JPH01321401A - 色分解光学ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、空気層を有するプリズム型の色分解プリズム
に関する。

従来の技術 ５ＣＣＤ式カラーカメラに用いる三色色分解プリズムは
、特公昭３８−２３７２４号公報で公知のように、主と
して第１の色光成分を反射するダイクロイック膜を有し
第１の色光成分を取出す第１のプリズムと、前記第１の
プリズムの後に配置され主として第２の色光成分を反射
するダイクロイック膜を有し第２の色光成分を取出す第
２のプリズムと、前記第２のプリズムのダイクロイック
膜が設けられた面に接合され第３の色光成分を取出す第
３のプリズムとから成り、前記第１のプリズムと第２の
プリズム間は第２の色光成分を効率良く全反射させる為
、微小寸法の空気層を設けている。

前記空気層の周囲は汚れ、結露等を防ぐ為接着剤等で密
閉されている。このような三色色分解ブリズムにおいて
、前記空気層の空隙は光が通過する際に生じる画面の縦
方向、横方向の焦点の移動による非点収差を無視出来る
程度に抑える為には、空気層の空隙の寸法を０．０２ｍ
ｍ以下に抑える事が必要であった。

前記空気層の空隙を形成し密閉する手段としては、■薄
いアルミ薄の小片を第１のプリズムと第２のプリズム間
の４隅に介在させて空気□層の空隙を規制して周囲から
接着剤を注入して密閉する手段、■微小ビーズを混入さ
せた接着剤を第１のプリズムと第２のプリズム間の周囲
に塗布して空気層の空隙を規制すると同時に密閉する手
段があった。

発明が解決しようとする課題 このような従来例の構成では■アルミ薄の小片を４隅の
所定の位置にセットすることが困難で有り、時には４隅
のうちいずれかが外れたまま接着され空隙の平行度にバ
ラツキが生じて全反射した光の焦点が画面の上側、下側
あるいは左側、右側にズしてしまう片ボケ等が生じる、
■接着剤の量が多すぎると光が通過する範囲まで接着剤
が回り込み、量が少ないと完全な密閉が出来ないので、
接着剤の量を高精度に管理する必要があり作業が困難で
あるという問題点があった。

課題を解決するための手段 本発明は、カメラレンズと複数の撮像素子間に配され、
個々の撮像素子の撮像面上に被写体像を形成する複数の
プリズムより成る色分解光学ユニットにおいて、プリズ
ム間に、外周の一部に切りかきと中心に所定形状の穴を
有する枠体を介在させ、前記切り欠きに接着剤を注入・
硬化させて前記プリズムと枠体を一体化し、プリズム間
に空気層を形成するものである。

作用 このような手段を講じることによって、非点収差が無視
できる空気層の空隙の規制と空気層の密閉を容易に出来
る。

実施例 以下図面に従い、本発明の実施例について詳細に説明す
る。なお、図面中の同一要素については、同一の番号に
よって表記した。

本発明の一つの実施例である色分解光学ユニットの概要
を第１図に示す。１はカメラレンズ、２は３色色分解光
学ユニット、３．４．５、は固体撮像素子である。

３色分解光学ユニット２は、カメラレンズｌから数えて
第、ｌ、第２、第３のプリズム６．７．８から構成され
、第１、第２のプリズムには第１、第２のダイクロイッ
ク膜９．１０が形成されている。第１と第２のプリズム
は、枠体１１を介在させ、その周囲を接着剤１２で塗布
する事により空気層を、形成する同時に空気層を密閉し
ている。第２と第３のプリズムは、接着剤１８で接着さ
れている。

第１図中、カメラレンズ１より第１のプリズム６に入射
した光のうち青色光成分は！１のグイクロイック１ｌＩ
９で反射した後、第１のプリズム６の入射面１３で全反
射して青色用固体撮像素子３に早る。青色光成せ以外の
光は出射面１４より屈折して第１のプリズム６と第２の
プリズム７との空隙１５をレンズ光軸よりの角度をもっ
て通過し出射面１４と平行な入射面１６で屈折してレン
ズ光軸と平行になる。第２のプリズム７に入射した光の
うち赤色光成分の光のみが第２のダイクロイック膜１０
で反射して１、面１６で全反射して赤色用固体撮像素子
４に至る。第２のダイクロイック膜ｌＯで反射せずに通
過した緑色光成分の光は第３のプリズム８をレンズ軸と
平行に取出されて緑色用一体撮像素子５に至る。

、ここで、第１のプリズム６と第２のプリズム７との空
隙１５は、空隙１５を通過した光が屈折してレンズ光軸
よりのズレ量を小さ（して非点収差を抑えると共に空隙
１５雫平行度のズレによる片ボケの発生を抑える為に、
極めて微少な間隔で、しかも高い平行度が必要である。

また、空気層を形成している面１４と面１６、に、大気
中の粉塵や中ヨリおよび水蒸弊〒の付着を防ぐ為、密閉
構造にする必要がある。　　　、 そこで、本発明なる３色色分解光学ユニットでは次のよ
うに構成して空隙１５を規制し、密閉している。第１の
プリズム６と第２のプリズム７との間には、第２図に示
す枠体１１が介在され接着剤により、第１のプリズム６
と第２のプリズム７および枠体１１が固定されている。

枠体１１の外周にはプリズム６とプリズム７との所定位
置に配置する為位置規制部２０．２１と、プリズム６と
プリズム７および枠体１１とを固定するための接着剤溜
め用の切りかき部２２と、枠体１１の中心部には撮像素
子に到達し画像として有効な光のみを通過、又は反射す
る範囲が空気層の空隙となる所定形状の穴２３を有して
いる。所定形状の穴２３は３色分解光学ユニットの構成
、形状、大きさ、およびカメラレンズの種類によって異
なる。

枠体１１はＢｅＣｕ薄板から成り、黒色のへルマイト処
理を施している。ＢｅＣｕ材は伸展性が良（ヘルマイト
処理後の枠体１１の厚みを０．０１５ｍｍ程度にする事
は容易である。我々の実験において０．０３ｍｍ以下で
あれば非点収差は無視できる結果を得た。枠体１１は所
定厚みのＢｅＣｕ薄板をエツチングにより所定形状に加
工しているため、パリ、カエリ等による凹、凸が無いた
め空隙１５の平行度を０．００３ｍｍ以下の高精度に実
現できる。

次に、空隙１５の製造手順について説明する。

プリズム６とプリズム７との間に枠体１１を入れ、プリ
ズム７の側面２４とプリズム７の先端稜２５に対し枠体
１１の位置規制部２０．２１とを一致させ、プリズム６
とプリズム７間に圧力をがけた状態で、黒の着色材を混
入させた接着剤を枠体１１の外周から注入する。切りか
き部２２には接着剤が溜まり、それを硬化することによ
りプリズム６とプリズム７および枠体１１は固定され、
枠体１１の穴２３とプリズム６、プリズム７の面１４と
面１６とにより密閉された空気層が形成される。このよ
うに、圧力をかけた状態で接着剤を注入しているため、
撮像素子に到達し画像として有効な光のみを通過、又は
反射する範囲には接着剤は流込まない。前記で説明のよ
うに接着剤１２および枠体１１は黒色であり、開口制限
およびノツチの機能も果たす。ここで、ノツチ機能とは
画像として有効な光以外（ノイズ光）が撮像素子に到達
するのをカットする機能である。前記の切りかき部２２
の形状は任意に決定できる。枠体１１の形状は、第３図
のように位置規制部２０．２１と、所定形状の穴２３の
みを有し、接着剤溜め用の切りかき部２２が無（でも、
接着強度が弱くなるが特に支障は無い。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、■１つの枠体
で空隙を形成するため、第１と第２のプリズム間の所定
位置にセットすることが容易である、■撮像素子に到達
し画像として有効な光のみを通過する所定形状の穴で空
気層を形成し開口制限している為、浮遊光が少なく、フ
レアーの発生を減少できる、■切りかき部が接着剤溜め
部になり、撮像素子に到達し画像として有効な光の通過
する範囲に接着剤が流込むのを防止できると同時に接着
面も多きくできるため、接着強度も太き（できる。その
ため青、赤、緑の撮像素子間“の光軸ズレが減少できる
、■接着剤に量を高精度に制御する必要が無いため組立
が効率的であるという効果を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における色分解光学ユニット
の概要図、第２図は同色分解光学ユニットにおける枠体
の概要図、第３図は本発明の伯の実施例における枠体の
概要図である。 １・・・カメラレンズ、２・・・色分解光学ユニット、
３．４．５・・・撮像素子、６．７．８・・・プリズム
、９．１０・・・ダイクロイック膜、１１・・・枠体、
１５・・・空隙。 代理人の氏名　弁理士　中足敏男　ほか１名第１Ｉ！ｆ 第２図 第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）カメラレンズと複数の撮像素子間に配され、個々
   の撮像素子の撮像面上に被写体像を形成する複数のプリ
   ズムより成り、前記プリズム間に、外周の一部に切り欠
   きと中心に所定形状の穴を有する枠体を介在させ、前記
   切り欠きに接着剤を注入・硬化させて、前記プリズムと
   枠体を一体化し、前記プリズム間に空気層を形成した事
   を特徴とする色分解光学ユニット。
2. （２）枠体がＢｅＣｕ薄板をエッチング加工し、フェル
   マイト処理を施したものであり、その枠体の厚みが０．
   ０３ｍｍ以下である事を特徴とする請求項１記載の色分
   解光学ユニット。
3. （３）枠体の所定形状が、撮像素子に到達し画像として
   有効な光のみを通過、又は反射する範囲の穴である事を
   特徴とする請求項１記載の色分解光学ユニット。