JPH02151829A - 撮像光学系 - Google Patents
撮像光学系Info
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- JPH02151829A JPH02151829A JP63307273A JP30727388A JPH02151829A JP H02151829 A JPH02151829 A JP H02151829A JP 63307273 A JP63307273 A JP 63307273A JP 30727388 A JP30727388 A JP 30727388A JP H02151829 A JPH02151829 A JP H02151829A
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- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 24
- 230000010287 polarization Effects 0.000 abstract description 7
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 244000309466 calf Species 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- WDQNIWFZKXZFAY-UHFFFAOYSA-M fentin acetate Chemical compound CC([O-])=O.C1=CC=CC=C1[Sn+](C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 WDQNIWFZKXZFAY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
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- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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- Polarising Elements (AREA)
- Optical Filters (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、撮像光学系に関する。
この種従来のビデオカメラ等の撮像光学系は、物体側か
ら順に結像レンズと少なくとも一枚の複屈折板から成る
光学的ローパスフィルターと撮像素子とが配置され、該
光学的ローパスフィルターによりモアレ縞を除去するよ
うになっていた。
ら順に結像レンズと少なくとも一枚の複屈折板から成る
光学的ローパスフィルターと撮像素子とが配置され、該
光学的ローパスフィルターによりモアレ縞を除去するよ
うになっていた。
最近のビデオカメラ特にメチルビデオカメラにおいては
、ファインダー、測光、測距はＴ Ｔ Ｌ（Ｔｈｒｏｕ
ｇｈ ｔｈｅ Ｔａｋｉｎｇ Ｌｅｎｓ）方式であるこ
とが望まれている。
、ファインダー、測光、測距はＴ Ｔ Ｌ（Ｔｈｒｏｕ
ｇｈ ｔｈｅ Ｔａｋｉｎｇ Ｌｅｎｓ）方式であるこ
とが望まれている。
ＴＴＬ化する場合クイックリターンミラ一方式が考えら
れるが、これは構造が複雑でコスト高となり、また高速
連写に際してはその追従性が問題となるので、好ましく
ない。これに対してＴＴ Ｉ−化するのに最も適してい
るのは、撮像系の一部の光をハーフミラ−、ハーフプリ
ズムを用いて分割して用いる方式である。
れるが、これは構造が複雑でコスト高となり、また高速
連写に際してはその追従性が問題となるので、好ましく
ない。これに対してＴＴ Ｉ−化するのに最も適してい
るのは、撮像系の一部の光をハーフミラ−、ハーフプリ
ズムを用いて分割して用いる方式である。
しかしながら、ハーフミラ−、ハーフプリズムを用いる
と光量の低下が免れないので、極力吸収等の光量のムダ
を省くためにミラー面として誘電体多層膜が用いられる
ようになってきている。この場合、ハーフミラ−、ハー
フプリズムで反射されていく光の大半はＳ偏光であるた
め、撮像側へ透過してくる光は大なり小なり部分偏光し
ていることになる。特にハーフミラ−面の法線の光軸に
対する角度が大きく、反射率が高いほど、偏光の度合は
大きい。
と光量の低下が免れないので、極力吸収等の光量のムダ
を省くためにミラー面として誘電体多層膜が用いられる
ようになってきている。この場合、ハーフミラ−、ハー
フプリズムで反射されていく光の大半はＳ偏光であるた
め、撮像側へ透過してくる光は大なり小なり部分偏光し
ていることになる。特にハーフミラ−面の法線の光軸に
対する角度が大きく、反射率が高いほど、偏光の度合は
大きい。
ところで、上記従来例では、モアレ縞除去は少なくとも
一枚の水晶板等の複屈折板から成る光学的ローパスフィ
ルターにより常光線及び異常光線による２つの像を撮像
素子の１画素分ずらして重ねてナイキスト周波数でコン
トラストをほぼ零にすることにより行われている。従っ
て、上記従来例にハーフミラ−、ハーフプリズムを組み
込むと、光学的ローパスフィ′ルターへ偏光が入射して
常光線と異常光線とに強度差が生じ、その結果コントラ
ストは零にならず、モアレ縞が除去できないという問題
があった。
一枚の水晶板等の複屈折板から成る光学的ローパスフィ
ルターにより常光線及び異常光線による２つの像を撮像
素子の１画素分ずらして重ねてナイキスト周波数でコン
トラストをほぼ零にすることにより行われている。従っ
て、上記従来例にハーフミラ−、ハーフプリズムを組み
込むと、光学的ローパスフィ′ルターへ偏光が入射して
常光線と異常光線とに強度差が生じ、その結果コントラ
ストは零にならず、モアレ縞が除去できないという問題
があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、少なくとも一枚の複屈折
板から成る光学的ローパスフィルターを備えた撮像光学
系にハーフミラ−、ハーフプリズム等の光分割素子を組
み込んでもモアレ縞除去が正常に行われるようにした撮
像光学系を提供することを目的としている。
板から成る光学的ローパスフィルターを備えた撮像光学
系にハーフミラ−、ハーフプリズム等の光分割素子を組
み込んでもモアレ縞除去が正常に行われるようにした撮
像光学系を提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明による撮
像光学系は、物体側から順に結像レンズと光路分割素子
と少な（とも−枚の複屈折板から成る光学的ローパスフ
ィルターと撮像素子とが配置されて成る撮像光学系にお
いて、上記光学的ローパスフィルターの最も物体側にあ
る複屈折板の光学軸が上記光路分割素子の光路分割面に
垂直で光軸を含む平面に対して以下に規定する角度ψだ
け光軸のまわりに回転した平面内に含まれることを特徴
としている。
像光学系は、物体側から順に結像レンズと光路分割素子
と少な（とも−枚の複屈折板から成る光学的ローパスフ
ィルターと撮像素子とが配置されて成る撮像光学系にお
いて、上記光学的ローパスフィルターの最も物体側にあ
る複屈折板の光学軸が上記光路分割素子の光路分割面に
垂直で光軸を含む平面に対して以下に規定する角度ψだ
け光軸のまわりに回転した平面内に含まれることを特徴
としている。
３５°〈ＩψＩ〈５５゜
即ち、本発明は、光路分割素子の光路分割面即ちハーフ
ミラ−面で発生する偏光を極力小さくするという観点か
らではなく、モアレ縞除去用の光学的ローパスフィルタ
ーの配置を工夫することによって、光学的ローパスフィ
ルターから出る常光線と異常光線の強度差をなくそうと
するものである。
ミラ−面で発生する偏光を極力小さくするという観点か
らではなく、モアレ縞除去用の光学的ローパスフィルタ
ーの配置を工夫することによって、光学的ローパスフィ
ルターから出る常光線と異常光線の強度差をなくそうと
するものである。
以下、これについて詳述する。
ハーフミラ−面に対し垂直で光軸を含む平面（以下、子
午面という）内の方向に、振動する成分をＰ成分、それ
に垂直な方向に振動する成分をＳ成分とすると、ハーフ
ミラ−により反射する光の大半はＳ成分であるから、撮
像側、に透過する光はＰ成分を多く含む偏光となる。そ
して、複屈折板の光学軸が子午面内にあるとすれば、Ｓ
成分が常光、Ｐ成分が異常光として分離される（上記光
学軸が子午面に垂直で光軸を含む面内にある場合は、Ｐ
とＳが逆になる。）。従って、２つに分離された像の強
度が異なるので、ナイキスト周波数に対するコントラス
トを零にすることが出来なくなるさて、子午面に対し光
軸のまわりに角度ψだけ回転した平面上に上記光学軸が
あるとすれば、常光線強度１ｏ、異常光線強度ＩＥは、 １ｏ＝Ｉｐｓｉｎ ψ＋Ｉ Ｂ ｃｏｓ ψＩｔ＝Ｉｐ
ｃｏｓ ψ＋ｌ５ｓｉｎ ψＩ０はハーフミラ−面透過
後のＰ成分の強度Ｉｓはハーフミラ−面透過後のＳ成分
の強度となる。従って、１０”ＩＥ となるためには、
ψ＝ （２ｎ−１）（ｎ＝１．２．・・・・）である
必要がある。即ち、理想的には子午面に対し光軸に関し
て±４５°の平面内に光学軸を有する複屈折板が最も物
体側にある光学的ローパスフィルターであればよい。但
し、少しくらいの相違は実用上問題はないので、３５°
〈ψく５５°の範囲を規定した。
午面という）内の方向に、振動する成分をＰ成分、それ
に垂直な方向に振動する成分をＳ成分とすると、ハーフ
ミラ−により反射する光の大半はＳ成分であるから、撮
像側、に透過する光はＰ成分を多く含む偏光となる。そ
して、複屈折板の光学軸が子午面内にあるとすれば、Ｓ
成分が常光、Ｐ成分が異常光として分離される（上記光
学軸が子午面に垂直で光軸を含む面内にある場合は、Ｐ
とＳが逆になる。）。従って、２つに分離された像の強
度が異なるので、ナイキスト周波数に対するコントラス
トを零にすることが出来なくなるさて、子午面に対し光
軸のまわりに角度ψだけ回転した平面上に上記光学軸が
あるとすれば、常光線強度１ｏ、異常光線強度ＩＥは、 １ｏ＝Ｉｐｓｉｎ ψ＋Ｉ Ｂ ｃｏｓ ψＩｔ＝Ｉｐ
ｃｏｓ ψ＋ｌ５ｓｉｎ ψＩ０はハーフミラ−面透過
後のＰ成分の強度Ｉｓはハーフミラ−面透過後のＳ成分
の強度となる。従って、１０”ＩＥ となるためには、
ψ＝ （２ｎ−１）（ｎ＝１．２．・・・・）である
必要がある。即ち、理想的には子午面に対し光軸に関し
て±４５°の平面内に光学軸を有する複屈折板が最も物
体側にある光学的ローパスフィルターであればよい。但
し、少しくらいの相違は実用上問題はないので、３５°
〈ψく５５°の範囲を規定した。
尚、光路分割素子は反射率が高いほどまた光軸と光路分
割面の法線とのなす角が大きいほど偏光の度合が大きい
ので、そのような場合本願発明は有効である。特に反射
率２０％以上、光軸と光路分割面とのなす角が２０”以
上の時に強い効果が表われる。
割面の法線とのなす角が大きいほど偏光の度合が大きい
ので、そのような場合本願発明は有効である。特に反射
率２０％以上、光軸と光路分割面とのなす角が２０”以
上の時に強い効果が表われる。
又、光学的ローパスフィルターの最も物体側にある複屈
折板により分離された常光線と異常光線との該複屈折板
の射出直後の分離距離をｄとし、撮像素子の画素の短辺
方向の空間周波数をＵとした場合、下記条件 ０、 ５ ｕ ＜ −＜ １． ４ ｕｄ を満足するようにすれば、最も物体側にある複屈折板が
単に偏光の度合いを小さくするためだけでな−くモアレ
縞除去のために効果的に作用するので、モアレ縞除去が
一層確実に行われると共に、光学的ローパスフィルター
を構成する複屈折板が少なくて済む。
折板により分離された常光線と異常光線との該複屈折板
の射出直後の分離距離をｄとし、撮像素子の画素の短辺
方向の空間周波数をＵとした場合、下記条件 ０、 ５ ｕ ＜ −＜ １． ４ ｕｄ を満足するようにすれば、最も物体側にある複屈折板が
単に偏光の度合いを小さくするためだけでな−くモアレ
縞除去のために効果的に作用するので、モアレ縞除去が
一層確実に行われると共に、光学的ローパスフィルター
を構成する複屈折板が少なくて済む。
又、撮像素子を光路分割素子の反射側光軸上に配置し、
該撮像素子と光路分割素子との間に光学的ローパスフィ
ルターを配置しても良い。
該撮像素子と光路分割素子との間に光学的ローパスフィ
ルターを配置しても良い。
又、光路分割素子の法線と入射側光軸とのなす角は２５
°〜５０″が好ましい。もし、８亥角が９０°に近づく
と全反射するようになってしまい、透過光線が著しく少
なくなってしまうからである。
°〜５０″が好ましい。もし、８亥角が９０°に近づく
と全反射するようになってしまい、透過光線が著しく少
なくなってしまうからである。
以下、図示した実施例に基づき本発明の詳細な説明する
。
。
第１図は本発明による撮像光学系の第１実施例を示して
おり、物体側から順に結像レンズ１とハーフミラ−２と
３枚の複屈折板３ａから成る光学的ローパスフィルター
３と撮像素子４とが配置されている。そして、光学的ロ
ーパスフィルター３の最も物体側にある複屈折板３ａの
光学軸が、第２図に示した如く、ハーフミラ−２のハー
フミラ−面（光路分割面）に垂直で光軸を含む平面（子
午面）に対して角度ψだけ光軸の周りに回転した平面内
に含まれている。但し、３５°〈１ψｉ〈５５°である
。
おり、物体側から順に結像レンズ１とハーフミラ−２と
３枚の複屈折板３ａから成る光学的ローパスフィルター
３と撮像素子４とが配置されている。そして、光学的ロ
ーパスフィルター３の最も物体側にある複屈折板３ａの
光学軸が、第２図に示した如く、ハーフミラ−２のハー
フミラ−面（光路分割面）に垂直で光軸を含む平面（子
午面）に対して角度ψだけ光軸の周りに回転した平面内
に含まれている。但し、３５°〈１ψｉ〈５５°である
。
本実施例は上述の如く構成されているから、ハーフミラ
−２での反射率を例えば３０％とすると、それによる偏
光の度合は第３図に示した如くＰ波５０％、Ｓ波２０％
となり、これが光学的ローパスフィルター３に入射する
。もし、光学的ローパスフィルター３の最も物体側にあ
る複屈折板３ａの光学軸が子牛面内にあるとすれば、そ
れによって分離される常光線と異常光線の強度は第４図
に示した如く２０％と５０％となり、両光線の強度に差
が生しるためモアレ縞が除去できない。これに対して、
光学的ローパスフィルター３の最も物体側にある複屈折
板３ａの光学軸が、光軸を含み且つ子午面に対して例え
ば４５°傾けた平面内にある時、それによって分離され
る常光線と異常光線の強度は第５図に示した如く共に３
５°となり、両光線の強度が等しくなるのでモアレ縞が
除去される。
−２での反射率を例えば３０％とすると、それによる偏
光の度合は第３図に示した如くＰ波５０％、Ｓ波２０％
となり、これが光学的ローパスフィルター３に入射する
。もし、光学的ローパスフィルター３の最も物体側にあ
る複屈折板３ａの光学軸が子牛面内にあるとすれば、そ
れによって分離される常光線と異常光線の強度は第４図
に示した如く２０％と５０％となり、両光線の強度に差
が生しるためモアレ縞が除去できない。これに対して、
光学的ローパスフィルター３の最も物体側にある複屈折
板３ａの光学軸が、光軸を含み且つ子午面に対して例え
ば４５°傾けた平面内にある時、それによって分離され
る常光線と異常光線の強度は第５図に示した如く共に３
５°となり、両光線の強度が等しくなるのでモアレ縞が
除去される。
第６図は第２実施例を示しており、これはハーフプリズ
ム２゛のハーフミラ−面の法線が入射側光軸に対して約
３０°であり、その反射側光軸上に撮像素子４を配置し
、撮像素子４とハーフプリズム２′との間に光学的ロー
パスフィルター３を配置したものであって、光学系の全
長が短くなるという利点がある。
ム２゛のハーフミラ−面の法線が入射側光軸に対して約
３０°であり、その反射側光軸上に撮像素子４を配置し
、撮像素子４とハーフプリズム２′との間に光学的ロー
パスフィルター３を配置したものであって、光学系の全
長が短くなるという利点がある。
上述の如く、本発明による撮像光学系は、少なくとも一
枚の複屈折板から成る光学的ローパスフィルターを備え
た撮像光学系にハーフミラ−、ハーフプリズム等の光分
割素子を組み込んでもモアレ縞除去が正常に行われると
いう実用上重要な利点を有している。
枚の複屈折板から成る光学的ローパスフィルターを備え
た撮像光学系にハーフミラ−、ハーフプリズム等の光分
割素子を組み込んでもモアレ縞除去が正常に行われると
いう実用上重要な利点を有している。
第１図は本発明による撮像光学系の第１実施例を示す図
、第２図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は夫々第１実施例の
光学的ローパスフィルターの最も物体側の複屈折板の正
面図、平面図及び側面図、第３図は第１実施例のハーフ
ミラ−による偏光の度合を示す図、第４図及び第５図は
夫々第１実施例の光学的ローパスフィルターの最も物体
側の複屈折板の光学軸が子午面にある場合及び子午面と
４５°をなす場合の常光線と異常光線の強度を示す図、
第６図は第２実施例を示す図である。 １・・・・結像レンズ、２・・・・ハーフミラ−１２′
・・・・ハーフプリズム、３・・・・光学的ローパスフ
ィルター、４・・・・固体撮像素子。 代 理 人 篠 原 泰 肩代
理 人 鈴 来 着
、第２図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は夫々第１実施例の
光学的ローパスフィルターの最も物体側の複屈折板の正
面図、平面図及び側面図、第３図は第１実施例のハーフ
ミラ−による偏光の度合を示す図、第４図及び第５図は
夫々第１実施例の光学的ローパスフィルターの最も物体
側の複屈折板の光学軸が子午面にある場合及び子午面と
４５°をなす場合の常光線と異常光線の強度を示す図、
第６図は第２実施例を示す図である。 １・・・・結像レンズ、２・・・・ハーフミラ−１２′
・・・・ハーフプリズム、３・・・・光学的ローパスフ
ィルター、４・・・・固体撮像素子。 代 理 人 篠 原 泰 肩代
理 人 鈴 来 着
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 物体側から順に結像レンズと光路分割素子と少なくとも
一枚の複屈折板から成る光学的ローパスフィルターと撮
像素子とが配置されて成る撮像光学系において、上記光
学的ローパスフィルターの最も物体側にある複屈折板の
光学軸が上記光路分割素子の光路分割面に垂直で光軸を
含む平面に対して以下に規定する角度ψだけ光軸のまわ
りに回転した平面内に含まれることを特徴とする撮像光
学系。 ３５゜＜｜ψ｜＜５５゜
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63307273A JPH02151829A (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 撮像光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63307273A JPH02151829A (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 撮像光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02151829A true JPH02151829A (ja) | 1990-06-11 |
Family
ID=17967137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63307273A Pending JPH02151829A (ja) | 1988-12-05 | 1988-12-05 | 撮像光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02151829A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1036947C (zh) * | 1993-03-30 | 1998-01-07 | 索尼公司 | 摄象光学系统 |
| US5715085A (en) * | 1989-07-10 | 1998-02-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical filter |
-
1988
- 1988-12-05 JP JP63307273A patent/JPH02151829A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5715085A (en) * | 1989-07-10 | 1998-02-03 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Optical filter |
| CN1036947C (zh) * | 1993-03-30 | 1998-01-07 | 索尼公司 | 摄象光学系统 |
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