專利名稱：光量控制裝置、攝影裝置以及光量控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及攝影裝置中的為得到適當(dāng)曝光的光量控制裝置、攝影裝置以及光量控制方法。
背景技術(shù)：
在攝像機(jī)或者數(shù)字照相機(jī)等的攝影裝置中，為得到適當(dāng)曝光而縮小透鏡的光闌 (以下稱小光闌)。通過縮小光闌會(huì)發(fā)生兩個(gè)問題。第一是在小光闌狀態(tài)下攝影裝置的攝影元件的組件的玻璃蓋片或者光學(xué)低通濾波器上的灰塵或者劃痕的影子有時(shí)被攝入攝影圖像內(nèi)。第二是由于收縮孔徑而引起的對(duì)于攝影裝置的攝影透鏡的成像的衍射的影響變大。為解決這些問題，專利文獻(xiàn)1中記載了具有節(jié)流機(jī)構(gòu)和ND(Neutral Density)濾光器的光量節(jié)流裝置。在專利文獻(xiàn)1中大體記載如下在具有使光闌孔徑的大小可變的多個(gè)光闌葉片、和在通過光闌葉片形成的孔徑內(nèi)配置的ND濾光器的光量節(jié)流裝置中，ND濾光器作為與光闌葉片分開的部件。由此能夠高精度地控制光量?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開平10-133254號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，通過不僅使用光闌葉片而且使用ND濾光器能夠更加高效地控制光量。但是，不能充分改善光闌孔徑中的衍射的影響，同時(shí)有可能發(fā)生由于使用 ND濾光器而導(dǎo)致透射光量節(jié)流裝置的光的波象差變大的現(xiàn)象。因此，本發(fā)明的目的是提供一種光量控制裝置、攝影裝置以及光量控制方法，其能夠容易地控制入射到攝影元件的光的光量，同時(shí)光闌孔徑中的衍射的影響小，即使在使用 ND濾光器的情況下波象差也小。用于解決課題的手段為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明具有下面的1)到3)的結(jié)構(gòu)以及4)、5)的控制方法。1) 一種光量調(diào)節(jié)裝置23，其特征在于，具有孔徑光闌部沈，其具有固定孔徑沈1， 該固定孔徑261具有預(yù)定大小的第一孔徑面積，并且控制入射的光的光束為預(yù)定的大小； 光量光闌部M，其通過使多個(gè)光闌葉片移動(dòng)，把孔徑的大小從上述第一孔徑面積變?yōu)楸壬鲜龅谝豢讖矫娣e小的第二孔徑面積，由此限制透過的光量；以及減光部25，其具有對(duì)于入射的光的透射系數(shù)在第一值以上的第一區(qū)域253、以及對(duì)于入射的光的透射系數(shù)為比上述第一值小的第二值的第二區(qū)域，并且被設(shè)置成可在第二區(qū)域邪4面對(duì)孔徑光闌部沈的孔徑部的第一遮光狀態(tài)和第一區(qū)域253面對(duì)孔徑部的第二遮光狀態(tài)之間移動(dòng)，減光部25的移動(dòng)在光量光闌部M中的孔徑的大小為第一孔徑面積的狀態(tài)下進(jìn)行。2)1)中所述的光量調(diào)節(jié)裝置23，其特征在于，通過第一區(qū)域253的光和通過第二區(qū)域254的光線的透射波面相位差在0. 55 μ m波長(zhǎng)時(shí)為0. 2 μ m以下。3) 一種攝影裝置1，其特征在于，具有攝影元件3，其在與被攝影體圖像對(duì)應(yīng)的光入射時(shí)，把入射的上述光變換為電信號(hào)后作為檢測(cè)信號(hào)輸出；鏡頭部2，其由多個(gè)透鏡組成，使被攝影體圖像成像在上述攝影元件上；在鏡頭部2的多個(gè)透鏡之間設(shè)置的1)或2)所述的光量調(diào)整裝置23 ；以及控制部4，其根據(jù)從攝影元件3輸出的檢測(cè)信號(hào)來控制光量調(diào)節(jié)裝置23的減光部25和光量光闌部M。4) 一種光量控制方法，其特征在于，包含曝光量比較步驟，比較基于根據(jù)入射到攝影元件3的與被攝影體圖像對(duì)應(yīng)的光輸出的檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)亮度等級(jí)(level)、與預(yù)先決定的設(shè)定亮度等級(jí)，判斷檢測(cè)亮度等級(jí)是否高于設(shè)定亮度等級(jí)；減光部位置檢測(cè)步驟，當(dāng)在曝光量比較步驟中判斷為檢測(cè)亮度等級(jí)高于設(shè)定亮度等級(jí)的情況下，判斷減光部25的遮光區(qū)域2M是否處于覆蓋孔徑光闌部沈的狀態(tài)；光闌葉片開合檢測(cè)步驟，當(dāng)在減光部位置檢測(cè)步驟中判斷為減光部25的遮光區(qū)域2M覆蓋孔徑光闌部沈的情況下，檢測(cè)光闌葉片的開合狀態(tài)，判斷光闌葉片是否是完全封閉的狀態(tài)；以及光闌葉片移動(dòng)步驟，當(dāng)在光闌開合檢測(cè)步驟中判斷為光闌葉片不在完全封閉的狀態(tài)的情況下，使光闌葉片向封閉的方向移動(dòng)。5)權(quán)利要求4所述的光量控制方法，其特征在于，還包含減光部移動(dòng)步驟，當(dāng)在ND 濾光器位置檢測(cè)步驟中判斷為減光部25的遮光區(qū)域2M未覆蓋孔徑光闌部沈的情況下， 使減光部25向遮光區(qū)域2M覆蓋孔徑光闌部沈的方向移動(dòng)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠容易地控制入射到攝影元件的光的光量，并能夠減小光闌孔徑中的衍射的影響，即使在使用了 ND濾光器的情況下也能夠減小波象差。


圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的攝影裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖2是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光量光闌部M的立體圖。圖2(a)表示光闌的開放狀態(tài)，圖2(b)表示關(guān)閉光闌的狀態(tài)。圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的ND濾光器25的細(xì)節(jié)的立體圖。圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光量控制裝置中的光量光闌部以及ND濾光器的動(dòng)作的正視圖。圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光量控制裝置中的光量光闌部以及ND濾光器的動(dòng)作的狀態(tài)的圖表。圖6是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的光量控制裝置中的F值和透射光量比的關(guān)系的圖表。圖7是表示人眼的視見度曲線的圖表。圖8是表示本發(fā)明的實(shí)施方式的透射波面相位差與MTF的關(guān)系的圖表的一例。圖9是說明本發(fā)明的實(shí)施方式的攝影裝置的動(dòng)作的控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面參照

本發(fā)明的光量控制裝置及其控制方法的實(shí)施方式。此外，在全部附圖中，給具有共同功能的部件附以相同的符號(hào)來表示，關(guān)于已經(jīng)說明的部件，省略重復(fù)的說明。另外，剖面圖、概要圖等是示意圖，有時(shí)對(duì)尺寸等比例進(jìn)行夸張表現(xiàn)。圖1表示本實(shí)施方式中使用的攝像機(jī)或者數(shù)字照相機(jī)等攝影裝置的結(jié)構(gòu)。攝影裝置1具有由多個(gè)透鏡單元組成、用于在預(yù)定的位置成像被攝影體圖像，并控制入射的光的光量的鏡頭部2 ；在被攝影體圖像的成像位置設(shè)置的攝影元件3 ；以及控制部4，其向外部輸出來自上述攝影元件的輸出信號(hào)，并控制鏡頭部以控制變焦、聚焦以及光量。下面把攝影元件側(cè)作為后側(cè)、把被攝影體作為前側(cè)說明鏡頭部2具有最接近被攝影體側(cè)配置的第一透鏡單元21、最接近攝影元件側(cè)配置的第二透鏡單元22、以及在第一透鏡單元21以及第二透鏡單元22之間的位置設(shè)置的光量控制裝置23。這里，關(guān)于與本發(fā)明無直接關(guān)系的變焦透鏡單元和聚焦透鏡單元等，省略圖示及說明。光量控制裝置23具有改變孔徑部的大小控制光量的光量光闌部M ；透射系數(shù)是預(yù)定的值的減光(ND)濾光器(減光部)25;以及具有被打開到預(yù)定的大小的固定的孔徑、 通過孔徑控制入射的光束的大小的孔徑光闌部沈。這里，光量光闌部24、ND濾光器25、和孔徑光闌部沈接近光軸方向配置。使用圖2說明光量光闌部M的細(xì)節(jié)。圖2是表示光量光闌部M的立體圖，圖2 (a) 表示光闌的開放狀態(tài)，圖2(b)表示關(guān)閉光闌的狀態(tài)。如圖2(a)、(b)所示，光量光闌部M具有第一光闌葉片241和第二光闌葉片M2。