WO2013047591A1 - レンズ装置及びこのレンズ装置が装着される撮像装置 - Google Patents

Abstract

撮影レンズ、及び開口面積を絞る絞り装置を内蔵する撮像装置用のレンズ装置であって、撮影レンズ及び絞り装置を内蔵する鏡胴と、鏡胴の所要位置外周部に設けられると共に鏡胴の軸線を回転軸として外周部の周方向に回動可能に取り付けられ、絞り装置の開口面積を調整するための第１操作リングと、第１操作リングと平行且つ鏡胴の軸線を回転軸として外周部の周方向上に回転可能に設けられ、透過光量可変フィルタの透過率を調整するための第２操作リングと、第１操作リング及び第２操作リングの回転を相互に伝達し、また遮断する機構部と、を備え、第１操作リングによる絞り装置の開口面積の増加する方向と、第２操作リングによる透過光量可変フィルタの透過率の増加する回転方向とが同じであり、機構部は、第１操作リング及び第２操作リングの回転を互いに同方向または逆方向の回転に変換して伝達可能に構成されているレンズ装置。

Description

レンズ装置及びこのレンズ装置が装着される撮像装置

　本発明はビデオカメラやテレビカメラ等に装着されるレンズ装置に関する。特に、手動で絞り装置を操作し入射光量を調整する操作具と、透過光量可変フィルタの透過光量を手動で調整する操作具とを両方備えるレンズ装置及びこのレンズ装置が装着される撮像装置に関する。

　入射光量を調整する装置として、一般的に絞り（アイリス）装置が用いられる。例えば、図１７に示す絞り装置１００は、虹彩として機能する複数枚（図示する例では６枚）の絞り羽根１０１を円周上に配置し、夫々の羽根１０１の駆動点１０２を、支点１０３を中心に矢印１０４方向に移動させることにより、入射光を透過させる中心孔１０５の開口面積（開口量）を狭める構成となっている。

　この絞り装置１００において入射光量を絞ると、中心孔１０５が狭くなる。しかし、最小絞り位置で明るい屋外の映像を撮影するときに、回折現象の影響により解像力が低下して発生するボケである、所謂、小絞りボケが発生して撮影画質を劣化させてしまうことがある。

　このため、入射光量を調整する装置として、例えば、下記の特許文献１記載のＮＤフィルタが提案されている。このＮＤフィルタは、円周に沿って減光材の濃度を連続的に変化させた円板状フィルタで構成されている。そして、この円板状フィルタの回転位置を調整することにより、フィルタの透過光量を制御している。

　また、特許文献２記載の光量調整装置も提案されている。この光量調整装置は、光路上に置かれた円板状の誘電エラストマの両面に電極を貼り付け、電極間に印加する電圧を調整し、円板の膜厚を制御することにより、透過光量可変のＮＤフィルタを実現している。

　特許文献１及び２で例示した透過光量可変フィルタを、例えば、図１７に示す絞り装置に置き替えることにより、明るい屋外の映像を撮影するときでも小絞りボケの発生を回避することが可能となる。しかし、透過光量可変フィルタでは、絞り装置の利点とされる、絞り径を調整して被写界深度を調整することにより背景をぼかす撮影ができなくなってしまう。

　すなわち、絞り装置と透過光量可変フィルタは、ともに入射光量を調整できるが、それ以外の機能にはそれぞれに一長一短がある。

　このため、下記の特許文献３及び特許文献４に記載されている様に、絞り装置と透過光量可変フィルタ（可変ＮＤフィルタ）との両方を併用した撮像装置も提案されている。この様な撮像装置では、どの様な撮影条件でも適正露出を得ることができ、小絞りボケも回避でき、被写界深度の調整も可能になる。しかし、２つの光量調整手段を搭載するためにコストが嵩み、実機に適用するまでには至っていなかった。

特開２００７―２４３９２８号公報 特開２００６―１２６５０４号公報 特開平９―１８６９２２号公報 特開平５―２９２３９２号公報

　近年では、透過光量可変フィルタの製造コストの低減化や性能向上が進み、絞り装置と透過光量可変フィルタの両方を撮像装置の実機に搭載することが可能になってきている。

　しかるに、撮像装置に装着するレンズ装置には、ズームレンズの倍率調整リングやフォーカス位置調整リングなど、撮影者がファインダ装置を覗きながら手の感触だけで操作する調整具（操作具）が多数有る。このため、絞り装置の調整具と透過光量可変フィルタの調整具を具体的にどの様な形態で実機に搭載すると使い勝手の優れたレンズ装置を提供できるかを考慮する必要がある。

　本発明の目的は、透過光量を調整するという機能において共通する絞り装置及び透過光量可変フィルタを用いて撮影者の意図に適った多様な撮像を可能とすると共に、使い勝手の優れたレンズ装置及びこのレンズ装置が装着される撮像装置を提供することにある。

　（１）　撮影レンズ、及び開口量を絞る絞り装置を内蔵する撮像装置用のレンズ装置であって、撮影レンズ及び絞り装置を内蔵する鏡胴と、鏡胴の所要位置外周部に設けられると共に鏡胴の軸線を回転軸として外周部の周方向に回動可能に取り付けられ絞り装置の開口量を調整するための第１操作リングと、第１操作リングと平行且つ、鏡胴の軸線を回転軸として外周部の周方向に回動可能に取り付けられ、透過光量可変フィルタの透過率を調整するための第２操作リングと、第１操作リング及び第２操作リングの回転を相互に伝達し、または遮断する機構部と、を備え、第１操作リングによる絞り装置の開口面積の増加する回転方向と、第２操作リングによる透過光量可変フィルタの透過率の増加する回転方向とが同じであり、機構部は、第１操作リング及び第２操作リングの回転を同方向または逆方向の回転に変換して伝達可能に構成されているレンズ装置。
　（２）　上記（１）のレンズ装置を備える撮像装置。

