JP3125182B2 - Cマウントカラーtv用色分解プリズムアッセンブリ - Google Patents

Cマウントカラーtv用色分解プリズムアッセンブリ

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JP3125182B2
JP3125182B2 JP08005860A JP586096A JP3125182B2 JP 3125182 B2 JP3125182 B2 JP 3125182B2 JP 08005860 A JP08005860 A JP 08005860A JP 586096 A JP586096 A JP 586096A JP 3125182 B2 JP3125182 B2 JP 3125182B2
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  • Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、特にCマウントのカラーTVカ
メラに用いて好適な色分解プリズムアッセンブリに関す
る。
【0002】
【従来技術およびその問題点】3管式、3板式のカラー
TVは一般に、撮影レンズの後方に、該撮影レンズから
の入射光を青、赤、緑の三原色に分解する色分解プリズ
ムアッセンブリを配置し、各色の結像面に撮像管やCC
Dを配置してなっている。
【0003】一方、カラーTVは、TV放送局等で業務
用として使用されている大型のもの(フランジバック4
8mmまたは58mm(空気換算))と、16mmカメ
ラの流れを汲む小型のCマウント(フランジバック1
7.526mm(同))のものとが知られており、一般
的な監視システムにおいては、CマウントのCCTVカ
メラが使用されている。フランジバックの長い大型のカ
メラでは、撮影レンズの後方に大型の色分解プリズムア
ッセンブリを配置するスペースが十分あり、色分解プリ
ズムアッセンブリによる高解像力と忠実な色再現性を比
較的容易に得ることができる。ところが、CCTVカメ
ラでは、フランジバックが短いため、大型の色分解プリ
ズムアッセンブリを配置することが寸法的に困難であっ
た。CCTVカメラは、安価で種類の豊富なCマウント
レンズ群を用いることができるという利点があり、高解
像力と忠実な色再現性を可能とする三色分解色分解プリ
ズムアッセンブリを用いたシステムが望まれている。
【0004】
【発明の目的】本発明は、CマウントのカラーTVカメ
ラに用いることができる三色分解プリズムアッセンブリ
を得ることを目的とする。
【0005】
【発明の概要】本発明は、結像レンズを着脱するCマウ
ントを有するカラーTV用の色分解プリズムアッセンブ
リであって、Cマウント側から順に、青分離プリズム、
赤分離プリズム、及び緑透過プリズムからなり、青分離
プリズムと赤分離プリズムとの境界面に青反射ダイクロ
イック膜を設け、赤分離プリズムと緑プリズムとの境界
面に赤反射ダイクロイック膜を設けた3枚プリズム構成
のCマウントカラーTV用色分解プリズムアッセンブリ
において、青分離プリズムの結像レンズ光軸と直交する
光束入射面と青反射ダイクロイック膜面とのなす角をα
とし、赤分離プリズムの前後の青反射ダイクロイック膜
面と赤反射ダイクロイック膜面とのなす角をβとしたと
き、 (1)20゜<α<22゜ (2)35゜<β<37゜ を満足し、かつ3枚のプリズムはすべて、屈折率nが、 (3)n>1.7 を満足する材料から構成されて いることを特徴としてい
る。
【0006】このように角度α、β、及び屈折率nを設
定することにより、CマウントカラーTV用色分解プリ
ズムアッセンブリの小型化、薄型化を図ることができ
る。
【0007】
【発明の実施形態】以下図示実施形態について本発明を
説明する。図1は、本発明の色分解プリズムアッセンブ
リ30を有するCマウントカラーTVカメラ10の概念
図である。CマウントカラーTVカメラ10は、レンズ
マウント20を着脱するCマウント11を有している。
レンズマウント20は、Cマウント11に螺合されるね
じ21を有し、撮影レンズ22を保持している。Cマウ
ント11内には、ホルダー14に保持されたローパスフ
ィルタ12と赤外吸収フィルタ13とが位置し、このロ
ーパスフィルタ12と赤外吸収フィルタ13の後部に、
色分解プリズムアッセンブリ30が位置している。色分
解プリズムアッセンブリ30は、撮影レンズ22による
集光光束を、青、赤、緑の三色に色分解し、それぞれ青
色光用CCD15、赤色光用CCD16、及び緑色光用
CCD17に入射させるという基本機能を持つ。
【0008】色分解プリズムアッセンブリ30は、前方
から順に、青分離プリズム31、赤分離プリズム32、
及び緑透過プリズム33からなっていて、青分離プリズ
ム31と赤分離プリズム32は、僅かなエアギャップを
もって対向しており、赤分離プリズム32と緑透過プリ
ズム33は接合されている。青分離プリズム31は、撮
影レンズ22の光軸と直交する光束入射面31aと、青
反射ダイクロイック膜面31bと、青色光出射面31c
を有し、赤分離プリズム32は、青反射ダイクロイック
膜面31bと平行をなす光束入射面32aと、緑透過プ
リズム33との接合面と、赤色光出射面32cとを有す
る。この接合面には、赤反射ダイクロイック膜32bが
形成されている。緑透過プリズム33は、赤反射ダイク
ロイック膜面32bと平行をなす光束入射面33aと撮
影レンズ22の光軸と直交する緑色光出射面33bとを
有する。
【0009】撮影レンズ22を透過した光束は、光束入
射面31aから青分離プリズム31に入射し、そのうち
の青色成分は、青反射ダイクロイック膜面31bで反射
し、他の成分は青反射ダイクロイック膜面31bを透過
する。青反射ダイクロイック膜面31bで反射した青色
光は、光束入射面31aに戻って全反射し、青色光出射
面31cからガラスフィルタ31dを通って青色光用C
CD15に入射する。
【0010】青反射ダイクロイック膜面31bを透過し
た光束は、光束入射面32aから赤分離プリズム32に
入射し、そのうちの赤色成分は、赤反射ダイクロイック
膜面32bで反射し、他の成分は赤反射ダイクロイック
膜面32bを透過する。赤反射ダイクロイック膜面32
bで反射した赤色光は、光束入射面32aに戻って全反
射し、赤色光出射面32cからガラスフィルタ32dを
通って赤色光用CCD16に入射する。
【0011】赤反射ダイクロイック膜面32bを透過し
た緑色成分は、光束入射面33aを介して緑透過プリズ
ム33に入り、緑透過プリズム33を透過した後、緑色
光出射面33bからガラスフィルタ33dを通って緑色
光用CCD17に入射する。青色光用、赤色光用、及び
緑色光用の各CCD15、16、17の出力は、合成さ
れてカラー画像として観察される。
【0012】本発明は、以上の基本機能を持つ色分解プ
リズムアッセンブリ30において、青分離プリズム31
の光束入射面31aと青反射ダイクロイック膜面31b
のなす角(頂角)αと、赤分離プリズム32の光束入射
面32aと赤反射ダイクロイック膜面32bのなす角
(頂角)βを特徴とし、さらに、青分離プリズム31、
赤分離プリズム32、緑透過プリズム33を構成するガ
ラス材料の屈折率を特徴としている。すなわち、本発明
は、 (1)20゜<α<22゜ (2)35゜<β<37゜ を第一の特徴としている。
【0013】α、βはともに、下限を下回ると、色分解
プリズムアッセンブリ30の小型化、薄型化には有利で
あるが、各プリズムをより高屈折率のガラス材料から構
成しなければならなくなり、ガラス材料の調達が困難と
いう不都合が生じる。また上限を越えると、青分離プリ
ズム31、赤分離プリズム32、緑透過プリズム33は
比較的低屈折率のガラス材料を用いることができるが、
各色の分離光束のすべてを対応するCCDに入射させる
ことが困難となり、またCマウントのフランジバック内
に色分解プリズムアッセンブリ30を収めることが困難
になる。
【0014】より具体的には、撮影レンズ22を透過し
青分離プリズム31の入射面31aから入射した光束の
うち、青色光は青反射ダイクロイック膜面31bで反射
し、残りは同膜面31bを通過しなければならない。プ
リズム31の頂角αが上限を上回ると、プリズム31と
して高屈折率ガラスを用いたとしても、青色光以外の光
のすべてを、膜面31bで全反射させることなく透過さ
せることが困難となる。また、青反射ダイクロイック膜
面31bで反射した青色光は、入射面31aで全反射さ
せて青色光用CCD15に入射させるが、プリズム31
の頂角αが下限を下回ると、プリズム31を高屈折率ガ
ラスから構成したとしても、青色光を入射面31aで反
射させて同CCD15に入射させることが困難となる。
さらに、青色光用CCD15の機械的な配置位置を考慮
すると、頂角αが大きい程、プリズム31内の光路長が
長くなり、CCD15がプリズム33と干渉する可能性
が高くなる。
【0015】次に、入射面32aから赤分離プリズム3
2内に入射した光束のうち、赤色光は赤反射ダイクロイ
ック膜面32bで反射し、残り(緑色光)は同膜面32
bを通過して緑色光用CCD17に入射する。一方、赤
反射ダイクロイック膜面32bで反射した赤色光は、入
射面32aで全反射させて赤色光用CCD16に入射さ
せるが、プリズム32の頂角βが下限を下回ると、プリ
ズム32を高屈折率ガラスから構成したとしても、赤色
光を入射面32aで反射させて同CCD16に入射させ
ることが困難となる。さらに、赤色光用CCD16の機
械的な配置位置を考慮すると、頂角βが大きい程、プリ
ズム32内の光路長が長くなり、CCD16がカメラ側
Cマウント11(のねじ部)及びローパスフィルタ12
と赤外カットフィルタ13のホルダー14と干渉する可
能性が高くなる。
【0016】青分離プリズム31、赤分離プリズム3
2、緑透過プリズム33のガラス材料は、その屈折率n
が、 n>1.7 を満足することが好ましい。この条件を満足すれば、上
記(1)及び(2)の条件の達成が容易となる。
【0017】次に、具体的な設計例を説明する。カメラ
ボディのCマウント11のフランジバックを17.52
6mm、Cマウント11のねじ部11aの長さsを3.
5mmとする。厚さ0.7mmのローパスフィルタ12
と厚さ1.0mmの赤外吸収フィルタ13をホルダー1
4に保持して、このねじ部11aに干渉しないようにカ
メラボディ内に配置する。青分離プリズム31、赤分離
プリズム32、緑透過プリズム33を構成するガラス材
料として、LaSF016(屈折率nd =1.7725
0)を用いたところ、青分離プリズム31の頂角αを2
1.0゜、赤分離プリズム32のβを36.0゜とする
ことができた。
【0018】
【発明の効果】本発明によれば、CマウントのカラーT
Vカメラに用いることができる三色分解プリズムアッセ
ンブリを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の色分解プリズムアッセンブリを有する
CマウントカラーTVカメラの構成例を示す図である。
【符号の説明】
10 CマウントカラーTVカメラ 11 Cマウント 12 ローパスフィルタ 13 赤外吸収フィルタ 15 青色光用CCD 16 赤色光用CCD 17 緑色光用CCD 20 撮影レンズ 30 色分解プリズムアッセンブリ 31 青分離プリズム 31a 光束入射面 31b 青反射ダイクロイック膜面 31c 青色光出射面 32 赤分離プリズム 32a 光束入射面 32b 赤反射ダイクロイック膜面 32c 赤色光出射面 33 緑透過プリズム 33a 光束入射面 33b 緑色光出射面

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 結像レンズを着脱するCマウントを有す
    るカラーTV用の色分解プリズムアッセンブリであっ
    て、 Cマウント側から 順に、青分離プリズム、赤分離プリズ
    ム、及び緑透過プリズムからなり、青分離プリズムと赤
    分離プリズムとの境界面に青反射ダイクロイック膜を設
    け、赤分離プリズムと緑プリズムとの境界面に赤反射ダ
    イクロイック膜を設けた3枚プリズム構成のCマウント
    カラーTV用色分解プリズムアッセンブリにおいて、 青分離プリズムの結像レンズ光軸と直交する光束入射面
    と青反射ダイクロイック膜面とのなす角をαとし、 赤分離プリズムの前後の青反射ダイクロイック膜面と赤
    反射ダイクロイック膜面とのなす角をβとしたとき、 (1)20゜<α<22゜ (2)35゜<β<37゜ を満足し、 かつ3枚のプリズムはすべて、屈折率nが、 (3)n>1.7 を満足する材料から構成されて いることを特徴とする
    マウントカラーTV用色分解プリズムアッセンブリ。
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