JP2722753B2 - 光学フィルタ - Google Patents
光学フィルタInfo
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- JP2722753B2 JP2722753B2 JP2046336A JP4633690A JP2722753B2 JP 2722753 B2 JP2722753 B2 JP 2722753B2 JP 2046336 A JP2046336 A JP 2046336A JP 4633690 A JP4633690 A JP 4633690A JP 2722753 B2 JP2722753 B2 JP 2722753B2
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- Japan
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- optical
- optical filter
- inclined surfaces
- lpf
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はビデオカメラ等撮像入力装置一般に使用され
る光学フィルタに係り、特にCCD等の撮像デバイスにお
いて偽信号やモアレの発生を防止する光学フィルタに関
する。
る光学フィルタに係り、特にCCD等の撮像デバイスにお
いて偽信号やモアレの発生を防止する光学フィルタに関
する。
一般に、ビデオカメラ等の撮像デバイスでは、入射光
像を垂直方向と水平方向にそれぞれ一定の間隔で配列し
たセンサによってサンプリングする。
像を垂直方向と水平方向にそれぞれ一定の間隔で配列し
たセンサによってサンプリングする。
一方、ビデオカメラ等で撮影する入射光像には数々の
周波数成分の信号が含まれているので、センサのピッチ
相当以上の周波数成分の信号が入って来る可能性があ
る。この信号が撮像デバイスに入って来ると偽信号やモ
アレが発生する。従って、画質が甚だしく劣化する。
周波数成分の信号が含まれているので、センサのピッチ
相当以上の周波数成分の信号が入って来る可能性があ
る。この信号が撮像デバイスに入って来ると偽信号やモ
アレが発生する。従って、画質が甚だしく劣化する。
そこで、撮像デバイスのセンサアレイのピッチ相当の
周波数成分を除去する為に、光学ローパスフィルタ（光
学LPF）が撮像レンズ及び撮像デバイスの光軸上に設け
られている。
周波数成分を除去する為に、光学ローパスフィルタ（光
学LPF）が撮像レンズ及び撮像デバイスの光軸上に設け
られている。
この光学LPFには水晶の複屈折を利用した水晶LPFや、
水晶以外の光学材料を使用して表面を周期的に凹凸状に
変化させた位相型LPFがある（特開昭55-38549号公
報）。
水晶以外の光学材料を使用して表面を周期的に凹凸状に
変化させた位相型LPFがある（特開昭55-38549号公
報）。
しかしながら、水晶LPFは高価であるという問題があ
る。
る。
また、位相型LPFは板厚を周期的に変化させる為の金
型を精密微細加工する必要があるので金型が高価になり
コスト低減を図れないという問題がある。更に位相型LP
Fには表面の周期的な凹凸変化のピッチと瞳径が同程度
の場合、光学LPFとしての効果が不安定になるという問
題がある。
型を精密微細加工する必要があるので金型が高価になり
コスト低減を図れないという問題がある。更に位相型LP
Fには表面の周期的な凹凸変化のピッチと瞳径が同程度
の場合、光学LPFとしての効果が不安定になるという問
題がある。
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、安
価で加工も容易であって光学LPFとしての効果が安定し
た光学的フィルタを提供するとを目的とする。
価で加工も容易であって光学LPFとしての効果が安定し
た光学的フィルタを提供するとを目的とする。
本発明は、前記目的を達成する為に、撮影光路中の撮
像デバイスの前方に配設される光学フイルタであって、
前記光学フイルタの一方の面に、前記撮影光路と直交す
る面に対してそれぞれ傾斜角が同一で傾斜方向が異な
り、光軸に対して点対称の少なくとも二組以上の傾斜面
であって、少なくとも一次及び二次の空間周波数成分を
除去すべく各組の傾斜面の傾斜角が異なる傾斜面を形成
して成ることを特徴とする。
像デバイスの前方に配設される光学フイルタであって、
前記光学フイルタの一方の面に、前記撮影光路と直交す
る面に対してそれぞれ傾斜角が同一で傾斜方向が異な
り、光軸に対して点対称の少なくとも二組以上の傾斜面
であって、少なくとも一次及び二次の空間周波数成分を
除去すべく各組の傾斜面の傾斜角が異なる傾斜面を形成
して成ることを特徴とする。
本発明によれば、撮影光路中の瞳内に、少なくとも一
組の傾斜面を備えた光学フィルタを配設し、前記一組の
傾斜面は同一傾斜角から成り、また、この傾斜面は互い
に反対方向を向くように配設されている。
組の傾斜面を備えた光学フィルタを配設し、前記一組の
傾斜面は同一傾斜角から成り、また、この傾斜面は互い
に反対方向を向くように配設されている。
従って、一方の傾斜面を通過した高周波数成分と他方
の傾斜面を通過した高周波数成分とが干渉し合って除去
される。これにより、高周波数成分が検波されることが
なく偽信号やモアレの発生を防止することができる。
の傾斜面を通過した高周波数成分とが干渉し合って除去
される。これにより、高周波数成分が検波されることが
なく偽信号やモアレの発生を防止することができる。
以下添付図面に従って本発明に係る光学フィルタの好
ましい実施例を詳説する。
ましい実施例を詳説する。
第１図は本発明に係る光学フィルタの第１実施例を示
す全体斜視図、第２図はその側面図である。光学LPF2は
屈折率ｎの光学材料から成り、傾斜面４、６の傾斜角は
各々θの角度で形成されている。この傾斜角12、14は各
々の傾斜面が反対方向を向くように形成され、また、傾
斜面４、６は傾斜方向が第１図、第３図に示すように第
７図示すCCD16のセンサの配列方向と平行になるように
配設されている。尚、傾斜面４、６の長さは光学LPF2の
長さＰの1/2に設定されている。
す全体斜視図、第２図はその側面図である。光学LPF2は
屈折率ｎの光学材料から成り、傾斜面４、６の傾斜角は
各々θの角度で形成されている。この傾斜角12、14は各
々の傾斜面が反対方向を向くように形成され、また、傾
斜面４、６は傾斜方向が第１図、第３図に示すように第
７図示すCCD16のセンサの配列方向と平行になるように
配設されている。尚、傾斜面４、６の長さは光学LPF2の
長さＰの1/2に設定されている。
第４図は本発明に係る光学フィルタの第２実施例を示
す全体斜視図、第５図はその側面図である。光学LPF10
は屈折率ｎの光学材料から成り、傾斜面12、14の傾斜角
は各々θの角度で形成されている。また、傾斜面12、14
は各々の傾斜面が反対方向を向くように形成され、更に
傾斜面12、14は傾斜方向が第４図、第６図に示すよう
に、第７図に示すCCD16のセンサの配列方向に平行にな
るように配設されている。更に、傾斜面12、14の幅は光
学LPF10の幅Ｐの1/2に設定されている。
す全体斜視図、第５図はその側面図である。光学LPF10
は屈折率ｎの光学材料から成り、傾斜面12、14の傾斜角
は各々θの角度で形成されている。また、傾斜面12、14
は各々の傾斜面が反対方向を向くように形成され、更に
傾斜面12、14は傾斜方向が第４図、第６図に示すよう
に、第７図に示すCCD16のセンサの配列方向に平行にな
るように配設されている。更に、傾斜面12、14の幅は光
学LPF10の幅Ｐの1/2に設定されている。
このように形成されている第１、第２実施例の光学LP
F2、10を第７図に示すように、焦点距離ｆのレンズ18と
組み合わせて使用して偽信号やモアレを防止することが
できる。即ち、図示しない色フィルタアレイのピッチ相
当の周波数が色フィルタアレイに入ると色信号として検
波され、偽信号が発生するので、この周波数を除去する
のである。除去された周波数の本数をカットオフ周波数
Ncで表すと、カットオフ周波数Nc、傾斜角θ、屈折率
ｎ、焦点距離ｆの間には の関係式が成立する。
F2、10を第７図に示すように、焦点距離ｆのレンズ18と
組み合わせて使用して偽信号やモアレを防止することが
できる。即ち、図示しない色フィルタアレイのピッチ相
当の周波数が色フィルタアレイに入ると色信号として検
波され、偽信号が発生するので、この周波数を除去する
のである。除去された周波数の本数をカットオフ周波数
Ncで表すと、カットオフ周波数Nc、傾斜角θ、屈折率
ｎ、焦点距離ｆの間には の関係式が成立する。
従って、この関係式からカットオフ周波数Ncと光学LP
F10の傾斜角θとの関係を求めることができる。尚、第
７図には第２実施例の光学LPF10を配設した場合のみを
図示した。
F10の傾斜角θとの関係を求めることができる。尚、第
７図には第２実施例の光学LPF10を配設した場合のみを
図示した。
また、第８図、第９図に示す第３実施例の光学LPF20
のように異なる２つの傾斜角θ１、θ２からなる傾斜面
22Aと22B及び傾斜面26Aと26Bを組合せると二次の周波数
を遮断することができ、更に異なる傾斜角を２つ以上の
高次にすると、高次の周波数を遮断することができる。
のように異なる２つの傾斜角θ１、θ２からなる傾斜面
22Aと22B及び傾斜面26Aと26Bを組合せると二次の周波数
を遮断することができ、更に異なる傾斜角を２つ以上の
高次にすると、高次の周波数を遮断することができる。
第10図、第11図に示す第４実施例の光学LPF30には、
第２実施例の傾斜面を瞳の中心を軸としてα度回転させ
た状態の傾斜面32、34が形成されている。この光学LPF3
0によれば水平方向（Ｘ方向）の周波数と垂直方向（Ｙ
方向）の周波数とを除去することができる。
第２実施例の傾斜面を瞳の中心を軸としてα度回転させ
た状態の傾斜面32、34が形成されている。この光学LPF3
0によれば水平方向（Ｘ方向）の周波数と垂直方向（Ｙ
方向）の周波数とを除去することができる。
この時の回転角αと、水平方向、垂直方向のカットオ
フ周波数NX、NYとの関係は、 となり、傾斜面32、34の傾斜角θは の関係式から求めることができる。
フ周波数NX、NYとの関係は、 となり、傾斜面32、34の傾斜角θは の関係式から求めることができる。
また、第12図、第13図に示す第５実施例の光学LPF40
のように屈折率（n1、n2）の異なる部材から成るプリズ
ム42、44を組み合わせる場合、傾斜角θは、 の関係式から求めることができる。
のように屈折率（n1、n2）の異なる部材から成るプリズ
ム42、44を組み合わせる場合、傾斜角θは、 の関係式から求めることができる。
この場関係式でn1≒n2になると傾斜角θが大きくなる
ので更にプリズム42、44の加工が容易になる。
ので更にプリズム42、44の加工が容易になる。
尚、上述した光学LPF40のMTF（modulation transber
bunction）は MTF＝|cos（２π（n1−n2）fNtan θ）｜ （N:空間周波数） で表すことができる。
bunction）は MTF＝|cos（２π（n1−n2）fNtan θ）｜ （N:空間周波数） で表すことができる。
また、従来ターレットフィルタには、一般にNDフィル
タ（光量カットフィルタ）が使用されているが、第14図
に示すように、ターレットフィルタ50に位相型LPF52、5
4、56、58、60を使用してもよい。この場合、位相型LPF
は瞳径が同一なので光学LPFとしての効果が安定する。
また、位相型LPF52、54、56、58、60に色素を混入して
透過光の帯域を制限することができる。尚、位相型LPF5
2、54、56、58、60に代えて本発明に係る光学LPFを使用
しても良い。
タ（光量カットフィルタ）が使用されているが、第14図
に示すように、ターレットフィルタ50に位相型LPF52、5
4、56、58、60を使用してもよい。この場合、位相型LPF
は瞳径が同一なので光学LPFとしての効果が安定する。
また、位相型LPF52、54、56、58、60に色素を混入して
透過光の帯域を制限することができる。尚、位相型LPF5
2、54、56、58、60に代えて本発明に係る光学LPFを使用
しても良い。
以上述べたように本発明に係る光学フィルタによれ
ば、高価な水晶を使用せずまた微細な表面加工も不要
な、単純形状のプリズムを組み合わせるだけで安価に光
学LPFを形成することができる。
ば、高価な水晶を使用せずまた微細な表面加工も不要
な、単純形状のプリズムを組み合わせるだけで安価に光
学LPFを形成することができる。
また、一組のプリズムの各々が同じ面積比率で瞳内に
配置されていれば、瞳の大きさにかかわらずカットオフ
周波数が一定になる。
配置されていれば、瞳の大きさにかかわらずカットオフ
周波数が一定になる。
第１図は本発明に係る光学フィルタの第１実施例を示す
斜視図、第２図、第３図はそれぞれ第１図の側面図、平
面図、第４図は本発明に係る光学フィルタの第２実施例
を示す斜視図、第５図、第６図はそれぞれ第４図の側面
図、平面図、第７図は第２実施例の光学フィルタがビデ
オカメラに設けられた状態を示す平面図、第８図は本発
明に係る光学フィルタの第３実施例を示す斜視図、第９
図はその側面図、第10図は本発明に係る光学フィルタの
第４実施例を示す斜視図、第11図はその平面図、第12図
は本発明に係る光学フィルタの第５実施例を示す斜視
図、第13図はその側面図、第14図は本発明に係る光学フ
ィルタをターレットフィルタに使用した状態を示す平面
図である。 ２、10、20、30、40、52、54、56、58、60……光学LP
F、４、６、12、14、22A、22B、24A、24B、32、34……
傾斜面、42、44……プリズム。
斜視図、第２図、第３図はそれぞれ第１図の側面図、平
面図、第４図は本発明に係る光学フィルタの第２実施例
を示す斜視図、第５図、第６図はそれぞれ第４図の側面
図、平面図、第７図は第２実施例の光学フィルタがビデ
オカメラに設けられた状態を示す平面図、第８図は本発
明に係る光学フィルタの第３実施例を示す斜視図、第９
図はその側面図、第10図は本発明に係る光学フィルタの
第４実施例を示す斜視図、第11図はその平面図、第12図
は本発明に係る光学フィルタの第５実施例を示す斜視
図、第13図はその側面図、第14図は本発明に係る光学フ
ィルタをターレットフィルタに使用した状態を示す平面
図である。 ２、10、20、30、40、52、54、56、58、60……光学LP
F、４、６、12、14、22A、22B、24A、24B、32、34……
傾斜面、42、44……プリズム。
Claims (1)
- 【請求項１】撮影光路中の撮像デバイスの前方に配設さ
れる光学フイルタであって、 前記光学フイルタの一方の面に、前記撮影光路と直交す
る面に対してそれぞれ傾斜角が同一で傾斜方向が異な
り、光軸に対して点対称の少なくとも二組以上の傾斜面
であって、少なくとも一次及び二次の空間周波数成分を
除去すべく各組の傾斜面の傾斜角が異なる傾斜面を形成
して成ることを特徴とする光学フイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046336A JP2722753B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 光学フィルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2046336A JP2722753B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 光学フィルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03248695A JPH03248695A (ja) | 1991-11-06 |
| JP2722753B2 true JP2722753B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=12744294
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2046336A Expired - Fee Related JP2722753B2 (ja) | 1990-02-27 | 1990-02-27 | 光学フィルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2722753B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5322998A (en) * | 1993-03-31 | 1994-06-21 | Eastman Kodak Company | Conical blur filter for reducing artifacts in imaging apparatus |
| US5438366A (en) * | 1993-03-31 | 1995-08-01 | Eastman Kodak Company | Aspherical blur filter for reducing artifacts in imaging apparatus |
| US6025873A (en) * | 1994-04-07 | 2000-02-15 | Olympus Optical Co., Ltd. | Endoscope system provided with low-pass filter for moire removal |
| JP3617887B2 (ja) | 1996-10-14 | 2005-02-09 | シャープ株式会社 | 撮像装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56147120A (en) * | 1980-04-18 | 1981-11-14 | Victor Co Of Japan Ltd | Optical low-pass filter |
-
1990
- 1990-02-27 JP JP2046336A patent/JP2722753B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03248695A (ja) | 1991-11-06 |
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