JPS6224223A - 光学フイルタ - 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 本発明は色ストライブフィルタで色信号の多重化を行な
うテレビジョンカメラに適用されて特に陽像管の走査方
向に対して垂直方向に作用する光学フィルタに関する。

従来の技術 色ストライプフィルタで色信号の多重化を行なうテレビ
ジョンカメラでは、被写体像と色ストライプフィルタが
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、１ｍ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、光学フィルタが用いられる。

従来の光学フィ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
学フィ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 入射光線は光学フィ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−の物点は二つ
の像点となる。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、光学フィルタのＭＴＦ曲線は、成る空
間周波数においてレスポンスが必ず零にまで下がる曲線
となる。なお、レスポンス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ｆＶｌ＊
の付近で色ビートが発生していた。この色ビートは、レ
スポンスが上記の空間周波数ｆＶＩ＊の付近において低
くなるような特性の光学フィ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ィルタを、第３図中グラ
フ線工で示すようにレスポンスが空間周波数ｆＶ＋１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ｆＶＩｓ付近の画像は
ボケで解像度が悪くなってしまう。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（レスポンス約０．４）を通る曲線となるような
ＭＴＦ特性の光学フィ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ｆＶＩ＊より高い空間周波数ｆＶ２８の近辺の画像
の解像度が悪くなっ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ィルタを提供する
ことを目的とする。

問題点を解決するための手段及び作用 本発明は、入射光線を所定方向に反射させるミラー面と
、ミラー面の前側にこれと近接して配され、上記ミラー
面を上記入射光線とミラー面で反射した光線とを含む面
に対して垂直な線を中心として僅かに回動させた面と平
行であるハーフミラ−面とよりなり、入射光線がハーフ
ミラ−面で反射された光線とハーフミラ−面を透過して
ミラー面で反射された光線とに分離される構成としたも
のである。ハーフミラ−面のミラー面に対する傾斜角が
レスポンスが最小となる空間周波数を決定し、ハーフミ
ラ−面の反射率がレスポンスの最小値を決定する。

実施例 次に本発明になる光学フィルタの一実施例について説明
する。

第１図及び第２図に示すように、光学フィルタ１は、掻
く薄いガラス板２の片面にハーフミラ−膜３１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
上に固着しである。光学的フィルタ１は、幾何学的にみ
れば、ミラー膜４が構成するミラー面Ｓ！と、ハーフミ
ラ−膜３が構成するハーフミラ−面Ｓ２とよりなる。ハ
ーフミラ−面Ｓ２は、ミラー酢Ｓ１を、入射光線１０と
ミラー面Ｓ＋による反射光線１１ｂとを含む面に対して
垂直な線Ａを中心として僅かの角度α回動させた面Ｓ＋
　ａと平行である。

この光学フィルタ１は、第２図に示すように、テレビジ
ョンカメラの撮像光学系６内に組込まれている。７は撮
像管であり、縦向きに組込まれており、撮像光学系６は
１字状となっている。Ｘ軸は撮像管７の走査方向、Ｙ軸
はこれと直交する走査直交方向であり、光学フィルタ１
に対する入射側と光学フィルタ１よりの出射側とに別々
に示しである。８はズームレンズ、９はマスタレンズで
ある。光学フィルタ１は、ズームレンズ８とマスタレン
ズ９との間の個所にミラーｌｌ０４が入射光線１０に対
して角度β（−４５度）傾斜した向きで、換言すれば、
入射光１！Ｊ１０と第２の反射光線１１ｂとの開き角γ
が９０度となる姿勢で組込まれている。

入射光ｉ＊ｉｏは、ズームレンズ８を透過し、まずハー
フミラ−膜３において、一部は点Ｂで反射゛して第１の
反射光線７ａとなって上方に向かい、残りはハーフミラ
−膜３を透過し、ガラス板２内を進行し、ミラー膜４上
の点Ｃで反射して第２の反射光線１１ｂとなって上方に
向かう。光線１１ａは光線１１ｂに対して角度２α傾斜
している。この二つの光線１１ａ、１１ｂは、マスタレ
ンズ９に進入しこ）で屈折されて、撮像管７の！ａ像面
７ａ上に、走査直交方向に寸法Ｐｙ離れた個所に結像さ
れる。即ち被写体の−の物点Ｐは、園像管の胤像面上に
おいて、走査直交方向に寸法Ｐｙ離れた二つの像点Ｐ＋
　、Ｐｚに分離される。これにより、走査直交方向につ
いてフィルタ効果が生ず　−る。

例えばハーフミラ−の反射率が５０％の場合上記の光学
フィルタ１は、走査直交方向に関しては、Ｍ＝ｌｃｏｓ
πｆ”Ｐｙｌ で表わされるＭＴＦ特性となる。こ）でｆ”＝（１／２
Ｐｙ）のときＭは最小値０を示す。レスポンスが最小と
なる空間周波数はハーフミラ−の反射率が５０％の場合
と同様の式で表わされ、上記分離寸法Ｐｙで決定される
。こ）で、光学フィルタ１がマスクレンズ９の前側に配
置され、反射光線１１ａ、１１ｂは搬像面７ａに到る前
にマスクレンズ９を通る構成であるため、ガラス板２の
厚さｔは上記寸法Ｐｙに藝無関係となり、寸法Ｐｙはガ
ラス板２の角度αにより定まることになる。上記の光学
フィルタ１は、レスポンスが前記の空間周波数ｆＶ１１
において、最小となるように定めである。

光学フィルタ１を製造する場合には、上記角度αをｔｉ
１理することになるが、厚さｔは適宜定めればよいため
、本出願人が先に出願した特願昭６０−６６０８２号９
発明の名称「光学フィルタ」におけるようにガラス板の
厚さと平行度との両方を管理する場合に比べて、管理は
し易い。

上記構成の光学フィルタ１は、可変出来るパラメータと
して、上記のガラス板２の角度αに加えてハーフミラ−
膜３の反射率がある。このハーフミラ−１１３（７）反
射率を変すると・像点Ｐ・とＰ・　　　　　　。

の明るさの比率が変わる。例えば反射率５０％の　　　
　　　：ときには、１：１１反射率２０％のときは１：
４．　　　　　　’１１３１６０％、７）、。よ。、２
８６゜ユ。よう　　　　：に像点Ｐ１とＰｚの明るさの
比率が変わると、フィルタ効果が変化する。例えば、比
率が１＝１の場合には、像点Ｐ＋　、Ｐｚの明るさ全体
が即ち入射光線１０の光員全体がフィルタ効果を呈する
。

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
間でフィルタ効果を呈し、残りの明るさ分はフィルタ効
果は呈しないことになる。即ち入射光線１０の光量のう
ちの２７５はフィルタ効果を有し、残りの３７５はフィ
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１０の光量のうちの４１５がフィルタ効果を有
し、１１５がフィ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−１２３の反射率を適宜変えるこ
とにより、入射光線１０の光量のうち、フィルタ作用を
する光量の割合が可変され、ひいてはレスポンスの最小
値を可変出来ることになる。

上記の光学フィルタ１は、ハーフミラ−膜３の反射率を
例えば約３０％として、最小のレスポンスが０．４とな
るように定めである。

また像点Ｐ＋とＰｚとの間に撮像管の光軸方向のずれが
あると、ＭＴＦ特性が全体的に低下することになるが、
光学フィルタ１はマスタレンズ９の前側に配されている
ため、像点Ｐ１とＰｚとの間には上記のずれは無く、上
記ずれに起因するＭＴＦ特性の低下は生じない。

これにより、上記の光学フィルタ１は、第３図中グラフ
線■で示すように、空間周波数ｆＶ１９において谷とな
り、しかもこの谷の部分の最低のレスポンスが約０．４
とされた、理想的なＭＴＦ特性を有する。従って、この
光学フィルタ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８″・Ｌ　＃′ｆ′［′！′１”ｆｊｉ
Ｊ（１）’ｌ＠Ｆ８＊＊’ｌｂｌｔＴＣｍ　　　　。

つて良好な解像度を有するテレビジョンカメラが実現出
来る。

なお、ハーフミラ−［１３の反射率を約７０％と定めて
も、上記と同様に最低のレスポンスは０．４　　　　　
ととなる。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−側のガラス表面に設けてもよい。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　）゛“
ＩＭ（Ａ）、　（Ｂ）ｔ“”′”“″　　　ζ（搬像光
学系６）を適用してなるテレビジョンカメラ１２を示す
。このテレビジョンカメラ１２は、撮像光学系６とビデ
オテープレコーダ１３とが一体化された構成であり、ａ
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。

また、１４は走査方向（第１藺中矢印Ｘ方向）に作用す
る光学フィルタである水晶板であり、ズームレンズ８と
光学フィルタ１との間に配置しである。

第５図は、本発明の光学フィルタの変形例を示す。この
光学フィルタ２０はプリズム２１の一面に形成されてお
り、ハーフミラ−膜２２と極（簿いガラス板２３とミラ
ー膜２４とよりなる。入射光［１２５は、同図に示すよ
うに第１．第２の反射光１２６ａ、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ィルタによれば、ハー
フミラ−面とミラー面との門の角度を変えることにより
レスポンスが最小となる空間周波数を可変出来、更には
ハーフミラ−面の反射率を変えることにより最小のレス
ポンスを可変出来、然して上記の二つのパラメータを操
作゛することによりＭＴＦ特性を自由に定めることが出
来、色ビートの除去と解像度との両者について満２出来
るＭＴＦ特性を得ることが出来るという特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる光学フィルタの一実施例を概略的
に示す斜視図、第２図は第１図の光学フィルタを組み込
んでなる陽像光学系を概略的に示す側面図、第３図は本
発明の光学フィルタにより得ることが出来るＭＴＦ特性
を従来の光学フィルタによるＭＴＦ特性と対応させて示
す図、第４図は本発明の光学フィルタを適用したテレビ
ジョンカメラの１例を示す図、１５図は本発明の光学フ
ィルタの変形例を示す図である。 １．２０・・・光学フィルタ、２．２３・・・ガラス板
、３．２２・・・ハーフミラ−膜、４．２４・・・ミラ
ー膜、５・・・ガラス基板、６・・・ｌａ像光学系、７
・・・撮惟管、７ａ・・・撮像面、８・・・ズームレン
ズ、９・・・マスタレンズ、１０．２５・・・入射光線
、１１ａ、２６ａ・・・第１の反射光線、１１ｂ、２６
ｂ・・・第２の反射光線、１２・・・テレビジョンカメ
ラ、１３・・・ビデオテープレコー４．１４・・・水晶
板。 特許出願人　日本ビクター株式会社 第璽図 第５図 親 手続補正毎 昭和６１年　８月１９日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　　殿 １、事件の表示 昭和６０年　特許願　第１４５９８４号２、発明の名称 光学フィルタ ３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　〒２２１　　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁
目１２番地名称　（４３２）日本ビクター株式会社代表
者　取締役社長　垣　木　邦　夫 ４、代理人 住所　〒１０２　　東京都千代田区麹町５丁目７番地自
発補正　　　　　　　　　　　　　　　　　　　２）、
６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。 ７、補正の内容 （１）明細書中、第１１頁第６行と第７行との間に次の
文を加入する。 ［なお、第１図及び第２図中、厳密にみると、入射光１
ｉｊｌＩＯ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
て第２の反射光線１１ｂとなる。いま、入射光Ｉ！１０
と第２の反射光線１１ｂ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１０は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。従って、実際の場合でも、上
記で述べたと同様な結果を得る。」 ■　同、第１１頁第１２行と第１３行との間に以下の文
を加入する。 ［第５図においても、入射光線２５及び第１．第２の反
射光線２６ａ、２６ｂは屈折を省略して図示しである。 」

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 入射光線を所定方向に反射させるミラー面と、該ミラー
   面の前側にこれと近接して配され、且つ上記ミラー面を
   上記入射光線と該ミラー面で反射した光線とを含む面に
   対して垂直な軸を中心軸として僅かに回動させた面と平
   行であるハーフミラー面とよりなり、上記入射光線を該
   ハーフミラー面で反射された第１の反射光線と該ハーフ
   ミラー面を透過し上記ミラー面で反射された第２の反射
   光線とに分離する構成としたことを特徴とする光学フィ
   ルタ。