JPH0540282A - 光量調節手段を有した撮影系 - Google Patents

光量調節手段を有した撮影系

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JPH0540282A
JPH0540282A JP3222140A JP22214091A JPH0540282A JP H0540282 A JPH0540282 A JP H0540282A JP 3222140 A JP3222140 A JP 3222140A JP 22214091 A JP22214091 A JP 22214091A JP H0540282 A JPH0540282 A JP H0540282A
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JP
Japan
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light
lens
adjusting means
optical element
diaphragm
Prior art date
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Pending
Application number
JP3222140A
Other languages
English (en)
Inventor
Hitoshi Mukoya
仁志 向谷
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被写体輝度が高くなっても絞り部材の絞り径
をあまり小さくすることなく適正露光が得られるように
した光量調節手段を有した撮影系を得ること。 【構成】 レンズ系中の絞り部材よりも像面側に配置さ
れた正の屈折力又は負の屈折力を持つ少なくとも1つの
レンズに入射光の強弱によって光学的な濃度が変化する
光学素子を設け通過光量を制御したこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光量調節手段を有した撮
影系に関し、特に入射光量(入射光の強度)に応じて物
質中に誘起される可逆的な色の変化(光学的な濃度の変
化)を示す材料、例えばフォトクロミック材料を利用
し、特に絞りが小絞りになった時の像性能の低下及び絞
り径の機械的制御の困難さを解消したビデオカメラや電
子スチルカメラそしてスチルカメラ等のカメラに好適な
ものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりカメラの適性露光条件を設定す
るために被写界の明るさに応じてシャッタ速度や絞り値
を変化させ、それにより感光材料の感度との調定を図っ
ていた。
【0003】しかしながら感光材料の感度の向上あるい
はシャッタ速度を制御する機構の機械的限界などに原因
して、絞りをより小さな絞り径まで正確に制御する要求
が生まれた。
【0004】特に最近では撮像素子の高感度化が進み、
ストロボ等の補助光源なしで低照度下でのカメラ撮影が
可能となっているが、これらのカメラ装置で高輝度被写
体を撮影する場合、撮像系への供給光量を一定に保つ
為、絞りの径は非常に小さくなる。
【0005】しかし、撮影系(結像光学系)の場合、絞
りを絞り込んだ場合、光の回折作用により錯乱円が大き
くなり結像性能が大きく劣化する事が知られている。
【0006】そこで従来は図7、図8に示される様に絞
り部材71の近傍のレンズ72または、光学素子の光軸
近傍に光アッテネーター73を配置したり、絞り羽根に
NDフィルター等の調光素子73を貼りつけたりして絞
り径が余り小さくならない様に工夫している。
【0007】しかし、光アッテネーターなどは、Alそ
の他の金属を蒸着したものを利用するため、透過光量が
減ずる反面、光の反射も通常のガラスの表面反射に比し
て数倍から数十倍ある。このため、レンズ内面反射によ
るゴースト現象の発生源となるなど好ましい結果が得ら
れておらず、又NDフィルター等の調光素子を配置する
場合それらの部品スペースを確保せねばならず、レンズ
の小型軽量化に反し、同上のゴースト現象の発生源とな
るなど好ましくなかったし、コストも高いなど難点が多
かった。
【0008】更に光アッテネーターやNDフィルター
は、絞りの開放状態においても光線有効径内に存在する
為ボケ味も悪く絞りの補助手段としては、甚だ不完全な
ものであった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、通過光量を
より広範に制御することができ、また絞り径があまり小
さくならないようにし、減光をスムーズに行い、しかも
ゴースト発生や部品スペースの確保等の難点を廃しボケ
味も良好に保った光量調節手段を有した撮影系の提供を
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の光量調節手段を
有した撮影系は入射光の強弱によって光学的な濃度が変
化する光学素子を絞り部材より像面側に配置し、通過光
量を制御した事を特徴としている。
【0011】特に本発明はレンズ系中の絞り部材よりも
像面側に配置された正の屈折力又は負の屈折力を持つ少
なくとも1つのレンズに入射光の強弱によって光学的な
濃度が変化する光学素子を設け通過光量を制御したこと
を特徴としている。
【0012】
【実施例】図1〜図3は本発明の実施例1〜3のレンズ
断面図である。図中1は絞り部材2より物体側の光学
系、2は絞り部材、3は光の強弱によって調光可能な光
学素子で形成された調光レンズ(光量調節手段)、4は
絞りより像面側の光学系、5は撮像素子である。
【0013】図1の実施例1では2群構成の単焦点レン
ズに本発明の光量調節手段を適用した場合を示してい
る。同図では絞り部材2の像面側に光量調節手段として
の光学素子3を配置している。即ち絞り部材2の像面側
の凹レンズを入射光の強弱により光学的な濃度が変化す
る調光可能な調光レンズ(光学素子)より形成してい
る。
【0014】図2の実施例2では4群構成のリアフォー
カスタイプのズームレンズに本発明の光量調節手段を適
用した場合を示している。同図では絞り部材2の像面側
に光量調節手段としての光学素子3を配置した場合を示
している。即ち絞り部材2の像面側の凸レンズを入射光
の強弱により光学的な濃度が変化する調光可能な光学素
子より形成している。
【0015】図3の実施例3では4群構成のズームレン
ズに本発明の光量調節手段を適用した場合を示してい
る。同図では絞り部材2の像面側に光量調節部材として
の光学素子3を配置した場合を示している。即ち絞り部
材2の像面側の凸レンズを入射光の強弱により光学的な
濃度が変化する調光可能な光学素子より形成している。
【0016】一般に絞り部材は撮像装置への光量を一定
に保つ為に作用する。従って絞りを通過する光束のエネ
ルギー密度が大きくなるとき絞りは絞られる。
【0017】そこで本実施例ではエネルギー密度によっ
て濃度の変わる調光レンズを絞り部材の後方に配置し光
エネルギー密度が大きくなったとき絞りが絞り込まれる
と同時に黒化現象が発生し、即ち光学的な濃度が変化
し、これにより透過する光エネルギーを低下させてい
る。
【0018】又、調光が画面均一に行なわれるためには
調光用の光学素子3が撮影系の瞳近傍にある事が望まし
く、又絞り径が小さくなった時に調光がなされることが
必要な要件となる為絞り部材2の直後か、その近傍に配
置される事が最も好ましい。この他、例えば図3に示す
ように凹レンズ31を調光用の光学素子としても本発明
の目的を充分達成することが可能である。本実施例にお
ける光量調節手段としては入射光の強弱によって通過光
量が変化する(光学的な濃度が変化する)、例えばフォ
トクロミック材料より成っている。
【0019】一般にフォトクロミック材料は強い光が入
射すると光学的な濃度が高くなり通過光量が減少する作
用を持つが、被写体の輝度、照度が高い場合、まず絞り
径が小さくなり、絞りを通過した光束が当る部材だけフ
ォトクロミック材料の濃度が高くなる。従って被写体が
明るいほど絞り径が小さくなり、かつ光学素子3の濃度
が高くなるが、輝度や照度が下がるにつれて絞り径が大
きくなり、かつ光学素子3の濃度も低下する。
【0020】図4に被写体照度が低く絞りが開放状態の
ときの絞り部材2及び調光レンズ3の状態を示す。この
場合透過光量が少ない為、調光レンズ3は着色せず透過
率は他のレンズ素子と同じであり減光作用を持たない。
【0021】図5は被写体照度が高く光束のエネルギー
密度が大きくなり絞り部材2が絞り込まれたときの絞り
開口状態と調光レンズ3の状態を示す。51は調光ガラ
スが部分的に黒化した状態を示す。
【0022】この場合、絞り部材2を透過する光エネル
ギー密度が大きい為、調光レンズ3はその光束が通過す
る部分のみ黒化し減光作用を表わし絞りの小径化を妨げ
る働きをする。又この後、被写体照度が急に低くなった
場合、図6に示すように先に絞り部材2の絞りが開く
為、調光レンズ3の反応が多少遅くその為、減光作用が
残留していても、それは光軸近傍の微小面積であり結像
面へ到達する光量の減少分はわずかであり、それも調光
レンズ3に入射する光量の単位密度が低くなっている為
次第に黒化部分も回復し光量の減少はなくなる。
【0023】これらにより、調光可能な光学素子の最大
濃度として例えばD=1.2とした場合、最大濃度での
光透過率は6.3%であるから絞り径は約4倍大きくす
ることができ、従来最小絞り時のF値で64まで絞り込
まねばならなかった被写体に対しFNo16まで絞れば
同様の調光効果を持つことが可能となる。但し、透過率
をTとしたときT=10-Dなる関係式が成立する。
【0024】尚、本発明の調光可能な光学素子はその機
能の性質上均一に調光されることが好ましく、その為厚
さの変化がない様なレンズが理想的であるが、この調光
は本来補助的なものであり、又撮影系の瞳の近傍に置か
れることから凸レンズ又は凹レンズを調光素子として利
用しても実用上その機能に優劣は生じない。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、前述の如く調光可能な
光学素子を絞り部材の後方に配置するだけで、被写体輝
度が高い場合であってもレンズ系の絞り径をあまり小さ
くしなくてもよい為、従来に比べて同一被写体照度に対
するレンズ系の持つ解像力やボケ味を良好に保つことが
可能な光量調節手段を有した撮影系を達成することがで
きる。
【0026】特に本発明によれば、絞り部材とその背後
のフォトクロミック材より成る光学部材が共同して光量
調整を行うことができるから、極めて簡単な構成であり
ながら小絞り時における光学性能の低下を防止すること
が出来る光量調節手段を有した撮影系を達成することが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1のレンズ断面図
【図2】 本発明の実施例2のレンズ断面図
【図3】 本発明の実施例3のレンズ断面図
【図4】 被写体照度が低く絞りが開放状態のときの絞
り部材2及び調光レンズ3の説明図
【図5】 被写体照度が高く光エネルギー密度が大きく
なり絞りが絞り込まれたときの絞り部材2と調光レンズ
3の説明図
【図6】 被写体照度が低くなり光エネルギー密度が小
さく絞り部材2が開いたにもかかわらず黒化部分が残留
している調光レンズ3の説明図
【図7】 従来例として光アッテネーター73を使用し
た場合で被写体照度が高く光エネルギー密度が大きくな
り絞りが絞り込まれたときの絞り部材71と調光レンズ
72の説明図
【図8】 従来例として光アッテネーターを使用した場
合で被写体照度が低くなり光エネルギー密度が小さく絞
り部材71が開いた状態に於いてレンズ中央部分に光ア
ッテネーター73が残された様を示す。
【符号の説明】
1 光学系 2 絞り部材 3 光量調節手段(調光レンズ) 4 光学系 5 撮像素子 71 絞り部材 72 調光レンズ 73 光アッテネーター

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射光の強弱によって光学的な濃度が変
    化する光学素子を絞り部材より像面側に配置し、通過光
    量を制御したことを特徴とする光量調節手段を有した撮
    影系。
  2. 【請求項2】 レンズ系中の絞り部材よりも像面側に配
    置された正の屈折力又は負の屈折力を持つ少なくとも1
    つのレンズに入射光の強弱によって光学的な濃度が変化
    する光学素子を設け通過光量を制御したことを特徴とす
    る光量調節手段を有した撮影系。
  3. 【請求項3】 前記光学素子をフォトクロミックガラス
    より構成したことを特徴とする請求項1の光量調節手段
    を有した撮影系。
  4. 【請求項4】 前記光学素子をフォトクロミックガラス
    より構成したことを特徴とする請求項2の光量調節手段
    を有した撮影系。
JP3222140A 1991-08-07 1991-08-07 光量調節手段を有した撮影系 Pending JPH0540282A (ja)

Priority Applications (1)

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JP3222140A JPH0540282A (ja) 1991-08-07 1991-08-07 光量調節手段を有した撮影系

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JPH0540282A true JPH0540282A (ja) 1993-02-19

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JP (1) JPH0540282A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009521722A (ja) * 2005-12-21 2009-06-04 ミシェル・サヤグ 調整可能なアポダイズドレンズ開口
JP2018517922A (ja) * 2015-05-25 2018-07-05 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. フォトクロミックレンズモジュール、カメラ、及び端末装置

Cited By (3)

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