JP2005195675A - Light amount adjusting device, lens device and photographic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ビデオカメラ等の撮像装置、又はレンズ装置、それら装置に内蔵される光量調節装置に関するものである。 The present invention relates to an imaging device such as a video camera, or a lens device, and a light amount adjusting device built in the device.
写真フィルムを使用する通常のカメラや、固体撮像素子を内蔵したビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメラにおいては、レンズの焦点深度の調節と、フィルムや固体撮像素子に結像される被写界の光量を調節するために、露光開口部での絞り口径を制御する絞り機構が設けられている。現在、一般に使用されている絞り機構としては、複数の羽根を用い、虹彩のように光軸を中心にして口径を連続的に変化させるものと、露光開口部よりも小さい口径の複数の開口部材を露光開口部に選択的に挿入するものとが知られている。 For ordinary cameras that use photographic film, video cameras with built-in solid-state image sensors, and digital cameras, adjust the focal depth of the lens and the amount of light in the field that is imaged on the film or solid-state image sensor. In order to adjust the aperture, an aperture mechanism for controlling the aperture diameter at the exposure opening is provided. Currently, as a diaphragm mechanism generally used, a plurality of blades are used and the aperture is continuously changed around the optical axis like an iris, and a plurality of aperture members having a smaller aperture than the exposure aperture Is known to be selectively inserted into the exposure opening.
前者の絞り機構は、絞り開口を連続的に変化させることができるという利点があるが、良好な真円度の絞り開口を大小の口径に亘って満遍なく得ることが難しく、特に良好な真円度の小径の絞り開口を得ることは製造上非常に困難であるという欠点がある。一方、後者の絞り機構は、極めて良好な真円度の絞り開口を得られるという利点があるが、多段階の口径の絞り開口を得ることが実質的にできないという難点がある。 The former diaphragm mechanism has the advantage that the diaphragm aperture can be continuously changed, but it is difficult to obtain a diaphragm aperture with a good roundness evenly over large and small apertures. There is a drawback that it is very difficult to manufacture a small-diameter aperture. On the other hand, the latter diaphragm mechanism has the advantage that a very good roundness diaphragm opening can be obtained, but there is a drawback that it is practically impossible to obtain a diaphragm opening having a multistage aperture.
一方、固体撮像素子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、固体撮像素子の高画素能力が充分に発揮されず、高精細な画像が得られなくなるという問題が生じる。 On the other hand, with the narrowing of the interval between unit light-receiving portions of the solid-state imaging device, so-called pixel pitch, the influence of diffraction due to the aperture opening for adjusting the amount of light of the photographing optical system cannot be ignored. In other words, when the aperture is reduced during high-luminance subject shooting or slow shutter shooting, the contrast of the image decreases due to the effect of so-called small aperture diffraction, and the imaging performance inherent in the imaging optical system and the high pixel capability of the solid-state imaging device Is not sufficiently exhibited, resulting in a problem that a high-definition image cannot be obtained.
そこで、小絞り回折を緩和するために、露光開口部に選択的に挿入する絞り部材として、透過光量減衰用のNeutral Density Filter(以下、NDフィルタと称する)を用いることが多くなっている。 Therefore, in order to alleviate small aperture diffraction, a neutral density filter (hereinafter referred to as an ND filter) for attenuating transmitted light amount is often used as an aperture member that is selectively inserted into the exposure aperture.
例えば、特開2001−174862号公報では、露光開口部より小さな口径の絞り孔を有する絞り板と、光量調節フィルタ(NDフィルタ)からなる絞り部材をそれぞれ別のアクチュエータで駆動して、絞り板、絞り部材で露光開口部を覆うことができるように構成し、露光開口部を絞り板、絞り部材の双方で覆う、双方とも覆わない、何れか一方だけで覆うという4段階の光量切替えを行っている。 For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-174862, an aperture plate having an aperture smaller than the exposure aperture and an aperture member made up of a light amount adjustment filter (ND filter) are driven by separate actuators, respectively, The exposure aperture is covered with the aperture member, and the exposure aperture is covered with both the aperture plate and the aperture member, and is not covered. Yes.
また、特開平11−149104号公報では、1つのアクチュエータで濃度の異なる2つのNDフィルタを駆動して、露光開口部に出し入れする機構が開示されている。
しかしながら、特開2001−174862号公報では、絞り板、絞り部材を別々のアクチュエータで駆動しているため、小型化・低価格化するのが困難であり、特開平11−149104号公報では、2つのNDフィルタを重ねることができず、3段階の光量切替えしかできないという問題があった。 However, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-174862, since the diaphragm plate and the diaphragm member are driven by separate actuators, it is difficult to reduce the size and price. There was a problem that two ND filters could not be overlapped and only three-level light quantity switching was possible.
