JP2004212581A - Optical apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To overcome the problem that the area of an aperture formed by a diaphragm blade is fluctuated when continuous strong vibration is applied to an optical apparatus. <P>SOLUTION: The optical apparatus has photographing optical systems L1 to L4, a light quantity adjusting means 9 adjusting light quantity made incident on an image pickup surface through the photographing optical system by changing the area of the aperture, a vibration detecting means 21 detecting the vibration, and a control means 29 controlling the light quantity adjusting means. Then, the control means controls the light quantity adjusting means when the vibration is detected by the vibration detecting means. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光量調節（絞り）機能を有するスチルカメラ、ビデオカメラ、レンズ装置およびこれらを組み合わせてなる光学機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ等の光学機器には、被写体の明るさに応じた適正露出を得るために撮影光学系を通して撮像面に入射する光量を調節する光量調節ユニットが設けられることが多い。
【０００３】
このような光量調節ユニットは、絞り開口を形成するための複数枚の絞り羽根を光軸直交面内で回動若しくは略平行移動可能に保持し、これら絞り羽根をアクチュエータの駆動力により移動させて絞り開口径（開口面積）を増減させることにより、光量を調節する（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１０−３０１１５９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、光量調節ユニットには、絞り羽根を回動又は略平行移動可能に支持する部分やアクチュエータと絞り羽根を駆動する動力伝達機構の部分等に多数の係合部や嵌合部がある。そして、車載使用されたり強風下で使用されたりした場合のように、光学機器に連続した強い振動が加わると、上記係合部や嵌合部のがた分により、アクチュエータが停止した状態であっても絞り羽根によって形成される開口の面積が変動する。特に、絞り開口が小さい場合にこのような開口面積の変動が生じると、撮像面に入射する光量が大きく変動し、適正な露出が妨げられたり、連続撮影画像の明るさが絶えず変動したりしてしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の解決する解決するために、本発明では、撮影光学系と、開口面積を変化させることにより、撮影光学系を通して撮像面に入射する光量を調節する光量調節手段と、振動を検出する振動検出手段と、光量調節手段を制御する制御手段とを有する。そして、制御手段に、振動検出手段により振動が検出されたときに、光量調節手段を制御させるようにしている。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
図１および図２には、本発明の実施形態１であるビデオカメラ（光学機器）に一体的に設けられる撮影レンズ部の構成を示している。
【０００８】
本撮影レンズ部６は、被写体側から順に凸凹凸凸の４レンズユニット構成の変倍撮影光学系を有する。
【０００９】
Ｌ１は固定の第１レンズユニット、Ｌ２は光軸方向に移動して変倍を行う第２レンズユニット、Ｌ３は光軸直交面内でシフト移動して像振れを補正する第３レンズユニット、Ｌ４は光軸方向に移動して焦点調節を行う第４レンズユニットである。
【００１０】
１は第１レンズユニットＬ１を保持する前玉鏡筒ユニット、２は第２レンズユニットＬ２を保持する第２レンズ保持枠、３は第３レンズユニットＬ３を保持し、光軸直交面内で駆動するシフトユニット、４は第４レンズユニットＬ４を保持する第４レンズ保持枠である。５はＣＣＤ、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１８を保持する後部鏡筒である。
【００１１】
前玉鏡筒ユニット１と後部鏡筒５とにより２本のガイドバー６、７が保持されている。また、ガイドバー８がシフトユニット３と後部鏡筒５とにより保持されている。
【００１２】
第２レンズ保持枠２は、ガイドバー６、７により光軸方向に移動可能に支持され、第４レンズ保持枠４はガイドバー６、８により光軸方向に移動可能に支持されている。
【００１３】
シフトユニット３は、前玉鏡筒ユニット１により位置決めされ、前玉鏡筒ユニット１と後部鏡筒５とにより挟み込まれて保持されている。
【００１４】
９は撮影光学系に入射した光量を変化させる絞りＮＤユニット（光量調節手段）であり、６枚の絞り羽根９ｅを光軸回りで移動させて絞り開口径を変化させるいわゆる虹彩絞りである。また、絞りＮＤユニット９には、３つの異なる濃度領域を有したＮＤフィルタが絞り羽根９ｅとは独立して駆動できるようになっている。この絞りＮＤユニット９は、３本のビス９ｋにより前方からシフトユニット３にビス締め固定されている。
【００１５】
後部鏡筒５は、前玉鏡筒ユニット１により位置決めされるとともに、前述のようにシフトユニット３を挟み込んだ上で３本のビス５ａにより後方から共締め固定されている。
【００１６】
１０は第４レンズ保持枠４を光軸方向に駆動するリードスクリューであり、その前後に軸受け形状を持ち、後部には多極に着磁されたローターマグネット１０ａが固定されている。１１はローターマグネット１０ａを回転駆動するフォーカス用ステッピングモータユニットであり、リードスクリュー１０はシフトユニット３とステッピングモータユニット１１に設けられた軸受け部とで支持される。リードスクリュー１０は、第４レンズ保持枠４に取り付けられたラック４ａと噛み合っている。これにより、ローターマグネット１０ａとともにリードスクリュー１０が回転すると、リードスクリュー１０とラック４ａとの噛み合い作用によって第４レンズ保持枠４が光軸方向に駆動される。
【００１７】
なお、ラック４ａに取り付けられたねじりコイルバネ４ｂの付勢力によって、第４レンズ保持枠４、ガイドバー６、８、ラック４ａおよびリードスクリュー１０が相互に片寄せされ、これら部材間のがたをなくしている。
【００１８】
１２は第２レンズ保持枠２を光軸方向に駆動するリードスクリューであり、前後に軸受け形状を持ち、後部には多極に着磁されたローターマグネット１２ａが固定されている。１３はローターマグネット１２ａを回転させるズーム用ステッピングモータユニットであり、リードスクリュー１２はシフトユニット３とステッピングモータユニット１３に設けられた軸受け部で支持される。リードスクリュー１２は第２保持枠２に取り付けられたラック２ａと噛み合っている。
【００１９】
これにより、ローターマグネット１２ａとともにリードスクリュー１２が回転すると、リードスクリュー１２とラック２ａとの噛み合い作用によって第２レンズ保持枠２が光軸方向に駆動される。
【００２０】
なお、ラック２ａに取り付けられたねじりコイルバネ２ｂの付勢力によって、第２レンズ保持枠２、ガイドバー６、７、ラック２ａおよびリードスクリュー１２が相互に片寄せされ、これら部材間のがたをなくしている。
【００２１】
ステッピングモータステータユニット１１および１３は、後部鏡筒５に、それぞれ２本のビス１１ａ、１３ａで固定されている。
【００２２】
１４はフォトインタラプタを含み構成されるフォーカスリセットスイッチであり、ビス１４ａにより後部鏡筒５に固定されている。フォーカスリセットスイッチ１４は、第４レンズ保持枠４に形成された遮光部４ｃがこの第４レンズ保持枠４の移動に伴いフォーカスリセットスイッチ１４の投光部と受光部との間に進退することによる遮光状態と透光状態との切り替わりを光学的に検出して電気信号を出力し、第４レンズユニットＬ４が基準位置にあるか否かを後述するマイクロコンピュータに検出させる。
【００２３】
１５はフォトインタラプタを含み構成されるズームリセットスイッチであり、ビス１５ａにより前玉鏡筒ユニット１に固定されている。ズームリセットスイッチ１５は、第２レンズ保持枠２に形成された遮光部２ｃがこの第２レンズ保持枠２の移動に伴いズームリセットスイッチ１５の投光部と受光部との間に進退することによる遮光状態と透光状態との切り替わりを光学的に検出して電気信号を出力し、第２レンズユニットＬ２が基準位置にあるか否かを後述するマイクロコンピュータに検出させる。
【００２４】
次に、図３および図４を用いて、絞りＮＤユニットについて説明する。図３は絞りＮＤユニット９の分解斜視図、図４はその主要部の断面図である。
【００２５】
これらの図において、９ａは中央に固定開口９ａ３が形成されたユニット地板である。９ｂは絞り駆動用のアクチュエータで、メータもしくはステッピングモータなどが用いられる。
【００２６】
９ｃは絞り駆動用アクチュエータ９ｂの出力軸に一体的に取り付けられた絞り駆動レバーであり、その先端部９ｃ２は、ユニット地板９ａに形成された円弧状の長穴部９ａ２を貫通して、風車９ｄの腕部９ｄ３に形成された連動穴部９ｄ２に係合する。
【００２７】
風車９ｄは、ユニット地板９ａにおける固定開口９ａ３の回りに形成された軸受け部９ａ４により回転可能に保持され、光軸を中心として回動する。風車９ｄには、周方向６箇所に軸部９ｄ１が設けられている。また、ユニット地板９ａにおける風車９ｄの外周側には、６枚の絞り羽根９ｅの回転中心となる軸部９ａ１が周方向に６箇所、設けられている。
【００２８】
各絞り羽根９ｅには、ユニット地板９ａの軸部９ａ１が回動可能に嵌合する穴部９ｅ１が形成されている。また、各絞り羽根９ｅには、風車９ｄに設けられた軸部９ｄ１が係合する長穴部９ｅ２も形成されている。このため、駆動源９ｂとともに絞り駆動レバー９ｃが回転し、この回転に連動して風車９ｄが回転すると、各絞り羽根９ｅは穴部９ｅ１を中心として回動し、これにより６枚の絞り羽根９ｅで形成される絞り開口の径が変化する。
【００２９】
一方、９ｆはＮＤフィルタ駆動用のアクチュエータであり、メータやステッピングモータが用いられる。このＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆの出力軸は、ユニット地板９ａに形成された穴部９ａ５を貫通し、その先端にはＮＤ駆動レバー９ｇが一体的に設けられている。ＮＤ駆動レバー９ｇの先端部９ｇ２は、ＮＤフィルタユニット９ｈの保持ベースとなるＮＤベース９ｈ１に形成された長穴部９ｈ１１に係合している。これにより、アクチュエータ９ｆとともにＮＤ駆動レバー９ｇが回転すると、ＮＤベース９ｈ１（つまりはＮＤフィルタユニット９ｈ）が、ＮＤベース９ｈ１に形成された長溝部９ｈ１２，９ｈ１３とユニット地板９ａに設けられたガイドピン（図３、図４では図示を省略しているが、後述の図７において、符号９ａ６、９ａ７を付している）との係合によってガイドされながら、矢印９ｈ１４で示す方向に移動する。ＮＤフィルタユニット９ｈは、互いに濃度（透過率）が異なる３つの濃度領域を形成するようにＮＤベース９ｈ１に貼り付けられた単濃度ＮＤフィルタ９ｈ２と、２濃度ＮＤフィルタ９ｈ３とを有する。
【００３０】
このように構成された絞りＮＤユニットにおいては、アクチュエータ９ｂ，９ｆとしてのメータの内部に設けたホールセンサを用いて、若しくはアクチュエータ９ｂ，９ｆとしてステッピングモータを用いた場合には所定の基準位置（例えば、開放位置）からの入力パルス数をカウントすることによって、絞りの状態（絞り開口径、つまりはＦ値）や、ＮＤフィルタ９ｈのどの濃度領域が絞り開口のどこまでを覆っているかという状態を把握することができる。
【００３１】
次に、図２を用いて、シフトユニット３の構成について説明する。第３レンズユニットＬ３は、ＰＩＴＣＨ方向（縦方向）とＹＡＷ方向（横方向）に駆動可能であり、それぞれの方向に専用の駆動コイル３ｉと位置センサ（図示せず）とを有して独立に駆動制御される。縦方向および横方向の駆動コイル３ｉと位置センサは光軸回りに９０度の角度をなして同一に構成されているので、ここでは縦方向の駆動コイル３ｉと位置センサについてのみ説明する。
【００３２】
３ｂはシフトユニット３の前側ベースとして、前玉鏡筒ユニット１と後部鏡筒５との間に挟み込まれて支持されるシフトベースである。３ｄは圧縮コイルバネであり、後述する検出用および駆動用磁石に吸引されないように、例えばリン青銅線により形成されている。
【００３３】
第３レンズユニットＬ３を保持するシフト保持枠３ａの後部外周には、圧縮コイルバネ３ｄの前端が嵌合しており、この圧縮コイルバネ３ｄの前端はシフト保持枠３ａに形成された不図示のＶ字溝部に嵌り込んで保持されている。
【００３４】
３ｌはシフトベース３ｂの後面およびシフト保持枠３ａの前面との間に配置されたボールであり、図中には１つしか示していないが、実際には、光軸直交面内の光軸回り方向において略均等間隔で３つ配置されている。このボール３ｌは駆動用磁石に吸引されないように、例えばＳＵＳ３０４（オーステナイト系のステンレス鋼）により形成されている。
【００３５】
ボール３ｌは、シフトベース３ｂとシフト保持枠３ａとに３箇所ずつで当接しており、それぞれの３個所の当接面は撮影光学系の光軸に対して垂直な面である。また、３つのボール３ｌの外径は略同じであり、これにより３個所の面の光軸方向の位置の相互差を小さく抑え、シフト保持枠３ａを光軸に対して直交した状態を保ったまま光軸直交方向へのガイドを行う。
【００３６】
３ｃは後側ベースとしてのセンサーベースであり、２本の位置決めピン（図示せず）で光軸直交面内での位置が決められた上で、ビス３本でシフトベース３ｂに結合される。圧縮コイルバネ３ｄの後端は、センサーベース３ｃの内周に嵌合している。圧縮コイルバネ３ｄは、シフト保持枠３ａとセンサーベース３ｃとの間で圧縮され、シフト保持枠３ａを３つのボール３ｌを介してシフトベース３ｂに付勢する。
【００３７】
なお、３つのボール３ｌとシフトベース１３およびシフト保持枠３ａにおけるボール３ｌとの当接面との間には、これらボール３ｌがシフトベース３ｂとシフト保持枠３ａに圧接していない状態でも、ボール３ｌが当接面から容易に脱落しない程度の粘度を有する潤滑油が塗布されている。これにより、圧縮コイルバネ３ｄの付勢力を上回る慣性力がシフト保持枠３ａに働いてボール３ｌが非挟持状態になっても、ボール３ｌの位置が容易にずれるのを防止できる。
【００３８】
次に、シフト保持枠３ａの駆動系について説明する。３ｊは２極に着磁された駆動用磁石、３ｋは駆動用磁石３ｊの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨーク、３ｉはシフト保持枠３ａに接着により固定されたコイルである。
【００３９】
３ｈは駆動用磁石３ｊの光軸方向後側の磁束を閉じるためのヨークであり、駆動用磁石３ｊとは駆動用コイル３ｉとが移動する空間を形成するようにシフトベース３ｂに対して磁力により固定され、磁気回路を構成している。
【００４０】
駆動用コイル３ｉに電流を流すと、駆動用磁石３ｊの２極着磁の着磁境界に対して略直角方向に、磁力線相互の反発によるローレンツ力（推力）が発生し、シフト保持枠３ａを移動させる。この構成により、いわゆるムービングコイル型の駆動系が構成される。
【００４１】
上記の駆動系が縦方向および横方向についてそれぞれ設けられているので、シフト保持枠３ａを光軸直交面内で互いに略直交する２方向に駆動することができる。このとき、前述したように、シフト保持枠３ａは、圧縮コイルバネ３ｄの付勢力によって３つのボール３ｌを介してシフトベース３ｂに付勢されているため、シフト保持枠３ａが駆動されるときに負荷となる摩擦力はボール３ｌの転がり摩擦のみとなる。そして、この摩擦力は極めて小さいため、シフト保持枠３ａを微小量、駆動することができる。
【００４２】
次に、シフト保持枠３ａの位置検出について説明する。３ｆは２極に着磁された検出用磁石、３ｇは検出用磁石３ｆの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨークであり、両者はシフト保持枠３ａに固定されている。また、３ｅは磁束密度を電気信号に変換するホール素子であり、センサーベース３ｃに位置決め固定されている。これらにより位置センサが構成される。
【００４３】
シフト保持枠３ａが縦方向もしくは横方向に駆動されると、ホール素子３ｅによって検出される磁束密度が変化し、この磁束密度の変化に応じた電気信号がホール素子３ｅから出力される。そして、この電気信号の変化により第３レンズユニットＬ３の光軸直交面内での位置が検出される。
【００４４】
次に、図５を用いて、本実施形態のビデオカメラの電気的構成について説明する。図５において、２１は振動検出手段としての角速度センサであり、本実施形態では振動ジャイロが用いられている。但し、振動検出手段としては、カメラに加わる振動を検出できるものであれば、角速度センサ以外のものを用いてもよい。
【００４５】
２２は増幅回路であり、角速度センサ２１のオフセットを含んだ微小出力信号から、ある程度の振幅を確保してオフセットを除去した角速度信号を作り出している。
【００４６】
２３はハイパスフィルタ（帯域制限回路）であり、後述する制限特性設定回路２６によりこのハイパスフィルタ２３のカットオフ周波数を変化させる（高域側にシフトさせる）ことで、パンニング処理（カメラを左右に振って構図決めをするパンニング時に振れ補正動作が行われないようにする処理）が行われる。
【００４７】
２４は積分回路であり、前段までの角速度信号をここで第３レンズユニットＬ３の移動量信号に変換する。積分回路２４は完全な積分回路ではなく、ゼロ入力に対してやがてゼロに収束するような特性を持っている。この積分回路２４からの出力に対しても、後述する時定数可変回路２７によりパンニング処理が行われる。
【００４８】
２５は振れ補正駆動部であり、積分回路２４で得られた移動量信号に基づいて第３レンズユニットＬ３を駆動することにより、通過光束を偏向して手振れ等により生ずる像振れを補正する。
【００４９】
振れ補正駆動部２５において、２５ａは加算器であり、積分回路２４からの移動量信号（目標信号）とホール素子３ｅからの位置検出信号との差分値を出力する。２５ｂは加算器２５ａからの出力を増幅して駆動電力を発生する駆動回路である。この駆動回路２５ｃから前述した駆動用コイル３ｉに電力を供給することにより、図２に示したシフト保持枠３ａ（第３レンズユニットＬ３）を駆動するための推力が発生する。
【００５０】
以上で示した閉ループ回路により、第３レンズユニットＬ３の位置が角速度センサ２１からの出力信号に相応して変化する振れ補正駆動部２５が構成される。
【００５１】
制限特性設定回路２６は、ハイパルスフィルタ２３のカットオフ周波数を変化させる機能を有する。基本的には、積分回路２４からの信号のゼロからの変位が大きいほど、カットオフ周波数を高域側にシフトさせる。つまり、帯域制限を強くかける方向にカットオフ周波数を変化させる。
【００５２】
時定数設定回路２７は、積分回路４におけるゼロに戻る時定数を変化させる機能を有する。基本的には、積分回路２４からの信号のゼロからの変位が大きいほど、時定数を短くする方向に変化させる。
【００５３】
２８は振幅検知回路である。この振幅検知回路８は、ハイパスフィルタ２３の出力から角速度の振幅状態を検知し検出した振幅が予め設定した振幅より大きく、その振幅状態が所定時間継続した場合に、強振幅検知信号を発生する。
【００５４】
２９は制御回路としてのマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）であり、フォーカスリセットスイッチ１４からの信号に基づいて第４レンズユニットＬ４が基準位置に位置したことを検出した後、フォーカス用ステッピングモータユニット１１に合焦に必要な駆動パルスを印加して第４レンズユニットＬ４を駆動するとともに、印加した駆動パルス数をカウントし、第４レンズユニットＬ４の位置を把握する。また、マイクロコンピュータ２９は、ズームリセットスイッチ１５からの信号に基づいて第２レンズユニットＬ２が基準位置に位置したことを検出した後、ズーム用ステッピングモータユニット１３に撮影者のズーム操作に応じた駆動パルスを印加して第２レンズユニットＬ２を駆動するとともに、印加した駆動パルス数をカウントし、第２レンズユニットＬ２の位置を把握する。
【００５５】
さらに、マイクロコンピュータ２９は、撮像素子１８からの映像信号に基づいて、適正露出を得るための、絞り駆動用アクチュエータ９ｂやＮＤフィルタ用アクチュエータ９ｆの駆動制御、撮像素子１８の電荷蓄積時間（電子シャッター速度）の設定等を行う。また、マイクロコンピュータ２９は、その他、本ビデオカメラにおける各種動作の制御を司る。
【００５６】
ここで、マイクロコンピュータ２９による絞りＮＤユニット９の制御について図６のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、絞りＮＤユニット９のアクチュエータ９ｂ，９ｆとして、ステッピングモータを用いた場合について説明する。すなわち、マイクロコンピュータ２９は、所定の基準位置（例えば、開放位置）からの絞り駆動用又はＮＤ駆動用のアクチュエータ９ｂ，９ｆへの入力パルス数をカウントして絞りの状態（絞り開口径、つまりはＦ値）や、ＮＤフィルタ９ｈのどの濃度領域が絞り開口のどこまでを覆っているかという状態を把握しているものとする。
【００５７】
なお、上述の絞りＮＤユニットにおいては、出力レバー９ｃの先端部９ｃ２と風車９ｄの長穴部９ｄ２との係合部には、ここでの動きをスムーズにするためのある程度のがた（隙間）が存在する。また、風車９ｄとユニット地板９ａの軸受け部９ａ４との嵌合部にも同様のがたが存在する。さらに、絞り羽根９ｅの穴部９ｅ１とユニット地板９ａの軸部９ａ１との嵌合部および長穴部９ｅ２と風車９ｄの軸部９ｄ１との係合部にも同様のがたが存在する。
【００５８】
このように絞り側の各係合部や嵌合部に必要ながたによって、絞り駆動用アクチュエータ９ｂが停止している場合においても、本カメラに加わった振動によって絞り羽根９ｅが変位し、絞り開口の面積が変動する。特に、小絞り状態においてこのような絞り羽根９ｅの変位が生ずると、撮像素子１８に入射する光量が変動し、撮影画像の明るさ変化が発生する。そこで、以下に説明する制御により、撮影画像における明るさ変化の発生を防止している。
【００５９】
まず、ステップ（図ではＳと略す）１において、マイクロコンピュータ２９は、絞り開口径（Ｆ値）が所定の小絞り状態に達したか否か（所定の小絞り状態より開放側の絞り状態）を判別する。ここでの所定の小絞りに対応するＦ値は、絞りＮＤユニット９が持っているがた量に左右されるが、一般に、開放Ｆ値１．６、開放径φ１２ｍｍ程度の絞りユニットの場合、Ｆ１６近傍でがた分による絞り開口面積の変化が半絞り分近くになるため、例えばＦ８程度を上記所定の小絞りに対応するＦ値と設定するとよい。絞りＮＤユニットが所定の小絞り状態に達している場合にはステップ２に進み、所定の小絞り状態に達していない（所定の小絞り状態より開放側の絞り状態）場合にはステップ５に進む。
【００６０】
ステップ５では、このままの絞り状態を維持し、該絞り状態に応じた電子シャッター速度による通常の露出制御を行う。
【００６１】
一方、ステップ２では、強振動撮影状態か否かを判別する、つまりは図５にて説明した振幅検知回路２８からの強振幅検知信号の入力があるか否かを判別する。ここで、振幅検知回路２８からの強振幅検知信号が出力される条件としては、振動の検出周波数とカメラの仕様等で左右されるが、一般的なビデオカメラにおいては、手持ちした場合に生じる手振れ周波数は数ヘルツの範囲であるため、例えば５０ヘルツ（所定の周波数）以上の周波数領域で、３秒（所定時間）以上、手振れによる振動よりも大きい強度（所定強度）以上の強度に対応する角速度信号が検出された場合とすればよい。強振動撮影状態と判別された場合はステップ３に、強振動撮影状態ではない（通常の手振れ振動の状態）と判別された場合はステップ５に進む。
【００６２】
なお、ここでは、所定の強度以上の強度を有した振動が、所定の周波数で所定時間以上継続した場合に強振動撮影状態と判別する場合について説明したが、これら３つの条件をすべて満足しなくても、１又は２つの条件を満足することで強振動撮影状態と判別するようにしてもよい。
【００６３】
ステップ３では、電子シャッター使用モードを設定する。これは、次のステップ４で絞り開口径を広げると、撮像素子１８への入射光量が増加するので、絞り開口径の拡大方向の変化とともに、電子シャッター速度を速くして適正露出を確保するためである。
【００６４】
そして、ステップ４で、絞り駆動用アクチュエータ９ｂに通電して絞り開口径を上記の小絞り状態から開放方向に変化させていく。このときの絞り開口径の開放方向の開口径の大きさに関しては、様々な大きさに設定可能であるが、一般に絞りの機械的がたの影響が少なくなるＦ５．６からＦ８前後まで絞りを開けることが好ましい。そして、絞り開口径の変化に対応させて、電子シャッター速度をデフォルト値より高速化し、ＴＶ値を上げる。
【００６５】
具体的には、ＥＶ値（ＥＶ＝ＡＶ＋ＴＶ）が変化しないように、現状の絞り開口径（Ｆ値）と開放方向に変化する新たな絞り開口径との差に相当するＡＶ値（アペックス演算の際に用いる値）分だけＴＶ値を補正するよう、この補正するＴＶ値分だけ電子シャッター速度を高速にする。
【００６６】
例えば、現状のＦ値がＦ１６であり、電子シャッター速度が１／６０ｓｅｃである場合に、ステップ４で絞り開口径を２絞り分広げ、Ｆ８とするときには、電子シャッター速度をＴＶ２に相当する１／２５０ｓｅｃに上げる。
【００６７】
このように、ステップ３およびステップ４の動作はほぼ同時に、絞り開口径を可変させつつ、電子シャッターの速度を可変することが望ましい。これにより、光量変化の発生を有効に防止することができる。
【００６８】
なお、本実施形態の絞りＮＤユニット９はＮＤフィルタ９ｈを絞り羽根９ｅとは独立して動作させることができるので、電子シャッター速度の高速化の程度を抑えるとともに、ＮＤフィルタ９ｈをより濃い濃度領域が絞り開口に対向するよう駆動して、適正露出を確保するようにしてもよい。
【００６９】
上述した実施形態によれば、絞りＮＤユニット９の絞りの開口面積が絞りＮＤユニット９における機械的ながたによって変動してしまうような振動が光学機器に加わった場合に、絞りの開口径が小絞り状態であるときは、開放方向に開口径を変化させ、これに応じて電子シャッターの速度を高速とすることにより、上記開口面積の変動による入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動の発生を有効に防止することができる。
【００７０】
（実施形態２）
上述した実施形態１では、強振動撮影と判別されたときに絞り開口径を拡大するとともに電子シャッター速度を高速化する場合について説明したが、電子シャッター速度の高速化に代えて、ＮＤフィルタによる減光率を上げるようにしてもよい。なお、本実施形態が適用されるビデオカメラの構成は実施形態１にて説明したものと同様である。
【００７１】
まず、絞りＮＤユニット９におけるＮＤフィルタ側の構成について、図３、図４および図７を用いて説明する。図７は上記絞りＮＤユニットにおけるＮＤフィルタ駆動機構回りを像側から見た図である。なお、図７において、図３、図４と同一の部分には、同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７２】
これらの図において、絞り羽根９ｅの光軸方向後側には、ＮＤベース９ｈ１が配置されており、このＮＤベース９ｈ１の前面には、透過率３２％の単濃度領域を形成するＮＤフィルタ９ｈ２が貼られている。また、ＮＤベース９ｈ１の後面には、透過率３２％と１０％の２種類の透過率の濃度領域を形成するように多層膜が蒸着された２濃度ＮＤフィルタ９ｈ３が貼られている。
【００７３】
このように、単濃度ＮＤフィルタ９ｈ２と２濃度ＮＤフィルタ９ｈ３とをＮＤベース９ｈ１の両側に貼ることによって、透過率３２％となる濃度領域９ｈ７と、透過率１０％を有する濃度領域９ｈ８と、透過率３％を有する濃度領域９ｈ９とが、光軸Ｌに近い側が高い透過率（光軸から遠ざかるほど低い透過率）となるように配置されたＮＤフィルタユニット９ｈが構成される。
【００７４】
なお、ここで説明したＮＤフィルタユニットは２つ以上の濃度領域を形成するための一例に過ぎず、単濃度フィルタを２枚組み合わせてもよいし、２つ以上の透過率を有したＮＤフィルタを１枚貼るだけでもよい。
【００７５】
そして、実施形態１でも説明したように、ＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆとともにＮＤ駆動レバー９ｇが回転することによって、ＮＤフィルターユニット９ｈは、ユニット地板９ａに形成されたガイドピン９ａ６、９ａ７によりガイドされて矢印９ｈ１４の方向に往復移動し、絞り羽根９ｅによって形成された絞り開口に対向する領域に対して進入、退避して光量調節を行う。
【００７６】
ここで、ＮＤ駆動機構は像側からみたとき、図７に示すように、ＮＤフィルタユニット９ｈの進退方向（矢印９ｈ１４の方向）は垂直軸に対してある角度をもっており、ＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆは上記垂直軸に近い位置の下側にレイアウトされている。
【００７７】
図７において、ＮＤフィルタユニット９ｈが進入、退避を繰り返す際に、ＮＤ駆動レバー９ｇの先端部９ｇ２はＮＤフィルタ退避時には図中に９ｇ２１で示す位置に、ＮＤフィルタ進入時には９ｇ２２で示す位置にあることになり、ＮＤ駆動レバー９ｇはその間を往復する。そして、このＮＤ駆動レバー９ｇの全回転角のちょうど中間地点を、ＮＤ駆動レバー９ｇの振り分け中心９ｇ２３とする。
【００７８】
ＮＤフィルタ駆動機構がこのようなレイアウトをとることにより、このＮＤフィルタ駆動機構が光軸直交方向の一方向に大型化することを防止できる。
【００７９】
その理由は、ＮＤ駆動レバー９ｇが、その振り分け中心９ｇ２３にて水平軸となす角度θは水平軸に対して０°ではなく、ある角度をもっており、ＮＤ駆動レバー９ｇの先端部９ｇ２が光軸から最も遠い位置９ｇ２１にきたときにおいても垂直方向においてＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆの最下部を通る水平線９ｆ１よりも下側に突出しないからである。さらに、この全回転角の振り分け中心９ｇ２３を表す線は、ＮＤフィルタユニット９ｈの駆動方向（９ｈ１４）にほぼ垂直であるため、ＮＤ駆動レバー９ｇの全回転角をＮＤフィルタユニット９ｈの全ストロークに有効に使うことができる。
【００８０】
このとき、ＮＤフィルタ９ｈ３の上端部９ｈ３１又は濃度領域９ｈ７と９ｈ８の境界部分９ｈ３２やＮＤフィルタ９ｈ２の上端部（濃度領域９ｈ８と９ｈ９の境界部分）９ｈ３３は水平軸に対して角度はもっておらず、水平軸と平行となっている。これは、ＮＤフィルタ９ｈ３の上端部９ｈ３１や濃度領域の境界部分９ｈ３２，９ｈ３３が水平軸に対して角度を持っていると、撮像される画像がＮＤフィルタの進入時に画面斜め方向から暗くなるため、高品位な画質が得られなくなるからである。
【００８１】
これに対し、ＮＤフィルタ９ｈ３の上端部９ｈ３１や濃度領域の境界部分９ｈ３２，９ｈ３３が水平軸に平行であれば、ＮＤフィルタの進入時には撮影画面の上側から暗くなる。被写体は下側よりも、上側の方が明るい（風景撮影では画面の上側が空になる）ため、ＮＤフィルタ進入時の画質に違和感は生じない。
【００８２】
また、光軸方向において絞り羽根９ｅとＮＤフィルタユニット９ｈとの間には絞りベース９ａがレイアウトされているが、ＮＤフィルタユニット９ｈは、光軸方向において絞りベース９ａを挟んでＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆとは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フィルタユニット９ｈとの間のスペースにＮＤ駆動レバー９ｇをレイアウトすることができ、絞りＮＤユニット９が光軸方向に大型化するのを防ぐことができる。
【００８３】
図８には、マイクロコンピュータ２９による絞りＮＤユニット９の制御動作を表すフローチャートを示している。なお、ここでは、絞りＮＤユニット９のアクチュエータ９ｂ，９ｆとして、ステッピングモータを用いた場合について説明する。すなわち、マイクロコンピュータ２９は、所定の基準位置（例えば、開放位置）からの絞り駆動用又はＮＤ駆動用のアクチュエータ９ｂ，９ｆへの入力パルス数をカウントして絞りの状態（絞り開口径、つまりはＦ値）や、ＮＤフィルタ９ｈのどの濃度領域が絞り開口のどこまでを覆っているかという状態を把握しているものとする。
【００８４】
ステップ１１では、マイクロコンピュータ２９は、絞り開口径（Ｆ値）が所定の小絞り状態に達したか否か（所定の小絞り状態より開放側の絞り状態）を判別する。ここでの所定の小絞りに対応するＦ値は、絞りＮＤユニット９が持っているがた量に左右されるが、一般に、開放Ｆ値１．６、開放径φ１２ｍｍ程度の絞りユニットの場合、Ｆ１６近傍でがた分による絞り開口面積の変化が半絞り分近くになるため、例えばＦ８程度を上記所定の小絞りに対応するＦ値と設定するとよい。絞りＮＤユニットが所定の小絞り状態に達している場合にはステップ１２に進み、所定の小絞り状態に達していない（所定の小絞り状態より開放側の絞り状態）場合にはステップ１５に進む。
【００８５】
ステップ１５では、このままの絞り状態を維持し、該絞り状態に応じた電子シャッター速度による通常の露出制御を行う。
【００８６】
一方、ステップ１２では、強振動撮影状態か否か、つまりは図５にて説明した振幅検知回路２８からの強振幅検知信号の入力があるか否かを判別する。ここで、振幅検知回路２８からの強振幅検知信号が出力される条件としては、振動の検出周波数とカメラの仕様等で左右されるが、一般的なビデオカメラにおいては、手持ちした場合に生じる手振れ周波数は数ヘルツの範囲であるため、例えば５０ヘルツ（所定の周波数）以上の周波数領域で、３秒（所定時間）以上、手振れによる振動よりも大きい強度（所定強度）以上の強度に対応する角速度信号が検出された場合とすればよい。強振動撮影状態と判別された場合はステップ１３に、強振動撮影状態ではない（通常の手振れ振動の状態）と判別された場合はステップ１５に進む。
【００８７】
なお、ここでは、所定の強度以上の強度を有した振動が、所定の周波数で所定時間以上継続した場合に強振動撮影状態と判別する場合について説明したが、これら３つの条件をすべて満足しなくても、１又は２つの条件を満足することで強振動撮影状態と判別するようにしてもよい。
【００８８】
ステップ１３では、ＮＤフィルタ挿入モードを設定する。これは、次のステップ１４で絞り開口径を広げると、撮像素子１８への入射光量が増加するので、絞り開口径の拡大方向の変化とともに、ＮＤフィルタを挿入してその減光作用によって入射光量の減衰率を増加させ、適正露出を確保するためである。
【００８９】
そして、ステップ１４で、絞り駆動用アクチュエータ９ｂに通電して絞り開口径を上記の小絞り状態から開放方向に変化させていく。このときの絞り開口径の開放方向の開口径の大きさに関しては、様々な大きさに設定可能であるが、一般に絞りの機械的がたの影響が少なくなるＦ５．６からＦ８前後まで絞りを開けることが好ましい。そして絞り開口径の変化に対応させて、ＮＤ駆動用アクチュエータ９ｆに通電し、ＮＤフィルタユニット９ｈを絞り開口に対向する領域に進入するように又はより濃い濃度領域が絞り開口に対向するように動作させる。
【００９０】
ＮＤフィルタユニット９ｈが絞り開口に対向する領域から退避していた場合は、ＮＤフィルタユニット９ｈのうち３２％透過率の濃度領域９ｈ７を絞り開口に対向する領域に進入させる。また、もともとＮＤフィルタユニット９ｈが絞り開口に対向する領域に進入していた場合は、透過率が低い側の濃度領域が絞り開口に対向する領域にかかるようにＮＤフィルタユニット９ｈを移動させ、入射光量の減衰率をより増加させる。
【００９１】
本実施形態によれば、絞りＮＤユニット９の絞りの開口面積が絞りＮＤユニット９における機械的ながたによって変動してしまうような振動が光学機器に加わった場合に、絞りの開口径が小絞り状態であるときは、開放方向に開口径を変化させ、これに応じてＮＤフィルタユニット９ｈを挿入又はＮＤフィルタユニット９ｈによる光減衰率を増加させることにより、上記開口面積の変動による入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動の発生を有効に防止することができる。
【００９２】
なお、上記実施形態では、ビデオカメラについて説明したが、本発明はデジタルスチルカメラやフィルムカメラ等、各種撮像装置（光学機器）に適用することができる。
【００９３】
また、上記実施形態は、一体的にレンズ装置が搭載されたカメラについて説明したが、本発明は、交換型のレンズ装置（光学機器）にも適用することができる。この場合、振動センサと、絞りＮＤユニットを制御する制御回路をレンズ装置に搭載する。
【００９４】
また、交換型レンズ装置とカメラ本体とからなるカメラシステム（光学機器）において、振動センサと絞りＮＤユニットを制御する制御回路とをカメラ本体に設け、制御回路から通信により絞りＮＤユニットの制御信号をレンズ装置に送るようにしたり、振動センサをカメラ本体に設ける一方、該振動センサからの出力を通信によって受け取って絞りＮＤユニットを制御する制御回路をレンズ装置に設けるようにしてもよい。
【００９５】
さらに、以上説明した各実施形態は、以下に示す各発明を実施した場合の一例でもあり、下記の各発明は上記各実施形態に様々な変更や改良が加えられて実施されるものである。
【００９６】
〔発明１〕 撮影光学系と、
開口面積を変化させることにより、前記撮影光学系を通して入射する光量を調節する光量調節手段と、
振動を検出する振動検出手段と、
前記光量調節手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されたときに、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御することを特徴とする光学機器。
【００９７】
これにより、光量調節手段の開口面積がその機械的ながたによって変動してしまうような振動が光学機器に加わった場合に、光量調節手段を制御して開口面積を広げるので、上記開口面積の変動による入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動を目立たなくすることができる。
【００９８】
〔発明２〕 前記制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動が所定の強度を有するときに、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御することを特徴とする発明１に記載の光学機器。
【００９９】
〔発明３〕 前記制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動が所定時間以上連続したときに、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御することを特徴とする発明１又は２に記載の光学機器。
【０１００】
〔発明４〕 前記制御手段は、前記振動検出手段により検出された振動が所定の周波数を有するときに、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御することを特徴とする発明１から３のいずれかに記載の光学機器。
【０１０１】
〔発明５〕 前記制御手段は、前記開口面積を広げる方向に前記光量調節手段を制御するとともに、シャッター速度を速くすることを特徴とする発明１から４のいずれかに記載の光学機器。
【０１０２】
〔発明６〕 前記光量調節手段は、光量を減衰させるＮＤフィルタを有しており、
前記制御手段は、前記ＮＤフィルタを制御して光量の減衰率を増加させることを特徴とする発明１から４のいずれかに記載の光学機器。
【０１０３】
これら発明５，６に記載の発明により、絞り開口面積を広げたことによる入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動の発生を有効に防止することができる。
【０１０４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光量調節手段の開口面積がその機械的ながたによって変動してしまうような振動が光学機器に加わった場合に、光量調節手段を制御して開口面積を変化させることにより、上記開口面積の変動による入射光量の変動、つまりは撮影画像の明るさ変動を目立たなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１であるビデオカメラの撮影レンズ部の構成を示す分解斜視図である。
【図２】上記撮影レンズ部の構成を示す断面図である。
【図３】上記撮影レンズ部に搭載される絞りＮＤユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図４】上記絞りＮＤユニットの構成を示す断面図である。
【図５】上記ビデオカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図６】上記ビデオカメラの動作を示すフローチャートである。
【図７】上記絞りＮＤユニットのうちＮＤフィルタ駆動機構を像面側から見た図である。
【図８】本発明の実施形態２であるビデオカメラの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ 前玉鏡筒ユニット
２ 第２レンズ保持枠
３ シフトユニット
４ 第４レンズ保持枠
５ 後部鏡筒
９ 絞りＮＤユニット
９ｂ 絞り駆動用アクチュエータ
９ｅ 絞り羽根
９ｆ ＮＤ駆動用アクチュエータ
９ｈ ＮＤフィルタユニット
１１ フォーカスモータユニット
１３ ズームモータユニット
２１ 角速度センサ
２２ 増幅回路
２３ ハイパスフィルタ
２４ 積分回路
２５ 振れ補正駆動部
２６ 制限特性設定回路
２７ 時定数設定回路
２８ 強振幅検知回路
２９ マイクロコンピュータ
Ｌ１〜Ｌ４ レンズユニット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a still camera, a video camera, and a lens device having a light amount adjustment (aperture) function, and an optical apparatus including a combination thereof.
[0002]
[Prior art]
Optical devices such as cameras are often provided with a light amount adjustment unit that adjusts the amount of light incident on an imaging surface through an imaging optical system in order to obtain an appropriate exposure according to the brightness of a subject.
[0003]
Such a light amount adjusting unit holds a plurality of diaphragm blades for forming a diaphragm opening so as to be rotatable or substantially parallel movable in a plane orthogonal to the optical axis, and moves these diaphragm blades by a driving force of an actuator. The light amount is adjusted by increasing or decreasing the aperture diameter (opening area) of the diaphragm (see Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-10-301159
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the light amount adjusting unit has a large number of engaging portions and fitting portions in a portion for supporting the aperture blade so as to be able to rotate or substantially move in parallel, a portion for a power transmission mechanism for driving the actuator and the aperture blade, and the like. When continuous strong vibration is applied to the optical device, such as when the optical device is used in a vehicle or used in a strong wind, the actuator is stopped due to the looseness of the engagement portion and the engagement portion. Even so, the area of the aperture formed by the aperture blades varies. In particular, when such a change in the aperture area occurs when the aperture is small, the amount of light incident on the imaging surface greatly varies, which hinders proper exposure and the brightness of a continuously captured image constantly varies. Would.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problem, the present invention provides a photographing optical system, a light amount adjusting unit that adjusts a light amount incident on an imaging surface through the photographing optical system by changing an aperture area, and a vibration detection that detects vibration. Means and a control means for controlling the light amount adjusting means. Then, the control means controls the light amount adjusting means when the vibration is detected by the vibration detecting means.
[0007]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIGS. 1 and 2 show the configuration of a photographic lens unit provided integrally with a video camera (optical apparatus) according to the first embodiment of the present invention.
[0008]
The main photographing lens unit 6 has a variable-magnification photographing optical system having a four-lens unit configuration of convex, concave, convex and convex in order from the subject side.
[0009]
L1 is a fixed first lens unit, L2 is a second lens unit that moves in the optical axis direction to perform zooming, L3 is a third lens unit that shifts and moves in a plane orthogonal to the optical axis to correct image blur, L4 Is a fourth lens unit that moves in the optical axis direction to adjust the focus.
[0010]
1 is a front lens barrel unit holding the first lens unit L1, 2 is a second lens holding frame holding the second lens unit L2, 3 is holding a third lens unit L3, and is driven in a plane orthogonal to the optical axis. The shift unit 4 is a fourth lens holding frame that holds the fourth lens unit L4. Reference numeral 5 denotes a rear barrel that holds an image sensor 18 such as a CCD or a CMOS sensor.
[0011]
Two guide bars 6 and 7 are held by the front lens barrel unit 1 and the rear lens barrel 5. The guide bar 8 is held by the shift unit 3 and the rear barrel 5.
[0012]
The second lens holding frame 2 is supported by guide bars 6 and 7 so as to be movable in the optical axis direction, and the fourth lens holding frame 4 is supported by guide bars 6 and 8 so as to be movable in the optical axis direction.
[0013]
The shift unit 3 is positioned by the front lens barrel unit 1 and is sandwiched and held between the front lens barrel unit 1 and the rear lens barrel 5.
[0014]
Reference numeral 9 denotes a stop ND unit (light amount adjusting means) that changes the amount of light incident on the photographing optical system, and is a so-called iris stop that moves six stop blades 9e around the optical axis to change the stop opening diameter. In the aperture ND unit 9, an ND filter having three different density regions can be driven independently of the aperture blade 9e. The aperture ND unit 9 is screwed and fixed to the shift unit 3 from the front by three screws 9k.
[0015]
The rear lens barrel 5 is positioned by the front lens barrel unit 1, and is fixed together with three screws 5a from behind with the shift unit 3 interposed therebetween as described above.
[0016]
Reference numeral 10 denotes a lead screw for driving the fourth lens holding frame 4 in the optical axis direction. The lead screw has a bearing shape before and after the lead screw, and a multi-pole magnetized rotor magnet 10a is fixed to the rear part. Reference numeral 11 denotes a focusing stepping motor unit that rotationally drives the rotor magnet 10a. The lead screw 10 is supported by the shift unit 3 and a bearing provided on the stepping motor unit 11. The lead screw 10 is engaged with a rack 4a attached to the fourth lens holding frame 4. As a result, when the lead screw 10 rotates together with the rotor magnet 10a, the fourth lens holding frame 4 is driven in the optical axis direction by the engagement between the lead screw 10 and the rack 4a.
[0017]
The fourth lens holding frame 4, the guide bars 6, 8, the rack 4a, and the lead screw 10 are biased toward each other by the urging force of the torsion coil spring 4b attached to the rack 4a, so that there is no play between these members. ing.
[0018]
Reference numeral 12 denotes a lead screw for driving the second lens holding frame 2 in the optical axis direction. The lead screw 12 has a front and rear bearing shape, and a multi-pole magnetized rotor magnet 12a is fixed to the rear part. Reference numeral 13 denotes a zoom stepping motor unit for rotating the rotor magnet 12a, and the lead screw 12 is supported by a shift unit 3 and a bearing provided on the stepping motor unit 13. The lead screw 12 is engaged with the rack 2a attached to the second holding frame 2.
[0019]
As a result, when the lead screw 12 rotates together with the rotor magnet 12a, the second lens holding frame 2 is driven in the optical axis direction by the engagement between the lead screw 12 and the rack 2a.
[0020]
Note that the biasing force of the torsion coil spring 2b attached to the rack 2a causes the second lens holding frame 2, the guide bars 6, 7, the rack 2a, and the lead screw 12 to be shifted toward each other, thereby eliminating play between these members. ing.
[0021]
The stepping motor stator units 11 and 13 are fixed to the rear barrel 5 with two screws 11a and 13a, respectively.
[0022]
Reference numeral 14 denotes a focus reset switch that includes a photo interrupter, and is fixed to the rear barrel 5 with screws 14a. The focus reset switch 14 is based on the fact that the light blocking portion 4c formed on the fourth lens holding frame 4 advances and retreats between the light projecting portion and the light receiving portion of the focus reset switch 14 as the fourth lens holding frame 4 moves. The switching between the light-shielded state and the light-transmitted state is optically detected, an electric signal is output, and a microcomputer described later detects whether or not the fourth lens unit L4 is at the reference position.
[0023]
Reference numeral 15 denotes a zoom reset switch that includes a photo interrupter and is fixed to the front lens barrel unit 1 by a screw 15a. The zoom reset switch 15 is based on the fact that the light shielding portion 2c formed on the second lens holding frame 2 moves between the light emitting portion and the light receiving portion of the zoom reset switch 15 with the movement of the second lens holding frame 2. The switching between the light-shielded state and the light-transmitted state is optically detected, an electric signal is output, and a microcomputer described later detects whether or not the second lens unit L2 is at the reference position.
[0024]
Next, the aperture ND unit will be described with reference to FIGS. FIG. 3 is an exploded perspective view of the aperture ND unit 9, and FIG. 4 is a sectional view of a main part thereof.
[0025]
In these figures, 9a is a unit base plate having a fixed opening 9a3 formed in the center. Reference numeral 9b denotes an aperture driving actuator, such as a meter or a stepping motor.
[0026]
Reference numeral 9c denotes an aperture drive lever integrally attached to the output shaft of the aperture drive actuator 9b, and its tip 9c2 penetrates an arc-shaped elongated hole 9a2 formed in the unit base plate 9a to form a windmill 9d. Engages with the interlocking hole 9d2 formed in the arm 9d3.
[0027]
The windmill 9d is rotatably held by a bearing 9a4 formed around a fixed opening 9a3 in the unit base plate 9a, and rotates about the optical axis. The shaft part 9d1 is provided in the windmill 9d in six places in the circumferential direction. Also, on the outer peripheral side of the windmill 9d on the unit base plate 9a, six shaft portions 9a1 serving as rotation centers of the six aperture blades 9e are provided in six places in the circumferential direction.
[0028]
Each aperture blade 9e is formed with a hole 9e1 in which the shaft 9a1 of the unit base plate 9a is rotatably fitted. Further, each of the aperture blades 9e is also formed with an elongated hole portion 9e2 with which a shaft portion 9d1 provided on the windmill 9d is engaged. For this reason, the aperture drive lever 9c rotates together with the drive source 9b, and when the windmill 9d rotates in conjunction with this rotation, each aperture blade 9e rotates about the hole 9e1, thereby six aperture blades 9e. The diameter of the aperture formed by the above changes.
[0029]
On the other hand, 9f is an actuator for driving the ND filter, and a meter and a stepping motor are used. The output shaft of the ND drive actuator 9f penetrates a hole 9a5 formed in the unit base plate 9a, and an ND drive lever 9g is integrally provided at the end thereof. The tip 9g2 of the ND drive lever 9g is engaged with an elongated hole 9h11 formed in the ND base 9h1 serving as a holding base of the ND filter unit 9h. As a result, when the ND drive lever 9g rotates together with the actuator 9f, the ND base 9h1 (that is, the ND filter unit 9h) is turned into the long grooves 9h12 and 9h13 formed in the ND base 9h1 and the guide pins ( Although not shown in FIGS. 3 and 4, it moves in a direction indicated by an arrow 9h14 while being guided by engagement with reference numerals 9a6 and 9a7 in FIG. 7 described below. The ND filter unit 9h has a single-density ND filter 9h2 and a two-density ND filter 9h3 attached to an ND base 9h1 so as to form three density regions having different densities (transmittances).
[0030]
In the aperture ND unit configured as above, a predetermined reference position (for example, when a stepping motor is used as the actuators 9b and 9f) using a Hall sensor provided inside a meter as the actuators 9b and 9f. By counting the number of input pulses from the open position, the state of the diaphragm (diaphragm opening diameter, that is, F value) and the state of which density region of the ND filter 9h covers which part of the diaphragm opening are grasped. can do.
[0031]
Next, the configuration of the shift unit 3 will be described with reference to FIG. The third lens unit L3 can be driven in the PITCH direction (vertical direction) and the YAW direction (horizontal direction), and has a dedicated drive coil 3i and a position sensor (not shown) in each direction, and is independently provided. Drive controlled. Since the vertical and horizontal drive coils 3i and the position sensor are formed identically at an angle of 90 degrees around the optical axis, only the vertical drive coil 3i and the position sensor will be described here.
[0032]
Reference numeral 3b denotes a shift base which is sandwiched and supported between the front lens barrel unit 1 and the rear lens barrel 5 as a front base of the shift unit 3. Reference numeral 3d denotes a compression coil spring, which is formed of, for example, a phosphor bronze wire so as not to be attracted by detection and drive magnets described later.
[0033]
A front end of a compression coil spring 3d is fitted around a rear outer periphery of the shift holding frame 3a that holds the third lens unit L3, and a front end of the compression coil spring 3d is a V-shaped member (not shown) formed on the shift holding frame 3a. It is fitted and held in the groove.
[0034]
Reference numeral 31 denotes a ball disposed between the rear surface of the shift base 3b and the front surface of the shift holding frame 3a. Although only one ball is shown in FIG. Three are arranged at substantially equal intervals in the direction. The ball 31 is made of, for example, SUS304 (austenitic stainless steel) so as not to be attracted by the driving magnet.
[0035]
The ball 3l is in contact with the shift base 3b and the shift holding frame 3a at three positions, and the three contact surfaces are perpendicular to the optical axis of the photographing optical system. Further, the outer diameters of the three balls 3l are substantially the same, so that the mutual difference between the positions of the three surfaces in the optical axis direction is kept small, and the shift holding frame 3a is kept perpendicular to the optical axis. The guide in the optical axis orthogonal direction is performed as it is.
[0036]
Reference numeral 3c denotes a sensor base serving as a rear base. The position of the sensor base in a plane orthogonal to the optical axis is determined by two positioning pins (not shown), and the sensor base is connected to the shift base 3b by three screws. The rear end of the compression coil spring 3d is fitted on the inner periphery of the sensor base 3c. The compression coil spring 3d is compressed between the shift holding frame 3a and the sensor base 3c, and urges the shift holding frame 3a to the shift base 3b via three balls 31.
[0037]
Note that even if the balls 3l are not pressed against the shift base 3b and the shift holding frame 3a between the three balls 3l and the contact surfaces of the shift base 13 and the shift holding frame 3a with the balls 3l, A lubricating oil having such a viscosity that 3 l does not easily fall off the contact surface is applied. Accordingly, even if the inertia force exceeding the urging force of the compression coil spring 3d acts on the shift holding frame 3a and the ball 3l is not held, the position of the ball 3l can be prevented from being easily shifted.
[0038]
Next, a drive system of the shift holding frame 3a will be described. Reference numeral 3j denotes a driving magnet magnetized to two poles, 3k denotes a yoke for closing a magnetic flux on the front side in the optical axis direction of the driving magnet 3j, and 3i denotes a coil fixed to the shift holding frame 3a by bonding.
[0039]
Reference numeral 3h denotes a yoke for closing the magnetic flux on the rear side in the optical axis direction of the driving magnet 3j. The yoke 3h is formed by a magnetic force with respect to the shift base 3b so as to form a space where the driving coil 3i moves. It is fixed and forms a magnetic circuit.
[0040]
When a current is applied to the driving coil 3i, Lorentz force (thrust) due to repulsion of lines of magnetic force is generated in a direction substantially perpendicular to the boundary between the two magnetized magnets of the driving magnet 3j, thereby causing the shift holding frame 3a to move. Move. With this configuration, a so-called moving coil type drive system is configured.
[0041]
Since the above-described drive systems are provided in the vertical direction and the horizontal direction, the shift holding frame 3a can be driven in two directions substantially orthogonal to each other within the plane orthogonal to the optical axis. At this time, as described above, since the shift holding frame 3a is urged to the shift base 3b via the three balls 31 by the urging force of the compression coil spring 3d, a load is applied when the shift holding frame 3a is driven. Is only the rolling friction of the ball 3l. Since the frictional force is extremely small, the shift holding frame 3a can be driven by a very small amount.
[0042]
Next, detection of the position of the shift holding frame 3a will be described. Reference numeral 3f denotes a detection magnet magnetized to two poles, and 3g denotes a yoke for closing the magnetic flux on the front side in the optical axis direction of the detection magnet 3f, and both are fixed to the shift holding frame 3a. Reference numeral 3e denotes a Hall element for converting a magnetic flux density into an electric signal, which is positioned and fixed to the sensor base 3c. These constitute a position sensor.
[0043]
When the shift holding frame 3a is driven in the vertical or horizontal direction, the magnetic flux density detected by the Hall element 3e changes, and an electric signal corresponding to the change in the magnetic flux density is output from the Hall element 3e. Then, the position of the third lens unit L3 in the plane orthogonal to the optical axis is detected from the change in the electric signal.
[0044]
Next, the electrical configuration of the video camera according to the present embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 5, reference numeral 21 denotes an angular velocity sensor as a vibration detecting means. In this embodiment, a vibration gyro is used. However, any means other than the angular velocity sensor may be used as the vibration detecting means as long as it can detect vibration applied to the camera.
[0045]
Reference numeral 22 denotes an amplifier circuit, which generates an angular velocity signal from which the offset is removed by securing a certain amplitude from the minute output signal including the offset of the angular velocity sensor 21.
[0046]
Reference numeral 23 denotes a high-pass filter (band limiting circuit). The cut-off frequency of the high-pass filter 23 is changed (shifted to a higher frequency side) by a limiting characteristic setting circuit 26, which will be described later, to perform a panning process (shaking the camera left and right). (A process of preventing the shake correction operation from being performed during panning for determining the composition).
[0047]
Reference numeral 24 denotes an integration circuit, which converts the angular velocity signal up to the preceding stage into a movement amount signal of the third lens unit L3. The integrating circuit 24 is not a perfect integrating circuit, but has such a characteristic that a zero input is eventually converged to zero. The output from the integration circuit 24 is also subjected to a panning process by a time constant variable circuit 27 described later.
[0048]
Reference numeral 25 denotes a shake correction drive unit, which drives the third lens unit L3 based on the movement amount signal obtained by the integration circuit 24 to deflect the passing light beam and correct image shake caused by camera shake or the like.
[0049]
In the shake correction drive unit 25, reference numeral 25a denotes an adder, which outputs a difference value between a movement amount signal (target signal) from the integration circuit 24 and a position detection signal from the Hall element 3e. A drive circuit 25b amplifies the output from the adder 25a to generate drive power. By supplying electric power from the drive circuit 25c to the drive coil 3i, a thrust for driving the shift holding frame 3a (third lens unit L3) shown in FIG. 2 is generated.
[0050]
The shake correction drive unit 25 in which the position of the third lens unit L3 changes according to the output signal from the angular velocity sensor 21 is configured by the closed loop circuit described above.
[0051]
The limiting characteristic setting circuit 26 has a function of changing the cutoff frequency of the high pulse filter 23. Basically, as the displacement of the signal from the integrating circuit 24 from zero is larger, the cutoff frequency is shifted to a higher frequency side. That is, the cutoff frequency is changed in a direction in which band limitation is strongly applied.
[0052]
The time constant setting circuit 27 has a function of changing the time constant of the integration circuit 4 that returns to zero. Basically, the greater the displacement of the signal from the integration circuit 24 from zero, the shorter the time constant.
[0053]
28 is an amplitude detection circuit. The amplitude detection circuit 8 detects the amplitude state of the angular velocity from the output of the high-pass filter 23, and generates a strong amplitude detection signal when the detected amplitude is larger than a predetermined amplitude and the amplitude state continues for a predetermined time.
[0054]
Reference numeral 29 denotes a microcomputer (CPU) serving as a control circuit, which detects that the fourth lens unit L4 is at the reference position based on a signal from the focus reset switch 14, and then focuses on the focusing stepping motor unit 11. The driving pulse required for the driving is applied to drive the fourth lens unit L4, and the number of driving pulses applied is counted to grasp the position of the fourth lens unit L4. After detecting that the second lens unit L2 is located at the reference position based on the signal from the zoom reset switch 15, the microcomputer 29 drives the zoom stepping motor unit 13 according to the zoom operation of the photographer. The pulse is applied to drive the second lens unit L2, and the number of applied drive pulses is counted to grasp the position of the second lens unit L2.
[0055]
Further, the microcomputer 29 controls the drive of the diaphragm driving actuator 9b and the ND filter actuator 9f to obtain an appropriate exposure based on the video signal from the image sensor 18, and the charge accumulation time of the image sensor 18 (electronic shutter). Speed). The microcomputer 29 also controls various operations of the video camera.
[0056]
Here, the control of the aperture ND unit 9 by the microcomputer 29 will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, a case where a stepping motor is used as the actuators 9b and 9f of the aperture ND unit 9 will be described. That is, the microcomputer 29 counts the number of input pulses from the predetermined reference position (for example, the open position) to the diaphragm driving or ND driving actuators 9b and 9f, and determines the state of the diaphragm (diaphragm opening diameter, that is, It is assumed that the user has grasped the state of the ND filter 9h and which density area of the ND filter 9h covers the aperture stop.
[0057]
In the above-mentioned aperture ND unit, a certain amount of play (gap) is provided at the engaging portion between the tip end portion 9c2 of the output lever 9c and the elongated hole portion 9d2 of the windmill 9d to smooth the movement here. Exists. A similar backlash exists in the fitting portion between the wind turbine 9d and the bearing 9a4 of the unit base plate 9a. Further, the same play exists in a fitting portion between the hole portion 9e1 of the aperture blade 9e and the shaft portion 9a1 of the unit base plate 9a and an engaging portion between the elongated hole portion 9e2 and the shaft portion 9d1 of the windmill 9d.
[0058]
As described above, even when the aperture driving actuator 9b is stopped due to the necessity of the engagement portions and the fitting portions on the aperture side, the diaphragm blade 9e is displaced by the vibration applied to the camera, and the aperture is stopped. The area of the opening varies. In particular, when such a displacement of the aperture blade 9e occurs in the small aperture state, the amount of light incident on the image sensor 18 fluctuates, and the brightness of a captured image changes. Thus, the control described below prevents a change in brightness in a captured image.
[0059]
First, in step (abbreviated as S in the figure) 1, the microcomputer 29 determines whether or not the aperture opening diameter (F value) has reached a predetermined small aperture state (an aperture state on the open side from the predetermined small aperture state). Is determined. The F-number corresponding to the predetermined small aperture here depends on the amount held by the aperture ND unit 9. In general, in the case of an aperture unit having an open F-number of 1.6 and an open diameter of about 12 mm, Since the change in the aperture opening area due to the play near F16 is close to a half stop, the F value corresponding to the predetermined small stop may be set to, for example, about F8. If the aperture ND unit has reached the predetermined small aperture state, the process proceeds to step 2, and if the aperture ND unit has not reached the predetermined small aperture state (the aperture state on the open side from the predetermined small aperture state), the process proceeds to step 5. .
[0060]
In step 5, the aperture state is maintained as it is, and normal exposure control is performed by the electronic shutter speed according to the aperture state.
[0061]
On the other hand, in step 2, it is determined whether or not the camera is in the strong vibration shooting state, that is, whether or not a strong amplitude detection signal is input from the amplitude detection circuit 28 described with reference to FIG. Here, the condition under which the strong amplitude detection signal is output from the amplitude detection circuit 28 depends on the detection frequency of the vibration and the specifications of the camera. Since the frequency is in the range of several Hertz, the angular velocity corresponding to an intensity greater than the intensity (predetermined intensity) greater than the vibration caused by hand shake for 3 seconds (predetermined time) or more in a frequency region of 50 Hertz (predetermined frequency) or more, for example What is necessary is just to assume that a signal is detected. If it is determined that the camera is in the strong vibration shooting state, the process proceeds to step S3.
[0062]
Here, the case where the vibration having the intensity equal to or higher than the predetermined intensity is determined to be in the strong vibration shooting state when the vibration has continued at the predetermined frequency for the predetermined time or more has been described, but all three conditions are not satisfied. Alternatively, it may be determined that the strong vibration imaging state is satisfied by satisfying one or two conditions.
[0063]
In step 3, the electronic shutter use mode is set. This is because if the diameter of the aperture opening is increased in the next step 4, the amount of light incident on the image sensor 18 increases, so that the electronic shutter speed is increased and the proper exposure is secured together with the change in the direction of enlargement of the aperture diameter. It is.
[0064]
In step 4, the aperture driving actuator 9b is energized to change the aperture opening diameter from the small aperture state to the open direction. At this time, the size of the aperture diameter in the opening direction of the aperture diameter of the aperture can be set to various sizes. In general, the aperture is reduced from F5.6 to around F8 where the influence of the mechanical backlash is reduced. It is preferable to open it. Then, the electronic shutter speed is increased from the default value in accordance with the change in the aperture diameter of the diaphragm, and the TV value is increased.
[0065]
Specifically, an AV value (of the apex calculation) corresponding to the difference between the current aperture diameter (F value) and a new aperture diameter that changes in the opening direction so that the EV value (EV = AV + TV) does not change. The electronic shutter speed is increased by the TV value to be corrected so that the TV value is corrected by the value used in this case.
[0066]
For example, if the current F-number is F16 and the electronic shutter speed is 1/60 sec, the aperture opening diameter is increased by two stops in step 4 and if the electronic shutter speed is set to F8, the electronic shutter speed is 1 / corresponding to TV2. Increase to 250 seconds.
[0067]
As described above, it is desirable that the speed of the electronic shutter be changed while changing the aperture diameter of the aperture substantially simultaneously with the operations of Step 3 and Step 4. As a result, it is possible to effectively prevent a change in the amount of light.
[0068]
Since the aperture ND unit 9 of the present embodiment can operate the ND filter 9h independently of the aperture blade 9e, it is possible to suppress the degree of increase in the electronic shutter speed and to set the ND filter 9h to a higher density region. May be driven to face the aperture opening to ensure proper exposure.
[0069]
According to the above-described embodiment, when vibrations that change the aperture area of the aperture of the aperture ND unit 9 due to mechanical play in the aperture ND unit 9 are applied to the optical device, the aperture diameter of the aperture is reduced. When the aperture is in the small aperture state, the aperture diameter is changed in the opening direction, and the speed of the electronic shutter is increased accordingly. Variations can be effectively prevented.
[0070]
(Embodiment 2)
In the above-described first embodiment, a case has been described where the aperture opening diameter is increased and the electronic shutter speed is increased when it is determined that strong vibration imaging has been performed. However, instead of increasing the electronic shutter speed, the ND filter is used. The luminous efficiency may be increased. The configuration of the video camera to which this embodiment is applied is the same as that described in the first embodiment.
[0071]
First, the configuration of the aperture ND unit 9 on the ND filter side will be described with reference to FIGS. 3, 4, and 7. FIG. FIG. 7 is a view of the periphery of the ND filter driving mechanism in the stop ND unit as viewed from the image side. In FIG. 7, the same parts as those in FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.
[0072]
In these figures, an ND base 9h1 is arranged behind the diaphragm blade 9e in the optical axis direction, and an ND filter 9h2 forming a single density region with a transmittance of 32% is provided on the front surface of the ND base 9h1. It is stuck. On the rear surface of the ND base 9h1, a two-concentration ND filter 9h3 on which a multilayer film is vapor-deposited so as to form two types of density regions having a transmittance of 32% and a transmittance of 10% is attached.
[0073]
As described above, by attaching the single-density ND filter 9h2 and the two-density ND filter 9h3 to both sides of the ND base 9h1, a density region 9h7 having a transmittance of 32%, a density region 9h8 having a transmittance of 10%, and The ND filter unit 9h is configured such that the density region 9h9 having a rate of 3% has a higher transmittance on the side closer to the optical axis L (lower transmittance as the distance from the optical axis L increases).
[0074]
Note that the ND filter unit described here is merely an example for forming two or more density regions, and two single-density filters may be combined, or an ND filter having two or more transmittances may be used. Only one sheet may be stuck.
[0075]
As described in the first embodiment, when the ND drive lever 9g rotates together with the ND drive actuator 9f, the ND filter unit 9h is guided by the guide pins 9a6 and 9a7 formed on the unit base plate 9a and arrowed. It reciprocates in the direction of 9h14, enters and retreats from the area facing the aperture opening formed by the aperture blade 9e, and adjusts the light amount.
[0076]
Here, when the ND drive mechanism is viewed from the image side, as shown in FIG. 7, the reciprocating direction (direction of arrow 9h14) of the ND filter unit 9h has a certain angle with respect to the vertical axis, and the ND drive actuator 9f It is laid out below the position near the vertical axis.
[0077]
In FIG. 7, when the ND filter unit 9h repeatedly enters and retracts, the distal end 9g2 of the ND drive lever 9g is at the position indicated by 9g21 when retracting the ND filter and at the position indicated by 9g22 when entering the ND filter. And the ND drive lever 9g reciprocates between them. Then, the intermediate point of the full rotation angle of the ND drive lever 9g is set as the distribution center 9g23 of the ND drive lever 9g.
[0078]
With such a layout of the ND filter driving mechanism, it is possible to prevent the ND filter driving mechanism from increasing in size in one direction orthogonal to the optical axis.
[0079]
The reason is that the angle θ formed by the ND drive lever 9g and the horizontal axis at the distribution center 9g23 is not 0 ° with respect to the horizontal axis but has a certain angle, and the tip 9g2 of the ND drive lever 9g is moved from the optical axis. This is because even at the farthest position 9g21, it does not project below the horizontal line 9f1 passing through the lowermost part of the ND driving actuator 9f in the vertical direction. Further, since the line representing the distribution center 9g23 of the full rotation angle is substantially perpendicular to the drive direction (9h14) of the ND filter unit 9h, the full rotation angle of the ND drive lever 9g is effective for the full stroke of the ND filter unit 9h. Can be used for
[0080]
At this time, the upper end 9h31 of the ND filter 9h3 or the boundary 9h32 between the density regions 9h7 and 9h8 and the upper end (the boundary between the density regions 9h8 and 9h9) 9h33 do not have an angle with respect to the horizontal axis. It is parallel to the horizontal axis. This is because if the upper end 9h31 of the ND filter 9h3 and the boundary portions 9h32 and 9h33 of the density region have an angle with respect to the horizontal axis, the captured image becomes dark from a diagonal direction of the screen when the ND filter enters. This is because high-quality image quality cannot be obtained.
[0081]
On the other hand, if the upper end 9h31 of the ND filter 9h3 and the boundary portions 9h32 and 9h33 of the density region are parallel to the horizontal axis, the image becomes dark from the upper side of the photographing screen when the ND filter enters. The subject is brighter on the upper side than on the lower side (the upper side of the screen becomes empty in landscape photography), so that the image quality when entering the ND filter does not feel uncomfortable.
[0082]
An aperture base 9a is laid out between the aperture blade 9e and the ND filter unit 9h in the optical axis direction. The ND filter unit 9h is provided with an ND driving actuator 9f with the aperture base 9a interposed therebetween in the optical axis direction. And on the opposite side. By doing so, the ND drive lever 9g can be laid out in the space between the aperture blade 9e and the ND filter unit 9h, and it is possible to prevent the aperture ND unit 9 from being enlarged in the optical axis direction.
[0083]
FIG. 8 is a flowchart showing the control operation of the aperture ND unit 9 by the microcomputer 29. Here, a case where a stepping motor is used as the actuators 9b and 9f of the aperture ND unit 9 will be described. That is, the microcomputer 29 counts the number of input pulses from the predetermined reference position (for example, the open position) to the diaphragm driving or ND driving actuators 9b and 9f, and determines the state of the diaphragm (diaphragm opening diameter, that is, It is assumed that the user has grasped the state of the ND filter 9h and which density area of the ND filter 9h covers the aperture stop.
[0084]
In step 11, the microcomputer 29 determines whether or not the aperture diameter (F-number) has reached a predetermined small aperture state (an aperture state on the open side from the predetermined small aperture state). The F-number corresponding to the predetermined small aperture here depends on the amount held by the aperture ND unit 9. In general, in the case of an aperture unit having an open F-number of 1.6 and an open diameter of about 12 mm, Since the change in the aperture opening area due to the play near F16 is close to a half stop, the F value corresponding to the predetermined small stop may be set to, for example, about F8. When the aperture ND unit has reached the predetermined small aperture state, the process proceeds to step 12, and when the aperture ND unit has not reached the predetermined small aperture state (the aperture state on the open side from the predetermined small aperture state), the process proceeds to step 15. .
[0085]
In step 15, the aperture state is maintained as it is, and normal exposure control is performed by the electronic shutter speed according to the aperture state.
[0086]
On the other hand, in step 12, it is determined whether or not the camera is in the strong vibration shooting state, that is, whether or not a strong amplitude detection signal is input from the amplitude detection circuit 28 described with reference to FIG. Here, the condition under which the strong amplitude detection signal is output from the amplitude detection circuit 28 depends on the detection frequency of the vibration and the specifications of the camera. Since the frequency is in the range of several Hertz, the angular velocity corresponding to an intensity greater than the intensity (predetermined intensity) greater than the vibration caused by hand shake for 3 seconds (predetermined time) or more in a frequency region of 50 Hertz (predetermined frequency) or more, for example What is necessary is just to assume that a signal is detected. If it is determined that the camera is in the strong vibration shooting state, the process proceeds to step S13.
[0087]
Here, the case where the vibration having the intensity equal to or higher than the predetermined intensity is determined to be in the strong vibration shooting state when the vibration has continued at the predetermined frequency for the predetermined time or more has been described, but all three conditions are not satisfied. Alternatively, it may be determined that the strong vibration imaging state is satisfied by satisfying one or two conditions.
[0088]
In step 13, the ND filter insertion mode is set. This is because if the diameter of the aperture opening is increased in the next step 14, the amount of light incident on the image sensor 18 increases. This is to increase the decay rate of the image and to ensure proper exposure.
[0089]
Then, at step 14, the aperture driving actuator 9b is energized to change the aperture opening diameter from the small aperture state to the open direction. At this time, the size of the aperture diameter in the opening direction of the aperture diameter of the aperture can be set to various sizes. In general, the aperture is reduced from F5.6 to around F8 where the influence of the mechanical backlash is reduced. It is preferable to open it. Then, the ND drive actuator 9f is energized in accordance with the change in the aperture opening diameter, and the ND filter unit 9h is operated so as to enter the area facing the aperture opening or the darker density area is opposed to the aperture opening. Let it.
[0090]
When the ND filter unit 9h has been retracted from the area facing the aperture opening, the density area 9h7 having a transmittance of 32% of the ND filter unit 9h enters the area facing the aperture opening. When the ND filter unit 9h originally enters the area facing the aperture opening, the ND filter unit 9h is moved so that the density area on the low transmittance side covers the area facing the aperture opening, and Increase the amount of light attenuation.
[0091]
According to the present embodiment, when vibrations that change the aperture area of the aperture of the aperture ND unit 9 due to mechanical play in the aperture ND unit 9 are applied to the optical device, the aperture diameter of the aperture is small. When the diaphragm is in the aperture state, the aperture diameter is changed in the opening direction, and the ND filter unit 9h is inserted or the optical attenuation rate by the ND filter unit 9h is increased in accordance with the aperture diameter. Fluctuations, that is, fluctuations in the brightness of a captured image can be effectively prevented.
[0092]
Although the video camera has been described in the above embodiment, the present invention can be applied to various imaging devices (optical devices) such as a digital still camera and a film camera.
[0093]
In the above embodiment, the camera in which the lens device is integrally mounted has been described. However, the present invention can be applied to an interchangeable lens device (optical apparatus). In this case, a vibration sensor and a control circuit for controlling the aperture ND unit are mounted on the lens device.
[0094]
Further, in a camera system (optical device) including an interchangeable lens device and a camera body, a vibration sensor and a control circuit for controlling the aperture ND unit are provided in the camera body, and a control signal of the aperture ND unit is transmitted from the control circuit through communication. A control circuit for receiving the output from the vibration sensor through communication and controlling the aperture ND unit may be provided in the lens device, while sending the vibration sensor to the camera body or providing the vibration sensor to the camera body.
[0095]
Further, each embodiment described above is also an example in which each of the following inventions is implemented, and each of the following inventions is implemented by adding various changes and improvements to each of the above embodiments.
[0096]
[Invention 1] a photographing optical system;
By changing the aperture area, light amount adjusting means for adjusting the amount of light incident through the imaging optical system,
Vibration detection means for detecting vibration,
Control means for controlling the light amount adjustment means,
The optical device, wherein the control unit controls the light amount adjusting unit in a direction to increase the opening area when a vibration is detected by the vibration detecting unit.
[0097]
With this, when vibration such that the opening area of the light amount adjusting unit fluctuates due to the mechanical play is applied to the optical device, the light amount adjusting unit is controlled to increase the opening area. Fluctuations in the amount of incident light due to fluctuations, that is, fluctuations in the brightness of a captured image can be made inconspicuous.
[0098]
[Invention 2] The invention according to Invention 1, wherein the control unit controls the light amount adjustment unit in a direction to increase the opening area when the vibration detected by the vibration detection unit has a predetermined intensity. Optical equipment.
[0099]
[Invention 3] The invention according to Invention 1 or 2, wherein the control means controls the light amount adjusting means in a direction to increase the opening area when the vibration detected by the vibration detecting means continues for a predetermined time or more. An optical device according to item 1.
[0100]
[Invention 4] The inventions 1 to 3, wherein the control means controls the light amount adjustment means in a direction to increase the opening area when the vibration detected by the vibration detection means has a predetermined frequency. The optical device according to any one of the above.
[0101]
[Invention 5] The optical apparatus according to any one of Inventions 1 to 4, wherein the control unit controls the light amount adjustment unit in a direction to increase the opening area and increases a shutter speed.
[0102]
[Invention 6] The light quantity adjusting means has an ND filter for attenuating the light quantity,
The optical device according to any one of Inventions 1 to 4, wherein the control unit controls the ND filter to increase an attenuation rate of a light amount.
[0103]
According to the inventions described in Inventions 5 and 6, it is possible to effectively prevent a change in the amount of incident light due to an increase in the aperture opening area, that is, a change in the brightness of a captured image.
[0104]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when vibration such that the opening area of the light amount adjusting means fluctuates due to mechanical backlash is applied to the optical device, the light amount adjusting means is controlled to control the opening area. By changing the area, the change in the amount of incident light due to the change in the opening area, that is, the change in the brightness of a captured image can be made inconspicuous.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a shooting lens unit of a video camera that is Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the photographing lens unit.
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of an aperture ND unit mounted on the photographing lens unit.
FIG. 4 is a sectional view showing the configuration of the aperture ND unit.
FIG. 5 is a block diagram showing an electrical configuration of the video camera.
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the video camera.
FIG. 7 is a view of an ND filter driving mechanism of the aperture ND unit as viewed from an image plane side.
FIG. 8 is a flowchart showing an operation of the video camera according to the second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Front lens barrel unit
2 Second lens holding frame
3 shift unit
4 Fourth lens holding frame
5 Rear lens barrel
9 Aperture ND unit
9b Aperture drive actuator
9e aperture blade
9f ND drive actuator
9h ND filter unit
11 Focus motor unit
13 Zoom motor unit
21 Angular velocity sensor
22 Amplifier circuit
23 High Pass Filter
24 Integrator
25 Shake correction drive
26 Limiting characteristic setting circuit
27 Time constant setting circuit
28 Strong amplitude detection circuit
29 Microcomputer
L1-L4 lens unit

Claims (1)

撮影光学系と、
開口面積を変化させることにより、前記撮影光学系を通して撮像面に入射する光量を調節する光量調節手段と、
振動を検出する振動検出手段と、
前記光量調節手段を制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記振動検出手段により振動が検出されたときに、前記光量調節手段を制御することを特徴とする光学機器。Shooting optics,
By changing the aperture area, light amount adjusting means for adjusting the amount of light incident on the imaging surface through the imaging optical system,
Vibration detection means for detecting vibration,
Control means for controlling the light amount adjustment means,
The optical device, wherein the control means controls the light amount adjusting means when the vibration is detected by the vibration detecting means.

Images