JP2023056651A - Color separation optical system and imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、テレビカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる色分解光学系に関する。 The present invention relates to a color separation optical system used in imaging devices such as television cameras and video cameras.
上記のような色分解光学系として、入射した光を青色光、緑色光および赤色光の3つの色光に分割し、これら色光をそれぞれの色光用の撮像素子に導くものが用いられている。特許文献1には、第1入射面および該第1入射面からの光の一部を反射して残りを透過する反射面(ダイクロイック膜)を有する第1プリズムと、反射面に対して空気間隙をあけて対向する第2入射面を有する第2プリズムとを有する色分解光学系が開示されている。また特許文献2には、第1および第2プリズム間の空気間隙を薄く制御することで非点隔差を抑える構成が開示されている。
As the color separation optical system as described above, there is used one that divides incident light into three colored lights of blue light, green light and red light, and guides these colored lights to imaging devices for respective colored lights.
しかしながら、第1および第2プリズム間に空気間隙が設けられている場合に環境温度が急激に下がると、空気間隙に接するプリズム面(第1反射面や第2入射面)に結露が生ずる。このような結露により発生した水分が撮像素子上に被写体像を形成する光が通過する有効領域内に侵入すると、撮像素子上に形成される光学像にぼけが生ずる。また、水分による空気間隙内の屈折率の変動に起因して第2プリズム以降で設計外の透過や反射が生じ、この結果、不要光(ゴースト)が発生する。特許文献1、2では、このような結露を抑制するための構成について開示されていない。
However, when an air gap is provided between the first and second prisms, dew condensation occurs on the prism surfaces (the first reflecting surface and the second entrance surface) that are in contact with the air gap when the environmental temperature suddenly drops. When moisture generated by such dew condensation enters an effective area through which light forming an object image passes on the imaging device, an optical image formed on the imaging device is blurred. In addition, due to fluctuations in the refractive index in the air gap due to moisture, transmission and reflection beyond the design occur after the second prism, and as a result, unnecessary light (ghost) is generated.
本発明は、プリズム(光学素子)間に設けられた空気間隙に発生する結露に起因する像ぼけやゴーストの発生を抑制できるようにした色分解光学系およびこれを用いた撮像装置を提供する。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a color separation optical system and an imaging apparatus using the same that can suppress the occurrence of image blurring and ghosts caused by dew condensation occurring in air gaps provided between prisms (optical elements).
本発明の一側面としての色分解光学系は、被写体から入射した光を互いに波長が異なる複数の色光に分解し、該複数の色光を撮像素子に導く。該色分解光学系は、第1入射面および該第1入射面からの光の一部を反射して残りを透過する第1ダイクロイック膜が設けられた第1反射面を有する第1光学素子と、第1反射面に対して間隙をあけて対向する第2入射面を有する第2光学素子とを有する。第1反射面と第2入射面との間において撮像素子上に被写体像を形成する有効光が通る領域を第1領域、前記第1領域の外側の領域を第2領域、前記第2領域の外側の領域を第3領域とするとき、第2領域に、第1領域の全周を囲んで第1領域と第3領域を隔てる遮光部が設けられていることを特徴とする。なお、上記色分解光学系を用いた撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。 A color separation optical system as one aspect of the present invention separates light incident from a subject into a plurality of colored lights having different wavelengths, and guides the plurality of colored lights to an imaging device. The color separation optical system includes a first optical element having a first reflecting surface provided with a first incident surface and a first dichroic film that reflects part of the light from the first incident surface and transmits the rest of the light. and a second optical element having a second incident surface facing the first reflecting surface with a gap therebetween. An area between the first reflecting surface and the second incident surface through which effective light forming a subject image on the imaging device passes is a first area; an area outside the first area is a second area; When the outer area is defined as the third area, the second area is provided with a light shielding portion that surrounds the entire circumference of the first area and separates the first area from the third area. An imaging apparatus using the color separation optical system also constitutes another aspect of the present invention.
