光量調(diào)節(jié)裝置、鏡筒及攝像設(shè)備的制造方法
【專利摘要】光量調(diào)節(jié)裝置、鏡筒及攝像設(shè)備。光量調(diào)節(jié)裝置包括能夠繞著用作轉(zhuǎn)軸的軸轉(zhuǎn)動(dòng)且能夠在使用位置與退避位置之間移動(dòng)的、配置于基板的ND濾波器。各ND濾波器均包括均勻濃度部、漸變部和透明部。如果ND濾波器位于退避位置，則各ND濾波器的透明部在面對(duì)開口的區(qū)域中重疊，以利用透明部覆蓋整個(gè)開口。如果ND濾波器位于使用位置，則各ND濾波器的漸變部在面對(duì)開口的區(qū)域中重疊，以利用漸變部和均勻濃度部覆蓋整個(gè)開口。另外，在漸變部以合適的比例重疊時(shí)獲得的合成濃度與各均勻濃度部的光學(xué)濃度大致相同。
【專利說明】
光量調(diào)節(jié)裝置、鏡筒及攝像設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及光量調(diào)節(jié)裝置、鏡筒及攝像設(shè)備，更特別地，涉及適于調(diào)節(jié)入射光量的光量調(diào)節(jié)裝置、鏡筒及攝像設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]已知作為如下光學(xué)設(shè)備的一個(gè)示例的、鏡筒內(nèi)包括中性濃度(ND)濾波器的照相機(jī):該光學(xué)設(shè)備包括用于獲得適當(dāng)曝光量的光量調(diào)節(jié)裝置。
[0003]鏡筒內(nèi)的光量調(diào)節(jié)裝置通常布置在光圈(diaphragm)附近。光量調(diào)節(jié)裝置包括在尺寸上被形成為覆蓋供光束通過的開口(aperture)的整個(gè)直徑的ND濾波器。一般的ND濾波器可移動(dòng)地支撐在ND濾波器完全覆蓋開口的位置與ND濾波器從開口完全退避的位置之間。因此，考慮到存儲(chǔ)退避的ND濾波器的空間，一般的光量調(diào)節(jié)裝置具有需要至少為開口直徑的三倍的外徑。
[0004]另外，已知包括多個(gè)ND濾波器的光量調(diào)節(jié)裝置。日本特開2007-292828號(hào)公報(bào)和日本特開2011-248029號(hào)公報(bào)中討論的光學(xué)設(shè)備均包括兩個(gè)ND濾波器。兩個(gè)ND濾波器均包括:透明部，其具有均勻的透射率；以及漸變部，其具有連續(xù)改變的透射率。當(dāng)拍攝高亮度被攝體的圖像時(shí)，兩個(gè)ND濾波器被配置成覆蓋開口。這會(huì)使光衰減，以獲得適當(dāng)?shù)墓饬?。這里，漸變部的待插入開口中的量根據(jù)各ND濾波器的位置而改變，通過使兩個(gè)濾波器重疊所獲得的合成濃度也改變。因此，調(diào)節(jié)各ND濾波器的位置能夠使光量被以無級(jí)方式(non-stepwisemanner)調(diào)節(jié)。
[0005]盡管近些年期望照相機(jī)緊湊化，但是要求安裝大的攝像元件和具有小的F數(shù)的光學(xué)元件(即，具有大的開口直徑的光學(xué)系統(tǒng))。即，照相機(jī)要求鏡筒小型化，而被ND濾波器覆蓋的開口直徑大型化。
[0006]然而，如上所述，包括單個(gè)ND濾波器的光量調(diào)節(jié)裝置具有需要至少為開口直徑的三倍的外徑。因而，開口直徑的增加會(huì)增大光量調(diào)節(jié)裝置的尺寸。這使得照相機(jī)的尺寸難以減小。
[0007]由于日本特開2007-292828號(hào)公報(bào)中討論的光量調(diào)節(jié)裝置能夠以無級(jí)方式調(diào)節(jié)兩個(gè)ND濾波器的合成濃度，所以漸變部的寬度較大。這增大了光量調(diào)節(jié)裝置的尺寸。
[0008]在日本特開2011-248029號(hào)公報(bào)所討論的光量調(diào)節(jié)裝置中，兩個(gè)ND濾波器均包括透明部。在退避時(shí)，包括透明部的ND濾波器需要從開口退避。這增加了用于存儲(chǔ)退避的ND濾波器的空間。因此，使光量調(diào)節(jié)裝置的尺寸增大。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的在于減小光量調(diào)節(jié)裝置的尺寸。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的方面，用于調(diào)節(jié)通過開口的光量的光量調(diào)節(jié)裝置包括:第一濾波器，其包括透明區(qū)域和非透明區(qū)域，并被構(gòu)造成能夠在包括面對(duì)所述開口的區(qū)域的區(qū)域中在退避位置與使用位置之間移動(dòng)；以及第二濾波器，其包括透明區(qū)域和非透明區(qū)域，并被構(gòu)造成能夠在包括面對(duì)所述開口的區(qū)域的區(qū)域中在退避位置與使用位置之間移動(dòng)，其中，如果所述第一濾波器和所述第二濾波器位于退避位置，則所述第一濾波器的透明區(qū)域與所述第二濾波器的透明區(qū)域在面對(duì)所述開口的整個(gè)區(qū)域的位置處重疊，并且如果所述第一濾波器和所述第二濾波器位于使用位置，則所述第一濾波器的透明區(qū)域與所述第二濾波器的非透明區(qū)域在面對(duì)所述開口的位置處重疊，所述第一濾波器的非透明區(qū)域與所述第二濾波器的透明區(qū)域在面對(duì)所述開口的位置處重疊。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種鏡筒，其包括如上所述的光量調(diào)節(jié)裝置。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種攝像設(shè)備，其包括:如上所述的鏡筒；以及攝像元件。
[0013]通過參照附圖對(duì)示例性實(shí)施方式的以下說明，本發(fā)明的其它特征將變得明顯。
【附圖說明】
[0014]圖1是示出攝像設(shè)備的一個(gè)示例的圖。
[0015]圖2是光量調(diào)節(jié)裝置的分解立體圖。
[0016]圖3是示出中性濃度(ND)濾波器的位置關(guān)系的第一示例的圖。
[0017]圖4是示出ND濾波器的光學(xué)濃度的第一示例的圖。
[0018]圖5是示出ND濾波器的位置關(guān)系的第二示例的圖。
[0019]圖6是示出ND濾波器的光學(xué)濃度的第二示例的圖。
[0020]圖7是示出ND濾波器的位置關(guān)系的第三示例的圖。
[0021 ]圖8是示出ND濾波器的光學(xué)濃度的第三示例的圖。
[0022]圖9是示出ND濾波器的光學(xué)濃度的第四示例的圖。
[0023]圖10是示出ND濾波器的光學(xué)濃度的第五示例的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]以下參照【附圖說明】本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。
[0025]說明本發(fā)明的第一示例性實(shí)施方式。
[0026]首先，說明作為示例的應(yīng)用了光量調(diào)節(jié)裝置的攝像設(shè)備。
[0027 ]圖1是示出攝像設(shè)備100的一個(gè)示例的示意圖。
[0028]在圖1中，攝像設(shè)備100包括照相機(jī)主體110和鏡筒120。鏡筒120能夠安裝于照相機(jī)主體110或與照相機(jī)主體110—體化。即，光量調(diào)節(jié)裝置10能夠配置在獨(dú)立于照相機(jī)主體110的鏡筒120中，或者能夠配置在與鏡筒120—體化的攝像設(shè)備100中。還可以在攝像設(shè)備以外的光學(xué)設(shè)備中配置光量調(diào)節(jié)裝置10。
[0029]鏡筒120包括具有第一透鏡組L1、第二透鏡組L2、第三透鏡組L3、光圈121和光量調(diào)節(jié)裝置10的攝像透鏡光學(xué)系統(tǒng)。另外，在本示例性實(shí)施方式中，攝像元件123安裝于鏡筒120。
[0030]另外，鏡筒120包括驅(qū)動(dòng)鏡筒120的各單元的驅(qū)動(dòng)裝置124。驅(qū)動(dòng)裝置124分別控制第一透鏡組L1、第二透鏡組L2、第三透鏡組L3、光圈121和光量調(diào)節(jié)裝置1的操作。
[0031]照相機(jī)主體110包括模擬數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器111、圖像處理單元112、顯示單元113、操作單元114、存儲(chǔ)單元115和系統(tǒng)控制單元116。
[0032]經(jīng)由攝像透鏡光學(xué)系統(tǒng)由攝像元件123形成被攝體像。攝像元件123將所形成的被攝體像(光信號(hào))轉(zhuǎn)換成模擬電信號(hào)。A/D轉(zhuǎn)換器111將從攝像元件123輸出的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào)(圖像信號(hào))。圖像處理單元112對(duì)從A/D轉(zhuǎn)換器111輸出的數(shù)字電信號(hào)(圖像信號(hào))執(zhí)行各種圖像處理。
[0033]顯示單元113使用例如電子取景器和液晶面板來顯示各種信息。操作單元114具有作為供用戶使用以對(duì)攝像設(shè)備100發(fā)出指令的用戶界面的功能。顯示單元113可以包括觸摸面板。在該情況下，觸摸面板用作操作單元114的一部分。
[0034]存儲(chǔ)單元115存儲(chǔ)諸如已經(jīng)經(jīng)歷由圖像處理單元112所執(zhí)行的圖像處理的圖像數(shù)據(jù)等的各種數(shù)據(jù)。另外，存儲(chǔ)單元115存儲(chǔ)程序。例如，存儲(chǔ)單元115使用只讀存儲(chǔ)器(R0M)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)和硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)來存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)和程序。
[0035]系統(tǒng)控制單元116通過使用例如中央處理單元(CPU)全面地控制攝像設(shè)備100。
[0036]圖2是光量調(diào)節(jié)裝置10的分解立體圖。
[0037]光量調(diào)節(jié)裝置10包括ND濾波器1、ND濾波器2、致動(dòng)器3和基板4。
[0038]ND濾波器I用作光衰減濾波器。ND濾波器I為第一濾波器的一個(gè)示例，并且包括:孔la，其與基板4的軸4b接合；以及長(zhǎng)形孔lb，其供致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)銷3b插入。ND濾波器I包括用于光衰減的氣相沉積膜(vapor-deposited film)。利用該氣相沉積膜，ND濾波器I中形成如下三個(gè)部分:均勻濃度(density)部lc、漸變部Id和透明部le。均勻濃度部Ic用作均勻濃度區(qū)域的一個(gè)示例，漸變部I d用作漸變區(qū)域的一個(gè)示例，透明部I e用作透明區(qū)域的一個(gè)示例。在均勾濃度部Ic中，氣相沉積膜(其是不透明或半透明的(opaque or translucent))以使得光學(xué)濃度均勻的方式形成于ND濾波器I的基材。在漸變部Id中，漸變狀的氣相沉積膜以如下方式形成于ND濾波器I的基材:使得光學(xué)濃度從漸變部Id與均勻濃度部Ic接觸的位置起朝向漸變部Id與透明部Ie接觸的位置逐漸降低。透明部Ie具有均勻的透明度。ND濾波器I的基材是透明的。因而，氣相沉積膜不形成于透明部le。然而，可以在基材上形成透明的氣相沉積膜從而形成透明部I e。
[0039]與ND濾波器I相同，ND濾波器2用作光衰減濾波器。ND濾波器2為第二濾波器的一個(gè)示例。ND濾波器2包括:孔2a，其與基板4的軸4c接合；以及長(zhǎng)形孔2b，其供致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)銷3b插入。利用ND濾波器2上的氣相沉積膜，形成有與ND濾波器I相同的如下三個(gè)部分:均勻濃度部2c、漸變部2d和透明部2e。均勻濃度部2c用作均勻濃度區(qū)域的一個(gè)示例，漸變部2d用作漸變區(qū)域的一個(gè)示例，透明部2e用作透明區(qū)域的一個(gè)示例。在均勻濃度部2c中，氣相沉積膜(其是不透明或半透明的)以使得光學(xué)濃度均勻的方式形成于ND濾波器2的基材。在漸變部2d中，漸變狀的氣相沉積膜以如下方式形成于ND濾波器2的基材:使得光學(xué)濃度從漸變部2d與均勻濃度部2c接觸的位置起朝向漸變部2d與透明部2e接觸的位置逐漸降低。透明部2e具有均勻的透明度。與ND濾波器I的基材相同，ND濾波器2的基材也是透明的。因而，氣相沉積膜不形成于透明部2e。然而，可以在基材上形成透明的氣相沉積膜從而形成透明部2e。
[0040]ND濾波器I和2安裝于基板4。仰濾波器I和2由蓋構(gòu)件(未圖示出)支撐，以便不從基板4脫落。
[0041]在基板4的表面中，致動(dòng)器3利用螺釘(未圖示出)安裝于基板4的如下表面:該表面配置在與供ND濾波器I和2配置的表面相反的表面。
[0042]在致動(dòng)器3的表面中，驅(qū)動(dòng)桿3a可轉(zhuǎn)動(dòng)地支撐于面對(duì)基板4的表面(即，位于配置有ND濾波器I和2的一側(cè)的表面)。在驅(qū)動(dòng)桿3a的頂端，用作棒構(gòu)件的一個(gè)示例的驅(qū)動(dòng)銷3b朝向ND濾波器I和2突出。驅(qū)動(dòng)銷3b插入基板4的通孔4d、ND濾波器I的長(zhǎng)形孔Ib和ND濾波器2的長(zhǎng)形孔2b。
[0043]基板4包括:開口4a，其供光束通過;軸4b，其用于支撐ND濾波器I;軸4c，其用于支撐ND濾波器2;以及通孔4d，其供致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)銷3b插入。
[0044]致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)銷3b在ND使用位置與ND退避位置之間移動(dòng)。ND使用位置是指驅(qū)動(dòng)銷3b在ND濾波器I和2的氣相沉積膜被配置在面對(duì)開口 4a的區(qū)域中以使光衰減時(shí)的位置。ND退避位置是指驅(qū)動(dòng)銷3b在ND濾波器I和2的氣相沉積膜從開口 4a退避時(shí)的位置。驅(qū)動(dòng)裝置124控制致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)銷3b的移動(dòng)。
[0045]利用致動(dòng)器3的驅(qū)動(dòng)銷3b的移動(dòng)，ND濾波器I和2分別繞著用作轉(zhuǎn)軸的軸4b和4c轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0046]當(dāng)通過開口4a的光量被ND濾波器I和2減少時(shí)(S卩，當(dāng)使用ND濾波器I和2時(shí))，驅(qū)動(dòng)銷3b在使用氣相沉積膜時(shí)與基板4的通孔4d的接觸面4e接觸。當(dāng)ND濾波器I和2退避時(shí)，驅(qū)動(dòng)銷3b在氣相沉積膜退避時(shí)與基板4的通孔4d的接觸面4f接觸。根據(jù)驅(qū)動(dòng)銷3b的位置，ND濾波器I和2均在氣相沉積膜覆蓋開口 4a的使用位置與氣相沉積膜從開口 4a退避的退避位置之間移動(dòng)。
[0047]圖3是示出ND濾波器I和2在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND使用位置時(shí)的位置關(guān)系的一個(gè)示例的圖。在圖3中，以主視圖的方式示出ND濾波器1、ND濾波器2和基板4，以便示出ND濾波器I和2的位置關(guān)系。圖4是示出ND濾波器I和2在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND使用位置時(shí)的光學(xué)濃度的一個(gè)示例的圖。在圖4中，水平方向上的各個(gè)位置代表沿著圖3的線A-A的各個(gè)位置。圖4所示的圖的上部為基板4的沿著圖3的線A-A的截面圖。在圖4所示的圖的中部，利用陰影單獨(dú)地示出圖3所示的線A-A的方向上的ND濾波器I和2的光學(xué)濃度分布。在圖4所示的圖的下部，利用陰影示出通過使ND濾波器I和2在圖4的中部中的光學(xué)濃度分布合成所獲得的分布。在圖4中，陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器I的光學(xué)濃度越高。陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器2的光學(xué)濃度越高。
[0048]如圖3和圖4所示，當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND使用位置時(shí)(S卩，當(dāng)通過開口 4a的光被ND濾波器I和2衰減時(shí))，ND濾波器I的均勻濃度部Ic與ND濾波器2的透明部2e在面對(duì)開口 4a的區(qū)域中重疊。另外，ND濾波器I的漸變部Id與ND濾波器2的漸變部2d在面對(duì)開口 4a的區(qū)域中重疊。另外，ND濾波器I的透明部I e與ND濾波器2的均勻濃度部2c在面對(duì)開口 4a的區(qū)域中重疊。
[0049]這里，均勻濃度部Ic的光學(xué)濃度與均勻濃度部2c的光學(xué)濃度大致相同。漸變部Id與2d可以以合適的比例彼此重疊。在該情況下，在重疊區(qū)域中，漸變部Id和2d的光學(xué)濃度分布被限定為使得兩個(gè)ND濾波器I和2的合成濃度與均勻濃度部Ic和2c中的每一者的光學(xué)濃度相同。
[0050]圖5是示出ND濾波器I和2在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND退避位置時(shí)的位置關(guān)系的一個(gè)示例的圖。在圖5中，與圖3所示的圖相同，以主視圖的方式示出ND濾波器1、ND濾波器2和基板4，以便示出ND濾波器I和2的位置關(guān)系。圖6是示出ND濾波器I和2在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND退避位置時(shí)的光學(xué)濃度的圖。在圖6中，水平方向上的各個(gè)位置代表沿著圖5的線B-B的各個(gè)位置。圖6所示的圖的上部為基板4的沿著圖5的線B-B的截面圖。圖6所示的圖的下部利用陰影單獨(dú)地示出圖5所示的線B-B的方向上的ND濾波器I和2的光學(xué)濃度分布。在圖6中，與圖4所示的圖相同，陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器I的光學(xué)濃度越高。陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器2的光學(xué)濃度越高。
[0051 ] 如圖5和圖6所示，對(duì)于ND濾波器I和2，當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND退避位置時(shí)，開口 4a僅被各ND濾波器I和2的透明部Ie和2e覆蓋，使得漸變部Id和2d以及均勻濃度部Ic和2c不位于面對(duì)開口 4a的區(qū)域中。因此，當(dāng)通過開口 4a的光不被ND濾波器I和2衰減時(shí)，在各ND濾波器I和2的均勻濃度部Ic和2c、漸變部Id和2d以及透明部Ie和2e中僅透明部Ie和2e配置成面對(duì)開口
4a ο
[0052]另外，在本示例性實(shí)施方式中，當(dāng)驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND退避位置時(shí)，各ND濾波器I和2的透明部Ie和2e完全覆蓋開口 4a。假設(shè)各ND濾波器I和2的透明部Ie和2e的尺寸均小于完全覆蓋開口 4a的尺寸。在該情況下，各ND濾波器I和2的基材(例如，聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(PET)片)的端部均暴露于光。這可能會(huì)在圖像中產(chǎn)生重影(ghost)。另外，在開口 4a內(nèi)可能產(chǎn)生存在ND濾波器I和2的范圍以及不存在ND濾波器I和2的范圍。因此，根據(jù)光路，可能會(huì)由各ND濾波器I和2的基材的折射率以及厚度產(chǎn)生光路長(zhǎng)度差異。在這種情況下，圖像品質(zhì)可能會(huì)受例如調(diào)制傳遞函數(shù)(modulat1n transfer funct1n(MTF))低下的影響。
[0053]另一方面，在本示例性實(shí)施方式中，不論ND濾波器I和2是在使用時(shí)(攝像時(shí))還是在退避時(shí)，兩種基材始終配置在開口 4a內(nèi)側(cè)。因此，圖像品質(zhì)不會(huì)因?yàn)楣饴烽L(zhǎng)度差異或因?yàn)楸籒D濾波器I和2的基材的端部反射的光而降低。
[0054]如圖5和圖6所示，當(dāng)ND濾波器I和2退避時(shí)，漸變部Id和2d退避至對(duì)應(yīng)的正好位于開口 4a外側(cè)的區(qū)域。因而，如圖6所示，通過將均勻濃度部Ic的寬度與漸變部Id的寬度相加，得到使用時(shí)的ND濾波器I與退避時(shí)的ND濾波器I之間的移動(dòng)距離(最小移動(dòng)量)。相同地，如圖6所示，通過將均勻濃度部2c的寬度與漸變部2d的寬度相加，得到使用時(shí)的ND濾波器2與退避時(shí)的ND濾波器2之間的移動(dòng)距離(最小移動(dòng)量)。即，使用時(shí)的ND濾波器I與退避時(shí)的ND濾波器I之間的移動(dòng)距離(最小移動(dòng)量)小于開口 4a的直徑，并且使用時(shí)的ND濾波器2與退避時(shí)的ND濾波器2之間的移動(dòng)距離(最小移動(dòng)量)小于開口 4a的直徑。因此，根據(jù)本示例性實(shí)施方式的光量調(diào)節(jié)裝置10的退避空間小于現(xiàn)有技術(shù)中的具有單個(gè)ND濾波器的光量調(diào)節(jié)裝置的退避空間。這能夠減小整個(gè)光量調(diào)節(jié)裝置10的外徑。另外，整個(gè)光量調(diào)節(jié)裝置10的外徑能夠小于由專利文獻(xiàn)I中討論的如下技術(shù)所獲得的外徑:漸變部的寬度較大，以通過使兩個(gè)ND濾波器的光學(xué)濃度合成來以無級(jí)方式調(diào)節(jié)光學(xué)濃度。另外，整個(gè)光量調(diào)節(jié)裝置10的外徑能夠小于由專利文獻(xiàn)2中討論的如下技術(shù)所獲得的外徑:包括透明區(qū)域的區(qū)域從開口退避。
[0055]當(dāng)ND濾波器I和2使用時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生ND濾波器I和/或ND濾波器2的位置誤差。該誤差由杠桿比(lever rat1)a的主參數(shù)引起。杠桿比α是指從ND濾波器I的孔la(S卩，軸4b)至光軸中心的距離與從ND濾波器I的孔la(S卩，軸4b)至止動(dòng)件的距離之比，其中該止動(dòng)件確定ND濾波器I在使用時(shí)的停止位置。相同地，杠桿比α是指從ND濾波器2的孔2a(S卩，軸4c)至光軸中心的距離與從ND濾波器2的孔2a(S卩，軸4c)至止動(dòng)件的距離之比，其中該止動(dòng)件確定ND濾波器2在使用時(shí)的停止位置。
[0056]在本示例性實(shí)施方式中，通過與驅(qū)動(dòng)銷3b接觸的接觸面4e來實(shí)現(xiàn)確定ND濾波器I和2在使用時(shí)的停止位置用的止動(dòng)件的功能。假設(shè)從軸4b至接觸面4e的距離為3[mm]，從軸4b至光軸中心的距離為15[mm]。在該情況下，杠桿比α為5( = 15 + 3)。這里，如果接觸面4e的位置相對(duì)于軸4b和4c的位置沿驅(qū)動(dòng)銷3b的移動(dòng)方向偏移0.1 [mm]，則ND濾波器I和2在使用時(shí)相對(duì)于光軸中心的停止位置由于杠桿比α而增大。因此，停止位置偏移0.5( = 5 X 0.1)[mm] ο
[0057]在產(chǎn)生ND濾波器I和/或ND濾波器2在使用時(shí)的停止位置誤差的情況下，漸變部Id與2d的重疊量發(fā)生改變。這改變了ND濾波器I和2的合成濃度。例如，與不存在該誤差的情況相比，ND濾波器I和2可能會(huì)過度地移動(dòng)。在這樣的情況下，提高了 ND濾波器I和2的合成濃度。
[0058]圖7是示出ND濾波器I和2在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND使用位置時(shí)以及在ND濾波器I和2過度地移動(dòng)了停止位置誤差的量時(shí)的位置關(guān)系。在圖7中，與圖3所示的圖相同，以主視圖的方式示出ND濾波器1、ND濾波器2和基板4，以便示出ND濾波器I和2的位置關(guān)系。圖8是示出ND濾波器I和2在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND使用位置時(shí)以及在ND濾波器I和2過度地移動(dòng)了停止位置誤差的量時(shí)的光學(xué)濃度的圖。在圖8中，水平方向上的各個(gè)位置代表沿著圖7的線C-C的各個(gè)位置。圖8所示的圖的上部為基板4的沿著圖7的線C-C的截面圖。在圖8所示的圖的中部，利用陰影單獨(dú)地示出圖7所示的線C-C的方向上的ND濾波器I和2的光學(xué)濃度分布。在圖8的下部，利用陰影示出ND濾波器I和2的在圖8的中部所示的光學(xué)濃度分布的合成分布。在圖8中，與圖4所示的圖相同，陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器I的光學(xué)濃度越高。陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器2的光學(xué)濃度越高。
[0059]如圖7和圖8所示，漸變部Id和2d的合成濃度僅提高了ND濾波器I和2已經(jīng)過度移動(dòng)的量。然而，ND濾波器I的光學(xué)濃度從與透明部I e接觸的位置起朝向與均勻濃度部I c接觸的位置連續(xù)地提高，并且ND濾波器2的光學(xué)濃度從與透明部2e接觸的位置起朝向與均勻濃度部2c接觸的位置連續(xù)地提高。因此，防止了漸變部Id和2d的合成濃度在均勻濃度部2c與透明部I e重疊的區(qū)域A和漸變部Id與漸變部2d重疊的區(qū)域B之間不連續(xù)地改變(參見圖8的下部)。即使產(chǎn)生兩個(gè)ND濾波器I和2的停止位置誤差，這也能夠防止圖像品質(zhì)劣化，例如，能夠使模糊圖像的不自然的濃淡(unnaturaI shading)更不容易被注意到。
[0060]接下來，說明濃度變化率[/mm]的設(shè)定方法的一個(gè)示例以及各漸變部Id和2d的寬度的設(shè)定方法的一個(gè)示例。濃度變化率為各漸變部Id和2d中的每單位距離(在本文中為I[mm])上的光學(xué)濃度的改變量。
[0061 ] 如上所述，ND濾波器I的漸變部I d配置在透明部I e與均勻濃度部I c之間，而ND濾波器2的漸變部2d配置在透明部2e與均勻濃度部2c之間。即使產(chǎn)生ND濾波器I和2的停止位置誤差，該配置也能夠防止ND濾波器I和2的合成濃度突然改變。隨著漸變部Id和2d變寬，漸變部Id與2d重疊的區(qū)域中的合成濃度的變化會(huì)變小。另一方面，漸變部Id和2d過寬會(huì)使得光量調(diào)節(jié)裝置10的尺寸難以減小。
[0062]如果確定各ND濾波器I和2的停止位置用的止動(dòng)件的位置誤差為δ，杠桿率為α，則將從光軸中心至各ND濾波器I和2的停止位置的距離誤差表達(dá)為δΧα。這里所使用的位置誤差為在驅(qū)動(dòng)銷3b的移動(dòng)方向上的位置誤差。根據(jù)上述本示例性實(shí)施方式，通過與驅(qū)動(dòng)銷3b接觸的接觸面4e來實(shí)現(xiàn)確定ND濾波器I和2在使用時(shí)的停止位置用的止動(dòng)件的功能。
[0063]如果各ND濾波器I和2均具有δXa的停止位置誤差，則兩個(gè)停止位置誤差是相加的。因此，通過式I來表達(dá)圖8所示的區(qū)域A與區(qū)域B之間的距離L。
[0064]式l:L = SXaX2
[0065]另外，假設(shè)作為各漸變部Id和2d的每單位距離上的濃度改變量的濃度變化率均為d。假設(shè)區(qū)域A中的光學(xué)濃度D與包含停止位置誤差的區(qū)域B中的光學(xué)濃度D之間的差為AD。在區(qū)域A中均勻濃度部2c與透明部Ie重疊，而在區(qū)域B中漸變部Id與漸變部2d重疊。在該情況下，式2成立。
[0066]式2:AD = LXd
[0067]光學(xué)濃度D為滿足10—D=透射率的值。在以下說明中，由于可能是必要的，所以將ΔD稱作合成濃度因各ND濾波器I和2的停止位置誤差而改變的量。
[0068]這里，如果作為合成濃度因各ND濾波器I和2的停止位置誤差而改變的量的AD為大約二級(jí)(與0.6的光學(xué)濃度對(duì)應(yīng))，則會(huì)影響圖像品質(zhì)，例如，模糊圖像的濃淡變得容易被注意到。即，考慮到圖像品質(zhì)，需要滿足式3的條件。
[0069]式3:厶0〈0.6
[0070]另一方面，如果ND濾波器I和2的各漸變部Id和2d的濃度變化率d均過低，則會(huì)降低對(duì)圖像品質(zhì)的影響。然而，會(huì)增大漸變部Id和/或2d的寬度。這使得光量調(diào)節(jié)裝置10的尺寸難以減小。ND濾波器I和2的各漸變部Id和2d的濃度變化率d均具有由如下值限定的下限:該值能夠充分地降低因各ND濾波器I和2在使用時(shí)的停止位置誤差而對(duì)圖像品質(zhì)產(chǎn)生的影響。
[0071]如果作為因各ND濾波器I和2的停止位置誤差而引起的合成濃度改變的量的AD為大約三分之一級(jí)(與0.1的光學(xué)濃度對(duì)應(yīng))，則模糊圖像的濃淡幾乎不會(huì)被注意到。因此需要滿足式4的條件，以實(shí)現(xiàn)光量調(diào)節(jié)裝置10的尺寸減小和對(duì)圖像品質(zhì)影響的降低。
[0072]?ζ4:0.1<Δ?<0.6
[0073]因此，基于式1、2和4得出式5。
[0074]式5:0.1〈δΧαΧ2Χ(1〈0.6
[0075]這里，如果確定各ND濾波器I和2在使用時(shí)的停止位置用的止動(dòng)件在驅(qū)動(dòng)銷3b的移動(dòng)方向上的位置誤差S為0.1 [mm] (δ = 0.1)，則基于式5得到式6。
[0076]S6:0.5/a〈d〈3/a
[0077]如果確定各ND濾波器I和2在使用時(shí)的停止位置用的止動(dòng)件在驅(qū)動(dòng)銷3b的移動(dòng)方向上的位置誤差δ為0.1 [mm]，則將ND濾波器I和2的各漸變部Id和2d的濃度變化率d均設(shè)定在滿足式6的范圍內(nèi)。這不僅能夠?qū)崿F(xiàn)光量調(diào)節(jié)裝置10的尺寸減小，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)圖像品質(zhì)影響的降低。
[0078]例如，假設(shè)各均勻濃度部Ic和2c的光學(xué)濃度D均為0.9(三級(jí)，透射率12.5% )。如上所述，如果從軸4b至接觸面4e的距離為3[mm]，并且從軸4b至光軸中心的距離為15[mm]，則杠桿比α為5。
[0079]關(guān)于圖像品質(zhì)，優(yōu)選地，將作為AD的光學(xué)濃度D保持在0.6(二級(jí))以下，其中，AD作為因各ND濾波器I和2的停止位置誤差而引起的合成濃度改變的量。另外，考慮到減小光量調(diào)節(jié)裝置10的尺寸，作為因各ND濾波器I和2的停止位置誤差而引起的合成濃度改變的量的A D在光學(xué)濃度上能夠?yàn)?.1 (三分之一級(jí))。只要△ D在光學(xué)濃度上為0.1，就能夠維持足夠的圖像品質(zhì)，并且能夠減小光量調(diào)節(jié)裝置10的尺寸。
[0080]因此，如果確定各ND濾波器I和2在使用時(shí)的停止位置用的止動(dòng)件在驅(qū)動(dòng)銷3b的移動(dòng)方向上的位置誤差δ為0.1[πιπι](δ = 0.1)，則將ND濾波器I和2的各漸變部Id和2d的濃度變化率d設(shè)定在由式7所表達(dá)的范圍內(nèi)。這不僅能夠減小光量調(diào)節(jié)裝置10的尺寸，而且還能夠降低對(duì)圖像品質(zhì)的影響。
[0081]式7:0.1〈(1〈0.6
[0082]各漸變部Id和2d均具有D/d的寬度。因此，如果各均勻濃度部Ic和2c的光學(xué)濃度D均為0.9，則優(yōu)選地，各漸變部Id和2d的寬度均為1.5 [mm]以上且9.0 [mm]以下。
[0083]因此，根據(jù)本示例性實(shí)施方式，ND濾波器I以如下方式安裝于基板4:ND濾波器I能夠繞著用作轉(zhuǎn)軸的軸4b轉(zhuǎn)動(dòng)且能夠在使用位置與退避位置之間移動(dòng)。ND濾波器2以如下方式安裝于基板4:ND濾波器2能夠繞著用作轉(zhuǎn)軸的軸4c轉(zhuǎn)動(dòng)且能夠在使用位置與退避位置之間移動(dòng)。ND濾波器I包括均勻濃度部lc、漸變部Id和透明部le，ND濾波器2包括均勻濃度部2c、漸變部2d和透明部2e。如果ND濾波器I和2位于退避位置，則各ND濾波器I和2的透明部Ie和2e在面對(duì)供光線通過的開口 4a的區(qū)域中重疊，使得開口 4a的整個(gè)區(qū)域被透明部Ie和2e覆蓋。如果ND濾波器I和2位于使用位置，則各ND濾波器I和2的漸變部Id和2d在面對(duì)供光線通過的開口 4a的區(qū)域中重疊，使得開口 4a的整個(gè)區(qū)域被漸變部Id和2d以及均勻濃度部Ic和2c覆蓋。另外，將在漸變部Id與2d以合適的比例彼此重疊時(shí)獲得的合成濃度設(shè)定成與各均勻濃度部Ic和2c的光學(xué)濃度大致相同。因此，能夠減小光量調(diào)節(jié)裝置10的尺寸。
[0084]另外，在本示例性實(shí)施方式中，將ND濾波器I的漸變部Id和ND濾波器2的漸變部2d的濃度變化率d均設(shè)定在滿足式5的范圍內(nèi)。因此，能夠減小光量調(diào)節(jié)裝置10的尺寸，并且能夠降低對(duì)圖像品質(zhì)的影響。
[0085]接下來，說明本發(fā)明的第二示例性實(shí)施方式。已經(jīng)使用如下示例說明了第一示例性實(shí)施方式:在該示例中，在考慮各ND濾波器I和2在使用時(shí)的停止位置誤差的基礎(chǔ)上設(shè)定漸變部Id和2d，以在即使產(chǎn)生停止位置誤差時(shí)也能夠降低對(duì)模糊圖像的影響。然而，在使用具有能夠無視模糊圖像的景深(depth of field)的光學(xué)系統(tǒng)的情況下，或者在能夠充分地減小ND濾波器在使用時(shí)的停止位置誤差的情況下，可以不必設(shè)定漸變部Id和2d。因而，通過從第一示例性實(shí)施方式的各ND濾波器I和2中去除漸變部Id和2d來提供本示例性實(shí)施方式的ND濾波器21和22。因此，對(duì)與第一示例性實(shí)施方式相同的部件和構(gòu)造將賦予與以上參照?qǐng)D1至圖8說明的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記，并且將省略其說明。
[0086]圖9是示出各ND濾波器21和22在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND使用位置和ND退避位置時(shí)的光學(xué)濃度的圖。圖9所示的圖的上部與圖4所示的圖的上部相同。圖9所示的圖的中部與圖4所示的圖的中部對(duì)應(yīng)。圖9所示的圖的下部與圖6所示的圖的下部對(duì)應(yīng)。
[0087]S卩，圖9所示的圖的中部利用陰影示出ND濾波器21和22在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND使用位置時(shí)的光學(xué)濃度分布。圖9所示的圖的下部利用陰影示出ND濾波器21和22在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND退避位置時(shí)的光學(xué)濃度分布。在圖9中，與圖4所示的圖相同，陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器21的光學(xué)濃度越高。陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器22的光學(xué)濃度越高。
[0088]ND濾波器21和22各自的形狀均與第一示例性實(shí)施方式的ND濾波器I和2各自的形狀相同。如圖9所示，ND濾波器21和22均不包括漸變部。ND濾波器21包括用作非透明區(qū)域(non-transparent area)的一個(gè)示例的均勾濃度部21c以及用作透明區(qū)域的一個(gè)示例的透明部21e，而ND濾波器22包括均勻濃度部22c以及透明部22e。均勻濃度部21c和22c均具有至少能夠覆蓋開口 4a的一半的寬度。在這種情況下，能夠使光量調(diào)節(jié)裝置的尺寸最小化。透明部21e和22e均具有能夠完全覆蓋開口 4a的寬度。如圖9所示，ND濾波器21包括均勻濃度部21c和透明部21e。例如，圖2所示的均勻濃度部Ic和漸變部Id的區(qū)域與均勻濃度部21c對(duì)應(yīng)，圖2所示的透明部I e的區(qū)域與透明部21 e對(duì)應(yīng)。另外，如圖9所示，ND濾波器22包括均勻濃度部22c和透明部22e。例如，圖2所示的均勻濃度部2c和漸變部2d的區(qū)域與均勻濃度部22c對(duì)應(yīng)，圖2所示的透明部2e的區(qū)域與透明部22e對(duì)應(yīng)。
[0089]接下來，說明本發(fā)明的第三示例性實(shí)施方式。已經(jīng)使用ND濾波器I和2的各漸變部Id和2d的濃度變化率d恒定的示例說明了第一示例性實(shí)施方式。以下，使用ND濾波器的各漸變部的濃度變化率d不恒定的示例來說明本示例性實(shí)施方式。因而，本示例性實(shí)施方式中的ND濾波器的各漸變部的濃度變化率d與第一示例性實(shí)施方式中的不同。對(duì)與第一示例性實(shí)施方式相同的部件和構(gòu)造將賦予與以上參照?qǐng)D1至圖8說明的附圖標(biāo)記相同的附圖標(biāo)記，并且將省略其說明。
[0090]圖10是示出各ND濾波器31和32在驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND使用位置時(shí)的光學(xué)濃度的圖。圖10所示的圖的上部、中部和下部分別與圖4所示的圖的上部、中部和下部對(duì)應(yīng)。在圖10所示的圖的中部，利用陰影單獨(dú)地示出ND濾波器31和32的光學(xué)濃度分布。在圖10所示的圖的下部，利用陰影示出ND濾波器31和32的在圖10的中部所示的光學(xué)濃度分布的合成分布。在圖10中，與圖4所示的圖相同，陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器31的光學(xué)濃度越高。陰影區(qū)域的高度越高，ND濾波器32的光學(xué)濃度越高。
[0091]在圖10中，各漸變部31d和32d均用作漸變區(qū)域的一個(gè)示例，并且均具有非線性的光學(xué)濃度分布(濃度變化率d不恒定)。然而，各漸變部31d和32d的光學(xué)濃度分布并非必須是非線性的。例如，漸變部32d的濃度變化率d能夠從透明部2e朝向均勻濃度部2c平緩提高(升高)ο在該情況下，例如，漸變部31d的濃度變化率d能夠從均勻濃度部Ic朝向透明部Ie平緩降低(下降)。驅(qū)動(dòng)銷3b位于ND使用位置，使得ND濾波器31和32在使用時(shí)的合成濃度不僅在遍及面對(duì)開口 4a的整個(gè)區(qū)域大致均勻，而且還與各均勻濃度部Ic和2c的光學(xué)濃度大致相同。
[0092]例如，能夠?qū)⒕哂性摑舛茸兓?光學(xué)濃度分布)的漸變部31d和32d設(shè)定在圖2所示的漸變部Id和2d的區(qū)域中，由此提供了ND濾波器31和32。然而，ND濾波器31和32可以包括其它構(gòu)造。例如，ND濾波器31能夠具有與第一示例性實(shí)施方式的ND濾波器I的構(gòu)造大致相同的構(gòu)造，ND濾波器32能夠具有與第一示例性實(shí)施方式的ND濾波器2的構(gòu)造大致相同的構(gòu)造。
[0093]以上已經(jīng)參照具體的示例性實(shí)施方式說明了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于上述實(shí)施方式的技術(shù)思想。即，不背離本發(fā)明的技術(shù)思想和特征的各種變型是可能的。
[0094]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種小型化的光量調(diào)節(jié)設(shè)備。
[0095]雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施方式說明了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施方式。權(quán)利要求書的范圍應(yīng)符合最寬泛的解釋，以包含所有的這些變型、等同結(jié)構(gòu)和功能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種光量調(diào)節(jié)裝置，其調(diào)節(jié)通過開口的光的量，所述光量調(diào)節(jié)裝置包括: 第一濾波器，其包括透明區(qū)域和非透明區(qū)域，并被構(gòu)造成能夠在包括面對(duì)所述開口的區(qū)域的區(qū)域中在退避位置與使用位置之間移動(dòng)；以及 第二濾波器，其包括透明區(qū)域和非透明區(qū)域，并被構(gòu)造成能夠在包括面對(duì)所述開口的區(qū)域的區(qū)域中在退避位置與使用位置之間移動(dòng)， 其特征在于，如果所述第一濾波器和所述第二濾波器位于退避位置，則所述第一濾波器的透明區(qū)域與所述第二濾波器的透明區(qū)域在面對(duì)所述開口的整個(gè)區(qū)域的位置處重疊，并且 如果所述第一濾波器和所述第二濾波器位于使用位置，則所述第一濾波器的透明區(qū)域與所述第二濾波器的非透明區(qū)域在面對(duì)所述開口的位置處重疊，所述第一濾波器的非透明區(qū)域與所述第二濾波器的透明區(qū)域在面對(duì)所述開口的位置處重疊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其中， 各所述非透明區(qū)域均為光學(xué)濃度大致均勻的區(qū)域。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其中， 各所述非透明區(qū)域均包括均勻濃度區(qū)域和漸變區(qū)域，所述均勻濃度區(qū)域中的光學(xué)濃度大致均勻，所述漸變區(qū)域配置在所述透明區(qū)域與所述均勻濃度區(qū)域之間并且是光學(xué)濃度從所述透明區(qū)域至所述均勻濃度區(qū)域連續(xù)改變的區(qū)域，并且 如果所述第一濾波器和所述第二濾波器位于使用位置，則所述第一濾波器的透明區(qū)域與所述第二濾波器的均勻濃度區(qū)域在面對(duì)所述開口的位置處重疊，所述第一濾波器的均勻濃度區(qū)域與所述第二濾波器的透明區(qū)域在面對(duì)所述開口的位置處重疊，并且所述第一濾波器的漸變區(qū)域與所述第二濾波器的漸變區(qū)域在面對(duì)所述開口的位置處重疊。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其中，所述光量調(diào)節(jié)裝置還包括: 基板，其包括所述開口； 被構(gòu)造成限定所述第一濾波器的使用位置和所述第二濾波器的使用位置的部分；以及 被構(gòu)造成限定所述第一濾波器的退避位置和所述第二濾波器的退避位置的部分， 所述基板包括: 供所述第一濾波器以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝的軸；以及 供所述第二濾波器以能夠轉(zhuǎn)動(dòng)的方式安裝的軸，并且 建立0.1〈δ Xa X2Xd〈0.6的關(guān)系式，其中單位為[mm]的δ為限定所述第一濾波器的使用位置和所述第二濾波器的使用位置的部分的位置誤差，α為各所述軸和光軸中心之間的距離與各所述軸和限定所述第一濾波器的使用位置及所述第二濾波器的使用位置的部分之間的距離的比，d為單位為[/mm]的濃度變化率，所述濃度變化率為各所述漸變區(qū)域中的每I [mm]的光學(xué)濃度的改變量。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其中，建立0.5/a〈d〈3/a的關(guān)系式。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其中，所述光量調(diào)節(jié)裝置還包括被構(gòu)造成使所述第一濾波器和所述第二濾波器轉(zhuǎn)動(dòng)的致動(dòng)器， 所述基板還包括所述第一濾波器和所述第二濾波器轉(zhuǎn)動(dòng)用的孔， 所述第一濾波器還包括被配置成與形成于所述基板的孔面對(duì)的孔， 所述第二濾波器還包括被配置成與形成于所述基板的孔面對(duì)的孔，所述致動(dòng)器包括插入形成于所述第一濾波器、所述第二濾波器和所述基板的孔中的棒構(gòu)件，且所述致動(dòng)器使所述棒構(gòu)件移動(dòng)以使所述第一濾波器和所述第二濾波器轉(zhuǎn)動(dòng)，并且限定所述第一濾波器的使用位置和所述第二濾波器的使用位置的部分以及限定所述第一濾波器的退避位置和所述第二濾波器的退避位置的部分為如下部分:在該部分，所述棒構(gòu)件與形成于所述基板的孔接觸。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其中，如果所述第一濾波器和所述第二濾波器位于使用位置，則通過使在面對(duì)所述開口的位置處重疊的所述第一濾波器與所述第二濾波器的光學(xué)濃度合成所獲得的值大致均勻。8.—種鏡筒，其包括根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的光量調(diào)節(jié)裝置。9.一種攝像設(shè)備，其包括: 權(quán)利要求8所述的鏡筒；以及 攝像元件。
【文檔編號(hào)】G02B26/02GK105938245SQ201610125384
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年3月4日
【發(fā)明人】上原匠
【申請(qǐng)人】佳能株式會(huì)社