(57)【要約】      （修正有）【課題】光学的ローパスフィルタを着脱するための煩雑な操作を不要とする。【解決手段】撮像ユニット１０は、撮像素子１０１と、撮像素子１０１の前方に配置され、一対の複屈折性光学部材１０２ＦＷＤと１０２ＡＦＴを含むローパスフィルタ部材１０２と、一対の複屈折性光学部材１０２ＦＷＤと１０２ＡＦＴを相対回転させるモータ１０３ａ、ベース１０３ｂおよび伝動部１０３ｃからなる駆動手段１０３とを備える。【選択図】図２
2011077627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子と、
前記撮像素子の前方に配置され、一対の複屈折性光学部材を含むローパスフィルタ部材と、
前記一対の複屈折性光学部材を相対回転させる駆動手段とを備えることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像ユニットにおいて、
前記一対の複屈折性光学部材のうちの一方の複屈折性光学部材は異常光線を第１分離方向に所定距離ずらして分離し、他方の複屈折性光学部材は異常光線を第２分離方向に所定距離ずらして分離し、
前記駆動手段は、前記第１分離方向と前記第２分離方向とのなす角がほぼ１８０度となる第１位置と、前記第１分離方向と前記第２分離方向とのなす角がほぼ０度となる第２位置との間で、前記一対の複屈折性光学部材を相対回転させることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項３】
請求項１に記載の撮像ユニットにおいて、
前記撮像素子の前方に配置され、一対の複屈折性光学部材を含む第２ローパスフィルタ部材と、
前記第２ローパスフィルタ部材に含まれる前記一対の複屈折性光学部材を相対回転させる第２駆動手段とをさらに備え、
前記第２ローパスフィルタ部材に含まれる前記一対の複屈折性光学部材のうちの一方の複屈折性光学部材は異常光線を第３分離方向に所定距離ずらして分離し、他方の複屈折性光学部材は異常光線を第４分離方向に所定距離ずらして分離し、
前記第２駆動手段は、前記第３分離方向と前記第４分離方向とのなす角がほぼ１８０度となる第３位置と、前記第３分離方向と前記第４分離方向とのなす角がほぼ０度となる第４位置との間で、前記一対の複屈折性光学部材を相対回転させ、
前記第１位置と前記第３位置、および前記第２位置と前記第４位置とは互いに異なる位置であり、
前記ローパスフィルタ部材に含まれる前記一対の複屈折性光学部材が前記駆動手段により前記第１位置に相対回転された場合には、前記第２ローパスフィルタ部材に含まれる前記一対の複屈折性光学部材が前記第２駆動手段により前記第３位置に相対回転され、前記ローパスフィルタ部材に含まれる前記一対の複屈折性光学部材が前記駆動手段により前記第２位置に相対回転された場合には、前記第２ローパスフィルタ部材に含まれる前記一対の複屈折性光学部材が前記第２駆動手段により前記第４位置に相対回転されることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項４】
請求項２に記載の撮像ユニットにおいて、
前記一対の複屈折性光学部材は同一の複屈折特性を有し、
前記駆動手段は、前記第１位置と、前記第２位置とは異なる第５位置との間で、前記一対の複屈折性光学部材を相対回転させ、
前記第５位置は、前記第１方向と前記第２方向とのなす角がほぼ１３５度および４５度のいずれかであることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項５】
請求項２に記載の撮像ユニットにおいて、
前記一対の複屈折性光学部材は同一の複屈折特性を有し、
前記駆動手段は、前記第１位置と、前記第２位置と、第５位置との間で、前記一対の複屈折性光学部材を相対回転させ、
前記第５位置は、前記第１方向と前記第２方向とのなす角がほぼ１３５度および４５度のいずれかであることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項６】
請求項４または５に記載の撮像ユニットにおいて、
前記一対の複屈折性光学部材は、光軸方向に対して互いにほぼ同一の厚みを有することを特徴とする撮像ユニット。
【請求項７】
請求項３に記載の撮像ユニットにおいて、
前記ローパスフィルタ部材と前記第２ローパスフィルタ部材との間に１／４波長板をさらに備えることを特徴とする撮像ユニット。
【請求項８】
光学系と、
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の撮像ユニットと、
前記撮像素子により出力された画像信号を用いて、画像データを生成する画像生成手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像ユニットおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、光学的ローパスフィルタが着脱可能に構成されたデジタルカメラが知られている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７１１４９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、光学的ローパスフィルタを着脱するための煩雑な操作が必要であるとともに、光学部材にゴミ等が付着するという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明による撮像ユニットは、撮像素子と、撮像素子の前方に配置され、一対の複屈折性光学部材を含むローパスフィルタ部材と、一対の複屈折性光学部材を相対回転させる駆動手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、一対の複屈折性光学部材を相対回転させることにより、ローパスフィルタ部材の光学特性を切り替えることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態のデジタルカメラの要部構成を説明する図
