JP2003110920A - 撮像素子保持装置及びそれを有する光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮像素子の光入射側に光学的ローパスフィル
ターを装着及び外した場合であっても、良好なる画像が
得られる撮像素子保持装置及びそれを有する光学機器を
得ること。 【解決手段】 撮像光学系による物体像が形成される撮
像装置の一部に着脱可能に、光入射側より順に、光学フ
ィルターを保持した光学フィルタ保持部材と、撮像素子
を保持した撮像素子保持部材とを光軸方向に重ねて装着
するようにした撮像素子保持装置であって、該光学フィ
ルタを光路中から挿脱したときの光学的光路長の変化量
を調整する撮像素子位置調整部材を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮像素子の前面に
配置する光学的フィルタの着脱及び交換可能なデジタル
カメラ、ビデオカメラ、フィルム用カメラに好適な撮像
素子保持装置及びそれを有する光学機器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の撮像素子を有する撮像装置（光学
機器）で用いられる光学的ローパスフィルタは、光学系
（撮影光学系）を用いて結像された画像を空間的にサン
プリングする撮像素子を用いてナイキスト周波数を超え
る高空間周波数の画像による偽信号が画像信号に混入す
るのを防止している。このときの光学系の空間周波数に
対するレスポンスを制限する光学的ローパスフィルタは
撮像素子の前面に取り付けられている。このナイキスト
周波数は撮像装置に固有の値であるために光学的ローパ
スフィルタも固定のものが取り付けられている。特開平
１１−３１３２３６号公報では光学的ローパスフィルタ
の厚みを変えることができる撮像装置の組み付け構造が
提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】撮像素子の高画素数化
によりナイキスト周波数は高くなり、通常の撮影では偽
信号が画像上で目立たなくなってきた。一方、光学的ロ
ーパスフィルタを取り付けることによって画像鮮鋭度の
劣化の方が問題になることもあった。そこで、撮影光学
系の中から光学的ローパスフィルタを外した状態で撮影
を行なう場合には、光学的ローパスフィルタの厚さ及び
その材料の屈折率に基づく光路長変化分だけ撮像素子の
光軸方向の取付位置を撮影レンズ側に移動し、ピント調
整する必要があった。しかしながら、従来の撮像装置は
光学的ローパスフィルタの厚さと、その材料の屈折率に
よる光路長変化分を移動できない構造であった為にピン
トのボケた画像となってしまい、光学的ローパスフィル
タを外しても画像の鮮鋭度が上がらないという問題があ
った。

【０００４】このことは光学的ローパスフィルターに限
らず、色フィルター、赤外カットフィルター等の光学フ
ィルターを着脱して撮影する場合も同様であった。

【０００５】本発明は、光学的フィルタを光路中より外
したり、異なるフィルターを装着した状態にて撮影を行
ってもピントの合った良好な画像が得られるように、撮
像素子の光軸方向の位置調整を容易に行える撮像素子保
持装置及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の撮像素
子保持装置は撮像光学系による物体像が形成される撮像
装置の一部に着脱可能に、光入射側より順に、光学フィ
ルターを保持した光学フィルタ保持部材と、撮像素子を
保持した撮像素子保持部材とを光軸方向に重ねて装着す
るようにした撮像素子保持装置であって、該光学フィル
タを光路中から挿脱したときの光学的光路長の変化量を
調整する撮像素子位置調整部材を有していることを特徴
としている。

【０００７】請求項２の発明の撮像素子保持装置は撮像
光学系による物体像が形成される撮像装置の一部に着脱
可能に、光入射側より順に、光学フィルターを保持した
光学フィルタ保持部材と、撮像素子を保持した撮像素子
保持部材とを光軸方向に重ねて装着するようにした撮像
素子保持装置であって、該撮像素子保持部材は該光学フ
ィルターを光路中から挿脱するときの光学的光路長の変
化量と略等しい厚さの撮像素子位置保持部材を介して、
撮像装置に装着していることを特徴としている。

【０００８】請求項３の発明は請求項１、２の発明にお
いて前記撮像素子位置調整部材は、前記光学的フィルタ
を保持する光学的フィルタ保持部材の一部であることを
特徴としている。

【０００９】請求項４の発明は請求項１から３のいずれ
か１項の発明において前記光学的フィルターは光学的ロ
ーパスフィルターであることを特徴としている。

【００１０】請求項５の発明の光学機器は請求項１から
４のいずれか１項の撮像素子保持装置を有していること
を特徴としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態１を図１〜図３
を用いて説明する。

【００１２】図１は撮像装置(光学機器)のカメラ本体側
の縦断面図、図２は図１の撮像素子１４の保持装置の縦
断面図、図３は図２において光学的ローパスフィルタを
外した状態における撮像素子１４の保持装置の縦断面図
である。図１において、カメラ本体１の前面にバヨネッ
トマウント部２を有し、該マウント部２に不図示の撮影
レンズが着脱可能に装着されている。各部材３〜７は撮
影者が被写体像を観察確認するファインダー系を構成し
ている。撮影レンズを通った被写体光束の一部はハーフ
ミラー又はクイックリターンミラーより成る主ミラー３
によってほぼ直角に上方に反射され、ピント板４上に被
写体像を形成する。ピント板４上に形成された被写体像
に基づく光束は、コンデンサーレンズ５を通り、ペンタ
プリズム６に入射する。ペンタプリズム６によって被写
体像は上下左右反転され被写体像に基づく光束は、接眼
レンズ群７を通って撮影者の瞳ＥＩに導光される。主ミ
ラー３がハーフミラーのとき被写体像の光束を導いてい
る。また、被写体光束の一部は主ミラー３のハーフミラ
ー部を通過し、サブミラー８で反射され、オートフォー
カス光学系９、１０、１１を介してオートフォーカスセ
ンサ１２へと導かれて撮影レンズの焦点検出を行ってい
る。一方、被写体像を撮影する時においては、まず前述
したファインダー像の観察確認や焦点検出のための主ミ
ラー３及びサブミラー８を撮影レンズの焦点面となる撮
像素子１４との間の光路中から予め退避させる。次に、
撮影レンズを通った撮影光束は、シャッタ先幕１３ａが
開放状態となると、光学的ローパスフィルタ１５を通っ
てカメラ本体１に取り付けられた撮像素子１４上に撮影
被写体像を結像し、所定時間光束を露光蓄積後、シャッ
タ後幕１３ｂの遮蔽によって撮影被写体像の光束を遮断
する。その後はカメラ本体１内、または外部の記憶装置
に対し映像信号として情報を転送・記録する。特に高い
フランジバック精度を要求される一眼レフカメラでは、
ユーザーの要望に応じて光学的ローパスフィルタ１５を
カメラ本体から取り外すことがある。

【００１３】この場合、 光学的ローパスフィルタ１５の厚さ：ｔ 光学的ローパスフィルタ１５の材料の屈折率：ｎ とすると、光学的ローパスフィルターを光路中から挿脱
したときの光路長変化量δは δ＝ｔ（１−１／ｎ） となる。光学的ローパスフィルタ１５を外したときには
ピントがδだけ変化するので、この変化量δだけ撮像素
子を撮影レンズ側に近づける必要がある。

【００１４】次に、図２、図３を用いて図１に示した撮
像装置の撮像素子１４の保持構造について説明する。図
２において、撮像素子１４は撮像素子取付板１６に位置
決め固定されている。また、光学的ローパスフィルタ１
５は保持枠(光学フィルタ保持部材)２０に接着剤又は保
持手段で保持されている。撮像素子１４が組み込まれた
撮像素子取付板（撮像素子保持部材）１６は光学的ロー
パスフィルタ１５が組み込まれた保持枠２０の腕部２０
ａ、２０ｂを介して固定ビス１９ａ、１９ｂによりカメ
ラ本体１に固定されている。この時、保持枠２０の腕部
２０ａ、２０ｂの光軸方向の厚みを光学的ローパスフィ
ルタ１５の厚さと材質の屈折率により変化する光軸方向
の光路長δと同じにしてある。即ち腕部２０ａ、２０ｂ
は光学的ローパスフィルター１５を挿脱したときの光路
長変化δを補正する為の撮像素子位置調整部材の一要素
を構成している。このような構成であれば、光学的ロー
パスフィルタ１５を外した状態にて使用（撮影）する際
において、図３に示すように保持枠２０の腕部２０ａ、
２０ｂを介さず撮像素子１４が固定された撮像素子取付
板１６をカメラ本体１に直接取り付ける。これによって
光学的ローパスフィルタ１５を外したことにより変化す
る光路長δを容易に補正することができ撮像素子１４上
にピントの合った像を形成することができる。更に、異
なる特性の光学的ローパスフィルタに交換するような場
合でも、保持枠２０の腕部２０ａ、２０ｂの厚みを特性
変化により生じる光路長補正量に応じた厚さを持たせて
いれば容易に光路長補正が行なわれ、面倒な光路長計算
をする必要がなくなる。また、光路長の補正を間違った
り、補正をし忘れるといったトラブルを防止することが
できるといった効果もある。

【００１５】図４は本発明の実施形態２の撮像素子１４
の保持構造の縦断面図である。

【００１６】図４において、撮像素子１４は撮像素子取
付板１６に位置決め固定されている。光学的ローパスフ
ィルタ１５は保持枠１７に保持されており、保持枠１７
は撮像素子取付板１６に取付られ１つの撮像素子ユニッ
トとして構成されている。この撮像素子ユニット（１
４、１５、１６、１７）を光軸方向の撮像素子位置調整
部材１８ａ、１８ｂを介して固定ビス１９ａ、１９ｂに
よりカメラ本体１に固定する。この時、撮像素子位置調
整部材１８ａ、１８ｂの光軸方向の厚みを光学的ローパ
スフィルタ１５の材料の屈折率により変化する光軸方向
の光路長δと同じにしてある。更に、光軸方向の位置調
整部材１８ａ、１８ｂの厚みを変えることで種々の厚さ
の光学的ローパスフィルタの交換に対応できる構成にな
っている。

【００１７】このような構成であれば、光学的ローパス
フィルタ１５を外した状態にて使用する際においても、
図４に示すように光軸方向の位置調整部材１８ａ、１８
ｂを介さず撮像素子１４が固定された撮像素子取付板１
６をカメラ本体１に直接取り付けることで光学的ローパ
スフィルタ１５を外したことにより変化する光路長δを
補正することができる。

【００１８】以上の各実施形態では光学的ローパスフィ
ルターを交換又は取り外す場合の他に、色フィルター、
赤外カットフィルター等の光学フィルターの挿脱や交換
等においても同様に適用することができる。

【００１９】撮像素子の代わりにフィルムを用いた撮像
装置においても同様に適用できる。この場合、対象とな
る光学フィルターは色フィルター、赤外カットフィルタ
ー等である。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば光学的フィルタを光路中
より外したり、異なるフィルターを装着した状態にて撮
影を行ってもピントの合った良好な画像が得られるよう
に、撮像素子の光軸方向の位置調整を容易に行える撮像
素子保持装置及びそれを有する光学機器を達成すること
ができる。

【００２１】この他本発明によれば、光学的ローパスフ
ィルタを外したことにより変化する光路長の補正が容易
に行えるので、光学的ローパスフィルタを外した状態に
て撮影を行ってもピントが良好でかつ鮮鋭度が向上した
画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の撮像装置の実施形態１の縦断面図で
ある。

【図２】 図１の撮像素子保持構造の縦断面図である。

【図３】 図１において光学的ローパスフィルタを外し
た状態における撮像素子保持構造の縦断面図である。

【図４】 本発明の実施形態２の撮像素子保持構造の縦
断面図である。

【符号の説明】

１ カメラ本体 １４ 撮像素子 １５ 光学的ローパスフィルタ １６ 撮像素子取付板 １７ 保持枠 １８ 光軸方向位置調整部材 １９ 固定ビス ２０ 保持枠 ２０ａ、２０ｂ 腕部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像光学系による物体像が形成される撮
   像装置の一部に着脱可能に、光入射側より順に、光学フ
   ィルターを保持した光学フィルタ保持部材と、 撮像素子を保持した撮像素子保持部材とを光軸方向に重
   ねて装着するようにした撮像素子保持装置であって、 該光学フィルタを光路中から挿脱したときの光学的光路
   長の変化量を調整する撮像素子位置調整部材を有してい
   ることを特徴とする撮像素子保持装置。
2. 【請求項２】 撮像光学系による物体像が形成される撮
   像装置の一部に着脱可能に、光入射側より順に、光学フ
   ィルターを保持した光学フィルタ保持部材と、 撮像素子を保持した撮像素子保持部材とを光軸方向に重
   ねて装着するようにした撮像素子保持装置であって、 該撮像素子保持部材は該光学フィルターを光路中から挿
   脱するときの光学的光路長の変化量と略等しい厚さの撮
   像素子位置保持部材を介して、撮像装置に装着している
   ことを特徴とする撮像素子保持装置。
3. 【請求項３】 前記撮像素子位置調整部材は、前記光学
   的フィルタを保持する光学的フィルタ保持部材の一部で
   あることを特徴とする請求項１，２の撮像素子保持装
   置。
4. 【請求項４】 前記光学的フィルターは光学的ローパス
   フィルターであることを特徴とする請求項１から３のい
   ずれか１項の撮像素子保持装置。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項の撮像素
   子保持装置を有していることを特徴とする光学機器。