JPH06175073A - 光学的ローパスフィルタ - Google Patents
光学的ローパスフィルタInfo
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- JPH06175073A JPH06175073A JP32433692A JP32433692A JPH06175073A JP H06175073 A JPH06175073 A JP H06175073A JP 32433692 A JP32433692 A JP 32433692A JP 32433692 A JP32433692 A JP 32433692A JP H06175073 A JPH06175073 A JP H06175073A
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- optical
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 カメラ等の光学機器を設計する上での設計の
自由度を向上させることができる新規な構造の光学的ロ
ーパスフィルタを提供する。 【構成】 位相型回折格子を有し被写体像の入射光軸に
対し傾斜して使用される光学的ローパスフィルタであっ
て、位相型回折格子の上記入射光軸方向の厚さを、上記
傾斜の方向と直交する方向には空間遮断周波数を決める
回折格子ピッチに基づいて正弦波状に変化し、且つ該傾
斜の方向には像面までの距離に反比例して変化する構造
とした。
自由度を向上させることができる新規な構造の光学的ロ
ーパスフィルタを提供する。 【構成】 位相型回折格子を有し被写体像の入射光軸に
対し傾斜して使用される光学的ローパスフィルタであっ
て、位相型回折格子の上記入射光軸方向の厚さを、上記
傾斜の方向と直交する方向には空間遮断周波数を決める
回折格子ピッチに基づいて正弦波状に変化し、且つ該傾
斜の方向には像面までの距離に反比例して変化する構造
とした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラ等の光学機器に
適用され、遮断空間周波数を超える高域空間周波数の光
の透過を阻止する新規な構造の光学的ローパスフィルタ
に関する。
適用され、遮断空間周波数を超える高域空間周波数の光
の透過を阻止する新規な構造の光学的ローパスフィルタ
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０に基づいて、従来の光学的ローパ
スフィルタを一眼レフ電子スチルカメラに適用した場合
について説明すると、同図（ａ）の概略構成図に示すカ
メラの場合には、前置レンズ群と焦点距離を変化させる
変倍用バリエータレンズ群及び焦点位置調整用コンペン
セータレンズ群などを有する撮像光学系１の後方に、光
軸Ｑに沿って順次にビームスプリッタ２と、水晶の複屈
折性を利用した水晶板ローパスフィルタ３と、二次元カ
ラー固体撮像像デバイス４が配置されている。尚、ビー
ムスプリッタ２は、撮像光学系１から入射する被写体像
を水晶板ローパスフィルタ３と図示しないファインダー
光学系へ分岐させるために設けられており、水晶板ロー
パスフィルタ３は、光軸Ｑに対して光入射面が直交する
ように配置され、二次元カラー固体撮像像デバイス４に
形成されたピクセル群の各ピクセルピッチで決まる最大
空間周波数よりも低い所定の遮断空間周波数に設定され
ている。このように、二次元カラー固体撮像像デバイス
４の受光面の前方に上記所定の遮断空間周波数に設定さ
れた水晶板ローパスフィルタ３を配置することにより、
擬色の発生を防止する等の効果を発揮させるようにして
いる。
スフィルタを一眼レフ電子スチルカメラに適用した場合
について説明すると、同図（ａ）の概略構成図に示すカ
メラの場合には、前置レンズ群と焦点距離を変化させる
変倍用バリエータレンズ群及び焦点位置調整用コンペン
セータレンズ群などを有する撮像光学系１の後方に、光
軸Ｑに沿って順次にビームスプリッタ２と、水晶の複屈
折性を利用した水晶板ローパスフィルタ３と、二次元カ
ラー固体撮像像デバイス４が配置されている。尚、ビー
ムスプリッタ２は、撮像光学系１から入射する被写体像
を水晶板ローパスフィルタ３と図示しないファインダー
光学系へ分岐させるために設けられており、水晶板ロー
パスフィルタ３は、光軸Ｑに対して光入射面が直交する
ように配置され、二次元カラー固体撮像像デバイス４に
形成されたピクセル群の各ピクセルピッチで決まる最大
空間周波数よりも低い所定の遮断空間周波数に設定され
ている。このように、二次元カラー固体撮像像デバイス
４の受光面の前方に上記所定の遮断空間周波数に設定さ
れた水晶板ローパスフィルタ３を配置することにより、
擬色の発生を防止する等の効果を発揮させるようにして
いる。
【０００３】図１０（ｂ）の概略構成図に示すカメラに
あっては、撮像光学系５の適宜の中間位置に位相型回折
格子ローパスフィルタ６が配置され、更に撮像光学系５
の後方に光軸Ｑに沿ってビームスプリッタ７と二次元カ
ラー固体撮像デバイス８が配置されている。尚、ビーム
スプリッタ２は、撮像光学系５から入射する被写体像を
二次元カラー固体撮像デバイス８と図示しないファイン
ダー光学系へ分岐させるために設けられており、位相型
回折格子ローパスフィルタ６は、二次元カラー固体撮像
デバイス８の受光面に結像される被写体像の最大空間周
波数が二次元カラー固体撮像像デバイス８に形成された
ピクセル群の各ピクセルピッチで決まる最大空間周波数
よりも低くなるように所定の遮断空間周波数に設定され
ており、図１０（ａ）の場合と同様に、擬色の発生を防
止する等の効果を発揮させるようにしている。
あっては、撮像光学系５の適宜の中間位置に位相型回折
格子ローパスフィルタ６が配置され、更に撮像光学系５
の後方に光軸Ｑに沿ってビームスプリッタ７と二次元カ
ラー固体撮像デバイス８が配置されている。尚、ビーム
スプリッタ２は、撮像光学系５から入射する被写体像を
二次元カラー固体撮像デバイス８と図示しないファイン
ダー光学系へ分岐させるために設けられており、位相型
回折格子ローパスフィルタ６は、二次元カラー固体撮像
デバイス８の受光面に結像される被写体像の最大空間周
波数が二次元カラー固体撮像像デバイス８に形成された
ピクセル群の各ピクセルピッチで決まる最大空間周波数
よりも低くなるように所定の遮断空間周波数に設定され
ており、図１０（ａ）の場合と同様に、擬色の発生を防
止する等の効果を発揮させるようにしている。
【０００４】図１０（ｃ）の概略構成図に示すカメラに
あっては、撮像光学系９の後方に、光軸Ｑに沿って、ハ
ーフミラー１０、位相型回折格子ローパスフィルタ１１
及び二次元カラー固体撮像デバイス１２が配置され、ハ
ーフミラー１０が被写体像をファインダー光学系側と位
相型回折格子ローパスフィルタ１１側へ分岐し、位相型
回折格子ローパスフィルタ１１は擬色の発生等を防止す
るための遮断空間周波数に設定されている。
あっては、撮像光学系９の後方に、光軸Ｑに沿って、ハ
ーフミラー１０、位相型回折格子ローパスフィルタ１１
及び二次元カラー固体撮像デバイス１２が配置され、ハ
ーフミラー１０が被写体像をファインダー光学系側と位
相型回折格子ローパスフィルタ１１側へ分岐し、位相型
回折格子ローパスフィルタ１１は擬色の発生等を防止す
るための遮断空間周波数に設定されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１０
（ａ）に示すカメラに適用される水晶板ローパスフィル
タ３は、擬色防止等のためには二次元カラー撮像デバイ
ス４の受光面の直前に配置する必要があり、例えば、撮
像光学系１とビームスプリッタ２の間等に配置しても所
望の機能を発揮しないことから、カメラ設計の自由度が
低くなり、更に、水晶板ローパスフィルタを二次元カラ
ー撮像デバイス４に配置するとゴーストの発生を招来す
るなどの問題があった。
（ａ）に示すカメラに適用される水晶板ローパスフィル
タ３は、擬色防止等のためには二次元カラー撮像デバイ
ス４の受光面の直前に配置する必要があり、例えば、撮
像光学系１とビームスプリッタ２の間等に配置しても所
望の機能を発揮しないことから、カメラ設計の自由度が
低くなり、更に、水晶板ローパスフィルタを二次元カラ
ー撮像デバイス４に配置するとゴーストの発生を招来す
るなどの問題があった。
【０００６】一方、図１０（ｂ）（ｃ）に示すカメラに
適用される位相型回折格子ローパスフィルタ６，１１
は、水晶板ローパスフィルタに較べて配置位置の自由度
が高いという利点があるが、設計仕様によっては更なる
設計の自由度が求められる場合がある。例えば、撮像光
学系ないし二次元カラー撮像デバイスまでのスペースが
狭かったり内部構造が複雑な場合などでは、図示するよ
うに、位相型回折格子ローパスフィルタをその光入射面
が光軸Ｑに対して直交するように配置するよりも、光軸
Ｑに対して傾けて配置する方が設計の自由度が向上する
場合があるが、従来の位相型回折格子ローパスフィルタ
を傾けると、被写体像の部分毎にフィルタリング特性が
異なってしまうので、このような仕様に供することがで
きなかった。
適用される位相型回折格子ローパスフィルタ６，１１
は、水晶板ローパスフィルタに較べて配置位置の自由度
が高いという利点があるが、設計仕様によっては更なる
設計の自由度が求められる場合がある。例えば、撮像光
学系ないし二次元カラー撮像デバイスまでのスペースが
狭かったり内部構造が複雑な場合などでは、図示するよ
うに、位相型回折格子ローパスフィルタをその光入射面
が光軸Ｑに対して直交するように配置するよりも、光軸
Ｑに対して傾けて配置する方が設計の自由度が向上する
場合があるが、従来の位相型回折格子ローパスフィルタ
を傾けると、被写体像の部分毎にフィルタリング特性が
異なってしまうので、このような仕様に供することがで
きなかった。
【０００７】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたものであり、カメラ等の光学機器を設計する上で
の設計の自由度を向上させることができる新規な構造の
光学的ローパスフィルタを提供することを目的とする。
されたものであり、カメラ等の光学機器を設計する上で
の設計の自由度を向上させることができる新規な構造の
光学的ローパスフィルタを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本発明は、位相型回折格子を有し被写体像の入
射光軸に対し傾斜して使用される光学的ローパスフィル
タであって、位相型回折格子の上記入射光軸方向の厚さ
を、上記傾斜の方向と直交する方向には空間遮断周波数
を決める回折格子ピッチに基づいて正弦波状に変化し、
且つ該傾斜の方向には像面までの距離に反比例して変化
する構造とした。
るために本発明は、位相型回折格子を有し被写体像の入
射光軸に対し傾斜して使用される光学的ローパスフィル
タであって、位相型回折格子の上記入射光軸方向の厚さ
を、上記傾斜の方向と直交する方向には空間遮断周波数
を決める回折格子ピッチに基づいて正弦波状に変化し、
且つ該傾斜の方向には像面までの距離に反比例して変化
する構造とした。
【０００９】又、位相型回折格子を有し、被写体像の入
射光軸に対し傾斜するハーフミラーの裏面に一体に形成
される光学的ローパスフィルタであって、位相型回折格
子の上記入射光軸方向の厚さを、上記傾斜の方向と直交
する方向には空間遮断周波数を決める回折格子ピッチに
基づいて正弦波状に変化し、且つ該傾斜の方向には像面
までの距離に反比例して変化する構造とした。
射光軸に対し傾斜するハーフミラーの裏面に一体に形成
される光学的ローパスフィルタであって、位相型回折格
子の上記入射光軸方向の厚さを、上記傾斜の方向と直交
する方向には空間遮断周波数を決める回折格子ピッチに
基づいて正弦波状に変化し、且つ該傾斜の方向には像面
までの距離に反比例して変化する構造とした。
【００１０】
【作用】かかる構成を有する本発明によれば、回折格子
ピッチに応じた所望の空間遮断周波数が設定され、且つ
位相型回折格子となる正弦波状に変化する各々の凸条部
の厚さが、像面までの距離に反比例して変化しているの
で、傾斜していても全ての光透過面における回折作用が
均一となる。この結果、光軸に対し直交配置される従来
の位相型回折格子ローパスフィルタと同等の特性を有し
且つ光軸に対し傾斜して使用することができる新規な光
学的ローパスフィルタが実現される。
ピッチに応じた所望の空間遮断周波数が設定され、且つ
位相型回折格子となる正弦波状に変化する各々の凸条部
の厚さが、像面までの距離に反比例して変化しているの
で、傾斜していても全ての光透過面における回折作用が
均一となる。この結果、光軸に対し直交配置される従来
の位相型回折格子ローパスフィルタと同等の特性を有し
且つ光軸に対し傾斜して使用することができる新規な光
学的ローパスフィルタが実現される。
【００１１】
【実施例】以下、一眼レフ電子スチルカメラに適用した
光学的ローパスフィルタの実施例を図面と共に説明す
る。まず、図１に基づいてカメラの概略構成を述べる
と、前置レンズ群と焦点距離を変化させる変倍用バリエ
ータレンズ群及び焦点位置調整用コンペンセータレンズ
群などを有する撮像光学系１３の後方に、光軸Ｑに対し
て所定角度θで傾斜するハーフミラー１４と位相型回折
