JP2002014384A - 光量調整装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光量調整を行う際に、回折による解像度の劣
化を低減しつつ、ＮＤフィルタや絞り羽根が安定して動
作し、オートフォーカス動作に支障を与えることがない
光量調整装置を提供する。 【解決手段】 光量調整装置は、被写体の照度が低い低
照度の場合（(a)〜(b)）、絞りばね１０６、１０７のみ
を駆動することによって、被写体の照度が低照度より高
い中照度の場合（(b)〜(d)）、ＮＤフィルタ１０４のみ
を駆動することによって、さらに被写体の照度が中照度
より高い高照度の場合（(d)〜(f)）、絞り羽根１０６、
１０７のみを駆動することによって、光量調整を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラやス
チルカメラなどの光学機器に好適な、受光量を制御する
光量調整装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複数のレンズを組み合わせたレンズ鏡筒
を用い、撮像素子やフィルム面に光線を結像させ、動画
もしくは静止画を記録するビデオカメラやスチルカメラ
においては、レンズ鏡筒の光学系の途中に、撮像素子の
受光量を制御する光量調整装置を組み込むのが普通であ
る。特に動画を撮影したり、液晶ディスプレイ等に表示
するビデオカメラやデジタル・スチルカメラにおいて
は、被写体の照度が変化するのに追従して、受光量が一
定になるよう光量を連続的に制御する光量調整装置が必
要である。

【０００３】近年になって、撮像素子の画素ピッチが縮
小するようになると、絞りを小さくするときの解像度劣
化が少なく、かつ受光量を連続して制御する光量調整装
置が、開発されている。その一例として特開平１１−６
４９２１号公報において、光量調整装置の１つであるレ
ンズの絞り調整装置が開示されている。このような光量
調整装置の一例を図１２に示す。

【０００４】この図１２において、撮像光学系レンズ１
２１、１２２、１２３、１２４の光軸１００上には、Ｎ
Ｄフィルタ駆動部１０３により光路に出し入れされるＮ
Ｄフィルタ（減光フィルタ）１０４と、絞り駆動部１０
５により制御される絞り羽根１０６、１０７とが配置さ
れている。なお、ＮＤフィルタ１０４と絞り羽根１０
６、１０７とは互いに独立して制御される。

【０００５】これら撮像光学系を通過した被写体像は撮
像素子１０９上で結像される。撮像素子１０９からの信
号は映像信号処理回路１０８において標準テレビジョン
信号に変換され、図示しない外部の記録部やテレビジョ
ンモニタ等に出力される。

【０００６】光量制御部１１０には、映像信号処理回路
１０８から被写体の輝度信号が入力される。光量制御部
１１０は撮像素子１０９に入射する光量が一定になるよ
う、ＮＤフィルタ駆動部１０３と、絞り駆動部１０５に
制御信号を出力する。

【０００７】次に、図１３を用いて本発明の光量調整装
置の動作を説明する。図１３においては、光軸１００は
紙面に直角な方向となる。被写体の照度が低いとき、図
１３(a)に示すように、ＮＤフィルタ１０４は光路から
待避し、絞り羽根１０６、１０７は光路を遮らないよう
に全開状態となる。

【０００８】被写体の照度が高くなりはじめると、初め
に絞り羽根１０６、１０７が駆動され、光路の断面積が
減少する。図１３(b)の位置に絞り羽根１０６、１０７
が到達したあと、ＮＤフィルタ１０４が図１３(c)、(d)
のように光路内に挿入され、やがて図１３(e)のように
光路を完全に覆う。この間、絞り羽根１０６、１０７は
停止している。図１３(d)のような状態では、小絞り領
域１１５が形成され、回折現象により解像度が劣化する
が、光路の全断面積に占める小絞り領域１１５の比率が
低いので、解像度の劣化が抑えられる。

【０００９】さらに被写体照度が高くなると、絞り羽根
１０６、１０７が駆動されて、図１３(f)のように光路
の断面積がさらに小さくなる。以上のようにして、回折
による解像度の劣化を低減しつつ、被写体照度の増減に
対して撮像素子１０９に入射する光量を一定に保つこと
ができるのである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな光量調整装置においては、図１３(d)の状態から図
１３(e)の状態に至る間の光量の変化が少なく、かつ解
像度が急激に回復するため、ＮＤフィルタ１０４や絞り
羽根１０６、１０７の動作が不安定になったり、オート
フォーカスが誤動作しやすいという課題があった。

【００１１】図１４は、ＮＤフィルタ１０４の位置と透
過率を考慮した光量Ｆナンバと、レンズの結像性能の指
標であるＭＴＦ（Modulation Transfer Function）の関
係を示す曲線１１１を示したものである。ここで、光量
Ｆナンバは被写体の照度に相当する。図１４は、図１３
の(a)〜(f)に相当する状態も記載している。図１３(d)
の状態では小絞り領域１１５が形成され、回折現象によ
り解像度が劣化する。このためＭＴＦ値も(b)および(c)
の状態に比べると低下している。一方、(e)の状態にな
ると、ＮＤフィルタ１０４が光路を完全に覆う。従っ
て、ＭＴＦ値は(b)の状態と同一となる。しかしなが
ら、(d)から(e)の状態に変化する過程では、小絞り領域
１１５の部分の透過率が変わるだけであるから、ＮＤフ
ィルタ１０４の移動量に対する光量Ｆナンバの変化量は
わずかである。このため、微妙な被写体の照度の変化に
対して、ＮＤフィルタ１０４を大きく動かさなくてはな
らない。図１４では曲線１１１が１１２に示すように急
峻に立ち上がっている。すなわち、被写体照度の変化に
対する敏感度が極めて高くなる。このように敏感度が高
くなると、ＮＤフィルタ１０４の動作が不安定になりハ
ンチング現象を生じるという問題があった。

【００１２】また、(e)の状態から被写体照度が高くな
った場合には、光量調整装置は、絞り羽根１０６、１０
７を駆動して光量を調整しなくてはならない。このた
め、ＮＤフィルタ１０４の動作が不安定になると、絞り
羽根１０６、１０７の動作も不安定になり、やはりハン
チング現象を生じるという問題があった。

【００１３】さらに、曲線１１１が１１２に示すように
急峻に立ち上がっているために、オートフォーカス動作
も不安定になる。映像信号処理回路１０８では、撮像素
子１０９の出力からコントラストを検出して、フォーカ
ス調整用レンズ１２４を光軸１００に沿って移動させ
る。これによって、被写体までの距離が変わっても、撮
像素子１０９上で正しく結像することができるのであ
る。ところが図１４に示すように、ＭＴＦ値が１１２に
示すように急峻に変化すると、実際には被写体までの距
離が変化していなくても、コントラストが急激に変化す
ることになる。映像信号処理回路１０８は、被写体まで
の距離が変わったときとコントラストが急激に変化する
ときとの区別ができないので、オートフォーカスが誤動
作したり、動作が不安定になるという問題があった。

【００１４】本発明は、光量調整を行う際に、回折によ
る解像度の劣化を低減しつつ、ＮＤフィルタや絞り羽根
が安定して動作し、オートフォーカス動作に支障を与え
ることがない光量調整装置を提供することを目的とす
る。

【００１５】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本願の請求項１の光量調整装置は、撮像手段と、前
記撮像手段へ入射する光路を遮る絞り羽根と、前記絞り
羽根が形成する開口部の断面積を変えるために、前記絞
り羽根を駆動する第１の駆動手段と、光路を通過する光
の透過率を変える減光フィルタと、前記減光フィルタを
光路に出し入れする第２の駆動手段とを有し、前記撮像
手段が検出する被写体照度に応じて光路を通過する光量
を調整する光量調整装置であって、被写体照度が第１の
照度範囲にある場合、被写体照度の変化に応じて、前記
第２の駆動手段は、前記減光フィルタを光路に出し入れ
し、被写体照度が前記第１の照度範囲より高い第２の照
度範囲にある場合、前記減光フィルタは、前記開口部の
一部を除いて前記開口部を覆う停止位置にあり、被写体
照度の変化に応じて、前記第１の駆動手段は、前記絞り
羽根を駆動することを特徴とするものである。

