JPS6042702A - カラ−テレビジヨンカメラ - Google Patents

カラ−テレビジヨンカメラ

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Publication number
JPS6042702A
JPS6042702A JP58149760A JP14976083A JPS6042702A JP S6042702 A JPS6042702 A JP S6042702A JP 58149760 A JP58149760 A JP 58149760A JP 14976083 A JP14976083 A JP 14976083A JP S6042702 A JPS6042702 A JP S6042702A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
prism
prisms
light
objective lens
dichroic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP58149760A
Other languages
English (en)
Inventor
Seiji Fukami
清司 深見
Takeshi Sekiguchi
威 関口
Shigeru Oshima
茂 大島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP58149760A priority Critical patent/JPS6042702A/ja
Priority to FR848412871A priority patent/FR2550902B1/fr
Priority to DE19843430157 priority patent/DE3430157A1/de
Priority to GB08420916A priority patent/GB2148026B/en
Publication of JPS6042702A publication Critical patent/JPS6042702A/ja
Priority to GB08612560A priority patent/GB2173610B/en
Priority to US07/186,654 priority patent/US4857997A/en
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Optical Filters (AREA)
  • Color Television Image Signal Generators (AREA)
  • Optical Elements Other Than 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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラー・テレビジョ/(TV )カメラに関し
、特に対物レンズと対物レンズの焦点面との間に位置し
、被写体からの光束を色分解する色分解プリズム系に関
するものである。
カラーTVカメラでは、対物レンズの背後に色分解プリ
ズム系を配置し、入射光束を6色の波長領域に分解し、
各々の波長領域に対応する6本の撮像素子上に結像させ
る。各撮像素子は結像面上を走査して画像を電気信号に
変換する。
これらの、カラーTVカメツ、特にニュース取材用のカ
ラーハンディ−TVカメラは、可能な限シ軽量・小型で
あることが要求されるため、イメージサイズを小さくし
、色分解プリズム系及ルギーを電子ビームの走査により
電流に変換し出力信号を得ている。従ってイメージサイ
ズを小さくして同−F’NOの対物レンズを使用した時
、同じ被写体を撮影すると受光面上単位面積あたシの光
のエネルギーは同じであるが、ビーム断面積がイメージ
サイズに比例して小さくなるため出力電流は減少する。
これはイメージサイズを小さくすると感度が低下するこ
とを意味する。
従って感度の低下を避けるためには、画面サイ太きくし
、出力−流の減少をなくすことが必要となる。
しかしながら、第1図に示す従来の、3個のプリズムに
よって構成される色分解プリズムではFナンバー1.4
@度が限界であり、大口径化することは困難であった。
ここではまず、第1図の従来例を使って問題点を指摘す
る。対物レンズ4によシ射出された結像光束は色分解プ
リズム系の入射面1′から第1プリズムに入射し、ダイ
クロイック膜が施された面1′において例えば青色領域
光のみが反射され、さらに入射面1′で全反射された後
、トリミングフィルター6Bにより不要な波長成分がカ
ットされてから撮像素子5Bの受光面5Bに結像する。
ダイクロイック面1′を透過した光束は第2プリズム系
2に入射しダイクロイック族を施された面2′によって
例えば赤色領域光のみが反射され第1プリズム系1と第
2プリズム系2との間に設けた平行空気間隙との境界面
2′でさらに全反射されトリミングフィルター6Rによ
シネ要な波長成分がカットされてから撮像索子5Rの受
光面5’Hに結像する。ダイクロイック面2′を透過し
た光束例えば緑色領域光はプリズム3を通りトリミング
フィルター6Gで不要な波長成分がカットされてから撮
像素子5Gの受光面slc+に結像する。またプリズム
系の形状は使用する硝材の屈折率n及びFNO等の仕様
によシ決定される。第1図のように、第1プリズム1、
第2プリズム2の光入射面とダイクロイック面とのなす
角を01.θ2、また第3プリズム糸60光入射面2′
と光射出面3′とのなす角を03とすると、これらの角
は以下の条件式を満足しなければならない。
θ1≦atn−’(%) −51n−’ (ン2゜FN
O) (5)2θ1≧ain−1(3/n)+5in−
’(g、’yao ) (4)2θ2≧θ什ain−’
(!4)+5in−’(y2nFNo) (5)θ5−
02−01(6) ただし、条件式(5)はダイクロイック面11で透過す
べき波長領域光が面1′で全反射しないこと、条件式(
4)はダイクロイック面1′で反射された波長領域光が
面1′で全反射すること、条件式(5)はダイクロイッ
ク面2′で反射された波長領域光が面2′で全反射する
こと、条件式(6)は入射面1′と射出rf16′が平
行となること、のためにそれぞれ必要である。
ここで第1プリズム系1の光入射面とダイクロイック面
とのなす角、即ち光軸とダイクロイック面1′とが成す
角θ1に注目すると、角θ1が存在できる範囲は条件(
5)、(4)に従って硝材の屈折率nとFナンバーとか
ら決定される。
第2図はこの事柄を示しておシ、硝材の屈折率nをパラ
メータにしてFナンバーと角Oとの関係を示している。
このグラフよυ、式(3)、(4)を同時に満足する角
θ1の範囲は硝材の屈折率nにかかわらずFナンバーが
1.4よシ大きな範囲に限られることがわかる。即ち3
個のプリズム系によって構成された色分解プリズム系で
はFナンバー1.4が限界であり、これより明るいレン
ズを使用しても正規の反射及び全反射が行われないため
、所定の色分症作用が実行されない。
以上述べたように従来型の色分解プリズムでは?ナンバ
ー1.4までの対物レンズしか使えないため、もしイメ
ージ−サイズを小さくしてカメラの小型化を行うと感度
の低下を免れないと云う欠点を有していた。
本発明は上記欠点を克服するために遊されたものであり
、大口径の色分解プリズム系を夾現することを目的とし
、ひいてはカメラの小型化に寄与するものである。
そして上記目的を達成するため、互いに逆方向に頂角を
向けた第1と第2のプリズムを接合し、また互いに逆方
向に頂角を向けた第5と第4を接合し、第2と第6のプ
リズムは空気間隔を置いて設けるものとし、第2のプリ
ズムの頂角を012、各プリズム素材の屈折率をnとす
る時、大口儀対物レンズに続く色分解プリズム系に以下
の条件を採用する。
n≧1.6 10°≦012≦20゜ 次に第3図を使用して本発明の実施、例を詳細にBM、
明する。
対物レンズ4か′ら射出された結像光束は色分解プリズ
ム系の、光軸に垂直な入射面11′から第1プリズム1
1に入射し、ダイクロイック膜を施され丸面11″にお
いて例えば宵色領域光のみが反射され、さらに光入射面
11′において全反射されたのちトリミングフィルター
6Bによシネ要な波長成分がカットされてから撮像素子
5Bの受光面5 B’に結像する。ダイクロイック面1
1Fを透過した光束は第2プリズム12を通過し、さら
に第2プリズムの射出面12′を通過して第3プリズム
13に入射し、ダイクロイック膜を施された面13′に
よって例えば赤色領域光のみが反射され、第2プリズム
系12と第6プリズム系13との間に設けた空気間隙と
の境界面13′でさらに全反射され、トリミングフィル
ター6Rにより不要な波長成分がカットされてから撮像
素子5Rの受光面5R’l/(結像する。
ダイクロイック面161を透過した光束例えば緑色領域
光はプリズム14を通シ、トリミングフィルター6Gで
不要な波長成分がカットされてから撮像素子5Gの受光
面5 G’に結像する。
この場合、第1プリズム11のダイクロイック面11″
のうしろ側にくさび状の第2プリズム12を接合して配
置する上記の構成のため、ダイクロイック面11′で全
反射が起こらない。従って前述の3個のプリズム系によ
って構成された色分解プリズムのFナンバーの制限、即
ち条件式(3)及び(4)のうち条件式(6)は不要と
なり、頂角011はただひとつの条件式 %式%(4) を満たせばよいことになる。これは第2図においては頂
角θ1の上限を決定する条件がなくなったことに相当し
、Fナンバーが1.4よシ明るい色分解光学系が可能と
なる。
オ構成における各プリズムの頂角θ11.θ12゜θ1
5.θ14の満たすべき条件は以下のものである。
2θ11ンain−’ (3)+5in−’ (y2n
FNo) (7)θ12≧−5in−’(シQ)+5i
n−’(4/、nF’No)+011(8)2θ1s’
;z Il+1”−’(%)+8in−’(gnFNo
)−θ11+012 (9)θ14−”−011+1)
12+013 (10ただし、条件式(7)はダイクロ
イック面11″で反射した波長狽域光がプリズム系入射
面11′で全反射すること、条件式(8)はダイクロイ
ック面11″を透過し更に第2プリズム12を通過して
第2プリズム射出而12′から空気間隙へ出ていく光束
が該射出面12′で全反射せぬこと、条件式(9)はダ
イクロイック面13′で反射した波長領域光が空気間四
との境界面15′で全反射すること、条件式(1のはプ
リズム系の入射面11′と射出面14′が平行になるこ
とのためにそれぞれ必要である。
しかしながら、これらの条件を実際の製品に適用した場
合、更なる検討が必要である。まず、fll水素子5B
受光面5B′に結像する正規光束は展開図第5図に示す
経路をたどることは前述した。しかるに、本来ならばす
べての光線が透過すべき面12’がわずかな反射率を有
するため、ダイクロイック面11′を透過した光束のう
ち、面12”で反射する光線が存在する。面12′で反
射した光線は再びダイクロイック面11′を透過し、プ
リズム入射面11′で全反射し受光面5B′に到達する
との光線の経路を示すのが第5図である。第51中点緑
で示したのは正規結像光束に対する撮像素子の位置でお
シ、この光線が撮像素子5Bにおけるゴーストとなって
いること及びこのゴ−ストはほぼ焦点が合った状態で出
現することがわかる。このゴーストを避けるためには第
2プリズム120頂角θ12を大きくし、ゴーストとな
る光線が撮像索子5Bの受光面5 B’に届かないよう
にすることが効果的であることがわかった。しかしθ1
2をあまり大きくすると、色分解プリズム系のガラス光
路長が長くなシコンパクト化が困難になることから、ゴ
ースト除去とコンパクト化が両立する角度範囲として、 10°≦012≦20′ ・・・・(11)の条件を設
定した。
尚、大口径化、コンパクト化されたプリズム系の設計を
容易に実行するためには次の規準を考慮するのが望まし
い。
24.1°≦011≦60° ・・・・(12)26.
1°≦013≦56.9′ ・・・・(1のここで式(
12)、(13)の上限を越えるとプリズムが大型化し
やすく、下限を越えると明るいFナンバーのプリズムを
実現するのが難しくなる。
以下、Fナンバー1.2を達成し、小型化された色分解
プリズム系の数値例を掲げる。
11nllVV 硝材屈折率 1.(S 1.15 1.65 1.75
 1.75画面サイズ 6.6X8.8 4.8X6.
4 4.8に6.4 4.B×6.46.6X8.8F
ナンバー 1.2 1.2 1.2 1.2 1.2光
路長 (トリミンクフィルター 57 32 50 28 5
3の厚みを含む) 011 30° 26.7° 25.8° 24.1°
 24.1゜012 10° 10° 10° 10°
 20゜θ+536.9° 35° 65.7° 31
.2° 26.1゜θ14 16,9° 18.5° 
17.9° 17.1° 22.1゜以上の通υ本発明
によれば色分解プリズムの大口径化が実現され、従って
これを小型化することができ、ひいてはカラーTVカメ
ラを小型にする効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の色分解プリズム系の断面図。 第2図はFナンバー、プリズム頂角そして屈折率の関係
を示す図。第6図は本発明の実施例を示す断面図。M4
図と第5図は光学展開図。 図中、 4・・・対物レンズ 11 ・・・第1プリズム 12・・・第2プリズム 15・・・第6プリズム 14・・・第4プリズム 11’・・・第1ダイクロイツク膜 15′・・・第2ダイクロイック膜

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 対物レンズ及び、対物レンズと撮像装置の撮像
    面との間に配置されて、対物レンズ側から第1のプリズ
    ム、第2のプリズム、第6のプリズム、第4のプリズム
    から構成され、逆方向に頂角を向けた第1、第2のプリ
    ズムは第1のダイクロイック層を介して接合され、逆方
    向に頂角を向けた第3、第4のプリズムは第2のダイク
    ロイック層を介して接合され、第2と第6のプリズムは
    空気層を介して配置された色分解光学系を具備し、第1
    、第2、第6、第4のプリズムの頂角をj暇に011.
    θ12゜613.014とし、各プリズム素材の屈折率
    をnとする時、 nン1.6 10°≦012≦20゜ θ14=−011+012+013 を満足することを特徴とするカラーテレビジョンカメラ
    。 (2)前記第1、第3のプリズムの頂角は、24.1°
    ≦011≦30゜ 26.1°≦015≦36.9゜ を満足するt¥f許請求の範囲第(1)項記載の力2−
    テレビジョンカメラ。
JP58149760A 1983-08-17 1983-08-17 カラ−テレビジヨンカメラ Pending JPS6042702A (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58149760A JPS6042702A (ja) 1983-08-17 1983-08-17 カラ−テレビジヨンカメラ
FR848412871A FR2550902B1 (fr) 1983-08-17 1984-08-16 Camera de television en couleur
DE19843430157 DE3430157A1 (de) 1983-08-17 1984-08-16 Farbfernsehkamera
GB08420916A GB2148026B (en) 1983-08-17 1984-08-17 Dichroic beam splitter
GB08612560A GB2173610B (en) 1983-08-17 1986-05-22 Dichroic beam splitter having four prisms
US07/186,654 US4857997A (en) 1983-08-17 1988-04-19 Color television camera incorporating a color resolving prism system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP58149760A JPS6042702A (ja) 1983-08-17 1983-08-17 カラ−テレビジヨンカメラ

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6042702A true JPS6042702A (ja) 1985-03-07

Family

ID=15482142

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58149760A Pending JPS6042702A (ja) 1983-08-17 1983-08-17 カラ−テレビジヨンカメラ

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JP (1) JPS6042702A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63115104A (ja) * 1986-11-04 1988-05-19 Sony Corp カラ−撮像装置
JPH05173105A (ja) * 1992-03-03 1993-07-13 Casio Comput Co Ltd 液晶プロジェクタ
US5777674A (en) * 1994-04-11 1998-07-07 Canon Kabushiki Kaisha Four color separation optical device

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