絞り機構
【課題】小絞り時の光通過口の形状を菱形とした場合に、背景のボケ像が菱形になる場合があった。
【解決手段】絞り機構１０において、２枚の絞り羽根１４、１６は、互いに重なり合うよう配置され、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口５０を双方の縁部によって形成する。駆動機構２２は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を互いに異なる方向に駆動することにより光通過口５０の開口面積を所定範囲内において変化させる。２枚の絞り羽根１４、１６は、光通過口５０の開口面積が上記所定範囲のうち最小となる最小絞り位置に各々が位置しているとき、８本の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口５０を双方の縁部で形成するよう設けられている。
【解決手段】絞り機構１０において、２枚の絞り羽根１４、１６は、互いに重なり合うよう配置され、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口５０を双方の縁部によって形成する。駆動機構２２は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を互いに異なる方向に駆動することにより光通過口５０の開口面積を所定範囲内において変化させる。２枚の絞り羽根１４、１６は、光通過口５０の開口面積が上記所定範囲のうち最小となる最小絞り位置に各々が位置しているとき、８本の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口５０を双方の縁部で形成するよう設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り機構に関するものであり、特に、２枚の絞り羽根を駆動して、撮像のための光を導入する光通過口の開口面積を調整する絞り機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、２枚の絞り羽根を用いて光通過口を形成し、この２枚の絞り羽根を近接および離間させる方向に移動させることによって、光通過口の開口面積を調整して光量を調整する絞り機構が知られている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。また、光通過口の開口面積を最小にした後、電子シャッターで露出を調整する技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８２２６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１９７０号公報
【特許文献３】特開平８−２３７５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１または２に記載される絞り機構では、光通過口の開口面積を小さくしたときに、光通過口の形状が菱形となる。このように光通過口の形状を菱形にすると、例えば背景をぼかして被写体を際だたせるよう撮影したときに、背景のボケ像が菱形になり背景が不自然となる場合がある。一方、このような現象を回避するために、光通過口の開口面積をあまり小さくしないうちに上述の特許文献３に記載されるように電子シャッターによる露出の調整に切り替える技術も考えられる。しかしながら、光通過口の開口面積をあまり小さくしないうち電子シャッターに切り替えると、撮像素子に強い光が当たりスミアなどの画質への影響が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、背景のボケ像の不自然さを抑制した絞り機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の絞り機構は、互いに重なり合うよう配置され、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口を双方の縁部によって形成する２枚の絞り羽根と、２枚の絞り羽根の各々を互いに異なる方向に駆動することにより光通過口の開口面積を変化させる駆動機構と、を備える。２枚の絞り羽根は、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、背景のボケ像の不自然さを抑制した絞り機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る絞り機構の正面図である。
【図２】ベースユニットの正面図である。
【図３】絞り羽根の正面図である。
【図４】絞り羽根の正面図である。
【図５】２枚の絞り羽根をベースユニットに取り付けたときの絞り機構の正面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、凹部の形状の決定方法を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、２枚の絞り羽根を互いに近接させたときの光通過口の形状の変化を示す図である。
【図８】２枚の絞り羽根が最小絞り位置に位置しているときの光通過口の形状を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る絞り機構の正面図である。
【図１０】絞り羽根の正面図である。
【図１１】絞り羽根の正面図である。
【図１２】２枚の絞り羽根をベースユニットに取り付けたときの絞り機構の正面図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、凹部の形状の決定方法を示す図である。
【図１４】（ａ）〜（ｅ）は、２枚の絞り羽根を互いに近接させたときの光通過口の形状の変化を示す図である。
【図１５】２枚の絞り羽根が最小絞り位置に位置しているときの光通過口の形状を示す図である。
【図１６】第３の実施形態に係る絞り機構の正面図である。
【図１７】絞り羽根の正面図である。
【図１８】絞り羽根の正面図である。
【図１９】２枚の絞り羽根をベースユニットに取り付けたときの絞り機構の正面図である。
【図２０】（ａ）および（ｂ）は、凹部の形状の決定方法を示す図である。
【図２１】（ａ）〜（ｅ）は、２枚の絞り羽根を互いに近接させたときの光通過口の形状の変化を示す図である。
【図２２】２枚の絞り羽根が最小絞り位置に位置しているときの光通過口の形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る絞り機構１０の正面図である。絞り機構１０は、ベースユニット１２、および２枚の絞り羽根１４、１６を有する。２枚の絞り羽根１４、１６は、互いに離間および近接するよう各々が図１における上下方向に移動可能に設けられている。以下、理解を容易にすべく、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が移動可能とされている方向を「上下方向」という。また、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が移動可能とされている方向と垂直な方向を「水平方向」という。
【００１１】
図２は、ベースユニット１２の正面図である。ベースユニット１２は、ベースプレート２０、駆動機構２２、ガイドピン２４、２６、２８、３０を有する。ベースプレート２０は、上下方向に延在する略矩形の板状に形成され、縁部が垂直に曲げられてフランジが設けられている。ベースプレート２０の略中央には、円形の開口部である固定絞り孔２０ａが設けられている。
【００１２】
駆動機構２２は、揺動ロッド４０、揺動軸４２、連結ピン４４、４６を有する。揺動軸４２は、ガイドピン３０の一端部近傍に取り付けられる。揺動ロッド４０は、揺動可能となるよう中央が揺動軸４２に支持されている。連結ピン４４および連結ピン４６は、軸方向がベースプレート２０と垂直となるよう揺動ロッド４０の各々の端部に設けられている。
【００１３】
ガイドピン２４、２６、２８、３０の各々は、固定絞り孔２０ａの周囲において、ベースプレート２０に対して軸方向が垂直に向いて突出するようベースプレート２０上に配置される。具体的には、ガイドピン２４、２６、およびガイドピン２８、３０は、それぞれ水平方向に並ぶよう配置される。ガイドピン２８、３０は、ガイドピン２４、２６よりも駆動機構２２に近い位置に配置される。また、ガイドピン２４、２８は、連結ピン４４と共に上下方向に並ぶように配置される。ガイドピン２６、３０は、連結ピン４６と共に上下方向に並ぶように配置される。
【００１４】
図３は、絞り羽根１４の正面図である。絞り羽根１４は、切り込むように形成された凹部１４ａを有する板状に形成される。また、絞り羽根１４は、長孔であるガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅを有する。
【００１５】
ガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの各々は、上下方向に延在するよう設けられている。ガイド孔１４ｂ、ガイド孔１４ｄ、および連結孔１４ｅは、その順に上下方向に並んで形成される。ガイド孔１４ｂ、１４ｄは、同一直線上に延在するよう形成されている。連結孔１４ｅは、水平方向に延在するよう形成されている。ガイド孔１４ｃは、ガイド孔１４ｂと水平方向に並ぶよう形成されている。
【００１６】
凹部１４ａは、ガイド孔１４ｂとガイド孔１４ｃとの間に設けられている。一対の第１縁部１４ｆは、凹部１４ａに一端が接続され、上下方向と平行に伸びるよう形成される。
【００１７】
凹部１４ａは、一対の第２縁部１４ｇ、および一対の第３縁部１４ｈを含む。一対の第２縁部１４ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有する。一対の第２縁部１４ｇの各々の一端には、それぞれ上下方向と平行に延びる一対の第１縁部１４ｆの一端が接続される。一対の第２縁部１４ｇの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。
【００１８】
一対の第３縁部１４ｈの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第２縁部１４ｇの各々の他端に一端が接続される。一対の第３縁部１４ｈは、互いに他端が接続される。一対の第３縁部１４ｈの各々は、他端に近づくに従って互いに近接するよう上下方向に対して所定角度で傾斜する。このとき、上下方向に対する第３縁部１４ｈの傾斜角度は、上下方向に対する第２縁部１４ｇの傾斜角度よりも大きくされている。こうして凹部１４ａは、一対の第３縁部１４ｈの交点Ｐ１を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００１９】
図４は、絞り羽根１６の正面図である。絞り羽根１６は、切り込むように形成された凹部１６ａを有する板状に形成される。また、絞り羽根１６は、長孔であるガイド孔１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、および連結孔１６ｅを有する。
【００２０】
ガイド孔１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの各々は、上下方向に延在するよう設けられている。ガイド孔１６ｃ、１６ｄ、および連結孔１６ｅは、その順に上下方向に並んで形成される。ガイド孔１６ｂ、１６ｄは、同一直線上に延在するよう形成されている。連結孔１６ｅは、水平方向に延在するよう形成されている。ガイド孔１６ｂは、ガイド孔１６ｃと水平方向に並ぶよう形成されている。
【００２１】
凹部１６ａは、ガイド孔１６ｂとガイド孔１６ｃとの間に設けられている。凹部１６ａは、一対の第２縁部１６ｇ、および一対の第３縁部１６ｈを含む。
【００２２】
ガイド孔１６ｄの内側には、上下方向に延びる第１縁部１６ｆが形成されている。一対の第２縁部１６ｇの一方は第１縁部１６ｆの端部に一端が接続される。一対の第２縁部１６ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。
【００２３】
一対の第３縁部１６ｈの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第２縁部１６ｇの各々の他端に一端が接続される。一対の第３縁部１６ｈは、互いに他端が接続される。一対の第３縁部１６ｈの各々は、他端に近づくに従って互いに近接するよう上下方向に対して所定角度で傾斜する。このとき、上下方向に対する第３縁部１６ｈの傾斜角度は、上下方向に対する第２縁部１６ｇの傾斜角度よりも大きくされている。こうして凹部１６ａは、一対の第３縁部１６ｈの交点Ｐ２を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００２４】
図５は、２枚の絞り羽根１４、１６をベースユニット１２に取り付けたときの絞り機構１０の正面図である。まず、ベースプレート２０に絞り羽根１６が取り付けられる。このとき、ガイド孔１６ｂにガイドピン２４が挿入され、ガイド孔１６ｃにガイドピン２６が挿入され、ガイド孔１６ｄにガイドピン３０が挿入される。これにより、絞り羽根１６は上下方向に移動可能とされ、水平方向への移動が規制される。また、連結孔１６ｅには、揺動ロッド４０の連結ピン４６が挿入される。
【００２５】
次に、絞り羽根１６の上に重ね合わせるように絞り羽根１４がベースプレート２０に取り付けられる。このとき、ガイド孔１４ｂにガイドピン２４が挿入され、ガイド孔１４ｃにガイドピン２６が挿入され、ガイド孔１４ｄにガイドピン２８が挿入される。これにより、絞り羽根１４は上下方向に移動可能とされ、水平方向への移動が規制される。また、連結孔１４ｅには、揺動ロッド４０の連結ピン４４が挿入される。
【００２６】
２枚の絞り羽根１４、１６がベースユニット１２に取り付けられたとき、凹部１４ａと凹部１６ａとは互いに向き合うように開口する。２枚の絞り羽根１４、１６は、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口５０を、縁部である凹部１４ａと凹部１６ａとによって形成する。駆動機構２２は、揺動ロッド４０を揺動することによって、互いに近接および離間するよう２枚の絞り羽根１４、１６を上下方向と平行に互いに反対方向に駆動し、光通過口５０の開口面積を変化させる。
【００２７】
なお、２枚の絞り羽根１４、１６の各々は、例えば曲線を描くように移動可能に設けられてもよい。この場合も駆動機構２２は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を互いに異なる方向に駆動することにより光通過口５０の開口面積を変化させてもよい。
