(57)【要約】【課題】光学フィルタの分光透過特性を切り替えながら複数回の撮影を行って多バンドの画像データを得る際の作業性を向上する。【解決手段】フィルタ切り替え装置２００は所定の分光透過特性を有するフィルタ２０６Ａと、これと異なる分光透過特性を有するフィルタ２０６Ｂとを有する。カメラ２３０からの制御信号により、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂ、開口部２０６Ｄのいずれを撮影レンズ２２０の撮影光路上に位置させることができる。撮影光路上に位置するフィルタまたは開口に対応したフィルタ分光透過特性情報がフィルタ切替装置２００からカメラ２３０に出力される。カメラ２００はフィルタ部２０６の分光透過特性を切り替えながら、同一の被写体に対して複数の撮影を行い、それぞれの撮影で得られる３バンドの画像データと分光透過特性情報とから多バンドの画像データを生成する。【選択図】図１
2009258618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラの撮影レンズ中を透過する被写体光の光路中に配置され、複数種類の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性に切り替え可能な光学フィルタ部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性を前記複数種類の分光透過特性のうちのいずれかに切り替える分光透過特性切替部と、
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに関連する情報であるフィルタ分光透過特性情報を記憶するフィルタ分光透過特性情報記憶部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられるのに応じて、当該の分光透過特性に対応するフィルタ分光透過特性情報を前記カメラに出力するフィルタ分光透過特性情報出力部と
を有することを特徴とするフィルタ切替装置。
【請求項２】
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに対応するフィルタ露出倍数に関連する情報である露出倍数情報を記憶する露出倍数情報記憶部をさらに有し、
前記フィルタ分光透過特性情報出力部は、前記分光透過特性切替部により切り替えられた分光透過特性に対応する前記フィルタ分光透過特性情報に加えて、前記露出倍数情報を前記カメラに出力することを特徴とする請求項１に記載のフィルタ切替装置。
【請求項３】
前記光学フィルタ部は、干渉フィルタおよび吸収フィルタのうち、少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項１または２に記載のフィルタ切替装置。
【請求項４】
前記光学フィルタ部は、
非直線偏光光を入射して直線偏光光を出射する偏光子と、前記偏光子から出射した直線偏光光に対して、波長に応じて異なる旋光作用を及ぼす波長選択性偏光ローテータと、前記波長選択性偏光ローテータを透過した光に対する旋光作用を電気的に変更可能な偏光変調素子と、前記偏光変調素子を透過した光の中から所定の偏光方向を有する光のみ透過可能とする検光子とを有していて分光透過特性を電気的に切り替え可能に構成される電気的特性可変フィルタを含む
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のフィルタ切替装置。
【請求項５】
前記光学フィルタ部は、前記撮影レンズの前側、絞り近傍、後側のいずれかに配設可能に構成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一つに記載のフィルタ切替装置。
【請求項６】
カメラ用の撮影レンズであって、
前記撮影レンズ中を透過する被写体光の光路中に配置され、複数種類の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性に切り替え可能な光学フィルタ部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性を前記複数種類の分光透過特性のうちのいずれかに切り替える分光透過特性切替部と、
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに関連する情報であるフィルタ分光透過特性情報を記憶するフィルタ分光透過特性情報記憶部と、
前記撮影レンズの分光透過特性に関連する情報であるレンズ分光透過特性情報を記憶するレンズ分光透過特性記憶部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられるのに応じて、当該の分光透過特性に対応するフィルタ分光透過特性情報と前記レンズ分光透過特性情報とを含むレンズ情報を前記撮影レンズが装着されるカメラに出力するレンズ情報出力部と
を有することを特徴とする撮影レンズ。
【請求項７】
カメラ用の撮影レンズであって、
前記撮影レンズ中を透過する被写体光の光路中に配置され、複数種類の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性に切り替え可能な光学フィルタ部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性を前記複数種類の分光透過特性のうちのいずれかに切り替える分光透過特性切替部と、
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに前記撮影レンズの分光透過特性を加味して得たレンズ総合分光特性に関連する情報であるレンズ総合分光透過特性情報を記憶するレンズ総合分光透過特性情報記憶部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられるのに応じて、当該の分光透過特性に対応するレンズ総合分光透過特性情報を含むレンズ情報を前記撮影レンズが装着されるカメラに出力するレンズ情報出力部と
を有することを特徴とする撮影レンズ。
【請求項８】
前記レンズ情報が、前記撮影レンズの結像面上における被写体光の入射位置に対応した複数のフィルタ分光透過特性情報を含み、前記複数のフィルタ分光透過特性情報のそれぞれは、前記撮影レンズの結像面を複数の領域に分割し、分割した領域のそれぞれに対応したものであることを特徴とする請求項６に記載の撮影レンズ。
【請求項９】
前記レンズ情報が、前記撮影レンズの結像面上における被写体光の入射位置に対応した複数のレンズ総合分光透過特性情報を含み、前記複数のレンズ総合分光透過特性情報のそれぞれは、前記撮影レンズの結像面を複数の領域に分割し、分割した領域のそれぞれに対応したものであることを特徴とする請求項７に記載の撮影レンズ。
【請求項１０】
前記撮影レンズは、前記カメラに着脱自在に装着可能な交換式の撮影レンズであり、前記カメラに装着したとき、あるいは前記撮影レンズを前記レンズに装着してから前記カメラの電源を投入したときに、前記光学フィルタ部で切り替え可能な前記複数種類の分光透過特性に関連する情報が前記レンズ情報出力部から前記カメラへ出力されることを特徴とする請求項６から９のいずれか一つに記載の撮影レンズ。
【請求項１１】
前記撮影レンズは焦点距離が可変の可変焦点レンズであり、
前記レンズ情報出力部は、前記撮影レンズの焦点距離が変更されたときに前記レンズ情報を出力するように構成されることを特徴とする請求項６から１０のいずれか一つに記載の撮影レンズ。
【請求項１２】
前記光学フィルタ部は、吸収フィルタおよび干渉フィルタのうち、少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項６から１１のいずれか一つに記載の撮影レンズ。
【請求項１３】
前記光学フィルタ部は、
非直線偏光光を入射して直線偏光光を出射する偏光子と、前記偏光子から出射した直線偏光光に対して、波長に応じて異なる旋光作用を及ぼす波長選択性偏光ローテータと、前記波長選択性偏光ローテータを透過した光に対する旋光作用を電気的に変更可能な偏光変調素子と、前記偏光変調素子を透過した光の中から所定の偏光方向を有する光のみ透過可能とする検光子とを有していて分光透過特性を電気的に切り替え可能に構成される電気的特性可変フィルタを含む
ことを特徴とする請求項６から１２のいずれか一つに記載の撮影レンズ。
【請求項１４】
前記光学フィルタ部は、前記撮影レンズの前面、絞り近傍、後面のいずれかに配設されることを特徴とする請求項６から１３のいずれか一つに記載の撮影レンズ。
【請求項１５】
請求項６から１４のいずれか一つに記載の撮影レンズを着脱可能に装着可能なレンズ交換式カメラであって、
前記レンズ情報出力部から出力される前記レンズ情報を入力するレンズ情報入力部と、
前記撮影レンズによって形成される被写体像から少なくとも三バンドの画像信号を生成可能な撮影部と、
前記撮影部で生成された画像信号を処理して画像データを生成する画像データ処理部と、
前記光学フィルタ部で切り替え可能な前記複数の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性を指定する信号を前記撮影レンズに出力する分光透過特性切替指令信号出力部とを有し、
前記画像データ処理部は、前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられる度に前記撮影部で撮影して得られる複数セットの前記少なくとも三バンドの画像信号と、前記撮影レンズから入力した前記レンズ情報中に含まれる前記フィルタ分光透過特性情報および前記レンズ分光透過特性情報、または前記レンズ総合分光透過特性情報とに基づき、前記撮影部における１回の撮影で生成される画像信号のバンド数よりも多いバンド数の画像データを生成することを特徴とするレンズ交換式カメラ。
【請求項１６】
請求項６から１４のいずれか一つに記載の撮影レンズを有するカメラであって、
前記レンズ情報出力部から前記レンズ情報を入力するレンズ情報入力部と、
前記撮影レンズによって形成される被写体像から少なくとも三バンドの画像信号を生成可能な撮影部と、
前記撮影部で生成された画像信号を処理して画像データを生成する画像データ処理部と、
前記光学フィルタ部で切り替え可能な前記複数の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性を指定する信号を前記撮影レンズに出力する分光透過特性切替指令信号出力部とを有し、
前記画像データ処理部は、前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられる度に前記撮影部で撮影して得られる複数セットの前記少なくとも三バンドの画像信号と、前記撮影レンズから入力した前記レンズ情報中に含まれる前記フィルタ分光透過特性情報および前記レンズ分光透過特性情報、または前記レンズ総合分光透過特性情報とに基づき、前記撮影部における１回の撮影で生成される画像信号のバンド数よりも多いバンド数の画像データを生成することを特徴とするカメラ。
【請求項１７】
撮影に際して適用する前記光学フィルタ部の分光透過特性を前記カメラのユーザが撮影に先立って設定することを可能とするフィルタ分光透過特性設定部をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載のレンズ交換式カメラ。
【請求項１８】
撮影に際して適用する前記光学フィルタ部の分光透過特性を前記カメラのユーザが撮影に先立って設定可能とするフィルタ分光透過特性設定部をさらに有することを特徴とする請求項１６に記載のカメラ。
【請求項１９】
前記光学フィルタ部の分光透過特性を切り替えて撮影することを複数回行う一連の撮影動作に際して、最初の撮影を開始してから最後の撮影を終了するまでの時間を設定する撮影所要時間設定部をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載のレンズ交換式カメラ。
【請求項２０】
前記光学フィルタ部の分光透過特性を切り替えて撮影することを複数回行う一連の撮影動作に際して、最初の撮影を開始してから最後の撮影を終了するまでの時間を設定する撮影所要時間設定部をさらに有することを特徴とする請求項１８に記載のカメラ。
【請求項２１】
カメラで撮影される被写体を照明する照明光源から出射されて被写体に向かう光の光路中に配置される光学フィルタ部であって、複数種類の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性に切り替え可能な光学フィルタ部と、
前記複数種類の分光透過特性のうち、選択された分光透過特性に前記光学フィルタ部の分光透過特性を切り替える、分光透過特性切替部と、
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに関連する情報であるフィルタ分光透過特性情報を記憶するフィルタ分光透過特性情報記憶部と、
選択された分光透過特性に対応するフィルタ分光透過特性情報を前記カメラに出力するフィルタ分光透過特性情報出力部と
を有することを特徴とするフィルタ切替装置。
【請求項２２】
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに対応する光減衰量に関連する情報である光減衰量情報を記憶する光減衰量情報記憶部をさらに有し、
前記フィルタ分光透過特性情報出力部は、前記分光透過特性切替部により切り替えられた分光透過特性に対応する前記フィルタ分光透過特性情報に加えて、前記光減衰量情報を前記カメラに出力することを特徴とする請求項２１に記載のフィルタ切替装置。
【請求項２３】
前記光学フィルタ部は、干渉フィルタおよび吸収フィルタのうち、少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項２１または２２に記載のフィルタ切替装置。
【請求項２４】
前記光学フィルタ部は、
非直線偏光光を入射して直線偏光光を出射する偏光子と、前記偏光子から出射した直線偏光光に対して、波長に応じて異なる旋光作用を及ぼす波長選択性偏光ローテータと、前記波長選択性偏光ローテータを透過した光に対する旋光作用を電気的に変更可能な偏光変調素子と、前記偏光変調素子を透過した光の中から所定の偏光方向を有する光のみ透過可能とする検光子とを有していて分光透過特性を電気的に切り替え可能に構成される電気的特性可変フィルタを含む
