JPH037926B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、カメラ等の光学機械の焦点板の製造
方法及びその焦点板を製造するために使用する成
形金型に関するものである。

従来技術 従来、一眼レフ等のカメラの焦点板としては金
属表面を砂摺りした型を用いてアクリル板に転写
したものが広く用いられていた。この製法による
焦点板は表面の断面形状が不規則な鋭い凹凸とな
つており、拡散性を良くするとボケが大きくなり
ピントが合せ易くなるが、反面マツト面の粒状性
が大きくなり、フアインダーが著しく暗くなる。
拡散性を減らせばフアインダーは明るくなるがボ
ケの検出能力は低下する。この欠点を克服するた
めに種々の改善が試みられていた。

例えば、特開昭53−42726号、特開昭54−92232
号にはスペツクルパターンを感材に記録したもの
が考案されている。これは明るく粒状性の少ない
焦点板が得られるが、小絞りになるに従つて粒状
性が目立つ。

この粒状性を除くために、規則的な微細構造を
もたせた焦点板として、特開昭54−83846号では
金属基板上に感光性樹脂を塗布し、微細パターン
のマスク像を露光現像してエツチングして形成す
る。特開昭55−90931号では、レーザ光線の規則
的干渉パターンを乾板に焼きつけ、ブリーチ処理
を行なう。しかし、エツチングの方法は深さの均
等な調整は極めて困難であり、レーザの方法は設
備が極めて大型であり、調整制御が困難であり、
再現性が小さい。

特開昭57−148728号に記す焦点板は、規則的な
微細構造パターン像を、光の強度分布を表面の凹
凸分布に変換する特性を有する感光材料に記録
し、感光材料表面を微細凹凸構造とし、この型を
電鋳によつて作成する。この方法も焦点板全面の
均等な凹凸を得るのは困難であり、型製造が高価
になる。

焦点板面をレンズの集合体とすること自体には
種々の利点がある。即ち、各レンズ間の配列ピツ
チとレンズパワーを制御することでボケ強度と明
るさの制御が容易である。更に、拡散光のケラレ
が出ないため、黒い点状の粒状性もなく、小口径
レンズを用いた場合にも暗くなることが少ない。

しかし、この欠点としては、規則正しい配列に
よる回折現象を生じ、焦点板に干渉色が現われ
る。

更に、ボケ像が輪帯状の不自然な像となり、砂
摺りマツトによる焦点板特有の自然なボケが出な
い。

カメラの焦点板の拡散板に使用するレンズ集合
体は、配列ピツチが20μ程度で、フアインダー倍
率４〜５倍の場合に人の目の解像能の限界以下と
なる。レンズの底面とのなす角度10程度で光の拡
散に基く光量の減衰を少なくすることが可能であ
る。

しかし、微小レンズを均等な寸法で正確に配列
した型を製造するのは極めて困難であり、上述し
た種々の特許は著しく高価であり、しかも近似的
なレンズとなるにすぎない。

発明の目的 本発明の目的は、前述した欠点を解消し、著し
く簡単で、かつ、安価に製造できる焦点板の製造
方法と、そのための成形用金型を提供するにあ
る。

発明の概要 本発明は、金属板表面に角錐状の規則的な凹凸
レリーフを機械加工し、その表面にサテン状の電
気めつきを行い微小な凹凸を形成させた後、更に
その上に電気めつきを施して、その表面形状を光
学素材に転写するものである。

光学素材に表面形状を転写する方法としては、
電気めつきされた表面形状を電鋳法により焦点板
成形用金型の表面に転写したのち、この表面を光
学素材に転写しても行うことができる。

また、前記サテン状電気めつきを行つてレリー
フ状凹凸表面に更に微小な凹凸を形成するには、
平滑作用のない添加剤を含む電解液を用いた酸性
銅電気めつきを行うのである。

実施例 第３図は従来の砂摺りによつて得られた焦点板
の光散乱特性を示す図で、不規則な凹凸パターン
の拡散レリーフ１を有する焦点板２によつて光線
３が大きな角度αで散乱される様子４を示してい
る。

第４図は本発明の理想とする焦点板の光散乱特
性を示す図で、ボケ性のよい微小レンズ状レリー
フ６を有する焦点板７によつて光線３が比較的狭
い角度βで散乱される様子５を示している。

第２図は本発明の第１工程である金属板表面の
機械加工による角錐状レリーフの斜視図である。

第１図は本発明の方法により製造された焦点板
の凹凸レリーフの拡大説明用断面図である。

以下、第１図に示すような凹凸レリーフ表面を
有する本発明の焦点板の製造方法につき詳細に説
明する。

まず、金属板の表面に機械加工によつて第２図
に示すような角錘状の規則的な凹凸レリーフ型１
２を形成する。

これは、ピツチ20μ、底面とのなす角度を20゜と
した六角錐１０と三角錐１１との組合せから成
り、規則的に機械加工されたレリーフ型１２を形
成している。

角錐のレリーフ加工は研削盤等を使用してダイ
アモンドバイトで容易に加工できる。近年の高精
度加工機械の発展によつて、被切削材料を適切に
選択すれば、第２図に示すような簡単な３本の直
線の組合せによる角錐の機械加工は容易であり、
精度も著しく高い。

この機械加工された角錐レリーフの上に後述す
るような電気めつきを行うことにより、角錐は滑
らかな半球面が規則正しく配列された形状となる
のである。

この場合の半球の形状は角錐の底面となす角度
によつて容易に変えることが可能である。

こゝで、微小レンズのパワーは焦点板として使
用する時に焦点板の明るさに関係すると共に合焦
性も支配すること、並びに配列ピツチはカメラの
フアインダー倍率４〜５倍の下で目の解像能より
小さくすることの条件がある。この条件を満足さ
せるために、配列ピツチ及び角錐の底面とのなす
角度を種々の値として機械加工し、電気めつきの
膜厚、電解条件、浴の組成を変えて実験した結
果、レリーフの配列ピツチは20μ以下とし、角錐
が電気めつきによつて微小レンズ状となつた時の
底面とのなす角度を15゜以下とすれば所望の明る
さと合焦性とを得ることが可能となることが判明
した。

しかし、微小レンズ群は機械加工による規則性
を有するため回折現象を生じ、焦点板に干渉色が
現われ、ボケ像が輪帯状となる。角錐を三角、四
角、六角と三角の組合せとしても、配列ピツチを
変えた角錐としても性能は不十分であつたが、後
述する電気めつきを施すことにより、めつきされ
た面の極めて微小の凹凸によつて回折現象による
色つきと、輪帯化が生ぜず、小口径レンズに絞つ
た場合にも粒状性のない、明るい、合焦性の良い
焦点板を得ることが出来るようになつたのであ
る。

次に、この角錐状の規則的な凹凸レリーフに酸
性銅電気めつき浴でめつきをする。

これによつて機械的に加工された角錐状レリー
フの角錐型１２は、電気めつきのスムージングパ
ワーにより、角錐頂部及び稜線部の角が丸めら
れ、レンズ状となり、しかも、その表面には極め
て微細な不規則な凹凸面を有する銅のめつき層が
形成されるので、機械加工された規則的なパター
ンの一部を不規則状に変えることができる。即
ち、極めて微細な不規則な銅めつき層表面を有す
る規則的なレンズ状レリーフ表面が形成されたこ
とになるのである。

そして、この銅めつきの上に更に酸性ニツケル
電気めつき浴でめつきを行い、前記銅めつきによ
つて出来たレンズ面の極めて微細な凹凸レリーフ
を、なだらかな起伏の凹凸レリーフに整形し、最
終製品である焦点板の明るさを確保することが出
来るのである。

こうして出来た、めつきされたレリーフ形状を
原型として光学素材である透明な光学プラスチツ
クに転写することにより所要の焦点板を得ること
が出来るのである。

前記のようにしてめつきされたレリーフパター
ンは、そのまま転写型として使用することが出来
るものであるが、電鋳法を利用して反転させた型
を作り、これを光学プラスチツクに転写すること
も出来る。この場合凹凸が逆になるが性能は同じ
である。

前述した銅めつきは、めつき液１当り硫酸銅
（含5H₂O）115gr、硫酸210gr、塩素イオン30mg
とを基礎硫酸銅めつき浴とし、基礎添加剤として
キユートロニクスＡ（商品名）を20ml、同Ｂを18
ml使用し、浴温度28℃で空気攬拌を行いながらめ
つきしたものである。

ニツケルめつきについては、めつき液１当り
硫酸ニツケル（含6H₂O）250gr、塩化ニツケル
（含6H₂O）75gr、硼酸40grを基礎ニツケル浴と
し、電解質のPH値を4.0〜4.2に保ち、基礎光沢剤
としてスルフオン酸末を用い、浴温度を48℃〜52
℃として液を攬拌せずにカソードロツキング法に
よつてめつきしたものである。

なお、前記硫酸銅めつきによるサテン効果（角
錐より更に細かな粒子でめつき面が梨地状凹凸面
となること）は、添加剤Ｂの量によつても、電気
めつき時の電解電流密度の大小によつても調整可
能であることが判明した。

キユートロニクスＢ（商品名）の添加量が少い
場合及び電流密度の低い電解条件では、サテン粒
状性は細かくなるが、キユートロニクスＢの添加
量が多く、電流密度を高くした場合は、サテン粒
状性は粗くなる傾向を示した。

発明の効果 本発明による焦点板は、機械加工によつて容易
に得られる微小角錐をめつき手段によつて角錐と
同じ寸法のレンズを得ると共に、このレンズ面に
更に極めて小さい多数の凹凸部即ちレンズを形成
した型を得ることができる。この型を透明な光学
プラスチツクに転写した焦点板は微小角錐と同じ
寸法のレンズの配列で生ずるモアレ現象や輪帯ボ
ケはなくなる。かくして、容易に、安価に、再現
性のある焦点板が得られるのである。

また、機械加工する角錐の形状を三角、四角、
六角又はその組合せとし、寸法を任意に定めるこ
とができる。角錐の角度、めつきの膜厚、サテン
状粒子の大小等の関係を任意に選択して目的に応
じた特性の焦点板金型を容易に製作することがで
き、機械加工して得られた角錐レリーフにめつき
を行つたものを金型として使用することもでき、
めつきした後に電鋳して反転像を金型とすること
もできる。

しかも、めつき浴の組成とめつき方法とを選択
して歩留まりの良いめつきを行なうことができ、
金型の加工が容易、確実になり、再現性があり、
焦点板を安価に製造できる効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法により製造された焦点板
の凹凸レリーフの拡大説明用断面図、第２図は本
発明の第１工程である金属板表面の機械加工によ
る角錐状レリーフの斜視図、第３図は従来の砂摺
りによつて得られた焦点板の光散乱特性を示す
図、第４図は本発明の理想とする焦点板の光散乱
特性を示す図である。 １，６，１２……レリーフ、２，７，１２……
焦点板、４，５……拡散特性、１０，１１……角
錐。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 板材の表面を角錘状の突起のみからなる規則
   的な凹凸レリーフに加工し、該角錘状凹凸レリー
   フ面に平滑作用のない添加剤を含有しためつき浴
   によるサテン状の電気めつきによつて前記規則的
   な各角錘をレンズ面とすると共に、レンズ面に微
   細な不規則な凹凸面を形成した後、該レンズ面の
   微細な凹凸面を電気めつきによつてなだらかな起
   伏の凹凸面に整形し、該電気めつき面を光学素材
   に転写することを特徴とする焦点板の製造方法。 ２ 電気めつき面を光学素材に転写する方法は、
   電気めつき面を電鋳法によつて金型に転写した
   後、該金型に転写された表面形状を光学素材に転
   写することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の焦点板の製造方法。 ３ 角錘状の突部のみからなる規則的な凹凸レリ
   ーフを形成した金属表面に、該角錘の頂部及び稜
   線部の角を丸めてレンズ状となし且つその表面を
   微細で不規則な凹凸面とした銅めつき層と、その
   上に前記凹凸面をなだらかに起伏させるニツケル
   めつき層による転写表面とを設けたことを特徴と
   する焦点板製造用金型。