JPH071344B2 - 光分割装置 - Google Patents
光分割装置Info
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- JPH071344B2 JPH071344B2 JP59186673A JP18667384A JPH071344B2 JP H071344 B2 JPH071344 B2 JP H071344B2 JP 59186673 A JP59186673 A JP 59186673A JP 18667384 A JP18667384 A JP 18667384A JP H071344 B2 JPH071344 B2 JP H071344B2
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- light beam
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/10—Beam splitting or combining systems
- G02B27/12—Beam splitting or combining systems operating by refraction only
- G02B27/126—The splitting element being a prism or prismatic array, including systems based on total internal reflection
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
- G02B23/04—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors for the purpose of beam splitting or combining, e.g. fitted with eyepieces for more than one observer
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
- G02B7/18—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors
- G02B7/1805—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for prisms; for mirrors for prisms
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- Viewfinders (AREA)
- Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は光学装置に関し、例えばカメラ、望遠鏡、顕微
鏡、各種光学測定器、その他の光学機器の光学系に使用
する光束、光路の分割装置に関する。
鏡、各種光学測定器、その他の光学機器の光学系に使用
する光束、光路の分割装置に関する。
従来から知られた光分割器としては例えば第１図（Ａ）
（Ｂ）（Ｃ）に描いた構成のものがある。図（Ａ）の光
分割プリズムは半透過鏡面HMで光の振幅分割を行うもの
で入射光束L1が光束L2とL3に規定の比率で分割されるた
め双方とも暗くなる難点がある。
（Ｂ）（Ｃ）に描いた構成のものがある。図（Ａ）の光
分割プリズムは半透過鏡面HMで光の振幅分割を行うもの
で入射光束L1が光束L2とL3に規定の比率で分割されるた
め双方とも暗くなる難点がある。
図（Ｂ）は部分鏡PMを光束L1中に配するもので光の波面
分割を行う構成で、この場合も視野が双方とも暗くなる
難点がある。
分割を行う構成で、この場合も視野が双方とも暗くなる
難点がある。
図（Ｃ）は光を時間分割する構成で、移動鏡SMを光束L1
へ斜に挿脱するものであるが、離脱させた鏡を収容する
空間を必要とするため特に装置を小型化する際に不利に
なる。
へ斜に挿脱するものであるが、離脱させた鏡を収容する
空間を必要とするため特に装置を小型化する際に不利に
なる。
（目的） 本発明の目的は所望の方向に十分の光量を供給すること
が可能で且つ余分な空間を要しない光分割装置を提供す
ることにある。
が可能で且つ余分な空間を要しない光分割装置を提供す
ることにある。
以上の目的を達成するため、入射角度に応じて入射光束
に透過又は全反射を引起する斜面と全反射光を反射誘導
する反射面を有するプリズムと、斜面を透過した光束と
反射面を介した光束をそれぞれ所望の方向へ指向させる
ための複数の射出面を有するプリズムとから構成し、プ
リズムを回転させて透過又は全反射を選択して所望方向
へ光束を導く様にしている。
に透過又は全反射を引起する斜面と全反射光を反射誘導
する反射面を有するプリズムと、斜面を透過した光束と
反射面を介した光束をそれぞれ所望の方向へ指向させる
ための複数の射出面を有するプリズムとから構成し、プ
リズムを回転させて透過又は全反射を選択して所望方向
へ光束を導く様にしている。
（実施例） 以下、本発明の実施例を第２図と第３図を使って説明す
るが、第２図は水平方向に光束を導く場合、第３図は斜
上方向に導く場合を示す。
るが、第２図は水平方向に光束を導く場合、第３図は斜
上方向に導く場合を示す。
図中、１は第１プリズム、２はこれと微小間隔を置いて
配された第２プリズムである。第１プリズム１は入射面
1aと入射光を透過又は全反射させる斜面1bそして斜面1b
で全反射した光束を反射させるためで、金属蒸着のなさ
れた鏡面1cを具える。第２プリズム２は第１プリズムの
斜面1bと平行な入射面2aと光束を水平方向に射出させる
第１射出面2bと斜上方向に射出させる第２射出面2cを具
える。第１と第２射出面は光束を指向させるべき方向に
光を屈折する様に角度設定される。
配された第２プリズムである。第１プリズム１は入射面
1aと入射光を透過又は全反射させる斜面1bそして斜面1b
で全反射した光束を反射させるためで、金属蒸着のなさ
れた鏡面1cを具える。第２プリズム２は第１プリズムの
斜面1bと平行な入射面2aと光束を水平方向に射出させる
第１射出面2bと斜上方向に射出させる第２射出面2cを具
える。第１と第２射出面は光束を指向させるべき方向に
光を屈折する様に角度設定される。
第１と第２プリズム1,2は一体的に回転できる様に不図
示の機構で保持されているものとし、２つの角度位置が
選択される。
示の機構で保持されているものとし、２つの角度位置が
選択される。
図中、右行する光線Ｌは第１プリズム１の入射面1aから
入射し、角度θ１屈折して斜面1bに至る。第２図の角度
位置に選択すると斜面1bへの入射角θ２は全反射の臨界
面φより小さく設定されるので、光線は斜面1bを屈折透
過して第２プリズム２へ入射し、このプリズム中を直進
して第１射出面2bから射出する。
入射し、角度θ１屈折して斜面1bに至る。第２図の角度
位置に選択すると斜面1bへの入射角θ２は全反射の臨界
面φより小さく設定されるので、光線は斜面1bを屈折透
過して第２プリズム２へ入射し、このプリズム中を直進
して第１射出面2bから射出する。
一方、第１と第２プリズムを反時計回りに微小角度回転
させると第３図に描く様に光線Ｌは第１プリズムの入射
面1aへ垂直入射し、そのまま進行して斜面1bに当る。本
角度位置では入射角θ２が全反射の臨界角よりも大きく
なる様に設定しているので光線は全反射して下方へ向い
鏡面1cで反射する。反射逆行した光線は再度、入射角θ
２′で斜面1bへ入射するが今度は臨界面より小さくなる
からこの面を透過し、第２プリズムの入射面2aへ入射し
てプリズム中を進行し、第２射出面2cから斜上方へ射出
する。
させると第３図に描く様に光線Ｌは第１プリズムの入射
面1aへ垂直入射し、そのまま進行して斜面1bに当る。本
角度位置では入射角θ２が全反射の臨界角よりも大きく
なる様に設定しているので光線は全反射して下方へ向い
鏡面1cで反射する。反射逆行した光線は再度、入射角θ
２′で斜面1bへ入射するが今度は臨界面より小さくなる
からこの面を透過し、第２プリズムの入射面2aへ入射し
てプリズム中を進行し、第２射出面2cから斜上方へ射出
する。
次に透過と全反射を切換える光学作用について詳細に説
明する。
明する。
まず斜面1bへの光線の入射角をθ２、第１プリズム１の
材質の屈折率をｎとすると全反射の臨界角φは プリズムの回転角αは光束全域が透過から全反射に切換
わるのに十分な角度だけ必要であるが、プリズムの光学
ガラスの屈折率を1.55、光束の発散あるいは収束の角度
幅は±４°の例を考えてみる。第１プリズムの頂角は45
°とする。臨界角φは したがって第３図の角度位置では全光束がθ２＝45°±
４°即ち41°〜49°であるから全反射する。
材質の屈折率をｎとすると全反射の臨界角φは プリズムの回転角αは光束全域が透過から全反射に切換
わるのに十分な角度だけ必要であるが、プリズムの光学
ガラスの屈折率を1.55、光束の発散あるいは収束の角度
幅は±４°の例を考えてみる。第１プリズムの頂角は45
°とする。臨界角φは したがって第３図の角度位置では全光束がθ２＝45°±
４°即ち41°〜49°であるから全反射する。
これに対し第２図の角度位置では斜面1bを透過するため
に入射角を40.2以下としなければならないから、8.8°
（＝49°−40.2°）だけ角度を小さくしなければならな
い。
に入射角を40.2以下としなければならないから、8.8°
（＝49°−40.2°）だけ角度を小さくしなければならな
い。
その際、入射面1aで屈折される角度θを考慮し、以下の
簡単な方程式が成り立つ。
簡単な方程式が成り立つ。
α＝θ＋8.8°＝（ｎ−１）α＋8.8° α≒19.6° よって上例の場合、約19.6°プリズムを回転すればθ２
＝36.2°±４°（32.2°〜40.2°）となり透過と全反射
の切換えが可能となるわけである。記述の角度位置の切
換えは２つのプリズムを回転させることで可能である。
したがってむだな空間もいらず操作性も良好であり、し
かもプリズムを透過した光束と全反射及び鏡面反射した
光束であるから十分な光量が保証できる。
＝36.2°±４°（32.2°〜40.2°）となり透過と全反射
の切換えが可能となるわけである。記述の角度位置の切
換えは２つのプリズムを回転させることで可能である。
したがってむだな空間もいらず操作性も良好であり、し
かもプリズムを透過した光束と全反射及び鏡面反射した
光束であるから十分な光量が保証できる。
第４図と第５図に示した実施例はプリズムの回転角αを
小さくした構成を持つ。ここでは第１プリズムの入射面
1aをプリズムの回転中心を中心とする凸球面に成形した
点に特徴を持ち他は第１の実施例と同様である。
小さくした構成を持つ。ここでは第１プリズムの入射面
1aをプリズムの回転中心を中心とする凸球面に成形した
点に特徴を持ち他は第１の実施例と同様である。
そして凸球面状の入射面1aの中心にプリズムを回転させ
ると、入射面に入射する光線の角度を一定にすることが
できる。即ちθ１＝０となるからα＝8.8°となり、上
記例の半分以下の回転量で透過と全反射の切換が可能と
なる。第４図は透過の場合、第５図は全反射の場合を示
す。
ると、入射面に入射する光線の角度を一定にすることが
できる。即ちθ１＝０となるからα＝8.8°となり、上
記例の半分以下の回転量で透過と全反射の切換が可能と
なる。第４図は透過の場合、第５図は全反射の場合を示
す。
尚、入射面は凹球面であっても良く、球心Ｏを中心に回
転すれば同様に回転量を減少させることができる。
転すれば同様に回転量を減少させることができる。
第６図は本発明の光分割装置を逆ガリレオファインダー
に適用した例である。図で、11は負の対物レンズ、12は
負の中間レンズでこのレンズの後面は第１プリズム１の
入射面を倣った同心球的球面である。13は水平光路上に
設けた接眼レンズ、14は斜上方へ向う光路上に設けた接
眼レンズである。
に適用した例である。図で、11は負の対物レンズ、12は
負の中間レンズでこのレンズの後面は第１プリズム１の
入射面を倣った同心球的球面である。13は水平光路上に
設けた接眼レンズ、14は斜上方へ向う光路上に設けた接
眼レンズである。
対物レンズ11から入射した光束は中間レンズ12を透過し
て第１プリズム１へ入射し、図示の状態では斜面で全反
射して鏡面で更に反射し第２図プリズムを透過して接眼
レンズ14に入射し観察される。いわゆるウエストレベル
ファインダーとなる。
て第１プリズム１へ入射し、図示の状態では斜面で全反
射して鏡面で更に反射し第２図プリズムを透過して接眼
レンズ14に入射し観察される。いわゆるウエストレベル
ファインダーとなる。
次に第1,第２プリズム1,2を時計回りに回転させると、
今度は第１プリズム１へ入射した光線は斜面を透過し、
更に第２プリズム２中を直進し接眼レンズ13に入射す
る。アイレベルファインダーとなる。この様にプリズム
を所定量回転することでアイレベルとウエストレベルの
切換えファインダーが実現される。
今度は第１プリズム１へ入射した光線は斜面を透過し、
更に第２プリズム２中を直進し接眼レンズ13に入射す
る。アイレベルファインダーとなる。この様にプリズム
を所定量回転することでアイレベルとウエストレベルの
切換えファインダーが実現される。
尚、図示は省くが、第１プリズムの前方に収斂性の対物
レンズ、第２プリズムの後の透過側光路上に収斂性結像
レンズそしてフイルムあるいはビデオ撮像素子を配置
し、又全反射側光路上にファインダー光学系を配置して
カメラ用光学系を構成するなど各種の適用が可能であ
る。
レンズ、第２プリズムの後の透過側光路上に収斂性結像
レンズそしてフイルムあるいはビデオ撮像素子を配置
し、又全反射側光路上にファインダー光学系を配置して
カメラ用光学系を構成するなど各種の適用が可能であ
る。
（効果） 以上述べた通り本発明によれば所望の方向に光束を切換
えることができ、その際各方向へ十分な光量を供給する
ことができると共に切換操作のための余分な空間を必要
としないと言う効果がある。またこれを各種光学機器に
適用すれば、光量が十分得られるから光学性能を向上さ
せることができ、余分な空間を取らないから装置の小型
化に役立つ優れた発明である。
えることができ、その際各方向へ十分な光量を供給する
ことができると共に切換操作のための余分な空間を必要
としないと言う効果がある。またこれを各種光学機器に
適用すれば、光量が十分得られるから光学性能を向上さ
せることができ、余分な空間を取らないから装置の小型
化に役立つ優れた発明である。
第１図は従来例を示す光学断面図。第２図と第３図は本
発明の実施例を示す光学断面図。第４図と第５図は別の
実施例を示す光学断面図。第６図は本発明を適用したフ
ァインダーの断面図。 図中、１は第１プリズム、1aは入射面、1bは斜面、1cは
鏡面、２は第２プリズム、2aは入射面、2bは第１出射
面、2cは第２出射面である。
発明の実施例を示す光学断面図。第４図と第５図は別の
実施例を示す光学断面図。第６図は本発明を適用したフ
ァインダーの断面図。 図中、１は第１プリズム、1aは入射面、1bは斜面、1cは
鏡面、２は第２プリズム、2aは入射面、2bは第１出射
面、2cは第２出射面である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大泉 浩二 神奈川県川崎市高津区下野毛770番地 キ ヤノン株式会社玉川事業所内 (56)参考文献 特開 昭54−38146（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−75134（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】光束を入射させるための入射面と入射した
光束を透過又は全反射させるための斜面と斜面で全反射
した光束を反射させるための反射面を有する第１プリズ
ムと、第１プリズムの斜面に対向してこの斜面を射出し
た光束を入射させるための入射面と前記斜面で全反射す
ることなく透過した光束と全反射した光束とを射出させ
るための各々の射出面を有する第２プリズムから構成
し、プリズムを回転させて第１プリズムの斜面で入射光
束が透過又は全反射する様になし、第２プリズムの選択
した射出面から光束を射出させることを特徴とする光分
割装置。 - 【請求項２】前記第１プリズムの入射面は実質上回転中
心を中心とする曲面である特許請求の範囲第１項記載の
光分割装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186673A JPH071344B2 (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 光分割装置 |
| US06/772,769 US4697882A (en) | 1984-09-06 | 1985-09-05 | Beam splitter for changing optical paths small tilt |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59186673A JPH071344B2 (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 光分割装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6169022A JPS6169022A (ja) | 1986-04-09 |
| JPH071344B2 true JPH071344B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=16192653
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59186673A Expired - Fee Related JPH071344B2 (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-06 | 光分割装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4697882A (ja) |
| JP (1) | JPH071344B2 (ja) |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4859029A (en) * | 1986-07-03 | 1989-08-22 | Durell William E | Variable ratio beam splitter and beam launcher |
| US4957356A (en) * | 1987-04-20 | 1990-09-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Finder device |
| JP2773945B2 (ja) * | 1990-02-13 | 1998-07-09 | キヤノン株式会社 | 観察方向が切り換え可能なファインダーおよびこれを備えた光学機器 |
| JPH06347619A (ja) * | 1993-06-04 | 1994-12-22 | Minolta Camera Co Ltd | ダハプリズム |
| KR950012095A (ko) * | 1993-10-04 | 1995-05-16 | 히로미 마쯔시다 | 굴신기복자재한 광학계 및 광학장치 |
| US5548443A (en) * | 1995-05-31 | 1996-08-20 | Texas Instruments Incorporated | Light separator for testing DMD performance |
| IL124816A (en) * | 1998-06-08 | 2001-10-31 | Vectop Ltd | Optical system for combining two images |
| JP4072456B2 (ja) * | 2003-05-08 | 2008-04-09 | キヤノン株式会社 | 表示光学系、画像表示装置および画像表示システム |
| JP2007084115A (ja) * | 2005-09-22 | 2007-04-05 | Steel Center Co Ltd | 梱包容器用構造材および梱包容器 |
| US8294971B2 (en) * | 2008-12-18 | 2012-10-23 | Bausch • Lomb Incorporated | Apparatus comprising an optical path delay scanner |
| FR3007132B1 (fr) * | 2013-06-13 | 2015-06-05 | Astrium Sas | Interferometre a transformation de fourier et compensation d'auto-apodisation |
| JP6363570B2 (ja) * | 2015-08-25 | 2018-07-25 | 富士フイルム株式会社 | ファインダーおよび撮像装置 |
| US9857585B2 (en) * | 2015-12-21 | 2018-01-02 | Raytheon Company | Rolling beam splitter optical switching mechanism for combination and selection of detector illumination |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE286474C (ja) * | 1915-08-14 | |||
| FR827259A (fr) * | 1937-01-04 | 1938-04-22 | Cartier | Monture pour montre, pendulette ou autre article avec élément transparent agissant par réfraction et par réflexion totale |
| GB1028626A (en) * | 1963-04-11 | 1966-05-04 | Smiths Industries Ltd | Improvements in or relating to devices responsive to the angular position of a shaft |
| US3515464A (en) * | 1967-07-20 | 1970-06-02 | Hughes Aircraft Co | Monochromatic prism assembly for laser application |
| US3606544A (en) * | 1969-08-18 | 1971-09-20 | Trw Inc | Refractive shutter for rotating prism cameras |
| US3940609A (en) * | 1974-10-09 | 1976-02-24 | Johnstun Dick E | Angular position measuring apparatus |
| JPS5438146A (en) * | 1977-08-31 | 1979-03-22 | Fujitsu Ltd | Photo switch |
| JPS5975134A (ja) * | 1982-10-22 | 1984-04-27 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光フアイバの光損失測定用光源 |
-
1984
- 1984-09-06 JP JP59186673A patent/JPH071344B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1985
- 1985-09-05 US US06/772,769 patent/US4697882A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US4697882A (en) | 1987-10-06 |
| JPS6169022A (ja) | 1986-04-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |