JP2003149415A - 色分解プリズム - Google Patents
色分解プリズムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 エアギャップへの不純物の侵入を防止する。
【解決手段】 色分解プリズムを構成する第１プリズム
３及び第２プリズム４との間に形成されたエアギャップ
２０の上端縁及び下端縁を、例えば紫外線硬化樹脂２２
を用いて塞ぐ。色分解プリズムに、例えばシリコン系の
接着剤２６を用いて保持部材２５を接着させた場合に、
エアギャップ２０の上端縁及び下端縁は、紫外線硬化樹
脂２２により予め塞がれているので、シリコンに含まれ
るオイル等の不純物がエアギャップ２０に侵入すること
がなくなる。
３及び第２プリズム４との間に形成されたエアギャップ
２０の上端縁及び下端縁を、例えば紫外線硬化樹脂２２
を用いて塞ぐ。色分解プリズムに、例えばシリコン系の
接着剤２６を用いて保持部材２５を接着させた場合に、
エアギャップ２０の上端縁及び下端縁は、紫外線硬化樹
脂２２により予め塞がれているので、シリコンに含まれ
るオイル等の不純物がエアギャップ２０に侵入すること
がなくなる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば三板式のビ
デオカメラ等に用いられるエアギャップ構造を有する色
分解プリズムに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、例えばＣＣＤイメージセンサ等の
撮像素子を用いてカラー画像を得るカメラやビデオカメ
ラ等が提供されている。このカラー画像取得方式には、
１枚の撮像素子を用いてオンチップカラーフィルタ等で
色分解を行う単板式、色分解プリズムを用いて色像を分
解し、３枚の撮像素子を用いて取り込む３板式等があ
る。 【０００３】例えば、単板式の場合、赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）に色分解す原色系と、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、グリーン
（Ｇ）に色分解する補色系とがある。原色系のオンチッ
プフィルタを用いる場合には、入射光の波長選択性が高
いため色再現性がよく、補色系のオンチップフィルタを
用いた場合には、入射光の波長を広い範囲で有効に利用
できるので撮像素子自体の感度を高く設定することがで
きる。しかしながら、オンチップフィルタを用いて色を
複数画素領域にわたって分解するため、解像度が低いと
いう問題がある。 【０００４】一方、３板式の場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色毎
に撮像素子を配置することができるので、単板式に比べ
高画質で画像を得ることができる。この場合には、入射
光をＲ、Ｇ、Ｂ光に分解するダイクロイック膜が形成さ
れた色分解プリズムが用いられる。この色分解プリズム
はフィリップスタイプと呼ばれる３つのガラスを組み合
わせたものであり、青色光を全反射させるコーティング
が施された第１プリズムの色分解面と、赤色光を全反射
させるコーティングが施された第２プリズムの入射面と
の間には５〜１５μｍの空気の層（エアギャップ）が設
けられている。これにより、第２プリズム内部で反射し
た赤色光を、撮像素子に向けて伝播させることができ
る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】この色分解プリズムの
場合、例えば第１プリズムの色分解面及び第２プリズム
の入射面の４隅に所定厚のスペーサを接着することでエ
アギャップを確保している。この色分解プリズムは、例
えば、プリズムの両側に保持部材を接着固定したあとに
ビデオカメラ等に組み込まれる場合がある。この場合、
保持部材を接合する為の接着剤には耐熱性、耐衝撃性の
優れたシリコン系の接着剤が用いられるが、シリコンに
含有されたオイルがエアギャップに侵入してしまうこと
があり、色分解プリズムの光学性能を劣化させてしまう
という問題がある。 【０００６】本発明は、色分解プリズムのエアギャップ
へ接着剤等の不純物の侵入を防ぐことで、光学性能を保
持できるようにした色分解プリズムを提供することを目
的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の色分解プリズムは、入射光から所定の波長
域の光のみを反射させるために、プリズムとプリズムと
の間に隙間が形成された少なくとも２つ以上のプリズム
から構成されるとともに、これらプリズムを挟持するよ
うに前記プリズムの両側から一対の保持部材が取り付け
られるものであり、前記隙間を確保するように前記プリ
ズムとプリズムとを接着し、且つ接着される前記保持部
材に隣接する隙間の端縁を予め塞いでから、前記一対の
保持部材が接着されるものである。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１は本発明を実施した色分解プ
リズムの構成を示す平面図である。色分解プリズム２
は、第１プリズム３、第２プリズム４から構成されてい
る。第１プリズム３は、光を入射する入射面３ａと、入
射された光のうちある波長域の光のみを反射する色分解
面３ｂと、この反射面３ｂで反射した光を出射する出射
面３ｃが設けられている。反射面３ｂには、青反射ダイ
クロイック膜５が例えば蒸着等により取り付けられてお
り、第１プリズム３に入射した光のうち青色光のみを反
射させるようになっている。プリズム内部を伝播する光
が入射面３ａに到達した場合には全反射するようになっ
ており、青反射ダイクロイック膜５で反射された青色光
は入射面３ａで全反射されたあとに、出射面３ｃから出
射される。この出射面３ｃには青色トリミングフィルタ
６が取り付けられており、青色光に含まれたノイズ成分
の光がこの青色トリミングフィルタ６で吸収される。そ
して、青色トリミングフィルタを透過した青色光は、Ｃ
ＣＤイメージセンサ７の受光面で結像される。 【０００９】第２プリズム４は、２つのプリズム１０，
１１が接合された状態で構成される。第２プリズム４の
一方のプリズム１０には、赤反射ダイクロイック膜１２
が蒸着等により取り付けられている。第１プリズム３を
出射した光は第２プリズム４の入射面１０ａから入射す
る。そして、赤色ダイクロイック膜１２まで伝播する
と、伝播した光のうち赤色光が反射される。反射した赤
色光は、入射面１０ａで全反射し、第１出射面１０ｂへ
と伝播する。なお、赤ダイクロイック膜１２を透過した
光は緑色光となり、第２出射面１１ａへと伝播する。第
１出射面１０ｂ及び第２出射面１１ａには、赤トリミン
グフィルタ１４、緑トリミングフィルタ１５がそれぞれ
取り付けられている。これらトリミングフィルタを透過
することによりノイズ成分の光が吸収されて、赤色光は
ＣＣＤイメージセンサ１６、緑色光はＣＣＤイメージセ
ンサ１７の受光面でそれぞれ結像するようになってい
る。 【００１０】この第１プリズム３の色分解面３ｂ及び第
２プリズム４の入射面１０ａの間には、隙間（エアギャ
ップ）２０が設けられている。このエアギャップ２０
は、第２プリズム３の赤反射ダイクロイック膜１２で反
射した光を全反射させるために設けられている。これら
第１プリズムと第２プリズムとは、エアギャップを確保
した状態で接着剤２１により接合される。なお、このエ
アギャップ２０の幅は、例えば５〜１５μｍの範囲に設
定される。その後、エアギャップ２０の上端縁及び下端
縁は、図２及び図４に示すように、例えば紫外線硬化樹
脂２２により塞がれる。 【００１１】次に、本実施形態の作用について説明す
る。図２に示すように、青反射ダイクロイック膜５が蒸
着された第１プリズム３と、プリズム１０とプリズム１
１とが赤色ダイクロイック膜１２を内側にして接合され
た第２プリズム４とを、所定間隔のエアギャップ２０を
確保するように接着剤２１を用いて接合する。なお、こ
の接着剤２１は、第１プリズム３の色分解面３ｂ及び第
２プリズム４の入射面１０ａの有効光線領域外に付けら
れる。このとき、第１プリズム３及び第２プリズム４は
接着剤２１が硬化するまで所定位置に保持されるので、
エアギャップ２０の幅にムラができることはない。その
後、エアギャップ２０の上端縁及び下端縁に紫外線硬化
樹脂２２を挿入して、紫外線を照射することにより紫外
線硬化樹脂２２を硬化させる。これにより、エアギャッ
プ２０の上端縁及び下端縁を塞いだ色分解プリズム２が
完成する。 【００１２】図３及び図４に示すように、色分解プリズ
ム２の上方及び下方には、一対の保持部材２５が接着剤
２６により取り付けられる。なお、保持部材２５を取り
付けるための接着剤２６に、例えばシリコン系の接着剤
を用いた場合でも、エアギャップ２０の上端縁及び下端
縁は紫外線硬化樹脂２２により塞がれているので、シリ
コンに含有するオイルがエアギャップ２０に侵入するこ
とはない。その後、保持部材２５が取り付けられた色分
解プリズム２はビデオカメラ等の内部に組み込まれる。 【００１３】本実施形態では、紫外線硬化樹脂を用いて
エアギャップ２０の上端縁及び下端縁を紫外線硬化樹脂
で塞いだが、これに限定する必要はなく、例えば可視光
硬化樹脂、非流動性の接着剤によりエアキャップの上端
縁及び下端縁を塞いでもよい。また、第１プリズム３の
色分解面３ｂ及び第２プリズム４の入射面１０ａとが重
なる部分の外周縁の全てにスペーサを取り付けること
で、エアギャップ２０を確保するようにしてもよい。ま
た、紫外線硬化樹脂の代わりに、テープ等のマスク材を
第１プリズム及び第２プリズムの上面及び下面に貼り付
けてから、保持部材を接着させてもよい。 【００１４】本実施形態では、第１プリズム及び第２プ
リズムから色分解プリズムを構成したが、これに限定す
る必要はなく、３つのプリズムから構成してもよい。こ
の場合、本実施形態と同様に、各プリズム間にエアギャ
ップを設け、エアギャップの上端縁及び下端縁をそれぞ
れ封止部材等で塞ぐことで、エアギャップに不純物が侵
入することがなくなる。 【００１５】 【発明の効果】以上のように、本発明の色分解プリズム
によれば、隙間を確保するようにプリズムとプリズムと
を接着した後に、隙間の端縁を予め塞いでから一対の保
持部材を接着するので、隙間に例えば接着剤等の不純物
の侵入を防止することができる。
デオカメラ等に用いられるエアギャップ構造を有する色
分解プリズムに関するものである。 【０００２】 【従来の技術】近年、例えばＣＣＤイメージセンサ等の
撮像素子を用いてカラー画像を得るカメラやビデオカメ
ラ等が提供されている。このカラー画像取得方式には、
１枚の撮像素子を用いてオンチップカラーフィルタ等で
色分解を行う単板式、色分解プリズムを用いて色像を分
解し、３枚の撮像素子を用いて取り込む３板式等があ
る。 【０００３】例えば、単板式の場合、赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）に色分解す原色系と、シアン
（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、グリーン
（Ｇ）に色分解する補色系とがある。原色系のオンチッ
プフィルタを用いる場合には、入射光の波長選択性が高
いため色再現性がよく、補色系のオンチップフィルタを
用いた場合には、入射光の波長を広い範囲で有効に利用
できるので撮像素子自体の感度を高く設定することがで
きる。しかしながら、オンチップフィルタを用いて色を
複数画素領域にわたって分解するため、解像度が低いと
いう問題がある。 【０００４】一方、３板式の場合、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色毎
に撮像素子を配置することができるので、単板式に比べ
高画質で画像を得ることができる。この場合には、入射
光をＲ、Ｇ、Ｂ光に分解するダイクロイック膜が形成さ
れた色分解プリズムが用いられる。この色分解プリズム
はフィリップスタイプと呼ばれる３つのガラスを組み合
わせたものであり、青色光を全反射させるコーティング
が施された第１プリズムの色分解面と、赤色光を全反射
させるコーティングが施された第２プリズムの入射面と
の間には５〜１５μｍの空気の層（エアギャップ）が設
けられている。これにより、第２プリズム内部で反射し
た赤色光を、撮像素子に向けて伝播させることができ
る。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】この色分解プリズムの
場合、例えば第１プリズムの色分解面及び第２プリズム
の入射面の４隅に所定厚のスペーサを接着することでエ
アギャップを確保している。この色分解プリズムは、例
えば、プリズムの両側に保持部材を接着固定したあとに
ビデオカメラ等に組み込まれる場合がある。この場合、
保持部材を接合する為の接着剤には耐熱性、耐衝撃性の
優れたシリコン系の接着剤が用いられるが、シリコンに
含有されたオイルがエアギャップに侵入してしまうこと
があり、色分解プリズムの光学性能を劣化させてしまう
という問題がある。 【０００６】本発明は、色分解プリズムのエアギャップ
へ接着剤等の不純物の侵入を防ぐことで、光学性能を保
持できるようにした色分解プリズムを提供することを目
的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の色分解プリズムは、入射光から所定の波長
域の光のみを反射させるために、プリズムとプリズムと
の間に隙間が形成された少なくとも２つ以上のプリズム
から構成されるとともに、これらプリズムを挟持するよ
うに前記プリズムの両側から一対の保持部材が取り付け
られるものであり、前記隙間を確保するように前記プリ
ズムとプリズムとを接着し、且つ接着される前記保持部
材に隣接する隙間の端縁を予め塞いでから、前記一対の
保持部材が接着されるものである。 【０００８】 【発明の実施の形態】図１は本発明を実施した色分解プ
リズムの構成を示す平面図である。色分解プリズム２
は、第１プリズム３、第２プリズム４から構成されてい
る。第１プリズム３は、光を入射する入射面３ａと、入
射された光のうちある波長域の光のみを反射する色分解
面３ｂと、この反射面３ｂで反射した光を出射する出射
面３ｃが設けられている。反射面３ｂには、青反射ダイ
クロイック膜５が例えば蒸着等により取り付けられてお
り、第１プリズム３に入射した光のうち青色光のみを反
射させるようになっている。プリズム内部を伝播する光
が入射面３ａに到達した場合には全反射するようになっ
ており、青反射ダイクロイック膜５で反射された青色光
は入射面３ａで全反射されたあとに、出射面３ｃから出
射される。この出射面３ｃには青色トリミングフィルタ
６が取り付けられており、青色光に含まれたノイズ成分
の光がこの青色トリミングフィルタ６で吸収される。そ
して、青色トリミングフィルタを透過した青色光は、Ｃ
ＣＤイメージセンサ７の受光面で結像される。 【０００９】第２プリズム４は、２つのプリズム１０，
１１が接合された状態で構成される。第２プリズム４の
一方のプリズム１０には、赤反射ダイクロイック膜１２
が蒸着等により取り付けられている。第１プリズム３を
出射した光は第２プリズム４の入射面１０ａから入射す
る。そして、赤色ダイクロイック膜１２まで伝播する
と、伝播した光のうち赤色光が反射される。反射した赤
色光は、入射面１０ａで全反射し、第１出射面１０ｂへ
と伝播する。なお、赤ダイクロイック膜１２を透過した
光は緑色光となり、第２出射面１１ａへと伝播する。第
１出射面１０ｂ及び第２出射面１１ａには、赤トリミン
グフィルタ１４、緑トリミングフィルタ１５がそれぞれ
取り付けられている。これらトリミングフィルタを透過
することによりノイズ成分の光が吸収されて、赤色光は
ＣＣＤイメージセンサ１６、緑色光はＣＣＤイメージセ
ンサ１７の受光面でそれぞれ結像するようになってい
る。 【００１０】この第１プリズム３の色分解面３ｂ及び第
２プリズム４の入射面１０ａの間には、隙間（エアギャ
ップ）２０が設けられている。このエアギャップ２０
は、第２プリズム３の赤反射ダイクロイック膜１２で反
射した光を全反射させるために設けられている。これら
第１プリズムと第２プリズムとは、エアギャップを確保
した状態で接着剤２１により接合される。なお、このエ
アギャップ２０の幅は、例えば５〜１５μｍの範囲に設
定される。その後、エアギャップ２０の上端縁及び下端
縁は、図２及び図４に示すように、例えば紫外線硬化樹
脂２２により塞がれる。 【００１１】次に、本実施形態の作用について説明す
る。図２に示すように、青反射ダイクロイック膜５が蒸
着された第１プリズム３と、プリズム１０とプリズム１
１とが赤色ダイクロイック膜１２を内側にして接合され
た第２プリズム４とを、所定間隔のエアギャップ２０を
確保するように接着剤２１を用いて接合する。なお、こ
の接着剤２１は、第１プリズム３の色分解面３ｂ及び第
２プリズム４の入射面１０ａの有効光線領域外に付けら
れる。このとき、第１プリズム３及び第２プリズム４は
接着剤２１が硬化するまで所定位置に保持されるので、
エアギャップ２０の幅にムラができることはない。その
後、エアギャップ２０の上端縁及び下端縁に紫外線硬化
樹脂２２を挿入して、紫外線を照射することにより紫外
線硬化樹脂２２を硬化させる。これにより、エアギャッ
プ２０の上端縁及び下端縁を塞いだ色分解プリズム２が
完成する。 【００１２】図３及び図４に示すように、色分解プリズ
ム２の上方及び下方には、一対の保持部材２５が接着剤
２６により取り付けられる。なお、保持部材２５を取り
付けるための接着剤２６に、例えばシリコン系の接着剤
を用いた場合でも、エアギャップ２０の上端縁及び下端
縁は紫外線硬化樹脂２２により塞がれているので、シリ
コンに含有するオイルがエアギャップ２０に侵入するこ
とはない。その後、保持部材２５が取り付けられた色分
解プリズム２はビデオカメラ等の内部に組み込まれる。 【００１３】本実施形態では、紫外線硬化樹脂を用いて
エアギャップ２０の上端縁及び下端縁を紫外線硬化樹脂
で塞いだが、これに限定する必要はなく、例えば可視光
硬化樹脂、非流動性の接着剤によりエアキャップの上端
縁及び下端縁を塞いでもよい。また、第１プリズム３の
色分解面３ｂ及び第２プリズム４の入射面１０ａとが重
なる部分の外周縁の全てにスペーサを取り付けること
で、エアギャップ２０を確保するようにしてもよい。ま
た、紫外線硬化樹脂の代わりに、テープ等のマスク材を
第１プリズム及び第２プリズムの上面及び下面に貼り付
けてから、保持部材を接着させてもよい。 【００１４】本実施形態では、第１プリズム及び第２プ
リズムから色分解プリズムを構成したが、これに限定す
る必要はなく、３つのプリズムから構成してもよい。こ
の場合、本実施形態と同様に、各プリズム間にエアギャ
ップを設け、エアギャップの上端縁及び下端縁をそれぞ
れ封止部材等で塞ぐことで、エアギャップに不純物が侵
入することがなくなる。 【００１５】 【発明の効果】以上のように、本発明の色分解プリズム
によれば、隙間を確保するようにプリズムとプリズムと
を接着した後に、隙間の端縁を予め塞いでから一対の保
持部材を接着するので、隙間に例えば接着剤等の不純物
の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した色分解プリズムの平面図であ
る。 【図２】色分解プリズムの分解斜視図である。 【図３】色分解プリズムに保持部材を取り付ける際の斜
視図である。 【図４】エアギャップ近傍の構成を示す断面図である。 【符号の説明】 ２ 色分解プリズム ３ 第１プリズム ４ 第２プリズム ２０ エアギャップ ２１ 接着剤 ２２ 封止部材 ２５ 保持部材
る。 【図２】色分解プリズムの分解斜視図である。 【図３】色分解プリズムに保持部材を取り付ける際の斜
視図である。 【図４】エアギャップ近傍の構成を示す断面図である。 【符号の説明】 ２ 色分解プリズム ３ 第１プリズム ４ 第２プリズム ２０ エアギャップ ２１ 接着剤 ２２ 封止部材 ２５ 保持部材
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】入射光から所定の波長域の光のみを反射さ
せるために、プリズムとプリズムとの間に隙間が形成さ
れた少なくとも２つ以上のプリズムから構成されるとと
もに、これらプリズムを挟持するように前記プリズムの
両側から一対の保持部材が取り付けられる色分解プリズ
ムにおいて、 前記隙間を確保するように前記プリズムとプリズムとを
接着し、且つ接着される前記保持部材に隣接する隙間の
端縁を予め塞いでから、前記一対の保持部材が接着され
ることを特徴とする色分解プリズム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001348790A JP2003149415A (ja) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | 色分解プリズム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001348790A JP2003149415A (ja) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | 色分解プリズム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003149415A true JP2003149415A (ja) | 2003-05-21 |
Family
ID=19161561
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001348790A Pending JP2003149415A (ja) | 2001-11-14 | 2001-11-14 | 色分解プリズム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003149415A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009066223A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Olympus Medical Systems Corp | 撮像装置用プリズムユニット、及び撮像ユニット |
| CN113960744A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-21 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 用于装夹楔形镜的夹具、楔形镜及一种光学器件 |
-
2001
- 2001-11-14 JP JP2001348790A patent/JP2003149415A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009066223A (ja) * | 2007-09-13 | 2009-04-02 | Olympus Medical Systems Corp | 撮像装置用プリズムユニット、及び撮像ユニット |
| CN113960744A (zh) * | 2021-11-05 | 2022-01-21 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 用于装夹楔形镜的夹具、楔形镜及一种光学器件 |
| CN113960744B (zh) * | 2021-11-05 | 2023-09-12 | 中国工程物理研究院机械制造工艺研究所 | 用于装夹楔形镜的夹具、楔形镜及一种光学器件 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041115 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061227 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070117 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070613 |