JPH11237659A - ファインダー系及びそれを用いた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 撮影レンズによって焦点板上に形成した被写
体像と表示体の情報の双方を同一のファインダー視野で
重ねて観察する一眼レフカメラ用のファインダー系を得
ること。 【解決手段】 所定面上に形成した被写体像に基づく光
束を正立像形成部材と、光軸に対して互いに異なる角度
で配置した２つの光学面を通過させて接眼レンズに導光
する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体
からの光束を該２つの光学面で反射させて、該接眼レン
ズに導光する表示系とを利用して該被写体像と該表示体
の双方を同一視野で観察すること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファインダー系、
及びそれを用いた光学機器に関し、特に、一眼レフレッ
クスカメラに用いるファインダー系（「ファインダー光
学系」ともいう）において、撮影レンズによって形成し
た被写体像と測距情報等の表示体の情報との双方を重ね
合わせて、同一視野で観察するようにした写真用カメ
ラ、ビデオカメラ等に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、一眼レフレックスカメラのフ
ァインダー光学系において、撮影レンズによって焦点板
に結像された被写体像に測距位置などの情報を重ねて表
示するファインダー系が、例えば特開昭58-85426号公報
や特開平1-277225号公報等で提案されている。

【０００３】このうち、特開昭58-85426号公報に開示さ
れるファインダー系（第１の従来例）では、一眼レフレ
ックスカメラの焦点板の近傍に液晶などのように光の透
過率を変化させることの可能な光学素子を配置し、この
光学素子の透過率を変化させることによって所定の情報
の表示と非表示の切り替えを行う構成を提案している。

【０００４】又、特開平昭1-277225号公報に開示される
ファインダー系（第２の従来例）では、一眼レフレック
スカメラの焦点板上に複数の微小プリズムによって所定
の表示形状を予め形成しておき、表示形状の一部分を選
択的に照明して照明光を微小プリズムの偏向作用によっ
て観察者の瞳孔の方向へ偏向させる構成を提案してい
る。

【０００５】一方、一眼レフレックスカメラのファイン
ダー光学系において、正立像形成用の光学部材と接眼レ
ンズの間に反射面を配置して光路を分割して各種の用途
に用いるファインダー系が、例えば特公昭62-4694 号公
報や特開平2-309332号公報、特開平6-202202号公報等で
提案されている。

【０００６】特公昭62-4694 号公報に開示されるファイ
ンダー系（第３の従来例）では、一眼レフレックスカメ
ラのペンタプリズムと接眼レンズの間に全体として平行
平面板より成り複数の反射面を有するプリズムを配置
し、ファインダーの視野外の所定の位置に情報を表示し
ている。

【０００７】特開平2-309332号公報に開示されるファイ
ンダー系（第４の従来例）では、一眼レフレックスカメ
ラのペンタプリズムと接眼レンズの間に、ファインダー
光軸にたいして傾斜した面を有する２つのプリズムより
構成され全体として平行平面板を形成するプリズムを配
置し、ファインダー光軸にたいして傾斜した面を透過面
または反射面として切り替えて使用することによってフ
ァインダー光学系の光路を切り替える構成を提案してい
る。

【０００８】また、特開平6-202202号公報に開示される
ファインダー系（第５の従来例）は、上記第１の従来例
に開示されるように、一眼レフレックスカメラの焦点面
近傍に液晶によって構成した表示体を配置して被写体像
に重ねて表示し、さらにペンタプリズムと接眼レンズの
間のファインダー光学系の光路中にファインダー光軸に
対して傾斜した反射面を配置し、この反射面によって光
路を分割して測光用の受光光学系に光線を導く構成を提
案している。

【０００９】

【発明が解決しようとしている課題】一眼レフレックス
カメラのファインダー光学系の被写体像に重ねて情報の
表示を行うファインダー系として前記第１、及び第２の
従来例にはそれぞれ次のような問題があった。

【００１０】前記第１の従来例では、ファインダー光学
系の光路中に液晶を配置する構成であるため、ファイン
ダー系の明るさが液晶の透過率に依存し、暗くなりやす
いという問題があった。液晶によって透過率を変化させ
ることは可能であっても、液晶が存在しない場合に匹敵
するほど透過率を高くすることはなかなか難しい。

【００１１】前記第２の従来例では、ファインダー系の
明るさという点では上記第１の従来例のように透過率を
低下させることは少ないが、ファインダー光学系の被写
体像の上に表示体が常時視認される状態となっており、
表示体の数が多くなってくると観察系として煩わしくな
るという問題があった。また表示と非表示の切り替えの
ための照明光源を配置することが必要となるため、ファ
インダー系の視野内の比較的広範囲の領域に情報の表示
を行うのはなかなか困難であった。

【００１２】一眼レフレックスカメラのファインダー光
学系の光路中にファインダー光学系の光軸に対して傾斜
した反射面を形成し、この反射面を介して表示体からの
情報光をファインダー光路中に導入して、情報表示する
ファインダー光学系としての前記第３、第４、及び第５
の従来例にも次のような問題があった。

【００１３】前記第３の従来例では、ファインダー光路
中にプリズムを配置して情報を表示する構成を提案して
いるが、この従来例の構成はファインダー視野の視野外
の暗部の所定位置に情報を表示するものであって、ファ
インダー視野内の被写体像に重ねて情報を表示すること
はできない。

【００１４】前記第４の従来例、及び第５の従来例で
は、ファインダー光路中にファインダー光軸に対して傾
斜した反射面を配置して光路を切り替える構成を提案し
ているが、いずれも焦点板上に結像した被写体像をこれ
らの反射面によって切り替えるものであって、ファイン
ダー視野内の被写体像に重ねて情報を表示するための光
路の切り替えを行う構成を開示するものではない。

【００１５】本発明は、ファインダー光路中にファイン
ダー光軸に対して傾斜した反射と透過をする光学面を適
切に配置して光路を分割する構成を採用することによ
り、ファインダー視野内の被写体像に表示体の情報を重
ねて表示し、特に、表示体の情報を光学系全体の小型化
を図りつつファインダー視野内の比較的広い面積の領域
にファインダー倍率を十分に大きく維持しつつ表示する
ことができるファインダー系及びそれを用いた光学機器
の提供を目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のファインダー系
は (1-1) 所定面上に形成した被写体像に基づく光束を正立
像形成部材と、光軸に対して互いに異なる角度で配置し
た２つの光学面を通過させて接眼レンズに導光する観察
系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光
束を該２つの光学面で反射させて、該接眼レンズに導光
する表示系とを利用して該被写体像と該表示体の双方を
同一視野で観察することを特徴としている。

【００１７】特に、 (1-1-1) 前記２つの光学面のうち１つはハーフミラー、
他の１つはダイクロイックミラーであることを特徴とし
ている。

【００１８】(1-2) 所定面上に形成した被写体像に基づ
く光束を正立像形成部材と、光軸に対して互いに異なる
角度で配置した第１の光学面と第２の光学面の順に通過
させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部
材の近傍に設けた表示体からの光束を該第２の光学面と
第１の光学面の順で反射させて、該接眼レンズに導光す
る表示系とを利用して該被写体像と該表示体の双方を同
一視野で観察することを特徴としている。

【００１９】特に、 (1-2-1) 前記第１の光学面はハーフミラー、又はダイク
ロイックミラーであることを特徴としている。

【００２０】又、 (1-2-1-1) 前記第１の光学面の法線と光軸とのなす角を
θ₁ °としたとき ２．５＜θ₁ ＜２０ を満足すること。

【００２１】(1-2-1-2) 前記第１の光学面の法線と第２
の光学面の法線とのなす角をθ_R °としたとき ３０＜θ_R ＜５５ を満足すること。

【００２２】(1-2-1-3) 前記第１と第２の光学面は１つ
の光学部材より形成されており、該第２の光学面は前記
表示体からの光束を反射させるとともに、前記所定面上
の被写体像からの光束であって、該第１の光学面を通過
してくる光束を通過するように光軸に対して傾斜して配
置しており、該第２の光学面に基づく光軸の偏向を補償
する透過面を有する補償光学部材を光路中に設けている
こと。

【００２３】(1-2-1-4) 前記第２の光学面は前記表示体
からの光束を全反射させるとともに、前記所定面上の被
写体像からの光束であって、前記第１の光学面を通過し
てくる光束を通過するように設定していること。

【００２４】(1-2-1-5) 前記第２の光学面の法線と光軸
とのなす角をθ₂ °としたとき １５＜θ₂ ＜３５ を満足すること。

【００２５】(1-2-1-6) 前記正立像形成部材の射出面は
前記第１の光学面と略平行で近接配置、又は接合されて
いること。

【００２６】(1-2-1-7) 前記補償光学部材の透過面は曲
面を有しており、前記接眼レンズの一部の光学作用をし
ていること等を特徴としている。

【００２７】(1-2-2) 前記第１の光学面と第２の光学面
はいずれもハーフミラー、又はダイクロイックミラーで
あることを特徴としている。

【００２８】又、 (1-2-2-1) 前記第１の光学面と第２の光学面は１つの光
学部材より形成されており、該第２の光学面に基づく光
軸の偏向を補償する透過面を有する補償光学部材を該第
２の光学面と接合していること。

【００２９】(1-2-2-2) 前記正立像形成部材の射出面は
前記第１の光学面と略平行で近接配置、又は接合されて
いること。

【００３０】(1-2-2-3) 前記第１、第２の光学面は反射
鏡より成っていること等を特徴としている。

【００３１】(1-3) 所定面上に形成した被写体像に基づ
く光束を正立像形成部材と光軸に対して傾斜した光学面
を有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに
導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表
示体からの光束を結像系で集光し、該光学面で反射させ
た後に該接眼レンズに導光する表示系とを利用して、該
所定面上の被写体像と該表示体の縮小像との双方を略同
一の視度で観察するようにしたことを特徴としている。

【００３２】特に、 (1-3-1) 前記結像系は正の第１レンズと正の第２レンズ
とを有し、該結像系と前記接眼レンズとの合成の焦点距
離をｆ_R 、前記観察系の焦点距離をｆ_E としたとき ０．１＜ｆ_R ／ｆ_E ＜０．５ を満足することを特徴としている。

【００３３】(1-4) 所定面上に形成した被写体像に基づ
く光束を正立像形成部材と、光軸に対して傾斜した光学
面を有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズ
に導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた
表示体からの光束を該光学面で反射させて、該接眼レン
ズに導光する表示系とを利用して、該被写体像と表示体
の双方を同一視野で観察し、該所定面上に形成した被写
体像に基づく光束の一部を該正立像形成部材、及び該光
学部材のうち、該観察系の有効光線領域外の一部を介し
て受光レンズで集光して受光素子に導光する測光系を用
いて該被写体像の輝度情報を得ていることを特徴として
いる。

【００３４】特に、 (1-4-1) 前記光学部材は、前記表示体からの光束を入射
させる表示用入射面、前記正立像形成部材からの光束を
入射させて、前記受光レンズ側に射出させる測光用入射
面と測光用射出面とを有する多面のプリズム体より成っ
ていることを特徴としている。

【００３５】(1-4-2) 前記光学部材は前記正立像形成部
材からの光束を入射させる第１の光学面と、光軸に対し
て傾斜した該第１の光学面からの光束を通過させるとと
もに前記表示用入射面からの光束を反射させる第２の光
学面とを有しており、該第１の光学面と前記測光用入射
面を同一面より形成していることを特徴としている。

【００３６】(1-5) 所定面上に形成した被写体像に基づ
く光束を正立像形成部材と、光軸に対して傾斜し特定の
波長域の光束を反射させる少なくとも１つの光学面を有
する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに導光
する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体
からの光束を該光学面で反射させて、該接眼レンズに導
光する表示系とを利用して該被写体像と表示体の双方を
同一視野で観察するとともに該光学面の法線と光軸との
なす角をθ₀ °としたとき ２．５＜θ₀ ＜５０ を満足することを特徴としている。

【００３７】特に、 (1-5-1) 前記１つの光学面はダイクロイックミラーであ
り、ファインダー光軸と平行な方向に入射する光線の平
均透過率が５０％になる波長をλｈ（ｎｍ）としたとき ６００ｎｍ＜λｈ＜７００ｎｍ を満足することを特徴としている。

【００３８】本発明の光学機器は、 (2-1) 構成(1-1)〜(1-5)のいずれか１項記載のファイン
ダー系を有していることを特徴としている。

【００３９】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１の要部
断面図である。同図は一眼レフレックスカメラのファイ
ンダー光学系を示している。同図において、１は焦点板
であり、その面上には撮影系による物体像が形成されて
いる。２はコンデンサーレンズ、３は正立像形成部材と
して作用するペンタプリズム、４は反射光学部材、５は
接眼レンズ、６は観察者の瞳孔の位置、７は表示系を構
成する表示光学系、８は測光系の一部の光学系を表わし
ている。

【００４０】本実施形態では反射光学部材４を３つのガ
ラスプリズム４１、４２、４３より構成している。この
中で光学部材としてのプリズム４２の２つの面４２ａ、
４２ｂは表示体７４からの光束をそれぞれ反射させる第
１の反射面（第１の光学面）と、第２の反射面（第２の
光学面）となっている。３つのプリズム４１、４２、４
３は接合したとき平行平面板となる形状より成ってい
る。表示光学系７は、第１の正レンズ７１、反射鏡７
２、第２の正レンズ７３、及び表示体７４を有してい
る。表示体７４からの情報光を正レンズ７３、反射鏡７
２、正レンズ７１によって拡大した後、反射光学部材４
のプリズム４２の入射面４２ｃより入射させ、そこに配
置される２つの反射面４２ｂ、４２ａを介してファイン
ダー光学系の光路中に導入し、ファインダー視野像（被
写体像）に重ねて表示している。

【００４１】本実施形態の反射光学部材４を構成するプ
リズム４２の第１の反射面４２ａの法線はファインダー
光軸Ｆａに対する角θ₁ は条件式（１）を満足するよう
に、例えば、約１０°傾斜して配置されており、第２の
反射面４２ｂの法線は条件式（２）、（３）を満足する
ようにファインダー光軸Ｆａに対して第１の反射面とは
反対側の方向に２７°（θ₂ ）傾斜して配置されてい
る。反射光学部材４を構成するプリズム４２の第１の反
射面４ａには、条件式（６）を満足するように、例え
ば、図２に示すように、ファインダー光軸と平行な方向
に入射する光線の透過率が５０％となる波長が６５０ｎ
ｍ程度の分光透過率特性を持ったダイクロイックミラー
が蒸着されていて、およそ、波長４００ｎｍ〜６５０ｎ
ｍの可視光を透過し、波長６５０ｎｍより長波長の光を
反射するように構成している。

【００４２】また、第２の反射面４２ｂは、表示体７４
方向から入射する光線は全反射し、第１の反射面４２ａ
を透過した可視光は透過して屈折するように角度を設定
している。本実施形態の情報光の表示系は、このように
第１の反射面４２ａと第２の反射面４２ｂの相互反射を
利用してピーク波長が７００ｎｍ付近の赤色のＬＥＤを
光源とする表示体７４からの情報光をファインダー視野
内に導入している。これらの反射面の法線の光軸Ｆａと
のなす角θ_R を３７°としてこの情報光をファインダー
光軸Ｆａに対して７４°傾斜した方向から導入するよう
にしている。そして反射光学部材４のプリズム４２に形
成された表示用入射面４２ｃから入射した情報光は、第
２の反射面４２ｂで全反射した後に第１の反射面４２ａ
のダイクロイックミラーで反射して接眼レンズ５側に導
光している。そして接眼レンズ５を介して表示体７４の
像が焦点板１上の物体像と重なるようにして瞳孔の位置
６より観察している。

【００４３】また、表示光学系７の正の屈折力の光学部
材を、反射光学部材４の近傍に配置される第１の正レン
ズ７１と、表示体７４の近傍に配置される第２の正レン
ズ７３より構成し、これらの２つのレンズ７１、７３に
よって表示体７４を焦点板１と略等価な位置に結像させ
るように構成している。ここで２つのレンズ７１、７３
は結像系を構成している。

【００４４】この際、表示体７４は正レンズ７１、及び
正レンズ７３によって拡大して観察されるように構成し
ているため、表示体７４の大きさ自体は焦点板１の上の
大きさに対して小さくなっている。そして、結像系と観
察系とを前述の条件式（４）を満足するようにしてい
る。なお、反射鏡７２は表示光学系の光路を偏向させて
カメラ全体のコンパクト化を図るためのものである。測
光用光学系８は、測光用の受光レンズ８１と、受光素子
８２を有している。焦点板１の上に結像した被写体像の
拡散光の一部を、コンデンサーレンズ２、ペンタプリズ
ム３、反射光学部材４を構成するプリズム４１、プリズ
ム４２の測光用入射面４２ａ、測光用射出面４２ｄを介
した後に受光レンズ８１によって受光素子８２の上に略
々再結像させて被写体の輝度情報を得ている。なお、測
光系では光学部材（プリズム４２）のうち観察系の有効
光線領域外の一部を利用している。なお、測光用の受光
レンズ８１が反射面を持っているのは、受光素子８２を
適切に配置させることによって、やはりカメラ全体のコ
ンパクト化を図るためである。

【００４５】また接眼レンズ５は、本実施形態では負の
屈折力を有する第１レンズ５１、正の屈折力を有する第
２レンズ５２、及び保護ガラス５３の３つの光学部材よ
り構成していて、ファインダー視度の調節のために第２
レンズ５２を光軸上を移動可能に構成している。本実施
形態ではこのように接眼レンズ５にファインダー視度の
調節機能を設けており、このような構成の場合には特に
焦点板１から接眼レンズ５の前側主点位置までの距離が
長くなる傾向にあり、ファインダー倍率の低減を防ぐた
めの工夫が重要となってくる。

【００４６】本実施形態では、図１に示されるように、
反射光学部材４をファインダー光軸Ｆａに対してそれぞ
れ異なる方向に傾斜した２つの反射面４２ａ、４２ｂを
含むガラス、又はプラスチック材より成るプリズム４２
と２つのプリズム４１、４３の３つより構成して、ファ
インダーの視野内の広範囲の領域へ情報光を重ねて表示
することのできる表示系を実現するとともに、焦点板１
から接眼レンズ５へ至る光学系の光路長を極力短くして
十分に大きいファインダー倍率を維持することのできる
一眼レフレックスカメラのファインダー光学系を実現し
ている。

【００４７】また本実施形態では、情報光の表示のため
の反射光学部材４として光量損失のない全反射とダイク
ロイックミラーを使用しており、ファインダー光学系の
色づきを十分に低減させることができ、かつ十分に明る
く視認性の良好な情報の表示を可能としている。

【００４８】本実施形態において反射光学部材４を構成
するプリズム（光学部材）４２とプリズム４３とは僅か
の間隔を隔てて対向配置しても良く、又、接着剤で接着
しても良い。このとき、表示体７４からの光で入射面４
２ｃから入射した光が第２の反射面４２ｂで全反射する
ようにその角度θ₂ をプリズム４２の材質や接着剤の屈
折率を考慮して設定している。又、ペンタプリズムの射
出面とプリズム体４１とを接合しても良い。又、プリズ
ム体４１とプリズム体４２とを接合しても良い。

【００４９】尚、焦点板１からコンデンサーレンズ２、
ペンタプリズム３、反射光学部材４、そして接眼レンズ
５に至る各要素は観察系を構成し、表示体７４、正レン
ズ７３、反射鏡７２、正レンズ７１、第２の光学面４２
ｂ、第１の光学面４２ａ、接眼レンズ５に至る各要素は
表示系を構成している。又、焦点板１、コンデンサーレ
ンズ２、ペンタプリズム３、プリズム４１、４２、受光
レンズ８１、受光素子８２に至る各要素は測光系を構成
している。

【００５０】又、プリズム体４３は第２の光学面４２ｂ
に基づく光軸の偏向を補償する透過面を有する補償光学
部材を構成している。

【００５１】図３は本発明の実施形態２の要部概略図で
ある。

【００５２】同図は一眼レフレックスカメラのファイン
ダー光学系を示している。同図の実施形態において、図
１に示される実施形態１と同符号のものは同様のものを
意味している。本実施形態では反射光学部材４は、２つ
の反射鏡４４、４５より構成しており、これらの反射鏡
に形成された面４４ａ、及び４５ａは、それぞれ第１の
反射面（第１光学面）、及び第２の反射面（第２の光学
面）に対応している。本実施形態では２つの面４４ａ、
及び４５ａはどちらもダイクロイックミラーを蒸着して
形成し、それぞれの所定の光線の入射角度に対して特定
の分光透過率特性を持つように構成している。本実施形
態のダイクロイックミラー４４ａの分光透過率特性も入
射角度は異なるものの、図２に示される実施形態１のダ
イクロイックミラーのものと類似のものとしている。

【００５３】又、本実施形態のダイクロイックミラー４
５ａの分光透過率特性を図２１に示す。同図に示される
ようにダイクロイックミラー４５ａにおいては、ピーク
波長が７００ｎｍ付近の赤色のＬＥＤを光源とする情報
光が、その入射角が４７°程度の場合には反射され、入
射角が２７°程度の場合には透過されるように構成して
いる。誘電体の多層膜の各層の蒸着物質と膜厚を適切に
設定すればダイクロイックミラー４５ａの特性を図２１
のようにすることは可能である。尚、表自体７４に液晶
等のように所定の偏光面を持つものを用いた場合には、
その偏光面の方向がダイクロイックミラー４５ａの反射
面に対して所定の方向となるように適切に設定してやれ
ば、ダイクロイックミラーの入射角４７°の場合の特性
は所定の偏光面を持った光のみを考慮すれば十分とな
り、図２１に示した特性の実現は比較的容易となる。

【００５４】表示体７４からの光束を正レンズ７３、反
射鏡７２、そして正レンズ７１で集光し、ダイクロイッ
ク面４５ａ、４４ａで反射させた後、面４５ａを通過さ
せて接眼レンズ５に導光している。

【００５５】これによって焦点板１上に形成した被写体
像と表示体７４で表示した画像情報の双方を接眼レンズ
５を介してアイポイント６より観察している。

【００５６】又、焦点板１からの光束の一部をコンデン
サーレンズ２、ペンタプリズム３、ダイクロイック面４
４ａを介して受光レンズ８１で集光して受光素子８２で
受光して、被写体像の輝度情報を得ている。

【００５７】本実施形態の構成では、反射光学部材４を
反射鏡４４、４５の組合せにより構成しているため、光
路長の短縮という点では前述の実施形態１にはやや及ば
ないものの比較的簡易な構成とすることができ、製造コ
ストが比較的安価となるという利点もある。

【００５８】図４は本発明の実施形態３の要部概略図で
ある。

【００５９】同図は一眼レフレックスカメラのファイン
ダー光学系を示している。同図実施形態において、図１
に示される本実施形態と同符号のものは同様のものを意
味している。本実施形態では反射光学部材４は、２つの
ガラス、又はプラスチック材より成るプリズム４６、及
び４７より構成している。プリズム（光学部材）４６に
形成された２つの面４６ａ、及び４６ｂは、それぞれ第
１の反射面（第１の光学面）、及び第２の反射面（第２
の光学面）に対応している。本実施形態では２つの面４
６ａ、及び４６ｂは実施形態２と同様にどちらもダイク
ロイックミラーの蒸着により形成しており、それぞれの
所定の光線の入射角度に対して類似の分光透過率特性を
持つように構成している。

【００６０】表示体７４からの光束を正レンズ７３、反
射鏡７２、正レンズ７１を介してプリズム４６の入射面
４６ｃより入射させ、ダイクロイック面４６ｂ、４６ａ
で反射させた後、面４６ｂを通過させて、プリズム４７
を介して接眼レンズ５に導光している。

【００６１】焦点板１からの光束の一部をコンデンサー
レンズ２、ペンタプリズム３、プリズム４６の面４６
ａ、面４６ｂを介して、受光レンズ８１で集光して受光
素子８２で受光して焦点板１上の被写体像の輝度情報を
得ている。

【００６２】本実施形態のダイクロイックミラーの分光
透過率特性も入射角度は異なるものの、図２及び図３に
示される実施形態１，２のダイクロイックミラーのもの
と類似のものとしている。また本実施形態においては、
ペンタプリズム３の射出面３ｂを反射光学部材４を構成
するプリズム４６の入射面４６ａと平行、かつファイン
ダー光軸Ｆａにたいして傾斜して構成し、同時にペンタ
プリズム３と反射光学系４のプリズム４６とプリズム４
７を接合して配置している。これによって、焦点板１か
ら接眼レンズ５に至るファインダー光学系の光路長の一
層の短縮と、保持機構の簡略化等の製造上の問題点の解
決を図っている。

【００６３】また本実施形態の構成において、ファイン
ダー光学系の光路長を短縮するために、さらに反射光学
部材４を構成するプリズム４７と接眼レンズ５を構成す
る第１レンズ５１を一体化して構成している。このよう
な構成とすると接眼レンズ５を構成するレンズ面の自由
度が減ることになるためファインダー光学系の収差が若
干劣化する傾向にある。本実施形態では接眼レンズ５と
してファインダー視度の調節機能を設けることを想定し
ているためこのような問題点の発生も予想されるが、フ
ァインダー視度の調節機能を設けないファインダー光学
系を想定すれば特に光路長の短縮のために有効な手法と
いうことができる。

【００６４】以上説明した本発明の実施形態１から実施
形態３までは、ファインダー光学系の光軸Ｆａに対して
互いに異なる方向に傾斜した光学面を配置してファイン
ダー内の表示に用いる光学系を構成したものであって、
光学面の構成方法等の変形例をしめしたものである。こ
れらの３つの実施形態における光学面の法線とファイン
ダー光軸のなす角についてはいずれもほぼ同程度として
いるが、もちろん本発明の角度に関する条件式を満足し
た上で角度を適宜変更することもできる。

【００６５】図５は本発明の実施形態４の要部概略図で
ある。

【００６６】同図は一眼レフレックスカメラのファイン
ダー光学系を示している。同図の実施形態４において、
図１に示される実施形態１と同符号のものは同様のもの
を意味している。本実施形態では反射光学部材４は、１
つの光学部材（反射鏡）４８より構成され、反射面（光
学面）４８ａにダイクロイックミラーが蒸着されてい
る。本実施形態のダイクロイックミラーの分光透過率特
性も入射角度は異なるものの、図２に示される実施形態
１のダイクロイックミラーのものと類似のものとしてい
る。また本実施形態において反射鏡４８の反射面４８ａ
の法線とファインダー光軸Ｆａのなす角θ₀ は条件式
（５）を満足するように、例えば約３５°傾斜して配置
されている。本実施形態の情報光の表示系は、この反射
面４８ａの反射を利用してファインダー視野内に情報光
を導入している。即ち、表示体７４からの情報光を正レ
ンズ７３、反射鏡７２、そして正レンズ７１を介してフ
ァインダー光軸Ｆａに対して７０°傾斜した方向から反
射面４８に導入するようにしている。

【００６７】本実施形態の構成では、反射光学部材４を
反射鏡４８のみにより構成しているため、光路長の短縮
という点では必ずしも十分とは言えないものの、より簡
易な構成とすることができ、製造コストが安価となると
いう利点がある。尚、測光系８は焦点板１からの光束を
コンデンサーレンズ２、ペンタプリズム３を介して受光
レンズ８１で集光して受光素子８２で受光している。

【００６８】図６に図１の実施形態１の一眼レフレック
スカメラのファインダー光学系の観察系に相当する部分
の光路の展開図を示す。同図において図１で示した要素
と同一要素には同符番を付している。

【００６９】図７に図１の実施形態１の一眼レフレック
スカメラのファインダー光学系の観察系の収差図を示
す。

【００７０】本発明の実施形態の一眼レフレックスカメ
ラのファインダー光学系は、このようにペンタプリズム
３と接眼レンズ５の間にファインダー内へ表示体からの
情報を表示するために所定形状の光学部材を配置し、こ
れによってファインダー光学系の光路長の長大化を極力
防止してファインダー倍率の低下を防止している。また
特に本発明の実施形態１では視度調節機構を具備した接
眼レンズ５を配置しており、接眼レンズ５を焦点板側か
ら順に負の屈折力を有する第１レンズ５１と正の屈折力
を有する第２レンズ５２と保護ガラス５３の３つの光学
部材より構成し、視度の調節のために前記第２レンズ５
２を光軸上を移動させる構成としている。この本発明の
実施形態１の光学系は図６のように展開することがで
き、このときの収差図は図７に示すとおりである。ファ
インダー光学系としての緒元は、焦点板１からコンデン
サーレンズ２までの距離は１ｍｍ、接眼レンズ５の射出
面から観察者の瞳孔位置６までの距離（アイレリーフ）
は２０ｍｍ、焦点板１上の最大物体高は２０ｍｍ、見か
けの視野角度に換算すると１５．６°程度となってい
る。

【００７１】図８に本発明の実施形態１のファインダー
光学系の表示系に相当する部分の光路の展開図を示す。

【００７２】図９に本発明の実施形態１の表示系の収差
図を示す。

【００７３】ファインダー光学系と同様に情報光の表示
系を展開すると図８に示すようになる。本実施形態の表
示系は上記のファインダー光学系の接眼レンズ５を共用
して表示体７４を観察する光学系であって、表示体７４
を焦点板１と光学的に等価な位置に拡大して結像させる
ための２つの正レンズ７１、７３を有している。表示系
としての緒元は、表示体７４から正レンズ７３までの距
離は２．１５ｍｍ、接眼レンズ５の射出面から観察者の
瞳孔位置６までの距離（アイレリーフ）は２０ｍｍ、表
示体７４上の最大物体高は２．７ｍｍ、見かけの視野角
度に換算すると６．４°程度となっている。表示体７４
の最大物体高は焦点板１上の物体高に換算するとおよそ
８．１ｍｍとなり、表示光学系の正レンズ７１、７３に
よって表示体７４を焦点板におよそ３倍に拡大して観察
するよう構成している。この実施形態による測距位置の
表示の例を図１２に示す。

【００７４】図７、及び図９に示されるように諸収差は
良好に補正されており、視野、並びに情報光の表示は良
好に観察できるようになっている。

【００７５】図１０に本発明の実施形態１の表示系の変
形例に相当する部分の光路展開図を示す。

【００７６】図１１に本発明の実施形態１の表示系の変
形例の収差図を示す。

【００７７】図１０、及び図１１に示した表示系の変形
例は、図８、及び図９に示した表示系の数値実施例２で
あって、主として正レンズ７１の形状を変形したもので
ある。この実施形態における諸元は、表示体７４から正
レンズ７３までの距離は２ｍｍ、接眼レンズ５の射出面
から観察者の瞳孔位置６までの距離（アイレリーフ）は
２０ｍｍ、表示体７４上の最大物体高は２．７ｍｍ、見
かけの視野角度に換算すると６．８°程度となってい
る。表示体７４の最大物体高は焦点板１上の物体高に換
算するとおよそ８．６５ｍｍとなり、表示系の正レンズ
７１、７３によって表示体７４を焦点板におよそ３．２
倍に拡大して観察するよう構成している。

【００７８】本実施形態では、このように数値上の変形
例としてはさまざまのものが考えられるが、表示系に非
球面を用いるなどの手法を併用して、正レンズの形状を
適切に設定し、ファインダー視野内の中央から所定の領
域内に良好に視認できるように情報を重ねて表示してい
る。

【００７９】以下に本発明の実施形態１、２の一眼レフ
レックスカメラのファインダー光学系の観察系、及び表
示系の数値実施例を示す。

【００８０】数値実施例において＊印の付されているレ
ンズ面は非球面を表わしており、非球面の形状は次式に
よって表わすものとする。

【００８１】

【数１】 この他、本発明の実施形態２から実施形態４の一眼レフ
レックスカメラのファインダー光学系に対応する数値実
施例は、この本発明の実施形態１に対応する数値実施例
を若干変形すれば容易に実現することができ、説明の重
複となるためここでは割愛する。

【００８２】なお、ファインダー光学系の光路長をより
短縮するためにペンタプリズム３、及び反射光学部材４
はより高屈折率材料で構成するのが望ましく、上記実施
形態に開示したようにＮｄが１．６以上のものを使用す
るのが望ましい。

【００８３】

【外１】

【００８４】

【外２】 ここで前述の各条件式（１）〜（６）の技術的意味を説
明すると、条件式（１）に基づいて第１の反射面（光学
面）の法線とファインダー光軸のなす角を比較的小さく
設定しておくと、ハーフミラー、あるいはダイクロイッ
クミラーで反射する情報光のこの面への入射角が比較的
小さくなって、分光反射率特性の入射角度依存（入射角
度に対する分光反射率特性の変化）を小さくすることが
できる。即ち、前記第１の反射面をこの条件式（１）を
満足するように配置することによってファインダーの視
野内での見かけ上の色の変化を少なくすることができ
る。条件式（１）の上限値を超えてこれらのなす角が大
きくなると、分光反射率特性の入射角度依存が大きくな
り、逆にこれらのなす角が小さくなると情報光を分離す
るための光学部材が大きくなって装置のコンパクト化が
困難となる。

【００８５】条件式（２）は情報表示用の光学部材の２
つの反射面（光学面）のなす角を規定する式であって、
この条件式（２）によってこの光学部材に導入する情報
光の方向を規定している。この条件式（２）で規定する
範囲を超えた設定とするとファインダー光学系の光軸と
表示系の情報光の導入方向のなす角が比較的小さくなっ
て、表示系の構成部品の配置が難しくなり、装置のコン
パクト化の妨げとなる。

【００８６】条件式（３）はプリズム体より成る光学部
材の第２の反射面（光学面）において、焦点板から観察
者の瞳孔に至るファインダーの視野像が透過し、特定の
方向に配置され、ここから導入される情報光が反射する
ように構成したときに、全体をコンパクトにするための
条件式である。条件式（３）の下限値を超えて角度θ₂
が小さくなると、情報光を前記第１の反射面（光学面）
と前記第２の反射面（光学面）の相互反射によってファ
インダーの視野内に情報光を重ねて表示させるためには
前記第１の反射面の法線とファインダー光軸のなす角を
大きく設定することが必要となって、コンパクトな構成
とし難いという問題や、上記の分光反射率特性の入射角
度依存が大きくなり易くなるという問題が生じる。又、
逆に条件式（３）の上限値を超えて角度θ₂ が大きくな
ると、やはりコンパクトな構成とし難いという問題が生
じる。又、このように反射面とファインダー光軸のなす
角度を大きく設定し、その反射面を接合面としない場合
には、この面のプリズム作用の影響が大きくなってファ
インダー視野像の色のにじみが多くなるという問題も発
生する。

【００８７】条件式（４）は、ファインダー光学系の観
察系の合成焦点距離ｆ_E に対する表示系（結像系と接眼
レンズとの合成系）の合成焦点距離ｆ_R の比を規定する
式であって、表示系における表示体の焦点板に対する縮
小倍率を適切に設定するべく規定する式である。条件式
（４）の下限値を超えて表示系の合成焦点距離ｆ_R が短
くなると、表示体を極めて小さく構成することが必要と
なって製造上の問題が発生する。逆に条件式（４）の上
限値を超えて表示光学系の合成焦点距離ｆ_R が長くなる
と、表示体をあまりコンパクトに構成することができな
くなって好ましくない。

【００８８】条件式（５）は光学部材を１つの光学面よ
り構成したときの１つの反射面（光学面）の法線とファ
インダー光軸のなす角をθ₀ °を規定して、この反射面
により表示体からの情報を表示する際の反射面の配置を
適切にするものである。上記の条件式（１）ではファイ
ンダー光路中に２つの反射面を配置する場合の第１の反
射面についての適切な配置について規定しているが、フ
ァインダー光学系の光路長の短縮という観点では若干不
利な点があるものの１つの反射面のみを配置する場合も
考えられ、条件式（５）は、このような場合も併せて反
射面を設定するときの条件を規定した式となっている。
条件式（５）の下限値は、条件式（１）のファインダー
光学系の光路中に２面の反射面を配置したときの下限値
と同様であり、条件式（５）の上限値はファインダー光
学系の光路中に１面のみの反射面を配置して情報光の表
示系を構成する場合で、表示装置からの情報光をファイ
ンダー光軸と略垂直な方向から導入するべく構成するこ
とを想定しており、表示装置を小型に構成し得る条件を
規定するものである。反射面の法線とファインダー光軸
のなす角を上述の条件式（１）を満足するように構成し
て２つの反射面による情報光を導入する構成とするのが
より好ましいが、第２の方法としてこのように反射面を
１面のみこの条件式（５）を満足するように構成するこ
とも可能である。

【００８９】条件式（６）はダイクロイックミラーによ
ってファインダー視野像に表示体からの情報光を重ねて
表示するときの反射光学部材の分光透過率特性の一部を
規定する式であって、ファインダー光軸と平行な方向に
入射する光線の平均透過率が５０％となる波長、すなわ
ち透過光と反射光を分離する波長を規定している。条件
式（６）の下限値を超えて平均透過率が５０％となる波
長が短波長となるとファインダー視野像のうちの赤色成
分が欠落して見えるようになり、また逆に条件式（６）
の上限値を超えて平均透過率が５０％となる波長が長波
長となると表示体からの情報光の視認性が悪くなる。

【００９０】本発明は、以上説明したような種々の構成
を採用することによって、ファインダー視野内の被写体
像に重ねて情報を表示する新規の一眼レフレックスカメ
ラのファインダー光学系を実現している。特に、ファイ
ンダーの視野内の比較的広い面積の領域に情報を表示す
ることを可能とし、また、コンパクトな構成としてファ
インダー倍率を十分に大きく維持することの可能なファ
インダー光学系を実現することに成功している。

