JP5552000B2 - ファインダー装置および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、ファインダー装置および撮像装置に関し、より詳しくは、逆ガリレオ型ファインダーの観察光学系による像に、例えば視野枠等の表示を重畳させて視認させるようにしたファインダー装置および該ファインダー装置を搭載した撮像装置に関するものである。

従来、カメラ等のファインダー装置において、負の屈折力をもつ対物レンズと、正の屈折力をもつ接眼レンズとからなる観察光学系で構成される逆ガリレオ式のファインダーが用いられている（例えば、下記特許文献１〜４参照）。ファインダー装置には、視野枠等の情報を表示部材により表示させ、観察光学系の光路中にハーフミラー等の反射部材を設けて、視野枠等の情報と、観察光学系により形成された被写体像とを重ね合わせて観察させるようにしたものがある。そのうち、視野枠等の情報を外光を利用して照明するものを採光式ファインダーと称している。

視野枠等の情報と観察光学系による被写体像とを重ね合わせて観察させるファインダー装置では、視野枠等の情報と被写体像の視度を観察者の眼に対して適切な状態にするため、および観察視野と視野枠の表示範囲を一致させるために、表示部材と接眼レンズとの間に、像を観察者の眼側に導くターゲットレンズと呼ばれる光学系を配設したものが多く用いられている。

特開２０００−３５２７４０号公報 特開２００１−１３５４９号公報 特開平７−２１８９８７号公報 特許第３０２６２３３号公報

ところで、採光式ファインダーは視野枠等の情報を外光で照明する装置であるため、外光の照度が低い条件下では見えにくくなり、さらに外部照明が無い夜間は使用できないという欠点があった。そのため、別途照明装置を設けたり、ＬＥＤ等の発光部材を用いたりすることが考えられており、さらに近年では、バックライト照明を有する液晶素子を表示部材として使用したものが徐々に増えてきている。このような液晶素子を用いたファインダー装置の分野では、視野枠やターゲットマーク等の単純な表示だけを表示するのではなく、撮像レンズで撮像した被写体像の電子画像も表示可能なファインダー装置、いわゆる電子ビューファインダーの開発が目覚ましく、電子ビューファインダーに対応可能な光学系が望まれるようになってきている。

また、近年では、従前に比べてより小さなサイズの液晶素子が開発されていることや、装置の小型化に伴いファインダーの小型化も望まれることから、表示部材の小型化が進み、表示部材の表示が従前に比べて小さくなる傾向にある。一方、撮像レンズ系は広角化が進んでいる。小さく表示される視野枠等の情報を被写体像と重ね合わせるためには、視野枠等の像を大きく拡大しなければならず、ターゲットレンズに非常に強い屈折力が必要となる。その結果、十分な収差補正が困難となり、従前よりもさらに画像中心部と画像周辺部とで像の視度がそろいにくくなってきている。また、従前のファインダー装置では視野枠や測距用のターゲットマークのみを表示する場合が多かったため、画像中心部と画像周辺部のみに注目した光学系で十分であったが、電子ビューファインダーでは撮像した画像も表示するため、画像中心部から画像周辺部にわたって連続的に良好な視度状態を保つことが可能な光学系が要望される。

これに対して、特許文献１、２では、画像中心部と画像周辺部の像の視度差に関する考慮はなされていない。特許文献３に記載の技術は、良好な視度状態で視野枠等の光像を得るために、表示部材である光像枠の中心部と周辺部を光軸に沿ってそれぞれ異なる位置に配置するようにしている。特許文献４に記載の技術は、光像枠の見え味を良好にするために、ターゲットレンズと接眼レンズのうちの少なくとも１面に非球面を用い、その非球面形状を規定している。

しかしながら、特許文献３に記載の技術で画像中心部から画像周辺部にわたって連続的に良好な視度状態を得るには、視度状態に応じて湾曲させた表示部材が必要となり、近年の小型化が進んだ電子ビューファインダーに適用するには実現が困難であると思われる。特許文献４に記載の装置は、採光式ファインダーにおいて、測距エリアが表示される画像中央と光像枠が表示される画像周辺部のみを想定したものであるため、画像中心部から画像周辺部にわたって連続的に良好な視度状態を得ることはできない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、近年の小型化、広角化および電子ビューファインダーにも対応可能で、画像中心部から画像周辺部にわたって良好な視度状態を得ることが可能なファインダー装置、該ファインダー装置を備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。

