JP2000321405A - 拡散板 - Google Patents
拡散板Info
- Publication number
- JP2000321405A JP2000321405A JP11132203A JP13220399A JP2000321405A JP 2000321405 A JP2000321405 A JP 2000321405A JP 11132203 A JP11132203 A JP 11132203A JP 13220399 A JP13220399 A JP 13220399A JP 2000321405 A JP2000321405 A JP 2000321405A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- random pattern
- diffusion plate
- convex shape
- rectangular elements
- diffusion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Viewfinders (AREA)
- Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 明るさが一様な大きいボケを発生させるとと
もに、画面を明るくすることが可能な拡散板を提供す
る。 【解決手段】 １種類又は複数種類のランダムパターン
構造を多数配置することにより拡散面を構成する。ラン
ダムパターン構造は、４種類の高さを有する複数の微小
な矩形エレメント(E1〜E4)から成り、矩形エレメント(E
1〜E4)は、格子ピッチの異なる複数種類の回折格子を構
成するように不規則に配置されている。各矩形エレメン
ト(E1〜E4)の上端面は凸形状を成している。
もに、画面を明るくすることが可能な拡散板を提供す
る。 【解決手段】 １種類又は複数種類のランダムパターン
構造を多数配置することにより拡散面を構成する。ラン
ダムパターン構造は、４種類の高さを有する複数の微小
な矩形エレメント(E1〜E4)から成り、矩形エレメント(E
1〜E4)は、格子ピッチの異なる複数種類の回折格子を構
成するように不規則に配置されている。各矩形エレメン
ト(E1〜E4)の上端面は凸形状を成している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は拡散板に関するもの
であり、例えば一眼レフファインダー用の焦点板やプロ
ジェクション用のスクリーンとして好適な拡散板に関す
るものである。
であり、例えば一眼レフファインダー用の焦点板やプロ
ジェクション用のスクリーンとして好適な拡散板に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】一般的な一眼レフカメラのファインダー
は、撮影レンズからの光をメインミラーで反射させて、
拡散機能を有する焦点板上で結像させる構成になってい
る。焦点板はフィルム面と光学的に等価な位置に配置さ
れているため、ペンタプリズムや接眼レンズを通して、
焦点板上に構成されるファインダー画面の結像状態を観
察すれば、フィルム面上での結像状態を知ることができ
る。
は、撮影レンズからの光をメインミラーで反射させて、
拡散機能を有する焦点板上で結像させる構成になってい
る。焦点板はフィルム面と光学的に等価な位置に配置さ
れているため、ペンタプリズムや接眼レンズを通して、
焦点板上に構成されるファインダー画面の結像状態を観
察すれば、フィルム面上での結像状態を知ることができ
る。
【０００３】ファインダー画面の明るさとボケの大きさ
は、焦点板上での拡散光の広がり角(すなわち拡散の大
きさ)に左右される。この光の拡散に回折作用を利用し
た焦点板が従来より知られている。その回折作用は、例
えば１〜数種類の微細形状が20μｍ程度の周期で繰り返
し並べられたアレイ構造(例えば、マイクロレンズアレ
イ構造；微小な円錐，多角錐等のマイクロプリズムから
成るアレイ構造)により達成される。アレイ構造を構成
する微細形状やその繰り返し方により回折角度をコント
ロールして、ファインダー画面を明るくし、かつ、ボケ
を大きくすることが可能である。ボケを大きくすれば、
ピントが外れた時にボケが強調されるため結像状態が見
やすくなる。
は、焦点板上での拡散光の広がり角(すなわち拡散の大
きさ)に左右される。この光の拡散に回折作用を利用し
た焦点板が従来より知られている。その回折作用は、例
えば１〜数種類の微細形状が20μｍ程度の周期で繰り返
し並べられたアレイ構造(例えば、マイクロレンズアレ
イ構造；微小な円錐，多角錐等のマイクロプリズムから
成るアレイ構造)により達成される。アレイ構造を構成
する微細形状やその繰り返し方により回折角度をコント
ロールして、ファインダー画面を明るくし、かつ、ボケ
を大きくすることが可能である。ボケを大きくすれば、
ピントが外れた時にボケが強調されるため結像状態が見
やすくなる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記アレイ構
造を有する焦点板によると、回折光がまばらに発生して
しまうため、自然なボケを得ることができない。つま
り、明るさの一様でないボケ(２線ボケ等)が生じてしま
うのである。表面がすりガラス状の焦点板によれば、拡
散光が緻密に発生するため自然なボケを得ることは可能
である。しかし、拡散光の広がり角が大きくなるため、
光量が減少してファインダー画面が暗くなってしまう。
造を有する焦点板によると、回折光がまばらに発生して
しまうため、自然なボケを得ることができない。つま
り、明るさの一様でないボケ(２線ボケ等)が生じてしま
うのである。表面がすりガラス状の焦点板によれば、拡
散光が緻密に発生するため自然なボケを得ることは可能
である。しかし、拡散光の広がり角が大きくなるため、
光量が減少してファインダー画面が暗くなってしまう。
【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、明るさが一様な大きいボケを発生させる
とともに、画面を明るくすることが可能な拡散板を提供
することを目的とする。
ものであって、明るさが一様な大きいボケを発生させる
とともに、画面を明るくすることが可能な拡散板を提供
することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明の拡散板は、１種類又は複数種類のラン
ダムパターン構造が多数配置されることにより拡散面が
構成された拡散板であって、前記ランダムパターン構造
が、３種類以上の高さを有する複数の微小な矩形エレメ
ントから成っており、その矩形エレメントが、格子ピッ
チの異なる複数種類の回折格子を構成するように不規則
に配置されており、前記矩形エレメントの上端面が凸形
状を成していることを特徴とする。
に、第１の発明の拡散板は、１種類又は複数種類のラン
ダムパターン構造が多数配置されることにより拡散面が
構成された拡散板であって、前記ランダムパターン構造
が、３種類以上の高さを有する複数の微小な矩形エレメ
ントから成っており、その矩形エレメントが、格子ピッ
チの異なる複数種類の回折格子を構成するように不規則
に配置されており、前記矩形エレメントの上端面が凸形
状を成していることを特徴とする。
【０００７】第２の発明の拡散板は、上記第１の発明の
構成において、前記凸形状が球状であることを特徴とす
る。
構成において、前記凸形状が球状であることを特徴とす
る。
【０００８】第３の発明の拡散板は、上記第１の発明の
構成において、前記凸形状が台形状であることを特徴と
する。
構成において、前記凸形状が台形状であることを特徴と
する。
【０００９】第４の発明の拡散板は、上記第１の発明の
構成において、前記凸形状の高さが0.01〜0.1μｍであ
ることを特徴とする。
構成において、前記凸形状の高さが0.01〜0.1μｍであ
ることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した拡散板
を、図面を参照しつつ説明する。ここで説明する拡散板
は、一眼レフファインダー用の焦点板等として好適な透
過型の拡散板であるが、その構成を反射型の拡散板に適
用すれば、例えばプロジェクション用のスクリーンとし
て好適に使用することができる。本実施の形態に係る拡
散板の拡散面は、１種類又は複数種類のランダムパター
ン構造が多数配置されることにより構成されている。そ
のランダムパターン構造は、３種類以上の高さを有する
複数の微小な矩形エレメントから成っており、その矩形
エレメントが、格子ピッチの異なる複数種類の回折格子
を構成するように不規則に配置されている。
を、図面を参照しつつ説明する。ここで説明する拡散板
は、一眼レフファインダー用の焦点板等として好適な透
過型の拡散板であるが、その構成を反射型の拡散板に適
用すれば、例えばプロジェクション用のスクリーンとし
て好適に使用することができる。本実施の形態に係る拡
散板の拡散面は、１種類又は複数種類のランダムパター
ン構造が多数配置されることにより構成されている。そ
のランダムパターン構造は、３種類以上の高さを有する
複数の微小な矩形エレメントから成っており、その矩形
エレメントが、格子ピッチの異なる複数種類の回折格子
を構成するように不規則に配置されている。
【００１１】上記複数種類の回折格子は、例えばＣＧＨ
(Computer Generated Hologram)により構成される。Ｃ
ＧＨで高さの異なる複数の周期構造を複数の周期につい
て重畳させると、格子ピッチの異なる複数種類の回折格
子が構成され、結果として矩形エレメントが不規則に配
置された上記ランダムパターン構造が構成される。その
重畳した複数の周期性により、多数の回折光が所定角度
内に緻密に発生することになるため、ボケの明るさは一
様になる。したがって、明るさが一様な(つまり滑らか
で自然な)大きいボケを発生させるとともに、ファイン
ダー画面を明るくすることが可能となる。なお、複数種
類のランダムパターン構造の配置はランダムでもよい
が、特定範囲に同一種類のランダムパターン構造が並ぶ
ような規則的な配置(例えばコンデンサーパワーを構成
する配置)でもよい。ランダムパターン構造の一例を図
３に示す。
(Computer Generated Hologram)により構成される。Ｃ
ＧＨで高さの異なる複数の周期構造を複数の周期につい
て重畳させると、格子ピッチの異なる複数種類の回折格
子が構成され、結果として矩形エレメントが不規則に配
置された上記ランダムパターン構造が構成される。その
重畳した複数の周期性により、多数の回折光が所定角度
内に緻密に発生することになるため、ボケの明るさは一
様になる。したがって、明るさが一様な(つまり滑らか
で自然な)大きいボケを発生させるとともに、ファイン
ダー画面を明るくすることが可能となる。なお、複数種
類のランダムパターン構造の配置はランダムでもよい
が、特定範囲に同一種類のランダムパターン構造が並ぶ
ような規則的な配置(例えばコンデンサーパワーを構成
する配置)でもよい。ランダムパターン構造の一例を図
３に示す。
【００１２】図３に示すランダムパターン構造(P1)は、
４種類の高さを有する複数の微小な矩形エレメント(E1,
E2,E3,E4)から成っている。その矩形エレメント(E1〜E
4)は、格子ピッチの異なる複数種類の回折格子を構成す
るように不規則に配置されている。各矩形エレメント(E
1〜E4)は、拡散面に平行な断面形状が矩形形状を成して
おり、拡散面に垂直な断面形状がほぼ矩形波形状(詳細
は後述する。)を成している。したがって上記複数種類
の回折格子は、最大４レベルまでのバイナリ構造を有す
る位相型のマルチレベル回折格子で構成されることにな
る。また各矩形エレメント(E1〜E4)は、その縦横サイズ
が共に0.5μｍであり、１辺が64個の矩形エレメント(E1
〜E4)でランダムパターン構造(P1)が構成されている。
したがって、ランダムパターン構造(P1)の１単位は、0.
5μｍ×64＝32μｍ□となる。このランダムパターン構
造(P1)を多数配置することにより、例えば24×36ｍｍサ
イズの拡散面を構成することができる。
４種類の高さを有する複数の微小な矩形エレメント(E1,
E2,E3,E4)から成っている。その矩形エレメント(E1〜E
4)は、格子ピッチの異なる複数種類の回折格子を構成す
るように不規則に配置されている。各矩形エレメント(E
1〜E4)は、拡散面に平行な断面形状が矩形形状を成して
おり、拡散面に垂直な断面形状がほぼ矩形波形状(詳細
は後述する。)を成している。したがって上記複数種類
の回折格子は、最大４レベルまでのバイナリ構造を有す
る位相型のマルチレベル回折格子で構成されることにな
る。また各矩形エレメント(E1〜E4)は、その縦横サイズ
が共に0.5μｍであり、１辺が64個の矩形エレメント(E1
〜E4)でランダムパターン構造(P1)が構成されている。
したがって、ランダムパターン構造(P1)の１単位は、0.
5μｍ×64＝32μｍ□となる。このランダムパターン構
造(P1)を多数配置することにより、例えば24×36ｍｍサ
イズの拡散面を構成することができる。
【００１３】図３において各矩形エレメント(E1〜E4)を
表す濃淡と、各矩形エレメント(E1〜E4)の高さｈ(μｍ)
と、の関係を以下の表１に示す。ただし、拡散板の材質
をＰＭＭＡ(polymethyl methacrylate)とし、そのｅ線
に対する屈折率：ｎe＝1.4914とする。
表す濃淡と、各矩形エレメント(E1〜E4)の高さｈ(μｍ)
と、の関係を以下の表１に示す。ただし、拡散板の材質
をＰＭＭＡ(polymethyl methacrylate)とし、そのｅ線
に対する屈折率：ｎe＝1.4914とする。
【００１４】
【表１】
【００１５】矩形エレメント(E1〜E4)の上端面は凸形状
を成している。その凸形状としては、例えば図１に示す
球状や図２に示す台形状が挙げられる。その凸形状の高
さΔｈは30〜60ｎｍである。矩形エレメント(E1〜E4)の
上端面を凸形状にすると、矩形エレメント(E1〜E4)の配
置による周期構造よりも小さな周期構造が凸面で構成さ
れる。このように重畳する周期パターンが増えると回折
光の数が増えて、微小な凸面の周期構造によりフレア光
が発生する。前述した複数種類の回折格子により発生す
る回折光にこのフレア光が加わることで、回折光強度隔
差が縮小する。したがって、拡散光はより緻密で滑らか
になり、より自然なボケの発生が可能となる。
を成している。その凸形状としては、例えば図１に示す
球状や図２に示す台形状が挙げられる。その凸形状の高
さΔｈは30〜60ｎｍである。矩形エレメント(E1〜E4)の
上端面を凸形状にすると、矩形エレメント(E1〜E4)の配
置による周期構造よりも小さな周期構造が凸面で構成さ
れる。このように重畳する周期パターンが増えると回折
光の数が増えて、微小な凸面の周期構造によりフレア光
が発生する。前述した複数種類の回折格子により発生す
る回折光にこのフレア光が加わることで、回折光強度隔
差が縮小する。したがって、拡散光はより緻密で滑らか
になり、より自然なボケの発生が可能となる。
【００１６】例えば、図４に示すように矩形エレメント
(E1〜E4)の上端面が平面状を成している場合には、その
ランダムパターン構造から成る拡散面の回折光強度分布
は図５に示すようになる。これに対して図６に示すよう
に、矩形エレメント(E1〜E4)の上端面が凸形状を成して
いる場合には、そのランダムパターン構造から成る拡散
面の回折光強度分布は図７に示すようになる。これらの
グラフにおいて、横軸は回折角度、縦軸は回折光強度で
ある。図５と図７を比較すれば分かるように、上記フレ
ア光によって回折光強度隔差が縮小する。したがって、
より緻密で滑らかなボケが得られる。
(E1〜E4)の上端面が平面状を成している場合には、その
ランダムパターン構造から成る拡散面の回折光強度分布
は図５に示すようになる。これに対して図６に示すよう
に、矩形エレメント(E1〜E4)の上端面が凸形状を成して
いる場合には、そのランダムパターン構造から成る拡散
面の回折光強度分布は図７に示すようになる。これらの
グラフにおいて、横軸は回折角度、縦軸は回折光強度で
ある。図５と図７を比較すれば分かるように、上記フレ
ア光によって回折光強度隔差が縮小する。したがって、
より緻密で滑らかなボケが得られる。
【００１７】凸形状の高さΔｈ(図１，図２)は、0.01〜
0.1μｍであることが望ましい。上記ランダムパターン
構造(P1)を構成している矩形エレメント(E1〜E4)は、Δ
ｈ＝30〜60ｎｍであるため、この条件を満たしている。
Δｈが0.01μｍよりも小さいと、フレア光の発生が不足
するため滑らかな拡散光が得られにくくなる。Δｈが0.
1μｍよりも大きいと、回折格子に位相ズレが発生する
ため回折光の発生が妨げられる。
0.1μｍであることが望ましい。上記ランダムパターン
構造(P1)を構成している矩形エレメント(E1〜E4)は、Δ
ｈ＝30〜60ｎｍであるため、この条件を満たしている。
Δｈが0.01μｍよりも小さいと、フレア光の発生が不足
するため滑らかな拡散光が得られにくくなる。Δｈが0.
1μｍよりも大きいと、回折格子に位相ズレが発生する
ため回折光の発生が妨げられる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る拡散板
によれば、明るさが一様な大きいボケを発生させるとと
もに、画面を明るくすることが可能である。
によれば、明るさが一様な大きいボケを発生させるとと
もに、画面を明るくすることが可能である。
【図１】矩形エレメントの上端面が球状・凸形状を成す
ランダムパターン構造の要部を示す断面図。
ランダムパターン構造の要部を示す断面図。
【図２】矩形エレメントの上端面が台形状・凸形状を成
すランダムパターン構造の要部を示す断面図。
すランダムパターン構造の要部を示す断面図。
【図３】実施の形態を構成するランダムパターン構造を
示す平面図。
示す平面図。
【図４】矩形エレメントの上端面が平面を成すランダム
パターン構造の要部を示す断面図。
パターン構造の要部を示す断面図。
【図５】図４のランダムパターン構造を有する拡散面に
より得られる回折光強度分布を示すグラフ。
より得られる回折光強度分布を示すグラフ。
【図６】矩形エレメントの上端面が球状・凸形状を成す
ランダムパターン構造の要部を示す断面図。
ランダムパターン構造の要部を示す断面図。
【図７】図６のランダムパターン構造を有する拡散面に
より得られる回折光強度分布を示すグラフ。
より得られる回折光強度分布を示すグラフ。
P1 …ランダムパターン構造 E1〜E4 …矩形エレメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H018 AA21 BD05 2H021 BA27 2H042 BA04 BA09 BA17 BA19
Claims (4)
- 【請求項１】 １種類又は複数種類のランダムパターン
構造が多数配置されることにより拡散面が構成された拡
散板であって、 前記ランダムパターン構造が、３種類以上の高さを有す
る複数の微小な矩形エレメントから成っており、その矩
形エレメントが、格子ピッチの異なる複数種類の回折格
子を構成するように不規則に配置されており、前記矩形
エレメントの上端面が凸形状を成していることを特徴と
する拡散板。 - 【請求項２】 前記凸形状が球状であることを特徴とす
る請求項１記載の拡散板。 - 【請求項３】 前記凸形状が台形状であることを特徴と
する請求項１記載の拡散板。 - 【請求項４】 前記凸形状の高さが0.01〜0.1μｍであ
ることを特徴とする請求項１記載の拡散板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132203A JP2000321405A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 拡散板 |
| US09/568,483 US6516152B1 (en) | 1999-05-13 | 2000-05-10 | Focusing screen for use in camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11132203A JP2000321405A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 拡散板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000321405A true JP2000321405A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15075813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11132203A Pending JP2000321405A (ja) | 1999-05-13 | 1999-05-13 | 拡散板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000321405A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008180970A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Canon Inc | 刻線が形成されている光学部品 |
| JP2010191001A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Nikon Corp | 凹凸形状の形成方法、光学素子アレイの製造方法、及びマイクロレンズアレイ |
| US8491160B2 (en) | 2009-05-12 | 2013-07-23 | Panasonic Corporation | Sheet, light emitting device, and method for producing the sheet |
-
1999
- 1999-05-13 JP JP11132203A patent/JP2000321405A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008180970A (ja) * | 2007-01-25 | 2008-08-07 | Canon Inc | 刻線が形成されている光学部品 |
| JP2010191001A (ja) * | 2009-02-16 | 2010-09-02 | Nikon Corp | 凹凸形状の形成方法、光学素子アレイの製造方法、及びマイクロレンズアレイ |
| US8491160B2 (en) | 2009-05-12 | 2013-07-23 | Panasonic Corporation | Sheet, light emitting device, and method for producing the sheet |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050615 |