TWI657265B - 光學低通濾波器及具備光學低通濾波器之攝像裝置 - Google Patents

光學低通濾波器及具備光學低通濾波器之攝像裝置 Download PDF

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Abstract

光學低通濾波器(30)具備垂直分離雙折射板(31)，和45°分離雙折射板(32)，和135°分離雙折射板(33)。45°分離雙折射板(32)和135°分離雙折射板(33)被鄰接配置，45°分離雙折射板(32)之厚度和135°分離雙折射板(33)之厚度略相等，45°分離雙折射板(32)之厚度和135°分離雙折射板(33)之厚度分別小於垂直分離雙折射板(31)。射入光L對垂直分離雙折射板(31)之射入位置(點Pa1)從射入光側觀看與正方形狀之分離圖案(點P11、P12、P13、P14)之略中央重疊。

Description

光學低通濾波器及具備光學低通濾波器之攝像裝置
本發明關於具備光學低通濾波器及具備光學低通濾波器之攝像裝置，尤其關於具備3片雙折射板之光學低通濾波器及使用此之攝像裝置，該3片雙折射板係用以將射入光分離成位於四角形狀之分離圖案之角部的4條射出光。
以往，在專利文獻1中，揭示有具備將射入光(單位光束)朝水平方向進行光分離的水平分離雙折射板，和1/4波長板等之偏光解消板，和將射入光朝垂直方向進行光分離的垂直分離雙折射板的光學低通濾波器及攝像裝置。在該光學低通濾波器中，從射入光側依序鄰接配置水平分離雙折射板、偏光解消板及垂直分離雙折射板。如此之光學低通濾波器係藉由被設置在CCD等之攝像元件之前段，使與在攝像元件產生之疑似訊號關連的空間頻率成分予以遮斷及衰減，以謀求波紋現象之改善(降低)。
再者，上述光學低通濾波器被構成將射入光 分離成位於四角形狀之分離圖案之角部的4條射出光。具體而言，射入至水平分離雙折射板之光(單位光束)藉由雙折射，被分離成常光線和在水平方向被分離之異常光線的兩條光線而被射入至偏光解消板。射入至偏光解消板之常光線及異常光線在藉由偏光解消板被偏光解消之狀態下，被射入至垂直分離雙折射板。射入至垂直分離雙折射板之兩條光被分離成兩條常光線和被分離成垂直方向之兩條異常光線的4條光而被射出。其結果，從光學低通濾波器被射出之光成為位於四角形狀之分離圖案之角部的4條光線(單位光束)。但是，在上述光學低通濾波器中，由於偏光解消板之相位差之波長的依存性，有在射入光之特定波長區域中無法取得期待之四角形狀之分離圖案之情形。
再者，針對上述點，在專利文獻1中，揭示有可取得期待之四角形狀之分離圖案的光學低通濾波器。針對如此之光學低通濾波器之構成，參照圖28及圖29予以說明。
如圖28所示般，以往之光學低通濾波器500具備將射入光朝水平方向(X方向)進行光分離之水平分離雙折射板501，和相對於水平方向朝逆時鐘方向旋轉45°的方向(+45°方向)進行光分離的+45°分離雙折射板502，和相對於水平方向朝順時鐘方向旋轉45°的方向(-45°方向)進行光分離的-45°分離雙折射板503。在該光學低通濾波器500中，從射入光側依序鄰接配置水平分離雙 折射板501、+45°分離雙折射板502及-45°分離雙折射板530。
射入至水平分離雙折射板501之點Pa的射入光L藉由成為雙折射，被分離成常光線L01，和被分離成水平方向之異常光線LE1的兩條光線。換言之，如圖29所示般，射入至點Pa之光(斜線部)係藉由被分離至箭號A方向(水平方向)而成為2點之光線(點Pb、Pc)。
接著，如圖28所示般，射入至+45°分離雙折射板502之點Pb的常光線L01成為雙折射，被分離成常光線L02，和被分離至+45°方向之異常光線LE2的兩條光線。再者，射入至+45°分離雙折射板502之點Pc的異常光線LE1係藉由成為雙折射，被分離成常光線L03，和被分離成+45°之異常光線LE3的兩條光線。換言之，如圖29所示般，射入至點Pb及點Pc之光分別被分離至箭號B方向(+45°方向)，依此成為4點之光線(點Pd、Pe、Pf、Pg)。
接著，如圖28所示般，射入至-45°分離雙折射板503之點Pd的異常光線LE2當作常光線L04被射出(點P1)。與此相同，射入至-45°分離雙折射板503之點Pe的異常光線LE3當作常光線L05被射出(點P2)。另外，射入至-45°分離雙折射板503之點Pf的常光線L02被移動至-45°方向而當作異常光線LE4被射出(點P3)。與此相同，射入至-45°分離雙折射板503之點Pg的常光線 L03被移動至-45°方向而當作異常光線LE5被射出(點P4)。換言之，如圖29所示般，射入至點Pf及點Pg之光分別被移動至箭號C方向(-45°方向)，依此成為4點之光線(點P1、P2、P3、P4)。其結果，射入光L被分離成位於由點P1、P2、P3及P4所構成之四角形狀之分離圖案之角部的4條射出光(單位光束)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[參考文獻1]日本專利第3829717號公報