ことを特徴とする請求項２１から２３のいずれか一つに記載のフィルタ切替装置。
【請求項２５】
カメラと、
前記カメラで撮影される被写体を照明するための照明光源と、
前記照明光源から出射されて前記被写体に向かう照明光の光路中に配設され、複数種類の分光透過特性のうちのいずれかの分光透過特性に切り替え可能に構成される光学フィルタ部の分光透過特性を切り替えることにより、前記被写体に向かう照明光の分光特性を変化させることが可能に構成されるフィルタ切替装置とを有する撮影システムであって、
前記フィルタ切替装置は、
前記複数種類の分光透過特性のうち、選択された分光透過特性に前記光学フィルタ部の分光透過特性を切り替える、分光透過特性切替部と、
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに関連する情報であるフィルタ分光透過特性情報を記憶するフィルタ分光透過特性情報記憶部と、
選択された分光透過特性に対応するフィルタ分光透過特性情報を前記カメラに出力するフィルタ分光透過特性情報出力部とを有し、
前記カメラは、
前記フィルタ分光透過特性情報記憶部から出力される前記フィルタ分光透過特性情報を入力するフィルタ分光透過特性情報入力部と、
撮影レンズによって形成される被写体像から少なくとも三バンドの画像信号を生成可能な撮影部と、
前記撮影部で生成された画像信号を処理して画像データを生成する画像データ処理部と、
前記光学フィルタ部で切り替え可能な前記複数の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性を指定する信号を前記フィルタ切替装置に出力する分光透過特性切替指令信号出力部とを有し、
前記画像データ処理部は、前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられる度に前記撮影部で撮影して得られる複数セットの前記少なくとも三バンドの画像信号と、前記フィルタ切替部から入力した前記フィルタ分光透過特性情報中に含まれる前記フィルタ分光透過特性情報とに基づき、前記撮影部における１回の撮影で生成される画像信号のバンド数よりも多いバンド数の画像データを生成する
ことを特徴とする撮影システム。
【請求項２６】
撮影に際して適用する前記光学フィルタ部の分光透過特性を前記カメラのユーザが撮影に先立って設定することを可能とするフィルタ分光透過特性設定部をさらに有することを特徴とする請求項２５に記載の撮影システム。
【請求項２７】
前記光学フィルタ部の分光透過特性を切り替えて撮影することを複数回行う一連の撮影動作に際して、最初の撮影を開始してから最後の撮影を終了するまでの時間を設定する撮影所要時間設定部をさらに有することを特徴とする請求項２５または２６に記載の撮影システム。
【請求項２８】
前記光学フィルタ部は、干渉フィルタおよび吸収フィルタのうち、少なくともいずれかを含むことを特徴とする請求項２５から２７のいずれか一つに記載の撮影システム。
【請求項２９】
前記光学フィルタ部は、
非直線偏光光を入射して直線偏光光を出射する偏光子と、前記偏光子から出射した直線偏光光に対して、波長に応じて異なる旋光作用を及ぼす波長選択性偏光ローテータと、前記波長選択性偏光ローテータを透過した光に対する旋光作用を電気的に変更可能な偏光変調素子と、前記偏光変調素子を透過した光の中から所定の偏光方向を有する光のみ透過可能とする検光子とを有していて分光透過特性を電気的に切り替え可能に構成される電気的特性可変フィルタを含む
ことを特徴とする請求項２５から２８のいずれか一つに記載の撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３バンドよりも多いバンド数の画像を生成する際に用いて好適なフィルタ切替装置、撮影レンズ、カメラ、および撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の３原色にとらわれない多原色の映像表現を用い、より忠実で自然な色再現を可能とするための一方法として、３バンドよりも多いバンド数の帯域フィルタを用いて撮像する技術が開発されている。本明細書中では、３よりも多いバンド数を「多バンド」、３よりも多い原色数からなる画像を「多原色の画像」、そして３よりも多いスペクトルからなる画像を「マルチスペクトルの画像」などと称する。
【０００３】
マルチスペクトルの画像を得るための技術として、特許文献１に開示されるものがある。この技術では、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の光で感光するＲ、Ｇ、Ｂの感光材料を有するカラー写真用感光フイルム（以下、カラー写真用感光フイルムを単に「カラーフイルム」と称する）と二つの帯域フィルタとが用いられる。いま、二つの帯域フィルタを仮に「Ａフィルタ」、「Ｂフィルタ」と称することにする。これらのＡフィルタおよびＢフィルタはそれぞれ、波長の変化に対して透過率が急峻に変化する分光透過特性を有している（説明の便宜上、Ａフィルタは分光透過特性Ａを有し、Ｂフィルタは分光透過特性Ｂを有するものとする）。例えば、横軸に波長をとり、縦軸に透過率をとった分光特性チャート上に描かれたこれらＡフィルタ、Ｂフィルタの分光透過特性は、図１２の（ａ）、（ｃ）に示されるように略矩形波状の特性を有している。そして、ＡフィルタとＢフィルタとでは、位相が逆になるように、すなわちＡフィルタにおける透過帯域がＢフィルタにおいては非透過帯域となるように分光透過特性が選択されている。
【０００４】
図１２の（ａ）、（ｃ）に示されるように、上記ＡフィルタまたはＢフィルタの分光透過特性を示すグラフ上にカラーフイルムの分光感度特性（Ｂ、Ｇ、Ｒ）を重ねて描くと、Ｂ、Ｇ、Ｒそれぞれの分光感度帯域を分割する波長の位置でフィルタＡ、フィルタＢの分光透過特性が急変するように分光透過特性Ａおよび分光透過特性Ｂが設定されている。
【０００５】
その結果、フィルタＡを装着した状態で撮影をした場合、カラーフイルムおよびフィルタＡの組み合わせで得られる分光感度特性は図１２の（ｂ）に示されるような、比較的狭い帯域を有するもの（Ｂａ、Ｇａ、Ｒａ）となる。同様に、フィルタＢを装着した状態で撮影をした場合、カラーフイルムおよびフィルタＢの組み合わせで得られる分光感度特性も、図１２の（ｄ）に示されるような、比較的狭い帯域を有するもの（Ｂｂ、Ｇｂ、Ｒｂ）となる。
【０００６】
そして、同一被写体を、フィルタＡを装着して撮影し、続いてフィルタＢを装着して撮影し、得られた二つの撮影画像（現像済みの二駒のカラーフイルム）をスキャナで読み取り、二つの撮影画像各々の画素ごとの濃度画像信号を得る。この濃度画像信号を処理する際にフィルタＡ、フィルタＢの分光透過特性や被写体を照射していた照明光の分光強度分布などが加味されて、６バンドからなる分光反射率画像を得ることが可能となる。
【特許文献１】特開２００２−２９６１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記技術においては、撮影に際して用いられたフィルタと撮影して得られた画像との関連付けに関しては開示されていない。つまり、撮影時にどのようなフィルタを用いたかのかを別途記録しておく必要がある。また、後で画像データを処理する際に、適用すべき分光透過特性の情報を、それぞれの画像データに対応して指定（入力）する必要があり、効率的ではない。また、上述した使用フィルタの記録や分光透過特性の情報の入力に際して誤りがあると、得られる画像データの色再現性（忠実度）は大きく低下する。
【０００８】
本発明は、撮影に際してフィルタを交換するたびに撮影者がフィルタの種類を記録したり、画像データの処理に際してフィルタの分光透過特性情報を入力したりすることなく、誤りの無い画像データ処理を可能とすることを目的とする。本発明はさらに、撮影に際しての手順を簡略化して、撮影に際しての作業性を向上することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）  本発明は、フィルタ切替装置に適用され、このフィルタ切替装置が、カメラの撮影レンズ中を透過する被写体光の光路中に配置され、複数種類の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性に切り替え可能な光学フィルタ部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性を前記複数種類の分光透過特性のうちのいずれかに切り替える分光透過特性切替部と、
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに関連する情報であるフィルタ分光透過特性情報を記憶するフィルタ分光透過特性情報記憶部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられるのに応じて、当該の分光透過特性に対応するフィルタ分光透過特性情報を前記カメラに出力するフィルタ分光透過特性情報出力部と
を有することにより上述した課題を解決する。
（２）  本発明はまた、カメラ用の撮影レンズに適用される。このカメラ用撮影レンズは、前記撮影レンズ中を透過する被写体光の光路中に配置され、複数種類の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性に切り替え可能な光学フィルタ部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性を前記複数種類の分光透過特性のうちのいずれかに切り替える分光透過特性切替部と、
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに関連する情報であるフィルタ分光透過特性情報を記憶するフィルタ分光透過特性情報記憶部と、
前記撮影レンズの分光透過特性に関連する情報であるレンズ分光透過特性情報を記憶するレンズ分光透過特性記憶部と、
前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられるのに応じて、当該の分光透過特性に対応するフィルタ分光透過特性情報と前記レンズ分光透過特性情報とを含むレンズ情報を前記撮影レンズが装着されるカメラに出力するレンズ情報出力部と
を有する。
（３）  本発明はさらに、上記の撮影レンズを着脱可能なレンズ交換式カメラに適用される。そしてこのレンズ交換式カメラが、
前記レンズ情報出力部から出力される前記レンズ情報を入力するレンズ情報入力部と、
前記撮影レンズによって形成される被写体像から少なくとも三バンドの画像信号を生成可能な撮影部と、
前記撮影部で生成された画像信号を処理して画像データを生成する画像データ処理部と、
前記光学フィルタ部で切り替え可能な前記複数の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性を指定する信号を前記撮影レンズに出力する分光透過特性切替指令信号出力部とを有し、
前記画像データ処理部は、前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられる度に前記撮影部で撮影して得られる複数セットの前記少なくとも三バンドの画像信号と、前記撮影レンズから入力した前記レンズ情報中に含まれる前記フィルタ分光透過特性情報および前記レンズ分光透過特性情報、または前記レンズ総合分光透過特性情報とに基づき、前記撮影部における１回の撮影で生成される画像信号のバンド数よりも多いバンド数の画像データを生成するものである。
（４）  本発明はまた、フィルタ切替装置に適用される。このフィルタ切替装置は、
カメラで撮影される被写体を照明する照明光源から出射されて被写体に向かう光の光路中に配置される光学フィルタ部であって、複数種類の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性に切り替え可能な光学フィルタ部と、
前記複数種類の分光透過特性のうち、選択された分光透過特性に前記光学フィルタ部の分光透過特性を切り替える、分光透過特性切替部と、
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに関連する情報であるフィルタ分光透過特性情報を記憶するフィルタ分光透過特性情報記憶部と、
選択された分光透過特性に対応するフィルタ分光透過特性情報を前記カメラに出力するフィルタ分光透過特性情報出力部と
を有するものである。
（５）  加えて、本発明は、カメラと、前記カメラで撮影される被写体を照明するための照明光源と、前記照明光源から出射されて前記被写体に向かう照明光の光路中に配設され、複数種類の分光透過特性のうちのいずれかの分光透過特性に切り替え可能に構成される光学フィルタ部の分光透過特性を切り替えることにより、前記被写体に向かう照明光の分光特性を変化させることが可能に構成されるフィルタ切替装置とを有する撮影システムに適用される。そしてこの撮影システムにおいて、
前記フィルタ切替装置は、
前記複数種類の分光透過特性のうち、選択された分光透過特性に前記光学フィルタ部の分光透過特性を切り替える、分光透過特性切替部と、
前記複数種類の分光透過特性のそれぞれに関連する情報であるフィルタ分光透過特性情報を記憶するフィルタ分光透過特性情報記憶部と、
選択された分光透過特性に対応するフィルタ分光透過特性情報を前記カメラに出力するフィルタ分光透過特性情報出力部とを有し、
前記カメラは、
前記フィルタ分光透過特性情報記憶部から出力される前記フィルタ分光透過特性情報を入力するフィルタ分光透過特性情報入力部と、
撮影レンズによって形成される被写体像から少なくとも三バンドの画像信号を生成可能な撮影部と、
前記撮影部で生成された画像信号を処理して画像データを生成する画像データ処理部と、
前記光学フィルタ部で切り替え可能な前記複数の分光透過特性のうち、いずれかの分光透過特性を指定する信号を前記フィルタ切替装置に出力する分光透過特性切替指令信号出力部とを有し、
前記画像データ処理部は、前記光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられる度に前記撮影部で撮影して得られる複数セットの前記少なくとも三バンドの画像信号と、前記フィルタ切替部から入力した前記フィルタ分光透過特性情報中に含まれる前記フィルタ分光透過特性情報とに基づき、前記撮影部における１回の撮影で生成される画像信号のバンド数よりも多いバンド数の画像データを生成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、光学フィルタ部の分光透過特性が切り替えられるのに応じて、当該の分光透過特性に対応する光学フィルタ分光透過特性情報がカメラに出力されるので、多バンド撮影に際して光学フィルタ部の分光透過特性の切り替えと撮影とをスムーズに行うことが可能となる。また、複数回の撮影それぞれによって得られる画像データと、各撮影に際して切り替えられた光学フィルタの分光透過特性情報との関連づけが容易となるので、多バンド画像データを生成する処理をスムーズに行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図１は、本発明の実施の形態に係るフィルタ切替装置２００がカメラ２３０および撮影レンズ２２０とともに用いられる例を示す斜視図である。図１に示す例において、カメラ２３０は一眼レフレックスタイプの電子カメラであり、内部に組み込まれる撮像素子は青（Ｂ）、緑（Ｇ）、赤（Ｒ）のオンチップカラーフィルタを有する単板式、またはダイクロイックプリズム等の分光光学系を併用する多板式のものとして説明する。撮影レンズ２２０は、カメラ２３０に着脱自在に装着可能な交換式のものとして説明する。ただし、本発明は上記の例に限られるものではなく、撮像素子から出力可能な画像信号の色数については４以上であってもよい。さらに、カメラ２３０のタイプとしては一眼レフレックスタイプのものに限られず、レンズ交換式のものであっても、レンズ固定式のものであってもよい。
【００１２】
フィルタ切替装置２００は、一端側がカメラ２３０と締結可能に構成されるベース部２１８の他端側に固定されたモータ２０４と、フィルタ部２０６と、センサ部２０８とを有する。フィルタ部２０６は、モータ２０４によって回転駆動される円板２０６Ｃと、円板２０６Ｃの回転中心から略等距離の位置に配設された複数のフィルタ２０６Ａ、２０６Ｂとを有する。円板２０６Ｃには、開口部（素通しの部分）２０６Ｄが設けられている。モータ２０４によって円板２０６Ｃを回転させ、所定の角度位置で停止させることにより、開口部２０６Ｄ、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂのいずれかを撮影レンズ２２０の撮影光路上に位置させることが可能に構成される。
【００１３】
図１ではフィルタとして２０６Ａ、２０６Ｂの二つのみが例示されているが、三つ以上有するものであっても、あるいは一つだけ有するものであってもよい。フィルタを一つだけ有する場合には、円板２０６Ｃを用いず、撮影レンズ２２０の光路に対してフィルタを挿脱可能とする揺動機構や直動機構を用いた構成のものとすることも可能である。
【００１４】
また、開口部２０６Ｄには、硝子や樹脂等で形成される、ほぼ無色透明の光学部材が配設されていてもよい。図１では、フィルタ部２０６が撮影レンズ２２０の前面に配置される例が示されているが、フィルタ部２０６は後述するように撮影レンズ２２０の内部や後面等に設けられるものであってもよい。その場合、開口部２０６Ｄには、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂを構成するものと同じ材料、同じ厚みで形成される無色透明部が設けられることが撮影レンズ２２０内での光路長を一定に維持する上で望ましい。また、フィルタ部２０６は、必ずしも開口部、あるいは無色透明のフィルタを有している必要は無く、所望の分光透過特性を有するものであってもよい。
【００１５】
センサ部２０８は、ベース部２１８における円板２０６Ｃの外縁に近接する位置に配設されている。センサ部２０８は、光センサやホールセンサ等のいずれかを使用可能である。このセンサ部２０８は、円板２０６Ｃの角度位置を検出し、それによって、撮影レンズ２２０の光路上に位置するのが開口部２０６Ｄか、あるいはフィルタ２０６Ａ、２０６Ｂのいずれかであるかを検出するために設けられている。センサ部２０８が光センサを有するものである場合、いわゆるフォトリフレクタタイプの光センサを使用可能である。この場合、円板２０６Ｃの外周部分に所定の反射／非反射のパターンを形成し、センサ部２０８から出力される信号のパターンを検出することにより円板２０６Ｃの角度位置、すなわち撮影レンズ２２０の光路上に位置するフィルタの種類を特定することが可能となる。同様に、円板２０６Ｃの外縁部分に磁性体を配置することにより、ホールセンサ等によって円板２０６Ｃの角度位置を特定することも可能となる。なお、モータ２０４がエンコーダを内蔵する場合にはセンサ部２０８を省略する事も可能である。
【００１６】
接続ケーブル２１６は、カメラ２３０とフィルタ切替装置２００とを電気的に接続して後述する制御信号や情報等の授受を可能とするためのものである。接続ケーブル２１６の先端部分に設けられるプラグ２１７を、カメラ２３０に設けられるレセプタクル２６０に接続することにより、カメラ２３０とフィルタ切替装置２００との間で制御信号や情報の授受が可能となる。
【００１７】
フィルタ切替装置２００、撮影レンズ２２０、カメラ２３０の内部回路構成を説明する概略ブロック図である図２を参照し、これらフィルタ切替装置２００、撮影レンズ２２０、カメラ２３０の内部構成について説明する。
【００１８】
−  フィルタ切替装置  −
フィルタ切替装置２００は、円板２０６Ｃを回転駆動するモータ２０４に電力を供給するドライバ２０２と、センサ部２０８と、コントローラ２１０と、露出倍数情報記憶部２１４と、フィルタ分光透過特性情報記憶部２１２とを有する。モータ２０４およびセンサ部２０８については図１を参照して先に説明したとおりである。コントローラ２１０はワンチップマイコンやロジック回路等で構成される。
【００１９】
露出倍数情報記憶部２１４には、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂそれぞれに対応した露出倍数に関連する情報が記憶される。この露出倍数に関連する情報としては、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂそれぞれを被写体光が透過する際に減光される割合（例えば１／２、１／３）の逆数（例えば２、３）とすることができる。フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂを用いて撮影をする際に、フィルタを用いない場合の露光量に露出倍数を乗じた露光量を与えることにより、フィルタを用いる場合と用いない場合とで略同一の像面露光量を得ることができる。
【００２０】
なお、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂは、いわゆるＮＤフィルタとは異なり、図３、図５などに例示されるように、波長に依存した透過率を有する。露出倍数情報記憶部２１４に記憶される情報は、光を通すことを意図している波長帯域における分光透過率に基づいて求められる露出倍数に関連する情報とすることが望ましい。あるいは、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂの分光透過特性に関連する情報が露出倍数情報記憶部２１４に記憶されていて、この情報を受けたカメラＣＰＵ２４６が露出倍数を求めるように構成されていてもよい。
【００２１】
フィルタ分光透過特性情報記憶部２１２には、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂそれぞれに対応した分光透過特性に関連する情報が記憶される。このフィルタ分光透過特性に関連する情報としては、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲について、例えば１ｎｍ刻み、２ｎｍ刻み、５ｎｍ刻み、１０ｎｍ刻みといった波長間隔での透過率が含まれるものとすることができる。あるいは、フィルタ分光透過特性情報記憶部２１２には、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂの種類を特定可能なフィルタ特定情報のみが記憶されていてもよい。この場合、カメラ２３０中にフィルタ分光透過率の情報が記憶されていて、カメラ２３０はフィルタ切替装置２００からフィルタ分光透過特定情報を受信すると、その情報に対応するフィルタ分光透過率の情報を読み出すように構成されていてもよい。フィルタ分光透過特性情報記憶部２１２にはまた、フィルタ切替装置２００で切り替え可能な複数の分光透過特性を特定可能な切替可能分光透過特性情報が記憶される。この切替可能分光透過特性情報は、カメラ２３０が後で詳述する多バンド撮影モードに設定された際に、カメラ２３０によって参照される。
【００２２】
コントローラ２１０は、接続ケーブル２１６を介してカメラ２３０から分光透過特性を指定する信号を受信する。コントローラ２１０は、センサ部２０８から出力される信号を検出しながらドライバ２０２を介してモータ２０４を駆動し、所望の分光透過特性を有するフィルタが撮影光路上に位置するようにして分光透過特性切り替えの動作を完了する。その後コントローラ２１０は、撮影光路上に位置するフィルタに対応する露出倍数に関連する情報とフィルタ分光特性に関連する情報とを露出倍数情報記憶部２１４、フィルタ分光透過特性情報記憶部２１２から読み出し、カメラ２３０に出力する。
【００２３】
−  撮影レンズ  −
撮影レンズ２２０は、レンズ分光透過特性情報記憶部２２４とレンズＣＰＵ２２２とを有する。レンズＣＰＵ２２２は、カメラ２３０の電源が投入されるとカメラＣＰＵ２４６と相互通信を開始する。この相互通信は、撮影レンズ２２０の設定焦点距離や繰り出し量等の状態が変化したとき、カメラ２３０の電源が投入されたとき、カメラ２３０のレリーズ操作（レリーズスイッチの半押し操作を含む）が行われたとき等、適宜のタイミングで繰り返し行われる。
【００２４】
レンズ分光透過特性情報記憶部２２４には、撮影レンズ２２０のレンズ分光透過特性に関連する情報が記憶される。このレンズ分光透過特性に関連する情報としては、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲について、例えば１ｎｍ刻み、２ｎｍ刻み、５ｎｍ刻み、１０ｎｍ刻み、５０ｎｍ刻み、１００ｎｍ刻みといった波長間隔での透過率が含まれるものとすることができる。
【００２５】
−  カメラ  −
カメラ２３０は、シャッタドライバ２３４と、シャッタ２３２と、撮像素子２３６と、画像処理部２３８と、ＲＡＭ２４０と、ＲＯＭ２４２と、カメラＣＰＵ２４６と、表示制御部２４８と、モニタ部２５０と、画像データ記憶部２５２とを有する。カメラＣＰＵ２４６、表示制御部２４８、画像データ記憶部２５２、シャッタドライバ２３４、画像処理部２３８、ＲＡＭ２４０、そしてＲＯＭ２４２は、システムバス２４４を介して相互に電気的に接続されている。
【００２６】
カメラＣＰＵ２４６は、カメラ２３０の動作を統括的に制御する。例えば、カメラ２３０が記録モードに設定されている場合、カメラＣＰＵ２４６は、焦点調節、測光、露光量調節等の制御を行う。また、カメラ２３０が再生モードに設定されている場合、カメラＣＰＵ２４６は、モニタ部２５０に表示される画像の切り替え、縮小／拡大表示切り替え等のユーザ操作を受け付ける処理を行う。
【００２７】
シャッタ２３２は、撮像素子２３６の受光面上に入射する被写体光の量を調節するためのものであり、例えばフォーカルプレンシャッタで構成される。シャッタ２３２は先幕と後幕とを有し、電磁石等を用いた機構によってこれら先幕、後幕は走行しないように係止されている。カメラＣＰＵ２４６がシャッタドライバ２３４を介して先幕用電磁石に通電し、そして所定の露光時間が経過した後に後幕用電磁石に通電することにより、先幕、後幕の走行開始タイミングを制御して撮像素子２３６に対して与える露光時間を制御することが可能に構成される。
【００２８】
撮像素子２３６は、先にも説明したように、Ｇ、Ｂ、Ｒ３色のオンチップカラーフィルタを有するものとすることができる。撮像素子２３６は、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳイメージセンサで構成される。本実施の形態において撮像素子２３６は、二次元配置された光電変換素子のアレーと、これらの光電変換素子のアレーから出力されるアナログ信号にＣＤＳ（相関二重サンプリング）、ＡＧＣ（自動ゲインコントロール）、Ａ／Ｄ変換等の処理を行ってデジタルの画像信号を出力するための回路ブロックとを内部に有し、撮像素子２３６からデジタルの画像信号を出力可能に構成されるものとして説明をする。
【００２９】
撮像素子２３６から出力されるデジタルの画像信号は、システムバス２４４を介してＲＡＭ２４０に転送され、処理前画像データとして一時的に記憶される。ＲＡＭ２４０は、メモリアクセス速度に優れるＳＤＲＡＭ等で構成することが望ましい。画像処理部２３８は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）等で構成され、上述したようにＲＡＭ２４０に一時的に記憶された処理前画像データにデモザイク処理、階調補正処理、カラーバランス調整、アンシャープマスク処理等を行い、画像データを生成する。画像処理部２３８はまた、後述する多バンド撮影モードにおいて多バンドの画像データを生成する処理も行う。
【００３０】
ＲＯＭ２４２は、マスクＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ等で構成され、カメラＣＰＵ２４６で実行されるプログラムやカメラ２３０内で扱われる各種の制御パラメータや各種の情報等が記憶される。なお、ＲＯＭ２４２がＥＥＰＲＯＭで構成される場合には、ＲＯＭ２４２内に記録されるプログラムは一度ＲＡＭ２４０上に読み出され、ＲＡＭ２４０上のプログラムをカメラＣＰＵ２４６が逐次読み出して実行することがカメラＣＰＵ２４６による処理の速度を増す上で望ましい。
【００３１】
モニタ部２５０は、ＴＦＴカラー液晶表示素子や有機ＥＬ表示素子などを有して構成され、カメラ２３０の背面に設けられる。そして、撮影して得られた画像の表示や各種設定メニューの表示等を行うことが可能に構成される。
【００３２】
以上に説明したフィルタ切替装置２００、撮影レンズ２２０をカメラ２３０に装着した後、ユーザ（撮影者）はカメラ２３０を後述する多バンド撮影モードに設定することが可能となる。ユーザは、多バンド撮影モードの設定画面上で、これから行う多バンド撮影に際して用いるべき分光透過特性（フィルタ）の種類、何ショットからなる撮影を行うか等を設定する。
【００３３】
カメラＣＰＵ２４６は、ユーザによる上述した操作を受け付け、フィルタ切替装置２００に対して分光透過特性を切り替えるように制御信号を発する。そして、フィルタ部２０６の分光透過特性が切り替えられるのに応じて、同じ被写体に対して複数回の撮影を行うようにカメラ２３０を制御する。このときカメラＣＰＵ２４６は、フィルタ切替装置２００から露出倍数に関連する情報とフィルタ分光透過特性に関連する情報とを入力し、撮影レンズ２２０からレンズ分光透過特性に関連する情報を入力する。カメラＣＰＵ２４６は、入力したこれらの情報を画像処理部２３８に出力する。なお、カメラＣＰＵ２４６は、複数回の撮影をする際に、フィルタ切替装置２００で設定されるフィルタ分光透過特性に対応する露出倍数に応じてシャッタ速度等を調節することが望ましい。すなわち、露出倍数に応じて、複数回の撮影それぞれにおける像面露光量が略一定となるように露光量を調節することが望ましい。このように露光量を調節することにより、透過率が全体として低めのフィルタを用いた場合でも撮像素子２３６に与える像面露光量を略一定に維持でき、画像信号のＳ／Ｎ比を維持することができる。あるいは、像面露光量が略一定となるようにする代わりに、撮像素子２３６の等価ＩＳＯ感度を露出倍数に応じて調節するものであってもよい。
【００３４】
画像処理部２３８は、同一の被写体に対して複数回の撮影を行って得られた複数の画像データと、カメラＣＰＵ２４６から入力した上記情報をもとに画像処理を行い、多バンドの画像データを生成する。
【００３５】
ここで図３を参照し、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂの分光透過特性について説明する。図３は、撮像素子２３６を構成するＢ、Ｇ、Ｒ各色用の画素が有する分光感度特性と、フィルタ２０６Ａ、２０６Ｂの分光透過特性との関係を概念的に示す図であり、横軸に波長が、縦軸に透過率および感度がとられている。図３の（ａ）にはフィルタ２０６Ａの分光透過特性Ａが、（ｂ）にはフィルタ２０６Ｂの分光透過特性Ｂが、撮像素子２３６を構成するＢ、Ｇ、Ｒ各色用の画素が有する分光感度特性（図３中、符号Ｂ、Ｇ、Ｒが付された曲線）とともに示されている。また、図３の（ｃ）には、開口部２０６Ｄの分光透過特性Ｗが示されている。この分光透過特性Ｗは、図１に示されるように開口部２０６Ｄに対応するものが示されている。すなわち、開口部２０６Ｄには空気しか存在しないので、分光透過特性Ｗは波長によらず１００％となっている。
【００３６】
図３（ａ）、（ｂ）に示される例では、分光透過特性ＡおよびＢは、波長の変化に対して透過率が急峻に変化する矩形波状の特性を有していて、位相が互いに逆の関係にある。また、矩形波の立ち上がり部・立ち下がり部は、撮像素子２３６を構成するＢ、Ｇ、Ｒ各色用の画素が有する各分光感度のプロファイルをそれらのピーク波長付近で短波長側、長波長側に分断するように分光透過特性が定められている。
【００３７】
図４は、フィルタの分光透過特性を切り替えるためのものとして図１に示されるものと異なる例を示す図である。図４（ａ）において、フィルタ部４０２は三つのフィルタ４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃと、これらのフィルタ４０２Ａ、４０２Ｂ、４０２Ｃを保持する保持枠４０２Ｄとを有する。保持枠４０２Ｄは、撮影レンズ２２０の光軸Ｐに対してほぼ直角に交わる平面上を移動可能に構成され、いずれかのフィルタが撮影レンズ２２０中を透過する被写体光の光路中に位置するようにして分光透過特性が切り替えられる。保持枠４０２Ｄの移動には、モータによって回転駆動されるピニオンギヤとラックギヤとの組み合わせ、電磁駆動式のアクチュエータ、超音波モータ等を利用可能である。
【００３８】
図４（ｂ）において、フィルタ部４０４は、二つのフィルタ４０４Ａおよび４０４Ｂと、これらのフィルタ４０４Ａ、４０４Ｂを保持するアーム４０６Ａ、４０６Ｂとを有する。アーム４０６Ａ、４０６Ｂは、撮影レンズ２２０の光軸Ｐに対してほぼ平行な方向に延在する回動軸Ａ１、Ａ１を中心として回動可能に構成される。アーム４０６Ａ、４０６Ｂの回動に伴い、フィルタ４０４Ａ、４０４Ｂは、光軸Ｐにほぼ直交する平面上を移動する。これらのアーム４０６Ａ、４０６Ｂを回動駆動することにより、撮影レンズ２２０中を透過する被写体光の光路中にフィルタ４０４Ａまたは４０４Ｂが位置するようにして分光透過特性が切り替えられる。アーム４０６Ａ、４０６Ｂの駆動には、モータ、電磁駆動式のアクチュエータ、超音波モータ等を利用可能である。
【００３９】
以上、図１、図４を参照して、互いに異なる分光透過特性を有する複数の光学フィルタのうちのいずれかを、撮影レンズ２２０中を透過する被写体光の光路中に位置させるように切り替えて分光透過特性を切り替えるものについて説明した。これに対して図５は、分光透過特性の切り替えを電気的に行うことを可能とする例を説明するものであり、図５（ａ）にはその構成を、図５（ｂ）には分光透過特性を示す。
【００４０】
図５（ａ）において、フィルタ部５００は、被写体光が透過する順番に、偏光板５０２と、波長選択性を有する偏光ローテータ５０４と、偏光変調素子５０６と、偏光板５１４とを有する。図５においてこれらの要素は撮影レンズ２２０の光軸に沿って離間するように描かれているが、実際には互いに近接するように配置されている。本明細書中では、波長選択性を有する偏光ローテータを「波長選択性偏光ローテータ」と称する。
【００４１】
偏光板５０２は、入射する非直線偏光光を直線偏光光にして出射する、偏光子としての作用を有する。図５（ａ）において、偏光板５０２を透過した偏光光は図の上下方向に沿う振動方向を有する。本明細書中ではこれを「縦の振動方向」と称する。また、光路Ｐに直交する面内で上記縦の振動方向に対して直交する向きの振動方向を「横の振動方向」と称する。
【００４２】
波長選択性を有する偏光ローテータ５０４は、入射する偏光光の振動方向を、特定の波長帯域の光のみ９０°回転させる（Ｐ／Ｓ変換またはＳ／Ｐ変換する）機能を有するものである。図５（ａ）においては、入射する光のうち、Ｇ色の帯域の光に対してのみ偏光作用が働き、入射するＧ色の偏光光の振動方向に対して直交する方向に振動方向が変換されて出射される。つまり、偏光子としての偏光板５０２を透過した、縦の振動方向を有するＢ、Ｇ、Ｒの直線偏光光のうち、Ｇ光のみが波長選択性を有する偏光ローテータ５０４で旋光されて横の振動方向を有する直線偏光光に変換される。
【００４３】
偏光変調素子５０６は、互いに対向しあう面上に透明電極が形成された２枚の透明基板５０８、５１０の間に液晶が封入されて構成される素子である。この偏光変調素子５０６にフレキシブルプリント基板５１２を介してドライブ電圧が印加されるのに伴い、この偏光変調素子５０６を透過する光に対する旋光作用を切り替えることが可能に構成される。図５に示す例ではＢ、Ｇ、Ｒの直線偏光光の振動方向が９０度変えられている。その結果、Ｂ、Ｒの直線偏光光が横の振動方向を有し、Ｇの直線偏光光が縦の振動方向を有するように旋光されている。
【００４４】
偏光板５１４は、図５（ａ）においては横の振動方向を有する光のみ透過可能とする、検光子としての作用を有する。図５（ａ）においては、横方向の振動方向を有するＲ光、Ｂ光のみが偏光板５１４を透過するものとして示されている。以上に説明した構成により、フィルタ部５００を透過した白色光のうち、Ｒ光、Ｂ光のみが透過する、図５（ｂ）中で分光透過特性１として示されるような特性に切り替えられる。
【００４５】
一方、偏光変調素子に印加するドライブ電圧を切り替えることにより、この偏光変調素子５０６を透過する光の振動方向を変えないようにすることも可能である。その場合、検光子としての偏光板５１４に入射する光のうち、Ｂ光、Ｒ光は縦の振動方向を有するものとなり、Ｇ光は横の振動方向を有するものとなる。したがって、Ｇ光のみが偏光板５１４を透過可能となり、図５（ｂ）中で分光透過特性２として示されるような特性に切り替えられる。
【００４６】
なお、上述したいずれの場合においても、フィルタ部５００を出射する光は直線偏光光となっている。カメラ２３０が一眼レフタイプのＡＦカメラでは、ファインダ光学系に導かれる被写体光の一部を焦点検出光学系に導くためのハーフミラー等を有する。その場合、フィルタ部５００を透過する光が直線偏光光であると、十分な光量の光が焦点検出光学系に導かれない可能性がある。そのようなことが懸念される場合には、フィルタ部５００の出射側に、四分の一波長板等の位相板を配設することが望ましい。
【００４７】
図６は、撮影レンズ２２０に対する、以上に説明したフィルタ切替装置２００の配設位置を説明する図である。図６において、フィルタ切替装置２００Ａは撮影レンズ２２０の前側（入射側）に配設されるものとして示されている。フィルタ切替装置２００Ｂは、撮影レンズ２２０の内部で、絞り２２６の近傍に配設されるものとして示されている。フィルタ切替装置２００Ｃは、撮影レンズ２２０の後ろ側（射出側）に配設されるものとして示されている。フィルタ切替装置２００Ｃのように撮影レンズ２２０の後ろ側に配設される場合、カメラ２３０のレンズ取り付けマウント面と、撮影レンズ２２０のマウント面とが撮影レンズ２２０の光軸方向に離れてしまい、撮影距離の短い位置にある被写体にしか焦点を合わせることができなくなる可能性がある。その場合には撮影レンズ２２０の結像位置を撮影レンズ２２０の後方に向かってずらす光学系を組み込むことにより、無限遠近くに位置する被写体にも焦点を合わせることが可能となる。
【００４８】
フィルタ切替装置２００Ａのように、撮影レンズ２２０の前側に配設するものでは、従来からある撮影レンズとカメラとを用いての多バンド撮影が容易となる。フィルタ切替装置２００Ｂのように、撮影レンズ２２０の内部に組み込むものでは、撮影レンズ２２０をフィルタ切替装置２００Ｂの組み込みが可能となるように構成する必要がある。ただし、絞り２２６の近傍では、光束が比較的絞られていることと、撮影レンズ２２０を透過する光束の主光線と撮影レンズ２２０の光軸とでなす角度が比較的小さいことにより、以下で説明するような利点を得ることが可能となる。すなわち、光束が比較的絞られていることにより、フィルタ切替装置２００Ｂを比較的小型に形成することが可能となる。また、撮影レンズ２２０を透過する光束の主光線と撮影レンズ２２０の光軸とでなす角度が比較的小さいことにより、フィルタ切替装置２００Ｂに被写体光が入射する際の入射角が比較的小さくなる。フィルタ切替装置２００Ｂが干渉フィルタや図５（ａ）に示される構成のものを有するものである場合、後で詳述するように分光透過特性が光の入射角によって変化する場合がある。そのような場合であっても、フィルタ切替装置２００Ｂのように撮影レンズ２２０の絞り近傍に配設することにより、フィルタ切替装置２００Ｂに入射する被写体光の入射角の違いによって分光透過特性が変化するのを抑制することが可能となる。
【００４９】
フィルタ切替装置２００Ｃのように、撮影レンズ２２０の後ろ側に組み込むものも、フィルタ切替装置２００Ｂと同様、フィルタ切替装置２００Ｃを比較的小型に形成することが可能となる。また、撮影レンズ２２０が像側でテレセントリック、あるいはそれに近い構成となっているものでは、最後部に配設されるレンズから撮像素子に向けて出射する光の主光線が撮影レンズ２２０の光軸に略平行となるので、フィルタ切替装置２００Ｃに入射する被写体光の入射角の違いによって分光透過特性が変化するのを抑制することが可能となる。
【００５０】
以上では、フィルタ切替装置が撮影レンズに外付け（後付け）される例について説明したが、フィルタ切替装置が撮影レンズに内蔵されるものであってもよい。この例について図７を参照して説明する。
【００５１】
図７は、フィルタ切替装置を内蔵する撮影レンズ７００およびカメラ２３０Ａの内部回路構成を説明する概略ブロック図である。図７において、図２に示すものと同様の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略し、図２に示すものとの違いを中心に説明をする。
【００５２】
図２を参照して、カメラ２３０は接続ケーブル２１６を介してフィルタ切替装置２００と相互通信を行うものとして説明をした。これに対し、図７に示すカメラ２３０Ａは、撮影レンズ７００およびカメラ２３０Ａ双方のマウント部（レンズ側マウント部、ボディ側マウント部）近傍に設けられ、撮影レンズ７００をカメラ２３０Ａに装着したときに電気的に接続される不図示の接点部を介して相互通信するものとして説明をする。
【００５３】
また、撮影レンズ７００は、焦点距離を変化させることの可能な可変焦点撮影光学系であるものとして説明する。撮影レンズ７００は、ズームエンコーダ７０６と、レンズ分光透過特性情報記憶部７０４と、レンズＣＰＵ７０２と、フィルタ分光透過特性情報記憶部７１４と、露出倍数情報記憶部７１２と、ドライバ７１０と、光学フィルタ切替部７０８とを有する。ズームエンコーダ７０６からは、撮影レンズ７００の設定焦点距離に対応した信号が出力される。レンズ分光透過特性情報記憶部７０４には、撮影レンズ７００のレンズ分光透過特性に関連する情報が記憶される。このレンズ分光透過特性に関連する情報としては、図２を参照して説明したのと同様に、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲について、例えば１ｎｍ刻み、２ｎｍ刻み、５ｎｍ刻み、１０ｎｍ刻み、５０ｎｍ刻み、１００ｎｍ刻み等での透過率に関連する情報が含まれるものとすることができる。
【００５４】
光学フィルタ切替部７０８は、図１、図４、あるいは図５を参照して説明したもののうち、いずれかのフィルタ部を有するものであってもよい。
【００５５】
