JPS63298202A - 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】

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、Ｂ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、それ
ぞれの撮像手段により電気信号に変換して信号処理した
」二で、この信号を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４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ｌは対物レン
ズ４から入射される光束の光軸と直交する端面１ａを有
し、この端面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ｌにおける端面１ａに反射させ
て該第１のプリズム１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５．６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ｌＯ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６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どの間にはエアギャップ１３が介装されるよう
になっている。そして、このエアギャップ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限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１０〜３０ル■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、第４図に点線で示したように
、対物レンズ４の表面における反射光等に起因する有害
光を撮像手段に入射されないようにカットするために、
プリズム１，２．．３の適宜の位置にスリットな形成し
、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ｌと第２のプリズム２との間には
、第５図に示したように、エアギャップ１３内にマスク
板１５を配設することにより、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１
５を支持すると共に、エアギャップ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１６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、前述したようにマスク板１５は、第１、第２
のプリズム１．２間において極めて厳格に位置決めした
状態にして装着しなければならず、このマスク板１５の
装着位鐙かずれていたり、また傾いた状態に組付けられ
ていると、有害光のマスキング機能が損なわれるだけで
なく、有効な光路な正確に形成することができないよう
になる。然るに、第１．第２のプリズム１．２間に形成
されるエアギャップ１３はｌＯ〜３０ル醜という微細な
ものであり、しかもその間に介装されるマスク板１５の
板厚は極めて薄いものであるために、これをエアギャッ
プ１３内に極めて厳格に位置決めした状態にして装着す
ることは極めて困難であるだけでなく、このマスク板１
５の装着時に、該マスク板１５のエツジ部分がプリズム
１．２の表面に衝当して、該プリズム１．２を損傷させ
るおそれかある。而して、プリズム１．２が損傷すると
、その損傷部分及びそれにより発生する塵埃によって、
当該部分を通過したり反射したりする光が乱反射したり
、反射効率を低下させたりするという不都合も生じるお
それがある。 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、エアギャップを介して対面せしめられる
一対のプリズムに、マスク部材を極めて正確に位置決め
した状態で容易に設けることがで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ｌ 前述した目的を達成するために、本発明は、エアギャッ
プを介して接合される一対のプリズムの相対向するそれ
ぞれの表面のうちの少なくとも一方のプリズム表面にお
ける周縁部にマスク層を形成し、該マスク層と相手過多
のプリズム表面またはマスク層との間にエアギャップを
形成するスペーサを介装したことをその特徴とするもの
である。

【作用】

而して、マスク層を、例えば黒色の塗料や、黒色の樹脂
、カーボン等の黒色粉末を混合した樹脂のように光吸収
性の良好な部材をペースト状にして、スクリーン印刷等
の手段によって、プリズムの表面にパターニングするこ
とにより、マスク層を極めて正確に位置決めした状態に
形成することができるようになる。このマスク層は各プ
リズムを通過する光のマスク範囲か同一であれば、いず
れか一方のプリズムに形成すればよく１両プリズムにお
けるマスク範囲が異なる場合には、各プリズムにおける
相互に対面する各表面にマスク層を形成すればよい。 前述のようにしてマスク層を形成した後に、プリズムを
接合した状態に組付けるに際して、このプリズム間にエ
アギャップを介在させるために、その接合部にスペーサ
を介装するが、このスペーサはマスク範囲の内側に入り
込まないようになっておればよく、該スペーサの位置決
めはそれ程厳格に行う必要はない、また、このスペーサ
も印刷等の手段で形成することもできるもので、このよ
うにすると、プリズムの組付は時における位置決めはプ
リズム間相互の位置決めを行うだけでよく、その組付は
性が著しく良好となる。そして、スペーサはマスク層と
は接触するものの、直接プリズム面に接触することがな
い構造となっているので、該スペーサの装着時に、プリ
ズム表面を損傷させたり、摩耗粉を発生させたりする不
都合を生じるおそれはない。特に該スペーサを印刷手段
で形成したときには、前述したプリズム表面の損傷や発
塵等の不都合を確実に防止することができる。 しかも、このようにして組付けられたプリズム系におい
て、スペーサをプリズム間に介装しているので、その間
におけるエアギャップを確保でき、一方のプリズムにお
ける光の全反射を確実に行わせることができるようにな
る。また、マスク層を極めて正確に位置決めした状態に
形成しているので、有害光の除去及び有効光路な極めて
厳格に行う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
、同一の符号を付して、その説明は省略する。 而して、第２図に示したように、第１のプリズムｌと第
２のプリズム２どの間には、第２のプリズム２における
第２のダイクロイック層６からの反射光を全反射させる
ためのエアギャップ２０を形成し、かつ該第１．第２の
プリズム１．２における透過光及び第２のプリズム２に
おける反射光の有効光路を形成し、それ以外の有害光を
カットするだめのマスキング機能を発揮させるために、
第１のプリズム１及び第２のプリズム２の相対向する表
面には光吸収性の良好な部材からなるマスク層２１、２
２が形成されると共に、該マスク層２１．２２間にはス
ペーサ２３が介装されている。 ここで、マスク層２１．２２のうち、マスク７９２１は
ｉｌのプリズムｌから第２のプリズム２への透過光の有
効光路を区画形成してこの有効光路の範囲外を通る有害
光をカットして除去するために形成されるもので、この
ために、該マスク層２１は第１のプリズムｌにおける第
２のプリズム２と対面する表面の周囲に枠状に形成され
ている。また、マスク層２２は、第２のプリズム２にお
ける第２のダイクロイック層６からの反射光の有効光路
を区画形成して、それ以外を通る有害光をカットするた
めのもので、第２のプリズム２における第１のプリズム
１との対向表面の周囲に枠状に形成されている。而して
、第１図に一点鎖線で示した有害光はマスク層２１によ
り吸収・除去され、また同図に点線で示したように、第
２のダイクロイック層６に反射した有害光はマスク層２
２により吸収除去することができるようになっており、
これらマスク層２１．２２によるマスク範囲は異なって
いる。なお、ここで、マスク層２１．２２のうち、特に
第２のプリズム２に形成されるマスク層２２は該第２の
プリズム２とマスク層２２との境界面で反射しないよう
にするために、光吸収性が極めて良好な部材で形成する
ことが好ましい。 一方、スペーサ２３は適正な間隔のエアギャップ２０を
確保するために、このスペーサ２３と、マスク層２１．
２２の厚みとの合計の厚みは１０〜３０４ｍの範囲内に
なるように設定されている。しかも、該スペーサ２３′
は、第３図に示したように、第１．第２のプリズム１．
２の外周エツジ部より内側で、しかも狭い範囲のマスク
層２２の端部の外側となる幅に形成することもできる。 そして、このスペーサ２３を設けた部分の外側には、第
１．第２のプリズム１．２にわたるようにして接着剤２
４が充填されている。 本実施例は前述のように構成されるもので、第１、第２
のプリズム１．２にマスク層２１．２２を形成するに際
しては、光吸収性の良好な黒色塗料や、黒色に着色した
樹脂、カーボン等の黒色粉末を混合した樹脂等の黒色ペ
ーストを用い、この黒色ペーストをスクリーン印刷等の
手段によって、それぞれ第１．第２のプリズム１．２に
形成することにより、容易に、しかも厳格に位置決めし
た状態に形成することかできるようになる。このように
印刷手段によってマスク層２１．２２を形成することに
よって、そのマスキング位置を極めて厳格に位置決めし
た状態で形成することができるので、有効光路の確保及
び有害光の除去を正確に行うことができ、良質の画像信
号を得ることができるようになる。しかも、このマスク
層２１．２２の形成に際して、第１．第２のプリズム１
．２の表面を損傷させたり、摩耗させたりする不都合を
生じることはない。 前述のようにして第１．第２のプリズム１．２にマスク
層２１．２２を形成した後に、第１のプリズムｌまたは
第２のプリズム２の表面におけるマスク層形成部分の上
にスペーサ２３を形成する。このスペーサ２３は、樹脂
をペースト状にしたものを印刷等の手段によって形成す
ることもでき、またプラスチック、金属等からなる枠状
の薄板で形成し、これをマスク層２１．２２のうちのい
ずれか一方に接着させることによっても形成することが
できる。 ここで、スペーサ２３は１幅の狭い方のマスク層２２の
内縁部より外側と該縁部の内側に位置する幅のものとす
ると、該スペーサ２３の装着位置に多少の位置ずれを許
容できるようになると共に、後述する接着剤２４の充填
が容易で、第１．第２のプリズム１．２の固着を確実に
行うことかできるので有利ではあるが、このスペーサ２
３は必ずしも前述の寸法に形成する必要はなく、要は有
効光路内にまで入り込まないように装着すればよい。 このようにしてスペーサ２３の装着が行われた後に、第
１．第２のプリズム１，２を接合させた状態に組込むが
、この第１．第２のプリズム１．２にはそれぞれマスク
層２１．２２及びスペーサ２３が位置決めされた状態に
して形成されているので、該第１、第２のプリズム１．
２の接合はそれらの間の光軸の調整を行うだけでよく、
その組付は性が極めて良好となる。 前述した如く、第１．第２のプリズム１．２の接合か行
われた後に、この接合部を固定し、その間に形成される
エアギャップ２０の内部、に塵埃等が侵入しないように
保護するために、その接合部に接着剤２４を塗布する。 ここで、この接着剤２４が第１、第２のプリズム１．２
間における有効光路内に入り込まないようにするために
、硬化速度の速い紫外線硬化タイプのものや熱硬化タイ
プのものを使用するのが好ましいが、接着剤の種類とし
ては、これに限るものではない。また、スペーサ２３と
して接着性を有する部材を使用すれば、第１゜第２のプ
リズム１．２間の接合を行った後に加熱や加圧すること
によってその間の固着を行うことかできるようになり、
接着工程を省略することもできるようにもなる。而して
、接着剤２４は第１．第２のプリズム１．２の外表面た
けでなく、その間におけるスペーサ２３の外側部分にま
で侵入することになるので、両プリズム１．２間が極め
て強固に固着することになる。 前述のようにして第１．第２のプリズムｌ、２を組立て
るようにすることによって、この組立てか著しく容易と
なり、しかもスペーサ２３によりその間に適正なエアギ
ャップ２０か形成されるようになっているので、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に反射
した光を該第２のプリズム２における端面２ａにおいて
効率的に反射させることができるようになる。さらに、
有効光路以外を通過する有害光は、第１．第２のプリズ
ム１，２にそれぞれ異なるマスク範囲となるように形成
したマスク層２１．２２により確実にカットされるよう
になり、かつ該マスク層２１．２２によっては正規の光
をカットすることがなく、極めて高い品質の画像信号を
得ることができるようになる。 なお、前述した実施例においては、マスク層２１とマス
ク層２２どのマスク範囲が異なるようにして形成するよ
うにしたが、第１のプリズムから第２のプリズムに向う
光の有効光路と、第２のプリズムにおけるダイクロイッ
ク層に反射した光の有効光路とかほぼ同一である場合等
にあっては、いずれか一方のプリズムにマスク層を形成
すればよい。また、第１．第２のプリズム間を接着剤を
用いて固着するようにしたか、これらのプリズムを所定
の支持機構によって支持させるように構成されている場
合には、必ずしも接着剤で固着させる必要はなく、例え
ばシーリング材を充填することによってエアギャップの
内部の防塵保護を図るようにしてもよい。さらに、マス
ク層及びスペーサの形成は前述した印刷手段以外でも１
例えば塗布、蒸着等適宜の手段により行うことができる
。 【発明の効果１ 以上詳述した如く、本発明によれば、エアギャップを介
して接合される一対のプリズムの相対向する表面のうち
の少なくともいずれか一方にマスク層を形成すると共に
スペーサを介装するように構成したので、マスク層を極
めて厳格に位置決めした状態に形成することかできると
共に、両プリズム間に適正なエアギャップを設けること
ができるようになって、有効光路を通る光を確実に通過
させることができると共に、それ以外の有害光を確実に
カットすることができるようになり、極めて品質の高い
画像信号の形成を行うことかできるようになると共に、
プリズムの組付けを著しく容易に行うことができるよう
になって、該プリズムの表面の損傷や、摩耗による発塵
を確実に防止することができるようになる。

【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図は異なる方式によ
るプリズム間の接合部の拡大断面図、第４図及び第５図
は従来技術を示し、第４図は色分解プリズム系の全体構
成図、第５図は第４図の要部断面図である。 ｌ：第１のプリズム、ｌａ：端面、２：第２のプリズム
、２ａ：端面、２０：エアギャップ、２１．２２：　ｖ
スフ層、２３ニスペーサ、２４：接着剤。 第１図 第２図 ｖ 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
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、エアギャップを介して
   接合される一対のプリズムの相対向するそれぞれの表面
   のうちの少なくとも一方のプリズム表面における周縁部
   にマスク層を形成し、該マスク層と相手方のプリズム表
   面またはマスク層との間に前記エアギャップを形成する
   スペーサを介装したことを特徴とする色分解プリズム系
   。