JPH0560652A

JPH0560652A - ダハ面の測定方法

Info

Publication number: JPH0560652A
Application number: JP3850892A
Authority: JP
Inventors: Masahiro Ono; 政博大野
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1991-01-29
Filing date: 1992-01-29
Publication date: 1993-03-12
Anticipated expiration: 2016-12-17
Also published as: JP3238453B2

Abstract

(57)【要約】【目的】特に、測定結果の定量化、ダハ角およびダレを
分離し、かつ同時に測定可能とし、短時間で測定可能に
し、さらに機械的振動（外部振動）の影響を受け難いダ
ハ面の測定方法を提供すること。【構成】ダハ面に平行光を入射させ、該ダハ面で反射し
た波面の一部を、上記ダハ面により形成される稜線と平
行な方向に横ずらし手段により横ずらしし、上記横ずら
しされた波面とされない波面とを観測面に入射させて干
渉させるダハ面の測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダハ面、例えば一眼レ
フカメラに使用されているペンタゴナルダハプリズムの
ダハ面の測定方法に関する。

【０００２】

【従来技術およびその問題点】一眼レフカメラのファイ
ンダ装置は、撮影レンズおよびミラーを介してフォーカ
シングスクリーンに形成された像を、ペンタゴナルダハ
プリズム（以下「ペンタプリズム」という」）により正
立像にして接眼レンズで観察する構造である。したがっ
て、このペンタプリズムの精度が悪いと、例えば、ファ
インダ像が二重像になり非常に見ずらくなってしまう。
特にこの問題は、ペンタプリズムのダハ部のダハ角の狂
い、あるいはルーフ部の稜線部のいわゆるダレによって
生じる。そのためペンタプリズムの製造過程において、
ダハ角の誤差、ダレが許容値以内に収まっているかどう
かなどを測定する必要がある。

【０００３】この測定においては測定の一般的な条件の
ほかに、測定結果を定量化できること、ダハ角およ
びダレを分離し、かつ同時に測定できること、短時間
で測定できること、機械的振動（外部振動）の影響を
受けないこと、などが要求される。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記要請に基づいてなされた
もので、上記すべての条件を満足するダハ面の測定方法
を提供することを目的とする。

【０００５】

【発明の概要】本発明は、プリズムのダハ面に平行光を
入射させ、該ダハ面で反射した波面の一部を、上記ダハ
面により形成される稜線と平行な方向に横ずらし手段に
より横ずらしし、上記横ずらしされた波面とされない波
面とを観測面に入射させて干渉させること、に特徴を有
する。

【０００６】上記横ずらし手段は、平行平面板またはく
さび板により構成し、これらの板の表面および裏面で反
射させることにより波面を横ずらしすることができる。

【０００７】

【実施例】以下本発明について、図示実施例に基づいて
説明する。図１は、本発明の方法を適用した測定装置の
主要部を示す光学的な構成図である。被測定プリズム
は、一眼レフカメラのファインダ光学系に使用される、
設計ダハ角がαのペンタプリズム１０である。なおペン
タプリズム１０の形状、構造は図２に示す通り周知の通
りであるが、一眼レフカメラに搭載されると、被写体光
は、第１面１１から入射し、ダハ面１２、第３反射面１
３で反射して第２面１４から射出する。

【０００８】本実施例の測定装置では、カメラとは逆
に、第２面１４から平行光を入射させ、第３反射面１
３、ダハ面１２で反射させて第１面１１から射出させ
る。そして、第１面１１から射出した光をくさび板２０
の表面２１および裏面２２で反射させて、裏面２２で反
射した波面に稜線１５と平行な方向に横ずれを生じさ
る。そして、表面２１で反射された波面と裏面２２で反
射された波面を結像レンズ（観測レンズ）３４によって
観測面３５に結像させ、これらの波面により生じる干渉
縞を観測する構成である。なお、結像レンズ３４は、観
測面３５と稜線１５とが共役な関係になるように配設さ
れている

【０００９】くさび板２０は、第１面１１から射出した
光をペンタプリズム１０のダハ面側から見てダハ面１２
を形成する稜線１５に対して所定の角度を成す方向（本
実施例では90゜方向）に反射する向きに配設されてい
る。図１においては、紙面に垂直な方向、即ち、横ずら
しの方向に垂直な方向に角度Δγのくさび角をなしてい
る。なお平行光は、図４に示すように、レーザ発振器３
１からレーザを射出させ、このレーザを対物レンズ３３
およびコリメートレンズ３５によって形成する。

