JPH0511219A - Diffraction grating for video camera - Google Patents

Diffraction grating for video camera

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Publication number
JPH0511219A
JPH0511219A JP3165975A JP16597591A JPH0511219A JP H0511219 A JPH0511219 A JP H0511219A JP 3165975 A JP3165975 A JP 3165975A JP 16597591 A JP16597591 A JP 16597591A JP H0511219 A JPH0511219 A JP H0511219A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
grating
diffraction grating
otf
video camera
false signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP3165975A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Sakai
敏昭 酒井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP3165975A priority Critical patent/JPH0511219A/en
Publication of JPH0511219A publication Critical patent/JPH0511219A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To provide the diffraction grating for the video camera which has a response value improved in an area on an OTF except at the trap points of a color false signal and a brightness false signal and also has small light wavelength dependency. CONSTITUTION:The diffraction grating which is used for the video camera having a solid image pickup element so as to improve the picture quality includes 1st gratings arrayed in a 1st direction and 2nd diffraction gratings arrayed in a 2nd direction, and those 1st direction G1 and 2nd direction G2 cross each other at an angle other than 90 deg..

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は回折格子に関し、特に、
固体撮像素子を有するビデオカメラにおいて画質の改善
のために用いられる回折格子の改善に関するものであ
る。
FIELD OF THE INVENTION This invention relates to diffraction gratings, and more particularly to
The present invention relates to improvement of a diffraction grating used for improving image quality in a video camera having a solid-state image sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4を参照して、従来の回折格子が平面
図と断面図で示されている。この回折格子は、全体とし
て円盤状の形状を有しており、第1の方向G1に沿って
並んだ第1の格子と、第2の方向G2に沿って並んだ第
2の格子とを含んでいる。これらの第1の格子方向G1
と第2の格子方向G2とは互いに直交している。回折格
子が円形で表わされている平面図において、H方向(水
平方向)およびV方向(垂直方向)は、それぞれ固体撮
像素子のH方向およびV方向に対応している。円形の平
面図の右下側に示されている断面図は、第1格子の方向
G1に直交する方向に沿った断面を表わしている。平面
図の左下側に示されている断面図は、第2格子の方向G
2に直交する方向に沿った断面を表わしている。これら
の断面図からわかるように、図4の回折格子は、第1格
子において格子ピッチP1と格子段差aを有し、第2格
子において格子ピッチP2と格子段差aを有している。
2. Description of the Related Art Referring to FIG. 4, a conventional diffraction grating is shown in a plan view and a sectional view. This diffraction grating has a disc shape as a whole, and includes a first grating arranged along the first direction G1 and a second grating arranged along the second direction G2. I'm out. These first lattice directions G1
And the second lattice direction G2 are orthogonal to each other. In the plan view in which the diffraction grating is represented by a circle, the H direction (horizontal direction) and the V direction (vertical direction) correspond to the H direction and V direction of the solid-state image sensor, respectively. The cross-sectional view shown on the lower right side of the circular plan view shows the cross section along the direction orthogonal to the direction G1 of the first grating. The cross-sectional view shown on the lower left side of the plan view is the direction G of the second lattice.
2 shows a cross section along a direction orthogonal to 2. As can be seen from these cross-sectional views, the diffraction grating of FIG. 4 has the grating pitch P1 and the grating step a in the first grating and the grating pitch P2 and the grating step a in the second grating.

【0003】図5中のグラフを参照して、図4に示され
ているような回折格子のOTF(optical transfer fun
ction :レスポンス関数)が示されている。図5中の各
グラフにおいて、横軸は空間周波数F(lp/mm:l
pはラインペアを表わす)を表わし、縦軸はレスポンス
値を表わしている。通常、回折格子の設計にはこのOT
Fが用いられ、これによって回折格子の特性を判断して
いる。
Referring to the graph in FIG. 5, an OTF (optical transfer fun) of a diffraction grating as shown in FIG.
ction: Response function) is shown. In each graph in FIG. 5, the horizontal axis represents the spatial frequency F (lp / mm: l
(p represents a line pair), and the vertical axis represents the response value. This OT is usually used for designing a diffraction grating.
F is used to determine the characteristics of the diffraction grating.

【0004】ビデオカメラ用回折格子は、まずH方向に
関して固体撮像素子において生じる色偽信号と輝度偽信
号の2つの偽信号を抑制する必要がある。そのために、
回折格子は、それらの偽信号に相当する空間周波数にお
いてレスポンス値0を有するように設計されており、そ
れらの偽信号をトラップする。たとえば、図5(A)に
おいて、回折格子はH方向の色偽信号を抑制するために
H方向のOTFのトラップ空間周波数Hcにおいてレス
ポンス値0を有し、また、H方向の輝度偽信号を抑制す
るためのもう1つのトラップ空間周波数Hyにおいても
レスポンス値0を有するように設計されている。さら
に、図5(B)において、回折格子はV方向の色偽信号
と輝度偽信号を抑制するために、V方向のOTFのトラ
ップ空間周波数Vcyにおいてレスポンス値0を有する
ように設計されている。なお、V方向においては、色偽
信号と輝度偽信号は同一の空間周波数に対応するので、
1つのトラップ点Vcyによって阻止することができ
る。以上のようなトラップ点の空間周波数は、固体撮像
素子の画素ピッチから決定される値である。
The diffraction grating for a video camera must first suppress two false signals, a color false signal and a brightness false signal, which are generated in the solid-state image sensor in the H direction. for that reason,
The diffraction gratings are designed to have a response value of 0 at the spatial frequencies corresponding to their spurious signals and trap those spurious signals. For example, in FIG. 5A, the diffraction grating has a response value of 0 at the trap spatial frequency Hc of the OTF in the H direction in order to suppress the color false signal in the H direction, and suppresses the luminance false signal in the H direction. It is designed to have a response value of 0 also at another trap spatial frequency Hy for the purpose. Further, in FIG. 5B, the diffraction grating is designed to have a response value of 0 at the trap spatial frequency Vcy of the OTF in the V direction in order to suppress the color false signal and the brightness false signal in the V direction. In the V direction, since the color false signal and the luminance false signal correspond to the same spatial frequency,
It can be blocked by one trap point Vcy. The spatial frequency of the trap point as described above is a value determined from the pixel pitch of the solid-state image sensor.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】以上のようなビデオカ
メラの画質を改善するための回折格子では、トラップ点
においてレスポンス値0を有する必要があるが、他の空
間周波数領域においては高いレスポンス値を有すること
が望まれる。また、一般にOTFは光の波長にも依存す
るが、その光波長依存性を最小にすることが望まれる。
The diffraction grating for improving the image quality of the video camera as described above needs to have a response value of 0 at the trap point, but has a high response value at other spatial frequency regions. It is desired to have. Generally, OTF also depends on the wavelength of light, but it is desirable to minimize the light wavelength dependency.

【0006】しかし、前述のように、先行技術による回
折格子においては、第1格子方向G1と第2格子方向G
2とがなす角度は90°に固定されていた。これは、従
来、この角度をOTFのパラメータとして含めて回折格
子の特性を評価する技術が不明確であったことによる。
すなわち、先行技術において、回折格子の特性の制御
は、主に格子ピッチや格子段差のみを調節することによ
って行なわれていたので、トラップ点以外の領域におけ
るレスポンス値の向上と光波長依存性の低減を十分に図
ることができなかった。
However, as described above, in the prior art diffraction grating, the first grating direction G1 and the second grating direction G
The angle formed with 2 was fixed at 90 °. This is because conventionally, the technique for evaluating the characteristics of the diffraction grating by including this angle as a parameter of the OTF was unclear.
That is, in the prior art, the control of the characteristics of the diffraction grating was mainly performed by adjusting only the grating pitch and the grating step, so that the response value in the region other than the trap point was improved and the optical wavelength dependence was reduced. Could not be fully achieved.

【0007】このような先行技術の課題に鑑み、本発明
は、OTF上における色偽信号や輝度偽信号のトラップ
点以外の領域において改善されたレスポンス値を有しか
つ光波長依存性の小さなビデオカメラ用回折格子を提供
することを目的としている。
In view of the above problems of the prior art, the present invention provides a video having an improved response value in a region other than the trap point of the false color signal or the false brightness signal on the OTF and having a small light wavelength dependence. The purpose is to provide a diffraction grating for a camera.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】固体撮像素子を有するビ
デオカメラにおいて画質の改善のために用いられる本発
明による回折格子は、第1の方向に沿って並んだ第1の
格子と、第2の方向に沿って並んだ第2の格子とを含
み、第1の方向と第2の方向は互いに90°以外の角度
で交差していることを特徴としている。
A diffraction grating according to the present invention, which is used for improving image quality in a video camera having a solid-state image pickup device, includes a first grating arranged along a first direction and a second grating. A second grating arranged along the direction, wherein the first direction and the second direction intersect each other at an angle other than 90 °.

【0009】[0009]

【作用】本発明においては、格子ピッチと格子段差のみ
ならず第1格子方向と第2格子方向とがなす角度をも9
0°以外の角度に調節するので、回折格子の特性におい
て、OTF上における色偽信号や輝度偽信号のトラップ
点以外の領域でのレスポンス値を容易に改善することが
でき、かつ光波長依存性をも小さくすることができる。
According to the present invention, not only the lattice pitch and the lattice step but also the angle formed by the first lattice direction and the second lattice direction is 9
Since the angle is adjusted to a value other than 0 °, in the characteristics of the diffraction grating, it is possible to easily improve the response value in a region other than the trap point of the color false signal or the brightness false signal on the OTF, and the light wavelength dependence. Can also be small.

【0010】[0010]

【実施例】図1を参照して、本発明の一実施例による回
折格子が平面図で示されている。この図においても、V
方向およびH方向はそれぞれ固体撮像素子のV方向およ
びH方向に対応している。しかし、本実施例の回折格子
においては、従来の回折格子と異なって、第1格子方向
G1と第2格子方向G2とは90°以外の角度で交差し
ている。このような回折格子の設計時において、回折格
子の特性は主にOTFを利用して判断している。以下に
おけるOTFの検討において、正弦波状の格子を含む回
折格子について説明するが、本発明は他の回折格子にも
適用し得るものである。
1 is a plan view of a diffraction grating according to an embodiment of the present invention. Also in this figure, V
The direction and the H direction correspond to the V direction and the H direction of the solid-state image sensor, respectively. However, in the diffraction grating of the present embodiment, unlike the conventional diffraction grating, the first grating direction G1 and the second grating direction G2 intersect at an angle other than 90 °. When designing such a diffraction grating, the characteristics of the diffraction grating are mainly judged by utilizing OTF. In the following discussion of OTF, a diffraction grating including a sinusoidal grating will be described, but the present invention can also be applied to other diffraction gratings.

【0011】図2を参照して、本実施例の回折格子中の
G1方向の第1格子とG2方向の第2格子の各成分ごと
に分解されたH方向のOTFが示されている。図2中の
各グラフにおいて、横軸は空間周波数F(lp/mm)
を表わし、縦軸はレスポンス値を表わしている。図2
(A)においては、G1方向の第1格子の格子ピッチを
H方向の格子ピッチに換算して求められたOTFが示さ
れている。この例では、第1格子G1がH方向の色偽信
号Hcをトラップするように設計されている。他方、図
2(B)においては、G2方向の第2格子の格子ピッチ
をH方向の格子ピッチに換算して求められたOTFが示
されており、H方向の輝度偽信号Hyをトラップするよ
うに設計されている。そして、図2(C)においては、
第1格子G1と第2格子G2との組合わせによって得ら
れるH方向の総合のOTFが示されており、図2(C)
におけるレスポンス値は、対応する空間周波数において
図2(A)と(B)のレスポンス値を互いに掛け合わせ
ることによって求められる。このH方向の総合OTFに
よって、最終的に回折格子のH方向の特性が判断され
る。
Referring to FIG. 2, there is shown an OTF in the H direction decomposed for each component of the first grating in the G1 direction and the second grating in the G2 direction in the diffraction grating of this embodiment. In each graph in FIG. 2, the horizontal axis represents the spatial frequency F (lp / mm)
And the vertical axis represents the response value. Figure 2
In (A), the OTF obtained by converting the grating pitch of the first grating in the G1 direction into the grating pitch in the H direction is shown. In this example, the first grating G1 is designed to trap the color false signal Hc in the H direction. On the other hand, in FIG. 2B, the OTF obtained by converting the grating pitch of the second grating in the G2 direction into the grating pitch in the H direction is shown, and the false luminance signal Hy in the H direction is trapped. Is designed to. Then, in FIG. 2C,
The total OTF in the H direction obtained by the combination of the first grating G1 and the second grating G2 is shown in FIG.
2 is obtained by multiplying the response values of FIGS. 2A and 2B at the corresponding spatial frequency. The characteristic of the diffraction grating in the H direction is finally determined by the total OTF in the H direction.

【0012】図3を参照して、回折格子中の第1格子G
1と第2格子G2の各成分ごとに分解されたV方向のO
TFが示されている。この図中の各グラフの横軸と縦軸
は図2中の各グラフと同様である。図3(A)において
は、第2格子G2の格子ピッチをV方向の格子ピッチに
換算して求められたOTFが示されている。この例で
は、第2格子G2がV方向の色偽信号および輝度偽信号
Vcyをトラップするように設計されている(V方向に
おいては、色偽信号と輝度偽信号は同一の空間周波数に
対応している)。他方、図3(B)においては第1格子
G1によるV方向のOTFが示されている。このOTF
においては、図1に示された第1格子G1とH方向との
なす角θ1を変更することによって、実線の曲線で表わ
されたOTFから、一点鎖線や破線で表わされたOTF
に変更することができる。図3(C)においては、第2
格子G2と第1格子G1との組合わせによって得られる
V方向の総合のOTFが示されており、図2(C)にお
けるレスポンス値は対応する空間周波数において図3
(A)と(B)のレスポンス値を互いに掛け合わせるこ
とによって求められる。
Referring to FIG. 3, the first grating G in the diffraction grating
O in the V direction decomposed for each component of 1 and the second lattice G2
TF is shown. The horizontal axis and the vertical axis of each graph in this figure are the same as those of each graph in FIG. In FIG. 3A, the OTF obtained by converting the lattice pitch of the second lattice G2 into the lattice pitch in the V direction is shown. In this example, the second grating G2 is designed to trap the color false signal and the luminance false signal Vcy in the V direction (in the V direction, the color false signal and the luminance false signal correspond to the same spatial frequency. ing). On the other hand, FIG. 3B shows the OTF in the V direction by the first grating G1. This OTF
In the above, by changing the angle θ1 formed by the first grating G1 and the H direction shown in FIG. 1, the OTF represented by the solid line curve to the OTF represented by the one-dot chain line or the broken line is changed.
Can be changed to In FIG. 3C, the second
The total OTF in the V direction obtained by the combination of the grating G2 and the first grating G1 is shown, and the response value in FIG. 2C is shown in FIG.
It is obtained by multiplying the response values of (A) and (B) by each other.

【0013】図3から理解されるように、図3(B)に
おける破線の曲線で示されたOTFのようにレスポンス
の変動周期が長くなれば、図3(C)に示されたV方向
の総合OTFにおいて光波長依存性が小さくなるととも
に、空間周波数Fが0からVcyまで変化する間におい
てレスポンス値が向上する。
As can be seen from FIG. 3, if the variation cycle of the response becomes long as in the OTF shown by the broken line curve in FIG. 3B, the V direction shown in FIG. In the total OTF, the light wavelength dependency is reduced, and the response value is improved while the spatial frequency F changes from 0 to Vcy.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、OTF
上における色偽信号や輝度偽信号のトラップ点以外の領
域において改善されたレスポンス値を有しかつ光波長依
存性の小さなビデオカメラ用回折格子を提供することが
できる。
As described above, according to the present invention, the OTF
It is possible to provide a diffraction grating for a video camera, which has an improved response value in a region other than the trap points of the color false signal and the brightness false signal and has a small light wavelength dependency.

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

【図1】本発明の一実施例による回折格子を示す平面図
である。
FIG. 1 is a plan view showing a diffraction grating according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例による回折格子におけるH方
向のOTFを示すグラフである。
FIG. 2 is a graph showing an OTF in a H direction in a diffraction grating according to an exemplary embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例による回折格子におけるV方
向のOTFを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an OTF in a V direction in a diffraction grating according to an embodiment of the present invention.

【図4】先行技術によるビデオカメラ用回折格子を示す
図である。
FIG. 4 shows a prior art diffraction grating for a video camera.

【図5】先行技術による回折格子におけるH方向のOT
Fの一例を示すグラフである。
FIG. 5 OT in the H direction in a prior art diffraction grating
It is a graph which shows an example of F.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

H 固体撮像素子の水平方向 V 固体撮像素子の垂直方向 a 回折格子の段差 G1 第1格子の方向 G2 第2格子の方向 F 空間周波数 H Horizontal direction of solid-state image sensor V Vertical direction of solid-state image sensor a Step of diffraction grating G1 Direction of first grating G2 Direction of second grating F Spatial frequency

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 固体撮像素子を有するビデオカメラにお
いて、画質の改善のために用いられる回折格子であっ
て、前記回折格子は、 第1の方向に沿って並んだ第1の格子と、 第2の方向に沿って並んだ第2の格子とを含み、 前記第1の方向と第2の方向は互いに90°以外の角度
で交差していることを特徴とするビデオカメラ用回折格
子。
Claim: What is claimed is: 1. A video camera having a solid-state imaging device, the diffraction grating being used for improving image quality, the diffraction grating being a first diffraction grating arranged along a first direction. And a second grating lined up along a second direction, wherein the first direction and the second direction intersect with each other at an angle other than 90 °. Diffraction grating.
JP3165975A 1991-07-05 1991-07-05 Diffraction grating for video camera Pending JPH0511219A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3165975A JPH0511219A (en) 1991-07-05 1991-07-05 Diffraction grating for video camera

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JP3165975A JPH0511219A (en) 1991-07-05 1991-07-05 Diffraction grating for video camera

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ID=15822561

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JP3165975A Pending JPH0511219A (en) 1991-07-05 1991-07-05 Diffraction grating for video camera

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JP (1) JPH0511219A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03219207A (en) * 1989-10-03 1991-09-26 Kuraray Co Ltd Optical low-pass filter and image pickup device equipped with same
JPH04204914A (en) * 1990-11-30 1992-07-27 Canon Inc Optical low-pass filter

Patent Citations (2)

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Effective date: 19971125