(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個のプリズムを組み合わせて入射光束を所定の原色光に色分解する色分解プリズムにおいて、
前記入射光束が入射するプリズム端面に、エアギャップ形成用のスペーサを介して、フィルタ部材を接合してなることを特徴とする色分解プリズム。
【請求項２】
前記フィルタ部材の表裏いずれかの面の所定位置に、不用な入射光束をカットする黒色のマスクを設けてなることを特徴とする請求項１記載の色分解プリズム
【請求項３】
前記フィルタ部材の前記プリズム端面側の面における周辺部の全周に亘り、前記スペ−サが当接するように構成されてなることを特徴とする請求項１もしくは２記載の色分解プリズム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラーテレビジョンカメラ等の撮像装置中に配され、被写体からの光束を色分解する、複数のプリズムよりなる色分解プリズムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラーテレビジョンカメラにおいては、対物レンズ系の後段に色分解プリズムを配設し、この色分解プリズムにより、入射光束をＲ，Ｇ，Ｂ３原色光に分解し、各原色光を各々の原色光に対応する撮像素子上に結像せしめる。
このような色分解プリズムは、例えば図２に示す如く所定の形状をなす３つのプリズム１０１〜１０３から構成されている。すなわち、対物レンズ１０６の光軸に沿って対物レンズ１０６側から順に第１プリズム１０１、第２プリズム１０２および第３プリズム１０３が配列され、第１プリズム１０１と第２プリズム１０２は、エアギャップを介して対向するように構成され、第１プリズム１０１の第２プリズム対向面には第１のダイクロイック層が形成され、さらに第２プリズム１０２と第３プリズム１０３とは第２のダイクロイック層を介して接合されている。
【０００３】
これにより、第１プリズム１０１に入射した光束はこの色分解プリズムでＲ，Ｇ，Ｂ３原色光に分解され、各色光毎にトリミングフィルタ１０４Ｒ，Ｇ，Ｂを介して撮像素子１０５Ｒ，Ｇ，Ｂ上に結像される。
そして、第１プリズム１０１の光入射端面１０１ａに近接させて、ローパスフィルタおよび／または赤外線カットフィルタ等のフィルタ部材１０８が配設されており、これにより、各撮像素子１０５Ｒ，Ｇ，Ｂからの再生画像を色再現の良好なものとすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したようなフィルタ部材１０８は、色分解プリズムの光入射端面１０１ａの近傍で確実に保持する必要があり、そのため、この保持部材（フィルタ枠）１０７を配設するためのスペースが必要となり、この保持部材  １０７用のスペースにより、他部材の配設位置の自由度が狭まるという問題がある。
また、上記色分解プリズムにおいては、青色光が、第１プリズム１０１の第２プリズム対向面１０１ｂで反射分離され、次に光入射端面１０１ａで反射され、この後トリミングフィルタ１０４Ｂを介して撮像素子１０５Ｂ上に結像される。したがって光反射面となっている光入射端面１０１ａに塵埃が付着すると青色光の結像に悪影響を及ぼす。
【０００５】
そこで、上記フィルタ部材１０８に、上記第１プリズム１０１の光入射端面１０１ａの防塵機能をもたせることが考えられる。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、不用な光をカットするフィルタ部材を配設保持するために必要とされるスペースを大幅に軽減することができ、かつこのフィルタ部材がプリズム光入射端面の防塵機能を発揮し得る色分解プリズムを提供することを目的とするものである。
また、第１プリズム１０１の光入射端面１０１ａに近接させて、正規な角度以外の角度から入射した不用な光束を吸収して該光束の色分解プリズムへの入射をカットするマスク部材を配設し、これにより、各撮像素子１０５Ｒ，Ｇ，Ｂからの再生画像にゴースト等のノイズが発生するのを防止するようにしたものが知られている。
【０００６】
しかしながら、このようなマスク部材は、色分解プリズムの光入射端面１０１ａの近傍で確実に保持する必要があり、そのため、この保持部材を配設するためのスペースが必要となり、この保持部材用のスペースが増加すると、他部材の配設位置の自由度が狭まるという問題もある。
本発明はこのような事情にも鑑みなされたものであり、上記目的に加え、正規な角度以外の角度から入射した不用な入射光束をカットするマスク部材を、配設保持するために必要とされるスペースを大幅に軽減することのできる色分解プリズムを提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の色分解プリズムは、複数個のプリズムを組み合わせて入射光束を所定の原色光に色分解する色分解プリズムにおいて、
前記入射光束が入射するプリズム端面に、エアギャップ形成用のスペーサを介して、フィルタ部材を接合してなることを特徴とするものである。
また、前記フィルタ部材の表裏いずれかの面の所定位置に、不用な入射光束をカットする黒色のマスクを設けることも可能である。
前記フィルタ部材の前記プリズム端面側の面における周辺部の全周に亘り、前記スペ−サが当接するように構成すれば、より好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照しながら説明する。
図１は本実施例に係る色分解プリズムを示す概略図である。
この色分解プリズムは３つのプリズム１１〜１３を組み合わせてなる色分解プリズムであって、また、３つのトリミングフィルタ１４Ｒ，Ｇ，Ｂおよび３つの撮像素子１５Ｒ，Ｇ，Ｂがこの色分解プリズムに対して所定の位置に配されている。すなわち、対物レンズ１６の光軸Ｘに沿って、対物レンズ１６側から順に、第１プリズム１１、第２プリズム１２および第３プリズム１３が配列され、第１プリズム１１と第２プリズム１２はエアギャップを介して対向するように構成され、第１プリズム１１の第２プリズム対向面には第１のダイクロイック層が形成され、さらに第２プリズム１２と第３プリズム１３とは第２のダイクロイック層を介して接合されている。
【０００９】
これにより、第１プリズム１１に入射した光束はこの色分解プリズムでＲ，Ｇ，Ｂ３原色光に分解され、各色光毎にトリミングフィルタ１４Ｒ，Ｇ，Ｂを介して撮像素子１５Ｒ，Ｇ，Ｂ上に結像される。この点において、本実施例のものは、図３に示す従来技術のものと略同様な構成とされている。
ところで、本実施例においては、第１プリズム１１の光入射端面１１ａ上に、スペーサ１７を介してフィルタ部材（ローパスフィルタおよび赤外光カットフィルタ等）１８が接着剤により貼り合わされている。
このスペーサ１７は光入射端面１１ａの全周に沿って設けられており、その厚みは可能な限り薄くすることが望ましい。
【００１０】
このように、光入射端面１１ａ上に直接フィルタ部材１８を接合させるのではなく、この両者１１ａ、１８がスペーサ１７により形成されるエアギャップを介して対向させることにより、上記光入射端面１１ａの光反射面（青色光の反射面）としての機能を担保することができる。
このように、フィルタ部材１８を薄いスペーサ１７を介して第１プリズム１１の光入射端面１１ａに取り付けることにより、従来技術のようなフィルタ保持部材が不要となり、光軸Ｘ方向のスペースに余裕が生じることになる。
【００１１】
また、この光入射端面１１ａは、その表面がスペーサ１７およびフィルタ部材１８によりカバーされることになり、その表面への塵埃の付着を防止することができる。特に、上記フィルタ部材１８の光入射端面１１ａ側の面の周辺部の全周に亘ってスペーサ１７を当接せしめるようにすれば、これらフィルタ部材１８と第１プリズム１１の隙間からの塵埃の侵入を確実に防止することができる。
また、本実施例においては、フィルタ部材１８の第１プリズム１１側の表面の周囲に、正規の角度以外の角度から入射した不用な光束を吸収して該光束の色分解プリズムへの入射をカットする光路制限マスク１９が、所定の幅で直接設けられている。
【００１２】
なお、このマスク１９が設けられていない部分の幅は、光軸Ｘを中心として、上下方向および左右方向に各々略等距離となっている。
本実施例において、このマスク１９は、黒色のカーボン塗料をフィルタ部材１８の表面にシルク印刷することにより形成されている。黒色としたのは光吸収率を高めるためである。なお、マスク１９の厚みは、入射光の透過を少なくとも略カットし得る程度の厚みであって、その厚み部分の側面による入射光の反射の影響がほとんど問題とならない程度の厚みとするのが望ましい。
また、マスク１９の形成手法としては、上記シルク印刷に限られず、他の印刷手法の他、蒸着やスパッタリング等の手法を用いることも可能である。
【００１３】
さらに、別体のマスク部材を上記フィルタ部材１８の表面に接着剤を用いて貼り付けることも可能である。
なお、マスク１９をフィルタ部材１８の対物レンズ１６側に設けるようにしても同様の効果を得ることができる。
このように、マスク１９をフィルタ部材１８の所定位置に直接設けることにより、マスク１９の保持部材が不要となり、光軸Ｘ方向のスペースに余裕が生じる。
なお、本発明の色分解プリズムとしてはその他種々の態様の変更が可能である。例えば、３原色光の各原色光に係るプリズムの配列順序やその形状としても適宜変更が可能であり、マスクの形状としてもそのときの不用な光束をカットするように適宜変更が可能である。また、スペーサの形状や、第１プリズムに対するスペーサおよびフィルタ部材間の取り付け手法としては適宜好ましい態様を選択し得る。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の色分解プリズムによれば、フィルタ部材をスペーサを介して、第１プリズムの光入射端面に取り付けており、従来技術のようなフィルタ保持部材が不要となるので光軸方向のスペースに余裕が生じる。したがって、他の光学部材の配置等の設計において自由度が増加する。また、フィルタ部材を保持部材に保持させる手間がなくなるとともに、部品点数の削減を図ることができ、色分解プリズムとフィルタ部材を一体的に扱うことが可能となる。
【００１５】
また、不用な光束をカットする光路制限マスクを上記フィルタ部材に直接設けるようにすれば、このマスクを保持する保持部材が不要となる。したがって、上記フィルタ部材の場合と同様に、光軸方向のスペースに余裕が生じ、他の光学部材の配置等の設計において自由度が増加する。また、マスクを保持部材に保持させる手間がなくなるとともに、色分解プリズムとマスクを一体的に扱うことが可能となる。
【００１６】
また、上記光入射端面は、その表面がスペーサおよびフィルタ部材によりカバーされることになり、その表面への塵埃の付着を防止することができる。特に、このフィルタ部材のプリズム端面側の面における周辺部の全周に亘ってスペーサを当接せしめるようにすれば、これらフィルタ部材とプリズム端面の隙間からの塵埃の侵入をも確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る色分解プリズムを示す概略図
【図２】従来技術に係る色分解プリズムを示す概略図
【符号の説明】
１１、１０１              第１プリズム
１１ａ、１０１ａ          光入射端面
１２、１０２                          第２プリズム
１３、１０３              第３プリズム
１４Ｒ，Ｇ，Ｂ、１０４Ｒ，Ｇ，Ｂ
トリミングフィルタ
１５Ｒ，Ｇ，Ｂ、１０５Ｒ，Ｇ，Ｂ
撮像素子
１６、１０６              対物レンズ
１７                      スペーサ
１８、１０８              フィルタ部材
１９                      マスク
１０７                    保持部材（フィルタ枠）
【図１】
0003547104.tif 000002
【図２】
0003547104.tif 000003