(57)【要約】【課題】ボケ像の輪郭調節機能の要否を切り換えることができる光量調節装置を提供する。【解決手段】中心から周辺に向かって光学濃度が連続的に増加するアポダイゼイションフィルタ１５１と、該アポダイゼイションフィルタを駆動するフィルタ用アクチュエータ１７３と、該フィルタ用アクチュエータを用いて所定の光束通過開口部１２１ｃに対する前記アポダイゼイションフィルタの進退を制御するフィルタ制御手段とを有する構成にする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心から周辺に向かって光学濃度が連続的に増加するフィルタと、該フィルタを駆動するフィルタ用アクチュエータと、該フィルタ用アクチュエータを用いて所定の光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御するフィルタ制御手段とを有することを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記フィルタに対して光軸方向に隣接して配置され、前記光束通過開口部を通過する光束量を調節する絞り羽根もしくはシャッタ羽根である光束量調節部材と、該光束量調節部材を駆動する光束量調節用アクチュエータとを有することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記フィルタは、透明基材と、該透明基材上に形成されたインク受容層と、該インク受容層上に形成された平坦化層とを有し、前記インク受容層はその中心から周辺に向かって光学濃度が連続的に増加するように、微小液滴吐出装置を用いて着色されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光量調節装置。
【請求項４】
前記光束量調節用アクチュエータと前記フィルタ用アクチュエータは、光量調節装置の前記光軸と直交する面に並置されることを特徴とする請求項２または３に記載の光量調節装置。
【請求項５】
前記フィルタは、光学濃度分布の異なる複数のフィルタからなることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の光量調節装置。
【請求項６】
前記フィルタは、前記光束量調節部材に対して光束の射出方向に配置されることを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の光量調節装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の光量調節装置と、被写体像を形成する結像光学系と、前記被写体像を光電変換する撮像手段と、前記光電変換された信号を記録する記録手段とを有したことを特徴とする撮影装置。
【請求項８】
前記光量調節装置の構成要素である前記フィルタ制御手段は、撮影者の操作結果に基づいて前記光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御することを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
【請求項９】
絞り値とシャッタ秒時の組み合わせによる露出制御プログラムを複数有し、前記光量調節装置の構成要素である前記フィルタ制御手段は、撮影者による前記露出制御プログラムの選択結果に基づいて前記光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御することを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
【請求項１０】
前記光量調節装置の構成要素である前記フィルタ制御手段は、前記光束量調節部材の絞り値もしく被写体の明るさに関する情報に基づいて前記光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御することを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
【請求項１１】
前記光量調節装置の構成要素である前記フィルタ制御手段は、前記結像光学系の焦点距離、撮影距離、撮影倍率のすくなくともいずれか一つの情報に基づいて前記光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御することを特徴とする請求項７に記載の撮影装置。
【請求項１２】
透明基材と、該透明基材上に形成されたインク受容層と、該インク受容層上に形成された平坦化層とを有する光学フィルタであって、前記インク受容層は所定位置からその周辺に向かって光学濃度が連続的に増加するように、微小液滴吐出装置を用いて着色されたことを特徴とする光学フィルタ。
【請求項１３】
保持部材に対して移動可能に構成された平板上の光学フィルタであって、第１の中心からその周辺に向かって第１の光学濃度分布を有した第１のフィルタ部と、第２の中心からその周辺に向かって第２の光学濃度分布を有した第２のフィルタ部とを、少なくとも有し、前記各フィルタ部は、透明基材、該透明基材上に形成されたインク受容層および該インク受容層上に形成された平坦化層とからなり、前記インク受容層は所定位置からその周辺に向かって光学濃度が連続的に増加するように、微小液滴吐出装置を用いて着色されたことを特徴とする光学フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真撮影の際に良好なボケ像を得るための光学フィルタや、該光学フィルタを搭載した光量調節装置及び撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ピントの合っていない画像、いわゆるボケ像を良好にするための光学フィルタと、これを組み込んだカメラに関する技術が開示されている。該フィルタの一例として、アポダイゼイションフィルタが挙げられる。アポダイゼイションフィルタは、光軸中心から光軸と垂直な方向に離れるに従って透過率が低下するように構成されたフィルタで、このフィルタを用いるとボケ像の輪郭がなだらかになり、２線ボケやリングボケが緩和される。そこで、ポートレイト撮影やマクロ撮影等、焦点深度の浅いシーンでは背景像は輪郭の柔らかな自然なボケ像となり、焦点の合った主被写体が引き立った品位の高い画像が得られる。
【０００３】
このような効果を得るためのフィルタの製法や構造について、以下のような技術が開示されている。
【０００４】
例えば特許文献１には、吸光性ガラスを用いた平凹レンズと透明ガラスを用いた凸平レンズを貼りあわせ、光学パワーをほぼゼロにしたアポダイゼイションフィルタの構造と、これを光学系に組み込んだ際の光学特性が開示されている。また、この特許文献１には、透明板上に感光性樹脂を塗布し、光学マスクを介して感光性樹脂を着色反応させ、アポダイゼイションフィルタを得る手法や、透明板上に真空蒸着法にてアポダイゼイションフィルタを製作する手法も開示されている。さらには、異なる透過率分布を有するアポダイゼイションフィルタを複数備え、フィルタ毎に最適な光量調節制御を行うことも可能であることの記載もある。
【０００５】
また、特許文献２には、アポダイゼイションフィルタを着脱可能にしたレンズ鏡筒と、装着されたフィルタの種類に対応した記憶情報に基づいて、絞り制御を行うカメラが開示されている。
【特許文献１】米国特許第３，８４３，２３５号明細書
【特許文献２】特開平１０−２６８３８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術には、以下のような欠点がある。
【０００７】
（１）特許文献１においては、アポダイゼイションフィルタを光束通過開口部に対して駆動することについては開示されていない。但し、アポダイゼイションフィルタの有効径や透過率分布が異なる複数種類のフィルタを備えて、適宜使い分けてもよい旨は記載されているが、その切り換え機構や露出制御方法についての具体的な開示は一切ない。一方、特許文献２に開示された従来技術では、撮影者が手動でアポダイゼイションフィルタを交換しなければならず、操作性に劣り、シャッターチャンスを逃すおそれがあった。
【０００８】
（２）特許文献１に開示された、吸光性ガラスを用いた平凹レンズと透明ガラスを用いた凸平レンズを貼りあわせによるアポダイゼイションフィルタでは、透過率分布の設計自由度が低いほか、該フィルタは厚くならざるを得ないために結像光学系の大型化を招くものであった。さらに、アポダイゼイションフィルタのオンオフの切り換え(開口部に対する進退の制御を意味する)を行うための進退機構も必要とすることから、該フィルタが撮影装置等に組み込まれた際に、該装置を大型化させない構成も望まれていた。なお、特許文献１にはアポダイゼイションフィルタの薄型軽量化を可能にすると思われる記載、つまり透明板上に感光性樹脂や蒸着膜を形成してアポダイゼイションフィルタが製作可能との記載はあるものの、具体的な製法の記載はない。
【０００９】
（３）上記の吸光性ガラスを用いた平凹レンズと透明ガラスを用いた凸平レンズを貼りあわせによるアポダイゼイションフィルタは勿論、薄型軽量化が期待できる、透明板上に感光性樹脂や蒸着膜を形成してアポダイゼイションフィルタについても、その作業性や製作に要する設備の面などから、高価なフィルタとなってしまうものであった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、中心から周辺に向かって光学濃度が連続的に増加するフィルタと、該フィルタを駆動するフィルタ用アクチュエータと、該フィルタ用アクチュエータを用いて所定の光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御するフィルタ制御手段とを有する光量調節装置とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、ボケ像の輪郭を調節するフィルタを必要に応じて自動的に切り換え制御できる構成にしている。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記フィルタに対して光軸方向に隣接して配置され、前記光束通過開口部を通過する光束量を調節する絞り羽根もしくはシャッタ羽根である光束量調節部材と、該光束量調節部材を駆動する光束量調節用アクチュエータとを有する請求項１に記載の光量調節装置とするものである。
【００１３】
上記構成によれば、フィルタが有するボケ像の輪郭調節と光束量調節部材が有する光量調節を独立して制御できる構成にしている。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、前記フィルタは、透明基材と、該透明基材上に形成されたインク受容層と、該インク受容層上に形成された平坦化層とを有し、前記インク受容層はその中心から周辺に向かって光学濃度が連続的に増加するように、微小液滴吐出装置を用いて着色されている請求項１又は２に記載の光量調節装置とするものである。
【００１５】
上記構成によれば、設計の自由度が高く、薄型軽量化、低価格化のフィルタを製作可能にしている。
【００１６】
また、請求項４に記載の発明は、前記光束量調節用アクチュエータと前記フィルタ用アクチュエータを、光量調節装置の前記光軸と直交する面に並置した請求項２または３に記載の光量調節装置とするものである。
【００１７】
上記構成によれば、フィルタと光束量調節部材は光軸方向に隣接して配置されるが、これに伴い必然的にこれらを駆動するアクチュエータも隣接配置が必要であることから、例えば前記光束通過開口部が形成される地板の外形内に収まる、光軸と直交する面の空間にこれらを並置して、小型化し易い光量調節装置としている。
【００１８】
また、請求項５に記載の発明は、前記フィルタを、光学濃度分布の異なる複数のフィルタからなる請求項１ないし４のいずれかに記載の光量調節装置とするものである。
【００１９】
上記構成によれば、ボケ像の輪郭調節効果を必要に応じて可変な構成にしている。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明は、前記フィルタを、前記光束量調節部材に対して光束の射出方向に配置した請求項２ないし５のいずれかに記載の光量調節装置とするものである。
【００２１】
上記構成によれば、光束量調節部材を遮光部材として機能させ、フィルタへの光束暴露量を緩和する構成にしている。
【００２２】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の光量調節装置と、被写体像を形成する結像光学系と、前記被写体像を光電変換する撮像手段と、前記光電変換された信号を記録する記録手段とを有した撮影装置とするものである。
【００２３】
上記構成によれば、ボケ像の輪郭が調節された画像を取得可能となる。
【００２４】
また、請求項８に記載の発明は、撮影者の操作結果に基づいて前記光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御する請求項７に記載の撮影装置とするものである。
【００２５】
上記構成によれば、撮影者がボケ像の輪郭調節効果を選択可能としている。
【００２６】
また、請求項９に記載の発明は、絞り値とシャッタ秒時の組み合わせによる露出制御プログラムを複数有し、撮影者による前記プログラムの選択結果に基づいて前記光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御する請求項７に記載の撮影装置とするものである。
【００２７】
上記構成によれば、撮影者が撮影意図に適した制御プログラムを選択すると、この選択結果に基づいて撮影装置がボケ像の輪郭調節効果を制御するようにしている。
【００２８】
また、請求項１０に記載の発明は、前記光束量調節部材の絞り値もしく被写体の明るさに関する情報に基づいて前記光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御する請求項７に記載の撮影装置とするものである。
【００２９】
上記構成によれば、撮影時の絞り値に適したボケ像改善効果を発揮するフィルタを選択可能にしたり、ボケ像改善と光量減衰効果の両立を図ったフィルタ選択を可能にしている。
【００３０】
また、請求項１１に記載の発明は、前記光量調節装置の構成要素である前記フィルタ制御手段は、前記結像光学系の焦点距離、撮影距離、撮影倍率のすくなくともいずれか一つの情報に基づいて前記光束通過開口部に対する前記フィルタの進退を制御する請求項７に記載の撮影装置とするものである。
【００３１】
上記構成によれば、被写界深度に応じてボケ像の輪郭調節効果を制御可能にしている。
【００３２】
また、請求項１２に記載の発明は、透明基材と、該透明基材上に形成されたインク受容層と、該インク受容層上に形成された平坦化層とを有する光学フィルタであって、前記インク受容層は所定位置からその周辺に向かって光学濃度が連続的に増加するように、微小液滴吐出装置を用いて着色された光学フィルタとするものである。
【００３３】
上記構成によれば、所定位置からその周辺に向かって透過率が連続的に減少しかつ光学的散乱や回折のないフィルタを、安価で薄型軽量なものとすると共に、その設計の自由度の高い構成にしている。
【００３４】
また、請求項１３に記載の発明は、保持部材に対して移動可能に構成された平板上の光学フィルタであって、第１の中心からその周辺に向かって第１の光学濃度分布を有した第１のフィルタ部と、第２の中心からその周辺に向かって第２の光学濃度分布を有した第２のフィルタ部とを、少なくとも有し、前記各フィルタ部は、透明基材、該透明基材上に形成されたインク受容層および該インク受容層上に形成された平坦化層とからなり、前記インク受容層は所定位置からその周辺に向かって光学濃度が連続的に増加するように、微小液滴吐出装置を用いて着色された光学フィルタとするものである。
【００３５】
上記構成によれば、一つの基板上に、ボケ像の輪郭調節効果が異なりかつ光学的散乱や回折がない設計の自由度の高い複数のフィルタを製作すると共に、安価且つ薄型軽量なものとする。
【発明の効果】
【００３６】
上記請求項１に記載の発明によれば、中心から周辺にむかって光学濃度が漸増するフィルタを進退可能に構成したため、ボケ像の輪郭調節機能の要否を切り換えることのできる光量調節装置を提供できるものである。
【００３７】
また、請求項２に記載の発明によれば、ボケ像の輪郭調節機能と光量調節機能を独立して制御でき、撮影装置に搭載された場合における撮影の自由度を増加させることのできる光量調節装置を提供できるものである。
【００３８】
また、請求項３に記載の発明によれば、設計の自由度の高いフィルタを安価かつ薄型軽量化することができ、これに伴い小型で安価な光量調節装置を提供できるものである。
【００３９】
また、請求項４に記載の発明によれば、ボケ像の輪郭調節機能と光量調節機能を独立して制御可能とするために光束量調節用アクチュエータとフィルタ用アクチュエータを有しながら、大型化してしまうのを防止することのできる光量調節装置を提供できるものである。
【００４０】
また、請求項５に記載の発明によれば、複数のフィルタを切り換え可能とし、ボケ像の輪郭調節効果の強度を切り換えることのできる光量調節装置を提供できるものである。
【００４１】
また、請求項６に記載の発明によれば、フィルタを構成する光吸収材料が光線によって劣化するのを軽減することのできる光量調節装置を提供できるものである。
【００４２】
また、請求項７に記載の発明によれば、ボケ像の輪郭がなだらかになった高品位画像を取得できる撮影装置を提供できるものである。
【００４３】
また、請求項８に記載の発明によれば、撮影者がボケ像の輪郭調節効果を選択でき、撮影意図に応じた高品位画像を取得できる撮影装置を提供できるものである。
【００４４】
また、請求項９に記載の発明によれば、ボケ像の輪郭調節効果を自動選択し、撮影意図に応じた高品位画像を簡単に取得することのできる撮影装置を提供できるものである。
【００４５】
また、請求項１０に記載の発明によれば、撮影時の絞り値もしくは被写体輝度に最適なフィルタを自動選択することで、フィルタ選択のわずらわしさが解消され、高品位画像を簡単に取得できる撮影装置を提供できるものである。
【００４６】
また、請求項１１に記載の発明によれば、撮影時の撮影倍率に応じたフィルタを自動選択することで、フィルタ選択のわずらわしさが解消され、高品位画像を簡単に取得できる撮影装置を提供できるものである。
【００４７】
また、請求項１２に記載の発明によれば、所望の光学濃度分布を有し、安価で薄型軽量な光学フィルタを提供できるものである。
【００４８】
また、請求項１３に記載の発明によれば、所望の光学濃度分布を有した複数のフィルタの製作作業性を向上させることができ、しかも安価で薄型軽量な光学フィルタを提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
以下の実施例１及び実施例２に示される通りである。
【実施例１】
【００５０】
図１ないし図１２は、本発明の実施例１に係わる図である。
【００５１】
図１は本発明のアポダイゼイションフィルタを内蔵した光量調節装置１００の要部分解斜視図である。同図において、１１１は全域に渡って遮光性を有する絞り羽根で、その下面と上面には被駆動用のピン１１２および１１３が植設される。絞り羽根１１１は同一形状のものが６枚用いられ、絞り開口が形成される。なお、絞り羽根１１１の数が多いほど、絞り込み時の開口形状が円形に近く、ボケ像の自然さと多角形開口の頂点部による回折現象が緩和されるが、製造コストも上昇する。したがって、本方式の絞り機構では、絞り羽根の枚数を５枚ないし９枚の間にするのが好適である。本実施例１では図示のごとく６枚の絞り羽根を用い、大きさ、光学性能、及び製造コストの最適化を図っている。
【００５２】
１２１は絞り羽根１１１を保持する地板で、平面状をなす底面の中央には、絞り開放時の光束の最大径を規定する開口部１２１ｃが設けられる。そして該開口部１２１ｃの周囲には６個のカム溝１２１ａが設けられ、前記絞り羽根１１１のピン１１２が嵌合し、摺接移動可能となっている。この６個のカム溝１２１ａは、開口部１２１ｃを中心として６０度間隔で配置された同一形状の溝となっている。
【００５３】
１３１は風車と呼ばれる駆動部材で、中央の開口部１３１ｃの周囲には羽根駆動用の６個の穴１３１ａが等間隔で設けられ、該穴１３１ａには前記絞り羽根１１１のピン１１３が回転可能に嵌合している。そこで風車１３１が反時計方向に回動すると、前記６枚の絞り羽根１１１は上面の被駆動ピン１１３によって駆動されるが、その際に下面側の被駆動ピン１１２が前記カム溝１２１ａに規制されて摺動するため、絞り羽根１１１は開放状態から最小絞り値まで絞り込まれる。風車１３１が時計方向に反転すると、絞り羽根１１１は最小絞り値から開放状態に復帰する。また、風車１３１の上面には、風車の初期位置を検出するための指標１３２と、被駆動用のギヤ１３３が設けられる。
【００５４】
１４１は仕切り板で、前記地板１２１との間に所定の空間を形成し、該空間内に前記絞り羽根１１１と前記風車１３１を収容する。仕切り板１４１の中央には光束通過用の開口部１４１ｃが設けられ、その隣りには後述するアポダイゼイションフィルタの回転支持軸１４２が植設される。更に前記風車の指標１３２の有無を検出するための位相検出用窓１４１ｂ、後述するピニオンギヤの逃げ穴１４１ｅが設けられる。
【００５５】
１５１はアポダイゼイションフィルタで、厚さ０．１ｍｍ程度の透明樹脂フィルム、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、インクジェット印刷によって後述するアポダイゼイションパターン部（フィルタ有効部）１５１ａが形成されるとともに、端部には回動支持用の軸受穴１５１ｂと、被駆動用の長穴１５１ｃが設けられる。そして前記軸受穴１５１ｃが前記仕切り板１４１上の回転支持軸１４２に嵌合し、フィルタ１５１は回動可能に軸支される。フィルタ有効部１５１ａの透過率分布、すなわち光学濃度パターンは後述する。
【００５６】
１６１はカバー板で、前記仕切り板１４１との間に所定の空間を形成し、該空間内に前記アポダイゼイションフィルタ１５１が収容される。カバー板１６１の中央には光束通過用の開口部１６１ｃが設けられ、更に前記風車１３１の指標１３２の有無を検出するための検出用窓１６１ｂ、後述する駆動レバーの逃げ穴１６１ｆが設けられる。
【００５７】
１７１は前記風車１３１を駆動するステップモータで、ピニオンギヤ１７１ａは前記穴１６１ｅ，１４１ｅを貫通し、ギヤ１７１ａの先端部（下部）は前記風車１３１に設けられたギヤ１３３にかみ合う。１７２は投光素子と受光素子を内蔵した光学的位置検出手段で、前記風車１３１の上面からの反射光を検出する。そして該位置検出手段１７２の直下に前記指標１３２が対向すると、所定の信号を出力し、風車１３１の位相角が初期状態に戻ったことを検出できるように構成されている。
【００５８】
以上の構成により、位置検出手段１７２の出力を観察しながらステップモータ１７１を駆動して風車１３１を初期状態に戻し、絞り開口を開放に復帰させる。そしてその位置からステップモータ１７１を所定のプログラムに従って駆動することで、絞り開口を任意の大きさに制御できる。
【００５９】
１７３は前記アポダイゼイションフィルタ１５１を駆動するための回動式アクチュエータで、無通電時には回動可能範囲の両端に安定的に停止する、双安定型のアクチュエータである。該アクチュエータ１７３の出力軸先端には駆動レバー１７３ａが固着され、さらに該レバー１７３ａの先端下面には駆動軸１７３ｂが植設される。そして該駆動軸１７３ｂは前記アポダイゼイションフィルタ１５１の被駆動用長穴１５１ｃに係合される。以上の構成により、アクチュエータ１７３への通電電流を正逆制御することで、駆動レバー１７３ａを回動制御し、アポダイゼイションフィルタ１５１のフィルタ有効部１５１ａを前記開口穴１４１ｃに対して進退制御することができる。
【００６０】
なお、上記アクチュエータ１７３及びステップモータ１７１はリング状の空間（光軸と直交する面内の）に並置することで、空間の使用効率が良く、装置全体をコンパクトにすることができる。
【００６１】
一方、上記光量調節装置１００の下方には、公知のシャッタ機構が配置される。そして図１においては、下方向が被写体側、上方向が結像面側となっている。すなわち、撮影用光束はシャッタ機構、絞り機構、アポダイゼイションフィルタの順に通過する。そして、本光量調節装置を搭載した光学装置においては、非撮影時にはシャッタ機構は光束遮断状態、すなわちシャッタ羽根は閉状態となり、絞り機構は最小絞り状態に保持される。この際、アポダイゼイションフィルタ１５１は暗黒下に置かれるので、紫外線等の有害光によるフィルタの色素劣化が回避される。
【００６２】
また、絞り羽根とアポダイゼイションフィルタ１５１が光軸方向に積層配置され、全体が１つのユニットとして構成されている。そして絞り羽根駆動用のステップモータ１７１と、フィルタ駆動用アクチュエータ１７３が当ユニット内に並列配置されているため、従来の絞り機構とほぼ同等の空間にアポダイゼイションフィルタ１５１とその駆動機構を組み込むことができ、装置全体の小型化に寄与している。
【００６３】
なお本実施例１においては、上記絞り機構を後述する結像光学系に組み込んだ際に、Ｆナンバが開放のＦ２から小絞り側のＦ８まで調節できるように構成されている。
【００６４】
図２は、アポダイゼイションフィルタ１５１の進退動作を説明するための平面図である。同図（ａ）はフィルタが光束通過開口から退避した状態を示している。同図（ａ）において、１４１は図１で説明した仕切り板で、中央には光束通過用の開口部１４１ｃが設けられ、周縁部にはアポダイゼイションフィルタの回転支持軸１４２が植設される。
【００６５】
１５１はアポダイゼイションフィルタで、該フィルタ１５１に設けられた回動支持用の軸受穴１５１ｂが前記支持軸１４２に回動可能に嵌合保持される。１７３ａは図２では不図示のアクチュエータ１７３の出力軸に固着された駆動レバーで、その先端下面の駆動軸１７３ｂがアポダイゼイションフィルタ１５１に設けられた被駆動用長穴１５１ｃに係合している。そして同図（ａ）では該駆動レバー１７３ａが反時計方向に回動しているため、アポダイゼイションフィルタ１５１は時計方向に回動し、フィルタ有効部１５１ａは光束通過開口１４１ｃの外側に退避している。
【００６６】
次いでアクチュエータ１７３に所定方向の電流が通電されると、駆動レバー１７３ａが時計方向に回動する。すると、アポダイゼイションフィルタ１５１は反時計方向に回動してフィルタ有効部１５１ａは光束通過開口１４１ｃを覆うように進入し、図２（ｂ）の状態になる。さらにアクチュエータ１７３への通電電流を反転させると、アポダイゼイションフィルタ１５１も反転駆動され、同図（ａ）の状態に戻る。また、アクチュエータ１７３に双安定型を用いることで、無通電時にもアポダイゼイションフィルタ１５１を同図（ａ）及び（ｂ）の両方の状態に安定的に保持できる。
【００６７】
次に、アポダイゼイションフィルタ１５１の光学特性について説明する。
【００６８】
アポダイゼイションフィルタ１５１は、その有効領域上の位置によって光吸収能率が異なるが、前記有効領域内の任意の位置における分光透過率は可視光帯域において略均一である。このようなフィルタの光学特性を表わす指標として、一般的に光学濃度あるいは透過率が用いられる。ここで、フィルタの光学濃度（Optical Density、ＯＤ値)と透過率(Transmission Rate)Ｔｒ（％）は以下の式で関係付けられる。
【００６９】
透過率Ｔｒ＝１００＊１０(−ＯＤ値)                  …………（式１）
ＯＤ値    ＝−Ｌｏｇ１０（Ｔｒ／１００）    …………（式２）
図３は、本実施例１におけるアポダイゼイションフィルタ１５１のフィルタ有効部１５１ａのパターン特性を説明する図である。同図（ａ）は透過率分布を示し、横軸はフィルタにおける光線の入射高、すなわちフィルタの中心からの距離で、ｒ０はフィルタの有効半径である。縦軸は透過率Ｔｒ（％）である。また、同図（ｂ）は光学濃度（ＯＤ値）を示し、横軸は同じく入射高、縦軸は光学濃度である。
【００７０】
本実施例１においては、図３（ａ）に示した入射高ｒに対する透過率Ｔｒ（ｒ）は、
Ｔｒ（ｒ）＝１００＊ｅｘｐ（α＊ｒ＊ｒ）    …………（式３）
に設定されている。ここで、αは所定の負の係数であるが、この式はガウス分布の式である。（式３）を（式２）に代入して計算した光学濃度分布が、同図（ｂ）に示したものである。
【００７１】
図４は、設計の自由度が高く、薄型軽量化かつ安価なアポダイゼイションフィルタ１５１を製作及び構造を説明するための図で、図２（ｂ）におけるＡ−Ａ部の断面図である。１５１ｅは透明基材であるＰＥＴフィルムで、その上面にはインク受容層１５１ｆが塗工される。該インク受容層１５１ｆは微小液滴吐出装置、いわゆるインクジェット記録装置により、低散乱かつ可視光帯域において平坦な分光透過率を有した染料系の色材が吐出され、直径２ｒ０のフィルタ有効部１５１ａが形成される。一方、前記フィルタ有効部１５１ａ以外の受容層領域は、前記色材よりも光学濃度の高い、例えば顔料系の色材にて遮光部１５１ｊが形成される。その後、平坦化層１５１ｇが塗工され、印刷工程で生じた受容層表面の凹凸が平坦化される。更に平坦化層１５１ｇの上面と透明基材１５１ｅの下面には、反射防止層１５１ｈ及び１５１ｉが蒸着法により形成される。
【００７２】
以上の工程で、大面積の透明基材１５１ｅ上に多数のアポダイゼイションフィルタが形成されるので、最後にプレス工程で個々のフィルタに打ち抜き分離する際、回転駆動用の軸受穴１５１ｂが同時に穿設され、該フィルタ１５１が完成する。なお、前記各層の材料や塗工、乾燥工程の詳細は、本出願人による特願２００２−０４１６３４号に記載されている。なお、本発明のアポダイゼイションフィルタを製造する工程は、上記工程が好適ではあるが、これに限定されるものではない。例えば、フィルタの光束通過部のみを上記インクジェット印刷工程で製造したのちに打ち抜き分離し、これを金属薄板製の保持レバー上に貼付しても構わない。また、真空蒸着装置を用いて、酸化チタン等の光吸収性薄膜の膜厚保を連続的に変化させても構わない。
【００７３】
次に、図１の光量調節装置を撮影装置に適用した場合の、光量調節機能について説明する。
【００７４】
スチルカメラで適正露出を得るための演算式は、一般に以下のＡＰＥＸ演算式が用いられる。
【００７５】
ＡＶ＋ＴＶ＝ＢＶ＋ＳＶ＝ＥＶ              …………（式４）
ここで、ＡＶは開口値（Aperture Value）、ＴＶは時間値（TimeValue)、ＢＶは輝度値（Luminance Value)、ＳＶは感度値（Film Speed Value)、ＥＶは露出値（Exposure Value)である。
【００７６】
ところで、上述したアポダイゼイションフィルタは、可視光帯域の光束を減衰させる機能を有するので、ＮＤフィルタ（Neutral Density Filter）の一種とみなすことができる。そして、光量調節のために絞り機構とＮＤフィルタを併用する場合は、絞り開口を示すＦナンバのほかに、ＮＤフィルタによる透過率低下分を加味したＴナンバを考慮する必要がある。ここで、ＮＤフィルタを用いたことによる減光段数、Ｔナンバ及びＡＶ値は以下の式で表わされる。
【００７７】
減光段数＝−Ｌｏｇ２（Ｔｒ／１００）
＝−３．３２＊Ｌｏｇ１０（Ｔｒ／１００）
＝３．３２＊ＯＤ値                …………（式５）
Ｔナンバ＝Ｆナンバ／（Ｔｒ／１００）０．５  …………（式６）
ＡＶ値（Ｔナンバ相当）＝ＡＶ値（Ｆナンバ相当）−Ｌｏｇ２（Ｔｒ／１００）
＝ＡＶ値（Ｆナンバ相当）＋減光段数  ………（式７）
ただし、（式１）及び（式２）の透過率とＯＤ値はフィルタ上の所定箇所の値であったのに対して、（式５）ないし（式７）の透過率とＯＤ値は絞り羽根が形成する光束通過開口内の全領域における平均値が用いられる。
【００７８】
図５は、図３に示した特性をもつアポダイゼイションフィルタを図１の光量調節装置に組み込み、これを結像光学系に用いた場合の、Ｔナンバと減光段数を説明する図である。
同図において、横軸は光量調節装置１００が内蔵する絞り機構により調節されたＦナンバである。本実施例における結像光学系の開放Ｆナンバは、後述するようにＦ２．０になっており、絞り機構は開放のＦ２．０から最小絞りのＦ８．０までの絞り調節機能を有している。縦軸はＴナンバ（左目盛り）と減光段数（右目盛り）である。この図において、アポダイゼイションフィルタを光束通過開口から退避させた場合は、破線で示すようにＦナンバとＴナンバは一致する。一方、ポダイゼイションフィルタを開口内に侵入させて使用する場合は、実線で示したＴナンバと減光段数になる。すなわち、絞り開放時には、アポダイゼイションフィルタの効果が最大になるが、光量損失も最大で、減光段数はおよそ１．５段、Ｔナンバは約３．４となる。そして絞り機構による絞り込みによってＦナンバが大きくなるほど減光段数が減少し、ＴナンバはＦナンバに近づくが、アポダイゼイションフィルタの効果は減じられる。最小絞りのＦ８では、減光段数は０．３段、Ｔナンバは８．９となる。
【００７９】
図６は、図１ないし図５で説明した光量調節装置１００を撮影装置に配置したものである。本実施例１では、撮影装置は光学像を撮像手段で電気信号に光電変換し、静止画像及び動画像をデジタルデータとして記録する電子カメラを例として説明する。
【００８０】
４００は複数のレンズ群からなる結像光学系で、フロントレンズ群４０１、バリエータレンズ群４０２、フォーカシングレンズ群４０３、光学ローパスフィルタ４０４を有する。本実施例１での結像光学系の光学仕様は、３５ｍｍフィルムを用いたカメラ換算で焦点距離が３５−２００ｍｍ、開放Ｆナンバは２．０であるものとする。１００は図１で示した光量調節装置、４０６は、複数の遮光羽根の駆動により露光時間を調節する公知のシャッタ機構である。
【００８１】
また、結像光学系４００の焦点位置（予定結像面）には、撮像手段４４０が配置される。これは照射された光エネルギを電荷に変換する複数の光電変換部、該電荷を蓄える電荷蓄積部、及び該電荷を転送し、外部に送出する電荷転送部からなる２次元ＣＣＤ等の光電変換手段が用いられる。本実施例１では、３００万画素のＣＣＤセンサが用いられるものとする。
【００８２】
撮像手段４４０上に結像した被写体の像は、その明るさの強弱に応じた画素毎の電荷量として、電気信号に変換され、アンプ回路４４１で増幅された後、画像信号処理回路４４２で所定のγ補正等の処理を施される。なおこの処理は、Ａ／Ｄ変換後のデジタル信号処理で行われてもよい。このようにして作られた映像信号はメモリ４４３に記録される。メモリ４４３は、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ、光磁気ディスク等の光メモリ、磁気テープ等の磁気メモリ等、種々のものが利用可能である。
【００８３】
４２１は液晶ディスプレイ等の表示器で、撮像手段４４０で取得した被写体像や、光学装置の動作状況を表示する。４２２は操作スイッチ群で、ズームスイッチ、撮影準備スイッチ、撮影開始スイッチ、静止画モードと動画モードを選択する撮影モード選択スイッチ、露出制御モードやＡＦモード等を設定する撮影条件スイッチで構成される。４２３はズームアクチュエータで、前記ズームレンズ群４０２を駆動し、結像光学系４００の焦点距離を変える。４２４はフォーカスアクチュエータで、前記フォーカシングレンズ群４０３を駆動し、結像光学系４００の焦点状態を調節する。
【００８４】
４３１はＣＰＵで、撮影装置全体の動作を制御する。４３２はフィルタ駆動回路で、図１に図示したアクチュエータ１７３への通電制御により、アポダイゼイションフィルタを光束開口内に進退駆動する。４３３は絞り駆動回路で、図１にも図示した光学的位置検出手段１７２の出力をモニタしながらステップモータ１７１を駆動する。そして風車１３１の回転角を調節し、Ｆナンバを所望の値に制御する。４３４はシャッタ駆動回路で、前記シャッタ機構４０６を駆動し、撮像手段４４０への露光時間を制御する。
【００８５】
なお、図６においては、結像光学系と、撮像素子をはじめとする撮像部が一体となった実施形態を示しているが、光量調節装置を内蔵した結像光学系が、撮像部に対して着脱可能な形態としても構わない。すなわち、結像光学系を有する光学装置と、撮像部を有する撮像装置が分離可能な、一眼レフカメラのような形態でも構わない。
【００８６】
図７ないし図１１は、図６に示した撮影装置の露出制御方式を説明する図である。まず図７を用いて、本撮影装置が備えた撮影モードについて説明する。
【００８７】
スチルカメラやビデオカメラにおいては、複数種類の撮影モードが用意され、撮影者が操作スイッチを用いて所望の撮影モードを選択可能としたものが一般的である。この際、所定の撮影モードを選択すると、該モードに適した露出制御方式、ＡＦ方式、ドライブ方式（連写／単写）、測光感度分布等が自動で設定される。そこで、本実施例においては、選択された撮影モードに応じてアポダイゼイションフィルタの駆動を行うようにしている。
【００８８】
図７は、上記構成の撮影装置が備える露出制御モードを説明する図で、左側には撮影モードの名称を示し、中央及び右側には各撮影モードに対する露出制御ＡＦ制御、及びアポダイゼイションフィルタ制御モードを示している。
【００８９】
撮影者は、図６の撮影装置が有する操作スイッチ群４２２の一つである静止画／動画選択スイッチを用いて、まず静止画モードか動画モードかを選択する。続いて、撮影モード選択スイッチを用いて(1)ないし(16)の中から所望の撮影モードを選択する。すると撮影装置は、各モードの作画意図に沿った映像効果を発揮させるため、図７の中央ないし右側の欄に示した「露出制御モード」「ＡＦモード」「フィルタ制御モード」を選択し、実行する。この例においては、静止画撮影における(1)ないし(3)の撮影モードでは、背景ボケの映像効果は重視しないモードであるため、アポダイゼイションフィルタを退避させるのを基本とするが、被写体輝度が高くて絞り機構のみでは露出オーバーになる条件下では、アポダイゼイションフィルタをＮＤフィルタとして使用する。すなわち(1)ないし(3)の撮影モードでは、被写体輝度に応じてアポダイゼイションフィルタの使用可否、すなわち進退を自動選択する。
【００９０】
一方、(4)及び(5)の撮影モードは、背景ボケの映像効果を重視するモードであるため、アポダイゼイションフィルタを自動で強制挿入する。よって、撮影者が手動でフィルタ挿入操作を行う手間が省け、フィルタの挿入忘れが回避されるとともに、フィルタ挿入に手間取ってシャッターチャンスを逃すことも無くなる。
【００９１】
また、(6)ないし(9)の撮影モードは、撮影者による露出調節や映像効果の自由度を高めたモードであるため、アポダイゼイションフィルタの使用可否も撮影者が選択可能になっている。
【００９２】
動画撮影時においても、静止画撮影と同様の映像効果を達成するように各種モードが設定されており、アポダイゼイションフィルタの使用可否も静止画撮影時と同様に制御すればよい。
【００９３】
図８ないし図１１は、本実施例１における撮影装置の制御フローと露出制御線図を示したものである。
【００９４】
まず、図８を用いて撮影時のメイン制御フローを説明する。
【００９５】
ステップＳ１０１を経由してステップＳ１０２では、撮影者によりメインスイッチがオン操作されたか否かを判別し、オン操作されていない時はステップＳ１０２に留まる。ステップＳ１０２でメインスイッチがオン操作されたと判定されたら、ＣＰＵ４３１はスリープ状態から脱してステップＳ１０３以降を実行する。
【００９６】
ステップＳ１０３では、撮影装置の初期化を行う。具体的には、沈胴状態にある結像光学系を撮影可能状態に繰り出し駆動したのち、光量調節装置１００内のアポダイゼイションフィルタと絞り羽根駆動用風車を初期位置にリセットする。ステップＳ１０４では、静止画撮影か動画撮影かを決める撮影モードの選択を受け付ける。ステップＳ１０５では、図６の(1)ないし(16)に相当する撮影モードの選択を受け付ける。ステップＳ１０６では、単写／連写モード、ホワイトバランスモード、静止画撮影時の画像サイズ等の、各種撮影条件の詳細設定を受け付ける。また、アポダイゼイションフィルタ（以下、単にフィルタとも記す）の制御モードが手動選択モードの場合には、該フィルタの使用可否の設定も受け付ける。
【００９７】
ステップＳ１０７では、上記ステップＳ１０４及びステップＳ１０６で設定されたフィルタ制御モードの判別を行う。そして該モードが(A)の自動選択モードであれば、フィルタの挿入は行わずにステップＳ１１０へジャンプする。一方該モードが(B)の強制挿入モードであれば、ステップＳ１０９へジャンプしてフィルタの挿入を行う。また、該モードが(C)の手動選択モードであれば、ステップＳ１０８へ移行して撮影者によるフィルタ使用可否の選択状態を判別する。そしてフィルタ設定がオフ、すなわち「フィルタ不使用」と設定されている場合はステップＳ１１０へジャンプしてフィルタの挿入は行わない。一方、フィルタがオン、すなわち「フィルタ挿入」と設定されている場合はステップＳ１０９でフィルタの挿入を行う。
【００９８】
ステップＳ１１０では、上記ステップＳ１０４で設定された動画／静止画モードの判別を行い、動画撮影モードであればステップＳ１１１の動画撮影サブルーチンへ、静止画撮影モードであればステップＳ１３１の静止画撮影サブルーチンへ移行する。
【００９９】
図９は動画撮影のサブルーチンフローで、図８のステップＳ１１１に分岐した場合の制御フローを示している。
【０１００】
ステップＳ１１１を経由してステップＳ１１２では、撮像素子４４０で画像信号を取得し、画像信号処理回路４４２で所定の画像処理を施す。ステップＳ１１３では測光演算１を行う。これは動画撮影用の測光演算で、前記ステップＳ１１２で取得した画像信号の最大値、最小値、平均値等を用いて被写体の明るさを算出する。そして（式４）ないし（式７）の露出制御に関する式を用いて、光量調節装置１００の絞り制御値を演算する。この際、図４で説明したアポダイゼイションフィルタの減光段数に関する特性値がＣＰＵ４３１のＲＯＭに記憶されているので、アポダイゼイションフィルタ使用時はこの特性を参照して適正な絞り制御値が演算される。ステップＳ１１４では、図８のメインルーチンで設定されたアポダイゼイションフィルタの制御モードを判別する。そして該制御モードが自動選択モードの時には、ステップＳ１１５に移行して、ステップＳ１１３で実行した測光演算結果に基づき、アポダイゼイションフィルタの進退制御を行う。一方、フィルタ制御モードが強制挿入モード時あるいは手動選択モード時は、図８のステップＳ１０７ないしステップＳ１０９で既にフィルタの進退制御が実行されているので、ステップＳ１１５は実行せずにステップＳ１１６にジャンプする。
【０１０１】
ステップＳ１１６では絞り制御を行う。具体的には、図１のステップモータ１７１を所定量駆動し、所望のＦナンバが得られるように風車回転角を制御する。ステップＳ１１７では上記ステップＳ１１２で取得した画像信号をプレビュー画像用に変換し、表示器４２１にプレビュー画像を表示する。ステップＳ１１８及びステップＳ１１９では、結像光学系４００の焦点調節を行う。これはいわゆる山登り式サーボＡＦと呼ばれる、画像信号の高周波成分が最大値となるフォーカス位置を探してレンズを停止させる焦点調節制御である。
【０１０２】
ステップＳ１２０では、撮影者によって動画撮影用の撮影スイッチがオン操作されたか否かを判別する。オン操作されていない時はステップＳ１１２に戻り、光量調節制御、焦点調節制御、及びプレビュー画像表示を繰り返し実行する。ステップＳ１２０で撮影スイッチがオン操作されたと判定されたら、ステップＳ１２０からステップＳ１２１に進む。
【０１０３】
ステップＳ１２１では、撮像装置４４０で取得した画像信号を、まず動画記録用画像の画素数３０万画素に縮小処理したのち、動画用の画像処理を施す。ステップＳ１２２では、動画記録用の画像圧縮を行い、ステップＳ１２３にて圧縮された画像信号をメモリ４４３に記録する。
【０１０４】
ステップＳ１２４では、撮影者によって撮影スイッチがオフ操作されたか否かを判別する。オフ操作されていない時はステップＳ１１２に戻り、光量調節制御、焦点調節制御、プレビュー画像表示、及び記録用動画像のメモリへの記録を繰り返し実行する。ステップＳ１２４で撮影スイッチがオフ操作されたと判定されたら、ステップＳ１２５で撮影を終了する。
【０１０５】
なお上記制御フローでは、フィルタ制御モードが自動選択モードで、かつ撮影中に被写体輝度が変化した場合、アポダイゼイションフィルタが撮影中に進退制御され、撮像素子への光量が一瞬不連続になるが、露出制御機能が連続して働くため、所定時間経過後は適正露出が得られる。また、フィルタ進退による光量不連続の現象を回避するため、撮影開始時のフィルタ状態を撮影中は継続維持する実施形態としても構わない。
【０１０６】
図１０は、図９のステップＳ１１３における測光演算１の制御形式を説明するための図であり、ここでは図７の(14)のポートレイトモードにおける露出制御を例に説明する。図１０（ａ）は、スチルカメラの露出制御プログラムを説明する際に用いられる、ＥＶ線図と称される図である。また、図１０（ｂ）は動画撮影中の被写体の明るさに対するＦナンバ、シャッタ秒時、及びアポダイゼイションフィルタによる減光段数の制御状態を説明する図である。
【０１０７】
まず、図１０（ａ）について説明する。
【０１０８】
スチルカメラで適正露出を得るための演算式は、先に（式４）で説明したＡＰＥＸ演算式が用いられるが、これを以下に再掲する。
【０１０９】
ＡＶ＋ＴＶ＝ＢＶ＋ＳＶ＝ＥＶ              …………（式４）
ここで、ＡＶは開口値（Aperture Value）、ＴＶは時間値（TimeValue)、ＢＶは輝度値（Luminance Value)、ＳＶは感度値（Film Speed Value)、ＥＶは露出値（Exposure Value)である。そして図１０（ａ）の横軸はシャッタ秒時（正確には表示数値の逆数が実露光時間）とこれに対応するＴＶ値が、縦軸には絞り機構のＦナンバとこれに対応するＡＶ値が記載される。なお本例では、光量調節に虹彩絞りとアポダイゼイションフィルタの両手段を用いるため、縦軸にはＦナンバに対してアポダイゼイションフィルタによる減光分を加味したＴナンバを記載してある。ここでＴナンバ及びＡＶ値は、（式６）及び（式７）で説明したものである。
【０１１０】
また、同図中の４５度線は、等ＥＶ値を表わす線で、撮像素子の感度がＩＳＯ１００相当の場合のＥＶ値が４５度線の左上側に記載してある。
【０１１１】
図１０は動画撮影モード時の露出制御図であるが、動画撮影においては結像光学系に配置されたメカニカルシャッタ４０６は用いず、撮像素子４４０が有する電子シャッタ機能を用いる。そして動画像の最長シャッタ秒時は動画撮影間隔、いわゆるフレームレートに律則される。本例では、フレームレートを３０［frame/sec］としているため、最長シャッタ秒時はおよそ１／３０ｓｅｃになる。一方、ポートレイトモード時は、絞り開放における減光段数が１．５のアポダイゼイションフィルタが強制挿入されるので、ＦナンバはＦ２．０の開放であっても、Ｔナンバは３．４となる。以上の条件において、露出制御のプログラム線図を説明する。
【０１１２】
まずＥＶ値が３．５以上８．５未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃ、レンズのＴナンバは３．４に固定である。よって、ＥＶ８．５以下では適正露光量が得られないが、その場合には撮像素子４４０からの画像信号の増幅ゲインを増加して用いる。ＥＶ値が８．５以上１１．５未満の領域では、Ｔナンバは３．４に固定、シャッタ秒時を１／３０ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。ＥＶ値が１１．５以上１５．３未満の領域では、レンズのＴナンバを３．４から８．９に変化させ、電子シャッタによるシャッタ秒時を１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。そして、ＥＶ値が１５．３以上１７．３未満の領域では、Ｔナンバを８．９に固定し、電子シャッタによるシャッタ秒時を１／５００ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。
【０１１３】
続いて、図１０（ｂ）を用いて、動画撮影時の、各ＥＶ値におけるシャッタ秒時、Ｆナンバ、及びアポダイゼイションフィルタによる減光段数の組合せについて説明する。この図の横軸はＥＶ値、縦軸は左側にシャッタ秒時が、右側にはＦナンバと減光段数が記載されている。そして、まずＥＶ値が２以上８．５未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃ、絞り制御によるＦナンバは開放のＦ２が選択される。このとき、アポダイゼイションフィルタの減光段数は１．５となっている。ＥＶ値が８．５以上１１．５未満の領域では、シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに変化するが、絞り制御によるＦナンバは開放のＦ２に保持される。このときも、アポダイゼイションフィルタの減光段数は１．５である。ＥＶ値が１１．５以上１５．３未満の領域では、シャッタ秒時は１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに変化し、絞り制御によるＦナンバも開放のＦ２から最小絞りのＦ８に変化する。このとき、アポダイゼイションフィルタの減光段数は図４で説明したように１．５から０．３に漸減する。ＥＶ値が１５．３以上１７．３未満の領域では、シャッタ秒時は１／５００ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化し、絞り制御によるＦナンバは最小絞りのＦ８に保持され、アポダイゼイションフィルタの減光段数も０．３段に維持される。
【０１１４】
以上の制御により、動画撮影時にポートレイトモードが選択されると、ＥＶ値が８．５未満の領域では露光不足を補償するために撮像素子のゲインアップが必要となるが、ＥＶ値が８．５以上の領域では、アポダイゼイションフィルタが挿入され、かつ開放絞り値が優先的に使用された露出制御線図が選択される。従って、背景のボケが大きく、かつボケ像の輪郭が柔らかくなるため、主被写体が引き立った高品位動画像が得られる。
【０１１５】
図１１は静止画撮影のサブルーチンフローで、図８におけるステップＳ１３１に分岐した場合の制御フローを示している。
【０１１６】
ステップＳ１３１を経由してステップＳ１３２では、撮像素子４４０で画像信号を取得し、画像信号処理回路４４２で所定の画像処理を施す。ステップＳ１３３では測光演算１を行う。本フローは静止画撮影用サブルーチンであるが、静止画撮影前のプレビュー時には、動画モードで画像取得を行うので、ここでの測光演算は図９のステップＳ１１３と同様の演算を行う。ステップＳ１３４では、図８のメインルーチンで設定されたアポダイゼイションフィルタの制御モードを判別する。そして、該制御モードが自動選択モードの時には、ステップＳ１３５に移行して、ステップＳ１３３で実行した測光演算結果に基づき、アポダイゼイションフィルタの進退制御を行う。一方、フィルタ制御モードが強制挿入モード時あるいは手動選択モード時は、図８のステップＳ１０７ないしステップＳ１０９で既にフィルタの進退制御が実行されているので、ステップＳ１３５は実行せずにステップＳ１３６にジャンプする。
【０１１７】
ステップＳ１３６では絞り制御を行う。具体的には、図１のステップモータ１７１を所定量駆動し、所望のＦナンバが得られるように風車回転角を制御する。ステップＳ１３７では上記ステップＳ１３２で取得した画像信号をプレビュー画像用に変換し、表示器４２１にプレビュー画像を表示する。ステップＳ１３８及びステップＳ１３９では、結像光学系４００の焦点調節を行う。
【０１１８】
ステップＳ１４０では、撮影者によって静止画撮影用の撮影準備スイッチがオン操作されたか否かを判別する。オン操作されていない時はステップＳ１３２に戻り、光量調節制御、焦点調節制御、及びプレビュー画像表示を繰り返し実行する。ステップＳ１４０で撮影準備スイッチがオン操作されたと判定されたら、ステップＳ１４０からステップＳ１４１に進む。
【０１１９】
ステップＳ１４１では測光演算２を行う。これは静止画撮影用の測光演算で、当ステップの直前に取得した画像信号の最大値、最小値、平均値等を用いて被写体の明るさを算出する。そして（式４）ないし（式７）の露出制御に関する式を用いて、光量調節装置１００の絞り制御値を演算する。この際にも、アポダイゼイションフィルタ使用時は、ＣＰＵ４３１のＲＯＭに記憶された減光段数に関する特性値を参照して、適正な絞り制御値が演算される。
【０１２０】
ステップＳ１４２では、図８のメインルーチンで設定されたアポダイゼイションフィルタの制御モードを判別する。そして、該制御モードが自動選択モードの時には、ステップＳ１４３に移行して、ステップＳ１４１で実行した測光演算結果に基づき、アポダイゼイションフィルタの進退制御を行う。一方、フィルタ制御モードが強制挿入モード時あるいは手動選択モード時は、図８のステップＳ１０７ないしステップＳ１０９で既にフィルタの進退制御が実行されているので、ステップＳ１４３は実行せずにステップＳ１４４にジャンプする。
【０１２１】
ステップＳ１４４では絞りの再制御を行う。ステップＳ１４５及びステップＳ１４６では、結像光学系４００の焦点調節を再度行う。そしてステップＳ１４７では合焦したか否かを判定し、合焦していない場合は前記ステップＳ１４５およびステップＳ１４６を繰り返し実行する。合焦した場合はフォーカシングレンズの駆動を停止し、ステップＳ１４８で合焦したプレビュー画像を表示する。
【０１２２】
ステップＳ１４９では、撮影者によって静止画撮影用の撮影スイッチがオン操作されたか否かを判別する。オン操作されていない時はステップＳ１４８に戻り、プレビュー画像の表示を継続する。そしてステップＳ１４９で撮影準備スイッチがオン操作されたと判定されたら、ステップＳ１４９からステップＳ１５１に進む。
【０１２３】
ステップＳ１５１では、静止画記録用の画像を取得するために、撮像素子４４０の電荷蓄積を開始する。ステップＳ１５２では、前記ステップＳ１４１の測光演算２で算出したシャッタ秒時に基づいて、シャッタ機構４０６のシャッタ羽根を閉じ方向に駆動し、撮像素子４４０への光束を遮断する。ステップＳ１５３では撮像素子４４０より電荷を転送し、ステップＳ１５４では取得した３００万画素相当の画像信号に静止画用の画像処理を施す。ステップＳ１５５では、静止画記録用の画像圧縮を行い、ステップＳ１５６にて圧縮された画像信号をメモリ４４３に記録する。そして、ステップＳ１５７においてシャッタ機構４０６のシャッタ羽根を開き方向に復帰駆動する。
【０１２４】
ステップＳ１５８では撮影が完了したか否かを判定する。具体的には、単写モードで１駒の撮影が完了した場合や、連写モードでも撮影スイッチがオフになっていたら、ステップＳ１５９に移行して撮影を終了する。一方、連写モードで撮影スイッチのオン操作が継続中であれば、ステップＳ１４１へ戻ってステップＳ１４２以降のステップＳを再度実行する。
【０１２５】
次いで、静止画撮影モードでの露出制御方式を説明する。
【０１２６】
静止画撮影モードでも、図１１のステップＳ１３２ないしステップＳ１４０におけるプレビュー動作においては、動画撮影モードと同様の制御を行うため、その際のＦナンバとシャッタ秒時は図１０のごとく制御される。
【０１２７】
一方、図１１のステップＳ１４１における測光演算２では、静止画撮影特有の制御を行うが、その様子を図１２で説明する。ここで図１２（ａ），（ｂ）はそれぞれ図１０（ａ），（ｂ）に対応する。
【０１２８】
図１２は静止画撮影モード時の露出制御図であるが、静止画撮影においては結像光学系に配置されたメカニカルシャッタ４０６を用いることにより、電荷転送中のスミアを防止できる。また、静止画撮影時は動画撮影時のフレームレートに律則されることがないため、最長シャッタ秒時は１／３０ｓｅｃより低速側も用いることができる。
【０１２９】
以上の条件において、図１２（ａ）を用いて露出制御のプログラム線図を説明する。この図に表記された露出線図は、図７の(4)ポートレイトモードが選択された場合を例としている。
【０１３０】
まず、ＥＶ値が３．５以上１１．５未満の領域では、レンズのＴナンバは３．４に固定、メカニカルシャッタによるシャッタ秒時を１ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。ＥＶ値が１１．５以上１５．３未満の領域では、レンズのＴナンバを３．４から８．９に変化させ、シャッタ秒時を１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。そして、ＥＶ値が１５．３以上１７．３未満の領域では、Ｔナンバを８．９に固定し、シャッタ秒時を１／５００ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化させて適正露光量を得る。
【０１３１】
続いて、図１２（ｂ）を用いて、静止画撮影時の、各ＥＶ値におけるシャッタ秒時、Ｆナンバ、及びアポダイゼイションフィルタによる減光段数の組合せについて説明する。図の横軸はＥＶ値、縦軸は左側にシャッタ秒時が、右側にはＦナンバと減光段数が記載されている。
【０１３２】
まず、ＥＶ値が３．５以上１１．５未満の領域では、シャッタ秒時は１ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに変化するが、絞り制御によるＦナンバは開放のＦ２に保持される。このとき、アポダイゼイションフィルタの減光段数は１．５である。ＥＶ値が１１．５以上１５．３未満の領域では、シャッタ秒時は１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに変化し、絞り制御によるＦナンバも開放のＦ２から最小絞りのＦ８に変化する。このとき、アポダイゼイションフィルタの減光段数は図４で説明したように１．５から０．３に漸減する。ＥＶ値が１５．３以上１７．３未満の領域では、シャッタ秒時は１／５００ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化し、絞り制御によるＦナンバは最小絞りのＦ８に保持され、アポダイゼイションフィルタの減光段数も０．３段に維持される。
【０１３３】
以上の制御により、静止画撮影時にポートレイトモードが選択されると、アポダイゼイションフィルタが自動挿入されると共に、ＥＶ値が１１．５未満の領域では開放絞り値が優先的に使用された露出制御線図が選択される。従って、背景のボケが大きく、かつボケ像の輪郭が柔らかくなるため、主被写体が引き立った高品位静止画像が得られる。
【０１３４】
上記実施例１によれば、所定の光学濃度分布を有するアポダイゼイションフィルタ１５１を、結像光学系４００内で進退可能に保持し、アクチュエータ１７３を用いて該フィルタを駆動することで、該フィルタが必要な時のみ前記結像光学系の光束通過開口（開口部１２２ｃ）内に該フィルタを進入させ、ボケ像の輪郭を柔らかくした高品位画像を得ることが可能となる。
【実施例２】
【０１３５】
前記実施例１に用いたアポダイゼイションフィルタは、光束を減衰するための有効部が１箇所のみで、アクチュエータは該フィルタを使用するか否かを駆動制御するのみであったが、以下に示す実施例２は、１枚のフィルタ基板上に複数のアポダイゼイションフィルタを有し、撮影条件に応じて最適なフィルタ有効部を選択可能とした例を示す。
【０１３６】
図１３は、本発明の実施例２に係る光量調節装置２００の構造を説明するための要部分解斜視図であり、上記実施例１の図１に対応する。
【０１３７】
同図において、２１１は全域に渡って遮光性を有する絞り羽根で、その下面と上面には被駆動用のピン２１２および２１３が植設される。絞り羽根２１１は同一形状のものが６枚用いられ、絞り開口が形成される。２２１は絞り羽根２１１を保持する地板で、平面状をなす底面の中央には、絞り開放時の光束の最大径を規定する開口部２２１ｃが設けられる。そして、該開口部２２１ｃの周囲には６個のカム溝２２１ａが設けられ、前記絞り羽根２１１のピン２１２が嵌合し、摺接移動可能となっている。
【０１３８】
２３１は風車と呼ばれる駆動部材で、中央の開口部２３１ｃの周囲には羽根駆動用の６個の穴２３１ａが等間隔で設けられ、該穴２３１ａには前記絞り羽根２１１のピン２１３が回転可能に嵌合している。そこで風車２３１が反時計方向に回動すると、第１実施形態と同様に絞り開口径が連続的に減少し、絞り込み動作が行われる。また、風車２３１の上面には、風車の初期位置を検出するための指標２３２と、被駆動用のギヤ２３３が設けられる。
【０１３９】
２４１は仕切り板で、前記地板２２１との間に所定の空間を形成し、該空間内に前記羽根２１１と前記風車２３１を収容する。仕切り板２４１の中央には光束通過用の開口部２４１ｃが設けられ、その隣りには後述するアポダイゼイションフィルタの回転支持軸２４２が植設される。更に前記風車の指標２３２の有無を検出するための位相検知用窓２４１ｂ、後述するピニオンギヤの逃げ穴２４１ｅが設けられる。
【０１４０】
２５１は円盤状のアポダイゼイションフィルタで、実施例１と同様、厚さ０．１ｍｍ程度の透明樹脂フィルム、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム上に、インクジェット印刷によって後述するアポダイゼイションパターンが形成されるとともに、中心には軸受け２５２が設けられ、前記仕切り板上の回転支持軸２４２に回転可能に軸支される。アポダイゼイションフィルタ２５１の外周部には、金属板製のギヤ２５３が接着される。なお、アポダイゼイションフィルタの基材である透明フィルムの外周部をギヤ状の形状としても構わない。さらに、アポダイゼイションフィルタ２５１の上面には、該フィルタの回転方向の初期位置を検出するための指標２５４が設けられる。
【０１４１】
アポダイゼイションフィルタ２５１の光減衰用パターンは、実施例２では以下の４つの領域より構成される。２５１ａは有効範囲全域にわたって透過率が１００％の透明のフィルタ部、２５１ｂは所定半径以内の中央部が透明のフィルタ部、２５１ｃは実施例１の１３１ａと同様のフィルタ部、２５１ｄは所定半径の外側が遮光部となった小絞り用のフィルタ部である。詳しくは図１５を用いて後述する。
【０１４２】
２６１はカバー板で、前記仕切り板２４１との間に所定の空間を形成し、該空間内に前記フィルタ２５１が収容される。カバー板２６１の中央には光束通過用の開口部２６１ｃが設けられ、更に前記風車の指標２３２と前記フィルタの指標２５４の有無を検出するための検出用窓２６１ｂ及び２６１ｄ、そして後述するピニオンギヤの逃げ穴２６１ｅ及び２６１ｆが設けられる。
【０１４３】
２７１は前記風車２３１を駆動するステップモータで、ピニオンギヤ２７１ａは前記穴２６１ｅ、２４１ｅを貫通して前記風車２３１に設けられたギヤ２３３にかみ合う。２７２は投光素子と受光素子を内蔵した光学的位置検出手段で、前記風車２３１の上面からの反射光を検出する。そして該検出手段２７２の直下に前記指標２３２が対向すると、所定の信号を出力し、風車２３１の位相角が初期状態に戻ったことを検知できるように構成されている。
【０１４４】
以上の構成により、位置検出手段２７２の出力を観察しながらステップモータ２７１を駆動して風車２３１を初期状態に戻し、絞り開口を開放に復帰させる。そして、その位置からステップモータを所定のプログラムに従って駆動することで、絞り開口を任意の大きさに制御できる。なお本実施例２においても、上記絞り機構を後述する結像光学系に組み込んだ際に、Ｆナンバが開放のＦ２から小絞り側のＦ８まで調節できるように構成されている。
【０１４５】
２７３は前記アポダイゼイションフィルタ２５１を駆動するステップモータで、ピニオンギヤ２７３ａは前記穴２６１ｆを貫通して前記フィルタ２５１に設けられたギヤ２５３にかみ合う。２７４は投光素子と受光素子を内蔵した光学的位置検出手段で、前記フィルタ２５１の上面からの反射光を検出する。そして該検出手段２７４の直下に前記指標２５４が対向すると、所定の信号を出力し、前記フィルタ２５１の位相角が初期状態に戻ったことを検知できるように構成されている。
【０１４６】
以上の構成により、位置検出手段２７４の出力を観察しながらステップモータ２７３を駆動してアポダイゼイションフィルタ２５１を初期状態、すなわち透明部２５１ａが開口部２４１ｃを覆う状態に戻す。そして、その位置からステップモータを所定のプログラムに従って駆動することで、所望のパターン部を光束通過開口に進入させ、ボケ像改善効果を可変できる。
【０１４７】
また、開口部２２１ｃ、あるいは２４１ｃを取り囲む円環状の空間に複数の駆動制御手段、すなわち２個のステップモー２７１及び２７３を並列配置したため、実施例１の光量調節装置とほぼ同等の大きさに押さえることができる。
【０１４８】
図１４は、アポダイゼイションフィルタ２５１の詳細構造を説明するための平面図で、上記実施例１の図２に相当する。
【０１４９】
２７３ａはフィルタ駆動用ステップモータ２７３のピニオンギヤで、フィルタ外周のギヤ２５３にかみ合う。従って、ピニオンギヤ２７３ａが時計方向に駆動されると、アポダイゼイションフィルタ２５１は反時計方向に回転し、光束通過開口１４１ｃ内に前記有効部２５１ａないし２５１ｄが順番に挿入される。
【０１５０】
図１５は、本実施例２におけるアポダイゼイションフィルタ２５１のフィルタ部２５１ａないし２５１ｄのパターン特性を説明する図である。図１５（ａ）は透過率分布を示し、実施例１の図３（ａ）に対応する。また、図１５（ｂ）は光学濃度（ＯＤ値）を示し、同じく実施例１の図３（ｂ）に対応する。そして図中の２５１ａないし２５１ｄは、図１４に示したフィルタ部２５１ａないし２５１ｄの透過率Ｔｒ及び光学濃度を示している。本実施例２では、４箇所のフィルタ部の透過率分布が異なるため、撮影状況に応じて最適なフィルタを選択することで、撮影者の撮影意図により適した画像を得ることができる。
【０１５１】
図１６は、アポダイゼイションフィルタ２５１の構造を説明するための図で、図１４におけるＡ−Ａ部の断面図である。
【０１５２】
２５１ｅは透明基材であるＰＥＴフィルムで、その上面にはインク受容層２５１ｆが塗工される。該インク受容層２５１ｆは微小液滴吐出装置、いわゆるインクジェット記録装置により、低散乱かつ可視光帯域において平坦な分光透過率を有した染料系の色材が吐出され、直径２ｒ０のフィルタ部２５１ａないし２５１ｄが形成される。一方、前記４箇所のフィルタ部以外の受容層領域は、前記色材よりも光学濃度の高い、例えば顔料系の色材にて遮光部２５１ｊが形成される。その後、平坦化層２５１ｇが塗工され、印刷工程で生じた受容層表面の凹凸が平坦化される。更に平坦化層２５１ｇの上面と透明基材２５１ｅの下面には反射防止層２５１ｈ及び２５１ｉが蒸着法により形成される。
【０１５３】
以上の工程で、大面積の透明基材２５１ｅ上に多数のアポダイゼイションフィルタが形成されるので、最後にプレス工程で個々のフィルタに打ち抜き分離する際、回転駆動用の軸受穴２５２が同時に穿設され、フィルタ２５１が完成する。
【０１５４】
図１７は、図１４ないし図１６で説明したアポダイゼイションフィルタを図１３の光量調節装置に組み込み、これを結像光学系に用いた場合の、Ｔナンバと減光段数を説明する図で、実施例１の図５に相当する。
【０１５５】
同図において、横軸は光量調節装置２００が内蔵する絞り機構により調節されたＦナンバである。本実施形態における結像光学系の開放Ｆナンバは、実施例１と同様にＦ２．０になっており、絞り機構は開放のＦ２．０から最小絞りのＦ８．０までの絞り調節機能を有している。縦軸はＴナンバ（左目盛り）と減光段数（右目盛り）である。当図からわかるとおり、フィルタ有効部２５１ａは有効領域全体に渡って透明なため、ＦナンバとＴナンバは一致し、減光段数はゼロである。そして、フィルタ有効部２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄの順に減光段数が大きくなり、ＦナンバとＴナンバの乖離も大きくなる。
【０１５６】
図１８は、図１３で説明した光量調節装置２００を撮影装置に配置したもので、実施例１と同様の構成であるため、説明は省略する。
【０１５７】
図１９は本実施例２の撮影装置が備えた撮影モードで、実施例１の図７に対応する。本実施例２の撮影装置が備える撮影モードは実施例１と同一であるが、本実施例２では複数種類のアポダイゼイションフィルタを備えるため、以下に説明するようにフィルタの最適選択が行われる。
【０１５８】
静止画撮影における(1)ないし(3)の撮影モードでは、背景ボケの映像効果は重視しないモードであるため、アポダイゼイションフィルタは不使用、すなわち透明部２５１ａ使用を基本とし、透過光束の減衰を回避して手ぶれを防止する。ただし、被写体輝度が高くて絞り機構のみでは露出オーバーになる条件下では、アポダイゼイションフィルタをＮＤフィルタとして使用する。すなわち(1)ないし(3)の撮影モードでは、通常は光束通過開口内にフィルタ有効部２５１ａを挿入するが、被写体輝度が高くなるに従い、フィルタ部２５１ｂないし２５１ｄを自動選択する。
【０１５９】
一方、(4)の撮影モードは、背景ボケの映像効果を重視するモードであるため、フィルタ部２５１ｃを優先的に使用する。そして被写体輝度が高く、小絞り状態（大きなＦナンバ）になる場合には、小絞りに適したフィルタ部２５１ｄを使用する。このようにフィルタを自動選択することで、ポートレイト撮影時の背景が自然になり、かつ撮影者が手動でフィルタ挿入操作を行う手間が省け、フィルタの挿入忘れが回避されるとともに、フィルタ挿入に手間取ってシャッターチャンスを逃すことも無くなる。
【０１６０】
(5)の撮影モードは、撮影倍率によって背景ボケの大きさが異なるため、撮影条件に応じて最適のフィルタを自動選択する。具体的には、被写体距離が至近距離で撮影倍率が大きい場合、被写界深度が非常に浅く、背景ボケも大きくなりすぎるので、小絞りに適したフィルタ部２５１ｄを自動選択する。被写体距離が中間の場合はボケが適度な大きさとなるため、開放絞りに適したフィルタ有効部２５１ｃを自動選択する。また、被写体距離が大きい場合は背景ボケが小さく、アポダイゼイションフィルタ効果も少ないため、減光段数の少ないフィルタ部２５１ｂを自動選択する。
【０１６１】
また、(6)ないし(9)の撮影モードは、撮影者による露出調節や映像効果の自由度を高めたモードであるため、撮影者がフィルタ部２５１ａないし２５１ｄの中から任意のフィルタを選択可能になっている。
【０１６２】
動画撮影時においても、静止画撮影と同様の映像効果を達成するように各種モードが設定されており、アポダイゼイションフィルタの使用可否も静止画撮影時と同様に制御すればよい。
【０１６３】
図２０及び図２１は、本発明の実施例２における撮影装置の制御フローであるが、本実施例２の制御フローは上記実施例１のフローを一部変更したものであるため、変更書のみを説明し、同一箇所の説明は省略する。
【０１６４】
図２０は実施例２に係る撮影装置におけるメイン制御フローで、実施例１の図８におけるステップＳ１０７及びステップＳ１０９を、ステップＳ２０７及びステップＳ２０９に置き換えた箇所のみが異なる。
【０１６５】
上記の実施例１では、アポダイゼイションフィルタは１種類のみであり、駆動手段は該フィルタを進退制御するものであった。また、フィルタ制御モードは図７に示したとおり、(A)ないし(C)の３種類であった。一方、本実施例２においては、アポダイゼイションフィルタは透明部を含めて４種類を有するため、駆動手段は所望のフィルタ部を光束通過開口に対して選択的に駆動する。また、フィルタ制御モードは図１９に示したとおり(A)ないし(D)の４種類を有する。そこで、上記相違点に基づいて、図２０の制御ステップを説明する。
【０１６６】
撮影者によって、メインスイッチオン操作と、その後の各種スイッチ操作による撮影条件設定動作を経て、ステップＳ１０６までが完了する。ここまでのフローは実施例１と同様である。
【０１６７】
ステップＳ２０７では、選択されたフィルタ制御モードが、図１９の右端に示したフィルタ制御モードのいずれであるかを判別する。そして、フィルタ制御モードが(a)ないし(c)の場合にはステップＳ２０８に進み、各モードにおいて優先的に使用するフィルタを決定する。まず、(a)の輝度に応じた自動選択（透明部優先）の場合は、フィルタ２５１ａを選択する。また、(b)の輝度に応じて２５１ｃまたは２５１ｄ選択の場合は、フィルタ２５１ｃを選択する。また、(c)の撮影倍率に応じて自動選択の場合は、フィルタ２５１ｂを選択する。そして当ステップで使用フィルタが決定されたら、次のステップＳ２０９で該当するフィルタを光束通過開口内に進入駆動する。
【０１６８】
一方、フィルタ制御モードが(d)の手動選択の場合は、ステップＳ２０９にジャンプして、予め撮影者によって選択されたフィルタを、光束通過開口内に進入駆動する。
以上で撮影前のフィルタ制御が完了し、次のステップに移行する。
【０１６９】
動画撮影サブルーチンは、実施例１とほぼ同様の制御であるため、説明は省略する。
図２１は静止画サブルーチンのフローである。
【０１７０】
上記の実施例１では、アポダイゼイションフィルタは１種類であったため、フィルタ駆動の形態も進退駆動であったが、本発明の実施例２では複数のフィルタのなかから所定のフィルタを選択する駆動形態であるため、図１１のステップＳ１３５及びステップＳ１４３のフィルタ進退制御が、図２１ではステップＳ２３５及びステップＳ２４３のフィルタ駆動制御に変更になっている。また、実施例２ではステップＳ１４７の合焦後に、ステップＳ２４４での撮影倍率βの計算と、ステップＳ２４４のフィルタ駆動制御が新設されている。ここで撮影倍率βは、
β＝［レンズ主点と像面の距離］／［被写体とレンズ主点の距離］
＝ｆ（焦点距離，被写体距離）                        …………（式８）
と表わされ、焦点距離と被写体距離の関数である。そして焦点距離は図１８のズームアクチュエータ４２３の駆動量より、被写体距離は同図のフォーカスアクチュエータ４２４の駆動量より算出できるので、ＣＰＵ４３１のＲＯＭに内蔵された記憶値に基づいて、撮影倍率ベータが計算できる。
【０１７１】
続いてステップＳ２４５にて、撮影倍率βに対応したフィルタを光束通過開口に駆動するが、フィルタの選択方式は図２３にて後述する。以上説明したステップ以外は第１実施形態と同様のフローであるため、詳しい説明は省略する。
【０１７２】
図２２は実施例２における静止画撮影モード時の露出制御図で、実施例１の図１２に対応する。この図においても、実施例１との相違点のみ説明する。
【０１７３】
図２２（ａ）は、図１９の(4)のポートレイトモードが選択された場合の露出制御線図である。この図においては、ＥＶ１１．５、ＥＶ１３．５及びＥＶ１５．６で露出制御線図が折れている。このうち、ＥＶ１３．５における折れ曲がりは、アポダイゼイションフィルタの切り換えによるものであり、その様子を図２２（ｂ）にて説明する。
【０１７４】
まず、ＥＶ値が３．５以上１１．５未満の領域では、シャッタ秒時は１ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに変化するが、絞り制御によるＦナンバは開放のＦ２に保持される。このとき、フィルタ有効部は２５１ｃが選択されており、減光段数は１．５である。ＥＶ値が１１．５以上１３．５未満の領域では、シャッタ秒時は１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに変化し、絞り制御によるＦナンバも開放のＦ２からＦ４に変化する。このとき、フィルタ部２５１ｃの減光段数は図４で説明したように１．５から０．５に漸減する。
ＥＶ値が１３．５を僅かに超えると、フィルタ部を２５１ｃから２５１ｄに切り換える。この動作により、絞り値はＦ４のままでもアポダイゼイションフィルタによる減光段数は１．５に増加するため、シャッタ秒時を１／５００ｓｅｃから１／２５０ｓｅｃに戻して露光量を適正に保つ。ＥＶ値が１３．５以上１５．６未満の領域では、シャッタ秒時は１／２５０ｓｅｃから１／５００ｓｅｃに変化し、絞り制御によるＦナンバもＦ４から最小絞りのＦ８に変化する。このとき、フィルタ部２５１ｄの減光段数は図１７で説明したように１．５から０．６に漸減する。ＥＶ値が１５．６以上１７．６未満の領域では、シャッタ秒時は１／５００ｓｅｃから１／２０００ｓｅｃに変化し、絞り制御によるＦナンバは最小絞りのＦ８に保持され、アポダイゼイションフィルタの減光段数も０．６段に維持される。
【０１７５】
以上の制御により、静止画撮影時にポートレイトモードが選択されると、ＥＶ値が１３．５未満の領域ではフィルタ部２５１ｃが自動挿入され、開放ないしＦ４の絞り値と所定のシャッタ秒時により適正露出に制御されるため、背景のボケが大きく、かつボケ像の輪郭が柔らかい高品位画像が得られる。また、ＥＶ値が１３．５以上の領域ではフィルタ部２５１ｄが自動挿入され、Ｆ４ないしＦ８の絞り値と所定のシャッタ秒時により適正露出に制御されるため、露光オーバーを防止しながら背景のボケも適度に残した高品位静止画像が得られる。
【０１７６】
以上、本実施例２のポートレイトモードでのフローを説明したが、他の撮影モードにおいてもアポダイゼイションフィルタを自動選択する実施例が可能である。例えば絞り優先モードにおいて、撮影者はＦナンバとアポダイゼイションフィルタの使用有無のみ選択すると、フィルタの種別は選択したＦナンバに撮影装置が自動選択することも可能である。この場合、選択された絞り値がＦ２ないしＦ４の場合はフィルタ有効部２５１ｃを、Ｆ４ないしＦ８の場合はフィルタ有効部２５１ｄを自動選択すると良い。
【０１７７】
図２３は、マクロ撮影時のフィルタ選択方法を説明する図である。図２１の静止画撮影フローのステップＳ２４４において、撮影倍率βが算出されると、図２３に従って各βの範囲に応じてフィルタ有効部２５１ｂないし２５１ｄが選択される。
【０１７８】
具体的には、撮影倍率βが０．００１未満すなわち被写体距離が大きい場合、背景のボケは小さいためにアポダイゼイションフィルタの効果は少ない。そこで、ボケ改善効果が少ない代わりに減光段数も少ないフィルタ有効部２５１ｂを選択し、露光不足による手ぶれを回避する。
【０１７９】
撮影倍率βが０．００１以上０．１未満すなわち被写体距離が中程度の場合、背景のボケは適度な大きさになるため、ボケ改善効果が最も大きなフィルタ部２５１ｃを選択する。
【０１８０】
撮影倍率βが０．１以上１未満すなわち被写体距離が至近の場合、絞り開放では被写界深度が浅くなりすぎるため、小絞りに適したフィルタ有効部２５１ｄを選択し、被写界深度を適度に保ち、かつ適度なボケ改善効果も得る。
【０１８１】
以上のフィルタ選択制御により、マクロ撮影時に適度な被写界深度を得ると共にボケ像も改善され、柔らかくボケた背景の中に主被写体が引き立った、高品位画像を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８２】
本発明は、ボケ像の輪郭調節機能を有しており、光量調節装置、撮影装置及び光学フィルタに有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１８３】
【図１】本発明の実施例１における光量調節装置の分解斜視図である。
【図２】本発明の実施例１におけるアポダイゼイションフィルタの平面図である。
【図３】本発明の実施例１におけるアポダイゼイションフィルタの透過率分布説明図である。
【図４】本発明の実施例１におけるアポダイゼイションフィルタの断面図である。
【図５】本発明の実施例１におけるアポダイゼイションフィルタの光量調節作用説明図である。
【図６】本発明の実施例１における撮影装置の構成図である。
【図７】本発明の実施例１における撮影装置の撮影モード説明図である。
【図８】本発明の実施例１における撮影装置のメイン制御フロー図である。
【図９】本発明の実施例１における動画撮影サブルーチンフロー図である。
【図１０】本発明の実施例１における動画撮影時の露出制御説明図である。
【図１１】本発明の実施例１における静止画撮影サブルーチンフロー図である。
【図１２】本発明の実施例１における静止画撮影時の露出制御説明図である。
【図１３】本発明の実施例２における光量調節装置の分解斜視図である。
【図１４】本発明の実施例２におけるアポダイゼイションフィルタの平面図である。
【図１５】本発明の実施例２におけるアポダイゼイションフィルタの透過率分布説明図である。
【図１６】本発明の実施例２におけるアポダイゼイションフィルタの断面図である。
【図１７】本発明の実施例２におけるアポダイゼイションフィルタの光量調節作用説明図である。
【図１８】本発明の実施例２における撮影装置の構成図である。
【図１９】本発明の実施例２における撮影装置の撮影モード説明図である。
【図２０】本発明の実施例２における撮影装置のメイン制御フロー図である。
【図２１】本発明の実施例２における静止画撮影サブルーチンフロー図である。
【図２２】本発明の実施例２における静止画撮影時の露出制御説明図である。
【図２３】本発明の実施例２におけるマクロ撮影時のフィルタ選択説明図である。
【符号の説明】
【０１８４】
１００，２００      光量調節装置
１１１，２１１      絞り羽根
１２１，２２１      地板
１２１ｃ，２２１ｃ  開口部
１３１，２３１      風車
１３１ｃ，２３１ｃ  開口部
１３３，２３３      ギヤ
１４１，２４１      仕切り板
１５１，２５１      アポダイゼイションフィルタ
１５１ａ            フィルタ有効部
２５１ａ，２５１ｂ，２５１ｃ，２５１ｄ    フィルタ部
１６１，２６１      カバー板
１７，２７１，２７３    ステップモータ
１７３              回転型アクチュエータ
１７３ａ            駆動レバー
１７２，２７２，２７４  位置検出手段
４００              結像光学系
４０６              シャッタ機構
４４０              撮像手段
４３１              ＣＰＵ
４３２              アポダイゼイションフィルタ駆動回路
４３３              絞り駆動回路
４３４              シャッタ駆動回路
【図１】
2005062733.tif 000003
【図２】
2005062733.tif 000004
【図３】
2005062733.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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