JPH0228845B2 - Supetsukurukakusanbansakuseisochi - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はスペツクル拡散板作成装置に関するも
のである。

〔従来技術〕

スペツクル拡散板とはコヒーレント光束で照明
されたスリガラス等の第１の拡散板からの拡散光
束中に生じたスペツクルパターンを記録し得られ
た第２の拡散板である。

そして、このスペツクル拡散板及びその製造方
法は従来から知られている。

しかしながら、従来の製造方法によるスペツク
ル拡散板は、スペツクルパターンのサイズが不均
一であり、又、回転対称な拡散特性をもつスペツ
クル拡散板を作成することも困難であつた。

〔発明の概要〕

本発明の目的は、サイズがそろつたスペツクル
パターンを記録したスペツクル拡散板が作成可能
で、且つ回転対称な拡散特性を有する拡散板が作
成可能な、スペツクル拡散板作成装置を提供する
ことにある。

上記目的を達成する為に、本発明に係るスペツ
クル拡散板作成装置は、第１の拡散板を照明する
コヒーレント光束中又はコヒーレント光束によつ
て照明された第１の拡散板からの拡散光束中に光
透過領域を有する遮光板を設け得られたスペツク
ルパターンを光感材上に記録し第２の拡散板とし
てスペツクル拡散板を得るスペツクル拡散板作成
装置に於いて、前記遮光板は、前記光透過領域と
して輪帯状開口を有するものであり、該輪帯状開
口に内接する円の直径をｄ、該輪帯状開口に内接
する円の内の最も離れた内接円同志の中心間距離
をＤとする時、１＜Ｄ／ｄ４なる関係を有する
ことを特徴としている。

〔実施例〕

以下添付図面を使用して本発明を説明する。

第１図は１眼レフレツクスカメラのピント板と
して使用されていた拡散板の断面図を示すもの
で、これら従来のピント板は通常機械的方法、す
なわちガラス板を荒摺りする方法、又は荒摺りさ
れた金属面の凹凸をプラスチツク板に転写する方
法等によつて作成されている。このため、これら
の拡散板は第１図に示すように凹凸の大きさにバ
ラツキが有り、又、凹凸の断面形状が非常に鋭い
角を有するため、拡散角度特性は第２図の１の如
くなる。すなわち、０度近辺で非常に高い拡散
光／入射光率を示し、角度が5゜近辺まで急速に拡
散光／入射効率が低下している。さらに角度が大
きくなつた領域では、絶対量は少ないものの、か
なり拡散光が残存する。これらの残存光は拡散板
の通常の使用法、たとえば、画像を投影するスク
リーンとしての使用法等においては、全く不必要
な光であり、光量ロスとなる。

これに対して、本発明の装置で実際に作成され
たスペツクル拡散板の拡散角度特性は第２図の点
線２で示すように中心から必要とする角度、即ち
5゜〜10゜付近まで拡散光が線形的に減少するか、
あるいは同図の破線３で示すようにある角度内に
殆んどの拡散光を集中するか、あるいは一点鎖線
４で示すように拡散特性を示すカーブの全体的形
状は従来のもの、実線１と余り変わらないが、す
その部分の拡散光を少なくすることによつて、中
央，中間部分の光量を上げたものとなる。本発明
の装置を用いて得られた拡散板の、従来の拡散板
に対して、共通に有する特性は、第２図の２に見
る如く角度の大きい拡散光が15゜付近で従来品の
ほぼ半分程度に低下し（第２図２には示されてい
ないが、20゜付近では従来品においては拡散光が
残存するのに対し、本発明によつて得られた拡散
板では殆んど０となる。）低下した分だけ逆に角
度の小さい領域での拡散光が増加している点にあ
る。そして、本発明の装置によつて作成されたス
ペツクル拡散板の好ましい例は第３図にその断面
を示した如くほぼ大きさδのそろつた、滑らかな
微小レンズが密に配列された構造のものである。
このような構成で、第２図の点線で示した特性を
得るには各微小レンズの高さｈがほぼ一定とする
と、レンズの直径δをある程度バラツかせ（微小
レンズ間のパワーをバラツかせ）ることによつて
得られ、又第２図の破線３の如き特性を得るには
微小レンズの直径δをそろえる（微小レンズ間の
パワーをそろえる）ことが望ましい。

この微小レンズの直径δはスペツクル拡散板を
作成する際に感光材上に形成されるスペツクルの
大きさに密接に関連する。従つて、上述の如き特
性のスペツクル拡散板はスペツクル拡散板を作成
する際に感光材上に形成されるスペツクルの大き
さを制御することによつて得られる。以下、スペ
ツクル拡散板を作成する際に感光材上に形成され
るスペツクルの大きさの制御法について第４図を
使用して説明する。

４はコヒーレント光束５によつて照明されてい
る拡散板である、この拡散板４を２つの開口７，
８を有する遮光板６を介してレンズ９によつて感
光板１０上に投影する。この際感光板１０上に生
ずるパターンは第５図に示すようにスペツクルパ
ターンの中に干渉縞が重なつたものでスペツクル
パターンの平均的大きさδは第４図に於いて遮光
板上の開口の直径をｄ、レンズ９と感光材１０と
の距離をｑ、コヒーレントな光束の波長をλとし
てほぼ δ＝λq／ｄ (1) で与えられる。

このスペツクルパターンは第５図に示すように
ピツチＰなる干渉縞によつて分断されている。そ
してこのピツチＰは第４図に於いて二つの開口
７，８を通過した２本の光線１１₁，１１₂の交切
角の半分をαとして ｐ＝λ／（2sinα） (2) で与えられる。従つて、分断されたスペツクルの
大きさは２本の光線１１₁，１１₂の交切角度、す
なわち２つの開口７，８の間隔Ｄによつて決定さ
れる。第２図グラフ２〜４に示した如き良好な特
性を有する拡散板を得ようとした場合、個々の開
口の大きさによつて決まるスペツクルの平均的な
大きさと、異なつた開口を通過した光束同志の干
渉によつて分断されたスペツクルの大きさ（すな
わちピツチ）との比はある一定の範囲内におくべ
きことが本件発明者の実験によつて解つた。スペ
ツクルの大きさに対し干渉縞のピツチを余り小さ
く、細かく分断し過ぎると良好な拡散板が得られ
なかつた。一般に、空間中に生ずるスペツクルパ
ターンと、それを記録して得られる拡散板の拡散
特性とは、一意的な結びつきはなく、感材の記録
特性によつて大きく変化する。従つて、スペツク
ルの強度分布だけを見て、最終的に得られる拡散
板の特性をうんぬんすることはできない。ただ
し、われわれの用いた記録法、即ち銀塩ブリーチ
法とか、フオトレジストへの記録とか、表面の凹
凸としてスペツクルを記録する場合においては、
δとＰの比δ／Ｐを余り大きくしない方が良い結
果が得られた。これは、大ざつぱにいつてスペツ
クルの大きさに対し、干渉縞を余り細かくする
と、第５図に示したように、スペツクルの存在す
る部分には、干渉効果が現れるが、スペツクルの
存在しない部分には干渉縞がのらず（干渉縞が現
れるとしても暗い干渉縞である）、全体的に粒状
性を均一にする効果がうすれるためと思われる。
スペツクルの大きさδと分断されたスペツクルの
比、すなわち、干渉縞のピツチＰとの比は次の様
に与えられる。

第(2)式で示された角度αが小さい時 sinαＤ／（2q） (3) であるから、スペツクルの平均的な大きさδと干
渉縞のピツチＰとの比は(1)，(2)式より、 δ／ｐＤ／ｄ となる。すなわち、スペツクルの大きさと分断さ
れたスペツクルの大きさの比は開口の大きさｄと
２開口間の距離Ｄによつて与えられる。この為、
本件発明者等は種々の遮光板、すなわち、Ｄ，ｄ
が異なる遮光板を使用して第４図の配置で実験し
た処、１＜Ｄ／ｄ４である輪帯開口を備えた遮
光板を使用した場合、微小レンズの大きさのそろ
つた、且つ又拡散特性が回転対称な拡散板が得ら
れた。特にＤ／ｄ２〜３の遮光板を使用した場
合もつとも良い結果が得られた。

以下本発明の一実施例の光学配置を第６図を使
用して説明する。

１２はレーザー光源、例えばHe―Neレーザ
ー，Arイオンレーザー，Krイオンレーザー等か
らのコヒーレントな光束、１３は第１の透過型又
は反射型の拡散板１４を照明する時に望ましくは
結像レンズ１５の中心に収束させるような光束を
得るための照明用レンズ、１６は輪帯状の開口部
を有する遮光領域の存在する遮光板である。

ここで、遮光板１６の開口部は第７図に示す様
な形状を備えている。第７図に示される輪帯開口
２４に於いて、ｄは輪帯開口２４の縁に接する小
円（内接円）２５，２６の直径、Ｄはこの小円２
５，２６の円の中心間の距離である。

