JP2007193264A - 光学ローパスフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数や生産工程を増やすことなく、ローパスフィルタへのゴミの付着を防止する。
【解決手段】基材１０の光入射面側に、高屈折率層と低屈折率層を交互に積層したコート層１１を設けて赤外線を遮断する。そして高屈折率層の１つをＩＴＯ膜１１ａで構成し、コート層表面の導電性を高める。ここで、コート層表面に導電性を付与しゴミの付着を一層抑える観点から、最も外側の高屈折率層を透明導電材料で形成するのが望ましい。さらに透明導電材料で形成された高屈折率層よりも外側に形成される各屈折率層の層厚の総和を１４０ｎｍ以下とするのが望ましい。
【選択図】図１

Description

本発明は光学ローパスフィルタ（以下、「ローパスフィルタ」と記すことがある）に関し、より詳細には赤外線遮断や反射防止などの作用を奏するコート層を備えた光学ローパスフィルタに関するものである。

近年、画像を電子的に保存する電子スチルカメラやビデオカメラなどの撮像装置が急速に普及しつつある。これらの撮像装置は、撮影レンズによって形成された被写体像を、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子によって画素ごとに電気信号に変換し、画像データとして記録媒体に記憶する。

このような撮像装置では、撮像素子が、規則的に配列された画素を受光面に備えているため、その画素間隔で決まる標本化空間周波数に近似した空間周波数成分を有する被写体が撮像されると、被写体の画像データにモアレが現れる。また、撮像素子は人間の目と異なる分光感度を有し、可視光の他に赤外光に高い感度を有しているため、被写体光の中から赤外光を除去する必要がある。このため、ローパスフィルタと赤外線遮断フィルタが撮像レンズと撮像素子との間に一般に配置される。

ところが、ローパスフィルタや赤外線遮断フィルタなどの光学素子は絶縁性材料で構成されているため、圧電性や焦電性によって静電気が生じやすく、ゴミが付着しやすい。これらの光学素子にゴミが付着すると、ゴミの影が撮像素子に写り込んでしまう問題がある。このとき、ゴミが撮像素子に近いほどゴミに焦点が合うため、撮像の中でよりはっきりと視認される。一眼レフカメラのように撮影レンズが交換可能なカメラの場合には特に、レンズの交換時にカメラ内にゴミが侵入するおそれがあり、上記問題が生じやすい。

そこで静電気によるゴミの付着を防止するため、ローパスフィルタなどの光学素子の表面に透明導電膜を形成して静電気を除去することなどが提案されていたが、透明導電膜として金属被膜などを用いると、金属被膜は屈折率が高いため金属被膜で光が反射してしまい、撮像素子に入射する被写体光の光量が低下するという新たな問題が生じる。

このため例えば特許文献１では、ローパスフィルタの基体表面に透明導電膜を設け、さらにその上に反射防止膜を形成して、ローパスフィルタ表面での反射を抑えることが提案されている。
特開２００２−３３４６８号公報

前記提案された技術によれば、ローパスフィルタ表面のゴミの付着及び光反射は抑えられるものの、赤外線遮断フィルタなどの光学素子を従来同様に別途設ける必要があった。このため、装置の小型化に限界があった。また部品点数が多く高い生産性が得られなかった。

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部品点数や生産工程を増やすことなく、静電気によるゴミの付着を効果的に防止した光学ローパスフィルタを提供することにある。

また本発明の目的は、部品点数が少なく高い生産性を有し、小型化が図れ、しかも高い画像品質の得られる撮像ユニット及び撮像装置を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明に係る光学ローパスフィルタでは、基材と、基材の光入射面側に形成されたコート層とを備え、前記コート層は高屈折率層と低屈折率層が交互に積層され、特定波長域の光を反射又は透過するものであり、前記高屈折率層の少なくとも一つを透明導電材料で形成し、前記コート層表面へのゴミの付着を防止するようにした。

ここで前記コート層は赤外線を遮断するものであってもよい。

また、コート層表面に導電性を付与しゴミの付着を一層抑える観点から、最も外側の高屈折率層を透明導電材料で形成するのが望ましい。さらに透明導電材料で形成された高屈折率層よりも外側に形成される各屈折率層の層厚の総和を１４０ｎｍ以下とするのが望ましい。

そしてまた、コート層表面の導電性を確保しながら、透明導電材料で形成した高屈折率層での光反射損失を抑える観点から、この高屈折率層の層厚は２００〜３００ｎｍの範囲とするのが好ましい。

