JP2832079B2 - 位相型拡散板 - Google Patents
位相型拡散板Info
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- JP2832079B2 JP2832079B2 JP28639290A JP28639290A JP2832079B2 JP 2832079 B2 JP2832079 B2 JP 2832079B2 JP 28639290 A JP28639290 A JP 28639290A JP 28639290 A JP28639290 A JP 28639290A JP 2832079 B2 JP2832079 B2 JP 2832079B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は位相型拡散板に関し、例えば写真用カメラ等
においてフアインダー像を形成する焦点板（ピント板）
として用いた場合、所定の拡散特性を有し、良好なるフ
アインダー像の観察が可能な位相型拡散板に関するもの
である。
においてフアインダー像を形成する焦点板（ピント板）
として用いた場合、所定の拡散特性を有し、良好なるフ
アインダー像の観察が可能な位相型拡散板に関するもの
である。
従来より光学的に透明な基板面上に一定の高さの所定
形状の微細パターンを複数個形成し、該微細パターンを
通過する光束に他の光束に対して位相差を付与して所定
の拡散特性を持たせた位相型拡散板が種々と提案されて
いる。
形状の微細パターンを複数個形成し、該微細パターンを
通過する光束に他の光束に対して位相差を付与して所定
の拡散特性を持たせた位相型拡散板が種々と提案されて
いる。
このうち入射光束に対して位相差０と所定の位相差θ
の全体として２つの位相差より成るバイレベルの微小パ
ターンより成る位相型拡散板が例えば特開昭55−70827
号公報や特開昭62−269157号公報で提案されている。
の全体として２つの位相差より成るバイレベルの微小パ
ターンより成る位相型拡散板が例えば特開昭55−70827
号公報や特開昭62−269157号公報で提案されている。
又、本出願人は特願昭63−134127号において入射光束
に対して位相差０と位相差θ１、θ２の全体として３つ
の位相差を付与する円形、楕円等のパターンの３レベル
の平面部Ａ、Ｂ、Ｃより成る位相型拡散板を提案してい
る。同公報において厚さの低い平面部より順にＡ、Ｂ、
Ｃとしたとき平面部Ｂを基板（基準面）として扱った
時、他の平面部Ａ、Ｃの高さを平面部Ｂに対して各々異
ならしめて、平面部Ａ、Ｂ、Ｃに各々入射光束に対して
異なった位相差を付与している。これにより各々位相差
を異にする３レベルの位相型拡散板を構成している。
に対して位相差０と位相差θ１、θ２の全体として３つ
の位相差を付与する円形、楕円等のパターンの３レベル
の平面部Ａ、Ｂ、Ｃより成る位相型拡散板を提案してい
る。同公報において厚さの低い平面部より順にＡ、Ｂ、
Ｃとしたとき平面部Ｂを基板（基準面）として扱った
時、他の平面部Ａ、Ｃの高さを平面部Ｂに対して各々異
ならしめて、平面部Ａ、Ｂ、Ｃに各々入射光束に対して
異なった位相差を付与している。これにより各々位相差
を異にする３レベルの位相型拡散板を構成している。
バイレベルの位相型拡散板は焦点板として撮影系に用
いたとき、フアインダー像に色付きや明るさむらが生じ
てきて良好なる観察が難しいという問題点があった。
いたとき、フアインダー像に色付きや明るさむらが生じ
てきて良好なる観察が難しいという問題点があった。
又、望遠レンズや接写レンズ等の標準レンズと瞳位置
が大きく異なっているような撮影レンズを用いて、絞り
を小絞りにしたちきにはフアインダー視野の中心に０次
回折光と同じ色を有するスポツトが現われてくるという
問題点があった。
が大きく異なっているような撮影レンズを用いて、絞り
を小絞りにしたちきにはフアインダー視野の中心に０次
回折光と同じ色を有するスポツトが現われてくるという
問題点があった。
これに対して前述した特願昭63−134127公報号で提案
した３レベルの位相型拡散板ではこれらの問題点を解決
し、色むらが少なく、しかも開放時の周辺光量が多い良
好なるフアインダー像の観察を可能としている。
した３レベルの位相型拡散板ではこれらの問題点を解決
し、色むらが少なく、しかも開放時の周辺光量が多い良
好なるフアインダー像の観察を可能としている。
本発明は本出願人が先に提案した３レベルの位相型拡
散板を更に改良し、即ち基板面上に設ける所定形状の複
数の微細の全体として３レベルの平面部（パターン）の
構成を適切に設定することにより、開放時の色むらをよ
り良好に補正し、又周辺光量を十分大くした良好なる拡
散特性を有し、フアインダー系に適応したときフアイン
ダー像の良好なる観察が可能な位相型拡散板の提供を目
的とする。
散板を更に改良し、即ち基板面上に設ける所定形状の複
数の微細の全体として３レベルの平面部（パターン）の
構成を適切に設定することにより、開放時の色むらをよ
