JPS6392188A - 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、あるいは内視鏡用等のカラー固体撮像
装置に関する。

従来の技術 近年、ＣＯＤや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よ構成る色分解プ
リズムであり、これは特公昭３８−２３７２４号公報に
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とが取り付けられるプリズムハウジン
グ（以下、ハウジング）であり、筐体シャーシ１２に取
シ付けられる。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とノ・ウジ
ング１１と筐体シャーシ１２との熱変形（膨張あるいは
収縮に原因する変形）が挙げられる。固体撮像素子８，
９゜１ｏ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ため、位置ずれの発生は非常に問題
となる。この位置ずれの問題を解決するためには、色分
解プリズム２の熱膨張に対して固体撮像素子８，９．１
０の位置が、相対関係を高精度に保って追従するような
構成とせねばならない０本発明をそのだめの実現容易な
具体構成を提供することを目的としている〇問題点を解
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、色分解
プリズムの熱膨張係数にハウジングの熱膨張係数を一致
させるとともに、ノ・ウジングと筐体シャーシとを離間
し、ハウジングの固定を色分解プリズムの側面両側方向
にて行う構成とする。

作　　用 前記手段の作用は、ハウジングと色分解プリズム、およ
びハウジングと筐体シャーシとの間で整正（そシやねじ
れ等）を無くすことができ、色分解プリズムとハウジン
グとの熱膨張を高精度に相似形を保って行わせることが
可能となる。その結果、ハウジングに取シ付けられた固
体撮像素子の位置を色分解プリズムの熱膨張に対し高精
度に追従させられ、固体撮像素子同志の像の相対的位置
ずれ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、２１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。２２はプリズム部材２２
Ａ、２２Ｂ、２２Ｃより成る色分解プリズムであシ、ダ
イクロイックミラー２３．２４を有し、第３図の従来例
の色分解プリズム２と同様の構造である。光束２１は色
分解プリズム２２によって異なる色成分の光束２６゜２
６．２７に色分解され、各々固体撮像素子２８゜２９．
３０に受光される。３１は色分解プリズム２２を内側に
固定し、固体撮像素子２８　、２９　。

３０を外側に固定するプリズムハウジング（以下、ハウ
ジング）である。従来のハウジングはアルミダイキャス
ト等で作られていたが、実施例では色分解プリズム２２
と同等の熱膨張係数を有する材料を用いて、ハウジング
３１が色分解プリズム２２との熱歪で変形することを防
止する。ハウジング３１の材料としては、色分解プリズ
ム２２と同様なガラス材を用いても良いが、実施例は熱
膨張係数がガラス材と同等になるよう組成配合を行なっ
たＣＦＲＰ等の複合樹脂材料を用いる。３２は筐体シャ
ーシであり、ズームレンズ筐筒３３が取り付けられる。

実施例ではハウジング３１０入射側前部３１Ａと筐体シ
ャーシ３２とを結合せず、離間して設けることにより、
ズームレンズ筐筒３３と筐体シャーシ３２との結合によ
って発生する熱歪（そシ等）の影響を受けなくさせる。

つまり、ハウジング３１の入射側前部３１Ａにそり変形
が生じることを防止する。これらによって色分解プリズ
ム２２とハウジング３１は、膨張、収縮において第１図
の紙面方向では形状が歪むことなく、高精度に相似形を
保たせることが可能となる。その結果、固体撮像素子２
８，２９．３０の間で光束２５．２６．２７の相対的位
置関係は変化することなく保たれる。従って固体撮像素
子２８゜２９．３０において図中矢印で示したＹ方向、
２方向の相対的位置ずれの発生を防止することが可能と
なる。

さて第１図において点線で示す３４は、ノ１ウジング３
１の筐体シャーシ３２への固定部材であり、第２図にて
その位置を示す。第２図は第１図の光軸２１に沿った直
交方向の断面図（Ａ−Ａ断面図）であシ、各部の番号は
第１図と対応する。第２図における３４Ａ　、３４Ｂが
ハウジング固定部材であり、実施例ではこれを、色分解
プリズム２２の側面両側２２Ｅ　、２２Ｄ　（第２図）
の方向に設ける。こうすることによって筐体シャーシ３
２に生じるそシ変形の影響はハウジング３１に対して対
称に作用することになり、固体撮像素子２８゜２９．３
０の間の相対的な位置関係は高精度で一定に保たれる。

従って第２図の固体撮像素子３０において図中矢印で示
したＸ方向の相対的位置ずれの発生を防止することが可
能となる。なお第２図には固体撮像素子２８．２９は示
していないが、同様のことがいえる。また固定部材３４
　Ａ、　３４Ｂはアーム形状とし、筐体シャーシ３２と
ハウジング３１の熱膨張量差を吸収しやすくしている。

この固定部材３４Ａ、３４Ｂおよび色分解プリズム２２
、ハウジング３１は第２図にて光軸２１に対して対称形
状としているが、概略対称形状としても相当の効果が得
られる。また筐体シャーシ３２のそり変形が対称に生じ
ない場合、固定部材３４Ａと３４Ｂの強度バランスを変
えるなどして最適化を図ることも可能である。

発明の効果 以上述べてきたように、本発明によれば、周囲温度の変
化に伴った色分解プリズム、プリズムハ　　・ウジング
、筐体シャーシ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図は第１図のＡ−Ａ断面図、第３図は従
来のカラー固体撮像装置の断面図である。 ２２・・・・・・色分解プリズム、２８，２９．３０・
・・・・・固体撮像素子、３１・・・・・・ハウジング
、３２・・・・・・筐体シャーシ、３４・・・・・・シ
ャーシ固定部材。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名％−
一−シｆ−シ［１定郁材 第１図 論、％ｓ−シＶ−シ回定ｎ材 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）結像レンズを通過する１本の光束を異なる色の複
   数本の光束に分割する色分解プリズムと、前記複数本の
   光束の像を受光する複数個の固体撮像素子と、前記色分
   解プリズムを内側に固定するとともに前記固体撮像素子
   を外側に固定するハウジングとを備え、前記ハウジング
   の熱膨張係数を前記色分解プリズムの熱膨張係数と同等
   とし、前記ハウジングの入射側前部を前記結像レンズが
   固定される筐体シャーシより離間し、前記ハウジングの
   前記筐体シャーシへの固定部材を前記色分解プリズムの
   側面両側方向に設けたカラー固体撮像装置。
2. （２）ハウジングの材質をカーボンファイバ混入強化プ
   ラスチック等の複合樹脂材料とした特許請求の範囲第１
   項記載のカラー固体撮像装置。