本発明のファインダー装置は、負の屈折力を有する対物レンズ群および正の屈折力を有する接眼レンズ群を備えた逆ガリレオ型ファインダーの観察光学系による像に、対物レンズ群と接眼レンズ群の間に配置された光路合成部材を用いて観察光学系の光路の外部に配置された表示部材の表示を重畳させて観察させるファインダー装置において、表示部材から接眼レンズ群までの光路に表示部材からの光を導くターゲットレンズ群を備え、ターゲットレンズ群が、表示部材に隣接または近傍の位置に配置されて接眼レンズ群側に凹面を向けた負レンズを有し、接眼レンズ群の焦点距離をｆ２とし、ターゲットレンズ群から接眼レンズ群までの合成焦点距離をｆｇとしたとき、下記条件式（１）、（２）を満たすことを特徴とするものである。下記条件式（１）、（２）に記載のｍｍは長さの単位のミリメートルである。
２５．０ｍｍ＜ｆ２＜４０．０ｍｍ … （１）
１５．０ｍｍ＜ｆｇ＜２７．０ｍｍ … （２）

なお、「対物レンズ群」、「接眼レンズ群」、「ターゲットレンズ群」は、複数のレンズから構成されるものだけでなく、単レンズのみで構成されるものも含むものとする。

なお、条件式（２）の数値の算出において、ターゲットレンズ群から接眼レンズ群までの光路中にプリズム等の屈折力を持たない光学部材が存在するときは、その屈折力を持たない光学部材の厚みを空気換算して計算するものとする。

なお、ここでいう「表示部材に隣接または近傍の位置」とは、光軸上の距離で表示部材から約２ｍｍ以内の位置を意味する。

本発明のファインダー装置のターゲットレンズ群が、表示部材に隣接または近傍の位置に配置されて接眼レンズ群側に凹面を向けた負レンズを有する場合は、ターゲットレンズ群が、上記負レンズの接眼レンズ群側に、表示部材側の面が凹面であるレンズを上記負レンズと空気間隔を挟んで有することが好ましい。また、本発明のファインダー装置が上記負レンズを有する場合は、ターゲットレンズ群が、表示部材側に凹面を向けた正メニスカスレンズと負メニスカスレンズを表示部材側から順に貼り合わせた接合レンズ、または、表示部材側に凹面を向けた負レンズと正レンズを表示部材側から順に貼り合わせた接合レンズを有することが好ましい。

なお、上記のレンズの屈折力に関する「正」、「負」、レンズの形状に関する「メニスカス」は、当該レンズが非球面レンズの場合は、近軸領域で考えるものとする。

本発明の撮像装置は、上記記載の本発明のファインダー装置を備えたことを特徴とするものである。

本発明によれば、逆ガリレオ型ファインダーの観察光学系を備え、該観察光学系による像に表示部材の表示を重畳させて観察させるファインダー装置において、表示部材から接眼レンズ群までの光路に表示部材からの光を導くターゲットレンズ群を配設し、接眼レンズ群とターゲットレンズ群に関して条件式（１）、（２）を満たすように構成しているため、近年の小型化、広角化および電子ビューファインダーにも対応可能で、画像中心部から画像周辺部にわたって良好な視度状態を得ることが可能なファインダー装置、該ファインダー装置を備えた撮像装置を提供することができる。

本発明の第１の実施形態のファインダー装置の構成を示す断面図 接眼レンズの好適な焦点距離を説明するための図 表示光学系と眼からなる光学系の模式図 本発明の第２の実施形態のファインダー装置の構成を示す断面図 本発明の実施例１−１のファインダー装置の観察光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例１−１のファインダー装置の表示光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例１−２のファインダー装置の表示光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例２−１のファインダー装置の表示光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例２−２のファインダー装置の表示光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例２−３のファインダー装置の観察光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例２−３のファインダー装置の表示光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例２−４のファインダー装置の観察光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例２−４のファインダー装置の表示光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例２−５のファインダー装置の観察光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例２−５のファインダー装置の表示光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例３−１のファインダー装置の構成を示す断面図 本発明の実施例３−１のファインダー装置の観察光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例３−１のファインダー装置の表示光学系の構成を示す断面図 本発明の実施例１−１のファインダー装置の観察光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例１−１のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例１−２のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例２−１のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例２−２のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例２−３のファインダー装置の観察光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例２−３のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例２−４のファインダー装置の観察光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例２−４のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例２−５のファインダー装置の観察光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例２−５のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例３−１のファインダー装置の観察光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施例３−１のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 比較例１のファインダー装置の観察光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 比較例１のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 比較例２のファインダー装置の観察光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 比較例２のファインダー装置の表示光学系の各収差図であり、（Ａ）は球面収差図、（Ｂ）は非点収差図、（Ｃ）は歪曲収差図、（Ｄ）は倍率色収差図 本発明の実施形態にかかる撮像装置の概略構成を示す斜視図

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。図１に、本発明の第１の実施形態にかかるファインダー装置の構成を示す。なお、この第１の実施形態は本発明に関する参考形態である。図１に示すファインダー装置１０は、例えば、カメラ等の撮像レンズを有する撮像装置に搭載されて使用されるものである。

ファインダー装置１０は、負の屈折力を有する対物レンズ群１と、正の屈折力を有する接眼レンズ群２とを備えた逆ガリレオ型ファインダーの観察光学系３を具備する。対物レンズ群１と接眼レンズ群２の間の光路には、光路合成部材であるハーフプリズム４が配置されている。ハーフプリズム４の内部の斜面には入射面に垂直に入射した光を透過光と反射光に分割する半透膜４ａが設けられている。なお、ここでは光路合成部材としてハーフプリズム４を用いた例を示しているが、本発明の光路合成部材はこれに限定されず、ハーフミラー等、同様の機能を有するものでもよい。

ファインダー装置１０の観察光学系３においては、不図示の撮像レンズを通して得られた被写体像からの光が、対物レンズ群１、ハーフプリズム４、接眼レンズ群２をこの順に透過して、アイポイントＥＰでこの被写体像が観察される。

また、ファインダー装置１０は、観察光学系３の光路に対して垂直でハーフプリズム４の半透膜４ａを通る光路上に配置された表示部材５と、ターゲットレンズ群６とを有している。表示部材５は、単なるブライトフレーム（光像枠）でもよく、あるいは液晶素子からなるものでもよい。表示部材５で表示される内容や情報としては例えば、視野枠、測距範囲、測光範囲、絞り値、シャッタースピード、露出、撮影枚数、撮影済みの画像等を挙げることができる。

ターゲットレンズ群６は、表示部材５から接眼レンズ群２までの光路に配置されて表示部材５からの光を接眼レンズ群２へ導くものである。図１に示す例のターゲットレンズ群６は、表示部材５とハーフプリズム４の間に配置された１組の接合レンズからなる。

ターゲットレンズ群６と、ハーフプリズム４と、接眼レンズ群２とは、表示光学系７を構成するものである。ファインダー装置１０の表示光学系７においては、表示部材５の表示からの光が、ターゲットレンズ群６を透過し、ハーフプリズム４で反射され、接眼レンズ群２を透過し、アイポイントＥＰに入射する。このようにして、アイポイントＥＰで、表示部材５の表示が観察光学系３による被写体像と重畳されて観察される。

このファインダー装置１０は、接眼レンズ群２の焦点距離をｆ２とし、表示光学系７におけるターゲットレンズ群６から接眼レンズ群２までの合成焦点距離をｆｇとしたとき、下記条件式（１）、（２）を満たすように構成されている。なお、合成焦点距離ｆｇの算出においては、ハーフプリズム４の厚みを空気換算して算出するものとする。
２５．０ｍｍ＜ｆ２＜４０．０ｍｍ … （１）
１５．０ｍｍ＜ｆｇ＜２７．０ｍｍ … （２）

まず、条件式（１）について説明する。対物レンズ群１の焦点距離を−ｆ１（単位はｍｍ、ｆ１は正の値とする）とし、接眼レンズ群２の焦点距離をｆ２（単位はｍｍ）とおく。対物レンズ群１および接眼レンズ群２をそれぞれ薄肉レンズと見なし、観察光学系３をアフォーカル系とすると、対物レンズ群１および接眼レンズ群２の主点間隔Ｄと、観察光学系３のファインダー倍率βは下式（Ａ）、（Ｂ）のように表される。
Ｄ＝ｆ２−ｆ１ … （Ａ）
β＝ｆ１／ｆ２ … （Ｂ）

本ファインダー装置が搭載されるカメラとして、近年の一般的なカメラを想定すると、カメラの光軸方向の厚みは２０〜３０ｍｍ程度である。上式（Ａ）の計算における主点間隔Ｄは空気中でのものである。実際のカメラには光路中にプリズムが挿入されているものが多いため、光路中に屈折率が１．５〜１．８のプリズムを挿入した場合も考えると、主点間隔Ｄは１０〜２５ｍｍと考えることが適切であり、さらには１５〜２０ｍｍと考えることがより適切である。

アフォーカル系のファインダー倍率βは、撮像レンズにより得られた像の大きさに対するファインダー装置１０の観察光学系３を介してみた像の大きさの比であり、角倍率で表すことができる。ここでは、一般的な撮像レンズとして、焦点距離が２５ｍｍ〜４０ｍｍのものを想定する。従来汎用の１３５判フイルム相当で考えると、撮像レンズの焦点距離が４０ｍｍのときに水平全画角が約４８．５度、撮像レンズの焦点距離が２５ｍｍのときに水平全画角が約７１．５度となる。したがって、ここでは、水平全画角が５０〜７０度程度の広角レンズを想定する。

ファインダーの見かけ視界は、水平全画角で２０〜２５度程度が見やすいと言われており、狭すぎると小さな穴を覗くような感覚になり、広すぎると一時に画面全体を見渡せなくなってしまう。ファインダー倍率は角倍率で表されることから、上記水平全画角の値を用いると、ファインダー倍率の最大値は、ｔａｎ（２５／２）／ｔａｎ（５０／２）≒０．４８となり、最小値は、ｔａｎ（２０／２）／ｔａｎ（７０／２）≒０．２５となるが、ファインダー倍率があまり小さいと視認しにくくなるため、実用上適切なファインダー倍率βは０．４〜０．５の範囲と考えられる。

