レンズ装置および撮像装置
【課題】構造を複雑化することなく、赤外光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ること。
【解決手段】入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像素子に外光を入射させるレンズ装置を用いて画像を撮像し、特定の波長域の光を吸収する光学フィルタを、撮像に際して外光が撮像素子に入射する光路上の第１の位置と光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構を備える撮像装置において、赤外線カットフィルタが遮光位置に位置するか否かを判断し（ステップＳ３０９）、赤外線カットフィルタが退避位置に位置する場合にフォトセンサにおける発光素子を消灯させるようにした（ステップＳ３１０）。
【解決手段】入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像素子に外光を入射させるレンズ装置を用いて画像を撮像し、特定の波長域の光を吸収する光学フィルタを、撮像に際して外光が撮像素子に入射する光路上の第１の位置と光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構を備える撮像装置において、赤外線カットフィルタが遮光位置に位置するか否かを判断し（ステップＳ３０９）、赤外線カットフィルタが退避位置に位置する場合にフォトセンサにおける発光素子を消灯させるようにした（ステップＳ３１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レンズ装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤなどの撮像用の光電変換素子に入射する光の中から赤外光をカットする赤外線カットフィルタを備えるレンズ装置があった。このようなレンズ装置には、たとえば、夜間など可視光画像の撮影が困難である状況下において赤外光を用いた撮影を可能とするために、赤外光をカットする光軸上の位置と当該光軸上の位置から退避する位置との間で、赤外線カットフィルタを出し入れ自在とする光学フィルタ出し入れ機構を備えるものがあった。
【０００３】
光学フィルタ出し入れ機構を備えるレンズ装置には、赤外光を発光する発光素子および発光素子から発光された赤外光を受光する受光素子を備え、受光素子における受光量の変化に応じて出力が変化するフォトインタラプタを用いて赤外線カットフィルタの位置を検出するようにしたものがあった。
【０００４】
また、たとえば、レンズ鏡筒本体に対して光軸に沿って移動可能なレンズホルダーに保持されたレンズを備えるレンズ位置制御装置において、レンズの位置を検出する位置検出センサに対して供給する電源を、レンズの位置に応じて断続するようにした技術があった（たとえば、下記特許文献１を参照。）。
【０００５】
また、たとえば、光軸に沿って移動自在に支持されたレンズと当該レンズの位置を検出する位置検出手段を備えたテレビカメラ用レンズ装置において、レンズの停止が検出された場合には位置検出手段への電力供給を停止させるようにした技術があった（たとえば、下記特許文献２を参照。）。
【０００６】
また、たとえば、絞りの変化量をフォトセンサによって電気信号に変換する絞りエンコーダを備えたカメラの制御装置において、レリーズ動作中にのみフォトセンサの発光部に対する電力供給を許容するようにした技術があった（たとえば、下記特許文献３を参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１４２３８号公報
【特許文献２】特開平１０−６８８６２号公報
【特許文献３】実開昭６１−１２４０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１〜３を含む従来の技術では、赤外線カットフィルタが光軸上の位置から退避する位置に位置づけられている場合に、赤外線カットフィルタの位置を検出するフォトインタラプタから発光された赤外光が、検出片あるいは発光素子の周辺に位置する部材によって反射されて撮像用の光電変換素子に入射し、赤外光を用いた画像の撮像精度が低下するという問題があった。
【０００９】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、構造を複雑化することなく、特定波長の光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができるレンズ装置および撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明にかかるレンズ装置は、入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像用の光電変換素子に外光を入射させるレンズ装置であって、特定の波長域の光を吸収する光学フィルタと、前記光学フィルタを、撮像に際して前記外光が前記光電変換素子に入射する光路上の第１の位置と前記光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構と、前記光電変換素子に対して前記光学フィルタ側に設けられた発光素子および当該発光素子が発光した光を受光する受光素子を備え、前記光学フィルタの位置に応じて出力が変化する光センサと、前記光センサからの出力に応じて、前記光学フィルタが前記第２の位置に位置づけられている場合に前記発光素子を消灯させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、第１の位置と第２の位置とに選択的に位置づけられる光学フィルタの位置を光を用いて検出する場合でも、機械的な機構を設けることなく、発光素子が発光した光が光電変換素子に入射することを防止することができる。これによってレンズ装置は、構造を複雑化することなく、特定波長の光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができる。そして、これによってレンズ装置の利用者は、構成の簡易化によって小型化されたレンズ装置を用いて、目的に応じた波長域の光を用いて良好な画像を撮像することができる。
【００１２】
また、この発明にかかるレンズ装置における前記光学フィルタは、赤外光を吸収し、前記光センサにおける前記発光素子は、赤外光を発光することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、赤外光を吸収する光学フィルタの位置を波長の長い赤外光を用いて検出する場合でも、機械的な機構を設けることなく、発光素子が発光した赤外光が光電変換素子に入射することを防止することができる。これによってレンズ装置は、構成の簡易化および、光学フィルタの位置を検出するために消費する電力の消費量の抑制を図りつつ、赤外光を除去した画像と、赤外光を用いた画像と、を撮像することができる。そして、これによってレンズ装置の利用者は、構成の簡易化によって小型化されたレンズ装置を用いて、赤外光を除去した鮮明な画像と、可視光下では視認困難な画像と、を撮像することができる。
【００１４】
また、この発明にかかる撮像装置は、撮像装置に入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像用の光電変換素子と、前記撮像用の光電変換素子に外光を入射させるレンズ装置と、を備え、前記レンズ装置は、特定の波長域の光を吸収する光学フィルタと、前記光学フィルタを、撮像に際して前記外光が前記光電変換素子に入射する光路上の第１の位置と前記光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構と、前記光電変換素子に対して前記光学フィルタ側に設けられた発光素子および当該発光素子が発光した光を受光する受光素子を備え、前記光学フィルタの位置に応じて出力が変化する光センサと、前記光センサからの出力に応じて、前記光学フィルタが前記第２の位置に位置づけられている場合に前記発光素子を消灯させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、簡易な構造によって、精度よく、特定の波長域の光を撮像用の光電変換素子に入射させることができる。これによって撮像装置は、構造を複雑化することなく、特定波長の光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができる。そして、これによって撮像装置の利用者は、構成の簡易化によって小型化された撮像装置を用いて、特定の波長域の光を用いた画像を精度よく撮像することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかるレンズ装置および撮像装置によれば、構造を複雑化することなく、特定波長の光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるレンズ装置および撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、実施の形態の撮像装置の概略構成を示す説明図である。はじめに、図１を用いて、実施の形態の撮像装置の概略構成について説明する。図１に示したように、撮像装置１００は、第１〜第４レンズ群１０１〜１０４を備えている。第１〜第４レンズ群１０１〜１０４は、光軸に沿って第１レンズ群１０１、第２レンズ群１０２、第３レンズ群１０３、第４レンズ群１０４の順に配列されている。
【００１９】
第１レンズ群１０１は、被写体側に配置される。実施の形態における第１レンズ群１０１は、たとえば、対物レンズと称される固定レンズによって実現される。第２レンズ群１０２は、光軸方向において第１レンズ群１０１を間にして、被写体とは反対側に配置されている。実施の形態における第２レンズ群１０２は、たとえば、バリエータレンズによって実現される。第２レンズ群１０２をバリエータレンズによって実現する場合、第２レンズ群１０２を光軸方向に移動可能としてもよい。この場合、第２レンズ群１０２は、主にズーム調整に際して光軸方向に移動する。
【００２０】
第３レンズ群１０３は、光軸方向において、第２レンズ群１０２を間にして、第１レンズ群１０１とは反対側に配置されている。実施の形態における第３レンズ群１０３は、たとえば、固定レンズによって実現される。第４レンズ群１０４は、光軸方向において、第３レンズ群１０３を間にして、第２レンズ群１０２とは反対側に配置されている。第４レンズ群１０４は、たとえば、フォーカスレンズによって実現される。第４レンズ群１０４をフォーカスレンズによって実現する場合、第４レンズ群１０４を光軸方向に移動可能としてもよい。この場合、第４レンズ群１０４は、主にフォーカス調整に際して光軸方向に移動する。
【００２１】
光軸方向において第２レンズ群１０２と第３レンズ群１０３との間には、絞り１０５が設けられている。絞り１０５は、第２レンズ群１０２側から絞り１０５を通過して第３レンズ群１０３へ入射する光量（開口数）を調整する。光軸方向において、第４レンズ群１０４を間にして、第３レンズ群１０３とは反対側には、撮像素子１０６が配置されている。撮像素子１０６は、入射光量に応じた電気信号を出力する。撮像素子１０６は、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などによって実現される。撮像素子１０６は、光の入射面が第４レンズ群１０４の焦点位置となる位置に設けられている。
【００２２】
光軸方向において、第４レンズ群１０４と撮像素子１０６との間には、赤外線カットフィルタ１０７が配置されている。赤外線カットフィルタ１０７は、第４レンズ群１０４を通過して赤外線カットフィルタ１０７に入射した光の中から赤外光を吸収し、赤外光以外の光を撮像素子１０６側へ通過させる。赤外線カットフィルタ１０７は、光軸上で赤外光を遮光する遮光位置と、当該遮光位置とは異なり光軸上から退避した退避位置と、の間で移動自在に設けられている。
【００２３】
赤外線カットフィルタ１０７は、アクチュエータ１０８を備える光学フィルタ出し入れ機構１０９によって、遮光位置または退避位置に選択的に位置づけられる。実施の形態においては、光学フィルタ出し入れ機構１０９によってフィルタ支持機構が実現されている。アクチュエータ１０８は、たとえば、ステッピングモータなどによって実現される。図示を省略するが、光学フィルタ出し入れ機構１０９は、アクチュエータ１０８が発生させる駆動力の方向に応じて、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置から退避位置へ、または、退避位置から遮光位置へ移動させる。
【００２４】
アクチュエータ１０８は、制御手段としての制御部１１０から出力された制御信号に応じて、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置から退避位置へ移動させる方向、または、赤外線カットフィルタ１０７を退避位置から遮光位置へ移動させる方向への駆動力を適宜選択的に発生させる。
【００２５】
図示を省略するが、制御部１１０は、レンズ装置が備える各部を制御するＣＰＵ、ＣＰＵが実行する各種のプログラムや当該プログラムの実行に際して用いるデータなどを記録するメモリ、アクチュエータ１０８などを駆動する各種のドライバなど備えている。
【００２６】
図１中符号１１１は、光センサとしてのフォトセンサである。フォトセンサ１１１は、赤外光を発光する発光素子と、発光素子が発光した光を受光可能な位置に設けられた受光素子とを備えている（図２中符号２０１、２０２を参照。）。発光素子は、たとえば、発光ダイオードなどによって実現される。発光素子は、制御部１１０から出力された発光素子制御信号にしたがって、発光素子に対して電力供給がなされている場合に発光する。
【００２７】
フォトセンサ１１１において、発光素子と受光素子との間には、発光素子への電力供給中に、発光素子が発光した光が受光素子に入射する光路が形成される。フォトセンサ１１１は、発光素子と受光素子との間に形成された光路が遮断されたか否かに応じて、出力が変化する。図１中図示を省略するが、上述した赤外線カットフィルタ１０７には、赤外光を遮光する材料を用いて形成された検出片（図２を参照。）が設けられている。検出片は、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置と退避位置との間を移動する際に、フォトセンサ１１１の光路を遮断する位置に設けられている。
【００２８】
フォトセンサ１１１からの出力は、赤外線カットフィルタ１０７の移動にともなって移動する検出片によって光路が遮断された場合に変化する。フォトセンサ１１１からの出力は、制御部１１０に入力される。制御部１１０は、フォトセンサ１１１からの出力に応じて、電力供給あるいは電力供給停止を指示する発光素子制御信号を出力する。実施の形態においては、図１に示した各部１０１〜１１１のうち、撮像素子１０６を除く各部１０１〜１０５，１０７〜１１１によってレンズ装置が実現されている。
【００２９】
図２は、フォトセンサ１１１の概略構成を示す説明図である。つぎに、図２を用いて、フォトセンサ１１１の概略構成について説明する。図２中符号２００は、上述した検出片である。図２に示したように、フォトセンサ１１１は、上述した発光素子２０１と受光素子２０２とを備えている。フォトセンサ１１１において、受光素子２０２は、発光素子２０１が発光した光の光路上に位置するように発光素子２０１に対して対向配置されている。
【００３０】
実施の形態のフォトセンサ１１１における発光素子２０１は、赤外線発光ダイオード２０３を用いて赤外光を発光する。赤外線発光ダイオード２０３のマイナス端子は、抵抗Ｒとバッファ２０４を介して、上述した制御部１１０の出力端子２２１に接続されている。フォトセンサ１１１の受光素子２０２におけるトランジスタ２０５のコレクト端子は、制御部１１０の入力端子２２２に接続されている。
【００３１】
フォトセンサ１１１においては、制御部１１１から発光素子制御信号が出力されると、赤外線発光ダイオード２０３が発光する。赤外線発光ダイオード２０３が発光している間は、赤外線発光ダイオード２０３とトランジスタ２０５との間に、光路２０６が形成される。光路２０６が検出片２００によって遮断されていない場合、赤外線発光ダイオード２０３が発光した赤外光は、受光素子２０２に照射される。この場合、トランジスタ２０５がｏｎ状態となり、入力端子２２２を介して、Ｌｏｗレベルの信号が制御部１１０に入力される。
【００３２】
光路２０６が検出片２００によって遮断されている場合、赤外線発光ダイオード２０３が発光した赤外光は、検出片２００によって遮断されて受光素子２０２には照射されない。この場合、トランジスタ２０５がｏｆｆ状態となり、入力端子２２２を介して、Ｈｉｇｈレベルの信号が制御部１１０に入力される。
【００３３】
制御部１１０は、アクチュエータ１０８による赤外線カットフィルタ１０７の駆動方向、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号、および、当該信号が入力されてからのアクチュエータ１０８の駆動量に応じて、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられたか遮光位置に位置づけられたかを判断する。
【００３４】
（撮像装置の処理手順）
図３は、撮像装置１００の処理手順を示すフローチャートである。つぎに、図３を用いて、撮像装置の処理手順について説明する。図２に示したように、レンズ装置は、まず、電源ｏｎ操作があるまで待って（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、あった場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）には、発光素子２０１への電力供給を開始する（ステップＳ３０２）とともに、初期動作をおこなう（ステップＳ３０３）。
【００３５】
ステップＳ３０３の初期動作においては、前回の電源ｏｆｆ操作があった時点での赤外線カットフィルタ１０７の位置に拘わらず、赤外線カットフィルタ１０７を退避位置から遮光位置へ移動させる方向にアクチュエータ１０８を駆動し、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置に位置づける。
【００３６】
また、ステップＳ３０３の初期動作においては、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に位置づけられた状態から、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置から退避位置へ移動する方向へアクチュエータ１０８を駆動し、さらに、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７を退避位置に位置づける。
【００３７】
また、ステップＳ３０３の初期動作においては、たとえば、アクチュエータ１０８としてステッピングモータを用いた場合であれば、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置および退避位置へ位置づけた際のステッピングモータのパルス数などに基づいて、赤外線カットフィルタ１０７の遮光位置および退避位置を検出し、検出された遮光位置および退避位置に関する情報を上述したメモリに記憶する。
【００３８】
また、ステップＳ３０３の初期動作においては、たとえば、アクチュエータ１０８としてＤＣモータを用いた場合であれば、ＤＣモータが備えるロータリエンコーダからの出力に基づいて、赤外線カットフィルタ１０７の遮光位置および退避位置を検出し、検出された遮光位置および退避位置に関する情報を上述したメモリに記憶する。
【００３９】
その後、発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３を発光させた状態で、所定の入力操作を受け付けることによる赤外線カットフィルタ１０７の移動指示があるまで待つ（ステップＳ３０４：Ｎｏ）。赤外線カットフィルタ１０７の移動指示があった場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）には、発光素子２０１への電力供給中であるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。
【００４０】
ステップＳ３０５において、発光素子２０１への電力供給中である場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３０７へ移行する。発光素子２０１への電力供給中ではない場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）には、発光素子２０１への電力供給を開始し（ステップＳ３０６）、発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３を発光させて、ステップＳ３０７へ移行する。
【００４１】
ステップＳ３０７においては、ステップＳ３０４における赤外線カットフィルタ１０７の移動指示が、退避位置への移動指示であるか否かを判断し（ステップＳ３０７）、退避位置への移動指示である場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）には、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置へ移動する方向にアクチュエータ１０８を駆動する（ステップＳ３０８）とともに、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過するまで待つ（ステップＳ３０９：Ｎｏ）。
【００４２】
ステップＳ３０９において、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過した場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）には、発光素子２０１への電力供給を停止し（ステップＳ３１０）、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過してからのアクチュエータ１０８の駆動量にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達するまで待つ（ステップＳ３１１：Ｎｏ）。
【００４３】
ステップＳ３１１において、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達した場合（ステップＳ３１１：Ｙｅｓ）には、アクチュエータ１０８を停止して（ステップＳ３１２）、電源ｏｆｆ操作があったか否かを判断する（ステップＳ３１３）。電源ｏｆｆ操作がない場合（ステップＳ３１３：Ｎｏ）にはステップＳ３０４へ戻り、電源ｏｆｆ操作があった場合（ステップＳ３１３：Ｙｅｓ）には一連の処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ３０７において、ステップＳ３０４における赤外線カットフィルタ１０７の移動指示が、退避位置への移動指示ではない場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）には、遮光位置への移動指示であると判断して、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置へ移動する方向にアクチュエータ１０８を駆動する（ステップＳ３１４）とともに、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過するまで待つ（ステップＳ３１５：Ｎｏ）。
【００４５】
ステップＳ３１５において、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過した場合（ステップＳ３１５：Ｙｅｓ）には、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過してからのアクチュエータ１０８の駆動量にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に到達するまで待つ（ステップＳ３１６：Ｎｏ）。赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に到達した場合（ステップＳ３１６：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３１２へ移行する。
【００４６】
上述した図３に示した処理手順においては、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過した場合に発光素子２０１への電力供給を停止するようにしたが、これに限るものではない。たとえば、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達し、アクチュエータ１０８を停止するタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止するようにしてもよい。
【００４７】
第１レンズ群１０１や第２レンズ群１０２などによって形成される焦点位置を撮像素子１０６の入射面上とする（以下、「ピントを合わせる」という。）ための第１レンズ群１０１や第２レンズ群１０２などの位置は、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置にあるか退避位置にあるかに応じて異なる。具体的には、たとえば、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置にある状態でピントを合わせた状態から、赤外線カットフィルタ１０７を退避位置に移動させるようにアクチュエータ１０８を駆動すると、焦点位置にずれが生じて、撮像素子１０６に結像される画像のピントがぼけた状態となる。
【００４８】
このため、アクチュエータ１０８の駆動中は、アクチュエータ１０８を駆動することによって、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置から移動して、発光素子２０１が発光した赤外光が撮像素子１０６に入射した場合にも、撮像素子１０６に入射した赤外光が撮像される画像に与える悪影響は小さい。このようなことから、撮像装置１００においては、アクチュエータ１０８の駆動中に発光素子２０１への電力供給を必ずしも停止する必要はなく、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達し、アクチュエータ１０８を停止するタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止するように制御することが可能となる。
【００４９】
また、アクチュエータ１０８を駆動することによって、赤外線カットフィルタ１０７の枠が光軸を横切った場合、撮像素子１０６に結像される画像に赤外線カットフィルタ１０７の枠が含まれてしまう。すなわち、アクチュエータ１０８の駆動中には撮像を目的とする画像ではない画像が撮像素子１０６に結像されるため、アクチュエータ１０８を駆動することによって、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置から移動して、発光素子２０１が発光した赤外光が撮像素子１０６に入射した場合にも、撮像素子１０６に入射した赤外光が撮像される画像に与える悪影響は小さい。
【００５０】
このようなことからも、撮像装置１００においては、アクチュエータ１０８の駆動中に発光素子２０１への電力供給を必ずしも停止する必要はなく、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達し、アクチュエータ１０８を停止するタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止するように制御することが可能となる。
【００５１】
いずれのタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止する場合にも、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている場合に発光素子２０１への電力供給を停止することで、発光素子２０１が発光した赤外光が撮像素子１０６に入射することを防止することができる。
【００５２】
また、上述した図３に示した処理手順のステップＳ３０７において、ステップＳ３０４における赤外線カットフィルタ１０７の移動指示が退避位置への移動指示ではないと判断した場合には、発光素子２０１への電力供給を継続するように説明したが、これに限るものではない。赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過したタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止するようにしてもよい。この場合、以降、ステップＳ３０４において赤外線カットフィルタ１０７の移動指示があった場合には、移動指示があった時点における赤外線カットフィルタ１０７の位置に拘わらず、発光素子２０１への電力供給を開始する。
【００５３】
上述したように、撮像装置１００において、赤外光を発光するフォトセンサ１１１を用いて赤外線カットフィルタ１０７の位置を検出するレンズ装置を用いた場合、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている間に発光素子２０１を発光させると、発光素子２０１が発光した赤外光、あるいは、当該赤外光が検出片２００や発光素子２０１の周辺に位置する部材によって反射されることによる反射赤外光が撮像素子１０６に入射してしまうことが想定される。
【００５４】
この場合、外部の画像を赤外光を用いて撮像するために赤外線カットフィルタ１０７を退避位置に位置づけたにも拘わらず、レンズ装置の外部から入射した光（以下、「外光」という。）以外の赤外光が撮像素子に入射することとなり、赤外光を用いた画像の撮像精度が低下することが懸念される。具体的に、たとえば、外光以外の赤外光が撮像素子１０６に入射する状況として、以下に示すような状況がある。
【００５５】
図４〜図７は、フォトセンサ１１１と撮像素子１０６との関係を示す説明図（（その１）〜（その４））である。図４は赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に位置づけられている状態を示し、図５〜図７は赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている状態を示している。
【００５６】
図４に示したように、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に位置づけられている状態では、フォトセンサ１１１の発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３から発光された赤外光は、赤外線カットフィルタ１０７に吸収されて、撮像素子１０６へは入射しない。一方、図５に示したように、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている状態では、フォトセンサ１１１の発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３から発光された赤外光のうち、受光素子２０２以外の部分に拡散した赤外光が撮像素子１０６へ入射する場合がある。
【００５７】
図５に示した不具合は、たとえば、図６に示したように、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている状態において、上述した検出片２００が光路２０６を遮断するように構成することで、受光素子２０２以外の部分に拡散した赤外光が撮像素子１０６へ直接入射することは回避できる。しかし、図６に示した状態では、検出片２００に照射された光が検出片２００によって反射され、反射された赤外光のうちさらに別の部材に反射された赤外光が撮像素子１０６へ入射する場合がある。
【００５８】
また、図７に示したように、赤赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている状態では、フォトセンサ１１１の発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３から発光された赤外光のうち、受光素子２０２におけるトランジスタ２０５以外の部分に照射された光が受光素子２０２によって反射される場合がある。この場合、反射された赤外光のうち、さらに別の部材に反射された赤外光が撮像素子１０６へ入射する場合がある。
【００５９】
これに対して、上述した実施の形態のレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００によれば、遮光位置と退避位置とに選択的に位置づけられる赤外線カットフィルタ１０７の位置を、赤外光を用いるフォトセンサ１１１によって検出する場合でも、機械的な機構を設けることなく、発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３が発光した赤外光が撮像素子１０６に入射することを防止することができる。
【００６０】
これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００は、構造を複雑化することなく、赤外光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができる。そして、これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００の利用者は、構成の簡易化によって小型化されたレンズ装置を用いて、赤外光を用いた画像（暗視画像）を精度よく撮像することができる。
【００６１】
また、実施の形態のレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００によれば、赤外光を吸収する光学フィルタの位置を波長の長い赤外光を用いて検出する場合でも、機械的な機構を設けることなく、発光素子２０１が発光した赤外光が光電変換素子に入射することを防止することができる。
【００６２】
これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００は、構成の簡易化および、光学フィルタの位置を検出するために消費する電力の消費量の抑制を図りつつ、赤外光を除去した画像と、赤外光を用いた画像と、を撮像することができる。そして、これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００の利用者は、構成の簡易化によって小型化されたレンズ装置を用いて、赤外光を除去した鮮明な画像と、可視光下では視認困難な画像と、を撮像することができる。
【００６３】
また、実施の形態のレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００によれば、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている場合には、フォトセンサ１１１の発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３への電力供給を停止することで、レンズ装置における消費電力の低減を図ることができる。
【００６４】
これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００は、充電や電池交換などをともなうことなく連続して使用できる時間を長くすることができ、充電や電池交換などによる利用者の作業負担の軽減を図ることができる。そして、これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００の利用者は、充電や電池交換などの煩雑な作業を頻繁におこなうことなく、レンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００を長時間連続して使用することができる。
【００６５】
上述した実施の形態においては、特定波長の光として赤外光を発光する赤外線発光ダイオード２０３を備えるフォトセンサ１１１を用いたが、フォトセンサ１１１は、赤外光を発光するものに限らない。たとえば、紫外光であってもよいし、Ｎμｍ〜Ｍμｍ（Ｎ，Ｍは任意の正の数値）のように特定の波長範囲の光であってもよいし、全波長範囲の光であってもよい。
【００６６】
上述した実施の形態においては、図３に示した処理手順を撮像装置１００が備える制御部１１０によっておこなう場合について説明したが、これに限るものではない。たとえば、制御部１１０とは別に、レンズ装置が備える各部を制御する制御部をレンズ装置に設け、レンズ装置が備える制御部によって上述した図３に示した処理手順をおこなうようにしてもよい。
【００６７】
以上説明したように、レンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００によれば、構造を複雑化することなく、赤外光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかるレンズ装置および撮像装置は、特定波長を用いた画像を選択的に撮像する際に用いる光学フィルタを備えるレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置に有用であり、特に、赤外線を用いた画像を選択的に撮像するために赤外線カットフィルタの出し入れ機構を備えるレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施の形態の撮像装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】フォトセンサの概略構成を示す説明図である。
【図３】撮像装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】フォトセンサと撮像素子との関係を示す説明図（その１）である。
【図５】フォトセンサと撮像素子との関係を示す説明図（その２）である。
【図６】フォトセンサと撮像素子との関係を示す説明図（その３）である。
【図７】フォトセンサと撮像素子との関係を示す説明図（その４）である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 撮像装置
１０６ 撮像素子
１０７ 赤外線カットフィルタ
１１１ フォトセンサ
１１０ 制御部
２０１ 発光素子
２０２ 受光素子
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レンズ装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＣＣＤなどの撮像用の光電変換素子に入射する光の中から赤外光をカットする赤外線カットフィルタを備えるレンズ装置があった。このようなレンズ装置には、たとえば、夜間など可視光画像の撮影が困難である状況下において赤外光を用いた撮影を可能とするために、赤外光をカットする光軸上の位置と当該光軸上の位置から退避する位置との間で、赤外線カットフィルタを出し入れ自在とする光学フィルタ出し入れ機構を備えるものがあった。
【０００３】
光学フィルタ出し入れ機構を備えるレンズ装置には、赤外光を発光する発光素子および発光素子から発光された赤外光を受光する受光素子を備え、受光素子における受光量の変化に応じて出力が変化するフォトインタラプタを用いて赤外線カットフィルタの位置を検出するようにしたものがあった。
【０００４】
また、たとえば、レンズ鏡筒本体に対して光軸に沿って移動可能なレンズホルダーに保持されたレンズを備えるレンズ位置制御装置において、レンズの位置を検出する位置検出センサに対して供給する電源を、レンズの位置に応じて断続するようにした技術があった（たとえば、下記特許文献１を参照。）。
【０００５】
また、たとえば、光軸に沿って移動自在に支持されたレンズと当該レンズの位置を検出する位置検出手段を備えたテレビカメラ用レンズ装置において、レンズの停止が検出された場合には位置検出手段への電力供給を停止させるようにした技術があった（たとえば、下記特許文献２を参照。）。
【０００６】
また、たとえば、絞りの変化量をフォトセンサによって電気信号に変換する絞りエンコーダを備えたカメラの制御装置において、レリーズ動作中にのみフォトセンサの発光部に対する電力供給を許容するようにした技術があった（たとえば、下記特許文献３を参照。）。
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１４２３８号公報
【特許文献２】特開平１０−６８８６２号公報
【特許文献３】実開昭６１−１２４０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述した特許文献１〜３を含む従来の技術では、赤外線カットフィルタが光軸上の位置から退避する位置に位置づけられている場合に、赤外線カットフィルタの位置を検出するフォトインタラプタから発光された赤外光が、検出片あるいは発光素子の周辺に位置する部材によって反射されて撮像用の光電変換素子に入射し、赤外光を用いた画像の撮像精度が低下するという問題があった。
【０００９】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、構造を複雑化することなく、特定波長の光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができるレンズ装置および撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この発明にかかるレンズ装置は、入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像用の光電変換素子に外光を入射させるレンズ装置であって、特定の波長域の光を吸収する光学フィルタと、前記光学フィルタを、撮像に際して前記外光が前記光電変換素子に入射する光路上の第１の位置と前記光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構と、前記光電変換素子に対して前記光学フィルタ側に設けられた発光素子および当該発光素子が発光した光を受光する受光素子を備え、前記光学フィルタの位置に応じて出力が変化する光センサと、前記光センサからの出力に応じて、前記光学フィルタが前記第２の位置に位置づけられている場合に前記発光素子を消灯させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、第１の位置と第２の位置とに選択的に位置づけられる光学フィルタの位置を光を用いて検出する場合でも、機械的な機構を設けることなく、発光素子が発光した光が光電変換素子に入射することを防止することができる。これによってレンズ装置は、構造を複雑化することなく、特定波長の光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができる。そして、これによってレンズ装置の利用者は、構成の簡易化によって小型化されたレンズ装置を用いて、目的に応じた波長域の光を用いて良好な画像を撮像することができる。
【００１２】
また、この発明にかかるレンズ装置における前記光学フィルタは、赤外光を吸収し、前記光センサにおける前記発光素子は、赤外光を発光することを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、赤外光を吸収する光学フィルタの位置を波長の長い赤外光を用いて検出する場合でも、機械的な機構を設けることなく、発光素子が発光した赤外光が光電変換素子に入射することを防止することができる。これによってレンズ装置は、構成の簡易化および、光学フィルタの位置を検出するために消費する電力の消費量の抑制を図りつつ、赤外光を除去した画像と、赤外光を用いた画像と、を撮像することができる。そして、これによってレンズ装置の利用者は、構成の簡易化によって小型化されたレンズ装置を用いて、赤外光を除去した鮮明な画像と、可視光下では視認困難な画像と、を撮像することができる。
【００１４】
また、この発明にかかる撮像装置は、撮像装置に入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像用の光電変換素子と、前記撮像用の光電変換素子に外光を入射させるレンズ装置と、を備え、前記レンズ装置は、特定の波長域の光を吸収する光学フィルタと、前記光学フィルタを、撮像に際して前記外光が前記光電変換素子に入射する光路上の第１の位置と前記光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構と、前記光電変換素子に対して前記光学フィルタ側に設けられた発光素子および当該発光素子が発光した光を受光する受光素子を備え、前記光学フィルタの位置に応じて出力が変化する光センサと、前記光センサからの出力に応じて、前記光学フィルタが前記第２の位置に位置づけられている場合に前記発光素子を消灯させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、簡易な構造によって、精度よく、特定の波長域の光を撮像用の光電変換素子に入射させることができる。これによって撮像装置は、構造を複雑化することなく、特定波長の光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができる。そして、これによって撮像装置の利用者は、構成の簡易化によって小型化された撮像装置を用いて、特定の波長域の光を用いた画像を精度よく撮像することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかるレンズ装置および撮像装置によれば、構造を複雑化することなく、特定波長の光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるレンズ装置および撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００１８】
図１は、実施の形態の撮像装置の概略構成を示す説明図である。はじめに、図１を用いて、実施の形態の撮像装置の概略構成について説明する。図１に示したように、撮像装置１００は、第１〜第４レンズ群１０１〜１０４を備えている。第１〜第４レンズ群１０１〜１０４は、光軸に沿って第１レンズ群１０１、第２レンズ群１０２、第３レンズ群１０３、第４レンズ群１０４の順に配列されている。
【００１９】
第１レンズ群１０１は、被写体側に配置される。実施の形態における第１レンズ群１０１は、たとえば、対物レンズと称される固定レンズによって実現される。第２レンズ群１０２は、光軸方向において第１レンズ群１０１を間にして、被写体とは反対側に配置されている。実施の形態における第２レンズ群１０２は、たとえば、バリエータレンズによって実現される。第２レンズ群１０２をバリエータレンズによって実現する場合、第２レンズ群１０２を光軸方向に移動可能としてもよい。この場合、第２レンズ群１０２は、主にズーム調整に際して光軸方向に移動する。
【００２０】
第３レンズ群１０３は、光軸方向において、第２レンズ群１０２を間にして、第１レンズ群１０１とは反対側に配置されている。実施の形態における第３レンズ群１０３は、たとえば、固定レンズによって実現される。第４レンズ群１０４は、光軸方向において、第３レンズ群１０３を間にして、第２レンズ群１０２とは反対側に配置されている。第４レンズ群１０４は、たとえば、フォーカスレンズによって実現される。第４レンズ群１０４をフォーカスレンズによって実現する場合、第４レンズ群１０４を光軸方向に移動可能としてもよい。この場合、第４レンズ群１０４は、主にフォーカス調整に際して光軸方向に移動する。
【００２１】
光軸方向において第２レンズ群１０２と第３レンズ群１０３との間には、絞り１０５が設けられている。絞り１０５は、第２レンズ群１０２側から絞り１０５を通過して第３レンズ群１０３へ入射する光量（開口数）を調整する。光軸方向において、第４レンズ群１０４を間にして、第３レンズ群１０３とは反対側には、撮像素子１０６が配置されている。撮像素子１０６は、入射光量に応じた電気信号を出力する。撮像素子１０６は、たとえば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などによって実現される。撮像素子１０６は、光の入射面が第４レンズ群１０４の焦点位置となる位置に設けられている。
【００２２】
光軸方向において、第４レンズ群１０４と撮像素子１０６との間には、赤外線カットフィルタ１０７が配置されている。赤外線カットフィルタ１０７は、第４レンズ群１０４を通過して赤外線カットフィルタ１０７に入射した光の中から赤外光を吸収し、赤外光以外の光を撮像素子１０６側へ通過させる。赤外線カットフィルタ１０７は、光軸上で赤外光を遮光する遮光位置と、当該遮光位置とは異なり光軸上から退避した退避位置と、の間で移動自在に設けられている。
【００２３】
赤外線カットフィルタ１０７は、アクチュエータ１０８を備える光学フィルタ出し入れ機構１０９によって、遮光位置または退避位置に選択的に位置づけられる。実施の形態においては、光学フィルタ出し入れ機構１０９によってフィルタ支持機構が実現されている。アクチュエータ１０８は、たとえば、ステッピングモータなどによって実現される。図示を省略するが、光学フィルタ出し入れ機構１０９は、アクチュエータ１０８が発生させる駆動力の方向に応じて、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置から退避位置へ、または、退避位置から遮光位置へ移動させる。
【００２４】
アクチュエータ１０８は、制御手段としての制御部１１０から出力された制御信号に応じて、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置から退避位置へ移動させる方向、または、赤外線カットフィルタ１０７を退避位置から遮光位置へ移動させる方向への駆動力を適宜選択的に発生させる。
【００２５】
図示を省略するが、制御部１１０は、レンズ装置が備える各部を制御するＣＰＵ、ＣＰＵが実行する各種のプログラムや当該プログラムの実行に際して用いるデータなどを記録するメモリ、アクチュエータ１０８などを駆動する各種のドライバなど備えている。
【００２６】
図１中符号１１１は、光センサとしてのフォトセンサである。フォトセンサ１１１は、赤外光を発光する発光素子と、発光素子が発光した光を受光可能な位置に設けられた受光素子とを備えている（図２中符号２０１、２０２を参照。）。発光素子は、たとえば、発光ダイオードなどによって実現される。発光素子は、制御部１１０から出力された発光素子制御信号にしたがって、発光素子に対して電力供給がなされている場合に発光する。
【００２７】
フォトセンサ１１１において、発光素子と受光素子との間には、発光素子への電力供給中に、発光素子が発光した光が受光素子に入射する光路が形成される。フォトセンサ１１１は、発光素子と受光素子との間に形成された光路が遮断されたか否かに応じて、出力が変化する。図１中図示を省略するが、上述した赤外線カットフィルタ１０７には、赤外光を遮光する材料を用いて形成された検出片（図２を参照。）が設けられている。検出片は、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置と退避位置との間を移動する際に、フォトセンサ１１１の光路を遮断する位置に設けられている。
【００２８】
フォトセンサ１１１からの出力は、赤外線カットフィルタ１０７の移動にともなって移動する検出片によって光路が遮断された場合に変化する。フォトセンサ１１１からの出力は、制御部１１０に入力される。制御部１１０は、フォトセンサ１１１からの出力に応じて、電力供給あるいは電力供給停止を指示する発光素子制御信号を出力する。実施の形態においては、図１に示した各部１０１〜１１１のうち、撮像素子１０６を除く各部１０１〜１０５，１０７〜１１１によってレンズ装置が実現されている。
【００２９】
図２は、フォトセンサ１１１の概略構成を示す説明図である。つぎに、図２を用いて、フォトセンサ１１１の概略構成について説明する。図２中符号２００は、上述した検出片である。図２に示したように、フォトセンサ１１１は、上述した発光素子２０１と受光素子２０２とを備えている。フォトセンサ１１１において、受光素子２０２は、発光素子２０１が発光した光の光路上に位置するように発光素子２０１に対して対向配置されている。
【００３０】
実施の形態のフォトセンサ１１１における発光素子２０１は、赤外線発光ダイオード２０３を用いて赤外光を発光する。赤外線発光ダイオード２０３のマイナス端子は、抵抗Ｒとバッファ２０４を介して、上述した制御部１１０の出力端子２２１に接続されている。フォトセンサ１１１の受光素子２０２におけるトランジスタ２０５のコレクト端子は、制御部１１０の入力端子２２２に接続されている。
【００３１】
フォトセンサ１１１においては、制御部１１１から発光素子制御信号が出力されると、赤外線発光ダイオード２０３が発光する。赤外線発光ダイオード２０３が発光している間は、赤外線発光ダイオード２０３とトランジスタ２０５との間に、光路２０６が形成される。光路２０６が検出片２００によって遮断されていない場合、赤外線発光ダイオード２０３が発光した赤外光は、受光素子２０２に照射される。この場合、トランジスタ２０５がｏｎ状態となり、入力端子２２２を介して、Ｌｏｗレベルの信号が制御部１１０に入力される。
【００３２】
光路２０６が検出片２００によって遮断されている場合、赤外線発光ダイオード２０３が発光した赤外光は、検出片２００によって遮断されて受光素子２０２には照射されない。この場合、トランジスタ２０５がｏｆｆ状態となり、入力端子２２２を介して、Ｈｉｇｈレベルの信号が制御部１１０に入力される。
【００３３】
制御部１１０は、アクチュエータ１０８による赤外線カットフィルタ１０７の駆動方向、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号、および、当該信号が入力されてからのアクチュエータ１０８の駆動量に応じて、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられたか遮光位置に位置づけられたかを判断する。
【００３４】
（撮像装置の処理手順）
図３は、撮像装置１００の処理手順を示すフローチャートである。つぎに、図３を用いて、撮像装置の処理手順について説明する。図２に示したように、レンズ装置は、まず、電源ｏｎ操作があるまで待って（ステップＳ３０１：Ｎｏ）、あった場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）には、発光素子２０１への電力供給を開始する（ステップＳ３０２）とともに、初期動作をおこなう（ステップＳ３０３）。
【００３５】
ステップＳ３０３の初期動作においては、前回の電源ｏｆｆ操作があった時点での赤外線カットフィルタ１０７の位置に拘わらず、赤外線カットフィルタ１０７を退避位置から遮光位置へ移動させる方向にアクチュエータ１０８を駆動し、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置に位置づける。
【００３６】
また、ステップＳ３０３の初期動作においては、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に位置づけられた状態から、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置から退避位置へ移動する方向へアクチュエータ１０８を駆動し、さらに、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７を退避位置に位置づける。
【００３７】
また、ステップＳ３０３の初期動作においては、たとえば、アクチュエータ１０８としてステッピングモータを用いた場合であれば、赤外線カットフィルタ１０７を遮光位置および退避位置へ位置づけた際のステッピングモータのパルス数などに基づいて、赤外線カットフィルタ１０７の遮光位置および退避位置を検出し、検出された遮光位置および退避位置に関する情報を上述したメモリに記憶する。
【００３８】
また、ステップＳ３０３の初期動作においては、たとえば、アクチュエータ１０８としてＤＣモータを用いた場合であれば、ＤＣモータが備えるロータリエンコーダからの出力に基づいて、赤外線カットフィルタ１０７の遮光位置および退避位置を検出し、検出された遮光位置および退避位置に関する情報を上述したメモリに記憶する。
【００３９】
その後、発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３を発光させた状態で、所定の入力操作を受け付けることによる赤外線カットフィルタ１０７の移動指示があるまで待つ（ステップＳ３０４：Ｎｏ）。赤外線カットフィルタ１０７の移動指示があった場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）には、発光素子２０１への電力供給中であるか否かを判断する（ステップＳ３０５）。
【００４０】
ステップＳ３０５において、発光素子２０１への電力供給中である場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３０７へ移行する。発光素子２０１への電力供給中ではない場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）には、発光素子２０１への電力供給を開始し（ステップＳ３０６）、発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３を発光させて、ステップＳ３０７へ移行する。
【００４１】
ステップＳ３０７においては、ステップＳ３０４における赤外線カットフィルタ１０７の移動指示が、退避位置への移動指示であるか否かを判断し（ステップＳ３０７）、退避位置への移動指示である場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）には、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置へ移動する方向にアクチュエータ１０８を駆動する（ステップＳ３０８）とともに、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過するまで待つ（ステップＳ３０９：Ｎｏ）。
【００４２】
ステップＳ３０９において、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過した場合（ステップＳ３０９：Ｙｅｓ）には、発光素子２０１への電力供給を停止し（ステップＳ３１０）、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過してからのアクチュエータ１０８の駆動量にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達するまで待つ（ステップＳ３１１：Ｎｏ）。
【００４３】
ステップＳ３１１において、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達した場合（ステップＳ３１１：Ｙｅｓ）には、アクチュエータ１０８を停止して（ステップＳ３１２）、電源ｏｆｆ操作があったか否かを判断する（ステップＳ３１３）。電源ｏｆｆ操作がない場合（ステップＳ３１３：Ｎｏ）にはステップＳ３０４へ戻り、電源ｏｆｆ操作があった場合（ステップＳ３１３：Ｙｅｓ）には一連の処理を終了する。
【００４４】
ステップＳ３０７において、ステップＳ３０４における赤外線カットフィルタ１０７の移動指示が、退避位置への移動指示ではない場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）には、遮光位置への移動指示であると判断して、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置へ移動する方向にアクチュエータ１０８を駆動する（ステップＳ３１４）とともに、入力端子２２２を介してフォトセンサ１１１から制御部１１０に入力される信号にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過するまで待つ（ステップＳ３１５：Ｎｏ）。
【００４５】
ステップＳ３１５において、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過した場合（ステップＳ３１５：Ｙｅｓ）には、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過してからのアクチュエータ１０８の駆動量にしたがって、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に到達するまで待つ（ステップＳ３１６：Ｎｏ）。赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に到達した場合（ステップＳ３１６：Ｙｅｓ）には、ステップＳ３１２へ移行する。
【００４６】
上述した図３に示した処理手順においては、赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過した場合に発光素子２０１への電力供給を停止するようにしたが、これに限るものではない。たとえば、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達し、アクチュエータ１０８を停止するタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止するようにしてもよい。
【００４７】
第１レンズ群１０１や第２レンズ群１０２などによって形成される焦点位置を撮像素子１０６の入射面上とする（以下、「ピントを合わせる」という。）ための第１レンズ群１０１や第２レンズ群１０２などの位置は、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置にあるか退避位置にあるかに応じて異なる。具体的には、たとえば、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置にある状態でピントを合わせた状態から、赤外線カットフィルタ１０７を退避位置に移動させるようにアクチュエータ１０８を駆動すると、焦点位置にずれが生じて、撮像素子１０６に結像される画像のピントがぼけた状態となる。
【００４８】
このため、アクチュエータ１０８の駆動中は、アクチュエータ１０８を駆動することによって、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置から移動して、発光素子２０１が発光した赤外光が撮像素子１０６に入射した場合にも、撮像素子１０６に入射した赤外光が撮像される画像に与える悪影響は小さい。このようなことから、撮像装置１００においては、アクチュエータ１０８の駆動中に発光素子２０１への電力供給を必ずしも停止する必要はなく、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達し、アクチュエータ１０８を停止するタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止するように制御することが可能となる。
【００４９】
また、アクチュエータ１０８を駆動することによって、赤外線カットフィルタ１０７の枠が光軸を横切った場合、撮像素子１０６に結像される画像に赤外線カットフィルタ１０７の枠が含まれてしまう。すなわち、アクチュエータ１０８の駆動中には撮像を目的とする画像ではない画像が撮像素子１０６に結像されるため、アクチュエータ１０８を駆動することによって、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置から移動して、発光素子２０１が発光した赤外光が撮像素子１０６に入射した場合にも、撮像素子１０６に入射した赤外光が撮像される画像に与える悪影響は小さい。
【００５０】
このようなことからも、撮像装置１００においては、アクチュエータ１０８の駆動中に発光素子２０１への電力供給を必ずしも停止する必要はなく、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に到達し、アクチュエータ１０８を停止するタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止するように制御することが可能となる。
【００５１】
いずれのタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止する場合にも、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている場合に発光素子２０１への電力供給を停止することで、発光素子２０１が発光した赤外光が撮像素子１０６に入射することを防止することができる。
【００５２】
また、上述した図３に示した処理手順のステップＳ３０７において、ステップＳ３０４における赤外線カットフィルタ１０７の移動指示が退避位置への移動指示ではないと判断した場合には、発光素子２０１への電力供給を継続するように説明したが、これに限るものではない。赤外線カットフィルタ１０７が検出位置を通過したタイミングで発光素子２０１への電力供給を停止するようにしてもよい。この場合、以降、ステップＳ３０４において赤外線カットフィルタ１０７の移動指示があった場合には、移動指示があった時点における赤外線カットフィルタ１０７の位置に拘わらず、発光素子２０１への電力供給を開始する。
【００５３】
上述したように、撮像装置１００において、赤外光を発光するフォトセンサ１１１を用いて赤外線カットフィルタ１０７の位置を検出するレンズ装置を用いた場合、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている間に発光素子２０１を発光させると、発光素子２０１が発光した赤外光、あるいは、当該赤外光が検出片２００や発光素子２０１の周辺に位置する部材によって反射されることによる反射赤外光が撮像素子１０６に入射してしまうことが想定される。
【００５４】
この場合、外部の画像を赤外光を用いて撮像するために赤外線カットフィルタ１０７を退避位置に位置づけたにも拘わらず、レンズ装置の外部から入射した光（以下、「外光」という。）以外の赤外光が撮像素子に入射することとなり、赤外光を用いた画像の撮像精度が低下することが懸念される。具体的に、たとえば、外光以外の赤外光が撮像素子１０６に入射する状況として、以下に示すような状況がある。
【００５５】
図４〜図７は、フォトセンサ１１１と撮像素子１０６との関係を示す説明図（（その１）〜（その４））である。図４は赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に位置づけられている状態を示し、図５〜図７は赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている状態を示している。
【００５６】
図４に示したように、赤外線カットフィルタ１０７が遮光位置に位置づけられている状態では、フォトセンサ１１１の発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３から発光された赤外光は、赤外線カットフィルタ１０７に吸収されて、撮像素子１０６へは入射しない。一方、図５に示したように、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている状態では、フォトセンサ１１１の発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３から発光された赤外光のうち、受光素子２０２以外の部分に拡散した赤外光が撮像素子１０６へ入射する場合がある。
【００５７】
図５に示した不具合は、たとえば、図６に示したように、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている状態において、上述した検出片２００が光路２０６を遮断するように構成することで、受光素子２０２以外の部分に拡散した赤外光が撮像素子１０６へ直接入射することは回避できる。しかし、図６に示した状態では、検出片２００に照射された光が検出片２００によって反射され、反射された赤外光のうちさらに別の部材に反射された赤外光が撮像素子１０６へ入射する場合がある。
【００５８】
また、図７に示したように、赤赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている状態では、フォトセンサ１１１の発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３から発光された赤外光のうち、受光素子２０２におけるトランジスタ２０５以外の部分に照射された光が受光素子２０２によって反射される場合がある。この場合、反射された赤外光のうち、さらに別の部材に反射された赤外光が撮像素子１０６へ入射する場合がある。
【００５９】
これに対して、上述した実施の形態のレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００によれば、遮光位置と退避位置とに選択的に位置づけられる赤外線カットフィルタ１０７の位置を、赤外光を用いるフォトセンサ１１１によって検出する場合でも、機械的な機構を設けることなく、発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３が発光した赤外光が撮像素子１０６に入射することを防止することができる。
【００６０】
これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００は、構造を複雑化することなく、赤外光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができる。そして、これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００の利用者は、構成の簡易化によって小型化されたレンズ装置を用いて、赤外光を用いた画像（暗視画像）を精度よく撮像することができる。
【００６１】
また、実施の形態のレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００によれば、赤外光を吸収する光学フィルタの位置を波長の長い赤外光を用いて検出する場合でも、機械的な機構を設けることなく、発光素子２０１が発光した赤外光が光電変換素子に入射することを防止することができる。
【００６２】
これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００は、構成の簡易化および、光学フィルタの位置を検出するために消費する電力の消費量の抑制を図りつつ、赤外光を除去した画像と、赤外光を用いた画像と、を撮像することができる。そして、これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００の利用者は、構成の簡易化によって小型化されたレンズ装置を用いて、赤外光を除去した鮮明な画像と、可視光下では視認困難な画像と、を撮像することができる。
【００６３】
また、実施の形態のレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００によれば、赤外線カットフィルタ１０７が退避位置に位置づけられている場合には、フォトセンサ１１１の発光素子２０１における赤外線発光ダイオード２０３への電力供給を停止することで、レンズ装置における消費電力の低減を図ることができる。
【００６４】
これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００は、充電や電池交換などをともなうことなく連続して使用できる時間を長くすることができ、充電や電池交換などによる利用者の作業負担の軽減を図ることができる。そして、これによってレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００の利用者は、充電や電池交換などの煩雑な作業を頻繁におこなうことなく、レンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００を長時間連続して使用することができる。
【００６５】
上述した実施の形態においては、特定波長の光として赤外光を発光する赤外線発光ダイオード２０３を備えるフォトセンサ１１１を用いたが、フォトセンサ１１１は、赤外光を発光するものに限らない。たとえば、紫外光であってもよいし、Ｎμｍ〜Ｍμｍ（Ｎ，Ｍは任意の正の数値）のように特定の波長範囲の光であってもよいし、全波長範囲の光であってもよい。
【００６６】
上述した実施の形態においては、図３に示した処理手順を撮像装置１００が備える制御部１１０によっておこなう場合について説明したが、これに限るものではない。たとえば、制御部１１０とは別に、レンズ装置が備える各部を制御する制御部をレンズ装置に設け、レンズ装置が備える制御部によって上述した図３に示した処理手順をおこなうようにしてもよい。
【００６７】
以上説明したように、レンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置１００によれば、構造を複雑化することなく、赤外光を選択的に用いて撮像した画像の撮像精度の向上を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上のように、本発明にかかるレンズ装置および撮像装置は、特定波長を用いた画像を選択的に撮像する際に用いる光学フィルタを備えるレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置に有用であり、特に、赤外線を用いた画像を選択的に撮像するために赤外線カットフィルタの出し入れ機構を備えるレンズ装置および当該レンズ装置を用いた撮像装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】実施の形態の撮像装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】フォトセンサの概略構成を示す説明図である。
【図３】撮像装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図４】フォトセンサと撮像素子との関係を示す説明図（その１）である。
【図５】フォトセンサと撮像素子との関係を示す説明図（その２）である。
【図６】フォトセンサと撮像素子との関係を示す説明図（その３）である。
【図７】フォトセンサと撮像素子との関係を示す説明図（その４）である。
【符号の説明】
【００７０】
１００ 撮像装置
１０６ 撮像素子
１０７ 赤外線カットフィルタ
１１１ フォトセンサ
１１０ 制御部
２０１ 発光素子
２０２ 受光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像用の光電変換素子に外光を入射させるレンズ装置であって、
特定の波長域の光を吸収する光学フィルタと、
前記光学フィルタを、撮像に際して前記外光が前記光電変換素子に入射する光路上の第１の位置と前記光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構と、
前記光電変換素子に対して前記光学フィルタ側に設けられた発光素子および当該発光素子が発光した光を受光する受光素子を備え、前記光学フィルタの位置に応じて出力が変化する光センサと、
前記光センサからの出力に応じて、前記光学フィルタが前記第２の位置に位置づけられている場合に前記発光素子を消灯させる制御手段と、
を備えることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記光学フィルタは、赤外光を吸収し、
前記光センサにおける前記発光素子は、赤外光を発光することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像用の光電変換素子と、
前記撮像用の光電変換素子に外光を入射させるレンズ装置と、
を備え、
前記レンズ装置は、
特定の波長域の光を吸収する光学フィルタと、
前記光学フィルタを、撮像に際して前記外光が前記光電変換素子に入射する光路上の第１の位置と前記光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構と、
前記光電変換素子に対して前記光学フィルタ側に設けられた発光素子および当該発光素子が発光した光を受光する受光素子を備え、前記光学フィルタの位置に応じて出力が変化する光センサと、
前記光センサからの出力に応じて、前記光学フィルタが前記第２の位置に位置づけられている場合に前記発光素子を消灯させる制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像用の光電変換素子に外光を入射させるレンズ装置であって、
特定の波長域の光を吸収する光学フィルタと、
前記光学フィルタを、撮像に際して前記外光が前記光電変換素子に入射する光路上の第１の位置と前記光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構と、
前記光電変換素子に対して前記光学フィルタ側に設けられた発光素子および当該発光素子が発光した光を受光する受光素子を備え、前記光学フィルタの位置に応じて出力が変化する光センサと、
前記光センサからの出力に応じて、前記光学フィルタが前記第２の位置に位置づけられている場合に前記発光素子を消灯させる制御手段と、
を備えることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記光学フィルタは、赤外光を吸収し、
前記光センサにおける前記発光素子は、赤外光を発光することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
入射した光の強度に応じた電気信号を出力する撮像用の光電変換素子と、
前記撮像用の光電変換素子に外光を入射させるレンズ装置と、
を備え、
前記レンズ装置は、
特定の波長域の光を吸収する光学フィルタと、
前記光学フィルタを、撮像に際して前記外光が前記光電変換素子に入射する光路上の第１の位置と前記光路上から退避する第２の位置との間で作動させるフィルタ支持機構と、
前記光電変換素子に対して前記光学フィルタ側に設けられた発光素子および当該発光素子が発光した光を受光する受光素子を備え、前記光学フィルタの位置に応じて出力が変化する光センサと、
前記光センサからの出力に応じて、前記光学フィルタが前記第２の位置に位置づけられている場合に前記発光素子を消灯させる制御手段と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１３１５６２（Ｐ２００８−１３１５６２Ａ）
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３１７０４０（Ｐ２００６−３１７０４０）
【出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（０００１３３２２７）株式会社タムロン (355)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年６月５日（２００８．６．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月２４日（２００６．１１．２４）
【出願人】（０００１３３２２７）株式会社タムロン (355)
【Ｆターム（参考）】
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