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透鏡裝置的制作方法

文檔序號(hào):2732803閱讀:127來(lái)源:國(guó)知局
專利名稱:透鏡裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種透鏡裝置,特別涉及適用于監(jiān)視用照相機(jī)的透鏡裝置。
背景技術(shù)
在金融機(jī)關(guān)的店鋪、銷售商品的店鋪等中,以防止犯罪為目的監(jiān)視照
相機(jī)(監(jiān)視用CCTV照相機(jī))被廣泛利用。近來(lái),即使在低照度的條件下 也能攝影的高敏感度監(jiān)視照相機(jī)已被實(shí)用化。
在攝影高亮度被攝體時(shí),有必要控制照射在監(jiān)視照相機(jī)所具備的攝像 元件的光量,從而進(jìn)行將透鏡內(nèi)的光闌設(shè)定成小光闌,或縮短攝像元件的 電子快門的速度等的控制。但是,在透鏡內(nèi)的光闌為小光闌時(shí),通過(guò)光闌 的光線上產(chǎn)生衍射現(xiàn)象從而引起圖像劣化這樣的問(wèn)題。由此,采用通過(guò)將 ND濾光片安裝在光闌葉片來(lái)減少光量而使光闌孔徑更擴(kuò)大的手法。
專利文獻(xiàn)1日本特開(kāi)2002-174839號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2日本特開(kāi)2005-24836號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3日本特開(kāi)2006-78666號(hào)公報(bào)
但是,雖然在光闌葉片安裝ND濾光片的情況下即可減少在攝影高亮 度被攝體時(shí)的光量,但是由于光量在光闌開(kāi)放時(shí)也降低,因此不能攝影低 亮度的被攝體,而存在可以攝影的最低被攝體照度增加的問(wèn)題。另外,為 了使最低被攝體照度降低,優(yōu)選將ND濾光片的濃度減淡,但由于在攝影 高亮度被攝體時(shí)不能充分地降低光量,因此,需要將光闌的孔徑更縮小。 由此,存在產(chǎn)生由衍射現(xiàn)象引起的圖像劣化的問(wèn)題。尤其在具有超高敏感 度的照相機(jī)中,當(dāng)ND濾光片的濃度增濃時(shí)使原本優(yōu)點(diǎn)即暗處的攝影喪失。
而且,在攝影高亮度被攝體時(shí),在加快電子快門的速度而減少光量的 情況,與由光闌或ND過(guò)濾片完成的減光不同,并且處于始終攝像元件由
高亮度的光曝光的狀態(tài)。由此,在提高電子快門速度而攝影高亮度被攝體 時(shí),容易產(chǎn)生在攝像圖像上光以線狀延伸的現(xiàn)象(污點(diǎn)斑),由此存在圖
像劣化產(chǎn)生的問(wèn)題。
而且,用具有超高敏感度的照相機(jī)攝影高亮度被攝體時(shí),有必要使快 門速度更加加快,并且容易達(dá)到比一般照相機(jī)更高速側(cè)的極限快門速度。 由此,存在污點(diǎn)斑更容易產(chǎn)生的問(wèn)題。而且,在用光闌減少光量時(shí)由于照 相機(jī)為高敏感度也有必要使光闌的孔徑更加縮小。由此,光闌的衍射現(xiàn)象 更容易產(chǎn)生,且存在產(chǎn)生圖像劣化的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而提出的,本發(fā)明的目的在于,提供一 種在攝影高亮度被攝體時(shí)在圖像劣化抑制的狀態(tài)下可減少光量的、新型且 改良后的透鏡裝置。
為了解決上述課題,根據(jù)本發(fā)明的某觀點(diǎn),提供一種透鏡裝置。此透
鏡裝置,具備使入射的光束在攝像元件上成像的成像光學(xué)系統(tǒng);設(shè)置在 上述成像光學(xué)系統(tǒng)的光闌機(jī)構(gòu);設(shè)置在上述攝像元件的被攝體側(cè)且使入射 到上述成像光學(xué)系統(tǒng)的光束通過(guò)的濾光器部,上述濾光器部至少具有紅外 線截止濾光片及減光濾光片,還具備在攝影高亮度被攝體時(shí),將紅外線 截止濾光片及減光濾光片均配置在光束的通過(guò)范圍的濾光片切換機(jī)構(gòu)。
根據(jù)上述構(gòu)成,使入射到成像光學(xué)系統(tǒng)的光束通過(guò)的濾光器部,至少 具有紅外線截止濾光片及減光濾光片,在攝影高亮度被攝體時(shí),通過(guò)濾光 片切換機(jī)構(gòu),將紅外線截止濾光片及減光濾光片均配置在光束的通過(guò)范 圍。從而,通過(guò)減光濾光片可以降低照射在攝像元件的光量,可以使光闌 機(jī)構(gòu)的孔徑更加擴(kuò)大。由此,抑制通過(guò)光闌的光的衍射現(xiàn)象,且可以減少 污點(diǎn)斑的產(chǎn)生。而且,在減光濾光片被設(shè)置在光闌機(jī)構(gòu)的光闌葉片時(shí),由 于可以使光闌葉片的減光濾光片的濃度降低,因此,可以使可攝影的最低 被攝體照度降低。
而且,上述濾光器部具有紅外線截止濾光片、紅外線截止濾光片及減 光濾光片重疊而構(gòu)成為一體的復(fù)合濾光片,上述濾光片切換機(jī)構(gòu),在攝影 高亮度被攝體時(shí),將上述復(fù)合濾光片配置在光束的通過(guò)范圍也可。根據(jù)這
種結(jié)構(gòu),通過(guò)控制紅外線截止濾光片的位置,可以同時(shí)控制紅外線截止濾 光片及減光濾光片的位置,因此,不伴有繁雜的控制而可以容易進(jìn)行濾光 片的切換。
而且,具有取得上述光闌機(jī)構(gòu)的F數(shù)的F數(shù)取得部,上述濾光片切換 機(jī)構(gòu),在F數(shù)為第1規(guī)定值以下且第2規(guī)定值以上時(shí),使上述復(fù)合濾光片 從光束的通過(guò)范圍退避,而將上述紅外線截止濾光片配置在光束的通過(guò)范 圍也可以。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),被攝體的亮度降低,在F數(shù)成為第1規(guī)定值以 下時(shí),由于減光濾光片從光束的通過(guò)范圍退避,因此,可以增加照射在攝 像元件的光量。
而且,上述濾光器部還具有使光束穿過(guò)的透明濾光片,上述濾光片切 換機(jī)構(gòu),在F數(shù)小于上述第2規(guī)定值時(shí),將上述透明濾光片配置在光束的 通過(guò)范圍也可。根據(jù)這種結(jié)構(gòu),在F數(shù)小于第2規(guī)定值時(shí),將透明濾光片 配置在光束的通過(guò)范圍,所以在攝影低亮度被攝體時(shí)也可以將IR域的光 取入,因此,可以獲得充分光量的圖像。
根據(jù)本發(fā)明,可以提供在攝影高亮度被攝體時(shí)在抑制圖像劣化的狀態(tài) 下可減少光量的透鏡裝置。


圖l是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的透鏡裝置(鏡筒)的圖,是 表示沿光軸P的剖面的剖面圖。
圖2是表示光闌機(jī)構(gòu)的平面結(jié)構(gòu)的圖,是表示從被攝體側(cè)所看到的光 闌機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的示意圖。
圖3是表示濾光片機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)的圖,是表示從被攝體側(cè)所看到的濾光 片機(jī)構(gòu)的狀態(tài)的示意圖。
圖4是表示按照被攝體的亮度而切換濾光片的情形的示意圖。
圖5是表示霍爾元件的輸出電壓和F數(shù)的關(guān)系的示意圖。
圖6是表示在透鏡裝置的處理程序的流程圖。
圖7是表示在透鏡裝置的處理程序的流程圖。
圖中22-聚焦透鏡(組),26-變焦透鏡(組),30-光闌機(jī)構(gòu),58-CCD, 64-濾光片機(jī)構(gòu),64a-透明濾光片,64b-IR截止濾光片,64c-IR截止+ND 濾光片,66-驅(qū)動(dòng)裝置。
具體實(shí)施例方式
以下,參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。另外,在 本說(shuō)明書及附圖中,對(duì)實(shí)質(zhì)上具有相同的功能結(jié)構(gòu)的構(gòu)成要素賦予相同的 符號(hào),因此省略重復(fù)說(shuō)明。
圖l是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的透鏡裝置(鏡筒)的圖,是 表示沿光軸P的剖面的剖面圖。首先,根據(jù)圖1說(shuō)明透鏡裝置10的整體 結(jié)構(gòu)。如圖1所示,透鏡裝置10具備固定筒12。在固定筒12設(shè)有光闌機(jī) 構(gòu)30。在固定筒12的內(nèi)部,將透鏡框架14配置在光闌機(jī)構(gòu)30的前側(cè)(被 攝體側(cè)),在光闌機(jī)構(gòu)30的后側(cè)配置有透鏡框架16。而且,在固定筒12 的外側(cè)配置有聚焦環(huán)(link) 18、變焦環(huán)20。
透鏡框架14是保持聚焦透鏡(組)22的框架。在透鏡框架14安裝有 比其周面突出的卡合銷14a。另外,在固定筒12沿光軸方向形成有直進(jìn)槽 12a,通過(guò)卡合銷14a與直進(jìn)槽12a卡合,將透鏡框架14及聚焦透鏡22 構(gòu)成得由直進(jìn)槽12a引導(dǎo)而沿光軸方向直進(jìn)移動(dòng)。
透鏡框架16是保持變焦透鏡(組)26的框架。在透鏡框架16安裝有 比其周面突出的卡合銷16a。另外,在固定筒12沿光軸方向形成有直進(jìn)槽 12b,通過(guò)卡合銷16a與直進(jìn)槽12b卡合,將透鏡框架16及變焦透鏡26 構(gòu)成得由直進(jìn)槽12b引導(dǎo)而沿光軸方向直進(jìn)移動(dòng)。
聚焦環(huán)18,在配置透鏡框架14的部位以可旋轉(zhuǎn)方式配置在固定筒12 的外周面。在聚焦環(huán)18的內(nèi)周面形成有相對(duì)光軸呈螺旋狀的凸輪槽18a。 安裝在透鏡框架14的卡合銷14a與聚焦環(huán)18的凸輪槽18a卡合。從而, 當(dāng)旋轉(zhuǎn)操作聚焦環(huán)18時(shí),聚焦環(huán)18的凸輪槽18a和固定筒12的直進(jìn)槽 12a的交叉位置沿光軸方向變位,并且按照其交叉位置使卡合銷14a、透 鏡框架14、及聚焦透鏡22沿光軸方向變位。這樣,通過(guò)旋轉(zhuǎn)操作聚焦環(huán) 18,可以調(diào)整聚焦透鏡22的設(shè)定位置而進(jìn)行焦點(diǎn)調(diào)整。
變焦環(huán)20,在配置透鏡框架16的部位以可旋轉(zhuǎn)方式配置在固定筒12 的外周面。在變焦環(huán)20的內(nèi)周面形成有相對(duì)光軸呈螺旋狀的凸輪槽20a。 安裝在透鏡框架16的卡合銷16a與變焦環(huán)20的凸輪槽20a卡合。從而, 當(dāng)旋轉(zhuǎn)操作變焦環(huán)20時(shí),變焦環(huán)20的凸輪槽20a和固定筒12的直進(jìn)槽 12b的交叉位置沿光軸方向變位,并且按照其交叉位置將卡合銷16a、透 鏡框架16、及變焦透鏡26沿光軸方向變位。這樣,通過(guò)旋轉(zhuǎn)操作變焦環(huán) 20,可以調(diào)整變焦透鏡26的設(shè)定位置而調(diào)整焦點(diǎn)距離(變焦視角)。
在本實(shí)施方式,透鏡裝置10的攝像光學(xué)系統(tǒng)由聚焦透鏡(組)22及 變焦透鏡(組)26而構(gòu)成,從被攝體入射的光束通過(guò)聚焦透鏡(組)22 及變焦透鏡(組)26在CCD58上成像。另外,在本實(shí)施例中使前組透鏡具 有聚焦功能而使后組透鏡具有變焦功能,但使前組透鏡具有變焦功能而使 后組透鏡具有聚焦功能也可。
光闌機(jī)構(gòu)30具備光闌框架32、兩個(gè)光闌葉片34、 36、用于驅(qū)動(dòng)光闌 葉片的驅(qū)動(dòng)裝置(驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu))38、固定在驅(qū)動(dòng)裝置38的驅(qū)動(dòng)軸38a的控 制桿40 (在圖l,未圖示)。而且,如圖1所示,在光闌機(jī)構(gòu)30的前側(cè) 配置有光闌機(jī)構(gòu)蓋50。
圖2是表示光闌機(jī)構(gòu)30的平面結(jié)構(gòu)的圖,表示從被攝體側(cè)所看到的 光闌機(jī)構(gòu)30的狀態(tài)。
如圖2所示,光闌機(jī)構(gòu)30具備光闌框架32。在光闌框架32設(shè)有以光 軸P為中心的圓形孔徑32f和肋32e。如圖1及圖2所示,肋32e在光闌 框架32的周緣部被設(shè)置成向被攝體側(cè)突出。
如圖2所示,在肋32e的內(nèi)側(cè),重疊配置光闌葉片34及光闌葉片36。 在位于被攝體側(cè)的光闌葉片34,設(shè)置有長(zhǎng)孔狀的開(kāi)孔部34a、開(kāi)孔部34b、 開(kāi)孔部34c。而且,在光闌框架32設(shè)有向被攝體側(cè)突出的卡合銷32a、32b、 32c、 32d。各開(kāi)孔部34a、 34b、 34c分別與3個(gè)卡合銷32a、 32b、 32c卡
合o
同樣,在光闌葉片36設(shè)有開(kāi)孔部36a、開(kāi)孔部36b、開(kāi)孔部36c。各 開(kāi)孔部36a、 36b、 36c分別與設(shè)在光闌框架32的3個(gè)卡合銷32a、 32b、 32d卡合??ê箱N32a、 32b、 32c、 32d為了確實(shí)與光闌葉片34、 36的卡 合,擴(kuò)大其先端側(cè)的徑。 在光闌葉片34設(shè)有與光闌框架32的孔徑32f對(duì)應(yīng)的缺口 34e。而且, 在光鬧葉片36設(shè)有與光闌框架32的孔徑32f對(duì)應(yīng)的缺口 36e。缺口 34e、 36e是與光闌框架32的孔徑32f相同的圓弧形狀,先端部構(gòu)成為銳角狀。 在光闌葉片34、光闌葉片36為最大展開(kāi)的狀態(tài)下,光闌孔徑的大小成為 孔徑32f的大小。在缺口 34e和缺口 36e的位置靠近的方向驅(qū)動(dòng)光闌葉片 34、光闌葉片時(shí),光闌的孔徑變小。
在光闌葉片34的被攝體側(cè),在缺口 34e的先端的銳角狀的部分安裝 有ND濾光片(減光濾光片)50。而且,在光闌葉片36的攝像元件側(cè),在 缺口 36e的先端的銳角狀部分安裝有ND濾光片52。
如圖1所示,驅(qū)動(dòng)裝置38被安裝在光闌框架32的下部。而且,驅(qū)動(dòng) 裝置38相對(duì)光闌框架32從后側(cè)安裝。如圖2所示,驅(qū)動(dòng)裝置38的驅(qū)動(dòng) 軸38a朝向光闌框架32,在驅(qū)動(dòng)軸38a安裝有控制桿40??刂茥U40在兩 端具備卡合銷40a及卡合銷40b??ê箱N40a與設(shè)在光闌葉片34的開(kāi)孔部 34d卡合。而且,卡合銷40b與設(shè)在光闌葉片36的開(kāi)孔部36d卡合。
在光闌葉片34、 36的一方安裝有磁體,通過(guò)霍爾元件(未圖示)產(chǎn) 生的磁阻效應(yīng),檢測(cè)出光闌葉片34、 36的位置對(duì)應(yīng)的光闌的F數(shù)。在此, 霍爾元件的輸出變得越大,F(xiàn)數(shù)變得越小,但霍爾元件的輸出和F數(shù)的關(guān) 系可任意設(shè)定。
如圖1所示,在聚焦環(huán)18和變焦環(huán)20之間,在固定筒12的外周下 部,設(shè)有貫通至內(nèi)部的開(kāi)口部12c。光闌機(jī)構(gòu)30與光闌機(jī)構(gòu)蓋50—同從 孔徑部12c插入到固定筒12的內(nèi)部而被固定。
如圖1所示,在固定筒20的后端部安裝有攝像元件架54。在攝像元 件架54安裝有基板56。在基板56裝備有CCD (攝像元件)58。在CCD58 的前側(cè)設(shè)有密封橡膠59,密封橡膠59的再前側(cè)配置有光學(xué)低通濾波器 (OLPF) 60。光學(xué)低通濾波器60的前部與攝像元件架54的保持部62連 接。
圖2表示通過(guò)驅(qū)動(dòng)裝置38將控制桿40朝箭頭A方向驅(qū)動(dòng)到頭的狀態(tài)。 在此狀態(tài)下,光闌葉片34在圖2中位于最下,而光闌葉片36位于最上。 從而,如圖2所示,光闌葉片34的缺口 34e和光闌葉片36的缺口 36e隔 開(kāi),而使光闌框架32的孔徑32f擴(kuò)開(kāi)。
另一方面,在從圖2的狀態(tài)將控制桿40沿與箭頭A相反方向驅(qū)動(dòng)時(shí), 由光闌葉片34、光闌葉片36而形成的孔徑變小。因此,ND濾光片50、 52 的位置接近光軸P。從而,由于隨著孔徑的面積縮小而光量被減少,且在 孔徑內(nèi)ND濾光片所占有的面積比例增加,所以,通過(guò)光闌機(jī)構(gòu)30的光量 被減少。
此時(shí),由于通過(guò)ND濾光片50、 52而使光量減少,所以與未設(shè)ND濾 光片50、 52的情況相比較,能夠在由光闌葉片34、光闌葉片36所形成的 孔徑變得更大的狀態(tài)下將相同的光量入射到CCD59。從而,可以將孔徑開(kāi) 得更大且可以減少光通過(guò)光闌時(shí)所產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象。
在光學(xué)低通濾波器60的前側(cè),配置有濾光片機(jī)構(gòu)64。圖3是表示濾 光片機(jī)構(gòu)64的結(jié)構(gòu)的示意圖,并表示從被攝體側(cè)所看到的濾光片機(jī)構(gòu)64 的狀態(tài)。如圖3所示,濾光片機(jī)構(gòu)64具備透明濾光片64a、 IR截止濾光 片64b、 IR截止+ND濾光片64c的3個(gè)濾光片。將這3個(gè)濾光片設(shè)置于基 材64d。這3個(gè)濾光片的切換由驅(qū)動(dòng)裝置66進(jìn)行。
透明濾光片64a為在幾乎無(wú)色的平玻璃上蒸鍍防反射膜后的光學(xué)濾光 片,是使入射的光線直接通過(guò)到CCD58的濾光片。透明濾光片64a主要在 夜間等低亮度被攝體的攝影時(shí)使用。
IR截止濾光片64b為在通常的白天攝影時(shí)等所使用的濾光片,具備截 止紅外線的功能。
IR截止+ND濾光片64c為在紅外截止濾光片的功能上附加ND濾光片 (減光濾光片)的功能的復(fù)合濾光片。如圖3所示,IR截止+ND濾光片64c, 在全域上具有紅外截止濾光片的功能,而且,在全體的幾乎一半的區(qū)域上, 附加有ND濾光片的功能。在圖3中,表示將紅外截止濾光片在全域構(gòu)成 且在全體一半的區(qū)域?qū)D濾光片重疊安裝的結(jié)構(gòu),但將紅外截止濾光片 和ND濾光片隔開(kāi)在光軸方向并列配置也可。
驅(qū)動(dòng)裝置66由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)構(gòu)成。在驅(qū)動(dòng)裝置66的驅(qū)動(dòng)軸66a設(shè)有小 齒輪66b,小齒輪66b與在基材64d設(shè)置的齒軌64e卡合。從而,當(dāng)驅(qū)動(dòng) 裝置66被驅(qū)動(dòng)時(shí),將基材64d沿其長(zhǎng)邊方向驅(qū)動(dòng)。基材64d被驅(qū)動(dòng)到透 明濾光片64a、 IR截止濾光片64b、 IR截止+ND濾光片64c中的任一中心 與透鏡裝置的光軸P —致的位置。
與基材64d鄰接而設(shè)置有用于檢測(cè)基材64d的初始位置的復(fù)位開(kāi)關(guān) 68。復(fù)位開(kāi)關(guān)68為基材64d的位置被設(shè)定在初始位置時(shí)打開(kāi)的開(kāi)關(guān)。復(fù) 位開(kāi)關(guān)68,由光學(xué)性地讀取基材64d的突起64f的位置的傳感器構(gòu)成。基 材64d的初始位置,例如可以采用將IR截止濾光片64b配置在光軸P上 的位置。從而,根據(jù)復(fù)位開(kāi)關(guān)68的開(kāi)/關(guān)狀態(tài),可以將IR截止濾光片64b 配置在光軸P上。而且,通過(guò)從初始位置沿規(guī)定方向驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置66規(guī) 定步(st印)數(shù),可以將透明濾光片64a、或IR截止+ND濾光片64c配置 在光軸P上。
驅(qū)動(dòng)裝置66及復(fù)位開(kāi)關(guān)68與控制部70連接。而且,在控制部70連 接有CCD58、驅(qū)動(dòng)裝置38。另外,向控制部70輸入用于檢測(cè)光闌的F數(shù) 的霍爾元件的輸出。控制部70能夠按照對(duì)CCD58的入射光量、霍爾元件 的輸出來(lái)驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置38、及驅(qū)動(dòng)裝置66。
在這樣構(gòu)成的本實(shí)施方式的透鏡裝置10中,在白天等比較明亮的場(chǎng) 所進(jìn)行攝影時(shí),將IR截止過(guò)濾片64b配置在光軸P的位置,而從入射于 透鏡裝置10的光線中截止紅外光。另外,在夜間等暗的場(chǎng)所進(jìn)行攝影時(shí), 將透明濾光片64a配置在光軸P的位置。而且,在白天等攝影高亮度被攝 體時(shí),將IR截止+ND濾光片64c配置于光軸P的位置。
圖4是表示按照被攝體的亮度而切換濾光片64a、 64b、 64c的情形的 示意圖。在圖4中,縱軸表示用于檢測(cè)F數(shù)的霍爾元件的輸出電壓,橫軸 表示被攝體的亮度。而且,圖5表示霍爾元件的輸出電壓和F數(shù)的關(guān)系。 如圖5所示,霍爾元件的輸出電壓變得越大,F(xiàn)數(shù)之值也變得越大,光闌 的孔徑則變小。
如圖4所示,在攝影低亮度的被攝體時(shí),將透明濾光片64a配置于光 軸P的位置。在該狀態(tài)下若被攝體的亮度變高,則根據(jù)亮度而使光闌機(jī)構(gòu) 30的孔徑變小,霍爾元件的輸出電壓(F數(shù)值)增加。并且,當(dāng)F數(shù)達(dá)到 第1規(guī)定值時(shí),進(jìn)行從透明濾光片64a向IR截止濾光片64b的切換。由 此,由于將IR截止濾光片64b配置于光軸P的位置而照射到CCD58的光 量降低,因此光闌機(jī)構(gòu)30的孔徑擴(kuò)開(kāi)。濾光片剛切換后的F數(shù)之值成為 第2規(guī)定值。
在將IR截止濾光片64b配置于光軸P的位置的狀態(tài)下若被攝體的亮 度變高,則根據(jù)亮度而光闌機(jī)構(gòu)30的孔徑變小,且F數(shù)之值增加。并且, 當(dāng)F數(shù)達(dá)到第1規(guī)定值時(shí),進(jìn)行從IR截止濾光片64b向IR截止+ND濾光 片64c的切換。由此,由于將IR截止+ND濾光片64c配置于光軸P的位置 而照射到CCD58的光量降低,因此,光闌機(jī)構(gòu)30的孔徑擴(kuò)開(kāi)。濾光片剛 切換后的F數(shù)值成為第2規(guī)定值。而且,在將IR截止+ND濾光片64c配置 于光軸P的位置的狀態(tài)下若被攝體的亮度變高,則根據(jù)亮度而光闌機(jī)構(gòu)30 的孔徑變小,F(xiàn)數(shù)之值則增加。
以下,對(duì)在將IR截止+ND濾光片64c配置于光軸P的位置的狀態(tài)下攝 影高亮度的被攝體的情況進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。攝影高亮度被攝體的條件通常為 白天的攝影條件,且有必要截止紅外線。如上述,在紅外截止濾光片的功 能附加ND濾光片的功能而構(gòu)成IR截止+ND濾光片64c。從而,在攝影高 亮度被攝體時(shí),也可以通過(guò)IR截止+ND濾光片64c確實(shí)地截止紅外線。
而且,IR截止+ND濾光片64c,在全區(qū)域的幾乎一半的區(qū)域設(shè)有ND 濾光片。為此,在攝影高亮度被攝體時(shí),入射到透鏡裝置10的光線的光 量通過(guò)IR截止+ND濾光片64c被降低。
而且,在攝影高亮度被攝體時(shí),為了降低照射到CCD58的光量,光鬧 葉片34、光闌葉片36被縮閉以使光闌機(jī)構(gòu)30的孔徑變小。從而,通過(guò)光 闌機(jī)構(gòu)30的光闌葉片34、 36、及ND濾光片50、 52也可將光量減少。
這樣,根據(jù)本實(shí)施方式,通過(guò)濾光片機(jī)構(gòu)64的IR截止+ND濾光片64c、 光闌機(jī)構(gòu)30的雙方可以減少光量。為此,與僅用光闌減少光量時(shí)相比, 可以使光闌的孔徑直徑更加擴(kuò)大。從而,在攝影高亮度被攝體時(shí),能夠 抑制在通過(guò)光闌的光線上產(chǎn)生衍射現(xiàn)象。
而且,由于通過(guò)濾光片機(jī)構(gòu)64的IR截止+ND濾光片64c、光闌機(jī)構(gòu) 30的雙方可以減少光量,因此,可以充分減少照射在CCD58的光量。從而, 可以使直接照射在CCD58的光量降低,且可以確實(shí)地抑制基于電子快門的 污點(diǎn)斑的產(chǎn)生。作為優(yōu)選,期望將IR截止+ND濾光片64c的ND濾光片的 濃度和ND濾光片50、 52的濃度相加所獲得之值,比以往的光闌機(jī)構(gòu)中的 ND濾光片的濃度更濃,由此,與僅用光闌機(jī)構(gòu)減少光量的以往的透鏡裝置
的情況相比,可以確實(shí)降低入射到CCD58的光量,且可以使光闌的孔徑變 得更大。從而,可以抑制在通過(guò)光闌的光線上產(chǎn)生的衍射現(xiàn)象。
而且,雖然在未設(shè)IR截止+ND濾光片64c的情況下在透鏡裝置10內(nèi) 的減光需要僅以光闌機(jī)構(gòu)30來(lái)進(jìn)行,但通過(guò)設(shè)置IR截止+ND濾光片64c, 可以使光闌機(jī)構(gòu)30中的光量的減少量的一部分由IR截止+ND濾光片64c 負(fù)擔(dān)。從而,與未設(shè)IR截止+ND濾光片64c的情況相比,可以將ND濾光 片50、 52的濃度變得更淡。由此,在開(kāi)放光闌而進(jìn)行攝影時(shí),可以將ND 濾光片50、 52引起的光量的降低抑制為最低限度。從而,特別在夜間等 暗處的攝影中,可以確實(shí)抑制由ND濾光片50、 52引起的光量的降低,且
可以使可攝影的最低被攝體照度降低。
尤其,由于IR截止+ND濾光片64c在攝影低亮度被攝體時(shí)未被使用, 因此,即使在IR截止+ND濾光片64c的ND濾光片形成得充分濃的情況下, 可攝影的最低被攝體照度也不變化。從而,在可攝影的最低被攝體照度充 分降低的狀態(tài)下,當(dāng)攝影高亮度被攝體時(shí)可進(jìn)行充分的減光。
而且,即使在用ICCD照相機(jī)等的高敏感度照相機(jī)攝影高亮度被攝體 時(shí),在攝影高亮度被攝體之際通過(guò)切換成IR截止+ND濾光片64c而降低光 量,且可以使電子快門難于達(dá)到高速側(cè)的極限速度。從而,可以將光闌的 孔徑盡可能擴(kuò)大,且可以抑制衍射現(xiàn)象的產(chǎn)生。
另外,在圖3的示例中,在基材64d設(shè)置了透明濾光片64a、 IR截止 濾光片64b、 IR截止+ND濾光片64c這3個(gè)濾光片,但也可以在基材64d 僅設(shè)置透明濾光片64a、 IR截止濾光片64b這2個(gè)濾光片,而設(shè)置可從光 軸P的位置抽出且可放入到光軸P的位置的另外的ND濾光片。此時(shí),在 攝影高亮度被攝體時(shí),通過(guò)將IR截止濾光片64b配置在光軸P的位置且 以與IR截止濾光片64b重疊的方式配置獨(dú)立的ND濾光片,可以減少光量。 而且,在攝影高亮度被攝體以外的情況下,通過(guò)將ND濾光片從光軸P的 位置退避,可以僅使用透明濾光片64a或IR截止濾光片64b進(jìn)行攝影。
接著,根據(jù)圖6及圖7的流程圖,對(duì)本實(shí)施方式的透鏡裝置的處理步 驟進(jìn)行說(shuō)明。首先說(shuō)明圖6的流程圖的處理。圖6的流程圖表示在攝影高 亮度被攝體時(shí)、及從高亮度被攝體移行到通常亮度的被攝體時(shí)的處理。
首先,在步驟Sl,開(kāi)始高亮度被攝體的攝影。在此,在步驟Sl,濾 光片機(jī)構(gòu)64被設(shè)定為初始狀態(tài),IR截止濾光片64b配置在光軸P的位置。 在下一個(gè)步驟S2中,CCD58檢測(cè)出被攝體的亮度比較高,而將光闌驅(qū)動(dòng)到 小光闌(小絞19 )側(cè)。
在步驟S3中,根據(jù)設(shè)在光闌機(jī)構(gòu)30的霍爾元件檢測(cè)出F數(shù),在下一 個(gè)步驟S4中,F(xiàn)數(shù)的信息被傳送到控制部70。在下一個(gè)步驟S5,由控制 部70判定F數(shù)是否為第1規(guī)定值以上,在F數(shù)為第1規(guī)定值以上時(shí)行進(jìn) 到步驟S6。在此,第1規(guī)定值例如為F8。
行進(jìn)到步驟S6時(shí),由于F數(shù)為第1規(guī)定值(F8)以上,因此,有必 要充分縮小光闌,判斷出被攝體的亮度為高亮度。從而,在步驟S6,為了 切換濾光片,可求出驅(qū)動(dòng)裝置66的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角,且向驅(qū)動(dòng)裝置66 指令旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角。該些指令由控制部70進(jìn)行。
另一方面,F(xiàn)數(shù)比第l規(guī)定值小時(shí),判斷出被攝體的亮度不是高亮度, 則結(jié)束處理(RETURN)。此時(shí),不切換濾光片,進(jìn)行基于IR截止濾光片 64b的攝影。
在步驟S7,接受到步驟S6的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角的指令,驅(qū)動(dòng)裝置66 沿圖3中的箭頭B方向被步進(jìn)旋轉(zhuǎn),進(jìn)行基于濾光片機(jī)構(gòu)64的濾光片的 切換。在此,進(jìn)行從IR截止濾光片64b向IR截止+ND濾光片64c的切換。
在下一個(gè)步驟S8,通過(guò)從IR截止濾光片64b切換到IR截止+ND濾光 片64c,由于照射到CCD58的光量降低,因此,光闌比濾光片被切換以前 更被擴(kuò)大。在下一個(gè)步驟S9,通過(guò)設(shè)置在光闌機(jī)構(gòu)30的霍爾元件檢測(cè)出 F數(shù)。
在步驟S9的狀態(tài)下,按照適于高亮度的被攝體的方式將濾光片切換 到IR截止+ND濾光片64c,光闌比切換濾光片以前更被擴(kuò)大。從而,通過(guò) 在該狀態(tài)下進(jìn)行攝影,與用IR截止濾光片64b進(jìn)行攝影的情況相比,可 以在光闌更加擴(kuò)大的狀態(tài)下進(jìn)行攝影。由此,可以將光通過(guò)光闌時(shí)產(chǎn)生的 衍射抑制到最小限度。
在步驟S9以后,對(duì)在步驟S10中將被攝體的亮度從高亮度變化為通 常亮度時(shí)的處理進(jìn)行說(shuō)明。首先,在步驟SIO,從高亮度被攝體移行到通
常亮度的被攝體。在下一個(gè)步驟Sll,由CCD58探測(cè)出被攝體為通常的亮 度,且將光闌驅(qū)動(dòng)到開(kāi)放側(cè)。
在下一個(gè)步驟S12,通過(guò)設(shè)在光闌機(jī)構(gòu)30的霍爾元件檢測(cè)出F數(shù),而 在下一個(gè)步驟S13, F數(shù)的信息被傳送到控制部70。在下一個(gè)步驟S14, 判定F數(shù)是否比上述的第2規(guī)定值小,在F數(shù)比第2規(guī)定值小時(shí)行進(jìn)到步 驟S15。在此,第2規(guī)定值例如為F2。
行進(jìn)到步驟S15時(shí),由于F數(shù)比第2規(guī)定值小,因此,判斷出被攝體 的亮度不是高亮度。從而,在步驟S15,為了切換濾光片,求出驅(qū)動(dòng)裝置 66的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角,且將旋轉(zhuǎn)角指令到驅(qū)動(dòng)裝置66。
另外,在F數(shù)為第2規(guī)定值以上時(shí),判斷出被攝體的亮度為高亮度, 則結(jié)束處理(RETURN)。此時(shí),不切換濾光片,進(jìn)行基于IR截止+ND濾光 片64c的攝影。
在步驟S16,接受到步驟S15的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角的指令,將驅(qū)動(dòng)裝 置66沿圖3中的箭頭C方向步進(jìn)旋轉(zhuǎn),進(jìn)行基于濾光片機(jī)構(gòu)64的濾光片 的切換。在此,進(jìn)行從IR截止+ND濾光片64c到IR截止濾光片64b的切 換。
在下一個(gè)步驟S17中,通過(guò)從IR截止+ND濾光片64c切換到IR截止 濾光片64b,由于照射到CCD58的光量增加,因此,光闌比濾光片被切換 以前更被縮閉。
在步驟S17的狀態(tài)下,按照適于通常亮度的被攝體的方式將濾光片切 換到IR截止濾光片64b,從而,利用IR截止濾光片64b在紅外線截止的 狀態(tài)下可以進(jìn)行通常的攝影。
接著,說(shuō)明圖7的流程圖的處理。圖7的流程圖表示在攝影低亮度的 被攝體時(shí)、及從低亮度被攝體移行到通常亮度的被攝體時(shí)的處理。
首先,在步驟S21,開(kāi)始低亮度被攝體的攝影。在此,在步驟S21的 初始狀態(tài)下,將濾光片機(jī)構(gòu)64設(shè)定為初始狀態(tài),IR截止濾光片64b配置 在光軸P的位置。在下一個(gè)步驟S22, CCD58探測(cè)出被攝體的亮度比較低, 將光闌驅(qū)動(dòng)到開(kāi)放側(cè)。
在下一個(gè)步驟S23,通過(guò)設(shè)在光闌機(jī)構(gòu)30的霍爾元件檢測(cè)出F數(shù),而 在下一個(gè)步驟S24, F數(shù)的信息被傳送到控制部70。在下一個(gè)步驟S25, 由控制部70判定F數(shù)是否為第2規(guī)定值以下,在F數(shù)為第2規(guī)定值以下 時(shí),行進(jìn)到步驟S26。
行進(jìn)到步驟S26時(shí),由于F數(shù)為第2規(guī)定值以下,因此,判斷出被攝 體的亮度為低亮度。從而,在步驟S26,為了切換濾光片,求出驅(qū)動(dòng)裝置 66的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角,且將旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角指令到驅(qū)動(dòng)裝置66。
另外,F(xiàn)數(shù)比第2規(guī)定值大時(shí),判斷出被攝體的亮度不是低亮度,而 結(jié)束處理(RETURN)。此時(shí),不切換濾光片,則進(jìn)行基于IR截止濾光片 64b的攝影。
在下一個(gè)步驟S27,接受到步驟S26的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角的指令,將 驅(qū)動(dòng)裝置66沿圖3中的箭頭C方向步進(jìn)旋轉(zhuǎn),進(jìn)行由濾光片機(jī)構(gòu)64完成 的濾光片的切換。在此,進(jìn)行從IR截止濾光片64b向透明濾光片64a的 切換。
在下一個(gè)步驟S28,通過(guò)從IR截止濾光片64b切換到透明濾光片64a, 由于照射到CCD58的光量增加,因此,光闌比濾光片被切換以前更縮小。 在下一個(gè)步驟S29,通過(guò)設(shè)在光闌機(jī)構(gòu)30的霍爾元件檢測(cè)F數(shù)。
在步驟S29的狀態(tài)下,按照適合于低亮度的被攝體的方式將濾光片切 換到透明濾光片64a,從而,可以抑制光量的降低,并且使紅外線透過(guò)透 明濾光片64a,能夠確實(shí)地進(jìn)行在暗處的攝影等即確實(shí)地?cái)z影低亮度被攝 體。
在步驟S29以后,對(duì)在步驟S30中被攝體的亮度從低亮度變化為通常 亮度時(shí)的處理進(jìn)行說(shuō)明。首先,在步驟S30,從低亮度被攝體移行到通常 亮度的被攝體。在下一個(gè)步驟S31, CCD58探測(cè)出被攝體為通常的亮度, 將光闌驅(qū)動(dòng)到小光闌側(cè)。
在下一個(gè)步驟S32,通過(guò)設(shè)在光闌機(jī)構(gòu)30的霍爾元件檢測(cè)出F數(shù),在 下一個(gè)步驟S33, F數(shù)的信息被傳送到控制部70。在下一個(gè)步驟S34,判 定F數(shù)是否比第1規(guī)定值(F8)大,在F數(shù)比第1規(guī)定值大時(shí),行進(jìn)到步 驟S35。
行進(jìn)到步驟S35時(shí),由于F數(shù)比第1規(guī)定值大,因此,判斷出被攝體 的亮度不是低亮度。從而,在步驟S35,為了切換濾光片,算出驅(qū)動(dòng)裝置 66的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角,且將旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角指令到驅(qū)動(dòng)裝置66。
另外,F(xiàn)數(shù)為第l規(guī)定值以下時(shí),判斷出被攝體的亮度為低亮度,而 結(jié)束處理(RETURN)。此時(shí),不切換濾光片,則進(jìn)行基于透明濾光片64a 的攝影。
在下一個(gè)步驟S36,接受到步驟S35的旋轉(zhuǎn)方向、旋轉(zhuǎn)角的指令,將 驅(qū)動(dòng)裝置66沿圖3中的箭頭B方向步進(jìn)旋轉(zhuǎn),進(jìn)行由濾光片機(jī)構(gòu)64完成 的濾光片的切換。在此,進(jìn)行從透明濾光片64a到IR截止濾光片64b的 切換。
在下一個(gè)步驟S37,通過(guò)從透明濾光片64a切換到IR截止濾光片64b, 由于照射到CCD58的光量減少,因此,光闌比濾光片被切換以前更擴(kuò)大。
在步驟S37的狀態(tài)下,按照適合于通常亮度的被攝體的方式將濾光片 切換到IR截止濾光片64b,從而,在利用IR截止濾光片64b截止紅外線 的狀態(tài)下可以進(jìn)行通常的攝影。
另外,在上述的說(shuō)明中,從IR截止+ND濾光片64c到IR截止濾光片 64b進(jìn)行切換的F數(shù)、與從IR截止濾光片64b到透明濾光片64a進(jìn)行切換 的F數(shù)為同一值(第2規(guī)定值),但為不同值也可。
如以上說(shuō)明,根據(jù)本實(shí)施方式,在攝影高亮度被攝體時(shí),由于在光軸 P上配置IR截止+ND濾光片64c,因此,通過(guò)具備IR截止+ND濾光片64c 的ND濾光片和光闌機(jī)構(gòu)30的雙方,可以減少光量。從而,與僅用光闌機(jī) 構(gòu)減少光量的情況相比,由于可以更加減少光量,因此,光闌的孔徑可以 擴(kuò)大,且可以抑制衍射現(xiàn)象的產(chǎn)生。而且,由于可以將設(shè)在光闌機(jī)構(gòu)30 的ND濾光片50、 52的濃度變淡,因此,可以在攝影低亮度被攝體時(shí)抑制 光量的下降,且可以使可攝影的最低被攝體照度下降。
以上,參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明,但本發(fā)明當(dāng)然 不限于所涉及的示例。若為本領(lǐng)域技術(shù)人員,在權(quán)利要求所述的范圍內(nèi)想 到各種變更例或修正例是顯然的,這些也當(dāng)然屬于本發(fā)明的技術(shù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種透鏡裝置,具備成像光學(xué)系統(tǒng),使入射的光束在攝像元件上成像;光闌機(jī)構(gòu),設(shè)置在上述成像光學(xué)系統(tǒng);濾光器部,設(shè)置在上述攝像元件的被攝體側(cè)且使入射到上述成像光學(xué)系統(tǒng)的光束通過(guò),上述濾光器部至少具有紅外線截止濾光片及減光濾光片;還具備在攝影高亮度被攝體時(shí),將紅外線截止濾光片及減光濾光片均配置在光束的通過(guò)范圍的濾光片切換機(jī)構(gòu)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的透鏡裝置,其特征在于, 上述濾光器部具有紅外線截止濾光片;紅外線截止濾光片及減光濾光片重疊而構(gòu)成為一體的復(fù)合濾光片, 上述濾光片切換機(jī)構(gòu),在攝影高亮度被攝體時(shí),將上述復(fù)合濾光片配 置在光束的通過(guò)范圍。
3. 權(quán)利要求2所述的透鏡裝置,其特征在于, 具有取得上述光闌機(jī)構(gòu)的F數(shù)的F數(shù)取得部,上述濾光片切換機(jī)構(gòu),在F數(shù)為第1規(guī)定值以下且第2規(guī)定值以上時(shí), 使上述復(fù)合濾光片從光束的通過(guò)范圍退避,將上述紅外線截止濾光片配置 在光束的通過(guò)范圍。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的透鏡裝置,其特征在于, 上述濾光器部還具有使光束直接通過(guò)的透明濾光片; 上述濾光片切換機(jī)構(gòu),在F數(shù)小于上述第2規(guī)定值時(shí),將上述透明濾光片配置在光束的通過(guò)范圍。
全文摘要
本發(fā)明提供一種在攝影高亮度被攝體時(shí)在抑制圖像劣化的狀態(tài)下可減少光量的降低的、新型且改良后的透鏡裝置。具備使入射的光束在CCD(58)上成像的成像光學(xué)系統(tǒng)(22、26);設(shè)在成像光學(xué)系統(tǒng)(22、26)的光闌機(jī)構(gòu)(30);和設(shè)在CCD(58)的被攝體側(cè)使入射成像光學(xué)系統(tǒng)(22、26)的光束通過(guò)的濾光片機(jī)構(gòu)(64),濾光片機(jī)構(gòu)(64)具有透明濾光片(64a)、IR截止濾光片(64b)及IR截止+ND濾光片(64c),還具備在攝影高亮度被攝體時(shí)將IR截止+ND濾光片(64c)配置在光束的通過(guò)范圍的驅(qū)動(dòng)裝置(66)。通過(guò)IR截止+ND濾光片(64c)可以使照射在CCD(58)的光量降低,因此不僅抑制通過(guò)光闌的光的衍射現(xiàn)象并且可降低污點(diǎn)斑的產(chǎn)生。
文檔編號(hào)G02B7/02GK101178469SQ200710181269
公開(kāi)日2008年5月14日 申請(qǐng)日期2007年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月6日
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