り良好に補正し、又周辺光量を十分大くした良好なる拡
散特性を有し、フアインダー系に適応したときフアイン
ダー像の良好なる観察が可能な位相型拡散板の提供を目
的とする。
本発明の位相型拡散板は、単位パターン領域が規則的
に繰り返して配列されている拡散板であって、各単位パ
ターン領域は、基準面に対して異なる第１の高さを持ち
そして径が異なる複数の凸部又は凹部と、第２の高さを
持ちそして径が異なる複数の凸部又は凹部を有し、前記
第１の高さを持つ凸部又は凹部の径をそれぞれ2RAi（ｉ
＝1,2…）、前記第２の高さを持つ凸部又は凹部の径を
それぞれ2RCi（ｉ＝1,2…）、前記2RAiのうち最も大き
な径を2RAM、前記2RCiのうち最も大きな径を2RCM、前記
2RAM,2RCMの径を有する凸部又は凹部のうち前記単位パ
ターン領域の中心に遠い方の凸部又は凹部の中心から前
記単位パターン領域の中心までの距離をＲとしたとき、
前記単位パターン領域の中心を中心とした0.6Rから1.4R
までの輪帯領域内に 0.8RAM≦RAi ……（１） 0.8RCM≦RCi ……（２） のいずれかを満足し、且つ前記2RAM,2RCMの径を有する
凸部又は凹部のうち単位パターン領域の中心に遠い方の
凸部又は凹部と同じ高さを持つ他の凸部又は凹部の中心
が少なくとも３個以上存在することを特徴としている。
に繰り返して配列されている拡散板であって、各単位パ
ターン領域は、基準面に対して異なる第１の高さを持ち
そして径が異なる複数の凸部又は凹部と、第２の高さを
持ちそして径が異なる複数の凸部又は凹部を有し、前記
第１の高さを持つ凸部又は凹部の径をそれぞれ2RAi（ｉ
＝1,2…）、前記第２の高さを持つ凸部又は凹部の径を
それぞれ2RCi（ｉ＝1,2…）、前記2RAiのうち最も大き
な径を2RAM、前記2RCiのうち最も大きな径を2RCM、前記
2RAM,2RCMの径を有する凸部又は凹部のうち前記単位パ
ターン領域の中心に遠い方の凸部又は凹部の中心から前
記単位パターン領域の中心までの距離をＲとしたとき、
前記単位パターン領域の中心を中心とした0.6Rから1.4R
までの輪帯領域内に 0.8RAM≦RAi ……（１） 0.8RCM≦RCi ……（２） のいずれかを満足し、且つ前記2RAM,2RCMの径を有する
凸部又は凹部のうち単位パターン領域の中心に遠い方の
凸部又は凹部と同じ高さを持つ他の凸部又は凹部の中心
が少なくとも３個以上存在することを特徴としている。
第１図〜第５図は各々本発明の第１〜第５実施例の単
位パターン領域内の要部概略図である。
位パターン領域内の要部概略図である。
本実施例ではいずれも単位パターン領域を架空の正６
角形とし（実際にはこのような６角形の線は存在しな
い。）該単位パターン領域を複数個、所定の繰り返しピ
ツチＴで配置したときの１つの単位パターン領域を示し
ている。
角形とし（実際にはこのような６角形の線は存在しな
い。）該単位パターン領域を複数個、所定の繰り返しピ
ツチＴで配置したときの１つの単位パターン領域を示し
ている。
同図では単位パターン領域の格子内に全体として３つ
の高さより成る平面部Ａ、Ｂ、Ｃを設け、これらのうち
黒く塗った平面部Ａと斜線の円形の平面部Ｃはいずれも
大きさの異なる複数の互いに独立の微小パターン（円
形）より成っている。
の高さより成る平面部Ａ、Ｂ、Ｃを設け、これらのうち
黒く塗った平面部Ａと斜線の円形の平面部Ｃはいずれも
大きさの異なる複数の互いに独立の微小パターン（円
形）より成っている。
同図において白い部分平面部Ｂは地続きのパターンで
あり、黒く塗った平面部Ａは平面部Ｂ（基準面Ｂ）に対
して凸部のパターンより成り、斜線の円形の平面部Ｃは
平面部Ｂに対して凹部のパターンより成っている。平面
部Ａ、Ｂ、Ｃの材質と同一、又は異なった材質より形成
されている。尚、同図にはサンプル番号を付している。
あり、黒く塗った平面部Ａは平面部Ｂ（基準面Ｂ）に対
して凸部のパターンより成り、斜線の円形の平面部Ｃは
平面部Ｂに対して凹部のパターンより成っている。平面
部Ａ、Ｂ、Ｃの材質と同一、又は異なった材質より形成
されている。尚、同図にはサンプル番号を付している。
そしてこれら３つの平面部Ａ、Ｂ、Ｃは入射光束に対
して各々異なった位相差を付与し、回折又は／及び散乱
させることにより所望の拡散特性を得ている。これによ
り所謂３レベルと位相型拡散板を構成している。
して各々異なった位相差を付与し、回折又は／及び散乱
させることにより所望の拡散特性を得ている。これによ
り所謂３レベルと位相型拡散板を構成している。
尚、平面部Ａ、Ｃのパターンは円形の他に楕円形、長
円形、多角形等どのような形状で構成しても良く、又平
面部Ａを凹部のパターン、平面部Ｃを凸部のパターンよ
り構成しても良い。
円形、多角形等どのような形状で構成しても良く、又平
面部Ａを凹部のパターン、平面部Ｃを凸部のパターンよ
り構成しても良い。
本実施例においては角単位領域は基準面に対して異な
る第１の高さ（平面部Ａ）を持ちそして径が異なる複数
の凸部と、第２の高さ（平面部Ｃ）を持ちそして径が異
