JPS6337366B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は回折格子によりカメラの測光等に利用
する為の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特開昭49−
82355号特開昭50−86356号、特開昭51−144634〜
144652号として既に本出願人によつて出願されて
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が接着剤等によつて
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７
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
成になつている。従つて回折光８は境界面４によ
つて全反射し境界面５の方向に向けられる。この
境界面５によつて全反射された光は出射端面９を
透過して光検出器Ｐに指向される。

この様な光分割器は１眼レフレツクスカメラの
測光装置に最適である。以下この適用例を第２図
に示す。

１０は撮影レンズ、１１は絞り、１２はクイツ
クリターンミラー、１３は結像面、１４はシヤツ
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はアイピース、２０は眼、２１は光検出
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
より光検出器２１に達し非回折光はコンデンサー
レンズ１７、ペンタプリズム１８、アイピース１
９を通つて眼に達する。

又、第３図、第４図には第１図と構成の異なる
光分割器が示されている。

第１図の光分割器と第３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２，２
２によつて挾持されている点である。又、第４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３図の光分割器と異つてい
る。このため、回折光が最初に面５′によつて反
射される。

第５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はレーザーチユ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
ームスプリツター、３３，３４は該ビームスプリ
ツターによつて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３９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間に浸すことが望まれる。

ビームスプリツター３２によつて分割された一
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によつてガラス基板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、ホログラフイツクに回折体は作成される。

又、第６図には第５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５
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１４０が入つている点
である。このシリンドリカルレンズ１４０によつ
て、第７図に示す様に光束３４は将来光検出器Ｐ
が配される位置に集束され、その後発散する。従
つて、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ある程度集束
出来るという利点を有している。尚１４１は光吸
収物質である。

所で上述の如き光分割器は以下に説明するよう
な不都合な点を有している。すなわち、第８図で
示すように回折格子４０に入射した光はブラツグ
の回折条件により、回折格子面に対し角度αで回
折される。（簡単の為、回折格子とガラス板との
回折率差による角度変化は無視する）この角度α
で回折された光の大部分はガラス板の表面で全反
射しながら端面９に到達し、そこで屈折されて角
度θで射出する。

従がつて、一定の面積を有する回折格子４０で
分割された光は射出端９において対称な２つの射
出光束４５と４６に分かれる。その場合第１図に
示す如く光検出器Ｐが射出端面９に近接していれ
ば良いが、第８図に示す如く一定間隔において配
置されている場合は射出光束が程んど光検出器に
入射しないといつた事態が生ずる。そして、一般
のカメラ等の装置において他の部品との構成上の
関係から第８図に示したような位置に光検出器を
置かざるを得ない場合が多くあり、その場合に光
検出器が有効に分割光束を検知できないという欠
点を有している。

本発明は、上記の事を鑑みて、光分割器の射出
端面と光検出器との距離が大きくなつた場合でも
有効に光検出器に分割光を導く事のできる光分割
器を得る事を目的とする。

第９図はその第１実施例を示す。第９図で４４
は光検出器Ｐに対向する面がＶ字状のきざみ形を
した透明体である。この透明体４４は、平行平板
ガラス２の屈折率n₁とほぼ同じ屈折率を有し、反
射防止膜４３を介して平行平板ガラス２の端面に
接着されている。またＶ字状きざみは第９図に示
すような頂角βを有しているが、この頂角βは望
ましくはn₁sin（90°−β−α）＝sin（90゜−β）で決
定される値を有している。このような透明体を有
している光分割器において、回折格子で回折され
平板ガラス内を全反射しながら伝わつてきた分割
光のうち、第９図で上面４１で反射されＶ字上端
面４８から射出した光及び下面４２で反射されＶ
字状端面４９から屈折されて射出した光はほぼ平
板ガラスに平行な方向に射出し、射出端面よりか
なり隔たつて配置された光検出器に入射する。
尚、本実施例において透明体４４を平板ガラスの
端面に接着させず少し離して配置したり、また平
行平板ガラス２の端面に直接Ｖ字状きざみを形成
しても良い。また一般のカメラ等においては入射
光６は回折格子面に垂直なものだけでなく、ある
角度範囲内に分布している為、Ｖ字状きざみの頂
角βも前述の条件式を完全に満足する必要はな
く、更に光検出器の位置によつて最適値を変化さ
せる事ができる。

このように射出端面が全反射面に対して直角と
異なる角度βをなす斜面で構成される屈折面を有
する光分割器は、光検出器と射出端面との距離が
長くても、有効に光検出器に分割光を導く事がで
きる。

第９図の実施例では光分割器の射出端面として
２つの対称的な斜面で構成したＶ字状きざみを形
成したものを用いたが複数の斜設された屈折面を
用いて本発明の目的を達成する射出端面を形成す
る事ができる。第１０図はその実施例を示す図
で、回折格子面に平行な全反射面４１又は４２と
所定の角βをなす複数の斜面５０及び全反射面に
平行な複数の面５１で光分割器の端面が形成され
ている。

この光分割器においても、光分割器の厚み方向
に拡がる射出光を面５１での全反射及び斜面５０
での屈折作用により有効に光検出器の方向へ向け
ている。

第１１図は、第９図で示した実施例に、更にシ
リンドリカルレンズ５２を射出端面と光検出器と
の間に入れて、光分割器の厚みと垂直な方向に拡
がる射出光にも集光効果を加えた実施例を示して
いる。

また第１２図は、Ｖ字状きざみを有して光分割
器の厚み方向に拡がる射出光を有効に光検出器に
向ける部材５３に、それと垂直な方向に曲率をも
たせ、第１１図で示したシリンドリカルレンズ５
２の作用も兼ね備えさせた実施例を示す。

この実施例では２方向に拡がる射出光を単一の
射出面で有効に光検出器に導く事が可能である。

第１１，１２図はＶ字状きざみが１個の場合の
例についてのみ示したが複数のＶ字状きざみを有
するものも同等の効果がある。

また斜設された屈折面を有する射出面を有する
部材を平行平板ガラス２と離して設置する実施例
においては、その斜設噴出面を平行平板ガラスの
射出面と対向させて配置しても良い。

以上述べたように本発明の光分割器は、光検出
手段が遠く離れていてもその方向に簡単な機構で
有効に分割光を導く事が可能な、極めて利用性の
高い光分割器を得る事ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の光分割器を説明する図、第２図
は第１図の光分割器を１眼レフレツクスカメラの
測光装置への適用を説明する図、第３図、第４図
は第１図と異なる光分割器を説明する図、第５
図、第６図、第７図は、光分割器に使用する回折
体の最も好ましい作成方法を説明する図、第８図
は従来の光分割器の欠点を説明する図、第９図は
本発明の第１実施例を説明する図、第１０図は第
２実施例を説明する図、第１１、第１２図は光分
割器の厚み方向と垂直な方向にも集光性を持たせ
た実施例を示す図である。 図中、１は光分割器、２は平行平板ガラス、
４，５，４１，４２は境界面、４０は回折格子、
９は出射面、Ｐは光検出器、４８，４９，５０は
斜設面、５２はシリンドリカルレンズを示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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該回折格子により非回
   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、回折光を前記一方又は他方
   の境界面により全反射させ出射端面より光検出器
   に向かつて射出させる光分割器に於いて、前記光
   分割器の出射端面に、前記境界面に対し斜設され
   た、互いに異なる傾斜方向を有する複数の屈折面
   を設けるか若しくは前記境界面に対し斜設され
   た、互いに異なる傾斜方向を有する複数の屈折面
   を有する光学素子を設けた事を特徴とする光分割
   器。 ２ 前記屈折面は複数の斜設面で構成されている
   事を特徴とする特許請求の範囲第１項の光分割
   器。 ３ 前記屈折面は集光性の曲率を有している事を
   特徴とする特許請求の範囲第１項の光分割器。