JP2018054708A - 絞り装置、光学装置および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持できること。
【解決手段】この絞り装置１００は、カム盤１３０の駆動レバー１３３を矢印アの方向へスライドさせると、カム盤１３０がベース１２０の当接部１２５に対して摺動しながらベース１２０に対して矢印アの方向へ回転し始める。すると、各絞り羽根１１０の駆動ピン１１２がカム盤１３０のカム溝１３２に案内されて移動し、開口形成部１１０ａが開口中心の方向へ向かって移動することにより、ほぼ中間状態で凸包形状から長手方向を有するＹ字形状の開口に変化した後、最後は三角形の開口になって閉じる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、開口の形状・大きさを変化させて光量を調整する絞り装置、この絞り装置を備えた光学装置および撮像装置に関する。

光量を調整するため、光軸に直交する面上に配置された複数枚の絞り羽根を駆動させて、開口の大きさを制御する技術がある（たとえば、特許文献１〜３を参照。）。

特開２００３−１５０４３号公報 特開平３−２９６０２７号公報 特開２００４−１２４７９号公報

ＣＣＤやＣ−ＭＯＳなどの固体撮像素子の高画素化に伴い、撮像レンズの高解像化も進んでいる。さらに、近年では、一眼レフカメラなどの大型撮像装置のみならず、コンパクトカメラやＣＣＴＶなどの小型撮像装置においても４ｋ２ｋや８ｋ４ｋなどの高画素化に対応できるものが登場してきている。

一般に、撮像装置は野外や高輝度照明などの明暗差が激しい環境下で使用されることもあり、レンズを透過する光量を調整するため開口の大きさを制御する絞り装置が搭載されている。特に、小型撮像装置においては必要な空間周波数が高く、十分な回折限界を確保することが難しいため、絞りを一定以上絞り込むと、高周波領域のＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の低下による解像力の劣化が問題になる。この問題は、レンズ設計で対処することは極めて困難であるため、絞りをあまり絞り込むことができないという問題がかねてからあったものが、近年のさらなる高解像化によってよりいっそう顕在化してきた。

たとえば、特許文献１に記載の技術は、開口を四角形にすることで２枚の絞り羽根で光量調整を実現しているが、十分な回折限界を確保することはできていない。したがって、高周波領域のＭＴＦの低下を回避しきれないため、高解像力を維持することは難しい。加えて、四方向の目立つ線フレアが発生するという問題がある。

図１９は、特許文献１に記載の技術をはじめとする、一般的に四角形の開口を有する絞りを用いた場合における点像強度分布ＰＳＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｓｐｒｅａｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性を示す図である。同図から、四角形の開口を有する絞りを用いた場合、非常に強いスパイク状フレアが発生することがわかる。

特許文献２に記載の技術は、最終的な開口形状を円形にすることでフレアの発生を目立たなくしているが、十分な回折限界を確保することはできていない。したがって、高周波領域のＭＴＦの低下を回避できず、解像力の劣化を防ぐことはできないという問題がある。

図２０は、特許文献２に記載の技術をはじめとする、一般的に円形の開口を有する絞りを用いた場合における点像強度分布（ＰＳＦ：Ｐｏｉｎｔ Ｓｐｒｅａｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性を示す図である。同図から、円形の開口を有する絞りを用いた場合、回折方向がバランスよく散らばるため、きれいな円形の点像強度分布となるが、開口を絞り込んでいくにつれて開口幅が小さくなり回折限界が落ちていく。

特許文献３に記載の技術は、ＮＤフィルタを付加することで同じ光量でも開口を大きく確保して十分な回折限界を確保することに成功している。加えて、ＮＤフィルタの位置、形状を工夫することで解像力の劣化を回避している。しかし、ＮＤフィルタを用いた場合、ＮＤフィルタの面精度、ＮＤフィルタ透過による光路差のずれなどの影響が無視できない。特に、高画素の固体撮像素子が搭載された撮像装置では、重大な悪影響を受けることが危惧される。このため、現在はＮＤフィルタを含まない装置が要求されている。

本発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持しうる絞り装置を提供することを目的とする。また、当該絞り装置を備えた、高解像の光学像が得られる光学装置を提供することを目的とする。さらに、当該レンズ装置を備えた、高解像の画像が得られる撮像装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明にかかる絞り装置は、光学系の光路中に設けられた絞り手段の開口の形状・大きさを変化させて光量を調整する絞り装置であって、前記絞り手段の変化により、前記開口が、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程の少なくとも一地点で、凸包様形状から長手方向を有する形状に変化することを特徴とする。

さらに、本発明にかかる絞り装置は、前記発明において、凸包様形状時の光軸を中心とする前記開口形状の外接円の半径をＲｏｕｔ（単位はｍｍ）、凸包様形状時の光軸を中心とする前記開口形状の内接円の半径をＲｉｎ（単位はｍｍ）とするとき、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１） Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＞０．８

さらに、本発明にかかる絞り装置は、前記発明において、前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、一長手端面の接線と該長手端面と対向する他の長手端面の接線とのなす角をａｉ（単位はｄｅｇ）とするとき、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（２） ０＜｜ａｉ｜＜９０

さらに、本発明にかかる絞り装置は、前記発明において、前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、一長手方向を有する形状の動径方向の長さをＬ（単位はｍｍ）、該長手方向を有する形状の円周方向の長さをＷ（単位はｍｍ）とするとき、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（３） 1 ＜Ｌ／Ｗ＜１０

さらに、本発明にかかる絞り装置は、前記発明において、前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、光軸中心から見た長手方向に延びる任意の２辺の端点と光軸との３点を結んだ線がなす内角をθ、長手の数をｎ（ただし、ｎ≧３とする）とするとき、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（４） ３６０／（ｎ＋１）＜θ＜１８０

さらに、本発明にかかる絞り装置は、前記発明において、長手方向を有する形状に変化したときの光軸を中心とする前記開口形状の外接円の半径をＲｏｕｔ−ｓｔａｒ（単位はｍｍ）、開放状態における光軸を中心とする前記開口形状の外接円の半径をＲｆｏ（単位はｍｍ）とするとき、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程で、以下に示す条件式を満足する開口状態を経由することを特徴とする。
（５） Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＞０．８

さらに、本発明にかかる絞り装置は、前記発明において、前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、長手方向を有する形状の数が奇数であることを特徴とする。

さらに、本発明にかかる絞り装置は、前記発明において、前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、長手方向を有する形状の数が３または５であることを特徴とする。

また、本発明にかかる光学装置は、前記絞り装置を備え、該絞り装置を介して外光を撮影用の固体撮像素子へ入射させることを特徴とする。

また、本発明にかかる光学装置は、前記発明において、前記開口の凸包様形状から長手方向を有する形状に変化する過程における、最小の凸包様形状開口時の光学系のＦ値をＦＮＯとするとき、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（７） ＦＮＯ＜４

さらに、本発明にかかる撮像装置は、前記光学装置と、該光学装置を介して受光した外光を電気的信号に変換する固体撮像素子と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持しうる絞り装置を提供することができるという効果を奏する。また、当該絞り装置を備えた、高解像の光学像が得られる光学装置を提供することができるという効果を奏する。さらに、当該光学装置を備えた、高解像の画像が得られる撮像装置を提供することができるという効果を奏する。

本発明にかかる絞り装置の一実施形態を説明するための図である。 Ｙ字形状の開口が形成された一例を示す図である。 Ｙ字形状の開口が形成された他の一例を示す図である。 Ｔ字形状の開口が形成された一例を示す図である。 本発明にかかる絞り装置の一実施形態を説明するための図である。 図２に示したＹ字形状の開口における点像強度分布（ＰＳＦ）特性を示す図である。 本発明にかかる絞り装置を適用した場合の解像の様子を説明するための図である。 図４に示したＴ字形状の開口における点像強度分布（ＰＳＦ）特性を示す図である。 実施例１にかかる絞り装置の構成を示す分解斜視図である。 絞り装置１００の動作を説明するための要部透視図である。 実施例１にかかる絞り装置の変形例を示す要部透視図である。 実施例２にかかる絞り装置の構成を示す分解斜視図である。 絞り装置３００の動作を説明するための要部透視図である。 実施例３にかかる絞り装置の構成を示す分解斜視図である。 絞り装置４００の動作を説明するための要部透視図である。 実施例３にかかる絞り装置の変形例における絞り羽根の一例を示す図である。 絞り装置５００の動作を説明するための要部透視図である。 本発明にかかる撮像装置の一実施例を示す図である。 四角形の開口を有する絞りを用いた場合における点像強度分布（ＰＳＦ）特性を示す図である。 円形の開口を有する絞りを用いた場合における点像強度分布（ＰＳＦ）特性を示す図である。

以下、本発明にかかる絞り装置、光学装置および撮像装置の基本原理を示しながら、好適な実施の形態を説明する。

本発明にかかる絞り装置は、光学系の光路中に設けられた絞り手段の開口の形状・大きさを変化させて光量を調整する。本発明にかかる絞り装置の最も特徴とするところは、絞り手段の変化により、開口が、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程中、凸包様形状から長手方向を有する形状に変化する地点が存在することである。

なお、「凸包様形状」としたのは、開口に小さな切れ欠きが入っており、凸包とは云えない凸包様形状であっても、本発明にかかる絞り装置では、切り欠きがもたらす悪影響は考慮するまでもないくらい僅であり、十分使用に耐えうるからである。切れ欠きがない完全な凸包形状であることが最も望ましいことは、勿論である。

また、長手方向を有する形状とは、光軸を中心とする開口形状の外接円よりその内接円が小さい凹包形状のことであり、開口形状の光軸を中心とする内接円と開口形状の隣り合う２つの接点と、その中間にある、開口形状の光軸を中心とする外接円との接点を含む半島状形状のことを長手と呼称する。より具体的には、光軸中心から動径方向に向かって開口の端までの距離が長短あるような開口形状において、距離が長い方向の構造部分を指す。長手方向を有する形状としては、たとえば、Ｙ字形状、Ｔ字形状などが考えられる。

本発明にかかる絞り装置は、絞り手段の変化により、開口が、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程中、光軸からの開口端までの最長基線長を維持したままの状態で凸包形状から長手方向を有する形状に変化することがより好ましい。なぜならば、回折限界による高周波コントラストの低下は最大の開口基線に大きく影響されるため、基線長を維持していなければ高周波コントラストの維持ができないためである。

図１は、本発明にかかる絞り装置の一実施形態を説明するための図である。同図は、３枚の絞り羽根で絞り手段を構成した絞り装置における絞り手段の動作を説明するための模式図である。図１（ａ）は開放状態よりやや絞った開口形状、図１（ｂ）はほぼ中間状態の開口形状、図１（ｃ）は最小絞り状態の開口形状を示している。

図１（ａ）〜図１（ｃ）に示すように、この絞り装置は、光軸に直交する面上に第１絞り羽根と、第２絞り羽根と、第３絞り羽根とが配置され、絞り込んだ際に各絞り羽根がローレット様に回転しながら均一に光軸方向へせり出していき、開口が、凸包様状態→長手方向を有する形状の状態（「Ｙ」字形状の開口を形成）→凸包多角形状態（三角形の開口）を経て、最後は閉じる。図示されているように、遮蔽される部分の位相は回転してもかまわない。

本発明にかかる絞り装置では、開放状態から最小絞り状態に至るまでの一地点において図１（ｂ）に示したような長手方向を有する形状の開口が現れればよい。一般に、開放状態から最小絞り状態に至るまでの過程において、回折限界が解像力の低下に影響しはじめるのは、中間状態あたりだと考えられる。そこで、中間状態で長手方向を有する形状の開口を作出することで、回折限界が分解能を下げるＦ値の領域を広げることが可能になり、高周波側のＭＴＦの低下を抑えることができる。このように、本発明にかかる絞り装置によれば、光量の調整をしつつも高周波領域の回折限界の低下を防いで高解像を維持し、同時に発生するフレア発生を抑えることができる。

本発明にかかる絞り装置では、開放状態から最小絞り状態に至るまでの少なくとも一地点において開口形状に長手方向をもたせることによって、開口面積を小さくしても回折限界による高周波側のＭＴＦ低下を防止することができる。特に、長手方向をもたせることによって基線長を長くとることができ、同じ開口面積でも円形開口に比べて回折限界高周波数のコントラストを大きく設定することができる。

なお、長手方向を有する形状としては、前述のＹ字形状や星形形状などの軸対称な形状が好ましいが、Ｔ字形状やＫ字形状のような軸対称性が崩れた形状でも構わない。ただし、軸対称性が崩れた形状である場合、光軸からの距離を保つため、光軸が開口形状の外接円の中心付近にくるように設定することがより好ましい。

本発明において好ましい凸包様形状を数値的に定義するならば、図１（ａ）に示すように、凸包様形状時の光軸を中心とする開口形状の外接円の半径をＲｏｕｔ（単位はｍｍ）、凸包様形状時の光軸を中心とする開口形状の内接円の半径をＲｉｎ（単位はｍｍ）とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１） Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＞０．８

なお、図１に示した実施形態では、開口の凸包様形状からの変化が円形である開放状態から始まっているため、Ｒｏｕｔの値とＲｉｎの値は等しくなり、条件式（１）はＲｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１となる。しかし、開口の凸包様形状からの変化が開放状態よりやや絞られた状態から始まる場合は、条件式（１）はＲｉｎ／Ｒｏｕｔ＜１となる。

条件式（１）を満足することによって、開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持することが容易になる。

条件式（１）においてその下限を下回ると、切り欠きが大きくなりすぎ、絞り手段の変化開始時（開放状態）の開口面積が小さくなりすぎるため、本発明で説明する長手方向を有する形状に変化しても開口面積の変化に乏しく、効果が薄くなってしまう。

なお、前述の効果を得る上で、上記条件式（１）は、次に示す範囲を満足するとさらに好ましい。
（１ａ） Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＞０．９

さらに、本発明にかかる絞り装置では、長手方向を有する開口形状を形成する各辺の角度を一定の法則のもとに散らばせることによって、フレアの発生をより効果的に抑制することが可能になる。図２、図３、図４は本発明にかかる絞り装置における、長手方向を有する開口形状の一例を示す図である。

図２は、Ｙ字形状の開口が形成された一例を示す図である。同図中、ａｉは長手方向を有する形状の開口における、一長手端面の接線とこの長手端面と対向する他の長手端面の接線とのなす角（単位はｄｅｇ）を示す。また、θは長手方向を有する形状の開口における、光軸中心から見た長手方向に延びる任意の２辺の端点と光軸との３点を結んだ線がなす角（単位はｄｅｇ）を示す。

図３は、Ｙ字形状の開口が形成された他の一例を示す図である。同図中、Ｌは一長手方向を有する形状の動径方向の長さ（単位はｍｍ）、Ｗはその長手方向を有する形状の円周方向の長さを（単位はｍｍ）を示す。

図４は、Ｔ字形状の開口が形成された一例を示す図である。同図中、θは長手方向を有する形状の開口における、光軸中心から見た長手方向に延びる任意の２辺の端点と光軸との３点を結んだ線がなす角（単位はｄｅｇ）を示す。

本発明にかかる絞り装置では、長手方向を有する形状の開口における、一長手端面の接線とこの長手端面と対向する他の長手端面の接線とのなす角をａｉ（単位はｄｅｇ）とするとき（図２を参照）、次の条件式を満足することにより、フレアの発生を効果的に抑制することができる。
（２） ０＜｜ａｉ｜＜９０

｜ａｉ｜の値を条件式（２）の上限以内に抑えることで、長手の基線長を大きく取るのに有利となり、本発明の効果を得やすくなる。

なお、上記条件式（２）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（２ａ） ５＜｜ａｉ｜＜３０

｜ａｉ｜の値を条件式（２ａ）の下限以内に抑えることで、絞り端面で発生するフレア同士が離れてフレアが弱くなり、より好ましい像形成が期待できる。また、｜ａｉ｜の値を条件式（２ａ）の上限以内に抑えることで、絞りの開口形状のアスペクト比が高くなり、基線長を大きく取りながら開口面積をより小さく抑えることができるようになるため、本発明の効果をより強く得やすくなる。

さらに、本発明にかかる絞り装置では、長手方向を有する形状の開口における、一長手方向を有する形状の動径方向の長さをＬ（単位はｍｍ）、その長手方向を有する形状の円周方向の長さをＷ（単位はｍｍ）とするとき（図３を参照）、次の条件式を満足することにより、フレアの発生をより効果的に抑制することができる。
（３） 1 ＜Ｌ／Ｗ＜１０

条件式（３）においてその下限を下回ると、長手の基線長対面積比を大きく保つことができず、本発明の目的の一つである光量を抑えつつ回折限界による高周波ＭＴＦを維持するという目的が果たせなくなる。一方、条件式（３）においてその上限を超えると、長手が細くなりすぎ、回折の影響で大域的フレアが大きくなってしまう。

なお、上記条件式（３）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（３ａ） １．３＜Ｌ／Ｗ＜５

Ｌ／Ｗの値を条件式（３ａ）の下限以内に抑えることで、基線長に対する面積比がより好ましくなり、光量を抑えつつ回折限界による影響を回避し高周波ＭＴＦを維持するという目的を達成しやすくなる。また、Ｌ／Ｗの値を条件式（３ａ）の上限以内に抑えることで、大域フレアの発生をより効果的に抑制することができる。

さらに、本発明にかかる絞り装置では、長手方向を有する形状の開口における、光軸中心から見た長手方向に延びる任意の２辺の端点と光軸との３点を結んだ線がなす内角をθ（単位はｄｅｇ）、長手の数をｎとするとき（図２、図４を参照）、次の条件式を満足することにより、フレアの発生をさらに効果的に抑制することができる。
（４） ３６０／（ｎ＋１）＜θ＜１８０
なお、このとき、ｎ＝１である場合は基線長維持に不利となり、ｎ＝２である場合は解像のバランスを取りにくくなるため、ｎ≧３であることが好ましい。

θの値が条件式（４）で定めた範囲を逸脱すると、長手方向が一方によってしまい、基線長維持の効果が得られにくくなるほか、大域的フレアが重なり合う危険性が増大するといった問題が発生する。

なお、上記条件式（４）は、次に示す範囲を満足すると、より基線長維持の効果を得やすくなり、大域的フレアの影響を回避しやすくなる。
（４ａ） ３６０／（ｎ＋１）＋３０／ｎ＜θ＜１８０−３０／ｎ

本発明にかかる絞り装置において、条件式（１）〜（４）のいずれか一つを満足することで、フレアの発生を効果的に抑制することができるが、条件式（１）〜（４）をすべて満足すれば、極めて効果的にフレアの発生を抑制することが可能になる。

また、本発明は、通常開口状から光量を絞ってもコントラストを維持できるようにすることも目的としているため、なるべく開口の変形スタート時は開放状態であることが最適であると考えられるが、開放状態のＦ値が小さい場合、開口を絞る途中の段階から本発明の内容を適用しても良い。以下では、開口を絞る途中の段階から本発明の内容を適用する場合の一例を説明する。

図５は、本発明にかかる絞り装置の一実施形態を説明するための図である。同図は、５枚の絞り羽根で絞り手段を構成した絞り装置における絞り手段の動作を説明するための模式図である。図５（ａ）〜図５（ｄ）に示すように、この絞り装置は、光軸に直交する面上に５枚の絞り羽根が配置され、絞り込んだ際に各絞り羽根がローレット様に回転しながら均一に光軸方向へせり出していき、開口が、凸包様状態→長手方向を有する形状の状態→凸包多角形状態を経て、最後は閉じる。

図５（ａ）は、開放状態の開口形状を示している。この開口形状では、Ｒｏｕｔ、Ｒｉｎ、Ｒｆｏ（開放状態における光軸を中心とする開口形状の外接円の半径）がともに等しくなる。

図５（ｂ）は、凸包様形状状態の開口形状を示している。この開口形状では、Ｒｆｏ＝Ｒｏｕｔであり、Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＞０．８（条件式（１））になる。また、１＞Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔであることは明らかである。

図５（ｃ）は、長手方向を有する開口形状であり、凸包様形状の状態から最長基線長を維持したままの状態で開口面積を縮小して長手方向を有する形状に変化した状態を示している。この開口形状では、Ｒｆｏ＝Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ（長手方向を有する形状に変化したときの光軸を中心とする開口形状の外接円の半径）であり、Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＞Ｒｉｎ−ｓｔａｒ（長手方向を有する形状に変化したときの光軸を中心とする開口形状の内接円の半径）になる。

図５（ｄ）は、同図（ｃ）の状態からさらに絞った状態である長手方向を有する開口形状を示している。この開口形状では、Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＞Ｒｉｎ−ｓｔａｒは維持されたまま、Ｒｆｏ＞Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒとなり、図５（ｃ）に示した状態と比べて基線長は短くなる。

ここで、本発明にかかる絞り装置では、長手方向を有する形状に変化したときの光軸を中心とする開口形状の外接円の半径をＲｏｕｔ−ｓｔａｒ（単位はｍｍ）、開放状態における光軸を中心とする開口形状の外接円の半径をＲｆｏ（単位はｍｍ）とするとき、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程で、次の条件式を満足する開口状態を経由することが好ましい。
（５） Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＞０．８

なお、図５（ａ）に示した状態では、開口の凸包様形状からの変化が円形である開放状態から始まっているため、Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒの値とＲｆｏの値は等しくなり、条件式（５）はＲｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＝１となる。しかし、図５（ｂ）に示したように、開口の凸包様形状からの変化が開放状態よりやや絞られた状態から始まる場合は、条件式（５）はＲｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＜１となる。

本発明では、条件式（５）を満足する状態が、開口が長手方向を有する形状に変化した際に一瞬でも存在すればよく、条件式（５）を満足することにより、Ｆ値が大きい暗い開放状態から開口の変形をスタートさせても、十分な効果を得ることができる。なお、条件式（５）においてその下限を下回ると、開口の開放時に不要なフレアが発生することが危惧される。

なお、上記条件式（５）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（５ａ） Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＞０．９

ところで、前述したように、高周波コントラストを維持するためには最長基線長が長いほど有利になるので、本発明にかかる絞り装置では、開口が開放状態から最小絞り状態へ変化する過程において、光軸からの開口端までの最長基線長を維持したままの状態で開口面積を縮小して凸包形状から長手方向を有する形状に変化させることが好ましい。特に、図５（ｃ），（ｄ）に示したように、開口面積を抑えつつ開口基線を長く保つために、長手方向を有する形状時において、長手の形状は一般的な円や凸包から逸脱した形状になるようにすることが好ましい。

そこで、本発明にかかる絞り装置では、長手方向を有する形状に変化したときの光軸を中心とする開口形状の内接円の半径をＲｉｎ−ｓｔａｒ（単位はｍｍ）、長手方向を有する形状に変化したときの光軸を中心とする開口形状の外接円の半径をＲｏｕｔ−ｓｔａｒ（単位はｍｍ）とするとき、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程で、次の条件式を満足する開口状態を経由することが好ましい。
(６) Ｒｉｎ−ｓｔａｒ／Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＜０．５

条件式（６）においてその上限を超えると、高周波コントラストを維持することが困難になることが危惧される。

なお、上記条件式（６）は、次に示す範囲を満足すると、より好ましい効果が期待できる。
（６ａ） Ｒｉｎ−ｓｔａｒ／Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＜０．４

図６は、図２に示したＹ字形状の開口における点像強度分布ＰＳＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｓｐｒｅａｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性を示す図である。図２に示した例においても、開口の凸包様形状からの変化が円形である開放状態から始まっている。なお、当該Ｙ字形状の開口における条件式（１）〜（６）に関する数値は次のとおりである。
（条件式（１）に関する数値）
Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１（Ｒｉｎ＝８．４，Ｒｏｕｔ＝８．４）
（条件式（２）に関する数値）
｜ａｉ｜＝２７．７
（条件式（３）に関する数値）
Ｌ／Ｗ＝３．４（Ｌ＝７．６５，Ｗ＝２．２）
（条件式（４）に関する数値）
θ＝１２０
（条件式（５）に関する数値）
Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＝１（Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝８．４，Ｒｆｏ＝８．４）
（条件式（６）に関する数値）
Ｒｉｎ−ｓｔａｒ／Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝０．２４（Ｒｉｎ−ｓｔａｒ＝２．０，Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝８．４）

図６に示すように、本発明にかかる絞り装置において、Ｙ字形状の開口が形成されるようにした場合、放射状のフレアが小さく発生するが、従来に比べてはるかに小さいものであるため、実使用上問題となるレベルのものではない。このように、従来よりも発生するフレアを効果的に抑制できることがわかる。

図７は、本発明にかかる絞り装置を適用した場合の解像の様子を説明するための図である。同図（ａ）は図２に示したＹ字形状の開口が形成される絞り装置においてＦ値が１１相当である場合の解像を示す図、同図（ｂ）は比較のため特許文献２に示された技術の円形状の開口が形成される絞り装置においてＦ値が１１である場合の解像を示す図である。

図７の（ａ）、（ｂ）を比較すると、従来の絞り装置を適用した場合は全体像がぼやけてしまうのに対し、本発明の絞り装置を適用した場合は高周波での解像度を維持できていることがわかる。本発明にかかる絞り装置を適用した場合でも、フレアにより全体のコントラストはやや落ちているが、僅かであり、気になるレベルではない。

図６、図７から、本発明にかかる絞り装置のように、開口面積を小さくしつつも一定の開口幅を保持した開口形状が形成されるようにすると、僅かながら（実使用上問題とはならないレベル）のフレアは発生するが、高周波側の回折限界を引き上げることができる。

図８は、図４に示したＴ字形状の開口における点像強度分布ＰＳＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｓｐｒｅａｄ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性を示す図である。図４に示した例においても、開口の凸包様形状からの変化が円形である開放状態から始まっている。なお、当該Ｔ字形状の開口における条件式（１）〜（６）に関する数値は次のとおりである。
（条件式（１）に関する数値）
Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１（Ｒｉｎ＝４．７，Ｒｏｕｔ＝４．７）
（条件式（２）に関する数値）
｜ａｉ｜＝０．１
（条件式（３）に関する数値）
Ｌ／Ｗ＝２（Ｌ＝４．０１，Ｗ＝２．０）
（条件式（４）に関する数値）
θ＝１２０
（条件式（５）に関する数値）
Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＝１（Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝４．７，Ｒｆｏ＝４．７）
（条件式（６）に関する数値）
Ｒｉｎ−ｓｔａｒ／Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝０．２２（Ｒｉｎ−ｓｔａｒ＝１．９６，Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝４．７）

本発明にかかる絞り装置において、Ｔ字形状の開口が形成されるようにした場合、図８に示すようなセンサーのピクセル配列方向にフレアが発生するが、実使用上問題となるレベルのものではなく、前述のＹ字形状の開口が形成される場合と同様に高周波側の回折限界を引き上げることができる。

ところで、開口形状の長手方向が偶数だと、条件式（１）〜（６）を満たすために開口が非対称な形状になりがちである。この場合、発生するフレアが非対称になり、解像度は問題ないが得られる画像の印象が悪くなるおそれがある。そこで、本発明にかかる絞り装置では、形成される開口における、長手方向を有する形状の数は奇数であることが好ましい。

また、一般に、開口部を細くするとフレアの発生量が増える傾向がある。このため、フレアを等方的にしようとするあまり、開口の長手方向を増やしすぎると、発生するフレアが増大することが危惧される。そこで、形成される長手方向の数はできるだけ少なくすることが好ましい。

長手方向の数は３が最適であると考えられるが、７以下、さらに好ましくは５以下であれば十分実用に耐えうる。そこで、本発明にかかる絞り装置では、形成される開口における、長手方向を有する形状の数は３または５であることが好ましい。

また、本発明にかかる絞り装置では、所望の長手方向を有する形状の開口を形成するためには、液晶絞り等の自由変形絞りや、３枚以上の絞り羽根を用いて構成することが好適であるが、製造コストや大きさなどの面から２枚の絞り羽根を用いて簡便に長手方向を有する形状の開口が形成されるようにしてもよい。

以上説明したように、本発明にかかる絞り装置によれば、開口が、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程の少なくとも一地点で、凸包様形状からたとえばＹ字形状やＴ字形状のような長手方向を有する形状に変化することによって、開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持することができる。特に、開口が長手方向を有する形状に変化したとき、上記条件式（１）〜（６）を満足することで、発生するフレアをより効果的に抑制することができる。

ここでは、本発明の一実施形態として、絞り羽根を複数枚組み合わせて移動させる形態をとった絞り手段を備えた絞り装置を提示して説明した。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、他の絞り手段、たとえば液晶のような自由変形絞り機構や切り替え機構を用いて絞り装置を実現してもよく、同様の効果が得られることは自明である。なぜならば、本発明は光の波動性を利用したものなので、絞り装置を構成する材質や絞り過程にかかわらず同一開口形状ならば回折の様子は同一であり、効果も同様に得られるからである。

また、本発明にかかる絞り装置を備え、当該絞り装置を介して外光を撮影用の固体撮像素子へ入射させる光学装置を構成すれば、暗いＦ値状態においても高解像の光学像が得られる。

この光学装置においては、開口の凸包様形状から長手方向を有する形状に変化する過程における、最小の凸包様形状開口時の光学系のＦ値をＦＮＯとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（７） ＦＮＯ＜４

本発明にかかる絞り装置を用いた光学装置を構成する場合、開口の開放時や多少絞った程度では回折限界は致命的な影響を与えず、開口を普通に絞った場合に回折限界の影響を受けてしまい分解能が大きく低下する状態が前提になる。このため、開口が凸包形状から長手方向を有する形状に変化するスタート時点での光学系の分解能が固体撮像素子の位置分解能に対して十分でなければならない。加えて、光学系の分解能が固体撮像素子の位置分解能に比べてある程度の余裕があることが望ましい。以上から、開放開口の円形状ないし類似形状である凸包様形状の回折限界はＦ値で決まるため、本発明で言及する変形スタート時のＦ値（ＦＮＯ）は一定程度明るいことが必要であり、それは４未満、好ましくは２．８以下であることが理想である。

さらに、当該光学装置と、当該光学装置を介して受光した外光を電気的信号に変換する固体撮像素子と、を備えて撮像装置を構成することにより、高解像の画像が得られる。

ここでは、本発明の一実施形態として、可視光を想定した絞り装置、光学装置、撮像装置を提示して説明した。しかし、本発明は可視光に限られるものではない。本発明は、前述のように、光の波動性を利用したものであるので、結像光学系を有効に構成できる波長帯域に光に対して可視光と同様の効果が得られる。たとえば、近赤外、中間赤外はもちろんのこと遠赤外、テラヘルツ、紫外等についても可視光を用いた場合と同様の効果が得られる。

以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例により本発明が限定されるものではない。

図９は、実施例１にかかる絞り装置の構成を示す分解斜視図である。本実施例では、３枚の絞り羽根を備えた絞り装置であって、開口が長手方向を有する形状に変化したときの、長手方向を有する形状の数が３である場合の例を示す。図９は、図示しない被写体（図の右側）側から見た状態を示している。絞り装置１００は、各種撮像装置において撮影用の固体撮像素子へ入射させる光量を制御するために用いられる。

図９に示すように、絞り装置１００は、３枚の絞り羽根１１０と、ベース１２０と、カム盤１３０と、規制部材１４０と、を備えており、絞り羽根１１０がベース１２０とカム盤１３０との間に保持される。

３枚の絞り羽根１１０は、透過光量を制御するための可変開口絞りを形成する。３枚の絞り羽根１１０は、すべて同一形状であり、開口中心部に向けた位置に凸状の開口形成部１１０ａが設けられている。３枚の絞り羽根１１０を絞り込んだ際に各絞り羽根がローレット様に回転しながら均一に光軸方向へせり出していき、各絞り羽根の開口形成部１１０ａによって、開放状態から最小絞り状態に至るまでの一地点において開口部にＹ字形状が形成される。３枚の絞り羽根１１０のベース１２０側の面には、回動ピン１１１が凸設されている。回動ピン１１１は、絞り羽根１１０をベース１２０に対して回動可能に取り付けるためのものである。一方、絞り羽根１１０のカム盤１３０側の面（回動ピン１１１とは反対側）には、駆動ピン１１２が凸設されている。駆動ピン１１２は、カム盤１３０に対して絞り羽根１１０を係合させるためのものである。

ベース１２０は円盤状の板であり、その中央部に光を通過させる略円形の開口１２１が形成されている。開口１２１は、３枚の絞り羽根１１０によって形成される可変開口絞りの最大径と同等の大きさに形成されている。また、開口１２１を中心にその周囲には、３枚の絞り羽根１１０を収容する収容部１２２が形成されている。収容部１２２内の開口１２１の周囲には、羽根穴１２３が３箇所形成されている。この羽根穴１２３には、絞り羽根１１０の回動ピン１１１が挿入されることによって、３枚の絞り羽根１１０がベース１２０に対して回動可能に取り付けられる。また、収容部１２２の外周部に位置規制ピン１２４が３箇所凸設されている。位置規制ピン１２４は、絞り羽根１１０がベース１２０に対して回動されたとき、絞り羽根１１０のベース１２０の外周方向への移動を規制するための部材である。また、収容部１２２の外周部には、カム盤１３０をベース１２０に当て付けるための当接部１２５が設けられている。カム盤１３０が当接部１２５に当接されることで、カム盤１３０がベース１２０に対して回動可能に保持される。さらに、当接部１２５の外側には、取付部１２６が３箇所設けられている。取付部１２６は、ベース１２０の他の部位より高く形成されており、３つの取付部１２６でカム盤１３０がベース１２０から外れないように保持する。さらに、取付部１２６のそれぞれ中央部には、取付ネジ穴１２６ａが形成されている。取付ネジ穴１２６ａは、規制部材１４０をベース１２０にネジ止めするためのものである。また、取付部１２６において、取付ネジ穴１２６ａのそれぞれ両側には、ネジ穴１２６ｂ形成されている。ネジ穴１２６ｂは、絞り装置１００をレンズ鏡筒（不図示）にネジ止めするためのものである。

カム盤１３０は、ベース１２０との間に保持した３枚の絞り羽根１１０を駆動するための駆動部材であり、その外周縁がベース１２０の当接部１２５の当て付けられることでベース１２０に対して回動可能に保持される。カム盤１３０の中央部には、光を通過させる略円形の開口１３１が形成されている。開口１３１は、ベース１２０の開口１２１と同等の大きさになっている。開口１３１の周囲には、弓状のカム溝１３２が３箇所形成されている。カム溝１３２は、すべて同じ形状である。各カム溝１３２は、それぞれ絞り羽根１１０の駆動ピン１１２と係合される。また、カム盤１３０の外周縁には、駆動レバー１３３が設けられている。カム盤１３０はベース１２０に対して回動可能に保持されるので、この駆動レバー１３３をカム盤１３０の外周方向へスライドさせることにより、カム盤１３０をベース１２０に対して回動させることができる。これにより、絞り羽根１１０がカム盤１３０の回動に連動して駆動され開口の開閉を行うことができる。なお、駆動レバー１３３のスライドは、ステッピングモータなどの一般的な駆動手段によって行う。

規制部材１４０は、リング形状になっており、ベース１２０に当接されたカム盤１３０が外れないようにして、絞り羽根１１０およびカム盤１３０の光軸に沿う方向の位置を規制するためのものである。規制部材１４０の外縁部に、穴部１４１が３箇所形成されている。各穴部１４１をベース１２０の各取付ネジ穴１２６ａに合わせてネジ（不図示）止めすることで、規制部材１４０をベース１２０に対して固定することができる。

次に、絞り装置１００の組み立て手順を説明する。ベース１２０の羽根穴１２３に対して、それぞれ絞り羽根１１０の回動ピン１１１を挿通する。すべての羽根穴１２３に対して絞り羽根１１０の回動ピン１１１を挿通することにより、ベース１２０に絞り羽根１１０が収容される。次に、カム盤１３０のカム溝１３２にそれぞれ絞り羽根１１０の駆動ピン１１２を係合させながら、カム盤１３０の外周縁をベース１２０の当接部１２５に当て付ける。このようにすることで、カム盤１３０をベース１２０に対して回動させることにより、３枚の絞り羽根１１０の開閉駆動の制御が可能になる。最後に、カム盤１３０がベース１２０に当て付けられた状態で、規制部材１４０をベース１２０にネジ止めする。このようにすることで、カム盤１３０が外れないようにして、絞り羽根１１０およびカム盤１３０の光軸に沿う方向の位置を規制することができる。

次に、図１０を参照し、絞り装置１００の動作について説明する。図１０は、絞り装置１００の動作を説明するための要部透視図である。図１０（ａ）は開放状態よりやや絞った開口形状、図１０（ｂ）はほぼ中間状態の開口形状、図１０（ｃ）は最小絞り状態の開口形状を示している。図１０（ａ）〜（ｃ）は、すべて物体側から見た状態を示している。図１０（ａ）〜（ｃ）において規制部材１４０の記載は省略している。符号Ｏは、光軸（絞り装置１００の開口中心）を示す。

この絞り装置１００は、図１０（ａ）に示した状態から、カム盤１３０の駆動レバー１３３を矢印アの方向へスライドさせると、カム盤１３０がベース１２０の当接部１２５に対して摺動しながらベース１２０に対して矢印アの方向へ回転し始める。すると、各絞り羽根１１０の駆動ピン１１２がカム盤１３０のカム溝１３２に案内されて移動し、開口形成部１１０ａが開口中心の方向へ向かって移動することにより、ほぼ中間状態でＹ字形状の開口を形成した後（図１０（ｂ）参照）、最後は三角形の開口になって閉じる（図１０（ｃ）参照）。図示されているように、遮蔽される部分の位相は回転してもかまわない。

一方、図１０（ｃ）に示した状態から、カム盤１３０の駆動レバー１３３を矢印イの方向へスライドさせると、カム盤１３０がベース１２０に対して矢印イの方向へ回転し始める。すると、各絞り羽根１１０の駆動ピン１１２がカム盤１３０のカム溝１３２に案内されて元の方向へ移動し、開口形成部１１０ａが開口中心から離れる方向へ移動することにより、開口を開くことができる。

絞り装置１００のＹ字形状の開口における条件式（１）〜（６）に関する数値は次のとおりである。
（条件式（１）に関する数値）
Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１（Ｒｉｎ＝１４．１，Ｒｏｕｔ＝１４．１）
（条件式（２）に関する数値）
｜ａｉ｜＝０．１
（条件式（３）に関する数値）
Ｌ／Ｗ＝１．８３（Ｌ＝１２．１５，Ｗ＝６．６２）
（条件式（４）に関する数値）
θ＝１２０
（条件式（５）に関する数値）
Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＝１（Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝１４．１，Ｒｆｏ＝１４．１）
（条件式（６）に関する数値）
Ｒｉｎ−ｓｔａｒ／Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝０．２７（Ｒｉｎ−ｓｔａｒ＝３．８，Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝１４．１）

以上のように、この絞り装置１００によれば、開口が、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程の少なくとも一地点で、凸包形状から長手方向を有するＹ字形状に変化することによって、開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持することができる。

図１１は、実施例１にかかる絞り装置の変形例を示す要部透視図である。同図は、図１０（ｂ）に対応する状態の、ほぼ中間状態の開口形状を示している。図１１は、物体側から見た状態を示している。

図１１に示す絞り装置２００は、中間状態で先端部が細くなっているＹ字形状の開口が形成されるようになっている。これは、絞り羽根２１０において開口形成部２１０ａの凸部先端から両端へ延びる勾配が絞り装置１００の絞り羽根１１０に比べて緩くなるように構成する（条件式（２）における｜ａｉ｜の値を大きくする）ことによって可能になる。絞り装置２００において、絞り羽根２１０の開口形成部２１０ａの形状以外は、絞り装置１００と全く同様の構成である。

絞り装置２００のＹ字形状の開口における条件式（１）〜（６）に関する数値は次のとおりである。
（条件式（１）に関する数値）
Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１（Ｒｉｎ＝１４．１，Ｒｏｕｔ＝１４．１）
（条件式（２）に関する数値）
｜ａｉ｜＝２５
（条件式（３）に関する数値）
Ｌ／Ｗ＝１．８３（Ｌ＝１２．１６，Ｗ＝６．６２）
（条件式（４）に関する数値）
θ＝１２０
（条件式（５）に関する数値）
Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＝１（Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝１４．１，Ｒｆｏ＝１４．１）
（条件式（６）に関する数値）
Ｒｉｎ−ｓｔａｒ／Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝０．２７（Ｒｉｎ−ｓｔａｒ＝３．８，Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝１４．１）

図１２は、実施例２にかかる絞り装置の構成を示す分解斜視図である。本実施例では、５枚の絞り羽根を備えた絞り装置であって、開口が長手方向を有する形状に変化したときの、長手方向を有する形状の数が５である場合の例を示す。図１２は、図示しない被写体（図の右側）側から見た状態を示している。絞り装置３００は、各種撮像装置において撮影用の固体撮像素子へ入射させる光量を制御するために用いられる。

図１２に示すように、絞り装置３００は、５枚の絞り羽根３１０と、ベース３２０と、カム盤３３０と、規制部材３４０と、を備えており、絞り羽根３１０がベース３２０とカム盤３３０との間に保持される。

５枚の絞り羽根３１０は、透過光量を制御するための可変開口絞りを形成する。５枚の絞り羽根３１０は、すべて同一形状であり、開口中心部に向けた位置に「く」の字形状の開口形成部３１０ａが設けられている。５枚の絞り羽根３１０を絞り込んだ際に各絞り羽根がローレット様に回転しながら均一に光軸方向へせり出していき、各絞り羽根の開口形成部３１０ａによって、開放状態から最小絞り状態に至るまでの一地点において開口部に星形状が形成される。５枚の絞り羽根３１０のベース３２０側の面には、第１回動ピン３１１ａが凸設されている。第１回動ピン３１１ａは、絞り羽根３１０をベース３２０に対して回動可能に取り付けるためのものである。一方、第１回動ピン３１１ａの反対側の同位置には第２回動ピン３１１ｂが凸設されている。第２回動ピン３１１ｂは、カム盤３３０に絞り羽根３１０を係合させるためのものである。また、絞り羽根３１０のカム盤３３０側の面には、第２回動ピン３１１ｂとは別に駆動ピン３１２が凸設されている。駆動ピン３１２は、カム盤３３０および規制部材３４０に対して絞り羽根３１０を係合させるためのものである。

ベース３２０は円盤状の板であり、その中央部に光を通過させる略円形の開口３２１が形成されている。開口３２１は、５枚の絞り羽根３１０によって形成される可変開口絞りの最大径と同等の大きさに形成されている。また、開口３２１を中心にその周囲には、５枚の絞り羽根３１０を収容する収容部３２２が形成されている。収容部３２２は、絞り羽根３１０を収容できるように、ベース３２０の外縁部よりも絞り羽根３１０の厚み分だけ低くなるように形成されている。このため収容部３２２の外周部とベース３２０の外縁部との境界部に段差が形成される。収容部３２２内の開口３２１の周囲には、羽根穴３２３が５箇所形成されている。この羽根穴３２３には、絞り羽根３１０の第１回動ピン３１１ａが挿入されることによって、５枚の絞り羽根３１０がベース３２０に対して回動可能に取り付けられる。そして、収容部３２２の外周部とベース３２０の外縁部との境界部の段差が、絞り羽根３１０がベース３２０に対して回動されたとき、絞り羽根３１０のベース３２０の外周方向への移動を規制することになる。また、ベース３２０の外縁部には、取付ネジ穴３２４が形成されている。取付ネジ穴３２４は、規制部材３４０をベース３２０に取り付けるためのものである。

カム盤３３０は、ベース３２０との間に保持した５枚の絞り羽根３１０を駆動するための駆動部材である。カム盤３３０の中央部には、光を通過させる略円形の開口３３１が形成されている。開口３３１は、ベース３２０の開口３２１と同等の大きさになっている。開口３３１の周囲には、弓状のカム溝３３２が５箇所形成されている。カム溝３３２は、すべて同じ形状である。各カム溝３３２は、それぞれ絞り羽根３１０の駆動ピン３１２と係合される。また、カム盤３３０の外縁部には、円弧状の溝３３３が５箇所形成されている。溝３３３は、すべて同じ形状である。各溝３３３は、それぞれ絞り羽根３１０の第２回動ピン３１１ｂが係合される。各溝３３３に絞り羽根３１０の第２回動ピン３１１ｂが係合されることで、ベース３２０に対する絞り羽根３１０の回動を妨げることなく、カム盤３３０がベース３２０に対して回動可能に保持されることになる。さらに、カム盤３３０の外周縁には、駆動レバー３３４が設けられている。カム盤３３０はベース３２０に対して回動可能に保持されるので、この駆動レバー３３４をカム盤３３０の外周方向へスライドさせることにより、カム盤３３０をベース３２０に対して回動させることができる。これにより、絞り羽根３１０がカム盤３３０の回動に連動して駆動され開口の開閉を行うことができる。なお、駆動レバー３３４のスライドは、ステッピングモータなどの一般的な駆動手段によって行う。

規制部材３４０は、絞り羽根３１０やカム盤３３０がベース３２０から外れないようにして、絞り羽根３１０およびカム盤３３０の光軸に沿う方向の位置を規制するためのものである。加えて、カム盤３３０の回動にともなって回動する絞り羽根３１０の動作を補うためのものである。規制部材３４０の中央部には、光を通過させる略円形の開口３４１が形成されている。開口３４１は、ベース３２０の開口３２１と同等の大きさになっている。開口３４１の周囲には、弓状のカム溝３４２が５箇所形成されている。カム溝３４２には絞り羽根３１０の駆動ピン３１２が係合される。規制部材３４０がベース３２０に固定された状態で、絞り羽根３１０の駆動ピン３１２がカム盤３３０のカム溝３３２と規制部材３４０カム溝３４２の双方に係合されることで、ベース３２０に対してカム盤３３０を回動させることによって絞り羽根３１０の駆動が可能になる。規制部材３４０の外縁部に、穴部３４３が３箇所形成されている。各穴部３４３をベース３２０の各取付ネジ穴３２４に合わせてネジ（不図示）止めすることで、規制部材３４０をベース３２０に対して固定することができる。

次に、絞り装置３００の組み立て手順を説明する。ベース３２０の羽根穴３２３に対して、それぞれ絞り羽根３１０の第１回動ピン３１１ａを挿通する。すべての羽根穴３２３に対して絞り羽根３１０の第１回動ピン３１１ａを挿通することにより、ベース３２０に絞り羽根３１０が収容される。次に、カム盤３３０のカム溝３３２および溝３３３に、それぞれ絞り羽根３１０の駆動ピン３１２および第２回動ピン３１１ｂを係合させる。最後に、カム盤３３０のカム溝３３２に係合されている絞り羽根３１０の駆動ピン３１２を規制部材３４０のカム溝３４２にさらに係合させて、規制部材３４０をベース３２０にネジ止めする。このようにすることで、カム盤３３０が外れないようにして、絞り羽根３１０およびカム盤３３０の光軸に沿う方向の位置を規制しながら、カム盤３３０をベース３２０に対して回動させることにより、５枚の絞り羽根３１０の開閉駆動の制御が可能になる。

次に、図１３を参照し、絞り装置３００の動作について説明する。図１３は、絞り装置３００の動作を説明するための要部透視図である。図１３（ａ）は開放状態の開口形状、図１３（ｂ）はほぼ中間状態の開口形状、図１３（ｃ）は最小絞り状態の開口形状を示している。図１３（ａ）〜（ｃ）は、すべて物体側から見た状態を示している。図１３（ａ）〜（ｃ）において規制部材３４０の記載は省略している。符号Ｏは、光軸（絞り装置３００の開口中心）を示す。

この絞り装置３００は、図１３（ａ）に示した状態から、カム盤３３０の駆動レバー３３４を矢印イの方向へスライドさせると、絞り羽根３１０の第２回動ピン３１１ｂに対してカム盤３３０の各溝３３３が摺動しながら、カム盤３３０がベース３２０に対し矢印イの方向へ回転し始める。すると、各絞り羽根３１０の駆動ピン３１２がカム盤３３０のカム溝３３２および規制部材１４０のカム溝３４２に案内されて移動し、開口形成部３１０ａが開口中心の方向へ向かって移動することにより、ほぼ中間状態で星形状の開口を形成した後（図１３（ｂ）参照）、最後は最小開口になって閉じる（図１３（ｃ）参照）。図示されているように、遮蔽される部分の位相は回転してもかまわない。

一方、図１３（ｃ）に示した状態から、カム盤３３０の駆動レバー３３４を矢印アの方向へスライドさせると、カム盤３３０がベース３２０に対して矢印アの方向へ回転し始める。すると、各絞り羽根３１０の駆動ピン３１２がカム盤３３０のカム溝３３２および規制部材１４０のカム溝３４２に案内されて元の方向へ移動し、開口形成部３１０ａが開口中心から離れる方向へ移動することにより、開口を開くことができる。

絞り装置３００の星形状の開口における条件式（１）〜（６）に関する数値は次のとおりである。
（条件式（１）に関する数値）
Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１（Ｒｉｎ＝２０．６，Ｒｏｕｔ＝２０．６）
（条件式（２）に関する数値）
｜ａｉ｜＝２５．２
（条件式（３）に関する数値）
Ｌ／Ｗ＝２．００（Ｌ＝１５．３，Ｗ＝７．６）
（条件式（４）に関する数値）
θ＝７２
（条件式（５）に関する数値）
Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＝１（Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝２０．６，Ｒｆｏ＝２０．６）
（条件式（６）に関する数値）
Ｒｉｎ−ｓｔａｒ／Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝０．３２（Ｒｉｎ−ｓｔａｒ＝６．６，Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝２０．６）

以上のように、この絞り装置３００によれば、開口が、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程の少なくとも一地点で、凸包形状から長手方向を有する星形状に変化することによって、開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持することができる。

図１４は、実施例３にかかる絞り装置の構成を示す分解斜視図である。本実施例では、２枚の絞り羽根を備えた絞り装置であって、開口が長手方向を有する形状に変化したときの、長手方向を有する形状の数が３である場合の例を示す。図１４は、像（図の右側）側から見た状態を示している。絞り装置４００は、各種撮像装置において撮影用の固体撮像素子へ入射させる光量を制御するために用いられる。

絞り装置４００は、絞りホルダ４１０と、第１絞り羽根４２０と、第２絞り羽根４３０と、カバー板４４０と、駆動リング４５０と、を備えている。

絞りホルダ４１０の中央部には、光を通過させる略円形の開口４１１が形成されている。絞りホルダ４１０の側面と開口４１１と間には、それぞれ軸４１２ａ，４１２ｂ，４１２ｃ，４１２ｄが図示しない像側へ凸設されている。軸４１２ｂは軸４１２ａの直下に設けられており、軸４１２ｄは軸４１２ｃの直下に設けられている。また、軸４１２ａ，４１２ｂと軸４１２ｃ，４１２ｄとは、絞りホルダ４１０の中心線に対して線対称の位置にある。また、軸４１２ａ，４１２ｂ，４１２ｃ，４１２ｄよりもやや開口４１１側には、それぞれ軸４１３ａ，４１３ｂ，４１３ｃ，４１３ｄが軸４１２ａ，４１２ｂ，４１２ｃ，４１２ｄと同方向へ凸設されている。軸４１３ｂは軸４１３ａの直下に設けられており、軸４１３ｄは軸４１３ｃの直下に設けられている。また、軸４１３ａ，４１３ｂと軸４１３ｃ，４１３ｄとは、絞りホルダ４１０の中心線に対して線対称の位置にある。さらに、絞りホルダ４１０の左右の外側面には、絞りホルダ４１０をレンズ鏡筒にネジ止めするためのネジ穴４１４ａ，４１４ｂが形成されている。

第１絞り羽根４２０の中央部より下方に、下部が絞りホルダ４１０の開口４１１の外周部と重なり合う半円状で、上部に鋸歯部４２１ａが設けられている開口形成部４２１が形成されている。開口形成部４２１の左側近傍に、水平なカム溝４２２が形成されている。カム溝４２２の左側の第１絞り羽根４２０の左端には、上下に長い直進ガイド溝４２３が形成されている。一方、開口形成部４２１の右側近傍には、円弧状のカム溝４２４が形成されている。カム溝４２４の右側の第１絞り羽根４２０の右端には、上下に長い直進ガイド溝４２５が形成されている。直進ガイド溝４２３と直進ガイド溝４２５とは、同形状で、互いに第１絞り羽根４２０の中心線に対して線対称の位置にある。

第２絞り羽根４３０の中央部より上方に、絞りホルダ４１０の開口４１１の外周部とほぼ重なり合う円形状で、下部の一部分に長手方向を有する形状の切欠部４３１ａが設けられている開口形成部４３１が形成されている。開口形成部４３１の左側近傍に、円弧状のカム溝４３２が形成されている。カム溝４３２の左側の第２絞り羽根４３０の左端には、上下に長い直進ガイド溝４３３が形成されている。一方、開口形成部４３１の右側近傍には、半円状のカム溝４３４が形成されている。カム溝４３４の右側の第２絞り羽根４３０の右端には、上下に長い直進ガイド溝４３５が形成されている。直進ガイド溝４３３と直進ガイド溝４３５とは、同形状で、互いに第２絞り羽根４３０の中心線に対して線対称の位置にある。

カバー板４４０の中央部には、開口４１１の形状にほぼ等しい開口４４１が形成されている。さらに、開口４４１の左右近傍には、円弧状のカム溝４４２ａ，４４２ｂが形成されている。カム溝４４２ａとカム溝４４２ｂとは、同形状で、互いにカバー板４４０の中心線に対して線対称の位置にある。さらに、カム溝４４２ａの左側のカバー板４４０の左端には、上下に長い直進ガイド溝４４３が形成されている。また、カム溝４４２ｂの右側のカバー板４４０の右端には、上下に長い直進ガイド溝４４４が形成されている。直進ガイド溝４４３と直進ガイド溝４４４とは、同形状で、互いにカバー板４４０の中心線に対して線対称の位置にある。さらに、直進ガイド溝４４３よりもやや開口４４１よりで、カバー板４４０の上下方向には、取付溝４４５ａ，４４５ｂが形成されている。取付溝４４５ｂは、取付溝４４５ａの直下に形成されている。一方、直進ガイド溝４４４よりもやや開口４４１よりで、カバー板４４０の上下方向には、取付溝４４５ｃ，４４５ｄが形成されている。取付溝４４５ｄは、取付溝４４５ｃの直下に形成されている。取付溝４４５ａと取付溝４４５ｃとは、同形状で、互いにカバー板４４０の中心線に対して線対称の位置にある。取付溝４４５ｂと取付溝４４５ｄとは、同形状で、互いにカバー板４４０の中心線に対して線対称の位置にある。

駆動リング４５０は、直径が開口４１１よりやや大きいリング状の部材で形成される。駆動リングの４５０の左右には駆動ピンが４５１ａ，４５１ｂが凸設されている。駆動ピン４５１ａ，４５１ｂは、第１絞り羽根４２０、第２絞り羽根４３０、カバー板４４０と係合され、駆動リング４５０が絞りホルダ４１０に対して回動されることによって、第１絞り羽根４２０および第２絞り羽根４３０が上下方向（光軸に対して直交する方向）へ駆動されることになる。また、駆動リング４５０の最上部には、絞りホルダ４１０の内側面に当接される当接部４５２が設けられている。駆動リング４５０の最下部には、駆動レバー４５３が設けられている。駆動レバー４５３を駆動リング４５０の外周方向へスライドさせることにより、駆動リング４５０を絞りホルダ４１０に対して回動させることができる。この回動に連動して、第１絞り羽根４２０と第２絞り羽根４３０が、上下方向へ接離的にスライドしながら開口形状を変化させる。なお、駆動レバー４５３のスライドは、ステッピングモータなどの一般的な駆動手段によって行う。

次に、絞り装置４００の組み立て手順を説明する。まず、第１絞り羽根４２０のカム溝４２２に駆動リング４５０の駆動ピンが４５１ａを挿入し、第１絞り羽根４２０のカム溝４２４に駆動リング４５０の駆動ピンが４５１ｂを挿入する。この状態で、第１絞り羽根４２０の直進ガイド溝４２３に絞りホルダ４１０の軸４１２ａ，４１２ｂを嵌め込み、第１絞り羽根４２０の直進ガイド溝４２５に絞りホルダ４１０の軸４１２ｃ，４１２ｄに嵌め込んで、第１絞り羽根４２０と駆動リング４５０を絞りホルダ４１０に取り付ける。

次に、第１絞り羽根４２０と駆動リング４５０が絞りホルダ４１０に取り付けられた状態で、駆動リング４５０の駆動ピンが４５１ａを第２絞り羽根４３０のカム溝４３２に挿入し、駆動リング４５０の駆動ピンが４５１ｂを第２絞り羽根４３０のカム溝４３４に挿入する。続けて、第２絞り羽根４３０の直進ガイド溝４３３を絞りホルダ４１０の軸４１２ａ，４１２ｂに嵌め込み、第２絞り羽根４３０の直進ガイド溝４３５を絞りホルダ４１０の軸４１２ｃ，４１２ｄに嵌め込んで、第２絞り羽根４３０を絞りホルダ４１０に取り付ける。

最後に、駆動リング４５０の駆動ピンが４５１ａをカバー板４４０のカム溝４４２ａに挿入し、駆動リング４５０の駆動ピンが４５１ｂをカバー板４４０のカム溝４４２ｂに挿入する。続けて、カバー板４４０の直進ガイド溝４４３に絞りホルダ４１０の軸４１２ａ，４１２ｂを嵌め込み、カバー板４４０の直進ガイド溝４４４に絞りホルダ４１０の軸４１２ｃ，４１２ｄを嵌め込む。さらに、取付溝４４５ａに軸４１３ａを嵌め込み、取付溝４４５ｂに軸４１３ｂを嵌め込み、取付溝４４５ｃに軸４１３ｃを嵌め込み、取付溝４４５ｄに軸４１３ｄを嵌め込んで、カバー板４４０を絞りホルダ４１０に取り付ける。このようにすることで、各部材が絞りホルダ４１０から外れないようになり、各部材の光軸に沿う方向の位置決めがなされる。

以上のような手順で、絞り装置４００を組み立てることによって、駆動レバー４５３を駆動リング４５０の外周方向へスライドさせることにより、絞りホルダ４１０に対する駆動リング４５０の回動に連動して、第１絞り羽根４２０および第２絞り羽根４３０が軸４１２ａ，４１２ｂ，４１２ｃ，４１２ｄに対して摺動自在になる。この結果、駆動リング４５０の回動に連動して、第１絞り羽根４２０および第２絞り羽根４３０が上下方向へ接離的にスライドしながら開口形状を変化させることができるようになる。

次に、図１５を参照し、絞り装置４００の動作について説明する。図１５は、絞り装置４００の動作を説明するための要部透視図である。図１５（ａ）は開放状態の開口形状、図１５（ｂ）はほぼ中間状態の開口形状、図１５（ｃ）は最小絞り状態の開口形状を示している。図１５（ａ）〜（ｃ）は、すべて物体側から見た状態を示している。符号Ｏは、光軸（絞り装置４００の開口中心）を示す。

この絞り装置４００は、図１５（ａ）に示した状態から、駆動リング４５０の駆動レバー４５３を矢印イの方向へスライドさせると、駆動リング４５０の駆動ピン４５１ａが第１絞り羽根４２０のカム溝４２２を下側へ押し出し、駆動リング４５０の駆動ピン４５１ｂが第２絞り羽根４３０のカム溝４３４を上側へ押し出す。すると、第１絞り羽根４２０下側へ、第２絞り羽根４３０が上側へ、それぞれスライド移動され、第１絞り羽根４２０の開口形成部４２１の鋸歯部４２１ａと、第２絞り羽根４３０の開口形成部４３１の切欠部４３１ａとが近接して、ほぼ中間状態でＴ字形状の開口を形成した後（図１５（ｂ）参照）、最後は最小開口になって閉じる（図１５（ｃ）参照）。

その後、駆動リング４５０の駆動レバー４５３を矢印アの方向へスライドさせると、今度は、駆動リング４５０の駆動ピン４５１ａが第１絞り羽根４２０のカム溝４２２を上側へ押し出し、駆動リング４５０の駆動ピン４５１ｂが第２絞り羽根４３０のカム溝４３４を下側へ押し出す。すると、第１絞り羽根４２０上側へ、第２絞り羽根４３０が下側へ、それぞれスライド移動され、第１絞り羽根４２０の開口形成部４２１の鋸歯部４２１ａと、第２絞り羽根４３０の開口形成部４３１の切欠部４３１ａとが離れる方向へ移動することになって、開口を開くことができる。

絞り装置４００の星形状の開口における条件式（１）〜（６）に関する数値は次のとおりである。
（条件式（１）に関する数値）
Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１（Ｒｉｎ＝１４．７，Ｒｏｕｔ＝１４．７）
（条件式（２）に関する数値）
｜ａｉ｜＝２１．９
（条件式（３）に関する数値）
Ｌ／Ｗ＝１．７４（Ｌ＝１４．９，Ｗ＝８．６）
（条件式（４）に関する数値）
θ＝１１４．９，１３０．２
（条件式（５）に関する数値）
Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＝１（Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝１４．７，Ｒｆｏ＝１４．７）
（条件式（６）に関する数値）
Ｒｉｎ−ｓｔａｒ／Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝１．６（Ｒｉｎ−ｓｔａｒ＝２．４，Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝１４．７）

以上のように、この絞り装置４００によれば、開口が、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程の少なくとも一地点で、凸包形状から長手方向を有するＴ字形状に変化することによって、開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持することができる。

図１６は、実施例３にかかる絞り装置の変形例における絞り羽根の一例を示す図である。この絞り装置５００は、第１絞り羽根５１０と、第２絞り羽根５２０と、を備えて構成される。

第１絞り羽根５１０には、上方に長手方向を有する形状の切欠部５１１ａが設けられた開口形成部５１１が形成されている。また、第１絞り羽根５１０の左端には、上下に長い直進ガイド溝５１２ａ，５１２ｂが形成されている。直進ガイド溝５１２ａ，５１２ｂは大きさ、形状とも同一であり、直進ガイド溝５１２ｂは直進ガイド溝５１２ａの直下に形成されている。第１絞り羽根５１０の下端であり、直進ガイド溝５１２ｂの下側には、左右方向に長い回転連結穴５１３が形成されている。一方、第１絞り羽根５１０の右端にも上下に長い直進ガイド溝５１４が形成されている。直進ガイド溝５１４は、大きさ、形状とも直進ガイド溝５１２ａと同一であるが、第１絞り羽根５１０の中心線に対し直進ガイド溝５１２ａと線対称の位置にある。

第２絞り羽根５２０は、ほぼ上半分が切り欠かれるように開口形成部５２１が形成されている。開口形成部５２１の下部中央部には凸部５２１ａが形成され、凸部５２１ａの両端に凹部５２１ｂが形成されている。また、第２絞り羽根５２０の右端には、上下に長い直進ガイド溝５２２ａ，５２２ｂが形成されている。直進ガイド溝５２２ａ，５２２ｂは大きさ、形状とも同一であり、直進ガイド溝５２２ｂは直進ガイド溝５２２ａの直下に形成されている。第２絞り羽根５２０の下端であり、直進ガイド溝５２２ｂの下側には、左右方向に長い回転連結穴５２３が形成されている。一方、第２絞り羽根５２０の左端にも上下に長い直進ガイド溝５２４が形成されている。直進ガイド溝５２４は、大きさ、形状とも直進ガイド溝５２２ａと同一であるが、第２絞り羽根５２０の中心線に対し直進ガイド溝５２２ａと線対称の位置にある。

図１７は、絞り装置５００の動作を説明するための要部透視図である。図１７（ａ）はほぼ中間状態の開口形状、図１７（ｂ）は開放状態の開口形状を示している。第１絞り羽根５１０、第２絞り羽根５２０は、重ね合わされて図示しない絞りホルダに収容される。このとき、上記各直進ガイド溝には、絞りホルダに設けられた各軸が挿入される。また、図示しない駆動手段から延びるアームの左右両先端部にそれぞれ設けられた連結ピンが回転連結穴５１３，５２３に挿入される。駆動手段は、左右方向へ延びるアームの両端を上下方向へ駆動するもので、周知の技術により実現できる。この駆動手段の駆動により、第１絞り羽根５１０と、第２絞り羽根５２０とを互いに光軸に対して直交する方向に沿って接離的にスライドさせながら開口形状を変化させる。

以上のように、この絞り装置５００によっても、開口が、凸包形状から長手方向を有するＹ字形状に変化することによって、開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持することができる。

なお、図１７に示したＹ字形状の開口における条件式（１）〜（６）に関する数値は次のとおりである。
（条件式（１）に関する数値）
Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１（Ｒｉｎ＝１４．９，Ｒｏｕｔ＝１４．９）
（条件式（２）に関する数値）
｜ａｉ｜＝０．１
（条件式（３）に関する数値）
Ｌ／Ｗ＝３．２（Ｌ＝１３．８，Ｗ＝４．３）
（条件式（４）に関する数値）
θ＝１２０
（条件式（５）に関する数値）
Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＝１（Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝１４．９，Ｒｆｏ＝１４．９）
（条件式（６）に関する数値）
Ｒｉｎ−ｓｔａｒ／Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝０．２７（Ｒｉｎ−ｓｔａｒ＝３．８，Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ＝１４．９）

なお、実施例１〜３では、開口の凸包様形状からの変化が円形である開放状態から始まっているため、条件式（１）はすべてＲｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１となる。しかし、絞り羽根を用いた実施例であるので、絞込みの途中の段階で必ずＲｉｎ／Ｒｏｕｔの値が０．８から１．０の間を連続的に変化し、条件式（１）はＲｉｎ／Ｒｏｕｔ＞０．８の範囲のすべての領域を通過することは自明である。

このため、すべての実施例において、開口の開放状態でＲｉｎ／Ｒｏｕｔ＝１となる形状のみを示しているからといって、その範囲を制限するものではない。実際、実施例１〜３に示した絞り装置において、ほんの少し絞り込んだ状態を開放状態とすれば、０．８＜Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＜１の範囲の値を容易に取ることを示しているのは明らかである。

また、同様に、実施例１〜３では、開口の開放状態から変形が始まっているため条件式（５）はすべてＲｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＝１であるが、開口の変形途中から使用すれば容易に値は小さくなるため、０．８＜Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＜１の範囲の値を網羅することは容易に想定できる。

次に、本発明にかかる絞り装置を備えた光学装置、および当該光学装置を備えた撮像装置の実施例を示す。図１８は、本発明にかかる撮像装置の一実施例を示す図である。撮像装置６００は、開放Ｆ値がＦ／１．６の光学装置６１０と、カメラ本体６２０と、により構成される。

光学装置６１０は、第１〜第４レンズ群６１１〜６１４と、絞り装置６１５と、これらを収容するレンズ鏡筒６１６と、を備えている。レンズ鏡筒６１６は、光軸Ｏを中心方向とする円筒形状をなしている。レンズ鏡筒６１６は、カメラ本体６２０に設けられたマウントなどに取り付けられる。レンズ鏡筒６１６内には、第１〜第４レンズ群６１１〜６１４が備えられている。絞り装置６１５は、光軸に沿う方向において第２レンズ群６１２と第３レンズ群６１３との間に、配置されている。絞り装置６１５は、前述の実施例１〜３のいずれか一つに示されたもので、第２レンズ群６１２側から第３レンズ群６１３側への入射光量を調整するものである（図９〜１５等を参照）。

なお、本実施例にかかる光学装置は、光学系としてレンズを用いた屈折光学系を配置した例を示しているが、絞りによる回折の効果はどのような光学系でも変わらないため、特に本実施例により限定されるものではない。たとえば、反射光学系や反射屈折光学系、回折素子などを用いても同様の効果が期待できる。

また、カメラ本体６２０内には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの固体撮像素子６２１が配置されている。この固体撮像素子６２１には、高画素のものが使用可能である。固体撮像素子６２１は、第１〜第４レンズ群６１１〜６１４からなるレンズ系の結像位置に配置される。固体撮像素子６２１は、光学装置６１０を介して受光した外光を光電変換し、入射光量に応じた電気信号を出力する。

なお、本実施例では開放Ｆ値がＦ／１．６の光学系に実施例１〜３の絞り装置を挿入した例を示したが、Ｆ値は一定以下であれば回折限界の影響を受けにくくなるため、特にこの実施例の数値に限らずＦ／０．５やＦ／３．５などでも良い。好ましくはＦ／４未満、さらに好ましくはＦ／２．８以下の開口から開口基線長が維持されていればよい。

以上のように、実施例１〜３に示した絞り装置を備え、当該絞り装置を介して外光を撮影用の固体撮像素子へ入射させる光学装置を構成することにより、高解像の光学像が得られる。また、当該光学装置と、当該光学装置を介して受光した外光を電気的信号に変換する固体撮像素子と、を備えて撮像装置を構成することにより、高解像の画像が得られる。

以上のように、本発明にかかる絞り装置は、開口を通過する光量を減ずるための絞り込みに対して、高周波側のＭＴＦの低下を抑えるとともに、フレアの発生を抑制して、高解像力を維持することができ、特に、高画素の固体撮像素子が搭載された撮像装置に適している。

１００，２００，３００，４００，５００，６１５ 絞り装置
１１０，２１０，３１０ 絞り羽根
１１０ａ，２１０ａ，３１０ａ，４２１，４３１，５１１，５２１ 開口形成部
１１１ 回動ピン
１１２，３１２，４５１ａ，４５１ｂ 駆動ピン
１２０，３２０ ベース
１２１，１３１，３２１，３３１，３４１，４１１，４４１ 開口
１２２，３２２ 収容部
１２３，３２３ 羽根穴
１２４ 位置規制ピン
１２５，４５２ 当接部
１２６ 取付部
１２６ａ，３２４ 取付ネジ穴
１２６ｂ，４１４ａ，４１４ｂ ネジ穴
１３０，３３０ カム盤
１３２，３３２，３４２，４２２，４２４，４３２，４３４，４４２ａ，４４２ｂ カム溝
１３３，３３４，４５３ 駆動レバー
１４０，３４０ 規制部材
１４１，３４３ 穴部
３１１ａ 第１回動ピン
３１１ｂ 第２回動ピン
３３３ 溝
４１０ 絞りホルダ
４２０，５１０ 第１絞り羽根
４３０，５２０ 第２絞り羽根
４４０ カバー板
４５０ 駆動リング
４１２ａ，４１２ｂ，４１２ｃ，４１２ｄ，４１３ａ，４１３ｂ，４１３ｃ，４１３ｄ 軸
４２１ａ 鋸歯部
４２３，４２５，４３３，４３５，４４３，４４４，５１２ａ，５１２ｂ，５１４，５２２ａ，５２２ｂ，５２４ 直進ガイド溝
４３１ａ，５１１ａ 切欠部
４４５ａ，４４５ｂ，４４５ｃ，４４５ｄ 取付溝
５１３，５２３ 回転連結穴
５２１ａ 凸部
５２１ｂ 凹部
６００ 撮像装置
６１０ 光学装置
６１１ 第１レンズ群
６１２ 第２レンズ群
６１３ 第３レンズ群
６１４ 第４レンズ群
６１６ レンズ鏡筒
６２０ カメラ本体
６２１ 固体撮像素子
Ｏ 光軸

Claims (11)

1. 光学系の光路中に設けられた絞り手段の開口の形状・大きさを変化させて光量を調整する絞り装置であって、
   前記絞り手段の変化により、前記開口が、開放状態から最小絞り状態へ変化する過程の少なくとも一地点で、凸包様形状から長手方向を有する形状に変化することを特徴とする絞り装置。
2. 凸包様形状時の光軸を中心とする前記開口形状の外接円の半径をＲｏｕｔ、凸包様形状時の光軸を中心とする前記開口形状の内接円の半径をＲｉｎとするとき、
   以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。
   （１） Ｒｉｎ／Ｒｏｕｔ＞０．８
3. 前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、一長手端面の接線と該長手端面と対向する他の長手端面の接線とのなす角をａｉとするとき、
   以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の絞り装置。
   （２） ０＜｜ａｉ｜＜９０
4. 前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、一長手方向を有する形状の動径方向の長さをＬ、該長手方向を有する形状の円周方向の長さをＷとするとき、
   以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３いずれか一つに記載の絞り装置。
   （３） 1 ＜Ｌ／Ｗ＜１０
5. 前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、光軸中心から見た長手方向に延びる任意の２辺の端点と光軸との３点を結んだ線がなす内角をθ、長手の数をｎ（ただし、ｎ≧３とする）とするとき、
   以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の絞り装置。
   （４） ３６０／（ｎ＋１）＜θ＜１８０
6. 長手方向を有する形状に変化したときの光軸を中心とする前記開口形状の外接円の半径をＲｏｕｔ−ｓｔａｒ、開放状態における光軸を中心とする前記開口形状の外接円の半径をＲｆｏとするとき、
   開放状態から最小絞り状態へ変化する過程で、以下に示す条件式を満足する開口状態を経由することを特徴とする請求項１〜５いずれか一つに記載の絞り装置。
   （５） Ｒｏｕｔ−ｓｔａｒ／Ｒｆｏ＞０．８
7. 前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、長手方向を有する形状の数が奇数であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載の絞り装置。
8. 前記開口が長手方向を有する形状に変化したときの、長手方向を有する形状の数が３または５であることを特徴とする請求項７に記載の絞り装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一つに記載の絞り装置を備え、
   該絞り装置を介して外光を撮影用の固体撮像素子へ入射させることを特徴とする光学装置。
10. 前記開口の凸包様形状から長手方向を有する形状に変化する過程における、最小の凸包様形状開口時の光学系のＦ値をＦＮＯとするとき、
    以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項９に記載の光学装置。
    （７） ＦＮＯ＜４
11. 請求項１０に記載の光学装置と、
    該光学装置を介して受光した外光を電気的信号に変換する固体撮像素子と、
    を備えたことを特徴とする撮像装置。

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