【００２８】
駆動機構２２は、光通過口５０の開口面積を所定範囲内で調整するよう２枚の絞り羽根１４、１６の各々を駆動する。具体的には、駆動機構２２は、光通過口５０の開口面積が最小となる最小絞り位置から光通過口５０の開口面積が最大となる最大絞り位置まで２枚の絞り羽根１４、１６の各々を駆動する。
【００２９】
図６（ａ）は、凹部１４ａの形状の決定方法を示す図である。一対の第１縁部１４ｆは、互いの間隔が、固定絞り孔２０ａと同じまたは固定絞り孔２０ａの直径よりもわずかに大きくなるよう形成される。一対の第２縁部１４ｇは、互いに４５°を成すよう形成される。したがって一対の第２縁部１４ｇの各々は、上下方向に対して２２．５°傾斜する。一対の第２縁部１４ｇの各々は、絞り羽根１４が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接する位置に設けられている。
【００３０】
図６（ｂ）もまた、凹部１４ａの形状の決定方法を示す図である。最も使用頻度が高いＦ値を実現するための開口面積を有する仮想円Ｃ１を、図６（ａ）にて決定された一対の第２縁部１４ｇに内接させる。第１の実施形態では、最も使用頻度が高いＦ値は４とされている。なお、このときのＦ値が４に限定されないことは勿論である。
【００３１】
一対の第３縁部１４ｈは、互いの内角が１３５°を成すよう形成される。したがって一対の第３縁部１４ｈの各々は、上下方向に対して６７．５°傾斜し、また、第２縁部１４ｇとは互いの内角が１３５°を成すよう形成される。一対の第３縁部１４ｈの各々は、仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。こうして、一対の第１縁部１４ｆ、一対の第２縁部１４ｇ、および一対の第３縁部１４ｈの各々の形状が決定される。
【００３２】
凹部１６ａは、開口方向が逆となっている以外は、凹部１４ａと同一形状に形成される。したがって、一対の第２縁部１６ｇの各々は上下方向に対して２２．５°傾斜し、一対の第３縁部１６ｈの各々は上下方向に対して６７．５°傾斜する。絞り羽根１６が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接するよう一対の第２縁部１６ｇが設けられている点も、一対の第２縁部１４ｇと同様である。なお、凹部１６ａが凹部１４ａと異なる形状に形成されていてもよい。
【００３３】
図７（ａ）〜図７（ｅ）は、２枚の絞り羽根１４、１６を互いに近接させたときの光通過口５０の形状の変化を示す図である。なお、理解を容易にすべく、２枚の絞り羽根１４、１６の各々の形状は模式的に示している。
【００３４】
図７（ａ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が光通過口５０を通過する光量を最大とするように最も移動した最大絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根１４、１６が最大絞り位置にあるとき２枚の絞り羽根１４、１６による、固定絞り孔２０ａの遮光が完全に解除される。このため、光通過口５０の開口面積は固定絞り孔２０ａの開口面積となる。
【００３５】
図７（ｂ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を最大絞り位置から所定距離だけ互いに近接させたときの絞り機構１０の正面図である。この状態では、一対の第２縁部１４ｇの一部および一対の第２縁部１６ｇの一部が固定絞り孔２０ａの内側に位置し、固定絞り孔２０ａを通過しようとする光の一部を遮光する。しかし、一対の第３縁部１４ｈおよび一対の第３縁部１６ｈは固定絞り孔２０ａの外側に位置したままとなる。このため、このときの光通過口５０は、一対の第２縁部１４ｇ、一対の第２縁部１６ｇ、および固定絞り孔２０ａによって画定される。
【００３６】
図７（ｃ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を図７（ｂ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。このとき、一対の第３縁部１４ｈおよび一対の第３縁部１６ｈも固定絞り孔２０ａの内側に位置するようになる。しかし、一対の第３縁部１４ｈおよび一対の第３縁部１６ｈが固定絞り孔２０ａの内側に進入した当初は、光通過口５０を形成する境界線のうち第２縁部１４ｇおよび第２縁部１６ｇによって形成される境界線が第３縁部１４ｈおよび第３縁部１６ｈよりも長い状態となる。このため光通過口５０は、上下方向の幅が水平方向の幅よりも長い扁平した形状となる。
【００３７】
図７（ｄ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を図７（ｃ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根１４、１６をさらに互いに近接させていくと、光通過口５０の扁平が徐々に減少していき、上下方向の幅が水平方向の幅と等しくなる。図７（ｄ）は、このときの状態を示したものである。
【００３８】
このとき、光通過口５０を形成する境界線のうち第２縁部１４ｇおよび第２縁部１６ｇによって形成される境界線が第３縁部１４ｈおよび第３縁部１６ｈと同じ長さとなる。したがって光通過口５０は、境界線を構成する８本の縁部がすべて同じ長さとなり、８本の縁部の各々が隣接する縁部と互いに１３５°を成すため、光通過口５０は正八角形となる。この正八角形は、上述の仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。
【００３９】
このように最も使用頻度の高いＦ値を実現するときに、光通過口５０を上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状にすることができる。なお、このときの光通過口５０が正八角形に限定されないことは勿論であり、例えば正八角形以外の八角形でもよい。
【００４０】
また、光通過口５０を形成する境界線を曲線によって構成すると、特に外部が明るいときに、「ゴースト」と呼ばれる画質への影響が生じやすくなる。このように光通過口５０の境界を直線によって構成することによって、このゴーストを抑制することができる。
【００４１】
また、例えば最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の大きいＦ値を実現するときに光通過口５０が上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が形成されてもよい。これにより、外部が明るいときに光通過口５０の扁平を小さくすることができ、光通過口５０が扁平することによる画質への影響を抑制することができる。なお、最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の小さいＦ値を実現するときに光通過口５０が上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が形成されてもよい。
【００４２】
図７（ｅ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が最小絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。図７（ｄ）の状態からさらに２枚の絞り羽根１４、１６の各々を互いに近接させると、光通過口５０は、今度は上下方向の幅よりも水平方向の幅の方が長くなるよう扁平していく。このように２枚の絞り羽根１４、１６の各々が最小絞り位置にあるときも、光通過口５０は扁平した形状となる。２枚の絞り羽根１４、１６は、このように最小絞り位置に達したときも、８本の直線によって構成される境界線で囲われる光通過口５０を双方の縁部で形成する。
【００４３】
例えば光通過口を４本の直線によって囲われる菱形とした場合、例えば背景をぼかして被写体を際だたせるよう撮影したときに背景のボケ像が菱形になり、不自然な背景となる場合がある。発明者による実験の結果、このように最小絞り位置にあるときの光通過口５０の境界線を構成する直線を８本とすることによって、４本の直線によって菱形の光通過口を形成した場合に比べ、背景のボケ像の不自然さを大幅に軽減できることが判明した。したがって、絞り機構１０によれば、背景のボケ像の不自然さ、およびゴーストの双方を適切に抑制することができる。
【００４４】
なお、光通過口５０は、その境界線が直線だけでなく曲線を含んでいてもよい。例えば、一対の第３縁部１４ｈの接続部分や一対の第３縁部１６ｈの接続部分が曲線とされていてもよい。また、第２縁部１４ｇと第３縁部１４ｈとの接続部分、または第２縁部１６ｇと第３縁部１６ｈとの接続部分が曲線とされていてもよい。
【００４５】
第１の実施形態では、駆動機構２２は、実現すべきＦ値が所定の値以下のときに、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を最小絞り位置まで移動させる。なお、このときのＦ値の所定の値は、５以上６以下の値されている。
【００４６】
絞り機構１０が搭載されるカメラやビデオなどの撮像装置は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの撮像素子（図示せず）と、この撮像素子を露光させて蓄電させる蓄電時間を調整する電子制御ユニット（図示せず）とを備える。電子制御ユニットは、マイコンやＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成される。電子制御ユニットは、このように撮像素子の蓄電時間を調整することにより、光通過口５０を通過して撮像に利用される光の光量を実質的に調整する。このため、電子制御ユニットは光量調整手段として機能する。このような撮像素子の制御による露光調整は、「電子シャッター」と呼ばれる。このように絞り機構１０が搭載される撮像装置は、絞り機構１０によるメカニカルな光量調整手段と電子シャッターの双方を有する。
【００４７】
また、電子制御ユニットは、撮像素子からの検出信号を利用して、外部の明るさを検出する。電子制御ユニットは、検出された外部の明るさを利用して、実現すべきＦ値を設定する。駆動機構２２は、設定されたＦ値が所定の値以下の場合、最大絞り位置と最小絞り位置との間で２枚の絞り羽根１４、１６を駆動し、絞り機構１０によるメカニカルな光量調整手段によって実際のＦ値を調整する。設定されたＦ値が所定の値より大きい場合、駆動機構２２は、２枚の絞り羽根１４、１６を最小絞り位置まで移動させ、それ以上の絞り機構１０によるメカニカルな光量調整手段でのＦ値の調整を回避する。このとき電子制御ユニットは、上記所定の値より大きく設定されたＦ値を実質的に実現するよう、撮像素子の蓄電時間を調整する。このようにメカニカルな光量調整手段である絞り機構１０と電子シャッターとを併用することにより、最小絞り位置における光通過口５０の扁平率を抑制しつつ、数値の大きいＦ値にも対応することができる。
【００４８】
図８は、２枚の絞り羽根１４、１６が最小絞り位置に位置しているときの光通過口５０の形状を示す図である。このとき光通過口５０は、水平方向の幅が最大幅となる。２枚の絞り羽根１４、１６の各々は、このときの水平方向長さＬ１２を上下方向長さＬ１１で割った光通過口５０の扁平率が１より大きく且つ１．４以下となるよう形成されている。発明者による実験の結果、２枚の絞り羽根１４、１６が最小絞り位置にあるときの光通過口５０の扁平率をこのような値とすることで、背景のボケ像の不自然さを抑制しつつ、数値の大きいＦ値が設定されたときもスミアなどを抑制して円滑に電子シャッターに切り替えることが可能となることが判明している。
【００４９】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る絞り機構１００の正面図である。なお、特に言及しない限り、絞り機構１００および絞り機構１００が搭載される撮像装置の構成は第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
絞り機構１００は、ベースユニット１２、および２枚の絞り羽根１１４、１１６を備える。２枚の絞り羽根１１４、１１６は、互いに離間および近接するよう各々が上下方向に移動可能に設けられている。
【００５１】
図１０は、絞り羽根１１４の正面図である。絞り羽根１１４は、切り込むように形成された凹部１１４ａを有する板状に形成される。絞り羽根１１４は、長孔であるガイド孔１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ、および連結孔１１４ｅを有するが、これらの形状や配置は、第１の実施形態に係るガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅと同様である。一対の第１縁部１１４ｆも、上述の一対の第１縁部１４ｆと同様に形成される。
【００５２】
凹部１１４ａは、ガイド孔１１４ｂとガイド孔１１４ｃとの間に設けられている。凹部１１４ａは、一対の第２縁部１１４ｇ、および第３縁部１１４ｈを含む。一対の第２縁部１１４ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第１縁部１１４ｆの各々に一端が接続される。一対の第２縁部１１４ｇの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。第３縁部１１４ｈは、水平方向に延在するよう形成され、一対の第２縁部１１４ｇの各々の他端に両端が接続される。こうして凹部１１４ａは、第３縁部１１４ｈの中点を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００５３】
図１１は、絞り羽根１１６の正面図である。絞り羽根１１６は、切り込むように形成された凹部１１６ａを有する板状に形成される。また、絞り羽根１１６は、長孔であるガイド孔１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、および連結孔１１６ｅを有する。ガイド孔１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、および連結孔１１６ｅの形状や配置は、第１の実施形態に係るガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅと同様である。また、第１縁部１１６ｆも、上述の一対の第１縁部１６ｆと同様に形成される。
