光量調節装置および光学機器
【課題】 撮像素子の小型化および高画素化に伴い、照度むらや解像度の劣化が回避できなくなってきている。
【解決手段】 遮光羽根に遮光羽根の移動方向において光透過率が互いに異なる複数の濃度領域を有するＮＤフィルターが取り付けられており、光通過口の全部がＮＤフィルターにおける複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち光通過口の面積が最大となる状態と、光通過口の全部がＮＤフィルターにおける複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち光通過口の面積が零となる状態との間に設定したリミット開口径より開き側でのみ遮光羽根を駆動し、光通過口がリミット開口径の状態にて露出オーバーになると判断した場合のシャッター速度を、光通過口がリミット開口径より開き側のシャッター速度よりも速くする。
【解決手段】 遮光羽根に遮光羽根の移動方向において光透過率が互いに異なる複数の濃度領域を有するＮＤフィルターが取り付けられており、光通過口の全部がＮＤフィルターにおける複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち光通過口の面積が最大となる状態と、光通過口の全部がＮＤフィルターにおける複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち光通過口の面積が零となる状態との間に設定したリミット開口径より開き側でのみ遮光羽根を駆動し、光通過口がリミット開口径の状態にて露出オーバーになると判断した場合のシャッター速度を、光通過口がリミット開口径より開き側のシャッター速度よりも速くする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒等の光学機器やビデオカメラ等の撮像装置に用いられる光量調節装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ用のズームレンズとしては、例えば被写体側から順に固定の凸、可動の凹、固定の凸、可動の凸の４つのレンズ群から構成されるものがある。
図６（Ａ），（Ｂ）には、一般的な４群レンズ構成のズームレンズの鏡筒構造を示している。なお、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面を示している。
【０００３】
このズームレンズを構成する４つのレンズ群２０１ａ〜２０１ｄは、固定された前玉レンズ２０１ａ、光軸に沿って移動することで変倍動作を行うバリエーターレンズ群２０１ｂ、固定されたアフォーカルレンズ２０１ｃ、および光軸に沿って移動することで変倍時の焦点面維持と焦点合わせを行うフォーカシングレンズ群２０１ｄからなる。
ガイドバー２０３，２０４ａ，２０４ｂは光軸２０５と平行に配置され、移動するレンズ群の案内および回り止めを行う。ＤＣモータ２０６はバリエーターレンズ群２０１ｂを移動させる駆動源となる。
【０００４】
前玉レンズ２０１ａは前玉鏡筒２０２に保持され、バリエーターレンズ群２０１ｂはＶ移動環２１１に保持されている。また、アフォーカルレンズ２０１ｃは中間枠２１５に、フォーカシングレンズ群２０１ｄはＲＲ移動環２１４に保持されている。
【０００５】
前玉鏡筒２０２は、後部鏡筒２１６に位置決め固定されており、両鏡筒２０２，２１６によってガイドバー２０３が位置決め支持されているとともに、ガイドスクリュウ軸２０８が回転可能に支持されている。このガイドスクリュウ軸２０８は、ＤＣモータ２０６の出力軸２０６ａの回転がギア列２０７を介して伝達されることにより回転駆動される。
【０００６】
バリエーターレンズ群２０１ｂを保持するＶ移動環２１１は、押圧ばね２０９とこの押圧ばね２０９の力でガイドスクリュウ軸２０８に形成されたスクリュー溝２０８ａに係合するボール２１０とを有しており、ＤＣモータ２０６によってガイドスクリュー軸２０８が回転駆動されることにより、ガイドバー２０３にガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退移動する。
【０００７】
後部鏡筒２１６とこの後部鏡筒２１６に位置決めされた中間枠２１５にはガイドバー２０４ａ，２０４ｂが嵌合支持されている。ＲＲ移動環２１４は、これらガイドバー２０４ａ，２０４ｂによってガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退可能である。
フォーカシングレンズ群２０１ｄを保持するＲＲ移動環２１４には、ガイドバー２０４ａ，２０４ｂにスライド可能に嵌合するスリーブ部が形成されており、またラック２１３が光軸方向についてＲＲ移動環２１４と一体的となるように組み付けられている。
【０００８】
ステッピングモーター２１２は、その出力軸に一体形成されたリードスクリュー２１２ａを回転駆動する。リードスクリュー２１２ａにはＲＲ移動環２１４に組み付けられたラック２１３が係合しており、リードスクリュー２１２ａが回転することによって、ＲＲ移動環２１４がガイドバー２０４ａ，２０４ｂによりガイドされながら光軸方向に移動する。
なお、バリエーターレンズ群の駆動源としては、フォーカシングレンズ群の駆動源と同様にステッピングモータを用いてもよい。
【０００９】
そして、前玉鏡筒２０２、中間枠２１５および後部鏡筒２１６により、レンズ等を略密閉収容するレンズ鏡筒本体が形成される。
また、このようなステッピングモータを用いてレンズ群保持枠を移動させる場合には、フォトインタラプタ等を用いて保持枠が光軸方向の１つの基準位置に位置することを検出した後に、ステッピングモータに与える駆動パルスの数を連続的にカウントすることにより、保持枠の絶対位置を検出する。
【００１０】
図７には、従来の撮像装置におけるカメラ本体の電気的構成を示している。この図において、図６にて説明したレンズ鏡筒の構成要素については、図６と同符号を付す。
２２１はＣＣＤ等の固体撮像素子、２２２はバリエーターレンズ群２０１ｂの駆動機構であり、モータ２０６（又はステッピングモータ）、ギア列２０７およびガイドスクリュー軸２０８等を含む。
【００１１】
２２３はフォーカシングレンズ群２０１ｄの駆動機構であり、ステッピングモータ２１２、リードスクリュー軸２１２ａおよびラック２１３等を含む。
２２４はバリエーターレンズ群２０１ｂとアフォーカルレンズ２０１ｃとの間に配置された絞り装置２３５の駆動源である。
【００１２】
２２５はズームエンコーダー、２２７はフォーカスエンコーダーである。これらのエンコーダーはそれぞれ、バリエーターレンズ群２０１ｂおよびフォーカシングレンズ群２０１ｄの光軸方向の絶対位置を検出する。なお、バリエーターレンズ群２０１ｂの駆動源としてＤＣモータを用いる場合には、ボリューム等の絶対位置エンコーダーを用いたり、磁気式のものを用いたりする。
【００１３】
また、駆動源としてステッピングモーターを用いる場合には、前述したような基準位置に保持枠を配置してから、ステッピングモータに入力する動作パルス数を連続してカウントする方法を用いるのが一般的である。
【００１４】
２２６は絞りエンコーダーであり、モータ等の絞り駆動源２２４の内部にホール素子を配置し、ローターとステーターの回転位置関係を検出する方式のものなどが用いられる。
２３２は本カメラの制御を司るＣＰＵである。２２８はカメラ信号処理回路であり、固体撮像素子２２１の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート２２９およびＡＦゲート２３０を通過する。即ち、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内のうちこのゲートで設定される。このゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。
【００１５】
２３１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。２３３はズームスイッチ、２３４はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ２３４は、変倍に際して被写体距離とバリエーターレンズの位置に応じてセットすべきフォーカシングレンズの位置の情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしてＣＰＵ２３２内のメモリを使用してもよい。
【００１６】
例えば、撮影者によりズームスイッチ２３３が操作されると、ＣＰＵ２３２は、ズームトラッキングメモリ２３４の情報をもとに算出したバリエーターレンズとフォーカシングレンズの所定の位置関係が保たれるように、ズームエンコーダー２２５の検出結果となる現在のバリエーターレンズの光軸方向の絶対位置と算出されたバリエーターレンズのセットすべき位置、およびフォーカスエンコーダー２２７の検出結果となる現在のフォーカスレンズの光軸方向の絶対位置と算出されたフォーカスレンズのセットすべき位置がそれぞれ一致するように、ズーム駆動機構２２２とフォーカシング駆動機構２２３を駆動制御する。
【００１７】
また、オートフォーカス動作ではＡＦ信号処理回路２３１の出力がピークを示すように、ＣＰＵ２３２は、フォーカシング駆動機構２２３を駆動制御する。
【００１８】
さらに、適正露出を得るために、ＣＰＵ２３２は、ＡＥゲート２２９を通過したＹ信号の出力の平均値を所定値として、絞りエンコーダー２２６の出力がこの所定値となるように絞り駆動源２２４を駆動制御して、絞り装置２３５の開口径をコントロールする。
【００１９】
また、図８には従来の絞り装置（光量調節装置）の構成を示している。この絞り装置は、２枚の絞り羽根が互いに反対向きに直線駆動されることによって絞り開口径を変更可能とするものである。
【００２０】
２２４は図７に示した絞り駆動源（メーター）である。不図示のコイルへの通電を行なうことにより駆動源２２４の出力軸４０１が回動する。この出力軸４０１には、連動レバー４０２が一体的に固定されている。レバー４０２は回転軸から同一距離Ｒの位置に、羽根連動ピン４０３，４０４を有している。
【００２１】
４０５，４０６は絞り羽根であり、これら２枚の絞り羽根によって絞り開口４１３が形成される。このうち、絞り羽根４０６には一体的にＮＤフィルター４１４が接着固定されており、絞り開口４１３の一部がこのＮＤフィルター４１４により覆われている。
４１５は光軸である。絞り羽根４０５，４０６には、前述の羽根連動ピン４０３，４０４に嵌合する穴部４０７、４０８が形成されている。これにより、連動レバー４０２と絞り羽根４０５，４０６とが連結される。
【００２２】
絞り羽根４０５，４０６は、不図示の絞りベースに設けられた案内ピンにより、長穴部４０９〜４１２が案内されることで、連動レバー４０２の回動に伴って案内方向に動き、絞り開口径を可変とするものである。
【００２３】
例えば、連動レバー４０２が図中の矢印４１６の方向に回動すると、連動ピン４０４は下へ、連動ピン４０３は上へ移動する。これに伴って絞り羽根４０６は下に、絞り羽根４０５は上へ移動するので、絞り開口径（つまりは、絞り開口の面積）はより大きくなる方向へ変化する。連動レバー４０２の回動方向が矢印４１６とは逆の方向であれば、絞り開口径はより小さくなる方向に変化する。
【００２４】
絞り装置としては、このような２枚の絞り羽根を略直線駆動する方式の他に、２枚の絞り羽根を旋回駆動する方式も知られている。さらに、駆動部の動きを、光軸中心に回動可能な風車と称する連動板に伝達し、この風車上に設けられたピンに絞り羽根を連動させることで、通常５〜６枚の絞り羽根を用いて絞り開口形状を五角形、六角形とする、いわゆる「虹彩絞り」も知られている。
【００２５】
ところで、絞り開口径が小さくなると、光の回折現象が発生し易くなる。特に、撮像サイズが対角長さで４ｍｍ程度といった小型ＣＣＤを用いる最近のビデオカメラやデジタルスチルカメラでは、画素数を増すために画素と画素の距離（画素ピッチ）と画素そのものの大きさが縮小されており、画素ピッチとしては３．５μｍ程度まで小さくなっている。
このような状況だと、絞り値でＦ１１やＦ８、場合によってＦ５．６といった通常頻繁に使用される絞り値では、光の回折により画像全体がフレアがかかった感じになり、解像度が劣化するような現象が発生する。
【００２６】
そこで、このような小絞り側での回折による悪影響を除去するために、
（１）ＮＤフィルターを絞り羽根に取り付け、絞り開口径の縮小と同時に光の透過率を落とすことで、上記の解像劣化を発生してしまう開口径に実用的にほとんどせずに、広い輝度範囲を得るようにする、
（２）上記（１）でも最適露出が得られない場合には、ＣＣＤの電荷蓄積時間（シャッタ速度）を変化させ、より短い時間で像を取り込むようにする、
ことが考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかしながら、上記（１）では、画素が小さくなり小絞り回折の発生するＦ値が明るくなると、絞り羽根に取り付けるＮＤフィルターの透過率を低くする必要があるが、この場合、ＮＤフィルターが絞り開口の半分程度を覆っている状態において画面内で照度むらが発生するなどの問題が発生する。
【００２８】
また、上記（２）では、ビデオ画像として、被写体の動きがぎくしゃくしたものとなってしまうなどの問題が発生する。
【００２９】
このように、従来は小絞り時に発生する光の回折に起因する像劣化を取り除くために絞り羽根にＮＤフィルターを設けたが、ＣＣＤ等の撮像素子の小型化および高画素化に伴い、照度むらや解像度の劣化が回避できなくなってきている。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記の課題を解決するために、本願第１の発明では、遮光羽根を駆動して光通過口の面積を変化させることにより光量を調節する光量調節装置において、遮光羽根に遮光羽根の移動方向において光透過率が互いに異なる複数の濃度領域を有するＮＤフィルターが取り付けられており、光通過口の全部がＮＤフィルターにおける複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち光通過口の面積が最大となる状態と、光通過口の全部がＮＤフィルターにおける複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち光通過口の面積が零となる状態との間に設定したリミット開口径より開き側でのみ遮光羽根を駆動し、光通過口がリミット開口径の状態にて露出オーバーになると判断した場合のシャッター速度を、光通過口がリミット開口径より開き側のシャッター速度よりも速くする。
【発明の効果】
【００３１】
これにより、小絞り回折による画質の劣化や画面内での照度むらを防止しながら、特に明るい状況下でも最適な露出制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の基本概念の説明図。
【図２】本発明の第１実施形態である絞り装置の説明図。
【図３】本発明の第２実施形態である絞り装置の説明図。
【図４】上記第２実施形態の絞り装置におけるＮＤフィルターの２つの濃度領域の面積関係の説明図。
【図５】本発明の第３実施形態である撮像装置における被写体明るさと絞り開口径とシャッター速度との関係を示すグラフ。
【図６】従来のビデオカメラのレンズの構成図。
【図７】従来のビデオカメラの電気回路を示すブロック図。
【図８】従来の絞り装置の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（基本概念）
まず図１（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、本発明の実施形態に共通する基本的な考え方およびその効果について説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）には、菱形の絞り開口（光通過口）が、最大（開放）開口面積と全閉（開口面積は零）との間の中間開口面積となっている状態を示しており、いずれもこの中間開口内に、ＮＤフィルターにより覆われておらず素通しになっている部分と、ＮＤフィルターにより覆われた部分とがある状態を示している。
【００３４】
図１（Ａ）では、透過率１０％のＮＤフィルターが絞り開口の半分以上を覆っており、このＮＤ部の上部にはＮＤフィルターがない素通しの部分が残っている。 ここで、この状態において上述した照度むらが発生せず、若しくは発生しても程度が軽微で問題にならないレベルであると仮定する。
【００３５】
しかし、図１（Ａ）に示したものの場合、光の回折による像劣化の発生する小絞り状態に、通常の撮影状況の範囲、例えば晴天の屋外撮影などで容易に達してしまう。
【００３６】
そこで、この対策として図１（Ｂ）に示すように、ＮＤフィルターの透過率を（Ａ）の１０％から３．２％と低く（濃く）する。この場合、図１（Ａ）のものが有していた「すぐに小絞りになり像劣化が発生してしまう」という問題の出現頻度は軽減できるものの、その一方で、照度むらが発生してしまう。
【００３７】
そこで、これらの対策として、図１（Ｃ）に示すように、ＮＤフィルターを複数（この図では２つ）の濃度領域に分ける。このように、絞り開口内を、素通し部分、透過率１０％のＮＤフィルターにより覆われた部分および透過率３．２％のＮＤフィルターにより覆われた部分と分けることにより、画面の照度むらを見えにくくでき、また小絞り時の回折による像劣化の発生も軽減できる。
【００３８】
（第１実施形態）
以下の実施形態は、上述した本発明の基本概念に基づくものであり、さらに絞り開口内における素通し部分およびＮＤフィルターの各濃度領域の面積の大小関係を特定することにより、上記効果をより確実に得ることができるものである。
【００３９】
図２（Ａ），（Ｂ）には、本発明の第１実施形態である絞り装置（光量調節装置）の絞り開口周辺の様子を示している。これらの図は、絞り開口が最大（開放）の場合を示している。
【００４０】
なお、絞り装置全体の構成は、先に図８を用いて説明したものと同様であり、２枚の絞り羽根（遮光羽根）のうち一方に接着などで取り付けられる（貼り付けられる）ＮＤフィルターが、２つの濃度領域を有する点が異なる。
【００４１】
また、この絞り装置は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置のレンズ系に搭載されたり、レンズ鏡筒等の光学機器内に搭載されるものである。
【００４２】
図２（Ａ）において、１は絞り開口ＳのうちＮＤフィルターにより覆われず素通しとなっている部分であり、Ａ１はこの素通し部分の面積である。
【００４３】
また、２はＮＤフィルターのうち透過率の高い（例えば、１０％の）低濃度領域であり、Ａ２は絞り開口Ｓのうちこの低濃度領域２により覆われた部分の面積である。
【００４４】
さらに、３はＮＤフィルターのうち透過率の低い（例えば、３．２％の）高濃度領域であり、Ａ３は絞り開口Ｓのうちこの高濃度領域３により覆われた部分の面積である。なお、２ａ，３ａはそれぞれ低濃度領域２および高濃度領域３のうち、絞り羽根に重なった部分であり、ＮＤフィルターを絞り羽根に接着する際の接着代の部分である。
【００４５】
図２（Ｂ）には、図２（Ａ）から絞り開口Ｓの内側のみを取り出して示している。この図から分かるように、絞り開口Ｓが最大（開放）の場合には、絞り開口Ｓ内は、素通し部分１と、低濃度領域２により覆われた部分と、高濃度領域３により覆われた部分とに分けられており、素通し部分１の面積Ａ１と、低濃度領域２により覆われた部分の面積Ａ２と、高濃度領域３により覆われた部分の面積Ａ３とは、
Ａ３＜Ａ２＜Ａ１ …（１）
の関係にある。
【００４６】
このように構成されることで、絞り開放時における全体の光透過率の低下を必要最低限に軽減することができ、図示しない撮像画面における配光むらの発生が防止できる。
【００４７】
（第２実施形態）
図３には、本発明の第２実施形態である絞り装置の絞り開口周辺の様子を示している。これらの図は、絞り開口が最大（開放）から小さくなる方向（移動方向）に絞り羽根を駆動していったときに、最初にＮＤフィルターが絞り開口を覆いきった状態、言い換えれば、絞り開口がとり得る大きさのうち、絞り開口の全部がＮＤフィルターにより覆われる最大のものである状態を示している。
【００４８】
図３（Ａ）において、２はＮＤフィルターのうち透過率の高い（例えば、１０％の）低濃度領域であり、Ａ４は絞り開口Ｓのうちこの低濃度領域２により覆われた部分の面積である。
【００４９】
さらに、３はＮＤフィルターのうち透過率の低い（例えば、３．２％の）高濃度領域であり、Ａ５は絞り開口Ｓのうちこの高濃度領域３により覆われた部分の面積である。なお、２ａ，３ａはそれぞれ低濃度領域２および高濃度領域３のうち、絞り羽根に重なった部分であり、ＮＤフィルターを絞り羽根に接着する際の接着代の部分である。
【００５０】
図３（Ｂ）には、図３（Ａ）から絞り開口Ｓの内側のみを取り出して示している。この図から分かるように、絞り開口Ｓが上記状態の場合には、絞り開口Ｓ内は、低濃度領域２により覆われた部分と、高濃度領域３により覆われた部分とに分けられており、低濃度領域２により覆われた部分の面積Ａ４と、高濃度領域３により覆われた部分の面積Ａ５とは、
Ａ５＜Ａ４ …（２）
の関係にある。
【００５１】
これにより、絞り羽根の移動に対する透過光量の変化の数値がこの状況付近で急峻になることを防止できることも利点として上げられる。
【００５２】
図４には、図３と同じ状態の絞り開口の周辺を示しているが、この図において、Ｃ１およびＣ２はそれぞれ、絞り開口Ｓに内接する円で低濃度領域２、高濃度領域３を含む。Ｃ２は、高濃度領域３によって覆われた部分に内接する円を示している。ここで、これら円Ｃ１，Ｃ２内の面積の比は、低濃度領域２によって覆われた部分の面積Ａ４および高濃度領域３によって覆われた部分の面積Ａ５の比と等しくなるため、この円の面積をＦ値に置き換えた場合、低濃度領域２によって覆われた部分の面積Ａ４と高濃度領域３によって覆われた部分の面積Ａ５とは、
４×Ａ５＜Ａ４ …（３）
の関係にある。
【００５３】
但し、実際には、４×Ａ５＜Ａ４であって、かつ４×Ａ５≒Ａ４とすることが望ましい。
これは、図３および図４に相当するＦ値から、さらに絞り開口が縮小する方向に絞り、高濃度領域３により絞り開口の全てが覆われるまでの間に、Ｆ値として２段程度以上の差を有することを示している。
【００５４】
仮にこの差を大きくする（つまり、Ａ５に対するＡ４を大きくする）と、絞り開放時において低濃度領域２および高濃度領域３に覆われた部分の面積が大きくなり（素通し部分が小さくなり）、絞り開放時の光の透過率が低くなるという問題が生じるか、ＮＤフィルターで覆いきった絞り開口でのＦ値が大きな値となり、目的とする小絞り時の回折防止がうまく行えないという問題が生じることが懸念される。
【００５５】
また、上記差を小さくする（つまり、Ａ４に対するＡ５を大きくする）と、図１（Ｂ）にて説明したように、絞り開口内のうちの高濃度領域３に覆われた部分の面積が大きくなり、照度むらの発生が懸念される。以上から、上記の程度の面積設定が、照度むらを発生させず、かつ小絞り時の回折による悪影響を防止するのに最適である。
【００５６】
なお、上記各実施形態はそれぞれ別の絞り装置の実施形態として説明したが、上記（１）〜（３）式により表される関係のいずれをも満たすように１つの絞り装置を構成してもよい。
【００５７】
（第３実施形態）
図５には、上記各実施形態にて説明した絞り装置を備えた、本発明の第３実施形態であるビデオカメラ又はデジタルスチルカメラ（撮像装置）における被写体の明るさ（横軸）と絞り開口径（左縦軸）とシャッター速度（右縦軸）との関係を示している。
【００５８】
この図において、実線Ｌ３は明るさに応じた絞り開口径（開口面積）を、破線Ｌ５は明るさに応じたＣＣＤ等の撮像素子への電荷蓄積時間（シャッター速度）を示している。絞り装置は、被写体の明るさが暗い側から明るくなるにつれて、絞り開口径が小さくなるように制御される。この際、シャッター速度は長い側でほぼ一定である。
【００５９】
しかし、絞り開口径が「リミット開口径」として設定された径に達すると、それ以上被写体が明るくなっても、小絞り回折による解像度の劣化が発生するおそれが出てくるため、それ以上絞り開口径を小さくせず、「リミット開口径」を維持する（Ｌ３′）。
【００６０】
これに対し、「リミット開口径」に対応する明るさを超えて被写体が明るくなるにつれて、シャッター速度を高速にしていく（Ｌ５′）ことで、特に明るい被写体に対しても最適な露出を得るようにしている。
【００６１】
ここで、「リミット開口径」は、絞り開口の全てをＮＤフィルターのうち高濃度領域３が覆っている状態で、小絞り回折の出現具合等から定められる絞り開口径である。
【００６２】
また、ＣＰＵを用いて上記のような制御を行う実際の撮像装置では、この「リミット開口径」は、例えば、絞り開放状態を基準とした絞り羽根の駆動量に換算されてメモリに記憶される。そして、エンコーダーを通じて絞り羽根の開放状態からの駆動量が上記記憶駆動量に達したことを検出したＣＰＵは、この検出情報と、ＡＥゲート（図７参照）を通過して得られた映像信号の輝度信号とに応じて、この状況で露出がオーバーになるか否かを判断し、露出オーバーになると判断した場合にはシャッター速度を高速化するように制御する。
【００６３】
なお、上記各実施形態では、ＮＤフィルターが２つの濃度領域を有する場合について説明したが、本発明は、ＮＤフィルターが３つ以上の濃度領域を有する場合にも適用することができる。この場合、隣り合った二つのＮＤ領域に関して本発明を適用できるもので、上述の各実施形態と同様に、高濃度領域の面積が低濃度領域の面積より小さくなる関係となる。
【符号の説明】
【００６４】
Ｓ 絞り開口
１ 素通し部分（ＮＤフィルターによって覆われていない部分）
２ ＮＤフィルターの低濃度領域
３ ＮＤフィルターの高濃度領域
Ａ１ 素通し部分の面積
Ａ２，Ａ４ 低濃度領域の面積
Ａ３，Ａ５ 高濃度領域の面積
Ｌ３ 絞り開口径
Ｌ５ シャッター速度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒等の光学機器やビデオカメラ等の撮像装置に用いられる光量調節装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ用のズームレンズとしては、例えば被写体側から順に固定の凸、可動の凹、固定の凸、可動の凸の４つのレンズ群から構成されるものがある。
図６（Ａ），（Ｂ）には、一般的な４群レンズ構成のズームレンズの鏡筒構造を示している。なお、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面を示している。
【０００３】
このズームレンズを構成する４つのレンズ群２０１ａ〜２０１ｄは、固定された前玉レンズ２０１ａ、光軸に沿って移動することで変倍動作を行うバリエーターレンズ群２０１ｂ、固定されたアフォーカルレンズ２０１ｃ、および光軸に沿って移動することで変倍時の焦点面維持と焦点合わせを行うフォーカシングレンズ群２０１ｄからなる。
ガイドバー２０３，２０４ａ，２０４ｂは光軸２０５と平行に配置され、移動するレンズ群の案内および回り止めを行う。ＤＣモータ２０６はバリエーターレンズ群２０１ｂを移動させる駆動源となる。
【０００４】
前玉レンズ２０１ａは前玉鏡筒２０２に保持され、バリエーターレンズ群２０１ｂはＶ移動環２１１に保持されている。また、アフォーカルレンズ２０１ｃは中間枠２１５に、フォーカシングレンズ群２０１ｄはＲＲ移動環２１４に保持されている。
【０００５】
前玉鏡筒２０２は、後部鏡筒２１６に位置決め固定されており、両鏡筒２０２，２１６によってガイドバー２０３が位置決め支持されているとともに、ガイドスクリュウ軸２０８が回転可能に支持されている。このガイドスクリュウ軸２０８は、ＤＣモータ２０６の出力軸２０６ａの回転がギア列２０７を介して伝達されることにより回転駆動される。
【０００６】
バリエーターレンズ群２０１ｂを保持するＶ移動環２１１は、押圧ばね２０９とこの押圧ばね２０９の力でガイドスクリュウ軸２０８に形成されたスクリュー溝２０８ａに係合するボール２１０とを有しており、ＤＣモータ２０６によってガイドスクリュー軸２０８が回転駆動されることにより、ガイドバー２０３にガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退移動する。
【０００７】
後部鏡筒２１６とこの後部鏡筒２１６に位置決めされた中間枠２１５にはガイドバー２０４ａ，２０４ｂが嵌合支持されている。ＲＲ移動環２１４は、これらガイドバー２０４ａ，２０４ｂによってガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退可能である。
フォーカシングレンズ群２０１ｄを保持するＲＲ移動環２１４には、ガイドバー２０４ａ，２０４ｂにスライド可能に嵌合するスリーブ部が形成されており、またラック２１３が光軸方向についてＲＲ移動環２１４と一体的となるように組み付けられている。
【０００８】
ステッピングモーター２１２は、その出力軸に一体形成されたリードスクリュー２１２ａを回転駆動する。リードスクリュー２１２ａにはＲＲ移動環２１４に組み付けられたラック２１３が係合しており、リードスクリュー２１２ａが回転することによって、ＲＲ移動環２１４がガイドバー２０４ａ，２０４ｂによりガイドされながら光軸方向に移動する。
なお、バリエーターレンズ群の駆動源としては、フォーカシングレンズ群の駆動源と同様にステッピングモータを用いてもよい。
【０００９】
そして、前玉鏡筒２０２、中間枠２１５および後部鏡筒２１６により、レンズ等を略密閉収容するレンズ鏡筒本体が形成される。
また、このようなステッピングモータを用いてレンズ群保持枠を移動させる場合には、フォトインタラプタ等を用いて保持枠が光軸方向の１つの基準位置に位置することを検出した後に、ステッピングモータに与える駆動パルスの数を連続的にカウントすることにより、保持枠の絶対位置を検出する。
【００１０】
図７には、従来の撮像装置におけるカメラ本体の電気的構成を示している。この図において、図６にて説明したレンズ鏡筒の構成要素については、図６と同符号を付す。
２２１はＣＣＤ等の固体撮像素子、２２２はバリエーターレンズ群２０１ｂの駆動機構であり、モータ２０６（又はステッピングモータ）、ギア列２０７およびガイドスクリュー軸２０８等を含む。
【００１１】
２２３はフォーカシングレンズ群２０１ｄの駆動機構であり、ステッピングモータ２１２、リードスクリュー軸２１２ａおよびラック２１３等を含む。
２２４はバリエーターレンズ群２０１ｂとアフォーカルレンズ２０１ｃとの間に配置された絞り装置２３５の駆動源である。
【００１２】
２２５はズームエンコーダー、２２７はフォーカスエンコーダーである。これらのエンコーダーはそれぞれ、バリエーターレンズ群２０１ｂおよびフォーカシングレンズ群２０１ｄの光軸方向の絶対位置を検出する。なお、バリエーターレンズ群２０１ｂの駆動源としてＤＣモータを用いる場合には、ボリューム等の絶対位置エンコーダーを用いたり、磁気式のものを用いたりする。
【００１３】
また、駆動源としてステッピングモーターを用いる場合には、前述したような基準位置に保持枠を配置してから、ステッピングモータに入力する動作パルス数を連続してカウントする方法を用いるのが一般的である。
【００１４】
２２６は絞りエンコーダーであり、モータ等の絞り駆動源２２４の内部にホール素子を配置し、ローターとステーターの回転位置関係を検出する方式のものなどが用いられる。
２３２は本カメラの制御を司るＣＰＵである。２２８はカメラ信号処理回路であり、固体撮像素子２２１の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート２２９およびＡＦゲート２３０を通過する。即ち、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内のうちこのゲートで設定される。このゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。
【００１５】
２３１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。２３３はズームスイッチ、２３４はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ２３４は、変倍に際して被写体距離とバリエーターレンズの位置に応じてセットすべきフォーカシングレンズの位置の情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしてＣＰＵ２３２内のメモリを使用してもよい。
【００１６】
例えば、撮影者によりズームスイッチ２３３が操作されると、ＣＰＵ２３２は、ズームトラッキングメモリ２３４の情報をもとに算出したバリエーターレンズとフォーカシングレンズの所定の位置関係が保たれるように、ズームエンコーダー２２５の検出結果となる現在のバリエーターレンズの光軸方向の絶対位置と算出されたバリエーターレンズのセットすべき位置、およびフォーカスエンコーダー２２７の検出結果となる現在のフォーカスレンズの光軸方向の絶対位置と算出されたフォーカスレンズのセットすべき位置がそれぞれ一致するように、ズーム駆動機構２２２とフォーカシング駆動機構２２３を駆動制御する。
【００１７】
また、オートフォーカス動作ではＡＦ信号処理回路２３１の出力がピークを示すように、ＣＰＵ２３２は、フォーカシング駆動機構２２３を駆動制御する。
【００１８】
さらに、適正露出を得るために、ＣＰＵ２３２は、ＡＥゲート２２９を通過したＹ信号の出力の平均値を所定値として、絞りエンコーダー２２６の出力がこの所定値となるように絞り駆動源２２４を駆動制御して、絞り装置２３５の開口径をコントロールする。
【００１９】
また、図８には従来の絞り装置（光量調節装置）の構成を示している。この絞り装置は、２枚の絞り羽根が互いに反対向きに直線駆動されることによって絞り開口径を変更可能とするものである。
【００２０】
２２４は図７に示した絞り駆動源（メーター）である。不図示のコイルへの通電を行なうことにより駆動源２２４の出力軸４０１が回動する。この出力軸４０１には、連動レバー４０２が一体的に固定されている。レバー４０２は回転軸から同一距離Ｒの位置に、羽根連動ピン４０３，４０４を有している。
【００２１】
４０５，４０６は絞り羽根であり、これら２枚の絞り羽根によって絞り開口４１３が形成される。このうち、絞り羽根４０６には一体的にＮＤフィルター４１４が接着固定されており、絞り開口４１３の一部がこのＮＤフィルター４１４により覆われている。
４１５は光軸である。絞り羽根４０５，４０６には、前述の羽根連動ピン４０３，４０４に嵌合する穴部４０７、４０８が形成されている。これにより、連動レバー４０２と絞り羽根４０５，４０６とが連結される。
【００２２】
絞り羽根４０５，４０６は、不図示の絞りベースに設けられた案内ピンにより、長穴部４０９〜４１２が案内されることで、連動レバー４０２の回動に伴って案内方向に動き、絞り開口径を可変とするものである。
【００２３】
例えば、連動レバー４０２が図中の矢印４１６の方向に回動すると、連動ピン４０４は下へ、連動ピン４０３は上へ移動する。これに伴って絞り羽根４０６は下に、絞り羽根４０５は上へ移動するので、絞り開口径（つまりは、絞り開口の面積）はより大きくなる方向へ変化する。連動レバー４０２の回動方向が矢印４１６とは逆の方向であれば、絞り開口径はより小さくなる方向に変化する。
【００２４】
絞り装置としては、このような２枚の絞り羽根を略直線駆動する方式の他に、２枚の絞り羽根を旋回駆動する方式も知られている。さらに、駆動部の動きを、光軸中心に回動可能な風車と称する連動板に伝達し、この風車上に設けられたピンに絞り羽根を連動させることで、通常５〜６枚の絞り羽根を用いて絞り開口形状を五角形、六角形とする、いわゆる「虹彩絞り」も知られている。
【００２５】
ところで、絞り開口径が小さくなると、光の回折現象が発生し易くなる。特に、撮像サイズが対角長さで４ｍｍ程度といった小型ＣＣＤを用いる最近のビデオカメラやデジタルスチルカメラでは、画素数を増すために画素と画素の距離（画素ピッチ）と画素そのものの大きさが縮小されており、画素ピッチとしては３．５μｍ程度まで小さくなっている。
このような状況だと、絞り値でＦ１１やＦ８、場合によってＦ５．６といった通常頻繁に使用される絞り値では、光の回折により画像全体がフレアがかかった感じになり、解像度が劣化するような現象が発生する。
【００２６】
そこで、このような小絞り側での回折による悪影響を除去するために、
（１）ＮＤフィルターを絞り羽根に取り付け、絞り開口径の縮小と同時に光の透過率を落とすことで、上記の解像劣化を発生してしまう開口径に実用的にほとんどせずに、広い輝度範囲を得るようにする、
（２）上記（１）でも最適露出が得られない場合には、ＣＣＤの電荷蓄積時間（シャッタ速度）を変化させ、より短い時間で像を取り込むようにする、
ことが考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
しかしながら、上記（１）では、画素が小さくなり小絞り回折の発生するＦ値が明るくなると、絞り羽根に取り付けるＮＤフィルターの透過率を低くする必要があるが、この場合、ＮＤフィルターが絞り開口の半分程度を覆っている状態において画面内で照度むらが発生するなどの問題が発生する。
【００２８】
また、上記（２）では、ビデオ画像として、被写体の動きがぎくしゃくしたものとなってしまうなどの問題が発生する。
【００２９】
このように、従来は小絞り時に発生する光の回折に起因する像劣化を取り除くために絞り羽根にＮＤフィルターを設けたが、ＣＣＤ等の撮像素子の小型化および高画素化に伴い、照度むらや解像度の劣化が回避できなくなってきている。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記の課題を解決するために、本願第１の発明では、遮光羽根を駆動して光通過口の面積を変化させることにより光量を調節する光量調節装置において、遮光羽根に遮光羽根の移動方向において光透過率が互いに異なる複数の濃度領域を有するＮＤフィルターが取り付けられており、光通過口の全部がＮＤフィルターにおける複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち光通過口の面積が最大となる状態と、光通過口の全部がＮＤフィルターにおける複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち光通過口の面積が零となる状態との間に設定したリミット開口径より開き側でのみ遮光羽根を駆動し、光通過口がリミット開口径の状態にて露出オーバーになると判断した場合のシャッター速度を、光通過口がリミット開口径より開き側のシャッター速度よりも速くする。
【発明の効果】
【００３１】
これにより、小絞り回折による画質の劣化や画面内での照度むらを防止しながら、特に明るい状況下でも最適な露出制御を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の基本概念の説明図。
【図２】本発明の第１実施形態である絞り装置の説明図。
【図３】本発明の第２実施形態である絞り装置の説明図。
【図４】上記第２実施形態の絞り装置におけるＮＤフィルターの２つの濃度領域の面積関係の説明図。
【図５】本発明の第３実施形態である撮像装置における被写体明るさと絞り開口径とシャッター速度との関係を示すグラフ。
【図６】従来のビデオカメラのレンズの構成図。
【図７】従来のビデオカメラの電気回路を示すブロック図。
【図８】従来の絞り装置の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
（基本概念）
まず図１（Ａ）〜（Ｃ）を用いて、本発明の実施形態に共通する基本的な考え方およびその効果について説明する。
図１（Ａ）〜（Ｃ）には、菱形の絞り開口（光通過口）が、最大（開放）開口面積と全閉（開口面積は零）との間の中間開口面積となっている状態を示しており、いずれもこの中間開口内に、ＮＤフィルターにより覆われておらず素通しになっている部分と、ＮＤフィルターにより覆われた部分とがある状態を示している。
【００３４】
図１（Ａ）では、透過率１０％のＮＤフィルターが絞り開口の半分以上を覆っており、このＮＤ部の上部にはＮＤフィルターがない素通しの部分が残っている。 ここで、この状態において上述した照度むらが発生せず、若しくは発生しても程度が軽微で問題にならないレベルであると仮定する。
【００３５】
しかし、図１（Ａ）に示したものの場合、光の回折による像劣化の発生する小絞り状態に、通常の撮影状況の範囲、例えば晴天の屋外撮影などで容易に達してしまう。
【００３６】
そこで、この対策として図１（Ｂ）に示すように、ＮＤフィルターの透過率を（Ａ）の１０％から３．２％と低く（濃く）する。この場合、図１（Ａ）のものが有していた「すぐに小絞りになり像劣化が発生してしまう」という問題の出現頻度は軽減できるものの、その一方で、照度むらが発生してしまう。
【００３７】
そこで、これらの対策として、図１（Ｃ）に示すように、ＮＤフィルターを複数（この図では２つ）の濃度領域に分ける。このように、絞り開口内を、素通し部分、透過率１０％のＮＤフィルターにより覆われた部分および透過率３．２％のＮＤフィルターにより覆われた部分と分けることにより、画面の照度むらを見えにくくでき、また小絞り時の回折による像劣化の発生も軽減できる。
【００３８】
（第１実施形態）
以下の実施形態は、上述した本発明の基本概念に基づくものであり、さらに絞り開口内における素通し部分およびＮＤフィルターの各濃度領域の面積の大小関係を特定することにより、上記効果をより確実に得ることができるものである。
【００３９】
図２（Ａ），（Ｂ）には、本発明の第１実施形態である絞り装置（光量調節装置）の絞り開口周辺の様子を示している。これらの図は、絞り開口が最大（開放）の場合を示している。
【００４０】
なお、絞り装置全体の構成は、先に図８を用いて説明したものと同様であり、２枚の絞り羽根（遮光羽根）のうち一方に接着などで取り付けられる（貼り付けられる）ＮＤフィルターが、２つの濃度領域を有する点が異なる。
【００４１】
また、この絞り装置は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置のレンズ系に搭載されたり、レンズ鏡筒等の光学機器内に搭載されるものである。
【００４２】
図２（Ａ）において、１は絞り開口ＳのうちＮＤフィルターにより覆われず素通しとなっている部分であり、Ａ１はこの素通し部分の面積である。
【００４３】
また、２はＮＤフィルターのうち透過率の高い（例えば、１０％の）低濃度領域であり、Ａ２は絞り開口Ｓのうちこの低濃度領域２により覆われた部分の面積である。
【００４４】
さらに、３はＮＤフィルターのうち透過率の低い（例えば、３．２％の）高濃度領域であり、Ａ３は絞り開口Ｓのうちこの高濃度領域３により覆われた部分の面積である。なお、２ａ，３ａはそれぞれ低濃度領域２および高濃度領域３のうち、絞り羽根に重なった部分であり、ＮＤフィルターを絞り羽根に接着する際の接着代の部分である。
【００４５】
図２（Ｂ）には、図２（Ａ）から絞り開口Ｓの内側のみを取り出して示している。この図から分かるように、絞り開口Ｓが最大（開放）の場合には、絞り開口Ｓ内は、素通し部分１と、低濃度領域２により覆われた部分と、高濃度領域３により覆われた部分とに分けられており、素通し部分１の面積Ａ１と、低濃度領域２により覆われた部分の面積Ａ２と、高濃度領域３により覆われた部分の面積Ａ３とは、
Ａ３＜Ａ２＜Ａ１ …（１）
の関係にある。
【００４６】
このように構成されることで、絞り開放時における全体の光透過率の低下を必要最低限に軽減することができ、図示しない撮像画面における配光むらの発生が防止できる。
【００４７】
（第２実施形態）
図３には、本発明の第２実施形態である絞り装置の絞り開口周辺の様子を示している。これらの図は、絞り開口が最大（開放）から小さくなる方向（移動方向）に絞り羽根を駆動していったときに、最初にＮＤフィルターが絞り開口を覆いきった状態、言い換えれば、絞り開口がとり得る大きさのうち、絞り開口の全部がＮＤフィルターにより覆われる最大のものである状態を示している。
【００４８】
図３（Ａ）において、２はＮＤフィルターのうち透過率の高い（例えば、１０％の）低濃度領域であり、Ａ４は絞り開口Ｓのうちこの低濃度領域２により覆われた部分の面積である。
【００４９】
さらに、３はＮＤフィルターのうち透過率の低い（例えば、３．２％の）高濃度領域であり、Ａ５は絞り開口Ｓのうちこの高濃度領域３により覆われた部分の面積である。なお、２ａ，３ａはそれぞれ低濃度領域２および高濃度領域３のうち、絞り羽根に重なった部分であり、ＮＤフィルターを絞り羽根に接着する際の接着代の部分である。
【００５０】
図３（Ｂ）には、図３（Ａ）から絞り開口Ｓの内側のみを取り出して示している。この図から分かるように、絞り開口Ｓが上記状態の場合には、絞り開口Ｓ内は、低濃度領域２により覆われた部分と、高濃度領域３により覆われた部分とに分けられており、低濃度領域２により覆われた部分の面積Ａ４と、高濃度領域３により覆われた部分の面積Ａ５とは、
Ａ５＜Ａ４ …（２）
の関係にある。
【００５１】
これにより、絞り羽根の移動に対する透過光量の変化の数値がこの状況付近で急峻になることを防止できることも利点として上げられる。
【００５２】
図４には、図３と同じ状態の絞り開口の周辺を示しているが、この図において、Ｃ１およびＣ２はそれぞれ、絞り開口Ｓに内接する円で低濃度領域２、高濃度領域３を含む。Ｃ２は、高濃度領域３によって覆われた部分に内接する円を示している。ここで、これら円Ｃ１，Ｃ２内の面積の比は、低濃度領域２によって覆われた部分の面積Ａ４および高濃度領域３によって覆われた部分の面積Ａ５の比と等しくなるため、この円の面積をＦ値に置き換えた場合、低濃度領域２によって覆われた部分の面積Ａ４と高濃度領域３によって覆われた部分の面積Ａ５とは、
４×Ａ５＜Ａ４ …（３）
の関係にある。
【００５３】
但し、実際には、４×Ａ５＜Ａ４であって、かつ４×Ａ５≒Ａ４とすることが望ましい。
これは、図３および図４に相当するＦ値から、さらに絞り開口が縮小する方向に絞り、高濃度領域３により絞り開口の全てが覆われるまでの間に、Ｆ値として２段程度以上の差を有することを示している。
【００５４】
仮にこの差を大きくする（つまり、Ａ５に対するＡ４を大きくする）と、絞り開放時において低濃度領域２および高濃度領域３に覆われた部分の面積が大きくなり（素通し部分が小さくなり）、絞り開放時の光の透過率が低くなるという問題が生じるか、ＮＤフィルターで覆いきった絞り開口でのＦ値が大きな値となり、目的とする小絞り時の回折防止がうまく行えないという問題が生じることが懸念される。
【００５５】
また、上記差を小さくする（つまり、Ａ４に対するＡ５を大きくする）と、図１（Ｂ）にて説明したように、絞り開口内のうちの高濃度領域３に覆われた部分の面積が大きくなり、照度むらの発生が懸念される。以上から、上記の程度の面積設定が、照度むらを発生させず、かつ小絞り時の回折による悪影響を防止するのに最適である。
【００５６】
なお、上記各実施形態はそれぞれ別の絞り装置の実施形態として説明したが、上記（１）〜（３）式により表される関係のいずれをも満たすように１つの絞り装置を構成してもよい。
【００５７】
（第３実施形態）
図５には、上記各実施形態にて説明した絞り装置を備えた、本発明の第３実施形態であるビデオカメラ又はデジタルスチルカメラ（撮像装置）における被写体の明るさ（横軸）と絞り開口径（左縦軸）とシャッター速度（右縦軸）との関係を示している。
【００５８】
この図において、実線Ｌ３は明るさに応じた絞り開口径（開口面積）を、破線Ｌ５は明るさに応じたＣＣＤ等の撮像素子への電荷蓄積時間（シャッター速度）を示している。絞り装置は、被写体の明るさが暗い側から明るくなるにつれて、絞り開口径が小さくなるように制御される。この際、シャッター速度は長い側でほぼ一定である。
【００５９】
しかし、絞り開口径が「リミット開口径」として設定された径に達すると、それ以上被写体が明るくなっても、小絞り回折による解像度の劣化が発生するおそれが出てくるため、それ以上絞り開口径を小さくせず、「リミット開口径」を維持する（Ｌ３′）。
【００６０】
これに対し、「リミット開口径」に対応する明るさを超えて被写体が明るくなるにつれて、シャッター速度を高速にしていく（Ｌ５′）ことで、特に明るい被写体に対しても最適な露出を得るようにしている。
【００６１】
ここで、「リミット開口径」は、絞り開口の全てをＮＤフィルターのうち高濃度領域３が覆っている状態で、小絞り回折の出現具合等から定められる絞り開口径である。
【００６２】
また、ＣＰＵを用いて上記のような制御を行う実際の撮像装置では、この「リミット開口径」は、例えば、絞り開放状態を基準とした絞り羽根の駆動量に換算されてメモリに記憶される。そして、エンコーダーを通じて絞り羽根の開放状態からの駆動量が上記記憶駆動量に達したことを検出したＣＰＵは、この検出情報と、ＡＥゲート（図７参照）を通過して得られた映像信号の輝度信号とに応じて、この状況で露出がオーバーになるか否かを判断し、露出オーバーになると判断した場合にはシャッター速度を高速化するように制御する。
【００６３】
なお、上記各実施形態では、ＮＤフィルターが２つの濃度領域を有する場合について説明したが、本発明は、ＮＤフィルターが３つ以上の濃度領域を有する場合にも適用することができる。この場合、隣り合った二つのＮＤ領域に関して本発明を適用できるもので、上述の各実施形態と同様に、高濃度領域の面積が低濃度領域の面積より小さくなる関係となる。
【符号の説明】
【００６４】
Ｓ 絞り開口
１ 素通し部分（ＮＤフィルターによって覆われていない部分）
２ ＮＤフィルターの低濃度領域
３ ＮＤフィルターの高濃度領域
Ａ１ 素通し部分の面積
Ａ２，Ａ４ 低濃度領域の面積
Ａ３，Ａ５ 高濃度領域の面積
Ｌ３ 絞り開口径
Ｌ５ シャッター速度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮光羽根を駆動して光通過口の面積を変化させることにより光量を調節する光量調節装置において、
前記遮光羽根に前記遮光羽根の移動方向において光透過率が互いに異なる複数の濃度領域を有するＮＤフィルターが取り付けられており、
前記光通過口の全部が前記ＮＤフィルターにおける前記複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち前記光通過口の面積が最大となる状態と、前記光通過口の全部が前記ＮＤフィルターにおける前記複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち前記光通過口の面積が零となる状態との間に設定したリミット開口径より開き側でのみ前記遮光羽根を駆動し、
前記光通過口が前記リミット開口径の状態にて露出オーバーになると判断した場合のシャッター速度を、前記光通過口が前記リミット開口径より開き側のシャッター速度よりも速くすることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光量調節装置を備えたことを特徴とする光学機器。
【請求項１】
遮光羽根を駆動して光通過口の面積を変化させることにより光量を調節する光量調節装置において、
前記遮光羽根に前記遮光羽根の移動方向において光透過率が互いに異なる複数の濃度領域を有するＮＤフィルターが取り付けられており、
前記光通過口の全部が前記ＮＤフィルターにおける前記複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち前記光通過口の面積が最大となる状態と、前記光通過口の全部が前記ＮＤフィルターにおける前記複数の濃度領域のうち最も光透過率が低い濃度領域により覆われる面積のうち前記光通過口の面積が零となる状態との間に設定したリミット開口径より開き側でのみ前記遮光羽根を駆動し、
前記光通過口が前記リミット開口径の状態にて露出オーバーになると判断した場合のシャッター速度を、前記光通過口が前記リミット開口径より開き側のシャッター速度よりも速くすることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の光量調節装置を備えたことを特徴とする光学機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１５１７２（Ｐ２０１０−１５１７２Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３０１２１（Ｐ２００９−２３０１２１）
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【分割の表示】特願２０００−１５２８０５（Ｐ２０００−１５２８０５）の分割
【原出願日】平成１２年５月２４日（２０００．５．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月２日（２００９．１０．２）
【分割の表示】特願２０００−１５２８０５（Ｐ２０００−１５２８０５）の分割
【原出願日】平成１２年５月２４日（２０００．５．２４）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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