本実施例では上記小円２５，２６の直径ｄと上
記小円２５，２６間の距離Ｄとの比を １＜Ｄ／ｄ４ なる関係にしている。

再び、第６図に戻つて、１７は拡散板１４の結
像レンズ１５による像、１８はスペツクルパター
ン記録用感光材である、このスペツクルパターン
記録用感光材１８上には第(1)式で求められる平均
的大きさδなるスペツクルパターンに第(2)式で求
められるピツチＰなる干渉縞が重ね合わさつたパ
ターンが形成される。

この様な分断されたスペツクルパターンが記録
された感光材１８を処理することによつて均一な
サイズをもつスペツクルパターンと多方向に沿つ
て干渉縞が形成された拡散板が得られた。尚、感
光材の処理はその感光材の種類によつて処理が異
なる。すなわち、感光材が銀塩フイルムの際はよ
く知られた各種の、ブリーチ処理が採用され、ホ
トレジの場合はレジストにマツチした現像液処理
法を用いて、望ましい拡散板を得る。

第８図，第９図は第６図と異なる光学配置を示
すもので第８図中レーザー光源からの光束２７は
コンデンサーレンズ２８、開口２９を通して拡散
板３０を照明する。コンデンサーレンズ２８から
の出射光の収束位置は感光材面上でスペツクルの
強度分布が一様である限り余り問題ではない。
又、第９図のように開口２９と拡散板３０を入れ
換えても良い。

尚、第７図には完全な輪帯開口が示されている
がこの開口部が多少変形したもの例えば１部が切
り欠けているものでも良い。

以上のように、遮光板の光透過領域を輪帯開口
で形成し、輪帯開口に内接する円の直径をｄ，輪
帯開口に内接する円の内の最も離れた内接円同志
の円中心間距離をＤとすると、Ｄ／ｄが１より
大、４以下、好ましくは２〜３の間であつた際、
スペツクルパターンのサイズが均一で、回転対称
な拡散特性を有する良好な拡散板が得られる。
尚、第４図の装置によつて、感光材として銀塩フ
イルムを使用した際、ブリーチを行つた後、粒子
サイズ10μ，5μ，3μ程度のものなど各種の拡散板
が得られた。また山の高さは0.5〜1.0μ程度で、
これを１眼レフレツクスカメラのピント板として
使用した際、明るく（結像レンズのＦNo.にもよる
が、従来のマツト面に比較し３割から５割程度明
るさが増大する）、又、絞りを絞り込んでも周辺
光量の低下の少ないフアインダー像が得られた。
以上の説明では、作成されたスペツクル拡散板は
透過型であることを前提として行つたが、スペツ
クル拡散板上に金属を蒸着して反射型スペツクル
拡散板にしても良い。

〔発明の効果〕

以上、本発明によれば、第１の拡散板を照明す
るコヒーレント光束中又はコヒーレント光束によ
つて照明された第１の拡散板からの光束中に設け
られ、スペツクルパターンを記録される光感材上
に到達する拡散光束を制御する為の遮光板とし
て、輪帯状開口から成る光透過領域を備え、且つ
先に説明した如き１＜Ｄ／ｄ４なる開口形状を
輪帯状開口に与えることにより、サイズがそろつ
たスペツクルパターンを記録した拡散板を得るこ
とが可能で、且つ回転対称な拡散特性を有する拡
散板を作成出来るスペツクル拡散板作成装置が得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のスリガラス等の拡散板の断面
図、第２図は従来の拡散板、及び本発明の装置に
よつて作成された拡散板の配光特性図、第３図は
本発明の装置によつて作成された拡散板の断面
図、第４図は、スペツクルパターンの大きさ、干
渉縞のピツチ間隔を説明するための図、第５図は
第４図の光学配置によつて形成されるスペツクル
パターンを示す図、第６図は本発明の装置の実施
例を示す図、第７図は第６図に示された遮光板を
説明する図、第８図，第９図は第６図と構成が異
なる実施例を示す図。 １２はコヒーレントな光束、１３は照明用レン
ズ、１４は第１の拡散板、１５は結像レンズ、１
６は遮光板、１７は第１の拡散板の像、１８は感
光材である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１の拡散板を照明するコヒーレント光束中
   又はコヒーレント光束によつて照明された第１の
   拡散板からの拡散光束中に光透過領域を有する遮
   光板を設け得られたスペツクルパターンを光感材
   上に記録し第２の拡散板としてスペツクル拡散板
   を得るスペツクル拡散板作成装置に於いて、前記
   遮光板は、前記光透過領域として輪帯状開口を有
   するものであり、該輪帯状開口に内接する円の直
   径をｄ、該輪帯状開口に内接する円の内の最も離
   れた内接円同志の中心間距離をＤとする時、１＜
   Ｄ／ｄ４なる関係を有することを特徴とするス
   ペツクル拡散板作成装置。