【００５４】
凹部１１６ａは、ガイド孔１１６ｂとガイド孔１１６ｃとの間に設けられている。凹部１１６ａは、一対の第２縁部１１６ｇ、および第３縁部１１６ｈを含む。
【００５５】
一対の第２縁部１１６ｇの一方は、第１縁部１１６ｆの端部に一端が接続される。一対の第２縁部１１６ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。第３縁部１１６ｈは、水平方向に延在するよう形成され、一対の第２縁部１１６ｇの各々の他端に両端が接続される。こうして凹部１１６ａは、第３縁部１１６ｈの中点を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００５６】
図１２は、２枚の絞り羽根１１４、１１６をベースユニット１２に取り付けたときの絞り機構１０の正面図である。ベースユニット１２への２枚の絞り羽根１１４、１１６の取り付け方法は、上述の２枚の絞り羽根１４、１６の取り付け方法と同様である。２枚の絞り羽根１１４、１１６がベースユニット１２に取り付けられたとき、凹部１１４ａと凹部１１６ａとは互いに向き合うように開口する。こうして２枚の絞り羽根１１４、１１６は、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口１５０を、各々の縁部である凹部１１４ａおよび凹部１１６ａの双方で形成する。駆動機構２２は、揺動ロッド４０を揺動することによって、互いに近接および離間するよう２枚の絞り羽根１１４、１１６を上下方向と平行に互いに反対方向に駆動し、光通過口１５０の開口面積を変化させる。
【００５７】
図１３（ａ）は、凹部１１４ａの形状の決定方法を示す図である。一対の第１縁部１１４ｆは、互いの間隔が、固定絞り孔２０ａと同じまたは固定絞り孔２０ａよりもわずかに大きくなるよう形成される。一対の第２縁部１１４ｇは、互いに６０°を成すよう形成される。したがって一対の第２縁部１１４ｇの各々は、上下方向に対して３０°傾斜する。一対の第２縁部１１４ｇの各々は、絞り羽根１１４が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接する位置に設けられている。
【００５８】
図１３（ｂ）もまた、凹部１１４ａの形状の決定方法を示す図である。最も使用頻度が高いＦ値を実現するための開口面積を有する仮想円Ｃ１を、図１３（ａ）にて決定された一対の第２縁部１１４ｇに内接させる。
【００５９】
第３縁部１１４ｈは、水平方向に延在しながら仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。こうして、一対の第１縁部１１４ｆ、一対の第２縁部１１４ｇ、および第３縁部１１４ｈの形状が決定される。
【００６０】
凹部１１６ａは、開口方向が逆となっている以外は、凹部１１４ａと同一形状に形成される。したがって、一対の第２縁部１１６ｇの各々は上下方向に対して３０°傾斜し、第３縁部１１６ｈは水平方向に延在するよう形成される。絞り羽根１１６が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接するよう一対の第２縁部１１６ｇが設けられている点も、一対の第２縁部１１４ｇと同様である。なお、凹部１１６ａが凹部１１４ａと異なる形状に形成されていてもよい。
【００６１】
図１４（ａ）〜図１４（ｅ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６を互いに近接させたときの光通過口１５０の形状の変化を示す図である。なお、理解を容易にすべく、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々の形状は模式的に示している。
【００６２】
図１４（ａ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が光通過口５０を通過する光量を最大とするように最も移動した最大絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根１１４、１１６が最大絞り位置にあるとき２枚の絞り羽根１１４、１１６による固定絞り孔２０ａの遮光が完全に解除される。このため、光通過口１５０の開口面積は固定絞り孔２０ａの開口面積となる。
【００６３】
図１４（ｂ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々を最大絞り位置から互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。この状態では、一対の第２縁部１１４ｇの一部および一対の第２縁部１１６ｇの一部が固定絞り孔２０ａの内側に位置し、固定絞り孔２０ａを通過しようとする光の一部を遮光する。しかし、第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈは固定絞り孔２０ａの外側に位置したままとなる。このため、このときの光通過口５０は、一対の第２縁部１１４ｇ、一対の第２縁部１１６ｇ、および固定絞り孔２０ａによって画定される。
【００６４】
図１４（ｃ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々を図１４（ｂ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。このとき、第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈも固定絞り孔２０ａの内側に位置するようになる。しかし、第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈが固定絞り孔２０ａの内側に進入した当初は、光通過口１５０を形成する境界線のうち第２縁部１１４ｇおよび第２縁部１１６ｇによって形成される境界線が第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈよりも長い状態となる。このため光通過口１５０は、上下方向の幅が水平方向の幅よりも長い扁平した形状となる。
【００６５】
図１４（ｄ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々を図１４（ｃ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根１１４、１１６をさらに互いに近接させていくと、光通過口１５０の扁平が徐々に減少していき、光通過口１５０が仮想円Ｃ１に外接する形状となる。図１４（ｄ）は、このときの状態を示したものである。
【００６６】
このとき、光通過口１５０を形成する境界線のうち第２縁部１１４ｇおよび第２縁部１１６ｇによって形成される境界線が第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈと同じ長さとなる。したがって光通過口１５０は、境界線を構成する６本の縁部がすべて同じ長さとなり、６本の縁部の各々が隣接する縁部と互いに１２０°を成すため、光通過口１５０は正六角形となる。この正六角形は、上述の仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。
【００６７】
このように最も使用頻度の高いＦ値を実現するときに、光通過口１５０を上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状とすることができる。このときの光通過口１５０の形状が正六角形に限定されないことは勿論であり、例えば正六角形以外の六角形でもよい。
【００６８】
なお、例えば最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の大きいＦ値を実現するときに光通過口１５０が上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が形成されてもよい。なお、最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の小さいＦ値を実現するときに光通過口１５０が仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が形成されてもよい。
【００６９】
図１４（ｅ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が最小絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。図１４（ｄ）の状態からさらに２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々を互いに近接させると、光通過口１５０は、今度は上下方向の幅よりも水平方向の幅の方が長くなるよう扁平していく。このように２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が最小絞り位置にあるとき、光通過口１５０は扁平した形状となる。
【００７０】
２枚の絞り羽根１１４、１１６は、最小絞り位置に達したときも、６本の直線を含む境界で囲われる光通過口１５０を双方の縁部で形成するよう設けられている。発明者による実験の結果、このように最小絞り位置にあるときの光通過口１５０の境界線を構成する直線を６本とすることによって、４本の直線によって菱形の光通過口を形成した場合に比べ、いわゆる背景のボケ像の不自然さを大幅に軽減できることが判明している。
【００７１】
なお、光通過口１５０は、その境界線が直線だけでなく曲線を含んでいてもよい。例えば、第２縁部１１４ｇと第３縁部１１４ｈとの接続部分、または第２縁部１１６ｇと第３縁部１１６ｈとの接続部分が曲線とされていてもよい。
【００７２】
第２の実施形態においても、駆動機構２２は、設定されたＦ値が所定の値より大きい場合、２枚の絞り羽根１１４、１１６を最小絞り位置まで移動させ、それ以上の絞り機構１００によるメカニカルな光量調整手段でのＦ値の調整を回避する。このとき電子制御ユニットは、所定の値より大きく設定されたＦ値を実質的に実現するよう、撮像素子の蓄電時間を調整する。
【００７３】
図１５は、２枚の絞り羽根１１４、１１６が最小絞り位置に位置しているときの光通過口１５０の形状を示す図である。このとき光通過口１５０は、上下方向の幅が最小幅となり、水平方向の幅が最大幅となる。２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々は、このときの水平方向長さＬ２２を上下方向長さＬ２１で割った光通過口１５０の扁平率が１より大きく且つ１．４以下となるよう形成されている。光通過口１５０の扁平率をこのような値にすることによって、背景のボケの不自然さを抑制しつつ、円滑に電子シャッターに移行させることができる。
【００７４】
（第３の実施形態）
図１６は、第３の実施形態に係る絞り機構２００の正面図である。なお、特に言及しない限り、絞り機構２００および絞り機構２００が搭載される撮像装置の構成は第１の実施形態と同様である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００７５】
絞り機構２００は、ベースユニット１２、および２枚の絞り羽根２１４、２１６を備える。２枚の絞り羽根２１４、２１６は、互いに離間および近接するよう各々が上下方向に移動可能に設けられている。
【００７６】
図１７は、絞り羽根２１４の正面図である。絞り羽根２１４は、切り込むように形成された凹部２１４ａを有する板状に形成される。絞り羽根２１４は、長孔であるガイド孔２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄ、および連結孔２１４ｅを有するが、これらの形状や配置は、第１の実施形態に係るガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅと同様である。一対の第１縁部２１４ｆも、上述の一対の第１縁部１４ｆと同様に形成される。
【００７７】
凹部２１４ａは、ガイド孔２１４ｂとガイド孔２１４ｃとの間に設けられている。凹部２１４ａは、一対の第２縁部２１４ｇ、一対の第３縁部２１４ｈ、および第４縁部２１４ｉを含む。
【００７８】
一対の第２縁部２１４ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第１縁部２１４ｆの各々の端部に一端が接続される。一対の第２縁部２１４ｇの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。一対の第３縁部２１４ｈの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第２縁部２１４ｇの各々の他端に一端が接続される。一対の第３縁部２１４ｈの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。このとき、上下方向に対する第３縁部２１４ｈの傾斜角度は、上下方向に対する第２縁部２１４ｇの傾斜角度よりも大きくされている。第４縁部２１４ｉは、水平方向に延在するよう形成され、一対の第３縁部２１４ｈの各々の他端に両端が接続される。こうして凹部２１４ａは、第４縁部２１４ｉの中点を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００７９】
図１８は、絞り羽根２１６の正面図である。絞り羽根２１６は、切り込むように形成された凹部２１６ａを有する板状に形成される。絞り羽根２１６は、長孔であるガイド孔２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、および連結孔２１６ｅを有するが、これらの形状や配置は、第１の実施形態に係るガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅと同様である。第１縁部２１６ｆも、上述の一対の第１縁部１６ｆと同様に形成される。
【００８０】
凹部２１６ａは、ガイド孔２１６ｂとガイド孔２１６ｃとの間に設けられている。凹部２１６ａは、一対の第２縁部２１６ｇ、および第４縁部２１６ｉを含む。
【００８１】
