撮像装置
【課題】一眼レフカメラの光束分割ミラーを光学薄膜の多層膜の構成とし、その分光特性を工夫してオートフォーカス検知装置に対する入射光量が不足することを防止する。
【解決手段】撮像光学系を透過した光が光束分割ミラーに入射され、透過光がイメージセンサに入射され、反射光がオートフォーカス検知装置に入射される。光束分割ミラーは、８層以上の多層膜であり、最適化によって、分光特性が(400〜650ｎｍ)で反射率が25％以上で35％以下となり、700ｎｍ付近の反射率が60％以上となされる。
【解決手段】撮像光学系を透過した光が光束分割ミラーに入射され、透過光がイメージセンサに入射され、反射光がオートフォーカス検知装置に入射される。光束分割ミラーは、８層以上の多層膜であり、最適化によって、分光特性が(400〜650ｎｍ)で反射率が25％以上で35％以下となり、700ｎｍ付近の反射率が60％以上となされる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば一眼レフカメラに対して適用される撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一眼レフカメラは、可動式のミラーが搭載され、撮影の時には、撮影直前にミラーが撮影光路外に待避し、撮影終了後ただちに光路内にミラーが復帰してファインダ光学系に被写体光を導く構造とされている。その結果、撮影中はファインダ像が消失し、撮影の瞬間の被写体を見ることができない。特に、被写体の動きの速いスポーツ、レース、動物写真等においては、連続的に撮影をしながら被写体に追従するような撮影が大変難しく、いわゆる決定的瞬間を見逃すことがあった。
【０００３】
これに対し、固定式のミラーによって光束を分割する機能を有する一眼レフカメラ（例えば、下記の特許文献１〜３参照）が提案されている。この種の一眼レフカメラでは、ファインダ系に光束を導くミラーが固定の光束分割ミラー（ペリクルミラーとも呼ばれる）の構成とされる。ミラーによって、撮影光を常にファインダ系とフィルム面方向に分割し、撮影中に常にファインダにて被写体の状態を観察することが可能とされている。
【０００４】
特許文献１では、一眼レフカメラ用光束分割ミラーの膜設計が提案されている。特許文献１では、光束分割ミラーを４５度に設置した場合の透過光線（イメージセンサへ導かれる光）と反射光線（ファインダ側へ導かれる光）の強度がそれぞれ５０％となるように設計されている。この場合には、フィルムに届く光量が減少するので、露光時間が長くなったり、フラッシュの光が届く距離が短くなる問題が生じる。この問題を解決するめたに、フラッシュ撮影時にはこの光束分割ミラーを従来のミラーのように稼動する仕組み（特許文献３参照）を設ける必要が生じる。
【０００５】
さらに、特許文献４ではオートフォーカス検知装置をカメラ下面に設置し、光束分割ミラーを透過した光を再度可動式のミラーを用いて下面に配置されたオートフォーカス検知装置へ導く方式が提案されている。この方式は機構が複雑になることから製造コストの上昇や固定ミラーの内側に可動部が存在することからごみの発生などの問題が生じるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１０９５０４号公報
【特許文献２】特開２００６−３５０２５３号公報
【特許文献３】特開平８−２５４７５１号公報
【特許文献４】特許２８０１２１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年の１眼レフデジタルカメラでは本体背面に、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display)パ
ネルなどのディスプレイを設け、撮像素子へ入力された画像をこのディスプレイにより確認することが可能となっている。例えば光学式ファインダを設けずに、背面のディスプレイによる画像を撮影者が確認しながら撮影を行うデジタル一眼レフカメラが提案されている。かかる構成においては、オートフォーカス検知装置をカメラ本体の上部に設置し、光束分割ミラーにより反射された光をこのオートフォーカス検知装置に導くことも可能である。しかしながら、特許文献１乃至４に示される光束分割ミラーを用いた場合、撮影画像の画質を良好とするために、イメージセンサに対する透過光の光量が反射光より多くされ、その結果、オートフォーカス検知装置へ導かれる撮影光の光量が不足するという問題があった。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、光束分割ミラーにより反射され、オートフォーカス検知装置に導かれる撮影光の光量が不足する問題を解決することができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、この発明は、撮影光学系を介して入射された入射光を透過させると共に反射させる光束分割ミラーと、
光束分割ミラーの透過光が入射されるイメージセンサと、
光束分割ミラーの反射光が入射されるオートフォーカス検知部と、
イメージセンサの撮像信号を処理する信号処理部と、
信号処理部によって得られる映像信号によって撮影中の映像を表示するディスプレイ部とを有し、
光束分割ミラーは、高屈折率材料の膜厚をＨとし、低屈折率材料の膜厚をＬとするときに、プラスチックフィルム上に式（１）（但し、ｎ≧３）で示されるように積層され、
（ＨＬ）nＨＬ／２（ｎは、繰り返し回数を表す整数） 式（１）
最適化によって、（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍ付近の反射率が６０％以上）の分光特性を得るようになされた撮像装置である。
好ましくは、分光特性において、７００ｎｍ付近の波長より長い波長の領域の反射率が６０％以上である。
さらに、オートフォーカス補助光発生部を有し、オートフォーカス補助光発生部が７００ｎｍ付近の波長のオートフォーカス補助光を発生する。
好ましくは、光束分割ミラーが上方に入射光を反射し、オートフォーカス検知部が筐体内の上部に設けられている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明では、オートフォーカス補助光を使用する場合、オートフォーカス補助光の戻り光を他の波長に比してより高い反射率で反射してオートフォーカス検知装置に対して導くことができる。この発明では、７００ｎｍ付近より長波長の領域の反射率を大きくしているので、この領域の波長の光がイメージセンサに対して入射されることを抑えることができ、光束分割ミラーが赤外カットフィルタの機能を持つことできる。したがって、イメージセンサの前面等に別個に赤外カットフィルタを設ける必要がなくなり、撮像装置の低コスト化、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明を適用できる一眼レフカメラの概略的構成を示す略線図である。
【図２】この発明による光束分割ミラーの実施例１の積層構成を示す略線図である。
【図３】実施例１の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図４】実施例１の分光特性を示す略線図である。
【図５】この発明による光束分割ミラーの実施例２の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図６】実施例２の分光特性を示す略線図である。
【図７】この発明による光束分割ミラーの実施例３の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図８】実施例３の分光特性を示す略線図である。
【図９】この発明の説明の参考とした参考例１の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図１０】参考例１の分光特性を示す略線図である。
【図１１】この発明の説明の参考とした参考例２の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図１２】参考例２の分光特性を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．一眼レフカメラの概略的構成＞
＜２．光束分割フィルタ＞
＜３．変形例＞
