(57)【要約】【課題】  撮影レンズを介した被写体光の光量を精度良く減少させることができる撮像装置を提供する。【解決手段】  撮影レンズ５ａを介した被写体光を撮像する撮像素子７と、前記撮影レンズ５ａと前記撮像素子７との間の前記被写体光の光路中に配置される光学ローパスフィルタ９と、前記光学ローパスフィルタ９と前記撮像素子７との間の前記光路中に配置され、所定方向の偏光を通過させる偏光板１１とを備える。【選択図】  図１
2010068286.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを介した被写体光を撮像する撮像素子と、
前記撮影レンズと前記撮像素子との間の前記被写体光の光路中に配置される光学ローパスフィルタと、
前記光学ローパスフィルタと前記撮像素子との間の前記光路中に配置され、所定方向の偏光を通過させる偏光板と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記偏光板は、前記光路中に対して挿脱可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
前記光路中に配置される前記偏光板は、前記所定方向と異なる方向の偏光を通過させる他の偏光板と交換可能に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な電子カメラは、撮影レンズと撮像素子との間に、赤外線カットフィルタ等のバンドパスフィルタ及び光学ローパスフィルタを備えている（例えば、特許文献１参照）。赤外線カットフィルタは、画質低下を招く赤外領域の光をカットし、可視領域の光を通過させる。光学ローパスフィルタは、撮像素子において出力され、画質低下を招く光学疑似信号に関連する空間周波数成分を遮断または減衰させる。
【特許文献１】特開２００３−２７９７４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、電子カメラにおいて、撮像素子に入射する光の光量を調整する必要が生じる場合がある。しかし、例えば、撮影レンズに入射する光の光量を減少させる減光部材を撮影レンズの前に配置した場合、コンパクトな減光部材により光を所望の減光率で減少させるのは困難であった。また、光量を減少させる方法として、光学ローパスフィルタと撮像素子との間の光路中にＮＤフィルタ等を挿入する方法が挙げられるが、装置本体への配置の自由度及び装置本体のコンパクト化を考慮したとき、厚さの薄いＮＤフィルタを備えるのが望ましい。しかしながら、厚さが薄く、光量の減光率のばらつきの少ない高精度なＮＤフィルタを得るためには高い製造コストを要する。また、ＮＤフィルタの模様が撮像素子により撮像されてしまうという問題もある。
【０００４】
本発明の目的は、撮影レンズを介した被写体光の光量を精度良く減少させることができる撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下のような解決手段により上記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施の形態に対応する符号を付して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０００６】
本発明の撮像装置は、撮影レンズ（５ａ）を介した被写体光を撮像する撮像素子（７）と、前記撮影レンズ（５ａ）と前記撮像素子（７）との間の前記被写体光の光路中に配置される光学ローパスフィルタ（９）と、前記光学ローパスフィルタ（９）と前記撮像素子（７）との間の前記光路中に配置され、所定方向の偏光を通過させる偏光板（１１）とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の撮像装置によれば、装置の厚みを抑えつつ、撮影レンズを介した被写体光の光量を精度良く減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の第１の実施の形態に係る電子カメラについて説明する。図１は、第１の実施の形態に係る電子カメラ１の概略構成を模式的に示す側断面図である。なお、以下の説明においては、後述する撮影レンズ５ａの光軸方向ＡをＸ軸方向、紙面に対して直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して直交する方向をＺ軸方向とする。
【０００９】
第１の実施の形態に係る電子カメラ１は、図１に示すように、カメラボディ３及びカメラボディ３に装着可能なレンズユニット５を備えている。レンズユニット５は、被写体からの光をカメラ内部に導く撮影レンズ５ａを備えている。なお、レンズユニット５は、交換可能なものでなく、カメラボディ３に一体的に固定されたものであってもよい。カメラボディ３内には、ＣＣＤまたはＣＭＯＳ等により構成され、撮影レンズ５ａを介した被写体光を撮像する撮像素子７、撮影レンズ５ａと撮像素子７との間の被写体光の光路中に配置される光学ローパスフィルタ（以下、ＯＬＰＦという）９、及びＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に配置される４５°偏光板１１が設けられている。また、ＯＬＰＦ９、４５°偏光板１１及び撮像素子７は、撮像ユニットとして一体化されている。
【００１０】
この電子カメラ１においては、図示しないレリーズボタンを押下することによりレリーズ操作がなされると、撮影レンズ５ａを介した被写体光は、図示しないシャッタ等を介して、ＯＬＰＦ９及び偏光板１１を通過して撮像素子７に入射する。そして、撮像素子７から出力される撮像信号を図示しない画像処理部等において画像処理することにより、画像データが生成される。
【００１１】
図２〜図５はＯＬＰＦ９を通過する被写体光について説明するための図であり、図２はＯＬＰＦ９の斜視図、図３はＯＬＰＦ９の上面図、図４はＯＬＰＦ９を入射面側から見た図、図５はＯＬＰＦ９を射出面側から見た図である。ＯＬＰＦ９は、Ｙ方向（０°方向）に光学軸Ｂを有する水晶複屈折板により構成されており、被写体光の高周波成分を取り除く機能を有している。具体的には、図２〜図５に示すように、撮像レンズ５ａを介した被写体光１５は、すべての方向に偏光成分を有しており、ＯＬＰＦ９に入射すると、常光１６と異常光１７に分離され、ＯＬＰＦ９から射出する。常光１６はＹ軸方向の直線偏光、異常光１７はＺ軸方向の直線偏光である。
【００１２】
ＯＬＰＦ９から射出した常光１６及び異常光１７は、４５°偏光板１１に入射する。４５°偏光板１１は、入射する常光１６及び異常光１７の４５°方向の直線偏光１６ａ及び１７ａのみを通過させる。図６に示すように、直線偏光１６ａ及び１７ａの光量は、常光１６及び異常光１７の光量の（１／√２）倍である。即ち、４５°偏光板１１は、入射する常光１６及び異常光１７の光量を１００％としたとき、約７１％の光量の光を射出させる。また、４５°偏光板１１の厚さは、同様の機能を有するＮＤフィルタのそれと比較して半分以下の厚さである。
【００１３】
第１の実施の形態に係る電子カメラ１によれば、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に４５°偏光板１１を備えているため、被写体光の光量を精度良く減少させることができる。また、４５°偏光板１１と同様の機能を有するＮＤフィルタをＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に配置した場合と比較して、４５°偏光板１１は、その厚さがＮＤフィルタの厚さの半分以下で済むため、カメラボディ３内への配置の自由度を向上させることができ、かつカメラボディ３のコンパクト化を図る（特に厚み方向について）ことができる。また、４５°偏光板１１は、同様の機能を有するＮＤフィルタと比較して製造コストが掛からず、経済的である。また、ＮＤフィルタをＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に配置した場合にはＮＤフィルタの模様が撮像される虞があるが、偏光板においてはこのような心配もない。
【００１４】
また、撮影レンズ５ａの入射面側の被写体光の光路中に１つの偏光板を配置した場合、光量を多く（例えば１００％から５０％に）減少させるが、第１の実施の形態においては、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に４５°偏光板１１を備えているため、撮影レンズ５ａに入射した被写体光の光量を適量（１００％から７１％に）減少させることができる。
【００１５】
次に、図面を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る電子カメラについて説明する。なお、第２の実施の形態に係る電子カメラの構成は、第１の実施の形態に係る電子カメラ１を構成する４５°偏光板１１に代えて４５°偏光板２１（図７参照）を備えたものであるため、第１の実施の形態に係る電子カメラ１の構成と同一の構成についての説明を省略し、同一の構成には同一の符号を用いて説明を行う。
【００１６】
図７は、第２の実施の形態に係る電子カメラが備える撮影レンズ５ａ〜撮像素子７の構成を示す図である。なお、第１の実施の形態に係るＯＬＰＦ９、４５°偏光板１１及び撮像素子７は、撮像ユニットとして一体化されているが、第２の実施の形態に係るＯＬＰＦ９、４５°偏光板２１及び撮像素子７は、ユニット化されておらず別体で配置されている。図７に示すように、４５°偏光板２１は、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に対して、図中矢印方向に挿脱可能に構成されている。４５°偏光板２１は、第１の実施の形態に係る４５°偏光板１１と同様に、入射する常光１６及び異常光１７の４５°方向の直線偏光１６ａ及び１７ａのみを通過させる機能を有している。したがって、４５°偏光板２１がＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に挿入されているとき、撮像素子７に入射する被写体光の光量は、撮影レンズ５ａに入射する被写体光の光量より少なくなる。一方、４５°偏光板２１がＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中から退避されているとき、撮像素子７に入射する被写体光の光量は、撮影レンズ５ａに入射する被写体光の光量と同量となる。
【００１７】
第２の実施の形態に係る電子カメラによれば、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に対して挿脱可能に構成されている４５°偏光板２１を備えているため、被写体光の光量を精度良く調整することができる。例えば、撮像素子７に入射する被写体光の光量を減少させる必要があるときには、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に４５°偏光板２１を挿入することにより、光量を精度良く減少させることができる。また、撮像素子７に入射する被写体光の光量を減少させたくないときには、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中から４５°偏光板２１を退避させることにより、光量を減少させることなく、撮像素子７に被写体光を入射させることができる。
【００１８】
次に、図面を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る電子カメラについて説明する。なお、第３の実施の形態に係る電子カメラの構成は、第２の実施の形態に係る電子カメラを構成する４５°偏光板２１に代えて４５°偏光板３１ａ（図８参照）を備えたものであるため、第２の実施の形態に係る電子カメラの構成と同一の構成についての説明を省略し、同一の構成には同一の符号を用いて説明を行う。
【００１９】
図８は、第３の実施の形態に係る電子カメラが備える撮影レンズ５ａ〜撮像素子７の構成を示す図である。なお、第３の実施の形態に係るＯＬＰＦ９、４５°偏光板３１ａ及び撮像素子７は、ユニット化されておらず別体で配置されている。図８に示すように、４５°偏光板３１ａは、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に配置され、６０°偏光板３１ｂと交換可能に構成されている。例えば、４５°偏光板３１ａをカメラボディ３から取り出し、６０°偏光板３１ｂをカメラボディ３内に差し込む構成、または、カメラボディ３内に予め４５°偏光板３１ａ及び６０°偏光板３１ｂを設置し、図示しない駆動系等を用いてＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に４５°偏光板３１ａまたは６０°偏光板３１ｂを配置する構成となっている。
【００２０】
４５°偏光板３１ａは、第１の実施の形態に係る４５°偏光板１１と同様に、入射する常光１６及び異常光１７の４５°方向の直線偏光１６ａ及び１７ａのみを通過させる機能を有している。６０°偏光板３１ｂは、入射する常光１６及び異常光１７の６０°方向の直線偏光のみを通過させる機能を有している。したがって、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に挿入する偏光板を選択することにより、撮像素子７に入射する被写体光の光量の減少率を調整することができる。即ち、４５°偏光板３１ａを挿入することにより、撮影レンズ５ａに入射する被写体光の光量を１００％としたとき、撮像素子７に入射する被写体光の光量を約７１％に減少させることができ、６０°偏光板３１ａを挿入することにより、撮影レンズ５ａに入射する被写体光の光量を１００％としたとき、撮像素子７に入射する被写体光の光量を約６８％に減少させることができる。
【００２１】
第３の実施の形態に係る電子カメラによれば、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に配置される偏光板が交換可能に構成されているため、被写体光の光量を精度良く減少させることができ、かつ被写体光の光量の減少率を調整することができる。例えば、撮像素子７に入射する被写体光の光量の減少率を約７１％にする必要があるときには、ＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に４５°偏光板３１ａを挿入し、約６８％にする必要があるときには、６０°偏光板３１ｂを挿入することにより、光量を必要量だけ減少させることができる。即ち、従来の電子カメラにおいては、光量の減少率を変化させるためには撮影レンズ５ａの入射面側の被写体光の光路中に２つ以上の偏光板を配置する必要があったが、この実施の形態においては、被写体光の光路中に対して１つの偏光板を入れ替えすることにより光量の減少率を変化させることができる。
【００２２】
なお、第３の実施の形態においては、交換可能な偏光板として１つの６０°偏光板３１ｂを備えているが、交換可能な偏光板として２つ以上の偏光板を備えることもできる。この場合には、例えば、０°偏光板、１５°偏光板、３０°偏光板等、０°〜９０°偏光板を備え、撮像素子７に入射する被写体光の所望の光量に応じて、適宜、最適な偏光板をＬＯＰＦ９と撮像素子７との間の被写体光の光路中に配置する。
【００２３】
また、上述の各実施の形態に係る電子カメラにおいては、４５°偏光板をＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の光路中に配置しているが、４５°偏光板に限らず、０°〜９０°偏光板の何れか１つの偏光板をＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の光路中に配置することもできる。また、１つの偏光板に限らず、２つ以上の偏光板をＯＬＰＦ９と撮像素子７との間の光路中に配置することもできる。また、上述の各実施の形態に係る電子カメラにおいては、Ｙ方向（０°方向）に光学軸Ｂを有するＯＬＰＦ９を備えているが、０°〜９０°方向に光学軸を有するＯＬＰＦを備えることもできる。これらの場合において、撮影レンズ５ａに入射した被写体光の光量を１００％としたとき、撮像素子７に入射する被写体光の光量を約７１％にしたい場合には、４５°方向に光学軸を有するＯＬＰＦに対して０°偏光板または９０°偏光板を備える等、光量の減少率に応じてＯＬＰＦ及び偏光板の組み合わせが決定される。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態に係る電子カメラの概略構成を示す側断面図である。
【図２】光学ローパスフィルタを通過する被写体光について説明するための図である。
【図３】光学ローパスフィルタを通過する被写体光について説明するための図である。
【図４】光学ローパスフィルタを通過する被写体光について説明するための図である。
【図５】光学ローパスフィルタを通過する被写体光について説明するための図である。
【図６】４５°偏光板を通過する直線偏光について説明するための図である。
【図７】第２の実施の形態に係る撮影レンズ〜撮像素子の構成を示す図である。
【図８】第３の実施の形態に係る撮影レンズ〜撮像素子の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…電子カメラ、３…カメラボディ、５…レンズユニット、５ａ…撮影レンズ、７…撮像素子、９…光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）、１１，２１，３１ａ…４５°偏光板、３１ｂ…６０°偏光板。
【図１】
2010068286.tif 000003
【図２】
2010068286.tif 000004
【図３】
2010068286.tif 000005
【図４】
2010068286.tif 000006
【図５】
2010068286.tif 000007
【図６】
2010068286.tif 000008
【図７】
2010068286.tif 000009
【図８】
2010068286.tif 000010