JPS6247288A - 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 本発明は光学フィルタに係り、色ス１−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であって
、撮像管が斜めの向きで組込まれた構成のテレビジョン
カメラに適用され、撮像管の走査方向に対して直交する
方向に作用する光学フィルタに関する。。

従来の技術 色ス１〜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
波数成分を持つど、擬似信号が発生し、撮像両面に色ビ
ートが表われる。この擬似信号が発生するのを防１にす
るために、光学フィルタが用いられる。

本発明者は、先に、特願昭６０−６６０８２号。

発明の名称「光学フィルタ」において、水晶板に代わり
に、近接して平行に配したハーフミラ−面とミラ〜面と
よりなる反射を利用した構成の光学フィルタを提案した
。この光学フィルタは、ハーフミラ−面の反射率等を適
当に定めることにより、理想的イＺ　Ｍ　Ｔ　Ｆ特ｆｌ
を（ｑることが出来るという特長を有する。またこの光
学フィルタ自体が光路を変更する機能を右ηるため、撮
像管が垂直の向きで組み込まれた撮像光学系の反射鏡の
代わりに組み込むことにより、部品点数が削減された撮
像光学系が実現出来るという特長も有する。

発明が解決しようとする問題点 現在、ビデオテープレコーダと撮像光学系とを一体化し
た構成のテレビジョンカメラが種々商品化されている。

この種のテレビジョンカメラにおいても、小型化する工
夫が種々なされており、本発明者は、第４図（△）、（
Ｂ）に示Ｊ゛ように、撮像管を垂直面７に対して所定角
度α傾斜させた斜めの状態で絹込んだ構成を案出した。

撮像管をこのように配した撮像光学系に、上記の光学フ
ィルタを使用すると、ミラー面における反射光が撮像管
の撮像面に向かうように入射光線を中心に所定角度回動
させた位置に設定することに伴い以下に述べるような問
題が起きてしまう。

第７図は、水平面に対して角痘β（−４５°）傾斜し、
水平方向の入射光線１を反射されて垂直方向に進む反射
光線２とする向きの反射面ａｂｃｄを入射光線１を中心
軸として回動させたときの文字ｒＰＪの像３が変化する
様子を示す。反射面ａｂｃｄが角度α（約４５度）回動
して一点鎖線で示す反射面ａ１ｂｌ　Ｃ＋　ｄ＋　どな
ると、像は４で示す如くになり、更に４５亀回動じて二
点鎖線で示ず反射面ａ２　ｂ２　Ｃ２ｄ２となると、像
は５で示す如くになる。に記反用面ａｂｃｄの代わりに
、反則面ａｂｃｄど一致したミラー面ど線分ｃｄを中心
に多少回動さけたハーフミラ−面とよりなる光学フィル
タを使用した場合には、ミラー面にａ３　ＬＪる反射が
上記の像３と一致した像を形成し１、ハーフミラ−面の
反射が破線で示す像３△を形成する。光学フィルタを入
射光線１を中心軸として回動させると、ミラー面におけ
る反射は」−記の像４．５と一致した像を形成し、ハー
フミラ−面における反則が破線で示Ｊ−像４△、５Ａを
形成する。

像３と３Ａとは撮像管の走査方向に対して垂直な方向に
分−１している。像５と５Ａとは撮像管の走査方向と同
じ方向に分Ｈしている。即ち、光学フィルタを回動させ
ることにより、撮像管の走査方向を基準としてみた場合
に、像の分離方向が変化する。

光学フィルタを元の状態より約４５度回動させた状態に
おける像４．４△を取り出すと、第８図に示す如くにな
る。矢印Ｘは撮像管の走査方向。

矢印Ｙは走査方向に対して直交する走査直交方向である
。像４，４Ａは、矢印Ｙ方向に対して角度α傾斜した矢
印Ｍで示す方向に分離している。イ〒お、走査方向につ
いてみると、像４Δは像４に対して走査方向とは逆方向
にずれている。即ち、光学フィルタは、像点を走査直交
方向にΔｙ、走査方向にΔＸ夫々分離させ、撮像管の走
査直交方向に加えて走査方向にもフィルタ作用を呈する
。そして、ΔＸはΔｙとαが決まれば定まってしまう。

このため、例えば、走査方向の色ビーｌ〜を伯の光学フ
ィルタで除去し、上記の先に出願した光学フィルタで走
査直交方向に坦われた色ビートだ【ノを抑制しようとし
た場合には、上記の色ビートは抑制されるが、走査方向
に作用するフィルタ作用により、走査方向の解像庶が不
要に低下してしまうという問題点があった。

＝　５一 本発明は」−記問題点を解決した光学フィルタを提供す
ることを目的どＪる。

問題点を解決覆るＩＣ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ｎ
ｒｆ側にこれと近接して配されたハーフミラ−面どＪ、
りなる。このハーフミラ−面は、上記ミラー面を、第１
には、上記入射光線とミラー面で反射した光線とを含む
面に対して垂直な軸を中心軸として僅かに回動させ、第
２には、上記入用光線を中心軸として僅かに回動させた
面と平行に定めである。ハーフミラ−面の上記入用光線
を中心軸とづる回動は、ハーフミラ−面にお（）る反射
光を、入射光とミラー面における反射光とを含む面に対
して垂直方向に振る。この光学フィルタは、搬像管が傾
斜した縦向きで配された搬像光学系に、撮像管に対向す
るように傾斜させて、組み込まれる。上記反射光の振れ
が、光学フィルタの傾斜させた組み込みに起因して発生
する前記撮像管の走査方向の像点分離を相殺し、光学フ
ィルタは撮像管の走査直交方向にのみフィル−６＝ 夕作用を行なうようにもできるようにした。

実施例 次に本考案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１０は、
極く薄いガラス板１１の片面にハーフミラ−膜１２２反
対側の面にミラー膜１３を説けてなる構成であり、ガラ
ス基板１４」−に固着しである。光学フィルタ１０は、
幾何学的にみれば、ミラー膜１３が構成するミラー面Ｓ
１と、ハーフミラ−膜１２が構成するハーフミラ−面Ｓ
２と」：りなる。なｄ５、前記のミラー膜１３をガラス
基板１４上に設けてもよい。この場合には、光学フィル
タ１０は片面にハーフミラ−膜１２を設りてなる極く薄
いガラス板１１をガラス基板１４のミラーＩＩ！Ｊ１３
上に固着した構造どなる。

ミラー面Ｓ１は、水平方向を表わす軸△及び垂直方向を
表わす軸Ｂに対して共に直交する線２を含み、旧つ水平
面に対して角度β（−４５邸）傾斜した面である。ハー
フミラ−面Ｓ２は、面Ｓ１ｂと平行な面である。面５１
１）は、第１段階として、ミラー面Ｓ＋　　（ｅｆＱｌ
ｌ）を線２を中心に時計方向に小なる角度δ回動さけて
一点鎖線で示す面５１ａ（ｅ＋　ｆｌ　Ｑ＋　ｈｌ　＞
どし、第２段階として、面Ｓ　を軸Ａと平行であり面Ｓ
１８を通る軸Ａ１をａ 中心に時計方向に小さイ【角度θ回動させた二点鎖線で
示づ面ｅ２ｆ２０２ｈ２である。ガラス板１１は、ミラ
ー面Ｓ１どハーフミラ−而Ｓ２とが上記の幾何学的関係
を満足するように両面が研摩されている。

軸Ａ１と一致した入射光線１５は、まずハーフミラ−膜
１２　（Ｓ２　）にａ３いて、その一部が点Ｃで反射し
、残りがハーフミラ−膜１２を透過しガラス板１１内を
進行し、ミラー膜１３（Ｓ＋）の点りで反則する。ミラ
ー膜１３で反射した第２の反則光線１６ｂは入射光線１
５に対して直交し、且つ垂直方向を示す軸Ｂと平行な光
線どなる。ハーフミラ−躾１２で反則した第１の反射光
線１６ａは、軸Ｂに対して軸△方向に角度λ傾斜した軸
Ｂ１に対して軸Ｐ２方向に角度φ傾斜した光線と’＋ｒ
る。

こ）で、マスタレンズ１７及び撮像管をその先軸を上記
軸Ｂと一致させて配置したと仮定すると、上記反射光１
６ａ、１６ｂはマスタレンズ１７により屈折されて撮像
管の撮像面１８上に到り、被写体の一つの物点Ｅは、撮
像面上１８において走査方向にＰＸ、走査直交方向にＰ
ｙ＃ｆれた二つの像点Ｅ＋　、Ｅ２に分Ｎｆされる。走
査方向についてみると、像点Ｅ１は像点Ｆ２に対して走
査方向と同じ方向にｐｘずれている。このずれｐｘは、
後述するＪ：うに前記のΔＸを相殺するように作用Ｊる
。

こ）で、ハーフミラ−面が面Ｓ１８と平行であるＳ１ａ
′　である場合には、ハーフミラ−面＄１８′　にＪ：
る像点は第２図中Ｅ１ａである。ハーフミラ−面Ｓ２は
ハーフミラ−而Ｓ１ａ′　を軸Δ１を中心として角度θ
回動させた面である。ハーフミラ−而Ｓ１ａ′　の軸Ａ
を中心とする角度θの回動により像−９一 点Ｆ１ａがシフ［−覆る方向は、ミラー面とハーフミラ
−面とが平行である場合の像点分前方向く像点［２、［
１ａを通る直線の方向）に対して直角な方向である。

一＋＝記の光学フィルタ１ｏは、第３図（Ａ）。

（Ｂ）及び第４図（Ａ＞、（Ｂ）に示すようにテレビジ
ョンカメラ２０の撮像光学系２１に組み込まれている。

このテレビジョンカメラ２０は撮像光学系２１とビデオ
テープレコーダ２２とが一体化された構成である。テレ
ビジョンカメラ２０を小型にするために、撮像光学系２
１内の撮像管２３は、その光軸がズームレンズ２４の光
軸にス・１して垂直どなる向きで、しかも垂直向Ｚに対
して角度α傾斜した向きで組み込まれている。２５はマ
スタレンズであり、撮像管２３の直前の位置に設けであ
る。

本発明の光学フィルタ１０は、第２図に示す状態より軸
Δ１を中心に特訓方向に角度α回動さぜた向きで、軸Δ
１をズームレンズ２４の光軸と一致させて、マスタレン
ズ２５の下側の個所に組み込まれている。

入射光線１５は、ズームレンズ２　’ｌ　４！：透過し
て光学フィルタ１０に到り、まずハーフミラ−膜１２に
おいて一部が反射して第１の反則光線１６８′　となり
、残りはハーフミラ−膜１２を透過し、ガラス板１１内
を進行し、ミラー膜１３」−で反射して第２の反射光線
１６ｂ′となる。この二つの光線１６ａ’　、１６ｂ’
　は、マスタレンズ２５に進入しこ）で屈折されて、撮
像面２３ａ上に結像される。こ）で、ミラー膜とハーフ
ミラ−膜とが平行である前記先願の光学フィルタを組み
込んだ場合には、第７図及び第８図に示でように、撮像
面２３ａ］−の像点は走査直交方向の他に走査方向にも
ΔＸ分離することになるが、上記の光学フィルタ１０を
角度α回動させた向ぎで組み込ｌυだ場合には、上記角
度θの回動による像点のシフト方向は、ハーフミラ−面
とミラー面とが平行である場合の像点の分！Ｉ１１方向
である第８図中ベクトルＭに対して直交するベク］〜ル
Ｎの方向である。

ベクトルＮの方向は、光学フィルタ１０を角度α回動さ
せることが原因で、走査１ノ向とは逆方向に表われる分
−１成分△Ｘ（第８図参照）を相殺する方向である。４
Ｔお、ムク１ヘルＭ、Ｎの長さは分ｌ１１１１距頗（を
表わ１ｏベク１〜ルＮの方向の分閣距Ｎ（は角度０の増
減に応じて増減する。こ）で角度θは、ベタ１〜ルＮ方
向の分離１距刻１の走査方向の分離成分ΔＸ１が上記の
分−１成分ΔＸと等しり４するにうに定めである。従っ
て、上記の光学フィルタ１０を絹み込むことにＪ：す、
光学フィルタ１０を角度α回動させることに起因して走
査方向十走査方向と、は逆方向に表われる分離成分ΔＸ
（第８図参照）が相殺される。これにより、撮像面２３
ａ十には、走査方向には分離ｌず、走査直交方向にだ（
）分離した像点［＋　’　＋　［２’　が生ずることに
なる。上記のテレビジョンカメラ２０により正立した文
字［Ｐ−１を撮像した場合には、撮像面２３ａ上には、
第５図に示すＪ、うに、走査直交方向にだり万円１した
二つの像２６．２７が結像される。

従って、上記の侃像光学系２１において、光学フィルタ
１０は、撮像管の走査直交方向にのみフィルタ作用を早
する。このため、撮像光学系２１は、走査方向の解像度
は何ら低下させることなく、走査直交方向に現われる色
ビートを十分に軽減出来る撮像光学系どなる。

また、上記の光学フィルタ１０によれば、ｉｊｆ記先願
の光学フィルタと同様に、ハーフミラ−膜１２の反射率
を制御することにより、分Ｈ１された二つの像点の明る
さの比率を変えてフィルタ作用をする光量の入射光量全
体に対する割合を変えＭＴＦ特性曲線を操作することが
出来る。本実施例の光学フィルタ１０では、ハーフミラ
−１１！ｌ！１２の反射率を約３０％とし、第６図にグ
ラフ線「で示すように、空間周波数ｆｖ、　”において
色ビート許容隅点Ｑまで低下した谷部どなる即用的なＭ
ＴＦ特性どなっている。なお、空間周波数ｆＶｌ＊は第
７図中ベクトルＭの走査直交方向成分△ｙどベクトルＮ
の走査直交方向成分Δｙ１との和であるΔＹにｊ：り決
定される。

また」−記像点Ｅ＋’　とＥ２’　との間に撮像管２３
の光軸方向のずれがあると、ＭＴＦ特ｆ（１が全　１３
一 体向に低下づることに４ｖるが、上記の撮像光学系２１
においては、光学フィルタ１０はマスタレンズ２５の前
側に配されているため、像点Ｅ＋’　ど［２′どの間に
は撮像管２３の光軸２３の方向のずれは無く、このずれ
に起因ＪるＭＴＦ特性の低下は生じイｒい。

また、上記のテレビジョンカメラ２０は、撮像管を水平
に配した場合に比べて良さが短くなり、また銀像管を垂
直に配した場合に比べて高さが低くなって、小型どなる
と共に、膚にかついで撮像するとぎにバランスをとり易
く使い勝手が良い。

なお、上記の光学フィルタ１０を製造する場合には、ガ
ラス板１１の研肪時に角度λどφを管理することになる
が、厚さは適宜定めればよく寸法制御を必要としないた
め、前記先願の光学フィルタにお（Ｊ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
はし易く、製造上も有利である。

発明の効果 上述の如く、本発明になる光学フィルタにＪ：れ−Ｆ／
１．　− ば、躍像管が縦向ぎで旧つ垂直向に対して１ｔｐ斜して
配された搬像光学系のうち撮像管の前側に配されたマス
タレンズの前側に絹み込まれて、撮像管の走査直交方向
にのみフィルタ作用を働かせることが出来、上記構成の
搬像光学系において、水平方向の解像度を低下させるこ
とイ１く、垂ｍＥ方向に現われる色ビートを十分に抑制
す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図は本発明の光学フィルタの一実施例を戦略的に示
す斜視図、第２図は第１図中ミラー面どハーフミラ−面
との幾何学的位置関係を入射光線及び各面における反射
光線と０１せて示す図、第３図（Ａ）、（Ｂ）は夫々第
１図の光学フィルタを組み込んでなる搬像光学系を示す
左側面図及び正面図、第４図（Ａ＞、（Ｂ）は夫々」二
記の搬像光学系を適用してなるテレビジョンカメラの１
例を示す左側面図及び正面図、使用態様を示す図、第５
図は第４図（Ａ）、（Ｂ）のテレビジョンカメラで正立
した文字ｒＰＪを撮像したときに撮像管の囮像面十に結
像された二つの像の分離状態を示す図、第６図は本発明
の光学フィルタにより得ることが出来るＭＴＦ特性を示
す図、第７図は互いに平行４ｆミラ一面とハーフミラ−
而どＪ：りなる光学フィルタを入用光線を軸として回動
させたどきに像の分離状況が変止Ｊ゛る様子を説明する
図、第８図は光学フィルタが約／１５度の回動位買にあ
るときの像の分離状態を示Ｊ−図である。 １０・・・光学フィルタ、１１・・・ガラス板、１２・
・・ハーフミラ−膜、１３・・・ミラー膜、１４・・・
ガラス基板、１５・・・入射光線、１６８．１６ａ’・
・・第１の反射光線、１６ｂ、１６ｂ’　・・・第２の
反射光線、２０・・・テレヒビジョンカメラ、２１・・
・搬像光学系、２２・・・ビデオチープレローダ、２３
・・・撮像管、２３ａ・・・ｔｉｔ而、２／ｌ・・・ズ
ームレンズ、２５・・・マスタレンズ、２６．２７・・
・像、Ｅ・・・物点、Ｅ＋。 Ｆ２　、　ｌＴｌ＋′、　Ｆ２　’・・・像点、Ｓｌ・
・・ミラー面、Ｓ２・・・ハーフミラ−面。 γて。牢ｔ１ 手続補正書 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１８５５８６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ネ」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１４頁第１８行と第１９行との間に
次の文を加入する。

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且つ上記
   入射光線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
   面を透過し該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。