JPS6258494B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は情報マーク表示装置、特にシネカメラ
等のフアインダー光束中に、レリーフ型回折格子
を配置し、フアインダー画面と共にこの回折格子
からの再生マークが観察可能な情報マーク表示装
置に関するものである。

既に本出願人よりレリーフ型ホログラムを用い
た情報マーク表示装置（特開昭55−18664号）が
出願されている。しかし、前記出願におけるホロ
グラムは通常のレリーフ型ホログラムであり、有
害回折光がアイピース中に混合しないように１次
回折光を情報マーク再生光として利用してホログ
ラムにより回折されて生じるフアインダー光束の
ノイズ光が観察されないようにする。などの理由
でホログラムの空間周波数を高くしておく、つま
り、周期の細かなレリーフ構造を用いる必要があ
つた。このため原版ホログラムを製作するための
技術的困難さが大きいという欠点があつた。

本発明の目的は、レリーフ型回折格子（レリー
フ型回折格子構造ともいう。）を用いてもフアイ
ンダー光束等の画像情報を有する光束に悪影響を
与えない情報マーク表示装置であつて、更に製作
しやすいレリーフ型回折格子を用いる事が可能な
装置を提供する事である。

本発明は、情報マークを表示する側が回折格子
の配されている面に対して情報マーク再生用の光
源と反対側である構成の場合に、特にその効果が
大である。

以下図面を用いて本発明を説明する。第１図は
本発明の情報マーク表示装置を８mmシネカメラに
応用した第１実施例を示している。第１図は１で
物体上の点、２は撮影用レンズ前群、３はハーフ
ミラー、４は撮影用レンズ後群、５はフイルム
面、６は結像レンズ、７はミラー、８は表示パタ
ーンが記録されているレリーフ型フオーカスト・
イメージホログラムを有するピント板、９はホロ
グラム照明用白色光源、１０，１１はフアインダ
ーリレーレンズ、１２は２次ピント面、１３は接
眼レンズである。今、物体上の点１からの光束は
撮影用レンズ前群２、ハーフミラー３、結像レン
ズ６を経てピント板８上に物体像を形成する。ま
た、白色光源９で照明されたピント板上のレリー
フ型フオーカスト・イメージホログラムは同じく
ピント板付近に情報マークを再生し、これら物体
像と情報マークは重なり合つて、フアインダーリ
レーレンズ及び接眼レンズを通してほぼ同一視度
で観察される。

フオーカスト・イメージホログラムとしてのレ
リーフ型回折構造体の１例を第２図の断面図に示
す。

スプリツト測距部１６を有する透明基盤１５上
につくられたレリーフ回折格子上にある設計的反
射率を有する誘電体反射膜１７を蒸着し、ピント
板部材と同一屈折率の透明接着剤１８により、こ
のレリーフ回折構造を埋め込む構成になつてい
る。１９はカバー用の透明部材である。

さらに情報パターンは第３図に示されるよう
に、レリーフ回折格子２０上に“OK”というパ
ターンに対応した反射膜１７の存在により実現さ
れている。これは反射膜蒸着時に“OK”に対応
した開口部を有するマスクをレリーフ回折格子上
に設け、この開口部を通して反射膜を蒸着すれば
よい。

第２図に示す様に再生用光源からの照明光２１
は、反射膜部で反射回折されて回折光２３を生じ
情報マークを再生する。２４はＯ次回折光であ
る。この時、Ｎ次回折光（Ｎ２）が主としてフ
アインダー光学系に向かうように、レリーフ回折
格子を設計しておけば、１次回折光を再生光とし
て利用する場合に比べて、Ｎ倍粗い周期の回折格
子が利用できるので、製作上有利である。特に、
Ｎ次にプレイズトした回折格子が光量利用効率の
点からも望ましい。

第２図に示したような構造にする事により、特
願昭54−10190号の明細書内において詳しく述べ
られているように、フアインダー光束へのレリー
フ回折格子による悪影響をほとんど消滅させるこ
とができる。つまり、フアインダー光束のうち、
反射膜のないレリーフ回折格子部を透過する光は
ピント板１５と透明接着剤１８の互いの屈折率マ
ツチングが良ければ何らレリーフ構造の影響を受
けず、従つてフアインダー像は鮮明である。反面
反射膜が施されたパターン部では反射膜の反射率
に対応する分だけ、ホログラムを透過して目に達
する光の量が減少する為、パターン部が暗く見え
てフアインダー像の見えが悪化するが、これは反
射膜の反射率を低い値、たとえば４％程度にとど
めておけば、問題はない。

所で第２図に示したレリーフ型回折格子は、照
明側と観察側が同じ側である場合であるが、実際
にカメラのフアインダー等に組み込む際の空間的
条件や光の利用効率の点で、第１図に示したよう
に、透過型、即ち照明を観察眼と反対側から行な
いたい場合が多い。第２図に示した構成のレリー
フ型回折格子を、そのような場合に適用するよう
設計してみると第４図のようになる。この場合第
４図で明らかなように照明光２９のＮ次回折光３
０がほぼ光軸方向に射出するようにする為に、山
の鋭いレリーフ形状が必要となり、作製が非常に
困難となる。

このような欠点を改善した実施例の断面図を第
５図に示す。第５図に示したレリーフ型回折格子
は、ピント面にほぼ一致して配置された格子面に
対して傾いた２つの斜面２７，２８で単位格子構
造が形成されていて、その格子面に対してなす角
が大きい、即ち傾斜の急な面２８上にある設計的
反射率を有する誘電体反射膜を蒸着し、ピント板
部材と同一屈折率の透明接着剤１８により、この
レリーフ回折構造を埋め込む構成になつている。
１９はカバー用の透明部材である。

