JP2785160B2 - Imaging device - Google Patents

Imaging device

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JP2785160B2
JP2785160B2 JP2297072A JP29707290A JP2785160B2 JP 2785160 B2 JP2785160 B2 JP 2785160B2 JP 2297072 A JP2297072 A JP 2297072A JP 29707290 A JP29707290 A JP 29707290A JP 2785160 B2 JP2785160 B2 JP 2785160B2
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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,電子スチルカメラ等に好適
な、オフセットサンプリング構造の撮像素子と、光学的
ローパスフィルタを有するカラー撮像装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup device having an offset sampling structure suitable for a video camera, an electronic still camera, and the like, and a color image pickup device having an optical low-pass filter.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

単板式カラービデオカメラにおいてカラー信号を得る
ためには、例えば第7図に示すようなストライプ状の色
フィルタ配列構成を用いる。このとき、ある特定の色に
ついては水平方向の空間的サンプリングの位置が3画素
に1回になることによって色のモアレが生じてしまう。
これを防ぐためにカラービデオカメラでは、1枚の複屈
折板より構成される光学的ローパスフィルタを用いて水
平に1.5画素ずれた位置に同じ光線が分割されて入射す
るようにしている。
In order to obtain a color signal in a single-plate color video camera, for example, a striped color filter array configuration as shown in FIG. 7 is used. At this time, for a specific color, the moiré of the color occurs because the spatial sampling position in the horizontal direction is once every three pixels.
In order to prevent this, in a color video camera, the same light beam is divided and incident at a position shifted horizontally by 1.5 pixels using an optical low-pass filter composed of one birefringent plate.

このようにすると、光学的ローパスフィルタの水平方
向の周波数特性(伝達特性MTF)は第8図に示すようにC
OSの形になり、fS/3の所で0になる。一方、色モアレは
ここから折り返ってくるので、そのような光学的ローパ
スフィルタはモアレの抑制に効果がある。ここでfSは一
画素当りのサンプリング周波数であり、fS=1/dであ
る。dは一画素のピッチである。
In this case, the horizontal frequency characteristic (transfer characteristic MTF) of the optical low-pass filter is C as shown in FIG.
It takes the form of an OS and becomes 0 at f S / 3. On the other hand, since the color moiré turns from here, such an optical low-pass filter is effective in suppressing moiré. Here f S is the sampling frequency per pixel is f S = 1 / d. d is the pitch of one pixel.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be solved by the invention]

一方、近来固体撮像素子の各画素をオフセットサンプ
リング構造に構成し、この各画素に第3図(a),
(b)に示すような色の色フィルタを配列したものが注
目されている。
On the other hand, each pixel of the solid-state image sensor has recently been configured to have an offset sampling structure, and each pixel has a structure shown in FIG.
An array of color filters of the colors shown in FIG.

第3図(a)において、固体撮像素子は、水平方向の
画素ピッチPH,垂直方向の画素ピッチPV,水平方向の画素
オフセット量PH/2のオフセットサンプリング構造となっ
ており、マゼンタ,緑色,シアン,黄色各光透過フィル
タMg,Gr,Cy,Yeが各画素に対応する位置に配列されてい
る。各々の色フィルタは、水平2PH,垂直2PV,水平方向の
オフセット量がPHのオフセットサンプリング構造となっ
ている。
In FIG. 3 (a), the solid-state imaging device has an offset sampling structure having a horizontal pixel pitch P H , a vertical pixel pitch P V , and a horizontal pixel offset amount P H / 2. Green, cyan, and yellow light transmission filters Mg, Gr, Cy, and Ye are arranged at positions corresponding to the respective pixels. Each color filter has an offset sampling structure of horizontal 2P H , vertical 2P V , and horizontal offset amount P H.

また、第3図(b)において、固体撮像素子は、水平
方向の画素ピッチPH,垂直方向の画素ピッチPV,水平方向
の画素オフセット量PH/2のオフセットサンプリング構造
となっており、赤色,緑色,青色各光透過フィルタR,G,
Bが各画素に対応する位置に配列されている。同図に示
すように、RとBの色フィルタは水平2PH,垂直2PV,水平
方向のオフセット量がPHのオフセットサンプリング構造
となっている。一方Gの色フィルタは斜め方向にストラ
イプ状となっているが、これも、水平2PH,垂直2PV,水平
方向のオフセット量PHのオフセットサンプリング構造が
水平方向にPH/2,垂直方向にPVだけ互いにずれて重なり
合ったものと見ることができる。
In FIG. 3 (b), the solid-state imaging device has an offset sampling structure with a horizontal pixel pitch P H , a vertical pixel pitch P V , and a horizontal pixel offset amount P H / 2. Red, green, and blue light transmission filters R, G,
B is arranged at a position corresponding to each pixel. As shown in the figure, the color filter is horizontal 2P H of R and B, the vertical 2P V, the offset amount in the horizontal direction is offset sampling structure of P H. On the other hand although the color filter of G has a stripe shape in an oblique direction, which is also horizontal 2P H, vertical 2P V, P H / 2 offset sampling structure of horizontal offset amount P H is the horizontal direction, the vertical direction it can be viewed as the overlapping shifted from each other by P V in.

この場合、色フィルタの配置は従来のストライプの場
合のように単純な1次元ではなく、2次元的に配置され
ているため、色モアレを防ぐ光学的ローパスフィルタ
も、ある特別な2次元的な条件を満たすように設計され
なければならず、従来のどの光学的ローパスフィルタで
も所望の効果が得られなかった。
In this case, since the color filters are arranged not two-dimensionally, as in the case of the conventional stripe, but two-dimensionally, an optical low-pass filter that prevents color moiré also has a special two-dimensional structure. It must be designed to satisfy the conditions, and any conventional optical low-pass filter did not achieve the desired effect.

本発明は、このような事情のもとでなされたもので、
前記第3図(a),(b)のようなオフセット構造の色
フィルタ配列を用いた撮像素子に、モアレ抑制に効果的
な光学的ローパスフィルタを組合せた撮像装置を提供す
ることを目的とするものである。
The present invention has been made under such circumstances,
An object of the present invention is to provide an image pickup device in which an image pickup device using a color filter array having an offset structure as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) is combined with an optical low-pass filter effective for suppressing moiré. Things.

〔課題を解決するための手段〕[Means for solving the problem]

本発明は、第3図(a),(b)のような色フィルタ
配置をとったときのサンプリング構造を2次元的に注意
深く解析し、モアレ防止のための最適な光学的ローパス
フィルタの条件を導出することによってなされた。
According to the present invention, the sampling structure when the color filters are arranged as shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b) is carefully analyzed two-dimensionally to determine the optimum conditions of the optical low-pass filter for preventing moiré. Made by derivation.

まず、第4図のように水平方向,垂直方向のピッチが
各々PH,PVであって、水平方向のオフセット量がPH/2で
あるようなオフセットサンプリング構造を考える。この
場合のサンプリング構造は、2次元周波数平面上で第5
図のように、水平方向,垂直方向のピッチが2/PH,1/PV
で水平方向のオフセット量が1/PHであるオフセット構造
であることが知られている。この導出は、例えば吹坂敬
彦著“画像のデジタル信号処理”日刊工業新聞社(198
5)P.317に述べられている。
First, consider an offset sampling structure in which the horizontal and vertical pitches are P H and P V , respectively, and the horizontal offset amount is P H / 2 as shown in FIG. The sampling structure in this case is the fifth on the two-dimensional frequency plane.
As shown in the figure, the horizontal and vertical pitches are 2 / P H , 1 / P V
In which it is known that offset amount in the horizontal direction is offset structure is 1 / P H. This derivation is based on, for example, "Digital Signal Processing of Images" by Takahiko Fukisaka, Nikkan Kogyo Shimbun (198
5) As described on page 317.

従って、第3図(a),(b)のような色フィルタ配
列を用いた撮像素子において、各画素の色フィルタによ
る色信号を等価的に輝度信号とみなす、いわゆるスイッ
チ−Y方式によって輝度信号を得るとすると、輝度信号
のサンプリング構造は、第6図(a)に●印で示すよう
になる。又、各色信号についてみれば、例えば第3図
(a)のMgでは水平方向,垂直方向のピッチは各々2PH,
2PVで、水平方向のオフセットがPHのやはりオフセット
サンプリング構造をもっていることがわかる。従って、
色信号のサンプリング構造は、第6図(a)中の□印の
ようになる。
Therefore, in an image pickup device using a color filter array as shown in FIGS. 3A and 3B, a luminance signal by a so-called switch-Y method, in which a color signal obtained by a color filter of each pixel is equivalently regarded as a luminance signal. Is obtained, the sampling structure of the luminance signal is as indicated by a mark in FIG. 6 (a). For the respective color signals, for example, in the case of Mg in FIG. 3 (a), the horizontal and vertical pitches are 2P H ,
In 2P V, it can be seen that the horizontal offset has a still offset sampling structure of P H. Therefore,
The sampling structure of the color signal is as shown by the square in FIG. 6 (a).

従って、色モアレを防止する上で最適な光学ローパス
フィルタは、第6図(a)中に実線で示した附近で、周
波数特性が0又は最小になるようなひし型となる。
Therefore, an optical low-pass filter that is optimal for preventing color moiré has a diamond shape such that the frequency characteristic becomes zero or minimum around the solid line in FIG. 6A.

本発明は、以上のような考察のもとに、前記目的を達
成するため、撮像装置をつぎの(1)のとおりに構成す
るものである。
According to the present invention, based on the above consideration, the imaging apparatus is configured as in the following (1) in order to achieve the above object.

(1)つぎのa,b,cの構成要素を備えた撮像装置。(1) An imaging apparatus including the following components a, b, and c.

a.水平方向の画素ピッチがPH,垂直方向の画素ピッチ
がPVで水平方向の画素オフセット量がPH/2であるオフセ
ットサンプリング構造を有する撮像素子。
a. An image sensor having an offset sampling structure in which the horizontal pixel pitch is P H , the vertical pixel pitch is P V , and the horizontal pixel offset amount is P H / 2.

b.3種類以上の色フィルタを有し、各色フィルタの、
水平方向のピッチが2PH,垂直方向のピッチが2PVで水平
方向のオフセット量がPHであって、前記撮像素子に設け
たオフセット構造の色フィルタアレイ。
b.Has three or more color filters,
A color filter array having an offset structure provided in the image sensor, wherein a horizontal pitch is 2P H , a vertical pitch is 2P V , and a horizontal offset amount is P H.

c.入射した光線を前記撮像素子の水平走査の向きに対
し反時計回りに45゜または−45゜の方向で距離P1だけ離
れた2本の光線に分割する第1の光学部材と、入射した
光線を水平走査の向きに対し平行の方向で距離P2だけ離
れた2本の光線に分割する第2の光学部材と、入射した
光線を第1の光学部材の光線分割方向に対し90゜の方向
で距離P3だけ離れた2本の光線に分割する第3の光学部
材とを有し、撮像光学系に設けられつぎの条件を満たす
光学的ローパスフィルタ。
c. a first optical member for splitting the incident light into two light beams spaced by 45 ° or -45 ° direction counterclockwise to the direction of horizontal scanning by a distance P 1 of the image pickup device, the incident a second optical member for dividing the light rays into two beams of light at a distance P 2 in a direction parallel to the direction of horizontal scanning, 90 ° a light beam incident to the beam splitting direction of the first optical member third and an optical member, satisfy optical low-pass filter follows provided in the imaging optical system is divided into two light beams spaced in the direction by a distance P 3.

〔作用〕 前記(1)の構成により、色フィルタアレイにより生
ずる色キャリアが光学的ローパスフィルタにより除去さ
れ、色モアレの発生が抑制される。
[Operation] According to the configuration (1), the color carriers generated by the color filter array are removed by the optical low-pass filter, and the occurrence of color moire is suppressed.

〔実施例〕〔Example〕

以下本発明を実施例により詳しく説明する。説明中
“方向”は180゜異なる2つの方向を指し、“向き”は
一方向を指すものとする。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. In the description, “direction” refers to two directions that differ by 180 °, and “direction” refers to one direction.

前述したように、理想的にはひし型特性が良いが、実
際に複屈折板等を用いて光学的ローパスフィルタを構成
するには、第6図(b)に実線で示すように、原点から
最も近い色のキャリア周波数(±1/2PH,±1/4PV)を通
り、fX軸と±45゜の角度をなす4本の直線l1,l1′,l3,l
3′とfy軸に平行な2本の直線l2,l2′上で周波数特性が
0になるようにするのが簡易に構成できる手法である。
そのためには、入射した光線を水平走査の向きに対し反
時計回りに45゜または−45゜の方向でP1の間隔で2本の
光線に分割する第1の光学部材と、入射した光線を水平
走査の向きに平行の方向にP2の間隔で2本の光線に分割
する第1の光学部材と、入射した光線を第1の光学部材
の分割方向に対し90゜の方向でP3の間隔の2本の光線に
分割する第3の光学部材とで光学的ローパスフィルタを
構成すればよい。このとき光学的ローパスフィルタの周
波数特性である2次元MTF値は次のものとなる。
As described above, the diamond characteristic is ideally good. However, in order to actually configure an optical low-pass filter using a birefringent plate or the like, as shown by a solid line in FIG. closest color of the carrier frequency (± 1 / 2P H, ± 1 / 4P V) through the four straight lines which form a 45 ° angle ± a f X axis l 1, l 1 ', l 3, l
A simple configuration is to make the frequency characteristic zero on two straight lines l 2 and l 2 ′ parallel to the 3 ′ and f y axes.
To that end, a first optical member for splitting the two beams at the incident counterclockwise 45 ° or -45 ° direction with respect to the direction of the horizontal scanning light beam at intervals of P 1, the light beam incident a first optical member for dividing a direction parallel to the direction of horizontal scanning two light beams at intervals of P 2, the P 3 rays incident at 90 ° direction with respect to dividing direction of the first optical member An optical low-pass filter may be constituted by the third optical member that divides the light into two light beams at intervals. At this time, the two-dimensional MTF value which is the frequency characteristic of the optical low-pass filter is as follows.

これより、MTF値は色信号キャリアの発生する 近傍をトラップし、しかも水平解像度を劣化させること
はなく、かつ、輝度信号キャリアの発生する 近傍をトラップでき、原点から最も近い色信号,輝度信
号キャリアのすべてを抑制することができる。
From this, the MTF value causes the occurrence of the chrominance signal carrier. Traps the neighborhood, does not degrade the horizontal resolution, and generates a luminance signal carrier The vicinity can be trapped, and all of the color signal and luminance signal carriers closest to the origin can be suppressed.

さらに、この光学的ローパスフィルタが充分な性能を
発揮するためには、第6図(b)に示す直線l1,l1′,
l3,l3′の原点から距離が l1,l1′:1/2P1 l3,l3′:1/2P3 となるので、この値が、 を中心にプラスマイナス25%以内で、かつ原点からl2,l
2′までの距離 1/2P2 が1/PHを中心にプラスマイナス25%以内であればよい。
ここで前記h0の値は4本の直線l1,l1′,l3,l3′が を通ったときの原点から直線までの距離である。
Further, in order for this optical low-pass filter to exhibit sufficient performance, straight lines l 1 , l 1 ', shown in FIG.
Since the distance from the origin of l 3 , l 3 ′ is l 1 , l 1 ′: 1 / 2P 1 l 3 , l 3 ′: 1 / 2P 3 , this value is Within ± 25% around the center and l 2 , l from the origin
Distance 1 / 2P 2 to 2 'to be within 25% plus or minus around the 1 / P H.
Wherein a straight line l 1, l 1 value four the h 0 is ', l 3, l 3' This is the distance from the origin to the straight line when passing through.

以上の条件を満足するために、分離(分割)幅P1,P2,
P3が満足すべき条件は、以下のものとなる。
In order to satisfy the above conditions, the separation (division) widths P 1 , P 2 ,
P 3 conditions to be satisfied are, be a thing of the following.

いずれの式も、上限を越えると輝度,色信号キャリア
によるモアレの量が増大し、下限を越えると光学的ロー
パスフィルタと撮像素子より成る系全体の解像度が低下
し、好ましくない。
In any case, when the value exceeds the upper limit, the amount of moiré due to luminance and chrominance signal carriers increases.

第1図に本発明の第1実施例である“撮像装置”の要
部構成を示す。図中、1は光学的ローパスフィルタ、2
は第3図(a),(b)に示す色フィルタ配列の色フィ
ルタアレイ2aを設けたオフセットサンプリング構造をも
つカラー固体撮像素子である。
FIG. 1 shows a main configuration of an "imaging device" according to a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is an optical low-pass filter, 2
Is a color solid-state imaging device having an offset sampling structure provided with a color filter array 2a having a color filter array shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b).

光学的ローパスフィルタ1は、複屈折板6,7,8よりな
る第1,第2,第3の光学部材3,4,5より構成されている。
複屈折板6,7,8の分離方向は、それぞれ水平走査の向き
に対し、反時計回りに45゜,0゜,−45゜であり、分離幅
の大きさはそれぞれ、 である。
The optical low-pass filter 1 includes first, second, and third optical members 3, 4, and 5 including birefringent plates 6, 7, and 8.
The separation directions of the birefringent plates 6, 7, and 8 are 45 °, 0 °, and −45 ° counterclockwise with respect to the horizontal scanning direction, respectively. It is.

第2図は、第1図の光学的ローパスフィルタにより光
線が分離してゆく様子を示したものである。同図(a)
に示すように、入射光は複屈折板6により水平走査の向
きに対し反時計回りに45゜の方向で分割され、同図実線
の矢印に示す方向に偏光成分を持つ等しい強度の常光線
9と異常光線10の2本の直線偏光として射出される。次
に同図(b)に示すように複屈折板6より射出した光線
9,10は複屈折板7により水平走査の向きに平行に分割さ
れ、4本の光線9,10,11,12となる。偏光方向は同図実線
の矢印に示す方向である。次に同図(c)に示すよう
に、複屈折板7より射出した光線9,10,11,12は複屈折板
8により水平走査に向きに対し反時計回りに−45゜の方
向に分割され、8本の光線9,10,11,12,13,14,15,16とな
り、結局この8本の光線が光学的ローパスフィルタ1よ
り射出される。このときの光学的ローパスフィルタの伝
達特性のMTF値は となり、第6図(b)に示すように輝度キャリア,色信
号キャリアによるモアレの抑制をよ良好に行っている。
FIG. 2 shows how light rays are separated by the optical low-pass filter of FIG. FIG.
As shown in the figure, the incident light is split by the birefringent plate 6 in a direction of 45 ° counterclockwise with respect to the horizontal scanning direction, and an ordinary ray 9 having the same intensity and having a polarization component in the direction indicated by the solid line arrow in FIG. And the extraordinary ray 10 are emitted as two linearly polarized lights. Next, the light beam emitted from the birefringent plate 6 as shown in FIG.
The light beams 9 and 10 are split by the birefringent plate 7 in parallel in the horizontal scanning direction, and become four light beams 9, 10, 11, and 12. The polarization direction is the direction indicated by the solid line arrow in FIG. Next, as shown in FIG. 3C, the light beams 9, 10, 11, and 12 emitted from the birefringent plate 7 are split by the birefringent plate 8 in a direction of −45 ° counterclockwise with respect to the horizontal scanning direction. As a result, eight light beams 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, and 16 are obtained, and these eight light beams are eventually emitted from the optical low-pass filter 1. The MTF value of the transfer characteristic of the optical low-pass filter at this time is Thus, as shown in FIG. 6 (b), the suppression of the moire by the luminance carrier and the chrominance signal carrier is performed more favorably.

第9図は本発明の第2実施例の“撮像装置”の要部構
成を示す。カラー撮像素子2及びこれに設けた色フィル
タアレイ2aは第1実施例と同じ構成のものである。光学
的ローパスフィルタ90は、複屈折板94と直線偏光を円偏
光にする位相板95よりなる第1の光学部材91と、複屈折
板96と位相板97よりなる第2の光学部材92と、複屈折板
98よりなる第3の光学部材93とで構成されている。複屈
折板94は、入射した光線を水平走査の向きに対し反時計
回りに45゜の方向で距離P1だけ分割し、射出された常光
線と異常光線の2本の光線は位相板95により直線偏光か
ら円偏光に変換され、これにより射出した光線は複屈折
板96により水平走査の向きに平行に距離P2だけ分離さ
れ、位相板97により直線偏光から円偏光に変換され、こ
れにより射出した光線は複屈折板98により水平走査の向
きに対し反時計回りに−45゜の方向で距離P3だけ分割さ
れ、結局光学的ローパスフィルタ90より射出する光線は
第2図(c)に示すのと同様の8本の光線となる。この
ため、光学的ローパスフィルタ90のMTF値は(1)式に
示すものとなり、第1実施例と同じ周波数特性を得るこ
とができる。
FIG. 9 shows a main configuration of an "imaging device" according to a second embodiment of the present invention. The color image sensor 2 and the color filter array 2a provided therein have the same configuration as in the first embodiment. The optical low-pass filter 90 includes a first optical member 91 including a birefringent plate 94 and a phase plate 95 that converts linearly polarized light into circularly polarized light, a second optical member 92 including a birefringent plate 96 and a phase plate 97, Birefringent plate
And a third optical member 93 made up of 98. Birefringent plate 94, the light incident to the direction of horizontal scanning by dividing by 45 ° direction counterclockwise by a distance P 1, 2 pieces of rays of the injected ordinary ray and extraordinary ray by the phase plate 95 is converted from linearly polarized light into circularly polarized light, which light rays emitted by are separated by a distance P 2 parallel to the direction of horizontal scanning by the birefringent plate 96, it is converted from linearly polarized light into circularly polarized light by the phase plate 97, thereby injection the light rays are divided by a distance P 3 at -45 ° direction with respect to the direction of the horizontal scanning in a counterclockwise direction by the birefringent plate 98, light rays eventually emitted from the optical low-pass filter 90 shown in FIG. 2 (c) Eight light rays similar to the above are obtained. For this reason, the MTF value of the optical low-pass filter 90 is as shown in equation (1), and the same frequency characteristics as in the first embodiment can be obtained.

なお、以上の実施例において第1,第2,第3の光学部材
は必ずしもこの順序で被写体側からならんでいる必要は
なく、光学的ローパスフィルタの周波数特性が(1)式
のものとなるものであれば、いかなる順序でもよい。ま
た、各実施例において、光学部材は複屈折板を1枚、ま
たは位相板との組み合わせにより構成したが、本発明は
これに限定されるものではなく、光学系中にプリズムを
置くなど、光を2方向に分割するものであれば何を用い
てもよい。
In the above embodiment, the first, second, and third optical members do not necessarily need to be arranged in this order from the object side, and the frequency characteristics of the optical low-pass filter are those of the formula (1). Any order may be used. Further, in each of the embodiments, the optical member is constituted by a single birefringent plate or a combination with a phase plate. However, the present invention is not limited to this. May be used as long as it is divided into two directions.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明したように、本発明によればオフセットサン
プリング構造を持ったカラー単板撮像素子を用いて有効
にモアレを防止できる。
As described above, according to the present invention, moire can be effectively prevented by using a color single-chip image sensor having an offset sampling structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の第1実施例の要部構成図、第2図は光
学的ローパスフィルタ1の作用を説明する図、第3図は
オフセット構造の色フィルタ配列例を示す図、第4図,
第5図はオフセットサンプリング構造を説明する図、第
6図(a)は理想的な光学的ローパスフィルタの2次元
周波数特性を示す図、第6図(b)は第1実施例で用い
る光学的ローパスフィルタの2次元周波数特性を示す
図、第7図は従来の色フィルタ配列を示す図、第8図は
第7図の色フィルタ配列の周波数特性を示す図、第9図
は本発明の第2実施例の要部構成図である。 1……光学的ローパスフィルタ 2……カラー撮像素子 2a……色フィルタアレイ 3……第1の光学部材 4……第2の光学部材 5……第3の光学部材
FIG. 1 is a diagram showing a main part of a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the optical low-pass filter 1, FIG. 3 is a diagram showing an example of an offset structure color filter array, FIG. Figure,
FIG. 5 is a diagram illustrating an offset sampling structure, FIG. 6 (a) is a diagram illustrating a two-dimensional frequency characteristic of an ideal optical low-pass filter, and FIG. 6 (b) is an optical diagram used in the first embodiment. FIG. 7 shows a two-dimensional frequency characteristic of a low-pass filter, FIG. 7 shows a conventional color filter array, FIG. 8 shows a frequency characteristic of the color filter array of FIG. 7, and FIG. It is a principal part block diagram of 2 Example. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical low-pass filter 2 ... Color image sensor 2a ... Color filter array 3 ... 1st optical member 4 ... 2nd optical member 5 ... 3rd optical member

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】つぎのa,b,cの構成要素を備えたことを特
徴とする撮像装置。 a.水平方向の画素ピッチがPH,垂直方向の画素ピッチがP
Vで水平方向の画素オフセット量がPH/2であるオフセッ
トサンプリング構造を有する撮像素子。 b.3色類以上の色フィルタを有し、各色フィルタの、水
平方向のピッチが2PH,垂直方向のピッチが2PVで水平方
向のオフセット量がPHであって、前記撮像素子に設けた
オフセット構造の色フィルタアレイ。 c.入射した光線を前記撮像素子の水平走査の向きに対し
反時計回りに45゜または−45゜の方向で距離P1だけ離れ
た2本の光線に分割する第1の光学部材と、入射した光
線を水平走査の向きに対し平行の方向で距離P2だけ離れ
た2本の光線に分割する第2の光学部材と、入射した光
線を第1の光学部材の光線分割方向に対し90゜の方向で
距離P3だけ離れた2本の光線に分割する第3の光学部材
とを有し、撮像光学系に設けられつぎの条件を満たす光
学的ローパスフィルタ。
1. An image pickup apparatus comprising the following components a, b, and c. a. The horizontal pixel pitch is P H and the vertical pixel pitch is P
An image sensor having an offset sampling structure in which the pixel offset amount in the horizontal direction at V is P H / 2. b.Having three or more color filters, the horizontal pitch of each color filter is 2P H , the vertical pitch is 2P V and the horizontal offset is P H , provided in the image sensor. Color filter array with offset structure. c. a first optical member for splitting the incident light into two light beams spaced by 45 ° or -45 ° direction counterclockwise to the direction of horizontal scanning by a distance P 1 of the image pickup device, the incident a second optical member for dividing the light rays into two beams of light at a distance P 2 in a direction parallel to the direction of horizontal scanning, 90 ° a light beam incident to the beam splitting direction of the first optical member third and an optical member, satisfy optical low-pass filter follows provided in the imaging optical system is divided into two light beams spaced in the direction by a distance P 3.
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