JPH08248472A

JPH08248472A - 光量絞り装置及びこれを用いたビデオカメラ

Info

Publication number: JPH08248472A
Application number: JP12036395A
Authority: JP
Inventors: Fumiyo Yamamoto; ふみよ山本; Shuji Moro; 修司茂呂; Kazuhiro Tanaka; 和洋田中; Yasuo Nishida; 泰夫西田; Masaaki Shimizu; 正明清水
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-01-13
Filing date: 1995-04-24
Publication date: 1996-09-27

Abstract

(57)【要約】【目的】絞り径を変化させることにより生ずる所謂シ
ェーディングを防止し、画質の向上を図る。【構成】可動羽根８の素通し部８ｃ及び濃度の異なる
２つのＮＤフィルタ１０、１１をケーシング２の光通過
孔４ａ、５ｂよりもそれぞれ大きく形成し、また、駆動
機構１４により段階的に上記可動羽根を移動させると共
に、可動羽根が停止した状態で可動羽根の素通し部又は
上記ＮＤフィルタと上記光通過孔とが対向するようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は新規な光量絞り装置及び
これを用いたビデオカメラに関する。詳しくは、絞り径
を変化させることにより生ずる所謂シェーディングを防
止することが出来る新規な光量絞り装置及びこれを用い
たビデオカメラを提供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】ビデオカメラ等の絞り装置には、複数の
絞り羽根を光軸回りに回動させて絞り径の調整を行う所
謂「虹彩絞り」に替えて、一の直線上を互いに逆方向に
移動する２枚の絞り羽根を用いて小型化と軽量化並びに
コストの低減を図った光量絞り装置が使用されるように
なってきている。

【０００３】このような光量絞り装置は、例えば、特開
平５−２５７１８８号公報、特開平５−２８１５９２号
公報に開示されているように、２枚の絞り羽根に絞り径
形成用切欠をそれぞれ形成し、これら絞り羽根を直線方
向に互いに逆方向に移動させるようにして絞り径を変化
させることにより光量の調節を行なうようになってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、絞り径を小
さくして行く過程において、ＣＣＤ（固体撮像素子）の
撮像面においてその中心部と周縁部（特に、四隅部）と
で明るさが異なってしまう、所謂シェーディングが発生
し、画面に明暗が生じてしまうという問題があった。

【０００５】また、被写体が明るいときに、絞り径が小
さくなりすぎると、回折による画質の劣化と焦点深度の
増大によるゴミの写り込みが発生するという問題もあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明光量絞り
装置は、上記課題を解決するために、可動羽根の素通し
部及びＮＤフィルタをケーシングの光通過孔よりも大き
く形成し、また、駆動機構により段階的に上記可動羽根
を移動させると共に、可動羽根が停止した状態で可動羽
根の素通し部又は上記ＮＤフィルタと上記光通過孔と
が、対向するようにしたものである。

【０００７】また、別の本発明ビデオカメラは、可動羽
根の素通し部及びＮＤフィルタをケーシングの光通過孔
よりも大きく形成し、また、駆動機構により段階的に上
記可動羽根を移動させると共に、可動羽根が停止した状
態で可動羽根の素通し部又は上記ＮＤフィルタと上記光
通過孔とが、対向するようにした光量絞り装置を用いた
ものである。

【０００８】

【作用】従って、本発明光量絞り装置にあっては、ＮＤ
フィルタの有無又はＮＤフィルタの濃度を段階的に変化
させることにより、光量を調節するようにしたため、絞
り径を変化させる必要がなく、従って、絞り径の変化に
よる所謂シェーディングの発生を防止し、また、絞り径
の縮小による画質の劣化等を防止することができる。

【０００９】また、本発明ビデオカメラにあっては、絞
り径の変化による所謂シェーディングの発生を防止し、
また、絞り径の縮小による画質の劣化等を防止すること
ができ、画質の向上を図ることができる。

【００１０】

【実施例】以下に本発明光量絞り装置の詳細を添付図に
示す実施例に従って説明する。

【００１１】図１乃至図４は本発明光量絞り装置の実施
の一例を示すものである。

【００１２】絞り装置１は、薄型のケーシングと、該ケ
ーシング内に上下方向に移動自在に収納された可動羽根
と、該可動羽根を移動させるための駆動機構等から成
る。

【００１３】上記ケーシング２は前面が開口した扁平な
皿状をした主部３と該主部３の前面を閉塞する蓋板４と
から成る。

【００１４】主部３は、上下方向に長いほゞ矩形でその
左側縁の一部が左方に突出する部分（以下「モータ取付
部」という。）５ａを有する平板状をした背面壁５と、
該背面壁５の周縁に沿って延びるように前方へ突出した
前後幅の小さい周壁６と、背面壁５の前面の右側縁部の
互いに上下方向に離間した位置に前方へ向けて突出した
小さな支持ピン７、７とが合成樹脂により一体に形成さ
れている。

【００１５】尚、図１における左斜め下方へ向かう方向
を前側とし、右斜め上方へ向かう方向を後側とする。ま
た、同図における右斜め下方へ向かう方向を左側とし、
左斜め上方へ向かう方向を右側とする。以下の説明にお
いて向きを示すときはこの方向によるものにする。

【００１６】背面壁５の中央部よりやや下方に寄った位
置には円形をした光通過孔５ｂが形成され、また、該光
通過孔５ｂよりも下方の位置には前方に向けてやや突出
し上下方向に延びる２本の突条５ｃ、５ｃが左右に並ん
で形成されている。

【００１７】蓋板４は主部３の前後方向から見た形状と
同じ形状を有した平板状をしており、主部３にその前面
を閉塞するように被着され、それにより、薄い箱形をし
たケーシング２が形成される。

【００１８】蓋板４のうち主部３の光通過孔５ｂと対向
した位置には光通過孔４ａが形成されている。そして、
光通過孔４ａと５ｂとは同じ大きさをしており、かつ、
互いの位置が一致するように配置されている。

【００１９】また、蓋板４の背面であって背面壁５の突
条５ｃ、５ｃにそれぞれ対向する位置にはこれら突条５
ｃ、５ｃと同様な突条４ｂ、４ｂが形成されていて、蓋
板４を主部３に被着した状態で突条５ｃ、５ｃと突条４
ｂ、４ｂとの間に僅な間隙が形成されるようになってい
る。

【００２０】蓋板４の背面壁５のモータ取付部５ａに対
向する位置のほぼ中央には軸孔４ｃが形成されており、
該軸孔４ｃには後述するモータの回転軸の先端部が挿通
されるようになっている。

【００２１】蓋板４にはその上記軸孔４ｃを中心とする
円弧状をしたスリット４ｄが形成されており、後述する
回動アームの連結ピンの先端が挿通されるようになって
いる。

【００２２】このようなケーシング２は図示しない外筐
内にそこに配置された撮影レンズの光軸が光通過孔４
ａ、５ｂの中心を通るように配置される。

【００２３】可動羽根８は、上下方向に長い被支持片８
ａと該被支持片８ａの下側２／３の部分に左方に突出す
るように取着された枠体部８ｂとを有し、従って、該枠
体部８ｂの上方には素通し部８ｃが形成されている。

【００２４】枠体部８ｂには上下に並んで２つの矩形の
孔９、９が形成されており、該孔９、９はいずれも上記
光通過孔４ａ、５ｂよりも大きく形成されている。

【００２５】また、上記素通し部８ｃの大きさも上記光
通過孔４ａ、５ｂよりも大きく形成されている。

【００２６】ＮＤフィルタ１０、１１は、上記可動羽根
８の枠体部８ｂの孔９、９をそれぞれ覆うように取着さ
れている。

【００２７】尚、２つのＮＤフィルタ１０、１１のうち
中央部側のＮＤフィルタ１０は端部側のＮＤフィルタ１
１よりも濃度が薄くなっている。

【００２８】可動羽根８の被支持片８ａには上下方向に
延びる被案内スリット１２が、また、被支持片８ａの上
端部に左右方向に延びる連結長孔１３が形成されてい
る。

【００２９】しかして、被案内スリット１２にケーシン
グ２が有する右側の２本の支持ピン７、７が摺動自在に
係合することにより、可動羽根８は該ケーシング２に上
下方向へ移動自在に支持される。また、この状態におい
て、可動羽根８の枠体部８ｂが背面壁５の突条５ｃ、５
ｃと蓋板４の突条４ｂ、４ｂとの間にやや余裕をもって
挟まれており、ケーシング２内を可動羽根８が前後方向
に移動しないようになっている。

【００３０】絞り装置１の駆動機構１４は、モータ１５
及び該モータ１５により駆動される回動アーム１６等か
らなる。

【００３１】モータ１５は、背面壁５のモータ取付部５
ａの背面に取付けられ、その回転軸１５ａが主部３内に
突出されている。

【００３２】回動アーム１６は、その左端部には軸挿通
孔１６ａが形成されており、該軸挿通孔１６ａに上記モ
ータ１５の回転軸１５ａが貫通した状態で固定されてい
る。

【００３３】また、回動アーム１６の軸挿通孔１６ａの
やや右側にはバネ引掛ピン１６ｂが、右端部には連結ピ
ン１６ｃがそれぞれ前方に向かって突設されている。
尚、連結ピン１６ｃの方がバネ引掛ピン１６ｂよりやや
突出量が大きく、蓋板４で主部３の前面を覆ったとき
に、連結ピン１６ｃは蓋板４の円弧状スリット４ｄから
やや前方に突出するようになっている。

【００３４】そして、右端に位置した連結ピン１６ｃが
上記可動羽根８の連結長孔１３に、摺動自在に係合され
る。

【００３５】これにより、回動アーム１６を回動させる
と、その連結ピン１６ｃがほぼ上下方向へ変位するの
で、可動羽根８が上下方向へ移動されることになる。

【００３６】また、モータ１５は段階的に回動するよう
に制御されており、上記回動アーム１６がほゞ水平な状
態とその回動端の連結ピン１６ｃが上方へ移動された状
態と下方に移動された状態との３つの位置でそれぞれ停
止し、それら間を回動アーム１６が回動するようになっ
ている。

【００３７】尚、図示は省略したが、周壁６のうちモー
タ取付部５ａに対応した部分の下側の位置には他方のバ
ネ引掛ピンが形成され、該バネ引掛ピンと上記バネ引掛
ピン１６ｂとの間にコイルバネが張設されており、これ
により、回動アーム１６には正面から見て反時計回り方
向への回動力が付勢されている。従って、可動羽根８の
上昇は上記図示しないコイルバネの弾発力に抗してモー
タ１５の回転力により回動アーム１６を時計回り方向に
回動させることにより行い、また、可動羽根８の降下は
モータ１５への給電を停止してコイルバネの弾発力によ
り行なうようになっている。

【００３８】しかして、可動羽根８はモータ１５の回転
により、所定の位置に移動されて、ケーシング２の２つ
の光通過孔４ａ、５ｂを通過する光量を制御するように
なっている。

【００３９】即ち、回動アーム１６の右端が下がってい
る状態においては、可動羽根８は最も下方に位置されて
いて、蓋板４の光通過孔４ａと背面壁５の光通過孔５ｂ
との間には可動羽根８の素通し部８ｃが対向した状態と
なり、これにより、２つの光通過孔４ａ、５ｂを通過す
る光量はもっとも多い状態、即ち、光量絞り装置１は開
放された状態（開放状態）となっている（図２参照）。

【００４０】次に、モータ１５の回動により回動アーム
１６がほゞ水平な状態にされると、可動羽根８が上方に
移動されて上記濃度の薄い方のＮＤフィルタ１０が２つ
の光通過孔４ａと５ｂとの間に位置される。これによ
り、光通過孔４ａを通過した光量が該ＮＤフィルタ１０
の濃度に見合った光量に調節され、光量絞り装置１は上
記開放状態よりは光量が絞られた状態（中間絞り状態）
とされる（図３参照）。

【００４１】更に、モータ１５の回動により回動アーム
１６の連結ピン１６ｃが最も上方に位置されると、可動
羽根８が更に上方に移動されて上記濃度の濃い方のＮＤ
フィルタ１１が２つの光通過孔４ａと５ｂとの間に位置
される。これにより、光通過孔４ａを通過した光量が該
ＮＤフィルタ１１の濃度に見合った光量に調節され、光
量絞り装置１は最も絞られた状態とされる（図４参
照）。

【００４２】しかして、本発明光量絞り装置１はモータ
１５の回転を制御して光通過孔４ａと５ｂとの間を素通
し部８ｃ（何もない状態）にするか又はいずれかのＮＤ
フィルタ１０又は１１を位置させるかの３つのモードを
段階的に形成することとなり、これにより光量を３段階
に調節するようになっている。

【００４３】そして、このように光量を調節するのに絞
り径を変化させることがないため、絞り径の変化による
所謂シェーディングが生ずることはなく、また、小絞り
状態になることがなく、これにより、絞り径が小さくな
りすぎて生ずる回折による画質の劣化と焦点深度の増大
によるゴミの写り込みが発生するとこともない。

【００４４】尚、上記実施例にあっては、可動羽根を上
下方向に移動するようにしたため、駆動機構の簡素化を
図ることができ装置の小型化を図ることができるが、本
発明光量絞り装置はこれに限らず、いわゆるターレット
方式のように回転板にその周方向に濃度の異なったＮＤ
フィルタを複数配設しておいて、適宜、回転板を回転さ
せ所望の濃度のＮＤフィルタを光通過孔に対向させて光
量を調節するようにしてもよい。

【００４５】図５は上記本発明光量絞り装置１を用いた
ビデオカメラ１７を示すものである。

【００４６】このビデオカメラ１７はいわゆる４群構成
のレンズ群を備え、第１レンズ群１８が正のレンズ群で
あり、第２レンズ群１９が負のレンズ群であり、第３レ
ンズ群２０が正のレンズ群であり、第４レンズ群２１が
正のレンズ群であり、これら４つのレンズ群１８、１
９、２０及び２１は、外筐２２の前後方向から見た中心
を通って前後方向へ延びる光軸ｘーｘを共通にして前側
から上記した順序で配列されている。

【００４７】第１レンズ群１８と第２レンズ群１９は前
部鏡筒２３に配設され、第３レンズ群２０と第４レンズ
群２１は後部鏡筒２４に配設されており、前部鏡筒２３
の後端部と後部鏡筒２４の前端部とが光量絞り装置１を
挟んだ状態で突き合わさるように結合されて上記外筐２
２が形成される。

【００４８】第２レンズ群１９は外筐２２に対して摺動
自在に支持されたレンズホルダに保持されており、ズー
ミングレンズとして機能するようになっている。

【００４９】また、第４レンズ群２１は外筐２２に対し
て摺動自在に支持されたレンズホルダに保持されてお
り、フォーカシングレンズとして機能するようになって
いる。

【００５０】上記光量絞り装置１は上記実施例に示した
ものであり、その蓋板４の光通過孔４ａ及び背面壁５の
光通過孔５ｂのそれぞれの中心軸と上記各レンズ群１
８、１９、２０及び２１の光軸とが一致するようになっ
ている。

【００５１】後部鏡筒２４の後端部には、ＣＣＤ（固体
撮像素子）２５が配設されており、外部からの光は上記
レンズ群１８、１９、２０及び２１と上記光量絞り装置
１を通してＣＣＤ２５の受光面で受光される。

【００５２】しかして、ビデオカメラ１７にあっては、
その光量絞り装置１とＣＣＤ２５の電子シャッタを併用
することで、広範なダイナミックレンジを実現すること
ができる。

【００５３】通常、撮影時の明るさの変化量は全環境下
で１００ｄＢと言われているが、ＣＣＤ２５のダイナミ
ックレンジを５０ｄＢとし、光量絞り装置１による３段
階の光量調整がＮＤ１＝０ｄＢ（開放状態）、ＮＤ２＝
３０ｄＢ（中間絞り状態）、ＮＤ３＝６０ｄＢ（最も絞
られた状態）とすると、上記光量絞り装置１だけでその
光量を３段階で調整することにより、１１０ｄＢの範囲
をカバーすることができる（図６参照）。

【００５４】即ち、ＣＣＤ２５の電子シャッタが最も遅
い状態（１／６０秒）で、光量絞り装置１を開放状態
（ＮＤ１＝０ｄＢ）で暗い方から５０ｄＢの範囲をカバ
ーし、中間絞り状態（ＮＤ２＝３０ｄＢ）で３０ｄＢか
ら８０ｄＢまでの範囲をカバーし、最も絞られた状態
（ＮＤ３＝６０ｄＢ）で６０ｄＢから１１０ｄＢまでの
範囲をカバーすることができる。

【００５５】そして、これにＣＣＤ２５の電子シャッタ
を併用することにより、更に、ダイナミックレンジを広
くすることができる。

【００５６】即ち、ＣＣＤ２５の電子シャッタが最も速
くて１／２０００秒である場合で、光量絞り装置１によ
る光量調整が上記同様にＮＤ１＝０ｄＢ（開放状態）、
ＮＤ２＝３０ｄＢ（中間絞り状態）、ＮＤ３＝６０ｄＢ
（最も絞られた状態）とすると、図６に示すように、光
量絞り装置の最も絞られた状態で電子シャッタを最も速
くした状態（ＮＤ３＝６０ｄＢ、１／２０００秒）では
９０ｄＢから１４０ｄＢまでの範囲をカバーすることが
でき、結局、０ｄＢから１４０ｄＢの範囲をカバーする
ことができることになる。

【００５７】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、本発明光量絞り装置は、光通過孔が形成されたケー
シングと、該ケーシング内を摺動自在に支持された可動
羽根と、該可動羽根に取着されたＮＤフィルタと、上記
可動羽根を移動させる駆動機構とを備え、上記ＮＤフィ
ルタはケーシングの光通過孔よりも大きく形成されてお
り、また、可動羽根は上記駆動機構により段階的に移動
されると共に、可動羽根が停止した状態で可動羽根の素
通し部又は上記ＮＤフィルタと上記光通過孔とが、対向
するようにしたので、ＮＤフィルタの有無又はＮＤフィ
ルタの濃度を段階的に変化させることがにより、光量を
調節するようにしたので、絞り径を変化させる必要がな
く、従って、絞り径の変化による所謂シェーディングの
発生を防止し、また、絞り径の縮小による画質の劣化等
を防止することができる。

【００５８】また、本発明ビデオカメラにあっては、上
記光量絞り装置を用いたので、絞り径の縮小による画質
の劣化等を防止することができ、画質の向上を図ること
ができる。

【００５９】尚、上記実施例において本発明光量絞り装
置を濃度の異なる２つのＮＤフィルタを用いて３段階の
光量調節を行なうようにしたものについて説明したが、
本発明はこれに限らず、３枚、４枚などの多数のＮＤフ
ィルタを用いて更に多段階の光量調節を行なうようにし
てもよい。

【００６０】また、上記実施例において示した具体的な
形状乃至構造は何れも本発明の具体化に当たってのほん
の一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の
技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。

【図面の簡単な説明】

【図１】図２乃至図４と共に本発明光量絞り装置の実施
の一例を示すもので本図は分解斜視図である。

【図２】開放状態を蓋板を外して示す正面図である。

【図３】中間絞り状態を蓋板を外して示す正面図であ
る。

【図４】最も絞った状態を蓋板を外して示す正面図であ
る。

【図５】本発明ビデオカメラの実施の一例の概略を示す
縦断面図である。

【図６】ダイナミックレンジを説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１絞り装置２ケーシング４ａ光通過孔５ｂ光通過孔８可動羽根１０ＮＤフィルタ１１ＮＤフィルタ１４駆動機構１７ビデオカメラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西田泰夫東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者清水正明東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光通過孔が形成されたケーシングと、該
ケーシング内を摺動自在に支持された可動羽根と、該可
動羽根に取着されたＮＤフィルタと、上記可動羽根を移
動させる駆動機構とを備え、上記ＮＤフィルタはケーシ
ングの光通過孔よりも大きく形成されており、また、可
動羽根は上記駆動機構により段階的に移動されると共
に、可動羽根が停止した状態で可動羽根のＮＤフィルタ
が無い部分（以下、「素通し部」という。）又は上記Ｎ
Ｄフィルタと上記光通過孔とが、対向するようにされた
ことを特徴とする光量絞り装置。
【請求項２】可動羽根が直進方向に移動自在にされた
ことを特徴とする請求項１に記載の光量絞り装置。
【請求項３】濃度の異なる複数のＮＤフィルタを備え
たことを特徴とする請求項１に記載の光量絞り装置。
【請求項４】濃度の異なる複数のＮＤフィルタを備え
たことを特徴とする請求項２に記載の光量絞り装置。
【請求項５】光通過孔が形成されたケーシングと、該
ケーシング内を摺動自在に支持された可動羽根と、該可
動羽根に取着されたＮＤフィルタと、上記可動羽根を移
動させる駆動機構とを備え、上記ＮＤフィルタはケーシ
ングの光通過孔よりも大きく形成されており、また、可
動羽根は上記駆動機構により段階的に移動されると共
に、可動羽根が停止した状態で可動羽根のＮＤフィルタ
が無い部分（以下、「素通し部」という。）又は上記Ｎ
Ｄフィルタと上記光通過孔とが、対向するようにされた
光量絞り装置を用いたビデオカメラ。