JPH1090748A

JPH1090748A - 撮像装置

Info

Publication number: JPH1090748A
Application number: JP8241929A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Okauchi; 茂樹岡内; Sunao Kurahashi; 直倉橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-09-12
Filing date: 1996-09-12
Publication date: 1998-04-10

Abstract

(57)【要約】【課題】装置の小型化を図りつつ、光電変換素子への
入射光に、絞りによって回折が生ずることがなく、高画
質の画像が得られる撮像装置を提供する。【解決手段】絞り羽根によって形成される開口部上に
挿脱可能に設けられ、入射光量を減少させるための互い
に減光量の異なる複数の光学フィルタと、入射光量に応
じて前記複数の光学フィルタを切り換える第１の制御手
段とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電子カメラ（デジタ
ルカメラ）などの撮像装置の光量絞り装置および閃光装
置および焦点検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１０は従来の撮像装置の構成を表す概
略図で、ズームレンズおよびフォーカスレンズを含む撮
影レンズである。５０１は絞りユニット、５０２は撮影
レンズ５００によって結像された光学像を電気的に信号
に変換するＣＣＤなどの光電変換素子である。５０３は
光電変換素子５０２で得られた信号を所定の映像信号に
変換する信号処理回路、５０４は前記信号処理回路５０
３で得られた映像信号を記録するメモリである。

【０００３】５０５はカメラ全体を制御するＣＰＵ、５
０６は露光量が不足しているときに発光させるストロボ
（閃光装置）である。

【０００４】絞りユニット５０１の構成において、５０
７は開放絞りを表す固定絞り、５０８、５０９は絞り羽
根、５１０は絞り羽根５０８、５０９の一端に設けられ
た５０８ａ、５０９ａに結合するレバー、５１１はレバ
ー５１０を回動させるガルバノメータ、５１２は絞り羽
根５０８に固定されたＮＤフィルタである。

【０００５】上記構成において、撮影レンズ５００およ
び絞りユニット５０１を経た光束は、光電変換素子５０
２上に結像し、画像信号に変換される。

【０００６】そして、画像信号中の輝度信号レベルがあ
らかじめ定められた適正レベルとなるように、入射光量
を調節すべく、絞り値を決定し、ガルバノメータに所望
の電圧を印加する。

【０００７】ガルバノメータの動作によってレバー５１
０が回動することにより、絞り羽根５０８、５０９で形
成される開口部の絞り径が変化し、適正な露出状態が常
に得られるよう制御される。

【０００８】光電変換素子５０２の受光量が大きい場
合、絞り羽根５０８、５０９は絞りを閉じる方向に駆動
されるが、そのとき、ＮＤフィルタ５０８は絞り羽根５
０８、５０９の動きに伴い、徐々に同図の矢印で示した
ように開口部に挿入される。

【０００９】一方、受光量が少ない場合、絞りを開く方
向に動作させるが、それでも適正な露出状態にならない
ときにはストロボ５０６を動作させる。

【００１０】ストロボ５０６を動作させたとき、例え
ば、被写体が艶のある原稿などであったとすると、スト
ロボ光による正反射光の割合が大きくなるため、被写体
が正反射光に埋もれた判別できない画像になるといった
問題があり、そこで本出願人はこの問題を解決するため
に特願平７−６７０３５を出願している。

【００１１】その方法として、図１０を用いて説明す
る。

【００１２】ストロボ５０６から照射される光を、偏光
フィルタ５１１によって矢印の方向に偏光したのち、被
写体に照射する。

【００１３】一方、光電変換素子５０２は、偏光フィル
タ５１１の偏光方向と直交する矢印方向の偏光方向を有
した偏光フィルタ５１２を通過する光を撮像するため、
照明の正反射光を軽減することができ、被写体像を鮮明
に撮影することができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、小絞り付近で
は、入射光の回折が生じ易く、図１０のようにＮＤフィ
ルタ設置される場合、絞りの開口に一部にしか挿入され
ない状態が生じるため、ＮＤフィルタの端面で回折がさ
らに生じやすくなり、解像度の劣化を招いてしまう。

【００１５】また、５１２のような偏光フィルタを撮像
装置内に設置すると装置の小型化という点で難点があっ
た。

【００１６】本発明は、装置の小型化を図りつつ、光電
変換素子への入射光に、絞りによって回折が生ずること
がなく、高画質の画像が得られる撮像装置を提供するこ
とを課題とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１に係る発明は、入射した光学像を
電気的な信号に変換する光電変換素子と、移動すること
により前記光電変換素子へ入射する光量を調節する絞り
羽根と、前記絞り羽根によって形成される開口部上に挿
脱可能に設けられ、前記入射光量を減少させるための互
いに減光量の異なる複数の光学フィルタと、前記入射光
量に応じて前記複数の光学フィルタを切り換える第１の
制御手段とを備えることを特徴とする。

【００１８】請求項２に係る発明は、請求項１に係る撮
像装置において、前記複数の光学フィルタは、共通のフ
ィルタ支持部材上に設けられ、前記第１の制御手段は、
前記フィルタ支持部材を動作させることによって、前記
開口部上に挿入される前記光学フィルタを選択するよう
に構成されていることを特徴とする。

【００１９】請求項３に係る発明は、請求項２に係る撮
像装置において、前記フィルタ支持部材は回転自在に支
持されており、その回動中心に対して、前記第１の制御
手段は、前記同心円の中心を軸として前記フィルタユニ
ットを回動させることにより、前記複数の光学フィルタ
を切り換えるように構成されていることを特徴とする。

【００２０】請求項４に係る発明は、請求項２または請
求項３に係る撮像装置において、前記撮像装置は、被写
体を照射するための照明装置と、被写体から反射された
光を１方向に偏向する第１の偏光フィルタと、前記照明
装置により照射された光を偏光し、被写体に照射する前
記第１の偏光フィルタによって偏光された光の偏光方向
と直交する第２の偏光フィルタとを備え、前記第１の偏
光フィルタは、前記フィルタ支持部材上に設けられてい
るように構成されていることを特徴とする。

【００２１】請求項５に係る発明は、請求項４に係る撮
像装置において、前記第２の偏光フィルタおよび前記第
１の偏光フィルタを使用する偏光モードと、前記偏光モ
ードが選択されたときに前記第１の偏光フィルタにより
前記開口部をすべて覆うように前記フィルタユニットを
制御する第２の制御手段とを備えることを特徴とする。

【００２２】請求項６に係る発明は、請求項１に係る撮
像装置において、前記光学フィルタにより前記入射光量
を減少させる割合を記憶する記憶手段と、前記記憶手段
にしたがって、前記入射光量に応じて前記光学フィルタ
を選択する選択手段とを備えることを特徴とする。

【００２３】請求項７に係る発明は、入射した光学像を
電気的な信号に変換する光電変換素子と、前記光電変換
素子へ入射する光量を調節する絞り羽根と、前記絞り羽
根によって形成される開口部上に挿脱可能に設けられる
互いに光学特性の異なる複数の光学フィルタと、前記複
数の光学フィルタを支持する支持部材と、撮影状態に応
じて、前記複数の光学フィルタを切り換える制御手段と
を備えることを特徴とする。

【００２４】請求項８に係る発明は、請求項７に係る撮
像装置において、前記複数の光学フィルタは、少なくと
も前記入射光量を減少させるためのＮＤフィルタを含む
ことを特徴とする。

【００２５】請求項９に係る発明は、請求項７または請
求項８に係る撮像装置において、前記複数の光学フィル
タは、１方向の偏光方向を有する第１の偏光フィルタを
含むことを特徴とする。

【００２６】請求項１０に係る発明は、請求項９に係る
撮像装置において、被写体を照射するための閃光装置
と、前記閃光装置の前面に前記第１の光学フィルタの偏
光方向と直交する第２の偏光フィルタが配されているこ
とを特徴とする。

【００２７】請求項１１に係る発明は、入射した光学像
を電気的な信号に変換する光電変換素子と、前記光電変
換素子への入射光量を制限する複数の異なる大きさの円
形の開口部を有する絞り部材と、入射光束を２つの領域
に分割する前記絞り部材上に設けられた第１、第２の瞳
分割口と、前記第１、第２の瞳分割口が前記光束上にあ
るときに、前記第１、第２の瞳分割口のどちらか一方を
遮蔽する遮蔽部材と、前記遮蔽部材により、前記第１、
第２の瞳分割口のどちらか一方を遮蔽したときに、それ
ぞれ前記光電変換素子によって得られる第１、第２の出
力波形と、前記第１、第２の出力波形の位相を比較する
ことにより前記光学像の焦点を検出する焦点検出手段と
を備えることを特徴とする。

【００２８】請求項１２に係る発明は、請求項１１に係
る撮像装置において、前記絞り部材は回転自在に支持さ
れており、その回転軸に対して同心円上に前記複数の異
なる大きさの開口部および前記第１、第２の瞳分割口が
配されることを特徴とする。

【００２９】請求項１３に係る発明は、請求項１１また
は請求項１２に係る撮像装置において、前記遮蔽部材に
配置される前記開口部をすべて覆うことにより前記入射
光量を減少させるための前記入射光量を減少させる割合
の異なる複数の光学フィルタと、前記入射光量に応じて
前記複数の光学フィルタを切り換える第１の制御手段と
を備えることを特徴とする。

【００３０】請求項１４に係る発明は、請求項１３に係
る撮像装置において、前記遮蔽部材は、回転自在に支持
されており、その回転軸に対して前記複数の光学フィル
タが同心円上に配置されるように構成されていることを
特徴とする。

【００３１】請求項１５に係る発明は、請求項１４に係
る撮像装置において、前記第１の制御手段は、前記遮蔽
部材を回転させることにより前記複数の光学フィルタを
切り換えるように構成されていることを特徴とする。

【００３２】請求項１６に係る発明は、請求項１４また
は請求項１５に係る撮像装置において、被写体を照射す
る閃光装置と、被写体から反射された光を１方向に偏向
する第１の偏光フィルタと、前記照明装置により照射さ
れた光を偏光し、被写体に照射する前記第１の偏光フィ
ルタによって偏光された光の偏光方向と直交する第２の
偏光フィルタとを備え、前記第１の偏光フィルタは、前
記複数の光学フィルタと同心円上に配置されていること
を特徴とする。

【００３３】請求項１７に係る発明は、請求項１６に係
る撮像装置において、前記第２の偏光フィルタおよび前
記第１の偏光フィルタを使用する偏光モードと、前記偏
光モードが選択されたときに、前記第１の偏光フィルタ
により前記開口部をすべて覆うように前記遮蔽部材を制
御する第２の制御手段とを備えることを特徴とする。

【００３４】請求項１８に係る発明は、請求項１７に係
る撮像装置において、前記第１、第２の瞳分割口が前記
開口部を兼用するように構成されていることを特徴とす
る。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下本願発明の実施の形態を説明
していく。

【００３６】（第１の実施の形態）図１は本実施の形態
の電子カメラの構成を示すブロック図である。

【００３７】同図において１０１は撮影レンズであり、
１０１ａは撮影レンズ１０１の合焦位置を調節するため
の焦点レンズである。

【００３８】１０２は撮影レンズ１０１の絞り位置に設
けられた絞りユニット、１０３は絞りユニット１０２の
近傍に設けられるフィルタ駆動ユニットであり、フィル
タ駆動ユニット１０３は、絞りユニット１０２の前後ど
ちらにでも設置可能である。

【００３９】１０４は、撮影レンズ１０１によって結像
された光学像を電気的な信号に変換するＣＣＤなどの光
電変換素子である。

【００４０】１０５は、レリーズスイッチであり、測光
回路１０６は、光電変換素子１０４の出力信号中の輝度
信号成分のレベルから被写体の明るさを測光する。

【００４１】焦点検出回路１０７は、光電変換素子１０
４の出力信号から、例えば焦点状態に応じて変化する鮮
鋭度の評価値として、高周波成分を抽出し、合焦度を検
出する。

【００４２】レンズ制御回路１０８は、前記焦点検出回
路１０７で得られた焦点検出評価値に基づいて焦点レン
ズ１０１ａを制御する。

【００４３】信号処理回路１０９は、撮像素子１０４で
得られた映像信号をＮＴＳＣなどの所定の規格化された
映像信号に変換する。

【００４４】１１０はメモリであり、信号処理回路１０
９より出力された映像信号を記憶するフラッシュメモリ
や光ディスクなどからなる。

【００４５】１１１は装置全体を制御するＣＰＵであ
る。１１２は、露光量が不足しているときに発光する被
写体を照明する照明装置としてのストロボ（閃光装置）
であり、発光回路１１２ａによって発光される。

【００４６】偏光フィルタ１１５は、ストロボ１１２か
ら発光された光を偏向するためのものであり、後述の偏
光モードのときに駆動モータ１１５ａによって偏光フィ
ルタ１１５を同図の矢印のようにストロボ前面に挿入す
るものである。

【００４７】１２７は、ストロボ１１２および偏光フィ
ルタを適切に制御するストロボＣＰＵであり、ＣＰＵ１
１１の指令を受けて動作する。

【００４８】１１３は、撮影された画像を表示するモニ
タである。

【００４９】また、１１４は撮影モード選択スイッチで
あり、撮影／再生の切替、後述するストロボ撮影時の正
反射防止撮影いわゆる偏光モードが選択可能となってい
る。

【００５０】また、絞りユニット１０２は、以下のよう
に構成されている。

【００５１】１２１は開放絞りを設定するための固定絞
り、１２２、１２３は絞り羽根であり、また、レバー１
２４は絞り羽根１２２、１２３の一端に設けられた係合
孔１２２ａ、１２３ａに係合する。

【００５２】１２５は、レバー１２４を回動させるガル
バノメータで、駆動回路１２６を介してＣＰＵ１１１に
接続され、ＣＰＵ１１１の支持によって制御される。

【００５３】また、絞り羽根１２２、１２３は、不図示
のバネによって絞りが閉じる方向に付勢され、ガルバノ
メータ１２５に通電しないときは、入射光束を完全に遮
蔽して光電変換素子１０４に入射しないようになってい
る。

【００５４】また、フィルタ駆動ユニット１０３は、図
示のごとく、略扇形に形成され、ステッピングモータ１
３５によって回動されるように制御されるフィルタ支持
部材のアーム１３４を備えており、このアーム１３４
は、その回転中心に対して同心円上に配置されたそれぞ
れ光の透過量の異なる光学フィルタとしてＮＤフィルタ
１３１、１３２を備え、さらに後述の偏光モード時に、
ストロボ１１２の表面に設けられる偏光フィルタ１１５
の偏光方向と直角の偏光面を有する偏光フィルタ１３３
が固定されている。

【００５５】そして、ステッピングモータ１３５によ
り、アーム１３４を回動することによってＮＤフィルタ
１３１、１３２および偏光フィルタ１３３を入射光路内
に選択的に挿脱することができる。

【００５６】通常、これらのフィルタは、光路から退避
した位置にあり、所定のパルスが入力されることにより
各フィルタが光路内に挿入される。このとき、各フィル
タは絞りの開口面をすべて覆う大きさに設定されている
ので、フィルタの端面で回折現象をおこすことはない。

【００５７】次に本実施の形態による撮像装置の使用時
の動作を説明する。

【００５８】図２は本実施の形態による撮像装置の動作
を示すフローチャートである。まず、処理のスタートと
して、同図において電源が投入され、撮像装置の各部に
電源が供給される（ｓ１０１）と、モニタ１１３に現在
撮影されている画像が表示される（ｓ１０２）。

【００５９】測光回路１０６において、信号処理回路１
０９により得られた輝度信号を用いて、被写体の明るさ
が測定される（ｓ１０３）。

【００６０】ｓ１０４において、測光回路１０６により
測光された測光値が所定値（ある幅を持った適性露出を
表す測光値）以下の場合、絞りユニット１０２は入射光
量を増加させるよう、ＣＰＵ１１１により絞りの開口を
開く方向に制御される（ｓ１０５）。

【００６１】ｓ１１８において、測光値が所定値とな
り、適切な露光値となったとき、ｓ１１０においてレリ
ーズスイッチが押されると、焦点検出回路１０７で合焦
動作を行い（ｓ１１１）、撮影動作を行なう（ｓ１１
２）。

【００６２】また、測光値が所定値ではないとき（つま
り、測光値が所定値以上ではないとき）、絞りユニット
１０２は、入射光量を減少させる方向に、ＣＰＵ１１１
によって絞りの開口を閉じる方向に制御される。

【００６３】ここで、ｓ１０６において、絞りがこれ以
上開かない開放状態になってしまい、それでも測光値が
所定値以下だった場合、ｓ１０７において、偏光モード
に１１４の選択モードスイッチが操作されているかどう
かを判断し、偏光フィルタモードとなっている場合は、
第２の制御手段としてアーム１３４をフィルタ駆動回路
１３６によって回動することにより、偏光フィルタ１３
３を光束上に挿入し（ｓ１０８）、駆動回路１１５ａに
よって偏光フィルタ１３３の偏光方向と直交する偏光ユ
ニット１１５をストロボ１１２の前面に挿入し、ストロ
ボ１１２を発光させる（ｓ１０９）。

【００６４】偏光フィルタモードとなっていなければ、
ｓ１０９において、そのままストロボを発光させる。

【００６５】以上のようなストロボ発光動作は、ｓ１１
０においてレリーズスイッチがＯＮされ、合焦動作が行
われた後、ｓ１１２の撮影動作と同時に行なう。

【００６６】ここでｓ１１８において、測光値が所定値
でない場合、絞りユニット１０２はｓ１１３において絞
りの開口を閉じる方向に制御される。

【００６７】絞りが適正な状態となり、測光値が所定値
となった場合、ｓ１１０において、レリーズスイッチが
ＯＮされると、ｓ１１１において合焦動作が行なわれた
のち、ｓ１１２において撮影動作が実行され、撮影され
た画像データはメモリ１１０に記録される。

【００６８】また、ｓ１１４において、絞りの開口が回
折現象をおこさない最小の絞り位置となっても測光値が
所定値にならない場合は、ｓ１１５において、第１の制
御手段としてアーム１３４を回動することによって、絞
りの開口にＮＤフィルタ１３１を挿入して減光する。Ｎ
Ｄフィルタを挿入したのち、ｓ１１９で再び測光してそ
の測光値が所定値であれば、上述したｓ１１０、ｓ１１
１、ｓ１１２の動作を行なう。

【００６９】それでもｓ１１６において、測光した測光
値が所定値とならないときには、再びアーム１３４を回
動して、ＮＤフィルタ１３１よりも透過する光量が低い
ＮＤフィルタ１３２を絞りの開口に挿入する（ｓ１１
７）。その後、上述したｓ１１０、ｓ１１１、ｓ１１２
の動作を行なう。

【００７０】以上説明したように、本実施例では、絞り
の開口上に挿脱可能なＮＤフィルタを光量に合わせて複
数設置したので、小絞り時での撮影のときに回折現象が
おきることなく高画質の撮影が可能となる。

【００７１】また、ストロボの発光面に偏光フィルタを
配置し、前記偏光フィルタと直交する偏光面を有する偏
光フィルタをＮＤフィルタが設置されているアーム上に
ともに配置してあるので、駆動部材を共通化でき、装置
の小型化が向上される。

【００７２】また上記実施例では、回折現象をおこす絞
り値の場合、まずＮＤフィルタ１３１を挿入してから順
に透過率の低いフィルタに切り替えていくものとした
が、それら複数のＮＤフィルタの異なる減光率を、あら
かじめ不図示の記憶手段としてのメモリに記憶してお
き、ＣＰＵ１１１は、測光回路１０６から得られた絞り
値から演算し、メモリに記憶された減光率を比較するこ
とにより、ＮＤフィルタを選択し、フィルタユニット１
０３を駆動させることによって適切なフィルタを挿入さ
せることも可能である。このようにすると、上述の処理
におけるタイムラグを短縮することができる。

【００７３】（第２の実施の形態）本実施の形態は、焦
点検出に位相差検知方式を用いた撮像装置の実施の形態
である。

【００７４】図９は、本実施の形態の撮像装置において
用いた位相差検出方法による焦点検出を示すものであ
る。同図において、７２１は撮影レンズ、７２２は前記
撮影レンズ７２１の絞り位置を示しており、７２３は前
記撮影レンズ７２１の合焦面である。７２４ａは絞り位
置７２２の領域７２２ａを通過した撮影光束、また７２
４ｂは絞り位置７２２の領域７２２ｂを通過した光束を
示している。

【００７５】撮影レンズ被写体がレンズ７２１によって
合焦面７２３に合焦しているときは、撮影レンズ７２１
の絞り位置の領域７２２ａ、７２２ｂを通過する光束
は、結像面７２３で一致する。

【００７６】しかし合焦面７２３に対して、７２３ａの
位置では、撮影レンズ７２１の絞り位置の領域ａ、ｂを
通過する光束は、７２３ａの位置では一致せず、撮影レ
ンズ７２１の絞り位置の領域ａ、ｂ間の距離と、合焦面
７２３と７２３ａの距離に応じて対応点位置にずれが生
じてしまう。

【００７７】位相差検知方式は、この原理を利用して撮
影レンズ７２１絞り位置の領域ａ、ｂの中心間の距離Ｘ
と前記領域ａ、ｂを通過して７２３ａの位置に結像した
それぞれの像のずれ量Ｙと絞り面から７２３ａまでの距
離Ｌから幾何学的に撮影レンズの焦点位置のずれ量Ｚを
演算するものである。このずれ量Ｚをもとに焦点レンズ
を駆動させる。

【００７８】図３は、本実施の形態における撮像装置の
構成図である。第１の実施例と同一のものは同一の符号
を振ってあり、ここでは説明を省略する。

【００７９】同図において、１１５は測距回路で、上述
の位相差検知方式により焦点のずれ量を検出するもので
ある。

【００８０】３１６は、光学ファインダであり撮影時に
被写体を確認するものである。

【００８１】また、３４０は絞りユニットで、その絞り
ユニット３４０は以下によって構成される。

【００８２】絞り部材としての絞り羽根３４１は、撮影
レンズ１０１の絞り位置に設けられている。

【００８３】その絞り羽根３４１上に、開口径の異なる
数種類の絞り開口と絞り開口径を、水平方向に２等分す
るための第１、第２の瞳分割口として、眼鏡状の一対の
開口３４１ａ、３４１ｂが同心円上に設けられ、ステッ
ピングモータ３４２により絞り羽根３４１が前記同心円
の中心に回動することによってそれぞれの絞り開口が撮
影レンズ１０１の光束中に挿入される。また、複数の絞
り開口のうち、最小のものは回折現象が発生しない大き
さで設定されている。

【００８４】３５０は遮光羽根駆動ユニットであり、そ
の遮光羽根駆動ユニット３５０は以下を有する。３５１
は、前記眼鏡状の開口３４１ａ、３４１ｂの一方を交互
に遮光する遮光羽根で、ステッピングモータ３５２よっ
て回動可能になっている。

【００８５】遮光羽根３５１には、ＮＤフィルタ３５３
と偏光フィルタ３５４がステッピングモータ３５２の回
動中心に対して同心円上に配置され、ステッピングモー
タ３５２により遮光羽根３５１が前記同心円の中心に回
動することによって、遮光羽根が光束を遮蔽したり、そ
れぞれのフィルタが撮影レンズ１０４の光束中に挿入さ
れたりする。

【００８６】ところで本実施の形態においては、画像の
再生時にのみモニタに画像が表示され、撮影中は光学フ
ァインダ３１６を用いて撮影するように構成されてい
る。

【００８７】次に、本実施の形態における撮像装置の動
作を説明する。図４は本実施の形態のフローチャートで
あり、これに沿って本実施の形態の撮像装置の動作の流
れを示す。

【００８８】まず電源が投入されると（ｓ２０１）、レ
リーズスイッチ１０５をＯＮするまで撮影待機状態とな
る（ｓ２０２）。

【００８９】このときモニタ１１３は表示されていな
い。

【００９０】ここで図５、図６、図７、図８は、絞り羽
根３４１と遮光羽根３５１の動作状態を示す図で、同図
において点線で示した円Ａは、撮影レンズ１０１を通過
した撮影光束である。

【００９１】電源投入時、絞り羽根３４１上の前記眼鏡
上の一対の開口３４１ａ、３４１ｂは、撮影レンズ１０
１の光束上（つまり円Ａの内部）にあり、開口３４１ａ
を遮光している。Ｓ２０２において、レリーズスイッチ
１０５が操作されレリーズ信号が発せられると、測光回
路１０６により被写体の明るさが測定され、撮影時の絞
り値および露光時間が設定される（ｓ２０３）。

【００９２】次に、被写体の明るさに応じて撮像素子１
０４に所定時間の露光を行い、所定エリアの信号を信号
処理回路１０９から読み出し、第１測距信号（第１の出
力信号）として測距回路１０５に出力する。測距回路１
０５に出力された第１測距信号は、測距回路１１５に一
時記憶しておく（ｓ２０４）。

【００９３】第１測距信号が測距回路１１５に出力され
た後、遮蔽部材としての遮光羽根３５１はステッピング
モータ３５２によって駆動され、図６のように絞り羽根
３４１の前記眼鏡状の開口の一方３４１ｂを遮光する
（ｓ２０５）。

【００９４】前記眼鏡状の開口の一方３４１ｂが遮光さ
れると、遮光羽根３５１は直ちに撮像素子１０４におい
て所定時間の露光が行なわれ、信号処理回路１０９にお
いて所定エリアの信号を読み出し、第２測距信号（第２
の出力信号）として焦点検出手段としての測距回路１１
５に出力する（ｓ２０６）。

【００９５】測距回路３１５において、第２測距信号が
得られると、一時記憶されていた第１測距信号と第２測
距信号を比較して相関を演算し、これらの信号の位相差
を求め、その位相差から撮影レンズ１０１の焦点のずれ
方向およびずれ量を計算する（ｓ２０７）。

【００９６】測距回路１１５で演算された焦点ずれ量
が、所定値であるか否かの判定を行なう（ｓ２０８）。
焦点ずれ量が所定値外であった場合は、レンズ制御回路
１０８は測距回路１１５によって求められた焦点のずれ
方向およびずれ量に応じて焦点レンズ１０１ａを移動さ
せる（ｓ２０９）。

【００９７】焦点ずれ量が所定値となった場合に、絞り
羽根３４１はステッピングモータ３４２によって回動さ
れ、ｓ２０３で定められた絞りの開口に設定される（ｓ
２１０）。

【００９８】それと同時に遮光羽根３５１は、ステッピ
ングモータ３５２によって駆動され、図７のように撮影
光束Ａから退避する。

【００９９】また、絞り羽根３４１に設けられた絞り開
口では入射光量が多いため、適正露出が得られないため
にさらに減光する必要性がある場合は、第１の制御手段
として遮光羽根３５１をステッピングモータ３５２によ
り駆動させ、光路内に光学フィルタとしてのＮＤフィル
タ３５３を挿入させる。

【０１００】また、偏光モードが選択されている場合、
偏光フィルタがストロボ１１２面に挿入され、さらに遮
光羽根３５１をステッピングモータ３５２により駆動さ
せ、光路内に第２の偏光フィルタと直交する偏光方向を
有する偏光フィルタ３５４を挿入させる（ｓ２１１）。

【０１０１】ただし、（ｓ２０３）で定められた絞り値
の径が一対の眼鏡状の開口３４１ａ、３４１ｂと同一の
径であった場合は、図８のように一対の眼鏡状の開口の
一方を遮光羽根で覆った状態で他方の開口を撮影光学系
の中心に移動させる。

【０１０２】以上の手順を実行した後、撮像素子１０４
は、（ｓ２０３）で定められた露光時間で撮影を行な
い、信号処理回路１０９で規格化されたＮＴＳＣなどの
映像信号に変換された後、メモリに記憶され、撮影画像
を確認したいときにはモニタ１１３に表示させる（ｓ２
１２）。

【０１０３】以上説明したように、本実施例によれば、
位相差検知方式を用いた撮像装置において、撮影光学系
の絞りの開口と焦点検出のための眼鏡状の開口を、同じ
部材に設置したので装置の小型化が促される。

【０１０４】また、焦点を検出するために眼鏡場の開口
の一方を遮蔽するための遮蔽部材上に入射光を減光させ
るためのＮＤフィルタおよび偏光フィルタを設置したの
で装置の小型化が促される。

【０１０５】また、フィルタが撮影光学系の光路をすべ
て覆うように構成されているので、入射した光が回折現
象を行なうことなく高画質の撮影が可能となる。

【０１０６】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
よれば、光学フィルタが絞り羽根を調節して得られる開
口部がすべて覆われるので、光学フィルタの端部による
入射光の回折が起きることがなく、画像の劣化を防ぐこ
とができる。

【０１０７】また、入射光量に応じて前記開口部を覆う
フィルタを切り換えているので適切な光量を得ることが
できる。

【０１０８】また、請求項２および請求項３によれば、
同一部材（フィルタユニット）上に複数の光学フィルタ
が設置されているので装置の小型化につながり、種々の
条件に対して常に最適な露出制御を行なうことができ、
かつ、その制御が容易である。

【０１０９】また、請求項４によれば、前記第１の偏光
フィルタをフィルタユニット上にＮＤフィルタとともに
配置しているので装置の小型化につながり、種々の条件
に対して常に最適な露出制御を行なうことができ、か
つ、その制御が容易である。

【０１１０】また、請求項５によれば、偏光フィルタを
使用するかどうかを選択するための偏光フィルタモード
が設置されているので、常に適切で高画質な撮影が可能
となる。

【０１１１】また、請求項６によれば、複数のＮＤフィ
ルタの光量を減少させる割合を記憶しているので、適切
なＮＤフィルタを迅速に選択することができる。

【０１１２】また、請求項７によれば、複数の光学フィ
ルタを同一部材上に設け、撮影状態に応じて入射光路内
に挿入する光学フィルタを制御しているので、装置が小
型化され、高画質な撮影画像が提供できる。

【０１１３】また、請求項８によれば、複数の光学フィ
ルタ中にＮＤフィルタを含むことにより、小絞り時によ
る回折を防止でき、高画質でかつ適切な露出値を得るこ
とができる。

【０１１４】また、請求項９および請求項１０によれ
ば、複数の光学フィルタ中に偏光フィルタを含むことに
より正反射光を削減でき、艶のある被写体においても鮮
明に撮影可能な撮像装置を提供できる。

【０１１５】また、請求項１１および請求項１２によれ
ば、絞り羽根上に焦点の位相差検出方式に必要な第１、
第２の瞳分割口が兼用されているので装置の小型化およ
び構成の簡略化につながる。

【０１１６】また、請求項１３および請求項１４および
請求項１５によれば、どちらか一方の瞳分割口を遮蔽す
る遮蔽部材上に入射光量を制限し、絞りの開口をすべて
覆う複数の光学フィルタが備えられているので装置の小
型化につながり、さらに入射光の回折が起こらない撮像
装置を提供することができる。

【０１１７】また、請求項１６によれば、前記第１の偏
光フィルタを遮蔽部材上に上に光学フィルタとともに配
置しているので装置の小型化につながる。

【０１１８】また、請求項１７によれば、偏光フィルタ
を使用するかどうかを選択するための偏光フィルタモー
ドが設置されているので、常に適切で高画質な撮影が可
能となる。

【０１１９】また、請求項１８によれば、瞳分割口を測
光のための絞りの開口と兼用可能であるため機構の簡略
化となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態における撮像装置の
構成図。

【図２】本発明の第１の実施の形態におけるフローチャ
ート。

【図３】本発明の第２の実施の形態における撮像装置の
構成図。

【図４】本発明の第２の実施の形態におけるフローチャ
ート。

【図５】本発明の第２の実施の形態における焦点検出時
の第１の出力波形を得るときの遮蔽部材と絞り部材の動
作図。

【図６】本発明の第２の実施の形態における焦点検出時
の第１の出力波形を得るときの遮蔽部材と絞り部材の動
作図。

【図７】遮蔽部材を使用しないとき、入射光束から遮蔽
部材を退避したときの動作図。

【図８】瞳分割口を絞りの開口として用いたときの図。

【図９】位相差検知方式による焦点検出を示す図。

【図１０】従来の撮像装置の構成図。

【符号の説明】

１０１撮影レンズ１０２絞りユニット１０３フィルタ駆動ユニット１０４光電変換素子１０６測光回路１０７焦点検出回路１１１ＣＰＵ１１２ストロボ１１５第２の偏光フィルタ１３１ＮＤフィルタ１３３第１の偏光フィルタ１３４アーム３４１ａ第１の瞳分割口３４１ｂ第２の瞳分割口３５１遮蔽部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０３Ｂ 15/05 Ｇ０３Ｂ 3/00 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射した光学像を電気的な信号に変換す
る光電変換素子と、前記光電変換素子へ入射する光量を調節する絞り羽根
と、前記絞り羽根によって形成される開口部上に挿脱可能に
設けられ、前記入射光量を減少させるための互いに減光
量の異なる複数の光学フィルタと、前記入射光量に応じて前記複数の光学フィルタを切り換
える第１の制御手段とを備えることを特徴とする撮像装
置。
【請求項２】請求項１において、前記複数の光学フィ
ルタは、共通のフィルタ支持部材上に設けられ、前記第
１の制御手段は、前記フィルタ支持部材を動作させるこ
とによって、前記開口部上に挿入される前記光学フィル
タを選択するように構成されていることを特徴とする撮
像装置。
【請求項３】請求項２において、前記フィルタ支持部
材は回転自在に支持されており、その回動中心に対し
て、前記第１の制御手段は、前記同心円の中心を軸とし
て前記フィルタユニットを回動させることにより、前記
複数の光学フィルタを切り換えるように構成されている
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】請求項２または請求項３において、前記
撮像装置は、被写体を照射するための照明装置と、被写体から反射された光を１方向に偏向する第１の偏光
フィルタと、前記照明装置により照射された光を偏光し、被写体に照
射する前記第１の偏光フィルタによって偏光された光の
偏光方向と直交する偏光方向を有する第２の偏光フィル
タとを備え、前記第１の偏光フィルタは、前記フィルタ支持部材上に
設けられているように構成されていることを特徴とする
撮像装置。
【請求項５】請求項４において、前記第２の偏光フィ
ルタおよび前記第１の偏光フィルタを使用する偏光モー
ドと、前記偏光モードが選択されたときに前記第１の偏光フィ
ルタにより前記開口部をすべて覆うように前記フィルタ
ユニットを制御する第２の制御手段とを備えることを特
徴とする撮像装置。
【請求項６】請求項１において、前記光学フィルタに
より前記入射光量を減少させる割合を記憶する記憶手段
と、前記記憶手段にしたがって、前記入射光量に応じて前記
光学フィルタを選択する選択手段とを備えることを特徴
とする撮像装置。
【請求項７】入射した光学像を電気的な信号に変換す
る光電変換素子と、前記光電変換素子へ入射する光量を調節する絞り羽根
と、前記絞り羽根によって形成される開口部上に挿脱可能に
設けられる互いに光学特性の異なる複数の光学フィルタ
と、前記複数の光学フィルタを支持する支持部材と、撮影状態に応じて、前記複数の光学フィルタを切り換え
る制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項８】請求項７において、前記複数の光学フィ
ルタは、少なくとも前記入射光量を減少させるためのＮ
Ｄフィルタを含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項９】請求項７または請求項８において、前記
複数の光学フィルタは、１方向の偏光方向を有する第１
の偏光フィルタを含むことを特徴とする撮像装置。
【請求項１０】請求項９において、被写体を照射する
ための閃光装置と、前記閃光装置の前面に前記第１の光学フィルタの偏光方
向と直交する偏光方向を有する第２の偏光フィルタが配
されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】入射した光学像を電気的な信号に変換
する光電変換素子と、前記光電変換素子への入射光量を制限する複数の異なる
大きさの円形の開口部を有する絞り部材と、入射光束を２つの領域に分割する前記絞り部材上に設け
られた第１、第２の瞳分割口と、前記第１、第２の瞳分割口が前記光束上にあるときに、
前記第１、第２の瞳分割口のどちらか一方を遮蔽する遮
蔽部材と、前記遮蔽部材により、前記第１、第２の瞳分割口のどち
らか一方を遮蔽したときに、それぞれ前記光電変換素子
によって得られる第１、第２の出力波形と、前記第１、第２の出力波形の位相を比較することにより
前記光学像の焦点を検出する焦点検出手段とを備えるこ
とを特徴とする撮像装置。
【請求項１２】請求項１１において、前記絞り部材は
回転自在に支持されており、その回転軸に対して同心円
上に前記複数の異なる大きさの開口部および前記第１、
第２の瞳分割口が配されることを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】請求項１１または請求項１２におい
て、前記遮蔽部材に配置される前記開口部をすべて覆う
ことにより前記入射光量を減少させるための前記入射光
量を減少させる割合の異なる複数の光学フィルタと、前記入射光量に応じて前記複数の光学フィルタを切り換
える第１の制御手段とを備えることを特徴とする撮像装
置。
【請求項１４】請求項１３において、前記遮蔽部材
は、回転自在に支持されており、その回転軸に対して前
記複数の光学フィルタが同心円上に配置されるように構
成されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項１５】請求項１４において、前記第１の制御
手段は、前記遮蔽部材を回転させることにより前記複数
の光学フィルタを切り換えるように構成されていること
を特徴とする撮像装置。
【請求項１６】請求項１４または請求項１５におい
て、被写体を照射する閃光装置と、被写体から反射された光を１方向に偏向する第１の偏光
フィルタと、前記照明装置により照射された光を偏光し、被写体に照
射する前記第１の偏光フィルタによって偏光された光の
偏光方向と直交する偏光方向を有する第２の偏光フィル
タとを備え、前記第１の偏光フィルタは、前記複数の光学フィルタと
同心円上に配置されていることを特徴とする撮像装置。
【請求項１７】請求項１６において、前記第２の偏光
フィルタおよび前記第１の偏光フィルタを使用する偏光
モードと、前記偏光モードが選択されたときに、前記第１の偏光フ
ィルタにより前記開口部をすべて覆うように前記遮蔽部
材を制御する第２の制御手段とを備えることを特徴とす
る撮像装置。
【請求項１８】請求項１７において、前記第１、第２
の瞳分割口が前記開口部を兼用するように構成されてい
ることを特徴とする撮像装置。