　本発明によれば、テレビカメラやビデオカメラで被写体動画像を撮影している撮影者は、絞りの開口面積の調整と透過光量可変フィルタの透過光量の調整との組み合わせで様々な露出制御を行うことができるため、様々な撮影意図に応じた映像を撮影することが可能となる。そして、第１操作リング及び第２操作リングのいずれか一方のリングの回動操作、及び機構部を介して連動する他方のリングの回転によって、透過光量の変化を抑制しつつ、絞り装置の開口量を調節して被写界深度を調整することが可能となる。それにより、撮影者の意図に適った背景のボケ具合をマニュアル操作によっても容易に得ることができる。

本発明の実施形態を説明するための、レンズ装置及びこのレンズ装置が装着された撮像装置の一例の構成を模式的に示す図である。 図１のレンズ装置の第１操作リング及び第２操作リング並びに機構部の構成を示す図である。 図２の機構部による第１操作リング及び第２操作リングの回転の伝達及び遮断を示す図である。 図１のレンズ装置における第１操作リング及び第２操作リングの各々の操作量（回転角）に対する透過光量の関係の一例を示すグラフである。 本発明の実施形態を説明するための、レンズ装置の他の例の構成を模式的に示す図である。 図５の機構部による第１操作リング及び第２操作リングの回転の伝達を示す図である。 図５のレンズ装置の変形例の構成を模式的に示す図である。 図７の機構部による第１操作リング及び第２操作リングの回転の伝達を示す図である。 本発明の実施形態を説明するための、レンズ装置の他の例の構成を模式的に示す図である。 図９の機構部による第１操作リング及び第２操作リングの回転の伝達を示す図である。 図９のレンズ装置の変形例の構成を模式的に示す図である。 図１１のレンズ装置の機構部の構成を模式的に示す図である。 図１１の機構部による第１操作リング及び第２操作リングの回転の伝達を示す図である。 本発明の実施形態を説明するための、撮像装置の一例の要部機能ブロック図である。 本発明の実施形態を説明するための、撮像装置の他の例の要部機能ブロック図である。 本発明の実施形態を説明するための、撮像装置の他の例の要部機能ブロック図である。 開口面積を絞る一般的な絞り装置の一例の構成を示す図である。

　図１は、本発明の実施形態を説明するための、レンズ装置及びこのレンズ装置が装着された撮像装置の一例の構成を模式的に示す。

　撮像装置本体１の前部にはレンズ装置２が装着されている。

　レンズ装置２は円筒形状等の筒状の鏡胴１０を備える。この鏡胴１０内には、ズームレンズやフォーカスレンズ等の撮影レンズと、開口量を調整できる絞り装置が内蔵されている。また、この本例では、レンズ装置２に透過光量可変フィルタも内蔵される。レンズ装置２の鏡胴基部にはマウント部３が設けられている。このマウント部３の接続部３ａを、撮像装置本体１の前部に設けられているレンズ装着部に着脱自在に装着することで、レンズ装置２が撮像装置本体１に固定される。

　接続部３ａには、図示しない各種接続端子（電気端子）が設けられている。また、レンズ装着部にも、レンズ装置側の各種接続端子に対応する接続端子（電気端子）が設けられている。レンズ装置２を撮像装置本体１に装着することで、対応する接続端子毎に電気接続が行われる。これにより、レンズ装置２の図示しない制御装置（ＣＰＵ）は撮像装置本体１側の必要な情報を取得する。また、撮像装置本体１側の制御装置（ＣＰＵ）は、レンズ装置２側の必要な情報を取得する。

　撮影者５は、この撮像装置本体１を右肩に担いで右眼でファインダ装置６を覗く。更に、撮影者５は、右手７でレンズ装置２の把持部を把持して撮像装置を固定しながら、被写体の動画像を撮影することになる。このとき、撮影者５は、レンズ装置２に設けられている各種操作具を左手の感触だけで操作することになる。

　レンズ装置２には、レンズ先端側（被写体側）に例えばフォーカスレンズの焦点位置を調整するフォーカス位置調整具（フォーカスリング１１）が鏡胴１０の外周囲を回動可能にリング状に設けられている。このフォーカスリング１１を撮影者５が左手で任意角度回転させることで、フォーカス位置の調整が行われる。

　レンズ装置２の中間部分には、ズームレンズのズーム位置を調整するズーム位置調整具（ズームリング１２）が鏡胴１０の外周囲を回動可能にリング状に設けられている。このズームリング１２を撮影者５が左手で任意角度回転させることで、ズーム倍率の調整が行われる。

　レンズ装置２には、このズームリング１２の更に撮像装置本体１側に、絞り装置の絞り値調整具１３と、透過光量可変フィルタの透過光量調整具１４とが設けられている。調整具１３，１４は、レンズ装置２の光軸方向に隣り合って配置されていればよく、どちらを被写体側に配置するかは任意である。

　絞り装置の絞り位置調整具１３は、アイリスリング１３として、鏡胴１０の外周囲を回動可能に設けられている。透過光量可変フィルタの透過光量調整具１４は、本実施形態では、アイリスリング１３の形状に合わせたＮＤフィルタリング１４として形成され、鏡胴１０の外周囲に回動可能に設けられている。アイリスリング１３とＮＤフィルタリング１４とは、レンズ装置２の光軸に対して垂直方向に平行且つ同軸回転可能に設けられている。

　透過光量可変フィルタとして、特許文献２に記載されているような電圧で透過量を調整するタイプのフィルタを用いた場合、ＮＤフィルタリング１４の回転角度を電圧値に変換する必要がある。このため、この場合には、ＮＤフィルタリング１４の内周壁には回転角検出用のポテンショメータが取り付けられる。

