WO2015141363A1 - 光学ローパスフィルタ及び光学ローパスフィルタを備える撮像装置 - Google Patents

光学ローパスフィルタ及び光学ローパスフィルタを備える撮像装置 Download PDF

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WO2015141363A1
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birefringent plate
separation
incident
incident light
light
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PCT/JP2015/054460
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Inventor
正垣　達也
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株式会社大真空
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/30—Polarising elements
    • G02B5/3083—Birefringent or phase retarding elements

Definitions

  • the present invention relates to an optical low-pass filter and an imaging apparatus including an optical low-pass filter, and in particular, an optical low-pass including three birefringent plates that separate incident light into four outgoing lights positioned at the corners of a rectangular separation pattern.
  • the present invention relates to an optical filter such as a filter and an imaging apparatus using the same.
  • Patent Document 1 discloses a horizontal separation birefringent plate that separates incident light (unit light flux) in the horizontal direction, a depolarizing plate such as a quarter-wave plate, and a vertical that separates incident light in the vertical direction.
  • An optical low-pass filter and an imaging device including a separation birefringent plate are disclosed.
  • a horizontal separation birefringence plate, a depolarization plate, and a vertical separation birefringence plate are arranged adjacent to each other in order from the incident light side.
  • Such an optical low-pass filter is provided in front of an image sensor such as a CCD, so that the spatial frequency component related to the pseudo signal generated by the image sensor is cut off and attenuated, thereby improving (reducing) the moire phenomenon. It has been.
  • the optical low-pass filter described above is configured to separate incident light into four outgoing lights positioned at the corners of a quadrangular separation pattern.
  • the light (unit light beam) incident on the horizontal separation birefringent plate is birefringent to be separated into two lights of an ordinary ray and an extraordinary ray separated in the horizontal direction, and the depolarization plate Is incident on.
  • the ordinary ray and extraordinary ray incident on the depolarization plate are incident on the vertical separation birefringence plate in a state where the depolarization plate has depolarized the light.
  • the two lights incident on the vertical separation birefringent plate are separated into four lights of two ordinary rays and two extraordinary rays separated in the vertical direction and emitted.
  • the light emitted from the optical low-pass filter becomes four lights (unit light beams) positioned at the corners of the quadrilateral separation pattern.
  • a desired rectangular separation pattern may not be obtained in a specific wavelength region of incident light due to the wavelength dependence of the phase difference of the depolarization plate.
  • Patent Document 1 discloses an optical low-pass filter that can obtain a desired rectangular separation pattern. The configuration of such an optical low-pass filter will be described with reference to FIGS.
  • the conventional optical low-pass filter 500 has a horizontal separation birefringent plate 501 that separates incident light in the horizontal direction (X direction), and is rotated 45 ° counterclockwise with respect to the horizontal direction.
  • + 45 ° separation birefringent plate 502 that separates light in the direction (+ 45 ° direction)
  • ⁇ 45 ° separation complex that separates light in the direction rotated 45 ° clockwise relative to the horizontal direction ( ⁇ 45 ° direction).
  • a refracting plate 503 is provided.
  • a horizontal separation birefringence plate 501, a + 45 ° separation birefringence plate 502, and a ⁇ 45 ° separation birefringence plate 503 are arranged adjacent to each other in this order from the incident light side.
  • the incident light L incident on the point Pa of the horizontal separation birefringent plate 501 is birefringed to be separated into two lights of an ordinary ray L01 and an extraordinary ray LE1 separated in the horizontal direction.
  • the light (hatched portion) incident on the point Pa is separated into the arrow A direction (horizontal direction) to become two points of light (points Pb and Pc).
  • the ordinary ray LO1 incident on the point Pb of the + 45 ° separating birefringent plate 502 is birefringent, thereby causing an ordinary ray LO2 and an extraordinary ray LE2 separated in the + 45 ° direction.
  • the extraordinary ray LE1 incident on the point Pc of the + 45 ° separating birefringent plate 502 is birefringent to be separated into two lights of the ordinary ray L03 and the extraordinary ray LE3 separated in the + 45 ° direction.
  • the light incident on the point Pb and the point Pc is separated into the arrow B direction (+ 45 ° direction) to become four points of light (points Pd, Pe, Pf). , Pg).
  • the extraordinary ray LE2 incident on the point Pd of the ⁇ 45 ° separating birefringent plate 503 is emitted as an ordinary ray L04 (point P1).
  • the extraordinary ray LE3 incident on the point Pe of the ⁇ 45 ° separating birefringent plate 503 is emitted as an ordinary ray L05 (point P2).
  • the ordinary ray L02 incident on the point Pf of the ⁇ 45 ° separating birefringent plate 503 is moved in the ⁇ 45 ° direction and emitted as an extraordinary ray LE4 (point P3).
  • the ordinary ray LO3 incident on the point Pg of the ⁇ 45 ° separating birefringent plate 503 is moved in the ⁇ 45 ° direction and emitted as an extraordinary ray LE5 (point P4).
  • the light incident on the point Pf and the point Pg is moved in the direction of the arrow C ( ⁇ 45 ° direction) to become four points of light (points P1, P2,. P3, P4).
  • the incident light L is separated into four outgoing lights (unit light beams) positioned at the corners of a quadrangular separation pattern composed of points P1, P2, P3 and P4.
  • the incident position (point Pa) of the incident light L with respect to the horizontal separation birefringent plate 501 is viewed from the incident light side (optical axis direction).
  • it is arranged outside the quadrangular separation pattern obtained by connecting the points P1, P2, P3 and P4.
  • the points P1 to P4 rotate around the point Pa.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an optical low-pass filter and an imaging apparatus capable of improving the accuracy of the position of the separation pattern with respect to the incident position of incident light.
  • the optical low-pass filter according to the present invention is configured as follows.
  • the optical low-pass filter according to the present invention is premised on a configuration including three birefringent plates that separate incident light into four outgoing lights positioned at the corners of a rectangular separation pattern.
  • the three birefringent plates may include a first birefringent plate that separates incident light in a vertical direction or a horizontal direction, and a light separating direction of the first birefringent plate.
  • a second birefringent plate that separates light in a direction rotated 135 ° counterclockwise and a light that is rotated 135 ° clockwise relative to the light separation direction of the first birefringent plate.
  • the second birefringent plate and the third birefringent plate are disposed adjacent to each other, and the thickness of the second birefringent plate is equal to the thickness of the third birefringent plate.
  • the thickness of the second birefringent plate and the thickness of the third birefringent plate are substantially smaller than the thickness of the first birefringent plate, and the incident position of incident light with respect to the birefringent plate is on the incident light side. It overlaps with the approximate center of the rectangular separation pattern as viewed from the center or the vicinity of the center. It is.
  • the optical low-pass filter having such a configuration, it is possible to configure a separation pattern centered on the incident position of the incident light when viewed from the incident light side to the outgoing light side.
  • the incident position of incident light can be arranged so as to overlap with the approximate center or the vicinity of the center of the quadrangular separation pattern, so that the incident position of incident light is arranged outside the quadrangular separation pattern and In comparison, the amount of deviation from the center of the rectangular separation pattern with respect to the incident position of the incident light can be reduced.
  • the entire optical low-pass filter is rotated at an arbitrary angle with respect to the optical axis, the amount of change between the incident position of incident light and the position of the separation pattern can be reduced. Thereby, the accuracy of the position of the separation pattern with respect to the incident position of the incident light can be improved.
  • the first, second, and third birefringent plates according to the present invention may be arranged in the order of the first, second, and third birefringent plates as a combination of the order of arrangement from the incident light side.
  • first, third and second birefringent plates when arranged in the order of the second, third and first birefringent plates, or in the order of the third, second and first birefringent plates There are cases where it is arranged with.
  • the thickness of the second birefringent plate and the thickness of the third birefringent plate are each (1 / ⁇ 2) times the thickness of the first birefringent plate,
  • the incident light is separated by the birefringent plate into four outgoing lights positioned at the corners of the square separation pattern, and the incident position of the incident light with respect to the birefringent plate is a square separation as viewed from the incident light side. It is characterized by overlapping with the approximate center of the pattern.
  • the incident light incident position is arranged so as to substantially overlap the center of the square separation pattern, so that the entire optical low-pass filter is rotated with respect to the optical axis. In this case, the incident light incident position can be prevented from changing with respect to the square separation pattern position.
  • the optical low-pass filter preferably, when the light separation directions of the first, second, and third birefringent plates are expressed by an arrow symbol and superimposed, A shape in which each end is connected is a substantially triangular shape. If comprised in this way, in addition to the above-mentioned effect, the light of each birefringent plate may have a substantially triangular shape so that the end of each arrow-shaped symbol in the light separation direction of each birefringent plate has a substantially triangular shape.
  • the imaging apparatus according to the present invention is configured as follows.
  • an image pickup apparatus includes the optical low-pass filter according to any one of claims 1 to 3 and an image pickup element including at least four pixels arranged along a row direction and a column direction. Is assumed.
  • the four outgoing lights separated by the birefringent plate are respectively emitted toward the four pixels of the imaging device, and the incident position of the incident light with respect to the birefringent plate is , When viewed from the incident light side, it overlaps with the approximate center or the vicinity of the center of the four pixels of the image sensor.
  • the center of the four pixels with respect to the incident position of the incident light (4) while reducing the deviation amount from the center of the separation pattern with respect to the incident position of the incident light.
  • the amount of deviation from the boundary of adjacent pixels among the two pixels can also be reduced. Therefore, it is possible to reduce moire while improving the accuracy of the position of the separation pattern and the position of the pixel of the image sensor with respect to the incident position of the incident light.
  • the imaging apparatus preferably further includes a coupling optical unit that receives incident light, and the coupling optical unit, the three birefringent plates, and the imaging element are arranged in this order from the incident light side. It is characterized by. If comprised in this way, in addition to the above-mentioned effect, since the imaging device which improved the position accuracy of the incident position of the incident light from the subject side and the center of the four pixels of the imaging element can be obtained, When the imaging apparatus is mounted as a vehicle-mounted camera for an automobile, the positions of lane boundaries, road signs, pedestrians and the like around the vehicle can be recognized more accurately.
  • the optical low-pass filter and the imaging apparatus according to the present invention the accuracy of the position of the separation pattern with respect to the incident position of incident light can be improved.
  • FIG. 10 is a schematic diagram showing a shape in which arrows indicating the light separating (moving) directions of the birefringent plates shown in FIGS. 3, 5, 7, and 9 are continuously connected. It is a figure which shows the positional relationship of the incident position of incident light, a separation pattern, and a pixel. It is a disassembled perspective view of the optical low-pass filter by 2nd Embodiment.
  • the lens 20 that is a coupling optical system in which light (unit light flux) is incident from the outside subject side along the optical axis 10, and the shape of the main surface
  • An optical low-pass filter 30 made of a rectangular crystal and an image pickup device 40 such as a CCD or CMOS are arranged in this order.
  • the lens 20 is an example of the “coupling optical unit” in the present invention.
  • the optical low-pass filter 30 includes a vertical separation birefringent plate 31 cut so as to separate incident light (unit light flux) in the vertical direction (Y direction), and incident light in a 45 ° direction.
  • a 45 ° separating birefringent plate 32 that is cut so as to separate the light into two
  • a 135 ° separating birefringent plate 33 that is cut so as to separate incident light in the 135 ° direction.
  • the vertical separating birefringent plate 31 is an example of the “first birefringent plate” of the present invention
  • the 45 ° separating birefringent plate 32 is an example of the “second birefringent plate” of the present invention, and is separated by 135 °.
  • the birefringent plate 33 is an example of the “third birefringent plate” in the present invention.
  • a direction rotated 45 ° counterclockwise from the reference is set as a 45 ° direction.
  • a direction rotated 135 ° counterclockwise from the reference will be described as a 135 ° direction
  • a direction rotated 90 ° clockwise from the reference will be described as a vertical direction (Y direction).
  • the 45 ° separating birefringent plate 32 functions to separate incident light in a direction rotated 135 ° counterclockwise with respect to the light separating direction (Y direction) of the vertical separating birefringent plate 31.
  • the 135 ° separating birefringent plate 33 has a function of separating incident light in a direction rotated 135 ° clockwise relative to the light separating direction (Y direction) of the vertical separating birefringent plate 31. Yes.
  • the light separation direction of the 45 ° separation birefringence plate 32 and the light separation direction of the 135 ° separation birefringence plate 33 are orthogonal to each other.
  • a vertical separation birefringence plate 31 In the optical low-pass filter 30, a vertical separation birefringence plate 31, a 45 ° separation birefringence plate 32, and a 135 ° separation birefringence plate 33 are disposed adjacent to each other in order from the incident light side. Further, the thickness of the 45 ° separating birefringent plate 32 and the thickness of the 135 ° separating birefringent plate 33 are substantially equal. Further, the thickness of the 45 ° separating birefringent plate 32 and the thickness of the 135 ° separating birefringent plate 33 are respectively smaller than the thickness of the vertical separating birefringent plate 31.
  • the thickness of the 45 ° separating birefringent plate 32 and the thickness of the 135 ° separating birefringent plate 33 are each (1 / ⁇ 2) times the thickness of the vertical separating birefringent plate 31.
  • the incident light incident on the optical low-pass filter 30 is separated into a square four-point separation pattern by the optical low-pass filter 30 described above, and the incident position of the incident light on the vertical separation birefringent plate 31 is viewed from the incident light side.
  • the incident light L incident on the point Pa1 of the vertical separating birefringent plate 31 is birefringed to be separated into two light beams (unit light beams) of an ordinary light beam LO11 and an extraordinary light beam LE11. Is done.
  • the extraordinary ray LE11 is separated in the vertical direction (Y direction).
  • the light (shaded portion) incident on the point Pa1 is separated into two points by being separated in the direction of the arrow A1 (vertical direction) (points Pb1, Pc1). .
  • FIG. 2 the incident light L incident on the point Pa1 of the vertical separating birefringent plate 31 is birefringed to be separated into two light beams (unit light beams) of an ordinary light beam LO11 and an extraordinary light beam LE11. Is done.
  • the extraordinary ray LE11 is separated in the vertical direction (Y direction).
  • the light (shaded portion) incident on the point Pa1 is separated into two points by being separated in the direction of the arrow A1 (vertical direction) (point
  • route of an ordinary ray and an extraordinary ray has shown the direction of the polarization plane of each light.
  • the direction of the polarization plane of the ordinary ray LO11 is the horizontal direction (X direction)
  • the direction of the polarization plane of the extraordinary ray LE11 is the vertical direction (Y direction).
  • the ordinary ray L011 incident on the point Pb1 of the 45 ° separating birefringent plate 32 is birefringed to be separated into two lights (unit beams) of the ordinary ray L012 and the extraordinary ray LE12.
  • the extraordinary ray LE12 is separated in the 45 ° direction.
  • the extraordinary ray LE11 incident on the point Pc1 of the 45 ° separating birefringent plate 32 is separated into two lights (unit luminous fluxes) of the ordinary ray L013 and the extraordinary ray LE13 by birefringence.
  • the extraordinary ray LE13 is separated in the 45 ° direction.
  • the light incident on the points Pb ⁇ b> 1 and Pc ⁇ b> 1 is separated into four points by being separated in the direction of arrow B ⁇ b> 1 (45 ° direction), respectively ( Points Pd1, Pe1, Pf1, Pg1).
  • the directions of the polarization planes of the ordinary ray L012 and the ordinary ray L013 are 135 degrees
  • the directions of the polarization planes of the extraordinary ray LE12 and the extraordinary rays LE13 are 45 degrees.
  • the extraordinary ray LE12 incident on the point Pd1 of the 135 ° separating birefringent plate 33 is emitted as an ordinary ray L014 (point P11).
  • the extraordinary ray LE13 incident on the point Pe1 of the 135 ° separating birefringent plate 33 is emitted as the ordinary ray L015 (point P12).
  • the ordinary ray LO12 incident on the point Pf1 of the 135 ° separating birefringent plate 33 is moved in the 135 ° direction and emitted as an extraordinary ray LE14 (point P13).
  • the ordinary ray LO13 incident on the point Pg1 of the 135 ° separating birefringent plate 33 is moved in the 135 ° direction and emitted as an extraordinary ray LE15 (point P14).
  • the light incident on the point Pf1 and the point Pg1 becomes four points by moving in the direction of the arrow C1 (135 ° direction), respectively (point P11, P12, P13, P14).
  • point P11, P12, P13, P14 As shown in FIG.
  • the directions of the polarization planes of the ordinary ray L014 and the ordinary ray L015 are 45 ° directions, and the orientations of the polarization planes of the extraordinary ray LE14 and extraordinary rays LE15 are 135 ° direction.
  • the incident light L is separated into four outgoing lights (unit light beams) positioned at the corners of a square separation pattern obtained by connecting the points P11, P12, P13 and P14. .
  • the incident position Pa1 of the incident light L (shaded portion shown in FIG. 3) with respect to the vertical separation birefringent plate 31 is changed from the incident light side to the outgoing light side. When viewed, it overlaps the center of the square separation pattern.
  • the incident position (point Pa1) of the incident light L overlaps the intersection of the diagonal line between the points P11 and P14 of the separation pattern and the diagonal line between the points P12 and P13.
  • the separating or moving direction of extraordinary rays among the light birefringed by each birefringent plate is substantially triangular when viewed continuously from the incident light side in the transmission order.
  • the separation direction of the extraordinary ray LE11 in the vertical separation birefringent plate 31 is the vertical direction (Y direction) (arrow A1 shown in FIG. 3).
  • the separating direction of the extraordinary ray LE12 and extraordinary ray LE13 in the 45 ° separating birefringent plate 32 is the 45 ° direction (arrow B1 shown in FIG. 3).
  • the moving direction of the extraordinary ray LE14 and extraordinary ray LE15 on the 135 ° separating birefringent plate 33 is the 135 ° direction (arrow C1 shown in FIG. 3).
  • the connected shape becomes a substantially triangular shape. That is, as shown in FIGS. 3 and 11, the end of arrow A1 and the start of arrow B1 are connected, the start of arrow C1 is moved to the end of arrow B1, and the end of arrow C1 and the end of arrow A1 are connected. Connect the beginning. Thereby, the shape which connected each arrow A1, B1, and C1 turns into an isosceles triangle.
  • the image sensor 40 includes a plurality of square-shaped pixels 41 along the row direction and the column direction.
  • RGB red, green, blue
  • each pixel 41 recognizes color information of each RGB.
  • the incident position (point Pa1) of the incident light L with respect to the optical low-pass filter 30 overlaps the center of the four pixels 41 of the image sensor 40 when viewed from the incident light side.
  • the incident position (point Pa1) of the incident light L overlaps the point where the boundary line of the adjacent pixels 41 among the four pixels 41 intersects.
  • optical low-pass filter 30 (imaging device 100) according to the first embodiment, the effects listed below can be obtained.
  • the incident position (point Pa1) of the incident light L with respect to the vertical separation birefringent plate 31 is a square separation pattern (points P11, P12, P13, P14) when viewed from the incident light side. ) So as to overlap with the approximate center.
  • the separation pattern centered on the incident position of the incident light L can be configured by looking at the outgoing light side from the incident light side.
  • the incident position of the incident light L can be arranged so as to overlap the center of the square-shaped separation pattern, so that the incident position with respect to the incident position is compared with the case where the incident position is arranged outside the square-shaped separation pattern. The amount of deviation from the center of the square separation pattern can be reduced.
  • the entire optical low-pass filter 30 when the entire optical low-pass filter 30 is rotated at an arbitrary angle with respect to the optical axis, the amount of change between the incident position of the incident light L and the position of the separation pattern can be reduced. As a result, the accuracy of the position of the separation pattern (points P11, P12, P13, P14) with respect to the incident position (point Pa1) of the incident light L can be improved.
  • the thickness of the 45 ° separation birefringence plate 32 and the thickness of the 135 ° separation birefringence plate 33 are set to (1 / ⁇ 2) of the thickness of the vertical separation birefringence plate 31, respectively.
  • the incident light L is separated by the birefringent plates 31 (32, 33) into four outgoing lights located at the corners of the square separation pattern, and the incident position of the incident light L with respect to the vertical separating birefringent plate 31 is separated.
  • (Point Pa1) is arranged so as to overlap with the approximate center of the square-shaped separation pattern (points P11, P12, P13, P14) when viewed from the incident light side.
  • the incident position of the incident light L is arranged so as to overlap the approximate center of the square-shaped separation pattern, so that the optical low-pass filter 30 is rotated with respect to the optical axis. It is possible to prevent the incident position (point Pa1) of the incident light L from changing with respect to the position of the square separation pattern (points P11, P12, P13, P14).
  • the present invention is not limited to this.
  • the above range is obtained in advance by simulation, experimental results, and the like, and is a range in which the same effect as that obtained when the ratio is 1: ⁇ 2 is obtained. That is, if it is in said range, it is possible to arrange
  • the terminal ends 31a (32a, 33a) of the arrows are overlapped.
  • the connected shape has an isosceles triangle shape.
  • the incident position (point Pa1) of the incident light L can be easily changed to a square separation pattern (points P11, P12, P13, P14). ) So as to overlap with the approximate center.
  • the incident position (point Pa1) of the incident light L with respect to the vertical separation birefringent plate 31 is overlapped with the center of the four pixels 41 of the image sensor 40 when viewed from the incident light side. To place.
  • the amount of deviation from the center of the four pixels 41 with respect to the incident position of the incident light L is reduced while the amount of deviation from the center of the separation pattern with respect to the incident position of the incident light L is reduced. can do.
  • the moire can be reduced while improving the accuracy of the position of the separation pattern (points P11, P12, P13, P14) with respect to the incident position (point Pa1) of the incident light L and the position of the pixel 41 of the image sensor 40. Can do.
  • the imaging apparatus 100 in which the positional accuracy between the incident position of the incident light L from the subject side and the center of the four pixels 41 of the imaging element 40 is improved.
  • the imaging apparatus 100 is mounted as a vehicle-mounted camera for an automobile, the positions of lane boundaries, road signs, pedestrians, and the like around the host vehicle can be recognized more accurately.
  • the optical low-pass filter 301 includes a vertical separation birefringence plate 31, a 135 ° separation birefringence plate 33, and a 45 ° separation birefringence plate 32 in order from the incident light side. Adjacent to each other.
  • the incident light L incident on the point Pa2 of the vertical separation birefringent plate 31 is birefringed to be separated into two lights (unit light fluxes) of an ordinary ray L021 and an extraordinary ray LE21. Is done.
  • the extraordinary ray LE21 is separated in the vertical direction (Y direction).
  • the light (shaded portion) incident on the point Pa2 is separated into two points by being separated in the arrow A2 direction (vertical direction) (points Pb2 and Pc2).
  • the direction of the polarization plane of the ordinary ray L021 is the horizontal direction (X direction)
  • the direction of the polarization plane of the extraordinary ray LE21 is the vertical direction (Y direction).
  • the ordinary ray LO21 incident on the point Pb2 of the 135 ° separating birefringent plate 33 is birefringed to be separated into two lights (unit beams) of the ordinary ray LO22 and the extraordinary ray LE22.
  • the extraordinary ray LE22 is separated in the 135 ° direction.
  • the extraordinary ray LE21 incident on the point Pc2 of the 135 ° separating birefringent plate 33 is separated into two lights (unit beams) of the ordinary ray LO23 and the extraordinary ray LE23 by birefringence.
  • the extraordinary ray LE23 is separated in the 135 ° direction.
  • the light incident on the point Pb2 and the point Pc2 is separated into four points by being separated in the arrow B2 direction (135 ° direction) (points Pd2, Pe2, Pf2, Pg2).
  • the directions of the polarization planes of the ordinary ray L022 and the ordinary ray L023 are 45 ° directions
  • the orientations of the polarization planes of the extraordinary ray LE22 and extraordinary rays LE23 are 135 °.
  • the extraordinary ray LE22 incident on the point Pd2 of the 45 ° separating birefringent plate 32 is emitted as an ordinary ray L024 (point P21).
  • the extraordinary ray LE23 incident on the point Pe2 of the 45 ° separating birefringent plate 32 is emitted as an ordinary ray L025 (point P22).
  • the ordinary ray LO22 incident on the point Pf2 of the 45 ° separating birefringent plate 32 is moved in the 45 ° direction and emitted as an extraordinary ray LE24 (point P23).
  • the ordinary ray LO23 incident on the point Pg2 of the 45 ° separating birefringent plate 32 is moved in the 45 ° direction and emitted as an extraordinary ray LE25 (point P24).
  • the light incident on the point Pf2 and the point Pg2 becomes four points by moving in the direction of the arrow C2 (45 ° direction) (points P21, P22, P23, P24).
  • the directions of the polarization planes of the ordinary ray L024 and the ordinary ray L025 are 135 degrees
  • the orientations of the polarization planes of the extraordinary ray LE24 and the extraordinary rays LE25 are 45 degrees.
  • the incident light L is separated into four outgoing lights (unit light beams) positioned at the corners of a square separation pattern composed of points P21, P22, P23 and P24.
  • the incident position Pa2 of the incident light L (shaded portion shown in FIG. 14) with respect to the vertical separation birefringent plate 31 is changed from the incident light side to the outgoing light side. When viewed, it overlaps the center of the square separation pattern.
  • the incident position (point Pa2) of the incident light L overlaps the intersection of the diagonal line between the points P21 and P24 of the separation pattern and the diagonal line between the points P22 and P23.
  • a 45 ° separation birefringence plate 32, a 135 ° separation birefringence plate 33, and a vertical separation birefringence plate 31 are adjacent to each other in this order from the incident light side. Are arranged.
  • the incident light L incident on the point Pa3 of the 45 ° separating birefringent plate 32 is birefringed into two light beams (unit light beams) of an ordinary ray L031 and an extraordinary ray LE31.
  • the extraordinary ray LE31 is separated in the 45 ° direction.
  • the light (hatched portion) incident on the point Pa3 is separated into two points by being separated in the arrow A3 direction (45 ° direction) (points Pb3, Pc3).
  • the direction of the polarization plane of the ordinary ray L031 is the 135 ° direction
  • the direction of the polarization plane of the extraordinary ray LE31 is the 45 ° direction.
  • the ordinary ray LO31 incident on the point Pb3 of the 135 ° separating birefringent plate 33 is moved in the 135 ° direction and emitted as an extraordinary ray LE32.
  • the extraordinary ray LE31 incident on the point Pc3 of the 135 ° separating birefringent plate 33 is emitted as an ordinary ray L032.
  • the light incident on the point Pb3 becomes two points (points Pd3 and Pe3) by moving in the arrow B3 direction (135 ° direction).
  • the direction of the polarization plane of the ordinary ray L032 is the 45 ° direction
  • the direction of the polarization plane of the extraordinary ray LE32 is the 135 ° direction.
  • the extraordinary ray LE32 incident on the point Pd3 of the vertical separation birefringent plate 31 is birefringent, and thus two lights (unit beam) of the ordinary ray LO33 and the extraordinary ray LE33 are obtained. ).
  • the extraordinary ray LE33 is separated in the vertical direction (Y direction).
  • the ordinary ray LO33 is emitted as a point P31
  • the extraordinary ray LE33 is emitted as a point P32.
  • the ordinary ray L032 incident on the point Pe3 of the vertical separation birefringent plate 31 is birefringed to be separated into two lights (unit beams) of the ordinary ray L034 and the extraordinary ray LE34.
  • the extraordinary ray LE34 is separated in the vertical direction (Y direction).
  • the ordinary ray L034 is emitted as a point P33
  • the extraordinary ray LE34 is emitted as a point P34.
  • the light incident on the points Pd3 and Pe3 becomes four points by being separated in the direction of the arrow C3 (vertical direction), respectively (points P31, P32, P33). , P34).
  • the directions of the polarization planes of the ordinary ray L033 and the ordinary ray L034 are horizontal (X direction), and the directions of the polarization planes of the extraordinary ray LE33 and extraordinary ray LE34 are vertical (Y Direction).
  • the incident light L is separated into four outgoing lights (unit luminous fluxes) positioned at the corners of a square separation pattern composed of points P31, P32, P33 and P34.
  • separation birefringent plate 32 of incident light L is the incident light side from the incident light side. , It overlaps with the center of the square-shaped separation pattern.
  • the incident position (point Pa3) of the incident light L overlaps the intersection of the diagonal line between the point P31 and the point P34 of the separation pattern and the diagonal line between the point P32 and the point P33.
  • a 135 ° separation birefringence plate 33, a 45 ° separation birefringence plate 32, and a vertical separation birefringence plate 31 are adjacent to each other in this order from the incident light side. Are arranged.
  • the incident light L incident on the point Pa4 of the 135 ° separating birefringent plate 33 is birefringent, so that it becomes two lights (unit light fluxes) of an ordinary ray L041 and an extraordinary ray LE41.
  • the light (shaded portion) incident on the point Pa4 is separated into two points (points Pb4 and Pc4) by being separated in the arrow A4 direction (135 ° direction).
  • the direction of the polarization plane of the ordinary ray L041 is the 45 ° direction
  • the direction of the polarization plane of the extraordinary ray LE41 is the 135 ° direction.
  • the ordinary ray LO41 incident on the point Pb4 of the 45 ° separating birefringent plate 32 is moved in the 45 ° direction and emitted as an extraordinary ray LE42.
  • the extraordinary ray LE41 incident on the point Pc4 of the 45 ° separating birefringent plate 32 is emitted as an ordinary ray L042.
  • the light incident on the point Pb4 becomes two points (points Pd4 and Pe4) by moving in the arrow B4 direction (45 ° direction).
  • the direction of the polarization plane of the extraordinary ray LE42 is the 45 ° direction
  • the direction of the polarization plane of the ordinary ray LO42 is the 135 ° direction.
  • the extraordinary ray LE42 incident on the point Pd4 of the vertical separation birefringent plate 31 is separated into two rays (unit beam) of the ordinary ray LO43 and the extraordinary ray LE43 by birefringence.
  • the extraordinary ray LE43 is separated in the vertical direction (Y direction).
  • the ordinary ray L043 is emitted as a point P41
  • the extraordinary ray LE43 is emitted as a point P42.
  • the ordinary ray LO42 incident on the point Pe4 of the vertical separation birefringent plate 31 is separated into two lights (unit beams) of an ordinary ray LO44 and an extraordinary ray LE44 by birefringence.
  • the extraordinary ray LE44 is separated in the vertical direction (Y direction).
  • the ordinary ray L044 is emitted as a point P43
  • the extraordinary ray LE44 is emitted as a point P44.
  • the light incident on the point Pd4 and the point Pe4 becomes four points by being separated in the arrow C4 direction (vertical direction), respectively (points P41, P42, P43). , P44).
  • the directions of the polarization planes of the ordinary ray L043 and the ordinary ray L044 are the horizontal direction (X direction), and the directions of the polarization planes of the extraordinary ray LE43 and the extraordinary ray LE44 are the vertical direction (Y Direction).
  • the incident light L is separated into four outgoing lights (unit light beams) positioned at the corners of a square separation pattern composed of points P41, P42, P43 and P44.
  • the incident position Pa4 of the incident light L (shaded portion shown in FIG. 24) with respect to the 135 ° separation birefringent plate 33 is from the incident light side to the outgoing light side. , It overlaps with the center of the square-shaped separation pattern.
  • the incident position (point Pa4) of the incident light L overlaps the intersection of the diagonal line between the points P41 and P44 of the separation pattern and the diagonal line between the points P42 and P43.
  • an optical low-pass filter is used as an imaging device by combining a lens and an imaging device
  • the present invention is not limited to this.
  • the optical low-pass filter may be used alone, or the optical low-pass filter can be applied to devices other than the imaging device.
  • the present invention is not limited to this.
  • a quadrangular separation pattern other than the square shape may be used.
  • a birefringent plate having a rectangular main surface is applied, but the present invention is not limited to this.
  • a square or polygonal birefringent plate may be applied in addition to the rectangular shape.
  • the shape of each birefringent plate may be different.
  • the present invention is not limited to this.
  • a horizontal separation birefringent plate may be applied as an example of the first birefringent plate.
  • the light separation direction of the second birefringent plate is provided in a direction rotated 135 ° counterclockwise with respect to the light separation direction (horizontal direction) of the first birefringent plate, and the light of the third birefringent plate is provided.
  • the separation direction may be provided in a direction rotated 135 ° clockwise relative to the light separation direction (horizontal direction) of the first birefringent plate.
  • the present invention can be used for an optical low-pass filter and an imaging device, and more specifically, includes three birefringent plates that separate incident light into four outgoing lights positioned at the corners of a rectangular separation pattern. It can utilize for the optical low-pass filter and imaging device with which it is provided.

Landscapes

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Abstract

　光学ローパスフィルタ(30)は、垂直分離複屈折板(31)と、４５°分離複屈折板(32)と、１３５°分離複屈折板(33)とを備える。４５°分離複屈折板(32)と１３５°分離複屈折板(33)とは隣接して配置され、４５°分離複屈折板(32)の厚みは１３５°分離複屈折板(33)の厚みと略等しく、４５°分離複屈折板(32)の厚み及び１３５°分離複屈折板(33)の厚みはそれぞれ垂直分離複屈折板(31)よりも小さい。入射光Ｌの垂直分離複屈折板(31)に対する入射位置（点Ｐa1）は、入射光側から見て正方形状の分離パターン（点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14）の略中央と重なる。

Description

光学ローパスフィルタ及び光学ローパスフィルタを備える撮像装置
　本発明は、光学ローパスフィルタ及び光学ローパスフィルタを備える撮像装置に関し、特に、入射光を四角形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光に分離する３枚の複屈折板を備える光学ローパスフィルタなどの光学フィルタ及びそれを用いた撮像装置に関する。
　従来、特許文献１には、入射光（単位光束）を水平方向に光分離する水平分離複屈折板と、１／４波長板等の偏光解消板と、入射光を垂直方向に光分離する垂直分離複屈折板とを備える光学ローパスフィルタ及び撮像装置が開示されている。この光学ローパスフィルタでは、入射光側から順に、水平分離複屈折板、偏光解消板、及び、垂直分離複屈折板が隣接して配置されている。このような光学ローパスフィルタは、ＣＣＤ等の撮像素子の前段に設けられることにより、撮像素子で発生した疑似信号に関連する空間周波数成分を遮断及び減衰させて、モアレ現象の改善（低減）が図られている。
　また、上述した光学ローパスフィルタは、入射光を四角形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光に分離するように構成されている。具体的には、水平分離複屈折板に入射した光（単位光束）は、複屈折することにより、常光線と水平方向に分離された異常光線との２本の光に分離されて偏光解消板に入射される。偏光解消板に入射した常光線及び異常光線は、偏光解消板により偏光解消された状態で、垂直分離複屈折板に入射される。垂直分離複屈折板に入射した２本の光は、２本の常光線と垂直方向に分離された２本の異常光線との４本の光に分離されて出射される。その結果、光学ローパスフィルタから出射された光は、四角形状の分離パターンの角に位置する４本の光（単位光束）となる。しかしながら、上述した光学ローパスフィルタでは、偏光解消板の位相差の波長依存性に起因して、入射光の特定の波長領域において所望の四角形状の分離パターンが得られない場合がある。
　また、上述の点について、特許文献１には所望の四角形状の分離パターンを得ることが可能な光学ローパスフィルタが開示されている。このような光学ローパスフィルタの構成について、図２８及び図２９を参照して説明する。
　図２８に示すように、従来の光学ローパスフィルタ５００は、入射光を水平方向（Ｘ方向）に光分離する水平分離複屈折板５０１と、水平方向に対して反時計回り方向に４５°回転させた方向（＋４５°方向）に光分離する＋４５°分離複屈折板５０２と、水平方向に対して時計回り方向に４５°回転させた方向（－４５°方向）に光分離する－４５°分離複屈折板５０３と備えている。この光学ローパスフィルタ５００では、入射光側から順に、水平分離複屈折板５０１、＋４５°分離複屈折板５０２、及び、－４５°分離複屈折板５０３が隣接して配置されている。
　水平分離複屈折板５０１の点Ｐaに入射した入射光Ｌは、複屈折することにより、常光線ＬO1と、水平方向に分離された異常光線ＬE1との２本の光に分離される。換言すると、図２９に示すように、点Ｐaに入射した光（斜線部）は、矢印Ａ方向（水平方向）に分離されることにより２点の光となる（点Ｐb、Ｐc）。
　次に、図２８に示すように、＋４５°分離複屈折板５０２の点Ｐbに入射した常光線ＬO1は、複屈折することにより、常光線ＬO2と、＋４５°方向に分離された異常光線ＬE2との２本の光に分離される。また、＋４５°分離複屈折板５０２の点Ｐcに入射した異常光線ＬE1は、複屈折することにより、常光線ＬO3と、＋４５°方向に分離された異常光線ＬE3との２本の光に分離される。換言すると、図２９に示すように、点Ｐb及び点Ｐcに入射した光は、それぞれ、矢印Ｂ方向（＋４５°方向）に分離されることにより４点の光となる（点Ｐd、Ｐe、Ｐf、Ｐg）。
　次に、図２８に示すように、－４５°分離複屈折板５０３の点Ｐdに入射した異常光線ＬE2は、常光線ＬO4として出射される（点Ｐ1）。これと同様に、－４５°分離複屈折板５０３の点Ｐeに入射した異常光線ＬE3は、常光線ＬO5として出射される（点Ｐ2）。一方、－４５°分離複屈折板５０３の点Ｐfに入射した常光線ＬO2は、－４５°方向に移動されて異常光線ＬE4として出射される（点Ｐ3）。これと同様に、－４５°分離複屈折板５０３の点Ｐgに入射した常光線ＬO3は、－４５°方向に移動されて異常光線ＬE5として出射される（点Ｐ4）。換言すると、図２９に示すように、点Ｐf及び点Ｐgに入射した光は、それぞれ、矢印Ｃ方向（－４５°方向）に移動されることにより４点の光となる（点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3、Ｐ4）。その結果、入射光Ｌは、点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3及びＰ4からなる四角形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光（単位光束）に分離されることとなる。
特許第３８２９７１７号公報
　しかしながら、従来の光学ローパスフィルタ５００では、図２８及び図２９に示すように、入射光Ｌの水平分離複屈折板５０１に対する入射位置（点Ｐa）は、入射光側（光軸方向）から見た場合に、点Ｐ1、Ｐ2、Ｐ3及びＰ4の各点を結んで得られる四角形状の分離パターンの外側に配置されることとなる。このため、例えば、光学ローパスフィルタ全体を光軸に対して任意の角度で回転させた場合には、入射光の光学ローパスフィルタに対する入射位置と分離パターンの位置との位置関係が変化するという不都合がある。例えば、点Ｐaを中心に点Ｐ1～点Ｐ4が回転することとなる。その結果、入射光の入射位置に対する分離パターンの位置の精度が低下するという問題点がある。
　本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、入射光の入射位置に対する分離パターンの位置の精度を向上させることが可能な光学ローパスフィルタ及び撮像装置を提供することを目的としている。
　上述の課題を解決するための手段として、本発明による光学ローパスフィルタは、以下のように構成されている。
　すなわち、本発明による光学ローパスフィルタは、入射光を四角形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光に分離する３枚の複屈折板を備える構成を前提としている。また、本発明による光学ローパスフィルタでは、前記３枚の複屈折板は、入射光を垂直方向又は水平方向に光分離する第１複屈折板と、前記第１複屈折板の光分離方向に対して反時計回り方向に１３５°回転させた方向に光分離する第２複屈折板と、前記第１複屈折板の光分離方向に対して時計回り方向に１３５°回転させた方向に光分離する第３複屈折板とを含み、前記第２複屈折板と前記第３複屈折板とは、隣接して配置され、前記第２複屈折板の厚みは、前記第３複屈折板の厚みと略等しく、前記第２複屈折板の厚み及び前記第３複屈折板の厚みは、それぞれ前記第１複屈折板の厚みよりも小さく、入射光の前記複屈折板に対する入射位置は、入射光側から見て四角形状の分離パターンの略中央又は中央近傍と重なることを特徴とするものである。
　かかる構成を備える光学ローパスフィルタによれば、入射光側から出射光側を見て、入射光の入射位置を中心とした分離パターンを構成することができる。これにより、入射光の入射位置を四角形状の分離パターンの略中央又は中央近傍と重なるように配置することができるので、入射光の入射位置が四角形状の分離パターンの外側に配置される場合と比べて、入射光の入射位置に対する四角形状の分離パターンの中央からのずれ量を小さくすることができる。その結果、光学ローパスフィルタ全体を光軸に対して任意の角度で回転させた場合に、入射光の入射位置と分離パターンの位置との変化量を小さくすることができる。これにより、入射光の入射位置に対する分離パターンの位置の精度を向上させることができる。
　なお、本発明による第１、第２及び第３複屈折板について入射光側からの配置の順序の組み合わせとしては、第１、第２及び第３複屈折板の順序で配置する場合や、第１、第３及び第２複屈折板の順序で配置する場合や、第２、第３及び第１複屈折板の順序で配置する場合や、第３、第２及び第１複屈折板の順序で配置する場合等がある。
　本発明の具体的な構成として、以下の複数のものが挙げられる。
　本発明による光学ローパスフィルタにおいて、好ましくは、前記第２複屈折板の厚み及び前記第３複屈折板の厚みは、それぞれ前記第１複屈折板の厚みの（１／√２）倍であり、入射光は、前記複屈折板により正方形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光に分離され、入射光の前記複屈折板に対する入射位置は、入射光側から見て正方形状の分離パターンの略中央と重なることを特徴とする。このように構成すれば、上述の作用効果に加えて、入射光の入射位置が正方形状の分離パターンの略中央と重なるように配置されるので、光学ローパスフィルタ全体を光軸に対して回転させた場合に入射光の入射位置が正方形状の分離パターンの位置に対して変化するのを抑制することができる。
　また、本発明による光学ローパスフィルタにおいて、好ましくは、前記第１、第２及び第３複屈折板の光分離方向を矢印状の記号で表現して重ね合わせた場合に、前記矢印状の記号の各終端を接続した形状は、略三角形状となることを特徴とする。このように構成すれば、上述の作用効果に加えて、各複屈折板の光分離方向の矢印状の記号の各終端を接続した形状が略三角形状を有するように、各複屈折板の光分離方向（光軸の向き）を選択して各複屈折板を配置することにより、容易に、入射光の入射位置を四角形状の分離パターンの略中央又は中央近傍と重なるように配置することができる。
　また、上述の課題を解決するための手段として、本発明による撮像装置は、以下のように構成されている。
　すなわち、本発明による撮像装置は、請求項１～３のいずれか１項に記載の光学ローパスフィルタと、行方向及び列方向に沿って配置された少なくとも４つの画素を含む撮像素子とを備える構成を前提としている。また、本発明による撮像装置では、前記複屈折板により分離された４本の出射光は、それぞれ、前記撮像素子の４つの画素に向かって出射され、入射光の前記複屈折板に対する入射位置は、入射光側から見て前記撮像素子の４つの画素の略中央又は中央近傍と重なることを特徴としている。
　かかる構成を備える撮像装置によれば、上述の作用効果に加えて、入射光の入射位置に対する分離パターンの中央からのずれ量を小さくしながら、入射光の入射位置に対する４つの画素の中央（４つの画素のうち隣接する画素の境界線が交差する点）とのずれ量も小さくすることができる。これにより、入射光の入射位置に対する分離パターンの位置及び撮像素子の画素の位置の精度を向上させながら、モアレの低減を図ることができる。
　本発明の具体的な構成として、以下のものが挙げられる。
　本発明による撮像装置において、好ましくは、入射光が入射される結合光学部をさらに備え、入射光側から順に、前記結合光学部、前記３枚の複屈折板、及び、前記撮像素子が配置されていることを特徴とする。このように構成すれば、上述の作用効果に加えて、被写体側からの入射光の入射位置と撮像素子の４つの画素の中央との位置精度を向上させた撮像装置を得ることができるので、撮像装置を自動車の車載用カメラとして搭載した場合に、自車周辺の車線境界線、道路標識及び歩行者等の位置をより正確に認識することができる。
　上記のように、本発明による光学ローパスフィルタ及び撮像装置によれば、入射光の入射位置に対する分離パターンの位置の精度を向上させることができる。
第１実施形態による撮像装置の概略構成図である。 第１実施形態による光学ローパスフィルタの分解斜視図である。 入射光の分離（移動）パターンを説明するための模式図である。 垂直分離複屈折板の光分離方向を示す図である。 垂直分離複屈折板による分離パターンを説明するための模式図である。 ４５°分離複屈折板の光分離方向を示す図である。 ４５°分離複屈折板による分離パターンを説明するための模式図である。 １３５°分離複屈折板の光分離方向を示す図である。 １３５°分離複屈折板による移動パターンを説明するための模式図である。 図４、図６及び図８に示す各複屈折板の光分離方向を示す矢印の終端を接続した形状を示す模式図である。 図３、図５、図７及び図９に示す各複屈折板の光分離（移動）方向を示す矢印を連続的に接続した形状を示す模式図である。 入射光の入射位置と分離パターンと画素との位置関係を示す図である。 第２実施形態による光学ローパスフィルタの分解斜視図である。 入射光の分離（移動）パターンを説明するための模式図である。 垂直分離複屈折板による分離パターンを説明するための模式図である。 １３５°分離複屈折板による分離パターンを説明するための模式図である。 ４５°分離複屈折板による移動パターンを説明するための模式図である。 第３実施形態による光学ローパスフィルタの分解斜視図である。 入射光の分離（移動）パターンを説明するための模式図である。 ４５°分離複屈折板による分離パターンを説明するための模式図である。 １３５°分離複屈折板による移動パターンを説明するための模式図である。 垂直分離複屈折板による分離パターンを説明するための模式図である。 第４実施形態による光学ローパスフィルタの分解斜視図である。 入射光の分離（移動）パターンを説明するための模式図である。 １３５°分離複屈折板による分離パターンを説明するための模式図である。 ４５°分離複屈折板による移動パターンを説明するための模式図である。 垂直分離複屈折板による分離パターンを説明するための模式図である。 従来例による光学ローパスフィルタの分解斜視図である。 入射光の分離（移動）パターンを説明するための模式図である。
　以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
　（第１実施形態）
　第１実施形態による撮像装置１００では、図１に示すように、光軸１０に沿って外部の被写体側から光（単位光束）が入射される結合光学系であるレンズ２０と、主面の形状が長方形状の水晶からなる光学ローパスフィルタ３０と、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子４０とが順に配置されている。なお、レンズ２０は、本発明の「結合光学部」の一例である。
　光学ローパスフィルタ３０は、図２に示すように、入射光（単位光束）を垂直方向（Ｙ方向）に光分離するように切断加工された垂直分離複屈折板３１と、入射光を４５°方向に光分離するように切断加工された４５°分離複屈折板３２と、入射光を１３５°方向に光分離するように切断加工された１３５°分離複屈折板３３とを備えている。なお、垂直分離複屈折板３１は本発明の「第１複屈折板」の一例であり、４５°分離複屈折板３２は本発明の「第２複屈折板」の一例であり、１３５°分離複屈折板３３は本発明の「第３複屈折板」の一例である。
　なお、本実施形態では、説明の便宜上、図２に示すＸ方向（水平方向）を基準（０°）とした場合に、基準から反時計回り方向に４５°回転させた方向を４５°方向とし、基準から反時計回り方向に１３５°回転させた方向を１３５°方向とし、基準から時計回り方向に９０°回転させた方向を垂直方向（Ｙ方向）として説明する。
　また、換言すると、４５°分離複屈折板３２は、垂直分離複屈折板３１の光分離方向（Ｙ方向）に対して反時計回り方向に１３５°回転させた方向に入射光を光分離する機能を有している。また、１３５°分離複屈折板３３は、垂直分離複屈折板３１の光分離方向（Ｙ方向）に対して時計回り方向に１３５°回転させた方向に入射光を光分離する機能を有している。また、４５°分離複屈折板３２の光分離方向と、１３５°分離複屈折板３３の光分離方向とは、互いに直交している。
　また、図２（図４、図６、図８）に示すように、各複屈折板３１（３２、３３）に示す実線矢印から破線矢印に向かって（各複屈折板の手前の主面（紙面手前方向）から進行方向の主面（紙面奥方向）に向かって）、各複屈折板３１（３２、３３）の厚み方向に対しても光分離方向が所定の角度傾いた状態となっている。
　光学ローパスフィルタ３０は、入射光側から順に、垂直分離複屈折板３１、４５°分離複屈折板３２、及び、１３５°分離複屈折板３３が隣接して配置されている。また、４５°分離複屈折板３２の厚みと、１３５°分離複屈折板３３の厚みとは、略等しい。また、４５°分離複屈折板３２の厚み及び１３５°分離複屈折板３３の厚みは、それぞれ、垂直分離複屈折板３１の厚みよりも小さい。具体的には、４５°分離複屈折板３２の厚み及び１３５°分離複屈折板３３の厚みは、それぞれ、垂直分離複屈折板３１の厚みの（１／√２）倍である。換言すると、４５°分離複屈折板３２の厚み（１３５°分離複屈折板３３の厚み）：垂直分離複屈折板３１の厚み＝１：√２である。
　上述した光学ローパスフィルタ３０により、光学ローパスフィルタ３０に入射した入射光は、正方形状の４点分離パターンに光分離され、入射光の垂直分離複屈折板３１に対する入射位置は、入射光側から見て正方形状の４点分離パターンの略中央と重なるように配置される。
　次に、光学ローパスフィルタ３０による光分離について詳細に説明する。図２に示すように、垂直分離複屈折板３１の点Ｐa1に入射した入射光Ｌは、複屈折することにより、常光線ＬO11と、異常光線ＬE11との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE11は、垂直方向（Ｙ方向）に分離される。換言すると、図３～図５に示すように、点Ｐa1に入射した光（斜線部）は、矢印Ａ1方向（垂直方向）に分離されることにより２点に分離される（点Ｐb1、Ｐc1）。なお、図２に示すように、常光線及び異常光線の経路上に付された矢印は、各光の偏光面の向きを示している。例えば、常光線ＬO11の偏光面の向きは、水平方向（Ｘ方向）であり、異常光線ＬE11の偏光面の向きは、垂直方向（Ｙ方向）である。
　次に、４５°分離複屈折板３２の点Ｐb1に入射した常光線ＬO11は、複屈折することにより、常光線ＬO12と、異常光線ＬE12との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE12は、４５°方向に分離される。また、４５°分離複屈折板３２の点Ｐc1に入射した異常光線ＬE11は、複屈折することにより、常光線ＬO13と、異常光線ＬE13との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE13は、４５°方向に分離される。換言すると、図３、図６及び図７に示すように、点Ｐb1及び点Ｐc1に入射した光は、それぞれ、矢印Ｂ1方向（４５°方向）に分離されることにより４点に分離される（点Ｐd1、Ｐe1、Ｐf1、Ｐg1）。また、図２に示すように、常光線ＬO12及び常光線ＬO13の偏光面の向きは、１３５°方向であり、異常光線ＬE12及び異常光線ＬE13の偏光面の向きは、４５°方向である。
　次に、１３５°分離複屈折板３３の点Ｐd1に入射した異常光線ＬE12は、常光線ＬO14として出射される（点Ｐ11）。これと同様に、１３５°分離複屈折板３３の点Ｐe1に入射した異常光線ＬE13は、常光線ＬO15として出射される（点Ｐ12）。一方、１３５°分離複屈折板３３の点Ｐf1に入射した常光線ＬO12は、１３５°方向に移動されて異常光線ＬE14として出射される（点Ｐ13）。これと同様に、１３５°分離複屈折板３３の点Ｐg1に入射した常光線ＬO13は、１３５°方向に移動されて異常光線ＬE15として出射される（点Ｐ14）。換言すると、図３、図８及び図９に示すように、点Ｐf1及び点Ｐg1に入射した光は、それぞれ、矢印Ｃ1方向（１３５°方向）に移動することにより４点となる（点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14）。また、図２に示すように、常光線ＬO14及び常光線ＬO15の偏光面の向きは、４５°方向であり、異常光線ＬE14及び異常光線ＬE15の偏光面の向きは、１３５°方向である。
　その結果、入射光Ｌは、点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13及びＰ14の各点を結んで得られる正方形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光（単位光束）に分離されることとなる。また、第１実施形態では、図２及び図３に示すように、入射光Ｌ（図３に示す斜線部）の垂直分離複屈折板３１に対する入射位置Ｐa1は、入射光側から出射光側を見た場合に、正方形状の分離パターンの中央と重なっている。具体的には、入射光Ｌの入射位置（点Ｐa1）は、分離パターンの点Ｐ11と点Ｐ14との対角線と、点Ｐ12と点Ｐ13との対角線との交点と重なっている。
　また、図１０に示すように、垂直分離複屈折板３１、４５°分離複屈折板３２、及び、１３５°分離複屈折板３３の光分離方向をそれぞれ矢印で表現して重ね合わせた場合に、各複屈折板の光分離方向を示す矢印の終端同士を直線で接続した形状は、略三角形状となっている。具体的には、図４に示す垂直分離複屈折板３１、図６に示す４５°分離複屈折板３２、及び、図８に示す１３５°分離複屈折板３３の光分離方向（破線矢印で示す方向）をそれぞれ矢印で表現して重ね合わせた場合に、図１０に示すように、各矢印の終端３１ａ、３２ａ及び３３ａを直線で接続した形状は、二等辺三角形となっている。
　また、図２、図３及び図１１に示すように、各複屈折板により複屈折する光のうち異常光線の分離方向又は移動方向は、入射光側から透過順に連続的に見て略三角形状を有している。具体的には、図２及び図３に示すように、垂直分離複屈折板３１における異常光線ＬE11の分離方向は、垂直方向（Ｙ方向）である（図３に示す矢印Ａ1）。また、４５°分離複屈折板３２における異常光線ＬE12及び異常光線ＬE13の分離方向は、４５°方向である（図３に示す矢印Ｂ1）。また、１３５°分離複屈折板３３における異常光線ＬE14及び異常光線ＬE15の移動方向は、１３５°方向である（図３に示す矢印Ｃ1）。そして、これらの矢印Ａ1、Ｂ1及びＣ1の終端と始端とを複屈折板の配置順に接続することにより、接続された形状が略三角形状となる。すなわち、図３及び図１１に示すように、矢印Ａ1の終端と矢印Ｂ1の始端とを接続し、矢印Ｂ1の終端に矢印Ｃ1の始端を移動させて接続し、矢印Ｃ1の終端と矢印Ａ1の始端とを接続する。これにより、各矢印Ａ1、Ｂ1及びＣ1を接続した形状が二等辺三角形となる。
　また、撮像素子４０は、図１２に示すように、行方向及び列方向に沿って正方形状の複数の画素４１を備えている。これらの画素４１上には、ＲＧＢ（赤・緑・青）の色フィルターアレイが等間隔に並べられており、各画素４１によりＲＧＢそれぞれの色情報が認識される。
　光学ローパスフィルタ３０を透過した４本の出射光（点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14）（図２参照）は、それぞれ、撮像素子４０の４つの画素４１に向かって出射される。ここで、入射光Ｌの光学ローパスフィルタ３０に対する入射位置（点Ｐa1）は、入射光側から見た場合に、撮像素子４０の４つの画素４１の中央と重なっている。具体的には、入射光Ｌの入射位置（点Ｐa1）は、４つの画素４１のうち隣接する画素４１の境界線が交差する点と重なっている。
　以上説明したように、第１実施形態による光学ローパスフィルタ３０（撮像装置１００）によれば、以下に列記するような効果が得られる。
　第１実施形態では、上記のように、入射光Ｌの垂直分離複屈折板３１に対する入射位置（点Ｐa1）を、入射光側から見て正方形状の分離パターン（点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14）の略中央と重なるように配置する。これにより、入射光側から出射光側を見て、入射光Ｌの入射位置を中心とした分離パターンを構成することができる。その結果、入射光Ｌの入射位置を正方形状の分離パターンの中央と重なるように配置することができるので、入射位置が正方形状の分離パターンの外側に配置される場合と比べて、入射位置に対する正方形状の分離パターンの中央からのずれ量を小さくすることができる。これにより、光学ローパスフィルタ３０全体を光軸に対して任意の角度で回転させた場合に、入射光Ｌの入射位置と分離パターンの位置との変化量を小さくすることができる。その結果、入射光Ｌの入射位置（点Ｐa1）に対する分離パターン（点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14）の位置の精度を向上させることができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、４５°分離複屈折板３２の厚み及び１３５°分離複屈折板３３の厚みを、それぞれ垂直分離複屈折板３１の厚みの（１／√２）倍とし、入射光Ｌを各複屈折板３１（３２、３３）により正方形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光に分離し、入射光Ｌの垂直分離複屈折板３１に対する入射位置（点Ｐa1）を入射光側から見て正方形状の分離パターン（点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14）の略中央と重なるように配置する。これにより、上述の作用効果に加えて、入射光Ｌの入射位置が正方形状の分離パターンの略中央と重なるように配置されるので、光学ローパスフィルタ３０を光軸に対して回転させた場合に入射光Ｌの入射位置（点Ｐa1）が正方形状の分離パターン（点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14）の位置に対して変化するのを抑制することができる。
　なお、第１実施形態では、４５°分離複屈折板３２の厚み（１３５°分離複屈折板３３の厚み）：垂直分離複屈折板３１の厚み＝１：√２とする例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、４５°分離複屈折板３２の厚み（１３５°分離複屈折板３３の厚み）：垂直分離複屈折板３１の厚み＝０．９５～１．０５：１．３４～１．４８の範囲で変更することが可能である。上記の範囲は、予めシミュレーションや実験結果等により得られたものであり、比率を１：√２とする場合と同様の効果が得られる範囲である。すなわち、上記の範囲内であれば、入射光の入射位置を正方形状の分離パターンの略中央又は中央近傍に配置することが可能である。
　また、第１実施形態では、上記のように、各複屈折板３１（３２、３３）の光分離方向を矢印で表現して重ね合わせた場合に、矢印の各終端３１ａ（３２ａ、３３ａ）を接続した形状は、二等辺三角形状を有する。これにより、上述の作用効果に加えて、各複屈折板の光分離方向の矢印の各終端３１ａ（３２ａ、３３ａ）を接続した形状が二等辺三角形状を有するように、各複屈折板の光分離方向（光軸の向き）を選択して各複屈折板を配置することにより、容易に、入射光Ｌの入射位置（点Ｐa1）を正方形状の分離パターン（点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14）の略中央と重なるように配置することができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、入射光Ｌの垂直分離複屈折板３１に対する入射位置（点Ｐa1）を入射光側から見て撮像素子４０の４つの画素４１の中央と重なるように配置する。これにより、上述の作用効果に加えて、入射光Ｌの入射位置に対する分離パターンの中央からのずれ量を小さくしながら、入射光Ｌの入射位置に対する４つの画素４１の中央とのずれ量も小さくすることができる。その結果、入射光Ｌの入射位置（点Ｐa1）に対する分離パターン（点Ｐ11、Ｐ12、Ｐ13、Ｐ14）の位置及び撮像素子４０の画素４１の位置の精度を向上させながら、モアレの低減を図ることができる。
　また、第１実施形態では、上記のように、入射光側から順に、レンズ２０、垂直分離複屈折板３１、４５°分離複屈折板３２、１３５°分離複屈折板３３、及び、撮像素子４０を配置する。これにより、上述の作用効果に加えて、被写体側からの入射光Ｌの入射位置と撮像素子４０の４つの画素４１の中央との位置精度を向上させた撮像装置１００を得ることができるので、撮像装置１００を自動車の車載用カメラとして搭載した場合に、自車周辺の車線境界線、道路標識及び歩行者等の位置をより正確に認識することができる。
　（第２実施形態）
　次に、図１３～図１７を参照して、第２実施形態について説明する。この第２実施形態では、上記した第１実施形態とは異なり、各複屈折板の入射光側からの配置順が異なっている。
　この第２実施形態による光学ローパスフィルタ３０１は、図１３に示すように、入射光側から順に、垂直分離複屈折板３１、１３５°分離複屈折板３３、及び、４５°分離複屈折板３２が隣接して配置されている。
　次に、光学ローパスフィルタ３０１による光分離について説明する。図１３に示すように、垂直分離複屈折板３１の点Ｐa2に入射した入射光Ｌは、複屈折することにより、常光線ＬO21と、異常光線ＬE21との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE21は、垂直方向（Ｙ方向）に分離される。換言すると、図１４及び図１５に示すように、点Ｐa2に入射した光（斜線部）は、矢印Ａ2方向（垂直方向）に分離されることにより２点に分離される（点Ｐb2、Ｐc2）。また、図１３に示すように、常光線ＬO21の偏光面の向きは、水平方向（Ｘ方向）であり、異常光線ＬE21の偏光面の向きは、垂直方向（Ｙ方向）である。
　次に、１３５°分離複屈折板３３の点Ｐb2に入射した常光線ＬO21は、複屈折することにより、常光線ＬO22と、異常光線ＬE22との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE22は、１３５°方向に分離される。また、１３５°分離複屈折板３３の点Ｐc2に入射した異常光線ＬE21は、複屈折することにより、常光線ＬO23と、異常光線ＬE23との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE23は、１３５°方向に分離される。換言すると、図１４及び図１６に示すように、点Ｐb2及び点Ｐc2に入射した光は、それぞれ、矢印Ｂ2方向（１３５°方向）に分離されることにより４点に分離される（点Ｐd2、Ｐe2、Ｐf2、Ｐg2）。また、図１３に示すように、常光線ＬO22及び常光線ＬO23の偏光面の向きは、４５°方向であり、異常光線ＬE22及び異常光線ＬE23の偏光面の向きは、１３５°方向である。
　次に、４５°分離複屈折板３２の点Ｐd2に入射した異常光線ＬE22は、常光線ＬO24として出射される（点Ｐ21）。これと同様に、４５°分離複屈折板３２の点Ｐe2に入射した異常光線ＬE23は、常光線ＬO25として出射される（点Ｐ22）。一方、４５°分離複屈折板３２の点Ｐf2に入射した常光線ＬO22は、４５°方向に移動されて異常光線ＬE24として出射される（点Ｐ23）。これと同様に、４５°分離複屈折板３２の点Ｐg2に入射した常光線ＬO23は、４５°方向に移動されて異常光線ＬE25として出射される（点Ｐ24）。換言すると、図１４及び図１７に示すように、点Ｐf2及び点Ｐg2に入射した光は、それぞれ、矢印Ｃ2方向（４５°方向）に移動されることにより４点となる（点Ｐ21、Ｐ22、Ｐ23、Ｐ24）。また、図１３に示すように、常光線ＬO24及び常光線ＬO25の偏光面の向きは、１３５°方向であり、異常光線ＬE24及び異常光線ＬE25の偏光面の向きは、４５°方向である。
　その結果、入射光Ｌは、点Ｐ21、Ｐ22、Ｐ23及びＰ24からなる正方形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光（単位光束）に分離されることとなる。また、第２実施形態では、図１３及び図１４に示すように、入射光Ｌ（図１４に示す斜線部）の垂直分離複屈折板３１に対する入射位置Ｐa2は、入射光側から出射光側を見た場合に、正方形状の分離パターンの中央と重なっている。具体的には、入射光Ｌの入射位置（点Ｐa2）は、分離パターンの点Ｐ21と点Ｐ24との対角線と、点Ｐ22と点Ｐ23との対角線との交点と重なっている。
　なお、第２実施形態のその他の構成及び効果は、上記した第１実施形態と同様である。
　（第３実施形態）
　次に、図１８～図２２を参照して、第３実施形態について説明する。この第３実施形態では、上記した第１及び第２実施形態とは異なり、各複屈折板の入射光側からの配置順が異なっている。
　第３実施形態による光学ローパスフィルタ３０２は、図１８に示すように、入射光側から順に、４５°分離複屈折板３２、１３５°分離複屈折板３３、及び、垂直分離複屈折板３１が隣接して配置されている。
　次に、光学ローパスフィルタ３０２による光分離について説明する。図１８に示すように、４５°分離複屈折板３２の点Ｐa3に入射した入射光Ｌは、複屈折することにより、常光線ＬO31と、異常光線ＬE31との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE31は、４５°方向に分離される。換言すると、図１９及び図２０に示すように、点Ｐa3に入射した光（斜線部）は、矢印Ａ3方向（４５°方向）に分離されることにより２点に分離される（点Ｐb3、Ｐc3）。また、図１８に示すように、常光線ＬO31の偏光面の向きは、１３５°方向であり、異常光線ＬE31の偏光面の向きは、４５°方向である。
　次に、１３５°分離複屈折板３３の点Ｐb3に入射した常光線ＬO31は、１３５°方向に移動されて異常光線ＬE32として出射される。また、１３５°分離複屈折板３３の点Ｐc3に入射した異常光線ＬE31は、常光線ＬO32として出射される。換言すると、図１９及び図２１に示すように、点Ｐb3に入射した光は、矢印Ｂ3方向（１３５°方向）に移動されることにより２点となる（点Ｐd3、Ｐe3）。また、図１８に示すように、常光線ＬO32の偏光面の向きは、４５°方向であり、異常光線ＬE32の偏光面の向きは、１３５°方向である。
　次に、図１８に示すように、垂直分離複屈折板３１の点Ｐd3に入射した異常光線ＬE32は、複屈折することにより、常光線ＬO33と、異常光線ＬE33との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE33は、垂直方向（Ｙ方向）に分離される。そして、常光線ＬO33は点Ｐ31として出射され、異常光線ＬE33は点Ｐ32として出射される。また、垂直分離複屈折板３１の点Ｐe3に入射した常光線ＬO32は、複屈折することにより、常光線ＬO34と、異常光線ＬE34との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE34は、垂直方向（Ｙ方向）に分離される。常光線ＬO34は点Ｐ33として出射され、異常光線ＬE34は点Ｐ34として出射される。換言すると、図１９及び図２２に示すように、点Ｐd3及び点Ｐe3に入射した光は、それぞれ、矢印Ｃ3方向（垂直方向）に分離されることにより４点となる（点Ｐ31、Ｐ32、Ｐ33、Ｐ34）。また、図１８に示すように、常光線ＬO33及び常光線ＬO34の偏光面の向きは、水平方向（Ｘ方向）であり、異常光線ＬE33及び異常光線ＬE34の偏光面の向きは、垂直方向（Ｙ方向）である。
　その結果、入射光Ｌは、点Ｐ31、Ｐ32、Ｐ33及びＰ34からなる正方形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光（単位光束）に分離されることとなる。また、第３実施形態では、図１８及び図１９に示すように、入射光Ｌ（図１９に示す斜線部）の４５°分離複屈折板３２に対する入射位置Ｐa3は、入射光側から出射光側を見た場合に、正方形状の分離パターンの中央と重なっている。具体的には、入射光Ｌの入射位置（点Ｐa3）は、分離パターンの点Ｐ31と点Ｐ34との対角線と、点Ｐ32と点Ｐ33との対角線との交点と重なっている。
　また、上記した第１及び第２実施形態では、図３及び図１４に示すように、垂直分離複屈折板３１において入射光が分離する際に正方形状の分離パターンの外側に移動するのに対して、第３実施形態では、図１９に示すように、光の分離又は移動は正方形状の分離パターンの内側において行われる。
　なお、第３実施形態のその他の構成及び効果は、上記した第１及び第２実施形態と同様である。
　（第４実施形態）
　次に、図２３～図２７を参照して、第４実施形態について説明する。この第４実施形態では、上記した第１～第３実施形態とは異なり、各複屈折板の入射光側からの配置順が異なっている。
　第４実施形態による光学ローパスフィルタ３０３は、図２３に示すように、入射光側から順に、１３５°分離複屈折板３３、４５°分離複屈折板３２、及び、垂直分離複屈折板３１が隣接して配置されている。
　次に、光学ローパスフィルタ３０３による光分離について説明する。図２３に示すように、１３５°分離複屈折板３３の点Ｐa4に入射した入射光Ｌは、複屈折することにより、常光線ＬO41と、異常光線ＬE41との２本の光（単位光束）に分離される。換言すると、図２４及び図２５に示すように、点Ｐa4に入射した光（斜線部）は、矢印Ａ4方向（１３５°方向）に分離されることにより２点に分離される（点Ｐb4、Ｐc4）。また、図２３に示すように、常光線ＬO41の偏光面の向きは、４５°方向であり、異常光線ＬE41の偏光面の向きは、１３５°方向である。
　次に、４５°分離複屈折板３２の点Ｐb4に入射した常光線ＬO41は、４５°方向に移動されて異常光線ＬE42として出射される。また、４５°分離複屈折板３２の点Ｐc4に入射した異常光線ＬE41は、常光線ＬO42として出射される。換言すると、図２４及び図２６に示すように、点Ｐb4に入射した光は、矢印Ｂ4方向（４５°方向）に移動されることにより２点となる（点Ｐd4、Ｐe4）。また、図２３に示すように、異常光線ＬE42の偏光面の向きは、４５°方向であり、常光線ＬO42の偏光面の向きは、１３５°方向である。
　次に、垂直分離複屈折板３１の点Ｐd4に入射した異常光線ＬE42は、複屈折することにより、常光線ＬO43と、異常光線ＬE43との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE43は、垂直方向（Ｙ方向）に分離される。そして、常光線ＬO43は点Ｐ41として出射され、異常光線ＬE43は点Ｐ42として出射される。また、垂直分離複屈折板３１の点Ｐe4に入射した常光線ＬO42は、複屈折することにより、常光線ＬO44と、異常光線ＬE44との２本の光（単位光束）に分離される。このとき、異常光線ＬE44は、垂直方向（Ｙ方向）に分離される。常光線ＬO44は点Ｐ43として出射され、異常光線ＬE44は点Ｐ44として出射される。換言すると、図２４及び図２７に示すように、点Ｐd4及び点Ｐe4に入射した光は、それぞれ、矢印Ｃ4方向（垂直方向）に分離されることにより４点となる（点Ｐ41、Ｐ42、Ｐ43、Ｐ44）。また、図２３に示すように、常光線ＬO43及び常光線ＬO44の偏光面の向きは、水平方向（Ｘ方向）であり、異常光線ＬE43及び異常光線ＬE44の偏光面の向きは、垂直方向（Ｙ方向）である。
　その結果、入射光Ｌは、点Ｐ41、Ｐ42、Ｐ43及びＰ44からなる正方形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光（単位光束）に分離されることとなる。また、第４実施形態では、図２３及び図２４に示すように、入射光Ｌ（図２４に示す斜線部）の１３５°分離複屈折板３３に対する入射位置Ｐa4は、入射光側から出射光側を見た場合に、正方形状の分離パターンの中央と重なっている。具体的には、入射光Ｌの入射位置（点Ｐa4）は、分離パターンの点Ｐ41と点Ｐ44との対角線と、点Ｐ42と点Ｐ43との対角線との交点と重なっている。
　また、上記した第１及び第２実施形態では、図３及び図１４に示すように、垂直分離複屈折板３１において入射光が分離する際に正方形状の分離パターンの外側に移動するのに対して、第４実施形態では、図２４に示すように、光の分離又は移動は正方形状の分離パターンの内側において行われる。
　なお、第４実施形態のその他の構成及び効果は、上記した第１～第３実施形態と同様である。
　－他の実施形態－
　なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
　例えば、上記第１～第４実施形態では、光学ローパスフィルタをレンズ及び撮像素子と組み合わせることにより撮像装置として使用する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、光学ローパスフィルタ単体で使用してもよいし、光学ローパスフィルタを撮像装置以外の装置に適用することも可能である。
　また、上記第１～第４実施形態では、正方形状の分離パターンを得る例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、入射光の入射位置が分離パターンの略中央又は中央近傍に配置されるのであれば、正方形状以外の四角形状の分離パターンでもよい。
　また、上記第１～第４実施形態では、主面が長方形状の複屈折板を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、長方形状以外に正方形状や多角形状の複屈折板を適用してもよい。また、各複屈折板の形状が異なっていてもよい。
　また、上記第１～第４実施形態では、第１複屈折板の一例として垂直分離複屈折板を適用する例を示したが、本発明はこれに限られない。例えば、第１複屈折板の一例として水平分離複屈折板を適用してもよい。この場合、第２複屈折板の光分離方向を第１複屈折板の光分離方向（水平方向）に対して反時計回り方向に１３５°回転させた方向に設け、第３複屈折板の光分離方向を第１複屈折板の光分離方向（水平方向）に対して時計回り方向に１３５°回転させた方向に設けるとよい。
　本発明は、光学ローパスフィルタ及び撮像装置に利用することができ、より詳細には、入射光を四角形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光に分離する３枚の複屈折板を備える光学ローパスフィルタ及び撮像装置に利用することができる。
　　２０　レンズ（結合光学部）
　　３０、３０１、３０２、３０３　光学ローパスフィルタ
　　３１　垂直分離複屈折板（第１複屈折板）
　　３２　４５°分離複屈折板（第２複屈折板）
　　３３　１３５°分離複屈折板（第３複屈折板）
　　４０　撮像素子
　　４１　画素
　　１００　撮像装置

Claims (5)

  1. 　入射光を四角形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光に分離する３枚の複屈折板を備える光学ローパスフィルタにおいて、
    　前記３枚の複屈折板は、入射光を垂直方向又は水平方向に光分離する第１複屈折板と、前記第１複屈折板の光分離方向に対して反時計回り方向に１３５°回転させた方向に光分離する第２複屈折板と、前記第１複屈折板の光分離方向に対して時計回り方向に１３５°回転させた方向に光分離する第３複屈折板とを含み、
    　前記第２複屈折板と前記第３複屈折板とは、隣接して配置され、
    　前記第２複屈折板の厚みは、前記第３複屈折板の厚みと略等しく、
    　前記第２複屈折板の厚み及び前記第３複屈折板の厚みは、それぞれ前記第１複屈折板の厚みよりも小さく、
    　入射光の前記複屈折板に対する入射位置は、入射光側から見て四角形状の分離パターンの略中央又は中央近傍と重なることを特徴とする光学ローパスフィルタ。
  2. 　請求項１に記載の光学ローパスフィルタにおいて、
    　前記第２複屈折板の厚み及び前記第３複屈折板の厚みは、それぞれ前記第１複屈折板の厚みの（１／√２）倍であり、
    　入射光は、前記複屈折板により正方形状の分離パターンの角に位置する４本の出射光に分離され、
    　入射光の前記複屈折板に対する入射位置は、入射光側から見て正方形状の分離パターンの略中央と重なることを特徴とする光学ローパスフィルタ。
  3. 　請求項１又は２に記載の光学ローパスフィルタにおいて、
    　前記第１、第２及び第３複屈折板の光分離方向を矢印状の記号で表現して重ね合わせた場合に、前記矢印状の記号の各終端を接続した形状は、略三角形状となることを特徴とする光学ローパスフィルタ。
  4. 　請求項１～３のいずれか１項に記載の光学ローパスフィルタと、
    　行方向及び列方向に沿って配置された少なくとも４つの画素を含む撮像素子とを備える撮像装置において、
    　前記複屈折板により分離された４本の出射光は、それぞれ、前記撮像素子の４つの画素に向かって出射され、
    　入射光の前記複屈折板に対する入射位置は、入射光側から見て前記撮像素子の４つの画素の略中央又は中央近傍と重なることを特徴とする撮像装置。
  5. 　請求項４に記載の撮像装置において、
    　入射光が入射される結合光学部をさらに備え、
    　入射光側から順に、前記結合光学部、前記３枚の複屈折板、及び、前記撮像素子が配置されていることを特徴とする撮像装置。
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