光学鏡胴、結像光学システム、および撮像装置
【課題】省スペース化が実現されるとともに光量調整の工夫が施された光学鏡胴、その光学鏡胴を用いた結像光学システム、および透過率の影響や画質劣化を抑制して画像を形成する撮像装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 被写体光を結像させる光学系を収容した光学鏡胴１０において、光学系が接合レンズ３０２を備えるとともに、接合レンズ３０２を構成する隣接する２つのレンズ素子に挟まれることにより接合レンズ３０２と一体に形成された、電圧の印加開放を受けて接合レンズ３０２の透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子４０を備えた。
【解決手段】 被写体光を結像させる光学系を収容した光学鏡胴１０において、光学系が接合レンズ３０２を備えるとともに、接合レンズ３０２を構成する隣接する２つのレンズ素子に挟まれることにより接合レンズ３０２と一体に形成された、電圧の印加開放を受けて接合レンズ３０２の透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子４０を備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体光を結像させる光学系を収容した光学鏡胴、その光学鏡胴と被写体光を制御する制御手段とを備えた結像光学システム、およびその結像光学システムを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像素子の撮像面上に被写体像を結像する結像光学システムを備え、撮影操作に応じて撮影データを生成する撮像装置には、撮影場所の明るさなどに応じて被写体光の光量を調整するための絞りが備えられているものがある。絞りは、予め開口が空けられた板を、開口が光軸上に来るように挿入して光量を絞るものや、複数の絞り羽で光軸を取り囲むことで絞りの開口を形成し、その開口の大きさを変化させて、その開口を通過する光の光量を制御するものなどが知られている。このような光量調整手段が適用されることによって、使用者は、撮影場所の明るさに適した露光で撮影を行うことができる。
【０００３】
ところで、絞りの開口を通過する光の光量を制御する他の手段として、透過率可変部材であるエレクトロクロミック素子からなる絞り装置が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【０００４】
このエレクトロクロミック素子からなる絞り装置は、電極、エレクトロクロミック材料、電解質などの薄膜を積層して形成され、電極間への電圧印加により電解質から移動したイオンとエレクトロクロミック材料が電気化学的に反応して着色する物性素子である。このエレクトロクロミック素子に印加する電圧を変化させることで、光の透過率を段階的に変化させたり遮光させたりすることができる。
【０００５】
ここで、電極としては、例えば、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ（ＳｎＯ２とＩｎ２Ｏ３との混合物）、ＺｎＯ等の透過性の材料が採用されている。
【０００６】
ところが、電極に用いられる材料は、光の透過率が一般に低いために薄くする必要があり、そのため、強度を確保するために、例えば、一対のガラス基板をエレクトロクロミック素子に挟む方式が採用されている。
【０００７】
図７は、ガラス基板に挟まれたエレクトロクロミック素子を備えた光学鏡胴における光学系の一例を示す図である。
【０００８】
図７（ａ）に示す光学系には、前方から順に、第１群レンズ２０１、エレクトロクロミック素子２０２、第２群レンズ２０３、および第３群レンズ２０４が光軸を揃えて並べられてなる撮影レンズが配備されている。また、第３群レンズ２０４の後段には、撮像素子であるＣＣＤ２０５が配備されている。また、エレクトロクロミック素子２０２は一対のガラス基板２０６＿１、２０６＿２に挟まれている。
【０００９】
また、図７（ｂ）に示す光学系には、前方から順に、第１群レンズ２０１、第２群レンズ２０３、第３群レンズ２０４、およびエレクトロクロミック素子２０２が光軸を揃えて並べられてなる撮影レンズが配備されている。また、エレクトロクロミック素子２０２の後段には、ＣＣＤ２０５が配備されている。また、エレクトロクロミック素子２０２は、図７（ａ）と同様に、一対のガラス基板２０６＿１、２０６＿２に挟まれている。
【００１０】
上記図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、エレクトロクロミック素子２０２を光学系に配備することで、絞り装置が実現する。
【特許文献１】特開平８−２２０５６８号公報
【特許文献２】特開２００３−３１５８３７号公報
【特許文献３】特開２００４−９４０５２号公報
【特許文献４】特開２００５−３５２３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記方式を採用したエレクトロクロミック素子は、上述した通り、所定の厚さのガラス基板を必要とする。そのため、携帯が便利であるような薄型構造を持つ装置、例えば、デジタルカメラに上記方式を採用したエレクトロクロミック素子を採用する場合には、空間的な制約を受けるという問題が生じる。
【００１２】
また、上記方式を採用したエレクトロクロミック素子では、被写体光をガラス基板に透過し結像させるため、透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を招くというおそれがある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、省スペース化が実現されるとともに光量調整の工夫が施された光学鏡胴、その光学鏡胴を用いた結像光学システム、および透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を抑制して画像を形成する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】
【００１４】
上記目的を達成する本発明の光学鏡胴は、
被写体光を結像させる光学系を収容した光学鏡胴において、
上記光学系が接合レンズを備えるとともに、上記接合レンズを構成する隣接する２つのレンズ素子に挟まれることによりその接合レンズと一体に形成された、電圧の印加開放を受けてその接合レンズの透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子を備えたことを特徴とする。
【００１５】
透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子が接合レンズと一体に形成されることにより、従来のようなガラス基板が不要になる。そのため、被写体光がガラス基板を透過する際の透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を招くというおそれが解消される。加えて、ガラス基板が不要な分、光学鏡胴の省スペース化が実現される。
【００１６】
また、上記エレクトロクロミック素子が、絞り径を同心的に複数段階に変化させるように電圧の印加開放により透過率を変化させる、同心的に配列された複数のセグメントを有するものであることが好ましい。
【００１７】
同心的に配列された複数のセグメントを有することにより、絞り径を複数段階の大きさに調整することができ、光量調整の自由度を高めることができる。
【００１８】
さらに、上記エレクトロクロミック素子が、電圧の印加開放を受けて、絞り径内を中央と周辺との光量分布を平坦化するための透過率分布に変化させるものであることが好適である。
【００１９】
このようにすると、絞り径の制御を行いながら結像面上での中央と周辺の光量分布を平坦化することができる。
【００２０】
ここで、上記目的を達成する本発明の結像光学システムは、
請求項１記載の光学鏡胴と、
上記エレクトロクロミック素子への電圧の印加開放により絞り径を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
上記制御手段を備えることにより、絞り径を変化させて被写界輝度などをコントロールすることができる。
【００２２】
ここで、上記目的を達成する本発明の撮像装置は、
請求項４記載の結像光学システムと、
上記光学系における被写体像の結像面に配備された撮像素子とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の撮像装置は、上記本発明の光学鏡胴と、上記本発明の結像光学システムとを備えたものであるため、透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を抑制して画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、省スペース化が実現されるとともに光量調整の工夫が施された光学鏡胴、その光学鏡胴を用いた結像光学システム、および透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を抑制して画像を形成する撮像装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの、前方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【００２７】
図２は、本発明の光学鏡胴がデジタルカメラの前面から繰り出された状態を示す図である。
【００２８】
図１および図２に示すデジタルカメラ１の前面１１には、撮影レンズが内蔵されたレンズ鏡胴１０、被写体に向けて閃光を発光するための閃光発光窓１２、被写体を見るためのファインダ対物窓１３、および音声を録音するためのマイク１４が配備されている。また、このデジタルカメラ１の上面１５には、レリーズボタン１６が備えられている。
【００２９】
なお、レンズ鏡胴１０の内部については後述する。
【００３０】
図３は、図１および図２に示すデジタルカメラの、後方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【００３１】
また、図３に示すように、このデジタルカメラ１の背面２１には、電源ボタン２２、モードスイッチ２３が設けられている。この電源ボタン２２は、デジタルカメラ１の電源をＯＮ／ＯＦＦするものであり、このモードスイッチ２３は、撮影モードと再生モードとを切り替えるスイッチである。
【００３２】
また、このデジタルカメラ１の背面２１には、メニュー切替えおよび実行キー２４が備えられている。このメニュー切替えおよび実行キー２４は、撮影モード時には静止画撮影や動画撮影、再生モード時には静止画再生や動画再生に使用されるメニューを自在に切り替えて設定条件を選択して実行するキーである。
【００３３】
さらに、このデジタルカメラ１の背面２１には、広角ズームキー２５、望遠ズームキー２６、液晶表示パネル２７、光学式ファインダ接眼窓２８、スピーカ２９が備えられている。広角ズームキー２５は、焦点距離を広角側に変更するためのキーであり、望遠ズームキー２６は、焦点距離を望遠側に変更するためのキーである。液晶表示パネル２７は、被写体の画像、メニュー切替えおよび実行キー２４のメニュー等を液晶表示するものである。光学式ファインダ接眼窓２８は、使用者が撮影の際に被写体を覗く窓である。
【００３４】
次に、本発明の光学鏡胴について説明する。
【００３５】
図４は、本発明の光学鏡胴を光軸に沿って切断した際の光学系の断面図である。
【００３６】
この光学鏡胴１０の内部空間には、前方から順に、前群レンズ３０１、接合レンズ３０２、および後群レンズ３０３の３群が光軸を揃えて並べられてなる撮影レンズが収容されている。
【００３７】
ここで、上記撮影レンズは、接合レンズ３０２が光軸に沿って移動することにより焦点距離が変化し、後群レンズ３０３が光軸に沿って移動することによりピント調節が行われる構成となっている。
【００３８】
また、後群レンズ３０３の後方には、ＣＣＤ３０４が配置されている。
【００３９】
ここで、接合レンズ３０２には、第１のレンズ素子３０２＿１および第２のレンズ素子３０２＿２に挟まれることにより接合レンズ３０２と一体に形成された、電圧の印加開放を受けて接合レンズ３０２の透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子４０が備えられている。
【００４０】
このエレクトロクロミック素子４０は、電解質層を挟んで形成されたエレクトロクロミック材料の薄膜４０＿１を一対の電極４０＿２、４０＿３が挟んだ構造体からなるものである。
【００４１】
図５は、エレクトロクロミック素子の正面図である。
【００４２】
このエレクトロクロミック素子４０は、絞り径を同心的に複数段階に変化させるように同心的に配列された４つのセグメント４０＿ａ、４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄを有している。
【００４３】
図５（ａ）は、４つのセグメント４０＿ａ、４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄに電圧が印加されず開放状態にある様子を示す図である。
【００４４】
この場合、エレクトロクロミック素子４０のすべてのセグメントについては、透過率は共に高い状態（透明状態）にある。
【００４５】
図５（ｂ）は、セグメント４０＿ｄのみ電圧を印加した状態を示す図である。この場合、セグメント４０＿ｄは電気化学反応により着色し、セグメント４０＿ｄに入射した被写体光を遮光される。
【００４６】
また、図５（ｃ）は、２つのセグメント４０＿ｃ、４０＿ｄに電圧を印加した状態を示す図である。この場合、２つのセグメント４０＿ｃ、４０＿ｄに入射した被写体光は遮光される。
【００４７】
また、図５（ｄ）は、３つのセグメント４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄに電圧を印加した状態を示す図である。この場合、３つのセグメント４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄに入射した被写体光は遮光される。
【００４８】
なお、セグメントの数は４つに限られるものではなく、絞り径をより細かく変化させたい場合は、セグメントの数を増やすことができる。
【００４９】
このエレクトロクロミック素子４０への電圧の印加開放により絞り径を制御する本発明の結像光学システムについては後述する。
【００５０】
次に、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１の内部構成について説明する。
【００５１】
図６は、図１に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【００５２】
このデジタルカメラ１にはメインＣＰＵ１１０が備えられており、すべての処理がメインＣＰＵ１１０によって制御される。
【００５３】
このメインＣＰＵ１１０には、ＥＥＰＲＯＭ１１０＿１が備えられている。このＥＥＰＲＯＭ１１０＿１は書き換え可能な不揮発性メモリで構成されている。また、このメインＣＰＵ１１０にはＲＯＭが内蔵されており、このＲＯＭ内にはプログラムが格納されている。このプログラムの手順にしたがってデジタルカメラ１の動作がメインＣＰＵ１１０により制御される。
【００５４】
このデジタルカメラ１には、操作部２０、および電源１０４が備えられている。この操作部２０は、図３において既に説明したデジタルカメラ１の背面２１および上面１４に備えられている各操作子の操作を受け付けてメインＣＰＵ１１０に各操作子の処理の命令を出すものである。この電源１０４は、電源投入操作を受けて各ブロックへ給電するものである。
【００５５】
このデジタルカメラ１には、撮影光学系を構成する撮像部３０が備えられている。この撮像部３０には、既に説明した通り、光学鏡胴１０、ＣＣＤ３０４が備えられている。
【００５６】
このデジタルカメラ１には、ＣＤＳＡＭＰ１２０、Ａ／Ｄ変換部１２１、ホワイトバランス・γ（ガンマ）処理部１２２、光学制御ＣＰＵ１２３、およびクロックジェネレータ１２４が備えられている。ＣＤＳＡＭＰ１２０は、ＣＣＤ３０４から出力されたアナログ画像信号の雑音を低減する処理等を行ない、Ａ／Ｄ変換部１２１は、このアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するものである。ホワイトバランス・γ処理部１２２は、被写体像における画像データの白色の色を調整するとともにその被写体像の階調特性における直線の傾き（γ）を調整するものである。光学制御ＣＰＵ１２３は、本発明の結像光学システムの一実施形態であり、エレクトロクロミック素子４０への電圧の印加開放により絞り径を制御するものである。また、メインＣＰＵ１１０からの指示に従って、モータ（不図示）を制御することで光学鏡胴１０を繰り出したり、光学鏡胴１０内部の撮影レンズを移動させたりするものである。クロックジェネレータ１２４は、メインＣＰＵ１１０からの指示に基づいて光学制御ＣＰＵ１２３を介してタイミング信号を出力するものである。ＣＣＤ３０４、Ａ／Ｄ変換部１２１、およびホワイトバランス・γ処理部１２２では、クロックジェネレータ１２４から発せられるタイミング信号に同期して順序良く画像信号の処理が流れるように行われる。
【００５７】
このデジタルカメラ１には、ＡＦ検出部１１１、ＡＥ検出部１１２が備えられている。ＡＦ検出部１１１は画像のピント情報を検出し、ＡＥ検出部１１２は画像の輝度情報を検出するものである。
【００５８】
このデジタルカメラ１には、バッファメモリ１２５、ＹＣ処理部１２６、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７、ドライバ１２８、およびデータバス１３０が備えられている。バッファメモリ１２５は、ホワイトバランス・γ処理部１２２において画像処理が施されたＲＧＢ画像データを一時的に記憶するものである。ＹＣ処理部１２６は、データバス１３０を介して入力されたデジタルの画像信号を輝度（Ｙ）と色（Ｃ）とで表されるＹＣ信号に変換するものであり、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７は、ＹＣ信号をＲＧＢ画像データに変換するものである。ここで、バッファメモリ１２５に記憶された低解像度なスルー画像データは、古い時刻に記憶されたスルー画像データから先に、バス１３０を経由してＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７に供給される。スルー画像データはＲＧＢ信号であるため、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７では処理が行われずに、スルー画像データを高速に処理するドライバ１２８を介して液晶表示パネル２７に伝えられ、液晶表示パネル２７上に、スルー画像が表示される。
【００５９】
このデジタルカメラ１には、音声処理部１４１、および音声再生部１４２が備えられている。音声処理部１４１は、マイクで収録された音声を音声データに変換処理するものであり、音声再生部１４２は、スピーカ２９を介して適切な音声データを再生するものである。
【００６０】
このデジタルカメラ１には、圧縮伸張部１３１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１３２、メモリカード１３３、および閃光発光制御部１３４が備えられている。圧縮伸張部１３１は、メインＣＰＵ１１０の指示によりＹＣ信号に変換された画像データを圧縮処理するものであり、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１３２は、圧縮された画像データをメモリカード１３３に記録できるように、様々な通信規格に準拠した通信インターフェースを提供するものである。閃光発光制御部１３４は、閃光発光窓１２を通して、閃光発光をするものである。
【００６１】
次に、デジタルカメラ１の撮影動作について説明する。
【００６２】
先ず、使用者が電源ボタン２２を押して電源投入操作をすると、操作部２０が電源投入操作を受け付けて、メインＣＰＵ１１０では、ＲＯＭのプログラムの実行が開始され、液晶表示パネル２７に画像が表示されるとともに、撮影条件の設定操作を受け付ける状態となる。
【００６３】
ここで、使用者が、デジタルカメラ１の背面２１に設けられた広角ズームキー２５もしくは望遠ズームキー２６を使って撮影画角を指示すると、その指示された撮影画角がメインＣＰＵ１１０に伝えられ、さらに、メインＣＰＵ１１０を介して光学制御ＣＰＵ１２３に伝えられる。光学制御ＣＰＵ１２３は、モータ等（不図示）を制御することで、光学鏡胴１０を繰り出し、撮影画角に応じた位置に接合レンズ３０２を移動させる。また、光学制御ＣＰＵ１２３は、モータ等（不図示）を制御することで、図４に示す後群レンズ３０３を光軸に沿う方向に移動させる。
【００６４】
また、この液晶表示パネル２７上に表示されているスルー画像に基づいて使用者によって撮影が行なわれるため、このデジタルカメラ１を向けた方向の被写体がすぐにスルー画像として表示されるように、ＡＦ検出回路１１１で常に合焦点位置を検出して後群レンズ３０３をピント調整機構により合焦点位置に移動させている。
【００６５】
ここで、使用者が、レリーズボタン１６を半押し状態にすることで、ＡＥ検出部１１２によって被写界輝度が検出される。
【００６６】
この被写界輝度に基づいて、光学制御ＣＰＵ１２３がエレクトロクロミック素子４０の電極に電圧を印加する。電圧の印加を受けたエレクトロクロミック素子４０のセグメントは電気化学反応により着色され、その着色されたセグメントに入射した被写体光は遮光される。このように光学制御ＣＰＵ１２３は、絞り径を同心的に複数段階に変化させることができる。
【００６７】
ここで、Ｆ値（絞り値）を大きくする場合には、エレクトロクロミック素子４０の３つのセグメント４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄに電圧を印加する（図５（ｄ））。この場合、セグメント４０＿ａのみ透明状態にある。このようにして大きなＦ値を実現することができる。
【００６８】
一方、Ｆ値（絞り値）を小さくする場合には、セグメント４０＿ｄのみ印加することで小さなＦ値が得られる（図５（ｂ））。ここで、結像面上での中央の光量のほうが周辺の光量よりも大きい場合（中央のほうが周辺よりも明るい場合）が多い。この場合、結像面上での中央と周辺の光量分布を平坦化する必要がある。そこで、本実施形態のデジタルカメラ１では、エレクトロクロミック素子４０のセグメント４０＿ａに電圧を印加する（図５（ｄ））。ただし、この場合、光学制御ＣＰＵ１２３は、セグメント４０＿ａに低い電圧を印加することにより透過率をゼロにせず、結像面上での中央と周辺の光量分布の平坦化が実現されるように透過率を低める。このようにして、結像面上での中央の光量を比較的小さく抑えたまま、小さなＦ値を実現することができる。
【００６９】
したがって、光学制御ＣＰＵ１２３からの電圧の印加を受けたエレクトロクロミック素子４０が着色することで、被写体光の透過光量が被写界輝度に基づく最適な透過光量となり、Ｆ値が調整される。
【００７０】
続いて、使用者が、レリーズボタン１６を全押しにすることで、ＣＣＤ３０４に結像されている被写体を表わす画像データはＣＤＳＡＭＰ１２０に出力される。ＣＤＳＡＭＰ１２０では、ＣＣＤ３０４から出力された画像データの雑音の低減が行なわれその雑音が低減された画像データがＡ／Ｄ変換部１２１に供給される。このＡ／Ｄ変換部１２１では、アナログ信号からデジタル信号に変換されたＲＧＢからなる画像データが生成される。生成された画像データは、ホワイトバランス・γ処理部１２２で画像処理が施されて、バッファメモリ１２５に記憶される。バッファメモリ１２５に記憶された画像データは、ＹＣ処理部１２６に供給されて、ＲＧＢ信号からＹＣ信号に変換される。ＹＣ信号に変換された画像データは、圧縮・伸張部１３１において圧縮処理が施される。また、メインＣＰＵ１１０は、画像データ、をメモリカード１３３に記憶する。
【００７１】
また、メモリカード１３３に記憶された画像データは、圧縮・伸張部１３１において伸張処理が施された後、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７においてＲＧＢ信号に変換され、ドライバ１２８を介して液晶表示パネル２７に伝えられる。液晶表示パネル２７には、画像データが表示される。
【００７２】
以上より、デジタルカメラ１の撮影動作が終了する。
【００７３】
ここで、上記の説明においては、エレクトロクロミック素子４０について開口径を制御する絞りとして説明したが、印加電圧を高めることによりエレクトロクロミック素子４０のすべてのセグメントの透過率をゼロにすることで、シャッタ速度を機械的に制御するシャッタとしての機能も果たすことが可能となる。この場合、絞り羽根のような機械的な部材を用いずに済み、消音化が実現できる。また、装置の信頼性も向上する。
【００７４】
また、印加電圧を制御することで透過率を変えることができるので、エレクトロクロミック素子４０をＮＤフィルタとして動作させることも可能である。
【００７５】
以上説明したように、本発明によれば、省スペース化が実現されるとともに光量調整の工夫が施された光学鏡胴、その光学鏡胴を用いた結像光学システム、および透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を抑制して画像を形成する撮像装置が得られる。
【００７６】
なお、本発明の撮像装置では、デジタルカメラにより実現した例で説明したが、これに限られるものではなく、例えば、ロール状の写真フイルム上に写真撮影を行うフイルムカメラや携帯電話に搭載されるカメラ、あるいは動画を撮影するビデオカメラ等の光学機器にも、本発明の光学鏡胴、結像光学システムを備えた撮像装置を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの、前方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【図２】本発明の光学鏡胴がデジタルカメラの前面から繰り出された状態を示す図である。
【図３】図１および図２に示すデジタルカメラの、後方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【図４】本発明の光学鏡胴を光軸に沿って切断した際の光学系の断面図である。
【図５】エレクトロクロミック素子の正面図である。
【図６】図１に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【図７】ガラス基板に挟まれたエレクトロクロミック素子を備えた光学鏡胴における光学系の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ デジタルカメラ
１０ 光学鏡胴
１１ 前面
１２ 閃光発光窓
１３ ファインダ対物窓
１４ マイク
１５ 上面
１６ レリーズボタン
２０ 操作部
２１ 背面
２２ 電源ボタン
２３ モードスイッチ
２４ メニュー切替えおよび実行キー
２５ 広角ズームキー
２６ 望遠ズームキー
２７ 液晶表示パネル
２８ 光学式ファインダ接眼窓
２９ スピーカ
３０ 撮像部
４０ エレクトロクロミック素子
４０＿ａ、４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄ セグメント
１１０ メインＣＰＵ
１１０＿１ ＥＥＰＲＯＭ
１１１ ＡＦ検出部
１１２ ＡＥ検出部
１２０ ＣＤＳＡＭＰ
１２１ Ａ／Ｄ変換部
１２２ ホワイトバランス・γ処理部
１２３ 光学制御ＣＰＵ
１２４ クロックジェネレータ
１２５ バッファメモリ
１２６ ＹＣ処理部
１２７ ＹＣ／ＲＧＢ変換部
１２８ ドライバ
１３０ データバス
１３１ 圧縮伸張部
１３２ インターフェース（Ｉ／Ｆ）部
１３３ メモリカード
１３４ 閃光発光制御部
２０１ 第１群レンズ
２０２ エレクトロクロミック素子
２０３ 第２群レンズ
２０４ 第３群レンズ２０４
２０５ ＣＣＤ
２０６＿１、２０６＿２ ガラス基板
３０１ 前群レンズ
３０２ 接合レンズ
３０２＿１ 第１のレンズ素子
３０２＿２ 第２のレンズ素子
３０３ 後群レンズ
３０４ ＣＣＤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被写体光を結像させる光学系を収容した光学鏡胴、その光学鏡胴と被写体光を制御する制御手段とを備えた結像光学システム、およびその結像光学システムを備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、撮像素子の撮像面上に被写体像を結像する結像光学システムを備え、撮影操作に応じて撮影データを生成する撮像装置には、撮影場所の明るさなどに応じて被写体光の光量を調整するための絞りが備えられているものがある。絞りは、予め開口が空けられた板を、開口が光軸上に来るように挿入して光量を絞るものや、複数の絞り羽で光軸を取り囲むことで絞りの開口を形成し、その開口の大きさを変化させて、その開口を通過する光の光量を制御するものなどが知られている。このような光量調整手段が適用されることによって、使用者は、撮影場所の明るさに適した露光で撮影を行うことができる。
【０００３】
ところで、絞りの開口を通過する光の光量を制御する他の手段として、透過率可変部材であるエレクトロクロミック素子からなる絞り装置が提案されている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
【０００４】
このエレクトロクロミック素子からなる絞り装置は、電極、エレクトロクロミック材料、電解質などの薄膜を積層して形成され、電極間への電圧印加により電解質から移動したイオンとエレクトロクロミック材料が電気化学的に反応して着色する物性素子である。このエレクトロクロミック素子に印加する電圧を変化させることで、光の透過率を段階的に変化させたり遮光させたりすることができる。
【０００５】
ここで、電極としては、例えば、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ（ＳｎＯ２とＩｎ２Ｏ３との混合物）、ＺｎＯ等の透過性の材料が採用されている。
【０００６】
ところが、電極に用いられる材料は、光の透過率が一般に低いために薄くする必要があり、そのため、強度を確保するために、例えば、一対のガラス基板をエレクトロクロミック素子に挟む方式が採用されている。
【０００７】
図７は、ガラス基板に挟まれたエレクトロクロミック素子を備えた光学鏡胴における光学系の一例を示す図である。
【０００８】
図７（ａ）に示す光学系には、前方から順に、第１群レンズ２０１、エレクトロクロミック素子２０２、第２群レンズ２０３、および第３群レンズ２０４が光軸を揃えて並べられてなる撮影レンズが配備されている。また、第３群レンズ２０４の後段には、撮像素子であるＣＣＤ２０５が配備されている。また、エレクトロクロミック素子２０２は一対のガラス基板２０６＿１、２０６＿２に挟まれている。
【０００９】
また、図７（ｂ）に示す光学系には、前方から順に、第１群レンズ２０１、第２群レンズ２０３、第３群レンズ２０４、およびエレクトロクロミック素子２０２が光軸を揃えて並べられてなる撮影レンズが配備されている。また、エレクトロクロミック素子２０２の後段には、ＣＣＤ２０５が配備されている。また、エレクトロクロミック素子２０２は、図７（ａ）と同様に、一対のガラス基板２０６＿１、２０６＿２に挟まれている。
【００１０】
上記図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、エレクトロクロミック素子２０２を光学系に配備することで、絞り装置が実現する。
【特許文献１】特開平８−２２０５６８号公報
【特許文献２】特開２００３−３１５８３７号公報
【特許文献３】特開２００４−９４０５２号公報
【特許文献４】特開２００５−３５２３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記方式を採用したエレクトロクロミック素子は、上述した通り、所定の厚さのガラス基板を必要とする。そのため、携帯が便利であるような薄型構造を持つ装置、例えば、デジタルカメラに上記方式を採用したエレクトロクロミック素子を採用する場合には、空間的な制約を受けるという問題が生じる。
【００１２】
また、上記方式を採用したエレクトロクロミック素子では、被写体光をガラス基板に透過し結像させるため、透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を招くというおそれがある。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑み、省スペース化が実現されるとともに光量調整の工夫が施された光学鏡胴、その光学鏡胴を用いた結像光学システム、および透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を抑制して画像を形成する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】
【００１４】
上記目的を達成する本発明の光学鏡胴は、
被写体光を結像させる光学系を収容した光学鏡胴において、
上記光学系が接合レンズを備えるとともに、上記接合レンズを構成する隣接する２つのレンズ素子に挟まれることによりその接合レンズと一体に形成された、電圧の印加開放を受けてその接合レンズの透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子を備えたことを特徴とする。
【００１５】
透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子が接合レンズと一体に形成されることにより、従来のようなガラス基板が不要になる。そのため、被写体光がガラス基板を透過する際の透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を招くというおそれが解消される。加えて、ガラス基板が不要な分、光学鏡胴の省スペース化が実現される。
【００１６】
また、上記エレクトロクロミック素子が、絞り径を同心的に複数段階に変化させるように電圧の印加開放により透過率を変化させる、同心的に配列された複数のセグメントを有するものであることが好ましい。
【００１７】
同心的に配列された複数のセグメントを有することにより、絞り径を複数段階の大きさに調整することができ、光量調整の自由度を高めることができる。
【００１８】
さらに、上記エレクトロクロミック素子が、電圧の印加開放を受けて、絞り径内を中央と周辺との光量分布を平坦化するための透過率分布に変化させるものであることが好適である。
【００１９】
このようにすると、絞り径の制御を行いながら結像面上での中央と周辺の光量分布を平坦化することができる。
【００２０】
ここで、上記目的を達成する本発明の結像光学システムは、
請求項１記載の光学鏡胴と、
上記エレクトロクロミック素子への電圧の印加開放により絞り径を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００２１】
上記制御手段を備えることにより、絞り径を変化させて被写界輝度などをコントロールすることができる。
【００２２】
ここで、上記目的を達成する本発明の撮像装置は、
請求項４記載の結像光学システムと、
上記光学系における被写体像の結像面に配備された撮像素子とを備えたことを特徴とする。
【００２３】
本発明の撮像装置は、上記本発明の光学鏡胴と、上記本発明の結像光学システムとを備えたものであるため、透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を抑制して画像を形成することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、省スペース化が実現されるとともに光量調整の工夫が施された光学鏡胴、その光学鏡胴を用いた結像光学システム、および透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を抑制して画像を形成する撮像装置が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００２６】
図１は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの、前方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【００２７】
図２は、本発明の光学鏡胴がデジタルカメラの前面から繰り出された状態を示す図である。
【００２８】
図１および図２に示すデジタルカメラ１の前面１１には、撮影レンズが内蔵されたレンズ鏡胴１０、被写体に向けて閃光を発光するための閃光発光窓１２、被写体を見るためのファインダ対物窓１３、および音声を録音するためのマイク１４が配備されている。また、このデジタルカメラ１の上面１５には、レリーズボタン１６が備えられている。
【００２９】
なお、レンズ鏡胴１０の内部については後述する。
【００３０】
図３は、図１および図２に示すデジタルカメラの、後方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【００３１】
また、図３に示すように、このデジタルカメラ１の背面２１には、電源ボタン２２、モードスイッチ２３が設けられている。この電源ボタン２２は、デジタルカメラ１の電源をＯＮ／ＯＦＦするものであり、このモードスイッチ２３は、撮影モードと再生モードとを切り替えるスイッチである。
【００３２】
また、このデジタルカメラ１の背面２１には、メニュー切替えおよび実行キー２４が備えられている。このメニュー切替えおよび実行キー２４は、撮影モード時には静止画撮影や動画撮影、再生モード時には静止画再生や動画再生に使用されるメニューを自在に切り替えて設定条件を選択して実行するキーである。
【００３３】
さらに、このデジタルカメラ１の背面２１には、広角ズームキー２５、望遠ズームキー２６、液晶表示パネル２７、光学式ファインダ接眼窓２８、スピーカ２９が備えられている。広角ズームキー２５は、焦点距離を広角側に変更するためのキーであり、望遠ズームキー２６は、焦点距離を望遠側に変更するためのキーである。液晶表示パネル２７は、被写体の画像、メニュー切替えおよび実行キー２４のメニュー等を液晶表示するものである。光学式ファインダ接眼窓２８は、使用者が撮影の際に被写体を覗く窓である。
【００３４】
次に、本発明の光学鏡胴について説明する。
【００３５】
図４は、本発明の光学鏡胴を光軸に沿って切断した際の光学系の断面図である。
【００３６】
この光学鏡胴１０の内部空間には、前方から順に、前群レンズ３０１、接合レンズ３０２、および後群レンズ３０３の３群が光軸を揃えて並べられてなる撮影レンズが収容されている。
【００３７】
ここで、上記撮影レンズは、接合レンズ３０２が光軸に沿って移動することにより焦点距離が変化し、後群レンズ３０３が光軸に沿って移動することによりピント調節が行われる構成となっている。
【００３８】
また、後群レンズ３０３の後方には、ＣＣＤ３０４が配置されている。
【００３９】
ここで、接合レンズ３０２には、第１のレンズ素子３０２＿１および第２のレンズ素子３０２＿２に挟まれることにより接合レンズ３０２と一体に形成された、電圧の印加開放を受けて接合レンズ３０２の透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子４０が備えられている。
【００４０】
このエレクトロクロミック素子４０は、電解質層を挟んで形成されたエレクトロクロミック材料の薄膜４０＿１を一対の電極４０＿２、４０＿３が挟んだ構造体からなるものである。
【００４１】
図５は、エレクトロクロミック素子の正面図である。
【００４２】
このエレクトロクロミック素子４０は、絞り径を同心的に複数段階に変化させるように同心的に配列された４つのセグメント４０＿ａ、４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄを有している。
【００４３】
図５（ａ）は、４つのセグメント４０＿ａ、４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄに電圧が印加されず開放状態にある様子を示す図である。
【００４４】
この場合、エレクトロクロミック素子４０のすべてのセグメントについては、透過率は共に高い状態（透明状態）にある。
【００４５】
図５（ｂ）は、セグメント４０＿ｄのみ電圧を印加した状態を示す図である。この場合、セグメント４０＿ｄは電気化学反応により着色し、セグメント４０＿ｄに入射した被写体光を遮光される。
【００４６】
また、図５（ｃ）は、２つのセグメント４０＿ｃ、４０＿ｄに電圧を印加した状態を示す図である。この場合、２つのセグメント４０＿ｃ、４０＿ｄに入射した被写体光は遮光される。
【００４７】
また、図５（ｄ）は、３つのセグメント４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄに電圧を印加した状態を示す図である。この場合、３つのセグメント４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄに入射した被写体光は遮光される。
【００４８】
なお、セグメントの数は４つに限られるものではなく、絞り径をより細かく変化させたい場合は、セグメントの数を増やすことができる。
【００４９】
このエレクトロクロミック素子４０への電圧の印加開放により絞り径を制御する本発明の結像光学システムについては後述する。
【００５０】
次に、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１の内部構成について説明する。
【００５１】
図６は、図１に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【００５２】
このデジタルカメラ１にはメインＣＰＵ１１０が備えられており、すべての処理がメインＣＰＵ１１０によって制御される。
【００５３】
このメインＣＰＵ１１０には、ＥＥＰＲＯＭ１１０＿１が備えられている。このＥＥＰＲＯＭ１１０＿１は書き換え可能な不揮発性メモリで構成されている。また、このメインＣＰＵ１１０にはＲＯＭが内蔵されており、このＲＯＭ内にはプログラムが格納されている。このプログラムの手順にしたがってデジタルカメラ１の動作がメインＣＰＵ１１０により制御される。
【００５４】
このデジタルカメラ１には、操作部２０、および電源１０４が備えられている。この操作部２０は、図３において既に説明したデジタルカメラ１の背面２１および上面１４に備えられている各操作子の操作を受け付けてメインＣＰＵ１１０に各操作子の処理の命令を出すものである。この電源１０４は、電源投入操作を受けて各ブロックへ給電するものである。
【００５５】
このデジタルカメラ１には、撮影光学系を構成する撮像部３０が備えられている。この撮像部３０には、既に説明した通り、光学鏡胴１０、ＣＣＤ３０４が備えられている。
【００５６】
このデジタルカメラ１には、ＣＤＳＡＭＰ１２０、Ａ／Ｄ変換部１２１、ホワイトバランス・γ（ガンマ）処理部１２２、光学制御ＣＰＵ１２３、およびクロックジェネレータ１２４が備えられている。ＣＤＳＡＭＰ１２０は、ＣＣＤ３０４から出力されたアナログ画像信号の雑音を低減する処理等を行ない、Ａ／Ｄ変換部１２１は、このアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換するものである。ホワイトバランス・γ処理部１２２は、被写体像における画像データの白色の色を調整するとともにその被写体像の階調特性における直線の傾き（γ）を調整するものである。光学制御ＣＰＵ１２３は、本発明の結像光学システムの一実施形態であり、エレクトロクロミック素子４０への電圧の印加開放により絞り径を制御するものである。また、メインＣＰＵ１１０からの指示に従って、モータ（不図示）を制御することで光学鏡胴１０を繰り出したり、光学鏡胴１０内部の撮影レンズを移動させたりするものである。クロックジェネレータ１２４は、メインＣＰＵ１１０からの指示に基づいて光学制御ＣＰＵ１２３を介してタイミング信号を出力するものである。ＣＣＤ３０４、Ａ／Ｄ変換部１２１、およびホワイトバランス・γ処理部１２２では、クロックジェネレータ１２４から発せられるタイミング信号に同期して順序良く画像信号の処理が流れるように行われる。
【００５７】
このデジタルカメラ１には、ＡＦ検出部１１１、ＡＥ検出部１１２が備えられている。ＡＦ検出部１１１は画像のピント情報を検出し、ＡＥ検出部１１２は画像の輝度情報を検出するものである。
【００５８】
このデジタルカメラ１には、バッファメモリ１２５、ＹＣ処理部１２６、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７、ドライバ１２８、およびデータバス１３０が備えられている。バッファメモリ１２５は、ホワイトバランス・γ処理部１２２において画像処理が施されたＲＧＢ画像データを一時的に記憶するものである。ＹＣ処理部１２６は、データバス１３０を介して入力されたデジタルの画像信号を輝度（Ｙ）と色（Ｃ）とで表されるＹＣ信号に変換するものであり、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７は、ＹＣ信号をＲＧＢ画像データに変換するものである。ここで、バッファメモリ１２５に記憶された低解像度なスルー画像データは、古い時刻に記憶されたスルー画像データから先に、バス１３０を経由してＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７に供給される。スルー画像データはＲＧＢ信号であるため、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７では処理が行われずに、スルー画像データを高速に処理するドライバ１２８を介して液晶表示パネル２７に伝えられ、液晶表示パネル２７上に、スルー画像が表示される。
【００５９】
このデジタルカメラ１には、音声処理部１４１、および音声再生部１４２が備えられている。音声処理部１４１は、マイクで収録された音声を音声データに変換処理するものであり、音声再生部１４２は、スピーカ２９を介して適切な音声データを再生するものである。
【００６０】
このデジタルカメラ１には、圧縮伸張部１３１、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１３２、メモリカード１３３、および閃光発光制御部１３４が備えられている。圧縮伸張部１３１は、メインＣＰＵ１１０の指示によりＹＣ信号に変換された画像データを圧縮処理するものであり、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部１３２は、圧縮された画像データをメモリカード１３３に記録できるように、様々な通信規格に準拠した通信インターフェースを提供するものである。閃光発光制御部１３４は、閃光発光窓１２を通して、閃光発光をするものである。
【００６１】
次に、デジタルカメラ１の撮影動作について説明する。
【００６２】
先ず、使用者が電源ボタン２２を押して電源投入操作をすると、操作部２０が電源投入操作を受け付けて、メインＣＰＵ１１０では、ＲＯＭのプログラムの実行が開始され、液晶表示パネル２７に画像が表示されるとともに、撮影条件の設定操作を受け付ける状態となる。
【００６３】
ここで、使用者が、デジタルカメラ１の背面２１に設けられた広角ズームキー２５もしくは望遠ズームキー２６を使って撮影画角を指示すると、その指示された撮影画角がメインＣＰＵ１１０に伝えられ、さらに、メインＣＰＵ１１０を介して光学制御ＣＰＵ１２３に伝えられる。光学制御ＣＰＵ１２３は、モータ等（不図示）を制御することで、光学鏡胴１０を繰り出し、撮影画角に応じた位置に接合レンズ３０２を移動させる。また、光学制御ＣＰＵ１２３は、モータ等（不図示）を制御することで、図４に示す後群レンズ３０３を光軸に沿う方向に移動させる。
【００６４】
また、この液晶表示パネル２７上に表示されているスルー画像に基づいて使用者によって撮影が行なわれるため、このデジタルカメラ１を向けた方向の被写体がすぐにスルー画像として表示されるように、ＡＦ検出回路１１１で常に合焦点位置を検出して後群レンズ３０３をピント調整機構により合焦点位置に移動させている。
【００６５】
ここで、使用者が、レリーズボタン１６を半押し状態にすることで、ＡＥ検出部１１２によって被写界輝度が検出される。
【００６６】
この被写界輝度に基づいて、光学制御ＣＰＵ１２３がエレクトロクロミック素子４０の電極に電圧を印加する。電圧の印加を受けたエレクトロクロミック素子４０のセグメントは電気化学反応により着色され、その着色されたセグメントに入射した被写体光は遮光される。このように光学制御ＣＰＵ１２３は、絞り径を同心的に複数段階に変化させることができる。
【００６７】
ここで、Ｆ値（絞り値）を大きくする場合には、エレクトロクロミック素子４０の３つのセグメント４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄに電圧を印加する（図５（ｄ））。この場合、セグメント４０＿ａのみ透明状態にある。このようにして大きなＦ値を実現することができる。
【００６８】
一方、Ｆ値（絞り値）を小さくする場合には、セグメント４０＿ｄのみ印加することで小さなＦ値が得られる（図５（ｂ））。ここで、結像面上での中央の光量のほうが周辺の光量よりも大きい場合（中央のほうが周辺よりも明るい場合）が多い。この場合、結像面上での中央と周辺の光量分布を平坦化する必要がある。そこで、本実施形態のデジタルカメラ１では、エレクトロクロミック素子４０のセグメント４０＿ａに電圧を印加する（図５（ｄ））。ただし、この場合、光学制御ＣＰＵ１２３は、セグメント４０＿ａに低い電圧を印加することにより透過率をゼロにせず、結像面上での中央と周辺の光量分布の平坦化が実現されるように透過率を低める。このようにして、結像面上での中央の光量を比較的小さく抑えたまま、小さなＦ値を実現することができる。
【００６９】
したがって、光学制御ＣＰＵ１２３からの電圧の印加を受けたエレクトロクロミック素子４０が着色することで、被写体光の透過光量が被写界輝度に基づく最適な透過光量となり、Ｆ値が調整される。
【００７０】
続いて、使用者が、レリーズボタン１６を全押しにすることで、ＣＣＤ３０４に結像されている被写体を表わす画像データはＣＤＳＡＭＰ１２０に出力される。ＣＤＳＡＭＰ１２０では、ＣＣＤ３０４から出力された画像データの雑音の低減が行なわれその雑音が低減された画像データがＡ／Ｄ変換部１２１に供給される。このＡ／Ｄ変換部１２１では、アナログ信号からデジタル信号に変換されたＲＧＢからなる画像データが生成される。生成された画像データは、ホワイトバランス・γ処理部１２２で画像処理が施されて、バッファメモリ１２５に記憶される。バッファメモリ１２５に記憶された画像データは、ＹＣ処理部１２６に供給されて、ＲＧＢ信号からＹＣ信号に変換される。ＹＣ信号に変換された画像データは、圧縮・伸張部１３１において圧縮処理が施される。また、メインＣＰＵ１１０は、画像データ、をメモリカード１３３に記憶する。
【００７１】
また、メモリカード１３３に記憶された画像データは、圧縮・伸張部１３１において伸張処理が施された後、ＹＣ／ＲＧＢ変換部１２７においてＲＧＢ信号に変換され、ドライバ１２８を介して液晶表示パネル２７に伝えられる。液晶表示パネル２７には、画像データが表示される。
【００７２】
以上より、デジタルカメラ１の撮影動作が終了する。
【００７３】
ここで、上記の説明においては、エレクトロクロミック素子４０について開口径を制御する絞りとして説明したが、印加電圧を高めることによりエレクトロクロミック素子４０のすべてのセグメントの透過率をゼロにすることで、シャッタ速度を機械的に制御するシャッタとしての機能も果たすことが可能となる。この場合、絞り羽根のような機械的な部材を用いずに済み、消音化が実現できる。また、装置の信頼性も向上する。
【００７４】
また、印加電圧を制御することで透過率を変えることができるので、エレクトロクロミック素子４０をＮＤフィルタとして動作させることも可能である。
【００７５】
以上説明したように、本発明によれば、省スペース化が実現されるとともに光量調整の工夫が施された光学鏡胴、その光学鏡胴を用いた結像光学システム、および透過率の影響やフレア、ゴーストなどによる画質劣化を抑制して画像を形成する撮像装置が得られる。
【００７６】
なお、本発明の撮像装置では、デジタルカメラにより実現した例で説明したが、これに限られるものではなく、例えば、ロール状の写真フイルム上に写真撮影を行うフイルムカメラや携帯電話に搭載されるカメラ、あるいは動画を撮影するビデオカメラ等の光学機器にも、本発明の光学鏡胴、結像光学システムを備えた撮像装置を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラの、前方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【図２】本発明の光学鏡胴がデジタルカメラの前面から繰り出された状態を示す図である。
【図３】図１および図２に示すデジタルカメラの、後方斜め上から見たときの外観斜視図である。
【図４】本発明の光学鏡胴を光軸に沿って切断した際の光学系の断面図である。
【図５】エレクトロクロミック素子の正面図である。
【図６】図１に示すデジタルカメラ１の概略的な内部構成図である。
【図７】ガラス基板に挟まれたエレクトロクロミック素子を備えた光学鏡胴における光学系の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００７８】
１ デジタルカメラ
１０ 光学鏡胴
１１ 前面
１２ 閃光発光窓
１３ ファインダ対物窓
１４ マイク
１５ 上面
１６ レリーズボタン
２０ 操作部
２１ 背面
２２ 電源ボタン
２３ モードスイッチ
２４ メニュー切替えおよび実行キー
２５ 広角ズームキー
２６ 望遠ズームキー
２７ 液晶表示パネル
２８ 光学式ファインダ接眼窓
２９ スピーカ
３０ 撮像部
４０ エレクトロクロミック素子
４０＿ａ、４０＿ｂ、４０＿ｃ、４０＿ｄ セグメント
１１０ メインＣＰＵ
１１０＿１ ＥＥＰＲＯＭ
１１１ ＡＦ検出部
１１２ ＡＥ検出部
１２０ ＣＤＳＡＭＰ
１２１ Ａ／Ｄ変換部
１２２ ホワイトバランス・γ処理部
１２３ 光学制御ＣＰＵ
１２４ クロックジェネレータ
１２５ バッファメモリ
１２６ ＹＣ処理部
１２７ ＹＣ／ＲＧＢ変換部
１２８ ドライバ
１３０ データバス
１３１ 圧縮伸張部
１３２ インターフェース（Ｉ／Ｆ）部
１３３ メモリカード
１３４ 閃光発光制御部
２０１ 第１群レンズ
２０２ エレクトロクロミック素子
２０３ 第２群レンズ
２０４ 第３群レンズ２０４
２０５ ＣＣＤ
２０６＿１、２０６＿２ ガラス基板
３０１ 前群レンズ
３０２ 接合レンズ
３０２＿１ 第１のレンズ素子
３０２＿２ 第２のレンズ素子
３０３ 後群レンズ
３０４ ＣＣＤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体光を結像させる光学系を収容した光学鏡胴において、
前記光学系が接合レンズを備えるとともに、前記接合レンズを構成する隣接する２つのレンズ素子に挟まれることにより該接合レンズと一体に形成された、電圧の印加開放を受けて該接合レンズの透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子を備えたことを特徴とする光学鏡胴。
【請求項２】
前記エレクトロクロミック素子が、絞り径を同心的に複数段階に変化させるように電圧の印加開放により透過率を変化させる、同心的に配列された複数のセグメントを有するものであることを特徴とする請求項１記載の光学鏡胴。
【請求項３】
前記エレクトロクロミック素子が、電圧の印加開放を受けて、絞り径内を中央と周辺との光量分布を平坦化するための透過率分布に変化させるものであることを特徴とする請求項２記載の光学鏡胴。
【請求項４】
請求項１記載の光学鏡胴と、
前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加開放により絞り径を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする結像光学システム。
【請求項５】
請求項４記載の結像光学システムと、
前記光学系における被写体像の結像面に配備された撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
被写体光を結像させる光学系を収容した光学鏡胴において、
前記光学系が接合レンズを備えるとともに、前記接合レンズを構成する隣接する２つのレンズ素子に挟まれることにより該接合レンズと一体に形成された、電圧の印加開放を受けて該接合レンズの透過光の光量を制御するエレクトロクロミック素子を備えたことを特徴とする光学鏡胴。
【請求項２】
前記エレクトロクロミック素子が、絞り径を同心的に複数段階に変化させるように電圧の印加開放により透過率を変化させる、同心的に配列された複数のセグメントを有するものであることを特徴とする請求項１記載の光学鏡胴。
【請求項３】
前記エレクトロクロミック素子が、電圧の印加開放を受けて、絞り径内を中央と周辺との光量分布を平坦化するための透過率分布に変化させるものであることを特徴とする請求項２記載の光学鏡胴。
【請求項４】
請求項１記載の光学鏡胴と、
前記エレクトロクロミック素子への電圧の印加開放により絞り径を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする結像光学システム。
【請求項５】
請求項４記載の結像光学システムと、
前記光学系における被写体像の結像面に配備された撮像素子とを備えた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２００７−３２２６０４（Ｐ２００７−３２２６０４Ａ）
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１５１２７１（Ｐ２００６−１５１２７１）
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１２月１３日（２００７．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年５月３１日（２００６．５．３１）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
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