　アイリスリング１３によって調整される絞り装置と、ＮＤフィルタリング１４によって調整される透過光量可変フィルタとは、透過光量を調整するという機能において共通しており、透過光量を調整する際の両リング１３，１４の操作感もまた共通とされている。即ち、アイリスリング１３の回転方向に対する透過光量の増減の関係と、ＮＤフィルタリング１４の回転方向に対する透過光量の増減の関係とは同じに設定される。

　例えば、アイリスリング１３の矢印Ａ方向の回転（図３Ａ参照）に対して、絞り装置は開口量を大きくする（透過光量を増加させる）ように調整され、ＮＤフィルタリング１４の同方向の回転に対して、透過光量可変フィルタは透過率を高くする（透過光量を増加させる）ように調整される。

　さらに、レンズ装置２には、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４に係合し、これらのリング１３，１４の回転を相互に伝達し、また遮断する機構部１５が設けられている。

　図２は、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４並びに機構部１５の構成を示す。

　アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４は、レンズ装置２の光軸方向に所定の距離をおいて隣り合って配置されており、機構部１５は、アイリスリング１３とＮＤフィルタリング１４との間の位置に配置されている。

　機構部１５は、図２において、奇数個の歯車からなる第１歯車機構２０と、この第１歯車機構２０を支持する支持部２１とを有している。図示の例では、第１歯車機構２０は、一つの歯車２０ａで構成されており、歯車２０ａを自転可能に支持している。機構部１５を間に挟むアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の各々の対向側面には、歯車２０ａに噛み合う歯列が形成されている。なお、第１歯車機構２０は支持部２１に支持されて構成されているが、第１歯車機構２０と支持部２１が一体となって第１歯車機構２０を構成しても良い。

　支持部２１は、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の径方向に移動可能に鏡胴１０に支持されており、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４よりも外径側に突出する操作部２２を有している。撮影者によって、操作部２２を径方向に押し込まれ、また、引き出されるように操作されることによって、機構部１５は、その移動範囲の内径側の端にあたる第１位置、及び外径側の端にあたる第２位置に選択的に配置される。支持部２１は、これら第１及び第２位置に配置された際にクリック感が得られる構造にしてもよい。

　機構部１５が第１位置に配置された場合（ＦＩＧ．２Ａ）に、歯車２０ａがアイリスリング１３の歯列１３ａ、及びＮＤフィルタリング１４の歯列１４ａにそれぞれ噛み合い、第１歯車機構２０はアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合する。

　機構部１５が第２位置に配置された場合（ＦＩＧ．２Ｂ）に、歯車２０ａとアイリスリング１３の歯列１３ａ、及びＮＤフィルタリング１４の歯列１４ａとの噛み合いが解除され、第１歯車機構２０とアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４との係合が解除される。

　図３は、機構部１５によるアイリスリング１３、ＮＤフィルタリング１４の回転の伝達及び遮断を示す。なお、図において白抜き矢印は撮影者によって操作される駆動要素の移動（回転）方向を示し、実践矢印は従動要素の移動（回転）方向を示す。

　機構部１５が第１位置に配置されている場合（ＦＩＧ．３Ａ）に、上記の通り、第１歯車機構２０はアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合している。この状態で、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４のいずれか一方のリングが回動操作されると、その回転は第１歯車機構２０を介して他方のリングに伝達される。第１歯車機構２０は、奇数個の歯車（図示の例では１つの歯車２０ａ）で構成されており、一方のリングの回転は、逆向きに変換されて他方のリングに伝達される。例えば、アイリスリング１３が矢印Ａ方向に回動操作されると、その回転は、第１歯車機構２０によって逆向きに変換されてＮＤフィルタリング１４に伝達され、ＮＤフィルタリング１４は矢印Ａ方向とは反対の矢印Ｂ方向に回転する。なお、第１歯車機構２０は、奇数個の歯車だけでなく、偶数個の歯車から構成されていてもよい。この場合は、アイリスリング１３の回動操作により、その回転は、第１歯車機構２０によって同じ向きにＮＤフィルタリング１４に伝達され、ＮＤフィルタリング１４はアイリスリング１３と同方向に回転する。

　アイリスリング１３の回転方向に対する透過光量の増減の関係と、ＮＤフィルタリング１４の回転方向に対する透過光量の増減の関係とは同じに設定されていることから、アイリスリング１３の回動操作、及びそれに連動するＮＤフィルタリング１４の逆方向の回転によって、透過光量の変化を抑制しつつ、絞り装置の開口量を調節して被写界深度を調整することが可能となる。それにより、例えば、撮影者の意図に適った背景のボケ具合をマニュアル操作によっても容易に得ることができる。なお、詳細は後述するが、アイリスリング１３の回転角度と絞り装置に入射する光量と出射する光量の比である光量比との対応関係、及びＮＤフィルタリング１４の回転角度と透過光量可変フィルタの透過率との対応関係が、単位角度変化量での各回転角度における透過光量比の数列において同じ等比数列の関係となるように構成すれば、以上の操作において透過光量を一定に保つことができ、好ましい。

　機構部１５が第２位置に配置されている場合（ＦＩＧ．３Ｂ）に、上記の通り、第１歯車機構２０とアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４との係合は解除されている。従って、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の回転は相互に遮断され、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４は、独立して正逆両方向に回動操作可能となる。そこで、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４を同一方向に同時に回動操作し、絞り装置及び透過率可変フィルタの透過光量をいずれも増加又は減少させ、透過光量の調整能を高めることが可能となる。それにより、例えば、絞り装置の透過光量調整能を超えた被写体の明るさの変化にも、即座に対応して撮影を行うことができる。特に、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４は、レンズ装置２の光軸方向に隣り合って配置されており、両リング１３，１４を同時に回動操作する際に好適である。

