JPH0332054B2 - - Google Patents

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JPH0332054B2
JPH0332054B2 JP4761981A JP4761981A JPH0332054B2 JP H0332054 B2 JPH0332054 B2 JP H0332054B2 JP 4761981 A JP4761981 A JP 4761981A JP 4761981 A JP4761981 A JP 4761981A JP H0332054 B2 JPH0332054 B2 JP H0332054B2
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JP
Japan
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diffraction grating
slopes
microstructures
images
diffraction
Prior art date
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Expired
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JP4761981A
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English (en)
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JPS57161843A (en
Inventor
Keiji Ootaka
Susumu Matsumura
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Publication of JPS57161843A publication Critical patent/JPS57161843A/ja
Publication of JPH0332054B2 publication Critical patent/JPH0332054B2/ja
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B13/00Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
    • G03B13/18Focusing aids
    • G03B13/24Focusing screens

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
  • Viewfinders (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一眼レフカメラ等に用いられる、イメ
ージスプリツト用プリズムを有する焦点板に関す
るものである。特に回折格子構造をもつイメージ
スプリツト用プリズムを有する焦点板に関するも
のである。
従来、一眼レフカメラ等の焦点板に設けられる
標準的な測距部として測距精度がよいなどの理由
により、イメージスプリツト用プリズムが広く用
いられている。しかしながら通常用いられている
プリズム頂角8゜〜10゜のイメージスプリツト用プ
リズムにおいては測距に際して、入射角が4〜5゜
といつた比較的入射角の大きい光束が利用されて
いるため、Fナンバーが大きいレンズに対しては
プリズム部の暗転、いわゆるかげりが生ずる欠点
を有する。一例として頂角8゜のイメージスプリツ
ト用プリズムの場合、およそFナンバーが4.5付
近のレンズでかげりはじめそれ以上のFナンバー
のレンズにおいてはフアインダー接眼部の中央に
目を置かなければ測距が困難となる。
こうした欠点を解決する方法の1つとして、回
折格子構造を設けたイメージスプリツト用プリズ
ムを有する焦点板が既に本出願人より特願昭54−
143971号として出願されている。この出願が示す
焦点板にイメージスプリツト用プリズムは、第1
図で示すように、多数個の単位格子構造(微小構
造体)を数十μm程度のピツチで配列して成る一
次元回折格子を一組用い、各一次元回折格子の格
子線の方向がそろうように逆向きに対向させ、第
2図に示すように焦点板中央部1に設けたもの
で、非合焦時には上下像の分離が生ずると共に、
分離した各像が回折作用によりさらに複数に分離
するものである。このような構造をもつ回折格子
を測距部として用いると測距部から射出した光が
回折作用による角度的な広がりをもつこと、また
1 2の2つの傾角をもつため、かげりがほぼ2
段階的に生ずることなどの理由により、従来のイ
メージスプリツト用プリズムに比べ、絞り込み
や、Fナンバーの大きいレンズを装着した際にも
測距が容易に可能となつた。
さらにこれらの発展形として、やはり本出願人
より、特願昭55−165557号として出願されたもの
がある。この出願が示す焦点板のイメージスプリ
ツト用プリズムは、第3図に示すように、第1図
で示した回折格子の単位格子構造造の傾角φ1
φ2を備えた2個の斜面に代えて、単位格子構造
の断面形状が曲線を持つような、曲面よりなる斜
面を適用したものである。このイメージスプリツ
ト用プリズムによると、非合焦時に上下像の分離
が生ずることは第1図のものと同様であるが、各
分離像はなボケ像に近くなるという特徴を有して
いる。またレンズの絞り込みに伴うかげりも、曲
線の接線の傾きの大きい部分から連続的に生ずる
ため、広い範囲のFナンバーにわたつて測距が可
能である。
上記二例のイメージスプリツト用プリズムに対
する改良により、かげりを軽減し、絞り込みやF
ナンバーの大きいレンズの装着に対しても測距が
可能とはなつたが、いずれのプリズムも、ピツチ
が数十μm程度の回折格子を成す単位格子構造
の、その配列方向に関する断面形状が、第1図及
び第3図に示したように、格子面(単位格子構造
の配列面)に対して特定方向に傾いた直線及び/
又は曲線部で構成される非対称な形状であるた
め、偏つた回折作用の影響をうけ、測距部が色づ
いて見えるという問題点を有している。特に絞り
込んだ場合、及び、観察者の瞳の中心が接眼レン
ズの光軸からずれている場合には着色が著しく、
測距が困難となる。以下に着色の具体的な例を述
べる。
第4図a,bは、第1図において媒質の屈折率
を1.5,1=10.8゜,2=5.7゜,d1=d2=12μmとし
た回折格子を、第5図に示すような、カメラのフ
アインター系を等価的に展開した光学系によつて
観察した場合のFナンバーの変化に伴う着色状態
の変化を、計算機でシミユレーシヨンし、色度座
標上に表わしたものである。第4図aは第5図に
示すように観察者の瞳3の中心が光学系の光軸に
一致した場合、第4図bは観察者の瞳の中心が、
第5図中破線で示すように光軸から(図におい
て)上方に3mm程度変位した場合を示している。
尚、第4図中のX点はC光源の白色点であり、こ
の点を中心に図中に示すような角度方向に離れる
に従い、それぞれの系統の着色が強く生じること
を示している。図より観察者の瞳の中心が光軸に
一致している場合は、強い着色ではないが、わず
かに青又は緑系統の着色が見られる。一方観察者
の瞳の中心が光軸から変位している場合には、絞
り込むに従い緑−青−紫−赤−橙−黄−青と激し
く色が変化し、着色も比較的強いことがわかる。
このように絞り込みにより、あるいは観察者の瞳
の位置の光軸からの変位により、測距部が着色す
る原因は、次のように説明される。即ち、回折格
子により光が回折される場合、等しい次数に対し
ては、波長が長い方がその回折角が大きいという
回折角の波長依存性があるため、光が分光され大
きさが有限な観察者の瞳に回折光の一部のみが入
射した場合、その分光特性が回折格子に入射した
光の分光特性とは異なつてくるためである。特
に、瞳に入射する全光量が少ない場合には、瞳に
入射する光の分光特性の変化が大きく色が激しく
変化するため、絞り込みの際や、瞳位置の変位の
際には着色しやすいといえる。
本発明の目的は上述の着色の目題を解消もしく
は軽減することが可能な、改良されたイメージス
プリツト用プリズムを有する焦点板を提供するこ
とにある。
以下図面に沿つて本発明の実施例を説明する。
第6図は本発明の第1の実施例のイメージスプ
リツト用プリズムに用いられている回折格子の断
面形状を示したものである。各斜面の角度と巾
は、1=10.8゜,2=5.7゜,3=11゜,d1=12μm

d2=9μm,d3=3μmとした。また第7図a,bは
この回折格子のFナンバーの変化による着色状態
の変化を第4図a,bと同様に瞳が光軸上にある
場合aと瞳が光軸から変位している場合bとにわ
けて色度座標上に示したものである。この第1の
実施例は第1図に示す回折格子に対する改善例で
あり、第4図a,bと第7図a,bとを比較する
ことにより、着色が軽減されていることがわか
る。この第1の実施例の構造上の特徴は、第1図
のものに対して1つの平面よりなる斜面を新たに
設け、しかもその傾く方向が他の2個の斜面と逆
であることである。このように接線勾配が他の2
面の傾きと逆方向の直線部を設けることにより回
折光の着色を逆方向に生じさせて全体として回折
光の着色を軽減させている。以下便宜上、第6図
に示す如く、水平線の右半直線を基準に左回りの
角を正として面の傾角を測ることとし、新たに設
けた面は負の傾角3,他の2面は正の傾角1
2をもつということにする。
また第8図a,bはそれぞれ第1図、第6図に
示した回折格子に垂直に光が入射した場合の回折
光分布を示したものである。これらの図から明ら
かなように、新たに設けた負の傾角をもつ面は負
の回折角をもつ回折光を生じさせる効果をもつて
いることがわかる。但し、回折角は第6図におい
て、回折格子の上方に立てた法線を基準に紙面内
で右回りを正とした。このように負側の回折光の
存在により着色が軽減されているといえるが、こ
れらの事情は単に第1の実施例に限らず、一般的
にいえることである。但し、負側の回折光を極端
に多くすることは測距精度の低下をもたらすた
め、目的に応じてその光量を調節することが必要
である。
第6図の回折格子の構造は第1図の構造に負の
傾角をもつ新たな平面を設けたものであるが、2
面以上の負の傾角をもつ面を設けることによつて
も同様の効果をあげることができる。この場合、
変化させ得るパラメータが多くなり、所望の回折
光分布をもつ回折格子を設計する上で有利といえ
る。第9図は第1図の構造に負の傾きをもつ4つ
の面をつけ加えた第2の実施例の回折格子の断面
図を示したものであり、1=10.8゜,2=5.7゜,3
=−10.7゜,4=−16.7°,5=−54.0゜,6=−
82.9゜,d1=12μm,d2=9μm,d3=d4=1μm,d5
=0.8μmd6=0.2μmとした。第10図a,bはそ
の色の変化の状態を先と同様に示したものであ
る。前記第1の実施例と同様、着色の状態が改善
されていることがわかる。
以上は本発明の限られた実施例の説明である
が、本発明に用いられる回折格子の構造において
基本的に重要なことは、像分離のために光を正の
方向に回折させるための断面形状をもつ部分、即
ち正の傾きをもつた1つ以上の線分、又は正の接
線勾配を有する1つ以上の曲線、又はその双方か
らなる主要部分と、色改善のために光を負の方向
に回折させるための断面形状をもつ部分、即ち、
負の傾きをもつた1つ以上の線分からなる付加的
部分とを兼ねそなえていることである。従つて以
上で示した実施例の他に第11図に示すような回
折格子構造はすべて本発明に含まれるものであ
る。
第11図aは、主要部分が直線部のみからなる
場合、 第11図bは、主要成分が曲線部のみからなる
場合 第11図cは、主要部分が直線部と曲線部の双
方からなる場合 を示している。
ここに挙げたものは本発明に含まれる形状を概
略的に示したものであり、実用的には、目的に応
じた光学特性や、加工上の難易度を考慮して設計
的に決定されるものである。
尚、第12図に示す如く、本発明によるイメー
ジスプリツト用プリズム8の周辺に他の構造の距
離計、たとえばマイクロプリズム9等を設置し、
複合距離計とすることもできる。同距離計の利点
はカメラに組み込む際、焦点板の位置出しをする
場合に、微細周期構造を有する距離計に対して
は、双眼顕微距離計による測定が困難になるが、
より大きい構造を周辺部に付加することにより、
それを可能ならしむる点にある。
以上で説明してきたように、これらの断面形状
の回折格子を用いることにより、レンズの絞り込
みやFナンバーの大きいレンズの装着時にも着色
のない、あるいは従来のものに比べ着色の軽減さ
れたイメージスプリツト用プリズムを有する焦点
板が得られる。
【図面の簡単な説明】
第1図は回折格子形状の第1の公知例を示す
図。第2図は回折格子よりなる測距部を有する焦
点板を示す図。第3図は回折格子形状の第2の公
知例を示す図。第4図は第1図の回折格子による
着色状態を示す図。第5図はフアインダー光学系
の図。第6図は第1の実施例の回折格子形状を示
す図。第7図は第1実施例のイメージスプリツト
用プリズムによる着色状態を示す図。第8図は回
折光分布を示す図。第9図は第2の実施例の回折
格子形状を示す図。第10図は第2実施例のイメ
ージスプリツト用プリズムによる着色状態を示す
図。第11図はその他の実施例の回折格子形状を
示す図。第12図は本発明を用いた複合距離計を
示す図。 図中で、1は測距部、2は曲面形状の接線、3
は観察者の瞳、4はフアインダー光学系、5は回
折格子、6は撮影レンズ系、7は絞り、8は本発
明のイメージスプリツト用プリズム、9はマイク
ロプリズム部。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 デフオーカス時に分離像を形成するイメージ
    スプリツト用プリズムを有する焦点板であつて、
    該プリズムが上記分離像の一方を形成する第1回
    折格子部と上記分離像の他方を形成する第2回折
    格子部を有し、該第1及び第2回折格子部の各々
    が周期的に配列された多数個の微小構造体で構成
    され、該第1及び第2回折格子部の多数個の微小
    構造体が各々の配列方向に関して非対称な断面形
    状を備え、該第1回折格子部の多数個の微小構造
    体の各々が、上記分離像の一方を複数の像にする
    べく同じ向きに傾いた互いに傾角が異なる複数個
    の斜面と、該複数個の斜面とは逆向きに傾いた平
    面より成る斜面とを有し、上記第2回折格子部の
    多数個の微小構造体の各々が、上記分離像の他方
    を複数の像にするべく上記第1回折格子部の複数
    個の斜面とは逆向きに傾いた互いに傾角が異なる
    複数個の斜面と、該複数個の斜面とは逆向きに傾
    いた平面より成る斜面とを有することを特徴とす
    る焦点板。 2 上記第1及び第2の回折格子部の多数個の微
    小構造体の上記複数個の斜面が曲面より成ること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の焦点
    板。
JP4761981A 1981-03-31 1981-03-31 Focusing glass Granted JPS57161843A (en)

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JP4761981A JPS57161843A (en) 1981-03-31 1981-03-31 Focusing glass

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JP4761981A JPS57161843A (en) 1981-03-31 1981-03-31 Focusing glass

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Publication Number Publication Date
JPS57161843A JPS57161843A (en) 1982-10-05
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140301684A1 (en) * 2011-09-02 2014-10-09 Cyril Bouron Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10293205A (ja) * 1997-04-18 1998-11-04 Minolta Co Ltd 回折光学素子及び金型の製造方法
JP4587172B2 (ja) * 2005-04-01 2010-11-24 キヤノン株式会社 回折光学素子、回折光学素子の製造方法、及び回折光学素子成形用金型の製造方法

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US20140301684A1 (en) * 2011-09-02 2014-10-09 Cyril Bouron Spacer for rolling bearing, notably used in a wind turbine

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JPS57161843A (en) 1982-10-05

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