TWI528102B

TWI528102B - 光圈裝置，攝影機及電子機器

Info

Publication number: TWI528102B
Application number: TW100127697A
Authority: TW
Inventors: 戶丸崇; 郡直道; 原澤大輔
Original assignee: 日本精密測器股份有限公司
Priority date: 2010-08-04
Filing date: 2011-08-04
Publication date: 2016-04-01
Also published as: CN103140799A; TW201222141A; JP5033932B2; CN103140799B; HK1182183A1; JPWO2012018047A1; KR20130115219A; WO2012018047A1

Description

光圈裝置，攝影機及電子機器

本發明係關於一種具有一對光圈葉片之光圈裝置、與具備此之攝影機及電子機器。

通常，於晝夜兼用之監視攝影機，組裝有可進行彩色攝影之攝像元件。此種監視攝影機，會在被攝體較亮時、與被攝體較暗時切換攝影模式。具體而言，以於被攝體較亮之白晝等之攝影時應用彩色攝影模式，於被攝體較暗之夜間等之攝影時應用單色攝影模式之方式切換攝影模式。

又，於彩色攝影模式，係於攝像元件之前段(光之入射側)配置有紅外線截止濾光片。因此，於以彩色攝影模式進行攝影時，自外部所入射之光係經由紅外線截止濾光片而到達攝像元件。相對於此，於單色攝影模式時，係使紅外線截止濾光片自攝像元件之前段退避。因此，於以單色攝像模式進行攝影時，自外部所入射之光將不經由紅外線截止濾光片而到達攝像元件。

於包含上述監視攝影機之各種攝影機中，係組裝有用以調整自外部入射至該攝影機之光量(以下，記為「入射光量」)之光圈裝置。光圈裝置係藉由改變存在於入射光之光路徑上之光圈開口的大小而調整(適當化)入射光量者。

圖8係表示習知之光圈裝置之一例之分解斜視圖。光圈裝置200主要係構成為具備有光圈基板201、一對光圈葉片202、203、濾光片基板204、葉片蓋205、光圈驅動部206、濾光片驅動部207、及一對ND濾光片208、209。

光圈基板201係移動自如地(滑動自如)支持一對光圈葉片202、203者。又，光圈基板201係支持光圈驅動部206與濾光片驅動部207者。

一對光圈葉片202、203，係以相互疊合之狀態形成光圈開口者。此光圈開口係藉由形成於一方之光圈葉片202之孔部210、與設置於另一方之光圈葉片203之灣部211所形成者。

濾光片基板204係具有將自外部所入射之光中，截止紅外線區域(包括近紅外線區域)之光的過濾功能。具體而言，如圖9及圖10所示，濾光片基板204係構成為於玻璃基板212之單面形成有紅外線截止濾光片層213。又，濾光片基板204係安裝於框架構件214。而且，藉由濾光片基板204與框架構件214之組合構成濾光片單元215。

葉片蓋205係自外部遮蔽安裝於光圈基板201之一對光圈葉片202、203而加以保護者。

光圈驅動部206係使一對光圈葉片202、203相對地移動(以下，亦僅記為「相對移動」)者。一對光圈葉片262、203之相對移動，係成為使此等朝相互接近或遠離之方向所進行的移動。

濾光片驅動部207係使包含濾光片基板204及框架構件214之濾光片單元215進行移動者。藉由濾光片驅動部207使濾光片單元215進行之移動，係於使濾光片基板204前進至入射光之光路徑上、及使濾光片基板204自入射光之光路徑上退避時進行。

ND濾光片208、209係分別使光衰減者。如圖11所示，ND濾光片208係使用接著劑安裝於一方之光圈葉片202之孔部210之邊緣，而ND濾光片209係使用接著劑安裝於另一方之光圈葉片203之灣部211之邊緣。

於包含上述構成之光圈裝置200中，當使一對光圈葉片202、203疊合而安裝於光圈基板201時，如圖12所示，於孔部210與灣部211之相疊合之部分係形成有光圈開口216。而且，若於光圈基板201上驅動光圈驅動部206，則一對之光圈葉片202、203將朝相互接近或遠離之方向移動。如此一來，光圈開口216之大小將因應一對光圈葉片202、203之移動方向及移動量而產生變化。

具體而言，若一對光圈葉片202、203朝相互接近之方向(圖12之實線之箭頭方向)移動，則光圈開口216將隨此變大，與此相反，若一對光圈葉片202、203朝相互遠離之方向(圖12之虛線之箭頭方向)移動，則光圈開口216隨此變小。又，若使一對之光圈葉片202、203處於最接近之狀態，則光圈開口216將成為最大(全開狀態)，若使一對之光圈葉片202、203處於最遠離之狀態，則光圈開口216將成為最小(完全關閉之狀態或者接近完全關閉之狀態)。圖13係表示使光圈開口開放(全開)之狀態，圖14係表示使光圈開口成為小光圈之狀態。

又，對於光圈基板201，以使濾光片基板204相對於上述光圈開口216可進退(可插拔)之方式，於一對光圈葉片202、203之間(間隙部分)配置有濾光片單元215(濾光片基板204、框架構件214)。而且，若於光圈基板201上驅動濾光片驅動部207，則濾光片基板204將與框架構件214成為一體並進行移動。此時，若使濾光片基板204朝一側移動，則濾光片基板204將成為前進至通過光圈開口216之入射光之光路徑上之狀態。又，若使濾光片基板204朝另一側移動，則濾光片基板204將成為自上述光路徑上退避之狀態。