第一光闌葉片241以及第二光闌葉片M2隔著光軸對(duì)置，以能夠關(guān)閉光闌的方式在偏離光軸方向上配置。另外，與第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242的光軸正交的面，在以中央部為中心隔著光軸互相離開的方向上切割，在關(guān)閉光闌的狀態(tài)下(圖2(b))形成大致菱形的孔徑。在圖2(a)中，通過第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242分別在箭頭方向上移動(dòng)，如圖2(b)所示形成大致菱形的孔徑。第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片對(duì)2，作為一例用厚度為0. 05mm的黑色聚酯薄片制成，前端的V形凹口具有90°的開角，通過使互相的凹口對(duì)接，能夠形成正方形的孔徑。進(jìn)而，從形成正方形的孔徑的狀態(tài)，通過使第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片 M2的互相的位置在反方向上每次等量地直線移動(dòng)，能夠使正方形的孔徑的大小連續(xù)地變化。此外，光闌葉片的形狀不限于上述構(gòu)造，只要是可動(dòng)地遮擋光束構(gòu)造即可。另外，在本實(shí)施方式中，用兩個(gè)光闌葉片241、242構(gòu)成光量光闌部M，但是只要是可動(dòng)地遮擋光束的結(jié)構(gòu)，則不限制光闌葉片的個(gè)數(shù)。使用圖3說明ND濾光器25的細(xì)節(jié)。圖3是表示ND濾光器25的細(xì)節(jié)的立體圖。在ND濾光器25中有在透明基板中分散光吸收物質(zhì)的類型，和在透明基板上形成薄膜的類型(薄膜型ND濾光器)。另外，在薄膜型ND濾光器中有使用金屬膜的反射型和使用電介體膜的吸收型。這里使用用了電介體膜的ND濾光器25進(jìn)行說明。
如圖3所示，ND濾光器25，在玻璃或者合成樹脂等的透明基板251的一方的面的一部分上形成由電介體膜構(gòu)成的遮光膜252。這里，把形成有遮光膜252的區(qū)域稱為減光區(qū)域254。減光區(qū)域254的遮光膜252被設(shè)計(jì)為通過吸收入射的光中的一部分可視光的頻帶的光的一部分，使可視光的頻帶的透射系數(shù)成為預(yù)定的透射系數(shù)。如后述優(yōu)選該透射系數(shù)在30%以下。在作為未形成有ND濾光器25中的遮光膜252的區(qū)域的透明區(qū)域253中僅形成防放射膜。透明區(qū)域253中的可視光的頻帶的光的透射系數(shù)為98%左右。另外，透明區(qū)域 253的大小形成為比孔徑光闌部沈的孔徑部的大小大。并且，形成有遮光膜252的減光區(qū)域2M也形成為比孔徑光闌部沈的孔徑部的大小大。此外，ND濾光器25和光量光闌部M能夠通過未圖示的調(diào)節(jié)器(actuator)驅(qū)動(dòng)， 調(diào)節(jié)光量。孔徑光闌部沈具有在光量光闌部M的第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242 成為開放狀態(tài)時(shí)把光束保持為圓直徑的圓孔(固定孔徑)261。匹配鏡頭部2的開放F值地
設(shè)定其直徑。返回圖1說明攝影裝置1的結(jié)構(gòu)。攝影元件3是光電變換元件的一種，是把光變換為電能的元件，使用電荷耦合元件(CCD Charge Coupled Device)或者 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)?？刂撇?具有光闌傳感器41、ND傳感器42、圖像處理電路43、微型計(jì)算機(jī)44、光闌控制電路45、光闌驅(qū)動(dòng)部46、ND控制電路47、以及ND驅(qū)動(dòng)部48。光闌傳感器41檢測(cè)光量光闌部M的各光闌葉片(圖2的M1J42)的位置(孔徑狀態(tài))，向微型計(jì)算機(jī)44輸出光闌位置信號(hào)。ND傳感器42檢測(cè)ND濾光器25的位置(插入狀態(tài))，向微型計(jì)算機(jī)44輸出ND位
置信號(hào)。圖像處理電路43輸入在攝影元件3中光電變換后輸出的檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)輸入的檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，把得到的影像信號(hào)向外部輸出，同時(shí)向微型計(jì)算機(jī)44輸出亮度信號(hào)。微型計(jì)算機(jī)44根據(jù)輸入的亮度信號(hào)、光闌位置信號(hào)、以及ND位置信號(hào)，輸出控制光量光闌部M以及ND濾光器25的光闌控制信號(hào)以及ND控制信號(hào)使亮度成為預(yù)定的亮度等級(jí)。光闌驅(qū)動(dòng)控制電路45根據(jù)來自微型計(jì)算機(jī)44的光闌控制信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)光量光闌部M的各光闌葉片(圖2的M1J42)的光闌驅(qū)動(dòng)信號(hào)。光闌驅(qū)動(dòng)部46根據(jù)光闌驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)光量光闌部M的各光闌葉片(圖2的Ml、 對(duì)2)，控制孔徑量。ND控制電路47根據(jù)來自微型計(jì)算機(jī)44的ND控制信號(hào)，輸出驅(qū)動(dòng)ND濾光器25的
ND驅(qū)動(dòng)信號(hào)。ND驅(qū)動(dòng)部48根據(jù)ND驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)ND濾光器25，控制插入量。接著說明攝影裝置1的動(dòng)作。當(dāng)把攝影裝置1朝向被攝影體的方向時(shí)，通過鏡頭部2的聚焦功能在攝影元件3
6上成像被攝影體圖像。根據(jù)在攝影元件上成像被攝影體時(shí)從攝影元件輸出的檢測(cè)信號(hào)，在圖像處理電路 43中生成影像信號(hào)和亮度信號(hào)后輸出。從圖像處理電路43輸出的亮度信號(hào)輸入微型計(jì)算機(jī)44。在微型計(jì)算機(jī)44中，比較根據(jù)輸入的亮度信號(hào)求出的被攝影體攝影時(shí)的亮度等級(jí)和預(yù)先設(shè)定的亮度等級(jí)，求出亮度差。另外，向微型計(jì)算機(jī)44輸入被攝影體攝影時(shí)的光量光闌部M的各光闌葉片Ml、 242的位置(第一光闌位置)和ND濾光器25的插入位置(第一插入位置)。在微型計(jì)算機(jī)44中，根據(jù)向微型計(jì)算機(jī)44輸入的第一光闌位置以及第一插入位置和亮度差，求出為使成為預(yù)先設(shè)定的亮度等級(jí)的各光闌葉片MU42的位置(第二光闌位置)以及ND濾光器25的插入位置(第二插入位置)，輸出為使成為所求出的第二光闌位置以及第二插入位置的光闌控制信號(hào)和ND控制信號(hào)。在光闌驅(qū)動(dòng)控制電路45中，根據(jù)光闌控制信號(hào)輸出光闌驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)光闌驅(qū)動(dòng)部46把各光闌葉片241、242的位置(第一光闌位置)驅(qū)動(dòng)到所求出的位置(第二光闌位置)。在ND驅(qū)動(dòng)控制電路47中，根據(jù)ND控制信號(hào)輸出ND驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)ND驅(qū)動(dòng)部48 把ND濾光器25的插入位置(第一光闌位置)驅(qū)動(dòng)到所求出的插入位置(第二插入位置)。接著使用圖4到圖6詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式中的光量控制裝置23的動(dòng)作。圖 4是從第一透鏡單元23側(cè)看光量控制裝置23時(shí)的、表示光量光闌部M以及ND濾光器25 的動(dòng)作的正視圖。圖5是表示使用把開放(透明區(qū)域253)取為100%時(shí)遮光區(qū)域254的透射光量比為25%的ND濾光器25，把透鏡的開放F值取F2. 8時(shí)的光量光闌部M以及ND濾光器25的動(dòng)作的狀態(tài)的圖表。圖6是表示使用把開放(透明區(qū)域253)取為100%時(shí)遮光區(qū)域254的透射光量比為25%的ND濾光器25，把透鏡的開放F值取F2. 8時(shí)的F值與透射光量比的關(guān)系的圖。使用圖6依次說明光量控制裝置23從開放狀態(tài)(a)變化到最小光闌狀態(tài)(f)時(shí)的光量光闌部M以及ND濾光器25的動(dòng)作。首先，在開放狀態(tài)(a)，ND濾光器25的透明區(qū)域253全部覆蓋孔徑光闌部沈，第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242為開放狀態(tài)(分開最大的狀態(tài))。把此時(shí)的透射光量比作為100%，F(xiàn)值成為2.8。接下來，為使光量控制裝置23的透射光量比從(a) 100%變成(b)50%，使第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242保持為開放狀態(tài)(分開最大的狀態(tài))不變，使ND濾光器 25移動(dòng)成為遮光區(qū)域2M覆蓋固定孔徑的66. 7%的狀態(tài)。此時(shí)F值從2. 8變成4. 0。為使光量控制裝置23的透射光量比從(b)50%變成(c) 25%，使第一光闌葉片Ml 以及第二光闌葉片242保持為開放狀態(tài)(分開最大的狀態(tài))不變，進(jìn)一步使ND濾光器25 移動(dòng)成為遮光區(qū)域2M全部覆蓋固定孔徑的狀態(tài)。此時(shí)F值從4. 0變成5. 6。為使光量控制裝置23的透射光量比從(c) 25%變成(d) 12. 5%，在ND濾光器25 的遮光區(qū)域邪4全部覆蓋固定孔徑的狀態(tài)下，使第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片 242移動(dòng)，成為第一光闌葉片241以及第二光闌葉片242覆蓋固定孔徑沈1的50 %的狀態(tài)。。 此時(shí)F值從5. 6變成8.0。
為使光量控制裝置23的透射光量比從(d) 12. 5%變成(e)6. 3%，在ND濾光器25 的遮光區(qū)域邪4全部覆蓋固定孔徑的狀態(tài)下，使第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片 242進(jìn)一步移動(dòng)，成為第一光闌葉片241以及第二光闌葉片242覆蓋固定孔徑的75% 的狀態(tài)。。此時(shí)F值從8.0變成11。為使光量控制裝置23的透射光量比從(e)6. 3%變成(f) 3. 1 %，在ND濾光器25的遮光區(qū)域邪4全部覆蓋固定孔徑261的狀態(tài)下，使第一光闌葉片241以及第二光闌葉片M2 進(jìn)一步移動(dòng)，成為第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242覆蓋固定孔徑的87. 5%的狀態(tài)。。此時(shí)F值從11變成16。這里，把透射光量比從100%到25%的從(a)到(c)的狀態(tài)稱為ND濾光器移動(dòng)期間，把透射光量比從25%到3. 的從(d)到(f)的狀態(tài)稱為光闌葉片移動(dòng)期間。接著，像ND濾光器移動(dòng)期間那樣，在ND濾光器25的遮光區(qū)域2M部分覆蓋固定孔徑的情況下，在透過透明區(qū)域253的光線和透過遮光區(qū)域254的光線中因?yàn)楣饴烽L(zhǎng)度(形成遮光區(qū)域254的電介體膜的膜厚和折射率的積)不同，所以在透過波面上產(chǎn)生相位差(所謂的透射波面相位差)。透射波面相位差使在攝影元件上形成的攝影圖像產(chǎn)生分辨率惡化。因此，需要盡可能抑制分辨率惡化。確認(rèn)ND濾光器移動(dòng)期間透過透明區(qū)域253的光和透過遮光區(qū)域254的光的透射波面相位差對(duì)分辨率的影響。插入透射系數(shù)25%的ND濾光器，仿真以0. 5AV(Aperture Value)間隔使光闌變化時(shí)的、F2. 8/F4/F5. 6的狀態(tài)下透射波面相位差從0到0. 4 μ m每次變化0. Ιμπι時(shí)的MTF(Modulation Transfer Function)的值。仿真采用插入在無像差的理想透鏡的入射光瞳中產(chǎn)生各相位差的ND濾光器25的形式。此外，MTF計(jì)算時(shí)的光線比重(weight)，大體與視見度特性一致。人眼能夠感覺大約380nm 780nm的光。眼對(duì)于光的靈敏度根據(jù)光的波長(zhǎng)不同。因此，把眼睛根據(jù)該波長(zhǎng)的感覺稱為視見度，用圖7所示那樣的曲線表示。如圖 所示，人眼在大約550nm處有極大值。圖8作為使透射波面相位差變化時(shí)的MTF的數(shù)據(jù)的代表例，表示F4. 0、1. OAV和透射波面相位差0. 2時(shí)的圖表。圖表的橫軸是空間頻率，圖表的縱軸是各空間頻率中的調(diào)制的程度。如果透射波面相位差在0. 2μπι以下，則在作為實(shí)用的空間頻率的3001p/mm以下的空間頻率中調(diào)制成為15%以上，圖像的清晰感大體被保持。另外，在透射波面相位差在0. 3 μ m的情況下，在F2. 8、2201p/mm附近，在F4、在 1601p/mm附近，在F5. 6、在1101p/mm附近，調(diào)制成為5%左右，圖像的清晰感喪失。由以上可知，優(yōu)選透射波面相位差在0.2 μ m (波長(zhǎng)0.55 μ m的光線時(shí))以下。敘述ND濾光器25的遮光區(qū)域254中的透射系數(shù)的值。在ND濾光器25的遮光區(qū)域254的透射系數(shù)在30%以上的情況下，ND濾光器25 的遮光區(qū)域254全部覆蓋固定孔徑261的狀態(tài)的光量控制裝置23的透射光量比成為30% 以上。為使在該狀態(tài)下降低透射光量比，需要增大ND濾光器25的尺寸，在ND濾光器25的遮光區(qū)域254中設(shè)置兩種濃度的區(qū)域。由此發(fā)生ND濾光器25大型化、鏡頭部2的鏡頭鏡筒大型化，攝影裝置自身大型化的問題。因此，優(yōu)選能夠通過使ND濾光器25的透射系數(shù)在30%以下，把ND濾光器25的遮光區(qū)域254的濃度做成一種，來防止鏡頭鏡筒的大型化以及攝影裝置的大型化。
下面使用圖9說明實(shí)際攝影被攝影體圖像時(shí)攝影裝置1的動(dòng)作。圖9是說明攝影裝置的動(dòng)作的控制流程圖。當(dāng)與被攝影體圖像對(duì)應(yīng)的光入射到攝影元件3時(shí)，根據(jù)入射的光從攝影元件3輸出檢測(cè)信號(hào)。根據(jù)從攝影元件3輸出的檢測(cè)信號(hào)通過圖像處理電路43輸出影像信號(hào)和亮
度信號(hào)。把從圖像處理電路43輸出的亮度信號(hào)的亮度等級(jí)，與輸入到微型計(jì)算機(jī)44并存儲(chǔ)在微型計(jì)算機(jī)44內(nèi)部的預(yù)先決定的設(shè)定亮度等級(jí)進(jìn)行比較，判斷曝光的狀態(tài)(步驟 S001)。在判斷為從圖像處理電路43輸出的亮度信號(hào)的亮度等級(jí)高于設(shè)定亮度等級(jí)的情況下(Y過度曝光)，微型計(jì)算機(jī)44根據(jù)來自ND傳感器的ND位置信號(hào)來檢測(cè)ND濾光器25 的插入狀態(tài)(步驟S002)。微型計(jì)算機(jī)44根據(jù)在步驟S002檢出的ND位置信號(hào)，判定在ND濾光器25的位置 ND濾光器25的遮光區(qū)域2M是否完全覆蓋孔徑光闌部沈的固定孔徑261 (步驟S003)。當(dāng)在步驟S003中判斷為在ND濾光器25的位置ND濾光器25的遮光區(qū)域2M未完全覆蓋孔徑光闌部26的固定孔徑的情況下(N)，微型計(jì)算機(jī)44，經(jīng)由ND驅(qū)動(dòng)控制電路47使用ND驅(qū)動(dòng)部48驅(qū)動(dòng)ND濾光器25在遮光區(qū)域2M完全覆蓋固定孔徑的方向 (插入方向)上移動(dòng)(步驟S004)。檔在步驟S004中判斷為在ND濾光器25的位置ND濾光器25的遮光區(qū)域2M完全覆蓋孔徑光闌部沈的固定孔徑的情況下(Y)，微型計(jì)算機(jī)44根據(jù)來自光闌傳感器41 的光闌位置信號(hào)檢測(cè)第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片M2的開合狀態(tài)(步驟S005)。微型計(jì)算機(jī)44根據(jù)在步驟S005檢測(cè)出的光闌位置信號(hào)判定第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片M2的位置是否是相對(duì)于孔徑光闌部沈的固定孔徑為完全封閉的狀態(tài)(步驟S006)。檔在步驟S006中判斷為第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242的位置是完全開放的情況下(N)，微型計(jì)算機(jī)44經(jīng)由光闌驅(qū)動(dòng)控制電路45使用光闌驅(qū)動(dòng)部46驅(qū)動(dòng)第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片M2，使第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片M2向完全封閉的方向(閉合方向)移動(dòng)(步驟S007)。當(dāng)在步驟S002中判斷為從圖像處理電路43輸出的亮度信號(hào)的亮度等級(jí)低于設(shè)定亮度等級(jí)的情況下(N曝光不足)，微型計(jì)算機(jī)44根據(jù)來自光闌傳感器41的光闌位置信號(hào)檢測(cè)第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242的開合狀態(tài)(步驟S008)。微型計(jì)算機(jī)44根據(jù)在步驟S008中檢測(cè)出的光闌位置信號(hào)判定第一光闌葉片241 以及第二光闌葉片M2的位置是否是相對(duì)于孔徑光闌部沈的固定孔徑261為完全開放的狀態(tài)(步驟S009)。當(dāng)在步驟S009中判斷為第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242的位置是未開放的狀態(tài)的情況下(N)，微型計(jì)算機(jī)44經(jīng)由光闌驅(qū)動(dòng)控制電路45使用光闌驅(qū)動(dòng)部46驅(qū)動(dòng)第一光闌葉片241以及第二光闌葉片M2，使第一光闌葉片241以及第二光闌葉片242向完全開放的方向(打開方向)移動(dòng)(步驟S010)。當(dāng)在步驟S009中判斷為在第一光闌葉片241以及第二光闌葉片M2的位置第一光闌葉片Ml以及第二光闌葉片242相對(duì)于孔徑光闌部沈的固定孔徑261是完全開放的
9狀態(tài)的情況下(Y)，微型計(jì)算機(jī)44根據(jù)來自ND傳感器42的ND位置信號(hào)檢測(cè)ND濾光器25 的插入狀態(tài)(步驟S011)。微型計(jì)算機(jī)44根據(jù)在步驟SOl 1中檢測(cè)出的ND位置信號(hào)判定在ND濾光器25的位置ND濾光器25的透明區(qū)域253是否完全覆蓋孔徑光闌部沈的固定孔徑261 (步驟S012)。當(dāng)在步驟S012判斷為在ND濾光器25的位置ND濾光器25的透明區(qū)域253未完全覆蓋孔徑光闌部26的固定孔徑261的情況下(N)，微型計(jì)算機(jī)44經(jīng)由ND驅(qū)動(dòng)控制電路 47使用ND驅(qū)動(dòng)部48驅(qū)動(dòng)ND濾光器25使透明區(qū)域253向完全覆蓋固定孔徑的方向 (移出方向)移動(dòng)(步驟S013)。這樣，能夠根據(jù)從圖像處理電路43輸出的亮度信號(hào)的亮度等級(jí)、來自ND傳感器42 的ND位置信號(hào)、和來自光闌傳感器41的光闌位置信號(hào)，控制ND濾光器25以及第一光闌葉片241和第二光闌葉片M2，在攝影元件3上得到最佳曝光狀態(tài)。根據(jù)本實(shí)施方式，能夠抑制ND濾光器25插入時(shí)的通過透射波面相位差引起的分辨率的惡化，連續(xù)地調(diào)節(jié)光量，避免由于小光闌而引起在攝影元件3的組件中使用的玻璃蓋片或者攝影元件3的組件跟前設(shè)置的光學(xué)低通濾光器上附著的劃痕或者灰塵的影子映入攝影圖像。此外，在遮光區(qū)域2M和透明區(qū)域253之間對(duì)于任何一個(gè)區(qū)域的透射波面相位差在0. 55 μ m的光線時(shí)有超過0. 2 μ m的邊界區(qū)域的情況下，通過該邊界區(qū)域的光線的相位差成為波象差，發(fā)生分辨率惡化，但是如果此時(shí)的孔徑光闌的狀態(tài)是全部孔徑面積(固定孔徑的大小)的10%以下的面積，則對(duì)于分辨率惡化的影響小，完全具有實(shí)用性。另外，在本實(shí)施方式中，光量控制裝置23的內(nèi)部的配置是從第一透鏡單元21側(cè)開始依次設(shè)置光量光闌部M、ND濾光器25、孔徑光闌部沈，但是并不限于該順序，只要將它們接近配置則不管其順序。另外，在本實(shí)施方式中，關(guān)于使用位置傳感器進(jìn)行光量光闌部M以及ND濾光器25 的位置檢測(cè)的情況進(jìn)行了說明，但是不用說也可以通過使用編碼器等監(jiān)視驅(qū)動(dòng)部的進(jìn)給量
進(jìn)行位置檢測(cè)。
符號(hào)說明
1攝影裝置
2鏡頭部
3攝影元件
4控制部
21第一透鏡單元
22第二透鏡單元
23光量控制裝置
M光量光闌部
25減光(ND)濾光器(減光部)
26孔徑光闌部
41光闌傳感器
42ND傳感器
43圖像處理電路
44微型計(jì)算機(jī)45光闌驅(qū)動(dòng)控制電路46光闌驅(qū)動(dòng)部47ND驅(qū)動(dòng)控制電路48ND 驅(qū)動(dòng)部241第一光闌葉片242第二光闌葉片251透明基板252遮光膜253透明區(qū)域(第一區(qū)域)2M遮光區(qū)域(第二區(qū)域)261圓孔(固定孔徑)
1權(quán)利要求
1.一種光量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于， 具有孔徑光闌部，其具有孔徑部，該孔徑部具有預(yù)定大小的第一孔徑面積，并且控制入射的光的光束為預(yù)定的大小；光量光闌部，其通過使多個(gè)光闌葉片移動(dòng)，把孔徑的大小從上述第一孔徑面積變?yōu)楸壬鲜龅谝豢讖矫娣e小的第二孔徑面積，由此限制透過的光量；以及減光部，其具有對(duì)于入射的光的透射系數(shù)在第一值以上的第一區(qū)域、以及對(duì)于入射的光的透射系數(shù)為比上述第一值小的第二值的第二區(qū)域，并且被設(shè)置成可在上述第二區(qū)域面對(duì)上述孔徑光闌部的上述孔徑部的第一遮光狀態(tài)和上述第一區(qū)域面對(duì)上述孔徑部的第二遮光狀態(tài)之間移動(dòng)，上述減光部的移動(dòng)在上述光量光闌部中的孔徑的大小為上述第一孔徑面積的狀態(tài)下進(jìn)行。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，通過上述第一區(qū)域的光和通過上述第二區(qū)域的光線的透射波面相位差在0. 55 μ m波長(zhǎng)時(shí)為0. 2μπι以下。
3.一種攝影裝置，其特征在于，具有攝影元件，其在與被攝影體圖像對(duì)應(yīng)的光入射時(shí)，把入射的上述光變換為電信號(hào)后作為檢測(cè)信號(hào)輸出；鏡頭部，其由多個(gè)透鏡組成，使被攝影體圖像成像在上述攝影元件上；在上述鏡頭部的上述多個(gè)透鏡之間設(shè)置的根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光量調(diào)節(jié)裝置；以及控制部，其根據(jù)從上述攝影元件輸出的上述檢測(cè)信號(hào)來控制上述光量調(diào)節(jié)裝置的上述減光部和上述光量光闌部。
4.一種光量控制方法，其特征在于，包含曝光量比較步驟，比較基于根據(jù)入射到攝影元件的與被攝影體圖像對(duì)應(yīng)的光輸出的檢測(cè)信號(hào)的檢測(cè)亮度等級(jí)、與預(yù)先決定的設(shè)定亮度等級(jí)，判斷上述檢測(cè)亮度等級(jí)是否高于上述設(shè)定亮度等級(jí)；減光部位置檢測(cè)步驟，當(dāng)在上述曝光量比較步驟中判斷為上述檢測(cè)亮度等級(jí)高于上述設(shè)定亮度等級(jí)的情況下，判定減光部的遮光區(qū)域是否處于覆蓋孔徑光闌部的狀態(tài)；光闌葉片開合檢測(cè)步驟，當(dāng)在上述減光部位置檢測(cè)步驟中判斷為上述減光部的上述遮光區(qū)域覆蓋上述孔徑光闌部的情況下，檢測(cè)光闌葉片的開合狀態(tài)，判定上述光闌葉片是否是完全封閉的狀態(tài)；以及光闌葉片移動(dòng)步驟，當(dāng)在上述光闌開合檢測(cè)步驟中判斷為上述光闌葉片不在完全封閉的狀態(tài)的情況下，使上述光闌葉片向封閉的方向移動(dòng)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光量控制方法，其特征在于，還包含減光部移動(dòng)步驟，當(dāng)在上述減光部位置檢測(cè)步驟中判斷為上述減光部的上述遮光區(qū)域未覆蓋上述孔徑光闌部的情況下，使上述減光部向上述遮光區(qū)域覆蓋上述孔徑光闌部的方向移動(dòng)。
全文摘要
具有孔徑光闌部(26)，其具有固定孔徑(261)，控制入射的光的光束；光量光闌部(24)，其通過移動(dòng)多個(gè)光闌葉片改變孔徑的大小限制透過的光量；以及ND濾光器(25)，其具有透明區(qū)域(253)和遮光區(qū)域(254)，并被設(shè)置成可在透明區(qū)域(253)面對(duì)孔徑光闌部(26)的固定孔徑(261)的第一遮光狀態(tài)和遮光區(qū)域(254)面對(duì)固定孔徑(261)的第二遮光狀態(tài)之間移動(dòng)，ND濾光器(25)的移動(dòng)在光量光闌部(24)中的孔徑面積最大的狀態(tài)下進(jìn)行。
文檔編號(hào)G03B9/02GK102422215SQ201080019019
公開日2012年4月18日 申請(qǐng)日期2010年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月30日
發(fā)明者中明靖文, 仁平文雄 申請(qǐng)人:Jvc建伍株式會(huì)社