JP2006091625A - Optical low pass filter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical low pass filter which can be made thin even when using a quartz plate whose separation performance is low and which is thick, as a birefringent plate. <P>SOLUTION: The optical low pass filter includes a first birefringent plate 2 disposed in an incidence side, a second birefringent plate 4 disposed in an exit side, and a phase plate 3 or a third birefringent plate 5 interposed between the first and second birefringent plates 2 and 4 and has a structure of causing the second birefringent plate 4 to function as a cover glass closing an opening 141 through which incident light is guided into a solid imaging device 130 of a package 140 incorporating the element 130, separately from the first birefringent plate 2. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、空間周波数の高域成分を抑制する光学ローパスフィルタに関する。   The present invention relates to an optical low-pass filter that suppresses a high frequency component of a spatial frequency.

近年、ビデオカメラやデジタルスチルカメラなどの撮像装置には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子が広く用いられている。高画質を求めるビデオカメラやデジタルスチルカメラなどでは、空間周波数の高域成分を抑制して画像のモアレ等の偽信号を防止する光学ローパスフィルタが撮影レンズと固体撮像素子との間に組み込まれている。また、赤外線成分をカットし、固体撮像素子が赤外線で露光するのを防ぐ赤外線カットフィルタも撮影レンズと固体撮像素子との間に組み込まれている。   In recent years, solid-state imaging devices such as CCDs and CMOSs are widely used in imaging devices such as video cameras and digital still cameras. In video cameras and digital still cameras that require high image quality, an optical low-pass filter that suppresses high-frequency components of the spatial frequency and prevents false signals such as image moiré is incorporated between the imaging lens and the solid-state image sensor. Yes. In addition, an infrared cut filter that cuts the infrared component and prevents the solid-state imaging device from being exposed to infrared rays is also incorporated between the photographing lens and the solid-state imaging device.

高画質を求めるデジタルスチルカメラでは、固体撮像素子のサイズが大型化し、画素のピッチも大きくなる傾向がある。しかも、高画質を得るために、光学ローパスフィルタは、４点分離の高性能なものが用いられる。４点分離の光学ローパスフィルタは、２枚の複屈折板の間に位相板を挟んだ構造か、あるいは複屈折板を３枚重ねた構造のものが用いられる。   In a digital still camera that requires high image quality, the size of a solid-state imaging device tends to increase, and the pixel pitch tends to increase. Moreover, in order to obtain high image quality, a high-performance optical low-pass filter with four-point separation is used. A four-point separation optical low-pass filter having a structure in which a phase plate is sandwiched between two birefringent plates or a structure in which three birefringent plates are stacked is used.

複屈折板の常光線と異常光線を分離させる分離性能は基材の常光線と異常光線の屈折率差で決まってしまう。そのため、所望の画素ピッチの分だけ分離幅を有する光学ローパスフィルタを構成するときには、複屈折板の素材の選定と複屈折板の厚さの調節とで行われる。一般に複屈折板として用いられてきている水晶板は、分離性能が低く、そのため、画素のピッチが大きい固体撮像素子に用いられる光学ローパスフィルタの複屈折板として水晶板を用いると、光学ローパスフィルタが全体としてかなり厚くなる。   The separation performance for separating the ordinary ray and extraordinary ray of the birefringent plate is determined by the difference in refractive index between the ordinary ray and extraordinary ray of the substrate. Therefore, when configuring an optical low-pass filter having a separation width corresponding to a desired pixel pitch, the selection is made by selecting the material of the birefringent plate and adjusting the thickness of the birefringent plate. In general, a quartz plate that has been used as a birefringent plate has low separation performance. Therefore, if a quartz plate is used as a birefringent plate of an optical low-pass filter that is used in a solid-state imaging device having a large pixel pitch, the optical low-pass filter The whole becomes quite thick.

近年、デジタルスチルカメラの小型化、薄型化が急激に進行しており、固体撮像素子と撮影レンズとの間の距離が短くなってきている。そのため、光学ローパスフィルタや赤外線カットフィルタのフィルタを薄型化することが必要になってきている。光学ローパスフィルタを薄型化するには、特許文献１に示されているように、光学ローパスフィルタを構成する少なくとも２枚必要な複屈折板の素材として、常光線と異常光線の屈折率差が水晶より大きいニオブ酸リチウムが用いられている。例えば、常光線と異常光線を１０μｍ分離させるために必要な厚さは、水晶が１．５３ｍｍであるのに対し、ニオブ酸リチウムは０．２５ｍｍである。
特開２００３−１４９５４６号 In recent years, the downsizing and thinning of digital still cameras have progressed rapidly, and the distance between a solid-state imaging device and a photographing lens has been shortened. Therefore, it is necessary to reduce the thickness of optical low-pass filters and infrared cut filters. In order to reduce the thickness of the optical low-pass filter, as shown in Patent Document 1, as a material for at least two birefringent plates constituting the optical low-pass filter, the difference in refractive index between ordinary light and extraordinary light is quartz. Larger lithium niobate has been used. For example, the thickness necessary for separating ordinary light and extraordinary light by 10 μm is 1.53 mm for quartz and 0.25 mm for lithium niobate.
JP 2003-149546 A

しかしながら、ニオブ酸リチウムは、水晶と比較してコストが非常に高い。そのため、ニオブ酸リチウムを光学ローパスフィルタの複屈折板として用いた光学機器は、高価な機種になってしまう。しかも、ニオブ酸リチウムは強度的に脆いという特性があり、その他の光学板と貼り合わせて用いる必要があり、取り扱い難いという問題がある。   However, lithium niobate is very expensive compared to quartz. Therefore, an optical device using lithium niobate as a birefringent plate of an optical low-pass filter becomes an expensive model. In addition, lithium niobate has a characteristic that it is brittle in strength, and needs to be used by being attached to another optical plate, which makes it difficult to handle.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、分離性能が低く、厚くなる水晶板を複屈折板として用いても、薄く構成することができる光学ローパスフィルタを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an optical low-pass filter that can be thinly formed even if a quartz plate that has low separation performance and is thick is used as a birefringent plate.

上記目的を達成するため、本発明は、第１に、入射側に配置される第１複屈折板と、出射側に配置される第２複屈折板と、前記第１複屈折板と前記第２複屈折板との間に介在している位相板又は第３複屈折板とを有し、前記第２複屈折板が、前記第１複屈折板と分離されて固体撮像素子を内蔵するパッケージの前記固体撮像素子に入射光を導く開口部を閉塞しているカバーガラスとして機能していることを特徴とする光学ローパスフィルタを提供する。   In order to achieve the above object, the present invention firstly provides a first birefringent plate disposed on the incident side, a second birefringent plate disposed on the output side, the first birefringent plate, and the first birefringent plate. A package having a phase plate or a third birefringent plate interposed between two birefringent plates, and the second birefringent plate being separated from the first birefringent plate and incorporating a solid-state imaging device An optical low-pass filter is provided that functions as a cover glass that closes an opening that guides incident light to the solid-state imaging device.

