JPH095667A - 色分解光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 光学的にシェーディング補正を行う。 【構成】 色分解光学系は、レンズ系１０と、入射する
光を、青、赤、緑の光に分解する色分解プリズム２０
と、フィルタ保持体３０とで構成する。フィルタ保持体
３０は、支持軸３３を中心に回転可能であり、円形の基
盤３１上に、３枚のノッチフィルタＦ１〜Ｆ３と１つの
開口部を備えて構成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】撮影レンズを介して入射する光
を、色分解プリズムによって３色の光に分解する色分解
光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、カメラ等に備えられる色分解光学
系では、入射光を青色光、赤色光及び緑色光に分解する
手法の１つのとして、色分解プリズムが用いられてい
る。この色分解プリズムは、図６に示すように、プリズ
ム１０１の射出面に青色光反射用のダイクロイックフィ
ルタ１１１を備え、２つのプリズム１０２、１０３の接
合面に赤色光反射用のダイクロイックフィルタ１１２を
備えて構成している。

【０００３】このように、分光用として、誘電体多層薄
膜の干渉を利用したダイクロイックフィルタが使用され
ているが、このダイクロイックフィルタは、光の入射角
度によって分光透過特性が変化する性質を有している。
例えば、図６における光線ｃは、図７で実線（参照符号
ｃ）で示す透過率となるが、ダイクロイックフィルタに
対する入射角が光線ｃとは異なる、光線ａ、ｂでは、図
７で点線（参照符号ａ）、破線（参照符号ｂ）で示すよ
うな透過率となり、光線ｃの透過率と相異することが分
かる。一般に、入射角度が大きくなるほど、分光透過特
性は短波長側に移動する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】色分解プリズムの入射
側に位置するレンズ系１２０から光が入射する際、入射
する光束は瞳位置から出射されるため、画面の上端ａと
下端ｂとに向かう光線では、ダイクロイックフィルタ１
１１、１１２への入射角度が互いに異なる。このため、
分光透過特性が双方変化し、画面の上端ａではマゼン
タ、下端ｂでは緑色のシェーディングが生じる結果とな
る。従来では、このように生じたシェーディングを、カ
メラ側で電気的に補正することでシェーディング補正を
実施していた。

【０００５】しかし、レンズ系１２０を別構成のレンズ
系に交換した場合、或はレンズ系の倍率を変化させた場
合などには、そのシェーディングの補正値も変化するた
め、カメラ側で想定されていないレンズ系等が使用され
た場合には、電気的にシェーディング補正を行うことが
実質的に不可能であるという欠点があった。

【０００６】そこで本発明は、このような課題を解決す
べくなされたものであり、その目的は、このようなシェ
ーディングを電気的に補正するのではなく、光学的に補
正し得る機構を備えた色分解光学系を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる色分解光
学系は、レンズ系と、分光透過特性の異なる２種のダイ
クロイックフィルタを介し、レンズ系を介して入射する
光を、青色光、赤色光及び緑色光に分解する色分解プリ
ズムとを備えて構成しており、さらに、レンズ系と色分
解プリズムとの間の光路中に、緑色光と青色光との境界
域の光、或は、緑色光と赤色光との境界域の光のうち、
少なくともいずれか一方の光の透過量を低減させる狭帯
域フィルターを備えることを特徴とする。

【０００８】また、この色分解光学系は、レンズ系と色
分解プリズムとの間の光路中に、狭帯域フィルターを選
択的に配置するフィルター保持部材をさらに備えて構成
することもできる。

【０００９】

【作用】緑色光と青色光との境界域の光、或は、緑色光
と赤色光との境界域の光は、シェーディングの発生原因
となっており、これらの波長を有する光が色分解プリズ
ムへ入射する前に、狭帯域フィルタによって低減させ
る。

【００１０】また、フィルタ保持部材を用いて、狭帯域
フィルタが必要か否かに応じ、狭帯域フィルタを光路中
にセットしたり、或は光路外に移動させる。また、フィ
ルタ保持部材に複数種の狭帯域フィルタを保持させてお
くことで、好適な狭帯域フィルタを適宜選択して使用し
得る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面を参照して
説明する。

【００１２】図１に本実施例にかかる色分解光学系を示
す。この色分解光学系は、撮影レンズで構成するレンズ
系１０、このレンズ系１０を介して入射する光を、青色
光、赤色光及び緑色光の３色の光に分解する色分解プリ
ズム２０、及び、レンズ系１０と色分解プリズム２０と
の間に配設したフィルタ保持体３０を備えて構成する。

【００１３】色分解プリズム２０は、射出面に青色光反
射用のダイクロイックフィルタ２４を備えるプリスム２
１と、２つのプリズム２２、２３の接合面に赤色光反射
用のダイクロイックフィルタ２５を備えた接合プリズム
２６とで構成しており、プリスム２１と接合プリズム２
６とを、僅かな空隙を隔てて配置している。

【００１４】レンズ系１０を介して色分解プリズム２０
に入射する光のうち、ダイクロイックフィルタ２４にお
いて青色光となる波長域の光が反射され、プリズム２１
のプリズム面で全反射された後、チャンネルＢへ向けて
出射される。ダイクロイックフィルタ２４を透過した光
のうち、赤色光となる波長域の光がダイクロイックフィ
ルタ２５で反射され、プリズム２２のプリズム面で全反
射された後、チャンネルＲへ向かって出射される。緑色
光となる波長域の光はそのまま透過され、チャンネルＧ
へ向けて出射される。

【００１５】ここで、図２にフィルタ保持体３０を拡大
して示す。このフィルタ保持体３０は、円盤状の基盤３
１に、合計３枚のノッチフィルタＦ１〜Ｆ３を備えると
共に、１つの開口部Ｏを備え、この開口部Ｏには、ノッ
チフィルタＦ１〜Ｆ３と同じ光学パスの透明なガラスが
装着されている。

【００１６】ノッチフィルタＦ１〜Ｆ３は、カラーシェ
ーディングを補正するための狭帯域フィルタである。ノ
ッチフィルタＦ１は、チャンネルＢとチャンネルＧとが
重なり合う範囲の波長域の光を低減するＢＧフィルタで
あり（クロスポイント、図７参照）、このノッチフィル
タＦ１の分光透過特性は図３に示すとおりである。

【００１７】ノッチフィルタＦ２は、チャンネルＧとチ
ャンネルＲとが重なり合う範囲の波長域の光を低減する
ＧＲフィルタであり（クロスポイント、図７参照）、こ
のノッチフィルタＦ２の分光透過特性は図４に示すとお
りである。

【００１８】また、ノッチフィルタＦ３は、透明基盤の
一方の面にノッチフィルタＦ１を配し、他方の面にノッ
チフィルタＦ２を配した重合フィルタであり、その分光
透過特性も図３と図４で示した特性を重ね合せた特性と
なっている。

【００１９】このように構成するフィルタ保持体３０
は、基盤３１がベアリング３２を介し支持軸３３によっ
て回転自在に支持されており、この支持軸３３は、カメ
ラ本体４０側に支持されている。従って基盤３１を回転
させることで、ノッチフィルタＦ１〜Ｆ３及び開口部Ｏ
のうち、いずれか１つを光路中にセットすることができ
る。

【００２０】一例として、ノッチフィルタＦ３を用いた
場合の分光透過特性を図５に示す。前述した図７のグラ
フと比較すると、ノッチフィルタＦ３を介すことで、チ
ャンネルＢとチャンネルＧとが重なり合う波長域と、チ
ャンネルＧとチャンネルＲとが重なり合う波長域との双
方で、入射光の透過率がいづれも低減されていることが
分かる。低減されたこれらの光は、カラーシェーディン
グの原因となる波長域の光であり、これにより、カラー
シェーデイングの発生を充分に抑えることができる。

【００２１】また、撮影状況に応じ、チャンネルＢとチ
ャンネルＧとのクロスポイントのみを低減させたい場合
には、基盤３１を回転させてノッチフィルタＦ１を光路
中に配置させ、チャンネルＧとチャンネルＲとのクロス
ポイントのみを低減させたい場合には、基盤３１を回転
させてノッチフィルタＦ２を光路中に配置すればよい。
また、ノッチフィルタが不要な場合、或は色再現性を重
視する場合等には、光路中に開口部Ｏを配置すればよ
く、このように撮影状況に応じて、各種ノッチフィルタ
Ｆ１〜Ｆ３或は開口部Ｏを適宜選択して使用することが
できる。

【００２２】本実施例では、レンズ系１０と色分解プリ
ズム２０との間に、フィルタ保持体３０を配置する例を
示したが、原理的には、レンズ系１０の前面、或は各チ
ャンネルの射出面に、ノッチフィルタを配設することも
できる。しかし、例えば、レンズ系１０に広角レンズを
用いた場合には、ノッチフィルタに対する入射光の入射
角度が大きくなってしまい、また、各チャンネルの射出
面にノッチフィルタを配置した場合には、ノッチフィル
タの交換が困難である等の欠点がある。このため、ノッ
チフィルタに対する入射角度の変動が少なく、交換も容
易な位置、すなわち、本実施例で示した位置にノッチフ
ィルタを配置することが最も望ましい。

【００２３】また、本実施例では、フィルタ保持体３０
を１枚の基盤３１上に形成する例を示したが、複数の基
盤で構成することもでき、各基盤上のノッチフィルタを
組合わせて使用することもできる。さらに、基盤３１を
円盤状に形成し回転させることで、ノッチフィルタを交
換する例を示したが、この形態に限定するものではな
く、個々のノッチフィルタを、光路中にセットできれば
よい。

【００２４】なお、特定の撮影条件でのみ使用される色
分解光学系であれば、必要となるノッチフィルタの特性
も一定であるため、交換も不要である。このため、レン
ズ系１０と色分解プリズム２０との間に、予め固定した
状態で好適なノッチフィルタを配置して、色分解光学系
を構成することも可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１にかかる
色分解光学系は、レンズ系と色分解プリズムとの間に、
緑色光と青色光との境界域の光、及び、緑色光と赤色光
との境界域の光のうち、少なくともいずれか一方の光を
低減させる狭帯域フィルターを備えて構成した。従っ
て、シェーディングの発生原因となっていた波長域の光
を低減させることでができ、光学的にカラーシェーディ
ング補正を実施することができる。また、この位置に狭
帯域フィルターを配設することで、この狭帯域フィルタ
ーに入射する光の角度変動を小さく抑えることができ、
フィルター交換も容易に行うことができる。

【００２６】請求項２にかかる色分解光学系は、光路中
に帯域フィルターを選択的に配置するフィルター保持部
材を備えて構成したので、狭帯域フィルタが必要か否か
に応じて、狭帯域フィルタを光路中にセットし、或は光
路外に移動させることができる。また、フィルタ保持部
材に複数種の狭帯域フィルタを保持させておくことで、
好適な狭帯域フィルタを適宜選択して使用することもで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかる色分解光学系を示す概略構成
図である。

【図２】フィルタ保持体を示す平面図である。

【図３】ノッチフィルタＦ１の分光透過特性を示すグラ
フである。

【図４】ノッチフィルタＦ２の分光透過特性を示すグラ
フである。

【図５】ノッチフィルタＦ３を用いた場合における、入
射角による分光特性変化を示すグラフである。

【図６】従来の色分解光学系を示す概略構成図である。

【図７】図６の色分解光学系について、入射角による分
光特性変化を示すグラフである。

【符号の説明】

１０…レンズ系、２０…色分解プリズム、２１、２２、
２３…プリズム、２４、２５…ダイクロイックフィル
タ、３０…フィルタ保持体、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３…ノッチ
フィルタ、Ｏ…開口部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ系と、 前記レンズ系を介して入射する光を、分光透過特性の異
   なる２種のダイクロイックフィルタを介し、前記レンズ
   系を介して入射する光を、青色光、赤色光及び緑色光に
   分解する色分解プリズムと、 を備える色分解光学系において、 前記レンズ系と前記色分解プリズムとの間の光路中に、
   緑色光と青色光との境界域の光、及び、緑色光と赤色光
   との境界域の光のうち、少なくともいずれか一方の光の
   透過量を低減させる狭帯域フィルターを備えることを特
   徴とする色分解光学系。
2. 【請求項２】 前記色分解光学系は、 前記レンズ系と前記色分解プリズムとの間の光路中に、
   前記狭帯域フィルターを選択的に配置するフィルター保
   持部材をさらに備えることを特徴をする請求項１記載の
   色分解光学系。