JPH0444727B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0444727B2 JPH0444727B2 JP60066082A JP6608285A JPH0444727B2 JP H0444727 B2 JPH0444727 B2 JP H0444727B2 JP 60066082 A JP60066082 A JP 60066082A JP 6608285 A JP6608285 A JP 6608285A JP H0444727 B2 JPH0444727 B2 JP H0444727B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical filter
- half mirror
- mirror surface
- reflected
- light ray
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Optical Filters (AREA)
- Color Television Image Signal Generators (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は色ストライプフイルタで色信号の多重
化を行なうテレビジヨンカメラに適用されて特に
撮像管の走査方向に対して垂直方向に作用する光
学フイルタに関する。
化を行なうテレビジヨンカメラに適用されて特に
撮像管の走査方向に対して垂直方向に作用する光
学フイルタに関する。
従来の技術
色ストライプフイルタで色信号の多重化を行な
うテレビジヨンカメラでは、被写体像と色ストラ
イプフイルタが重畳されて投影されるため、被写
体像が特定の空間周波数成分を持つと、擬似信号
が発生し、撮像画面に色ビートが表われる。この
擬似信号が発生するのを防止するために、光学フ
イルタが用いられる。
うテレビジヨンカメラでは、被写体像と色ストラ
イプフイルタが重畳されて投影されるため、被写
体像が特定の空間周波数成分を持つと、擬似信号
が発生し、撮像画面に色ビートが表われる。この
擬似信号が発生するのを防止するために、光学フ
イルタが用いられる。
従来の光学フイルタは水晶板を組み合わせてな
る構成であり、撮像管の走査方向に対して垂直方
向に作用する光学フイルタも水晶板よりなる構成
が一般的である。
る構成であり、撮像管の走査方向に対して垂直方
向に作用する光学フイルタも水晶板よりなる構成
が一般的である。
発明が解決しようとする問題点
入射光線は光学フイルタである水晶板を通ると
きに複屈折して二つの光線に分離され、被写体の
一の物点は二つの像点となる。ここで、複屈折し
て分離された二つの光線は強さが互いに等しく、
即ち入射光線は50％ずつに分離され、分離された
二つの像点の明るさは必ず等しくなる。このた
め、光学フイルタのMTF曲線は、或る空間周波
数においてMTF値が必ず零にまで下がる曲線と
なる。なお、MTF値が零となる空間周波数は水
晶板の厚さ寸法により決定される。
きに複屈折して二つの光線に分離され、被写体の
一の物点は二つの像点となる。ここで、複屈折し
て分離された二つの光線は強さが互いに等しく、
即ち入射光線は50％ずつに分離され、分離された
二つの像点の明るさは必ず等しくなる。このた
め、光学フイルタのMTF曲線は、或る空間周波
数においてMTF値が必ず零にまで下がる曲線と
なる。なお、MTF値が零となる空間周波数は水
晶板の厚さ寸法により決定される。
一方、ゾーンプレートを撮像して色ビートの発
生状況を観察したところ、走査線に対して垂直方
向（以下走査垂直方向という）については、第３
図中、1/2サイクルが隣り合う走査線間の距離に
等しい空間周波数fv1 *の付近で色ビートが発生し
ていた。この色ビートは、MTF値が上記の空間
周波数fv1 *の付近において低くなるような特性の
光学フイルタを使用すれば除去出来る。
生状況を観察したところ、走査線に対して垂直方
向（以下走査垂直方向という）については、第３
図中、1/2サイクルが隣り合う走査線間の距離に
等しい空間周波数fv1 *の付近で色ビートが発生し
ていた。この色ビートは、MTF値が上記の空間
周波数fv1 *の付近において低くなるような特性の
光学フイルタを使用すれば除去出来る。
上記の水晶板を利用した光学フイルタを、第３
図中グラフ線Ｉで示すようにMTF値が空間周波
数fv1 *において零となるような特性とした場合に
は、色ビートは完全に除去されるが、空間周波数
fv1 *付近の画像はボケて解像度が悪くなつてしま
う。そこで従来は、グラフ線で示すように、色
ビートが許容出来る程度まで除去され解像度もあ
る程度満足出来るような色ビート許容限点Ｑ
（MTF値約0.4）を通る曲線となるようなMTF特
性の光学フイルタが使用されていた。この場合に
は、色ビートの発生は抑制されるが、空間周波数
fv1 *より高い空間周波数fv2 *の近辺の画像の解像
度が悪くなつてしまうという問題点を残してい
た。
図中グラフ線Ｉで示すようにMTF値が空間周波
数fv1 *において零となるような特性とした場合に
は、色ビートは完全に除去されるが、空間周波数
fv1 *付近の画像はボケて解像度が悪くなつてしま
う。そこで従来は、グラフ線で示すように、色
ビートが許容出来る程度まで除去され解像度もあ
る程度満足出来るような色ビート許容限点Ｑ
（MTF値約0.4）を通る曲線となるようなMTF特
性の光学フイルタが使用されていた。この場合に
は、色ビートの発生は抑制されるが、空間周波数
fv1 *より高い空間周波数fv2 *の近辺の画像の解像
度が悪くなつてしまうという問題点を残してい
た。
本発明は上記問題点を解決した光学フイルタを
提供することを目的とする。
提供することを目的とする。
問題点を解決するための手段
本発明は、近接して且つ平行に配されたハーフ
ミラー面とミラー面とよりなり、入来する光線
を、該ハーフミラー面で反射された光線と、該ハ
ーフミラー面を透過して該ミラー面で反射され、
上記ハーフミラー面で反射された光線と平行であ
る光線とに分離するように構成された光学フイル
タであつて、該ハーフミラー面とミラー面の離間
寸法と該ハーフミラー面の反射率を、該光学フイ
ルタのMTF曲線のMTF値が任意の空間周波数に
おいて最小となるように設定してなる構成とした
ものである。
ミラー面とミラー面とよりなり、入来する光線
を、該ハーフミラー面で反射された光線と、該ハ
ーフミラー面を透過して該ミラー面で反射され、
上記ハーフミラー面で反射された光線と平行であ
る光線とに分離するように構成された光学フイル
タであつて、該ハーフミラー面とミラー面の離間
寸法と該ハーフミラー面の反射率を、該光学フイ
ルタのMTF曲線のMTF値が任意の空間周波数に
おいて最小となるように設定してなる構成とした
ものである。
実施例
次に本発明になる光学フイルタの一実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
第１図及び第２図に示すように、光学フイルタ
１は、極く薄いガラス板２の片面にハーフミラー
膜３、反対側の面にミラー膜４を設けてなる構成
であり、ガラス基板５上に固着してある。光学的
フイルタ１は、幾何学的にみれば、ミラー膜４が
構成するミラー面S1と、ハーフミラー膜３が構成
しミラー面S1の前側にミラー面S1と平行に配され
たハーフミラー面S2とよりなる。
１は、極く薄いガラス板２の片面にハーフミラー
膜３、反対側の面にミラー膜４を設けてなる構成
であり、ガラス基板５上に固着してある。光学的
フイルタ１は、幾何学的にみれば、ミラー膜４が
構成するミラー面S1と、ハーフミラー膜３が構成
しミラー面S1の前側にミラー面S1と平行に配され
たハーフミラー面S2とよりなる。
この光学フイルタ１は、ハーフミラー膜３及び
ミラー膜４が、入射光線６に対して角度α（45度）
傾斜した向きで、換言すれば、入射光線６と反射
光線との開き角βが90度となるような姿勢で、テ
レビジヨンカメラの撮像光学系内に組込まれる。
またＸ軸は撮像管の走査方向、Ｙ軸はこれと直交
する走査直交方向であり、光学フイルタ１に対す
る入射側と光学フイルタ１よりの出射側とに別々
に示してある。
ミラー膜４が、入射光線６に対して角度α（45度）
傾斜した向きで、換言すれば、入射光線６と反射
光線との開き角βが90度となるような姿勢で、テ
レビジヨンカメラの撮像光学系内に組込まれる。
またＸ軸は撮像管の走査方向、Ｙ軸はこれと直交
する走査直交方向であり、光学フイルタ１に対す
る入射側と光学フイルタ１よりの出射側とに別々
に示してある。
入射光線６は、まずハーフミラー膜３におい
て、一部は点Ａで反射して光線７ａとなつて上方
に向かい、残りはハーフミラー膜３を透過し、ガ
ラス板２内を進行し、ミラー膜４上の点Ｂで反射
して光線７ｂとなつて上方に向かう。光線７ａ，
７ｂは平行である。従つて、入射光線６は、光学
フイルタ１を経ることにより、光路を変更させら
れると共に平行な二つの光線７ａ，７ｂに分離さ
れる。即ち被写体の一の物点Ｐは、撮像管の撮像
画上において、走査直交方向に寸法Py離れた二
つの像点P1，P2に分離される。これにより、走
査直交方向についてフイルタ効果が生ずる。
て、一部は点Ａで反射して光線７ａとなつて上方
に向かい、残りはハーフミラー膜３を透過し、ガ
ラス板２内を進行し、ミラー膜４上の点Ｂで反射
して光線７ｂとなつて上方に向かう。光線７ａ，
７ｂは平行である。従つて、入射光線６は、光学
フイルタ１を経ることにより、光路を変更させら
れると共に平行な二つの光線７ａ，７ｂに分離さ
れる。即ち被写体の一の物点Ｐは、撮像管の撮像
画上において、走査直交方向に寸法Py離れた二
つの像点P1，P2に分離される。これにより、走
査直交方向についてフイルタ効果が生ずる。
例えばハーフミラーの反射率が50％の場合上記
の光学フイルタ１は、走査直交方向に関しては、 Ｍ＝｜cosπf*Py｜ で表わされるMTF特性となる。ここで、f*＝
（１／2Py）のときＭは最小値０を示す。MTF値
が最小となる空間周波数はハーフミラーの反射率
が50％の場合同様の式で表わされ、上記分離寸法
Pyで決定される。この寸法Pyはガラス板２の厚
さｔにより定まる（Py＝（１／cos45゜）ｔ）。上
記の光学フイルタ１は、MTF値が前記の空間周
波数fv1 *において、最小となるように定めてあ
る。ガラス板２の厚さｔは撮像管の画面サイズに
よつて異なつてくるが、2/3インチ撮像管での一
つの計算例では数μmとなつた。
の光学フイルタ１は、走査直交方向に関しては、 Ｍ＝｜cosπf*Py｜ で表わされるMTF特性となる。ここで、f*＝
（１／2Py）のときＭは最小値０を示す。MTF値
が最小となる空間周波数はハーフミラーの反射率
が50％の場合同様の式で表わされ、上記分離寸法
Pyで決定される。この寸法Pyはガラス板２の厚
さｔにより定まる（Py＝（１／cos45゜）ｔ）。上
記の光学フイルタ１は、MTF値が前記の空間周
波数fv1 *において、最小となるように定めてあ
る。ガラス板２の厚さｔは撮像管の画面サイズに
よつて異なつてくるが、2/3インチ撮像管での一
つの計算例では数μmとなつた。
上記構成の光学フイルタ１は、可変出来るパラ
メータとして、上記のガラス板２の厚さｔに加え
てハーフミラー膜３の反射率がある。このハーフ
ミラー膜３の反射率を変えると、像点P1とP2の
明るさの比率が変わる。例えば反射率50％のとき
には、１：１、反射率20％のときは１：４、反射
率60％のときには３：２となる。このように像点
P1とP2の明るさの比率が変わると、フイルタ効
果が変化する。例えば、比率が１：１の場合に
は、像点P1，P2の明るさ全体が即ち入射光線６
の光量全体がフイルタ効果を呈する。比率が４：
１の場合には、像点P2の明るさ４のうち、像点
P1の明るさ１に対応する明るさ分が像点P1との
間でフイルタ効果を呈し、残りの明るさ分はフイ
ルタ効果は呈しないことになる。即ち入射光線６
の光量のうちの2/5はフイルタ効果を有し、残り
の3/5はフイルタ効果が無いことになる。比率が
３：２の場合には、入射光線６の光量のうちの4/
５がフイルタ効果を有し、1/5がフイルタ効果を有
しないことになる。以上のように、ハーフミラー
膜３の反射率を適宜変えることにより、入射光線
６の光量のうち、フイルタ作用をする光量の割合
が可変され、ひいてはMTF値の最小値を可変出
来ることになる。
メータとして、上記のガラス板２の厚さｔに加え
てハーフミラー膜３の反射率がある。このハーフ
ミラー膜３の反射率を変えると、像点P1とP2の
明るさの比率が変わる。例えば反射率50％のとき
には、１：１、反射率20％のときは１：４、反射
率60％のときには３：２となる。このように像点
P1とP2の明るさの比率が変わると、フイルタ効
果が変化する。例えば、比率が１：１の場合に
は、像点P1，P2の明るさ全体が即ち入射光線６
の光量全体がフイルタ効果を呈する。比率が４：
１の場合には、像点P2の明るさ４のうち、像点
P1の明るさ１に対応する明るさ分が像点P1との
間でフイルタ効果を呈し、残りの明るさ分はフイ
ルタ効果は呈しないことになる。即ち入射光線６
の光量のうちの2/5はフイルタ効果を有し、残り
の3/5はフイルタ効果が無いことになる。比率が
３：２の場合には、入射光線６の光量のうちの4/
５がフイルタ効果を有し、1/5がフイルタ効果を有
しないことになる。以上のように、ハーフミラー
膜３の反射率を適宜変えることにより、入射光線
６の光量のうち、フイルタ作用をする光量の割合
が可変され、ひいてはMTF値の最小値を可変出
来ることになる。
上記の光学フイルタ１は、ハーフミラー膜３の
反射率を例えば約30％として、最小のMTF値が
0.4となるように定めてある。
反射率を例えば約30％として、最小のMTF値が
0.4となるように定めてある。
これにより、上記の光学フイルタ１は、第３図
中グラフ線で示すように、空間周波数fv1 *にお
いて谷となり、しかもこの谷の部分の最低の
MTF値が約0.4とされた、理想的なMTF特性を
有する。従つて、この光学フイルタ１を使用する
ことにより、走査直交方向の色ビートが除去さ
れ、しかも走査直交方向の空間周波数全域に亘つ
て良好な解像度を有するテレビジヨンカメラが実
現出来る。
中グラフ線で示すように、空間周波数fv1 *にお
いて谷となり、しかもこの谷の部分の最低の
MTF値が約0.4とされた、理想的なMTF特性を
有する。従つて、この光学フイルタ１を使用する
ことにより、走査直交方向の色ビートが除去さ
れ、しかも走査直交方向の空間周波数全域に亘つ
て良好な解像度を有するテレビジヨンカメラが実
現出来る。
なお、ハーフミラー膜３の反射率を約70％と定
めても、上記と同様に最低のMTF値は0.4とな
る。またミラー面はガラス板２の表面に設ける代
わりにハーフミラー側のガラス表面に設けてもよ
い。
めても、上記と同様に最低のMTF値は0.4とな
る。またミラー面はガラス板２の表面に設ける代
わりにハーフミラー側のガラス表面に設けてもよ
い。
なお、第１図及び第２図中、厳密にみると、入
射光線６はガラス板２に入射するときに屈折し、
ミラー膜４で反射し、ガラス板２より射出すると
きに屈折して反射光線７ｂとなる。いま、入射光
線６と反射光線７ｂとの交点を通り、ミラー膜４
と平行なミラー膜を考えれば、第１図及び第２図
に示すように、入射光線６が屈折せずにガラス板
２内に入射し、上記ミラー膜で反射し、屈折せず
にガラス板２より射出する光線と等価となる。従
つて、実際の場合でも、上記で述べたと同様な結
果を得る。
射光線６はガラス板２に入射するときに屈折し、
ミラー膜４で反射し、ガラス板２より射出すると
きに屈折して反射光線７ｂとなる。いま、入射光
線６と反射光線７ｂとの交点を通り、ミラー膜４
と平行なミラー膜を考えれば、第１図及び第２図
に示すように、入射光線６が屈折せずにガラス板
２内に入射し、上記ミラー膜で反射し、屈折せず
にガラス板２より射出する光線と等価となる。従
つて、実際の場合でも、上記で述べたと同様な結
果を得る。
第４図は上記の光学フイルタ１を組込んだ１例
を示す。上記の光学フイルタ１は入射光線６を直
角に反射させる働きもあり、第４図のテレビジヨ
ンカメラ１０は光学フイルタ１の反射作用を巧み
に利用して小型で使い易い形状となつている。即
ち、第４図のテレビジヨンカメラ１０は撮像光学
系１１とビデオテープレコーダ１２とが一体化さ
れた構成である。撮像光学系１１は、撮像管１３
を縦向きに組込んでＬ字状となつている。１４は
撮像レンズ、１５は走査方向に作用する光学フイ
ルタである水晶板である。本発明の光学フイルタ
１は、撮像管１３の下側に45度傾斜させて組込ま
れている。撮像光学系１１に組込まれている水晶
板は１枚であり、光学用の水晶板は高価で且つ納
期が長いことを勘案すると、上記の撮像光学系１
１は光学フイルタ１を利用しない撮像光学系（３
枚の水晶板を必要とする）に比べて、価格的にも
量産的にも有利となる。また、上記のテレビジヨ
ンカメラ１０は、撮像管を水平に配した場合に比
べて長さＬが相当短くなり、小型となると共に、
肩にかついで撮像するときにバランスをとり易く
使い勝手が良いものとなる。
を示す。上記の光学フイルタ１は入射光線６を直
角に反射させる働きもあり、第４図のテレビジヨ
ンカメラ１０は光学フイルタ１の反射作用を巧み
に利用して小型で使い易い形状となつている。即
ち、第４図のテレビジヨンカメラ１０は撮像光学
系１１とビデオテープレコーダ１２とが一体化さ
れた構成である。撮像光学系１１は、撮像管１３
を縦向きに組込んでＬ字状となつている。１４は
撮像レンズ、１５は走査方向に作用する光学フイ
ルタである水晶板である。本発明の光学フイルタ
１は、撮像管１３の下側に45度傾斜させて組込ま
れている。撮像光学系１１に組込まれている水晶
板は１枚であり、光学用の水晶板は高価で且つ納
期が長いことを勘案すると、上記の撮像光学系１
１は光学フイルタ１を利用しない撮像光学系（３
枚の水晶板を必要とする）に比べて、価格的にも
量産的にも有利となる。また、上記のテレビジヨ
ンカメラ１０は、撮像管を水平に配した場合に比
べて長さＬが相当短くなり、小型となると共に、
肩にかついで撮像するときにバランスをとり易く
使い勝手が良いものとなる。
第５図は、本発明の光学フイルタの変形例を示
す。この光学フイルタ２０はプリズム２１の一面
に形成されており、ハーフミラー膜２２と極く薄
いガラス板２３とミラー膜２４とよりなる。入射
光線２５は、同図に示すように二つの光線２６
ａ，２６ｂに分離される。
す。この光学フイルタ２０はプリズム２１の一面
に形成されており、ハーフミラー膜２２と極く薄
いガラス板２３とミラー膜２４とよりなる。入射
光線２５は、同図に示すように二つの光線２６
ａ，２６ｂに分離される。
発明の効果
上述の如く、本発明になる光学フイルタによれ
ば、以下に挙げる特長を有する。
ば、以下に挙げる特長を有する。
(1) 光軸を変更する機能とローパスフイルタの機
能とを併せ持つことが出来る。
能とを併せ持つことが出来る。
(2) 取り付け時に回転方向に取付け誤差があつて
も、分離方向は変わらず、取り付けし易い。
も、分離方向は変わらず、取り付けし易い。
(3) 完全なる二点分離が出来る。
第１図及び第２図は夫々本発明になる光学フイ
ルタの一実施例を概略的に示す斜視図及び側面
図、第３図は本発明の光学フイルタにより得るこ
とが出来るMTF特性を従来の光学フイルタによ
るMTF特性と対応させて示す図、第４図は本発
明の光学フイルタを適用したテレビジヨンカメラ
の１例を示す図、第５図は本発明の光学フイルタ
の変形例を示す図である。 １，２０…光学フイルタ、２，２３…ガラス
板、３，２２…ハーフミラー膜（S2）、４，２４
…ミラー膜（S1）、５…ガラス基板、６…入射光
線、７ａ，７ｂ…反射光線、１０…テレビジヨン
カメラ、１１…撮像光学系、１２…ビデオテープ
レコーダ、１３…撮像管、１４…撮像レンズ、１
５…水晶板、２１…プリズム。
ルタの一実施例を概略的に示す斜視図及び側面
図、第３図は本発明の光学フイルタにより得るこ
とが出来るMTF特性を従来の光学フイルタによ
るMTF特性と対応させて示す図、第４図は本発
明の光学フイルタを適用したテレビジヨンカメラ
の１例を示す図、第５図は本発明の光学フイルタ
の変形例を示す図である。 １，２０…光学フイルタ、２，２３…ガラス
板、３，２２…ハーフミラー膜（S2）、４，２４
…ミラー膜（S1）、５…ガラス基板、６…入射光
線、７ａ，７ｂ…反射光線、１０…テレビジヨン
カメラ、１１…撮像光学系、１２…ビデオテープ
レコーダ、１３…撮像管、１４…撮像レンズ、１
５…水晶板、２１…プリズム。
Claims (1)
- １ 近接して且つ平行に配されたハーフミラー面
とミラー面とよりなり、入来する光線を、該ハー
フミラー面で反射された光線と、該ハーフミラー
面を透過して該ミラー面で反射され、上記ハーフ
ミラー面で反射された光線と平行である光線とに
分離するように構成された光学フイルタであつ
て、該ハーフミラー面とミラー面の離間寸法と該
ハーフミラー面の反射率を、該光学フイルタの
MTF曲線のMTF値が任意の空間周波数において
最小となるように設定してなることを特徴とする
光学フイルタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60066082A JPS61223802A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 光学フイルタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60066082A JPS61223802A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 光学フイルタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61223802A JPS61223802A (ja) | 1986-10-04 |
| JPH0444727B2 true JPH0444727B2 (ja) | 1992-07-22 |
Family
ID=13305574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60066082A Granted JPS61223802A (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 光学フイルタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61223802A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5237446A (en) * | 1987-04-30 | 1993-08-17 | Olympus Optical Co., Ltd. | Optical low-pass filter |
| JP2008046162A (ja) * | 2006-08-10 | 2008-02-28 | Canon Inc | 反射光学素子および撮像装置 |
| JP6425210B2 (ja) * | 2015-05-07 | 2018-11-21 | 有限会社大平技研 | 反射鏡集合体を用いた星空の投影装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57158612A (en) * | 1981-03-25 | 1982-09-30 | Canon Inc | Optical low pass filter |
| JPS59146015A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光路分割装置 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60066082A patent/JPS61223802A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61223802A (ja) | 1986-10-04 |
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