JPH11183849A - 可変空間フィルタおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可変空間フィルタを小型化する。 【解決手段】 可変空間フィルタ２４は、複数の複屈折
板３３〜３５がレンズ群２３の光軸２２上に並べて配置
され、かつ１枚の複屈折板３３を角変位させる空間フィ
ルタ駆動手段３６を有する。空間周波数特性を切換える
場合、空間フィルタ駆動手段３６内では、予め定める第
２角変位位置にあり１枚の複屈折板３３が取付けられた
円環状の支持部材は、一端部に設けられた突起が支持部
材に形成された案内孔に嵌め込まれるレバーの光軸２２
に平行な角変位軸線まわりの角変位に連動して、光軸２
２を中心に角変位する。支持部材が予め定める第１角変
位位置になると、板ばねと規制部材とによって支持部材
は位置決めされる。これによって、簡単な構造の空間フ
ィルタ駆動手段３６によって、短時間で空間周波数特性
を切換えることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、空間周波数特性が
切換え可能な可変空間フィルタ、および生成する画像の
解像度を切換えることができる撮像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、撮像装置の撮像素子として、
いわゆるＣＣＤイメージセンサ等の固体撮像素子が用い
られている。固体撮像素子を用いる撮像装置は、複数の
撮像モードを有することがある。撮像装置が各撮像モー
ドで動作する場合に生成する出力画像の解像度は、撮像
モード毎に異なる。前記撮像装置では、出力画像の解像
度に応じて撮像素子に入射する光の空間周波数成分を制
限するために、レンズ系から撮像素子までの光路中にい
わゆる光学的ローパスフィルタが配置され、光学的ロー
パスフィルタの空間周波数の通過帯域、すなわち空間周
波数特性が、撮像モードの切換えとともに変更される。

【０００３】図１６は、第１の従来技術の撮像装置であ
る特開平３−２２６０７８号公報のビデオカメラに備え
られる切換え式ローパスフィルタ１の簡略的な構造を表
す図である。前記ビデオカメラは、白黒画像およびカラ
ー画像のどちらを出力画像として出力するか、またはい
わゆるイメージシフトを用いるか否かを選択可能であ
り、この選択結果に応じて出力画像の解像度が変更され
る。切換え式ローパスフィルタ１は、カットオフ周波数
が相互に異なる２枚の平板状の光学的ローパスフィルタ
２，３を支持枠体４によって並列に並べた状態で保持し
て構成される。切換え式ローパスフィルタ１は、各光学
的ローパスフィルタ２，３がレンズ６と撮像素子７との
間の光路８に垂直に並ぶように、前記ビデオカメラ内に
配置される。かつ、切換え式ローパスフィルタ１は、光
路８に２枚の光学的ローパスフィルタのいずれか一方を
挿入するために、支持枠体４が２枚の光学的ローパスフ
ィルタ２，３を支持したまま、光路８に垂直な方向９へ
の平行移動が可能である。

【０００４】出力画像としてカラー画像が選ばれる場合
およびイメージシフトが用いられない場合、白黒画像が
選ばれる場合およびイメージシフトを用いる場合より
も、出力画像の解像度が低くなる。ゆえに、切換え式ロ
ーパスフィルタ１は、２枚の光学的ローパスフィルタ
２，３のうちでカットオフ周波数が低いほうのものを光
路８に挿入する。出力画像として白黒画像が選ばれる場
合およびイメージシフトが用いられる場合、切換え式ロ
ーパスフィルタ１は、２枚の光学的ローパスフィルタ
２，３のうちでカットオフ周波数が高いほうのものを光
路８に挿入する。

【０００５】前記切換え式ローパスフィルタ１は、カッ
トオフ周波数、すなわち空間周波数特性を変更するため
に、複数の光学的ローパスフィルタを備えるので、空間
周波数特性を変更しない光学的ローパスフィルタよりも
部品点数が多く製造コストを低減しにくい。また、前記
ビデオカメラは、その内部に２枚の光学的ローパスフィ
ルタのうちで光路８から退避したほうの光学的ローパス
フィルタを配置する空間が必要であり、かつ切換え式ロ
ーパスフィルタ１の部品点数が多いので、空間周波数特
性を変更させない撮像装置よりも大きくなり易い。ま
た、単価の高い光学的ローパスフィルタが複数枚必要な
ので、製造コストが増加しやすい。さらに、出力画像が
白黒画像からカラー画像に変更される場合およびその逆
の場合、ならびにイメージシフトを用いるか否かを変更
した場合、まず２枚の光学的ローパスフィルタのうちで
変更した時点で光路８に挿入されているいずれか一方の
光学的ローパスフィルタを光路８から退避させ、次いで
２枚の光学的ローパスフィルタのうちのいずれか他方の
光学的ローパスフィルタを光路８に挿入する。ゆえに、
光学的ローパスフィルタ２，３の切換えに手間がかかる
ので、光学的ローパスフィルタ２，３の交換に要する時
間が長くなり易い。

【０００６】生成する出力画像の解像度を予め定める２
種類の解像度のうちから選択可能な第２の従来技術の撮
像装置として、第１の従来技術のビデオカメラよりも光
学的ローパスフィルタの枚数を減少させかつ光学的ロー
パスフィルタの交換に要する時間を短縮するために、光
学的ローパスフィルタを１つだけ備えるものがある。第
２の従来技術の撮像装置では、２種類の解像度のうちで
低いほうの解像度が選択された場合、レンズと撮像素子
との間の光路に前記光学的ローパスフィルタを挿入し
て、レンズを通過した光を前記光学的ローパスフィルタ
を通過させてから撮像素子に受光させる。また２種類の
解像度のうちで高いほうの解像度が選択された場合、レ
ンズと撮像素子との間の光路から前記光学的ローパスフ
ィルタを退避させて、レンズを通過した光を直接撮像素
子に受光させる。

【０００７】第２の従来技術の撮像装置では、前記光学
的ローパスフィルタを光路から退避させた場合、前記光
学的ローパスフィルタを光路に挿入する場合よりもバッ
クフォーカスが短くなる。このために、前記光学的ロー
パスフィルタを光路から退避させた場合、空間周波数成
分を制限しないダミーガラス等を光路に挿入して光学系
を補償する必要がある。これによって、前記光学的ロー
パスフィルタの挿入および退避に連動してダミーガラス
を光路に退避および挿入させる必要がある。したがっ
て、前記光学的ローパスフィルタとダミーガラスとの交
換に時間がかかる。またしたがって、第１の従来技術の
撮像装置と同様に、撮像装置の部品点数が増加して大型
化する。

【０００８】また、第３の従来技術の撮像装置として、
特開平４−２３６５８５号公報の撮像光学系を備えた撮
像装置が挙げられる。撮像光学系は、ピント合わせ機能
を持たない撮像装置およびピント合わせ機能によって補
正可能なピント以上にピントがずれる可能性のある撮像
装置に備えられる。撮像光学系は、対物レンズと前記撮
像装置の撮像素子との間の光路に、空間周波数制限効
果、すなわち空間周波数特性が可変の光学的ローパスフ
ィルタを配置する。撮像光学系は、ピントのずれに起因
して生じる物体像のボケによって物体像の空間周波数の
高周波成分が減少することに起因して物体像の解像度が
低下し過ぎることを防止するために、物体像の解像度の
低下に伴って前記光学系ローパスフィルタの空間周波数
制限効果を変更する。前記撮像光学系の前記光学的ロー
パスフィルタは、２枚の複屈折板を光路に垂直にそれぞ
れ配置し、２枚の複屈折板間に２枚の透明電極に挟持さ
れた液晶層を介在させて構成される。前記撮像光学系の
前記光学的ローパスフィルタは、透明電極間の電圧の印
加の有無を制御して液晶層の旋光性の有無を切換えるこ
とによって、空間周波数制限効果を変更する。第３の従
来技術の撮像装置の光学的ローパスフィルタは構造が複
雑であるため、小型化が困難である。

【０００９】さらにまた、第４の従来技術の撮像装置と
して、特開平７−２４５７６２号公報の撮像装置が挙げ
られる。第４の従来技術の撮像装置は、出力画像として
カラー画像を出力するか白黒画像を出力するかを選択可
能であり、選択結果に応じてレンズから撮像素子までの
光路に設置される光学的ローパスフィルタのカットオフ
周波数を切換える。前記光学的ローパスフィルタは、前
記光路の密閉度を損なわないために、複数の複屈折板の
うちのいずれか１枚が筒状のローパスフィルタ回動部材
に固定され、複数の複屈折板のうちの残余の複屈折板が
固定された筒状のローパスフィルタ固定部材にローパス
フィルタ回動部材が嵌込まれて構成される。前記ローパ
スフィルタのカットオフ周波数を変更する場合、ローパ
スフィルタ回動手段に取付けられた棒状の伝達部材を、
ローパスフィルタ回動手段の回転中心を中心に、予め定
める角度だけ角変位させる。これによって、ローパスフ
ィルタ回動部材と該ローパスフィルタ回動手段に固定さ
れた複屈折板とが、同時に前記予め定める角度だけ角変
位する。特開平７−２４５７６２号公報では、伝達部材
を角変位させるための構成が記載されていない。さらに
また、特開平４−２３６５８５号公報でも、空間周波数
特性が可変の光学的ローパスフィルタとして、複数の複
屈折板を光路上に並べて配置して構成され、かつ各複屈
折板を光路を中心に相互に角変位させて空間周波数特性
を変更するものが挙げられているが、複屈折板を相互に
角変位させる構造が記載されていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述の第４の従来技術
の撮像装置の光学的ローパスフィルタは、前記いずれか
１枚の複屈折板を角変位させる場合、伝達部材を前記い
ずれか１枚の複屈折板を角変位させる前記予め定める角
度と同じ角度だけ角変位させる必要がある。また、複数
の複屈折板を相対的に角変位させて空間周波数特性を変
更する場合、複屈折板を角変位させる角度は４５度以上
３６０度未満であることが多い。これらのことから、伝
達部材を複屈折板を角変位させる角度と同じ角度だけ迅
速に角変位させることは困難であるので、空間周波数特
性を迅速に切換えることは難しい。

【００１１】本発明の目的は、従来技術の撮像装置の光
学的ローパスフィルタよりも短時間で空間周波数特性を
切換えることができ、かつ小型化および薄型化が容易な
可変空間フィルタ、および解像度が相互に異なる出力画
像を生成するための複数の撮像モードを従来の撮像装置
よりも高速かつ簡便に切換えることができる撮像装置を
提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の複屈折
板が予め定める基準軸線上に並べられ、複数の複屈折板
のうちの少なくとも１枚の複屈折板を基準軸線を中心に
予め定める基準角度だけ角変位することによって、空間
周波数特性を切換える可変空間フィルタにおいて、前記
少なくとも１枚の複屈折板を支持し、基準角度だけ相互
にずれた予め定める第１および第２角変位位置の間で基
準軸線まわりに角変位可能に設けられる支持部材と、前
記基準軸線と平行な軸線まわりに角変位可能なレバー
と、第１および第２角変位位置を両端とする予め定める
角変位範囲を越えて支持部材が角変位することを規制す
るための規制手段と、支持部材を第１および第２角変位
位置で規制部材に付勢させる位置決め用ばねとを含み、
レバーの一端部および支持部材のいずれか一方には、突
起が設けられ、レバーの一端部および支持部材のいずれ
か他方には、突起が嵌まり込んで案内され、かつ突起が
移動可能な案内孔が設けられ、支持部材には、第１およ
び第２角変位位置の少なくとも一方の位置で位置決め用
バネと係合する係合凹部または係合突部が設けられるこ
とを特徴とする可変空間フィルタである。

【００１３】本発明に従えば、可変空間フィルタは、支
持手段およびレバーのいずれか一方に設けられる突起が
支持手段およびレバーのいずれか他方に形成される案内
孔に嵌め込まれるので、前記少なくとも１枚の複屈折板
を支持する支持手段をレバーを角変位させることによっ
て角変位させることができる。これによって、複数の複
屈折板の前記少なくとも１枚を基準軸線を中心に角変位
させることができる。ゆえに、複数の複屈折板を全て光
路に挿入したまま、可変空間フィルタの空間周波数特性
を切換えることができる。したがって、従来技術の空間
周波数特性が可変の光学的ローパスフィルタと比較し
て、可変空間フィルタは、空間周波数特性の切換えに要
する空間を小さくしかつ部品点数を減少させて小型化す
ることができる。また可変空間フィルタ内では、規制部
材が支持部材の前記角変位範囲を超える角変位を防止
し、かつ第１および第２角変位位置にそれぞれある場合
に位置決め用ばねが支持部材を規制部材に付勢する。こ
れによって、支持部材が第１角変位位置および第２角変
位位置に正確に位置決めされるので、簡単な構成で支持
部材を位置決めすることができるため、空間周波数特性
を確実に切換えることができる。

【００１４】また本発明は、前記複数の複屈折板、前記
支持部材、前記レバー、前記規制手段、および前記位置
決め用ばねを収納する収納ケースをさらに含むことを特
徴とする。

【００１５】本発明に従えば、複数の複屈折板、支持手
段、レバー、規制部材、および位置決め用ばねが収納ケ
ースに収納されるので、可変空間フィルタはユニット化
される。これによって、従来技術の空間周波数特性が可
変の光学的ローパスフィルタと比較して、可変空間フィ
ルタを取付けるべき光学系への可変空間フィルタの取付
け作業および光学系に取付けられた可変空間フィルタの
調整作業を簡略化することができる。したがって、前記
取付け作業および調整作業のコストを低減することがで
きる。また、前記取付け作業および調整作業が簡略化さ
れるので、可変空間フィルタは前記光学系に取付け易
い。すなわち、可変空間フィルタの取付け性が向上する
ので、可変空間フィルタに汎用性を持たせることができ
る。

【００１６】また本発明は、前記収納ケースと前記支持
部材との間に介在される不織布をさらに含むことを特徴
とする。

【００１７】本発明に従えば、収納ケースと支持部材と
の間には、不織布が介在される。これによって、収納ケ
ースと支持部材とを直接接触させる場合と比較して、摺
動性が向上される。またこれによって、前記場合と比較
して、支持部材を角変位させるためレバーに加える推力
を小さくすることができる。したがって、前記場合と比
較して、可変空間フィルタの前記少なくとも１枚の複屈
折板を角変位させるための駆動手段、すなわち支持部
材、レバー、規制部材、および位置決め用ばねを有する
手段の耐久性を向上させることができる。さらにまた、
不織布を介在させることによって、前記場合と比較して
収納ケースと支持部材との接触面積が小さくなる。これ
によって、前記場合と比較して、支持部材を角変位させ
るときの塵の発生が少ないため、防塵性を向上すること
ができる。

【００１８】また本発明は、前記収納ケースは、前記基
準軸線に垂直な方向の端が開口するハウジングと、ハウ
ジングの開口部に取付けられる蓋とを含み、蓋には、前
記支持部材をハウジングに前記基準軸線に平行な方向に
付勢する規制用ばねが設けられることを特徴とする。

【００１９】本発明に従えば、収納ケースはハウジング
と蓋とを含み、蓋には、規制用ばねが取付けられる。支
持部材は、規制用ばねによって、ハウジングに付勢され
る。これによって、支持部材と支持部材を角変位可能に
するためのハウジング内の部品との間に支持部材と前記
部品との機械的精度に起因する隙間がある場合、および
支持部材と前記部品との間に支持部材を角変位させるた
めの遊びがある場合、支持部材の角変位軸線が前記基準
軸線に平行な方向に対して傾くことがない。したがって
支持手段は、前記少なくとも１枚の複屈折板を収納ケー
ス内の予め定める位置に常に設置することができる。こ
れによって支持部材の角変位によって前記少なくとも１
つの複屈折板が角変位するために複数の複屈折板の光学
軸の位置関係が変化する場合以外は、複屈折板の光学軸
の位置関係が常に保たれる。したがって、複数の複屈折
板の光学軸の位置関係のずれに起因する空間周波数特性
のずれが生じることを防止することができる。

【００２０】また本発明は、前記案内孔は、前記支持部
材が前記第１および前記第２角変位位置にある場合に前
記突起に対して前記突起の移動方向両側から望む係止面
を有することを特徴とする。

【００２１】本発明に従えば、案内孔は上述の係止面を
有するので、支持部材が第１および第２角変位位置にあ
る場合に突起は上述の係止面に当接する。突起の移動方
向とは、レバーの角変位に連動して突起が動く方向であ
り、突起およびレバーのうちの前記いずれか一方の支点
を中心とした円弧状の軌跡を描く。これによって、突起
が案内孔の前記部分に嵌まり込んだ場合、レバーに推力
が加えられない間は突起の変位が防止されるので、レバ
ーの角変位も防止される。これによって、可変空間フィ
ルタは、支持部材が第１および第２角変位位置にある場
合、レバーの角変位を防止するための部材および機構を
持つ必要がない。これによって、従来技術の空間周波数
特性が可変の光学的ローパスフィルタと比較して、可変
空間フィルタの構造が簡略化されて部品点数が減少する
ので、製造コストを低減させることができる。

【００２２】また本発明は、前記案内孔の伸びる方向に
対して垂直な断面形状は、中心軸線が前記基準軸線と直
交する三角形の孔の底辺の一部分が該逆三角形の孔の内
側に突出した略Ｖ字型であり、前記突起は、前記第１角
変位位置に前記支持部材がある場合、前記案内孔の内周
面内での突出した前記一部分の両側の部分のうちのいず
れか一方の部分に当接し、前記第２角変位位置に前記支
持部材がある場合、前記両側の部分のうちのいずれか他
方の部分に当接することを特徴とする。

【００２３】本発明に従えば、案内孔の上述の断面形状
は上述の略Ｖ字状であり、支持部材が第１および第２角
変位位置にある場合、突起は前記突出した一部分の前記
両側の部分のいずれか一方および他方にそれぞれ嵌まり
込む。これによって、支持部材を第１角変位位置から第
２角変位位置まで角変位させるためにレバーが角変位す
る間に突起が案内孔内部に描く軌跡は折曲がる。これに
よって、案内孔を直線状に形成する場合と比較して、案
内孔の半径方向の長さを短くすることができる。半径方
向とは、支持部材の表面に基準軸線を中心に描く仮想円
の半径上で基準軸線に近付くまたは遠ざかる方向であ
る。したがって、支持部材およびレバーのうちで案内孔
が形成される前記いずれか他方の形状を、案内孔を直線
状に形成する場合と比較して、小さくすることができ
る。これによって、可変空間フィルタを小型化すること
ができる。

【００２４】また本発明は、前記突起と前記レバーの回
転中心とは、前記レバーの支点と光軸を結ぶ直線に対し
て垂直でありかつ光軸を含む仮想平面を挟んで、配置さ
れることを特徴とする。

【００２５】本発明に従えば、突起とレバーの回転中心
とは、前記仮想平面を挟んで配置される。これによっ
て、突起が前記仮想平面よりもレバーの回転中心に近い
位置に配置される場合と比較して、支持部材を第１角変
位位置から第２角変位位置まで角変位させる間にレバー
が角変位する角度が小さくなる。またこれによって、支
持部材を第１角変位位置から第２角変位位置まで角変位
させる間にレバーが角変位する前記角度は、前記少なく
とも１つの複屈折板を角変位させるべき前記基準角度よ
りも小さくなる。これによって、従来技術の空間周波数
特性が可変の光学的ローパスフィルタと比較して、空間
周波数特性を切換えるために要する時間が短縮される。
したがって、可変空間フィルタは、簡便にかつ高速で空
間周波数特性を切換えることができる。

【００２６】また、突起とレバーの回転中心とが前記仮
想平面を挟んで配置されることによって、支持部材が第
１角変位位置から第２角変位位置まで角変位する場合、
レバーは光軸に平行な前記角変位軸線回りに角変位す
る。この場合にレバーは、複数の複屈折板を通過する光
線のうちで複屈折板以外の可変空間フィルタの構成部品
の影響を受けない光線の集合である可変空間フィルタの
有効光束を横切るので、レバーが角変位するために必要
な空間のうちで可変空間フィルタの有効光束が通過する
空間以外の残余の空間が少なくなる。これによって可変
空間フィルタを小型化することができる。

【００２７】また本発明は、前記レバーは、前記レバー
の支点と前記突起との間の部分にくびれが形成されるこ
とを特徴とする。

【００２８】本発明に従えば、前記レバー内で前記レバ
ーの支点と前記突起との間の部分に、くびれが形成され
ている。このくびれは、支持部材が第１および第２角変
位位置にある状態でレバー内で可変空間フィルタの有効
光束が通過する空間を横切る部分に相当し、前記状態で
は有効光束はくびれを通過する。これによって、支持部
材を第１角変位位置から第２角変位位置まで角変位させ
るためにレバーが角変位する前記角度を、くびれのない
レバーを用いる場合よりも小さくしても、くびれがある
ためにレバーは可変空間フィルタの有効光束を妨げな
い。これによって、レバーの角変位する角度をくびれの
ないレバーを用いる場合よりも小さくすることができ
る。

【００２９】また本発明は、被写体からの光を集光する
レンズと、レンズによって集光された光が結像される結
像面を有する撮像素子とを含む撮像装置において、レン
ズと撮像素子との間に、上記のいずれか１つの可変空間
フィルタが介在されることを特徴とする撮像装置であ
る。

【００３０】本発明に従えば、前記撮像装置は、レンズ
と撮像素子との間に、上述したような可変空間フィルタ
を介在させる。これによって、撮像モードを切換えて生
成する出力画像の解像度を変更する場合、可変空間フィ
ルタをレンズと撮像素子との間の光路に介在させたま
ま、撮像素子の結像面に結像される光の空間周波数成分
のうちで可変空間フィルタによって制限される空間周波
数成分を変更することができる。また上述した可変空間
フィルタは、従来技術の空間周波数特性が可変の光学的
ローパスフィルタと比較して、空間周波数特性を切換え
るために要する時間が短縮されている。これらのことか
ら、撮像装置の撮像モードの切換えに要する時間を短縮
することができる。さらに、上述した可変空間フィルタ
は、従来技術の空間周波数特性が可変の光学的ローパス
フィルタと比較して、部品点数が減少しかつ小型化され
るので、撮像装置を容易に小型化することができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
撮像装置２０の全体の構成を示す図である。撮像装置２
０は、レンズ群２３、可変空間フィルタ２４、イメージ
シフト手段２５、撮像素子２６、処理回路２７、メモリ
２８、および目視表示部２９を含む。レンズ群２３、可
変空間フィルタ２４、およびイメージシフト手段２５
は、撮像装置２０の光学系３０を構成する。撮像装置２
０は、解像度が相互に異なる第１および第２出力画像を
生成するための第１および第２撮像モードを有し、いず
れか一方の撮像モードで動作する。撮像モードの選択
は、たとえば撮像装置２０の操作者によって撮像装置に
備えられる操作部が操作された場合に、操作部の操作結
果に応じて処理回路２７が行う。

【００３２】レンズ群２３は、１または複数のレンズか
ら構成されて、単一の光軸２２を有する。可変空間フィ
ルタ２４およびイメージシフト手段２５は、レンズ群２
３の光軸２２上に配置される。被写体２１からの光は、
レンズ群２３によって集光され、可変空間フィルタ２４
およびイメージシフト手段２５を通過し、撮像素子２６
の撮像面上に結像される。撮像素子２６は、撮像面に結
像された光を光電変換して画像信号を生成し、生成した
画像信号を処理回路２７に与える。撮像素子２６は、い
わゆる白黒単板の構造、いわゆるカラー３板の構造、お
よびいわゆる単板カラーの構造のいずれかの構造を有
し、本実施形態では、ベイヤ配列単板カラーの構造であ
ると仮定して説明する。

【００３３】処理回路２７には、画像信号を記憶するた
めのメモリ２８が接続され、さらに目視表示手段２９が
接続される。処理回路２７は、画像信号をメモリ２８に
記憶させ、さらに撮像素子２６から与えられた画像信号
およびメモリ２８に記憶された画像信号の少なくとも１
つに基づいて選択された撮像モードに応じた予め定める
出力画像生成処理を行い、選択された撮像モードに応じ
た解像度の出力画像を表す出力画像信号を生成する。生
成された出力画像信号は、メモリ２８に与えられて記憶
される。目視表示手段２９は出力画像信号が表す出力画
像を目視表示する。処理回路２７は、たとえばマイクロ
コンピュータによって実現される。メモリ２８はたとえ
ばランダムアクセスメモリによって実現される。目視表
示手段２９は、たとえば液晶表示装置または陰極線管に
よって実現される。

【００３４】可変空間フィルタ２４は、第１および第２
フィルタ３１，３２と、空間フィルタ駆動手段３６とを
含む。第１および第２フィルタ３１，３２は、レンズ群
２３の光軸２２に沿って、被写体２１から撮像素子２６
に向かう方向に順次的に配置される。第１フィルタ３１
および第２フィルタ３２は、１枚の複屈折板または光軸
２２に沿って順次的に配置される複数の複屈折板によっ
て、それぞれ構成される。本実施形態では、第１フィル
タは第１複屈折板３３を有し、第２フィルタ３２は、第
２および第３複屈折板３４，３５を有する。第１〜第３
複屈折板３３〜３５はいずれも、平行な２つの表面を有
する透明な平板である。

【００３５】空間フィルタ駆動手段３６は、処理回路２
７から与えられる制御信号に基づき、第１〜第３複屈折
板３３〜３５の光学軸の相対的な位置関係を変更するこ
とによって、可変空間フィルタ２４の空間周波数特性を
選択された撮像モードに応じた空間周波数特性に切換え
る。本実施形態では、空間フィルタ駆動手段３６は、第
１フィルタ３１を構成する第１複屈折板３３を、光軸２
２のまわりに角変位させて、可変空間フィルタの空間周
波数特性を、第１および第２空間周波数特性のいずれか
一方に切換える。第１複屈折板３３と空間フィルタ駆動
手段３６とは、単一の駆動ユニット３７を構成する。駆
動ユニット３７は、レンズ群２３を含む光学系３０に、
高精度で取付けて組立てることが容易であるので、撮像
装置２０の生産性が向上される。

【００３６】イメージシフト手段２５は、平行な２つの
表面を有する屈折板３８とイメージシフト駆動手段３９
とを含む。イメージシフト用駆動手段３９は、処理回路
２７から与えられる制御信号に基づき、光軸２２に垂直
に交差するイメージシフト用角変位軸線まわりに屈折板
３８を角変位させて、屈折板３８の配置状態を垂直状態
および傾斜状態のいずれか一方に切換える。垂直状態
は、屈折板３８の表面と光軸２２とが垂直に交差する状
態であり、傾斜状態は、屈折板３８の表面と光軸２２と
が９０度以外の予め定める角度で傾斜する状態である。
屈折板３８が垂直状態である場合、屈折板３８通過前お
よび屈折板３８通過後の光の光路は、どちらもレンズ群
２３の光軸２２と一致する。屈折板３８が傾斜状態であ
る場合、屈折板３８通過前の光の光路はレンズ群２３の
光軸２２と一致し、屈折板３８通過後の光路はレンズ群
２３の光軸２２から平行にずれる。

【００３７】図２は、可変空間フィルタ２４の空間周波
数特性が第２空間周波数特性である場合における駆動ユ
ニット３７の正面図である。図３は、切断面線Ａ−Ａか
ら見た駆動ユニット３７のＡ−Ａ断面図である。図２お
よび図３を併せて用い、駆動ユニット３７の構造を説明
する。

【００３８】駆動ユニット３７は、第１フィルタ３１と
空間フィルタ駆動手段３６との他に、第１フィルタ３１
と空間フィルタ駆動手段３６とを収納するための収納ケ
ース５１をさらに含む。収納ケース５１は、ハウジング
５２と蓋５３とを有する。空間フィルタ駆動手段３６
は、概略的には、支持部材５５、レバー５６、板ばね５
７、規制部材５８、円弧状のばね５９、および不織布部
材６０を含む。図２では、駆動ユニット３７の内部構造
を見易くするために、上述の状態において蓋５３を取外
した様子を示し、蓋５３は仮想線で描いている。

【００３９】ハウジング５２には、内周面が直円柱状で
ある収納凹所６１が形成される。収納凹所６１の内周面
の中心軸線は、第１フィルタ３１を光が通過する場合の
光路の中心となるべき基準軸線である。基準軸線は、駆
動ユニット３７を撮像装置２０に取付ける場合にレンズ
群２３の光軸２２と一致する。円環状の支持部材５５
は、ハウジング５２の収納凹所６１に、その中心軸線を
収納凹所６１の中心軸線と一致させて嵌め込まれる。支
持部材５５は、収容凹所の中心軸線、すなわち光軸２２
まわりに角変位可能である。支持部材５５の中央孔６３
に、第１フィルタ３１が固定される。支持部材５５に
は、後述する案内孔６４、位置決め用切欠き６５、およ
び段部６６が形成されている。以後、支持部材５５の外
周面と光軸２２とを結ぶ最短の仮想直線、すなわち支持
部材５５の外周面の半径に沿って光軸２２に近付く方向
を半径方向内方と称し、光軸２２から遠ざかる方向を半
径方向外方と称する。また、光軸２２に平行な方向を、
光軸方向と呼ぶ。ハウジング５２と蓋５３とには、収納
凹所６１と同心円でありかつ半径が相互に等しい円形の
開口部６８，６９がそれぞれ設けられる。ハウジング５
２および蓋５３の開口部６８，６９の半径は、収納凹所
６１の半径よりも小さくかつ支持部材５５の中央孔６３
の半径よりも大きい。

【００４０】偏平な棒状のレバー５６は、ハウジング５
２の側部に、光軸２２に平行な軸線を有するピン７１に
よって、レバー５６の支点７２を通り光軸方向に平行な
角変位軸線を中心に角変位可能に取付けられて支持され
る。ハウジング５２の側部とは、ハウジング５２内で、
収納凹所６１の端とハウジング５２の端との間の部分で
ある。これによって、レバー５６の回転中心とレバー５
６の支点７２とは一致する。レバー５６の支点７２近傍
の両側部は、ピン７１の軸線、すなわち角変位軸線まわ
りに同心の円弧状の突部７３をそれぞれ有する。さらに
ハウジング５２には、内周面の半径がレバーの突部７３
の円弧の半径とほぼ等しい略円柱状の支持凹所７４が形
成されており、支持凹所７４にはレバーの突部７３が嵌
まり込む。これによってハウジング５２内に駆動ユニッ
ト３７外部から粉塵が混入することが防がれる。

【００４１】レバー５６の一方端部でありレバー５６を
角変位させるための力が加えられる作用端部７６は、収
納ケース５１の外部に突出する。レバー５６の作用端部
７６は、ピン７７によって、電磁プランジャ７８の駆動
棒７９にピン結合される。電磁プランジャ７８は、支持
片８０によってハウジング５２に取付けられる。電磁プ
ランジャ７８の励磁および消磁は、処理回路２７によっ
て制御されている。また、レバー５６の作用端部７６
は、電子プランジャを取付ける代わりに操作者が手で操
作可能な構造にして、撮像モードの切換え時に操作者に
手で推力を加えさせるようにしてもよい。

【００４２】支点７２を挟んで作用端部７６と反対側の
端部８１には、円筒状の突起８２が設けられる。突起８
２は、支持部材５５が嵌め込まれたハウジング５２にレ
バー５６が取付けられた状態において、支持部材５５の
案内孔６４に嵌まり込む。レバー５６の回転中心と突起
８２とは、すなわちレバー５６の支点７２と突起８２と
は、第１および第２撮影モードで撮像装置２０が動作す
る間、および空間周波数特性を切換えるためにレバー５
６が角変位する間、光軸２２を含みかつレバーの支点と
光軸２２とを結ぶ最短の仮想直線ｈ１に垂直な仮想平面
Ｈ１によって常に隔てられるように、配置される。

【００４３】また、レバー５６の支点７２と突起８２が
設けられた端部８１との間の部分の両側部には、円弧状
のくびれ８６がそれぞれ設けられている。各くびれ８６
は、後述するように、可変空間フィルタ２０が第１およ
び第２空間周波数特性のいずれか一方を保つ状態で、第
１フィルタ３１の有効光束を妨げないために設けられ
る。

【００４４】支持部材５５の案内孔６４を光軸２２に垂
直な仮想平面によって切断した断面形状は、概略的には
略Ｖ字状である。すなわち、中心軸線が光軸２２と直交
する三角形において、該三角形の底辺のうちで該中心軸
線と直交する点を含む部分が、三角形の内側に円弧状に
突出した形状である。この三角形は、底面に対向する頂
点が底面よりも光軸に近い。このために案内孔６４に
は、前記底面の突出した部分である突出部分９１、突出
部分の両側にあり前記三角形の底面の両端の頂点に相当
する第１および第２隅部分９２，９３、および前記三角
形の底面に対向する頂点に相当し突出部分９１と対向す
る頂点部分９４がある。案内孔６４は、光軸方向に平行
に伸び、図３では、案内孔６４は支持部材５５を光軸方
向に貫通していないが、光軸方向に貫通していてもよ
い。

【００４５】第１および第２隅部分９２，９３の内周面
は、支持部材５５が第１および第２角変位位置α１，α
２にある場合に、突起８２に対して突起８２の移動方向
両側から望む係止面になっている。本実施形態では、突
起８２の移動方向は、レバー５６の支点７２を中心とし
て支点７２と突起８２との距離を半径とする仮想円の円
周に平行でかつ相互に反対の２つの方向である。ゆえ
に、第１および第２隅部分９２，９３にそれぞれ突起８
２が一旦嵌まり込むと、突起８２の移動が妨げられるの
で、レバー５６および支持部材５５に力が加わらない状
態で、突起８２が第１および第２隅部分９２，９３から
不用意にはずれることが防止される。したがって、支持
部材５５が第１および第２角変位位置α１，α２にある
場合にレバー５６が角変位することが防止される。

【００４６】支持部材５５の第１角変位位置α１は、支
持部材５５に固定された第１複屈折板３３の光学軸と第
２および第３複屈折板３４，３５の光学軸との位置関係
が、第１撮像モードにおいて可変空間フィルタ２４が持
つべき第１空間周波数特性を得るための後述の第１位置
関係である場合の支持部材５５の角変位位置であり、後
述の図５に示す。支持部材５５の第２角変位位置α２
は、第１〜第３複屈折板３３〜３５の光学軸の位置関係
が、第２撮像モードにおいて可変空間フィルタ２４が持
つべき第２空間周波数特性を得るための後述の第２位置
関係である場合の支持部材５５の角変位位置であり、図
２に示す。第２角変位位置α２は、第１角変位位置α１
から、光軸２２を中心に、予め定める基準角度θｃだけ
支持部材５５が角変位した角変位位置に相当する。基準
角度θｃは、第１位置関係における第２および第３複屈
折板３４，３５の光学軸に対する第１複屈折板３３の光
学軸３３の角度から、第２位置関係における第２および
第３複屈折板３４，３５の光学軸に対する第１複屈折板
３３の光学軸３３の角度を引いた角度差と等しく、本実
施形態では９０度である。

【００４７】突起８２は支持部材５５およびレバー５６
のいずれか一方に形成され、かつ案内孔６４は支持部材
５５およびレバー５６のいずれか他方に形成されればよ
い。支持部材５５は厚みのある第１複屈折板３３を支持
する必要があるので案内孔６４の形成の有無に応じて厚
みを変更しにくいため、上述のように突起８２をレバー
に形成して案内孔６４を支持部材５５に形成する方が良
い。これによって、レバー５６の光軸方向の厚みをレバ
ー５６に案内孔６４を形成する場合よりも薄くして、可
変空間フィルタ２４全体の薄型化を図ることができる。

【００４８】板ばね５７の両端部と規制部材５８とは、
ハウジング５２に形成され収納凹所と連通する凹所９
６，９７内にそれぞれ固定される。板ばね５７の長手方
向中央部は、半径方向内方にＶ字状に屈曲して、係止部
９８を形成する。板ばね５７の係止部９８以外の残余の
部分は、前記仮想平面Ｈ１と平行に伸びている。係止部
９８の一方斜面９９は、光軸２２を中心とした反時計ま
わりの方向ＣＡ１に略平行な方向ＣＡ１ａ、図２では紙
面上から紙面下に向かう方向に向かうにつれて、半径方
向内方に傾斜している。係止部９８の他方斜面１００
は、前記略平行な方向ＣＡ１ａに向かうにつれて、半径
方向外方に傾斜している。係止部９８は、光軸２２に最
も接近する部分を通り板ばね５７の前記残余の部分を含
む仮想平面Ｈ２と直交する仮想直線ｈ２を対象中心とし
て見ると、左右非対象になっている。

【００４９】位置決め用切欠き６５は、支持部材５５の
外周端に形成される。段部６６は円弧状であり、支持部
材５５の外周端のうちで位置決め用切欠き６５から９０
度離れた位置から位置決め用切欠き６５から遠ざかる方
向に伸び、支持部材５５を光軸方向に貫通している。段
部６６は、光軸２２を中心とする円周上に支持部材５５
の第１および第２角変位位置α１，α２の位置決めに用
いるための一方および他方端１０１，１０２を有する。

【００５０】本実施形態の図２では、段部６６の一方端
１０１と位置決め用切欠き６５とは、支持部材５５の外
周端上で反時計まわりに９０度離れている。支持部材５
５の蓋５３に対向する面内で、位置決め用切欠き６５が
形成された部分と段部６６の一方端１０１が形成された
部分との間に、案内孔６４が形成される。規制部材５８
は、段部６６の前記一方端１０１と当接するべき一方当
接面１０３と、段部６６の他方端１０２と当接するべき
他方当接面１０４とを有する。

【００５１】蓋５３は、ハウジング５２に着脱可能に取
付けられており、ハウジング５２内から支持部材５５と
レバー５６とが抜出すことを防止し、かつ駆動ユニット
３７の外部から粉塵が混入することを防止する。さら
に、１または複数の円弧状の規制用ばね５９が、蓋５３
の支持部材５５に対向する一方面１０６に取付けられ
る。本実施形態では、規制用ばね５９は２つ取付けられ
る。規制用ばね５９は、レバー５６の角変位を妨げない
ために、蓋５３の一方面１０６の中で、角変位するレバ
ー５６と対向しない位置に取付けられる。

【００５２】規制用ばね５９は、光軸２２に平行でかつ
蓋５３からハウジング５２に向かう方向、すなわち図２
では紙面表から紙面裏に向かう方向に、支持部材５５を
付勢する。これによって、支持部材５５が角変位する場
合に、支持部材５５のぶれの発生を防止して、支持部材
５５を円滑に角変位させることができる。また規制用ば
ね５９によって支持部材５５が光軸２２に平行に収納凹
所６１の底面に押付けられるので、支持部材５５は光軸
２２に対して常に位置決めされる。これによって、支持
部材５５が光軸に対して傾くことを防止することができ
る。これらのことによって、空間周波数特性を切換える
時点で、空間フィルタ駆動手段３６の機械的精度および
遊びに起因して、光軸２２に対する第１複屈折板３３の
光学軸の方向がずれることを防止することができる。

【００５３】不織布部材６０は、支持部材５５の底面１
０８とハウジング５２の収納凹所６１の底１０９との間
に介在される。不織布部材６０は、支持部材５５よりも
外周端の半径が小さくかつ内周端の半径が大きい円環状
である。不織布部材６０は、収納凹所６１の底１０９と
支持部材５５の端面１０８とを直接接触させて支持部材
５５を角変位させる場合よりも、摩擦係数が小さくまた
発塵が少ない材料で構成される。ゆえに、不織布部材６
０は、たとえば、合成樹脂または羊毛等からなる不織
布、特にフェルトによって構成されることが好ましい。
支持部材５５と収納凹所６１の底１０９との間に不織布
部材６０を介在させることによって、支持部材５５の角
変位が円滑に行われる。不織布部材６０を介在させるこ
とによって、支持部材５５の底面１０８に加わる摩擦力
が小さくなるので、支持部材５５を角変位させるための
推力を不織布部材６０を介在させない場合よりも小さく
することができる。また不織布部材６０は発塵性が少な
いので、支持部材５５を角変位させたときに第１フィル
タ３１が汚れる可能性を、不織布部材６０を介在させな
い場合よりも小さくすることができる。以上で駆動ユニ
ット３７の説明を終了する。

【００５４】可変空間フィルタ３７の第２フィルタ３２
は、予め定める第２フィルタ用のハウジングに固定され
る。駆動ユニット３７は、第２フィルタ用のハウジング
に、たとえば着脱可能に固定される。第１〜第３複屈折
板３３〜３５は、たとえば、第２フィルタ用のハウジン
グに駆動ユニット３７が固定された状態において支持部
材５５が第２角変位位置α２にある場合に、第１〜第３
複屈折板３３〜３５の光学軸の位置関係が予め定める第
２空間周波数特性が得られる位置関係になるように、支
持部材５５および第２フィルタ用のハウジングにそれぞ
れ取付けられる。またたとえば、駆動ユニット３７およ
び第２フィルタが取付けられたハウジングは、イメージ
シフト手段２５が取付けられたハウジングに着脱可能に
固定されることが好ましく、またイメージシフト手段２
５が取付けられたハウジングは、撮像素子２６が取付け
られたハウジングに着脱可能に固定されることが好まし
い。これによって、駆動ユニット３７および上記３つの
ハウジングが相互に取付けられて固定された状態で、第
２および第３複屈折板３４，３５の光学軸に平行な方
向、イメージシフト手段２５の屈折板３８が傾斜する方
向、および撮像素子２６の撮像面の受光素子が配列され
る方向との関係は固定され、第１複屈折板３３の光学軸
だけが、前記各方向に対して角変位可能である。

【００５５】図４は、第２空間周波数特性から第１空間
周波数特性に可変空間フィルタ２４の空間周波数特性を
切換える場合の途中の状態を示す駆動ユニット３７の正
面図である。図５は、可変空間フィルタ２４の空間周波
数特性が第２空間周波数特性である場合における駆動ユ
ニット３７の正面図である。以下に、図２，図４および
図５を用いて、第２空間周波数特性から第１空間周波数
特性に空間周波数特性を切換える場合の可変空間フィル
タ２４の駆動ユニット３７の挙動を説明する。

【００５６】可変空間フィルタ２４の空間周波数特性が
第２空間周波数特性である場合、電磁プランジャ７８は
消磁されており、駆動ユニット３７全体は図２の状態を
保ち、支持部材５５は第２角変位位置α２に保たれる。
支持部材５５が第１角変位位置α２にある場合、図２に
示すように、段部６６の一方端１０１近傍に板ばね５７
の係止部９８が嵌まり込む。これによって、板ばね５７
の係止部９８の一方斜面９９が段部６６の一方端１０１
に接触する。係止部９８の一方斜面９９は、前述したよ
うに光軸２２を中心とした反時計まわりの方向に略平行
な方向ＣＡ１ａに向かうにつれて支持部材５５の半径方
向内方に傾斜している。これらのことによって、支持部
材５５に光軸２２を中心として時計まわりＣＡ２の角変
位力が発生する。これによって支持部材５５の段部６６
の他方端１０２と規制部材５８の他方当接面１０４とが
接触するので、支持部材５５が第２角変位位置α２に正
確に位置決めされる。

【００５７】可変空間フィルタ２４の空間周波数特性を
第２空間周波数特性から第１空間周波数特性に切変える
場合、処理回路２７は、支持部材５５が第２角変位位置
α２にある時点から支持部材５５が第１角変位位置α１
に位置決めされる時点までの間、レバー５６の作用端部
７６に、レバー５６の支点７２を中心とした反時計まわ
りＣＢ１の推力を与える。このためには、たとえば処理
回路２７は、電磁プランジャ７８を励磁させる。これに
よって駆動棒７９は矢符ＡＲ１方向に移動し、レバー５
６の作用端部７６が支点７２を中心とした反時計まわり
ＣＢ１に角変位する。

【００５８】作用端部７６に推力が加えられ始めると、
レバー５６の突起８２は、まず第１隅部分９２から外れ
て、支点７２を中心とした反時計まわりＣＡ１に移動す
る。同時に突起８２は、案内孔６４の内周面のうちで第
１隅部分９２と突出部分９１との間の部分１３３に当接
しつつ該部分１３３を押す。これによって、支持部材５
５に光軸２２を中心とした反時計まわりの方向ＣＡ１の
角変位力が生じる。したがって支持部材５５は、板ばね
５７の係止部９８と段部６６の一方端１０１とによって
発生する光軸２２を中心とした時計まわりＣＡ２の角変
位力に逆らって、光軸２２を中心とした反時計まわりＣ
Ａ１に角変位する。支持部材５５が角変位し始めた時点
で、板ばね５７の係止部９８は段部６６から外れ、係止
部９８の頂点が支持部材５５の外周面に当接する。これ
によって、板ばね５７の係止部９８の頂点の角度が広が
り、かつ板ばね５７の前記残余の部分が弯曲する。

【００５９】上述の状態から、支点７２を中心とした反
時計まわりＣＢ１の推力を作用端部７６に加え続ける
と、案内孔６４の内周面の前記部分１３３内で突起８２
と当接する箇所は、第１隅部分９２から突出部分９１に
向かって移動して突出部分９１に至る。突起８２は、突
出部分９１に当接した後、案内孔６４の内周面から一旦
離れて案内孔６４内部を支点７２を中心として反時計回
りＣＢ１に単独で移動し、さらに案内孔６４の内周面の
うちで第２隅部分９３と頂点部分９４との間の部分１３
５に当接して該部分１３５を押す。これによって、支持
部材５５には光軸２２を中心とした反時計まわりＣＡ１
の角変位力が再び生じる。したがって、支持部材５５
は、光軸２２を中心とした反時計まわりＣＡ１に角変位
する。

【００６０】上述の状態から、支点７２を中心とした反
時計まわりＣＢ１の推力を作用端部７６に加え続ける
と、案内孔６４の内周面の前記部分１３５内で突起８２
と当接する箇所は、第２隅部分１３５から頂点部分９４
に向かって順次ずれていく。支持部材５５が図２に示す
第１角変位位置から略４５度角変位した時点で、図４に
示すように、突起８２が案内孔６４の頂点部分９４に最
も近付く。さらに、支点７２を中心とした反時計まわり
ＣＢ１の推力を作用端部７６に加え続けると、突起８２
はさらに前記部分１３５に当接して該部分１３５を押す
ので、支持部材５５に光軸２２を中心とした反時計まわ
りＣＡ１の角変位力が再び生じる。したがって、支持部
材５５は、光軸２２を中心とした反時計まわりＣＡ１に
角変位し、同時に案内孔６４の内周面のうちで突起８２
と当接する箇所が頂点部分９４から第２隅部分９３に向
かって順次ずれていく。

【００６１】この結果、図５に示すように、支持部材５
５の角変位位置が、第１角変位位置α１になる。支持部
材５５が第１角変位位置α１にある場合、突起８２が案
内孔６４の第２隅部分９３に嵌まり込む。同時に、位置
決め用切欠き６５に板ばね５７の係止部９８が弾発的に
嵌まり込む。この場合、係止部９８の他方斜面１００は
位置決め用切欠き６５の内周面のうちで光軸２２を中心
とした反時計まわりＣＡ１の方向の端部に接触し、係止
部９８の一方斜面９９は位置決め用切欠き６５の内周面
のどの部分とも接触しない。係止部９８の他方斜面１０
０は、光軸２２を中心とした時計まわりＣＡ２に略平行
な方向ＣＡ２ａに向かうにつれて支持部材５５の半径方
向内方に傾斜している。これらのことによって、光軸２
２を中心とした反時計まわりＣＡ１の角変位力が支持部
材５５に発生するため、支持部材５５の段部６６の一方
端１０１と規制部材５８の一方当接面１０３とが接触す
る。これによって、支持部材５５が正確に位置決めされ
る。これによって、可変空間フィルタ２４の第１〜第３
複屈折板３３〜３５の位置関係は、第１空間周波数特性
を得るための第１位置関係になる。以後、作用端部７６
には推力が加えられず、第１空間周波数特性から第２空
間周波数特性に切換える時点まで、支持部材５５は第１
角変位位置α１に保たれる。

【００６２】また、可変空間フィルタ２４の空間周波数
特性が第１空間周波数特性から第２空間周波数特性に切
換えられる場合、可変空間フィルタ２４の空間周波数特
性の切換えのための処理回路２７の動作は、上述した第
２空間処理特性から第１空間周波数特性の切換え時の動
作と比較して、電磁プランジャ７８によってレバー５６
の作用端部７６に支点７２を中心とした時計まわりの推
力を与える点が異なり、他は等しい。このため、支持部
材５５およびレバー５６の挙動は、上述の第２空間周波
数特性から第１空間周波数特性への切換え時の挙動と比
較して、光軸２２および支点７２を中心とした角変位の
方向が時計まわりになることが異なり、他は等しい。ま
たこの場合、突起８２と案内孔６４の内周面との接触箇
所の移動の様子は、上述の第２空間周波数特性から第１
空間周波数特性への切換え時の説明において、第１およ
び第２隅部分９２，９３を第２および第１隅部分９３，
９２にそれぞれ置換えたものと等しい。ゆえに、第１空
間周波数特性から第２空間周波数特性への切換え時の空
間フィルタ駆動手段３６の詳細な動作の説明は省略す
る。

【００６３】以上の手順で、支持部材５５は、第１およ
び第２角変位位置α１，α２のいずれか一方からいずれ
か他方まで角変位する。図５，２，４において、仮想線
γ１〜γ３は、支持部材５５が第１および第２角変位位
置α１，α２ならびに中間角変位位置α３にそれぞれあ
る時点において、支持部材５５の案内孔６４の頂点部分
９４と光軸２２とを結ぶ最短の仮想直線である。仮想直
線β１〜β３は、支持部材５５が第１および第２角変位
位置α１、α２ならびに中間角変位位置α３にそれぞれ
ある時点におけるレバー５６の中心軸線の位置を示す。
中間角変位位置α３とは、支持部材５５が第１および第
２角変位位置α１，α２のいずれか一方からいずれか他
方に切換わる場合に前記いずれか一方の角変位位置から
基準角度θｃの半分の角度θｃ／２だけ角変位した時点
の支持部材５５の角変位位置であり、図４に示す。

【００６４】レバー５６の支点７２と突起８２とは、支
持部材５５が第１および第２角変位位置α１，α２間で
角変位する間、常に前述の仮想平面Ｈ１を隔てて配置さ
れる。これによって、支持部材５５を基準角度θｃだけ
角変位させるためにレバー５６が角変位するである操作
角度θｒは、基準角度θｃよりも小さくなる。本実施例
の場合、操作角度θｒは、基準角度θｃの半分の角度、
すなわち４５゜である。これによって、従来技術の空間
周波数特性が可変の光学的ローパスフィルタと比較し
て、推力を加えるべき部材であるレバー５６が移動する
距離が短くなるので、レバー５６が操作角度θｒだけ角
変位するために要する時間が前記従来技術の光学的ロー
パスフィルタよりもが短縮される。これによって、可変
空間フィルタ２４の空間周波数特性の切換えに要する時
間が従来技術の前記光学的ローパスフィルタよりも短縮
される。

【００６５】また、レバー５６の支点７２と突起８２と
が上述のように配置されているので、可変空間フィルタ
２４の空間周波数特性の切換え時に、レバー５６は支持
部材５５の中央孔６３を通り光軸２２に平行な円柱状の
空間、すなわち可変空間フィルタ２４を通過する光の有
効光束が通る空間１３７を横切って移動する。ゆえに、
有効光束が通る空間１３７がレバー５６の移動のための
空間を兼ねる。これによって、レバー５６が有効光束が
通る空間１３７を通らない場合と比較して、レバー５６
が移動するためだけに空けておくべき空間を有効光束が
通る空間１３７の分だけ小さくすることができる。ゆえ
に、可変空間フィルタを従来技術の前記光学的ローパス
フィルタよりも小さくすることができる。

【００６６】さらにまた、レバー５６の両側部には、く
ぼみ８６が設けられている。このくぼみ８６は、レバー
５６に代わって、くぼみがない点以外はレバー５６と同
じ形状のレバーを可変空間フィルタ２４に取付けて支持
部材５５を第１および第２角変位位置α１，α２に配置
した場合に、前記レバーが有効光束を遮る部分に相当す
る。ゆえに、支持部材５５が第１および第２角変位位置
α１，α２にある場合、有効光束の一部分はレバー５６
のくぼみを通過するので、レバー５６によって有効光束
が遮られるを防止することができる。したがって、くぼ
みのない前記レバーを用いる場合と比較して、レバー５
６の操作角度θｒをさらに小さくすることができる。

【００６７】さらに図２に示す支持部材５５が第２角変
位位置α２にある状態では、突起８２は案内孔６４の第
１隅部分９２に嵌まり込む。この場合、案内孔６４の第
１隅部分９２の内周面は上述したように突起８２の移動
方向両側から望む係止面になっているので、第１隅部分
９２から突起８２が変位することが防止されるため、レ
バー５６の角変位が防止される。突起８２の移動方向両
側から望む係止面とは、たとえば、レバー５６が角変位
するために突起８２が移動するべき全ての方向の面と当
接する形状の面である。同様に、図５に示す支持部材５
５が第１角変位位置α１にある状態では、突起８２は案
内孔６４の第１隅部分９３に嵌まり込み、かつ第２隅部
分９３の内周面は上述したように突起８２の移動方向両
側から望む係止面になっている。ゆえに、第２隅部分９
２から突起８２が変位することが防止されるので、レバ
ー５６の角変位が防止される。

【００６８】これらのことから、支持部材５５が一旦第
１または第２角変位位置α１，α２にそれぞれ一旦位置
決めされた時点からレバー５６の作用端部７６にレバー
５６を角変位させるための力が加えられる時点までの
間、すなわち第１および第２空間周波数特性がそれぞれ
保たれる間、作用端部７６にレバー５６を図５，２の状
態に保つための推力を付加する必要がない。また、駆動
ユニット３７には、第１および第２空間周波数特性がそ
れぞれ保たれる間にレバー５６を図５，２の状態に保つ
ために用いる構成を備える必要がないので、該構成が存
在しない。これによって、可変空間フィルタ２４をレバ
ー５６の状態を保つための構成の分だけ、小型化するこ
とができる。

【００６９】また、上述の説明で述べたように、支持部
材５５が第１および第２角変位位置α１，α２のいずれ
か一方からいずれか他方に角変位する間に、突起８２が
案内孔６４内部に描く軌跡は、折曲がっている。これに
よって、案内孔を半径方向に平行に伸びる直線状に形成
する場合と比較して、案内孔６４の半径方向の長さが短
くなる。したがって、前記場合と比較して、支持部材５
５の外周面の半径を中央孔６３の内周面の半径に近付け
て、支持部材５５を小型化することができる。これによ
って、可変空間フィルタ２４を小型化することができ
る。

【００７０】次に、イメージシフトの原理について説明
する。図６は、撮像素子２６の撮像面１５１の正面図で
ある。撮像素子２６は、ＣＣＤ（電荷結合素子）イメー
ジセンサによって実現される。撮像素子２６の撮像面１
５１には複数の画素１５２が、水平方向に予め定める第
１のピッチＰｘをあけて、垂直方向に予め定める第２の
ピッチＰｙをあけて、行列状に配置される。図６では、
画素を矩形で示す。水平方向は、図１では紙面に垂直な
方向であってかつ図６では紙面の左右方向であり、垂直
方向は、図１および図６のどちらでも紙面の上下方向で
あると仮定する。本実施形態では、撮像面１５１は、サ
イズ１／３インチのものであり、画素１５２の個数は３
１０×１０³ 個であり、いわゆるベイヤ配列の単板カラ
ーの構成を有するものと仮定する。本実施形態では、第
１および第２のピッチＰｘ，Ｐｙは等しいと仮定し、第
１および第２のピッチＰｘ，ＰｙをピッチＰと総称す
る。また、行列状に画素１５２が配置された状態におい
て、水平方向に平行に並ぶ画素の一群を行と称し、垂直
方向に並ぶ画素の一群を列と称する。

【００７１】単板カラーの構造の撮像素子の各画素は、
光の３原色のうちの予め定めるいずれか１つの色の輝度
を検出し、かつ各画素が検出するべき色の輝度は各画素
毎に異なる。ベイヤ配列は、カラー光の３原色の各色の
輝度をそれぞれ検出する３種類の画素の配列の１つであ
り、全ての画素を赤の輝度を検出する画素と青の輝度を
検出する画素と緑の画素を検出する画素との３種類に区
分し、各色の輝度を検出する画素を２行２列の４つの画
素単位で並べる配列である。図面では、赤、青、緑の輝
度を検出する画素を表す矩形内に、「Ｒ」，「Ｇ」，
「Ｂ」をそれぞれ記載して示す。

【００７２】ベイヤ配列における各色の輝度を検出する
画素１５２Ｒ，１５２Ｂ，１５２Ｇの具体的な配置を、
単板カラーの撮像素子の撮像面１５１内に行列状に並べ
られた全ての画素のうちで任意の隣合う一対の行１５
５，１５６を例に説明する。一対の行のうちの一方の行
１５５内では、緑の輝度を検出する画素１５２Ｇと青の
輝度を検出する画素１５２Ｂとが、交互に並ぶ。一対の
行のうちの他方の行１５６内では、赤の輝度を検出する
画素１５２Ｒと緑の輝度を検出する画素１５２Ｇとが交
互に並べられる。かつ、一方の行１５５内の緑の輝度を
検出する画素１５２Ｇと他方の行１５６内の緑の輝度を
検出する画素１５２Ｇとは、垂直方向ｙにピッチＰだけ
ずれている。撮像面１５１全体では、上述の一対の行１
５５，１５６と同じ構成の行が周期的に配置される。

【００７３】以下に、撮像装置２０が被写体２１からの
光を入射させてから出力画像信号を出力するまでの挙動
を、概略的に説明する。

【００７４】第１撮像モードでは、イメージシフト手段
２５の屈折板３８は、光軸２２に垂直な状態、すなわち
垂直状態を常に保つ。これによって、レンズ群２３およ
び可変空間フィルタ２４を通過した光の光路は平行移動
されず、常に予め定める位置を保つ。また可変空間フィ
ルタ２４は、第１空間周波数特性を保つ。処理回路２７
は、撮像素子２６から出力された単一の画像信号に基づ
いて出力画像信号を生成する。第１撮像モードにおいて
生成される画像信号が表す画像は、撮像素子２６の撮像
面１５１内の画素の数と同数の画素によって構成され
る。

【００７５】撮像モードを切換える場合、撮像素子２６
が光電変換を行う前に、処理回路２７はその旨を示す制
御信号を伝達し、可変空間フィルタ２４の空間周波数特
性を第１空間周波数特性から第２空間周波数特性に、ま
たはその逆に切換えさせる。この場合処理回路２７は、
電磁プランジャ７８を動作させてレバー５６の作用端部
７６に推力を加え、空間フィルタ駆動手段３６を図２，
４，５で説明した手順で動作させる。すなわち、撮像モ
ードの切換えに要する時間は、可変空間フィルタ２４の
空間周波数の切換えに要する時間とほぼ等しい。

【００７６】第２撮像モードでは、可変空間フィルタ２
４は、第２空間周波数特性を保つ。撮像素子２６は、予
め定める周期で光電変換を２回行い、各回の光電変換終
了後に、それぞれ画像信号を出力する。イメージシフト
手段２５の屈折板３８は、撮像素子２６が１回目の光電
変換を行う間垂直状態を保ち、１回目の光電変換が終了
した時点から２回目の光電変換が始まる前の時点までの
間に垂直状態から傾斜状態に変更され、２回目の撮像動
作の光電変換が行われる間傾斜状態を保つ。また、屈折
板３８は、１回目の光電変換の間に傾斜状態を保ち、２
回目の光電変換の間に垂直状態を保っても良い。これに
よって、１回目および２回目の撮像動作の光電変換の間
にレンズ群２３および可変空間フィルタ２４を通過した
光の光路は、予め定める方向に予め定める距離だけ平行
に相互にずれる。また屈折板３８は、１回目の光電変換
の間に傾斜状態を保ち、２回目の光電変換の間は１回目
の光電変換時の傾斜角度と異なる傾斜角度を保っても良
い。

【００７７】前記予め定める距離および方向は、撮像装
置２０の撮像素子の構造によって設定されるパラメータ
であり、傾斜状態での屈折板３８の光軸２２に対する傾
斜角度および屈折板３８が傾斜する方向の設計によって
制御される。本実施形態では、ベイヤ配列単板カラーの
撮像素子２６の構造に併せて、屈折板３８の傾斜角度と
傾斜する方向とが、前記予め定める距離が前記ピッチＰ
でありかつ予め定める方向が水平方向になるように、設
計されている。処理回路２７は、１回目および２回目の
光電変換によって生成された２つの画像信号に基づいて
出力画像信号を生成する。第１撮像モードにおいて生成
される画像信号が表す画像は、撮像素子２６の撮像面１
５１内の画素の数と同数の画素によって構成される。

【００７８】図７（１）は、１回目の光電変換によって
生成された画像信号が表す画像のうちで２行２列の画素
の部分を仮想的に目視表示した図である。１回目の画像
信号が表す画像の各画素１６１は撮像面１５１の各画素
に１対１で対応するので、該画像の２行２列の４つの画
素１６１毎に、撮像面１５１の２行２列の４つの画素が
検出する色の組合わせと同じ組合わせで、光の３原色の
うちのいずれか１つの色の輝度に関する情報が得られ
る。図７では、赤、青、緑の輝度に関する情報が得られ
る画像の画素１６１を表す矩形内に、「Ｒ」，「Ｇ」，
「Ｂ」をそれぞれ記載して示す。２回目の光電変換によ
って生成された画像信号が表す画像においても、画像の
各画素毎に、光の３原色のうちのいずれか１つの色の輝
度に関する情報が得られる。第１撮像モードでは、１回
目の画像信号と同じ信号構成の画像信号だけを用いて、
出力画像信号を生成する。

【００７９】図７（２）は、１回目および２回目の光電
変換によって生成された画像信号を合成した合成画像信
号が表す画像のうちで２行２列の画素の部分を仮想的に
目視表示した図である。合成画像信号が表す画像の各画
素１６３は撮像面１５１内の隣合う任意の２つの画素１
５２とそれぞれ対応するので、画像の２行２列の４つの
画素１６３毎に、撮像面１５１の２行２列の４つの画素
自身が検出する色の輝度に関する情報と、該各画素と水
平方向に隣合う４つの画素が検出した色の輝度に関する
情報とが、それぞれ得られる。第２撮像モードでは、１
回目および２回目の画像信号を合成して前記合成画像信
号を生成し、前記合成画像信号を用いて出力画像信号を
生成する。第２撮像モードの出力画像信号の基礎となる
合成画像信号が表す画像の各画素１６３は、第１撮像モ
ードで出力画像信号の基礎とした画像信号が表す画像の
各画素１６１の情報が多いので、第２撮像モードの出力
画像信号が表す出力画像は、第１撮像モードの出力画像
信号が表す出力画像よりも、高解像度になる。

【００８０】図８は、予め定める第１位置関係の可変空
間フィルタ２４の第１〜第３複屈折板３３〜３５を示す
簡略化した斜視図である。第１位置関係は、可変空間フ
ィルタ２４が第１空間周波数特性を持つ場合の第１〜第
３複屈折板３３〜３５の光学軸ｑ１〜ｑ３の位置関係で
ある。図８において、第１〜第３複屈折板３３〜３５内
部の矢印は、第１〜第３複屈折板３３〜３５の光学軸ｑ
１〜ｑ３の投影方向を示す。第１〜第３複屈折板３３の
光学軸ｑ１〜ｑ３は、光軸２２に対して約４５度にそれ
ぞれ切出されており、かつ投影方向がそれぞれ異なる。
投影方向とは、光学軸ｑ１〜ｑ３をｘｙ平面に投影した
投影像の方向であり、該投影像と水平方向ｘに平行な座
標軸と平行な場合を基準の０°と定義する。

【００８１】単一枚の複屈折板に入射した光は、複屈折
板内部を通過する間に常光線と異常光線とに分離され、
常光線と異常光線とが光学軸の投影方向に複屈折板の厚
みに応じて定まる分離幅だけ相互に平行に離れて出射す
る。常光線の振動面は、複屈折板の光学軸に垂直であ
り、異常光線の振動面は複屈折板の光学軸に平行であ
る。表１は、第１〜第３複屈折板３３〜３５の分離幅ｄ
１〜ｄ３と厚みＷ１〜Ｗ３と光学軸ｑ１〜ｑ３の投影方
向とを示す。第１〜第３複屈折板３３〜３５の分離幅ｄ
１〜ｄ３とは、第１〜第３複屈折板３３〜３５から出射
される常光線と、第１〜第３複屈折板３３〜３５から出
射される異常光線とのそれぞれの間隔であり、第１〜第
３複屈折板３３〜３５の厚みＷ１〜Ｗ３に基づいて定め
られる。

【００８２】

【表１】

【００８３】図９は、第１位置関係の可変空間フィルタ
における第１〜第３複屈折板３３〜３５の光の分離状態
を説明するための図である。分離状態を説明する図で
は、光軸２２に垂直な仮想平面において、常光線および
異常光線が通過する位置を白丸で示し、白丸で示す位置
を通過する光線の振動面を、該白丸から伸びる矢印で示
す。また、２つの光線の位置が重なる場合、その位置を
二重丸で示す。

【００８４】レンズ群２３を通過した光は、まず第１複
屈折板３３に入射する。前記光は、第１複屈折板３３を
通過する間に、図９（１）に示すように、常光線Ｌｏと
異常光線Ｌｅとに分離されて、出射する。第１複屈折板
３３の常光線Ｌｏと第１複屈折板３３の異常光線Ｌｅと
結ぶ方向は、第１位置関係における第１複屈折板３３の
光学軸ｑ１の投影方向と平行である。第１複屈折板３３
の常光線Ｌｏと第１複屈折板３３の異常光線Ｌｅとは分
離幅ｄ１だけ離れており、分離幅ｄ１は、撮像素子２６
の撮像面１５１の画素１５２の配列のピッチＰの√２分
の１倍（Ｐ／√２）と等しい。

【００８５】次に、第２複屈折板３４に、第１複屈折板
３３の常光線Ｌｏおよび異常光線Ｌｅが入射する。図９
（２）に示すように、第１複屈折板３３の常光線Ｌｏ
は、第２複屈折板３４を通過する間に元の位置から分離
幅ｄ２だけ光学軸ｑ２の投影方向に平行移動して、第２
複屈折板の異常光線Ｌｏｅとして出射される。また第１
複屈折板３３の異常光線Ｌｅは、図９（２）に示すよう
に、第２複屈折板３４を通過する間も位置を変えず、第
２複屈折板２４の常光線Ｌｅｏとして出射される。第１
複屈折板３３の常光線Ｌｏの振動面は光学軸ｑ２に平行
であるので、第１複屈折板３３の常光線Ｌｏに対応する
第２複屈折板３４の常光線は出射されない。第１複屈折
板３３の異常光線Ｌｅの振動面は光学軸ｑ２に垂直であ
るので、第１複屈折板３４からの異常光線Ｌｅに対応す
る第２複屈折板２４の異常光線は出射されない。

【００８６】続いて、第３複屈折板３５に第２複屈折板
３４の常光線Ｌｅｏおよび異常光線Ｌｏｅが入射する。
第２複屈折板３４の異常光線Ｌｏｅは、第３複屈折板３
５を通過する間に、図９（３）に示すように、第３複屈
折板３５の常光線Ｌｏｅｏと第３複屈折板の異常光線Ｌ
ｏｅｅとに分離されて、出射する。第２複屈折板３４の
常光線Ｌｅｏは、第３複屈折板３５を通過する間に、図
９（３）に示すように、第３複屈折板３５の常光線Ｌｅ
ｏｏと第３複屈折板の異常光線Ｌｅｏｅとに分離され
て、出射する。第３複屈折板３５の常光線Ｌｏｅｏと第
３複屈折板の異常光線Ｌｏｅｅとを結ぶ方向、および第
３複屈折板３５の常光線Ｌｅｏｏと第３複屈折板の異常
光線Ｌｅｏｅとを結ぶ方向は、光学軸ｑ３の投影方向と
それぞれ平行である。第２複屈折板３４の異常光線Ｌｏ
ｅに対応する第３複屈折板３５の常光線Ｌｏｅｏおよび
第３複屈折板の異常光線Ｌｏｅｅは分離幅ｄ３だけ離
れ、かつ第２複屈折板３４の常光線Ｌｅｏに対応する第
３複屈折板３５の常光線Ｌｅｏｏおよび第３複屈折板の
異常光線Ｌｅｏｅは分離幅ｄ３だけ離れており、分離幅
ｄ３は、前記ピッチＰと等しい。

【００８７】したがって、第１〜第３複屈折板３３〜３
５が第１位置関係にある状態の可変空間フィルタ２４に
おいて最終的に得られる常光線と異常光線との分離状態
は、図９（３）の同一の分離状態であり図１０で示す第
１分離状態になる。前記第１分離状態は、具体的には、
第３複屈折板３５の常光線Ｌｅｏｏ，Ｌｏｅｏ同士の位
置、および第３複屈折板３５の異常光線Ｌｅｏｅ，Ｌｏ
ｅｅ同士の位置が撮像素子２６の撮像面１５１の画素１
５２の配列の水平方向のピッチＰｘと同じ幅だけそれぞ
れ離れ、かつ、第３複屈折板３５の常光線Ｌｅｏｏ，Ｌ
ｏｅｏの位置を結ぶ仮想線分と第３複屈折板３５の異常
光線Ｌｅｏｅ，Ｌｏｅｅの位置を結ぶ仮想線分とが前記
配列の垂直方向のピッチＰｙと同じ間隔を明けて平行に
並ぶ。これによって、可変空間フィルタを通過する光の
水平および垂直方向の空間周波数成分のうちでナイキス
ト周波数１／Ｐ以上の高周波成分をそれぞれ除去する第
１空間周波数特性が得られる。ナイキスト周波数ｆ／２
は、撮像素子２６のサンプリング周波数の半分の周波数
であり、サンプリング周波数は撮像面１５２の画素の配
列のピッチＰｘ，Ｐｙに基づいて定められる。

【００８８】図１１は、可変空間フィルタ２４の第１撮
像モードにおける空間周波数平面内の特性を示す図であ
る。空間周波数平面内の特性を示す図において、横軸は
水平方向ｘの空間周波数を示し、その単位は水平方向の
ピッチＰｘの逆数（１／Ｐｘ）であり、縦軸は垂直方向
ｙの空間周波数を示し、その単位は垂直方向のピッチＰ
ｙの逆数（１／Ｐｙ）である。空間周波数平面内の特性
を示す図において、白丸は輝度モアレの空間周波数を示
し、斜線を施して示す黒丸は色モアレの空間周波数を示
す。輝度モアレの空間周波数および色モアレの空間周波
数は、出力画像信号の元になる画像信号が表す画像にお
ける光の三原色の各色の輝度に関する情報を有する画素
１６１Ｒ，１６１Ｇ，１６１Ｂの配列と、撮像素子２６
の撮像面１５１の画素１５２の配列のピッチＰｘ，Ｐｙ
とによって、定められる。

【００８９】空間周波数平面内で、撮像素子２６の撮像
面１５１に結像される被写体の像の空間周波数が存在す
る画像帯域１７１は、空間周波数平面内で斜線を施して
示す部分である。画像帯域１７１は、縦軸および横軸に
平行な幅がそれぞれ１未満の矩形の領域である。ゆえ
に、第１撮像モードでは、第１空間周波数特性の可変空
間フィルタ２４によって、被写体からの光のうちで輝度
モアレおよび色モアレの原因となる水平および垂直方向
の不必要な高周波成分が遮断される。不必要な高周波成
分とは、サンプリング定理に基づき撮像素子２６で解像
可能な被写体の像の空間周波数以外の空間周波数の成分
であり、たとえばナイキスト周波数ｆ／２以上の空間周
波数の成分である。このように、第１撮像モードでは、
撮像面に結像される光から水平および垂直方向の不必要
な高周波成分が除去されているので、水平および垂直方
向の色モアレの発生が抑制される。

【００９０】図１２は、予め定める第２位置関係の可変
空間フィルタ２４の第１〜第３複屈折板３３〜３５を示
す簡略化した斜視図である。第２位置関係は、可変空間
フィルタ２４が第２空間周波数特性を持つ場合の第１〜
第３複屈折板３３〜３５の光学軸ｑ１〜ｑ３の位置関係
であり、第１位置関係と比較して、第１複屈折板３３の
光学軸ｑ１の投影方向の角度だけが異なり、他は等し
い。図１２において、第１〜第３複屈折板３３〜３５内
部の矢印は、第１〜第３複屈折板３３〜３５の光学軸ｑ
１〜ｑ３の投影方向を示す。第２撮像モードでは、第１
複屈折板３３から成る第１フィルタ３１は、前述の図８
の第１撮像モードの第１位置関係と比較して、レンズ群
２３の光軸２２を中心とした時計まわりに９０度だけ、
空間フィルタ駆動手段３６によって角変位されている。
これによって第１複屈折板３３の光学軸ｑ４の投影方向
は、水平方向ｘを基準に反時計まわりに１３５度になる
ので、第１複屈折板３３の光学軸ｑ１の投影方向と第２
複屈折板３４の光学軸ｑ２の投影方向とは、平行であり
かつ相反する。

【００９１】図１３は、第２位置関係の可変空間フィル
タ２４における第１〜第３複屈折板３３〜３５の分離光
像を説明するための図である。

【００９２】レンズ群２３を通過した光は、まず第１複
屈折板３３に入射する。前記光は、第１複屈折板３３を
通過する間に、図１３（１）に示すように、常光線Ｌｏ
と異常光線Ｌｅとに分離されて出射する。第１複屈折板
３３の常光線Ｌｏと第１複屈折板３３の異常光線Ｌｅと
結ぶ方向は、第２位置関係における第１複屈折板３３の
光学軸ｑ１の投影方向と平行である。第１複屈折板３３
の常光線Ｌｏと第１複屈折板３３の異常光線Ｌｅとは分
離幅ｄ１だけ離れており、分離幅ｄ１は、撮像素子２６
の撮像面１５１の画素１５２の配列のピッチＰの√２分
の１倍（Ｐ／√２）と等しい。

【００９３】次に、第２複屈折板３４に、第１複屈折板
３３の常光線Ｌｏおよび異常光線Ｌｅが入射する。図１
３（２）に示すように、第１複屈折板３３の常光線Ｌｏ
は、第２複屈折板３４を通過する間も位置を変えず、第
２複屈折板２４の常光線Ｌｏｏとして出射される。また
第１複屈折板３３の異常光線Ｌｅは、図１３（２）に示
すように、第２複屈折板３４を通過する間に元の位置か
ら分離幅ｄ２だけ光軸ｑ２の投影方向にシフトして、第
２複屈折板３４の異常光線Ｌｅｅとして出射される。第
１および第２複屈折板３３，３４の光学軸ｑ１，ｑ２の
投影方向は、平行でかつ相反するので、第２複屈折板３
４の常光線Ｌｏｏと第２複屈折板３４の異常光線Ｌｅｅ
とは、同じ位置から出射される。第１複屈折板３３の常
光線Ｌｏの振動面は光学軸ｑ２に垂直であるので、該常
光線Ｌｏに対応する異常光線は出射されない。また第１
複屈折板３３の異常光線Ｌｅの振動面は光学軸ｑ２に平
行であるので、該異常光線に対応する常光線は出射され
ない。

【００９４】続いて、第３複屈折板３５に第２複屈折板
３４の常光線Ｌｏｏおよび異常光線Ｌｅｅが入射する。
第２複屈折板３４の異常光線Ｌｅｅは、第３複屈折板３
５を通過する間に、図１３（３）に示すように、第３複
屈折板３５の常光線Ｌｅｅｏと第３複屈折板の異常光線
Ｌｅｅｅとに分離されて、出射する。第２複屈折板３４
の常光線Ｌｏｏは、第３複屈折板３５を通過する間に、
図１３（３）に示すように、第３複屈折板３５の常光線
Ｌｏｏｏと第３複屈折板の異常光線Ｌｏｏｅとに分離さ
れて、出射する。第３複屈折板３５の常光線Ｌｅｅｏと
第３複屈折板の異常光線Ｌｅｅｅとを結ぶ方向、および
第３複屈折板３５の常光線Ｌｏｏｏと第３複屈折板の異
常光線Ｌｏｏｅとを結ぶ方向は、光学軸ｑ３の投影方向
とそれぞれ平行である。第２複屈折板３４の異常光線Ｌ
ｅｅに対応する第３複屈折板３５の常光線Ｌｅｅｏおよ
び第３複屈折板の異常光線Ｌｅｅｅとは分離幅ｄ３だけ
離れ、第２複屈折板３４の常光線Ｌｏｏに対応する第３
複屈折板３５の常光線Ｌｏｏｏおよび第３複屈折板の異
常光線Ｌｏｏｅとは分離幅ｄ３だけ離れており、分離幅
ｄ３は、前記ピッチＰと等しい。

【００９５】したがって、第１〜第３複屈折板３３〜３
５が第２位置関係にある状態の可変空間フィルタ２４に
おいて最終的に得られる常光線と異常光線との分離状態
は、図１３（３）の同一の分離状態であり図１４で示す
第２分離状態になる。前記第２分離状態は、具体的に
は、第３複屈折板３５の常光線Ｌｏｏｏ，Ｌｅｅｏ同士
の位置が等しく、第３複屈折板３５の異常光線Ｌｅｅ
ｅ，Ｌｏｏｅ同士の位置が等しく、かつ、第３複屈折板
３５の常光線Ｌｏｏｏ，Ｌｅｅｏの位置と第３複屈折板
３５の異常光線Ｌｅｅｅ，Ｌｏｏｅの位置とが、垂直方
向に平行に、前記配列の垂直方向のピッチＰｙと同じ間
隔を明けて並ぶ。これによって、可変空間フィルタを通
過した光の垂直方向の空間周波数成分のうちでナイキス
ト周波数１／Ｐ以上の高周波成分だけを除去する第２空
間周波数特性が得られる。ゆえに、第空間周波数特性
は、第１空間周波数特性と比較して、水平方向の空間周
波数特性、すなわちカットオフ周波数が大きくなってい
る。

【００９６】図１５は、可変空間フィルタ２４の第２撮
像モードにおける空間周波数平面内の特性を示す図であ
る。第２撮像モードにおける輝度モアレのおよび色モア
レの空間周波数は、出力画像信号の元になる合成画像信
号が表す画像における光の三原色の各色の輝度に関する
情報を有する画素１６３Ｒ，１６３Ｇ，１６３Ｂの配列
と、撮像素子２６の撮像面１５１の画素１５２の配列の
ピッチＰｘ，Ｐｙとによって、定められる。第２撮像モ
ードにおける横軸上の輝度モアレおよび色モアレの空間
周波数の数は、第１撮像モードにおける横軸上の輝度モ
アレおよび色モアレの空間周波数成分よりも数が少な
い。このために、上述したように、第２空間周波数特性
は、水平方向の空間周波数特性を、第１空間周波数特性
よりも拡大したのである。

【００９７】空間周波数平面内で、撮像素子２６の撮像
面１５１に結像される被写体の像の空間周波数が存在す
る画像帯域１７２は、空間周波数平面内で斜線を施して
示す部分である。画像帯域１７２は、縦軸に平行な幅が
１未満であり横軸に平行な幅は１以下の矩形の領域であ
る。ゆえに、第２撮像モードでは、第２空間周波数特性
の可変空間フィルタ２４によって、被写体からの光のう
ちで輝度モアレおよび色モアレの原因となる垂直方向の
不必要な高周波成分だけ遮断される。このように、第２
撮像モードでは、撮像面に結像される光から垂直方向の
不必要な高周波成分だけが除去されているので、垂直方
向の色モアレの発生が抑制される。これによって、第１
撮像モードよりも解像度が高く画質の良い画像を得るの
に適した空間周波数特性になる。

【００９８】図８〜図１５で説明したように、可変空間
フィルタ２４の第１〜第３複屈折板に起因する光路の分
離状態を変更することによって、可変空間フィルタ２４
によって遮断される光の周波数成分、すなわち空間周波
数特性を容易に変更することができる。可変空間フィル
タ２４は、レンズ群２３と撮像素子２６との間の光路に
介在させたまま空間周波数特性を変更することができ、
かつ、光路の分離状態を変更するためには空間フィルタ
駆動手段３６によって第１複屈折板３３を角変位させる
だけなので、空間周波数成分の変更に要する時間が従来
技術の空間周波数特性が可変の光学的ローパスフィルタ
よりも短縮される。これによって、第１および第２撮像
モードの切換えに要する時間を従来技術の前記光学的ロ
ーパスフィルタを備えた撮像装置よりも短縮することが
できる。

【００９９】本実施の形態の可変空間フィルタ２４およ
び撮像装置２０は、本発明の可変空間フィルタ２４およ
び撮像装置２０の例示であり、主要な構造および挙動が
等しければ、他の様々な形で実施することができる。ゆ
えに、本発明の可変空間フィルタは、上述の可変空間フ
ィルタ２４に限らず、光路上に並べられた複数の複屈折
板のうちの少なくとも１枚の複屈折板を角変位させるこ
とによって空間周波数特性が切換え可能な可変空間フィ
ルタにおいて、前記少なくとも１枚の複屈折板が上述し
た空間フィルタ駆動手段３６に取付けられた構造であれ
ばよい。たとえば、本発明の可変空間フィルタにおい
て、２枚以上の複屈折板を同じ角度だけ角変位させる場
合、前記２枚以上の複屈折板を支持部材５５の中央孔６
３に光軸２２上に並べて取付けても良い。またたとえ
ば、本発明の可変空間フィルタにおいて、２枚以上の複
屈折板を相互に異なる角度だけ角変位させる場合、およ
び異なる撮像モードにおいて角変位させる場合、空間フ
ィルタ駆動手段を複数準備して前記２枚以上の複屈折板
それぞれに空間フィルタ駆動手段３６を個別に取付けて
もよい。さらに、空間フィルタ駆動手段３６は、細部の
形状および挙動を変更して、支持部材５５が角変位する
基準角度θｃを、９０度以外の他の角度にしてもよい。
細部とは、たとえば案内孔６４の形状および支持部材５
５内での位置、ならびに支持部材５５の位置決めに関す
る構造の形状および挙動である。さらにまた、本実施の
形態では、可変空間フィルタ２４は撮像装置２０におい
て用いられるものとして説明したが、入射した光の空間
周波数成分を制限する必要の或る装置であれば、他の装
置に用いられても良い。

【０１００】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、可変空間
フィルタは、空間周波数特性を切換えるために、複数の
複屈折板の前記少なくとも１枚が支持手段に支持され、
支持手段およびレバーのいずれか一方に設けられる突起
が支持手段およびレバーのいずれか他方に形成される案
内孔に嵌め込まれ、レバーの角変位に伴って支持手段が
角変位する構造を有する。これによって、空間周波数特
性の切換えに要する空間を小さくしかつ可変空間フィル
タの部品点数を減少させて小型化することができる。ま
た可変空間フィルタ内では、規制部材が支持部材の過度
の角変位を防止し、かつ位置決め用ばねが支持部材を規
制部材に付勢する。これによって、簡単な構成で支持部
材を正確に位置決めすることができるので、空間周波数
特性を確実に切換えることができる。

【０１０１】また本発明によれば、可変空間フィルタを
構成する部品は全て収納ケースに収納され、可変空間フ
ィルタはユニット化される。これによって、可変空間フ
ィルタを取付けるべき光学系への可変空間フィルタの取
付け作業および光学系に取付けられた可変空間フィルタ
の調整作業を簡略化して、各作業のコストを低減するこ
とができる。また、可変空間フィルタの取付け性が向上
するので、可変空間フィルタに汎用性を持たせることが
できる。

【０１０２】さらにまた本発明によれば、収納ケースと
支持部材との間には、不織布が介在される。これによっ
て、可変空間フィルタの前記少なくとも１枚の複屈折板
を角変位させるための駆動手段の耐久性を向上させるこ
とができ、かつ、防塵性を向上させることができる。

【０１０３】また本発明によれば、収納ケースはハウジ
ングと蓋とで構成され、蓋に取付けられた規制用ばねに
よって支持部材がハウジングに付勢される。これによっ
て、複数の複屈折板の光学軸の位置関係のずれに起因す
る空間周波数特性のずれが生じることを防止することが
できる。

【０１０４】さらにまた本発明によれば、案内孔は、支
持部材が第１および第２角変位位置にある場合に突起の
移動方向両側から望む係止面を有する。ゆえに、これに
よって、可変空間フィルタは、支持部材が第１および第
２角変位位置にある場合にレバーの角変位を防止するた
めの部材および機構を持つ必要がない。したがって、可
変空間フィルタの構造が簡略化されて部品点数が減少す
るので、製造コストを低減させることができる。

【０１０５】また本発明によれば、案内孔の基準軸線に
垂直な断面形状は略Ｖ字状であり、支持部材が第１およ
び第２角変位位置にある場合、突起は前記突出した一部
分の前記両側の部分のいずれか一方および他方にそれぞ
れ嵌まり込む。これによって支持部材およびレバーのう
ちで案内孔が形成される前記いずれか他方の形状を、案
内孔を直線状に形成する場合よりも小さくして、可変空
間フィルタを小型化することができる。

【０１０６】さらにまた本発明によれば、突起とレバー
の回転中心とは、前記仮想平面を挟んで配置される。こ
れによって、可変空間フィルタは、簡便にかつ高速で空
間周波数特性を切換えることができると共に、可変空間
フィルタを小型化することができる。

【０１０７】また本発明によれば、前記レバー内で前記
レバーの支点と前記突起との間の部分に、支持部材が第
１および第２角変位位置にある場合に有効光束を遮らな
いために、くびれが形成されている。これによって、可
変空間フィルタの空間周波数特性の切換えに要する時間
がさらに短縮される。

【０１０８】また本発明によれば、レンズから入射され
た光を撮像素子の結像面に結像させる撮像装置におい
て、レンズと撮像素子との間に上述したような可変空間
フィルタが介在される。これによって、撮像装置を小型
化することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態である可変空間フィルタ
２４を備えた撮像装置２０の構造を簡略化して表す図で
ある。

【図２】前記可変空間フィルタ２４の駆動ユニット３７
の具体的な構造を表す正面図である。

【図３】前記可変空間フィルタ２４の駆動ユニット３６
のＡ−Ａ断面図である。

【図４】可変空間フィルタ２４の空間周波数特性の切換
えの途中における前記可変空間フィルタ２４の駆動ユニ
ット３６の正面図である。

【図５】撮像装置２０が第１撮像モードである場合の前
記可変空間フィルタ２４の駆動ユニット３６の正面図で
ある。

【図６】撮像装置２０の撮像素子２６の撮像面１５１の
構造を示す拡大正面図である。

【図７】第２撮像モードの１回目の光電変換後に前記撮
像素子２６から出力された１回目の画像信号が表す画
像、および第２撮像モードにおいて１回目および２回目
の光電変換後にそれぞれ出力された画像信号を合成した
合成画像信号が表す画像を説明するための図である。

【図８】第１撮像モードにおける可変空間フィルタ２４
の状態を示す簡略化した斜視図である。

【図９】第１撮像モードにおける可変空間フィルタ２４
の第１〜第３複屈折板３３〜３５の光の分離状態を表す
図である。

【図１０】第１撮像モードにおける可変空間フィルタ２
４の第１分離状態を表す図である。

【図１１】第１撮像モードにおける可変空間フィルタ２
４の第１空間周波数特性を表す空間周波数平面図であ
る。

【図１２】第２撮像モードにおける可変空間フィルタ２
４の状態を示す簡略化した斜視図である。

【図１３】第２撮像モードにおける可変空間フィルタ２
４の第１〜第３複屈折板３３〜３５の光の分離状態を表
す図である。

【図１４】第２撮像モードにおける可変空間フィルタ２
４の第２分離状態を表す図である。

【図１５】第２撮像モードにおける可変空間フィルタ２
４の第２空間周波数特性を表す空間周波数平面図であ
る。

【図１６】第１の従来技術の撮像装置の切換え式ローパ
スフィルタ１の構造を示す図である。

【符号の説明】

２０ 撮像装置 ２２ 光軸 ２３ レンズ群 ２４ 可変空間フィルタ ２６ 撮像素子 ３３〜３５ 複屈折板 ３６ 空間フィルタ駆動手段 ３７ 駆動ユニット ５１ 収納ケース ５２ ハウジング ５３ 蓋 ５５ 支持部材 ５６ レバー ５７ 板ばね ５８ 規制部材 ５９ 規制用ばね ６０ 不織布部材 ６４ 案内孔 ６５ 位置決め用切欠き ６６ 段部 ７２ レバーの支点 ８２ 突起 ８６ くぼみ α１ 第１角変位位置 α２ 第２角変位位置 θｃ 基準角度 θｒ 操作角度

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の複屈折板が予め定める基準軸線上
   に並べられ、複数の複屈折板のうちの少なくとも１枚の
   複屈折板を基準軸線を中心に予め定める基準角度だけ角
   変位することによって、空間周波数特性を切換える可変
   空間フィルタにおいて、前記少なくとも１枚の複屈折板
   を支持し、基準角度だけ相互にずれた予め定める第１お
   よび第２角変位位置の間で基準軸線まわりに角変位可能
   に設けられる支持部材と、 前記基準軸線と平行な軸線まわりに角変位可能なレバー
   と、 第１および第２角変位位置を両端とする予め定める角変
   位範囲を越えて支持部材が角変位することを規制するた
   めの規制手段と、 支持部材を第１および第２角変位位置で規制部材に付勢
   させる位置決め用ばねとを含み、 レバーの一端部および支持部材のいずれか一方には、突
   起が設けられ、 レバーの一端部および支持部材のいずれか他方には、突
   起が嵌まり込んで案内され、かつ突起が移動可能な案内
   孔が設けられ、 支持部材には、第１および第２角変位位置の少なくとも
   一方の位置で位置決め用バネと係合する係合凹部または
   係合突部が設けられることを特徴とする可変空間フィル
   タ。
2. 【請求項２】 前記複数の複屈折板、前記支持部材、前
   記レバー、前記規制手段、および前記位置決め用ばねを
   収納する収納ケースをさらに含むことを特徴とする請求
   項１記載の可変空間フィルタ。
3. 【請求項３】 前記収納ケースと前記支持部材との間に
   介在される不織布をさらに含むことを特徴とする請求項
   ２記載の可変空間フィルタ。
4. 【請求項４】 前記収納ケースは、前記基準軸線に垂直
   な方向の端が開口するハウジングと、ハウジングの開口
   部に取付けられる蓋とを含み、 蓋には、前記支持部材をハウジングに前記基準軸線に平
   行な方向に付勢する規制用ばねが設けられることを特徴
   とする請求項２記載の可変空間フィルタ。
5. 【請求項５】 前記案内孔は、前記支持部材が前記第１
   および前記第２角変位位置にある場合に前記突起に対し
   て前記突起の移動方向両側から望む係止面を有すること
   を特徴とする請求項１記載の可変空間フィルタ。
6. 【請求項６】 前記案内孔の伸びる方向に対して垂直な
   断面形状は、中心軸線が前記基準軸線と直交する三角形
   の孔の底辺の一部分が該三角形の孔の内側に突出した略
   Ｖ字型であり、前記突起は、前記第１角変位位置に前記
   支持部材がある場合、前記案内孔の内周面内の突出した
   前記一部分の両側の部分のうちのいずれか一方の部分に
   当接し、前記第２角変位位置に前記支持部材がある場
   合、前記両側の部分のうちのいずれか他方の部分に当接
   することを特徴とする請求項１記載の可変空間フィル
   タ。
7. 【請求項７】 前記突起と前記レバーの回転中心とは、
   前記レバーの支点と光軸を結ぶ直線に対して垂直であり
   かつ光軸を含む仮想平面を挟んで、配置されることを特
   徴とする請求項１記載の可変空間フィルタ。
8. 【請求項８】 前記レバーは、前記レバーの支点と前記
   突起との間の部分にくびれが形成されることを特徴とす
   る請求項７記載の可変空間フィルタ。
9. 【請求項９】 被写体からの光を集光するレンズと、レ
   ンズによって集光された光が結像される結像面を有する
   撮像素子とを含む撮像装置において、 レンズと撮像素子との間に、請求項１〜８のいずれか１
   つの可変空間フィルタが介在されることを特徴とする撮
   像装置。