[發明之概要]
但是，在以往之光學低通濾波器500中，如圖28及圖29所示般，射入光L對水平分離雙折射板501的射入位置(點Pa)從射入光側(光軸方向)觀看之時，成為被配置在連結點P1、P2、P3及P4之各點而所取得之四角形狀之分離圖案之外側。因此，例如於使光學低通濾波器全體對光軸以任意角度旋轉之時，有射入光對光學低通濾波器的射入位置和分離圖案之位置關係變化之不良情形。例如，成為點P1~點P4以點Pa為中心而旋轉。其結果，有分離圖案對射入光之射入位置的位置精度 下降之問題點。
本發明係鑒於上述課題而創作出，其目的為提供可提升分離圖案對射入光之射入位置的位置精度的光學低通濾波器及攝像裝置。
就以用以解決上述課題之手段，本發明之光學低通濾波器被構成下述般。
即是，本發明之光學低通濾波器係以具備有將射入光分離成位於四角形狀之角部的4條射出光的3片雙折射板的構成為前提。再者，在藉由本發明之光學低通濾波器中，上述3片之雙折射板包含將射入光朝垂直方向或水平方向進行光分離之第1雙折射板，和相對於上述第1雙折射板之光分離方向，朝逆時鐘旋轉方向旋轉135°之方向進行光分離之第2雙折射板，和相對於上述第1雙折射板之光分離方向，朝順時鐘方向旋轉135°之方向進行光分離的第3雙折射板，上述第2雙折射板和上述第3雙折射板被鄰接配置，上述第2雙折射板之厚度與上述第3雙折射板之厚度略相等，上述第2雙折射板之厚度及上述第3雙折射板之厚度分別較上述第1雙折射板之厚度小，射入光對上述雙折射板之射入位置，從射入光側觀看與四角形狀之分離圖案之略中央或中央附近重疊。
若藉由具備如此之構成的光學低通濾波器時，從射入光側觀看射出光側，可以構成以射入光之射入 位置為中心之分離圖案。依此，因可以將射入光之射入位置配置成與四角形狀之分離圖案之略中央或中央附近重疊，故比起射入光之射入位置被配置在四角形狀之分離圖案之外側之時，可以縮小四角形狀之分離圖案之中央對射入光之射入位置的偏移量。其結果，於使光學低通濾波器全體對光軸以任意角度旋轉之時，可以縮小射入光之射入位置和分離圖案之位置的變化量。依此，可以提升分離圖案對射入光之射入位置的位置精度。
並且，針對藉由本發明之第1、第2及第3雙折射板，從射入光側之配置的順序組合有以第1、第2、第3雙折射板之順序配置之情形，或以第1、第3及第2雙折射板之順序配置之情形，或以第2、第3及第1雙折射板之順序配置之情形，或以第3、第2及第1雙折射板之順序配置之情形等。
就以本發明之具體構成而言，可舉出以下之複數個例。
在藉由本發明之光學低通濾波器中，理想上以上述第2雙折射板之厚度及上述第3雙折射板之厚度分別為上述第1雙折射板之厚度的(1/√ 2)倍，射入光藉由上述雙折射板被分離成位於正方形狀之分離圖案之角部的4條射出光，射入光對上述雙折射板之射入位置，從射入光側觀看與正方形狀之分離圖案之略中央重疊作為特徵。若構成如此，除了上述作用效果外，因射入光之射入位置被配置成與正方形狀之分離圖案之略中央重疊，故可以抑 制於使光學低通濾波器全體對光軸旋轉之時射入光之射入位置對正方形狀之分離圖案之位置變化之情形。
再者，在藉由本發明之光學低通濾波器中，理想上以於以箭號狀之記號表現上述第1、第2及第3雙折射板之光分離方向重疊之時，連接上述箭號狀之記號之各終端之形狀，成為略三角形狀作為特徵。若構成如此時，除了上述作用效果外，以連接各雙折射板之光分離方向之箭號狀之記號的各終端的形狀具有略三角形狀之方式，選擇各雙折射板之光分離方向(光軸之方向)而配置各雙折射板，依此可以容易將射入光之射入位置配置成與四角形狀之分離圖案之略中央或中央附近重疊。
再者，就以用以解決上述課題之手段，本發明之攝像裝置被構成下述般。
即是，藉由本發明之攝像裝置係以具備如請求項1~3中之任一項所記載之光學低通濾波器和包含沿著行方向及列方向而被配置之至少4個畫素的攝像元件之構成為前提。再者，在藉由本發明之攝像裝置中，藉由上述雙折射板而分離之4條射出光分別朝像上述攝像元件之4個畫素而被射出，射入光對上述雙折射板之射入位置從射入光側觀看與上述攝像元件之4個畫素之略中央或中央附近重疊。
若藉由具備如此之構成的攝像裝置時，除了上述作用效果之外，可以一面縮小分離圖案之中央對射入光之射入位置的偏移量，一面也縮小4個畫素之中央(4 個畫素中鄰接之畫素之境界線交叉之點)對射入光之射入位置的偏移量。依此，可以一面提升分離圖案之位置及攝像元件之畫素對射入光之射入位置之位置的精度，可以謀求降低波紋。
就以本發明之具體構成而言，可舉出下述。
在藉由本發明之攝像裝置中，理想上以又具備射入光被射入之結合光學部，從射入光側依序配置有上述結合光學部、上述3片之雙折射板及上述攝像元件。若藉由如此之構成時，除了上述作用效果外，因可以取得提升從被照體側而來的射入光之射入位置和攝像元件之4個畫素之中央的位置精度的攝像裝置，故於將攝像裝置當作汽車之車載用照相機而搭載之時，可以更正確地辨識汽車周邊之車線境界線、道路標識及步行者等之位置。
如上述般，若藉由本發明之光學低通濾波器及攝像裝置時，可以提升分離圖案對射入光之射入位置的位置精度。
20‧‧‧透鏡(結合光學部)
30、301、302、303‧‧‧光學低通濾波器
31‧‧‧垂直分離雙折射板(第1雙折射板)
32‧‧‧45°分離雙折射板(第2雙折射板)
33‧‧‧135°分離雙折射板(第3雙折射板)
40‧‧‧攝像元件
41‧‧‧畫素
100‧‧‧攝像裝置
圖1為藉由第1實施型態的攝像裝置之概略構成圖。
圖2為藉由第1實施型態的光學低通濾波器之分解斜視圖。
圖3為用以說明射入光之分離(移動)圖案的模式圖。
圖4為表示垂直分離雙折射板之光分離方向的圖式。
圖5為用以說明藉由垂直分離雙折射板之分離圖案的模式圖。
圖6為表示45°分離雙折射板之光分離方向的圖式。
圖7為用以說明藉由45°分離雙折射板之分離圖案的模式圖。
圖8為表示135°分離雙折射板之光分離方向的圖式。
圖9為用以說明藉由135°分離雙折射板之移動圖案的模式圖。
圖10為表示連接圖4、圖6及圖8所示之各雙折射板之光分離方向的箭號之終端之形狀的模式圖。
圖11為表示連續性連接圖3、圖5、圖7及圖9所示之各雙折射板之光分離(移動)方向的箭號之形狀的模式圖。
圖12為表示射入光之射入位置和分離圖案和畫素之位置關係的圖示。
圖13為藉由第2實施型態的光學低通濾波器之分解斜視圖。
圖14為用以說明射入光之分離(移動)圖案的模式圖。
圖15為用以說明藉由垂直分離雙折射板之分離圖案的模式圖。
圖16為用以說明藉由135°分離雙折射板之分離圖案的模式圖。
圖17為用以說明藉由45°分離雙折射板之移動圖案的模式圖。
圖18為藉由第3實施型態的光學低通濾波器之分解斜視圖。
圖19為用以說明射入光之分離(移動)圖案的模式圖。
圖20為用以說明藉由45°分離雙折射板之分離圖案的模式圖。
圖21為用以說明藉由135°分離雙折射板之移動圖案的模式圖。
圖22為用以說明藉由垂直分離雙折射板之分離圖案的模式圖。
圖23為藉由第4實施型態的光學低通濾波器之分解斜視圖。
圖24為用以說明射入光之分離(移動)圖案的模式圖。
圖25為用以說明藉由135°分離雙折射板之分離圖案的模式圖。
圖26為用以說明藉由45°分離雙折射板之移動圖案的模式圖。
圖27為用以說明藉由垂直分離雙折射板之分離圖案的模式圖。
圖28為藉由先前例之光學低通濾波器之分解斜視圖。
圖29為用以說明射入光之分離(移動)圖案的模式圖。
以下，根據圖面，說明本發明之實施型態。
(第1實施型態)
在藉由第1實施型態之攝像裝置100中，如圖1所示般，沿著光軸10依序配置有從外部之被照體側射入光(單位光束)之結合光學系統的透鏡20，和由主面之形狀為長方形狀之水晶所構成之光學低通濾波器30，和CCD或CMOS等之攝像元件40。並且，透鏡20為本發明之「結合光學部」之一例。
光學低通濾波器30係如圖2所示般具備有以將射入光(單位光束)朝垂直方向(Y方向)進行光分離之方式被切斷加工的垂直分離雙折射板31，和以將射入光朝45°進行光分離之方式被切斷加工的45°分離雙折射板32，和以將射入光朝135°進行光分離之方式被切斷加工的135°分離雙折射板33。並且，垂直分離雙折射板31為本發明之「第1雙折射板」之一例，45°分離雙折射板32為本發明之「第2雙折射板」之一例，135°分離雙折射板33為本發明之「第3雙折射板」之一例。
並且，在本實施型態中，為了方便說明，於將圖2所示之X方向(水平方向)設為基準(0°)之時，從將從基準朝逆時鐘方向旋轉45°之方向射為45°方向，將從基準朝逆時鐘方向旋轉135°之方向設為135°方向，將從基準朝時鐘方向旋轉90°之方向設為垂直方向(Y方向)而進行說明。
再者，換言之，45°分離雙折射板32具有將射入光予以光分離至對垂直方離雙折射板31之光分離方向(Y方向)朝逆時鐘方向旋轉135°之方向的功能。再者，135°分離雙折射板33具有將射入光予以光分離至對垂直方離雙折射板31之光分離方向(Y方向)朝順時鐘方向旋轉135°之方向的功能。再者，45°分離雙折射板32之光分離方向，和135°分離雙折射板33之光分離方向互相正交。
再者，如圖2(圖4、圖6、圖8)所示般，從各雙折射板31(32、33)所示之實線箭號朝向虛線箭號(從各雙折射板之前方的主面(紙面前方方向)朝向行進方向之主面(紙面後方方向)，即使對各雙折射板31(32、33)之厚度方向亦成為光分離方向傾斜特定角度之狀態。
光學低通濾波器30係從射入光側依序鄰接配置垂直分離雙折射板31、45°分離雙折射板32及135°分離雙折射板33。再者，45°分離雙折射板32之厚度，和135°分離雙折射板33之厚度略相等。再者，45°分離雙折射板 32之厚度及135°分離雙折射板33之厚度分別較垂直分離雙折射板31之厚度小。具體而言，45°分離雙折射板32之厚度及135°分離雙折射板33之厚度分別為垂直分離雙折射板31之厚度的(1/√ 2)。換言之，45°分離雙折射板32之厚度(135°分離雙折射板33之厚度)：垂直分離雙折射板31之厚度=1：√ 2。
藉由上述光學低通濾波器30，射入至光學低通濾波器30之射入光被光分離成正方形狀之4點分離圖案，射入光對垂直分離雙折射板31之射入位置，從射入光側觀看被配置成與正方形狀之4點分離圖案之略中央重疊。
接著，針對藉由光學低通濾波器30之光分離予以詳細說明。如圖2所示般，射入至垂直分離雙折射板31之點Pa1之射入光L係藉由雙折射，被分離成常光線L011，和異常光線LE11之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE11被分離成垂直方向(Y方向)。換言之，如圖3~圖5所示般，射入至點Pa1之光(斜線部)係藉由被分離至箭號A1方向(垂直方向)而被分離成2點(點Pb1、Pc1)。並且，如圖2所示般，標示在常光線及異常光線之路徑上的箭號表示各光之偏光面之方向。例如，常光線L011之偏光面之方向為水平方向(X方向)，異常光線LE11之偏光面之方向為垂直方向(Y方向)。
接著，射入至45°分離雙折射板32之點Pb1 之常光線L011係藉由雙折射，被分離成常光線L012，和異常光線LE12之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE12被分離至45°方向。再者，射入至45°分離雙折射板32之點Pc1之異常光線LE11係藉由雙折射，被分離成常光線L013，和異常光線LE13之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE13被分離至45°方向。換言之，如圖3、圖6及圖7所示般，射入至點Pb1及點Pc1之光分別被分離至箭號B1方向(45°方向)，被分離成4點(點Pd1、Pe1、Pf1、Pg1)。再者，如圖2所示般，常光線L012及常光線L013之偏光面之方向為135°方向，異常光線LE12及異常光線LE13之偏光面之方向為45°方向。
接著，射入至135°分離雙折射板33之點Pd1的異常光線LE12當作常光線L04被射出(點P11)。與此相同，射入至135°分離雙折射板33之點Pe1的異常光線LE13當作常光線L05被射出(點P12)。另外，射入至135°分離雙折射板33之點Pf1的常光線L012被移動至135°方向而當作異常光線LE4被射出(點P13)。與此相同，射入至135°分離雙折射板33之點Pg1的常光線L013被移動至135°方向而當作異常光線LE15被射出(點P14)。換言之，如圖3、圖8及圖9所示般，射入至點Pf1及點Pg1之光分別被移動至箭號C1方向(135°方向)，成為4點(點P11、P12、P13、P14)。再者，如圖2所示般，常光線L014及常光線L015之偏光面之方向 為45°方向，異常光線LE14及異常光線LE15之偏光面之方向為135°方向。
其結果，射入光L被分離成位於連結點P11、P12、P13及P14之各點而取得之正方形狀之分離圖案之角部的4條射出光(單位光束)。再者，在第1實施型態中，如圖2及圖3所示般，射入光L(圖3所示之斜線部)對垂直分離雙折射板31之射入位置Pa1從射入光側觀看射出光側之時，與正方形狀之分離圖案之中央重疊。具體而言，射入光L之射入位置(點Pa1)係分離圖案之點P11和點P14之對角線與點P12和點P13之對角線之交點重疊。
再者，如圖10所示般，分別以箭號表現垂直分離雙折射板31、45°分離雙折射板32及135°分離雙折射板33重疊之時，以直線連接表示各雙折射板之光分離方向之箭號的終端彼此之形狀成為略三角形狀。具體而言，分別以箭號表現圖4所示之垂直分離雙折射板31、圖6所示之45°分離雙折射板32及圖8所示之135°分離雙折射板33之光分離方向(以虛線箭號表示之方向)重疊之時，如圖10所示般，以直線連接各箭號之終端31a、32a及33a之形狀成為等腰三角形。
再者，如圖2、圖3及圖11所示般，藉由各雙折射板進行雙折射之光中，異常光線之分離方向或移動方向從射入光側依透過順序連續性觀看具有略三角形狀。具體而言，如圖2及圖3所示般，垂直分離雙折射板31 中之異常光線LE11之分離方向為垂直方向(Y方向)(圖3所示之箭號A1)。再者，45°分離雙折射板32中之異常光線LE12及異常光線LE13之分離方向為45°方向(圖3所示之箭號B1)。再者，135°分離雙折射板33中之異常光線LE14及異常光線LE15之移動方向為135°方向(圖3所示之箭號C1)。而且，藉由以雙折射板之配置順序連接該些箭號A1、B1及C1之終端和始端，被連接之形狀成為略三角形狀。即是，如圖3及圖11所示般，連接箭號A1之終端和箭號B1之始端，使箭號C1之始端移動至箭號B1之終端，連接箭號C1之終端和箭號A1之始端。依此，連接各箭號A1、B1及C1之形狀成為等腰三角形。
再者，攝像元件40如圖12所示般，沿著行方向及列方向具備有正方形狀之複數畫素41。在該些畫素41上等間隔地排列RGB(紅、綠、藍)之濾色器陣列，藉由各畫素41辨識RGB之各顏色資訊。
透過光學低通濾波器30之4條射出光(點P11、P12、P13、P14)(參照圖2)分別朝向攝像元件40之4個畫素41而被射出。在此，射入光L對光學低通器30的射入位置(點Pa1)從射入光側觀看時，與攝像元件40之4個畫素41之中央重疊。具體而言，射入光L之射入位置(點Pa1)係與4個畫素41中鄰接的畫素41之境界線交叉之點重疊。
如上述說明般，若藉由第1實施型態之光學低通濾波器30(攝像裝置100)時，可取得下述表示的效果。
在第1實施型態中，如上述般，將射入光L對垂直分離雙折射板31之射入位置(點Pa1)配置成從射入光側觀看與正方形狀之分離圖案(點P11、P12、P13、P14)之略中央重疊。依此，從射入光側觀看射出光側，可以構成以射入光L之射入位置為中心之分離圖案。其結果，因可以將射入光L之射入位置配置成與正方形狀之分離圖案之中央重疊，故比起射入位置被配置在正方形狀之分離圖案之外側之時，可以縮小正方形狀之分離圖案之中央對射入位置的偏移量。依此，於使光學低通濾波器30全體對光軸以任意角度旋轉之時，可以縮小射入光L之射入位置和分離圖案之位置的變化量。其結果，可以提升分離圖案(點P11、P12、P13、P14)對射入光L之射入位置(點Pa1)的位置精度。
再者，在第1實施型態中，如上述般，將45°分離折射板32之厚度及135°分離雙折射板33之厚度分別設為垂直分離雙折射板31之厚度之(1/√ 2)倍，將射入光L藉由各雙折射板31(32、33)分離成位於正方形狀之分離圖案之角度的4條射出光，將射入光L對垂直分離雙折射板31的射入位置(點Pa1)配置成從射入光側觀看與正方形狀之分離圖案(點P11、P12、P13、P14)之略中央重疊。依此，除了上述作用效果外，因射入光L之射入位置被配置成與正方形狀之分離圖案之略中央重疊， 故可以抑制於使光學低通濾波器30對光軸旋轉之時射入光L之射入位置(點Pa1)對正方形狀之分離圖案(點P11、P12、P13、P14)之位置變化之情形。
並且，在第1實施型態中，雖然表示45°分離折射板32之厚度(135°分離雙折射板33之厚度)：垂直分離雙折射31之厚度=1：√ 2之例，但是本發明並不限定於此。例如，可在45°分離雙折射板32之厚度(135°分離雙折射板33之厚度)：垂直分離雙折射板31之厚度=0.95~1.05：1.34~1.48之範圍下進行變更。上述範圍係事先藉由模擬或實驗結果等而取得，為可取得與將比率設為1：√ 2之時相同的效果之範圍。即是，若為上述範圍內，可將射入光之射入位置配置在正方形狀之分離圖案之略中央或中央附近。
再者，在第1實施型態中，如上述般，以箭號表現各雙折射板31(32、33)之光分離方向而重疊之時，連接箭號之各終端31a(32a、33a)之形狀具有等腰三角形狀。依此，除了上述作用效果外，以連接各雙折射板之光分離方向之箭號之各終端31a(32a、33a)具有等腰三角形狀之方式，選擇各雙折射板之光分離方向(光軸之方向)而配置故雙折射板，可以容易將射入光L之射入位置(點Pa1)配置成與正方形狀之分離圖案(點P11、P12、P13、P14)之略中央重疊。
再者，在第1實施型態中，如上述般，將射入光L之垂直分離雙折射板31射入位置(點Pa1)配置成 從射入光觀看與攝像元件40之4個畫素41之中央重疊。依此，除了上述作用效果外，可以一面分離圖案之中央對射入光L對射入位置之偏移量，一面也可以縮小4個畫素41之中央對射入光L之射入位置的偏移量。其結果，可以一面提升分離圖案(點P11、P12、P13、P14)之位置及攝像元件40之畫素41對射入光L之射入位置(點Pa1)的位置精度，一面降低波紋。
再者，在第1實施型態中，如上述般，從射入光側依序配置透鏡20、垂直分離雙折射板31、45°分離雙折射板32、135°分離雙折射板33及攝像元件40。依此，除了上述作用效果外，因可以取得提升從被照體側而來的射入光L之射入位置和攝像元件40之4個畫素之中央的位置精度的攝像裝置100，故於將攝像裝置100當作汽車之車載用照相機而搭載之時，可以更正確地辨識汽車周邊之車線境界線、道路標識及步行者等之位置。
(第2實施型態)
接著，參照圖13~圖17，針對第2實施型態進行說明。在該第2實施型態中，與上述第1實施型態不同，從各雙折射板之射入光側的配置順序不同。
藉由該第2實施型態之光學低通濾波器301如圖13所示般，從射入光側依序鄰接配置有垂直分離雙折射板31、135°分離雙折射板33及45°分離雙折射板32。
接著，針對藉由光學低通濾波器301之光分離予以說明。如圖13所示般，射入至垂直分離雙折射板31之點Pa2之射入光L係藉由雙折射，被分離成常光線L021，和異常光線LE21之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE21被分離成垂直方向(Y方向)。換言之，如圖14~圖15所示般，射入至點Pa2之光(斜線部)係藉由被分離至箭號A2方向(垂直方向)而被分離成2點(點Pb2、Pc2)。例如，如圖13所示般，常光線L021之偏光面之方向為水平方向(X方向)，異常光線LE21之偏光面之方向為垂直方向(Y方向)。
接著，射入至135°分離雙折射板33之點Pb2之常光線L021係藉由雙折射，被分離成常光線L022，和異常光線LE22之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE22被分離至135°方向。再者，射入至135°分離雙折射板33之點Pc2之異常光線LE21係藉由雙折射，被分離成常光線L023，和異常光線LE23之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE23被分離至135°方向。換言之，如圖14及圖16所示般，射入至點Pb2及點Pc2之光分別被分離至箭號B2方向(135°方向)，被分離成4點(點Pd2、Pe2、Pf2、Pg2)。再者，如圖13所示般，常光線L022及常光線L023之偏光面之方向為45°方向，異常光線LE22及異常光線LE23之偏光面之方向為135°方向。
接著，射入至45°分離雙折射板32之點Pd2 的異常光線LE22當作常光線L024被射出(點P21)。與此相同，射入至45°分離雙折射板32之點Pe2的異常光線LE23當作常光線L025被射出(點P22)。另外，射入至45°分離雙折射板32之點Pf2的常光線L022被移動至45°方向而當作異常光線LE24被射出(點P23)。與此相同，射入至45°分離雙折射板32之點Pg2的常光線L023被移動至45°方向而當作異常光線LE25被射出(點P24)。換言之，如圖14及圖17所示般，射入至點Pf2及點Pg2之光分別被移動至箭號C2方向(45°方向)，成為4點(點P21、P22、P23、P24)。再者，如圖13所示般，常光線L024及常光線L025之偏光面之方向為135°方向，異常光線LE24及異常光線LE25之偏光面之方向為45°方向。
其結果，射入光L被分離成位於由點P21、P22、P23及P24所構成之正方形狀之分離圖案之角部的4條射出光(單位光束)。再者，在第2實施型態中，如圖13及圖14所示般，射入光L(圖14所示之斜線部)對垂直分離雙折射板31之射入位置Pa2從射入光側觀看射出光側之時，與正方形狀之分離圖案之中央重疊。具體而言，射入光L之射入位置(點Pa2)係分離圖案之點P21和點P24之對角線與點P22和點P23之對角線之交點重疊。
並且，第2實施型態之其他構成及效果與上述第1實施型態相同。
(第3實施型態)
接著，參照圖18~圖22，針對第3實施型態進行說明。在該第3實施型態中，與上述第1及第2實施型態不同，從各雙折射板之射入光側的配置順序不同。
藉由該第3實施型態之光學低通濾波器302如圖18所示般，從射入光側依序鄰接配置有45°分離雙折射板32、135°分離雙折射板33及垂直分離雙折板31。
接著，針對藉由光學低通濾波器302之光分離予以說明。如圖18所示般，射入至45°分離雙折射板32之點Pa3之射入光L係藉由雙折射，被分離成常光線L031，和異常光線LE31之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE31被分離至45°方向。換言之，如圖19及圖20所示般，射入至點Pa3之光(斜線部)係藉由被分離至箭號A3方向(45°方向)而被分離成2點(點Pb3、Pc3)。再者，如圖18所示般，常光線L031之偏光面之方向為135°方向，異常光線LE31之偏光面之方向為45°方向。
接著，射入至135°分離雙折射板33之點Pb3的常光線L031被移動至135°方向而當作異常光線LE32被射出。再者，射入至135°分離雙折射板33之點Pc3的異常光線LE31當作常光線L032被射出。換言之，如圖19及圖21所示般，射入至點Pb3之光係藉由移動至箭號B3方向(135°方向)而成為2點(點Pd3、Pe3)。再 者，如圖18所示般，常光線L032之偏光面之方向為45°方向，異常光線LE32之偏光面之方向為135°方向。
接著，如圖18所示般，射入至垂直分離雙折射板31之點Pa3之異常光線LE32係藉由雙折射，被分離成常光線L033，和異常光線LE33之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE33被分離成垂直方向(Y方向)。而且，常光線L033當作點P31被射出，異常光線LE33當作點P32被射出。再者，射入至垂直分離雙折射板31之點Pe1之常光線L032係藉由雙折射，被分離成常光線L034，和異常光線LE34之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE34被分離成垂直方向(Y方向)。常光線L034當作點P33被射出，異常光線LE34當作點P34被射出。換言之，如圖19及圖22所示般，射入至點Pd3及點Pe3之光分別被移分離至箭號C3方向(垂直方向)，成為4點(點P31、P32、P33、P34)。再者，如圖18所示般，常光線L033及常光線L034之偏光面之方向為水平方向(X方向)，異常光線LE33及異常光線LE34之偏光面之方向為垂直方向(Y方向)。
其結果，射入光L被分離成位於由點P31、P32、P33及P34所構成之正方形狀之分離圖案之角部的4條射出光(單位光束)。再者，在第3實施型態中，如圖18及圖19所示般，射入光L(圖19所示之斜線部)對45°分離雙折射板32之射入位置Pa3從射入光側觀看射出光側之時，與正方形狀之分離圖案之中央重疊。具體而 言，射入光L之射入位置(點Pa3)係分離圖案之點P31和點P34之對角線與點P32和點P33之對角線之交點重疊。
再者，在上述第1及第2實施型態中，係如圖3及圖14所示般，在垂直分離雙折射板31中射入光分離之時，移動至正方形狀之分離圖案之外側，對此在第3實施型態中，係如圖19所示般，光之分離或移動在正方形狀之分離圖案之內側進行。
並且，第3實施型態之其他構成及效果與上述第1及第2實施型態相同。
(第4實施型態)
接著，參照圖23~圖27，針對第4實施型態進行說明。在該第4實施型態中，與上述第1~第3實施型態不同，從各雙折射板之射入光側的配置順序不同。
藉由該第4實施型態之光學低通濾波器303如圖23所示般，從射入光側依序鄰接配置有135°分離雙折射板33、45°分離雙折射板32及垂直分離雙折板31。
接著，針對藉由光學低通濾波器303之光分離予以說明。如圖23所示般，射入至135°分離雙折射板33之點Pa4之射入光L係藉由雙折射，被分離成常光線L041，和異常光線LE41之兩條光線(單位光束)。換言之，如圖24及圖25所示般，射入至點Pa4之光(斜線部)係藉由被分離至箭號A4方向(135°方向)而被分離 成2點(點Pb4、Pc4)。再者，如圖23所示般，常光線L041之偏光面之方向為45°方向，異常光線LE41之偏光面之方向為135°方向。
接著，射入至45°分離雙折射板32之點Pb4的常光線L041被移動至45°方向而當作異常光線LE42被射出。再者，射入至45°分離雙折射板32之點Pc4的異常光線LE41當作常光線L042被射出。換言之，如圖24及圖26所示般，射入至點Pb4之光係藉由移動至箭號B4方向(45°方向)而成為2點(點Pd4、Pe4)。再者，如圖23所示般，異常光線LE42之偏光面之方向為45°方向，常光線LE042之偏光面之方向為135°方向。
接著，射入至垂直分離雙折射板31之點Pd4之異常光線LE42係藉由雙折射，被分離成常光線L043，和異常光線LE43之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE43被分離成垂直方向(Y方向)。而且，常光線L043當作點P41被射出，異常光線LE43當作點P42被射出。再者，射入至垂直分離雙折射板31之點Pe4之常光線L042係藉由雙折射，被分離成常光線L044，和異常光線LE44之兩條光線(單位光束)。此時，異常光線LE44被分離成垂直方向(Y方向)。常光線L044當作點P43被射出，異常光線LE44當作點P44被射出。換言之，如圖24及圖27所示般，射入至點Pd4及點Pe4之光分別被移分離至箭號C4方向(垂直方向)，成為4點(點P41、P42、P43、P44)。再者，如圖23所示般，常光線 L043及常光線L044之偏光面之方向為水平方向(X方向)，異常光線LE43及異常光線LE44之偏光面之方向為垂直方向(Y方向)。
其結果，射入光L被分離成位於由點P41、P42、P43及P44所構成之正方形狀之分離圖案之角部的4條射出光(單位光束)。再者，在第4實施型態中，如圖23及圖24所示般，射入光L(圖24所示之斜線部)對135°分離雙折射板33之射入位置Pa4從射入光側觀看射出光側之時，與正方形狀之分離圖案之中央重疊。具體而言，射入光L之射入位置(點Pa4)係分離圖案之點P41和點P44之對角線與點P42和點P43之對角線之交點重疊。
再者，在上述第1及第2實施型態中，係如圖3及圖14所示般，在垂直分離雙折射板31中射入光分離之時，移動至正方形狀之分離圖案之外側，對此在第4實施型態中，係如圖24所示般，光之分離或移動在正方形狀之分離圖案之內側進行。
並且，第4實施型態之其他構成及效果與上述第1~3實施型態相同。
[其他之實施型態]
並且，此次所揭示之實施型態所有的點皆為例示，並非用以限制者。本發明之範圍並非上述實施型態之說明而係以申請專利範圍來表示，又包含與申請專利範圍均等之 含意及在其範圍內所進行的變更。
例如，在上述第1~第4實施型態中，雖然表示藉由將光學低通濾波器與透鏡及攝像元件組合，當作攝像裝置使用之例，但是本發明並不限定於此。例如，即使以光學低通濾波器單體使用亦可，亦可將光學濾波器適用於攝像裝置以外的裝置。
再者，在上述第1~第4實施型態中，雖然表示取得正方形狀之分離圖案的例，本發明並不限定於此。例如，若為射入光之射入位置被配置在分離圖案之略中央或中央附近，即使為正方形狀以外之四角形狀的分離圖案亦可。
再者，在上述第1~第4實施型態中，雖然表示取得主面為長方形狀之雙折射板的例，但是本發明並不限定於此。例如，即使長方形以外適用正方形狀或多角形狀之雙折射板亦可。再者，即使各雙折射板之形狀不同亦可。
再者，在上述第1~第4實施型態中，雖然表示適用垂直分離雙折射板以當作第1雙折射板之例，但是本發明並不限定於此。例如，即使適用水平分離雙折射板當作第1雙折射板之一例亦可。此時，將第2雙折射板之光分離方向設置成對第1雙折射板之光分離方向(水平方向)朝逆時鐘方向旋轉135°的方向，將第3雙折射板之光分離方向設置成對第1雙折射板之光分離方向(水平方向)朝順時鐘方向旋轉135°之方向即可。
[產業上之利用可行性]
本發明可以利用於光學低通濾波器及攝像裝置，更詳細而言，可以利用於具備將射入光分離成位於四角形狀之分離圖案之角部的4條射出光的3片雙折射板之光學低通濾波器及攝像裝置。

Claims (5)

  1. 一種光學低通濾波器，具備將射入光分離成位於四角形狀之分離圖案之角部的4條射出光的3片雙折射板，該光學低通濾波器之特徵在於：上述3片之雙折射板包含將射入光朝垂直方向或水平方向進行光分離之第1雙折射板，和相對於上述第1雙折射板之光分離方向，朝逆時鐘旋轉方向旋轉135°之方向進行光分離之第2雙折射板，和相對於上述第1雙折射板之光分離方向，朝順時鐘方向旋轉135°之方向進行光分離的第3雙折射板，上述第1雙折射板、上述第2雙折射板及上述第3雙折射板的各個光分離方向成為從射入光側朝向射出光側，對各雙折射板之厚度方向傾斜特定角度的狀態，上述第1雙折射板被配置在較上述第2雙折射板及上述第3雙折射板更靠近射入光側，上述第2雙折射板和上述第3雙折射板被鄰接配置，上述第2雙折射板之厚度與上述第3雙折射板之厚度略相等，上述第2雙折射板之厚度及上述第3雙折射板之厚度分別較上述第1雙折射板之厚度小。
  2. 如請求項1所記載之光學低通濾波器，其中上述第2雙折射板之厚度及上述第3雙折射板之厚度分別為上述第1雙折射板之厚度的(1/√ 2)倍， 射入光藉由上述雙折射板被分離成位於正方形狀之分離圖案之角部的4條射出光，射入光對上述雙折射板之射入位置，從入射光側觀看與正方形狀之分離圖案之略中央重疊。
  3. 如請求項1或2所記載之光學低通濾波器，其中於以箭號狀之記號表現上述第1、第2及第3雙折射板之光分離方向重疊之時，連接上述箭號狀之記號之各終端之形狀，成為略三角形狀。
  4. 一種攝像裝置，具備如請求項1~3中之任1項所記載之光學低通濾波器；和包含沿著行方向及列方向而被配置之至少4個畫素的攝像元件，該攝像裝置之特徵在於：藉由上述雙折射板而被分離之4條射出光分別朝向上述攝像元件之4個畫素被射出。
  5. 如請求項4所記載之攝像裝置，其中又具備射入光被射入之結合光學部，從射入光側依序配置有上述結合光學部、上述3片雙折射板及上述攝像元件。
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