(57)【要約】【課題】シャッターチャンスを逃すことなく、主被写体に焦点が合い、背景のボケ像輪郭が緩和された高品位画像を得ることができる撮影装置を提供する。【解決手段】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、前記結像光学系の射出瞳近傍に配置されたアポダイゼイションフィルタ１５１と、前記被写体像の焦点状態を検出する位相差検出式の焦点検出装置４５０とを有し、前記焦点検出装置は前記アポダイゼイションフィルタの中央部に設けられた光学濃度一定部（１５１ａ内の白抜きの部分）を通過する光束を用いて焦点検出する。【選択図】図６
2005062732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記結像光学系の射出瞳近傍に配置されたアポダイゼイションフィルタと、前記被写体像の焦点状態を検出する位相差検出式の焦点検出装置とを有し、
前記焦点検出装置は前記アポダイゼイションフィルタの中央部に設けられた光学濃度一定部を通過する光束を用いて焦点検出することを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
前記位相差検出用光束が前記光学濃度一定部の範囲内に収まるか否かを判定する判定手段を有し、該判定手段の結果に基づいて位相差検出式による焦点検出の可否を決定することを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
前記位相差検出式の焦点検出装置は複数組の焦点検出光学系を有し、前記判定手段の結果に基づいて、複数組の光学系から所定の光学系を選択して使用することを特徴とする請求項２に記載の撮影装置。
【請求項４】
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、前記結像光学系の所定位置に配置され、かつ前記所定位置における光束通過開口部に対して進退可能な光量調節フィルタと、前記被写体像の焦点状態を検出する位相差検出式焦点検出装置及びコントラスト検出式焦点検出装置とを有し、
前記光量調節フィルタの進退状態に応じて前記二つの焦点検出装置のいずれかを動作させるように制御することを特徴とする撮影装置。
【請求項５】
前記光量調節フィルタは場所によって光学濃度の異なるフィルタ部を有するものであり、前記光束通過開口部に対して前記位相差検出式焦点検出装置に適さないフィルタ部が進入している場合は該位相差検出式焦点検出装置の使用を禁止することを特徴とする請求項４に記載の撮影装置。
【請求項６】
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、前記結像光学系の所定位置に配置され、かつ前記所定位置における光束通過開口部に対して進退可能な光量調節フィルタと、前記被写体像の焦点状態を検出する焦点検出装置とを有し、
焦点検出の際は前記光量調節フィルタを前記光束通過開口外に退避させることを特徴とする撮影装置。
【請求項７】
前記光量調節フィルタは、透過率が中心から周辺に向かって漸減するアポダイゼイションフィルタであることを特徴とする請求項６に記載の撮影装置。
【請求項８】
前記焦点検出装置は、位相差検出式焦点検出装置であることを特徴とする請求項６または７に記載の撮影装置。
【請求項９】
前記焦点検出装置は、コントラスト検出式焦点検出装置であることを特徴とする請求項６または７に記載の撮影装置。
【請求項１０】
中心部の所定領域は光学濃度が一定で、その外側の領域は中心から周辺に向かって光学濃度が漸増することを特徴とするアポダイゼイションフィルタ。
【請求項１１】
中心から第１の方向には第１の光学濃度分布を有し、中心から前記第１の方向とは直交する第２の方向には第２の光学濃度分布を有したことを特徴とするアポダイゼイションフィルタ。
【請求項１２】
微小液滴吐出装置を用いて所定の光学濃度が付与されることを特徴とする請求項１０または１１に記載のアポダイゼイションフィルタ。
【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アポダイゼイションフィルタや焦点検出装置を備えた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上記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旨の記載がある。
【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】
一方で、銀塩フィルムやＣＣＤ等の撮像手段を用いて静止画や動画を取得する撮影装置において、高品位画像を得る際には、光量調節機能のほかに焦点調節機能も不可欠である。しかしながら、上記従来技術には、アポダイゼイションフィルタを用いた際の焦点調節方法に関しては記載がなかった。
【０００７】
また、アポダイゼイションフィルタを内蔵した製品として、ミノルタ（株）より、ＳＴＦ１３５ｍｍＦ２．８［Ｔ４．５］という商品名で製品化されている。本製品は３５ｍｍフィルムを用いた一眼レフカメラ用の交換レンズであるが、レンズ交換式一眼レフカメラは、位相差検出式のオートフォーカス（ＡＦ）機構（詳しくは焦点検出装置）によって焦点検出を行うのが一般的である。しかしながら、位相差検出式の焦点検出装置においては、アポダイゼイションフィルタによって撮影レンズの瞳位置での透過率が連続的に変化すると、ＡＦセンサ上に投影された焦点検出用被写体像の照度分布が一様にならず、焦点検出誤差を生じる。従って該製品は、マニュアルフォーカス専用のレンズとなっていた。（以上、（株）写真工業出版社発行の「写真工業」、１９９９年４月号７７頁からの要約）
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の点に鑑み、請求項１に記載の発明は、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、前記結像光学系の射出瞳近傍に配置されたアポダイゼイションフィルタと、前記被写体像の焦点状態を検出する位相差検出式の焦点検出装置とを有し、前記焦点検出装置は前記アポダイゼイションフィルタの中央部に設けられた光学濃度一定部を通過する光束で焦点検出する撮影装置とするものである。
【０００９】
上記構成によれば、アポダイゼイションフィルタの中央部に設けられた光学濃度一定部を通過する光束で焦点検出することで、位相差検出用光束が部分的に減衰されたり、けられたりすることを防ぎ、位相差検出式による焦点検出精度の低下を防止している。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、前記位相差検出用光束が前記光学濃度一定部の範囲内に収まるか否かを判定する判定手段を有し、該判定手段の結果に基づいて位相差検出式による焦点検出の可否を決定する請求項１に記載の撮影装置とするものである。
【００１１】
上記構成によれば、位相差検出用光束が部分的に減衰される場合は位相差検出式よる焦点検出を禁止し、他の方式にて焦点検出を可能にしている。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明は、前記焦点検出装置は複数組の焦点検出光学系を有し、前記判定手段の結果に基づいて、複数組の光学系から所定の光学系を選択して使用する請求項２に記載の撮影装置とするものである。
【００１３】
上記構成によれば、位相差検出用光束が部分的に減衰されない範囲で、基線長の最も長い焦点検出光学系を優先的に使用可能にしている。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、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、前記結像光学系の所定位置に配置され、かつ前記所定位置における光束通過開口部に対して進退可能な光量調節フィルタと、前記被写体像の焦点状態を検出する位相差検出式焦点検出装置及びコントラスト検出式焦点検出装置とを有し、前記光量調節フィルタの進退状態に応じて前記二つの焦点検出装置のいずれかを動作させるように制御する撮影装置とするものである。
【００１５】
上記構成によれば、使用フィルタに適した焦点検出装置を自動選択するようにしている。
【００１６】
また、請求項５に記載の発明は、前記光量調節フィルタは場所によって光学濃度の異なるフィルタ部を有するものであり、前記光束通過開口部に対して前記位相差検出式焦点検出装置に適さないフィルタ部が進入している場合は該位相差検出式焦点検出装置の使用を禁止する請求項４に記載の撮影装置とするものである。
【００１７】
上記構成によれば、位相差検出の際に誤差を生ずるフィルタが選択されている時は、位相差検出式の焦点検出を禁止するようにしている。
【００１８】
また、請求項６に記載の発明は、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、前記結像光学系の所定位置に配置され、かつ前記所定位置における光束通過開口部に対して進退可能な光量調節フィルタと、前記被写体像の焦点状態を検出する焦点検出装置とを有し、焦点検出の際は前記光量調節フィルタを前記光束通過開口外に退避させる撮影装置とするものである。
【００１９】
上記構成によれば、光量調節フィルタを使用して撮影する時も、焦点検出の際は光量調節フィルタを退避させて焦点検出精度が低下しないようにしている。
【００２０】
また、請求項７に記載の発明は、前記光量調節フィルタを、透過率が中心から周辺に向かって漸減するアポダイゼイションフィルタとした請求項６に記載の撮影装置とするものである。
【００２１】
上記構成によれば、アポダイゼイションフィルタを使用して撮影する時も、焦点検出の際はフィルタを退避させて焦点検出精度が低下しないようにしている。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明は、前記焦点検出装置として、位相差検出式の焦点検出装置を具備した請求項６または７に記載の撮影装置とするものである。
【００２３】
上記構成によれば、アポダイゼイションフィルタによる射出瞳内の光束透過率分布が不均一となっても、位相差検出式による焦点検出を可能にしている。
【００２４】
また、請求項９に記載の発明は、前記焦点検出装置として、コントラスト検出式焦点検出装置を具備した請求項６または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、アポダイゼイションフィルタによる光量低下やボケ像の大きさ低下が生じても、正確なコントラスト検出による焦点検出を可能にしている。
【００２６】
また、請求項１０に記載の発明は、中心部の所定領域は光学濃度が一定で、その外側の領域は中心から周辺に向かって光学濃度が漸増するアポダイゼイションフィルタとするものである。
【００２７】
上記構成によれば、アポダイゼイションフィルタを焦点検出装置に組み込むことにより、アポダイゼイションフィルタによるボケ像改善効果と前記焦点検出装置の焦点検出精度維持の両立を可能にしている。
【００２８】
また、請求項１１に記載の発明は、中心から第１の方向には第１の光学濃度分布を有し、中心から前記第１の方向とは直交する第２の方向には第２の光学濃度分布を有したアポダイゼイションフィルタとするものである。
【００２９】
上記構成によれば、異なる光学濃度分布を有するアポダイゼイションフィルタを位相差検出式の焦点検出装置に組み込むことにより、アポダイゼイションフィルタによるボケ像改善効果と、前記焦点検出装置における検出光束の基線長確保の両立を可能にしている。
【００３０】
また、請求項１２に記載の発明によれば、微小液滴吐出装置を用いて所定の光学濃度を付与された請求項１０又は１１に記載のアポダイゼイションフィルタとするものである。
【００３１】
上記構成によれば、所望の光学濃度分布を有する高品位フィルタを簡易かつ安価に製作可能にしている。
【発明の効果】
【００３２】
上記請求項１に記載の発明によれば、アポダイゼイションフィルタ使用時も高速応答性に優れた位相差検出式の焦点検出が可能となり、シャッターチャンスを逃すことなく、主被写体に焦点が合い、背景のボケ像輪郭が緩和された高品位画像を得ることのできる撮影装置を提供できるものである。
【００３３】
また、請求項２に記載の発明によれば、位相差検出式の焦点検出を可能な限り行うが、これによる焦点検出が適さないアポダイゼイションフィルタが選択された場合は他の方式にて焦点検出を実行可能であるので、他の方式の焦点検出装置を有する場合には常に焦点検出を行うことのできる撮影装置を提供できるものである。
【００３４】
また、請求項３に記載の発明によれば、アポダイゼイションフィルタの透過率分布パターンに適した位相差検出光学系を選択することで、焦点検出精度の低下を最小限に抑えることのできる撮影装置を提供できるものである。
【００３５】
また、請求項４に記載の発明によれば、光量調節フィルタの種類に応じて最適な焦点検出方式を選択し、常に主被写体に焦点が合い、背景のボケ像輪郭が緩和された高品位画像を得ることのできる撮影装置を提供できるものである。
【００３６】
また、請求項５に記載の発明によれば、位相差検出式の焦点検出には適さないフィルタが選択された際は、この方式による焦点検出を禁止し、不用意に焦点ずれ画像を撮影してしまう失敗を回避することのできる撮影装置とするものである。
【００３７】
また、請求項６に記載の発明によれば、焦点検出中は光量調節フィルタを退避させ、撮影前に該光量調節フィルタを進入させ、焦点検出精度の低下を生ずることなく、主被写体に焦点が合った高品位画像を得ることのできる撮影装置とするものである。
【００３８】
また、請求項７に記載の発明によれば、焦点検出中はアポダイゼイションフィルタを退避させ、撮影前に該フィルタを進入させることで、焦点検出精度の低下を生ずることなく、主被写体に焦点が合い、背景のボケ像輪郭が緩和された高品位画像を得ることのできる撮影装置とするものである。
【００３９】
また、請求項８に記載の発明によれば、位相差検出式の焦点検出中はフィルタを退避させ、撮影前に該フィルタを進入させることで、主被写体に素早く焦点が合い、背景のボケ像輪郭が緩和された高品位画像を得ることのできる撮影装置を提供できるものである。
【００４０】
また、請求項９に記載の発明によれば、コントラスト検出式による焦点検出中はフィルタを退避させ、撮影前に該フィルタを進入させることで、主被写体に対する合焦精度が高く、背景のボケ像輪郭が緩和された高品位画像を得ることのできる撮影装置を提供できるものである。
【００４１】
また、請求項１０に記載の発明によれば、焦点検出装置に組み込まれることにより、その装置の焦点検出精度を損なうことなく、ボケ像改善効果を与えることのできるアポダイゼイションフィルタを提供できるものである。
【００４２】
また、請求項１１に記載の発明によれば、組み込まれる焦点検出装置の更なる焦点検出精度維持とボケ像改善効果の両立を図ることのできるアポダイゼイションフィルタを提供できるものである。
【００４３】
また、請求項１２に記載の発明によれば、所望のボケ像改善効果を発揮すると共に、製作が簡単で安価なアポダイゼイション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】
【００４４】
以下の実施例１ないし実施例３に示す通りである。
【実施例１】
【００４５】
図１ないし図１２は、本発明の実施例１に係わる図である。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。そして前記軸受穴が前記仕切り板上の回転支持軸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。
【００５１】
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。
【００５２】
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知できるように構成されている。
【００５３】
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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。そこで、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。
【００５７】
また、絞り羽根とアポダイゼイションフィルタ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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
１５１は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）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）では該レバー１７３ａが反時計方向に回動しているため、フィルタ１５１は時計方法に回動し、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。
【００６１】
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、フィルタ１５１は反時計方法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、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。
【００６２】
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。アポダイゼイションフィルタは、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（TransmissionRate）Ｔｒ（％）は以下の式で関係付けられる。
【００６３】
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。
【００６４】
本実施例１においては、同図（ａ）に示した入射高ｒに対する透過率Ｔｒ（ｒ）は、ｒがゼロ以上ｒ０／２以下の領域は透明、すなわち、
Ｔｒ（ｒ）＝１００［％］                  …………（式３）
である。また、ｒがｒ０／２を超えてｒ０以下の領域は、
Ｔｒ（ｒ）＝１００＊ｅｘｐ（α＊（ｒ−ｒ０／２）＊（ｒ−ｒ０／２））…（式４）
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。すなわち、フィルタの中心部は透明で透過率一定、その外側の領域は透過率が漸減するアポダイゼイションフィルタとなっている。また、中心に対して角度方向の透過率分布は一定の等方性パターンとなっている。（式３）及び（式４）を（式２）に代入して計算した光学濃度分布を、同図（ｂ）に示す。
【００６５】
図４は、アポダイゼイションフィルタ１５１の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。該フィルタ有効部１５１ａは前述したように、中央部の直径ｒ０の範囲は光学濃度一定（本実施例では透明）、その外側は光学濃度が連続的に変化している。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。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１５２が同時に穿設され、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。
【００６６】
なお、本実施例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を連続的に変化させても構わない。
【００６７】
図５は、図１ないし図４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。また、該撮影装置は、撮影被写界確認用のファインダ機構として、一眼レフカメラに用いられるＴＴＬ（Through The camera Lens）ファインダを備えるものとする。
【００６８】
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を有する。本実施例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であるものとする。１００は図１で示した光量調節装置であり、後述するように結像光学系の所定位置、つまり光束開口１４１ｃが射出瞳近傍に位置するように結像レンズ４００内に配置されている。
【００６９】
結像光学系４００の後方には、半透過のメインミラー４１１、全反射のサブミラー４１２が配置される。そして、撮影光束の７０％はメインミラー４１１で上方に反射し、ファインダスクリーン４１３上に観察用画像が形成される。そして、観察用画像はペンタダハプリズム４１４によって正立変換され、接眼レンズ４１５を介して撮影者の眼に導かれる。一方、撮影光束の３０％はメインミラー４１１を透過した後、サブミラー４１２にて下方に反射し、後述する焦点検出モジュール４５０に導かれる。そしてメインミラー４１１及びサブミラー４１２は、公知のクイックリターン機構により、撮影光路中から退避可能に構成されている。
【００７０】
サブミラー４１２の後方には、公知のフォーカルプレンシャッタ４１６が配置され、更に光学ローパスフィルタ４０４が配置される。そしてその後方、結像光学系４００の焦点位置（予定結像面）には、光学的ローパスフィルタ４０４が配置され、更にその後方には撮像手段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。本実施例では、３００万画素のＣＣＤセンサが用いられるものとする。
【００７１】
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。
【００７２】
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、撮像装置の動作状況、撮影条件に関する情報等を表示する。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。
【００７３】
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のアクチュエータ１７３への通電制御により、アポダイゼイションフィルタ１５１を光束開口内に進退駆動する。４３３は絞り駆動回路で、図１の光学的位置検出手段１３２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４１６を駆動し、撮像手段４４０への露光時間を制御する。４３６は、焦点検出モジュール４５０が有するＡＦセンサの駆動回路で、焦点検出用の被写体像はＡＦセンサにて光電変換され、その信号が該駆動回路４５０を介してＣＰＵ４３１に送信される。
【００７４】
なお、図５においては、結像光学系４００と、撮像素子をはじめとする撮像部が一体となった実施例を示しているが、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、レンズ交換式一眼レフカメラシステムのような形態でも構わない。
【００７５】
図６は、図５の撮影装置が内蔵する焦点検出モジュール４５０の構成と、焦点検出原理を説明する斜視図で、同図（ａ）はアポダイゼイションフィルタ１５１が撮影光路外に退避している場合、同図（ｂ）はアポダイゼイションフィルタ１５１が撮影光路内に進入している場合を示す。
【００７６】
焦点検出モジュール４５０を構成する主要部材は、フィールドレンズ４５１、視野マスク４５２、二次結像レンズ４５３、ＡＦセンサ４５４である。そして、フィールドレンズ４５１が結像光学系４００の予定結像面（１次結像面）近傍に位置するように、焦点検出モジュール４５０はサブミラー４１２の下方の所定位置に配置される。また、ＥＰは結像光学系の射出瞳で、本実施例においては、図１で説明した光束開口１４１ｃが射出瞳近傍に位置するように、光量調節装置１００が結像レンズ４００内に配置されている。
【００７７】
続いて焦点検出モジュール４５０の構造を説明する。視野マスク４５２には、焦点検出領域を規定する十字型の開口部４５２ｍが設けられる。ＡＦセンサ４５４は、上下方向に並んだ一対のラインセンサ４５４ａ，４５４ｂと、同じく左右方向に並んだ一対のラインセンサ４５４ｃ，４５４ｄの合計４本のラインセンサで構成される。各ラインセンサは微小サイズの受光部が１列に数十画素並んだラインＣＣＤである。二次結像レンズ４５３は、上下に配置された一対のレンズ４５３ａ，４５３ｂと、左右に配置された一対のレンズ４５３ｃ，４５３ｄの合計４個のレンズで構成される。そして、視野マスク４５２の開口部４５２ｍは、前記４つの二次結像レンズ４５３ａないし４５３ｄを介して、ＡＦセンサの受光面上に４つの開口像として結像される。すなわち、二次結像レンズ４５３に対して、視野マスク４５２とＡＦセンサ４５４は光学的に共役関係の位置にある。
【００７８】
一方、二次結像レンズ４５３の各レンズの入射開口部は、フィールドレンズ４５１を介して、結像光学系の射出瞳ＥＰ上に、４つの開口像（この領域を射出瞳領域ＥＰａないしＥＰｄと記す）として結像される。すなわち、フィールドレンズ４５１に対して、二次結像レンズ４５３と結像光学系の射出瞳ＥＰは光学的に共役関係の位置にある。
【００７９】
以上の構成において、結像光学系の所定の射出瞳領域ＥＰａ及びＥＰｂを通過した光束は、１次結像面近傍に配置されたフィールドレンズ４５１を通過して視野マスク４５２の開口部４５２ｍ上に結像する。そして開口部４５２ｍを通過した光束は発散をはじめるが、二次結像レンズ４５３ａ及び４５３ｂを介して再収束し、ＡＦセンサ４５４上のラインセンサ４５４ａ及び４５４ｂの上に焦点検出用の画像として再結像する。そして、２つのラインセンサ４５４ａ及び４５４ｂ上に形成された画像の、上下方向の相対間隔を公知の方法で演算することで、１次結像面上での被写体像の焦点状態が検出できる。
【００８０】
同様に、結像光学系の他の射出瞳領域ＥＰｃ及びＥＰｄを通過した光束は、フィールドレンズ４５１及び開口部４５２ｍを通過し、二次結像レンズ４５３ｃ及び４５３ｄを介してラインセンサ４５４ｃ及び４５４ｄの上に再結像する。そして、２つのラインセンサ４５４ｃ及び４５４ｄ上に形成された画像の、左右方向の相対間隔を公知の方法で演算することで、１次結像面上での被写体像の焦点状態が検出できる。このような焦点検出方式を、位相差検知式焦点検出システムと称している。該検出方式では、焦点検出用光束が結像光学系の絞りや鏡筒でけられると検出エラーを生ずるので、焦点検出モジュール内の各部材の寸法や光学パラメータは、結像光学系における射出瞳の直径や光軸上の位置を充分に勘案した上で決定されている。
【００８１】
本実施例１における結像光学系の開放ＦナンバはＦ２．０となっているので、射出瞳ＥＰは絞り値がＦ２．０の場合の撮影光束通過領域と見なすことができる。そして一対の射出瞳領域ＥＰａ及びＥＰｂは、絞り値がＦ２．８の場合の光束通過領域内部に配置されている。また、他の一対の領域ＥＰｃ及びＥＰｄは、絞り値がＦ５．６の場合の光束通過領域内部に配置されている。そこで、結像光学系の絞り値が、Ｆ２．８あるいはそれよりも明るい場合は、ＡＦセンサ４５４ａないし４５４ｄのすべてを用いて焦点検出が可能である。また、結像光学系の絞り値が、Ｆ２．８とＦ５．６の間の場合は、ＡＦセンサ４５４ｃ及び４５４ｄのみを用いた焦点検出が可能である。すなわち、撮影光学系のＦナンバが明るい時（Ｆナンバが小さい時）は、被写体像の焦点深度が浅いため、高精度の焦点検出が必要である。そこでこの場合は基線長の長い焦点検出光学系を優先的に用いて検出を行う。また、撮影光学系のＦナンバが暗い時（Ｆナンバが大きい時）は、基線長の長い焦点検出光学系では焦点検出光束がけられてしまうためにこれの使用を禁止し、基線長の短い焦点検出光学系（なお、更に多くの結像光学系がある場合は、焦点検出光束が部分的に減衰されない範囲で基線長の最も長い結像光学系）を用いて検出を行う。
【００８２】
本実施例１においては、結像光学系の開放Ｆナンバは、焦点距離によらず一定でＦ２．０となっているため、絞り開放かつアポダイゼイションフィルタを使用せずに焦点検出を行う場合は、図６（ａ）に示したように、２対の焦点検出光学系を用いた検出が可能である。
【００８３】
一方、アポダイゼイションフィルタを用いる場合は同図（ｂ）のごとく、結像光学系の射出瞳位置にアポダイゼイションフィルタ１５１が侵入する。ここで、アポダイゼイションフィルタ１５１の透過率分布は図３で説明したように、中心からｒ０／２の領域は透明だが、その外側は光学濃度が漸増する。すわなち、絞り値がＦ４．０より明るい領域は透過率が場所によって異なっている。従って、基線長の長い焦点検出光学系では光束の一部が該フィルタにより減衰され、焦点検出エラーを生ずる。そこで、アポダイゼイションフィルタによってけられることのない、基線長の短い検出光学系のみを用いることで、正確な焦点検出が可能となる。
【００８４】
図７ないし図１２は、図５に示した撮影装置の撮影制御フロー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。
【００８５】
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１５１の駆動を行うようにしている。
【００８６】
図７は、本発明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、中央及右側には各撮影モードに対する露出制御、アポダイゼイションフィルタ制御、ファインダ、及びＡＦの各制御モードを示している。
【００８７】
撮影者は、図５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に示した「露出制御モード」「フィルタモード」「ファインダモード」「ＡＦモード」を選択し、実行する。本例においては、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１５１は強制退避、すなわち不使用とする。ファインダは、動体に対する応答遅れのない光学ファインダを使用するため、メインミラーとサブミラーは撮影光路中に侵入し、接眼レンズを介した光学ファインダの観察を可能とする。ＡＦモードは、応答性に優れた位相差検出ＡＦを使用する。その際、アポダイゼイションフィルタ１５１は退避しているので、結像光学系の射出瞳は全域に渡って透明であり、基線長の長いＦ２．８相当の位相差検出光学系を用いる。また、(3)のスポーツモードでは、動体撮影に適したサーボＡＦ、すなわち合焦後も継続して焦点調節を行う制御モードを採用する。一方(1)及び(2)のモードでは、静止被写体に適したワンショットＡＦ、すなわち合焦後は被写体のピント状態が変化しても再ＡＦを行わない制御モードを採用する。
【００８８】
(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１５１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。ＡＦモードは、応答性に劣るが精度のよいコントラスト検出方式を使用する。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。該モードでは、焦点検出モジュール４５０は使用せず、撮像素子４４０に結像した画像のコントラストを検出する。すなわち撮像素子とＡＦセンサが同一なため、焦点検出精度が高く、また絞りの制約を受けずにあらゆるＦナンバで焦点検出が可能であり、アポダイゼイションフィルタ等の特殊フィルタが挿入されても焦点検出可能という特徴がある。その反面、ピントずれの方向と量がわからないため、応答性は位相差検出式に劣る。
【００８９】
ファインダは電子ファインダを使用する。すなわち、メインミラーとサブミラーを撮影光路外に退避させ、フォーカルプレンシャッタを開放にして、撮像素子４４０上に常時光学像を形成させる。従って光学ファインダへの光束は遮断され、撮像素子で取得した画像信号を表示器４２１に、プレビュー画像として表示する。
【００９０】
(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。ファインダは、動体に対する応答遅れのない光学ファインダを使用する。ＡＦは位相差検出式ワンショットＡＦを使用する。ただし、撮影者によってアポダイゼイションフィルタ使用が選択されている場合、該フィルタによる焦点検出エラーを防止するため、基線長の短いＦ５．６相当の位相差検出光学系を用いる。一方、撮影者によってアポダイゼイションフィルタが不使用と選択されている場合、基線長の長いＦ２．８相当の位相差検出光学系を用いる。
【００９１】
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図７に示したように設定される。また、動画モードでは撮影中も継続的にファインダ観察を可能とするため、ファインダは電子ファインダ、ＡＦはコントラスト検出式に統一する。
【００９２】
図８ないし図１２は、本実施例１における撮影装置の制御フローを示したものである。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。
【００９３】
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。
【００９４】
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１５１を退避位置にリセットし、絞り羽根駆動用風車は絞り開放状態にリセットする。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の制御モードが手動選択モードの場合には、アポダイゼイションフィルタの使用可否の設定も受け付ける。
【００９５】
ステップＳ１０７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。
【００９６】
図９は動画撮影のサブルーチンフローで、図８のメインフローにおいて、ステップＳ１１１に分岐した場合の制御フローを示している。ステップＳ１１１を経由してステップＳ１１２では、メインミラーとサブミラーを撮影光束外に退避駆動するとともに、フォーカルプレンシャッタ４１６を開放駆動し、撮像素子４４０上へ被写体像を形成させる。ステップＳ１１３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。そして所定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１５１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。
【００９７】
ステップＳ１１５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１５１の制御モード(フィルタモード)を判別する。そして該フィルタモードが強制退避モードの時には、フィルタ駆動は行わずにステップＳ１１８にジャンプする。フィルタモードが強制挿入モードの時は、ステップＳ１１７にジャンプしてアポダイゼイションフィルタ１５１を光束開口内に進入駆動し、ステップＳ１１８に進む。フィルタモードが手動選択モードの時はステップＳ１１６に移行し、図８のステップＳ１０６で撮影者により選択されたフィルタ使用可否の結果に基づき、ステップＳ１１７あるいはステップＳ１１８に進む。すなわち、撮影者によりフィルタ使用が選択されていれば、ステップＳ１１７にてフィルタ挿入駆動を行い、ステップＳ１１７に進む。また、撮影者によりフィルタ不使用が選択されていれば、ステップＳ１１８にジャンプする。
【００９８】
ステップＳ１１８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Ｓ１１９では上記ステップＳ１１３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Ｓ１２０及びステップＳ１２１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。
【００９９】
ステップＳ１２２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Ｓ１１３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Ｓ１２２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Ｓ１２２からステップＳ１２３に進む。ステップＳ１２３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Ｓ１２４では、動画記録用の画像圧縮を行い、ステップＳ１２５にて圧縮された画像信号をメモリ４４３に記録する。
【０１００】
ステップＳ１２６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Ｓ１１３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Ｓ１２６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Ｓ１２７で撮影を終了する。
【０１０１】
図１０は静止画撮影のサブルーチンフローで、図８のメインフローにおいて、ステップＳ１３１に分岐した場合の制御フローを示している。ステップＳ１３１を経由してステップＳ１３２では、ファインダモードの判別を行う。そして電子ファインダモード時は、ステップＳ１３３にてメインミラーとサブミラーを撮影光束外に退避駆動するとともに、フォーカルプレンシャッタ４１６を開放駆動し、撮像素子４４０上へ被写体像を形成させる。一方、光学ファインダモード時は、ステップＳ１３３を経由せずにステップＳ１３４へ移行する。
【０１０２】
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１５１の制御モード（フィルタモード）を判別する。そして該フィルタモードが強制退避モードの時には、フィルタ駆動は行わずにステップＳ１３７にジャンプする。フィルタモードが強制挿入モードの時は、ステップＳ１３６にジャンプしてアポダイゼイションフィルタ１５１を光束開口内に進入駆動し、ステップＳ１３７に進む。フィルタモードが手動選択モードの時は、ステップＳ１３５に移行し、図８のステップＳ１０６で撮影者により選択されたフィルタ使用可否の結果に基づき、ステップＳ１３６あるいはステップＳ１３７に進む。すなわち、撮影者によりフィルタ使用が選択されていれば、ステップＳ１３６にてフィルタ挿入駆動を行い、ステップＳ１３７に進む。また、撮影者によりフィルタ不使用が選択されていれば、ステップＳ１３７にジャンプする。
【０１０３】
ステップＳ１３７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当ステップにとどまり、撮影準備スイッチがオン操作されるまで待機する。ステップＳ１３７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Ｓ１３７からステップＳ１４１に進む。
【０１０４】
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。そして所定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。
【０１０５】
ステップＳ１５１では、ＡＦサブルーチンを実行し、焦点調節制御を行う。詳しくは図１１で説明する。
【０１０６】
ステップＳ１４３では、撮影者によって静止画撮影用の撮影スイッチ（露光開始スイッチ）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Ｓ１４１に戻り、測光演算２とＡＦ制御を繰り返し実行する。そしてステップＳ１４３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Ｓ１４３からステップＳ１８１に進む。ステップＳ１８１では、静止画記録用の静止画露光サブルーチンを実行する。詳しくは図１２で説明する。そして露光終了後はステップＳ１４５にて制御を終了する。
【０１０７】
図１１はＡＦ制御サブルーチンフロー図で、図１０の静止画撮影サブルーチンフロー図におけるステップＳ１５１の制御内容を示している。
【０１０８】
ステップＳ１５１を経由して、ステップＳ１５２ではＡＦモードを判別する。そしてＡＦモードとしてコントラスト検出式が選択されている場合は、ステップＳ１６１以降を実施する。ステップＳ１６１及びステップＳ１６２は、図９の動画撮影サブルーチンにおけるステップＳ１２０及びステップＳ１２１と同様の制御を行うため、詳しい説明は省略する。ステップＳ１６３では、合焦したか否かを判定し、非合焦の場合はステップＳ１６１及びステップＳ１６２を繰り返し実行する。そして合焦したらステップＳ１６４にて、表示器４２１にプレビュー画像を表示し、ステップＳ１７１に移行する。
【０１０９】
ステップＳ１５２においてＡＦモードが位相差検出式であると判別されたらステップＳ１５３以降を実施する。ステップＳ１５３では、図１０のステップＳ１３４ないしステップＳ１３６で実行されたフィルタ制御状態を判別する。そしてアポダイゼイションフィルタ１５１が挿入されていない場合（退避の場合）は、ステップＳ１５４にて、基線長の長いＦ２．８対応の焦点検出光学系を用いた位相差検出を行う。一方、アポダイゼイションフィルタ１５１が挿入されている場合は、ステップＳ１５５にて、基線長の短いＦ５．６対応の焦点検出光学系を用いた位相差検出を行う。つまり、位相差検出ＡＦの場合はアポダイゼイションフィルタ１５１の中央部に設けられた光学濃度一定部を通過する光束を用いて焦点検出する必要があるので、位相差検出用光束が前記光学濃度一定部の範囲内に収まるか否かを判定する判定し、この判定結果に基づいていずれの基線長をもつ焦点検出光学系を用いた位相差検出を行うかを決定している。
【０１１０】
ステップＳ１５６では、上記ステップＳ１５４あるいはステップＳ１５５で検出した結果に基づき、デフォーカス量と、合焦のために必要なフォーカスレンズ駆動量を演算する。ステップＳ１５７では上記演算結果に基づいて、フォーカスレンズ駆動を行う。ステップＳ１５８では、合焦したか否かを判定し、非合焦の場合はステップＳ１５３ないしステップＳ１５７を繰り返し実行する。そして合焦したらステップＳ１５８よりステップＳ１７１に移行する。
【０１１１】
ステップＳ１７１では、動体に対するＡＦの追従モードを判別する。すなわち、現在選択されているＡＦモードが位相差検出式ワンショットＡＦあるいはコントラスト検出式ワンショットＡＦモードである場合、合焦後は動体に対するＡＦの追従を禁止するため、ステップＳ１７２でＡＦを禁止し、ステップＳ１７３にて図１０の静止画撮影サブルーチンにリターンする。一方ＡＦモードが位相差検出式サーボＡＦあるいはコントラスト検出式サーボＡＦモードである場合、合焦後も動体に対するＡＦ追従を行うため、ＡＦ禁止はせずにステップＳ１７３にて図１０の静止画撮影サブルーチンにリターンする。以上でＡＦサブルーチンを完了し、図１０のステップＳ１４３以降を実行する。
【０１１２】
図１２は静止画露光サブルーチンフローで、図１０の静止画撮影サブルーチンフローにおけるステップＳ１８１の制御内容を示している。
【０１１３】
ステップＳ１８１を経由してステップＳ１８２では、図１０のステップＳ１４１で実行した測光演算２において計算された絞り制御値に基づき、光量調節装置１００の絞り羽根１１１を絞り込み駆動する。ステップＳ１８３では、現在選択されているファインダモードの判別を行う。そして電子ファインダモードであると判別された場合は、ステップＳ１８４にてフォーカルプレンシャッタ４１６の閉鎖駆動を行い、撮像素子４４０への撮影光束を遮断する。これは、図１０のステップＳ１３２及びステップＳ１３３において、電子ファインダモード時はシャッタを開放にして撮像素子が被写体像を取得していたが、静止画撮影時は露光開始と終了の制御をメカニカルシャッタで行い、撮影画面上でのシャッタ秒時の均一性確保や、画像信号読み出し時のスミア防止を図るためである。ステップＳ１８３で光学ファインダモードと判別された場合は、フォーカルプレンシャッタは閉じているため、ステップＳ１８５にジャンプする。
【０１１４】
ステップＳ１８５では、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Ｓ１８６ではフォーカルプレンシャッタ４１６の先幕を走行してシャッタを開放させる。ステップＳ１８７では、図１０におけるステップ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４１６の後幕を走行してシャッタを閉鎖させ、撮像素子４４０への光束を遮断する。ステップＳ１８８では撮像素子４４０より電荷を転送し、ステップＳ１８９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Ｓ１９０では、静止画記録用の画像圧縮を行い、ステップＳ１９１にて圧縮された画像信号をメモリ４４３に記録する。ステップＳ１９２では、絞り羽根を開放に復帰駆動し、ステップＳ１９３にて図１０の静止画撮影サブルーチンにリターンする。
【０１１５】
以上の制御により、アポダイゼイションフィルタと位相差検出式ＡＦを併用する際、該フィルタの濃度パターンに適した検出光学系が選択されるため、位相差検出式ＡＦ特有の高速ＡＦが可能となる。従ってシャッターチャンスを逃すことなく、主被写体には正確に焦点が合い、かつボケ像の輪郭が柔らかくなった高品位画像を簡単に得ることができる。
【実施例２】
【０１１６】
上記の実施例１にて用いたアポダイゼイションフィルタは、中心からの半径ｒに対する透過率分布が、全方向に渡って等しい軸対称パターンを有していたが、以下に示す第２の実施例は、方向によって透過率分布が異なるフィルタを備える本発明の実施例２を示す。以下に図１３ないし図２３を用いて実施例２の構成及び動作を説明する。
【０１１７】
図１３は、実施例２の光量調節装置２００の構造を説明するための要部分解斜視図で、実施例１の図１に対応する。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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、実施例１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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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。
【０１２２】
アポダイゼイションフィルタ２５１の光減衰用パターンは、本実施例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ほぼ１００％の透明部であるフィルタ部、２５１ｂは実施例１のフィルタ有効部１５１ａと同様の透過率分布を有したフィルタ部である。２５１ｃは中心からの方向によって透過率分布が異なるフィルタ部、２５１ｄは中心近傍にも所定の光学濃度が付与されたフィルタ部である。詳しくは後述する。
【０１２３】
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知用窓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。
【０１２４】
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。そして該位置検出手段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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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。
【０１２９】
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、実施例１の図２に相当する。２５１は円盤状のアポダイゼイションフィルタ本体で、フィルタ構造は実施例１と同様であり、フィルタパターン配列と動作形態が異なる。すなわちフィルタ２５１は厚さ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。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。さらにフィルタ２５１の上面には、フィルタの初期位置を検出するための指標２５４が設けられる。
【０１３０】
２５１ａは有効範囲全域にわたって透過率がほぼ１００％の透明のフィルタ部である。２５１ｂは実施例１のフィルタ１５１ａと同一のパターンで、有効最大半径すなわち入射高最大値ｒ０に対して、ｒ０／２以下の領域は透明、ｒ０／２以上の領域は透過率が漸減するアポダイゼイションフィルタである。また、中心に対して角度方向（周方向）の透過率分布は一定の等方性パターンとなっている。２５１ｃは、上下方向については中心から（３／４）ｒ０以下の領域は透明、（３／４）ｒ０以上の領域は透過率が漸減し、左右方向については２５１ｂと同様の透過率分布を有する。すなわち、方向により透過率分布が異なる異方性のアポダイゼイションフィルタとなっている。２５１ｄは、透過率分布が以下の式、
Ｔｒ（ｒ）＝１００＊ｅｘｐ（α＊（ｒ−ｒ０）＊（ｒ−ｒ０））…（式５）
で定義された等方性のアポダイゼイションフィルタである。各フィルタ部の透過率分布と光学濃度分布詳細は図１５にて説明する。
【０１３１】
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、フィルタ２５１は反時計方向に回転し、光束通過開口１４１ｃ内に前記フィルタ部２５１ａないし２５１ｄが順番に挿入される。
【０１３２】
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２５１ｃ及び２５１ｄ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、実施例１の図３（ａ）に対応する。また、同図（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。そして図中のフィルタ部２５１ｃ−Ａは、図１４のフィルタ部２５１ｃのＡ−Ａ断面に沿った透過率分布を示し、フィルタ部２５１ｃ−Ｂは、同じくフィルタ部２５１ｃのＢ−Ｂ断面に沿った透過率分布を示している。このように、フィルタ部２５１ｃは方向によって透過率分布が異なる異方性パターンを有している。また図１５中のフィルタ部２５１は、図１４のフィルタ部２５１ｄの透過率分布で、このフィルタは中心から光減衰領域が始まる等方性のアポダイゼイションフィルタである。
【０１３３】
以上のごとく、実施例２では、異なる透過率分布を有した複数のフィルタを備えるため、ＡＦモードとフィルタパターンの組み合わせを適切に選ぶことで、ＡＦ精度とボケ像輪郭の緩和効果の両立を図ることができる。
【０１３４】
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。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のフィルタ有効部２５１ａないし２５１ｄが形成される。一方、前記４箇所の有効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。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。
【０１３５】
図１７は、図１３ないし図１６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、光量調節装置２００の構造以外は図５に示した実施例１と同様のため、説明は省略する。
【０１３６】
図１８は、図１７の撮影装置が内蔵する焦点検出モジュール４５０の構成と、焦点検出原理を説明する斜視図で、実施例１の図６（ｂ）に対応する。当図においては前述したフィルタ部２５１ｃを用いた場合を示している。
【０１３７】
焦点検出モジュール４５０を構成する主要部材は、実施例１と同様、フィールドレンズ４５１、視野マスク４５２、二次結像レンズ４５３、ＡＦセンサ４５４である。そして、フィールドレンズ４５１が結像光学系４００の予定結像面（１次結像面）近傍に位置するように、焦点検出モジュール４５０はサブミラー４１２の下方の所定位置に配置される。また、ＥＰは結像光学系の射出瞳で、本実施例２においては、図１３で説明した光束開口２４１ｃが射出瞳近傍に位置するように、光量調節装置２００が結像レンズ４００内に配置されている。
【０１３８】
焦点検出モジュール４５０の構造は、実施例１と同一なので説明は省略するが、二次結像レンズ４５３の各レンズの入射開口部は、フィールドレンズ４５１を介して、結像光学系の射出瞳ＥＰ上に、４つの開口像（射出瞳領域ＥＰａないしＥＰｄ）として結像される。すなわち、フィールドレンズ４５１に対して、二次結像レンズ４５３と結像光学系の射出瞳領域ＥＰは光学的に共役関係の位置にある。
【０１３９】
本実施例２における結像光学系の開放ＦナンバはＦ２．０となっているので、射出瞳ＥＰは絞り値がＦ２．０の場合の撮影光束通過領域と見なすことができる。そして一対の射出瞳領域ＥＰａ及びＥＰｂは、絞り値がＦ２．８の場合の光束通過領域内部に配置されている。また、他の一対の領域ＥＰｃ及びＥＰｄは、絞り値がＦ５．６の場合の光束通過領域内部に配置されている。そして、アポダイゼイションフィルタ２５１ｃを用いる場合は同図のごとく、結像光学系の射出瞳位置にアポダイゼイションフィルタが侵入する。ここで、アポダイゼイションフィルタの透過率分布は図１４及び図１５で説明したように、上下方向は透明領域が広く、左右方向は透明領域が狭い異方性透過率分布を有している。そして、基線長の長い焦点検出光束は上下方向の透明領域限度内に収まり、基線長の短い焦点検出光束は左右方向の透明領域限度内に収まるように、焦点検出モジュール内の各部材の寸法や光学パラメータが決定されている。
【０１４０】
従って、本実施例２におけるアポダイゼイションフィルタ２５１ｃを用いれば、Ｆ２．８相当の焦点検出光束とＦ５．６相当の焦点検出光束の両方を用いた位相差検知ＡＦが可能となり、アポダイゼイションフィルタの効果を得ながら、一段と高精度なＡＦが可能となる。
【０１４１】
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。前記実施例１に対して実施例２が異なる点は以下のとおりである。
【０１４２】
（ａ）複数のアポダイゼイションフィルタを備えているため、フィルタモードが単なる進退選択では無く、複数フィルタからの種別選択になっている。そして各撮影モードにおいて選択されるフィルタは、撮影モード(6)ないし(9)と(15)ないし(16)は撮影者による手動選択を可能とし、その他のモードは各モードに最適なフィルタを自動選択する。
【０１４３】
（ｂ）(4)のポートレイトモードにおいて、ファインダモードは光学ファインダ、ＡＦモードはＦ２．８の光束を用いた位相差検出式ワンショットＡＦになっている。その理由は、ポートレイトモードでは速写性が要求され、かつ被写界深度が浅いために、高速・高精度の位相差検出式ＡＦがより好ましいためである。
【０１４４】
（ｃ）(4)の接写モードでは背景のボケが非常に大きいため、ボケ像の輪郭緩和効果が最も大きいフィルタ２５１ｄを使用する。
【０１４５】
（ｄ）(6)ないし(9)の撮影モードでフィルタが手動選択された場合、フィルタの種類に応じて位相差検出式ＡＦの検出用光束を切り換えている。具体的には、アポダイゼイションフィルタ２５１ａあるいは２５１ｃを使用する際は、Ｆ２．８相当の検出光束が利用できるため、Ｆ２．８相当の検出光学系を用いた位相差検出ＡＦを行う。また、アポダイゼイションフィルタ２５１ｂを使用する際は、Ｆ５．６相当の光束のみが使用可能なため、Ｆ５．６相当の検出光学系を用いた位相差検出ＡＦを行う。一方アポダイゼイションフィルタ２５１ｄを使用する際は、Ｆ５．６相当の検出光束も使用不可能なため、ＡＦを禁止する。
【０１４６】
（ｅ）(14)のポートレイトモードでは、背景のボケが大きく、かつ位相差検出式の代わりにコントラスト検出式サーボＡＦを行うため、ボケ像の輪郭緩和効果が最も大きいフィルタ２５１ｄを使用する。
【０１４７】
上記５点以外は、図７の実施例１とほぼ同様の制御を行う。
【０１４８】
図２０ないし図２３は、本実施例２における撮影装置の制御フローを示したものである。まず図２０を用いて撮影時のメイン制御フローを説明するが、メイン制御フローは図８の実施例１と同様のフローである。すなわち、ステップＳ２０１ないしステップＳ２０２を経由して、ステップＳ２０３では撮影装置の初期化を行い、ステップＳ２０４ないしステップＳ２０６では撮影のための各種モードや撮影条件の設定を受け付ける。そして、動画撮影モードであればステップＳ２１１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Ｓ２３１の静止画撮影サブルーチンへ移行する。