この光学ローパスフィルタは、固体撮像素子に近い方の第２複屈折板を第１複屈折板と分離させて、パッケージに内蔵されている撮像素子に入射光を導く開口部を閉塞しているカバーガラスとして用いたものである。固体撮像素子のパッケージに用いられているカバーガラスは、アルファ線等の放射線を放出しない特殊な高純度ガラスが用いられている。例えば水晶板はアルファ線等の放射線を放出しないため、カバーガラスとして使用可能である。第２複屈折板をカバーガラスとして用いることにより、本来の光学ローパスフィルタから第２複屈折板の厚みが減り、分離性能が低く、厚くなる水晶板を複屈折板として用いても、光学ローパスフィルタを薄く構成することができる。   This optical low pass filter separates the second birefringent plate closer to the solid-state image sensor from the first birefringent plate and closes an opening that guides incident light to the image sensor incorporated in the package. Used as glass. As the cover glass used in the package of the solid-state image sensor, special high-purity glass that does not emit radiation such as alpha rays is used. For example, since a quartz plate does not emit radiation such as alpha rays, it can be used as a cover glass. By using the second birefringent plate as a cover glass, the thickness of the second birefringent plate is reduced from the original optical low-pass filter, and the separation performance is low. Can be made thin.

一般的に光学ローパスフィルタには、２点分離と４点分離の機能を有するものがある。２点分離の機能を有する光学ローパスフィルタは、１枚の複屈折板が撮像レンズ系と固体撮像素子との間に配置されている。一方、４点分離の機能を有する光学ローパスフィルタは、最低２枚の複屈折板と位相板が撮像レンズ系と固体撮像素子との間に配置されている。本発明では、第２複屈折板が、固体撮像素子を内蔵するパッケージのカバーガラスとして機能し、第１複屈折板と前記位相板又は第３複屈折板とから成る光学物品とは分離されている。そして、第１複屈折板と位相板又は第３複屈折板とから組み合わされた光学物品を用いず、第２複屈折板のみを用いる構成である場合には、２点分離の機能を有する光学ローパスフィルタとして使用することが可能である。また、第２複屈折板と、第１複屈折板と位相板又は第３複屈折板から成る光学物品とを組み合わせる構成の場合には、４点分離の機能を有する光学ローパスフィルタとして使用することが可能である。このように、本発明によれば、２点分離や４点分離を有する光学ローパスフィルタとして、共通化して使用することが可能である。   In general, some optical low-pass filters have functions of 2-point separation and 4-point separation. In the optical low-pass filter having a two-point separation function, one birefringent plate is disposed between the imaging lens system and the solid-state imaging device. On the other hand, in an optical low-pass filter having a four-point separation function, at least two birefringent plates and a phase plate are disposed between the imaging lens system and the solid-state imaging device. In the present invention, the second birefringent plate functions as a cover glass for a package containing a solid-state imaging device, and is separated from the optical article composed of the first birefringent plate and the phase plate or the third birefringent plate. Yes. And when it is the structure which uses only the 2nd birefringent plate without using the optical article combined with the 1st birefringent plate and the phase plate or the 3rd birefringent plate, the optical which has the function of two-point separation It can be used as a low-pass filter. When the second birefringent plate is combined with an optical article composed of the first birefringent plate and the phase plate or the third birefringent plate, it should be used as an optical low-pass filter having a four-point separation function. Is possible. Thus, according to the present invention, it can be used in common as an optical low-pass filter having two-point separation or four-point separation.

本発明は、第２に、上記第１の光学ローパスフィルタにおいて、前記第１複屈折板、前記第２複屈折板及び前記第３複屈折板が、ニオブ酸リチウム及び／又は水晶で構成されていることを特徴とする光学ローパスフィルタを提供する。   Secondly, in the first optical low-pass filter according to the present invention, the first birefringent plate, the second birefringent plate, and the third birefringent plate are made of lithium niobate and / or quartz. An optical low-pass filter is provided.

第２複屈折板をカバーガラスとして用いて本来の光学ローパスフィルタから第２複屈折板の厚みが減少したことにより薄く構成することができるため、水晶を用いて低コストとすることができるが、いずれかの複屈折板にニオブ酸リチウムを用いて更に薄くすることができる。   Since the second birefringent plate can be used as a cover glass to reduce the thickness of the second birefringent plate from the original optical low-pass filter, the cost can be reduced using quartz. Any of the birefringent plates can be made thinner by using lithium niobate.

本発明は、第３に、上記第１又は第２の光学ローパスフィルタにおいて、前記位相板が、入射する光の波長が大きくなるに従って位相差が大きくなる波長分散特性を有する高分子フィルムであることを特徴とする光学ローパスフィルタを提供する。   Thirdly, in the first or second optical low-pass filter according to the present invention, the phase plate is a polymer film having a wavelength dispersion characteristic in which a phase difference increases as a wavelength of incident light increases. An optical low-pass filter is provided.

位相板を高分子フィルムとすることによって、光学ローパスフィルタを薄く構成することができると共に、入射する光の波長が大きくなるに従って位相差が大きくなる波長分散特性を有し、広い波長範囲に亘って入射光の偏光状態を直線偏光から円偏光に変換することができるため、広い波長範囲の入射光に対して四分の一波長板としての機能を有する、高性能な光学ローパスフィルタを構成することができる。   By using a polymer film as the phase plate, the optical low-pass filter can be made thin, and has a wavelength dispersion characteristic in which the phase difference increases as the wavelength of incident light increases, over a wide wavelength range. Since the polarization state of incident light can be converted from linearly polarized light to circularly polarized light, a high-performance optical low-pass filter that functions as a quarter-wave plate for incident light in a wide wavelength range is constructed. Can do.

以下、本発明の光学ローパスフィルタの実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
本発明の光学ローパスフィルタは、入射側に配置される第１複屈折板と、出射側に配置される第２複屈折板と、第１複屈折板と第２複屈折板との間に介在している位相板又は第３複屈折板とを有し、第２複屈折板が第１複屈折板と分離している構造を有する。 Hereinafter, embodiments of the optical low-pass filter of the present invention will be described, but the present invention is not limited to the following embodiments.
The optical low-pass filter of the present invention includes a first birefringent plate disposed on the incident side, a second birefringent plate disposed on the output side, and interposed between the first birefringent plate and the second birefringent plate. A phase plate or a third birefringent plate, and the second birefringent plate is separated from the first birefringent plate.

本発明では、第２複屈折板が、固体撮像素子を内蔵するパッケージの固体撮像素子に入射光を導く開口部を閉塞しているカバーガラスとして機能し、第１複屈折板と位相板又は第３複屈折板とが組み合わされた光学物品とは分離されている。そして、第１複屈折板と位相板又は第３複屈折板とが組み合わされた光学物品を用いず、第２複屈折板のみを用いる構成である場合には、２点分離の機能を有する光学ローパスフィルタとして使用することが可能である。   In the present invention, the second birefringent plate functions as a cover glass that closes an opening that guides incident light to the solid-state image sensor of the package containing the solid-state image sensor, and the first birefringent plate and the phase plate or the second plate. The optical article combined with the three birefringent plates is separated. And when it is the structure which uses only the 2nd birefringent plate, without using the optical article which combined the 1st birefringent plate and the phase plate or the 3rd birefringent plate, the optical which has a function of two-point separation It can be used as a low-pass filter.

図１は、本発明の光学ローパスフィルタの第１実施形態を用いた撮像装置を模式的に表した概略断面図である。
この撮像装置１００は、撮影レンズ１１０と、撮影レンズ１１０を通過した光線の中の高い空間周波数成分を抑制する本発明の光学ローパスフィルタ１と、赤外線をカットする赤外線吸収フィルタ１２０と、光学ローパスフィルタ１と赤外線吸収フィルタ１２０を通過した光を受光する固体撮像素子１３０とを有する。第１実施形態の光学ローパスフィルタ１は、第１複屈折板２と位相板３と第２複屈折板４とを有する。 FIG. 1 is a schematic cross-sectional view schematically showing an imaging apparatus using the first embodiment of the optical low-pass filter of the present invention.
This imaging apparatus 100 includes a photographic lens 110, an optical low-pass filter 1 of the present invention that suppresses high spatial frequency components in light rays that have passed through the photographic lens 110, an infrared absorption filter 120 that cuts infrared rays, and an optical low-pass filter. 1 and a solid-state imaging device 130 that receives light that has passed through the infrared absorption filter 120. The optical low-pass filter 1 according to the first embodiment includes a first birefringent plate 2, a phase plate 3, and a second birefringent plate 4.

本実施形態の光学ローパスフィルタ１を構成する第１複屈折板２と位相板３は、第２複屈折板４と分離し、組み合わされて一つの光学部品を構成している。これらの第１複屈折板２と位相板３とが組み合わされた光学部品に赤外線吸収フィルタ１２０が組み合わされて複合フィルタ５として機能している。この複合フィルタ５は、固体撮像素子１３０と撮影レンズ１１０の間に配置され、入射側から第１複屈折板２、位相板３、赤外線吸収フィルタ１２０の順に貼り合わされている。第１複屈折板２の上面には第１反射防止膜１６１が、赤外線吸収フィルタ１２０の下面には第２反射防止膜１６２がそれぞれ設けられている。   The first birefringent plate 2 and the phase plate 3 constituting the optical low-pass filter 1 of the present embodiment are separated from the second birefringent plate 4 and combined to constitute one optical component. An infrared absorption filter 120 is combined with an optical component in which the first birefringent plate 2 and the phase plate 3 are combined to function as the composite filter 5. The composite filter 5 is disposed between the solid-state imaging device 130 and the photographing lens 110, and is bonded together in the order of the first birefringent plate 2, the phase plate 3, and the infrared absorption filter 120 from the incident side. A first antireflection film 161 is provided on the upper surface of the first birefringent plate 2, and a second antireflection film 162 is provided on the lower surface of the infrared absorption filter 120.

固体撮像素子１３０は、複数の画素からなり、画素が一定のピッチで規則正しく配列された構造を有する。固体撮像素子１３０は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ(Complementary MOS)から構成され、受光した光を電気信号に変換する機能を有する。   The solid-state image sensor 130 is composed of a plurality of pixels, and has a structure in which the pixels are regularly arranged at a constant pitch. The solid-state imaging device 130 is composed of, for example, a CCD (Charge Coupled Device) and a CMOS (Complementary MOS), and has a function of converting received light into an electrical signal.

固体撮像素子１３０は、ゴミが付着することを防止するため、セラミックや樹脂等の絶縁性の素材で構成される凹型のパッケージ１４０の中に封入され、固体撮像デバイス１５０として用いられる。このパッケージ１４０は撮影レンズ１１０を通過した光が入射する開口部１４１を備える。パッケージ１４０の内部の底面中央には、固体撮像素子１３０が開口部１４１と対向して接着剤で固定されている。パッケージ１４０の内部と外部を接続する外部接続配線１３１がパッケージ１４０の側壁を貫通して設けられ、固体撮像素子１３０と外部接続配線１３１とはボンディングワイヤ１３２を介して電気的に接続されている。パッケージ１４０の開口部１４１に本発明の光学ローパスフィルタ１を構成する第２複屈折板４が開口部１４１を閉塞して接着剤１４２を介して装着されている。この第２複屈折板４は、開口部１４１を閉塞してパッケージ１４０を密封するカバーガラスとして機能している。第２複屈折板４の上面には第３反射防止膜１６３が、下面には第４反射防止膜１６４がそれぞれ設けられている。   The solid-state image sensor 130 is used as the solid-state image pickup device 150 by being enclosed in a concave package 140 made of an insulating material such as ceramic or resin in order to prevent dust from adhering. The package 140 includes an opening 141 through which light that has passed through the photographing lens 110 enters. At the center of the bottom surface inside the package 140, the solid-state imaging device 130 is fixed with an adhesive so as to face the opening 141. An external connection wiring 131 that connects the inside and the outside of the package 140 is provided through the side wall of the package 140, and the solid-state imaging device 130 and the external connection wiring 131 are electrically connected via a bonding wire 132. The second birefringent plate 4 constituting the optical low-pass filter 1 of the present invention is attached to the opening 141 of the package 140 through the adhesive 142 so as to close the opening 141. The second birefringent plate 4 functions as a cover glass that closes the opening 141 and seals the package 140. A third antireflection film 163 is provided on the upper surface of the second birefringent plate 4, and a fourth antireflection film 164 is provided on the lower surface.

従って、本実施形態における光学ローパスフィルタ１は、第１複屈折板２と第２複屈折板４とが分離し、出射側の第２複屈折板４が固体撮像素子１３０を内蔵しているパッケージ１４０のカバーガラスとして用いられている構造となっている。このように、通常は一体化されている第１複屈折板２と位相板３と第２複屈折板４とを分離しても、光学ローパスフィルタ１としての機能に支障はない。また、固体撮像素子１３０のパッケージ１４０に用いられているカバーガラスには、アルファ線等の放射線を放出しない特殊な高純度ガラスが用いられている。例えば複屈折板を構成する水晶はアルファ線等の放射線を放出しないため、そのままカバーガラスとして使用可能である。アルファ線等の放射線を放出する複屈折板をカバーガラスとして用いる場合は、下面に薄い高純度ガラスを貼り合わせるようにしてもよい。   Therefore, the optical low-pass filter 1 in the present embodiment is a package in which the first birefringent plate 2 and the second birefringent plate 4 are separated, and the second birefringent plate 4 on the emission side incorporates the solid-state image sensor 130. It is the structure used as 140 cover glass. Thus, even if the first birefringent plate 2, the phase plate 3 and the second birefringent plate 4 which are normally integrated are separated, there is no problem in the function as the optical low-pass filter 1. The cover glass used for the package 140 of the solid-state image sensor 130 is made of special high-purity glass that does not emit radiation such as alpha rays. For example, quartz constituting the birefringent plate does not emit radiation such as alpha rays and can be used as it is as a cover glass. When a birefringent plate that emits radiation such as alpha rays is used as the cover glass, a thin high-purity glass may be bonded to the lower surface.

第１複屈折板２と第２複屈折板４は、水晶、ニオブ酸リチウム（LiNbO3）等の複屈折性を有する結晶板であり、水晶板のみを双方に用いる場合や、水晶とニオブ酸リチウムの組み合わせ、あるいは他の素材で構成される複屈折板を組み合わせて用いてもよい。複屈折とは、入射した光が、互いに垂直な振動方向を持つ常光線と異常光線の二つの光に分離する現象をいう。水晶とニオブ酸リチウム以外に複屈折性を有する結晶としては、チリ硝石、方解石、ルチル、ＫＰＤ（KH2PO4）、ＡＰＤ（NH4H2PO4）等を例示することができる。 The first birefringent plate 2 and the second birefringent plate 4 are crystal plates having birefringence such as quartz crystal and lithium niobate (LiNbO 3 ). When only the quartz plate is used for both, the quartz crystal and niobic acid are used. A combination of lithium or a birefringent plate made of another material may be used in combination. Birefringence is a phenomenon in which incident light is separated into two light beams, an ordinary ray and an extraordinary ray, having vibration directions perpendicular to each other. Examples of crystals having birefringence other than quartz and lithium niobate include chili nitrate, calcite, rutile, KPD (KH 2 PO 4 ), APD (NH 4 H 2 PO 4 ), and the like.

位相板３は、位相差を与えるために光学系に入れる透明板であり、互いに垂直な主軸方向に振動する直線偏光成分を通過させ、この二成分間に必要な位相差を与える結晶板で、二分の一波長板、四分の一波長板などがある。光学ローパスフィルタ１における位相板３としては、二分の一波長板と四分の一波長板の組み合わせ、又は四分の一波長板単独で用いられる。四分の一波長板として、通常に用いられる水晶板を用いることができる。四分の一波長板としての水晶板はやや厚みが大きいものの、高性能である。   The phase plate 3 is a transparent plate that is inserted into an optical system to give a phase difference, and is a crystal plate that passes linearly polarized components that vibrate in directions of principal axes perpendicular to each other and gives a necessary phase difference between the two components. There are half-wave plates and quarter-wave plates. As the phase plate 3 in the optical low-pass filter 1, a combination of a half-wave plate and a quarter-wave plate, or a quarter-wave plate alone is used. As the quarter-wave plate, a commonly used quartz plate can be used. Although the quartz plate as a quarter-wave plate is slightly thick, it has high performance.

本発明の光学ローパスフィルタ１においては、四分の一波長板として、入射する光の波長が大きくなるに従って位相差が大きくなる波長分散特性を有する高分子フィルムを用いることが好ましい。このような四分の一波長板として機能する高分子フィルムは市販されている。市販されている高分子フィルムは、一軸延伸されたガラス転移点温度が２００℃以上のポリカーボネート製である。   In the optical low-pass filter 1 of the present invention, it is preferable to use a polymer film having a wavelength dispersion characteristic in which the phase difference increases as the wavelength of incident light increases as the quarter-wave plate. Polymer films that function as such quarter-wave plates are commercially available. The commercially available polymer film is made of polycarbonate having a uniaxially stretched glass transition temperature of 200 ° C. or higher.

図２は市販の高分子フィルムの複屈折の波長分散特性を示すグラフである。グラフの横軸は入射光の波長（ｎｍ）、縦軸は出射光の位相差（ｎｍ）を示す。実線の直線は、入射する光の波長に対する１／４の位相差の波長を示すもので、常光線と異常光線に１／４の位相差を与えて直線偏光を円偏光に変換する理想的な位相差を示し、入射する光の波長の大きさに比例して位相差が大きくなる。一点鎖線ａで示す曲線と破線ｂで示す曲線は、それぞれ市販の四分の一波長板としての高分子フィルムの複屈折の波長分散特性を示す。それぞれ、可視光の範囲（４００〜８００ｎｍ）で入射する光の波長が大きくなるに従って位相差が大きくなる実線に近い波長分散特性を有する。   FIG. 2 is a graph showing the birefringence wavelength dispersion characteristics of a commercially available polymer film. The horizontal axis of the graph indicates the wavelength (nm) of incident light, and the vertical axis indicates the phase difference (nm) of outgoing light. The solid straight line indicates a wavelength having a phase difference of 1/4 with respect to the wavelength of incident light, and is ideal for converting linearly polarized light into circularly polarized light by giving a phase difference of 1/4 to ordinary light and extraordinary light. This indicates a phase difference, and the phase difference increases in proportion to the wavelength of incident light. A curve indicated by an alternate long and short dash line a and a curve indicated by a broken line b indicate birefringence wavelength dispersion characteristics of a polymer film as a commercially available quarter-wave plate. Each has a wavelength dispersion characteristic close to a solid line in which the phase difference increases as the wavelength of light incident in the visible light range (400 to 800 nm) increases.

入射する光の波長が大きくなるに従って位相差が大きくなる波長分散特性を有する高分子フィルムを光学ローパスフィルタ１の位相板３として用いることにより、広い波長範囲に亘って直線偏光を真円に近い楕円偏光に変換することができ、均一に分離できるため、広い波長範囲の入射光に対して四分の一波長板としての機能を有する高性能な光学ローパスフィルタとすることができる。また、低コストで薄い高分子フィルムであり、光学ローパスフィルタの薄型化と低コスト化に寄与できる。   By using, as the phase plate 3 of the optical low-pass filter 1, a polymer film having a wavelength dispersion characteristic in which the phase difference increases as the wavelength of incident light increases, an elliptical shape that is close to a perfect circle over a wide wavelength range. Since it can be converted into polarized light and can be uniformly separated, it can be a high-performance optical low-pass filter that functions as a quarter-wave plate for incident light in a wide wavelength range. Moreover, it is a low-cost and thin polymer film, and can contribute to the reduction in thickness and cost of the optical low-pass filter.

図１に示す第１実施形態の光学ローパスフィルタ１は、固体撮像素子１３０を内蔵しているパッケージ１４０の開口部を閉塞していたカバーガラスを光学ローパスフィルタ１を構成している第２複屈折板４で置き換えたことにより、部品としての光学ローパスフィルタ自体の厚さは、第２複屈折板４の厚みの分だけ減少し、しかも位相板３として薄い高分子フィルムを用いているため、更に厚さを減少させることができる。そのため、第１複屈折板２と第２複屈折板４に水晶板を用いても厚さの薄い光学ローパスフィルタとして構成することができ、安価で強度に優れた光学ローパスフィルタとすることができる。   The optical low-pass filter 1 according to the first embodiment shown in FIG. 1 is a second birefringence in which the optical low-pass filter 1 is configured with a cover glass that has closed the opening of a package 140 that contains a solid-state imaging device 130. By replacing with the plate 4, the thickness of the optical low-pass filter itself as a component is reduced by the thickness of the second birefringent plate 4, and a thin polymer film is used as the phase plate 3. The thickness can be reduced. Therefore, even if a crystal plate is used for the first birefringent plate 2 and the second birefringent plate 4, it can be configured as a thin optical low-pass filter, and an inexpensive optical low-pass filter with excellent strength can be obtained. .

一般的に光学ローパスフィルタには、２点分離と４点分離の機能を有するものがある。２点分離の機能を有する光学ローパスフィルタは、１枚の複屈折板が撮像レンズ１１０と固体撮像素子１３０との間に配置されている。一方、４点分離の機能を有する光学ローパスフィルタは、最低２枚の複屈折板と位相板が撮像レンズ１１０と固体撮像素子１３０との間に配置されている。本発明では、第２複屈折板４が、固体撮像素子１３０を内蔵するパッケージ１４０のカバーガラスとして機能し、第１複屈折板２と位相板３とから構成される光学物品とは分離されている。そして、第１複屈折板２と位相板３とが組み合わされた光学物品を用いず、第２複屈折板４のみを用いる構成である場合には、２点分離の機能を有する光学ローパスフィルタとして使用することが可能である。また、第２複屈折板４と、第１複屈折板２と位相板３から構成される光学物品とを組み合わせる構成の場合には、４点分離の機能を有する光学ローパスフィルタ１として使用することが可能である。このように、本発明によれば、２点分離や４点分離を有する光学ローパスフィルタとして、共通化して使用することが可能である。   In general, some optical low-pass filters have functions of 2-point separation and 4-point separation. In the optical low-pass filter having a two-point separation function, a single birefringent plate is disposed between the imaging lens 110 and the solid-state imaging device 130. On the other hand, in an optical low-pass filter having a four-point separation function, at least two birefringent plates and a phase plate are disposed between the imaging lens 110 and the solid-state imaging device 130. In the present invention, the second birefringent plate 4 functions as a cover glass for the package 140 containing the solid-state imaging device 130 and is separated from the optical article composed of the first birefringent plate 2 and the phase plate 3. Yes. And when it is the structure which uses only the 2nd birefringent plate 4 without using the optical article with which the 1st birefringent plate 2 and the phase plate 3 were combined, as an optical low-pass filter which has a 2 point separation function It is possible to use. In the case where the second birefringent plate 4 is combined with an optical article composed of the first birefringent plate 2 and the phase plate 3, it is used as the optical low-pass filter 1 having a four-point separation function. Is possible. Thus, according to the present invention, it can be used in common as an optical low-pass filter having two-point separation or four-point separation.

また、４点分離の光学ローパスフィルタ自体をカバーガラスとして用いることも提案されているが、従来の光学ローパスフィルタは、第１複屈折板２と位相板３と第２複屈折板４とから構成される光学物品が全て接合されている構成であるため、製造時において固体撮像素子１３０に不良品が発見されたときに、固体撮像素子１３０と一緒に光学ローパスフィルタも廃棄されてしまうため、不良発生時における損失が大きい。本発明では、第２複屈折板２が、固体撮像素子１３０を内蔵するパッケージ１４０のカバーガラスとして機能し、第１複屈折板２と位相板３とから構成される光学物品と分離されていることにより、製造段階において、不良発生時にかかるコストを低減させることが可能である。更に、第２複屈折板４を第１複屈折板２と分離しているため、第２複屈折板４を貼り合わせる工程を削減できるという利点がある。   It has also been proposed to use a four-point separation optical low-pass filter itself as a cover glass. However, the conventional optical low-pass filter includes a first birefringent plate 2, a phase plate 3, and a second birefringent plate 4. The optical low-pass filter is discarded together with the solid-state image sensor 130 when a defective product is found in the solid-state image sensor 130 at the time of manufacture. The loss at the time of occurrence is large. In the present invention, the second birefringent plate 2 functions as a cover glass for the package 140 containing the solid-state imaging device 130 and is separated from the optical article composed of the first birefringent plate 2 and the phase plate 3. Thus, it is possible to reduce the cost when a defect occurs in the manufacturing stage. Furthermore, since the second birefringent plate 4 is separated from the first birefringent plate 2, there is an advantage that the step of bonding the second birefringent plate 4 can be reduced.

図３に、第１複屈折板２と第２複屈折板４の両方に水晶板を用い、位相板３として高分子フィルムを用いた光学ローパスフィルタ１で７．８μｍの分離幅の４点分離を実現するための各部品の仕様を示す。ＡＰＳ−Ｃサイズ（１６．７×２３．４ｍｍ）で６００万画素の固体撮像素子１３０では、画素のピッチは約７．８μｍ程度である。   FIG. 3 shows a four-point separation with a separation width of 7.8 μm by an optical low-pass filter 1 using a crystal plate for both the first birefringent plate 2 and the second birefringent plate 4 and a polymer film as the phase plate 3. The specifications of each part to realize In the APS-C size (16.7 × 23.4 mm) and the solid-state imaging device 130 with 6 million pixels, the pixel pitch is about 7.8 μm.

第１複屈折板２は、厚さが１．３２２ｍｍの水晶板を用いる。光学軸（複屈折性結晶で複屈折の起きない方向の軸）は、図３に示すように矩形状に切り出したときの短辺に平行で入射面に垂直な平面上にあって入射面の法線に対して４５゜の角度である。上面には第１反射防止膜１６１が設けられ、下面には反射防止膜が設けられていない。   The first birefringent plate 2 is a quartz plate having a thickness of 1.322 mm. The optical axis (the axis in the direction in which birefringence does not occur in the birefringent crystal) is parallel to the short side when cut into a rectangular shape as shown in FIG. An angle of 45 ° with respect to the normal. A first antireflection film 161 is provided on the upper surface, and no antireflection film is provided on the lower surface.

位相板３は、厚さ０．１２ｍｍの一軸延伸したポリカーボネート製のプラスチックフィルムで構成される四分の一波長板である。位相差の波長分散特性は図２のａ又はｂに示したものを用いる。   The phase plate 3 is a quarter-wave plate made of a polycarbonate plastic film uniaxially stretched with a thickness of 0.12 mm. As the wavelength dispersion characteristic of the phase difference, the one shown in a or b of FIG. 2 is used.

赤外線吸収フィルタ１２０は、厚さ０．３ｍｍの赤外線吸収ガラス板を用いる。赤外線吸収フィルタ１２０の下面には第２反射防止膜１６２を設ける。赤外線吸収フィルタ１２０は、無機多層膜で構成される赤外線反射膜と比較して厚さが必要であるが、赤外線反射膜と異なって入射角依存性が無く、画面周辺に色むらの発生がないという特徴がある。   The infrared absorption filter 120 uses an infrared absorption glass plate having a thickness of 0.3 mm. A second antireflection film 162 is provided on the lower surface of the infrared absorption filter 120. The infrared absorption filter 120 needs to be thicker than an infrared reflection film composed of an inorganic multilayer film. However, unlike the infrared reflection film, the infrared absorption filter 120 does not depend on an incident angle and does not cause uneven color around the screen. There is a feature.

大判の第１複屈折板２，高分子フィルム３，赤外線吸収フィルタ１２０とを貼り合わせ、縦２５ｍｍ、横３０ｍｍの矩形状に切り出すことによって複合フィルタ５を形成することができる。また、それぞれを矩形状に切り出したものを貼り合わせるようにしてもよい。複合フィルタ５の上面と下面の両方に第１反射防止膜１６１と第２反射防止膜１６２が設けられ、光線の透過率を向上させている。複合フィルタ５の厚さは、１．３２ｍｍ＋０．１２ｍｍ＋０．３０ｍｍ＝１．７４ｍｍとなる。水晶板を２枚用いる従来の光学ローパスフィルタでは、第２複屈折板４の厚さが加わって３．０６ｍｍの厚さとなるのに対して１．３２ｍｍの厚さを減少させることができる。   The composite filter 5 can be formed by bonding the large first birefringent plate 2, the polymer film 3, and the infrared absorption filter 120 and cutting them into a rectangular shape having a length of 25 mm and a width of 30 mm. Moreover, you may make it paste what each cut out to the rectangular shape. The first antireflection film 161 and the second antireflection film 162 are provided on both the upper surface and the lower surface of the composite filter 5 to improve the light transmittance. The thickness of the composite filter 5 is 1.32 mm + 0.12 mm + 0.30 mm = 1.74 mm. In a conventional optical low-pass filter using two quartz plates, the thickness of the second birefringent plate 4 is added to a thickness of 3.06 mm, while the thickness of 1.32 mm can be reduced.

なお、本発明の光学ローパスフィルタでは、第１複屈折板２と第２複屈折板４とを分離させたために、第１複屈折板２と位相板３と赤外線吸収フィルタ１２０を貼り合わせた複合フィルタ５を撮像装置に組み込むときに、位相板３を下にして組み込む必要がある。そのため、複合フィルタ５に、上下方向を識別するための識別マークを設けることが好ましい。識別マークとしては、四隅の一つの角部の切り欠き、左右非対称部分への切り欠き、上下の端面形状を異ならせる、上下の基板の大きさを異ならせる等を例示することができる。   In the optical low-pass filter of the present invention, since the first birefringent plate 2 and the second birefringent plate 4 are separated, the first birefringent plate 2, the phase plate 3 and the infrared absorption filter 120 are bonded together. When incorporating the filter 5 in the imaging device, it is necessary to incorporate the phase plate 3 face down. Therefore, it is preferable to provide the composite filter 5 with an identification mark for identifying the vertical direction. Examples of the identification mark include notches in one corner of the four corners, notches in the left-right asymmetric part, different upper and lower end surface shapes, different sizes of the upper and lower substrates, and the like.

第２複屈折板４は、厚さが１．３２２ｍｍの水晶板を例えば縦２５ｍｍ、横３０ｍｍの矩形板に切り出されて形成されている。光学軸は、図３に示すように矩形板の長辺に平行で入射面に垂直な平面上にあって入射面の法線に対して４５゜の角度である。上面には第３反射防止膜１６３が設けられ、下面には放射線の放出を考慮して反射防止膜が設けられていない。第２複屈折板４は、固体撮像素子１３０を収納するパッケージ１４０の開口部１４１を閉塞するカバーガラスとしてパッケージ１４０と共に固体撮像素子１３０を封入している。   The second birefringent plate 4 is formed by cutting a quartz plate having a thickness of 1.322 mm into, for example, a rectangular plate having a length of 25 mm and a width of 30 mm. As shown in FIG. 3, the optical axis is on a plane parallel to the long side of the rectangular plate and perpendicular to the incident surface, and is at an angle of 45 ° with respect to the normal of the incident surface. A third antireflection film 163 is provided on the upper surface, and no antireflection film is provided on the lower surface in consideration of radiation emission. The second birefringent plate 4 encloses the solid-state image sensor 130 together with the package 140 as a cover glass that closes the opening 141 of the package 140 that houses the solid-state image sensor 130.

このように構成された光学ローパスフィルタ１を含むフィルタの作用について説明する。図１に示した撮影レンズ１１０から第１反射防止膜１６１を介して水晶板で構成される第１複屈折板２に垂直入射した光線は、直線偏光の常光線と常光線と直交する方向に振動する直線偏光の第１異常光線とに分離し、常光線は屈折の法則に従って第１複屈折板２を直進し、第１異常光線は第１複屈折板２の中で縦方向（短辺と平行な方向）にずれ、第１複屈折板２を通過した互いに直角方向の直線偏光の常光線と第１異常光線は互いに縦方向に７．８μｍ離間した平行な光線となる。次に、位相板３を通過した常光線と第１異常光線は、それぞれ円偏光又は円に近い楕円偏光となる。そして、これらの常光線と第１異常光線は赤外線吸収フィルタ１２０を通過する際に赤外線成分が吸収されて赤外線吸収フィルタ１２０を通過し、第２反射防止膜１６２を通って出射する。更に、第３反射防止膜１６３を介して第２複屈折板４に垂直入射した常光線と第１異常光線は、常光線から第２の異常光線が横方向（長辺と平行な方向）に分離し、常光線は第２複屈折板４を直進し、第２異常光線は横方向に７．８μｍ横ずれして出射する。第１異常光線は常光線と同じ偏光成分と第３異常光線に分離し、常光線と同じ偏光成分は第２複屈折板４を直進し、第３異常光線は横方向に７．８μｍ横ずれして出射する。従って、光学ローパスフィルタ１によって一つの光線から７．８μｍの分離幅で正方形を形作る４本の光線に分離され、それぞれの光線が固体撮像素子１３０のそれぞれ隣接する異なる画素に入射する。これによって、画素ピッチよりも細かい像を鈍らせることができ、光学像の空間周波数の高域成分を抑制することができる。   The operation of the filter including the optical low-pass filter 1 configured as described above will be described. A light beam perpendicularly incident on the first birefringent plate 2 formed of a crystal plate through the first antireflection film 161 from the photographing lens 110 shown in FIG. 1 is in a direction orthogonal to the linearly polarized ordinary ray and the ordinary ray. The first extraordinary ray is oscillated linearly polarized light, and the ordinary ray travels straight through the first birefringent plate 2 according to the law of refraction, and the first extraordinary ray is longitudinal (short side) in the first birefringent plate 2. In the direction parallel to the first birefringent plate 2 and the linearly polarized ordinary ray and the first extraordinary ray passing through the first birefringent plate 2 become parallel rays separated from each other by 7.8 μm in the longitudinal direction. Next, the ordinary ray and the first extraordinary ray that have passed through the phase plate 3 become circularly polarized light or elliptically polarized light close to a circle, respectively. When these ordinary rays and first extraordinary rays pass through the infrared absorption filter 120, the infrared component is absorbed, passes through the infrared absorption filter 120, and exits through the second antireflection film 162. Further, the ordinary ray and the first extraordinary ray perpendicularly incident on the second birefringent plate 4 through the third antireflection film 163 are such that the second extraordinary ray extends from the ordinary ray in the lateral direction (a direction parallel to the long side). Separated, the ordinary ray goes straight through the second birefringent plate 4 and the second extraordinary ray is emitted with a lateral deviation of 7.8 μm. The first extraordinary ray is separated into the same polarization component as the ordinary ray and the third extraordinary ray, the same polarization component as the ordinary ray goes straight through the second birefringent plate 4, and the third extraordinary ray is laterally shifted by 7.8 μm. And exit. Therefore, the optical low-pass filter 1 separates one light beam into four light beams forming a square with a separation width of 7.8 μm, and each light beam is incident on a different adjacent pixel of the solid-state image sensor 130. Thereby, an image finer than the pixel pitch can be blunted, and the high frequency component of the spatial frequency of the optical image can be suppressed.

図４は、第１実施形態と異なる実施形態と第１実施形態の使用形態を示す概略断面図である。図４（ａ）に示す第２実施形態の光学ローパスフィルタ１ｂでは、第１複屈折板２としてニオブ酸リチウムを用いて光学ローパスフィルタ１ｂを構成している。第１複屈折板２の素材を強度的に脆いニオブ酸リチウムとしたことにより、貼り合わせる赤外線吸収フィルタ１２０の厚さも、第１実施形態の０．３ｍｍの厚さでは赤外線吸収剤の濃度が高くなり強度的に弱いため、０．５ｍｍ程度とすることが好ましい。第１複屈折板２を分離性能が高いニオブ酸リチウムとすることにより、７．８μｍの分離幅を得るには第１複屈折板２の厚さを０．２２ｍｍとすることができ、赤外線吸収フィルタ１２０を含む複合フィルタ５ｂ全体の厚さは、０．２２ｍｍ＋０．１２ｍｍ＋０．５ｍｍ＝０．８４ｍｍと水晶板を用いる場合より薄くすることができる。   FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment different from the first embodiment and a usage pattern of the first embodiment. In the optical low-pass filter 1 b of the second embodiment shown in FIG. 4A, the optical low-pass filter 1 b is configured using lithium niobate as the first birefringent plate 2. Since the material of the first birefringent plate 2 is made of lithium niobate that is brittle in strength, the thickness of the infrared absorption filter 120 to be bonded is also high at the 0.3 mm thickness of the first embodiment, and the concentration of the infrared absorber is high. Since it is weak in strength, it is preferably about 0.5 mm. By making the first birefringent plate 2 lithium niobate having high separation performance, the thickness of the first birefringent plate 2 can be 0.22 mm in order to obtain a separation width of 7.8 μm, and infrared absorption The total thickness of the composite filter 5b including the filter 120 is 0.22 mm + 0.12 mm + 0.5 mm = 0.84 mm, which can be made thinner than when a quartz plate is used.

図４（ｂ）に示す第３実施形態の光学ローパスフィルタ１ｃでは、第１実施形態の位相板３の代わりに第３複屈折板６を用いている。３枚の複屈折板２，６，４で光学ローパスフィルタ１ｃを構成しても、同様に４点分離の高性能な光学ローパスフィルタとすることができる。第３複屈折板６としては、第１複屈折板２と第２複屈折板４と同様のものを用いることができる。第１複屈折板２と第３複屈折板６が組み合わされて一つの光学部品を構成し、第１複屈折板２と第３複屈折板６が貼り合わされて複合フィルタ５ｃとして撮影レンズ１１０と撮像素子１３０の間に配置され、第２複屈折板４が第１複屈折板２と分離されて撮像素子デバイス１５０のカバーガラスとして機能している。入射側から第１複屈折板２、第３複屈折板６、第２複屈折板４の順に配置されたこれらの複屈折板２，６，４の光学軸を相互に４５゜ずつずらせて組み合わせる。複屈折板として水晶板を３枚用いると、かなり厚くなるため、第１複屈折板２の光学材料としてニオブ酸リチウムを用いるようにしてもよい。また、第３複屈折板６の出射側に、赤外線吸収フィルタを接合して用いることも可能である。   In the optical low pass filter 1c of the third embodiment shown in FIG. 4B, a third birefringent plate 6 is used instead of the phase plate 3 of the first embodiment. Even when the optical low-pass filter 1c is constituted by the three birefringent plates 2, 6, and 4, a high-performance optical low-pass filter with four-point separation can be obtained. As the third birefringent plate 6, the same one as the first birefringent plate 2 and the second birefringent plate 4 can be used. The first birefringent plate 2 and the third birefringent plate 6 are combined to form one optical component, and the first birefringent plate 2 and the third birefringent plate 6 are bonded together to form a photographic lens 110 as a composite filter 5c. The second birefringent plate 4 is disposed between the image pickup devices 130 and functions as a cover glass of the image pickup device device 150 by being separated from the first birefringent plate 2. The first birefringent plate 2, the third birefringent plate 6, and the second birefringent plate 4 arranged in this order from the incident side are combined by shifting the optical axes of these birefringent plates 2, 6, and 4 by 45 ° from each other. . When three quartz plates are used as the birefringent plate, the thickness becomes considerably thick. Therefore, lithium niobate may be used as the optical material of the first birefringent plate 2. In addition, an infrared absorption filter can be joined to the emission side of the third birefringent plate 6 and used.

図４（ｃ）に示す第４実施形態の光学ローパスフィルタ１は、第１実施形態における複合フィルタ５の下面を第２複屈折板４に極めて近接させた状態又は接触させた状態を示している。第１複屈折板２と第２複屈折板４とを分離させた場合でも、複合フィルタ５と第２複屈折板４との間の間隙を例えば０〜１ｍｍ程度に小さくすることにより、パッケージ１４０と撮影レンズ１１０との間の距離を最小限とすることができる。   The optical low-pass filter 1 of the fourth embodiment shown in FIG. 4C shows a state in which the lower surface of the composite filter 5 in the first embodiment is very close to or in contact with the second birefringent plate 4. . Even when the first birefringent plate 2 and the second birefringent plate 4 are separated, the package 140 is reduced by reducing the gap between the composite filter 5 and the second birefringent plate 4 to about 0 to 1 mm, for example. And the photographing lens 110 can be minimized.

第１実施形態、第２実施形態では、赤外線をカットするフィルタとして赤外線吸収フィルタを用いたが、多層膜フィルタにより赤外線を反射する赤外線カットフィルタを撮影レンズ１１０、第１複屈折板２の上面、第２複屈折板４の上面等に設けるようにしてもよい。多層膜フィルタによる赤外線カットフィルタとすることにより、赤外線カットフィルタの厚みを極めて薄くすることができる。また、多層膜で構成される紫外線反射膜もいずれかの面に設けるようにしてもよく、更に、紫外線と赤外線の両者を反射し、可視光線を通過させるＵＶＩＲカットフィルタをいずれかの面に設けてもよい。なお、赤外線吸収フィルタ１２０も、第１実施形態、第２実施形態では、位相板３の下面に貼り合わせていたが、撮影レンズ１１０や光学ローパスフィルタ１の何れの部分に配置してもよい。また、位相板は、前述した説明では第１複屈折板と貼り合わされていたが、第２複屈折板と貼り合わせるようにしてもよい。   In the first embodiment and the second embodiment, an infrared absorption filter is used as a filter that cuts infrared rays. However, an infrared cut filter that reflects infrared rays by a multilayer filter is used as an imaging lens 110, an upper surface of the first birefringent plate 2, It may be provided on the upper surface of the second birefringent plate 4 or the like. By setting it as the infrared cut filter by a multilayer filter, the thickness of an infrared cut filter can be made very thin. Also, an ultraviolet reflecting film composed of a multilayer film may be provided on either side, and a UVIR cut filter that reflects both ultraviolet rays and infrared rays and allows visible light to pass is provided on either side. May be. The infrared absorption filter 120 is also bonded to the lower surface of the phase plate 3 in the first embodiment and the second embodiment, but may be disposed in any part of the photographing lens 110 and the optical low-pass filter 1. The phase plate is bonded to the first birefringent plate in the above description, but may be bonded to the second birefringent plate.

本発明の光学ローパスフィルタは、固体撮像素子の前の光路に配置されて入射光線中の高い空間周波数成分を抑制して固体撮像素子に生じるモアレなどの偽信号を消去する用途に利用することができる。   The optical low-pass filter of the present invention is disposed in the optical path in front of the solid-state image sensor, and can be used for the purpose of eliminating false signals such as moire generated in the solid-state image sensor by suppressing high spatial frequency components in the incident light beam. it can.

本発明の光学ローパスフィルタの第１実施形態を含む撮像装置の概要を示す断面構成図である。It is a section lineblock diagram showing an outline of an imaging device containing a 1st embodiment of an optical low pass filter of the present invention. 本発明の光学ローパスフィルタの位相板として用いる高分子フィルムの複屈折を表すグラフである。It is a graph showing the birefringence of the polymer film used as a phase plate of the optical low-pass filter of this invention. 光学ローパスフィルタで７．８μｍの分離幅の４点分離を実現するための各部品の仕様を示す構成図である。It is a block diagram which shows the specification of each component for implement | achieving four-point separation of the separation width of 7.8 micrometers with an optical low-pass filter. （ａ）〜（ｃ）は本発明の光学ローパスフィルタのその他の実施形態を示す断面構成図である。(A)-(c) is a cross-sectional block diagram which shows other embodiment of the optical low-pass filter of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１：光学ローパスフィルタ、２：第１複屈折板、３：位相板、４：第２複屈折板、５：複合フィルタ、６：第３複屈折板、１００：撮像装置、１１０：撮影レンズ、１２０：赤外線吸収フィルタ、１３０：固体撮像素子、１４０：パッケージ、１４１：開口部   1: optical low-pass filter, 2: first birefringent plate, 3: phase plate, 4: second birefringent plate, 5: composite filter, 6: third birefringent plate, 100: imaging device, 110: photographing lens, 120: Infrared absorption filter, 130: Solid-state imaging device, 140: Package, 141: Opening

Claims (3)

入射側に配置される第１複屈折板と、出射側に配置される第２複屈折板と、前記第１複屈折板と前記第２複屈折板との間に介在している位相板又は第３複屈折板とを有し、前記第２複屈折板が、前記第１複屈折板と分離して固体撮像素子を内蔵するパッケージの前記固体撮像素子に入射光を導く開口部を閉塞しているカバーガラスとして機能していることを特徴とする光学ローパスフィルタ。   A first birefringent plate disposed on the incident side, a second birefringent plate disposed on the output side, and a phase plate interposed between the first birefringent plate and the second birefringent plate, or A third birefringent plate, and the second birefringent plate separates the first birefringent plate and closes an opening that guides incident light to the solid-state image sensor of the package containing the solid-state image sensor. An optical low-pass filter that functions as a cover glass. 請求項１記載の光学ローパスフィルタにおいて、
前記第１複屈折板、前記第２複屈折板及び前記第３複屈折板が、ニオブ酸リチウム及び／又は水晶で構成されていることを特徴とする光学ローパスフィルタ。 The optical low-pass filter according to claim 1, wherein
The optical low-pass filter, wherein the first birefringent plate, the second birefringent plate, and the third birefringent plate are made of lithium niobate and / or quartz. 請求項１又は２記載の光学ローパスフィルタにおいて、
前記位相板が、入射する光の波長が大きくなるに従って位相差が大きくなる波長分散特性を有する高分子フィルムであることを特徴とする光学ローパスフィルタ。
The optical low-pass filter according to claim 1 or 2,
An optical low-pass filter, wherein the phase plate is a polymer film having a wavelength dispersion characteristic in which a phase difference increases as a wavelength of incident light increases.
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