JP2004333553A - 光量調節装置、撮影装置及びフィルタ - Google Patents
光量調節装置、撮影装置及びフィルタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004333553A JP2004333553A JP2003125310A JP2003125310A JP2004333553A JP 2004333553 A JP2004333553 A JP 2004333553A JP 2003125310 A JP2003125310 A JP 2003125310A JP 2003125310 A JP2003125310 A JP 2003125310A JP 2004333553 A JP2004333553 A JP 2004333553A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- filter
- image
- aperture
- opening
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Abstract
【課題】ＮＤフィルタで光量調節を行なう装置における、動画モードと静止画モードでのＮＤフィルタの駆動制御の最適化を目的とする。
【解決手段】ＮＤフィルタは、少なくとも所定範囲内での濃度分布が均一の均一濃度部を備え、その大きさは絞り開口を実質的に完全に覆うように構成される。そして該ＮＤフィルタを絞り開口に対して相対駆動し、光量調節する装置において、動画モード時はＮＤフィルタが連続進退し、被写体輝度変化時の透過率制御を連続的に行なう。静止画モード時は、絞り開口内での濃度分布が均一となるようＮＤフィルタの停止位置を規制し、ボケ像の輝度分布が不均一になるのを防止する。
【選択図】 図１
【解決手段】ＮＤフィルタは、少なくとも所定範囲内での濃度分布が均一の均一濃度部を備え、その大きさは絞り開口を実質的に完全に覆うように構成される。そして該ＮＤフィルタを絞り開口に対して相対駆動し、光量調節する装置において、動画モード時はＮＤフィルタが連続進退し、被写体輝度変化時の透過率制御を連続的に行なう。静止画モード時は、絞り開口内での濃度分布が均一となるようＮＤフィルタの停止位置を規制し、ボケ像の輝度分布が不均一になるのを防止する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、結像光学系を用いて被写体像を取得するカメラ、すなわち撮影装置に関するもので、更に詳しくは該撮影装置等の光学機器に用いられる光量調節装置、及び該光量装置に好適な光量調節用の光学フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）やＣ−ＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の撮像手段を用いて動画像を磁気テープ媒体に記録するビデオカメラや、同じく撮像手段を用いて静止画像を固体メモリ媒体に記録するデジタルスチルカメラが製品化されている。さらに最近は、固体メモリ媒体の高容量化と、撮影装置の画像信号処理回路の高速高機能化により、動画撮影と静止画撮影の両機能を有した撮影装置も普及しつつある。さらには上記撮像手段の高画素化と小型化に伴い、撮影装置全体の小型化と画像の高精細化も急速に進んでいる。しかし一方では、撮像手段の単位受光部の間隔、いわゆる画素ピッチの狭小化に伴い、撮影光学系が有する光量調節用の絞り開口による回折の影響が無視できなくなっている。すなわち、高輝度被写体撮影時やスローシャッタ撮影時に絞り開口が小さくなると、いわゆる小絞り回折の影響によって画像のコントラストが低下し、撮影光学系が本来有する結像性能や、撮像手段の高画素能力が充分に発揮されず、高精細画像が得られない問題が生じる。そこで、上述した小絞り回折を緩和するために、透過光量減衰用のＮｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｌｔｅｒ（以下ＮＤフィルタと称する）を用いた以下のような技術が開示されている。
【０００３】
例えば実開昭５１−１４５９２９号公報では、多数枚の絞り羽根で構成された虹彩絞りにおいて、適数枚の絞り羽根に濃淡のあるＮＤフィルタを用い、遮光用の羽根が最小絞り径まで絞られたのちに該ＮＤフィルタが光束中に進入し、光量調節する絞り機構が開示されている。
【０００４】
また特開平８−４３８７８号公報では、２枚の絞り羽根の各々に、光軸から放射方向外側に向かうにつれて透過率が低下するＮＤフィルタを形成し、該２枚の絞り羽根を相対駆動することで光量調節する絞り装置が開示されている。
【０００５】
また特開２０００−１０６６４９号公報では、絞り開口形成用のアイリス羽根と多段階濃度のＮＤフィルタを独立に駆動制御する装置が開示されている。
【０００６】
また特開２０００−１５５３５２号公報では、アクチュエータの動作に伴って同一形状を有する多数枚の絞り羽根が動作して開口径を調節し、次いで該絞り羽根による開口径の変化率が少ない領域でＮＤフィルタを開口部に挿入することで光量調節する絞り装置が開示されている。
【０００７】
一方、動画撮影と静止画撮影の両機能を有した撮影装置においては、取得された動画像と静止画像の画像サイズ（撮影画素数）は異なるのが一般的である。すなわち、動画撮影時は低画素画像を連続して取得し、静止画撮影時は高画素画像を１コマないし数コマ程度取得する。この場合、絞り開口径、すなわち撮影光学系のＦナンバが等価でも、低画素の動画像と高画素の静止画像では、小絞り回折の影響度が異なる。そこで、動画撮影と静止画撮影とで、絞り開口の制御形態を異ならせる技術が以下のごとく開示されている。
【０００８】
特開２００２−６４７４５号公報では、通常撮影時（静止画）は光学性能の保証された規定内絞り範囲（例えばＦ２．８からＦ８の範囲）のみを使用する。すなわち収差の大きな開放絞りの使用を制限したり、回折の影響が増大する小絞りの使用を制限することで画質低下を防止し、高精細画像を得ている。また間引き撮影時（動画）は、低画素数画像を取得すればよいので光学収差の許容度が増加するため、光学性能が低下する規定外絞り範囲（例えばＦ１．４からＦ１１の範囲）まで使用することで、露光調節範囲を広げている。
【０００９】
特開２００２−２０４３９０号公報でも同様に、動画撮影時のＦナンバ制御範囲をＦ１．４からＦ１６に、静止画撮影時のＦナンバ制御範囲をＦ２．８からＦ８制限することで、上記特開平２００２−６４７４５号公報と同様の効果を得ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような欠点がある。
【００１１】
実開昭５１−１４５９２９号公報及び特開２０００−１５５３５２号公報に開示された従来技術では、遮光用の羽根が小絞り径まで絞られたのちにＮＤフィルタが光束中に進入するため、ＮＤフィルタの制御自由度がない。特に動画撮影時、暗いシーンから明るいシーンに移行した際に突然ＮＤフィルタが進入すると、露出制御の連続性が損なわれ、再生された動画像に大きな違和感を生じる。
【００１２】
特開平８−４３８７８号公報に開示された従来技術では、絞り開放状態でＮＤフィルタが開口内に進入しているため、開放時に光量損失を来たす。また、絞り開口内の上下方向と左右方向でＮＤフィルタの濃度分布が異なるため、距離差が大きな被写体を撮影する際、ボケ像が不自然になり、特に高品位画像を必要とする静止画撮影には不適な構造である。
【００１３】
特開２００２−６４７４５号公報及び特開２００２−２０４３９０号公報に開示された従来技術では、動画撮影と静止画撮影とでそれぞれ最適な絞り制御を行なう技術は開示されているが、ＮＤフィルタを用いた光量調節の開示はなく、小絞り回折の防止は不充分である。
【００１４】
特開２０００−１０６６４９号公報に開示された従来技術では、絞り開口径とＮＤフィルタによる透過率制御の自由度はあるが、動画撮影と静止画撮影における制御形態の切り換えに関しては詳細な記載はない。
【００１５】
そこで本発明は、所定の濃度分布を有したフィルタ、及びそのフィルタを有し高品位画像を得ることができる光量調節装置、撮影装置及びフィルタの提供を目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本願の光量調節装置では、開口部を通過する光束の量を調節する光量調節装置において、第１の光学濃度である第１の領域を有するフィルタと、前記第１の領域を前記開口部に対して相対移動させる駆動手段を有し、前記第１の領域が前記開口部を部分的に覆うことを許容する第１の制御モードと、前記開口部の一部を前記第１の領域が覆うことを禁止する第２の制御モードとを選択可能な制御手段とを有する。
【００１７】
また上記の目的を達成するために、本願のフィルタでは、所定の大きさを有する開口部を覆うために、第１の光学濃度である第１の領域と、前記第１の光学濃度とは異なる第２の光学濃度である第２の領域を有するフィルタにおいて、前記第１の領域と第２の領域の隣接部においては前記第１の光学濃度と第２の光学濃度を段階的あるいは連続的に形成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１ないし図１０は、第１の実施形態に係わる図である。
【００１９】
＜光量調節装置＞
図１は光量調節装置１００の要部分解斜視図である。同図において、１１１は全域に渡って遮光性を有する絞り羽根で、その下面と上面には被駆動用のピン１１２および１１３が植設される。絞り羽根１１１は同一形状のものが６枚用いられ、絞り開口が形成される。
【００２０】
１２１は絞り羽根１１１を保持する地板で、平面状をなす底面の中央には、絞り開放時の光束の最大径を規定する開口部１２１ｃが設けられる。そして該開口部１２１ｃの周囲には６個のカム溝１２１ａが設けられ、前記絞り羽根１１１のピン１１２が嵌合し、摺接移動可能となっている。
【００２１】
１３１は風車と呼ばれる駆動部材で、中央の開口部１３１ｃの周囲には羽根駆動用の６個の穴１３１ａが等間隔で設けられ、該穴１３１ａには前記絞り羽根１１１のピン１１３が回転可能に嵌合している。そこで風車１３１が反時計方向に回動すると、前記６枚の絞り羽根１１１は上面の被駆動ピン１１３によって駆動されるが、その際に下面側の被駆動ピン１１２が前記カム溝１２１ａに規制されて摺動するため、絞り開口径が連続的に減少し、絞り込み動作が行なわれる。また、風車１３１の上面には、風車の初期位置を検出するための指標１３２と、被駆動用のギヤ１３３が設けられる。
【００２２】
１４１は仕切り板で、前記地板１２１との間に所定の空間を形成し、該空間内に前記羽根１１１と前記風車１３１を収容する。仕切り板１４１の中央には光束通過用の開口部１４１ｃが設けられ、その隣りには後述するフィルタとしてのＮＤフィルタの回転支持軸１４２が植設される。更に前記風車の指標１３２の有無を検出するための位相検知用窓１４１ｂ、後述するピニオンギヤの逃げ穴１４１ｅが設けられる。
【００２３】
１５１は円盤状のフィルタとしての、たとえばＮＤフィルタで、厚さ０．１ｍｍ程度の透明樹脂フィルム、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、インクジェット印刷によって後述するＮＤパターンが形成されるとともに、中心には軸受け１５２が設けられ、前記仕切り板上の回転支持軸１４２に回転可能に軸支される。ＮＤフィルタの外周部には、金属板製のギヤ１５３が接着される。なお、ＮＤフィルタの基材である透明フィルムの外周部をギヤ状の形状としても構わない。さらにＮＤフィルタ１５１の上面には、ＮＤフィルタの初期位置を検出するための指標１５４が設けられる。
【００２４】
ＮＤフィルタ１５１の光減衰用パターンは、本実施形態では以下の５つの領域より構成される。１５１ａは透過率１００％の透明部で、光学濃度はゼロ、ＮＤ段数（減光段数）もゼロである。ここで、光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ、ＯＤ値）、透過率Ｔｒ（％）、及びＮＤ段数は、以下の式（式１）（式２）（式３）で関係付けられる。
【００２５】
１５１ｃは光学濃度０．６（ＮＤ段数は２段）の均一濃度部、１５１ｅは光学濃度１．２（ＮＤ段数は４段）の均一濃度部である。また、１５１ｂは時計回りの位相角方向に沿って光学濃度がゼロから０．６に連続的に変化する第１のグラデーション濃度部、１５１ｄは同様の位相角方向に沿って光学濃度が０．６から１．２に連続的に変化する第２のグラデーション濃度部である。
【００２６】
１６１はカバー板で、前記仕切り板１４１との間に所定の空間を形成し、該空間内に前記ＮＤフィルタ１５１が収容される。カバー板１６１の中央には光束通過用の開口部１６１ｃが設けられ、更に前記風車の指標１３２と前記ＮＤフィルタの指標１５４の有無を検出するための検知用窓１６１ｂ及び１６１ｄ、そして後述するピニオンギヤの逃げ穴１６１ｅ及び１６１ｆが設けられる。
【００２７】
１７１は前記風車１３１を駆動するステップモータで、ピニオンギヤ１７１ａは前記穴１６１ｅ、１４１ｅを貫通して前記風車１３１に設けられたギヤ１３３にかみ合う。１７２は投光素子と受光素子を内蔵した光学的位置検出手段で、前記風車１３１の上面からの反射光を検出する。そして該検出手段１７２の直下に前記指標１３２が対向すると、所定の信号を出力し、風車１３１の位相角が初期状態に戻ったことを検知できるように構成されている。
【００２８】
以上の構成により、検出手段１７２の出力を観察しながらステップモータ１７１を駆動して風車１３１を初期状態に戻し、絞り開口を開放に復帰させる。そしてその位置からステップモータを所定のプログラムに従って駆動することで、絞り開口を任意の大きさに制御できる。なお本実施例においては、上記絞り機構を後述する撮影光学系に組み込んだ際に、Ｆナンバが開放のＦ２から小絞り側のＦ８まで調節できるように構成されている。
【００２９】
１７３は前記ＮＤフィルタ１５１を駆動するステップモータで、ピニオンギヤ１７３ａは前記穴１６１ｆを貫通して前記ＮＤフィルタ１５１に設けられたギヤ１５３にかみ合う。１７４は投光素子と受光素子を内蔵した光学的位置検出手段で、前記ＮＤフィルタ１５１の上面からの反射光を検出する。そして該検出手段１７４の直下に前記指標１５２が対向すると、所定の信号を出力し、ＮＤフィルタ１５１の位相角が初期状態に戻ったことを検知できるように構成されている。
【００３０】
以上の構成により、検出手段１７４の出力を観察しながらステップモータ１７３を駆動してＮＤフィルタ１５１を初期状態、すなわち透明部１５１ａが開口部１４１ｃを覆う状態に戻す。そしてその位置からステップモータを所定のプログラムに従って駆動することで、ＮＤフィルタによる透過光束減衰率を任意の値に制御できる。
【００３１】
＜フィルタの光学濃度分布＞
図２はＮＤフィルタ１５１の光学濃度分布詳細を説明するための平面図である。１５１ａは光学濃度ゼロの均一濃度部すなわち透明部（ＮＤ段数はゼロ段）、１５１ｃは光学濃度０．６の均一濃度部（ＮＤ段数は２段）、１５１ｅは光学濃度１．２（ＮＤ段数は４段）の均一濃度部である。これら３箇所の均一濃度部は扇形をなし、その中心角はすべて９０度になっている。また、破線で示した円１４１ｃは前記仕切り板１４１の開口部であるが、これは絞り開放時の有効光束径を表わしている。そして本実施形態では、前記３箇所の均一濃度部１５１ａ、１５１ｃ、１５１ｅの形状は、その扇型の中心軸と開口部１４１ｃの中心が一致した状態で、該開口部１４１ｃを完全に覆うことができる大きさになっている。
【００３２】
一方、１５１ｂは時計回りの位相角方向に沿って光学濃度がゼロから０．６に連続的に変化する第１のグラデーション濃度部、１５１ｄは同様の位相角方向に沿って光学濃度が０．６から１．２に連続的に変化する第２のグラデーション濃度部で、これら２箇所のグラデーション濃度部も扇形をなし、その中心角はいずれも４５度になっている。
【００３３】
上記濃度分布を有するＮＤフィルタは、蒸着法、印刷法等によって製作できるが、本出願人による特願２００２−０４１６３４に記載された技術を用いれば、インクジェット印刷法により、散乱等の光学的欠陥が少なく、かつ滑らかなグラデーション濃度部を有したＮＤフィルタが製作可能である。
【００３４】
＜開口部とフィルタの相対位置＞
図３は前記ＮＤフィルタの回転角に対する、光束通過開口部とＮＤフィルタの相対位置を説明するための図である。
【００３５】
同図（ａ）はＮＤフィルタ１５１の回転角がゼロ度、すなわち初期位置状態での様子を示す図である。開口部１４１ｃの全領域がＮＤフィルタの透明部１５１ａに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一となり、開口部を通過する光束の強度分布は均一となる。換言すれば、結像面から瞳強度分布が均一となっている。
【００３６】
同図（ｂ）はＮＤフィルタ１５１の回転角が６７．５度の場合で、開口部１４１ｃはＮＤフィルタの第１のグラデーション部１５１ｂに覆われている。換言すれば、ＮＤフィルタの均一濃度部１５１ａあるいは１５１ｃが開口部１４１ｃを部分的に覆っている。この状態では、絞り開口部の透過率は場所によって異なり、開口部を通過する光束の強度分布は不均一となる。換言すれば、結像面から見た瞳強度分布が不均一となっている。
【００３７】
同図（ｃ）はＮＤフィルタ１５１の回転角が１３５度の場合で、開口部１４１ｃの全領域が光学濃度０．６の均一濃度部１５１ｃに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一であり、結像面から見た瞳強度分布も均一となっている。
【００３８】
同図（ｄ）はＮＤフィルタ１５１の回転角が２０２．５度の場合で、開口部１４１ｃはＮＤフィルタの第２のグラデーション部１５１ｄに覆われている。換言すれば、ＮＤフィルタの均一濃度部１５１ｃあるいは１５１ｅが開口部１４１ｃを部分的に一部を覆っている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は場所によって異なり、開口部を通過する光束の強度分布は不均一となる。換言すれば、結像面から見た瞳強度分布が不均一となっている。
【００３９】
同図（ｅ）はＮＤフィルタ１５１の回転角が２７０度の場合で、開口部１４１ｃの全領域が光学濃度１．２の均一濃度部１５１ｅに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一であり、結像面から見た瞳強度分布も均一となっている。
【００４０】
＜光量調節作用＞
図４は、図１に示した光量調節装置１００の光量調節作用を説明する図である。同図（ａ）は、風車１３１の回転角に対する絞り値、すなわちＦナンバの変化の様子を示した図である。同図において、横軸は風車１３１が時計方向に回転した時の回転角、縦軸は絞り開口のＦナンバである。風車１３１の回転に伴って前記絞り羽根１１１が連続的に絞り込まれ、Ｆナンバも２から８まで連続的に変化する。
【００４１】
同図（ｂ）は、ＮＤフィルタ１５１の回転角に対するＮＤ段数を示した図である。同図において、横軸はＮＤフィルタ１５１が反時計方向に回転した時の回転角、縦軸は前述の（式３）で表わされるＮＤ段数である。ＮＤフィルタ１５１の回転に伴って、濃度ゼロの領域から濃度の高い領域が絞り開口部を覆うため、ＮＤ段数もゼロから４まで変化する。ただし、ＮＤフィルタの均一濃度部とグラデーション濃度部が交互に開口を覆うため、ＮＤ段数の変化は直線的にはならず、均一濃度部が開口を覆うゼロ度、１３５度及び２７０度において、変化率がゼロとなっている。
【００４２】
＜電子カメラ＞
図５は、図１ないし図４で説明した光量調節装置１００を撮影装置に配置したものである。本実施の形態では、撮影装置は光学像を撮像手段で電気信号に光電変換し、静止画像及び動画像をデジタルデータして記録する電子カメラを例として説明する。
【００４３】
４００は複数のレンズ群からなる撮影光学系で、フロントレンズ群４０１、バリエータレンズ群４０２、フォーカシングレンズ群４０３、光学ローパスフィルタ４０４を有する。本実施形態での撮影光学系の光学仕様は、３５ｍｍフィルム換算で焦点距離が３５−２００ｍｍ、開放Ｆナンバは２であるものとする。１００は図１で示した光量調節装置、４０６は露光時間を調節するシャッタ機構である。
【００４４】
また撮影光学系４００の焦点位置（予定結像面）には、撮像手段４４０が配置される。これは照射された光エネルギを電荷に変換する複数の光電変換部、該電荷を蓄える電荷蓄積部、及び該電荷を転送し、外部に送出する電荷転送部からなる２次元ＣＣＤ等の光電変換手段が用いられる。本実施形態では、３００万画素のＣＣＤセンサが用いられるものとする。
【００４５】
撮像手段４４０上に結像した被写体の像は、その明るさの強弱に応じた画素毎の電荷量として、電気信号に変換され、アンプ回路４４１で増幅された後、カメラ信号処理回路４４２で所定のγ補正等の処理を施される。なおこの処理は、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号処理で行われてもよい。このようにして作られた映像信号はメモリ４４３に記録される。メモリ４４３は、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ、光磁気ディスク等の光メモリ、磁気テープ等の磁気メモリ等、種々のものが利用可能である。
【００４６】
４２１は液晶ディスプレイ等の表示器で、撮像手段４４０で取得した被写体像や、光学装置の動作状況を表示する。４２２は、操作スイッチ群でズームスイッチ、撮影準備スイッチ、撮影開始スイッチ、静止画モードと動画モードを選択する撮影モード選択スイッチ、露出制御モードやＡＦモード等を設定する撮影条件スイッチで構成される。４２３はズームアクチュエータで、前記ズームレンズ群４０２を駆動し、撮影光学系４００の焦点距離を変える。４２４はフォーカスアクチュエータで、前記フォーカシングレンズ群４０３を駆動し、撮影光学系４００の焦点状態を調節する。
【００４７】
４３１はＣＰＵで、撮影装置全体の動作を制御する。４３２はＮＤフィルタ駆動回路で、図１の光学的位置検出手段１７４の出力をモニタしながらステップモータ１７３を駆動する。そしてＮＤフィルタ１５１の回転角を調節し、光束通過開口部の透過率を所望の値に制御する。４３３は絞り駆動回路で、図１の光学的位置検出手段１７２の出力をモニタしながらステップモータ１７１を駆動する。そして風車１４１の回転角を調節し、絞り値すなわちＦナンバを所望の値に制御する。４３４はシャッタ駆動回路で、前記シャッタ機構４０６を駆動し、撮像手段４４０への露光時間を制御する。
【００４８】
＜ＣＰＵフロー＞
図６ないし図８は、図５に示した撮影装置が有するＣＰＵ４３１の制御フロー図である。まず図６を用いて、撮影装置のメイン制御フローを説明する。
【００４９】
ステップＳ１０１を経由して、ステップＳ１０２では、撮影者によりメインスイッチがオン操作されたか否かを判別し、オン操作されていない時はステップＳ１０２に留まる。ステップＳ１０２でメインスイッチがオン操作されたと判定されたら、ＣＰＵ４３１はスリープ状態から脱してステップＳ１０３以降を実行する。
【００５０】
ステップＳ１０３では、撮影装置の初期化を行なう。具体的には、沈胴状態にある撮影光学系を撮影可能状態に繰り出し駆動したのち、光量調節装置１００内のＮＤフィルタと絞り羽根を初期位置にリセットする。ステップＳ１０４では、静止画撮影か動画撮影かを決める撮影モードや、露出制御モード、焦点調節モード、ホワイトバランスモード、静止画撮影時の画像サイズ等の、各種撮影条件の設定を受け付ける。
【００５１】
ステップＳ１０５では、上記ステップＳ１０４で設定された撮影モードの判別を行ない、静止画撮影モードであればステップＳ１１１の動画撮影サブルーチンへ、動画撮影モードであればステップＳ１３１の静止画撮影サブルーチンへ移行する。
【００５２】
＜動画撮影のサブルーチン＞
図７は動画撮影のサブルーチンフロー図で、図６のステップＳ１１１に分岐した場合の制御フローを示している。ステップＳ１１１を経由してステップＳ１１２では、撮像素子４４０で画像信号を取得し、画像信号処理回路４４２で所定の画像処理を施す。ステップＳ１１３では測光演算１を行なう。これは動画撮影用の測光演算で、前記ステップＳ１１２で取得した画像情報の最大値、最小値、平均値等を用いて光量調節装置１００の制御量を演算するが、詳細は後述する。ステップＳ１１４では上記測光演算１で算出したＮＤフィルタの濃度制御値に基づいて、ＮＤフィルタ１５１を回転駆動する。ステップＳ１１５では、上記測光演算１で算出した絞り制御値に基づいて、風車１３１を回転駆動し、絞り開口を所定のＦナンバに制御する。ステップＳ１１６では上記ステップＳ１１２で取得した画像信号をプレビュー画像用に変換し、表示器４２１にプレビュー画像を表示する。
【００５３】
ステップＳ１１７及びステップＳ１１８では、撮影光学系４００の焦点調節を行なう。これはいわゆる山登り式サーボＡＦと呼ばれる、画像信号の高周波成分が最大値となるフォーカス位置を探してレンズを停止させる焦点調節制御である。ステップＳ１２３では合焦したか否かを判定し、合焦していない場合は前記ステップＳ１２１およびステップＳ１２２を繰り返し実行する。合焦した場合はフォーカシングレンズの駆動を停止し、ステップＳ１３１へ移行する。
【００５４】
ステップＳ１１９では、撮影者によって動画撮影用の撮影スイッチがオン操作されたか否かを判別する。オン操作されていない時はステップＳ１１２に戻り、光量調節制御、焦点調節制御、及びプレビュー画像表示を繰り返し実行する。ステップＳ１１９で撮影スイッチがオン操作されたと判定されたら、ステップＳ１１９からステップＳ１２１に進む。
【００５５】
ステップＳ１２１では、撮像装置４４０で取得した画像信号を、まず動画用画像の画素数３０万画素に縮小処理したのち、動画用の画像処理を施す。ステップＳ１２２では、動画記録用の画像圧縮を行ない、ステップＳ１２３にて圧縮された画像信号をメモリ４４３に記録する。
【００５６】
ステップＳ１２４では、撮影者によって撮影スイッチがオフ操作されたか否かを判別する。オフ操作されていない時はステップＳ１１２に戻り、光量調節制御、焦点調節制御、プレビュー画像表示、及び記録用動画像のメモリへの記録を繰り返し実行する。ステップＳ１２４で撮影スイッチがオフ操作されたと判定されたら、ステップＳ１２５で撮影を終了する。
【００５７】
＜測光演算＞
図９は、図７のステップＳ１１３における測光演算１の制御形式を説明するための図である。ここで同図（ａ）は、スチルカメラの露出制御プログラムを説明する際に用いられる、ＥＶ線図と称される図であり、同図（ｂ）は被写体の明るさに対するＮＤフィルタの制御状態を説明する図である。まず同図（ａ）について説明する。
【００５８】
スチルカメラで適正露出を得るための演算式は、一般に以下のＡＰＥＸ演算式（式４）が用いられる。
【００５９】
ＡＶ＋ＴＶ＝ＢＶ＋ＳＶ＝ＥＶ（式４）
ここで、ＡＶは開口値（Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）、ＴＶは時間値（Ｔｉｍｅ Ｖａｌｕｅ）、ＢＶは輝度値（Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ Ｖａｌｕｅ）、ＳＶは感度値（Ｆｉｌｍ Ｓｐｅｅｄ Ｖａｌｕｅ）、ＥＶは露出値（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）である。そして図９（ａ）の横軸はシャッタ秒時（正確には表示数値の逆数が実露光時間）とこれに対応するＴＶ値が、縦軸には絞り機構のＦナンバとこれに対応するＡＶ値が記載してある。なお本発明では、光量調節に虹彩絞りとＮＤフィルタの両手段を用いるため、縦軸にはＦナンバに対してＮＤフィルタの透過率分を加味したＴナンバを記載してある。ここでＴナンバ及びＡＶ値は以下の式（式５）（式６）で表わされる。
【００６０】
また、同図中の４５度線は、等ＥＶ値を表わす線で、撮像素子の感度がＩＳＯ１００相当の場合のＥＶ値が４５度線の左上側に記載してある。
【００６１】
＜動画撮影モードの露出制御＞
図９は動画撮影モード時の露出制御図であるが、動画撮影においては撮影光学系に配置されたメカニカルシャッタ４０６は用いず、撮像素子４４０が有する電子シャッタ機能を用いる。そして動画像の最長シャッタ秒時は動画撮影間隔、いわゆるフレームレートに律則される。本発明では、フレームレートを３０［ｆｒａｍｅ／ｓｅｃ］としているため、最長シャッタ秒時はおよそ１／３０ｓｅｃになる。
【００６２】
以上の条件において、露出制御のプログラム線図を説明する。まずＥＶ値が２以上７未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃ、レンズのＴナンバは２に固定である。よって、ＥＶ７以下では適正露光量が得られないが、その場合には撮像素子４４０からの画像信号の増幅ゲインを増加して用いる。
【００６３】
ＥＶ値が７以上１３未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃに固定、レンズのＴナンバを２から１６に変化させて適正露光量を得る。そしてＥＶ１３からＥＶ１９の領域では、レンズのＴナンバを１６に固定し、電子シャッタによるシャッタ秒時を１／３０ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。
【００６４】
続いて同図（ｂ）を用いて、各ＥＶ値におけるＮＤフィルタの濃度と絞り制御によるＦナンバの組合せについて説明する。図の横軸はＥＶ値、縦軸は左側にシャッタ秒時が、右側にはＦナンバとＮＤ段数が記載されている。そしてまずＥＶ値が２以上７未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃ、絞り制御によるＦナンバは開放のＦ２、ＮＤフィルタのＮＤ段数はゼロ、すなわち図２の透明部１５１ａ部を使用し、これらの値はすべてＥＶ７以下の任意の領域ですべて固定されている。
【００６５】
ＥＶ値が７以上１３未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃに固定、絞り制御によるＦナンバはＦ２からＦ８まで連続可変、ＮＤフィルタのＮＤ段数はゼロから４段まで連続可変となるように制御される。そしてＥＶ１３からＥＶ１９の領域では、絞り制御によるＦナンバはＦ８、ＮＤフィルタのＮＤ段数は４段に固定され、電子シャッタによるシャッタ秒時を１／３０ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化させる。
【００６６】
上述した制御では、ＮＤフィルタは図３の（ａ）から（ｅ）のすべての状態を用いることになるので、ＮＤフィルタを回転駆動すれば開口部を通過する光束の量を連続的に減衰させることができる。
【００６７】
以上の光量調節制御により、動画撮影中に被写界の明るさが変化すると、ＦナンバとＮＤフィルタの透過率を連続的に変化させるため、露光制御の連続性が保たれ、違和感のない動画像が得られる。またＮＤフィルタ使用によって、虹彩絞りが必要以上に小絞りとなることを防止でき、小絞り回折が緩和されて高精細な動画像が得られる。
【００６８】
＜静止画撮影のサブルーチン＞
図８は静止画撮影のサブルーチンフロー図で、図６のステップＳ１３１に分岐した場合の制御フローを示している。ステップＳ１３１を経由してステップＳ１３２では、撮像素子４４０で画像信号を取得し、画像信号処理回路４４２で所定の画像処理を施す。ステップＳ１３３では測光演算１を行なう。本フローは、静止画撮影用サブルーチンであるが、静止画撮影前のプレビュー時には、動画モードで画像取得を行なうので、ここでの測光演算は図７のステップＳ１１３と同様の演算を行なう。ステップＳ１３４では上記測光演算１で算出したＮＤフィルタの濃度制御値に基づいて、ＮＤフィルタ１５１を回転駆動する。ステップＳ１３５では、上記測光演算１で算出した絞り制御値に基づいて、風車１３１を回転駆動し、絞り開口を所定のＦナンバに制御する。ステップＳ１３６では上記ステップＳ１３２で取得した画像信号をプレビュー画像用に変換し、表示器４２１にプレビュー画像を表示する。
【００６９】
ステップＳ１３７及びステップＳ１３８では、撮影光学系４００の焦点調節を行なう。すなわち図７のステップＳ１１７及びステップＳ１１８と同じく、山登り式サーボＡＦを実行する。
【００７０】
ステップＳ１３９では、撮影者によって静止画撮影用の撮影準備スイッチがオン操作されたか否かを判別する。オン操作されていない時はステップＳ１３２に戻り、光量調節制御、焦点調節制御、及びプレビュー画像表示を繰り返し実行する。ステップＳ１３９で撮影準備スイッチがオン操作されたと判定されたら、ステップＳ１３９からステップＳ１４１に進む。
【００７１】
ステップＳ１４１では測光演算２を行なう。これは静止画撮影用の測光演算で、前記ステップＳ１３２で取得した画像情報の最大値、最小値、平均値等を用いて光量調節装置１００の制御量を演算するが、詳細は後述する。ステップＳ１４２では上記測光演算２で算出したＮＤフィルタの濃度制御値に基づいて、ＮＤフィルタ１５１を回転駆動する。ステップＳ１４３では、上記測光演算２で算出した絞り制御値に基づいて、風車１３１を回転駆動し、絞り開口を所定のＦナンバに制御する。
【００７２】
ステップＳ１４４及びステップＳ１４５では、撮影光学系４００の焦点調節を再度行なう。そしてステップＳ１４６では合焦したか否かを判定し、合焦していない場合は前記ステップＳ１４４およびステップＳ１４５を繰り返し実行する。合焦した場合はフォーカシングレンズの駆動を停止し、ステップＳ１４７で合焦したプレビュー画像を表示する。
【００７３】
ステップＳ１４８では、撮影者によって静止画撮影用の撮影スイッチがオン操作されたか否かを判別する。オン操作されていない時はステップＳ１４７に戻り、プレビュー画像の表示を継続する。そしてステップＳ１４８で撮影準備スイッチがオン操作されたと判定されたら、ステップＳ１４８からステップＳ１５１に進む。
【００７４】
ステップＳ１５１では、静止画記録用の画像を取得するために、撮像素子４４０の電荷蓄積を開始する。ステップＳ１５２では、前記ステップＳ１４１の測光演算２で算出したシャッタ秒時に基づいて、シャッタ機構４０６のシャッタ羽根を閉じ方向に駆動し、撮像素子４４０への光束を遮断する。ステップＳ１５３では撮像素子４４０より電荷を転送し、ステップＳ１５４では取得した３００万画素相当の画像信号に静止画用の画像処理を施す。ステップＳ１５５では、静止画記録用の画像圧縮を行ない、ステップＳ１５６にて圧縮された画像信号をメモリ４４３に記録する。
【００７５】
そしてステップＳ１５７においてシャッタ機構４０６のシャッタ羽根を開き方向に復帰駆動し、ステップＳ１５８で撮影を終了する。
【００７６】
＜測光演算＞
図１０は、図８のステップＳ１４１における測光演算２の制御形式を説明するための図である。ここで図１０（ａ）（ｂ）はそれぞれ図９（ａ）（ｂ）に対応する。
【００７７】
図１０は静止画撮影モード時の露出制御図であるが、静止画撮影においては撮影光学系に配置されたメカニカルシャッタ４０６を用いることにより、電荷転送中のスミアを防止する。また、静止画撮影時は動画撮影時のフレームレートに律則されることがないため、最長シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃより低速側も用いることができる。
【００７８】
以上の条件において、露出制御のプログラム線図を説明する。まずＥＶ値が２以上８未満の領域では、レンズのＴナンバは２に固定、シャッタ秒時は１ｓｅｃから１／６０ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。
【００７９】
ＥＶ値が８以上１７未満の領域では、シャッタ秒時は１／６０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに変化させ、レンズのＴナンバも２から１６に変化させて適正露光量を得る。そしてＥＶ１７からＥＶ２０の領域では、レンズのＴナンバを１６に固定し、メカニカルシャッタによるシャッタ秒時を１／５００ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。
【００８０】
続いて同図（ｂ）を用いて、各ＥＶ値におけるＮＤフィルタの濃度と絞り制御によるＦナンバの組合せについて説明する。まずＥＶ値が２以上８未満の領域では、シャッタ秒時は各ＥＶ値に応じて低速側に変化しているが、絞り制御によるＦナンバは開放のＦ２、ＮＤフィルタのＮＤ段数はゼロに固定されている。すなわちこの領域では、ＮＤフィルタ１５１は図２の透明部１５１ａ部を使用していることになる。
【００８１】
ＥＶ値が８以上１１未満の領域では、シャッタ秒時は１／６０ｓｅｃから１／１２５ｓｅｃに連続可変、絞り制御によるＦナンバはＦ２からＦ４まで連続可変、ＮＤフィルタのＮＤ段数はゼロに固定されている。
【００８２】
ＥＶ値が１１を僅かに超えると、絞り制御によるＦナンバをＦ４からＦ２に戻すとともに、ＮＤフィルタのＮＤ段数をゼロから２段に切り換える。（図ではＦナンバとＮＤ段数の切り換え点をずらして記載しているが、実際には同時に切り換わる）すなわちこの段階では、ＮＤフィルタ１５１は図２における光学濃度０．６の均一濃度部１５１ｃを使用していることになる。
【００８３】
ＥＶ値が１１以上１４未満の領域では、シャッタ秒時は１／１２５ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに連続可変、絞り制御によるＦナンバはＦ２からＦ４まで連続可変、ＮＤフィルタのＮＤ段数は２段に固定されている。
【００８４】
ＥＶ値が１４を僅かに超えると、絞り制御によるＦナンバをＦ４からＦ２に戻すとともに、ＮＤフィルタのＮＤ段数を２段から４段に切り換える。すなわちこの段階では、ＮＤフィルタ１５１は図２における光学濃度１．２の均一濃度部１５１ｅを使用していることになる。
【００８５】
ＥＶ値が１４以上１７未満の領域では、シャッタ秒時は１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに連続可変、絞り制御によるＦナンバはＦ２からＦ４まで連続可変、ＮＤフィルタのＮＤ段数は４段に固定されている。
【００８６】
ＥＶ値が１７以上１９未満の領域では、シャッタ秒時は１／５００ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに連続可変、絞り制御によるＦナンバはＦ４に固定、ＮＤフィルタのＮＤ段数は４段に固定されたままである。
【００８７】
上述した制御では、ＮＤフィルタは図３の（ａ）（ｃ）及び（ｅ）のみの状態を用い、それらの中間である（ｂ）（ｄ）は用いない。換言すれば、均一濃度部が光束通過開口を完全に覆う状態のみを許容し、部分的に覆う状態を禁止している。その理由は、静止画撮影時の画質は動画撮影の画質より更に高品位であることが求められ、焦点の外れたボケ画像にも均一性が要求される。すなわち、撮影光学系４００の瞳位置に配置されたＮＤフィルタの光学濃度分布が、図３（ｂ）（ｄ）のごとく場所によってことなると、ボケ像の対称性が損なわれる。その結果、主被写体と背景の距離差が大きく、かつ背景に輝点があるような撮影シーンでは、輝点のボケ像が非対称になって画像品位を損ねることになる。
【００８８】
そこで本実施例においては、静止画撮影時にはＮＤフィルタの均一濃度部のみを選択的に用いることで、自然なボケ像が得られ、違和感のない静止画像が得られる。またＮＤフィルタ使用によって、虹彩絞りが必要以上に小絞りとなることを防止でき、小絞り回折が緩和されて高精細な静止画像が得られる。
【００８９】
（第２実施形態）
前記第１の実施の形態に用いたＮＤフィルタは、円盤状の透明フィルム上に、透明部を含む３箇所の均一濃度部と、該均一濃度部の境界部に２箇所のグラデーション濃度部が設けられていた。
【００９０】
以下に示す第２実施形態のＮＤフィルタは、グラデーション濃度部を省略し、複数の均一濃度部のみを有する実施形態を示す。なお、ＮＤフィルタ以外の構成は第１実施形態と同様のため、説明は省略する。
【００９１】
＜フィルタの光学濃度分布＞
図１１は、第２実施形態のＮＤフィルタ２５１の光学濃度分布詳細を説明するための平面図で、第１実施形態の図２に相当する。２５１は円盤状のＮＤフィルタで、機械的な構成は第１実施形態のＮＤフィルタ１５１と同一である。すなわちＮＤフィルタ２５１は厚さ０．１ｍｍ程度の透明樹脂フィルム、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、インクジェット印刷によって後述するＮＤパターンが形成されるとともに、中心には軸受け２５２が設けられ、前記仕切り板上の回転支持軸２４２に回転可能に軸支される。ＮＤフィルタの外周部には、金属板製のギヤ２５３が接着される。さらにＮＤフィルタ２５１の上面には、ＮＤフィルタの初期位置を検出するための指標２５４が設けられる。
【００９２】
２５１ａは光学濃度ゼロの均一濃度部すなわち透明部、２５１ｂは光学濃度０．４５の均一濃度部、２５１ｃは光学濃度０．９の均一濃度部、２５１ｄは光学濃度１．３５の均一濃度部である。これら４箇所の均一濃度部は扇形をなし、その中心角はすべて９０度になっている。
【００９３】
＜光束通過開口部とフィルタの相対位置＞
図１２は前記ＮＤフィルタの回転角に対する、光束通過開口部とＮＤフィルタの相対位置を説明するための図で、第１実施形態の図３に相当する。
【００９４】
同図（ａ）はＮＤフィルタ２５１の回転角がゼロ度、すなわち初期位置状態での様子を示す図である。開口部２４１ｃの全領域がＮＤフィルタの透明部２５１ａに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一となり、開口部を通過する光束の強度分布は均一となる。換言すれば、結像面から瞳強度分布が均一となっている。
【００９５】
同図（ｂ）はＮＤフィルタ２５１の回転角が４５度の場合で、開口部２４１ｃの上半分はＮＤフィルタの透明部２４１ａに、下半分は光学濃度０．４５の均一濃度部２４１ｂに覆われている。換言すれば、ＮＤフィルタの均一濃度部２５１ａあるいは２５１ｂが開口部２４１ｃを部分的に覆っている。この状態では、絞り開口部の透過率は場所によって異なり、開口部を通過する光束の強度分布は不均一となる。換言すれば、結像面から見た瞳強度分布が不均一となっている。
【００９６】
同図（ｃ）はＮＤフィルタ２５１の回転角が９０度の場合で、開口部２４１ｃの全領域が光学濃度０．４５の均一濃度部２５１ｂに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一となり、開口部を通過する光束の強度分布は均一となる。換言すれば、結像面から瞳強度分布が均一となっている。
【００９７】
以下同様に、同図（ｄ）ないし（ｆ）においては、ＮＤフィルタ２５１の回転角が４５度ずつ増加した場合を示し、開口部２４１ｃ内の透過率は不均一状態と均一状態が交互に現れる。
【００９８】
＜光量調節作用＞
図１３は、図１１に示したＮＤフィルタ２５１の光量調節作用を説明する図で、第１実施形態の図４（ｂ）に相当する。
【００９９】
図１３は、ＮＤフィルタ１５１の回転角に対するＮＤ段数を示した図である。ＮＤフィルタ２５１の回転に伴って、濃度ゼロの領域から濃度の高い領域が絞り開口部を覆うため、ＮＤ段数もゼロから４．５まで変化する。ただし、ＮＤフィルタの均一濃度部と境界部が交互に開口を覆うため、ＮＤ段数の変化は直線的にはならず、均一濃度部が開口を覆うゼロ度、９０度、１８０度及び２７０度において、変化率がゼロとなっている。
【０１００】
＜動画撮影モードの露出制御＞
図１４は、第２の実施の形態におけるＮＤフィルタ２５１を撮影装置に組込み、動画モードで撮影する際の露出制御図で、第１実施形態の図９に相当する。ＮＤフィルタの最高段数が、第１実施形態では４段であったのに対して、第２実施形態では４．５段となっている点のみが異なる。
【０１０１】
＜静止画撮影モードの露出制御＞
図１５は、第２実施形態のＮＤフィルタ２５１を撮影装置に組込み、静止画モードで撮影する際の露出制御図で、第１実施形態の図１０に相当する。第２実施形態のＮＤフィルタ２５１は、均一濃度部が透明部を含めて４箇所あり、各領域の濃度差は０．４５なので、前述の（式３）で換算するとＮＤ段数差はそれぞれ１．５段となる。よって、被写体のＥＶ値の増加に応じて図１４（ｂ）のごとくＦナンバとＮＤ段数を制御することで、第１実施形態とほぼ同等の効果を得る。
【０１０２】
本実施の形態のＮＤフィルタ２５１はグラデーション濃度部を不要としているので、インクジェット印刷以外の方法、例えばオフセット印刷法や蒸着法を用いて製作することも可能である。
【０１０３】
一方、本実施形態のＮＤフィルタ２５１は均一濃度部同士の境界において、濃度段差が０．４５ずつ生じているが、この程度の濃度段差であれば回折による画質低下は許容できるため、動画撮影モード時に該境界部が瞳内に進入して撮影が行なわれても、画質低下は許容し得る。
【０１０４】
なお、第１実施形態及び第２実施形態のＮＤフィルタにおいて、各均一濃度部の大きさを絞り開放時の有効光束径よりも大きくしているが、光量調節装置の小型化を図るため、均一濃度部の大きさを有効光束径よりも若干小さな値、例えば有効光束径の８０％程度に設定しても構わない。この場合、絞り開放時にボケ像の周辺部に若干の光量不足が生じるが、この程度であればボケ像への違和感は殆ど生じず、絞りを一段絞り込めば実害は全くなくなる。
【０１０５】
以上説明したように、本願に係る第１の光量調節装置によれば、ＮＤフィルタを用いて撮影光学系を通過する光束の光量調節を行なう際に、ＮＤフィルタは少なくともその一部の領域に均一濃度部を備え、該均一濃度部が絞り開口部を部分的に覆うことを許容する第１の制御モードと、該均一濃度部が絞り開口部を部分的に覆うことを禁止する第２の制御モードとを有することで、光量調節の連続性を重視するか、画像のボケ味の自然さを重視するかを切り換え可能とした。
【０１０６】
また本願に係る第２の光量調節装置によれば、ＮＤフィルタは光学濃度の異なる均一濃度部を複数備えるため、均一濃度部間の濃度段差を小さくすることができ、均一濃度部同士の境界部を用いた際の回折が緩和され、光量調節の連続性と回折防止の両立を図ることが可能である。
【０１０７】
また本願に係る第３の撮影装置によれば、動画撮影時には第１の制御モード、静止画撮影時には第２の制御モードを自動で選択するため、動画撮影中に被写体輝度が変化してもＮＤフィルタによる光量調節量の連続性が保たれ、静止画撮影時には自然なボケ像が得られるとともにＮＤフィルタの濃度段差による回折も発生せず、高品位静止画像が得られる。
【０１０８】
また本願に係る第４のＮＤフィルタによれば、光量減衰、濃度段差による回折の防止、ボケ像悪化防止等の各機能をバランスよく達成した光学フィルタを得ることができる。
【０１０９】
また本願に係る第５のＮＤフィルタによれば、多機能ＮＤフィルタが小型かつ安価に構成できる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本願に係る発明によれば、所定の濃度分布を有したフィルタ、及びそのフィルタを有し高品位画像を得ることができる光量調節装置、撮影装置の提供をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における光量調節装置の分解斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるＮＤフィルタの平面図である。
【図３】第１実施形態におけるＮＤフィルタの回転位相説明図である。
【図４】第１実施形態における光量調節装置の光量調節作用説明図である。
【図５】第１実施形態における撮影装置の構成図である。
【図６】第１実施形態における撮影装置のメイン制御フロー図である。
【図７】第１実施形態における動画撮影サブルーチンフロー図である。
【図８】第１実施形態における静止画撮影サブルーチンフロー図である。
【図９】第１実施形態における動画撮影時の露出制御説明図である。
【図１０】第１実施形態における静止画撮影時の露出制御説明図である。
【図１１】第２実施形態におけるＮＤフィルタの平面図である。
【図１２】第２実施形態におけるＮＤフィルタの回転位相説明図である。
【図１３】第２実施形態における光量調節装置の光量調節作用説明図である。
【図１４】第２実施形態における動画撮影時の露出制御説明図である。
【図１５】第２実施形態における静止画撮影時の露出制御説明図である。
【符号の説明】
１００ 光量調節装置
１１１ 絞り羽根
１２１ 地板
１２１ｃ 開口部
１３１ 風車
１３１ｃ 開口部
１３２ ギヤ
１４１ 仕切り板
１５１、２５１ ＮＤフィルタ
１６１ カバー板
１７１、１７３ ステップモータ
１７２、１７４ 位置検出手段
４００ 撮影光学系
４０６ シャッタ機構
４４０ 撮像手段
４３１ ＣＰＵ
４３２ ＮＤフィルタ駆動回路
４３３ 絞り駆動回路
４３４ シャッタ駆動回路
４４０ 撮像手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、結像光学系を用いて被写体像を取得するカメラ、すなわち撮影装置に関するもので、更に詳しくは該撮影装置等の光学機器に用いられる光量調節装置、及び該光量装置に好適な光量調節用の光学フィルタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＣＤ（ｃｈａｒｇｅ−ｃｏｕｐｌｅｄ ｄｅｖｉｃｅ）やＣ−ＭＯＳ（ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等の撮像手段を用いて動画像を磁気テープ媒体に記録するビデオカメラや、同じく撮像手段を用いて静止画像を固体メモリ媒体に記録するデジタルスチルカメラが製品化されている。さらに最近は、固体メモリ媒体の高容量化と、撮影装置の画像信号処理回路の高速高機能化により、動画撮影と静止画撮影の両機能を有した撮影装置も普及しつつある。さらには上記撮像手段の高画素化と小型化に伴い、撮影装置全体の小型化と画像の高精細化も急速に進んでいる。しかし一方では、撮像手段の単位受光部の間隔、いわゆる画素ピッチの狭小化に伴い、撮影光学系が有する光量調節用の絞り開口による回折の影響が無視できなくなっている。すなわち、高輝度被写体撮影時やスローシャッタ撮影時に絞り開口が小さくなると、いわゆる小絞り回折の影響によって画像のコントラストが低下し、撮影光学系が本来有する結像性能や、撮像手段の高画素能力が充分に発揮されず、高精細画像が得られない問題が生じる。そこで、上述した小絞り回折を緩和するために、透過光量減衰用のＮｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｌｔｅｒ（以下ＮＤフィルタと称する）を用いた以下のような技術が開示されている。
【０００３】
例えば実開昭５１−１４５９２９号公報では、多数枚の絞り羽根で構成された虹彩絞りにおいて、適数枚の絞り羽根に濃淡のあるＮＤフィルタを用い、遮光用の羽根が最小絞り径まで絞られたのちに該ＮＤフィルタが光束中に進入し、光量調節する絞り機構が開示されている。
【０００４】
また特開平８−４３８７８号公報では、２枚の絞り羽根の各々に、光軸から放射方向外側に向かうにつれて透過率が低下するＮＤフィルタを形成し、該２枚の絞り羽根を相対駆動することで光量調節する絞り装置が開示されている。
【０００５】
また特開２０００−１０６６４９号公報では、絞り開口形成用のアイリス羽根と多段階濃度のＮＤフィルタを独立に駆動制御する装置が開示されている。
【０００６】
また特開２０００−１５５３５２号公報では、アクチュエータの動作に伴って同一形状を有する多数枚の絞り羽根が動作して開口径を調節し、次いで該絞り羽根による開口径の変化率が少ない領域でＮＤフィルタを開口部に挿入することで光量調節する絞り装置が開示されている。
【０００７】
一方、動画撮影と静止画撮影の両機能を有した撮影装置においては、取得された動画像と静止画像の画像サイズ（撮影画素数）は異なるのが一般的である。すなわち、動画撮影時は低画素画像を連続して取得し、静止画撮影時は高画素画像を１コマないし数コマ程度取得する。この場合、絞り開口径、すなわち撮影光学系のＦナンバが等価でも、低画素の動画像と高画素の静止画像では、小絞り回折の影響度が異なる。そこで、動画撮影と静止画撮影とで、絞り開口の制御形態を異ならせる技術が以下のごとく開示されている。
【０００８】
特開２００２−６４７４５号公報では、通常撮影時（静止画）は光学性能の保証された規定内絞り範囲（例えばＦ２．８からＦ８の範囲）のみを使用する。すなわち収差の大きな開放絞りの使用を制限したり、回折の影響が増大する小絞りの使用を制限することで画質低下を防止し、高精細画像を得ている。また間引き撮影時（動画）は、低画素数画像を取得すればよいので光学収差の許容度が増加するため、光学性能が低下する規定外絞り範囲（例えばＦ１．４からＦ１１の範囲）まで使用することで、露光調節範囲を広げている。
【０００９】
特開２００２−２０４３９０号公報でも同様に、動画撮影時のＦナンバ制御範囲をＦ１．４からＦ１６に、静止画撮影時のＦナンバ制御範囲をＦ２．８からＦ８制限することで、上記特開平２００２−６４７４５号公報と同様の効果を得ている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような欠点がある。
【００１１】
実開昭５１−１４５９２９号公報及び特開２０００−１５５３５２号公報に開示された従来技術では、遮光用の羽根が小絞り径まで絞られたのちにＮＤフィルタが光束中に進入するため、ＮＤフィルタの制御自由度がない。特に動画撮影時、暗いシーンから明るいシーンに移行した際に突然ＮＤフィルタが進入すると、露出制御の連続性が損なわれ、再生された動画像に大きな違和感を生じる。
【００１２】
特開平８−４３８７８号公報に開示された従来技術では、絞り開放状態でＮＤフィルタが開口内に進入しているため、開放時に光量損失を来たす。また、絞り開口内の上下方向と左右方向でＮＤフィルタの濃度分布が異なるため、距離差が大きな被写体を撮影する際、ボケ像が不自然になり、特に高品位画像を必要とする静止画撮影には不適な構造である。
【００１３】
特開２００２−６４７４５号公報及び特開２００２−２０４３９０号公報に開示された従来技術では、動画撮影と静止画撮影とでそれぞれ最適な絞り制御を行なう技術は開示されているが、ＮＤフィルタを用いた光量調節の開示はなく、小絞り回折の防止は不充分である。
【００１４】
特開２０００−１０６６４９号公報に開示された従来技術では、絞り開口径とＮＤフィルタによる透過率制御の自由度はあるが、動画撮影と静止画撮影における制御形態の切り換えに関しては詳細な記載はない。
【００１５】
そこで本発明は、所定の濃度分布を有したフィルタ、及びそのフィルタを有し高品位画像を得ることができる光量調節装置、撮影装置及びフィルタの提供を目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本願の光量調節装置では、開口部を通過する光束の量を調節する光量調節装置において、第１の光学濃度である第１の領域を有するフィルタと、前記第１の領域を前記開口部に対して相対移動させる駆動手段を有し、前記第１の領域が前記開口部を部分的に覆うことを許容する第１の制御モードと、前記開口部の一部を前記第１の領域が覆うことを禁止する第２の制御モードとを選択可能な制御手段とを有する。
【００１７】
また上記の目的を達成するために、本願のフィルタでは、所定の大きさを有する開口部を覆うために、第１の光学濃度である第１の領域と、前記第１の光学濃度とは異なる第２の光学濃度である第２の領域を有するフィルタにおいて、前記第１の領域と第２の領域の隣接部においては前記第１の光学濃度と第２の光学濃度を段階的あるいは連続的に形成される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１ないし図１０は、第１の実施形態に係わる図である。
【００１９】
＜光量調節装置＞
図１は光量調節装置１００の要部分解斜視図である。同図において、１１１は全域に渡って遮光性を有する絞り羽根で、その下面と上面には被駆動用のピン１１２および１１３が植設される。絞り羽根１１１は同一形状のものが６枚用いられ、絞り開口が形成される。
【００２０】
１２１は絞り羽根１１１を保持する地板で、平面状をなす底面の中央には、絞り開放時の光束の最大径を規定する開口部１２１ｃが設けられる。そして該開口部１２１ｃの周囲には６個のカム溝１２１ａが設けられ、前記絞り羽根１１１のピン１１２が嵌合し、摺接移動可能となっている。
【００２１】
１３１は風車と呼ばれる駆動部材で、中央の開口部１３１ｃの周囲には羽根駆動用の６個の穴１３１ａが等間隔で設けられ、該穴１３１ａには前記絞り羽根１１１のピン１１３が回転可能に嵌合している。そこで風車１３１が反時計方向に回動すると、前記６枚の絞り羽根１１１は上面の被駆動ピン１１３によって駆動されるが、その際に下面側の被駆動ピン１１２が前記カム溝１２１ａに規制されて摺動するため、絞り開口径が連続的に減少し、絞り込み動作が行なわれる。また、風車１３１の上面には、風車の初期位置を検出するための指標１３２と、被駆動用のギヤ１３３が設けられる。
【００２２】
１４１は仕切り板で、前記地板１２１との間に所定の空間を形成し、該空間内に前記羽根１１１と前記風車１３１を収容する。仕切り板１４１の中央には光束通過用の開口部１４１ｃが設けられ、その隣りには後述するフィルタとしてのＮＤフィルタの回転支持軸１４２が植設される。更に前記風車の指標１３２の有無を検出するための位相検知用窓１４１ｂ、後述するピニオンギヤの逃げ穴１４１ｅが設けられる。
【００２３】
１５１は円盤状のフィルタとしての、たとえばＮＤフィルタで、厚さ０．１ｍｍ程度の透明樹脂フィルム、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、インクジェット印刷によって後述するＮＤパターンが形成されるとともに、中心には軸受け１５２が設けられ、前記仕切り板上の回転支持軸１４２に回転可能に軸支される。ＮＤフィルタの外周部には、金属板製のギヤ１５３が接着される。なお、ＮＤフィルタの基材である透明フィルムの外周部をギヤ状の形状としても構わない。さらにＮＤフィルタ１５１の上面には、ＮＤフィルタの初期位置を検出するための指標１５４が設けられる。
【００２４】
ＮＤフィルタ１５１の光減衰用パターンは、本実施形態では以下の５つの領域より構成される。１５１ａは透過率１００％の透明部で、光学濃度はゼロ、ＮＤ段数（減光段数）もゼロである。ここで、光学濃度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ、ＯＤ値）、透過率Ｔｒ（％）、及びＮＤ段数は、以下の式（式１）（式２）（式３）で関係付けられる。
【００２５】
【００２６】
１６１はカバー板で、前記仕切り板１４１との間に所定の空間を形成し、該空間内に前記ＮＤフィルタ１５１が収容される。カバー板１６１の中央には光束通過用の開口部１６１ｃが設けられ、更に前記風車の指標１３２と前記ＮＤフィルタの指標１５４の有無を検出するための検知用窓１６１ｂ及び１６１ｄ、そして後述するピニオンギヤの逃げ穴１６１ｅ及び１６１ｆが設けられる。
【００２７】
１７１は前記風車１３１を駆動するステップモータで、ピニオンギヤ１７１ａは前記穴１６１ｅ、１４１ｅを貫通して前記風車１３１に設けられたギヤ１３３にかみ合う。１７２は投光素子と受光素子を内蔵した光学的位置検出手段で、前記風車１３１の上面からの反射光を検出する。そして該検出手段１７２の直下に前記指標１３２が対向すると、所定の信号を出力し、風車１３１の位相角が初期状態に戻ったことを検知できるように構成されている。
【００２８】
以上の構成により、検出手段１７２の出力を観察しながらステップモータ１７１を駆動して風車１３１を初期状態に戻し、絞り開口を開放に復帰させる。そしてその位置からステップモータを所定のプログラムに従って駆動することで、絞り開口を任意の大きさに制御できる。なお本実施例においては、上記絞り機構を後述する撮影光学系に組み込んだ際に、Ｆナンバが開放のＦ２から小絞り側のＦ８まで調節できるように構成されている。
【００２９】
１７３は前記ＮＤフィルタ１５１を駆動するステップモータで、ピニオンギヤ１７３ａは前記穴１６１ｆを貫通して前記ＮＤフィルタ１５１に設けられたギヤ１５３にかみ合う。１７４は投光素子と受光素子を内蔵した光学的位置検出手段で、前記ＮＤフィルタ１５１の上面からの反射光を検出する。そして該検出手段１７４の直下に前記指標１５２が対向すると、所定の信号を出力し、ＮＤフィルタ１５１の位相角が初期状態に戻ったことを検知できるように構成されている。
【００３０】
以上の構成により、検出手段１７４の出力を観察しながらステップモータ１７３を駆動してＮＤフィルタ１５１を初期状態、すなわち透明部１５１ａが開口部１４１ｃを覆う状態に戻す。そしてその位置からステップモータを所定のプログラムに従って駆動することで、ＮＤフィルタによる透過光束減衰率を任意の値に制御できる。
【００３１】
＜フィルタの光学濃度分布＞
図２はＮＤフィルタ１５１の光学濃度分布詳細を説明するための平面図である。１５１ａは光学濃度ゼロの均一濃度部すなわち透明部（ＮＤ段数はゼロ段）、１５１ｃは光学濃度０．６の均一濃度部（ＮＤ段数は２段）、１５１ｅは光学濃度１．２（ＮＤ段数は４段）の均一濃度部である。これら３箇所の均一濃度部は扇形をなし、その中心角はすべて９０度になっている。また、破線で示した円１４１ｃは前記仕切り板１４１の開口部であるが、これは絞り開放時の有効光束径を表わしている。そして本実施形態では、前記３箇所の均一濃度部１５１ａ、１５１ｃ、１５１ｅの形状は、その扇型の中心軸と開口部１４１ｃの中心が一致した状態で、該開口部１４１ｃを完全に覆うことができる大きさになっている。
【００３２】
一方、１５１ｂは時計回りの位相角方向に沿って光学濃度がゼロから０．６に連続的に変化する第１のグラデーション濃度部、１５１ｄは同様の位相角方向に沿って光学濃度が０．６から１．２に連続的に変化する第２のグラデーション濃度部で、これら２箇所のグラデーション濃度部も扇形をなし、その中心角はいずれも４５度になっている。
【００３３】
上記濃度分布を有するＮＤフィルタは、蒸着法、印刷法等によって製作できるが、本出願人による特願２００２−０４１６３４に記載された技術を用いれば、インクジェット印刷法により、散乱等の光学的欠陥が少なく、かつ滑らかなグラデーション濃度部を有したＮＤフィルタが製作可能である。
【００３４】
＜開口部とフィルタの相対位置＞
図３は前記ＮＤフィルタの回転角に対する、光束通過開口部とＮＤフィルタの相対位置を説明するための図である。
【００３５】
同図（ａ）はＮＤフィルタ１５１の回転角がゼロ度、すなわち初期位置状態での様子を示す図である。開口部１４１ｃの全領域がＮＤフィルタの透明部１５１ａに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一となり、開口部を通過する光束の強度分布は均一となる。換言すれば、結像面から瞳強度分布が均一となっている。
【００３６】
同図（ｂ）はＮＤフィルタ１５１の回転角が６７．５度の場合で、開口部１４１ｃはＮＤフィルタの第１のグラデーション部１５１ｂに覆われている。換言すれば、ＮＤフィルタの均一濃度部１５１ａあるいは１５１ｃが開口部１４１ｃを部分的に覆っている。この状態では、絞り開口部の透過率は場所によって異なり、開口部を通過する光束の強度分布は不均一となる。換言すれば、結像面から見た瞳強度分布が不均一となっている。
【００３７】
同図（ｃ）はＮＤフィルタ１５１の回転角が１３５度の場合で、開口部１４１ｃの全領域が光学濃度０．６の均一濃度部１５１ｃに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一であり、結像面から見た瞳強度分布も均一となっている。
【００３８】
同図（ｄ）はＮＤフィルタ１５１の回転角が２０２．５度の場合で、開口部１４１ｃはＮＤフィルタの第２のグラデーション部１５１ｄに覆われている。換言すれば、ＮＤフィルタの均一濃度部１５１ｃあるいは１５１ｅが開口部１４１ｃを部分的に一部を覆っている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は場所によって異なり、開口部を通過する光束の強度分布は不均一となる。換言すれば、結像面から見た瞳強度分布が不均一となっている。
【００３９】
同図（ｅ）はＮＤフィルタ１５１の回転角が２７０度の場合で、開口部１４１ｃの全領域が光学濃度１．２の均一濃度部１５１ｅに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一であり、結像面から見た瞳強度分布も均一となっている。
【００４０】
＜光量調節作用＞
図４は、図１に示した光量調節装置１００の光量調節作用を説明する図である。同図（ａ）は、風車１３１の回転角に対する絞り値、すなわちＦナンバの変化の様子を示した図である。同図において、横軸は風車１３１が時計方向に回転した時の回転角、縦軸は絞り開口のＦナンバである。風車１３１の回転に伴って前記絞り羽根１１１が連続的に絞り込まれ、Ｆナンバも２から８まで連続的に変化する。
【００４１】
同図（ｂ）は、ＮＤフィルタ１５１の回転角に対するＮＤ段数を示した図である。同図において、横軸はＮＤフィルタ１５１が反時計方向に回転した時の回転角、縦軸は前述の（式３）で表わされるＮＤ段数である。ＮＤフィルタ１５１の回転に伴って、濃度ゼロの領域から濃度の高い領域が絞り開口部を覆うため、ＮＤ段数もゼロから４まで変化する。ただし、ＮＤフィルタの均一濃度部とグラデーション濃度部が交互に開口を覆うため、ＮＤ段数の変化は直線的にはならず、均一濃度部が開口を覆うゼロ度、１３５度及び２７０度において、変化率がゼロとなっている。
【００４２】
＜電子カメラ＞
図５は、図１ないし図４で説明した光量調節装置１００を撮影装置に配置したものである。本実施の形態では、撮影装置は光学像を撮像手段で電気信号に光電変換し、静止画像及び動画像をデジタルデータして記録する電子カメラを例として説明する。
【００４３】
４００は複数のレンズ群からなる撮影光学系で、フロントレンズ群４０１、バリエータレンズ群４０２、フォーカシングレンズ群４０３、光学ローパスフィルタ４０４を有する。本実施形態での撮影光学系の光学仕様は、３５ｍｍフィルム換算で焦点距離が３５−２００ｍｍ、開放Ｆナンバは２であるものとする。１００は図１で示した光量調節装置、４０６は露光時間を調節するシャッタ機構である。
【００４４】
また撮影光学系４００の焦点位置（予定結像面）には、撮像手段４４０が配置される。これは照射された光エネルギを電荷に変換する複数の光電変換部、該電荷を蓄える電荷蓄積部、及び該電荷を転送し、外部に送出する電荷転送部からなる２次元ＣＣＤ等の光電変換手段が用いられる。本実施形態では、３００万画素のＣＣＤセンサが用いられるものとする。
【００４５】
撮像手段４４０上に結像した被写体の像は、その明るさの強弱に応じた画素毎の電荷量として、電気信号に変換され、アンプ回路４４１で増幅された後、カメラ信号処理回路４４２で所定のγ補正等の処理を施される。なおこの処理は、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号処理で行われてもよい。このようにして作られた映像信号はメモリ４４３に記録される。メモリ４４３は、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ、光磁気ディスク等の光メモリ、磁気テープ等の磁気メモリ等、種々のものが利用可能である。
【００４６】
４２１は液晶ディスプレイ等の表示器で、撮像手段４４０で取得した被写体像や、光学装置の動作状況を表示する。４２２は、操作スイッチ群でズームスイッチ、撮影準備スイッチ、撮影開始スイッチ、静止画モードと動画モードを選択する撮影モード選択スイッチ、露出制御モードやＡＦモード等を設定する撮影条件スイッチで構成される。４２３はズームアクチュエータで、前記ズームレンズ群４０２を駆動し、撮影光学系４００の焦点距離を変える。４２４はフォーカスアクチュエータで、前記フォーカシングレンズ群４０３を駆動し、撮影光学系４００の焦点状態を調節する。
【００４７】
４３１はＣＰＵで、撮影装置全体の動作を制御する。４３２はＮＤフィルタ駆動回路で、図１の光学的位置検出手段１７４の出力をモニタしながらステップモータ１７３を駆動する。そしてＮＤフィルタ１５１の回転角を調節し、光束通過開口部の透過率を所望の値に制御する。４３３は絞り駆動回路で、図１の光学的位置検出手段１７２の出力をモニタしながらステップモータ１７１を駆動する。そして風車１４１の回転角を調節し、絞り値すなわちＦナンバを所望の値に制御する。４３４はシャッタ駆動回路で、前記シャッタ機構４０６を駆動し、撮像手段４４０への露光時間を制御する。
【００４８】
＜ＣＰＵフロー＞
図６ないし図８は、図５に示した撮影装置が有するＣＰＵ４３１の制御フロー図である。まず図６を用いて、撮影装置のメイン制御フローを説明する。
【００４９】
ステップＳ１０１を経由して、ステップＳ１０２では、撮影者によりメインスイッチがオン操作されたか否かを判別し、オン操作されていない時はステップＳ１０２に留まる。ステップＳ１０２でメインスイッチがオン操作されたと判定されたら、ＣＰＵ４３１はスリープ状態から脱してステップＳ１０３以降を実行する。
【００５０】
ステップＳ１０３では、撮影装置の初期化を行なう。具体的には、沈胴状態にある撮影光学系を撮影可能状態に繰り出し駆動したのち、光量調節装置１００内のＮＤフィルタと絞り羽根を初期位置にリセットする。ステップＳ１０４では、静止画撮影か動画撮影かを決める撮影モードや、露出制御モード、焦点調節モード、ホワイトバランスモード、静止画撮影時の画像サイズ等の、各種撮影条件の設定を受け付ける。
【００５１】
ステップＳ１０５では、上記ステップＳ１０４で設定された撮影モードの判別を行ない、静止画撮影モードであればステップＳ１１１の動画撮影サブルーチンへ、動画撮影モードであればステップＳ１３１の静止画撮影サブルーチンへ移行する。
【００５２】
＜動画撮影のサブルーチン＞
図７は動画撮影のサブルーチンフロー図で、図６のステップＳ１１１に分岐した場合の制御フローを示している。ステップＳ１１１を経由してステップＳ１１２では、撮像素子４４０で画像信号を取得し、画像信号処理回路４４２で所定の画像処理を施す。ステップＳ１１３では測光演算１を行なう。これは動画撮影用の測光演算で、前記ステップＳ１１２で取得した画像情報の最大値、最小値、平均値等を用いて光量調節装置１００の制御量を演算するが、詳細は後述する。ステップＳ１１４では上記測光演算１で算出したＮＤフィルタの濃度制御値に基づいて、ＮＤフィルタ１５１を回転駆動する。ステップＳ１１５では、上記測光演算１で算出した絞り制御値に基づいて、風車１３１を回転駆動し、絞り開口を所定のＦナンバに制御する。ステップＳ１１６では上記ステップＳ１１２で取得した画像信号をプレビュー画像用に変換し、表示器４２１にプレビュー画像を表示する。
【００５３】
ステップＳ１１７及びステップＳ１１８では、撮影光学系４００の焦点調節を行なう。これはいわゆる山登り式サーボＡＦと呼ばれる、画像信号の高周波成分が最大値となるフォーカス位置を探してレンズを停止させる焦点調節制御である。ステップＳ１２３では合焦したか否かを判定し、合焦していない場合は前記ステップＳ１２１およびステップＳ１２２を繰り返し実行する。合焦した場合はフォーカシングレンズの駆動を停止し、ステップＳ１３１へ移行する。
【００５４】
ステップＳ１１９では、撮影者によって動画撮影用の撮影スイッチがオン操作されたか否かを判別する。オン操作されていない時はステップＳ１１２に戻り、光量調節制御、焦点調節制御、及びプレビュー画像表示を繰り返し実行する。ステップＳ１１９で撮影スイッチがオン操作されたと判定されたら、ステップＳ１１９からステップＳ１２１に進む。
【００５５】
ステップＳ１２１では、撮像装置４４０で取得した画像信号を、まず動画用画像の画素数３０万画素に縮小処理したのち、動画用の画像処理を施す。ステップＳ１２２では、動画記録用の画像圧縮を行ない、ステップＳ１２３にて圧縮された画像信号をメモリ４４３に記録する。
【００５６】
ステップＳ１２４では、撮影者によって撮影スイッチがオフ操作されたか否かを判別する。オフ操作されていない時はステップＳ１１２に戻り、光量調節制御、焦点調節制御、プレビュー画像表示、及び記録用動画像のメモリへの記録を繰り返し実行する。ステップＳ１２４で撮影スイッチがオフ操作されたと判定されたら、ステップＳ１２５で撮影を終了する。
【００５７】
＜測光演算＞
図９は、図７のステップＳ１１３における測光演算１の制御形式を説明するための図である。ここで同図（ａ）は、スチルカメラの露出制御プログラムを説明する際に用いられる、ＥＶ線図と称される図であり、同図（ｂ）は被写体の明るさに対するＮＤフィルタの制御状態を説明する図である。まず同図（ａ）について説明する。
【００５８】
スチルカメラで適正露出を得るための演算式は、一般に以下のＡＰＥＸ演算式（式４）が用いられる。
【００５９】
ＡＶ＋ＴＶ＝ＢＶ＋ＳＶ＝ＥＶ（式４）
ここで、ＡＶは開口値（Ａｐｅｒｔｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）、ＴＶは時間値（Ｔｉｍｅ Ｖａｌｕｅ）、ＢＶは輝度値（Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ Ｖａｌｕｅ）、ＳＶは感度値（Ｆｉｌｍ Ｓｐｅｅｄ Ｖａｌｕｅ）、ＥＶは露出値（Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｖａｌｕｅ）である。そして図９（ａ）の横軸はシャッタ秒時（正確には表示数値の逆数が実露光時間）とこれに対応するＴＶ値が、縦軸には絞り機構のＦナンバとこれに対応するＡＶ値が記載してある。なお本発明では、光量調節に虹彩絞りとＮＤフィルタの両手段を用いるため、縦軸にはＦナンバに対してＮＤフィルタの透過率分を加味したＴナンバを記載してある。ここでＴナンバ及びＡＶ値は以下の式（式５）（式６）で表わされる。
【００６０】
【００６１】
＜動画撮影モードの露出制御＞
図９は動画撮影モード時の露出制御図であるが、動画撮影においては撮影光学系に配置されたメカニカルシャッタ４０６は用いず、撮像素子４４０が有する電子シャッタ機能を用いる。そして動画像の最長シャッタ秒時は動画撮影間隔、いわゆるフレームレートに律則される。本発明では、フレームレートを３０［ｆｒａｍｅ／ｓｅｃ］としているため、最長シャッタ秒時はおよそ１／３０ｓｅｃになる。
【００６２】
以上の条件において、露出制御のプログラム線図を説明する。まずＥＶ値が２以上７未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃ、レンズのＴナンバは２に固定である。よって、ＥＶ７以下では適正露光量が得られないが、その場合には撮像素子４４０からの画像信号の増幅ゲインを増加して用いる。
【００６３】
ＥＶ値が７以上１３未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃに固定、レンズのＴナンバを２から１６に変化させて適正露光量を得る。そしてＥＶ１３からＥＶ１９の領域では、レンズのＴナンバを１６に固定し、電子シャッタによるシャッタ秒時を１／３０ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。
【００６４】
続いて同図（ｂ）を用いて、各ＥＶ値におけるＮＤフィルタの濃度と絞り制御によるＦナンバの組合せについて説明する。図の横軸はＥＶ値、縦軸は左側にシャッタ秒時が、右側にはＦナンバとＮＤ段数が記載されている。そしてまずＥＶ値が２以上７未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃ、絞り制御によるＦナンバは開放のＦ２、ＮＤフィルタのＮＤ段数はゼロ、すなわち図２の透明部１５１ａ部を使用し、これらの値はすべてＥＶ７以下の任意の領域ですべて固定されている。
【００６５】
ＥＶ値が７以上１３未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃに固定、絞り制御によるＦナンバはＦ２からＦ８まで連続可変、ＮＤフィルタのＮＤ段数はゼロから４段まで連続可変となるように制御される。そしてＥＶ１３からＥＶ１９の領域では、絞り制御によるＦナンバはＦ８、ＮＤフィルタのＮＤ段数は４段に固定され、電子シャッタによるシャッタ秒時を１／３０ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化させる。
【００６６】
上述した制御では、ＮＤフィルタは図３の（ａ）から（ｅ）のすべての状態を用いることになるので、ＮＤフィルタを回転駆動すれば開口部を通過する光束の量を連続的に減衰させることができる。
【００６７】
以上の光量調節制御により、動画撮影中に被写界の明るさが変化すると、ＦナンバとＮＤフィルタの透過率を連続的に変化させるため、露光制御の連続性が保たれ、違和感のない動画像が得られる。またＮＤフィルタ使用によって、虹彩絞りが必要以上に小絞りとなることを防止でき、小絞り回折が緩和されて高精細な動画像が得られる。
【００６８】
＜静止画撮影のサブルーチン＞
図８は静止画撮影のサブルーチンフロー図で、図６のステップＳ１３１に分岐した場合の制御フローを示している。ステップＳ１３１を経由してステップＳ１３２では、撮像素子４４０で画像信号を取得し、画像信号処理回路４４２で所定の画像処理を施す。ステップＳ１３３では測光演算１を行なう。本フローは、静止画撮影用サブルーチンであるが、静止画撮影前のプレビュー時には、動画モードで画像取得を行なうので、ここでの測光演算は図７のステップＳ１１３と同様の演算を行なう。ステップＳ１３４では上記測光演算１で算出したＮＤフィルタの濃度制御値に基づいて、ＮＤフィルタ１５１を回転駆動する。ステップＳ１３５では、上記測光演算１で算出した絞り制御値に基づいて、風車１３１を回転駆動し、絞り開口を所定のＦナンバに制御する。ステップＳ１３６では上記ステップＳ１３２で取得した画像信号をプレビュー画像用に変換し、表示器４２１にプレビュー画像を表示する。
【００６９】
ステップＳ１３７及びステップＳ１３８では、撮影光学系４００の焦点調節を行なう。すなわち図７のステップＳ１１７及びステップＳ１１８と同じく、山登り式サーボＡＦを実行する。
【００７０】
ステップＳ１３９では、撮影者によって静止画撮影用の撮影準備スイッチがオン操作されたか否かを判別する。オン操作されていない時はステップＳ１３２に戻り、光量調節制御、焦点調節制御、及びプレビュー画像表示を繰り返し実行する。ステップＳ１３９で撮影準備スイッチがオン操作されたと判定されたら、ステップＳ１３９からステップＳ１４１に進む。
【００７１】
ステップＳ１４１では測光演算２を行なう。これは静止画撮影用の測光演算で、前記ステップＳ１３２で取得した画像情報の最大値、最小値、平均値等を用いて光量調節装置１００の制御量を演算するが、詳細は後述する。ステップＳ１４２では上記測光演算２で算出したＮＤフィルタの濃度制御値に基づいて、ＮＤフィルタ１５１を回転駆動する。ステップＳ１４３では、上記測光演算２で算出した絞り制御値に基づいて、風車１３１を回転駆動し、絞り開口を所定のＦナンバに制御する。
【００７２】
ステップＳ１４４及びステップＳ１４５では、撮影光学系４００の焦点調節を再度行なう。そしてステップＳ１４６では合焦したか否かを判定し、合焦していない場合は前記ステップＳ１４４およびステップＳ１４５を繰り返し実行する。合焦した場合はフォーカシングレンズの駆動を停止し、ステップＳ１４７で合焦したプレビュー画像を表示する。
【００７３】
ステップＳ１４８では、撮影者によって静止画撮影用の撮影スイッチがオン操作されたか否かを判別する。オン操作されていない時はステップＳ１４７に戻り、プレビュー画像の表示を継続する。そしてステップＳ１４８で撮影準備スイッチがオン操作されたと判定されたら、ステップＳ１４８からステップＳ１５１に進む。
【００７４】
ステップＳ１５１では、静止画記録用の画像を取得するために、撮像素子４４０の電荷蓄積を開始する。ステップＳ１５２では、前記ステップＳ１４１の測光演算２で算出したシャッタ秒時に基づいて、シャッタ機構４０６のシャッタ羽根を閉じ方向に駆動し、撮像素子４４０への光束を遮断する。ステップＳ１５３では撮像素子４４０より電荷を転送し、ステップＳ１５４では取得した３００万画素相当の画像信号に静止画用の画像処理を施す。ステップＳ１５５では、静止画記録用の画像圧縮を行ない、ステップＳ１５６にて圧縮された画像信号をメモリ４４３に記録する。
【００７５】
そしてステップＳ１５７においてシャッタ機構４０６のシャッタ羽根を開き方向に復帰駆動し、ステップＳ１５８で撮影を終了する。
【００７６】
＜測光演算＞
図１０は、図８のステップＳ１４１における測光演算２の制御形式を説明するための図である。ここで図１０（ａ）（ｂ）はそれぞれ図９（ａ）（ｂ）に対応する。
【００７７】
図１０は静止画撮影モード時の露出制御図であるが、静止画撮影においては撮影光学系に配置されたメカニカルシャッタ４０６を用いることにより、電荷転送中のスミアを防止する。また、静止画撮影時は動画撮影時のフレームレートに律則されることがないため、最長シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃより低速側も用いることができる。
【００７８】
以上の条件において、露出制御のプログラム線図を説明する。まずＥＶ値が２以上８未満の領域では、レンズのＴナンバは２に固定、シャッタ秒時は１ｓｅｃから１／６０ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。
【００７９】
ＥＶ値が８以上１７未満の領域では、シャッタ秒時は１／６０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに変化させ、レンズのＴナンバも２から１６に変化させて適正露光量を得る。そしてＥＶ１７からＥＶ２０の領域では、レンズのＴナンバを１６に固定し、メカニカルシャッタによるシャッタ秒時を１／５００ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。
【００８０】
続いて同図（ｂ）を用いて、各ＥＶ値におけるＮＤフィルタの濃度と絞り制御によるＦナンバの組合せについて説明する。まずＥＶ値が２以上８未満の領域では、シャッタ秒時は各ＥＶ値に応じて低速側に変化しているが、絞り制御によるＦナンバは開放のＦ２、ＮＤフィルタのＮＤ段数はゼロに固定されている。すなわちこの領域では、ＮＤフィルタ１５１は図２の透明部１５１ａ部を使用していることになる。
【００８１】
ＥＶ値が８以上１１未満の領域では、シャッタ秒時は１／６０ｓｅｃから１／１２５ｓｅｃに連続可変、絞り制御によるＦナンバはＦ２からＦ４まで連続可変、ＮＤフィルタのＮＤ段数はゼロに固定されている。
【００８２】
ＥＶ値が１１を僅かに超えると、絞り制御によるＦナンバをＦ４からＦ２に戻すとともに、ＮＤフィルタのＮＤ段数をゼロから２段に切り換える。（図ではＦナンバとＮＤ段数の切り換え点をずらして記載しているが、実際には同時に切り換わる）すなわちこの段階では、ＮＤフィルタ１５１は図２における光学濃度０．６の均一濃度部１５１ｃを使用していることになる。
【００８３】
ＥＶ値が１１以上１４未満の領域では、シャッタ秒時は１／１２５ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに連続可変、絞り制御によるＦナンバはＦ２からＦ４まで連続可変、ＮＤフィルタのＮＤ段数は２段に固定されている。
【００８４】
ＥＶ値が１４を僅かに超えると、絞り制御によるＦナンバをＦ４からＦ２に戻すとともに、ＮＤフィルタのＮＤ段数を２段から４段に切り換える。すなわちこの段階では、ＮＤフィルタ１５１は図２における光学濃度１．２の均一濃度部１５１ｅを使用していることになる。
【００８５】
ＥＶ値が１４以上１７未満の領域では、シャッタ秒時は１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに連続可変、絞り制御によるＦナンバはＦ２からＦ４まで連続可変、ＮＤフィルタのＮＤ段数は４段に固定されている。
【００８６】
ＥＶ値が１７以上１９未満の領域では、シャッタ秒時は１／５００ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに連続可変、絞り制御によるＦナンバはＦ４に固定、ＮＤフィルタのＮＤ段数は４段に固定されたままである。
【００８７】
上述した制御では、ＮＤフィルタは図３の（ａ）（ｃ）及び（ｅ）のみの状態を用い、それらの中間である（ｂ）（ｄ）は用いない。換言すれば、均一濃度部が光束通過開口を完全に覆う状態のみを許容し、部分的に覆う状態を禁止している。その理由は、静止画撮影時の画質は動画撮影の画質より更に高品位であることが求められ、焦点の外れたボケ画像にも均一性が要求される。すなわち、撮影光学系４００の瞳位置に配置されたＮＤフィルタの光学濃度分布が、図３（ｂ）（ｄ）のごとく場所によってことなると、ボケ像の対称性が損なわれる。その結果、主被写体と背景の距離差が大きく、かつ背景に輝点があるような撮影シーンでは、輝点のボケ像が非対称になって画像品位を損ねることになる。
【００８８】
そこで本実施例においては、静止画撮影時にはＮＤフィルタの均一濃度部のみを選択的に用いることで、自然なボケ像が得られ、違和感のない静止画像が得られる。またＮＤフィルタ使用によって、虹彩絞りが必要以上に小絞りとなることを防止でき、小絞り回折が緩和されて高精細な静止画像が得られる。
【００８９】
（第２実施形態）
前記第１の実施の形態に用いたＮＤフィルタは、円盤状の透明フィルム上に、透明部を含む３箇所の均一濃度部と、該均一濃度部の境界部に２箇所のグラデーション濃度部が設けられていた。
【００９０】
以下に示す第２実施形態のＮＤフィルタは、グラデーション濃度部を省略し、複数の均一濃度部のみを有する実施形態を示す。なお、ＮＤフィルタ以外の構成は第１実施形態と同様のため、説明は省略する。
【００９１】
＜フィルタの光学濃度分布＞
図１１は、第２実施形態のＮＤフィルタ２５１の光学濃度分布詳細を説明するための平面図で、第１実施形態の図２に相当する。２５１は円盤状のＮＤフィルタで、機械的な構成は第１実施形態のＮＤフィルタ１５１と同一である。すなわちＮＤフィルタ２５１は厚さ０．１ｍｍ程度の透明樹脂フィルム、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、インクジェット印刷によって後述するＮＤパターンが形成されるとともに、中心には軸受け２５２が設けられ、前記仕切り板上の回転支持軸２４２に回転可能に軸支される。ＮＤフィルタの外周部には、金属板製のギヤ２５３が接着される。さらにＮＤフィルタ２５１の上面には、ＮＤフィルタの初期位置を検出するための指標２５４が設けられる。
【００９２】
２５１ａは光学濃度ゼロの均一濃度部すなわち透明部、２５１ｂは光学濃度０．４５の均一濃度部、２５１ｃは光学濃度０．９の均一濃度部、２５１ｄは光学濃度１．３５の均一濃度部である。これら４箇所の均一濃度部は扇形をなし、その中心角はすべて９０度になっている。
【００９３】
＜光束通過開口部とフィルタの相対位置＞
図１２は前記ＮＤフィルタの回転角に対する、光束通過開口部とＮＤフィルタの相対位置を説明するための図で、第１実施形態の図３に相当する。
【００９４】
同図（ａ）はＮＤフィルタ２５１の回転角がゼロ度、すなわち初期位置状態での様子を示す図である。開口部２４１ｃの全領域がＮＤフィルタの透明部２５１ａに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一となり、開口部を通過する光束の強度分布は均一となる。換言すれば、結像面から瞳強度分布が均一となっている。
【００９５】
同図（ｂ）はＮＤフィルタ２５１の回転角が４５度の場合で、開口部２４１ｃの上半分はＮＤフィルタの透明部２４１ａに、下半分は光学濃度０．４５の均一濃度部２４１ｂに覆われている。換言すれば、ＮＤフィルタの均一濃度部２５１ａあるいは２５１ｂが開口部２４１ｃを部分的に覆っている。この状態では、絞り開口部の透過率は場所によって異なり、開口部を通過する光束の強度分布は不均一となる。換言すれば、結像面から見た瞳強度分布が不均一となっている。
【００９６】
同図（ｃ）はＮＤフィルタ２５１の回転角が９０度の場合で、開口部２４１ｃの全領域が光学濃度０．４５の均一濃度部２５１ｂに覆われている。すなわちこの状態では、絞り開口部の透過率は全領域に渡って均一となり、開口部を通過する光束の強度分布は均一となる。換言すれば、結像面から瞳強度分布が均一となっている。
【００９７】
以下同様に、同図（ｄ）ないし（ｆ）においては、ＮＤフィルタ２５１の回転角が４５度ずつ増加した場合を示し、開口部２４１ｃ内の透過率は不均一状態と均一状態が交互に現れる。
【００９８】
＜光量調節作用＞
図１３は、図１１に示したＮＤフィルタ２５１の光量調節作用を説明する図で、第１実施形態の図４（ｂ）に相当する。
【００９９】
図１３は、ＮＤフィルタ１５１の回転角に対するＮＤ段数を示した図である。ＮＤフィルタ２５１の回転に伴って、濃度ゼロの領域から濃度の高い領域が絞り開口部を覆うため、ＮＤ段数もゼロから４．５まで変化する。ただし、ＮＤフィルタの均一濃度部と境界部が交互に開口を覆うため、ＮＤ段数の変化は直線的にはならず、均一濃度部が開口を覆うゼロ度、９０度、１８０度及び２７０度において、変化率がゼロとなっている。
【０１００】
＜動画撮影モードの露出制御＞
図１４は、第２の実施の形態におけるＮＤフィルタ２５１を撮影装置に組込み、動画モードで撮影する際の露出制御図で、第１実施形態の図９に相当する。ＮＤフィルタの最高段数が、第１実施形態では４段であったのに対して、第２実施形態では４．５段となっている点のみが異なる。
【０１０１】
＜静止画撮影モードの露出制御＞
図１５は、第２実施形態のＮＤフィルタ２５１を撮影装置に組込み、静止画モードで撮影する際の露出制御図で、第１実施形態の図１０に相当する。第２実施形態のＮＤフィルタ２５１は、均一濃度部が透明部を含めて４箇所あり、各領域の濃度差は０．４５なので、前述の（式３）で換算するとＮＤ段数差はそれぞれ１．５段となる。よって、被写体のＥＶ値の増加に応じて図１４（ｂ）のごとくＦナンバとＮＤ段数を制御することで、第１実施形態とほぼ同等の効果を得る。
【０１０２】
本実施の形態のＮＤフィルタ２５１はグラデーション濃度部を不要としているので、インクジェット印刷以外の方法、例えばオフセット印刷法や蒸着法を用いて製作することも可能である。
【０１０３】
一方、本実施形態のＮＤフィルタ２５１は均一濃度部同士の境界において、濃度段差が０．４５ずつ生じているが、この程度の濃度段差であれば回折による画質低下は許容できるため、動画撮影モード時に該境界部が瞳内に進入して撮影が行なわれても、画質低下は許容し得る。
【０１０４】
なお、第１実施形態及び第２実施形態のＮＤフィルタにおいて、各均一濃度部の大きさを絞り開放時の有効光束径よりも大きくしているが、光量調節装置の小型化を図るため、均一濃度部の大きさを有効光束径よりも若干小さな値、例えば有効光束径の８０％程度に設定しても構わない。この場合、絞り開放時にボケ像の周辺部に若干の光量不足が生じるが、この程度であればボケ像への違和感は殆ど生じず、絞りを一段絞り込めば実害は全くなくなる。
【０１０５】
以上説明したように、本願に係る第１の光量調節装置によれば、ＮＤフィルタを用いて撮影光学系を通過する光束の光量調節を行なう際に、ＮＤフィルタは少なくともその一部の領域に均一濃度部を備え、該均一濃度部が絞り開口部を部分的に覆うことを許容する第１の制御モードと、該均一濃度部が絞り開口部を部分的に覆うことを禁止する第２の制御モードとを有することで、光量調節の連続性を重視するか、画像のボケ味の自然さを重視するかを切り換え可能とした。
【０１０６】
また本願に係る第２の光量調節装置によれば、ＮＤフィルタは光学濃度の異なる均一濃度部を複数備えるため、均一濃度部間の濃度段差を小さくすることができ、均一濃度部同士の境界部を用いた際の回折が緩和され、光量調節の連続性と回折防止の両立を図ることが可能である。
【０１０７】
また本願に係る第３の撮影装置によれば、動画撮影時には第１の制御モード、静止画撮影時には第２の制御モードを自動で選択するため、動画撮影中に被写体輝度が変化してもＮＤフィルタによる光量調節量の連続性が保たれ、静止画撮影時には自然なボケ像が得られるとともにＮＤフィルタの濃度段差による回折も発生せず、高品位静止画像が得られる。
【０１０８】
また本願に係る第４のＮＤフィルタによれば、光量減衰、濃度段差による回折の防止、ボケ像悪化防止等の各機能をバランスよく達成した光学フィルタを得ることができる。
【０１０９】
また本願に係る第５のＮＤフィルタによれば、多機能ＮＤフィルタが小型かつ安価に構成できる。
【０１１０】
【発明の効果】
以上説明したように、本願に係る発明によれば、所定の濃度分布を有したフィルタ、及びそのフィルタを有し高品位画像を得ることができる光量調節装置、撮影装置の提供をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態における光量調節装置の分解斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるＮＤフィルタの平面図である。
【図３】第１実施形態におけるＮＤフィルタの回転位相説明図である。
【図４】第１実施形態における光量調節装置の光量調節作用説明図である。
【図５】第１実施形態における撮影装置の構成図である。
【図６】第１実施形態における撮影装置のメイン制御フロー図である。
【図７】第１実施形態における動画撮影サブルーチンフロー図である。
【図８】第１実施形態における静止画撮影サブルーチンフロー図である。
【図９】第１実施形態における動画撮影時の露出制御説明図である。
【図１０】第１実施形態における静止画撮影時の露出制御説明図である。
【図１１】第２実施形態におけるＮＤフィルタの平面図である。
【図１２】第２実施形態におけるＮＤフィルタの回転位相説明図である。
【図１３】第２実施形態における光量調節装置の光量調節作用説明図である。
【図１４】第２実施形態における動画撮影時の露出制御説明図である。
【図１５】第２実施形態における静止画撮影時の露出制御説明図である。
【符号の説明】
１００ 光量調節装置
１１１ 絞り羽根
１２１ 地板
１２１ｃ 開口部
１３１ 風車
１３１ｃ 開口部
１３２ ギヤ
１４１ 仕切り板
１５１、２５１ ＮＤフィルタ
１６１ カバー板
１７１、１７３ ステップモータ
１７２、１７４ 位置検出手段
４００ 撮影光学系
４０６ シャッタ機構
４４０ 撮像手段
４３１ ＣＰＵ
４３２ ＮＤフィルタ駆動回路
４３３ 絞り駆動回路
４３４ シャッタ駆動回路
４４０ 撮像手段
Claims (5)
- 開口部を通過する光束の量を調節する光量調節装置において、
第１の光学濃度である第１の領域を有するフィルタと、
前記第１の領域を前記開口部に対して相対移動させる駆動手段を有し、
前記第１の領域が前記開口部を部分的に覆うことを許容する第１の制御モードと、前記開口部の一部を前記第１の領域が覆うことを禁止する第２の制御モードとを選択可能な制御手段と
を有することを特徴とする光量調節装置。 - 前記フィルタは、第２の光学濃度を有する第２の領域を有し、第１、第２の領域の境界部は光学濃度が段階的あるいは連続的に変化することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
- 撮影光学系と、撮像手段と、請求項１あるいは２に記載の光量調節装置を有した撮影装置において、前記第１の制御モードは動画撮影の際、第２の制御モードは静止画撮影の際に対応していることを特徴とする撮影装置。
- 所定の大きさを有する開口部を覆うために、第１の光学濃度である第１の領域と、前記第１の光学濃度とは異なる第２の光学濃度である第２の領域を有するフィルタにおいて、
前記第１の領域と第２の領域の隣接部においては前記第１の光学濃度と第２の光学濃度を段階的あるいは連続的につなぐことを特徴とするフィルタ。 - 前記フィルタは所定の回動中心に対して回動可能に支持され、前記第１の領域及び第２の領域は前記回動中心に対して円周方向に隣接して配置されることを特徴とする請求項４に記載のフィルタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003125310A JP2004333553A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 光量調節装置、撮影装置及びフィルタ |
| CNB2004100350073A CN100468181C (zh) | 2003-04-30 | 2004-04-23 | 光量调节装置和拍摄装置 |
| US10/837,178 US7113318B2 (en) | 2003-04-30 | 2004-04-30 | Light amount control apparatus, photographing apparatus, and filter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003125310A JP2004333553A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 光量調節装置、撮影装置及びフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004333553A true JP2004333553A (ja) | 2004-11-25 |
Family
ID=33502614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003125310A Withdrawn JP2004333553A (ja) | 2003-04-30 | 2003-04-30 | 光量調節装置、撮影装置及びフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004333553A (ja) |
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006285033A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Canon Electronics Inc | Ｎｄフィルタの製造方法及び装置、ｎｄフィルタ、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラ |
| JP2006285039A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Canon Electronics Inc | Ｎｄフィルタの製造方法及び装置、ｎｄフィルタ、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラ |
| EP1892952A2 (en) * | 2006-08-22 | 2008-02-27 | Nikon Corporation | Electronic camera |
| JP2010066561A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Panasonic Corp | 光学フィルターを有する撮像装置 |
| JP2011070150A (ja) * | 2009-04-14 | 2011-04-07 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Ｎｄフィルタ及びテレビカメラ並びにｎｄフィルタの製造方法 |
| JP2013033075A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Marumi Koki Kk | デジタルカメラ用の減光フィルター |
| JP2014139612A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Canon Inc | 光量調節装置 |
| JP2015165484A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-09-17 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 | 光波長変換器及びそれを有する照明システム |
| CN106444228A (zh) * | 2016-11-20 | 2017-02-22 | 东莞市维斗科技股份有限公司 | 多层滤光片摆线运动ir‑cut切换器 |
| CN111684352A (zh) * | 2018-02-09 | 2020-09-18 | 索尼公司 | 过滤器单元、过滤器选择方法和成像装置 |
| JP2021009204A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ | 制御装置、撮像装置、撮像システム、移動体、制御方法、及びプログラム |
-
2003
- 2003-04-30 JP JP2003125310A patent/JP2004333553A/ja not_active Withdrawn
Cited By (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006285033A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Canon Electronics Inc | Ｎｄフィルタの製造方法及び装置、ｎｄフィルタ、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラ |
| JP2006285039A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Canon Electronics Inc | Ｎｄフィルタの製造方法及び装置、ｎｄフィルタ、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラ |
| JP4623724B2 (ja) * | 2005-04-01 | 2011-02-02 | キヤノン電子株式会社 | Ｎｄフィルタの製造方法、ｎｄフィルタ、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラ |
| JP4623725B2 (ja) * | 2005-04-01 | 2011-02-02 | キヤノン電子株式会社 | Ｎｄフィルタの製造方法、ｎｄフィルタ、光量絞り装置、該光量絞り装置を有するカメラ |
| EP1892952A2 (en) * | 2006-08-22 | 2008-02-27 | Nikon Corporation | Electronic camera |
| EP1892952A3 (en) * | 2006-08-22 | 2010-07-21 | Nikon Corporation | Electronic camera |
| US7800686B2 (en) | 2006-08-22 | 2010-09-21 | Nikon Corporation | Electronic camera having a light reduction device |
| JP2010066561A (ja) * | 2008-09-11 | 2010-03-25 | Panasonic Corp | 光学フィルターを有する撮像装置 |
| JP2011070150A (ja) * | 2009-04-14 | 2011-04-07 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | Ｎｄフィルタ及びテレビカメラ並びにｎｄフィルタの製造方法 |
| JP2013033075A (ja) * | 2011-08-01 | 2013-02-14 | Marumi Koki Kk | デジタルカメラ用の減光フィルター |
| JP2014139612A (ja) * | 2013-01-21 | 2014-07-31 | Canon Inc | 光量調節装置 |
| JP2015165484A (ja) * | 2014-01-29 | 2015-09-17 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 | 光波長変換器及びそれを有する照明システム |
| JP2017143061A (ja) * | 2014-01-29 | 2017-08-17 | 台達電子工業股▲ふん▼有限公司 | 光波長変換器及びそれを有する照明システム |
| US10156729B2 (en) | 2014-01-29 | 2018-12-18 | Delta Electronics, Inc. | Optical wavelength converter and illumination system with same |
| CN106444228A (zh) * | 2016-11-20 | 2017-02-22 | 东莞市维斗科技股份有限公司 | 多层滤光片摆线运动ir‑cut切换器 |
| CN111684352A (zh) * | 2018-02-09 | 2020-09-18 | 索尼公司 | 过滤器单元、过滤器选择方法和成像装置 |
| US11592661B2 (en) | 2018-02-09 | 2023-02-28 | Sony Corporation | Filter unit, filter selection method, and imaging device |
| JP2021009204A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | エスゼット ディージェイアイ テクノロジー カンパニー リミテッドＳｚ Ｄｊｉ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．，Ｌｔｄ | 制御装置、撮像装置、撮像システム、移動体、制御方法、及びプログラム |
| CN112335229A (zh) * | 2019-06-28 | 2021-02-05 | 深圳市大疆创新科技有限公司 | 控制装置、摄像装置、摄像系统、移动体、控制方法以及程序 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7113318B2 (en) | Light amount control apparatus, photographing apparatus, and filter | |
| US7099555B2 (en) | Light amount adjusting apparatus, optical equipment, optical filter and image-taking apparatus | |
| JP4528235B2 (ja) | デジタルカメラ | |
| JP4424708B2 (ja) | 光学素子、絞り又はシャッターをレンズ素子に内蔵する光学系および撮影装置 | |
| TW201106684A (en) | Producing full-color image with reduced motion blur | |
| JP2003241078A (ja) | 光学機器 | |
| WO2008008280A2 (en) | Digital imaging system | |
| JP2007292828A (ja) | 光量調整装置及び撮像装置 | |
| TW200917833A (en) | Image sensor having checkerboard pattern | |
| US20180027163A1 (en) | Imaging apparatus, imaging apparatus body, and method of controlling imaging apparatus | |
| JP4666721B2 (ja) | カメラ | |
| JP2004333553A (ja) | 光量調節装置、撮影装置及びフィルタ | |
| JP4684386B2 (ja) | 光量調節装置および光学機器 | |
| JP2004333554A (ja) | 光量調節装置、撮影装置、及びフィルタ | |
| JP2005062733A (ja) | 光量調節装置、撮影装置、及び光学フィルタ | |
| CN111868597B (zh) | 摄像装置、其对焦辅助方法及记录介质 | |
| JP4532624B2 (ja) | 光学素子及び撮影装置 | |
| WO2017154366A1 (ja) | ローパスフィルタ制御装置、およびローパスフィルタ制御方法、ならびに撮像装置 | |
| JPH10246903A (ja) | 光学機器 | |
| JP2004020711A (ja) | 光量調節装置及び撮影装置 | |
| JP2005266096A (ja) | 光学フィルタ及び撮影装置 | |
| JP2004317650A (ja) | カメラ | |
| JP2005301155A (ja) | 光学フィルタ | |
| JP2002084444A (ja) | 撮像装置 | |
| JP5454521B2 (ja) | 撮像装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |