JPH07128691A - Control device for light quantity - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain a control device for quantity of light excellent in cost performance. CONSTITUTION:This device consists of a glass substrate 31, an electrochromic element filter 32 the transmittance of which can be changed by applying voltage, and a voltage controlling means 33. The transmittance of the electrochromic element filter 32 is changed to control the quantity of light which transmits the element. When a dark object is photographed, the electrochromic element filter 32 is retracted from the optical axis 34 of photographic lenses.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は光量制御装置に関し、
詳しくはビデオカメラの通過光量を適切に制御する光量
制御装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light quantity control device,
More specifically, the present invention relates to a light amount control device that appropriately controls the amount of light passing through a video camera.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、ビデオカメラ等の撮像装置におい
ては、光量を調整する素子として、撮影レンズの前面に
光量調整に必要な透過率を有したＮＤフィルタを取り付
けることによって通過光量を制御している。また、撮影
レンズ光学系における通過光量の調整を行う絞り装置と
しては、図５に示すような２枚の絞り羽根５１，５２を
用いるとともに、一方の絞り羽根５１の一部に絞り開口
の回折作用による結像性能の低下を防ぐため、ＮＤフィ
ルタ５３が用いられている。これらから構成された絞り
装置は、明るい被写体を撮影する時には絞り羽根５１，
５２の絞り径を小さく絞り込まずに絞りの開口を一定に
し、その代わりにＮＤフィルタ５３が光軸上にくるよう
位置合わせすることにより通過光量の制御を行ってい
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in an image pickup device such as a video camera, an ND filter having a transmittance necessary for adjusting the light amount is attached to the front surface of a taking lens as an element for adjusting the light amount to control the passing light amount. There is. As the diaphragm device for adjusting the amount of passing light in the photographing lens optical system, two diaphragm blades 51 and 52 as shown in FIG. 5 are used, and one of the diaphragm blades 51 has a diffraction function of the diaphragm aperture. The ND filter 53 is used in order to prevent the deterioration of the imaging performance due to. The diaphragm device composed of these elements is used for the diaphragm blades 51, when photographing a bright subject.
The aperture diameter of 52 is not narrowed down, the aperture of the aperture is made constant, and instead, the ND filter 53 is aligned so as to be on the optical axis to control the amount of passing light.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＮＤフ
ィルタを撮影レンズ前面に取り付けて通過光量の調整を
行う場合には、必要に応じて各種透過率を有したＮＤフ
ィルタを作成しなければならず、コスト高になってしま
うとともに、ユーザにとっても大変不便であった。ま
た、絞り装置には回折作用による結像性能の低下を防ぐ
ためにＮＤフィルタが用いられているが、この場合、構
造が複雑になってしまう。また、撮影光学系において、
絞り装置を結像面に対して可変とした場合では、操作が
複雑になってしまうという問題があった。However, when the ND filter is attached to the front surface of the taking lens to adjust the amount of light passing therethrough, it is necessary to prepare the ND filter having various transmittances, if necessary. The cost is high and it is very inconvenient for the user. Further, an ND filter is used in the diaphragm device in order to prevent the deterioration of the imaging performance due to the diffraction effect, but in this case, the structure becomes complicated. In the shooting optical system,
When the diaphragm device is variable with respect to the image plane, there is a problem that the operation becomes complicated.

【０００４】この発明は、従来の光量制御装置におい
て、各種透過率を有したＮＤフィルタを作成することに
よってコストがアップしてしまうという問題点を解決
し、光量制御装置のコストダウンを図るとともに、絞り
機構の小型化および操作を簡単にすることができる光量
制御装置を提供することを目的とする。The present invention solves the problem that the cost is increased in the conventional light amount control device by making the ND filter having various transmittances, and the cost of the light amount control device is reduced. It is an object of the present invention to provide a light amount control device that can be downsized and easy to operate.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】この発明の光量制御装置
は、撮影レンズの光軸上に配置され電気信号により透過
率が変化する透過率可変フィルタと、この透過率可変フ
ィルタに電気信号を供給して透過率を変化させる制御手
段とを備えている。透過率可変フィルタは撮影レンズの
光軸外に移動可能に設けられ、制御手段は前記透過率可
変フィルタを光軸上から光軸外に退避駆動する機能を有
する。SUMMARY OF THE INVENTION A light quantity control device of the present invention supplies a variable transmittance filter which is arranged on the optical axis of a taking lens and whose transmittance changes according to an electric signal, and an electric signal to the variable transmittance filter. And a control means for changing the transmittance. The variable transmittance filter is movably provided outside the optical axis of the taking lens, and the control means has a function of driving the variable transmittance filter from the optical axis to the outside of the optical axis.

【０００６】[0006]

【作用】この発明の光量制御装置は、必要に応じて透過
率可変フィルタの透過率を変化させて最適の光量を得る
ことができる。また、暗い被写体を撮影する時には撮影
レンズの光軸上から前記フィルタを退避させ、光量低下
を防ぐことができる。The light quantity control device of the present invention can obtain the optimum light quantity by changing the transmittance of the variable transmittance filter as necessary. Further, when photographing a dark subject, the filter can be retracted from the optical axis of the photographing lens to prevent a decrease in light amount.

【０００７】[0007]

【実施例】以下、この発明の実施例について図面を参照
しながら詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）は、この
発明の光量制御装置の第１の実施例における概略正面図
およびその断面図である。図１（ａ），（ｂ）におい
て、１１は撮影光学系を構成する光学レンズ、１２は光
学レンズ１１に付設したエレクトロクロミック（以下、
ＥＣと略す）素子フィルタ、１３はＥＣ素子フィルタ１
２を制御する電圧制御手段、１４は光軸である。Embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the drawings. 1 (a) and 1 (b) are a schematic front view and a cross-sectional view of a first embodiment of a light quantity control device of the present invention. In FIGS. 1A and 1B, reference numeral 11 denotes an optical lens forming an image pickup optical system, and 12 denotes an electrochromic (hereinafter, referred to as an optical lens attached to the optical lens 11.
EC element filter, 13 is an EC element filter 1
Voltage control means for controlling 2 and 14 are optical axes.

【０００８】撮影光学系を構成するレンズ群の任意の面
上にＥＣ素子フィルタ１２を装着し、電圧制御手段１３
を用いてＥＣ素子フィルタ１２に印加電圧を加えること
によりＥＣ素子フィルタ１２の透過率を連続的あるいは
段階的に変化させる。この際、明るい被写体を撮影する
時にはＥＣ素子フィルタ１２の透過率を小さく、また、
暗い被写体を撮影する時にはＥＣ素子フィルタ１２の透
過率を大きくするように設定されており、これにより通
過光量を適切に制限する。この場合、ＥＣ素子フィルタ
１２を光学レンズ１１の一面に付設することにより、レ
ンズ前面にＮＤフィルタを取り付けることなしに、常に
通過光量を適切に制御することができる。An EC element filter 12 is mounted on an arbitrary surface of a lens group constituting a photographing optical system, and a voltage control means 13 is provided.
Is used to apply an applied voltage to the EC element filter 12 to change the transmittance of the EC element filter 12 continuously or stepwise. At this time, when photographing a bright subject, the transmittance of the EC element filter 12 is reduced, and
It is set to increase the transmittance of the EC element filter 12 when a dark subject is photographed, whereby the amount of passing light is appropriately limited. In this case, by attaching the EC element filter 12 to one surface of the optical lens 11, it is possible to always appropriately control the passing light amount without attaching an ND filter to the front surface of the lens.

【０００９】つぎに、第１の実施例の光量制御装置を適
用した撮影系について、図２を参照して説明する。図２
において、２０は撮影光学系であり、レンズ１１，２
１，２２を有している。２４は光軸、２５は絞り、１２
はＥＣ素子フィルタ、２７はＣＣＤであり、この面上に
撮影光学系２０により形成された物体像が結像してい
る。２８は信号処理回路、２９は絞り駆動モータおよび
電圧制御が一体化された駆動制御手段である。撮影光学
系２０を通過してＣＣＤ２７に結像された物体像は、信
号処理回路２８で処理を行い、モニタ等の画像表示装置
に映像信号を送信している。また、この時得られる信号
を駆動制御手段２９に入力し、絞り２５の開口およびＥ
Ｃ素子フィルタ１２の透過率を連続的または段階的に変
化させ通過光量を制限する。この際、明るい被写体を撮
影するにあたって、絞り２５の開口を一定以下にしなけ
ればならない時には、絞り２５の開口をそれ以上小さく
しないで、ＥＣ素子フィルタ１２に印加電圧を加えるこ
とによってＥＣ素子フィルタ１２の透過率を小さくして
通過光量を制限する。このようにして撮影光学系の通過
光量を制限することにより、絞り開口の回折作用による
結像性能の低下を防ぐとともに、絞り装置の構造を簡単
にすることができる。Next, an image pickup system to which the light quantity control device of the first embodiment is applied will be described with reference to FIG. Figure 2
In the figure, 20 is a photographing optical system, and the lenses 11 and
It has 1 and 22. 24 is the optical axis, 25 is the aperture, 12
Is an EC element filter, and 27 is a CCD, on which an object image formed by the photographing optical system 20 is formed. 28 is a signal processing circuit, and 29 is a drive control means in which a diaphragm drive motor and voltage control are integrated. The object image formed on the CCD 27 after passing through the photographing optical system 20 is processed by the signal processing circuit 28, and the video signal is transmitted to an image display device such as a monitor. Further, the signal obtained at this time is inputted to the drive control means 29, and the aperture of the diaphragm 25 and E
The transmittance of the C element filter 12 is continuously or stepwise changed to limit the amount of passing light. At this time, when the aperture of the diaphragm 25 has to be set to a certain value or less in photographing a bright subject, the aperture of the diaphragm 25 is not made smaller than that, and an applied voltage is applied to the EC element filter 12 to apply the applied voltage to the EC element filter 12. The transmittance is reduced to limit the amount of passing light. By limiting the amount of light passing through the photographing optical system in this way, it is possible to prevent the deterioration of the imaging performance due to the diffractive action of the diaphragm aperture and to simplify the structure of the diaphragm device.

【００１０】図３（ａ），（ｂ）は、この発明の光量制
御装置の第２の実施例における概略正面図およびその断
面図である。図３（ａ），（ｂ）において、３１はガラ
ス基材、３２はＥＣ素子フィルタ、３３は電圧制御手
段、３４は光軸である。ガラス基材３１上にＥＣ素子フ
ィルタ３２を装着し、これを撮影光学系の光軸上の任意
の位置に配置することによって、第１の実施例と同様の
効果が得られる。FIGS. 3 (a) and 3 (b) are a schematic front view and a sectional view of a second embodiment of the light quantity control device of the present invention. In FIGS. 3A and 3B, 31 is a glass base material, 32 is an EC element filter, 33 is voltage control means, and 34 is an optical axis. By mounting the EC element filter 32 on the glass base material 31 and disposing the EC element filter 32 at an arbitrary position on the optical axis of the photographing optical system, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.

【００１１】つぎに、第２の実施例の光量制御装置を適
用した撮影系について、図４を参照して説明する。図４
において、４０は撮影光学系であり、レンズ４１，４
２，４３を有している。４４は光軸、４５は絞り、３１
はＥＣ素子フィルタ３２を装着したガラス基材、４７は
ＣＣＤであり、この面上に撮影光学系４０により形成さ
れた物体像が結像している。４８は信号処理回路、４９
ａは絞り駆動モータおよび電圧制御が一体化された駆動
制御手段、４９ｂは光量制御装置駆動モータである。撮
影光学系４０を通過してＣＣＤ４７に結像された物体像
は、信号処理回路４８で処理を行い、モニタなどの画像
表示装置に映像信号を送信している。また、この時得ら
れる信号を駆動制御手段４９ａおよび光量制御装置駆動
モータ４９ｂに入力し、通過光量の制限を行う。この
際、駆動制御手段４９ａおよび光量制御装置駆動モータ
４９ｂは連動しており、明るい被写体を撮影するにあた
って、絞り４５の開口を一定以下にしなければならない
時には、絞り４５の開口をそれ以上小さくしないで、Ｅ
Ｃ素子フィルタ３２に印加電圧を加えることによってＥ
Ｃ素子フィルタ３２の透過率を小さくして通過光量を制
限する。また、暗い被写体を撮影する時に絞り４５の開
口を一定以上にしなければならない時には、絞り４５の
開口をそれ以上大きくしないで、光量制御装置駆動モー
タ４９ｂを用いてＥＣ素子フィルタ３２を装着したガラ
ス基材３１を撮影光学系の光軸外に退避させることによ
って光量の低下を防ぐ。Next, an image pickup system to which the light quantity control device of the second embodiment is applied will be described with reference to FIG. Figure 4
In the figure, 40 is a photographing optical system, and lenses 41, 4
It has 2,43. 44 is an optical axis, 45 is a diaphragm, 31
Is a glass substrate on which the EC element filter 32 is mounted, 47 is a CCD, and the object image formed by the photographing optical system 40 is formed on this surface. 48 is a signal processing circuit, 49
Reference numeral a is a drive control means in which a diaphragm drive motor and voltage control are integrated, and 49b is a light quantity control device drive motor. The object image formed on the CCD 47 after passing through the photographing optical system 40 is processed by the signal processing circuit 48, and the video signal is transmitted to an image display device such as a monitor. Further, the signal obtained at this time is input to the drive control means 49a and the light amount control device drive motor 49b to limit the passing light amount. At this time, the drive control means 49a and the light amount control device drive motor 49b are interlocked with each other, and when the aperture of the diaphragm 45 has to be set to a certain value or less when photographing a bright subject, the aperture of the diaphragm 45 should not be made smaller than that. , E
By applying an applied voltage to the C element filter 32, E
The transmittance of the C element filter 32 is reduced to limit the amount of passing light. Further, when the aperture of the diaphragm 45 has to be set to a certain value or more when photographing a dark subject, the aperture of the diaphragm 45 is not increased further and the glass substrate on which the EC element filter 32 is mounted by using the light amount control device drive motor 49b. The material 31 is retracted out of the optical axis of the photographing optical system to prevent a decrease in light quantity.

【００１２】[0012]

【発明の効果】この発明によれば、透過率可変フィルタ
の透過率を変化させて撮影レンズの通過光量を制限する
ことができるとともに、暗い被写体を撮影する時には前
記光量制御装置を光軸上から退避させて光量低下を防ぐ
ことができ、絞り機構の小型化およびコストパフォーマ
ンスに優れた光量制御装置およびそれを用いたビデオカ
メラを実現するとこができる。According to the present invention, it is possible to limit the amount of light passing through the photographing lens by changing the transmittance of the variable transmittance filter, and at the time of photographing a dark subject, the light amount control device is arranged on the optical axis. It is possible to realize a light quantity control device that can be retracted to prevent a decrease in light quantity, have a compact aperture mechanism and excellent cost performance, and a video camera using the same.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】（ａ）はこの発明の第１の実施例における概略
正面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。FIG. 1A is a schematic front view of a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view of FIG.

【図２】図１の第１の実施例を適用した撮影系の概略図
である。FIG. 2 is a schematic diagram of an imaging system to which the first embodiment of FIG. 1 is applied.

【図３】（ａ）はこの発明の第２の実施例における概略
正面図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。FIG. 3A is a schematic front view of the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view of FIG.

【図４】図３の第２の実施例を適用した撮影系の概略図
である。FIG. 4 is a schematic diagram of an image pickup system to which the second embodiment of FIG. 3 is applied.

【図５】従来の絞り装置の概略正面図である。FIG. 5 is a schematic front view of a conventional diaphragm device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１１，２１，２２，４１，４２，４３ 光学レンズ １２，３２ ＥＣ素子フィルタ １３，３３ 電圧制御手段 １４，２４，３４，４４ 光軸 ２０，４０ 撮影光学系 ２５，４５ 絞り ２７，４７ ＣＣＤ ２８，４８ 信号処理回路 ２９，４９ａ 駆動制御手段 ３１ ガラス基材 ４９ｂ 光量制御装置駆動モータ 11, 12, 22, 22, 41, 42, 43 Optical lens 12, 32 EC element filter 13, 33 Voltage control means 14, 24, 34, 44 Optical axis 20, 40 Photographing optical system 25, 45 Aperture 27, 47 CCD 28, 48 signal processing circuit 29, 49a drive control means 31 glass substrate 49b light quantity control device drive motor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akira Higuchi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 撮影レンズの光軸上に配置され電気信号
により透過率が変化する透過率可変フィルタと、この透
過率可変フィルタに電気信号を供給して透過率を変化さ
せる制御手段とを備えた光量制御装置。1. A transmittance variable filter, which is arranged on the optical axis of a photographing lens and whose transmittance changes according to an electric signal, and a control means for supplying an electric signal to this transmittance variable filter to change the transmittance. Light control device. 【請求項２】 透過率可変フィルタは撮影レンズの光軸
外に移動可能に設けられ、制御手段は前記透過率可変フ
ィルタを光軸上から光軸外に退避駆動する機能を有する
請求項１記載の光量制御装置。2. The variable transmittance filter is movably provided outside the optical axis of the taking lens, and the control means has a function of retracting the variable transmittance filter from above the optical axis to outside the optical axis. Light quantity control device. 【請求項３】 光軸上に絞りを備え、制御手段は、前記
絞りの開口が小さくなった場合には透過率が低くなりか
つ前記絞りの開口が大きくなった場合には透過率が高く
なるように透過率可変フィルタを制御するものである請
求項２記載の光量制御装置。3. A diaphragm is provided on the optical axis, and the control means has a low transmittance when the aperture of the diaphragm becomes small and a high transmittance when the aperture of the diaphragm becomes large. 3. The light quantity control device according to claim 2, wherein the variable transmittance filter is controlled as described above. 【請求項４】 透過率可変フィルタが、印加電圧を加え
ることにより着色濃度が変化するエレクトロクロミック
素子からなる請求項３記載の光量制御装置。4. The light amount control device according to claim 3, wherein the variable transmittance filter is composed of an electrochromic element whose color density is changed by applying an applied voltage. 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載の光量制
御装置を用いたビデオカメラ。5. A video camera using the light quantity control device according to claim 1, 2, 3, or 4.