JPS63274902A - 色分解プリズム系 - 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】 本発明はカラーテレビジョンカメラ等に用いられ、対物
レンズと撮像手段との間に介装されて、被写体からの光
束を色分解するための色分解プリズム系に関するもので
ある。 ［従来の技術１ 例えば、カラーテレビジョンカメラは対物レンズと、そ
の焦点面との間に色分解プリズム系を設置し、入射光束
を該色分解プリズム系によってＲ，Ｇ、Ｈの３色の波長
領域に分解して、それぞれの波長領域光を３個の固体撮
像素子、撮像管等からなる撮像手段に結像させて、該各
撮像手段により電気信号に変換し、該撮像手段により信
号処理して、順次取り出して画像信号を形成するように
している。 前述した入射光束の色分解を行うための色分解プリズム
系としては、一般に、第６図に示したように、３個のプ
リズム１，２．３を用い、第１のプリズム１を対物レン
ズ４から入射される光束の光軸と直交する入射端面１ａ
を有し、この入射端面１ａに入射された光束における一
部の波長領域、例えば青色領域光を反射させる第１のダ
イクロイック層５を形成し、該第１のダイクロイック層
５を通過した残余の波長成分を第２のプリズム２に入射
させて、該第２のプリズム２に形成した第２のダイクロ
イック層６により赤色領域光と緑色領域光とに分光して
、赤色領域光を該第２のダイクロイック層６により反射
させると共に、緑色領域光を該第２のダイクロイック層
６を透過させて、第３のプリズム３に入射させることに
よって、被写体からの光束を３色分解するようにしてい
る。 そして、第１のダイクロイック層５により反射した赤色
領域光は第１のプリズム１における端面１ａに反射させ
て該第１のプリズムｌに接続した補正フィルタ７を介し
て固体撮像素子や撮像管等の撮像手段８に入射される。 また、第１．第２のダイクロイック層５，８を通過した
緑色領域光は、第３のプリズム３に接続した補正フィル
タ９を介して撮像手段１０に入射されることになる。さ
らに、第１のダイクロイック層５を通過し、第２のダイ
クロイック層Ｂに反射した赤色領域光は、第２のプリズ
ム２における端面２ａに反射して該第２のプリズム２に
接続した補正フィルタ１１を介して撮像手段１２に入射
されることになる。 ここで、赤色領域光を第２のプリズム２の端面２ａにお
いて全反射させるために、第１のプリズム１と第２のプ
リズム２との間には空気層１３が介装されるようになっ
ている。この空気層１３は、第１のプリズム１における
第１のダイクロイック層５を通過した光の屈折を最小源
に抑制するため等の理由で微小な空間となすようにして
おり、通常は１０〜３０ｐｍ程度に設定されている。 さらに、前述した第１．第２．第３のプリズム１．２．
３を透過する光において、対物レンズ４の表面における
反射光等に起因する有害光を吸収して除去するために、
プリズム１，２．．３の適宜の位置にスリットを形成し
、このスリットに光を吸収する部材を充填することによ
って形成される有害光カット部１４となして、それぞれ
撮像手段８，１０．１２に有害光が入射されるのを防止
している。また、第１のプリズム１と第２のプリズム２
との間には、第７図に示したように、空気層１３内にマ
スク板１５を配設することにより、第６図に点線で示し
たような有害光のカット及び吸収を行わせるようにして
いる。このマスク板１５は枠状の金属薄板からなり、そ
の両側表面には光吸収性の良好な部材がコーティングさ
れている。そして、該マスク板１５を支持すると共に、
空気層１３を防塵保護するために、第１．第２のプリズ
ム１．２の周縁部にはシーリング材ＩＢを充填するよう
に構成されている。 【発明が解決しようとする問題点］ ところで、前述したように第１．第２のプリズム１．２
間に形成される空気層１３をｌθ〜３０ＩＬＩｍに保持
するためには、該第１．第２のプリズム１，２の位置合
わせが非常に面倒となり、またその間に介装されるマス
ク板の位置決めも困難となり、プリズム系の組立て性が
悪いという欠点がある。また、この空気層１３を形成し
た部分にマスク板１５を配設しているが、第１．第２の
プリズム１．２の組合わせ時において、該マスク板１５
がプリズムｌまたは２の表面と接触してそれを損傷させ
たり、また接触摩擦により発塵し、この塵埃が空気層１
３内に封じ込められたりして反射効率を低下させたりす
る不都合も生じるおそれがある。さらに、マスク板１５
は金属板で形成されているので、該マスク板１５のエツ
ジ部分を完全に仕上げるのが困難で、このエツジ部分に
有害光が当ったときにおいて、該エツジ部分の仕上げが
十分でないと、有害光の吸収を完全には行えず、乱反射
して有効光路中に入るという欠点もある。 本発明は叙上の点に鑑みてなされたもので、その目的と
するところは、一対のプリズム間に所定の空気層を容易
に、しかもその間隔を精度良く形成することができるよ
うになし、かつ有害光を有効に除去することができるよ
うにした色分解プリズム系を提供することにある。 Ｅ問題点を解決するための手段１ 前述した目的を達成するために、本発明は、空気層を介
して接合される一対のプリズムにおける周縁部に合成樹
脂材からなる枠状のスペーサを介装し、該スペーサに光
吸収性を持たせることにより前記プリズムを透過する有
害光を除去するマスキング機能を付与する構成としたこ
とをその特徴とするものである。 【作用１ 而して、空気層を介して接合される一対のプリズムの周
縁部に枠状のスペーサを設け、このスペーサを挟んで前
記一対のプリズムを接合することにより、極めて厳格に
隙間管理を行った状態で空気層を形成することができる
ようになる。 ここで、スペーサは合成樹脂材により形成されるので、
このスペーサは一方または両方のプリズムの表面に印刷
手段により形成し、このスペーサを相手方のプリズムの
表面またはスペーサに接着剤を用いて固着させるか、ま
たはシーリング材によって内部の防塵保護を図るように
することにより容易に、しかもその膜厚を均一となした
状態にして形成することができるようになる。 さらに、このスペーサに光吸収性を持たせるようにして
いるので、該スペーサ自体がマスキング作用を有するよ
うになって、別途マスク板等を装着したりする必要がな
くなるので１部品点数が少なくなり、その組付は性が良
好となるだけでなく、プリズム表面を損傷させたり、該
プリズムと金属との接触摩擦等による発塵を生じたりす
る不都合を生じることはない。 しかも、両方のプリズムの表面にそれぞれ幅の異なるス
ペーサを形成し、これらを相互に接着剤やヒートシール
等の手段で相互に固着するか、またはシーリング材によ
り密閉することによって、一方のプリズムを通過する光
における有害光の除去範囲と他方のプリズムを通過する
有害光の除去範囲との間に差を持たせることができるよ
うになり、この有害光除去効果を著しく向上させること
ができるようになる。 ［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する
。 まず、第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示す
もので、第１図に示したように、色分解プリズム系にお
ける各プリズムの配列関係は前述した従来技術のものと
格別差異はないので、同一または均等な部材については
、同一の符号を付すものとする。 而して、第２図に示したように、第１のプリズム１と第
２のプリズム２との間には空気層２０が形成されてい・
るが、この空気層２０を形成するために、該第１のプリ
ズム１及び第２のプリズム２における相互に対面する表
面の周縁部には枠状のスペーサ２１が介装されている。 このスペーサ２１は、前述の空気層２０を形成する機能
と、有害光を吸収除去するマスキング機能とを併せ有す
るもので、１０〜３０１Ｌｍの極めて均一な厚みを有し
、かつ光吸収性の良好な部材から構成されている。 ここで、このスペーサ２１の材質としては、後に説明す
る如く、接着剤を用いて接合したり、シーリング材によ
り密閉したりする関係上、有機溶剤に侵されず、耐湿性
に優れ、しかもプリズムの材質であるガラスに対する密
着性が良好な合成樹脂材、例えば、黒色の熱硬化性樹脂
や、エポキシ樹脂等をベースとし、この樹脂に光吸収性
の良好な粉末を均一に分散させたりすることによって形
成され、これを、例えば、第１のプリズムｌの表面に印
刷等の手段で積層して、これを熱や紫外線等で硬化させ
ることにより形成される。このようにして第１のプリズ
ム１側にスペーサ２１を形成した後に、接着剤２２によ
り相手方のプリズムである第２のプリズム２に接着剤２
２を用いて固着したり、シーリング材により密封したり
するようにしている。ここで、接着剤２２を用いる場合
には、プリズムを構成する材質及びスペーサ２１を構成
する材質となじみ性が良好なものを使用する必要がある
が、さらに空気層２０の形成部分に流れ込まないように
するために、硬化速度の速いもの、例えば紫外線硬化タ
イプや熱硬化タイプの接着剤を使用し、これをスペーサ
２１における外周エツジ部分に塗布する。そして、接着
剤２２の接着面積を大きくするためには、第３図に示し
たように、スペーサ２１’の外周縁部を第１．第２のプ
リズム１．２のエツジ部分より内側に位置させて、両プ
リズム１゜２間の段差部分にも接着剤を入れるようにす
ればよい、また、第４図に示したように、スペーサ２１
″と第２のプリズム２の表面との間に接着剤またはシー
リング材を介装させるようにすれば、該スペーサ２１″
を比較的薄肉に形成することができる。 前述のように構成される色分解プリズム系は。 第１のプリズム１と第２のプリズム２との間に介装した
スペーサ２１によって正確に一定の間隔を保った空気層
２０が形成されているので、第１のプリズムｌを透過し
て、第２のプリズム２におけるダイクロイック層により
反射される波長領域光を該第２のプリズム２における端
面２ａにおいて確実に全反射させることができるように
なり、この波長領域光にロスをを生じさせることはない
、また、スペーサ２１は同時にマスキング作用を有する
ものであるので、正規の光路以外を通る有害光を吸収し
て除去することができるようになる。 而して、スペーサ２１はエポキシ樹脂等からなる合成樹
脂材を印刷等の手段で形成するようにしているので、そ
の膜厚管理を極めて厳格に行うことができるようになり
、第１のプリズムｌと第２のプリズム２との間が傾いた
り、また相互に部分的に接触した状態となったりするこ
とがなく、第２のプリズム２の端面２ａにおける反射を
効率的に行わせることができるようになる。また、マス
ク板のようにエツジ部分に凹凸が生じることがないので
、スペーサ２１の形成部と空気層２０との間の境界部分
を通過する光が乱反射するおそれはない。 しかも、第１のプリズムｌへのスペーサ２１の形成及び
該スペーサ２１と第２のプリズム２との固着の際に、該
第１．第２のプリズム１．２を損傷させたり、また接触
摩擦による塵埃を発生させたりすることがなくなるので
、該各プリズム１．２において乱反射が発生したり、ま
た空気層２０に塵埃が侵入したりすることがなくなり、
プリズム１または２に塵埃が接触して反射効率を低下さ
せたり、屈折率を大きくしたりする不都合を生じること
はない。 次に、第５図は本発明の第２の実施例を示すもので、本
実施例においては、第１のプリズム１及び第２のプリズ
ム２の両方にスペーサ３１　、３２を形成し、このスペ
ーサ３１．３２間を接着剤を用いるか、またはヒートシ
ール等の手段によって相互に固着することにより、該第
１．第２のプリズム１゜２間に空気層３３を形成するよ
うにしたものが示されている。ここで、スペーサ３１　
、３２の材質としては、前述した第１の実施例における
ものと同様のものを用いることができる。 而して、第１のプリズム１におけるスペーサ３１による
マスク範囲と、第２のプリズム２におけるスペーサ３２
によるマスク範囲とは異なるように形成されている。こ
れは、第１のプリズム１を通過する光の有効な光路範囲
と、第２のプリズム２を通過する光における有効な光路
の範囲とは必ずしも一致するものではなく、従って、そ
れぞれ第１、第２のプリズム１，２の光路に応じて各別
にマスク範囲を設定することができるようにしたもので
、これにより有害光の吸収除去効果をさらに向上させる
ことができるようになる。 ［発明の効果１ 以上詳述した如く、本発明によれば、合成樹脂材からな
り、マスキング機能を有するスペーサを間に空気層が形
成される一対のプリズム間に介装させるように構成した
ので、均一な間隔を有する空気層を正確かつ容易に形成
することができるようになり、色分解プリズム系の組付
は性が著しく良好となるだけでなく、空気層を介するこ
とによる所定の波長領域光の反射効率を極めて良好に保
つことができるようになり、しかも別途マスク板を一対
のプリズム間に設ける必要がなくなるので、プリズム系
の組付けが容易となり、プリズム表面に損傷を生じたり
、発塵させたりする不都合を生じることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明の第１の実施例を示すもので
、第１図は色分解プリズム系の全体構成図、第２図は色
分解プリズム系の要部断面図、第３図及び第４図はそれ
ぞれ異なる方式によるスペーサの接合部の拡大断面図、
第５図は本発明の第２の実施例を示す色分解プリズム系
の要部断面図、第６図及び第７図は従来技術を示し、第
６図は色分解プリズム系の全体構成図、第７図は第６図
の要部断面図である。 １：第１のプリズム、ｌａ：端面、２：第２のプリズム
、２ａ：端面、２０　、３３　：空気層、２１．２１’
。 ２１”　、　３１．３２ニスペーサ、２２：接着剤。 第　１　図 第２図 第３図　　　　　　　第４図 第５図 第６図 第７ １Ａ−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）対物レンズと撮像手段との間に介装された複数の
   プリズムを備え、前記対物レンズを介して入射される光
   束の色分解を行うためのものにおいて、空気層を介して
   接合される一対のプリズムにおける周縁部に合成樹脂材
   からなる枠状のスペーサを介装し、該スペーサに光吸収
   性を持たせることにより前記プリズムを透過する有害光
   を除去するマスキング機能を付与する構成としたことを
   特徴とする色分解プリズム系。
2. （２）前記スペーサを印刷手段により前記プリズムに形
   成する構成としたことを特徴とする特許請求の範囲第（
   １）項記載の色分解プリズム系。
3. （３）前記一対のプリズムのうちの一方のプリズムに前
   記スペーサを形成すると共に、該スペーサと他方のプリ
   ズムとの間を接着剤によって固着させる構成としたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載の色分解プ
   リズム系。
4. （４）前記一対のプリズムを構成する各プリズムにそれ
   ぞれ前記スペーサを形成して両スペーサを接合した状態
   に固着させるようになすと共に、該各スペーサを異形状
   となすことにより、一方のプリズムにおける入射光のマ
   スキング範囲と他方のプリズムにおける反射光のマスキ
   ング範囲とを異なるように形成したことを特徴とする特
   許請求の範囲第（１）項記載の色分解プリズム系。