格子ローパスフィルタ（以下、光学的ローパスフィルタ
という）１５、及び二次元カラー固体撮像デバイス１６
が順次に配置され、ハーフミラー１４が、撮像光学系１
３を介して入射する被写体像をファインダー光学系と光
学的ローパスフィルタ１５へ分岐し、光学的ローパスフ
ィルタ１５が、分岐された被写体像の所定の高域空間周
波数成分を除去して二次元カラー固体撮像デバイス１６
へ透過する。
光学的ローパスフィルタの実施例を図面と共に説明す
る。まず、図１に基づいてカメラの概略構成を述べる
と、前置レンズ群と焦点距離を変化させる変倍用バリエ
ータレンズ群及び焦点位置調整用コンペンセータレンズ
群などを有する撮像光学系１３の後方に、光軸Ｑに対し
て所定角度θで傾斜するハーフミラー１４と位相型回折
格子ローパスフィルタ（以下、光学的ローパスフィルタ
という）１５、及び二次元カラー固体撮像デバイス１６
が順次に配置され、ハーフミラー１４が、撮像光学系１
３を介して入射する被写体像をファインダー光学系と光
学的ローパスフィルタ１５へ分岐し、光学的ローパスフ
ィルタ１５が、分岐された被写体像の所定の高域空間周
波数成分を除去して二次元カラー固体撮像デバイス１６
へ透過する。
【００１２】ここで、ハーフミラー１４と光学的ローパ
スフィルタ１５は互いに一体化されており、光学的ロー
パスフィルタ１５の像面側の表面は、図２に示すよう
に、縦方向（図１の傾斜角θの方向）にはスロープ状に
変化し、横方向には正弦波状に変化する波面形状に形成
されることで、位相型回折格子を実現している。
スフィルタ１５は互いに一体化されており、光学的ロー
パスフィルタ１５の像面側の表面は、図２に示すよう
に、縦方向（図１の傾斜角θの方向）にはスロープ状に
変化し、横方向には正弦波状に変化する波面形状に形成
されることで、位相型回折格子を実現している。
【００１３】即ち、光学ローパスフィルタ１５の上端側
の横断面（ｙ１−ｙ１）における横断面構造を示す図３
（ａ）と、下端側の横断面（ｙ２−ｙ２）における横断
面構造を示す図３（ｂ）と、正弦波状に変化する凸条部
（位相型回折格子となる部分）の頂上部分に沿った縦断
面（ｘ１−ｘ１）における縦断面構造を示す図３（ｃ）
と、谷の部分に沿った縦断面（ｘ２−ｘ２）における縦
断面構造を示す図３（ｄ）から明らかなように、光学ロ
ーパスフィルタ１５は、横方向には一定の回折格子ピッ
チｐで繰り返す正弦波状に変化し、谷の部分は上端から
下端まで常に一定の厚さｔB であり、凸条部の頂上部分
の厚さが上端から下端にいくに従ってが所定の変化率で
薄くなる構造を有している。更に換言すれば、上端ほど
振幅が大きく下端にいくにしたがって振幅変化が小さく
なる一定ピッチｐの正弦波状に変化する構造になってい
る。そして、図１に示すように、ハーフミラー１４の傾
斜角θに沿って、上端部が二次元カラー固体撮像デバイ
ス１６の像面に最も近接している。
の横断面（ｙ１−ｙ１）における横断面構造を示す図３
（ａ）と、下端側の横断面（ｙ２−ｙ２）における横断
面構造を示す図３（ｂ）と、正弦波状に変化する凸条部
（位相型回折格子となる部分）の頂上部分に沿った縦断
面（ｘ１−ｘ１）における縦断面構造を示す図３（ｃ）
と、谷の部分に沿った縦断面（ｘ２−ｘ２）における縦
断面構造を示す図３（ｄ）から明らかなように、光学ロ
ーパスフィルタ１５は、横方向には一定の回折格子ピッ
チｐで繰り返す正弦波状に変化し、谷の部分は上端から
下端まで常に一定の厚さｔB であり、凸条部の頂上部分
の厚さが上端から下端にいくに従ってが所定の変化率で
薄くなる構造を有している。更に換言すれば、上端ほど
振幅が大きく下端にいくにしたがって振幅変化が小さく
なる一定ピッチｐの正弦波状に変化する構造になってい
る。そして、図１に示すように、ハーフミラー１４の傾
斜角θに沿って、上端部が二次元カラー固体撮像デバイ
ス１６の像面に最も近接している。
【００１４】次に、光学ローパスフィルタ１５の設計原
理を図１、図４及び図５と共に説明する。まず、幾何学
的前提条件として、図１に示すように、光学的ローパス
フィルタ１５の中心を光軸Ｑが通り、被写体像の入射面
と光軸Ｑとの成す角度（傾斜角）をθ、最下端ａからの
縦方向の長さをｈ、最下端ａから最上端までの全長を
Ｗ、光軸Ｑ上における二次元カラー固体撮像デバイス１
６の像面（受光面）までの距離（in air換算距離）をＬ
0 、長さｈの部分から二次元カラー固体撮像デバイス１
６の像面までの距離（in air換算距離）を関数Ｌ(h) で
表すものとする。更に、図４に示すように、光学ローパ
スフィルタ１５の谷の部分を基準面として、各凸条部の
頂上部分の厚さを最下端ａからの長さｈの関数ｔ(h) と
し、最下端ａにおける頂上部分の厚さをｔ0 とする。更
に、図５に示すように、二次元カラー固体撮像デバイス
１６の像面には、水平ライン方向にＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタが繰り返されたスト
ライプフィルタ１７が形成されており、各カラーフィル
タはピクセルピッチΔ1 に対応し且つ、Δ2 ＝３×Δ1
の繰り返しピッチで配列されているものとする。
理を図１、図４及び図５と共に説明する。まず、幾何学
的前提条件として、図１に示すように、光学的ローパス
フィルタ１５の中心を光軸Ｑが通り、被写体像の入射面
と光軸Ｑとの成す角度（傾斜角）をθ、最下端ａからの
縦方向の長さをｈ、最下端ａから最上端までの全長を
Ｗ、光軸Ｑ上における二次元カラー固体撮像デバイス１
６の像面（受光面）までの距離（in air換算距離）をＬ
0 、長さｈの部分から二次元カラー固体撮像デバイス１
６の像面までの距離（in air換算距離）を関数Ｌ(h) で
表すものとする。更に、図４に示すように、光学ローパ
スフィルタ１５の谷の部分を基準面として、各凸条部の
頂上部分の厚さを最下端ａからの長さｈの関数ｔ(h) と
し、最下端ａにおける頂上部分の厚さをｔ0 とする。更
に、図５に示すように、二次元カラー固体撮像デバイス
１６の像面には、水平ライン方向にＲ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）のカラーフィルタが繰り返されたスト
ライプフィルタ１７が形成されており、各カラーフィル
タはピクセルピッチΔ1 に対応し且つ、Δ2 ＝３×Δ1
の繰り返しピッチで配列されているものとする。
【００１５】そして、かかる設計条件に基づく幾何学的
手法により、関数Ｌ(h) とｔ(h) を次式（１）（２）の
ように求め、
手法により、関数Ｌ(h) とｔ(h) を次式（１）（２）の
ように求め、
【００１６】
【数１】
【００１７】
【数２】
【００１８】式（１）を式（２）に代入することによっ
て光学的ローパスフィルタ１５の凸条部の厚さｔ(h) を
設計することとした。
て光学的ローパスフィルタ１５の凸条部の厚さｔ(h) を
設計することとした。
【００１９】更に、ストライプフィルタ１７の最大空間
周波数は１／Δ2 から求まるので、光学的ローパスフィ
ルタ１５の空間遮断周波数ｆc をｆc ≦１／Δ2 とし、
空間遮断周波数ｆc においてＭＴＦ（モジュレーション
・トランスファ・ファンクション）が０％となる回折格
子ピッチｐを実験的あるいはコンピュータシュミレーシ
ョン等によって決定することとした。
周波数は１／Δ2 から求まるので、光学的ローパスフィ
ルタ１５の空間遮断周波数ｆc をｆc ≦１／Δ2 とし、
空間遮断周波数ｆc においてＭＴＦ（モジュレーション
・トランスファ・ファンクション）が０％となる回折格
子ピッチｐを実験的あるいはコンピュータシュミレーシ
ョン等によって決定することとした。
【００２０】尚、回折現象に関与しない谷の部分の一定
の厚さｔB は任意の値に設定することができる。
の厚さｔB は任意の値に設定することができる。
【００２１】このように、上記式（２）と回折格子ピッ
チｐによって決まる形状の位相型回折格子ローパスフィ
ルタから成る光学的ローパスフィルタ１５によると、光
軸Ｑに対して光透過面が傾斜していても、光透過面全体
が均一な高域除去特性を示すこととなる。
チｐによって決まる形状の位相型回折格子ローパスフィ
ルタから成る光学的ローパスフィルタ１５によると、光
軸Ｑに対して光透過面が傾斜していても、光透過面全体
が均一な高域除去特性を示すこととなる。
【００２２】次に、具体例として、設計条件を、θ＝４
５°、Ｌ0 ＝１８（ｍｍ）、Δ2 ＝１８（μｍ）、Ｗ＝
２２．６（ｍｍ）、緑色光線（λ550 ＝０．５５μｍ）
に対する人間の視感度を考慮してｔ0 ＝λ550 ／ｓｉｎ
θとしたときの光学的ローパスフィルタの構造及び特性
を説明する。これらの条件を上記式（１）（２）に代入
することで、厚さを決定する関数ｔ(h) を、
５°、Ｌ0 ＝１８（ｍｍ）、Δ2 ＝１８（μｍ）、Ｗ＝
２２．６（ｍｍ）、緑色光線（λ550 ＝０．５５μｍ）
に対する人間の視感度を考慮してｔ0 ＝λ550 ／ｓｉｎ
θとしたときの光学的ローパスフィルタの構造及び特性
を説明する。これらの条件を上記式（１）（２）に代入
することで、厚さを決定する関数ｔ(h) を、
【００２３】
【数３】
【００２４】とした。従って、最下端ａからの長さｈに
対する厚さｔ(h) の変化は、図６の表に示すような結果
となる。尚、ｈ＝１１．３（ｍｍ）が光軸Ｑの位置であ
る。
対する厚さｔ(h) の変化は、図６の表に示すような結果
となる。尚、ｈ＝１１．３（ｍｍ）が光軸Ｑの位置であ
る。
【００２５】更に、空間遮断周波数ｆc は、ｆc ≦１／
Δ2 ＝５５．６（ライン／ｍｍ）から決まるので、この
空間遮断周波数ｆc においてＭＴＦが０％となる回折格
子ピッチｐを２．８８（ｍｍ）に設定した。
Δ2 ＝５５．６（ライン／ｍｍ）から決まるので、この
空間遮断周波数ｆc においてＭＴＦが０％となる回折格
子ピッチｐを２．８８（ｍｍ）に設定した。
【００２６】そして、これらの関数ｔ(h) と回折格子ピ
ッチｐを満足する光学的ローパスフィルタの特性を測定
すると、全ての光透過面において、図７（ａ）に示すよ
うなＭＴＦ特性と、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すような
スペクトル強度分布の特性が得られ、これらの測定結果
から明らかなように、所望の空間遮断周波数ｆc を超え
る高域成分の透過を効果的に阻止する光学的ローパスフ
ィルタを実現することができた。
ッチｐを満足する光学的ローパスフィルタの特性を測定
すると、全ての光透過面において、図７（ａ）に示すよ
うなＭＴＦ特性と、図７（ｂ）及び（ｃ）に示すような
スペクトル強度分布の特性が得られ、これらの測定結果
から明らかなように、所望の空間遮断周波数ｆc を超え
る高域成分の透過を効果的に阻止する光学的ローパスフ
ィルタを実現することができた。
【００２７】因みに、かかる具体例と同じ空間遮断周波
数ｆc を有する従来の位相型回折格子ローパスフィルタ
のＭＴＦ特性とスペクトル強度分布特性を図８（ａ）な
いし（ｃ）に示す。この従来の位相型回折格子ローパス
フィルタは、図１０（ｃ）に示したように、光軸Ｑに対
して光透過面が直交するように使用され、更に、図９の
斜視図に示すように、具体例と同一の空間遮断周波数ｆ
c においてＭＴＦが０％となる回折格子ピッチｐ’に設
定され且つ凸条部の頂上部の厚さｔ(h) が一定値ｔ0 で
ある波形面を有するものであり、二次元カラー固体撮像
デバイスの像面までの距離Ｌ0 が１８（ｍｍ）、厚さｔ
0 が０．５５（μｍ）、回折格子ピッチｐ’が１．８２
（ｍｍ）に設定されている。
数ｆc を有する従来の位相型回折格子ローパスフィルタ
のＭＴＦ特性とスペクトル強度分布特性を図８（ａ）な
いし（ｃ）に示す。この従来の位相型回折格子ローパス
フィルタは、図１０（ｃ）に示したように、光軸Ｑに対
して光透過面が直交するように使用され、更に、図９の
斜視図に示すように、具体例と同一の空間遮断周波数ｆ
c においてＭＴＦが０％となる回折格子ピッチｐ’に設
定され且つ凸条部の頂上部の厚さｔ(h) が一定値ｔ0 で
ある波形面を有するものであり、二次元カラー固体撮像
デバイスの像面までの距離Ｌ0 が１８（ｍｍ）、厚さｔ
0 が０．５５（μｍ）、回折格子ピッチｐ’が１．８２
（ｍｍ）に設定されている。
【００２８】図７と図８に示す特性を比較すると、本実
施例の光学的ローパスフィルタは従来の位相型回折格子
ローパスフィルタと同様の高域除去特性となり、光軸に
対して傾斜させても良好の結果が得られることが明らか
となった。
施例の光学的ローパスフィルタは従来の位相型回折格子
ローパスフィルタと同様の高域除去特性となり、光軸に
対して傾斜させても良好の結果が得られることが明らか
となった。
【００２９】このように、この実施例によれば、光軸に
対して傾斜した位相型回折格子ローパスフィルタを提供
することができ、更に、図１に示すように、ハーフミラ
ーの裏面に一体的に設ける等によって、光学系の省スペ
ース化や構造の簡素化を実現することができる。又、光
学系の適宜の位置に配置することができるので、カメラ
等の光学機器の設計の自由度を向上させることができ
る。
対して傾斜した位相型回折格子ローパスフィルタを提供
することができ、更に、図１に示すように、ハーフミラ
ーの裏面に一体的に設ける等によって、光学系の省スペ
ース化や構造の簡素化を実現することができる。又、光
学系の適宜の位置に配置することができるので、カメラ
等の光学機器の設計の自由度を向上させることができ
る。
【００３０】尚、この実施例では、ファインダー光学系
へ被写体像を分岐するためのハーフミラーに光学的ロー
パスフィルタを設ける場合を説明したが、本発明の光学
的ローパスフィルタはこのような使用態様に限定される
ものではなく、光学ガラスや透過プラスッチク等の素材
によって単体で実現することができる。
へ被写体像を分岐するためのハーフミラーに光学的ロー
パスフィルタを設ける場合を説明したが、本発明の光学
的ローパスフィルタはこのような使用態様に限定される
ものではなく、光学ガラスや透過プラスッチク等の素材
によって単体で実現することができる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、位
相型回折格子を有し被写体像の入射光軸に対し傾斜して
使用される光学的ローパスフィルタであって、位相型回
折格子の上記入射光軸方向の厚さを、上記傾斜の方向と
直交する方向には空間遮断周波数を決める回折格子ピッ
チに基づいて正弦波状に変化し、且つ該傾斜の方向には
像面までの距離に反比例して変化する構造としたので、
回折格子ピッチに応じた所望の空間遮断周波数が設定さ
れ、且つ正弦波状に変化する各々の凸条部の厚さが像面
までの距離に反比例して変化していることで、傾斜して
いても全ての光透過面における回折作用が均一となる。
したがって、カメラの光学系中に光軸に対して傾斜して
配置されるハーフミラーと一体に傾斜させて使用するこ
とができる等、光学機器を設計する上での設計の自由度
を向上させることができる光学的ローパスフィルタを提
供することができる。
相型回折格子を有し被写体像の入射光軸に対し傾斜して
使用される光学的ローパスフィルタであって、位相型回
折格子の上記入射光軸方向の厚さを、上記傾斜の方向と
直交する方向には空間遮断周波数を決める回折格子ピッ
チに基づいて正弦波状に変化し、且つ該傾斜の方向には
像面までの距離に反比例して変化する構造としたので、
回折格子ピッチに応じた所望の空間遮断周波数が設定さ
れ、且つ正弦波状に変化する各々の凸条部の厚さが像面
までの距離に反比例して変化していることで、傾斜して
いても全ての光透過面における回折作用が均一となる。
したがって、カメラの光学系中に光軸に対して傾斜して
配置されるハーフミラーと一体に傾斜させて使用するこ
とができる等、光学機器を設計する上での設計の自由度
を向上させることができる光学的ローパスフィルタを提
供することができる。
【図１】本発明による光学的ローパスフィルタを適用し
た一眼レフ電子スチルカメラの構造を示す概略構成図で
ある。
た一眼レフ電子スチルカメラの構造を示す概略構成図で
ある。
【図２】図１に示す光学的ローパスフィルタの構造を示
す斜視図である。
す斜視図である。
【図３】図２に示す光学的ローパスフィルタの断面形状
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図４】本発明の光学的ローパスフィルタの設計原理を
説明するための説明図である。
説明するための説明図である。
【図５】本発明の光学的ローパスフィルタの空間遮断周
波数の設定原理を説明するための説明図である。
波数の設定原理を説明するための説明図である。
【図６】光学的ローパスフィルタの具体例の寸法を示す
説明図である。
説明図である。
【図７】図６に示す寸法の光学的ローパスフィルタの光
学特性を示す特性説明図である。
学特性を示す特性説明図である。
【図８】従来の位相型回折格子ローパスフィルタの光学
特性を示す特性説明図である。
特性を示す特性説明図である。
【図９】図８の光学特性を示す従来の位相型回折格子ロ
ーパスフィルタの形状を示す斜視図である。
ーパスフィルタの形状を示す斜視図である。
【図１０】従来の光学的ローパスフィルタを適用した一
眼レフ電子スチルカメラの構成を示す概略構成図であ
る。
眼レフ電子スチルカメラの構成を示す概略構成図であ
る。
１３…撮像光学系、１４…ハーフミラー、１５…光学的
ローパスフィルタ、１６…二次元カラー固体撮像デバイ
ス、１７…ストライプフィルタ、ａ…光学的ローパスフ
ィルタの下端。
ローパスフィルタ、１６…二次元カラー固体撮像デバイ
ス、１７…ストライプフィルタ、ａ…光学的ローパスフ
ィルタの下端。
Claims (2)
- 【請求項１】 位相型回折格子を有し被写体像の入射光
軸に対し傾斜して使用される光学的ローパスフィルタで
あって、 上記位相型回折格子の上記入射光軸方向の厚さが、上記
傾斜の方向と直交する方向には空間遮断周波数を決める
回折格子ピッチに基づいて正弦波状に変化し、且つ該傾
斜の方向には像面までの距離に反比例して変化する構造
を有することを特徴とする光学的ローパスフィルタ。 - 【請求項２】 位相型回折格子を有し、被写体像の入射
光軸に対し傾斜するハーフミラーの裏面に一体に形成さ
れる光学的ローパスフィルタであって、 上記位相型回折格子の上記入射光軸方向の厚さが、上記
傾斜の方向と直交する方向には空間遮断周波数を決める
回折格子ピッチに基づいて正弦波状に変化し、且つ該傾
斜の方向には像面までの距離に反比例して変化する構造
を有することを特徴とする光学的ローパスフィルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32433692A JPH06175073A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 光学的ローパスフィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32433692A JPH06175073A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 光学的ローパスフィルタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06175073A true JPH06175073A (ja) | 1994-06-24 |
Family
ID=18164649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32433692A Pending JPH06175073A (ja) | 1992-12-03 | 1992-12-03 | 光学的ローパスフィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06175073A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007019138A1 (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | 3M Innovative Properties Company | Article having a birefringent surface and microstructured features having a variable pitch or angles for use as a blur filter |
| US9134471B2 (en) | 2006-06-28 | 2015-09-15 | 3M Innovative Properties Company | Oriented polymeric articles and method |
-
1992
- 1992-12-03 JP JP32433692A patent/JPH06175073A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007019138A1 (en) * | 2005-08-04 | 2007-02-15 | 3M Innovative Properties Company | Article having a birefringent surface and microstructured features having a variable pitch or angles for use as a blur filter |
| US9134471B2 (en) | 2006-06-28 | 2015-09-15 | 3M Innovative Properties Company | Oriented polymeric articles and method |
| US9259885B2 (en) | 2006-06-28 | 2016-02-16 | 3M Innovative Properties Company | Oriented polymeric articles and method |
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