JP2004061740A

JP2004061740A - Light quantity adjusting device, lens device and image pickup device

Info

Publication number: JP2004061740A
Application number: JP2002218418A
Authority: JP
Inventors: Naoya Kaneda; 金田　直也
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-26
Filing date: 2002-07-26
Publication date: 2004-02-26
Anticipated expiration: 2022-07-26
Also published as: JP4194314B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem in which when an optical filter is arranged on an optical axis orthogonal plane, a light beam which is reflected by a CCD etc., to return to a subject side is reflected again by the optical filter and travels toward the CCD to generate a ghost or flare. <P>SOLUTION: A light quantity adjusting device 9 has a stop blade 9e adjusting the quantity of light passing along an optical path by opening and closing and optical filters 9h (9h2, 9h3) which are inserted into and extracted from the optical path, and at least the optical filters between the stop blade and optical filters are slanted to the optical axis orthogonal plate A'. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置に用いられるレンズ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラ用のズームレンズとしては、被写体側から順に、固定の凸、可動の凹、固定の凸、可動の凸の４つのレンズ群から構成されるものが良く知られている。
【０００３】
また、デジタルスチルカメラ用のレンズとしては、上記ビデオで一般的な光学タイプにこだわらず種々のものが知られている。特に、デジタルスチルカメラ用のレンズでは、撮影を行わないときに沈胴動作により全長が短縮されるような構成がとられる場合もある。
【０００４】
図７（Ａ），（Ｂ）には、一般的な４群レンズ構成のズームレンズの鏡筒構造を示している。なお、（Ｂ）は（Ａ）におけるＡ−Ａ線断面を示している。
【０００５】
このズームレンズを構成する４つのレンズ群２０１ａ〜２０１ｄは、固定された前玉レンズ２０１ａ、光軸に沿って移動することで変倍動作を行うバリエーターレンズ群２０１ｂ、固定されたアフォーカルレンズ２０１ｃ、および光軸に沿って移動することで変倍時の焦点面維持と焦点合わせを行うフォーカシングレンズ群２０１ｄからなる。
【０００６】
ガイドバー２０３，２０４ａ，２０４ｂは光軸２０５と平行に配置され、移動するレンズ群の案内および回り止めを行う。ＤＣモータ２０６はバリエーターレンズ群２０１ｂを移動させる駆動源となる。
【０００７】
前玉レンズ２０１ａは前玉鏡筒２０２に保持され、バリエーターレンズ群２０１ｂはＶ移動環２１１に保持されている。また、アフォーカルレンズ２０１ｃは中間枠２１５に、フォーカシングレンズ群２０１ｄはＲＲ移動環２１４に保持されている。
【０００８】
前玉鏡筒２０２は、後部鏡筒２１６に位置決め固定されており、両鏡筒２０２，２１６によってガイドバー２０３が位置決め支持されているとともに、ガイドスクリュー軸２０８が回転可能に支持されている。このガイドスクリュー軸２０８は、ＤＣモータ２０６の出力軸２０６ａの回転がギア列２０７を介して伝達されることにより回転駆動される。
【０００９】
バリエーターレンズ群２０１ｂを保持するＶ移動環２１１は、押圧ばね２０９とこの押圧ばね２０９の力でガイドスクリュー軸２０８に形成されたスクリュー溝２０８ａに係合するボール２１０とを有しており、ＤＣモータ２０６によってガイドスクリュー軸２０８が回転駆動されることにより、ガイドバー２０３にガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退移動する。
【００１０】
後部鏡筒２１６とこの後部鏡筒２１６に位置決めされた中間枠２１５にはガイドバー２０４ａ，２０４ｂが嵌合支持されている。ＲＲ移動環２１４は、これらガイドバー２０４ａ，２０４ｂによってガイドおよび回転規制されながら光軸方向に進退可能である。
【００１１】
フォーカシングレンズ群２０１ｄを保持するＲＲ移動環２１４には、ガイドバー２０４ａ，２０４ｂにスライド可能に嵌合するスリーブ部が形成されており、またラック２１３が光軸方向についてＲＲ移動環２１４と一体的となるように組み付けられている。
【００１２】
ステッピングモータ２１２は、その出力軸に一体形成されたリードスクリュー２１２ａを回転駆動する。リードスクリュー２１２ａにはＲＲ移動環２１４に組み付けられたラック２１３が係合しており、リードスクリュー２１２ａが回転することによって、ＲＲ移動環２１４がガイドバー２０４ａ，２０４ｂによりガイドされながら光軸方向に移動する。
【００１３】
なお、バリエーターレンズ群の駆動源としては、フォーカシングレンズ群の駆動源と同様にステッピングモータを用いてもよい。
【００１４】
そして、前玉鏡筒２０２、中間枠２１５および後部鏡筒２１６により、レンズ等を略密閉収容するレンズ鏡筒本体が形成される。
【００１５】
また、このようなステッピングモータを用いてレンズ群保持枠を移動させる場合には、フォトインタラプタ等を用いて保持枠が光軸方向の１つの基準位置に位置することを検出した後に、ステッピングモータに与える駆動パルスの数を連続的にカウントすることにより、保持枠の絶対位置を検出する。
【００１６】
ところで、撮像装置に用いられる撮像素子であるＣＣＤは、民生用ビデオカメラでは１／３インチ型、１／４インチ型と称される、対角寸法が６ｍｍ、４ｍｍ程度といったものが主流となってきている。この大きさの中に例えば３１万個の画素を有している。
【００１７】
また、デジタルスチルカメラでは、１／２インチ型（対角８ｍｍ）程度のＣＣＤで、２００〜３００万個の画素を有するようなものも使われている。
【００１８】
このような高画素のＣＣＤを用いたデジタルカメラにおいては、よく普及している小型のプリントサイズでは、従来のフイルムカメラで撮影した写真と条件が同じであれば遜色のない画質が確保できるようになってきている。
【００１９】
