JPS583202B2 - ヒカリブンカツキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回折格子により光束を分割する光分割器の改良
に関するものである。

回折格子を使用した光分割器は昭和４７年１２月１１日
，昭和４７年特許出願第１２４１９６号として、又昭和
４８年１１月２９日，昭和４８年特許出願第１３４７８
２号として本件出願人によって出願されている。

そしてこれ等の出願は合体され、西独に出願されている
。

この西独出願は昭和４９年７月１２日に西独特許公開公
報２，３ ６ １，６ ２ ３として公開されている。

以下、上記出願された光分割器及び、本発明に関係する
光分割器を図面を使用して説明する。

第１図は先に述べた特許出願に示された光分割器を示す
図である。

この光分割器１は平行平面ガラス板２にこの平行平面ガ
ラス板２とほぼ同一の屈折率を有する回折格子３が接着
剤等によって接着されている。

尚この接着剤は平行平面ガラス板２とほぼ同一の屈折率
を有することが望ましい。

４，５は境界面でこの境界面４，５は通常空気と接して
いる。

６は、一方の境界を通過する光束である。

７は回折格子３からの非回折光である。８は回折光であ
る。

回折格子３は非回折光が境界面４を透過する様、回折光
８が境界面４により全反射される様な回折角度で回折す
る様な構成になっている。

従って回折光８は境界面４によって全反射し境界面５の
方向に向けられる。

従って、回折光８は再び回折格子３に入射し、再回折す
る。

しかしながら、この回折格子３が狭い角度特性を有する
ものであったなら回折光８はこの回折格子３を通過し、
境界面５によって全反射される。

この境界面５によって更に反射された光は当然回折格子
３に入射する。

この光は入射光６と入射角度の差があまり無いため再回
折光９を生じる。

この再回折光９は笹２図に示す様に境界面４から射出さ
れてしまう恐れが有る。

この様な再回折光９は例えば第３図に示す様に１眼レフ
レツクスカメラの測光装置に使用した場合、ノイズ光と
なる。

第３図を説明すると、１０は撮影レンズ、１１は絞り、
１２はクイックリターンミラー、１３は結像面、１４は
シャッター、１５はピントガラス、１６は光分割器、１
７はコンデンサーレンズ、１８はペンタプリズム、１９
はアイビース、２０，は眼、２１は光検知器である。

外界よりの光は撮影レンズ１０によりピントガラス１５
上に結像され、ピントガラスよりの光は光分割器１６に
入り、回折光は全反射により光検知器２１に達し、非回
折光はコンデンサーレンズ，ペンタプリズム，アイビー
スを通って眼に達する。

この場合、基回折光９も当然コンデンサーレンズ１７、
ペンタプリズム１８，アイビース１９を介して眼２０に
到達し、ゴースト像を形成する。

又、この再回折光９は第４図の如き構成の光分：割器に
於いても同様に生じる。

第１図の光分割器と第４図の光分割器の差異は回折格子
３が二つのほぼ同一の平行平面板２，２２によって挾持
されている点である。

又、第５図の光分割器は、回折格子の角度を入射光に対
して大，きくしている点が第４図の光分割器と異なって
いる。

このため、回折光が最初に面５によって反射される。

第６図は、本発明の光分割器に使用する回折体の最も好
ましい作成方法を示す図である。

３０はレーザーチューブ等のコヒーレント光源である。

３１はビームエキスパンダー、３２はビームスプリッタ
ー、３３，３４は該ビームスプリッターによって２分割
されたコヒーレント光束、３５は反射ミラーである。

３６．３７はほぼ等しい屈折率のプリズムである。

このプリズム３６，３７の間にはガラス基板３８に塗布
された感光剤３９が挾まれている。

尚、ガラス基板３８は先に説明した平行平面ガラス板２
として使用出来るものが望ましく又、この屈折率はプリ
ズム３６，３７とほぼ等しい。

又、感光材２４は、体積型ホログラムが作成可能な様に
十分厚く塗布されていることが望ましく、又、感光剤と
してはダイクロメーテイドゼラチン又はホトポリマーの
如く位相型ホログラムが作成可能であるものが望ましい
。

又、更に、プリズム３６．３７の間に空気層が形成され
ることを除くため、各光学ガラス等と等しい屈折率の液
体を２つのプリズム３６ ．３７の間に浸すことが望ま
れる。

ビームスプリッター３２によって分割された一方のコヒ
ーレント光束３３はガラス基板３８を透過する様に指向
され、もう一方のコヒーレント光束３４はミラー３５に
よってガラス基板３８の上面に対して全反射角度で指向
される。

この様にして、ホログラフィックに回折体は作成される
。

又、第７図には第６図と異なる回折格子の作成方法が示
されている。

この方法の異なる点は第６図の方法に比べて、コヒーレ
ント光束３４の光路中にシリンドリカルレンズ４０が入
っている点である。

このシリンドリカルレンズ４０によって、第８図に示す
様に光束３４は将来受光素子２１が配される位置に集束
され、その後発散する。

従って、この様なシリンドリカルレンズを使用して作成
した回折格子を光分割器に使用した場合集光レンズなし
で、受光器上に回折光を集束出来るという利点を有して
いる。