そこで、本発明は、露光開口部に2つの絞り部材を選択的に挿入して光量調節を行うに当たり、光量切替えの段数を低減させずに小型化、低価格化を図り得る光量調節装置、レンズ装置、及び撮影装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a light amount adjusting device and a lens that can be reduced in size and price without reducing the number of steps of light amount switching when the two aperture members are selectively inserted into the exposure opening to perform light amount adjustment. It is an object to provide an apparatus and a photographing apparatus.
上記目的を達成するため、本発明に係る光量調節装置は、光軸を中心とした円形の露光開口部を有する地板と、1つのアクチュエータによって回転駆動される板状の駆動部材であって、その表裏両面にそれぞれ押動部を有する駆動部材と、前記駆動部材の回転に連動して、該駆動部材の表裏両面の各押動部により個別に回動されて前記露光開口部に進退する第1の絞り部材、第2の絞り部材とを有している。 In order to achieve the above object, a light amount adjusting device according to the present invention is a ground plate having a circular exposure opening centered on an optical axis, and a plate-like drive member that is rotationally driven by one actuator, A driving member having a pressing portion on each of the front and back surfaces, and a first rotating forward and backward to the exposure opening by being individually rotated by each pressing portion on both the front and back surfaces of the driving member in conjunction with the rotation of the driving member. And a second diaphragm member.
本発明によれば、露光開口部に2つの絞り部材を選択的に挿入して光量調節を行うに当たり、光量切替えの段数を低減させずに小型化、低価格化を図り得る光量調節装置、レンズ装置、及び撮影装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, a light amount adjusting device and a lens that can be reduced in size and price without reducing the number of steps of light amount switching when the two aperture members are selectively inserted into the exposure opening to perform light amount adjustment. It is possible to provide a device and a photographing device.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施形態]
図1は、本発明の第1の実施形態に係る光量調節装置100の要部分解斜視図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a main part of a light
図1において、円形の地板101には、光束通過用の円状の開口部101aと孔101bが形成されている。地板101の孔101bには、ステップモータ151の回転軸151aが貫通される。また、地板101には、後述する第1、第2の光量調節部材111、121、駆動部材131を収容するための円筒部101cが形成されている。
In FIG. 1, a
第1の光量調節部材111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)フィルムにより構成され、透過光量減衰用の長円形のNeutral Densityフィルタ部(以下、ND部と称する)111aが形成されている。第1の光量調節部材111のND部111a(第1の絞り部材)以外の部分は、光を遮断する遮光部となっている。
The first light
また、第1の光量調節部材111には、軸受112が形成され、この軸受112に後述するステッピングモータ151の回転軸151aが挿入されて、第1の光量調節部材111が回転可能に軸支される。
A
第2の光量調節部材121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)フィルムにより構成され、透過光量減衰用の長円形のアポダイゼーションフィルタ部(以下、AP部と称する)121aが形成されている。第2の光量調節部材121のAP部121a(第2の絞り部材)以外の部分は、光を遮断する遮光部となっている。
The second light
また、第2の光量調節部材121には、軸受122が形成され、この軸受122に後述するステッピングモータ151の回転軸151aが挿入されて、第2の光量調節部材121が回転可能に軸支される。
A
円板状の駆動部材131は、第1、第2の光量調節部材111、121を駆動するものであり、その中心には孔132が形成され、この孔132にステッピングモータ151の回転軸151aが圧入されることにより、駆動部材131はステッピングモータ151の回転軸151aと一体になって回転する。また、駆動部材131には、円柱状の第1の押動部133と第2の押動部134が設けられ、駆動部材131の回転に伴って第1、第2の押動部133、134がそれぞれ第1、第2の光量調節部材111、121を押動する。なお、駆動部材131については、後で図3に基づいて詳しく説明する。
The disk-
円形のカバー板141は、地板101との間に所定の空間を形成し、該空間内に第1、第2の光量調節部材111、121、及び駆動部材131が収容される。カバー板141の中央には、地板101の開口部101aと同一口径の光束通過用の円形の開口部141aが形成されている。
The
なお、これらを組み立てた状態では、地板101の開口部101aとカバー板141の開口部141aは、恰も1つの開口部のように重なり合う位置関係にあり(密着しておらず、隙間がある)、その中心が光軸上に配置されて固体撮像素子440(図5参照)に対する露光開口部として機能する。また、ND部111aとAP部121aが回動する場合、それらの長手方向の中心ラインは、露光開口部の中心を通過するようになっている。
In the assembled state, the opening 101a of the
図2(a)、(b)は、それぞれ、第1の光量調節部材のND部111a、第2の光量調節部材のAP部121aの詳細を説明するための平面図である。図2(a)、(b)に示したように、ND部111aとAP部121aとは、同一形状(長円形)・同一サイズであり、それらの縦幅(短手方向の幅)は露光開口部の径より若干大きく、横幅(長手方向の幅)は露光開口部の径の2倍より若干大きくなっており、露光開口部を完全に覆うことができるようになっている。
2A and 2B are plan views for explaining the details of the
図2(a)に示したND部111aの光学濃度(光透過率)は、0.45(ND段数は1.5段)であり、全面均一の光学濃度となっている。すなわち、ND部111aは、全面均一に光の透過率を低減させる特性を有している。
The optical density (light transmittance) of the
図2(b)に示したAP部121aでは、その長手方向の中心ライン上の2つの中心(濃度中心)からそれぞれ径方向に光学濃度が連続的に変化している。換言すれば、AP部121aの各光学濃度パターンは、それら各光学濃度パターンが露光開口部を覆った際に露光開口部の中心からそれぞれ径方向に光学濃度が連続的に変化するように構成されている。そして、本実施形態では、各濃度中心から径方向に向かって光学濃度が高くなっている。具体的には、濃度中心の光学濃度は0であり、径方向に向かって光学濃度が徐々に高くなり、その最高の光学濃度値は1.2となっている。すなわち、AP部121aは、濃度中心から離れるに従って光透過率を徐々に低減させる特性を有している。
In the
この特性により、AP部121aでは、静止画に対しては、ボケの周縁の濃度が徐々に薄くなり全体的にボケが柔らかくなる効果が得られる。また、動画に対しては、露光開始時には薄く、露光終了に近づくに従って濃くなる画像が得られ、動きの方向や程度を表現できるという効果が得られる。このようなAP部121aの効果を、アポダイゼーション効果という。なお、ND部111a、及びAP部121aの上記の濃度パターン、及び第1、第2の光量調節部材111、121の遮光部は、インクジェット印刷法(例えば、特開2000−117960号公報参照)により実現することができる。
Due to this characteristic, the
図3(a)、(b)は、それぞれ駆動部材131の正面図、側面図である。図3(a)に示したように、駆動部材131の第1の押動部133と第2の押動部134は、孔132と結ぶラインの位相がθ1(本実施形態では25°)だけずれるようにして配設されている。また、図3(b)に示したように、第1の押動部133、第2の押動部134は、円板状の駆動部材131の表面、又は裏面に突設されている。換言すれば、第1の押動部133、第2の押動部134は、ND部111aを有する第1の光量調節部材111、AP部121aを含む第2の光量調節部材121を、互いに異なる平面上でそれぞれ駆動するようにしている。
3A and 3B are a front view and a side view of the
このように、第1の押動部133、第2の押動部134を、上記の位相をずらして配設すると共に、駆動部材131の異なる面に配設することにより、後述する引きバネ113、123の作用と相俟って、露光開口部をND部111aとAP部121aとで同時に覆う、個別に覆う、同時に覆わないという4つの絞り状態を実現可能としている。
In this way, the first pushing
次に、第1、第2の光量調節部材111、121の駆動制御を、図4に基づいて説明する。
Next, drive control of the first and second light
図4(a)は、第1、第2の光量調節部材111、121が初期位置に位置している状態を示しており、この状態では、ステッピングモータ151に対する通電はなされていない。第1、第2の光量調節部材111、121は、初期位置では重なっており(実際には
密着しておらず、駆動部材131の厚み分の隙間がある)、それぞれ引きバネ113、123の付勢力(収縮力)によって、開口部101a(露光開口部)の隣接位置に退避されている。なお、引きバネ113の一端は地板101の円筒部101cに係止され、他端は第1の光量調節部材111に係止されている。また、引きバネ123の一端は地板101の円筒部101cに係止され、他端は第2の光量調節部材121に係止されている。
FIG. 4A shows a state in which the first and second light
この初期状態では、駆動部材131の第1の押動部133は、第1の光量調節部材111に接しているが、第2の押動部134は、上記のように第1の押動部133と位相がずれているので、第2の光量調節部材121に接していない。
In this initial state, the first pushing
固体撮像素子440に対する露光量を多くして撮影したい場合は、ステッピングモータ151に通電せずに、図4(a)の状態で撮影すればよい。
In the case where it is desired to take an image with an increased exposure amount for the solid-
図4(b)は、ステッピングモータ151が反時計周りに25°回転した場合の図である。この場合、ステッピングモータ151の回転に連動して、駆動部材131、及び駆動部材131上の第1、第2の押動部133、134も反時計周りに25°回転する。
FIG. 4B is a view when the stepping
この駆動部材131の回転により、第1の光量調節部材111は、第1の押動部133に押されて25°回転し、ND部111aの左半分の部分が開口部101a(露光開口部)を覆う。しかし、第2の押動部134は、第2の光量調節部材121を押すことなく当接するだけとなる。従って、駆動部材131が反時計周りに25°回転した場合は、ND部111aだけが開口部101a(露光開口部)を覆うこととなる。固体撮像素子440に対する露光量を若干少なくして撮影したい場合は、図4(b)の状態で撮影すればよい。
By the rotation of the driving
図4(c)は、駆動部材131が初期状態から反時計周りに50°回転した場合の図である。この駆動部材131の回転に伴って、第1の光量調節部材111は、第1の押動部133に押されて初期状態から50°回転し、ND部111aの右半分の部分が開口部101aを覆う。また、第2の光量調節部材121は、第2の押動部134に押されて、初期状態から25°回転し、AP部121aの左半分が開口部101a(露光開口部)を覆う。すなわち、ND部111aとAP部121aの両方が開口部101a(露光開口部)を覆う状態となる。アポダイゼーション効果を得ながら固体撮像素子440に対する露光量を若干少なくして撮影する場合は、図4(c)の状態で撮影すればよい。
FIG. 4C is a diagram when the driving
図4(d)は、駆動部材131が初期状態から反時計周りに75°回転した場合の図である。この駆動部材131の回転に伴って、第1の光量調節部材111は、第1の押動部133に押されて初期状態から75°回転し、第1の光量調節部材111は開口部101a(露光開口部)から退避する。また、第2の光量調節部材121は、第2の押動部134に押されて初期状態から50°回転し、AP部121aの右半分が開口部101aを覆う。すなわち、AP部121aだけが開口部101a(露光開口部)を覆う状態となる。アポダイゼーション効果を得ながら固体撮像素子440に対する露光量を多くして撮影する場合は、図4(d)の状態で撮影すればよい。
FIG. 4D is a diagram when the driving
このように、長円状のND部111aを有する第1の光量調節部材111と長円状のAP部121aを有する第2の光量調節部材121の間に、互いに位相をずらした第1の押動部133、第2の押動部134を有する駆動部材131を設け、その駆動部材131を1つのステッピングモータ151で回転させることによって、第1の押動部133により第1の光量調節部材111を押動可能とし、第2の押動部134により第2の光量調節部材121を押動可能としたので、ND部111a、AP部121aが露光開口部を覆う状態(覆わない状態を含む)を4段階に変化させることが可能となる。換言すれば、光量切替えの段数を低減させずに小型化、低価格化を図ることが可能となる。
As described above, the first light
図5は、撮像装置の概略構成を示すブロック図であり、本撮像装置は、固体撮像素子を内蔵して静止画/動画を撮影するビデオカメラ、静止画を撮影するデジタルカメラ等の電子カメラとして構成され、図1〜図4で説明した光量調節装置100を備えている。なお、本撮像装置に後述する図6〜図8に示す光量調節装置600を搭載することも可能である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of the imaging apparatus. The imaging apparatus is an electronic camera such as a video camera that incorporates a solid-state imaging device and shoots still images / moving pictures, and a digital camera that shoots still pictures. The light
撮影光学系400は、光量調節装置100の他に、固定されたフロントレンズ群401、光軸に沿って移動することにより変倍動作を行うバリエータレンズ群402、光軸に沿って移動することにより変倍時の焦点面維持と焦点合わせを行うフォーカシングレンズ群403、光学ローパスフィルタ404、及び露光時間を調節するシャッタ機構405を有している。
In addition to the light
また、撮影光学系400の焦点位置(予定結像面)には、固体撮像素子(CCD)440が配置されている。このCCD440は、照射された光エネルギーを電荷に変換する複数の光電変換部(画素)、この電荷を蓄える電荷蓄積部、及び電荷を転送して外部に送出する電荷転送部を有している。CCD440の駆動制御は、CPU431の制御の下にCCD駆動回路434により行われる。
In addition, a solid-state image sensor (CCD) 440 is disposed at the focal position (scheduled imaging plane) of the photographing
CCD440上に結像した被写体像は、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、画像信号処理回路442でA/D変換処理、γ補正処理、ホワイトバランス処理等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された映像信号は、メモリ443に記録される。このメモリ443としては、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。
The subject image formed on the
表示器421は、液晶ディスプレイ等で構成され、CCD440で撮影された映像や、本撮像装置の動作状況を表示する。操作スイッチ群422は、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、NDフィルタ(ND部111a)を使用するか否かを選択するNDスイッチ、アポダイゼーションフィルタ(AP部121a)を使用するか否かを選択するアポダイゼーションスイッチ等で構成されている。
The
ズームアクチュエータ423は、CPU431の制御の下にバリエータレンズ群402を駆動し、撮影光学系400の焦点距離を変える。フォーカスアクチュエータ424は、CPU431の制御の下にフォーカシングレンズ群403を駆動し、撮影光学系400の合焦状態を調節する。光量調節部材駆動回路432は、CPU431の制御の下にステッピングモータ151を駆動することにより、CCD440に対する露光量を調節する。シャッタ駆動回路433は、CPU431の制御の下にシャッタ機構405を駆動し、CCD440に対する露光時間を制御する。
The
[第2の実施形態]
第1の実施形態における駆動部材131の第1、第2の押動部133,134は円柱状であるため、第1、第2の光量調節部材111,121の退避スペースとして2箇所が必要であった。第2の実施形態では、駆動部材の押動部の形状を円弧状とすることにより、第1、第2の光量調節部材の退避スペースを1箇所にして、より一層の小型化を可能にしている。
[Second Embodiment]
Since the first and second pushing
図6は、本発明の第2の実施形態に係る光量調節装置600の要部分解斜視図である。
FIG. 6 is an exploded perspective view of a main part of a light
図6において、円形の地板601には、光束通過用の円状の開口部601aと孔601bと回転支持軸602が形成されている。孔601bには、ステップモータ651の回転軸651aが貫通される。地板601の回転支持軸602は、第1、第2の光量調節部材611、621に形成された軸受612、622に貫通され、第1、第2の光量調節部材611、621を回転可能に軸支する。
In FIG. 6, a
第1の光量調節部材611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)フィルムにより構成され、透過光量減衰用の円形のNeutral Densityフィルタ部(以下、ND部と称する)611aが形成されている。第1の光量調節部材611のND部611a(第1の絞り部材)以外の部分は、光を遮断する遮光部となっている。ND部611aの光学濃度(光透過率)は、0.45(ND段数は1.5段)であり、全面均一の光学濃度となっている。すなわち、ND部611aは、全面均一に光の透過率を低減させる特性を有している。
The first light
第2の光量調節部材621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)フィルムにより構成され、透過光量減衰用の円形のアポダイゼーションフィルタ部(以下、AP部と称する)621aが形成されている。第2の光量調節部材621のAP部621a(第2の絞り部材)以外の部分は、光を遮断する遮光部となっている。
The second light
AP部621aは、その中心から径方向に光学濃度が連続的に変化しており、本実施形態では中心から径方向に向かって光学濃度が高くなっている。具体的には、中心の光学濃度は0であり、径方向に向かって光学濃度が徐々に高くなり、その光学濃度の最高値は1.2となっている。すなわち、AP部621aは、濃度中心から離れるに従って光透過率を徐々に低減させる特性を有している。この特性により、AP部621aでは、前述のアポダイゼーション効果を得ることができる。
In the
なお、円形のND部611aとAP部621aとの径は同一であり、その径は露光開口部の径より若干大きくなっており、露光開口部を完全に覆うことができるようになっている。また、ND部611a、及びAP部621aの上記の濃度パターン、及び第1、第2の光量調節部材611、621の遮光部は、前述のインクジェット印刷法により実現することができる。
The
円板状の駆動部材631は、第1、第2の光量調節部材611、621を駆動するものであり、その中心には孔632が形成され、この孔632にステッピングモータ651の回転軸651aが圧入されることにより、駆動部材631はステッピングモータ651の回転軸651aと一体になって回転する。また、駆動部材631には、円弧状の第1の押動部633と第2の押動部634が設けられ、駆動部材631の回転に伴って第1、第2の押動部633、634がそれぞれ第1、第2の光量調節部材611、621を押動する。なお、駆動部材631については、後で図7に基づいて詳しく説明する。
The disk-shaped
円形のカバー板641は、地板601との間に所定の空間を形成し、該空間内に第1、第2の光量調節部材611、621、駆動部材631が収容される。カバー板641の中央には、地板601の開口部601aと同一口径の光束通過用の円形の開口部641aが形成されている。
The
なお、これらを組み立てた状態では、地板601の開口部601aとカバー板641の開口部641aは、恰も1つの開口部のように重なり合う位置関係にあり(密着しておらず、隙間がある)、その中心が光軸上に配置されて固体撮像素子440(図5参照)に対する露光開口部として機能する。また、ND部611aとAP部621aが回動する場合、それらの中心は、露光開口部の中心を通過するようになっている。
In the assembled state, the
図7(a)、(b)は、それぞれ駆動部材631の正面図、側面図である。図7(a)に示したように、駆動部材631の第1の押動部633と第2の押動部634は、孔632と結ぶラインの位相がθ2(本実施形態では90°)だけずれるようにして配設されている。また、図7(b)に示したように、第1の押動部633、第2の押動部634は、円板状の駆動部材631の表面、又は裏面に設けられている。換言すれば、第1の押動部633、第2の押動部634は、ND部611aを有する第1の光量調節部材611、AP部621aを含む第2の光量調節部材621を、互いに異なる平面上でそれぞれ駆動するようにしている。
7A and 7B are a front view and a side view of the
このように、第1の押動部633、第2の押動部634を、上記の位相をずらして配設すると共に、駆動部材631の異なる面に配設することにより、後述する引きバネ613、623の作用と相俟って、露光開口部をND部611aとAP部621aとで同時に覆う、個別に覆う、同時に覆わないという4つの絞り状態を実現可能としている。
In this way, the first pushing
次に、第1、第2の光量調節部材611、621の駆動制御を、図8に基づいて説明する。
Next, drive control of the first and second light
図8(a)は、第1、第2の光量調節部材611、621が初期位置に位置している状態を示しており、この状態では、ステッピングモータ651に対する通電はなされていない。第1、第2の光量調節部材611、621は、初期位置では重なり合う位置関係にあり(密着しておらず、駆動部材631の厚み分の隙間がある)、それぞれ引きバネ613、623の付勢力(収縮力)によって、開口部601a(露光開口部)の隣接位置に退避されている。なお、引きバネ613の一端はカバー板641に係止され、他端は第1の光量調節部材611に係止されている。また、引きバネ623の一端は地板601に係止され、他端は第2の光量調節部材621に係止されている。
FIG. 8A shows a state in which the first and second light
この初期状態では、駆動部材631の第1の押動部633の左端は、第1の光量調節部材611に当接しているが、第2の押動部634は、上記のように第1の押動部633と位相がずれているので、第2の光量調節部材621に当接していない。
In this initial state, the left end of the first pushing
固体撮像素子440に対する露光量を多くして撮影したい場合は、ステッピングモータ651に通電せずに、図8(a)の状態で撮影すればよい。
In the case where it is desired to take an image with an increased exposure amount for the solid-
図8(b)は、ステッピングモータ651が反時計周りに90°回転した場合の図である。この場合、ステッピングモータ651の回転に連動して、駆動部材631、及び駆動部材631上の第1、第2の押動部633、634も反時計周りに90°回転する。
FIG. 8B is a diagram when the stepping
この駆動部材631の回転により、第1の光量調節部材611は、第1の押動部633に押されて45°回転し、ND部611aが開口部601a(露光開口部)を覆う。しかし、第2の押動部634は、第2の光量調節部材621を押すことなく、その左端が当接するだけとなる。従って、駆動部材631が反時計周りに90°回転した場合は、ND部611aだけが開口部601a(露光開口部)を覆うこととなる。固体撮像素子440に対する露光量を若干少なくして撮影したい場合は、図8(b)の状態で撮影すればよい。
By the rotation of the driving
図8(c)は、駆動部材631が初期状態から反時計周りに180°回転した場合の図である。この駆動部材631の回転に伴って、第1の光量調節部材611は、第1の押動部633により押されるが、第1の押動部633は円弧状であるため回動されず、ND部611aは開口部601a(露光開口部)を覆った状態を保つ。
FIG. 8C is a diagram when the driving
一方、第2の光量調節部材621は、駆動部材631の第2の押動部634に押されて45°回転し、AP部621aも開口部601a(露光開口部)を覆う。すなわち、ND部611aとAP部621aの両方が開口部601a(露光開口部)を覆こととなる。アポダイゼーション効果を得ながら固体撮像素子440に対する露光量を若干少なくして撮影する場合は、図8(c)の状態で撮影すればよい。
On the other hand, the second light
図8(d)は、駆動部材631が初期状態から反時計周りに270°回転した場合の図である。この駆動部材631の回転に伴って、第1の押動部633が第1の光量調節部材611に接しなくなるため、引きバネ613の収縮力によって第1の光量調節部材611は初期位置に戻り、開口部101a(露光開口部)から退避する。
FIG. 8D is a diagram when the driving
一方、第2の光量調節部材621は、第2の押動部634により押されるが、第2の押動部634は円弧状であるため、AP部121aは開口部601a(露光開口部)を覆った状態を保つ。すなわち、AP部621aだけが開口部601a(露光開口部)を覆うこととなる。
On the other hand, the second light
アポダイゼーション効果を得ながら固体撮像素子440に対する露光量を多くして撮影する場合は、図8(d)の状態で撮影すればよい。
When taking an image with an increased exposure amount for the solid-
なお、本発明は、上記第1、第2の実施形態に限定されることなく、例えば各光量調節部材をインクジェット印刷法により製作したが、蒸着法、他の印刷法等によって製作しても構わない。また、第1、第2の実施形態の第1、第2の光量調節部材は、ND部(もしくはAP部)とそれ以外の部分(遮光部)を一体で製作しているが、それらを別体で製作した後、遮光部に形成した孔にND部(もしくはAP部)を接着剤等で貼り付けても構わない。さらに、第1、第2の実施形態における第1、第2の光量調節部材の材質は、透明樹脂フィルムではなく、ガラスであってもよい。 The present invention is not limited to the first and second embodiments described above. For example, each light amount adjusting member is manufactured by an ink jet printing method, but may be manufactured by a vapor deposition method, another printing method, or the like. Absent. In the first and second embodiments, the first and second light quantity adjusting members are manufactured integrally with the ND portion (or AP portion) and the other portion (light shielding portion). After the body is manufactured, the ND portion (or AP portion) may be attached to the hole formed in the light shielding portion with an adhesive or the like. Furthermore, the material of the first and second light quantity adjusting members in the first and second embodiments may be glass instead of the transparent resin film.
また、第1の実施形態の変形例として、一方の光量調節部材には光学濃度が互いに異なり且つ全面均一な光学濃度の3つのND部を形成し、他方の光量調節部材には、光学濃度の変化パターンが互いに異なる3つのAP部を形成することにより、6段階の絞り状態を実現することも可能である。ただし、この場合は、小型化するのが多少困難になる惧れがあるが、この欠点は露光開口部を小さくした場合は問題とならない。 Further, as a modification of the first embodiment, one light amount adjusting member is formed with three ND portions having different optical densities and uniform optical density on the entire surface, and the other light amount adjusting member has an optical density It is also possible to realize a six-stage aperture state by forming three AP portions having different change patterns. However, in this case, there is a possibility that it is somewhat difficult to reduce the size, but this drawback does not become a problem when the exposure opening is made small.
また、第1、第2の実施形態の変形例として、一方の光量調節部材には絞り孔を形成し、他方の光量調節部材にはND部、又はAP部を形成することも可能である。また、第1、第2の実施形態におけるAP部は、光透過率が連続的に変化するのではなく、段階的に変化するように構成してもよい。 As a modification of the first and second embodiments, it is also possible to form a diaphragm hole in one light amount adjusting member and form an ND portion or an AP portion in the other light amount adjusting member. Further, the AP unit in the first and second embodiments may be configured such that the light transmittance does not change continuously but changes stepwise.
さらに、第1の実施形態における駆動部材上の円柱状の第1の押動部と第2の押動部との位相角は25°以外の位相角であってもよく、第2の実施形態における駆動部材上の円弧状の第1の押動部と第2の押動部との位相角は90°以外の位相角であってもよい。 Furthermore, the phase angle between the columnar first pushing portion and the second pushing portion on the drive member in the first embodiment may be a phase angle other than 25 °, and the second embodiment. The phase angle between the arc-shaped first pushing portion and the second pushing portion on the driving member may be a phase angle other than 90 °.
また、第1、第2の実施形態における第1、第2の引きバネは、押しバネ、ねじりバネ、板バネ、ゼンマイバネ等の他の種類のバネで代替することも可能である。 The first and second tension springs in the first and second embodiments can be replaced with other types of springs such as a push spring, a torsion spring, a leaf spring, and a spring.
100,600…光量調節装置、101,601…地板、101a,141a,601a,641a…開口部(露光開口部)、101b,132,601b,632…孔、602:回転支持軸、111,611…第1の光量調節部材、111a,611a…ND部、112,122,612,622…軸受、113,123,613,623…引きバネ、121,621…第2の光量調節部材、121a,621a…AP部、131,631…駆動部材、133,633…第1の押動部、134,634…第2の押動部、141,641…カバー板、151,651…ステッピングモータ、151a,651a…回転軸 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,600 ... Light quantity adjustment apparatus, 101,601 ... Ground plane, 101a, 141a, 601a, 641a ... Opening part (exposure opening part), 101b, 132, 601b, 632 ... Hole, 602: Rotation support shaft, 111,611 ... 1st light quantity adjustment member, 111a, 611a ... ND part, 112, 122, 612, 622 ... bearing, 113, 123, 613, 623 ... tension spring, 121, 621 ... 2nd light quantity adjustment member, 121a, 621a ... AP section, 131, 631 ... driving member, 133, 633 ... first pushing section, 134, 634 ... second pushing section, 141, 641 ... cover plate, 151, 651 ... stepping motor, 151a, 651a ... Axis of rotation
Claims (13)
1つのアクチュエータによって回転駆動される板状の駆動部材であって、その表裏両面にそれぞれ押動部を有する駆動部材と、
前記駆動部材の回転に連動して、該駆動部材の表裏両面の各押動部により個別に回動されて前記露光開口部に進退する第1の絞り部材、第2の絞り部材と、
を有することを特徴とする光量調節装置。 A ground plane having a circular exposure opening centered on the optical axis;
A plate-like drive member that is rotationally driven by one actuator, each having a pushing portion on both the front and back surfaces;
In conjunction with the rotation of the drive member, a first diaphragm member, a second diaphragm member that is individually rotated by the respective pushing portions on both the front and back surfaces of the drive member and advances and retracts to the exposure opening,
A light amount adjusting device comprising:
1つのアクチュエータによって回転駆動される円板状の駆動部材であって、その表裏両面の異なる角度位置に円柱状の押動部を有する駆動部材と、
前記駆動部材の回転に連動して、該駆動部材の表裏両面の各押動部により個別に回動されて前記露光開口部に進退する長円形の第1の絞り部材、及び第2の絞り部材であって、長手方向の幅は、共に前記露光開口部の径の複数倍より若干大きく、短手方向の幅は、共に前記露光開口部の径より若干大きく、共にバネにより前記露光開口部から退出する方向に付勢されている第1の絞り部材、及び第2の絞り部材と、
を有することを特徴とする光量調節装置。 A ground plane having a circular exposure opening centered on the optical axis;
A disk-shaped drive member that is rotationally driven by one actuator, and a drive member that has a cylindrical pusher at different angular positions on the front and back surfaces;
In conjunction with the rotation of the drive member, an oval first diaphragm member and a second diaphragm member that are individually rotated by the pushing portions on both the front and back surfaces of the drive member to advance and retract to the exposure opening. Both of the widths in the longitudinal direction are slightly larger than a plurality of times the diameter of the exposure opening, and the widths in the short direction are both slightly larger than the diameter of the exposure opening, both from the exposure opening by a spring. A first throttling member and a second throttling member biased in the retreating direction;
A light amount adjusting device comprising:
1つのアクチュエータによって回転駆動される円板状の駆動部材であって、その表裏両面の異なる角度位置に円弧状の押動部を有する駆動部材と、
前記駆動部材の回転に連動して、該駆動部材の表裏両面の各押動部により個別に回動されて前記露光開口部に進退する円形の第1の絞り部材、及び第2の絞り部材であって、その径は共に前記露光開口部の径のより若干大きく、共にバネにより前記露光開口部から退出する方向に付勢されている第1の絞り部材、及び第2の絞り部材と、
を有することを特徴とする光量調節装置。 A ground plane having a circular exposure opening centered on the optical axis;
A disk-shaped driving member that is rotationally driven by one actuator, and a driving member having arcuate pushing portions at different angular positions on the front and back surfaces;
In conjunction with the rotation of the driving member, a circular first diaphragm member and a second diaphragm member that are individually rotated by the respective pushing portions on both the front and back surfaces of the driving member to advance and retract to the exposure opening. A first diaphragm member and a second diaphragm member, both of which are slightly larger in diameter than the exposure opening, and both are biased in a direction of retreating from the exposure opening by a spring;
A light amount adjusting device comprising:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007057897A (en) * | 2005-08-25 | 2007-03-08 | Nippon Seimitsu Sokki Kk | Aperture diaphragm device |
WO2010082583A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | オリンパス株式会社 | Light adjuster |
-
2003
- 2003-12-26 JP JP2003435643A patent/JP2005195675A/en not_active Withdrawn
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WO2010082583A1 (en) * | 2009-01-16 | 2010-07-22 | オリンパス株式会社 | Light adjuster |
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