JP3605159B2

JP3605159B2 - カメラの色分解光学系

Info

Publication number: JP3605159B2
Application number: JP31549194A
Authority: JP
Inventors: 太平森沢
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1994-11-25
Filing date: 1994-11-25
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2019-12-22
Also published as: JPH08152505A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、撮影レンズにより得られた光学像を複数の色成分に分解して出射するカメラの色分解光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来光学像を記録する材料として、銀塩写真材料が広く用いられている。銀塩写真材料は、光感度および解像度が高く、また経済性も優れている等の特徴を備えているが、現像処理が煩雑であるだけでなく、可視像が撮影と同時に得られないという欠点もある。現像処理を簡単にするために乾式現像法が開発されているが、この現像法においても、即時現像化すなわち撮影時に可視像を得ることは不可能である。
【０００３】
一方、非銀塩写真材料としては、電子写真材料、ジアゾ写真材料、フリーラジカル写真材料等が知られている。しかし、これらの写真材料において、銀塩写真材料のような特徴を備えていると同時に即時現像化が可能なものはない。なお、電子写真材料は乾式現像ができ、露光により得られた静電潜像をトナー等によって即時に現像できるので、複写機を中心として広く普及してきた。
【０００４】
さて、このような電子写真技術において近年、銀塩写真材料のように記録媒体自体が直接電子的に現像され、かつその現像された可視像が即時に得られる写真材料が開発されてきている。このような電子的に現像される記録媒体を、この明細書では電子現像型記録媒体と呼ぶ。
【０００５】
例えば特開平５−２２８０号公報には、静電情報記録媒体と電荷保持媒体とを組み合わせた記録媒体が開示されており、静電情報記録媒体は光導電層と無機酸化物層を有し、電荷保持媒体は液晶表示素子を有している。この構成では、静電情報記録媒体と電荷保持媒体に電圧が印加された状態で静電情報記録媒体が露光されると、入射光量に応じた電荷が静電情報記録媒体に生成される。静電情報記録媒体に対向して配置された液晶表示素子にかかる電界の強さは、その生成電荷に応じて変化するので、液晶表示素子には光量分布に応じた画像が表示すなわち現像される。
【０００６】
特開平５−１５０２５１号公報には、液晶表示素子にかかる電界を除去しても液晶表示素子に表示された画像が保持される、分散型液晶表示素子が開示されている。
【０００７】
一方、撮影光学系により得られた画像を空中に結像させるとともに、この空中像をスキャナ光学系を介して光学センサに結像させて記録するカメラが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このようなカメラにおいて、撮影光学系の後方にハーフミラー面を備えた色分解プリズムを配設して例えばＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の色成分に分解し、カラー画像を得ることができる。しかし、色分解プリズムへの入射光束に収差が含まれていなくても、この色分解プリズム内における光路長が長いと、非点収差が発生し、得られる画像が劣化するという問題が発生する。
【０００９】
本発明は、色分解プリズム内の光路長をできるだけ抑え、結像面に形成される画像の画質を高めることができるカメラの色分解光学系を提供することを目的としている。
【００１０】
【問題を解決するための手段】
本発明に係るカメラの色分解光学系は、入力された画像を複数の色成分に分解して出射し、全反射ミラー面の数が１以下である色分解プリズムと、この色分解プリズムから出射された複数の色成分の光束を全反射させて結像面に導く複数のミラーと、これらのミラーにより反射された光束に対し、色分解プリズムによって発生した収差を補償するとともに、結像面に画像を再結像させる結像レンズとを備えたことを特徴としている。
【００１１】
【実施例】
以下図示実施例により本発明を説明する。
図１は本発明の一実施例を適用したスチルビデオカメラの外観図である。
【００１２】
カメラ本体１１を前方から見ると、前面の略中央には撮影レンズ等を備えた撮像光学系１２が設けられ、撮像光学系１２の右上方にはストロボ１３が配設されている。またストロボ１３とは反対側にはレリーズスイッチ１４が設けられている。ファインダ１５はカメラ本体１１の上面の中央部に設けられ、カメラ本体１１の前面から後面まで延びている。ファインダ１５の側方であってカメラ本体１１の上面にはスキャンスタートスイッチ１６が設けられている。このカメラにより得られた画像信号を外部の記録装置等に出力するため、カメラ本体１１の側面の下部には出力端子１７が配設されている。またカメラ本体１１の側面には、電子現像型記録媒体３０を装着するためのスロット１８が形成され、スロット１８の近傍には電子現像型記録媒体３０をスロット１８から抜き取るときに押される排出スイッチ１９が設けられている。なお電子現像型記録媒体３０については後述する。
【００１３】
図２はカメラ本体１１の内部構造を示している。
【００１４】
カメラ本体１１において、撮像光学系１２の後方には色分解プリズム２１０が設けられており、撮像光学系１２から色分解プリズム２１０に導かれた光束は、Ｒ（レッド）、Ｇ（グリーン）およびＢ（ブルー）の三原色の成分に分解されて色分解プリズム２１０から出射される。これらの光束うちＲの光束は、コンデンサレンズ２１２によって集光され、全反射ミラー２１３において反射した後、結像レンズ２１４によって結像面３０ａに結像する。色分解プリズム２１０から出射されたＧの光束は、全反射ミラー２１５において反射し、コンデンサレンズ２１６によって集光され、全反射ミラー２１７において反射し、結像レンズ２１８によって結像面３０ａに結像する。またＢの光束は、全反射ミラー２１９において反射し、コンデンサレンズ２２０によって集光され、結像レンズ２２１によって結像面３０ａに結像する。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各光束は同一平面の結像面３０ａに結像する。
【００１５】
以上のように色分解プリズム２１０から出射された光束は、コンデンサレンズ２１２、２１６、２２０によって集光され、結像レンズ２１４、２１８、２２１によって結像面３０ａに結像される。ここで、撮影光学系１２から出射される光束は実質的に収差を含んでいないとする。これに対し、色分解プリズム２１０では、その中の光路長に応じて非点収差が発生する。そこで本実施例では、結像レンズ２１４、２１８、２２１には、色分解プリズム２１０によって発生した収差を補償する機能をもたせている。
【００１６】
電子現像型記録媒体３０は、結像面３０ａの位置に設けられている。電子現像型記録媒体３０に結像された画像は、電子現像型記録媒体３０において可視像として現像され、副走査機構５０を駆動することによって読み出される。
【００１７】
副走査機構５０には、電子現像型記録媒体３０を照明する光学系である光源４２が設けられ、光源４２はガイドシャフト５１に変位自在に設けられた移動機構５２に取り付けられている。移動機構５２には、スキャナ光学系４３とラインセンサ４４が設けられ、これらは電子現像型記録媒体３０に対し、光源４２とは反対側に位置している。スキャナ光学系４３は光源４２による照明によって電子現像型記録媒体３０を透過した光の経路の途中に設けられ、ラインセンサ４４はスキャナ光学系４３による画像の結像面に設けられている。光源４２は例えば蛍光灯であり、図２の紙面に垂直な方向に延びている。ラインセンサ４４も図２の紙面に垂直な方向に延びており、光源４２に平行に配設されている。
【００１８】
ランプ支持板５２ｃは本体５２ａに設けられた突起５２ｂに回転自在に取り付けられ、ランプ支持板５２ｃと突起５２ｂの間にはバネ５２ｄが設けられている。ランプ支持板５２ｃの光源４２とは反対側にはピン５２ｆが設けられ、このピン５２ｆは、ガイドシャフト５１の端部の近傍に設けられた当接部材８１に当接可能である。
【００１９】
図２に示されるように本体５２ａがガイドシャフト５１の端部に位置している状態において、ピン５２ｆが当接部材８１に当接することにより、ランプ支持板５２ｃはバネ５２ｄに抗して回動し、光源４２はスキャナ光学系４３の光軸から外れており、また電子現像型記録媒体３０に対向しない位置にある。
【００２０】
図３および図４は、色分解プリズム２１０およびその周辺の光学部品のみを示したものである。色分解プリズム２１０は第１および第２のハーフミラー面２１０ａ、２１０ｂと全反射ミラー面２１０ｃとを有している。撮影光学系１２から色分解プリズム２１０に入射された光束は、第１のハーフミラー面２１０ａにおいてＲの光束と（Ｇ＋Ｂ）の光束に分離される。Ｒの光束は全反射ミラー面２１０ｃにおいて反射し、コンデンサレンズ２１２に導かれる。（Ｇ＋Ｂ）の光束は第２のハーフミラー面２１０ｂにおいてＧの光束とＢの光束に分離される。Ｇの光束は全反射ミラー２１５において反射し、コンデンサレンズ２１６に導かれ、Ｂの光束は全反射ミラー２１９において反射し、コンデンサレンズ２１９に導かれる。
【００２１】
図５は電子現像型記録媒体３０の構成を示す図であり、これは特開平５−２２８０号公報に開示されたものと同じである。
すなわち電子現像型記録媒体３０は静電情報記録媒体３１と電荷保持媒体３２と電源３３とを備えている。静電情報記録媒体３１は、基板３４、電極層３５、無機酸化物層３６および光導電層３７を積層して成り、光導電層３７は電荷発生層３７ａと電荷輸送層３７ｂを重合させて構成される。電荷保持媒体３２は、液晶支持体３８と液晶電極層３９の間に液晶４０を封入して構成される。静電情報記録媒体３１の電荷輸送層３７ｂと電荷保持媒体３２の液晶支持体３８とは微小間隙をもって対向している。
【００２２】
電源３３は記録媒体駆動回路（図示せず）によりオンオフ制御され、電源３３がオン状態のとき、電極層３５と液晶電極層３９の間、すなわち静電情報記録媒体３１と電荷保持媒体３２に電圧が印加される。この電圧印加状態で静電情報記録媒体３１が露光されると、静電情報記録媒体３１には、画像に応じた電荷が発生する。この電荷に応じて、液晶４０に作用する電界の強さが変化するため、液晶４０には、その画像が可視像として表示され、被写体像が現像される。この電荷保持媒体３２は分散型液晶表示素子であり、現像された可視像は電界を除去しても保持される。分散型液晶表示素子は、加熱装置（図示せず）を用いて所定の温度に加熱することにより、現像された可視像を消去させることもでき、その場合は繰り返し同一記録媒体を用いることもできる。
【００２３】
本実施例の作用を説明する。
電子現像型記録媒体３０に画像を現像する場合、図２に示されるように、移動機構５２の本体５２ａはガイドシャフト５１の端部に位置しており、ピン５２ｆが当接部材８１に当接している。これによりランプ支持板５２ｃが回動し、光源４２はリレーレンズ１１１とスキャナ光学系４３の間の光路から外れた位置、すなわち電子現像型記録媒体３０とスキャナ光学系４３に対向しない位置に退避している。
【００２４】
この状態でレリーズスイッチ１４を押下すると、電子現像型記録媒体３０に電圧が印加され、電子現像型記録媒体３０の液晶４０（図５参照）に、被写体像が現像される。
【００２５】
一方、電子現像型記録媒体３０に現像された画像をラインセンサ４４によって読み出す場合、スキャンスタートスイッチ１６が押下される。これにより、移動機構５２が電子現像型記録媒体３０に沿って移動し、移動機構５２がガイドシャフト５１の端部から離間する。したがってピン５２ｆが当接部材８１から解放され、これによりランプ支持板５２ｃがバネ５２ｄによって回転し、光源４２がスキャナ光学系４３の光軸上に位置決めされる。そして光源４２、スキャナ光学系４３およびラインセンサ４４が電子現像型記録媒体３０に沿って移動することにより、副走査が行われ画像が読み出される。
【００２６】
色分解プリズム２１０は、２つのハーフミラー面２１０ａ、２１０ｂと１つの全反射ミラー面２１０ｃとによって入射光束をＲ，Ｇ，Ｂの三原色に分解するように構成されている。すなわち、この色分解プリズム２１０によれば、光束を分解するために要する光路長は最小限にまで抑えられ、したがって発生する非点収差も最小になる。そしてこの色分解プリズム２１０によって生じた収差は結像レンズ２１４、２１８、２２０によって補償されるため、電子現像型記録媒体３０の結像面３０ａには、収差の小さい画質の優れた画像が結像される。
【００２７】
電子現像型記録媒体３０は上述した構成のものに限定されず、画像を電子的に現像するものであれば、他の構成であってもよい。
【００２８】
また本発明は、上記実施例のように一眼レフカメラに限定されず、レンズシャッタ式カメラにも適用できる。
【００２９】
光源４２は発光素子（ＬＥＤ）であってもよく、スキャナ光学系４３は、単レンズの他、マイクロレンズアレー、セルフォックスレンズアレー等を利用することができる。
【００３０】
さらに、画像記録装置６７に装着される記録媒体はハードディスク等の磁気記録媒体や光磁気ディスク等の光磁気記録媒体であってもよい。
【００３１】
ラインセンサ４４は、電子現像型記録媒体３０において反射した光を検出するように配設されていてもよく、また二次元の画像を読み取る光センサであってもよい。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、色分解プリズム内の光路長をできるだけ抑え、結像面に形成される画像の画質を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を適用したスチルビデオカメラの外観図である。
【図２】図１のスチルビデオカメラの内部構造を示し、電子現像型記録媒体への記録動作時におけるスチルビデオカメラを上方から見た図である。
【図３】色分解プリズムおよびその周辺の光学部品のみを示し、カメラ本体の上方から見た図である。
【図４】色分解プリズムおよびその周辺の光学部品のみを示し、カメラ本体の側方から見た図である。
【図５】電子現像型記録媒体の構成を示す図である。
【符号の説明】
３０電子現像型記録媒体
３０ａ結像面
２１０色分解プリズム
２１０ａ、２１０ｂハーフミラー面
２１０ｃ全反射ミラー面
２１２、２１６、２１９コンデンサレンズ
２１３、２１５、２１７、２１８全反射ミラー
２１４、２１８、２２０結像レンズ

Claims

入力された画像を複数の色成分に分解して出射し、全反射ミラー面の数が１以下である色分解プリズムと、この色分解プリズムから出射された前記複数の色成分の光束を全反射させて結像面に導く複数のミラーと、これらのミラーにより反射された前記光束に対し、前記色分解プリズムによって発生した収差を補償するとともに、前記結像面に画像を再結像させる結像レンズとを備えたことを特徴とするカメラの色分解光学系。
前記色分解プリズムから出射される光束を集光するコンデンサレンズが設けられることを特徴とする請求項１に記載のカメラの色分解光学系。
前記色分解プリズムが画像をＲ，Ｇ，Ｂの色成分に分解することを特徴とする請求項１に記載のカメラの色分解光学系。
前記結像面に記録媒体が設けられることを特徴とする請求項１に記載のカメラの色分解光学系。
前記色分解プリズムが、入射光束を２つの光束に分離する第１のハーフミラー面と、この第１のハーフミラー面によって得られた一方の光束を反射する全反射ミラー面と、前記第１のハーフミラー面によって得られた他の光束を、さらに２つの光束に分離する第２のハーフミラー面とを有することを特徴とする請求項１に記載のカメラの色分解光学系。
前記全反射ミラー面、第１および第２のハーフミラー面から出射された光束は、それぞれコンデンサレンズと全反射ミラーを介して前記結像面に導かれることを特徴とする請求項５に記載のカメラの色分解光学系。
前記複数の光束が同一平面の結像面に結像されることを特徴とする請求項１に記載のカメラの色分解系。