(57)【要約】【課題】光の回折現象が撮影画像に記録されてしまうことを防止することが出来る。【解決手段】撮像装置は、屈曲光学系を有する撮像装置において、前記屈曲光学系が備える反射部に反射されるべき前記被写体の光学像の光量を低減させる光量低減手段を備えるとともに、この光量低減手段における光量の低減の程度を調整することにより、絞りを調整する絞り調整手段を備えることを特徴とする。反射部は、複数の反射部材より構成されており、反射部材毎に光量低減率を設定することが出来る。【選択図】      図２
2010181582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
屈曲光学系を有する撮像装置において、
前記屈曲光学系が備える反射部に反射されるべき前記被写体の光学像の光量を低減させる光量低減手段を備えるとともに、
この光量低減手段における光量の低減の程度を調整することにより、絞りを調整する絞り調整手段を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記光量の低減の程度には、前記反射部における光反射領域の開口度が含まれ、
前記絞り調整手段は更に、前記開口度を設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記開口度と被写界深度に関わる情報とを対応付けて記憶する記録手段と、
前記被写界深度を設定する設定手段と、
を更に備え、
前記絞り調整手段は、前記設定手段によって設定された被写界深度に対応する開口度を、前記記録手段から読み出して設定することにより絞りを調整することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈曲光学系を有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１に記載されている通り、撮像装置は、適切な露光量とした撮影画像を得るために、光軸上に自動絞り羽根を用いた絞り調整機構と、この調整機構をモータ駆動により動かして、絞り（光量）調整を行う、所謂「絞り機構」を備えていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１０７５９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながらこのような絞り調整機構の場合、絞り量を大きくした結果、開口面積を極端に狭めると、光の回折現象が撮影画像に記録されてしまうという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みたものであり、絞り調整の自由度を高めるとともに、光の回折現象を記録することが無い撮影画像を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決する為、請求項１に記載の発明は、屈曲光学系を有する撮像装置において、前記屈曲光学系が備える反射部に反射されるべき前記被写体の光学像の光量を低減させる光量低減手段を備えるとともに、この光量低減手段における光量の低減の程度を調整することにより、絞りを調整する絞り調整手段を備えることを特徴とする撮像装置とした。
また、請求項２に記載の発明は、前記光量の低減の程度には、前記反射部における光反射領域の開口度が含まれ、前記絞り調整手段は更に、前記開口度を設定することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置とした。
また、請求項３に記載の発明は、前記開口度と被写界深度に関わる情報とを対応付けて記憶する記録手段と、前記被写界深度を設定する設定手段と、を更に備え、前記絞り調整手段は、前記設定手段によって設定された被写界深度に対応する開口度を、前記記録手段から読み出して設定することにより絞りを調整することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置とした。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、光の回折現象が撮影画像に記録されてしまうことを防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係る撮像装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】反射部の構造を示す正面図である。
【図３】反射部を各種状態に制御した場合の撮像光学部全体のＦ値を示す説明図である。
【図４】第１の撮影モードにおける撮影処理に係るフローチャートである。
【図５】被写界深度と、被写界深度限界近点と被写界深度限界近点との関係を示す説明図である。
【図６】第２実施例に係る反射部の各種状態を示す説明図である。
【図７】第３実施例に係る反射部の各種状態を示す説明図である。
【図８】円形瞳と輪帯瞳とによるＰＳＦ特性とＯＴＦ特性を示す特性図である。
【図９】第３実施例に係る撮影処理を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施例）
以下に、本発明に係る第１実施例について説明する。
【００１０】
＜ａ．回路構成＞
図１は、本発明に係る撮像装置１００の電気的構成を示すブロック図である。
撮像装置１００は、撮像光学部１０、撮像部２０、情報処理領域３０、記録領域４０、操作入力領域５０、メイン表示部６１、及び、メイン表示制御部６２、を備えている。
各部は、バスラインＢＳを介して接続されている。
撮像光学部１０は、コーディングレンズ１１、反射部１２、ズームレンズ１３、フォーカスレンズ１４、反射変動部ＭＭ、ズームレンズ移動部ＺＭ、及び、フォーカスレンズ移動部ＦＭ、を備える。
情報処理領域３０は、制御部３１、特殊演算部３２、画像圧縮部３３、及び、撮像処理部３４、を備える。
記録領域４０は、一時記録装置４１、保存記録装置４２、外部記録装着部４３、及び、外部記録装置４４、を備える。