さらに本実施例における情報パターンは第３図
に示したのと同様に、レリーフ回折格子２０の山
形を構成する２つの面のうち、傾斜の急な面上に
“OK”というパターンに対応した反射膜を蒸着
することにより実現されている。これは反射膜蒸
着時に“OK”に対応した開口部を有するマスク
をレリーフ回折格子上に設け、この開口部を通し
て山形の一方の面に向つて反射膜を蒸着すればよ
い。

第６図に示す様に再生用光源からの照明光２１
は、反射膜部２２で反射回折されて回折光２３を
生じ情報マークを再生する。２４はＯ次回折光で
ある。更に詳しい回折状況の図を第７図に示す。

第７図において照明光２１は格子面に対して傾
角の小さい緩斜面２７を透過した後、傾角の大き
く反射膜が設けられた急斜面２８で反射される。
これらの反射光が回折を生じ、その中のＮ次回折
光２４が観察眼の方向へ射出される。この実施例
の場合レリーフ回折格子のピツチＰの条件は Psinθ＝Ｎλ ……(1) となる。但し、λは回折格子を構成する物質１５
内での光の波長である。ここで、θは第６図に示
すように照明光の入射角である。またそれととも
にレリーフ回折格子の反射膜を蒸着した面での照
明光の幾何光学的な反射光が主としてフアインダ
ー光学系に向かうようにして光量利用率を高める
ことで明るい表示を可能とする。そのための条件
は ＝θ／２ ……(2) となる。但し、は第７図に示すように反射膜を
蒸着した面２８が回折格子面の垂線に対して成す
角である。回折格子の山の高さｈ及び蒸着膜面で
の反射率はおおよそ次のようなやり方で決めるこ
とができる（より正確には、１つの回折要素によ
る回折パターンと同期構造により特定の方向に回
折光が出射することを示すクシ形δ函数との積か
らどの方向へどの程度の強さの光が出射するか計
算でき、その特性を用いて反射率を決めるべきで
ある）。入射光束のうち、情報マーク表示に必要
な光量の割合、即ち有効反射率をReff，照明光の
入射角がθ（反射面への入射角はπ／２＋４−θ）の ときの蒸着反射面の反射率をＲ〓とすると Reff＝Ｒθ・ω／Ｐｃｏｓθ ……(3) 但し、ωは第７図に示すように入射光束のうち反
射面に到達する部分の巾であり ω＝ｈｓｉｎθ／ｃｏｓ ……(4) と表わされる。

(3)，(4)より Ｒθ・ｈ＝Reff・Pcoscotθ ……(5) となる。一例として とすると、(1)〜(5)式より Ｒθ・ｈ＝0.81（μ） ……(8) (8)を満たすように蒸着反射面の反射率と、回折格
子の山の高さを決定すればよい。以上は、ブレー
ズド回折格子の条件を用い、Ｎ＝12（次）の回折
光へ全部の回折光が含まれるとした場合である
が、実際には他の次数にも多少流れ込みがあるの
でReffについてもそれを考慮して設計する必要が
ある。

さらに他の実施例を以下に示す。

今までの実施例で示したレリーフ型回折格子は
その山形の一方の面のみに反射膜を蒸着したもの
であつたが、この蒸着を容易にするために山形の
双方の面をすべて蒸着してもよい。この場合、当
然光量は減少するが、反射膜の反射率を低くおさ
えれば問題はない。

さらに、反射膜の情報パターンへの蒸着法の他
の実施例を第８図に示す。

第８図は第３図に相当する図である。ここでは
レリーフ回折格子が再生すべきパターン情報に対
応した部分２５にのみ存在し、その基盤２６の全
面にわたつて反射膜がコートされている。この実
施例においても再生用光源による情報パターンの
再生は、レリーフ回折格子の部分から、第４図と
同様にして再生される。

しかし、透過光に対する影響は先の実施例と少
し異なる。すなわち、反射膜コーテイングが２６
の全面にわたつて行なわれているため画面全体が
暗くはなるが情報パターンの部分のみが暗く見え
るという事はない。

先にも触れたように、以上で説明した本発明の
情報マーク表示装置のためのレリーフ回折格子は
前出(1)式より明らかなように、情報マークの再生
に際し、Ｎ次回折光を利用するため、そのピツチ
を大きくできるとともに、(2)式が満たされていれ
ばレリーフ回折格子の山形を構成する他の面の傾
きや回折格子の深さには、ある程度任意性があ
り、回折格子作製上、非常に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を８mmシネカメラに応用した実
施例を示す図、第２図はレリーフ型回折格子を用
いた表示装置の１例を示す断面図、第３図は同じ
くその平面図、第４図は第２図示の回折格子を透
過型で用いた実施例を示す図、第５図は本発明の
別の実施例で用いられるレリーフ型回折格子の断
面図、第６図は第５図で示されるレリーフ型回折
格子での情報マーク再生を示す図、第７図は第６
図で示した再生時の回折状態を示す拡大図、第８
図はレリーフ型回折格子を備えたピント板の平面
図である。 図中、８……ピント板、９……照明用白色光
源、１６……スプリツト測距部、１７……反射
膜、１８……透明接着材、１９……透明部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 透明基板上に回折格子を形成し、該回折格子
   を照明することにより情報マークの表示を行なう
   情報マーク表示装置に於て、前記回折格子はレリ
   ーフタイプの回折格子であり、該回折格子の単位
   構造は互いに角度を成す第１の面及び第２の面を
   含み、該回折格子を照明する光が前記第１の面を
   透過した後、前記第２の面で反射され、第２の面
   により生じる反射回折光により情報マークの表示
   を行なうことを特徴とする情報マーク表示装置。