JP2017102377A - 焦点板及びそれを有するファインダー系 - Google Patents

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Abstract

【課題】 粒状性が少なく、かつモアレの発生を軽減し、明るく良好なるファインダー像の観察が容易な焦点板を得ること。【解決手段】 光入出射面のうち一方の面にフレネルレンズが配置されて集光面が形成され、他方の面に複数のマイクロレンズが配置されて拡散面が形成される焦点板であって、前記拡散面は、複数のマイクロレンズが2次元的に等間隔で配列されたマイクロレンズユニットが周期的に配列されたマイクロレンズ集合体により構成され、前記マイクロレンズユニットに含まれる2つのマイクロレンズの間隔は、前記フレネルレンズの輪体の間隔の2倍より長いこと。【選択図】 図1

Description

本発明は、焦点板及びそれを有するファインダー系に関し、例えば、一眼レフカメラのファインダー系に用いられる焦点板として好適なものである。
従来、一眼レフカメラ等の撮像装置では撮像面と光学的に等価な位置に焦点板が配置されている。そして撮像光学系によって焦点板上に形成された被写体像をファインダー系を介して観察する。一眼レフカメラに用いられる焦点板の多くは被写体像が形成される拡散面と、拡散面から出射するファインダー光束をファインダー系の接眼光学系の方向に導光する集光面を有する。
従来、明るいファインダー像を観察するための焦点板として、光束を拡散するための拡散面に、微細凹凸構造を用いた焦点板が知られている。この微細凹凸構造の1つとして微細なマイクロレンズを複数個所定ピッチ(周期的)またはランダムに配置したマイクロレンズアレイが知られている。
一方の面にマイクロレンズを周期的に設け、他方の面にフレネルレンズを設けた焦点板はマイクロレンズの周期構造とフレネルレンズの輪体とが干渉することによってモアレが生じ、ファインダー像が見えにくくなってしまうことがある。このとき生ずるモアレを軽減する方法として複数のマイクロレンズをランダムに配置する方法がある。この方法は、モアレの発生は少なくなるが、マイクロレンズのランダム配列による粒状性が黒点として見えてくる場合がある。従来、このときの粒状性とモアレの発生を低減させる構成の焦点板が提案されている(特許文献1、2)。
特許文献1の焦点板では周期的配列のマイクロレンズを用いている。そしてフレネルレンズとマイクロレンズのピッチを複数パターンを組み合わせて焦点板を構成している。この焦点板をファインダー系に用いて明るく良好なファインダー像の観察を行っている。特許文献2の焦点板では複数種類のマイクロレンズを用いて拡散面を形成している。この焦点板をファインダー系に用いて広い拡散角度を有し、かつ自然なボケ味を有するファインダー像の観察を行っている。
特開昭57−154214号公報 特開2012−203089号公報
一方の面に複数のマイクロレンズを配置し、拡散面とし、他方の面にフレネルレンズを配置し集光面とした焦点板を用いたファインダー系は、焦点板に形成したファインダー像を明るい状態で観察できるという特徴がある。しかしながら拡散面の粒状性を軽減しつつモアレの発生を軽減し明るく良好なファインダー像の観察を行うためには、拡散面を構成する複数のマイクロレンズの配列や集光面を構成するフレネルレンズのピッチ等を適切に設定することが重要である。これらの構成が不適切であるとモアレの発生を軽減し、明るく良好なるファインダー像を観察することが困難になる。
本発明は、粒状性が少なく、かつモアレの発生を軽減し、明るく良好なるファインダー像の観察が容易な焦点板及びそれを有するファインダー系の提供を目的とする。
本発明の焦点板は、光入出射面のうち一方の面にフレネルレンズが配置されて集光面が形成され、他方の面に複数のマイクロレンズが配置されて拡散面が形成される焦点板であって、前記拡散面は、複数のマイクロレンズが2次元的に等間隔で配列されたマイクロレンズユニットが周期的に配列されたマイクロレンズ集合体により構成され、前記マイクロレンズユニットに含まれる2つのマイクロレンズの間隔は、前記フレネルレンズの輪体の間隔の2倍より長いことを特徴としている。