なる複数の凹部を有し、前記第１の高さを持つ平面部Ａ
の径をそれぞれ2RAi（ｉ＝1,2…）、前記第２の高さを
持つ平面部Ｃの径をそれぞれ2RCi（ｉ＝1,2…）、2RAi
のうち最も大きな径を2RAM、2RCiのうち最も大きな径を
2RCM、2RAM、2RCMの径を有する平面部A,Cのうち単位パ
ターン領域の中心に遠い方の平面部Ａ又はＣの中心から
単位パターン領域の中心までの距離をＲとしたとき、単
位パターン領域の中心を中心とした0.6Rから1.4Rまでの
輪帯領域内に 0.8RAM≦RAi ……（１） 0.8RCM≦RCi ……（２） のいずれかを満足し、且つ前記2RAM,2RCMの径を有する
平面部A,Cのうち単位パターン領域の中心に遠い方の平
面部Ａ又はＣと同じ高さを持つ他の平面部Ａ又はＣの中
心を少なくとも３個以上存在させることにより、開放時
の色むら、周辺光量を良好なものとし、（平面部Ａ−平
面部Ｂ）の光路差による拡散光と（平面部Ｂ−平面部
Ｃ）の光路差による拡散光がバランス良く強め合い又は
弱め合い点対称的な自然の拡散特性を得ることができ
る。当然前述条件を満たさないと非対称的な拡散特性に
なってしまう。
る第１の高さ（平面部Ａ）を持ちそして径が異なる複数
の凸部と、第２の高さ（平面部Ｃ）を持ちそして径が異
なる複数の凹部を有し、前記第１の高さを持つ平面部Ａ
の径をそれぞれ2RAi（ｉ＝1,2…）、前記第２の高さを
持つ平面部Ｃの径をそれぞれ2RCi（ｉ＝1,2…）、2RAi
のうち最も大きな径を2RAM、2RCiのうち最も大きな径を
2RCM、2RAM、2RCMの径を有する平面部A,Cのうち単位パ
ターン領域の中心に遠い方の平面部Ａ又はＣの中心から
単位パターン領域の中心までの距離をＲとしたとき、単
位パターン領域の中心を中心とした0.6Rから1.4Rまでの
輪帯領域内に 0.8RAM≦RAi ……（１） 0.8RCM≦RCi ……（２） のいずれかを満足し、且つ前記2RAM,2RCMの径を有する
平面部A,Cのうち単位パターン領域の中心に遠い方の平
面部Ａ又はＣと同じ高さを持つ他の平面部Ａ又はＣの中
心を少なくとも３個以上存在させることにより、開放時
の色むら、周辺光量を良好なものとし、（平面部Ａ−平
面部Ｂ）の光路差による拡散光と（平面部Ｂ−平面部
Ｃ）の光路差による拡散光がバランス良く強め合い又は
弱め合い点対称的な自然の拡散特性を得ることができ
る。当然前述条件を満たさないと非対称的な拡散特性に
なってしまう。
又、2RAM,2RCMの径を有する平面部A,Cのうち単位パタ
ーン領域の中心に近い方の平面部Ａ又はＣは中心から単
位パターン領域の中心までの距離が零以上である場合
に、この平面部Ａ又はＣの中心から単位パターン領域の
中心までの距離をR1とするとき、単位パターン領域の中
心を中心とした0.6R1から1.4R1までの輪帯領域内に2RAM
あるいは2RCMの径を有する平面部A,Cのうち単位パター
ン領域の中心に近い方の平面部Ａ又はＣと同じ高さを持
つ他の平面部Ａ又はＣを条件式（１）あるいは（２）を
満足させつつ３個以上存在させるように構成すると良
い。
ーン領域の中心に近い方の平面部Ａ又はＣは中心から単
位パターン領域の中心までの距離が零以上である場合
に、この平面部Ａ又はＣの中心から単位パターン領域の
中心までの距離をR1とするとき、単位パターン領域の中
心を中心とした0.6R1から1.4R1までの輪帯領域内に2RAM
あるいは2RCMの径を有する平面部A,Cのうち単位パター
ン領域の中心に近い方の平面部Ａ又はＣと同じ高さを持
つ他の平面部Ａ又はＣを条件式（１）あるいは（２）を
満足させつつ３個以上存在させるように構成すると良
い。
又、単位パターン領域内の微小パターンのうち比較的
大きい微小パターンは、拡散特性のうち低次（拡散角度
が小さい）に大きく影響し、小さな微小パターンは高次
（拡散角度が大きい）に大きく影響する。これは、大き
な円形開口と小さな円形開口がそれぞれ同じ周期で並ぶ
２つの場合を想定すると理解しやすい。この２つの場合
をそれぞれフーリエ変換すると各次数の角度差は、円形
開口の大きさに反比例して小さくなる。従って大きな微
小パターンは低次成分に大きく影響を与えるため、規則
的に配置しないと低次の拡散分布が、バラバラになって
しまうので、ピント板としてフアインダーで見た時ボケ
味にむらが生じてしまい望ましくない。ただし規則性が
あまり増すと今度は開放時の色によるむらが発生しやす
くなるので、本実施例においては、小さな微小パターン
が低次の拡散光にはあまり影響を与えないことを考慮に
いれてこの小さな微小パターンを不規則（非点対称）に
して大きな微小パターンの規則性によって発生する色む
らをキヤンセルさせるようにしている。
大きい微小パターンは、拡散特性のうち低次（拡散角度
が小さい）に大きく影響し、小さな微小パターンは高次
（拡散角度が大きい）に大きく影響する。これは、大き
な円形開口と小さな円形開口がそれぞれ同じ周期で並ぶ
２つの場合を想定すると理解しやすい。この２つの場合
をそれぞれフーリエ変換すると各次数の角度差は、円形