【０１４９】
図２１は動画撮影サブルーチン図で、図９の実施例１に対して、フィルタ制御フローのみが異なる。すなわち実施例１では、ステップＳ１１５ないしステップＳ１１７で、アポダイゼイションフィルタのオンオフ設定状態に応じてフィルタを進退制御していたが、この実施例２では、ステップＳ２１５及びステップＳ２１７において、選択されたアポダイゼイションフィルタの種別を判定し、選択されたフィルタを光束開口内に進入駆動する。その他のフローは実施例１と同一なため、説明は省略する。
【０１５０】
図２２は静止画撮影のサブルーチンフローで、図１０の実施例１に対して、フィルタ制御フローのみが異なる。すなわち実施例１では、ステップＳ１３４ないしステップＳ１３６で、アポダイゼイションフィルタのオンオフ設定状態に応じてフィルタを進退制御していたが、この実施例２では、ステップＳ２３４及びステップＳ２３６において、選択されたアポダイゼイションフィルタの種別を判定し、選択されたフィルタを光束開口内に進入駆動する。その他のフローは実施例１と同一なため、説明は省略する。
【０１５１】
図２３はＡＦ制御サブルーチンフローで、図１１の実施例１に対して、位相差検出式ＡＦの選択動作フローのみが異なる。すなわち実施例１では、ステップＳ１５３ないしステップＳ１５５で、アポダイゼイションフィルタが退避している場合（不使用の場合）は、基線長の長いＦ２．８対応の焦点検出光学系を用い、アポダイゼイションフィルタが進入（使用）している場合は基線長の短いＦ５．６対応の焦点検出光学系を用いた位相差検出を行っていた。
【０１５２】
一方、実施例２では、ステップＳ２５２においてＡＦモードが位相差検出式と判断された場合は、ステップＳ２５３にてアポダイゼイションフィルタの種別判定を行う。そして選択されたフィルタが２５１ａ及び２５１ｃの場合は、ステップＳ２５４にて基線長の長いＦ２．８対応の焦点検出光学系を用いた位相差検出を行い、次いでステップＳ２５６にてデフォーカス演算を行う。
【０１５３】
また、ステップＳ２５３にてフィルタの種別が２５１ｂと判定された場合は、ステップＳ２５５にて基線長の短いＦ５．６対応の焦点検出光学系を用いた位相差検出を行い、次いでステップＳ２５６にてデフォーカス演算を行う。また、ステップＳ２５３にてフィルタの種別が２５１ｄと判定された場合は、位相差検出ＡＦが不可能なために該位相差検出ＡＦを禁止し、ステップＳ２７５にジャンプして図２２の静止画撮影サブルーチンにリターンする（この場合は、図１９に示すようにコントラスト検出ＡＦが行われる）。その他のフローは実施例１と同一なため、説明は省略する。
【０１５４】
また、図２２におけるステップＳ２８１の静止画露光サブルーチンは、図１２に示した実施例１の静止画露光サブルーチンと同一なため、説明は省略する。
【０１５５】
以上の実施例２と制御フローにより、アポダイゼイションフィルタの種別に適したＡＦ制御が実行される。具体的には、撮影モードとアポダイゼイションフィルタの種類に応じて、基線長の長い位相差検出ＡＦ、基線長の短い位相差検出ＡＦ、ＡＦ禁止、コントラスト検出ＡＦの４種類のＡＦ制御モードの中から最適なものが選択される。従って、撮影シーンに応じてＡＦの応答性と合焦精度の重要性を勘案してＡＦ方式を選択するため、主被写体には正確に焦点が合い、かつボケ像の輪郭が柔らかくなった高品位画像を簡単に得ることができる。
【実施例３】
【０１５６】
上記の実施例１および２では、アポダイゼイションフィルタの使用状況に応じてＡＦ方式を選択していたが、以下に示す本発明の実施例３は、アポダイゼイションフィルタ使用時はＡＦ中のフィルタ進入を禁止し、ＡＦ終了後にフィルタの進入駆動を行う実施例を示す。以下に図２４ないし図２９を用いて実施例３の構成及び動作を説明する。
【０１５７】
図２４は、実施例３の光量調節装置３００の構造を説明するための要部分解斜視図で、図１に示した実施例１のフィルタ１５１が、この実施例３では３５１になった箇所のみが異なる。すなわち、実施例１においては、光束通過開口内にアポダイゼイションフィルタが進入した場合も位相差検出ＡＦを可能とするため、アポダイゼイションフィルタの透過率分布パターンが、有効最大半径すなわち入射高最大値ｒ０に対して、ｒ０／２以下の領域は透明とし、該透明部を通過する光束で位相差検出ＡＦを行っていた。一方、本発明の実施例３においては、アポダイゼイションフィルタの透過率分布パターンは、第２実施例の図１４に示したフィルタ２５１ｄと同様の透過率分布を有している。すなわち、中央部の透明領域は実質上ゼロで、中心から最外周全域に渡って透過率漸減領域が設けられている。そのため、ボケ像の輪郭緩和効果に優れるが、フィルタを介してのＡＦに誤差を生ずる場合があるため、後述するフィルタ駆動制御を行う。
【０１５８】
フィルタ３５１の透過率分布以外の構成は、図１ないし図６に示した実施例１と同一なため、詳細説明は省略する。
【０１５９】
図２５は、実施例３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。前記実施例１に対して実施例３が異なる点は以下のとおりである。
【０１６０】
（ａ）(4)のポートレイトモードにおいて、ファインダモードは光学ファインダ、ＡＦモードはＦ２．８の光束を用いた位相差検出式ワンショットＡＦになっている。その理由は、ポートレイトモードでは速写性が要求され、かつ被写界深度が浅いために、高速・高精度の位相差検出式ＡＦが必要とされるためである。
【０１６１】
（ｂ）(6)ないし(9)の撮影モードにおいて、フィルタの使用可否にかかわらず、Ｆ２．８相当の検出光学系を用いた位相差検出ＡＦを行う。
【０１６２】
上記２点以外は、図７の実施例１とほぼ同様の制御を行う。
【０１６３】
図２６ないし図２９は、本実施例３における撮影装置の制御フローを示したものである。まず図２６を用いて撮影時のメイン制御フローを説明するが、メイン制御フローは図８の第１実施例と同様のフローである。すなわち、ステップＳ３０１ないしステップＳ３０２を経由して、ステップＳ３０３では撮影装置の初期化を行い、ステップＳ３０４ないしステップＳ３０６では撮影のための各種モードや撮影条件の設定を受け付ける。そして、動画撮影モードであればステップＳ３１１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Ｓ３３１の静止画撮影サブルーチンへ移行する。
【０１６４】
なお、実施例３のステップＳ３１１の動画撮影サブルーチンは、図９に示した実施例１のフローと同一であるため、説明は省略する。
【０１６５】
図２７は静止画撮影のサブルーチンフローで、図１０の実施例１に対して、フィルタ制御フローのみが異なる。すなわち実施例１では、ステップＳ１３４ないしステップＳ１３６で、アポダイゼイションフィルタのオンオフ設定状態に応じてフィルタを進退制御していたが、この実施例３では、ステップＳ３３６においてアポダイゼイションフィルタの退避を必ず実行する。すなわち静止画撮影の際は、フィルタの選択状態に拘らず、フィルタ退避動作を行う。そしてステップＳ３３７にて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当ステップにとどまり、撮影準備スイッチがオン操作されるまで待機する。ステップＳ３３７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Ｓ３３７からステップＳ３４１に進む。
【０１６６】
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。そして所定の露出制御に関する式を用いて、光量調節装置３００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。
ステップＳ３５１では、ＡＦサブルーチンを実行し、焦点調節制御を行う。詳しくは図２８で説明する。
【０１６７】
ステップＳ３４３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Ｓ１４１に戻り、測光演算２とＡＦ制御を繰り返し実行する。そしてステップＳ３４３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Ｓ３４３からステップＳ３８１に進む。
【０１６８】
ステップＳ３８１では、静止画記録用の静止画露光サブルーチンを実行する。詳しくは図２９で説明する。そして露光終了後はステップＳ３４５にて制御を終了する。
【０１６９】
図２８はＡＦ制御サブルーチンフロー図で、図１１の実施例１に対して、位相差検出式ＡＦの選択動作フローのみが異なる。すなわち実施例１では、ステップＳ１５３ないしステップＳ１５５で、アポダイゼイションフィルタが退避している場合（不使用の場合）は、基線長の長いＦ２．８対応の焦点検出光学系を用い、アポダイゼイションフィルタが挿入（使用）している場合は基線長の短いＦ５．６対応の焦点検出光学系を用いた位相差検出を行っていた。
【０１７０】
一方、実施例３では、図２７のステップＳ３３６においてＡＦ制御前にアポダイゼイションフィルタの退避動作を行っているため、フィルタによる位相差検出ＡＦへの悪影響が排除されている。従って、ステップＳ３５４にて一律的に基線長の長いＦ２．８対応の焦点検出光学系を用いた位相差検出を行う。次いでステップＳ３５６にてデフォーカス演算を行い、ステップＳ３５７にてフォーカスレンズの駆動を行う。
【０１７１】
上記ステップ以外は実施例１と同様のフローであるため、説明は省略する。
【０１７２】
図２９は静止画露光サブルーチンフローで、図２７の静止画撮影サブルーチンフローにおけるステップＳ３８１の制御内容を示している。
【０１７３】
ステップＳ３８１を経由してステップＳ１８２では、図２７のステップＳ３４１で実行した測光演算２において計算された絞り制御値に基づき、光量調節装置３００の絞り羽根１１１を絞り込み駆動する。
【０１７４】
ステップＳ３８３では、図２６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強制退避モードの時には、フィルタ駆動は行わずにステップＳ３８７にジャンプする。フィルタ制御モードが強制挿入モードの時は、ステップＳ３８５にジャンプしてアポダイゼイションフィルタを光束開口内に進入駆動し、ステップＳ３８６に進む。フィルタ制御モードが手動選択モードの時は、ステップＳ３８４に移行し、図２６のステップＳ３０６で撮影者により選択されたフィルタ使用可否の結果に基づき、ステップＳ３８５あるいはステップＳ３８７に進む。すなわち、撮影者によりフィルタ使用が選択されていれば、ステップＳ３８５にてフィルタ挿入駆動を行い、ステップＳ３８６に進む。また、撮影者によりフィルタ不使用が選択されていれば、ステップＳ３８７にジャンプする。
【０１７５】
ステップＳ３８５でフィルタ挿入動作を実行したのち、ステップＳ３８６では焦点ずれ補正制御を行う。実施例３のように、フィルタ退避状態でＡＦ制御を行って合焦させ、その後フィルタを進入させて撮影を行うと、フィルタの厚さ分だけ結像光学系の光路長が変化し、撮影画像の焦点ずれを生ずる。したがって、ＣＰＵのメモリ内にフィルタ有無による焦点ずれ量を記憶しておき、ステップＳ３８６では該記憶値に基づいてフォーカスレンズを微小量駆動する。該焦点ずれ補正量がズームレンズとフォーカスレンズの位置に応じて異なる場合は、両レンズ群の位置に応じた複数の補正値を記憶すればよい。
【０１７６】
ステップＳ３８７では、現在選択されているファインダモードの判別を行う。そして電子ファインダモードであると判別された場合は、ステップＳ３８８にてフォーカルプレンシャッタ４１６の閉鎖駆動を行い、撮像素子４４０への撮影光束を遮断する。これは、図２７のステップＳ３３２及びステップＳ３３３において、電子ファインダモード時はシャッタを開放にして撮像素子が被写体像を取得していたが、静止画露光時は露光開始と終了の制御をメカニカルシャッタで行い、撮影画面上でのシャッタ秒時の均一性確保や、画像信号読み出し時のスミア防止を図るためである。ステップＳ３８７で光学ファインダモードと判別された場合は、フォーカルプレンシャッタは閉じているため、ステップＳ３８９にジャンプする。
【０１７７】
ステップＳ３８９では、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Ｓ３９０ではフォーカルプレンシャッタ４１６の先幕を走行してシャッタを開放させる。ステップＳ３９１では、図２７におけるステップＳ３４１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４１６の後幕を走行してシャッタを閉鎖させ、撮像素子４４０への光束を遮断する。ステップＳ３９２では撮像素子４４０より電荷を転送し、ステップＳ３９３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Ｓ３９４では、静止画記録用の画像圧縮を行い、ステップＳ３９５にて圧縮された画像信号をメモリ４４３に記録する。ステップＳ３９６では光束開口内に進入しているフィルタを開口外に退避させ、ステップＳ３９７では絞り羽根を開放に復帰駆動し、ステップＳ３９８にて図２７の静止画撮影サブルーチンにリターンする。
【０１７８】
以上の実施例と制御フローにより、アポダイゼイションフィルタ使用の際は、フィルタを退避させてＡＦを行うためにＡＦ精度の低下が防止される。すなわち、アポダイゼイションフィルタ使用時は位相差検出用光束の外側部分が減衰されて焦点検出誤差が大きくなるため、フィルタ退避状態で位相差検出を行うことで、常に基線長の長い検出光学系を用いた高精度ＡＦが可能となる。
【０１７９】
また、アポダイゼイションフィルタ使用時は透過光量が減衰し、かつボケ像の直径も低下するため、コントラスト検出ＡＦにも若干の悪影響を及ぼす。この場合にもフィルタ退避状態でコントラスト検出を行うことで、検出精度の低下を防止できる。以上の実施例により、位相差検出ＡＦが選択された時は高速ＡＦが、コントラスト検出ＡＦが選択された時は高精度ＡＦが実行され、主被写体には正確に焦点が合い、かつボケ像の輪郭が柔らかくなった高品位画像を簡単に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１８０】
本発明は、主被写体に焦点が合い、背景のボケ像輪郭が緩和された高品位画像を得る撮影装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１８１】
【図１】本発明の実施例１に係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に係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に係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に係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に係る撮影装置の構成図である。
【図６】本発明の実施例１に係る位相差検出式焦点検出原理の説明図である。
【図７】本発明の実施例１に係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に係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に係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に係る静止画撮影サブルーチンフロー図である。
【図１１】本発明の実施例１に係るＡＦサブルーチンフロー図である。
【図１２】本発明の実施例１に係る静止画露光サブルーチンフロー図である。
【図１３】本発明の実施例２に係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に係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に係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に係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に係る撮影装置の構成図である。
【図１８】本発明の実施例２に係る位相差検出式焦点検出原理の説明図である。
【図１９】本発明の実施例２に係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に係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に係る動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に係る静止画撮影サブルーチンフロー図である。
【図２３】本発明の実施例２に係るＡＦサブルーチンフロー図である。
【図２４】本発明の実施例３に係る光量調節装置の分解斜視図である。
【図２５】本発明の実施例３に係る撮影装置の撮影モード説明図である。
【図２６】本発明の実施例３に係る撮影装置のメイン制御フロー図である。
【図２７】本発明の実施例３に係る静止画撮影サブルーチンフロー図である。
【図２８】本発明の実施例３に係るＡＦサブルーチンフロー図である。
【図２９】本発明の実施例３に係る静止画露光サブルーチンフロー図である。
【符号の説明】
【０１８２】
１００，２００，３００    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
１７１，２７１，２７３    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
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
４３６                    ＡＦセンサ駆動回路
４５０                    焦点検出モジュール
４５３                    二次結像レンズ
４５４                    ＡＦセンサ
【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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【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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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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