一対の第２縁部２１６ｇの一方は、第１縁部２１６ｆの端部に一端が接続される。一対の第２縁部２１６ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。一対の第３縁部２１６ｈの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第２縁部２１６ｇの各々の他端に一端が接続される。一対の第３縁部２１６ｈの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。このとき、上下方向に対する第３縁部２１６ｈの傾斜角度は、上下方向に対する第２縁部２１６ｇの傾斜角度よりも大きくされている。第４縁部２１６ｉは、水平方向に延在するよう形成され、一対の第３縁部２１６ｈの各々の他端に両端が接続される。こうして凹部２１６ａは、第４縁部２１６ｉの中点を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００８２】
図１９は、２枚の絞り羽根２１４、２１６をベースユニット１２に取り付けたときの絞り機構１０の正面図である。ベースユニット１２への２枚の絞り羽根２１４、２１６の取り付け方法は、上述の２枚の絞り羽根１４、１６の取り付け方法と同様である。２枚の絞り羽根２１４、２１６がベースユニット１２に取り付けられたとき、凹部２１４ａと凹部２１６ａとは互いに向き合うように開口する。こうして２枚の絞り羽根２１４、２１６は、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口２５０を、各々の縁部である凹部２１４ａおよび凹部２１６ａの双方で形成する。駆動機構２２は、揺動ロッド４０を揺動することによって、互いに近接および離間するよう２枚の絞り羽根１１４、１１６を上下方向と平行に互いに反対方向に駆動し、光通過口２５０の開口面積を変化させる。
【００８３】
図２０（ａ）は、凹部２１４ａの形状の決定方法を示す図である。一対の第１縁部２１４ｆは、互いの間隔が、固定絞り孔２０ａと同じまたは固定絞り孔２０ａよりもわずかに大きくなるよう形成される。一対の第２縁部２１４ｇは、互いに３６°を成すよう形成される。したがって一対の第２縁部２１４ｇの各々は、上下方向に対して１８°傾斜する。一対の第２縁部２１４ｇの各々は、絞り羽根２１４が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接する位置に設けられている。
【００８４】
図２０（ｂ）もまた、凹部２１４ａの形状の決定方法を示す図である。最も使用頻度が高いＦ値を実現するための開口面積を有する仮想円Ｃ１を、図２０（ａ）にて決定された一対の第２縁部２１４ｇに内接させる。
【００８５】
一対の第３縁部２１４ｈは、互いに１０８°を成すよう形成される。したがって一対の第３縁部２１４ｈの各々は、上下方向に対して５４°傾斜し、第２縁部１４ｇと互いの内角が１４４°を成すよう形成される。一対の第３縁部２１４ｈの各々は、仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。第４縁部２１４ｉは、水平方向に延在しながら仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。このように一対の第３縁部２１４ｈと第４縁部２１４ｉとは同じ仮想円Ｃ１に外接するため、一対の第３縁部２１４ｈの各々と第４縁部２１４ｉとは同じ長さとなっている。こうして、一対の第１縁部２１４ｆ、一対の第２縁部２１４ｇ、一対の第３縁部２１４ｈ、および第４縁部２１４ｉの形状が決定される。
【００８６】
凹部２１６ａは、開口方向が逆となっている以外は、凹部２１４ａと同一形状に形成される。したがって、一対の第２縁部２１６ｇの各々は上下方向に対して１８°傾斜し、一対の第３縁部２１６ｈの各々は上下方向に対して５４°傾斜し、第４縁部２１６ｉは水平方向に延在するよう形成される。一対の第３縁部２１６ｈの各々と第４縁部２１６ｉとは同じ長さとなる。絞り羽根２１６が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接するよう一対の第２縁部２１６ｇが設けられている点も、一対の第２縁部２１４ｇと同様である。なお、凹部２１６ａが凹部２１４ａと異なる形状に形成されていてもよい。
【００８７】
図２１（ａ）〜図２１（ｅ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６を互いに近接させたときの光通過口２５０の形状の変化を示す図である。なお、理解を容易にすべく、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々の形状は模式的に示している。
【００８８】
図２１（ａ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が光通過口５０を通過する光量を最大とするように最も移動した最大絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根２１４、２１６が最大絞り位置にあるとき２枚の絞り羽根２１４、２１６による、固定絞り孔２０ａの遮光が完全に解除される。このため、光通過口２５０の開口面積は固定絞り孔２０ａの開口面積となる。
【００８９】
図２１（ｂ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々を最大絞り位置から互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。この状態では、一対の第２縁部２１４ｇの一部および一対の第２縁部２１６ｇの一部が固定絞り孔２０ａの内側に位置し、固定絞り孔２０ａを通過しようとする光の一部を遮光する。しかし、第３縁部２１４ｈ、第４縁部２１４ｉ、第３縁部２１６ｈ、および第４縁部２１６ｉは固定絞り孔２０ａの外側に位置したままとなる。このため、このときの光通過口５０は、一対の第２縁部２１４ｇ、一対の第２縁部２１６ｇ、および固定絞り孔２０ａによって画定される。
【００９０】
図２１（ｃ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々を図２１（ｂ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。このとき、第３縁部２１４ｈ、第４縁部２１４ｉ、第３縁部２１６ｈ、および第４縁部２１６ｉも固定絞り孔２０ａの内側に位置するようになる。しかし、第３縁部２１４ｈ、第４縁部２１４ｉ、第３縁部２１６ｈ、および第４縁部２１６ｉが固定絞り孔２０ａの内側に進入した当初は、光通過口２５０を形成する境界線のうち第２縁部２１４ｇおよび第２縁部２１６ｇによって形成される境界線が第３縁部２１４ｈなどよりも長い状態となる。このため光通過口２５０は、上下方向の幅が水平方向の幅よりも長い扁平した形状となる。
【００９１】
図２１（ｄ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々を図２１（ｃ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根２１４、２１６をさらに互いに近接させていくと、光通過口２５０の扁平が徐々に減少していき、光通過口２５０が仮想円Ｃ１に外接する形状となる。このとき光通過口２５０は、上下方向の幅が水平方向の幅と同一となり、扁平率は最小となる。図２１（ｄ）は、このときの状態を示したものである。
【００９２】
このとき、光通過口２５０を形成する境界線のうち第２縁部２１４ｇおよび第２縁部２１６ｇによって形成される境界線が第３縁部２１４ｈなどと同じ長さとなる。したがって光通過口２５０は、境界線を構成する１０本の縁部がすべて同じ長さとなり、１０本の縁部の各々が隣接する縁部と互いに１４４°を成すため、光通過口２５０は正十角形となる。この正十角形は、上述の仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。
【００９３】
このように最も使用頻度の高いＦ値を実現するときに、光通過口２５０を仮想円Ｃ１に最も近い形状とすることができる。このときの光通過口２５０の形状が正十角形に限定されないことは勿論であり、例えば正十角形以外の十角形でもよい。
【００９４】
また、例えば最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の大きいＦ値を実現するときに光通過口２５０が仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が形成されてもよい。なお、最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の小さいＦ値を実現するときに光通過口２５０が仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が形成されてもよい。
【００９５】
図２１（ｅ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が最小絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。図２１（ｄ）の状態からさらに２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々を互いに近接させると、光通過口２５０は、今度は上下方向の幅よりも水平方向の幅の方が長くなるよう扁平していく。このように２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が最小絞り位置にあるとき、光通過口２５０は扁平した形状となる。
【００９６】
２枚の絞り羽根２１４、２１６は、最小絞り位置に達したときも、１０本の直線を含む境界で囲われる光通過口２５０を双方の縁部で形成するよう設けられている。発明者による実験の結果、このように最小絞り位置にあるときの光通過口２５０の境界線を構成する直線を１０本とすることによって、４本の直線によって菱形の光通過口を形成した場合に比べ、いわゆる背景のボケ像の不自然さを大幅に軽減できることが判明している。
【００９７】
なお、光通過口２５０は、その境界線が直線だけでなく曲線を含んでいてもよい。例えば、第２縁部２１４ｇと第４縁部２１４ｉとの接続部分、または第２縁部２１６ｇと第４縁部２１６ｉとの接続部分が曲線とされていてもよい。
【００９８】
第３の実施形態においても、駆動機構２２は、設定されたＦ値が所定の値より大きい場合、２枚の絞り羽根２１４、２１６を最小絞り位置まで移動させ、それ以上の絞り機構２００によるメカニカルな光量調整手段でのＦ値の調整を回避する。このとき電子制御ユニットは、所定の値より大きく設定されたＦ値を実質的に実現するよう、撮像素子の蓄電時間を調整する。
【００９９】
図２２は、２枚の絞り羽根２１４、２１６が最小絞り位置に位置しているときの光通過口２５０の形状を示す図である。このとき光通過口２５０は、上下方向の幅が最小幅となり、水平方向の幅が最大幅となる。２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々は、このときの水平方向長さＬ３２を上下方向長さＬ３１で割った光通過口２５０の扁平率が１より大きく且つ１．４以下となるよう形成されている。光通過口２５０の扁平率をこのような値にすることによって、背景のボケの不自然さを抑制しつつ、円滑に電子シャッターに移行させることができる。
【０１００】
本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、各実施例の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施例として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。
【０１０１】
ある変形例では、２枚の絞り羽根は、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられる。例えば２枚の絞り羽根は、５本の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられてもよく、７本の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられてもよい。このように５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成することにより、４本の直線による菱形状の境界で囲われる光通過口を形成する場合に比べ、背景のボケ像の不自然さを抑制することができる。
【０１０２】
なお、この場合も２枚の絞り羽根は、各々が最小絞り位置にあるときに、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられてもよい。また、電子制御ユニットは、最小絞り位置に２枚の絞り羽根の各々が位置しているときに、撮像素子の蓄電時間を調整して撮像に利用される光の光量を調整してもよい。
【０１０３】
ある別の変形例では、電子シャッターに変えて、ＮＤ（Neutral Density）フィルタが設けられる。この場合も、ＮＤフィルタは、最小絞り位置に２枚の絞り羽根の各々が位置しているときに撮像に利用される光の光量を調整するよう設けられる。ＮＤフィルタの構成は公知であるため説明を省略する。このようにＮＤフィルタを利用しても、２枚の絞り羽根が最小絞り位置にあるときにおける光量の調整を実現できる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ 絞り機構、 １２ ベースユニット、 １４ 絞り羽根、 １４ａ 凹部、 １４ｆ 第１縁部、 １４ｇ 第２縁部、 １４ｈ 第３縁部、 １６ 絞り羽根、 １６ａ 凹部、 １６ｅ 連結孔、 １６ｆ 第１縁部、 １６ｇ 第２縁部、 １６ｈ 第３縁部、 ２０ ベースプレート、 ２０ａ 固定絞り孔、 ２２ 駆動機構、 ５０ 光通過口、 １００ 絞り機構、 １１４ 絞り羽根、 １１６ 絞り羽根、 １５０ 光通過口、 ２００ 絞り機構、 ２１４ 絞り羽根、 ２１６ 絞り羽根、 ２５０ 光通過口。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り機構に関するものであり、特に、２枚の絞り羽根を駆動して、撮像のための光を導入する光通過口の開口面積を調整する絞り機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、２枚の絞り羽根を用いて光通過口を形成し、この２枚の絞り羽根を近接および離間させる方向に移動させることによって、光通過口の開口面積を調整して光量を調整する絞り機構が知られている（例えば、特許文献１または特許文献２参照）。また、光通過口の開口面積を最小にした後、電子シャッターで露出を調整する技術が知られている（例えば、特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１８２２６４号公報
【特許文献２】特開２０００−１１１９７０号公報
【特許文献３】特開平８−２３７５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１または２に記載される絞り機構では、光通過口の開口面積を小さくしたときに、光通過口の形状が菱形となる。このように光通過口の形状を菱形にすると、例えば背景をぼかして被写体を際だたせるよう撮影したときに、背景のボケ像が菱形になり背景が不自然となる場合がある。一方、このような現象を回避するために、光通過口の開口面積をあまり小さくしないうちに上述の特許文献３に記載されるように電子シャッターによる露出の調整に切り替える技術も考えられる。しかしながら、光通過口の開口面積をあまり小さくしないうち電子シャッターに切り替えると、撮像素子に強い光が当たりスミアなどの画質への影響が生じる可能性がある。
【０００５】
本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、背景のボケ像の不自然さを抑制した絞り機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の絞り機構は、互いに重なり合うよう配置され、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口を双方の縁部によって形成する２枚の絞り羽根と、２枚の絞り羽根の各々を互いに異なる方向に駆動することにより光通過口の開口面積を変化させる駆動機構と、を備える。２枚の絞り羽根は、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、背景のボケ像の不自然さを抑制した絞り機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る絞り機構の正面図である。
【図２】ベースユニットの正面図である。
【図３】絞り羽根の正面図である。
【図４】絞り羽根の正面図である。
【図５】２枚の絞り羽根をベースユニットに取り付けたときの絞り機構の正面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は、凹部の形状の決定方法を示す図である。
【図７】（ａ）〜（ｅ）は、２枚の絞り羽根を互いに近接させたときの光通過口の形状の変化を示す図である。
【図８】２枚の絞り羽根が最小絞り位置に位置しているときの光通過口の形状を示す図である。
【図９】第２の実施形態に係る絞り機構の正面図である。
【図１０】絞り羽根の正面図である。
【図１１】絞り羽根の正面図である。
【図１２】２枚の絞り羽根をベースユニットに取り付けたときの絞り機構の正面図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、凹部の形状の決定方法を示す図である。
【図１４】（ａ）〜（ｅ）は、２枚の絞り羽根を互いに近接させたときの光通過口の形状の変化を示す図である。
【図１５】２枚の絞り羽根が最小絞り位置に位置しているときの光通過口の形状を示す図である。
【図１６】第３の実施形態に係る絞り機構の正面図である。
【図１７】絞り羽根の正面図である。
【図１８】絞り羽根の正面図である。
【図１９】２枚の絞り羽根をベースユニットに取り付けたときの絞り機構の正面図である。
【図２０】（ａ）および（ｂ）は、凹部の形状の決定方法を示す図である。
【図２１】（ａ）〜（ｅ）は、２枚の絞り羽根を互いに近接させたときの光通過口の形状の変化を示す図である。
【図２２】２枚の絞り羽根が最小絞り位置に位置しているときの光通過口の形状を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。
【００１０】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る絞り機構１０の正面図である。絞り機構１０は、ベースユニット１２、および２枚の絞り羽根１４、１６を有する。２枚の絞り羽根１４、１６は、互いに離間および近接するよう各々が図１における上下方向に移動可能に設けられている。以下、理解を容易にすべく、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が移動可能とされている方向を「上下方向」という。また、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が移動可能とされている方向と垂直な方向を「水平方向」という。
【００１１】
図２は、ベースユニット１２の正面図である。ベースユニット１２は、ベースプレート２０、駆動機構２２、ガイドピン２４、２６、２８、３０を有する。ベースプレート２０は、上下方向に延在する略矩形の板状に形成され、縁部が垂直に曲げられてフランジが設けられている。ベースプレート２０の略中央には、円形の開口部である固定絞り孔２０ａが設けられている。
【００１２】
駆動機構２２は、揺動ロッド４０、揺動軸４２、連結ピン４４、４６を有する。揺動軸４２は、ガイドピン３０の一端部近傍に取り付けられる。揺動ロッド４０は、揺動可能となるよう中央が揺動軸４２に支持されている。連結ピン４４および連結ピン４６は、軸方向がベースプレート２０と垂直となるよう揺動ロッド４０の各々の端部に設けられている。
【００１３】
ガイドピン２４、２６、２８、３０の各々は、固定絞り孔２０ａの周囲において、ベースプレート２０に対して軸方向が垂直に向いて突出するようベースプレート２０上に配置される。具体的には、ガイドピン２４、２６、およびガイドピン２８、３０は、それぞれ水平方向に並ぶよう配置される。ガイドピン２８、３０は、ガイドピン２４、２６よりも駆動機構２２に近い位置に配置される。また、ガイドピン２４、２８は、連結ピン４４と共に上下方向に並ぶように配置される。ガイドピン２６、３０は、連結ピン４６と共に上下方向に並ぶように配置される。
【００１４】
図３は、絞り羽根１４の正面図である。絞り羽根１４は、切り込むように形成された凹部１４ａを有する板状に形成される。また、絞り羽根１４は、長孔であるガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅを有する。
【００１５】
ガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄの各々は、上下方向に延在するよう設けられている。ガイド孔１４ｂ、ガイド孔１４ｄ、および連結孔１４ｅは、その順に上下方向に並んで形成される。ガイド孔１４ｂ、１４ｄは、同一直線上に延在するよう形成されている。連結孔１４ｅは、水平方向に延在するよう形成されている。ガイド孔１４ｃは、ガイド孔１４ｂと水平方向に並ぶよう形成されている。
【００１６】
凹部１４ａは、ガイド孔１４ｂとガイド孔１４ｃとの間に設けられている。一対の第１縁部１４ｆは、凹部１４ａに一端が接続され、上下方向と平行に伸びるよう形成される。
【００１７】
凹部１４ａは、一対の第２縁部１４ｇ、および一対の第３縁部１４ｈを含む。一対の第２縁部１４ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有する。一対の第２縁部１４ｇの各々の一端には、それぞれ上下方向と平行に延びる一対の第１縁部１４ｆの一端が接続される。一対の第２縁部１４ｇの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。
【００１８】
一対の第３縁部１４ｈの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第２縁部１４ｇの各々の他端に一端が接続される。一対の第３縁部１４ｈは、互いに他端が接続される。一対の第３縁部１４ｈの各々は、他端に近づくに従って互いに近接するよう上下方向に対して所定角度で傾斜する。このとき、上下方向に対する第３縁部１４ｈの傾斜角度は、上下方向に対する第２縁部１４ｇの傾斜角度よりも大きくされている。こうして凹部１４ａは、一対の第３縁部１４ｈの交点Ｐ１を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００１９】
図４は、絞り羽根１６の正面図である。絞り羽根１６は、切り込むように形成された凹部１６ａを有する板状に形成される。また、絞り羽根１６は、長孔であるガイド孔１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、および連結孔１６ｅを有する。
【００２０】
ガイド孔１６ｂ、１６ｃ、１６ｄの各々は、上下方向に延在するよう設けられている。ガイド孔１６ｃ、１６ｄ、および連結孔１６ｅは、その順に上下方向に並んで形成される。ガイド孔１６ｂ、１６ｄは、同一直線上に延在するよう形成されている。連結孔１６ｅは、水平方向に延在するよう形成されている。ガイド孔１６ｂは、ガイド孔１６ｃと水平方向に並ぶよう形成されている。
【００２１】
凹部１６ａは、ガイド孔１６ｂとガイド孔１６ｃとの間に設けられている。凹部１６ａは、一対の第２縁部１６ｇ、および一対の第３縁部１６ｈを含む。
【００２２】
ガイド孔１６ｄの内側には、上下方向に延びる第１縁部１６ｆが形成されている。一対の第２縁部１６ｇの一方は第１縁部１６ｆの端部に一端が接続される。一対の第２縁部１６ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。
【００２３】
一対の第３縁部１６ｈの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第２縁部１６ｇの各々の他端に一端が接続される。一対の第３縁部１６ｈは、互いに他端が接続される。一対の第３縁部１６ｈの各々は、他端に近づくに従って互いに近接するよう上下方向に対して所定角度で傾斜する。このとき、上下方向に対する第３縁部１６ｈの傾斜角度は、上下方向に対する第２縁部１６ｇの傾斜角度よりも大きくされている。こうして凹部１６ａは、一対の第３縁部１６ｈの交点Ｐ２を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００２４】
図５は、２枚の絞り羽根１４、１６をベースユニット１２に取り付けたときの絞り機構１０の正面図である。まず、ベースプレート２０に絞り羽根１６が取り付けられる。このとき、ガイド孔１６ｂにガイドピン２４が挿入され、ガイド孔１６ｃにガイドピン２６が挿入され、ガイド孔１６ｄにガイドピン３０が挿入される。これにより、絞り羽根１６は上下方向に移動可能とされ、水平方向への移動が規制される。また、連結孔１６ｅには、揺動ロッド４０の連結ピン４６が挿入される。
【００２５】
次に、絞り羽根１６の上に重ね合わせるように絞り羽根１４がベースプレート２０に取り付けられる。このとき、ガイド孔１４ｂにガイドピン２４が挿入され、ガイド孔１４ｃにガイドピン２６が挿入され、ガイド孔１４ｄにガイドピン２８が挿入される。これにより、絞り羽根１４は上下方向に移動可能とされ、水平方向への移動が規制される。また、連結孔１４ｅには、揺動ロッド４０の連結ピン４４が挿入される。
【００２６】
２枚の絞り羽根１４、１６がベースユニット１２に取り付けられたとき、凹部１４ａと凹部１６ａとは互いに向き合うように開口する。２枚の絞り羽根１４、１６は、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口５０を、縁部である凹部１４ａと凹部１６ａとによって形成する。駆動機構２２は、揺動ロッド４０を揺動することによって、互いに近接および離間するよう２枚の絞り羽根１４、１６を上下方向と平行に互いに反対方向に駆動し、光通過口５０の開口面積を変化させる。
【００２７】
なお、２枚の絞り羽根１４、１６の各々は、例えば曲線を描くように移動可能に設けられてもよい。この場合も駆動機構２２は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を互いに異なる方向に駆動することにより光通過口５０の開口面積を変化させてもよい。
【００２８】
駆動機構２２は、光通過口５０の開口面積を所定範囲内で調整するよう２枚の絞り羽根１４、１６の各々を駆動する。具体的には、駆動機構２２は、光通過口５０の開口面積が最小となる最小絞り位置から光通過口５０の開口面積が最大となる最大絞り位置まで２枚の絞り羽根１４、１６の各々を駆動する。
【００２９】
図６（ａ）は、凹部１４ａの形状の決定方法を示す図である。一対の第１縁部１４ｆは、互いの間隔が、固定絞り孔２０ａと同じまたは固定絞り孔２０ａの直径よりもわずかに大きくなるよう形成される。一対の第２縁部１４ｇは、互いに４５°を成すよう形成される。したがって一対の第２縁部１４ｇの各々は、上下方向に対して２２．５°傾斜する。一対の第２縁部１４ｇの各々は、絞り羽根１４が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接する位置に設けられている。
【００３０】
図６（ｂ）もまた、凹部１４ａの形状の決定方法を示す図である。最も使用頻度が高いＦ値を実現するための開口面積を有する仮想円Ｃ１を、図６（ａ）にて決定された一対の第２縁部１４ｇに内接させる。第１の実施形態では、最も使用頻度が高いＦ値は４とされている。なお、このときのＦ値が４に限定されないことは勿論である。
【００３１】
一対の第３縁部１４ｈは、互いの内角が１３５°を成すよう形成される。したがって一対の第３縁部１４ｈの各々は、上下方向に対して６７．５°傾斜し、また、第２縁部１４ｇとは互いの内角が１３５°を成すよう形成される。一対の第３縁部１４ｈの各々は、仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。こうして、一対の第１縁部１４ｆ、一対の第２縁部１４ｇ、および一対の第３縁部１４ｈの各々の形状が決定される。
【００３２】
凹部１６ａは、開口方向が逆となっている以外は、凹部１４ａと同一形状に形成される。したがって、一対の第２縁部１６ｇの各々は上下方向に対して２２．５°傾斜し、一対の第３縁部１６ｈの各々は上下方向に対して６７．５°傾斜する。絞り羽根１６が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接するよう一対の第２縁部１６ｇが設けられている点も、一対の第２縁部１４ｇと同様である。なお、凹部１６ａが凹部１４ａと異なる形状に形成されていてもよい。
【００３３】
