JP2555691B2 - 位相型焦点板 - Google Patents
位相型焦点板Info
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- JP2555691B2 JP2555691B2 JP63134127A JP13412788A JP2555691B2 JP 2555691 B2 JP2555691 B2 JP 2555691B2 JP 63134127 A JP63134127 A JP 63134127A JP 13412788 A JP13412788 A JP 13412788A JP 2555691 B2 JP2555691 B2 JP 2555691B2
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- Japan
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- substrate
- substrate surface
- convex portion
- light flux
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は位相型焦点板に関し、特に写真用カメラやビ
デオカメラ等において物体像を形成するピント板として
用いる際に好適な所定の拡散特性を有した位相型焦点板
に関するものである。
デオカメラ等において物体像を形成するピント板として
用いる際に好適な所定の拡散特性を有した位相型焦点板
に関するものである。
（従来の技術） 従来より光学的に透明な基板面上に凸部や凹部より成
る所定形状のパターンを複数個形成し、通過光束に面積
的に位相差を与えて所望の拡散特性を持たせた位相型焦
点板が種々と提案されている。
る所定形状のパターンを複数個形成し、通過光束に面積
的に位相差を与えて所望の拡散特性を持たせた位相型焦
点板が種々と提案されている。
例えば特開昭62−269127号公報では第５図（Ａ），
（Ｂ）に示すように基板51面上に山53と谷54から成る微
小単位パターン52を規則的に繰り返し配列した位相型焦
点板を提案している。
（Ｂ）に示すように基板51面上に山53と谷54から成る微
小単位パターン52を規則的に繰り返し配列した位相型焦
点板を提案している。
同公報の焦点板では微小単位パターンを０とπのバイ
レベルで位相差をつけている為、凸状の厚さが極く薄く
なり、作製が難しくなり、又可視領域では所定の単一波
長についてのみしか所望の拡散特性が得られない等の問
題点があった。
レベルで位相差をつけている為、凸状の厚さが極く薄く
なり、作製が難しくなり、又可視領域では所定の単一波
長についてのみしか所望の拡散特性が得られない等の問
題点があった。
又、特公昭60−53841号公報では第６図（Ａ），
（Ｂ）に示すように基板面61上をＭ行×Ｎ列の碁板目状
に分割した個々の領域62に なる複数の位相レベルの内、ある値を割り当てるという
位相レベル配列をランダムにした焦点板を提案してい
る。
（Ｂ）に示すように基板面61上をＭ行×Ｎ列の碁板目状
に分割した個々の領域62に なる複数の位相レベルの内、ある値を割り当てるという
位相レベル配列をランダムにした焦点板を提案してい
る。
同公報の焦点板は０〜２πの位相差を６等分程度に分
割している為、段差の制御に要する精度が厳しくなると
いう問題点があった。
割している為、段差の制御に要する精度が厳しくなると
いう問題点があった。
（発明が解決しようとする問題点） 本発明は光学的に透明な基板面上に凸部又は／及び凹
部の所定形状のパターンより成る単位パターン領域を複
数個規則的に設けることにより、入射光に対して回折現
象を抑えつつ広い波長範囲にわたり所望の拡散特性の得
られる写真用カメラやビデオカメラ等の焦点板として好
適な位相型焦点板の提供を目的とする。
部の所定形状のパターンより成る単位パターン領域を複
数個規則的に設けることにより、入射光に対して回折現
象を抑えつつ広い波長範囲にわたり所望の拡散特性の得
られる写真用カメラやビデオカメラ等の焦点板として好
適な位相型焦点板の提供を目的とする。
（問題点を解決するための手段） 光学的に透明な基板面上に、該基板と同じ若しくは異
なった材質の凸部又は／及び凹部の所定形状の微小パタ
ーンを配置する際、該微小パターンが該基板面を含めて
３段階の段差面を有するように構成し、凸部又は／及び
凹部の材質の屈折率をｎ、隣り合った段差面の段差量を
ｄ、基板面を通過する光束のうち所定波長をλ、基板面
を通過する光束と他の２つの段差面を通過する光束の位
相差をθ1,θ２としたとき θ２＝２θ１＝ｍλ （ｍ＝1,2,…） ……（３） なる条件を満足することである。
なった材質の凸部又は／及び凹部の所定形状の微小パタ
ーンを配置する際、該微小パターンが該基板面を含めて
３段階の段差面を有するように構成し、凸部又は／及び
凹部の材質の屈折率をｎ、隣り合った段差面の段差量を
ｄ、基板面を通過する光束のうち所定波長をλ、基板面
を通過する光束と他の２つの段差面を通過する光束の位
相差をθ1,θ２としたとき θ２＝２θ１＝ｍλ （ｍ＝1,2,…） ……（３） なる条件を満足することである。
（実施例） 第１図（Ａ）は本発明の第１実施例の単位パターン領
域内の平面図、第１図（Ｂ）は第１図のＡ−Ａ断面図で
ある。
域内の平面図、第１図（Ｂ）は第１図のＡ−Ａ断面図で
ある。
同図において１は光学的に透明な基板、10は単位パタ
ーン領域、２は凸部より成る円形状の微小パターンであ
り基板１と同一の材質より成っている。
ーン領域、２は凸部より成る円形状の微小パターンであ
り基板１と同一の材質より成っている。
凸部２は第１図（Ｂ）に示すように基板面1aに対して
２つの段差面1b,1cより成り、全体として３段階となる
ようにして通過光束に対して各々異った位相差が生じる
ように構成されている。
２つの段差面1b,1cより成り、全体として３段階となる
ようにして通過光束に対して各々異った位相差が生じる
ように構成されている。
又、本実施例では凸部２の円形状の微小パターンより
成る単位微小パターン領域10を基板１面上に複数個規則
的に形成している。そして各段差面1a,1b,1cを通過する
光束に対して所定の位相差を与え、即ち面積的に所定の
位相差を与えて光散乱を起こさせ、これにより所望の拡
散特性を有した位相型焦点板を得ている。
成る単位微小パターン領域10を基板１面上に複数個規則
的に形成している。そして各段差面1a,1b,1cを通過する
光束に対して所定の位相差を与え、即ち面積的に所定の
位相差を与えて光散乱を起こさせ、これにより所望の拡
散特性を有した位相型焦点板を得ている。
特に本実施例では該焦点板に入射させる光の使用波長
域300〜700nmのうちの任意波長をλとしたとき、第１図
（Ｂ）に示すように、凸部２の段差面1b,1cと基板１の
面1aとの間の位相差θ1,θ２が、 θ２＞θ１＞０ ……（１） を満足するように各要素を設定している。
域300〜700nmのうちの任意波長をλとしたとき、第１図
（Ｂ）に示すように、凸部２の段差面1b,1cと基板１の
面1aとの間の位相差θ1,θ２が、 θ２＞θ１＞０ ……（１） を満足するように各要素を設定している。
一方、波長λの光を入射させたときの凸部の微小パタ
ーンを制御し、所望の拡散特性を得る為には、面1aと面
1b、及び面1bと面1cの間の段差量ｄ、凸部２の材質の屈
折率ｎを を満足するように設定することが必要である。
ーンを制御し、所望の拡散特性を得る為には、面1aと面
1b、及び面1bと面1cの間の段差量ｄ、凸部２の材質の屈
折率ｎを を満足するように設定することが必要である。
本実施例では（２）式を満足させつつ第１図（Ａ）の
円形状パターン２の大きさを１〜７μｍ程度としてい
る。これにより所望の拡散特性を容易に得ている。
円形状パターン２の大きさを１〜７μｍ程度としてい
る。これにより所望の拡散特性を容易に得ている。
又、本実施例では前記位相差θ2,θ１を波長300〜700
nmのうちの任意波長をλとしたとき θ２＝２θ１＝ｍλ （ｍ＝1,2,……） ……（３） を満足するように前記微小パターンを構成している。
nmのうちの任意波長をλとしたとき θ２＝２θ１＝ｍλ （ｍ＝1,2,……） ……（３） を満足するように前記微小パターンを構成している。
次に本実施例において基板１及び凸部２の材質にアク
リル（nd＝1.49171、νｄ＝57.4）を用い、使用波長λ
＝500nm、３つの段差面1a,1b,1cにおける位相差を
（３）式より各々０、θ１＝1.5λ、θ２＝３λとした
とき各段差面での各波長における位相差を（２）式より
求めた結果を表−１に示す。
リル（nd＝1.49171、νｄ＝57.4）を用い、使用波長λ
＝500nm、３つの段差面1a,1b,1cにおける位相差を
（３）式より各々０、θ１＝1.5λ、θ２＝３λとした
とき各段差面での各波長における位相差を（２）式より
求めた結果を表−１に示す。
尚、本実施例において段差量ｄは製作上及び所望の拡
散特性を効果的に得る為には0.2μｍ〜10μｍの範囲内
に設定するのが良い。
散特性を効果的に得る為には0.2μｍ〜10μｍの範囲内
に設定するのが良い。
又、第２図に表−１に示した各波長での位相差（ｎ−
１）ｄの分布を示す。同図に示すように本実施例では各
段差面における位相差を前述の如く適切に設定すること
により波長300〜700nmの範囲内において複数の波長にお
いて所望の拡散特性が得られるようにしている。
１）ｄの分布を示す。同図に示すように本実施例では各
段差面における位相差を前述の如く適切に設定すること
により波長300〜700nmの範囲内において複数の波長にお
いて所望の拡散特性が得られるようにしている。
尚、本実施例において単位パターン領域10は一辺の長
さをＳとしたとき 30μｍ≦Ｓ≦50μｍ ……（４） の範囲内の正方形、長方形等の多角形状で構成するのが
製作上及び所定の拡散特性を効果的に得るのに好まし
い。
さをＳとしたとき 30μｍ≦Ｓ≦50μｍ ……（４） の範囲内の正方形、長方形等の多角形状で構成するのが
製作上及び所定の拡散特性を効果的に得るのに好まし
い。
本実施例において基板面上に所定形状の凸部を設ける
方法としては、例えば微小単位パターンとそれが配置さ
れる基板とをプラスチック等で一体成形したり、又はガ
ラス等の基板面上に微小単位パターンを蒸着するように
しても良い。
方法としては、例えば微小単位パターンとそれが配置さ
れる基板とをプラスチック等で一体成形したり、又はガ
ラス等の基板面上に微小単位パターンを蒸着するように
しても良い。
尚、本実施例において基板と凸部の材質は必ずしも同
一である必要はなく異った材質より構成しても良い。た
だ基板と凸部の材質の屈折率を等しくすると界面での反
射率が少なくなり良好なる光学性能が容易に得られるの
で好ましい。
一である必要はなく異った材質より構成しても良い。た
だ基板と凸部の材質の屈折率を等しくすると界面での反
射率が少なくなり良好なる光学性能が容易に得られるの
で好ましい。
本実施例では基板面上に凸部より成る微小パターンを
規則的に形成した場合を示したが凸部の代わりに凹部を
規則的に設けても良く、又双方を混在させて設けても良
い。更に異った寸法の凸部と凹部とを混在させて形成し
ても良い。
規則的に形成した場合を示したが凸部の代わりに凹部を
規則的に設けても良く、又双方を混在させて設けても良
い。更に異った寸法の凸部と凹部とを混在させて形成し
ても良い。
第３図（Ａ），第４図は各々本発明の第2,第３実施例
の平面図である。
の平面図である。
第３図（Ａ）に示す実施例では基板１面上に四角形状
と円形状とを組合わせて微小パターンを形成している。
尚同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
と円形状とを組合わせて微小パターンを形成している。
尚同図（Ｂ）は同図（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
第４図に示す実施例では基板１面上に一辺の長さＳが
（４）式を満足する正方形の単位パターン領域10を複数
個規則正しく配列し、該単位パターン領域10内に位相差
が３段階となる円形の凸部又は／及び凹部の微小パター
ン２を不規則に配置している。
（４）式を満足する正方形の単位パターン領域10を複数
個規則正しく配列し、該単位パターン領域10内に位相差
が３段階となる円形の凸部又は／及び凹部の微小パター
ン２を不規則に配置している。
本実施例では周期構造からの回折の影響を少なくし、
特に撮影系で得られる像に色ずれが生じないようにして
いる。
特に撮影系で得られる像に色ずれが生じないようにして
いる。
この他本実施例においては微小パターンの形状は多角
形状等どのような形状であっても適用可能である。
形状等どのような形状であっても適用可能である。
（発明の効果） 本発明によれば透明な基板面上に前述の条件を満足す
る凸部又は／及び凹部の微小パターンより成る単位パタ
ーン領域を複数個、規則的に設けることにより、入射光
のうち所定の波長域の光束に対して効果的に所望の拡散
特性を有した製作容易な写真用カメラやビデオカメラ等
に好適な位相型焦点板を達成することができる。
る凸部又は／及び凹部の微小パターンより成る単位パタ
ーン領域を複数個、規則的に設けることにより、入射光
のうち所定の波長域の光束に対して効果的に所望の拡散
特性を有した製作容易な写真用カメラやビデオカメラ等
に好適な位相型焦点板を達成することができる。
第１図（Ａ），（Ｂ）は本発明の第１実施例の平面図と
断面図、第２図は本発明に係る焦点板の効果を示す説明
図、第３図（Ａ），第４図は本発明の第2,第３実施例の
