JPH09310U - Spectral prism block - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 正確に光を分光するプリズムブロックの軽量
化と、その組み立て構造を提供する。 【解決手段】複数のプリズム３Ｒ、３Ｇ、３Ｂを組み合
わせるために、プリズムの熱膨張率とほぼ同一の熱膨張
率を有するセラミックで支持基板１２を形成し、この支
持基板１２の一側面でプリズムを相互に固着する。支持
基板の一側面に設けた凹部１３に回り止めされた状態で
雌ねじ１６を収納しておき、この雌ネジに対して支持基
板の他側面からネジ７を挿通し、分光プリズムを取り付
け基台８に固定する。 (57) Abstract: [PROBLEMS] To provide a lightweight prism block that accurately disperses light and an assembly structure thereof. SOLUTION: In order to combine a plurality of prisms 3R, 3G, 3B, a supporting substrate 12 is formed of a ceramic having a coefficient of thermal expansion substantially the same as that of the prisms, and the prism is formed on one side of the supporting substrate 12. Stick to each other. The female screw 16 is stored in a state in which it is prevented from rotating in the concave portion 13 provided on one side surface of the support substrate, and the screw 7 is inserted into the female screw from the other side surface of the support substrate to attach the spectral prism to the base 8. Fixed to.

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed description of the device]

【０００１】[0001]

【考案の属する技術分野】[Technical field to which the invention belongs]

この考案は、複数のプリズムを組み合わせて構成した分光プリズムを支持基台 に接着固定したプリズムブロックに関するもので、例えば複数のイメ−ジセンサ を用いてカラ−撮像を行うカラ−撮像装置に使用されるものである。 The present invention relates to a prism block in which a spectral prism formed by combining a plurality of prisms is adhesively fixed to a support base, and is used, for example, in a color image pickup apparatus for performing color image pickup using a plurality of image sensors. It is a thing.

【０００２】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

一般に、カラ−撮像装置では、レンズからの撮像光を色分解系で複数の色成分 、すなわち赤色成分，緑色成分，および青色成分の３色に分解し、各色成分の被 写体像をそれぞれの撮像管や電荷結合素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device)等 のイメ−ジセンサに撮像して得られる各撮像出力からＮＴＳＣ方式の標準カラ− テレビジョン信号を形成して出力するようになされている。 Generally, in a color image pickup device, image pickup light from a lens is separated into a plurality of color components by a color separation system, that is, a red component, a green component, and a blue component, and an object image of each color component is divided into respective color components. A standard color television signal of the NTSC system is formed and output from each image pickup output obtained by picking up an image with an image sensor such as an image pickup tube or a charge coupled device (CCD: Charge Coupled Device).

【０００３】 このようにレンズからの撮像光を各色成分に分解する色分解系としては、複数 のプリズムを組み合わせて構成した分光プリズム、いわゆる色分解プリズムが用 いられている。そして、色分解プリズムは、例えばアルミダイキャスト製の支持 基台の一側面に接着固定され、分光プリズムブロックが構成されている。 また、複数のイメ−ジセンサを用いたカラ−撮像装置では、色分解プリズムに よって得られる各色成分の光の各射出面に対して各イメ−ジセンサを高い位置精 度、例えば１μｍオ−ダで調整し、各イメ−ジセンサにより撮像される各色成分 の被写体像を重ね合わせ、すなわちレジストレ−ション調整を正確に行った状態 で取り付けられている。As described above, a so-called color separation prism, which is a spectral prism formed by combining a plurality of prisms, is used as a color separation system that decomposes the imaging light from the lens into each color component. The color separation prism is adhered and fixed to one side surface of a support base made of, for example, an aluminum die cast to form a spectral prism block. Further, in a color image pickup apparatus using a plurality of image sensors, each image sensor has a high positional accuracy, for example, 1 μm order with respect to each emission surface of the light of each color component obtained by the color separation prism. The image is adjusted and the subject images of the respective color components picked up by the respective image sensors are superimposed, that is, the registration adjustment is accurately performed.

【０００４】 図３はかかる従来の分光プリズムブロックを用いたビデオカメラの一部を示す 平面図、図４は分光プリズムを示す側面図である。なお、図４の支持基台，取付 基台は二点鎖線で図示されている。 これらの図において、１は分光プリズムブロックを示し、分光プリズム２と、 この分光プリズム２の一側面を接着固定する支持基台４とで構成されている。 分光プリズム２は赤色用のプリズム３Ｒ、緑色用のプリズム３Ｇ、および青色用 のプリズム３Ｂで構成されている。そして、プリズム３Ｒ，３Ｂの間には赤色， 青色を全反射させるために、例えば0.03mmのギャップが設けられ、支持基台４に 接着される一側面以外のギャップは接着剤等でシ−リングされるとともに、他の 側面は光の乱反射を防止するためのコ−ティングが施されている。 支持基台４はプリズム３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの熱膨張率近傍の熱膨張率を有する、 例えばアルミ、ステンレス、またはチタン等で構成されている。 ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは前記プリズム３Ｒ，３Ｇ， ３Ｂの各出射面に取り付けら れている保持部品、６Ｒ，６Ｇ，６ＢはＣＣＤからなる固体撮像素子を示し、保 持部品５Ｒ，５Ｇ，５Ｂにレジストレ−ション調整を行った状態で固定されてい る。 ８は前記分光プリズム２が取付ねじ７で固定される取付基台、９は前記取付基 台８が取り付けられている筐体、１０は前記筐体９の前方に固定されたレンズマ ウントを示し、レンズ（図示省略）が取り付けられている。FIG. 3 is a plan view showing a part of a video camera using such a conventional spectral prism block, and FIG. 4 is a side view showing the spectral prism. The support base and the mounting base in FIG. 4 are indicated by a chain double-dashed line. In these drawings, reference numeral 1 denotes a spectroscopic prism block, which is composed of a spectroscopic prism 2 and a support base 4 for adhering and fixing one side surface of the spectroscopic prism 2. The spectral prism 2 includes a red prism 3R, a green prism 3G, and a blue prism 3B. A gap of 0.03 mm, for example, is provided between the prisms 3R and 3B in order to totally reflect the red and blue colors, and the gap other than the one side face to be bonded to the support base 4 is sealed with an adhesive or the like. At the same time, the other side is coated to prevent irregular reflection of light. The support base 4 has a coefficient of thermal expansion close to that of the prisms 3R, 3G, and 3B, and is made of, for example, aluminum, stainless steel, or titanium. Reference numerals 5R, 5G and 5B are holding parts attached to the respective exit surfaces of the prisms 3R, 3G and 3B, 6R, 6G and 6B are solid-state image pickup devices composed of CCDs, and holding parts 5R, 5G and 5B are shown in FIG. It is fixed after registration adjustment is performed. Reference numeral 8 denotes a mounting base to which the spectral prism 2 is fixed by a mounting screw 7, 9 denotes a housing to which the mounting base 8 is mounted, 10 denotes a lens mount fixed to the front of the housing 9, A lens (not shown) is attached.

【０００５】[0005]

【考案が解決しようとする課題】[Problems to be solved by the device]

上記のように構成された従来の分光プリズムブロック１は、図示を省略したレ ンズからの撮像光を分光プリズム２で分光し、それぞれの固体撮像素子６Ｒ，６ Ｇ，６Ｂで得られる撮像出力からＮＳＴＣ方式の標準カラ−テレビジョン信号を 得るものである。 しかしながら、分光プリズム２は金属製の支持基台４に接着固定されているの で、支持基台４とプリズム３Ｒ，３Ｇ，３Ｂとの間に熱膨張率の差があるため、 −２０〜６０℃程度の温度ストレスで接着剤の部分が剥離して使用不能になった り、支持基台４とプリズム３Ｒ，３Ｇ，３Ｂとの膨張の差によってレジストレ− ション誤差が生じたり、分光特性が変化するという問題点がある。 The conventional spectral prism block 1 configured as described above splits the imaging light from the lens (not shown) with the spectral prism 2, and from the imaging output obtained by each solid-state imaging device 6R, 6G, 6B. A standard color television signal of the NSTC system is obtained. However, since the spectral prism 2 is adhered and fixed to the metallic support base 4, there is a difference in the coefficient of thermal expansion between the support base 4 and the prisms 3R, 3G, 3B, and therefore, −20 to 60 The adhesive part peels off due to a temperature stress of about ℃ and becomes unusable, and a difference in expansion between the support base 4 and the prisms 3R, 3G, 3B causes a registration error and changes the spectral characteristics. There is a problem of doing.

【０００６】 そこで、本出願人は上記したような問題点を解決するため、プリズムの熱膨張 率とほぼ同一の熱膨張率を有する材質で支持基台を構成した分光プリズムブロッ ク（実願昭６０−０６４７９０号）を提案した。 本出願人が先に提案した分光プリズムブロックにおいては、支持基台を、例え ばセラミックで構成することにより、支持基台とプリズムとの熱膨張率をほぼ等 しくし、前述したような問題点を解決したものである。Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the applicant of the present invention has a spectral prism block (a practical application example) in which a supporting base is made of a material having a coefficient of thermal expansion substantially the same as that of the prism. 60-064790). In the spectroscopic prism block previously proposed by the applicant, the support base is made of, for example, ceramic, so that the thermal expansion coefficients of the support base and the prism are made substantially equal, and the above-mentioned problems occur. Is the solution.

【０００７】 しかしながら、本出願人が先に提案した分光プリズムブロックは、支持基台が セラミックで構成されているので、支持基台に細かいピッチのねじ穴を設けたり 、雌ねじをモ−ルド成型することは困難であるため、分光プリズムブロックを取 付基台に機械的に取り付けることが困難になるという問題点がある。 この考案は、上記したような問題点を解決した分光プリズムブロックを提供す るものである。However, in the spectroscopic prism block previously proposed by the present applicant, since the support base is made of ceramic, a screw hole with a fine pitch is provided in the support base, or a female screw is molded by molding. However, it is difficult to mechanically attach the spectral prism block to the mounting base. This invention provides a spectral prism block that solves the above-mentioned problems.

【０００８】[0008]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

この考案の分光プリズムブロックは、プリズムの熱膨張率とほぼ同一の熱膨張 率を有するセラミックで支持基台を構成し、支持基台の一側面に設けた凹部に回 り止めされた状態で雌ねじを収納し、支持基台の一側面に分光プリズムを接着固 定したものである。 The spectroscopic prism block of the present invention comprises a support base made of ceramics having a coefficient of thermal expansion almost equal to that of the prism, and the female screw is fixed in a recess provided on one side of the support base. The specular prism is bonded and fixed to one side of the support base.

【０００９】[0009]

【作用】[Action]

この考案の分光プリズムブロックにおいては、支持基台の他側面側から挿通さ れる取付ねじを雌ねじに螺合させることにより、取付基台に分光プリズムブロッ クを機械的に取り付けることができる。 In the spectroscopic prism block of the present invention, the spectroscopic prism block can be mechanically attached to the mounting base by screwing a mounting screw inserted from the other side of the support base into a female screw.

【００１０】[0010]

【考案の実施の形態】[Embodiment of the invention]

図１はこの考案の分光プリズムブロックの一実施例を示す分解斜視図、図２は 分光プリズムブロックの取付状態を示す拡大断面図で、図３，図４と同一部分に は同一符号が付してある。 これらの図において、１１は分光プリズムブロックを示し、分光プリズム２と 、支持基台１２と、雌ねじ１６と、シ−ル１８とで構成されている。支持基台１ ２は分光プリズム２を構成するプリズム３Ｒ，３Ｇ，３Ｂの熱膨張率とほぼ同一 の熱膨張率を有するセラミックで構成され、分光プリズム２が接着される一側面 側には六角形状の凹部 １３と、この凹部１３よりも少し大きい形状の段部１４ とが設けられ、他側面側からは凹部１３に連通する貫通孔１５が設けられている 。 雌ねじ１６は六角形状とされ、凹部１３に挿入されるために回り止めされた状 態となり、貫通孔１５まで挿入される突出部１７が設けられており、この突出部 １７の部分にもねじ山が設けられている。 シ−ル１８は支持基台１２の段部１４に接着され、雌ねじ１６を凹部１３内に 位置させるもので、黒色とされている。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the spectroscopic prism block of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the mounting state of the spectroscopic prism block. The same parts as those in FIGS. There is. In these drawings, reference numeral 11 denotes a spectral prism block, which is composed of a spectral prism 2, a support base 12, an internal thread 16, and a seal 18. The support base 12 is made of a ceramic having a coefficient of thermal expansion that is substantially the same as the coefficient of thermal expansion of the prisms 3R, 3G, and 3B that form the spectral prism 2, and the hexagonal shape is formed on one side to which the spectral prism 2 is bonded. The recess 13 and the step 14 having a shape slightly larger than the recess 13 are provided, and the through hole 15 communicating with the recess 13 is provided from the other side surface side. The female screw 16 has a hexagonal shape and is in a rotation-stopped state so that the female screw 16 is inserted into the concave portion 13. The female screw 16 is provided with a projecting portion 17 that is inserted into the through hole 15. The projecting portion 17 also has a threaded portion. Is provided. The seal 18 is adhered to the stepped portion 14 of the support base 12 to position the female screw 16 in the recess 13, and is black.

【００１１】 上記のように構成された支持基台１２の凹部１３に雌ねじ１６を挿入し、突出 部１７を貫通孔１５に位置させた状態でシ−ル１８を段部１４に貼り付け、分光 プリズム２を支持基台１２の一側面に接着固定することにより分光プリズムブロ ック１１が構成される。 このように構成したこの考案の分光プリズムブロック１１は、取付基台８を貫 通させた取付ねじ７を雌ねじ１６に螺合させることにより、分光プリズムブロッ ク１１を取付基台８に機械的に取り付けることができる。そして、支持基台１２ がセラミックで構成されているので、支持基台１２が安価になるとともに、その 熱膨張率をプリズム３Ｒ，３Ｇ，３Ｂと同じにすることができるため、本出願人 が先に提案した分光プリズムブロックと同様な効果、すなわち温度ストレスによ る分光プリズム２と支持基台１２との接着強度の劣化が防止でき、ハ−ドタイプ の接着剤を使用することによって分光プリズム２と支持基台１２との接着強度を 向上させることができるとともに、温度変化によるレジストレ−ション誤差、分 光特性の変動を小さく抑えることができる。The female screw 16 is inserted into the concave portion 13 of the support base 12 configured as described above, and the seal 18 is attached to the stepped portion 14 with the protruding portion 17 positioned in the through hole 15, and the spectral The spectroscopic prism block 11 is constructed by adhesively fixing the prism 2 to one side surface of the support base 12. The spectroscopic prism block 11 of the present invention configured as described above mechanically attaches the spectroscopic prism block 11 to the mounting base 8 by screwing the mounting screw 7 penetrating the mounting base 8 into the female screw 16. Can be installed. Since the support base 12 is made of ceramic, the support base 12 is inexpensive and the coefficient of thermal expansion can be the same as that of the prisms 3R, 3G, 3B. The effect similar to the spectroscopic prism block proposed in 1 above, that is, the deterioration of the adhesive strength between the spectroscopic prism 2 and the support base 12 due to the temperature stress can be prevented, and by using the hard type adhesive, The adhesive strength with the support base 12 can be improved, and at the same time, it is possible to suppress variations in registration retardation error and light distribution characteristics due to temperature changes.

【００１２】 また、支持基台１２は黒色であり、雌ねじ１６はシ−ル１８で覆われているた め、分光プリズム２の光の乱反射が防止できるとともに、ごみ等がねじ穴から入 って分光プリズム２の側面に付着するのを防止できる。 さらに、雌ねじ１６に突出部１７を設け、この突出部１７にもねじ山を設けた ので、ねじ７と螺合する雌ねじ１６の有効ねじ部分が多くとれるため、雌ねじ１ ６に突出部１７を設けない場合に比較して支持基台１２を薄く構成することがで きる。 上記した実施例は、雌ねじ１６に突出部１７を設けたものを使用したが、突出 部１７が設けられていない通常の雌ねじを使用してもよいことはいうまでもない 。Further, since the support base 12 is black and the female screw 16 is covered by the seal 18, it is possible to prevent irregular reflection of light of the spectral prism 2, and dust or the like is introduced through the screw hole. It is possible to prevent the light from adhering to the side surface of the spectral prism 2. Further, since the female screw 16 is provided with the projecting portion 17 and the projecting portion 17 is also provided with the thread, the effective thread portion of the female screw 16 which is screwed with the screw 7 can be made large, so that the female screw 16 is provided with the projecting portion 17. The support base 12 can be made thinner than when it is not provided. In the above-described embodiment, the female screw 16 provided with the protruding portion 17 is used, but it goes without saying that a normal female screw having no protruding portion 17 may be used.

