JP2000266915A - 光束分割プリズム系、あるいは撮像装置 - Google Patents
光束分割プリズム系、あるいは撮像装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 対物レンズからの光束から赤色光を色分解す
る色分解プリズムが起因するゴーストの干渉縞を軽減す
る色分解プリズムを提供すること。 【解決手段】 対物レンズからの光束を複数に分解する
色分解プリズムにおいて、特に、赤色光を色分解する第
２プリズムの頂角を所定の条件を満足させて、干渉縞ゴ
ーストを軽減させるようにした。
る色分解プリズムが起因するゴーストの干渉縞を軽減す
る色分解プリズムを提供すること。 【解決手段】 対物レンズからの光束を複数に分解する
色分解プリズムにおいて、特に、赤色光を色分解する第
２プリズムの頂角を所定の条件を満足させて、干渉縞ゴ
ーストを軽減させるようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、対物レンズからの
光を複数の光束に分割する光束分割プリズム、あるいは
この光束分割プリズムを用いた撮像装置に関する。
光を複数の光束に分割する光束分割プリズム、あるいは
この光束分割プリズムを用いた撮像装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、対物レンズから射出した光束を複
数の色成分に分解する色分解光学系について説明する。
ここでは、例えば、３つのプリズムよりなり、青・緑・
赤の光束に分解するテレビカメラ用の色分解プリズムを
例に取る。図６は、この従来の色分解プリズム系と対物
レンズで構成される撮影装置の主要断面図を示してい
る。
数の色成分に分解する色分解光学系について説明する。
ここでは、例えば、３つのプリズムよりなり、青・緑・
赤の光束に分解するテレビカメラ用の色分解プリズムを
例に取る。図６は、この従来の色分解プリズム系と対物
レンズで構成される撮影装置の主要断面図を示してい
る。
【０００３】テレビカメラは、交換可能な対物レンズＬ
ｅからの光を色分解するプリズム１００１と複数の固体
撮像素子を有している。プリズム１００１で色分解され
た光束は、各固体撮像素子１０１１Ｂ、１０１１Ｇ、１
０１１Ｒに至り、各固体撮像素子は各色光で形成される
像を撮像し、電気信号に変換している。
ｅからの光を色分解するプリズム１００１と複数の固体
撮像素子を有している。プリズム１００１で色分解され
た光束は、各固体撮像素子１０１１Ｂ、１０１１Ｇ、１
０１１Ｒに至り、各固体撮像素子は各色光で形成される
像を撮像し、電気信号に変換している。
【０００４】プリズム１００１の第１プリズムは、入射
面１００２より入射した対物レンズＬｅからの光を面１
００３に施した青反射用のダイクロイック膜にて、青色
光のみを反射させ、残りを透過させる。反射した青色光
は、面１００２にて全反射され、面１００４を射出して
青色用の固体撮像素子１０１１Ｂに向かう。
面１００２より入射した対物レンズＬｅからの光を面１
００３に施した青反射用のダイクロイック膜にて、青色
光のみを反射させ、残りを透過させる。反射した青色光
は、面１００２にて全反射され、面１００４を射出して
青色用の固体撮像素子１０１１Ｂに向かう。
【０００５】第２プリズムの面１００７に施した赤反射
用のダイクロイック膜は、面１００３を透過し、空気間
隙１００５を透過した光のうち、赤色光のみを反射し、
残った緑色光を透過させる。反射した赤色光は、空気間
隙１００５と接する第２プリズムの入射面１００６面に
て全反射し、面１００８を射出して赤色用の固体撮像素
子１０１１Ｒに向かう。
用のダイクロイック膜は、面１００３を透過し、空気間
隙１００５を透過した光のうち、赤色光のみを反射し、
残った緑色光を透過させる。反射した赤色光は、空気間
隙１００５と接する第２プリズムの入射面１００６面に
て全反射し、面１００８を射出して赤色用の固体撮像素
子１０１１Ｒに向かう。
【０００６】面１００７を透過した緑色光は、面１０１
０を射出し、緑色用の固体撮像素子１０１１Ｇに向か
う。このようにして、色分解プリズムは光束を分解す
る。
０を射出し、緑色用の固体撮像素子１０１１Ｇに向か
う。このようにして、色分解プリズムは光束を分解す
る。
【０００７】図７は、対物レンズからプリズム１００１
の第１および第２のプリズムを通って赤の撮像素子の有
効部に至る光束を描いた光路図である。この光束のうち
Ｄと付記した光線は、この紙面に於ける撮像面の最も低
い位置を通る軸外光束の周辺光線を示す。第２プリズム
でこの光線Ｄを全反射させる必要があるが、この光線Ｄ
を入射面１００６で全反射させるためには、 θ２＞（θ１＋δ＋θｍａｘ）／２ ・・・（１） という式を満足させることが必要となる。ただし、 θ１：第１プリズムの頂角 θ２：第２プリズムの頂角 δ＝sin-1（１／ｎ） ｎ：プリズムの屈折率 θｍａｘ＝sin-1｛１／（２・ｎ・Ｆｎｏ）｝ Ｆｎｏ：対物レンズのＦナンバーである。
の第１および第２のプリズムを通って赤の撮像素子の有
効部に至る光束を描いた光路図である。この光束のうち
Ｄと付記した光線は、この紙面に於ける撮像面の最も低
い位置を通る軸外光束の周辺光線を示す。第２プリズム
でこの光線Ｄを全反射させる必要があるが、この光線Ｄ
を入射面１００６で全反射させるためには、 θ２＞（θ１＋δ＋θｍａｘ）／２ ・・・（１） という式を満足させることが必要となる。ただし、 θ１：第１プリズムの頂角 θ２：第２プリズムの頂角 δ＝sin-1（１／ｎ） ｎ：プリズムの屈折率 θｍａｘ＝sin-1｛１／（２・ｎ・Ｆｎｏ）｝ Ｆｎｏ：対物レンズのＦナンバーである。
【０００８】特開平７−２８１０１２号公報では、色分
解プリズムの小型化を図るために、式（１）の下限近傍 −０.５°＜θ２−｛（θ１＋δ＋θｍａｘ）／２｝＜
５.５° の範囲とする必要があることを開示している。
解プリズムの小型化を図るために、式（１）の下限近傍 −０.５°＜θ２−｛（θ１＋δ＋θｍａｘ）／２｝＜
５.５° の範囲とする必要があることを開示している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来、撮像素子として
撮像管が使われていた頃は、撮像管が焼け付く問題があ
り、太陽等の強い光源を直接撮像するようなことは滅多
になかった。撮影する場合であってもＮＤフィルター等
の減光用の光学部材を使用して意図的に撮影するのが一
般的である。
撮像管が使われていた頃は、撮像管が焼け付く問題があ
り、太陽等の強い光源を直接撮像するようなことは滅多
