３基準値を超えると推測されることがある。この場合には、撮影された動画の滑らかさを維持するため、露光量に変化がなくても、シャッタースピード調整手段は、ステップＳ９において、シャッタースピードを高速（１／５００ｓｅｃ）から低速（１／６０ｓｅｃ）に戻す。また、ＮＤ駆動モータ７１（図５参照）は、図１４に示すように、サブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆うことにより、将来の露光量の増加に備える。
なお、サブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆った状態と１／６０ｓｅｃのシャッタースピードとの組合せは、サブ絞り開口８６と１／５００ｓｅｃのシャッタースピードとの組合せと同じく、露光量が第３基準値である場合に対応している。言い換えれば、このような組合せで第３基準値に対応できるように、ＮＤフィルタ６４の濃度が決定されている。
【００６５】
次に、シャッタースピードが低速（１／６０ｓｅｃ）であり、サブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆った場合において、露光量検出手段によって検出された露光量が第３基準値を超えたときは、ステップＳ１０において、シャッタースピードを上げる。具体的には、シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを１／６０ｓｅｃから１／１２０ｓｅｃに変化させる。そして、さらに露光量が増えると、ステップＳ１１において、シャッタースピードを１／１２０ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに上げ、さらに露光量が増えると、ステップＳ１２において、シャッタースピードを１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに上げる。
【００６６】
このように、シャッタースピードを露出制御に積極的に使うことにより、メイン絞り開口８５を形成した状態、サブ絞り開口８６を形成した状態、及びサブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆った状態の３つで幅広い露光量に対応できる。そのため、回折劣化の少ない円状の絞り開口による露出制御が可能となり、解像性能が向上し、被写体の前後のボケ味が円状の良好な画像を得ることができる。また、円状の絞り開口を保つつ、滑らかな露出制御が可能となり、良好な画像で動画撮影できるようになる。
なお、図１３及び図１４に示す制御方法は、デジタルビデオカメラ１００（図１２参照）だけでなく、デジタルスチルカメラ１０（図１及び図２参照）等にも使用することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、実施形態では、撮像装置として、デジタルスチルカメラ１０及びデジタルビデオカメラ１００を例に挙げている。しかし、これに限らず、カメラ付き携帯電話等の撮像装置にも広く適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ デジタルスチルカメラ（撮像装置）
２０ レンズ鏡筒
２０ａ 鏡筒本体
２１ レンズ
２５ 撮像素子
３０ 光量調整装置
３１ 地板
３１ａ 開口部
３２ ガイドピン
３３ レール
３４ 仕切り板
３５ レール
３６ 押さえ板
４０ 絞り開閉装置
４１ 上絞り羽根
４２ ガイド穴
４３ カム穴
４４ 下絞り羽根
４５ ガイド穴
４６ カム穴
５０ 絞り駆動装置（絞り羽根駆動手段）
５１ 絞り駆動モータ（絞り羽根駆動手段）
５２ 絞り駆動アーム
５３ 上絞り駆動ピン
５４ 下絞り駆動ピン
６０ ＮＤフィルタ開閉装置
６１ ＮＤ羽根
６２ ガイド穴
６３ カム穴
６４ ＮＤフィルタ（減光フィルタ）
７０ ＮＤフィルタ駆動装置（減光フィルタ駆動手段）
７１ ＮＤ駆動モータ（減光フィルタ駆動手段）
７２ ＮＤ駆動アーム
７３ ＮＤ駆動ピン
８１ 上メイン開口
８１ａ 直線部
８１ｂ 円弧部
８２ 上サブ開口
８１ａ 直線部
８１ｂ 円弧部
８３ 下メイン開口
８３ａ 直線部
８３ｂ 円弧部
８４ 下サブ開口
８４ａ 直線部
８４ｂ 円弧部
８５ メイン絞り開口
８６ サブ絞り開口
１００ デジタルビデオカメラ（撮像装置）
１２１ レンズ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根を備える光量調整装置、レンズ鏡筒、撮像装置、及び撮像装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置は、従来から、撮像用のレンズによって被写体像を結像させている。そして、レンズの後部に配置されたＣＣＤ（Charge Coupled Device Image Sensor）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）イメージセンサ等の撮像素子によって画像を形成している。
【０００３】
ここで、被写体が明るい場合には、撮像素子への入射光量を少なくするため、光量調整装置に設けられた絞り羽根を移動させることによって光量を絞っている。
しかし、絞り羽根によって形成される絞り開口の開口形状が４角形（例えば、ひし形）であると、形成された画像のボケ味も４角形となり、ボケ味が悪くなるという問題があった。
【０００４】
そこで、２枚の絞り羽根とＮＤフィルタ（減光フィルタ）とを備える光量調整装置において、ＮＤフィルタと一体になって動作する第３の羽根を設けるようにした技術が知られている。そして、２枚の絞り羽根と第３の羽根とによって５角形以上の多角形の絞り開口を実現し、ボケ味を改善している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４４８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記の特許文献１の技術では、絞り開口が角形状であることに変わりはない。そのため、主要被写体に対する背景又は前景が全方向に一様にボケる円状のボケ味が得られない。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、良好なボケ味であると一般的に評価される円状のボケ味が得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の解決手段により、上述の課題を解決する。
本発明の請求項１に記載の発明は、光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段とを備え、前記上絞り羽根は、前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口とを有し、前記下絞り羽根は、前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口とを有し、前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている光量調整装置である。
【０００９】
また、本発明の請求項５に記載の発明は、撮像用のレンズと、前記レンズを収容する鏡筒本体と、上記の光量調整装置とを備えるレンズ鏡筒である。
さらにまた、本発明の請求項６に記載の発明は、撮像用のレンズと、前記レンズを収容する鏡筒本体と、上記の光量調整装置と、光量調整装置の地板よりも入射方向後方の光軸上に配置された撮像素子とを備える撮像装置である。
【００１０】