【図２】第１の実施の形態の撮像ユニットの構成を説明する図
【図３】第１の実施の形態における光学ローパスフィルタの光学特性を説明する図
【図４】第２の実施の形態の撮像ユニットの構成を説明する図
【図５】第３の実施の形態における光学ローパスフィルタの光学特性を説明する図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
−第１の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第１の実施の形態におけるカメラを説明する。図１は電子カメラ１００の要部構成を示す図である。電子カメラ１００のボディ１０に、撮影レンズＬ１を備える交換レンズ２００が着脱可能に装着されている。電子カメラ１００のボディ側には、撮像素子１０１、光学ローパスフィルタ１０２および駆動部１０３を有する撮像ユニット１１０と、操作部材１０９と、制御回路１１１とが設けられている。なお、本発明に関わる機器および装置以外のカメラの一般的な機器および装置については図示と説明を省略する。
【０００９】
撮像素子１０１は、撮影レンズＬ１を介して受光した被写体光をその強度に応じた画像信号に変換するＣＣＤやＣＭＯＳなどの光電変換素子が二次元状に配列されている。撮像素子１０１の全面（被写体側）には、被写体光の内、空間周波数の高い光を除去する光学ローパスフィルタ１０２が設けられている。光学ローパスフィルタ１０２は、複屈折性を有する一対の光学部材を含んでいる。光学ローパスフィルタ１０２の一対の光学部材は、ユーザによる操作部材１０９の操作に応じた制御回路１１１からの制御信号に応じて駆動部１０３により駆動される。光学ローパスフィルタ１０２は、異なる光学特性（光学的ローパスフィルタ特性）を発生可能な可変光学ローパスフィルタである。なお、光学ローパスフィルタ１０２の詳細については後述する。
【００１０】
操作部材１０９は、光学ローパスフィルタ１０２の特性を第１モードと第２モードとの間で切替えるためにユーザにより操作される。操作部材１０９は、ユーザの操作に応じて、第１モードもしくは第２モードのいずれが設定されたかを示す操作信号を制御回路１１１へ出力する。第１モードは、光学ローパスフィルタ１０２が光学的ローパスフィルタとして機能するモードであり、第２モードは、光学ローパスフィルタ１０２が光学的ローパスフィルタとして機能しないモードである。
【００１１】
駆動部１０３は、たとえばステッピングモータ等により構成され、ユーザによる操作部材１０９の操作に応じて制御回路１１１から出力される駆動信号に基づいて、光学ローパスフィルタ１０２を構成する一対の複屈折性光学部材を相対回転させる。なお、駆動部１０３の詳細についても説明を後述する。制御回路１１１は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を備え、電子カメラ１００の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行する演算回路である。制御回路１１１は、撮像素子１０１から入力した画像信号に対して、補間処理、色変換処理、ホワイトバランス処理等の画像処理を施して画像データ（ＲＡＷデータ）を生成する。さらに、制御回路１１１は、操作部材１０９から入力した操作信号に基づいて、駆動部１０３へ駆動信号（パルス信号）を出力する。
【００１２】
次に、光学ローパスフィルタ１０２および駆動部１０３の詳細について説明する。図２の構成図に示すように、光学ローパスフィルタ１０２は、撮影レンズＬ１から撮像素子１０１までの被写体光の光路上に設けられ、撮影レンズＬ１から入射した被写体光を撮像素子１０１へ導く。なお、図２においては、撮影レンズＬ１の光軸方向をｚ軸、ｚ軸にほぼ垂直な平面をｘｙ平面として説明する。光学ローパスフィルタ１０２は、一対の前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTを備える。前部フィルタ１０２FWDは複屈折特性を有し、被写体光の光路上のうち撮影レンズＬ１側に、後部フィルタ１０２AFTも同様の複屈折特性を有し、撮像素子１０１側に配置される。後部フィルタ１０２AFTは、後述する駆動部１０３を構成するベース部材１０３ｂに設けられている。後部フィルタ１０２AFTは、ベース部材１０３ｂの回転駆動に連動して、撮影レンズＬ１の光軸に対してほぼ垂直な平面上（図２のｘｙ平面上）で回転駆動を行う。
【００１３】
前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTとは同一の材質（たとえば水晶やリチウムナイオベイト等）から作成され、結晶軸に対して所定方向の切断面を有する薄板として形成される。そのため、前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTとは、撮影レンズＬ１から上述した切断面を介して入射した被写体光を、偏光状態が互いに異なる常光線と異常光線とに分離して、撮像素子１０１へ導く。なお、図２においては、前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTの切断面が撮像素子１０１とほぼ同一の大きさを有する矩形形状に形成されている場合を示しているが、前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTのそれぞれの切断面は、図２で示す形状に限定されるものではない。
【００１４】