上式（Ａ）、（Ｂ）に示すように、主点間隔Ｄとファインダー倍率βは、ｆ１とｆ２の関数である。そこで、図２に、横軸にｆ１、縦軸にｆ２をとり、主点間隔Ｄが１０、１５、２０、２５、３０のとき、およびファインダー倍率βが０．４、０．５、０．６のときの各関数を示す。

図２では、さらに、上述した主点間隔Ｄとファインダー倍率βの適切な範囲をハッチングで示している。主点間隔Ｄが１０〜２５ｍｍおよびファインダー倍率βが０．４〜０．５の範囲を縦線のハッチングで示しており、さらに主点間隔Ｄが１５〜２０ｍｍおよびファインダー倍率βが０．４〜０．５の範囲を横線のハッチングで示している。図２の横線のハッチングの領域より、接眼レンズの焦点距離ｆ２の適切な範囲が得られ、条件式（１）が導出される。

条件式（１）の下限を下回ると、ファインダー倍率が高くなり、広角な撮像レンズへの対応が困難になる。条件式（１）の上限を上回ると、小型化、すなわち、装置の薄型化が困難になる。

次に、図３を参照しながら条件式（２）について説明する。図３は、表示光学系７と、アイポイントＥＰに位置するファインダーを覗く使用者の眼８からなる光学系を概念的に図示したものである。以下の考察では眼８は焦点距離ｆｅの無収差レンズとする。まず、ファインダーの見かけ視界が水平全画角で２５度の場合を考える。見かけ視界が水平全画角で２５度の光線が使用者の網膜上で結像するとき、網膜上でのこの像の水平方向の大きさＩＨは下式（Ｃ）で表される。
ＩＨ＝２×ｔａｎ（２５／２）×ｆｅ（≒０．４４３ｆｅ） … （Ｃ）

表示部材５の水平方向の大きさをＨＨとすると、表示光学系７と眼８からなる光学系における倍率は、ターゲットレンズ群６から接眼レンズ群２までの合成焦点距離ｆｇと、眼８の焦点距離ｆｅを用いて下式（Ｄ）のように表される。
ＨＨ：ＩＨ＝ｆｇ：ｆｅ … （Ｄ）

近年、電子ビューファインダーが多用されていることから、表示部材５として、例えば液晶素子を考え、この用途で用いられる液晶素子の対角サイズを８ｍｍから１２ｍｍ程度とすると、この液晶素子のアスペクト比が４：３の場合、液晶素子の水平寸法は６．４ｍｍから９．６ｍｍとなる。

式（Ｄ）より、ｆｇ＝（ＨＨ／ＩＨ）×ｆｅとなるから、これと式（Ｃ）を用い、上記液晶素子の水平寸法６．４ｍｍ、９．６ｍｍを代入すると、それぞれｆｇ＝１４．４６ｍｍ、２１．６７ｍｍが得られる。

見かけ視界が水平全画角で２０度の場合は、（Ｃ）式の代わりに下記（Ｃ’）式
ＩＨ＝２×ｔａｎ（２０／２）×ｆｅ（≒０．３５３ｆｅ） … （Ｃ’）
を用い、同様に計算することにより、ｆｇ＝１８．１３ｍｍ、２７．２０ｍｍが得られる。

すなわち、対角寸法１２ｍｍ（水平寸法９．６ｍｍ）の表示部材を用いた場合、水平見かけ視界２０度を得るには２７．２０ｍｍの焦点距離が必要となり、水平見かけ視界２５度を得るには、２１．６７ｍｍの焦点距離が必要となる。また、対角寸法８ｍｍ（水平寸法６．４ｍｍ）の表示部材を用いて、水平見かけ視界２０度を得るには、１８．１３ｍｍの焦点距離が必要となり、水平見かけ視界２５度を得るには、１４．４６ｍｍの焦点距離が必要となる。以上より、条件式（２）が導出される。

条件式（２）の下限を下回ると、見かけ視界が広くなり過ぎ、画像中心部から画像周辺部にわたって良好な視度状態を確保することが困難になる。条件式（２）の上限を上回ると、見かけ視界が狭くなり過ぎ、広角な撮像レンズへの対応が困難になるとともに、系の小型化、すなわち、装置の薄型化が困難となる。

上記条件式（２）は、近年の電子ビューファインダーも含めた考察に基づくものである。よって、条件式（１）、（２）を満たすように、接眼レンズ群２とターゲットレンズ群６を構成することにより、近年の小型化、広角化および電子ビューファインダーにも対応可能で、画像中心部から画像周辺部にわたって良好な視度状態を有するファインダー装置を提供することができる。

次に、ターゲットレンズ群６の詳細な構成について説明する。本発明の第１の実施形態のターゲットレンズ群６は、ターゲットレンズ群６の最も表示部材側の面から表示部材５までに比較的広い空気間隔を有するものである。例えば、図１に示す例では、表示部材５からターゲットレンズ群６の最も表示部材側の面までの空気間隔は、ターゲットレンズ群６が有する接合レンズの中心厚よりも大きい。

ターゲットレンズ群６の最も表示部材側の面から表示部材５までに比較的広い空気間隔を有するような構成のターゲットレンズ群６においては、ターゲットレンズ群６の最も表示部材側の面を凹面とすることが好ましい。これにより、画像中心部と画像周辺部の像の視度差を抑制し、画像中心部から画像周辺部にわたって視度状態を良好にすることが容易になる。

ターゲットレンズ群６は、例えば、図１に示す例のように、表示部材側から順に、表示部材側に凹面を向けた正メニスカスレンズであるレンズおよび負メニスカスレンズであるレンズが貼り合わされた接合レンズを有することが好ましい。これにより、視度状態を良好にできるとともに、色収差も良好に補正することが可能になる。

ターゲットレンズ群６は、上述した構成の接合レンズ１組のみからなる構成としてもよい。この場合は、簡素な構成で上記効果を得ることができる。あるいは、ターゲットレンズ群６は、上述した構成の接合レンズを２組備えるようにしてもよく、この場合は、接合レンズ１組のみの場合に比べてより良好に色収差を補正することができる。

次に、図４を参照しながら、本発明の第２の実施形態にかかるファインダー装置２０について説明する。図４は、本発明の第２の実施形態にかかるファインダー装置２０の構成を示す図である。このファインダー装置２０は、第１の実施形態のファインダー装置１０と比較して、ターゲットレンズ群６の代わりにターゲットレンズ群２６を備える点が基本的に異なるだけであり、その他の構成は同じであるため、図４においてファインダー装置１０と同じ構成要素には同じ符号を付し、重複説明を省略する。

本発明の第２の実施形態にかかるファインダー装置２０においては、ターゲットレンズ群２６と、ハーフプリズム４と、接眼レンズ群２とが表示光学系２７を構成する。ターゲットレンズ群２６、表示光学系２７の機能は、第１の実施形態において説明したターゲットレンズ群６、表示光学系７それぞれと同様である。また、本発明の第２の実施形態にかかるファインダー装置２０もまた、第１の実施形態のファインダー装置１０において説明した条件式（１）、（２）を満たすものである。

本発明の第２の実施形態のターゲットレンズ群２６は、表示部材５に隣接または近傍の位置に配置されて接眼レンズ群側に凹面を向けた負レンズＬ２１を有することを特徴とする。例えば、図４に示すターゲットレンズ群２６は、表示部材側から順に、接眼レンズ群側に凹面を向けた平凹形状の単レンズである負レンズＬ２１と、表示部材側に凹面を向けた正メニスカスレンズおよび負メニスカスレンズの接合レンズとからなる。なお、図４に示す例では、表示部材５と負レンズＬ２１が接しており、レンズＬ２１の表示部材側の平面と表示部材５とが同一面上に位置している。

表示部材５に隣接または近傍の位置に接眼レンズ群側に凹面を向けた負レンズＬ２１を配置することで、画像中心部から画像周辺部にわたって視度状態を良好に保つことがより容易になる。

なお、負レンズＬ２１を配置する場合、実際には、表示部材５の保護部材や表示部材５を保持する保持部材を考慮する必要があり、負レンズＬ２１は表示部材５と微小の間隙を空けて配置される場合が多く、光軸上の距離で表示部材５の位置から約２ｍｍ以内の位置に配置されることが多い。また、負レンズＬ２１の表示部材側の面は平面とすることが好ましく、この場合には製造性が高まり、安定して良好な視度状態を確保しやすくなる。

さらに、本発明の第２の実施形態のターゲットレンズ群２６においては、負レンズＬ２１の接眼レンズ群側に、表示部材側の面が凹面であるレンズを負レンズＬ２１と空気間隔を挟んで有することが好ましい。かかる構成によれば、画像中心部から画像周辺部にわたって視度状態を良好に保つことがより容易となる。この際、負レンズＬ２１と、該負レンズＬ２１の接眼レンズ群側で負レンズＬ２１と対向する凹面との空気間隔は、ターゲットレンズ群２６におけるレンズ間隔のうち最も広い空気間隔とすることが好ましく、かかる構成によれば、画像中心部から画像周辺部にわたって視度状態を良好に保つことがより容易となる。

本発明の第２の実施形態のターゲットレンズ群２６においては、表示部材側から順に、表示部材側に凹面を向けた正メニスカスレンズと負メニスカスレンズとが貼り合わされた接合レンズを有することが好ましい。これにより、視度状態を良好にできるとともに、色収差も良好に補正することが可能になる。

なお、ターゲットレンズ群２６は、表示部側に凹面を向けた正メニスカスレンズと負メニスカスレンズとが貼り合わされた接合レンズを１組のみ備えていてもよく、あるいは２組備えるようにしてもよい。２組備えた場合には、色収差を補正する効果をより向上させることができる。

または、ターゲットレンズ群２６は、表示部材側から順に、表示部材側に凹面を向けた負レンズと正レンズとが貼り合わされた接合レンズを有するように構成してもよい。これにより、像の中心部と周辺部の像の視度差を抑制することが容易になるとともに、色収差も良好に補正することが可能になる。なお、この接合レンズは例えば、両凹レンズと両凸レンズの貼り合わせにより構成することができる。

ターゲットレンズ群２６は、表示部材側に凹面を向けた負レンズと正レンズとが貼り合わされた接合レンズと、表示部側に凹面を向けた正メニスカスレンズと負メニスカスレンズとが貼り合わされた接合レンズの両方を備えるようにしてもよい。かかる構成によれば、画像中心部から画像周辺部にわたって視度状態を良好に保つことがより容易になるとともに、色収差の良好な補正を実現することが可能になる。

以上より、本発明の実施形態にかかるファインダー装置によれば、画像中心部から画像周辺部にわたって視度状態を良好に保つことができ、近年多用されつつある電子ビューファインダーにも好適に使用可能である。また、従来の大半のファインダー装置は、視野枠や測距エリアの表示を主目的としていたため倍率色収差の補正が不十分であったのに対し、上記の接合レンズを有するターゲット群を備えた本発明の実施形態にかかるファインダー装置によれば、倍率色収差の補正も良好に行うことができる。

次に、本発明のファインダー装置を構成する光学系の数値実施例について説明する。なお、以下に述べる実施例１−１、１−２は本発明の参考例であり、実施例２−１、２−２、２−３、２−４、２−５、３−１は本発明の実施例である。以下の実施例１−１において説明するレンズデータや収差図の表記方法は、以降の実施例や比較例においても同様であるため、重複説明を省略する。また、以下の実施例の構成図の対物レンズ群１、接眼レンズ群２、ハーフプリズム４、ターゲットレンズ群６、２６に関しては、上述した実施形態の概念に基づいた符号を付している。

＜実施例１−１＞
図５、図６にそれぞれ、実施例１−１のファインダー装置の観察光学系、表示光学系の断面図を示す。図６は、光路を展開した図である。実施例１−１のターゲットレンズ群６は、表示部材側に凹面を向けた正メニスカスレンズと負メニスカスレンズを表示部材側から順に貼り合わせた１組の接合レンズからなる。表示部材５とこの接合レンズとの光軸上の間隔は７．９４ｍｍである。

表１、表２にそれぞれ、実施例１−１の観察光学系のレンズデータ、表示光学系のレンズデータを示す。レンズデータの各表において、Ｓｉの欄は最も物体側の構成要素の面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、…）の面番号を示し、Ｒｉの欄はｉ番目の面の曲率半径を示し、Ｄｉの欄はｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ上の面間隔を示し、Ｎｄｊの欄は最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊの欄はｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示している。

曲率半径の符号は、面形状が物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。レンズデータにおける曲率半径および面間隔の単位としては、「ｍｍ」を用いている。各表の数値は所定の桁でまるめたものである。

図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）に実施例１−１のファインダー装置の観察光学系の各収差図を示す。図１９（Ａ）〜図１９（Ｄ）はそれぞれ、球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率色収差）を示すものである。各収差図はｄ線を基準としたものである。球面収差図と倍率色収差図にはＦ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に関する収差も示す。非点収差図にはサジタル方向の収差を実線で、タンジェンシャル方向の収差を点線で示している。

球面収差図の縦軸の上には収差図を計算する際の瞳径（単位はｍｍ）を記載している。すなわち、図１９（Ａ）は、瞳径φ３．５ｍｍの場合の球面収差を示すものである。非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図の縦軸は、主光線の光軸に対する射出角度であり、これらの図の縦軸の上には最大の射出角度を記載している。球面収差図、非点収差図の横軸は、視度表示であり、単位のＤはディオプターである。倍率色収差図の横軸は、角度であり、単位は分である。

同様に、図２０（Ａ）〜図２０（Ｄ）にそれぞれ、実施例１−１のファインダー装置の表示光学系の球面収差、非点収差、歪曲収差（ディストーション）、倍率色収差（倍率色収差）の各収差図を示す。

＜実施例１−２＞
図７に、実施例１−２のファインダー装置の表示光学系の断面図を示す。図７は、光路を展開した図である。実施例１−２のターゲットレンズ群６は、ともに、表示部材側に凹面を向けた正メニスカスレンズと負メニスカスレンズを表示部材側から順に貼り合わせた２組の接合レンズからなる。表示部材５と物体側の接合レンズとの光軸上の間隔は６.００ｍｍである。実施例１−２のファインダー装置の観察光学系は、実施例１−１の観察光学系と同一であるため、ここではその構成図とレンズデータの記載は省略する。

表３に、実施例１−２の表示光学系のレンズデータを示す。また、図２１（Ａ）〜図２１（Ｄ）に実施例１−２の表示光学系の各収差図を示す。

＜実施例２−１＞
図８に、実施例２−１のファインダー装置の表示光学系の断面図を示す。図８は、光路を展開した図である。実施例２−１のターゲットレンズ群２６は、表示部材５に密着して配置される負レンズと、接合レンズとからなる２群３枚構成である。実施例２−１のファインダー装置の観察光学系は、実施例１−１の観察光学系と同一であるため、ここではその構成図とレンズデータの記載は省略する。

表４に、実施例２−１の表示光学系のレンズデータを示す。また、図２２（Ａ）〜図２２（Ｄ）に実施例２−１の表示光学系の各収差図を示す。

＜実施例２−２＞
図９に、実施例２−２のファインダー装置の表示光学系の断面図を示す。図９は、光路を展開した図である。実施例２−２のターゲットレンズ群２６は、表示部材５に密着して配置される負レンズと、２組の接合レンズとからなる３群５枚構成である。実施例２−２のファインダー装置の観察光学系は、実施例１−１の観察光学系と同一であるため、ここではその構成図とレンズデータの記載は省略する。

表５に、実施例２−２の表示光学系のレンズデータを示す。また、図２３（Ａ）〜図２３（Ｄ）に実施例２−２の表示光学系の各収差図を示す。

＜実施例２−３＞
図１０、図１１にそれぞれ、実施例２−３のファインダー装置の観察光学系、表示光学系の断面図を示す。図１１は、光路を展開した図である。実施例２−３のターゲットレンズ群２６は、表示部材５と１．７０ｍｍの間隔を空けて配置される負レンズと、接合レンズとからなる２群３枚構成である。

表６、表７にそれぞれ、実施例２−３の観察光学系のレンズデータ、表示光学系のレンズデータを示す。また、図２４（Ａ）〜図２４（Ｄ）、図２５（Ａ）〜図２５（Ｄ）にそれぞれ、実施例２−３の観察光学系の各収差図、表示光学系の各収差図を示す。

＜実施例２−４＞
図１２、図１３にそれぞれ、実施例２−４のファインダー装置の観察光学系、表示光学系の断面図を示す。図１３は、光路を展開した図である。実施例２−４のターゲットレンズ群２６は、表示部材５と１．４６ｍｍの間隔を空けて配置される負レンズと、接合レンズとからなる２群３枚構成である。

表８、表９にそれぞれ、実施例２−４の観察光学系のレンズデータ、表示光学系のレンズデータを示す。また、図２６（Ａ）〜図２６（Ｄ）、図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）にそれぞれ、実施例２−４の観察光学系の各収差図、表示光学系の各収差図を示す。

＜実施例２−５＞
図１４、図１５にそれぞれ、実施例２−５のファインダー装置の観察光学系、表示光学系の断面図を示す。図１５は、光路を展開した図である。実施例２−５のターゲットレンズ群２６は、表示部材５と０．８０ｍｍの間隔を空けて配置される負レンズと、２組の接合レンズとからなる３群５枚構成である。

表１０、表１１にそれぞれ、実施例２−５の観察光学系のレンズデータ、表示光学系のレンズデータを示す。また、図２８（Ａ）〜図２８（Ｄ）、図２９（Ａ）〜図２９（Ｄ）にそれぞれ、実施例２−５の観察光学系の各収差図、表示光学系の各収差図を示す。

＜実施例３−１＞
図１６、図１７、図１８にそれぞれ、実施例３−１のファインダー装置の全体構成図、観察光学系の断面図、表示光学系の断面図を示す。実施例３−１のファインダー装置は、光路合成部材としてハーフミラー２４を用いたものであり、実質的に、実施例２−１のファインダー装置のハーフプリズム４をハーフミラー２４に置換したものと考えることができる。このようなハーフプリズム４をハーフミラー２４に置換した構成は、実施例２−１以外の実施例にも適用可能である。

なお、図１８は光路を展開した図であり、図１７、図１８ではハーフミラー２４の図示を省略している。実施例３−１のターゲットレンズ群２６は、表示部材５に密着して配置される負レンズと、接合レンズとからなる２群３枚構成である。

表１２、表１３にそれぞれ、実施例３−１の観察光学系のレンズデータ、表示光学系のレンズデータを示す。また、図３０（Ａ）〜図３０（Ｄ）、図３１（Ａ）〜図３１（Ｄ）にそれぞれ、実施例３−１の観察光学系の各収差図、表示光学系の各収差図を示す。

表１４に、上記実施例と比較例における条件式（１）、（２）の対応値を示す。

表１４に示す比較例１、２はそれぞれ、特許文献２（特開平２００１−１３５４９号公報）に記載された実施例１、２である。比較例１、２は、条件式（１）、（２）をともに満たすものではない。図３２（Ａ）〜図３２（Ｄ）、図３３（Ａ）〜図３３（Ｄ）にそれぞれ、比較例１の観察光学系の各収差図、表示光学系の各収差図を示し、図３４（Ａ）〜図３４（Ｄ）、図３５（Ａ）〜図３５（Ｄ）にそれぞれ、比較例２の観察光学系の各収差図、表示光学系の各収差図を示す。

上記実施例と上記比較例の表示光学系の収差図を比べると、比較例の非点収差はサジタル方向、タンジェンシャル方向の両方で大きな値をとっているのに対し、実施例の非点収差はサジタル方向、タンジェンシャル方向の一方または双方で値を小さく抑えられている。また、倍率色収差においても、比較例よりも実施例の方が、良好に補正されている。

次に、本発明の撮像装置の実施形態について説明する。図３６は、本発明の撮像装置の一実施形態であるデジタルカメラ１００の背面側斜視図である。デジタルカメラ１００は、カメラボディの上部に本発明の実施形態にかかるファインダー装置１０１を備える。ファインダー装置１０１は電子ビューファインダーである。また、デジタルカメラ１００は、カメラボディの背面に画像や各種設定画面を表示するモニタ１０２と、各種設定を行うための操作ボタン１０３と、変倍を行うためのズームレバー１０４を備え、カメラボディの上面にシャッターボタン１０５を備える。

デジタルカメラ１００においては、カメラボディの前面に配設された撮像レンズ（不図示）による被写体像が撮像素子（不図示）により撮像され、この撮像画像とファインダー装置１０１内部の液晶素子（不図示）による表示を重畳してファインダー装置１０１で観察できるように構成されている。デジタルカメラ１００は、いわゆる、スーパーインポーズ機能を有するものである。ファインダー装置１０１の液晶素子では、例えば、視野枠、測距エリアだけでなく、撮影済みの画像を表示することも可能である。このような電子ビューファインダーは、撮影者がファインダー装置１０１から目を離さずに、撮像レンズで撮像中の画像と撮影済みの画像を瞬時に切換えて確認することができるという利点がある。

以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

１ 対物レンズ群
２ 接眼レンズ群
３ 観察光学系
４ ハーフプリズム
４ａ 半透膜
５ 表示部材
６、２６ ターゲットレンズ群
７、２７ 表示光学系
８ 眼
１０、２０ ファインダー装置
２４ ハーフミラー
１００ デジタルカメラ
１０１ ファインダー装置
１０２ モニタ
１０３ 操作ボタン
１０４ ズームレバー
１０５ シャッターボタン
ＥＰ アイポイント
Ｌ２１ 負レンズ

Claims (5)

1. 負の屈折力を有する対物レンズ群および正の屈折力を有する接眼レンズ群を備えた逆ガリレオ型ファインダーの観察光学系による像に、前記対物レンズ群と前記接眼レンズ群の間に配置された光路合成部材を用いて前記観察光学系の光路の外部に配置された表示部材の表示を重畳させて観察させるファインダー装置において、
   前記表示部材から前記接眼レンズ群までの光路に前記表示部材からの光を導くターゲットレンズ群を備え、
   前記ターゲットレンズ群が、前記表示部材に隣接または近傍の位置に配置されて接眼レンズ群側に凹面を向けた負レンズを有し、
   前記接眼レンズ群の焦点距離をｆ２とし、前記ターゲットレンズ群から前記接眼レンズ群までの合成焦点距離をｆｇとしたとき、下記条件式（１）、（２）を満たすことを特徴とするファインダー装置。
   ２５．０ｍｍ＜ｆ２＜４０．０ｍｍ … （１）
   １５．０ｍｍ＜ｆｇ＜２７．０ｍｍ … （２）
2. 前記ターゲットレンズ群が、前記負レンズの接眼レンズ群側に、表示部材側の面が凹面であるレンズを前記負レンズと空気間隔を挟んで有することを特徴とする請求項１記載のファインダー装置。
3. 前記ターゲットレンズ群が、表示部材側に凹面を向けた正メニスカスレンズと負メニスカスレンズを表示部材側から順に貼り合わせた接合レンズを有することを特徴とする請求項１または２記載のファインダー装置。
4. 前記ターゲットレンズ群が、表示部材側に凹面を向けた負レンズと正レンズを表示部材側から順に貼り合わせた接合レンズを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のファインダー装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載のファインダー装置を備えたことを特徴とする撮像装置。

Images