JPH04110821A - 撮影光学系 - Google Patents
撮影光学系Info
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- JPH04110821A JPH04110821A JP22808190A JP22808190A JPH04110821A JP H04110821 A JPH04110821 A JP H04110821A JP 22808190 A JP22808190 A JP 22808190A JP 22808190 A JP22808190 A JP 22808190A JP H04110821 A JPH04110821 A JP H04110821A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 title claims abstract description 33
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 20
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 10
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
- Lenses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［発明の技術分野］
この発明はビデオカメラや電子スチルカメラ等の電子映
像装置に用いられる撮影光学系に関する。
像装置に用いられる撮影光学系に関する。
［従来技術］
従来、ビデオカメラ等の電子映像装置においては、カラ
ー像をＣＣＵ等の撮像板に投影し、この撮像板でカラー
像を色要素（例えば、赤、緑、青）毎の画像データとし
て読み取るようになっている。このような映像装置では
、たまたま撮像板の１つの画素のみに投影される像の高
周波成分（微細な像）があり、これが例えば白色である
場合には、赤、緑、青のいずれかの色として検出され、
偽色信号が発生するという問題がある。
ー像をＣＣＵ等の撮像板に投影し、この撮像板でカラー
像を色要素（例えば、赤、緑、青）毎の画像データとし
て読み取るようになっている。このような映像装置では
、たまたま撮像板の１つの画素のみに投影される像の高
周波成分（微細な像）があり、これが例えば白色である
場合には、赤、緑、青のいずれかの色として検出され、
偽色信号が発生するという問題がある。
このような問題を防ぐために、最近では、撮影レンズの
後部に水晶光学フィルタを配設し、この水晶光学フィル
タの複屈折を利用して、ここを通過する光線束を２方向
に分離し、撮像板上に２重像として結像させることで、
像の高周波成分を色要素の異なる２つ以上の画素で検出
することにより、像の高周波成分による偽色信号の発生
を防いでいる、なお、水晶光学フィルタはその厚さによ
って像の分離幅が決定され、この分離幅および分離方向
は使用する撮像板の画素配列によって異なる。
後部に水晶光学フィルタを配設し、この水晶光学フィル
タの複屈折を利用して、ここを通過する光線束を２方向
に分離し、撮像板上に２重像として結像させることで、
像の高周波成分を色要素の異なる２つ以上の画素で検出
することにより、像の高周波成分による偽色信号の発生
を防いでいる、なお、水晶光学フィルタはその厚さによ
って像の分離幅が決定され、この分離幅および分離方向
は使用する撮像板の画素配列によって異なる。
［従来技術の問題点］
しかし、上述した撮影光学系では、水晶光学フィルタで
光線束を偏光させて２重像に分割しているため、光線束
が強く偏光している場合や、偏光フィルタを使用してい
る場合等では像の高周波成分による偽色信号を確実に防
ぐことが困難である。また、水晶光学フィルタは、高価
なものであるためコストアップの原因となるばかりか、
１枚で像を一方向にしか分離することができず、しかも
像の分離幅は光軸方向の厚さによって決まるため、上下
左右等の多方向に分離するためには、水晶光学フィルタ
を複数枚使用しなければならず、より一層コスト高にな
るばかりか、光軸方向の厚さが数ｍｍから十数ｍｍ＃後
厚くなる等の問題がある。
光線束を偏光させて２重像に分割しているため、光線束
が強く偏光している場合や、偏光フィルタを使用してい
る場合等では像の高周波成分による偽色信号を確実に防
ぐことが困難である。また、水晶光学フィルタは、高価
なものであるためコストアップの原因となるばかりか、
１枚で像を一方向にしか分離することができず、しかも
像の分離幅は光軸方向の厚さによって決まるため、上下
左右等の多方向に分離するためには、水晶光学フィルタ
を複数枚使用しなければならず、より一層コスト高にな
るばかりか、光軸方向の厚さが数ｍｍから十数ｍｍ＃後
厚くなる等の問題がある。
［発明の目的］
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、その
目的とするところは、水墨光学フィルタを用いずに、光
線束の像を分割して多重像を得ることができる撮影光学
系を提供することに、ある。
目的とするところは、水墨光学フィルタを用いずに、光
線束の像を分割して多重像を得ることができる撮影光学
系を提供することに、ある。
［発明の要点］
この発明は上述した目的を達成するために、透明な平板
の少なくとも一面に微小プリズムを規則的もしくは不規
則的に配列することにより、前記微小プリズムで光線束
の像を分離して結像位置を像平面上でずらすプリズムア
レイを構成し、このプリズムアレイをアフォーカル系前
群の後部側に配設し、これ以後の結像系後群により複数
の像を重ね合わせて結像することを要点とする。
の少なくとも一面に微小プリズムを規則的もしくは不規
則的に配列することにより、前記微小プリズムで光線束
の像を分離して結像位置を像平面上でずらすプリズムア
レイを構成し、このプリズムアレイをアフォーカル系前
群の後部側に配設し、これ以後の結像系後群により複数
の像を重ね合わせて結像することを要点とする。
［実施例］
以下、第１図〜第４図を参照して、この発明の一実施例
を説明する。
を説明する。
第１図は撮影光学系の基本的な構成を示す、この撮影光
学系は、アフォーカル系前群ｌと結像系後群２との間に
プリズムアレイ３を配設し、結像系後群２の後方に撮像
板（図示せず）を備え、この撮像板に像を結像させる構
成となっている。アフォーカル系前群ｌは、フォーカス
レンズ４、バリエータレンズ５、コンペンセータレンズ
６、およびエレクタレンズ７等よりなる。結像系後群２
は、マスタレンズ８よりなり、その後方の撮像板に像を
結像する。
学系は、アフォーカル系前群ｌと結像系後群２との間に
プリズムアレイ３を配設し、結像系後群２の後方に撮像
板（図示せず）を備え、この撮像板に像を結像させる構
成となっている。アフォーカル系前群ｌは、フォーカス
レンズ４、バリエータレンズ５、コンペンセータレンズ
６、およびエレクタレンズ７等よりなる。結像系後群２
は、マスタレンズ８よりなり、その後方の撮像板に像を
結像する。
プリズムアレイ３は、アフォーカル系前群１からの光線
束を複数に分離するものであり、第２図に示すように、
ガラスもしくはプラスチック等の透明な平板の一面（物
体側面）に微小プリズム９・・・を隙間なく規則正しく
配列した構造となっている。この場合、各微小プリズム
９・・・は第３図に示すように、それぞれ四角錐に形成
されている。すなわち、各微小プリズム９は、入射面側
が４つの傾斜面９ａ〜９ｄに分割され、かつ射出面が光
軸に対して垂直な平面に形成されており、各傾斜面９ａ
〜９ｄの箇所を通過する光線束を４方向に分割して結像
位置を像平面上でずらす。なお、プリズムアレイ３を通
過した光線束は、マスタレンズ８により集光され、４重
に重なり合った像として結像される。以下、このことを
詳細に説明する。
束を複数に分離するものであり、第２図に示すように、
ガラスもしくはプラスチック等の透明な平板の一面（物
体側面）に微小プリズム９・・・を隙間なく規則正しく
配列した構造となっている。この場合、各微小プリズム
９・・・は第３図に示すように、それぞれ四角錐に形成
されている。すなわち、各微小プリズム９は、入射面側
が４つの傾斜面９ａ〜９ｄに分割され、かつ射出面が光
軸に対して垂直な平面に形成されており、各傾斜面９ａ
〜９ｄの箇所を通過する光線束を４方向に分割して結像
位置を像平面上でずらす。なお、プリズムアレイ３を通
過した光線束は、マスタレンズ８により集光され、４重
に重なり合った像として結像される。以下、このことを
詳細に説明する。
第４図は微小プリズム９の原理を説明するための図であ
る。ここでは４つの傾斜面９ａ〜９ｄのうち、対向する
２つの傾斜面９ａ、９ｃについて説明する。すなわち、
アフォーカル系前群ｌからの平行光線束が微小プリズム
９の傾斜面９ａを通過して射出される際、この射出光線
束は光軸に対してθ２の角度で射出する。この射出角度
θ２は、微小プリズム９の傾斜面９ａが底辺とのなす角
度をθとし、微小プリズム９の屈折率をｎとすると１ 、 ｌ 。
る。ここでは４つの傾斜面９ａ〜９ｄのうち、対向する
２つの傾斜面９ａ、９ｃについて説明する。すなわち、
アフォーカル系前群ｌからの平行光線束が微小プリズム
９の傾斜面９ａを通過して射出される際、この射出光線
束は光軸に対してθ２の角度で射出する。この射出角度
θ２は、微小プリズム９の傾斜面９ａが底辺とのなす角
度をθとし、微小プリズム９の屈折率をｎとすると１ 、 ｌ 。
θ２ ＝ ５ｉｎ−１［ｎ−５ｉｎ（θ−ｓ＋ｎ−１
（−ｓ＋ｎｏ））】となる、この射出角度θ２で射出し
た光線束は、マスクレンズ８により光軸からΔＤだけ下
方に離れた点Ｐ１に結像される。このΔＤは、マスタレ
ンズ８の焦点距離をｆとすると、 ΔＤ ＝ ｆ ｅ ｔａｎ θ２ となる。
（−ｓ＋ｎｏ））】となる、この射出角度θ２で射出し
た光線束は、マスクレンズ８により光軸からΔＤだけ下
方に離れた点Ｐ１に結像される。このΔＤは、マスタレ
ンズ８の焦点距離をｆとすると、 ΔＤ ＝ ｆ ｅ ｔａｎ θ２ となる。
同様に、平行な光線束が微小プリズム９の傾斜面９Ｃを
通過して射出されると、この射出光線束は光軸に対して
０２の角度で射出し、マスタレンズ８により光軸からΔ
Ｄだけ上方に離れた点Ｐ２に結像される。この結果、傾
斜面９ａを通過した光線束によって作られる像と、傾斜
面９Ｃを通過した光線束によって作られる像とはＰＩＰ
２、すなわち２倍のΔＤだけずれることになり、これに
より２重像が得られる。なお、この像点間距離ｐ、 ｐ
２は撮像板の各画素の配列ピッチと同じ長さであること
が望ましい。
通過して射出されると、この射出光線束は光軸に対して
０２の角度で射出し、マスタレンズ８により光軸からΔ
Ｄだけ上方に離れた点Ｐ２に結像される。この結果、傾
斜面９ａを通過した光線束によって作られる像と、傾斜
面９Ｃを通過した光線束によって作られる像とはＰＩＰ
２、すなわち２倍のΔＤだけずれることになり、これに
より２重像が得られる。なお、この像点間距離ｐ、 ｐ
２は撮像板の各画素の配列ピッチと同じ長さであること
が望ましい。
このように、上述した撮影光学系では、−面に微小プリ
ズム９・・・を規則的に配列してプリズムアレイ３を構
成し、このプリズムアレイ３をアフォーカル系前群ｌの
後部側に配設したので、アフォーカル系前群ｌからの平
行光線束がプリズムアレイ３の各微小プリズム９・・・
を通過する際に、各微小プリズム９・・・で光線束を４
方向に分離して結像位置を像平面上でずらし、これ以後
の結像系後群２により像を４重に重ね合わせて結像する
ことができる。このため、像の高周波成分を色要素の異
なる４つ以上の画素で検出することができ、これにより
偽色信号の発生を確実に防ぐことができ、カラー画像と
して良好に読み取ることができる。また、プリズムアレ
イ３は微小プリズム９・・・を隙間なく規則正しく配列
したので、実際には画像の周辺部を構成する光線束が平
行部において光軸対称とならなくても、光線束を分離す
るときに光量比が一方に片寄って変化することがない、
このため、光線束が強く偏光している場合や、偏光フィ
ルタを使用した場合等でも同じ光量比の合成像を得るこ
とができるとともに、絞りの影響を受けることもない、
また、プリズムアレイ３はガラスやプラスチック等の材
料を用いることができるので、従来の水晶光学フィルタ
に比べて安価に製作テキる。特に、プラスチック材料を
用いて一体成形すれば、より一層安価なものを得ること
ができる。なお、プリズムアレイ３で光線束を分離して
いるので、分離の際に色収差が生じるが、クラ’）７ｉ
ｙス（ＢＫ−７）等の材料を用いれば、像点間距離ΔＤ
におけるｄ線とＦ線での位置ずれがΔＤの０・３５ｚ程
度となり、無視することができる。さらに、プリズムア
レイ３は１枚で４重像を得ることができるので、水晶光
学フィルタに比べて光軸方向の厚さを薄くすることがで
き、これにより撮影光学系全体をコンパクトに構成する
ことができる。
ズム９・・・を規則的に配列してプリズムアレイ３を構
成し、このプリズムアレイ３をアフォーカル系前群ｌの
後部側に配設したので、アフォーカル系前群ｌからの平
行光線束がプリズムアレイ３の各微小プリズム９・・・
を通過する際に、各微小プリズム９・・・で光線束を４
方向に分離して結像位置を像平面上でずらし、これ以後
の結像系後群２により像を４重に重ね合わせて結像する
ことができる。このため、像の高周波成分を色要素の異
なる４つ以上の画素で検出することができ、これにより
偽色信号の発生を確実に防ぐことができ、カラー画像と
して良好に読み取ることができる。また、プリズムアレ
イ３は微小プリズム９・・・を隙間なく規則正しく配列
したので、実際には画像の周辺部を構成する光線束が平
行部において光軸対称とならなくても、光線束を分離す
るときに光量比が一方に片寄って変化することがない、
このため、光線束が強く偏光している場合や、偏光フィ
ルタを使用した場合等でも同じ光量比の合成像を得るこ
とができるとともに、絞りの影響を受けることもない、
また、プリズムアレイ３はガラスやプラスチック等の材
料を用いることができるので、従来の水晶光学フィルタ
に比べて安価に製作テキる。特に、プラスチック材料を
用いて一体成形すれば、より一層安価なものを得ること
ができる。なお、プリズムアレイ３で光線束を分離して
いるので、分離の際に色収差が生じるが、クラ’）７ｉ
ｙス（ＢＫ−７）等の材料を用いれば、像点間距離ΔＤ
におけるｄ線とＦ線での位置ずれがΔＤの０・３５ｚ程
度となり、無視することができる。さらに、プリズムア
レイ３は１枚で４重像を得ることができるので、水晶光
学フィルタに比べて光軸方向の厚さを薄くすることがで
き、これにより撮影光学系全体をコンパクトに構成する
ことができる。
なお、この発明は上述した実施例に限定されるものでは
ない０例えば、微小プリズム９は隙間なく配列したが、
所定間隔離して配列してもよい。
ない０例えば、微小プリズム９は隙間なく配列したが、
所定間隔離して配列してもよい。
この場合には、微小プリズム９によって曲げられない光
線束が生じるため、５重像を得ることができる。また、
プリズムは四角錐である必要はなく、円錐や、三角形、
五角形等の多角錐等でもよく、しかも底辺とのなす角度
θは各傾斜面で全て同じである必要はなく、各傾斜面毎
に異なっていてもよい、更に、微小プリズム９は規則的
に配列する必要はなく、不規則に配列してもよく、しか
も物体側面のみに設ける必要はなく、像側面に設けても
よく、あるいは両面に設けてもよい。
線束が生じるため、５重像を得ることができる。また、
プリズムは四角錐である必要はなく、円錐や、三角形、
五角形等の多角錐等でもよく、しかも底辺とのなす角度
θは各傾斜面で全て同じである必要はなく、各傾斜面毎
に異なっていてもよい、更に、微小プリズム９は規則的
に配列する必要はなく、不規則に配列してもよく、しか
も物体側面のみに設ける必要はなく、像側面に設けても
よく、あるいは両面に設けてもよい。
［発明の効果］
以上詳細に説明したように、この発明によれば、透明な
平板の少なくとも一面に微小プリズムを規則的もしくは
不規則的に配列し、前記微小プリズムで光線束の像を分
離して結像位置を像平面上でずらすプリズムアレイを構
成し、このプリズムアレイをアフォーカル系前群の後部
側に配設し、これ以後の結像系後群により複数の像を重
ね合わせて結像するので、水晶光学フィルタを用いずに
多重像を得ることができ、これにより像の高周波成分に
よる偽色信号の発生を確実に防ぐことができ、カラー画
像として良好に読み取ることができる。
平板の少なくとも一面に微小プリズムを規則的もしくは
不規則的に配列し、前記微小プリズムで光線束の像を分
離して結像位置を像平面上でずらすプリズムアレイを構
成し、このプリズムアレイをアフォーカル系前群の後部
側に配設し、これ以後の結像系後群により複数の像を重
ね合わせて結像するので、水晶光学フィルタを用いずに
多重像を得ることができ、これにより像の高周波成分に
よる偽色信号の発生を確実に防ぐことができ、カラー画
像として良好に読み取ることができる。
第１図はこの発明の撮影光学系の基本的な構成図、第２
図（Ａ）はプリズムアレイの拡大平面図、第２図（Ｂ）
はそのＡ−Ａ断面図、第２図（Ｃ）はＢ−Ｂ断面図、第
３図（Ａ）は微小プリズムの拡大平面図、第３図（Ｂ）
はその正面図、第３図（Ｃ）はその側面図、第４図は光
線束がプリズムアレイを通過する原理図である。 ｌ・・・・・・アフォーカル系前群、２・・・・・・結
像系後群、３・・・・・・プリズムアレ４ 、９−・−
・−微小プ１ノズ特 許 出 願 人 カシオ計算機株式会社 ■ （Ｃ） 第 図
図（Ａ）はプリズムアレイの拡大平面図、第２図（Ｂ）
はそのＡ−Ａ断面図、第２図（Ｃ）はＢ−Ｂ断面図、第
３図（Ａ）は微小プリズムの拡大平面図、第３図（Ｂ）
はその正面図、第３図（Ｃ）はその側面図、第４図は光
線束がプリズムアレイを通過する原理図である。 ｌ・・・・・・アフォーカル系前群、２・・・・・・結
像系後群、３・・・・・・プリズムアレ４ 、９−・−
・−微小プ１ノズ特 許 出 願 人 カシオ計算機株式会社 ■ （Ｃ） 第 図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 アフォーカル系前群と結像系後群とを有する撮影光学系
において、 透明な平板の少なくとも一面に微小プリズムを規則的も
しくは不規則的に配列することにより、前記微小プリズ
ムで光線束の像を分離して結像位置を像平面上でずらす
プリズムアレイを構成し、このプリズムアレイを前記ア
フォーカル系前群の後部側に配設し、前記結像系後群に
より複数の像を重ね合わせて結像することを特徴とする
撮影光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22808190A JP2935198B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 撮影光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22808190A JP2935198B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 撮影光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04110821A true JPH04110821A (ja) | 1992-04-13 |
| JP2935198B2 JP2935198B2 (ja) | 1999-08-16 |
Family
ID=16870895
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22808190A Expired - Fee Related JP2935198B2 (ja) | 1990-08-31 | 1990-08-31 | 撮影光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2935198B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7374532B2 (en) | 2000-04-14 | 2008-05-20 | Attenuex Technologies, Inc. | High vapor pressure attenuation device |
-
1990
- 1990-08-31 JP JP22808190A patent/JP2935198B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2935198B2 (ja) | 1999-08-16 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |