JP2003279747A

JP2003279747A - 光学ローパスフィルタおよび光学ローパスフィルタを用いた撮像装置

Info

Publication number: JP2003279747A
Application number: JP2002136595A
Authority: JP
Inventors: Keimei Matsui; 啓明松井
Original assignee: Daishinku Corp
Current assignee: Daishinku Corp
Priority date: 2001-07-25
Filing date: 2002-05-13
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】より小型化かつ簡易化され、撮影環境に対応
して切り換えられる多機能な光学ローパスフィルタと、
それを用いた安価な撮像装置を提供する。【解決手段】撮像光路中に挿入される光学ローパスフ
ィルタ２であって、当該光学ローパスフィルタの板面に
は、少なくとも光学特性を補正する補正フィルタ領域３
を含む複数の光学特性領域を有し、所望の光学特性に応
じて、前記撮像光路の光軸から当該光学ローパスフィル
タの位置をスライドさせ、前記領域を切り換えられるよ
うにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ビデオカメラや電子ス
チルカメラに用いられる光学ローパスフィルタおよび光
学ローパスフィルタを用いた撮像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】一般的なビデオカメラは、光学的光軸上
に垂直に被写体側より結合光学系、赤外線カットフィル
タ等のバンドパスフィルタ、光学ローパスフィルタ、Ｃ
ＣＤ（Charge Coupled Device）やＭＯＳ（Metal Oxide
Semiconducter）等の固体撮像素子の順で配置されてい
る。こうした構成のうち光学ローパスフィルタは、撮像
デバイスによって検出された光学的疑似信号を濾波する
ものであり、これによりビデオカメラの画質が低下する
のを防止する。つまり、ＣＣＤ等の撮像デバイスの画素
ピッチに近い色情報（格子縞など）を有する被写体を撮
影したときに、撮像デバイスに本来の映像情報と異なる
疑似信号が発生し、出力された映像において色がにじむ
モアレ現象が発生することがあった。光学ローパスフィ
ルタはこのような疑似信号に関連する空間周波数成分を
遮断、減衰させるために用いる。

【０００３】ところで、ＣＣＤ等の撮像デバイスは比較
的広い感度特性を有しており、可視領域の光に加えて、
一部赤外領域の光にも応答する。しかしながら通常の被
写体撮影に用いられる撮像装置においては、赤外入射光
は迷光となり、解像度の低下、画像のシミ、ムラが生
じ、色再現性に悪影響を与える。

【０００４】このような悪影響を排除し、光学特性を補
正するためのバンドパスフィルタとして赤外線カットフ
ィルタが用いられており、着色ガラス、着色樹脂板が用
いられることが多かった。また最近においてはＡｌ２Ｏ
３、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２等の誘電体を多層に形成した多
層膜赤外線カットコート材（以下赤外線カットコートと
いう）が用いられることが多くなった。なお、赤外線カ
ットコートとしては、光学ローパスフィルタの表面に蒸
着等の手段により形成されるもので、このような構成に
より全体の光路長を短くし、かつ部品点数を削減し、撮
像装置の小型化をめざすことができる。

【０００５】また近年、近赤外あるいは赤外領域におい
ても撮像可能なビデオカメラ等の撮像装置が実用に供せ
られている。これは光路中の赤外線カットフィルタの挿
脱を行うことにより、切り換えを行うもので、例えば撮
像装置において、可視光領域の撮影時には着色ガラス等
の赤外線カットフィルタを撮像光路中に挿入し、赤外領
域の撮影時には当該赤外線カットフィルタを当該光路か
ら除去する構成となっている（特開昭５８−９０８８７
号）。

【０００６】また、ＣＣＤ等の撮像デバイスと記憶装置
を組み合わせて、動画像あるいは静止画像においても撮
像可能なビデオカメラ等の撮像装置も実用に供せられて
いる。これは光路中の複数の光学ローパスフィルタにつ
きその一部の光学ローパスフィルタを挿脱することによ
り切り換えを行うもので、例えば撮像装置において、動
画撮影時には全ての光学ローパスフィルタを撮像光路中
に挿入し、静止画撮影時には前記複数の光学ローパスフ
ィルタの一部を当該光路から除去する構成となっている
（特開２０００−３４７０１８号）。

【０００７】しかしながら、上記従来構成では、基本と
なる光学ローパスフィルタと光学特性を補正するフィル
タ（上記例では赤外線カットフィルタと光学ローパスフ
ィルタ）を別途構成し、基本となる光学ローパスフィル
タは光路中から移動させず、光学特性を補正するフィル
タのみを移動させて、撮像環境により切り換えを行って
いる。このため、補正フィルタの挿脱あるは補正フィル
タの切り換えは、部品点数も多くなるとともに、その機
構上大きくならざるを得ず、光路長も長くなるという欠
点があった。そして、光路長が長くなると、補正フィル
タの切り換えによる光路長の調整もより厳密に行う必要
があった。さらに、前述のように部品点数が多くなるこ
とで、撮像装置の組み立て工程が増加し、製造コストを
増大させるといった問題点もあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記問題点を
解決するためになされたもので、より小型化かつ簡易化
され、撮影環境に対応して切り換えられる多機能な光学
ローパスフィルタを提供するとともに、より小型化かつ
簡易化され、撮影環境に対応して光学特性を補正できる
安価な撮像装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、撮像光路中に
挿入される光学ローパスフィルタであって、当該光学ロ
ーパスフィルタの板面には、少なくとも光学特性を補正
する補正フィルタ領域を含む複数の光学特性領域を有
し、所望の光学特性に応じて、前記撮像光路の光軸から
当該光学ローパスフィルタの位置をスライドさせ、前記
領域を切り換えられるようにしたことを特徴とする。

【００１０】請求項２に示すように、前記複数の光学特
性領域が、光学特性を補正する補正領域と、光学特性を
補正しない無補正領域からなり、所望の光学特性に応じ
て、前記撮像光路の光軸から当該光学ローパスフィルタ
の位置をスライドさせ、前記補正領域と無補正領域を切
り換えられるようにしたことを特徴とする。

【００１１】請求項３に示すように、前記複数の光学特
性領域が、光学特性を補正する複数の補正領域、または
光学特性を補正する複数の補正領域と光学特性を補正し
ない無補正領域からなり、所望の光学特性に応じて、前
記撮像光路の光軸から当該光学ローパスフィルタの位置
をスライドさせ、前記複数の各補正領域、または前記複
数の各補正領域と無補正領域を切り換えられるようにし
たことを特徴とする。

【００１２】請求項４に示すように、前記無補正領域に
は補正フィルタと同一光路長となるような光路長補正用
フィルタを具備してなることを特徴とする。

【００１３】請求項５に示すように、前記補正フィルタ
の少なくとも１つが、赤外線カットフィルタ、または紫
外線カットフィルタ、または他の光学ローパスフィル
タ、またはこれら２つ以上の組み合わせからなることを
特徴とする。

【００１４】請求項６に示すように、前記補正フィルタ
がコート材のみにより構成されてなることを特徴とす
る。

【００１５】請求項７に示すように、撮像装置に上記光
学ローパスフィルタを用いたことを特徴とする。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、光学ローパスフィルタ
の板面には、光学特性を補正する補正フィルタ領域が少
なくとも１カ所に形成されることで、光学ローパスフィ
ルタの位置をスライドさせ、補正フィルタ領域のみを光
路から移動させて、撮影環境に応じた光学特性に容易に
切り換えることができる。撮影環境に応じて異なる複数
の光学特性領域を１つの光学ローパスフィルタに形成す
ることで、より小型化かつ簡易化され、撮影環境に対応
して切り換えられる多機能な光学ローパスフィルタが得
られる。また、このような光学ローパスフィルタを撮像
装置に組み込むことで、より小型化かつ簡易化され、撮
影環境に対応して光学特性を補正できる安価な撮像装置
が得られる。

【００１７】請求項２、７により、１つの光学ローパス
フィルタに、光学特性の異なる補正領域と無補正領域が
一体的に形成された多機能光学素子となり、光学ユニッ
トとしてより小型化かつ簡易化される。また、このよう
な多機能光学素子を単体として撮像装置に組み込むこと
で、光学ユニットの収容スペースも飛躍的に縮小するこ
とができ、撮像装置への配置、組み込みも極めて容易に
行える。従って、撮像装置の小型化・簡素化が行え、よ
り容易かつ安価に製造することができる。さらに、撮影
環境に応じた前記補正領域と無補正領域との光学特性の
切り換えは、当該光学ローパスフィルタをスライドさせ
て、補正領域のみを光路から移動させることで極めて容
易かつ精度よく行え、撮像装置の光路設計も行いやす
い。

【００１８】請求項３、７により、１つの光学ローパス
フィルタに、光学特性の異なる複数の補正領域、または
光学特性を補正する複数の補正領域と光学特性を補正し
ない無補正領域が一体的に形成された多機能光学素子と
なり、光学ユニットとしてより小型化かつ簡易化され
る。また、このような多機能光学素子を単体として撮像
装置に組み込むことで、光学ユニットの収容スペースも
飛躍的に縮小することができ、撮像装置への配置、組み
込みも極めて容易に行える。従って、撮像装置の小型化
・簡素化が行え、より容易かつ安価に製造することがで
きる。さらに、撮影環境に応じた複数の各補正領域、ま
たは複数の各補正領域と無補正領域の光学特性の切り換
えは、当該光学ローパスフィルタをスライドさせて、特
定の補正領域、または無補正領域を、別の補正領域、ま
たは無補正領域へ光路から移動させることで極めて容易
かつ精度よく行え、撮像装置の光路設計も行いやすい。

【００１９】請求項４により、上述の効果に加えて、無
補正領域に補正フィルタと同一光路長となるような光路
長補正用フィルタを具備したことで、補正領域と無補正
領域とに光学特性の切り換えを行っても、各々の光路長
が等しくなり、撮像装置の光路設計が容易に行える。

【００２０】請求項５、７により、前記補正フィルタの
１つを赤外線カットフィルタで構成するとともに、光学
ローパスフィルタに一体形成し、光学ローパスフィルタ
のうち赤外線カットフィルタが形成された補正領域を光
路中に位置させることで、人間の視覚として認識されな
い赤外線域をカットし、可視光領域の撮影が行える。光
学ローパスフィルタのうち赤外線カットフィルタが形成
されていない無補正領域あるいは他の補正領域を光路中
に位置させた場合、ナイトショットなど赤外領域の撮影
が行える。これらの切り換えは前記光学ローパスフィル
タの位置をスライドすることで極めて容易に行える。な
お、補正領域、無補正領域あるいは他の補正領域のいず
れ場合にも光学ローパスフィルタが介在されているの
で、光学的疑似信号に関連する空間周波数成分を遮断、
減衰させ、撮像装置の画質が低下するのを防止する。

【００２１】また、前記補正フィルタの１つを紫外線カ
ットフィルタで構成するとともに、光学ローパスフィル
タに一体形成し、光学ローパスフィルタのうち紫外線カ
ットフィルタが形成された補正領域を光路中に位置させ
ることで、人間の視覚として認識されない紫外線域をカ
ットし、可視光領域の撮影が行える。光学ローパスフィ
ルタのうち紫外線カットフィルタが形成されていない無
補正領域あるいは他の補正領域を光路中に位置させた場
合、紫外領域の撮影が行える。これらの切り換えは前記
光学ローパスフィルタの位置をスライドすることで極め
て容易に行える。なお、補正領域、無補正領域あるいは
他の補正領域のいずれ場合にも光学ローパスフィルタが
介在されているので、光学的疑似信号に関連する空間周
波数成分を遮断、減衰させ、撮像装置の画質が低下する
のを防止する。

【００２２】また、前記補正フィルタの１つを他の光学
ローパスフィルタで構成するとともに、光学ローパスフ
ィルタに一体形成し、光学ローパスフィルタのうち他の
光学ローパスフィルタが形成された補正領域を光路中に
位置させることで、空間周波数のカット特性がより必要
となる動画像に対応した撮影が行える。光学ローパスフ
ィルタのうち他の光学ローパスフィルタが形成されてい
ない無補正領域あるいは他の補正領域を光路中に位置さ
せることで、空間周波数のカット特性がそれほど必要と
されない静止画像に対応した撮影が行える。これらの切
り換えは前記光学ローパスフィルタの位置をスライドす
ることで極めて容易に行える。

【００２３】請求項６により、上述の効果に加えて、多
機能光学ローパスフィルタとしてのさらなる薄型化を可
能とし、補正領域の形成もマスク部材等を用いて極めて
容易かつ精度よく形成できる。また、コート材を用いる
ことで、水晶板、ガラス板、樹脂板に比べて、部材のコ
スト低下が実現され、さらに貼り付けにともなう工程数
の削減と製造コスト低下が実現できる。

【００２４】

【発明の実施の形態】次に、本発明による第１の実施形
態を図面とともに説明する。図１は第１の実施形態の撮
像装置を示す模式図で、図１（ａ）は第１の補正領域撮
像時の模式図、図１（ｂ）は無補正領域撮影時の模式図
である。また図２は第１の実施形態の光学ローパスフィ
ルタの製造工程を示す図である。

【００２５】撮像装置は、撮像光路Ａ上に結像光学系１
と、板面の一部の領域にのみ赤外線カットガラス３の貼
り付けられた光学ローパスフィルタ２と、入射光を光電
変換し撮像イメージを得るＣＣＤ（固体撮像素子）４が
配列された構成である。結像光学系１は複数のレンズか
ら構成されている。光学ローパスフィルタ２は、例えば
１枚の矩形状の水晶複屈折板からなり、特定の方向（水
平方向等）に光分離されるようになっている。この光学
ローパスフィルタの結像光学系側には、ＣＣＤに向かっ
て左半面領域には、リン酸ガラス等からなる赤外線カッ
トガラス３が樹脂接着材などにより貼り付けられてい
る。このように板面の一部の領域にのみ赤外線カットガ
ラス３が貼り付けられた光学ローパスフィルタ２は、１
つの素子で、その入射面が光軸に対して赤外線カットガ
ラスの貼り付けられた光学特性の第１の補正領域２１と
何も貼り付けられない無補正領域２０を具備した多機能
な光学素子となる。これらの領域は、光学ローパスフィ
ルタ２の主面において、等分割されるのが好ましい。な
お、このように構成された光学素子では、少なくともそ
の補正領域２１の表裏露出面に、反射防止膜（ＡＲコー
ト）を施してもよい。

【００２６】本発明の第１の実施形態に示す光学ローパ
スフィルタを得る方法について、図２とともに説明す
る。図２（ａ）に示すように、水晶ウェハーＷの外形寸
法に対応し、前記赤外線カットガラス部材Ｓを貼り付け
る位置に切欠Ｇ１が形成された位置決め治具Ｇを使用す
る。そして、この位置決め治具の合わせ片Ｇ２に水晶ウ
ェハーＷの側端面を位置合わせした状態で、水晶ウェハ
ーＷの上面に前記位置決め治具Ｇを配置するとともに、
前記赤外線カットガラス部材Ｓに樹脂接着材（図示せ
ず）を塗布して、当該赤外線カットガラス部材Ｓを位置
決め治具の切欠Ｇ１から挿入し、水晶ウェハーの上面に
貼り合わせる。図２（ｂ）は水晶ウェハーＷに赤外線カ
ットガラス部材Ｓを貼り付けた状態を示す。その後、図
２（ｃ）に示すように、所定の形状となるように、ダイ
ヤモンドホイールなどの装置を用いて矢印に沿って切断
することで、図２（ｄ）に示すように、一部の領域にの
み赤外線カットガラス３が貼り付けられた光学ローパス
フィルタ２が得られる。このため、赤外線カットガラス
の貼り付け位置が正確に行える多数個取り工法を採用す
ることで、より低コストで大量に生産することができ
る。

【００２７】次に、本発明による第２の実施形態を図面
とともに説明する。図３は第２の実施形態の撮像装置を
示す模式図で、図３（ａ）は第１の補正領域撮像時の模
式図、図３（ｂ）は無補正領域撮影時の模式図である。
また図４は第２の実施形態の光学ローパスフィルタの製
造工程を示す図である。なお、前記第１の実施形態と同
様の部分については同番号を付した。

【００２８】撮像装置は、撮像光路Ａ上に結像光学系１
と、板面の一部の領域にのみ赤外線カットコート３２の
形成された光学ローパスフィルタ２と、入射光を光電変
換し撮像イメージを得るＣＣＤ（固体撮像素子）４が配
列された構成である。結像光学系１は複数のレンズから
構成されている。光学ローパスフィルタ２は、例えば１
枚の矩形状の水晶複屈折板からなり、特定方向（水平方
向等）に光分離されるようになっている。この光学ロー
パスフィルタの結像光学系側には、ＣＣＤに向かって左
半面領域には、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の屈折率の異なる
コート材の組み合わせ層からなる赤外線カットコート３
２が形成されている。このように板面の一部の領域にの
み赤外線カットコート３２が形成された光学ローパスフ
ィルタ２は、１つの素子で、その入射面が光軸に対して
赤外線カットコートが形成された光学特性の第１の補正
領域２１と何も形成されない無補正領域２０を具備した
多機能な光学素子となる。これらの領域は、光学ローパ
スフィルタ２の主面において、等分割されるのが好まし
い。そして、このように構成された光学素子では、無補
正領域２０の表裏露出面に、図示していないが、反射防
止膜（ＡＲコート）が施されている。

【００２９】本発明の第２の実施形態に示す光学ローパ
スフィルタを得る方法について、図４とともに説明す
る。図４（ａ）に示すように、水晶ウェハーＷの外形寸
法に対応し、前記赤外線カットコートＪを形成する位置
に窓Ｍ１が形成されたマスク治具Ｍを使用する。そし
て、このマスク治具に水晶ウェハーＷを位置合わせした
状態で、水晶ウェハーＷの上面に前記マスク治具Ｍを配
置するとともに、真空蒸着法などの手法により、ＳｉＯ
２、ＴｉＯ２等の屈折率の異なるコート材が相互に３０
層から５０層ぐらいに積層されて形成される。図４
（ｂ）は水晶ウェハーＷに赤外線カットコートＪが形成
された状態を示す。その後、図４（ｃ）に示すように、
所定の形状となるように、ダイヤモンドホイールなどの
装置を用いて矢印に沿って切断することで、図４（ｄ）
に示すように、一部の領域にのみ赤外線カットコート３
２が形成された光学ローパスフィルタ２が得られる。こ
のため、赤外線カットコートの形成されたウェハーに多
数個取り工法を採用することで、より低コストで大量に
生産することができる。

【００３０】上述した本発明の第１、第２の実施形態で
は、赤外線カットガラスもしくは赤外線カットコートの
ある領域を第１の補正領域とし、赤外線カットガラスも
しくは赤外線カットコートのない領域を無補正領域とし
ているため、可視光領域と赤外領域の撮影が行える撮像
装置に対応可能となる。可視状況下での撮像において
は、図１（ａ）あるいは図３（ａ）に示すように、前記
赤外線カットガラスもしくは赤外線カットコートが存在
する第１の補正領域が光路上にくるように、前記光学ロ
ーパスフィルタを位置決めし、可視光を透過し赤外光を
遮断する特性を得るようにさせ、この状態で通常の可視
光の撮像を行う。ナイトショット、暗視カメラ等の赤外
線カメラとして用いる場合は、図１（ｂ）あるいは図３
（ｂ）に示すように、前記赤外線カットガラスもしくは
赤外線カットコートが存在しない無補正領域が光路上に
くるように、前記光学ローパスフィルタをスライドさせ
て位置決めし、可視光と赤外光域までを透過させ、この
状態で撮影する。

【００３１】上記撮像装置には、図示しないが、光学ロ
ーパスフィルタ自体を左右にスライドさせることで、光
学ローパスフィルタの第１の補正領域２１と無補正領域
２０とを切り換える機構が設けられている。このスライ
ドさせる切り換え機構は、光学ローパスフィルタを移動
棚に設置し、モータ等の駆動機構からの外部エネルギー
によりスライドさせてもよいし、ツマミを設け、手動で
スライドさせてもよい。

【００３２】本発明の第１、第２の実施形態では、光学
ローパスフィルタの板面の一部に赤外線カットガラスも
しくは赤外線カットコートを一体的に形成することで、
光学ユニットとしてより小型化かつ簡易化されている。
このような多機能光学素子を単体として撮像装置に組み
込むことで、光学ユニットの収容スペースも飛躍的に縮
小することができ、撮像装置への配置、組み込みも極め
て容易に行える。さらに前記切り換え機構についても小
型化かつ簡略化が可能となっている。

【００３３】次に、前記第１、第２の実施形態の変形例
を、図５とともに説明する。図５は、第３の実施形態を
示す光学ローパスフィルタの断面図である。上記第１、
第２の実施形態では、光学特性の第１の補正フィルタと
して、赤外線カットガラス３もしくは赤外線カットコー
ト３２を例にしているが、図５（ａ）に示すように、赤
外線カット樹脂板３１を光学ローパスフィルタ２に貼り
付けたものであってもよい。これらの赤外線カットガラ
ス３、赤外線カット樹脂板３１、赤外線カットコート材
３２のいずれか２つ以上を選択的に組み合わせて構成す
ることも可能である。図５（ｂ）では赤外線カットガラ
ス３の上面に赤外線カットコート３２を形成したものを
光学ローパスフィルタ２に貼り付けている。

【００３４】また、上記実施形態では、光学特性の第１
の補正フィルタ（ガラス、樹脂板、コート材等）とし
て、赤外線カットフィルタを例にしたが、紫外線カット
フィルタ等、他のバンドパスフィルタであってもよい。
図５（ｃ）では赤外線と紫外線をカットするコート３３
を光学ローパスフィルタ２に形成したものである。さら
に、図５（ｄ）に示すように、前記光学ローパスフィル
タ２と別の第２の光学ローパスフィルタ５を貼り付けた
ものであってもよい。そして、これらの補正フィルタを
適宜組み合わせて得られる補正領域を形成することも可
能であり、前記無補正領域にも光学特性を補正しない無
色ガラス等を貼り付け、第１の補正領域との光路長を補
正する光路長補正用フィルタとしてもよい。図５（ｅ）
では光学ローパスフィルタ２の第１の補正領域２１に、
赤外線カットガラス３を介在させ、さらに第２の光学ロ
ーパスフィルタ５を貼り付ける一方、無補正領域２０
に、前記赤外線カットガラス３と第２の光学ローパスフ
ィルタ５の光路長に合わせて無色ガラス６を貼り付けて
いる。なお、上記変形例では光学素子の表裏露出面（但
し、赤外線カットコート面以外）に反射防止膜（ＡＲコ
ート）が施されている。

【００３５】次に、本発明による第４の実施形態を図面
とともに説明する。図６は第４の実施形態の撮像装置を
示す模式図で、図６（ａ）は第１の補正領域撮像時の模
式図、図６（ｂ）は第２の補正領域撮影時の模式図であ
る。なお、前記実施形態と同様の部分については同番号
を付した。

【００３６】撮像装置は、撮像光路Ａ上に結像光学系１
と、板面の一部の領域に赤外線カットガラス３が貼り付
けられ、同じ板面の他の領域に赤外線カットガラス３と
第２の光学ローパスフィルタと５の貼り付けられた光学
ローパスフィルタ２と、入射光を光電変換し撮像イメー
ジを得るＣＣＤ（固体撮像素子）４が配列された構成で
ある。結像光学系１は複数のレンズから構成されてい
る。光学ローパスフィルタ２は、例えば１枚の矩形状の
水晶複屈折板からなり、特定方向（水平方向等）に光分
離されるようになっている。この光学ローパスフィルタ
の結像光学系側には、ＣＣＤに向かって左半面領域に
は、リン酸ガラス等からなる赤外線カットガラス３が樹
脂接着材などにより貼り付けられている。この光学ロー
パスフィルタの結像光学系側には、ＣＣＤに向かって右
半面領域には、リン酸ガラス等からなる赤外線カットガ
ラス３と第２の光学ローパスフィルタ５が樹脂接着材な
どにより貼り付けられている。なお、第２の光学ローパ
スフィルタは光学ローパスフィルタ２と光学分離方向の
異なるものが用いられている。このように板面の一部の
領域に赤外線カットガラス３のみが貼り付けられ、同じ
板面の他の領域に赤外線カットガラス３と第２の光学ロ
ーパスフィルタ５が貼り付けられた光学ローパスフィル
タ２は、１つの素子で、その入射面が光軸に対して赤外
線カットガラスのみの貼り付けられた光学特性の第１の
補正領域２１と赤外線カットガラスと第２の光学ローパ
スフィルタが貼り付けられた第２の補正領域２２を具備
した多機能な光学素子となる。これらの領域は、光学ロ
ーパスフィルタ２の主面において、等分割されるのが好
ましい。そして、このように構成された光学素子の表裏
露出面には、図示していないが、反射防止膜（ＡＲコー
ト）が施されている。

【００３７】そして、本発明の第４の実施形態では、赤
外線カットガラスのみのある領域を第１の補正領域と
し、赤外線カットガラスと第２の光学ローパスフィルタ
のある領域を第２の補正領域としているため、第１の補
正領域と第２の補正領域がともに可視光領域の撮影が行
える一方、第１の補正領域については空間周波数のカッ
ト特性がそれほど必要とされない静止画像用の撮影が行
え、第２の補正領域については空間周波数のカット特性
がより必要となる動画像用の撮影が行える撮像装置に対
応可能となる。静止画像を撮像する場合、図６（ａ）に
示すように、前記赤外線カットガラスのみが存在する第
１の補正領域が光路上にくるように、前記光学ローパス
フィルタを位置決めし、可視光を透過し赤外光を遮断す
る特性のみを得るようにさせ、この状態で撮像を行う。
動画像を撮影する場合、図６（ｂ）に示すように、前記
赤外線カットガラスと第２の光学ローパスフィルタが存
在する第２の補正領域が光路上にくるように、前記光学
ローパスフィルタを位置決めし、可視光を透過し赤外光
を遮断する特性を得つつ、より空間周波数のカット特性
が得られる光学分離パターンとなる状態で撮像を行う。

【００３８】上記撮像装置には、図示しないが、光学ロ
ーパスフィルタ自体を左右にスライドさせることで、光
学ローパスフィルタの第１の補正領域２１と第２の補正
領域２２とを切り換える機構が設けられている。このス
ライドさせる切り換え機構は、光学ローパスフィルタを
移動棚に設置し、モータ等の駆動機構からの外部エネル
ギーによりスライドさせてもよいし、ツマミを設け、手
動でスライドさせてもよい。

【００３９】本発明の第４の実施形態では、光学ローパ
スフィルタの板面の一部に赤外線カットガラスや第２の
光学ローパスフィルタを一体的に形成することで、光学
ユニットとしてより小型化かつ簡易化されている。この
ような多機能光学素子を単体として撮像装置に組み込む
ことで、光学ユニットの収容スペースも飛躍的に縮小す
ることができ、撮像装置への配置、組み込みも極めて容
易に行える。さらに前記切り換え機構についても小型化
かつ簡略化が可能となっている。

【００４０】次に、前記第４の実施形態の変形例を、図
７とともに説明する。図７は、第５の実施形態を示す光
学ローパスフィルタの断面図である。図７（ａ）では、
光学ローパスフィルタ２の第１の補正領域に赤外線カッ
トガラス３を貼り付けるとともに、第２補正領域には紫
外線カットフィルタ７を貼り付けたものを示している。
図７（ｂ）では、光学ローパスフィルタ２の第１の補正
領域に赤外線カットガラス３を貼り付けるとともに、第
２補正領域には前記赤外線カットガラス３の光路長に合
わせて光学特性を補正しない無色ガラス６を貼り付け、
さらにこれら第１と第２の補正領域全面に、ＳｉＯ２、
ＴｉＯ２等の屈折率の異なるコート材の組み合わせ層か
らなる赤外線カットコート３２を形成したものを示して
いる。図７（ｃ）では、光学ローパスフィルタ２の第１
の補正領域に赤外線カットガラス３を貼り付け、その上
面に第２の光学ローパスフィルタ５を貼り付けるととも
に、第２補正領域には第２の光学ローパスフィルタ５を
貼り付け、その上面に、第３の光学ローパスフィルタ５
１を貼り付け、さらにその上面に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２
等の屈折率の異なるコート材の組み合わせ層からなる赤
外線カットコート３２を形成したものを示している。図
７（ｄ）では、光学ローパスフィルタ２の第１の補正領
域に赤外線カットガラス３を貼り付け、その上面に第２
の光学ローパスフィルタ５を貼り付けるとともに、第２
補正領域には第２の光学ローパスフィルタ５を貼り付
け、その上面に、第３の光学ローパスフィルタ５１を貼
り付け、さらにその上面に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の屈
折率の異なるコート材の組み合わせ層からなる赤外線カ
ットコート３２を形成する。第３の補正領域として前記
第１、第２の補正領域の補正フィルタの光路長に合わせ
て光学特性を補正しない無色ガラス６を貼り付け、その
上面に、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２等の屈折率の異なるコート
材の組み合わせ層からなる赤外線カットコート３２を形
成したものを示している。なお、上記変形例では光学素
子の表裏露出面（但し、赤外線カットコート面以外）に
反射防止膜（ＡＲコート）が施されている。また、上記
図７（ｄ）のように光学特性領域が２つ以上のものにつ
いては、第１、第２の実施形態で開示した無補正領域を
組み込むことも可能である。

【００４１】本発明の実施形態として、図１〜図７に開
示したものに限らず、光学特性の補正フィルタとして、
赤外線カットフィルタ（ガラス板、樹脂板、コート材、
これらの組み合わせ等）、紫外線カットフィルタ（ガラ
ス、樹脂板、コート材、これらの組み合わせ等）、赤外
線と紫外線をカットするフィルタ（ガラス、樹脂板、コ
ート材、これらの組み合わせ等）、他のバンドパスフィ
ルタ、あるいは第２、第３等の他の光学ローパスフィル
タ（樹脂板、コート材、水晶板、他の単結晶板、これら
の組み合わせ等）、無色ガラス、無色樹脂板等のうちい
ずれか２つ以上を用い、撮像装置の必要とする特性に応
じて、選択的に組み合わせて構成することが可能であ
る。

【００４２】本発明の実施形態で開示した光学ローパス
フィルタ２は、１枚の矩形状水晶複屈折板を例にしてい
るが、光分離方向の異なる複数の水晶板を貼り合わたも
のを使用してもよいし、円形状、楕円形状等でもよい。
また、固体撮像素子として、ＣＣＤに限らずＭＯＳであ
ってもよい。さらに、上記実施形態では、補正領域と無
補正領域、あるいは他の補正領域への切り換えるための
構成として、第１の光学ローパスフィルタ２を板面方向
（例えば横方向）にスライドすることで光路上から補正
フィルタをスライドさせているが、第１の光学ローパス
フィルタ２を中心として当該第１の光学ローパスフィル
タを回転させることで光路上から補正フィルタをスライ
ドする構成としてもよい。この構成の場合、前記第１の
光学ローパスフィルタを回転させる中心部の周囲に、補
正領域、無補正領域、あるいは他の補正領域等を２つ以
上領域を形成すればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す撮像装置の模式
図。

【図２】第１の実施形態の光学ローパスフィルタの製造
工程を示す図。

【図３】本発明の第２の実施形態を示す撮像装置の模式
図。

【図４】第２の実施形態の光学ローパスフィルタの製造
工程を示す図。

【図５】本発明の第３の実施形態を示す光学ローパスフ
ィルタの断面図。

【図６】本発明の第４の実施形態を示す撮像装置の模式
図。

【図７】本発明の第５の実施形態を示す光学ローパスフ
ィルタの断面図。

【符号の説明】

１結像光学系２、５、５１光学ローパスフィルタ３赤外線カットガラス３１赤外線カット樹脂板３２赤外線カットコート３３赤外線と紫外線をカットするコート４ＣＣＤ６無色ガラス７紫外線カットフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮像光路中に挿入される光学ローパスフ
ィルタであって、当該光学ローパスフィルタの板面に
は、少なくとも光学特性を補正する補正フィルタ領域を
含む複数の光学特性領域を有し、所望の光学特性に応じ
て、前記撮像光路の光軸から当該光学ローパスフィルタ
の位置をスライドさせ、前記領域を切り換えられるよう
にしたことを特徴とする光学ローパスフィルタ。
【請求項２】前記複数の光学特性領域が、光学特性を
補正する補正領域と、光学特性を補正しない無補正領域
からなり、所望の光学特性に応じて、前記撮像光路の光
軸から当該光学ローパスフィルタの位置をスライドさ
せ、前記補正領域と無補正領域を切り換えられるように
したことを特徴とする特許請求項１記載の光学ローパス
フィルタ。
【請求項３】前記複数の光学特性領域が、光学特性を
補正する複数の補正領域、または光学特性を補正する複
数の補正領域と光学特性を補正しない無補正領域からな
り、所望の光学特性に応じて、前記撮像光路の光軸から
当該光学ローパスフィルタの位置をスライドさせ、前記
複数の各補正領域、または前記複数の各補正領域と無補
正領域を切り換えられるようにしたことを特徴とする特
許請求項１記載の光学ローパスフィルタ。
【請求項４】前記無補正領域には補正フィルタと同一
光路長となるような光路長補正用フィルタを具備してな
ることを特徴とする特許請求項２、３記載の光学ローパ
スフィルタ。
【請求項５】前記補正フィルタの少なくとも１つが、
赤外線カットフィルタ、または紫外線カットフィルタ、
または他の光学ローパスフィルタ、またはこれら２つ以
上の組み合わせからなることを特徴とする特許請求項１
〜４いずれか１項記載の光学ローパスフィルタ。
【請求項６】前記補正フィルタがコート材のみにより
構成されてなることを特徴とする特許請求項５項記載の
光学ローパスフィルタ。
【請求項７】前記特許請求項１〜６いずれか１項記載
の光学ローパスフィルタを用いたことを特徴とする撮像
装置。