於進行此一動作之光圈裝置200中，濾光片基板204與ND濾光片208、209係因各自不同之使用目的而組裝。即，濾光片基板204係於以適用於白晝等之彩色攝影模式進行攝影時，用以防止起因於紅外光之入射所導致影像之色偏差(影像偏紅色之現象)而組裝。相對於此，ND濾光片208、209係用以使即便在白晝等之攝影時為了不使攝像元件之像素之信號飽和而在將光圈開口216縮小之狀況下，亦可精細地控制入射光量而組裝。

作為此種光圈裝置，例如已知有於專利文獻1中所記載者。又，雖然並非利用一對光圈葉片者，但作為監視攝影機用途之透鏡，已知有使紅外線截止濾光片與ND濾光片形成為一體者(參照專利文獻2)。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2007-17594號公報

[專利文獻2]日本專利特開平5-110938號公報

於上述習知之光圈裝置200中，係形成為配合各自之使用目的而分別安裝濾光片基板204與ND濾光片208、209之構成。

即，關於濾光片基板204，於白晝等之攝影時，必須使其前進至入射光之光路徑上，而於夜間等之攝影時，則必須使其自入射光之光路徑上退避。因此，採用藉由於框架構件214安裝濾光片基板204，而使濾光片基板204與其框架構件214一體地移動之構成。

另一方面，關於ND濾光片208、209，於縮小光圈開口216時，必須使ND濾光片208、209有效地發揮功能。因此，採用藉由於一對光圈葉片202、203分別安裝ND濾光片208、209，而使各自之光圈葉片202、203與ND濾光片208、209一體地移動之構成。

然而，於習知之光圈裝置200中，存在著如下之缺陷。

即，若藉由一對光圈葉片202、203之相對移動而使光圈開口216自全開狀態逐漸縮小，則如上述圖12所示，於其中途，一對ND濾光片208、209將開始疊合。於該情形下，通過光圈開口216之光，係區分為：通過單獨存在之ND濾光片208或ND濾光片209的部分之光；通過2個ND濾光片208、209相疊合的部分之光；及通過ND濾光片208、209以外的部分之光。因此，於通過光圈開口216之光量中會產生部分之差別。

其結果，於利用未圖示之攝像元件所取像之影像中(一個畫面中)，將不依存被攝體之亮度而產生3種亮度之分布。因此，將使遮光等特性劣化。又，由於無法穩定地進行光圈開口216之調整，故有招致振盪(hunting)現象之虞。尤其是在縮小光圈開口216之狀態下，易產生振盪現象。

再者，於包含一對光圈葉片之習知之光圈裝置中，亦存在著僅於一方之光圈葉片上安裝ND濾光片之類型。然而，該種類型之光圈裝置，ND濾光片之位置係相對於光圈開口之中心而偏向於一方。因此，必然會產生遮光等缺陷。

本發明之主要目的，在於提供一種於可利用一對光圈葉片改變光圈開口，同時使濾光片基板避退移動於該光圈開口之光圈裝置中，可同時實現零件件數之削減與提高遮光等特性之技術。

本發明之第1態樣係一種光圈裝置，其特徵在於具備：一對光圈葉片，其係以相互疊合之狀態形成光圈開口；濾光片基板，其係具有可見光穿透區；光圈驅動部，其係使上述一對光圈葉片相對地移動以調整上述光圈開口之大小；及濾光片驅動部，其係使上述濾光片基板相對於通過上述光圈開口之入射光之光路徑而進退移動；且上述濾光片基板係更具備有在通過上述光圈開口的光之中，至少使可通過上述可見光穿透區之光衰減的光衰減區；上述光衰減區係具有較上述可見光穿透區小之區域而形成於該可見光穿透區內，在使上述濾光片基板前進至上述光路徑上時配置成與上述光圈開口為同心狀者。

本發明之第2態樣係如第1態樣之光圈裝置，其中，上述光衰減區係形成為圓形。

本發明之第3態樣係如上述第1態樣之光圈裝置，其中，上述光衰減區係形成為與上述光圈開口之開口形狀相似之形狀。

本發明之第4態樣係如上述第1、2或3態樣之光圈裝置，其中，上述可見光穿透區係包含形成於上述濾光片基板之至少一方之主面的紅外線截止濾光片層；上述光衰減區係包含形成於上述濾光片基板之一方之主面或另一方之主面或者雙方之主面的ND濾光片層。

本發明之第5態樣係如上述第4態樣之光圈裝置，其中，上述紅外線截止濾光片層及上述ND濾光片層，係以積層狀態形成於上述濾光片基板之共通之主面上。

本發明之第6態樣係一種攝影機，其特徵在於具備有：上述第1至5態樣中任一態樣所記載之光圈裝置；及光電轉換元件，其係將通過上述光圈開口之入射光轉換為電信號。

本發明之第7態樣係一種電子機器，其特徵在於具備有：上述第6態樣所記載之攝影機；及影像處理部，其係對自上述攝影機所輸出之影像信號進行處理。

根據本發明，於可使用一對光圈葉片改變光圈開口，同時使濾光片基板相對於此光圈開口進退移動之光圈裝置中，可同時實現零件件數之削減與遮光等特性之提昇。

以下，一面參照圖式一面針對本發明之實施形態進行詳細說明。

按照以下之順序，對本發明之實施形態進行說明。

1.攝影機之構成

2.光圈裝置之構成

2-1.光圈裝置整體之構成

2-2.光圈裝置局部之構成

3.光圈裝置之動作

3-1.關於光圈開口之調整之動作

3-2.關於攝影模式之切換之動作

4.關於實施形態之效果

5.變形例

＜1.攝影機之構成＞

圖1係表示應用本發明之攝影機之構成例者，(A)係攝影機整體之外觀圖，(B)係鏡筒內部之概略圖。圖示之攝影機100，例如，係基於保全目的而設置於建築物之天花板部分(或牆壁等)之監視攝影機。此攝影機100係具備有安裝基座101、及攝影機本體102。安裝基座101，例如，係成為藉由固定螺絲而固定於建築物之天花板部分之結構。

