專利名稱：圖像拾取裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像拾取裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，提供圖像拾取裝置(如攝影機(jī))，所述圖像拾取裝置包
括圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)；由三棱鏡組成的分色棱鏡，該分色棱鏡將由圖像拾 取光學(xué)系統(tǒng)引入的入射光分離成三原色的三個(gè)光分量，并發(fā)射這三個(gè)光分 量；以及分別接收從分色棱鏡的三個(gè)棱鏡發(fā)出的三個(gè)光分量從而產(chǎn)生圖像信 號的三個(gè)圖像拾取元件。這種圖像拾取裝置的例子見日本未審查專利申請公 開號2006-186936。
對于透射通過所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光束，當(dāng)從圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的 光軸方向觀察分色棱鏡時(shí)，有一部分光束傳播通過每個(gè)棱鏡邊緣附近。
當(dāng)這部分光束進(jìn)入棱鏡邊緣時(shí)，光束在這些邊緣被反射、折射及散射， 從而產(chǎn)生非常光(extraordinary light )。如果這種非常光到達(dá)圖像拾取元件， 則會(huì)出現(xiàn)問題，例如在被拾取圖像上形成閃耀(flare )。
為防止這種閃耀，在分色棱鏡和最終透鏡之間提供固定的光闌，所述最 終透鏡(final lens)是組成所迷圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的多個(gè)透鏡中的最接近分 色棱鏡布置的透鏡。
具體地，固定的光闌具有限制入射光的開口。開口的邊緣部分阻擋傳播 通過邊緣的這部分光束，從而防止這部分光束到達(dá)邊緣。正常地，在每個(gè)圖 像拾取元件的圖像拾取表面中，有效的圖像拾取范圍是水平的長方形，使得 有效圖像拾取范圍的水平軸比其垂直軸大。
因此，通過布置圖像拾取元件沿其較短側(cè)方向(即其垂直方向)，可減 少由圖像拾取元件和棱鏡占據(jù)的空間，這有利于實(shí)現(xiàn)尺寸減少。在這種情況 下，由分色棱鏡分離色彩的方向垂直于棱鏡的面對相應(yīng)圖像拾取元件的表面 (即，發(fā)出分色光分量的表面)，棱鏡的邊緣位于圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光路 的上方和下方。導(dǎo)致例如閃耀的問題的光束是經(jīng)過分色棱鏡邊緣附近的光束。這意味著 應(yīng)被固定光闌限制的光束是在圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光路的上方和下方傳播 的光束。因此，通過固定光闌來限制光束應(yīng)實(shí)際上在圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光 ^各的上方和下方實(shí)行。
在另一方面，圖像拾取元件的較長側(cè)方向(即，水平方向)垂直于分色 的方向并且不直接與分色相關(guān)。因此，實(shí)際上對于水平方向可不必由固定光 闌實(shí)行限制。
因此，固定光闌中的邊緣部分具有直線段和弧線段。具體的，從最終透 鏡的光軸方向觀察，每個(gè)直線段在與沿光軸延伸的虛擬線相垂直的虛擬線上 延伸，而直線段提供在邊緣部分的兩個(gè)相對位置，并互相平行地延伸。
兩個(gè)直線段用于限制在圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)的光路上方和下方傳播的光束。
但是，當(dāng)來自明亮物體的強(qiáng)光，例如陽光或來自光源的光進(jìn)入直線段時(shí)， 出現(xiàn)衍射現(xiàn)象。因此，在由圖像拾取元件拾取的圖像上出現(xiàn)線性延伸曙暮輝
(crepuscular ray)(衍射曙暮輝)，因此不利地?fù)p害所拾取圖像的質(zhì)量。
需要提供一種圖像拾取裝置，能通過固定光闌可靠地防止出現(xiàn)衍射，從 而有利地實(shí)現(xiàn)改善所拾取圖像的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的圖像拾取裝置包括圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)；三個(gè)分色 棱鏡，將由所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)引入的入射光分為三原色的三個(gè)光分量， 并發(fā)射所述三個(gè)光分量；以及三個(gè)圖像拾取元件，分別接收從所述分色棱鏡 發(fā)射的所述三個(gè)光分量，從而根據(jù)所述三個(gè)光分量產(chǎn)生圖像信號。在所述三 個(gè)分色棱鏡中，首先接收入射光的第一分色棱鏡具有平行于入射平面延伸的 邊緣。所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)包括多個(gè)透鏡，其中一個(gè)透鏡是位于最接近于 所述第一分色棱鏡的最終透鏡，而所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)具有位于所述最終 透鏡和所述第 一分色棱鏡之間的板形固定光闌。所述固定光闌具有限制所述 入射光的開口。所述開口的邊緣部具有從所述最終透鏡的光軸方向觀察，至 少平行于所述邊緣布置的多個(gè)突起和凹部。
才艮據(jù)本發(fā)明的上述實(shí)施例，由于與所述固定光闌的開口鄰界的邊緣部具 有從所述最終透鏡的光軸方向觀察，至少平行于所述第一分色棱鏡的邊緣的 多個(gè)突起和凹部，所述突起和凹部可防止出現(xiàn)衍射，從而可靠地防止在所拾取圖像上出現(xiàn)曙暮輝。


圖1是從前側(cè)觀察的圖像拾取裝置的透視圖2是從后側(cè)觀察的圖像拾取裝置的透視圖3是根據(jù)第一實(shí)施例的圖像拾取裝置的控制系統(tǒng)的框圖4是示出圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)、固定光闌、分色棱鏡和第一到第三圖像 拾取元件的構(gòu)造的示意圖5是光束進(jìn)入分色棱鏡(分色光學(xué)系統(tǒng))的示意圖6示意性示出根據(jù)第一實(shí)施例的固定光闌的開口；
圖7是示出從圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)側(cè)觀察的用于安裝根據(jù)第一實(shí)施例的分 色棱鏡的保持器的平面視圖8是示出從分色棱鏡側(cè)觀察的用于安裝根據(jù)第 一 實(shí)施例的分色棱鏡的 保持器的平面視圖9是沿圖8中IX-IX線的剖視圖10A是示出從圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)側(cè)觀察的固定光闌的開口的透視圖，
圖IOB是圖IOA的放大透視圖11A是示出從分色棱鏡側(cè)觀察的固定光闌的開口的透視圖，圖11B
和IIC是圖IIA的放大透視圖12是根據(jù)第 一 實(shí)施例的固定光闌的開口的平面視圖13是根據(jù)第二實(shí)施例的固定光闌的開口的平面視圖14是根據(jù)一個(gè)變型的固定光闌的開口的平面視圖；以及
圖15A到15D是分別示出根據(jù)另一變型的固定光闌的開口的平面視圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照

本發(fā)明的第 一 實(shí)施例。
首先將說明根據(jù)第 一 實(shí)施例的圖像拾取裝置的示意性結(jié)構(gòu)。 圖1是從前側(cè)觀察的圖像拾取裝置10的透視圖。圖2是從后側(cè)觀察的 圖像拾取裝置IO的透視圖。
如圖1和2所示，圖像拾取裝置IO是攝影機(jī)。圖像拾取裝置10具有殼 體12。殼體12在前后方向上的長度和其在上下方向上的高度都大于其在左 右方向上的寬度。在本說明書中，術(shù)語"左"和"右"用于限定從后側(cè)觀察圖像拾取裝置IO時(shí)圖像拾取裝置IO的左和右側(cè)，術(shù)語"前"指的是物側(cè)，
而術(shù)語"后"指的是物側(cè)的相反側(cè)。
殼體12的前部提供有透鏡筒14。透鏡筒14容納組成圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的多個(gè)透鏡。
參照圖3，在殼體12內(nèi)部，在透鏡筒14后設(shè)置固定光闌40，分色棱鏡42以及第一到第三圖像拾取元件44A、 44B和44C。固定光闌40包括在圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16中。
在前后方向上延伸的把手18設(shè)置在殼體12的上表面上，使得把手18從上表面隔開 一定的距離。
把手18的前部連接到用于附接附件的附接部20。在前后方向上延伸并指向前的麥克風(fēng)22附接到附接部20的右側(cè)。
把手18的后部提供有在上下方向上可傾斜的取景器24。
取景器24的后端提供有目鏡2402。目鏡2402由具有朝向后的開口的眼罩2404圍繞。
握持帶26連接到殼體12右側(cè)的前后部。通過將用戶的右手插入到握持帶26與殼體12的右側(cè)之間，用戶能可靠地握住殼體12。
矩形顯示面板28以繞在上下方向上延伸的第一軸的方向可打開-可關(guān)閉的方式，以及繞垂直于第一軸的第二軸可傾斜的方式連接到殼體12左側(cè)上的前段。
顯示面板28具有位于其內(nèi)的顯示面2802。顯示面2802顯示由第一到第三圖像拾取元件44A、 44B和44C拾取的目標(biāo)物體的圖像。
因此，通過繞第一軸旋轉(zhuǎn)顯示面板28，顯示面板28可在一存儲(chǔ)位置與一打開位置之間移動(dòng)，在所述存儲(chǔ)位置，顯示面2802面對殼體12左側(cè)面，在打開位置，顯示面2802面朝后，如圖2所示。另外，當(dāng)在打開位置時(shí)，通過繞第二軸傾斜顯示面板28，可在上下方向上改變顯示面2802的朝向。
殼體12的上表面、左側(cè)表面和后表面設(shè)置有多個(gè)操作部件30，以用于操作圖像拾取裝置IO，另外，殼體12的左側(cè)表面還提供有揚(yáng)聲器32，用于音頻輸出。殼體12的右側(cè)提供有記錄/重現(xiàn)單元34，以將由第一到第三圖像拾取元件44A、 44B和44C拾取的圖像的圖像數(shù)據(jù)和由麥克風(fēng)22拾取的音頻數(shù)據(jù)記錄到記錄介質(zhì)36上和/或從記錄介質(zhì)36再現(xiàn)。記錄介質(zhì)36的例子包括硬盤、光盤、存儲(chǔ)卡和》茲記錄帶。圖3是根據(jù)本實(shí)施例的圖像拾取裝置10的控制系統(tǒng)的框圖。
如圖3中所示，除了上述透鏡筒14、圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16、固定光闌40、分色棱鏡42和第一到第三圖像拾取元件44A、 44B和44C以外，圖像拾取裝置10包括圖像信號處理單元46、音頻信號處理單元48、顯示驅(qū)動(dòng)器50、音頻輸出單元52和控制單元54。
固定光闌40構(gòu)造成限制由圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16引導(dǎo)的目標(biāo)物體圖像，即，限制形成目標(biāo)物體圖像的入射光的通量，這將在以后說明。
分色棱鏡42構(gòu)造成將經(jīng)過固定光闌40的入射光分離成三原色(即、紅、綠、藍(lán))的光分量。
構(gòu)成圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的多個(gè)透鏡中，最接近分色棱鏡42的透鏡將被稱作最終透鏡1602 (圖4)。在這種情況下，固定光闌40位于分色棱鏡42與最終透鏡1602之間。
根據(jù)三原色(即，紅、綠、藍(lán))設(shè)置第一到第三圖像拾取元件44A、 44B和44C，并使其構(gòu)造成分別接收由分色棱鏡42分離的三原色(紅、綠、藍(lán))光分量，以拾取圖像，從而產(chǎn)生圖像信號。
圖像信號處理單元46構(gòu)造成驅(qū)動(dòng)第一到第三圖像拾取元件44A、 MB和44C。另外，對于從圖像拾取元件44A、 44B和44C接收的圖像信號，圖像信號處理單元46進(jìn)行例如相關(guān)雙取樣(correlated double sampling, CDS )以保持有利的S/N比率，進(jìn)行自動(dòng)增益控制(AGC)以控制增益，進(jìn)行模擬/數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換以實(shí)施一系列預(yù)備過程，例如將圖像數(shù)據(jù)生成為數(shù)字信號，并通過采用預(yù)定的編碼方法將所準(zhǔn)備的圖像數(shù)據(jù)編碼，從而產(chǎn)生要被記錄的前述圖像數(shù)據(jù)。生成的要被記錄的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由控制單元54被發(fā)送到記錄/重現(xiàn)單元34。
另外，圖像信號處理單元46將所準(zhǔn)備的圖像信號經(jīng)由顯示驅(qū)動(dòng)器50發(fā)送到顯示面板28，從而使得顯示面板28顯示正^皮拾取的圖像。
另外，圖像信號處理單元46解碼由記錄/重現(xiàn)單元34再現(xiàn)并經(jīng)由控制單元54接收的圖像數(shù)據(jù)，并將解碼的要被再現(xiàn)的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由顯示驅(qū)動(dòng)器50發(fā)送到顯示面板28,從而使得顯示面板28顯示所再現(xiàn)的圖像。
音頻信號處理單元48進(jìn)行預(yù)定的信號處理，包括在從麥克風(fēng)22接收的音頻信號上編碼A^而產(chǎn)生預(yù)定的音頻數(shù)據(jù)，以及將該音頻數(shù)據(jù)經(jīng)由控制單元54發(fā)送到記錄/重現(xiàn)單元34。另外，音頻信號處理單元48進(jìn)行預(yù)定的信號處理，包括在從記錄/重現(xiàn)單元34經(jīng)由控制單元54接收的音頻數(shù)據(jù)上解碼從而產(chǎn)生音頻信號，以及將該音頻信號經(jīng)由控制單元54發(fā)送到音頻輸出單元52。
顯示驅(qū)動(dòng)器50根據(jù)經(jīng)由控制單元54接收的圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)顯示面板28，從而使得顯示面板28顯示圖像。
音頻輸出單元52根據(jù)經(jīng)由控制單元54接收的音頻信號驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器32,從而使得揚(yáng)聲器32輸出聲音。
控制單元54構(gòu)造成控制操作部件30、記錄/重現(xiàn)單元34、圖像信號處理單元46、音頻信號處理單元48、顯示驅(qū)動(dòng)器50和音頻輸出單元52。
具體地，控制單元54由包含外圍大規(guī)模集成(LSI)電路的微計(jì)算機(jī)組成，用于在中央處理器(CPU)、提供工作區(qū)域的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、存儲(chǔ)控制程序的只讀存儲(chǔ)器(ROM)、記錄/重現(xiàn)單元34、圖像信號處理單元46、音頻信號處理單元48、顯示驅(qū)動(dòng)器50和音頻輸出單元52之間交換控制信號和數(shù)據(jù)信號。通過允許CPU執(zhí)行ROM中的控制程序，控制單元54可執(zhí)行各種控制操作。
接下來將說明分色棱鏡42。
圖4是示出圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16、固定光闌40、分色棱鏡42和第一到第三圖像拾取元件44A、 44B和44C的結(jié)構(gòu)的示意圖。
在本實(shí)施例中，分色棱鏡42包括三個(gè)棱鏡，即第一到第三棱鏡56、 58和60，以及第一和第二二向色膜62和64。
第一棱鏡56起到首先接收由圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16引入的入射光的第一分色棱鏡的作用，并具有三個(gè)面，即，第一面56A、第二面56B和第三面56C。
第一面56A面向固定光闌40,從而垂直于最終透鏡1602的光軸定位。第二面56B具有形成在其上的第一二向色膜62。第三面56C面向第二圖像拾取元件44B的圖4象拾取面。
第二棱鏡58具有三個(gè)面，即，第一面58A、第二面S8B和第三面58C。
第一面58A橫跨第一二向色膜62面向第一棱鏡56的第二面56B。第二面58B具有形成在其上的第二二向色膜64。第三面58C面向第三圖像拾取元件44C的圖傳j合取面。
第三棱鏡60具有三個(gè)表面，即，第一面60A、第二面60B和第三面60C。第一面60A橫跨第二二向色膜64面向第二棱鏡58的第二面58B。第二面60B面向第 一 圖像拾取元件44A的圖像拾取面。
第一棱鏡56和第二棱鏡58通過用粘合劑將第一棱鏡56的第二面56B和第二棱鏡58的第一面58A互相粘合而相互固定。
第二棱鏡58和第三棱鏡60通過用粘合劑將第二棱鏡58的第二面58B和第三棱鏡60的第一面60A互相粘合而相互固定。
因此，第一、第二和第三棱鏡56、 58和60以集成的方式提供。
第一二向色膜62具有反射綠光并透射藍(lán)光和紅光的功能。
第二二向色膜64具有反射藍(lán)光并透射紅光的紅能。
因此，在經(jīng)過固定光闌40的入射光傳播通過第一棱鏡56的第一面56A之后，入射光的綠光分量被第一二向色膜62反射并通過第三面56C從而被引導(dǎo)到第二圖像拾取元件44B的圖像拾取面。
另一方面，入射光的藍(lán)和紅光分量被透射通過第一二向色膜62并經(jīng)過第二棱鏡58的第一面58A從而到達(dá)第二二向色膜64。
然后，紅光分量透射通過第二二向色膜64并經(jīng)過第三棱鏡60的第一面60A和第二面60B從而被引導(dǎo)到第一圖像拾取元件"A的圖像拾取面。
另一方面，藍(lán)光分量被第二二向色膜64反射而經(jīng)過第二棱鏡58的第三面58C從而被引導(dǎo)到第三圖像拾取元件44C的圖像拾取面。
以這種方式，經(jīng)過固定光闌40的入射光被分離成三原色的光分量，分別引導(dǎo)到第一到第三圖像拾取元件44八、44B和糾C。
這里，入射光被分離成三原色的光分量的方向，即分色的方向分別垂直于第一棱鏡56的第三面56C,第二棱鏡58的第三面58C，以及第三棱鏡60的第三面.60C。因此，第一棱鏡56的第一面S6A和第二面S6B相遇的邊緣El (即，平行于第一棱鏡56的入射平面延伸的邊緣)，以及第二棱鏡58的第一面58A和第三面58C相遇的邊緣E2位于圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)l6的光路下方，而第二棱鏡58的第一面58A和第二面S8B相遇的邊緣ES和第三棱鏡60的第一面60A和第三面60C相遇的邊緣E斗位于圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)l6的光路上方。
分色棱鏡42的構(gòu)造不限于本實(shí)施例中的，也可采用現(xiàn)有技術(shù)的各種構(gòu)造。另外，在入射光上進(jìn)行分色的順序也不限于本實(shí)施例中分色棱鏡42進(jìn)
行分色的順序。另外，第一到第三棱鏡56、 58和60以及第一到第三第一圖像拾取元件44A、 44B和44C分別具有例如位于其間的調(diào)整濾波器(trimming filter )。
圖5是進(jìn)入分色棱鏡42 (分色光學(xué)系統(tǒng))的光束的示意圖。
如圖5所示，透射通過圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16進(jìn)入分色棱鏡42 (分色光學(xué)系統(tǒng))的光束垂直地經(jīng)過第一到第三棱鏡56、 58和60,如實(shí)線R所示。
但是，當(dāng)從光軸方向觀察分色棱鏡42時(shí)，對于透射通過圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的光束，也可有一部分光束傳播通過前述邊緣El和E2附近，如點(diǎn)線Q所示。
當(dāng)該光束Q以這種方式進(jìn)入分色棱鏡42時(shí)，光束Q入射在例如邊緣El或邊緣E2上。
然后光束Q在邊緣E1或E2上纟皮反射、折射并散射，然后產(chǎn)生非常光。如果該非常光到達(dá)圖像拾取元件44A、 44B和44C，會(huì)出現(xiàn)例如在拾取圖像上形成閃耀這樣的問題。
同樣地，如果Q被例如邊緣E3或邊緣E4接收，光束Q在邊緣E3或E4被反射、折射并散射，從而產(chǎn)生非常光。如果該非常光到達(dá)圖像拾取元件44A、 44B和44C,會(huì)出現(xiàn)例如在拾取圖像上形成閃耀這樣的問題。
為防止這種閃耀，板形的固定光闌40設(shè)置在分色棱鏡42與最終透鏡1602之間，所述最終透鏡1602是組成圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的多個(gè)透鏡中最接近分色棱鏡42的透鏡，如圖4所示。
具體地，如圖5所示，固定光闌40具有限制入射光的開口 66。開口66的邊緣部68阻擋一部分光束Q,從而防止這部分光束Q到達(dá)邊緣E1、 E2、E3和E4。
以下將說明固定光闌40限制光束的方向。
通常，每個(gè)圖像拾取元件44A、 44B和44C的圖像拾取面的有效圖像拾取范圍是水平長方形，有效圖像拾取范圍的水平軸與垂直軸的比率類似于電視監(jiān)視器，是4:3或16:9。
因此，通過布置圖傳4合取元件44A、 44B和44C沿其較短側(cè)方向(即，其垂直方向)，圖像拾取元件44A、 44B和"C以及第一到第三棱鏡56、 58和60占據(jù)的空間可被減少，這有利于實(shí)現(xiàn)尺寸縮減。
因此，在這種情況下，分色棱鏡42分離色彩的方向垂直于第一棱鏡56的第三面56C，第二棱鏡58的第三面5SC以及第三棱鏡60的第三面60C。另外，如上所述，邊緣E1和邊緣E2位于圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的光路下方，而邊緣E3和邊緣E4位于圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的光路上方。
如上所述，可能導(dǎo)致像閃耀這樣問題的光束Q是經(jīng)過分色棱鏡42的邊緣E1到E4附近的光束。這意味著應(yīng)被固定光闌40限制的光束Q是在圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的光路之上和之下傳播的光束。因此，應(yīng)主動(dòng)地在圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的光路之上和之下進(jìn)行固定光闌40限制光束。
另 一方面，圖係j合取元件44A、 44B和44C的4交長側(cè)方向(即，水平方向)垂直于分色的方向，并不直接相關(guān)于分色。因此，可不必主動(dòng)地執(zhí)行相對水平方向由固定光闌40限制光束。
圖6才艮據(jù)第一實(shí)施例示意性示出固定光闌40的開口 66。
圖7是示出從圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16側(cè)觀察的用于在其上安裝根據(jù)第一實(shí)施例的分色棱鏡42的保持器的平面視圖。圖8是示出從分色棱鏡42側(cè)觀察的用于在其上安裝根據(jù)第一實(shí)施例的分色棱鏡42的保持器的平面視圖。圖9是沿圖8中IX-IX線的剖視圖。
圖IOA是示出從圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16側(cè)觀察，根據(jù)第一實(shí)施例的固定光闌40的開口 66的透視圖。圖10B是圖10A的放大透視圖。
圖11A是示出從分色棱鏡42側(cè)觀察的根據(jù)第一實(shí)施例的固定光闌40的開口 66的透視圖。圖11B和11C是圖IIA的放大透視圖。
圖12是根據(jù)第一實(shí)施例的固定光闌40的開口 66的平面視圖。
參照圖7、 8和9,在本實(shí)施例中，固定光闌40由保持分色棱鏡42的保持器80的壁82限定。
壁82是板的形式，并且在其厚度方向上的一個(gè)面MA提供有用于安裝分色棱鏡42的第一棱鏡56的第一面56A的安裝凹部84。
安裝凹部84的底面8402是平的，開口66形成在該底面8402中。第一棱鏡56的第一面56A位于與底面8402相毗鄰的位置，第一面56A的外圍用粘合劑固定到底面8402。
圍繞開口 66的平壁部86設(shè)置在壁82的沿厚度方向的另一面82B與底面8402之間。具體地，壁部86與第一棱鏡56的第一面56A隔開，使得在第一面56A與壁部86之間形成小縫隙(大約例如lmm)。因此，在該實(shí)施例中，將開口 66框起來的邊緣部分68由壁部86的邊緣限定。
參照圖6,固定光闌40的邊緣部68具有直線段70和弧形段72。從最終透鏡1602的光軸方向觀察，直線段70每個(gè)在與沿光軸延伸的虛擬線垂直的虛擬線上延伸，且直線段70設(shè)置在邊緣部68的兩個(gè)相對位置上，并互相平行地延伸。
這樣，兩個(gè)直線段70用于限制在圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的上方和下方傳播的光束(即，在圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的光路下方朝邊緣E1和E2傳播的光束和在圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的光路上方朝邊緣E3和E4傳播的光束)。
弧形段72沿以最終透鏡1602的光軸為中心的圓周延伸，并連接到直線4殳70的相對端。
當(dāng)來自明亮物體的強(qiáng)光，例如陽光或來自光源的光進(jìn)入直線段70時(shí)，出現(xiàn)衍射，從而在所拾取圖像上在特定方向上生成曙暮輝。
另一方面，對于弧形段，即使出現(xiàn)衍射現(xiàn)象，衍射導(dǎo)致的曙暮輝也以均勻的方式呈放射狀而不是在特定方向出現(xiàn)。因此，曙暮輝對圖像質(zhì)量造成的影響可忽略。
在本實(shí)施例中，開口 66的邊纟彖部68具有/人最終透4免1602的光軸方向觀察至少平行于邊緣E1布置的多個(gè)突起和凹部76。多個(gè)突起和凹部76形成在邊緣部68的與邊緣E1平行并互相相對的區(qū)域中。
具體地，防止出現(xiàn)衍射的突起和凹部76整個(gè)形成在直線段70上。在圖6中，附圖標(biāo)記74表示在每個(gè)圖像拾取元件"A、 "B和"C的圖像拾取面中的有效圖像拾取范圍。具體地，該有效圖像拾取范圍是目標(biāo)物
體圖像被拾取的位置。
參照圖IIA到IIC，突起和凹部76是由以有序的方式交替且重復(fù)布置第一波圖案和第二波圖案(wavepattern)而設(shè)置，其中第一波圖案由具有同一半徑的半圓突起和半圓凹部組成，第二波圖案由具有與前述同一半徑數(shù)值
不同的同一半徑的半圓突起和半圓凹部組成。如此，突起和凹部76形成表現(xiàn)為好像兩種波圖案組合的波圖案。
如果開口 66在與直線段70垂直的方向上的寬度被定義為開口寬度(開口直徑)，當(dāng)開口寬度是9.5mm時(shí)，兩種波圖案中較小的一個(gè)的波長是0.4mm，幅值為0.2mm，因而，幅值和波長相對開口寬度的比率分別是2.1%和4.2%。
當(dāng)開口寬度是9.5mm時(shí)，兩種波圖案的較大一個(gè)的波長是0.8mm，幅值是0.4mm,因而幅值和波長相對開口寬度的比率分別是4.2%和8.4%。優(yōu)選地，每個(gè)波圖案相對開口寬度設(shè)置為1%到8%之間，從而確保突起 和凹部76的衍射減少效果(曙暮輝減少效果)，并防止波圖案在包含點(diǎn)源 (point source )的離焦區(qū)域的圖像上反射，從而確保包含離焦區(qū)域的拾取圖 像的質(zhì)量。
將每個(gè)波圖案的幅值相對開口寬度的比率設(shè)為低于1%不利于加工突起 和凹部76。
另一方面，將每個(gè)波圖案的幅值相對開口寬度的比率設(shè)為高于8%是不 利的，因其降低了直線段70的衍射減少效果(曙暮輝減少效果)，并且導(dǎo)致 波圖案在包含點(diǎn)源的離焦區(qū)域的圖像上被反射，從而降低了包含離焦區(qū)域的 拾取圖像的質(zhì)量。
優(yōu)選地，每個(gè)波圖案的波長相對開口寬度的比率被設(shè)置在1%到16%之 間，從而確保突起和凹部76的衍射減少效果(曙暮輝減少效果)，并防止波 圖案在包含點(diǎn)源的離焦區(qū)域的圖像上被反射，從而確保包含離焦區(qū)域的拾取 圖像的質(zhì)量。
將每個(gè)波圖案的波長相對開口寬度的比率設(shè)為低于1%不利于加工突起 和凹部76。
另一方面，將每個(gè)波圖案的波長相對開口寬度的比率設(shè)為高于16%是不 利的，因其降低了直線段70的衍射減少效果(曙暮輝減少效果)，并且導(dǎo)致 波圖案在包含點(diǎn)源的離焦區(qū)域的圖像上被反射，從而降低包含離焦區(qū)域的拾 取圖像的質(zhì)量。
根據(jù)本實(shí)施例，由于防止出現(xiàn)衍射現(xiàn)象的突起和凹部76整個(gè)形成在將 固定光闌40的開口 66框起來的邊緣部68的直線段70上，因此直線段70 可防止不需要的光束進(jìn)入分色棱鏡42。因此，不僅閃耀得以防止，由于即使 來自明亮目標(biāo)物體的強(qiáng)光例如陽光或來自光源的光進(jìn)入直線段70,突起和凹 部76也可防止衍射出現(xiàn)，還可防止曙暮輝出現(xiàn)在拾取圖像上。這有利于實(shí) 現(xiàn)改善拾取圖像的質(zhì)量。
通常，固定光闌40的開口 66具有一定量的尺寸，這意味著直線段70 具有一定量的長度。為此，可確保突起和凹部76的良好的加工性，而不必 明顯減少由突起和凹部76組成的波圖案的波長和幅值。因此，易于通過例 如壓力加工或注塑而形成突起和凹部76，從而有利于減少制造成本。
盡管由突起和凹部76組成的波圖案可在直線段70的延伸方向上隨機(jī)設(shè)置，在直線段70的延伸方向上以有序的方式布置由突起和凹部76組成的波 圖案，如本實(shí)施例中，有助于突起和凹部76的加工和質(zhì)量控制。因此，該 實(shí)施例有利于實(shí)現(xiàn)更大的生產(chǎn)率。
第二實(shí)施例
現(xiàn)將說明本發(fā)明的第二實(shí)施例。
圖13是才艮據(jù)第二實(shí)施例的固定光闌40的開口 66。
在第二實(shí)施例中，每個(gè)直線段70上的突起和凹部76是由以有序的方式 交替且重復(fù)布置的四種波圖案而提供，這四種波圖案具有不同波長，并各自 由突起和凹部組成。如此，突起和凹部76形成為好像四種類型波圖案組成 的波圖案。
這四種波圖案都是正弦波。
當(dāng)開口是9.5mm時(shí)，四種類型波圖案分別具有波長0.32mm、 0.68mm、 0.44mm和0.56mm,并都具有相同的幅值0.2mm。如此，波長相對開口寬度 的比率是3.4%、 7.2%、 4.6%和5.9%，而幅值相對開口寬度的比率是2.1%。
第二實(shí)施例類似于第一實(shí)施例，為了確保突起和凹部76的衍射減少效 果(曙暮輝減少效果)并防止波圖案在包含點(diǎn)源的離焦區(qū)域的圖像上4皮反射， 四種類型波圖案的幅值優(yōu)選地設(shè)置成相對開口寬度的比率為1%到8%之間， 而四種類型波圖案的波長優(yōu)選地設(shè)置成相對開口寬度的比率為1%到16%之
間，從而確保突起和凹部76的衍射減少效果(曙暮輝減少效果)，并防止波 圖案在包含點(diǎn)源的離焦區(qū)域的圖像上凈級射，從而確保包含離焦區(qū)域的拾取 圖像的質(zhì)量。
盡管無疑第二實(shí)施例可體現(xiàn)與第一實(shí)施例相同的優(yōu)點(diǎn)，第二實(shí)施例中的 波圖案因?yàn)橥黄鸷桶疾?6由四種類型的突起和凹部設(shè)置而表現(xiàn)得更復(fù)雜， 不像第一實(shí)施例中的突起和凹部76由兩種類型的突起和凹部設(shè)置。因此， 具有這些更復(fù)雜波圖案的第二實(shí)施例可進(jìn)一步提高防止出現(xiàn)衍射現(xiàn)象的效 果，從而更有利于實(shí)現(xiàn)改進(jìn)拾取圖像的質(zhì)量。
盡管在第二實(shí)施例中四種類型波圖案組合以形成突起和凹部76，要被組 合的波圖案也可替代地為三種類型波圖案或五種或更多種類型波圖案。
另外，波圖案的幅值不必是固定的。
另外，波圖案的布置順序不必受限。
另外，突起和凹部76的波圖案可在兩個(gè)直線段70之間一致或不同。圖14是采用修改的波圖案的開口 66的平面視圖，其中形成在每個(gè)直線 段70上的突起和凹部76是半圓形，并具有同一半徑。
盡管在這種情況下的突起和凹部76類似地防止出現(xiàn)線性延伸曙暮輝光， 具有由突起和凹部76構(gòu)成的多種類型波圖案組合的第一和第二實(shí)施例更有 利于實(shí)現(xiàn)改進(jìn)拾取圖像的質(zhì)量。
組成每個(gè)突起和凹部76的波圖案的突起和凹部可具有截切圓或橢圓 (truncated circle or ellipse )的形習(xí)犬,或具有截+刀正 玄;皮(truncated sine wave ) 的形狀。
替代地，組成突起和凹部76的每個(gè)波圖案的突起和凹部可具有截切圓 或橢圓的形狀與截切正弦波的形狀的組合。
作為另一個(gè)替代，組成突起和凹部76的每個(gè)波圖案的突起和凹部可具 有截切圓或橢圓的形狀或具有截切正弦波的形狀之外的形狀。換句話說，突 起和凹部76的每個(gè)波圖案可為能防止出現(xiàn)衍射現(xiàn)象的任意波圖案。
但是，給突起和凹部76的每個(gè)波圖案一定的順序有助于突起和凹部76 的加工和質(zhì)量控制，從而更有利于實(shí)現(xiàn)更高的生產(chǎn)率。
在上述實(shí)施例中，由于分色棱鏡42的邊緣E1到E4位于圖像拾取光學(xué) 系統(tǒng)16的光路的上方和下方，在固定光闌40的上下部設(shè)置直線段70。
但是如果分色棱鏡42的邊緣只位于圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)16的光路的上方 或下方，無疑可在固定光闌40的上部或下部只設(shè)置有一個(gè)直線段70。在這 種情況下，邊緣部68的除直線段70外的一部分可由連續(xù)延伸的弧形段限定。
另外，盡管上述實(shí)施例為固定光闌40的邊緣部68由兩個(gè)相對的直線段 70和兩個(gè)相對的弧形段72組成的情況，邊緣部68不限于這種形狀，以下修 改是可允許的。
在圖15A的固定光闌40中，邊緣部68具有兩個(gè)直線段70,而兩個(gè)直 線段70的相對端由一對直線段78連接，從而設(shè)置矩形開口 66。突起和凹部 76整個(gè)形成在每個(gè)直線段70上。
在圖15B所示固定光闌40中，邊緣部68具有兩個(gè)直線段70,而兩個(gè) 直線段70的相對端由兩組三直線段88連接，從而設(shè)置八邊形開口 66。突起 和凹部76整個(gè)形成在每個(gè)直線段70上。
在圖15C所示固定光闌40中，邊^(qū)^部68具有兩個(gè)直線段70,而兩個(gè) 直線段70的相對端由兩組二直線段89連接，從而設(shè)置六邊形開口 66。突起和凹部76整個(gè)形成在每個(gè)直線段70上。
圖15D所示固定光闌40類似于第一實(shí)施例，邊緣部68由兩個(gè)相對的直 線段70和兩個(gè)相對的弧形段72組成。但是，每個(gè)直線段70上突起和凹部 76只在其中央部分中形成，而直線段70除中央部分外的相對端具有不形成 突起和凹部76的直線部85。
上述變型可體現(xiàn)與第一實(shí)施例類似的優(yōu)勢。
盡管上述實(shí)施例以數(shù)字靜態(tài)攝像機(jī)作為圖像拾取裝置的例子，本發(fā)明的 實(shí)施例可應(yīng)用于各種類型的圖像拾取裝置，例如攝影機(jī)、裝備有相機(jī)的便攜 式電話、個(gè)人數(shù)據(jù)助理(PDA)或便攜式電子裝置。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解只要在所附權(quán)利要求或其等效物的范圍內(nèi)，可根 據(jù)設(shè)計(jì)需要出現(xiàn)各種變型、組合、子組合和替換。
相關(guān)申請的交叉引用
本申請要求2008年1月22日在日本特許廳申請的日本專利申請 JP2008-011149的優(yōu)先權(quán)，其全部內(nèi)容在此引用作為參考。
權(quán)利要求
1.一種圖像拾取裝置，包括圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)；三個(gè)分色棱鏡，將由所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)引入的入射光分為三原色的三個(gè)光分量，并發(fā)射所述三個(gè)光分量；以及三個(gè)圖像拾取元件，分別接收從所述分色棱鏡發(fā)射的所述三個(gè)光分量，從而根據(jù)所述三個(gè)光分量產(chǎn)生圖像信號，其中，在所述三個(gè)分色棱鏡中，首先接收入射光的第一分色棱鏡具有平行于入射平面延伸的邊緣，其中所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)包括多個(gè)透鏡，其中一個(gè)透鏡是最接近所述第一分色棱鏡設(shè)置的最終透鏡，而所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)具有設(shè)置于所述最終透鏡和所述第一分色棱鏡之間的板形的固定光闌，其中所述固定光闌具有限制所述入射光的開口，以及其中從所述最終透鏡的光軸方向觀察，所述開口的邊緣部具有至少平行于所述邊緣布置的多個(gè)突起和凹部。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中所述突起和凹部形成在 所述邊緣部的平行于所述邊緣并彼此相對的區(qū)域。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中所述突起和凹部由以有序的方式交替且重復(fù)地布置第一波圖案和第二波圖案而形成，所述第一波圖 案包括突起和凹部，而所述第二波圖案包括具有與所述第 一波圖案中所包括 的所述突起和凹部的形狀不同的形狀的突起和凹部。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中所述突起和凹部由以有 序的方式交替且重復(fù)地布置第一波圖案和第二波圖案而形成，所述第一波圖 案包括具有同 一半徑的半圓形突起和半圓形凹部，而所述第二波圖案包括具 有與所述第 一波圖案中所包括的所述半圓形突起和半圓形凹部的同 一半徑 的數(shù)值不同的同一半徑的半圓形突起和半圓形凹部。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像拾取裝置，其中所述突起和凹部由以有 序的方式交替且重復(fù)地布置具有不同波長和不同幅值且均包括突起和凹部 的多個(gè)類型的波圖案而形成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3到5中任意一項(xiàng)所述的圖像拾取裝置，其中每個(gè)波圖案中所包括的所述突起和凹部具有截切圓或橢圓的形狀。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3到5中任意一項(xiàng)所述的圖像拾取裝置，其中每個(gè)波 圖案中所包括的所述突起和所述凹部具有截切正弦波的形狀。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3到5中任意一項(xiàng)所述的圖像拾取裝置，其中在垂直 于所述開口的邊緣部中的直線段的方向上的所述開口的寬度被定義為開口 寬度，每個(gè)波圖案的幅值相對所述開口寬度的比率在1%到8°/。之間，而每個(gè) 波圖案的波長相對所述開口寬度的比率在1%到16%之間。
全文摘要
一種圖像拾取裝置，包括圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)；三個(gè)分色棱鏡，將由所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)引入的入射光分為三原色的光分量，并發(fā)射所述光分量；以及三個(gè)圖像拾取元件，分別接收來自棱鏡的三個(gè)光分量，從而產(chǎn)生各自圖像信號。在三個(gè)棱鏡中，首先接收入射光的第一棱鏡具有平行于入射平面延伸的邊緣。所述圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)具有位于第一棱鏡和圖像拾取光學(xué)系統(tǒng)中包括的多個(gè)透鏡中最接近第一棱鏡的最終透鏡之間的板形固定光闌。所述固定光闌具有限制所述入射光的開口。所述開口的邊緣部具有從所述最終透鏡的光軸方向觀察，至少平行于所述邊緣布置的突起和凹部。
文檔編號H04N5/232GK101494732SQ20091000338
公開日2009年7月29日 申請日期2009年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月22日
發(fā)明者中西仁, 大野毅, 枝光敏章 申請人:索尼株式會(huì)社