JPH02135891A

JPH02135891A - ３色分解プリズム

Info

Publication number: JPH02135891A
Application number: JP63289326A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Atsuta; 熱田　裕史; Hiroyuki Kawamura; 浩幸河村; Kanji Nishii; 西井　完治
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-11-16
Filing date: 1988-11-16
Publication date: 1990-05-24

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、カラーテレビジョンカメラ用の３色分解プリ
ズムに関する。

従来の技術近年、ＣＣＤを３個用いる３板式カラーカメラ（以下、
３板カメラ）が開発されている。この種のカメラには、
撮像光をＲＧＢ３原色に色分解する３色分解プリズムが
用いられる。第５図は、従来多く用いられている３色分
解プリズムを示し、特公昭３８−２３７２４号公報に記
載されているものである。図において、１．２．３はプ
リズム部材であり、４は青色の波長帯の光束を反射する
ダイクロイックミラー、５は赤色の波長帯の光束を反射
するダイクロイックミラーであり、これらはＴｉＯ２，
５ｉ０２なとの誘電体多層膜で作られる。プリズム部材
２と３は密着して接合され、プリズム部材ｌと２とは、
間に数十ミクロンの間隔のエアーギャップ６を設けて接
合される。７は撮像レンズ（図では省略）を出射した撮
像光束である。ダイクロイックミラー４により撮像光束
７から反身・１分離された青色光束８は、入射面でもあ
る全反射面９によって全反射され、出射する。同様に、
ダイクロイックミラー５ここより反射分離された赤色光
束１０は、エアーギャップ６の全反射面１１によって全
反射され、出射する。ダイクロイックミラー４．５を透
過した光束１２は緑色の波長帯となり、直進して出射す
る。第５図の３色分解プリズムは、このようにして撮像
光束７を青、緑、赤の３原色の光束８．１０．１２に色
分解するものである。

発明が解決しようとする課題一般に、３色分解プリズムを使用する３板式カラーカメ
ラでは、３個各々の被写体像の重ね合わせを精度良く行
うことが必要である。この精度、すなわちレジストレー
ション精度が悪いと色ずれやモアレが発生し、画質は微
妙に劣化する。従って、３色分解プリズムの各々の出射
光束を受光するＣＣＤの位置調整は、ミクロンオーダの
精度を必要とする。同様にＣＣＤの位置安定性について
も同程度の精度を要し、これをレジストレーション安定
性という。３色分解プリズムは、このレジストレーショ
ン安定性が良好である必要がある。

特に近年のＣＯＤの多画素化傾向に伴い、画素ピッチが
減少していることから、色分解プリズムは従来以上に高
いレジストレーション安定性が要求されている。第５図
のような従来構成の３色分解プリズムだと、３色の光束
８．１Ｏ１１２から裏返し像（鏡像）でない被写体像が
得られる利点はあるが、エアーギャップ６を形成するた
め、プリズム部材ｌと２の接合が弱く、熱膨張、熱収縮
、あるいは荷重負荷に対して位置ずれが発生しやすく、
高いレジスＩ・レーション安定性を得ることが難しいと
いう問題がある。

そのため、エアーギャップを設けない第４図のような、
ギヤツブレス３色分解プリズムを用いることが考えられ
、これは特開昭５１−８１５２１号公報、特開昭５１−
８１５２０号公報、特開昭５０−１５９６１８号公報に
示されている。第４図において、２１．２２．２３はプ
リズム部材であり、２４．２５は所定のの波長帯の光束
を反射するダイクロイックミラーである。プリズム部材
２１．２２．２３は密着して接合され、エアーギャップ
は無い。２６は撮像レンズ（図では省略）を出射した撮
像光束であり、ダイクロイックミラー２５により反射分
離された光束２７をそのまま出射させる点が、第５図の
３色分解プリズムと異なる。この場合、光束２７の被写
体像は裏返し像（鏡像）となるが、電気的手段で表像と
することが可能である。しかし、ダイクロイックミラー
２５は第５図のダイクロイックミラー５よりも傾斜をき
つくする（図中、矢印方向）必要があり、入射角が大き
くなる。その結果、ダイクロイックミラー２５が誘電体
多層膜であるために、第３図の分光特性図に示すような
Ｐ偏光とＳ偏光の特性差、すなわち偏光幅が増加してし
まい、特に偏光成分を持つ被写体撮像において色再現性
が悪くなるという問題が生じる。

本発明はこのような従来の３色プリズムの課題に鑑み、
高いレジストレーション安定性と、忠実な色再現性とを
両立させた３色分解ブリズ１１を提供することを目的と
する。

課題を解決するための手段本発明は、入射光の入る第１のプリズム部材と第２のプ
リズム部材との接合面に、３原色の内の１色の光束を反
射する第１のダイクロイックミラーと、前記第２のプリ
ズム部材と第３のプリズム部材との接合面に、残る２色
を含む光束を所定の光量比で分割する金属系のハーフミ
ラ−と、前記第２、第３のプリズム部材の出射面の各々
に、前記残る２色の１色づつを透過する色フィルタを設
けて構成するものである。

作用本発明では、第１、第２、第３のプリズム部材を接合し
て、エアーギャップの無い構造とする。

そして入射角の大きくなる２番目の反射ミラーを金属系
のハーフミラ−とすることで、Ｐ偏光、Ｓ偏光の分光特
性差である偏光幅を解消し、各々の光束と直行する出射
面にて色分解を行わせる。これにより、高いレジストレ
ーション安定性と忠実な色再現性とを両立させることが
できろ。

実施例以下、本発明の実施例を図面にもとすいて説明する。

第１図は本発明にかかる３色プリズムの一実施例を示す
平面図である。

同図において、３１．３２．３３はプリズム部材であり
、３４は青色の波長帯の光束を反射するダイクロイック
ミラーである。３５は銀、アルミなと金属系の膜からな
るハーフミラ−であり、ダイクロイックミラー３４を透
過した光束を等しい光量比で分割する。プリズム部材３
２の出射面には赤色の波長帯の光束を透過する色フィル
タ３６を、プリズム部材３３の出射面には緑色の波長帯
の光束を透過する色フィルタ３７を設ける。プリズム部
材３１．３２．３３は互いに密着して接着され、３８は
撮像レンズ（図では省略）を出射した撮像光束である。

ダイクロイックミラー３４により撮像光束３８から反射
分離された青色光束３９は、入射面でもある全反射面４
０によって全反射され、出射する。ハーフミラ−３５に
より反射した光束４１は、色フィルタ３６によって赤色
光束となり、ハーフミラ−３５を透過した光束４２は色
フィルタ３７により緑色光束となって、各々出射する。

第１図の３色分解プリズムは、このようにして撮像光束
３８を青、緑、赤の３原色に色分解するものである。第
２図は、第１図のハーフミラ−３５の分光特注図である
。金属膜であるため、Ｐ偏光、Ｓ偏光の特性差は極めて
少なくなる。

また、色フィルタ３６．３７は各々の光束４１．４２と
傾斜しないため、分光特性への入射角の影響が無くなり
、精度の良い色分解が可能となる。

なお、実施例の色フィルタ３６．３７はプリズム部材３
２．３３の出射面に直接成膜したが、板状の分光フィル
タにして接着しても良く、また干渉型でも吸収型のフィ
ルタでも良い。ハーフミラ−３５は等しい光量分割とし
たが、使用するＣＯＤの分光感度特性に整合させて、出
力バランスが良くなるよう所定の光量比に設定すると良
い。ハーフミラ−の膜構成は金属膜のみでなく、誘電体
膜と金属膜を組み合わせたハイブリッド膜としても良い
。また実施例では、赤色、緑色の光の利用効率が従来の
約半分に低下するが、この波長帯は一般にＣＯＤの感度
の高い領域であるため、実用性は十分得られるものであ
る。特に、ＣＯＤの感度の悪い青色領域は従来通りの効
率が得られるため、むしろ青、緑、赤の光量バランスと
しては、ＣＣＤからの出力レベル差が減少して好ましい
方向になる。以上のような実施例では、非常に簡素な構
成で、レジストレーションの安定化と色再現性の向上の
両立が実現できる。

発明の効果本発明の３色分解プリズムは、エアーギャップの無い構
造とし、金属系のハーフミラ−を設けることで、Ｐ偏光
、５ｉＷｌ光の特性差を解消し、各々の光束と直行する
出射面にて色分解を行わせる。

これにより、高いレジストレーション安定性と忠実な色
再現性との両立を可能とするものであり、その工業的価
値は高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における３色分解プリズムの
側面図、第２図は同実施例のハーフミラ−の分光特性図
、第３図は第４図の従来の３色分解プリズムのダイクロ
イックミラーの分光特性図、第４図は従来のエアーギャ
ップの無い３色分解プリズムの側面図、第５図は同じ〈
従来のエアーギャップのある３色分解プリズムの側面図
である。３１．３２．３３・・・・・・プリズム部材、３４・・
・・・・ダイクロイックミラー　３５・・・・・・ハー
フミラ−３６，３７・・・・・・色フィルタ、３８・・
・用撮像光束（入射光）、３９．４１．４２・旧・・分
解された光束。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はか１名第］図３１、３２．３３・・・プリズム部材３４、・・タイクロイックミラー３５・−ハーフミラ− ３６，３７−ｉ！すにルタ３８・・・１１象光来田、４１．４２−８解された光束環図波長第図波長第図２１．２２．２３−・−プリズム部材２４．２５−−゛ダイクロインクミラー２６−°°撮イ
象光束２７・・−光束

Claims

【特許請求の範囲】

入射光の入る第１のプリズム部材と第２のプリズム部材
との接合面に、３原色の内の１色の光束を反射する第１
のダイクロイックミラーと、前記第２のプリズム部材と
第３のプリズム部材との接合面に、残る２色を含む光束
を所定の光量比で分割する金属系のハーフミラーと、前
記第２、第３のプリズム部材の出射面の各々に、前記残
る２色の内の１色づつを透過する色フィルタを設けたこ
とを特徴とする３色分解プリズム。