尚、４１は、光吸収物質である。

以上説明した光分割器は先に第１図で説明した様再回折
光が生じる。

本発明はこの再回折光の発生を防止した光分割器に係る
ものである。

そして、この再回折光発生防止は再回折が生じるであろ
う位置の回折格子の構造を変えること、すなわち、角度
撰択特性を変ることによって行い得る。

本発明の目的は上記欠点が取り除かれた光分割器を提供
するもので、前記回折格子として、例えばボリュームタ
イプのホログラム回折格子のような角度選択性をもつ回
折体を用い、回折格子の第１の部分と、回折格子の第１
の部分により回折された第１の回折光束が再入射する回
折格子の第２の部分のそれぞれの角度選択特性を異なる
ようにして再回折を防ぐものである。

先ず、回折格子構造体としてボリュームタイプの位相ホ
ログラムを用いる例につき説明する。

ボリュームタイプのホログラム回折格子は第９図に示す
ようにその干渉縞が感材の厚み方向に主体的に形成され
ている。

（この干渉縞は位相ホログラムの場合屈折率の変化で形
成される。

）このような回折格子の特徴はグラッグの回折条件をも
つことにあり、波長λの光束に対しては θブラッグ＝ｃｏｓ−１（λ／２ｄ）ｄは格子線間隔の
条件を満足する入射光束に対して最も効率良く回折し、
この条件からはずれるに従い、回折効率は低下する。

その様子を第６図に示す。この図において角度幅△θは
回折格子の厚みに関係し、厚くなるほどその幅は小さく
なる。

従ってもし、第１の回折光が回折格子の第２の部分に再
入射する場合に、回折格子の第２の部分の角度特性を第
１の回折光をその角度幅△θ内に含まないような特性に
しておくことにより、第１の回折光の回折格子の第２の
部分による再回折を防ぐことができる。

回折格子の第２の部分Ｂの角度選択特性を変える第１の
方法は、第１１図に示すように回折格子の厚み方向の傾
き角を部分的に変えることである。

例えばＫｏｄａｋ６４９Ｆ乾板を用いたダイクロメイテ
ドゼラチン法（文献：Ａｐｐｌ．Ｏｎｔ．９，Ｎｏ７，
１６５１（１９７０））によるホログラフィック回折格
子の場合感材の厚みは約１５μ程度であり、このときの
回折格子の第１の部分Ａの傾き角をα＝３５°とし、ピ
ッチをｄ＝０．４８μｍとしたときのλ＝５５００Åに
対する角度幅は約１°となり、回折格子の第２の部分Ｂ
に対し約１°だけ傾ければ良い。

尚、この様な回折格子を得るには、第１の部分と第２の
部分とでは第６図で示すコヒーレント光３３．３４の立
切角度を変ることによって行い得る。

回折格子の第２の部分Ｂの角度特性を変える第２の方法
は第９図に示した回折格子線の間隔ｄを変えることであ
る。

例えば間隔ｄを０．４８μｍから０．５１μｍにするこ
とによりθブラッグの角度を１°だけずらすことができ
上記第１の方法の回折格子を用いる場合と同様再回折を
防止できる。

また、回折格子の第１の部分Ａと回折格子の第２の部分
Ｂの格子線の方向を異なるようにしても再回折を防止で
きる。

特に、回折格子の第１の部分Ａと回折格子の第２の部分
Ｂの格子線の方向を第１２図に示すように９０°、異に
する場合は効果的である。

この例では「おむすび型」の集光型の測光分布を得る際
におむすびの頭の部分に集光して再回折によるゴースト
が生じやすい部分の回折格子の方向を９０°変えて再回
折をさけるとゝもに、このおむすびの頭の部分には通常
被写体の空の部分が来るためこの部分の測光を分割し、
他の受光素子Ｂで測光できるようにしている。

以上の例は、同一面内にある回折格子間の再回折を防止
するものであるが本発明はこのような配置に限定される
ものではなく、例えば第１３図に示すように立体的に配
置された回折格子間での再回折放止にも適用できるもの
である。

また、本発明の角度特性をもつ回折格子としては体積型
の位相ホログラムだけでなく、イオン注入法によっても
作製可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光分割器を示す図、第２図，第３図は第
１図の光分割器を１眼レフレツクスカメラに使用した際
の欠点を説明する図、第４，５図は第１図と異なる構成
の光分割器を示す図。 第６，７，８図は、回折格子の最も好ましい作成方法を
示す図。 第９，１０図はブラッグの条件を説明する図、第１１図
は本発明の第１実施例を説明する図、第１２図は第２実
施例を示す図、第１３図は第３実施例を説明する図であ
る。 図中、１は光分割器、２は平行平面ガラス板、３は回折
格子、４，５は境界面、６は入射光、２１は受光器、Ａ
は回折格子の第１の部分、Ｂは回折格子の第２の部分で
ある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回折格子を２つの境界面の間に配し、一方の境界面
   より入射した光束を回折格子の第１の部分により、非回
   折光と回折光に分割し、非回折光を他方の境界面を透過
   させると共に回折光を前記一方の又は／及び他方の境界
   面により全反射させ、再び前記回折格子の第２の部分に
   前記第１の部分に入射方向とほぼ同一の入射方向で入射
   させた後出射面を通して光検出器へ指向する光分割器に
   おいて、前記回折格子は体積型回折格子であり、この第
   １の部分と第２の部分は角度選択特性が異なっており、
   一方の部分によって回折された光が他方の部分に入射し
   た際、再回折を生じないことを特徴とする光分割器。