JPH01917A - 撮影レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は撮影レンズに関し、特にビデオカメラや電子カ
メラ等において固体撮像素子や撮像管等により空間画像
情報を離散的にサンプリングして画像情報を得る撮影シ
ステムに好適な光学的ローパスフィルター機能を有した
撮影レンズに関するものである。

（従来の技術） 近年、ビデオカメラ、電子カメラ等において固体撮像素
子や撮像管等により被写体像を光学的に空間サンプリン
グすることによって画像情報を得る撮影システムが種々
開発されている。

面記撮影システムの空間サンプリング処理においては、
ナイキスト限界と呼ばれる画像情報に関する空間周波数
があり、伝達される最少の撮影画像の細かさは前記ナイ
キスト限界内のサンプリング周波数に関連して決まる。

前記空間サンプリングは撮影システムの結像光学系と画
素の開口配列によって決定される応答特性に相当する。

該空間サンプリングの内、ナイキスト限界を越える高空
間周波数成分が、ナイキスト限界内の低周波数に影響を
与えて正しい情報再生を妨害し、偽信号発生の原因にな
るという問題があった。

そこで前記の如くの問題を解決する為に回折格子を利用
した光学的ローパスフィルター（以後「ローパスフィル
ター」と言う）を撮影レンズ系内に配設する方法が特公
昭６０−３４７４２号公報や特開昭６１−１２６５３２
号公報等において提案されている。該ローパスフィルタ
ーにより被写体の前記高空間周波数成分を制限し、偽信
号の発生を抑制している。

しかしながら、ある程度の厚みを持った前記ローパスフ
ィルターを撮影レンズ系内に挿入することは、製造工程
において種々の機構上の制約を受ける場合が多い。又、
この種のローパスフィルターは透過する光束の断面積が
小さいと充分な効果を発揮できない。この為なるべく透
過する光束の断面積を最大にできる位置に置くことが望
ましいが、必ずしもそのような位置に配置することがで
きるとは限らない。

更に、生産過程においてローパスフィルターを配設して
いないＷｉ影レンズにローパスフィルターを付けて用い
た場合等は光学性能が一般に著しく恵化してしまうとい
う問題があった。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は撮影レンズの任意の位置でローパスフィルター
としての機能を発揮することができ、更にローパスフィ
ルターを配置する為の空間を予め撮影レンズ中に確保し
ておく必要のない簡易な構成の撮影レンズの提供を目的
とする。

（問題点を解決するための手段） 撮影レンズを構成するレンズの内、少なくとも一つのレ
ンズ内部に光学的ローパスフィルターの機能を有する光
学部材を有していることである。

（実施例） 第１図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明の一実施例を示す概
略図である。同図（Ａ）は撮影レンズの断面図、同図（
Ｂ）は同図（Ａ）中の光学的ローパスフィルターの機能
を有するレンズの斜視図である。

同図において、１は絞り、２は内部に光学的ローパスフ
ィルター機能を持つ部材を有するレンズで、例えばプラ
スチック材質やガラス材より成っている。４は格子状の
光学部材でレンズ２の内部に挿入しており、該部材に光
学的ローパスフィルターとしての機能を発揮させている
。　−本実施例の光学的ローパスフィルターとしての機
能は格子状の光学部材４を通過する光束の位相変化を利
用したものである。

本実施例においては光学的ローパスフィルター機能を有
する格子状の光学部材４を有したレンズ２を第１図（Ａ
）に示したように撮影レンズの絞り近傍の瞳関数の変わ
る場所に設けている。これにより前記格子状の凹凸部は
通過光束に位相差を与えて、該撮影レンズの瞳関数の位
相項を変え、被写体の高空間周波数成分を制限し、位相
型の光学的ローパスフィルターとしての機能を果たして
いる。

第２図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明の他の一実施例の光
学的ローパスフィルターの機能を付与した撮影レンズを
示す概略図である。

同図（Ａ）は撮影レンズの断面図、同図（Ｂ）は同図（
Ａ）中の光学的ローパスフィルターの機能を有する貼り
合わせレンズの斜視図である。

同図（Ａ）に右いて、１は絞り、３は２つのレンズを貼
り合わせたもので、向かい合う２つのレンズ面の内、少
なくとも一方のレンズ面に光学的ローパスフィルターの
機能を持たせている。

同図（Ｂ）において、３は前記貼り合わせレンズ、５は
ストライプ形状の薄１漠のコーティングで、貼り合わせ
レンズ３の向かい合う２つのレンズ面の内、少なくとも
一方のレンズ面に施しており、該コーティング膜の屈折
率と厚さを制御することにより、該コーティング膜を通
過する光束と他の部分を通過する光束との間の位相差を
変えて光学的ローパスフィルターとしての機能を発揮さ
せている。

特に前記コーティング膜には入射光束の波長の違いによ
り反射率の異なる特性も同時に持たせている。

この他、本実施例においては第２図と同様の不図示の格
子状の濃淡パターンを形成し、該濃淡パターンを通過す
る光束と通過しない光束の透過量を制御することにより
光学的ローパスフィルターとしての機能を発揮させてい
る。

そして同時に前記濃淡パターンに入射光束の波長の違い
により透過率が異なる特性を持たせている。例えば該レ
ンズ面への入射光束の内、約５８０μｍ以下の比較的短
い波長の青色及び緑色光の透過率を１００％近くとし、
約６００μｍ以上の比較的長い波長の赤色及び赤外光の
透過率を０％近くにすれば、被写体の高空間周波数成分
を制限する振幅型の光学的ローパスフィルターとしての
機能だけでなく、赤外光を遮断するフィルターとしての
機能も併わせ持たせることができる。

該赤外光遮断フィルターは、通常カラーテレビカメラの
光学系において撮像管が長波長領域で高い分光感度を示
すため、該長波長領域の赤外光等を遮断する為に用いら
れているが、第２図の実施例と同様に光学的ローパスフ
ィルターを有するレンズを面記カラーテレビカメラの撮
影レンズに用いるならば、赤外光遮断フィルターを別設
する必要がなく好適である。〜 又、以上述べた実施例においては、貼り合わせレンズ３
の向かい合う２つの面の一方のレンズ面上に施したパタ
ーンは一方向に周期性を持つ格子状（ストライプ形状）
のパターンであったが、異なる複数の方向に周期性を持
つような形状のパターンであっても良い。この場合、レ
ンズ面は一面を用いるか、あるいは複数のレンズ面に分
けて用いても良い。

前記パターンを複数のレンズ面に分けて用いる場合は一
つのレンズ面には一方向に周期性を持つパターンのみを
施し、光学的ローパスフィルターの効果を保つ為に各々
のレンズ面は機構上相対的に回転せず、夫々のレンズ面
のパターンの周期の゛方向のなす角度が実質的に変化し
ないことが良い。

尚、前記複数のレンズ面が相対的に回転しても、撮像面
上の任意の方向の周波数特性が変化しないような構成に
するならば、夫々のレンズ面が回転しても問題はない。

以上、述べたすべての実施例においては光学的ローパス
フィルターの機能を有する光学部材４や格子状のコーテ
ィング膜４膜５及び濃淡パターンはいずれもレンズの内
部に挿入若しくは貼り合わせレンズ３の内側の面に施し
ている為、酸素や水分等により悪影響を受けることがな
く、レンズの外側の面に前記パターンを施している場合
に比較して優れた耐候性を有している。従って、水分に
影響されやすい環境での使用にも好適である。

尚、前記レンズ内の光学部材やパターンは周期的構造の
格子状（ストライブ形状）であったが、例えば特開昭６
１−２５４９２４号公報に提案されているようなプリズ
ム状のものと等価な振幅透過率を有するものであっても
良い。

（発明の効果） 本発明に依れば、撮影レンズ中の少なくとも一つのレン
ズの内部に光学的ローパスフィルターの機能を存する光
学部材を挿入、若しくは格子状のパターンを施すことに
より、撮影レンズ内において、該光学的ローパスフィル
ターの効果を最大に発揮できる位置に自由に置くことが
でき、又、従来、光学的ローパスフィルターを撮影レン
ズ内に挿入していた時に生じた機構上の制約がなく、光
学的ローパスフィルターを配設していない撮影系の流用
も容易に行える為、製造工程を有利にすすめることがで
き、又、酸素や水分等の作用により前記光学部材若しく
はパターンに悪影響が及びことのない優れた耐候性を有
し、又前記格子状のパターンに、入射光束の波長により
透過率及び反射率の異なる特性を持たせることにより、
例えば赤外光等の特定波長の光束を制限するフィルター
の機能をも同時に有する撮影レンズを達成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明の一実施例を示す概
略図で同図（Ａ）は撮影レンズの断面図、同図（Ｂ）は
光学的ローパスフィルターの機能を有するレンズの斜視
図、第２図（Ａ）　、　（Ｂ）は本発明の他の一実施例
を示す概略図で同図（Ａ）は撮影レンズの断面図、同図
（Ｂ）は光学的ローパスフィルターの機能を有するレン
ズの斜視図である。 図・中、１は絞り、２及び３は光学的ローパスフィルタ
ーの機能を有するレンズ、４は光学的ローパスフィルタ
ーの機能を有する光学部材、５はストラ゛イブ形状のコ
ーティング膜である。 第　　１　　図 （Ａ） （Ｂ）

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）撮影レンズを構成するレンズの内、少なくとも一
   つのレンズ内部に光学的ローパスフィルターの機能を有
   する光学部材を有していることを特徴とする撮影レンズ
   。
2. （２）前記光学部材は少なくとも一方向に規則的な周期
   を持つ格子状であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の撮影レンズ。
3. （３）前記光学部材を有したレンズはプラスチック若し
   くはガラスにて成形し、該成形時に前記光学部材をレン
   ズ内に挿入して製造されていることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の撮影レンズ。
4. （４）前記光学的ローパスフィルターの機能を貼り合わ
   せレンズの向かい合うレンズ面の内の一方のレンズ面に
   施した波長により反射率の異なる格子状のコーティング
   膜に持たせていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の撮影レンズ。
5. （５）前記光学的ローパスフィルターの機能を、貼り合
   わせレンズの向かい合う面の内の一方のレンズ面に施し
   た波長により透過率の異なる格子状の濃淡パターンに持
   たせていることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の撮影レンズ。