なお、以下に説明する実施の形態は、この発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
【００１３】
＜１．一眼レフカメラの概略的構成＞
図１を参照してこの発明による撮像装置の一実施の形態について説明する。一実施の形態は、この発明を一眼レフデジタルカメラに対して適用した例である。カメラ筐体の鏡筒部１に対して、交換可能な撮影レンズ、絞り等を含む撮影光学系２が取り付けられている。撮影光学系２の撮影レンズは、フォーカス駆動系（図示しない）によって駆動され、オートフォーカス動作が可能とされている。
【００１４】
撮影光学系２を介された透過光（被写体光）が光束分割ミラー３に入射される。光束分割ミラー３は、撮影光学系２の透過光を反射および透過する。光束分割ミラー３を透過した光がイメージセンサ４に入射される。光束分割ミラー３は、後述するように、分光特性として、（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍ付近の反射率が６０％以上）を持つように設計されている。
【００１５】
イメージセンサ４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のセンサであり、イメージセンサ４から取り出された撮像信
号が撮像信号処理回路（図示しない）に対して供給され、撮像信号を圧縮した信号が記録媒体例えばフラッシュメモリに記憶される。さらに、現在撮影中の被写体が背面に設けられたディスプレイ５に表示される。ディスプレイ５は、ＬＣＤ、有機ＥＬ(Electroluminescence:電界発光効果)等のフラットディスプレイである。
【００１６】
光束分割ミラー３の反射光は、上方のオートフォーカス検知装置６へ導かれる。オートフォーカス検知装置６は、光束分割ミラー３の反射光を受光するイメージセンサ（エリアセンサ）と、イメージセンサの出力信号を処理する信号処理部と、撮影光学系２のオートフォーカスレンズの位置を制御する駆動部とを有する。信号処理部においては、撮影画像の指定されたエリア、または撮影画像の全体のエリアの撮像信号を使用してオートフォーカス評価値が生成され、オートフォーカス評価値が最大となるように、撮影光学系２のオートフォーカスレンズの位置が制御される。
【００１７】
なお、オートフォーカス方式としては、位相差式オートフォーカスおよびコントラスト検出式オートフォーカスの何れか一方の方式、または両方式を併用した方式を使用することができる。さらに、暗い場所や、コントラストの低い被写体でも良好にオートフォーカスを行うために、オートフォーカス補助光を発生し、戻り光からオートフォーカス評価値を形成するようになされている。補助光として例えば波長が７００ｎｍ付近の赤外光が使用され、カメラの前面に赤外光を発生する赤外光発生用ＬＥＤが設けられている。同様のオートフォーカス補助光は、アクセサリーのフラッシュ装置により発生するようにしても良い。オートフォーカス検知装置は、オートフォーカス補助光の波長に対して感度が高いものとされている。
【００１８】
上述したディスプレイ５は、電子式ビューファインダとしての機能を有する。すなわち、ディスプレイ５には、イメージセンサ４の撮像信号を信号処理部で処理して得られる映像信号が供給され、現在の被写体像（動画）が表示される。図１に示す構成では、光学式ビューファインダが設けられておらず、光束分割ミラー３によって上方に反射された光をオートフォーカス検知装置６に導いてオートフォーカスを行うようにしている。光学式ビューファインダを省略することによって、焦点板、ペンタプリズム、接眼部等の光学部品を不要とできる。但し、光学系を工夫して光学式ビューファインダおよびオートフォーカス検知装置６の両方を上部に設けることも可能である。
【００１９】
＜２．光束分割ミラー＞
この発明においては、イメージセンサ４に導かれる光の光量を確保しながらオートフォーカス検知装置６に導かれる光の光量が不足することを防止するように、光束分割ミラー３の分光特性（波長選択特性）を設定するものである。特にオートフォーカス用補助光（７００ｎｍ）に対する反射率を確保することで、補助光を利用する暗視野におけるオートフォーカス動作を安定して行えるように設定されている。
【００２０】
一例として、この発明の一実施の形態においては、光束分割ミラー３の分光特性は、可視光領域のうち、４００ｎｍ〜６５０ｎｍにおける透過率が６５％以上７５％であり、オートフォーカス検知装置６のオートフォーカス補助光の波長（７００ｎｍ付近）の反射率が６０％以上とされる。このような分光特性を持つことによって、イメージセンサ４へ導かれる光の量が十分確保され、且つオートフォーカス検知装置６に対するオートフォーカス補助光の光量も十分とできる。この発明により、コンパクトで軽量なデジタルカメラを実現することが可能である。
【００２１】
この発明においては、高屈折率を持つ誘電体薄膜（以下、高屈折率層と称する）と、低屈折率を持つ誘電体薄膜（以下、低屈折率層と称する）とを交互に積層した光学多層膜によって、光束分割ミラー３を構成する。高屈折率層を構成する高屈折率材料は、屈折率２以上（例えば２．０〜２．５）の材料である。低屈折率層を構成する低屈折率材料は、屈折率１．６未満の材料である。
【００２２】
光学多層膜は、基材としてのプラスチックフィルム上に形成される。プラスチックフィルムは、可視光領域内で透明である。プラスチックフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）の何れかからなることが好ましい。
【００２３】
高屈折率材料は、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯの何れかまたはこれらの合金、
若しくはＺｎＯにＡｌまたはＧａをドープした透明導電性材料からなることが好ましい。或いは、高屈折率材料は、ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5の何れかからなることが好ましい。低屈折率材料は、ＭｇＦ2、ＡｌＦ3、ＳｉＯ2が好ましい。
【００２４】
所望の分光特性を得るために、ＳＷＰＦ(Short Wave Pass Filter)の設計手法を使用することができる。ＳＷＰＦは、長波長を反射し、短波長を透過させる分光特性を有する誘電体多層膜である。ＳＷＰＦの基礎設計は、（高屈折率材料の屈折率）×膜厚＝λ／４（λ：設計中心波長）となる膜厚をＨとし、（低屈折率材料の屈折率）×膜厚＝λ／４となる膜厚をＬとすると、下記の式で表すことができる。
【００２５】
Ｌ／２・Ｈ・Ｌ・・・・Ｌ・Ｈ・Ｌ／２＝Ｌ／２（ＨＬ）nＨＬ／２（・・・の部分は
、繰り返しを表し、ｎは、繰り返し回数を表す整数である）
【００２６】
基材としてプラスチックフィルム例えばＰＥＴ（屈折率１．６５）が使用されるので、上式における最初の層（Ｌ／２）は、プラスチックフィルムとみなすことができる。したがって、上式を、下記の式（１）のように簡略化する。
【００２７】
（ＨＬ）nＨＬ／２（ｎは、繰り返し回数を表す整数） 式（１）
【００２８】
この発明においては、（ｎ≧３）とし、膜厚Ｈおよび膜厚Ｌを基礎設計し、さらに、最適化を行うことによって、目標とする分光特性（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍ付近の反射率が６０％以上）を得るようになされる。
【００２９】
かかる分光特性を持つ光束分割ミラーを使用することによって下記の効果を得ることができる。
１．オートフォーカス検知装置の感度が高い波長での反射率を２５％以上で３５％以下とすることで、オートフォーカス検知装置に対して充分な光量の被写体光を導くことができ、オートフォーカス検知にとって光量不足の問題が生じない。
２．暗い場所での撮影、コントラストの低い被写体の撮影のために、オートフォーカス補助光を使用する場合、オートフォーカス補助光の戻り光を他の波長に比してより高い反射率で反射してオートフォーカス検知装置６に対して導くことができる。
３．７００ｎｍ付近より長波長の光の反射率を大きくしているので、この付近の波長の光がイメージセンサ４に対して入射されることを抑えることができ、光束分割ミラー３が赤外カットフィルタの機能を持つことできる。したがって、イメージセンサ４の前面等に別個に赤外カットフィルタを設ける必要がなくなり、撮像装置の低コスト化、軽量化を図ることができる。
【実施例】
【００３０】
次に、この発明による光束分割ミラーの実施例について説明する。
【００３１】
図２は、この発明による光束分割ミラーの実施例１の積層構造を示す。基材としてのプラスチックフィルム１１の材料は、ＰＥＴである。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ８の８層の膜がスパッタリングによって成膜された光学多層膜の構成とされる。例えばカールセル型の基板ホルダを持つ、後酸化方式のスパッタ装置によって成膜がなされる。スパッタリング方式とては、他のスパッタリング方式を使用できる。さらに、蒸着によって成膜を行うようにしても良い。実施例１では、低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料と
して、Ｎｂ2Ｏ5が使用される。
【００３２】
６５０ｎｍ付近から立ち上がる特性を得るために、設計中心波長λ＝８００ｎｍが設定され、基礎設計を行うと、図３に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ８がプラスチックフィルム１１上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。
【００３３】
実施例１は、ｎ（繰り返し回数）＝３の例である。式（１）と対応させると、（Ｔ８〜Ｔ３）が３回の繰り返しの層であり、Ｔ２が「Ｈ」と対応する層であり、Ｔ１が「Ｌ／２」に対応する層であり、層Ｔ１の膜厚が他の低屈折率層Ｌの半分とされている。
【００３４】
基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２１ａを図４中の破線で表す。図４の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。透過率は、１００％−反射率（％）で求められる。分光特性２１ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が６０％以上である条件を満たしている。さらに、分光特性２１ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が十分に小さいので、この波長帯域の光をイメージセンサ４に入射させることができる。但し、この帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎる。そこで、最適化がなされる。
【００３５】
コンピュータを利用した最適化のソフトウェアが使用することができる。一例として、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して光学薄膜の特性を計算
できる。すなわち、目標の光学特性（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍの反射率が６０％以上）を設定し、遺伝的アルゴリズムによる最適化処理を行った。
【００３６】
最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ８の各層の膜厚が図３に示すように求められ、図４に示すように、分光特性２１ｂが得られる。図４から、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下であって、７００ｎｍの反射率が６０％である光学的特性が得られていることが分かる。実施例１のように、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層することによって光の干渉を生じさせ、目標とする分光特性を実現することができる。
【００３７】
（実施例２）
実施例２は、基材としてのプラスチックフィルム１１（ＰＥＴ）が使用され、実施例１と同様に低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料として、Ｎｂ2Ｏ5が使
用される。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ１０の１０層の膜が実施例１と同様に成膜された光学多層膜の構成とされる。
【００３８】
６５０ｎｍ付近から立ち上がる特性を得るために、設計中心波長λ＝８００ｎｍとして、基礎設計を行うと、図５に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ１０がプラスチックフィルム１１上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。
【００３９】
実施例２は、ｎ（繰り返し回数）＝４の例である。式（１）と対応させると、（Ｔ１０〜Ｔ３）が４回の繰り返しの層であり、Ｔ２が「Ｈ」と対応する層であり、Ｔ１が「Ｌ／２」に対応する層であり、層Ｔ１の膜厚が他の低屈折率層Ｌの半分とされている。
【００４０】
基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２２ａを図６中の破線で表す。図６の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。分光特性２２ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が６０％以上である条件を満たしている。さらに、分光特性２２ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎるので、最適化がなされる。
【００４１】
実施例１と同様に、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して
最適化処理を行った。最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ１０の各層の膜厚が図５に示すように求められ、図６に示すように、分光特性２２ｂが得られる。図６から４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下であって、７００ｎｍの反射率が６０％以上である光学的特性が得られていることが分かる。
【００４２】
（実施例３）
実施例３は、基材としてのプラスチックフィルム１１（ＰＥＴ）が使用され、実施例１と同様に低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料として、Ｎｂ2Ｏ5が使
用される。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ１２の１２層の膜が実施例１と同様に成膜された光学多層膜の構成とされる。
【００４３】
６５０ｎｍ付近から立ち上がる特性を得るために、設計中心波長λ＝８００ｎｍとして、基礎設計を行うと、図７に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ１２がプラスチックフィルム１１上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。
【００４４】
実施例３は、ｎ（繰り返し回数）＝５の例である。式（１）と対応させると、（Ｔ１２〜Ｔ３）が４回の繰り返しの層であり、Ｔ２が「Ｈ」と対応する層であり、Ｔ１が「Ｌ／２」に対応する層であり、層Ｔ１の膜厚が他の低屈折率層Ｌの半分とされている。
【００４５】
基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２３ａを図８中の破線で表す。図８の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。分光特性２３ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が６０％以上である条件を満たしている。さらに、分光特性２３ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎるので、最適化がなされる。
【００４６】
実施例１と同様に、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して
最適化処理を行った。最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ１０の各層の膜厚が図７に示すように求められ、図８に示すように、分光特性２３ｂが得られる。図８から４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下であって、７００ｎｍの反射率が６０％以上である光学的特性が得られていることが分かる。
【００４７】
上述したように、ｎ＝３（８層構成）、ｎ＝４（１０層構成）、ｎ＝５（１２層構成）の光束分割ミラーによって、目標とする分光特性が得られる。これに対して、ｎ＝１（４層構成）の参考例１、並びにｎ＝２（６層構成）の参考例２では、目標とする分光特性が得られないことが分かった。
【００４８】
（参考例１）
参考例１は、基材としてのプラスチックフィルム（ＰＥＴ）が使用され、実施例１と同様に低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料として、Ｎｂ2Ｏ5が使用さ
れる。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ４の４層の膜が実施例１と同様に成膜された光学多層膜の構成とされる。
【００４９】
参考例１は、ｎ＝１の例である。設計中心波長λ＝８００ｎｍとして、基礎設計を行うと、図９に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ４がプラスチックフィルム上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２４ａを図１０中の破線で表す。図１０の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。
【００５０】
分光特性２４ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が４０％より小であり、反射率が６０％以上である条件を満たしていない。さらに、分光特性２４ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎるので、最適化がなされる。
【００５１】
実施例１と同様に、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して
最適化処理を行った。最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ４の各層の膜厚が図９に示すように求められ、図１０に示すように、分光特性２４ｂが得られる。図１０から４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下である光学的特性を実現できず、さらに、７００ｎｍの反射率が６０％以上である光学的特性が実現できないことが分かる。すなわち、４層構成では、目標とする分光特性を生じさせる解が無い。
【００５２】
（参考例２）
参考例２は、基材としてのプラスチックフィルム（ＰＥＴ）が使用され、実施例１と同様に低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料として、Ｎｂ2Ｏ5が使用さ
れる。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ６の６層の膜が実施例１と同様に成膜された光学多層膜の構成とされる。
【００５３】
参考例２は、ｎ＝２の例である。設計中心波長λ＝８００ｎｍとして、基礎設計を行うと、図１１に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ６がプラスチックフィルム上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２５ａを図１１中の破線で表す。図１１の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。
【００５４】
分光特性２５ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が６０％より小であり、反射率が６０％以上である条件を満たしていない。さらに、分光特性２５ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎるので、最適化がなされる。
【００５５】
実施例１と同様に、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して
最適化処理を行った。最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ６の各層の膜厚が図１１に示すように求められ、図１２に示すように、分光特性２５ｂが得られる。図１２から４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下である光学的特性を実現することかできる。しかしながら、７００ｎｍの反射率が６０％以上である光学的特性が実現できないことが分かる。すなわち、６層構成では、目標とする分光特性を生じさせる解が無い。
【００５６】
上述した参考例１および参考例２から、８層以上の光学薄膜を積層した構成の光束分割ミラーによって、目標とする光学特性が得られることが分かる。
【００５７】
＜３．変形例＞
この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば最適化のソフトウェアとして挙げたものは、一例であって、他のソフトウェアを使用することができる。さらに、高屈折率材料、低屈折率材料として実施例に挙げたもの以外を使用することができ、その場合には、膜厚の値が上述した値と異なる他の値となる。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・鏡筒部
２・・・撮影光学系
３・・・光束分割ミラー
４・・・イメージセンサ
５・・・ディスプレイ
６・・・オートフォーカス検知装置
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば一眼レフカメラに対して適用される撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の一眼レフカメラは、可動式のミラーが搭載され、撮影の時には、撮影直前にミラーが撮影光路外に待避し、撮影終了後ただちに光路内にミラーが復帰してファインダ光学系に被写体光を導く構造とされている。その結果、撮影中はファインダ像が消失し、撮影の瞬間の被写体を見ることができない。特に、被写体の動きの速いスポーツ、レース、動物写真等においては、連続的に撮影をしながら被写体に追従するような撮影が大変難しく、いわゆる決定的瞬間を見逃すことがあった。
【０００３】
これに対し、固定式のミラーによって光束を分割する機能を有する一眼レフカメラ（例えば、下記の特許文献１〜３参照）が提案されている。この種の一眼レフカメラでは、ファインダ系に光束を導くミラーが固定の光束分割ミラー（ペリクルミラーとも呼ばれる）の構成とされる。ミラーによって、撮影光を常にファインダ系とフィルム面方向に分割し、撮影中に常にファインダにて被写体の状態を観察することが可能とされている。
【０００４】
特許文献１では、一眼レフカメラ用光束分割ミラーの膜設計が提案されている。特許文献１では、光束分割ミラーを４５度に設置した場合の透過光線（イメージセンサへ導かれる光）と反射光線（ファインダ側へ導かれる光）の強度がそれぞれ５０％となるように設計されている。この場合には、フィルムに届く光量が減少するので、露光時間が長くなったり、フラッシュの光が届く距離が短くなる問題が生じる。この問題を解決するめたに、フラッシュ撮影時にはこの光束分割ミラーを従来のミラーのように稼動する仕組み（特許文献３参照）を設ける必要が生じる。
【０００５】
さらに、特許文献４ではオートフォーカス検知装置をカメラ下面に設置し、光束分割ミラーを透過した光を再度可動式のミラーを用いて下面に配置されたオートフォーカス検知装置へ導く方式が提案されている。この方式は機構が複雑になることから製造コストの上昇や固定ミラーの内側に可動部が存在することからごみの発生などの問題が生じるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１０９５０４号公報
【特許文献２】特開２００６−３５０２５３号公報
【特許文献３】特開平８−２５４７５１号公報
【特許文献４】特許２８０１２１７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年の１眼レフデジタルカメラでは本体背面に、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display)パ
ネルなどのディスプレイを設け、撮像素子へ入力された画像をこのディスプレイにより確認することが可能となっている。例えば光学式ファインダを設けずに、背面のディスプレイによる画像を撮影者が確認しながら撮影を行うデジタル一眼レフカメラが提案されている。かかる構成においては、オートフォーカス検知装置をカメラ本体の上部に設置し、光束分割ミラーにより反射された光をこのオートフォーカス検知装置に導くことも可能である。しかしながら、特許文献１乃至４に示される光束分割ミラーを用いた場合、撮影画像の画質を良好とするために、イメージセンサに対する透過光の光量が反射光より多くされ、その結果、オートフォーカス検知装置へ導かれる撮影光の光量が不足するという問題があった。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、光束分割ミラーにより反射され、オートフォーカス検知装置に導かれる撮影光の光量が不足する問題を解決することができる撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するために、この発明は、撮影光学系を介して入射された入射光を透過させると共に反射させる光束分割ミラーと、
光束分割ミラーの透過光が入射されるイメージセンサと、
光束分割ミラーの反射光が入射されるオートフォーカス検知部と、
イメージセンサの撮像信号を処理する信号処理部と、
信号処理部によって得られる映像信号によって撮影中の映像を表示するディスプレイ部とを有し、
光束分割ミラーは、高屈折率材料の膜厚をＨとし、低屈折率材料の膜厚をＬとするときに、プラスチックフィルム上に式（１）（但し、ｎ≧３）で示されるように積層され、
（ＨＬ）nＨＬ／２（ｎは、繰り返し回数を表す整数） 式（１）
最適化によって、（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍ付近の反射率が６０％以上）の分光特性を得るようになされた撮像装置である。
好ましくは、分光特性において、７００ｎｍ付近の波長より長い波長の領域の反射率が６０％以上である。
さらに、オートフォーカス補助光発生部を有し、オートフォーカス補助光発生部が７００ｎｍ付近の波長のオートフォーカス補助光を発生する。
好ましくは、光束分割ミラーが上方に入射光を反射し、オートフォーカス検知部が筐体内の上部に設けられている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明では、オートフォーカス補助光を使用する場合、オートフォーカス補助光の戻り光を他の波長に比してより高い反射率で反射してオートフォーカス検知装置に対して導くことができる。この発明では、７００ｎｍ付近より長波長の領域の反射率を大きくしているので、この領域の波長の光がイメージセンサに対して入射されることを抑えることができ、光束分割ミラーが赤外カットフィルタの機能を持つことできる。したがって、イメージセンサの前面等に別個に赤外カットフィルタを設ける必要がなくなり、撮像装置の低コスト化、軽量化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明を適用できる一眼レフカメラの概略的構成を示す略線図である。
【図２】この発明による光束分割ミラーの実施例１の積層構成を示す略線図である。
【図３】実施例１の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図４】実施例１の分光特性を示す略線図である。
【図５】この発明による光束分割ミラーの実施例２の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図６】実施例２の分光特性を示す略線図である。
【図７】この発明による光束分割ミラーの実施例３の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図８】実施例３の分光特性を示す略線図である。
【図９】この発明の説明の参考とした参考例１の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図１０】参考例１の分光特性を示す略線図である。
【図１１】この発明の説明の参考とした参考例２の基礎設計による各層の膜厚と最適化後の各層の膜厚とを示す略線図である。
【図１２】参考例２の分光特性を示す略線図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
＜１．一眼レフカメラの概略的構成＞
＜２．光束分割フィルタ＞
＜３．変形例＞
なお、以下に説明する実施の形態は、この発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
【００１３】
＜１．一眼レフカメラの概略的構成＞
図１を参照してこの発明による撮像装置の一実施の形態について説明する。一実施の形態は、この発明を一眼レフデジタルカメラに対して適用した例である。カメラ筐体の鏡筒部１に対して、交換可能な撮影レンズ、絞り等を含む撮影光学系２が取り付けられている。撮影光学系２の撮影レンズは、フォーカス駆動系（図示しない）によって駆動され、オートフォーカス動作が可能とされている。
【００１４】
撮影光学系２を介された透過光（被写体光）が光束分割ミラー３に入射される。光束分割ミラー３は、撮影光学系２の透過光を反射および透過する。光束分割ミラー３を透過した光がイメージセンサ４に入射される。光束分割ミラー３は、後述するように、分光特性として、（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍ付近の反射率が６０％以上）を持つように設計されている。
【００１５】
イメージセンサ４は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device)、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のセンサであり、イメージセンサ４から取り出された撮像信
号が撮像信号処理回路（図示しない）に対して供給され、撮像信号を圧縮した信号が記録媒体例えばフラッシュメモリに記憶される。さらに、現在撮影中の被写体が背面に設けられたディスプレイ５に表示される。ディスプレイ５は、ＬＣＤ、有機ＥＬ(Electroluminescence:電界発光効果)等のフラットディスプレイである。
【００１６】
光束分割ミラー３の反射光は、上方のオートフォーカス検知装置６へ導かれる。オートフォーカス検知装置６は、光束分割ミラー３の反射光を受光するイメージセンサ（エリアセンサ）と、イメージセンサの出力信号を処理する信号処理部と、撮影光学系２のオートフォーカスレンズの位置を制御する駆動部とを有する。信号処理部においては、撮影画像の指定されたエリア、または撮影画像の全体のエリアの撮像信号を使用してオートフォーカス評価値が生成され、オートフォーカス評価値が最大となるように、撮影光学系２のオートフォーカスレンズの位置が制御される。
【００１７】
なお、オートフォーカス方式としては、位相差式オートフォーカスおよびコントラスト検出式オートフォーカスの何れか一方の方式、または両方式を併用した方式を使用することができる。さらに、暗い場所や、コントラストの低い被写体でも良好にオートフォーカスを行うために、オートフォーカス補助光を発生し、戻り光からオートフォーカス評価値を形成するようになされている。補助光として例えば波長が７００ｎｍ付近の赤外光が使用され、カメラの前面に赤外光を発生する赤外光発生用ＬＥＤが設けられている。同様のオートフォーカス補助光は、アクセサリーのフラッシュ装置により発生するようにしても良い。オートフォーカス検知装置は、オートフォーカス補助光の波長に対して感度が高いものとされている。
【００１８】
上述したディスプレイ５は、電子式ビューファインダとしての機能を有する。すなわち、ディスプレイ５には、イメージセンサ４の撮像信号を信号処理部で処理して得られる映像信号が供給され、現在の被写体像（動画）が表示される。図１に示す構成では、光学式ビューファインダが設けられておらず、光束分割ミラー３によって上方に反射された光をオートフォーカス検知装置６に導いてオートフォーカスを行うようにしている。光学式ビューファインダを省略することによって、焦点板、ペンタプリズム、接眼部等の光学部品を不要とできる。但し、光学系を工夫して光学式ビューファインダおよびオートフォーカス検知装置６の両方を上部に設けることも可能である。
【００１９】
＜２．光束分割ミラー＞
この発明においては、イメージセンサ４に導かれる光の光量を確保しながらオートフォーカス検知装置６に導かれる光の光量が不足することを防止するように、光束分割ミラー３の分光特性（波長選択特性）を設定するものである。特にオートフォーカス用補助光（７００ｎｍ）に対する反射率を確保することで、補助光を利用する暗視野におけるオートフォーカス動作を安定して行えるように設定されている。
【００２０】
一例として、この発明の一実施の形態においては、光束分割ミラー３の分光特性は、可視光領域のうち、４００ｎｍ〜６５０ｎｍにおける透過率が６５％以上７５％であり、オートフォーカス検知装置６のオートフォーカス補助光の波長（７００ｎｍ付近）の反射率が６０％以上とされる。このような分光特性を持つことによって、イメージセンサ４へ導かれる光の量が十分確保され、且つオートフォーカス検知装置６に対するオートフォーカス補助光の光量も十分とできる。この発明により、コンパクトで軽量なデジタルカメラを実現することが可能である。
【００２１】
この発明においては、高屈折率を持つ誘電体薄膜（以下、高屈折率層と称する）と、低屈折率を持つ誘電体薄膜（以下、低屈折率層と称する）とを交互に積層した光学多層膜によって、光束分割ミラー３を構成する。高屈折率層を構成する高屈折率材料は、屈折率２以上（例えば２．０〜２．５）の材料である。低屈折率層を構成する低屈折率材料は、屈折率１．６未満の材料である。
【００２２】
光学多層膜は、基材としてのプラスチックフィルム上に形成される。プラスチックフィルムは、可視光領域内で透明である。プラスチックフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）の何れかからなることが好ましい。
【００２３】
高屈折率材料は、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯの何れかまたはこれらの合金、
若しくはＺｎＯにＡｌまたはＧａをドープした透明導電性材料からなることが好ましい。或いは、高屈折率材料は、ＴｉＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｔａ2Ｏ5の何れかからなることが好ましい。低屈折率材料は、ＭｇＦ2、ＡｌＦ3、ＳｉＯ2が好ましい。
【００２４】
所望の分光特性を得るために、ＳＷＰＦ(Short Wave Pass Filter)の設計手法を使用することができる。ＳＷＰＦは、長波長を反射し、短波長を透過させる分光特性を有する誘電体多層膜である。ＳＷＰＦの基礎設計は、（高屈折率材料の屈折率）×膜厚＝λ／４（λ：設計中心波長）となる膜厚をＨとし、（低屈折率材料の屈折率）×膜厚＝λ／４となる膜厚をＬとすると、下記の式で表すことができる。
【００２５】
Ｌ／２・Ｈ・Ｌ・・・・Ｌ・Ｈ・Ｌ／２＝Ｌ／２（ＨＬ）nＨＬ／２（・・・の部分は
、繰り返しを表し、ｎは、繰り返し回数を表す整数である）
【００２６】
基材としてプラスチックフィルム例えばＰＥＴ（屈折率１．６５）が使用されるので、上式における最初の層（Ｌ／２）は、プラスチックフィルムとみなすことができる。したがって、上式を、下記の式（１）のように簡略化する。
【００２７】
（ＨＬ）nＨＬ／２（ｎは、繰り返し回数を表す整数） 式（１）
【００２８】
この発明においては、（ｎ≧３）とし、膜厚Ｈおよび膜厚Ｌを基礎設計し、さらに、最適化を行うことによって、目標とする分光特性（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍ付近の反射率が６０％以上）を得るようになされる。
【００２９】
かかる分光特性を持つ光束分割ミラーを使用することによって下記の効果を得ることができる。
１．オートフォーカス検知装置の感度が高い波長での反射率を２５％以上で３５％以下とすることで、オートフォーカス検知装置に対して充分な光量の被写体光を導くことができ、オートフォーカス検知にとって光量不足の問題が生じない。
２．暗い場所での撮影、コントラストの低い被写体の撮影のために、オートフォーカス補助光を使用する場合、オートフォーカス補助光の戻り光を他の波長に比してより高い反射率で反射してオートフォーカス検知装置６に対して導くことができる。
３．７００ｎｍ付近より長波長の光の反射率を大きくしているので、この付近の波長の光がイメージセンサ４に対して入射されることを抑えることができ、光束分割ミラー３が赤外カットフィルタの機能を持つことできる。したがって、イメージセンサ４の前面等に別個に赤外カットフィルタを設ける必要がなくなり、撮像装置の低コスト化、軽量化を図ることができる。
【実施例】
【００３０】
次に、この発明による光束分割ミラーの実施例について説明する。
【００３１】
図２は、この発明による光束分割ミラーの実施例１の積層構造を示す。基材としてのプラスチックフィルム１１の材料は、ＰＥＴである。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ８の８層の膜がスパッタリングによって成膜された光学多層膜の構成とされる。例えばカールセル型の基板ホルダを持つ、後酸化方式のスパッタ装置によって成膜がなされる。スパッタリング方式とては、他のスパッタリング方式を使用できる。さらに、蒸着によって成膜を行うようにしても良い。実施例１では、低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料と
して、Ｎｂ2Ｏ5が使用される。
【００３２】
６５０ｎｍ付近から立ち上がる特性を得るために、設計中心波長λ＝８００ｎｍが設定され、基礎設計を行うと、図３に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ８がプラスチックフィルム１１上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。
【００３３】
実施例１は、ｎ（繰り返し回数）＝３の例である。式（１）と対応させると、（Ｔ８〜Ｔ３）が３回の繰り返しの層であり、Ｔ２が「Ｈ」と対応する層であり、Ｔ１が「Ｌ／２」に対応する層であり、層Ｔ１の膜厚が他の低屈折率層Ｌの半分とされている。
【００３４】
基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２１ａを図４中の破線で表す。図４の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。透過率は、１００％−反射率（％）で求められる。分光特性２１ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が６０％以上である条件を満たしている。さらに、分光特性２１ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が十分に小さいので、この波長帯域の光をイメージセンサ４に入射させることができる。但し、この帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎる。そこで、最適化がなされる。
【００３５】
コンピュータを利用した最適化のソフトウェアが使用することができる。一例として、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して光学薄膜の特性を計算
できる。すなわち、目標の光学特性（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍの反射率が６０％以上）を設定し、遺伝的アルゴリズムによる最適化処理を行った。
【００３６】
最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ８の各層の膜厚が図３に示すように求められ、図４に示すように、分光特性２１ｂが得られる。図４から、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下であって、７００ｎｍの反射率が６０％である光学的特性が得られていることが分かる。実施例１のように、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層することによって光の干渉を生じさせ、目標とする分光特性を実現することができる。
【００３７】
（実施例２）
実施例２は、基材としてのプラスチックフィルム１１（ＰＥＴ）が使用され、実施例１と同様に低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料として、Ｎｂ2Ｏ5が使
用される。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ１０の１０層の膜が実施例１と同様に成膜された光学多層膜の構成とされる。
【００３８】
６５０ｎｍ付近から立ち上がる特性を得るために、設計中心波長λ＝８００ｎｍとして、基礎設計を行うと、図５に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ１０がプラスチックフィルム１１上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。
【００３９】
実施例２は、ｎ（繰り返し回数）＝４の例である。式（１）と対応させると、（Ｔ１０〜Ｔ３）が４回の繰り返しの層であり、Ｔ２が「Ｈ」と対応する層であり、Ｔ１が「Ｌ／２」に対応する層であり、層Ｔ１の膜厚が他の低屈折率層Ｌの半分とされている。
【００４０】
基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２２ａを図６中の破線で表す。図６の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。分光特性２２ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が６０％以上である条件を満たしている。さらに、分光特性２２ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎるので、最適化がなされる。
【００４１】
実施例１と同様に、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して
最適化処理を行った。最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ１０の各層の膜厚が図５に示すように求められ、図６に示すように、分光特性２２ｂが得られる。図６から４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下であって、７００ｎｍの反射率が６０％以上である光学的特性が得られていることが分かる。
【００４２】
（実施例３）
実施例３は、基材としてのプラスチックフィルム１１（ＰＥＴ）が使用され、実施例１と同様に低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料として、Ｎｂ2Ｏ5が使
用される。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ１２の１２層の膜が実施例１と同様に成膜された光学多層膜の構成とされる。
【００４３】
６５０ｎｍ付近から立ち上がる特性を得るために、設計中心波長λ＝８００ｎｍとして、基礎設計を行うと、図７に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ１２がプラスチックフィルム１１上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。
【００４４】
実施例３は、ｎ（繰り返し回数）＝５の例である。式（１）と対応させると、（Ｔ１２〜Ｔ３）が４回の繰り返しの層であり、Ｔ２が「Ｈ」と対応する層であり、Ｔ１が「Ｌ／２」に対応する層であり、層Ｔ１の膜厚が他の低屈折率層Ｌの半分とされている。
【００４５】
基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２３ａを図８中の破線で表す。図８の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。分光特性２３ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が６０％以上である条件を満たしている。さらに、分光特性２３ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎるので、最適化がなされる。
【００４６】
実施例１と同様に、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して
最適化処理を行った。最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ１０の各層の膜厚が図７に示すように求められ、図８に示すように、分光特性２３ｂが得られる。図８から４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下であって、７００ｎｍの反射率が６０％以上である光学的特性が得られていることが分かる。
【００４７】
上述したように、ｎ＝３（８層構成）、ｎ＝４（１０層構成）、ｎ＝５（１２層構成）の光束分割ミラーによって、目標とする分光特性が得られる。これに対して、ｎ＝１（４層構成）の参考例１、並びにｎ＝２（６層構成）の参考例２では、目標とする分光特性が得られないことが分かった。
【００４８】
（参考例１）
参考例１は、基材としてのプラスチックフィルム（ＰＥＴ）が使用され、実施例１と同様に低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料として、Ｎｂ2Ｏ5が使用さ
れる。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ４の４層の膜が実施例１と同様に成膜された光学多層膜の構成とされる。
【００４９】
参考例１は、ｎ＝１の例である。設計中心波長λ＝８００ｎｍとして、基礎設計を行うと、図９に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ４がプラスチックフィルム上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２４ａを図１０中の破線で表す。図１０の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。
【００５０】
分光特性２４ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が４０％より小であり、反射率が６０％以上である条件を満たしていない。さらに、分光特性２４ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎるので、最適化がなされる。
【００５１】
実施例１と同様に、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して
最適化処理を行った。最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ４の各層の膜厚が図９に示すように求められ、図１０に示すように、分光特性２４ｂが得られる。図１０から４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下である光学的特性を実現できず、さらに、７００ｎｍの反射率が６０％以上である光学的特性が実現できないことが分かる。すなわち、４層構成では、目標とする分光特性を生じさせる解が無い。
【００５２】
（参考例２）
参考例２は、基材としてのプラスチックフィルム（ＰＥＴ）が使用され、実施例１と同様に低屈折率材料として、ＳｉＯ2が使用され、高屈折率材料として、Ｎｂ2Ｏ5が使用さ
れる。ＰＥＴ上にＴ１〜Ｔ６の６層の膜が実施例１と同様に成膜された光学多層膜の構成とされる。
【００５３】
参考例２は、ｎ＝２の例である。設計中心波長λ＝８００ｎｍとして、基礎設計を行うと、図１１に示す各層の膜厚が求められる。高屈折率層Ｔ６がプラスチックフィルム上の膜であり、低屈折率層Ｔ１が表面の空気に接する層である。基礎設計で求められた膜厚を有する光束分割ミラーの分光特性２５ａを図１１中の破線で表す。図１１の横軸が波長を示し、縦軸が反射率（％）を示す。
【００５４】
分光特性２５ａは、波長７００ｎｍにおける反射率が６０％より小であり、反射率が６０％以上である条件を満たしていない。さらに、分光特性２５ａは、４００ｎｍ〜６５０ｎｍの帯域における目標とする（反射率が２５％以上で３５％以下）に対して、反射率が低すぎるので、最適化がなされる。
【００５５】
実施例１と同様に、ＴＦＣａｌｃ（登録商標、Software Spectra Inc.製）を使用して
最適化処理を行った。最適化の結果、Ｔ１〜Ｔ６の各層の膜厚が図１１に示すように求められ、図１２に示すように、分光特性２５ｂが得られる。図１２から４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下である光学的特性を実現することかできる。しかしながら、７００ｎｍの反射率が６０％以上である光学的特性が実現できないことが分かる。すなわち、６層構成では、目標とする分光特性を生じさせる解が無い。
【００５６】
上述した参考例１および参考例２から、８層以上の光学薄膜を積層した構成の光束分割ミラーによって、目標とする光学特性が得られることが分かる。
【００５７】
＜３．変形例＞
この発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば最適化のソフトウェアとして挙げたものは、一例であって、他のソフトウェアを使用することができる。さらに、高屈折率材料、低屈折率材料として実施例に挙げたもの以外を使用することができ、その場合には、膜厚の値が上述した値と異なる他の値となる。
【符号の説明】
【００５８】
１・・・鏡筒部
２・・・撮影光学系
３・・・光束分割ミラー
４・・・イメージセンサ
５・・・ディスプレイ
６・・・オートフォーカス検知装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系を介して入射された入射光を透過させると共に反射させる光束分割ミラーと、
上記光束分割ミラーの透過光が入射されるイメージセンサと、
上記光束分割ミラーの反射光が入射されるオートフォーカス検知部と、
上記イメージセンサの撮像信号を処理する信号処理部と、
上記信号処理部によって得られる映像信号によって撮影中の映像を表示するディスプレイ部とを有し、
上記光束分割ミラーは、高屈折率材料の膜厚をＨとし、低屈折率材料の膜厚をＬとするときに、プラスチックフィルム上に式（１）（但し、ｎ≧３）で示されるように積層され、
（ＨＬ）nＨＬ／２（ｎは、繰り返し回数を表す整数） 式（１）
最適化によって、（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍ付近の反射率が６０％以上）の分光特性を得るようになされた撮像装置。
【請求項２】
上記分光特性において、上記７００ｎｍ付近の波長より長い波長の領域の反射率が６０％以上である請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
オートフォーカス補助光発生部を有し、上記オートフォーカス補助光発生部が７００ｎｍ付近の波長のオートフォーカス補助光を発生する請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
上記光束分割ミラーが上方に入射光を反射し、上記オートフォーカス検知部が筐体内の上部に設けられている請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
上記プラスチックフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）の何れかからなることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
上記高屈折率材料は、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯの何れかまたはこれらの合
金、若しくはＺｎＯにＡｌまたはＧａをドープした透明導電性材料からなる請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
上記高屈折率材料は、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2の何れかからなることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項８】
上記低屈折率材料は、ＳｉＯ2、ＭｇＦ2、ＡｌＦ3の何れかからなることを特徴とする
請求項１記載の撮像装置。
【請求項１】
撮影光学系を介して入射された入射光を透過させると共に反射させる光束分割ミラーと、
上記光束分割ミラーの透過光が入射されるイメージセンサと、
上記光束分割ミラーの反射光が入射されるオートフォーカス検知部と、
上記イメージセンサの撮像信号を処理する信号処理部と、
上記信号処理部によって得られる映像信号によって撮影中の映像を表示するディスプレイ部とを有し、
上記光束分割ミラーは、高屈折率材料の膜厚をＨとし、低屈折率材料の膜厚をＬとするときに、プラスチックフィルム上に式（１）（但し、ｎ≧３）で示されるように積層され、
（ＨＬ）nＨＬ／２（ｎは、繰り返し回数を表す整数） 式（１）
最適化によって、（４００ｎｍ〜６５０ｎｍの反射率が２５％以上で３５％以下、７００ｎｍ付近の反射率が６０％以上）の分光特性を得るようになされた撮像装置。
【請求項２】
上記分光特性において、上記７００ｎｍ付近の波長より長い波長の領域の反射率が６０％以上である請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
オートフォーカス補助光発生部を有し、上記オートフォーカス補助光発生部が７００ｎｍ付近の波長のオートフォーカス補助光を発生する請求項１記載の撮像装置。
【請求項４】
上記光束分割ミラーが上方に入射光を反射し、上記オートフォーカス検知部が筐体内の上部に設けられている請求項１記載の撮像装置。
【請求項５】
上記プラスチックフィルムは、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）の何れかからなることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項６】
上記高屈折率材料は、Ｉｎ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＴＯの何れかまたはこれらの合
金、若しくはＺｎＯにＡｌまたはＧａをドープした透明導電性材料からなる請求項１記載の撮像装置。
【請求項７】
上記高屈折率材料は、Ｔａ2Ｏ5、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ5、ＴｉＯ2の何れかからなることを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項８】
上記低屈折率材料は、ＳｉＯ2、ＭｇＦ2、ＡｌＦ3の何れかからなることを特徴とする
請求項１記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−２８２１３３（Ｐ２０１０−２８２１３３Ａ）
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１３７２８９（Ｐ２００９−１３７２８９）
【出願日】平成２１年６月８日（２００９．６．８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月１６日（２０１０．１２．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月８日（２００９．６．８）
【出願人】（０００００２１８５）ソニー株式会社 (34,172)
【Ｆターム（参考）】
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