操作入力領域５０は、撮影指示部５１、移動操作部５２、決定指示部５３、メニュー操作部５４、モード設定部５５、ズーム操作部５６、及び、電源操作部５７、を備える。
【００１１】
［制御部］
制御部３１は、撮像装置１００の各部を制御するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
なお、この制御部３１は、複数のチップから構成されていても構わない。
【００１２】
［特殊演算部］
特殊演算部３２は、所定の演算を行なうことにより、制御部３１を補助するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）である。
特殊演算部３２は、この所定の演算を行なうために専用に設けられており、この演算を高速に行なうことを可能にする。
【００１３】
［一時記録装置］
一時記録装置４１は、制御部３１等で処理する各種データを仮に記録しておくための、揮発性の記録装置である。
一時記録装置３１は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、の内の何れか１つであって構わない。
［保存記録装置］
保存記録装置４２は、制御部３１等で各種データを処理するための各種プログラムや各種設定等を記録しておくための、不揮発性の記録装置である。
保存記録装置４２は、フラッシュＥＥＰＲＯＭ（フラッシュメモリ）、ＦｅＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、ＰＲＡＭ、の内の何れか１つであって構わない。
【００１４】
［撮像光学部］
撮像光学部１０は、各種光学部材を実装するレンズユニットである。
撮像光学部１０は、コーティングレンズ１１、反射部１２、ズームレンズ１３及びフォーカスレンズ１４、を備える。
撮像光学部１０は、反射部１２により撮像光路を屈曲した屈曲光学系である。
なお、図１において、被写体Ｏの光像を撮像部２０が取得するに際して、コーティングレンズ１１、反射部１２、ズームレンズ１３、フォーカスレンズ１４、の順番で光像を通過させる構成を開示しているが、本発明はこれに限定されない。
各光学部材の順番はこれに限定されないと共に、光学部材の追加や削除は適宜行われて構わない。
【００１５】
［フォーカスレンズ］
フォーカスレンズ１４は、フォーカスレンズ移動部ＦＭにより移動される。
フォーカスレンズ移動部ＦＭは、フォーカスレンズを移動制御するモータを備える。
［ズームレンズ］
ズームレンズ１３は、ズームレンズ移動部ＺＭにより移動される。
ズームレンズ移動部ＺＭは、ズームレンズを移動制御するモータを備える。
［コーティングレンズ］
コーティングレンズ１１は、撮像光学部１０の最前面に搭載されている光学部材であり、被写体方向前側表面に特殊コーティングが施されている。
これにより、コーティングレンズ１１は、撮像光学部１０への入射光の一部がこのコーティングレンズ１１によって反射してしまう現象を低減出来る。
【００１６】
［反射部］
反射部１２は、コーティングレンズ１１を通して受光した被写体Ｏの光像を反射し、撮像部２０に入射させるものである。
反射部１２は、反射部材１２ａ〜反射部材１２ｄ及び外周部１２ｅから構成されている。
反射部材１２ａ〜反射部材１２ｄは、夫々、反射変動部ＭＭにより光量低減率を変動される。
反射部１２については、後に詳述する。
【００１７】
［撮像部］
撮像部２０は、撮像光学部１０を通して、被写体Ｏの光像を撮像する。
撮像部２０は、この被写体Ｏの光像を光電変換して光電変換信号を取得する撮像素子を備える。
撮像素子は、ＣＭＯＳイメージセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）、又は、ＣＣＤイメージセンサ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｉｍａｇｅ  Ｓｅｎｓｏｒ）の何れか１つであって構わない。
ここでは、撮像素子はＣＭＯＳイメージセンサとする。
撮像部２０は、光電変換信号をＡＥ（自動露出補正）処理等に伴い増幅して得たアナログデータを、デジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部（ＡＤＣ）を備えている。
ここでは、デジタルデータはＲＧＢデータであると共にＲＡＷデータである。
【００１８】
［撮像処理部］
撮像処理部３４は、ＲＧＢデータから、適宜画像処理を施したＹＵＶデータを生成する。
【００１９】
［画像圧縮部］
画像圧縮部３３は、ＹＵＶデータから、ＪＰＥＧデータ等の撮影画像データを生成する。
ＪＰＥＧデータとは、ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ）が作成した規格に則り圧縮された画像データである。
ここでは、撮影画像データはＪＰＥＧデータである。
【００２０】
［外部記録装着部］
外部記録装着部４３は、外部記録装置４４を撮像装置１００に装着するための接続部である。
外部記録装着部４３は、外部記録装置４４の着脱状態を検知する着脱検知部を備えていても良い。
【００２１】
［外部記録装置］
外部記録装置４４は、外部記録装着部４３に装着されて情報を記録可能な不揮発性の記録媒体である。
外部記録装置４４は、画像圧縮部３３で生成された撮影画像データを記録する。
外部記録装置４４は、ＳＤメモリカードやＵＳＢメモリなどのフラッシュＥＥＰＲＯＭ（フラッシュメモリ）、ＦｅＲＡＭ、ＭＲＡＭ、ＲｅＲＡＭ、ＰＲＡＭ、又は、ＤＶＤ等の相記録媒体の内の何れか１つであって構わない。
ここでは、外部記録装置４４は、フラッシュＥＥＰＲＯＭとする。
【００２２】
［メイン表示部］
メイン表示部６１は、各種データに基づき、各種の画像や情報を表示する。
一例を挙げると、メイン表示部６１は、撮像部２０で撮像して得た撮影画像データを撮影画像として表示する。
［メイン表示制御部］
メイン表示制御部６２は、メイン表示部６１に、各種データに基づき各種画像や情報を表示させるように制御する。
【００２３】
［撮影指示部］
撮影指示部５１は、シャッター釦である。
ここでは、撮影指示部５１は、半押し全押しを押し分け可能な釦式スイッチである。
［移動操作部］
移動操作部５２は、上下左右の４方向や８方向を入力可能である、釦式スイッチ・レバー式スイッチ・半導体圧力センサなどのタッチセンサ・光位置センサの内の１つであって構わない。
ここでは、移動操作部５２は、上下左右の方向を入力可能な１組の釦式スイッチとする。
移動操作部５２は、例えば、後述するメニュー画面の表示状態において、撮像装置１００に各種設定を行う際に、入力カーソルを移動する。
［決定指示部］
決定指示部５３は、所定の入力状態において、撮影者による入力決定の指示を受ける。
ここでは、決定指示部５３は、押下を検出する釦式のスイッチとする。
【００２４】
［メニュー操作部］
メニュー操作部５４は、所定の状態において、撮影者による後述するメニュー画面の表示指示を受ける。
ここでは、メニュー操作部５４は、押下を検出する釦式のスイッチとする。
［モード設定部］
モード設定部５５は、撮影者による、後述する撮影モード、再生モードの切り替え指示を受ける。
ここでは、モード設定部５５は、スライド式のスイッチとする。
［電源操作部］
電源操作部５７は、撮影者による撮像装置１００の電源ＯＮ及びＯＦＦの指示を受ける。
ここでは、電源操作部１００は、押下を検出する釦式のスイッチとする。
【００２５】
［ズーム操作部］
ズーム操作部５６は、後述するとおり、撮影者による、撮影時の撮影画角又は再生時の画像表示倍率の変更指示を受ける。
ここでは、ズーム操作部５６は、望遠と広角、又は拡大と縮小、に対応した操作を検出する、レバー式のスイッチとする。
【００２６】
［操作入力領域］
操作入力領域は、所定の操作入力を行う入力部を１つにまとめた領域である。
この領域に属する入力部は、物理的にも電気的にも、独立して構成されても、複数組み合わせて構成されても構わない。
また、１つの入力部が複数の入力部の機能を備える構成とされても構わない。
また、この領域に属する入力部は、適宜、トグルスイッチ、スナップスイッチ、タクトスイッチ、押しボタンスイッチ、スライドスイッチ、ロータリースイッチ、タッチパネル、等のスイッチの内の一つに置き換えられても構わない。
【００２７】
［記録領域］
記録領域は、所定の記録部を１つにまとめた領域である。
この領域に属する記録部は、物理的にも電気的にも、独立して構成されても、複数組み合わせて構成されても構わない。
また、１つの記録部が複数の記録部の機能を備える構成とされても構わない。
【００２８】
［情報処理領域］
情報処理領域は、所定の情報の処理部を１つにまとめた領域である。
この領域に属する処理部は、物理的にも電気的にも、独立して構成されても、複数組み合わせて構成されても構わない。
また、１つの処理部が複数の処理部の機能を備える構成とされても構わない。
【００２９】
＜ｂ．反射部の構造＞
図２は、反射部の構造を示す正面図である。
反射部１２は、反射部材１２ａ〜反射部材１２ｄ及び外周部１２ｅを備えている。
反射部材１２ａ〜反射部材１２ｄ及び外周部１２ｅの内周及び外周は、全て、短半径Ｄｓ１及び長半径Ｄｌ１とする楕円の相似形状である。
各反射部材は、コーティングレンズ１１側から見ても、撮像部２０側から見ても、同心円（ｃｉｒｃｌｅ）形状に見えるように、中心を同じくする複数の相似な楕円（ｅｌｌｉｐｓｅ）形状に構成されている。
ここでは、コーティングレンズ１１側から入射した光の方向を９０度変えるように反射する構成としているがこれに限らず、８０度や１００度変えるように構成しても構わない。
【００３０】
反射部材１２ａは、短半径Ｄｓ１、長半径Ｄｌ１とする楕円形状をしている。
反射部材１２ｂは、その中心に反射部材１２ａが略丁度収納される穴を有する、短半径Ｄｓ２、長半径Ｄｌ２とするドーツ型の楕円形状をしている。
反射部材１２ｃは、その中心に反射部材１２ｂが略丁度収納される穴を有する、短半径Ｄｓ３、長半径Ｄｌ３とするドーツ型の楕円形状をしている。
反射部材１２ｄは、その中心に反射部材１２ｃが略丁度収納される穴を有する、短半径Ｄｓ４、長半径Ｄｌ４とするドーツ型の楕円形状をしている。
外周部１２ｅは、反射部材１２ｄの外周部に配置されている。
【００３１】
より詳しくは、「Ｄｓ４  ≒  Ｄｓ３×２  ≒  Ｄｓ２×４  ≒  Ｄｓ１×８」であると共に、「Ｄｌ４  ≒  Ｄｌ３×２  ≒  Ｄｌ２×４  ≒  Ｄｌ１×８」である。
このように、各反射部材の短半径及び長半径の長さが等比数列をなすように構成することで、被写界深度の制御を行い易くすることが出来る。
つまり、ここでは上記した通り、短半径及び長半径は、その反射部材が反射部の外周部に位置するにつれて、２倍になるように構成されているが、これに限らない。
例えば、外周部に位置するにつれて２＾（１／２）倍になるように構成されていても構わないし、２＾（１／４）倍になるように構成されていても構わない。
これにより、より細かい絞り制御を行うことが可能になる。
【００３２】
また、ここでは上記した通り、反射部１２は、４つの反射部材を備える構成としているが、５つでも６つでも構わない。
反射部材の数が多くなる程、より細かい絞り制御を行うことが可能になる。
【００３３】
また、ここでは上記した通り、各反射部材は、中心を同じくする複数の相似な楕円（ｅｌｌｉｐｓｅ）形状であるとしているが、これに限らない。
具体的には、方形の反射部材を、反射部１２内に碁盤目状（マトリクス状）に敷き詰める構成であっても構わない。
このように構成するものであっても、本発明と略同様に光量低減率の制御を行うことが可能であり、略同様の効果を得ることが可能となる。
また、このように構成することで、反射部１２の構造が簡易になるため、製造し易くなる場合がある。
つまり、反射部１２は、本発明と略同様にして光量低減率の制御を行うことが出来れば、どのような構造であっても構わない。
【００３４】
各反射部材は、反射変動部ＭＭにより、その光量低減率を独立に制御される。
各反射部材の光量低減率は、夫々反射変動部ＭＭを介して制御部３１により変動される。
光量低減率は、コーティングレンズ１１側から反射部１２へ入射した光の光量と、反射部１２から射出されて撮像部２０へ向かう光の光量と、の比率を示すものとする。
ここでは、光量低減率は百分率で示される。
【００３５】
また光量低減率は、「光量低減率  ＝  （１００−反射率）」という数式に基づき、反射率として言い換えることが可能である。
つまり、反射部１２へ入射した光の全てが撮像部２０に向けて射出されるとした場合、光量低減率は０％、反射率は１００％である。
また、反射部１２へ入射した光のうち、半分が撮像部２０に向けて射出（反射）された場合、光量低減率は５０％、反射率は５０％である。
この場合、残り半分の光は、反射部１２を透過、または反射部１２により吸収、または撮像部２０とは別の方向に射出、の何れか１つ又は何れか複数の組み合わせにより光量低減される構成であっても構わない。
【００３６】
反射部材１２ａ〜反射部材１２ｄは、例えば特開２００４−１８５０３０号公報に開示されている可変反射率ミラーにより構成されている。
しかし、別の構造を有するミラーにより構成されていても構わない。
【００３７】
また、反射部１２ａ〜反射部１２ｄは、赤外線及び紫外線を透過又は吸収するように構成されている。
これにより、撮像部２０は、光像から赤外線を除去するための赤外線カットフィルタ、光像から紫外線を除去するためのローパスフィルタ、を備える必要が無くなる。
【００３８】
＜ｃ．反射部の光量調整方法＞
次に、反射部１２の光量調整方法について説明する。
反射部１２は、撮像部２０へ入射する光の光量調整を行うものである。
反射部１２は、その光量調整を、以下に記載する２つの方法により実現可能である。
【００３９】
第１の光量調整方法は、光を反射する「光反射領域の広さ」、すなわち「光反射領域の開口度」を調整する方法である。
この方法においては、各反射部材を、第１の反射率の反射部材と第２の反射率の反射部材とに分けると共に、第１の反射率とした反射部材の位置する領域を反射部１２の中心に絞り込むように、反射率の制御を行う。
第２の反射率は第１の反射率よりも低い。
ここでは、第２の反射率は０％である。
つまりこの方法は、反射部１２に、従来の絞り機構の光量調整機能を実現させるものである。
この方法により、撮像装置１００は、撮影画像に係る露光量だけでなく、被写界深度の調整を行うことが可能となる。
【００４０】
第２の光量調整方法は、光を反射する「光反射領域の反射率」を調整する方法である。
つまりこの方法は、反射部１２に、従来の絞り機構には無かった光量調整機能を実現させるものである。
この方法により、撮像装置１００は、撮影画像に係る被写界深度を変えることなく、撮影画像に係る露光量を調整することが可能となる。
【００４１】
＜ｄ．反射部の制御＞
図３は、反射部を各種状態に制御した場合の、撮像光学部全体のＦ値を示す説明図である。
図３を用いて、上記した２つの光量調整方法により、制御部３１が、反射変動部ＭＭを介して、反射部１２を具体的にどのように制御するのか説明する。
【００４２】
図３（ａ）は、制御部３１が、反射部材１２ａの反射率を１００％、反射部材１２ｂの反射率を１００％、反射部材１２ｃの反射率を１００％、反射部材１２ｄの反射率を１００％、に制御した時の、反射部１２に係るＦ値が「１」となることを説明した図である。
つまり、この図においては、第１の光量調整方法に係る光反射領域の開口度を１（開放絞り）、第２の光量調整方法に係る光反射領域の反射率を１００％（最大）、としている。
この時、撮像光学部全体のＦ値は「２．８」となり、被写界深度は、光反射領域の開口度に基づいたものとなる。
【００４３】
図３（ｂ）は、制御部３１が、反射部材１２ａの反射率を５０％、反射部材１２ｂの反射率を５０％、反射部材１２ｃの反射率を５０％、反射部材１２ｄの反射率を５０％、に制御した時の、反射部１２に係るＦ値が「１．４」となることを説明した図である。
つまり、この図においては、第１の光量調整方法に係る光反射領域の開口度を１（開放絞り）、第２の光量調整方法に係る光反射領域の反射率を５０％、としている。
この時、撮像光学部全体のＦ値は「４」となり、被写界深度は、光反射領域の開口度に基づいたものとなる。
【００４４】
図３（ｃ）は、制御部３１が、反射部材１２ａの反射率を１００％、反射部材１２ｂの反射率を１００％、反射部材１２ｃの反射率を１００％、反射部材１２ｄの反射率を０％、に制御した時の、反射部１２に係るＦ値が「２」となることを説明した図である。
つまり、この図においては、第１の光量調整方法に係る光反射領域の開口度を１／４、第２の光量調整方法に係る光反射領域の反射率を１００％（最大）、としている。
この時、撮像光学部全体のＦ値は「５．６」となり、被写界深度は、光反射領域の開口度に基づいたものとなる。
【００４５】
図３（ｄ）は、制御部３１が、反射部材１２ａの反射率を５０％、反射部材１２ｂの反射率を５０％、反射部材１２ｃの反射率を５０％、反射部材１２ｄの反射率を０％、に制御した時の、反射部１２に係るＦ値が「２．８」となることを説明した図である。
つまり、この図においては、第１の光量調整方法に係る光反射領域の開口度を１／４、第２の光量調整方法に係る光反射領域の反射率を５０％、としている。
この時、撮像光学部全体のＦ値は「８」となり、被写界深度は、光反射領域の開口度に基づいたものとなる。
【００４６】
図３（ｅ）は、制御部３１が、反射部材１２ａの反射率を１００％、反射部材１２ｂの反射率を１００％、反射部材１２ｃの反射率を０％、反射部材１２ｄの反射率を０％、に制御した時の、反射部１２に係るＦ値が「４」となることを説明した図である。
つまり、この図においては、第１の光量調整方法に係る光反射領域の開口度を１／１６、第２の光量調整方法に係る光反射領域の反射率を１００％（最大）、としている。
この時、撮像光学部全体のＦ値は「１１」となり、被写界深度は、光反射領域の開口度に基づいたものとなる。
【００４７】
図３（ｆ）は、制御部３１が、反射部材１２ａの反射率を１００％、反射部材１２ｂの反射率を０％、反射部材１２ｃの反射率を０％、反射部材１２ｄの反射率を０％、に制御した時の、反射部１２に係るＦ値が「８」となることを説明した図である。
つまり、この図においては、第１の光量調整方法に係る光反射領域の開口度を１／６４、第２の光量調整方法に係る光反射領域の反射率を１００％（最大）、としている。
この時、撮像光学部全体のＦ値は「２２」となり、被写界深度は、光反射領域の開口度に基づいたものとなる。
【００４８】
図３（ｇ）は、制御部３１が、反射部材１２ａの反射率を５０％、反射部材１２ｂの反射率を０％、反射部材１２ｃの反射率を０％、反射部材１２ｄの反射率を０％、に制御した時の、反射部１２に係るＦ値が「１１」となることを説明した図である。
つまり、この図においては、第１の光量調整方法に係る光反射領域の開口度を１／６４、第２の光量調整方法に係る光反射領域の反射率を５０％、としている。
この時、撮像光学部全体のＦ値は「３２」となり、被写界深度は、光反射領域の開口度に基づいたものとなる。
【００４９】
図３（ｈ）は、制御部３１が、反射部材１２ａの反射率を２５％、反射部材１２ｂの反射率を０％、反射部材１２ｃの反射率を０％、反射部材１２ｄの反射率を０％、に制御した時の、反射部１２に係るＦ値が「１６」となることを説明した図である。
つまり、この図においては、第１の光量調整方法に係る光反射領域の開口度を１／６４、第２の光量調整方法に係る光反射領域の反射率を２５％、としている。
この時、撮像光学部全体のＦ値は「４４」となり、被写界深度は、光反射領域の開口度に基づいたものとなる。
【００５０】
＜ｅ．撮像装置の制御＞
撮像装置１００は、電源操作部５７の操作に基づき電源がＯＮ／ＯＦＦされる。
撮像装置１００の電源がＯＦＦ状態である場合、電源操作部５７による電源起動操作に従い、モード設定部５５で設定されている動作モードにて、撮像装置１００は起動する。
モード設定部５５は、「撮影モード」と「再生モード」とを設定可能である。
撮影モード中に、メニュー操作部５４の操作に基づき、「撮影モード」と「撮影モード時メニューモード」とを切り替え設定可能である。
撮影モード時メニューモードにおいては、撮影モードを更に細かく設定することが出来る。
【００５１】
第１の撮影モードは、撮影画像に係る被写界深度を、撮影者の意思を反映して調整可能とするものである。
被写界深度の調整は、開口度の調整により行う。
第２の撮影モードは、撮影画像に係る被写界深度の設定が常に最大となるように反射率の調整を可能とするものである。
第３の撮影モードは、撮影画像に係る被写界深度の設定を常に最小となるように反射率の調整を可能とするものである。
第４の撮影モードは、第１の撮影モードと同じくして、撮影画像に係る被写界深度を、撮影者の意思を反映して調整可能とするものである。
但し、第１の撮影モードにおいては、被写界深度の調整は、開口度を調整することにより間接的に行うものであったが、第４の撮影モードにおいては、被写界深度の調整は、被写界深度を直接調整して行うものである点が異なる。
第５の撮影モードは、第４の撮影モードの変形モードであり、被写界深度の調整を、被写界深度限界近点を調整して行うものである。
第６の撮影モードは、第４の撮影モードの変形モードであり、被写界深度の調整を、被写界深度限界遠点を調整して行うものである。
デフォルト状態においては、第１の撮影モードが設定されている。
【００５２】
以下に、上記した撮影モードにおける撮像装置１００の制御について説明する。
図４は、第１の撮影モードにおける撮影処理に係るフローチャートである。
【００５３】
撮像装置１００は、上記した第１の撮影モードが設定されると、撮像部２０にて取得したライブビュー画像を、メイン表示部６１に表示する。
そして、撮像装置１００は、撮影指示部５１によりハーフシャッタの入力が検出されると、図４に示したフローチャートに係る制御をスタートさせる。
図４に係る制御は、制御部３１で実行される。
【００５４】
［Ｓ００１］
先ずステップＳ００１において、撮像部２０で取得した光電変換信号に基づき、これから取得する記録用の撮影画像データに係る撮影条件である、ＩＳＯ感度、シャッター速度、及びＦ値を設定する。
【００５５】
［Ｓ００２］
ステップＳ００２において、ステップＳ００１にて設定されたＦ値に基づき、反射部１２に設定する光反射領域の開口度と反射率とを仮設定する。
この段階において、各反射部材は、ここで仮決定された光反射領域の開口度と反射率とに基づき、各反射率を設定される。
この段階で、現状で設定されている、ＩＳＯ感度、シャッター速度、Ｆ値、及び開口度を、ライブビュー画像に重畳してメイン表示部６１に表示させる。
【００５６】
［Ｓ００３］
ステップＳ００３において、移動操作部５２により、開口度を調整する操作があるか否かを判断する。
移動操作部５２により右方向の入力があった場合、開口度を上昇させる操作があったと見做すと共に、左方向の入力があった場合、開口度を低下させる操作があったと見做して、フローチャートはステップＳ００４に進む。
移動操作部５２により、上記した左右方向の操作が検出されなかった場合、フローチャートはステップＳ００５に進む。
【００５７】
［Ｓ００４］
ステップＳ００３にて操作があったと見做された場合、ステップＳ００４において、該当する操作に対応した開口度を、１段階上昇又は低下させることが可能であれば、その設定調整を行う。
具体的には、ステップＳ００１で決定されたＦ値を変化させないように、操作設定された開口度に基づき反射率を再設定するように、開口度と反射率との設定調整を行う。
制御部３１は、調整後の開口度と反射率とをライブビュー画像に重畳して、メイン表示部６１に表示させる。
【００５８】
［Ｓ００５］
そしてステップＳ００５において、ハーフシャッタの入力が維持されているか否かを判断する。
ハーフシャッタの入力が維持されている場合、フローチャートはステップＳ００６に進む。
ハーフシャッタの入力が維持されていない場合、フローチャートは一度終了する。
【００５９】
［Ｓ００６］
そしてステップＳ００６において、撮影指示が為されたか否か、すなわち撮影指示部５１によりフルシャッタが入力されたか否かを判断する。
フルシャッタの入力が検出された場合、フローチャートはＳ００７へ進む。
フルシャッタの入力が検出されなかった場合、フローチャートはＳ００３へ戻る。
【００６０】
［Ｓ００７］
そしてステップＳ００７において、撮像装置１００は、記録用の撮影画像データを撮影し、外部記録装置４４に記録して、フローチャートは一度終了する。
【００６１】
フローチャートは終了したが、撮影モードが維持されている限り、ライブビュー画像の表示も継続されている。
この状態においてハーフシャッタの入力を再度検出した時、撮像装置１００は、改めてこのフローチャートに係る処理を、ステップＳ００１より開始する。
【００６２】
第２の撮影モードが選択された場合、撮像装置１００は、選択された撮影モードに対応して保存記録装置４２に記録されている、開口度と反射率との対応テーブルを読み出す。
撮像装置１００は、Ｆ値と、この対応テーブルと、に基づき開口度と反射率とを択一的に決定する。
なので、図４に示されたステップＳ００３のように、開口度を調整することは出来ないが、そのほかは撮影モード１と同様である。
よって、第１の撮影モードに係るフローチャートを示す図４からステップＳ００３とＳ００４とを削除すれば、第２の撮影モードに係るフローチャートとすることが出来る。
第３の撮影モードは、第２の撮影モードと同様であるので、説明を省略する。
【００６３】
第４の撮影モードが選択された場合、撮像装置１００は、第１の撮影モードと略同様の処理を行う。
第１の撮影モードと処理が異なるのは、ステップＳ００２とステップＳ００４のみである。（但し発明の本質に関係しない点は適宜変更してよいものとする。）
つまり、第１の撮影モードにおいては、ライブビュー画像に開口度を重畳して表示して、現在の撮影条件で撮影画像を取得した時の被写界深度を間接的に示したものであった。
しかし、第４の撮影モードにおいては、開口度に代替して又は開口度と共に、被写界深度を直接示したものであり、この点のみ第１の撮影モードと異なる。
【００６４】
第４の撮影モードにおいては、保存記録装置４２に記録されている、開口度と被写界深度との対応テーブルを読み出して用いる。
これにより、撮影者は、現在設定されている開口度ではなく、現在の設定で撮影画像を取得した場合の撮影画像の被写界深度を確認しながら、この被写界深度を設定することが出来るので、より直感的な被写界深度の設定を行うことが出来る。
【００６５】
開口度の状態により、被写界深度は択一的に定まる。
また、撮像装置１００側で被写界深度内に位置する限界位置である被写界深度限界近点、及び被写体Ｏ側で被写界深度内に位置する限界位置である被写界深度限界遠点、も択一的に定まる。
被写界深度限界近点及び被写界深度限界遠点は、撮像装置１００からの距離で示すことが出来る。
【００６６】
図５は、被写界深度と、被写界深度限界近点と被写界深度限界近点との関係を示す説明図である。
図５（ａ）と図５（ｂ）とに示すように、被写界深度はＦ値が大きくなる程に深くなる。
また図５（ｃ）に示すように、被写界深度限界近点はＬｎｅａｒのように、及び被写界深度限界遠点はＬｆａｒのように、被写界深度に応じて択一的に定まっている。
【００６７】
第５の撮影モードは、第４の撮影モードを変形した撮影モードである。
開口度と被写界深度との対応テーブルの替わりに、開口度と被写界深度限界近点との対応テーブルを、保存記録装置４２より読み出して用いる。
これにより、撮影者は、現在設定されている開口度ではなく、現在の設定で撮影画像を取得した場合の撮影画像の被写界深度限界近点を確認しながら、被写界深度を設定することが出来るので、より直感的な被写界深度の設定を行うことが出来る。
【００６８】
第６の撮影モードは、第４の撮影モードを変形した撮影モードである。
開口度と被写界深度との対応テーブルの替わりに、開口度と被写界深度限界遠点との対応テーブルを、保存記録装置４２より読み出して用いる。
これにより、撮影者は、現在設定されている開口度ではなく、現在の設定で撮影画像を取得した場合の撮影画像の被写界深度限界遠点を確認しながら、被写界深度を設定することが出来るので、より直感的な被写界深度の設定を行うことが出来る。
【００６９】
以上の通り、第１実施例に記載した撮像装置によれば、本実施例に係る撮像装置は、従来の絞り機構ではなく反射部１２を用いた光量制御を行うことにより、光の回折現象に起因する画質低下を排除して、好適な撮影画像を得ることが出来る。
つまり、光の回折現象が撮影画像に記録されてしまうことを防止することが出来る。
【００７０】
また、各反射部材を、光を反射させる反射部材と反射させない反射部材とに分けると共に、光を反射する領域を反射部の中心に絞り込むように、反射率の制御を行う、つまり光を反射する光反射領域の開口度を調整することにより、撮影画像に係る露光量だけでなく、被写界深度の調整を行うことが可能となる。
【００７１】
また、反射部１２内の、光を反射する光反射領域の反射率を調整することにより、撮影画像に係る被写界深度を変えることなく、撮影画像に係る露光量を調整することが可能となる。
言い換えれば、撮影画像に係る露光量を変えることなく、撮影画像に係る被写界深度を調整することが可能となる。
【００７２】
また、撮影者は、現在設定されている開口度ではなく、現在の設定で撮影画像を取得した場合の撮影画像の被写界深度を確認しながら、この被写界深度を設定することが出来るので、より直感的な被写界深度の設定を行うことが出来る。
【００７３】
また、撮影者は、現在設定されている開口度ではなく、現在の設定で撮影画像を取得した場合の撮影画像の被写界深度限界近点を確認しながら、被写界深度を設定することが出来るので、より直感的な被写界深度の設定を行うことが出来る。
【００７４】
また、撮影者は、現在設定されている開口度ではなく、現在の設定で撮影画像を取得した場合の撮影画像の被写界深度限界遠点を確認しながら、被写界深度を設定することが出来るので、より直感的な被写界深度の設定を行うことが出来る。
【００７５】
なお、第１実施例においては、各反射部材は、反射率（又は光量低減率）の変動範囲を０％から１００％までとしているが、このような構成ではなくても構わない。
例えば、反射率の変動範囲は、１０％から９０％であっても構わない。
つまり、第１実施例において、反射部１２における光反射領域外の反射部材は、反射率０％としたが、例えば１０％であっても構わない。
なぜなら、このように構成した場合、撮影画像に係る被写界深度と露光量との関係が複雑になるが、被写界深度と露光量とを別々に設定することは同様にして可能であり、本発明の成立を妨げるものではないからである。
但し、被写界深度と露光量の関係が複雑になるため、ここではその詳細説明を割愛する。
【００７６】
（第２実施例）
以下に、本発明に係る第２実施例について説明する。
従来、撮像装置の光量調整は、絞り機構のみにより行われていた。
これにより、得られる撮影画像のＯＴＦ特性は、撮像光学系に大きく依存すると共に、撮影光学系の交換無しには、そのＯＴＦ特性を大きく変えた撮影画像を得ることは出来なかった。
本第２実施例に係る発明は上記に鑑みたもので、ＯＴＦ特性を撮像光学部の交換無しに変えることの出来る範囲を拡大した撮影技術に係るものである。
【００７７】
第２実施例に係る撮像装置２００は、反射部材の短半径及び長半径が、その反射部材が外周部に位置するにつれて２倍ではなく２＾（１／２）倍になるように構成されている点とその制御とを除いて、第１実施例に係る撮像装置１００と同一に構成されている。
よって、同一の構成については同一の参照番号を付すこととして、回路構成、反射部の構造の説明等を省略する。
【００７８】
図６は、第２実施例に係る反射部の各種状態を示す説明図である。
図６（ａ）〜図６（ｆ）は、各反射部材への反射率の設定状態を三段階に示した図である。
図６（ａ）〜図６（ｆ）は、各反射部材に反射率を設定した、反射部１２の反射設定の一例を示している。
上段の図は、反射率の状態を概念的に示したものである。
中段の図は、各反射部材の反射率を具体的に示したものである。
下段の図は、各反射部材の反射率を近似的に示したものである。
【００７９】
このように、本第２実施例においては、撮像装置２００は、反射部の反射率を３種類以上に設定することが出来る。
撮像装置２００は、反射部１２の各反射設定と、各反射設定に係るＦ値と、を夫々一対一に対応付けて、保存記録装置４２に記録している。
【００８０】
その撮影制御は、図４に示した第１実施例に係る第１の撮影モードの制御と略同じである。
異なるのは、以下の２点のみである。
まず１つめの点は、ステップＳ００３で開口度の調整を行うか否かを判断しているのに対して、本第２実施例においては、反射部１２の反射設定を変更するか否かを判断するものである点である。
２つめの点は、ステップＳ００４で、Ｆ値を変化させないように、開口率の調整に基づき各反射部材の反射率を調整しているのに対して、本第２実施例においては、Ｆ値を変化させないように、保存記録装置４２に記録されている反射部１２の反射設定を読み出し、その反射設定に基づき各反射部材の反射率を調整している点である。
【００８１】
以上のように構成することで、本第２実施例に係る発明によれば、ＯＴＦ特性を撮像光学部の交換無しに変えることの出来る範囲を拡大することが出来る。
【００８２】
（第３実施例）
以下に、本発明に係る第３実施例について説明する。
従来は、撮影画像の解像力を向上させるためには、撮像光学部に、いわゆる明るいレンズ、つまり大きなレンズを用いることが必要であった。
しかし、明るいレンズを搭載すると、撮像光学部が大型化や高価格化を招くという問題があった。
本第３実施例に係る発明は上記に鑑みたもので、取得する撮影画像に、超解像の効果を付与することが出来る撮影技術に係るものである。
【００８３】
第３実施例に係る撮像装置３００は、その制御を除いて、第１実施例に係る撮像装置１００と同一に構成されている。
よって、参照番号は同一のものを付すこととして、回路構成、反射部の構造の説明等を省略する。
【００８４】
図７は、第３実施例に係る反射部の各種状態を示す説明図である。
図７（ａ）は、全ての反射部材、つまり反射部材１２ａ〜反射部材１２ｄの反射率を第１の反射率に設定するものである。
以下、この状態を円形瞳と言う。
図７（ｂ）は、最外部の反射部材である反射部材１２ｄの反射率を第２の反射率に設定すると共に、残りの反射部材１２ａ〜反射部材１２ｃの反射率を第１の反射率に設定するものである。
ここで、第２の反射率は、反射部材で設定可能な最低反射率（ここでは０％）とする。
以下、この状態を輪帯瞳と言う。
【００８５】
図８は、円形瞳と輪帯瞳とによるＰＳＦ特性とＯＴＦ特性を示す特性図である。
図８（ａ）は、図７における円形瞳と輪帯瞳とによるＰＳＦ特性を示すものである。
図８（ａ）は、ＰＳＦ特性が、図７における円形瞳と輪帯瞳とでは互いに異なることを示している。
図８（ｂ）は、図７における円形瞳と輪帯瞳とによるＯＴＦ特性を示すものである。
図８（ｂ）は、ＯＴＦ特性が、図７における円形瞳と輪帯瞳とでは互いに異なることを示している。
図８（ｂ）を見ると、空間周波数が高周波である場合は輪帯瞳のＯＴＦ特性が高く、空間周波数がそれ以外である場合は円形瞳のＯＴＦ特性が高いことが解る。
【００８６】
第３実施例において、撮像装置３００は、撮影者による一度の撮影指示部５１の操作に基づき、上記した円形絞りによる第１の撮影画像と、輪帯絞りによる第２の撮影画像と、を連写して取得する。
これにより、撮像装置３００は、第１の撮影画像と第２の撮影画像とに夫々異なるフィルタを掛けた上で合成し、１枚の合成画像を得ることが出来る。
【００８７】
図９は、第３実施例に係る撮影処理を示す説明図である。
第１の撮影画像を取得したら、撮像装置３００は、特殊演算部３２によって第１の撮影画像に係る撮影画像データに、図９（ａ）に示すような所定の空間周波数以下の空間周波数のみを取得するフィルタ処理（ローパスフィルタ処理）を行い、第１の空間周波数データを取得する。
【００８８】
また、第２の撮影画像を取得したら、撮像装置３００は、特殊演算部３２によって第２の撮影画像に係る撮影画像データに、図９（ｂ）に示すような、所定の空間周波数（ローパスフィルタ処理で用いた空間周波数と同じ）以上の空間周波数のみを取得するフィルタ処理（ハイパスフィルタ処理）を行い、第２の空間周波数データを取得する。
【００８９】
そして図９（ｃ）に示したように、第１の空間周波数データと第２の空間周波数データとを合成して、合成画像データを取得する。
【００９０】
以上のように構成することで、本第３実施例に係る発明によれば、従来の撮像装置では得られない風合いの合成画像を得ることが出来る。
より具体的には、従来の撮像装置に係る撮像光学系とは、ＯＴＦ特性が異なる撮影画像を得ることが出来る。
より詳しくは、従来の撮像装置で取得した撮影画像と比較して、高いＯＴＦ特性の撮影画像を得ることが出来る。
つまり、実際に搭載しているレンズよりも、高性能なレンズを搭載して撮影したような撮影画像を得ることが出来る。
まとめると、取得する撮影画像に、超解像の効果を付与することが出来る。
【００９１】
（第４実施例）
以下に、本発明に係る第４実施例について説明する。
従来は、適切な露光量で取得した撮影画像に、適宜画像処理を施すことにより、撮影画像の色味を所望のものに変換する技術が存在した。
しかし、従来の方法では、特に撮像素子の画素値が０に近くなるような淡い色彩の箇所については問題を生じることがあった。
つまり、どんなに色味を増す画像処理を施したとしても、元々の画素値が０であるので、その画像処理を反映した撮影画像とすることは出来ないという問題があった。
本第４実施例に係る発明は上記に鑑みたもので、適切な露光量且つ所望の色味として、より好適な撮影画像を得ることが出来る撮影技術に係るものである。
【００９２】
第４実施例に係る撮像装置４００は、反射部の構成とその制御とを除いて、第１実施例に係る撮像装置１００と同一に構成されている。
よって、参照番号は同一のものを付すこととして、回路構成、反射部の構造の説明等を省略する。
【００９３】
撮像装置４００は、反射部１２に代替して反射部１２´を備える。
反射部１２´について、図示しないが、以下にその構成を説明する。
反射部１２´は、反射部１２に係る反射部材１２ａ〜反射部材１２ｄに代替して反射部材１２ｆが備えられている。
そして、反射部材１２ｆの前面且つ全面に、透過率を変更可能な透過部材１２ｇが備えられている。
【００９４】
反射部材１２ｆは、反射する光の反射率の替わりに、反射する光の色を変えることが出来る。
反射部材１２ｆの構造は、特願２００８−２５００９８に係る明細書に詳述されているので、ここではその記載を省略する。
【００９５】
透過部材１２ｇは、透過する光の透過率を健康することが出来る。
ここでは、透過部材１２ｇは液晶デバイスとする。
【００９６】
保存記録装置４２は、反射部材１２ｆで設定した色毎に、透過部材１２ｇに係る光の透過率とＦ値とを、一対一に関連付けて記録している。
【００９７】
この撮像装置４００を用いて撮影する手順を下記に説明する。
まず撮影者は、撮影の事前に反射部材１２ｆに色の設定を行う。
撮像装置４００は、撮影指示部５１に係る指示に基づき、Ｆ値を含む撮影条件を決定する。
Ｆ値が決定すると、Ｆ値と一対一に関連付けて保存記録装置４２に記録されている透過率を読み出して透過部材１２ｇに設定する。
撮像装置４００は、反射部１２´に上記の設定した後に、撮影画像を取得する。
【００９８】
以上のように構成することで、本第４実施例に係る発明によれば、どんな淡い色彩の箇所においても、所望の色味とした撮影画像を得ることが出来る。
つまり、適切な露光量且つ所望の色味として、より好適な撮影画像を得ることが出来る。
【００９９】
（第５実施例）
以下に、本発明に係る第５実施例について説明する。
従来、撮像装置は、絞り状態を変更しても、撮影待機時にその状態が確認できるものではなかった。
これは、絞り状態の変更がモータによる物理的な移動に基づいて行われることと、撮影待機時においては常時、Ｆ値を含む撮影画像の撮影条件が変動することと、により、多大なる電力を消費してしまうことが問題になっていたからであった。
本第５実施例に係る発明は上記に鑑みたもので、電力消費を軽減して、撮影待機時における絞り状態を常時変更することが出来る技術に係るものである。
【０１００】
第５実施例に係る撮像装置５００は、クイックリターンミラー部１５と、通常のモータ駆動による絞り機構と、を備えた一眼レフレックス方式のデジタルカメラである。
クイックリターンミラー１５は、第１実施例に係る反射部１２と同様の構成を備えることを特徴とする。
撮影待機時には、クイックリターンミラー１５により光量調整を行うことで、第１実施例と同様の方法にて絞り状態を常時変更する。
撮影時には、クイックリターンミラー１５を撮影光路から退避させて、モータ駆動による絞り機構により光量調整を行い、撮影を行う。
【０１０１】
以上のように構成することで、本第５実施例に係る発明によれば、光量調節手段からモータ駆動部分を削除したので、電力消費を軽減して、撮影待機時における絞り状態を常時変更することが出来る。
【０１０２】
なお、上記第１実施例から第５実施例に係る発明は、デジタル及びアナログのスチルカメラ及びビデオカメラ、又はカメラを搭載した携帯電話やＰＤＡなどの電子機器を含む、撮像装置に適用出来る。
【符号の説明】
【０１０３】
１０            撮像光学部
１２            反射部
１２ａ          反射部材
１２ｂ          反射部材
１２ｃ          反射部材
１２ｄ          反射部材
２０            撮像部
３１            制御部
１００          撮像装置
ＭＭ            反射変動部
【図１】
2010181582.tif 000003
【図２】
2010181582.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010181582.tif 000009
【図８】
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【図９】
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