図７（ａ）〜図７（ｅ）は、２枚の絞り羽根１４、１６を互いに近接させたときの光通過口５０の形状の変化を示す図である。なお、理解を容易にすべく、２枚の絞り羽根１４、１６の各々の形状は模式的に示している。
【００３４】
図７（ａ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が光通過口５０を通過する光量を最大とするように最も移動した最大絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根１４、１６が最大絞り位置にあるとき２枚の絞り羽根１４、１６による、固定絞り孔２０ａの遮光が完全に解除される。このため、光通過口５０の開口面積は固定絞り孔２０ａの開口面積となる。
【００３５】
図７（ｂ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を最大絞り位置から所定距離だけ互いに近接させたときの絞り機構１０の正面図である。この状態では、一対の第２縁部１４ｇの一部および一対の第２縁部１６ｇの一部が固定絞り孔２０ａの内側に位置し、固定絞り孔２０ａを通過しようとする光の一部を遮光する。しかし、一対の第３縁部１４ｈおよび一対の第３縁部１６ｈは固定絞り孔２０ａの外側に位置したままとなる。このため、このときの光通過口５０は、一対の第２縁部１４ｇ、一対の第２縁部１６ｇ、および固定絞り孔２０ａによって画定される。
【００３６】
図７（ｃ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を図７（ｂ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。このとき、一対の第３縁部１４ｈおよび一対の第３縁部１６ｈも固定絞り孔２０ａの内側に位置するようになる。しかし、一対の第３縁部１４ｈおよび一対の第３縁部１６ｈが固定絞り孔２０ａの内側に進入した当初は、光通過口５０を形成する境界線のうち第２縁部１４ｇおよび第２縁部１６ｇによって形成される境界線が第３縁部１４ｈおよび第３縁部１６ｈよりも長い状態となる。このため光通過口５０は、上下方向の幅が水平方向の幅よりも長い扁平した形状となる。
【００３７】
図７（ｄ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を図７（ｃ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根１４、１６をさらに互いに近接させていくと、光通過口５０の扁平が徐々に減少していき、上下方向の幅が水平方向の幅と等しくなる。図７（ｄ）は、このときの状態を示したものである。
【００３８】
このとき、光通過口５０を形成する境界線のうち第２縁部１４ｇおよび第２縁部１６ｇによって形成される境界線が第３縁部１４ｈおよび第３縁部１６ｈと同じ長さとなる。したがって光通過口５０は、境界線を構成する８本の縁部がすべて同じ長さとなり、８本の縁部の各々が隣接する縁部と互いに１３５°を成すため、光通過口５０は正八角形となる。この正八角形は、上述の仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。
【００３９】
このように最も使用頻度の高いＦ値を実現するときに、光通過口５０を上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状にすることができる。なお、このときの光通過口５０が正八角形に限定されないことは勿論であり、例えば正八角形以外の八角形でもよい。
【００４０】
また、光通過口５０を形成する境界線を曲線によって構成すると、特に外部が明るいときに、「ゴースト」と呼ばれる画質への影響が生じやすくなる。このように光通過口５０の境界を直線によって構成することによって、このゴーストを抑制することができる。
【００４１】
また、例えば最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の大きいＦ値を実現するときに光通過口５０が上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が形成されてもよい。これにより、外部が明るいときに光通過口５０の扁平を小さくすることができ、光通過口５０が扁平することによる画質への影響を抑制することができる。なお、最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の小さいＦ値を実現するときに光通過口５０が上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が形成されてもよい。
【００４２】
図７（ｅ）は、２枚の絞り羽根１４、１６の各々が最小絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。図７（ｄ）の状態からさらに２枚の絞り羽根１４、１６の各々を互いに近接させると、光通過口５０は、今度は上下方向の幅よりも水平方向の幅の方が長くなるよう扁平していく。このように２枚の絞り羽根１４、１６の各々が最小絞り位置にあるときも、光通過口５０は扁平した形状となる。２枚の絞り羽根１４、１６は、このように最小絞り位置に達したときも、８本の直線によって構成される境界線で囲われる光通過口５０を双方の縁部で形成する。
【００４３】
例えば光通過口を４本の直線によって囲われる菱形とした場合、例えば背景をぼかして被写体を際だたせるよう撮影したときに背景のボケ像が菱形になり、不自然な背景となる場合がある。発明者による実験の結果、このように最小絞り位置にあるときの光通過口５０の境界線を構成する直線を８本とすることによって、４本の直線によって菱形の光通過口を形成した場合に比べ、背景のボケ像の不自然さを大幅に軽減できることが判明した。したがって、絞り機構１０によれば、背景のボケ像の不自然さ、およびゴーストの双方を適切に抑制することができる。
【００４４】
なお、光通過口５０は、その境界線が直線だけでなく曲線を含んでいてもよい。例えば、一対の第３縁部１４ｈの接続部分や一対の第３縁部１６ｈの接続部分が曲線とされていてもよい。また、第２縁部１４ｇと第３縁部１４ｈとの接続部分、または第２縁部１６ｇと第３縁部１６ｈとの接続部分が曲線とされていてもよい。
【００４５】
第１の実施形態では、駆動機構２２は、実現すべきＦ値が所定の値以下のときに、２枚の絞り羽根１４、１６の各々を最小絞り位置まで移動させる。なお、このときのＦ値の所定の値は、５以上６以下の値されている。
【００４６】
絞り機構１０が搭載されるカメラやビデオなどの撮像装置は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサなどの撮像素子（図示せず）と、この撮像素子を露光させて蓄電させる蓄電時間を調整する電子制御ユニット（図示せず）とを備える。電子制御ユニットは、マイコンやＲＯＭ、ＲＡＭなどによって構成される。電子制御ユニットは、このように撮像素子の蓄電時間を調整することにより、光通過口５０を通過して撮像に利用される光の光量を実質的に調整する。このため、電子制御ユニットは光量調整手段として機能する。このような撮像素子の制御による露光調整は、「電子シャッター」と呼ばれる。このように絞り機構１０が搭載される撮像装置は、絞り機構１０によるメカニカルな光量調整手段と電子シャッターの双方を有する。
【００４７】
また、電子制御ユニットは、撮像素子からの検出信号を利用して、外部の明るさを検出する。電子制御ユニットは、検出された外部の明るさを利用して、実現すべきＦ値を設定する。駆動機構２２は、設定されたＦ値が所定の値以下の場合、最大絞り位置と最小絞り位置との間で２枚の絞り羽根１４、１６を駆動し、絞り機構１０によるメカニカルな光量調整手段によって実際のＦ値を調整する。設定されたＦ値が所定の値より大きい場合、駆動機構２２は、２枚の絞り羽根１４、１６を最小絞り位置まで移動させ、それ以上の絞り機構１０によるメカニカルな光量調整手段でのＦ値の調整を回避する。このとき電子制御ユニットは、上記所定の値より大きく設定されたＦ値を実質的に実現するよう、撮像素子の蓄電時間を調整する。このようにメカニカルな光量調整手段である絞り機構１０と電子シャッターとを併用することにより、最小絞り位置における光通過口５０の扁平率を抑制しつつ、数値の大きいＦ値にも対応することができる。
【００４８】
図８は、２枚の絞り羽根１４、１６が最小絞り位置に位置しているときの光通過口５０の形状を示す図である。このとき光通過口５０は、水平方向の幅が最大幅となる。２枚の絞り羽根１４、１６の各々は、このときの水平方向長さＬ１２を上下方向長さＬ１１で割った光通過口５０の扁平率が１より大きく且つ１．４以下となるよう形成されている。発明者による実験の結果、２枚の絞り羽根１４、１６が最小絞り位置にあるときの光通過口５０の扁平率をこのような値とすることで、背景のボケ像の不自然さを抑制しつつ、数値の大きいＦ値が設定されたときもスミアなどを抑制して円滑に電子シャッターに切り替えることが可能となることが判明している。
【００４９】
（第２の実施形態）
図９は、第２の実施形態に係る絞り機構１００の正面図である。なお、特に言及しない限り、絞り機構１００および絞り機構１００が搭載される撮像装置の構成は第１の実施形態と同様である。以下、第１の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００５０】
絞り機構１００は、ベースユニット１２、および２枚の絞り羽根１１４、１１６を備える。２枚の絞り羽根１１４、１１６は、互いに離間および近接するよう各々が上下方向に移動可能に設けられている。
【００５１】
図１０は、絞り羽根１１４の正面図である。絞り羽根１１４は、切り込むように形成された凹部１１４ａを有する板状に形成される。絞り羽根１１４は、長孔であるガイド孔１１４ｂ、１１４ｃ、１１４ｄ、および連結孔１１４ｅを有するが、これらの形状や配置は、第１の実施形態に係るガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅと同様である。一対の第１縁部１１４ｆも、上述の一対の第１縁部１４ｆと同様に形成される。
【００５２】
凹部１１４ａは、ガイド孔１１４ｂとガイド孔１１４ｃとの間に設けられている。凹部１１４ａは、一対の第２縁部１１４ｇ、および第３縁部１１４ｈを含む。一対の第２縁部１１４ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第１縁部１１４ｆの各々に一端が接続される。一対の第２縁部１１４ｇの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。第３縁部１１４ｈは、水平方向に延在するよう形成され、一対の第２縁部１１４ｇの各々の他端に両端が接続される。こうして凹部１１４ａは、第３縁部１１４ｈの中点を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００５３】
図１１は、絞り羽根１１６の正面図である。絞り羽根１１６は、切り込むように形成された凹部１１６ａを有する板状に形成される。また、絞り羽根１１６は、長孔であるガイド孔１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、および連結孔１１６ｅを有する。ガイド孔１１６ｂ、１１６ｃ、１１６ｄ、および連結孔１１６ｅの形状や配置は、第１の実施形態に係るガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅと同様である。また、第１縁部１１６ｆも、上述の一対の第１縁部１６ｆと同様に形成される。
【００５４】
凹部１１６ａは、ガイド孔１１６ｂとガイド孔１１６ｃとの間に設けられている。凹部１１６ａは、一対の第２縁部１１６ｇ、および第３縁部１１６ｈを含む。
【００５５】
一対の第２縁部１１６ｇの一方は、第１縁部１１６ｆの端部に一端が接続される。一対の第２縁部１１６ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。第３縁部１１６ｈは、水平方向に延在するよう形成され、一対の第２縁部１１６ｇの各々の他端に両端が接続される。こうして凹部１１６ａは、第３縁部１１６ｈの中点を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００５６】
図１２は、２枚の絞り羽根１１４、１１６をベースユニット１２に取り付けたときの絞り機構１０の正面図である。ベースユニット１２への２枚の絞り羽根１１４、１１６の取り付け方法は、上述の２枚の絞り羽根１４、１６の取り付け方法と同様である。２枚の絞り羽根１１４、１１６がベースユニット１２に取り付けられたとき、凹部１１４ａと凹部１１６ａとは互いに向き合うように開口する。こうして２枚の絞り羽根１１４、１１６は、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口１５０を、各々の縁部である凹部１１４ａおよび凹部１１６ａの双方で形成する。駆動機構２２は、揺動ロッド４０を揺動することによって、互いに近接および離間するよう２枚の絞り羽根１１４、１１６を上下方向と平行に互いに反対方向に駆動し、光通過口１５０の開口面積を変化させる。
【００５７】
図１３（ａ）は、凹部１１４ａの形状の決定方法を示す図である。一対の第１縁部１１４ｆは、互いの間隔が、固定絞り孔２０ａと同じまたは固定絞り孔２０ａよりもわずかに大きくなるよう形成される。一対の第２縁部１１４ｇは、互いに６０°を成すよう形成される。したがって一対の第２縁部１１４ｇの各々は、上下方向に対して３０°傾斜する。一対の第２縁部１１４ｇの各々は、絞り羽根１１４が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接する位置に設けられている。
【００５８】
図１３（ｂ）もまた、凹部１１４ａの形状の決定方法を示す図である。最も使用頻度が高いＦ値を実現するための開口面積を有する仮想円Ｃ１を、図１３（ａ）にて決定された一対の第２縁部１１４ｇに内接させる。
【００５９】
第３縁部１１４ｈは、水平方向に延在しながら仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。こうして、一対の第１縁部１１４ｆ、一対の第２縁部１１４ｇ、および第３縁部１１４ｈの形状が決定される。
【００６０】
凹部１１６ａは、開口方向が逆となっている以外は、凹部１１４ａと同一形状に形成される。したがって、一対の第２縁部１１６ｇの各々は上下方向に対して３０°傾斜し、第３縁部１１６ｈは水平方向に延在するよう形成される。絞り羽根１１６が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接するよう一対の第２縁部１１６ｇが設けられている点も、一対の第２縁部１１４ｇと同様である。なお、凹部１１６ａが凹部１１４ａと異なる形状に形成されていてもよい。
【００６１】
図１４（ａ）〜図１４（ｅ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６を互いに近接させたときの光通過口１５０の形状の変化を示す図である。なお、理解を容易にすべく、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々の形状は模式的に示している。
【００６２】
図１４（ａ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が光通過口５０を通過する光量を最大とするように最も移動した最大絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根１１４、１１６が最大絞り位置にあるとき２枚の絞り羽根１１４、１１６による固定絞り孔２０ａの遮光が完全に解除される。このため、光通過口１５０の開口面積は固定絞り孔２０ａの開口面積となる。
【００６３】
図１４（ｂ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々を最大絞り位置から互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。この状態では、一対の第２縁部１１４ｇの一部および一対の第２縁部１１６ｇの一部が固定絞り孔２０ａの内側に位置し、固定絞り孔２０ａを通過しようとする光の一部を遮光する。しかし、第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈは固定絞り孔２０ａの外側に位置したままとなる。このため、このときの光通過口５０は、一対の第２縁部１１４ｇ、一対の第２縁部１１６ｇ、および固定絞り孔２０ａによって画定される。
【００６４】
図１４（ｃ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々を図１４（ｂ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。このとき、第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈも固定絞り孔２０ａの内側に位置するようになる。しかし、第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈが固定絞り孔２０ａの内側に進入した当初は、光通過口１５０を形成する境界線のうち第２縁部１１４ｇおよび第２縁部１１６ｇによって形成される境界線が第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈよりも長い状態となる。このため光通過口１５０は、上下方向の幅が水平方向の幅よりも長い扁平した形状となる。
【００６５】
図１４（ｄ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々を図１４（ｃ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根１１４、１１６をさらに互いに近接させていくと、光通過口１５０の扁平が徐々に減少していき、光通過口１５０が仮想円Ｃ１に外接する形状となる。図１４（ｄ）は、このときの状態を示したものである。
【００６６】
このとき、光通過口１５０を形成する境界線のうち第２縁部１１４ｇおよび第２縁部１１６ｇによって形成される境界線が第３縁部１１４ｈおよび第３縁部１１６ｈと同じ長さとなる。したがって光通過口１５０は、境界線を構成する６本の縁部がすべて同じ長さとなり、６本の縁部の各々が隣接する縁部と互いに１２０°を成すため、光通過口１５０は正六角形となる。この正六角形は、上述の仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。
【００６７】
このように最も使用頻度の高いＦ値を実現するときに、光通過口１５０を上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状とすることができる。このときの光通過口１５０の形状が正六角形に限定されないことは勿論であり、例えば正六角形以外の六角形でもよい。
【００６８】
なお、例えば最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の大きいＦ値を実現するときに光通過口１５０が上述の仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が形成されてもよい。なお、最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の小さいＦ値を実現するときに光通過口１５０が仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が形成されてもよい。
【００６９】
図１４（ｅ）は、２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が最小絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。図１４（ｄ）の状態からさらに２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々を互いに近接させると、光通過口１５０は、今度は上下方向の幅よりも水平方向の幅の方が長くなるよう扁平していく。このように２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々が最小絞り位置にあるとき、光通過口１５０は扁平した形状となる。
【００７０】
２枚の絞り羽根１１４、１１６は、最小絞り位置に達したときも、６本の直線を含む境界で囲われる光通過口１５０を双方の縁部で形成するよう設けられている。発明者による実験の結果、このように最小絞り位置にあるときの光通過口１５０の境界線を構成する直線を６本とすることによって、４本の直線によって菱形の光通過口を形成した場合に比べ、いわゆる背景のボケ像の不自然さを大幅に軽減できることが判明している。
【００７１】
なお、光通過口１５０は、その境界線が直線だけでなく曲線を含んでいてもよい。例えば、第２縁部１１４ｇと第３縁部１１４ｈとの接続部分、または第２縁部１１６ｇと第３縁部１１６ｈとの接続部分が曲線とされていてもよい。
【００７２】
第２の実施形態においても、駆動機構２２は、設定されたＦ値が所定の値より大きい場合、２枚の絞り羽根１１４、１１６を最小絞り位置まで移動させ、それ以上の絞り機構１００によるメカニカルな光量調整手段でのＦ値の調整を回避する。このとき電子制御ユニットは、所定の値より大きく設定されたＦ値を実質的に実現するよう、撮像素子の蓄電時間を調整する。
【００７３】
図１５は、２枚の絞り羽根１１４、１１６が最小絞り位置に位置しているときの光通過口１５０の形状を示す図である。このとき光通過口１５０は、上下方向の幅が最小幅となり、水平方向の幅が最大幅となる。２枚の絞り羽根１１４、１１６の各々は、このときの水平方向長さＬ２２を上下方向長さＬ２１で割った光通過口１５０の扁平率が１より大きく且つ１．４以下となるよう形成されている。光通過口１５０の扁平率をこのような値にすることによって、背景のボケの不自然さを抑制しつつ、円滑に電子シャッターに移行させることができる。
【００７４】
（第３の実施形態）
図１６は、第３の実施形態に係る絞り機構２００の正面図である。なお、特に言及しない限り、絞り機構２００および絞り機構２００が搭載される撮像装置の構成は第１の実施形態と同様である。以下、上述の実施形態と同様の個所は同一の符号を付して説明を省略する。
【００７５】
絞り機構２００は、ベースユニット１２、および２枚の絞り羽根２１４、２１６を備える。２枚の絞り羽根２１４、２１６は、互いに離間および近接するよう各々が上下方向に移動可能に設けられている。
【００７６】
図１７は、絞り羽根２１４の正面図である。絞り羽根２１４は、切り込むように形成された凹部２１４ａを有する板状に形成される。絞り羽根２１４は、長孔であるガイド孔２１４ｂ、２１４ｃ、２１４ｄ、および連結孔２１４ｅを有するが、これらの形状や配置は、第１の実施形態に係るガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅと同様である。一対の第１縁部２１４ｆも、上述の一対の第１縁部１４ｆと同様に形成される。
【００７７】
凹部２１４ａは、ガイド孔２１４ｂとガイド孔２１４ｃとの間に設けられている。凹部２１４ａは、一対の第２縁部２１４ｇ、一対の第３縁部２１４ｈ、および第４縁部２１４ｉを含む。
【００７８】
一対の第２縁部２１４ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第１縁部２１４ｆの各々の端部に一端が接続される。一対の第２縁部２１４ｇの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。一対の第３縁部２１４ｈの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第２縁部２１４ｇの各々の他端に一端が接続される。一対の第３縁部２１４ｈの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。このとき、上下方向に対する第３縁部２１４ｈの傾斜角度は、上下方向に対する第２縁部２１４ｇの傾斜角度よりも大きくされている。第４縁部２１４ｉは、水平方向に延在するよう形成され、一対の第３縁部２１４ｈの各々の他端に両端が接続される。こうして凹部２１４ａは、第４縁部２１４ｉの中点を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００７９】
図１８は、絞り羽根２１６の正面図である。絞り羽根２１６は、切り込むように形成された凹部２１６ａを有する板状に形成される。絞り羽根２１６は、長孔であるガイド孔２１６ｂ、２１６ｃ、２１６ｄ、および連結孔２１６ｅを有するが、これらの形状や配置は、第１の実施形態に係るガイド孔１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、および連結孔１４ｅと同様である。第１縁部２１６ｆも、上述の一対の第１縁部１６ｆと同様に形成される。
【００８０】
凹部２１６ａは、ガイド孔２１６ｂとガイド孔２１６ｃとの間に設けられている。凹部２１６ａは、一対の第２縁部２１６ｇ、および第４縁部２１６ｉを含む。
【００８１】
一対の第２縁部２１６ｇの一方は、第１縁部２１６ｆの端部に一端が接続される。一対の第２縁部２１６ｇの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。一対の第３縁部２１６ｈの各々は直線状に形成され、互いに同じ長さを有し、一対の第２縁部２１６ｇの各々の他端に一端が接続される。一対の第３縁部２１６ｈの各々は、他端に近づくにしたがって互いに近接するよう、上下方向に対して所定角度で傾斜する。このとき、上下方向に対する第３縁部２１６ｈの傾斜角度は、上下方向に対する第２縁部２１６ｇの傾斜角度よりも大きくされている。第４縁部２１６ｉは、水平方向に延在するよう形成され、一対の第３縁部２１６ｈの各々の他端に両端が接続される。こうして凹部２１６ａは、第４縁部２１６ｉの中点を通過する上下方向と平行なラインを中心に左右対称に形成される。
【００８２】
図１９は、２枚の絞り羽根２１４、２１６をベースユニット１２に取り付けたときの絞り機構１０の正面図である。ベースユニット１２への２枚の絞り羽根２１４、２１６の取り付け方法は、上述の２枚の絞り羽根１４、１６の取り付け方法と同様である。２枚の絞り羽根２１４、２１６がベースユニット１２に取り付けられたとき、凹部２１４ａと凹部２１６ａとは互いに向き合うように開口する。こうして２枚の絞り羽根２１４、２１６は、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口２５０を、各々の縁部である凹部２１４ａおよび凹部２１６ａの双方で形成する。駆動機構２２は、揺動ロッド４０を揺動することによって、互いに近接および離間するよう２枚の絞り羽根１１４、１１６を上下方向と平行に互いに反対方向に駆動し、光通過口２５０の開口面積を変化させる。
【００８３】
図２０（ａ）は、凹部２１４ａの形状の決定方法を示す図である。一対の第１縁部２１４ｆは、互いの間隔が、固定絞り孔２０ａと同じまたは固定絞り孔２０ａよりもわずかに大きくなるよう形成される。一対の第２縁部２１４ｇは、互いに３６°を成すよう形成される。したがって一対の第２縁部２１４ｇの各々は、上下方向に対して１８°傾斜する。一対の第２縁部２１４ｇの各々は、絞り羽根２１４が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接する位置に設けられている。
【００８４】
図２０（ｂ）もまた、凹部２１４ａの形状の決定方法を示す図である。最も使用頻度が高いＦ値を実現するための開口面積を有する仮想円Ｃ１を、図２０（ａ）にて決定された一対の第２縁部２１４ｇに内接させる。
【００８５】
一対の第３縁部２１４ｈは、互いに１０８°を成すよう形成される。したがって一対の第３縁部２１４ｈの各々は、上下方向に対して５４°傾斜し、第２縁部１４ｇと互いの内角が１４４°を成すよう形成される。一対の第３縁部２１４ｈの各々は、仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。第４縁部２１４ｉは、水平方向に延在しながら仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。このように一対の第３縁部２１４ｈと第４縁部２１４ｉとは同じ仮想円Ｃ１に外接するため、一対の第３縁部２１４ｈの各々と第４縁部２１４ｉとは同じ長さとなっている。こうして、一対の第１縁部２１４ｆ、一対の第２縁部２１４ｇ、一対の第３縁部２１４ｈ、および第４縁部２１４ｉの形状が決定される。
【００８６】