このようなビデオカメラにおいて、許容錯乱円径は１２〜１５μｍ程度、またデジタルスチルカメラでは７〜８μｍ程度と、従来の１３５フイルムフォーマットの許容錯乱円３３〜３５μｍと比較するとはるかに小さな数字となる。これは画面対角寸法が上述のように１３５フイルムフォーマットの４３ｍｍに比べるとはるかに小さいためである。また、この数字はＣＣＤの画素サイズが更に小さくなることによって、より小さな数字となると予想される。
【００２０】
また、別の観点から考えると、このようなＣＣＤを用いる撮像装置で、１３５フイルムカメラと同じ画角を得るための焦点距離は、イメージサイズが小さいことで短くなる。例えば、１３５フイルムカメラで４０ｍｍの標準焦点距離で得られる画角は、１／４インチのＣＣＤを用いた撮像装置では４ｍｍとなる。このため、同じＦ値で撮影しているときの被写界深度は、フイルムカメラと比較すると、ＣＣＤを用いた撮像装置ではきわめて深くなる。
【００２１】
一方、焦点深度は、よく知られているように、片側で、許容錯乱円径×Ｆ値（絞り値）で求められるから、例えばＦ２のとき、１３５フイルムカメラの焦点深度（片側）は０．０３５×２＝０．０７ｍｍであるのに対し、１／２インチ型の撮像装置では０．００７×２＝０．０１４ｍｍと狭くなる。
【００２２】
上述のように対角寸法が、同じ例えば６ｍｍの１／３インチ型のＣＣＤでも、１００万画素からさらに２００万、３００万と画素数を多くして、解像感を上げる目的としたものから、一方では画素の大きさをむやみに小さくはせず、ダイナミックレンジや感度を重視したものなど、ＣＣＤ撮像素子にも種々の仕様のものが知られている。
【００２３】
そして、ＣＣＤ撮像素子をイメージセンサとして用いた撮像装置においては、ＣＣＤの輝度信号のレベルがある定まった範囲となるように、絞り装置により絞り開口を制御して自動的に最適な露出を得る方法が一般的である。絞り装置としては、開口形状がひし形となる２枚の絞り羽根を有するものから、５枚や６枚の絞り羽根を用いた虹彩絞りなどが知られている。
【００２４】
また、絞り開口径が小さくなると、回折により画質が劣化するという問題が発生することが知られている。このため、これらの撮像装置では、画質劣化が発生しない、もしくは発生してもはそれほど問題とならない範囲に絞り開口径の制御範囲を制限することが多い。これは、現在の絞り値をマイクロコンピュータが把握し、定められた所定のＦ値より小絞り側は使用しないとするものである。
【００２５】
但し、使用できる絞り範囲に上記のような制限をかけると、実際の被写界の有する広範囲な明るさに対して絞りだけで最適な光量を調節するのが困難となる。このため、絞り羽根に一体的にＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ　Ｄｅｎｓｉｔｙ　）フィルタを貼り付けて、絞り径が小さくなると絞り開口をＮＤフィルタが覆うように構成することで、同じ開口制御（例えば開放〜Ｆ８）で調整可能な明るさ範囲を広げたり、ＣＣＤの電荷蓄積時間（シャッター速度）を可変としたりすることを組み合わせて光量制御が行われている。
【００２６】
ＮＤフィルタは、上述したように絞り羽根に一体的に貼り付ける方式のものだけでなく、専用の駆動源を有し、絞り羽根とは別に駆動されて光路内への挿入量を制御する方式も知られている。このようにＮＤフィルタと絞り羽根とを独立に駆動するものは、絞り値とＮＤフィルタの挿入量とを独立にコントロールできるので、撮影レンズもしくは撮像装置全体の露出制御の自由度を増すことができる。
【００２７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＮＤフィルタを光軸に直交する面上に配置すると、例えばＣＣＤのカバーガラスにて反射して被写体側に戻った光線が、再びＮＤフィルタで反射してＣＣＤ側に向かい、その光がＣＣＤで撮像されてしまい、ゴーストやフレアとなる場合がある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明の光量調節装置は、開閉動作して光路を通過する光量を調節する絞り羽根と、光路に対して挿入・退避動作する光学フィルタとを有し、絞り羽根と光学フィルタのうち少なくとも光学フィルタを光軸直交面に対して傾斜させている。
【００２９】
このように少なくとも光学フィルタを光軸直交面に対して傾斜させることにより、撮像素子等で反射して光学フィルタに戻ってきた光が、光学フィルタで再び撮像素子に向けて反射しないようにすることが可能となり、ゴーストやフレアの発生を抑えることが可能となる。
【００３０】
本発明は、特に光学フィルタが絞り羽根よりも像面側に配置されている場合に有効である。
【００３１】
また、絞り羽根も光軸直交面に対して傾斜させてもよいが、光学フィルタと平行になるように傾斜させると光量調節装置の光軸方向寸法が大きくなるので、絞り羽根と光学フィルタとを非平行関係にする（望ましくは、絞り羽根を光軸直交面内に配置する）して、光量調節装置の大型化、ひいてはこれを搭載するレンズ装置や撮像装置の大型化を防止するようにしてもよい。
【００３２】
さらに、上記光量調節装置を１つのユニットとして構成するにあたり、絞り羽根と光学フィルタとの間に配置されたベース部材に、光学フィルタを光軸直交面に対して傾斜した方向に動作案内するガイド部を設けるとよい。
【００３３】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１および図２には、本発明の第１実施形態である光量調節装置を示している。本実施形態の光量調節装置９は、６枚の絞り羽根を有するいわゆる虹彩型絞りとＮＤフィルタとを有するものである。
【００３４】
これらの図において、９ａは光量調節装置９のベース部材となる地板であり、中央には開放開口９ａ２が形成されている。９ｄは後述する６枚の絞り羽根を開閉動作させる風車リングであり、地板９ａの被写体側の面における開放開口９ａの周囲で光軸Ｌを中心して回転可能に地板９ａに取り付けられている。
【００３５】
９ｅは６枚の絞り羽根であり、各絞り羽根９ｅには、地板９ａの周方向６箇所に設けられた固定軸部９ａ１が嵌合する穴部９ｅ１と、風車リング９ｄの周方向６箇所に設けられた駆動軸部９ｄ１が嵌合する長穴部９ｅ２とが形成されている。
【００３６】
また、風車リング９ｄの周方向一箇所に形成された腕部の先端には長穴部９ｄ２が形成されており、この長穴部９ｄには、地板９ａの像面側から、地板９ａに形成された円弧穴部９ａ３を貫通して被写体側に延びた絞り駆動レバー９ｃの駆動軸部９ｃ１が係合する。
【００３７】
絞り駆動レバー９ｃはステッピングモータからなる絞りモータ９ｂの出力軸に連結されている。このため、絞りモータ９ｂが回転して絞り駆動レバー９ｃが回転すると、風車リング９ｄが回転し、６枚の絞り羽根９ｅに駆動軸部９ｄ１を介して風車リング９ｄの回転力が伝達される。このため、６枚の絞り羽根９ｅは固定軸部９ａ１を中心に回動し、これら６枚の絞り羽根９ｅによって形成される絞り開口の開口径が変化して光量の調節が行われる。なお、図２に示す９ｉは押さえ板であり、地板９ａからの絞り羽根９ｅの脱落を防止するものである。
【００３８】
一方、地板９ａの像面側には、フィルタ保持部材９ｈ１が配置されている。図２（Ｂ）に示すように、このフィルタ保持部材９ｈ１の被写体側の面の下部には、単濃度（透過率３２％）のＮＤフィルタ９ｈ２が貼られている。また、フィルタ保持部材９ｈ１の像面側の中間部から下部にかけては、３２％と１０％の２種類の透過率を有する光学膜が蒸着された２濃度ＮＤフィルタ９ｈ３が貼られている。なお、光学膜における透過率３２％の領域と１０％の領域の境界は、ＮＤフィルタ９ｈ２の上端とＮＤフィルタ９ｈ３の上端との中間に位置する。
【００３９】
このように、単濃度のＮＤフィルタ９ｈ２と２濃度ＮＤフィルタ９ｈ３をフィルタ保持部材９ｈ１を挟んで光軸方向両側に配置することより、図１および図２（Ｂ）に示すように、透過率が３２％であるＮＤエリア９ｈ７と、透過率が１０％であるＮＤエリア９ｈ８と、透過率が３％であるＮＤエリア９ｈ９の計３種類の透過率を有したＮＤフィルタをフィルタ保持部材９ｈ１で保持したＮＤユニット９ｈが構成される。
【００４０】
また、各ＮＤエリアは、透過率が高い順、すなわちＮＤエリア９ｈ７、ＮＤエリア９ｈ８、ＮＤエリア９ｈ９の順で光路内に挿入されるように形成されている。
【００４１】
なお、本実施形態のＮＤユニットｈ１は、２種類以上の濃度エリアを形成するための例に過ぎず、実際には単濃度フィルタを２枚組み合わせてもよいし、２種類以上の透過率を有したフィルタを１枚貼るだけでもよく、最終的にＮＤフィルタユニットとして２種類以上の透過率を有し、光路に透過率が高い（濃度が低い）側から順に挿入されるようにすればよい。
【００４２】
フィルタ保持部材９ｈ１の下端部には長穴部９ｈ１１が形成されており、この長穴部９ｈ１１には、ステッピングモータからなるＮＤモータ９ｆの出力軸に連結されたＮＤ駆動レバー９ｇの駆動軸部９ｇ１が係合している。
【００４３】
また、フィルタ保持部材９ｈ１の側部には、長穴部９ｈ１２，９ｈ１３が形成されており、これら長穴部９ｈ１２，９ｈ１３にはそれぞれ、地板９ａに設けられた２箇所のガイド突起部９ａ２が係合している。このため、ＮＤモータ９ｆが回転してＮＤ駆動レバー９ｇが回転すると、ＮＤユニット９ｈは、図中に９ｈ１４で示す方向に往復動作し、絞り羽根９ｅによって形成される絞り開口を通過する光路に対して挿入・退避し、挿入状態においてフィルタ濃度に応じた光量調節を行う。
【００４４】
なお、本実施形態の光量調節装置９では、絞り羽根９ｅと絞りモータ９ｂとが地板９ａを挟んで互いに光軸方向反対側に配置されている。こうすることによって、絞り羽根９ｅとＮＤユニット９ｈとの間のスペースを利用して絞り駆動レバー９ｃをレイアウトすることができ、光量調節装置９が光軸方向に大型化するのを防ぐことができる。
【００４５】
また、ＮＤユニット９ｈとＮＤモータ９ｆも、地板９ａを挟んで互いに光軸方向反対側に配置されている。こうすることによって、絞り羽根９ｅとＮＤユニット９ｈとの間のスペースを利用してＮＤ駆動レバー９ｇをレイアウトすることができ、光量調節装置９が光軸方向に大型化するのを防ぐことができる。
【００４６】
さらに、本実施形態の光量調節装置９では、図２（Ａ）に示すように、絞り羽根９ｅは光軸Ｌに直交する面Ａ上に配置されているが、ＮＤユニット９ｈは、光軸Ｌに直交する面Ａ’に対して角度Ｎ°傾斜した面Ｂに平行に配置されている。すなわち、ＮＤユニット９ｈは、光軸直交面Ａ’に対して角度Ｎ°だけ傾斜して配置されている。
【００４７】
光軸直交面Ａ’は面Ｂに対して、ＮＤ駆動レバー９ｇの駆動軸部９ｇ１の位置で交差するように設定され、ＮＤユニット９ｈは絞り羽根９ｅに対して平行ではなく角度Ｎ°を保った状態で駆動される。
【００４８】
そして、ＮＤユニット９ｈを面Ｂに平行に駆動ガイドするために、地板９ａのＮＤユニット９ｈに対向する部分には、光軸直交面Ａ’に対して角度Ｎ°を有するガイド面を有するガイド突起部１２が一体形成されている。
【００４９】
図３は、地板９ａを図２（Ａ）中の矢印Ｃ方向から見た図であり、ガイド突起部１２は地板９ａにおける開放開口９ａ２の回りの３箇所に形成されている。なお、ガイド突起部１２の数は必ずしも３箇所でなくてもよい。
【００５０】
また、図２（ａ）に示すカバー１３は、ＮＤユニット９ｈを地板９ａとの間に挟むように、光軸直交面に対して角度Ｎ°傾いて地板９ａに取り付けられている。
【００５１】
例えば、金属の板でカバー１３を作成する場合、半抜き加工によってガイド突起部１４を、地板９ａのガイド突起部１２と同様の箇所に設ける。そして、これら両ガイド突起部１２，１４によって、ＮＤユニット９ｈを挟み込む。
【００５２】
したがって、ＮＤ駆動レバー９ｇの駆動軸部９ｇ１は光軸直交面Ａ’上で回転するが、ＮＤユニット９ｈは両ガイド突起部１２，１４によって面Ｂに平行にガイドされ、光軸直交面Ａ’に対して角度Ｎ°を保った状態で駆動される。
【００５３】
図４には、図１〜図３で説明した光量調節装置を撮影光学系内に配置した、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮像装置の構成を示している。
【００５４】
▲１▼は凸レンズとしての第１群（前玉）レンズであり、前玉鏡筒１に保持されている。この前玉鏡筒１は固定鏡筒２にビス１ａにより結合されている。▲２▼は光軸方向に移動して変倍を行う凹レンズとしての第２群レンズであり、２群保持枠３により保持されている。▲３▼は凸レンズとしての第３群レンズであり、固定鏡筒２に対して係合部４ａにて係合固定された３群保持枠４によって保持されている。▲４▼は光軸方向に移動して変倍時の焦点面維持と焦点合わせを行う、凸レンズとしての第４群レンズであり、４群保持枠５に固定されている。
【００５５】
なお、２群保持枠３と４群保持枠５はそれぞれ不図示の駆動機構によって光軸方向に駆動される。
【００５６】
６はローパスフィルタ、１５はＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子、１６は撮像素子１５の受光面を覆うカバーガラスであり、これらは固定鏡筒２の後端部に保持されている。
【００５７】
上記２群保持枠３と３群保持枠４との間には、本実施形態の光量調節装置９が配置されている。
【００５８】
ここで、図５には、上記撮像装置における電気的構成を示している。この図において、図１〜図４にて説明した構成要素については、これらの図と同符号を付して説明に代える。
【００５９】
１３２は本カメラの制御を司るＣＰＵである。１２８はカメラ信号処理回路であり、撮像素子１５の出力に対して所定の増幅やガンマ補正などを施す。これらの所定の処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート１２９およびＡＦゲート１３０を通過する。即ち、露出決定およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲が全画面内のうちこのゲートで設定される。このゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。
【００６０】
１３１はＡＦ（オートフォーカス）のためのＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。１３３は撮影者によって操作されるズームスイッチ、１３４はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ１３４は、変倍に際して被写体距離とバリエーターレンズ（第２群レンズ▲２▼）の位置に応じてセットすべきフォーカシングレンズ位置の情報を記憶する。なお、ズームトラッキングメモリとしてＣＰＵ１３２内のメモリを使用してもよい。
【００６１】
例えば、撮影者によりズームスイッチ１３３が操作されると、ＣＰＵ１３２は、ズームトラッキングメモリ１３４の情報をもとに算出したバリエーターレンズとフォーカシングレンズ（第４群レンズ▲４▼）の所定の位置関係が保たれるように、現在のバリエーターレンズの光軸方向位置と算出されたバリエーターレンズのセットすべき位置、および現在のフォーカスレンズの光軸方向位置と算出されたフォーカスレンズのセットすべき位置がそれぞれ一致するように、ズームモータ１０とフォーカスモータ１２７を駆動制御する。
【００６２】
また、オートフォーカス動作では、ＣＰＵ１３２は、ＡＦ信号処理回路２３１の出力がピークを示すようにフォーカスモータ１２７を駆動制御する。
【００６３】
さらに、適正露出を得るために、ＣＰＵ１３２は、ＡＥゲート１２９を通過したＹ信号の出力の平均値に基づいて絞りモータ９ｂを駆動制御して、開口径をコントロールする。また、Ｙ信号の出力の平均値が高い場合には、その程度に応じてＮＤモータ９ｆを駆動制御して、ＮＤユニット９ｈ１を光路内に挿入する。
【００６４】
そして、本実施形態の撮像装置においては、上述したように、ＮＤユニット９ｈが光軸Ｌに対して直交する面Ａに対して傾斜した面Ｂに平行に配置されている（ＮＤユニット９ｈが光軸直交面Ａに対して傾斜するように配置されている）ことにより、例えば、第１群レンズ▲１▼、第２群レンズ▲２▼、光量調節装置９の絞り開口、第３群レンズ▲３▼および第４群レンズ▲４▼を通過して撮像素子１５側に向かった被写体からの光が、ローパスフィルタ６、カバーガラス１６および撮像素子１５の受光面で反射して光量調整装置９側に戻り、ＮＤユニット９ｈの撮像面側に配置されたＮＤフィルタ９ｈ３等で再度反射しても、この光が撮像素子１５に入射してしまうことを防止することができる。
【００６５】
具体的には、例えば、図４中の点１７（ここでは、カバーガラス１６の表面）に高輝度被写体（太陽など）が結像し、その光が光軸Ｌと平行な矢印１８の方向に反射した場合、仮にＮＤフィルタが光軸直交面上にあると、光はＮＤフィルタで反射して矢印１８とは反対方向に戻り、撮像素子１５に入射することになる。しかし、本実施形態のように、ＮＤユニット９ｈ（ＮＤフィルタ９ｈ３等）を光軸直交面に対して傾けることにより、矢印１９に示す方向に反射する、すなわちＮＤユニット９ｈでの反射光を撮像素子１５の受光画面外へ誘導することができる。
【００６６】
したがって、ＮＤユニット９ｈで反射した光によるフレアやゴーストの発生を抑えることができる。
【００６７】
なお、本実施形態では、ＮＤユニット９ｈで反射した光によるフレアやゴーストの発生を抑えるための基本的考え方を示したが、実際の撮像装置に光量調節装置９を搭載する場合は、高輝度被写体が存在する確率の高い場所がどちらであるかや個々の光学設計値によって、ＮＤユニット９ｈを傾ける角度や方向が定められることになる。
【００６８】
また、絞り羽根９ｅでも同様に反射光によるゴースト等の発生の可能性があるため、絞り羽根９ｅも光軸直交面Ａに対して傾斜させてもよい。但し、絞り羽根９ｅまでＮＤユニット９ｈと平行になる角度傾斜させてしまうと、光量調節装置９が図４中の斜線部２０の範囲まで占めるようになる、すなわち光量調節装置９の光軸方向の厚みが増加してしまい、第２群レンズ▲２▼と干渉を避けるために、撮像装置の大型化を招くことになる。また、絞り羽根９ｅを傾けすぎると、絞り開口の上端と下端の光軸方向位置が大きく異なるため、周辺光量にアンバランスを生じるおそれもある。
【００６９】
このため、絞り羽根９ｅを光軸直交面Ａに対して角度Ｎ°よりも浅い角度傾斜させる（つまり、絞り羽根９ｅとＮＤユニット９ｈとを互いに非平行関係となるように傾斜させる）か、本実施形態のように光軸直交面Ａ上に配置して反射防止塗料を塗布する等で対処するようにするのが好ましい。
【００７０】
（第２実施形態）
上述した第１実施形態では、絞り羽根を６枚用いた虹彩型絞りを有する光量調節装置について説明したが、本発明は、図５に示すように、２枚羽根絞りを有する光量調節装置にも適用することができる。
【００７１】
なお、本実施形態の構成要素のうち第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付して説明に代える。
【００７２】
本実施形態では、地板９ａ’の被写体側の面に２つの固定軸部９ａ４’を設け、これら固定軸部９ａ４’に２枚の絞り羽根９ｊに形成された穴部９ｊ１を嵌合させる。
【００７３】
２枚の絞り羽根９ｊにはそれぞれ長穴部９ｊ２が形成されており、２枚の絞り羽根９ｊはこれら長穴部９ｊ２が重なるように配置される。そして、これら重なった長穴部９ｊ２には、地板９ａ’の像面側から、地板９ａ’に形成された円弧穴部９ａ３’を貫通して被写体側に延びた絞り駆動レバー９ｃの先端が係合する。
【００７４】
このため、絞りモータ９ｂが回転して絞り駆動レバー９ｃが回転すると、２枚の絞り羽根９ｊは固定軸部９ａ４’を中心に回動し、略菱形の絞り開口の面積を変化させる。
【００７５】
このような絞りと第１実施形態にて説明したＮＤユニットｈ１とを組み合わせ、絞り羽根９ｊを光軸直交面上に配置するとともに、ＮＤユニットｈ１を光軸直交面に対して傾斜させて配置することにより、第１実施形態と同様に、ＮＤユニットｈ１での反射光によるゴースト等の発生を防止することができる。
【００７６】
さらに、本発明は、ビデオカメラ等の絞りとして最も一般的に用いられる、２枚の羽根が互いに離間もしくは接近する方向に直線的に駆動するタイプの絞りを有する光量調節装置にも適用することができる。
【００７７】
なお、上記各実施形態にて説明した光量調節装置の構成は例に過ぎず、光量調節装置が搭載される撮影レンズや撮像装置に求められるサイズその他の要求などに応じて適宜変更が可能である。
【００７８】
また、上記各実施形態では、絞り羽根とＮＤフィルタとが独立して駆動される光量調節装置について説明したが、本発明は、絞り羽根にＮＤフィルタが貼り付けられて両者が一体的に駆動される光量調節装置にも適用することができる。この場合、光軸直交面上に配置した絞り羽根に対して角度を付けてＮＤフィルタを貼り付けるようにすればよい。
【００７９】
また、上記各実施形態では、光学フィルタとしてＮＤフィルタを用いた場合について説明したが、ＮＤフィルタ以外の光学フィルタを備えた光量調節装置にも本発明を適用することは可能である。
【００８０】
さらに、上記各実施形態では、光量調節装置を搭載した撮像装置について説明したが、交換タイプの撮影レンズ装置に搭載される光量調節装置にも本発明を適用することができる。
【００８１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも光学フィルタを光軸直交面に対して傾斜させているので、撮像素子等で反射して光学フィルタに戻ってきた光が光学フィルタで再び撮像素子に向けて反射されないようにすることができ、ゴーストやフレアの発生を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態である光量調節装置の分解斜視図。
【図２】上記光量調節装置の側面図およびＮＤユニットの拡大図。
【図３】上記光量調節装置の背面図。
【図４】上記光量調節装置を搭載した撮像装置の断面図。
【図５】上記撮像装置の電気回路構成を示すブロック図。
【図６】本発明の第２実施形態である光量調節装置の分解斜視図。
【図７】従来の撮像装置の断面図。
【符号の説明】
１　前玉鏡筒
２　固定鏡筒
６　ローパスフィルタ
９、９’　光量調節装置
９ａ、９ａ’　地板
９ｅ、９ｊ　絞り羽根
９ｈ　ＮＤユニット
９ｈ２，９ｈ３　ＮＤフィルタ
１２、１４　ガイド突起部
１５　撮像素子
１６　カバーガラス
Ａ、Ａ’　光軸直交面
Ｂ　光軸直交面に対して傾斜した面
▲１▼〜▲４▼　レンズ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lens device used for an imaging device such as a video camera and a digital still camera.
[0002]
[Prior art]
As a zoom lens for a video camera, a lens composed of four lens groups of a fixed convex, a movable concave, a fixed convex, and a movable convex in order from the subject side is well known.
[0003]
Also, various types of lenses for digital still cameras are known without being limited to the optical type generally used in the video. In particular, a lens for a digital still camera may have a configuration in which the overall length is shortened by a retracting operation when photographing is not performed.
[0004]
FIGS. 7A and 7B show a lens barrel structure of a general zoom lens having a four-group lens configuration. (B) shows a cross section taken along line AA in (A).
[0005]
The four lens groups 201a to 201d constituting the zoom lens are a fixed front lens 201a, a variator lens group 201b that performs a variable power operation by moving along the optical axis, a fixed afocal lens 201c, And a focusing lens group 201d that moves along the optical axis to maintain a focal plane during focusing and focus.
[0006]
The guide bars 203, 204a, and 204b are arranged parallel to the optical axis 205, and guide and stop the moving lens group. The DC motor 206 is a drive source for moving the variator lens group 201b.
[0007]
The front lens 201a is held by a front lens barrel 202, and the variator lens group 201b is held by a V-moving ring 211. The afocal lens 201c is held by the intermediate frame 215, and the focusing lens group 201d is held by the RR moving ring 214.
[0008]
The front lens barrel 202 is positioned and fixed to the rear lens barrel 216. The guide bars 203 are positioned and supported by the two lens barrels 202 and 216, and the guide screw shaft 208 is rotatably supported. The guide screw shaft 208 is driven to rotate by the rotation of the output shaft 206 a of the DC motor 206 being transmitted through a gear train 207.
[0009]
The V moving ring 211 holding the variator lens group 201b has a pressing spring 209 and a ball 210 which engages with a screw groove 208a formed in the guide screw shaft 208 by the force of the pressing spring 209. When the guide screw shaft 208 is rotationally driven by the 206, the guide screw shaft 208 moves forward and backward in the optical axis direction while being guided and regulated by the guide bar 203.
[0010]
Guide bars 204a and 204b are fitted and supported by the rear barrel 216 and the intermediate frame 215 positioned at the rear barrel 216. The RR moving ring 214 can move forward and backward in the optical axis direction while being guided and rotated by the guide bars 204a and 204b.
[0011]
The RR moving ring 214 that holds the focusing lens group 201d is formed with a sleeve portion that is slidably fitted to the guide bars 204a and 204b, and the rack 213 is integrated with the RR moving ring 214 in the optical axis direction. It is assembled so that it becomes.
[0012]
The stepping motor 212 rotationally drives a lead screw 212a formed integrally with the output shaft. A rack 213 assembled to the RR moving ring 214 is engaged with the lead screw 212a. When the lead screw 212a rotates, the RR moving ring 214 moves in the optical axis direction while being guided by the guide bars 204a and 204b. I do.
[0013]
Note that a stepping motor may be used as a drive source for the variator lens group, similarly to the drive source for the focusing lens group.
[0014]
The front lens barrel 202, the intermediate frame 215, and the rear lens barrel 216 form a lens barrel body that substantially accommodates a lens or the like.
[0015]
When the lens group holding frame is moved using such a stepping motor, the stepping motor is moved after detecting that the holding frame is located at one reference position in the optical axis direction using a photo interrupter or the like. The absolute position of the holding frame is detected by continuously counting the number of applied drive pulses.
[0016]
By the way, as a CCD which is an image pickup device used in an image pickup apparatus, what is called a 1/3 inch type or a 1/4 inch type in consumer video cameras and having a diagonal dimension of about 6 mm or 4 mm has become mainstream. ing. In this size, for example, 310,000 pixels are provided.
[0017]
In digital still cameras, CCDs of about 1/2 inch type (8 mm diagonal) having 2 to 3 million pixels are used.
[0018]
In a digital camera using such a high-pixel CCD, a small print size that is widely used can ensure image quality comparable to that of a photograph taken by a conventional film camera under the same conditions. It has become to.
[0019]
In such a video camera, the permissible circle of confusion is about 12 to 15 μm, and that of a digital still camera is about 7 to 8 μm, which is much smaller than the permissible circle of confusion of the conventional 135 film format, which is 33 to 35 μm. This is because the screen diagonal dimension is much smaller than the 135 mm format of 43 mm as described above. This number is expected to become smaller as the pixel size of the CCD becomes smaller.
[0020]
From another viewpoint, the focal length for obtaining the same angle of view as that of the 135-film camera in such an image pickup apparatus using a CCD becomes shorter due to the small image size. For example, the angle of view obtained at a standard focal length of 40 mm with a 135 film camera is 4 mm with an imaging device using a 1/4 inch CCD. For this reason, the depth of field when shooting at the same F-number becomes extremely deep in an image pickup apparatus using a CCD as compared with a film camera.
[0021]
On the other hand, as is well known, the depth of focus is calculated on one side by the permissible circle of confusion × the F value (aperture value). For example, when F2 is set, the depth of focus of the 135 film camera (one side) is 0.1. In contrast to 035 × 2 = 0.07 mm, in the case of a 1 / 2-inch type imaging device, it is as narrow as 0.007 × 2 = 0.014 mm.
[0022]
As described above, even for a 1/3 inch type CCD having the same diagonal dimension of, for example, 6 mm, the number of pixels is further increased from one million pixels to two million and three million to improve the resolution. On the other hand, various types of CCD image pickup devices having various specifications are known, such as those in which the size of a pixel is not excessively reduced and dynamic range and sensitivity are emphasized.
[0023]
In an image pickup apparatus using a CCD image pickup device as an image sensor, a method of controlling an aperture opening by an aperture device so as to automatically obtain an optimal exposure so that a level of a luminance signal of the CCD is within a predetermined range. Is common. As an aperture device, an iris diaphragm using five or six aperture blades or the like from a device having two aperture blades having a rhombic opening shape is known.
[0024]
Also, it is known that when the aperture diameter of the aperture is reduced, a problem that image quality is deteriorated due to diffraction occurs. For this reason, in these imaging apparatuses, the control range of the aperture diameter is often limited to a range where image quality does not deteriorate or, if it does occur, does not cause much problem. This is based on the assumption that the microcomputer grasps the current aperture value and does not use the aperture value smaller than a predetermined F value.
[0025]
However, if the above-mentioned restrictions are imposed on the usable aperture range, it becomes difficult to adjust the optimum light amount only with the aperture for a wide range of brightness of the actual object scene. For this reason, an ND (Neutral Density) filter is integrally attached to the aperture blade, and the ND filter is configured to cover the aperture when the aperture diameter is reduced, so that the aperture is adjusted by the same aperture control (for example, from opening to F8). Light amount control is performed by combining a possible brightness range expansion and a variable charge storage time (shutter speed) of the CCD.
[0026]
The ND filter is not only of the type that is integrally attached to the aperture blade as described above, but also has a dedicated drive source and is driven separately from the aperture blade to control the insertion amount into the optical path. Are known. As described above, since the ND filter and the aperture blade are independently driven, the aperture value and the insertion amount of the ND filter can be controlled independently, so that the degree of freedom of exposure control of the photographing lens or the entire imaging apparatus can be increased. .
[0027]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the ND filter is arranged on a plane perpendicular to the optical axis, for example, the light beam reflected by the cover glass of the CCD and returned to the subject side is reflected again by the ND filter and travels to the CCD side, and the light is transmitted to the CCD side. Ghost or flare in some cases.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, a light amount adjusting device according to the present invention includes an aperture blade that opens and closes to adjust the amount of light passing through an optical path, and an optical filter that inserts and retracts with respect to the optical path. At least the optical filter of the blade and the optical filter is inclined with respect to the plane orthogonal to the optical axis.
[0029]
By inclining the optical filter at least with respect to the plane orthogonal to the optical axis, light reflected by the image sensor and returned to the optical filter is not reflected by the optical filter again toward the image sensor. And the occurrence of ghost and flare can be suppressed.
[0030]
The present invention is particularly effective when the optical filter is arranged closer to the image plane than the diaphragm blade.
[0031]
Also, the aperture blade may be inclined with respect to the plane orthogonal to the optical axis.However, if the aperture blade is inclined so as to be parallel to the optical filter, the dimension of the light amount adjusting device in the optical axis direction becomes large. A non-parallel relationship (preferably, the aperture blades are arranged in a plane orthogonal to the optical axis) is used to prevent an increase in the size of the light amount adjustment device, and further, an increase in the size of a lens device or an imaging device equipped with the device. Is also good.
[0032]
Further, in configuring the light amount adjusting device as one unit, a guide member that guides the operation of the optical filter in a direction inclined with respect to the plane orthogonal to the optical axis is provided on a base member disposed between the diaphragm blade and the optical filter. Should be provided.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(1st Embodiment)
1 and 2 show a light amount adjusting device according to a first embodiment of the present invention. The light amount adjusting device 9 according to the present embodiment includes a so-called iris-type aperture having six aperture blades and an ND filter.
[0034]
In these figures, reference numeral 9a denotes a base plate serving as a base member of the light amount adjusting device 9, and an opening 9a2 is formed in the center. Reference numeral 9d denotes a windmill ring that opens and closes six aperture blades, which will be described later, and is attached to the main plate 9a so as to be rotatable about the optical axis L around the open opening 9a on the subject side surface of the main plate 9a.
[0035]
Reference numeral 9e denotes six aperture blades. Each of the aperture blades 9e has a hole 9e1 in which six fixed shaft portions 9a1 provided in the circumferential direction of the main plate 9a are fitted, and six aperture blades in the circumferential direction of the windmill ring 9d. An elongated hole 9e2 into which the provided drive shaft 9d1 fits is formed.
[0036]
An elongated hole 9d2 is formed at the tip of an arm portion formed at one location in the circumferential direction of the windmill ring 9d. The elongated hole 9d is formed on the main plate 9a from the image plane side of the main plate 9a. The drive shaft 9c1 of the diaphragm drive lever 9c that extends toward the subject through the circular arc hole 9a3 engages.
[0037]
The aperture driving lever 9c is connected to an output shaft of an aperture motor 9b composed of a stepping motor. Thus, when the aperture motor 9b rotates and the aperture drive lever 9c rotates, the windmill ring 9d rotates, and the rotational force of the windmill ring 9d is transmitted to the six aperture blades 9e via the drive shaft 9d1. For this reason, the six diaphragm blades 9e rotate around the fixed shaft portion 9a1, and the aperture diameter of the diaphragm opening formed by the six diaphragm blades 9e changes to adjust the light amount. In addition, 9i shown in FIG. 2 is a pressing plate, which prevents the diaphragm blade 9e from falling off from the main plate 9a.
[0038]
On the other hand, a filter holding member 9h1 is disposed on the image plane side of the base plate 9a. As shown in FIG. 2B, an ND filter 9h2 having a single density (a transmittance of 32%) is attached to a lower portion of the subject-side surface of the filter holding member 9h1. A two-density ND filter 9h3 on which optical films having two kinds of transmittances of 32% and 10% are deposited is attached from the middle part to the lower part on the image plane side of the filter holding member 9h1. Note that the boundary between the region of 32% transmittance and the region of 10% in the optical film is located in the middle between the upper end of the ND filter 9h2 and the upper end of the ND filter 9h3.
[0039]
As described above, by disposing the single-density ND filter 9h2 and the two-density ND filter 9h3 on both sides in the optical axis direction with the filter holding member 9h1 interposed therebetween, as shown in FIG. 1 and FIG. An ND filter 9h1 having 32% transmittance, an ND area 9h8 having 10% transmittance, and an ND area 9h9 having 3% transmittance are held by the filter holding member 9h1. The configured ND unit 9h is configured.
[0040]
Each ND area is formed so as to be inserted into the optical path in the order of higher transmittance, that is, ND area 9h7, ND area 9h8, and ND area 9h9.
[0041]
Note that the ND unit h1 of the present embodiment is merely an example for forming two or more types of density areas, and in practice two single density filters may be combined, and two or more types of transmittances may be provided. The ND filter unit may have two or more types of transmittances, and may be inserted into the optical path in order from the side with the highest transmittance (lower density).
[0042]
A long hole 9h11 is formed at the lower end of the filter holding member 9h1, and a drive shaft 9g1 of an ND drive lever 9g connected to an output shaft of an ND motor 9f composed of a stepping motor is formed in the long hole 9h11. Are engaged.
[0043]
On the side of the filter holding member 9h1, elongated holes 9h12 and 9h13 are formed, and the elongated holes 9h12 and 9h13 are respectively associated with two guide projections 9a2 provided on the base plate 9a. I agree. For this reason, when the ND motor 9f rotates and the ND drive lever 9g rotates, the ND unit 9h reciprocates in the direction indicated by 9h14 in the drawing, and moves with respect to the optical path passing through the aperture opening formed by the aperture blade 9e. In the insertion state, the light amount is adjusted according to the filter density.
[0044]
In the light amount adjusting device 9 according to the present embodiment, the aperture blade 9e and the aperture motor 9b are arranged on the opposite sides of the base plate 9a in the optical axis direction. By doing so, the aperture drive lever 9c can be laid out using the space between the aperture blade 9e and the ND unit 9h, and the light amount adjusting device 9 can be prevented from being enlarged in the optical axis direction. .
[0045]
The ND unit 9h and the ND motor 9f are also arranged on opposite sides of the main plate 9a in the optical axis direction. By doing so, the ND drive lever 9g can be laid out using the space between the aperture blade 9e and the ND unit 9h, and the light amount adjusting device 9 can be prevented from being enlarged in the optical axis direction. .
[0046]
Further, in the light amount adjusting device 9 of the present embodiment, as shown in FIG. 2A, the aperture blade 9e is disposed on a plane A orthogonal to the optical axis L, but the ND unit 9h is Are arranged in parallel with a plane B inclined at an angle N ° with respect to a plane A ′ perpendicular to the plane A ′. That is, the ND unit 9h is arranged at an angle of N ° with respect to the plane A ′ orthogonal to the optical axis.
[0047]
The plane A ′ orthogonal to the optical axis is set to intersect the plane B at the position of the drive shaft 9g1 of the ND drive lever 9g, and the ND unit 9h is not parallel to the aperture blade 9e but keeps the angle N °. It is driven in the state where it was set.
[0048]
In order to drive and guide the ND unit 9h in parallel with the surface B, a guide projection having a guide surface having an angle N ° with respect to the optical axis orthogonal plane A 'is provided on a portion of the base plate 9a facing the ND unit 9h. The part 12 is formed integrally.
[0049]
FIG. 3 is a view of the base plate 9a as viewed from the direction of arrow C in FIG. 2A, and the guide protrusions 12 are formed at three places around the opening 9a2 in the base plate 9a. The number of the guide projections 12 is not necessarily three.
[0050]
The cover 13 shown in FIG. 2A is attached to the base plate 9a at an angle N ° with respect to the plane orthogonal to the optical axis so that the ND unit 9h is sandwiched between the cover 13 and the base plate 9a.
[0051]
For example, when the cover 13 is made of a metal plate, the guide protrusions 14 are provided in the same location as the guide protrusions 12 of the base plate 9a by half blanking. Then, the ND unit 9h is sandwiched between the guide projections 12 and 14.
[0052]
Therefore, the drive shaft 9g1 of the ND drive lever 9g rotates on the plane A 'orthogonal to the optical axis, but the ND unit 9h is guided in parallel to the plane B by the two guide projections 12 and 14, and the plane A' orthogonal to the optical axis. Is driven in a state where the angle N ° is maintained.
[0053]
FIG. 4 shows a configuration of an imaging device such as a video camera or a digital still camera in which the light amount adjustment device described in FIGS.
[0054]
(1) denotes a first group (front lens) as a convex lens, which is held by the front lens barrel 1. The front lens barrel 1 is connected to a fixed lens barrel 2 by screws 1a. (2) is a second group lens as a concave lens that moves in the optical axis direction to change the magnification, and is held by the second group holding frame 3. (3) is a third lens group as a convex lens, and is held by a third lens group holding frame 4 which is engaged and fixed to the fixed lens barrel 2 by an engaging portion 4a. (4) a fourth group lens as a convex lens which moves in the optical axis direction to maintain the focal plane and focus upon zooming, and is fixed to the fourth group holding frame 5.
[0055]
The second group holding frame 3 and the fourth group holding frame 5 are each driven in the optical axis direction by a driving mechanism (not shown).
[0056]
Reference numeral 6 denotes a low-pass filter, reference numeral 15 denotes an image sensor such as a CCD or CMOS sensor, and reference numeral 16 denotes a cover glass that covers a light receiving surface of the image sensor 15, and these are held at the rear end of the fixed lens barrel 2.
[0057]
Between the second group holding frame 3 and the third group holding frame 4, the light amount adjusting device 9 of the present embodiment is arranged.
[0058]
Here, FIG. 5 shows an electrical configuration of the imaging apparatus. In this figure, the components described in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals as those in FIGS.
[0059]
132 is a CPU that controls the camera. Reference numeral 128 denotes a camera signal processing circuit which performs predetermined amplification, gamma correction, and the like on the output of the image sensor 15. The contrast signal of the video signal that has undergone these predetermined processes passes through the AE gate 129 and the AF gate 130. That is, an optimum signal extraction range for exposure determination and focusing is set by this gate in the entire screen. The size of the gate may be variable or a plurality of gates may be provided.
[0060]
Reference numeral 131 denotes an AF signal processing circuit that processes an AF signal for AF (autofocus), and generates one or a plurality of outputs related to a high-frequency component of a video signal. 133 is a zoom switch operated by the photographer, and 134 is a zoom tracking memory. The zoom tracking memory 134 stores information on the focusing lens position to be set according to the subject distance and the position of the variator lens (second group lens {circle around (2)}) at the time of zooming. Note that a memory in the CPU 132 may be used as the zoom tracking memory.
[0061]
For example, when the photographer operates the zoom switch 133, the CPU 132 maintains a predetermined positional relationship between the variator lens and the focusing lens (the fourth lens unit (4)) calculated based on the information in the zoom tracking memory 134. The current position of the variator lens in the optical axis direction and the calculated position of the variator lens to be set, and the current position of the focus lens in the optical axis direction and the calculated position of the focus lens to be set match, respectively. The drive of the zoom motor 10 and the focus motor 127 is controlled so as to perform the control.
[0062]
In the autofocus operation, the CPU 132 controls the drive of the focus motor 127 so that the output of the AF signal processing circuit 231 indicates a peak.
[0063]
Further, in order to obtain an appropriate exposure, the CPU 132 controls the drive of the aperture motor 9b based on the average value of the output of the Y signal that has passed through the AE gate 129 to control the aperture diameter. When the average value of the output of the Y signal is high, the ND motor 9f is drive-controlled in accordance with the degree, and the ND unit 9h1 is inserted into the optical path.
[0064]
In the imaging device according to the present embodiment, as described above, the ND unit 9h is disposed parallel to the plane B inclined with respect to the plane A orthogonal to the optical axis L (the ND unit 9h is For example, the first group lens {circle around (1)}, the second group lens {circle around (2)}, the aperture opening of the light amount adjusting device 9, the third group lens {circle around (1)}. Light from the subject that has passed through the third lens unit and the fourth lens unit (4) toward the image pickup device 15 is reflected by the low-pass filter 6, the cover glass 16, and the light receiving surface of the image pickup device 15 so that the light amount adjustment device 9 side Returning to the above, even if the light is reflected again by the ND filter 9h3 or the like disposed on the imaging surface side of the ND unit 9h, it is possible to prevent this light from entering the imaging element 15.
[0065]
Specifically, for example, a high-luminance subject (such as the sun) forms an image on a point 17 (in this case, the surface of the cover glass 16) in FIG. 4, and its light is directed in the direction of an arrow 18 parallel to the optical axis L. In the case of reflection, if the ND filter is on the plane orthogonal to the optical axis, the light is reflected by the ND filter, returns in the direction opposite to the arrow 18, and enters the image sensor 15. However, as in the present embodiment, by tilting the ND unit 9h (ND filter 9h3 or the like) with respect to the plane orthogonal to the optical axis, the light is reflected in the direction indicated by the arrow 19, that is, the light reflected by the ND unit 9h is captured by the image sensor. 15 light receiving screens.
[0066]
Therefore, generation of flare and ghost due to light reflected by the ND unit 9h can be suppressed.
[0067]
In the present embodiment, the basic concept for suppressing the occurrence of flare or ghost due to the light reflected by the ND unit 9h has been described. However, when the light amount adjusting device 9 is mounted on an actual imaging device, a high brightness The angle and the direction in which the ND unit 9h is tilted are determined by the location where the probability of the existence of the ND unit 9h is high and the individual optical design values.
[0068]
Also, since there is a possibility that ghost or the like is generated by the reflected light in the aperture blade 9e, the aperture blade 9e may be inclined with respect to the plane A orthogonal to the optical axis. However, if the angle of inclination becomes parallel to the ND unit 9h up to the aperture blade 9e, the light amount adjusting device 9 occupies the range of the hatched portion 20 in FIG. The thickness of the image pickup device increases, and the size of the image pickup apparatus increases in order to avoid interference with the second lens unit (2). Also, if the aperture blade 9e is too tilted, the positions of the upper end and the lower end of the aperture opening in the optical axis direction are greatly different, and there is a possibility that the peripheral light quantity may be unbalanced.
[0069]
For this reason, the diaphragm blade 9e is inclined with respect to the plane A orthogonal to the optical axis at an angle smaller than the angle N ° (that is, the diaphragm blade 9e and the ND unit 9h are inclined so as to have a non-parallel relationship with each other), or It is preferable to arrange it on the plane A orthogonal to the optical axis as in the embodiment, and to cope with it by applying an antireflection paint or the like.
[0070]
(2nd Embodiment)
In the first embodiment described above, the light amount adjusting device having an iris-type diaphragm using six diaphragm blades has been described. However, as shown in FIG. 5, the present invention is also applied to a light amount adjusting device having two blade diaphragms. Can be applied.
[0071]
Note that, of the components of the present embodiment, components common to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as in the first embodiment, and description thereof will be omitted.
[0072]
In the present embodiment, two fixed shafts 9a4 'are provided on the surface of the main plate 9a' on the subject side, and holes 9j1 formed on the two diaphragm blades 9j are fitted to these fixed shafts 9a4 '.
[0073]
An elongated hole 9j2 is formed in each of the two aperture blades 9j, and the two aperture blades 9j are arranged so that these elongated holes 9j2 overlap. The distal end of the aperture driving lever 9c extending from the image plane side of the main plate 9a 'to the object side through the arc hole 9a3' formed in the main plate 9a 'is engaged with the overlapping slot 9j2. Combine.
[0074]
For this reason, when the aperture motor 9b rotates and the aperture drive lever 9c rotates, the two aperture blades 9j rotate around the fixed shaft portion 9a4 'to change the area of the substantially rhombic aperture opening.
[0075]
Such an aperture is combined with the ND unit h1 described in the first embodiment, the aperture blade 9j is arranged on the plane orthogonal to the optical axis, and the ND unit h1 is arranged obliquely with respect to the plane orthogonal to the optical axis. As a result, similarly to the first embodiment, it is possible to prevent the occurrence of a ghost or the like due to the reflected light from the ND unit h1.
[0076]
Further, the present invention can be applied to a light amount adjusting device having an aperture of a type in which two blades are linearly driven in a direction in which two blades are separated or approach each other, which is most commonly used as an aperture of a video camera or the like. it can.
[0077]
Note that the configuration of the light amount adjustment device described in each of the above embodiments is merely an example, and can be appropriately changed according to the size and other requirements of a photographic lens on which the light amount adjustment device is mounted, the imaging device, and the like. .
[0078]
In each of the above embodiments, the light amount adjusting device in which the aperture blade and the ND filter are driven independently has been described. However, in the present invention, the ND filter is attached to the aperture blade and both are driven integrally. The present invention can also be applied to a light amount adjusting device. In this case, the ND filter may be attached at an angle with respect to the aperture blade arranged on the plane orthogonal to the optical axis.
[0079]
Further, in each of the above embodiments, the case where the ND filter is used as the optical filter has been described. However, the present invention can be applied to a light amount adjusting device including an optical filter other than the ND filter.
[0080]
Furthermore, in each of the embodiments described above, the imaging device equipped with the light amount adjusting device has been described. However, the present invention can also be applied to a light amount adjusting device mounted on an interchangeable photographing lens device.
[0081]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, at least the optical filter is inclined with respect to the plane orthogonal to the optical axis, so that light reflected by the image sensor and returned to the optical filter is returned to the optical filter by the optical filter. Ghost and flare can be suppressed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a light amount adjusting device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the light amount adjusting device and an enlarged view of an ND unit.
FIG. 3 is a rear view of the light amount adjusting device.
FIG. 4 is a cross-sectional view of an imaging device equipped with the light amount adjusting device.
FIG. 5 is a block diagram showing an electric circuit configuration of the imaging device.
FIG. 6 is an exploded perspective view of a light amount adjusting device according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view of a conventional imaging device.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 1 front lens barrel 2 fixed lens barrel 6 low-pass filter 9, 9 'light amount adjusting device 9a, 9a' ground plate 9e, 9j aperture blade 9h ND units 9h2, 9h3 ND filter 12, 14 guide protrusion 15 imaging element 16 cover glass A , A 'plane orthogonal to the optical axis B plane inclined with respect to the plane orthogonal to the optical axis (1) to (4) Lens

Claims

開閉動作して光路を通過する光量を調節する絞り羽根と、
前記光路に対して挿入・退避動作する光学フィルタとを有し、
前記絞り羽根と前記光学フィルタのうち少なくとも前記光学フィルタが光軸直交面に対して傾斜していることを特徴とする光量調節装置。An aperture blade that adjusts the amount of light passing through the optical path by opening and closing,
An optical filter that inserts and retracts with respect to the optical path,
A light amount adjusting device, wherein at least the optical filter among the diaphragm blade and the optical filter is inclined with respect to a plane orthogonal to an optical axis.

前記光学フィルタが前記絞り羽根よりも像面側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。The light amount adjusting device according to claim 1, wherein the optical filter is disposed closer to an image surface than the diaphragm blade.

前記絞り羽根と前記光学フィルタとが非平行関係にあることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。The light amount adjusting device according to claim 1, wherein the aperture blade and the optical filter are in a non-parallel relationship.

前記絞り羽根が光軸直交面内に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の光量調節装置。The light amount adjusting device according to claim 3, wherein the aperture blade is arranged in a plane orthogonal to the optical axis.

前記絞り羽根と前記光学フィルタとの間にベース部材が配置されており、
前記ベース部材に、前記光学フィルタを光軸直交面に対して傾斜した方向に動作案内するガイド部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。A base member is disposed between the diaphragm blade and the optical filter,
The light amount adjusting device according to claim 1, wherein a guide portion that guides the operation of the optical filter in a direction inclined with respect to a plane orthogonal to an optical axis is provided on the base member.

前記絞り羽根を開閉駆動する駆動源とは別に前記光学フィルタを挿入・退避駆動する駆動源が設けられており、前記両駆動源は互いに独立して制御されることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。A drive source for inserting and retracting the optical filter is provided separately from a drive source for opening and closing the aperture blade, and the two drive sources are controlled independently of each other. The light amount adjusting device according to the above.

前記光学フィルタは、光量を減衰させるＮＤフィルタであることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。The light amount adjusting device according to claim 1, wherein the optical filter is an ND filter that attenuates a light amount.

請求項１から７のいずれかに記載の光量調節装置を含む撮影光学系を有することを特徴とするレンズ装置。A lens device comprising a photographing optical system including the light amount adjusting device according to claim 1.

請求項１から７のいずれかに記載の光量調節装置を含む撮影光学系と、前記撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像手段とを有することを特徴とする撮像装置。An imaging apparatus comprising: a photographing optical system including the light amount adjusting device according to claim 1; and an imaging unit configured to capture a subject image formed by the photographing optical system.