Appleは、正確な色と低照度性能を実現する光分割キューブを備えた3センサーiPhoneカメラを発明しました

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2015年3月24日（火）午前4時21分（東部夏時間）· 2分で読めます

出典: USPTO

火曜日に公開されたアップルの特許には、入射光線を3つの色成分に分解し、各成分を別々のセンサーで捉える光分割キューブを採用した小型のiPhoneカメラシステムの詳細が記載されている。

米国特許商標庁により付与されたAppleの米国特許番号8,988,564「光分割器付きデジタルカメラ」は、iPhoneなどの薄型ワイヤレスデバイスの筐体内に3センサープリズムベースカメラモジュールを埋め込む可能性を検討しています。光分割システムはカラーチャンネル処理やデモザイク処理を必要としないため、ピクセルアレイの解像度を最大限に高めることができます。

プロシューマー向けビデオカメラ、そして最近ではハンドヘルドカムコーダーにも搭載されている3センサー撮像技術は、カメラに入射する光をプリズムを用いて3つの波長（色）に分割します。通常、赤、緑、青として識別される分割画像は、プリズム面上またはその近くに配置された専用の撮像センサーによって撮像されます。

かつての3CCDカメラは、より正確に光を捉え、単一の省電力CMOSチップで発生する「ブレ」効果を打ち消すために、この技術を採用していました。現代の機器は、低照度性能と同等の色精度を備えたグローバルシャッターCMOSモジュールを採用しており、全く新しい撮影の可能性を切り開いています。

Appleの設計は、キヤノン、パナソニック、フィリップスといったカメラ業界の大手企業が現在販売している光学パッケージに採用されているものと同様の光分割技術を採用しています。Appleは、光分割アセンブリとして、4つの同一多面体を二色性界面で接合する立方体構造を採用しています。

各インターフェースに光学コーティングを施すことで、入射光の特定の波長を反射させたり、隣接する正四面体へ透過させたりすることができます。二色性フィルターを調整することで、Appleは赤、緑、青の波長を解析し、キューブの周囲に配置された3つのセンサーに送ることができます。この特許では、RGBに加えて、シアン、イエロー、グリーン、マゼンタ（CYGM）、赤、緑、青、エメラルド（RGBE）などの色の組み合わせも可能となっています。

光スプリッターは、和偏光と差偏光といった他の望ましい効果も実現します。これにより、入射光をフィルタリングすることなく、偏光イメージングと同じ結果が得られます。このプロセスをさらに進めることで、画像データを強化でき、コンピュータービジョンアプリケーションで有用な特徴抽出が可能になります。

キューブを調整して可視波長成分を抑制したり、その逆を行ったりできるため、赤外線イメージングでもマルチセンサー設定のメリットを享受できます。

火曜日に出願された特許は、Appleが以前に公開した発明の拡張版であり、ミラーと光学系を用いて貴重なスペースを占有することなく光学式手ぶれ補正を実現する。この特許では、折りたたみ式または可動式のミラーが入射光を直方体の光スプリッターで終端された長方形のチューブに向けて反射させる。ミラーとセンサーパッケージの間には、フォーカスとズームのために操作可能に動かすことができる一連のレンズが配置されている。モーターを用いてミラーの角度を変化させ、内蔵センサーで記録された手ぶれを補正する。