【００１３】[0013]

【考案の効果】[Effect of the invention]

以上説明したように、この考案の分光プリズムブロックは、プリズムの熱膨張 率とほぼ同一の熱膨張率を有するセラミックで支持基台を構成し、支持基台の一 側面に設けた凹部に回り止めされた状態で雌ねじを収納し、支持基台の一側面に 分光プリズムを接着固定したので、支持基台の他側面側から挿通される取付ねじ を雌ねじに螺合させることにより、取付基台に分光プリズムブロックを機械的に 取り付けることができる。 As described above, the spectral prism block of the present invention comprises a support base made of ceramic having a coefficient of thermal expansion substantially equal to that of the prism, and is prevented from rotating in a recess provided on one side surface of the support base. The internal screw is stored in this state, and the spectral prism is adhesively fixed to one side of the support base.By attaching the mounting screw that is inserted from the other side of the support base to the female screw, The spectroscopic prism block can be attached mechanically.

【００１４】 特に、支持基台がセラミックで構成されている場合でも加工が困難な支持基台 にネジを切る必要がないのでので、支持基台を薄くすることができると共に安価 に製造することができる。そして、その熱膨張率をプリズムとほぼ同一にするこ とができるため、温度ストレスによる分光プリズムと支持基台との接着強度の劣 化が防止でき、ハ−ドタイプの接着剤を使用することによって分光プリズムと支 持基台との接着強度を向上させることができる。 さらに、温度変化によるレジストレ−ション誤差、分光特性の変動を小さく抑 えることができる等の効果がある。In particular, even if the support base is made of ceramic, it is not necessary to thread a support base that is difficult to process. Therefore, the support base can be made thin and inexpensive to manufacture. it can. And since the coefficient of thermal expansion can be made almost the same as that of the prism, it is possible to prevent the adhesive strength between the spectral prism and the support base from being deteriorated due to temperature stress, and by using the hard type adhesive. The adhesive strength between the spectral prism and the supporting base can be improved. Further, there is an effect that a registration error due to a temperature change and a change in spectral characteristics can be suppressed small.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】この考案の分光プリズムブロックの一実施例を
示す分解斜視図であるFIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of a spectral prism block of the present invention.

【図２】分光プリズムブロックの取付状態を示す拡大断
面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a mounted state of a spectral prism block.

【図３】従来の分光プリズムブロックを用いたビデオカ
メラの一部を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing a part of a video camera using a conventional spectral prism block.

【図４】分光プリズムを示す側面図である。FIG. 4 is a side view showing a spectral prism.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

２ 分光プリズム ３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ プリズム ７ 取付ねじ ８ 取付基台 １１ 分光プリズムブロック １２ 支持基台 １３ 凹部 １６ 雌ねじ 2 Spectral prism 3R, 3G, 3B Prism 7 Mounting screw 8 Mounting base 11 Spectral prism block 12 Support base 13 Recess 16 Female thread

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Utility model registration claims] 【請求項１】 複数のプリズムを組み合わせて構成した
分光プリズムと、前記プリズムの熱膨張率とほぼ同一の
熱膨張率を有するセラミックで構成され、前記分光プリ
ズムが一側面に接着固定される支持基台と、この支持基
台の一側面に設けた凹部に回り止めされた状態で収納さ
れている雌ねじとからなり、前記支持基台の他側面側か
ら挿通される取付ねじを前記雌ねじに螺合させて取付基
台に固定できる構成とされていることを特徴とする分光
プリズムブロック。1. A support base composed of a spectroscopic prism formed by combining a plurality of prisms and a ceramic having a coefficient of thermal expansion substantially the same as that of the prism, and the spectroscopic prism being adhered and fixed to one side surface. A support and a female screw housed in a recess provided on one side of the support base in a state of being prevented from rotating.A mounting screw inserted from the other side of the support base is screwed into the female screw. The spectroscopic prism block is characterized in that it can be fixed to the mounting base.