凹部２１６ａは、開口方向が逆となっている以外は、凹部２１４ａと同一形状に形成される。したがって、一対の第２縁部２１６ｇの各々は上下方向に対して１８°傾斜し、一対の第３縁部２１６ｈの各々は上下方向に対して５４°傾斜し、第４縁部２１６ｉは水平方向に延在するよう形成される。一対の第３縁部２１６ｈの各々と第４縁部２１６ｉとは同じ長さとなる。絞り羽根２１６が最大絞り位置にあるときに固定絞り孔２０ａに外接するよう一対の第２縁部２１６ｇが設けられている点も、一対の第２縁部２１４ｇと同様である。なお、凹部２１６ａが凹部２１４ａと異なる形状に形成されていてもよい。
【００８７】
図２１（ａ）〜図２１（ｅ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６を互いに近接させたときの光通過口２５０の形状の変化を示す図である。なお、理解を容易にすべく、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々の形状は模式的に示している。
【００８８】
図２１（ａ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が光通過口５０を通過する光量を最大とするように最も移動した最大絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根２１４、２１６が最大絞り位置にあるとき２枚の絞り羽根２１４、２１６による、固定絞り孔２０ａの遮光が完全に解除される。このため、光通過口２５０の開口面積は固定絞り孔２０ａの開口面積となる。
【００８９】
図２１（ｂ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々を最大絞り位置から互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。この状態では、一対の第２縁部２１４ｇの一部および一対の第２縁部２１６ｇの一部が固定絞り孔２０ａの内側に位置し、固定絞り孔２０ａを通過しようとする光の一部を遮光する。しかし、第３縁部２１４ｈ、第４縁部２１４ｉ、第３縁部２１６ｈ、および第４縁部２１６ｉは固定絞り孔２０ａの外側に位置したままとなる。このため、このときの光通過口５０は、一対の第２縁部２１４ｇ、一対の第２縁部２１６ｇ、および固定絞り孔２０ａによって画定される。
【００９０】
図２１（ｃ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々を図２１（ｂ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。このとき、第３縁部２１４ｈ、第４縁部２１４ｉ、第３縁部２１６ｈ、および第４縁部２１６ｉも固定絞り孔２０ａの内側に位置するようになる。しかし、第３縁部２１４ｈ、第４縁部２１４ｉ、第３縁部２１６ｈ、および第４縁部２１６ｉが固定絞り孔２０ａの内側に進入した当初は、光通過口２５０を形成する境界線のうち第２縁部２１４ｇおよび第２縁部２１６ｇによって形成される境界線が第３縁部２１４ｈなどよりも長い状態となる。このため光通過口２５０は、上下方向の幅が水平方向の幅よりも長い扁平した形状となる。
【００９１】
図２１（ｄ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々を図２１（ｃ）の状態からさらに互いに所定距離だけ近接させたときの絞り機構１０の正面図である。２枚の絞り羽根２１４、２１６をさらに互いに近接させていくと、光通過口２５０の扁平が徐々に減少していき、光通過口２５０が仮想円Ｃ１に外接する形状となる。このとき光通過口２５０は、上下方向の幅が水平方向の幅と同一となり、扁平率は最小となる。図２１（ｄ）は、このときの状態を示したものである。
【００９２】
このとき、光通過口２５０を形成する境界線のうち第２縁部２１４ｇおよび第２縁部２１６ｇによって形成される境界線が第３縁部２１４ｈなどと同じ長さとなる。したがって光通過口２５０は、境界線を構成する１０本の縁部がすべて同じ長さとなり、１０本の縁部の各々が隣接する縁部と互いに１４４°を成すため、光通過口２５０は正十角形となる。この正十角形は、上述の仮想円Ｃ１に外接するよう形成される。
【００９３】
このように最も使用頻度の高いＦ値を実現するときに、光通過口２５０を仮想円Ｃ１に最も近い形状とすることができる。このときの光通過口２５０の形状が正十角形に限定されないことは勿論であり、例えば正十角形以外の十角形でもよい。
【００９４】
また、例えば最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の大きいＦ値を実現するときに光通過口２５０が仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が形成されてもよい。なお、最も使用頻度が高いＦ値よりも数値の小さいＦ値を実現するときに光通過口２５０が仮想円Ｃ１に最も近い形状となるよう、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が形成されてもよい。
【００９５】
図２１（ｅ）は、２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が最小絞り位置にあるときの絞り機構１０の正面図である。図２１（ｄ）の状態からさらに２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々を互いに近接させると、光通過口２５０は、今度は上下方向の幅よりも水平方向の幅の方が長くなるよう扁平していく。このように２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々が最小絞り位置にあるとき、光通過口２５０は扁平した形状となる。
【００９６】
２枚の絞り羽根２１４、２１６は、最小絞り位置に達したときも、１０本の直線を含む境界で囲われる光通過口２５０を双方の縁部で形成するよう設けられている。発明者による実験の結果、このように最小絞り位置にあるときの光通過口２５０の境界線を構成する直線を１０本とすることによって、４本の直線によって菱形の光通過口を形成した場合に比べ、いわゆる背景のボケ像の不自然さを大幅に軽減できることが判明している。
【００９７】
なお、光通過口２５０は、その境界線が直線だけでなく曲線を含んでいてもよい。例えば、第２縁部２１４ｇと第４縁部２１４ｉとの接続部分、または第２縁部２１６ｇと第４縁部２１６ｉとの接続部分が曲線とされていてもよい。
【００９８】
第３の実施形態においても、駆動機構２２は、設定されたＦ値が所定の値より大きい場合、２枚の絞り羽根２１４、２１６を最小絞り位置まで移動させ、それ以上の絞り機構２００によるメカニカルな光量調整手段でのＦ値の調整を回避する。このとき電子制御ユニットは、所定の値より大きく設定されたＦ値を実質的に実現するよう、撮像素子の蓄電時間を調整する。
【００９９】
図２２は、２枚の絞り羽根２１４、２１６が最小絞り位置に位置しているときの光通過口２５０の形状を示す図である。このとき光通過口２５０は、上下方向の幅が最小幅となり、水平方向の幅が最大幅となる。２枚の絞り羽根２１４、２１６の各々は、このときの水平方向長さＬ３２を上下方向長さＬ３１で割った光通過口２５０の扁平率が１より大きく且つ１．４以下となるよう形成されている。光通過口２５０の扁平率をこのような値にすることによって、背景のボケの不自然さを抑制しつつ、円滑に電子シャッターに移行させることができる。
【０１００】
本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、各実施例の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施例として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。
【０１０１】
ある変形例では、２枚の絞り羽根は、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられる。例えば２枚の絞り羽根は、５本の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられてもよく、７本の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられてもよい。このように５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成することにより、４本の直線による菱形状の境界で囲われる光通過口を形成する場合に比べ、背景のボケ像の不自然さを抑制することができる。
【０１０２】
なお、この場合も２枚の絞り羽根は、各々が最小絞り位置にあるときに、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられてもよい。また、電子制御ユニットは、最小絞り位置に２枚の絞り羽根の各々が位置しているときに、撮像素子の蓄電時間を調整して撮像に利用される光の光量を調整してもよい。
【０１０３】
ある別の変形例では、電子シャッターに変えて、ＮＤ（Neutral Density）フィルタが設けられる。この場合も、ＮＤフィルタは、最小絞り位置に２枚の絞り羽根の各々が位置しているときに撮像に利用される光の光量を調整するよう設けられる。ＮＤフィルタの構成は公知であるため説明を省略する。このようにＮＤフィルタを利用しても、２枚の絞り羽根が最小絞り位置にあるときにおける光量の調整を実現できる。
【符号の説明】
【０１０４】
１０ 絞り機構、 １２ ベースユニット、 １４ 絞り羽根、 １４ａ 凹部、 １４ｆ 第１縁部、 １４ｇ 第２縁部、 １４ｈ 第３縁部、 １６ 絞り羽根、 １６ａ 凹部、 １６ｅ 連結孔、 １６ｆ 第１縁部、 １６ｇ 第２縁部、 １６ｈ 第３縁部、 ２０ ベースプレート、 ２０ａ 固定絞り孔、 ２２ 駆動機構、 ５０ 光通過口、 １００ 絞り機構、 １１４ 絞り羽根、 １１６ 絞り羽根、 １５０ 光通過口、 ２００ 絞り機構、 ２１４ 絞り羽根、 ２１６ 絞り羽根、 ２５０ 光通過口。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重なり合うよう配置され、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口を双方の縁部によって形成する２枚の絞り羽根と、
前記２枚の絞り羽根の各々を互いに異なる方向に駆動することにより前記光通過口の開口面積を変化させる駆動機構と、
を備え、
前記２枚の絞り羽根は、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられていることを特徴とする絞り機構。
【請求項２】
前記２枚の絞り羽根は、６本、８本、または１０本の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられていることを特徴とする請求項１に記載の絞り機構。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記光通過口の開口面積を所定範囲内で調整するよう前記２枚の絞り羽根の各々を駆動し、
前記２枚の絞り羽根は、前記光通過口の開口面積が前記所定範囲のうち最小となる最小絞り位置に各々が位置しているとき、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の絞り機構。
【請求項４】
前記光通過口を通過して撮像に利用される光の光量を調整する光量調整手段をさらに備え、
前記光量調整手段は、前記最小絞り位置に前記２枚の絞り羽根の各々が位置しているときに撮像に利用される光の光量を調整することを特徴とする請求項３に記載の絞り機構。
【請求項５】
前記２枚の絞り羽根は、前記最小絞り位置に各々が位置しているとき、前記光通過口の最大幅をその最大幅の方向に直交する方向の幅で割った扁平率が１より大きく且つ１．４以下となるよう設けられていることを特徴とする請求項３に記載の絞り機構。
【請求項１】
互いに重なり合うよう配置され、撮像に利用される光を導入する一つの光通過口を双方の縁部によって形成する２枚の絞り羽根と、
前記２枚の絞り羽根の各々を互いに異なる方向に駆動することにより前記光通過口の開口面積を変化させる駆動機構と、
を備え、
前記２枚の絞り羽根は、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられていることを特徴とする絞り機構。
【請求項２】
前記２枚の絞り羽根は、６本、８本、または１０本の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられていることを特徴とする請求項１に記載の絞り機構。
【請求項３】
前記駆動機構は、前記光通過口の開口面積を所定範囲内で調整するよう前記２枚の絞り羽根の各々を駆動し、
前記２枚の絞り羽根は、前記光通過口の開口面積が前記所定範囲のうち最小となる最小絞り位置に各々が位置しているとき、５本以上の直線を含む境界で囲われる一つの光通過口を双方の縁部で形成するよう設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の絞り機構。
【請求項４】
前記光通過口を通過して撮像に利用される光の光量を調整する光量調整手段をさらに備え、
前記光量調整手段は、前記最小絞り位置に前記２枚の絞り羽根の各々が位置しているときに撮像に利用される光の光量を調整することを特徴とする請求項３に記載の絞り機構。
【請求項５】
前記２枚の絞り羽根は、前記最小絞り位置に各々が位置しているとき、前記光通過口の最大幅をその最大幅の方向に直交する方向の幅で割った扁平率が１より大きく且つ１．４以下となるよう設けられていることを特徴とする請求項３に記載の絞り機構。
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【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１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１１−１１２９４６（Ｐ２０１１−１１２９４６Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７０４５９（Ｐ２００９−２７０４５９）
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２７日（２００９．１１．２７）
【出願人】（０００００４３２９）日本ビクター株式会社 (3,896)
【Ｆターム（参考）】
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