攝影機本體102係具備有鏡筒部103、及物鏡104。於鏡筒部103之內部組裝有包含物鏡104之光學系統。物鏡104係安裝於鏡筒部103之前端。又，於攝影機本體102中，作為光學系統之一個功能部，組裝有光圈裝置1與攝像元件105。針對光圈裝置1係於後進行詳細說明。

攝像元件105為可進行彩色攝影之攝像元件，例如係由CCD(Charge Coupled Device；電荷耦合器件)攝像元件、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor；互補式金氧半導體)攝像元件等所構成。攝像元件105，例如，係具有將複數(多數)個像素配置為矩陣狀而成之攝像面。攝像元件105係作為將通過光圈裝置1之光圈開口而入射至上述攝像面之光轉換為電信號之光電轉換元件之一例而組裝。

再者，本發明並不限定於在此所例示之攝影機100，亦可應用於具備光圈裝置1之其他構成之攝影機。又，作為光學系統之構成，亦可將透鏡之種類、片數、配置、或光圈裝置1之配置等進行各種之變更。

＜2.光圈裝置之構成＞ [2-1.光圈裝置整體之構成]

圖2係表示本發明之實施形態之光圈裝置整體的構成例之分解斜視圖。圖示之光圈裝置1，主要係構成為具備有光圈基板2、一對(2個)光圈葉片3、4、濾光片基板5、葉片蓋6、光圈驅動部7、及濾光片驅動部8。

光圈基板2係成為用以安裝構成光圈裝置1之各自之構成構件之基座者。一對之光圈葉片3、4係以相互疊合之狀態而形成光圈開口者。光圈開口係配置於入射至攝影機之光之光路徑上以限定通過該處之光量。即，當光圈開口之大小變大，則通過光路徑之光量相對地增加，當光圈開口之大小變小，則通過光路徑之光量相對地減少。濾光片基板5係對於入射光具有光學之過濾功能者。葉片蓋6係自外部遮蔽一對之光圈葉片3、4而加以保護者。

光圈驅動部7係使一對光圈葉片3、4相對地移動以調整光圈開口之大小者。濾光片驅動部8係使濾光片基板5移動以將濾光片基板5切換為使用狀態與非使用狀態者。所謂濾光片基板5之使用狀態，係指使濾光片基板5前進至入射光之光路徑上之狀態。所謂濾光片基板5之非使用狀態，係指使濾光片基板5自入射光之光路徑上退避(後退)之狀態。

[2-2.光圈裝置局部之構成] (光圈基板)

光圈基板2，例如，係使用樹脂所構成者，整體形成為俯視之大致長方形。於光圈基板2係形成有開口部10、及複數個突起部11a、11b、11c、11d。開口部10係形成為正圓形或接近正圓形之圓形狀。複數個突起部11a、11b、11c、11d係用以導引一對光圈葉片3、4之移動者。各個突起部11a、11b、11c、11d之端部，係分別朝向光圈基板2之外側彎曲為L字形。

(光圈葉片)

一對之光圈葉片3、4，例如，係構成為使用以碳膜將由聚對苯二甲酸乙二酯(PET；polyethylene terephthalate)所構成之板狀素材之表面所覆蓋者。各個光圈葉片3、4係整體形成為薄板狀。於一方之光圈葉片3設置有1個孔部15，3個導引槽16a、16b、16c、及1個卡合孔17。

孔部15係具有將正圓形或接近正圓形之圓形狀之一部分放大為大致V字形之形態之平面形狀。3個導引槽16a、16b、16c係沿著光圈葉片3之長度方向相互平行地形成。於3個導引槽16a、16b、16c之中，2個導引槽16b、16c係形成於同一直線上。而且，剩餘之1個導引槽16a係介隔著孔部15而形成於相對於此等2個導引槽16b、16c之相反側。卡合孔17係形成於上述2個導引槽16b、16c之延長線上。又，卡合孔17係沿著光圈葉片3之短邊方向形成為俯視之長孔狀。

相對於此，於另一方之光圈葉片4，係設置有1個灣部18、3個導引槽19a、19b、19c、及1個卡合孔20。灣部18係具有將半圓形(或橢圓形)之一部分放大為大致V字形之平面形狀。3個導引槽19a、19b、19c係沿著光圈葉片4之長度方向相互平行地形成。於3個導引槽19a、19b、19c之中，2個導引槽19a、19b係形成於同一直線上。而且，剩餘之1個導引槽19c係介隔著灣部18而形成於相對於此等2個導引槽19a、19b之相反側。卡合孔20係形成於上述2個導引槽19a、19b之延長線上。又，卡合孔20係沿著光圈葉片4之短邊方向形成為俯視之長孔狀。

(濾光片基板)

濾光片基板5係以插入於一對光圈葉片3、4之間(間隙部分)之狀態所配置者。濾光片基板5，例如，係構成為使用具有透光性之圓形之玻璃基板。若將濾光片基板5之正面及背面分別定義為濾光片基板5之主面，則至少於濾光片基板5之一方之主面係形成有濾光片層。針對具備此濾光片層之濾光片基板5之構成係於後進行詳細說明。

濾光片基板5係安裝於框架構件23。框架構件23係具有與濾光片基板5之外形對應之圓形開口(未圖示)者。濾光片基板5與框架構件23，係藉由相互組成為一體而構成一個濾光片單元24。具體而言，濾光片基板5與框架構件23，例如，係藉由接著等固定手段組成為一體。

