JPS6034742B2 - 光学的ロ−パスフイルタ− - Google Patents
光学的ロ−パスフイルタ−Info
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- JPS6034742B2 JPS6034742B2 JP51016978A JP1697876A JPS6034742B2 JP S6034742 B2 JPS6034742 B2 JP S6034742B2 JP 51016978 A JP51016978 A JP 51016978A JP 1697876 A JP1697876 A JP 1697876A JP S6034742 B2 JPS6034742 B2 JP S6034742B2
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
- H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
- H01J29/89—Optical or photographic arrangements structurally combined or co-operating with the vessel
- H01J29/898—Spectral filters
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Surface Treatment Of Optical Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光学的ローパスフィルターに関し、特にカラー
テレビカメラ光学的ローパスフィルターに関する。
テレビカメラ光学的ローパスフィルターに関する。
従来より格子型の光学的ローパスフィルターをカラーテ
レビカメラの光学系に用い、単管式或いは２管式のカラ
ーテレビカメラに生じる疑似色信号を除去することは、
例えば、特公昭４９一２０１０５号、持公昭４９一２０
５５３号、及び特開昭４８一５３７４２号等においてよ
く知られている。
レビカメラの光学系に用い、単管式或いは２管式のカラ
ーテレビカメラに生じる疑似色信号を除去することは、
例えば、特公昭４９一２０１０５号、持公昭４９一２０
５５３号、及び特開昭４８一５３７４２号等においてよ
く知られている。
しかし、これらの格子型の光学的ローパスフィルタ−は
、位相格子型ものか、振幅格子（頚階格子）型のものか
に限られ、夫々の機能を夫々単独に奏するものに限られ
ていた。
、位相格子型ものか、振幅格子（頚階格子）型のものか
に限られ、夫々の機能を夫々単独に奏するものに限られ
ていた。
本発明は、１つの格子型の光学的ローパスフィルターに
より、位相格子と振幅格子としての双方の特徴を兼備し
得る光学的ローパスフィルタ−を得ることを目的とした
ものであって、上記目的を達成するため、位相格子型光
学的ローパスフイルターにおける透過波面に位相差を与
える位相部を互に屈折率の異なる２種以上の物質を積層
して構成した位相格子型の光学的ローパスフィルターに
係わる。
より、位相格子と振幅格子としての双方の特徴を兼備し
得る光学的ローパスフィルタ−を得ることを目的とした
ものであって、上記目的を達成するため、位相格子型光
学的ローパスフイルターにおける透過波面に位相差を与
える位相部を互に屈折率の異なる２種以上の物質を積層
して構成した位相格子型の光学的ローパスフィルターに
係わる。
従来の規則的な配列をもつ位相格子或いはランダム的な
配列をもつ位相格子による光学的ローパスフィルターは
、その位相部による光線の反射或いは吸収は無視するこ
とができるが、上記本発明に係る位相部は、干渉多層膜
として作用し、波長に依存してその振幅透過率が無位相
部を透過する光線の振幅透過率を小さくすることによっ
て、波長依存型の光学的ローパスフィルターとしての機
能を奏し、位相格子としての特徴と、振幅格子としての
特徴とを兼備する機能を奏し、且つ上記波長を特定する
ことによって、赤外線遮断フィルターとしての効果をも
奏することができるものである。
配列をもつ位相格子による光学的ローパスフィルターは
、その位相部による光線の反射或いは吸収は無視するこ
とができるが、上記本発明に係る位相部は、干渉多層膜
として作用し、波長に依存してその振幅透過率が無位相
部を透過する光線の振幅透過率を小さくすることによっ
て、波長依存型の光学的ローパスフィルターとしての機
能を奏し、位相格子としての特徴と、振幅格子としての
特徴とを兼備する機能を奏し、且つ上記波長を特定する
ことによって、赤外線遮断フィルターとしての効果をも
奏することができるものである。
図面について本発明を詳述すると、第１図は、従来知ら
れた矩形波位相格子による格子型光学的ローパスフィル
ターの断面図であり、１は基板を示し、２は、その上に
形成される位相部である。
れた矩形波位相格子による格子型光学的ローパスフィル
ターの断面図であり、１は基板を示し、２は、その上に
形成される位相部である。
この格子間隔×、位相部２の幅ａ、及び位相部２の厚さ
ｄ等は、この格子が挿入される撮像光学系の挿入位置及
び遮断せんとする周波数特性により定まるものである。
従来の第１図に示される如き位相格子においては、その
位相部２の構成物質は、唯一種類のみの物質で構成され
ており、これは透明物質であり、且つ反射による光線の
損失、或いは吸収による光の損失を防ぐため、基板１よ
りも屈折率の低い例えばＭｇＦ２、Ｓｉ０２等の反射防
止膜として用いられる物質が使用されている。
ｄ等は、この格子が挿入される撮像光学系の挿入位置及
び遮断せんとする周波数特性により定まるものである。
従来の第１図に示される如き位相格子においては、その
位相部２の構成物質は、唯一種類のみの物質で構成され
ており、これは透明物質であり、且つ反射による光線の
損失、或いは吸収による光の損失を防ぐため、基板１よ
りも屈折率の低い例えばＭｇＦ２、Ｓｉ０２等の反射防
止膜として用いられる物質が使用されている。
従って、位相部２を透過する光線の強さＬＰと、無位相
部（基板１のみ）を透過する光線の強さＬｏとは、略等
しいものと見徴すことができた。本発明に係る格子型光
学的ローパスフイルターの位相部は、第２図にその断面
図が示され、第３※Ｎ図にこれを拡大して示される如く
互に屈折率の異なる２種以上の物質で積層状に構成され
る多層膜となしたものである。
部（基板１のみ）を透過する光線の強さＬｏとは、略等
しいものと見徴すことができた。本発明に係る格子型光
学的ローパスフイルターの位相部は、第２図にその断面
図が示され、第３※Ｎ図にこれを拡大して示される如く
互に屈折率の異なる２種以上の物質で積層状に構成され
る多層膜となしたものである。
第２図に示される如く、矩形波位相格子の位相部２を互
に屈折率の異なる２種類以上の物質で構成される多層膜
となした場合、これが多層膜であることによって、透過
する光線は、その波長に応じて透過率が変化するので、
ある特定波長領域に対しては、後素振幅格子として、或
は明暗格子としての作用が生じ、この波長域とは異なる
他の波長領域においては、位相格子としての作用を示す
ものである。
に屈折率の異なる２種類以上の物質で構成される多層膜
となした場合、これが多層膜であることによって、透過
する光線は、その波長に応じて透過率が変化するので、
ある特定波長領域に対しては、後素振幅格子として、或
は明暗格子としての作用が生じ、この波長域とは異なる
他の波長領域においては、位相格子としての作用を示す
ものである。
第２図において位相部２を透過した光ＬＰの振幅をＡＰ
とし、位相部２を透過しない光Ｌｏの振幅をＡｏとして
Ａｉ舎 ‐．・‐．・・．・‘１’とすると、比率
Ａは、位相部２が多層膜で構成されたとき、一般に透過
する光の波長に応じて変化する。
とし、位相部２を透過しない光Ｌｏの振幅をＡｏとして
Ａｉ舎 ‐．・‐．・・．・‘１’とすると、比率
Ａは、位相部２が多層膜で構成されたとき、一般に透過
する光の波長に応じて変化する。
これに対し、従来知られる位相格子においては、Ａ〒１
と見倣されるものである。上言己本発明において、もし
Ａ＜１であるとすると、第２図に示される格子は、これ
を榎素振幅格子として取扱はねばならなくなる。
と見倣されるものである。上言己本発明において、もし
Ａ＜１であるとすると、第２図に示される格子は、これ
を榎素振幅格子として取扱はねばならなくなる。
上記如き複素振幅格子を撮後光学系中に挿入した場合、
その線像の強度分布Ｃｍを数式的に求めるととなる。
その線像の強度分布Ｃｍを数式的に求めるととなる。
但し、上式において
ｍ．・・．・・スペクトルの次数（整数）ｘ・・・・・
・格子間隔 ａ…・・・位相部２の幅 ６・・・・・・位相部２を透過する光ＬＰと位相部２を
透過しない光Ｌ。
・格子間隔 ａ…・・・位相部２の幅 ６・・・・・・位相部２を透過する光ＬＰと位相部２を
透過しない光Ｌ。
との位相差である。
上記の〈複素振幅格子の場合、その線像の強度分布Ｃｍ
‘ま６・蔓、Ａの関数となり、下職、｛４１の条件式を
満せば、光学的ローパスフイルタ−の作用を具備する・
−２隻十が学。
‘ま６・蔓、Ａの関数となり、下職、｛４１の条件式を
満せば、光学的ローパスフイルタ−の作用を具備する・
−２隻十が学。
Ｓ６ミｏ ・‐‐．・‐‘３’Ａ２（２隻−・）
＋泌（１−鼻）ＣＯＳ船ｏ…．・・‘４１ここで、｛３
’、■式の求め方について説明する。
＋泌（１−鼻）ＣＯＳ船ｏ…．・・‘４１ここで、｛３
’、■式の求め方について説明する。
第２図図示のごとき格子を光学系中に挿入した場合、線
像の強度分布Ｃｍは、格子をフーリエ級数展開すること
により、そのフーリエ級数であらわされ、‘２’式のご
とくなる。この線像強度分布Ｃｍを図示すると第１２図
のごとくなり、０次光を除し、てその包絡線はｓｉｎｃ
関数になる。（包総線は｛Ｓｊｎ（汀ａ／Ｘ）／（竹ａ
／Ｘ）｝２）そして、０次光の強度Ｃｏは、‘２１式よ
り、Ｃ。＝（・◇２十Ａ雀十泌鼻（・−鼻）ＣＯＳ６
‐‐‐‐‐‐‐‐‐風となる。但し、ここ
で、ｓｉｎｏ汀／０汀＝１とす５※は、る。同様にして
、０次光を除く光の強度Ｃｍ工。 ※ｃ肘。＝義（・十
Ａ２‐泌ＣＯＳ６）（無砦努）２ ・・…・
・・畑となる。‘Ｂ’式から、０次光を除く光の強度Ｃ
ｍ≠ｏ はｓｉｎｃ関数で示される包絡線に従うことが
わかる。そして、第４図図示のレスポンス関数の値Ｐは
、線像強度分布Ｃｍの０次光強度Ｃｏに関係し、０次光
強度℃。
像の強度分布Ｃｍは、格子をフーリエ級数展開すること
により、そのフーリエ級数であらわされ、‘２’式のご
とくなる。この線像強度分布Ｃｍを図示すると第１２図
のごとくなり、０次光を除し、てその包絡線はｓｉｎｃ
関数になる。（包総線は｛Ｓｊｎ（汀ａ／Ｘ）／（竹ａ
／Ｘ）｝２）そして、０次光の強度Ｃｏは、‘２１式よ
り、Ｃ。＝（・◇２十Ａ雀十泌鼻（・−鼻）ＣＯＳ６
‐‐‐‐‐‐‐‐‐風となる。但し、ここ
で、ｓｉｎｏ汀／０汀＝１とす５※は、る。同様にして
、０次光を除く光の強度Ｃｍ工。 ※ｃ肘。＝義（・十
Ａ２‐泌ＣＯＳ６）（無砦努）２ ・・…・
・・畑となる。‘Ｂ’式から、０次光を除く光の強度Ｃ
ｍ≠ｏ はｓｉｎｃ関数で示される包絡線に従うことが
わかる。そして、第４図図示のレスポンス関数の値Ｐは
、線像強度分布Ｃｍの０次光強度Ｃｏに関係し、０次光
強度℃。
が包絡線に示される値以下であれば、ＰＳＯとなり、以
上であればＰＺＯとなる。従って、Ｐが０または負とな
るための条件は、ｍ＝０とした場合のｔＢ｝式の値Ｃｍ
≠。 が侭式の値Ｃｏ以上であることであり、すなわち
、（．−鼻）２十Ａ２毒柵隻（・−鼻）ＣＯＳ６≦義く
・十Ａ２−泌ＣＯＳ６） 肌である。
上であればＰＺＯとなる。従って、Ｐが０または負とな
るための条件は、ｍ＝０とした場合のｔＢ｝式の値Ｃｍ
≠。 が侭式の値Ｃｏ以上であることであり、すなわち
、（．−鼻）２十Ａ２毒柵隻（・−鼻）ＣＯＳ６≦義く
・十Ａ２−泌ＣＯＳ６） 肌である。
そこで、この‘ｑ式を整理すると、・−２隻十泌算ＯＳ
６ミｏとなり、｛３｝式が求められる。
６ミｏとなり、｛３｝式が求められる。
ここで、上記‘３｝式を求める過程においては、第２図
の位相部２に光の吸収もしくは反射が生じ、位相部２を
透過した光斗ｐの振幅Ａｐと位相部２を透過しない光山
の振幅Ａｏとの比としてＡを用いていたが、逆に、位相
部２以外の部分にこの係数Ａを適用すると、■式におい
てａは（ｘ−ａ）にするとともに右辺第２項のＡ２を右
辺第１項にかければよい。
の位相部２に光の吸収もしくは反射が生じ、位相部２を
透過した光斗ｐの振幅Ａｐと位相部２を透過しない光山
の振幅Ａｏとの比としてＡを用いていたが、逆に、位相
部２以外の部分にこの係数Ａを適用すると、■式におい
てａは（ｘ−ａ）にするとともに右辺第２項のＡ２を右
辺第１項にかければよい。
すなわち、この場合、【２ー式は、Ｃｍ＝Ａ２｛聖母二
〇言ａ）Ｓ崇鞍段≦言鼻叢Ｘ｝２十三享年‐｛Ｓ帯母壱
≦言鼻叢Ｘ｝２他生卒。Ｓ６ｘ鰐学−Ｓ子・憲芝款×｝
Ｘ｛Ｓ帯雲宅≦弓票毒×｝
‐‐‐‐‐‐く２′）となる。
〇言ａ）Ｓ崇鞍段≦言鼻叢Ｘ｝２十三享年‐｛Ｓ帯母壱
≦言鼻叢Ｘ｝２他生卒。Ｓ６ｘ鰐学−Ｓ子・憲芝款×｝
Ｘ｛Ｓ帯雲宅≦弓票毒×｝
‐‐‐‐‐‐く２′）となる。
そして、前述と同様に、レスポンス関数の値Ｐが０又は
負となるための条件を求めると、凶式に対応して、Ｃ。
負となるための条件を求めると、凶式に対応して、Ｃ。
小食）２十（１−鼻）２十父（１−蔓）ＣＯＳ６
．．．．．．．．．（Ａ′）となり、曲式に対応
して、ｃｍ±。
．．．．．．．．．（Ａ′）となり、曲式に対応
して、ｃｍ±。
＝（竿半（・十Ａ２‐沙ＯＳ６）ｘ｛Ｓ器芝穀×｝２
．．．．．．．．．（となる。そして、（Ｂ′）式
においてｍ＝０を代入した値が（Ａ′）式に値以上にな
ると、レスポンス関数の値Ｐが０又は負となるので、こ
の条件は、坪〈２隻−・）＋泌ＣＯＳ６（１−鼻〉≦ｏ
となり、｛４）式が求められるのである。
．．．．．．．．．（となる。そして、（Ｂ′）式
においてｍ＝０を代入した値が（Ａ′）式に値以上にな
ると、レスポンス関数の値Ｐが０又は負となるので、こ
の条件は、坪〈２隻−・）＋泌ＣＯＳ６（１−鼻〉≦ｏ
となり、｛４）式が求められるのである。
この‘３｝、｛４ー式の条件式をレスポンス関数で示す
と、第４図の如くなる。
と、第４図の如くなる。
即ちレスポンスの折点Ｓｃにおいて、そのレスポンスの
値Ｐが雫又は負となる条件である。一方Ａ、６は、光の
波長の関数であるので、透過する光線の波長によって、
光学的ローパスフィルターとしての遮断特性は変化する
が、少なくとも可視光波長領域の特定波長で【３｝、【
４１式を満足せねばならない。
値Ｐが雫又は負となる条件である。一方Ａ、６は、光の
波長の関数であるので、透過する光線の波長によって、
光学的ローパスフィルターとしての遮断特性は変化する
が、少なくとも可視光波長領域の特定波長で【３｝、【
４１式を満足せねばならない。
そこで６＝十ｍｍの場合（但しｍは正の整数）を考える
と、両式より１′４≦登≦毒であることが条件となる。
次にＡ＝０と見倣せる波長領域においては、鼻≦季であ
ることが必要となる。
と、両式より１′４≦登≦毒であることが条件となる。
次にＡ＝０と見倣せる波長領域においては、鼻≦季であ
ることが必要となる。
従って本発明に係る光学的ローパスフィルターにおいて
、使用波長領域内において、ある特定波長範囲でＡ＝０
の明暗格子と見倣すことができ、別の特定波長範囲でＡ
＝１の位相格子と見倣せるためには、・／２≦き妻 であることが望ましい。
、使用波長領域内において、ある特定波長範囲でＡ＝０
の明暗格子と見倣すことができ、別の特定波長範囲でＡ
＝１の位相格子と見倣せるためには、・／２≦き妻 であることが望ましい。
そして、Ａ＝１又はＡ＝０と見倣せない場合には勿細’
、【４｝式を満足するよ氷Ａ、６・桑を組み合わせる必
要がある。
、【４｝式を満足するよ氷Ａ、６・桑を組み合わせる必
要がある。
次に本発明に係る具体的な実施例につき述べると、この
位相格子型ローパスフイルタ−における位相の中ａは、
ａ：きＸであるとし、位相部を構成する物質はＮＨ＝２
．３と、血；１．紙の２種類より成り、これらの物質の
層が交互に積層されている。
位相格子型ローパスフイルタ−における位相の中ａは、
ａ：きＸであるとし、位相部を構成する物質はＮＨ＝２
．３と、血；１．紙の２種類より成り、これらの物質の
層が交互に積層されている。
各層の光学的厚さｎＨｄＨとｎＬ山とは互に等しく、且
つ１７５のムとされ、これらの層が交互に１４層形成さ
れて位相部２が構成されている。この場合における位相
部２の幾何学的厚さｄを求めると、ｄ＝１４２０ｍＡと
なり、その光学的厚さＺ（ｍＨ山Ｈ＋ｎＭＬ）＝２４５
０のりとなる。
つ１７５のムとされ、これらの層が交互に１４層形成さ
れて位相部２が構成されている。この場合における位相
部２の幾何学的厚さｄを求めると、ｄ＝１４２０ｍＡと
なり、その光学的厚さＺ（ｍＨ山Ｈ＋ｎＭＬ）＝２４５
０のりとなる。
従って、位相部２を透過する光線と無位相部を透過する
光線との光路長の差は２４５０肌仏一１４２０の仏ニ１
０３０肌〃となる。
光線との光路長の差は２４５０肌仏一１４２０の仏ニ１
０３０肌〃となる。
一方位相部２における肘ｄＨ＝山ｄＬ＝１７５（仇ム）
の１４層が互に積層された場合の分光透過率を求めると
第５図の如くなり約５８ｏｍムより６００の山を境いと
して、それより短波長側の青色光範囲及び録色光範囲で
はその透過率は１００％であり、これより長波長側の赤
色光範囲では透過率０％と見倣すことができる。
の１４層が互に積層された場合の分光透過率を求めると
第５図の如くなり約５８ｏｍムより６００の山を境いと
して、それより短波長側の青色光範囲及び録色光範囲で
はその透過率は１００％であり、これより長波長側の赤
色光範囲では透過率０％と見倣すことができる。
それ故青色光範囲と銀色光範囲でＡ＝１の位相格子とな
り、赤色光範囲ではＡ＝０の明暗格子となる。青色光と
して４５０ｍ〆の波長の光をとり、緑色光として５４０
の山の波長の光を考えると、夫々の光の位相差６は４．
６汀及び３．８汀となる。
り、赤色光範囲ではＡ＝０の明暗格子となる。青色光と
して４５０ｍ〆の波長の光をとり、緑色光として５４０
の山の波長の光を考えると、夫々の光の位相差６は４．
６汀及び３．８汀となる。
この場合のレスポンス関数をとると、第６図のａ，ｂの
如くなる。一方波長６２０の仏の赤色光に対しては、前
記した如くＡ＝０の明暗格子として作用するがそのレス
ポンス関数は第６図ｃに示した如くなる。
如くなる。一方波長６２０の仏の赤色光に対しては、前
記した如くＡ＝０の明暗格子として作用するがそのレス
ポンス関数は第６図ｃに示した如くなる。
第６図から判るとおり、本実施例においては、被写体輝
度信号の高周波成分のうち、緑色の成分については遮断
することなく、青色光成分及び赤色光成分について遮断
する波長依存性を持った光学的ローパスフイルタ−であ
ることが判る。更に上記実施例においては、第５図に示
される如く約６００の〃以上の波長の赤色光及び赤外光
は、位相部２において反射され、該部を透過することな
く、しかも、位相部が全フィルター面に占める割合鴫と
割く２／３であるので、赤色光及び赤外光は、入射光の
約３３％が透過するのみである。撮像管の分光感度は、
長波長領域で高いので通常カラーテレビカメラの光学系
には、赤外線を遮断するフィルターが挿入されているが
、上記実施例の光学的ローパスフィルタ−は、赤色光或
いは赤外光領域の光量を減衰させる性質を有するので、
赤外線遮断フィルターを別設する必要がなくなる実用上
の効果も奏するものである。また、上記実施例における
登＝善の関係を保ちつつ、実際のａの長さを４０仏、ｘ
＝６０ｒと設定し、第７図に示す如く、撮像管のフェー
スプレート上、又はフェースプレートに接着する透明基
板上に光学的ローパスフィルターを構成することができ
る。
度信号の高周波成分のうち、緑色の成分については遮断
することなく、青色光成分及び赤色光成分について遮断
する波長依存性を持った光学的ローパスフイルタ−であ
ることが判る。更に上記実施例においては、第５図に示
される如く約６００の〃以上の波長の赤色光及び赤外光
は、位相部２において反射され、該部を透過することな
く、しかも、位相部が全フィルター面に占める割合鴫と
割く２／３であるので、赤色光及び赤外光は、入射光の
約３３％が透過するのみである。撮像管の分光感度は、
長波長領域で高いので通常カラーテレビカメラの光学系
には、赤外線を遮断するフィルターが挿入されているが
、上記実施例の光学的ローパスフィルタ−は、赤色光或
いは赤外光領域の光量を減衰させる性質を有するので、
赤外線遮断フィルターを別設する必要がなくなる実用上
の効果も奏するものである。また、上記実施例における
登＝善の関係を保ちつつ、実際のａの長さを４０仏、ｘ
＝６０ｒと設定し、第７図に示す如く、撮像管のフェー
スプレート上、又はフェースプレートに接着する透明基
板上に光学的ローパスフィルターを構成することができ
る。
第７図において、１１は撮像管を示し、１２はフェース
プレートを、１３は本発明に係る光学的ローパスフィル
ターが構成される透明基板を示すものである。
プレートを、１３は本発明に係る光学的ローパスフィル
ターが構成される透明基板を示すものである。
色分解ストライプフィルターを内蔵する２．払弧の撮像
管のフェースプレート１２の厚さｔＦ＝２．４肋（屈折
率１．５）、透明基板１３の厚さｔＬ＝１．０側（屈折
率１．５）とすれば、光学的ローパスフィルターの空間
周波数は、第６図に示す如くなり、赤色光と青色光に対
しては、約１５本／側程度以上を良好に遮断する光学的
ローパスフィルターとなる。
管のフェースプレート１２の厚さｔＦ＝２．４肋（屈折
率１．５）、透明基板１３の厚さｔＬ＝１．０側（屈折
率１．５）とすれば、光学的ローパスフィルターの空間
周波数は、第６図に示す如くなり、赤色光と青色光に対
しては、約１５本／側程度以上を良好に遮断する光学的
ローパスフィルターとなる。
以上は光学的ローパスフィルターを撮像管１１のフェー
スプレート１２に近接してこれに薮着する透明基板１３
上に作成する場合の例について述べたが、これをフェー
スプレート１２からもっと離し、光学的ローパスフィル
ターを撮影レンズ系内に組込む場合には、像面から光学
的ローパスフィルターの面までの換算距離に応じて、ａ
及び×の値を変えればよい。第２実施例として、上記第
１実施例と位相差等の条件を同一とし、ａ′ｘのみを１
／２と変えた場合のものである。
スプレート１２に近接してこれに薮着する透明基板１３
上に作成する場合の例について述べたが、これをフェー
スプレート１２からもっと離し、光学的ローパスフィル
ターを撮影レンズ系内に組込む場合には、像面から光学
的ローパスフィルターの面までの換算距離に応じて、ａ
及び×の値を変えればよい。第２実施例として、上記第
１実施例と位相差等の条件を同一とし、ａ′ｘのみを１
／２と変えた場合のものである。
ａ／ｘ＝１′２とした場合には、ローパスフイルターと
しての特性は、第８図に示す如くなり、ａ／ｘ＝１′２
であるのでレスポンスは極小値をもち、同図に示す如く
再び上昇するが、その極小値をとる周波数ｎの付近にカ
ラーテレビカメラの色信号の搬送周波数を設定すること
によって十分光学的ローパスフィルターとしての特性を
発揮するものである。
しての特性は、第８図に示す如くなり、ａ／ｘ＝１′２
であるのでレスポンスは極小値をもち、同図に示す如く
再び上昇するが、その極小値をとる周波数ｎの付近にカ
ラーテレビカメラの色信号の搬送周波数を設定すること
によって十分光学的ローパスフィルターとしての特性を
発揮するものである。
例えば、第７図の如く構成して用いる場合において、Ｔ
Ｆ＝２．４脚、ＴＬ＝２．４肋の厚さとし、その屈折率
１．５の透明基板を用いると、そのレスポンスの極小値
を取る空間周波数ｆＴは、ｆＴ＝１５本／側となり、ｆ
Ｔを色信号搬送用周波数の付近に選ぶことができる。
Ｆ＝２．４脚、ＴＬ＝２．４肋の厚さとし、その屈折率
１．５の透明基板を用いると、そのレスポンスの極小値
を取る空間周波数ｆＴは、ｆＴ＝１５本／側となり、ｆ
Ｔを色信号搬送用周波数の付近に選ぶことができる。
但しこの場合ａ＝３０ム、ｘ＝６０ムとする。この第２
実施例も第８図より判るとおり、緑色光についてのレス
ポンスの減衰は少なく、これも波長依存型の光学的ロー
パスフィルタ−の特性をもつ。
実施例も第８図より判るとおり、緑色光についてのレス
ポンスの減衰は少なく、これも波長依存型の光学的ロー
パスフィルタ−の特性をもつ。
一方ａ／ｘ＝１／２であるので、赤色光及び赤外光は入
射光の５０％を透過することなるが、一般に撮像管の分
光感度は、前記した如く赤色光及び赤外光に対して高減
度であるので、このように赤色光及び赤外光の光量制限
が行われることは、カラーテレビカメラの光学系として
は望ましいことである。上記両実施例においてその位相
部２は空気中にあるものと仮定して説明したが、第９図
Ａに示す如く、平行平面板１５が本発明に係る光学的ロ
ーパスフィルタ−の基板１３との間に位相部２が屈折率
１．５６の接着剤１４で接合されているか、或いは、上
記基板１３とフェースプレート１２との間に位相部２を
位置せしめ、両板１２，１３を第９図Ｂの如く屈折率１
．５６の接着剤１４で接着させると、両実施例において
、位相部２を通過した光ＬＰと位相部２を通過しない光
Ｌｏとの光路差は、２３５の〃となる。
射光の５０％を透過することなるが、一般に撮像管の分
光感度は、前記した如く赤色光及び赤外光に対して高減
度であるので、このように赤色光及び赤外光の光量制限
が行われることは、カラーテレビカメラの光学系として
は望ましいことである。上記両実施例においてその位相
部２は空気中にあるものと仮定して説明したが、第９図
Ａに示す如く、平行平面板１５が本発明に係る光学的ロ
ーパスフィルタ−の基板１３との間に位相部２が屈折率
１．５６の接着剤１４で接合されているか、或いは、上
記基板１３とフェースプレート１２との間に位相部２を
位置せしめ、両板１２，１３を第９図Ｂの如く屈折率１
．５６の接着剤１４で接着させると、両実施例において
、位相部２を通過した光ＬＰと位相部２を通過しない光
Ｌｏとの光路差は、２３５の〃となる。
従って、上記の如き構成とした場合における波長＾が４
５０ｍムの青色光に対する位相差は１．０４中となり、
波長入が５４０の仏の緑色光に対する位相差は０．８７
汀となる。
５０ｍムの青色光に対する位相差は１．０４中となり、
波長入が５４０の仏の緑色光に対する位相差は０．８７
汀となる。
従って、第１実施例に示される光学的ローパスフィルタ
ーのレスポンス関数は、第１０図に示される如くなり、
波長入が６２０川仏の赤色光線も含めてａ，ｂ，ｃに示
す如く可視光領域すべての波長の光線に対して遮断効果
を有する光学的ローパスフイルターとなる。
ーのレスポンス関数は、第１０図に示される如くなり、
波長入が６２０川仏の赤色光線も含めてａ，ｂ，ｃに示
す如く可視光領域すべての波長の光線に対して遮断効果
を有する光学的ローパスフイルターとなる。
なお、上記のものにおいて位相部の分光特性は、接着剤
１４との接着によって変化しないものとした。また第２
実施例に示される光学的ローパスフィルターのレスポン
ス関数は、第１１図に示される如くなる。
１４との接着によって変化しないものとした。また第２
実施例に示される光学的ローパスフィルターのレスポン
ス関数は、第１１図に示される如くなる。
この場合も緑色光（＾＝５４０机ム）のレスポンス値が
零となる空間周波数ｆ。付近に色信号の搬送周波数があ
れば、十分全可視領域について輝度信号を遮断する光学
的ローパスフイルターとしての効果を持つものとなる。
上記実施例において、多層位相部２により６００のムよ
り長波長側の光線を反射する場合について述べたが、そ
の反射特性及び赤外線の透過特性は、糠像管の具備する
分光感度特性に応じて定めれば良いものである。
零となる空間周波数ｆ。付近に色信号の搬送周波数があ
れば、十分全可視領域について輝度信号を遮断する光学
的ローパスフイルターとしての効果を持つものとなる。
上記実施例において、多層位相部２により６００のムよ
り長波長側の光線を反射する場合について述べたが、そ
の反射特性及び赤外線の透過特性は、糠像管の具備する
分光感度特性に応じて定めれば良いものである。
通常は、赤外線遮断フィルターに光学的ローパスフイル
ターとしての効果を具備するように格子状に加工するか
、或いは、色分解用のストライプフィルターの製作過程
において、その層数を光学的ローパスフィルタ−として
の効果を示すように制御することによって、上記如き特
性を得ることができ、従来技術をそのまま利用して本発
明に係る光学的ローパスフィルターを容易に製作するこ
とができる。
ターとしての効果を具備するように格子状に加工するか
、或いは、色分解用のストライプフィルターの製作過程
において、その層数を光学的ローパスフィルタ−として
の効果を示すように制御することによって、上記如き特
性を得ることができ、従来技術をそのまま利用して本発
明に係る光学的ローパスフィルターを容易に製作するこ
とができる。
以上の説明においては、多層位相部により可視光領域中
の波長６００ｍぷ以上の長波長側の赤色光範囲及び赤外
光を反射する場合について述べたが、これを短波長側の
青色光領域を反射する多層位相部となすことも、或いは
緑色光領域を反射する多層位相部となすことも、必要に
応じてできるものである。
の波長６００ｍぷ以上の長波長側の赤色光範囲及び赤外
光を反射する場合について述べたが、これを短波長側の
青色光領域を反射する多層位相部となすことも、或いは
緑色光領域を反射する多層位相部となすことも、必要に
応じてできるものである。
本発明に係る多層位相部は、これを屈折率の高い質例え
ばＴｉ０２、Ｃｅ０２、Ｚｒ０２等と、屈折率の低い物
質、例えばＭｇＦ２、ＳｉＱ等とを適宜選択して組み合
わせ、これらの物質を通常の蒸着技術と、フオトレジス
ト技術とを用い容易に所望の厚さに製作することができ
る。
ばＴｉ０２、Ｃｅ０２、Ｚｒ０２等と、屈折率の低い物
質、例えばＭｇＦ２、ＳｉＱ等とを適宜選択して組み合
わせ、これらの物質を通常の蒸着技術と、フオトレジス
ト技術とを用い容易に所望の厚さに製作することができ
る。
本発明は、その多層位相部が一次元的に、或いは２次元
的に規則的に配列されるものに限らず、ランダム配列を
持つ格子型の光学的ローパスフィルターにも適用し得る
ものである。
的に規則的に配列されるものに限らず、ランダム配列を
持つ格子型の光学的ローパスフィルターにも適用し得る
ものである。
次に本発明の特徴を備えた光学的。
−パスフィルターの実施の態様につき列記すると、‘１
） 特許請求の範囲記載のものにおいて、透過光の波面
に位相差を与える位相部が干渉多層膜により構成される
光学的ローパスフィル夕−【２’特許請求の範囲記載の
ものにおいて、位相部の断面が矩形である光学的。
） 特許請求の範囲記載のものにおいて、透過光の波面
に位相差を与える位相部が干渉多層膜により構成される
光学的ローパスフィル夕−【２’特許請求の範囲記載の
ものにおいて、位相部の断面が矩形である光学的。
ーバスフィルター−、｛３｝ 特許請求の範囲記載のも
のにおいて、干渉多層膜を構成する膜が赤色光及び赤外
光を反射するシアン膜である光学的ローパスフイルター
、‘４’特許請求の範囲記載のものにおいて、光学的ロ
ーパスフイルターは、その位相部が透明基板上に作成さ
れており、該透明基板を単管式又は２管式カラーテレビ
カメラの撮像管のフェースプレート上に接着した光学的
ローパスフィルタ等が挙げられる。
のにおいて、干渉多層膜を構成する膜が赤色光及び赤外
光を反射するシアン膜である光学的ローパスフイルター
、‘４’特許請求の範囲記載のものにおいて、光学的ロ
ーパスフイルターは、その位相部が透明基板上に作成さ
れており、該透明基板を単管式又は２管式カラーテレビ
カメラの撮像管のフェースプレート上に接着した光学的
ローパスフィルタ等が挙げられる。
第１図は、従来知られる位相格子型光学的ローパスフィ
ルターの縦断側面図、第２図は、本発明に係る位相格子
型光学的ローパスフィルターの縦断側面図、第３図は、
その位相部を拡大して示した断面図、第４図は、特定空
間周波数以上を遮断する特性を有する光学的ローパスフ
ィルターのレスポンス関数を示す図表、第５図は、本発
明に係る光学的ローパスフィルタ−の分光透過率特性を
示す図表、第６図は、本発明の一実施例の光学的ローパ
スフィルタ−の各色波長の光線に対するレスポンス関数
を示す図表、第７図は、上記実施例の撮像管の第１装着
例を示す側面図、第８図は、本発明の第２実施例の光学
的ローパスフィルターの各色波長の光線に対するレスポ
ンス関数を示す図表、第９図Ａ，Ｂは、上記両実施例の
撮像管への他の第２、第３装着例を示す側面図、第１０
図は、本発明の第１実施例の光学的ローパスフイルター
を第２、第３の装着例に基づき撮像管に装着した場合の
レスポンス関数を示し、第１１図は、同様に本発明の第
２実施例の光学的ローパスフィルターを第２、第３の装
着例に従って撮像管に装着した場合におけるレスポンス
関数を示す図表、第１２図は格子を用いたときの線像の
強度分布を示すグラフである。 １，１３・・・・・・透明基板、２・・・・・・位相部
、１１・・・・・・撮像管、１２・・・・・・フェース
プレート、１４・・・・・・接着剤、１５・・・・・・
平行平面ガラス。 矛１図大２図 ＊３図 矛４図 キ５図 矛６図 方７図 火８図 大９図 キー０ 図 キー１図 ※′Ｚ図
ルターの縦断側面図、第２図は、本発明に係る位相格子
型光学的ローパスフィルターの縦断側面図、第３図は、
その位相部を拡大して示した断面図、第４図は、特定空
間周波数以上を遮断する特性を有する光学的ローパスフ
ィルターのレスポンス関数を示す図表、第５図は、本発
明に係る光学的ローパスフィルタ−の分光透過率特性を
示す図表、第６図は、本発明の一実施例の光学的ローパ
スフィルタ−の各色波長の光線に対するレスポンス関数
を示す図表、第７図は、上記実施例の撮像管の第１装着
例を示す側面図、第８図は、本発明の第２実施例の光学
的ローパスフィルターの各色波長の光線に対するレスポ
ンス関数を示す図表、第９図Ａ，Ｂは、上記両実施例の
撮像管への他の第２、第３装着例を示す側面図、第１０
図は、本発明の第１実施例の光学的ローパスフイルター
を第２、第３の装着例に基づき撮像管に装着した場合の
レスポンス関数を示し、第１１図は、同様に本発明の第
２実施例の光学的ローパスフィルターを第２、第３の装
着例に従って撮像管に装着した場合におけるレスポンス
関数を示す図表、第１２図は格子を用いたときの線像の
強度分布を示すグラフである。 １，１３・・・・・・透明基板、２・・・・・・位相部
、１１・・・・・・撮像管、１２・・・・・・フェース
プレート、１４・・・・・・接着剤、１５・・・・・・
平行平面ガラス。 矛１図大２図 ＊３図 矛４図 キ５図 矛６図 方７図 火８図 大９図 キー０ 図 キー１図 ※′Ｚ図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透過波面に位相差を与える為の位相部が互いに屈折
率の異なる２種以上の物質を積層した干渉多層膜からな
るとともに、該多層干渉膜は、赤色光を反射する分光特
性を有し、かつ、赤色光領域もしくは青色光領域におい
て、下記条件を満足することを特徴とする格子型の光学
的ローパスフイルタ：１−２ａ／Ｘ＋２Ａａ／Ｘｃｏｓ
δ≦０ Ａ＾２（２ａ／Ｘ−１）＋２Ａ（１−ａ／Ｘ）ｃｏｓδ
≦０但しここで、Ｘ；格子間隔 ａ；位相部の幅 δ；位相差 Ａ；位相部を透過した光と透過しない光との振幅の比（
Ａ≦１）である。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51016978A JPS6034742B2 (ja) | 1976-02-20 | 1976-02-20 | 光学的ロ−パスフイルタ− |
| US05/768,861 US4068260A (en) | 1976-02-20 | 1977-02-15 | Combination optical low pass filter capable of phase and amplitude modulation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51016978A JPS6034742B2 (ja) | 1976-02-20 | 1976-02-20 | 光学的ロ−パスフイルタ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS52101056A JPS52101056A (en) | 1977-08-24 |
| JPS6034742B2 true JPS6034742B2 (ja) | 1985-08-10 |
Family
ID=11931139
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51016978A Expired JPS6034742B2 (ja) | 1976-02-20 | 1976-02-20 | 光学的ロ−パスフイルタ− |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4068260A (ja) |
| JP (1) | JPS6034742B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0567163U (ja) * | 1992-01-31 | 1993-09-03 | 株式会社富士通ゼネラル | 電動機 |
| JPH0567164U (ja) * | 1992-01-31 | 1993-09-03 | 株式会社富士通ゼネラル | 電動機 |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS546006A (en) * | 1977-06-16 | 1979-01-17 | Minolta Camera Kk | Method of making composite optical member consisting of glass and organic high molecular material |
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| US5399298A (en) * | 1985-11-01 | 1995-03-21 | Barr & Stroud, Ltd. | Optical filters with coatings transmissive in narrow waveband regions |
| US4779942A (en) * | 1985-12-09 | 1988-10-25 | United Technologies Corporation | NVG compatible red light |
| JPH0323415A (ja) * | 1989-06-20 | 1991-01-31 | Canon Inc | 光学的ローパスフィルター |
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| US5225930A (en) * | 1990-05-10 | 1993-07-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Comb optical interference filter |
| KR0151427B1 (ko) * | 1994-03-04 | 1999-02-18 | 문정환 | 위상 반전마스크 및 그의 제조방법 |
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| JP2004062148A (ja) * | 2002-06-04 | 2004-02-26 | Canon Inc | 光学部品及びその製造方法 |
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| US20080055720A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Perkins Raymond T | Optical Data Storage System with an Inorganic, Dielectric Grid Polarizer |
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| US7800823B2 (en) * | 2004-12-06 | 2010-09-21 | Moxtek, Inc. | Polarization device to polarize and further control light |
| US7570424B2 (en) * | 2004-12-06 | 2009-08-04 | Moxtek, Inc. | Multilayer wire-grid polarizer |
| US7961393B2 (en) * | 2004-12-06 | 2011-06-14 | Moxtek, Inc. | Selectively absorptive wire-grid polarizer |
| US20080055719A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Perkins Raymond T | Inorganic, Dielectric Grid Polarizer |
| US20080055721A1 (en) * | 2006-08-31 | 2008-03-06 | Perkins Raymond T | Light Recycling System with an Inorganic, Dielectric Grid Polarizer |
| JP4479535B2 (ja) * | 2005-02-21 | 2010-06-09 | セイコーエプソン株式会社 | 光学素子の製造方法 |
| US20070296921A1 (en) * | 2006-06-26 | 2007-12-27 | Bin Wang | Projection display with a cube wire-grid polarizing beam splitter |
| US20070297052A1 (en) * | 2006-06-26 | 2007-12-27 | Bin Wang | Cube wire-grid polarizing beam splitter |
| US8755113B2 (en) | 2006-08-31 | 2014-06-17 | Moxtek, Inc. | Durable, inorganic, absorptive, ultra-violet, grid polarizer |
| US7789515B2 (en) * | 2007-05-17 | 2010-09-07 | Moxtek, Inc. | Projection device with a folded optical path and wire-grid polarizer |
| US20080316599A1 (en) * | 2007-06-22 | 2008-12-25 | Bin Wang | Reflection-Repressed Wire-Grid Polarizer |
| US20100103517A1 (en) * | 2008-10-29 | 2010-04-29 | Mark Alan Davis | Segmented film deposition |
| US8248696B2 (en) | 2009-06-25 | 2012-08-21 | Moxtek, Inc. | Nano fractal diffuser |
| US8913321B2 (en) | 2010-09-21 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Fine pitch grid polarizer |
| US8611007B2 (en) | 2010-09-21 | 2013-12-17 | Moxtek, Inc. | Fine pitch wire grid polarizer |
| US8913320B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-12-16 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with bordered sections |
| US8873144B2 (en) | 2011-05-17 | 2014-10-28 | Moxtek, Inc. | Wire grid polarizer with multiple functionality sections |
| US8922890B2 (en) | 2012-03-21 | 2014-12-30 | Moxtek, Inc. | Polarizer edge rib modification |
| US9348076B2 (en) | 2013-10-24 | 2016-05-24 | Moxtek, Inc. | Polarizer with variable inter-wire distance |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742849B2 (ja) * | 1974-06-05 | 1982-09-10 |
-
1976
- 1976-02-20 JP JP51016978A patent/JPS6034742B2/ja not_active Expired
-
1977
- 1977-02-15 US US05/768,861 patent/US4068260A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0567163U (ja) * | 1992-01-31 | 1993-09-03 | 株式会社富士通ゼネラル | 電動機 |
| JPH0567164U (ja) * | 1992-01-31 | 1993-09-03 | 株式会社富士通ゼネラル | 電動機 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4068260A (en) | 1978-01-10 |
| JPS52101056A (en) | 1977-08-24 |
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