(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体像情報を担持した光束を色分解する色分解プリズムを搭載してなるテレビカメラ本体の前段に取り付けられる複数のレンズ群を有してなるテレビレンズにおいて、
前記複数のレンズ群の、前記光束が略平行光束とされる所定のレンズ間位置に配された、該光束を前記テレビカメラ本体とは異なる方向に導く反射ミラーと、
該反射ミラーにより前記テレビカメラ本体とは異なる方向に導かれた光束を取り込み前記被写体像の静止画像を撮像する、前記複数のレンズ群に対し相対的位置を固定される着脱可能な電子スチルカメラと前記反射ミラーとの間に、前記電子スチルカメラの撮影レンズと前記複数のレンズ群のうち前記反射ミラーの後段に配されたレンズとの焦点距離の相違、および前記テレビカメラ本体内に配された撮像素子と前記電子スチルカメラ内に配された撮像素子との画像取込サイズの相違に基づいて、前記２つの撮像素子上における画角が略同等となるように静止画像撮像系の光学系の焦点距離を調節するコンバータレンズを設けたことを特徴とするスチル撮影機能付テレビレンズ。
【請求項２】
前記コンバータレンズが、前記複数のレンズ群を収納するレンズ鏡筒に対し着脱可能とされていることを特徴とする請求項１記載のスチル撮影機能付テレビレンズ。
【請求項３】
前記反射ミラーがハーフミラーであることを特徴とする請求項１または２記載のスチル撮影機能付テレビレンズ。
【請求項４】
前記反射ミラーが全反射ミラーであって、前記複数のレンズ群に入射した光束をテレビカメラ本体にそのまま入射せしめる第１のミラー位置と、この光束を前記電子スチルカメラに導く第２のミラー位置との２位置の間を移動可能とされていることを特徴とする請求項１または２記載のスチル撮影機能付テレビレンズ。
【請求項５】
前記テレビカメラ本体内に配された撮像素子と前記電子スチルカメラ内に配された撮像素子との画像取込サイズが互いに同一であり、
前記コンバータレンズは、該コンバータレンズのコンバータ倍率をＭｃ、前記反射ミラーの後段に配されたレンズの焦点距離をｆＡ、前記電子スチルカメラの撮影レンズの焦点距離をｆＢとしたとき、ｆＡ＝Ｍｃ・ｆＢなる式を満足するものであることを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項記載のスチル撮影機能付テレビレンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スチル撮影機能付テレビレンズに関し、詳しくは放送用テレビカメラ等のカメラ本体に取付可能なスチル撮影機能付テレビレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、放送用のテレビカメラ等では、高画質のカラー画像を得るため、３色分解プリズムと、分解された各色光による被写体情報を得るための各色光に対応したＣＣＤをテレビカメラ本体に搭載し、さらにこのテレビカメラ本体の前段に、例えばズームレンズやマクロレンズ等、用途に応じた各種レンズが取付可能となるように構成されている。
【０００３】
ところで、スポーツのテレビ中継あるいは結婚披露宴のビデオ撮影を行っている最中に、例えば得点ゴールの場面やウェディングケーキカットの場面等のハイライトシーンを、そのテレビカメラ（ビデオカメラも含む；以下同じ）により静止画像として電気的に記録しておきたいという要望がある。
【０００４】
このような要望に対し、テレビカメラによって電気的に撮像された動画の一駒を静止画像として用いることも考えられるが、現行のＮＴＳＣ信号との互換性を優先した場合には、このようにして得られた静止画像は画質が低下したものとなってしまう。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、テレビレンズ部に静止画像専用の電子スチルカメラを取り付け、テレビ画像撮像系とは別の撮像系で静止画像を得ることによってその画質を良好なものとするとともに、テレビレンズ部の一部を静止画像撮像系にも共通に使用することによって装置全体のコンパクト化、低廉化を図ることが望ましい。
【０００６】
しかしながら、テレビレンズ部の一部もしくは全部を静止画像撮像系にも使用するようにして、この静止画像撮像系とテレビ画像撮像系との間でレンズ部の共通化を図ったとしても、上述した電子スチルカメラには既に撮影レンズが搭載されており、この電子スチルカメラの撮影レンズの焦点距離に応じて、上述した２つの系各々の合成焦点距離が相違してしまい、この結果、２つの系の撮像素子上での画角が相違してしまう。通常、テレビ画像撮像系では、撮像素子の画面サイズと被写体像の結像サイズが一致するように調整されていることから、両系の撮像素子の画面サイズが同じである場合には、静止画像撮像系において、撮像素子の画面サイズと被写体像の結像サイズが一致しないという不都合が生じる。
【０００７】
さらに、上記両系の撮像素子の画面サイズが異なる場合には、上記静止画像撮像系における、撮像素子の画面サイズと被写体像の結像サイズの不一致はより大きくなるおそれがある。
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、テレビレンズに静止画像撮像機能を付加した場合に、テレビ画像撮像系と静止画像撮像系の両者の撮像素子上における光学系の画角を、簡易かつコンパクトな構成で一致させることができるスチル撮影機能付テレビレンズを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のスチル撮影機能付テレビレンズは、被写体像情報を担持した光束を色分解する色分解プリズムを搭載してなるテレビカメラ本体の前段に取り付けられる複数のレンズ群を有してなるテレビレンズにおいて、
前記複数のレンズ群の、前記光束が略平行光束とされる所定のレンズ間位置に配された、該光束を前記テレビカメラ本体とは異なる方向に導く反射ミラーと、
該反射ミラーにより前記テレビカメラ本体とは異なる方向に導かれた光束を取り込み前記被写体像の静止画像を撮像する、前記複数のレンズ群に対し相対的位置を固定される着脱可能な電子スチルカメラと前記反射ミラーとの間に、前記電子スチルカメラの撮影レンズと前記複数のレンズ群のうち前記反射ミラーの後段に配されたレンズとの焦点距離の相違、および前記テレビカメラ本体内に配された撮像素子と前記電子スチルカメラ内に配された撮像素子との画像取込サイズの相違に基づいて、前記２つの撮像素子上における画角が略同等となるように静止画像撮像系の光学系の焦点距離を調節するコンバータレンズを設けたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、前記コンバータレンズが、前記複数のレンズ群を収納するレンズ鏡筒に対し着脱可能とされていることが好ましい。
また、前記反射ミラーはハーフミラーであっても全反射ミラーであってもよいが、全反射ミラーとした場合は、前記複数のレンズ群に入射した光束をテレビカメラ本体にそのまま入射せしめる第１のミラー位置とこの光束を前記電子スチルカメラに導く第２のミラー位置との２位置の間を移動可能とされていることが好ましい。
また、前記テレビカメラ本体内に配された撮像素子と前記電子スチルカメラ内に配された撮像素子との画像取込サイズが互いに同一である場合には、前記コンバータレンズは、該コンバータレンズのコンバータ倍率をＭｃ、前記反射ミラーの後段に配されたレンズの焦点距離をｆＡ、前記電子スチルカメラの撮影レンズの焦点距離をｆＢとしたとき、ｆＡ＝Ｍｃ・ｆＢなる式を満足するものとすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、本発明のスチル撮影機能付テレビレンズを示す概略図である。すなわち、このスチル撮影機能付テレビレンズは、色分解プリズム１１を搭載したテレビカメラ本体１の被写体側に取り付けられる、ズームレンズ群２１を有するテレビレンズ系２と、ズームレンズ群２１の群間中に配されたハーフミラー３１によって分離された光束を取り込んで静止画像（以下スチル画像と称する）を撮像するためのスチル画像撮像系３を備えている。また、このスチル画像撮像系３の鏡筒下端部分には、スチル画像撮影専用の電子スチルカメラ３３が着脱可能に取り付けられている。
【００１１】
次に図２を用いて、上述した各部を詳細に説明する。
まず、テレビカメラ本体１は、テレビレンズ系２を通過した、被写体像情報を担持した光束を３原色光に分解する色分解プリズム１１と、この色分解プリズム１１により分解されたＢ、Ｒ、Ｇの各原色光が結像される、各々の原色光に対応するＣＣＤからなる撮像素子１２、１３、１４を備えている。
【００１２】
上記色分解プリズム１１は、３つのプリズム１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃを組み合わせてなる。すなわち、テレビレンズ系２の光軸に沿ってテレビレンズ系２側から順に第１プリズム１１Ａ、第２プリズム１１Ｂおよび第３プリズム１１Ｃが配列され、第１プリズム１１Ａと第２プリズム１１Ｂ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１１Ａの第２プリズム対向面には青色光のみを反射する第１のダイクロイック層が形成され、さらに第２プリズム１１Ｂと第３プリズム１１Ｃとは赤色光のみを反射する第２のダイクロイック層を介して接合されている。これにより、第１プリズム１１Ａに入射した光束はこの色分解プリズム１１でＢ、Ｒ、Ｇ３原色光に分解され、さらにプリズム１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃの射出面には、Ｂ、Ｒ、Ｇの分光特性を整えるトリミングフィルタ１１Ａ’、１１Ｂ’、１１Ｃ’が接合されており、各色光に対応する撮像素子１２、１３、１４上に照射され、これらの撮像素子１２、１３、１４上に各色光の被写体像が結像される。
【００１３】
また、第１プリズム１１Ａの光入射端面に近接させて、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１５が配設されている。
なお、このようにして各色光の被写体像が結像された撮像素子１２、１３、１４では、各色光が担持した被写体像情報を所定のサンプリング周期で光電的に変換し、この後各色用電気信号は合成されて、被写体のカラーテレビ画像が形成されることとなる。
一方、テレビレンズ系２は、５群からなるズームレンズ群２１を備えている。
【００１４】
このズームレンズ群２１は物体側より順に、４枚のレンズからなるフォーカス機能を有する正の第１群と、変倍機能を有する、３枚のレンズからなる負の第２群と、この変倍に伴なう焦点位置の変動を補正する２枚のレンズからなる負の第３群と、４枚のレンズを有する正のリレーレンズ前群からなる第４群と、６枚のレンズを有する正のリレーレンズ後群からなる第５群を配設してなり、変倍時において第２群と第３群のレンズ群間隔を変化させながら両レンズ群を光軸Ｘに沿って移動せしめることにより全系の焦点距離ｆを変化させるとともに、光束を結像位置に効率良く集束させるようにしたものである。
また、このズームレンズ群２１は第３群と第４群の間にシャッタ（絞り）２２を配置している。
【００１５】
なお、第４群と第５群は間隔を大きくあけるように配されており、本来ズームレンズ群２１の焦点距離を望遠側へシフトさせる焦点距離変換レンズ群（ＥＸＴ群）が挿入可能なスペースとされている。
本実施形態のものでは、この第４群と第５群の間のスペースにハーフミラー３１を配設し、テレビレンズ系２に入射した光束を２系に分割するようにしている。２系に分割された光束の一方はテレビカメラ本体１に入射し、該分割された光束の他方は上述したスチル画像撮像系３に導かれる。
【００１６】
このスチル画像撮像系３は、スチル画像撮影に供せられる光学系の焦点距離を変換するための、凸レンズ群３２ａ、凹レンズ群３２ｂよりなる２群構成（図２では単レンズ２枚構成として示されている）のコンバータレンズ３２を備えており、光軸がこのコンバータレンズ３２の光軸と一致するように電子スチルカメラが取り付けられるようになっている。
【００１７】
ところで、テレビレンズ系２のズームレンズ群２１は、テレビカメラ本体１中の色分解プリズム１１の後段に配された各色用撮像素子１２、１３、１４上での画角が適切となるように調整され、撮像素子１２、１３、１４の画面サイズと被写体像の結像サイズが丁度一致するように設計されており、再生された画面内に、被写体像が納まらなかったり縮小された状態で表示されたりするようなことがないように調整されている。
【００１８】
しかしながら、光束をハーフミラー３１で分割してテレビ画像撮像系とスチル画像撮像系３に各々出力するようにした場合、両系の光学系は、ハーフミラー３１の前段の光学系（第１群、第２群、第３群、第４群）において共通しているものの、ハーフミラー３１の後段の光学系において異なったものとなる。すなわちテレビ画像撮像系では第５群を有しているのに対し、スチル画像撮像系３では電子カメラ３３の撮影レンズ３３ａを有することとなる。この第５群と電子スチルカメラ３３の撮影レンズ３３ａは一般に焦点距離ｆが異なるため、両系の画角が異なってしまい、スチル画像撮像系３では、電子スチルカメラ３３の撮像素子３５の画面の一部に被写体像が結像され、再生画面の一部に縮小された被写体像が形成されるおそれがある。
【００１９】
そこで、本実施形態のものでは、スチル画像撮像系３において、ハーフミラー３１の後段に、第５群と電子スチルカメラ３３の撮影レンズ３３ａの焦点距離の差を補償するコンバータレンズ３２をハーフミラー３１の後段に配設している。本実施形態においては、テレビ画像撮像系の撮像素子１２、１３、１４の画面サイズが（２／３）″であり、取り付けられる電子スチルカメラ３３の撮像素子３５の画面サイズも（２／３）″であることから、第５群の焦点距離ｆAに対し、電子スチルカメラ３３の撮影レンズ３３ａ（焦点距離ｆB）とコンバータレンズ３２（焦点距離ｆC）の合成焦点距離ｆBCが等しくなるようなコンバータレンズ３２を配設して両系における画角を一致させている。換言すれば、コンバータレンズ３２のコンバータ倍率をＭcとすれば、ｆA=Ｍc・ｆBなる式を満足するようなコンバータレンズ３２を配設している。
【００２０】
具体的には、例えば第５群の焦点距離ｆAが５０mm、電子スチルカメラ３３の撮影レンズ３３ａの焦点距離ｆBが２０mmであるとすれば、コンバータレンズ３２の倍率Ｍcを２．５倍とすることでテレビ画像撮像系とスチル画像撮像系３の画角を等しいものとすることができる。
また、両系の撮像素子１２、１３、１４、３５の画面サイズが異なる場合については、この画面サイズの差をも考慮してコンバータレンズ３２のコンバータ倍率Ｍcを設定する。
【００２１】
例えば、テレビ画像撮像系の撮像素子１２、１３、１４の画面サイズが（２／３）″で、電子スチルカメラ３３の撮像素子３５の画面サイズが（１／３）″であり、第５群の焦点距離ｆAが５０mm、電子スチルカメラ３３の撮影レンズ３３ａの焦点距離ｆBが１１mmであるとすると、コンバータレンズ３２のコンバータ倍率Ｍcを２．５倍とすることでテレビ画像撮像系とスチル画像撮像系３の画角を等しいものとすることができる（（２／３）″サイズの画面対角寸法は１１mm、（１／３）″サイズのそれは６mmであるから、ＭC＝（ｆA／ｆB）×（６／１１）となる）。
【００２２】
また、上述したように、コンバータレンズ３２のコンバータ倍率Ｍcは電子スチルカメラ３３の撮影レンズ３３ａの焦点距離、および撮像素子３５の画面サイズに応じて設定されるべきものであるから、電子スチルカメラ３３を交換した場合には、それに応じてコンバータレンズ３２も交換し得るようにリング状の鏡筒内に収納し、このリング鏡筒をテレビレンズ系２の鏡筒に対して着脱可能としておくことが好ましい。
また、電子スチルカメラ３３ａの保持部はスチル画像撮像系３の鏡筒下端部に確実に保持され、かつ容易に着脱し得るような保持構造とされていることが望ましい。
【００２３】
なお、電子スチルカメラ３３の、撮像素子３５の前段に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３４が配されている。
なお、本発明のスチル撮影機能付テレビレンズとしては上述した実施形態のものに限られるものではなく、その他の種々の態様の変更が可能であり、例えば、コンバータレンズ３２のレンズ構成は適宜変更が可能である。
【００２４】
また、テレビレンズ系２を構成するレンズ群はズームレンズ群に限られず、固定焦点タイプのものであってもよく、また、その機能やレンズ構成も限定されるものでなく、スチル画像撮像系３に光束を取り込むための反射ミラーを挿入するスペースがあればよい。
また、反射ミラーが挿入される、レンズ群の群間スペース位置も限定されるものではない。
【００２５】
さらに、この反射ミラーは上述した平板状のハーフミラーに限られるものではなく、ガラスブロック状のハーフプリズムとしてもよく、また、ハーフミラーに代えて全反射ミラーとしてもよい。反射ミラーを全反射ミラーとした場合には、この全反射ミラーが光路上位置と光路外位置との２位置の間を移動可能となるように構成することが必要である。これにより、全反射ミラーが光路上位置に配されているときは全光束がスチル画像撮像系３に導かれ、全反射ミラーが光路外位置に配されているときは全光束がテレビ画像撮像系に導かれることとなる。
また、ハーフミラーで分割された光路がＸ軸に平行となるような位置に全反射ミラーまたは全反射プリズムを配設して、ハーフミラーによる像の反転を元に戻すことも可能である。
【００２６】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のスチル撮影機能付テレビレンズによれば、テレビカメラ本体に取り付けるテレビレンズのレンズ間スペースに反射ミラーを挿入し、この反射ミラーによって偏向された光束を電子スチルカメラに入射させるようにしているので、電子スチルカメラが取り付けられた一つのテレビカメラ装置でテレビ画像もスチル画像も撮影することができ便利である。
【００２７】
また、テレビ画像撮像系のレンズ部の一部をスチル画像撮像系の一部として共通に使用することで装置全体のコンパクト化、低廉化を図るとともに、電子スチルカメラが取付可能なスチル画像撮像系をテレビ画像撮像系とは別個に設けることでスチル画像の画質を良好なものとすることができる。
【００２８】
さらに、上記両系において共通化されていない、反射ミラーの後段に配されているテレビ画像撮像系のレンズ部分と電子スチルカメラの撮影レンズとの焦点距離の相違、および、カメラ本体内に配されている、テレビ画像撮像系の撮像素子と電子スチルカメラの撮像素子との画面サイズの相違を考慮して、テレビ画像撮像系とスチル画像撮像系の画角を一致させることができるような焦点距離（倍率）を有するコンバータレンズを反射ミラーと電子スチルカメラの間に配するようにしているので、スチル画像撮像系においても、テレビ画像撮像系と同様に、撮像素子の画面サイズと被写体像の結像サイズを一致させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスチル撮影機能付テレビレンズを示す概略図
【図２】図１に示すテレビレンズ系をより詳細に示す概略図
【符号の説明】
１        テレビカメラ本体
２        テレビレンズ系
３        スチル画像撮像系
１１      色分解プリズム
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ    プリズム
１２、１３、１４、３５    撮像素子
２１      ズームレンズ群
２２      シャッタ（絞り）
３１      ハーフミラー
３２      コンバータレンズ
３３      電子スチルカメラ
３３ａ    撮影レンズ
【図１】
0004144816.tif 000002
【図２】
0004144816.tif 000003