框架構件23，例如，係使用樹脂所構成。於框架構件23係一體地形成有臂部25。臂部25係彎曲為大致L字形，且於其彎曲部分形成有圓孔26。又，於臂部25之前端側係形成有長孔27。而且，於框架構件23係一體地形成有2個突出部28、29。各自之突出部28、29主要具有兩個目的。一個目的係藉由與上述臂部25之突出部分之相互作用而達到使一對光圈葉片3、4之移動穩定化之目的。另一個目的則是於利用接著劑將濾光片基板5固定於框架構件23時，達到確保接著部分之目的。

(葉片蓋)

葉片蓋6，例如，係使用鋁等金屬形成為板狀。葉片蓋6係與上述光圈基板2同樣地，形成為俯視之大致長方形。於葉片蓋6係設置有1個開口部30、及2個餘隙槽(Clearance Groove)部31a、31b。開口部30係形成為正圓形或接近正圓形之圓形狀。開口部30係以疊合於一對光圈葉片3、4所形成之光圈開口之方式進行配置。餘隙槽部31a、31b係成對地形成於葉片蓋6之短邊方向之一方與另一方。各個餘隙槽部31a、31b係以貫穿葉片蓋6之厚度方向之狀態形成為俯視之大致弧狀。而且，於葉片蓋6一體地形成有臂部32。臂部32係以朝葉片蓋6之短邊方向之一方突出之狀態所形成。於臂部32係形成有長孔33。而且，於葉片蓋6係形成有一對孔部36a、36b與一對缺口部37a、37b。

(光圈驅動部)

光圈驅動部7係藉由將成為驅動源之馬達之驅動力，經由未圖示之驅動力傳達機構(齒輪機構等)傳達至一對光圈葉片3、4，而使一對光圈葉片3、4進行相對地移動者。其驅動源，例如，係使用動磁式馬達。光圈驅動部7係具有一對驅動銷34a、34b。一對之驅動銷34a、34b係以錯開約180°之位置配置於同一圓周上。一對之驅動銷34a、34b係藉由上述驅動源之驅動而於同一圓周上等量地朝同一方向移動。而且，光圈驅動部7與一對光圈葉片3、4，係分別藉由將一方之驅動銷34b卡合於光圈葉片3之卡合孔17，將另一方之驅動銷34a卡合於光圈葉片4之卡合孔20而相互地連結。

(濾光片驅動部)

濾光片驅動部8係藉由將成為驅動源之馬達之驅動力，經由未圖示之驅動力傳達機構(齒輪機構等)傳達至濾光片單元24，而使包含濾光片基板5之濾光片單元24進行移動者。其驅動源，例如，係使用步進馬達。濾光片單元24係藉由將臂部25之圓孔26插入支持軸35，而形成以支持軸35為中心旋轉自如地支持。支持軸35，例如，係一體地形成於光圈基板2者。濾光片驅動部8與濾光片單元24，例如，係藉由將驅動銷設置於濾光片驅動部8，且將此驅動銷卡合於臂部25之長孔27而相互地連結。

(組裝)

接著，針對使用上述各自之構成部分組裝光圈裝置1時之步驟進行概略說明。再者，在此作為一例，係於將一對光圈葉片3、4、濾光片單元24、及葉片蓋6，分別安裝於光圈基板2之前，使光圈驅動部7與濾光片驅動部8安裝於光圈基板2者。

首先，於光圈基板2安裝光圈葉片3。此時，將光圈基板2之突起部11a、11c、11d，分別嵌入光圈葉片3之導引槽16a、16b、16c。又，將光圈驅動部7之一方之驅動銷34b嵌入光圈葉片3之卡合孔17。

接著，於光圈基板2安裝濾光片單元24。於該情形，將臂部25之圓孔26嵌入光圈基板2之支持軸35，同時將濾光片驅動部8之未圖示之驅動銷嵌入臂部25之長孔27。

接著，於光圈基板2安裝光圈葉片4。此時，將光圈基板2之突起部11a、11b、11c，分別嵌入光圈葉片4之導引槽19a、19b、19c。又，將光圈驅動部7之另一方之驅動銷34a嵌入光圈葉片4之卡合孔20。

接著，於光圈基板2安裝葉片蓋6。此時，將光圈基板2之支持軸35嵌入葉片蓋6之臂部32之長孔33。相對於光圈基板2之基片蓋6的固定，例如，係藉由嵌合等進行。

於如此之將葉片蓋6安裝於光圈基板2時，兩者在位置上之干擾係以如下之方式避開。首先，通過光圈葉片3之卡合孔17而突出之光圈驅動部7之一方之驅動銷34b與葉片蓋6在位置上的干擾，係藉由餘隙槽部31b避開。同樣地，通過光圈葉片4之卡合孔20而突出之光圈驅動部7之另一方之驅動銷34a與葉片蓋6在位置上的干擾，係藉由餘隙槽部31a避開。又，光圈基板2之突起部11a、11c與葉片蓋6之位置之干擾，係藉由一對孔部36a、36b避開，而光圈基板2之突起部11b、11d與葉片蓋6之位置之干擾，係藉由一對缺口部37a、37b避開。

於如此組裝光圈裝置1之情形時，一對光圈葉片3、4係藉由在光圈基板2上之4個突起部11a、11b、11c、11d而移動(滑動)自如地支持。又，濾光片單元24係朝以支持軸35為中心旋轉之方向移動自如地支持。又，光圈基板2之開口部10與葉片蓋6之開口部30，係於光圈基板2之厚度方向以相對向之狀態(相疊合之狀態)配置，而且使光圈葉片3之孔部15與光圈葉片4之灣部18以相互疊合之狀態配置於其相對向部分。

規定光圈葉片3之孔部15之大致圓形狀的直徑、與規定光圈葉片4之灣部18之半圓部分的直徑係為大致相同之尺寸。而且，在使2片光圈葉片3、4相互疊合之狀態下，於光圈葉片3之孔部15與光圈葉片4之灣部18相疊合之部分將形成光圈開口。因此，利用一對光圈葉片3、4所形成之光圈開口，於光圈基板2之開口部10與葉片蓋6之開口部30為對向之區域內，將放大或縮小。然而，亦存在著根據光圈葉片3、4之位置，而將光圈開口完全關閉之情形。

