JPH02109017A - 光路長調整手段を有したプリズム系 - 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） 本発明は光路Ｍ　＆Ｉｌ　＊−ｐ段を有したプリズム系
に関し、特に飼糊レンズからの光束を少なくとも２つの
プリズムより成るプリズム系を介して複数に分−１１シ
、各々のプリズムの射出面より射出させる際１分割した
各々の光束のプリズム系内の光路長が−・致するように
調整した後、固体撮像素ｆ−１に導くようにした例えば
テレビカメラ１に―ｆ適な光路長ＪＩＩＪｆ−段を有し
たプリズム系に関するものである。

（従来の技術） 従来よりテレビカメラにおいてはｔｖ　＊　［ｉｔとし
てはｍ像管が、又色分解光学系としては複数のプリズム
を組み合わせて構成したプリズム系か多く用いられてい
る。

テレビカメラの多くは撮像管を保持する保持機構の巾に
トラッキングＪｌ！ｌ！用の機構が含まれている。

一般にトラッキングの講ｇ！範囲が大きくプリズム系に
よって？ｌｌ数に分割されたｔ４物レンズからの光束が
、それぞれプリズム系内を通過する際、各光宋毎の光路
長の差によってトラッキング誤差か生じる。このときの
トラッキングのズレは多くの場合その調整の範囲内で吸
収している。

しかしながら１ｌｌＩ像管を用いたテレビカメラでは該
撮像管を保持する保持機構が大変大川りであり、ｔｍ像
装置ｔ　［１体が複雑な保持機構となり大型化してくる
傾向があった。

又、最近ではテレビカメラにおいてｍａｐ段として撮像
管の代わりに固体撮像素子が多く用いられるようになっ
た。

該固体ｌｌ１ｌ像遺子は撮像管に比べて非常に小型でｆ
ｌ槍の為撮像管の時のように大川りな保持機構を必ｐと
せず保持機構のｒ１１素化が容易である。

しかしながら前述した様にプリズム系によって分割され
た複数の光束がそれぞれ通過するプリズム系内の光路長
には誤差があり、このときの光路長の差によってトラッ
キングのズレか生じる。特にこのときのズレは固体撮像
素子をプリズム系を構成するプリズムの射出面側に直接
固着した構成では　少なくとも２つ以上ある固体撮像素
子の全てのトラッキングを良好に合わせることか難しか
った。

その為固体撮像素子を用いたテレビカメラでは筒中な保
持４１構によりトラッキング方向調整用の為に固体撮像
素子とプリズムの射出面との間に隙間を持たせている。

そしてトラッキング調整を行った後、該隙間を接着剤や
スペーサ、溶融金属等により埋めてプリズムの射出面と
固体撮像素子の固着を行っていた。

しかしながら固体撮像素子とプリズムの射出面との隙間
を埋める接着剤やスペーサ、溶融金属等の部材はプリズ
ム系との線膨張係数に違いがある為温度等のｆＩｉ境変
比変化化すると所謂レジストレーションがズしてくる等
の問題点がありだ。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は対物レンズからの光束を複数に分割し、所定方
向から射出させるようにした少なくとも２つのプリズム
を有するプリズム系のうち少なくとも１つのプリズムの
位置関係をプリズム系内において変位させ、それぞれ分
割された複数の光束の光路長が一致する様に適切に調整
することにより　プリズムの射出面側に（Ｍ体ａｉｍ素
子を直接固γ１することかでき保持機構のＩｌｌ素化が
容易となり、かつ温度等の環境変化で生ずるレジストレ
ージ９ンのズレ等を良好に抑ル１することができる筒易
な４Ａ戊の特にテレビカメラ等に好適な光路長調整１段
をイｉしたプリズム系の提供を目的とする。

（問題点を解決する為の［役） １物レンズをｄ過した光束を多方向に分割する為の少な
くとも２つのプリズムから成るプリズム系であって６該
２つのプリズムはｄ　”１４物レンズの光軸に夕１して
傾いた面をり４向して隣接配置されており、該２つのプ
リズムのうろ少なくとも一方のプリズムを前記隣接した
面に沿って移動させ各々のプリズムから射出する光束の
光路長が介いに等しくなるように＋Ｘ整したことである
。

（実施例） ｉ　１　（′Ａ（Ａ　）、ＣＢ）は品々本発明の一実施
例の光路長ｊｌ１段を有したプリズム系の概略図である
。

本実施例ではプリズム系を２つのプリズム１２から構成
しており同ＬＡ（Ａ）は２つのプリズム１．２が設計（
１通り加工された場合５回Ｉ′Ａ（Ｂ　）は１方のプリ
ズム２ａが設計（ｎより小さく加にされた場合を例にと
り各々示している。

同＋１（Ａ）においてｌは：５１プリズムで３角プリズ
ムより成っている。ＥｌはｐＪ４１プリズム１の入射面
、ＥＨは第１プリズムｌの第１反射面でハーフミラ−面
より成り該ハーフミラ−面ＥＨは光軸に対して所定の傾
きを持って配置されている。ＥＣは第１プリズムｌの第
２反射面、ＥＡは第１プリズムｌの射出面である。

２は第２プリズムで台形状をしている。第２プリズム２
は第１プリズムｌのハーフミラ−面ＥＨに対向し、対物
レンズの光軸に対して傾きをもった入射面を有しており
、該入射面は第１プリズム１のハーフミラ−面ＥＨと対
向隣接されている。

ＥＢは１ｌＲ２プリズム２の射出面である。

３．４は各ｑＩＮ体樟像素子でありプリズム系内で分割
された各々の光束の光路長を（後述する様に）調整した
後各々の固体撮像素子の中心部が例えば対物レンズの光
軸Ｘに対応するように第１プリズムｌと！ｙ！２プリズ
ム２の射出面ＥＡ、ＥＢに直接固着されている。尚、ａ
、ｂ、ｃ、ｄは各々プリズム内の各部分の光路長、文は
プリズム系内での光路長である。

本実施例において不図示の対物レンズを通過した光束は
：５１ブソズムｌの入射面Ｅｌに入射しハーフミラ−面
ＥＨによって光強度の一部若しくは１分の光束を反射光
として残りの光束を透過光として２つの光束に分割して
いる。

そして反射光は第１プリズムｌの入射面Ｅ（と略凹−千
面りに位置した第２反射面ＥＣで全反射し、第１プリズ
ムｌの射出面ＥＡから射出し固体１ｊｌｌ像＾子３のｍ
像面に結像している。

又、ハーフミラ−面εＨで分割された透過光は：ｆＳ２
プリズム２に入射し、そして第２プリズム２の射出面Ｅ
Ｂから射出して固体撮像よ子４の撮像面に結像している
。

本実施例においては第１プリズム１の人ｍ面Ｅ１から入
射して第１プリズム１の射出面εＡより射出する迄の光
路長（回ｌ″Ａに示す１＋ｔ）＋Ｃ）は第１プリズムｌ
の入射面Ｅｌから入射して第２プリズム２の射出面ＥＢ
より射出する迄の光路長（回【Ａに示すａｄｄ）と略一
致する様に　ＩＱＩ九ａ＋ｄ＝Ｑ、ａ＋ｂ＋ｃ＝１とな
るように設定している。

そして第１プリズム１の射出面ＥＡに固体１Ｍ１ｔ漏子
３．第２プリズム２の射出面ＥＢに固体服像素ｆ　４を
各々直接固着してプリズムと固体撮像素ｆ・を−・体止
している。

従って第１プリズム！、：５２プリズム２の各々の射出
面ＥＡ、ＥＢは直接固着された固体掘像末Ｆ３，４には
どちらもピントの合った画像が撮像面に結像している。

回［：４　（Ｂ　）において同図（八）で示した要素と
同−一部には同符番な付しである。２ａは第２ブソズム
であり同１：４　（Ａ　）で示したａ１２プリズム２よ
り大きさが６２分だけ設計（＾より小さく加［された場
合を示している。

本実施例において第１ブソズムｌの入射面Ｅ１より入射
し、々１２プリズム２ａの射出面εＢから射出する迄の
光路長は曲記同図（Ａ）に比べて第２プリズム２ａか第
２プリズム２より小さく加重されている為、その０６文
分だけ短くなっている。

この為本実施例では第１ブソズムｌの射出面ＥＡより射
出される光束の光路長（２ンと一致させる為に第２プリ
ズム２ａを第１プリズム１と隣接したハーフミラ−面Ｅ
Ｈに沿って第１プリズムｌの射出面ＥＡ側方向にΔｙだ
け平行移動させている。

そして：ｊＳｌ、：１４２プリズムｌ、２ａｉ７）射出
面ＥＡ、ＥＢから射出される光束の光ｙ８長を長くシ射
出面ＥＡから射出する光束の光路長と略一致する様に第
２プリズム２ａの位置関係を調整している。

尚、ｆｆ５２プリズム２ａの：ｊ４１プリズムｌの射出
面ＥＡ力向のずれ量Δｙは第１プリズムｌの頂角０と同
図（Ａ）で示した第２プリズム２より小さく加［された
分Δ愛より求めると Δｙ＠Δ２　〆ｔａｎ　　Ｏ で求められる。このときのずれすΔｙだけ第２プリズム
２ａを第１プリズム１の射出面ＥＡの方向にずらしてい
る。

この様にしてプリズム系内で分Ｍされた：５１プリズム
監の射出面ＥＡから射出する光束と第２ブリス゛ム２ａ
の射出面ＥＢより射１ｊする光束のプリズム系内の光路
長を一致させて第１プリズムｌと第２プリズム２ａの各
／／の射出面に固体撮像素ト３．４を直接固着してプリ
ズムと一体化にして構成することを容易にしている。

これにより２つの固体撮像素子３，４にどちらもピント
の合った良好な画像を結像することをＩｌｆ能にしてい
る。

以上の様に本実施例は同図（Ｂ）で示した第２プリズム
２ａの形状が設計イ１より小さく加Ｉ−された場合ても
プリズム系内を通過する各々の光束の光路長をプリズム
系を構成する少なくとも１つのプリズムの位置関係を調
整して容易に一致させろことができる。

それにより従来トラッキング調整用としてプリズムと丙
体護像講了−の間に隙間を設けてトラッキングのズレを
調整していたのに比べて未発ＩＪＩによればプリズム系
内で分Ｍされた各々の光束の光路長をｉつのプリズムを
調整することにより、容易に一致させることかできる。

これにより直接プリズムの射出面に固体撮像末ｆ・を固
着することかでき、プリズム系と固体＃Ｍ像末ｆか一体
化して構成することかｌｌｚ来、湿度等の環境変化で生
ずるレジストレージ」ンのズレを良好に抑制することが
できる。

尚１本実施例ではプリズム系内での光束の分割の方υ、
をハーフミラ−面により尤の波長選択を持たない光強度
の分割として行ったか、ハーフミラ−血を光の波長を選
択的に反射させるダイクロイ・ｌり面、所、１色分解用
として構成しても良い。

又、本実施例では２個のプリズムを組み合わせて光重を
２方向に分割するプリズム系を構成した場合を示したが
プリズムを３個〜４個Ｍ１み合わせてＲ，Ｇ、Ｂ川の３
方向に光束を分割する４１！＆のプリズム系にも同様に
適用することかできる。

尚、レンズの光軸を含む光束のみでなく一度分割された
光束をｌｌｆび分割するプリズム淳にも未発ＩＪ＋は適
用することができる。

（発明の効果） 本発明によれば対物レンズからの光束を多方向に分割す
る少なくとも２つのプリズムから成るプリズム系をＭ述
の如＜ａＣｔ、、プリズム系内を通過するそれぞれの光
束の光路長を一致する様に少なくとも１つのプリズムの
位置関係を調整し、ａＡ光路杖が＆１ｇ！されたプリズ
ムの射出面に固体撮像末子を直接固着することをｕｆ能
にしている。

これにより光束を分割するプリズムと固体撮像末子を完
全に一体化して構成することができ、保持機構のＩＩ’
ｌＪ化か区れ、又温度等のｇ１境変化で生ずるレジスト
レーションのズレを完全に抑制することができる等の特
長を有したＷ易な構成の光路ＭＪ！ｌ１ｒ＝段を有した
プリズム系を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１１４（Ａ）、（８１は各々本発明の一実施例の光路
長ｍ整ｆ−段を１１したプリズム系の概略］４である。 回［′７Ｉ（Ａｌは２つのプリズムが設計値通りに出？
だ場合の概略【４．同＋１　（Ｂ　ｌは１つのプリズム
か設訂（１４より小さく出来た場合の概略図である。 １４中、ｌは第１プリズム、２．２ａは第２プリズム、
ＥＡ、ＥＢは射：１：而、ＥＨはハーフミラ−１（ｊ、
ａ、ｂ、ｃ、ｄは光路長、３，４は固体Ｉ像、＆ｉ？で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズを通過した光束を多方向に分割する為
   の少なくとも２つのプリズムから成るプリズム系であっ
   て、該２つのプリズムは該対物レンズの光軸に対して傾
   いた面を対向して隣接配置されており、該２つのプリズ
   ムのうち少なくとも一方のプリズムを前記隣接した面に
   沿って移動させ各々のプリズムから射出する光束の光路
   長が互いに等しくなるように調整したことを特徴とする
   光路長調整手段を有したプリズム系。
2. （２）前記２つのプリズムの射出面に該対物レンズの光
   軸の垂直方向に調整可能な固体撮像素子を設けたことを
   特徴とする請求項１記載の光路長調整手段を有したプリ
   ズム系。