JP4902112B2 - 低域通過フィルタおよび撮像装置 - Google Patents
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Description
また、非特許文献1により提案された方式はレンズアレイのMTFが基になっているため、複屈折方式のように鋭利なカットオフ特性が得られない。
最大値Smaxと最小値Sminの選択は任意であるが、最大値Smaxと最小値Sminの平均値が特定の空間移動距離S'になるように選ぶことで、低周波成分に関しては、空間移動距離S'に対応する通常の複屈折型の低域透過フィルタと同様のMTF特性を得ることができる。
ただし、kは光学素子の複屈折性に基づいた比例定数、S(x、 y)はSxyを補間して得られた連続分布である。近似としているのは、光入射面の表面による屈折の影響が考慮されていないためである。表面形状の変化が大きい場合には近似精度が問題となるが、本実施例では連続的に変化する分布を想定しており影響は少ない。
エリアジングノイズ抑制フィルタ201では、第一面201aと第二面201bの境界が各カラーフィルタ205の開口上でランダムに変動するように設定されている。この結果、第一面201aと第二面201bの面積比が空間的に不均一になるため、式(3)に示す平均空間移動距離分布が空間的に不均一な状態になる。このとき得られるMTFの例を図4に示す。実施例1と同様に、カットオフ周波数fcより大きい周波数成分が抑制されたMTFが得られる。
◎入射光線、あるいはその部分光線の光路を曲げて受光面で空間移動させる機能を持ち、
空間移動距離が光学素子上の入射位置に応じて変化させることにより、通常の複屈折型低域通過フィルタより良好なMTFが得られる。
102 エリアジングノイズ抑制フィルタ
102a 複屈折素子による光線の分離
102b エリアジングノイズ抑制フィルタにおける画素シフト量
102c エリアジングノイズ抑制フィルタにおける画素シフト量(画素シフト量が一次元的に変化する分布)
103 単板式カラーイメージセンサ
104 A/D変換器
105 補間演算部
106 メインメモリ
107 画像処理プロセッサ
108 コントローラ
111 複屈折型低域通過フィルタと開口率向上用のマイクロレンズアレイを考慮したMTF
112 エリアジングノイズ抑制フィルタ102と開口率向上用マイクロレンズアレイを考慮したMTF
113 開口形状をランダムに変化させたマイクロレンズアレイにより実現されるMTF
114 開口形状が一定のマイクロレンズアレイのMTF
201 2レベルエッチングにより作成したエリアジングノイズ抑制フィルタ
202 水晶板の像シフト方向
203 二つの面の境界の設定の例
204 エリアジングノイズ抑制フィルタ201の断面と入射光線の伝播
204b エリアジングノイズ抑制フィルタ201の端面により伝播できない入射光線
205 断面204を通過した光線が入射するカラーフィルタ
211 複屈折型低域通過フィルタとマイクロレンズアレイを組み合わせた系のMTF
212 エリアジングノイズ抑制フィルタ201とマイクロレンズアレイを組み合わせた系のMTF
301 プリズムアレイを用いたエリアジングノイズ抑制フィルタ
302 プリズムアレイの断面
303 入射光線
304 受光素子面
3001 プリズムの不連続端面を訛らせて連続面にしたエリアジングノイズ抑制フィルタの構成
3002 プリズム面のみで作製したエリアジングノイズ抑制フィルタの構成
311 図7(b)に示す白色表示領域の断面
312 図7(b)に示す斜線表示領域の断面
313 断面311における傾斜面
314 断面312における傾斜面
401 回折格子アレイを用いたエリアジングノイズ抑制フィルタ
402 エリアジングノイズ抑制フィルタの断面
4031 小さい格子間隔を持つ回折格子への入射光線
4032 大きい格子間隔を持つ回折格子への入射光線
404 受光素子面
Claims (6)
- 固体撮像素子を有する撮像装置に用いる低域通過フィルタであって、該低域通過フィルタは、その光入射面からの光束の一部を光進行方向に対して横ずれさせて出射させており、該光入射面は、光束の同一方向の横ずれ量が入射位置によって異なる領域を含み、前記光入射面の横ずれ量が入射位置によって異なる領域は、前記固体撮像素子の各画素に対して、横ずれ量の異なる複数の光束が入射するように面積分割されていることを特徴とする低域通過フィルタ。
- 前記低域通過フィルタは、前記横ずれ量の違いを各領域毎にプリズム頂角の異なる複数のプリズムを一方向に配置したプリズムアレイを利用して行っていることを特徴とする請求項1の低域通過フィルタ。
- 前記横ずれ量が入射位置によって異なる領域の分布は、離散的な数値を選択確率分布に従って選択して横ずれ量とした分布であることを特徴とする請求項1又は2の低域通過フィルタ。
- 前記横ずれ量が入射位置によって異なる領域の分布は、前記選択確率分布を一様分布としていることを特徴とする請求項3の低域通過フィルタ。
- 前記横ずれ量が入射位置によって異なる領域の分布は、前記選択確率分布をガウス分布としていることを特徴とする請求項3の低域通過フィルタ。
- 請求項1から5のいずれか1項の低域通過フィルタを有することを特徴とする撮像装置。
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