本発明によれば、粒状性が少なく、かつモアレの発生を軽減し、明るく良好なるファインダー像の観察が容易な焦点板が得られる。
本発明の実施例1の焦点板における拡散面の概略図 本発明の実施例1の焦点板における集光面の概略図 本発明の実施例1の焦点板における拡散面のマイクロレンズユニットの説明図 本発明に係る焦点板の模式図 本発明の実施例1におけるマイクロレンズユニットとフレネルレンズとの関係図 本発明の実施例1の焦点板で発生するモアレ画像の説明図 本発明に係るフレネルレンズの概略図 本発明に係るマイクロレンズの概略図 本発明の実施例1の焦点板で発生するモアレの明暗の説明図 本発明の実施例2の焦点板における拡散面の概略図 本発明の実施例2の焦点板における集光面の概略図 本発明の実施例2の焦点板で発生するモアレ画像の説明図 本発明の実施例2の焦点板における拡散面のマイクロレンズユニットの説明図 本発明の実施例2の焦点板で発生するモアレの明暗の説明図 本発明の実施例2の焦点板で発生するモアレ画像を分割した説明図 本発明の実施例2の焦点板で発生するモアレの明暗を分割した説明図 本発明の実施例3の焦点板における拡散面の概略図 本発明の実施例3の焦点板における集光面の概略図 本発明の実施例3の焦点板で発生するモアレ画像の説明図 本発明の実施例3の焦点板における拡散面のマイクロレンズユニットの説明図 本発明の実施例3の焦点板で発生するモアレの明暗の説明図 本発明の実施例2の焦点板で発生するモアレ画像を分割した説明図 焦点板で発生するモアレの明暗を分割した説明図 本発明の一眼レフカメラの要部外略図
以下に、本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。本発明の焦点板は、光入出射面のうち一方の面にフレネルレンズが配置されて集光面が形成され、他方の面に複数のマイクロレンズが配置されて拡散面が形成される。拡散面は、複数のマイクロレンズが2次元的に等間隔で配列されたマイクロレンズユニットが周期的に配列されたマイクロレンズ集合体により構成される。マイクロレンズユニットに含まれる2つのマイクロレンズの間隔は、フレネルレンズの輪体の間隔の2倍より長い。
この他、本発明の焦点板の他の形態としては、拡散面は、複数のマイクロレンズ集合体により構成されており、複数のマイクロレンズ集合体に含まれるマイクロレンズユニットの繰り返し周期は互いに異なっている。そして繰り返し周期が最も長いマイクロレンズユニットに含まれる2つのマイクロレンズの間隔が、フレネルレンズの輪体の間隔の2倍より長い。
また、マイクロレンズユニットに含まれる複数のマイクロレンズが3つのマイクロレンズよりなるときは、3つのマイクロレンズの頂点を結んだ線は三角形を形成する。そして三角形の1辺の長さをPml、フレネルレンズの輪帯の中心から数えて第n−1番目の輪体から第n+1番目の輪体までの放射方向の距離をPfr_nとする。このとき、
Pml/Pfr_n>1.15 ・・・(1)
なる条件式を満足する。
この他、マイクロレンズユニットに含まれる複数のマイクロレンズが4つのマイクロレンズよりなるときは、4つのマイクロレンズの頂点を結んだ線は四角形を形成する。そして四角形の1辺の長さをPml、フレネルレンズの輪帯の中心から数えて第n−1番目の輪体から第n+1番目の輪体までの放射方向の距離をPfr_nとする。このとき、
Pml/Pfr_n>2 ・・・(2)
なる条件式を満足する。
また本発明の焦点板をファインダー系に用いたときは次の条件を満足する。マイクロレンズユニットに含まれる複数のマイクロレンズが3つのマイクロレンズよりなるときは、3つのマイクロレンズの頂点を結んだ線は三角形を形成する。そして三角形の一辺の長さをPml、焦点板に形成される像の像高を高さh、高さhに対応する前記ファインダー系の視野角をFv[°]とする。このとき、
Pml×Fv/h<0.090[°] ・・・(3)
なる条件式を満足する。
次に本発明の焦点板の各実施例について説明する。
[実施例1]
図1(A)、(B)は本発明の実施例1の焦点板の説明図である。図1(A)は焦点板104の光入射面のうちの一方の拡散面を構成するマイクロレンズML1の二次元配列を示している。図1(B)は図1(A)をS1−S1aのライン上の高さ方向の断面図である。図2(A)は実施例1の焦点板104の光入出射面のうちの他方の集光面を構成するフレネルレンズFL1を示している。図2(B)は図2(A)のS2−S2aのライン上の高さ方向の断面図である。
実施例1における焦点板は図1に示すように、同じ高さと同じ形状の複数のマイクロレンズML1が六方配列状に2次元的に等間隔で配列されたマイクロレンズユニットが周期的に繰り返し配置している。そしてマイクロレンズ集合体を形成し、これによって拡散面41を形成している。マイクロレンズML1の曲率は152μm、頂点と頂点の間隔は70μmである。また集光面42のフレネルレンズFL1は図2のように各々の輪体が一定間隔に配置されており、その間隔は30μmである。
図3は実施例1の構成における複数のマイクロレンズML1よりなるマイクロレンズユニット31の説明図である。ここでマイクロレンズユニット31とは、その構造を繰り返し配置し、マイクロレンズ集合体を形成している。図4は焦点板104の要部断面図である。図4において41は焦点板104の拡散面、42は焦点板104の集光面である。43は拡散面41上の一点、44は集光面42上の一点であり、それぞれ拡散面41と集光面42を面と垂直方向に重ね合わせた場合に平面上で同じ座標になる位置を示す。
このとき図4に示すような位置関係で拡散面41と集光面42の平面を重ねた場合に、マイクロレンズユニット31の周期がフレネルレンズFL1の輪体を2つより多く含むような大きさとなっている。フレネルレンズFL1の輪体の間隔の2倍より長いとは、輪体の放射方向の距離でマイクロレンズユニット31の周期の長さを見込んだときに、マイクロレンズユニット31が輪体2つより大きい長さをもつということである。
図5は拡散面41のマイクロレンズユニット31と集光面42のフレネルレンズFL1の輪体を重ね合わせたときの説明図である。図5ではマイクロレンズユニット31の周期がフレネルレンズFL1の輪体2つを含んでいる状態を示している。図3に示す3つのマイクロレンズよりなるマイクロレンズユニット31のマイクロレンズの頂点を結んだ線は正三角形状となっており、その一辺の長さをPmlとする。図2のフレネルレンズFL1のn−1番目の輪体からn+1番目の輪体までの間隔をPfr_nとする。
このとき前述した条件式(1)
Pml/Pfr_n>1.15 ・・・(1)
が満たされている。これはマイクロレンズユニット31の周期の長さをどの角度から見込んだ場合でも、フレネルレンズFL1の輪体2つ分の間隔より大きな長さを有するという条件である。この条件式(1)が満たされている場合、焦点板104のどこで拡散面41と集光面42を重ね合わせた場合でも、マイクロレンズユニット31の周期はフレネルレンズFL1の輪体の間隔の2倍より長くなる。
次に、この条件式(1)を満たすとモアレを低減させることができる理由について説明する。図6は本実施例1の焦点板104をファインダー系から観察したときのモアレの説明図である。図6は図1(A)と図2(A)の重ね合わせに相当している。ファインダー系から観察されるモアレが図6のようになるのは、観察者がファインダー系を覗いた場合に、概ね図1(A)、図2(A)で示した画像と同様の像が観察者の目から見えるためである。
しかし通常フレネルレンズやマイクロレンズはファインダー系から視認できない程度に周期構造を小さく設定しているため、観察者から視認されることが少ない。しかし、それらの重ね合わせとして生じるモアレは通常より大きな周期として表れるため、モアレだけがファインダー系から認識される。
フレネルレンズFL1は複数の輪体によって構成されている。図7はフレネルレンズFL1の輪体の断面を拡大した模式図である。フレネルレンズFL1の輪体の斜面は各々異なる角度となっているため、互いに異なる角度deg1、角度deg2、角度deg3で入射した光線71はフレネルレンズFL1からの出射時には同じ角度になり、ファインダー系から観察される。
しかし輪体の斜面が取りうる角度は離散的であるため、角度deg1と角度deg2、角度deg2と角度deg3の間の光線はファインダー系から観察されることがない。結果としてファインダー系からは各輪体の間に相当する角度の部分が暗線としてファインダーから観察されることとなる。
図8はマイクロレンズML1に光束が入射し、出射するときの説明図である。マイクロレンズML1は様々な角度で入射してきた光線81をファインダー系に導く。しかしマイクロレンズML1とマイクロレンズML1の間の稜線部分に相当する角度の光線は入射されない場合が多い。そのため稜線部分からファインダー系に導かれる光線が存在しないために、ファインダー系からはマイクロレンズML1間の稜線部分は暗く見えることとなる。
この集光面42のフレネルレンズFL1と拡散面41のマイクロレンズML1によって発生する明暗差の干渉により、焦点板104を組み込んだファインダー系からはモアレが観察される。特に全て入射光線の角度が同程度である場合、即ち撮像レンズのF値(Fナンバー)が大きい場合に、暗線の角度も一定になりモアレが見えやすくなる。反対に入射光束の角度幅が広い、撮像レンズのF値が小さい場合には屈折角も広い角度幅をとるため、暗線の角度も様々になることから、モアレが見えにくくなる。
図9は図1(B)と図2(B)の重ね合わせとして表現できるモアレの明暗差を示す。実施例1ではマイクロレンズML1のマイクロレンズユニット31がフレネルレンズFL1の輪体を2つより多く含む構成になっている。また1種類のマイクロレンズML1によって拡散面41が構成されているため、マイクロレンズML1の配列周期とマイクロレンズユニット31のマイクロレンズの配列周期は等しい。
このような構成の場合、焦点板104で発生するモアレの周期は最小単位の配列周期と同じになる。すなわちフレネルレンズFL1の輪体2つ以上含むという条件は、フレネルレンズ輪体の周期がマイクロレンズユニット31の配列周期のナイキスト周波数を上回るという条件に等しい。この条件を満たしている場合、モアレはマイクロレンズユニット31、即ちマイクロレンズML1と同じ周期で発生する。通常マイクロレンズ自体はファインダー系から視認できない大きさとして設定されており、そのような条件が満たされている場合、同様にモアレもファインダー系から視認されにくくなる。
次に本発明の実施例1の焦点板をファインダー系に用いた場合について説明する。マイクロレンズユニット31をファインダーで視認できないようにするためには、長さPmlを一定以下まで小さくする必要がある。ファインダーの視野角をFv(度)、その視野角Fvに対応する焦点板104上の像高を高さhとする。このとき前述の如く、
Pml*Fv/h<0.090[°] ・・・(3)
なる式を満足していれば、観察者からマイクロレンズユニット自体をファインダー系から視認されることはない。
通常、この式が満足されていれば観察者からマイクロレンズユニット31のマイクロレンズの周期が視認されることが少ない。
[実施例2]
図10(A)、(B)は本発明の実施例2の焦点板の説明図である。図10(A)は焦点板104の光入出射面のうちの一方の拡散面41を構成するマイクロレンズMLi(i=1,2,3)の二次元配列の説明図である。図10(B)はその断面図である。図11(A)は実施例2の焦点板104の光入出射面のうちの他方の集光面42を構成するフレネルレンズFL1の説明図である。図11(B)は図11(A)の断面図である。図12は図10(A)の拡散面41と図11(A)の集光面42の画像の高さを重ね合わせた画像であり、実施例2の焦点板104により発生するモアレを示している。
実施例2の拡散面41は高さの異なる3種類のマイクロレンズML1、ML2、ML3により構成されており、それぞれ頂点の高さが高い順番にマイクロレンズML1、マイクロレンズML2、マイクロレンズML3とする。また、マイクロレンズMi同士の頂点間隔は20μmである。
図13の拡散面においては3つのマイクロレンズ集合体を有する。複数のマイクロレンズML1が周期的に配置されてマイクロレンズユニット132を形成している。複数のマイクロレンズML2が周期的に配置されてマイクロレンズユニット133を形成している。複数のマイクロレンズML3が周期的に配置されてマイクロレンズユニット131を形成している。
マイクロレンズユニット131が周期的に配列されて1つのマイクロレンズ集合体を形成する。同様にマイクロレンズユニット132が周期的に配列されて1つのマイクロレンズ集合体を形成する。マイクロレンズユニット133が周期的に配列されて1つのマイクロレンズ集合体を形成する。3つのマイクロレンズ集合体に含まれるマイクロレンズユニットの繰り返し周期は互いに異なっている。マイクロレンズユニットを形成するマイクロレンズの平面上における周期のうち最も大きい周期はマイクロレンズユニット131の周期である。
図13の拡散面は3種類の複数のマイクロレンズML1、ML2、ML3によって構成される3種類のマイクロレンズユニットを有し、その形状は実施例1と同様に正三角形状となる。実施例2の焦点板104の集光面42は図11に示す30μmピッチのフレネルレンズFL1で構成されている。図13に示すマイクロレンズユニット131の正三角形の1辺をPmlとすると、Pml=80μmであり、実施例2において式(1)が満たされている。
図14は図10(B)と図11(B)の重ね合わせとして表現できるモアレの明暗差の説明図である。実施例2はマイクロレンズユニット131の周期がフレネルレンズFL1の輪体2周期分以上の幅を持つように規定されている。実施例2は実施例1とは異なりマイクロレンズユニット131の周期とは異なるモアレが発生している。これは3種類の高さのマイクロレンズMLiによって拡散面41が構成されている場合、ファインダー系から見えるモアレが実施例1の拡散面41で発生するモアレとはそもそも異なることに起因する。
実施例2のように複数種類のマイクロレンズMLiによって拡散面41が構成されている場合、ファインダー系から見えるモアレはそれぞれの高さのマイクロレンズMLiとフレネルレンズFLとの間に発生するモアレの足し合わせとなる。図15(A)、(B)、(C)に3種類の高さのマイクロレンズMLiによって発生するモアレを示す。図15(A)、図15(B)、図15(C)はそれぞれマイクロレンズML1、マイクロレンズML2、マイクロレンズML3とフレネルレンズFL1によって発生するモアレを示している。図15(A),図15(B)、図15(C)を足し合わせたものは図12に等しい。
実施例2のようにマイクロレンズユニットを規定する場合、式(1)を満たすことで図12(C)に示すようにモアレを低減することが出来る。図22(A)、(B)、(C)は比較のため、マイクロレンズ配列が実施例2と同様で、マイクロレンズ同士の頂点間隔のみ15μmとした場合のモアレの説明図である。
図22(A)、図22(B)、図22(C)はそれぞれマイクロレンズML1、マイクロレンズML2、マイクロレンズML3とフレネルレンズFL1によって発生するモアレを示しており、図22(D)はそれらを足し合わせた結果となっている。図22の設計値では、式(1)の条件は満たされていない。図16(A)、(B)、(C)は図15(A)、(B)、(C)の断面を示す。図23(A)、(B)、(C)は図22(A)、(B)、(C)の断面を示す。図16(C)と図23(C)を比較すると、図23(C)は式(1)を満たしていないため、明暗差が図16(C)よりも大きい。
仮に実施例2のような拡散面41において全てのモアレを低減するためには、フレネルレンズFL1の輪体の間隔が配置間隔の最も狭いマイクロレンズの頂点間隔の2分の1より小さくする必要がある。そのような構成をとることがモアレを抑制するという観点においては最も望ましいが、フレネルレンズFL1のピッチを細かくしていくことは、加工難易度や回折の影響なども考慮しなければならない。
このため、総合的には必ずしも最良の焦点板にはならない。従って、マイクロレンズMLiで構成する拡散面41でモアレを抑制しようとする場合には、少なくともマイクロレンズユニットに対して式(1)を満たすような構成をとることで、式(1)を満たしていない焦点板よりもモアレを低減することができる。
[実施例3]
次に、本発明の実施例3の焦点板104について説明する。図17(A)は実施例3の焦点板104の光入出射面のうちの一方の拡散面41を構成するマイクロレンズML1の二次元配列を示している。図17(B)はその断面である。図18(A)は実施例3の焦点板104の光入出射面のうちの他方の集光面42を構成するフレネルレンズFL1を示しており、図18(B)はその断面である。図19は図17の拡散面41と図18の集光面42を重ね合わせたものであり、実施例3の焦点板104により発生するモアレの説明図である。
実施例3における焦点板104は図17のように、同じ高さ、同じ形状の複数のマイクロレンズML1が2次元的に等間隔で配列されてマイクロレンズユニットが周期的に配列されてマイクロレンズ集合体を形成し、これによって拡散面41が形成されている。図20はこのような構造の場合のマイクロレンズユニット201の説明図である。このとき拡散面41と集光面42の平面を重ねた場合に、マイクロレンズユニット201の周期がフレネルレンズFL1の輪体の配列間隔を2周期分以上含むような大きさよりなっている。
図20の複数のマイクロレンズよりなるマイクロレンズユニット201のマイクロレンズML1の頂点を結んだ線は正方形状となっている。その一辺の長さをPmlとする。図18のフレネルレンズFL1のn−1番目の輪体からn+1番目の輪体までの間隔をPfr_nとする。このとき前述したように、
Pml/Pfr_n>2 ・・・(2)
が満たされている。
これは正方配列においてマイクロレンズユニット201の周期の長さをどの角度から見込んだ場合でも、フレネルレンズFL1の輪体2つ分の間隔より大きな長さを有するという条件である。この条件が満たされている場合、焦点板104のどこで拡散面41と集光面42を重ね合わせた場合でも、マイクロレンズユニット201の周期はフレネルレンズFL1の輪体の間隔の2倍より長い。
図17(B)に実施例3のマイクロレンズML1の高低差の断面図を、図18(B)にフレネルレンズFL1の高低差を示す。図21は図17(B)と図18(B)の重ね合わせとして表現したときのモアレの明暗差の説明図である。実施例3ではマイクロレンズユニット201の周期がフレネルレンズFL1の輪体の間隔の2倍より長くなる構成になっている。
このような構成の場合、実施例1の場合と同様に明線と暗線により表されるモアレの周期はマイクロレンズML1の配列周期と同じになる。すなわちフレネルレンズFL1が、マイクロレンズ配列のナイキスト周波数を上回っている。この条件を満たしている場合、元々のマイクロレンズ自体がファインダーから視認できない大きさに設定されていれば、ファインダー系からモアレは視認されない。
このようにマイクロレンズML1の配列方法によらず、マイクロレンズユニット201の周期がフレネルレンズFL1の輪体2つ分を含む大きさとされている場合、ファインダー系で視認されるモアレを低減させる効果がある。これは他の配列の場合についても同様である。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。以上のように、本発明によれば、粒状性が少なく、かつモアレの少ない焦点板及びそれを有するファインダー系が容易に得られる。
図24は本発明の焦点板を有するファインダー系を含む一眼レフカメラ(撮像装置)の要部外略図である。同図において、被写体からの光束はレンズ鏡筒111内の撮像光学系101を通過し、カメラ本体112に設けたクイックリターンミラー102で反射された後、撮像面103と、光学的に等価な位置に配置された焦点板104に導かれる。
同図における焦点板104は、その一方の面が撮像面103と光学的に等価となるように配置された拡散面となっている。ファインダー系Faは焦点板104を透過した光束を用いてこの面上における被写体像の結像状態をペンタプリズム105、接眼レンズ106を介して観察している。焦点板104のもう一方の面は集光作用を持つ面(集光面)となっており、撮像光学系101の射出瞳から射出した光束を概ね観察者の瞳107に集光させる作用をもっている。