平面図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）の断面図、第５図
（Ａ），（Ｂ），第６図（Ａ），（Ｂ）は従来の位相型
焦点板の平面図と断面図である。 図中、１は基板、10は単位パターン領域、２は微小パタ
ーンである。
断面図、第２図は本発明に係る焦点板の効果を示す説明
図、第３図（Ａ），第４図は本発明の第2,第３実施例の
平面図、第３図（Ｂ）は第３図（Ａ）の断面図、第５図
（Ａ），（Ｂ），第６図（Ａ），（Ｂ）は従来の位相型
焦点板の平面図と断面図である。 図中、１は基板、10は単位パターン領域、２は微小パタ
ーンである。
Claims (1)
- 【請求項１】光学的に透明な基板面上に、該基板と同じ
若しくは異なった材質の凸部又は／及び凹部の所定形状
の微小パターンを配置する際、該微小パターンが該基板
面を含めて３段階の段差面を有するように構成し、凸部
又は／及び凹部の材質の屈折率をｎ、隣り合った段差面
の段差量をｄ、基板面を通過する光束のうち所定波長を
λ、基板面を通過する光束と他の２つの段差面を通過す
る光束の位相差をθ1,θ２としたとき θ２＝２θ１＝ｍλ （ｍ＝1,2,…） なる条件を満足することを特徴とする位相型焦点板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134127A JP2555691B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 位相型焦点板 |
| US07/713,611 US5161058A (en) | 1988-05-31 | 1991-06-11 | Focusing screen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63134127A JP2555691B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 位相型焦点板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01302332A JPH01302332A (ja) | 1989-12-06 |
| JP2555691B2 true JP2555691B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=15121096
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63134127A Expired - Fee Related JP2555691B2 (ja) | 1988-05-31 | 1988-05-31 | 位相型焦点板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2555691B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005124400A1 (ja) * | 2004-06-16 | 2005-12-29 | Nikon Corporation | 回折型拡散素子及び照明装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52134745A (en) * | 1976-05-07 | 1977-11-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical phase plate |
| JPS547941A (en) * | 1977-06-20 | 1979-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Production of optical diffusive plate |
| JPS5570827A (en) * | 1978-11-21 | 1980-05-28 | Minolta Camera Co Ltd | High level phase grating type focus plate |
-
1988
- 1988-05-31 JP JP63134127A patent/JP2555691B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01302332A (ja) | 1989-12-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |