JPH0139089B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１眼レフカメラ等に用いる焦点検出用
の焦点板に関し、特に焦点板面上に形成される物
体像がデフオーカスした時に互いに異なる色に着
色した２重像が観察される２重像合致式の焦点検
出に好適な焦点板に関する。

一般に１眼レフカメラのピント検出方法として
は、くさび状プリズムを用いたスプリツトイメー
ジ方式がよく用いられている。しかし、今まで中
級機のレンジフアイダーによる２重像合致式のピ
ント検出方法に慣れた人にとつて、スプリツトイ
メージ方式はなじみが薄く、異和感があると思わ
れる。従つて１眼レフカメラ等に適用できる高精
度な２重像合致式のピント検出方法が望まれてい
た。

従来より例えば特公昭30―9474号や特公昭54―
12817号公報において回折格子を用いた焦点板が
知られており、（測距原理はその中で説明されて
いる。）又それらの焦点板ではデフオーカス時に
回折格子の分散により２重像が着色することが記
載されている。

しかしながら、これらの公報において提案され
ている焦点板は分散による着色が２重像分離の時
に付随的に各像の周辺部においてわずかに発生す
るだけであつて各像の全体が着色しない為、この
着色は実質的にピント精度の向上には殆んど寄与
していない。

本発明は、焦点板上に回折格子を設けて２重像
合致式のピント検出を行なう方式において、デフ
オーカスした時に生ずる２重像の各々が互いに異
なる色に（好ましくは互いに補色の関係の色に）
着色させ、合焦ピント状態においては、２重像が
合致するとともに着色も消失させることにより高
精度のピント検出を行なう焦点板の提供を目的と
する。

即ち、本発明はデフオーカス時に像の着色・分
離が積極的に表われる高精度の焦点板を提供する
ことを目的とする。

本発明の焦点板は以下で詳細に説明する如く、
互いに異なる方向へ面を向けた第１と第２の斜面
を有する凹凸部を周期的に配列して成る回折格子
を有する焦点板において、入射光束の第１波長成
分の大部分が所定次数の回折光として該焦点板か
ら射出し該第１波長成分とは異なる第２波長成分
の大部分が該所定次数とは異なる次数の回折光と
して該焦点板から射出するように、該回折格子の
近傍に互いに波長特性が異なる第１と第２の色フ
イルターの各々を周期的に配列して該凹凸部の第
１の斜面に該第１の色フイルターを対応させ該凹
凸部の第２の斜面に該第２の色フイルターを対応
させたことを特徴としている。

以下図面を用いて本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明の焦点板を１眼レフカメラに適
用したときの一実施例の概略的断面図である。同
図において、１は撮影レンズ、２は絞り、３はク
イツクリターンミラー、４は遮光枠、５は写真フ
イルム、６は焦点板、７はコンデンサーレンズ、
８はペンタプリズム、９は接眼レンズ、１０は観
察者の眼である。６は本発明の焦点板であり、
（微細構造は図示していないが）その中心部に前
述した測距用の回折格子構造１１を有している。

第２図は第１実施例の焦点板の回折格子構造の
断面図であり、第２図において３７は表面にレリ
ーフ回折格子を有する基盤であり、３８はカラー
フイルター、３９は基盤３７の屈折率と異なる屈
折率を有する接着剤層、４４はカバー用光学透明
部材である。

このカラーフイルター３８は色素蒸着又は染色
されたフオトレジストなどによりレリーフ構造上
へ直接設けられている。そして、接着剤層の凹
凸、および基盤上のレリーフ構造の凹凸の両者の
寄与として位相分布が生じ、位相回折格子構造が
形成され、入射光に対して回折作用を生じる。こ
のカラーフイルターはオレンジフイルター部４０
と青フイルター部４１とがストライプ状に交互に
レリーフ構造と同周期で配列されている。このカ
ラーフイルターは第３図に示すような透過率を有
する。従つて焦点板に入射する光束中の１部の光
軸に平行な光線４２は青フイルターを通過する
際、赤波長部分が吸収された後、青色光のみがレ
リーフ構造３７により光軸に対しθ方向へ射出す
る。

同様に他の光線４３はオレンジフイルターを通
過した後、光軸に対し−θ方向に射出する。レリ
ーフ構造とカラーフイルターを組み合せた回折格
子構造は±１次回折光はほぼ同光量で射出する。
本実施例に用いるストライプフイルターは多層誘
電膜によるダイクロイツクフイルターか、又は色
素を利用した色吸収フイルターが使える。

このように本実施例の回折格子構造は、１つの
周期が光軸上の入射光を対称的な２方向に回折す
る為の幾何学的に対称なレリーフ構造と、同じく
１つの周期内で互いに波長特性の異なるカラーフ
イルター部がレリーフ構造の対称軸に対して非対
称に配列されたカラーフイルターとが組み合され
て構成される光学的に非対称な位相回折格子構造
であることにより、互いに異なる色にほぼ一様に
着色された２重像を発生させるものである。

このような回折格子構造を測距部としてもつ焦
点板を用いた時、デフオーカス時に観察されるピ
ンボケ像を第４図に示す。

第４図はデフオーカス時における白色の四角な
物体、例えば壁にはつた白紙などを接眼部よりな
がめた場合の測距部内だけを拡大した図である。

第５図において２４は回折構造を有する測距部
であり、＋１次回折光による像２５と−１次回折
光による像２６とが見える。これらの像は像２５
が青色に、また像２６がオレンジ色に着色して見
え、両者の重なる部分では自然の白色に見える。

このような回折格子構造を用いた本発明の第２
実施例である焦点板の測距部を第５図に示す。こ
の実施例は第２図の如き格子構造におけるカラー
フイルターを焦点板の上と下で色ストライプが食
い違うように、即ち周期方向を逆にして配列した
ものである。

この測距部を用いてピント合せの時観察される
被写体像の様子を第６図に示す。第６図において
２９は測距部の範囲を示し、１４は第４図での領
域１５，１６の境界線を示す。

第６図は白い棒状の被写体３０がデフオーカス
状態で観察されており、測距部の境界線１４を境
にして各回折格子構造部では、それぞれオレンジ
色像と青色像との２重像に分離する。例えば上半
分の領域１８ではオレンジ色像、３２₁、青色像
３２₂に、また下半分の領域１９ではオレンジ色
像３３₂、青色像３３₁というようにそれぞれ異な
る色に一様に着色した２重像が観察され、この着
色２重像はピントが合うにつれて消滅して合ピン
ト状態では全く観察されない為、ピント合せが容
易になるとともに精度も高まる。

本実施例の測距部は更に上記効果に加え、観察
視野内での測距部において上半分と下半分で色ず
れの方向が逆であり、例えばオレンジ色像３２₁
から青色像３３₁というように、連続像が境界線
１４を境に色スプリツトを起こして従来のスプリ
ツトイメージプリズム的な作用を与えることによ
りデフオーカス状態の判別が簡単でピント合せの
容易性、高精度化に非常な効果をもたらすもので
ある。また更に、一般にダイクロイツクミラー等
を利用した着色２重像による２重像合致方式で
は、被写体がオレンジ色といつた単一色の場合、
青色に対応する像が消滅して１重像しか現れず測
距不能であるが本実施例では３２₁，３２₂の青色
像が残り、色スプリツト像による測距が可能であ
る。

第７図に本発明に適用可能な別の回折格子構造
を示す。第７図において４５は表面に山形のレリ
ーフ構造４６を有する10μｍ程度以下の周期Ｐの
基盤であり、４７は表面にカラーストライプフイ
ルター４８を有するガラス基盤である。基盤４５
は４７の上に近接して設けられている。カラース
トライプフイルターはオレンジフイルター部４０
と青フイルター部４１が交互に回折格子と周期的
に並んでいる。このカラーフイルターは前実施例
と同様に第３図に示すような透過率を有する。

今まで述べた実施例において回折格子構造体の
周期構造が粗いとこれが眼につき、ピント検出時
において有害であるので望ましくはこの周期構造
は肉眼の分解能よりも細かな構造がよい。この肉
眼の分解能はカメラのフアインダー光学系の性能
にもよるが、通常10μｍ程度であるので回折格子
構造体の細かさをこの値以下にしておけばよい。

又、第２，７図に示されたような形状の回折格
子製造方法としては半導体電子素子製造時に用い
られているような光学的マスクとフオトレジスト
を用いる写真エツチング技術を応用すればよい。
さらにこうして得られた回折格子を原版として電
鋳技術によりマスター金型を作れば、このマスタ
ー金型の凹凸構造をプラスチツク部材へ転写する
ことによりコピー品を安価に量産することができ
り。

又、本発明はスチル１眼レフカメラに限定され
るものでなくシネカメラにおいても有効である。
但し、シネカメラの場合にはフアインダー倍率が
大きいので回折構造の周期をスチル１眼レフカメ
ラの場合よりも細かなものにしなければならな
い。

尚、前述した実施例において最も好ましい例と
して分割領域を２つに、また周期方向を逆方向に
したが、これに限定されずとも本発明の効果を有
する。

以上述べたように本発明の焦点板は測距部に用
いる回折格子構造として入射光束に対して互いに
異なる波長成分をそれぞれ異なる方向に分離させ
る光学的に非対称な構造を、回折格子構造と色フ
イルターを用いて形成することにより、デフオー
カス時に着色２重像を形成してピント合せが容易
になる。又測距部を複数の領域に分割して各領域
で回折格子構造の周期方向を互いに異ならせるこ
とによつて各領域の境界を境にして色スプリツト
を生ぜしめ、それらがデフオーカス時に同時に観
察されてしかも合ピント時に消滅することにより
容易で高精度の測距が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は１眼レフカメラの断面図、第２図は第
１実施例の焦点板の回折格子構造を示す図、第３
図はカラーフイルターの透過率を示す図、第４図
はフアインダー観察図、第５図は第２実施例の測
距部を示す図、第６図は第１実施例の焦点板のフ
アインダー観察図、第７図は第３実施例の焦点板
の回折格子構造を示す図である。 図中、６は焦点板、１１は回折格子構造、１
５，１６は位相回折格子、２４は測距部、３２₁，
３３₂はオレンジ色像、３２₂，３３₁は青色像、
３８はカラーフイルター、４０はオレンジフイル
ター部、４１は青フイルター部である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 互いに異なる方向へ面を向けた第１と第２の
   斜面を有する凹凸部を周期的に配列して成る回折
   格子を有する焦点板において、入射光束の第１波
   長成分の大部分が所定次数の回折光として該焦点
   板から射出し該第１波長成分とは異なる第２波長
   成分の大部分が該所定次数とは異なる次数の回折
   光として該焦点板から射出するように、該回折格
   子の近傍に互いに波長特性が異なる第１と第２の
   色フイルターの各々を周期的に配列して該凹凸部
   の第１の斜面に該第１の色フイルターを対応させ
   該凹凸部の第２の斜面に該第２の色フイルターを
   対応させたことを特徴とする焦点板。