JPH06230452A - フレネルレンズ面を有する焦点板 - Google Patents

フレネルレンズ面を有する焦点板

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JPH06230452A
JPH06230452A JP5041956A JP4195693A JPH06230452A JP H06230452 A JPH06230452 A JP H06230452A JP 5041956 A JP5041956 A JP 5041956A JP 4195693 A JP4195693 A JP 4195693A JP H06230452 A JPH06230452 A JP H06230452A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fresnel lens
fresnel
focusing screen
lens surface
lens
Prior art date
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Pending
Application number
JP5041956A
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English (en)
Inventor
Shinichi Tsukada
信一 塚田
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Publication of JPH06230452A publication Critical patent/JPH06230452A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フレネルレンズ面を有する焦点板のモワレを
軽減すること。 【構成】 第1の面がフレネルレンズ面であり、第2の
面がレンズ状の曲面がほぼ規則的に配列されたレンズ状
曲面であり、前記第1の面のフレネルレンズの各輪帯の
面角度に弱不規則性を付加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、カメラの焦点板として
最適なフレネルレンズ面を有する焦点板に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、片面がフレネルレンズ面で、
もう片面が多数の略同一形状のマイクロレンズ状曲面が
略規則的に配置されたマット面からなる焦点板において
は、モワレが発生してしまうことが問題となっている。
【0003】このモワレを軽減するために、特開昭57
−13401号公報には、マイクロレンズ状曲面に不規
則な微小凹凸を形成する方法が開示されている。また、
特開平4−220631号公報は、モワレ対策として、
マイクロレンズ状曲面の高さに不規則性を与える方法が
開示されている。
【0004】また、フレネル輪帯の面角度に周期性を持
たせて変化させることにより、多焦点フレネルとするこ
とが特開昭60−129705号公報に開示されてい
る。この技術は、異なる射出瞳の撮影レンズをカメラに
装着しても、ファインダーから焦点板を見た場合、周辺
部でかげりを起こさないようにしたものだが、結果的に
モワレ軽減の効果がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したマイクロレン
ズ状曲面に不規則性を与える方法は、与え方が小さい場
合にはモワレ軽減の効果は少ないし、与え方が大きい場
合にはモワレ軽減の効果はあるが、マット面上に微小暗
部が不規則にちりばめられたように見える現象(ザラツ
キ)が生ずるという問題点がある。この現象は、特にF
ナンバ−の大きな暗いレンズで目立つ欠点がある。
【0006】また、面角度に周期性のあるフレネルレン
ズを焦点板に用いた場合には、一つ一つのフレネル輪帯
は見えないとしても、周期単位でフレネル輪帯が見えて
しまう欠点がある。
【0007】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、フレネルレンズ面を有する焦点板のモワレを軽
減することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のフレネルレンズ面を有する焦点板は、第1
の面がフレネルレンズ面であり、第2の面がレンズ状の
曲面がほぼ規則的に配列されたレンズ状曲面であり、前
記第1の面のフレネルレンズの各輪帯の面角度に弱不規
則性を付加するように構成されている。
【0009】
【作用】上記構成のフレネルレンズ面を有する焦点板に
おいては、フレネルレンズの各輪帯の面角度に弱不規則
性を付加するようにしたので、マット面上に微小暗部が
不規則にちりばめられたように見える現象(ザラツキ)
を生じることなく、モワレを軽減することが可能とな
る。
【0010】また、面角度に周期性のあるフレネルレン
ズを焦点板に用いた場合に比較しても、周期単位でフレ
ネル輪帯が見えることがなく、モワレをより効果的に軽
減することが可能となる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0012】図1は、本発明によるフレネルレンズ面を
有する焦点板の第1実施例を示す光学特性図である。
【0013】図1は、焦点板10のフレネルレンズ面1
1の光学特性(レンズ作用)を示しており、マット面1
2の光学特性(拡散作用)は省略してある。
【0014】図2に、比較のために、従来の単焦点フレ
ネルレンズを有する焦点板10のフレネルレンズ面11
の光学特性(レンズ作用)を示す。図2においてもマッ
ト面12の光学特性(拡散作用)は省略してある。
【0015】図2を見ると、一点Aから出た光線が、フ
レネルレンズ面41により一点Bに集束しているのがわ
かる。一般にA点はカメラの撮影レンズの射出瞳の中
心、B点はファインダ−系のアイポイントである。
【0016】これに対して、図1に示す本発明によるフ
レネルレンズ面を有する焦点板の場合には、一点Aから
出た光線は、一点には収束せず、B点を中心にランダム
にばらついている。これは、フレネルレンズ面11の各
輪帯の面角度に、弱不規則性を付加したためである。
【0017】図1および図2に示す光線は、カメラの撮
影レンズの主光線に該当する。撮影レンズの射出光束
は、Fナンバ−に応じて、この主光線を中心に広がりを
持っている。従って、図1に示すように、光線がアイポ
イントに収束せずに多少ばらついてもファインダ−の見
えには影響しない。
【0018】図3は、本発明によるフレネルレンズ面を
有する焦点板のフレネルレンズ面11を示す拡大断面図
である。図3に示すように、フレネルレンズ面11は、
像高yのフレネル輪帯の面角度がθとなっている。Fp
はフレネル輪帯のピッチである。カメラの焦点板として
フレネルレンズ面を有する焦点板を用いた場合には、お
およそ30μm≦Fp≦50μmである。
【0019】図4は、マット面12の拡大正面図であ
る。一つの円形が一つのマイクロレンズ状曲面を示して
いる。Mpはマイクロレンズ状曲面の配列ピッチを示
し、おおよそ15μm≦Mp≦25μmである。
【0020】表1に、本発明によるフレネルレンズ面を
有する焦点板の第1実施例のフレネル輪帯の面角度表を
示した。比較のため、従来の単焦点フレネルレンズのフ
レネル輪帯の面角度表も併記してある。
【0021】表1では、不規則性のパラメ−タ−αは
0.05とした。数式1より、同じ像高yのフレネル輪
帯の従来のフレネルレンズの面角度をDとしたとき、本
発明のフレネルレンズの面角度D'は、
【0022】 D'=D+dD=D+α・D・R=(1+α・R)・D ・・・(1) で算出される。ここにRは−1≦R≦1なるランダム変
数である。従来のフレネルレンズの面角度Dに本発明で
付加した弱不規則性をdDと表すと、
【0023】 dD=α・D・R ・・・・・・(2) となる。
【0024】表1では、フレネル輪帯のピッチは50μ
mとした。一眼レフカメラでは、焦点板の大きさは撮像
画面(縦24mm横36mm)とほぼ等しいので、フレ
ネル輪帯の数は430本程度となる。全部示すのは無駄
な説明になるので、表1では像高10mmの近傍のみ示
した。
【0025】従来のフレネルレンズの面角度Dは、射出
瞳中心(A点)から焦点板までの距離が80mm、焦点
板からアイポイント(B点)までの距離を100mm、
焦点板の屈折率を1.49として算出したものである。
【0026】図5は、モワレの発生を説明する概念図で
あり、同心円群がフレネルレンズ面11のフレネル輪帯
に相当し、平行直線群がマット面12のマイクロレンズ
状曲面の配列(図4参照)に相当する。図5は、これら
の同心円群と平行直線群を重ねて示したものである。
【0027】同心円群の間隔および平行直線群の間隔よ
りも大きな間隔で、部分的に密な所(濃く見える)と部
分的に粗な所(薄く見える)ができているのがわかる。
これがモワレである。同心円群の間隔および平行直線群
の間隔は目では判別不能なくらい小さい、すなわちフレ
ネル輪帯およびマイクロレンズ状曲面の配列は見えない
が、モワレは間隔が大きいので人の目に見えてしまう。
【0028】図5を見れば、同心円群あるいは平行直線
群のどちらか(もちろん両方でもよい)に、不規則性を
与えればモワレは軽減されるのがわかる。従来例で挙げ
た、特開昭57−13401号公報あるいは特開平4−
220631号公報で開示された発明は、マイクロレン
ズ状曲面に不規則性を与えている。これは、図5に示し
た平行直線群に不規則性を与えて、モワレを軽減しよう
とするものである。本発明によるフレネルレンズ面を有
する焦点板は、フレネル輪帯の面角度に不規則性を与え
て、すなわち図5に示す同心円群に不規則性を与えてモ
ワレを軽減しようというものである。
【0029】図6は、本発明によるフレネルレンズ面を
有する焦点板の第2実施例を示す光学特性図である。第
1実施例では、単焦点フレネルレンズを用いた例を説明
したが、第2実施例では、3焦点フレネルレンズ面を用
いた例を示している。マット面22の光学特性(拡散作
用)は省略してある。
【0030】図1および図2の説明のときに、点Aは撮
影レンズの射出瞳の中心としたが、一眼レフカメラの場
合、通常撮影レンズは交換可能となっている。一般に、
撮影レンズの種類が異なれば、像面から射出瞳までの距
離は異なる。3焦点フレネルレンズ面を用いた第2実施
例は、このような撮影レンズの交換に対応しようとする
ものである。
【0031】図7に、比較のために、従来の3焦点フレ
ネルレンズを有する焦点板70のフレネルレンズ面71
の光学特性(レンズ作用)を示す。図7においてもマッ
ト面72の光学特性(拡散作用)は省略してある。
【0032】図7に示す従来の3焦点フレネルレンズを
有する焦点板70は、3個の点A1、A2、A3から出た
光が一点Bに収束するようになっている。これは、フレ
ネル輪帯を3種類のグル−プK1、K2、K3に分けて、
K1グル−プの輪帯は点A1からの光を、K2グル−プの
輪帯は点A2からの光を、K3グル−プの輪帯は点A3か
らの光を一点Bに収束するように設定したためである。
この3個のグル−プの輪帯は、例えばK1、K2、K3、
K1、K2、K3、K1、K2、K3、・・・といった順序で
周期的に配列され、全体としてフレネルレンズを構成し
ている。従って、点A1からの光線がK2グル−プ輪帯に
入射した場合、もちろん点Bには収束しない。図7で
は、このような光線は省いた。
【0033】図6に示す本発明によるフレネルレンズ面
を有する焦点板でもこのような光線は省いたが、3個の
点A1、A2、A3から出た光が一点Bに収束せず、B点
を中心にランダムにばらついている。これは、図7で示
した従来の3焦点フレネルレンズの各輪帯の面角度に、
弱不規則性を付加したためである。
【0034】表2に、本発明によるフレネルレンズ面を
有する焦点板の第1実施例のフレネル輪帯の面角度表を
示した。比較のため、従来の3焦点フレネルレンズのフ
レネル輪帯の面角度表も併記してある。上述した表1と
同様に、像高10mmの近傍のみ示した。また、フレネ
ル輪帯のピッチは50μmとし、不規則性のパラメ−タ
−αは0.05とした。
【0035】表2においても、同じ像高yのフレネル輪
帯の従来のフレネルレンズの面角度をDとしたとき、本
発明のフレネルレンズの面角度D'は、上述した数式1
より算出される。また、従来のフレネルレンズの面角度
Dに本発明で付加した弱不規則性をdDも、数式2で表
される。
【0036】従来の3焦点フレネルレンズのフレネル輪
帯の面角度は、点A1から焦点板までの距離を90m
m、点A2から焦点板までの距離を80mm、点A3から
焦点板までの距離を70mm、焦点板から点Bまでの距
離を100mm、焦点板の屈折率を1.49として算出
したものである。
【0037】図8は、図7に示す従来のフレネルレンズ
で生ずる周期単位でフレネル輪帯が見えてしまう欠点を
説明する概念図であり、同一の濃さの輪帯が同じグル−
プであることを示している。この図8を、一つ一つの輪
帯が見えなくなるまで離してみると、周期単位で輪帯が
見えてしまうことがわかる。この場合の周期とは3個の
輪帯幅である。本発明によるフレネルレンズ面を有する
焦点板では、フレネル輪帯の面角度に弱不規則性を付加
したので、この周期単位での輪帯がぼやけて見えること
になる。
【0038】以上、本発明を実施例により説明したが、
本発明の技術的思想によれば、種々の変形が可能であ
る。例えば、上述した実施例においては、フレネルレン
ズ面を有する焦点板をカメラの焦点板として用いた場合
について説明したが、本発明によるフレネルレンズ面を
有する焦点板は、カメラの焦点板に限られるものではな
く、透過型プロジェクションTVの透過スクリーン等に
適用することも可能である。
【0039】
【発明の効果】以上のように、本発明のフレネルレンズ
面を有する焦点板によれば、フレネルレンズの各輪帯の
面角度に弱不規則性を付加するようにしたので、マット
面上に微小暗部が不規則にちりばめられたように見える
現象(ザラツキ)を生じることなく、モワレを軽減する
ことが可能となる。
【0040】また、面角度に周期性のあるフレネルレン
ズを焦点板に用いた場合に比較しても、周期単位でフレ
ネル輪帯が見えることがなく、モワレをより効果的に軽
減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるフレネルレンズ面を有する焦点板
の第1実施例を示す光学特性図である。
【図2】従来の単焦点フレネルレンズを有する焦点板の
フレネルレンズ面の光学特性図である。
【図3】本発明によるフレネルレンズ面を有する焦点板
の第1実施例を示すフレネルレンズ面の部分拡大断面図
である。
【図4】本発明によるフレネルレンズ面を有する焦点板
の第1実施例を示すマット面の部分拡大正面図である。
【図5】従来のフレネルレンズ面を有する焦点板におけ
るモワレの発生を説明する概念図である。
【図6】本発明によるフレネルレンズ面を有する焦点板
の第2実施例を示す光学特性図である。
【図7】従来の3焦点フレネルレンズを有する焦点板の
フレネルレンズ面の光学特性図である。
【図8】従来のフレネルレンズで生ずる周期単位でフレ
ネル輪帯が見える欠点を説明する概念図である。
【符号の説明】
10 焦点板 11 フレネルレンズ面 12 マット面 20 焦点板 21 フレネルレンズ面 22 マット面
【表1】
【表2】

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1の面がフレネルレンズ面であり、第2
    の面がレンズ状の曲面がほぼ規則的に配列されたレンズ
    状曲面であり、前記第1の面のフレネルレンズの各輪帯
    の面角度に弱不規則性を付加したことを特徴とするフレ
    ネルレンズ面を有する焦点板。
  2. 【請求項2】前記弱不規則性をdDと表すと、前記輪帯
    の面角度がDであるときに、 dD=α・D・R(αは0<α≦0.07なる変数、R
    は−1≦R≦1なるランダム変数)であることを特徴と
    する請求項1記載のフレネルレンズ面を有する焦点板。
JP5041956A 1993-02-06 1993-02-06 フレネルレンズ面を有する焦点板 Pending JPH06230452A (ja)

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JP5041956A JPH06230452A (ja) 1993-02-06 1993-02-06 フレネルレンズ面を有する焦点板

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JP5041956A JPH06230452A (ja) 1993-02-06 1993-02-06 フレネルレンズ面を有する焦点板

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JPH06230452A true JPH06230452A (ja) 1994-08-19

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JP5041956A Pending JPH06230452A (ja) 1993-02-06 1993-02-06 フレネルレンズ面を有する焦点板

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JP (1) JPH06230452A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010009705A (ko) * 1999-07-13 2001-02-05 이형도 카메라의 광학계
JP2007219057A (ja) * 2006-02-15 2007-08-30 Toppan Printing Co Ltd フレネルレンズシート並びにそれを用いた背面投影型スクリーン

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