JP3984878B2 - 光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置に関し、例えばカメラシステムおよびレンズ鏡筒等における光量調節装置に関するものであり、特に光路中に設けられた光透過特性を調節することが可能な物性素子を高精度に制御する光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開２０００−２２７６１８号公報に記載されているように、光透過特性を調節することが可能な物性素子をデジタルカメラ等の絞り装置の代わりに、あるいは絞り装置と組み合わせて使用した例が提案されており、光透過特性を調節できる物性素子としては、エレクトロクロミック素子（以下ＥＣ素子）がよく知られている。ＥＣ素子は、絶縁被膜層を介して透明被膜電極間に挟まれた酸化発色被膜層と還元発色被膜層とから成っており、透明被膜電極間に印加する駆動電圧に応じて各発色被膜層が着色（駆動電圧が高いほど着色が強い）されて光透過特性が変化する構成となっているが、駆動電圧に対するＥＣ素子の着色強度や応答速度は周辺の温度や経時等によって変化してしまう。そのため、例えば特許第２８９１３６１号公報に記載されているように、検温センサでの周辺温度の検出結果に応じて駆動電圧を制御したＥＣ素子を用いた表示素子等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、検温センサと一般的にガラス基板に挟まれた位置に形成されている各発色被膜層との間の温度差（特に温度変化の過渡期における熱伝達率の差による）に起因する制御誤差が発生してしまうとともに、経時による各発色被膜層の特性の変化については、補正することができないという問題点があった。
【０００４】
そこで、本発明は、光透過特性の制御を高精度に行なうことが可能な光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、つぎの（１）〜（４）のように構成した光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置を提供するものである。
（１）撮像素子を有するカメラ本体に装着されたレンズ本体に設けられ、光透過状態を調節することが可能な物性素子を用いた光量調節装置であって、
前記物性素子は、有効光束内に設けられた第１の物性素子領域と、有効光束外に設けられ、周辺の温度や経時に対する特性変化の割合が該第１の物性素子領域とほぼ同等である第２の物性素子領域とを有し、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に電圧を印加して該第１の物性素子領域および該第２の物性素子領域の光透過率を変化させる駆動手段と、
前記第２の物性素子領域の光透過状態を検出する検出手段と、
前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性と、前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性とを記憶した記憶手段と、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に対する前記駆動手段の電圧印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、つぎの（ａ）から（ｅ）の制御内容に基づいて前記制御をすることを特徴とする光量調節装置。
（ａ）前記撮像素子から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の前記第１の物性素子領域の光透過率と前記撮影光束の輝度情報とから適正露出となる前記第１の物性素子領域の光透過率の目標値τ１を求め、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性から、領域内平均光透過率が目標光透過率τ１となる駆動電圧Ｖ１を決定する。
（ｂ）前記目標光透過率τ１に基づいて、前記第２の物性素子領域の制御目標透過率τ２を設定し、前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる前記第２の物性素子領域の駆動電圧に基づいて、駆動電圧Ｖ２を決定する。
（ｃ）前記第２の物性素子領域に駆動電圧Ｖ２を印加し、光透過状態を検出する前記検出手段の出力から前記第２の物性素子領域の現在の光透過率τを計算し、光透過率τが制御目標光透過率τ２に到達したとき、電圧の印加を停止すると共に、前記駆動電圧Ｖ２印加の経過時間Ｔ１を計測し記憶する。
（ｄ）前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性において、前記第２の物性素子領域の光透過率が駆動電圧Ｖ２において制御目標光透過率τ２に到達までの到達時間Ｔ４を求め、さらに、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ３を求め、光透過率τ２に達した前記第２の物性素子領域の応答時間に対する光透過率τ１に達する前記第１の物性素子領域の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ３（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１を決定する。
（ｅ）その上で、前記第１の物性素子領域に駆動電圧Ｖ１を印加し、経過時間がＴ１＋Ｔ２に達したら、電圧の印加を停止し、前記第１の物性素子領域の光透過率の設定を終了する。
（２）撮像素子を有するカメラ本体に装着されたレンズ本体に設けられ、光透過状態を調節することが可能な物性素子を用いた光量調節装置であって、
前記物性素子は、有効光束内に設けられた第１の物性素子領域と、有効光束外に設けられ、周辺の温度や経時に対する特性変化の割合が該第１の物性素子領域とほぼ同等である第２の物性素子領域とを有し、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に電圧を印加して該第１の物性素子領域および該第２の物性素子領域の光透過率を変化させる駆動手段と、
前記第２の物性素子領域の光透過状態を検出する検出手段と、
前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性と、前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性とを記憶した記憶手段と、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に対する前記駆動手段の電圧印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、つぎの（ａ）から（ｄ）の制御内容に基づいて前記制御をすることを特徴とする光量調節装置。
（ａ）前記撮像素子から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の前記第１の物性素子領域の光透過率と前記撮影光束の輝度情報とから適正露出となる前記第１の物性素子領域の光透過率の目標値τ１を求め、目標値τ１に基づいて前記第２の物性素子領域の制御目標透過率τ２を決定する。
（ｂ）前記第２の物性素子領域の駆動動作を開始し、前記第２の物性素子領域に前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる前記第２の物性素子領域の駆動電圧よりも低い駆動電圧Ｖ２を印加し、光透過状態を検出する前記検出手段の出力から前記第２の物性素子領域の現在の光透過率τを計算し、光透過率τが制御目標光透過率τ２に到達したとき、電圧の印加を停止すると共に、駆動電圧Ｖ２の値を記憶する。
（ｃ）前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性において、前記第２の物性素子領域の光透過率が制御目標光透過率τ２となる駆動電圧Ｖ４を求め、さらに、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性において、前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１となる駆動電圧Ｖ５を求め、これらの値と前記記憶された駆動電圧Ｖ２とから、目標光透過率τ１となる前記第１の物性素子領域の駆動電圧として、Ｖ１＝Ｖ５（Ｖ２／Ｖ４）を決定する。
（ｄ）その上で、前記第１の物性素子領域に駆動電圧Ｖ１を、前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間以上の時間、印加した後、電圧の印加を停止し、前記第１の物性素子領域の光透過率の設定を終了する。
（３）撮像素子を有するカメラ本体に装着されたレンズ本体に設けられ、光透過状態を調節することが可能な物性素子を用いた光量調節装置であって、
前記物性素子は、有効光束内に設けられた第１の物性素子領域と、有効光束外に設けられ、周辺の温度や経時に対する特性変化の割合が該第１の物性素子領域とほぼ同等である第２の物性素子領域とを有し、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に電圧を印加して該第１の物性素子領域および該第２の物性素子領域の光透過率を変化させる駆動手段と、
前記第２の物性素子領域の光透過状態を検出する検出手段と、
前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性と、前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性とを記憶した記憶手段と、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に対する前記駆動手段の電圧印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、つぎの（ａ）から（ｅ）の制御内容に基づいて前記制御をすることを特徴とする光量調節装置。
（ａ）前記撮像素子から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の前記第１の物性素子領域の光透過率と前記撮影光束の輝度情報とから適正露出となる前記第１の物性素子領域の光透過率の目標値τ１を求め、目標値τ１に基づいて前記第２の物性素子領域の制御目標透過率τ２を決定する。
（ｂ）前記第２の物性素子領域の駆動動作を開始し、前記第２の物性素子領域に前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる該第２の物性素子領域の駆動電圧よりも高い駆動電圧Ｖ２を所定時間Ｔ３だけ印加して前記第２の物性素子領域の駆動動作を終了し、光透過状態を検出する前記検出手段の出力から前記第２の物性素子領域の現在の光透過率τを計算し、τ３として記憶する。
（ｃ）前記所定時間Ｔ３の駆動電圧Ｖ２印加で到達した前記第２の物性素子領域の光透過率τ３の値と、前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性における前記第２の物性素子領域の光透過率が駆動電圧Ｖ２で制御目標光透過率τ２に到達までの時間Ｔ４および光透過率τ３に到達までの時間Ｔ５とから、光透過率τ２に達する前記第２の物性素子領域の応答時間の予測値として、Ｔ１＝Ｔ３（Ｔ４／Ｔ５）を求め、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性において、領域内平均光透過率と目標光透過率τ１とが一致する前記第１の物性素子領域の駆動電圧に基づいて、駆動電圧Ｖ１を決定する。
（ｄ）前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ６を求め、光透過率τ２に達した前記第２の物性素子領域の応答時間に対する光透過率τ１に達する前記第１の物性素子領域の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ６（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１＝Ｔ６（Ｔ３／Ｔ５）を決定する。
（ｅ）その上で、前記第１の物性素子領域に駆動電圧Ｖ１を印加し、経過時間がＴ１＋Ｔ２に達したら、電圧の印加を停止し、前記第１の物性素子領域の光透過率の設定を終了する。
（４）前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光量調節装置を有するレンズ本体と、
前記光量調節装置からの光束を撮像する撮像素子を有するカメラ本体とを有することを特徴とする撮像装置。
【０００６】
【発明の実施の形態】
上記構成を適用することにより、有効光束内の第１物性領域の光透過特性を調節する際に、所定動作で駆動して実際に検出した第２物性領域の光透過特性の駆動結果に基づいて、第１物性領域の駆動を制御することができ、撮影光束領域の光透過特性の制御を高精度に行なうことが可能な光量調節装置を有する撮像装置を実現することができる。
【０００７】
つぎに、本発明の実施形態を説明する前に、それらに用いられるカメラシステムの概略を、図１に示すブロック図を用いて説明する。
図１において、１はカメラ本体、２はレンズ本体をそれぞれ表わす。
まず、レンズ本体２の構成を説明する。３は撮影光学系としての撮影レンズ、４は光透過特性を調節することが可能な物性素子としてのＥＣ素子であって、ＥＣ素子４には、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５としての発色被膜層と、撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６としての発色被膜層とが、例えば同一組成で同一の２枚のガラス基板間で密閉された位置に形成されることで、周辺の温度や経時等に対する特性変化の割合がほぼ同等となるように設けられている。ここでは、各発色被膜層をそれぞれ独立して設けることが望ましく、その場合には、第２ＥＣ領域６を第１ＥＣ領域５よりも小さい面積の発色被膜層で形成することが望ましい。
【０００８】
７はレンズ本体２に関する全ての制御を司るレンズマイコン、８はレンズマイコン７との通信によってレンズに関する各種履歴及びデータ、特に製造時に測定した第１ＥＣ領域５における駆動電圧−領域内平均光透過率特性と駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性、および後述の第２ＥＣ領域６の光透過率検出位置（以下、第２ＥＣ領域６）における駆動電圧−光透過率特性と駆動電圧印加時間−光透過率特性を記憶させるための電気的消去可能記憶素子ＥＥＰＲＯＭ、である。また、９はレンズマイコン７から第１ＥＣ領域５に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けない場合には第２ＥＣ領域６にも）駆動電力を与えるための第１ドライバ回路、１０は第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けた場合にのみ設けられるレンズマイコン７から第２のＥＣ領域６に駆動電力を与えるための第２ドライバ回路で、１１は第１ドライバ回路９（あるいは第２ドライバ回路１０）からの電力供給によって駆動された第２ＥＣ領域６の光透過率を検出するためのフォトインタラプタ、１２はレンズマイコン７がカメラ本体１との通信を行なうための接点を有するレンズ接点ユニットである。
【０００９】
次にカメラ本体１の構成を説明する。１３はカメラ本体１に関する全ての制御を司るカメラマイコン、１４はカメラマイコン１３からの命令によって撮影記録用、合焦状態検出用、被写体輝度検出用に撮影レンズ３および第１のＥＣ領域５を通過した撮影光束の状態を検出するための撮像素子、１５はカメラマイコン１３がレンズ本体２と通信を行なうための接点を有するカメラ接点ユニットであり、カメラ本体１にレンズ本体２を装着した場合、レンズ接点ユニット１２とカメラ接点ユニット１５とが電気的に接触する構成となっている。
【００１０】
［第１実施形態］
図２は本発明の第１実施形態のフローチャートであり、同図を用いて第１実施形態の制御の説明を行なう。ステップ１０１において、カメラ本体１は外部より被写体の輝度に対応した適正な撮影露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の設定を命令されると、ステップ１０２において、カメラマイコン１３は撮像素子１４から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の第１ＥＣ領域の光透過率と撮影光束の輝度情報とから適正露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の目標値τ１を計算する。ステップ１０３において、カメラマイコン１３は算出した目標光透過率τ１をレンズマイコン７に送信し、ステップ１０４において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧−領域内平均光透過率特性から、領域内平均光透過率と送信されてきた目標光透過率τ１とが一致する第１ＥＣ領域の駆動電圧よりも高い値を、駆動電圧Ｖ１として決定する。
【００１１】
ステップ１０５において、レンズマイコン７はあらかじめ定めておいた係数に従って、目標光透過率τ１よりも高い値を第２ＥＣ領域６の制御目標透過率τ２として決定する。ステップ１０６において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６の駆動電圧−光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる第２ＥＣ領域６の駆動電圧よりも高い値を、駆動電圧Ｖ２として決定する。ステップ１０７において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を開始し、ドライバ回路１０（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはドライバ回路９）を介して第２ＥＣ領域６に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５にも）駆動電圧Ｖ２を印加する。
【００１２】
ステップ１０８において、レンズマイコン７は内部タイマをスタートさせ、ステップ１０９において、レンズマイコン７はフォトインタラプタ１１の出力Ｅを受信し、ステップ１１０において、レンズマイコン７は受信した出力Ｅから第２ＥＣ領域６の現在の光透過率τを計算する。ステップ１１１において、レンズマイコン７は現在の光透過率τを制御目標光透過率τ２と比較し、大きい場合はステップ１０９へ進み、小さい場合はステップ１１２へ進む。ステップ１１２において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を終了し、第２ＥＣ領域６（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５も）への電圧の印加を停止してステップ１１３へ進む。
【００１３】
ステップ１１３において、レンズマイコン７はステップ１０８でスタートさせた内部タイマの経過時間Ｔ１を確認して記憶し、ステップ１１４において、レンズマイコン７は内部タイマをリセットする。ステップ１１５において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性において、第２ＥＣ領域６の光透過率が駆動電圧Ｖ２において制御目標光透過率τ２に到達までの到達時間Ｔ４を求める。さらに、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で第１ＥＣ領域５の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ３を求め、今回の光透過率τ２に達した第２ＥＣ領域６の応答時間に対する光透過率τ１に達する第１ＥＣ領域５の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ３（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１を決定する。
【００１４】
ステップ１１６において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を開始し、ドライバ回路９を介して第１ＥＣ領域５に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６にも）駆動電圧Ｖ１を印加する。ステップ１１７において、レンズマイコン７は再び内部タイマをスタートさせ、ステップ１１８において、レンズマイコン７は内部タイマの経過時間がＴ１＋Ｔ２（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはＴ２）に達したかどうかを常に監視し、達した時点でステップ１１９へ進み、ステップ１１９において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を終了し、第１ＥＣ領域５（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６も）への電圧の印加を停止してステップ１２０へ進む。ステップ１２０において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の光透過率の設定終了をカメラマイコン１３に送信して動作を終了させる。
【００１５】
上記本発明の第１実施形態のカメラシステムによれば、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５の光透過率を調節するに際して、実際の光透過率を検出することが可能であって、第１ＥＣ領域５と周辺の温度や経時等に対する特性変化の割合がほぼ同等な撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６を所定電圧印加で駆動した際の所定光透過率への到達時間から、第１ＥＣ領域を所定電圧印加で駆動した際の目標光透過率への到達時間を推定して制御することで、検温センサ使用時と比較して制御誤差を小さくできるとともに、経時等による特性変化も補正することが可能となり、第１ＥＣ領域５の光透過率を高精度に調節することができる。
【００１６】
［第２実施形態］
図３は本発明の第２実施形態のフローチャートであり、同図を用いて第２実施形態の制御の説明を行なう。ステップ２０１において、カメラ本体１は外部より被写体の輝度に対応した適正な撮影露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の設定を命令されると、ステップ２０２において、カメラマイコン１３は撮像素子１４から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の第１ＥＣ領域の光透過率と撮影光束の輝度情報とから適正露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の目標値τ１を計算する。ステップ２０３において、カメラマイコン１３は算出した目標光透過率τ１をレンズマイコン７に送信し、ステップ２０４において、レンズマイコン７はあらかじめ定めておいた係数に従って、目標光透過率τ１よりも高い値を第２ＥＣ領域６の制御目標透過率τ２として決定する。ステップ２０５において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を開始し、ドライバ回路１０（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはドライバ回路９）を介して第２ＥＣ領域６に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５にも）、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６の駆動電圧−光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる第２ＥＣ領域６の駆動電圧よりも低い駆動電圧Ｖ２を印加する。ステップ２０６において、レンズマイコン７はフォトインタラプタ１１の出力Ｅを受信し、ステップ２０７において、レンズマイコン７は受信した出力Ｅから第２ＥＣ領域６の現在の光透過率τを計算する。
【００１７】
ステップ２０８において、レンズマイコン７は現在の光透過率τを制御目標光透過率τ２と比較し、大きい場合はステップ２０９へ進み、小さい場合はステップ２１０へ進む。ステップ２０９において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６への印加電圧Ｖ２を、現在の電圧Ｖ２に電圧Ｖ３を加算した値へと変更する。ステップ２１０において、レンズマイコン７は現在の印加電圧Ｖ２の値を記憶するとともに第２ＥＣ領域６の駆動動作を終了し、第２ＥＣ領域６（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５も）への電圧の印加を停止してステップ２１１へ進む。
【００１８】
ステップ２１１において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６における駆動電圧−領域内平均光透過率特性において、第２ＥＣ領域６の光透過率が制御目標光透過率τ２となる駆動電圧Ｖ４を求める。さらに、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧−領域内平均光透過率特性において、第１ＥＣ領域５の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１となる駆動電圧Ｖ５を求め、これらの値とステップ２１０で記憶した印加電圧Ｖ２とから、今回の目標光透過率τ１となる第１ＥＣ領域５の駆動電圧として、Ｖ１＝Ｖ５（Ｖ２／Ｖ４）を決定する。ステップ２１２において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を開始し、ドライバ回路９を介して第１ＥＣ領域５に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６にも）駆動電圧Ｖ１を、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で第１ＥＣ領域５の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間よりも長い所定時間印加する。
【００１９】
ステップ２１３において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を終了し、第１ＥＣ領域５（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６も）への電圧の印加を停止してステップ２１４へ進む。ステップ２１４において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の光透過率の設定終了をカメラマイコン１３に送信して動作を終了させる。
【００２０】
上記本発明の第２実施形態のカメラシステムによれば、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５の光透過率を調節するに際して、実際の光透過率を検出することが可能であって、第１ＥＣ領域５と周辺の温度や経時に対する特性変化の割合がほぼ同等な撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６を所定光透過率まで駆動した際に必要とした印加電圧から、目標光透過率に駆動する際の第１ＥＣ領域への印加電圧を決定して制御することで、検温センサ使用時と比較して制御誤差を小さくできるとともに、経時等による特性変化も補正することが可能となり、第１ＥＣ領域５の光透過率を高精度に調節することができる。
【００２１】
［第３実施形態］
図４は本発明の第３実施形態のフローチャートであり、同図を用いて第３実施形態の制御の説明を行なう。ステップ３０１において、カメラ本体１は外部より被写体の輝度に対応した適正な撮影露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の設定を命令されると、ステップ３０２において、カメラマイコン１３は撮像素子１４から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の第１ＥＣ領域の光透過率と撮影光束の輝度情報とから適正露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の目標値τ１を計算する。ステップ３０３において、カメラマイコン１３は算出した目標光透過率τ１をレンズマイコン７に送信し、ステップ３０４において、レンズマイコン７はあらかじめ定めておいた係数に従って、目標光透過率τ１よりも高い値を第２ＥＣ領域６の制御目標透過率τ２として決定する。
【００２２】
ステップ３０５において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を開始し、ドライバ回路１０（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはドライバ回路９）を介して第２ＥＣ領域６に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５にも）、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６の駆動電圧−光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる第２ＥＣ領域６の駆動電圧よりも高い駆動電圧Ｖ２を所定時間Ｔ３だけ印加する。ステップ３０６において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を終了し、第２ＥＣ領域６（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５も）への電圧の印加を停止してステップ３０７へ進む。ステップ３０７において、レンズマイコン７はフォトインタラプタ１１の出力Ｅを受信し、ステップ３０８において、レンズマイコン７は受信した出力Ｅから第２ＥＣ領域６の現在の光透過率τを計算し、τ３として記憶する。
【００２３】
ステップ３０９において、レンズマイコン７は所定時間Ｔ３の駆動電圧Ｖ２印加で到達した第２ＥＣ領域６の光透過率τ３の値と、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性における第２ＥＣ領域６の光透過率が駆動電圧Ｖ２で制御目標光透過率τ２に到達までの時間Ｔ４および光透過率τ３に到達までの時間Ｔ５とから、今回の光透過率τ２に達する第２ＥＣ領域６の応答時間の予測値として、Ｔ１＝Ｔ３（Ｔ４／Ｔ５）を求める。ステップ３１０において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧−領域内平均光透過率特性において、領域内平均光透過率とステップ３０３で送信されてきた目標光透過率τ１とが一致する第１ＥＣ領域の駆動電圧よりも高い値を、駆動電圧Ｖ１として決定する。
【００２４】
ステップ３１１において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で第１ＥＣ領域５の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ６を求め、今回の光透過率τ２に達した第２ＥＣ領域６の応答時間に対する光透過率τ１に達する第１ＥＣ領域５の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ６（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１＝Ｔ６（Ｔ３／Ｔ５）を決定する。ステップ３１２において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を開始し、ドライバ回路９を介して第１ＥＣ領域５に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６にも）駆動電圧Ｖ１を印加する。
【００２５】
ステップ３１３において、レンズマイコン７は内部タイマをスタートさせ、ステップ３１４において、レンズマイコン７は内部タイマの経過時間がＴ１＋Ｔ２（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはＴ２）に達したかどうかを常に監視し、達した時点でステップ３１５へ進み、ステップ３１５において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を終了し、第１ＥＣ領域５（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６も）への電圧の印加を停止してステップ３１６へ進む。ステップ３１６において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の光透過率の設定終了をカメラマイコン１３に送信して動作を終了させる。
【００２６】
上記本発明の第３実施形態のカメラシステムによれば、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５の光透過率を調節するに際して、実際の光透過率を検出することが可能であって、第１ＥＣ領域５と周辺の温度や経時に対する特性変化の割合がほぼ同等な撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６を所定時間の所定電圧印加で駆動した際に到達した光透過率から、第１ＥＣ領域を所定電圧印加で駆動した際の目標光透過率への到達時間を決定して制御することで、検温センサ使用時と比較して制御誤差を小さくできるとともに、経時等による特性変化も補正することが可能となり、第１ＥＣ領域５の光透過率を高精度に調節することができる。
【００２７】
また、上記本発明の第１乃至第３の各実施形態において、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５と実際に光透過率を検出する撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６とをそれぞれ独立して設けることで、独立して設けない場合に必要とされる領域全体の面積と比較して、それぞれの領域の面積を小さくして電圧を印加する電極からの距離を短くすることができ、それぞれの領域の応答速度を上げることができる。この場合、第２ＥＣ領域６の面積を第１ＥＣ領域の面積よりも小さくすることで、同一面積で設けた場合と比較して装置を小型化することができる。さらに、第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６の駆動手段として、第１ドライバ回路９と第２ドライバ回路１０とをそれぞれ独立して設けることで、第１ＥＣ領域５の光透過率の調節に必要とされる印加電圧あるいは電圧印加時間と比較して、第２ＥＣ領域に印加する電圧を低く、あるいは電圧の印加時間を短くすることができ、第２ＥＣ領域６での消費電力を小さくすることができる。
【００２８】
なお、上記各実施形態では、単一のＥＣ素子内に撮影光束領域の第１ＥＣ領域５と撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６とを設けた例を説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、周辺温度や環境に対する条件がほぼ同等となる複数のＥＣ素子にまたがってそれぞれの領域を必要に応じて複数設けることも可能である。また、第２ＥＣ領域６の駆動のタイミングを、カメラ本体１からの光透過率目標値の送信時とした例を説明しているが、システムの主電源投入時や所定間隔での繰り返し動作等であっても実用上問題はない。さらに、ＥＣ素子をカメラシステムの絞り装置の代わりに用いた例を説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、絞り装置と組み合わせて使用したカメラシステムや、光透過特性を調節することが可能な他の物性素子を用いた他の機器にも適用することが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、光透過特性の制御を高精度に行なうことが可能な光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に用いられるカメラシステムの概略を説明するためのブロック図。
【図２】本実施の第１実施形態のカメラシステムのフローチャートを示す図。
【図３】本実施の第２実施形態のカメラシステムのフローチャートを示す図。
【図４】本実施の第３実施形態のカメラシステムのフローチャートを示す図。
【符号の説明】
１：カメラ本体
２：レンズ本体
３：撮影レンズ
４：ＥＣ素子
５：第１のＥＣ領域
６：第２のＥＣ領域
７：レンズマイコン
８：ＥＥＰＲＯＭ
９：第１ドライバ回路
１０：第２ドライバ回路
１１：フォトインタラプタ
１２：レンズ接点ユニット
１３：カメラマイコン
１４：撮像素子
１５：カメラ接点ユニット
【発明の属する技術分野】
本発明は、光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置に関し、例えばカメラシステムおよびレンズ鏡筒等における光量調節装置に関するものであり、特に光路中に設けられた光透過特性を調節することが可能な物性素子を高精度に制御する光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、例えば特開２０００−２２７６１８号公報に記載されているように、光透過特性を調節することが可能な物性素子をデジタルカメラ等の絞り装置の代わりに、あるいは絞り装置と組み合わせて使用した例が提案されており、光透過特性を調節できる物性素子としては、エレクトロクロミック素子（以下ＥＣ素子）がよく知られている。ＥＣ素子は、絶縁被膜層を介して透明被膜電極間に挟まれた酸化発色被膜層と還元発色被膜層とから成っており、透明被膜電極間に印加する駆動電圧に応じて各発色被膜層が着色（駆動電圧が高いほど着色が強い）されて光透過特性が変化する構成となっているが、駆動電圧に対するＥＣ素子の着色強度や応答速度は周辺の温度や経時等によって変化してしまう。そのため、例えば特許第２８９１３６１号公報に記載されているように、検温センサでの周辺温度の検出結果に応じて駆動電圧を制御したＥＣ素子を用いた表示素子等が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例では、検温センサと一般的にガラス基板に挟まれた位置に形成されている各発色被膜層との間の温度差（特に温度変化の過渡期における熱伝達率の差による）に起因する制御誤差が発生してしまうとともに、経時による各発色被膜層の特性の変化については、補正することができないという問題点があった。
【０００４】
そこで、本発明は、光透過特性の制御を高精度に行なうことが可能な光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置を提供することを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、つぎの（１）〜（４）のように構成した光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置を提供するものである。
（１）撮像素子を有するカメラ本体に装着されたレンズ本体に設けられ、光透過状態を調節することが可能な物性素子を用いた光量調節装置であって、
前記物性素子は、有効光束内に設けられた第１の物性素子領域と、有効光束外に設けられ、周辺の温度や経時に対する特性変化の割合が該第１の物性素子領域とほぼ同等である第２の物性素子領域とを有し、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に電圧を印加して該第１の物性素子領域および該第２の物性素子領域の光透過率を変化させる駆動手段と、
前記第２の物性素子領域の光透過状態を検出する検出手段と、
前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性と、前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性とを記憶した記憶手段と、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に対する前記駆動手段の電圧印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、つぎの（ａ）から（ｅ）の制御内容に基づいて前記制御をすることを特徴とする光量調節装置。
（ａ）前記撮像素子から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の前記第１の物性素子領域の光透過率と前記撮影光束の輝度情報とから適正露出となる前記第１の物性素子領域の光透過率の目標値τ１を求め、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性から、領域内平均光透過率が目標光透過率τ１となる駆動電圧Ｖ１を決定する。
（ｂ）前記目標光透過率τ１に基づいて、前記第２の物性素子領域の制御目標透過率τ２を設定し、前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる前記第２の物性素子領域の駆動電圧に基づいて、駆動電圧Ｖ２を決定する。
（ｃ）前記第２の物性素子領域に駆動電圧Ｖ２を印加し、光透過状態を検出する前記検出手段の出力から前記第２の物性素子領域の現在の光透過率τを計算し、光透過率τが制御目標光透過率τ２に到達したとき、電圧の印加を停止すると共に、前記駆動電圧Ｖ２印加の経過時間Ｔ１を計測し記憶する。
（ｄ）前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性において、前記第２の物性素子領域の光透過率が駆動電圧Ｖ２において制御目標光透過率τ２に到達までの到達時間Ｔ４を求め、さらに、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ３を求め、光透過率τ２に達した前記第２の物性素子領域の応答時間に対する光透過率τ１に達する前記第１の物性素子領域の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ３（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１を決定する。
（ｅ）その上で、前記第１の物性素子領域に駆動電圧Ｖ１を印加し、経過時間がＴ１＋Ｔ２に達したら、電圧の印加を停止し、前記第１の物性素子領域の光透過率の設定を終了する。
（２）撮像素子を有するカメラ本体に装着されたレンズ本体に設けられ、光透過状態を調節することが可能な物性素子を用いた光量調節装置であって、
前記物性素子は、有効光束内に設けられた第１の物性素子領域と、有効光束外に設けられ、周辺の温度や経時に対する特性変化の割合が該第１の物性素子領域とほぼ同等である第２の物性素子領域とを有し、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に電圧を印加して該第１の物性素子領域および該第２の物性素子領域の光透過率を変化させる駆動手段と、
前記第２の物性素子領域の光透過状態を検出する検出手段と、
前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性と、前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性とを記憶した記憶手段と、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に対する前記駆動手段の電圧印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、つぎの（ａ）から（ｄ）の制御内容に基づいて前記制御をすることを特徴とする光量調節装置。
（ａ）前記撮像素子から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の前記第１の物性素子領域の光透過率と前記撮影光束の輝度情報とから適正露出となる前記第１の物性素子領域の光透過率の目標値τ１を求め、目標値τ１に基づいて前記第２の物性素子領域の制御目標透過率τ２を決定する。
（ｂ）前記第２の物性素子領域の駆動動作を開始し、前記第２の物性素子領域に前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる前記第２の物性素子領域の駆動電圧よりも低い駆動電圧Ｖ２を印加し、光透過状態を検出する前記検出手段の出力から前記第２の物性素子領域の現在の光透過率τを計算し、光透過率τが制御目標光透過率τ２に到達したとき、電圧の印加を停止すると共に、駆動電圧Ｖ２の値を記憶する。
（ｃ）前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性において、前記第２の物性素子領域の光透過率が制御目標光透過率τ２となる駆動電圧Ｖ４を求め、さらに、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性において、前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１となる駆動電圧Ｖ５を求め、これらの値と前記記憶された駆動電圧Ｖ２とから、目標光透過率τ１となる前記第１の物性素子領域の駆動電圧として、Ｖ１＝Ｖ５（Ｖ２／Ｖ４）を決定する。
（ｄ）その上で、前記第１の物性素子領域に駆動電圧Ｖ１を、前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間以上の時間、印加した後、電圧の印加を停止し、前記第１の物性素子領域の光透過率の設定を終了する。
（３）撮像素子を有するカメラ本体に装着されたレンズ本体に設けられ、光透過状態を調節することが可能な物性素子を用いた光量調節装置であって、
前記物性素子は、有効光束内に設けられた第１の物性素子領域と、有効光束外に設けられ、周辺の温度や経時に対する特性変化の割合が該第１の物性素子領域とほぼ同等である第２の物性素子領域とを有し、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に電圧を印加して該第１の物性素子領域および該第２の物性素子領域の光透過率を変化させる駆動手段と、
前記第２の物性素子領域の光透過状態を検出する検出手段と、
前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性と、前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性とを記憶した記憶手段と、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に対する前記駆動手段の電圧印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、つぎの（ａ）から（ｅ）の制御内容に基づいて前記制御をすることを特徴とする光量調節装置。
（ａ）前記撮像素子から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の前記第１の物性素子領域の光透過率と前記撮影光束の輝度情報とから適正露出となる前記第１の物性素子領域の光透過率の目標値τ１を求め、目標値τ１に基づいて前記第２の物性素子領域の制御目標透過率τ２を決定する。
（ｂ）前記第２の物性素子領域の駆動動作を開始し、前記第２の物性素子領域に前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる該第２の物性素子領域の駆動電圧よりも高い駆動電圧Ｖ２を所定時間Ｔ３だけ印加して前記第２の物性素子領域の駆動動作を終了し、光透過状態を検出する前記検出手段の出力から前記第２の物性素子領域の現在の光透過率τを計算し、τ３として記憶する。
（ｃ）前記所定時間Ｔ３の駆動電圧Ｖ２印加で到達した前記第２の物性素子領域の光透過率τ３の値と、前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性における前記第２の物性素子領域の光透過率が駆動電圧Ｖ２で制御目標光透過率τ２に到達までの時間Ｔ４および光透過率τ３に到達までの時間Ｔ５とから、光透過率τ２に達する前記第２の物性素子領域の応答時間の予測値として、Ｔ１＝Ｔ３（Ｔ４／Ｔ５）を求め、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性において、領域内平均光透過率と目標光透過率τ１とが一致する前記第１の物性素子領域の駆動電圧に基づいて、駆動電圧Ｖ１を決定する。
（ｄ）前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ６を求め、光透過率τ２に達した前記第２の物性素子領域の応答時間に対する光透過率τ１に達する前記第１の物性素子領域の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ６（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１＝Ｔ６（Ｔ３／Ｔ５）を決定する。
（ｅ）その上で、前記第１の物性素子領域に駆動電圧Ｖ１を印加し、経過時間がＴ１＋Ｔ２に達したら、電圧の印加を停止し、前記第１の物性素子領域の光透過率の設定を終了する。
（４）前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の光量調節装置を有するレンズ本体と、
前記光量調節装置からの光束を撮像する撮像素子を有するカメラ本体とを有することを特徴とする撮像装置。
【０００６】
【発明の実施の形態】
上記構成を適用することにより、有効光束内の第１物性領域の光透過特性を調節する際に、所定動作で駆動して実際に検出した第２物性領域の光透過特性の駆動結果に基づいて、第１物性領域の駆動を制御することができ、撮影光束領域の光透過特性の制御を高精度に行なうことが可能な光量調節装置を有する撮像装置を実現することができる。
【０００７】
つぎに、本発明の実施形態を説明する前に、それらに用いられるカメラシステムの概略を、図１に示すブロック図を用いて説明する。
図１において、１はカメラ本体、２はレンズ本体をそれぞれ表わす。
まず、レンズ本体２の構成を説明する。３は撮影光学系としての撮影レンズ、４は光透過特性を調節することが可能な物性素子としてのＥＣ素子であって、ＥＣ素子４には、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５としての発色被膜層と、撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６としての発色被膜層とが、例えば同一組成で同一の２枚のガラス基板間で密閉された位置に形成されることで、周辺の温度や経時等に対する特性変化の割合がほぼ同等となるように設けられている。ここでは、各発色被膜層をそれぞれ独立して設けることが望ましく、その場合には、第２ＥＣ領域６を第１ＥＣ領域５よりも小さい面積の発色被膜層で形成することが望ましい。
【０００８】
７はレンズ本体２に関する全ての制御を司るレンズマイコン、８はレンズマイコン７との通信によってレンズに関する各種履歴及びデータ、特に製造時に測定した第１ＥＣ領域５における駆動電圧−領域内平均光透過率特性と駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性、および後述の第２ＥＣ領域６の光透過率検出位置（以下、第２ＥＣ領域６）における駆動電圧−光透過率特性と駆動電圧印加時間−光透過率特性を記憶させるための電気的消去可能記憶素子ＥＥＰＲＯＭ、である。また、９はレンズマイコン７から第１ＥＣ領域５に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けない場合には第２ＥＣ領域６にも）駆動電力を与えるための第１ドライバ回路、１０は第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けた場合にのみ設けられるレンズマイコン７から第２のＥＣ領域６に駆動電力を与えるための第２ドライバ回路で、１１は第１ドライバ回路９（あるいは第２ドライバ回路１０）からの電力供給によって駆動された第２ＥＣ領域６の光透過率を検出するためのフォトインタラプタ、１２はレンズマイコン７がカメラ本体１との通信を行なうための接点を有するレンズ接点ユニットである。
【０００９】
次にカメラ本体１の構成を説明する。１３はカメラ本体１に関する全ての制御を司るカメラマイコン、１４はカメラマイコン１３からの命令によって撮影記録用、合焦状態検出用、被写体輝度検出用に撮影レンズ３および第１のＥＣ領域５を通過した撮影光束の状態を検出するための撮像素子、１５はカメラマイコン１３がレンズ本体２と通信を行なうための接点を有するカメラ接点ユニットであり、カメラ本体１にレンズ本体２を装着した場合、レンズ接点ユニット１２とカメラ接点ユニット１５とが電気的に接触する構成となっている。
【００１０】
［第１実施形態］
図２は本発明の第１実施形態のフローチャートであり、同図を用いて第１実施形態の制御の説明を行なう。ステップ１０１において、カメラ本体１は外部より被写体の輝度に対応した適正な撮影露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の設定を命令されると、ステップ１０２において、カメラマイコン１３は撮像素子１４から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の第１ＥＣ領域の光透過率と撮影光束の輝度情報とから適正露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の目標値τ１を計算する。ステップ１０３において、カメラマイコン１３は算出した目標光透過率τ１をレンズマイコン７に送信し、ステップ１０４において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧−領域内平均光透過率特性から、領域内平均光透過率と送信されてきた目標光透過率τ１とが一致する第１ＥＣ領域の駆動電圧よりも高い値を、駆動電圧Ｖ１として決定する。
【００１１】
ステップ１０５において、レンズマイコン７はあらかじめ定めておいた係数に従って、目標光透過率τ１よりも高い値を第２ＥＣ領域６の制御目標透過率τ２として決定する。ステップ１０６において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６の駆動電圧−光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる第２ＥＣ領域６の駆動電圧よりも高い値を、駆動電圧Ｖ２として決定する。ステップ１０７において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を開始し、ドライバ回路１０（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはドライバ回路９）を介して第２ＥＣ領域６に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５にも）駆動電圧Ｖ２を印加する。
【００１２】
ステップ１０８において、レンズマイコン７は内部タイマをスタートさせ、ステップ１０９において、レンズマイコン７はフォトインタラプタ１１の出力Ｅを受信し、ステップ１１０において、レンズマイコン７は受信した出力Ｅから第２ＥＣ領域６の現在の光透過率τを計算する。ステップ１１１において、レンズマイコン７は現在の光透過率τを制御目標光透過率τ２と比較し、大きい場合はステップ１０９へ進み、小さい場合はステップ１１２へ進む。ステップ１１２において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を終了し、第２ＥＣ領域６（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５も）への電圧の印加を停止してステップ１１３へ進む。
【００１３】
ステップ１１３において、レンズマイコン７はステップ１０８でスタートさせた内部タイマの経過時間Ｔ１を確認して記憶し、ステップ１１４において、レンズマイコン７は内部タイマをリセットする。ステップ１１５において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性において、第２ＥＣ領域６の光透過率が駆動電圧Ｖ２において制御目標光透過率τ２に到達までの到達時間Ｔ４を求める。さらに、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で第１ＥＣ領域５の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ３を求め、今回の光透過率τ２に達した第２ＥＣ領域６の応答時間に対する光透過率τ１に達する第１ＥＣ領域５の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ３（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１を決定する。
【００１４】
ステップ１１６において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を開始し、ドライバ回路９を介して第１ＥＣ領域５に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６にも）駆動電圧Ｖ１を印加する。ステップ１１７において、レンズマイコン７は再び内部タイマをスタートさせ、ステップ１１８において、レンズマイコン７は内部タイマの経過時間がＴ１＋Ｔ２（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはＴ２）に達したかどうかを常に監視し、達した時点でステップ１１９へ進み、ステップ１１９において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を終了し、第１ＥＣ領域５（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６も）への電圧の印加を停止してステップ１２０へ進む。ステップ１２０において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の光透過率の設定終了をカメラマイコン１３に送信して動作を終了させる。
【００１５】
上記本発明の第１実施形態のカメラシステムによれば、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５の光透過率を調節するに際して、実際の光透過率を検出することが可能であって、第１ＥＣ領域５と周辺の温度や経時等に対する特性変化の割合がほぼ同等な撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６を所定電圧印加で駆動した際の所定光透過率への到達時間から、第１ＥＣ領域を所定電圧印加で駆動した際の目標光透過率への到達時間を推定して制御することで、検温センサ使用時と比較して制御誤差を小さくできるとともに、経時等による特性変化も補正することが可能となり、第１ＥＣ領域５の光透過率を高精度に調節することができる。
【００１６】
［第２実施形態］
図３は本発明の第２実施形態のフローチャートであり、同図を用いて第２実施形態の制御の説明を行なう。ステップ２０１において、カメラ本体１は外部より被写体の輝度に対応した適正な撮影露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の設定を命令されると、ステップ２０２において、カメラマイコン１３は撮像素子１４から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の第１ＥＣ領域の光透過率と撮影光束の輝度情報とから適正露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の目標値τ１を計算する。ステップ２０３において、カメラマイコン１３は算出した目標光透過率τ１をレンズマイコン７に送信し、ステップ２０４において、レンズマイコン７はあらかじめ定めておいた係数に従って、目標光透過率τ１よりも高い値を第２ＥＣ領域６の制御目標透過率τ２として決定する。ステップ２０５において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を開始し、ドライバ回路１０（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはドライバ回路９）を介して第２ＥＣ領域６に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５にも）、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６の駆動電圧−光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる第２ＥＣ領域６の駆動電圧よりも低い駆動電圧Ｖ２を印加する。ステップ２０６において、レンズマイコン７はフォトインタラプタ１１の出力Ｅを受信し、ステップ２０７において、レンズマイコン７は受信した出力Ｅから第２ＥＣ領域６の現在の光透過率τを計算する。
【００１７】
ステップ２０８において、レンズマイコン７は現在の光透過率τを制御目標光透過率τ２と比較し、大きい場合はステップ２０９へ進み、小さい場合はステップ２１０へ進む。ステップ２０９において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６への印加電圧Ｖ２を、現在の電圧Ｖ２に電圧Ｖ３を加算した値へと変更する。ステップ２１０において、レンズマイコン７は現在の印加電圧Ｖ２の値を記憶するとともに第２ＥＣ領域６の駆動動作を終了し、第２ＥＣ領域６（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５も）への電圧の印加を停止してステップ２１１へ進む。
【００１８】
ステップ２１１において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６における駆動電圧−領域内平均光透過率特性において、第２ＥＣ領域６の光透過率が制御目標光透過率τ２となる駆動電圧Ｖ４を求める。さらに、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧−領域内平均光透過率特性において、第１ＥＣ領域５の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１となる駆動電圧Ｖ５を求め、これらの値とステップ２１０で記憶した印加電圧Ｖ２とから、今回の目標光透過率τ１となる第１ＥＣ領域５の駆動電圧として、Ｖ１＝Ｖ５（Ｖ２／Ｖ４）を決定する。ステップ２１２において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を開始し、ドライバ回路９を介して第１ＥＣ領域５に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６にも）駆動電圧Ｖ１を、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で第１ＥＣ領域５の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間よりも長い所定時間印加する。
【００１９】
ステップ２１３において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を終了し、第１ＥＣ領域５（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６も）への電圧の印加を停止してステップ２１４へ進む。ステップ２１４において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の光透過率の設定終了をカメラマイコン１３に送信して動作を終了させる。
【００２０】
上記本発明の第２実施形態のカメラシステムによれば、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５の光透過率を調節するに際して、実際の光透過率を検出することが可能であって、第１ＥＣ領域５と周辺の温度や経時に対する特性変化の割合がほぼ同等な撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６を所定光透過率まで駆動した際に必要とした印加電圧から、目標光透過率に駆動する際の第１ＥＣ領域への印加電圧を決定して制御することで、検温センサ使用時と比較して制御誤差を小さくできるとともに、経時等による特性変化も補正することが可能となり、第１ＥＣ領域５の光透過率を高精度に調節することができる。
【００２１】
［第３実施形態］
図４は本発明の第３実施形態のフローチャートであり、同図を用いて第３実施形態の制御の説明を行なう。ステップ３０１において、カメラ本体１は外部より被写体の輝度に対応した適正な撮影露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の設定を命令されると、ステップ３０２において、カメラマイコン１３は撮像素子１４から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の第１ＥＣ領域の光透過率と撮影光束の輝度情報とから適正露出となる第１ＥＣ領域５の光透過率の目標値τ１を計算する。ステップ３０３において、カメラマイコン１３は算出した目標光透過率τ１をレンズマイコン７に送信し、ステップ３０４において、レンズマイコン７はあらかじめ定めておいた係数に従って、目標光透過率τ１よりも高い値を第２ＥＣ領域６の制御目標透過率τ２として決定する。
【００２２】
ステップ３０５において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を開始し、ドライバ回路１０（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはドライバ回路９）を介して第２ＥＣ領域６に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５にも）、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６の駆動電圧−光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる第２ＥＣ領域６の駆動電圧よりも高い駆動電圧Ｖ２を所定時間Ｔ３だけ印加する。ステップ３０６において、レンズマイコン７は第２ＥＣ領域６の駆動動作を終了し、第２ＥＣ領域６（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第１ＥＣ領域５も）への電圧の印加を停止してステップ３０７へ進む。ステップ３０７において、レンズマイコン７はフォトインタラプタ１１の出力Ｅを受信し、ステップ３０８において、レンズマイコン７は受信した出力Ｅから第２ＥＣ領域６の現在の光透過率τを計算し、τ３として記憶する。
【００２３】
ステップ３０９において、レンズマイコン７は所定時間Ｔ３の駆動電圧Ｖ２印加で到達した第２ＥＣ領域６の光透過率τ３の値と、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第２ＥＣ領域６における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性における第２ＥＣ領域６の光透過率が駆動電圧Ｖ２で制御目標光透過率τ２に到達までの時間Ｔ４および光透過率τ３に到達までの時間Ｔ５とから、今回の光透過率τ２に達する第２ＥＣ領域６の応答時間の予測値として、Ｔ１＝Ｔ３（Ｔ４／Ｔ５）を求める。ステップ３１０において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧−領域内平均光透過率特性において、領域内平均光透過率とステップ３０３で送信されてきた目標光透過率τ１とが一致する第１ＥＣ領域の駆動電圧よりも高い値を、駆動電圧Ｖ１として決定する。
【００２４】
ステップ３１１において、レンズマイコン７はＥＥＰＲＯＭ８に記憶されている第１ＥＣ領域５における駆動電圧印加時間−領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で第１ＥＣ領域５の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ６を求め、今回の光透過率τ２に達した第２ＥＣ領域６の応答時間に対する光透過率τ１に達する第１ＥＣ領域５の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ６（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１＝Ｔ６（Ｔ３／Ｔ５）を決定する。ステップ３１２において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を開始し、ドライバ回路９を介して第１ＥＣ領域５に（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６にも）駆動電圧Ｖ１を印加する。
【００２５】
ステップ３１３において、レンズマイコン７は内部タイマをスタートさせ、ステップ３１４において、レンズマイコン７は内部タイマの経過時間がＴ１＋Ｔ２（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合にはＴ２）に達したかどうかを常に監視し、達した時点でステップ３１５へ進み、ステップ３１５において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の駆動動作を終了し、第１ＥＣ領域５（第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６とを独立して設けていない場合には第２ＥＣ領域６も）への電圧の印加を停止してステップ３１６へ進む。ステップ３１６において、レンズマイコン７は第１ＥＣ領域５の光透過率の設定終了をカメラマイコン１３に送信して動作を終了させる。
【００２６】
上記本発明の第３実施形態のカメラシステムによれば、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５の光透過率を調節するに際して、実際の光透過率を検出することが可能であって、第１ＥＣ領域５と周辺の温度や経時に対する特性変化の割合がほぼ同等な撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６を所定時間の所定電圧印加で駆動した際に到達した光透過率から、第１ＥＣ領域を所定電圧印加で駆動した際の目標光透過率への到達時間を決定して制御することで、検温センサ使用時と比較して制御誤差を小さくできるとともに、経時等による特性変化も補正することが可能となり、第１ＥＣ領域５の光透過率を高精度に調節することができる。
【００２７】
また、上記本発明の第１乃至第３の各実施形態において、撮影光束領域の第１ＥＣ領域５と実際に光透過率を検出する撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６とをそれぞれ独立して設けることで、独立して設けない場合に必要とされる領域全体の面積と比較して、それぞれの領域の面積を小さくして電圧を印加する電極からの距離を短くすることができ、それぞれの領域の応答速度を上げることができる。この場合、第２ＥＣ領域６の面積を第１ＥＣ領域の面積よりも小さくすることで、同一面積で設けた場合と比較して装置を小型化することができる。さらに、第１ＥＣ領域５と第２ＥＣ領域６の駆動手段として、第１ドライバ回路９と第２ドライバ回路１０とをそれぞれ独立して設けることで、第１ＥＣ領域５の光透過率の調節に必要とされる印加電圧あるいは電圧印加時間と比較して、第２ＥＣ領域に印加する電圧を低く、あるいは電圧の印加時間を短くすることができ、第２ＥＣ領域６での消費電力を小さくすることができる。
【００２８】
なお、上記各実施形態では、単一のＥＣ素子内に撮影光束領域の第１ＥＣ領域５と撮影光束外領域の第２ＥＣ領域６とを設けた例を説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、周辺温度や環境に対する条件がほぼ同等となる複数のＥＣ素子にまたがってそれぞれの領域を必要に応じて複数設けることも可能である。また、第２ＥＣ領域６の駆動のタイミングを、カメラ本体１からの光透過率目標値の送信時とした例を説明しているが、システムの主電源投入時や所定間隔での繰り返し動作等であっても実用上問題はない。さらに、ＥＣ素子をカメラシステムの絞り装置の代わりに用いた例を説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、絞り装置と組み合わせて使用したカメラシステムや、光透過特性を調節することが可能な他の物性素子を用いた他の機器にも適用することが可能である。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、光透過特性の制御を高精度に行なうことが可能な光量調節装置、該光量調節装置を有する撮像装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に用いられるカメラシステムの概略を説明するためのブロック図。
【図２】本実施の第１実施形態のカメラシステムのフローチャートを示す図。
【図３】本実施の第２実施形態のカメラシステムのフローチャートを示す図。
【図４】本実施の第３実施形態のカメラシステムのフローチャートを示す図。
【符号の説明】
１：カメラ本体
２：レンズ本体
３：撮影レンズ
４：ＥＣ素子
５：第１のＥＣ領域
６：第２のＥＣ領域
７：レンズマイコン
８：ＥＥＰＲＯＭ
９：第１ドライバ回路
１０：第２ドライバ回路
１１：フォトインタラプタ
１２：レンズ接点ユニット
１３：カメラマイコン
１４：撮像素子
１５：カメラ接点ユニット
Claims (4)
- 撮像素子を有するカメラ本体に装着されたレンズ本体に設けられ、光透過状態を調節することが可能な物性素子を用いた光量調節装置であって、
前記物性素子は、有効光束内に設けられた第１の物性素子領域と、有効光束外に設けられ、周辺の温度や経時に対する特性変化の割合が該第１の物性素子領域とほぼ同等である第２の物性素子領域とを有し、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に電圧を印加して該第１の物性素子領域および該第２の物性素子領域の光透過率を変化させる駆動手段と、
前記第２の物性素子領域の光透過状態を検出する検出手段と、
前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性と、前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性とを記憶した記憶手段と、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に対する前記駆動手段の電圧印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、つぎの（ａ）から（ｅ）の制御内容に基づいて前記制御をすることを特徴とする光量調節装置。
（ａ）前記撮像素子から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の前記第１の物性素子領域の光透過率と前記撮影光束の輝度情報とから適正露出となる前記第１の物性素子領域の光透過率の目標値τ１を求め、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性から、領域内平均光透過率が目標光透過率τ１となる駆動電圧Ｖ１を決定する。
（ｂ）前記目標光透過率τ１に基づいて、前記第２の物性素子領域の制御目標透過率τ２を設定し、前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる前記第２の物性素子領域の駆動電圧に基づいて、駆動電圧Ｖ２を決定する。
（ｃ）前記第２の物性素子領域に駆動電圧Ｖ２を印加し、光透過状態を検出する前記検出手段の出力から前記第２の物性素子領域の現在の光透過率τを計算し、光透過率τが制御目標光透過率τ２に到達したとき、電圧の印加を停止すると共に、前記駆動電圧Ｖ２印加の経過時間Ｔ１を計測し記憶する。
（ｄ）前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性において、前記第２の物性素子領域の光透過率が駆動電圧Ｖ２において制御目標光透過率τ２に到達までの到達時間Ｔ４を求め、さらに、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ３を求め、光透過率τ２に達した前記第２の物性素子領域の応答時間に対する光透過率τ１に達する前記第１の物性素子領域の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ３（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１を決定する。
（ｅ）その上で、前記第１の物性素子領域に駆動電圧Ｖ１を印加し、経過時間がＴ１＋Ｔ２に達したら、電圧の印加を停止し、前記第１の物性素子領域の光透過率の設定を終了する。 - 撮像素子を有するカメラ本体に装着されたレンズ本体に設けられ、光透過状態を調節することが可能な物性素子を用いた光量調節装置であって、
前記物性素子は、有効光束内に設けられた第１の物性素子領域と、有効光束外に設けられ、周辺の温度や経時に対する特性変化の割合が該第１の物性素子領域とほぼ同等である第２の物性素子領域とを有し、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に電圧を印加して該第１の物性素子領域および該第２の物性素子領域の光透過率を変化させる駆動手段と、
前記第２の物性素子領域の光透過状態を検出する検出手段と、
前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性と、前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性とを記憶した記憶手段と、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に対する前記駆動手段の電圧印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、つぎの（ａ）から（ｄ）の制御内容に基づいて前記制御をすることを特徴とする光量調節装置。
（ａ）前記撮像素子から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の前記第１の物性素子領域の光透過率と前記撮影光束の輝度情報とから適正露出となる前記第１の物性素子領域の光透過率の目標値τ１を求め、目標値τ１に基づいて前記第２の物性素子領域の制御目標透過率τ２を決定する。
（ｂ）前記第２の物性素子領域の駆動動作を開始し、前記第２の物性素子領域に前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる前記第２の物性素子領域の駆動電圧よりも低い駆動電圧Ｖ２を印加し、光透過状態を検出する前記検出手段の出力から前記第２の物性素子領域の現在の光透過率τを計算し、光透過率τが制御目標光透過率τ２に到達したとき、電圧の印加を停止すると共に、駆動電圧Ｖ２の値を記憶する。
（ｃ）前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性において、前記第２の物性素子領域の光透過率が制御目標光透過率τ２となる駆動電圧Ｖ４を求め、さらに、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性において、前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１となる駆動電圧Ｖ５を求め、これらの値と前記記憶された駆動電圧Ｖ２とから、目標光透過率τ１となる前記第１の物性素子領域の駆動電圧として、Ｖ１＝Ｖ５（Ｖ２／Ｖ４）を決定する。
（ｄ）その上で、前記第１の物性素子領域に駆動電圧Ｖ１を、前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間以上の時間、印加した後、電圧の印加を停止し、前記第１の物性素子領域の光透過率の設定を終了する。 - 撮像素子を有するカメラ本体に装着されたレンズ本体に設けられ、光透過状態を調節することが可能な物性素子を用いた光量調節装置であって、
前記物性素子は、有効光束内に設けられた第１の物性素子領域と、有効光束外に設けられ、周辺の温度や経時に対する特性変化の割合が該第１の物性素子領域とほぼ同等である第２の物性素子領域とを有し、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に電圧を印加して該第１の物性素子領域および該第２の物性素子領域の光透過率を変化させる駆動手段と、
前記第２の物性素子領域の光透過状態を検出する検出手段と、
前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性と、前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性および駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性とを記憶した記憶手段と、
前記第１の物性素子領域および前記第２の物性素子領域に対する前記駆動手段の電圧印加を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、つぎの（ａ）から（ｅ）の制御内容に基づいて前記制御をすることを特徴とする光量調節装置。
（ａ）前記撮像素子から現在の撮影光束の輝度情報を読み出し、現在の前記第１の物性素子領域の光透過率と前記撮影光束の輝度情報とから適正露出となる前記第１の物性素子領域の光透過率の目標値τ１を求め、目標値τ１に基づいて前記第２の物性素子領域の制御目標透過率τ２を決定する。
（ｂ）前記第２の物性素子領域の駆動動作を開始し、前記第２の物性素子領域に前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧に対する光透過率特性から制御目標光透過率τ２となる該第２の物性素子領域の駆動電圧よりも高い駆動電圧Ｖ２を所定時間Ｔ３だけ印加して前記第２の物性素子領域の駆動動作を終了し、光透過状態を検出する前記検出手段の出力から前記第２の物性素子領域の現在の光透過率τを計算し、τ３として記憶する。
（ｃ）前記所定時間Ｔ３の駆動電圧Ｖ２印加で到達した前記第２の物性素子領域の光透過率τ３の値と、前記記憶手段に記憶されている前記第２の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性における前記第２の物性素子領域の光透過率が駆動電圧Ｖ２で制御目標光透過率τ２に到達までの時間Ｔ４および光透過率τ３に到達までの時間Ｔ５とから、光透過率τ２に達する前記第２の物性素子領域の応答時間の予測値として、Ｔ１＝Ｔ３（Ｔ４／Ｔ５）を求め、前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧に対する領域内平均光透過率特性において、領域内平均光透過率と目標光透過率τ１とが一致する前記第１の物性素子領域の駆動電圧に基づいて、駆動電圧Ｖ１を決定する。
（ｄ）前記記憶手段に記憶されている前記第１の物性素子領域における駆動電圧印加時間に対する領域内平均光透過率特性において、駆動電圧Ｖ１で前記第１の物性素子領域の領域内平均光透過率が目標光透過率τ１に到達する時間Ｔ６を求め、光透過率τ２に達した前記第２の物性素子領域の応答時間に対する光透過率τ１に達する前記第１の物性素子領域の応答遅延時間として、Ｔ２＝Ｔ６（Ｔ１／Ｔ４）−Ｔ１＝Ｔ６（Ｔ３／Ｔ５）を決定する。
（ｅ）その上で、前記第１の物性素子領域に駆動電圧Ｖ１を印加し、経過時間がＴ１＋Ｔ２に達したら、電圧の印加を停止し、前記第１の物性素子領域の光透過率の設定を終了する。 - 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光量調節装置を有するレンズ本体と、
前記光量調節装置からの光束を撮像する撮像素子を有するカメラ本体とを有することを特徴とする撮像装置。
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