【００１６】本願の請求項２に記載の光量調整装置は、
請求項１に記載の光量調整装置において、絞り羽根の位
置を検出する第１の検出手段を有し、前記第１の検出手
段の出力に応じて絞り羽根を停止させることを特徴とす
るものである。

【００１７】本願の請求項３に記載の光量調整装置は、
請求項２に記載の光量調整装置において、前記減光フィ
ルタの位置を検出する第２の検出手段を有し、前記第１
の検出手段の出力と前記第２の検出手段の出力が、所定
の関係になる位置において前記減光フィルタを停止させ
ることを特徴とするものである。

【００１８】本願の請求項４に記載の光量調整装置は、
請求項１に記載の光量調整装置において、前記減光フィ
ルタと前記絞り羽根との相対位置を検出する相対位置検
出手段を有し、相対位置検出位置の出力に応じて、前記
減光フィルタを停止させることを特徴とするものであ
る。

【００１９】本願の請求項５に記載の光量調整装置は、
撮像手段と、前記撮像手段へ入射する光路を遮る絞り羽
根と、前記絞り羽根が形成する開口部の断面積を変える
ために、前記絞り羽根を駆動する第１の駆動手段と、透
過率が異なるｎ個の領域を有し、光路を通過する光の透
過率を変える減光フィルタと（ｎ＞１）、前記減光フィ
ルタを光路に出し入れする第２の駆動手段とを有し、前
記撮像手段が検出する被写体照度に応じて光路を通過す
る光量を調整する光量調整装置であって、被写体照度が
第１の照度範囲にある場合、被写体照度の変化に応じ
て、前記第２の駆動手段は、前記減光フィルタを光路に
出し入れし、被写体照度が前記第１の照度範囲より高い
第２の照度範囲にある場合、前記減光フィルタのｎ番目
の領域は、前記開口部の一部を除いて前記開口部を覆う
停止位置にあり、被写体照度の変化に応じて、前記第１
の駆動手段は、前記絞り羽根を駆動することを特徴とす
るものである。

【００２０】本願の請求項６に記載の光量調整装置は、
請求項５に記載の光量調整装置において、前記減光フィ
ルタのｎ番目の領域は、透過率が最も低い領域であるこ
とを特徴とするものである。

【００２１】本願の請求項７に記載の光量調整装置は、
請求項５に記載の光量調整装置において、前記減光フィ
ルタのｎ番目の領域と隣り合ったｎ−１番目の領域の境
界と、前記絞り羽根との相対位置を検出する相対位置検
出手段を有し、前記相対位置検出手段の出力に応じて前
記減光フィルタを停止させることを特徴とするものであ
る。

【００２２】本願の請求項８に記載の光量調整装置は、
撮像手段と、前記撮像手段へ入射する光路を遮る円形の
固定絞りと、光路の一部を遮るための、光路中に多角形
の開口部を形成する絞り羽根と、前記絞り羽根が形成す
る開口部の断面積を変えるために前記絞り羽根を駆動す
る第１の駆動手段と、光路を通過する光の透過率を変え
る減光フィルタと、前記減光フィルタを待避位置から光
路中に挿入する第２の駆動手段とを有し、前記撮像手段
が検出する被写体照度に応じて光路を通過する光量を調
整する光量調整装置であって、被写体照度が第１の照度
範囲にある場合、被写体照度の変化に応じて、前記第２
の駆動手段は、前記減光フィルタを光路に出し入れし、
被写体照度が前記第１の照度範囲より高い第２の照度範
囲にある場合、前記減光フィルタは、前記固定絞りの前
記開口部の一部を除いて前記開口部を覆う停止位置にあ
り、被写体照度の変化に応じて、前記第１の駆動手段
は、前記絞り羽根を駆動することを特徴とするものであ
る。

【００２３】本願の請求項９に記載の光量調整装置は、
請求項８に記載の光量調整装置において、光路の中心と
前記絞り羽根が形成する多角形の開口部の頂点とを結ぶ
方向とほぼ同じ方向に、前記減光フィルタを挿入するこ
とを特徴とするものである。

【００２４】本願の請求項１０に記載の光量調整装置
は、請求項１、５、８のいずれか１つに記載の光量調整
装置において、前記停止位置は、回折現象による画像劣
化が最大となる位置であることを特徴とするものであ
る。

【００２５】本願の請求項１１に記載の光量調整装置
は、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の光量調整装
置において、前記減光フィルタが、ＮＤフィルタである
ことを特徴とするものである。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１１を用いて説明する。なお、先に従来
例で示した構成部材に対しては、同一の符号を付して説
明する。 （実施の形態１）図１は、実施の形態１における光量調
整装置の構成を示すブロック図である。図２は、実施の
形態１における光量調整装置の主要構成部の斜視図であ
る。図３は、実施の形態１における光量調整装置の一部
正面図である。そして図４は、実施の形態１における光
量調整装置の光量Ｆナンバに対するＭＴＦ値の変化を表
すグラフである。

【００２７】図１において、撮像光学系レンズは、前部
レンズ群１２１、ズームレンズ群１２２、補正用レンズ
群１２３、フォーカスレンズ１２４で構成される。ズー
ムレンズ群１２２が光軸１００に沿って前後に移動する
ことによって、変倍動作が行われ、フォーカスレンズ１
２４が前後に移動することによって、焦点調整動作が行
われる。

【００２８】光軸１００上には、第１の駆動手段である
絞り駆動部１０５により制御される絞り羽根１０６、１
０７が配置される。また、絞り羽根１０６、１０７の前
方には、第２の駆動手段であるＮＤフィルタ駆動部１０
３により光路に出し入れされる減光フィルタであるＮＤ
フィルタ１０４が配置される。なお、ＮＤフィルタ１０
４と絞り羽根１０６、１０７とは互いに独立して制御さ
れる。

【００２９】絞り羽根１０６、１０７の位置は、絞り検
出部１３２により検出され、光量制御部１１０に絞り位
置信号として入力される。また、ＮＤフィルタ１０４の
位置は、ＮＤフィルタ検出部１３１により検出され、光
量制御部１１０にＮＤフィルタ位置信号として入力され
る。

【００３０】撮像光学系を通過した被写体像は撮像素子
１０９上で結像される。撮像素子１０９からの信号は映
像信号処理回路１０８において標準テレビジョン信号に
変換され、図示しない外部の記録部やテレビジョンモニ
タ等に出力される。

【００３１】光量制御部１１０には、映像信号処理回路
１０８から被写体の輝度信号が入力される。光量制御部
１１０は、撮像素子１０９に入射する光量が一定になる
ように、絞り検出部１３２とＮＤフィルタ検出部１３１
の出力を参照しながら、絞り駆動部１０５と、ＮＤフィ
ルタ駆動部１０３とに制御信号を出力する。

【００３２】図２において、基台１に取り付けた絞り駆
動部を構成するメータ２には、ロータ３が圧入固定さ
れ、ロータ３の両側先端には、絞り羽根１０６、１０７
が取り付けられている。

【００３３】メータ２に外部から電力が供給されると、
ロータ３が回転し、基台１に設けたガイドピンに沿っ
て、絞り羽根１０６が下方向に、絞り羽根１０７が上方
向に移動する。また、ロータ３が先程とは逆方向に回転
することによって、基台１に設けたガイドピンに沿っ
て、絞り羽根１０６が上方向に、絞り羽根１０７が下方
向にも移動する。この結果、メータ２に供給する電力を
調整することによって、光軸１００を中心とする光路の
断面積が変化するので、撮像素子１０９に入射する光量
を調整することができる。なお、メータ２の内部には、
図示しないホール素子が取りつけられている。このホー
ル素子が、メータ２のマグネットの回転による磁力の変
化を検出することによって、絞り羽根１０６、１０７の
位置を検出することができ、第１の検出手段である絞り
検出部１３２を構成する。

【００３４】一方、ＮＤフィルタ１０４は、ＮＤ駆動羽
根６に接着固定される。レンズ鏡筒に固定したメータ４
には、アーム５を圧入固定し、アーム５の先端にＮＤ駆
動羽根６を取り付けることによって、アーム５の回転に
応じてＮＤ駆動羽根６とＮＤフィルタ１０４が上下に移
動する。

【００３５】メータ４に外部から電力が供給されると、
アーム５が回転し、図示しないガイドピンに沿って、Ｎ
Ｄ駆動羽根６が上方向に移動する。また、アーム５が先
程とは逆方向に回転することによって、図示しないガイ
ドピンに沿って、ＮＤ駆動羽根６が下方向に移動する。
この結果、メータ４に供給する電力を調整することによ
って、ＮＤフィルタ１０４を、待避位置から光路の中へ
徐々に挿入することも、光路の中から待避位置へ引き抜
くこともできる。ＮＤフィルタ１０４は、例えば１０％
〜３０％程度の透過率を有するので、撮像素子１０９に
入射する光量を連続して調整することができる。なお、
メータ４の内部には、図示しないホール素子が取りつけ
られている。このホール素子は、メータ４のマグネット
の回転による磁力の変化を検出することによってＮＤフ
ィルタ１０４の位置を検出することができ、第２の検出
手段であるＮＤフィルタ検出部１３１を構成する。

【００３６】以上のように構成した光量調整装置につい
て、図３を用いて動作を説明する。図３においては、光
軸１００は紙面に直角な方向となる。ここでは、説明を
簡単にするために、被写体の照度が少しずつ上昇する場
合のみの光量調整装置の動作について説明する。

【００３７】まず、被写体の照度が低いとき、図３(a)
に示すように、ＮＤフィルタ１０４は光路から待避し、
絞り羽根１０６、１０７は光路を遮らないように全開状
態となる。被写体の照度が高くなりはじめると、初めに
絞り駆動部１０５は絞り羽根１０６、１０７を駆動し、
光路の断面積が減少する。図３(b)の位置に絞り羽根１
０６、１０７が到達すると、絞り駆動部１０５は絞り羽
根１０６、１０７を駆動することを止める。この絞り羽
根１０６、１０７の停止位置については、後に説明す
る。

【００３８】さらに、被写体照度が高くなると、ＮＤフ
ィルタ駆動部１０３によりＮＤフィルタ１０４が図３
(c)のように光路内に挿入される。そして、ＮＤフィル
タ１０４が光路の一部を除いて光路を覆う位置、すなわ
ち図３(d)の位置で、ＮＤフィルタ１０４は停止する。
この間、絞り羽根１０６、１０７は停止している。この
ＮＤフィルタ１０４の停止位置についても後に説明す
る。図３(d)のような状態では、ＮＤフィルタと絞り羽
根１０６の間に小絞り領域１１５が形成され、回折現象
により解像度がわずかに劣化するが、光路の全断面積に
占める小絞り領域１１５の比率が低いので、解像度の劣
化を抑えることができる。

【００３９】さらに被写体照度が高くなると、絞り駆動
部１０５は絞り羽根１０６、１０７を駆動して、図３
(e)、(f)のように光路の断面積をさらに小さくする。

【００４０】本発明の光量調整装置について、図１４と
同じように、光量ＦナンバとＭＴＦ値の関係を示す曲線
１１を求めると、図４のようになる。ここで、光量Ｆナ
ンバとＭＴＦ値の関係は、実験または数値計算により求
めることができる。例えば、所定のピッチで白黒のパタ
ーンが書き込まれた試験チャートを、照度を変えながら
撮影すれば良い。あるいは、回折を考慮して点物体の像
の広がりを求め、絞り羽根１０６、１０７とＮＤフィル
タ１０４が形成する開口部の形状に対して、ＭＴＦ値を
数値計算しても良い。

【００４１】図４は、図３の(a)〜(f)に相当する状態も
記載している。図３(d)の状態では小絞り領域１１５が
形成され、回折現象により解像度が劣化する。このため
ＭＴＦ値も(b)および(c)の状態に比べると低下してい
る。しかしながら、光路の全断面積に占める小絞り領域
１１５の比率が低いので、解像度の劣化を抑えることが
でき、許容限度以上のＭＴＦ値を保つことができる。

【００４２】さらに被写体照度が高くなると、ＮＤフィ
ルタを停止したまま、絞り羽根１０６、１０７を駆動し
て、図３(e)のように光路の断面積を小さくする。(e)の
状態では、停止しているＮＤフィルタ１０４が光路の全
面を覆うので、小絞り領域１１５はなくなる。しかも
(e)の状態は(b)の状態より絞り込んでいるので、ＭＴＦ
値は(b)よりも改善できる。さらに絞り羽根を絞り込む
と、絞り羽根が形成する開口部自体が(f)のように小さ
くなるので、回折現象のためにＭＴＦ値は減少するよう
になる。

【００４３】以上のようにして、回折による解像度の劣
化を低減しつつ、被写体照度の増減に対して撮像素子１
０９に入射する光量を一定に保つことができる。

【００４４】ここで、曲線１１の(d)から(e)までの変化
１２に注目すると、比較的なだらかにＭＴＦ値が増加し
ていることがわかる。(d)の状態においてＮＤフィルタ
１０４は停止しているので、(d)から(e)への光量Ｆナン
バの変化は、絞り羽根１０６、１０７を移動して、光路
の断面積を減少させることによる。したがって、光量Ｆ
ナンバに対する絞り羽根１０６、１０７の移動量の敏感
度は、(a)から(b)の区間、あるいは(e)から(f)の区間と
同じである。

【００４５】以上のように、本発明に係る光量調整装置
は、被写体照度の上昇に応じて、光路の一部を除いて光
路を覆う位置にＮＤフィルタ１０４を停止させ、さらに
被写体照度が高くなった場合には、ＮＤフィルタ１０４
を停止させたまま、絞り羽根１０６、１０７を駆動し
て、撮像素子１０９に入射する光量を一定に保っている
ので、被写体照度のわずかな変化に対して、ＮＤフィル
タ１０４や絞り羽根１０６、１０７が敏感に反応するこ
とがない。また、ＭＴＦ値の変化１２が比較的なだらか
であるため、オートフォーカス動作が支障なく実施でき
る。

【００４６】次に、絞り羽根１０６、１０７の停止位置
について説明する。ＮＤフィルタ１０４が無い状態で、
絞り羽根１０６、１０７だけを図４(a)の状態から図４
(f)の状態まで絞った場合、光量Ｆナンバに対するＭＴ
Ｆ値の変化は、概ね次のようになる。絞り駆動部１０５
は絞り羽根１０６、１０７を駆動して断面積を小さくす
ると、ＭＴＦ値は(a)から(b)へと上昇する。さらに絞り
込むと、(e)の状態のようにＭＴＦ値はピークをとり、
その後は(f)のように低下する。このような特性を考慮
すると、絞り羽根１０６、１０７の停止位置は、ＭＴＦ
値がピークとなる(e)の位置の近傍が望ましい。図３、
図４に示した実施の形態では、(e)の位置よりも少し開
放側に戻った位置(b)で絞り羽根１０６、１０７は停止
している。このため、(d)の状態で小絞り領域１１５が
形成されても、回折現象により解像度劣化を少なくする
ことができる。

【００４７】この望ましい位置で絞り羽根１０６、１０
７を停止させるには、予めＮＤフィルタ１０４の無い状
態での光量Ｆナンバに対するＭＴＦ値の変化を実験また
は数値計算により求めておき、ＭＴＦ値がピークとなる
位置の近傍での絞り検出部１３２の出力、具体的にはメ
ータ２に内蔵したホール素子の出力電圧を、第１のリフ
ァレンス値として光量制御部１１０に記憶させる。そし
て光量制御部１１０は、絞り検出部１３２の出力と記憶
している第１のリファレンス値を比較して、両者が一致
したときに、絞り羽根１０６、１０７を停止させれば良
い。

【００４８】以上のように、本発明に係る光量調整装置
は、絞り羽根１０６、１０７の位置を検出する絞り検出
部１３２の出力に応じて、絞り羽根１０６、１０７を停
止させているので、ＮＤフィルタ１０４を挿入した際の
回折現象による解像度劣化を少なくすることができる。

【００４９】ところで、光量Ｆナンバに対するＭＴＦ値
の変化は、ズーム倍率や焦点距離によっても変化する。
そこで、ｎ組のズーム倍率と焦点距離の組み合わせに対
して、予めＮＤフィルタ１０４の無い状態での光量Ｆナ
ンバに対するＭＴＦ値の変化を実験または数値計算によ
り求めておき、ＭＴＦ値がピークとなる位置の近傍での
絞り検出部１３２の出力、具体的にはメータ２に内蔵し
たホール素子の出力電圧を、ｎ個の第１のリファレンス
値として光量制御部１１０に記憶させる。

【００５０】次に、ＮＤフィルタ検出部１３１の出力、
具体的にはメータ４に内蔵したホール素子の出力電圧
と、絞り検出部１３２の出力、具体的にはメータ２に内
蔵したホール素子の出力電圧との関係を求める。重要な
のは、ＮＤフィルタ１０４の絞り羽根１０６に対する相
対的な位置であるため、ＮＤフィルタ１０４が開口部の
一部を除いて開口部を覆う状態におけるＮＤフィルタ検
出部１３１の出力と、絞り検出部１３２の出力との差分
量だけを、第２のリファレンス値として光量制御部１１
０に記憶させる。そして光量制御部１１０は、ズーム倍
率と焦点距離に対して最適な第１のリファレンス値を選
択して、絞り検出部１３２の出力が選択した第１のリフ
ァレンス値と一致したときに、絞り羽根１０６、１０７
を停止させる。さらにＮＤフィルタ１０４を光路内に挿
入する際には、光量制御部１１０は、絞り検出部１３２
の出力とＮＤフィルタ検出部１３１の出力との差分が第
２のリファレンス値と一致したときに、ＮＤフィルタ１
０４を停止させる。このように絞り羽根１０６、１０７
と、ＮＤフィルタ１０４とを制御することによって、ズ
ーム倍率や焦点距離が変わっても、常に回折現象による
解像度劣化を最小限度に留めることができる。

【００５１】以上のように、本発明に係る光量調整装置
は、絞り検出部１３２の出力と、ＮＤフィルタ検出部１
３１の出力が所定の関係になる位置においてＮＤフィル
タ１０４を停止させるので、ズーム倍率や焦点距離が変
わっても、ＮＤフィルタ１０４を挿入した際の回折現象
による解像度劣化を少なくすることができる。

【００５２】次に、ＮＤフィルタ１０４の停止位置につ
いて説明する。図５は、図３とは異なる位置にＮＤフィ
ルタ１０４を停止させた場合の光量調整装置の動作を示
している。図５の(a)〜(c)は、図３の(a)〜(c)と全く同
じ状態であるが、(d)に示すＮＤフィルタ１０４の停止
位置は、ＮＤフィルタ１０４が光路の一部を除いて光路
を覆う位置ではあるが、図３(d)の停止位置よりもＮＤ
フィルタ１０４の覆う面積が少なくなっている。

【００５３】このときの光量ＦナンバとＭＴＦ値の関係
を示す曲線１３を求めると、図６のようになる。図６
は、図５の(a)〜(f)に相当する状態も記載している。図
５(d)の状態では、小絞り領域１１５が形成されるが、
回折現象は顕著ではないので、解像度の劣化量は少な
い。しかしながら、ＮＤフィルタが停止したままで、絞
り羽根１０６、１０７が駆動され、図５(e)のように光
路の断面積が小さくなっても、小絞り領域１１５は残存
している。このときには光路の全断面積に占める小絞り
領域１１５の比率が高くなるので、解像度は極端に劣化
し、ＭＴＦ値は図６(e)のように許容限度を下回ること
になる。

【００５４】図６の結果から明らかなように、ＮＤフィ
ルタ１０４が停止する位置は、ＮＤフィルタ１０４が光
路の一部を除いて光路を覆う位置であって、しかも、Ｎ
Ｄフィルタ１０４の覆う面積が所定量以上となる位置で
ある。すなわち、ＮＤフィルタ１０４の停止位置を最適
化しなければ、回折現象により解像度が劣化することに
なる。

【００５５】このＮＤフィルタ１０４の最適な停止位置
は、以下のようになる。すなわち、図１３、図１４に示
す従来の技術において、ＭＴＦ値が最悪となる位置(d)
の近傍が最適である。この位置よりＮＤフィルタ１０４
が覆う面積が少なくなると、図５、図６に示すように回
折現象により解像度が劣化する。逆に、この位置よりＮ
Ｄフィルタ１０４が覆う面積を大きくすると、従来技術
の課題である敏感度の問題が解決できなくなるからであ
る。

【００５６】以上のように、本発明に係る光量調整装置
は、回折現象による画像劣化が最大となる位置にＮＤフ
ィルタ１０４を停止させているので、絞り羽根１０６、
１０７を絞った際の回折現象による解像度劣化を防止す
ることができる。

【００５７】なお、この実施の形態１では、被写体の照
度が上昇する場合のみ説明したが、被写体の照度が低下
する場合も、光量調整装置は被写体の照度に応じて同じ
ように動作し、撮像素子１０９に入射する光量を一定に
保つことができる。したがって、本発明の光量調整装置
は、被写体の照度が低い低照度の場合（図３(a)〜(b)に
対応）、絞りばね１０６、１０７のみを駆動することに
よって、被写体の照度が低照度より高い中照度の場合
（図３(b)〜(d)に対応）、ＮＤフィルタ１０４のみを駆
動することによって、さらに被写体の照度が中照度より
高い高照度の場合（図３(d)〜(f)に対応）、絞り羽根１
０６、１０７のみを駆動することによって、撮像素子１
０９に入射する光量を一定に保つ。

【００５８】（実施の形態２）図７は、実施の形態２に
おける光量調整装置の構造を示す正面図である。実施の
形態２においては、実施の形態１の説明と重複する部分
についての説明を省略する。

【００５９】絞り羽根１０６には、第１の遮光板２１を
設け、ＮＤ駆動羽根６には、第２の遮光板２３を設け
る。第１の遮光板２１と第２の遮光板２３の間には、フ
ォトセンサ２２を設け、このフォトセンサ２２を図示し
ない基台１に固定する。第１の遮光板２１と第２の遮光
板２３は、フォトセンサ２２の発光部と受光部との間に
挿入され、受光部に届く光を遮光するように構成され
る。すなわち、第１の遮光板２１、第２の遮光板２３、
フォトセンサ２２は、絞り羽根１０６とＮＤフィルタ１
０４の相対位置を検出する相対位置検出手段を構成す
る。

【００６０】この光量調整装置の動作について図７を用
いて説明する。図７においては、光軸１００は紙面に直
角な方向となる。ここでは、説明を簡単にするために、
被写体の照度が少しずつ上昇する場合のみの光量調整装
置の動作について説明する。被写体の照度が低いとき、
図７(a)に示すように、ＮＤフィルタ１０４は光路から
待避し、絞り羽根１０６、１０７は光路を遮らないよう
に全開状態となる。

【００６１】被写体の照度が高くなりはじめると、初め
に絞り駆動部１０５は絞り羽根１０６、１０７を駆動
し、光路の断面積が減少する。このとき、第１の遮光板
２１は、フォトセンサ２２の発光部と受光部との間に挿
入されるが、受光部に届く光を概ね半分だけ遮光する。

【００６２】絞り羽根１０６、１０７が停止したあと、
ＮＤフィルタ駆動部１０３は、ＮＤフィルタ１０４を光
路内に挿入する。そして、ＮＤフィルタ１０４が光路の
一部を除いて光路を覆う位置、すなわち図７(b)の位置
で、ＮＤフィルタ駆動部１０３は、ＮＤフィルタ１０４
を停止させる。第２の遮光板２３は、フォトセンサ２２
の発光部と受光部との間に挿入され、受光部に届く光を
完全に遮光する。

【００６３】そこで、光量制御部１１０は、ＮＤフィル
タ１０４を光路内に挿入する際には、フォトセンサ２２
の出力が一定値以下になったときに、ＮＤフィルタ１０
４を停止させる。このようにＮＤフィルタ１０４を停止
させることによって、絞り羽根１０６とＮＤフィルタ１
０４の相対位置を一定に保つことができ、常に回折現象
による解像度劣化を最小限度に留めることができる。な
お、ＮＤフィルタ１０４の停止位置は、実施の形態１に
おいて記載された最適な停止位置である。ＮＤフィルタ
１０４が最適な停止位置にあるときのフォトセンサ２２
の出力は、フォトセンサ２２の発光部から出た光を完全
に遮光したときの出力であるため、簡単な実験により求
めることができる。

【００６４】なお、この実施の形態２では、被写体の照
度が上昇する場合のみ説明したが、被写体の照度が低下
する場合も、光量調整装置は被写体の照度に応じて同じ
ように動作し、撮像素子１０９に入射する光量を一定に
保つことができる。例えば、被写体の照度が図４の(d)
の状態から(c)の状態に変化する場合、光量制御部１１
０は、ＮＤフィルタ駆動部１０３によりＮＤフィルタ１
０４を駆動する。さらに、被写体の照度が図４の(c)の
状態から(b)の状態に変化する場合、光量制御部１１０
は、フォトセンサ２２の出力が一定値以上になったと
き、ＮＤフィルタ１０４を停止させる。それは、ＮＤフ
ィルタ１０４が光路内に挿入されていないとき、第２の
遮光板２３がフォトセンサ２２の発光部と受光部との間
に挿入されず、受光部に届く光を遮光しないために、フ
ォトセンサ２２の出力が一定値以上になるためである。

【００６５】以上のように、本発明に係る光量調整装置
は、絞り羽根１０６とＮＤフィルタ１０４の相対位置を
検出して、ＮＤフィルタ１０４を停止させるので、回折
現象による解像度劣化を少なくすることができる。

【００６６】（実施の形態３）図８は、実施の形態３に
おける光量調整装置の主要構成部の斜視図である。図９
は、実施の形態３における光量調整装置の一部正面図で
ある。実施の形態３においても、実施の形態１の説明と
重複する部分の説明を省略する。

【００６７】より高輝度の被写体に対して解像度が劣化
しないようにするためには、ＮＤフィルタ１０４の透過
率を低くする必要がある。ところが、ＮＤフィルタ１０
４の透過率を低くするほど、図３(d)の位置における回
折による解像度劣化が激しくなる。このため、ＮＤフィ
ルタ１０４の透過率を低くすると、ＭＴＦ値が許容限度
を下回ることになる。

【００６８】そこで、図８に示す実施の形態３において
は、ＮＤフィルタ１０４を透過率の異なる第１の領域３
１と第２の領域３２に分割している。第１の領域３１の
透過率としては、２０〜４０％が好ましく、第２の領域
３２の透過率は、第１の領域３１よりも低い５〜１５％
程度が好ましい。

【００６９】以上のように構成した光量調整装置につい
て、図９を用いて動作を説明する。図９においては、光
軸１００は紙面に直角な方向となる。ここでは、説明を
簡単にするために、被写体の照度が少しずつ上昇する場
合のみの光量調整装置の動作について説明する。被写体
の照度が低いとき、図９(a)に示すように、ＮＤフィル
タ１０４は光路から待避し、絞り羽根１０６、１０７は
光路を遮らないように全開状態となる。

【００７０】被写体の照度が高くなりはじめると、初め
に絞り駆動部１０５は絞り羽根１０６、１０７を駆動
し、光路の断面積が減少する。図９(b)の位置に絞り羽
根１０６、１０７が到達したあと、ＮＤフィルタ駆動部
１０３は、ＮＤフィルタ１０４を図９(c)のように光路
内に挿入する。このとき、絞り羽根１０６とＮＤフィル
タ１０４の第１の領域３１との間に、小絞り領域３３が
生じる。このため、図９(c)において解像度はわずかに
劣化するが、光路の全断面積に占める小絞り領域３３の
比率が低いことと、第１の領域３１の透過率が比較的大
きいために、解像度の劣化を極めて小さくすることがで
きる。

【００７１】さらにＮＤフィルタ１０４を光路中に挿入
すると、ＮＤフィルタ１０４の第１の領域３１と第２の
領域３２が開口部全面を覆うようになり、図９(d)の位
置でＮＤフィルタ１０４を停止させる。このとき、絞り
羽根１０６とＮＤフィルタ１０４の第２の領域３２との
間に、小絞り領域３４が生じる。このため、図９(ｄ)に
おいて解像度はわずかに劣化するが、光路の全断面積に
占める小絞り領域３４の比率が低いことと、第２の領域
３２の透過率と第１の領域３１の透過率との差が小さい
ために、解像度の劣化を極めて小さくすることができ
る。

【００７２】さらに被写体照度が高くなると、絞り駆動
部１０５は、絞り羽根１０６、１０７を駆動して、図９
(e)、(f)のように光路の断面積をさらに小さくする。

【００７３】次に、ＮＤフィルタ１０４の移動量と光量
Ｆナンバの変化について説明する。図９(c)において
は、小絞り領域３３があるので、図９(c)の状態から図
９(d)の状態までＮＤフィルタ１０４を移動させる区間
は、従来の技術において説明した図１３(d)から図１３
(e)までの移動区間と同じような状態に思える。ところ
が、従来の技術においてはＮＤフィルタ１０４の透過率
が一定であったのに対して、図９(c)の状態において
は、第１の領域３１より透過率の低い第２の領域３２が
光路中に挿入されることになる。このため、ＮＤフィル
タ１０４の移動量に対する光量Ｆナンバの変化量は、図
９(c)から図９(d)までの区間においても他の区間と大差
ない。したがって、被写体照度のわずかな変化に対し
て、ＮＤフィルタ１０４や絞り羽根１０６、１０７が敏
感に反応することがない。またオートフォーカス動作も
支障なく実施できる。

【００７４】一方、図９(d)の状態から、さらにＮＤフ
ィルタ１０４を光路中に挿入した場合には、従来技術と
同じ課題が生じる。図９(d)の状態からさらにＮＤフィ
ルタ１０４を挿入すると、ＮＤフィルタ１０４の第１の
領域３１の面積が減り、第２の領域３２の面積が増える
だけであるから、従来の技術において説明した図１３
(d)から図１３(e)までの移動区間と同じ状態となる。

【００７５】すなわち、ＮＤフィルタ１０４を透過率の
異なるｎ個（実施の形態３においてはｎ＝２）の領域に
分割した場合には、ｎ番目の領域が光路の一部を除いて
光路を覆う位置で、ＮＤフィルタ１０４は停止する。さ
らに被写体照度が高くなると、光量制御部１１０は、図
９(d)の状態でＮＤフィルタ１０４を停止させ、絞り羽
根１０６、１０７を駆動させ、図９(e)、(f)のように光
路の断面積をさらに小さくする。ここで、ＮＤフィルタ
１０４を光路に挿入する際に、被写体の照度に応じて、
１番目の領域から順番に挿入され、最後にｎ番目の領域
が挿入される。また、１番目の領域の透過率が最も高
く、ｎ番目の領域の透過率が最も低い。

【００７６】なお、この図９(d)におけるＮＤフィルタ
１０４の停止位置は、実施の形態１と同様に、ＮＤフィ
ルタ１０４が光路の一部を除いて光路を覆う位置であっ
て、しかも、ＮＤフィルタ１０４の覆う面積が所定量以
上となる位置である。このＮＤフィルタ１０４の最適な
停止位置は、図１３、図１４に示す従来の技術におい
て、ＭＴＦ値が最悪となる位置(d)の近傍、つまり、回
折現象による画像劣化が最大となる位置である。この位
置は、実験または数値計算によってあらかじめ求められ
る位置である。

【００７７】以上のように、本発明に係る光量調整装置
は、ＮＤフィルタ１０４を透過率の異なるｎ個の領域に
分割し、被写体照度の上昇に応じて、ＮＤフィルタ１０
４のｎ番目の領域を、開口部の一部を除いて開口部を覆
う位置に停止させる。さらに被写体照度が高くなった場
合には、光量調整装置は、ＮＤフィルタ１０４を停止さ
せたまま、絞り羽根１０６、１０７を駆動して、撮像素
子１０９に入射する光量を一定に保っている。したがっ
て、光量調整装置は、被写体照度のわずかな変化に対し
て、ＮＤフィルタ１０４や絞り羽根１０６、１０７が敏
感に反応することがなく、さらにオートフォーカス動作
も支障なく実施できる。

【００７８】また、本発明に係る光量調整装置は、他の
領域に比べてｎ番目の領域の透過率を最も低くしている
ので、高輝度の被写体でも回折による解像度劣化を伴わ
ない画像の撮影が可能になる。

【００７９】なお、実施の形態３においては、１枚のＮ
Ｄフィルタ１０４に透過率の異なる２つの領域を設けた
が、通常のＮＤフィルタを、ＮＤ駆動羽根６に複数枚重
ねて張り付けて、透過率の異なる領域を設けても良い。
また、透過率の異なる領域の数をｎ（ｎ＞２の整数）と
しても良い。なお印刷・蒸着などにより、１枚のＮＤフ
ィルタに透過率の異なる領域を設けてもよい。

【００８０】なお、この実施の形態３では、被写体の照
度が上昇する場合のみ説明したが、被写体の照度が低下
する場合も、光量調整装置は被写体の照度に応じて同じ
ように動作し、撮像素子１０９に入射する光量を一定に
保つことができる。したがって、本発明の光量調整装置
は、被写体の照度が低い低照度の場合（図９(a)〜(b)に
対応）、絞りばね１０６、１０７のみを駆動することに
よって、被写体の照度が低照度より高い中照度の場合
（図９(b)〜(d)に対応）、ＮＤフィルタ１０４のみを駆
動することによって、さらに被写体の照度が中照度より
高い高照度の場合（図９(d)〜(f)に対応）、絞り羽根１
０６、１０７のみを駆動することによって、撮像素子１
０９に入射する光量を一定に保つ。

【００８１】（実施の形態４）図１０は、実施の形態４
における光量調整装置の構造を示す正面図である。実施
の形態４においては、実施の形態３の説明と重複する部
分についての説明を省略する。

【００８２】絞り羽根１０６には、第１の遮光板２１を
設け、ＮＤフィルタ１０４には、第１の領域３１と第２
の領域３２の境界位置に第２の遮光板３５を設ける。第
１の遮光板２１と第２の遮光板３５の間には、フォトセ
ンサ２３を設け、このフォトセンサ２２を図示しない基
台１に固定する。第１の遮光板２１と第２の遮光板３５
は、フォトセンサ２２の発光部と受光部との間に挿入さ
れ、受光部に届く光を遮光するように構成される。すな
わち、第１の遮光板２１、第２の遮光板３５、フォトセ
ンサ２２は、ＮＤフィルタ１０４の第１の領域３１と第
２の領域３２の境界位置と、絞り羽根１０６との相対位
置を検出する相対位置検出手段を構成する。

【００８３】この光量調整装置の動作について図１０を
用いて説明する。図１０においては、光軸１００は紙面
に直角な方向となる。ここでは、説明を簡単にするため
に、被写体の照度が少しずつ上昇する場合のみの光量調
整装置の動作について説明する。被写体の照度が低いと
き、図１０(a)に示すように、ＮＤフィルタ１０４は光
路から待避し、絞り羽根１０６、１０７は光路を遮らな
いように全開状態となる。

【００８４】被写体の照度が高くなりはじめると、初め
に絞り駆動部１０５は絞り羽根１０６、１０７を駆動
し、光路の断面積が減少する。このとき、第１の遮光板
２１は、フォトセンサ２２の発光部と受光部との間に挿
入されるが、受光部に届く光を概ね半分だけ遮光する。

【００８５】絞り羽根１０６、１０７が停止したあと、
ＮＤフィルタ駆動部１０３は、ＮＤフィルタ１０４を光
路内に挿入する。そして、ＮＤフィルタ１０４の第２の
領域３２が光路の一部を除いて光路を覆う位置、すなわ
ち図１０(b)の位置で、ＮＤフィルタ駆動部１０３は、
ＮＤフィルタを停止させる。第２の遮光板２３は、フォ
トセンサ２２の発光部と受光部との間に挿入され、受光
部に届く光を完全に遮光する。

【００８６】そこで、光量制御部１１０は、ＮＤフィル
タ１０４を光路内に挿入する際には、フォトセンサ２２
の出力が一定値以下になったときに、ＮＤフィルタ１０
４を停止させる。このようにＮＤフィルタ１０４を停止
させることによって、ＮＤフィルタ１０４の第１の領域
３１と第２の領域３２の境界位置と、絞り羽根１０６と
の相対位置を一定に保つことができ、常に回折現象によ
る解像度劣化を最小限度に留めることができる。なお、
ＮＤフィルタ１０４の停止位置は、実施の形態１におい
て記載された最適な停止位置である。ＮＤフィルタ１０
４が最適な停止位置にあるときのフォトセンサ２２の出
力は、フォトセンサ２２の発光部から出た光を完全に遮
光したときの出力であるため、簡単な実験により求める
ことができる。

【００８７】なお、この実施の形態４では、被写体の照
度が上昇する場合のみ説明したが、被写体の照度が低下
する場合も、光量調整装置は被写体の照度に応じて同じ
ように動作し、撮像素子１０９に入射する光量を一定に
保つことができる。例えば、被写体の照度が図４の(d)
の状態から(c)の状態に変化する場合、光量制御部１１
０は、ＮＤフィルタ駆動部１０３によりＮＤフィルタ１
０４を駆動する。さらに、被写体の照度が図４の(c)の
状態から(b)の状態に変化する場合、光量制御部１１０
は、フォトセンサ２２の出力が一定値以上になったと
き、ＮＤフィルタ１０４を停止させる。それは、ＮＤフ
ィルタ１０４が光路内に挿入されていないとき、第２の
遮光板２３がフォトセンサ２２の発光部と受光部との間
に挿入されず、受光部に届く光を遮光しないために、フ
ォトセンサ２２の出力が一定値以上になるためである。

【００８８】以上のように、本発明に係る光量調整装置
は、ＮＤフィルタ１０４のｎ番目の領域と隣り合った他
の領域の境界と、絞り羽根１０６、１０７との相対位置
を検出して、ＮＤフィルタ１０４を停止させるので、回
折現象による解像度劣化を少なくすることができる。

【００８９】（実施の形態５）図１１は、実施の形態５
における光量調整装置の主要構成部の正面図である。実
施の形態５においても、実施の形態１の説明と重複する
部分の説明を省略する。

【００９０】実施の形態１〜４においては、光量調整装
置は、２枚の絞り羽根１０６、１０７を駆動して、撮像
素子１０９に入射する光量を一定に保っている。しかし
ながら、撮影した画像のボケ味を良くするためには、絞
りの形状は円形であることが望ましい。そのため、この
実施の形態５では、実施の形態１と異なり、光量調整装
置が、絞り羽根１０６、１０７の代わりに、絞り羽根５
２、５３、５４を使用する。図１１はこのような要望に
対応した光量調整装置である。ここで、ボケ味とは、ピ
ントが合っていない部分のボケ具合のことを示す。

【００９１】基台６０には、光軸１００を中心とする円
形の固定絞り５１が設けられる。３枚の絞り羽根５２、
５３、５４は、リング６４、アーム６３を介してメータ
６２により駆動され、概ね六角形の形を保ちながら、光
路を遮るように構成する。メータ６２、アーム６３、リ
ング６４は、絞り駆動部１０５を構成する。

【００９２】この光量調整装置の動作について図１１を
用いて説明する。ここでは、説明を簡単にするために、
被写体の照度が少しずつ上昇する場合のみについて説明
する。被写体の照度が低いとき、図１１(a)に示すよう
に、ＮＤフィルタ１０４は光路から待避し、絞り羽根５
２、５３、５４は光路を遮らないように全開状態とな
る。このとき、光路を通る光線は円形の固定絞り５１に
よって遮られるので、良好なボケ味が得られる。

【００９３】被写体の照度が高くなりはじめると、図１
１(b)のように、初めにＮＤフィルタ駆動部１０３は、
ＮＤフィルタ１０４を固定絞り５１の円形開口部に挿入
する。このとき、光軸１００と、絞り羽根５２、５３、
５４が形成する６角形の開口部の頂点６１とを結ぶ直線
に対してほぼ平行な方向に、ＮＤフィルタ１０４が挿入
される。そして、図１１(c)に示すように、ＮＤフィル
タ１０４が固定絞り５１の円形開口部の一部を除いて円
形開口部を覆う位置において、ＮＤフィルタ１０４は停
止する。この図１１(a)〜(c)の間は、ＮＤフィルタ１０
４が挿入されるものの、固定絞り５１の円形開口部の効
果があるので、良好なボケ味が得られる。

【００９４】さらに被写体照度が高くなると、ＮＤフィ
ルタ１０４を固定したまま、絞り駆動部１０５は、絞り
羽根５２、５３、５４を駆動し、図１１(d)、(e)のよう
に、概ね六角形の形を保ちながら、光路の断面積を減少
させる。

【００９５】以上の動作中の図１１(c)においては、固
定絞り５１と、ＮＤフィルタ１０４との間に、小絞り領
域５５ができるが、光路の全断面積に占める小絞り領域
３３の比率が極めて小さいために、解像度の劣化を極め
て小さくすることができる。

【００９６】なお、ＮＤフィルタ１０４を図１１(c)の
状態から、固定絞り５１の円形開口部内にさらに挿入
し、円形開口部全面をＮＤフィルタ１０４が覆うように
動作させると、従来技術で説明した課題、すなわちＮＤ
フィルタ１０４と絞り羽根５２、５３、５４の動作が不
安定になるという課題が生じる。

【００９７】しかしながら、実施の形態５においては、
光量調整装置は、ＮＤフィルタ１０４を図１１(c)の位
置に固定したまま、絞り羽根５２、５３、５４を駆動さ
せ、光路の断面積を減少させているので、ＮＤフィルタ
１０４と絞り羽根５２、５３、５４の動作が安定し、オ
ートフォーカス動作に支障を及ぼすことがない。

【００９８】なお、この図１１(c)におけるＮＤフィル
タ１０４の停止位置は、実施の形態１と同様に、ＮＤフ
ィルタ１０４が円形開口部の一部を除いて円形開口部を
覆う位置であって、しかも、ＮＤフィルタ１０４の覆う
面積が所定量以上となる位置である。このＮＤフィルタ
１０４の最適な停止位置は、図１３、図１４に示す従来
の技術において、ＭＴＦ値が最悪となる位置(d)の近
傍、つまり、回折現象による画像劣化が最大となる位置
である。この位置は、実験または数値計算によってあら
かじめ求められる位置である。

【００９９】また、光量調整装置は、絞り羽根５２、５
３、５４を駆動させ、開口部の断面積を減少させるとき
には、小絞り領域５５には、頂点６１が含まれる。よっ
て、図１１(c)から(d)の状態に絞っていく間に、ＮＤフ
ィルタ１０４と絞り羽根５２、５３、５４の間に、平行
なスリット状の領域ができない。光軸１００と、絞り羽
根５２、５３、５４が形成する６角形の開口部の頂点６
１とを結ぶ直線に対してほぼ平行な方向に、ＮＤフィル
タ１０４を挿入しているためである。例えば、ＮＤフィ
ルタ１０４の挿入方向を、図１１(a)〜(c)の方向と直角
な方向とすると、絞り羽根５４とＮＤフィルタ１０４の
間にスリット状の領域ができ、解像度が著しく劣化す
る。

【０１００】以上のように、本発明に係る光量調整装置
は、ＮＤフィルタ１０４が固定絞り５１の円形開口部の
一部を除いて円形開口部を覆う位置に、ＮＤフィルタ１
０４を停止させているので、被写体照度のわずかな変化
に対して、ＮＤフィルタ１０４や絞り羽根１０６、１０
７が敏感に反応することがない。また、光量調整装置
は、オートフォーカス動作も支障なく実施できる。しか
も、円形固定絞り５１を用いて得られる良好なボケ味
を、より広い被写体照度範囲について利用することが可
能である。

【０１０１】また、本発明に係る光量調整装置は、光軸
１００と、絞り羽根５２、５３、５４が形成する６角形
の開口部の頂点６１とを結ぶ直線に対してほぼ平行な方
向に、ＮＤフィルタ１０４を挿入しているので、スリッ
ト状の領域が形成されず、良好な解像度を保つことがで
きる。

【０１０２】なお、この実施の形態５では、被写体の照
度が上昇する場合のみ説明したが、被写体の照度が低下
する場合も、光量調整装置は被写体の照度に応じて同じ
ように動作し、撮像素子１０９に入射する光量を一定に
保つことができる。したがって、本発明の光量調整装置
は、被写体の照度が低い低照度場合（図１１(a)〜(c)に
対応）、ＮＤフィルタ１０４のみを駆動することによっ
て、被写体の照度が低照度より高い高照度の場合（図１
１(c)〜(e)に対応）、絞り羽根５２、５３、５４のみを
駆動することによって、撮像素子１０９に入射する光量
を一定に保つ。

【０１０３】なお、実施の形態１〜５において、光の透
過率を変える減光フィルタとしてＮＤフィルタを使用す
る場合について説明したが、本発明はＮＤフィルタを使
用する場合に限定されるわけではなく、光学的または電
気的作用によって光を減衰させる機能を有するものであ
れば、その他のものを使用することも可能である。

【０１０４】

【発明の効果】以上のように、本発明の光量調整装置に
よれば、撮像手段に入射する光量を一定に保つ際に、回
折による解像度の劣化を低減しつつ、ＮＤフィルタと、
絞り羽根とが安定して動作し、オートフォーカス動作に
支障を与えることがないという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態による光量調整装置の
構成を示すブロック図である。

【図２】 本発明の一実施の形態による光量調整装置の
主要構成部の斜視図である。

【図３】 本発明の一実施の形態による光量調整装置の
一部正面図である。

【図４】 本発明の一実施の形態による光量調整装置の
光量Ｆナンバに対するＭＴＦ値の特性を表す図である。

【図５】 回折による解像度劣化を説明するための光量
調整装置の一部正面図である。

【図６】 回折による解像度劣化を説明するための光量
Ｆナンバに対するＭＴＦ値の特性を表す図である。

【図７】 本発明の一実施の形態による光量調整装置の
主要構成部正面図である。

【図８】 本発明の一実施の形態による光量調整装置の
主要構成部の斜視図である。

【図９】 本発明の一実施の形態による光量調整装置の
一部正面図である。

【図１０】 本発明の一実施の形態による光量調整装置
を主要構成部正面図である。

【図１１】 本発明の一実施の形態による光量調整装置
を主要構成部正面図である。

【図１２】 従来例の光量調整装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図１３】 従来例の光量調整装置の一部正面図であ
る。

【図１４】 従来例の光量調整装置の光量Ｆナンバに対
するＭＴＦ値の特性を表す図である。

【符号の説明】

１・・・・・基台 ２・・・・・メータ ３・・・・・ロータ ４・・・・・メータ ５・・・・・アーム ６・・・・・ＮＤ駆動羽根 ２１・・・・・第１の遮光板 ２２・・・・・フォトセンサ ２３・・・・・第２の遮光板 ３１・・・・・第１の領域 ３２・・・・・第２の領域 ３３、３４・・・・・小絞り領域 ３５・・・・・第２の遮光板 ５１・・・・・固定絞り ５２、５３、５４・・・・・絞り羽根 ５５・・・・・小絞り領域 ６０・・・・・基台 ６１・・・・・多角形の頂点 ６２・・・・・メータ ６３・・・・・アーム ６４・・・・・リング １００・・・・・光軸 １０３・・・・・ＮＤフィルタ駆動部 １０４・・・・・ＮＤフィルタ １０５・・・・・絞り駆動部 １０６、１０７・・・・・絞り羽根 １０８・・・・・映像信号処理回路 １０９・・・・・撮像素子 １１０・・・・・光量制御部 １１５・・・・・小絞り領域 １２１・・・・・前部レンズ群 １２２・・・・・ズームレンズ群 １２３・・・・・補正用レンズ １２４・・・・・フォーカスレンズ １３１・・・・・ＮＤフィルタ検出部 １３２・・・・・絞り検出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｂ 19/02 Ｇ０３Ｂ 19/02 Ｈ０４Ｎ 5/238 Ｈ０４Ｎ 5/238 Ｚ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像手段と、 前記撮像手段へ入射する光路を遮る絞り羽根と、 前記絞り羽根が形成する開口部の断面積を変えるため
   に、前記絞り羽根を駆動する第１の駆動手段と、 光路を通過する光の透過率を変える減光フィルタと、 前記減光フィルタを光路に出し入れする第２の駆動手段
   とを有し、 前記撮像手段が検出する被写体照度に応じて光路を通過
   する光量を調整する光量調整装置において、 被写体照度が第１の照度範囲にある場合、被写体照度の
   変化に応じて、前記第２の駆動手段は、前記減光フィル
   タを光路に出し入れし、 被写体照度が前記第１の照度範囲より高い第２の照度範
   囲にある場合、前記減光フィルタは、前記開口部の一部
   を除いて前記開口部を覆う停止位置にあり、被写体照度
   の変化に応じて、前記第１の駆動手段は、前記絞り羽根
   を駆動することを特徴とする光量調整装置。
2. 【請求項２】 絞り羽根の位置を検出する第１の検出手
   段を有し、 前記第１の検出手段の出力に応じて絞り羽根を停止させ
   ることを特徴とする請求項１記載の光量調整装置。
3. 【請求項３】 前記減光フィルタの位置を検出する第２
   の検出手段を有し、 前記第１の検出手段の出力と前記第２の検出手段の出力
   が、所定の関係になる位置において前記減光フィルタを
   停止させることを特徴とする請求項２記載の光量調整装
   置。
4. 【請求項４】 前記減光フィルタと前記絞り羽根との相
   対位置を検出する相対位置検出手段を有し、相対位置検
   出位置の出力に応じて、前記減光フィルタを停止させる
   ことを特徴とする請求項１記載の光量調整装置。
5. 【請求項５】 撮像手段と、 前記撮像手段へ入射する光路を遮る絞り羽根と、 前記絞り羽根が形成する開口部の断面積を変えるため
   に、前記絞り羽根を駆動する第１の駆動手段と、 透過率が異なるｎ個の領域を有し、光路を通過する光の
   透過率を変える減光フィルタと（ｎ＞１）、 前記減光フィルタを光路に出し入れする第２の駆動手段
   とを有し、 前記撮像手段が検出する被写体照度に応じて光路を通過
   する光量を調整する光量調整装置において、 被写体照度が第１の照度範囲にある場合、被写体照度の
   変化に応じて、前記第２の駆動手段は、前記減光フィル
   タを光路に出し入れし、 被写体照度が前記第１の照度範囲より高い第２の照度範
   囲にある場合、前記減光フィルタのｎ番目の領域は、前
   記開口部の一部を除いて前記開口部を覆う停止位置にあ
   り、被写体照度の変化に応じて、前記第１の駆動手段
   は、前記絞り羽根を駆動することを特徴とする光量調整
   装置。
6. 【請求項６】 前記減光フィルタのｎ番目の領域は、透
   過率が最も低い領域であることを特徴とする請求項５記
   載の光量調整装置。
7. 【請求項７】 前記減光フィルタのｎ番目の領域と隣り
   合ったｎ−１番目の領域の境界と、前記絞り羽根との相
   対位置を検出する相対位置検出手段を有し、 前記相対位置検出手段の出力に応じて前記減光フィルタ
   を停止させることを特徴とする請求項５記載の光量調整
   装置。
8. 【請求項８】 撮像手段と、前記撮像手段へ入射する光
   路を遮る円形の固定絞りと、 光路の一部を遮るための、光路中に多角形の開口部を形
   成する絞り羽根と、 前記絞り羽根が形成する開口部の断面積を変えるために
   前記絞り羽根を駆動する第１の駆動手段と、 光路を通過する光の透過率を変える減光フィルタと、 前記減光フィルタを待避位置から光路中に挿入する第２
   の駆動手段とを有し、 前記撮像手段が検出する被写体照度に応じて光路を通過
   する光量を調整する光量調整装置において、 被写体照度が第１の照度範囲にある場合、被写体照度の
   変化に応じて、前記第２の駆動手段は、前記減光フィル
   タを光路に出し入れし、 被写体照度が前記第１の照度範囲より高い第２の照度範
   囲にある場合、前記減光フィルタは、前記固定絞りの前
   記開口部の一部を除いて前記開口部を覆う停止位置にあ
   り、被写体照度の変化に応じて、前記第１の駆動手段
   は、前記絞り羽根を駆動することを特徴とする光量調整
   装置。
9. 【請求項９】 光路の中心と前記絞り羽根が形成する多
   角形の開口部の頂点とを結ぶ方向とほぼ同じ方向に、前
   記減光フィルタを挿入することを特徴とする請求項８記
   載の光量調整装置。
10. 【請求項１０】 前記停止位置は、回折現象による画像
    劣化が最大となる位置であることを特徴とする請求項
    １、５、８のいずれか１つに記載の光量調整装置。
11. 【請求項１１】 前記減光フィルタが、ＮＤフィルタで
    あることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１つに
    記載の光量調整装置。