さらに、コート層による可視光域での光反射損失を抑える観点から、透明導電材料で形成した高屈折率層と接する、基材側の低屈折率層の層厚は１４０〜２２０ｎｍの範囲とするのが好ましい。

また、光吸収を抑える観点から、透明導電材料は酸化インジウムと酸化スズの混合物であって、酸化インジウムの混合割合が９０重量％以上であるものが好ましい。

最も外側の低屈折率層は、ＭｇＦ₂層とＳｉＯ₂層の少なくとも２層で構成される等価層とし、外側から順にＭｇＦ₂層、ＳｉＯ₂層とするのが好ましい。ここでＭｇＦ₂層とＳｉＯ₂層の層厚はそれぞれ２０〜８０ｎｍの範囲とするのが好ましい。

前記目的を達成する本発明に係る撮像ユニットは、前記いずれかに記載の光学ローパスフィルタと、撮像素子とを備え、光学ローパスフィルタのコート層を接地電位に接続したことを特徴とする。

また本発明に係る撮像装置は、上記撮像ユニットを備えたことを特徴とする。

本発明に係る光学ローパスフィルタでは、特定波長域の光を反射又は透過する、高屈折率層と低屈折率層が交互に積層されたコート層を基材表面に形成し、このコート層の高屈折率層の少なくとも一つを透明導電材料で形成している。そのため、特定波長域の光を反射又は透過するコートと、ローパスフィルタ表面の導電性の確保を一体として構成できるので、導電性部材と特定波長域の光を反射又は透過するコート部材とを別体にする必要がなく、コストを抑えながらローパスフィルタ表面へのゴミの付着を効果的に防止できる。

また、最も外側の高屈折率層を透明導電材料で形成するとゴミの付着が一層抑えられる。さらに透明導電材料で形成された高屈折率層よりも外側に形成される各屈折率層の層厚の総和を１４０ｎｍ以下とすると、コート層表面での良好な導電性が得られ、簡便な接地構造で接地できるようになり、ゴミの付着がより一層抑えられる。

さらに、透明導電材料で形成した高屈折率層の層厚を２００〜３００ｎｍの範囲とすると、コート層表面の導電性を確保しながらコート層での光反射損失を抑えられるようになる。

透明導電材料で形成した高屈折率層と接する、基材側の低屈折率層の層厚を１４０〜２２０ｎｍの範囲とすると、コート層による可視光域での光反射損失を抑えられるようになる。

透明導電材料として酸化インジウムと酸化スズの混合物であって、酸化インジウムの混合割合が９０重量％以上のものを用いると、光吸収を抑えられるようになる。

最も外側の低屈折率層を、ＭｇＦ₂層とＳｉＯ₂層の少なくとも２層で構成される等価層とし、外側から順にＭｇＦ₂層、ＳｉＯ₂層とすると、ゴミの付着を抑えながら耐溶剤性および耐環境性に優れるようになる。ＭｇＦ₂層とＳｉＯ₂層の層厚をそれぞれ２０〜８０ｎｍの範囲とするとこの効果が一層奏される。

本発明に係る撮像ユニット及び撮像装置では、光学ローパスフィルタとして前記記載のものを用いるので、従来は別途設けていた、特定波長域の光を反射又は透過する光学素子を省くことができ、生産性が向上すると共に装置の小型化が図れるようになる。また、光学ローパスフィルタの表面へのゴミの付着が防止されるので、画像品質の高い撮像が得られるようになる。

以下、図に基づいて本発明の実施形態を説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

図１に、本発明に係るローパスフィルタの一実施形態を示す概説図を示す。この図のローパスフィルタ１は、赤外線を遮断するコート層１１が基材１０の表面に形成されてなる。赤外線を遮断するコート層１１は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層されてなる。そして、この高屈折率層の中の１つの層が、透明導電材料である酸化インジウムと酸化スズの混合物からなるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）膜１１ａで構成されている。これにより、コート層表面の導電性が高くなり、静電気によるゴミの付着が効果的に防止される。

コート層１１を構成する高屈折率層のうち、どの高屈折率層を導電性材料で形成するか特に限定はないが、コート層表面に近いほどその効果が奏されやすく、反対にコート層表面から離れるほど効果が奏されにくくなる。したがって、最も外側の高屈折率層を透明導電材料で形成することが推奨される。なお、コート層１１の最外層には通常は低屈折率層が形成されるので、最も外側の高屈折率層は通常は外側から２層目となる。

図２に示すように、最も外側の高屈折率層以外の高屈折率層を透明導電材料で形成してもよいが、その場合、透明導電材料で形成した高屈折率層よりも外側に形成される各屈折率層の層厚の総和Ｄが１４０ｎｍ以下であることが望ましい。前記層厚の総和Ｄが１４０ｎｍを超えると、コート層表面の導電性が充分には高くならずゴミの付着防止効果が不十分となるおそれがあるからである。

また、透明導電材料で構成する高屈折率層の層厚に特に限定はなく、透明導電材料として使用する具体的材料や、透明導電材料で構成する層の形成位置などから適宜決定すればよいが、通常は２００〜３００ｎｍの範囲が望ましい。透明導電材料で構成する高屈折率層の層厚が２００ｎｍ未満であると、コート層表面に充分な導電性を付与できないおそれがあり、反対に層厚が３００ｎｍを超えると、高屈折率層において光吸収が生じるおそれがあるからである。より好ましい層厚は２１０〜２６０ｎｍの範囲である。

コート層の最外層は、前述のように通常は低屈折率層とされる。この最外層はゴミが直接付着する層であるから、物理的にゴミが付着しにくい材料で形成するのが望ましい。低屈折率で且つ非粘着性の材料としてはフッ素系化合物、特にＭｇＦ₂が好適である。そこで本発明者等はＭｇＦ₂をコート層の最外層として使用した実験を行った。実験結果を表１に示す。なお、この実験は青板ガラスの表面にＩＴＯ膜を形成し、その上に低屈折率層を形成して、下記に示す溶剤試験、信頼性試験、ごみ落ち性能を評価したものである。

（溶剤試験）
「EE3310」（オリンパス社製洗浄液）、エタノール、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の各溶剤をそれぞれ染み込ませたシルボン紙を用いて、２００ｇの加重で各サンプルを５０往復拭き上げた後、サンプル表面を目視にて評価した。評価基準は次の通りである。「○」：良好、「△」：軽微な問題はあるが実用上問題なし、「×」：実用上問題あり

（信頼性試験）
・熱衝撃試験はサンプルを、−３０℃と＋７０℃の環境に１時間ずつ交互に入れ、これを１０サイクル繰り返した後、サンプル表面を目視にて評価した。
・温湿度試験は、各温度と湿度の環境下で５００時間放置した後、常温常湿下で２４時間放置し、その後サンプル表面を目視にて評価した。
評価基準は溶剤試験の場合と同じである。

（ごみ落ち性能）
アルミナなどによる粉末をローパスフィルタ表面に散布し、所定量および所定時間ローパスフィルタを振動させた後、ローパスフィルタ表面の粉末残量を目視により評価した。評価基準は次の通りである。「○」：ほとんど残っていない、「△」：画像に影響のない程度に残っている、「×」：画像に影響が出るくらい残っている

表１において、低屈折率層としてのＳｉＯ₂層を最外層に形成した実験番号１のサンプルでは、溶剤試験および信頼性試験は良好であったが、ごみ落ち性能に軽微な問題があった。これに対し、低屈折率層としてのＭｇＦ₂層を最外層に形成した実験番号２のサンプルでは、ごみ落ち性能は良好であったが、溶剤試験において”くもり”が発生した。なお、ＩＴＯ膜を形成しなかった実験番号６〜９のサンプルでは、いずれもごみ落ち性能に実用上問題があった。

そこで本発明者等は、コート層の最外層である低屈折率層をＭｇＦ₂層とＳｉＯ₂層の少なくとも２層から構成される等価層とすれば、両層の欠点を補完し合えるのではないかと考え、サンプル３〜５を作製して評価した。なお、積層構造はＩＴＯ膜、ＳｉＯ₂層、ＭｇＦ₂層の順である。この結果、コート層の最外層をＭｇＦ₂層とＳｉＯ₂層の２層から構成される等価層とすると、溶剤試験、信頼性試験、ごみ落ち性能のいずれにも優れた結果が得られることがわかった。コート層の最外層として形成するＭｇＦ₂層とＳｉＯ₂層の層厚は、それぞれ２０〜８０ｎｍの範囲が好ましく、より好ましい下限値は３０ｎｍである。

また、透明導電材料で形成した高屈折率層の下側の低屈折率層の層厚ｄ（図３に図示）は、１４０〜２２０ｎｍの範囲が好ましい。図３に示す層構成のサンプルにおいて、層厚ｄを９２，１７８，２６６ｎｍに変化させて、サンプルの透過率をシミュレーションした実験結果を図４に示す。

この図から明らかなように、低屈折率層の層厚ｄを１７８ｎｍとした場合には、可視光域の波長の透過率はほぼ１００％であったのに対し、層厚ｄを９２ｎｍ、２６６ｎｍとした場合には、可視光域の波長の透過率は８０〜９５％となり、コート層において光反射損失が生じた。

本発明で使用する透明導電材料としては従来公知のものが使用でき、例えば酸化アンチモンや酸化インジウム、酸化スズ、酸化亜鉛、ＩＴＯ（スズドープ酸化インジウム）、ＡＴＯ（アンチモンドープ酸化スズ）などが挙げられる。この中でもＩＴＯが好適である。

本発明者等はＩＴＯの酸化インジウムと酸化スズの混合割合についても検討を加えた。酸化インジウム（ＩｎＯ₃）と酸化スズ（ＳｎＯ₂）の混合割合を変えて行った実験結果を図５及び図６に示す。図５は横軸を波長（ｎｍ）、縦軸を光吸収（％）として各波長における光吸収量を示したグラフである。図６は横軸を波長（ｎｍ）、縦軸を透過率（％）として各波長における透過率を示したグラフである。

図５（ａ）は重量比でＩｎＯ₃：ＳｎＯ₂を８６：１４、同図（ｂ）はＩｎＯ₃：ＳｎＯ₂を９５：５とした場合のＩＴＯ膜における光吸収量を示したグラフであって、両グラフを比較すると、可視光域における光吸収は、ＩｎＯ₃：ＳｎＯ₂を９５：５としたＩＴＯ膜の方が少ないことがわかる。また図６（ａ）はＩｎＯ₃：ＳｎＯ₂を８６：１４、同図（ｂ）はＩｎＯ₃：ＳｎＯ₂を９５：５とした場合のＩＴＯ膜の透過率を示したグラフであって、両グラフを比較すると、可視光域における透過率は、ＩｎＯ₃：ＳｎＯ₂を９５：５としたＩＴＯ膜の方が優れている。これらの実験結果から、本発明で使用する透明導電材料としては酸化インジウムの混合割合が９０重量％以上のＩＴＯが好適であることがわかる。

ローパスフィルタの基材として使用する材料は例えば水晶やニオブ酸リチウム、四酸化バナジウムなどが挙げられる。またコート層の層構成は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層され、赤外線遮断や反射防止などの所期の効果を奏するように形成されていればよい。例えば赤外線遮断を目的とするコート層の場合であれば、層の総数はおおよそ３０〜４０層程度になる。コート層における高屈折率層の材料としては、酸化チタン、酸化タンタル、酸化チタンと酸化ランタンの混合物、酸化チタンと酸化タンタルの混合物の少なくとも１つが好ましい。低屈折率層の材料としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合物の少なくとも１つが好ましい。

コート層の形成方法については特に限定はなく、例えば真空蒸着法やＩＡＤ（Ion Assist Deposition）法やＩＰ（Ion Plating）法、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、スパッタリング法などの従来公知の方法を用いることができる。

ゴミの物理的吸着を抑える観点から、コート層上にフッ素コーティングをさらに行ってももちろん構わない。この場合、フッ素コーティング膜の膜厚は、光学特性に影響を与えない範囲とする必要がある。具体的には数ｎｍ程度が好ましい。

図７に、本発明に係る光学ローパスフィルタ１を用いた撮像ユニット２の概説図を示す。図７の撮像ユニット２は、正面と背面とに開口が形成された箱状のハウジング２２と、正面開口の周縁部に、開口の内方へ迫り出すように取り付けられた断面略「Ｓ」字状の板バネ２６と、板バネ２６の内周面にマスクシート２５を介して当接するように取り付けられたローパスフィルタ１と、スペーサ２７を介してローパスフィルタ１に対して離隔対向して取り付けられた撮像素子としてのＣＣＤ（Charge Coupled Device）２１と、ハウジング２２の背面開口を封止するように取り付けられた放熱板２３と、放熱板２３の背面に取り付けられた基板２４とを備え、ハウジング２２の背面側の端面に穿設されたネジ穴に、放熱板２３と基板２４に形成された貫通孔を一致させた状態で、その外側からネジ２８を貫通孔を挿通させてネジ穴に螺合させることによって一体化されている。そしてローパスフィルタ１の基材１０表面には赤外線遮断コート層１１が形成され、図３に示すように、赤外線遮断コート層１１の最外の高屈折率層はＩＴＯ膜１１ａで形成されている。また赤外線遮断コート層１１はマスクシート２５、板バネ２６、ハウジング２２、基板２４を介して接地電位に接続されている。

このような構成の撮像ユニット２によれば、従来は導電性確保のために特殊な構造が必要となっていたが、簡単な構造で導電性と赤外線遮断フィルタを確保でき、部品点数を抑えることができる。また、これにより装置の小型化が図れる。

ここで使用するＣＣＤ２１は、２次元状に配置されたエリアセンサの各ＣＣＤの表面に、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタが市松模様状に貼り付けられた、いわゆるベイヤー方式と呼ばれる単板式カラーエリアセンサで構成されており、本実施形態では例えば３００８（Ｘ方向）×２０００（Ｙ方向）＝６０１６０００個の画素を有している。

なお、本発明で使用する撮像素子としては、ＣＣＤの他、ＣＭＯＳ、ＶＭＩＳなど従来公知のものを使用できる。

図８に、本発明に係る光学ローパスフィルタ、撮像ユニットを備えた電子スチルカメラの一例を示す。同図（ａ）は、本発明に係る電子スチルカメラの正面図であり、同図（ｂ）は背面図である。

図８の電子スチルカメラは、カメラ本体４と、このカメラ本体４の正面略中央に着脱可能に装着される交換レンズ３とを備えた一眼レフレックス型電子スチルカメラである。カメラ本体４は、正面略中央に交換レンズ３が装着されるマウント部（図示省略）と、マウント部付近に交換レンズを着脱するためのレンズ交換ボタン４１と、正面左端部に使用者が把持するためのグリップ部４２と、被写体との距離を測定するための光が出射する投光窓４６と、正面右上部に制御値を設定するための制御値設定ダイアル４３と、正面左上部に撮影モードを切り換えるためのモード設定ダイアル４４と、グリップ部４２の上面に露光の開始及び／又は終了を指示するためのレリーズボタン４５と、正面右下部にオートフォーカスモードを切り換えるためのＡＦモード設定ダイヤル４７とを備えている。マウント部の近傍には、装着された交換レンズ３との電気的接続を行うための複数個の電気的接点（図示省略）と機械的接続を行うための複数個のカプラ（図示省略）とが設けられている。

電気的接点は、交換レンズ３に内蔵されたレンズＲＯＭ（リードオンリメモリ）から当該レンズに関する固有の情報（開放Ｆ値や焦点距離等の情報）をカメラ本体４内の制御部（図１０参照）に送出したり、交換レンズ３内のフォーカスレンズの位置やズームレンズの位置の情報を制御部に送出したりするためのものである。

カプラは、カメラ本体４内に設けられたフォーカスレンズ駆動用モータの駆動力とズームレンズ駆動用モータの駆動力とを交換レンズ３内の各レンズに伝達するためのものである。

モード設定ダイアル４４は、静止画を撮影する静止画撮影モードと、動画を撮影する動画撮影モードとを含む複数の撮影モードを設定するためのものである。

レリーズボタン４５は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能に構成されている。静止画撮影モードにおいて、レリーズボタン４５が半押しされると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）が実行され、レリーズボタン４５が全押しされると、撮影動作（後述するカラー撮像素子を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカードに記録する一連の動作）が実行される。また、動画撮影モードにおいて、レリーズボタン４５が全押しされると、撮影動作（カラー撮像素子を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカードに記録する一連の動作）が開始され、再度レリーズボタン４５が全押しされると、撮影動作が終了される。

図８（ｂ）において、カメラ本体４の背面略中央上部には、ファインダ窓５１が設けられている。ファインダ窓５１には、交換レンズ３からの被写体像が導かれる。撮影者は、ファインダ窓５１を覗くことによって、被写体を視認することができる。カメラ本体４の背面の略中央には、外部表示部（液晶表示部）５２が設けられている。外部表示部５２は、本実施形態では例えば画素数が４００（Ｘ方向）×３００（Ｙ方向）＝１２００００のカラー液晶表示素子からなり、記録モードにおいて露出制御に関するモード、撮影シーンに関するモードや撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカードに記録された撮影画像を再生表示したりするものである。

外部表示部５２の左上部にはメインスイッチ５３が設けられている。メインスイッチ５３は２点スライドスイッチからなり、接点を左方の「ＯＦＦ」位置に設定すると電源がオフになり、接点を右方の「ＯＮ」位置に設定すると電源がオンになる。

外部表示部５２の右側にはジョグダイヤルキー５４が設けられている。ジョグダイヤルキー５４は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の４方向の押圧操作と、右上、左上、右下及び左下の４方向の押圧操作とが、それぞれ検出されるようになっている。

ジョグダイヤルキー５４は多機能化されており、例えば外部表示部５２に表示される撮影シーン設定のためのメニュー画面において選択された項目を変更するための操作スイッチとして機能し、複数のサムネイル画像が配列表示されるインデックス画面において選択された再生対象のコマを変更するための操作スイッチとして機能する。また、ジョグダイヤルキー５４は、交換レンズ３のズームレンズの焦点距離を変更するためのズームスイッチとして機能させることもできる。

また外部表示部５２の右側には、手振れ補正スイッチ５６が設けられている。手振れ補正スイッチ５６がオンされると、手振れ補正機能が動作する。外部表示部５２の下方位置には、外部表示部５２の表示や表示内容に関する操作を行うためのスイッチとして、各種スイッチ５５が設けられている。

次に、本発明に係る電子スチルカメラの内部構成について説明する。図９に、本発明に係る電子スチルカメラの内部構成を示す。同図（ａ）は、撮影待機状態における電子スチルカメラの内部構成を示す側面断面図であり、同図（ｂ）は、撮影（露光）状態における電子スチルカメラの内部構成を示す側面断面図である。

図９に示すように、交換レンズ３の撮影レンズ３１を通った被写体光束は、クイックリターンミラー６１によって反射光束と透過光束の２つに分割される。反射光束はファインダ観察用として焦点板６２に結像され、結像された被写体像は、ペンタプリズム６３と接眼レンズ６４を介してファインダ接眼窓６５から観察される。一方、透過光束はオートフォーカス用として、クイックリターンミラー６１の背面に設けられたサブミラー６６で反射して、焦点検出センサ６７に導かれる。焦点検出センサ６７は、被写体のピント情報を検出する。クイックリターンミラー６１の後方には、シャッター６８を介して、図７に示したＣＣＤ２１を内蔵した撮像ユニット２が取り付けられている。シャッター６８は露光時に開閉するよう制御される。なお、シャッター６８としては、例えば縦走りフォーカルプレーンシャッターが例示される。

図９（ｂ）に示すように、カメラのレリーズスイッチ４５（図８に図示）がオンされると、クイックリターンミラー６１とサブミラー６６は上方へ跳ね上がって焦点板６２の下方で停止する。そして、シャッター６８が開くことによってＣＣＤ２１（図７に図示）が露光される。露光が終了すると、シャッター６８が閉まり、クイックリターンミラー６１とサブミラー６６は元の位置に復帰する。

図１０に、本発明に係る電子スチルカメラの電気的構成例を示すブロック図を示す。電子スチルカメラは、カメラ本体４、交換レンズ３、撮像部７０、信号処理部８０、制御部９０、フォーカス制御部９１、ＬＣＤ（表示部）９３、操作部９４などを備えている。

交換レンズ３は、被写体像をＣＣＤ７３に結像させるための撮影レンズ３１ａ，３１ｂと、撮影レンズの位置を検出するレンズ位置検出部３２０と、本体側の制御部９０と各種情報を交信するとと共に、各種レンズの制御を行う制御部３１０とを備える。

交換レンズ３に内蔵される各種レンズは、制御部９０からフォーカス制御部９１を介して出力される制御信号に基づき駆動するレンズ駆動用モータＭ１によって所定位置に移動される。

撮像部７０は、交換レンズ３を通して入射する被写体光像を光電変換して画像信号（電気画像）として出力するもので、ミラー機構７１，シャッター７２、ＣＣＤ（撮像素子）７３、ＣＣＤ駆動機構７４，ミラー制御部７５、シャッター制御部７６、タイミング制御回路７７を備えている。

ミラー機構７１はクイックリターンミラー６１（図９に図示）とサブミラー６６（図９に図示）を有し、被写体光束をファインダ観察用とオートフォーカス用に分割する。被写体撮影時は、ミラー制御部７５から出力される退避信号に基づきモータＭ２が駆動し、クイックリターンミラー６１とサブミラー６６は交換レンズ３の光軸から退避する。この退避信号は、レリーズスイッチ４５（図８に図示）のオン信号が制御部９０に入力されると、制御部９０によって生成され、ミラー制御部７５に出力される。

またシャッタ７２は、シャッタ制御部７６からの信号に基づきモータＭ３が駆動することよって開閉する。

ＣＣＤ７３は、タイミング制御回路７７から入力される駆動制御信号（蓄積開始信号・蓄積終了信号）に基づき被写体光像を所定の露光時間だけ受光して画像信号（電荷蓄積信号）に変換し、その画像信号をタイミング制御回路７７から入力される読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）に従って信号処理部８０に送出する。このとき、画像信号は各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂに分離されて信号処理部８０に送出される。

ＣＣＤ駆動機構７４は、ブレを打ち消す方向にＣＣＤ７３を移動させるものである。ジャイロセンサ９７によって検出された２方向のブレは、制御部９０においてブレ補正駆動信号に変換され、ＣＣＤ駆動機構７４へ送出される。これによってＣＣＤ駆動機構７４が駆動する。

なお、以下において、説明の便宜上、各画素の受光信号とこれらの集合により撮影画像を構成する画像信号とを区別するため、必要に応じて各画素の受光信号を画素信号（アナログ値）または画素データ（デジタル値）という。

タイミング制御回路７７は、ＣＣＤ７３の撮影動作を制御するもので、制御部９０から入力される制御信号に基づき撮影制御信号を生成する。この撮影制御信号は、基準クロック信号、ＣＣＤ７３から送出される画像信号を信号処理部８０で信号処理するためのタイミング信号（同期クロック信号）などを含む。このタイミング信号は、信号処理部８０内のアナログ信号処理回路８１およびＡ／Ｄ変換回路８２に入力される。

信号処理部８０は、ＣＣＤ７３から送出される画像信号に所定のアナログ信号処理およびデジタル信号処理を施すもので、画像信号の信号処理は当該画像信号を構成する各画素信号ごとに行われる。この信号処理部８０は、アナログ信号処理回路８１、Ａ／Ｄ変換回路８２、黒レベル補正回路８３、ホワイトバランス（ＷＢ）回路８４、γ補正回路８５及び画像メモリ８６を備えており、黒レベル補正回路８３、ＷＢ回路８４及びγ補正回路８５はデジタル信号処理を施す回路を構成する。

アナログ信号処理回路８１は、ＣＣＤ７３から出力されるアナログ値の画像信号に所定のアナログ信号処理を施すもので、画像信号のサンプリングノイズの低減を行うＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路と、画像信号のレベル調整を行うＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路とを備えている。ＡＧＣ回路は、交換レンズ３に内蔵される絞り値とＣＣＤ７３の露光時間とで適正露出が得られなかった場合（例えば非常に低輝度の被写体を撮影する場合等）の撮影画像のレベル不足を補償する機能も有する。なお、ＡＧＣ回路のゲインは制御部９０により設定される。

Ａ／Ｄ変換回路８２は、アナログ信号処理回路８１から出力される画像信号をデジタル値の画像信号（以下「画像データ」という。）に変換するもので、各画素で受光して得られる画素信号を例えば１２ビットの画素データに変換する。黒レベル補正回路８３は、Ａ／Ｄ変換された各画素データの黒レベルを基準の黒レベルに補正するものである。

ＷＢ回路８４は、撮影画像のホワイトバランスを調整するもので、制御部９０から入力されるレベル変換テーブルを用いて各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂの画素データのレベルを変換することで撮影画像のホワイトバランスを調整する。なお、レベル変換テーブルの各色成分の変換係数は制御部９０により撮影画像ごとに設定される。

γ補正回路８５は、画素データのγ特性を補正することにより階調補正を行うもので、γ特性の異なる複数種類のγ補正テーブルをルックアップテーブル（ＬＵＴ）として有し、設定された撮影シーンに応じて所定のγ補正テーブルにより画素データのγ補正を行う。なお、このγ補正処理において、１４ビットの画素データは、８ビット（２５６階調）の画素データに変換される。γ補正処理前の画素データを１４ビットデータとしているのは、非線形性の強いγ特性でγ補正を行った場合の画質劣化を防止するためである。また、各色成分Ｒ，Ｇ，Ｂの画素データはＷＢ回路８４で所定のレベル変換が行われており、これらの画素データをそれぞれγ補正テーブルでγ補正する。

画像メモリ８６は、信号処理の終了した画像データを一時的に保存するメモリで、複数フレーム分の画像データを記憶し得る容量を有している。なお、１フレーム分の画像データを記憶し得る記憶容量は、本実施形態では例えばＣＣＤ７３の画素数が３００２×２０００＝６０１６０００であるので、６０１６０００個のカラー画素データを記憶し得る容量になる。

ＬＣＤ（表示部）９３はＶＲＡＭ９２を備えている。ＶＲＡＭ９２は、ＬＣＤ９３への表示画像を格納するためのバッファメモリで、ＬＣＤ９３の画素数に対応して４００×３００個のカラー画素データが記憶可能なメモリ容量を有している。

操作部９４は、レリーズボタン４５（図８に図示）が全押しされるとオンになるレリーズスイッチや、モード設定ダイアル４４（図８に図示）などを含み、これらの操作情報が制御部９０に入力される。

制御部９０は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）などからなり、制御部９０のＣＰＵの動作を制御する制御プログラムを記憶するＲＯＭと、演算処理や制御処理などにおける種々のデータを一時的に格納するＲＡＭを有する。

この制御部９０は、カードＩ／Ｆ９５を介してメモリカード９６に接続されている。カードＩ／Ｆ９５は、メモリカード９６への画像データの書込み及び画像データの読出しを行うためのインターフェースである。メモリカード９６は、静止画像及び動画像などの画像データを記録する。

また制御部９０は、ＵＳＢ端子などの通信用Ｉ／Ｆ１０１に接続されている。これにより、ＰＣ等との接続が可能となる。

フラッシュ１０２は、暗い場所での撮影時に被写体を照明するものであり、フラッシュ回路９８によって発光が制御される。また位相差ＡＦモジュール１００はＡＦ信号を得るためのものである。ＡＦ補助光９９は、暗い場所での撮影時に位相差ＡＦモジュール１００への被写体像を得るためのものである。

本件発明に係るローパスフィルタの一例を示す概説図である。 本件発明に係るローパスフィルタの他の例を示す概説図である。 本件発明に係るローパスフィルタのさらに他の例を示す概説図である。 ＩＴＯ膜直下の低屈折率層の層厚を変化させたときの透過率を示すグラフである。 酸化インジウムと酸化スズの混合割合を変えたときの光吸収を示すグラフである。 酸化インジウムと酸化スズの混合割合を変えたときの透過率を示すグラフである。 本発明に係る撮像ユニットの一例を示す概説図である。 本発明に係るカメラ（撮像装置）の一例を示す正面図・背面図である。 図８のカメラの内部構成図である。 図８のカメラの制御ブロック図である。

符号の説明

１ ローパスフィルタ
２ 撮像ユニット
３ 電子スチルカメラ（撮像装置）
１０ 基材
１１ 赤外線遮断コート層
１１ａ ＩＴＯ膜
２１ ＣＣＤ（撮像素子）

Claims (11)

1. 基材と、基材の光入射面側に形成されたコート層とを備え、
   前記コート層は高屈折率層と低屈折率層が交互に積層され、特定波長域の光を反射又は透過するものであり、
   前記高屈折率層の少なくとも一つを透明導電材料で形成し、前記コート層表面へのゴミの付着を防止することを特徴とする光学ローパスフィルタ。
2. 前記コート層が赤外線を遮断するものである請求項１記載の光学ローパスフィルタ。
3. 透明導電材料で形成された高屈折率層よりも外側に形成される各屈折率層の層厚の総和を１４０ｎｍ以下とした請求項１又は２記載の光学ローパスフィルタ。
4. 透明導電材料で形成した高屈折率層の層厚を２００〜３００ｎｍの範囲とした請求項１〜３のいずれかに光学ローパスフィルタ。
5. 透明導電材料で形成した高屈折率層と接する、基材側の低屈折率層の層厚を１４０〜２２０ｎｍの範囲とした請求項１〜４のいずれかに記載の光学ローパスフィルタ。
6. 前記透明導電材料が酸化インジウムと酸化スズの混合物で、酸化インジウムの混合割合が９０重量％以上である請求項１〜５のいずれかに記載の光学ローパスフィルタ。
7. 最も外側の高屈折率層を透明導電材料で形成した請求項１〜６のいずれかに記載の光学ローパスフィルタ。
8. 最も外側の低屈折率層を、ＭｇＦ₂層とＳｉＯ₂層の少なくとも２層で構成される等価層とし、外側から順にＭｇＦ₂層、ＳｉＯ₂層とした請求項１〜７のいずれかに記載の光学ローパスフィルタ。
9. ＭｇＦ₂層とＳｉＯ₂層の層厚をそれぞれ２０〜８０ｎｍの範囲とした請求項８記載の光学ローパスフィルタ。
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の光学ローパスフィルタと、撮像素子とを備え、光学ローパスフィルタのコート層を接地電位に接続したことを特徴とする撮像ユニット。
11. 請求項１０記載の撮像ユニットを備えたことを特徴とする撮像装置。

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