さらに、本発明の請求項７に記載の発明は、撮像用のレンズと、前記レンズを収容する鏡筒本体と、上記の光量調整装置と、光量調整装置の地板よりも入射方向後方の光軸上に配置された撮像素子と、前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられ、通過する光量を減少させる減光フィルタと、前記減光フィルタを往復移動させる減光フィルタ駆動手段と、露光量を検出する露光量検出手段と、前記露光量検出手段によって検出された過去の露光量の変化に基づいて、将来の露光量の変化を推測する露光量変化量推測手段と、低速と高速との間でシャッタースピードを調整するシャッタースピード調整手段とを備え、前記減光フィルタ駆動手段は、前記サブ絞り開口を露出させる状態と、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆う状態とを切替え可能に構成されており、前記露光量検出手段によって検出された露光量が第１基準値以下であるときは、前記絞り羽根駆動手段は、前記メイン絞り開口を形成し、前記メイン絞り開口を形成した場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第１基準値を超え、かつ第２基準値以下であるときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させ、前記メイン絞り開口を形成し、かつシャッタースピードが高速である場合において、前記露光量変化量推測手段により、露光量が将来において前記第２基準値を超えると推測されたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを高速から低速に戻すとともに、前記絞り羽根駆動手段は、前記サブ絞り開口を形成し、シャッタースピードが低速であり、かつ前記サブ絞り開口を形成した場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第２基準値を超え、かつ第３基準値以下であるときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させ、前記サブ絞り開口を形成し、かつシャッタースピードが高速である場合において、前記露光量変化量推測手段により、露光量が将来において前記第３基準値を超えると推測されたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを高速から低速に戻すとともに、前記減光フィルタ駆動手段は、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆い、シャッタースピードが低速であり、かつ前記サブ絞り開口が前記減光フィルタで覆われている場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第３基準値を超えたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させるように制御する撮像装置の制御方法である。
【００１１】
（作用）
上記の請求項１、請求項５、請求項６、及び請求項７に記載の発明は、往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根を備えている。そして、上絞り羽根は、上向きに開口する半円状の上メイン開口と、上メイン開口の頂部に形成され、上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口とを有している。また、下絞り羽根は、下向きに開口する半円状の下メイン開口と、下メイン開口の底部に形成され、上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口とを有している。
【００１２】
ここで、絞り羽根駆動手段は、上メイン開口及び下メイン開口により、円状のメイン絞り開口を形成する状態と、上サブ開口及び下サブ開口により、メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている。
したがって、露光量に応じてメイン絞り開口とサブ絞り開口とを切り替えることができる。また、円状のメイン絞り開口及び円状のサブ絞り開口が得られる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、メイン絞り開口とサブ絞り開口とを切り替えることにより、露光量を調整することができる。また、円状のメイン絞り開口及び円状のサブ絞り開口により、良好な円状のボケ味を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態（第１の実施の形態）としての、デジタルスチルカメラの前面側を示す斜視図である。
【図２】本発明の撮像装置の一実施形態（第１の実施の形態）としての、デジタルスチルカメラの後面側を示す斜視図である。
【図３】本発明のレンズ鏡筒の一実施形態としての、レンズ鏡筒の光軸方向の断面図である。
【図４】本発明の撮像装置の一実施形態（第１の実施の形態）としての、デジタルスチルカメラの構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置の構成を示す分解斜視図である。
【図６】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置の上絞り羽根を示す正面図である。
【図７】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置の下絞り羽根を示す正面図である。
【図８】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置における絞り動作の第１段階を示す正面図である。
【図９】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置における絞り動作の第２段階を示す正面図である。
【図１０】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置における絞り動作の第３段階を示す正面図である。
【図１１】本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置における絞り動作の第４段階を示す正面図である。
【図１２】本発明の撮像装置の一実施形態（第２の実施の形態）としての、デジタルビデオカメラを示す斜視図である。
【図１３】本発明の撮像装置の制御方法の一実施形態としての、デジタルビデオカメラの制御方法を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の撮像装置の制御方法の一実施形態としての、デジタルビデオカメラの制御方法を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について説明する。
ここで、本発明における撮像装置は、以下の実施の形態では、デジタルスチルカメラ１０又はデジタルビデオカメラ１００であるとする。また、本発明におけるレンズ鏡筒は、以下の実施の形態では、デジタルスチルカメラ１０に組み込まれたレンズ鏡筒２０であるとする。さらにまた、本発明における光量調整装置は、レンズ鏡筒２０に組み込まれた光量調整装置３０であるとする。
なお、説明は、以下の順序で行う
１．第１の実施の形態（撮像装置：デジタルスチルカメラの例）
２．第２の実施の形態（撮像装置：デジタルビデオカメラの例）
【００１６】
＜１．第１の実施の形態＞
［撮像装置の外観例］
図１は、本発明の撮像装置の一実施形態としての、デジタルスチルカメラ１０の前面側を示す斜視図である。
また、図２は、本発明の撮像装置の一実施形態としての、デジタルスチルカメラ１０の後面側を示す斜視図である。
図１に示すように、デジタルスチルカメラ１０は、外装を構成する直方体状のボディ１１を備えている。また、ボディ１１内の右側には、図１中、二点鎖線で示すレンズ鏡筒２０が組み込まれている。そして、レンズ鏡筒２０に設けられたレンズ２１がボディ１１の前面側の上部に位置するようになっている。
なお、図１及び図２に示すデジタルスチルカメラ１０において、左右とは、図１に示す前面側から見た左右を言うものとする。
【００１７】
また、レンズ２１の左隣には、撮影補助光を出射するフラッシュ１２及びＡＦ（Auto Focus）補助光発光部１３が設けられている。さらにまた、ボディ１１の上面の左側には、シャッターボタン１４が設けられている。さらに、ボディ１１の前面側には、カバー１１ａが設けられている。そして、カバー１１ａは、ボディ１１の前面側下方に位置してレンズ２１、フラッシュ１２、及びＡＦ補助光発光部１３を露出させる撮影位置と、前面側上方に位置してこれらを覆う保護位置との間を矢印のようにスライドできるようになっている。そのため、カバー１１ａを撮影位置（図１に示す位置）にしてシャッターボタン１４を押せば、撮影を行うことができる。
【００１８】
一方、図２に示すように、ボディ１１の後面側には、メニューボタン１５、ディスプレイ１６、十字キー１７、ズームレバー１８、及び露出補正ボタン１９が設けられている。そして、メニューボタン１５を操作することにより、ディスプレイ１６（例えば、液晶表示器）に各種の設定メニュー（静止画撮影モード、動画撮影モード、再生モード等）を表示させることができる。また、表示されたメニューは、十字キー１７で選択し、選択した設定は、決定ボタン１７ａで決定することができる。さらにまた、ディスプレイ１６は、設定メニューの他、撮影する画像を表示したり、撮影された画像を再生等することができる。さらに、ズームレバー１８の操作により、ズーミング（変倍操作）を行うことができ、露出補正ボタン１９の操作により、ワンタッチで逆光補正等の露出補正を行うことができる。
【００１９】
［レンズ鏡筒の断面例］
図３は、本発明のレンズ鏡筒の一実施形態としての、レンズ鏡筒２０の光軸方向の断面図である。
図３に示すように、レンズ鏡筒２０は、鏡筒本体２０ａに光軸を一致させた状態で配置された前玉レンズ群２１ａ、ズームレンズ群２１ｂ、中間レンズ２１ｃ、及びフォーカスレンズ群２１ｄを備える４群インナーフォーカス式のズームレンズとなっている。そのため、ステッピングモータやリニアモータ等によってズームレンズ群２１ｂを光軸方向に変位させることにより、ズーミング（変倍操作）を行うことができる。また、フォーカスレンズ群２１ｄを光軸方向に変位させることにより、フォーカシング（焦点調節操作）を行うことができる。
なお、このレンズ鏡筒２０は、デジタルスチルカメラ１０（図１及び図２参照）だけでなく、デジタルビデオカメラ１００（図１２参照）等にも組み込むことができる。
【００２０】
ここで、鏡筒本体２０ａは、強度及び量産性があり、かつ遮光性を有する黒色の樹脂材料（例えば、ガラス繊維を含有するポリカーボネート樹脂等）から形成されている。そして、前玉レンズ群２１ａ及び中間レンズ２１ｃは、鏡筒本体２０ａに固定されている。一方、ズームレンズ群２１ｂは、ズームレンズ保持枠２２により、鏡筒本体２０ａの内部で光軸と平行に固定されたガイド軸２４ａとガイド軸２４ｂとの間に、光軸方向にスライド可能に保持されている。さらに、フォーカスレンズ群２１ｄは、フォーカスレンズ保持枠２３により、ガイド軸２４ａとガイド軸２４ｂとの間に、光軸方向にスライド可能に保持されている。
【００２１】
また、レンズ鏡筒２０には、光量調整装置３０が設けられている。この光量調整装置３０は、中間レンズ２１ｃとフォーカスレンズ群２１ｄとの間に配置されている。そして、絞り開閉装置４０、絞り駆動装置５０（本発明における絞り羽根駆動手段に相当）、ＮＤ（Neutral Density ）フィルタ開閉装置６０、及びＮＤフィルタ駆動装置７０（本発明における減光フィルタ駆動手段に相当）を備えている。そのため、絞り駆動装置５０によって絞り開閉装置４０を開閉することにより、絞り開口の開口量を増減させることができる。さらに、ＮＤフィルタ駆動装置７０によってＮＤフィルタ開閉装置６０を開閉することにより、絞り開口を通過する光量をＮＤフィルタ（本発明における減光フィルタに相当）を用いて増減させることができる。
【００２２】
［撮像装置の構成例］
図４は、本発明の撮像装置の一実施形態としての、デジタルスチルカメラ１０の構成を示すブロック図である。
図４に示すように、デジタルスチルカメラ１０には、レンズ鏡筒２０が組み込まれている。また、レンズ鏡筒２０には、光量調整装置３０が組み込まれている。さらにまた、デジタルスチルカメラ１０は、撮像素子２５、Ａ／Ｄ（Analog／Digital ）変換部２６、カメラＤＳＰ（Digital Signal Processor）２７、ＣＰＵ（Central Processing Unit ）２８、メモリ２９、及びディスプレイ１６を備えている。
【００２３】
ここで、レンズ鏡筒２０には、前玉レンズ群２１ａ、ズームレンズ群２１ｂ、中間レンズ２１ｃ、及びフォーカスレンズ群２１ｄが光軸に沿って配列されている。そして、中間レンズ２１ｃとフォーカスレンズ群２１ｄとの間には、光量調整装置３０の一部を構成する絞り開閉装置４０が配置されている。この絞り開閉装置４０は、絞り駆動装置５０によって駆動され、絞り開口の開口量を増減させることができる。例えば、明るい被写体を撮影する場合には、撮像素子２５への入射光量を少なくするため、絞り開口の開口量を減少させて絞り開口を通過する光量を絞る。
【００２４】
また、中間レンズ２１ｃとフォーカスレンズ群２１ｄとの間には、光量調整装置３０の一部を構成するＮＤフィルタ開閉装置６０も配置されている。そして、本実施形態では、ＮＤフィルタ開閉装置６０は、絞り開閉装置４０の前面側である入射光側に配置されており、ＮＤフィルタ駆動装置７０によって駆動される。そのため、絞り開口の前面側をＮＤフィルタ６４（図示せず）で覆うことにより、絞り開口を通過する入射光量を減らすことができる。
【００２５】
このような光量調整装置３０が組み込まれたレンズ鏡筒２０において、ＮＤフィルタ開閉装置６０及び絞り開閉装置４０によって光量調整された入射光（被写体像）は、撮像素子２５上に結像する。この撮像素子２５は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device ）イメージセンサ、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor ）イメージセンサ等である。そして、撮像素子２５によって光電変換され、その出力であるアナログ信号は、Ａ／Ｄ変換部２６によってデジタル信号に変換される。また、このデジタル信号は、カメラＤＳＰ２７によってガンマ補正、色分離、色差マトリクス等の処理が施され、同期信号を加えた標準テレビジョン信号が生成される。さらにまた、カメラＤＳＰ２７によって露出制御用の輝度データがＣＰＵ２８に送信され、カメラＤＳＰ２７によって処理された画像は、必要に応じてメモリ２９に記憶され、ディスプレイ１６に表示される。
【００２６】
ＣＰＵ２８は、カメラＤＳＰ２７から送信された輝度データに基づいて露出制御用の計算を行う。そして、その計算結果が適正でなかった場合には、適正な露光量になるように絞り駆動装置５０及びＮＤフィルタ駆動装置７０を制御する。例えば、絞り開閉装置４０及びＮＤフィルタ開閉装置６０が開放されている状態から露光量を減らす方向に露出制御を行う場合には、絞り駆動装置５０を制御して絞り開閉装置４０を駆動し、絞り開口の開口量を絞る。
【００２７】
ここで、絞り開口の開口量がピンホール状態まで絞られると、回折現象が発生し、いわゆる小絞りの状態となってしまう。そのため、絞り開口は、小絞り状態にならない程度の開口量が確保されるようになっている。そして、絞り開口を通過する光量をさらに減らす場合には、ＣＰＵ２８からの指令によってＮＤフィルタ駆動装置７０を制御し、ＮＤフィルタ開閉装置６０を駆動することにより、絞り開口をＮＤフィルタで覆う。
【００２８】
一方、絞り開口がＮＤフィルタで覆われているときに、明るい被写体の撮影から日陰等の被写体の撮影に変更した場合には、露光量が不足することとなる。この場合、ＣＰＵ２８は、ＮＤフィルタ駆動装置７０を制御し、ＮＤフィルタ開閉装置６０を駆動して絞り開口からＮＤフィルタを退避させる。そして、それでも露光量が不足するときは、絞り駆動装置５０を制御し、絞り開閉装置４０を駆動して絞り開口の開口量を増やす。
なお、ＣＰＵ２８は、露光量に応じてシャッタースピードの調整も行う。
【００２９】
［光量調整装置の構成例］
図５は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０の構成を示す分解斜視図である。
図５に示すように、光量調整装置３０は、地板３１、仕切り板３４、及び押さえ板３６を有している。
【００３０】
また、光量調整装置３０は、絞り開閉装置４０（図３参照）を構成する上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４を有している。さらにまた、絞り駆動装置５０（図３参照）を構成する絞り駆動モータ５１（本発明における絞り羽根駆動手段に相当）及び絞り駆動アーム５２を有している。
なお、絞り駆動モータ５１は、本実施形態では、ステッピングモータであるが、リニアモータ等を使用することもできる。
【００３１】
さらに、光量調整装置３０は、ＮＤフィルタ開閉装置６０（図３参照）を構成するＮＤ羽根６１を有している。そして、ＮＤ羽根６１は、一定の透過率を有するＮＤフィルタ６４（本発明における減光フィルタに相当）を保持している。また、ＮＤフィルタ駆動装置７０（図３参照）を構成するＮＤ駆動モータ７１（本発明における減光フィルタ駆動手段に相当）及びＮＤ駆動アーム７２を有している。
なお、ＮＤフィルタ自体でＮＤ羽根の形状を構成してもよい。また、ＮＤ駆動モータ７１は、本実施形態では、ステッピングモータであるが、リニアモータ等を使用することもできる。
【００３２】
ここで、地板３１には、光を入射させるための円状の開口部３１ａが形成されており、地板３１は、開口部３１ａからの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置されている。また、地板３１には、４つのガイドピン３２が一体成型されているとともに、凸状のレール３３が２列に設けられている。そして、ＮＤ羽根６１には、ガイドピン３２が挿入されるガイド穴６２が２列形成されている。そのため、ＮＤ羽根６１は、ガイド穴６２にガイドピン３２を挿入することにより、地板３１の表面に沿って取り付けられる。さらに、ＮＤ羽根６１は、長穴に形成されたガイド穴６２により、レール３３上で摩擦力が低減されながら、入射光の光軸に対して垂直な方向に往復移動できるようになる。
【００３３】
また、仕切り板３４は、ＮＤ羽根６１と、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４との接触を避けるために設けられている。この仕切り板３４は、例えば、ステンレス板等で形成されており、表裏両面に２列のレール３５を有している。さらにまた、上絞り羽根４１は、仕切り板３４を介してガイドピン３２を挿入するためのガイド穴４２を有しており、下絞り羽根４４は、同様のガイド穴４５を有している。そのため、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４は、ガイド穴４２及びガイド穴４５にガイドピン３２を挿入することにより、仕切り板３４を介して地板３１の表面に沿ってそれぞれ独立に取り付けられることとなる。さらに、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４は、長穴に形成されたガイド穴４２及びガイド穴４５により、レール３５上で摩擦力が低減されながら、入射光の光軸に対して垂直な方向に往復移動できるようになる。
【００３４】
さらにまた、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４の表面は、押さえ板３６によって塞がれる。この押さえ板３６は、例えば、ステンレス板等で形成されており、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４との対向面に２列のレール（図示せず）を有している。
なお、押さえ板３６及び仕切り板３４は、地板３１に対し、スナップフィット等の手段によって固定される。また、絞り駆動モータ５１は、押さえ板３６にビス締結や接着等によって固定され、ＮＤ駆動モータ７１は、地板３１にビス締結や接着等によって固定される。
【００３５】
さらに、ＮＤ駆動アーム７２の先端部には、ＮＤ駆動ピン７３が一体成型されており、地板３１を介してＮＤ羽根６１のカム穴６３にはまり込む。また、絞り駆動アーム５２の先端部には、上絞り駆動ピン５３及び下絞り駆動ピン５４が一体成型されており、押さえ板３６を介して上絞り羽根４１のカム穴４３及び下絞り羽根４４のカム穴４６にはまり込む。
【００３６】
ここで、上絞り羽根４１のカム穴４３及び下絞り羽根４４のカム穴４６は、絞り駆動アーム５２の正逆回転を上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４の往復移動に変換する。そのため、絞り駆動モータ５１によって絞り駆動アーム５２を正逆回転させれば、絞り駆動モータ５１の駆動力がカム穴４３及びカム穴４６によって伝達され、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４が互いに逆向きに往復移動するようになる。そして、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４は、ガイドピン３２に案内されながら開口部３１ａを開閉する。
【００３７】
同様に、ＮＤ羽根６１のカム穴６３は、ＮＤ駆動アーム７２の正逆回転をＮＤ羽根６１の往復移動に変換する。そのため、ＮＤ駆動モータ７１によってＮＤ駆動アーム７２を正逆回転させれば、ＮＤ駆動モータ７１の駆動力がカム穴６３によって伝達され、ＮＤ羽根６１が往復移動するようになる。そして、ＮＤ羽根６１は、ガイドピン３２に案内されながら開口部３１ａを開閉する。
なお、ＮＤ駆動モータ７１を省略し、ＮＤ駆動ピンを設けた絞り駆動アームを使用すれば、絞り駆動モータ５１だけで上絞り羽根４１、下絞り羽根４４、及びＮＤ羽根６１を往復移動させることが可能となる。
【００３８】
また、上絞り羽根４１の外形は、上絞り羽根４１のカム穴４３にはまり合った上絞り駆動ピン５３の反対側にある下絞り駆動ピン５４が動く軌跡を避けるように形成されている。そして、下絞り羽根４４の外形も同様に形成されている。そのため、上絞り羽根４１と下絞り羽根４４とは、互いに干渉することなく往復移動できる。さらにまた、上絞り羽根４１、下絞り羽根４４、及びＮＤ羽根６１は、地板３１の表面側に落とし込んで組立てできるだけでなく、厚さも薄くできるので、光量調整装置３０が低コスト化及び小型化されている。
【００３９】
さらに、下絞り羽根４４の往復移動の下限位置とＮＤ羽根６１の往復移動の下限位置とは、地板３１の表面上で上下に重なるようになっている。言い換えれば、下絞り羽根４４とＮＤ羽根６１とは、往復移動の下限位置で相互に重なるように設けられている。そのため、下絞り羽根４４及びＮＤ羽根６１の配置スペースを共用でき、光量調整装置３０が小型化される。
【００４０】
図６は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０の上絞り羽根４１を示す正面図である。
また、図７は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０の下絞り羽根４４を示す正面図である。
図６に示すように、上絞り羽根４１は、地板３１（図５参照）の表面に沿って往復移動可能となるように、左右一対のガイド穴４２と、上絞り駆動ピン５３（図５参照）がはまり込むカム穴４３とを有している。
【００４１】
また、ガイド穴４２の間には、開口部３１ａ（図５参照）の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口８１が形成されている。さらにまた、上メイン開口８１の頂部には、上メイン開口８１よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口８２が形成されている。そして、上メイン開口８１は、両端の直線部８１ａと、直線部８１ａ間の円弧部８１ｂとによって構成されており、上サブ開口８２は、両端の直線部８２ａと、直線部８２ａ間の円弧部８２ｂとによって構成されている。
【００４２】
一方、図７に示すように、下絞り羽根４４は、地板３１（図５参照）の表面に沿って往復移動可能となるように、左右一対のガイド穴４５と、下絞り駆動ピン５４（図５参照）がはまり込むカム穴４６とを有している。
【００４３】
また、ガイド穴４５の間には、開口部３１ａ（図５参照）の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口８３が形成されている。さらにまた、下メイン開口８３の底部には、上サブ開口８２（図６参照）と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口８４が形成されている。そして、下メイン開口８３は、両端の直線部８３ａと、直線部８３ａ間の円弧部８４ｂとによって構成されており、下サブ開口８４は、両端の直線部８４ａと、直線部８４ａ間の円弧部８４ｂとによって構成されている。
【００４４】
［光量調整装置の動作例］
図８は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０における絞り動作の第１段階を示す正面図である。
また、図９は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０における絞り動作の第２段階を示す正面図である。
さらにまた、図１０は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０における絞り動作の第３段階を示す正面図である。
さらに、図１１は、本発明の光量調整装置の一実施形態としての、光量調整装置３０における絞り動作の第４段階を示す正面図である。
【００４５】
図８に示す絞り動作の第１段階では、絞り駆動モータ５１によって絞り駆動アーム５２が時計回りに回転した状態となっている。そして、上絞り羽根４１を地板３１の上方に移動させ、下絞り羽根４４を地板３１の下方に移動させている。そのため、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４によって開口部３１ａの表面側に形成される絞り開口は、上メイン開口８１（図６参照）及び下メイン開口８３（図７参照）により、光軸を中心とする円状のメイン絞り開口８５となる。
【００４６】
ここで、上メイン開口８１（図６参照）は、開口部３１ａの上半分に対応する大きさであり、下メイン開口８３（図７参照）は、開口部３１ａの下半分に対応する大きさとなっている。そのため、メイン絞り開口８５は、開口部３１ａとほぼ同じ大きさの開口量の円状になる。また、ＮＤフィルタ６４は、開口部３１ａから離れて位置している。したがって、絞り動作の第１段階は、ＮＤフィルタ６４で開口部３１ａが覆われない絞りの全開状態となる。
なお、上メイン開口８１の両端は、直線部８１ａ（図６参照）となっており、下メイン開口８３の両端も、直線部８３ａ（図７参照）となっている。そのため、メイン絞り開口８５は、真円ではなく、少し長い円状になるが、直線部８１ａ及び直線部８３ａにより、露出制御にヒステリシス性を持たせることが可能となり、相対往復誤差を許容できるようになる。
【００４７】
次に、図９に示す絞り動作の第２段階では、絞り駆動モータ５１によって絞り駆動アーム５２を反時計回りに回転させ、上サブ開口８２（図６参照）及び下サブ開口８４（図７参照）により、光軸を中心とする円状のサブ絞り開口８６が形成される状態に切り替える。このサブ絞り開口８６は、メイン絞り開口８５（図８参照）よりも小さいので、開口部３１ａの開口量が減少する。
なお、サブ絞り開口８６の大きさは、小絞り状態にならない（回折劣化が生じない）範囲でなるべく解像性能が高くなるように設定されている。
【００４８】
したがって、本実施形態の光量調整装置３０は、図８に示すようなメイン絞り開口８５による開口部３１ａの全開状態（絞り動作の第１段階）から図９に示すようなサブ絞り開口８６に絞った状態（絞り動作の第２段階）まで変化させることができる。そして、第１段階から第２段階に変化させるときは、増幅器の利得（ゲイン）や電子シャッターのシャッタースピードを変化させることにより、被写体の明るさ（露光量）の変化に追従させる。そのため、絞り開口が円状のままで連続的な露出制御を行うことが可能となり、円状の良好なボケ味が得られるようになる。また、第１段階と第２段階との間で開口部３１ａが全閉状態にならないので、連続的な露出制御を行うことにより、静止画撮影だけでなく動画撮影にも使用可能となる。
【００４９】
続いて、図１０に示す絞り動作の第３段階では、さらなる露出変化に対応するため、ＮＤフィルタ６４を移動させて、サブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆う状態に切り替える。具体的には、図５に示すＮＤ駆動モータ７１を時計回りに回転させ、ＮＤ駆動アーム７２により、ＮＤ羽根６１を上昇させる。そのため、小絞りによる回折劣化の発生を抑えることができる。また、ＮＤフィルタ６４の半掛かりによる回折現象や端面の反射による画質劣化を避けることができる。
なお、ＮＤ駆動モータ７１の回転状態により、ＮＤフィルタ６４を半掛かりの状態とすることも可能である。
【００５０】
ここで、動画撮影時は、図１０に示す第３段階の絞り動作を可能な限り速く行うことが望ましい。また、ＮＤフィルタ６４でサブ絞り開口８６を覆う際に、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４を多少動かしてもよい。そして、この際は、増幅器の利得（ゲイン）や電子シャッターのシャッタースピードを変化させることにより、ＮＤフィルタ６４の出し入れと、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４の動きによる露出変化を相殺し、連続的な露出制御を行う。
なお、ＮＤフィルタ６４の濃度を２濃度タイプやグラデーションタイプにすることによってサブ絞り開口８６を覆う濃度を変えれば、さらなる露出変化に対応させることが可能となる。また、ＮＤフィルタ６４に限らず、透過率を変えることができる液晶フィルタ等を減光フィルタとしてもよい。
【００５１】
図１１に示す絞り動作の第４段階では、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４をさらに絞り込む。これにより、図１０に示すように、ＮＤフィルタ６４でサブ絞り開口８６を覆った後も、撮像素子２５（図４参照）への入射光量を減少させることができる。また、図１１に示すように、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４を全閉状態まで絞り込むことにより、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４によるシャッタ機能の兼用が可能となる。
なお、近年では、撮像素子２５（図４参照）がＣＭＯＳイメージセンサである場合に特に読出し速度が速くなってきている。そのため、上絞り羽根４１及び下絞り羽根４４によってメカ的なシャッタ機能を兼用させる必然性がなくなってきている。したがって、この場合には、図１１に示す絞り動作の第４段階を省略することもできる。
【００５２】
このように、本実施形態の光量調整装置３０は、図５に示す絞り駆動モータ５１及びＮＤ駆動モータ７１によって上絞り羽根４１、下絞り羽根４４、及びＮＤフィルタ６４（ＮＤ羽根６１）を往復移動させる。そして、図８示す第１段階から図１１に示す第４段階までの絞り動作を行う。
なお、各段階におけるカム穴４３、カム穴４６、及びカム穴６３の圧力角を下げるには、各段階に割り当てる絞り駆動アーム５２及びＮＤ駆動アーム７２の回転角度を大きくすればよい。
【００５３】
また、図８に示す第１段階から図１１に示す第４段階までの絞り動作を行うことにより、小絞りによる回折劣化の発生を回避しつつ、滑らかな露出制御が可能となっている。そして、光量調整装置３０が低コストで小型化されるだけでなく、デジタルビデオカメラ１００（図１２参照）の動画撮影でも円状の絞り開口（メイン絞り開口８５及びサブ絞り開口８６）を実現できるので、被写体前後の良好なボケ味を得ることができる。
なお、第１段階から第４段階は、露光量が多くなった場合の絞り動作であり、露光量が少なくなる場合は逆に、第４段階から第１段階へと動作させる。
【００５４】
＜２．第２の実施の形態＞
［撮像装置の外観例］
図１２は、本発明の撮像装置の一実施形態としての、デジタルビデオカメラ１００を示す斜視図である。
図１２に示すように、デジタルビデオカメラ１００は、外装を構成する直方体状のボディ１１１を備えている。そして、ボディ１１１の前部には、フロントパネル１１２が取り付けられている。
【００５５】
また、フロントパネル１１２には、ボディ１１１内に組み込まれたレンズ鏡筒２０（図３参照）に光を入射させるためのレンズ開口１１２ａが形成されている。そのため、レンズ開口１１２ａからレンズ１２１に光が入射し、レンズ１２１によって被写体像が結像される。そして、結像された被写体像は、撮像素子２５（図４参照）によって撮影され、撮影された画像は、ディスプレイ部１１３を開いて表示させることによって確認できる。
【００５６】
図１３は、本発明の撮像装置の制御方法の一実施形態としての、デジタルビデオカメラ１００の制御方法を示すフローチャートである。
また、図１４は、本発明の撮像装置の制御方法の一実施形態としての、デジタルビデオカメラ１００の制御方法を示すグラフである。
ここで、図１４に示す露光量のＥＶ（Exposure Value）は、光の量（明るさ）を示しており、この数値が多いほど（グラフの右に行くほど）明るくなる。そして、この露光量は、図４に示す撮像素子２５、Ａ／Ｄ変換部２６、カメラＤＳＰ２７、及びＣＰＵ２８によって構成される露光量検出手段によって検出される。
【００５７】
図１３及び図１４のステップＳ１に示すように、撮影開始時は、露光量検出手段によって検出された露光量が少なく、円状のメイン絞り開口８５（図１４参照）が形成された状態であるとする。そして、このときの露光量を第１基準値とし、シャッタースピードは、１／６０ｓｅｃとなっている。そのため、メイン絞り開口８５により、撮影開始の当初から良好な円状のボケ味を得ることができる。
【００５８】
次に、露光量が増えて第１基準値を超えると、ステップＳ２において、メイン絞り開口８５のまま、シャッタースピード調整手段（図４に示すＣＰＵ２８）によってシャッタースピードを１／６０ｓｅｃから１／１２０ｓｅｃに上げる。そして、さらに露光量が増えると、ステップＳ３において、シャッタースピードを１／１２０ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに上げ、さらに露光量が増えると、ステップＳ４において、シャッタースピードを１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに上げる。
【００５９】
このように、メイン絞り開口８５を形成した場合において、露光量検出手段によって検出された露光量が第１基準値を超えたときは、シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速（１／６０ｓｅｃ）から高速（１／５００ｓｅｃ）に変化させる。そして、メイン絞り開口８５が形成された状態で、シャッタースピードが１／５００ｓｅｃであるときの露光量を第２基準値とする。したがって、露光量が第１基準値を超え、かつ第２基準値以下であるときは、シャッタースピードを低速と高速との間で調整することにより、メイン絞り開口８５による円状のボケ味が得られる。
【００６０】
ここで、メイン絞り開口８５を形成し、かつシャッタースピードが高速（１／５００ｓｅｃ）である場合において、露光量変化量推測手段（図４に示すＣＰＵ２８）により、露光量が将来において第２基準値を超えると推測されることがある。そして、実際に第２基準値を超えたときは、シャッタースピードをより高速（例えば、１／１０００ｓｅｃ）にするか、メイン絞り開口８５よりも絞り開口を小さくする必要が生じる。
しかし、シャッタースピードをより高速にすると、撮影された動画の滑らかさが失われるようになり、動きがぎこちないものとなってしまう。
【００６１】
そこで、露光量変化量推測手段によって露光量が将来において第２基準値を超えると推測されたときは、露光量に変化がなくても、シャッタースピード調整手段は、ステップＳ５において、シャッタースピードを高速（１／５００ｓｅｃ）から低速（１／６０ｓｅｃ）に戻す。また、絞り駆動モータ５１（図５参照）は、サブ絞り開口８６（図１４参照）を形成し、メイン絞り開口８５からサブ絞り開口８６に小さくすることにより、将来の露光量の増加に備える。
なお、サブ絞り開口８６と１／６０ｓｅｃのシャッタースピードとの組合せは、メイン絞り開口８５と１／５００ｓｅｃのシャッタースピードとの組合せと同じく、露光量が第２基準値である場合に対応している。言い換えれば、このような組合せで第２基準値に対応できるように、メイン絞り開口８５の大きさとサブ絞り開口８６との大きさが決定されている。
【００６２】
次に、シャッタースピードが低速（１／６０ｓｅｃ）であり、サブ絞り開口８６を形成した場合において、露光量検出手段によって検出された露光量が第２基準値を超えたときは、ステップＳ６において、シャッタースピードを上げる。具体的には、シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを１／６０ｓｅｃから１／１２０ｓｅｃに変化させる。そして、さらに露光量が増えると、ステップＳ７において、シャッタースピードを１／１２０ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに上げ、さらに露光量が増えると、ステップＳ８において、シャッタースピードを１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに上げる。
【００６３】
このように、サブ絞り開口８６を形成した場合において、露光量検出手段によって検出された露光量が第２基準値を超えたときは、シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速（１／６０ｓｅｃ）から高速（１／５００ｓｅｃ）に変化させる。そして、サブ絞り開口８６が形成された状態で、シャッタースピードが１／５００ｓｅｃであるときの露光量を第３基準値とする。したがって、露光量が第２基準値を超え、かつ第３基準値以下であるときは、シャッタースピードを低速と高速との間で調整することにより、サブ絞り開口８６による円状のボケ味が得られる。
【００６４】
次に、サブ絞り開口８６を形成し、かつシャッタースピードが高速（１／５００ｓｅｃ）である場合において、露光量変化量推測手段により、露光量が将来において第３基準値を超えると推測されることがある。この場合には、撮影された動画の滑らかさを維持するため、露光量に変化がなくても、シャッタースピード調整手段は、ステップＳ９において、シャッタースピードを高速（１／５００ｓｅｃ）から低速（１／６０ｓｅｃ）に戻す。また、ＮＤ駆動モータ７１（図５参照）は、図１４に示すように、サブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆うことにより、将来の露光量の増加に備える。
なお、サブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆った状態と１／６０ｓｅｃのシャッタースピードとの組合せは、サブ絞り開口８６と１／５００ｓｅｃのシャッタースピードとの組合せと同じく、露光量が第３基準値である場合に対応している。言い換えれば、このような組合せで第３基準値に対応できるように、ＮＤフィルタ６４の濃度が決定されている。
【００６５】
次に、シャッタースピードが低速（１／６０ｓｅｃ）であり、サブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆った場合において、露光量検出手段によって検出された露光量が第３基準値を超えたときは、ステップＳ１０において、シャッタースピードを上げる。具体的には、シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを１／６０ｓｅｃから１／１２０ｓｅｃに変化させる。そして、さらに露光量が増えると、ステップＳ１１において、シャッタースピードを１／１２０ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに上げ、さらに露光量が増えると、ステップＳ１２において、シャッタースピードを１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに上げる。
【００６６】
このように、シャッタースピードを露出制御に積極的に使うことにより、メイン絞り開口８５を形成した状態、サブ絞り開口８６を形成した状態、及びサブ絞り開口８６をＮＤフィルタ６４で覆った状態の３つで幅広い露光量に対応できる。そのため、回折劣化の少ない円状の絞り開口による露出制御が可能となり、解像性能が向上し、被写体の前後のボケ味が円状の良好な画像を得ることができる。また、円状の絞り開口を保つつ、滑らかな露出制御が可能となり、良好な画像で動画撮影できるようになる。
なお、図１３及び図１４に示す制御方法は、デジタルビデオカメラ１００（図１２参照）だけでなく、デジタルスチルカメラ１０（図１及び図２参照）等にも使用することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の変形が可能である。例えば、実施形態では、撮像装置として、デジタルスチルカメラ１０及びデジタルビデオカメラ１００を例に挙げている。しかし、これに限らず、カメラ付き携帯電話等の撮像装置にも広く適用可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０ デジタルスチルカメラ（撮像装置）
２０ レンズ鏡筒
２０ａ 鏡筒本体
２１ レンズ
２５ 撮像素子
３０ 光量調整装置
３１ 地板
３１ａ 開口部
３２ ガイドピン
３３ レール
３４ 仕切り板
３５ レール
３６ 押さえ板
４０ 絞り開閉装置
４１ 上絞り羽根
４２ ガイド穴
４３ カム穴
４４ 下絞り羽根
４５ ガイド穴
４６ カム穴
５０ 絞り駆動装置（絞り羽根駆動手段）
５１ 絞り駆動モータ（絞り羽根駆動手段）
５２ 絞り駆動アーム
５３ 上絞り駆動ピン
５４ 下絞り駆動ピン
６０ ＮＤフィルタ開閉装置
６１ ＮＤ羽根
６２ ガイド穴
６３ カム穴
６４ ＮＤフィルタ（減光フィルタ）
７０ ＮＤフィルタ駆動装置（減光フィルタ駆動手段）
７１ ＮＤ駆動モータ（減光フィルタ駆動手段）
７２ ＮＤ駆動アーム
７３ ＮＤ駆動ピン
８１ 上メイン開口
８１ａ 直線部
８１ｂ 円弧部
８２ 上サブ開口
８１ａ 直線部
８１ｂ 円弧部
８３ 下メイン開口
８３ａ 直線部
８３ｂ 円弧部
８４ 下サブ開口
８４ａ 直線部
８４ｂ 円弧部
８５ メイン絞り開口
８６ サブ絞り開口
１００ デジタルビデオカメラ（撮像装置）
１２１ レンズ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、
前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段と
を備え、
前記上絞り羽根は、
前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、
前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口と
を有し、
前記下絞り羽根は、
前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、
前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口と
を有し、
前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている
光量調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光量調整装置において、
前記上メイン開口、前記上サブ開口、前記下メイン開口、及び前記下サブ開口は、両端の直線部と、前記直線部間の円弧部とによって構成されている
光量調整装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光量調整装置において、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられ、通過する光量を減少させる減光フィルタと、
前記減光フィルタを往復移動させる減光フィルタ駆動手段と
を備え、
前記減光フィルタ駆動手段は、前記開口部を露出させる状態と、前記開口部を前記減光フィルタで覆う状態とを切替え可能に構成されている
光量調整装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光量調整装置において、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられ、通過する光量を減少させる減光フィルタと、
前記減光フィルタを往復移動させる減光フィルタ駆動手段と
を備え、
前記減光フィルタ駆動手段は、前記絞り羽根駆動手段によって前記サブ絞り開口が形成されている状態のときに、前記サブ絞り開口を露出させる状態と、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆う状態とを切替え可能に構成されている
光量調整装置。
【請求項５】
撮像用のレンズと、
前記レンズを収容する鏡筒本体と、
前記レンズからの光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、
前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段と
を備え、
前記上絞り羽根は、
前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、
前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口と
を有し、
前記下絞り羽根は、
前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、
前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口と
を有し、
前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている
レンズ鏡筒。
【請求項６】
撮像用のレンズと、
前記レンズを収容する鏡筒本体と、
前記レンズからの光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、
前記地板よりも入射方向後方の光軸上に配置された撮像素子と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、
前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段と
を備え、
前記上絞り羽根は、
前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、
前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口と
を有し、
前記下絞り羽根は、
前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、
前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口と
を有し、
前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている
撮像装置。
【請求項７】
撮像用のレンズと、
前記レンズを収容する鏡筒本体と、
前記レンズからの光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、
前記地板よりも入射方向後方の光軸上に配置された撮像素子と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、
前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられ、通過する光量を減少させる減光フィルタと、
前記減光フィルタを往復移動させる減光フィルタ駆動手段と、
露光量を検出する露光量検出手段と、
前記露光量検出手段によって検出された過去の露光量の変化に基づいて、将来の露光量の変化を推測する露光量変化量推測手段と、
低速と高速との間でシャッタースピードを調整するシャッタースピード調整手段と
を備え、
前記上絞り羽根は、
前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、
前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口と
を有し、
前記下絞り羽根は、
前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、
前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口と
を有し、
前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されており、
前記減光フィルタ駆動手段は、前記サブ絞り開口を露出させる状態と、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆う状態とを切替え可能に構成されており、
前記露光量検出手段によって検出された露光量が第１基準値以下であるときは、前記絞り羽根駆動手段は、前記メイン絞り開口を形成し、
前記メイン絞り開口を形成した場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第１基準値を超え、かつ第２基準値以下であるときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させ、
前記メイン絞り開口を形成し、かつシャッタースピードが高速である場合において、前記露光量変化量推測手段により、露光量が将来において前記第２基準値を超えると推測されたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを高速から低速に戻すとともに、前記絞り羽根駆動手段は、前記サブ絞り開口を形成し、
シャッタースピードが低速であり、かつ前記サブ絞り開口を形成した場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第２基準値を超え、かつ第３基準値以下であるときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させ、
前記サブ絞り開口を形成し、かつシャッタースピードが高速である場合において、前記露光量変化量推測手段により、露光量が将来において前記第３基準値を超えると推測されたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを高速から低速に戻すとともに、前記減光フィルタ駆動手段は、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆い、
シャッタースピードが低速であり、かつ前記サブ絞り開口が前記減光フィルタで覆われている場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第３基準値を超えたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させるように制御する
撮像装置の制御方法。
【請求項１】
光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、
前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段と
を備え、
前記上絞り羽根は、
前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、
前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口と
を有し、
前記下絞り羽根は、
前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、
前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口と
を有し、
前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている
光量調整装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光量調整装置において、
前記上メイン開口、前記上サブ開口、前記下メイン開口、及び前記下サブ開口は、両端の直線部と、前記直線部間の円弧部とによって構成されている
光量調整装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光量調整装置において、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられ、通過する光量を減少させる減光フィルタと、
前記減光フィルタを往復移動させる減光フィルタ駆動手段と
を備え、
前記減光フィルタ駆動手段は、前記開口部を露出させる状態と、前記開口部を前記減光フィルタで覆う状態とを切替え可能に構成されている
光量調整装置。
【請求項４】
請求項１に記載の光量調整装置において、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられ、通過する光量を減少させる減光フィルタと、
前記減光フィルタを往復移動させる減光フィルタ駆動手段と
を備え、
前記減光フィルタ駆動手段は、前記絞り羽根駆動手段によって前記サブ絞り開口が形成されている状態のときに、前記サブ絞り開口を露出させる状態と、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆う状態とを切替え可能に構成されている
光量調整装置。
【請求項５】
撮像用のレンズと、
前記レンズを収容する鏡筒本体と、
前記レンズからの光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、
前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段と
を備え、
前記上絞り羽根は、
前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、
前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口と
を有し、
前記下絞り羽根は、
前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、
前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口と
を有し、
前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている
レンズ鏡筒。
【請求項６】
撮像用のレンズと、
前記レンズを収容する鏡筒本体と、
前記レンズからの光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、
前記地板よりも入射方向後方の光軸上に配置された撮像素子と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、
前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段と
を備え、
前記上絞り羽根は、
前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、
前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口と
を有し、
前記下絞り羽根は、
前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、
前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口と
を有し、
前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されている
撮像装置。
【請求項７】
撮像用のレンズと、
前記レンズを収容する鏡筒本体と、
前記レンズからの光を入射させるための円状の開口部が形成され、前記開口部からの入射光の光軸に対して垂直な方向に配置される地板と、
前記地板よりも入射方向後方の光軸上に配置された撮像素子と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられた上絞り羽根及び下絞り羽根と、
前記上絞り羽根及び前記下絞り羽根を互いに逆方向に往復移動させる絞り羽根駆動手段と、
前記地板の表面に沿って往復移動可能に設けられ、通過する光量を減少させる減光フィルタと、
前記減光フィルタを往復移動させる減光フィルタ駆動手段と、
露光量を検出する露光量検出手段と、
前記露光量検出手段によって検出された過去の露光量の変化に基づいて、将来の露光量の変化を推測する露光量変化量推測手段と、
低速と高速との間でシャッタースピードを調整するシャッタースピード調整手段と
を備え、
前記上絞り羽根は、
前記開口部の上半分に対応する大きさで上向きに開口する半円状の上メイン開口と、
前記上メイン開口の頂部に形成され、前記上メイン開口よりも小さい大きさで上向きに開口する半円状の上サブ開口と
を有し、
前記下絞り羽根は、
前記開口部の下半分に対応する大きさで下向きに開口する半円状の下メイン開口と、
前記下メイン開口の底部に形成され、前記上サブ開口と同じ大きさで下向きに開口する半円状の下サブ開口と
を有し、
前記絞り羽根駆動手段は、前記上メイン開口及び前記下メイン開口により、前記光軸を中心として円状のメイン絞り開口を形成する状態と、前記上サブ開口及び前記下サブ開口により、前記光軸を中心として前記メイン絞り開口よりも小さい円状のサブ絞り開口を形成する状態とを切替え可能に構成されており、
前記減光フィルタ駆動手段は、前記サブ絞り開口を露出させる状態と、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆う状態とを切替え可能に構成されており、
前記露光量検出手段によって検出された露光量が第１基準値以下であるときは、前記絞り羽根駆動手段は、前記メイン絞り開口を形成し、
前記メイン絞り開口を形成した場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第１基準値を超え、かつ第２基準値以下であるときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させ、
前記メイン絞り開口を形成し、かつシャッタースピードが高速である場合において、前記露光量変化量推測手段により、露光量が将来において前記第２基準値を超えると推測されたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを高速から低速に戻すとともに、前記絞り羽根駆動手段は、前記サブ絞り開口を形成し、
シャッタースピードが低速であり、かつ前記サブ絞り開口を形成した場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第２基準値を超え、かつ第３基準値以下であるときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させ、
前記サブ絞り開口を形成し、かつシャッタースピードが高速である場合において、前記露光量変化量推測手段により、露光量が将来において前記第３基準値を超えると推測されたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを高速から低速に戻すとともに、前記減光フィルタ駆動手段は、前記サブ絞り開口を前記減光フィルタで覆い、
シャッタースピードが低速であり、かつ前記サブ絞り開口が前記減光フィルタで覆われている場合において、前記露光量検出手段によって検出された露光量が前記第３基準値を超えたときは、前記シャッタースピード調整手段は、シャッタースピードを低速から高速に変化させるように制御する
撮像装置の制御方法。
【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】
【公開番号】特開２０１０−２０４２０６（Ｐ２０１０−２０４２０６Ａ）
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４７１３４（Ｐ２００９−４７１３４）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月１６日（２０１０．９．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]