フィルタ分光透過特性情報記憶部７１４には、光学フィルタ切替部７０８で切り替え可能な複数のフィルタ分光透過特性のそれぞれに関連する情報が記憶される。このフィルタ分光透過特性に関連する情報としては、レンズ分光透過特性情報記憶部７０４と同様、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲について、例えば１ｎｍ刻み、２ｎｍ刻み、５ｎｍ刻み、１０ｎｍ刻みでの透過率に関連する情報が含まれるものとすることができる。フィルタ分光透過特性情報記憶部７１４内に記憶される情報の形態としては、撮影レンズ７００の設定焦点距離と、光学フィルタ切替部７０８で設定される分光透過特性との組み合わせに対応した情報とすることが望ましい。
【００５６】
あるいは、フィルタ分光透過特性情報記憶部７１４には、光学フィルタ切替部７０８で切り替え可能なフィルタ分光透過特性の種類を特定可能なフィルタ特定情報のみが記憶されていてもよい。この場合、カメラ２３０Ａ中にフィルタ分光透過率の情報が記憶されていて、カメラＣＰＵ２４６が撮影レンズ７００からフィルタ分光透過特性情報を受信すると、その情報に対応するフィルタ分光透過率の情報を読み出すように構成されていてもよい。
【００５７】
フィルタ分光透過特性情報記憶部７１４にはまた、光学フィルタ切替部７０８で切り替え可能な複数の分光透過特性の種類をカメラ２３０Ａが特定するための情報である切替可能分光透過特性情報が記憶される。この切替可能分光透過特性情報は、カメラ２３０Ａが後で詳述する多バンド撮影モードに設定された際に、カメラＣＰＵ２４６によって参照される。
【００５８】
以上に説明したレンズ分光透過特性情報記憶部７０４およびフィルタ分光透過特性情報記憶部７１４の組み合わせに代えて、レンズ総合分光透過特性情報記憶部７１６を有するものであってもよい。このレンズ総合分光透過特性情報記憶部７１６には、撮影レンズ７００の分光透過特性と、光学フィルタ切替部７０８で切り替え可能な複数種類のフィルタ分光透過特性のそれぞれとを加味して得られる、撮影レンズ７００全体としての分光透過特性に関連する情報が記憶される。レンズ総合分光透過特性情報記憶部７１６内に記憶される情報の形態としては、撮影レンズ７００の設定焦点距離と、使用される光学フィルタの分光透過特性との全ての組み合わせに対応した情報とすることが望ましい。
【００５９】
以下では、撮影レンズ７００はレンズ総合分光透過特性情報記憶部７１６を有していて、このレンズ総合分光透過特性情報記憶部７１６内に記憶される情報は、撮影レンズ７００の設定焦点距離と、光学フィルタ切替部７０８で設定される分光透過特性との全ての組み合わせに対応した情報であるものとして説明をする。レンズ総合分光透過特性情報記憶部７１６にはまた、上述した切替可能分光透過特性情報も記憶されているものとする。
【００６０】
レンズＣＰＵ７０２は、カメラ２３０Ａの電源が投入されるとカメラＣＰＵ２４６と相互通信を開始する。この相互通信は、撮影レンズ７００の設定焦点距離や繰り出し量等の状態が変化したとき、カメラ２３０Ａの電源が投入されたとき、カメラ２３０Ａのレリーズ操作（レリーズスイッチの半押し操作を含む）が行われたとき等、適宜のタイミングで繰り返し行われる。レンズＣＰＵ７０２はさらに、カメラＣＰＵ２４６から出力されるフィルタ分光透過特性切替制御信号を受信し、ドライバ７１０を介して光学フィルタ切替部７０８のフィルタ分光透過特性を切り替える。
【００６１】
光学フィルタ切替部７０８でのフィルタ分光透過特性切替動作が完了するのに応じて、レンズＣＰＵ７０２はカメラＣＰＵ２４６にフィルタ分光透過特性切替完了信号を出力する。レンズＣＰＵ７０２はさらに、現状で設定されている撮影レンズ７００の焦点距離と光学フィルタ切替部７０８で切り替えられたフィルタ分光透過特性とに対応するレンズ総合分光透過特性情報をカメラＣＰＵ２４６に出力する。
【００６２】
カメラＣＰＵ２４６は、レンズＣＰＵ７０２から受信した上記レンズ総合分光透過特性情報に基づいて露光量を決定し、露光動作を実行する。
【００６３】
図８（ａ）は、ユーザが多バンド撮影モード設定メニューを開いたときにモニタ部２５０に表示されるメニュー画面の例を示す図である。メニュー画面８００中には、ユーザが選択可能な多バンド撮影の設定として四つの選択肢８０２、８０４、８０６、８０８が表示されている。
【００６４】
選択肢８０２は、光学フィルタ切替部７０８で切り替えられるフィルタ分光透過特性をＷおよびＢ（図３参照）とし、２回の撮影によって６バンドの画像データを得る設定に対応するものである。すなわち、光学フィルタ切替部７０８においてフィルタ分光透過特性をＷに切り替えて撮影すると、撮像素子２３６からは比較的広い帯域を有するＢ、Ｇ、Ｒ３バンドの画像データが得られる。続いて、光学フィルタ切替部７０８においてフィルタ分光透過特性をＢに切り替えて撮影すると、撮像素子２３６からは帯域幅が比較的狭く、短波長寄りに帯域中心がずれたＢおよびＲの画像データと、同じく帯域幅が比較的狭く、長波長寄りに帯域中心がずれたＧの画像データからなる３バンドの画像データが得られる。画像処理部２３８でこれらの画像データを処理し、６バンドからなる多バンド画像データを生成する。この多バンド画像データの生成処理をする際に、画像処理部２３８は、撮影レンズ７００から出力されたレンズ総合分光透過特性情報を用いる。
【００６５】
以上に説明したのと同様に、選択肢８０４は光学フィルタ切替部７０８で切り替えられるフィルタ分光透過特性をＡおよびＢ（図３参照）とし、２回の撮影によって６バンドの画像データを得る設定に対応する。選択肢８０６は、光学フィルタ切替部７０８で切り替えられるフィルタ分光透過特性をＷおよびＡとし、２回の撮影によって６バンドの画像データを得る設定に対応する。そして選択肢８０８は、光学フィルタ切替部７０８で切り替えられるフィルタ分光透過特性をＷ、Ａ、およびＢとし、３回の撮影によって９バンドの画像データを得る設定に対応する。
【００６６】
メニュー画面８００中に表示される撮影完了時間設定部８１０について説明する。この撮影完了時間設定部８１０は、光学フィルタ切替部７０８でフィルタ分光透過特性を切り替えながら複数回の撮影をして多バンド画像データを生成する際の、撮影に要する時間を設定するためのものである。すなわち、撮影完了時間とは、光学フィルタ切替部７０８でフィルタの分光透過特性を切り替えながら複数回の撮影をする一連の撮影動作に際して、最初の撮影（露光動作）を開始してから最後の撮影（露光動作）を終了するまでに要する時間を意味する。この撮影完了時間について、図８（ｂ）を参照して説明する。図８（ｂ）において、撮影完了時間内に第１回目から第ｎ回目までのｎ回の撮影が行われ、各撮影の合間にフィルタ分光透過特性の切り替えが行われる。
【００６７】
被写体が撮影中に全く動くことの無い静物である場合、第１回目の撮影開始から第ｎ回目の撮影完了までに要する時間の長／短は問題とならない可能性が高い。しかし、被写体が動く可能性がある場合、あるいはカメラ２３０Ａが三脚等に固定されていない場合、第１回目の撮影開始から第ｎ回目の撮影完了までに要する時間は重要な要素となる。何故ならば、複数回の撮影をして得られる複数のＲＧＢ３バンド画像データを元に一つの多バンド画像データを生成するので、複数回の撮影中に構図がずれたり被写体が動いたりすると、得られる多バンド画像データは、色ずれやブレを生じて見苦しいものとなる可能性があるからである。
【００６８】
上記の問題に対応するため、撮影に先立って多バンド撮影モード用の選択肢８０２、８０４、８０６、８０８のいずれかを選択したユーザは、多バンド撮影モード時に行われる複数回の撮影に際しての撮影完了時間を設定可能に構成されている。このとき、撮影完了時間設定部８１０には、撮影完了時間表示／設定部８１２が表示される。この撮影完了時間表示／設定部８１２に表示される時間は、ユーザによって選択された多バンド撮影モード、撮像素子２３６の等価ＩＳＯ感度、被写体の輝度、撮影レンズ７００で設定される絞り値、分光透過特性の切替動作に要する時間や切替動作回数等に依存する。撮像素子２３６の等価ＩＳＯ感度が低く設定される場合、被写体輝度が比較的低い場合、あるいは撮影レンズ７００で設定される絞り値が大きい（絞り径が小さい）場合、設定されるシャッタ速度は低速（長秒時）となり、したがって撮影完了時間は長めとなる。また、分光透過特性切替の動作回数が増え、撮影回数が増えても撮影完了時間は長めとなる。
【００６９】
カメラの露出モードとして「プログラム自動露出モード」、「絞り優先自動露出モード」、「シャッタ速度優先露出モード」、あるいは「マニュアル設定露出モード」等があるのと同様に、本実施の形態においてカメラ２３０Ａは「多バンド撮影時撮影完了時間優先モード」を有する。このモードが選択されると撮影完了時間設定部８１０が表示され、さらに現状で設定されている露出パラメータ（レンズ７００の設定絞り値、撮像素子２３６の等価ＩＳＯ感度等）、被写体輝度、分光透過特性切替の動作回数、撮影回数等に基づいて算出される時間が撮影完了時間表示／設定部８１２に表示される。ユーザは表示される撮影完了時間を見て、この撮影完了時間がこれから撮影をしようとする状況に適したものであるか否かを判定する。そして、表示される撮影完了時間よりも長く、あるいは短くしたい場合には、ユーザは撮影完了時間表示／設定部８１２で撮影完了時間を変更することが可能に構成される。
【００７０】
ユーザにより変更された撮影完了時間に基づき、カメラＣＰＵ２４６は露出パラメータを決定する。例えば、撮影完了時間優先モードが選択され、かつ撮影完了時間が現状で設定されている露出パラメータで求められる撮影完了時間よりも短い時間に変更された場合には、カメラＣＰＵ２４６は撮影レンズ７００の設定絞り値を小さく（絞り径を大きく）設定する。撮影レンズ７００の設定絞り値を小さくするのに代えて、あるいは設定絞り値を小さくするのと同時に、撮像素子２３６の等価ＩＳＯ感度を高めに設定するようにしてもよい。あるいは、選択肢８０２から８０８のうち、ユーザが希望する撮影完了時間に対応可能な選択肢のみがメニュー画面８００内に表示されるものであってもよい。
【００７１】
ここで図９Ａ、図９Ｂを参照し、図７に示されるカメラ２３０Ａおよび撮影レンズ７００を用いて多バンドの撮影が行われる際に、レンズＣＰＵ７０２、カメラＣＰＵ２４６内で実行される処理手順について説明する。図９Ａ、図９Ｂにおいて、左側にはレンズＣＰＵ７０２で実行される処理手順が、右側にはカメラＣＰＵ２４６で実行される処理手順が、それぞれ示される。そして、フローチャート中、両ＣＰＵ７０２、２４６間で情報が伝達される様子が破線の矢印で示されている。図９Ａ、図９Ｂに示されるフローチャートは、カメラ２３０Ａに撮影レンズ７００を装着し、カメラ２３０Ａの電源が投入されて記録モード（撮影モード）に設定されたときに実行される処理手順を示している。実際には測光や焦点調節等も行われるが、本発明の理解を容易にすることを目的としてそれらの処理手順については省略している。
【００７２】
また、図９Ａ、図９Ｂに示すフローチャートでは、光学フィルタ切替部７０８で切り替え可能な複数の分光透過特性のうち、第１分光透過特性および第２分光透過特性に切り替えられて２回の撮影が行われる多バンド撮影モードがユーザにより選択されて実行される例を示している。
【００７３】
Ｓ９５０においてカメラＣＰＵ２４６は、レンズＣＰＵ７０２に対して起動信号を送出し、レンズＣＰＵ７０２からの応答を待つ。レンズＣＰＵ７０２はＳ９００において、カメラＣＰＵ２４６から出力される上記起動信号を受信し、動作準備完了の信号をカメラＣＰＵ２４６に送信する。カメラＣＰＵ２４６およびレンズＣＰＵ７０２による上記処理により、両者の間でのハンドシェイクが完了する。
【００７４】
Ｓ９０２においてレンズＣＰＵ７０２は、切替可能分光透過特性情報をカメラＣＰＵ２４６に出力する。カメラＣＰＵ２４６はこの切替可能分光透過特性情報をＳ９５２において受信する。カメラＣＰＵ２４６はＳ９５４において、多バンド撮影モード設定受付の処理を行う。この多バンド撮影モード設定受付の処理に際して、図８（ａ）に示されるようなメニュー画面８００がモニタ部２５０に表示され、選択肢８０２から８０８のうちのいずれかを選択するユーザ操作を受け付ける。
【００７５】
続くＳ９５６においてカメラＣＰＵ２４６は、撮影所要時間設定受付の処理を行う。すなわち、メニュー画面８００中に撮影完了時間設定部８１０および撮影完了時間表示／設定部８１２を表示し、ユーザによる「了承」の操作、または撮影完了時間を変更する操作を受け付ける。
【００７６】
カメラＣＰＵ２４６はＳ９５８において、第１分光透過特性切替コマンドをレンズＣＰＵ７０２に出力する。レンズＣＰＵ７０２は、Ｓ９０４でこのコマンドを受信する。Ｓ９０６でレンズＣＰＵ７０２は、光学フィルタ切替部７０８でフィルタ分光透過特性が上記の第１分光透過特性に切り替えられるように制御信号をドライバ７１０に出力する。
【００７７】
Ｓ９０８においてレンズＣＰＵ７０２は、分光透過特性切替完了信号およびレンズ情報をカメラＣＰＵ２４６に出力する。レンズＣＰＵ７０２からカメラＣＰＵ２４６に出力されるレンズ情報中には、図７を参照して先に説明したレンズ総合分光透過特性情報が露出倍数情報とともに含まれるものとする。
【００７８】
カメラＣＰＵ２４６はＳ９６０において、上述した分光透過特性切替完了信号とレンズ情報とをレンズＣＰＵ７０２から入力し、レンズ情報をＲＡＭ２４０内の所定エリアに保管する。続くＳ９６２において、カメラＣＰＵ２４６はユーザによるレリーズ操作を受け付ける処理を行う。Ｓ９６４においてカメラＣＰＵ２４６は、Ｓ９６０でレンズＣＰＵ７０２から受信したレンズ情報中に含まれるレンズ総合分光透過特性情報および露出倍数情報と被写体光の測光結果に基づいて露出パラメータを決定する処理を行う。この露出パラメータには、撮影レンズ７００で設定される絞り値、撮像素子２３６の等価ＩＳＯ感度、シャッタ速度が含まれる。
【００７９】
Ｓ９６６においてカメラＣＰＵ２４６は、Ｓ９６４で決定された露出パラメータでもって第１回目の撮影を行う。Ｓ９６８においてカメラＣＰＵ２４６は、撮像素子２３６から出力されるデジタルの画像信号をＲＡＭ２４０に一時的に保管する。
【００８０】
Ｓ９７０においてカメラＣＰＵ２４６は、第２分光透過特性切替コマンドをレンズＣＰＵ７０２に出力する。レンズＣＰＵ７０２は、Ｓ９１０でこのコマンドを受信する。Ｓ９１２でレンズＣＰＵ７０２は、光学フィルタ切替部７０８でフィルタ分光透過特性が上記の第２分光透過特性に切り替えられるように制御信号をドライバ７１０に出力する。
【００８１】
Ｓ９１４においてレンズＣＰＵ７０２は、分光透過特性切替完了信号およびレンズ情報をカメラＣＰＵ２４６に出力する。カメラＣＰＵ２４６はＳ９７２において、上述した分光透過特性切替完了信号とレンズ情報とをレンズＣＰＵ７０２から入力し、レンズ情報をＲＡＭ２４０内の所定エリアに保管する。カメラＣＰＵ２４６はＳ９７４において、第２回目の撮影のための露出パラメータを決定する処理を行う。具体的には、Ｓ９７２でレンズＣＰＵ７０２から受信したレンズ情報中に含まれるレンズ総合分光透過特性情報および露出倍数情報をもとに、撮影レンズ７００で設定される絞り値、撮像素子２３６の等価ＩＳＯ感度、シャッタ速度などを決定する。なお、Ｓ９７４での露光パラメータの決定処理に際し、シャッタ速度のみを必要に応じて変化させ、撮影レンズ７００の設定絞り値、撮像素子２３６の等価ＩＳＯ感度については複数回行われる撮影の間、固定しておくことがより厳密な色再現処理を可能とする上で望ましい。
【００８２】
Ｓ９７６においてカメラＣＰＵ２４６は、Ｓ９７４で決定された露出パラメータでもって第２回目の撮影を行う。Ｓ９７８においてカメラＣＰＵ２４６は、撮像素子２３６から出力されるデジタルの画像信号をＲＡＭ２４０に一時的に保管する。
【００８３】
続くＳ９８０においてカメラＣＰＵ２４６は、分光透過特性初期化信号をレンズＣＰＵ７０２に出力する。レンズＣＰＵ７０２は、カメラＣＰＵ２４６から出力される分光透過特性初期化信号をＳ９１６で受信する。続くＳ９１８でレンズＣＰＵ７０２は、光学フィルタ切替部７０８での分光透過特性が初期化されるようにドライバ７１０に制御信号を出力し、一連の多バンド撮影に伴う処理を完了する。
【００８４】
カメラＣＰＵ２４６はＳ９８２において、画像処理部２３８に対して、上述した２回の撮影で得られたデジタル画像信号に対して画像処理を行うように指令信号を出力する。画像処理部２３８は、カメラＣＰＵ２４６のＳ９６８、Ｓ９７８での処理によってＲＡＭ２４０に一時的に保管された画像信号を処理し、６バンドからなる画像データを生成し、ＲＡＭ２４０に一時保管する。このとき画像処理部２３８は、カメラＣＰＵ２４６のＳ９６０、Ｓ９７２での処理によってＲＡＭ２４０に一時的に保管されたレンズ情報中に含まれるレンズ総合分光透過特性情報および露出倍数情報を用いて画像信号を処理する。なお、画像処理部２３８による複数組の３バンド画像データから多バンド画像データを生成するための処理としては、例えば国際公開第２００５／０４６２６８号パンフレットに開示される技術を用いることが可能である。
【００８５】
Ｓ９８４においてカメラＣＰＵ２４６は、画像処理部２３８に対して、上記のようにして生成された画像データに基づく画像をモニタ部２５０に表示し画像データ記憶部２５２に画像データを記憶するように制御信号を発し、一連の多バンド撮影に伴う処理を完了する。
【００８６】
ところで、図１に示すフィルタ部２０６、図４に示すフィルタ部４０２、４０４、図６に示すフィルタ切替装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、そして図７に示す光学フィルタ切替部７０８が、干渉フィルタや図５に示されるような構成のものを有するものである場合、その分光透過特性は入射角によって変化する。
【００８７】
その例を、図１０を参照して説明する。図１０（ａ）は、撮影レンズ２２０の前面に配置されたフィルタ２０６Ａに光が入射する様子を斜視図で示したものである。フィルタ２０６Ａに入射する被写体光として、符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｂ’、Ｃ’の付された光線が示されている。以下、これらの符号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｂ’、Ｃ’の付された光線を光線Ａ、光線Ｂ、光線Ｃ、光線Ｂ’、光線Ｃ’と称する。
【００８８】
図１０（ｂ）は、フィルタに光が入射する際の、入射角の変化に応じて分光透過特性が変化する様子を概念的に示す図であり、横軸に波長が、縦軸に透過率および感度がとられている。図１０（ｂ）には、カメラの撮像素子が有するＢ、Ｇ、Ｒの画素が有する分光感度が符号Ｂ、Ｇ、Ｒを付した曲線で示されている。入射角が０°の光線、すなわち図１０（ａ）の光線Ａ対しては、フィルタ２０６Ａの分光透過特性は図１０（ｂ）で符号１が付された矩形波状の分光透過特性を有するものとする。
【００８９】
これに対して、光線Ｂ、光線Ｃのような斜入光線（０°ではない入射角でフィルタ２０６Ａに入射する光線）に対しては分光透過特性が変化し、例えば図１０（ｂ）で符号２が付された矩形波状の分光透過特性を有するものに変化する。フィルタ２０６Ａが干渉フィルタである場合、撮影レンズ２２０の光軸を対称軸として鏡面対称の位置関係にある、光線Ｂと光線Ｃとに対しては、同じ分光透過特性、例えば図１０（ｂ）で符号２が付されたような分光透過特性となる。
【００９０】
また、フィルタ２０６Ａが図５（ａ）に示されるような構成を有するものである場合の分光透過特性の変化は、例えば以下のようになる。すなわち、図１０（ａ）に示されるような、撮影レンズ２２０の光軸Ｐと平行に進む（入射角が０°の）光線Ａに対しては図１０（ｂ）において符号１が付されたような分光透過特性となる。また、軸外を進み、フィルタ２０６Ａに斜入する（０°ではない入射角の）光線Ｂ、光線Ｃのそれぞれに対しては、図１０（ｂ）において符号２が付されたような分光透過特性となる。一方、図１０（ａ）に示される光線Ａ、光線Ｂ、光線Ｃを含む平面と直交し、光軸Ｐを含む平面に沿って軸外を進み、フィルタ２０６Ａに斜入する光線Ｂ’、Ｃ’のそれぞれに対しては、図１０（ｂ）において符号３が付されたような分光透過特性となる。
【００９１】
また、被写体光の入射角度の変化によって生じる、以上に説明した分光透過特性の変化に加えて、フィルタ上のどこを被写体光が透過するかによって分光透過特性が変化する場合がある。これは主に、フィルタ上に形成される薄膜の膜厚の不均一が原因である。
【００９２】
さらに、撮影レンズ内を透過して撮像素子に入射する被写体光は、像高に応じて鏡枠によるケラレやコサイン４乗則の影響を受けて、周辺光量の低下を生じることもある。また、撮影レンズが像側で非テレセントリックの構成を有するものでは、撮像素子上の各画素が有する受光部に入射する光の量が画面周辺部で低下することもある。
【００９３】
以上に説明したような、被写体光がフィルタに入射する際の入射角に応じて分光透過特性が変化するフィルタを用いる場合、あるいはフィルタ表面上で、被写体光が透過する場所に応じて分光透過特性が変化する場合、そして撮影レンズが周辺光量の低下や撮像素子の受光部への入射光量低下を生じやすいものである場合には、これらの変化を補正することが、より忠実な色再現を実現する上で望ましい。
【００９４】
上述した変化を補正するための方法としては、以下に説明する方法を用いることができる。すなわち、撮像素子の全画素から出力される画像信号のそれぞれに対して一律の補正を加えるのに代えて、画素の位置に対応した複数の補正係数を予め用意し、各画素から出力される画像信号ごとに、対応する補正係数によって補正をすることができる。この場合、１画素ごとに補正係数を用意することもできるが、補正処理に時間を要する場合がある。補正処理に要する時間を短縮するための一方法として、イメージエリア（撮影レンズの結像面）を複数の領域に分割し、分割された複数の領域のそれぞれに対応して、例えば先に説明したようなフィルタ分光透過特性情報とレンズ分光透過特性情報とを用意することが可能である。あるいは、分割された複数の領域のそれぞれに対応して、レンズ総合分光透過特性情報を用意するものであってもよい。
【００９５】
図１０（ｃ）は、撮像素子上のイメージエリア１０００をｍ×ｎ（ｍ、ｎは任意の正の整数）の領域に分割し、分割されたｍ×ｎの領域ごとに分光透過特性情報Ｔ（１，１）、Ｔ（１，２）、…、Ｔ（ｍ，ｎ）が用意される様子を概念的に示している。各領域の大きさは等しくても等しくなくても良い。例えば、イメージエリア１０００の中心部分（像高が比較的低い部分）は比較的大きなエリアを有し、周辺部分（像高が比較的高い部分）は中心部分に比べて小さなエリアを有するように不等分割されていてもよい。分光透過特性情報Ｔ（１，１）、Ｔ（１，２）、…、Ｔ（ｍ，ｎ）としては、フィルタ分光透過特性情報とレンズ分光透過特性情報とが含まれるものであっても良いし、レンズ総合分光透過情報が含まれるものであってもよい。
【００９６】
以上では、撮影レンズおよびカメラがレンズ交換式のものである場合を例に説明してきたが、本発明はレンズ固定式のカメラにも適用可能である。その例について図１１を参照して説明する。
【００９７】
図１１は、レンズ固定式のカメラ２３０Ｂの内部回路構成を説明する概略ブロック図である。図１１において、図７あるいは図２に示すものと同様の構成要素には同じ符号を付してその説明を省略する。以下では、図７に示すものとの違いを中心に説明をする。
【００９８】
撮影レンズ部７００Ａは、焦点距離を変化させることの可能な可変焦点撮影光学系であるものとして説明する。撮影レンズ部７００Ａは、ズームエンコーダ７０６と光学フィルタ切替部７０８を有し、カメラ２３０Ｂに固定されている。ズームエンコーダ７０６からは、撮影レンズ部７００Ａの設定焦点距離に対応した信号が出力される。
【００９９】
図７に示す撮影レンズ７００が有しているレンズ分光透過特性情報記憶部７０４、フィルタ分光透過特性情報記憶部７１４、あるいはこれらのレンズ分光透過特性情報記憶部７０４およびフィルタ分光透過特性情報記憶部７１４の組み合わせに代えて有することのできるレンズ総合分光透過特性情報記憶部７１６は、撮影レンズ部７００Ａの内部ではなく、カメラ２３０Ｂ内に設けられる。同様に、露出倍数情報記憶部７１２、ドライバ７１０も、カメラ２３０Ｂ内に設けられる。そして、図７に示す撮影レンズ７００が有しているレンズＣＰＵ７０２は図１１に示すカメラ２３０Ｂは有しておらず、レンズＣＰＵ７０２によって行われていた処理は全てカメラＣＰＵ２４６Ａによって行われる点が図７に示される構成と異なる点である。すなわち、カメラＣＰＵ２４６Ａは、レンズ分光透過特性情報記憶部７０４およびフィルタ分光透過特性情報記憶部７１４、あるいはレンズ総合分光透過特性情報記憶部７１６から以上に説明した情報を直接読み出す。また、光学フィルタ切替部７０８の分光透過特性を切り替えるのもカメラＣＰＵ２４６Ａが直接行う。
【０１００】
カメラ２３０Ｂが有するシャッタ２３２Ａは、フォーカルプレンシャッタであってもレンズシャッタであってもよい。シャッタ２３２Ａがレンズシャッタである場合、このシャッタ２３２Ａは撮影レンズ部７００Ａ内の絞り部近傍に配設することが可能である。
【０１０１】
以上に説明したように、本発明は従来からあるカメラシステムに外付け可能なフィルタ切替装置として実施することも、フィルタ切替装置を内蔵した撮影レンズとして実施することも、フィルタ切替装置を内蔵したカメラとして実施することも可能である。いずれの場合によっても、光学フィルタの分光透過特性を切り替えながら複数回の撮影を行って多バンドの画像を得る際の作業性を向上し、画像処理に際して光学フィルタの分光透過特性情報等をひとつ一つ入力する必要もなく、画像処理に係る作業を効率化することが可能となる。
【０１０２】
以上では、カメラ内で多バンド画像データが生成される例について説明をしたが、カメラとは別の情報処理装置、例えばコンピュータ等で画像処理が行われて多バンド画像データが生成されるものであってもよい。この場合、複数回の撮影が行われて生成された複数の３バンド画像データを保管する際に、撮影に際して用いられた光学フィルタの分光透過特性情報および撮影レンズのレンズ分光透過特性情報、あるいはレンズ総合分光透過特性情報を共に保管することが可能である。あるいは、撮影に際して用いられた光学フィルタの分光透過特性情報および撮影レンズのレンズ分光透過特性情報、あるいはレンズ総合分光透過特性情報を特定することの可能な情報が上記複数の３バンド画像データとともに保管されるものであってもよい。
【０１０３】
以上、フィルタ切替装置を撮影レンズの前側（入射側）、内部（絞り近傍）、後側（出射側）に配設する例について説明したが、本発明はこれらの例に限られるものではない。例えば、スタジオ撮影や暗所での撮影等、照明光を用いて撮影をする場合にも本発明を適用可能である。以下、その例について説明をする。
【０１０４】
図１３は、本発明の実施の形態に係るフィルタ切替装置１２００がカメラ２３０および照明光源１３００とともに用いられる例を示す斜視図である。図１３に示す例において、カメラ２３０は図１を参照して説明したものと同様の構成を有するものとすることができる。
【０１０５】
照明光源１３００は、タングステンランプ、ハロゲンランプ、アーク放電タイプのランプ、あるいはＬＥＤ等を用いた、定常光を出射可能なものとすることができる。あるいは、キセノン発光管を用いて閃光光を発するフラッシュ装置とすることができる。照明光源１３００がフラッシュ装置である場合、カメラ２３０と照明光源１３００との間は有線、または無線の形態で通信が行われてカメラ２３０のシャッタが開くタイミングに同期して照明光源１３００による閃光動作が行われる。ここでは、照明光源１３００は定常光を発光するタイプのものとして説明をする。
【０１０６】
照明光源１３００は、定常光を発する発光部１３０２と、電源ケーブル１３０４と、本体部１３０６とを有する。
【０１０７】
フィルタ切替装置１２００は、一端側が照明光源１３００と締結可能に構成されるベース部１２１８の他端側に固定されたモータ１２０４と、フィルタ部１２０６と、センサ部１２０８とを有する。フィルタ部１２０６は、モータ１２０４によって回転駆動される円板１２０６Ｃと、円板１２０６Ｃの回転中心から略等距離の位置に配設された複数のフィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂとを有する。円板１２０６Ｃには、開口部（素通しの部分）１２０６Ｄが設けられている。モータ１２０４によって円板１２０６Ｃを回転させ、所定の角度位置で停止させることにより、開口部１２０６Ｄ、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂのいずれかを、発光部１３０２から出射されて被写体に向かう照明光の光路上に位置させることが可能に構成される。
【０１０８】
図１３ではフィルタとして１２０６Ａ、１２０６Ｂの二つのみが例示されているが、三つ以上有するものであっても、あるいは一つだけ有するものであってもよい。フィルタを一つだけ有する場合には、円板１２０６Ｃを用いず、発光部１３０２から出射されて被写体に向かう照明光の光路に対してフィルタを挿脱可能とする揺動機構や直動機構を用いた構成のものとすることも可能である。
【０１０９】
また、開口部１２０６Ｄには、硝子や樹脂等で形成される、ほぼ無色透明の光学部材が配設されていてもよい。また、フィルタ部２０６は、必ずしも開口部、あるいは無色透明のフィルタを有している必要は無い。
【０１１０】
センサ部１２０８は、円板１２０６Ｃの外縁に近接するように、ベース部１２１８上に配設されている。センサ部１２０８は、光センサやホールセンサ等のいずれかを使用可能である。このセンサ部１２０８は、円板１２０６Ｃの角度位置を検出し、それによって、発光部１３０２から出射されて被写体に向かう照明光の光路上に位置するのが開口部１２０６Ｄか、あるいはフィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂのいずれかであるかを検出するために設けられている。センサ部１２０８が光センサを有するものである場合、いわゆるフォトリフレクタタイプの光センサを使用可能である。この場合、円板１２０６Ｃの外周部分に所定の反射／非反射のパターンを形成し、センサ部１２０８から出力される信号のパターンを検出することにより円板１２０６Ｃの角度位置を検出し、これにより発光部１３０２から出射されて被写体に向かう照明光の光路上に位置するフィルタの種類を特定することが可能となる。同様に、円板１２０６Ｃの外縁部分に磁性体を配置することにより、ホールセンサ等によって円板１２０６Ｃの角度位置を特定することも可能となる。なお、モータ１２０４がエンコーダを内蔵する場合にはセンサ部１２０８を省略する事も可能である。
【０１１１】
接続ケーブル１２１６は、カメラ２３０とフィルタ切替装置１２００とを電気的に接続して後述する制御信号や情報等の授受を可能とするためのものである。接続ケーブル１２１６の先端部分に設けられるプラグ１２１７を、カメラ２３０に設けられるレセプタクル２６０（図１）に接続することにより、カメラ２３０とフィルタ切替装置１２００との間で制御信号や情報の授受が可能となる。
【０１１２】
フィルタ切替装置１２００の内部回路構成を説明する概略ブロック図である図１４を参照し、フィルタ切替装置１２００の内部構成について説明する。
【０１１３】
フィルタ切替装置１２００は、円板１２０６Ｃを回転駆動するモータ１２０４に電力を供給するドライバ１２０２と、センサ部１２０８と、コントローラ１２１０と、光減衰量情報記憶部１２１４と、フィルタ分光透過特性情報記憶部１２１２とを有する。モータ１２０４およびセンサ部１２０８については図１３を参照して先に説明したとおりである。コントローラ１２１０はワンチップマイコンやロジック回路等で構成される。
【０１１４】
光減衰量情報記憶部１２１４には、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂそれぞれに対応した光減衰量に関連する情報が記憶される。この光減衰量に関連する情報としては、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂそれぞれを照明光が透過する際に減光される割合（例えば１／２、１／３）の逆数（例えば２、３）とすることができる。フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂを用いて撮影をする際に、フィルタを用いない場合の露光量に光減衰量を乗じた露光量を与えることにより、フィルタを用いる場合と用いない場合とで略同一の像面露光量を得ることができる。あるいは、照明光源１３００から出射される光の光量が可変である場合には、光減衰量に応じて光量を調節することも可能である。
【０１１５】
なお、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂは、いわゆるＮＤフィルタとは異なり、波長に依存した透過率を有する。光減衰量情報記憶部１２１４に記憶される情報は、光を通すことを意図している波長帯域における分光透過率から求められる光減衰量に関連する情報とすることが望ましい。
【０１１６】
あるいは、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂの分光透過特性に関連する情報が光減衰量情報記憶部１２１４に記憶されていて、この情報を受けたカメラＣＰＵ２４６が光減衰量を求めるように構成されていてもよい。
【０１１７】
フィルタ分光透過特性情報記憶部１２１２には、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂそれぞれに対応した分光透過特性に関連する情報が記憶される。このフィルタ分光透過特性に関連する情報としては、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲について、例えば１ｎｍ刻み、２ｎｍ刻み、５ｎｍ刻み、１０ｎｍ刻みといった波長間隔での透過率が含まれるものとすることができる。あるいは、フィルタ分光透過特性情報記憶部１２１２には、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂの種類を特定可能なフィルタ特定情報のみが記憶されていてもよい。この場合、カメラ２３０中にフィルタ分光透過率の情報が記憶されていて、カメラ２３０はフィルタ切替装置１２００からフィルタ分光透過特定情報を受信すると、その情報に対応するフィルタ分光透過率の情報を読み出すように構成されていてもよい。フィルタ分光透過特性情報記憶部１２１２にはまた、フィルタ切替装置１２００で切り替え可能な複数の分光透過特性を特定可能な切替可能分光透過特性情報が記憶される。この切替可能分光透過特性情報は、カメラ２３０が多バンド撮影モードに設定された際に、カメラ２３０によって参照される。
【０１１８】
コントローラ１２１０は、接続ケーブル１２１６を介してカメラ２３０から分光透過特性を指定する信号を受信する。コントローラ１２１０は、センサ部１２０８から出力される信号を検出しながらドライバ１２０２を介してモータ１２０４を駆動し、発光部１３０２から出射されて被写体に向かう照明光の光路上に所望の分光透過特性を有するフィルタが位置するようにして分光透過特性切り替えの動作を完了する。その後コントローラ１２１０は、撮影光路上に位置するフィルタに対応する光減衰量に関連する情報とフィルタ分光特性に関連する情報とを光減衰量情報記憶部１２１４、フィルタ分光透過特性情報記憶部１２１２から読み出し、カメラ２３０に出力する。
【０１１９】
フィルタ切替装置１２００の構成としては、図１３、図１４を参照して以上に説明した、いわゆるターレット式にフィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂ、開口部１２０６Ｄを切り替え可能とするものの他に、図５、図６を参照して説明した、偏光変調素子を用いて分光透過特性の切り替えを電気的に行うことを可能とする構成を有するものであってもよい。
【０１２０】
フィルタ切替装置１２００は、電池を内蔵していてそれを電源としても良いし、接続ケーブル１２１６を介してカメラから給電されるように構成されていてもよい。あるいは別のケーブルを介して外部電源装置から給電されるように構成されていてもよい。
【０１２１】
図１５は、照明光源１３００によって照明された被写体Ｏｂｊをカメラ２３０で撮影する様子を模式的に描いた図である。照明光源１３００およびフィルタ切替装置１２００は、三脚やスタンド等に固定される。フィルタ切替装置１２００とカメラ２３０とを接続ケーブル１２１６を介して接続し、カメラ２３０の電源を投入すると、両者の間で通信が行われる。そして、光減衰量情報およびフィルタ分光透過特性情報がフィルタ切替装置１２００からカメラ２３０に出力される。
【０１２２】
その後、ユーザが多バンド撮影モード設定メニューを開くと、モニタ部２５０には図８（ａ）を参照して説明したようなメニュー画面が表示される。モニタ部２５０に表示される選択肢の中から、ユーザが所望の撮影モードを選択するのをカメラ２３０は受け付ける。そして受け付けた撮影モードに応じて、図８（ｂ）を参照して説明したような多バンドの撮影シーケンスが実行される。その際、複数回の露光が行われるのに同期してフィルタ切替装置１２００ではフィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂ、開口部１２０６Ｄの切り替えが行われる。その結果、被写体Ｏｂｊは複数回の露光に際して異なる分光特性の照明光で照明される。
【０１２３】
図１３から図１５を参照して以上に説明した例では、撮影光学系の光路上にフィルタを設けるのとは異なり、照明光源１３００から出射された照明光の光路上にフィルタが設けられる。このような構成では、フィルタに要求される光学性能（面精度、平行度、複屈折、脈理等）が比較的低い。何故ならば、撮影レンズに組み込まれる場合と異なり、フィルタの上記光学性能が撮影レンズの結像性能に影響を及ぼさないからである。そのため、フィルタ切替装置１２００に用いられる光学材料のコストは比較的低廉なものとなり、フィルタ切替装置１２００も比較的安価に構成することが可能となる。
【０１２４】
ところで、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂが干渉フィルタや吸収フィルタである場合、あるいは図５を参照して説明した、偏光変調素子を用いる構成を有するフィルタである場合、分光透過特性の入射角依存性がある。そのため、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂを透過して被写体を照らす照明光の分光特性は、照明領域の中央付近と周辺部付近とで異なる場合がある。本明細書では、これを照明色むら（いろむら）と称する。
【０１２５】
照明色むらが問題となる場合には、図１６に示されるような構成とすることが有効である。図１６は、照明光源１３００から出射されてフィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂ、または開口部１２０６Ｄを透過した照明光が拡散板１６００で拡散されてから被写体Ｏｂｊに達する形態を描いた図である。図１６に示す形態では、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂ、または開口部１２０６Ｄを透過した照明光が拡散板（レフ板）で反射、拡散されるので、上述した照明色むらの影響を減じることができる。すなわち、照明光源１３００から出射された照明光の光束中、中心部分を進む光線も、周辺部分を進む光線も、拡散版１６００で拡散されてほぼ均一に混ざり合って照明色むらの影響を減じることが可能となる。
【０１２６】
図１６に示す構成では、被写体Ｏｂｊに到達する照明光が拡散光となるので、被写体Ｏｂｊに生じる陰を弱めることができる。また、照明光源１３００から出射される照明光の照射角度が小さい物を利用することも可能となり、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂの口径を小さくしてフィルタ切替装置１２００を小型にすることが可能となる。
【０１２７】
以上、図１３から図１６を参照して説明した例において、照明光源１３００の分光特性（分光放射輝度特性）に関連する情報がカメラ２３０に予め入力されていることが色再現をより正確にする上で望ましい。
【０１２８】
図１７は、フィルタ切替装置１２００Ａをカメラ２３０のフラッシュ装置１３００Ａとともに用いる例を説明する図である。図１７において、フラッシュ装置１３００Ａは、カメラ２３０の上カバー上に設けられた、カメラ内蔵式のものとして描かれている。この場合、フラッシュ装置１３００Ａの分光特性はカメラ２３０のＲＯＭ２４２（図２）内に予め記録しておくことができる。フラッシュ装置１３００Ａはまた、外付け式、例えばクリップオン式のものであってもよい。この場合、フラッシュ装置１３００Ａとカメラ２３０との間で通信が行われて、フラッシュ装置１３００Ａの分光特性に関する情報がフラッシュ装置１３００Ａからカメラ２３０に出力されてもよい。
【０１２９】
図１７に示すようにフラッシュ装置１３００Ａがカメラ内蔵式のものである場合、フィルタ切替装置１２００Ａは、カメラ２３０の上カバー上に設けられるアクセサリシューや他のコネクタ等に取り付け可能に構成することが可能である。その場合、フィルタ切替装置１２００Ａとカメラ２３０とは、アクセサリシューや他のコネクタ上に設けられた電気接点を介して相互通信が行えるように構成される。フィルタ切替装置１２００Ａは、電源を内蔵していても、カメラ２３０から給電されるものであってもよい。なお、フィルタ切替装置１２００Ａは、図１４を参照して説明したものと同様の内部構成を有するものとする。
【０１３０】
フラッシュ装置１３００Ａが外付け式の場合、フィルタ切替装置１２００Ａとフラッシュ装置１３００Ａとが互いに機械的、電気的に接続可能に構成されていてもよい。フィルタ切替装置１２００Ａは、モータ１２０４Ａとフィルタ部１２０６とを有する。
【０１３１】
図１８は、図１７の矢印ＸＶＩＩＩの方向からフィルタ部１２０６を見た様子を示す。図１７、図１８に示されるフィルタ切替装置１２００Ａの構成要素中、図１３を参照して説明したものと同様の構成を有するものには同じ符号を付してその説明を省略する。
【０１３２】
モータ１２０４Ａはエンコーダを内蔵していて、フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂ、開口部１２０６Ｄのうち、フラッシュ装置１３００Ａの発光部１３０２Ａから出射される照明光の光路上に位置しているのがどれであるのかをコントローラ１２１０が把握することが可能に構成されている。
【０１３３】
図１７、図１８を参照して説明した構成では、フラッシュ装置１３００Ａの発光部１３０２Ａの面積を比較的小さくすることができるのでフィルタ部１２０６を小型にすることが可能となる。
【０１３４】
フィルタ１２０６Ａ、１２０６Ｂが干渉フィルタや吸収フィルタである場合、あるいは図５を参照して説明した構成を有するフィルタである場合には、先に説明した照明色むらを生じる可能性がある。そのような場合には、図１９に例示される構成とすることが望ましい。
【０１３５】
図１９は、図１７に示される構成に加えて光拡散部１９００を有する例を示す図である。光拡散部１９００は、吊支部１９０２とディフューザプレート１９０４とを有する。吊支部１９０２の一端はフィルタ切替装置１２００Ｂに取り付けられ、他端にはディフューザプレート１９０４が取り付けられ、これによりディフューザプレート１９０４は吊支部１９０２によって支持される。フラッシュ装置１３００Ａの発光部１３０２Ａから出射された光はディフューザプレート１９０４によって拡散される。これにより、フィルタ部１２０６が照明色むらを生じやすい特性のフィルタを有するものであっても、ディフューザプレート１９０４の光拡散作用によって照明色むらの影響を減じることが可能となる。ディフューザプレート１９０４の構成としては、ガラス、アクリル等の透明基板内部に乳白色の光拡散物質を分散させたものであってもよいし、透明基板の表面（片面、あるいは両面）をすり硝子状、フライアイレンズ状、あるいはクリスタルカット状の面としたものであってもよい。
【０１３６】
光拡散部１９００を設けることにより、上述した照明光むらの影響を減じることが可能となるのに加えて、より焦点距離の短い（広角の）撮影レンズに対応した照射角を得ることが可能となる。
【０１３７】
ここで図２０Ａ、図２０Ｂを参照し、図１７に示される形態のフィルタ切替装置１２００Ａ、フラッシュ装置１３００Ａ、カメラ２３０を用いて多バンド撮影が行われる際の、カメラＣＰＵ２４６およびコントローラ１２１０によって実行される処理手順について説明する。
【０１３８】
図２０Ａ、図２０Ｂに示されるフローチャートにおいて、図９Ａ、図９Ｂに示されるフローチャート中の処理手順と同様の処理手順には同じステップ番号を付し、その詳細な説明を省略する。そして、図９Ａ、図９Ｂに示されるフローチャート中の処理手順との差異を中心に説明をする。
【０１３９】
図９Ａ、図９Ｂのフローチャートに示される処理手順がレンズＣＰＵ２２２およびカメラＣＰＵ２４６によって実行されるものであるのに対し、図２０Ａ、図２０Ｂのフローチャートに示される処理手順は、フィルタ切替装置１２００Ａ中のコントローラ１２１０と、カメラＣＰＵ２４６とによって実行される点が相違する。
【０１４０】
カメラＣＰＵ２４６は、コントローラ１２１０から切り替え可能分光透過特性情報を受信し（Ｓ９５２）、ユーザによる撮影設定を受け付ける（Ｓ９５４、Ｓ９５６）。Ｓ９５８でカメラＣＰＵ２４６から発せられた第１分光透過特性切替コマンドをコントローラ１２１０はＳ９０４で受信し、モータ１２０４を駆動してフィルタ部２０６の分光透過特性を第１分光透過特性に切り替える（Ｓ９０６）。
【０１４１】
コントローラ１２１０はＳ２００８で、分光透過特性完了信号を光減衰量情報とともにカメラＣＰＵ２４６に出力する。カメラＣＰＵ２４６はこれらの信号および情報をＳ２０６０で入力する。カメラＣＰＵ２４６は、Ｓ９６２でユーザのレリーズ操作を受け付ける処理を行い、Ｓ２０６４で露光パラメータ決定の処理を行う。すなわち、カメラＣＰＵ２４６は、Ｓ２０６０でコントローラ１２１０から受信した光減衰量情報に基づいて以下に説明する露出パラメータを決定する処理をＳ２０６４で行う。この露出パラメータには、撮影レンズで設定される絞り値、撮像素子２３６の等価ＩＳＯ感度、シャッタ速度、フラッシュ装置１３００Ａの発光量、あるいは調光レベルが含まれる。
【０１４２】
カメラＣＰＵ２４６は、Ｓ２０６４で決定された露光パラメータで第１回目の撮影を行い（Ｓ９６６）、画像信号一時保管の処理（Ｓ９６８）、第２分光透過特性切替コマンド送信の処理（Ｓ９７０）を行う。
【０１４３】
コントローラ１２１０は第２分光透過特性切替コマンドを受信し（Ｓ９１０）、モータ１２０４を駆動してフィルタ部２０６の分光透過特性を第２分光透過特性に切り替える（Ｓ９１２）。Ｓ２０１４においてコントローラ１２１０は、分光透過特性完了信号を光減衰量情報とともにカメラＣＰＵ２４６に出力する。カメラＣＰＵ２４６はこれらの信号および情報をＳ２０７２で入力する。カメラＣＰＵ２４６は、Ｓ２０７２で入力した光減衰量情報をもとに、Ｓ２０６４で行ったのと同様の処理をＳ２０７４で行う。
【０１４４】
カメラＣＰＵ２４６は、Ｓ２０７４で決定された露光パラメータで第２回目の撮影を行い（Ｓ９７６）、画像信号一時保管の処理（Ｓ９７８）、分光透過特性初期化信号出力の処理（Ｓ９８０）を行う。
【０１４５】
コントローラ１２１０は上記の分光透過特性初期化信号をＳ９１６で受信し、Ｓ９１８で分光透過特性初期化の処理を行って一連の分光透過特性切替の処理を完了する。
【０１４６】
カメラＣＰＵ２４６はＳ９８２において、画像処理部２３８に対して、上記２回の撮影で得られた画像信号に対して画像処理を行うように指令信号を出力する。画像処理部２３８は、カメラＣＰＵ２４６のＳ９６８、Ｓ９７８での処理によってＲＡＭ２４０に一時的に保管された画像信号を処理し、６バンドからなる画像データを生成し、ＲＡＭ２４０に一時保管する。
【０１４７】
Ｓ９８４においてカメラＣＰＵ２４６は、画像処理部２３８に対して、上記のようにして生成された画像データに基づく画像をモニタ部２５０に表示し画像データ記憶部２５２に画像データを記憶するように制御信号を発し、一連の多バンド撮影に伴う処理を完了する。
【０１４８】
以上に説明したように、本発明はカメラと照明光源とフィルタ切替装置とを有するカメラシステムにも適用可能である。そして、照明光源から被写体に向けて出射される照明光の光路上にフィルタが位置するようにフィルタ切替装置が配設されて、複数回の撮影に際してフィルタの分光透過特性が切り替えられる。このとき、複数回の撮影それぞれによって得られる画像データと、各撮影に際して切り替えられた光学フィルタの分光透過特性情報との関連づけが容易となるので、多バンド画像データを生成する処理をスムーズに行うことが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１４９】
本発明は、電子式のスチルカメラ、ムービーカメラとともに用いられるフィルタ切替装置や撮影レンズなどに適用可能である。本発明はまた、電子式のスチルカメラ、ムービーカメラ、画像入力装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５０】
【図１】フィルタ切替装置をカメラに装着する例を説明する斜視図である。
【図２】フィルタ切替装置、撮影レンズ、カメラの内部構成例を説明するブロック図である。
【図３】光学フィルタの分光透過特性と撮像素子を構成する各色の画素の分光感度との関係を概念的に示す図であり、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ光学フィルタの異なる分光透過特性の例を示す。
【図４】フィルタ切替装置を構成するフィルタ部の図１とは異なる例を示す斜視図であり、（ａ）はフィルタを保持する保持枠が撮影レンズの光軸に直交する面内で直動することにより所望のフィルタが撮影レンズの光路内に進退可能に構成される例を示し、（ｂ）は撮影レンズの光軸に平行な回転軸回りに回動するアームによって保持されるフィルタが撮影レンズの光路内に進退可能に構成される例を示す。
【図５】フィルタ切替装置を構成するフィルタ部の分光透過特性を電気的に切り替え可能とする例を示す図であり、（ａ）はその概略的構成を斜視図示し、（ｂ）は分光透過特性を例示する。
【図６】フィルタ切替位置の様々な配置位置を例示する図である。
【図７】フィルタ切替装置が撮影レンズ内に内蔵される場合の撮影レンズ、カメラの内部構成例を説明するブロック図である。
【図８】フィルタの分光透過特性を切り替えながら複数回の撮影をして多バンド撮影を行う例を説明する図であり、（ａ）は表示される多バンド撮影の設定画面の例を示し、（ｂ）は多バンド撮影モードでの撮影が実行される際の概略的シーケンスを示す。
【図９Ａ】図７に示される、フィルタ切替装置が内蔵される撮影レンズ内のＣＰＵと、カメラ内のＣＰＵとによって実行される多バンド撮影手順を説明するフローチャートである。
【図９Ｂ】図９Ａに示されるフローチャートに続くフローチャートである。
【図１０】光がフィルタに入射する際の入射角の違いによってフィルタの分光透過特性が変化する例を説明する図であり、（ａ）は異なる入射角度で光がフィルタに入射する様子を概略的に示し、（ｂ）は入射角が変化したときの分光透過特性の変化の例を示し、（ｃ）は撮像素子のイメージエリアを複数の領域に分割して、分割された領域ごとに対応するフィルタの分光透過特性情報等が用意される例を概念的に示す図である。
【図１１】フィルタ切替装置が撮影レンズ固定式のカメラ内に内蔵される場合のカメラの内部構成例を説明するブロック図である。
【図１２】従来の技術に係る多バンド撮影を説明する図であり、（ａ）は写真フイルムの各色の感光層における分光感度特性とＡフィルタの分光透過特性との関係を示し、（ｂ）はＡフィルタと写真フイルムとで得られる総合分光感度特性を示し、（ｃ）は写真フイルムの各色の感光層における分光感度特性とＢフィルタの分光透過特性との関係を示し、（ｄ）はＢフィルタと写真フイルムとで得られる総合分光感度特性を示す。
【図１３】フィルタ切替装置が照明光源に装着される例を説明する斜視図である。
【図１４】照明光源に装着されるフィルタ切替装置の内部構成例を説明するブロック図である。
【図１５】照明光源、照明光源に装着するフィルタ切替装置、カメラからなる撮影システムを用いて撮影を行う様子を説明する図である。
【図１６】照明光源、照明光源に装着するフィルタ切替装置、カメラからなる撮影システムを、反射式の拡散板とともに用いて撮影を行う様子を説明する図である。
【図１７】照明光源がカメラ内蔵式のフラッシュ装置で、フィルタ切替装置がカメラに装着される例を説明する図である。
【図１８】フィルタ部を図１７の矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た様子を示す図である。
【図１９】照明光源がカメラ内蔵式のフラッシュ装置で、ディフューザプレートを有するフィルタ切替装置がカメラに装着される例を説明する図である。
【図２０Ａ】図１７に示されるフィルタ切替装置内のコントローラと、カメラ内のＣＰＵとによって実行される多バンド撮影手順を説明するフローチャートである。
【図２０Ｂ】図２０Ａに示されるフローチャートに続くフローチャートである。
【符号の説明】
【０１５１】
２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、７０８、１２００、１２００Ａ、１２００Ｂ  …  フィルタ切替装置
２０４、１２０４、１２０４Ａ  …  モータ
２０６、１２０６  …  フィルタ部
２０６Ａ、２０６Ｂ、１２０６Ａ、１２０６Ｂ  …  フィルタ
２０６Ｃ、１２０６Ｃ  …  円板
２０６Ｄ、１２０６Ｄ  …  開口部
２０８、１２０８  …  センサ部
２１０、１２１０  …  コントローラ
２１２、１２１２  …  フィルタ分光透過特性情報記憶部
２１４  …  露出倍数情報記憶部
２１６、１２１６  …  接続ケーブル
２１８、１２１８  …  ベース部
２２０、７００、７００Ａ  …  撮影レンズ
２２２  …  レンズＣＰＵ
２２４  …  レンズ分光透過特性情報記憶部
２３０、２３０Ａ、２３０Ｂ  …  カメラ
２３２  …  シャッタ
２３６  …  撮像素子
２３８  …  画像処理部
２４０  …  ＲＡＭ
２４２  …  ＲＯＭ
２４６、２４６Ａ  …  カメラＣＰＵ
２４８  …  表示制御部
２５０  …  モニタ部
２５２  …  画像データ記憶部
５０２  …  偏光板（偏光子）
５０４  …  偏光ローテータ
５０６  …  偏光変調素子
５１４  …  偏光板（検光子）
７０６  …  ズームエンコーダ
７１２  …  露出倍数情報記憶部
７１４  …  フィルタ分光透過特性情報記憶部
７１６  …  レンズ総合分光透過特性情報記憶部
８００  …  メニュー画面
８０２、８０４、８０６、８０８  …  選択肢
８１０  …  撮影完了時間設定部
８１２  …  撮影完了時間表示／設定部
１２１４  …  光減衰量情報記憶部
１３００  …  照明光源
１３００Ａ  …  フラッシュ装置
１３０２、１３０２Ａ  …  発光部
１６００  …  拡散板（レフ板）
１９００  …  光拡散部
１９０２  …  吊支部
１９０４  …  ディフューザプレート
Ｏｂｊ  …  被写体
【図１】
2009258618.tif 000003
【図２】
2009258618.tif 000004
【図３】
2009258618.tif 000005
【図４】
2009258618.tif 000006
【図５】
2009258618.tif 000007
【図６】
2009258618.tif 000008
【図７】
2009258618.tif 000009
【図８】
2009258618.tif 000010
【図９Ａ】
2009258618.tif 000011
【図９Ｂ】
2009258618.tif 000012
【図１０】
2009258618.tif 000013
【図１１】
2009258618.tif 000014
【図１２】
2009258618.tif 000015
【図１３】
2009258618.tif 000016
【図１４】
2009258618.tif 000017
【図１５】
2009258618.tif 000018
【図１６】
2009258618.tif 000019
【図１７】
2009258618.tif 000020
【図１８】
2009258618.tif 000021
【図１９】
2009258618.tif 000022
【図２０Ａ】
2009258618.tif 000023
【図２０Ｂ】
2009258618.tif 000024