JP2935198B2 - 撮影光学系 - Google Patents
撮影光学系Info
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- JP2935198B2 JP2935198B2 JP22808190A JP22808190A JP2935198B2 JP 2935198 B2 JP2935198 B2 JP 2935198B2 JP 22808190 A JP22808190 A JP 22808190A JP 22808190 A JP22808190 A JP 22808190A JP 2935198 B2 JP2935198 B2 JP 2935198B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ この発明はビデオカメラや電子スチルカメラ等の電子
映像装置に用いられる撮影光学系に関する。
映像装置に用いられる撮影光学系に関する。
［従来技術］ 従来、ビデオカメラ等の電子映像装置においては、カ
ラー像をCCD等の撮像板に投影し、この撮像板でカラー
像を色要素（例えば、赤、緑、青）毎の画像データとし
て読み取るようになっている。このような映像装置で
は、たまたま撮像板の１つの画素のみに投影される像の
高周波成分（微細な像）があり、これが例えば白色であ
る場合には、赤、緑、青のいずれかの色として検出さ
れ、偽色信号が発生するという問題がある。
ラー像をCCD等の撮像板に投影し、この撮像板でカラー
像を色要素（例えば、赤、緑、青）毎の画像データとし
て読み取るようになっている。このような映像装置で
は、たまたま撮像板の１つの画素のみに投影される像の
高周波成分（微細な像）があり、これが例えば白色であ
る場合には、赤、緑、青のいずれかの色として検出さ
れ、偽色信号が発生するという問題がある。
このような問題を防ぐために、最近では、撮影レンズ
の後部に水晶光学フィルタを配設し、この水晶光学フィ
ルタの複屈折を利用して、ここを通過する光線束を２方
向に分離し、撮像板上に２重像として結像させること
で、像の高周波成分を色要素の異なる２つ以上の画素で
検出することにより、像の高周波成分による偽色信号の
発生を防いでいる。なお、水晶光学フィルタはその厚さ
によって像の分離幅が決定され、この分離幅および分離
方向は使用する撮像板の画素配列によって異なる。
の後部に水晶光学フィルタを配設し、この水晶光学フィ
ルタの複屈折を利用して、ここを通過する光線束を２方
向に分離し、撮像板上に２重像として結像させること
で、像の高周波成分を色要素の異なる２つ以上の画素で
検出することにより、像の高周波成分による偽色信号の
発生を防いでいる。なお、水晶光学フィルタはその厚さ
によって像の分離幅が決定され、この分離幅および分離
方向は使用する撮像板の画素配列によって異なる。
［従来技術の問題点］ しかし、上述した撮影光学系では、水晶光学フィルタ
で光線束を偏光させて２重像に分割しているため、光線
束が強く偏光している場合や、偏光フィルタを使用して
いる場合等では像の高周波成分による偽色信号を確実に
防ぐことが困難である。また、水晶光学フィルタは、高
価なものであるためコストアップの原因となるばかり
か、１枚で像を一方向にしか分離することができず、し
かも像の分離幅は光軸方向の厚さによって決まるため、
上下左右等の多方向に分離するためには、水晶光学フィ
ルタを複数枚使用しなければならず、より一層コスト高
になるばかりか、光軸方向の厚さが数mmから十数mm前後
厚くなる等の問題がある。
で光線束を偏光させて２重像に分割しているため、光線
束が強く偏光している場合や、偏光フィルタを使用して
いる場合等では像の高周波成分による偽色信号を確実に
防ぐことが困難である。また、水晶光学フィルタは、高
価なものであるためコストアップの原因となるばかり
か、１枚で像を一方向にしか分離することができず、し
かも像の分離幅は光軸方向の厚さによって決まるため、
上下左右等の多方向に分離するためには、水晶光学フィ
ルタを複数枚使用しなければならず、より一層コスト高
になるばかりか、光軸方向の厚さが数mmから十数mm前後
厚くなる等の問題がある。
［発明の目的］ この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的とするところは、水晶光学フィルタを用いずに、
光線束の像を分割して多重像を得ることができる撮影光
学系を提供することにある。
の目的とするところは、水晶光学フィルタを用いずに、
光線束の像を分割して多重像を得ることができる撮影光
学系を提供することにある。
［発明の要点］ この発明は上述した目的を達成するために、透明な平
板の少なくとも一面に微小プリズムを規則的もしくは不
規則的に配列することにより、前記微小プリズムで光線
束の像を分離して結像位置を像平面上でずらすプリズム
アレイを構成し、このプリズムアレイをアフォーカル系
前群の後部側に配設し、これ以後の結像系後群により複
数の像を重ね合わせて結像することを要点とする。
板の少なくとも一面に微小プリズムを規則的もしくは不
規則的に配列することにより、前記微小プリズムで光線
束の像を分離して結像位置を像平面上でずらすプリズム
アレイを構成し、このプリズムアレイをアフォーカル系
前群の後部側に配設し、これ以後の結像系後群により複
数の像を重ね合わせて結像することを要点とする。
［実施例］ 以下、第１図〜第４図を参照して、この発明の一実施
例を説明する。
例を説明する。
第１図は撮影光学系の基本的な構成を示す。この撮影
光学系は、アフォーカル系前群１と結像系後群２との間
にプリズムアレイ３を配設し、結像系後群２の後方に撮
像板（図示せず）を備え、この撮像板に像を結像させる
構成となっている。アフォーカル系前群１は、フォーカ
スレンズ４、バリエータレンズ５、コンペンセータレン
ズ６、およびエレクタレンズ７等よりなる。結像系後群
２、マスタレンズ８よりなり、その後方の撮像板に像を
結像する。
光学系は、アフォーカル系前群１と結像系後群２との間
にプリズムアレイ３を配設し、結像系後群２の後方に撮
像板（図示せず）を備え、この撮像板に像を結像させる
構成となっている。アフォーカル系前群１は、フォーカ
スレンズ４、バリエータレンズ５、コンペンセータレン
ズ６、およびエレクタレンズ７等よりなる。結像系後群
２、マスタレンズ８よりなり、その後方の撮像板に像を
結像する。
プリズムアレイ３は、アフォーカル系前群１からの光
線束を複数に分離するものであり、第２図に示すよう
に、ガラスもしくはプラスチック等の透明な平板の一面
（物体側面）に微小プリズム９…を隙間なく規則正しく
配列した構造となっている。この場合、各微小プリズム
９…は第３図に示すように、それぞれ四角錐に形成され
ている。すなわち、各微小プリズム９は、入射面側が４
つの傾斜面9a〜9dに分割され、かつ射出面が光軸に対し
て垂直な平面に形成されており、各傾斜面9a〜9dの箇所
を通過する光線束を４方向に分割して結像位置を像平面
上でずらす。なお、プリズムアレイ３を通過した光線束
は、マスタレンズ８により集光され、４重に重なり合っ
た像として結像される。以下、このことを詳細に説明す
る。
線束を複数に分離するものであり、第２図に示すよう
に、ガラスもしくはプラスチック等の透明な平板の一面
（物体側面）に微小プリズム９…を隙間なく規則正しく
配列した構造となっている。この場合、各微小プリズム
９…は第３図に示すように、それぞれ四角錐に形成され
ている。すなわち、各微小プリズム９は、入射面側が４
つの傾斜面9a〜9dに分割され、かつ射出面が光軸に対し
て垂直な平面に形成されており、各傾斜面9a〜9dの箇所
を通過する光線束を４方向に分割して結像位置を像平面
上でずらす。なお、プリズムアレイ３を通過した光線束
は、マスタレンズ８により集光され、４重に重なり合っ
た像として結像される。以下、このことを詳細に説明す
る。
第４図は微小プリズム９の原理を説明するための図で
ある。ここでは４つの傾斜面9a〜9dのうち、対向する２
つの傾斜面9a、9cについて説明する。すなわち、アフォ
ーカル系前群１からの平行光線束が微小プリズム９の傾
斜面9aを通過して射出される際、この射出光線束は光軸
に対してθ2の角度で射出する。この射出角度θ2は、微
小プリズム９の傾斜面9aが底辺とのなす角度をθとし、
微小プリズム９の屈折率をｎとすると、 となる。この射出角度θ2で射出した光線束は、マスタ
レンズ８により光軸からΔＤだけ下方に離れた点P1に結
像される。このΔＤは、マスタレンズ８の焦点距離をｆ
とすると、 ΔＤ＝ｆ・tanθ2 となる。
ある。ここでは４つの傾斜面9a〜9dのうち、対向する２
つの傾斜面9a、9cについて説明する。すなわち、アフォ
ーカル系前群１からの平行光線束が微小プリズム９の傾
斜面9aを通過して射出される際、この射出光線束は光軸
に対してθ2の角度で射出する。この射出角度θ2は、微
小プリズム９の傾斜面9aが底辺とのなす角度をθとし、
微小プリズム９の屈折率をｎとすると、 となる。この射出角度θ2で射出した光線束は、マスタ
レンズ８により光軸からΔＤだけ下方に離れた点P1に結
像される。このΔＤは、マスタレンズ８の焦点距離をｆ
とすると、 ΔＤ＝ｆ・tanθ2 となる。
同様に、平行な光線束が微小プリズム９の傾斜面9cを
通過して射出されると、この射出光線束は光軸に対して
θ2の角度で射出し、マスタレンズ８により光軸からΔ
Ｄだけ上方に離れた点P2に結像される。この結果、傾斜
面9aを通過した光線束によって作られる像と、傾斜面9c
を通過した光線束によって作られる像とは▲
▼、すなわち２倍のΔＤだけずれることになり、これに
より２重像が得られる。なお、この像点間距離▲
▼は撮像板の各画素の配列ピッチと同じ長さであるこ
とが望ましい。
通過して射出されると、この射出光線束は光軸に対して
θ2の角度で射出し、マスタレンズ８により光軸からΔ
Ｄだけ上方に離れた点P2に結像される。この結果、傾斜
面9aを通過した光線束によって作られる像と、傾斜面9c
を通過した光線束によって作られる像とは▲
▼、すなわち２倍のΔＤだけずれることになり、これに
より２重像が得られる。なお、この像点間距離▲
▼は撮像板の各画素の配列ピッチと同じ長さであるこ
とが望ましい。
このように、上述した撮影光学系では、一面に微小プ
リズム９…を規則的に配列してプリズムアレイ３を構成
し、このプリズムアレイ３をアフォーカル系前群１の後
部側に配設したので、アフォーカル系前群１からの平行
光線束がプリズムアレイ３の各微小プリズム９…を通過
する際に、各微小プリズム９…で光線束を４方向に分離
して結像位置を像平面上でずらし、これ以後の結像系後
群２により像を４重に重ね合わせて結像することができ
る。このため、像の高周波成分を色要素の異なる４つ以
上の画素で検出することができ、これにより偽色信号の
発生を確実に防ぐことができ、カラー画像として良好に
読み取ることができる。また、プリズムアレイ３は微小
プリズム９…を隙間なく規則正しく配列したので、実際
には画像の周辺部を構成する光線束が平行部において光
軸対称とならなくても、光線束を分離するときに光量比
が一方に片寄って変化することがない。このため、光線
束が強く偏光している場合や、偏光フィルタを使用した
場合等でも同じ光量比の合成像を得ることができるとと
もに、絞りの影響を受けることもない。また、プリズム
アレイ３はガラスやプラスチック等の材料を用いること
ができるので、従来の水晶光学フィルタに比べて安価に
製作できる。特に、プラスチック材料を用いて一体成形
すれば、より一層安価なものを得ることができる。な
お、プリズムアレイ３で光線束を分離しているので、分
離の際に色収差が生じるが、クラウンガラス（BK−７）
等の材料を用いれば、像点間距離ΔＤにおけるｄ線とＦ
線での位置ずれがΔＤの０・35％程度となり、無視する
ことができる。さらに、プリズムアレイ３は１枚で４重
像を得ることができるので、水晶光学フィルタに比べて
光軸方向の厚さを薄くすることができ、これにより撮影
光学系全体をコンパクトに構成することができる。
リズム９…を規則的に配列してプリズムアレイ３を構成
し、このプリズムアレイ３をアフォーカル系前群１の後
部側に配設したので、アフォーカル系前群１からの平行
光線束がプリズムアレイ３の各微小プリズム９…を通過
する際に、各微小プリズム９…で光線束を４方向に分離
して結像位置を像平面上でずらし、これ以後の結像系後
群２により像を４重に重ね合わせて結像することができ
る。このため、像の高周波成分を色要素の異なる４つ以
上の画素で検出することができ、これにより偽色信号の
発生を確実に防ぐことができ、カラー画像として良好に
読み取ることができる。また、プリズムアレイ３は微小
プリズム９…を隙間なく規則正しく配列したので、実際
には画像の周辺部を構成する光線束が平行部において光
軸対称とならなくても、光線束を分離するときに光量比
が一方に片寄って変化することがない。このため、光線
束が強く偏光している場合や、偏光フィルタを使用した
場合等でも同じ光量比の合成像を得ることができるとと
もに、絞りの影響を受けることもない。また、プリズム
アレイ３はガラスやプラスチック等の材料を用いること
ができるので、従来の水晶光学フィルタに比べて安価に
製作できる。特に、プラスチック材料を用いて一体成形
すれば、より一層安価なものを得ることができる。な
お、プリズムアレイ３で光線束を分離しているので、分
離の際に色収差が生じるが、クラウンガラス（BK−７）
等の材料を用いれば、像点間距離ΔＤにおけるｄ線とＦ
線での位置ずれがΔＤの０・35％程度となり、無視する
ことができる。さらに、プリズムアレイ３は１枚で４重
像を得ることができるので、水晶光学フィルタに比べて
光軸方向の厚さを薄くすることができ、これにより撮影
光学系全体をコンパクトに構成することができる。
なお、この発明は上述した実施例に限定されるもので
はない。例えば、微小プリズム９は隙間なく配列した
が、所定間隔離して配列してもよい。この場合には、微
小プリズム９によって曲げられない光線束が生じるた
め、５重像を得ることができる。また、プリズムは四角
錐である必要はなく、円錐や、三角形、五角形等の多角
錐等でもよく、しかも底辺とのなす角度θは各傾斜面で
全て同じである必要はなく、各傾斜面毎に異なっていて
もよい。更に、微小プリズム９は規則的に配列する必要
はなく、不規則に配列してもよく、しかも物体側面のみ
に設ける必要はなく、像側面に設けてもよく、あるいは
両面に設けてもよい。
はない。例えば、微小プリズム９は隙間なく配列した
が、所定間隔離して配列してもよい。この場合には、微
小プリズム９によって曲げられない光線束が生じるた
め、５重像を得ることができる。また、プリズムは四角
錐である必要はなく、円錐や、三角形、五角形等の多角
錐等でもよく、しかも底辺とのなす角度θは各傾斜面で
全て同じである必要はなく、各傾斜面毎に異なっていて
もよい。更に、微小プリズム９は規則的に配列する必要
はなく、不規則に配列してもよく、しかも物体側面のみ
に設ける必要はなく、像側面に設けてもよく、あるいは
両面に設けてもよい。
［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、この発明によれば、透明
な平板の少なくとも一面に微小プリズムを規則的もしく
は不規則的に配列し、前記微小プリズムで光線束の像を
分離して結像位置を像平面上でずらすプリズムアレイを
構成し、このプリズムアレイをアフォーカル系前群の後
部側に配設し、これ以後の結像系後群により複数の像を
重ね合わせて結像するので、水晶光学フィルタを用いず
に多重像を得ることができ、これにより像の高周波成分
による偽色信号の発生を確実に防ぐことができ、カラー
画像として良好に読み取ることができる。
な平板の少なくとも一面に微小プリズムを規則的もしく
は不規則的に配列し、前記微小プリズムで光線束の像を
分離して結像位置を像平面上でずらすプリズムアレイを
構成し、このプリズムアレイをアフォーカル系前群の後
部側に配設し、これ以後の結像系後群により複数の像を
重ね合わせて結像するので、水晶光学フィルタを用いず
に多重像を得ることができ、これにより像の高周波成分
による偽色信号の発生を確実に防ぐことができ、カラー
画像として良好に読み取ることができる。
第１図はこの発明の撮影光学系の基本的な構成図、第２
図（Ａ）はプリズムアレイの拡大平面図、第２図（Ｂ）
はそのＡ−Ａ断面図、第２図（Ｃ）はＢ−Ｂ断面図、第
３図（Ａ）は微小プリズムの拡大平面図、第３図（Ｂ）
はその正面図、第３図（Ｃ）はその側面図、第４図は光
線束がプリズムアレイを通過する原理図である。 １……アフォーカル系前群、２……結像系後群、３……
プリズムアレイ、９……微小プリズム。
図（Ａ）はプリズムアレイの拡大平面図、第２図（Ｂ）
はそのＡ−Ａ断面図、第２図（Ｃ）はＢ−Ｂ断面図、第
３図（Ａ）は微小プリズムの拡大平面図、第３図（Ｂ）
はその正面図、第３図（Ｃ）はその側面図、第４図は光
線束がプリズムアレイを通過する原理図である。 １……アフォーカル系前群、２……結像系後群、３……
プリズムアレイ、９……微小プリズム。
Claims (1)
- 【請求項１】アフォーカル系前群と結像系後群とを有す
る撮影光学系において、 透明な平板の少なくとも一面に微小プリズムを規則的も
しくは不規則的に配列することにより、前記微小プリズ
ムで光線束の像を分離して結像位置を像平面上でずらす
プリズムアレイを構成し、このプリズムアレイを前記ア
フォーカル系前群の後部側に配設し、前記結像系後群に
より複数の像を重ね合わせて結像することを特徴とする
撮影光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22808190A JP2935198B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 撮影光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22808190A JP2935198B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 撮影光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04110821A JPH04110821A (ja) | 1992-04-13 |
| JP2935198B2 true JP2935198B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16870895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22808190A Expired - Fee Related JP2935198B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 撮影光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935198B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7691051B2 (en) | 2000-11-27 | 2010-04-06 | Cascade Ophthalmics, Inc. | Attenuation device for treating glaucoma |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP22808190A patent/JP2935198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8025064B2 (en) | 2000-04-14 | 2011-09-27 | Kevin G Connors | Methods for attenuating pressure waves in a patient's eye |
| US7691051B2 (en) | 2000-11-27 | 2010-04-06 | Cascade Ophthalmics, Inc. | Attenuation device for treating glaucoma |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04110821A (ja) | 1992-04-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |