JP5453958B2 - 撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、撮影光学系を通った被写体光を受光して画像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に関する。
デジタルカメラなどの撮像装置においては、撮影レンズを通った被写体光の光路上に固定式のハーフミラー(半透過ミラー)を設けることにより、その透過光を撮像素子で受光させ、反射光をＡＦセンサに入射させて被写体に係る常時の焦点検出を可能にするものが提案されている。
そして、例えば特許文献１に開示される撮像装置では、上記のハーフミラーに複屈折板として水晶製の光学ローパスフィルタ(ＯＬＰＦ)を取り付け、このＯＬＰＦで被写体光を常光線と異常光線とに分離することにより偽色(モアレ)が撮影画像で発生するのを抑えている。
特開２００４−２１９４３９号公報
しかしながら、上記特許文献１の撮像装置では、複屈折板として用いられる水晶製のＯＬＰＦは高価で重いため、コストアップの要因となり、撮像装置の重量も増すこととなる。このようなＯＬＰＦは、できる限り削減するのが好ましい。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複屈折板として用いられる光学ローパスフィルタの削減が図れる撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の１つの側面は、撮像装置であって、画素配列が形成された撮像面で撮影光学系を通った被写体光を受光して画像信号を生成する撮像素子と、光学的異方性を有し、前記撮像面の前方に配置されて前記被写体光が入射する光透過性フィルムとを備えており、前記光透過性フィルムでの複屈折により生じる第１光線と第２光線との分離幅は、前記画素配列における画素ピッチの１／２以上である。
本発明によれば、光学的異方性を有する光透過性フィルムでの複屈折により生じる第１光線と第２光線との分離幅は撮像面に形成された画素配列における画素ピッチの１／２以上である。これにより、この光透過性フィルムが複屈折板として機能するため、複屈折板として使用する光学ローパスフィルタの削減が図れる。
本発明の第１実施形態に係る撮像装置の外観構成を示す正面図である。 撮像装置の縦断面図である。 撮像装置の電気的な構成を示すブロック図である。 ハーフミラーの断面構成を説明するための図である。 フィルムの特性を説明するための図である。 撮像装置における点像分離の手法を説明するための概念図である。 フィルムにおける複屈折を利用した光線の分離メカニズムを説明するための概念図である。 フィルムにおける複屈折を利用した光線の分離幅を説明するための図である。 フィルムにおける複屈折を利用した光線の分離幅を説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る撮像装置の内部構成を示す縦断面図である。 撮像装置における点像分離の手法を説明するための概念図である。 本発明の変形例に係る撮像装置の縦断面図である。 本発明の変形例に係る点像分離の手法を説明するための図である。 本発明の変形例に係る点像分離の手法を説明するための図である。
＜第１実施形態＞
［撮像装置の要部構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係る撮像装置１Ａの外観構成を示す正面図である。
撮像装置１Ａは、一眼レフタイプの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１Ａ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１Ａ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１Ａ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である。
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。
［撮像装置１Ａの内部構成］
次に、撮像装置１Ａの内部構成について説明する。図２は、撮像装置１Ａ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、撮像素子１０１、ミラー部１３、位相差ＡＦモジュール１０７などが備えられている。
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）のカラーフィルタが１：２：１の比率で配設されてなるベイヤー配列のＣＭＯＳカラーエリアセンサ（ＣＭＯＳ型の撮像素子）が用いられる。撮像素子１０１は、このように３種類(Ｒ、Ｇ、Ｂ)のカラーフィルタが設けられた画素配列が形成される撮像面１０１ｆで交換レンズ２を通った被写体光(被写体の光像)を受光して、各色成分のアナログ電気信号（画像信号）に変換し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の画像信号を生成する。
撮像素子１０１の直前には光学ローパスフィルタ(以下では「ＯＬＰＦ」とも略称する)１４が配置され、このＯＬＰＦ１４の直前には位相解消板１５が配置されている。
ＯＬＰＦ１４は、水晶を含んでなる光学デバイスであり、入射光における空間周波数の高周波成分を除去するとともに、撮像素子１０１で得られる画像での偽色（モアレ）を抑えるために複屈折を利用した点像分離を行う。
位相解消板１５は、例えば１/４波長板(λ/４板)として構成されており、直線偏光を円偏光に変換する。
上記の光軸ＬＴ上における撮像素子１０１の撮像面１０１ｆ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とに分けられ、透過光Ｌａを受光した撮像素子１０１で被写体に係る画像信号が生成される。ここで、ハーフミラー１３０は、その主面の法線と交換レンズ(撮影光学系)２の光軸とがなす角度(配置角度)θｍが４５°未満(例えば３５〜４０°)となるように配置されるが、このような配置角度θｍにより位相差ＡＦモジュール１０７をハーフミラー１３０の直上ではなく図２のようにハーフミラー１３０の斜め上方に配設できるため、撮像装置１Ａの高さが抑えられて撮像装置１Ａの小型化が図れることとなる。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、被写体に関しての焦点検出情報(ピント情報)を取得する測距素子等からなる所謂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に対して前斜め上方に配設されており、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、焦点検出部として機能する位相差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１Ａ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。
［撮像装置１Ａの電気的構成］
図３は、撮像装置１Ａの電気的な構成を示すブロック図である。ここで、図１〜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。なお、説明の便宜上、交換レンズ２の電気的構成について先ず説明する。
交換レンズ２は、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ド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。
続いて、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、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１Ａ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１Ａ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１Ａ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。
［ハーフミラー１３０の構成］
図４は、ハーフミラー１３０の断面構成を説明するための図である。
ミラー部１３のハーフミラー１３０は、ミラー基材(ミラー母材)としてのフィルム１３１と、フィルム１３１上に成膜し形成される無機層(無機材料の層)１３２とを備えており、例えば透過率７０％(反射率３０％)の光透過特性(反射特性)を有している。
フィルム１３１は、例えば８０％以上の透過率を有し一定の剛性を持った光透過性のフィルムであり、光学的異方性を有する素材、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）で形成されている。このフィルム１３１は、例えば縦延伸や横延伸からなる２軸延伸工程を経て製造され、図７に示すようにフィルム１３１の厚み方向に圧縮された屈折率楕円体Ｑｂの光学特性を有している。なお、フィルム１３１は、面内等方性を有するフィルムとして製造されるのを目標として延伸工程等が行われはするが、約５メートル幅方向で均一に製造することは難しく結果として２軸性結晶を含んでなるフィルム(以下では「２軸性フィルム」とも略称する)が製造されることとなる。
無機層１３２は、五酸化ニオブ(Ｎｂ2Ｏ5)の層１３３と二酸化ケイ素(ＳｉＯ2)の層１３４とが交互に積層されており、例えば積層数を変化させればハーフミラー１３０の透過光Ｌａ(図２)および反射光Ｌｂ(図２)に関する光量の比率が調整可能である。換言すれば、フィルム１３１上に形成する無機層１３２の積層数等を適宜に調整することにより、上記３０％の反射率を有するハーフミラー１３０が生成できることとなる。
以下では、図５を参照して２軸性フィルムであるフィルム１３１の特性を説明する。
図５は、フィルム１３１の特性を説明するための図である。図５(ａ)は、１軸性結晶に関する屈折率楕円体Ｑａを表しており、図５(ｂ)は、２軸性結晶に関する屈折率楕円体Ｑｂを表している。
屈折率楕円体Ｑａについては、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸方向それぞれの屈折率をＮｘ、Ｎｙ、ＮｚとするとＮｘ＝Ｎｙ≠Ｎｚという関係が成立し、形が整った楕円体の形状を有している。このような屈折率楕円体Ｑａでは、Ｚ軸と光学軸Ｊａとの方向が一致することとなる。ここで、Ｚ軸とは、屈折率楕円体Ｑａの長軸方向に沿って規定される軸であり、光学軸Ｊａとは、屈折率楕円体Ｑａの中心Ｃａを通る断面であって形状が円形となる断面Ｅａ(網掛け部)から伸びる法線に沿って規定される軸である。なお、屈折率楕円体Ｑａは、Ｘ軸方向の屈折率ＮｘとＹ軸方向の屈折率Ｎｙとが等しいため、円形の断面ＥａがＺ軸と直交するＸＹ平面上に規定される。
一方、屈折率楕円体Ｑｂについては、Ｘ・Ｙ・Ｚ軸方向それぞれの屈折率をＮｘ、Ｎｙ、ＮｚとするとＮｘ≠Ｎｙ≠Ｎｚ(ただしＮｘ≒Ｎｙ)という関係が成立し、上記の屈折率楕円体Ｑａに対して多少歪んだ楕円体の形状を有している。このような屈折率楕円体Ｑｂでは、その中心Ｃｂを通り形状が円形となる断面Ｅｂ(網掛け部)および断面Ｅｃ(破線で図示)がＸＹ平面に対して傾くため、これらの断面Ｅｂ、Ｅｃから法線方向に沿って伸びる光学軸Ｊｂおよび光学軸ＪｃはＺ軸に対して傾斜する。ここで、Ｚ軸に対する光学軸Ｊｂ、Ｊｃの傾斜角度θｂ、θｃは、例えば約５〜４０°である。そして、このような屈折率楕円体Ｑｂの光学特性を有した２軸性結晶のフィルム１３１では、複屈折性を備えることとなる。
以上のようなハーフミラー１３０を備えた撮像装置１Ａでは、フィルム１３１の複屈折性を利用した点像分離により、撮影画像での偽色(モアレ)の発生を抑えられる構成となっているが、この点像分離の手法について以下で詳しく説明する。
［撮像装置１Ａにおける点像分離の手法について］
図６は、撮像装置１Ａにおける点像分離の手法を説明するための概念図である。厳密に言うと２軸性フィルムの透過光は２光線とも異常光線であるが、Ｎｘ≒Ｎｙ≠Ｎｚの２軸性フィルムでは、およそ常光と異常光として考えて計算しても差し支えない。
まず、ハーフミラー１３０のフィルム１３１に縦方向(Ｙ方向)および横方向(Ｘ方向)の偏光Ｋａ、Ｋｂを有した無偏光の光線(被写体光)Ｈａが交換レンズ２の光軸ＬＴ方向に沿って入射すると、フィルム１３１での複屈折により光線Ｈａが例えば撮像面１０１ｆの画素ピッチ(隣接する画素間の間隔)に相当する分離幅Ｓａだけ縦方向(Ｙ方向)に分離する。これにより、例えば縦方向の偏光Ｋａを有した常光線Ｈｂと、横方向の偏光Ｋｂを有した異常光線Ｈｃとがフィルム１３１から位相解消板１５に出射される。なお、被写体からの光線(被写体光)Ｈａが入射するフィルム１３１において複屈折により生じる常光線Ｈｂと異常光線Ｈｃとの分離幅Ｓａについては、撮像面１０１ｆの画素配列における画素ピッチと等しくするのは必須でなく、例えば常光線Ｈｂが画素の中心に入射する場合に異常光線Ｈｃが隣り合う画素に入射するような分離幅、具体的には画素ピッチの１／２以上で３／２以下である分離幅となっていれば良く、解像度や偽色に効果のある分離幅を任意に決めれば良い。
次に、直線偏光を持つ常光線Ｈｂおよび異常光線Ｈｃは、位相解消板１５で円偏光を持つ光線に変換されることで、縦方向(Ｙ方向)および横方向(Ｘ方向)の偏光Ｋａ、Ｋｂを有した２本の光線Ｈｄ、Ｈｅが生成されてＯＬＰＦ１４に出射される。そして、これらの光線Ｈｄ、Ｈｅは、ＯＬＰＦ１４に入射して例えば撮像素子１０１の画素ピッチに相当する分離幅Ｓｂだけ横方向(Ｘ方向)に分離される。これにより、２本の常光線Ｈｆ、Ｈｇと２本の異常光線Ｈｈ、Ｈｉとが生成されることとなり、４本の光線Ｈｆ〜Ｈｉは撮像素子１０１に出射される。
撮像素子１０１の撮像面１０１ｆに入射する４本の光線Ｈｆ〜Ｈｉは、上述のように撮像素子１０１の画素ピッチに相当する縦方向(Ｙ方向)の分離幅Ｓａと横方向(Ｘ方向)の分離幅Ｓｂとを有しており、これによって撮像面１０１ｆで適切な正方４点分離が実現されることとなる。その結果、カラーフィルタがベイヤー配列で配設される撮像素子１０１において偽色(モアレ)の発生を効果的に抑えることが可能となる。
このように撮像装置１Ａでは、縦方向に関する被写体光の分離にＯＬＰＦでなくフィルム１３１が用いられているが、このフィルム１３１における複屈折を利用した光線の分離について、図７を参照しつつ説明する。
図７は、フィルム１３１における複屈折を利用した光線の分離メカニズムを説明するための概念図である。
フィルム１３１は、上述のように２軸性フィルムとして構成されており、図５(ｂ)に示す屈折率楕円体ＱｂのようにＺ軸に対して例えば光学軸Ｊｂが傾斜角度θｂ(例えば５〜４０°)だけ傾いている。よって、その配置角度θｍ(例えば３５〜４０°)を保持しつつ回転軸Ｋｏを中心としたフィルム１３１の回転Ｒｔを行わせると、光学軸Ｊｂは、回転軸Ｋｏに傾斜角度θｂを加えた光学軸Ｊｂｕの上限位置と、回転軸Ｋｏから傾斜角度θｂを減じた光学軸Ｊｂｄの下限位置との間で、その傾斜角度を変化させることができる。例えばフィルム１３１の配置角度θｍ＝３７°、屈折率楕円体Ｑｂにおける光学軸Ｊｂの傾斜角度θｂ＝２０°とすると、回転軸Ｋｏを中心にフィルム１３１を３６０°回転させれば、光学軸Ｊｂの傾きは１７°〜５７°の範囲で変化する。
一方、入射光線Ｈａとフィルム１３１の光学軸Ｊｂとがなす角度を４５°にすれば、複屈折による光線の分離幅が最大となって効果的な点像分離が可能となる。
そこで、既述のようなフィルム１３１の回転Ｒｔによる光学軸Ｊｂの傾きの変化を利用し、フィルム１３１を回転しつつ図７に示す光学軸Ｊｂｋのように光学軸Ｊｂの方向が入射光線Ｈａに対して４５°となるフィルム１３１の配置方向を探索し、この配置方向にフィルム１３１を固定するようにする。これにより、２軸性のフィルム１３１において複屈折による最大分離が生じるため、効率の良い点像分離を行える。換言すれば、配置角度θｍが例えば３５〜４０°となるハーフミラー１３０にフィルム１３１が設けられていても、光学軸Ｊｂが傾いている２軸性のフィルム１３１を回転させれば最大分離が生じる状態（入射光線Ｈａに対して光学軸Ｊｂの方向が４５°となる状態）にフィルム１３１を配設できることとなる。
次に、フィルム１３１における複屈折を利用した光線の分離幅について、図８〜９を参照しつつ具体的な計算例を挙げて説明する。
まず、前提条件として、図８のように例えばＰＥＴからなる２軸性のフィルムＦｍの厚みをｄ＝５０μｍとし、図５(ｂ)に示す屈折率楕円体ＱｂにおいてＸ・Ｙ・Ｚ軸方向それぞれの屈折率をＮｘ＝１.６４０７、Ｎｙ＝１.６８９５、Ｎｚ＝１.４９３３とする。ここで、Ｎｘ≒Ｎｙであるため、１軸性結晶として扱った概算により、フィルム１３１での分離幅Ｓｃ(図８)を導出することとする。
図９には、常光線の屈折率Ｎｏと異常光線の屈折率Ｎｅとが表されているが、これらの屈折率Ｎｏ、Ｎｅは、上記のＸ・Ｙ・Ｚ軸方向の各屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚから次のような値になる。
Ｎｅ＝Ｎｚ＝１.４９３３：
Ｎｏ＝(Ｎｘ＋Ｎｙ)/２＝(１.６４０７＋１.６８９５)/２＝１.６６５１：
そして、次の式(１)を用いて、常光線と異常光線とに関する屈折角の相対角度γを求める。
tanγ＝(((Ｎｅ/Ｎｏ)2−１)×tanα)/(１＋(Ｎｅ/Ｎｏ)2×tan2α)・・・(１)：
ここで、フィルムＦｍの光学軸と入射光線とがなす角度をα＝４５°（最大分離が生じる角度）とし、上式(１)に上記の各屈折率Ｎｅ、Ｎｏを代入すると、tanγ＝−０.１０８５となる。これにより、相対角度γ＝−６.２°が得られる。
次に、例えばフィルムＦｍの配置角度をθｍ＝３７°とし、スネルの法則に基づく次の式から常光線の屈折角β(図８)を求める。
１×sin３７°＝((１.６４０７＋１.６８９５)/２)×sinβ：
これにより、屈折角β＝２１.２°が得られる。
以上より、入射光線Ｈａとフィルム１３１の前面との交点から下ろした垂線とフィルム１３１の後面(背面)との交点Ｐｋを起点とした、フィルム１３１の後面における常光線と異常光線とが出射する各点までの距離Ｌｐ、Ｌｑは、次のように求められる。
Ｌｐ＝５０μｍ×tan２１.２°＝１９.４μｍ：
Ｌｑ＝５０μｍ×tan(２１.２−６.２)＝１３.４μｍ：
したがって、分離幅Ｓｃを求めると次のようになる。
Ｓｃ＝(１９.４−１３.４)×sin(９０°−３７°)＝４.８μｍ：
このように厚みｄ＝５０μｍを有する２軸性のフィルム１３１では、分離幅Ｓｃ＝４.８μｍが得られるが、この場合にはナイキスト周波数を考慮して、その１.２〜１.４倍となる画素ピッチ、例えば６μｍの画素ピッチを有した撮像素子１０１での点像分離を適切に行えることとなる。
以上では、(ｉ)２軸性のフィルムの光学特性（上記Ｘ・Ｙ・Ｚ軸方向の屈折率）と、(ii)入射光線に対するフィルムの光学軸の傾きと、(iii)フィルムの厚みとが指定され光線の分離幅が算出されたが、逆に言うと、上記(ｉ)〜(iii)の条件（パラメータ）を調整（変更）すれば、所望の分離幅が得られることとなる。
なお、ＰＥＴ製のフィルム１３１との比較例として、複屈折によって光線の分離幅Ｓｃ＝４.８μｍが得られる水晶製のＯＬＰＦ１４の厚みｔを次の式(２)を用いて求める。なお、下式(２)においてＮｏ、Ｎｅは、水晶における常光線および異常光線の屈折率である。
Ｓｃ＝(Ｎｅ2−Ｎｏ2)／(Ｎｅ2＋Ｎｏ2)×ｔ＝５.８７６×１０-3×ｔ ・・・(２)：
上式(２)にＳｃ＝４.８μｍを代入すると、ＯＬＰＦ１４の厚みｔ＝８１７μｍが得られる。
このように複屈折を利用した点像分離において同じ分離幅を得ようとすると、ＰＥＴ製のフィルム１３１の厚みは水晶製のＯＬＦＰ１４に対して１/１６程度で良いこととなる。したがって、ＰＥＴ製のフィルム１３１により、点像分離を行うための複屈折板の厚みを薄くできる。その結果、撮像装置１Ａの小型化が図れるとともに、その重量を低減できることとなる。
以上で説明した撮像装置１Ａにおいては、ハーフミラー１３０に設けられた２軸性結晶からなるフィルム１３１を用いて点像分離が行われることにより、フィルム１３１が複屈折板として機能する。その結果、複屈折板として用いられる光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）の削減が図れる。次に、フィルム１３１が１軸性結晶ではなく２軸性結晶で構成される方が好ましい理由について説明する。なお、フィルム１３１は、１軸性結晶で構成されても構わない。
例えばフィルムの厚み方向に沿った光学軸を有する１軸性結晶のフィルムでは、図７のようにフィルムの回転Ｒｔを行っても光学軸の傾斜角度が変化しないため、本実施形態のようにフィルム１３１(ハーフミラー１３０)の配置角度が４５°でない場合には、上述した光線の最大分離を行えず、必要な分離幅を確保するにはフィルムの厚みが増すこととなる。
一方、２軸性結晶のフィルムでは、上述のように光学軸がフィルムの厚み方向に対して傾いているため、図７のようにフィルムの回転Ｒｔを行えば、光学軸の傾斜角度が入射光線に対して４５°となって光線の最大分離を行えるフィルムの配置が得られる。これにより、効果的な点像分離が可能となり、フィルムの厚みも最小限にすることができる。
＜第２実施形態＞
［撮像装置の要部構成］
図１０は、本発明の第２実施形態に係る撮像装置１Ｂの内部構成を示す縦断面図である。ここで、第１実施形態の撮像装置１Ａと同一の部材等については、同一の符号を付している。
第２実施形態の撮像装置１Ｂは、図２に示す第１実施形態の撮像装置１Ａのような一眼レフタイプのデジタルカメラではなく、レンズ交換を行えないコンパクトタイプのデジタルカメラとして構成されている。
このため、撮像装置１Ｂでは、撮像装置１Ａに設けられたミラー部１３(図２)が省略され、点像分離に利用したフィルム１３１と同様のフィルム１６が位相解消板１５の直前に配置されている。
以上のような構成の撮像装置１Ｂにおける点像分離の手法について、以下で詳しく説明する。
［撮像装置１Ｂにおける点像分離の手法について］
図１１は、撮像装置１Ｂにおける点像分離の手法を説明するための概念図である。
まず、ＰＥＴ製のフィルム１６に縦方向(Ｙ方向)および横方向(Ｘ方向)の偏光Ｋａ、Ｋｂを有した無偏光の光線(被写体光)Ｈａが入射すると、フィルム１６での複屈折により光線Ｈａが縦方向(Ｙ方向)に分離し、例えば縦方向の偏光Ｋａを有した常光線Ｈｂと、横方向の偏光Ｋｂを有した異常光線Ｈｃとがフィルム１６から位相解消板１５に出射される。ここで、フィルム１６は、２軸性結晶からなるフィルムとして構成されるため、図５(ｂ)に示す屈折率楕円体Ｑｂの光学軸Ｊｂのように光学軸Ｊｄ(図１１)がフィルム１６の厚み方向に対して例えば約５〜４０°傾くこととなり、複屈折を利用した光線の分離が可能である(後で詳述)。
次に、直線偏光を持つ常光線Ｈｂおよび異常光線Ｈｃは、位相解消板１５で円偏光を持つ光線に変換されることで、縦方向(Ｙ方向)および横方向(Ｘ方向)の偏光Ｋａ、Ｋｂを有した２本の光線Ｈｄ、Ｈｅが生成されてＯＬＰＦ１４に出射される。そして、これらの光線Ｈｄ、Ｈｅは、ＯＬＰＦ１４に入射して横方向(Ｘ方向)に分離し、２本の常光線Ｈｆ、Ｈｇと２本の異常光線Ｈｈ、Ｈｉとが生成されて撮像素子１０１に出射される。
撮像面１０１ｆに入射する４本の光線Ｈｆ〜Ｈｉは、例えば撮像素子１０１の画素ピッチに相当する縦方向(Ｙ方向)の分離幅Ｓａと横方向(Ｘ方向)の分離幅Ｓｂとを有しており、これによって撮像面１０１ｆで適切な正方４点分離が実現されることとなる。その結果、撮像素子１０１で得られる画像において偽色(モアレ)の発生を効果的に抑えることが可能となる。
次に、フィルム１６の複屈折性を利用し所望の分離幅を得るのに必要なフィルムの厚みについて、第１実施形態と同様に図８〜９を参照しつつ具体的な計算例を挙げて説明する。なお、第２実施形態のフィルム１６は、第１実施形態のフィルム１３１と異なり、入射する光線Ｈａに対して垂直方向にフィルム１６が配置されているため、光学軸Ｊｄは約５〜４０°傾くだけで、第１実施形態のように光線の最大分離が生じる４５°の傾きは得られない。よって、フィルム１６では、第１実施形態に対してフィルムの厚みを増すことで所望の分離幅を得るようにする。
まず、前提条件として、図５(ｂ)に示す屈折率楕円体ＱｂにおいてＸ・Ｙ・Ｚ軸方向それぞれの屈折率をＮｘ＝１.６４０７、Ｎｙ＝１.６８９５、Ｎｚ＝１.４９３３とする。このため、フィルム１６の厚み方向に対する光学軸Ｊｄの傾斜角度は２８°となる。そして、Ｎｘ≒Ｎｙであるため、１軸性結晶として扱った概算により、例えば光線の分離幅５μｍが得られるフィルム１６の厚みｄｄ(図１１)を導出することとする。
図９に示す常光線の屈折率Ｎｏと異常光線の屈折率Ｎｅとは、上記のＸ・Ｙ・Ｚ軸方向の各屈折率Ｎｘ、Ｎｙ、Ｎｚに基づき、第１実施形態と同様の演算を行ってＮｅ＝１.４９３３、Ｎｏ＝１.６６５１が得られる。
そして、第１実施形態と同様に上記の式(１)を用いて、常光線と異常光線との屈折角の相対角度γを求める。ここで、フィルム１６の光学軸と入射光線とがなす角度αを上記の前提条件のように２８°とし、式(１)に上記の各屈折率Ｎｅ、Ｎｏを代入すると、tanγ＝−０.０８５０となる。これにより、相対角度γ＝−４.８６°が得られる。
次に、スネルの法則に基づき、入射光線に対して垂直方向に配置されたフィルム１６における常光線の屈折角β(図８)を求める。
１×sin０°＝((１.６４０７＋１.６８９５)/２)×sinβ：
これにより、屈折角β＝０°が得られる。
以上より、図８に示すフィルム１３１後面において点Ｐｋから常光線および異常光線が出射する各点までの距離Ｌｐ、Ｌｑは、フィルム１６の厚みをｄｄとして次のように得られる。
Ｌｐ＝ｄｄ×tan０°＝０：
Ｌｑ＝ｄｄ×tan(−４.８６°)＝−０.０８５ｄｄ：
したがって、分離幅５μｍを得るのに必要なＰＥＴ製のフィルム１６の厚みｄｄは、次のようになる。
ｄｄ＝５μｍ／０.０８５＝５９μｍ：
このように第２実施形態の撮像装置１Ｂでは、フィルム１６の厚みが５９μｍとなって、第１実施形態のフィルム１３１に比べてフィルム厚が増すものの、上述したＯＬＰＦ１４の厚み８１７μｍより薄くすることができる。その結果、従来のようにＯＬＰＦ１４を２枚用いる構成に比べて、撮像装置１Ｂの小型化が図れるとともに、その重量を低減できる。
以上で説明した撮像装置１Ｂにおいては、２軸性結晶からなるフィルム１６を用いて点像分離が行われることにより、フィルム１６が複屈折板として機能する。その結果、複屈折板として用いられる光学ローパスフィルタ(ＯＬＰＦ)の削減が図れることとなる。
＜変形例＞
上記の各実施形態においては、図２に示す撮像装置１Ａのようにハーフミラー１３０からの反射光Ｌｂを位相差ＡＦモジュール１０７に入射させるのは必須でなく、図１２に示す撮像装置１Ｃのように反射光Ｌｂを光学ファインダ１７に入射させるようにしても良い。
上記の各実施形態においては、２軸性結晶のフィルムとしてＰＥＴフィルムを採用するのは必須でなく、ＰＥＮ(ポリエチレンナフタレート)やＰＰ(ポリプロピレン)のフィルムを採用するようにしても良い。
上記の各実施形態においては、図６に示すように２軸性結晶からなるフィルム１３１と位相解消板１５とＯＬＰＦ１４とを組み合わせることにより正方４点分離を行うのは必須でなく、次で説明する構成を用いた他の点像分離を行うようにしてもよい。以下では、まず第１実施形態における正方４点分離の手法を説明した後に、これと対比する他の点像分離の手法を図１３および図１４を参照して説明する。なお、図１３(ａ)〜(ｃ)および図１４(ａ)〜(ｃ)では、撮像面１０１ｆから前方(＋Ｚ方向)を見た場合における光線(円で図示)の生成順(分離順)を円内の数字で表している。
(イ)第１実施形態における正方４点分離
第１実施形態においては、図６に示すように入射光線ＨａがＰＥＴ製のフィルム１３１で垂直方向(Ｙ方向)に分離されて常光線Ｈｂおよび異常光線Ｈｃが生成された後に、これらの光線Ｈｂ、Ｈｃが位相解消板１５を通ってＯＬＰＦ１４で水平方向(Ｘ方向)に分離され４本の光線Ｈｆ〜Ｈｉが生成される。これを図１３(ａ)に表すと、入射光線(１)が垂直方向Ｄｈに例えば画素ピッチＧｐの分離幅で分離されて異常光線(２)が生成された後に、これらの光線(１)、(２)が水平方向Ｄｖ１、Ｄｖ２に例えば画素ピッチＧｐの分離幅で分離されて２本の異常光線(３)が生成されることとなる。これにより、光線(２)、(３)が入射する３つの画素（右側、下側および右下側に隣接する画素）で光線(１)の色情報などを取得できるため、撮影画像において偽色(モアレ)が発生するのを抑えることが可能となる。このことは、第２実施形態の撮像装置１Ｂでも同様である。
(ロ)位相解消板１５が不要の４点分離
第１実施形態においては、ＰＥＴ製のフィルム１３１とＯＬＰＦ１４との間に位相解消板１５が介挿された構成を用いて４点分離を行うが、この位相解消板１５を省略した構成にて４点分離を行う手法について、図１３(ｂ)および図１３(ｃ)を参照して説明する。
まず、入射光線(１)を図１３(ｂ)〜(ｃ)に示すように右斜め下方向Ｄｗに分離して異常光線(２)を生成する。ここで、例えば図７のようにＰＥＴ製のフィルム１３１の回転Ｒｔを行わせ、入射光線Ｈａに対しフィルム１３１の光学軸を右斜め下方向Ｄｗに沿って配置することにより、右斜め下方向Ｄｗへの光線分離が可能となる。このように斜め方向への光線分離を行うと、水平方向および垂直方向の偏光成分が残存しているため、水平方向に傾いた光学軸を有するＯＬＰＦでは、図１３(ｂ)のように光線(１)、(２)が水平方向Ｄｖ１、Ｄｖ２に分離されて２本の異常光線(３)が生成できる。一方、垂直方向に傾いた光学軸を有するＯＬＰＦでは、図１３(ｃ)のように光線(１)、(２)が垂直方向Ｄｈ１、Ｄｈ２に分離されて２本の異常光線(３)が生成できることとなる。
以上のような構成により、第１実施形態で用いた位相解消板１５を省略しても適切な４点分離を行える。このことは、第２実施形態の撮像装置１Ｂでも同様である。
(ハ)ＯＬＰＦ１４および位相解消板１５を省略した構成による２点分離
第１実施形態においては、ＰＥＴ製のフィルム１３１、位相解消板１５およびＯＬＰＦ１４を組み合わせた構成を用いて４点分離を行うが、この位相解消板１５およびＯＬＰＦ１４を省略しＰＥＴ製のフィルム１３１のみによって４点分離を行う手法について、図１４を参照して説明する。
ＰＥＴ製のフィルム１３１のみを用いて光線分離を行う場合には、図１４(ａ)〜(ｃ)に示すような２点分離となる。具体的には、光学軸が垂直方向に傾くように配置されたＰＥＴ製のフィルム１３１では、図１４(ａ)のように入射光線(１)が垂直方向Ｄｈに例えば画素ピッチＧｐの分離幅で分離されて異常光線(２)が生成される。また、光学軸が水平方向に傾くように配置されたＰＥＴ製のフィルム１３１では、図１４(ｂ)のように入射光線(１)が水平方向Ｄｖに例えば画素ピッチＧｐの分離幅で分離されて異常光線(２)が生成される。さらに、光学軸が斜め方向に傾くように配置されたＰＥＴ製のフィルム１３１では、図１４(ｃ)のように入射光線(１)が斜め方向Ｄｗに分離されて異常光線(２)が生成される。
以上のような構成では、４点分離が可能であるが、２点分離による撮影画像での偽色(モアレ)を抑えることが可能となる。このことは、第２実施形態の撮像装置１Ｂでも同様である。
本発明は詳細に説明されたが、以上の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
１Ａ〜１Ｃ 撮像装置
２ 交換レンズ
１０ カメラボディ
１３ ミラー部
１４ 光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）
１５ 位相解消板
１６ フィルム
１０１ 撮像素子
１０１ｆ 撮像面
１０７ 位相差ＡＦモジュール
１３０ ハーフミラー
１３１ フィルム
１３２ 無機層
Ｊａ〜Ｊｄ 光学軸
Ｈｂ、Ｈｆ、Ｈｇ 常光線
Ｈｃ、Ｈｈ、Ｈｉ 異常光線
Ｑａ、Ｑｂ 屈折率楕円体
Ｓａ〜Ｓｃ 分離幅

Claims (4)

  1. 画素配列が形成された撮像面で撮影光学系を通った被写体光を受光して画像信号を生成
    する撮像素子と、
    ２軸性結晶を含み、光学的異方性を有し、前記撮像面の前方に配置されて前記被写体光が入射する光透過性フィルムと、
    を備えており、
    前記光透過性フィルムを当該光透過性フィルムの法線を回転軸として回転させることにより、前記光透過性フィルムの光学軸と前記撮影光学系の光軸とがなす角度が４５度に調整され、
    前記光透過性フィルムでの複屈折により生じる第１光線と第２光線との分離幅は、前記
    画素配列における画素ピッチの１／２以上である撮像装置。
  2. 固定的に設けられ、前記被写体光を透過光と反射光とに分けるハーフミラー、
    をさらに備え、
    前記撮像素子は、前記透過光を受光して前記画像信号を生成するとともに、
    前記ハーフミラーには、前記光透過性フィルムが設けられている請求項１に記載の撮像装置。
  3. 前記反射光を受光して被写体に係る焦点検出情報を取得する焦点検出部、
    をさらに備える請求項２に記載の撮像装置。
  4. 前記光透過性フィルムの法線と前記撮影光学系の光軸とがなす角度は４５度未満である
    請求項１に記載の撮像装置。

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