(濾光片基板之詳細說明)

於此，進一步針對上述濾光片基板5之構成進行詳細說明。

圖3係將濾光片單元放大後之俯視圖。又，圖4係濾光片基板之剖視圖。再者，圖3所示之圓形虛線係表示形成於框架構件之開口。

濾光片基板5，例如，係於基座上構成玻璃基板40。於玻璃基板40，作為一例，係使用紫外線(UV；UltraViolet)截止玻璃。於濾光片基板5之一方之主面，係形成有紅外線截止濾光片層41與ND(Neutral Density)濾光片層42。紅外線截止濾光片層41係截止紅外區(包括近紅外區)之光之濾光片層。紅外線截止濾光片層41係於玻璃基板40之一方之主面上，以覆蓋該主面之整個面之方式，涵蓋該主面之整個區域而形成。又，紅外線截止濾光片層41係以相同之厚度形成於玻璃基板40上。根據如此於玻璃基板40形成紅外線截止濾光片層41，使形成有該紅外線截止濾光片層41之區域，成為遮蔽紅外線區域之光之區域。又，由於玻璃基板40係由紫外線截止玻璃所形成，故其整個區域係成為遮蔽紫外線區域之光之區域。因此，形成玻璃基板40之紅外線截止濾光片層41之區域，係在去除紅外線區域及紫外線區域之光之狀態下，為可使可見光穿透之區域，即，可見光穿透區。然而，可見光穿透區亦可並非為嚴格地僅使可見光穿透之區域。具體而言，於穿透可見光穿透區之光中，除了可見光以外，亦可包含屬於紫外線區域之一部分的光、或屬於紅外線區域之一部分的光。

相對於此，ND濾光片層42係使入射至該ND濾光片層42之光衰減之濾光片層。又，ND濾光片層42係與形成有紅外線截止濾光片層41之區域(以下，亦稱為「可見光穿透區」)相比，為波長依存性較低之濾光片層。因此，形成有ND濾光片層42之區域，係於通過光圈開口之光中，為至少使可穿透可見光穿透區之光衰減之區域，即光衰減區。例如，只要僅可見光為可穿透可見光穿透區之光，則使此可見光衰減之區域即為光衰減區。於該情形時，ND濾光片層42之可見光之穿透率，係依存於攝影機中所組裝之攝像元件之特性，例如以設為6%左右為佳。然而，ND濾光片層42係具有以均勻之穿透率使紫外線區域、可見光區域及紅外線區域之各區域之光衰減之特性。因此，可利用ND濾光片層42進行衰減之光並不限定於可見光。

於濾光片基板5之主面內，作為可見光穿透區與光衰減區之相對之面積比，較理想的是於使光圈開口成為全開狀態而有效地將發揮功能之可見光穿透區之面積設為100%時，以使相對於此之光衰減區之面積之比率成為4～33%之方式進行設定。如此廣泛地規定光衰減區之面積比之理由，係因適當之光衰減區之面積比相對於使光圈開口為全開狀態時之可見光穿透區之面積係根據該全開時之光圈開口直徑而變化。具體而言，伴隨全開時之光圈開口直徑變大，適當之光衰減區之面積比變小，而與此相反地，伴隨全開時之光圈開口直徑變小，適當之光衰減區之面積比變大。

ND濾光片層42係以積層之狀態形成於玻璃基板40之一方之主面側之紅外線截止濾光片層41上。又，ND濾光片層42係以相同之厚度形成於紅外線截止濾光片層41上。ND濾光片層42係於以俯視觀察濾光片基板5時，相對於形成有紅外線截止濾光片層41之區域，於其中央部形成為圓形。即，濾光片基板5係成為眼球型之濾光片結構。具體而言，成為將形成有紅外線截止濾光片層41之區域設為鞏膜部分，將於其更為內側而形成有ND濾光片層42之區域設為虹膜部分之眼球型的結構。

由圖可得知，ND濾光片層42係根據較形成有紅外線截止濾光片層41之區域小之區域而形成於濾光片基板5之中心部。又，如上述形成有紅外線截止濾光片層41之區域係可見光穿透區。因此，ND濾光片層42係形成於可見光穿透區內。

如圖5所示，ND濾光片層42之外形尺寸(圖例之情形為直徑)係根據於形成有一對光圈葉片3、4之光圈開口43成為小光圈之狀態時之開口尺寸所設定。於本說明書中，所謂小光圈之狀態，係指實際之光圈開口43之開口面積為相對於使光圈開口43全開時之開口面積之1/3以下之狀態。於小光圈之狀態下，藉由於光圈葉片3之孔部15之一部分形成為V字形之缺口部分、與於光圈葉片4之灣部18之一部分形成為V字形之缺口部分，使光圈開口43之開口形狀成為四角形(菱形)。

關於在玻璃基板40上形成紅外線截止濾光片層41或ND濾光片層42時之具體製造方法，例如，可採用真空蒸鍍法、濺鍍法、塗布法等眾所周知之成膜方法。又，於在玻璃基板40上形成紅外線截止濾光片層41後，要形成ND濾光片層42時，必須限制ND濾光片層42之形成區域。於該情形時，可以僅使欲形成ND濾光片層42之部分對已形成有紅外線截止濾光片層41之玻璃基板40開口之方式，在進行遮罩處理之狀態下形成ND濾光片層42。