　図４は、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の各々の操作量（回転角）に対する透過光量の関係の一例を示すグラフである。

　アイリスリング１３は、原点位置（絞り装置の透過光量１００％）に対して回転角度αで絞り装置の透過光量が５０％となり、回転角度２αで透過光量２５％、回転角度３αで透過光量１２．５％、回転角度４αで透過光量６．３％、…、となっている（ＦＩＧ．４Ａ）。このアイリスリング１３の操作感と同じ操作感が得られるように、ＮＤフィルタリング１４においても、原点位置（透過光量可変フィルタの透過光量１００％）に対して回転角度αで透過光量可変フィルタの透過光量が５０％となり、回転角度２αで透過光量２５％、回転角度３αで透過光量１２．５％、回転角度４αで透過光量６．３％、…、となるように設定されている。即ち、アイリスリング１３による絞り装置の開口面積の増加する回転方向と、ＮＤフィルタリング１４による透過光量可変フィルタの透過率の増加方向が同じであり、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の各々の操作量（回転角）に対する透過光量の関係は、単位角度変化量αでの各回転角度（原点、α、２α，…）における透過光量比（１００％，５０％，２５％，…）の数列において、公比１／２の同じ等比数列の関係となっている。

　例えば、特許文献２に記載されている様に、フィルタに印加する電圧値で透過光量可変フィルタの透過光量を制御する場合、ＮＤフィルタリング１４の回転角度α，２α，３α，…に応じた制御電圧値を定め、この電圧値を透過光量可変フィルタの電極に印加することで、回転角度に応じた透過光量を実現することができる。

　更に、ＮＤフィルタリング１４の回転角度と透過光量可変フィルタの透過光量との相対関係が、アイリスリング１２の回転角度と絞り装置の透過光量との相対関係と精度良く一致するように、後述する様に、透過光量可変フィルタの透過光量をフィードバック制御する。

　以上のアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の各々の操作量（回転角）に対する透過光量の関係によれば、上記のアイリスリング１３の回動操作、及び機構部１５を介して連動するＮＤフィルタリング１４の逆方向の回転において、透過光量が一定に保たれる。なお、図４の各グラフでは回転角αごとの光量ポイントを直線で結んだが、各ポイントを曲線で結んだ回転角－光量の対応でも効果は同じになる。

　図５は、本発明の実施形態を説明するための、レンズ装置の他の例の構成を示す。なお、上述したレンズ装置２と共通する要素には、共通の符号を付することにより説明を省略あるいは簡略する。

　図５に示すレンズ装置１０２においては、機構部１５が、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と同軸回転可能に設けられている点で、上述したレンズ装置２と相違する。

　レンズ装置１０２は、アイリスリング１３とＮＤフィルタリング１４との間の位置に、鏡胴１０の外周囲に回動可能に設けられた支持リング１６を有している。この支持リング１６は、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と同軸回転可能に設けられている。

　機構部１５の支持部２１は、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の径方向に移動可能に支持リング１６に支持されており、機構部１５は、その移動範囲の内径側の端にあたる第１位置、及び外径側の端にあたる第２位置に選択的に配置される。第１位置において（ＦＩＧ．５Ａ）、機構部１５の第１歯車機構２０はアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合し、第２位置において（ＦＩＧ．５Ｂ）、機構部１５の第１歯車機構２０とアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４との係合が解除される。

　また、支持部２１を支持リング１６に支持された機構部１５は、撮影者によって、操作部２２を支持リング１６の回転軸まわりに回動操作されることにより、支持リング１６の回転を伴って、支持リング１６の回転軸まわりに回転する。

　図６は、機構部１５によるアイリスリング１３、ＮＤフィルタリング１４の回転の伝達を示す。

　機構部１５が上記の第１位置に配置されている場合に、機構部１５の第１歯車機構２０はアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合しており、この状態で、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４のいずれか一方のリングが回動操作されると、その回転は第１歯車機構２０によって逆向きに変換されて他方のリングに伝達される（ＦＩＧ．６Ａ）。それにより、透過光量の変化を抑制しつつ、絞り装置の開口量を調節して被写界深度を調整することが可能となる。

　また、機構部１５の第１歯車機構２０はアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合している状態で、機構部１５が、支持リング１６の回転軸まわりに、つまりはアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の回転軸まわりに回動操作されると、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４は同一方向に同時に回転する（ＦＩＧ．６Ｂ）。それにより、絞り装置及び透過率可変フィルタの透過光量をいずれも増加又は減少させ、透過光量の調整能を高めることが可能となる。

　上述したレンズ装置２において、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４を同一方向に同時に回転させるにあたっては、機構部１５を第２位置に配置し、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の２つのリングを同時に回動操作する必要があるが、本レンズ装置１０２によれば、機構部１５の回動操作のみで足り、操作性が向上する。

　図７は、上述したレンズ装置１０２の変形例の構成を示す。

　図７に示すレンズ装置１０２において、機構部１５の操作部２２は、支持リング１６の径方向に延在し操作部２２を通る軸まわりに捻転操作可能に設けられている。そして、操作部２２は、第１歯車機構２０を構成するいずれか１つの歯車に連結され、操作部２２の捻転操作に伴ってその歯車を自転させるように構成されている。図示の例においては、第１歯車機構２０は１つの歯車２０ａによって構成されており、操作部２２は、この歯車２０ａに連結されている。

　図８は、機構部１５によるアイリスリング１３、ＮＤフィルタリング１４の回転の伝達を示す。

　機構部１５が上記の第１位置に配置されている場合に、機構部１５の第１歯車機構２０はアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合しており、この状態で、機構部１５の操作部２２が捻転操作されると、操作部２２の捻転操作に伴って、第１歯車機構２０を構成する歯車２０ａが自転し、その回転は、第１歯車機構２０に係合しているアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４にそれぞれ伝達される。ここで、第１歯車機構２０は、奇数個の歯車（図示の例では１つの歯車２０ａ）で構成されているため、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の回転は互いに逆向きとなる。換言すれば、アイリスリング１３の回転は、第１歯車機構２０によって逆向きに変換されてＮＤフィルタリング１４に伝達されることになる。それにより、透過光量の変化を抑制しつつ、絞り装置の開口量を調節して被写界深度を調整することが可能となる。

　また、機構部１５が、支持リング１６の回転軸まわりに、つまりはアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の回転軸まわりに回動操作されると、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４は同一方向に同時に回転する。それにより、絞り装置及び透過率可変フィルタの透過光量をいずれも増加又は減少させ、透過光量の調整能を高めることが可能となる。

　図５に示すレンズ装置１０２においては、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４を同一方向に同時に回転させる場合と、逆方向に同時に回転させる場合とで操作対象が異なる（前者の場合には機構部１５、後者の場合にはアイリスリング１３又はＮＤフィルタリング１４）が、図７に示すレンズ装置１０２によれば、いずれの場合も機構部１５の操作（前者の場合には機構部１５全体の回動操作、後者の場合には機構部１５の操作部２２の捻転操作）によって行うことができ、操作性が向上する。

　図９は、本発明の実施形態を説明するための、レンズ装置の他の例の構成を示す。なお、上述したレンズ装置２，１０２と共通する要素には、共通の符号を付することにより説明を省略あるいは簡略する。

　図９に示すレンズ装置２０２において、機構部１５は、奇数個の歯車からなる第１歯車機構２０と、偶数個の歯車からなる第２歯車機構２３と、これら第１歯車機構２０及び第２歯車機構２３を支持する支持部２１とを有している。図示の例では、第１歯車機構２０は、一つの歯車２０ａで構成されており、第２歯車機構２３は、２つの歯車２３ａ，２３ｂで構成されている。アイリスリング１３の側面には、第１歯車機構２０の歯車２０ａ及び第２歯車機構２３の一方の歯車２３ａに噛み合う歯列が形成され、また、ＮＤフィルタリング１４の側面には、第１歯車機構２０の歯車２０ａ及び第２歯車機構２３の他方の歯車２３ｂに噛み合う歯列が形成されている。

　支持部２１は、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の径方向に移動可能に鏡胴１０に支持されており、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４よりも外径側に突出する操作部２２を有している。撮影者によって、操作部２２を径方向に押し込まれ、また、引き出されるように操作されることによって、機構部１５は、その移動範囲の内径側の端にあたる第１位置、及び外径側の端にあたる第３位置、そして、第１位置と第３位置と間の第２位置に選択的に配置される。

　機構部１５が第１位置に配置された場合（ＦＩＧ．９Ａ）に、第１歯車機構２０の歯車２０ａがアイリスリング１３の歯列１３ａ、及びＮＤフィルタリング１４の歯列１４ａにそれぞれ噛み合い、第１歯車機構２０がアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合する。

　機構部１５が第３位置に配置された場合（ＦＩＧ．９Ｂ）に、第２歯車機構２３の一方の歯車２３ａがアイリスリング１３の歯列１３ａに、また他方の歯車２３ｂがＮＤフィルタリング１４の歯列１４ａにそれぞれ噛み合い、第２歯車機構２３がアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合する。

　機構部１５が第２位置に配置された場合（ＦＩＧ．９Ｃ）に、歯車２０ａ及び２３ａとアイリスリング１３の歯列１３ａとの噛み合いが解除され、また歯車２０ａ及び２３ｂとＮＤフィルタリング１４の歯列１４ａとの噛み合いが解除され、第１歯車機構２０及び第２歯車機構２３とアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４との係合が解除される。

　図１０は、機構部１５によるアイリスリング１３、ＮＤフィルタリング１４の回転の伝達を示す。

　機構部１５が第１位置に配置されている場合（ＦＩＧ．１０Ａ）に、上記の通り、第１歯車機構２０がアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合している。この状態で、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４のいずれか一方のリングが回動操作されると、その回転は第１歯車機構２０を介して他方のリングに伝達される。第１歯車機構２０は、奇数個の歯車（図示の例では１つの歯車２０ａ）で構成されており、一方のリングの回転は、逆向きに変換されて他方のリングに伝達される。

　機構部１５が第３位置に配置されている場合（ＦＩＧ．１０Ｂ）に、上記の通り、第２歯車機構２３がアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合している。この状態で、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４のいずれか一方のリングが回動操作されると、その回転は第２歯車機構２３を介して他方のリングに伝達される。第２歯車機構２３は、偶数個の歯車（図示の例では２つの歯車２３ａ，２３ｂ）で構成されており、一方のリングの回転は、逆向きに変換されることなく、同一方向の回転として他方のリングに伝達される。

　なお、機構部１５が第２位置に配置されている場合には、上記の通り、第１歯車機構２０及び第２歯車機構２３とアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４との係合は解除されている。従って、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４は、独立して正逆両方向に回動操作可能となる。

　以上の構成によれば、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４を同一方向に同時に回転させる場合と、逆方向に同時に回転させる場合とで、いずれの場合もアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４のいずれか一方のリングの回動操作によって行うことができ、操作性に優れる。

　図１１及び図１２は、上述したレンズ装置２０２の変形例の構成を示す。

　図１１及び図１２に示すレンズ装置２０２においては、機構部１５の操作部２２は、支持リング１６の径方向に延在し操作部２２を通る軸まわりに捻転操作可能に設けられている。そして、操作部２２は、第１歯車機構２０を構成するいずれか１つの歯車、及び第２歯車機構２３を構成するいずれか１つの歯車にそれぞれ連結され、操作部２２の捻転操作に伴ってそれらの歯車を自転させるように構成されている。

　図示の例においては、第１歯車機構２０は１つの歯車２０ａによって構成されており、操作部２２は、この歯車２０ａに直結されている。一方、第２歯車機構２３は２つの歯車２３ａ，２３ｂによって構成されており、それらの歯車２３ａ，２３ｂの自転軸は、第１歯車機構２０の歯車２０ａの自転軸とは異なる。そこで、操作部２２は、歯車２４ａ，２４ｂを介して第２歯車機構２３の一方の歯車２３ａに連結されている。

　図１３は、機構部１５によるアイリスリング１３、ＮＤフィルタリング１４の回転の伝達を示す。

　機構部１５が第１位置に配置されている場合（ＦＩＧ．１３Ａ）に、上記の通り、第１歯車機構２０がアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合している。この状態で、機構部１５の操作部２２が捻転操作されると、操作部２２の捻転操作に伴って、第１歯車機構２０を構成する歯車２０ａが自転し、その回転は、第１歯車機構２０に係合しているアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４にそれぞれ伝達される。ここで、第１歯車機構２０は、奇数個の歯車（図示の例では１つの歯車２０ａ）で構成されているため、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の回転は互いに逆向きとなる。

　機構部１５が第３位置に配置されている場合（ＦＩＧ．１３Ｂ）に、上記の通り、第２歯車機構２３がアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４と係合している。この状態で、機構部１５の操作部２２が捻転操作されると、操作部２２の捻転操作に伴って、第２歯車機構２３を構成する歯車２３ａが自転し、その回転は、第２歯車機構２３に係合しているアイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４にそれぞれ伝達される。ここで、第２歯車機構２３は、偶数個の歯車（図示の例では２つの歯車２３ａ，２３ｂ）で構成されているため、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４の回転は互いに同じ向きとなる。

　以上の構成によれば、アイリスリング１３及びＮＤフィルタリング１４を同一方向に同時に回転させる場合と、逆方向に同時に回転させる場合とで、いずれの場合も、機構部１５の操作部２２の捻転操作によって行うことができ、操作性に優れる。

　図１４は、上述したレンズ装置２を撮像装置本体１に装着した撮像装置全体の要部機能ブロック図である。

　レンズ装置２には、撮影レンズ３１，３２と、開口量（開口面積）を調整する例えば図１７に例示するような絞り装置３３と、透過光量可変フィルタ３４とが内蔵されている。この例では、絞り装置３３と透過光量可変フィルタ３４とを近接配置しているが、絞り装置３３と透過光量可変フィルタ３４は、入射光路上の別所に離して配置しても良い。

　図１４に示す破線円Ｘは、レンズ装置２の鏡胴１０の外周部を示している。レンズ装置２の外周部には、絞り装置３３の開口量を調整するアイリスリング１３と、透過光量可変フィルタ３４の透過光量を調整するＮＤフィルタリング１４とが、隣接して配置される。アイリスリング１３の回転量は、機械的又は電気的な駆動機構により、絞り装置３３の図１７に示す矢印１０４方向（又は逆方向）への駆動力に変換される。

　ＮＤフィルタリング１４の内周部には、ＮＤフィルタリング１４の操作量（回転角度）を検出するポテンショメータ３５が設けられている。ＮＤフィルタ制御部３６は、ポテンショメータ３５の検出した回転角度を読み込み、この回転角度に応じた電圧値を透過光量可変フィルタ３４の電極に印加し、その透過光量の制御を行う。

　透過光量可変フィルタ３４の近傍には透過率モニタ３７が配置されている。このモニタ３７が検出した透過率がＮＤフィルタ制御部３６にフィードバックされ、ポテンショメータ３５の検出した回転角度に応じた透過率（透過光量）となるようにフィードバック制御される。

　透過率モニタ３７は、透過光量可変フィルタ３４の円板を挟む発光素子と受光素子で構成され、発光素子の発光量と受光素子の受光量とから、透過光量可変フィルタ３４の透過率を検出する。

　撮像装置本体１には、撮像素子モジュール３８が内蔵される。図示する撮像素子モジュール３８は、レンズ装置２を透過した入射光を赤（Ｒ）緑（Ｇ）青（Ｂ）の３色光に分離するプリズム３８ａと、プリズム３８ａで分離された赤色光（Ｒ光）を検出する撮像素子３８Ｒと、プリズム３８ａで分離された緑色光（Ｇ光）を検出する撮像素子３８Ｇと、プリズム３８ａで分離された青色光（Ｂ光）を検出する撮像素子３８Ｂとからなる。

　各撮像素子３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂの検出信号は、カメラ画像処理部（ＣＡＭ）３９でホワイトバラス補正された後、例えばテレビジョン信号として出力される。

　カメラ画像処理部２１は、撮像素子モジュール３８が撮像した撮像画像信号を光量情報としてレンズ装置２のＮＤフィルタ制御部３６にフィードバックする。ＮＤフィルタ制御部３６は、このフィードバックされた情報も考慮して透過光量可変フィルタ３４の透過率制御を行う。

　また、透過光量可変フィルタ３４は透過率に波長依存性がなく撮影波長域の全波長で同一の透過率になることが理想である。しかし、実際にはＲＧＢのバランスがわずかに異なり、さらにその透過率が変化するとＲＧＢのバランスもわずかに変化する。そのため、カメラ画像処理部２１はＮＤフィルタ制御部３６から透過率情報を取得し、この透過率情報を用いて予め設定した補正値に従ってホワイトバランス補正を行うことが好ましい。予め設定する補正値は、透過光量可変フィルタ３４の透過率を変化させながら、一定の光源で白色の被写体を撮影することによって得ることができる。

　なお、図１４の撮像装置では、撮像装置本体１に搭載する撮像素子を３板式撮像素子としたが、単板式の撮像素子とすることでも良い。

　図１５は、撮像装置の他の例の要部機能ブロック図である。

　図１４に示す撮像装置においては、透過光量可変フィルタとして、例えば特許文献２で例示した電圧値制御で透過光量制御を行うものを用いたが、特許文献１で例示したフィルタを用いることも可能である。このフィルタは、透明円板に減光材を用いてグラデーションを形成している。つまり、中心軸に対し回転角度位置０度位置で透過率０％→回転角度３６０の直前位置で透過率１００％となるように、回転角度が増えるに従って徐々に透過率が高くなるように、減光材の濃度調整を行って製造されている。

　この透過光量可変フィルタ４０を、レンズ装置２内に絞り装置３３と共に内蔵させる。そしてＮＤフィルタ制御部３６は、ポテンショメータ３５の検出した回転角度に応じてモータ４１に指令を出し、フィルタ４０の回転角度位置を制御する。これにより、フィルタ４０の入射光路上にくるグラデーション濃度が所要の濃度となり、ＮＤフィルタリング１４の回転位置に応じたフィルタ透過光量となる。この構成では、フィルタ４０の回転角度でフィルタ４０のグラデーション位置が決まる。このため、図１４の透過率モニタ３７によるフィードバック制御系は設けなくても良い。

　図１６は、撮像装置の他の例の要部機能ブロック図である。

　前述した様に、開口量可変の絞り装置３３の操作具（アイリスリング１３）と、透過光量可変フィルタの操作具（ＮＤフィルタリング）１４とは、レンズ装置２の外周部に隣接して配置されるが、絞り装置と透過光量可変フィルタとは、必ずしも近接配置する必要はない。

　図１６に示す撮像装置では、透過光量可変フィルタを取り付けた撮像素子を内蔵する撮像装置本体１に装着するレンズ装置２を示している。各撮像素子３８Ｒ，３８Ｇ，３８Ｂの前段には、夫々透過光量可変フィルタ３８ｒ，３８ｇ，３８ｂが配置されている。これら透過光量可変フィルタ３８ｒ，３８ｇ，３８ｂの透過率を、レンズ装置２側に設けられているＮＤフィルタリングの操作量（回転角度）で制御する。

　ＮＤフィルタリングには、その回転量を検出するポテンショメータ３５が取り付けられている。そして、この回転量の検出値を、ＮＤフィルタ制御部３６が撮像装置本体１側の透過量調整回路４３に伝達する構成となっている。透過量調整回路２４は、ポテンショメータ３５の検出値に応じて、透過光量可変フィルタ３８ｒ，３８ｇ，３８ｂの透過率制御を行う。

　図１６に示す撮像装置において、レンズ装置２内に透過光量可変フィルタを内蔵しても良い。撮像装置本体１側の透過光量可変フィルタを使用するか、レンズ装置２内蔵の透過光量可変フィルタを使用するかを、レンズ装置２に設けた図示しないスイッチで選択する構成にすることができる。レンズ装置２内蔵の透過光量可変フィルタを使用しない場合には、その透過光量可変フィルタの透過率を１００％に設定する。そして、ＮＤフィルタ制御部３６は、単にポテンショメータ３５の検出値を撮像装置本体１側に伝達する機能だけを果たす構成とすれば良い。

　以上、説明したように、本明細書には、下記（１）～（１０）のレンズ装置が開示され、下記（１１）の撮像装置が開示されている。

　（１）　撮影レンズ、及び開口面積を絞る絞り装置を内蔵する撮像装置用のレンズ装置であって、前記撮影レンズ及び前記絞り装置を内蔵する鏡胴と、鏡胴の所要位置外周部に設けられると共に鏡胴の軸線を回転軸として外周部の周方向に回動可能に取り付けられ絞り装置の開口面積を調整するための第１操作リングと、第１操作リングと平行且つ、鏡胴の軸線を回転軸として外周部の周方向に前記外周部の周方向に回動可能に取り付けられ、透過光量可変フィルタの透過率を調整するための第２操作リングと、第１操作リング及び第２操作リングの回転を相互に伝達し、または遮断する機構部と、を備え、第１操作リングによる絞り装置の開口面積の増加する回転方向と、第２操作リングの回転方向と前記透過光量可変フィルタの透過率の増加する回転方向とが同じであり、前記機構部は、前記第１操作リング及び前記第２操作リングの回転を同方向または逆方向の回転に変換して伝達可能に構成されているレンズ装置。
　（２）　上記（１）のレンズ装置であって、機構部は、歯車からなる第１歯車機構と、第１歯車機構を支持する支持部と、を有しており、支持部は、第１歯車機構と第１操作リング及び第２操作リングの各々とが係合する第１位置と、第１歯車機構と第１操作リング及び第２操作リングの各々との係合が解除される第２位置を含む複数の位置に、第１操作リング及び第２操作リングの径方向に沿って移動可能に設けられるレンズ装置。
　（３）　上記（２）のレンズ装置であって、機構部は、第１操作リング及び第２操作リングの回転を互いに同一方向の回転として伝達可能に構成されるレンズ装置。
　（４）　上記（３）のレンズ装置であって、支持部は、第１操作リング及び第２操作リングの回転軸まわりに公転操作可能に設けられていると共に、第１歯車機構のいずれか一つの歯車を自転させる操作部を有するレンズ装置。
　（５）　上記（３）のレンズ装置であって、機構部は、支持部によって支持された歯車からなる第２歯車機構をさらに有しており、支持部が移動される複数の位置に、第２歯車機構と第１操作リング及び第２操作リングの各々とが係合する第３位置をさらに含むレンズ装置。
　（６）　上記（５）のレンズ装置であって、支持部は、第１歯車機構のいずれか一つの歯車、及び第２歯車機構のいずれか一つの歯車を自転させる操作部を有するレンズ装置。
　（７）　上記（１）から（６）のいずれか一つのレンズ装置であって、第１操作リングの回転角度と、絞り装置に入射する光量と出射する光量との比である光量比との対応関係、及び第２操作リングの回転角度と透過光量可変フィルタの透過率との対応関係が、単位角度変化量での各回転角度における透過光量比の数列において同じ等比数列の関係であるレンズ装置。
　（８）　上記（１）から（７）のいずれか一つのレンズ装置であって、透過光量可変フィルタが鏡胴鏡胴に内蔵されるレンズ装置。
　（９）　上記（８）のレンズ装置であって、透過光量可変フィルタの透過率を検出するモニタと、前記透過光量可変フィルタの透過率をフィードバック制御して、該モニタが検出した透過率を第２操作リングの操作量に応じた透過率とする制御部とを備えるレンズ装置。
　（１０）　上記（１）から（７）のいずれか一つのレンズ装置であって、第２操作リングの操作量に応じた信号を撮像装置に伝送し、撮像装置内に設けられている透過光量可変フィルタの透過率を撮像装置内の制御部に制御させるレンズ装置。
　（１１）　上記（１）から（１０）のいずれか一つのレンズ装置を有する撮像装置。

１ 撮像装置本体
２ レンズ装置
３ マウント部
３ａ 接続部
５ 撮影者
６ ファインダ装置
１０ 鏡胴
１１ フォーカスリング
１２ ズームリング
１３ アイリスリング
１４ ＮＤフィルタリング
１５ 機構部
２０ 第１歯車機構
２３ 第２歯車機構

Claims (11)

1. 　撮影レンズ、及び開口面積を絞る絞り装置を内蔵する撮像装置用のレンズ装置であって、
   　前記撮影レンズ及び前記絞り装置を内蔵する鏡胴と、
   　前記鏡胴の所要位置外周部に設けられると共に、前記鏡胴の軸線を回転軸として前記外周部の周方向に回動可能に取り付けられ、前記絞り装置の開口面積を調整するための第１操作リングと、
   　前記第１操作リングと平行且つ、前記鏡胴の軸線を回転軸として前記外周部の周方向に回動可能に取り付けられ、透過光量可変フィルタの透過率を調整するための第２操作リングと、
   　前記第１操作リング及び前記第２操作リングの回転を相互に伝達し、また遮断する機構部と、
   　を備え、
   　前記第１操作リングによる前記絞り装置の開口面積の増加する回転方向と、前記第２操作リングによる前記透過光量可変フィルタの透過率の増加する回転方向とが同じであり、
   　前記機構部は、前記第１操作リング及び前記第２操作リングの回転を互いに同方向または逆方向の回転に変換して伝達可能に構成されているレンズ装置。
2. 　請求項１に記載のレンズ装置であって、
   　前記機構部は、歯車からなる第１歯車機構と、第１歯車機構を支持する支持部と、を有しており、
   　前記支持部は、前記第１歯車機構と前記第１操作リング及び第２操作リングの各々とが係合する第１位置と、前記第１歯車機構と前記第１操作リング及び第２操作リングの各々との係合が解除される第２位置を含む複数の位置に、前記第１操作リング及び第２操作リングの径方向に沿って移動可能に設けられているレンズ装置。
3. 　請求項２に記載のレンズ装置であって、
   　前記機構部は、前記第１操作リング及び前記第２操作リングの回転8互いに同一方向の回転として伝達可能に構成されているレンズ装置。
4. 　請求項３に記載のレンズ装置であって、
   　前記支持部は、前記第１操作リング及び第２操作リングの回転軸まわりに公転操作可能に設けられていると共に、前記第１歯車機構のいずれか一つの歯車を自転させる操作部を有しているレンズ装置。
5. 　請求項３に記載のレンズ装置であって、
   　前記機構部は、前記支持部によって支持された歯車からなる第２歯車機構をさらに有しており、
   　前記支持部が移動される複数の位置に、前記第２歯車機構と前記第１操作リング及び第２操作リングの各々とが係合する第３位置をさらに含むレンズ装置。
6. 　請求項５に記載のレンズ装置であって、
   　前記支持部は、前記第１歯車機構のいずれか一つの歯車、及び前記第２歯車機構のいずれか一つの歯車を自転させる操作部を有するレンズ装置。
7. 　請求項から請求項６のいずれか一項に記載のレンズ装置であって、
   　第１操作リングの回転角度と、絞り装置に入射する光量と出射する光量の比である光量比との対応関係、及び第２操作リングの回転角度と透過光量可変フィルタの透過率との対応関係が、単位角度変化量での各回転角度における透過光量比の数列において同じ等比数列の関係であるレンズ装置。
8. 　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のレンズ装置であって、
   　前記透過光量可変フィルタが前記鏡胴に内蔵されるレンズ装置。
9. 　請求項８に記載のレンズ装置であって、
   　前記透過光量可変フィルタの透過率を検出するモニタと、
   　前記透過光量可変フィルタの透過率をフィードバック制御して、該モニタが検出した透過率を前記第２操作リングの操作量に応じた透過率とする制御部とを備えるレンズ装置。
10. 　請求項１から請求項７のいずれか一項に記載のレンズ装置であって、
    　前記第２操作リングの操作量に応じた信号を前記撮像装置に伝送し、前記撮像装置内に設けられた透過光量可変フィルタの透過率を前記撮像装置内の制御部に制御させるレンズ装置。
11. 　請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載のレンズ装置を有する撮像装置。

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