開口の大きさに反比例して小さくなる。従って大きな微
小パターンは低次成分に大きく影響を与えるため、規則
的に配置しないと低次の拡散分布が、バラバラになって
しまうので、ピント板としてフアインダーで見た時ボケ
味にむらが生じてしまい望ましくない。ただし規則性が
あまり増すと今度は開放時の色によるむらが発生しやす
くなるので、本実施例においては、小さな微小パターン
が低次の拡散光にはあまり影響を与えないことを考慮に
いれてこの小さな微小パターンを不規則（非点対称）に
して大きな微小パターンの規則性によって発生する色む
らをキヤンセルさせるようにしている。
次に本実施例の位相型拡散板の光学特性を数式を用い
て説明する。
て説明する。
本実施例における３−レベル位相型拡散板（θｘ、θ
ｙ）方向の回折光ｕは入射光束の波長をλ、基板の材質
のｘ、ｙ方向の屈折率を各々NX、NY、NX＝sinθX/λ、N
Y＝sinθY/λ、拡散板上の点（ｘ、ｙ）に於ける位相分
布をφ（ｘ、ｙ）とすると ｕ（NX、NY）〜∬exp（−ｉφ（ｘ、ｙ））・ exp［−i2π（NX・ｘ＋NY・ｙ）］dxdy の様に位相分布のフーリエ変換として求められる。
ｙ）方向の回折光ｕは入射光束の波長をλ、基板の材質
のｘ、ｙ方向の屈折率を各々NX、NY、NX＝sinθX/λ、N
Y＝sinθY/λ、拡散板上の点（ｘ、ｙ）に於ける位相分
布をφ（ｘ、ｙ）とすると ｕ（NX、NY）〜∬exp（−ｉφ（ｘ、ｙ））・ exp［−i2π（NX・ｘ＋NY・ｙ）］dxdy の様に位相分布のフーリエ変換として求められる。
拡散板上の平面部Ａに対する平面部Ｂの高さをdB、平
面図部Ｃの高さをdCとすると、各平面部の位相は φ（ｘ、ｙ）Ａ＝０、 φ（ｘ、ｙ）Ｂ＝２π（ｎ−１）・dB/λ、 φ（ｘ、ｙ）Ｃ＝２π（ｎ−１）・dC/λ と表わされ、各平面部の、全体に対する面積比をそれぞ
れSA、SB、SCとすると（ここでSA＋SB＋SC＝１であ
る）、直進成分である０次回折光の強度Ioは上式に （θｘ、θｙ）＝（０、０） を代入して で計算される。上式を整理すると、 Io＝１−2SASB・｛１−cos（２π（ｎ−１）・dB/λ）｝ −2SASC・｛１−cos（２π（ｎ−１）・dC/λ）｝ −2SBSC・｛１−cos（２π（ｎ−１）・（dC−dB）／λ）｝ となる。
面図部Ｃの高さをdCとすると、各平面部の位相は φ（ｘ、ｙ）Ａ＝０、 φ（ｘ、ｙ）Ｂ＝２π（ｎ−１）・dB/λ、 φ（ｘ、ｙ）Ｃ＝２π（ｎ−１）・dC/λ と表わされ、各平面部の、全体に対する面積比をそれぞ
れSA、SB、SCとすると（ここでSA＋SB＋SC＝１であ
る）、直進成分である０次回折光の強度Ioは上式に （θｘ、θｙ）＝（０、０） を代入して で計算される。上式を整理すると、 Io＝１−2SASB・｛１−cos（２π（ｎ−１）・dB/λ）｝ −2SASC・｛１−cos（２π（ｎ−１）・dC/λ）｝ −2SBSC・｛１−cos（２π（ｎ−１）・（dC−dB）／λ）｝ となる。
この式で、 ［2SASB・｛１−cos（２π（ｎ−１）・dB/λ）｝］
の項は平面部Ａ及びＢを透過してきた光波が干渉しあっ
て側方に回折される拡散光（０次以外の回折光）を意味
しており、以下の項は同様に、平面部ＡとＣ域は平面部
ＢとＣを透過してきた光波が干渉しあって側方に回折さ
れる拡散光を意味する。
の項は平面部Ａ及びＢを透過してきた光波が干渉しあっ
て側方に回折される拡散光（０次以外の回折光）を意味
しており、以下の項は同様に、平面部ＡとＣ域は平面部
ＢとＣを透過してきた光波が干渉しあって側方に回折さ
れる拡散光を意味する。
全拡散光は以上三項の合計であり、従って直進成分で
ある０次回折光のＣ強度は上式の様に全光量１から全拡
散光を差し引いた値となる。
ある０次回折光のＣ強度は上式の様に全光量１から全拡
散光を差し引いた値となる。
この様に全拡散光は平面部ＡとＢ、平面部ＡとＣ、更
に平面部ＢとＣを透過してきた光波の拡散光三項の重ね
あわせによって決まる。この為本実施例では単位パター
ン領域のピツチや平面部Ａと平面部Ｃの微小パターンの
配置、平面部Ｂ及びＣの高さdB及びdC、そして面積比
SA、SB及びSCを適切に選び、これにより色を打ち消し合
って全拡散光の分光特性をフラツトにして０次回折光の
強度の分光特性も同様にフラツトにしている。
に平面部ＢとＣを透過してきた光波の拡散光三項の重ね
あわせによって決まる。この為本実施例では単位パター
ン領域のピツチや平面部Ａと平面部Ｃの微小パターンの
配置、平面部Ｂ及びＣの高さdB及びdC、そして面積比
SA、SB及びSCを適切に選び、これにより色を打ち消し合
って全拡散光の分光特性をフラツトにして０次回折光の
強度の分光特性も同様にフラツトにしている。
本実施例においては拡散板としての開放時の色むらを
なくし、ボケ味を良好にする為に０次回折光の強度及び
そのときの色ができるだけ弱く、かつ色が白色に近くな
るように平面部Ａ、Ｂ、Ｃのパターンを設定している。
なくし、ボケ味を良好にする為に０次回折光の強度及び
そのときの色ができるだけ弱く、かつ色が白色に近くな
るように平面部Ａ、Ｂ、Ｃのパターンを設定している。
例えば平面部Ａ、Ｂ、Ｃの面積比と（平面部Ａ−平面
部Ｂ）及び（平面部Ｂ−平面部Ｃ）の位相差の組み合わ
せが所定の範囲内になるようにしている。
部Ｂ）及び（平面部Ｂ−平面部Ｃ）の位相差の組み合わ
せが所定の範囲内になるようにしている。
即ち、平面部Ｂの面積比SBが40〜60％の範囲内となる
ようにした平面部Ａ、Ｂ、Ｃのうち一番面積比が大きく
なるように設定している。この為、平面部Ｂを地続きの
パターンとし製作を容易にしている。これにより色むら
のないボケ味の良い位相型拡散板を得ている。
ようにした平面部Ａ、Ｂ、Ｃのうち一番面積比が大きく
なるように設定している。この為、平面部Ｂを地続きの
パターンとし製作を容易にしている。これにより色むら
のないボケ味の良い位相型拡散板を得ている。
特に本実施例では０次光の強度及びそのときの色がで
きるだけ弱く、かつ色が白色に近くなるように平面部
Ａ、Ｃの面積比をSA、SC、平面部Ａの平面部Ｂに対する
深さの絶対値をd1、平面部Ｂに対する平面部Ｃの深さの
絶対値をd2、基板の材質のｄ線に対する屈折率をndとし
たとき なる条件を満足するようにしている。これらの条件を外
れると開放時に中心付近で色むらが目立ち、又拡散板と
してボケ味の良い観察をするのが難しくなってくる。
きるだけ弱く、かつ色が白色に近くなるように平面部
Ａ、Ｃの面積比をSA、SC、平面部Ａの平面部Ｂに対する
深さの絶対値をd1、平面部Ｂに対する平面部Ｃの深さの
絶対値をd2、基板の材質のｄ線に対する屈折率をndとし
たとき なる条件を満足するようにしている。これらの条件を外
れると開放時に中心付近で色むらが目立ち、又拡散板と
してボケ味の良い観察をするのが難しくなってくる。
尚、本実施例において面積比SA、SB、SCをSA＋SB＋SC
＝１としたとき、面積比SAの面積比SCのうち大きい方の
面積比に係る平面部を３種類以上の微小パターンより構
成すれば更に開放時の色むらと周辺光量を良好にするこ
とができるので好ましい。
＝１としたとき、面積比SAの面積比SCのうち大きい方の
面積比に係る平面部を３種類以上の微小パターンより構
成すれば更に開放時の色むらと周辺光量を良好にするこ
とができるので好ましい。
次に本実施例において好ましい単位パターン領域及び
微小パターンの構成について順次説明する。
微小パターンの構成について順次説明する。
まず本実施例において、前記単位バターン領域を複数
個設けら際の繰り返しピツチをＴとしたとき、即ち平面
部Ａと平面部Ｃの双方が同一の繰り返しピツチを有し、
そのときの繰り返し周期をＴとしたとき 15μｍ≦Ｔ≦65μｍ ……（４） なる条件を満足することが良い。
個設けら際の繰り返しピツチをＴとしたとき、即ち平面
部Ａと平面部Ｃの双方が同一の繰り返しピツチを有し、
そのときの繰り返し周期をＴとしたとき 15μｍ≦Ｔ≦65μｍ ……（４） なる条件を満足することが良い。
平面部Ａと平面部Ｃの周期Ｔが同一でないとモアレの
発生が多くなる。そして周期Ｔが15μｍより小さいと単
位パターン領域内の微小パターンが小さくなりすぎ製作
が難しくなる。又周期Ｔが65μｍより大きいとピント板
として用いたときフアインダー像の観察の際に粒状性が
目立ってくるので良くない。
発生が多くなる。そして周期Ｔが15μｍより小さいと単
位パターン領域内の微小パターンが小さくなりすぎ製作
が難しくなる。又周期Ｔが65μｍより大きいとピント板
として用いたときフアインダー像の観察の際に粒状性が
目立ってくるので良くない。
又、本実施例においては前述した輪帯領域内に存在す
る微小パターンは単位パターン領域（正６角形）の中心
から角頂点に向かう直線上又は単位パターン領域の中心
からある頂点と隣接する頂点の各中点に向かう直線上に
配置させることが望ましい。こうすることにより開放時
の色むら、周辺光量、点対称なボケ味をバランスよく配
分することができ、フアインダーで見て好ましいものと
なる。この条件を満たさないと色むら、周辺光量、ボケ
味の３者の両立が難しくなる。
る微小パターンは単位パターン領域（正６角形）の中心
から角頂点に向かう直線上又は単位パターン領域の中心
からある頂点と隣接する頂点の各中点に向かう直線上に
配置させることが望ましい。こうすることにより開放時
の色むら、周辺光量、点対称なボケ味をバランスよく配
分することができ、フアインダーで見て好ましいものと
なる。この条件を満たさないと色むら、周辺光量、ボケ
味の３者の両立が難しくなる。
又少なくとも１つの微小パターンリング状の構造をも
たせているが、これは、絞り開放時の周辺光量、特に広
角レンズをカメラに装着した時のフアインダー上での周
辺光量を確保するためのものである。この条件がないと
広角レンズでの周辺光量の確保が難しくなる。例えばリ
ング構造を使わず単位パターン領域内の微小パターンを
かなり小さな集まりにすることで、周辺の光量を若干確
保することが可能であるが、実際の製作においては、こ
