JP2002152562A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】光学ローパスフィルタの表面に形成した、ＣＣ
Ｄ２ｉの感度特性を補正するための赤外反射蒸着膜によ
る反射光を原因としたゴーストの発生を防止する。 【解決手段】赤外反射蒸着膜１ｈ１からの反射光が撮像
レンズのいずれかの光学面で再反射した後ＣＣＤ２ｉの
光電変換面に到達することが無い範囲にある所定角度θ
だけ、光学ローパスフィルタ１ｈを光軸に対して傾けて
配設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばビデオカメ
ラのような撮像装置に関し、特に撮像素子の波長感度特
性を補正するための赤外反射フィルターを備えた撮像装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２を用いて従来のビデオカメラの説明
を行う。図２は従来技術に係るビデオカメラの、撮像光
学系を中心とした要部断面図である。

【０００３】図２において、２ａは撮像光学系ユニット
であって、以下の構成を有している。すなわち、２ｂは
下記する各レンズ群及びその他の構成を内部に収納する
筐体、２ｃは筐体２ｂに固定された対物レンズである第
１レンズ群、２ｄは光軸に沿って移動して変倍を行う第
２レンズ群、２ｅは筐体２ｂに固定された第１のフォー
カスレンズ群である第３レンズ群、２ｆは光軸に沿って
移動してフォーカシングを行う第２のフォーカスレンズ
群である第４レンズ群、２ｇは第４レンズ群２ｆの駆動
を行うステッピングモータ、２ｈは人工水晶を代表とす
る複屈折性を有する光透過性部材で構成された光学ロー
パスフィルター、２ｉは光電変換面に形成された光学像
を電気信号に変換する撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒ
ｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）である。

【０００４】また、上記した光学ローパスフィルター２
ｈは、第４レンズ群２ｆを経て入射した光がＣＣＤ２ｉ
へ出射する面であり光軸に対して垂直に形成された透過
面に、赤外反射蒸着膜２ｈ１を設けている。

【０００５】なお、上記した第１レンズ群２ｃは３枚の
レンズより構成され、同様にして第２レンズ群２ｄは３
枚のレンズより、第３レンズ群２ｅは１枚のレンズよ
り、そして第４レンズ群２ｆは３枚のレンズよりそれぞ
れ構成されている。

【０００６】更に、従来のビデオカメラは、図２に図示
されない他の構成として、ＣＣＤ２ｉが生成出力する撮
像信号の信号処理を行う信号処理手段、磁気テープ媒体
への信号記録・信号再生手段、磁気テープの駆動手段、
ビューファインダ手段等を備えて構成されているもので
ある。

【０００７】次に、図２に図示した従来のビデオカメラ
における、撮像光学系ユニット２ａを中心とした動作を
説明する。

【０００８】ビデオカメラを用いて所望の被写体を撮影
する際に、被写体を発した光は、第１レンズ群２ｃ、第
２レンズ群２ｄ、第３レンズ群２ｅ、及び第４レンズ群
２ｆを通過して光学ローパスフィルタ２ｈに入射する。
光学ローパスフィルタ２ｈは、人工水晶が代表する複屈
折性を有する光透過部材で構成されており、入射する光
線を空間的に光路が離間した常光線と異常光線とに分離
して出射する。ここで上記の分離幅はＣＣＤ２ｉの画素
配列ピッチに応じた寸法としているので、被写体中の上
記の画素配列ピッチに近接する空間周波数成分が減衰さ
れてＣＣＤ２ｉの光電変換面に像が形成され、被写体の
特定空間周波数とＣＣＤ２ｉの画素配列ピッチとの干渉
に起因するサンプリングノイズである偽信号が抑圧され
る。

【０００９】更に光学ローパスフィルタ２ｈにおける光
の出射面であり、ＣＣＤ２ｉに対向して光軸に垂直に形
成した光透過面には、上記のように赤外反射蒸着膜２ｈ
１が形成されているので、光学ローパスフィルタ２ｈか
らＣＣＤ２ｉへ向かって出射しようとする光に含まれる
赤外領域を中心とした波長の光が所定の反射率で反射さ
れて物体側（図２において左手へ向かう方向）へ戻る。
上記の反射の結果、ＣＣＤ２ｉに形成される被写体像は
赤外領域を中心とした有害な波長光を含まずＣＣＤ２ｉ
の波長感度特性が人間の視感度に近い特性へ補正がなさ
れ、撮像信号の画質が向上するものである。

【００１０】一方、赤外反射蒸着膜２ｈ１によって反射
がなされずに透過した光は、光学ローパスフィルタ２ｈ
からＣＣＤ２ｉへ到達し、ＣＣＤ２ｉの光電変換面上に
被写体像を結像させて撮像信号の生成がなされる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術に係
るビデオカメラは、解決すべき以下の問題を有してい
た。

【００１２】上記に説明したように、赤外領域を中心と
した波長の光は光学ローパスフィルター２ｈに設けられ
た赤外蒸着膜２ｈ１により所定の反射率で反射され、入
射した方向とは逆方向に進行する。上記の反射光の一部
は再び撮像レンズに達した後、その一部は第１レンズ群
２ｃを通ってビデオカメラの外部へ出射したりレンズの
硝材や筐体２ｂの内壁などに吸収されるなどして、ＣＣ
Ｄ２ｉが生成出力する撮像信号に悪影響を及ぼす事は無
い。

【００１３】しかし、赤外蒸着膜２ｈ１により反射され
て撮像レンズに達した反射光のその他の一部は、撮像レ
ンズが有するいずれかのレンズ面（光学面）で再反射さ
れて再び像側（図２において右手に向かう方向）へ進行
し、進行する光の一部はＣＣＤ２ｉの光電変換面に達す
る可能性があった。光電変換面に達する上記の再反射光
は、赤外領域を中心とした波長の光であるので、撮影画
面には赤色がかったゴースト（赤色ゴースト）が現れ、
再生された撮影画像を見る者へ不快感を与え、そのため
にビデオカメラの品位を低下させる恐れがあった。

【００１４】図２に図示した２ｊは、上記の赤色ゴース
トの原因となる再反射光の光路の一例を示したものであ
る。図示の如く、赤外反射蒸着膜２ｈ１により物界側へ
反射された光は撮像レンズの第４レンズ群２ｆの最後面
で再反射され像側へ進行し、再び赤外反射蒸着膜２ｈ１
に入射して一部は再々反射されるものの残りは透過して
ＣＣＤ２ｉに達していた。

【００１５】上記の赤色ゴースト発生の防止を企図する
提案として、例えば特開平１０−１０４２３号公報に開
示された技術がある。上記の開示技術に基くビデオカメ
ラ（図示せず）では、光学ローパスフィルタに赤外反射
蒸着膜は形成せず、それに替えて撮像レンズの第１レン
ズ群の第１面に赤外反射蒸着膜を形成していた。従って
赤外反射蒸着膜による反射光が撮像レンズのいずれかの
面で再反射されてＣＣＤ２ｉに入射する可能性は無く、
このことから赤色ゴーストの発生を防止しようとするも
のであった。しかしながら、撮像レンズの第１レンズ群
に形成された赤外反射蒸着膜はビデオカメラの前面から
見ると赤色を呈し、前玉レンズの全面が赤色となるので
異様であり、ユーザに違和感を与えてビデオカメラの品
位を低下させかねず、実施に際しては大きな障害となる
ものであった。

【００１６】また、上記の開示技術、及び図２図示構成
とも異なる構成の従来技術のビデオカメラとして、光学
ローパスフィルタに赤外反射蒸着膜を設けず、それに替
えて、赤外吸収フィルタを例えば光学ローパスフィルタ
に貼りつけるなどして光軸上に配置してＣＣＤの感度補
正を行うビデオカメラも存在した。上記の構成によれば
そもそも赤外反射蒸着膜による反射光が発生しないの
で、その反射光を原因とする赤色ゴーストの発生もない
ものであった。しかしながら赤外吸収フィルタは、赤外
反射蒸着膜と比較してコストが高額であり、実施すれば
ビデオカメラ全体のコストを引き上げる恐れがあり、家
庭用ビデオカメラや家庭用デジタルスチルカメラのよう
に生産コストが低廉に設定されている商品では実施が困
難であった。

【００１７】そこで、本発明は、上記した問題点に鑑み
て成されたものであり、特に光学ローパスフィルタは、
複屈折性を有するベース部材と、ベース部材上に形成さ
れ、撮像レンズから入射する光の赤外領域光を反射する
赤外反射膜とを有し、赤外反射膜を形成した面を、赤外
反射膜から反射した光が撮像レンズの光学面で再反射し
て撮像素子に入射することがないよう光軸に対して所定
の角度傾けたことにより、撮像素子の感度補正用赤外反
射膜からの反射光に起因する赤色ゴーストの発生を効果
的に防止し、またコストが低廉で外観品位の向上した撮
像装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明は、下記の構成を有する撮像装置を提供
する。撮像レンズ（第１レンズ群２ｃ、第２レンズ群２
ｄ、第３レンズ群２ｅ、第４レンズ群２ｆ）と、撮像素
子（ＣＣＤ）２ｉと、前記撮像レンズ２ｃ、２ｄ、２
ｅ、２ｆと前記撮像素子２ｉとの間に配設され、前記撮
像素子２ｉが出力する撮像信号中の偽信号の発生を抑圧
する光学ローパスフィルタ１ｈとを備え、前記光学ロー
パスフィルタ１ｈは、複屈折性を有するベース部材（光
線分離部、人工水晶）と、前記ベース部材上に形成さ
れ、前記撮像レンズ２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆから入射す
る光の赤外領域光を反射する赤外反射膜（赤外反射蒸着
膜）１ｈ１とを有し、前記赤外反射膜１ｈ１を形成した
面を、前記赤外反射膜１ｈ１から反射した光１ｋが前記
撮像レンズ２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆの光学面で再反射し
て前記撮像素子２ｉに入射することがないよう光軸に対
して所定の角度θ傾けたことを特徴とする撮像装置（ビ
デオカメラ、デジタルスチルカメラ）。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態の好ま
しい実施例につき、図１を用いて説明を行なう。図１
は、本実施例のビデオカメラにおける撮像光学系を中心
とした要部断面図である。前述したものと同一部分には
同一符号を付しその説明を省略する。

【００２０】図１において、本実施例のビデオカメラの
撮像光学ユニット１ａは、下記する各レンズ群及びその
他の構成を内部に収納する筐体２ｂ、筐体２ｂに固定さ
れた対物レンズである撮像レンズの第１レンズ群２ｃ、
光軸に沿って移動することにより変倍を行う第２レンズ
群２ｄ、筐体２ｂに固定された第１のフォーカスレンズ
群である第３レンズ群２ｅ、光軸に沿って移動すること
によりフォーカシングを行う第２のフォーカスレンズ群
である第４レンズ群２ｆ、第４レンズ群２ｆの駆動を行
うステッピングモータ２ｇ、及び光学像を電気信号に光
電変換する撮像素子であるＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏ
ｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）２ｉを有する点は、先に説
明した従来技術に係るビデオカメラと同様である。

【００２１】しかし、従来技術と異なり本実施例のビデ
オカメラでは、複屈折性を有する光学ローパスフィルタ
１ｈは、赤外反射蒸着膜１ｈ１を形成した光透過面が光
軸に対して垂直ではなく所定の角度θ（後出）だけ傾く
よう光学ローパスフィルタ１ｈ全体を光軸に対しθだけ
傾けて構成してある。

【００２２】上記の所定角度θは、図１の如く、赤外反
射蒸着幕１ｈ１による反射光が撮像レンズのいずれかの
面で再反射されて像側へ進行した場合でも、ＣＣＤ２ｉ
の光電変換面へ達しない範囲の角度である。なお、上記
した撮像レンズのいずれかの面は、撮像レンズに含まれ
る全ての面で再反射がなされた場合でも、再反射光が光
電変換面に達しないよう設定する構成としても良いし、
あるいは特に撮像レンズの特定面に絞って再反射光の光
電変換面到達を防止するよう設定した構成とすることも
可能である。さらに撮像レンズ以外の筐体２ｂ内壁面等
を再反射面として上記の赤色ゴースト発生防止を行うよ
う所定の角度θを設定しても良い。

【００２３】本実施例のビデオカメラは上記の構成とし
たので、図１に図示した再反射光の光路１ｋからも明ら
かなように、光学ローパスフィルタ１ｈに形成された赤
外反射蒸着膜１ｈ１により反射された反射光１ｋが撮像
レンズのレンズ面（図１図示例では第４レンズ群の最後
面）により再反射された後ＣＣＤ２ｉの光電変換面に入
射することは無いので、赤色ゴーストの発生が防止され
る効果がある。また、赤外反射蒸着膜は対物レンズでは
なく光学ローパスフィルタ１ｈに形成したのであるか
ら、対物レンズが赤色を呈することによりビデオカメラ
の外観品位を低下させることも無く、また赤外吸収フィ
ルタではなく赤外反射蒸着膜を用いてＣＣＤ２ｉの感度
補正を行うので低廉なコストでビデオカメラを生産でき
る効果を発揮する。

【００２４】尚、本実施例のビデオカメラでは上記に説
明したように、光学ローパスフィルタ１ｈを光軸に対し
て垂直では無く所定角度θ傾けた構成としたので、光学
ローパスフィルタ１ｈは上記の傾きθを考慮した設計と
している。すなわち光学ローパスフィルタ１ｈに入射し
た光線の分離方向が水平方向のみである場合には、垂直
方向に切断した断面図である図１における所定角度θの
傾きを設けた構成では、傾きによる影響は無く、設計は
従来通りとする。

【００２５】一方、光学ローパスフィルタ１ｈの分離方
向が垂直方向も含む場合には、垂直方向の分離幅Ｄは、
当該光学ローパスフィルタ１ｈを光軸に対して垂直に配
設した場合（図２の従来技術構成と同等）の分離幅をｄ
とすると、上記した傾き角θを用いて、 Ｄ＝ｄ／ｃｏｓθ …式（１） であるので、上式とＣＣＤ２ｉの画素ピッチとを考慮し
て、光学ローパスフィルタ１ｈを最適な構成に設計する
ことで容易に対応可能である。

【００２６】また、上記の説明は家庭用ビデオカメラの
実施例に集中して展開したが、本発明の固有の構成は上
記のビデオカメラに限らず、デジタルスチルカメラ、業
務用カラーテレビカメラ等光学ローパスフィルタと赤外
反射膜とを有する様々な撮像装置に適用が可能であり、
上記した本発明格別の効果を同様に発揮することは言う
までも無く、それらの構成もまた本発明が包含するもの
である。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述した如く、本発明は、光学ロー
パスフィルタは、複屈折性を有するベース部材と、ベー
ス部材上に形成され、撮像レンズから入射する光の赤外
領域光を反射する赤外反射膜とを有し、赤外反射膜を形
成した面を、赤外反射膜から反射した光が撮像レンズの
光学面で再反射して撮像素子に入射することがないよう
光軸に対して所定の角度傾けたことにより、撮像素子の
感度補正用赤外反射膜からの反射光に起因する赤色ゴー
ストの発生を効果的に防止し、またコストが低廉で外観
品位の向上した撮像装置を提供する顕著な効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態に係る一実施例であるビデ
オカメラの、要部断面図である。

【図２】 従来技術に係るビデオカメラの要部断面図で
ある。

【符号の説明】

１ｈ 光学ローパスフィルタ １ｈ１ 赤外反射蒸着膜（赤外反射膜） ２ｃ 第１レンズ群（撮像レンズ） ２ｄ 第２レンズ群（撮像レンズ） ２ｅ 第３レンズ群（撮像レンズ） ２ｆ 第４レンズ群（撮像レンズ） ２ｉ ＣＣＤ（撮像素子）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮像レンズと、撮像素子と、 前記撮像レンズと前記撮像素子との間に配設され、前記
   撮像素子が出力する撮像信号中の偽信号の発生を抑圧す
   る光学ローパスフィルタとを備え、 前記光学ローパスフィルタは、複屈折性を有するベース
   部材と、前記ベース部材上に形成され、前記撮像レンズ
   から入射する光の赤外領域光を反射する赤外反射膜とを
   有し、前記赤外反射膜を形成した面を、前記赤外反射膜
   から反射した光が前記撮像レンズの光学面で再反射して
   前記撮像素子に入射することがないよう光軸に対して所
   定の角度傾けたことを特徴とする撮像装置。