JPH06165025A

JPH06165025A - 撮像系

Info

Publication number: JPH06165025A
Application number: JP4328987A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sato; 浩佐藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-11-16
Filing date: 1992-11-16
Publication date: 1994-06-10

Abstract

(57)【要約】【目的】機械絞りとＮＤフイルターもしくは物性絞り
を併用する撮像系において、小絞り時でも結像性能の劣
化を抑えることを可能とする。【構成】機械絞り３の回折効果による絞り値に対する
解像度特性（ＭＴＦ特性）を記憶したＲＯＭ２２の情報
とどの程度のＭＴＦを要求するかを決定する精細モード
切替器２３からの信号を演算器２４に入力し、それより
出力された機械絞り３の絞り範囲を決定する信号と撮像
素子５からの露出情報を入力したアイリス駆動切替器１
０からの出力で機械絞り３の使用絞り値の範囲を制限
し、この範囲より小絞り値を取らないようにＮＤフイル
ター４により露出を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラ、ビデオカメラ
など、特に高画質を主眼とした撮像系に用いる露出手段
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりビデオカメラ等の撮像装置にお
いて、通過光量を制御する光量調節装置では２枚の絞り
羽根を用いるとともに、一方の絞り羽根の一部にＮＤフ
イルターを装着して構成している。そして、被写体が明
るいときは絞り径をあまり小さくなるまで絞り込まずに
絞りの開口を一定とし、その代わりにＮＤフイルターを
光軸上に位置させるようにして通過光量を制限してい
る。これにより、撮像装置の絞り径を小絞りにするとき
の機械的制御の困難さ及び絞り径が小絞りになったとき
の絞り開口の回折作用による結像性能の低下を防止して
いる。また、機械制御式絞り機構による絞り込んだ状態
での絞り誤差を小さくすることを目的とするものとし
て、特開平１−１７７５２１号公報や特開平２−２９８
９２８号公報記載のものなどが機械絞りと物性絞りを具
備した系として提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、放送
機器の分野では高精細度ＴＶ（ＨＤ−ＴＶ）カメラが徐
々に普及しつつあり、レンズに対しては従来に比較し、
かなりの高性能化が期待されている。しかしながら、レ
ンズに対して高性能化、特に高解像度を追求していく
と、回折による結像性能の劣化が従来より顕著に現われ
る。一般的に諸収差を良好に補正したレンズの絞り値
（Ｆ）に対する解像度は図５で示す特性図のようになっ
ている。すなわち、実際のレンズでは残存収差のため、
解像度は上に凸の山形を成している。そして図５におい
て、レンズ部で要求されている解像度［ＭＦＴ（１）］
を満たすためには絞り値を一定の範囲内［Ｆ（ａ）〜Ｆ
（ｂ）］に抑え込まなければならない。しかし、前述従
来例では、小絞り時に一意的にＮＤフイルターが挿入さ
れるため、ズームレンズのようにステート毎に解像度の
情報が異なる撮像系においては、適切な絞り制御が不可
能である。また、前述従来例では小絞り時に急にＮＤフ
イルターが挿入されるために、露出のアンバランスを生
むといった弊害も同時に生ずる。

【０００４】本発明は、前述従来例の問題点に鑑み、小
絞り時でもレンズ解像度（ＭＴＦ）の劣化を抑えること
を可能とする撮像系を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は被写体の明るさに応じて絞り径の制御さ
れる機械絞りの像側に、連続的に濃度の変化する分布を
有するＮＤフイルターまたは印加電圧の制御により光透
過状態が変化する液晶セルなどの物性絞りを配置した絞
り装置を有する撮像系において、機械絞りの回折効果に
よる絞り値に対する解像度特性（ＭＴＦ特性）を記憶し
たＲＯＭ等の電子回路を有し、ＲＯＭ情報により機械絞
りの使用絞り値の範囲を制限し、この範囲より小絞り値
を取らないように前記ＮＤフイルターもしくは物性絞り
により露出を制御するようにしたものである。また、該
機械絞りの絞り値が前記使用絞り値の範囲の最大値をと
る場合には、警告ＬＥＤによってこれを撮影者に知らせ
るためのファインダー装置を備えるようにしてもよい。

【０００６】

【作用】以上の構成の撮像系は、レンズの絞りに対する
解像度の情報をＲＯＭ等の電子回路に記憶させることに
よって、機械絞りとＮＤフイルターもしくは物性絞りを
総合的に制御するため、レンズの開口値を一定値に保ち
かつ小絞り時でもＮＤフイルターもしくは物性フイルタ
ーにより連続的に調光し、レンズＭＴＦの劣化を抑える
ことができる。また、ファインダー装置内に設けたＬＥ
Ｄにより機械絞りの絞り値が規定された最大値をとって
いる場合に点灯してこれを撮影者に知らせ、高解像度に
なるようにモードの切替を促す。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の第１実施例を図１ないし図３
に基づいて説明する。図１は本実施例の撮像光学系の概
略構成図、図２はその露出制御装置のブロック図であ
る。図において、被写体はレンズ１及び変倍作用をする
バリエータ２からなるズームレンズ光学系により機械絞
り３及び連続濃度変化型ＮＤフイルター４でを介してＣ
ＣＤ等の撮像素子５上に結像される。このＮＤフイルタ
ー４の形状は帯状もしくは円形状をなし、１枚もしくは
２枚で構成されている。そして、結像された被写体像は
撮像素子５により光電変換され、その撮像信号はカメラ
信号処理回路６へ入力され、色信号及び輝度信号が得ら
れる。該カメラ信号処理回路６により出力される輝度信
号は画面の輝度状態に応じて適性露光を得るための機械
絞り３及びＮＤフイルター４を制御するための制御信号
を発生するために積分回路７に入力されて積分された
後、演算器８にて抵抗８ａで設定された基準値と比較さ
れ、その得られた差信号は乗算器９を介してアイリス駆
動切換器１０に入力される。

【０００８】一方、ズームレンズ光学系の絞りによる回
折効果を絞り制御に適用するために、バリエータ２の位
置をエンコーダ２１により読み取り、その信号を機械絞
りの範囲を決定する演算器２４に入力している。この演
算器２４にはさらにズームレンズのズームポジションに
応じた絞りに対するＭＴＦを記憶するＲＯＭ２２からの
情報及びどの程度のＭＴＦを要求するかを決定する精細
モード切替器２３からの信号が入力されている。ここ
で、前述図５のＭＴＦ特性図に示すように絞り開放付近
では残存収差のためにＭＴＦが劣化しているが、絞り込
むことによってＭＴＦは向上するが、さらに絞り込むと
逆に回折効果によりＭＴＦは劣化する。それゆえ、一定
のＭＴＦを得るためには同図に示したような限界線を引
くことによって得られる絞り値の範囲に納めることが必
要となる。また、撮影者の意図及び撮像条件等により機
械絞りをある範囲までに拡張しなければならない場合に
は前記限界線を上下させる必要がある。すなわち、ＲＯ
Ｍ２２には図５に示すようなＭＦＴ曲線がズームレンズ
のステート毎に記憶され、精細モード２３は図５中の前
記限界線を上下させる機能を果たすようにしている。

【０００９】演算器２４より出力された機械絞り３を制
限する信号及び前記適性露出を得るための演算器８より
得られた差信号は露出信号としアイリス駆動切替器１０
に供給される。ここで、機械絞り３を優先的に駆動し、
機械絞り３では制御しきれない場合、補足的にＮＤフイ
ルター４を駆動するような信号を機械絞り３のドライバ
ー１３及びＮＤフイルター４のドライバー１１を介して
それぞれのアクチュエータ１４及び１２に供給するよう
にし、これに基づいて前記差信号が一定となるように機
械絞り３及びＮＤフイルター４が制御される。一方、機
械絞り３の開口量及びＮＤフイルター４の減光量はそれ
ぞれエンコーダ１７及び１５によって検出され、その検
出値をそれぞれバッファーアンプ１８及び１６で所定の
レベルまで増幅した後、乗算器９によって機械絞り３及
びＮＤフイルター４の制御信号に補正がかけられる。ま
た、機械絞り３の開口量を検出するエンコーダ１７によ
る信号と、前記レンズＭＴＦ情報を記憶したＲＯＭ２２
からの信号はＬＥＤ切替器１９に送られ、機械絞り３の
開口量が演算器２４により規定された絞り範囲の上限値
をとった場合、すなわちＮＤフイルター４を使用する場
合はＬＥＤ２０をファインダー内等で点灯させ、精細モ
ード切替器２３により、より高解像度となるような絞り
範囲をとるように精細モード切替を撮影者に促す。

【００１０】以上の構成の本実施例の露出制御動作を図
３のフローチャートに基づいて説明する。ステップ１で
精細モード切替器２３により撮影者によって要求される
解像度（ＭＴＦ）を演算器２４に入力する。次に、ステ
ップ２でエンコーダ２１でズームポジションを読み取
り、演算器２４に入力し、ステップ３でズームポジショ
ンに応じた絞り値に対するＭＴＦをＲＯＭ２２より演算
器２４に読み込ませる。ステップ４で演算器２４におい
てＲＯＭ情報と要求される精細度（ＭＴＦ）により、こ
れを満たす機械絞り３の絞り範囲が決定される。ステッ
プ５で撮像素子５より露出情報を取り込み、ステップ６
で露出情報より機械絞り３のみで調光可能であるか否か
が判断される。可能であるならば、ステップ７で機械絞
り３のみで露出制御し、不可能ならば、ステップ８でス
テップ４において規定された絞りの最大値を機械絞りが
取るように設定し、不足分を補足的にＮＤフイルター４
を駆動することによって濃度を変化させて調光する。ス
テップ９で機械絞り３の開口量を検出し、ステップ４に
おいて規定された最大値を取っているかどうかを確認
し、ステップ１０で絞り最大値を取っているならば、フ
ァインダー内のＬＥＤ２０の点灯によりこれを撮影者に
知らせ、精細モードの切替を促す。

【００１１】図４は本発明の第２実施例を示すものであ
る。説明を簡単にするために、前述第１実施例と同一部
分には同一符号を付し、相違する点のみを説明する。本
実施例では、前述第１実施例におけるＮＤフイルター４
の代わりに印加電圧により透過率の変化する液晶等の物
性素子を有する物性絞り３０を用い、アイリス駆動切替
器１０より機械絞り３の不足分を物性絞り３０により減
光するために物性絞り３０の物性素子に印加する電圧を
コントローラ３１により制御するようにし、物性絞り３
０とコントローラ３１との間に物性絞り３０の物性素子
に電圧を印加する電源３２が接続され、さらに物性絞り
３０の減光量は印加電圧により一意的に決まるので、そ
の減光量を表わす信号はバッファーアンプ３３により所
定のレベルまで増幅された後、積算器９に供給され、機
械絞り３からの開口量を示す信号とともに露出制御に補
正がかけられる。その他の構成及び露出制御動作は前述
第１実施例と同様である。

【００１２】

【発明の効果】本発明は、以上説明したようにレンズの
絞りに対する解像度の情報をＲＯＭ等の電子回路に記憶
させ、その記憶情報により機械絞り及び連続濃度変化型
ＮＤフイルターもしくは物性絞りを総合的に制御するこ
とにより、小絞り時でも連続的に調光ができるとともに
所望の解像度を得ることができる。また、ファインダー
装置内に警告ＬＥＤを設けることにより、機械絞りの規
定された絞り範囲の状態を警告することで撮影者が容易
に精細モード切替を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例の撮像系の概略構成図
である。

【図２】その作動を制御するためのブロック図である。

【図３】その制御動作を説明するフローチャートであ
る。

【図４】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【図５】一般的に諸収差を良好に補正したレンズの絞り
に対する解像度を表わす特性図である。

【符号の説明】

１・・レンズ群、２・・バリエータ、３・・機械絞り、
４・・連続濃度変化型ＮＤフイルター、５・・撮像素
子、６・・カメラ信号処理回路、８・・演算器、１０・
・アイリス駆動切替器、１２，１４・・アクチュエー
タ、１５，１７，２１・・エンコーダ、１９・・ＬＥＤ
切替器、２０・・ＬＥＤ、２２・・ＲＯＭ、２３・・精
細モード切替器、２４・・演算器、３０・・物性絞り、
３１・・コントローラ、３２・・電源。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被写体の明るさに応じて絞り径の制御さ
れる機械絞りの像側に、連続的に濃度の変化する分布を
有するＮＤフイルターまたは印加電圧の制御により光透
過状態が変化する物性絞りを配置した絞り装置を有する
撮像系において、機械絞りの回折効果による絞り値に対
する解像度特性を記憶したＲＯＭ等の電子回路を有し、
ＲＯＭ情報により機械絞りの使用絞り値の範囲を制限
し、この範囲より小絞り値を取らないように前記ＮＤフ
イルターもしくは物性絞りにより露出を制御することを
特徴とする撮像系。
【請求項２】該機械絞りの絞り値が前記使用絞り値の
範囲の最大値をとる場合には、警告ＬＥＤによってこれ
を撮影者に知らせるためのファインダー装置を備えたこ
とを特徴とする請求項１記載の撮像系。