JPS63307423A - 光学的ロ−パス効果を有した撮像素子 - Google Patents
光学的ロ−パス効果を有した撮像素子Info
- Publication number
- JPS63307423A JPS63307423A JP62143895A JP14389587A JPS63307423A JP S63307423 A JPS63307423 A JP S63307423A JP 62143895 A JP62143895 A JP 62143895A JP 14389587 A JP14389587 A JP 14389587A JP S63307423 A JPS63307423 A JP S63307423A
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- JP
- Japan
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- optical low
- low
- pass
- light
- pass filter
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- Pending
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- Transforming Light Signals Into Electric Signals (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
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。
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）
本発明は光学的ローパス効果を有した撮像素子に関し、
特にビデオカメラ、電子スチルカメラ等で撮像管や撮像
板等の撮像素子を用いて画像を離散的に得る際に好適な
光学的ローパス効果を有した撮像素子に関するものであ
る。
特にビデオカメラ、電子スチルカメラ等で撮像管や撮像
板等の撮像素子を用いて画像を離散的に得る際に好適な
光学的ローパス効果を有した撮像素子に関するものであ
る。
（従来の技術）
一般に離散的画素構造を有する固体撮像素子を用いたビ
デオカメラ等では画像情報を光学的に空間サンプリング
して出力画像を得ている。
デオカメラ等では画像情報を光学的に空間サンプリング
して出力画像を得ている。
この場合被写体にサンプリング周波数以上の高空間周波
数成分が含まれていると被写体が有していない構造や色
あい等の特に偽色信号が多く発生してくる。即ち撮影機
によって採取することのできない周波数成分（ナイキス
ト周波数を越える周波数成分）は画像情報として再現す
ることができず、所謂波形歪み（エイリアシス）、モア
レ縞、偽色等が形成させる原因となってくる。
数成分が含まれていると被写体が有していない構造や色
あい等の特に偽色信号が多く発生してくる。即ち撮影機
によって採取することのできない周波数成分（ナイキス
ト周波数を越える周波数成分）は画像情報として再現す
ることができず、所謂波形歪み（エイリアシス）、モア
レ縞、偽色等が形成させる原因となってくる。
この為、従来より光学的ローパスフィルターを撮影系の
一部に配置して被写体の高空間周波数成分を制限してい
る。光学的ローパスフィルターとしては水晶板等の複屈
折を利用したものが多く用いられている。
一部に配置して被写体の高空間周波数成分を制限してい
る。光学的ローパスフィルターとしては水晶板等の複屈
折を利用したものが多く用いられている。
第４図は従来の水晶板を用い複屈折を利用した光学的ロ
ーパスフィルターを撮影系の一部に設けた光学系の説明
図である。
ーパスフィルターを撮影系の一部に設けた光学系の説明
図である。
同図において４４は撮像レンズ、４８は撮像素子でカラ
ーフィルタ付のＣＯＤ等から成る受光部４２とカバーガ
ラス４７を有している。４５は赤外光カットフィルター
、４６は水晶板より成る光学的ローパスフィルターで赤
外光カットフィルター４５と一体的に構成されている。
ーフィルタ付のＣＯＤ等から成る受光部４２とカバーガ
ラス４７を有している。４５は赤外光カットフィルター
、４６は水晶板より成る光学的ローパスフィルターで赤
外光カットフィルター４５と一体的に構成されている。
光学的ローパスフィルター４６は入射光束を常光線と異
常光線の２つの光束に分離することによりローパス効果
を得ている。
常光線の２つの光束に分離することによりローパス効果
を得ている。
一般に水晶板は価格が高く、入射光束を一定量分離する
にはある程度厚くしなければならない等の問題があった
。
にはある程度厚くしなければならない等の問題があった
。
これに対して特開昭４９−２０１０５号公報では位相型
の回折格子を利用した薄型の光学部材より成る光学的ロ
ーパスフィルターを提案している。同公報では回折効果
を利用して入射光束を２方向に分離して水晶板と同様に
ローパス効果を得ている。
の回折格子を利用した薄型の光学部材より成る光学的ロ
ーパスフィルターを提案している。同公報では回折効果
を利用して入射光束を２方向に分離して水晶板と同様に
ローパス効果を得ている。
しかしながらこの光学的ローパスフィルターは回折像の
拡がり分だけ画質が低下し、ローパス効果を得ると同時
に低周領域の画質も低下させてしまう傾向があった。
拡がり分だけ画質が低下し、ローパス効果を得ると同時
に低周領域の画質も低下させてしまう傾向があった。
この他、従来は光学的ローパスフィルターを撮影系中若
しくは撮影系の後方に配置していた為に機構上及び光学
構成上装置全体が複雑化してくる傾向があった。
しくは撮影系の後方に配置していた為に機構上及び光学
構成上装置全体が複雑化してくる傾向があった。
（発明が解決しようとする問題点）
本発明は光学的ローパスフィルターを必要とするビデオ
カメラ等の撮影系においてローパス効果を有するローパ
ス部材と受光部とを適切な関係で配置することにより撮
影系全体の簡素化を図ることが出来、かつローパス効果
を効果的に発揮することができ、更に組立作業性の向上
を図ることのできる光学的ローパス効果を有した撮像素
子の提供を目的とする。
カメラ等の撮影系においてローパス効果を有するローパ
ス部材と受光部とを適切な関係で配置することにより撮
影系全体の簡素化を図ることが出来、かつローパス効果
を効果的に発揮することができ、更に組立作業性の向上
を図ることのできる光学的ローパス効果を有した撮像素
子の提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段）
ローパス効果を有する位相型の回折格子から成るローパ
ス部材を受光部の入射面側に該受光部と一体的に構成し
たことをである。
ス部材を受光部の入射面側に該受光部と一体的に構成し
たことをである。
又、本発明では前記ローパス部材の少なくとも１つの面
を赤外光カット処理をし、効率的に不要な赤外光を除去
している。
を赤外光カット処理をし、効率的に不要な赤外光を除去
している。
（実施例）
第１図は本発明に係る光学的ローパス効果を存した撮像
素子を撮影系の一部に設けた一実施例の概略図である。
素子を撮影系の一部に設けた一実施例の概略図である。
同図において４は撮像レンズ、３は光学的ローパス効果
を有した撮像素子であり、ローパス効果を有するローパ
ス部材である位相型の回折格子から成る光学的ローパス
フィルター１とカラーフィルター付のＣＯＤ等の受光部
２とを有している。
を有した撮像素子であり、ローパス効果を有するローパ
ス部材である位相型の回折格子から成る光学的ローパス
フィルター１とカラーフィルター付のＣＯＤ等の受光部
２とを有している。
本実施例においては光学的ローパスフィルター１と受光
部２は一体的に構成されている。
部２は一体的に構成されている。
−第２図は第１図の撮像素子３の要部を拡大した説明図
である。光学的ローパスフィルター１は片面に微細な３
角形状のプリズムを複数個規則的に配置した構造より成
っている。
である。光学的ローパスフィルター１は片面に微細な３
角形状のプリズムを複数個規則的に配置した構造より成
っている。
尚、本実施例においては位相型の回折格子であれば３角
形状の他に４角形状や台形状のプリズムであっても良い
。
形状の他に４角形状や台形状のプリズムであっても良い
。
カラーフィルター付の受光部２はピッチＰ３で配置され
た複数のカラーフィルターＲ，Ｇ、Ｂより成るカラーフ
ィルタ一群２Ａと受光素子２Ｂを有している。カラーフ
ィルタ一群２ＡのうちＲは赤色、Ｇは緑色、Ｂは青色の
カラーフィルターを示している。受光素子２Ｂはカラー
フィルタ一群２Ａの各カラーフィルターに対応した受光
画素から得られた信号より各々Ｒ，Ｇ、Ｂを判断して色
分離を行っている。
た複数のカラーフィルターＲ，Ｇ、Ｂより成るカラーフ
ィルタ一群２Ａと受光素子２Ｂを有している。カラーフ
ィルタ一群２ＡのうちＲは赤色、Ｇは緑色、Ｂは青色の
カラーフィルターを示している。受光素子２Ｂはカラー
フィルタ一群２Ａの各カラーフィルターに対応した受光
画素から得られた信号より各々Ｒ，Ｇ、Ｂを判断して色
分離を行っている。
光学的ローパスフィルター１は入射光束２１を予め設定
した値となるように２つの光束２２゜２３に分離してカ
ラーフィルタ一群２Ａを介して受光素子２Ｂに入射させ
ている。
した値となるように２つの光束２２゜２３に分離してカ
ラーフィルタ一群２Ａを介して受光素子２Ｂに入射させ
ている。
これによりローパス効果を得てカラーフィルターＲ，Ｇ
、Ｂの配列と同ピツチＰ３の空間周波数の被写体画像が
解像されないようにして被写体画像がカラーフィルター
Ｒ，Ｇ、Ｂの配列と同ピツチＰ３のときに着色してくる
偽色信号の発生を防止している。
、Ｂの配列と同ピツチＰ３の空間周波数の被写体画像が
解像されないようにして被写体画像がカラーフィルター
Ｒ，Ｇ、Ｂの配列と同ピツチＰ３のときに着色してくる
偽色信号の発生を防止している。
第３図は第２図に示す光学的ローパスフィルター１の光
束の分離に関する説明図である。光学的ローパスフィル
ター１はピッチＰＩ、プリズム角θ２の３角形状の回折
格子３０より成り、入射光束３１を回折させて２光束３
２．３３に分離してカラーフィルター面３４上にピッチ
Ｐ２となるように導光している。このときプリズム角θ
２を適切に設定し微細プリズムにより入射光束を屈折さ
せ１次回折像若しくは２次回折像を強調して出射するよ
うにして高次回折像の強度を低下させて効果的に光束分
離を行っている。
束の分離に関する説明図である。光学的ローパスフィル
ター１はピッチＰＩ、プリズム角θ２の３角形状の回折
格子３０より成り、入射光束３１を回折させて２光束３
２．３３に分離してカラーフィルター面３４上にピッチ
Ｐ２となるように導光している。このときプリズム角θ
２を適切に設定し微細プリズムにより入射光束を屈折さ
せ１次回折像若しくは２次回折像を強調して出射するよ
うにして高次回折像の強度を低下させて効果的に光束分
離を行っている。
本実施例では１次回折像の方向とプリズムによる屈折光
の方向とが略一致するように回折格子３０の形状及びピ
ッチ等を設定している。
の方向とが略一致するように回折格子３０の形状及びピ
ッチ等を設定している。
今、同図に示すように光束３２．３３の屈折角を０１、
回折格子３０の屈折率をｎ、光学的ローパスフィルター
１から受光部２までの距離なり、カラーフィルター面３
４上の２光束のピッチを２２とすると回折格子３０のプ
リズム角θ２はθ＋＝（ｎ−ｔ）θ２ ＝Ｐ２ ／ Ｄ
より θ２ ＝Ｐ２ ／（（ｎ−１）叫 −（１）となる。
回折格子３０の屈折率をｎ、光学的ローパスフィルター
１から受光部２までの距離なり、カラーフィルター面３
４上の２光束のピッチを２２とすると回折格子３０のプ
リズム角θ２はθ＋＝（ｎ−ｔ）θ２ ＝Ｐ２ ／ Ｄ
より θ２ ＝Ｐ２ ／（（ｎ−１）叫 −（１）となる。
光学的ローパスフィルターの材質として屈折率ｎ ＝
１．４９２のアクリルを使用し、受光部の受光画素とし
て水平方向で７８０画素を想定し、受光部の画面寸法を
％インチとするとカラーフィルターのピッチＰ３は０．
０３３８ｍｍとなる。従って２光束の分離ピッチＰ２は
Ｐ ２ ＝ ０．０１６９ｍ膿となる。これよりプリズ
ム角θ２はθ、 ＝０．０３４４／Ｄ （ラジアン）と
なる。
１．４９２のアクリルを使用し、受光部の受光画素とし
て水平方向で７８０画素を想定し、受光部の画面寸法を
％インチとするとカラーフィルターのピッチＰ３は０．
０３３８ｍｍとなる。従って２光束の分離ピッチＰ２は
Ｐ ２ ＝ ０．０１６９ｍ膿となる。これよりプリズ
ム角θ２はθ、 ＝０．０３４４／Ｄ （ラジアン）と
なる。
一般に光学的ローパスフィルターな撮像系中若しくは撮
像系の直後に配置した場合には距ｒＩＩＩＤは１０ｍ−
以上となるのでプリズム角θ２は１０分程度となる。こ
のような小さなプリズム角を有する光学的ローパスフィ
ルターを精度良く製作するのは一般に大変困難である。
像系の直後に配置した場合には距ｒＩＩＩＤは１０ｍ−
以上となるのでプリズム角θ２は１０分程度となる。こ
のような小さなプリズム角を有する光学的ローパスフィ
ルターを精度良く製作するのは一般に大変困難である。
これに対して本発明によれば受光部と光学的ローパスフ
ィルターな撮像素子として一体的に構成しているので距
離りを極めて短くすることができる。従ってプリズム角
θ２を比較的大きく設定することができるので製作が容
易となり高精度な光学的ローパスフィルターを容易に得
ることができる。
ィルターな撮像素子として一体的に構成しているので距
離りを極めて短くすることができる。従ってプリズム角
θ２を比較的大きく設定することができるので製作が容
易となり高精度な光学的ローパスフィルターを容易に得
ることができる。
又（１）式から明らかなように光学的ローパスフィルタ
ーと受光部との間隔りに誤差が生ずると受光面上での光
束の分離幅が変化してくる。この為ローパス効果が低下
したり、光学的ローパスフィルターと受光部とが別体の
場合には撮影レンズのピント調整の為、受光部を移動さ
せたりしなければならず最適な使用状態を維持するのが
難しくなってくる。
ーと受光部との間隔りに誤差が生ずると受光面上での光
束の分離幅が変化してくる。この為ローパス効果が低下
したり、光学的ローパスフィルターと受光部とが別体の
場合には撮影レンズのピント調整の為、受光部を移動さ
せたりしなければならず最適な使用状態を維持するのが
難しくなってくる。
これに対して本発明では光学的ローパスフィルターと受
光部とを一体的に構成しているのでピント調整を行フて
も光学的ローパスフィルターと受光部との間隔を常にＩ
＆適な状態に維持することができる特長を有している。
光部とを一体的に構成しているのでピント調整を行フて
も光学的ローパスフィルターと受光部との間隔を常にＩ
＆適な状態に維持することができる特長を有している。
又、光学的ローパスフィルターと受光部とを別体に構成
した場合、カラーフィルターの配列方向と光学的ローパ
スフィルターによる回折方向とがずれやすくなるが本発
明では光学的ローパスフィルターと受光部とを一体に構
成しているのでこのようなずれは生じにくい等の特長を
有している。
した場合、カラーフィルターの配列方向と光学的ローパ
スフィルターによる回折方向とがずれやすくなるが本発
明では光学的ローパスフィルターと受光部とを一体に構
成しているのでこのようなずれは生じにくい等の特長を
有している。
この低木実施例では光学的ローパス効果を有するローパ
ス部材の一面に赤外光カット用の蒸着膜を施すことによ
り新たに赤外光カットフィルターを設けることを不必要
とし光学系全体の簡素化を図っている。
ス部材の一面に赤外光カット用の蒸着膜を施すことによ
り新たに赤外光カットフィルターを設けることを不必要
とし光学系全体の簡素化を図っている。
（発明の効果）
本発明によれば位相型の回折格子から成る光学的ローパ
スフィルターと受光部とを一体的にパッケージし、撮像
素子を構成することにより常に最適配置状態でローパス
効果を発揮させることのできる撮像素子を達成すること
ができる。
スフィルターと受光部とを一体的にパッケージし、撮像
素子を構成することにより常に最適配置状態でローパス
効果を発揮させることのできる撮像素子を達成すること
ができる。
又、光学的ローパスフィルターと受光部との間隔の調整
及びカラーフィルターの配列方向と光学的ローパスフィ
ルターの配列方向、即ち回折方向との調整を不要とした
組立：Ｉｌ整がしやすく作業性向上を図った光学的ロー
パス効果を有した撮像素子を達成することができる。
及びカラーフィルターの配列方向と光学的ローパスフィ
ルターの配列方向、即ち回折方向との調整を不要とした
組立：Ｉｌ整がしやすく作業性向上を図った光学的ロー
パス効果を有した撮像素子を達成することができる。
更にローパス部材の一面に赤外光カット用の蒸着膜を施
すことにより、新たに赤外光カットフィルターを設ける
必要がなく光学系全体の簡素化を図ることが出来る等の
特長を有している。
すことにより、新たに赤外光カットフィルターを設ける
必要がなく光学系全体の簡素化を図ることが出来る等の
特長を有している。
第１図は本発明の光学的ローパス効果を有した撮像素子
を撮影系の一部に設けた一実施例の概略図、第２図は第
１図の撮像素子の要部拡大図、第３図は第２図の光学的
ローパスフィルターによる光束の分離状態を示す説明図
、第４図は従来の光学的ローパスフィルターを備えた撮
影系の説明図である。 図中、１は光学的ローパスフィルター、２は受光部、３
は撮像素子、４は撮像レンズ、２Ａはカラーフィルタ一
群、２Ｂは受光素子、２１は入射光束、２２．２３は分
離光束である。 特許出願人 キャノン株式会社 第 １ 図 稟２図
を撮影系の一部に設けた一実施例の概略図、第２図は第
１図の撮像素子の要部拡大図、第３図は第２図の光学的
ローパスフィルターによる光束の分離状態を示す説明図
、第４図は従来の光学的ローパスフィルターを備えた撮
影系の説明図である。 図中、１は光学的ローパスフィルター、２は受光部、３
は撮像素子、４は撮像レンズ、２Ａはカラーフィルタ一
群、２Ｂは受光素子、２１は入射光束、２２．２３は分
離光束である。 特許出願人 キャノン株式会社 第 １ 図 稟２図
Claims (2)
- （１）ローパス効果を有する位相型の回折格子から成る
ローパス部材を受光部の入射面側に該受光部と一体的に
構成したことを特徴とする光学的ローパス効果を有する
撮像素子。 - （２）前記ローパス部材の少なくとも１つの面は赤外光
カット処理が施されていることを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の光学的ローパス効果を有する撮像素子
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62143895A JPS63307423A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 光学的ロ−パス効果を有した撮像素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62143895A JPS63307423A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 光学的ロ−パス効果を有した撮像素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63307423A true JPS63307423A (ja) | 1988-12-15 |
Family
ID=15349546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62143895A Pending JPS63307423A (ja) | 1987-06-09 | 1987-06-09 | 光学的ロ−パス効果を有した撮像素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63307423A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03120986A (ja) * | 1989-10-03 | 1991-05-23 | Kuraray Co Ltd | 撮像装置 |
| JPH0447769A (ja) * | 1990-06-14 | 1992-02-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | 撮像装置 |
| JPH0420767U (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-21 | ||
| JPH0420769U (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-21 | ||
| JPH04110903A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-13 | Hoya Corp | 光学フィルタ、この光学フィルタを備えた固体撮像素子及びこの光学フィルタの製造方法 |
| JPH0513818U (ja) * | 1991-08-06 | 1993-02-23 | 日産自動車株式会社 | サンルーフ車のヘツドライニング取付構造 |
| US5461418A (en) * | 1990-07-26 | 1995-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image pickup apparatus provided with a diffraction type low-pass filter |
-
1987
- 1987-06-09 JP JP62143895A patent/JPS63307423A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03120986A (ja) * | 1989-10-03 | 1991-05-23 | Kuraray Co Ltd | 撮像装置 |
| JPH0420767U (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-21 | ||
| JPH0420769U (ja) * | 1990-06-11 | 1992-02-21 | ||
| JPH0447769A (ja) * | 1990-06-14 | 1992-02-17 | Fuji Photo Film Co Ltd | 撮像装置 |
| US5461418A (en) * | 1990-07-26 | 1995-10-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Color image pickup apparatus provided with a diffraction type low-pass filter |
| JPH04110903A (ja) * | 1990-08-31 | 1992-04-13 | Hoya Corp | 光学フィルタ、この光学フィルタを備えた固体撮像素子及びこの光学フィルタの製造方法 |
| JPH0513818U (ja) * | 1991-08-06 | 1993-02-23 | 日産自動車株式会社 | サンルーフ車のヘツドライニング取付構造 |
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