JP3867397B2

JP3867397B2 - デジタルカメラ

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Publication number: JP3867397B2
Application number: JP10182298A
Authority: JP
Inventors: 圭司大沢
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1998-03-31
Filing date: 1998-03-31
Publication date: 2007-01-10
Anticipated expiration: 2018-03-31
Also published as: JPH11282047A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、空間周波数フィルター及びこれを備えたデジタルスチルカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＣＤなどの撮像素子を用いたデジタルスチルカメラにおいては、撮像素子の前面にドット状の色分解フィルターが配置されており、この色分解フィルターの繰り返しピッチ（画素ピッチ）と被写体の空間周波数とのビートによって色の擬信号、いわゆる「色モアレ」が発生することが知られている。この色モアレを防止するため、撮影レンズと撮像素子との間に、空間周波数を制限するための空間周波数フィルターを配置している。空間周波数フィルターには、複屈折効果を有する複屈折板が主要構成要素の一つとして使用されており、この複屈折板は、一般に、水晶によって形成されている。
【０００３】
図６に、特公平６−２０３１６号公報で提案されている空間周波数フィルターを示す。このものは、それぞれの複屈折板の複屈折による像のずれ方向が、１枚目と２枚目とでほぼ９０度ずれるように、２枚の複屈折板を組み合わせて構成したものであり、ドット状の色分解フィルターを有する撮像光学系に好適に使用されている。
【０００４】
以下、その構成と原理を簡単に説明する。撮影レンズ３１を透過した自然光の撮影光束３６は、１枚目の複屈折板３２に入射すると、光の強度比が１：１の常光３７と異常光３８となって２つの光路に分かれ２重像となる。常光３７と異常光３８とは、１／４波長板３３に入射すると、相互に９０°位相の異なる２つの円偏光３７′と円偏光３８′とに変換される。第２の複屈折板３４に入射した円偏光３７′と円偏光３８′は、前者の円偏光３７′がそれぞれ強度の等しい常光３９と異常光４０とに、また、同様に、後者の円偏光３８′がそれぞれ強度の等しい常光４１と異常光４２とに分かれる。これにより、撮像素子３５上には、４重像が形成される。複屈折板３２、３４は、それぞれの複屈折による像のずれ方向が９０°ずれるように組み合わされているので、撮像素子３５上の４重像は、各点の強度が等しい正方形を構成する。このときの正方形の一辺に相当する各点間の距離を分離量ｄとすると、この分離量ｄは次の（１）式で与えられる。

ここで、ｔ：複屈折板の厚さ
ｎ_e：異常光屈折率
ｎ_o：常光屈折率
空間周波数フィルターは、この２枚の複屈折板３２、３４を１／４波長板３３を挟んで貼り合わせて一体化することによって構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
近年のデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）の撮像素子の発展形態には、高画素化及び大画面化というの二つの方向がある。画面の大きさを従来の１／３インチから１／２インチ程度に保ったままでメガピクセルを超える高画素化を進める場合には、いわゆる画素サイズが小さくなる方向になる。たとえば１／３インチ程度の画面サイズで１３０万画素程度の画素数の撮像素子では、画素ピッチは４μｍ程度である。この程度の画素ピッチに相当する像の分離量ｄを、複屈折板として最も一般的な水晶板を用いて得るには、５８９ｎｍの波長の光に対する水晶の屈折率がｎ_e＝１．５５３３６、ｎ_o＝１．５４４２５であるので、（１）式においてｄ＝４μｍとして逆算すると、水晶板の必要な厚さは０．７ｍｍ程度になる。１／４波長板の厚さは分離量ｄに関係なく０．５ｍｍ程度必要なので、図６に示す空間周波数フィルターを構成すべく、２枚の水晶板（複屈折板３２、３４）と１／４波長板３３とを３枚貼り合わせた場合の全体の厚さは、２ｍｍ程度となる。
【０００６】
ところが、特に一眼レフタイプカメラに用いられる撮像素子のように大画面化の方向へ進むと、事情が異なる。１／３インチＣＣＤなら画面の大きさは３．６ｍｍ×４．８ｍｍ程度であるが、これを例えば銀塩フィルムでのＩＸ２４０システム（アドバンストフォトシステム（ＡＰＳ））におけるＣタイプ（縦横比２：３＝１６ｍｍ×２４ｍｍ）と同等のサイズの画面のＣＣＤとすると、４μｍ程度の画素ピッチでは単純計算で画面全体では２０００万画素以上になってしまい、ＣＣＤ作製上の歩留まりや画像情報処理回路規模・速度等の観点から未だ実用化レベルではないと考えられる。ＡＰＳ−Ｃタイプ程度の大画面ＣＣＤでは、画素数は２百数十万程度が妥当と予想され、そのときの画素ピッチは１０数μｍとなる。
【０００７】
一例として画素ピッチ１２μｍでＡＰＳ−ＣサイズのＣＣＤ（１６ｍｍ×２４ｍｍ）を作製すると、その画素数は約２６７万画素となる。この画素ピッチ１２μｍのＣＣＤに使用する空間周波数フィルターは、複屈折板を水晶で構成すると、水晶板１枚の厚さは、（１）式にｄ＝１２μｍを代入して計算するとｔ＝２．０４ｍｍとなる。この厚さの水晶板２枚と１／４波長板（０．５ｍｍ）とを合わせると、空間周波数フィルターの厚さは４．５８ｍｍとなり、４μｍピッチのときの空間周波数フィルター（厚さ２ｍｍ）の倍以上の厚さとなってしまう。
【０００８】
さらに、ＣＣＤを用いたＤＳＣでは、ＣＣＤの分光感度が人間の目のそれと異なるため、撮像光路内に赤外光をカットするＩＲカットフィルターを配置するのが通例である。このＩＲカットフィルター（厚さ０．８ｍｍ程度）も、空間周波数フィルターと貼り合わせて配置する。すると、１２μｍ対応の空間周波数フィルターは、ＩＲカットフィルターと合わせて５．３８ｍｍもの厚さになってしまう。
【０００９】
このような厚さの空間周波数フィルターを撮影レンズとＣＣＤとの間に配置することは、撮影レンズ後端とＣＣＤの受光面との間に他に何も配置する必要のない一般的なレンズシャッター式ＤＳＣの場合であっても、ズーミング、フォーカシング等の条件を考慮した撮影レンズ最後端とＣＣＤとの間隔の最小値（いわゆるレンズのバックフォーカス）が空間周波数フィルターの厚さより大きくなければならず、撮影レンズの光学設計上の制約になる。それにも増して、縮小光学系を用いずにレンズによる被写体像を直接、大型ＣＣＤに結像させる一眼レフタイプのＤＳＣの場合、撮影レンズとＣＣＤの間にはファインダーと撮像系とに光路を分けるクイックリターンミラー又は固定半透明ミラーがまず必要となり、さらに秒時形成又はＣＣＤの画像信号読み出し時の遮光のためメカシャッターが必要となる。撮影レンズとその結像面との間にミラーとシャッターとが配置されている構成は、一般の銀塩の一眼レフカメラと同じだが、その上さらに５ｍｍを超える空間周波数フィルターをミラーやシャッターの作動を阻害しないように配置するのは困難である。特に最近のカメラはオートフォーカス（ＡＦ）化が進み、一眼レフカメラの場合はクイックリターンミラーの裏側、すなわちクイックリターンミラーとシャッターとの間に配置したサブミラーによって光束を焦点検出装置に導くので、５ｍｍを超えるような厚さの空間周波数フィルターの配置はさらに困難である。
【００１０】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、厚さを薄く構成することのできる空間周波数フィルターを備えたデジタルカメラを提供することを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するための請求項１に係るデジタルカメラは、クイックリターンミラーとシャッターユニットおよび撮像素子とを備え、さらに入力光をその進行方向に直交する第１の方向に空間的に２分割して２つの光に分離する光学素子としての第１の複屈折板と、該第１の複屈折板からの２つの光をそれぞれ直線偏光から円偏光に変換させる光学素子としての１／４波長板と、該１／４波長板からの２つの光を、前記第１の方向と異なる第２の方向に空間的にそれぞれ２分割して計４つの光に分離する光学素子としての第２の複屈折板とからなる空間周波数フィルターを、前記シャッタユニットの遮光幕と前記撮像素子との間に配置し、前記第１の複屈折板と前記第２の複屈折板とを、前記１／４波長板の厚さよりも薄く形成したことを特徴とする。
【００１２】
この請求項１のデジタルカメラでは、複屈折板を１／４波長板の厚さよりも薄く形成したので、空間周波数フィルター全体の厚さが薄くなりシャッターユニットの遮光幕と撮像素子との間に配置できる。
【００１３】
請求項２に係るデジタルカメラでは、前記空間周波数フィルターの前記第１の複屈折板と前記第２の複屈折板とを、常光に対する屈折率と異常光に対する屈折率との差が水晶のそれより大きい物質で形成したことを特徴とする。
【００１４】
請求項３に係るデジタルカメラでは、前記空間周波数フィルターの前記第１の複屈折板と前記第２の複屈折板とのうちの少なくとも一方を、リチウムナイオベートによって形成したことを特徴とする。
【００１５】
請求項４に係るデジタルカメラでは、前記空間周波数フィルターの前記第１の複屈折板と前記第２の複屈折板とのうちの少なくとも一方に隣接して一体的に、光学素子としてのＩＲカットフィルターを配置したことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。
【００２５】
〈実施の形態１〉
複屈折効果を有する物質として、水晶の他ではリチウムナイオベート（ＬｉＮｂＯ₃）が知られている。リチウムナイオベートは、電圧をかけると歪む性質を利用して通信機器の弾性表面波フィルターに使用されたり、屈折率が高く透明である性質を利用してレーザー光の導波路として使用されたりしているが、複屈折効果そのものを利用した例はほとんどない。しかしその複屈折を起こす性質を空間周波数フィルターに利用すれば、ＬｉＮｂＯ₃は、２５℃のときに、波長５５０ｎｍの光の異常光に対する屈折率がｎ_e＝２．２２３８、常光に対する屈折率がｎ_o＝２．３１３２となり、異常光の屈折率と常光のそれとの差が水晶より大きいので、同じ厚さの場合には、水晶よりも大きな分離量ｄを得ることができる。例えば、１２μｍの分離量ｄを得るには、（１）式と上述のｎ_e、ｎ_oの値から、ｔ＝０．３ｍｍと算出することができる。これは、水晶の２．０４ｍｍに対してその１５％に過ぎない。
【００２６】
図１に、本発明に係る、複屈折板をＬｉＮｂＯ₃で形成した空間周波数フィルターを、一眼レフタイプのデジタルスチルカメラ（ＤＳＣ）に組み込んだ例を示す。なお、同図は、ＤＳＣの構成を示す縦断面図である。
【００２７】
同図に示すＤＳＣは、前部（同図中の左側をいう）に、交換可能な撮影レンズ２０（図３参照）を取り付けるためのマウントが１１が設けられている。ただし、同図では、撮影レンズを取り外した状態を図示している。撮影レンズ２０を透過した被写体光Ｌは、半透明のクイックリターンミラー１２によって、オートフォーカス（ＡＦ）のための透過光Ｌ１とファインダー観察用の反射光Ｌ２とに分離される。透過光Ｌ１はファインダー観察状態ではクイックリターンミラー１２と一体のサブミラー１３に反射し、ミラーボックス底部のＴＴＬ焦点検出装置１４に入射する。一方、反射光Ｌ２は撮像面１５（後述）と等価な焦点板２１の焦点面２１ａに被写体像を結像し、その像はペンタプリズム２２を介して接眼レンズ２３によって拡大され観察される。
【００２８】
ＤＳＣがレリーズされると、クイックリターンミラー１２は、サブミラー１３とともに、基端部１２ａを中心として上方に跳ね上げられ、同図中の二点鎖線１２′で示す位置に退避する。これにより、撮影レンズ２０を透過した被写体光Ｌは、撮像面１５ａ（後述）に向かうことが可能となる。
【００２９】
ＤＳＣの後部（同図中の右側をいう）には、撮像素子パッケージ１６が配置されている。撮像素子パッケージ１６は、ＣＣＤ等によって構成された撮像素子１５と、その撮像面１５ａの前面を覆うシールガラス２とを有している。本発明に係る空間周波数フィルター１は、シールガラス２の前面にこれに近接するようにして配置されている。撮像素子パッケージ１６は、ブラケット１７を介してカメラ本体１９にねじ１８によって固定されている。ブラケット１７及びこれが取り付けられるカメラ本体１９側は、高精度に加工されており、これにより、撮像素子パッケージ１６の撮像面１５ａが光学的に精度よく配置されるようになっている。
【００３０】
空間周波数フィルター１と前述のクイックリターンミラー１２との間にはシャッターユニット３が配設されており、撮像素子１５の撮像信号の読み出し時の遮光を行っている。図１は、露光後の信号読み出し時の遮光幕３ａが閉じられた状態を示している。このシャッターユニット３は、撮像素子露光開始時には遮光幕３ａを開放して被写体光Ｌが撮像面１５ａに到達するように構成されている。
【００３１】
図２は、本発明に係る空間周波数フィルター１の一例を示す斜視図である。同図に示す空間周波数フィルター１は、４枚の板状の光学素子、すなわち、第１の複屈折板１ａ、ＩＲカットフィルター１ｂ、１／４波長板１ｃ、第２の複屈折板１ｄを主要構成部品として構成されている。第１の複屈折板１ａと、第２の複屈折板１ｄとは、いずれもＬｉＮｂＯ₃によって形成されており、第１の複屈折板１ａの複屈折による像のずれ方向と、第２の複屈折板１ｄの複屈折による像のずれ方向とが９０°ずれるように配置されている。これら２枚の複屈折板１ａ、１ｄの間に、赤外光をカットするためのＩＲカットフィルター１ｂと直線偏光を円偏光に代えるための１／４波長板１ｃとが配置されている。１／４波長板１ｃは、このように２枚の複屈折板１ａ、１ｄ間に配置する必要があり、また、ＩＲカットフィルター１ｂは、空気に触れると白濁を起こすことから表面が空気に触れないように他の基板で挟むようにするのが通例である。なお、ＩＲカットフィルター１ｂは、ガラス基板の表面にＩＲカット効果のある多層膜を蒸着することによって構成することができるが、この他に、例えば、基板としてＬｉＮｂＯ₃を使用し、その表面に上述と同様の多層膜を設けるようにしてもよい。この場合、ＩＲカットフィルター１ｂの厚さ分をさらに薄くすることが可能である。
【００３２】
次に、図３を参照して、図２に示す構成の空間周波数フィルターの作用について説明する。なお、図３においては、説明の便宜上、ＩＲカットフィルター１ｂは省略してあり、また、第１の複屈折板１ａと１／４波長板１ｃとの間、及び１／４波長板１ｃと第２の複屈折板１ｄとの間は離して図示してある。
【００３３】
撮影レンズ２０を透過した自然光の撮影光束Ｌ（入力光）は、第１の複屈折板１ａに入射すると、光の進行方向に対して垂直に振動する直線偏光（常光Ｌ１０）とこの常光Ｌ１０に対して垂直に振動する直線偏光（異常光Ｌ２０）とに分かれる。第１の複屈折板１ａの屈折率は常光Ｌ１０と異常光Ｌ２０に対して異なるため、入射後の撮影光束Ｌはそれぞれ常光Ｌ１０、異常光Ｌ２０となって２つの光路に分かれ２重像となる。ここで、常光Ｌ１０に対する異常光Ｌ２０のずれ方向（同図では水平方向）を第１の方向とすると、第１の複屈折板１ａは、入力光をその進行方向に直交する第１の方向に空間的に２分割して２つの光に分離する光学素子であるといえる。これら常光Ｌ１０と異常光Ｌ２０は、もとが自然光であるため、光の強度比が１：１の、相互に直交する偏光面を有する直線偏光となる。
【００３４】
次に、常光Ｌ１０と異常光Ｌ２０とは、１／４波長板１ｃに入射する。この１／４波長板１ｃは直線偏光を円偏光に変換するものであり、常光Ｌ１０と異常光Ｌ２０とは、相互に９０°位相の異なる２つの円偏光Ｌ１０′と円偏光Ｌ２０′とに変換される。一般に、円偏光に対し複屈折板は自然光に対するのと同等に作用するので、第２の複屈折板１ｄに入射した円偏光Ｌ１０′と円偏光Ｌ２０′は、前者の円偏光Ｌ１０′がそれぞれ強度の等しい常光Ｌ１１と異常光Ｌ１２とに、また、同様に、後者の円偏光Ｌ２０′がそれぞれ強度の等しい常光Ｌ２１と異常光Ｌ２２とに分かれる。このときの常光Ｌ１１に対する異常光Ｌ１２のずれ方向、及び常光Ｌ２１に対する異常光Ｌ２２のずれ方向は、いずれも上述の第１の方向に対して直交する第２の方向（同図では垂直方向）となる。
【００３５】
このように、はじめ１つであった撮影光束Ｌは、まず、第１の複屈折板１ａによって、常光Ｌ１０と異常光Ｌ２０とに分離され、その後、１／４波長板１ｃによって円偏光に変換された後、第２の複屈折板１ｄによって、常光Ｌ１１、Ｌ２１、及び異常光Ｌ１２、Ｌ２２の４つの光に分離される。これにより、撮像素子１５の撮像面１５ａ上には、４重像が形成される。第１、第２の複屈折板１ａ、１ｄは、前述のようにそれぞれの複屈折による像のずれ方向が９０°ずれるように組み合わされているので、撮像面１５ａ上の４重像は、各点の強度が等しい正方形を構成する。このときの正方形の一辺に相当する各点間の距離を分離量ｄとすると、この分離量は、前述のように、次の（１）式で与えられる。
ｄ＝ｔ×（ｎ_ｅ ^２−ｎ_ｏ ^２）／（２ｎ_ｅ×ｎ_ｏ）・・・・・・（１）
ここで、ｔ：複屈折板の厚さ
ｎ_e：異常光屈折率
ｎ_o：常光屈折率
本発明に係る空間周波数フィルターは、上述の第１の複屈折板１ａと、ＩＲカットフィルター１ｂと、１／４波長板１ｃと、第２の複屈折板１ｄとをこの順に貼り合わせて一体化することによって構成されている。
【００３６】
これら４枚の板状の光学素子の厚さの総計は、例えば、撮像素子１５の画素ピッチを１２μｍとすれば、ＬｉＮｂＯ₃で形成された第１、第２の複屈折板１ａ、１ｄがそれぞれ０．３ｍｍ、水晶等で形成された１／４波長板１ｃが０．５ｍｍ程度、そして、ＩＲカットフィルター１ｂは０．５〜０．８ｍｍ程度が通例なので、これらを合計して１．６〜１．９ｍｍとなる。これは最大の１．９ｍｍとした場合においても、第１、第２の複屈折板１ａ、１ｂを水晶で形成した場合の総厚５．３８ｍｍに対してその３５％であり、省スペースに多大な効果がある。特に撮像素子１５の位置は、撮影レンズ２０における結像面に撮像面１５ａを配置しなければならない関係上、自由度がなく、必然的にシャッターユニット３と空間周波数フィルター１の配置のためのスペースは限定されてくるので、水晶と比較した場合の省スペース効果は大きい。近年はＡＦ一眼レフカメラが常識的であり、クイックリターンミラー１２の後部にサブミラー１３があり、サブミラー１３後端とシャッターユニット３との間、及びシャッターユニット３後面とレンズ結像面との間にはともに大きなスペースはなく、通常の銀塩ＡＦカメラの構造のままでは５．３８ｍｍもの空間周波数フィルターを配置することは非常に困難である。
【００３７】
しかし、上述したような本発明に係る空間周波数フィルター１を使用すれば、その省スペース効果によりそれが可能となり、基本的に現行の銀塩一眼レフカメラの構成をそのまま使いながら、画素ピッチ１０μｍを超える大画面撮像素子を使ったＤＳＣを実現することができる。
【００３８】
なお、本発明において第１、第２の複屈折板１ａ、１ｄを形成しているＬｉＮｂＯ₃には劈開性があるが、１／４波長板１ｃ等と接着して一体とすることにより、その欠点を十分補うことが可能となる。
【００３９】
以上の構成の空間周波数フィルター１において、１／４波長板１ｃに代えて、光の偏光面を４５°回転させるための旋光板を使用することもできる。複屈折板を水晶で形成した従来の空間周波数フィルターにおいて、旋光板を使用する例は、例えば、前述の特公平６−２０３１６号公報において記載されている。本発明においては、このような旋光板と、ＬｉＮｂＯ₃によって形成された第１、第２の複屈折板１ａ、１ｄとを組み合わせた構成を採用した場合においても、上述の１／４波長板１ｃを使用した場合とほぼ同等の効果を奏することができる。これにより、第１、第２の複屈折板１ａ、１ｄ以外の構成についての自由度が増すといえる。さらに、これら１／４波長板１ｃや旋光板と同等の作用をなすものであれば、これらに限らず他の光学素子を使用することも可能であるのはもちろんである。
【００４０】
図４は、第１、第２の複屈折板を、水晶で形成した場合とＬｉＮｂＯ₃で形成した場合の、撮像素子１５の画素ピッチと空間周波数フィルターの厚さとの関係を示したグラフである。ここで、複屈折板１ａ、１ｄ以外のＩＲカットフィルター１ｂの厚さを０．６ｍｍ、１／４波長板１ｃの厚さを０．５ｍｍとし、（１）式から得られる複屈折板１ａ、１ｄの厚さをｔとすると、空間周波数フィルター全体の厚さＴは、水晶では、１．１＋３４０ｐ（ｐ：撮像素子の画素ピッチ）となり、ＬｉＮｂＯ₃では、１．１＋５０．７ｐとなる。画素ピッチｐが大きくなればなるほど両者の厚さの差（同図のΔ１、Δ２参照）は大きくなるのがわかる。例えば、ｐ＝４μｍのとき、Δ１は１．１６ｍｍだが、ｐ＝１６μｍのときは、Δ２は４．６３ｍｍとなり、画素ピッチが大きくなるほど、複屈折板１ａ、１ｄをＬｉＮｂＯ₃で形成したことによる省スペース効果が大きいことがわかる。
【００４１】
なお、ＬｉＮｂＯ₃の屈折率は、水晶やＩＲカットフィルターの素材となるＢＫ７相当のガラスのそれとは差が大きいため、水晶同士を貼り合わせた場合に比べてその境界面で内面反射が起こりやすい。この内面反射は、境界面に反射防止コートを設けることによって防ぐことができるので、ＬｉＮｂＯ₃を用いた空間周波数フィルターの場合、通常の光学フィルターのように表面に反射防止コートを設けるだけでなく、貼り合わせの境界面にも反射防止コートを設けることが好ましい。
【００４２】
〈実施の形態２〉
図５に、実施の形態２を示す。本実施の形態２では、上述の実施の形態１に対して、空間周波数フィルターの配設位置を変更している。なお、実施の形態１と同じ構成・作用の部材等については、同じ符号を付してその重複説明は省略するものとする。
【００４３】
同図に示すように、ＬｉＮｂＯ₃を用いた薄い空間周波数フィルター１は、一眼レフタイプのカメラにおいて、クイックリターンミラー１２の前面に配置することも可能である。この場合、クイックリターンミラー１２が上がった撮影状態（同図中の二点鎖線）では、撮影レンズの光路（撮影光束Ｌ）中に空間周波数フィルター１が配置されていることに変わりはないので、その光学的効果は同等だが、クイックリターンミラー１２が降りているファインダー観察状態（同図中の実線）においても、ファインダー観察光路及びＡＦ検出光路中のいずれにも空間周波数フィルター１があることになるので、ファインダー像及びＡＦ検出精度に空間周波数フィルター１の像分離の効果が影響し、厳密には望ましくない。しかし、シャッターユニット３と撮像素子１５との間隔がほとんどなく、ＬｉＮｂＯ₃による省スペース効果をもってしてもシャッターユニット３と撮像素子１５との間に空間周波数フィルターを配置できない場合でも、クイックリターンミラー１２の先端を１３５サイズの一眼レフに比べて短くすることにより、クイックリターンミラー１２の作動時の先端の軌跡１２ｓと撮影レンズの最後端ＬＢとの間に配置できるようになる。１３５サイズのカメラのクイックリターンミラーに比べ、撮像素子サイズが１３５より小さい（例えばＡＰＳサイズ）ならば、その分、クイックリターンミラー１２を小さくすることができるので、クイックリターンミラー１２の先端を短くした分、ＬｉＮｂＯ₃を用いた薄い空間周波数フィルター１の配置スペースを作り出すことができる。
【００４４】
前述及び上述の実施の形態１及び実施の形態２においては、空間周波数フィルター１の第１、第２の複屈折板１ａ、１ｄは、いずれもＬｉＮｂＯ₃で形成した例を説明したが、２枚の複屈折板１ａ、１ｄのうちの一方をＬｉＮｂＯ₃で形成し、他方を例えば水晶で形成した場合でも相応の省スペース効果をあげることができる。すなわち、本発明は、その技術的範囲として、２枚の複屈折板１ａ、１ｄのうちの双方をＬｉＮｂＯ₃で形成した場合はもちろん、これ以外に、一方のみをＬｉＮｂＯ₃で形成した場合も含むものである。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る本発明によると、複屈折板を１／４波長板の厚さよりも薄く形成したので、空間周波数フィルター全体の厚さが薄くなり、シャッタユニットの遮光幕と撮像素子との間に配置できる。
【００４６】
請求項２に係る本発明によると、第１の複屈折板と第２の複屈折板とを、常光に対する屈折率と異常光に対する屈折率との差が水晶のそれより大きい物質で形成することにより、複屈折板の厚さを薄くすることができ空間周波数フィルター全体の厚さを薄くすることができる。
【００４７】
請求項３に係る本発明によると、第１の複屈折板と第２の複屈折板とのうちの少なくとも一方を、リチウムナイオベートによって形成したことにより、空間周波数フィルター全体の厚さを薄くすることができる。
【００４８】
請求項４に係る本発明によると、第１の複屈折板と第２の複屈折板とのうちの少なくとも一方に隣接して一体的に、光学素子としてのＩＲカットフィルターを配置したことにより、光路内の赤外光をカットすることができるものでありながら、ＩＲカットフィルターを一体化した空間周波数フィルター全体の厚さを薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る空間周波数フィルターを備えた一眼レフタイプのデジタルスチルカメラの実施の形態１を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る空間周波数フィルターの構成を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る空間周波数フィルターの概略構成及び原理を示す斜視図である。
【図４】空間周波数フィルターの厚さと撮像素子の画素ピッチとの関係を示す図である。
【図５】本発明に係る空間周波数フィルターを備えた一眼レフタイプのデジタルスチルカメラの実施の形態２を示す縦断面図である。
【図６】従来の空間周波数フィルターの概略構成及び原理を示す斜視図である。
【符号の説明】
１空間周波数フィルター
１ａ第１の複屈折板
１ｂＩＲカットフィルター
１ｃ１／４波長板
１ｄ第２の複屈折板
３フォーカルプレーンシャッター（シャッターユニット）
１２クイックリターンミラー
１３サブミラー
１４ＴＴＬ焦点検出装置
１５撮像素子
１５ａ撮像面
１６撮像素子パッケージ
ｄ分離量

Claims

クイックリターンミラーとシャッターユニットおよび撮像素子とを備えたデジタルカメラにおいて、
入力光をその進行方向に直交する第１の方向に空間的に２分割して２つの光に分離する光学素子としての第１の複屈折板と、該第１の複屈折板からの２つの光をそれぞれ直線偏光から円偏光に変換させる光学素子としての１／４波長板と、該１／４波長板からの２つの光を前記第１の方向と異なる第２の方向に空間的にそれぞれ２分割して計４つの光に分離する光学素子としての第２の複屈折板とからなる空間周波数フィルターを、前記シャッタユニットの遮光幕と前記撮像素子との間に配置し、
前記第１の複屈折板と前記第２の複屈折板とを前記１／４波長板の厚さよりも薄く形成した、
ことを特徴とするデジタルカメラ。
前記空間周波数フィルターの前記第１の複屈折板と前記第２の複屈折板とを、常光に対する屈折率と異常光に対する屈折率との差が水晶のそれより大きい物質で形成したことを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
前記空間周波数フィルターの前記第１の複屈折板と前記第２の複屈折板とのうちの少なくとも一方を、リチウムナイオベートによって形成したことを特徴とする請求項１記載のデジタルカメラ。
前記空間周波数フィルターの前記第１の複屈折板と前記第２の複屈折板とのうちの少なくとも一方に隣接して一体的に、光学素子としてのＩＲカットフィルターを配置したことを特徴とする請求項１、２または３に記載のデジタルカメラ。