JP3893082B2 - 絞り装置及びそれを組込んだビデオカメラ、ビデオカメラ用レンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にビデオカメラ等の光学機器のレンズ系に使用される絞り装置に関し、特に、切欠部を有する光量調整用の２枚の絞り羽根にＮＤフィルターを取付けた絞り装置、及び、この絞り装置を組み込んだビデオカメラ、ビデオカメラ用レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラ等のカメラレンズには、２枚の絞り羽根に各々凹状の切欠部を設け、この切欠部の重なり量を変化させることによって光量を調節する構造の絞り装置が搭載されている。最近のビデオカメラにおいては、撮像素子が高感度化している為、高輝度被写体を撮影する場合、絞り開口径を小さくする必要がある。絞り開口径を極度に小さくした場合には、絞り開口による回折現象が発生して解像力が低下するという問題が発生する。
【０００３】
この問題を解決するために、各絞り羽根の切欠部の底の部分を覆うように、光の透過率を低下させるためのフィルターとしてＮＤフィルターを取付けた構造の絞り装置が多数提案されている。特開平８−４３８７８号公報に記載された絞り装置もこのような構造の絞り装置の一つである。切欠部の底部にＮＤフィルターを取付けておくと、絞り羽根の切欠部による絞り開口を小さく絞った際に絞り開口がＮＤフィルターによって覆われるため、比較的大きな絞り開口によって十分に光量を絞ることが可能になる。これにより、絞り開口による回折現象の影響を抑えることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、絞り開口にＮＤフィルターを挿入する事によって、小絞り時の回折現象を抑制することができたとしても、また別の現象により解像力の低下を来たすという問題がある。即ち、絞り羽根と共に絞り開口の一部を形成するＮＤフィルターの端面から反射した光がフレアーとして結像面に到達し、解像力を低下させる別の要因となるという問題がある。この現象が発生すると、絞りを開放から絞っていくと、ＮＤフィルターが絞り開口に入って来る時に、回折による画質の低下が目立たないはずの比較的大きい開口径位置で、フレアーによる画質の低下が発生する。また、フレアーによる画質の低下は、絞りの形状とＮＤフィルターの貼りつけ状態により、発生する絞り開口の開度が異なることも知られている。
【０００５】
本発明は、回折現象による画質の低下がなく、フレアーによる画質の低下もない絞り装置及びそれを組込んだビデオカメラ、ビデオカメラ用レンズを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
凹状の切欠部を有する２枚の絞り羽根を、光軸に直交する１つの面内に前記切欠部が向い合うように配置し、前記２枚の羽根を前記面内で光軸に向かって互いに接近させ、又は、離間させることにより絞り開口を変化させる絞り装置であって、
前記各絞り羽根の前記切欠部の底部を覆うように取付けられた、光線透過量を減じるための２枚の光学フィルターを有し、前記絞り開口の形状が前記各光学フィルターの縁部及び前記各絞り羽根の切欠部によって形成される絞り装置において、
前記各光学フィルターの縁部が、少なくとも一つは非直線であり、かつ光軸を通る水平な直線に対し非対称であることを特徴とする絞り装置である。
【０００７】
このように構成された本発明においては、絞りの開度が大きい場合には、絞り装置に入射した光線の大部分は絞り羽根の切欠部を通過する。また、絞りの開度が小さくなると、絞り装置に入射した光線の多くは、切欠部の底部に取付けられた光学フィルターを透過する。この際、各光学フィルターの縁部及び各絞り羽根の切欠部によって形成される絞り開口の形状が、光軸を通り、各絞り羽根の移動方向に直交する直線に対して非対称であるため光学フィルターの端面のフレアーの影響が分散し、フレアーの影響が小さく抑えられる。
これにより、回折現象による画質の低下がなく、光学フィルターの端面のフレアーによる画質の低下もない絞り装置を得ることができる。
【０００８】
また、各光学フィルターの絞り開口を形成する縁部を、凸形の円弧状にすることができる。
さらに、各光学フィルターのうち、一方の光学フィルターの絞り開口を形成する縁部を凸形の円弧状とし、他方の光学フィルターの絞り開口を形成する縁部を直線状にしても良い。
【０００９】
また、各光学フィルターの絞り開口を形成する縁部に、凹状の切欠を形成しても良い。
このように構成された本発明による絞り装置は、オートフォーカス装置と組合せて使用した場合、偽解像の山が現れ難く、オートフォーカス装置の誤動作を生じ難くなる。
さらに、各光学フィルターのうち、一方の光学フィルターの絞り開口を形成する縁部に凹状の切欠を形成し、他方の光学フィルターの絞り開口を形成する縁部を直線状にしても良い。
【００１０】
好ましくは、光学フィルターはＮＤフィルターであるのが良い。
また、本発明は、上記の何れかの絞り装置を組み込んだことを特徴とするビデオカメラ用レンズである。
さらに、本発明は、上記の何れかの絞り装置を組み込んだことを特徴とするビデオカメラである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による絞り装置を説明する。まず、図１乃至図４を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図であり、図２は２枚の絞り羽根のうちの第１絞り羽根を示し、図３は第２絞り羽根を示す正面図であり、図４は各絞り開度における絞り開口の形状の変化を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明の第１実施形態による絞り装置１は、下端に凹状の切欠部２８が形成された第１絞り羽根２と、上端に凹状の切欠部３６が形成された第２絞り羽根４と、第１絞り羽根２に取付けられた光学フィルターである第１ＮＤフィルター６と、第２絞り羽根４に取付けられた第２ＮＤフィルター８と、これら２枚の絞り羽根を上下に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）と、を有し、切欠部２８と切欠部３６との間に絞り開口ＡＰが形成されている。
【００１３】
図２に示すように、第１絞り羽根２は、概略矩形状の薄板状であり、その左上から突出部２ａが上方に突出し、下側の辺には概略半円形の切欠部２８が形成された形状を有する。この概略半円形の切欠部２８は、第１絞り羽根２の下辺から上方に概略円弧状に延びる２つの円弧部３０と、これらの円弧部３０と滑らかに連なり、切欠部２８の頂点３２で互いに交わる２つの直線部３４とを有する。切欠部２８の奥部、即ち、頂点３２及び直線部３４付近には、概略扇形の第１ＮＤフィルター６が、図２の紙面裏側から貼付されている。第１ＮＤフィルター６は、その円弧状の縁部を切欠部２８の開放側に向けて取付けられ、切欠部２８の一部分を覆っている。また、突出部２ａ、及び、切欠部２８の両側には、ガイド用突起２２ａ、２２ｂ、２２ｄに沿って第１絞り羽根２の移動を案内するための、上下方向に延びる係合長孔１０、１２、１４が夫々形成されている。また、突出部２ａの上端には、アクチュエータ（図示せず）によって第１絞り羽根２を上下に移動させるための駆動用孔２４が形成されている。本実施形態においては、第１ＮＤフィルター６として、光の透過率約１０％のＮＤフィルターが使用されている。
【００１４】
また、図３に示すように、第２絞り羽根４は、概略矩形状の薄板状であり、その右上から突出部４ａが上方に突出し、上側の辺には概略半円形の切欠部３６が形成された形状を有する。この概略半円形の切欠部３６は、第２絞り羽根４の上辺から下方に概略円弧状に延びる２つの円弧部３８と、これらの円弧部３８と滑らかに連なり、切欠部３６の頂点４０で互いに交わる２つの直線部４２とを有する。切欠部３６の奥部、即ち、頂点４０及び直線部４２付近には、概略扇形の第２ＮＤフィルター８が、図３の紙面表側から貼付されている。第２ＮＤフィルター８は、その円弧状の縁部を切欠部３６の開放側に向けて取付けられ、切欠部３６の一部分を覆っている。また、突出部４ａ、及び、切欠部３６の両側には、ガイド用突起２２ｃ、２２ｂ、２２ｄに沿って第２絞り羽根４の移動を案内するための、上下方向に延びる係合長孔２０、１６、１８が夫々形成されている。また、突出部４ａの上端には、アクチュエータ（図示せず）によって第２絞り羽根４を上下に移動させるための駆動用孔２６が形成されている。本実施形態においては、第２ＮＤフィルター８として、光の透過率約１０％のＮＤフィルターが使用されている。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態においては、切欠部２８及び切欠部３６によって形成される絞り開口は、光軸Ｏを中心として、上下、左右対称な形状になるように構成されている。これに対して、切欠部２８及び３６に夫々貼付された第１ＮＤフィルター６、第２ＮＤフィルター８は、同一形状であるが、各切欠部に対する貼付位置が異なっているため、切欠部２８、３６及び第１、第２ＮＤフィルター６、８の縁部によって形成される絞り開口ＡＰの形状は、光軸Ｏを通る水平線に対して上下非対称となる。即ち、切欠部２８の頂点３２から第１ＮＤフィルター６の下端部までの上下方向距離Ｌ１と、切欠部３６の頂点４０から第２ＮＤフィルター８の上端部までの上下方向距離Ｌ２が異なるように、第１ＮＤフィルター６及び第２ＮＤフィルター８が取付けられている。本実施形態においては、Ｆ値１．４、開放絞り径φ１５に対して、距離Ｌ１と、距離Ｌ２の差を約１ｍｍとしている。また、距離Ｌ１と距離Ｌ２の差の適正値は、絞りの径により異なるが、差を大きくしすぎると絞り開放時にＮＤフィルターが有効光束内にはみ出して開放Ｆ値が大きくなったり、絞り装置が大きくなるという不都合が起る。本実施形態を適用したレンズにおいては、距離Ｌ１と距離Ｌ２の距離差０．５乃至１ｍｍで効果が得られた。
【００１６】
次に、図１及び図４を参照して、本発明の第１実施形態による絞り装置１の作用を説明する。図１は、第１実施形態による絞り装置１を開放した状態を示す。この状態から、アクチュエータ（図示せず）によって駆動用孔２４を下方に押し下げ、駆動用孔２６を上方に引き上げることによって、絞り開口ＡＰは図４（ａ）乃至（ｄ）に示すように絞り開度が変化する。図４（ａ）に示すように、絞りの開放状態においては、第１絞り羽根２の切欠部２８及び第２絞り羽根４の切欠部３６によって概略円形の絞り開口が形成される。このように、絞りの開口径が大きい場合には、有効光束が多いため、絞り開口の上下の端部を覆う第１、第２ＮＤフィルターの端面から発生するフレアーの影響は少ない。
【００１７】
次に、図４（ｂ）乃至（ｄ）に示すように、絞り開口を絞っていくと、切欠部２８及び切欠部３６によって形成される絞り開口は、それらの直線部３４及び４２によって構成されるようになり、絞り開口は、概略菱形となる。この菱形の開口を切欠部２８及び切欠部３６に取付けられた第１、第２ＮＤフィルター６、８が覆い、光線透過量を更に減じる。従来の絞り装置では、図４（ｂ）乃至（ｄ）のように開口径が小さくなるにつれてフィルターの端面から発生するフレアーの影響が大きくなり、画質の劣化が目立ち始める。これに対し、本発明の第１実施形態による絞り装置１では、光軸Ｏを通る水平な直線に対して、上下の第１、第２ＮＤフィルター６、８の取付位置が非対称になっているためＮＤフィルターの端面のフレアーの影響が分散し、フレアーの影響が小さく抑えられる。即ち、ＮＤフィルターの取付位置をずらし、第１ＮＤフィルター６の端面から発生するフレアー量と、第２ＮＤフィルター８の端面から発生するフレアー量のバランスを調節することによって、全ての絞り開口状態で画質の劣化が目立たなくなる。
【００１８】
本発明の第１実施形態の絞り装置１によれば、絞り開口を絞った場合にも、フレアーの影響を小さく抑え、画質の劣化を少なくすることができる。
【００１９】
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態の絞り装置を説明する。本実施形態の絞り装置は、第１絞り羽根と第２絞り羽根に取付けられているＮＤフィルターの形状が異なる点が第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、第２実施形態の絞り装置と、第１実施形態の絞り装置の異なる点のみを説明し、同様の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。
【００２０】
図５に示すように、第２実施形態による絞り装置２０１は、下端に凹状の切欠部２８が形成された第１絞り羽根２と、上端に凹状の切欠部３６が形成された第２絞り羽根４と、第１絞り羽根２に取付けられた光学フィルターである第１ＮＤフィルター２０６と、第２絞り羽根４に取付けられた第２ＮＤフィルター２０８と、これら２枚の絞り羽根を上下に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）と、を有し、切欠部２８と切欠部３６との間に絞り開口ＡＰが形成されている。切欠部２８の奥部を覆う第１ＮＤフィルター２０６は、概略三角形状であり、絞り開口を覆う端面が直線形状になっている。切欠部３６の奥部を覆う第２ＮＤフィルター２０８は、概略扇形状であり、第１実施形態の第２ＮＤフィルターと同様の形状を有する。
【００２１】
本実施形態においても、切欠部２８の頂点３２から第１ＮＤフィルター２０６の下端部までの上下方向距離Ｌ１と、切欠部３６の頂点４０から第２ＮＤフィルター２０８の上端部までの上下方向距離Ｌ２が異なるように、第１ＮＤフィルター２０６及び第２ＮＤフィルター２０８が取付けられている。本実施形態においては、Ｆ値１．４、開放絞り径φ１５に対して、距離Ｌ１と、距離Ｌ２の差を約１ｍｍとしている。このような形状、取付位置の第１ＮＤフィルター２０６及び第２ＮＤフィルター２０８によっても、ＮＤフィルターの端面で発生するフレアーの影響を小さくし、画質の劣化を抑えることができる。また、第１、第２ＮＤフィルターの取付を逆に、即ち、第１絞り羽根２に第２ＮＤフィルター２０８を取付け、第２絞り羽根４に第１ＮＤフィルター２０６を取付けても全く同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
次に、図６乃至図１６を参照して、本発明の第３実施形態の絞り装置を説明する。本実施形態の絞り装置は、各絞り羽根に取付けられているＮＤフィルターの形状が第１実施形態とは異なる。また、本実施形態の絞り装置は、所謂山登り方式で合焦点を探索するタイプのオートフォーカス装置に対応可能である点も、上述した実施形態と異なる。従って、ここでは、第３実施形態の絞り装置と、第１実施形態の絞り装置の異なる点のみを説明し、同様の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。
【００２３】
図６に示すように、第３実施形態による絞り装置３０１は、下端に凹状の切欠部２８が形成された第１絞り羽根２と、上端に凹状の切欠部３６が形成された第２絞り羽根４と、第１絞り羽根２に取付けられた光学フィルターである第１ＮＤフィルター３０６と、第２絞り羽根４に取付けられた第２ＮＤフィルター３０８と、これら２枚の絞り羽根を上下に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）と、を有し、切欠部２８と切欠部３６との間に絞り開口ＡＰが形成されている。切欠部２８の奥部を覆う第１ＮＤフィルター３０６は、概略三角形状であり、この三角形の下辺に三角形状の凹状の切欠が設けられている。また、切欠部３６の奥部を覆う第２ＮＤフィルター３０８も同様の形状を有する。本実施形態においては、第１、第２ＮＤフィルターとして、光の透過率約１０％のＮＤフィルターが使用されている。
【００２４】
本実施形態においては、切欠部２８の頂点３２から第１ＮＤフィルター３０６の下辺の切欠の頂点までの上下方向距離Ｌ１と、切欠部３６の頂点４０から第２ＮＤフィルター３０８の上辺の切欠の頂点までの上下方向距離Ｌ２が異なるように、第１ＮＤフィルター３０６及び第２ＮＤフィルター３０８が取付けられている。また、本実施形態においては、Ｆ値１．４、開放絞り径φ１５に対して、距離Ｌ１と、距離Ｌ２の差を約１ｍｍとしている。このような形状、取付位置の第１ＮＤフィルター３０６及び第２ＮＤフィルター３０８によっても、ＮＤフィルターの端面で発生するフレアーの影響を小さくし、画質の劣化を抑えることができる。
【００２５】
次に、本実施形態の絞り装置３０１のオートフォーカス装置への対応可能性について検討する。図７（ａ）乃至（ｄ）は、本実施形態の絞り装置３０１によって絞り開口が絞られる状態を示す図であり、図８は、図７（ｄ）の絞り開度における、絞り装置３０１を透過する光線透過量の分布を示す三次元グラフである。グラフ中のＸ軸は図７の水平方向に、Ｙ軸は図７の垂直方向に対応している。図８に示す通り、絞り羽根２、４によって光が遮られた部分は光線透過量がほぼ０であり、第１又は第２ＮＤフィルターを透過した部分は光線透過量が大きく、第１、第２ＮＤフィルター両方を透過した部分は光線透過量が小さくなっている。
【００２６】
図９は、図８の光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。このグラフは各デフォーカス量に対するコントラストを表している。図中の一点鎖線はＸ方向のデフォーカス特性を示し、実線はＹ方向のデフォーカス特性を示す。図９によれば、Ｘ方向のデフォーカス特性については偽解像のコントラストの山は全く現れず、Ｙ方向のデフォーカス特性についても偽解像のコントラストの山がなだらかであるため、山登り方式のオートフォーカス装置を有するレンズに、本実施形態による絞り装置３０１を適用したとしてもオートフォーカスの誤動作は起りにくいものと考えられる。
【００２７】
比較例として、第１実施形態による絞り装置１の光量分布及びデフォーカス特性を示す。図１０は図４（ｃ）の絞り開度における透過光の光量分布を示し、図１１はこの光量分布に対するデフォーカス特性のグラフを示す。図１０に示すように、図４（ｃ）の絞り開度においては、Ｘ方向に２つの高輝度部分が存在することになり、この状態ではデフォーカス時の偽解像の山が強調され、オートフォーカス装置の誤動作の原因となる。即ち、図１０のような光量分布の場合には、図１１の一点鎖線に示すように、Ｘ方向のグラフに偽解像の山が現れるので、デフォーカス特性のグラフのデフォーカス量０の点以外においても、デフォーカス特性のグラフが極大値をとる。このため、山登り方式でデフォーカス特性のグラフの極大値を探索して合焦位置を検出するオートフォーカス装置においては、この偽解像の山の頂上の点を合焦位置と判断してしまうことがあり、この場合、オートフォーカスの誤動作となる。従って、第１実施形態による絞り装置１は、ビデオ信号の水平画像信号を用いたオートフォーカス装置と組合せて使用するのは難しい。
【００２８】
また別の比較例として、第３実施形態の絞り装置３０１の第１ＮＤフィルター３０６と第２ＮＤフィルター３０８を同じ位置に取付けた絞り装置、即ち、図６のＬ１とＬ２が等しい長さになるようにＮＤフィルターを取付けた絞り装置について説明する。このような絞り装置の絞り開口が絞られる状態を図１２（ａ）乃至（ｄ）に、図１２（ｄ）の絞り開度における光量分布を図１３に、この光量分布に対するデフォーカス特性を図１４に示す。図１４に示すように、このような絞り装置では、Ｙ軸方向のデフォーカス特性には偽解像の山が現れるものの、Ｘ軸方向のデフォーカス特性には偽解像の山は現れない。従って、本比較例による絞り装置は、ビデオ信号の水平画像信号を用いたオートフォーカス装置と組合せて使用することができる。
【００２９】
しかしながら、この比較例による絞り装置では、ＮＤフィルターの光の透過率を小さくした場合に、ＮＤフィルター自体が絞り羽根と同様に作用してしまうため、絞り開口がＮＤフィルターによって完全に覆われる直前の絞り開度において、２枚のＮＤフィルターの間の微小な隙間によって光の回折が生じ、画質の劣化が顕著になる。従って、この比較例による絞り装置では、ＮＤフィルターの光の透過率を１０％以下にすることができない。しかしながら、最近のビデオカメラのように高感度なカメラに対しては、Ｆ／３６０相当以上においても画質の劣化がない絞り装置が必要なため、ＮＤフィルターの光の透過率を１０％以下にする必要がある。
【００３０】
これに対して、本発明の第３実施形態による絞り装置３０１では、光の透過率が１０％よりも低いＮＤフィルターを使用することができる。図１５は本発明の第３実施形態による絞り装置３０１に、光の透過率６．３％のＮＤフィルターを使用した場合の光量分布のグラフを示し、図１６は図１５の光量分布におけるデフォーカス特性のグラフを示す。図１６に示すように、Ｘ軸方向のデフォーカス特性には偽解像の山は現れず、また、Ｙ軸方向のデフォーカス特性に現れる偽解像の山もなだらかになり、図１４のＹ軸方向のデフォーカス特性よりも改善されていることが分かる。また、本実施形態の絞り装置３０１では、絞り開口において第１ＮＤフィルターのみによって覆われている部分と、第２ＮＤフィルターのみによって覆われている部分の面積が異なるため、透過率が低いＮＤフィルターを使用した場合に発生する回折の影響による画質の低下について、特定の絞り開度で画質が大きく劣化することがない。
【００３１】
本発明の第３実施形態の絞り装置３０１では、オートフォーカス装置付きのレンズに適用することが可能であり、また、Ｆ／３６０相当以上においても画質の劣化がない絞り装置を得ることができる。
【００３２】
本発明の第３実施形態の絞り装置３０１によれば、光の回折による画質の劣化、フレアーによる画質の劣化を引起こすことなく、オートフォーカス装置にも対応することができる。
【００３３】
次に、図１７を参照して、本発明の第４実施形態の絞り装置を説明する。本実施形態の絞り装置は、第２絞り羽根に取付けられているＮＤフィルターの形状が第３実施形態とは異なる。従って、ここでは、第４実施形態の絞り装置と、第３実施形態の絞り装置の異なる点のみを説明し、同様の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。
【００３４】
図１７に示すように、第４実施形態による絞り装置４０１は、下端に凹状の切欠部２８が形成された第１絞り羽根２と、上端に凹状の切欠部３６が形成された第２絞り羽根４と、第１絞り羽根２に取付けられた光学フィルターである第１ＮＤフィルター４０６と、第２絞り羽根４に取付けられた第２ＮＤフィルター４０８と、これら２枚の絞り羽根を上下に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）と、を有し、切欠部２８と切欠部３６との間に絞り開口ＡＰが形成されている。切欠部２８の奥部を覆う第１ＮＤフィルター４０６は、概略三角形状であり、この三角形の下辺には三角形状の切欠が設けられている。切欠部３６の奥部を覆う第２ＮＤフィルター４０８は、概略三角形状であり、切欠は設けられていない。
【００３５】
本実施形態においても、切欠部２８の頂点３２から第１ＮＤフィルター４０６の切欠部の頂点までの上下方向距離Ｌ１と、切欠部３６の頂点４０から第２ＮＤフィルター４０８の上端部までの上下方向距離Ｌ２が異なるように、第１ＮＤフィルター４０６及び第２ＮＤフィルター４０８が取付けられている。本実施形態においては、Ｆ値１．４、開放絞り径φ１５に対して、距離Ｌ１と、距離Ｌ２の差を約１ｍｍとしている。このような形状、取付位置の第１ＮＤフィルター４０６及び第２ＮＤフィルター４０８によっても、ＮＤフィルターの端面で発生するフレアーの影響を小さくし、画質の劣化を抑えることができ、また、オートフォーカス装置に対応することもできる。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが上述した実施形態に種々の変更をすることができる。特に、本発明の実施形態の絞り装置を適用するカメラはビデオカメラ以外のカメラであっても良い。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、回折現象による画質の低下がなく、フレアーによる画質の低下もない絞り装置及びそれを組込んだビデオカメラ、ビデオカメラ用レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図である。
【図２】図１の２枚の絞り羽根のうちの第１絞り羽根を示す図である。
【図３】図１の２枚の絞り羽根のうちの第２絞り羽根を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態による絞り装置の各絞り開度における絞り開口の形状の変化を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図である。
【図７】本発明の第３実施形態による絞り装置の各絞り開度における絞り開口の形状の変化を示す図である。
【図８】図７（ｄ）の絞り開度における、絞り装置を透過する光線透過量の分布を示す三次元グラフである。
【図９】図８に示す光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。
【図１０】図４（ｃ）の絞り開度における、絞り装置を透過する光線透過量の分布を比較例として示す三次元グラフである。
【図１１】図１０に示す光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。
【図１２】本発明の第３実施形態の比較例による絞り装置の各絞り開度における絞り開口の形状の変化を示す図である。
【図１３】図１２（ｄ）の絞り開度における、絞り装置を透過する光線透過量の分布を比較例として示す三次元グラフである。
【図１４】図１３に示す光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。
【図１５】本発明の第３実施形態による絞り装置に、より光の透過率が小さいＮＤフィルターを使用した場合の光線透過量の分布を示す三次元グラフである。
【図１６】図１５に示す光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。
【図１７】本発明の第４実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 本発明の第１実施形態による絞り装置
２ 第１絞り羽根
４ 第２絞り羽根
６ 第１ＮＤフィルター
８ 第２ＮＤフィルター
１０ 係合長孔
１２ 係合長孔
１４ 係合長孔
１６ 係合長孔
１８ 係合長孔
２０ 係合長孔
２２ ガイド用突起
２４ 駆動用孔
２６ 駆動用孔
２８ 切欠部
３０ 円弧部
３２ 頂点
３４ 直線部
３６ 切欠部
３８ 円弧部
４０ 頂点
４２ 直線部
２０１ 本発明の第２実施形態による絞り装置
３０１ 本発明の第３実施形態による絞り装置
４０１ 本発明の第４実施形態による絞り装置
【発明の属する技術分野】
本発明は、主にビデオカメラ等の光学機器のレンズ系に使用される絞り装置に関し、特に、切欠部を有する光量調整用の２枚の絞り羽根にＮＤフィルターを取付けた絞り装置、及び、この絞り装置を組み込んだビデオカメラ、ビデオカメラ用レンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラ等のカメラレンズには、２枚の絞り羽根に各々凹状の切欠部を設け、この切欠部の重なり量を変化させることによって光量を調節する構造の絞り装置が搭載されている。最近のビデオカメラにおいては、撮像素子が高感度化している為、高輝度被写体を撮影する場合、絞り開口径を小さくする必要がある。絞り開口径を極度に小さくした場合には、絞り開口による回折現象が発生して解像力が低下するという問題が発生する。
【０００３】
この問題を解決するために、各絞り羽根の切欠部の底の部分を覆うように、光の透過率を低下させるためのフィルターとしてＮＤフィルターを取付けた構造の絞り装置が多数提案されている。特開平８−４３８７８号公報に記載された絞り装置もこのような構造の絞り装置の一つである。切欠部の底部にＮＤフィルターを取付けておくと、絞り羽根の切欠部による絞り開口を小さく絞った際に絞り開口がＮＤフィルターによって覆われるため、比較的大きな絞り開口によって十分に光量を絞ることが可能になる。これにより、絞り開口による回折現象の影響を抑えることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、絞り開口にＮＤフィルターを挿入する事によって、小絞り時の回折現象を抑制することができたとしても、また別の現象により解像力の低下を来たすという問題がある。即ち、絞り羽根と共に絞り開口の一部を形成するＮＤフィルターの端面から反射した光がフレアーとして結像面に到達し、解像力を低下させる別の要因となるという問題がある。この現象が発生すると、絞りを開放から絞っていくと、ＮＤフィルターが絞り開口に入って来る時に、回折による画質の低下が目立たないはずの比較的大きい開口径位置で、フレアーによる画質の低下が発生する。また、フレアーによる画質の低下は、絞りの形状とＮＤフィルターの貼りつけ状態により、発生する絞り開口の開度が異なることも知られている。
【０００５】
本発明は、回折現象による画質の低下がなく、フレアーによる画質の低下もない絞り装置及びそれを組込んだビデオカメラ、ビデオカメラ用レンズを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、
凹状の切欠部を有する２枚の絞り羽根を、光軸に直交する１つの面内に前記切欠部が向い合うように配置し、前記２枚の羽根を前記面内で光軸に向かって互いに接近させ、又は、離間させることにより絞り開口を変化させる絞り装置であって、
前記各絞り羽根の前記切欠部の底部を覆うように取付けられた、光線透過量を減じるための２枚の光学フィルターを有し、前記絞り開口の形状が前記各光学フィルターの縁部及び前記各絞り羽根の切欠部によって形成される絞り装置において、
前記各光学フィルターの縁部が、少なくとも一つは非直線であり、かつ光軸を通る水平な直線に対し非対称であることを特徴とする絞り装置である。
【０００７】
このように構成された本発明においては、絞りの開度が大きい場合には、絞り装置に入射した光線の大部分は絞り羽根の切欠部を通過する。また、絞りの開度が小さくなると、絞り装置に入射した光線の多くは、切欠部の底部に取付けられた光学フィルターを透過する。この際、各光学フィルターの縁部及び各絞り羽根の切欠部によって形成される絞り開口の形状が、光軸を通り、各絞り羽根の移動方向に直交する直線に対して非対称であるため光学フィルターの端面のフレアーの影響が分散し、フレアーの影響が小さく抑えられる。
これにより、回折現象による画質の低下がなく、光学フィルターの端面のフレアーによる画質の低下もない絞り装置を得ることができる。
【０００８】
また、各光学フィルターの絞り開口を形成する縁部を、凸形の円弧状にすることができる。
さらに、各光学フィルターのうち、一方の光学フィルターの絞り開口を形成する縁部を凸形の円弧状とし、他方の光学フィルターの絞り開口を形成する縁部を直線状にしても良い。
【０００９】
また、各光学フィルターの絞り開口を形成する縁部に、凹状の切欠を形成しても良い。
このように構成された本発明による絞り装置は、オートフォーカス装置と組合せて使用した場合、偽解像の山が現れ難く、オートフォーカス装置の誤動作を生じ難くなる。
さらに、各光学フィルターのうち、一方の光学フィルターの絞り開口を形成する縁部に凹状の切欠を形成し、他方の光学フィルターの絞り開口を形成する縁部を直線状にしても良い。
【００１０】
好ましくは、光学フィルターはＮＤフィルターであるのが良い。
また、本発明は、上記の何れかの絞り装置を組み込んだことを特徴とするビデオカメラ用レンズである。
さらに、本発明は、上記の何れかの絞り装置を組み込んだことを特徴とするビデオカメラである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、添付図面を参照して、本発明の実施形態による絞り装置を説明する。まず、図１乃至図４を参照して、本発明の第１実施形態を説明する。図１は、本発明の第１実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図であり、図２は２枚の絞り羽根のうちの第１絞り羽根を示し、図３は第２絞り羽根を示す正面図であり、図４は各絞り開度における絞り開口の形状の変化を示す図である。
【００１２】
図１に示すように、本発明の第１実施形態による絞り装置１は、下端に凹状の切欠部２８が形成された第１絞り羽根２と、上端に凹状の切欠部３６が形成された第２絞り羽根４と、第１絞り羽根２に取付けられた光学フィルターである第１ＮＤフィルター６と、第２絞り羽根４に取付けられた第２ＮＤフィルター８と、これら２枚の絞り羽根を上下に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）と、を有し、切欠部２８と切欠部３６との間に絞り開口ＡＰが形成されている。
【００１３】
図２に示すように、第１絞り羽根２は、概略矩形状の薄板状であり、その左上から突出部２ａが上方に突出し、下側の辺には概略半円形の切欠部２８が形成された形状を有する。この概略半円形の切欠部２８は、第１絞り羽根２の下辺から上方に概略円弧状に延びる２つの円弧部３０と、これらの円弧部３０と滑らかに連なり、切欠部２８の頂点３２で互いに交わる２つの直線部３４とを有する。切欠部２８の奥部、即ち、頂点３２及び直線部３４付近には、概略扇形の第１ＮＤフィルター６が、図２の紙面裏側から貼付されている。第１ＮＤフィルター６は、その円弧状の縁部を切欠部２８の開放側に向けて取付けられ、切欠部２８の一部分を覆っている。また、突出部２ａ、及び、切欠部２８の両側には、ガイド用突起２２ａ、２２ｂ、２２ｄに沿って第１絞り羽根２の移動を案内するための、上下方向に延びる係合長孔１０、１２、１４が夫々形成されている。また、突出部２ａの上端には、アクチュエータ（図示せず）によって第１絞り羽根２を上下に移動させるための駆動用孔２４が形成されている。本実施形態においては、第１ＮＤフィルター６として、光の透過率約１０％のＮＤフィルターが使用されている。
【００１４】
また、図３に示すように、第２絞り羽根４は、概略矩形状の薄板状であり、その右上から突出部４ａが上方に突出し、上側の辺には概略半円形の切欠部３６が形成された形状を有する。この概略半円形の切欠部３６は、第２絞り羽根４の上辺から下方に概略円弧状に延びる２つの円弧部３８と、これらの円弧部３８と滑らかに連なり、切欠部３６の頂点４０で互いに交わる２つの直線部４２とを有する。切欠部３６の奥部、即ち、頂点４０及び直線部４２付近には、概略扇形の第２ＮＤフィルター８が、図３の紙面表側から貼付されている。第２ＮＤフィルター８は、その円弧状の縁部を切欠部３６の開放側に向けて取付けられ、切欠部３６の一部分を覆っている。また、突出部４ａ、及び、切欠部３６の両側には、ガイド用突起２２ｃ、２２ｂ、２２ｄに沿って第２絞り羽根４の移動を案内するための、上下方向に延びる係合長孔２０、１６、１８が夫々形成されている。また、突出部４ａの上端には、アクチュエータ（図示せず）によって第２絞り羽根４を上下に移動させるための駆動用孔２６が形成されている。本実施形態においては、第２ＮＤフィルター８として、光の透過率約１０％のＮＤフィルターが使用されている。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態においては、切欠部２８及び切欠部３６によって形成される絞り開口は、光軸Ｏを中心として、上下、左右対称な形状になるように構成されている。これに対して、切欠部２８及び３６に夫々貼付された第１ＮＤフィルター６、第２ＮＤフィルター８は、同一形状であるが、各切欠部に対する貼付位置が異なっているため、切欠部２８、３６及び第１、第２ＮＤフィルター６、８の縁部によって形成される絞り開口ＡＰの形状は、光軸Ｏを通る水平線に対して上下非対称となる。即ち、切欠部２８の頂点３２から第１ＮＤフィルター６の下端部までの上下方向距離Ｌ１と、切欠部３６の頂点４０から第２ＮＤフィルター８の上端部までの上下方向距離Ｌ２が異なるように、第１ＮＤフィルター６及び第２ＮＤフィルター８が取付けられている。本実施形態においては、Ｆ値１．４、開放絞り径φ１５に対して、距離Ｌ１と、距離Ｌ２の差を約１ｍｍとしている。また、距離Ｌ１と距離Ｌ２の差の適正値は、絞りの径により異なるが、差を大きくしすぎると絞り開放時にＮＤフィルターが有効光束内にはみ出して開放Ｆ値が大きくなったり、絞り装置が大きくなるという不都合が起る。本実施形態を適用したレンズにおいては、距離Ｌ１と距離Ｌ２の距離差０．５乃至１ｍｍで効果が得られた。
【００１６】
次に、図１及び図４を参照して、本発明の第１実施形態による絞り装置１の作用を説明する。図１は、第１実施形態による絞り装置１を開放した状態を示す。この状態から、アクチュエータ（図示せず）によって駆動用孔２４を下方に押し下げ、駆動用孔２６を上方に引き上げることによって、絞り開口ＡＰは図４（ａ）乃至（ｄ）に示すように絞り開度が変化する。図４（ａ）に示すように、絞りの開放状態においては、第１絞り羽根２の切欠部２８及び第２絞り羽根４の切欠部３６によって概略円形の絞り開口が形成される。このように、絞りの開口径が大きい場合には、有効光束が多いため、絞り開口の上下の端部を覆う第１、第２ＮＤフィルターの端面から発生するフレアーの影響は少ない。
【００１７】
次に、図４（ｂ）乃至（ｄ）に示すように、絞り開口を絞っていくと、切欠部２８及び切欠部３６によって形成される絞り開口は、それらの直線部３４及び４２によって構成されるようになり、絞り開口は、概略菱形となる。この菱形の開口を切欠部２８及び切欠部３６に取付けられた第１、第２ＮＤフィルター６、８が覆い、光線透過量を更に減じる。従来の絞り装置では、図４（ｂ）乃至（ｄ）のように開口径が小さくなるにつれてフィルターの端面から発生するフレアーの影響が大きくなり、画質の劣化が目立ち始める。これに対し、本発明の第１実施形態による絞り装置１では、光軸Ｏを通る水平な直線に対して、上下の第１、第２ＮＤフィルター６、８の取付位置が非対称になっているためＮＤフィルターの端面のフレアーの影響が分散し、フレアーの影響が小さく抑えられる。即ち、ＮＤフィルターの取付位置をずらし、第１ＮＤフィルター６の端面から発生するフレアー量と、第２ＮＤフィルター８の端面から発生するフレアー量のバランスを調節することによって、全ての絞り開口状態で画質の劣化が目立たなくなる。
【００１８】
本発明の第１実施形態の絞り装置１によれば、絞り開口を絞った場合にも、フレアーの影響を小さく抑え、画質の劣化を少なくすることができる。
【００１９】
次に、図５を参照して、本発明の第２実施形態の絞り装置を説明する。本実施形態の絞り装置は、第１絞り羽根と第２絞り羽根に取付けられているＮＤフィルターの形状が異なる点が第１実施形態とは異なる。従って、ここでは、第２実施形態の絞り装置と、第１実施形態の絞り装置の異なる点のみを説明し、同様の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。
【００２０】
図５に示すように、第２実施形態による絞り装置２０１は、下端に凹状の切欠部２８が形成された第１絞り羽根２と、上端に凹状の切欠部３６が形成された第２絞り羽根４と、第１絞り羽根２に取付けられた光学フィルターである第１ＮＤフィルター２０６と、第２絞り羽根４に取付けられた第２ＮＤフィルター２０８と、これら２枚の絞り羽根を上下に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）と、を有し、切欠部２８と切欠部３６との間に絞り開口ＡＰが形成されている。切欠部２８の奥部を覆う第１ＮＤフィルター２０６は、概略三角形状であり、絞り開口を覆う端面が直線形状になっている。切欠部３６の奥部を覆う第２ＮＤフィルター２０８は、概略扇形状であり、第１実施形態の第２ＮＤフィルターと同様の形状を有する。
【００２１】
本実施形態においても、切欠部２８の頂点３２から第１ＮＤフィルター２０６の下端部までの上下方向距離Ｌ１と、切欠部３６の頂点４０から第２ＮＤフィルター２０８の上端部までの上下方向距離Ｌ２が異なるように、第１ＮＤフィルター２０６及び第２ＮＤフィルター２０８が取付けられている。本実施形態においては、Ｆ値１．４、開放絞り径φ１５に対して、距離Ｌ１と、距離Ｌ２の差を約１ｍｍとしている。このような形状、取付位置の第１ＮＤフィルター２０６及び第２ＮＤフィルター２０８によっても、ＮＤフィルターの端面で発生するフレアーの影響を小さくし、画質の劣化を抑えることができる。また、第１、第２ＮＤフィルターの取付を逆に、即ち、第１絞り羽根２に第２ＮＤフィルター２０８を取付け、第２絞り羽根４に第１ＮＤフィルター２０６を取付けても全く同様の作用効果を得ることができる。
【００２２】
次に、図６乃至図１６を参照して、本発明の第３実施形態の絞り装置を説明する。本実施形態の絞り装置は、各絞り羽根に取付けられているＮＤフィルターの形状が第１実施形態とは異なる。また、本実施形態の絞り装置は、所謂山登り方式で合焦点を探索するタイプのオートフォーカス装置に対応可能である点も、上述した実施形態と異なる。従って、ここでは、第３実施形態の絞り装置と、第１実施形態の絞り装置の異なる点のみを説明し、同様の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。
【００２３】
図６に示すように、第３実施形態による絞り装置３０１は、下端に凹状の切欠部２８が形成された第１絞り羽根２と、上端に凹状の切欠部３６が形成された第２絞り羽根４と、第１絞り羽根２に取付けられた光学フィルターである第１ＮＤフィルター３０６と、第２絞り羽根４に取付けられた第２ＮＤフィルター３０８と、これら２枚の絞り羽根を上下に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）と、を有し、切欠部２８と切欠部３６との間に絞り開口ＡＰが形成されている。切欠部２８の奥部を覆う第１ＮＤフィルター３０６は、概略三角形状であり、この三角形の下辺に三角形状の凹状の切欠が設けられている。また、切欠部３６の奥部を覆う第２ＮＤフィルター３０８も同様の形状を有する。本実施形態においては、第１、第２ＮＤフィルターとして、光の透過率約１０％のＮＤフィルターが使用されている。
【００２４】
本実施形態においては、切欠部２８の頂点３２から第１ＮＤフィルター３０６の下辺の切欠の頂点までの上下方向距離Ｌ１と、切欠部３６の頂点４０から第２ＮＤフィルター３０８の上辺の切欠の頂点までの上下方向距離Ｌ２が異なるように、第１ＮＤフィルター３０６及び第２ＮＤフィルター３０８が取付けられている。また、本実施形態においては、Ｆ値１．４、開放絞り径φ１５に対して、距離Ｌ１と、距離Ｌ２の差を約１ｍｍとしている。このような形状、取付位置の第１ＮＤフィルター３０６及び第２ＮＤフィルター３０８によっても、ＮＤフィルターの端面で発生するフレアーの影響を小さくし、画質の劣化を抑えることができる。
【００２５】
次に、本実施形態の絞り装置３０１のオートフォーカス装置への対応可能性について検討する。図７（ａ）乃至（ｄ）は、本実施形態の絞り装置３０１によって絞り開口が絞られる状態を示す図であり、図８は、図７（ｄ）の絞り開度における、絞り装置３０１を透過する光線透過量の分布を示す三次元グラフである。グラフ中のＸ軸は図７の水平方向に、Ｙ軸は図７の垂直方向に対応している。図８に示す通り、絞り羽根２、４によって光が遮られた部分は光線透過量がほぼ０であり、第１又は第２ＮＤフィルターを透過した部分は光線透過量が大きく、第１、第２ＮＤフィルター両方を透過した部分は光線透過量が小さくなっている。
【００２６】
図９は、図８の光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。このグラフは各デフォーカス量に対するコントラストを表している。図中の一点鎖線はＸ方向のデフォーカス特性を示し、実線はＹ方向のデフォーカス特性を示す。図９によれば、Ｘ方向のデフォーカス特性については偽解像のコントラストの山は全く現れず、Ｙ方向のデフォーカス特性についても偽解像のコントラストの山がなだらかであるため、山登り方式のオートフォーカス装置を有するレンズに、本実施形態による絞り装置３０１を適用したとしてもオートフォーカスの誤動作は起りにくいものと考えられる。
【００２７】
比較例として、第１実施形態による絞り装置１の光量分布及びデフォーカス特性を示す。図１０は図４（ｃ）の絞り開度における透過光の光量分布を示し、図１１はこの光量分布に対するデフォーカス特性のグラフを示す。図１０に示すように、図４（ｃ）の絞り開度においては、Ｘ方向に２つの高輝度部分が存在することになり、この状態ではデフォーカス時の偽解像の山が強調され、オートフォーカス装置の誤動作の原因となる。即ち、図１０のような光量分布の場合には、図１１の一点鎖線に示すように、Ｘ方向のグラフに偽解像の山が現れるので、デフォーカス特性のグラフのデフォーカス量０の点以外においても、デフォーカス特性のグラフが極大値をとる。このため、山登り方式でデフォーカス特性のグラフの極大値を探索して合焦位置を検出するオートフォーカス装置においては、この偽解像の山の頂上の点を合焦位置と判断してしまうことがあり、この場合、オートフォーカスの誤動作となる。従って、第１実施形態による絞り装置１は、ビデオ信号の水平画像信号を用いたオートフォーカス装置と組合せて使用するのは難しい。
【００２８】
また別の比較例として、第３実施形態の絞り装置３０１の第１ＮＤフィルター３０６と第２ＮＤフィルター３０８を同じ位置に取付けた絞り装置、即ち、図６のＬ１とＬ２が等しい長さになるようにＮＤフィルターを取付けた絞り装置について説明する。このような絞り装置の絞り開口が絞られる状態を図１２（ａ）乃至（ｄ）に、図１２（ｄ）の絞り開度における光量分布を図１３に、この光量分布に対するデフォーカス特性を図１４に示す。図１４に示すように、このような絞り装置では、Ｙ軸方向のデフォーカス特性には偽解像の山が現れるものの、Ｘ軸方向のデフォーカス特性には偽解像の山は現れない。従って、本比較例による絞り装置は、ビデオ信号の水平画像信号を用いたオートフォーカス装置と組合せて使用することができる。
【００２９】
しかしながら、この比較例による絞り装置では、ＮＤフィルターの光の透過率を小さくした場合に、ＮＤフィルター自体が絞り羽根と同様に作用してしまうため、絞り開口がＮＤフィルターによって完全に覆われる直前の絞り開度において、２枚のＮＤフィルターの間の微小な隙間によって光の回折が生じ、画質の劣化が顕著になる。従って、この比較例による絞り装置では、ＮＤフィルターの光の透過率を１０％以下にすることができない。しかしながら、最近のビデオカメラのように高感度なカメラに対しては、Ｆ／３６０相当以上においても画質の劣化がない絞り装置が必要なため、ＮＤフィルターの光の透過率を１０％以下にする必要がある。
【００３０】
これに対して、本発明の第３実施形態による絞り装置３０１では、光の透過率が１０％よりも低いＮＤフィルターを使用することができる。図１５は本発明の第３実施形態による絞り装置３０１に、光の透過率６．３％のＮＤフィルターを使用した場合の光量分布のグラフを示し、図１６は図１５の光量分布におけるデフォーカス特性のグラフを示す。図１６に示すように、Ｘ軸方向のデフォーカス特性には偽解像の山は現れず、また、Ｙ軸方向のデフォーカス特性に現れる偽解像の山もなだらかになり、図１４のＹ軸方向のデフォーカス特性よりも改善されていることが分かる。また、本実施形態の絞り装置３０１では、絞り開口において第１ＮＤフィルターのみによって覆われている部分と、第２ＮＤフィルターのみによって覆われている部分の面積が異なるため、透過率が低いＮＤフィルターを使用した場合に発生する回折の影響による画質の低下について、特定の絞り開度で画質が大きく劣化することがない。
【００３１】
本発明の第３実施形態の絞り装置３０１では、オートフォーカス装置付きのレンズに適用することが可能であり、また、Ｆ／３６０相当以上においても画質の劣化がない絞り装置を得ることができる。
【００３２】
本発明の第３実施形態の絞り装置３０１によれば、光の回折による画質の劣化、フレアーによる画質の劣化を引起こすことなく、オートフォーカス装置にも対応することができる。
【００３３】
次に、図１７を参照して、本発明の第４実施形態の絞り装置を説明する。本実施形態の絞り装置は、第２絞り羽根に取付けられているＮＤフィルターの形状が第３実施形態とは異なる。従って、ここでは、第４実施形態の絞り装置と、第３実施形態の絞り装置の異なる点のみを説明し、同様の構成要素については同一の参照番号を付し説明を省略する。
【００３４】
図１７に示すように、第４実施形態による絞り装置４０１は、下端に凹状の切欠部２８が形成された第１絞り羽根２と、上端に凹状の切欠部３６が形成された第２絞り羽根４と、第１絞り羽根２に取付けられた光学フィルターである第１ＮＤフィルター４０６と、第２絞り羽根４に取付けられた第２ＮＤフィルター４０８と、これら２枚の絞り羽根を上下に移動させるためのアクチュエータ（図示せず）と、を有し、切欠部２８と切欠部３６との間に絞り開口ＡＰが形成されている。切欠部２８の奥部を覆う第１ＮＤフィルター４０６は、概略三角形状であり、この三角形の下辺には三角形状の切欠が設けられている。切欠部３６の奥部を覆う第２ＮＤフィルター４０８は、概略三角形状であり、切欠は設けられていない。
【００３５】
本実施形態においても、切欠部２８の頂点３２から第１ＮＤフィルター４０６の切欠部の頂点までの上下方向距離Ｌ１と、切欠部３６の頂点４０から第２ＮＤフィルター４０８の上端部までの上下方向距離Ｌ２が異なるように、第１ＮＤフィルター４０６及び第２ＮＤフィルター４０８が取付けられている。本実施形態においては、Ｆ値１．４、開放絞り径φ１５に対して、距離Ｌ１と、距離Ｌ２の差を約１ｍｍとしている。このような形状、取付位置の第１ＮＤフィルター４０６及び第２ＮＤフィルター４０８によっても、ＮＤフィルターの端面で発生するフレアーの影響を小さくし、画質の劣化を抑えることができ、また、オートフォーカス装置に対応することもできる。
【００３６】
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが上述した実施形態に種々の変更をすることができる。特に、本発明の実施形態の絞り装置を適用するカメラはビデオカメラ以外のカメラであっても良い。
【００３７】
【発明の効果】
本発明によれば、回折現象による画質の低下がなく、フレアーによる画質の低下もない絞り装置及びそれを組込んだビデオカメラ、ビデオカメラ用レンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図である。
【図２】図１の２枚の絞り羽根のうちの第１絞り羽根を示す図である。
【図３】図１の２枚の絞り羽根のうちの第２絞り羽根を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態による絞り装置の各絞り開度における絞り開口の形状の変化を示す図である。
【図５】本発明の第２実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図である。
【図６】本発明の第３実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図である。
【図７】本発明の第３実施形態による絞り装置の各絞り開度における絞り開口の形状の変化を示す図である。
【図８】図７（ｄ）の絞り開度における、絞り装置を透過する光線透過量の分布を示す三次元グラフである。
【図９】図８に示す光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。
【図１０】図４（ｃ）の絞り開度における、絞り装置を透過する光線透過量の分布を比較例として示す三次元グラフである。
【図１１】図１０に示す光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。
【図１２】本発明の第３実施形態の比較例による絞り装置の各絞り開度における絞り開口の形状の変化を示す図である。
【図１３】図１２（ｄ）の絞り開度における、絞り装置を透過する光線透過量の分布を比較例として示す三次元グラフである。
【図１４】図１３に示す光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。
【図１５】本発明の第３実施形態による絞り装置に、より光の透過率が小さいＮＤフィルターを使用した場合の光線透過量の分布を示す三次元グラフである。
【図１６】図１５に示す光線透過量分布を有する絞り装置をレンズに取付けた場合の１０本／ｍｍのＭＴＦデフォーカス特性を示すグラフである。
【図１７】本発明の第４実施形態による絞り装置に使用される２枚の絞り羽根を組合せた状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１ 本発明の第１実施形態による絞り装置
２ 第１絞り羽根
４ 第２絞り羽根
６ 第１ＮＤフィルター
８ 第２ＮＤフィルター
１０ 係合長孔
１２ 係合長孔
１４ 係合長孔
１６ 係合長孔
１８ 係合長孔
２０ 係合長孔
２２ ガイド用突起
２４ 駆動用孔
２６ 駆動用孔
２８ 切欠部
３０ 円弧部
３２ 頂点
３４ 直線部
３６ 切欠部
３８ 円弧部
４０ 頂点
４２ 直線部
２０１ 本発明の第２実施形態による絞り装置
３０１ 本発明の第３実施形態による絞り装置
４０１ 本発明の第４実施形態による絞り装置
Claims (9)
- 凹状の切欠部を有する２枚の絞り羽根を、光軸に直交する１つの面内に前記切欠部が向い合うように配置し、前記２枚の羽根を前記面内で光軸に向かって互いに接近させ、又は、離間させることにより絞り開口を変化させる絞り装置であって、
前記各絞り羽根の前記切欠部の底部を覆うように取付けられた、光線透過量を減じるための２枚の光学フィルターを有し、前記絞り開口の形状が前記各光学フィルターの縁部及び前記各絞り羽根の切欠部によって形成される絞り装置において、
前記各光学フィルターの縁部が、少なくとも一つは非直線であり、かつ光軸を通る水平な直線に対し非対称であることを特徴とする絞り装置。 - 前記各光学フィルターの前記絞り開口を形成する縁部が、凸形の円弧状である請求項１記載の絞り装置。
- 前記各光学フィルターのうち、一方の光学フィルターの前記絞り開口を形成する縁部が凸形の円弧状であり、他方の光学フィルターの前記絞り開口を形成する縁部が直線状である請求項１記載の絞り装置。
- 前記各光学フィルターの前記絞り開口を形成する縁部に、凹状の切欠が形成されている請求項１記載の絞り装置。
- 前記各光学フィルターのうち、一方の光学フィルターの前記絞り開口を形成する縁部に凹状の切欠が形成され、他方の光学フィルターの前記絞り開口を形成する縁部が直線状である請求項１記載の絞り装置。
- 前記光学フィルターがＮＤフィルターである請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載の絞り装置。
- 請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の絞り装置を組み込んだことを特徴とするビデオカメラ用レンズ。
- 請求項１乃至請求項６の何れか１項に記載の絞り装置を組み込んだことを特徴とするビデオカメラ。
- 光軸を含む垂直な直線上で、上方の前記切欠部の下端部と上方の前記光学フィルターの下端部の距離Ｌ１と、下方の前記切欠部の上端部と下方の前記光学フィルターの上端部の距離Ｌ２とが異なっていることを特徴とする請求項１記載の絞り装置。
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