又，在如上述使濾光片基板5前進至入射光之光路徑上而成為使用狀態時，使濾光片基板5之中心對準形成有一對光圈葉片3、4之光圈開口之中心位置。因此，於濾光片基板5之使用狀態下，使形成有ND濾光片層42之區域(光衰減區)與光圈開口成為同心狀地配置。因此，若使光圈開口成為小光圈之狀態，則ND濾光片層42占光圈開口之開口面積之面接觸比率將變得非常高。尤其是在明亮之環境(晴天之室外等)下進行攝影時，因使光圈開口縮小，故以遮蓋光圈開口之整個區域之方式配置ND濾光片層42。

＜3.光圈裝置之動作＞

接著，針對本發明之實施形態之光圈裝置1之動作進行說明。

[3-1.關於光圈開口之調整之動作]

首先，針對光圈裝置1之基本動作原理進行說明。

於調整利用一對光圈葉片3、4所形成之光圈開口之情形時，驅動光圈驅動部7。如此一來，受到光圈驅動部7之驅動力使一對光圈葉片3、4朝相對接近或遠離之方向移動。

在如上述使一對光圈葉片3、4相對地移動時，光圈開口43之大小係根據其等之移動方向及移動量而變化。具體而言，若一對光圈葉片3、4朝相互接近之方向(圖5之實線之箭頭方向)移動，則光圈開口43將隨之變大，若一對光圈葉片3、4朝相互遠離之方向(圖5之虛線之箭頭方向)移動，則光圈開口43將隨之變小。又，於使一對光圈葉片3、4最接近之狀態下，光圈開口43將成為最大(全開狀態)，而於使一對光圈葉片3、4最遠離之狀態下，光圈開口43將成為最小(完全關閉之狀態或接近完全關閉之狀態)。

圖6係表示使光圈開口開放(全開)之狀態之圖式。於以單色攝影模式進行攝影時，濾光片基板5係成為自光圈開口43退避之狀態。圖7係表示使光圈開口43成為小光圈之狀態之圖式。於使光圈開口43成為小光圈時，如上述圖5亦表示，光圈開口43於一對光圈葉片3、4之孔部15與灣部18之疊合部分係形成為大致菱形。而且，以完全遮蓋(覆蓋)此光圈開口43之狀態配置有ND濾光片層42。然而，於光圈開口43配置ND濾光片層42者，係僅於使濾光片基板5前進至入射光之光路徑上之情形。

[3-2.關於攝影模式之切換之動作]

作為攝影模式之切換之形態，存在著自彩色攝影模式切換為單色攝影模式之情形、及自單色攝影模式切換為彩色攝影模式之情形。然而，任一情形於切換攝影模式時，均會驅動濾光片驅動部8。以下，區分情形進行說明。

首先，於將攝影模式自彩色攝影模式切換為單色攝影模式時，接受到伴隨濾光片驅動部8驅動之驅動力將使濾光片單元24以將支持軸35作為中心進行旋轉之方式移動。藉此，使濾光片基板5自通過光圈開口43入射之光之光路退避至偏離位置。因此，於以單色攝影模式進行攝影時，使通過光圈開口43入射之光不會經由濾光片基板5而到達攝像元件(未圖示)。因此，除了不會發生因紅外線截止濾光片層41所導致光量之減少，亦不會發生因ND濾光片層42所導致光量之減少。因此，成為適於以較少之光量得到必要之解像度之夜間等之攝影者。

相對於此，於將攝影模式自單色攝影模式切換為彩色攝影模式之情形時，以反轉上述情形之動作方向之方式驅動濾光片驅動部8。如此一來，接受到濾光片驅動部8之驅動力將使濾光片單元24以將支持軸35作為中心進行旋轉之方式移動。藉此，使濾光片基板5前進至介存於通過光圈開口43入射之光之光路徑上之位置。因此，於以彩色攝影模式進行攝影之情形時，使通過光圈開口43入射之光經由濾光片基板5而到達攝像元件(未圖示)。

於此，彩色攝影模式係適用於白晝等明亮之環境。又，於此一攝影環境下，在如上述縮小光圈開口43而使攝像元件之像素之信號不飽和之狀態下，進行利用光圈裝置1之光量調整。因此，光圈開口43之整個部分或大部分，係成為由包含紅外線截止濾光片層41及ND濾光片層42之2層之過濾功能層所遮蓋之狀態。藉此，即便不採用如習知之將ND濾光片分別安裝於一對光圈葉片之結構，因紅外線截止濾光片層41及ND濾光片層42之過濾功能亦會一起發揮作用。因此，成為適於攝影環境明亮之白晝等之攝影者。

又，即便為白晝等時段，例如天氣較差之情形、或者因攝影機之設置場所等之影響，亦可能於微暗之環境下進行攝影。於該情形時，為確保所需之光量，使濾光片基板5維持在前入之狀態下，使光圈開口43成為比小光圈之狀態時更大地開口。因此，光圈開口43係成為較ND濾光片層42之形成區域更大地開口。相對於此，由於紅外線截止濾光片層41係形成於濾光片基板5單側的整個面，故即便使光圈開口43開放為全開狀態，亦隨時以使紅外線截止濾光片層41遮蓋光圈開口43之方式配置。因此，於以彩色攝影模式進行攝影時，即便為確保光量等而使光圈開口43變大，亦無起因於紅外光之入射所產生影像之顏色偏差之虞。

＜4.關於實施形態之效果＞

於本發明之實施形態之光圈裝置與具備此之攝影機中，如上述除了成為適於可以較少之光量得到所需之解像度之夜間等之攝影者以外，可同時實現零件件數之削減與遮光等之特性提昇。於下陳述其理由。

首先，作為光圈裝置1之構成，係於濾光片基板5形成紅外線截止濾光片層41與ND濾光片層42。因此，與將如習知之ND濾光片作為獨立之零件安裝於光圈葉片之情形相比，可削減零件之件數。

又，作為光圈裝置1之構成，當使濾光片基板5前進至通過光圈開口43而入射之光之光路徑上時，ND濾光片層42係構成為與光圈開口43成為同心狀地配置。因此，於使光圈開口43成為小光圈而進行攝影時，不僅ND濾光片層42會有效地發揮功能，而且光圈開口43整體亦成為由ND濾光片層42所遮蓋之狀態。因此，即便在小光圈之狀態下，影像整體亦成為均勻之亮度。因此，遮光等特性係得以提昇。

而且，即便於使光圈開口43成為比小光圈之狀態時更大地開口時，亦可實現遮光等特性之提昇。即，使光圈開口43成為比小光圈之狀態更大地開口之動作狀態，例如，係應用於白晝之微暗之環境等。因此，若與白晝明亮之環境相比，則入射至攝影機之光量將變得相當少。因此，假使即便相較於ND濾光片層42之形成區域更大地開放光圈開口43，若與白晝明亮之環境相比，則起因於ND濾光片層42之存在之明暗的差亦將成為明顯較小者。又，由於即便藉由一對光圈葉片3、4之相對移動而使光圈開口43之大小發生變化，ND濾光片層42之位置亦不會改變，故亮度之中心位置不會偏移。因此，與如習知之光圈裝置將ND濾光片分別安裝於一對光圈葉片之構成相比，遮光等特性將得以提昇。

而且，於習知之光圈裝置之情形時，當使光圈開口自小光圈之狀態逐漸開放時，通過光圈開口之光係區分為通過2片ND濾光片之疊合部分之光、通過任一方之ND濾光片之光、及不通過ND濾光片之部分之光的3者。相對於此，於本實施形態之光圈裝置之情形時，通過光圈開口43之光係限定為通過ND濾光片層42之部分(光圈開口43之中央部分)之光、及通過ND濾光片層42以外之部分(光圈開口43之周圍部分)之光之2者。因此，可抑制明暗不同分布之不均勻。因此，使遮光等特性提昇之效果成為更加顯著者。

又，伴隨著上述零件件數之削減，亦可獲得如下之效果。即，於製造光圈裝置1之情形時，不需要於光圈葉片上安裝ND濾光片之步驟。又，於利用接著劑將ND濾光片貼附於光圈葉片上之情形時，有必要在ND濾光片之厚度上(例如，約0.1 mm)添加接著劑之厚度，以設定一對光圈葉片相對地移動之間隙。相對於此，於在濾光片基板5上形成ND濾光片層42之情形時，該厚度僅數μm～十數μm左右。因此，可實現光圈裝置1之薄型化。而且，於光圈裝置之動作上，由於光圈葉片係頻繁地反覆移動，故藉由接著等將ND濾光片貼附於光圈葉片者，將有起因於伴隨光圈葉片之移動之振動等而導致ND濾光片有脫落之虞。相對於此，於濾光片基板5上形成ND濾光片層42者，則不發生此一缺陷。因此，可實現於長期使用下，動作之可靠性優異之光圈裝置。

又，作為濾光片基板5之構成，係將包含ND濾光片層42之光衰減區形成為圓形。因此，即便光圈開口43成為小光圈時之開口形狀例如為多邊形或橢圓形，若以外接於此之圓之直徑以下之圓形形成光衰減區，則無關於該開口形狀之差異，亦可使遮光等特性提昇。因此，成為通用性優異者。

又，尤其作為較佳之例，亦可採用以與光圈開口43之開口形狀相似之形狀形成光衰減區之構成。例如，於使一對光圈葉片3、4相疊合時，在使由孔部15與灣部18所形成之光圈開口43之形狀因各自之V字形缺口部分之存在而成為四角形(菱形)之情形時，形成光衰減區為其相似形。

採用該構成之情形，係於使光圈開口43作為小光圈而進行彩色攝影時，維持利用ND濾光片層42遮蓋光圈開口43之狀態，直至光圈開口43之開口尺寸與ND濾光片層42之形成區域之外形尺寸一致為止。因此，可最大限度且不浪費地利用ND濾光片層42之形成區域。又，伴隨於此，可將ND濾光片層42之形成區域限定於最小限度。因此，可極力抑制在彩色攝影模式下開放光圈開口43時之光量之減少。

又，於比小光圈之狀態更大地開放光圈開口43之情形時，未形成ND濾光片層42之區域(以下，記為「非形成區域」)係涵蓋光圈開口43之外緣部分之整個周圍均勻地存在。因此，於光圈開口43之開口區域中，在位於其中央部分之ND濾光片層42之形成區域中，影像係相對地較暗，而於ND濾光片層42之非形成區域中，則影像相對地較亮。相對於此，攝影用之透鏡通常係中央部較亮，越向邊緣部分則越暗。因此，可藉由該等之相抵而使影像之亮度均勻化。

又，於濾光片基板5之構成上，在玻璃基板40之共通之主面，係以積層狀態形成紅外線截止濾光片層41與ND濾光片層42。因此，於製造濾光片基板5時，可不使玻璃基板40進行正背面反轉而依序形成(成膜)紅外線截止濾光片層41與ND濾光片層42。

＜5.變形例＞

本發明之技術範圍並不受限於上述實施形態，可於能引導出藉由發明之構成要件或其組合而獲得之特定效果之範圍內，亦包含添加各種變更或改良之形態。

例如，關於ND濾光片層42，亦可並非形成於玻璃基板40之一方之主面，而形成於與形成有紅外線截止濾光片層41之主面為相反側之主面。又，關於紅外線截止濾光片層41及ND濾光片層42，亦可分別形成於玻璃基板40之雙方之主面。而且，作為包含ND濾光片層42之光衰減區之平面形狀，亦可並不限定於上述圓形等形狀，例如可為屬於多邊形之三角形、四角形、五角形、六角形、(以下，省略)，亦可為其以外之形狀，例如星形、花瓣型、十字形、雲朵形、半月形。

又，亦可使於玻璃基板40上積層紅外線截止濾光片層41與ND濾光片層42時之順序，為與上述實施形態相反之順序，即於ND濾光片層42上以覆蓋ND濾光片層42之狀態形成紅外線截止濾光片層41者。

又，亦可分別於各自之玻璃基板上形成紅外線截止濾光片層41與ND濾光片層42，且採用藉由例如接著等使此等玻璃基板而成為一體化之構成之濾光片基板。

又，亦可為藉由例如直線之滑動式之移動動作，而非如上述實施形態之以支持軸35為中心之旋轉動作進行用以切換攝影模式而進行之濾光片基板5之動作的構成。於採用該構成之情形時，亦可形成例如將長方形之基板之主面區域沿著該基板之長度方向區分為2個區域，僅於一方之區域形成紅外線截止濾光片層，且於其中央部分形成ND濾光片層之構成。

又，作為具有紅外線截止功能之濾光片基板5之構成，並不僅限定於如上述實施形態之在玻璃基板40上形成紅外線截止濾光片層41之構成，例如，亦可為玻璃基板40本身具有截止紅外線之功能者，即可為採用由紅外線截止玻璃所構成之玻璃基板40之構成。

又，作為具有紫外線截止功能之濾光片基板5之構成，並不限定於如上述實施形態之由紫外線截止玻璃所構成玻璃基板40者，亦可為於玻璃基板之主面形成紫外線截止濾光片層之構成。

又，亦可採用於薄膜基材上形成ND濾光片層42，且將此膜基材貼附於玻璃基板40之構成。

又，於本發明之光圈裝置之構成上，關於「可見光穿透區」，該可見光穿透區係使可見光穿透之區域，詳細而言係在去除既定之波長區之光之狀態下使可見光穿透之區域，更詳細而言係在去除可見光中之攝影機攝影時所不需要之光之狀態下使可見光穿透的區域。此情形之所謂在攝影機之攝影時所不需要之光，係指於「波長長於可見光之光」及「波長短於可見光之光」中之至少一方之光。更具體而言，紅外光(包括近紅外光)及紫外光(包括近紫外光)中至少一方之光係相當於「攝影機攝影時所不需要之光」者。

因此，濾光片基板5所具有之「可見光穿透區」，係除了具有紅外線截止濾光片及紫外線截止濾光片之雙方之過濾功能的情形以外，亦可能存在著僅具有紅外線截止濾光片之功能之情形、或僅具有紫外線截止濾光片之功能之情形。然而，就防止影像之顏色偏差而言，較理想的是具有紅外線截止濾光片及紫外線截止濾光片之雙方之過濾功能之區域。又，關於可見光穿透區，並無必要使玻璃基板40之主面上之整個區域均成為可見光穿透區，只要以成為比光衰減區大之區域之方式確保可見光穿透區即可。

又，本發明並不限定於光圈裝置或使用光圈裝置之攝影機，亦可應用於具備該攝影機之電子機器(例如，保安機器等)。該電子機器係構成為具備本發明之實施形態之攝影機、及處理自該攝影機所輸出之影像信號的影像處理部。

1、200．．．光圈裝置

2、201．．．光圈基板

3、4、202、203．．．光圈葉片

5、204．．．濾光片基板

6．．．葉片蓋

7．．．光圈驅動部

8．．．濾光片驅動部

10、30．．．開口部

11a、11b、11c、11d．．．突起部

15、、26、210、36a、36b．．．孔部

16a、16b、16c、19a、19b、19c．．．導引槽

17、20．．．卡合孔

18、211．．．灣部

23、214．．．框架構件

24、215．．．濾光片單元

25、32．．．臂部

27、33．．．長孔

28、29．．．突出部

31a、31b．．．餘隙部

34a、34b．．．驅動銷

35．．．支持軸

37a、37b．．．缺口部

40．．．玻璃基板

41‧‧‧紅外線截止濾光片層

42‧‧‧ND濾光片層

43、216‧‧‧光圈開口

100‧‧‧攝影機

101‧‧‧安裝基座

102‧‧‧攝影機本體

103‧‧‧鏡筒部

104‧‧‧物鏡

105‧‧‧攝像元件

205‧‧‧葉片蓋

206‧‧‧光圈驅動部

207‧‧‧濾光片驅動部

208、209‧‧‧ND濾光片

210‧‧‧孔部

212‧‧‧玻璃基板

213‧‧‧濾光片層

圖1係表示應用本發明之攝影機之構成例者，(A)係攝影機整體之外觀圖，(B)係鏡筒內部之概略圖。

圖2係表示本發明實施形態之光圈裝置整體的構成例之分解斜視圖。

圖3係將實施形態之濾光片單元放大之俯視圖。

圖4係圖3所示之濾光片基板之剖視圖。

圖5係表示使一對光圈葉片相疊合之狀態之圖式。

圖6係表示使光圈開口開放(全開)之狀態之圖式。

圖7係表示使光圈開口43成為小光圈之狀態之圖式。

圖8係表示習知之光圈裝置之一例之分解斜視圖。

圖9係將習知之濾光片單元放大之俯視圖。

圖10係圖9所示之濾光片基板之剖視圖。

圖11係表示於習知之光圈裝置，在光圈葉片上安裝有ND濾光片之狀態之分解斜視圖。

圖12係表示使一對葉片基板相疊合之狀態之圖式。

圖13係表示使光圈開口開放(全開)之狀態之圖式。

圖14係表示使光圈開口成為小光圈之狀態之圖式。

1．．．光圈裝置

2．．．光圈基板

3、4．．．光圈葉片

5．．．濾光片基板