JP2008299250A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルム撮像装置用の交換レンズとデジタル撮像装置用の交換レンズの両方を使用することができ、画質の低下を低減することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】レンズ接続部３によって撮像装置の本体に交換レンズ２が接続される。回転可能なフィルタターレット６，７にはそれぞれ複数の光学フィルタが搭載されている。フィルム撮像装置用の交換レンズが接続された場合、開口部１０，１１が撮像光路上に配置される。また、デジタル撮像装置用の交換レンズが接続された場合、NDフィルタ８およびCCフィルタ９が撮像光路上に配置される。
【選択図】図２

Description

本発明は、交換レンズを着脱可能であり、光学フィルタを有する撮像装置に関する。

近年、フィルム撮像装置をデジタル撮像装置に置き換える動きがある。デジタル撮像装置には光学ローパスフィルタが必要であり、さらに、利便性や機動性を高めるために複数種類のNDフィルタおよびCC（Color Compensating：色補正）フィルタを設けた２枚のターレットを内蔵している撮像装置が望まれている。一方、従来のフィルム撮像装置用レンズをデジタル撮像装置に使用した場合、デジタル撮像装置では撮像素子とレンズの間に光学ガラス部品（水晶等を含む）が多く存在するため、光学収差が発生し、画質が低下する。

特許文献１には、撮影用交換レンズ内に固体撮像素子のための光学フィルタ部材を設けたカメラシステムが開示されている。このカメラシステムによれば、従来の銀塩フィルム用一眼レフ撮像装置の構造を変更することなく、固体撮像素子のための光学フィルタ部材の使用が可能となり、固体撮像素子に特有のモアレ縞や偽色と言った現象の発生を回避することができる。また、光学フィルタ部材を着脱自在に構成したので、モアレ縞や偽色現象が発生し易い状況や、画質を最優先したい状況など、様々な撮影状況に応じて光学フィルタ部材の使用・不使用あるいはその種類を自由に選択することが可能となる。
特開平９−３１８９９３号公報

前述したように、フィルム撮像装置・デジタル撮像装置の種類に応じた交換レンズを使用しないと画質が低下するという問題があった。特許文献１では、フィルム撮像装置の構成をベースにしたデジタル撮像装置に適用するため、交換レンズ内にデジタル撮像装置用の光学フィルタ部材が設けられているが、撮像装置の本体に光学フィルタ部材が設けられている通常のデジタル撮像装置でフィルム撮像装置用の交換レンズを使用可能とすることに対するアプローチはなされていない。

本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであって、フィルム撮像装置用の交換レンズとデジタル撮像装置用の交換レンズの両方を使用することができ、画質の低下を低減することができる撮像装置を提供することを目的とする。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、被写体の像を撮像素子で撮像する撮像装置であって、着脱可能な交換レンズを接続するレンズ接続手段と、前記レンズ接続手段に接続された前記交換レンズの種類を判別するレンズ判別手段と、前記交換レンズにより被写体の像を撮像素子に結像する際の撮像光路上のうち、前記交換レンズよりも光学的な後ろ側に配置可能な複数の光学フィルタと、前記レンズ判別手段が判別した前記交換レンズの種類に応じた位置に前記複数の光学フィルタの少なくともいずれかを移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする撮像装置である。

また、本発明の撮像装置において、前記複数の光学フィルタは円盤状の回転ターレットに配置されていることを特徴とする。

また、本発明の撮像装置において、前記回転ターレットは開口部を有することを特徴とする。

また、本発明の撮像装置において、前記回転ターレットの開口部以外には、透過率が異なる複数のNDフィルタが配置されていることを特徴とする。

また、本発明の撮像装置において、前記複数のNDフィルタの光路長が全て等しいことを特徴とする。

また、本発明の撮像装置において、前記回転ターレットの開口部以外には、色温度が異なる複数のCCフィルタが配置されていることを特徴とする。

また、本発明の撮像装置において、前記複数のCCフィルタの光路長が全て等しいことを特徴とする。

また、本発明の撮像装置において、前記移動手段は、前記レンズ判別手段が前記交換レンズの種類をフィルム撮像装置用の交換レンズと判別した場合には、前記開口部が前記撮像光路上に配置されるように前記回転ターレットを回転させ、前記レンズ判別手段が前記交換レンズの種類をデジタル撮像装置用の交換レンズと判別した場合には、前記複数の光学フィルタのいずれかが前記撮像光路上に配置されるように前記回転ターレットを回転させることを特徴とする。

また、本発明の撮像装置において、撮像装置の状態がオンとオフのどちらに設定されているのかを判別する装置状態判別手段をさらに備え、撮像装置の状態がオフに設定されていると前記装置状態判別手段が判別した場合に前記移動手段は、前記複数の光学フィルタのいずれかが前記撮像光路上に配置されるように前記回転ターレットを回転させることを特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、前記撮像光路上に配置された前記光学フィルタの情報を表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、前記撮像光路上に配置されている前記光学フィルタが、前記レンズ判別手段が判別した前記交換レンズの種類に対応していない場合に警告を発する警告手段をさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明の撮像装置は、前記レンズ接続手段の開口部を塞ぐIRカットフィルタをさらに備えたことを特徴とする。

また、本発明の撮像装置において、前記回転ターレットにさらに補正レンズが配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、交換レンズの種類に応じて、光学フィルタを撮像光路上あるいは撮像光路上以外に選択的に配置することが可能となるので、フィルム撮像装置用の交換レンズとデジタル撮像装置用の交換レンズの両方を使用することができ、画質の低下を低減することができる。

以下、図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
（第１の実施形態）

まず、本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、本実施形態による撮像装置の全体構成を示し、図２〜図５は撮像装置の主要部の構成を示している。撮像装置の本体１に対して、着脱可能な交換レンズ２が接続される。本実施形態では、交換レンズ２はデジタル撮像装置用の交換レンズであるものとする。図２では本体１の図示を省略している。図３および図４は本体１の１つの側面のみを取り出して図示しており、図３は交換レンズ２の接続される外側（光学的な前側）から本体１の側面を見た状態を示し、図４は内側（光学的な後ろ側）から本体１の側面を見た状態を示している。

図２に示すように、本体１と交換レンズ２を接続するためのレンズ接続部３が設けられている。レンズ接続部３はレンズ接続部３ａ，３ｂから構成されている。交換レンズ２にはレンズ接続部３ａが固着され、本体１にはレンズ接続部３ｂが固着されている。これらのレンズ接続部３ａ，３ｂによって本体１に交換レンズ２が固定される。

図５に示すようにレンズ接続部３ａには、レンズ接続部３ａと一体または別体の部材で構成された突起状のレンズ判別部４ａが設けられている。また、図３および図４に示すようにレンズ接続部３ｂには、押し込み型のスイッチとして構成されたレンズ判別部４ｂが設けられている。レンズ判別部４ｂの一部である押し込み部４０ｂは、レンズ接続部３ｂに形成された貫通孔に挿入されており、本体１に交換レンズ２が接続された状態では、レンズ判別部４ａが押し込み部４０ｂを押すことによって、レンズ判別部４ｂは交換レンズ２の種類を判別する。

本実施形態では、フィルム撮像装置用の交換レンズにはレンズ判別部４ａを設けないものとする。したがって、押し込み部４０ｂが押された場合に、レンズ判別部４ｂは、本体１に接続された交換レンズがデジタル撮像装置用の交換レンズであると判別することができる。

図２に示すように、レンズ接続部３ｂの光学的な後ろ側には、撮像素子５、フィルタターレット６，７、および光学ローパスフィルタ１２が配置されている。フィルタターレット６，７にはそれぞれ複数の光学フィルタが搭載されている。フィルタターレット６には透過率の異なる複数のNDフィルタ８が搭載されており、フィルタターレット７には色温度の異なる複数のCCフィルタ９が搭載されている。各NDフィルタ８の光路長は全て等しく、同様に各CCフィルタ９の光路長は全て等しい。ここで、光路長が等しいとは、光学フィルタを構成する部材の材質に応じた屈折率と光学フィルタの厚みとの積が各光学フィルタ間で等しいことを指す。

各フィルタターレット６，７には、光学フィルタの入っていない開口部１０，１１が設けられている。また、各フィルタターレット６，７は、図示していない回転機構により、円盤の中心を通り円盤表面に垂直な回転軸を中心として回転するようになっている。フィルタターレット７と撮像素子５の間には光学ローパスフィルタ１２が配置されている。

撮像素子５および光学ローパスフィルタ１２は、交換レンズ２により被写体の像を撮像素子５に結像する際の撮像光路上のうち、交換レンズ２よりも光学的な後ろ側に配置されている。また、フィルタターレット６，７は、回転によってNDフィルタ８、CCフィルタ９、および開口部１０，１１を撮像光路上に配置することが可能である。信号処理部１００は、撮像素子５から出力された撮像信号を処理する。

図６は、フィルタターレット６，７の回転に係る構成のみを示している。選択部１３は、レンズ判別部４ａ，４ｂから構成されるレンズ判別部４による交換レンズの種類の判別結果に応じて、NDフィルタ８、CCフィルタ９、開口部１０，１１の中から、撮像光路上に配置すべきものを選択する。図７は、選択部１３による選択の様子を概念的に示している。デジタル撮像装置用の交換レンズが本体１に接続され、レンズ判別部４ｂのスイッチがオンとなっている場合には、選択部１３は開口部１０，１１以外の光学フィルタを選択する。このとき、ユーザによるフィルタ種類の指定がある場合には、選択部１３は、ユーザによって指定された光学フィルタを選択する。また、フィルム撮像装置用の交換レンズが本体１に接続され、レンズ判別部４ｂのスイッチがオフとなっている場合には、選択部１３は開口部１０，１１を選択する。

ターレット制御部１４は、選択部１３によって選択されたものが撮像光路上に配置されるようにターレット駆動モータ１５を制御する。ターレット駆動モータ１５は、フィルタターレット６，７に供給する駆動力を発生し、フィルタターレット６，７を回転させる。ターレット位置検出部１６はフィルタターレット６，７の回転位置を検出し、その情報をターレット制御部１４に通知する。フィルタターレット６，７の回転位置を検出する方法として、フィルタターレット６，７の円周上に突起を形成しフォトインタラプタでその突起の位置を検出するようにしてもよいし、ステッピングモータとエンコーダの組合せによってフィルタターレット６，７の回転量を直接計測するようにしてもよい。

次に、図６に示した構成の動作を説明する。交換レンズを取り付ける前の状態では、レンズ判別部４ｂのスイッチがオフであるため、選択部１３によって開口部１０，１１が選択される。そして、ターレット制御部１４による制御に従って、ターレット駆動モータ１５がフィルタターレット６，７を回転させる。ターレット位置検出部１６はフィルタターレット６，７の回転位置をターレット制御部１４に通知し、ターレット制御部１４は所望の回転位置でフィルタターレット６，７が停止するようにターレット駆動モータ１５を制御する。これによって、開口部１０，１１が撮像光路上に配置される。

撮影者が撮像装置の本体１にデジタル撮像装置用の交換レンズ２を接続して固定すると、レンズ判別部４ａがレンズ判別部４ｂの押し込み部４０ｂを押し、レンズ判別部４ｂのスイッチがオンとなる。このとき、選択部１３は開口部１０，１１以外の光学フィルタを選択し、ターレット制御部１４に通知する。続いて、上記と同様の動作により、光学フィルタが撮像光路上に配置される。デジタル撮像装置用の交換レンズ２を使用する場合、NDフィルタ８、CCフィルタ９、および光学ローパスフィルタ１２の光路長を考慮して交換レンズ２が設計されているため、各種光学フィルタが撮像光路内に入っていても画質は低下しない。一方、撮影者が撮像装置の本体１にフィルム撮像装置用の交換レンズ２を接続して固定した場合には、レンズ判別部４ｂの押し込み部４０ｂが押されないため、開口部１０，１１が撮像光路上に配置された状態は変わらない。

本実施形態では、デジタル撮像装置用の交換レンズにレンズ判別部４ａが設けられ、フィルム撮像装置用の交換レンズにレンズ判別部４ａが設けられていないものとしているが、これとは逆であってもよい。また、光学フィルタがフィルタターレット６，７に搭載され、フィルタターレット６，７が回転するように構成されている例を説明したが、光学フィルタが撮像素子５の撮像面に平行な平面内で直線運動をするように構成されていてもよい。

上述したように、本実施形態によれば、交換レンズの種類（デジタル撮像装置用・フィルム撮像装置用）に応じて、光学フィルタを撮像光路上あるいは撮像光路上以外に選択的に配置することが可能となる。例えば、デジタル撮像装置用の交換レンズが接続された場合には、いずれかの光学フィルタが撮像光路上に配置される。また、フィルム撮像装置用の交換レンズが接続された場合には、光学フィルタが撮像光路上以外の位置に配置され、開口部１０，１１が撮像光路上に配置される。したがって、フィルム撮像装置用の交換レンズとデジタル撮像装置用の交換レンズの両方を使用することができ、画質の低下を低減することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を説明する。図８は、本実施形態による撮像装置の構成を示している。図６と同様に図８は、フィルタターレット６，７の回転に係る構成のみを示している。本実施形態では、情報表示部１７が例えば本体１の側面に設けられている。情報表示部１７は、撮像光路上に配置されている光学フィルタまたは開口部１０，１１の情報を表示する。

光学フィルタの入っていない開口部１０，１１が撮像光路上に配置されている場合、情報表示部１７は、開口部１０，１１が選択されていることを示す情報を表示する。また、光学フィルタが撮像光路上に配置されている場合、その光学フィルタがNDフィルタ８であれば、情報表示部１７は「透過率○○％」という情報を表示し、その光学フィルタがCCフィルタ９であれば、情報表示部１７は「色温度○○Ｋ」という情報を表示する。

本実施形態のように、光学フィルタまたは開口部１０，１１の情報を表示することによって、撮影者が撮像装置の現在の状態を容易に確認することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を説明する。図９は、本実施形態による撮像装置の構成を示している。図６等と同様に図９は、フィルタターレット６，７の回転に係る構成のみを示している。本実施形態では、判定部１８および警告部１９が設けられている。また、本実施形態では、フィルタターレット６，７の停止位置を撮影者が指定することが可能であるものとする。

判定部１８は、レンズ判別部４による交換レンズの種類の判別結果と、ターレット位置検出部１６によって検出されたフィルタターレット６，７の停止位置とに基づいて、撮像光路上に配置されているもの（NDフィルタ８、CCフィルタ９、開口部１０，１１）が交換レンズの種類に対応しているか否かを判定する。デジタル撮像装置用の交換レンズ２が接続されているにもかかわらず、開口部１０，１１が撮像光路上に配置されている場合や、フィルム撮像装置用の交換レンズが接続されているにもかかわらず、NDフィルタ８やCCフィルタ９が撮像光路上に配置されている場合には、判定部１８は異常の発生を警告部１９に通知する。警告部１９は、判定部１８から異常が通知された場合に警告を発する。警告の方法はどのような方法でもよく、例えば警告の文字を表示したり、警告音を発したりすればよい。

本実施形態のように、撮像光路上に配置されている光学フィルタまたは開口部が交換レンズの種類に対応していない場合に警告を発することによって、撮像装置の状態の設定ミスによる画質の低下を防止することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態を説明する。図１０は、本実施形態による撮像装置の構成を示している。図６等と同様に図１０は、フィルタターレット６，７の回転に係る構成のみを示している。本実施形態では、装置状態判別部２０が設けられている。装置状態判別部２０は、撮像装置の状態がオン（電源から駆動電力が供給される状態）とオフ（電源からの駆動電力の供給が停止される状態）のどちらに設定されているのかを判別する。

図１１は、選択部１３による選択の様子を概念的に示している。撮像装置の状態がオンに設定されていると装置状態判別部２０が判別した場合には、判別結果は撮像装置の動作に特に影響を与えない。一方、撮影者がレンズの交換を行うために電源スイッチをオフ側に切り替えた場合には、撮像装置の状態がオフに設定されていると装置状態判別部２０が判別する。この判別結果を受けて、ターレット制御部１４は、開口部１０，１１以外のいずれかの光学フィルタが撮像光路上に配置されるようにフィルタターレット６，７を回転させる制御を実行する。したがって、撮像装置の電源がオフのときには、開口部１０，１１以外のいずれかの光学フィルタが撮像光路上に配置された状態となる。

レンズ交換は、撮像装置の状態がオフとなっているときに行われるので、本実施形態によれば、レンズ交換時に光学ローパスフィルタ１２または撮像素子５付近に塵埃が侵入して、付着することを防止できる。

（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態を説明する。図１２は、本実施形態による撮像装置の主要部の構成を示している。本実施形態では、レンズ接続部３ｂの開口部３０ｂを塞ぐIRカットフィルタ２１が配置されている。このIRカットフィルタ２１が本体１の蓋となり、レンズ交換の際に撮像装置の内部へ塵埃が侵入するのを防止することができる。

（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態を説明する。図１３は、本実施形態による撮像装置におけるフィルタターレット６のみの構成を示している。本実施形態では、第１〜第５の実施形態におけるフィルタターレット６の開口部１０の代わりに補正レンズ２２が設けられている。フィルタターレット７に補正レンズ２２を設けてもよい。フィルム撮像装置用の交換レンズが接続されている場合、ターレット制御部１４による制御に従って、補正レンズ２２が撮像光路上に配置される。本実施形態によれば、フィルム撮像装置用の交換レンズを使用する場合に、光学ローパスフィルタ１２による画質の軽微な低下を補正し、画質の低下を防止することができる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態について詳述してきたが、具体的な構成は上記の実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明の第１の実施形態による撮像装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態による撮像装置の主要部の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態による撮像装置の主要部の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態による撮像装置の主要部の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態による撮像装置の主要部の構成を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態による撮像装置の主要部の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態において、選択部による選択の様子を示す参考図である。 本発明の第２の実施形態による撮像装置の主要部の構成を示すブロック図である。 本発明の第３の実施形態による撮像装置の主要部の構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態による撮像装置の主要部の構成を示すブロック図である。 本発明の第４の実施形態において、選択部による選択の様子を示す参考図である。 本発明の第５の実施形態による撮像装置の主要部の構成を示す斜視図である。 本発明の第６の実施形態による撮像装置が備えるフィルタターレットの構成を示す斜視図である。

符号の説明

１・・・本体、２・・・交換レンズ、３，３ａ，３ｂ・・・レンズ接続部（レンズ接続手段）、４，４ａ，４ｂ・・・レンズ判別部（レンズ判別手段）、５・・・撮像素子、６，７・・・フィルタターレット、８・・・NDフィルタ、９・・・CCフィルタ、１０，１１，３０ｂ・・・開口部、１２・・・光学ローバスフィルタ、１３・・・選択部、１４・・・ターレット制御部、１５・・・ターレット駆動モータ（移動手段）、１６・・・ターレット位置検出部、１７・・・情報表示部（表示手段）、１８・・・判定部、１９・・・警告部（警告手段）、２０・・・装置状態判別部（装置状態判別手段）、２１・・・IRカットフィルタ、２２・・・補正レンズ、４０ｂ・・・押し込み部（レンズ判別手段）、１００・・・信号処理部

Claims (13)

1. 被写体の像を撮像素子で撮像する撮像装置であって、
   着脱可能な交換レンズを接続するレンズ接続手段と、
   前記レンズ接続手段に接続された前記交換レンズの種類を判別するレンズ判別手段と、
   前記交換レンズにより被写体の像を撮像素子に結像する際の撮像光路上のうち、前記交換レンズよりも光学的な後ろ側に配置可能な複数の光学フィルタと、
   前記レンズ判別手段が判別した前記交換レンズの種類に応じた位置に前記複数の光学フィルタの少なくともいずれかを移動させる移動手段と、
   を備えたことを特徴とする撮像装置。
2. 前記複数の光学フィルタは円盤状の回転ターレットに配置されていることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記回転ターレットは開口部を有することを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 前記回転ターレットの開口部以外には、透過率が異なる複数のNDフィルタが配置されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記複数のNDフィルタの光路長が全て等しいことを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記回転ターレットの開口部以外には、色温度が異なる複数のCCフィルタが配置されていることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
7. 前記複数のCCフィルタの光路長が全て等しいことを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記移動手段は、
   前記レンズ判別手段が前記交換レンズの種類をフィルム撮像装置用の交換レンズと判別した場合には、前記開口部が前記撮像光路上に配置されるように前記回転ターレットを回転させ、
   前記レンズ判別手段が前記交換レンズの種類をデジタル撮像装置用の交換レンズと判別した場合には、前記複数の光学フィルタのいずれかが前記撮像光路上に配置されるように前記回転ターレットを回転させる
   ことを特徴とする請求項３〜請求項７のいずれかに記載の撮像装置。
9. 撮像装置の状態がオンとオフのどちらに設定されているのかを判別する装置状態判別手段をさらに備え、
   撮像装置の状態がオフに設定されていると前記装置状態判別手段が判別した場合に前記移動手段は、前記複数の光学フィルタのいずれかが前記撮像光路上に配置されるように前記回転ターレットを回転させる
   ことを特徴とする請求項３〜請求項８のいずれかに記載の撮像装置。
10. 前記撮像光路上に配置された前記光学フィルタの情報を表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の撮像装置。
11. 前記撮像光路上に配置されている前記光学フィルタが、前記レンズ判別手段が判別した前記交換レンズの種類に対応していない場合に警告を発する警告手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれかに記載の撮像装置。
12. 前記レンズ接続手段の開口部を塞ぐIRカットフィルタをさらに備えたことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の撮像装置。
13. 前記回転ターレットにさらに補正レンズが配置されていることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。

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