本発明によれば、色分解光学系における第1および第2の光学素子間に設けられた空気間隙に発生する結露に起因する像ぼけやゴーストの発生を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of image blur and ghost caused by dew condensation occurring in the air gap provided between the first and second optical elements in the color separation optical system.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1である色分解光学系1を含む撮像装置の構成を示している。撮像装置は、被写体からの光を結像させる対物レンズ(対物光学系)20と、該対物レンズ20を通った光が入射する色分解光学系1とを有する。撮像装置は、ビデオカメラ、内視鏡および産業用カメラ等として用いられる。なお、対物レンズ20は、撮像装置に一体に設けられてもよいし、撮像装置に対して着脱(交換)可能なものであってもよい。
色分解光学系1は、対物レンズ20からの光を青(B)、緑(G)および赤(R)の3つの色光に分解し、これらをそれぞれの色光用の撮像素子11B、11G、11Rに導くことで各色光により形成される被写体像(光学像)を撮像する。撮像素子11B、11G、11Rは、CCDセンサやCMOSセンサ等の光電変換素子であり、被写体像を電気信号に変換する。
The color separation
以下の説明において、撮像素子11B、11G、11Rをまとめて撮像素子11ともいう。また本実施例では、互いに波長が異なる複数(3つ)の色光が、第1の色光である青色光と、第2の色光である赤色光と、第3の色光である緑色光に分解する場合について説明するが、第1から第3の色光は青、赤および緑色光のいずれでもよいし、他の色光でもよい。
In the following description, the
色分解光学系1は、対物レンズ20からの光の進行方向に順に、青色分解用の第1プリズム(第1光学素子)CP1と、該第1プリズムCP1に対して空気間隙5をあけて配置された赤色分解用の第2プリズム(第2光学素子CP2)とを有する。さらに色分解光学系1は、第2プリズムCP2に接する(接着された)第3プリズムCP3を有する。第1から第3プリズムCP1~CP3の材料の屈折率は全て同じである。
The color separation
第1プリズムCP1は、第1入射面2と、空気間隙5に接する第1反射面3と、青色光用の撮像素子11Bに対向する第1出射面4とを有する。対物レンズ20からの光は、第1入射面2を透過して第1プリズムCP1内に入射し、第1反射面3に向かう。第1反射面3には、青色光のみを反射して残りの緑色光と赤色光を透過する青反射ダイクロイック膜(第1ダイクロイック膜)が設けられている。青反射ダイクロイック膜は、誘電体多層膜で構成されている。第1反射面3で反射した青色光は、第1入射面2で内部全反射し、第1出射面4を透過して第1プリズムCP1から出射して撮像素子11Bに入射する。
The first prism CP1 has a
第2プリズムCP2は、空気間隙5に接する(第1反射面3に対して空気間隙5をあけて対向する)第2入射面6と、第3プリズムCP3が接着された第2反射面7と、赤色光用の撮像素子11Rに対向する第2出射面8とを有する。第1反射面(青反射ダイクロイック膜)3を透過した緑色光と赤色光は、第2入射面6から第2プリズムCP2内に入射する。第2入射面6には、多層反射防止膜が設けられている。また、第2反射面7には、赤色光のみを反射して残りの緑色光を透過する赤反射ダイクロイック膜(第2ダイクロイック膜)が設けられている。赤反射ダイクロイック膜は、誘電体多層膜で構成されている。第2反射面7で反射した赤色光は、第2入射面6で内部全反射され、第2出射面8を透過して第2プリズムCP2から出射し、撮像素子11Rに入射する。
The second prism CP2 has a
第3プリズムCP3は、第2反射面7に接着された第3入射面9と、緑色光用の撮像素子11Gに対向する第3出射面10とを有する。第2反射面(赤反射ダイクロイック膜)7を透過した緑色光は、第3入射面9を透過して第3プリズムCP3内に入射し、第3出射面10を透過して第3プリズムCP3から出射し、撮像素子11Gに入射する。
The third prism CP3 has a
図2は、色分解光学系1全体の分光透過特性を示している。点線は青色光に対する透過率を、実線は緑色光に対する透過率を、一点鎖線は赤色光に対する透過率をそれぞれ示している。また、図3(a)、(b)はそれぞれ、図2に示す分光透過特性を得るための青反射ダイクロイック膜および赤反射ダイクロイック膜の分光透過率(実線)と分光反射率(点線)を示している。
FIG. 2 shows spectral transmission characteristics of the entire color separation
本実施例では、赤反射ダイクロイック膜を、赤色光に対する透過率が0.5%以下となる多層膜より構成している。これにより、図2に示すような良好な分光透過特性を得ている。 In this embodiment, the red-reflecting dichroic film is composed of a multi-layer film having a red light transmittance of 0.5% or less. As a result, good spectral transmission characteristics as shown in FIG. 2 are obtained.
また、本実施例では、赤反射ダイクロイック膜を高屈折率層と低屈折率層が交互に配置された誘電体多層膜を用いて構成している。このような誘電体多層膜としては、高屈折率層をTiO2、ZrO2、ZnS等で構成し、低屈折率層をSiO2,MgF2、Al2O2等で構成するものがある。本実施例では、基本膜厚を1:1としたTiO2とSiO2の交互層を用いて図3(b)に示す特性を得ている。 Further, in this embodiment, the red-reflecting dichroic film is constructed using a dielectric multilayer film in which high refractive index layers and low refractive index layers are alternately arranged. Among such dielectric multilayer films, there is one in which a high refractive index layer is composed of TiO 2 , ZrO 2 , ZnS or the like, and a low refractive index layer is composed of SiO 2 , MgF 2 , Al 2 O 2 or the like. In the present example, alternating layers of TiO 2 and SiO 2 with a basic film thickness of 1:1 are used to obtain the characteristics shown in FIG. 3(b).
図4は、対物レンズ20から色分解光学系1に入射する光のうち第1プリズムCP1と第2プリズムCP2を通って赤色光用の撮像素子11Rに到達する光線を示している。光線Dは、撮像素子11Rに入射する軸外光線のうち図中の最も低い位置を通る周辺光線を示す。
FIG. 4 shows rays of light that enter the color separation
第2プリズムCP2において光線Dを第2入射面6で全反射させるためには、
θ2>(θ1+δ+θmax)/2 (1)
なる条件を満足する必要がある。
In order to totally reflect the light ray D on the
θ2>(θ1+δ+θmax)/2 (1)
must satisfy the following conditions.
式(1)において、θ1は第1プリズムCP1の頂角(第1入射面2と第1反射面3とがなす角度)、θ2は第2プリズムCP2の頂角(第2入射面6と第2反射面7とがなす角度)である。また、第1および第2プリズムCP1、CP2の材料の屈折率をn、対物レンズ20のFナンバーをFnoとして、
θmax=sin-1{1/(2・n・Fno)}
δ=sin-1(1/n)
である。
In equation (1), θ1 is the apex angle of the first prism CP1 (the angle between the
θmax=sin −1 {1/(2·n·Fno)}
δ=sin -1 (1/n)
is.
次に、色分解光学系1における像ぼけやゴーストの発生について説明する。上述したように第1プリズムCP1の第1反射面3と第2プリズムCP2の第2入射面6との間に空気間隙5が設けられている場合に、撮像装置の環境温度が急激に下がると、空気間隙5に接するプリズム面である第1反射面3と第2入射面6に結露が生ずる。特に第1および第2プリズムCP1、CP2の外側面(各プリズムにおける入射面、反射面および出射面に直交して光が入射しない面)に近い周辺部ほど温度の低下が大きくなるため、結露は第1反射面3と第2入射面6の周辺部に発生し易い。
Next, the occurrence of image blurring and ghosting in the color separation
そして、結露により発生した水分が、第1反射面3と第2入射面6との間において撮像素子11Rに被写体像を形成する有効光が通過する領域である有効領域内に侵入すると、撮像素子11R、11G上に形成される被写体像がぼける。
Then, when moisture generated by dew condensation enters an effective area between the first reflecting
しかも、一般的な撮像素子の表面(撮像面)には、金属コーティングが設けられており、その反射率が比較的高くなっている。このため、第2プリズムCP2で色分解された赤色光のうち一部が、撮像素子11Rの表面で反射して第2入射面6に向かうおそれがある。このとき、図5に示すように、有効領域に空気とは屈折率が異なる物質(ここでは水分)12が存在すると、撮像素子11Rの表面で反射して第2入射面6に向かった赤色光の少なくとも一部が第2入射面6において全反射条件を満たさずにここを透過するおそれがある。第2入射面6を透過した赤色光は、物質12および第1反射面3を透過して第1プリズムCP1内に入射し、第1入射面2で反射して撮像素子11Bに到達する。これにより、撮像素子11B上にゴーストが発生する。
Moreover, the surface (image pickup surface) of a general image pickup device is provided with a metal coating, and the reflectance thereof is relatively high. Therefore, part of the red light color-separated by the second prism CP2 may be reflected on the surface of the
このような像ぼけやゴーストの発生を抑制するために、本実施例では、図6に示す遮光部14を設けている。図6の左側には色分解光学系1の全体を示し、右側には第2入射面6側から見た第2プリズムCP2を示している。右側の図に示すように、遮光部14は、第1反射面3と第2入射面6との間の有効領域(第1領域)A1の外側の領域(第2領域)A2に、有効領域A1の全周を囲むように設けられている。遮光部14は、弾性を有するシート材やプリズム面に対して密着性を有する塗料等の遮光性材料により形成される。塗料の塗布には、スクリーン印刷やディスペンサ等が用いられる。
In order to suppress the occurrence of such image blurring and ghosting, in this embodiment, a
遮光部14は、前述した物質12とは異なり、光を透過させない特性を有するだけでなく、有効領域A1と遮光部14が設けられた領域A2よりも外側の周辺領域(第3領域)A3とを空間的に隔てる役割を有する。周辺領域A3は、上述したように結露が生じやすい第1および第2プリズムCP1、CP2の外側面に近い周辺部に相当する領域である。このような構成を採用することで、第1および第2プリズムCP1、CP2の外側面に近い周辺部での結露により発生した水分が有効領域A1内に侵入することを回避することができ、像ぼけやゴーストの発生を抑制することができる。
Unlike the
なお、遮光部14の透過率は0%に近いほど好ましいが、透過率が10%以下であればよい。また、遮光部14は、第1反射面3および第2入射面6に対して、周辺領域A3で発生した水分が有効領域A1内に流れ込まないようにするための接触面積が確保されている。
It is preferable that the transmittance of the
また、空気間隙5の厚みが大きくなると非点隔差が増加して結像性能が劣化するおそれが生じるため、空気間隙5の厚みは5μm程度に設定することが好ましい。先に挙げた特許文献2では、蒸着膜をスペーサとして用いて空気間隙の厚みを5μmに制御している。しかし、蒸着膜は空気間隙に接するいずれか一方のプリズム面との密着性が低かったり、有効領域の外周を連続して囲むように形成することができなかったりして、周辺領域で発生した水分の有効領域内への侵入を抑制することができない。また、蒸着を用いることで、製造コストが増加する。したがって、本実施例のように、遮光部14を構成する遮光性材料としてシート材や塗料を用いることが望ましい。
Moreover, if the thickness of the
さらに本実施例では、図7に示すように、フィラーが含まれる接着剤が第1反射面3と第2入射面6のうち周辺領域A3に接する部分の一部(図では3箇所)に塗布されている。これにより、周辺領域A3に第1プリズムCP1と第2プリズムCP2を空気間隙5をあけて結合する3つの接着部15が設けられる。フィラーの粒径(平均粒径)は、6μm以下であることが好ましい。さらに、フィラーの粒径は、4μm以上6μmとすることが好ましい。この構成により、空気間隙5の厚みをフィラーの粒径で保持することができる。遮光部14の厚みは、フィラーの粒径で決まった空気間隙5の厚さに合わせて変化させればよい。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the adhesive containing the filler is applied to a portion (three places in the drawing) of the portions in contact with the peripheral area A3 of the first reflecting
本実施例によれば、色分解光学系1において空気間隙5を設けることで発生する結露に起因した像ぼけやゴーストの発生を抑制することができる。
According to this embodiment, it is possible to suppress the occurrence of image blurring and ghost caused by dew condensation caused by providing the
次に、本発明の実施例2について説明する。本実施例における色分解光学系の基本構成は、実施例1と同じである。 Next, Example 2 of the present invention will be described. The basic configuration of the color separation optical system in this embodiment is the same as in the first embodiment.
図8(a)は、本実施例の色分解光学系における第2入射面6側から見た第2プリズムCP2を示している。本実施例でも、有効領域A1の外側を囲む領域A2に遮光部14が設けられている。
FIG. 8(a) shows the second prism CP2 viewed from the side of the
ここで、第1反射面3の法線に直交し、かつ互いに直交する2方向のうち第1反射面3への入射光の入射角(第1反射面3の法線に対してなす角度)が大きい方向を第1方向、入射角が小さい方向を第2方向とする。第1方向は、有効領域A1の長さが第2方向に比べて長い方向であり、図では上下方向(実際には水平方向)に相当する。第2方向は、有効領域A1の長さが第1方向に比べて短い方向であり、図では左右方向(実際には垂直方向)に相当する。このとき、周辺領域A3のうち第2方向における有効領域A1の両側の部分に、第1方向において周辺領域A3全体に延びる2つの接着部15が設けられている。これにより、実施例1に比べて接着面積が広くなり、第1プリズムCP1と第2プリズムCP2の結合強度を上げることができる。
Here, the angle of incidence of light incident on the first reflecting surface 3 (the angle formed with respect to the normal to the first reflecting surface 3) of the two directions perpendicular to the normal to the first reflecting
また、図8(b)に示すように、図8(a)に示した2つの接着部15に加えて、周辺領域A3のうち第1方向における一方側の部分に接着部15を設けてもよい。これにより、さらに結合強度を上げることができる。
Further, as shown in FIG. 8B, in addition to the two
図8(a)、(b)、さらには実施例1の図7において、接着部15は、周辺領域A3のうち、第1方向における有効領域A1の両側のうち一方の側(各図の下側)の部分を除いた部分に設けられている。これは、後の実施例3で図10を用いて説明するが、第2プリズムCP2の第2入射面6のうち周辺領域A3の下側の部分に接する部分には有効領域A1から外れた光が入射するおそれがある。周辺領域A3の下側の部分に接着部を設けると、この光が第2入射面6を透過して第1プリズムCP1内に入射してゴースト光となるためである。
8(a) and 8(b), as well as FIG. 7 of the first embodiment, the
また図9に示すように、不図示のスペーサを第1反射面3と第2入射面6のうち周辺領域A3に接する部分に挟んでおき、遮光部14を形成する塗料をディスペンサで塗布した後に第1および第2プリズムCP1、CP2の外側面同士を接着する接着部16を設けてもよい。この場合、接着部16が硬化した後にスペーサを抜いても、空気間隙5の厚さは維持される。
Further, as shown in FIG. 9, a spacer (not shown) is sandwiched between the first reflecting
さらに、フィラーを含む接着部を設けずに、遮光部14の厚みによって空気間隙5の厚みを確保してもよい。
Further, the thickness of the
次に、本発明の実施例3について説明する。図10は、図5で説明したゴースト光とは異なるゴースト光を示している。色分解光学系の基本構成は、実施例1と同じである。 Next, Example 3 of the present invention will be described. FIG. 10 shows ghost light different from the ghost light described in FIG. The basic configuration of the color separation optical system is the same as that of the first embodiment.
前述したように撮像装置の環境温度が低下した際に特に周辺領域A3での温度低下が大きいため、周辺領域A3に接するプリズム面で結露が発生し易い。この際、図10に示すように、周辺領域A3のうち下側の部分に物質(ここでは水分)13が存在する場合がある。この場合、第2プリズムCP2で色分解された赤色光のうち撮像素子11Rの表面で反射した光が第2入射面6で全反射せずにここを透過し、物質13と第1反射面3を透過して第1入射面2で反射して撮像素子11Bに到達するおそれがある。この光がゴースト光となり、撮像素子11B上にゴーストが発生する。
As described above, when the environmental temperature of the image pickup apparatus drops, the temperature drop is particularly large in the peripheral area A3, so dew condensation is likely to occur on the prism surface in contact with the peripheral area A3. At this time, as shown in FIG. 10, a substance (moisture here) 13 may exist in the lower portion of the peripheral area A3. In this case, of the red light color-separated by the second prism CP2, the light reflected by the surface of the
このゴースト光は有効領域A1を通っていないために像ぼけの原因とはならないが、スミアやブルーミングが改善されて太陽等の強力な光源を直接撮像することが可能な撮像素子では、周辺領域A3を通過した光もゴースト光として認識される。特に周辺領域A3の下側の部分を通過したゴースト光は第1方向にて大きな入射角で第1入射面2に入射するため、多くのゴースト光が第1入射面2で全反射して撮像素子11Bで認識され易くなる。
Since this ghost light does not pass through the effective area A1, it does not cause image blurring. Light passing through is also recognized as ghost light. In particular, the ghost light that has passed through the lower portion of the peripheral area A3 is incident on the
このようなゴースト光の発生を抑制するため、本実施例では、図11に示すように、周辺領域A3のうち前述した第1方向における有効領域A1の両側のうち少なくとも一方の側(ここでは下側)の部分に遮光部14を設けている。言い換えれば、領域2に加えて、周辺領域A3のうち下側の部分にも遮光部14を設けている。このように周辺領域A3のうち第1方向における有効領域A1の両側のうちゴースト光が通過し易い側の部分にも遮光部14を設けることで、撮像素子11B上でのゴーストの発生を抑制することができる。
In order to suppress the occurrence of such ghost light, in this embodiment, as shown in FIG. 11, at least one side (here, the lower A
なお、周辺領域A3のうち第1方向における有効領域A1の両側(下側と上側)の部分に遮光部14を設けてもよい。
Note that the
図12は、本発明の実施例4である色分解光学系101を示している。色分解光学系101は、不図示の対物レンズからの光の進行方向に順に、青色分解用の第1プリズムCP101と、該第1プリズムCP101に対して空気間隙105をあけて配置された赤色分解用の第2プリズムCP102とを有する。さらに色分解光学系101は、第2プリズムCP102に接する(接着された)黄色分解用の第3プリズムCP103と、第3プリズムCP103に接する第4プリズムCP104とを有する。第1から第4プリズムCP1~CP4の材料の屈折率は全て同じである。
FIG. 12 shows a color separation
第1プリズムCP101は、第1入射面102と、空気間隙105に接する第1反射面103と、青色光用の撮像素子111Bに対向する第1出射面104とを有する。対物レンズからの光は、第1入射面102を透過して第1プリズムCP101内に入射し、第1反射面103に向かう。第1反射面103には、青反射ダイクロイック膜が設けられている。第1反射面103で反射した青色光は、第1入射面102で内部全反射し、第1出射面104を透過して第1プリズムCP101から出射し、撮像素子111Bに入射する。
The first prism CP101 has a
第2プリズムCP102は、空気間隙105に接する第2入射面106と、第3プリズムCP103が接着された第2反射面107と、赤色光用の撮像素子111Rに対向する第2出射面108とを有する。第1反射面(青反射ダイクロイック膜)103を透過した黄色光、緑色光および赤色光は、第2入射面106から第2プリズムCP102内に入射する。第2入射面106には、多層反射防止膜が設けられている。また、第2反射面107には、赤反射ダイクロイック膜が設けられている。第2反射面107で反射した赤色光は、第2入射面106で内部全反射され、第2出射面108を透過して第2プリズムCP102から出射し、撮像素子111Rに入射する。
The second prism CP102 has a
第3プリズムCP103は、第2反射面107に接着された第3入射面109と、第4プリズムCP104に接着された第3反射面112と、黄色光用の撮像素子111Yに対向する第3出射面113とを有する。第2反射面(赤反射ダイクロイック膜)107を透過した黄色光と緑色光は、第3入射面109から第3プリズムCP103内に入射する。第3反射面112には、黄反射ダイクロイック膜が設けられている。第3反射面112で反射した黄色光は、第3出射面113を透過して第3プリズムCP103から出射し、撮像素子111Yに入射する。
The third prism CP103 has a
第4プリズムCP4は、第3反射面112に接着された第4入射面114と、緑色光用の撮像素子111Gに対向する第4出射面110とを有する。第3反射面(黄反射ダイクロイック膜)112を透過した緑色光は、第4入射面114を透過して第4プリズムCP104内に入射し、第4出射面110を透過して第4プリズムCP4から出射し、撮像素子111Gに入射する。
The fourth prism CP4 has a
本実施例でも、実施例1~3と同様に第1および第2プリズムCP101、CP102間の空気間隙105における有効領域の外側を囲む領域に遮光部140を設けている。これにより、空気間隙105を設けることで発生する結露に起因した像ぼけやゴーストの発生を抑制している。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
In this embodiment, as in the first to third embodiments, the light shielding portion 140 is provided in the area surrounding the effective area in the
Each embodiment described above is merely a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.
1,101 色分解光学系
CP1 第1プリズム
2 第1入射面
3 第1反射面
5 空気間隙
CP2 第2プリズム
6 第2入射面
7 第2反射面
11B、11R、11G 撮像素子
14 遮光性材料
15,16 接着部
1,101 Color Separation Optical System
Claims (8)
第1入射面および該第1入射面からの光の一部を反射して残りを透過する第1ダイクロイック膜が設けられた第1反射面を有する第1光学素子と、
前記第1反射面に対して間隙をあけて対向する第2入射面を有する第2光学素子とを有し、
前記第1反射面と前記第2入射面との間において前記撮像素子上に被写体像を形成する有効光が通る領域を第1領域、前記第1領域の外側の領域を第2領域、前記第2領域の外側の領域を第3領域とするとき、
前記第2領域に、前記第1領域の全周を囲んで前記第1領域と前記第3領域を隔てる遮光部が設けられていることを特徴とする色分解光学系。 A color separation optical system that separates light incident from a subject into a plurality of colored lights having different wavelengths and guides the plurality of colored lights to an imaging device,
a first optical element having a first reflecting surface provided with a first incident surface and a first dichroic film that reflects part of the light from the first incident surface and transmits the rest;
a second optical element having a second incident surface facing the first reflecting surface with a gap therebetween;
An area between the first reflecting surface and the second incident surface through which effective light forming a subject image on the imaging element passes is a first area, an area outside the first area is a second area, and the second area is an area outside the first area. When the area outside the second area is the third area,
A color separation optical system, wherein the second area is provided with a light-shielding portion that surrounds the entire circumference of the first area and separates the first area from the third area.
前記第3領域のうち、前記第1方向における前記第1領域の両側のうち少なくとも一方の側の部分に前記遮光部が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の色分解光学系。 Of the two directions orthogonal to the normal to the first reflecting surface and orthogonal to each other, the direction in which the incident light to the first reflecting surface has a large incident angle is defined as a first direction, and the direction in which the incident angle is small is defined as a second direction. When the direction is
3. The color separation according to claim 1, wherein the light shielding portion is provided on at least one of both sides of the first region in the first direction in the third region. Optical system.
前記接着部は、前記間隙を保持するためのフィラーを含むことを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の色分解光学系。 At least part of the third region is provided with a bonding portion for bonding the first and second optical elements,
4. The color separation optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the adhesive portion contains a filler for holding the gap.
前記第3領域のうち、前記第1方向における前記第1領域の両側のうち一方の側の部分を除いた部分に前記接着部が設けられていることを特徴とする請求項4または5に記載の色分解光学系。 Of the two directions perpendicular to the normal to the first reflecting surface and perpendicular to each other, the direction in which the incident light to the first reflecting surface has a large incident angle is defined as a first direction, and the direction in which the incident angle is small is defined as a second direction. When the direction is
6. The adhesive part according to claim 4, wherein the adhesive portion is provided in a portion of the third region excluding a portion on one side of both sides of the first region in the first direction. color separation optical system.
被写体からの光を前記色分解光学系に入射させる対物光学系とを有することを特徴とする撮像装置。 a color separation optical system according to any one of claims 1 to 7;
and an objective optical system for causing light from a subject to enter the color separation optical system.
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