になかった。撮影する場合であってもＮＤフィルター等
の減光用の光学部材を使用して意図的に撮影するのが一
般的である。
【００１０】ところで近年、撮像管に代わってＣＣＤを
代表とした固体撮像素子が主流を占めつつある。こうし
た固体撮像素子では、この焼き付けの問題が無く、スミ
アやブルーミングも改善されてきたため、太陽等の強力
な光源を直接撮像することが可能となった。
代表とした固体撮像素子が主流を占めつつある。こうし
た固体撮像素子では、この焼き付けの問題が無く、スミ
アやブルーミングも改善されてきたため、太陽等の強力
な光源を直接撮像することが可能となった。
【００１１】しかしながら、ＣＣＤを適用したことによ
り新たな問題が生じた。これはＣＣＤ等の固体撮像素子
自体の構成が起因した問題である。ＣＣＤの表面は、金
属コーティングが施されており、その反射率は比較的高
い。この為、より強い光源を直接撮像することで、ＣＣ
Ｄ面上で強い反射が起こる。また、撮像面は画素が規則
正しく配列されているために、回折をも伴っている。こ
の点について、図８を基にして説明する。
り新たな問題が生じた。これはＣＣＤ等の固体撮像素子
自体の構成が起因した問題である。ＣＣＤの表面は、金
属コーティングが施されており、その反射率は比較的高
い。この為、より強い光源を直接撮像することで、ＣＣ
Ｄ面上で強い反射が起こる。また、撮像面は画素が規則
正しく配列されているために、回折をも伴っている。こ
の点について、図８を基にして説明する。
【００１２】この反射による影響は、図８（Ａ）の様な
第２プリズム内の光路を通って、固体撮像素子１０１１
Ｒに再入射することでゴーストとなって生じることをこ
とが分かった。
第２プリズム内の光路を通って、固体撮像素子１０１１
Ｒに再入射することでゴーストとなって生じることをこ
とが分かった。
【００１３】図８（Ｂ）は、一つのゴースト光路を示
し、第２プリズムをこのゴースト光路に沿って展開した
図を示している。特に、反射面１００７に垂直に入射し
反射する光線を描いているが、この図から、ＣＣＤにて
反射した光の内、第２プリズムに入射した直後の面１０
０６に角度αで入射した光線のこの入射角度と、面１０
０７にて反射した後、再度面１００６に入射する角度β
は、互いに同じでθ２であることが分かる。
し、第２プリズムをこのゴースト光路に沿って展開した
図を示している。特に、反射面１００７に垂直に入射し
反射する光線を描いているが、この図から、ＣＣＤにて
反射した光の内、第２プリズムに入射した直後の面１０
０６に角度αで入射した光線のこの入射角度と、面１０
０７にて反射した後、再度面１００６に入射する角度β
は、互いに同じでθ２であることが分かる。
【００１４】従来は、撮像管の焼き付きの問題からこの
ようなゴーストの問題がなかったため、θ２の取りうる
範囲は、色分解プリズムの小型化のみを考えるだけで良
かった。即ちθ２を、なるべく光が全反射するに足るだ
けの小さな角度で設定していれば良かった。例えば、特
開平７−２８１０１２号公報においても、−０.５°＜
θ２−｛（θ１＋δ＋θｍａｘ）／２｝と色分解プリズ
ムの小型化のために、全反射条件を満足しないながら
も、全反射しない光が影響の少ない範囲で、第２プリズ
ムの頂角（θ２）を設定してプリズムの小型化を優先さ
せている。
ようなゴーストの問題がなかったため、θ２の取りうる
範囲は、色分解プリズムの小型化のみを考えるだけで良
かった。即ちθ２を、なるべく光が全反射するに足るだ
けの小さな角度で設定していれば良かった。例えば、特
開平７−２８１０１２号公報においても、−０.５°＜
θ２−｛（θ１＋δ＋θｍａｘ）／２｝と色分解プリズ
ムの小型化のために、全反射条件を満足しないながら
も、全反射しない光が影響の少ない範囲で、第２プリズ
ムの頂角（θ２）を設定してプリズムの小型化を優先さ
せている。
【００１５】ここで、θ２がδよりわずかに小さい場合
を想定してみると、図８（Ｂ）を見ると、点Ｐ１、点Ｐ
２において、全反射が起こらないことになる。そのた
め、点Ｐ１、点Ｐ２では、空気間隙１００５を挟んだ２
面１００３と１００６で干渉が起こる。
を想定してみると、図８（Ｂ）を見ると、点Ｐ１、点Ｐ
２において、全反射が起こらないことになる。そのた
め、点Ｐ１、点Ｐ２では、空気間隙１００５を挟んだ２
面１００３と１００６で干渉が起こる。
【００１６】図９（Ａ）と（Ｂ）は、面１００７面に入
射する光線の角度が垂直よりわずかにずれたゴースト光
路を示した図である。図９（Ａ）は紙面内で、上向きに
向かう光線を示し、図９（Ｂ）は下向きに向かう光線の
ゴースト光路を示した図である。
射する光線の角度が垂直よりわずかにずれたゴースト光
路を示した図である。図９（Ａ）は紙面内で、上向きに
向かう光線を示し、図９（Ｂ）は下向きに向かう光線の
ゴースト光路を示した図である。
【００１７】点Ｐ３、点Ｐ６においては、入射角度が大
きくなるため、全反射がより起こりやすくなる傾向にあ
り問題はないが、点Ｐ４、点Ｐ５においては、逆に入射
角度が小さくなるため、全反射条件を満足せず、ここで
干渉縞が生じるこの起因となっていた。この干渉を伴っ
たゴーストは、被写体が低輝度の時にはそれ程目立つこ
とはないが、被写体が高輝度の時には、モニター画面上
で図１０の様に観察されることになる。つまり、干渉縞
は画面（撮像素子）上で上下の対干渉縞が生じ、またこ
の対の干渉縞が互いに重ねって観察されて、非常に画質
を損なうものであった。更に、このゴースト光の干渉
は、色分解プリズムのようにゴーストが出る色光の波長
域が狭くなればなるほど、より顕著に観測されることに
なる。
きくなるため、全反射がより起こりやすくなる傾向にあ
り問題はないが、点Ｐ４、点Ｐ５においては、逆に入射
角度が小さくなるため、全反射条件を満足せず、ここで
干渉縞が生じるこの起因となっていた。この干渉を伴っ
たゴーストは、被写体が低輝度の時にはそれ程目立つこ
とはないが、被写体が高輝度の時には、モニター画面上
で図１０の様に観察されることになる。つまり、干渉縞
は画面（撮像素子）上で上下の対干渉縞が生じ、またこ
の対の干渉縞が互いに重ねって観察されて、非常に画質
を損なうものであった。更に、このゴースト光の干渉
は、色分解プリズムのようにゴーストが出る色光の波長
域が狭くなればなるほど、より顕著に観測されることに
なる。
【００１８】本発明は、こうした問題点を解決し、良好
な撮影画像が得られる光束分割プリズム光学系、あるい
はこの光束分割プリズムを備える撮像装置の提供を目的
とする。又光の干渉縞、特に第２プリズムが起因する干
渉を伴ったゴーストを軽減した、光束分割プリズム光学
系、あるいはこの光束分割プリズムを備える撮像装置の
提供を目的とする。
な撮影画像が得られる光束分割プリズム光学系、あるい
はこの光束分割プリズムを備える撮像装置の提供を目的
とする。又光の干渉縞、特に第２プリズムが起因する干
渉を伴ったゴーストを軽減した、光束分割プリズム光学
系、あるいはこの光束分割プリズムを備える撮像装置の
提供を目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の課題を
解決するために、 （１）光束分割プリズムによって対物レンズの光束を複
数の光束に分割し、分割された各光路内に配置された固
体撮像素子へ導くための光束分割プリズム系において、
前記光束分割プリズムは、対物レンズの光束の進行方向
に沿って、第１の光束を取り出すための第１プリズム、
空気間隙、所定の頂角を有し第２の光束を取り出すため
の反射面を有する第２プリズムを少なくとも有し、前記
第２プリズムは前記反射面によって反射された前記第２
の光束を前記空気間隙に接する前記第２プリズムの面で
全反射させて前記第２の光束を射出するように構成され
ており、前記第２の光束の光路内に配置された固体撮像
素子による前記第２の光束の反射が起因して発生する干
渉縞が前記固体撮像素子の画面中心部で重なって生じな
いように前記頂角が設定されていることを特徴としてい
る。
解決するために、 （１）光束分割プリズムによって対物レンズの光束を複
数の光束に分割し、分割された各光路内に配置された固
体撮像素子へ導くための光束分割プリズム系において、
前記光束分割プリズムは、対物レンズの光束の進行方向
に沿って、第１の光束を取り出すための第１プリズム、
空気間隙、所定の頂角を有し第２の光束を取り出すため
の反射面を有する第２プリズムを少なくとも有し、前記
第２プリズムは前記反射面によって反射された前記第２
の光束を前記空気間隙に接する前記第２プリズムの面で
全反射させて前記第２の光束を射出するように構成され
ており、前記第２の光束の光路内に配置された固体撮像
素子による前記第２の光束の反射が起因して発生する干
渉縞が前記固体撮像素子の画面中心部で重なって生じな
いように前記頂角が設定されていることを特徴としてい
る。
【００２０】（２）また、対物レンズの光束を複数の光
束に分割する光束分割プリズムと、該光束分割プリズム
によって分割された各光路内に配置された固体撮像素子
とを有する撮像装置において、前記光束分割プリズム
は、対物レンズの光束の進行方向に向って第１の光束を
取り出すための第１プリズム、空気間隙、所定の頂角を
有し第２の光束を取り出すための反射面を有する第２プ
リズムを少なくとも有し、前記第２プリズムは前記反射
面によって反射された前記第２の光束を前記空気間隙に
接する前記第２プリズムの面で全反射させて前記第２の
光束を射出するように構成されており、前記第２の光束
の光路内に配置された固体撮像素子によって前記第２の
光束が反射が起因して発生する干渉縞が前記撮像素子の
画面中心部で重なって生じないように前記頂角が設定さ
れていることを特徴としている。
束に分割する光束分割プリズムと、該光束分割プリズム
によって分割された各光路内に配置された固体撮像素子
とを有する撮像装置において、前記光束分割プリズム
は、対物レンズの光束の進行方向に向って第１の光束を
取り出すための第１プリズム、空気間隙、所定の頂角を
有し第２の光束を取り出すための反射面を有する第２プ
リズムを少なくとも有し、前記第２プリズムは前記反射
面によって反射された前記第２の光束を前記空気間隙に
接する前記第２プリズムの面で全反射させて前記第２の
光束を射出するように構成されており、前記第２の光束
の光路内に配置された固体撮像素子によって前記第２の
光束が反射が起因して発生する干渉縞が前記撮像素子の
画面中心部で重なって生じないように前記頂角が設定さ
れていることを特徴としている。
【００２１】そして、いずれの光束分割プリズム系、あ
るいは撮像装置は、特に、前記第２プリズムの頂角をθ
２としたとき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足させている。ただし、δ＝sin-1(1/n)、
ｎはプリズム屈折率。ｈは、前記第２の光束内に配置さ
れる固体撮像素子の、前記第２プリズムの入射光軸と射
出光軸を含む面内での有効撮像寸法。Ｌは、前記第２プ
リズムの入射面から前記固体撮像素子に至る光路を展開
したときに、前記固体撮像素子の有効撮像範囲中央部か
ら前記第２のプリズムの反射面までの距離である。
るいは撮像装置は、特に、前記第２プリズムの頂角をθ
２としたとき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足させている。ただし、δ＝sin-1(1/n)、
ｎはプリズム屈折率。ｈは、前記第２の光束内に配置さ
れる固体撮像素子の、前記第２プリズムの入射光軸と射
出光軸を含む面内での有効撮像寸法。Ｌは、前記第２プ
リズムの入射面から前記固体撮像素子に至る光路を展開
したときに、前記固体撮像素子の有効撮像範囲中央部か
ら前記第２のプリズムの反射面までの距離である。
【００２２】更に、上限として、θ２≦δ＋tan-1(h/3
L)なる条件を満足させている。
L)なる条件を満足させている。
【００２３】あるいは又、 （３）光束分割プリズムによって対物レンズの光束を複
数の光束に分割し、分割された各光路内に配置された固
体撮像素子へ導くための光束分割プリズム系において、
前記光束分割プリズムは、対物レンズの光束の進行方向
に沿って、第１の光束を取り出すための第１プリズム、
空気間隙、所定の頂角を有し第２の光束を取り出すため
の反射面を有する第２プリズムを少なくとも有し、前記
第２プリズムは前記反射面によって反射された前記第２
の光束を前記空気間隙に接する前記第２プリズムの面で
全反射させて前記第２の光束を射出するように構成され
ており、前記第２プリズムの頂角をθ２としたとき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足することを特徴としている。ただし、δ
＝sin-1(1/n)、ｎはプリズム屈折率。ｈは、前記第２の
光束内に配置される固体撮像素子の、前記第２プリズム
の入射光軸と射出光軸を含む面内での有効撮像寸法。Ｌ
は、前記第２プリズムの入射面から前記固体撮像素子に
至る光路を展開したときに、前記固体撮像素子の有効撮
像範囲中央部から前記第２のプリズムの反射面までの距
離である。また、 （４）対物レンズの光束を複数の光束に分割する光束分
割プリズムと、該光束分割プリズムによって分割された
各光路内に配置された固体撮像素子とを有する撮像装置
において、前記光束分割プリズムは、対物レンズの光束
の進行方向に向って第１の光束を取り出すための第１プ
リズム、空気間隙、所定の頂角を有し第２の光束を取り
出すための反射面を有する第２プリズムを少なくとも有
し、前記第２プリズムは前記反射面によって反射された
前記第２の光束を前記空気間隙に接する前記第２プリズ
ムの面で全反射させて前記第２の光束を射出するように
構成されており、前記第２プリズムの頂角をθ２とした
とき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足することを特徴とする撮像装置。ただ
し、δ＝sin-1(1/n)、ｎはプリズム屈折率。ｈは、前記
第２の光束内に配置される固体撮像素子の、前記第２プ
リズムの入射光軸と射出光軸を含む面内での有効撮像寸
法。Ｌは、前記第２プリズムの入射面から前記固体撮像
素子に至る光路を展開したときに、前記固体撮像素子の
有効撮像範囲中央部から前記第２のプリズムの反射面ま
での距離である。
数の光束に分割し、分割された各光路内に配置された固
体撮像素子へ導くための光束分割プリズム系において、
前記光束分割プリズムは、対物レンズの光束の進行方向
に沿って、第１の光束を取り出すための第１プリズム、
空気間隙、所定の頂角を有し第２の光束を取り出すため
の反射面を有する第２プリズムを少なくとも有し、前記
第２プリズムは前記反射面によって反射された前記第２
の光束を前記空気間隙に接する前記第２プリズムの面で
全反射させて前記第２の光束を射出するように構成され
ており、前記第２プリズムの頂角をθ２としたとき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足することを特徴としている。ただし、δ
＝sin-1(1/n)、ｎはプリズム屈折率。ｈは、前記第２の
光束内に配置される固体撮像素子の、前記第２プリズム
の入射光軸と射出光軸を含む面内での有効撮像寸法。Ｌ
は、前記第２プリズムの入射面から前記固体撮像素子に
至る光路を展開したときに、前記固体撮像素子の有効撮
像範囲中央部から前記第２のプリズムの反射面までの距
離である。また、 （４）対物レンズの光束を複数の光束に分割する光束分
割プリズムと、該光束分割プリズムによって分割された
各光路内に配置された固体撮像素子とを有する撮像装置
において、前記光束分割プリズムは、対物レンズの光束
の進行方向に向って第１の光束を取り出すための第１プ
リズム、空気間隙、所定の頂角を有し第２の光束を取り
出すための反射面を有する第２プリズムを少なくとも有
し、前記第２プリズムは前記反射面によって反射された
前記第２の光束を前記空気間隙に接する前記第２プリズ
ムの面で全反射させて前記第２の光束を射出するように
構成されており、前記第２プリズムの頂角をθ２とした
とき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足することを特徴とする撮像装置。ただ
し、δ＝sin-1(1/n)、ｎはプリズム屈折率。ｈは、前記
第２の光束内に配置される固体撮像素子の、前記第２プ
リズムの入射光軸と射出光軸を含む面内での有効撮像寸
法。Ｌは、前記第２プリズムの入射面から前記固体撮像
素子に至る光路を展開したときに、前記固体撮像素子の
有効撮像範囲中央部から前記第２のプリズムの反射面ま
での距離である。
【００２４】更に、望ましくは、いずれの光束分割プリ
ズム、あるいは撮像装置は、θ２≦δ＋tan-1(h/3L)な
る条件を満足させている。
ズム、あるいは撮像装置は、θ２≦δ＋tan-1(h/3L)な
る条件を満足させている。
【００２５】また以上のいずれのプリズム系、あるいは
撮像装置の、前記第２プリズムの前記反射面は波長選択
性を有している。
撮像装置の、前記第２プリズムの前記反射面は波長選択
性を有している。
【００２６】また、前記第１プリズムは青色成分の光束
を取り出し、前記第２プリズムは赤色成分の光束を取り
出すためのプリズムであることを特徴としている。
を取り出し、前記第２プリズムは赤色成分の光束を取り
出すためのプリズムであることを特徴としている。
【００２７】ところで、前述のθ2が下限値を越える
と、前述の干渉縞ゴーストによる画質の劣化を防止する
効果を得難く、本発明の目的を達成できない。また、θ
２が上限を越えると、干渉縞ゴーストを防止する効果以
上に、プリズム強いては撮像装置全体の大型化を免れな
くなって、好ましくない。
と、前述の干渉縞ゴーストによる画質の劣化を防止する
効果を得難く、本発明の目的を達成できない。また、θ
２が上限を越えると、干渉縞ゴーストを防止する効果以
上に、プリズム強いては撮像装置全体の大型化を免れな
くなって、好ましくない。
【００２８】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に関する色分解プ
リズムの光学系を示す、その断面図である。
リズムの光学系を示す、その断面図である。
【００２９】不図示のカメラ本体に対して着脱可能な対
物レンズＬｅは、被写体像を形成して、この被写体像を
青色用、緑色用、赤色用の各固体撮像素子１１Ｂ、１１
Ｇ、１１Ｒに投影する機能を有する。
物レンズＬｅは、被写体像を形成して、この被写体像を
青色用、緑色用、赤色用の各固体撮像素子１１Ｂ、１１
Ｇ、１１Ｒに投影する機能を有する。
【００３０】色分解プリズム１は、対物レンズＬｅと固
体撮像素子１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒの間に位置し、対物
レンズからの光を青、緑、赤の各色光に分解し、その各
々を固体撮像素子１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒに導く働きを
する。尚、色分解プリズム１と各固体撮像素子は、カメ
ラ本体内に固定されている。また各プリズムの屈折率は
全て同じである。
体撮像素子１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒの間に位置し、対物
レンズからの光を青、緑、赤の各色光に分解し、その各
々を固体撮像素子１１Ｂ、１１Ｇ、１１Ｒに導く働きを
する。尚、色分解プリズム１と各固体撮像素子は、カメ
ラ本体内に固定されている。また各プリズムの屈折率は
全て同じである。
【００３１】プリズム１は、光束の進行方向へ順に、第
１のプリズム（青色分解用のプリズム）と、空気間隙を
介して隣接する第２のプリズム（赤色分解用のプリズ
ム）と、この第２のプリズムと接合された第３のプリズ
ム（緑色光を導光するプリズム）の３つのプリズムブロ
ックより構成されている。第１のプリズムは、空気間隙
と接する面３に青色光のみを反射し、残りの光を透過す
るように誘電体多層膜で構成された青反射ダイクロイッ
ク膜（青色用の反射面）３を有し、第２のプリズムは、
第３のプリズムと接合される面に赤色光のみを反射し、
残りの緑色光を透過する様に誘電体多層膜で構成された
赤反射ダイクロイック膜（赤色用の反射面）７を有して
いる。
１のプリズム（青色分解用のプリズム）と、空気間隙を
介して隣接する第２のプリズム（赤色分解用のプリズ
ム）と、この第２のプリズムと接合された第３のプリズ
ム（緑色光を導光するプリズム）の３つのプリズムブロ
ックより構成されている。第１のプリズムは、空気間隙
と接する面３に青色光のみを反射し、残りの光を透過す
るように誘電体多層膜で構成された青反射ダイクロイッ
ク膜（青色用の反射面）３を有し、第２のプリズムは、
第３のプリズムと接合される面に赤色光のみを反射し、
残りの緑色光を透過する様に誘電体多層膜で構成された
赤反射ダイクロイック膜（赤色用の反射面）７を有して
いる。
【００３２】プリズム１は、対物レンズからの光を第１
のプリズムの入射面２より取り込み、第１のプリズムの
青反射ダイクロイック面３にて青色成分の反射光とその
他の透過光に分離する。反射された青色光は、入射面２
にて全反射して面４を射出し、青色成分のための固体撮
像素子１１Ｂに導かれる。
のプリズムの入射面２より取り込み、第１のプリズムの
青反射ダイクロイック面３にて青色成分の反射光とその
他の透過光に分離する。反射された青色光は、入射面２
にて全反射して面４を射出し、青色成分のための固体撮
像素子１１Ｂに導かれる。
【００３３】面３にて透過により分離された光（赤色成
分と緑色成分）の内、赤色成分の光は赤反射ダイクロイ
ック面７よって反射される一方、緑色成分の光は透過す
る。反射された赤色光は、空気間隙５と接する第２のプ
リズムの入射面６（反射面）にて全反射され、射出面８
を射出して赤色成分のための固体撮像素子１１Ｒに導か
れる。二つのダイクロイック膜を最後まで透過した緑色
成分の光は、面１０より射出し、緑色成分のための固体
撮像素子１１Ｇに導かれる。
分と緑色成分）の内、赤色成分の光は赤反射ダイクロイ
ック面７よって反射される一方、緑色成分の光は透過す
る。反射された赤色光は、空気間隙５と接する第２のプ
リズムの入射面６（反射面）にて全反射され、射出面８
を射出して赤色成分のための固体撮像素子１１Ｒに導か
れる。二つのダイクロイック膜を最後まで透過した緑色
成分の光は、面１０より射出し、緑色成分のための固体
撮像素子１１Ｇに導かれる。
【００３４】図２は、１度固体撮像素子１１Ｒに至った
赤色成分の光が、固体撮像素子の撮像面にて反射され、
再度第２プリズムに逆行するとともに、赤色反射ダイク
ロイック面７で反射され、固体撮像素子１１Ｒに再入射
するゴースト光の光路を展開した断面図である。尚、第
２プリズムの頂角は、反射面７と全反射面６とが形成す
る角度である。
赤色成分の光が、固体撮像素子の撮像面にて反射され、
再度第２プリズムに逆行するとともに、赤色反射ダイク
ロイック面７で反射され、固体撮像素子１１Ｒに再入射
するゴースト光の光路を展開した断面図である。尚、第
２プリズムの頂角は、反射面７と全反射面６とが形成す
る角度である。
【００３５】図中ｈは固体撮像素子の断面図内有効撮像
寸法であり、第２プリズムの入射光軸と射出光軸とを含
む面内での固体撮像素子の有効寸法を示す。Ｌは、固体
撮像像素子の有効部中央点Ｃｅと面７との距離である。
図２における実施例では、第２プリズムの頂角θ２は、
θ２＝δ＋tan-1（ｈ／６Ｌ）という関係を設定してい
る。ただし、δ＝sin-1（１／ｎ）で、ｎはプリズムの
屈折率である。
寸法であり、第２プリズムの入射光軸と射出光軸とを含
む面内での固体撮像素子の有効寸法を示す。Ｌは、固体
撮像像素子の有効部中央点Ｃｅと面７との距離である。
図２における実施例では、第２プリズムの頂角θ２は、
θ２＝δ＋tan-1（ｈ／６Ｌ）という関係を設定してい
る。ただし、δ＝sin-1（１／ｎ）で、ｎはプリズムの
屈折率である。
【００３６】この条件は、図２に示すように、固体撮像
素子で反射された光線のうち、反射面６に入射角度βｒ
がδに等しい角度で入射する光線（ゴースト光）が、固
体撮像素子の中央点Ｃｅよりｈ／３離れた位置に到達す
ることを意味している。そしてこの光線（ゴースト光）
より、Ｃｅよりｈ／３以内に到達する光線は、βｒ＞δ
の条件を満足するため、常に全反射となり、ゴースト光
による干渉縞を起こさない。
素子で反射された光線のうち、反射面６に入射角度βｒ
がδに等しい角度で入射する光線（ゴースト光）が、固
体撮像素子の中央点Ｃｅよりｈ／３離れた位置に到達す
ることを意味している。そしてこの光線（ゴースト光）
より、Ｃｅよりｈ／３以内に到達する光線は、βｒ＞δ
の条件を満足するため、常に全反射となり、ゴースト光
による干渉縞を起こさない。
【００３７】一方、固体撮像素子の中央点Ｃｅよりｈ／
３以遠に到達する光線は、βｒ＜δの条件を満たしてし
まうために、光の干渉を生じさせることになる。
３以遠に到達する光線は、βｒ＜δの条件を満たしてし
まうために、光の干渉を生じさせることになる。
【００３８】そして、βｒをαｒに置き換えれば、面７
に垂直に入射する光線Ｍと線対称に同様な現象を引起こ
し同様に干渉縞を引起こすことになる。
に垂直に入射する光線Ｍと線対称に同様な現象を引起こ
し同様に干渉縞を引起こすことになる。
【００３９】この実施例のプリズムにて高輝度被写体像
を撮影したときのモニター画面を、図３に示す。図１０
と比較すると高輝度被写体像の周りの干渉縞が見えなく
なり、すっきりすることが分かる。干渉縞ゴーストは、
モニターの上（または、下）よりモニター高さの１／６
の範囲しか観察されず、画質を低下を抑制できる。この
様に、本実施例によれば、固体撮像素子の反射光が起因
する色分解プリズム系の、ゴースト光による干渉縞を相
当改善させることが可能となる。
を撮影したときのモニター画面を、図３に示す。図１０
と比較すると高輝度被写体像の周りの干渉縞が見えなく
なり、すっきりすることが分かる。干渉縞ゴーストは、
モニターの上（または、下）よりモニター高さの１／６
の範囲しか観察されず、画質を低下を抑制できる。この
様に、本実施例によれば、固体撮像素子の反射光が起因
する色分解プリズム系の、ゴースト光による干渉縞を相
当改善させることが可能となる。
【００４０】この第２プリズムの頂角θ２が下限を越え
ると、干渉縞が画面中央に入り込み、従来のように画質
の劣化を招くことになり、望ましくない。このように、
本実施例では画面の上下の対に発生する干渉縞を画面中
央部で重ならないように、第２プリズムと第２プリズム
の屈折率を設定して良質な画像を得るようにしている。
そして、原理的には、第２プリズムの頂角θ２を先の条
件式の下限以上に設定すれば、従来のように干渉縞が重
なることはなくなることになる。
ると、干渉縞が画面中央に入り込み、従来のように画質
の劣化を招くことになり、望ましくない。このように、
本実施例では画面の上下の対に発生する干渉縞を画面中
央部で重ならないように、第２プリズムと第２プリズム
の屈折率を設定して良質な画像を得るようにしている。
そして、原理的には、第２プリズムの頂角θ２を先の条
件式の下限以上に設定すれば、従来のように干渉縞が重
なることはなくなることになる。
【００４１】次に、より本発明の効果を高めた実施例を
図４で説明する。
図４で説明する。
【００４２】図４における実施例では、第２プリズムの
頂角θ２を、 θ２＝δ＋tan-1（ｈ／４Ｌ） と設定した時のモニター画面の様子を示した図である。
頂角θ２を、 θ２＝δ＋tan-1（ｈ／４Ｌ） と設定した時のモニター画面の様子を示した図である。
【００４３】図４は、先の実施例と同様に高輝度被写体
が、モニタ画面中央にあるときの様子を示しているが、
この実施例においては、完全に干渉縞ゴーストをが全く
なくすことが可能となる。この条件は、先の実施例おい
て生じていた干渉縞ゴーストの位置を画面外に移動させ
るように設定したことを意味している。
が、モニタ画面中央にあるときの様子を示しているが、
この実施例においては、完全に干渉縞ゴーストをが全く
なくすことが可能となる。この条件は、先の実施例おい
て生じていた干渉縞ゴーストの位置を画面外に移動させ
るように設定したことを意味している。
【００４４】この様に、図４はモニタ画面中央に高輝度
被写体が存在している場合には、この様にモニター上に
は干渉縞は生じることはない。しかしながら、仮に高輝
度被写体がモニター中央でなく、例えば、図５の様に周
辺にある場合には、モニター画面外に存在し観察されな
かった干渉縞が次第に観察されるようになる。干渉縞は
第２プリズムの頂角だけでなく、高輝度被写体の位置に
も依存しているわけである。
被写体が存在している場合には、この様にモニター上に
は干渉縞は生じることはない。しかしながら、仮に高輝
度被写体がモニター中央でなく、例えば、図５の様に周
辺にある場合には、モニター画面外に存在し観察されな
かった干渉縞が次第に観察されるようになる。干渉縞は
第２プリズムの頂角だけでなく、高輝度被写体の位置に
も依存しているわけである。
【００４５】図５は、高輝度被写体が画面中央でなく周
辺位置（画面高さの７割位置）に存在している場合に
も、この高輝度被写体による干渉縞をなくした例を示し
ている。この条件としては、第２プリズムの頂角θ２
を、 θ２＝δ＋tan-1（ｈ／３Ｌ） 設定することで達成できる。
辺位置（画面高さの７割位置）に存在している場合に
も、この高輝度被写体による干渉縞をなくした例を示し
ている。この条件としては、第２プリズムの頂角θ２
を、 θ２＝δ＋tan-1（ｈ／３Ｌ） 設定することで達成できる。
【００４６】この様に設定することで、高輝度被写体を
画面中央でなく、上下（図では上）に振っても干渉縞ゴ
ーストは発生することがない。この様に、この実施例で
は、高輝度被写体像が画面中央部分、画面高さの７割の
範囲で干渉縞ゴーストを抑制でき、画質の損失を著しく
減少させることが出来る。
画面中央でなく、上下（図では上）に振っても干渉縞ゴ
ーストは発生することがない。この様に、この実施例で
は、高輝度被写体像が画面中央部分、画面高さの７割の
範囲で干渉縞ゴーストを抑制でき、画質の損失を著しく
減少させることが出来る。
【００４７】ところで、第２プリズムの頂角θ２が大き
いほど、画質の劣化の防止効果がより大きくなるが、先
に示した条件式の範囲の上限をθ２が越えると、プリズ
ム、強いてはカメラの大型化を免れなくなるので好まし
くない。従って、第２プリズムの頂角の角度θは、δ＋
tan-1（ｈ／６Ｌ）を下限とすることが最低条件で、プ
リズムの小型化を図るには、δ＋tan-1（ｈ／３Ｌ）を
上限、即ち、δ＋tan-1（ｈ／６Ｌ）≦θ２≦δ＋tan-1
（ｈ／３Ｌ）の範囲内で設定することが望ましい。
いほど、画質の劣化の防止効果がより大きくなるが、先
に示した条件式の範囲の上限をθ２が越えると、プリズ
ム、強いてはカメラの大型化を免れなくなるので好まし
くない。従って、第２プリズムの頂角の角度θは、δ＋
tan-1（ｈ／６Ｌ）を下限とすることが最低条件で、プ
リズムの小型化を図るには、δ＋tan-1（ｈ／３Ｌ）を
上限、即ち、δ＋tan-1（ｈ／６Ｌ）≦θ２≦δ＋tan-1
（ｈ／３Ｌ）の範囲内で設定することが望ましい。
【００４８】さて、以上の実施例の説明において、プリ
ズム系として色分解プリズム、特に３つのプリズムを有
する三色色分解プリズムを例に挙げて説明した。しかし
ながら、本発明は前述した通り、少なくとも第１プリズ
ムと空隙を隔てた第２プリズムとが起因したゴースト光
の干渉縞の発生を軽減することを課題とするもので、色
分解プリズムだけに適用されるものではない。
ズム系として色分解プリズム、特に３つのプリズムを有
する三色色分解プリズムを例に挙げて説明した。しかし
ながら、本発明は前述した通り、少なくとも第１プリズ
ムと空隙を隔てた第２プリズムとが起因したゴースト光
の干渉縞の発生を軽減することを課題とするもので、色
分解プリズムだけに適用されるものではない。
【００４９】例えば、第１プリズムをハーフミラーとし
て、第２プリズムの反射面をダイクロイックミラーでな
く、アルミニウム等の普通に使用されるミラー面とし
て、この二つのプリズムから射出される位置で、互いに
画素ピッチをずらした固体撮像素子を配置して高精細画
像を得る装置にも適用できることは言うまでもない。従
って、本発明は、色分解プリズムに限定されることな
く、ハーフミラー等の光束分割プリズムであれば良いこ
とになる。
て、第２プリズムの反射面をダイクロイックミラーでな
く、アルミニウム等の普通に使用されるミラー面とし
て、この二つのプリズムから射出される位置で、互いに
画素ピッチをずらした固体撮像素子を配置して高精細画
像を得る装置にも適用できることは言うまでもない。従
って、本発明は、色分解プリズムに限定されることな
く、ハーフミラー等の光束分割プリズムであれば良いこ
とになる。
【００５０】
【発明の効果】以上、説明してきたように本発明によれ
ば、少なくとも、光の進行方向に第１の光束を取り出す
ための第１プリズム、空気間隙、所定の頂角を有し第２
の光束を反射する反射面と前期空気間隙を接する入射面
との全反射にて第２の光束を取り出す第２プリズムにて
構成された光束分割プリズムを有する光束分割プリズム
系、あるいは更に前記第２のプリズムを射出した光束の
像を固体撮像素子にて電気信号に変換する撮像装置にお
いて、画質を著しく低下させる干渉縞ゴーストを効果的
に抑制する効果が得られる。特に、色分解プリズムに代
表されるように、第２プリズムの反射面が波長選択性の
光学薄膜である光束分割プリズムを有した撮像装置に有
効である。
ば、少なくとも、光の進行方向に第１の光束を取り出す
ための第１プリズム、空気間隙、所定の頂角を有し第２
の光束を反射する反射面と前期空気間隙を接する入射面
との全反射にて第２の光束を取り出す第２プリズムにて
構成された光束分割プリズムを有する光束分割プリズム
系、あるいは更に前記第２のプリズムを射出した光束の
像を固体撮像素子にて電気信号に変換する撮像装置にお
いて、画質を著しく低下させる干渉縞ゴーストを効果的
に抑制する効果が得られる。特に、色分解プリズムに代
表されるように、第２プリズムの反射面が波長選択性の
光学薄膜である光束分割プリズムを有した撮像装置に有
効である。
【図１】本発明に関する色分解プリズム光学系の断面
図。
図。
【図２】本発明に関し、CCDから反射された光が第２プ
リズムを通る様子を示した、第２プリズムの光路展開
図。
リズムを通る様子を示した、第２プリズムの光路展開
図。
【図３】本発明の色分解プリズムによる、モニター画面
上での干渉縞の様子を示す図。
上での干渉縞の様子を示す図。
【図４】本発明の色分解プリズムによる、モニター画面
上での干渉縞の様子を示す図。
上での干渉縞の様子を示す図。
【図５】本発明の色分解プリズムによる、モニター画面
上での干渉縞の様子を示す図。
上での干渉縞の様子を示す図。
【図６】従来の色分解プリズムを説明するための色分解
プリズム系の光学的断面図。
プリズム系の光学的断面図。
【図７】従来の色分解プリズムを説明するための色分解
プリズム系の光学的断面図。
プリズム系の光学的断面図。
【図８】従来の色分解プリズムによる撮像素子からの反
射光の様子を示す図。
射光の様子を示す図。
【図９】従来の色分解プリズムによる撮像素子からの反
射光の様子を示す図。
射光の様子を示す図。
【図１０】従来の色分解プリズムが起因する干渉縞を様
子を示す図。
子を示す図。
１ 色分解プリズム系 ２ 第１プリズム ３ 青色分解のためのダイクロイックミラー ４ 赤色用の光射出面 ５ 空気間隙 ６ 反射面 ７ 赤色分解のためのダイクロイックミラー ８ 赤色用の光射出面 ９ 緑色用の光射出面 １０ 固体撮像素子 θ１ 第１プリズムの頂角 θ２ 第２プリズムの頂角
Claims (18)
- 【請求項１】 光束分割プリズムによって対物レンズの
光束を複数の光束に分割し、分割された各光路内に配置
された固体撮像素子へ導くための光束分割プリズム系に
おいて、前記光束分割プリズムは、対物レンズの光束の
進行方向に沿って、第１の光束を取り出すための第１プ
リズム、空気間隙、所定の頂角を有し第２の光束を取り
出すための反射面を有する第２プリズムを少なくとも有
し、前記第２プリズムは前記反射面によって反射された
前記第２の光束を前記空気間隙に接する前記第２プリズ
ムの面で全反射させて前記第２の光束を射出するように
構成されており、前記第２の光束の光路内に配置された
固体撮像素子による前記第２の光束の反射が起因して発
生する干渉縞が前記固体撮像素子の画面中心部で重なっ
て生じないように前記頂角が設定されていることを特徴
とする光束分割プリズム系。 - 【請求項２】 請求項１に記載の光束分割プリズム系
で、前記第２プリズムの頂角をθ２としたとき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足することを特徴とする光束分割プリズム
系。ただし、δ＝sin-1(1/n)、ｎはプリズム屈折率。ｈ
は、前記第２の光束内に配置される固体撮像素子の、前
記第２プリズムの入射光軸と射出光軸を含む面内での有
効撮像寸法。Ｌは、前記第２プリズムの入射面から前記
固体撮像素子に至る光路を展開したときに、前記固体撮
像素子の有効撮像範囲中央部から前記第２のプリズムの
反射面までの距離である。 - 【請求項３】 更に、θ２≦δ＋tan-1(h/3L)なる条件
を満足することを特徴とする請求項２の光束分割プリズ
ム系。 - 【請求項４】 請求項１から３記載の光束分割プリズム
で、前記第２プリズムの前記反射面は波長選択性を有す
ることを特徴とする光束分割プリズム系。 - 【請求項５】 請求項１から４記載の光束分割プリズム
で系、前記第１プリズムは青色成分の光束を取り出し、
前記第２プリズムは赤色成分の光束を取り出すためのプ
リズムであることを特徴とする光束分割プリズム系。 - 【請求項６】 対物レンズの光束を複数の光束に分割す
る光束分割プリズムと、該光束分割プリズムによって分
割された各光路内に配置された固体撮像素子とを有する
撮像装置において、前記光束分割プリズムは、対物レン
ズの光束の進行方向に向って第１の光束を取り出すため
の第１プリズム、空気間隙、所定の頂角を有し第２の光
束を取り出すための反射面を有する第２プリズムを少な
くとも有し、前記第２プリズムは前記反射面によって反
射された前記第２の光束を前記空気間隙に接する前記第
２プリズムの面で全反射させて前記第２の光束を射出す
るように構成されており、前記第２の光束の光路内に配
置された固体撮像素子によって前記第２の光束が反射が
起因して発生する干渉縞が前記撮像素子の画面中心部で
重なって生じないように前記頂角が設定されていること
を特徴とする撮像装置。 - 【請求項７】 請求項６に記載の撮像装置で、前記第２
プリズムの頂角をθ２としたとき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足することを特徴とする撮像装置。ただ
し、δ＝sin-1(1/n)、ｎはプリズム屈折率。ｈは、前記
第２の光束内に配置される固体撮像素子の、前記第２プ
リズムの入射光軸と射出光軸を含む面内での有効撮像寸
法。Ｌは、前記第２プリズムの入射面から前記固体撮像
素子に至る光路を展開したときに、前記固体撮像素子の
有効撮像範囲中央部から前記第２のプリズムの反射面ま
での距離である。 - 【請求項８】 更に、θ２≦δ＋tan-1(h/3L)なる条件
を満足することを特徴とする請求項７の撮像装置。 - 【請求項９】 請求項６から８記載の撮像装置で、前記
第２プリズムの前記反射面は波長選択性を有することを
特徴とする撮像装置。 - 【請求項１０】 請求項６から９記載の撮像装置で、前
記第１プリズムは青色成分の光束を取り出し、前記第２
プリズムは赤色成分の光束を取り出すためのプリズムで
あることを特徴とする撮像装置。 - 【請求項１１】 光束分割プリズムによって対物レンズ
の光束を複数の光束に分割し、分割された各光路内に配
置された固体撮像素子へ導くための光束分割プリズム系
において、前記光束分割プリズムは、対物レンズの光束
の進行方向に沿って、第１の光束を取り出すための第１
プリズム、空気間隙、所定の頂角を有し第２の光束を取
り出すための反射面を有する第２プリズムを少なくとも
有し、前記第２プリズムは前記反射面によって反射され
た前記第２の光束を前記空気間隙に接する前記第２プリ
ズムの面で全反射させて前記第２の光束を射出するよう
に構成されており、前記第２プリズムの頂角をθ２とし
たとき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足することを特徴とする光束分割プリズム
系。ただし、δ＝sin-1(1/n)、ｎはプリズム屈折率。ｈ
は、前記第２の光束内に配置される固体撮像素子の、前
記第２プリズムの入射光軸と射出光軸を含む面内での有
効撮像寸法。Ｌは、前記第２プリズムの入射面から前記
固体撮像素子に至る光路を展開したときに、前記固体撮
像素子の有効撮像範囲中央部から前記第２のプリズムの
反射面までの距離である。 - 【請求項１２】 更に、θ２≦δ＋tan-1(h/3L)なる条
件を満足することを特徴とする請求項１１の光束分割プ
リズム系。 - 【請求項１３】 請求項１１から１２記載の光束分割プ
リズムで、前記第２プリズムの前記反射面は波長選択性
を有することを特徴とする光束分割プリズム系。 - 【請求項１４】 請求項１１から１３記載の光束分割プ
リズムで系、前記第１プリズムは青色成分の光束を取り
出し、前記第２プリズムは赤色成分の光束を取り出すた
めのプリズムであることを特徴とする光束分割プリズム
系。 - 【請求項１５】 対物レンズの光束を複数の光束に分割
する光束分割プリズムと、該光束分割プリズムによって
分割された各光路内に配置された固体撮像素子とを有す
る撮像装置において、前記光束分割プリズムは、対物レ
ンズの光束の進行方向に向って第１の光束を取り出すた
めの第１プリズム、空気間隙、所定の頂角を有し第２の
光束を取り出すための反射面を有する第２プリズムを少
なくとも有し、前記第２プリズムは前記反射面によって
反射された前記第２の光束を前記空気間隙に接する前記
第２プリズムの面で全反射させて前記第２の光束を射出
するように構成されており、前記第２プリズムの頂角を
θ２としたとき、 δ＋tan-1(h/6L)≦θ２ なる条件を満足することを特徴とする撮像装置。ただ
し、δ＝sin-1(1/n)、ｎはプリズム屈折率。ｈは、前記
第２の光束内に配置される固体撮像素子の、前記第２プ
リズムの入射光軸と射出光軸を含む面内での有効撮像寸
法。Ｌは、前記第２プリズムの入射面から前記固体撮像
素子に至る光路を展開したときに、前記固体撮像素子の
有効撮像範囲中央部から前記第２のプリズムの反射面ま
での距離である。 - 【請求項１６】 更に、θ２≦δ＋tan-1(h/3L)なる条
件を満足することを特徴とする請求項１５の撮像装置。 - 【請求項１７】 請求項１５から１６記載の撮像装置
で、前記第２プリズムの前記反射面は波長選択性を有す
ることを特徴とする撮像装置。 - 【請求項１８】 請求項１５から１７記載の撮像装置
で、前記第１プリズムは青色成分の光束を取り出し、前
記第２プリズムは赤色成分の光束を取り出すためのプリ
ズムであることを特徴とする撮像装置。
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|---|---|---|---|---|
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| US7281804B2 (en) * | 2004-12-16 | 2007-10-16 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Prism assembly for separating light |
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2000
- 2000-03-16 US US09/526,462 patent/US6342980B1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6330113B1 (en) * | 2000-09-28 | 2001-12-11 | Foveon, Inc. | Color separation prism with adjustable path lengths |
| JP2012047805A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Fujifilm Corp | 色分解光学系 |
| US8659833B2 (en) | 2011-11-16 | 2014-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Color separating optical system and image pickup apparatus including the same |
| WO2016109299A1 (en) * | 2014-12-31 | 2016-07-07 | Dolby Laboratories Licensing Corporation | High contrast discrete input prism for image projectors |
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| CN107111216B (zh) * | 2014-12-31 | 2021-02-26 | 杜比实验室特许公司 | 用于图像投影仪的高对比度分立输入棱镜 |
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