JPS58154817A - 電子撮像光学装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電子撮像素子を用いた電子撮像光学装置に
関する。

一般に、電子撮像素子を使用した電子撮像光学装置は、
第１図に示すように構成され【いる。

すなわち、第１図において、１は電荷結合素子（ＯＯＤ
）、ビジコン等の電子撮像素子、２は撮像光学系であり
、物体からの光束は、撮像光学系２によって電子撮像素
子１面上に集光される如く構成されている。

ところが、このように構成されている従来の電子撮像光
学装置においては、電子撮像素子１は、その動作原理か
ら生ずる走査線を持つため、物体の微細パターンとの間
にモアレ縞を生じやすく、そのため儂の画質が悪化しや
すい０％に、第２図（ムＪに示すように、固体撮像素子
では、ビジコン勢の一方向の走査のみでなく、２方向の
走査に相当する格子状の表面形状３を持つため、第２図
（Ｂｌに示した物体のパターン４との間に、第２図（０
）に示したように複雑なモアレ縞７を生じやすく、画質
の悪化も著しい。なお、第２図（勾において、５．６は
物体パターンの中、モアレ縞の生じやすい屋根瓦、へい
などのパターンを示す。

このようなモアレ縞を減少させる方法は、従来、いくつ
か提案されている。第５図は、モアレ防止フィルタ８を
電子撮像素子１面に接着した例である。第４図は、第３
図の電子撮像素子部分の構成を拡大して示すもので、転
送部９と積層部１０とからなる電子撮像素子１０表面に
、モアレ防止フィルタ８を構成するモザイク状色フィル
タ１１、水晶１［１２，ＩＲカットフィルタ１ｉなどが
順次接着されている。積層部１００表面に結像される光
束は、モザイク状色フィル／１１や、積層部１０のパタ
ーンによって決定される画素のにずつ、水晶板１２によ
りシフトされ、２つの像の重ね合わせとして結像され、
モアレ縞の発生を減少させ【いる。

しかしながら、この手段では、（１）電子撮像素子に水
晶板などからなるモアレ防止フィルタを直接接着するた
めに、生産性が悪く、製造上、ごみ等が付着しやすい、
偉）フィルタを接着固定してしまうために、モアレ縞の
減少作用を、物体パターン毎に、変更することができな
い、（３１水晶板に十分なモアレ縞減少作用をもたせる
と、水晶板による像の悪化（鮮鋭度の低下等）が生じ、
また−これを防止しようとすると、十分にモアレ縞を除
去することがで館なくなる、等の欠点を有し【いる。

また、第５図は、モアレ縞を減少させる従来提案の他の
方法を示すもので、これは撮像光学系２の瞳面に、位相
格子１５を配置する方法である。なお、１４は絞りであ
る。瞳面に配置される位相格子１５は、第６図体）伊）
に示すように、ランダムな位相差を付けたフィルタで、
この位相格子フィルタ１５を撮像光学系２の瞳面に挿入
することにより、いわゆるソフトフォーカス効果を利用
し【、モアレ縞を減少させようとするものである。しか
しながら、この方法は、モアレ縞を減少させることはで
會るものめ、像の鮮鋭度が著しく悪化し好ましくない。

また、像の鮮鋭度を確保しようとすると、モアレ縞を減
少できず、十分な効果が得られない。

本願発明は、かかる従来提案技術の欠点を改善するため
になされたもので、撮像光学系の瞳位置に、部分的に透
過率を異ならせ、モアレ縞の発生しやすい空間周波数成
分を減少させるフィルタを配置して、物体の撮影像と電
子撮像素子表面パターンに゛よつ【生ずるモアレ縞を、
容易に減少させることができる如く構成した電子撮像光
学装置を提供することを目的とするものである。

次に実施例に基づき、本願発明の詳細な説明する。

本願発明は、撮像光学系の瞳位置に、第１＠乃至第９図
に示す如館フィルタを挿入するものである。

第７図（４）は、中央［ｉ１４．４１透明で、周辺部１
７に行くに従って、透過率が小さくなるアイルＩ（中央
透過型フィルタ）１８を示す。このフィル！１８を撮像
光学系の瞳位置に配置することにより、モアレ縞の発生
しやすい、空間周波数の高い成分のみを減少させ、モア
レ縞を減少させることができる。第７図（Ｂ）は、第７
図（ホ）に示した中央透過１１フイルタ１８の断面図、
同図（０）は、＃フィルタ１８の各位置における透過率
を示す図、同図中）は、空間周波数とＭ　Ｔ　？　（Ｍ
ｏａｕｌａｔｉｏｎＴｒａｎｓｆ＠ｒ　Ｆｕｎｃｔｉｏ
ｎ　）の関係を示すＭテ１−纏で、点線はフィルタ１８
を挿入しない場合の撮像光学系のＭテ１曲線、実線はフ
ィル／１８を挿入した場合の撮像光学系のＭテ１曲線を
示し、−は彎アレ発生周波数帯な示す。

第８図（ム）（Ｂ）は、第８図（０）に示した透過率曲
線かられかるように、輪帯状に中心部１９と周辺部２０
は透過率を大きく、中間部２１は透過率を小さく構成し
たフィルタ（輪帯線光フィルタ）２２を示す。このフィ
ルタ２２を撮像光学系の瞳面に挿入すると、第８図中）
に示す如きＭＴ１曲線を示し、モアレ縞を発生する空間
周波数成分〜のみを減少させるので、撮影像の鮮鋭度は
全く悪化せず、モアレ縞のみが除去される。

第９図（Ａ）　（Ｂ）は、テレホン開口２３を有するフ
ィルタ２４を示す。このフィルタ２４は、第９図（０）
に示す如き透過率分布を有し、第９図中）に示すように
モアレ縞を発生する空間周波数成分−一を減少させると
共に、開口部位の選択により望みのソフトフォーカス効
果を持たせることができる。

以上示した部分的に透過率を異ならせた、即ち、透明部
位の異なる数種のモアレ防止フィルタを、選択的に撮像
光学系の瞳面に配置することができるように構成すると
、光学像に対して、最もモアレ縞除去効果の大きいフィ
ルタを、予め選択配置することができる。

また、第１０図内（Ｂ）　（０）に示す如鎗、輪帯状に
透過率の高いフィルタ（輪帯透過蓋フィルり２５を用い
ると、このフィルタ２ｓは、第１０閣鉤に示すように、
モアレ縞発生周妓歇へ以外の空間周波数成分を減少させ
、逆にモアレ縞を発生しやすくするものなので、モアレ
縞の発生しやすい物体の撮影偉に、積極的にモアレ縞を
発生させ、かかる物体を予め検出しやすくすることがで
き、結像系で発生するモアレ縞を鱗析し、モアレ縞を除
去するために、最も有効なフィルタを決定することがで
きる。また、このフィルタを使用すると、意識的にモア
レ縞を発生させることができるので、特殊効果を作り出
すことができる。更に、意識的゛に発生させるモアレ縞
は、計測などに利用することもできる。

第１１図は、本願発明に係る電子撮像光学装置を、スチ
ルカメラへ適用した夷踏例を示すものである。同図にお
いて、２４は撮像レンズ、２７はカメラ本体、２８は撮
像レンズ２６の瞳位置に配置したモアレ防止フィルタ交
換装置の変換リングである。第１２図は、フィルタ交換
装置の構成例を示すもので、２９は外周に多数の歯を形
成した円板状のフィルタ枠であり、このフィルタ枠２！
には、複数個（この実施例では６個）の特性の異なるモ
アレ防止フィルタ３０．３０−−一を保持させ、中心部
ｓ１を軸として回転できるように、カメラ本体２７＆Ｃ
支持されている。一方、フィル！変換リング２８の内周
壁には、フィルタ枠２９の外周壁に設けた歯と係合する
多数の歯が設けられており、カメラ本体２７に対し回転
自在に配設されている。

このように構成されているフィルタ交換装置において、
フィルタ交換リング２８を回転させると、これと噛み合
い係合しているフィルタ枠２９が回転し、これにより、
各フィルタ５Ｏ５−−−−−を、順次、撮像レンズの瞳
位置の光軸３２上に挿入さものである。３５は撮像レン
ズ、３４はビデオカメ２本体、３５は瞳位置に配置した
毫アレ防止フィルタ変換装置のフィルタ変換レバーであ
る。

第１４図は、第１ｓ図に示したビデ才力メツのフィルタ
変換装置の具体的構成例を示す、　１４は板状フィルタ
枠で、特性を異にする複数個のフィルタ５７−−−−を
保持しており、カメラ本体ｓ４の上下方向に移動可能に
配置されている。フィルタ枠３６の側部には弯換レバー
ＳＳを備えており、この変換レバーｓ５は、カメラ本体
側壁ＩＩＫ設けた長孔３８より突出させである。この変
換レバー５５を上下動させることにより、フィルタ枠墨
６をカメラ本体３４中を上下させ、各フィルタ５１　、
−を、順次、撮像レンズの光軸墨！上に配置させること
ができる。

第１５図は、第１４図に示したフィル！弯換装置の変形
例で、フィルタ枠４１は、外周１１に多数の歯を設けた
円板で形成されており、これに対し、弯換レバー３５を
カメラ本体３４の側壁に設けた長孔３８より突出させた
、多数の歯を設けた長稈４０を配置し、との長稈４０の
歯を円板状フィルタ枠４１の歯に係合させ、変換レバー
ｓ５を上下動させることにより、円板状フィルタ枠４１
を中心部４２を軸として回転させ、各フィルタ３７、−
−−を、順次、光軸４ｓ上に配置するように構成されて
いる。

以上実施例で詳細に説明したように、本願発明は、撮像
光学系と電子撮像素子とを備えた電子撮像光学装置にお
い【、撮像光学系の瞳位置に、部分的に透過率を異なら
せたモアレ防止フィルタを配置せしめ、電子撮像光学装
置を構成したので、物体の光学像と電子撮像素子とｋよ
って発生するモアレ縞を、撮影侭を悪化させずに、容易
に減少させることができ、撮影倫の画質を容易に向上さ
せることができる。

また、モアレ防止フィルタを、撮像光学系の一面に挿入
する如く構成したので、フィルタへ汚れやごみなどが付
着せず、画質が殆んど劣化しないし、また、モアレ防止
フィルタを部分的に透過率を異ならせたフィルタで構成
し、水晶などの特殊材料を使用しないので、モアレ防止
フィルタを安価に製造できる。

更に、特性の異なる篭アレ防止フィルタを選択的に交換
し【使用しうる如く構成するととにより、モアレ縞を除
去するための最も有効なフィルタを選択し【配置するこ
とができる。

更Ｋまた、従来の如くフィルタを電子撮像素子に接着さ
せるものではないから、電子撮像素子の生産性を著しく
向上させることができるなとの効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

菖１図は、従来の電子撮像光学装置の概略−図、第２図
体）は、固体撮像素子の表面形状の概略図、第２図−）
は、物体のノ（ターン例を示す図、第２図（０）は、モ
アレ縞が生じた物体のノくターン例を示す図、第１図は
、従来提案された峰アレ防止電子撮像光学゛装鐙の概略
線図、第４図は、第５図に示した装置に用いる電子撮像
素子部分の拡大側面図、第５図は、同じく従来提案され
た他のモアレ防止電子撮像光学装置の概略−図、第６図
に）及び伊）は、第５図に示した装置に用いられている
フィルタの断面図と、その位相分布を示す図、第７図乃
至＃Ｉ９図の各両図は、本願発明に係る電子撮像光学装
置に用いるモアレ防止フィルタの実施例の正面図、同じ
く各伜）図は、それらの断面図、同じく各（０）図は、
各フィルタの透過率分布を示す図、同じく各（至）図は
、各フィルタを用いた場合と用いない場合の撮像光学系
のＭＴＦｄｌｌｌｉを示す図、第１０図体）、伊）、（
（１）は、輪帯透過型フィルタの正面図、断面図、及び
透過率分布図、第１０図（Ｄ）は、このフィルタを用い
た場合と用いない場合の撮像光学系のＭ第１１図に示し
た実装例におけるフィルタ交換装置の構成例の断面図、
第１Ｓ図は、本願発明をビデオカメラに適用した実装例
の斜視図、第１４図及び第１５図は、第１ｓ図に示した
実装例におけるフィルタ交換装置の構成例の断面図であ
る。 図におい【、１は電子撮像素子、２・は撮像光学系、Ｓ
は撮像素子の表面形状、４は物体ｉ４　／−ン、７はモ
アレ縞、８は毫アレ防止フィル！、１４は絞り、１５は
位相格子フィル１１１８は中央透過蓋フィルタ、２２は
輪帯總光履フィル！、２４はテレホン開口蓋フィルタ、
２！Ｉは輪帯透過蓋フィルタ、２７はスチルカメラ本体
、２８はフィルタ変換レバー、２？はフィルタ枠、！０
はモアレ防止フィルｐ、ｓａはビデオカメラ本体、ｓｓ
は変換しＩ（−、ｉ＄４．４１はフィルタ枠、３７はモ
アレ防止フィルタを示す。 特許出願人　　オリンパス光学工業株式会社（）°ピ１
引 （Ｄ） （Ｄ） （Ｄ） 第１頁の続き ０発　明　者　柚木裕 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番 ２号才リンパス光学工業株式会 社内 ０発　明　者　中村−夫 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目４３番 ２号才リンパス光学工業株式会 社内 手続補正書 昭和５８年２月７ｚ日 特許庁長官　若杉和夫殿 １、事件の表示 昭和５７年　特許願第３６６１５号 ２、発明の名称　電子撮像光学装置 ３、　補正をする者 事件との関係　　特許出願人 名　称　　　代表者　北　村　茂　男 ４、代理人 ６、　補正により増加する発明の数　　な　し７、補正
の対象 明細書の発明の詳細な代−び図面 ８、補正の内容 （り明細書第２頁１７行〜第３頁３行に、「転送部９と
積層部１０とからなる・・・・・・・・・・・・・・・
積層部１０のパターンによって決定される」とあるのを
、［撮像素子のチップ１０とこれを保持するパッケージ
９からなる電子撮像素子１０表面に、モザイク状色フィ
ルタ１１と、モアレ防止用フィルタである水晶板１２と
、赤外カットフィルタ（ＩＲ，フィルタ）１３などが順
次接着されている。撮像素子のチップ１００表面に結像
される光束は、モザイク状色フィルタ１１や、撮像素子
チップ１０のパターンによって決定される」と補正する
。 （２）図面中、第４図を添付図面のとおり補正する。 ９、添付書類 図面、第４図 以上 第４図 ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 撮像光学系と電子撮像素子とからなる電子撮像光学装置
   において、撮像光学系の瞳位置ｋ。 部分的に透過率を異ならせた毫アレ防止フィルタを配置
   させたことを特徴とする電子撮像光学装置。