JPS62265883A - カラ−固体撮像装置 - 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ＣＯＤ等の固体撮像素子を複数個用いるカラー
テレビジョン用、あるいは内視鏡用のカラー固体撮像装
置に関する。

従来の技術 近年、ＣＣ，Ｄ＋ＢＢＤ等の固体撮像素子を用いたカラ
ー固体撮像装置が開発されている。第３図は従来のカラ
ー固体撮像装置を示す断面図である。

第３図において、１は結像レンズ光学系を通った光束、
２はプリズム部材２Ａ、２Ｂ、２Ｃより成る色分解プリ
ズムであり、これは特公昭３８−２３７２４号に記載さ
れる。光束１は色分解プリズム２に設けられたダイクロ
イックミラー３．４によって、各々異なる色の光束５．
６．７に色分解され、各々固体撮像素子８．９．１０に
受光される。１１は色分解プリズム２と固体撮像素子８
゜９．１０とが取シ付けられる撮像素子固定部材であり
、筐体１２に取り付けられる。従来、このような構成に
よって被写体を撮像してカラーテレビジョン信号を発生
させていた。

発明が解決しようとする問題点 さて前記のカラー固体撮像装置において、３個の固体撮
像素子８，９．１０に相対的な位置ずれが発生した場合
、画像の重ね合わせの誤差が生じるために、テレビ画面
上では色すれとなって現れる。位置ずれの主な原因とし
て、周囲温度の変化による色分解プリズム２と撮像素子
固定部材１１との熱変形（膨張あるいは収縮）が挙げら
れる。

固体撮像素子８，９．１０の代りに撮像管を用いる場合
には、電子ビームの走査形状や位置を電気的に容易に調
整できるために位置ずれの補正も容易であるが、固体撮
像素子の場合には電気的調整が難しいだめ、位置ずれの
発生は非常に問題となる。

第４図を用いて、上記位置ずれの問題を詳しく説明する
。第４図は第３図の従来例における熱膨張を示す図であ
り、光束５．６．７　、色分解プリズム２Ａ　、２Ｂ　
、２Ｃ、固体撮像素子８．９．１０の変化を実線（膨張
前）と点線（膨張後）で表わし、番号１〜１２は第３図
と同じ部分を示すものとする。矢印１３は入射する光束
１における像でその方向を、同様に矢印１４，１５．１
６は像１３に対応して固体撮像素子８，９．１０の各々
における像の方向を示す。１７Ａ、１７Ｂ、１了Ｃは色
分解プリズム２Ａ、２Ｂ、２Ｃの膨張後を、１８゜１９
　、２０は光束５．６．７に対応する膨張後の光束を、
２１，２２．２３は固体撮像素子８，９゜１０に対応し
、第３図の撮像素子固定部材１１の膨張後の位置を表わ
す。周囲温度の変化に伴う熱膨張によって、このように
各部分に位置ずれが生じる従来の装置では、固体撮像素
子８．９．１０同志の相対的な位置ずれが非常に犬きく
現れ易いという欠点がある。なぜならば、像１４，１５
゜１６の各々の矢印の方向に対し、光束１８　、２０の
位置ずれの方向は一致しているが、光束１９は異なるた
め相対的に大きな位置すれとなる。また同様に像１４，
１５．１６の各々の矢印の方向に対し、固体撮像素子２
１．２２．２３も互いに位置ずれの方向が一致せず、相
対的に大きな位置すれとして現れてしまう。固体撮像素
子は撮像管のように電気的な位置ずれの調整が出来ない
ために、熱膨張や収縮によって位置ずれが上記のように
相対的に大きくなってしまう従来の構造は、カラー固体
撮像装置としては非常に問題であるといえる。

そして、本発明は色分解プリズムと撮像素子固定部材と
が膨張や収縮をしたとしても、複数の固体撮像素子の間
で相対的な位置ずれとして極めて現れにりくシたカラー
固体撮像装置を提供することを目的としている。

問題点全解決するだめの手段 前記問題点を解決する本発明の技術的な手段は、熱変形
によって生じる各固体撮像素子の位置ずれの方向、およ
びそこへ達する各光束の位置ずれの方向を、色分解プリ
ズムの反射偏向によって、何れも像に対して同一方向と
するものである。

作　　　用 前記手段の作用は、すなわち各固体撮像素子とそこへ達
する光束とが同一方向にずれ、しかも各固体撮像素子に
おいて位置ずれの方向が一致するため、位置ずれの相対
的変化量を極めて小さくでき、周囲温度の変化による色
ずれの発生を防止することが可能となる。

実施例 以下、本発明の実施例を添付図面にもとづいて説明する
。第１図は本発明のカラー固体撮像装置における実施例
を示す断面図であり、３１は結像レンズ光学系を通った
光束であり、その光軸を示す。３１Ａ、３１Ｂは光束３
１の範囲を表わす。

３２はプリズム部材３２Ａ　、３２Ｂ　、３２Ｃより成
る色分解プリズムであり、ダイクロイックミラー３３．
３４、および全反射ミラー３５を設ける。

光束３１は色分解プリズム３２によって異なる色の光束
３θ、３了、３８に色分解され、各々固体撮像素子３９
，４０．４１に受光される。４２は色分解プリズム３２
と固体撮像素子３９，４０゜４１が取り付けられる撮像
素子固定部材であり、筐体４３に取り付けられる。この
実施例では、このような構成にて被写体を撮像してカラ
ーテレビジョン信号を発生させる。

第２図は第１図の実施例における熱膨張を示す図であり
、光束３６．３７．３８　、色分解プリズム３２Ａ、３
２Ｂ、３２Ｃ，固体撮像素子３９゜４Ｑ、４１の変化を
、実線（膨張前）と点線（膨張後）で表わし、番号３１
〜４３は第１図と同じ部分を示すものとする。矢印４４
は光束３１における像でその方向を、矢印４５，４６．
４７は像４４に対応して固体撮像素子３９．４０．４１
の各々における像の方向を示す。４８Ａ　、ａ８Ｂ　。

４８Ｃは色分解プリズム３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの膨張
後を、４９，５０．５１は光束３６，３７゜３８に対応
する膨張後の光束を、５２，５３．５４は固体撮像素子
３９．４０．４１に対応し、第１図の撮像素子固定部材
４２の膨張後の位置を夫々表わしている。

この第２図に示されるように、この実施例では像４５．
４６．４７の各々の矢印の方向に対し、光束４９，５０
．５１の位置ずれの方向は全て一致する。また同様に像
４６．４６．４７の各々の矢印の方向に対し、固体撮像
素子５２，６３．５４の位置ずれ方向も全て一致する。

従って、固体撮像素子６２，５３．５４の間に生じる相
対的な位置ずれは相互に打ち消される傾向となる。この
実施例では色分解プリズム３２の構成が比較的簡素で、
各光束はプリズム内で１回反射させるだけであシ像の収
差も生じにくい。また光束３１の光軸に対して同一方向
（紙面の下方向）に偏向させ、固体撮像素子３９，４０
．４１も同一側に設けるために配線の引き回しや取り付
は方向が揃い、実装上も都合が良い。光束３６，３了、
３８は全て１回反射であるために像４５，４６，４アは
反転像として受光され、固体撮像素子３９，４０，４１
は反転用を用いるが、１種類で統一できる。

なお、実施例では第１図の筐体４３と光束３１の光軸近
傍とを、熱膨張の基準位置（不動位置）として構成する
が、固体撮像素子３９，４０．４１における相対的な位
置ずれに影響させないで、前記基準位置を変更可能なこ
とは言うまでもない。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、笥囲温度の変
化に伴った色分解プリズム、撮像素子固定部材の熱変形
によって生じる、複数個の固体撮像素子間の相対的な位
置ずれ量を極めて小さくすることができる。その結果、
周囲温度の変化による画像の色ずれを防止できる他、カ
ラー固体撮像装置の高解像変化において必要となる画素
数の増加をも可能とし、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カラー固体撮像装置
の断面図、第２図は同装置の熱膨張時における装置の図
、第３図は従来のカラー固体撮像装置の断面図、第４図
は同装置の熱膨張時における図である。 ３２・・・・・・色分解プリズム、３３．３４・・・・
・・ダイクロイックミラー、３５・・・・・・全反射ミ
ラー、３９゜４０．４１・・・・・・固体撮像素子、４
２・・・・・撮像素子固定部材。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名３７
−范東 ご 橡 轟 大

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）結像レンズ光学系を通した１本の光束を複数本の
   光束に分割する分割プリズムと、前記複数本の光束の像
   を各々受光する複数個の固体撮像素子と、前記分割プリ
   ズムと前記固体撮像素子とを固定する固定部材とを備え
   、前記分割プリズムと前記固定部材との熱変形により生
   じる、前記複数本の光束の各々の位置ずれ方向および前
   記複数個の固体撮像素子の各々の位置ずれ方向を、前記
   固体撮像素子における像に対して同一方向としたカラー
   固体撮像装置。
2. （２）分割プリズムに２面の分割反射面と１面の全反射
   面とを設け、前記分割プリズムによって分割された３本
   の光束の各々が、結像レンズ光学系を通した１本の光束
   の光軸に対して同一側に反射偏向される特許請求の範囲
   第１項記載のカラー固体撮像装置。