JP3755254B2

JP3755254B2 - レンズの絞り調整装置、撮像装置及び光量調整方法

Info

Publication number: JP3755254B2
Application number: JP22827297A
Authority: JP
Inventors: 直樹川口; 克明廣田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-08-25
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 2006-03-15
Anticipated expiration: 2017-08-25
Also published as: JPH1164921A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばレンズの絞り調整装置、この絞り調整装置が適用されるビデオカメラ装置等の撮像装置及び光量調整方法に関し、詳しくは、入射光量を調整する絞り装置が小絞りされた動作に連動して、レンズ光学系内にＮＤフィルタを電動で移動するようにしたことによって、小絞りによる回折現象を自動的に回避するようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ビデオカメラ装置にはレンズ等の光学系を通して入射した被写体像を電気信号に変換するＣＣＤ撮像素子が備えられており、また、光学系にはＣＣＤ撮像素子への入射光量を最適な光量として採り入れるための絞り装置が備えられている。
【０００３】
ところで、絞り装置は明るい被写体を撮影するときは、ＣＣＤ撮像素子への入射光量を少なくするために絞ることになるが、この絞り装置を例えばピンホール状態まで絞ると回折現象が発生し画像にぼけが生じ、いわゆる「小絞りぼけ」が発生するといった問題がある。
【０００４】
この小絞りぼけの一般的な解決手段としては、絞り羽根の一部にＮＤフィルタを取り付けて回避する方法がある。これを図３について説明すると、図３Ａにおいて、絞り装置は上下一対の絞り羽根１，２からなり、それぞれＶ字形の対向し合う開口部１ａ，２ａを有している。そして、下方の絞り羽根２の開口部２ａの一部にＮＤフィルタ３が取り付けられている。
【０００５】
図３Ａは絞り全開放状態を示し、図３Ｂは小絞り状態を示す。
図３Ａの絞り全開放状態では、絞り径が十分に大きく回折の影響は無いので解像度はよい。図３Ｂの小絞り状態では、絞り径全体がＮＤフィルタ３で覆われることになり、この場合、ＮＤフィルタ３によって入射光量が減少されることになるため、その分、絞り径を開くことができる。従って、小絞り状態における小絞りぼけの発生を回避することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図３Ａの絞り開放状態と図３Ｂの小絞り状態との中間の絞り状態においては、図４に示すように絞り羽根１の開口部１ａとＮＤフィルタ３との間の隙間４で回折現象が発生し、いわゆる「中間絞りぼけ」が生じるといった問題があった。
【０００７】
一方、小絞りぼけの別の解決手段として、小絞り状態に応じて絞り羽根の前面にＮＤフィルタを手動で出し入れする方法が考えられるが、この方法は絞り羽根が小絞り状態であることを撮影者が経験等によっていちいち手動操作する必要があるため操作が煩雑となり、しかも、小絞り状態を正確に判断することは困難である。
【０００８】
本発明は、上述したような課題を解消するためになされたもので、ＮＤフィルタを使用して小絞りによる回折現象を自動的に回避し、小絞りぼけを解消するようにしたレンズの絞り調整装置、撮像装置及び光量調整方法を得ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明によるレンズの絞り調整装置は、レンズ光学系内にあって入射光量を調整する絞り手段と、絞り手段の絞り位置を検出する絞り位置検出手段と、レンズ光学系内に挿入されることによって入射光量を減衰させるフィルタと、このフィルタを駆動してレンズ光学系内への出し入れを行うフィルタ駆動手段と、絞り手段の絞り位置が小絞りされたことを絞り位置検出手段によって検出されたとき、光学系外にあるフィルタをレンズ光学系内に挿入するようにフィルタ駆動手段を制御する制御手段とを有するものである。
また、上述の目的を達成するため、本発明による撮像装置は、レンズ光学系と、レンズ光学系により結像される被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、レンズ光学系内にあって入射光量を調整する絞り手段と、絞り手段の絞り位置を検出する絞り位置検出手段と、レンズ光学系内に出し入れ可能であり、レンズ光学系内に挿入されることによって入射光量を減衰させるフィルタと、フィルタを駆動してレンズ光学系内への出し入れを行うフィルタ駆動手段と、絞り手段の絞り位置が小絞りされたことを絞り位置検出手段によって検出されたとき、光学系外にあるフィルタをレンズ光学系内に挿入するようにフィルタ駆動手段を制御する制御手段とを有するものである。
さらに、上述目的を達成するため、本発明による光量調整方法は、撮像装置の撮像手段に入射される入射光量の光量調整方法において、絞り手段の絞り位置がレンズ解像度の許容レベルを越えた小絞り位置であることを検出する工程と、入射光量を減衰させるためのフィルタをレンズ光学系外からレンズ光学系内に挿入する工程と、絞り手段により入射光量を調整する工程と、からなるものである。
【００１０】
このように構成したことによって、本発明レンズの絞り調整装置、撮像装置及び光量調整方法によれば、絞り手段の絞り位置が小絞りされたことを絞り位置検出手段によって検出されたとき、光学系外にあるフィルタをレンズ光学系内に挿入することで、入射光量が減衰した分、絞り位置を開放し小絞りによる回折現象を回避することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるレンズの絞り調整装置、撮像装置及び光学調整方法の実施の形態をビデオカメラ装置に適用した例をとって図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は本発明によるレンズの絞り調整装置のブロック図である。符号１０はビデオカメラ装置のレンズ光学系であり、複数のレンズ１０ａ〜１０ｄが光軸Ｌに沿って配列されている。所定のレンズ１０ｂ，１０ｃの間には上下一対の絞り羽根１１，１２が配置され、また、レンズ光学系１０には入射光量を減衰させるためのフィルタ機能を有するＮＤフィルタ１３がレンズ光学系１０外から出し入れ可能に配置されている。ＮＤフィルタ１３はこの例では絞り羽根１１，１２の前面である入射光側に配置されている。
【００１３】
絞り羽根１１，１２と絞り駆動装置１４とは絞り手段をなしており、この絞り羽根１１，１２は絞り駆動装置１４によって駆動され、絞り駆動装置１４はＣＰＵ１５からの信号によって駆動制御される。また、絞り羽根１１，１２は絞り位置が絞り位置検出手段である絞り位置検出装置１６によって検出され、この絞り位置検出装置１６からの信号を制御手段であるＣＰＵ１５へ出力される。
【００１４】
また、ＮＤフィルタ１３はフィルタ駆動手段であるＮＤフィルタ出／入駆動装置１７によってレンズ絞り羽根１１，１２の入射光側に出し入れ動作される。
【００１５】
さて、レンズ光学系１０から絞り羽根１１，１２を通して入射した被写体像は撮像手段であるＣＣＤ撮像素子１８で結像され電気信号に変換される。そして、信号処理回路１９によって被写体像の輝度が検出され、その輝度が一定になるようにＣＰＵ１５によって絞り量が計算され、その計算値に基づいて絞り駆動装置１４を駆動して絞り羽根１１，１２を開閉制御する。
【００１６】
一方、絞り羽根１１，１２の絞りの位置は絞り位置検出装置１６によって常に監視されている。ここで、図２はレンズの解像度と絞り位置との関係を示した図であり、レンズ解像度がＡ点の許容レベルを越え、絞り位置がＢ点を越えた小絞り状態になると回折現象が発生し、レンズ解像度が急激に低下する。
【００１７】
従って、本発明では絞り位置がＢ点を越えた小絞り状態となったときを絞り位置検出装置１６によって検出し（小絞り位置を検査する工程）、これをＣＰＵ１５からの信号によりＮＤフィルタ出／入駆動装置１７を駆動してＮＤフィルタ１３を絞り羽根１１，１２の前面に挿入するようにする（フィルタを挿入する工程）。これによって、ＣＣＤ撮像素子１８に入射する光量が低下することになり、この入射光量に基づいてＣＰＵ１５からの信号により駆動装置１４が駆動し、この結果、絞り羽根１１，１２が開放され小絞り状態から解除され（入射光を調整する工程）、いわゆる小絞りぼけを回避することができる。
【００１８】
ここで、絞り羽根１１，１２の入射光側へのＮＤフィルタ１３の挿入はゆっくりとした極く低速で挿入するようにする。つまり、ＮＤフィルタ１３をゆっくり挿入することで、ＣＣＤ撮像素子１８に結像される画像が乱されないからである。
【００１９】
また、ＮＤフィルタ１３を挿入した明るい被写体の撮影から日陰等の被写体の撮影に移動した場合には、ＣＣＤ撮像素子１８への入射光量が低下することになるので、ＣＰＵ１５からの信号によりＮＤフィルタ出／入駆動装置１７を駆動し、ＮＤフィルタ１３を絞り羽根１１，１２から退避させると同時に、絞り駆動装置１４を駆動して入射光量に応じた絞り位置に絞り羽根１１，１２が設定されることになる。
【００２０】
このように本発明による絞り調整装置は、絞り羽根１１，１２が小絞りされたことを絞り位置検出装置１６で検出し、これに基づいて絞り羽根１１，１２の前面側に電動式にＮＤフィルタ１３を挿入することで、入射光量が減衰した分、絞り径が開放され小絞りによる回折現象を回避することができ、撮影者を煩わせることもなく撮影中における小絞りぼけを確実に解消することができるといった利点がある。
【００２１】
また、絞り位置がレンズ解像度の許容レベルを越えた小絞り位置を検出したときにＮＤフィルタ１３をゆっくり挿入するようにしたので、ＣＣＤ撮像素子の画像を乱すこともなく小絞りぼけの発生しない撮影が可能となる。
【００２２】
本発明は、上述しかつ図面に示した形態に限定されるものでなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。
【００２３】
本例ではビデオカメラ装置の絞り調整装置に適用した場合について説明したが、その他、電子スチルカメラ等の撮像装置の絞り調整装置にも広く適用可能である。
【００２４】
また、ＮＤフィルタ１３はこの例では絞り羽根１１，１２の入射光側に出し入れされる場合について説明したが、これに限定されるものでなく、絞り羽根１１，１２の射出光側であってもよい。
【００２５】
また、入射光量を減衰するフィルタとしてＮＤフィルタを使用した場合について説明したが、その他、入射光量が光学的あるいは電気的作用により減衰される機能を有するものが種々適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のレンズの絞り調整装置、撮像装置及び光量調整方法は、絞り手段の絞り位置が小絞りされたことを絞り位置検出手段によって検出したとき、入射光量を減衰させるフィルタを絞り手段の前面に電動式に挿入するようにしたことで、小絞りによる回折現象を未然に回避することができる。これによって、撮影者を煩わせることもなく、かつ、従来のような中間絞りぼけが伴うこともなく撮影中における小絞りぼけを確実に解消することができ、例えば、ビデオカメラ装置等に使用して信頼性の高いレンズの絞り調整装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による絞り調整装置のブロック図である。
【図２】レンズ解像度と絞り位置との関係の特性図である。
【図３】Ａ従来の小絞りぼけ回避例の絞り開放状態の説明図である。
Ｂ同じく小絞り状態の説明図である。
【図４】絞り途中における中間絞りぼけ発生の説明図である。
【符号の説明】
１０レンズ光学系、１１，１２絞り羽根、１３ＮＤフィルタ、１４絞り駆動装置、１５ＣＰＵ、１６絞り位置検出装置、１７ＮＤフィルタ出／入駆動装置、１８ＣＣＤ撮像素子、１９信号処理回路

Claims

レンズ光学系内にあって入射光量を調整する絞り手段と、
上記絞り手段の絞り位置を検出する絞り位置検出手段と、
上記レンズ光学系内に挿入されることによって入射光量を減衰させるフィルタと、
上記フィルタを駆動して上記レンズ光学系内への出し入れを行うフィルタ駆動手段と、
上記絞り手段の絞り位置が小絞りされたことを上記絞り位置検出手段によって検出されたとき、光学系外にある上記フィルタを上記レンズ光学系内に挿入するように上記フィルタ駆動手段を制御する制御手段と
を有することを特徴とするレンズの絞り調整装置。
請求項１記載のレンズの絞り調整装置において、
上記制御手段は、上記絞り位置検出手段により上記絞り位置がレンズ解像度の許容レベルを越えた小絞り位置にあることが検出されたとき、光学系外にある上記フィルタを上記レンズ光学系内に挿入するように制御することを特徴とするレンズの絞り調整装置。
請求項１記載のレンズの絞り調整装置において、
上記制御手段は、上記フィルタ駆動手段により上記フィルタを上記レンズ光学系内に挿入させた後、上記絞り手段により上記入射光量を調整させるように制御することを特徴とするレンズの絞り調整装置。
請求項３記載のレンズの絞り調整装置において、
上記フィルタがＮＤフィルタであることを特徴とするレンズの絞り調整装置。
レンズ光学系と、
上記レンズ光学系により結像される被写体像を撮像して画像信号を出力する撮像手段と、
上記レンズ光学系内にあって入射光量を調整する絞り手段と、
上記絞り手段の絞り位置を検出する絞り位置検出手段と、
上記レンズ光学系内に出し入れ可能であり、上記レンズ光学系内に挿入されることによって上記入射光量を減衰させるフィルタと、
上記フィルタを駆動して上記レンズ光学系内への出し入れを行うフィルタ駆動手段と、
上記絞り手段の絞り位置が小絞りされたことを上記絞り位置検出手段によって検出されたとき、光学系外にある上記フィルタを上記レンズ光学系内に挿入するように上記フィルタ駆動手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
請求項５記載の撮像装置において、
上記制御手段は、上記フィルタを上記撮像手段により結像される画像の乱れを生じさせない速度で上記レンズ光学系内に挿入するように制御することを特徴とする撮像装置。
請求項５記載の撮像装置において、
上記制御手段は、上記フィルタ駆動手段により上記フィルタを上記レンズ光学系内に挿入させた後、上記絞り手段により上記入射光量を調整させるように制御することを特徴とする撮像装置。
撮像装置の撮像手段に入射される入射光量の光量調整方法において、
絞り手段の絞り位置がレンズ解像度の許容レベルを越えた小絞り位置であることを検出する工程と、
入射光量を減衰させるためのフィルタをレンズ光学系外からレンズ光学系内に挿入する工程と、
上記絞り手段により上記入射光量を調整する工程と、
からなる光量調整方法。