の微小パターンを小さくすることは製作が難しく、設計
どうりにできないのでリング構造を利用した方がベター
である。尚望ましくは１つの微小パターンの中に他のレ
ベルの微小パターンが複数個あれば、なおさら周辺光量
を確保しやすい。特に大きな微小パターンの中に小さな
微小パターンを複数個設けることが望ましい。
たせているが、これは、絞り開放時の周辺光量、特に広
角レンズをカメラに装着した時のフアインダー上での周
辺光量を確保するためのものである。この条件がないと
広角レンズでの周辺光量の確保が難しくなる。例えばリ
ング構造を使わず単位パターン領域内の微小パターンを
かなり小さな集まりにすることで、周辺の光量を若干確
保することが可能であるが、実際の製作においては、こ
の微小パターンを小さくすることは製作が難しく、設計
どうりにできないのでリング構造を利用した方がベター
である。尚望ましくは１つの微小パターンの中に他のレ
ベルの微小パターンが複数個あれば、なおさら周辺光量
を確保しやすい。特に大きな微小パターンの中に小さな
微小パターンを複数個設けることが望ましい。
第６図から第９図は、構体構造とリング構造を説明し
たものである。第６図はＣレベルの最大円の中心が単位
格子の頂点上近傍にある６つの円（斜視部）であり、Ａ
レベルの最大円が、単位格子内にある６つの円（黒円）
である。そしてそれぞれ前述した条件を満足する輪帯領
域内に存在している。又それぞれ中心は６角形の各頂点
方向にあり、６角形の頂点上の円（斜線部）リング構造
を持たせている。第７図は、６角形の頂点上にある大き
な円（斜線部）３つと単位格子内の大きな６つの円（黒
円）が輪帯領域内に存在させて、又６つの黒円（凸部）
は６角形のある頂点と隣接する頂点の中心方向を向いて
あり、３つの大きな円（斜線部）は１重のリング構造を
持たせている。第８図、第９図はＣレベルの最大円（斜
線円）の中心が正６角形の中心と一致しており、Ａレベ
ルの最大円が６つ（黒円）が輪帯構造をなすようにして
いる。特に第８図の６つの黒で示した凸部は、６角形頂
点と頂点の中点方向に、又第９図においては、６角形頂
点方向にそれぞれ配置している。更に第８図は、中心に
１重リング、第９図は２重リングを構成して配置してい
る。又、本実施例においては、前述したRAM、RCMについ
て を満足させるとよい。上記条件式の下限を下回った時は
Ｃレベルの微小パターンが大きくなり、Ａレベルに大き
な微小パターンを確保できなくなるため、開放時の色む
らが悪化してしまう。逆に上限を上回った時はＡレベル
の微小パターンは大きくできるが、Ｃレベルの微小パタ
ーンが小さいものばかりになってしまい、結果として拡
散分布が広がりすぎ、開放時の周辺光量が落ちる。
たものである。第６図はＣレベルの最大円の中心が単位
格子の頂点上近傍にある６つの円（斜視部）であり、Ａ
レベルの最大円が、単位格子内にある６つの円（黒円）
である。そしてそれぞれ前述した条件を満足する輪帯領
域内に存在している。又それぞれ中心は６角形の各頂点
方向にあり、６角形の頂点上の円（斜線部）リング構造
を持たせている。第７図は、６角形の頂点上にある大き
な円（斜線部）３つと単位格子内の大きな６つの円（黒
円）が輪帯領域内に存在させて、又６つの黒円（凸部）
は６角形のある頂点と隣接する頂点の中心方向を向いて
あり、３つの大きな円（斜線部）は１重のリング構造を
持たせている。第８図、第９図はＣレベルの最大円（斜
線円）の中心が正６角形の中心と一致しており、Ａレベ
ルの最大円が６つ（黒円）が輪帯構造をなすようにして
いる。特に第８図の６つの黒で示した凸部は、６角形頂
点と頂点の中点方向に、又第９図においては、６角形頂
点方向にそれぞれ配置している。更に第８図は、中心に
１重リング、第９図は２重リングを構成して配置してい
る。又、本実施例においては、前述したRAM、RCMについ
て を満足させるとよい。上記条件式の下限を下回った時は
Ｃレベルの微小パターンが大きくなり、Ａレベルに大き
な微小パターンを確保できなくなるため、開放時の色む
らが悪化してしまう。逆に上限を上回った時はＡレベル
の微小パターンは大きくできるが、Ｃレベルの微小パタ
ーンが小さいものばかりになってしまい、結果として拡
散分布が広がりすぎ、開放時の周辺光量が落ちる。
リング構造については、リング微小パターンの１番外
側の微小パターンの最大の長さ（直径）を2RL、この2RL
の微小パターンの中で一番大きい径を有する微小パター
ンの長さ（直径）を2RM、２番目に最大長を有する微小
パターンの径を2RSとした時、 0.1＜RM/RL ……（５） 0.1＜RS/RM ……（６） を満足させることが望ましい。条件式（５）の下限を下
回ると、RLの円が大きくなりすぎ、Ａ、Ｃレベルの微小
パターンを好ましい面積比で配列が可能である。条件式
（６）の場合は、RSの円が小さくなるため、製作時にRS
の円の再現が難しくなる。
側の微小パターンの最大の長さ（直径）を2RL、この2RL
の微小パターンの中で一番大きい径を有する微小パター
ンの長さ（直径）を2RM、２番目に最大長を有する微小
パターンの径を2RSとした時、 0.1＜RM/RL ……（５） 0.1＜RS/RM ……（６） を満足させることが望ましい。条件式（５）の下限を下
回ると、RLの円が大きくなりすぎ、Ａ、Ｃレベルの微小
パターンを好ましい面積比で配列が可能である。条件式
（６）の場合は、RSの円が小さくなるため、製作時にRS
の円の再現が難しくなる。
又、本実施例では第10図に示すようにパターンを形成
する際のエツジ部分を積極的にダラす（傾ける）ことに
より、開放の時の色むらを更に良好にしている。
する際のエツジ部分を積極的にダラす（傾ける）ことに
より、開放の時の色むらを更に良好にしている。
即ち本実施例においては、前記平面部Ａ又は平面部Ｃ
の微小パターンと前記平面部Ｂのエツジ部分における段
差の３割の高さと７割の高さの点を結んだ線が平面部Ｂ
となす角度をθＺ、該平面部Ｂから遠ざかるに従って平
面部Ａ又は平面部Ｃの微小パターンの径が小さくなる場
合は絶対値の小さい角度をθＺ、大きくなる場合は絶対
値の大きい角度をθＺとした時、 20゜≦θＺ≦100゜ ……（５） なる条件を満足するようにしている。
の微小パターンと前記平面部Ｂのエツジ部分における段
差の３割の高さと７割の高さの点を結んだ線が平面部Ｂ
となす角度をθＺ、該平面部Ｂから遠ざかるに従って平
面部Ａ又は平面部Ｃの微小パターンの径が小さくなる場
合は絶対値の小さい角度をθＺ、大きくなる場合は絶対
値の大きい角度をθＺとした時、 20゜≦θＺ≦100゜ ……（５） なる条件を満足するようにしている。
この条件式（５）の下限値を外れると開放の時中心付
近の色が赤っぽくなり全体として赤みがかかってくる。
又上限値を外れると段差部分が逆テーパーとなり型を作
り、製形品に転写した時の転写精度が低下してくるので
良くない。
近の色が赤っぽくなり全体として赤みがかかってくる。
又上限値を外れると段差部分が逆テーパーとなり型を作
り、製形品に転写した時の転写精度が低下してくるので
良くない。
次に表１〜表５に本発明の実施例１〜５の数値データ
を示す。
を示す。
表１〜表５は正６角形の単位パターン領域に微小パタ
ーンのサンプルナンバーNo、位置座標Ｘ、Ｙ（正６角形
の中心を（０、０）としている。）、平面部Ｂを基準と
した時の位相差Ｄ（深さ、nd＝1.45867）及びパターン
の半径Ｒを示している。
ーンのサンプルナンバーNo、位置座標Ｘ、Ｙ（正６角形
の中心を（０、０）としている。）、平面部Ｂを基準と
した時の位相差Ｄ（深さ、nd＝1.45867）及びパターン
の半径Ｒを示している。
尚、以上の実施例において位相型拡散板をピント板と
して用いた場合を示したが、本発明の位相型拡散板は所
定の拡散特性を有した光学フイルターとして用いること
もできる。
して用いた場合を示したが、本発明の位相型拡散板は所
定の拡散特性を有した光学フイルターとして用いること
もできる。
又、単位パターン領域の繰り返し形状を正６角形とし
たが形状は６角形に限らず４角形、３角形等どのような
形状であっても良い。
たが形状は６角形に限らず４角形、３角形等どのような
形状であっても良い。
〔効果〕 以上のように、所定の微小パターンを所定の配置で輪
帯領域に配置することにより、ピント板として好ましい
ボケ味を有する拡散板が実現でき、開放時の周辺光量を
アップすることができる。
帯領域に配置することにより、ピント板として好ましい
ボケ味を有する拡散板が実現でき、開放時の周辺光量を
アップすることができる。
【図面の簡単な説明】 第１図〜第５図は本発明実施例表１〜５の単位格子内の
微小パターンの配例図と拡散特性図（２次元）。 第６図〜第９図は本発明のリング構造・輪帯構造の概念
図。 第10図は３レベルピント板のエツジをダラした場合の切
断図。
微小パターンの配例図と拡散特性図（２次元）。 第６図〜第９図は本発明のリング構造・輪帯構造の概念
図。 第10図は３レベルピント板のエツジをダラした場合の切
断図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−59733（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−244133（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−226238（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−226201（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−226202（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G03B 13/24 G02B 5/02
Claims (4)
- 【請求項１】単位パターン領域が規則的に繰り返して配
列されている拡散板において、各単位パターン領域は、
基準面に対して異なる第１の高さを持ちそして径が異な
る複数の凸部又は凹部と、第２の高さを持ちそして径が
異なる複数の凸部又は凹部を有し、前記第１の高さを持
つ凸部又は凹部の径をそれぞれ2RAi（ｉ＝1,2…）、前
記第２の高さを持つ凸部又は凹部の径をそれぞれ2R
Ci（ｉ＝1,2…）、前記2RAiのうち最も大きな径を2
RAM、前記2RCiのうち最も大きな径を2RCM、前記2RAM,2R
CMの径を有する凸部又は凹部のうち前記単位パターン領
域の中心に遠い方の凸部又は凹部の中心から前記単位パ
ターン領域の中心までの距離をＲとしたとき、前記単位
パターン領域の中心を中心とした0.6Rから1.4Rまでの輪
帯領域内に 0.8RAM≦RAi ……（１） 0.8RCM≦RCi ……（２） のいずれかを満足し、且つ前記2RAM,2RCMの径を有する
凸部又は凹部のうち単位パターン領域の中心に遠い方の
凸部又は凹部と同じ高さを持つ他の凸部又は凹部の中心
が少なくとも３個以上存在することを特徴とする位相型
拡散板。 - 【請求項２】前記2RAM,2RCMの径を有する凸部又は凹部
のうち前記単位パターン領域の中心に近い方の凸部又は
凹部の中心から前記単位パターン領域の中心までの距離
が零以上である場合に、この凸部又は凹部の中心から前
記単位パターン領域の中心までの距離をR1とするとき、
前記単位パターン領域の中心を中心とした0.6R1から1.4
R1までの輪帯領域内に前記2RAMあるいは2RCMの径を有す
る凸部又は凹部のうち単位パターン領域の中心に近い方
の凸部又は凹部と同じ高さを持つ他の凸部又は凹部が前
記条件式（１）あるいは（２）を満足しつつ３個以上存
在することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位
相型拡散板。 - 【請求項３】前記2RAM,2RCMの径を有する凸部又は凹部
のうちいずれか一方の中心が前記単位パターン領域の中
心と一致することを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の位相型拡散板。 - 【請求項４】前記単位パターン領域は多角形であって、
前記輪帯領域に存在し、前記条件式（１），（２）のい
ずれかを満足する凸部あるいは凹部は、前記単位パター
ン領域の中心と前記単位パターン領域の頂点を結ぶ線
上、あるいは前記単位パターン領域の中心と前記単位パ
ターン領域の隣接する頂点の中間を結ぶ線上に存在する
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の位相型拡
散板。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28639290A JP2832079B2 (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 位相型拡散板 |
| US07/609,726 US5124839A (en) | 1989-11-08 | 1990-11-06 | Phase-type focusing screen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28639290A JP2832079B2 (ja) | 1990-10-23 | 1990-10-23 | 位相型拡散板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04159524A JPH04159524A (ja) | 1992-06-02 |
| JP2832079B2 true JP2832079B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=17703808
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28639290A Expired - Fee Related JP2832079B2 (ja) | 1989-11-08 | 1990-10-23 | 位相型拡散板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2832079B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2005124400A1 (ja) * | 2004-06-16 | 2008-04-10 | 株式会社ニコン | 回折型拡散素子及び照明装置 |
| JP5686645B2 (ja) * | 2011-03-24 | 2015-03-18 | キヤノン株式会社 | 焦点板及びそれを有するファインダー系 |
-
1990
- 1990-10-23 JP JP28639290A patent/JP2832079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04159524A (ja) | 1992-06-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |