專利名稱：光量調(diào)節(jié)裝置、拍攝裝置和濾光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有光量衰減功能的光量調(diào)節(jié)裝置、拍攝裝置和濾光器。
背景技術(shù)：
以往，使用CCD(charge-coupled device)和C-MOS(complementary metal-oxide semiconductor)傳感器等的拍攝裝置把運動圖象記錄在磁帶介質(zhì)上的攝象機，或同樣使用拍攝裝置把靜止圖象記錄在固定存儲介質(zhì)上的數(shù)字靜態(tài)照相機(數(shù)字靜像攝影機)已經(jīng)被成品化。最近，通過固體存儲器介質(zhì)的高容量化、拍攝裝置的圖象信號處理電路的高速高功能化，具有運動圖象拍攝(動畫攝影)和靜止圖象拍攝這兩個功能的拍攝裝置也正在得到普及。而且，隨著上述拍攝裝置的高畫質(zhì)和小型化，拍攝裝置整體的小型化和圖象的高精細化也在迅速發(fā)展。但是一方面，隨著拍攝裝置的單位受光部分的間隔，所謂的像素間距的窄小化，由拍攝光學(xué)系統(tǒng)具有的光量調(diào)節(jié)用的光闌開口產(chǎn)生的衍射影響不能忽略。即，如果在高亮度被拍攝體攝影時和慢門拍攝時光闌開口減小，則因所謂的小光闌衍射的影響圖象的對比度下降，拍攝光學(xué)系統(tǒng)原本具有的成像性能，和拍攝裝置的高像素能力不能充分發(fā)揮，產(chǎn)生不能得到高精細圖象的問題。因而，公開為了緩和上述小光闌衍射，使用透過光量衰減用的Neutral DensityFilter(以下稱為ND濾光器)的技術(shù)。
在這樣的目的下使用ND濾光器時，除了防止衍射這一原本的目的以外，模糊圖象的自然程度、光量調(diào)節(jié)的分辨率和連續(xù)性也很重要。為了解決這樣的課題，公開了以下那樣的技術(shù)。
例如在實開昭51-145929號公報中公開了在用多塊光闌葉片構(gòu)成的虹彩可變光闌中，在多塊光闌葉片中使用有濃淡的ND濾光器，在遮光用的葉片縮小到最小光闌直徑后該ND濾光器進入光束中，進行光量調(diào)節(jié)的光闌機構(gòu)。
另外在特開平6-273655號公報中公開了具備旋轉(zhuǎn)式光闌和旋轉(zhuǎn)式ND濾光器，通過分別使用各個傳動裝置驅(qū)動兩部件調(diào)節(jié)光量的鏡筒。
另外在特開平8-43878號公報中公開了分別在2塊光闌葉片上，隨著從光軸向放射方向外側(cè)形成透過率降低的ND濾光器，通過相對驅(qū)動該2塊光闌葉片調(diào)節(jié)光量的光闌裝置。
另外在特開平11-218797號公報中公開了把旋轉(zhuǎn)式光闌板和ND濾光器基層配置在光軸方向上，用1個電機驅(qū)動控制兩部件的曝光控制機構(gòu)。
另外在特開2000-155352號公報中公開了隨著傳動裝置的動作，具有同一形狀的多塊葉片動作調(diào)節(jié)開口直徑，以下在采用該光闌葉片的開口直徑變化率少的區(qū)域上通過把ND濾光器插入開口部調(diào)節(jié)光量的光闌裝置。
另外在特開2000-106649號公報中公開了獨立驅(qū)動光闌開口形成用的虹彩葉片和多級濃度的ND濾光器的裝置。
但是，在上述現(xiàn)有技術(shù)中存在以下缺點。
在實開昭51-145929號公報以及特開2000-155352號公報中公開的現(xiàn)有技術(shù)中，因為在遮光用的葉片縮小到小直徑后ND濾光器進入光束中，所以沒有ND濾光器的控制自由度。特別是在運動圖象拍攝時，如果從昏暗場景轉(zhuǎn)移到明亮場景時ND濾光器突然進入，則曝光控制的連續(xù)性受損，在經(jīng)再生的運動圖象中產(chǎn)生大的不協(xié)調(diào)感。
在公開于特開平6-273655號公報中的現(xiàn)有技術(shù)中，因為光闌是被形成在旋轉(zhuǎn)板上的多個孔，所以不能進行F數(shù)字的微調(diào)整。另外，在第2實施例中雖然把開口寬度連續(xù)變化的旋渦狀的孔作為光闌，但在該機構(gòu)中不能得到圓形的光闌開口，模糊圖象出現(xiàn)不正常的形狀。
在公開于特開平8-43878號公報中的現(xiàn)有技術(shù)中，因為在光闌開放狀態(tài)下ND濾光器進入開口內(nèi)，所以在開放時帶來光量損失。另外，因為光闌葉片和ND濾光器被一體驅(qū)動，所以沒有ND濾光器的控制自由度。
在公開于特開平11-218797號公報中的現(xiàn)有技術(shù)中，因只切換單一濃度的ND濾光器完全覆蓋光闌開口，或者未完全覆蓋，所以不可能采用ND濾光器進行多段的光量調(diào)節(jié)。
在公開于特開2000-106649號公報中的現(xiàn)有技術(shù)中，因為光闌開口是菱形所以模糊圖象成為不正常的圖象。另外，ND濾光器是短柵欄形需要大的收納空間，裝置整體變大。
另一方面，在具有運動圖象拍攝和靜止圖象拍攝的兩功能的拍攝裝置中，一般是取得的運動圖象和靜止圖象的圖象尺寸(拍攝像素數(shù))不同。即，運動圖象拍攝時連續(xù)取得低像素圖象，靜止圖象拍攝時以1幀或者多幀取得高像素圖象。這種情況下，光闌開口直徑，即拍攝光學(xué)系統(tǒng)的F數(shù)字即使等效，在低像素的運動圖象和高像素的靜止圖象中，小光闌的衍射的影響程度也不同。因而，以下公開了在運動圖象拍攝和靜止圖象拍攝中，光闌開口的控制形態(tài)不同的技術(shù)。
在特開2002-64745號公報中，通常拍攝時(靜止圖象)只使用保證光學(xué)性能的規(guī)定內(nèi)的光闌范圍(例如從F2.8到F8的范圍)。即通過限制像差大的開口光闌的使用，或者限制衍射影響增大的小光闌的使用防止畫質(zhì)下降，可以得到高精細圖象。另外在拉長間隔拍攝時(運動圖象)，因為只要取得低像素數(shù)圖象即可，所以由于光學(xué)像差的容許程度增加，所以通過使用直至光學(xué)性能下降的規(guī)定的光圈范圍(例如從F1.4到F11的范圍)，擴大曝光調(diào)節(jié)范圍。
即使在特開2002-204390號公報中也一樣，通過把運動圖象拍攝時的F數(shù)字控制范圍限制在F1.4至F16，把靜止圖象拍攝時的F數(shù)字控制范圍限制在F2.8至F8。可以得到和上述特開平2002-64745號公報同樣的效果。
但是，在上述以往的技術(shù)中，存在以下的缺點。
在公開于特開平8-43878號公報中的現(xiàn)有技術(shù)，因為在光闌開放狀態(tài)下ND濾光器進入開口內(nèi)，所以在開放時帶來光量損失。另外，在光闌開口內(nèi)的上下方向和左右方向上因為ND濾光器的濃度分布不同，所以在拍攝距離差大的被拍攝體時，模糊圖象不自然，特別是在需要高質(zhì)量圖象的靜止圖象拍攝中是不適宜的構(gòu)造。
在公開于特開2002-64745號公報以及特開2002-204390號公報中的現(xiàn)有技術(shù)中，公開了在運動圖象拍攝和靜止圖象拍攝中分別進行最佳的光闌控制的技術(shù)，但沒有公開使用了ND濾光器的光量調(diào)節(jié)，小光闌的衍射的防止不充分。
在特開2000-106649號公報中公開的現(xiàn)有技術(shù)中，雖然基于光闌開口直徑和ND濾光器的透過率控制有自由度，但對于運動圖象拍攝和靜止圖象拍攝中的控制形態(tài)切換并沒有詳細說明。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題的存在，本發(fā)明的目的在于提供一種光量調(diào)節(jié)自由度大，縮小光圈時的開口被保持在規(guī)定的形態(tài)上，并且小型、廉價的光量調(diào)節(jié)裝置、拍攝裝置和濾光器。
另外，本發(fā)明的目的還在于提供一種具有規(guī)定濃度分布的濾光器，以及具有該濾光器且可以得到高質(zhì)量圖象的光量調(diào)節(jié)裝置、拍攝裝置和濾光器。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明第一方面的光量調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)通過開口部的光束量，具備具有多個光闌葉片的光闌裝置，和被可旋轉(zhuǎn)地支撐著、且具有規(guī)定光學(xué)濃度分布的ND濾光器，具有在把上述光闌裝置和上述ND濾光器與光軸方向相鄰配置的同時，獨立地控制基于上述光闌裝置的光闌開口直徑和上述ND濾光器的光量衰減作用的控制器。
另外，根據(jù)本發(fā)明第二方面的光量調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)通過開口部的光束量，包含具有多個光闌葉片的光闌裝置，被可旋轉(zhuǎn)地支撐著、且具有規(guī)定光學(xué)濃度分布的濾光器；用于驅(qū)動上述光闌裝置和上述濾光器的1個傳動裝置(促動器)。
另外，根據(jù)本發(fā)明第三方面的濾光器，覆蓋具有規(guī)定大小的開口部來衰減通過該開口部的光束，該濾光器被支撐為可以相對于規(guī)定的轉(zhuǎn)動中心轉(zhuǎn)動，并且在該轉(zhuǎn)動中心的旋轉(zhuǎn)的相位角度方向上光學(xué)濃度階梯或者連續(xù)變化。
另外，根據(jù)本發(fā)明第四方面的光量調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)通過開口部的光束量，包含具有是第1光學(xué)濃度的第1區(qū)域的濾光器；使上述第1區(qū)域相對上述開口部相對移動的驅(qū)動裝置；具有可以選擇允許上述第1區(qū)域局部性覆蓋上述開口部的第1控制模式和禁止上述第1區(qū)域覆蓋上述開口部的一部分的第2模式的控制器。
另外，根據(jù)本發(fā)明第五方面的濾光器，為了覆蓋具有規(guī)定大小的開口部，具有是第1光學(xué)濃度的第1區(qū)域和是與上述第1光學(xué)濃度不同的第2光學(xué)濃度的第2區(qū)域，在上述第1區(qū)域和第2區(qū)域的相鄰部分上階段性或連續(xù)地形成上述第1光學(xué)濃度和第2光學(xué)濃度。
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在以下參照附圖進行的說明中得到進一步明確，在附圖中對相同或相似的部分使用相同的附圖標(biāo)記。


下面，簡要說明附圖。這些附圖作為說明書的組成部分用于說明本發(fā)明的具體實施列。
圖1是實施方式1中的光量調(diào)節(jié)裝置的立體分解圖。
圖2是實施方式1中ND濾光器的平面圖。
圖3A～3E是實施方式1中的ND濾光器的旋轉(zhuǎn)相位說明圖。
圖4是在實施方式1中的光量調(diào)節(jié)裝置的光量調(diào)節(jié)作用說明圖。
圖5是實施方式1中的拍攝裝置的構(gòu)成圖。
圖6是實施方式1中的拍攝裝置的拍攝模式的說明圖。
圖7是實施方式1中的拍攝裝置的主控制流程圖。
圖8是實施方式1中的運動圖象拍攝子程序流程圖。
圖9A～9C是實施方式1中的運動圖象拍攝時的曝光控制說明圖。
圖10是實施方式1中的靜止圖象拍攝子程序流程圖。
圖11A～11C是實施方式1中的靜止圖象拍攝時的曝光控制說明圖。
圖12是實施方式2中的光量調(diào)節(jié)裝置的立體分解圖。
圖13是實施方式2中的ND濾光器的平面圖。
圖14A、14B是實施方式2中的光量調(diào)節(jié)裝置的光量調(diào)節(jié)作用說明圖。
圖15是實施方式2中的拍攝裝置的構(gòu)成圖。
圖16是實施方式2中的運動圖象拍攝子程序流程圖。
圖17A、17B是實施方式3中的ND濾光器的平面圖和光量調(diào)節(jié)作用說明圖。
圖18是實施方式4中的光量調(diào)節(jié)裝置的立體分解圖。
圖19是實施方式4中的ND濾光器的平面圖。
圖20A～20E是實施方式4中的ND濾光器的旋轉(zhuǎn)相位說明圖。
圖21A、21B是實施方式4中的光量調(diào)節(jié)裝置的光量調(diào)節(jié)作用說明圖。
圖22是實施方式4中的拍攝裝置的構(gòu)成圖。
圖23是實施方式4中的拍攝裝置的主控制流程圖。
圖24是實施方式4中的運動圖象拍攝子程序流程圖。
圖25是實施方式4中的靜止圖象拍攝子程序流程圖。
圖26A、26B是實施方式4中的運動圖象拍攝時的曝光控制說明圖。
圖27A、27B是實施方式4中的靜止圖象拍攝時的曝光控制說明圖。
圖28是實施方式5中的ND濾光器的平面圖。
圖29A～29G是實施方式5中的ND濾光器的旋轉(zhuǎn)相位說明圖。
圖30是實施方式5中的光量調(diào)節(jié)裝置的光量調(diào)節(jié)作用說明圖。
圖31A、31B是實施方式5中的運動圖象拍攝時的曝光控制說明圖。
圖32A、32B是實施方式5中的靜止圖象拍攝時的曝光控制說明圖。
具體實施例方式
(實施方式1)圖1至圖11A～C是涉及實施方式1的圖。
圖1是本實施方式中的光量調(diào)節(jié)裝置100的主要部分立體圖。在同一圖中，111是涉及整個區(qū)域具有遮光性的光闌葉片，在其下面和上面植入被驅(qū)動用的銷子112以及113。光闌葉片111使用同一形狀的6片，形成光闌開口。進而，光闌葉片111的數(shù)越多，縮小光圈時的開口形狀越接近圓形，模糊圖象的自然性和多角形開口的頂部產(chǎn)生的顯影被緩和，但制造成本也上升。因而，在本方式的光闌機構(gòu)中，把光闌葉片的片數(shù)設(shè)置在5至9塊之間比較適宜。在本實施方式中，如圖所示使用6塊光闌葉片，謀求大小、光學(xué)性能，以及制造成本的最佳化。
121是保持光闌葉片111的地板，在形成平面狀的底面的中央上，設(shè)置規(guī)定光闌開放時的光束最大直徑的開口部121c。而后在該開口部121c的周圍上設(shè)置1個凸輪溝121a，上述光闌葉片111的銷子112嵌合，可以滑動移動。該凸輪溝121a，以開口部121c為中心的相位角度60度的范圍為一個單位部分，是該單位部分6個相鄰連接的環(huán)狀接合凸輪溝構(gòu)造。
131是被稱為風(fēng)車的驅(qū)動部件，在中央的開口部131c的周圍部分上葉片驅(qū)動用的6個孔131a以等間隔設(shè)置，在該孔131a上嵌合上述光闌葉片111的銷子113可以轉(zhuǎn)動。因而如果風(fēng)車131在反時針方向轉(zhuǎn)動，則上述6片光闌葉片111由上面的被驅(qū)動銷子113驅(qū)動，但此時下面一側(cè)的被驅(qū)動銷子112被上述凸輪溝121a規(guī)制滑動。此時，該凸輪溝121a如上所述因為是環(huán)狀接合構(gòu)造，所以根據(jù)風(fēng)車的轉(zhuǎn)動光闌開口直徑重復(fù)減少和增加。即，風(fēng)車131在從初始位置(旋轉(zhuǎn)角度是0度)旋轉(zhuǎn)到30度時，光闌葉片111從開放狀態(tài)縮小到最小光闌，當(dāng)從30度轉(zhuǎn)動到60度時，光闌葉片111從最小光闌恢復(fù)到開放狀態(tài)。因而風(fēng)車在旋轉(zhuǎn)360度的過程中，光闌葉片111的縮小以及開放恢復(fù)動作往復(fù)6次，另外，在風(fēng)車131的上面，設(shè)置用于檢查風(fēng)車的初始位置的指標(biāo)132、被驅(qū)動用的齒輪133。
141是隔板，在和上述地板121之間形成規(guī)定的空間，在該空間內(nèi)收容上述光闌葉片111和上述風(fēng)車131。在隔板141中央設(shè)置光束通過用的開口部141c，在其相鄰的部分上植入后述的作為濾光器的，例如ND濾光器的旋轉(zhuǎn)支撐軸142。進而設(shè)置用于檢測上述風(fēng)車的指標(biāo)132有無的相位檢測用窗141b、后述的小齒輪的退出孔141e。
151是圓盤形的濾光器，例如是ND濾光器，在厚度0.1mm左右的透明樹脂薄膜，例如PET(二甲酯)薄膜上，在由噴墨印刷形成后述ND圖案的同時，在中心設(shè)置軸承152，在上述隔板上的旋轉(zhuǎn)支撐軸142上被軸支撐可以轉(zhuǎn)動。在ND濾光器的外周部分上，接合金屬板制成的被驅(qū)動用齒輪153。而后，該齒輪153的齒數(shù)和上述風(fēng)車的齒輪133的齒數(shù)相同。進而，也可以把作為ND濾光器基材的透明薄膜的外周部分設(shè)置成齒輪形狀。
ND濾光器151的光衰減用圖案，在本實施方式中由以下3個區(qū)域構(gòu)成。151a是透過率100％的透明部分，光學(xué)濃度是零，ND段數(shù)(減光段數(shù))也是零。在此，光學(xué)濃度(Optical Density，OD值)，透過率Tr(％)以及ND段數(shù)，用以下的式子(式1)(式2)(式3)賦予關(guān)系。
透過率Tr＝100*10(-OD值)(式1)OD值＝-Log10(Tr/100) (式2)ND段數(shù)＝-Log2(Tr/100)＝-3.32*Log10(Tr/100)＝3.32*OD值 (式3)151b是光學(xué)濃度0.6(ND段數(shù)是2段)的均一濃度部分，151c是光學(xué)濃度1.2(ND段數(shù)是4段)的均一濃度部分。即，用于包含透明部分的3個ND濾光器的光學(xué)濃度，被設(shè)定為等差數(shù)列。
161是蓋板，在和上述隔板141之間形成規(guī)定的空間，在該空間內(nèi)收容上述ND濾光器151。在蓋板161的中央設(shè)置光束通過用的開口部161c，進而設(shè)置用于檢查上述風(fēng)車的指標(biāo)132有無的檢測用窗161b、后述的小齒輪的退出口161f。
171是驅(qū)動上述風(fēng)車131以及ND濾光器151的步進電機，小齒輪171a貫通上述孔161f、141e，齒輪171a的根基部分(上部)與被設(shè)置上述ND濾光器151的外周上的齒輪153咬合，齒輪171a的前端部分(下部)與被設(shè)置在上述風(fēng)車131上的齒輪133咬合。172是內(nèi)置于投光元件和受光元件的光學(xué)位置檢測裝置，檢測來自上述風(fēng)車131上面的發(fā)射光。而后，如果上述指標(biāo)132與該檢測裝置172的正下方相對，則輸出規(guī)定的信號，可以檢測風(fēng)車131的相位角返回初始狀態(tài)。這時，因為風(fēng)車用齒輪133和ND濾光器用齒輪153的齒數(shù)相同，所以根據(jù)電機171的驅(qū)動，風(fēng)車131和ND濾光器151相互保持同一相位角轉(zhuǎn)動，如果風(fēng)車131返回初始位置則ND濾光器151也返回初始位置。
通過以上構(gòu)成，一邊觀察檢測裝置172的輸出一邊驅(qū)動步進電機171使風(fēng)車131返回初始狀態(tài)，把光闌開口恢復(fù)到開放。而后從該位置開始通過根據(jù)規(guī)定的程序驅(qū)動步進電機，可以控制ND濾光器151的相位角度和光闌開口為任意大小。另外，光闌結(jié)構(gòu)和ND濾光器被疊層在光軸方向上，把全體作為1個部分構(gòu)成。而后ND濾光器因為也是圓盤狀的薄膜轉(zhuǎn)動的狀態(tài)，所以一邊搭載ND濾光器，一邊對于沒有ND濾光器的以往的光闌機構(gòu)，可以對光軸方向以及與光軸正交的方向設(shè)置成同等程度的大小。
進而在本實施方式中其構(gòu)成是，在把上述光闌機構(gòu)組裝到后述的拍攝光學(xué)系統(tǒng)中時，F(xiàn)數(shù)字可以從開放的F2調(diào)節(jié)到小光闌一側(cè)的F8。
圖2是用于說明ND濾光器151的光學(xué)濃度分布詳細的平面圖。151a是光學(xué)濃度零的均勻濃度部分即透明部分(ND段數(shù)是零)，151b是光學(xué)濃度0.6的均勻濃度部分(ND段數(shù)是2段)，151c是光學(xué)濃度1.2(ND段數(shù)是4段)的均勻濃度部分。這3個位置的均勻濃度部分形成扇形，其中心角度全部是120度。另外，用虛線表示的圓141c是上述隔板141的開口部，但這表示光闌開放時的有效光束直徑。而后在本實施方式中，其構(gòu)成是，上述3個位置的均勻濃度部分151a、151b、151c的大小，如后述ND濾光器151轉(zhuǎn)動規(guī)定角度期間也可以完全覆蓋開口部141。
具有上述濃度分布的ND濾光器，可以用蒸鍍法、印刷法等制作，但如果使用本申請人提出的記載在特愿2002-041634中的技術(shù)，則通過噴膜印刷法，散亂等的光學(xué)缺陷少，并且可以制作具有所希望的光學(xué)濃度分布的ND濾光器。
圖3A～E是用于說明相對上述ND濾光器151的轉(zhuǎn)動角的，光束通過開口部141c和ND濾光器151的相對位置的圖。
圖3A是展示ND濾光器151的旋轉(zhuǎn)角度是零度，即在初始位置狀態(tài)下的形態(tài)的圖。開口部141c的全部區(qū)域被ND濾光器的透明部分151a覆蓋。即在該狀態(tài)下，光闌開口部的透過率在整個區(qū)域上均一，通過開口部的光束的強度分布均勻。換句話說，從成像面看的光瞳強度分布均勻。
圖3B表示ND濾光器151從初始位置狀態(tài)旋轉(zhuǎn)30度到反時針方向的情況。在該狀態(tài)下，開口部141c依然被透明部分151a覆蓋。
圖3C是ND濾光器151的轉(zhuǎn)動角度是60度的情況，開口部141c其一部分被光學(xué)濃度0.6的均勻濃度部分151b覆蓋，剩下的過半部分被透明部分151a覆蓋。即在該狀態(tài)下，光闌開口部的透過率不均勻，通過開口部的光束的強度分布不均勻。換句話說，從成像面看的光瞳強度分布均勻。
圖3D是ND濾光器151的旋轉(zhuǎn)角度是90度的情況，開口部141c其過半部分被光學(xué)濃度0.6的均勻濃度部分151b覆蓋，剩下的部分被透明部分151a覆蓋。即在該狀態(tài)下，光闌開口部的透過率不均勻。
圖3E是ND濾光器151的旋轉(zhuǎn)角度是120度的情況，開口部141c的全部區(qū)域被光學(xué)濃度0.6的均勻濃度部分151b覆蓋。即在該狀態(tài)下，光闌開口部被ND段數(shù)是2段的ND濾光器覆蓋，并且光闌開口部的透過率在整個區(qū)域上均勻。
雖然ND濾光器151的旋轉(zhuǎn)角度進一步增加情況下的圖省略，但重復(fù)圖3A至圖3E同樣的動作。即，當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度在120度至150度的情況下，開口部141c的全部區(qū)域被光學(xué)濃度0.6的均勻濃度部分151b覆蓋，進而如果旋轉(zhuǎn)角度增加，則光學(xué)濃度1.2的均勻濃度部分151c開始覆蓋開口部的一部分。而后當(dāng)旋轉(zhuǎn)角度在240度至270度的情況下，開口部141c的全部區(qū)域被光學(xué)濃度1.2的均勻濃度部分151c覆蓋，進而如果旋轉(zhuǎn)角度增加，則透明部分151a開始覆蓋開口部的一部分。而后如果旋轉(zhuǎn)角為360度，則返回圖3A的狀態(tài)。
圖4是說明圖1所示的光量調(diào)節(jié)裝置100的光量調(diào)節(jié)作用的圖。在同一圖中，橫軸是風(fēng)車131以及ND濾光器151的反時針方向的旋轉(zhuǎn)角度。另外，縱軸表示光量調(diào)節(jié)段數(shù)，左側(cè)加上光闌開口的F數(shù)字，和由ND濾光器的減光產(chǎn)生的透過率的T數(shù)字的刻度，右側(cè)表示ND濾光器的減光段數(shù)。
在同一圖中，標(biāo)記為“F數(shù)字”的正弦波形的曲線，表示由風(fēng)車131的旋轉(zhuǎn)控制的光闌機構(gòu)的F數(shù)字，如果風(fēng)車131旋轉(zhuǎn)30度，則F數(shù)字從開放的F2連續(xù)變化為最小光闌的值F8，如果再旋轉(zhuǎn)30度則向F2方向連續(xù)恢復(fù)開放。而后在風(fēng)車131旋轉(zhuǎn)1圈期間，F(xiàn)數(shù)字從F2到F8之間往復(fù)6次。
另一方面在同一圖上，記述為“ND段數(shù)”的傾斜的曲線，表示由ND濾光器151的旋轉(zhuǎn)控制的減光段數(shù)，在ND濾光器151旋轉(zhuǎn)1圈期間ND段數(shù)從零變化到4段后恢復(fù)到零。但是因為ND濾光器的均勻濃度部分和均勻濃度部分之間的邊界部分交替覆蓋開口，所以ND段數(shù)的變化不是線性的。即如圖3A～E說明的那樣，在旋轉(zhuǎn)角度是零至30度，120度至150度，以及240度至270度的范圍內(nèi)，因為ND濾光器的均勻濃度部分連續(xù)覆蓋開口，所以ND段數(shù)沒有變化而保持一定值。另一方面在其他的范圍內(nèi)，因為根據(jù)ND濾光器151的旋轉(zhuǎn)角度橫切開口部內(nèi)部的濃度邊界部分的位置變化，所以ND段數(shù)也連續(xù)變化。
通過光量調(diào)節(jié)裝置100的開口部的光量的衰減量，因為變?yōu)橛缮鲜鯢數(shù)字的增大產(chǎn)生的衰減段數(shù)和上述ND段數(shù)的增加值，所以相當(dāng)于光量衰減段數(shù)的T數(shù)字成為同一圖的“T數(shù)字”標(biāo)記的曲線。在此，當(dāng)選擇風(fēng)車131的旋轉(zhuǎn)控制范圍是同一圖的(i)的區(qū)域的情況下，即通過把風(fēng)車131的旋轉(zhuǎn)角度在從零到30度的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)為所希望的值，可知ND段數(shù)在零時固定不變，可以把F數(shù)字控制為任意的值。另外，當(dāng)選擇了風(fēng)車131的旋轉(zhuǎn)控制范圍是同一圖的(ii)的區(qū)域的情況下，即通過把風(fēng)車131的旋轉(zhuǎn)角度在從120度到150度的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)為所希望的值，可知ND段數(shù)在2段固定不變，可以把F數(shù)字控制為任意的值。同樣，當(dāng)選擇了風(fēng)車131的旋轉(zhuǎn)控制范圍是同一圖的(iii)的區(qū)域的情況下，即通過把風(fēng)車131的旋轉(zhuǎn)角度在從240度到270度的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)為所希望的值，可知ND段數(shù)在4段固定不變，可以把F數(shù)字控制為任意的值。
如果采用以上的構(gòu)成，通過把風(fēng)車131只以120度的n倍(n是零以上的自然數(shù))粗略驅(qū)動確定ND段數(shù)，以下通過從該角度只稍微驅(qū)動規(guī)定角度可以確定F數(shù)字。即因為使用1個步進電機171，可以獨立地控制F數(shù)字和ND段數(shù)，所以不會使光量調(diào)節(jié)裝置的大小和成本增加，可以增加光量調(diào)節(jié)的自由度。進而，即使調(diào)節(jié)F數(shù)字因為可以保持覆蓋光闌開口部的ND濾光器的透過率一致，所以可以保持模糊圖象的對稱性，得到高品位圖象。
圖5是把圖1至圖4說明的光量調(diào)節(jié)裝置100配置在拍攝裝置上的圖。在本實施例中，是以拍攝裝置把光學(xué)像用拍攝裝置光電變換為電氣信號，把靜止圖象以及運動圖象數(shù)字數(shù)據(jù)化記錄的電子照相機為例子說明。
400是由多個鏡頭群組成的拍攝光學(xué)系統(tǒng)，具有前鏡頭群401、變焦鏡頭群402、調(diào)焦鏡頭群403、光學(xué)低通濾光器404。在本實施方式中的拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)樣式，以使用了35mm膠片的照相機換算假設(shè)焦點距離是35-200mm，開放F數(shù)字是2。100是圖1中所示的光量調(diào)節(jié)裝置、406是通過多個遮光葉片的驅(qū)動調(diào)節(jié)曝光時間的公知的快門機構(gòu)。
另外在拍攝光學(xué)系統(tǒng)400的焦點位置(預(yù)定成像面)上，配置拍攝裝置440。它可以使用由把被照射的光能量變換為電荷的多個光電1變換單元、存儲該電荷的電荷存儲單元，以及轉(zhuǎn)送該電荷，送到外部的電荷轉(zhuǎn)送單元組成的2維的CCD等的光點變換裝置。在本實施方式中，假設(shè)使用300萬像素的CCD傳感器。
在拍攝裝置440上成像的被拍攝體的像，作為根據(jù)其明亮的強弱的每個像素的電荷量，被變換為電信號，在用放大電路441放大后，用照相機信號處理電路442實施規(guī)定的γ補正等的處理。進而該處理，也可以在A/D變換后的數(shù)字信號處理中進行。這樣制作的影象信號被記錄在存儲器443中。存儲器443，可以利用快閃ROM等的半導(dǎo)體存儲器、光磁盤等的光存儲器、磁帶等的磁性存儲器等各種存儲器。
421是液晶顯示器等的顯示器，顯示用拍攝裝置440取得的被拍攝體像、光學(xué)裝置的動作狀況。442是操作開關(guān)群，由變焦開關(guān)、拍攝準(zhǔn)備開關(guān)、拍攝開始開關(guān)、選擇靜止圖象模式和運動圖象模式的拍攝模式選擇開關(guān)、設(shè)定曝光控制模式和AF模式等的拍攝條件開關(guān)構(gòu)成。423是變焦傳動裝置，驅(qū)動上述變焦鏡頭群402，改變拍攝光學(xué)系統(tǒng)400的焦點距離。424是聚焦傳動裝置，驅(qū)動上述聚焦鏡頭群403，調(diào)節(jié)拍攝光學(xué)系統(tǒng)400的焦點狀態(tài)。
431是CPU，控制拍攝裝置主體的動作。433是光闌驅(qū)動電路，一邊監(jiān)視圖1的光學(xué)位置檢測裝置132的輸出一邊驅(qū)動步進電機171。而后調(diào)節(jié)風(fēng)車131以及ND濾光器151的旋轉(zhuǎn)角度，把F數(shù)字以及ND段數(shù)控制在所希望的值。434是快門驅(qū)動電路，驅(qū)動上述快門機構(gòu)406，控制對拍攝裝置440的曝光時間。
圖6至圖11A～C，是說明圖5所示的拍攝裝置的曝光控制方式的圖。首先用圖6說明本拍攝裝置具備的曝光控制模式。
在靜態(tài)照相機中，為了把光闌值(F數(shù)字)和快門秒時的效果反映到拍攝圖象中，一般是具備多個曝光控制模式。另外即使在運動圖象照相機中，一般也是具備根據(jù)拍攝場景自動地切換測光區(qū)域和曝光水平的功能。
圖6是說明在本實施方式中的拍攝裝置具備的曝光控制模式的圖，左側(cè)表示曝光控制模式的名稱。拍攝者，使用圖5的拍攝裝置具有的作為操作開關(guān)群422之一的拍攝條件設(shè)定開關(guān)，首先選擇是靜止圖象模式還是運動圖象模式。接著從(1)至(16)中選擇所希望的拍攝模式。于是拍攝裝置，因為發(fā)揮沿著各模式的制圖意愿的影象效果，所以進行在圖6的中央欄中所示的根據(jù)“曝光控制的特征”的主旨的曝光控制。代表性的曝光程序線圖后述。圖6的右側(cè)的欄，表示在各曝光控制模式中，照相機是自動選擇，還是拍攝者手動選擇ND濾光器的減光段數(shù)。在本實施方式中，在靜止圖象拍攝中的(1)至(5)的曝光控制模式中，因為拍攝裝置是根據(jù)拍攝者的創(chuàng)作意圖來自動地確定光闌值和快門秒時的組合的模式，所以ND濾光器的段數(shù)選擇也是拍攝裝置根據(jù)拍攝前的被拍攝體狀況自動地選擇。但是在本實施方式中，具備在1次拍攝動作中取得1張圖象的所謂單一模式，和連續(xù)取得多張圖象的連拍模式，在單拍模式時以及連拍模式時的第1張的拍攝中，進行ND濾光器的自動選擇，在連拍模式時的第2張以后的拍攝中直接使用在第1張時選擇的ND濾光器。詳細后述。
另外(6)至(9)的曝光控制模式，因為是提高了拍攝者的曝光調(diào)節(jié)的自由度的模式，所以ND濾光器的段數(shù)選擇也可以是拍攝者設(shè)定。而后不管單拍連拍，都可以使用拍攝者選擇的ND濾光器。
另一方面運動圖象拍攝時，需要根據(jù)拍攝中的被拍攝體亮度變化由光量調(diào)節(jié)裝置還改變光量調(diào)節(jié)段數(shù)。但是在本實施方式的光量調(diào)節(jié)裝置中，為了切換ND濾光器的減光段數(shù)，還同時驅(qū)動風(fēng)車，其結(jié)果F數(shù)字從開放到最小光闌值瞬間變化。于是圖象的曝光水平也暫時不適宜，產(chǎn)生拍攝圖象瞬間明暗那樣的不協(xié)調(diào)感。因而在本實施方式的運動圖象拍攝模式中，根據(jù)拍攝前的被拍攝圖的亮度自動地選擇ND濾光器的減光段數(shù)，在拍攝中靜止ND濾光器的切換，只允許光闌葉片111進行的曝光調(diào)節(jié)。
圖7至圖11A～C，展示本實施方式中的拍攝裝置的控制流程圖和曝光控制曲線圖。首先用圖7說明拍攝時的主控制流程。
經(jīng)由步驟S101在步驟S102中，由拍攝者判別是否打開主開關(guān)，在未打開操作時停留在步驟S102。在步驟102中如果判斷為打開了主開關(guān)，則CPU431脫離睡眠狀態(tài)執(zhí)行步驟S103以后的步驟。
在步驟S103中，進行拍攝裝置的初始化。具體地說，在把處于收縮狀態(tài)的拍攝光學(xué)裝置輸送驅(qū)動到可以拍攝狀態(tài)后，把光量調(diào)節(jié)裝置100內(nèi)的ND濾光器和光闌葉片驅(qū)動用風(fēng)車設(shè)置為初始位置。在步驟S104中，受理確定靜止圖象拍攝還是運動圖象拍攝的拍攝模式的選擇。在步驟S105中，受理相當(dāng)于圖6(1)至(16)的拍攝模式的選擇。在步驟S106中，受理單拍/連拍模式、焦點調(diào)節(jié)模式、白平衡模式、靜止圖象拍攝模式的圖象尺寸等的各種拍攝條件的詳細設(shè)定。
在步驟S107中，進行在上述步驟S104中設(shè)定的運動圖象/靜止圖象模式的判別，如果是運動圖象拍攝模式則轉(zhuǎn)移到步驟S111的運動圖象拍攝子程序，如果是靜止圖象拍攝模式則轉(zhuǎn)移到步驟S108。
在步驟S108中，判斷與選擇了靜止圖象拍攝模式時的曝光控制有關(guān)的拍攝模式，是圖6的(1)至(9)的哪個。而后如果拍攝模式是(6)至(9)，則進入步驟S109，受理拍攝者進行ND段數(shù)設(shè)定操作，以下轉(zhuǎn)移到步驟S131執(zhí)行靜止圖象子程序。另一方面當(dāng)拍攝模式是(1)至(5)的情況下，不受理拍攝者進行的ND段數(shù)設(shè)定操作，轉(zhuǎn)移到步驟S131執(zhí)行靜止圖象拍攝子程序。
圖8是運動圖象拍攝的子程序流程圖，展示分支圖7的步驟S111時的控制流程圖。經(jīng)由步驟S111在步驟S112中，在拍攝元件440中取得圖象信號，在圖象信號處理電路442中實施規(guī)定的圖象處理。在步驟S113中進行測光運算1。這是運動圖象拍攝用的測光運算，計算使用在上述步驟S112中取得的圖象信號的最大值、最小值、平均值等計算光量調(diào)節(jié)裝置100的光闌控制值以及ND段數(shù)控制值。在步驟S114中，判斷本子程序執(zhí)行開始后的曝光控制執(zhí)行次數(shù)。而后，如果曝光控制是第1次，則轉(zhuǎn)移到步驟S115，進行ND濾光器控制。具體地說，如圖4說明的那樣只以120度的n倍(但n是零以上的整數(shù))的角度粗略驅(qū)動風(fēng)車131，把風(fēng)車轉(zhuǎn)動范圍設(shè)定在(i)至(iii)之一。接著在步驟S116中進行光闌控制。具體地說，如圖4說明那樣微驅(qū)動風(fēng)車131，在風(fēng)車轉(zhuǎn)動范圍(i)至(iii)的范圍內(nèi)，分別選擇所需要的F數(shù)字得到的風(fēng)車轉(zhuǎn)動角。
另一方面在步驟S114中，如果本子程序執(zhí)行開始后的曝光控制執(zhí)行次數(shù)是第2次以后，則不執(zhí)行步驟S115只執(zhí)行步驟S116。即在運動圖象拍攝子程序的執(zhí)行時，在試拍動作的初始選擇ND段數(shù)后，即使在試拍中以及拍攝中被拍攝體的亮度變化，ND段數(shù)也固定不變，只使F數(shù)字變化。
在步驟S117中把在上述步驟S112中取得的圖象信號變換為試拍圖象用，在顯示器421上顯示試拍圖象。
在步驟S118以及步驟S119中，對拍攝光學(xué)系統(tǒng)400的焦點進行調(diào)節(jié)。這被所謂的登山式伺服AF的，查找圖象信號的高頻成分為最大值的聚焦位置來使鏡頭停止的焦點調(diào)節(jié)控制。
在步驟S120中，判斷操作者是否操作打開了運動圖象拍攝用的拍攝開關(guān)。當(dāng)沒有打開開關(guān)時返回步驟S112，重復(fù)執(zhí)行光量調(diào)節(jié)控制、焦點調(diào)節(jié)控制，以及試拍圖象顯示。在步驟S120中如果判斷為拍攝開關(guān)已被打開操作，則從步驟S120進入步驟S121。
在步驟S121中，在把在拍攝裝置440中取得的圖象信號，首先縮小處理為運動圖象用圖象的像素數(shù)為30萬像素之后，實施運動圖象用的圖象處理。在步驟S122中，進行運動圖象記錄用的圖象壓縮，把在步驟S123中被壓縮的圖象信號記錄在存儲器443中。
在步驟S124中，判斷拍攝者是否操作拍攝開關(guān)關(guān)閉。在未操作關(guān)閉時返回步驟S112，重復(fù)執(zhí)行光量調(diào)節(jié)控制、焦點調(diào)節(jié)控制、試拍圖象顯示，以及記錄用運動圖象對存儲器的記錄。在步驟S124中如果判斷為拍攝開關(guān)被進行了關(guān)閉操作，則在步驟S125中結(jié)束拍攝。
進而在上述控制流程中，因為在試拍動作開始時確定的ND段數(shù)在試拍動作中以及拍攝動作中還被保持，所以不需要在拍攝開始時嚴格地選擇ND濾光器，但為了方便，說明在拍攝開始時確定的ND濾光器其后被固定。如果在拍攝開始時的被拍攝體亮度下確定ND濾光器的段數(shù)，則在從步驟S120轉(zhuǎn)移到步驟S121時，即從試拍動作轉(zhuǎn)移到拍攝動作時只要再次執(zhí)行ND濾光器控制即可。
圖9A～C，是用于說明在步驟S113中的測光運算1的控制形式的圖。在此圖9A是在說明靜態(tài)照相機的曝光控制程序時使用的，被稱為EV線圖的圖。另外，圖9B是用于在測光計算1的第1次的控制時確定ND濾光器的段數(shù)的線圖，圖9C是說明相對運動拍攝中的被拍攝體的亮度的F數(shù)字，在快門秒時，以及ND濾光器段數(shù)的控制狀態(tài)的圖。首先說明圖9A。
在靜態(tài)照相機中為了得到適宜曝光的計算式，一般用以下的APEX計算式(4)。
AV+TV＝BV+SV＝EV(式4)在此，AV是數(shù)值口徑(Aperture Value)，TV是時間值(TimeValue)，BV是亮度值(Luminance Value)，SV是靈敏度值(FilmSpeed Value)，EV是曝光值(Exposure Value)。而后圖9A的橫軸是記載快門秒時(正確的是顯示數(shù)值的反數(shù)是實際曝光時間)和與之對應(yīng)的TV值，縱軸記載光闌機構(gòu)的F數(shù)值和與之對應(yīng)的AV值。進而在該實施方式中，因為在光量調(diào)節(jié)中使用虹彩光闌和ND濾光器的兩裝置，所以在縱軸上記載對F數(shù)字加入ND濾光器的透過率的T數(shù)字。在此T數(shù)字以及AV值可以用下式(式5)(式6)表示。
T數(shù)字＝F數(shù)字/(ND濾光器透過率Tr)0.5 (式5)AV值(相當(dāng)于T數(shù)字)＝AV值(相當(dāng)于F數(shù)字)-Log2(Tr/100)＝AV值(相當(dāng)于F數(shù)字)+ND段數(shù) (式6)另外，同一圖中的45度線，是用等EV值表示的線，拍攝元件的靈敏度相當(dāng)于ISO100時的EV值記載在45度線的左上側(cè)。
圖9A～C是運動圖象拍攝模式時的曝光控制圖，但在運動圖象拍攝中不使用被配置在拍攝光學(xué)系統(tǒng)中的機械快門406，而使用拍攝元件440具有的電子快門功能。而后運動圖象的最長快門秒時被運動圖象拍攝間隔，所謂的幀速率控制。在本實施方式中，因為把幀速率設(shè)置為30(frame/sec)，所以最長快門秒時大致為1/30sec。
在以上的條件下，說明曝光控制的程序線圖。首先在EV值是2以上7以下的區(qū)域中，快門秒時是1/30sec，鏡頭的T數(shù)字固定在2。因而，在EV7以下不能得到適宜曝光量，而這種情況下增加從拍攝元件440輸出的圖象信號的增益使用。
在EV值在7以上13以下的區(qū)域中，快門秒時固定在1/30sec，使鏡頭的T數(shù)字從2變化到16得到適宜曝光量。而后在從EV13到EV19的區(qū)域中，把鏡頭的T數(shù)字固定在16，使電子快門的快門秒時從1/30sec變化到1/2000sec得到適宜的曝光量。
接著用圖9B，說明開始運動圖象拍攝子程序最初執(zhí)行測光計算1時的，在各EV值中的ND濾光器的濃度和光闌控制中的F數(shù)字的組合。圖的橫軸是EV值，縱軸左側(cè)記載快門秒時，右側(cè)記載F數(shù)字和ND段數(shù)。而后首先在EV值在2以上7以下的區(qū)域中，快門秒時選擇1/30sec，光闌控制的F數(shù)字選擇開放的F2，ND濾光器的ND段數(shù)選擇零。
在EV值在7以上11以下的區(qū)域中，快門秒時固定在1/30sec，光闌控制的F數(shù)字從F2至F8連續(xù)可變，ND濾光器的ND段數(shù)被固定于零。另外在EV值在11以上13以下的區(qū)域中，快門秒時固定在1/30sec，光闌控制的F數(shù)字從F4至F8連續(xù)可變，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在2段。而后在從EV13到EV19的區(qū)域中，光闌控制的F數(shù)字被固定在F4，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在4段，使電子快門的快門秒時從1/30sec變化到1/2000sec。
在此，說明最初進行測光運算1時的被拍攝體亮度是EV12的情況。如果采用圖9B，則當(dāng)被拍攝體亮度是EV12的情況下，F(xiàn)數(shù)字是F5.6，ND段數(shù)是2段，快門秒時選擇1/30sec。由此在圖8的流程圖中，在進行第1次的測光運算時，光闌和ND濾光器應(yīng)該調(diào)節(jié)到F5.6和ND2段，需要驅(qū)動風(fēng)車。即，只粗略驅(qū)動風(fēng)車131大致120度，把ND濾光器151設(shè)置在圖3E的狀態(tài)。在此選擇減光段數(shù)2段的ND濾光器。而后通過進一步微驅(qū)動風(fēng)車131大致20度，把光闌值設(shè)定在F5.6。
以下，說明開始運動圖象拍攝，測光運算1是第2次以后時的控制形態(tài)。如上所述，當(dāng)運動圖象拍攝開始時的被拍照體亮度是EV12的情況下，ND段數(shù)選擇2段。而后，測光運算的執(zhí)行次數(shù)在第2次以后，因為ND段數(shù)被固定在2段，所以這種情況下的光闌值、ND段數(shù)，以及快門秒時的控制線圖如圖9C所示。在運動拍攝時，在拍攝中被拍攝體的亮度變化時必須隨時控制光量調(diào)節(jié)裝置，但如果使ND段數(shù)變化則F數(shù)字瞬間變化。因而，即使被拍攝體亮度變化ND段數(shù)也固定在2段，只使光闌值和快門秒時變化。在本實施方式中，運動圖象拍攝中的光闌值，以及快門秒時的控制值如下。
首先在EV值在7以下的區(qū)域中，快門秒時被固定在1/30sec，光闌控制的F數(shù)字被固定在F2。而后通過該組合在曝光不足的區(qū)域中，增加拍攝裝置的放大增益得到適宜曝光。
在EV值在9以上13以下的區(qū)域中，快門秒時固定在1/30sec，光闌控制的F數(shù)字從F2到F8連續(xù)可變。另外，在EV值在13以上的區(qū)域中，光闌控制的F數(shù)字被固定在F8，快門秒時通過電子快門從1/30sec到1/2000sec變化。
通過以上控制，如果開始運動圖象拍攝則ND控制段數(shù)被固定在最初的設(shè)定值，通過光闌開口和快門秒時的控制可以得到適宜曝光。因而，在亮度高的場景中，通過ND濾光器使用可以緩和光闌機構(gòu)的小光闌衍射，并且因為可以進行光闌機構(gòu)的F數(shù)字的連續(xù)調(diào)節(jié)，所以即使在拍攝中被拍攝場面亮度變化，也可以連續(xù)調(diào)節(jié)對拍攝元件的入射光量。