そして焦点板104へ導かれた光束はペンタダハプリズム105で正立像に反転され、接眼レンズ106を通過して拡大された後に観察者の瞳位置107に導光される。これにより焦点板104に形成した被写体像を観察している。
104 焦点板 MLi(i=1,2,3) マイクロレンズ
FL1 フレネルレンズ 41 拡散面 42 集光面
31、131、201 マイクロレンズユニット

Claims (6)

  1. 光入出射面のうち一方の面にフレネルレンズが配置されて集光面が形成され、他方の面に複数のマイクロレンズが配置されて拡散面が形成される焦点板であって、
    前記拡散面は、複数のマイクロレンズが2次元的に等間隔で配列されたマイクロレンズユニットが周期的に配列されたマイクロレンズ集合体により構成され、
    前記マイクロレンズユニットに含まれる2つのマイクロレンズの間隔は、前記フレネルレンズの輪体の間隔の2倍より長いことを特徴とする焦点板。
  2. 前記拡散面は、複数のマイクロレンズ集合体により構成されており、前記複数のマイクロレンズ集合体に含まれるマイクロレンズユニットの繰り返し周期は互いに異なっており、
    前記繰り返し周期が最も長いマイクロレンズユニットに含まれる2つのマイクロレンズの間隔が、前記フレネルレンズの輪体の間隔の2倍より長いことを特徴とする請求項1に記載の焦点板。
  3. 前記マイクロレンズユニットに含まれる複数のマイクロレンズは3つのマイクロレンズよりなり、
    前記3つのマイクロレンズの頂点を結んだ線は三角形を形成し、該三角形の1辺の長さをPml、前記フレネルレンズの輪帯の中心から数えて第n−1番目の輪体から第n+1番目の輪体までの放射方向の距離をPfr_nとするとき、
    Pml/Pfr_n>1.15
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の焦点板。
  4. 前記マイクロレンズユニットに含まれる複数のマイクロレンズは4つのマイクロレンズよりなり、
    前記4つのマイクロレンズの頂点を結んだ線は四角形を形成し、該四角形の1辺の長さをPml、前記フレネルレンズの輪帯の中心から数えて第n−1番目の輪体から第n+1番目の輪体までの放射方向の距離をPfr_nとするとき、
    Pml/Pfr_n>2
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の焦点板。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項の焦点板を有することを特徴とするファインダー系。
  6. 前記マイクロレンズユニットに含まれる複数のマイクロレンズは3つのマイクロレンズよりなり、前記3つのマイクロレンズの頂点を結んだ線は三角形を形成し、該三角形の一辺の長さをPml、前記焦点板に形成される像の像高を高さh、前記高さhに対応する前記ファインダー系の視野角をFv[°]とするとき、
    Pml×Fv/h<0.090[°]
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項5に記載のファインダー系。
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JP4633369B2 (ja) * 2004-02-03 2011-02-16 オリンパス株式会社 拡散板及びこの拡散板を備える光学装置
US8441730B2 (en) * 2006-11-14 2013-05-14 Xiper Innovations, Inc. Non-attenuating light collimating articles for graphic arts
JP2010122424A (ja) * 2008-11-19 2010-06-03 Hitachi Ltd 裸眼立体視ディスプレイ
TWI526720B (zh) * 2013-06-21 2016-03-21 佳能股份有限公司 漫射板

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