駆動部１０３は、モータ１０３ａ、ベース１０３ｂおよび伝動部１０３ｃを含んで構成される。モータ１０３ａは、制御回路１１１からの駆動信号に応じて駆動する。ベース１０３ｂは、上述した後部フィルタ１０２AFTが設けられた、たとえば円盤状の板材である。ベース１０３ｂの中央部には、後部フィルタ１０２AFTの矩形形状とほぼ一致する形状に開口が設けられている。そして、この開口に後部フィルタ１０２AFTが埋め込まれるようにして接合されている。伝動部１０３ｃは、円盤状の板材であり、モータ１０３ａの回転駆動をベース１０３ｂへ伝える。ベース１０３ｂと伝動部１０３ｃとは、円周側面で互いに噛合可能となるように、それぞれの円周に沿って、たとえば歯車等が形成されている。その結果、モータ１０３ａの回転駆動に応じて伝動部１０３ｃが回転すると、連動してベース１０３ｂが回転駆動する。
【００１５】
なお、本実施の形態では、ベース１０３ｂの中心と後部フィルタ１０２AFTの中心とがほぼ一致するように形成されている。すなわち、モータ１０３ａが回転駆動することにより、後部フィルタ１０２AFTは、撮影レンズＬ１の光軸（ｚ軸）を中心として、ｚ軸に直交する平面（ｘｙ平面）上を回転駆動する。換言すると、モータ１０３ａは、前部フィルタ１０２FWDの結晶軸方向と後部フィルタ１０２AFTの結晶軸方向とが相対的に２つの異なる方向となるように、後部フィルタ１０２AFTを回転駆動させる。なお、駆動部１０３が後部フィルタ１０２AFTを回転駆動させるものに代えて、前部フィルタ１０２FWDを回転駆動させるものでもよい。
【００１６】
図３は、前部フィルタ１０２FWD、後部フィルタ１０２AFTおよび撮像素子１０１の断面を示す。なお、図３は、撮影レンズＬ１の光軸を含んで図２のｙｚ平面に平行な平面における断面図である。図３において、ｔは光学ローパスフィルタ１０２の厚みを表し、ｄは光学ローパスフィルタ１０２によって分離される常光線と異常光線との分離量を表す。分離量ｄは、撮像素子１０１を構成する各画素の間隔（画素ピッチ）ｐとほぼ等しい値、もしくは画素ピッチｐよりも若干小さい値となるように設定される。また、分離量ｄは厚さｔに比例するので、分離量ｄが決定すると厚さｔが決まることになる。
【００１７】
図３に示すように、前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTのｚ軸方向（光軸方向）の長さ、すなわち厚みは、ともにｔ／２である。したがって、前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTとは同一の材料および同一の厚みｔ／２を有するので、同一の複屈折特性を備える。そして、前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTは同一の複屈折特性を有するので、前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTによる常光線と異常光線との分離量は、ともにｄ／２となる。上述した厚みｔ／２および分離量ｄ／２は、上述したように撮像素子１０１の画素ピッチｐに基づいて決定される。なお、前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTとは、図３に示すようにｚ軸方向に間隔を有するものであってもよいし、前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTとが密着しているものであってもより。
【００１８】
図３（ａ）に、前部フィルタ１０２FWDによる被写体光の分離方向、すなわち結晶軸方向と、後部フィルタ１０２AFTの結晶軸方向とをほぼ一致させた場合の常光線と異常光線との関係を示す。すなわち、前部フィルタ１０２FWDによる被写体光の分離方向と後部フィルタ１０２AFTによる被写体光の分離方向とのなす角がほぼ０度の場合を示す（以後、ずらし角θ＝０度とする）。なお、図３（ａ）では、前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTの結晶軸方向を、それぞれ矢印AR1、AR2で示す。撮影レンズＬ１からの入射される被写体光は円偏光なので、前部フィルタ１０２FWDにより直線偏光の常光線Ｌ１と、直線偏光の異常光線Ｌ２とに分離されて、後部フィルタ１０２AFTへ向けて射出される。すなわち、被写体光は、前部フィルタ１０２FWD内をｚ軸方向に平行に進行して射出された常光線Ｌ１と、前部フィルタ１０２FWD内を結晶軸方向（AR１）に平行に進行し、ｚ軸に平行な方向に射出される異常光線Ｌ２とに分離される。なお、上述したように、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２との分離量はｄ／２である。
【００１９】
前部フィルタ１０２FWDを透過した常光線Ｌ１は、後部フィルタ１０２AFT内をｚ軸に平行な方向に進行して、常光線Ｌ１’として撮像素子１０１へ射出される。前部フィルタ１０２FWDを透過した異常光線Ｌ２は、後部フィルタ１０２AFT内を結晶軸方向（AR２）に平行に進行し、ｚ軸に平行な方向に異常光線Ｌ２’として撮像素子１０１へ射出される。常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２とが分離量ｄ／２で分離されて後部フィルタ１０２AFTへ入射され、かつ、後部フィルタ１０２AFTの分離量がｄ／２であるので、後部フィルタ１０２AFTから射出された常光線Ｌ１’と異常光線Ｌ２’との分離量はｄとなる。したがって、常光線Ｌ１’と異常光線Ｌ２’とは、分離量ｄで撮像素子１０１へ入射する。すなわち、前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTとは同一の分離特性を有するので、前部フィルタ１０２FWDにより分離された量が、後部フィルタ１０２AFTから射出される時点で２倍となる。換言すると、厚みｔ、分離量ｄの光学ローパスフィルタと同等の機能を有することとなる。
【００２０】
図３（ｂ）に、前部フィルタ１０２FWDによる被写体光の分離方向と、後部フィルタ１０２AFTの分離方向とが、ほぼ正反対の方向となる場合の常光線と異常光線との関係を示す。すなわち、前部フィルタ１０２FWDによる被写体光の分離方向と後部フィルタ１０２AFTによる被写体光の分離方向とのなす角がほぼ１８０度の場合を示す（以後、ずらし角θ＝１８０度とする）。撮影レンズＬ１からの入射された円偏光の被写体光は、前部フィルタ１０２FWDにより直線偏光の常光線Ｌ１と、直線偏光の異常光線Ｌ２とに分離されて、後部フィルタ１０２AFTへ向けて射出される。すなわち、被写体光は、前部フィルタ１０２FWD内をｚ軸方向に平行に進行して射出された常光線Ｌ１と、前部フィルタ１０２FWD内を結晶軸方向（AR１）に平行に進行し、ｚ軸に平行な方向に射出される異常光線Ｌ２とに分離される。なお、上述したように、常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２との分離量はｄ／２である。
【００２１】
前部フィルタ１０２FWDを透過した常光線Ｌ１は、後部フィルタ１０２AFT内をｚ軸に平行な方向に進行して、射出される。前部フィルタ１０２FWDを透過した異常光線Ｌ２は、後部フィルタ１０２AFT内を結晶軸方向（AR２）に平行に進行し、常光線と同位置から異常光線Ｌ２が射出される。これは、後部フィルタ１０２AFTの結晶軸方向（AR２）は、前部フィルタ１０２FWDの結晶軸方向（AR１）とほぼ１８０度異なる方向であること、および前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTとの厚みが共にｔ／２であることによるものである。すなわち、前部フィルタ１０２FWDの複屈折特性と後部フィルタ１０２AFTの複屈折特性とが相殺されるので、前部フィルタ１０２FWDによる異常光線Ｌ２の分離量ｄ／２が、後部フィルタ１０２AFTの分離特性により打ち消される。その結果、前部フィルタ１０２FWDに入射した円偏光の被写体光は、異常光線が分離されることなく撮像素子１０１に導かれる。換言すると、光学ローパスフィルタ１０２が備わっていない場合と同等の機能を有することとなる。
【００２２】
制御回路１１１は、ユーザにより第１モードが設定され操作部材１０９から操作信号を入力すると、駆動部１０３へ駆動信号を出力する。そして、後部フィルタ１０２AFTが駆動部１０３により回転駆動され、図３（ａ）に示すように前部フィルタ１０２FWDの分離方向と後部フィルタ１０２AFTの分離方向とが一致する、すなわちずらし角θ＝０度となる。その結果、第１モードでは、光学ローパスフィルタ１０２による空間周波数の高い光を除去する特性を高めることができる。また、制御回路１１１は、ユーザにより第２モードが設定され操作部材１０９から操作信号を入力すると、駆動部１０３へ駆動信号を出力する。そして、後部フィルタ１０２AFTは、第１モードが設定された場合とは逆方向に駆動部１０３により回転駆動される。そして、図３（ｂ）に示すように、前部フィルタ１０２FWDの分離方向と後部フィルタ１０２AFTの分離方向とがｘｙ平面上で正反対となる、すなわちずらし角θ＝１８０度となる。その結果、第２モードでは、光学ローパスフィルタ１０２による空間周波数の高い光を除去する特性を弱め、光学的ローパスフィルタ特性を無効化できる。
【００２３】
以上で説明した第１の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
光学ローパスフィルタ１０２は、撮像素子１０１の前方に配置され、一対の複屈折性光学部材である前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTとを含む。そして、駆動部１０３は、後部フィルタ１０２AFTを前部フィルタ１０２FWDに対して相対回転させる。詳細には、光学ローパスフィルタ１０２は、撮影レンズＬ１と撮像素子１０１との間の光路中に配置され、複屈折性特性を有する前部フィルタ１０２FWDと複屈折性特性を有する後部フィルタ１０２AFTとを含んでいる。駆動部１０３は、後部フィルタ１０２AFTを撮影レンズＬ１の光軸とほぼ直交する平面上で、前部フィルタ１０２FWDに対して相対的に異なる２つの位置の間で回転駆動させるようにした。換言すると、第１モードではずらし角θがほぼ０度、第２モードではずらし角θがほぼ１８０度となるように、駆動部１０３は後部フィルタ１０２AFTを回転駆動する。そして、光学ローパスフィルタ１０２は、第１モードの場合には、前部フィルタ１０２FWDの複屈折特性と後部フィルタ１０２AFTの複屈折特性とに基づいて光学的ローパスフィルタ特性を有効化し、第２モードの場合には前部フィルタ１０２FWDの複屈折特性と後部フィルタ１０２AFTの複屈折特性とを相殺させて光学的ローパスフィルタ特性を無効化するようにした。したがって、光学ローパスフィルタ１０２を着脱することなく、光学的ローパスフィルタ特性を有効化した状態と光学的ローパスフィルタ特性を無効化した状態とのいずれかの状態を得ることができる。さらに、光学ローパスフィルタ１０２を装着したまま光学的ローパスフィルタ特性を無効化できるので、光学ローパスフィルタ１０２の着脱に伴って、電子カメラ１００内部の撮像素子１０１等にゴミ等が付着することを防止できる。
【００２４】
−第２の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第２の実施の形態について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、一対の前部フィルタおよび後部フィルタを有する光学ローパスフィルタを２つ備える点で、第１の実施の形態と異なる。
【００２５】
図４に第２の実施の形態における撮像ユニット１１０の構成を示す。撮像ユニット１１０は、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆ、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓ、１／４波長板１０４、第１駆動部１０３_Ｆ、第２駆動部１０３_Ｓ、および撮像素子１０１を備える。図４の構成図に示すように、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆ、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓ、および１／４波長板１０４は、撮影レンズＬ１から撮像素子１０１までの被写体光の光路上に設けられる。撮影レンズＬ１から入射した被写体光は第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆ、１／４波長板１０４、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓの順でそれぞれの部材を透過して、撮像素子１０１へ導かれる。なお、図４においても、撮影レンズＬ１の光軸方向をｚ軸、ｚ軸にほぼ垂直な平面をｘｙ平面として説明する。
【００２６】
第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆは、一対の第１前部フィルタ１０２FWD_Ｆおよび第１後部フィルタ１０２AFT_Ｆを備える。第１前部フィルタ１０２FWD_Ｆおよび第１後部フィルタ１０２AFT_Ｆは、第１の実施の形態の前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTにそれぞれ対応する。すなわち、第１後部フィルタ１０２AFT_Ｆは、第１駆動部１０３_Ｆにより駆動されて、撮影レンズＬ１の光軸に対してほぼ垂直な平面上（図４のｘｙ平面上）で回転駆動を行う。
【００２７】
第１駆動部１０３_Ｆは、第１モータ１０３ａ_Ｆ、第１ベース１０３ｂ_Ｆおよび第１伝動部１０３ｃ_Ｆを含んで構成される。第１駆動部１０３_Ｆは、第１の実施の形態の駆動部１０３と同様の構成を有するものとする。すなわち、第１モータ１０３ａ_Ｆ、第１ベース１０３ｂ_Ｆおよび第１伝動部１０３ｃ_Ｆは、それぞれ第１の実施の形態のモータ１０３ａ、ベース１０３ｂおよび伝動部１０３ｃに対応する。その結果、第１モータ１０３ａ_Ｆが、第１伝動部１０３ｃ_Ｆを介して第１ベース１０３ｂ_Ｆを回転駆動させることにより、第１後部フィルタ１０２AFT_Ｆをｘｙ平面上で回転駆動させる。
【００２８】
第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓについても、一対の第２前部フィルタ１０２FWD_Ｓおよび第２後部フィルタ１０２AFT_Ｓを備える。そして、第２前部フィルタ１０２FWD_Ｓおよび第２後部フィルタ１０２AFT_Ｓは、第１の実施の形態の前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTにそれぞれ対応する。すなわち、第２後部フィルタ１０２AFT_Ｓは、第２駆動部１０３_Ｓにより駆動されて、撮影レンズＬ１の光軸に対してほぼ垂直な平面上（図４のｘｙ平面上）で回転駆動を行う。なお、第１モードまたは第２モードが設定されたときの第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆの分離方向と、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓの分離方向とは異なる方向となるように配置されている。
【００２９】
第２駆動部１０３_Ｓは、第２モータ１０３ａ_Ｓ、第２ベース１０３ｂ_Ｓおよび第２伝動部１０３ｃ_Ｓを含んで構成される。第２駆動部１０３_Ｓは、第１の実施の形態の駆動部１０３と同様の構成を有するものである。すなわち、第２モータ１０３ａ_Ｓ、第２ベース１０３ｂ_Ｓおよび第２伝動部１０３ｃ_Ｓは、それぞれ第１の実施の形態のモータ１０３ａ、ベース１０３ｂおよび伝動部１０３ｃに対応する。その結果、第２モータ１０３ａ_Ｓが、第２伝動部１０３ｃ_Ｓを介して第２ベース１０３ｂ_Ｓを回転駆動させることにより、第２後部フィルタ１０２AFT_Ｓをｘｙ平面上で回転駆動させる。
【００３０】
１／４波長板１０４は、被写体光の光路上であって、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆと第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓとの間に設けられる。１／４波長板１０４は、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆから射出された被写体光の偏光方向を変えて、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓへ導く。
【００３１】
ユーザにより第１モードが設定された場合には、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆの第１前部フィルタ１０２FWD_Ｆの分離方向と、第１後部フィルタ１０２AFT_Ｆの分離方向とが、ずらし角θ＝０度の関係を満たすように、第１後部フィルタ１０２AFT_Ｆが回転駆動される。また、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓの第２前部フィルタ１０２FWD_Ｓの分離方向と、第２後部フィルタ１０２AFT_Ｓの分離方向とが、ずらし角θ＝０度の関係を満たすように、第２後部フィルタ１０２AFT_Ｓが回転駆動される。すなわち、第１モードが設定された場合は、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆおよび第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓのそれぞれは、空間周波数の高い光を除去する特性を高めることができる。なお、上述したように第１モードが設定されたときの第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆの分離方向と、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓの分離方向とは異なる方向となるように配置されている。そのため、第１前部フィルタ１０２FWD_Ｆの分離方向と第２前部フィルタ１０２FWD_Ｓの分離方向、および第１後部フィルタ１０２AFT_Ｆの分離方向と第２後部フィルタ１０２AFT_Ｓの分離方向は互いに異なる方向となる。
【００３２】
第１モードの場合、円偏光の被写体光は第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆに入射して、第１の実施の形態で説明した光学ローパスフィルタ１０２と同様にして、直線偏光の常光線と、直線偏光の異常光線に分離されて１／４波長板１０４に入射される。第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆから射出した常光線および異常光線のそれぞれは、１／４波長板１０４により偏光方向が変えられて、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓに入射する。
【００３３】
第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓに入射した常光線は、第１の実施の形態で説明した光学ローパスフィルタ１０２と同様にして、直線偏光の常光線と、直線変更の異常光線に分離されて撮像素子１０１へ入射される。さらに、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓに入射した異常光線は、直線偏光の常光線と、直線偏光の異常光線に分離されて撮像素子１０１へ入射される。すなわち、撮影レンズＬ１からの被写体光は、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆおよび第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓにより、４つの直線偏光に分離されて撮像素子１０１へ入射される。この場合、撮像素子１０１には、それぞれの光線が正方形形状の各頂点を形成するように被写体光が入射される。
【００３４】
ユーザにより第２モードが設定された場合には、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆの第１前部フィルタ１０２FWD_Ｆの分離方向と、第１後部フィルタ１０２AFT_Ｆの分離方向とが、ずらし角θ＝１８０度の関係を満たすように、第１後部フィルタ１０２AFT_Ｆが回転駆動される。また、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓの第２前部フィルタ１０２FWD_Ｓの分離方向と、第２後部フィルタ１０２AFT_Ｓの分離方向とが、ずらし角θ＝１８０度の関係を満たすように、第２後部フィルタ１０２AFT_Ｓが回転駆動される。すなわち、第２モードが設定された場合は、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆおよび第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓのそれぞれは、空間周波数の高い光を除去する特性を弱め、光学的ローパスフィルタ特性を無効化できる。
【００３５】
第２モードの場合、円偏光の被写体光は第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆに入射して、第１の実施の形態で説明した光学ローパスフィルタ１０２と同様に、常光線と異常光線とに分離されることなく１／４波長板１０４に入射される。そして、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆおよび１／４波長板１０４を介して第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓに入射した被写体光は、第１の実施の形態で説明した光学ローパスフィルタ１０２と同様に、常光線と異常光線に分離されることなく撮像素子１０１へ入射される。すなわち、撮影レンズＬ１からの被写体光は、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆおよび第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓにより、その光学的特性が変更されることなく撮像素子１０１へ入射される。
【００３６】
以上で説明した第２の実施の形態によると、以下の作用効果が得られる。
第１の実施の形態のおける光学ローパスフィルタ１０２と同様の構成を有する第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆと第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓとを、それぞれの分離方向が異なる方向となるように被写体光の光路上に設けた。そして、第１の実施の形態の駆動部１０３と同様の構成を有する第１駆動部１０３_Ｆにより第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆを駆動させ、第２駆動部１０３_Ｓにより第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓを駆動させるようにした。そして、第１モードの場合には、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆのずらし角θがほぼ０度となるように回転駆動され、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓのずらし角θがほぼ０度となるように回転駆動される。さらに、第２モードの場合には、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆのずらし角θがほぼ１８０度となるように回転駆動され、第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓのずらし角θがほぼ１８０度となるように回転駆動される。したがって、２つの第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆと第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓとにより被写体光を４つの偏光成分に分離する場合であっても、第１の実施の形態と同様に、光学的ローパスフィルタ特性を有効化した状態と光学的ローパスフィルタ特性を無効化した状態とのいずれかの状態を得ることができる。さらに、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆと第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓを装着したまま光学的ローパスフィルタ特性を無効化できるので、第１光学ローパスフィルタ１０２_Ｆと第２光学ローパスフィルタ１０２_Ｓの着脱に伴って、電子カメラ１００内部の撮像素子１０１等にゴミ等が付着することを防止できる。
【００３７】
−第３の実施の形態−
図面を参照して、本発明による第３の実施の形態について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、前部フィルタの分離方向と後部フィルタの分離方向とを０度および１８０度以外にも取りうるように駆動する点で、第１の実施の形態と異なる。
【００３８】
図５に、ずらし角θが０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度のそれぞれ場合における、前部フィルタ１０２FWD透過後、後部フィルタ１０２AFT透過後、および撮像素子１０１への入射時の被写体光の分離状態を示す。なお、図５では、ｘｙ平面に平行な面での被写体光の分離状態を示すものとする。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）のそれぞれは、ずらし角θ＝０度の場合の前部フィルタ１０２FWD透過後、後部フィルタ１０２AFT透過後、および撮像素子１０１への入射時の被写体光の分離状態を示す。
【００３９】
ずらし角θ＝０度の場合、第１の実施の形態にて説明したように、入射した被写体光は、前部フィルタ１０２FWDにより、分離量ｄ／２で常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２とに分離される（図５（ａ））。そして、前部フィルタ１０２FWDで分離された常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２とは、第１の実施の形態にて説明したように、分離量ｄで分離された常光線Ｌ１’と異常光線Ｌ２’となって後部フィルタ１０２AFTから射出される（図５（ｂ））。その結果、図５（ｃ）に示すように、光学ローパスフィルタ１０２に入射した被写体光は、２つの光線に分離されて撮像素子１０１に入射する。
【００４０】
図５（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）のそれぞれは、ずらし角θ＝４５度の場合の前部フィルタ１０２FWD透過後、後部フィルタ１０２AFT透過後、および撮像素子１０１への入射時の被写体光の分離状態を示す。入射した被写体光の前部フィルタ１０２FWDによる分離は、図５（ａ）の場合と同様である。そして、図５（ｅ）に示すように、前部フィルタ１０２FWDで分離された常光線Ｌ１は、常光線Ｌ１’と異常光線Ｌ１’’となって後部フィルタ１０２AFTから射出される。このとき、異常光線Ｌ１’’は、常光線Ｌ１’に対して、ずらし角θ＝４５度の方向に分離量ｄ／２で分離される。また、前部フィルタ１０２FWDで分離された異常光線Ｌ２は、常光線Ｌ２’と異常光線Ｌ２’’となって後部フィルタ１０２AFTから射出される。このとき、異常光線Ｌ２’’は、常光線Ｌ２’に対して、ずらし角θ＝４５度の方向に分離量ｄ／２で分離される。その結果、図５（ｆ）に示すように、光学ローパスフィルタ１０２に入射した被写体光は、４つの光線に分離されて撮像素子１０１に入射する。この場合、図５（ｆ）に示すように、撮像素子１０１には、それぞれの光線が菱形形状の各頂点を形成するように被写体光が入射される。
【００４１】
図５（ｇ）、（ｈ）、（ｉ）のそれぞれは、ずらし角θ＝９０度の場合の前部フィルタ１０２FWD透過後、後部フィルタ１０２AFT透過後、および撮像素子１０１への入射時の被写体光の分離状態を示す。入射した被写体光の前部フィルタ１０２FWDによる分離は、図５（ａ）、（ｄ）の場合と同様である。そして、図５（ｈ）に示すように、前部フィルタ１０２FWDで分離された常光線Ｌ１は、常光線Ｌ１’となって後部フィルタ１０２AFTから射出される。このとき、常光線Ｌ１’は、常光線Ｌ１が後部フィルタ１０２AFTへ入射した位置に対して、ずらし角θ＝９０度の方向に距離ｄ／２だけずれた位置から射出される。
【００４２】
前部フィルタ１０２FWDで分離された異常光線Ｌ２は、異常光線Ｌ２’となって後部フィルタ１０２AFTから射出される。その結果、図５（ｉ）に示すように、光学ローパスフィルタ１０２に入射した被写体光は、２つの光線に分離されて撮像素子１０１に入射する。
【００４３】
図５（ｊ）、（ｋ）、（ｌ）のそれぞれは、ずらし角θ＝１３５度の場合の前部フィルタ１０２FWD透過後、後部フィルタ１０２AFT透過後、および撮像素子１０１への入射時の被写体光の分離状態を示す。入射した被写体光の前部フィルタ１０２FWDによる分離は、図５（ａ）、（ｄ）、（ｇ）の場合と同様である。そして、図５（ｋ）に示すように、前部フィルタ１０２FWDで分離された常光線Ｌ１は、常光線Ｌ１’と異常光線Ｌ１’’となって後部フィルタ１０２AFTから射出される。このとき、異常光線Ｌ１’’は、常光線Ｌ１’に対して、ずらし角θ＝１３５度の方向に分離量ｄ／２で分離される。
【００４４】
前部フィルタ１０２FWDで分離された異常光線Ｌ２は、常光線Ｌ２’と異常光線Ｌ２’’となって後部フィルタ１０２AFTから射出される。このとき、異常光線Ｌ２’’は、常光線Ｌ２’に対して、ずらし角θ＝１３５度の方向に分離量ｄ／２で分離される。すなわち、図５（ｆ）に示す場合と比較して、分離方向が９０度異なった異常光線Ｌ１’’およびＬ２’’が後部フィルタ１２０AFTから射出されることになる。その結果、図５（ｌ）に示すように、光学ローパスフィルタ１０２に入射した被写体光は、４つの光線に分離されて撮像素子１０１に入射する。この場合、図５（ｌ）に示すように、撮像素子１０１には、それぞれの光線が菱形形状の各頂点を形成するように被写体光が入射される。
【００４５】
図５（ｍ）、（ｎ）、（ｏ）のそれぞれは、ずらし角θ＝１８０度の場合の前部フィルタ１０２FWD透過後、後部フィルタ１０２AFT透過後、および撮像素子１０１への入射時の被写体光の分離状態を示す。ずらし角θ＝１８０度の場合、第１の実施の形態にて説明したように、入射した被写体光は、前部フィルタ１０２FWDにより、分離量ｄ／２で常光線Ｌ１と異常光線Ｌ２とに分離される（図５（ｍ））。そして、前部フィルタ１０２FWDで分離された異常光線Ｌ２の分離量ｄ／２は、第１の実施の形態にて説明したように後部フィルタ１０２AFTにより打ち消される（図５（ｎ））。そのため、図５（ｏ）に示すように、前部フィルタ１０２FWDに入射した円偏光の被写体光は、異常光線が分離されることなく撮像素子１０１に導かれる。
【００４６】
第３の実施の形態においては、ユーザにより第１モードが設定された場合、ずらし角θが上述したほぼ１３５度（またはほぼ４５度）となるように構成され、第２モードが設定された場合は、ずらし角θが１８０度となるように構成されている。なお、第１モードおよび第２モードの設定、駆動部１０３による後部フィルタ１０２AFTの回転駆動については、第１の実施の形態の場合と同様である。なお、第１モードにおいて、たとえばずらし角θがほぼ０度とほぼ１３５度（またはほぼ４５度）とのいずれかとなるように選択可能に構成され、第２モードにおいては、ずらし角θがほぼ１８０度となるように構成されるものであってもよい。
【００４７】
以上で説明した第３の実施の形態によれば、以下の作用効果が得られる。
前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTとが同一の複屈折特性を有するように構成し、駆動部１０３は、後部フィルタ１０２AFTを撮影レンズＬ１の光軸とほぼ直交する平面上で、前部フィルタ１０２FWDに対して相対的に異なる２つの位置との間で回転駆動させるようにした。換言すると、第１モードではずらし角θがほぼ１３５度（またはほぼ４５度）、第２モードではずらし角θがほぼ１８０度となるように、駆動部１０３は後部フィルタ１０２AFTを回転駆動する。したがって、第２の実施の形態のように２つの光学ローパスフィルタ１０２_Ｆおよび１０２_Ｓと１／４波長板１０４とを備えることなく、第２の実施の形態と同様に、第１モードの場合に被写体光を４つの偏光成分に分離できる。その結果、装置の小型化、軽量化に寄与することになる。
【００４８】
以上で説明した第１〜第３の実施の形態を、以下のように変形できる。
（１）前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTを同一の材質により構成するものに代えて、異なる材質により構成されるようにしてもよい。この場合、たとえば、前部フィルタ１０２FWDを水晶により構成し、後部フィルタ１０２AFTをリチウムナイオベイトにより構成すればよい。この場合、前部フィルタ１０２FWDおよび後部フィルタ１０２AFTを異なる厚みとすることで、光学ローパスフィルタ１０２の分離量ｄを画素ピッチｐに応じた値となるよう構成すればよい。
【００４９】
（２）第１モードおよび第２モードとの間で、前部フィルタ１０２FWDと後部フィルタ１０２AFTのずらし角θを切替えるように駆動部１０３が駆動するものに代えて、操作部材１０９から操作信号を入力している間は、駆動部１０３が駆動を継続するようにしてもよい。この場合、操作部材１０９から操作信号を入力している間は、制御回路１１１は駆動部１０３に駆動信号を出力し続ける。その結果、駆動部１０３の回転駆動に連動して後部フィルタ１０２AFTが回転駆動を継続する。そして、操作部材１０９から操作信号を入力しなくなると、制御回路１１１は駆動信号の出力を停止して、駆動部１０３の回転駆動を停止させる。その結果、駆動部１０３の駆動停止に連動して、後部フィルタ１０２AFTの回転駆動も停止する。したがって、ユーザによる操作部材１０９の操作量に応じて後部フィルタ１０２AFTが回転駆動するので、ユーザが所望する光学的ローパスフィルタ特性が得られるようになる。
【００５０】
また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。説明に用いた実施の形態および変形例は、それぞれを適宜組合わせて構成しても構わない。
【符号の説明】
【００５１】
１０１・・・撮像素子、１０２・・・光学ローパスフィルタ、
１０２FWD・・・前部フィルタ、１０２AFT・・・後部フィルタ、
１０２_Ｆ・・・第１光学ローパスフィルタ、
１０２FWD_Ｆ・・・第１前部フィルタ、
１０２AFT_Ｆ・・・第１後部フィルタ、
１０２_Ｓ・・・第２光学ローパスフィルタ、
１０２FWD_Ｓ・・・第２前部フィルタ、
１０２AFT_Ｓ・・・第２後部フィルタ、
１０３・・・駆動部、１０３_Ｆ・・・第１駆動部、
１０３_Ｓ・・・第２駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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