【００１０】この測定装置により、ダハ面１２で反射
し、くさび板２０の表面２１および裏面で反射し、横ず
らしされた波面６１、６２を図３に示した。各波面６
１、６２において、頂部６１ａ、６２ａは、稜線部１５
の像である。これらの波面６１、６２により、観測面３
９には領域６３ａ、６３ｂ、６３ｃ部分で干渉縞がそれ
ぞれ形成される。領域６３ａ、６３ｃでは、横ずれした
波面と、元の波面とが互いに平行であるため、くさび角
に応じて平行の干渉縞が発生する。領域６３ｂでは、横
ずれした波面と元の波面とが交差するために、位相差に
相当する縦じまが発生し、くさびによる横縞とが足され
て斜めの干渉縞が発生する。

【００１１】このようにして観測面３５に形成された干
渉縞の模式図を図４Ａ、図４Ｂおよび図４Ｃに示した。
図において、符号５１ａ、５１ｂで示した線は稜線部１
５の像であり、稜線の像５１ａは表面２１での反射、稜
線の像５１ｂは裏面での反射により形成される。なお、
これらの稜線の像５１ａ、５１ｂは、稜線部１５が理想
的に形成されているときには干渉縞の曲がりや幅を生じ
ない。また、干渉縞５２ａ、５２ｂ、５２ｃは、それぞ
れ、図３における領域６３ａ、６３ｂ、６３ｃ部分によ
り形成される干渉縞である。

【００１２】ここで、図４Ａは、ペンタプリズム１０の
ダハ角が正確に設計値αに形成され、かつダレが無い場
合の干渉縞の模式図である。ダハ角にΔα（rad ）の誤
差があると、図４Ｂに示すように、干渉縞５２ｂが角度
Ｑだけ傾斜し、ダレがあると、図４Ｃに示すように、干
渉縞５２ｂと干渉縞５２ａ、５２ｃとの境界部が曲が
る。以上の干渉縞５２の変化により、ダハ角の誤差およ
びダレが分かる。しかも、干渉縞５２ｂの傾斜角Ｑおよ
び傾斜方向により誤差の大きさおよび正負を定量的に測
定可能であり、干渉縞５２ａと干渉縞５２ｃ、５２ｃと
の境界部の変化の大きさおよび方向によりダレの量、そ
の正負を定量的に測定可能である。

【００１３】次に、上記稜線の像５１の間隔、すなわち
くさび板２０での波面の横ずらし量Ｄ、干渉縞５２ｂの
傾斜角Ｑと、上記測定装置との関係を、図１を参照して
説明する。なお、ペンタプリズム１０の屈折率をＮ、く
さび板２０の屈折率をｎ、くさび板２０の厚さをｔと
し、ペンタプリズム１０から射出した光がくさび板２０
へ入射する入射角をθ、稜線１５の入射角をｉとする。

【００１４】先ず、横ずらし量Ｄは、下記式により求
まる。Ｄ＝ｔ・ sin２θ（ｎ² −sin²θ）^-1/2 …… ここで、ｎ＝1.5 、θ＝45゜のときには、Ｄ＝0.75ｔと
なる。

【００１５】次に、Δαを求める。くさび板２０が紙面
に対して垂直にΔγのくさび角を有しているときのΔα
は、下記式により求めることができる。 Δα＝[{(n²-sin²θ)^1/2 ・Δγ} ／(2・N・cosi)]tanQ …… ここで、Δγ＝１′、θ＝45゜、ｎ＝1.5 、Ｎ＝1.5 、
ｉ＝21°でＱ＝45°のときには、Δα≒28″であること
が分かる。干渉縞５２のピッチｈは、くさび板２０のく
さび角Δγ及び屈折率ｎによってのみ決まる。

【００１６】また、本発明は、くさび板２０の代わりに
平行平面板を用いても本願発明を実施することができ
る。本実施例においては、くさび板２０の位置に平行平
板を置く。この平行平板により形成された干渉縞の模式
図を、図８Ａないし８Ｃに示した。この平行平板ではく
さび角が０なので、くさび角による横縞の発生がなく、
横ずれした波面と元の波面との位相差による縦縞のみが
発生し得る。この図において、符号７１ａ、７１ｂは図
４Ａないし図４Ｃの稜線像５１ａ、５１ｂに対応する稜
線像である。符号７２は、干渉縞５２ｂに対応する干渉
縞である。そして図８Ａは、ダレがなくかつダハ角αが
設計値通りに形成されていて、干渉縞７２を生じていな
い状態を表わしている。図８Ｂは、ダハ角αに誤差を有
する状態を表わし、図８Ｃは、ダレがあるために、稜線
像７１ａ、７１ｂがぼけている状態を表わしている。

【００１７】この場合、くさび角Δγ＝０であるからΔ
αは、下記式により求めることができる。 Δα＝Ｋ・λ／（４・Ｎ・Ｄ・ cosｉ） …… （ただし、λは光の波長、Ｋは干渉縞の本数）ここで、λ＝0.6328μ、Ｄ＝7.5mm 、ｉ＝21゜、Ｎ＝1.
5 、Ｋ＝１のときには、Δα≒3.1 ″であることが分か
る。

【００１８】図６には、観察面３９にＣＣＤカメラ４１
を配設した実施例を示した。このＣＣＤカメラ４１の撮
像素子の感光面上には、上記観察面３９上に形成された
のと同様のシェアリング干渉縞が結像される。ＣＣＤカ
メラ４１のピントは、くさび板２０のほぼ中間で反射さ
れる光に対して合うように調節する。このようにしてＣ
ＣＤカメラ４１により撮像したこの干渉縞をＴＶモニタ
４３で再生すると、図７Ａおよび図７Ｂに示したような
干渉縞が映し出される。図７Ａの干渉縞からこのペンタ
プリズムは、ダハ角の誤差Δα≒40″、ダレなし、とい
うことが分かる。さらに、図７Ｂの干渉縞からは、ダハ
角の誤差Δα≒４″、ダレあり、ということが分かる。

【００１９】以上の通り本実施例によれば、ダハ角の誤
差Δαおよびダレがそれぞれ独立した干渉縞として表わ
れるので、これをＴＶモニタ４３で再生すれば、簡単に
かつ短時間でダハ角の誤差を定量的に測定およびダレを
測定することができる。

【００２０】さらに、くさび板２０によりダハ面で反射
した光の波面を横ずれさせているので、くさび板２０が
振動してもその表面２１および裏面２２で反射した光の
光路差は変わらないので、外部振動の影響を受けること
がなく安定しているため、振動の多い生産現場での使用
が可能になる。

【００２１】本実施例では、第２面１４から平行光を入
射させているが、カメラと同様に第１面１１から平行光
を入射させてもよい。

【００２２】また、本実施例ではペンタプリズム１０の
ダハ面に関して測定したが、本発明の測定方法は、これ
以外のダハ角を有するプリズムおよびダハ角を有するミ
ラーの測定ができることはいうまでもない。

【００２３】

【発明の効果】以上の通り本発明のダハ面の測定方法に
よれば、平行光をプリズムのダハ面に入射させ、ダハ面
で反射した波面の一部を、横ずらし手段により稜線と平
行な方向に横ずらしさせて干渉させた干渉縞を観察する
ので、短時間でダハ面のダハ角および稜線のダレを分離
して高精度で測定できる。さらに、横ずらし手段をくさ
び板、あるいは平行平面板で構成すれば、測定装置が振
動しても干渉縞の変動が少なく、高い安定性が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリズム測定方法を実施する測定装置
の要部を示す図である。

【図２】被検ペンタプリズムの斜視図である。

【図３】くさび板により波面が横ずれした状態を説明す
る図である。

【図４Ａ】、

【図４Ｂ】、

【図４Ｃ】本実施例の測定装置により測定した干渉縞の
様子を模式的に示す図である。

【図５】本発明の実施例の要部を示す正面図である。

【図６】同実施例の要部を示す側面図である。

【図７Ａ】、

【図７Ｂ】同実施例により撮像した干渉縞の例を示す図
である。

【図８Ａ】、

【図８Ｂ】、

【図８Ｃ】同実施例において、くさび板に代えて平行平
板を使用して測定した干渉縞の様子を模式的に示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ペンタプリズム１２ダハ面１３第３反射面１５稜線２０くさび板２１くさび板の表面２２くさび板の裏面３７結像レンズ３９観察面４１ＣＣＤカメラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ダハ面に平行光を入射させ、該ダハ面で反射した波面の一部を、上記ダハ面により形
成される稜線と平行な方向に横ずらし手段により横ずら
しし、上記横ずらしされた波面とされない波面とを観測面に入
射させて干渉させること、を特徴とするダハ面の測定方
法。
【請求項２】請求項１において、上記横ずらし手段は
平行平面板であって、上記裏面で反射された光束が、上
記稜線と平行な方向に横ずれするように上記平行平面板
を傾斜させることを特徴とするダハ面の測定方法。
【請求項３】請求項１において、上記横ずらし手段
は、横ずらしの方向と垂直方向にくさび角を有するくさ
び板であって、その表面および裏面で上記光が反射して
波面が横ずれすることを特徴とするダハ面の測定方法。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか一項におい
て、上記干渉縞が形成される観察面と上記ダハ面の稜線
とを共役にする観測レンズが配設されていることを特徴
とするダハ面の測定方法。
【請求項５】請求項１において、上記ダハ面は、ペン
タゴナルダハプリズムのダハ面であることを特徴とする
ダハ面の測定方法。
【請求項６】請求項１において、上記ダハ面は、一対
のミラーにより形成されていることを特徴とするダハ面
の測定方法。