JP2014074800A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ミラー部の透過光を受光する透過光受光部に有効な光量の透過光を受光させると共に、反射光を受光する反射光受光部に有効な光量の反射光を受光させる撮像装置を提案する。
【解決手段】撮像レンズを通過した被写体光を、ミラー面において透過光と反射光に分離するミラー部と、前記ミラー面の第１部分で分離された反射光を受光する反射光受光部と、前記ミラー面の前記第１部分と他の部分とで分離された透過光を受光する透過光受光部と、を備え、前記第１部分での前記被写体光の透過率は、前記他の部分での前記被写体光の透過率と異なる、撮像装置。
【選択図】図２

Description

本開示は、撮影光学系を通った被写体光を透過光と反射光とに分離するミラー部を備えた撮像装置に関する。

デジタルカメラ等の撮像装置の中には、撮影レンズを通った被写体光の光路上に設けられたミラー部（半透過ミラー）と、ミラー部の透過光を受光する透過光受光部と、ミラー部の反射光を受光する反射光受光部と、を有するものがある。

例えば、下記の特許文献１には、ミラー部（ハーフミラー）による透過光を撮像素子に入射させて被写体に係る画像を取得をする一方で、反射光を測距センサ（ＡＦセンサ）や測光センサ（ＡＥセンサ）に入射させて被写体に係る焦点検出等を行うことが可能な撮像装置が開示されている。

特開２０１１−１３９３２５号公報

ところで、上記のミラー部においては、透過光と反射光を分離する分光特性が、ミラー面全体で均一となっている。このため、透過光受光部と反射光受光部のうちの一方の受光部は有効な光量の光を受光できるが、他方の受光部は有効な光量の光を受光できない。この結果、透過光受光部又は反射光受光部の機能が、有効に発揮されない恐れがある。

そこで、本開示は、ミラー部の透過光を受光する透過光受光部に有効な光量の透過光を受光させると共に、反射光を受光する反射光受光部に有効な光量の反射光を受光させる撮像装置を提案する。

本開示によれば、撮像レンズを通過した被写体光を、ミラー面において透過光と反射光に分離するミラー部と、前記ミラー面の第１部分で分離された反射光を受光する反射光受光部と、前記ミラー面の前記第１部分と他の部分とで分離された透過光を受光する透過光受光部と、を備え、前記第１部分での前記被写体光の透過率は、前記他の部分での前記被写体光の透過率と異なる、撮像装置が提供される。

かかる撮像装置によれば、透過光受光部と反射光受光部が受光する透過光や反射光の光量に応じて、第１部分と他の部分での被写体光の透過率を異ならせることで、ミラー部の透過光を受光する第１受光素子に有効な光量の透過光を受光させると共に、反射光を受光する第２受光素子に有効な光量の反射光を受光させることが可能となる。

以上説明したように本開示によれば、ミラー部の透過光を受光する透過光受光部に有効な光量の透過光を受光させると共に、反射光を受光する反射光受光部に有効な光量の反射光を受光させることが可能となる。

第１実施形態に係る撮像装置１の外観構成を示す正面図である。 第１の実施形態に係る撮像装置１の縦断面図である。 第１の実施形態に係る撮像装置１の電気的な構成を示すブロック図である。 第１の実施形態に係るハーフミラー１３０の詳細構成を示す模式図である。 第１の実施形態に係るハーフミラー１３０の面内の分光特性のイメージを示す図である。 ハーフミラー１３０の面内の位置と、光の透過率及び反射率との関係を示すグラフである。 第２の実施形態に係るハーフミラー２３０の詳細構成を示す模式図である。 第２の実施形態に係るハーフミラー２３０の面内の分光特性のイメージを示す図である。 ハーフミラー２３０の面内の位置と、光の透過率及び反射率との関係を示すグラフである。 第３の実施形態に係るハーフミラー３３０の詳細構成を示す模式図である。 その他の実施形態に係るハーフミラー４３０の詳細構成を示す模式図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
１−１．撮像装置の外観構成例
１−２．撮像装置の内部構成例
１−３．撮像装置の電気的構成例
１−４．ハーフミラーの詳細構成例
２．第２の実施形態
３．第３の実施形態
４．まとめ

＜１．第１の実施形態＞
（１−１．撮像装置の外観構成例）
図１を参照しながら、本開示の第１の実施形態に係る撮像装置１の外観構成例について説明する。

図１は、第１実施形態に係る撮像装置１の外観構成を示す正面図である。撮像装置１は、デジタルスチルカメラとして構成されており、カメラボディ１０と、カメラボディ１０に着脱自在な撮影レンズとしての交換レンズ２とを備えている。

図１において、カメラボディ１０の正面側には、正面略中央に交換レンズ２が装着されるマウント部３０１と、マウント部３０１の右横に配置されたレンズ交換ボタン３０２と、把持可能とするためのグリップ部３０３とが設けられている。また、カメラボディ１０には、正面左上部に配置されたモード設定ダイアル３０５と、正面右上部に配置された制御値設定ダイアル３０６と、グリップ部３０３の上面に配置されたシャッターボタン３０７とが設けられている。

また、カメラボディ１０は、その上部に、ポップアップ式の内蔵フラッシュとして構成されるフラッシュ部３１８と、外部フラッシュ等をカメラボディ１０に取り付ける際に使用される接続端子部３１９とを備えている。

マウント部３０１には、装着された交換レンズ２との電気的接続を行うためコネクタＥｃ（図３参照）や、機械的接続を行うためのカプラ７５（図３参照）が設けられている。レンズ交換ボタン３０２は、マウント部３０１に装着された交換レンズ２を取り外す際に押下されるボタンである。

グリップ部３０３は、ユーザが撮影時に撮像装置１を把持する部分であり、フィッティング性を高めるために指形状に合わせた表面凹凸が設けられている。なお、グリップ部３０３の内部には電池収納室およびカード収納室（不図示）が設けられている。電池収納室にはカメラの電源として電池６９Ｂ（図３参照）が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するためのメモリカード６７（図３参照）が着脱可能に収納されるようになっている。なお、グリップ部３０３には、当該グリップ部３０３をユーザが把持したか否かを検出するためのグリップセンサを設けるようにしても良い。

モード設定ダイアル３０５及び制御値設定ダイアル３０６は、カメラボディ１０の上面と略平行な面内で回転可能な略円盤状の部材からなる。モード設定ダイアル３０５は、自動露出（ＡＥ）制御モードや自動焦点（ＡＦ；オートフォーカス）制御モード、或いは１枚の静止画を撮影する静止画撮影モードや連続撮影を行う連続撮影モード等の各種撮影モード、記録済みの画像を再生する再生モード等、撮像装置１に搭載されたモードや機能を択一的に選択するためのものである。一方、制御値設定ダイアル３０６は、撮像装置１に搭載された各種の機能に対する制御値を設定するためのものである。

シャッターボタン３０７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」の操作とが可能とされた押下スイッチである。静止画撮影モードにおいてシャッターボタン３０７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検出等の準備動作）が実行される。また、シャッターボタン３０７が全押しされると、撮影動作（撮像素子１０１(図２参照)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６７（図３参照）等に記録する一連の動作）が実行される。

交換レンズ２は、被写体からの光（光像）を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該被写体光をカメラボディ１０の内部に配置されている撮像素子１０１に導くための撮影光学系として機能するものである。この交換レンズ２は、上述のレンズ交換ボタン３０２を押下操作することで、カメラボディ１０から取り外すことが可能となっている。

交換レンズ２は、光軸ＬＴに沿って直列的に配置された複数の撮像レンズからなるレンズ群２１を備えている（図２参照）。このレンズ群２１には、焦点の調節を行うためのフォーカスレンズ２１１（図３参照）と、変倍を行うためのズームレンズ２１２（図３参照）とが含まれており、それぞれ光軸ＬＴ（図２参照）方向に駆動されることで、変倍や焦点調節が行われる。また、交換レンズ２には、その鏡胴の外周適所に該鏡胴の外周面に沿って回転可能な操作環が備えられており、上記のズームレンズ２１２は、マニュアル操作或いはオート操作により、上記操作環の回転方向及び回転量に応じて光軸方向に移動し、その移動先の位置に応じたズーム倍率（撮影倍率）に設定されるようになっている。

（１−２．撮像装置の内部構成例）
次に、図２を参照しながら、第１の実施形態に係る撮像装置１の内部構成例について説明する。

図２は、第１の実施形態に係る撮像装置１の縦断面図である。図２に示すように、カメラボディ１０の内部には、透過光受光部の一例である撮像素子１０１、ミラー部１３、反射光受光部の一例である位相差ＡＦモジュール１０７などが設けられている。

撮像素子１０１は、カメラボディ１０に交換レンズ２が装着された場合の当該交換レンズ２が備えているレンズ群２１の光軸ＬＴ上において、光軸ＬＴに対して垂直となる方向に配置されている。撮像素子１０１としては、例えばフォトダイオードを有して構成される複数の画素がマトリクス状に２次元配置され、各画素の受光面に、それぞれ分光特性の異なる例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の三原色のカラーフィルタが１：２：１の比率で配設されたベイヤー配列のＣＭＯＳカラーエリアセンサ（ＣＭＯＳ型の撮像素子）が用いられる。そして、撮像素子１０１は、ハーフミラー１３０からの透過光Ｌａを受光する受光センサとして機能する。

撮像素子１０１は、交換レンズ２およびハーフミラー１３０を通って結像された被写体の光像をＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色成分のアナログの電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の画像信号として出力する。すなわち、撮像素子１０１は、ハーフミラー１３０からの透過光Ｌａを受光して被写体に係る画像信号の出力が可能な撮像センサとして構成されている。

上記の光軸ＬＴ上における撮像素子１０１の前方には、ハーフミラー（半透過ミラー）１３０を備えてなるペリクルミラー（固定式のミラー）としてのミラー部１３がカメラボディ１０に対して固定的に設けられている。このハーフミラー１３０は、交換レンズ２を通過した被写体光の一部を透過させる一方、それ以外の光を位相差ＡＦモジュール１０７に向けて反射させるように構成されている。換言すれば、ハーフミラー１３０により交換レンズ２を通った被写体光は透過光Ｌａと反射光Ｌｂとに分離され、透過光Ｌａを受光した撮像素子１０１で被写体に係る画像が生成される。なお、ハーフミラー１３０の構成については、後で詳述する。

位相差ＡＦモジュール１０７は、ハーフミラー１３０からの反射光Ｌｂを受光して被写体に係る焦点検出信号の出力が可能な焦点検出センサ（ＡＦセンサ）として構成されている。この位相差ＡＦモジュール１０７は、ハーフミラー１３０に対して斜め前上方に配設されており、ハーフミラー１３０からの反射光Ｌｂ（図２）を受光して位相差検出方式の焦点検出（以下では「位相差ＡＦ」ともいう）により合焦位置を検出する。なお、位相差ＡＦモジュール１０７では、撮影等の際にハーフミラー１３０からの反射光Ｌｂを常に受光できるため、被写体に係る常時の焦点検出が可能である。

撮像素子１０１の前方には、シャッタユニット４０が配置されている。このシャッタユニット４０は、上下方向に移動する幕体を備え、その開動作および閉動作により光軸ＬＴに沿って撮像素子１０１に導かれる被写体光の光路開口動作および光路遮断動作を行うメカニカルフォーカルプレーンシャッタとして構成されている。なお、シャッタユニット４０は、撮像素子１０１が完全電子シャッター可能な撮像素子である場合には省略可能である。

また、カメラボディ１０の背面には、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３１１が備えられている。ＬＣＤ３１１は、画像表示が可能なカラー液晶パネルを備えており、撮像素子１０１で撮像された画像の表示や記録済みの画像の再生表示等を行うとともに、撮像装置１に搭載される機能やモードの設定画面を表示するものである。このＬＣＤ３１１では、本撮影前における被写体の構図決め（フレーミング）の際、ハーフミラー１３０の透過光Ｌａを受光する撮像素子１０１で順次に生成される画像信号に基づき動画的態様で被写体を表示するライブビュー（プレビュー）表示が行われることとなる。

（１−３．撮像装置の電気的構成例）
次に、図３を参照しながら、第１の実施形態に係る撮像装置１の電気的構成例について説明する。

図３は、第１の実施形態に係る撮像装置１の電気的な構成を示すブロック図である。ここで、図１及び図２と同一の部材等については、同一の符号を付している。以下では、交換レンズ２の電気的構成について説明した後に、カメラボディ１０の電気的構成について説明する。

交換レンズ２は、図３に示すように、上述したレンズ群２１に加え、レンズ駆動機構２４と、レンズ位置検出部２５と、レンズ制御部２６と、絞り駆動機構２７とを備えている。

レンズ群２１では、フォーカスレンズ２１１及びズームレンズ２１２と、カメラボディ１０に備えられた撮像素子１０１へ入射される光量を調節するための絞り２３とが、鏡胴２２内において光軸ＬＴ（図２）方向に保持されており、被写体の光像を取り込んで撮像素子１０１に結像させる。ＡＦ制御では、フォーカスレンズ２１１が交換レンズ２内のＡＦアクチュエータ７１Ｍにより光軸ＬＴ方向に駆動されることで焦点調節が行われる。

フォーカス駆動制御部７１Ａは、レンズ制御部２６を介してメイン制御部６２から与えられるＡＦ制御信号に基づき、フォーカスレンズ２１１を合焦位置に移動させるために必要な、ＡＦアクチュエータ７１Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。ＡＦアクチュエータ７１Ｍは、ステッピングモータ等からなり、レンズ駆動機構２４にレンズ駆動力を与える。

レンズ駆動機構２４は、例えばヘリコイド及び該ヘリコイドを回転させる図示省略のギア等で構成され、ＡＦアクチュエータ７１Ｍからの駆動力を受けて、フォーカスレンズ２１１等を光軸ＬＴと平行な方向に駆動させるものである。なお、フォーカスレンズ２１１の移動方向及び移動量は、それぞれＡＦアクチュエータ７１Ｍの回転方向及び回転数に従う。

レンズ位置検出部２５は、レンズ群２１の移動範囲内において光軸ＬＴ方向に複数個のコードパターンが所定ピッチで形成されたエンコード板と、このエンコード板に摺接しながらレンズと一体的に移動するエンコーダブラシとを備えており、レンズ群２１の焦点調節時の移動量を検出する。

レンズ制御部２６は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや状態情報に関するデータを記憶するフラッシュメモリ等のメモリが内蔵されたマイクロコンピュータからなっている。また、レンズ制御部２６は、コネクタＥｃを介してカメラボディ１０のメイン制御部６２との間で通信を行う通信機能を有している。これにより、例えばレンズ群２１の焦点距離、射出瞳位置、絞り値、合焦距離及び周辺光量状態等の状態情報データや、レンズ位置検出部２５で検出されるフォーカスレンズ２１１の位置情報をメイン制御部６２に送信できるとともに、メイン制御部６２から例えばフォーカスレンズ２１１の駆動量のデータを受信できる。

絞り駆動機構２７は、カプラ７５を介して絞り駆動アクチュエータ７６Ｍからの駆動力を受けて、絞り２３の絞り径を変更するものである。

次に、カメラボディ１０の電気的構成について説明する。カメラボディ１０は、図３に示すように、先に説明した撮像素子１０１、シャッタユニット４０等の他に、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）５、画像処理部６１、画像メモリ６１４、メイン制御部６２、フラッシュ回路６３、操作部６４、ＶＲＡＭ６５、カードＩ／Ｆ６６、メモリカード６７を備えて構成される。また、カメラボディ１０は、通信用Ｉ／Ｆ６８、電源回路６９、電池６９Ｂ、シャッタ駆動制御部７３Ａ及びシャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍ、絞り駆動制御部７６Ａ及び絞り駆動アクチュエータ７６Ｍを備えて構成されている。

撮像素子１０１は、先に説明した通りＣＭＯＳカラーエリアセンサからなり、後述のタイミング制御回路５１により、当該撮像素子１０１の露光動作の開始（及び終了）や、撮像素子１０１が備える各画素の出力選択、画素信号の読出し等の撮像動作が制御される。

ＡＦＥ５は、撮像素子１０１に対して所定の動作を行わせるタイミングパルスを与えるとともに、撮像素子１０１から出力される被写体の画像信号に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部６１に出力するものである。このＡＦＥ５は、タイミング制御回路５１、信号処理部５２及びＡ／Ｄ変換部５３などを備えて構成されている。

タイミング制御回路５１は、メイン制御部６２から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス（垂直走査パルスφＶｎ、水平走査パルスφＶｍ、リセット信号φＶｒ等を発生させるパルス）を生成して撮像素子１０１に出力し、撮像素子１０１の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを信号処理部５２やＡ／Ｄ変換部５３にそれぞれ出力することにより、信号処理部５２及びＡ／Ｄ変換部５３の動作を制御する。

信号処理部５２は、撮像素子１０１から出力されるアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を施すもので、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路及びクランプ回路等が設けられている。このＡＧＣ回路では、撮像素子１０１で生成された画像信号を増幅率(ゲイン)可変に増幅することができ、このゲインを変化させることで銀塩フィルムに対応したＩＳＯ感度の変更が可能である。また、Ａ／Ｄ変換部５３は、信号処理部５２から出力されたアナログのＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を、タイミング制御回路５１から出力されるタイミングパルスに基づいて、複数のビット（例えば１２ビット）からなるデジタルの画像信号に変換するものである。

画像処理部６１は、ＡＦＥ５から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路６１１、ホワイトバランス制御回路６１２及びガンマ補正回路６１３等を備えて構成されている。なお、画像処理部６１へ取り込まれた画像データは、撮像素子１０１の読み出しに同期して画像メモリ６１４に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ６１４に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部６１の各ブロックにおいて処理が行われる。

黒レベル補正回路６１１は、Ａ／Ｄ変換部５３によりＡ／Ｄ変換されたＲ、Ｇ、Ｂの各デジタル画像信号の黒レベルを、基準の黒レベルに補正するものである。

ホワイトバランス補正回路６１２は、光源に応じた白の基準に基づいて、Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各色成分のデジタル信号のレベル変換（ホワイトバランス(ＷＢ)調整）を行うものである。すなわち、ホワイトバランス制御回路６１２は、メイン制御部６２から与えられるＷＢ調整データに基づき、撮影被写体において輝度や彩度データ等から本来白色であると推定される部分を特定し、その部分のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの色成分の平均と、Ｇ／Ｒ比及びＧ／Ｂ比とを求め、これをＲ、Ｂの補正ゲインとしてレベル補正する。

ガンマ補正回路６１３は、ＷＢ調整された画像データの階調特性を補正するものである。具体的にはガンマ補正回路６１３は、画像データのレベルを色成分毎に予め設定されたガンマ補正用テーブルを用いて非線形変換するとともにオフセット調整を行う。

画像メモリ６１４は、撮影モード時には、画像処理部６１から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対しメイン制御部６２により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、メモリカード６７から読み出した画像データを一時的に記憶する。

メイン制御部６２は、コンピュータとして働くＣＰＵと、制御プログラム等を記憶するＲＯＭと、一時的にデータを記憶するＲＡＭとを備えて構成され、撮像装置１各部の動作を制御するものである。

フラッシュ回路６３は、フラッシュ撮影モードにおいて、フラッシュ部３１８または接続端子部３１９に接続される外部フラッシュの発光量を、メイン制御部６２により設定された発光量に制御するものである。

操作部６４は、上述のシャッターボタン３０７等を含み、操作情報をメイン制御部６２に入力するためのものである。

ＶＲＡＭ６５は、ＬＣＤ３１１の画素数に対応した画像信号の記憶容量を有し、メイン制御部６２とＬＣＤ３１１との間のバッファメモリである。カードＩ／Ｆ６６は、メモリカード６７とメイン制御部６２との間で信号の送受信を可能とするためのインターフェースである。メモリカード６７は、メイン制御部６２で生成された画像データを保存する記録媒体である。通信用Ｉ／Ｆ６８は、パーソナルコンピュータやその他の外部機器に対する画像データ等の伝送を可能とするためのインターフェースである。

電源回路６９は、例えば定電圧回路等からなり、メイン制御部６２等の制御部、撮像素子１０１、その他の各種駆動部等、撮像装置１全体を駆動させるための電圧を生成する。なお、撮像素子１０１への通電制御は、メイン制御部６２から電源回路６９に与えられる制御信号により行われる。電池６９Ｂは、ニッケル水素充電池等の二次電池や、アルカリ乾電池等の一次電池からなり、撮像装置１全体に電力を供給する電源である。

シャッタ駆動制御部７３Ａは、メイン制御部６２から与えられる制御信号に基づき、シャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。シャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍは、シャッタユニット４０の開閉駆動（開閉動作）を行うアクチュエータである。

絞り駆動制御部７６Ａは、メイン制御部６２から与えられる制御信号に基づき、絞り駆動アクチュエータ７６Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。絞り駆動アクチュエータ７６Ｍは、カプラ７５を介して絞り駆動機構２７に駆動力を与える。

（１−４．ハーフミラーの詳細構成例）
図４を参照しながら、第１の実施形態に係るハーフミラー１３０の詳細構成例について説明する。

図４は、第１の実施形態に係るハーフミラー１３０の詳細構成を示す模式図である。図４（ａ）は、ハーフミラー１３０の正面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

ハーフミラー１３０は、撮像レンズであるレンズ群２１（図２）を通った被写体光を、ミラー面において透過光Ｌａと反射光Ｌｂに分離する。ハーフミラー１３０は、矩形の形状を成している。そして、ハーフミラー１３０は、基材の一例であるミラー基材１３１と、ミラー基材１３１上に成膜し形成された成膜層の一例である無機層１３２とを有する。なお、ミラー基材１３１と無機層１３２のうちの無機層１３２が、レンズ群２１側に配置されている。ただし、これに限定されず、無機層１３２は、レンズ群２１とは反対側に配置しても良い。

ミラー基材１３１は、例えば光透過性のフィルムであり、被写体光を透過させる。フィルムとしては、例えば光学的等方性を有して一定の剛性を持つ素材で形成することが望ましい。これにより、ミラー基材１３１の破損を抑止できるとともに、光量ロスを低減できる。なお、光学的等方性を有する素材としては、例えばシクロオレフィンポリマーやポリカーボネートが挙げられる。

無機層１３２は、ミラー基材１３１の第１部分の一例である中央部のみに成膜され、被写体光を透過又は分離する。無機層１３２の層厚を変化させることで、透過光Ｌａと反射光Ｌｂに関する分光特性を調整可能である。無機層１３２は、例えば、五酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）等の高屈折率材料（Ｈ）の層と、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）等の低屈折率材料（Ｌ）の層とが交互に積層されて成膜されても良い。

上記の構成のハーフミラー１３０にレンズ群２１を通った光が入射されると、無機層１３２により透過光Ｌａと反射光Ｌｂに分離される。なお、無機層１３２が形成されていないミラー基材１３１に入射した光は、ほとんどが透過光となる。このため、無機層１３２に入射した光が、反射光Ｌｂとなる。すなわち、第１の実施形態では、ハーフミラー１３０の中央部（無機層１３２）での被写体光の透過率は、中央部以外の部分（ミラー基材１３１）での被写体光の透過率よりも小さい。

前述した位相差ＡＦモジュール１０７は、ハーフミラー１３０のミラー面の中央部（無機層１３２）で分離された反射光を受光する。また、撮像素子１０１は、ハーフミラー１３０の無機層１３２とミラー基材１３１で分離された透過光を受光する。

図５は、第１の実施形態に係るハーフミラー１３０の面内の分光特性のイメージを示す図である。図５に示すように、第１の実施形態では、ハーフミラー１３０の面内の分光特性は均一で無く、反射率の高い領域（ハーフミラー１３０の中央側）と透過率の高い領域（ハーフミラー１３０の端側）とが共存している。

図６は、ハーフミラー１３０の面内の位置（図５の左右方向における位置）と、光の透過率及び反射率との関係を示すグラフである。ハーフミラー１３０の中央部では、図６（ｂ）に示すように反射率が高い（別言すれば、図６（ａ）に示すように透過率が低い）。そして、ハーフミラー１３０の中央部での反射率及び透過率は、ほぼ一定である。同様に、ハーフミラー１３０の端部での反射率及び透過率も、ほぼ一定である。

これにより、ハーフミラー１３０の中央部から反射される反射光Ｌｂの光量が増えることになり、位相差ＡＦモジュール１０７は、十分な光量の反射光Ｌｂを受光できる。特に、第１の実施形態に係る位相差ＡＦモジュール１０７は、ハーフミラー１３０の面のうち中央側からの光のみを用いて検出する場合には、検出対象の反射光Ｌｂの有効な光量が増えるので、焦点検出の精度が向上する。

また、ハーフミラー１３０の中央部での透過率を低くする一方で、中央部以外での透過率を高めることで、撮像素子１０１が受光する透過光Ｌａの光量の低下を防止できる。これにより、撮像素子１０１により取得される画像の画質劣化を抑制できる。

さらに、ハーフミラー１３０の端側の反射率を低くすることで、端側による反射光が位相差ＡＦモジュール１０７に入射され難くなる。上述したように位相差ＡＦモジュール１０７は、ハーフミラー１３０の中央側の反射光Ｌｂを用いてＡＦ検出を行うので、ＡＦ検出に有効でない端側の反射光を位相差ＡＦモジュール１０７が受光することを防止できる。また、端側の反射光に起因するいわゆるゴーストを低減できる。

なお、上記では、ハーフミラー１３０の中央部の反射率を高くすることとしたが、これに限定されない。例えば、位相差ＡＦモジュール１０７のＡＦ検出の対象となる反射光が、ハーフミラー１３０の端部から反射される構成であれば、当該端部の反射率を高く（透過率を低く）し、それ以外の部分の反射率を低く（透過率を高く）しても良い。

＜２．第２の実施形態＞
図７を参照しながら、第２の実施形態に係るハーフミラー２３０の詳細構成について説明する。

図７は、第２の実施形態に係るハーフミラー２３０の詳細構成を示す模式図である。図７（ａ）は、ハーフミラー２３０の正面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

第１の実施形態では無機層１３２がハーフミラー１３０の中央部に均一に成膜（図４参照）されていたが、第２の実施形態では、無機層の層厚が均一では無く、図７に示すように、ミラー基材２３１の中央部に対応する無機層２３２の層厚が、中央部以外の部分に対応する無機層２３２の層厚よりも大きい。

具体的には、図７（ｂ）に示すように、ハーフミラー２３０の中央側の無機層２３２の層厚が最も大きく、中央側から端側に向かって層厚が小さくなっている。無機層２３２に入射される光は、無機層２３２の層厚が大きいほど反射しやすい性質を有する。すなわち、ハーフミラー２３０の中央側の方が、反射光の割合が大きくなる。

図８は、第２の実施形態に係るハーフミラー２３０の面内の分光特性のイメージを示す図である。図８に示すように、第２の実施形態でも、ハーフミラー２３０の面内の分光特性は均一で無く、反射率の高い領域（ハーフミラー２３０の中央側）と透過率の高い領域（ハーフミラー２３０の端側）とが共存している。

図９は、ハーフミラー２３０の面内の位置と、光の透過率及び反射率との関係を示すグラフである。図９（ｂ）に示すように、ハーフミラー２３０の中央における被写体光の反射率が最も大きく、中央側から端側に向かって反射率が徐々に低くなっている。別言すれば、図９（ａ）に示すように、ハーフミラー２３０の中央における被写体光の最も透過率が低く、中央側から端側に向かって透過率が大きくなっている。

ところで、交換レンズ２のレンズ群２１を透過してきた光については、いわゆるコサイン４乗則にみられるように、中央側に比べて周辺側の光量が低下する。そこで、ハーフミラー１３０の中央側から端側に向かって透過率を高めることで、レンズ群２１による周辺光量の低下を補うことができる。また、ハーフミラー１３０の端部側の透過率を高めることで、端部側に対応する画像の画質を向上させることができる。

第２の実施形態に係るハーフミラー２３０によれば、第１の実施形態と同様に、ハーフミラー２３０の中央部から反射される反射光Ｌｂの光量が増えることになり、位相差ＡＦモジュール１０７は、十分な光量の反射光Ｌｂを受光できる。また、ハーフミラー１３０の中央部での透過率を低くする一方で、中央部以外での透過率を高めることで、撮像素子１０１が受光する透過光Ｌａの光量の低下を防止できる。これにより、撮像素子１０１により取得される画像の画質劣化を抑制できる。

また、第２の実施形態によれば、無機層２３２の層厚が中央側から端側へ向かって滑らかに小さくなっているので、ハーフミラー２３０による透過率や反射率も滑らかに変化する。

なお、上記では反射光受光部として位相差ＡＦモジュール（ＡＦセンサ）を例に挙げて説明したが、これに限定されず、反射光受光部が測距センサであっても良い。かかる場合に、測距センサはハーフミラー２３０の中心を検出するため、第２の実施形態の無機層２３２の構成を適用することで、測距センサの感度を高めることができる。

＜３．第３の実施形態＞
図１０を参照しながら、第３の実施形態に係るハーフミラー３３０の詳細構成について説明する。

図１０は、第３の実施形態に係るハーフミラー３３０の詳細構成を示す模式図である。第３の実施形態では、ハーフミラー３３０の中央部側における無機層３３２は、密状に（密集して）成膜され、ハーフミラー３３０の端部側における無機層３３２は、が疎状に（千鳥状に分散して）成膜されている。なお、無機層３３２の層厚については、密集している部分の層厚が、千鳥状に分散している部分の層厚よりも大きくても良いが、２つの部分の層厚が同じ大きさであっても良い。

上述したハーフミラー３３０の構成によれば、ハーフミラー３３０の中央側で反射される反射光Ｌｂの割合が大きくなるので、位相差ＡＦモジュール１０７は、十分な光量の反射光Ｌｂを受光できる。また、ハーフミラー１３０の中央部での透過率を低くする一方で、中央部以外での透過率を高めることで、撮像素子１０１が受光する透過光Ｌａの光量の低下を防止できる。

上記では、透過光と反射光を分離するハーフミラーとして、図４、図７、図１０に示す構成のハーフミラー１３０、２３０、３３０を例に挙げて説明したが、これに限定されず、例えば図１１に示す構成であっても良い。かかる構成であっても、ハーフミラー２３０の中央部から反射されて位相差ＡＦモジュール１０７が受光する反射光Ｌｂの光量が増えると共に、撮像素子１０１が受光する透過光Ｌａの光量の低下を防止できる。

図１１は、その他の実施形態に係るハーフミラー４３０の詳細構成を示す模式図である。図１１（ａ）には、上述した第１の実施形態と第２の実施形態とを組み合わせた構成のハーフミラー４３０が示されている。図１１（ａ）では、ハーフミラー４３０の中央側では第１の実施形態と同様に均一な層厚の無機層４３２が成膜され、端側に向かって第２の実施形態と同様に無機層４３２の層厚が小さくなっている。

図１１（ｂ）には、上述した第１の実施形態の無機層４３２の端を階段状に成膜したハーフミラー４３０が示されている。これにより、無機層４３２とミラー基材４３１の間の境界が急峻な状態となることを防止できる。また、図１１（ｃ）には、ミラー基材４３１の上に反射防止膜であるＡＲ層４３３が設けられた構成が示されている。無機層４３２は、ＡＲ層４３３の一部の上に成膜されている。かかる場合には、無機層４３２が成膜されていない部分では、ＡＲ層４３３によって、より透過率を高く（反射率を低く）することができる。

＜４．まとめ＞
上述した実施形態の撮像装置１においては、ハーフミラー１３０の第１部分（中央部）での被写体光の透過率が、ハーフミラー１３０の他の部分での被写体光の透過率と異なる。かかる場合には、撮像素子１０１と位相差ＡＦモジュール１０７が受光する透過光や反射受の光量に応じて、第１部分と他の部分での被写体光の透過率を異ならせることで、ハーフミラー１３０の透過光を受光する撮像素子１０１に有効な光量の透過光を受光させると共に、反射光を受光する位相差ＡＦモジュール１０７に有効な光量の反射光を受光させることが可能となる。

例えば、図６や図９に示すように、ハーフミラー１３０の第１部分（中央部）での被写体光の透過率が、ハーフミラー１３０の他の部分での被写体光の透過率よりも小さい。これにより、ハーフミラー１３０の中央部での被写体光の反射率が高まり、位相差ＡＦモジュール１０７が受光する反射光の光量が増加する。一方で、他の部分での被写体光の透過率が大きいので、中央部での被写体光の透過率が低くても、撮像素子１０１が受光する透過光の光量の減少を抑制できる。これにより、ハーフミラー１３０の透過光を受光する撮像素子１０１に有効な光量の透過光を受光させると共に、反射光を受光する位相差ＡＦモジュール１０７に有効な光量の反射光を受光させることが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）
撮像レンズを通過した被写体光を、ミラー面において透過光と反射光に分離するミラー部と、
前記ミラー面の第１部分で分離された反射光を受光する反射光受光部と、
前記ミラー面の前記第１部分と他の部分とで分離された透過光を受光する透過光受光部と、
を備え、
前記第１部分での前記被写体光の透過率は、前記他の部分での前記被写体光の透過率と異なる、撮像装置。
（２）
前記第１部分での前記被写体光の透過率は、前記他の部分での前記被写体光の透過率よりも小さい、
前記（１）に記載の撮像装置。
（３）
前記第１部分は、前記ミラー面の中央部である、
前記（１）に記載の撮像装置。
（４）
前記ミラー面の端部側における前記被写体光の透過率が、最も大きい、
前記（３）に記載の撮像装置。
（５）
前記ミラー面における前記被写体光の透過率は、前記ミラー面の中央部側から端部側に向かって大きくなる、
前記（３）又は（４）に記載の撮像装置。
（６）
前記ミラー面の中央における前記被写体光の反射率が、最も大きい、
前記（３）〜（５）のいずれか１項に記載の撮像装置。
（７）
前記ミラー部は、
前記被写体光を透過させる基材と、
前記基材上に成膜され、前記被写体光を透過又は分離する成膜層と、
を有し、
前記成膜層は、前記第１部分を含む、
前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の撮像装置。
（８）
前記第１部分に対応する成膜層の層厚は、前記他の部分に対応する成膜層の層厚よりも大きい、
前記（７）に記載の撮像装置。
（９）
前記成膜層は、前記第１部分に対応する領域のみに成膜されている、
前記（７）に記載の撮像装置。
（１０）
前記ミラー面は、矩形の形状を成しており、
前記ミラー面の中央部側における前記成膜層は、密集して成膜され、
前記ミラー面の端部側における前記成膜層は、千鳥状に分散して成膜されている、
前記（７）に記載の撮像装置。
（１１）
前記透過光受光部は、前記透過光を受光して被写体に係る画像信号の出力が可能な撮像センサを有する、
前記（１）〜（１０）のいずれか１項に記載の撮像装置。
（１２）
前記反射光受光部は、前記反射光を受光して被写体に係る焦点検出信号の出力が可能な焦点検出センサを有する、
前記（１）〜（１１）のいずれか１項に記載の撮像装置。

１ 撮像装置
１３ ミラー部
２１ レンズ群
１０１ 撮像素子
１０７ 位相差ＡＦモジュール
１３０ ハーフミラー
１３１ ミラー基材
１３２ 無機層

Claims (12)

1. 撮像レンズを通過した被写体光を、ミラー面において透過光と反射光に分離するミラー部と、
   前記ミラー面の第１部分で分離された反射光を受光する反射光受光部と、
   前記ミラー面の前記第１部分と他の部分とで分離された透過光を受光する透過光受光部と、
   を備え、
   前記第１部分での前記被写体光の透過率は、前記他の部分での前記被写体光の透過率と異なる、撮像装置。
2. 前記第１部分での前記被写体光の透過率は、前記他の部分での前記被写体光の透過率よりも小さい、
   請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１部分は、前記ミラー面の中央部である、
   請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記ミラー面の端部側における前記被写体光の透過率が、最も大きい、
   請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記ミラー面における前記被写体光の透過率は、前記ミラー面の中央部側から端部側に向かって大きくなる、
   請求項３に記載の撮像装置。
6. 前記ミラー面の中央における前記被写体光の反射率が、最も大きい、
   請求項３に記載の撮像装置。
7. 前記ミラー部は、
   前記被写体光を透過させる基材と、
   前記基材上に成膜され、前記被写体光を透過又は分離する成膜層と、
   を有し、
   前記成膜層は、前記第１部分を含む、
   請求項１に記載の撮像装置。
8. 前記第１部分に対応する成膜層の層厚は、前記他の部分に対応する成膜層の層厚よりも大きい、
   請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記成膜層は、前記第１部分に対応する領域のみに成膜されている、
   請求項７に記載の撮像装置。
10. 前記ミラー面は、矩形の形状を成しており、
    前記ミラー面の中央部側における前記成膜層は、密集して成膜され、
    前記ミラー面の端部側における前記成膜層は、千鳥状に分散して成膜されている、
    請求項７に記載の撮像装置。
11. 前記透過光受光部は、前記透過光を受光して被写体に係る画像信号の出力が可能な撮像センサを有する、
    請求項１に記載の撮像装置。
12. 前記反射光受光部は、前記反射光を受光して被写体に係る焦点検出信号の出力が可能な焦点検出センサを有する、
    請求項１に記載の撮像装置。