JP2020008823A - Color separation optical system and television camera using the same - Google Patents

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和雄 吉川
Kazuo Yoshikawa
和雄 吉川
茂弘 金山
Shigehiro Kanayama
茂弘 金山
隆生 尾崎
Takao Ozaki
隆生 尾崎
渡辺 幸夫
Yukio Watanabe
幸夫 渡辺
晋一 沖田
Shinichi Okita
晋一 沖田
仁人 小林
Jinto Kobayashi
仁人 小林
雄己 出川
Yuki Degawa
雄己 出川
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Abstract

【課題】既存のNDフィルターや色温度変換フィルター等の一部または全部を損なうことなく、テレビカメラ本体への特殊効果フィルターの配置を可能とする色分解プリズム及びフィルタ装置を提供する。
【解決手段】プリズム504aに高屈折率硝子を用いることで、撮影レンズマウント面から撮像素子面までの距離(空気換算長)を変えることなく、従来の2枚構成フィルターディスク装置に1枚追加し、3枚構成フィルターディスク装置512aにする。
【選択図】図5
Provided is a color separation prism and a filter device that enable a special effect filter to be arranged in a television camera body without damaging a part or all of an existing ND filter, color temperature conversion filter, and the like.
By using a high refractive index glass for a prism 504a, one filter can be added to a conventional two-piece filter disk device without changing the distance (air conversion length) from a photographing lens mount surface to an image sensor surface. And a filter disk device 512a having three components.
[Selection diagram] FIG.

Description

本発明は、フィルターディスクを有する色分解光学系及びこれを用いたテレビカメラに係る。  The present invention relates to a color separation optical system having a filter disk and a television camera using the same.

従来、テレビカメラシステム等の撮像系においては、撮像の際に用いる色温度変換フィルターとNDフィルター等の各種フィルターを収納した2枚のフィルターディスクをテレビカメラ本体内に配置している。しかし、クロスフィルターやソフトフォーカスフィルター等の特殊効果フィルターを内蔵したい場合は、フィルターディスク内の色温度変換フィルターやNDフィルターの一部または全部を、これらの特殊効果フィルターと入れ替えていた。  2. Description of the Related Art Conventionally, in an imaging system such as a television camera system, two filter disks containing various filters such as a color temperature conversion filter and an ND filter used for imaging are arranged in the television camera body. However, when a special effect filter such as a cross filter or a soft focus filter is to be built in, some or all of the color temperature conversion filter and the ND filter in the filter disc are replaced with these special effect filters.

図1は、技術資料ARIB TR−B37に記載されている「2/3型4Kセンサー搭載カメラとレンズのインタフェース」の「カメラ側光学系」を図示化したものである。  FIG. 1 illustrates the “camera-side optical system” of “Interface between 2 / 3-type 4K sensor-equipped camera and lens” described in technical document ARIB TR-B37.

図2は、図1で図示化された硝子部101と硝子部102について、テレビカメラに用いられている3色分解プリズム光学系の一例として具現化したものである。撮像レンズの後方に、光学ローパスフィルター201、色温度変換フィルター202、NDフィルター203、IRカットフィルター204、色分解プリズム205、トリミングフィルター206、撮像素子207が順次配置されている。  FIG. 2 illustrates the glass unit 101 and the glass unit 102 illustrated in FIG. 1 as an example of a three-color separation prism optical system used in a television camera. Behind the imaging lens, an optical low-pass filter 201, a color temperature conversion filter 202, an ND filter 203, an IR cut filter 204, a color separation prism 205, a trimming filter 206, and an imaging device 207 are sequentially arranged.

図1の硝子部101に相当するものが、光学ローパスフィルター201、色温度変換フィルター202、NDフィルター203、IRカットフィルター204であり、図1の硝子部102に相当するものが、色分解プリズム205、トリミングフィルター206である。  An optical low-pass filter 201, a color temperature conversion filter 202, an ND filter 203, and an IR cut filter 204 correspond to the glass unit 101 in FIG. 1, and the color separation prism 205 corresponds to the glass unit 102 in FIG. , A trimming filter 206.

図2は、色温度変換フィルター202とNDフィルター203の2枚フィルターディスク構成を配置したものである。  FIG. 2 shows a configuration in which a two-filter disk configuration including a color temperature conversion filter 202 and an ND filter 203 is arranged.

図8は、NDフィルターディスクを撮像レンズ側から見た状態を表し、素通し硝子フィルター801、ND25[%]フィルター802、ND6.3[%]フィルター803、ND1.6[%]フィルター804の4種類のフィルターを配置した例である。  FIG. 8 shows a state in which the ND filter disk is viewed from the imaging lens side, and four types of a transparent glass filter 801, an ND25 [%] filter 802, an ND6.3 [%] filter 803, and an ND1.6 [%] filter 804. This is an example in which filters are arranged.

図12は、NDフィルターディスクを撮像レンズ側から見た状態を表し、素通し硝子フィルター1201、ND25[%]フィルター1202、ND12.5[%]フィルター1203、ND6.3[%]フィルター1204、ND1.6[%]フィルター1205の5種類のフィルターを配置した例である。  FIG. 12 shows a state in which the ND filter disk is viewed from the imaging lens side, and includes a transparent glass filter 1201, an ND25 [%] filter 1202, an ND12.5 [%] filter 1203, an ND6.3 [%] filter 1204, and ND1. This is an example in which five types of filters of 6 [%] filter 1205 are arranged.

図2に示す色分解プリズム205の形状は、特開昭60−42701号公報等に記載されるように、使用するプリズムの硝子材の屈折率n及びFno等の仕様により決定される。  The shape of the color separation prism 205 shown in FIG. 2 is determined by the specifications such as the refractive index n and Fno of the glass material of the prism used, as described in JP-A-60-42701.

図3に示すように、色分解プリズム312は、撮影レンズ313の側より、第1プリズム、第2プリズム、第3プリズムから構成され、第1プリズムと第2プリズムの間には空気間隙308を有し、第2プリズムと第3プリズムは接着により接合されている。撮影レンズ313は、不図示の被写体からの光束を集光し、色分解プリズム312へと導光している。  As shown in FIG. 3, the color separation prism 312 includes a first prism, a second prism, and a third prism from the photographing lens 313 side, and an air gap 308 is provided between the first prism and the second prism. The second prism and the third prism are joined by bonding. The taking lens 313 collects a light beam from a subject (not shown) and guides the light beam to the color separation prism 312.

第1プリズムは、撮影レンズに面して入射面301を有し、入射面301より入射した撮影レンズからの光を、透過面302に施した青反射ダイクロイック膜にて青色光のみを反射させ、残りを透過させる。反射した青色光は、入射面301にて全反射し、出射面305を射出して撮像素子309に向かう。透過面302を透過した光は、空気間隙308を通って第2プリズムの入射面303より入射する。  The first prism has an incident surface 301 facing the photographing lens, and reflects light from the photographing lens incident from the incident surface 301 on the blue reflecting dichroic film applied to the transmitting surface 302, and reflects only blue light. Permeate the rest. The reflected blue light is totally reflected on the incident surface 301, exits the emission surface 305, and travels to the image sensor 309. The light transmitted through the transmission surface 302 passes through the air gap 308 and enters from the entrance surface 303 of the second prism.

第2プリズムの透過面304に施した赤反射ダイクロイック膜は、赤色光のみを反射し、残った緑色光を透過させる。反射した赤色光は、空気間隙308と接する第2プリズムの入射面303面にて全反射し、出射面306を射出して撮像素子310に向かう。  The red reflecting dichroic film provided on the transmission surface 304 of the second prism reflects only red light and transmits remaining green light. The reflected red light is totally reflected on the entrance surface 303 of the second prism in contact with the air gap 308, exits the exit surface 306, and travels toward the image sensor 310.

透過面304を透過した緑色光は、第3プリズムに入射し、出射面307を射出し、撮像素子311に向かう。このようにして、色分解プリズムは光束を分解する。  The green light transmitted through the transmission surface 304 enters the third prism, exits the emission surface 307, and travels toward the image sensor 311. Thus, the color separation prism separates the light beam.

ここで、第1プリズムの入射面301と、透過面のダイクロイック膜面302とのなす角をα、第2プリズムの入射面303と、透過面のダイクロイック膜面304とのなす角をβ とすると、以下に示す条件式(1)、条件式(2)、条件式(3)を満足しなければならない。
Here, assuming that the angle between the incident surface 301 of the first prism and the dichroic film surface 302 of the transmitting surface is α, and the angle between the incident surface 303 of the second prism and the dichroic film surface 304 of the transmitting surface is β. The following conditional expressions (1), (2), and (3) must be satisfied.

但し、条件式(1)は、ダイクロイック面302で透過すべき波長領域光が全反射しないこと、条件式(2)は、ダイクロイック面302で反射された波長領域光が入射面301で全反射すること、条件式(3)は、ダイクロイック面304で反射された波長領域光が入射面303で全反射すること、のためにそれぞれ必要である。  However, conditional expression (1) is that the wavelength region light to be transmitted on the dichroic surface 302 is not totally reflected, and conditional expression (2) is that the wavelength region light reflected on the dichroic surface 302 is totally reflected on the incident surface 301. The conditional expression (3) is necessary for the wavelength region light reflected on the dichroic surface 304 to be totally reflected on the incident surface 303.

ここで、角αに注目すると、角αが存在できる範囲は、条件式(1)、条件式(2)より硝子材の屈折率とFnoから決定される。  Here, focusing on the angle α, the range in which the angle α can exist is determined from the refractive index of the glass material and Fno from the conditional expressions (1) and (2).

図4のグラフは、この事柄を示しており、硝子材の屈折率neをパラメータにして、Fnoと角αとの関係を示している。
例えば、屈折率ne=1.5のグラフ401が条件式(1)のグラフであり、グラフ402が条件式(2)のグラフである。このグラフより、条件式(1)、条件式(2)を同時に満足する角αの範囲は、硝子材の屈折率neに関わらず、FnoがほぼF1.4より大きな範囲に限られることが分かる。即ち、3個のプリズム系によって構成された色分解光学系では、F1.4付近が限界となる。
The graph of FIG. 4 illustrates this matter, and shows the relationship between Fno and the angle α using the refractive index ne of the glass material as a parameter.
For example, a graph 401 with the refractive index ne = 1.5 is a graph of the conditional expression (1), and a graph 402 is a graph of the conditional expression (2). From this graph, it can be seen that the range of the angle α that satisfies the conditional expressions (1) and (2) at the same time is limited to a range where Fno is substantially larger than F1.4, regardless of the refractive index ne of the glass material. . That is, in the color separation optical system constituted by three prism systems, the vicinity of F1.4 is the limit.

特開平10−271385号公報JP-A-10-271385 特開2001−159705号公報JP 2001-159705 A 特開昭60−42701号公報JP-A-60-42701

ARIB TR−B37「2/3型4Kセンサー搭載カメラとレンズのインタフェース」ARIB TR-B37 "Interface between camera and lens equipped with 2/3 type 4K sensor" 現代電子情報通信選書「知識の森」Modern Electronic Information and Telecommunications Selection Book

従来の2枚フィルターディスク装置を3枚フィルターディスク装置とすることで、色温度変換フィルターやNDフィルター等の一部または全部を損なうことなく、クロスフィルターやソフトフォーカスフィルター等の特殊効果フィルターをテレビカメラ本体に配置することを課題とする。  By changing the conventional two-filter disc device to a three-filter filter device, a special effect filter such as a cross filter or a soft focus filter can be used without damaging a part or all of a color temperature conversion filter, an ND filter, and the like. It is an object to dispose it on the main body.

また、従来、NDフィルターディスクが1枚だけの場合、NDフィルターと色温度変換フィルターの選択自由度が不足する課題を解決する。Further, conventionally, when only one ND filter disk is used, the problem that the degree of freedom in selecting the ND filter and the color temperature conversion filter is insufficient is solved.

そこで、本発明では、屈折率1.70以上(ARIB TR−B37の「2/3型4Kセンサー搭載カメラとレンズのインタフェース」の標準規格では、1.70≦屈折率≦1.75)の高屈折率硝子を用いることにより、撮影レンズマウント面から撮像素子面までの距離(空気換算長)を変えることなく、従来の2枚構成フィルターディスク装置に1枚追加し、3枚構成のフィルターディスク装置にする。  Therefore, according to the present invention, the refractive index is as high as 1.70 or more (1.70 ≦ refractive index ≦ 1.75 in the standard of “Interface between 2/3 type 4K sensor-equipped camera and lens” of ARIB TR-B37). By using the refractive index glass, one filter disk device is added to the conventional two-disk filter disk device without changing the distance (air conversion length) from the photographing lens mount surface to the imaging device surface, and the three-disk filter disk device is used. To

ARIB TR−B37の「2/3型4K センサー搭載カメラとレンズのインタフェース」の標準規格では、撮影レンズマウント面から撮像素子面までの距離(空気換算長)、即ち、空気換算長で規定されるフランジバック長Lfは、緑色光成分のプリズムで、47.99[mm]≦Lf≦48.01[mm]であり、色分解プリズムの光路長(硝子長)Lpは、33.0±4.0[mm]、即ち、29.0[mm]≦Lp≦37.0[mm]である。  In the ARIB TR-B37 standard of “Interface between 2 / 3-type 4K sensor-equipped camera and lens”, the distance (air conversion length) from the imaging lens mount surface to the imaging element surface, that is, the air conversion length is defined. The flange back length Lf is 47.99 [mm] ≦ Lf ≦ 48.01 [mm] for a green light component prism, and the optical path length (glass length) Lp of the color separation prism is 33.0 ± 4.0. 0 [mm], that is, 29.0 [mm] ≦ Lp ≦ 37.0 [mm].

ここで、色分解プリズムの屈折率を高くすることは、色分解プリズムの光路長を一定とした時に、光路長を屈折率で除算した値、即ち、空気換算長が短くなる分、フィルターディスクを追加するスペースが生じる。例えば、色分解プリズムの光路長を33.0[mm]とした時の空気換算長は、屈折率ne=1.52では21.71[mm]、屈折率ne=1.70では19.41[mm]となる。この空気換算長の差分2.30[mm]をフィルターディスク1枚追加するスペースとして活用することで、フィルターディスクを3枚構成とすることが可能となる。  Here, increasing the refractive index of the color separation prism means that when the optical path length of the color separation prism is fixed, the value obtained by dividing the optical path length by the refractive index, that is, the air conversion length becomes shorter, the filter disk becomes smaller. Additional space is created. For example, when the optical path length of the color separation prism is 33.0 [mm], the air conversion length is 21.71 [mm] for the refractive index ne = 1.52 and 19.41 for the refractive index ne = 1.70. [Mm]. By utilizing the difference of 2.30 [mm] of the air conversion length as a space for adding one filter disk, it is possible to configure three filter disks.

前記空気換算長の差分2.30[mm]からフィルターディスク間の空気間隔1.10[mm]を差し引いた値1.20[mm]にフィルターの屈折率1.52を掛けた長さ1.82[mm]が1枚追加するフィルターディスクのフィルター厚となる。1.20 [mm] obtained by subtracting 1.10 [mm] of the air gap between the filter disks from the difference 2.30 [mm] of the air conversion length, and the length obtained by multiplying the refractive index 1.52 of the filter by 1.20 [mm]. 82 [mm] is the filter thickness of the filter disk to which one sheet is added.

これにより、クロスフィルターやソフトフォーカスフィルター等の特殊効果フィルターについて、色温度変換フィルターやNDフィルター等の一部または全部を損なうことなく、テレビカメラ本体への配置が行える。  Thereby, the special effect filters such as the cross filter and the soft focus filter can be arranged on the television camera body without damaging a part or all of the color temperature conversion filter, the ND filter, and the like.

また、特殊効果フィルターディスクの代わりに、NDフィルターや色温度変換フィルターを有するフィルターディスクを追加し、2枚構成として組み合わせて使用することで、NDフィルターや色温度変換の選択自由度を広げることができる。  In addition, a filter disk with an ND filter and a color temperature conversion filter can be added instead of the special effect filter disk, and the combination of two filters can be used to expand the freedom of selecting the ND filter and the color temperature conversion. it can.

本発明によれば、高屈折率プリズムを使用することで、撮影レンズマウント面から撮像素子面までの距離(空気換算長)を変えることなく、従来の2枚フィルターディスク構成に1枚追加し、3枚フィルターディスク構成の色分解光学系の実現が可能となる。これにより、クロスフィルターやソフトフォーカスフィルター等の特殊効果フィルターについて、色温度変換フィルターやNDフィルターの一部または全部を損なうことなく、テレビカメラ本体への配置が行える。  According to the present invention, by using a high-refractive-index prism, one sheet is added to the conventional two-filter disk structure without changing the distance (air conversion length) from the photographing lens mount surface to the image sensor surface, A color separation optical system having a three-filter disk configuration can be realized. Thereby, the special effect filters such as the cross filter and the soft focus filter can be arranged on the television camera body without damaging a part or all of the color temperature conversion filter and the ND filter.

また、特殊効果フィルターディスクの代わりに、NDフィルターや色温度変換フィルターを有するフィルターディスクを追加し、2枚構成として組み合わせて使用することで、NDフィルターや色温度変換の選択自由度を広げることができる。  In addition, a filter disk with an ND filter and a color temperature conversion filter can be added instead of the special effect filter disk, and the combination of two filters can be used to expand the freedom of selecting the ND filter and the color temperature conversion. it can.

2/3型テレビカメラのレンズフランジバック長と標準硝子構成の関係を表す図The figure which shows the relationship between the lens flange back length of a 2/3 type television camera, and a standard glass structure 3色分解プリズム光学系の構成図Configuration diagram of three-color separation prism optical system 3色分解プリズムのFnoと頂角の関係を説明するプリズム図Prism diagram illustrating the relationship between Fno and apex angle of a three-color separation prism 3色分解プリズムのFnoと頂角の関係を説明する全反射条件と空気層透過条件を示すグラフGraph showing total reflection conditions and air layer transmission conditions for explaining the relationship between Fno and apex angle of a three-color separation prism. (a)本発明の3枚フィルターディスクの色分解光学系を有するカメラシステムの概略図(A) Schematic diagram of a camera system having a color separation optical system with three filter disks of the present invention. (b)従来の2枚フィルターディスクの色分解光学系を有するカメラシステムの概略図(B) Schematic diagram of a conventional camera system having a two-filter disc color separation optical system. 本発明の色分解プリズムの概略構成図Schematic configuration diagram of the color separation prism of the present invention 本発明の色分解プリズムのゴースト展開図Ghost development of the color separation prism of the present invention 従来のフィルターディスク(4種類のフィルターを配置)の概略図Schematic diagram of a conventional filter disk (with four types of filters) 本発明の3枚フィルターディスク(各フィルターディスクには4種類のフィルターを配置)の概略図Schematic diagram of three filter disks of the present invention (four types of filters are arranged on each filter disk) 本発明の3枚フィルターディスク(各フィルターディスクには4種類のフィルターを配置)に内蔵される2枚NDフィルターディスクの概略図Schematic diagram of two ND filter discs built in three filter discs of the present invention (four types of filters are arranged on each filter disc) 本発明の3枚フィルターディスク(各フィルターディスクには4種類のフィルターを配置)に内蔵される2枚NDフィルターディスクによるNDフィルター濃度組み合わせ図ND filter density combination diagram with two ND filter disks built into three filter disks of the present invention (four types of filters are arranged on each filter disk) 従来のフィルターディスク(5種類のフィルターを配置)の概略図Schematic diagram of conventional filter disk (5 types of filters are arranged) 本発明の3枚フィルターディスク(各フィルターディスクには5種類のフィルターを配置)の概略図Schematic diagram of three filter disks of the present invention (five types of filters are arranged on each filter disk) 本発明の3枚フィルターディスク(各フィルターディスクには5種類のフィルターを配置)に内蔵される2枚NDフィルターディスクの概略図Schematic diagram of two ND filter discs built in three filter discs of the present invention (five types of filters are arranged on each filter disc) 本発明の3枚フィルターディスク(各フィルターディスクには5種類のフィルターを配置)に内蔵される2枚NDフィルターディスクによるNDフィルター濃度組み合わせ図ND filter concentration combination diagram with two ND filter disks built into three filter disks of the present invention (five types of filters are arranged on each filter disk) 本発明の3枚フィルターディスク(各フィルターディスクには4種類のフィルターを配置)に内蔵される2枚の色温度変換フィルターディスクの概略図Schematic diagram of two color temperature conversion filter disks incorporated in the three filter disks of the present invention (four types of filters are arranged on each filter disk). 本発明の3枚フィルターディスク(各フィルターディスクには4種類のフィルターを配置)に内蔵される2枚の色温度変換フィルターディスクによる色温度変換フィルター組み合わせ図Combination diagram of color temperature conversion filter by two color temperature conversion filter disks built into three filter disks of the present invention (four types of filters are arranged on each filter disk)

本発明による実施形態について、以下、図面を参照して詳細に説明する。  An embodiment according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

最初に、従来の2枚フィルターディスクの色分解光学系を有するカメラシステム(撮像装置)の側面図を図5(b)に示す。図5(b)において、501bは撮影レンズ、502bはテレビカメラ、503bはレンズマウント面である。テレビカメラ502bの本体内には、光学ローパスフィルター507bとIRカットフィルター508b、及び、色温度変換フィルター509bとNDフィルター510bのターレット式2枚フィルターディスク511bが収納されている。2枚フィルターディスクの光軸方向後方には、色分解プリズム504bとトリミングフィルター505b、及び、撮像素子506bが配置されている。  First, a side view of a camera system (imaging apparatus) having a conventional two-filter disk color separation optical system is shown in FIG. In FIG. 5B, reference numeral 501b denotes a photographing lens, 502b denotes a television camera, and 503b denotes a lens mount surface. The main body of the television camera 502b contains an optical low-pass filter 507b and an IR cut filter 508b, and a turret-type two filter disk 511b of a color temperature conversion filter 509b and an ND filter 510b. A color separation prism 504b, a trimming filter 505b, and an image sensor 506b are arranged behind the two filter disks in the optical axis direction.

次に、本発明の3枚フィルターディスクの色分解光学系を有するカメラシステム(撮像装置)の側面図を図5(a)に示す。
図5(a)においては、前記、色分解プリズムの形状および硝子長を同一とし、硝子の屈折率を高くすることにより、撮影レンズ501aのレンズマウント面503aから撮像素子面506aまでの距離(空気換算長)を変えることなく、従来の2枚構成フィルターディスク装置に1枚追加し、3枚構成のフィルターディスク装置512aとしている。
Next, FIG. 5A shows a side view of a camera system (imaging device) having a color separation optical system of a three-filter disk of the present invention.
In FIG. 5A, the distance (air) from the lens mount surface 503a of the photographing lens 501a to the image sensor surface 506a is increased by making the shape and glass length of the color separation prism the same and increasing the refractive index of the glass. Without changing the conversion length, one filter disk device is added to the conventional two-disk filter disk device to form a three-disk filter disk device 512a.

ARIB TR−B37の「2/3型4Kセンサー搭載カメラとレンズのインタフェース」の標準規格では、撮影レンズマウント面から撮像素子面までの距離(空気換算長)、即ち、空気換算長で規定されるフランジバック長Lfは、緑色光成分のプリズムで、47.99[mm]≦Lf≦48.01[mm]であり、色分解プリズムの光路長(硝子長)Lpは、33.0±4.0[mm]、即ち、29.0[mm]≦Lp≦37.0[mm]である。  In the ARIB TR-B37 standard of “Interface between a camera equipped with a 2 / 3-type 4K sensor and a lens”, the distance (air conversion length) from the imaging lens mount surface to the imaging element surface, that is, the air conversion length is defined. The flange back length Lf is 47.99 [mm] ≦ Lf ≦ 48.01 [mm] for a green light component prism, and the optical path length (glass length) Lp of the color separation prism is 33.0 ± 4.0. 0 [mm], that is, 29.0 [mm] ≦ Lp ≦ 37.0 [mm].

ここで、色分解プリズムの屈折率を高くすることは、色分解プリズムの光路長を一定とした時に、光路長を屈折率で除算した値、即ち、空気換算長が短くなる分、フィルターディスクを追加するスペースが生じる。例えば、色分解プリズムの光路長を33.0[mm]とした時の空気換算長は、屈折率ne=1.52では21.71[mm]、屈折率ne=1.70では19.41[mm]となる。この空気換算長の差分2.30[mm]をフィルターディスク1枚追加するスペースとして活用することで、フィルターディスクを3枚構成とする。  Here, increasing the refractive index of the color separation prism means that when the optical path length of the color separation prism is fixed, the value obtained by dividing the optical path length by the refractive index, that is, the air conversion length becomes shorter, the filter disk becomes smaller. Additional space is created. For example, when the optical path length of the color separation prism is 33.0 [mm], the air conversion length is 21.71 [mm] for the refractive index ne = 1.52 and 19.41 for the refractive index ne = 1.70. [Mm]. The difference of 2.30 [mm] of the air conversion length is used as a space for adding one filter disk, thereby forming three filter disks.

前記空気換算長の差分2.30[mm]からフィルターディスク間の空気間隔1.10[mm]を差し引いた値1.20[mm]にフィルターの屈折率1.52を掛けた長さ1.82[mm]が1枚追加するフィルターディスクのフィルター厚となる。1.20 [mm] obtained by subtracting 1.10 [mm] of the air gap between the filter disks from the difference 2.30 [mm] of the air conversion length, and the length obtained by multiplying the refractive index 1.52 of the filter by 1.20 [mm]. 82 [mm] is the filter thickness of the filter disk to which one sheet is added.

屈折率ne=1.70とすることは、屈折率ne=1.52で構成された色分解プリズムの光路長、プリズム形状と同一構成としても成り立つため、色分解プリズム部を従来のものと置き換えが可能であることを示している。このことは、色分解プリズム部と撮像素子との位置関係が不変となり、テレビカメラ本体内の撮像素子基板や電子回路等の内部構造に影響を及ぼさないことを示している。  Setting the refractive index ne = 1.70 is equivalent to the optical path length and prism shape of the color separation prism configured with the refractive index ne = 1.52. Therefore, the color separation prism unit is replaced with a conventional one. Is possible. This indicates that the positional relationship between the color separation prism section and the image sensor is unchanged, and does not affect the internal structure of the image sensor substrate, electronic circuit, and the like in the television camera body.

また、図4は、色分解プリズムの屈折率1.70≦ne≦1.75の硝子材料を選定しても3個のプリズムで構成される色分解プリズムのFno限界値は、屈折率ne=1.52と同様に、ほぼF1.4となることを示している。例えば、屈折率ne=1.7のグラフ403が条件式(1)のグラフであり、グラフ404が条件式(2)のグラフである。このグラフより、条件式(1)、条件式(2)を同時に満足する角αの範囲は、硝子材の屈折率に関わらず、FnoがほぼF1.4より大きな範囲に限られることが分かる。  FIG. 4 shows that even if a glass material having a refractive index of 1.70 ≦ ne ≦ 1.75 is selected for the color separation prism, the Fno limit value of the color separation prism composed of three prisms is the refractive index ne = As in the case of 1.52, it shows that it is almost F1.4. For example, a graph 403 of the refractive index ne = 1.7 is a graph of the conditional expression (1), and a graph 404 is a graph of the conditional expression (2). From this graph, it can be seen that the range of the angle α that satisfies the conditional expressions (1) and (2) at the same time is limited to a range where Fno is substantially larger than F1.4 regardless of the refractive index of the glass material.

ここで、条件式(1)と条件式(2)に基づき、第1プリズムの頂角αは26.5度、条件式(3)に基づき、第2プリズムの頂角βは39.75度が望ましい。  Here, based on conditional expressions (1) and (2), the vertex angle α of the first prism is 26.5 degrees, and based on conditional expression (3), the vertex angle β of the second prism is 39.75 degrees. Is desirable.

また、色分解プリズムのアッベ数νeは、ARIB TR−B37の「2/3型4K センサー搭載カメラとレンズのインタフェース」の標準規格に基づき、42.5≦νe≦50.5の硝子材を選定する。  For the Abbe number νe of the color separation prism, a glass material of 42.5 ≦ νe ≦ 50.5 is selected based on the standard of ARIB TR-B37 “Interface between a camera equipped with a 2 / 3-type 4K sensor and a lens”. I do.

これにより、クロスフィルターやソフトフォーカスフィルター等の特殊効果フィルターディスク511aについて、色温度変換フィルター509aやNDフィルター510aの一部または全部を損なうことなく、テレビカメラ本体への配置が行える。  Thus, the special effect filter disk 511a such as a cross filter or a soft focus filter can be arranged on the television camera body without damaging a part or all of the color temperature conversion filter 509a and the ND filter 510a.

図9は、各フィルターディスクが4種類のフィルターから構成される、3枚のフィルターディスクを撮影レンズ側から見た状態を表し、3枚フィルターディスクを色温度変換フィルターディスク901、NDフィルターディスク902、特殊効果フィルターディスク903に割り当てた時の例である。  FIG. 9 shows a state in which three filter discs each including four types of filters are viewed from the photographing lens side, and the three filter discs are color temperature conversion filter discs 901, ND filter discs 902, This is an example when the special effect filter disk 903 is assigned.

色温度変換フィルターディスク901は、素通し硝子フィルター901a、色温度変換Aフィルター901b、色温度変換Bフィルター901c、色温度変換Cフィルター901dの4種類のフィルターを配置した例である。  The color temperature conversion filter disk 901 is an example in which four types of filters, a transparent glass filter 901a, a color temperature conversion A filter 901b, a color temperature conversion B filter 901c, and a color temperature conversion C filter 901d are arranged.

NDフィルターディスク902は、素通し硝子フィルター902a、ND−Aフィルター902b、ND−Bフィルター902c、ND−Cフィルター902dの4種類のフィルターを配置した例である。  The ND filter disk 902 is an example in which four types of filters, a transparent glass filter 902a, an ND-A filter 902b, an ND-B filter 902c, and an ND-C filter 902d, are arranged.

特殊効果フィルターディスク903は、素通し硝子フィルター903a、特殊効果Aフィルター903b、特殊効果Bフィルター903c、特殊効果Cフィルター903dの4種類のフィルターを配置した例である。  The special effect filter disk 903 is an example in which four types of filters, a transparent glass filter 903a, a special effect A filter 903b, a special effect B filter 903c, and a special effect C filter 903d are arranged.

また、特殊効果フィルターディスクの代わりに、NDフィルターや色温度変換フィルターを有するフィルターディスクを追加し、2枚構成として組み合わせて使用することで、NDフィルターや色温度変換の選択自由度を広げることができる。  In addition, a filter disk with an ND filter and a color temperature conversion filter can be added instead of the special effect filter disk, and the combination of two filters can be used to expand the freedom of selecting the ND filter and the color temperature conversion. it can.

また、特殊効果フィルターディスク内に、NDフィルターや色温度変換フィルターについても配置し、2枚フィルターディスク構成とすることで、NDフィルターや色温度変換フィルターの組み合わせによる選択自由度を広げることができる。  In addition, the ND filter and the color temperature conversion filter are also arranged in the special effect filter disk, and a two-filter disk configuration can be used to increase the degree of freedom of the combination of the ND filter and the color temperature conversion filter.

図10に、3枚フィルターディスクのうち、2枚をNDフィルター用とした場合、内蔵されるNDフィルターディスク1001とNDフィルターディスク1002の例を示す。  FIG. 10 shows an example of a built-in ND filter disk 1001 and ND filter disk 1002 when two of the three filter disks are used for an ND filter.

NDフィルターディスク1001は、素通し硝子フィルター1001a、ND−Aフィルター1001b、ND−Bフィルター1001c、ND−Cフィルター1001dの4種類のフィルターを配置した例である。  The ND filter disk 1001 is an example in which four types of filters of a transparent glass filter 1001a, an ND-A filter 1001b, an ND-B filter 1001c, and an ND-C filter 1001d are arranged.

NDフィルターディスク1002は、素通し硝子フィルター1002a、ND−Eフィルター1002b、ND−Fフィルター1002c、ND−Gフィルター1002dの4種類のフィルターを配置した例である。このうち、ND濃度の異なるフィルターを組み合わせて使用することで、図11に示すように、濃度の異なる15種類のNDフィルターが実現できる。  The ND filter disk 1002 is an example in which four types of filters, a transparent glass filter 1002a, an ND-E filter 1002b, an ND-F filter 1002c, and an ND-G filter 1002d, are arranged. By using filters having different ND densities in combination, 15 types of ND filters having different densities can be realized as shown in FIG.

図16に、3枚フィルターディスクのうち、2枚を色温度変換フィルター用とした場合、内蔵される色温度変換フィルターディスク1601と色温度変換フィルターディスク1602の例を示す。  FIG. 16 shows an example of a built-in color temperature conversion filter disk 1601 and a color temperature conversion filter disk 1602 when two of the three filter disks are used for a color temperature conversion filter.

色温度変換フィルターディスク1601は、素通し硝子フィルター1601a、CC−3400Kフィルター1601b、CC−4300Kフィルター1601c、CC−5800Kフィルター1601dの4種類のフィルターを配置した例である。  The color temperature conversion filter disk 1601 is an example in which four types of filters, a transparent glass filter 1601a, a CC-3400K filter 1601b, a CC-4300K filter 1601c, and a CC-5800K filter 1601d, are arranged.

色温度変換フィルターディスク1602は、素通し硝子フィルター1602a、CC−3700Kフィルター1602b、CC−2300Kフィルター1602c、CC−1900Kフィルター1602dの4種類のフィルターを配置した例である。この色温度の異なるフィルターを組み合わせて使用することで、図17に示すように、異なる15種類の色温度変換フィルターが実現できる。  The color temperature conversion filter disk 1602 is an example in which four types of filters of a transparent glass filter 1602a, a CC-3700K filter 1602b, a CC-2300K filter 1602c, and a CC-1900K filter 1602d are arranged. By using filters having different color temperatures in combination, as shown in FIG. 17, 15 different color temperature conversion filters can be realized.

テレビカメラでは、通常、スタジオ照明の色温度3200ケルビンの光源に対して、正常な色が表現できるように設計されているため、色温度が変化する場合、3200ケルビンに変換する色温度変換フィルターを使用する。  Generally, a television camera is designed to express a normal color with respect to a light source having a color temperature of 3200 Kelvin of studio lighting. Therefore, when the color temperature changes, a color temperature conversion filter that converts the color temperature to 3200 Kelvin is used. use.

図17において、例えば、CC−5800Kとは、日中の太陽光の色温度である5800ケルビンをスタジオ照明の色温度3200ケルビンに変換するフィルターを意味する。CC−1900Kとは、日の出・日没直前の色温度である1900ケルビンをスタジオ照明の色温度3200ケルビンに変換するフィルターを意味する。また、例えば、CC−5800KとCC−3700Kのフィルターを組み合わせることにより、晴天の日陰の色温度である7700ケルビンをスタジオ照明の色温度3200ケルビンに変換するフィルターが実現できる。  In FIG. 17, for example, CC-5800K means a filter that converts the color temperature of daytime sunlight, 5800 Kelvin, into the color temperature of studio lighting of 3,200 Kelvin. CC-1900K means a filter that converts 1900 Kelvin, which is the color temperature immediately before sunrise and sunset, to 3200 Kelvin, which is the color temperature of studio lighting. Further, for example, by combining the filters of CC-5800K and CC-3700K, a filter that converts 7700 Kelvin, which is a color temperature of a sunny shade, to 3200 Kelvin of studio lighting color temperature can be realized.

図13は、各フィルターディスクが5種類のフィルターから構成される、3枚のフィルターディスクを撮影レンズ側から見た状態を表し、3枚フィルターディスクを色温度変換フィルターディスク1301、NDフィルターディスク1302、特殊効果フィルターディスク1303に割り当てた時の例である。  FIG. 13 shows a state in which three filter discs each including five types of filters are viewed from the photographing lens side, and the three filter discs are color temperature conversion filter discs 1301, ND filter discs 1302, This is an example of a case where a special effect filter disk 1303 is assigned.

色温度変換フィルターディスク1301は、素通し硝子フィルター1301a、色温度変換Aフィルター1301b、色温度変換Bフィルター1301c、色温度変換Cフィルター1301d、色温度変換Dフィルター1301eの5種類のフィルターを配置した例である。  The color temperature conversion filter disk 1301 is an example in which five types of filters, a transparent glass filter 1301a, a color temperature conversion A filter 1301b, a color temperature conversion B filter 1301c, a color temperature conversion C filter 1301d, and a color temperature conversion D filter 1301e, are arranged. is there.

NDフィルターディスク1302は、素通し硝子フィルター1302a、ND−Aフィルター1302b、ND−Bフィルター1302c、ND−Cフィルター1302d、ND−Dフィルター1302eの5種類のフィルターを配置した例である。  The ND filter disk 1302 is an example in which five types of filters of a transparent glass filter 1302a, an ND-A filter 1302b, an ND-B filter 1302c, an ND-C filter 1302d, and an ND-D filter 1302e are arranged.

特殊効果フィルターディスク1303は、素通し硝子フィルター1303a、特殊効果Aフィルター1303b、特殊効果Bフィルター1303c、特殊効果Cフィルター1303d、特殊効果Dフィルター1303eの5種類のフィルターを配置した例である。  The special effect filter disk 1303 is an example in which five types of filters, a transparent glass filter 1303a, a special effect A filter 1303b, a special effect B filter 1303c, a special effect C filter 1303d, and a special effect D filter 1303e are arranged.

また、特殊効果フィルターディスクの代わりに、NDフィルターや色温度変換フィルターを有するフィルターディスクを追加し、2枚構成として組み合わせて使用することで、NDフィルターや色温度変換の選択自由度を広げることができる。  In addition, a filter disk with an ND filter and a color temperature conversion filter can be added instead of the special effect filter disk, and the combination of two filters can be used to expand the freedom of selecting the ND filter and the color temperature conversion. it can.

また、特殊効果フィルターディスク内に、NDフィルターや色温度変換フィルターについても配置し、2枚フィルターディスク構成とすることで、NDフィルターや色温度変換フィルターの組み合わせによる選択自由度を広げることができる。  In addition, the ND filter and the color temperature conversion filter are also arranged in the special effect filter disk, and a two-filter disk configuration can be used to increase the degree of freedom of the combination of the ND filter and the color temperature conversion filter.

図14に、3枚フィルターディスクのうち、2枚をNDフィルター用とした場合、内蔵されるNDフィルターディスク1401とNDフィルターディスク1402の例を示す。  FIG. 14 shows an example of a built-in ND filter disk 1401 and ND filter disk 1402 when two of the three filter disks are used for an ND filter.

NDフィルターディスク1401は、素通し硝子フィルター1401a、ND−Aフィルター1401b、ND−Bフィルター1401c、ND−Cフィルター1401d、ND−Dフィルター1401eの5種類のフィルターを配置した例である。  The ND filter disk 1401 is an example in which five types of filters of a transparent glass filter 1401a, an ND-A filter 1401b, an ND-B filter 1401c, an ND-C filter 1401d, and an ND-D filter 1401e are arranged.

NDフィルターディスク1402は、素通し硝子フィルター1402a、ND−Eフィルター1402b、ND−Fフィルター1402c、ND−Gフィルター1402d、ND−Hフィルター1402eの5種類のフィルターを配置した例である。このうち、ND濃度の異なるフィルターを組み合わせて使用することで、図15に示すように、濃度の異なる24種類のNDフィルターが実現できる。  The ND filter disk 1402 is an example in which five types of filters, a transparent glass filter 1402a, an ND-E filter 1402b, an ND-F filter 1402c, an ND-G filter 1402d, and an ND-H filter 1402e, are arranged. By using filters having different ND densities in combination, 24 types of ND filters having different densities can be realized as shown in FIG.

色温度変換フィルターについても同様に、5種類のフィルターを配置した2枚の色温度変換フィルターディスク間のフィルター組み合わせにより、色温度の異なる24種類の色温度変換フィルターが実現できる。  Similarly, as for the color temperature conversion filters, 24 types of color temperature conversion filters having different color temperatures can be realized by combining the filters between the two color temperature conversion filter disks in which five types of filters are arranged.

図6(a)と図6(b)は、同一空気換算長とした時の、屈折率ne=1.70と、屈折率ne=1.52での色分解プリズムの形状を示す。色分解プリズムの空気換算長を19.41[mm]として、屈折率ne=1.70とした時の光路長は、屈折率ne=1.70に空気換算長19.41を掛けた長さの33.0[mm]となる。同様に、色分解プリズムの空気換算長を19.41[mm]として、屈折率ne=1.52とした時の光路長は、屈折率ne=1.52に空気換算長19.41を掛けた長さの29.5[mm]となる。  FIGS. 6A and 6B show the shape of the color separation prism when the refractive index ne = 1.70 and the refractive index ne = 1.52 when the same air-equivalent length is used. The optical path length when the air separation length of the color separation prism is 19.41 [mm] and the refractive index ne = 1.70 is the length obtained by multiplying the refractive index ne = 1.70 by the air conversion length 19.41. Of 33.0 [mm]. Similarly, when the air separation length of the color separation prism is 19.41 [mm] and the refractive index ne = 1.52, the optical path length is obtained by multiplying the refractive index ne = 1.52 by the air conversion length 19.41. 29.5 [mm].

図7(a)と図7(b)は、図6(a)と図6(b)に示す同一空気換算長とした時の、屈折率ne=1.70および屈折率ne=1.52での色分解プリズムについて、第1プリズムの内面反射によるゴーストの発生状態を判断する展開図である。屈折率ne=1.70、光路長33.0[mm]時、第1プリズム701aの内面反射によるゴースト光線703aと、屈折率ne=1.52、光路長29.5[mm]時、第1プリズム701bの内面反射によるゴースト光線703bを示す。この図からわかるように、屈折率ne=1.70、光路長33.0[mm]のものは、ゴースト光線703aが撮像素子702aから外れているが、これに対して、屈折率ne=1.52、光路長29.5[mm]のものは、撮像素子702bの面内にゴースト光線703bが到達することを示している。即ち、屈折率ne=1.70は、屈折率ne=1.52に比べて、ゴーストに対しても優位であることを示している。  FIGS. 7A and 7B show the refractive index ne = 1.70 and the refractive index ne = 1.52 when the same air-converted length shown in FIGS. 6A and 6B is used. FIG. 9 is a development view for judging a state of occurrence of a ghost due to internal reflection of the first prism for the color separation prism of FIG. When the refractive index ne = 1.70 and the optical path length is 33.0 [mm], the ghost ray 703a due to the internal reflection of the first prism 701a and the refractive index ne = 1.52 and the optical path length is 29.5 [mm] A ghost light beam 703b due to internal reflection of one prism 701b is shown. As can be seen from this figure, in the case of the refractive index ne = 1.70 and the optical path length of 33.0 [mm], the ghost ray 703a is out of the image sensor 702a, whereas the refractive index ne = 1. .52 and an optical path length of 29.5 [mm] indicate that the ghost light beam 703b reaches the surface of the image sensor 702b. That is, the refractive index ne = 1.70 indicates that it is superior to the ghost as compared with the refractive index ne = 1.52.

以上説明してきたように、本発明の高屈折率プリズムを使用することで、撮影レンズマウント面から撮像素子面までの距離(空気換算長)を変えることなく、従来の2枚フィルターディスク構成に1枚追加し、3枚フィルターディスク構成の色分解光学系の実現が可能となる。このように、色温度変換フィルターやNDフィルターを有する従来の2枚フィルターディスク構成に対し、クロスフィルターやソフトフォーカスフィルター等の特殊効果フィルターディスクの追加に適用できる。  As described above, by using the high-refractive-index prism of the present invention, it is possible to reduce the distance (air-equivalent length) from the photographing lens mount surface to the image sensor surface by changing the conventional two-filter disk configuration. With the addition of three, a color separation optical system having a three-filter disk configuration can be realized. As described above, the present invention can be applied to the addition of a special effect filter disk such as a cross filter or a soft focus filter to the conventional two filter disk configuration having a color temperature conversion filter and an ND filter.

また、特殊効果フィルターディスクの代わりに、NDフィルターや色温度変換フィルターを有するフィルターディスクを追加し、2枚構成として組み合わせて使用することで、NDフィルターや色温度変換の選択自由度の向上に適用できる。  In addition, a filter disk with an ND filter and a color temperature conversion filter is added instead of the special effect filter disk, and it is used in combination as a two-piece configuration to improve the freedom of selection of the ND filter and the color temperature conversion. it can.

101 硝子部
102 硝子部
103 撮影レンズ
104 レンズマウント面
105 撮像素子面
106 フランジバック長
201 光学ローパスフィルター
202 色温度変換フィルター
203 NDフィルター
204 IRカットフィルター
205 色分解プリズム
206 トリミングフィルター
207 撮像素子
301 第1プリズムの入射面
302 第1プリズムの透過面のダイクロイック膜面
303 第2プリズムの入射面
304 第2プリズムの透過面のダイクロイック膜面
305 第1プリズムの出射面
306 第2プリズムの出射面
307 第3プリズムの出射面
308 空気間隙
309 青色光の撮像素子
310 赤色光の撮像素子
311 緑色光の撮像素子
312 色分解プリズム
313 撮影レンズ
401 屈折率1.5時の条件式(1)のグラフ
402 屈折率1.5時の条件式(2)のグラフ
403 屈折率1.7時の条件式(1)のグラフ
404 屈折率1.7時の条件式(2)のグラフ
501a 3枚フィルターディスク時の撮影レンズ
502a 3枚フィルターディスク時のテレビカメラ
503a 3枚フィルターディスク時のレンズマウント面
504a 3枚フィルターディスク時の色分解プリズム
505a 3枚フィルターディスク時のトリミングフィルター
506a 3枚フィルターディスク時の撮像素子
507a 3枚フィルターディスク時の光学ローパスフィルター
508a 3枚フィルターディスク時のIRカットフィルター
509a 3枚フィルターディスク時の色温度変換フィルター
510a 3枚フィルターディスク時のNDフィルター
511a 3枚フィルターディスク時の特殊効果フィルター
512a 3枚フィルターディスク部
501b 2枚フィルターディスク時の撮影レンズ
502b 2枚フィルターディスク時のテレビカメラ
503b 2枚フィルターディスク時のレンズマウント面
504b 2枚フィルターディスク時の色分解プリズム
505b 2枚フィルターディスク時のトリミングフィルター
506b 2枚フィルターディスク時の撮像素子
507b 2枚フィルターディスク時の光学ローパスフィルター
508b 2枚フィルターディスク時のIRカットフィルター
509b 2枚フィルターディスク時の色温度変換フィルター
510b 2枚フィルターディスク時のNDフィルター
511b 2枚フィルターディスク部
601a 屈折率1.70時の第1プリズム
602a 屈折率1.70時の第2プリズム
603a 屈折率1.70時の第3プリズム
604a 屈折率1.70時の第1撮像素子
605a 屈折率1.70時の第2撮像素子
606a 屈折率1.70時の第3撮像素子
601b 屈折率1.52時の第1プリズム
602b 屈折率1.52時の第2プリズム
603b 屈折率1.52時の第3プリズム
604b 屈折率1.52時の第1撮像素子
605b 屈折率1.52時の第2撮像素子
606b 屈折率1.52時の第3撮像素子
701a 屈折率1.70時の第1プリズム
702a 屈折率1.70時の第1撮像素子
703a 屈折率1.70時のゴースト光線
701b 屈折率1.52時の第1プリズム
702b 屈折率1.52時の第1撮像素子
703b 屈折率1.52時のゴースト光線
801 素通し硝子フィルター
802 ND25[%]フィルター
803 ND6.3[%]フィルター
804 ND1.6[%]フィルター
901 色温度変換フィルターディスク
901a 素通し硝子フィルター
901b 色温度変換Aフィルター
901c 色温度変換Bフィルター
901d 色温度変換Cフィルター
902 NDフィルターディスク
902a 素通し硝子フィルター
902b ND−A[%]フィルター
902c ND−B[%]フィルター
902d ND−C[%]フィルター
903 特殊効果フィルターディスク
903a 素通し硝子フィルター
903b 特殊効果Aフィルター
903c 特殊効果Bフィルター
903d 特殊効果Cフィルター
1001 NDフィルターディスク
1001a 素通し硝子フィルター
1001b ND−A[%]フィルター
1001c ND−B[%]フィルター
1001d ND−C[%]フィルター
1002 NDフィルターディスク
1002a 素通し硝子フィルター
1002b ND−E[%]フィルター
1002c ND−F[%]フィルター
1002d ND−G[%]フィルター
1201 素通し硝子フィルター
1202 ND25[%]フィルター
1203 ND12.5[%]フィルター
1204 ND6.3[%]フィルター
1205 ND1.6[%]フィルター
1301 色温度変換フィルターディスク
1301a 素通し硝子フィルター
1301b 色温度変換Aフィルター
1301c 色温度変換Bフィルター
1301d 色温度変換Cフィルター
1301e 色温度変換Dフィルター
1302 NDフィルターディスク
1302a 素通し硝子フィルター
1302b ND−A[%]フィルター
1302c ND−B[%]フィルター
1302d ND−C[%]フィルター
1302e ND−D[%]フィルター
1303 特殊効果フィルターディスク
1303a 素通し硝子フィルター
1303b 特殊効果Aフィルター
1303c 特殊効果Bフィルター
1303d 特殊効果Cフィルター
1303e 特殊効果Dフィルター
1401 NDフィルターディスク
1401a 素通し硝子フィルター
1401b ND−A[%]フィルター
1401c ND−B[%]フィルター
1401d ND−C[%]フィルター
1401e ND−D[%]フィルター
1402 NDフィルターディスク
1402a 素通し硝子フィルター
1402b ND−E[%]フィルター
1402c ND−F[%]フィルター
1402d ND−G[%]フィルター
1402e ND−H[%]フィルター
1601 色温度変換フィルターディスク
1601a 素通し硝子フィルター
1601b CC−3400Kフィルター
1601c CC−4300Kフィルター
1601d CC−5800Kフィルター
1602 色温度変換フィルターディスク
1602a 素通し硝子フィルター
1602b CC−3700Kフィルター
1602c CC−2300Kフィルター
1602d CC−1900Kフィルター
Reference Signs List 101 glass part 102 glass part 103 photographing lens 104 lens mount surface 105 image sensor surface 106 flange back length 201 optical low-pass filter 202 color temperature conversion filter 203 ND filter 204 IR cut filter 205 color separation prism 206 trimming filter 207 image sensor 301 first Prism entrance surface 302 Dichroic film surface 303 of the transmission surface of the first prism 303 Incident surface 304 of the second prism Dichroic film surface 305 of the transmission surface of the second prism 305 Exit surface 306 of the first prism 306 Exit surface 307 of the second prism Emission surface 308 of prism Air gap 309 Blue light image sensor 310 Red light image sensor 311 Green light image sensor 312 Color separation prism 313 Photo lens 401 Graph 402 of conditional expression (1) at a refractive index of 1.5 Graph 403 of conditional expression (2) at a refractive index of 1.5 Graph 404 of conditional expression (1) at a refractive index of 1.7 Graph 501a of conditional expression (2) at a refractive index of 1.7 When three filter disks The photographing lens 502a of the TV camera 503a with three filter discs The lens mount surface 504a with three filter discs The color separation prism 505a with three filter discs The trimming filter 506a with three filter discs The image sensor with three filter discs 507a Optical low-pass filter with 3 filter discs 508a IR cut filter with 3 filter discs 509a Color temperature conversion filter with 3 filter discs 510a ND filter with 3 filter discs 511a Special effect filter with 3 filter discs Filter 512a Three filter disk part 501b Shooting lens 502b with two filter disks TV camera 503b with two filter disks Lens mount surface 504b with two filter disks Color separation prism 505b with two filter disks 505b Two filter disks Trimming filter 506b Image sensor 507b with two filter discs Optical low pass filter 508b with two filter discs IR cut filter 509b with two filter discs Color temperature conversion filter 510b with two filter discs 510b with two filter discs ND filter 511b Two filter disk unit 601a First prism 602a with a refractive index of 1.70 Second prism 603a with a refractive index of 1.70 Third prism 604a at 1.70 hour First image sensor 605a at 1.70 refractive index Second image sensor 606a at 1.70 hour refractive index Third image sensor 601b at 1.70 hour refractive index Refractive index 1.52 The first prism 602b at the time The second prism 603b at the refractive index of 1.52 The third prism 604b at the refractive index of 1.52 The first image sensor 605b at the refractive index of 1.52 The second imaging at the refractive index of 1.52 Element 606b Third imaging element 701a with a refractive index of 1.52 First prism 702a with a refractive index of 1.70 First imaging element 703a with a refractive index of 1.70 Ghost ray 701b with a refractive index of 1.70 Refractive index 1 0.51st prism 702b First image sensor 703b with 1.52 refractive index Ghost light 801 with 1.52 refractive index Transparent glass filter 802 ND25 [%] filter 80 3 ND6.3 [%] filter 804 ND1.6 [%] filter 901 Color temperature conversion filter disk 901a Clear glass filter 901b Color temperature conversion A filter 901c Color temperature conversion B filter 901d Color temperature conversion C filter 902 ND filter disk 902a Clear Glass filter 902b ND-A [%] filter 902c ND-B [%] filter 902d ND-C [%] filter 903 Special effect filter disc 903a Transparent glass filter 903b Special effect A filter 903c Special effect B filter 903d Special effect C filter 1001 ND filter disc 1001a Transparent glass filter 1001b ND-A [%] filter 1001c ND-B [%] filter 1001d ND- C [%] filter 1002 ND filter disc 1002a transparent glass filter 1002b ND-E [%] filter 1002c ND-F [%] filter 1002d ND-G [%] filter 1201 transparent glass filter 1202 ND25 [%] filter 1203 ND12. 5 [%] filter 1204 ND6.3 [%] filter 1205 ND1.6 [%] filter 1301 Color temperature conversion filter disk 1301a Transparent glass filter 1301b Color temperature conversion A filter 1301c Color temperature conversion B filter 1301d Color temperature conversion C filter 1301e Color temperature conversion D filter 1302 ND filter disk 1302a Transparent glass filter 1302b ND-A [%] filter 1302c ND-B [ ] Filter 1302d ND-C [%] filter 1302e ND-D [%] filter 1303 Special effect filter disc 1303a Clear glass filter 1303b Special effect A filter 1303c Special effect B filter 1303d Special effect C filter 1303e Special effect D filter 1401 ND filter Disc 1401a Transparent glass filter 1401b ND-A [%] filter 1401c ND-B [%] filter 1401d ND-C [%] filter 1401e ND-D [%] filter 1402 ND filter disc 1402a Transparent glass filter 1402b ND-E [ %] Filter 1402c ND-F [%] filter 1402d ND-G [%] filter 1402e ND-H [%] filter -1601 Color temperature conversion filter disk 1601a Transparent glass filter 1601b CC-3400K filter 1601c CC-4300K filter 1601d CC-5800K filter 1602 Color temperature conversion filter disk 1602a Transparent glass filter 1602b CC-3700K filter 1602c CC-2300K filter 1602d CC-1900K filter

Claims (18)

撮影レンズと撮像素子との間に配置される色分解プリズムであって、前記色分解プリズムの屈折率neは、それぞれ1.7以上であり、前記撮影レンズ側から第1のプリズム、第2のプリズム、第3のプリズムの順に3つのプリズムより構成されて3色を分解し、第1と第2のプリズムはそれぞれ入射面と出射面と透過面の3面を備えることを特徴とする色分解光学系。  A color separation prism disposed between a photographic lens and an image sensor, wherein the refractive index ne of the color separation prism is 1.7 or more, and the first prism and the second prism are arranged from the photographic lens side. A color separation characterized by comprising three prisms in the order of a prism and a third prism to separate three colors, wherein the first and second prisms each have three surfaces of an entrance surface, an exit surface and a transmission surface. Optical system. 前記色分解プリズムの屈折率neが1.70≦ne≦1.75であることを特徴とする請求項1に記載の色分解光学系。  The color separation optical system according to claim 1, wherein a refractive index ne of the color separation prism satisfies 1.70 ≦ ne ≦ 1.75. 前記色分解プリズムのアッベ数νeが42.5≦νe≦50.5であることを特徴とする請求項1と請求項2のいずれかに記載の色分解光学系。  3. The color separation optical system according to claim 1, wherein an Abbe number ve of the color separation prism satisfies 42.5≤ve≤50.5. 前記色分解プリズムの光路長Lpが29.0[mm]≦Lp≦37.0[mm]であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の色分解光学系。  4. The color separation optical system according to claim 1, wherein an optical path length Lp of the color separation prism satisfies 29.0 [mm] ≦ Lp ≦ 37.0 [mm]. 前記色分解プリズムの第1プリズムの前記入射面と前記透過面との頂角が26.5度であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の色分解光学系。  The color separation optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein a vertex angle between the incident surface and the transmission surface of the first prism of the color separation prism is 26.5 degrees. 前記色分解プリズムの第2プリズムの前記入射面と前記透過面との頂角が39.75度であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の色分解光学系。  The color separation optical system according to any one of claims 1 to 5, wherein a vertex angle between the incident surface and the transmission surface of the second prism of the color separation prism is 39.75 degrees. 前記、請求項1から6のいずれかに記載の色分解プリズムの高屈折率化により、色分解プリズムの空気換算長を短くし、空気換算長で規定されるフランジバック長を変えることなく、フィルターディスクを1枚追加することを特徴とする色分解光学系。  The filter according to any one of claims 1 to 6, wherein the color separation prism has a high refractive index, thereby reducing the air-converted length of the color-separating prism and without changing the flange back length defined by the air-converted length. A color separation optical system characterized by adding one disk. 前記、請求項7に記載の、空気換算長で規定されるフランジバック長を変えることなく、フィルターディスクを1枚追加することを特徴とする色分解光学系について、空気換算長で規定されるフランジバック長Lfは、基準となる緑色成分のプリズムで、47.99[mm]≦Lf≦48.01[mm]であることを特徴とする色分解光学系。  8. The color separation optical system according to claim 7, wherein one filter disk is added without changing the flange back length defined by the air conversion length. A color separation optical system, wherein a back length Lf is a reference green component prism and satisfies 47.99 [mm] ≦ Lf ≦ 48.01 [mm]. 前記、請求項7に記載のフィルターディスクは、1枚追加することにより、3枚構成となることを特徴とする色分解光学系。  The color separation optical system according to claim 7, wherein the filter disk according to claim 7 has a three-piece configuration by adding one filter disk. 前記、請求項9に記載の3枚フィルターディスクのうちの2枚は、NDフィルターを有するディスクから構成されることを特徴とする色分解光学系。  10. A color separation optical system, wherein two of the three filter discs according to claim 9 are constituted by discs having an ND filter. 前記、請求項9に記載の3枚フィルターディスクのうちの2枚は、色温度変換フィルターを有するディスクから構成されることを特徴とする色分解光学系。  10. A color separation optical system, wherein two of the three filter discs according to claim 9 are constituted by discs having a color temperature conversion filter. 前記、請求項9に記載の3枚フィルターディスクは、色温度変換フィルターを有するディスク、NDフィルターを有するディスク、特殊効果フィルターを有するディスクで構成されることを特徴とする色分解光学系。  10. The color separation optical system according to claim 9, wherein the three-filter disc includes a disc having a color temperature conversion filter, a disc having an ND filter, and a disc having a special effect filter. 前記、請求項9に記載の3枚フィルターディスクのうちの少なくとも1つは、色温度変換フィルター、NDフィルター、特殊効果フィルターのうち、2つ以上の異なる種類のフィルターで構成されることを特徴とする色分解光学系。  At least one of the three filter disks according to claim 9 is configured by two or more different types of filters among a color temperature conversion filter, an ND filter, and a special effect filter. Color separation optical system. 前記、請求項7から13のいずれかに記載の1枚追加するフィルターディスクのフィルター厚tは、1.5[mm]≦t≦2.5[mm]であることを特徴とする色分解光学系。  14. The color separation optics according to claim 7, wherein a filter thickness t of the one additional filter disk according to claim 7 is 1.5 [mm] ≦ t ≦ 2.5 [mm]. system. 前記、請求項7から14のいずれかに記載の複数枚から構成されるフィルターディスクのうち、2つ以上のフィルターディスク間でNDフィルターを組み合わせて使用することにより、フィルター濃度選択自由度を広げることを特徴とする色分解光学系。  15. The degree of freedom in selecting a filter density is increased by using an ND filter in combination between two or more filter disks among the plurality of filter disks according to claim 7. A color separation optical system. 前記、請求項7から14のいずれかに記載の複数枚から構成されるフィルターディスクのうち、2つ以上のフィルターディスク間で色温度変換フィルターを組み合わせて使用することにより、色温度変換の選択自由度を広げることを特徴とする色分解光学系。  The color temperature conversion can be freely selected by using a color temperature conversion filter in combination between two or more filter disks among the plurality of filter disks according to any one of claims 7 to 14. A color separation optical system characterized by widening the degree. 前記、請求項7から16のいずれかに記載の各フィルターディスクは、4枚または5枚のフィルターから構成されることを特徴とする色分解光学系。  17. The color separation optical system according to claim 7, wherein each of the filter disks according to claim 7 includes four or five filters. 前記、請求項1から17のいずれかに記載の色分解光学系を内蔵することを特徴とするテレビカメラおよびテレビカメラシステム。  A television camera and a television camera system incorporating the color separation optical system according to any one of claims 1 to 17.
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