JP6091048B2 - 光量調整装置及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Description
0.0≦|sin(θsp−θnd)|<0.4
なる条件式を満足することを特徴としている。
また、本発明に係る撮像装置は、上記光量調整装置を有する光学系と、該光学系によって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴としている。
図1は本発明の光量調整装置の実施例1におけるNDフィルター1と絞り機構2の絞り開口の関係を示す概略図である。図1はNDフィルター1を絞り機構2の開口絞りの一部に侵入させ、光束の通過方向(撮像光学系(不図示)の光軸方向)から見た時を示している。図1において、2aは絞り装置の開放時の絞り開口、2bはNDフィルター1を絞り開口に挿入する際の絞り開口(侵入絞り開口)である。D0は、絞り開口の開放状態における撮像光学系の光線通過領域である。Aは、NDフィルター1の光路中への挿入方向である。
0.0≦|sin(θsp−θnd)|<0.4 ・・・(1)
なる条件式を満足している。
また、更に好ましくは、条件式(1a)は以下の範囲の如く設定することが良い。
NDフィルター1の端部が絞り開口2bの途中にある状態(F4b)のときに、撮影画面内の光量むらを抑える必要がある。更に、NDフィルター1の端部が、中途半端に光線通過領域に掛かっている駆動領域、すなわち撮像光学系のMTFが不利となる領域を、ピント面上に到達する光量の変化が少ない範囲で通過させることが好ましい。また、撮影画面内に高輝度被写体が入ってきても、所望の解像力を維持できる小絞り開口より、絞り開口が小さくなりにくくするのが良い。
1.5<Ta/Tb<200.0 ・・・(2)
なる条件式を満足するのが良い。
また、更に好ましくは、条件式(2a)は以下の範囲の如く設定することが良い。
なお、本実施例において、透過率Taは50.1%、透過率Tbは10.0%である。更に、透過率がNDフィルター1の侵入方向に(光軸と直交する方向に)連続的に変化している領域1Bは、NDフィルター1の端部から領域1C側に向かい、常に透過率が低くなり続ける構成となっている。また、領域1Aと領域1Bの境界と、領域1Bと領域1Cの境界においては、透過率が連続的に変化するようになっている。
ただし、RndはNDフィルター1の端部の切り欠き部102の開口通過領域の最小曲率半径である。DndはNDフィルター1の端部の切り欠き部102の開口通過領域の幅(NDフィルター1の開口通過領域の幅)である。このように構成することにより、撮影画面内に高輝度被写体が入った際に、NDフィルター1の先端面内の曲率半径が最小の領域で発生する光の回折を抑え、撮影画面において高輝度被写体からの光芒の発生を防止できる。
また、更に好ましくは、条件式(3a)は以下の範囲の如く設定することが良い。
本実施例では、絞りの開放状態において、NDフィルター1は、絞り開放時の光線通過領域D0と重なっていない。しかしながら、撮像光学系が有する開放F値から大きく変化しない程度であれば、開放状態において、NDフィルター1の一部は光線通過領域D0と重なっていても良い。ここで開放F値から大きく変化しない程度とは、たとえば、開放時の光線通過領域D0全体の平均透過率が80%を超えることを指す。
図6は、本発明の実施例2に係るNDフィルター1の説明図である。本実施例では、NDフィルター1の端部を含む領域1Aの透過率を50.1%、NDフィルター1の領域1Cの透過率を25.1%としている。領域1BはNDフィルターの光路中への侵入方向に連続的に透過率が変化し、領域1Aとの境界の透過率を50.1%、領域1Cとの境界の透過率を25.1%としている。本実施例において、条件式(1)における角度θspは60度、θndは50度である。
図7は、本発明の実施例3に係るNDフィルター1の説明図である。本実施例では、NDフィルター1の端部を含む領域1Aの透過率を100%、NDフィルター1の領域1Cの透過率を10%としている。領域1BはNDフィルター1の光路中への侵入方向に連続的に透過率が変化し、領域1Aとの境界の透過率を100%、領域1Cとの境界の透過率を10%としている。
図8は、本発明の実施例4に係るNDフィルター1の説明図である。図9は、実施例4における、絞り機構2の絞り羽根21、22と、絞り羽根21、22により形成される絞り開口2a、2bの概略構成図である。2aは絞り開放時の絞り開口、2bはNDフィルター1を挿入する際の挿入絞り開口である。D0は、絞り開放状態における撮像光学系の光線通過領域である。Hは、NDフィルター1を光路中に配置したときの絞り開口通過領域の幅である。
図10は、本発明の実施例5に係るNDフィルター1の説明図である。本実施例では、透過率が均一の領域1Aが無く、NDフィルター1の端部から、透過率が均一な領域1Cとの境界までが、連続的に透過率が変化する領域1Bとなる。領域1Cの透過率を10%としている。領域1Bと領域1Cとの境界の透過率を10%としている。本実施例において、条件式(1)に係る角度θspは60度、θndは65度である。
図11は、本発明の実施例6に係るNDフィルター1の説明図である。本実施例では、透過率が連続的に変化している領域1Bが無く、NDフィルター1の端部から、透過率が均一な領域1Cとの境界までが、透過率が均一な領域1Aとなり、領域1Aの透過率を50.1%、領域1Cの透過率を10%としている。本実施例において、条件式(1)に係る角度θsp、θndは、共に60度である。
図12は、本発明の実施例7のNDフィルター1と絞り機構2の絞り開口2a、2bの説明図である。本実施例では、絞り開口形状を円形とし、NDフィルター1の先端面をそれに合わせて任意の開口2dに合わせた円弧形状となるように切り欠き部を構成している。このように設定することで、絞り開口2b、NDフィルター1の両方で直線状に光芒が発生することを防止することができる。
5 信号処理装置 6 マイクロコンピューター 7 絞り駆動装置
8 絞り機構2の状態を検出するエンコーダー 9 NDフィルター駆動装置
10 NDフィルター1の状態を検出するエンコーダー 11 撮像素子駆動装置
1A 透過率が均一に分布する領域 1B 透過率が連続的に変化する領域
1C 透過率が均一に分布する領域 2a 開放状態における、絞り羽根で構成される絞り開口 2b NDフィルターを駆動させる絞り開口 21 絞り羽根
22 絞り羽根 D0 開放状態における、撮像光学系の開放口径
P0 NDフィルター端部の、絞り開口中心を通過する第1の領域
P1 NDフィルター端部の、絞り開口周辺部を通過する第2の領域
P2 NDフィルター端部の、絞り開口周辺部を通過する第2の領域
H NDフィルターの開口通過領域の幅 A NDフィルター挿入方向
Claims (5)
- 絞り開口を形成する絞り羽根を備える絞り機構と、前記絞り開口が所定の大きさのときに前記絞り開口を通過する光の光路に対して挿脱されるNDフィルターとを有する光量調整装置であって、
前記NDフィルターには、該NDフィルターが光路に挿入されるときの先端側の中央部が挿入方向とは逆方向に凹むように切り欠きが設けられており、
前記NDフィルターの前記光路に対する挿入が開始されてから、前記NDフィルターが前記絞り開口の全体を覆うまでの全ての状態において、前記NDフィルターの挿入方向と垂直方向の直線部が前記絞り開口内に存在しないように前記切り欠きが設けられており、
前記NDフィルターが前記絞り開口の少なくとも一部を覆うように光路に挿入されるとき、前記絞り開口は前記絞り羽根の直線部分を用いて形成され、
前記NDフィルターの切り欠きを構成する直線部分を切り欠き直線部分として、前記NDフィルターの挿入方向と前記絞り羽根の直線部分とのなす角度をθspとし、前記NDフィルターの挿入方向と前記切り欠き直線部分とのなす角度をθndとするとき、
0.0≦|sin(θsp−θnd)|<0.4
なる条件式を満足することを特徴とする光量調整装置。 - 前記NDフィルターの前記先端側の中央部の透過率をTa、前記NDフィルターの光束通過領域における最も低い透過率をTbとするとき、
1.5<Ta/Tb<200.0
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の光量調整装置。 - 前記NDフィルターを駆動するNDフィルター駆動手段と、前記絞り開口の面積を変化させるように前記絞り羽根を駆動する絞り駆動手段とを有することを特徴とする請求項1または2に記載の光量調整装置。
- 前記NDフィルターは、前記挿入方向で透過率が異なる透過率分布を有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の光量調整装置。
- 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の光量調整装置を有する光学系と、該光学系によって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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