圖10是靜止拍攝的子程序流程圖，展示分支在圖7中的步驟S131時的控制流程。經(jīng)由步驟S131在步驟S132中，用拍攝元件440取得圖象信號，在圖象信號處理電路442中實施規(guī)定的圖象處理。在步驟S133中進行測光運算1。本流程是靜止圖象拍攝用子程序，而在靜止拍攝前的試拍時，因為在運動圖象模式中進行圖象取得，所以在此的測光運算進行和圖8的步驟S113相同的運算。在步驟S134中，判別被本子程序執(zhí)行開始后的曝光控制執(zhí)行次數(shù)。而后，如果曝光控制是第1次則轉(zhuǎn)移到步驟S135，進行ND濾光器控制。具體地說，如圖4說明的那樣只以120度的n倍(n是零以上的整數(shù))的角度驅(qū)動風(fēng)車131，把風(fēng)車轉(zhuǎn)動范圍設(shè)定在(i)至(iii)之一。接著在步驟S136中進行光闌控制。具體地說，如圖4說明的那樣只微驅(qū)動風(fēng)車131，在風(fēng)車轉(zhuǎn)動范圍(i)至(iii)的范圍內(nèi)，分別選擇可以得到所希望的F數(shù)字的風(fēng)車旋轉(zhuǎn)角。
另一方面在步驟S134中，如果本子程序執(zhí)行開始后的曝光控制執(zhí)行次數(shù)在第2次以后，則不執(zhí)行步驟S135只執(zhí)行步驟S136。即在試拍圖象取得階段中，在最初選擇ND段數(shù)后，即使在試拍繼續(xù)中倍拍攝體的亮度變化，ND段數(shù)也固定不變，只使F數(shù)字變化。
在步驟S137中把在上述步驟S132中取得的圖象信號變換為試拍圖象用，在顯示器421上顯示試拍圖象。
在步驟S138以及步驟S139中，進行拍攝光學(xué)系統(tǒng)400的焦點調(diào)節(jié)。這是查找被稱為所謂的登山式伺服AF的，圖象信號的高頻成分為最大值的聚焦位置使鏡頭停止的焦點調(diào)節(jié)控制。
在步驟140中，判別拍攝者是否操作打開了靜止圖象拍攝用的拍攝開關(guān)。在沒有操作打開時返回步驟S132，重復(fù)執(zhí)行光量調(diào)節(jié)控制、焦點調(diào)節(jié)控制，以及試拍圖象顯示。在步驟S140中如果判斷為拍攝開關(guān)被操作打開，則從步驟S140進入步驟S141。
在步驟S141中進行測光運算2。這是靜止圖象拍攝用的測光運算，使用在該步驟之前取得的圖象信號的最大值、最小值、平均值等計算光量調(diào)節(jié)裝置100的控制量，詳細內(nèi)容后述。
在步驟S142中，進行是否進行ND濾光器的驅(qū)動控制的判別。即在單拍攝模式下的拍攝，或者在連拍模式下的第1張的拍攝時，中止在試拍動作時選擇出的ND濾光器的使用，根據(jù)最新的測光值再控制ND濾光器。因而這種情況下轉(zhuǎn)移到步驟S143進行ND濾光器的粗驅(qū)動，把風(fēng)車旋轉(zhuǎn)范圍設(shè)定在(i)至(iii)之一。接著在步驟S144中進行光闌控制。
另一方面在步驟S142中，當(dāng)在連拍模式下是第2張以后的拍攝的情況下，因為使用在前面拍攝中使用的ND濾光器，所以不執(zhí)行步驟S143只執(zhí)行步驟S144。即在連拍模式時，通過在第2張以后還繼續(xù)使用在第1張中已設(shè)定的ND濾光器，把連拍中的風(fēng)車轉(zhuǎn)動量抑制在最小限度，可以實現(xiàn)省電、防止噪音、拍攝間隔的縮短化等。
在步驟S145以及步驟S146中，再次進行拍攝光學(xué)系統(tǒng)400的焦點調(diào)節(jié)。而后在步驟S147中判斷是否對焦，當(dāng)未對焦的情況下重復(fù)執(zhí)行上述步驟S145以及步驟S146。當(dāng)對焦的情況下停止聚焦驅(qū)動，顯示在步驟S148中對焦后的試拍圖象。
在步驟S149中，判別拍攝者是否已操作打開靜止圖象拍攝用的拍攝開關(guān)。當(dāng)未操作打開時返回步驟S148，繼續(xù)試拍圖象的顯示。而后在步驟S149中如果判斷為拍攝準(zhǔn)備開關(guān)被操作打開，則從步驟S149進入步驟S151。
在步驟S151中，為了取得靜止圖象記錄用的圖象，開始拍攝元件440的電荷蓄積。在步驟S152中，根據(jù)在上述步驟S141的測光計算2中計算出的快門秒時，在關(guān)閉方向上驅(qū)動快門機構(gòu)406的快門葉片，遮擋對拍攝元件440的光束。在步驟S153中從拍攝元件440中轉(zhuǎn)送電荷，在步驟S514中對已取得的300萬像素相當(dāng)?shù)膱D象信號實施靜止圖象用的圖象處理。在步驟S155中，進行靜止圖象記錄用的圖象壓縮，把在步驟S156中被壓縮的圖象信號存儲在存儲器443中。
而后在步驟S157中在打開方向上恢復(fù)驅(qū)動快門機構(gòu)406的快門葉片。在步驟S158中判定拍攝是否結(jié)束。具體地說，在單拍攝模式中當(dāng)1張拍攝結(jié)束的情況下，或者即使在連拍模式中拍攝開關(guān)變?yōu)殛P(guān)閉后，轉(zhuǎn)移到步驟S159結(jié)束拍攝。另一方面，在連拍模式中如果拍攝開關(guān)的開操作在繼續(xù)，則返回步驟S141，再次執(zhí)行步驟S142以后的步驟S。
而且，作為在本實施方式中的連拍模式，除了單純的連拍模式外，還可以包含以下那樣的拍攝模式。舉一個例子，是只以規(guī)定量使同一場景的曝光水平偏移進行多次拍攝的所謂的曝光托架(bracket)拍攝。另外作為另一例子，可以舉對有一定寬度的被拍攝體一邊順序改變照相機的方向一邊進行多次拍攝，拍攝后連接多張圖象得到廣角圖象的，所謂的連接全景拍攝。在這些拍攝模式中，因為重視曝光水平的連續(xù)性，所以理想的是把在第1張拍攝中選擇的ND濾光器也適用于第2張以后的拍攝。
以下說明靜止圖象拍攝模式中的曝光控制方式。即使在靜止圖象拍攝模式中，也在在圖10的步驟S132至步驟S140中的試拍動作中，因為進行和運動拍攝模式同樣的控制，所以如圖9A～C所示可以控制此時的F數(shù)字、快門秒時，以及ND濾光器段數(shù)。
另一方面在圖10的步驟S141中的測光運算2中，進行靜止圖象拍攝特有的控制，而其狀態(tài)用圖11A～C說明。在此圖11A、B、C分別與圖9A、B、C對應(yīng)。
圖11A～C是靜止圖象拍攝模式時的曝光控制圖，但在靜止圖象拍攝中通過使用被配置在拍攝光學(xué)系統(tǒng)中的機械快門406，可以防止電荷轉(zhuǎn)送中的模糊。另外，靜止圖象拍攝時因為沒有被拍攝時的幀速率限制，所以長時間快門秒時也可以使用比1/30sec還低的速度。
在以上條件下，使用圖11A說明曝光控制的程序線圖。在該圖中表示的曝光線圖，以選擇根據(jù)被拍攝體亮度用規(guī)定的關(guān)系控制光闌值和快門秒時的，所謂的程序AE的情況為例子。
首先在EV在2以上8以下的區(qū)域中，鏡頭的T數(shù)字被固定在2，使快門秒時從1sec變化到1/60sec得到適宜曝光量。
在EV值在8以上17以下的區(qū)域中，快門秒時從1/60sec變化到1/500sec，鏡頭T數(shù)字也從2變化到16，可以得到適宜曝光量。而后在從EV17到EV19的區(qū)域中，把鏡頭的T數(shù)字固定為16，使機械快門的快門秒時從1/500sec變化到1/2000sec得到適宜曝光量。
接著使用圖11B，說明在各EV值中的ND濾光器的濃度和光闌控制的F數(shù)字組合。首先在EV值在2以上8以下的區(qū)域中，快門秒時根據(jù)EV值在低速一側(cè)變化，但光闌控制的F數(shù)字被固定在開放的F2，ND濾光器的DN段數(shù)被固定在零。即在該區(qū)域中，ND濾光器151使用圖2的透明部分151a。
在EV值在8以上11以下的區(qū)域中，快門秒時從1/60sec到1/125sec連續(xù)可變，采用光闌控制的F數(shù)字從F2到F4連續(xù)可變，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在零。
如果EV值在11以上，則在把光闌控制的F數(shù)字從F4返回F2的同時，把ND濾光器ND段數(shù)從零切換為2段(在圖中記載F數(shù)字和ND段數(shù)的切換點偏移，但實際上也可以同時切換)，即在該階段中，ND濾光器151使用在圖2中的光學(xué)濃度0.6的均勻濃度部分151b。
在EV值在11以上14以下的區(qū)域中，快門秒時從1/125sec到1/250sec連續(xù)可變，光闌控制的F數(shù)字從F2到F4連續(xù)可變，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在2段。
如果EV值在14以上，則把光闌控制的F數(shù)字從F4返回到F2的同時，把ND濾光器的ND段數(shù)從2段切換為4段。即在該階段中，ND濾光器151使用圖2中的光學(xué)濃度1.2的均勻濃度部分151c。
在EV值是14以上17以下的區(qū)域中，快門秒時從1/250sec到1/500sec連續(xù)可變，光闌控制的F數(shù)字從F2到F4連續(xù)可變，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在4段。
在EV值在17以上19以下的區(qū)域中，快門秒時從1/500sec到1/2000sec連續(xù)可變，光闌控制的F數(shù)字被固定在F4，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在4段。以上的曝光控制線圖，適用于單拍或者連拍第1張的拍攝。
以下說明連拍模式時的第2張以后的拍攝。
說明拍攝第1張時的被拍攝體亮度，是EV12的情況。如果采用圖11B，則當(dāng)被拍攝體亮度是EV12的情況下，F(xiàn)數(shù)字選擇F2.5，ND段數(shù)選擇2段，快門秒時選擇1/150sec。因而在圖10的流程圖中，在進行靜止圖象拍攝的連拍第1張的測光運算時，光闌和ND濾光器應(yīng)該調(diào)節(jié)在F2.3和ND2段，需要驅(qū)動風(fēng)車。即，粗略驅(qū)動風(fēng)車131只120度把ND濾光器151設(shè)置在圖3E的狀態(tài)。在此選擇2段的ND濾光器。而后通過進一步微驅(qū)動風(fēng)車131大致5度，把光闌值設(shè)定為F2.5。
以下，說明開始靜止圖象的連續(xù)拍攝，連拍第2次以后情況的控制形態(tài)。如上所述，當(dāng)連拍開始時的被拍攝體亮度是EV12的情況下，ND段數(shù)選擇2段。而后，連拍的執(zhí)行次數(shù)在第2次以后，因為ND段數(shù)被固定在2段，所以這種情況下的光闌值、ND段數(shù)，以及快門秒時的控制線圖如圖11C所示。在靜止圖象的連續(xù)拍攝時，在拍攝中被拍攝體的亮度變化時，必須在1張的曝光動作和下一拍攝的曝光動作之間控制光量調(diào)節(jié)裝置，而此時的控制線圖是圖11C。即，即使被拍攝亮度變化，ND段數(shù)也被固定在2段，只有光闌值和快門秒時變化。在本實施方式中，連拍中的光闌值，以及快門秒時的控制值如下。
首先在EV值在11以下的區(qū)域中，快門秒時在比1/125sec長的秒時一側(cè)連續(xù)可變，光闌控制的F數(shù)字被固定在開放的F2。
EV值在11以上15.5以下的區(qū)域中，快門秒時從1/125sec到1/350sec連續(xù)可變，光闌控制的F數(shù)字從F2到F5.6連續(xù)可變。另外EV值在15.5以上的區(qū)域中，光闌控制的F數(shù)字被固定在F5.6，快門秒時從1/350sec變化到1/2000sec。
通過以上控制，連拍時的ND控制段數(shù)被固定在第1張的設(shè)定值，在第2張以后的拍攝中的曝光調(diào)節(jié)由光闌開口和快門秒時的控制得到適宜曝光。因而，在亮度高的場景中，通過ND濾光器使用可以緩和光闌機構(gòu)的小光闌折射，并且因為連拍時的風(fēng)車驅(qū)動量微小即可，所以可以實現(xiàn)拍攝中的省電、防止噪音，進而通過F數(shù)字的連續(xù)控制，可以連續(xù)地調(diào)節(jié)對拍攝元件的入射光量。
另外如果采用本實施方式的控制，則在試拍動作、運動圖象拍攝，以及靜止圖象拍攝的全部圖象取得時，光量調(diào)節(jié)裝置100的開口部141c完全覆蓋ND濾光器的各均勻濃度部分。換句話說，只允許均勻濃度部分完全覆蓋光束通過開口的狀態(tài)，禁止局部性覆蓋的狀態(tài)。因而在本實施例中，在全部的拍攝時，具有可以得到自然的模糊圖象的優(yōu)點。
(實施方式2)在實施方式1中使用的光量調(diào)節(jié)裝置，是用1個傳動裝置驅(qū)動光闌葉片和ND濾光器的裝置，而以下所示的實施方式2，展示用分別獨立的傳動裝置驅(qū)動光闌葉片和ND濾光器的形態(tài)。
圖12是用于說明實施方式2的光量調(diào)節(jié)裝置200的構(gòu)造的主要部分立體分解圖，與實施方式1的圖1對應(yīng)。
在同一圖中，211是在全部區(qū)域上具有遮光性的光闌葉片，在其上面和下面植入被驅(qū)動用的銷子212以及213。光闌葉片211使用6片同一形狀的葉片，形成光闌開口。
221是保持光闌葉片211的地板，在形成平面狀的底面的中央，設(shè)置規(guī)定光闌開放時的光束的最大直徑的開口部221c。而后在該開口部221c的周圍上設(shè)置6個凸輪溝221a，上述光闌葉片21 1的銷子212嵌合，可以滑動接觸。
231是被稱為風(fēng)車的驅(qū)動部件，在中央的開口部231c的周圍上以等間隔設(shè)置葉片驅(qū)動用的6個孔231a，在該孔231a上嵌合上述光闌葉片211的銷子213可以轉(zhuǎn)動。因而如果風(fēng)車231在反時針方向轉(zhuǎn)動，則上述6片光闌葉片211由上面的被驅(qū)動銷子213驅(qū)動，而此時因為下面一側(cè)的被驅(qū)動銷子212被限制在上述凸輪溝221a中滑動，所以光闌開口直徑連續(xù)減小，可以進行縮小動作。另外，在風(fēng)車231的上面，設(shè)置用于檢測風(fēng)車初始位置的指標(biāo)232、被驅(qū)動用的齒輪233。
241是隔板，在和上述地板221之間形成規(guī)定的空間，在該空間內(nèi)收容上述葉片211和上述風(fēng)車231。在隔板241的中央設(shè)置光束通過用的開口部241c，在其相鄰處植入后述的ND濾光器的旋轉(zhuǎn)支撐軸242。進而設(shè)置用于檢測上述風(fēng)車指標(biāo)232的有無的相位檢測用窗口241b、后述的小齒輪退出口241e。
251是圓盤形的ND濾光器，和上述的實施方式1一樣，在厚度0.1mm的透明樹脂薄膜，例如PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜上，在由噴膜印刷形成后述的ND圖案的同時，在中心設(shè)置軸承252，被上述隔板上的旋轉(zhuǎn)支撐軸242支撐可以轉(zhuǎn)動。在ND濾光器的外周部分上，接合金屬板制的齒輪253。進而，也可以把作為ND濾光器的基材的透明薄膜的外周部分做成齒輪形狀。進而在ND濾光器251上面，設(shè)置用于檢測ND濾光器的初始位置的指標(biāo)254。
ND濾光器251的光衰減用圖案，在本實施方式中由以下的4個區(qū)域構(gòu)成。251a是透過率100％的透明部分，光學(xué)濃度是零，ND段數(shù)(減光段數(shù))也是零。251b是光學(xué)濃度0.45(ND段數(shù)是1.5)的均勻濃度單元，251c是光學(xué)濃度0.9(ND段數(shù)是3段)的均勻濃度部分，251d是光學(xué)濃度1.35(ND段數(shù)4.5段)的均勻濃度部分。即，包含透明部分的4個ND濾光器的光學(xué)濃度，被設(shè)定為等差數(shù)列。
261是蓋板，在和上述隔板241之間形成規(guī)定的空間，在該空間內(nèi)收容上述ND濾光器251。在蓋板261的中央設(shè)置光束通過用的開口部261c，進而設(shè)置用于檢測上述風(fēng)車的指標(biāo)232和上述ND濾光器的指標(biāo)的254的有無的檢測用窗口261b以及261d，而后設(shè)置后述的小齒輪退出孔261e以及261f。
271是驅(qū)動上述風(fēng)車231的步進電機，小齒輪271a與貫通上述孔261e、241e被設(shè)置在上述風(fēng)車231上的齒輪233咬合。272是內(nèi)置投光元件和受光元件的光學(xué)位置檢測裝置，檢測來自上述風(fēng)車231的上面的發(fā)射光。而后其構(gòu)成是如果上述指標(biāo)232與該檢測裝置272的正下相對，則輸出規(guī)定的信號，可以檢測風(fēng)車231的相位角返回初始狀態(tài)。
通過以上構(gòu)成，一邊觀察檢測裝置272的輸出一邊驅(qū)動步進電機271使風(fēng)車231返回初始狀態(tài)，使光闌開口恢復(fù)開放。而后，通過根據(jù)規(guī)定程序從其位置驅(qū)動步進電機，可以把光闌開口控制在任意的大小。進而在本實施例中，其構(gòu)成是在把上述光闌機構(gòu)組裝到后述的拍攝光學(xué)系統(tǒng)時，F(xiàn)數(shù)字可以從開放的F2調(diào)節(jié)到小光闌一側(cè)的F8。
273是驅(qū)動上述ND濾光器251的步進電機，小齒輪273a與貫通上述孔261f被設(shè)置在上述ND濾光器251上的齒輪253咬合。274是內(nèi)置投光元件和受光元件的光學(xué)位置檢測裝置，檢測來自上述ND濾光器251上面的反射光。而后其構(gòu)成是，如果上述指標(biāo)254與該檢測裝置274的正下相對，則輸出規(guī)定的信號，可以檢測ND濾光器251的相位角恢復(fù)到初始狀態(tài)的信息。
通過以上構(gòu)成，一邊觀察檢測裝置274的輸出，一邊驅(qū)動步進電機273把ND濾光器251恢復(fù)到初始狀態(tài)，即恢復(fù)到透明部分251a覆蓋開口部241c的狀態(tài)。而后通過從該位置根據(jù)規(guī)定程序驅(qū)動步進電機，可以把ND濾光器的透光衰減率控制在任意值。
另外，因為在包圍開口部221c，或者241c的圓環(huán)狀的空間上并列配置多個驅(qū)動控制裝置，即2個步進電機271以及273，所以可以控制為和實施方式1的光量調(diào)節(jié)裝置大致相同的大小。
圖13是用于說明ND濾光器251的光學(xué)濃度分布詳細的平面圖，相當(dāng)于實施方式1的圖2。251是圓盤狀的ND濾光器，機械構(gòu)成和實施方式1的ND濾光器151相同。即ND濾光器251在厚度0.1mm的透明樹脂薄膜，例如PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜上，由噴膜印刷形成后述的ND圖案的同時，在中心上設(shè)置軸承252，被軸支撐上述隔板上的旋轉(zhuǎn)支撐軸242上可以轉(zhuǎn)動。在ND濾光器的外周部分上，接合金屬制的齒輪253。進而在ND濾光器251的上面設(shè)置用于檢測ND濾光器的輸出位置的指標(biāo)254。
251a是光學(xué)濃度零的均勻濃度部分即透明部分，251b是光學(xué)濃度0.45的均勻濃度部分，251c是光學(xué)濃度0.9的均勻濃度部分，251d是光學(xué)濃度1.35的均勻濃度部分。這4處均勻濃度部分形成扇形，其中心角度全部為90度。另外包含透明部分的位置的光學(xué)濃度，被以等差數(shù)列設(shè)定。而后，其構(gòu)成是，各扇形的均勻濃度部分是可以完全覆蓋上述開口部241c的大小。
圖14A、B，是說明圖12所示的光量調(diào)節(jié)裝置的光量調(diào)節(jié)作用的圖，是說明ND濾光器251的光量調(diào)節(jié)作用的圖，相當(dāng)于實施方式1的圖4。在該實施方式2中，因為光闌葉片的F數(shù)字、ND濾光器的減光段數(shù)可以獨立控制，所以在圖14A中展示光闌動作，在圖14B中展示ND濾光器的動作。
首先說明圖14A的光闌動作。在同一圖中，橫軸是風(fēng)車231的旋轉(zhuǎn)角、縱軸是光闌葉片211形成的開口部的F數(shù)字。如同一圖所示，隨著風(fēng)車231的旋轉(zhuǎn)角度的增加，F(xiàn)數(shù)字從開放的F2到最小光闌值的F8大致線性增加。
以下，說明圖14B的ND濾光器的動作。在同一圖中，橫軸是ND濾光器251的轉(zhuǎn)角，縱軸是ND段數(shù)(減光段數(shù))。隨著DN濾光器251的旋轉(zhuǎn)，因為從濃度零的區(qū)域到濃度高的區(qū)域覆蓋光闌開口部，所以ND段數(shù)也從零變化到4.5。但是，因為ND濾光器的均勻濃度部分和邊界部分交替覆蓋開口，所以ND段數(shù)的變化不是線性的，在均勻濃度部分完全覆蓋開口的零度，90度，180度以及270度中，變化率是零。
圖15是把在圖12至圖14A、B中說明的光量調(diào)節(jié)裝置200配置在拍攝裝置中的圖。在實施方式1中，因為用單一的傳動裝置驅(qū)動光闌葉片和ND濾光器，所以光量調(diào)節(jié)裝置的驅(qū)動電路只是圖5所示的光闌驅(qū)動電路433。另一方面在該實施方式2中，因為光闌和ND濾光器用各自不同的步進電機驅(qū)動，所以在本實施方式中，具備ND濾光器驅(qū)動電路432和光闌驅(qū)動電路433的2個驅(qū)動電路，獨立驅(qū)動控制圖12的步進電機273以及步進電機271。此外的構(gòu)成，因為和實施方式1的拍攝裝置的構(gòu)成沒有變化，所以省略詳細說明。
接著，說明在實施方式2的拍攝裝置中的光量調(diào)節(jié)控制。圖15所示的實施方式2的拍攝裝置，也具有和圖5的拍攝裝置相同的各種拍攝模式，但因為拍攝時的主控制流程和實施方式1的圖7實際上相同，所以省略說明。
圖16是運動圖象拍攝的子程序流程圖，與實施方式1的圖8對應(yīng)。即，如果從主控制流程圖中分支到運動圖象子程序，則經(jīng)由步驟S211在步驟S212中，在拍攝元件440中取得圖象信號，在圖象信號處理單元442中實施規(guī)定的圖象處理。在步驟S213中進行測光運算3。這是在運動圖象拍攝用的測光運算中，使用在上述步驟S212取得的圖象信息的最大值、最小值、平均值等計算光量調(diào)節(jié)裝置200的光闌控制值以及ND段數(shù)控制值。而后，轉(zhuǎn)移到步驟S215，進行ND濾光器控制。具體地說，如在圖14B中說明的那樣使ND濾光器251轉(zhuǎn)動規(guī)定角度，控制在所希望的ND段數(shù)。接著在步驟S216中進行光闌控制。具體地說，如在圖14A中說明的那樣使風(fēng)車131轉(zhuǎn)動規(guī)定角度，把光闌開口控制在所希望的F數(shù)字。
在步驟S217中把在上述步驟S212中取得的圖象信號變換為試拍圖象用，在顯示器421上顯示試拍圖象。
在步驟S218以及步驟S219中，進行拍攝光學(xué)系統(tǒng)400的焦點調(diào)節(jié)。這是被稱為所謂的登山式伺服AF的，查找圖象信號的高頻成分為最大值的聚焦位置使鏡頭停止的焦點調(diào)節(jié)控制。
在步驟S220中，判別操作者是否操作打開了運動圖象拍攝用的拍攝開關(guān)。當(dāng)沒有打開開關(guān)時返回步驟S212，重復(fù)執(zhí)行光量調(diào)節(jié)控制、焦點調(diào)節(jié)控制，以及試拍圖象顯示。在步驟S220中如果判定為拍攝開關(guān)已被打開操作，則從步驟S220進入步驟S221。
在步驟S221中，在把在拍攝裝置440中取得的圖象信號，首先縮小處理為運動圖象用圖象的像素數(shù)30像素后，實施運動圖象用的圖象處理。在步驟S222中，進行運動圖象記錄用的圖象壓縮，在步驟S223中被壓縮的圖象信號記錄在存儲器443中。
在步驟S224中，判別拍攝者是否操作拍攝開關(guān)關(guān)閉。在操作關(guān)閉時返回步驟S212，重復(fù)執(zhí)行光量調(diào)節(jié)控制、焦點調(diào)節(jié)控制、試拍圖象顯示，以及記錄用運動圖象對存儲器的記錄。在步驟S224中如果判斷為拍攝開關(guān)被關(guān)閉操作，則在步驟S225中結(jié)束拍攝。
如上所述，在實施方式2的光量調(diào)節(jié)裝置中，因為可以用各個傳動裝置相互獨立地控制F數(shù)字和ND段數(shù)，所以可以在運動圖象拍攝中在任意的ND段數(shù)實時控制，光量調(diào)節(jié)的自由度進一步提高。另外，即使在靜止圖象拍攝中，也考慮和實施方式1不同的各種控制方法，但因為在上述運動模式中執(zhí)行的方法中只以已有的形態(tài)進行即可，所以省略詳細說明。
(實施方式3)在上述實施方式2中使用的ND濾光器，在把圓盤狀的濾光器分割為多個區(qū)域分別賦予不同的光學(xué)濃度的同時，各分割區(qū)域內(nèi)的光學(xué)濃度分布均勻。以下所示的實施方式3的ND濾光器，展示沿著圓盤狀的濾光器的圓周方向，光學(xué)濃度多段或者連續(xù)變化的實施方式。
圖17A是用于說明實施方式3的ND濾光器351的光學(xué)濃度分布詳細的平面圖，相當(dāng)于實施方式2的圖13。351是圓盤狀的ND濾光器，機械構(gòu)成和實施方式1的ND濾光器151以及實施方式2的ND濾光器251相同。即ND濾光器351是在厚度0.1mm的透明樹脂薄膜，例如PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜上，由噴膜印刷形成后述的ND圖案的同時，在中心設(shè)置軸承352，可以支撐在隔板上的旋轉(zhuǎn)支撐軸上可以轉(zhuǎn)動。在ND濾光器的外周部分上，接合金屬板制的齒輪353。進而在ND濾光器351的上面，設(shè)置用于檢測ND濾光器的初始位置的指標(biāo)354。
351a是光學(xué)濃度零的均勻濃度部分即透明部分，351c是光學(xué)濃度1.35的均勻濃度部分，這2個位置的均勻濃度部分形成扇形，其中心角度都是90度。另一方面351b是多段濃度部分，在本實施方式中，中心角集合8個形成22.5度的單位扇形。而后各單位區(qū)域的構(gòu)成是，從與上述透明部分351a相鄰的位置向與上述最高濃度部分351b相鄰的位置，ND段數(shù)刻度為0.5度，即不以光學(xué)濃度顯示，OD值以刻度0.15增加。在此在圖17A中，以透明部分351a和最高濃度部分351c的邊界為原點，在定義了時針方向的相位各θ時，顯示相對該相位各θ的ND濾光器的濃度分布是圖17B。
在圖17B中，橫軸是上述ND濾光器上的相位各θ，縱軸是各相位位置上的ND濾光器的ND段數(shù)。而后在同一圖中，記述為圖案3的折線，是在圖17A中說明的ND濾光器的濃度分布圖案。從同一圖可知，相位各自把90度和180度期間分割8個，各單位區(qū)域隨著相位角度增加ND段數(shù)每0.5段線性增加。
進而作為上述圖案3的變形例，可以使用在圖17B的圖案4中所示的濃度分布的ND濾光器。即，圓盤狀的ND濾光器具有中心角是規(guī)定角度的透明部分，和同樣中心角是規(guī)定角度，ND段數(shù)是3段(光學(xué)濃度是0.9)的均勻濃度部分，被兩者夾著的過渡區(qū)域，光學(xué)濃度相對相位角度θ連續(xù)性，并且線性增加。這樣，通過相對相位角θ賦予光學(xué)濃度線性變化的濃度圖案，謀求ND濾光器的光束衰減率的最大幅度和控制分辨率確保的兩方面優(yōu)異，并且還具有依據(jù)(式4)或者(式6)的控制計算式的曝光調(diào)節(jié)控制的算法簡單的優(yōu)點。
如上所述，如果采用本申請的光量調(diào)節(jié)裝置，因為可以獨立控制光闌機構(gòu)的F數(shù)字和ND濾光器的減光段數(shù)，所以在高亮度場景中在可以防止因使用ND濾光器產(chǎn)生的小光闌衍射的同時，可以在全部的拍攝場景中自如控制F數(shù)字。
另外，如果采用本申請的第2光量調(diào)節(jié)裝置，因為可以獨立地控制在1個傳動裝置中因光闌葉片產(chǎn)生的衰減作用，和因ND濾光器產(chǎn)生的光量衰減作用，所以可以實現(xiàn)機器的小型化和低價格化。
另外，如果采用本申請的第3光量調(diào)節(jié)裝置，則傳動裝置的驅(qū)動控制變得簡單，在可以減少光量調(diào)節(jié)裝置的構(gòu)成部件的同時，還可以簡化控制程序。
另外，如果采用本申請的第4光量調(diào)節(jié)裝置，則在使用多個傳動裝置增加光量調(diào)節(jié)作用的自由度的同時，可以防止裝置大型化。
另外，如果采用本申請的第5拍攝裝置，則可以自如地控制光闌的F數(shù)字和ND濾光器的減光段數(shù)，在運動圖象以及靜止圖象兩方面可以得到高品位圖象。
另外如果采用本申請的第6濾光器，則可以得到小型、光量衰減能力優(yōu)異的光量調(diào)節(jié)濾光器。
另外如果采用本申請的第7濾光器，則可以在防止小光闌衍射的同時，得到不會產(chǎn)生模糊圖象的照度分布有偏差的高品位圖象。
另外如果采用本申請的第8濾光器，則可以得到光量調(diào)節(jié)的連續(xù)性、防止模糊圖象的照度分布偏差兩方面優(yōu)異的高品位圖象。
另外如果采用本申請的第9濾光器，則可以在確保光量調(diào)節(jié)精度的同時，可以簡化控制程序。
如上所述，如果采用上述實施方式1至實施方式3，則可以提供光量調(diào)節(jié)的自由度大，縮小時的開口被保持在規(guī)定狀態(tài)，并且小型廉價的光量調(diào)節(jié)裝置、拍攝裝置和濾光器。
(實施方式4)圖18至圖27A、B是實施方式4的圖。
<光量調(diào)節(jié)裝置>
圖18是光量調(diào)節(jié)裝置1100的主要部分立體分解圖。在同一圖中，1111是在整個區(qū)域上具有遮光性的光闌葉片，在其下面和上面植入被驅(qū)動用的銷子1112以及1113。光闌葉片1111使用同一形狀的6片，形成光闌開口。
1121是保持光闌葉片1111地板，在形成平面狀的地面的中央上，設(shè)置規(guī)定光闌開放時的光束最大直徑的開口部1121c。而后在該開口部1121c周圍上設(shè)置6個凸輪溝1121a，上述光闌葉片1111的銷子1112嵌合，可以接觸滑動。
1131是被稱為風(fēng)車的驅(qū)動部件，在中央的開口部1131c的周圍上以等間隔設(shè)置葉片驅(qū)動用的6個孔1131a，在該孔1131a中嵌合上述光闌葉片1111的銷子1113可以轉(zhuǎn)動。因而如果風(fēng)車1131在反時針方向旋轉(zhuǎn)，則上述6片光闌葉片1111由上面的被驅(qū)動銷子1113驅(qū)動，而此時因為下面一側(cè)的被驅(qū)動銷子1112被限制在上述凸輪溝1121a中滑動，所以光闌開口直徑連續(xù)減小，可以進行縮小動作。另外，在風(fēng)車1131的上面，設(shè)置用于檢測風(fēng)車初始位置的指標(biāo)1132、被驅(qū)動用的齒輪1133。
1141是隔板，在和上述地板1121之間形成規(guī)定的空間，在該空間內(nèi)收容上述葉片1111和上述風(fēng)車1131。在隔板1141的中央設(shè)置光束通過用的開口部1141c，在其相鄰處植入后述的ND濾光器的旋轉(zhuǎn)支撐軸1142。進而設(shè)置用于檢測上述風(fēng)車指標(biāo)1132的有無的相位檢測用窗口1141b、后述的小齒輪退出口1141e。
1151是作為圓盤形濾光器的，例如ND濾光器，在厚度0.1mm的透明樹脂薄膜，例如PET(聚對苯二甲酸乙二酯)薄膜上，在由噴膜印刷形成后述的ND圖案的同時，在中心設(shè)置軸承1152，被上述隔板上的旋轉(zhuǎn)支撐軸1142支撐可以轉(zhuǎn)動。在ND濾光器的外周部分上，接合金屬板制的齒輪1153。進而，也可以把作為ND濾光器的基材的透明薄膜的外周部分做成齒輪形狀。進而在ND濾光器1151上面，設(shè)置用于檢測ND濾光器的初始位置的指標(biāo)1154。
ND濾光器1151的光衰減用圖案，在本實施方式中由以下的5個區(qū)域構(gòu)成。1151a是透過率100％的透明部分，光學(xué)濃度是零，ND段數(shù)(減光段數(shù))也是零。在此，光學(xué)濃度(Optical Density OD值)、透過率Tr(％)以及ND段數(shù)，用以下的式子(式7)(式8)(式9)賦予關(guān)系。
透過率Tr＝100*10(-OD值) (式7)OD值＝-Log10(Tr/100) (式8)ND段數(shù)＝-Log2(Tr/100)＝-3.32*Log10(Tr/100)＝3.32*OD值 (式9)1151c是光學(xué)濃度0.6(ND段數(shù)是2段)的均勻濃度部分，1151e是光學(xué)濃度1.2(ND段數(shù)是4段)的均勻濃度部分。另外，1151b是沿著時針方向轉(zhuǎn)動的相位角方向，光學(xué)濃度從0.6開始連續(xù)變化的第1層次濃度部分，1151d是沿著同樣的相位角方向光學(xué)濃度從0.6到1.2連續(xù)變化的第2層次濃度部分。
1161是蓋板，在和上述隔板1141之間形成規(guī)定的空間，在該空間內(nèi)收容上述ND濾光器1151。在蓋板1161的中央設(shè)置光束通過用的開口部1161c，進而設(shè)置用于檢測上述風(fēng)車的指標(biāo)1132和上述ND濾光器的指標(biāo)1154的有無的檢測用窗口1161b以及1161d，而后設(shè)置后述的小齒輪退出孔1161e以及1161f。
1171是驅(qū)動上述風(fēng)車1131的步進電機，小齒輪1171a與貫通上述孔1161e、1141e被設(shè)置在上述風(fēng)車1131上的齒輪1133咬合。1172是內(nèi)置投光元件和受光元件的光學(xué)位置檢測裝置，檢測來自上述風(fēng)車1131的上面的發(fā)射光。而后其構(gòu)成是如果上述指標(biāo)1132與該檢測裝置1172的正下相對，則輸出規(guī)定的信號，可以檢測風(fēng)車1131的相位角返回初始狀態(tài)的信息。
通過以上構(gòu)成，一邊觀察檢測裝置1172的輸出一邊驅(qū)動步進電機1171使風(fēng)車1131返回初始狀態(tài)，使光闌開口恢復(fù)開放。而后，通過根據(jù)規(guī)定程序從其位置驅(qū)動步進電機，可以把光闌開口控制在任意的大小。進而在本實施例中，其構(gòu)成是在把上述光闌機構(gòu)組裝到后述的拍攝光學(xué)系統(tǒng)時，F(xiàn)數(shù)字可以從開放的F2調(diào)節(jié)到小光闌一側(cè)的F8。
1173是驅(qū)動上述ND濾光器1151的步進電機，小齒輪1173a與貫通上述孔1161f被設(shè)置在上述ND濾光器1151上的齒輪1153咬合。1174是內(nèi)置投光元件和受光元件的光學(xué)位置檢測裝置，檢測來自上述ND濾光器1151上面的反射光。而后其構(gòu)成是，如果上述指標(biāo)1152與該檢測裝置1174的正下相對，則輸出規(guī)定的信號，可以檢測ND濾光器1151的相位角恢復(fù)到初始狀態(tài)的信息。
通過以上構(gòu)成，一邊觀察檢測裝置1174的輸出，一邊驅(qū)動步進電機1173把ND濾光器1151恢復(fù)到初始狀態(tài)，即恢復(fù)到透明部分1151a覆蓋開口部1141c的狀態(tài)。而后通過從該位置根據(jù)規(guī)定程序驅(qū)動步進電機，可以把ND濾光器的透光衰減率控制在任意值。
<濾光器的光學(xué)濃度分布>
圖19是用于說明ND濾光器1151的光學(xué)濃度分布詳細的平面圖。1151a是光學(xué)濃度零的均勻濃度部分即透明部分(ND段數(shù)是零段)，1151c是光學(xué)濃度0.6的均勻濃度部分(ND段數(shù)是2段)，1151e是光學(xué)濃度1.2(ND段數(shù)是4段)的均勻濃度部分。這3處均勻濃度部分形成扇形，其中心角度全部為90度。另外，用虛線表示的圓1141c是上述隔板1141的開口部，而它表示光闌開放時的有效光束直徑。而后在本實施方式中，上述3處均勻濃度部分1151a、1151c、1151e的形狀，是其扇形的中心軸和開口部1141c的中心一致的狀態(tài)，是可以完全覆蓋該開口部1141c的大小。
另一方面，1151b是沿著時針轉(zhuǎn)動的相位角方向光學(xué)濃度從零連續(xù)變化到0.6的第1層次濃度部分，1151d是沿著同樣的相位角方向光學(xué)濃度從0.6連續(xù)變化到1.2的第2層次濃度部分，這2個位置的層次濃度部分也形成扇形，其中心角都是45度。
具有上述濃度分布的ND濾光器，可以用蒸鍍法、印刷法等制作，但如果使用被記載在本申請人的特愿2002-041634中的技術(shù)，則通過噴膜印刷法，可以制造散亂等的光學(xué)性缺陷少，并且具有平滑的層次濃度部分的ND濾光器。
<開口部和濾光器的相對位置>
圖20A～E是用于說明相對上述ND濾光器的轉(zhuǎn)動角的，光束通過開口部和ND濾光器的相對位置的圖。
圖20A是展示ND濾光器1151的轉(zhuǎn)動角是零度，即在初始位置狀態(tài)下的形態(tài)的圖。開口部1141c的全部區(qū)域被ND濾光器的透明部分1151a覆蓋。即在該狀態(tài)中，光闌的開口部的透過率在整個區(qū)域是均勻的，通過開口部的光束強度分布均勻。換句話說，從成像面看的光瞳強度分布均勻。
圖20B是ND濾光器1151的旋轉(zhuǎn)角度是67.5度的情況，開口部1141c被ND濾光器的第1層次部分1151b覆蓋。換句話說，ND濾光器的均勻濃度單元1151a或者1151c局部性覆蓋開口部1141c。在該狀態(tài)下，光闌開口部的透過率根據(jù)場所不同，通過開口部的光束的強度分布不均勻。換句話說，從成像面看的光瞳強度分布不均勻。
圖20C是ND濾光器1151的旋轉(zhuǎn)角度是135度的情況，開口部1141c的全部區(qū)域被光學(xué)濃度0.6的均勻濃度部分1151c覆蓋。即在該狀態(tài)下，光闌開口部的透過率在整個區(qū)域上均勻，從成像面看的光瞳強度分布也不均勻。
圖20D是ND濾光器1151的旋轉(zhuǎn)角度是202.5度的情況，開口部1141c被ND濾光器的第2層次部分1151d覆蓋。換句話說，ND濾光器的均勻濃度單元1151c或者1151e局部性覆蓋開口部141c。即在該狀態(tài)下，光闌開口部的透過率根據(jù)場所不同，通過開口部的光束的強度分布不均勻。換句話說，從成像面看的光瞳強度分布不均勻。
圖20E是ND濾光器1151的旋轉(zhuǎn)角度是270度的情況，開口部1141c的全部區(qū)域被光學(xué)濃度1.2的均勻濃度部分1151e覆蓋。即在該狀態(tài)下，光闌開口部的透過率在整個區(qū)域上均勻，從成像面看的光瞳強度分布也不均勻。
<光量調(diào)節(jié)作用>
圖21A、B是說明圖18所示的光量調(diào)節(jié)裝置1100的光量調(diào)節(jié)作用的圖。圖21A是展示相對風(fēng)車131的旋轉(zhuǎn)角的光闌值，即F數(shù)字變化狀態(tài)的圖。在同一圖中，橫軸是風(fēng)車1131按順時針方向旋轉(zhuǎn)時的旋轉(zhuǎn)角度，縱軸是光闌開口的F數(shù)字。隨著風(fēng)車1131的旋轉(zhuǎn)上述光闌葉片1111連續(xù)縮小，F(xiàn)數(shù)字也從2連續(xù)變化到8。
圖21B是展示相對ND濾光器1151的旋轉(zhuǎn)角度的ND段數(shù)的圖。在同一圖中，橫軸是ND濾光器1151反時針方向轉(zhuǎn)動時的旋轉(zhuǎn)角，縱軸是用上述的(式9)表示的ND段數(shù)。隨著ND濾光器1151的旋轉(zhuǎn)，因為從濃度零的區(qū)域到濃度高的區(qū)域覆蓋光闌開口部，所以ND段數(shù)也從零變化為4。但是，因為ND濾光器的均勻濃度部分和層次濃度部分交替覆蓋開口，所以ND段數(shù)的變化不是線性的，在均勻濃度部分覆蓋開口的零度、135度以及270度中，變化率為零。
<電子照相機>
圖22是把在圖18至圖21A、B中說明的光量調(diào)節(jié)裝置1100配置在拍攝裝置上的圖。在本實施方式中，以拍攝裝置用拍攝單元把光學(xué)像光電變化為電氣信號，以數(shù)字數(shù)據(jù)記錄靜止圖象以及運動圖象的電子照相機為例子說明。
1400是由多個鏡頭群組成的拍攝光學(xué)系統(tǒng)，包含前鏡頭群1401、變焦鏡頭群1402、聚集鏡頭群1403、光學(xué)低通濾波器1404。在本實施方式中的拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光學(xué)樣式，以35mm膠片換算焦點距離是35-200mm，開放F數(shù)字是2。1100是圖18中所示的光量調(diào)節(jié)裝置，1406是調(diào)節(jié)曝光時間的快門機構(gòu)。
另外，在拍攝光學(xué)系統(tǒng)1400的焦點位置(預(yù)定成像面)上配置拍攝裝置1440。它使用把被照射的光能量變換為電荷的多個光電變換單元、存儲該電荷的電荷存儲單元，以及轉(zhuǎn)送該電荷輸送到外部的電荷轉(zhuǎn)送單元組成的2維的CCD等的光電變換單元。在本實施方式中，假設(shè)使用300萬像素的CCD傳感器。
成像在拍攝裝置1440上的被拍攝體的像，作為根據(jù)其明亮的強弱的每個像素的電荷量，在被變換為電氣信號，用放大電路1441放大后，在照相機信號處理電路1442中實施規(guī)定的γ補正等的處理。進而該處理，也可以在A/D變換后的數(shù)字信號處理中進行。這樣制成的影象信號記錄在存儲器1443中。存儲器1443，可以利用快閃ROM等的半導(dǎo)體存儲器、光磁盤等的光存儲器、磁帶等的磁性存儲器等各種存儲器。
1421是液晶顯示器等的顯示器，顯示在拍攝裝置1440中取得的被拍攝體像，和光學(xué)裝置的動作狀況。1422是操作開關(guān)群，由變焦開關(guān)、拍攝準(zhǔn)備開關(guān)、拍攝開始開關(guān)、選擇靜止圖象模式和運動圖象模式的拍攝模式選擇開關(guān)、設(shè)定曝光控制模式和AF模式等的拍攝條件開關(guān)構(gòu)成。1423是變焦傳動裝置，驅(qū)動上述變焦鏡頭群1402，改變拍攝光學(xué)系統(tǒng)1400的焦點距離。1424是聚焦傳動裝置，驅(qū)動上述聚焦鏡頭群1403，調(diào)節(jié)拍攝光學(xué)系統(tǒng)1400的焦點狀態(tài)。
1431是CPU，控制拍攝裝置主體的動作。1432是ND濾光器驅(qū)動電路，一邊監(jiān)視圖18的光學(xué)性位置檢測裝置1174的輸出一邊驅(qū)動步進電機1173。而后調(diào)節(jié)ND濾光器1151的旋轉(zhuǎn)角，把光束通過開口部的透過率控制在規(guī)定的值。1433是光闌驅(qū)動電路，一邊監(jiān)視圖18的光學(xué)位置檢測裝置1172的輸出一邊驅(qū)動步進電機1171。而后調(diào)節(jié)風(fēng)車1141的旋轉(zhuǎn)角，把光闌值即F數(shù)字控制所希望的值。1434是快門驅(qū)動電路，驅(qū)動上述快門機構(gòu)1406，控制對拍攝裝置1440的曝光時間。
<CPU流程>
圖23至圖25是圖22所示的拍攝裝置具有的CPU1431的控制流程圖。首先用圖23說明拍攝裝置的主控制流程。
經(jīng)由步驟S1101，在步驟S1102中，判別是否由拍攝者操作打開了主開關(guān)，如果沒有操作打開則停留在步驟S1102。在步驟S1102中如果判定為主開關(guān)被操作打開，則CPU1431脫離睡眠狀態(tài)執(zhí)行步驟S1103以后的處理。
在步驟S1103中，進行拍攝裝置的初始化。具體地說，在把處于縮進狀態(tài)的拍攝光學(xué)系統(tǒng)重復(fù)驅(qū)動為可以拍攝狀態(tài)后，把光量調(diào)節(jié)裝置1100內(nèi)的ND濾光器和光闌葉片設(shè)置在初始狀態(tài)。在步驟S1104中，受理確定靜止圖象拍攝或者運動圖象拍攝的拍攝模式，或者曝光控制模式、焦點調(diào)節(jié)模式、白平衡模式、靜止圖象拍攝時的圖象尺寸等的各種拍攝條件的設(shè)定。
在步驟S1105中，進行在上述步驟S1104中設(shè)定的拍攝模式的判別，如果是靜止圖象模式則轉(zhuǎn)移到步驟S1111的運動圖象拍攝子程序，如果是運動圖象拍攝模式則轉(zhuǎn)移到步驟S1131的靜止圖象拍攝子程序。
<運動圖象拍攝的子程序>
圖24是運動圖象拍攝的子程序流程圖，展示分支到圖23的步驟S1111時的控制流程。經(jīng)由步驟S1111在步驟S1112中，在拍攝元件1440中取得圖象信號，在圖象信號處理電路1442中實施規(guī)定的圖象處理。在步驟S1113中進行測光運算1。這是運動圖象拍攝用的測光計算，使用在上述步驟S1112中取得的圖象信息的最大值、最小值、平均值等計算光量調(diào)節(jié)裝置1100的控制量，但詳細后述。在步驟S1114中根據(jù)在上述測光計算1中計算出的ND濾光器的濃度控制值，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動ND濾光器1151。在步驟S1115中，根據(jù)在上述測光計算1中計算出的光闌控制值，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動風(fēng)車1131，把光闌開口控制在規(guī)定的F數(shù)字。在步驟S1116中把在上述步驟S1112中取得的圖象信號變換為試拍圖象用，在顯示器1421上顯示試拍圖象。
在步驟S1117以及步驟S1118中，進行拍攝光學(xué)系統(tǒng)1400的焦點調(diào)節(jié)。這是被稱為所謂的登山式伺服AF的，查找圖象信號的高頻成分為最大的聚焦位置使鏡頭停止的焦點調(diào)節(jié)控制。在步驟S1123中判定是否對焦，在未對焦的情況下重復(fù)執(zhí)行上述步驟S1121以及步驟S1122。在對焦的情況下停止聚焦鏡頭的驅(qū)動，轉(zhuǎn)移到步驟S1131。
在步驟S1119中，判別是否由拍攝者操作打開了運動圖象拍攝用的拍攝開關(guān)。當(dāng)未操作打開時返回步驟S1112，重復(fù)執(zhí)行光量調(diào)節(jié)控制、焦點調(diào)節(jié)控制，以及試拍圖象顯示。在步驟S1119中如果判斷為拍攝開關(guān)被操作打開，則從步驟S1119進入步驟S1121。
在步驟S1121中，在把在拍攝裝置1440中取得的圖象信號，首先縮小處理為運動圖象用圖象的像素數(shù)30萬像素后，實施運動用的圖象處理。在步驟S1122中，進行運動記錄用的圖象壓縮，把在步驟S1123中壓縮的圖象信號記錄在存儲器1443中。
在步驟S1124中，判斷是否由拍攝者操作關(guān)閉了拍攝開關(guān)。在未關(guān)閉時返回步驟S1112，重復(fù)光量調(diào)節(jié)控制、焦點調(diào)節(jié)控制、試拍圖象顯示，以及記錄用運動圖象對存儲器的記錄。如果判斷為在步驟S1124中操作關(guān)閉了開關(guān)，則在步驟S1125中結(jié)束拍攝。
<測光運算>
圖26A、B是用于說明在圖24的步驟S1113中的測光運算1的控制形式的圖。在此圖26A是在說明靜止照相機的曝光控制程序時使用的，被稱為EV線圖的圖，圖26B是說明相對被拍攝體的亮度的ND濾光器的控制狀態(tài)的圖。首先說明圖26A。
在靜止照相機中用于得到適宜曝光的計算式，一般使用以下的APEX計算式(式10)。
AV+TV＝BV+SV＝EV (式10)在此，AV是數(shù)值孔徑(Aperture Value)。TV是時間值(TimeValue)，BV是亮度值(Luminance Value)，SV是靈敏度(Film SpeedValue)，EV是曝光值(Exposure Value)。而后圖26A的橫軸記載快門秒時(正確的是顯示數(shù)值的反數(shù)是實際曝光時間)和與之對應(yīng)的TV值，縱軸記載光闌機構(gòu)的F數(shù)字和與之對應(yīng)的AV值。進而在本發(fā)明中，因為在光量調(diào)節(jié)中使用虹彩光闌和ND濾光器兩單元，所以縱軸記載相對F數(shù)字加入了ND濾光器的透過率的T數(shù)字。在此T數(shù)字以及AV值用以下的式(式11)(式12)表示。
T數(shù)字＝F數(shù)字/ND濾光器透過率Tr(式11)AV值(相當(dāng)于T數(shù)字)＝AV值(相當(dāng)于F數(shù)字)-Log2(Tr/100)＝AV值(相當(dāng)于F數(shù)字)+ND段數(shù)(式12)另外，同一圖中的45度線，是表示等EV值的線，拍攝元件的靈敏度在與ISO100相當(dāng)?shù)那闆r下的EV值記載在45度線的左上側(cè)。
<運動拍攝模式的曝光控制>
圖26A、B是運動圖象拍攝模式時的曝光控制圖，而在運動圖象拍攝中不使用被配置在拍攝光學(xué)系統(tǒng)中的機械快門1406，使用拍攝元件1440具有的電子快門功能。而后運動圖象的最長快門秒時被運動圖象間隔、所謂的幀速率限制。在本發(fā)明中，因為把幀速率設(shè)置為30(frame/sec)，所以最長秒時大致為1/30sec。
在以上的條件下，說明曝光控制的程序線圖。首先EV值在2以上7以下的區(qū)域中，快門秒時是1/30sec，鏡頭的T數(shù)字被固定在2。因而，在EV7以下，不能得到適宜曝光量，而這種情況下增加來自拍攝元件1440的圖象信號的放大增益使用。
在EV值在7以上13以下的區(qū)域中，快門秒時被固定在1/30sec，使鏡頭的T數(shù)字從2變化到16得到適宜曝光量。而后在從EV13到EV19的區(qū)域中，把鏡頭的T數(shù)字固定在16，使電子快門的快門秒時從1/30sec變化到1/2000sec得到適宜曝光量。
接著使用圖26B，說明在各EV值中的ND濾光器的濃度和光闌控制的F數(shù)字的組合。圖的橫軸是EV值，縱軸左側(cè)記載快門秒時，右側(cè)記載F數(shù)字和ND段數(shù)。而后首先在EV值在2以上7以下的區(qū)域中，快門秒時是1/30sec，光闌控制的F數(shù)字是開放的F2，ND濾光器的ND段數(shù)是零，即，使用圖19的透明部分151a，這些值全部在EV7以下的任意區(qū)域中全部被固定。
在EV值在7以上13以下的區(qū)域中，快門秒時被固定在1/30sec，光闌控制的F數(shù)字從F2到F8連續(xù)可變，ND濾光器的ND段數(shù)被控制為可以從零到4段連續(xù)可變。而后在從EV13到EV19的區(qū)域中，光闌控制的F數(shù)字是F8，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在4段，使電子快門的快門秒時從1/30sec變化到1/2000sec。
在上述的控制中，因為ND濾光器使用從圖20A到圖20E的全部的形狀，所以如果旋轉(zhuǎn)驅(qū)動ND濾光器則可以使通過開口部的光束量連續(xù)衰減。
通過以上的光量調(diào)節(jié)控制，如果在運動圖象拍攝中被拍攝區(qū)域的明亮度變化，因為使F數(shù)字和ND濾光器的透過率連續(xù)變化，所以保持曝光控制的連續(xù)性，可以得到?jīng)]有不協(xié)調(diào)感的運動圖象。另外通過使用ND濾光器，可以防止虹彩光闌縮小超過需要值，緩和小光闌衍射可以得到高精細的運動圖象。
<靜止圖象拍攝的子程序>
圖25是靜止圖象拍攝的子程序流程圖，展示分支為圖23的步驟S1131時的控制流程。經(jīng)由步驟S1131在步驟S1132中，在拍攝元件1440中取得圖象信號，在圖象信號處理電路1442中實施規(guī)定的圖象處理。在步驟S1133中進行測光計算1。本流程，是靜止圖象拍攝用子程序，但在靜止圖象拍攝前的試拍時，因為用運動圖象模式進行圖象取得，所以這里的測光計算進行和圖24的步驟S1113同樣的計算。在步驟S1134中根據(jù)在上述測光計算1中計算出的ND濾光器的濃度控制值，轉(zhuǎn)動驅(qū)動ND濾光器1151。在步驟S1135中，根據(jù)在上述測光計算1中計算出的光闌控制值，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動風(fēng)車S1131，把光闌開口控制在規(guī)定的F數(shù)字。在步驟S1136中把在上述步驟S1132中取得的圖象信號變換為試拍圖象用，在顯示器1421上顯示試拍圖象。
在步驟S1137以及步驟S1138中，進行拍攝光學(xué)系統(tǒng)1400的焦點調(diào)節(jié)。即和圖24的步驟S1117以及步驟S1118一樣，執(zhí)行登山式伺服AF。
在步驟S1139中，判別是否由拍攝者操作打開了靜止圖象拍攝用的拍攝準(zhǔn)備開關(guān)。在未操作打開時返回步驟S1132，重復(fù)執(zhí)行光量調(diào)節(jié)控制、焦點調(diào)節(jié)控制，以及上圖象顯示。在步驟S1139中如果判斷為拍攝準(zhǔn)備開關(guān)被操作打開，則從步驟S1139進入步驟S1141。
在步驟S1141中進行測光計算2。這是靜止圖象拍攝用的測光計算，使用在上述步驟S1132中取得的圖象信號的最大值、最小值、平均值等計算光量調(diào)節(jié)裝置1100的控制量，詳細內(nèi)容后述。在步驟S1142中，根據(jù)在上述測光計算2中計算出的ND濾光器的濃度控制值，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動ND濾光器1151。在步驟S1143，中根據(jù)在上述測光計算2中計算出的光闌控制值，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動風(fēng)車1131，把光闌開口控制在規(guī)定的F數(shù)字上。
在步驟S1144以及步驟S1145中，再次進行拍攝光學(xué)系統(tǒng)1400的焦點調(diào)節(jié)。而后在步驟S1146中判定是否對焦，當(dāng)未對焦的情況下重復(fù)執(zhí)行上述步驟S1144以及步驟S1145。在對焦的情況下停止聚焦鏡頭的驅(qū)動，在步驟S1147中顯示對焦的試拍圖象。
在步驟S1148中，判斷是否由拍攝者操作打開了靜止圖象拍攝用的拍攝開關(guān)。在未操作打開時返回步驟S1147，繼續(xù)試拍圖象的顯示。而后在步驟S1148中如果判斷為以操作打開了拍攝準(zhǔn)備開關(guān)。則從步驟S1148進入步驟S1151。
在步驟S1151中，為了取得靜止圖象記錄用的圖象，開始拍攝元件1440的電荷蓄積。在步驟S1152中，根據(jù)在上述步驟S1141的測光計算2中計算出的快門秒時，在關(guān)閉方向上驅(qū)動快門機構(gòu)1406的快門葉片，遮擋對拍攝元件1440的光束。在步驟S1153中從拍攝元件1440中轉(zhuǎn)送電荷，在步驟S1154中對已取得的300像素相當(dāng)?shù)膱D象信號實施靜止圖象用的圖象處理。在步驟S1155中，進行靜止圖象記錄用的圖象壓縮，把在步驟S1156中被壓縮的圖象信號存儲在存儲器1443中。
而后在步驟S1157中在打開方向上恢復(fù)驅(qū)動快門機構(gòu)1406的快門葉片，在步驟S1158中結(jié)束拍攝。
<測光計算>
圖27A、B是用于說明在圖25的步驟S2141中的測光計算2的控制形式的圖。在此圖27A、B分別與圖26A、B對應(yīng)。
圖27A、B是靜止圖象拍攝模式時的曝光控制圖，在靜止圖象拍攝中通過使用被配置在拍攝光學(xué)系統(tǒng)中的機械快門1406，防止電荷轉(zhuǎn)送中的斑點(smear)。另外，因為靜止圖象拍攝時并未被運動圖象拍攝時的幀速率限制，所以最長快門秒時可以使用比1/30sec還低速一側(cè)的秒時。
在以上的條件中，說明曝光控制的程序線圖。首先EV值在2以上8以下的區(qū)域中，鏡頭的T數(shù)字被固定在2，快門秒時從1sec變化到1/60sec得到適宜曝光值。
在EV值是8以上17以下的區(qū)域中，快門秒時從1/60sec變化到1/500sec，鏡頭的T數(shù)字也從2變化到16可以得到適宜曝光量。而后在從EV17到EV20的區(qū)域中，把鏡頭的T數(shù)字固定在16，使機械快門的快門秒時從1/500sec變化到1/2000sec得到適宜曝光量。
接著使用圖27B，說明在各EV值中的ND濾光器的濃度和光闌控制的F數(shù)字的組合。首先在EV值在2以上8以下的區(qū)域中，快門秒時根據(jù)各EV值在低速一側(cè)變化，而光闌控制的F數(shù)字被固定在開放的F2，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在零。即在該區(qū)域中，ND濾光器1151使用圖19的透明部分1151a部分。
在EV值是8以上11以下的區(qū)域中，快門秒時從1/60sec到1/125sec連續(xù)可變，光闌控制的F數(shù)字從F從2到F4連續(xù)可變，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在零。
如果EV值只超過11，則在使光闌控制的F數(shù)字從F4返回F2的同時，把ND濾光器的ND段數(shù)從零切換為2段。(在圖中記載使F數(shù)字和ND段數(shù)的切換點偏移，但實際上是同時切換)即在該階段中，ND濾光器1151使用在圖19中的光學(xué)濃度0.6的均勻濃度單元1151c。
在EV值是11以上14以下的區(qū)域中，快門秒時從1/125sec到1/250sec連續(xù)可變，光闌控制的F數(shù)字從F2到F4連續(xù)可變，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在2段。
如果EV值只超過14，則在使光闌控制的F數(shù)字從F4返回到F2的同時，把ND濾光器的ND段數(shù)從2段切換到4段。即在該階段中，ND濾光器1151使用在圖19中的光學(xué)濃度1.2的均勻濃度單元1151e。
在EV值是14以上17以下的區(qū)域中，快門秒時從1/250sec到1/500sec連續(xù)可變，光闌控制的F數(shù)字從F2到F4連續(xù)可變，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在4段。
在EV值是17以上19以下的區(qū)域中，快門秒時從1/500sec到1/2000sec連續(xù)可變，光闌控制的F數(shù)字被固定在F4，ND濾光器的ND段數(shù)被固定在4段。
在上述的控制中，ND濾光器使用只是圖20A、C以及E的狀態(tài)，不使用作為它們之間的B、D。換句話說，只允許均勻濃度部分完全覆蓋光束通過開口的狀態(tài)，禁止局部性覆蓋的狀態(tài)。其原因是，靜止圖象拍攝時的圖象質(zhì)量要求比運動圖象拍攝時的圖象質(zhì)量更高品位，在焦點偏移的模糊圖象也要求均勻性。即，被配置在拍攝光學(xué)系統(tǒng)1400的光瞳位置上的ND濾光器的光學(xué)濃度分布，如果如圖20B、D所示，則模糊圖象的對稱性受損。其結(jié)果，主被拍攝體和背景的距離差大，并且在背景有亮點的拍攝場景中，亮點的模糊像為非對稱性使圖象品位損失。
因而在本實施方式中，通過在靜止圖象拍攝時有選擇地只使用ND濾光器的均勻濃度部分，可以得到自然的模糊像，可以得到?jīng)]有不協(xié)調(diào)感的靜止圖象。另外通過使用ND濾光器，可以防止虹彩光闌縮小超過需要，小光闌衍射得到緩和，可以得到高精細靜止圖象。
(實施方式5)在上述實施方式4中使用的ND濾光器，在圓盤形的透明薄膜上，設(shè)置包含透明部分的3處均勻濃度部分，和在該均勻濃度部分的邊界上設(shè)置2處層次濃度部分。
以下所示的實施方式5的ND濾光器，省略層次濃度部分，展示只具有多個均勻濃度部分的實施方式。進而，ND濾光器以外的構(gòu)成因為和實施方式4一樣，所以省略說明。
<濾光器的光學(xué)濃度分布>
圖28是用于說明實施方式5的ND濾光器1251的光學(xué)濃度分布詳細的平面圖。相當(dāng)于實施方式1的圖19。1251是圓盤形的ND濾光器，機械構(gòu)成和實施方式1的ND濾光器1151相同。即ND濾光器1251，在厚度0.1mm的透明樹脂薄膜上，例如在PET(聚對苯二甲酸乙二醇)薄膜上，由噴膜印刷形成后述的ND圖案的同時，在中心設(shè)置軸承1252，在上述隔板上的旋轉(zhuǎn)支撐軸1242上支撐可以轉(zhuǎn)動。在ND濾光器的外周部分上，接合金屬板制的齒輪1253。進而在ND濾光器1251上面，設(shè)置用于檢查ND濾光器的初始位置的指標(biāo)1254。
1251a是光學(xué)濃度零的均勻濃度部分即透明部分，1251b是光學(xué)濃度0.45的均勻濃度部分，1251c是光學(xué)濃度0.9的均勻濃度部分，1251d是功能濃度1.35的均勻濃度部分。這4個位置的均勻濃度部分形成扇形，其中心角都是90度。
<光束通過開口部和濾光器的相對位置>
圖29A～G是用于說明相對上述ND濾光器的轉(zhuǎn)動角的，光束通過開口部和ND濾光器的相對位置的圖，相當(dāng)于實施方式4的圖20A～E。
圖29A是展示ND濾光器1251的轉(zhuǎn)動角是零度，即在初始位置狀態(tài)下的形態(tài)的圖。開口部1241c的全部區(qū)域被ND濾光器的透明部分1251a覆蓋。即在該狀態(tài)中，光闌的開口部的透過率在整個區(qū)域是均勻的，通過開口部的光束強度分布均勻。換句話說，從成像面看的光瞳強度分布均勻。
圖29B是ND濾光器1251的旋轉(zhuǎn)角度是45度的情況，開口部1241c的上半部分被ND濾光器透明部分1241a覆蓋，下半部分被光學(xué)濃度0.45的均勻濃度部分1241b覆蓋。換句話說，ND濾光器的均勻濃度單元1251a或者1251b局部性覆蓋開口單元1241c。在該狀態(tài)下，光闌開口部的透過率根據(jù)場所不同，通過開口部的光束的強度分布不均勻。換句話說，從成像面看的光瞳強度分布不均勻。
圖29C是ND濾光器1251的旋轉(zhuǎn)角度是90度的情況，開口部1241c的全部區(qū)域被光學(xué)濃度0.45的均勻濃度部分1251b覆蓋。即在該狀態(tài)下，光闌開口部的透過率在整個區(qū)域上均勻，通過開口部的光束的強度分布均勻。換句話說，從成像面看的光瞳強度分布均勻。
以下同樣，在圖29D至圖29F中，展示ND濾光器1251的轉(zhuǎn)角是各增加45度的情況，開口部1241c內(nèi)的透過率交替呈現(xiàn)不均勻狀態(tài)和均勻狀態(tài)。
<亮度調(diào)節(jié)作用>
圖30是說明圖28所示的ND濾光器1251的光量調(diào)節(jié)作用的圖，相當(dāng)于實施方式4的圖21B。
圖30是相對ND濾光器1151的轉(zhuǎn)角的ND段數(shù)的圖。隨著ND濾光器1251的轉(zhuǎn)動，因為從濃度零的區(qū)域向濃度高的區(qū)域覆蓋光闌開口部，所以ND段數(shù)也是從零向4.5變化。但是因為ND濾光器的均勻濃度部分和邊界部分交替覆蓋開口，所以ND段數(shù)的變化不是線性的，在均勻濃度部分覆蓋開口的零度、90度、180度以及270度中，變化率是零。
<運動圖象拍攝模式的曝光控制>
圖31A、31B是把實施方式5中的ND濾光器1251裝入拍攝裝置，在運動圖象模式下拍攝時的曝光控制圖，相當(dāng)于實施方式4的圖26A、B。ND濾光器的最高段數(shù)，相對于在實施方式1中是4段，在實施方式5中是4.5段這一點不同。
<靜止圖象拍攝模式的曝光控制>
圖32A、32B是把實施方式5中的ND濾光器1251裝入拍攝裝置，在靜止圖象模式下拍攝時的曝光控制圖，相當(dāng)于實施方式4的圖27A、B。實施方式5的ND濾光器1251，均勻濃度部分包含透明部分是4處，各區(qū)域的濃度差是0.45，如果用上述的(式9)換算則ND段數(shù)分別是1.5段。因而，根據(jù)被拍攝體的EV值的增加如圖21B所示通過控制F數(shù)字和ND段數(shù)，可以得到和實施方式4大致同樣的效果。
因為本發(fā)明實施方式的ND濾光器1251不需要層次濃度部分，所以也可以使用噴膜印刷以外的方法，例如膠版印刷法和蒸鍍法制成。
另一方面，本實施方式的ND濾光器1251在均勻濃度部分之間的邊界，濃度段差各產(chǎn)生0.45，如果是該程度的濃度段差，因為可衍射引起的畫質(zhì)下降是可以容許的，所以在運動圖象拍攝模式時即使該邊界部分進入光瞳內(nèi)進行拍攝，畫質(zhì)下降也是可以容許的。
進而，在實施方式4以及實施方式5的ND濾光器中，使各均勻濃度部分的大小比光闌開放時的有效光束直徑還大，但因為謀求光量調(diào)節(jié)裝置的小型化，所以也可以把均勻濃度部分的大小設(shè)定為比有效光束直徑還小一些的值，例如設(shè)定為有效光束直徑的80％。這種情況下，雖然在光闌開放時在模糊像的周邊部分上產(chǎn)生一些光量不足，但如果是這種程度則幾乎不會產(chǎn)生對模糊像的不協(xié)調(diào)感，如果把光闌縮小一段則完全沒有實際損害。
如上所述，如果采用本申請的第10光量調(diào)節(jié)裝置，則在使用ND濾光器進行通過拍攝光學(xué)系統(tǒng)的光束的光量調(diào)節(jié)時，ND濾光器至少具備在其一部分區(qū)域上均勻濃度部分，具有允許該均勻濃度部分局部性覆蓋光闌開口部的第1控制模式，和禁止該均勻濃度部分局部性覆蓋光闌開口部的第2控制模式，因而可以切換重視光量調(diào)節(jié)的連續(xù)性，或者重視圖象的模糊態(tài)的自然性。
另外如果采用本申請的第11光量調(diào)節(jié)裝置，因為ND濾光器具備多個光學(xué)濃度不同的均勻濃度部分，所以可以減小均勻濃度部分之間的濃度段差，緩和使用均勻濃度部分之間的邊界部分時的衍射，可以謀求光量調(diào)節(jié)的連續(xù)性和防止衍射兩方面優(yōu)異。
另外如果采用本申請的第12拍攝裝置，則因為自動地在運動圖象拍攝時選擇第1控制模式，在靜止圖象拍攝時選擇第2控制模式，所以即使在運動圖象拍攝中被配設(shè)體亮度變化也可以保持ND濾光器的光量調(diào)節(jié)量的連續(xù)性，在靜止圖象拍攝時可以得到自然模糊像的同時，由ND濾光器的濃度段差引起的衍射也不會發(fā)生，可以得到高品位的靜止圖象。
另外，如果采用本申請的第13ND濾光器，則可以得到防止因光量衰減、濃度段差引起的衍射，平衡性良好地實現(xiàn)模糊像劣化防止等各種功能的光學(xué)濾光器。
另外，如果采用本申請的第14ND濾光器，則可以小型并廉價地構(gòu)成多功能ND濾光器。
綜上所述，根據(jù)實施方式4和5，就可以提供具有規(guī)定濃度分布的濾光器、以及具有該濾光器且能獲得高質(zhì)量圖象的光量調(diào)節(jié)裝置和拍攝裝置。
須指出的是，本發(fā)明并不局限于上述實施例，對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，它還可以各種不同的變形和修改。通過以上說明而獲得本發(fā)明的變形和修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是很容易的，但只要這樣的變形和修改不脫離本發(fā)明的精神和宗旨，就都應(yīng)視為屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種光量調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)通過開口部的光束量，其特征在于包括具有多個光闌葉片的光闌裝置；和被可旋轉(zhuǎn)地支撐并且具有規(guī)定的光學(xué)濃度分布的濾光器；具有在把上述光闌裝置和上述濾光器相鄰配置在光軸方向上的同時，對基于上述光闌裝置的光闌開口直徑和上述濾光器的光量衰減作用獨立地進行控制的控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于上述控制器具有用于驅(qū)動上述光闌裝置和上述濾光器的1個傳動裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于用上述傳動裝置的第1驅(qū)動量控制上述濾光器的光量衰減率，用第2驅(qū)動量控制上述光闌開口直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于上述控制器具有驅(qū)動上述光闌裝置的第1傳動裝置和驅(qū)動上述濾光器的第2傳動裝置，上述第1和第2傳動裝置并列地配置在包圍上述開口部的圓環(huán)狀的空間內(nèi)。
5.一種拍攝裝置，其特征在于具有權(quán)利要求1所述的光量調(diào)節(jié)裝置；形成被拍攝體像的拍攝光學(xué)系統(tǒng)；對上述被拍攝體像進行光電變換的拍攝裝置；和記錄經(jīng)上述光電變換的信號的記錄裝置；把上述光量調(diào)節(jié)裝置配置在上述拍攝光學(xué)系統(tǒng)上。
6.一種光量調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)通過開口部的光束量，其特征在于包括具有多個光闌葉片的光闌裝置；被可旋轉(zhuǎn)地支撐并且具有規(guī)定的光學(xué)濃度分布的濾光器；用于驅(qū)動上述光闌裝置和上述濾光器的1個傳動裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于具有的控制器，該控制器通過上述傳動裝置來獨立地控制基于上述光闌裝置的光闌開口直徑和上述濾光器的光量衰減作用。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于上述傳動裝置利用第1驅(qū)動使上述濾光器的光量衰減率變化，利用第2驅(qū)動使上述光闌開口直徑變化。
9.一種濾光器，覆蓋具有規(guī)定大小的開口部，使通過該開口部的光束衰減，其特征在于該濾光器在相對規(guī)定的轉(zhuǎn)動中心被可旋轉(zhuǎn)地支撐的同時，光學(xué)濃度在該旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的相位角方向上階段性或者連續(xù)地變化。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的濾光器，其特征在于上述濾光器在上述相位角方向上被分割為多個區(qū)域，被分割的各區(qū)域在各自的區(qū)域內(nèi)其光學(xué)濃度分布大致相同，并且各區(qū)域具有可以覆蓋上述開口部的大小。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的濾光器，其特征在于上述濾光器在上述相位角方向上具有多個濃度區(qū)域，該濃度區(qū)域中的第1濃度區(qū)域或者比第1濃度區(qū)域濃度高的第2濃度區(qū)域中的至少一方具有可以覆蓋上述開口部的大小，并且被上述第1、2濃度區(qū)域夾著的第3濃度區(qū)域的光學(xué)濃度階段性或者連續(xù)地變化。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的濾光器，其特征在于上述第3濃度區(qū)域的光學(xué)濃度相對于上述相位角大致呈直線性變化。
13.一種光量調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)通過開口部的光束量，其特征在于具有具有是第1光學(xué)濃度的第1區(qū)域的濾光器；使上述第1區(qū)域相對上述開口部相對移動的驅(qū)動裝置；具有可以選擇容許上述第1區(qū)域局部性覆蓋上述開口部的第1控制模式和禁止上述第1區(qū)域覆蓋上述開口部的一部分的第2控制模式的控制器。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的光量調(diào)節(jié)裝置，其特征在于上述濾光器包含具有第2光學(xué)濃度的第2區(qū)域；第1、第2區(qū)域的邊界部分的光學(xué)濃度階段性或者連續(xù)地變化。
15.一種拍攝裝置，具有拍攝光學(xué)系統(tǒng)、拍攝裝置和權(quán)利要求10所述的光量調(diào)節(jié)裝置，上述第1控制模式與拍攝運動圖象時對應(yīng)，第2控制模式與拍攝靜止圖象時對應(yīng)。
16.一種濾光器，為了覆蓋具有規(guī)定大小的開口部，具有是第1光學(xué)濃度的第1區(qū)域，和是與上述第1光學(xué)濃度不同的第2光學(xué)濃度的第2區(qū)域，其特征在于在上述第1區(qū)域和第2區(qū)域的相鄰部分中，把上述第1光學(xué)濃度和第2光學(xué)濃度階段性或者連續(xù)地連接；上述濾光器被支撐為相對于規(guī)定的旋轉(zhuǎn)中心可以轉(zhuǎn)動，上述第1區(qū)域和第2區(qū)域相對于上述旋轉(zhuǎn)中心被相鄰地配置在圓周方向上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光量調(diào)節(jié)裝置，把由多片光闌葉片構(gòu)成的虹彩光闌機構(gòu)和具有多段灰度圖案的ND濾光器疊層配置在1個單元內(nèi)，同時實現(xiàn)F數(shù)字的連續(xù)控制、ND濾光器的減光率的多段控制、大致圓形的光闌開口、光闌開口內(nèi)的透過率分布一致性。在實施方式1中，通過把傳動裝置的驅(qū)動區(qū)域分割為ND控制區(qū)域和光闌控制區(qū)域，可以進行單一傳動裝置的F數(shù)字和ND段數(shù)的獨立控制。使用利用了虹彩光闌和多段濃度ND濾光器的光量調(diào)節(jié)裝置來獨立地控制基于F數(shù)字和DN濾光器的減光段數(shù)。
文檔編號G02B5/20GK1542533SQ20041003500
公開日2004年11月3日 申請日期2004年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月30日
發(fā)明者大貫一朗, 夫, 宮崎健, 利子, 柏崎昭夫, 鯰江英利子 申請人:佳能株式會社