【００９１】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、ファイン
ダー光路中にファインダー光軸に対して傾斜した反射と
透過をする光学面を適切に配置して光路を分割する構成
を採用することにより、ファインダー視野内の被写体像
に表示体の情報を重ねて表示し、特に、表示体の情報を
光学系全体の小型化を図りつつファインダー視野内の比
較的広い面積の領域にファインダー倍率を十分に大きく
維持しつつ表示することができるファインダー系及びそ
れを用いた光学機器を達成することができる。

【００９２】特に、本発明によれば、ファインダー視野
内の被写体像に重ねて情報を表示する新規で良好な一眼
レフレックスカメラのファインダー光学系を実現するこ
とができ、又、ファインダーの視野内の比較的広い面積
の領域に情報を表示することを可能とし、また、コンパ
クトな構成としてファインダー倍率を十分に大きく維持
することの可能なファインダー光学系を実現することが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態１の要部断面図

【図２】 図１の光学面のダイクロイックミラーの分光
透過率の説明図

【図３】 本発明の実施形態２の要部断面図

【図４】 本発明の実施形態３の要部断面図

【図５】 本発明の実施形態４の要部断面図

【図６】 本発明の実施形態１の観察系の光路展開図

【図７】 本発明の実施形態１の観察系の収差図

【図８】 本発明の実施形態１の表示系の光路展開図

【図９】 本発明の実施形態１の表示系の収差図

【図１０】 本発明の実施形態１の表示系の一部分の変
形説明図

【図１１】 本発明の実施形態１の表示系の一部分の変
形説明図

【図１２】 本発明の実施形態１の表示系の測距位置の
説明図

【図１３】 本発明の実施形態２に係るダイクロイック
ミラーの分光透過率の説明図

【符号の説明】

１ 焦点板 ２ コンデンサーレンズ ３ 正立像形成手段 ４ 光学部材 ５ 接眼レンズ ６ 瞳位置（アイポイント） ７ 表示系 ８ 測光系

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定面上に形成した被写体像に基づく光
   束を正立像形成部材と、光軸に対して互いに異なる角度
   で配置した２つの光学面を通過させて接眼レンズに導光
   する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体
   からの光束を該２つの光学面で反射させて、該接眼レン
   ズに導光する表示系とを利用して該被写体像と該表示体
   の双方を同一視野で観察することを特徴とするファイン
   ダー系。
2. 【請求項２】 前記２つの光学面のうち１つはハーフミ
   ラー、他の１つはダイクロイックミラーであることを特
   徴とする請求項１のファインダー系。
3. 【請求項３】 所定面上に形成した被写体像に基づく光
   束を正立像形成部材と、光軸に対して互いに異なる角度
   で配置した第１の光学面と第２の光学面の順に通過させ
   て接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の
   近傍に設けた表示体からの光束を該第２の光学面と第１
   の光学面の順で反射させて、該接眼レンズに導光する表
   示系とを利用して該被写体像と該表示体の双方を同一視
   野で観察することを特徴とするファインダー系。
4. 【請求項４】 前記第１の光学面はハーフミラー、又は
   ダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項３
   のファインダー系。
5. 【請求項５】 前記第１の光学面の法線と光軸とのなす
   角をθ₁ °としたとき ２．５＜θ₁ ＜２０ を満足することを特徴とする請求項４のファインダー
   系。
6. 【請求項６】 前記第１の光学面の法線と第２の光学面
   の法線とのなす角をθ_R °としたとき ３０＜θ_R ＜５５ を満足することを特徴とする請求項４のファインダー
   系。
7. 【請求項７】 前記第１と第２の光学面は１つの光学部
   材より形成されており、該第２の光学面は前記表示体か
   らの光束を反射させるとともに、前記所定面上の被写体
   像からの光束であって、該第１の光学面を通過してくる
   光束を通過するように光軸に対して傾斜して配置してお
   り、該第２の光学面に基づく光軸の偏向を補償する透過
   面を有する補償光学部材を光路中に設けていることを特
   徴とする請求項４のファインダー系。
8. 【請求項８】 前記第２の光学面は前記表示体からの光
   束を全反射させるとともに、前記所定面上の被写体像か
   らの光束であって、前記第１の光学面を通過してくる光
   束を通過するように設定していることを特徴とする請求
   項７のファインダー系。
9. 【請求項９】 前記第２の光学面の法線と光軸とのなす
   角をθ₂ °としたとき １５＜θ₂ ＜３５ を満足することを特徴とする請求項７のファインダー
   系。
10. 【請求項１０】 前記正立像形成部材の射出面は前記第
    １の光学面と略平行で近接配置、又は接合されているこ
    とを特徴とする請求項７のファインダー系。
11. 【請求項１１】 前記補償光学部材の透過面は曲面を有
    しており、前記接眼レンズの一部の光学作用をしている
    ことを特徴とする請求項７のファインダー系。
12. 【請求項１２】 前記第１の光学面と第２の光学面はい
    ずれもハーフミラー、又はダイクロイックミラーである
    ことを特徴とする請求項３のファインダー系。
13. 【請求項１３】 前記第１の光学面と第２の光学面は１
    つの光学部材より形成されており、該第２の光学面に基
    づく光軸の偏向を補償する透過面を有する補償光学部材
    を該第２の光学面と接合していることを特徴とする請求
    項１２のファインダー系。
14. 【請求項１４】 前記正立像形成部材の射出面は前記第
    １の光学面と略平行で近接配置、又は接合されているこ
    とを特徴とする請求項１２のファインダー系。
15. 【請求項１５】 前記第１、第２の光学面は反射鏡より
    成っていることを特徴とする請求項１２のファインダー
    系。
16. 【請求項１６】 所定面上に形成した被写体像に基づく
    光束を正立像形成部材と光軸に対して傾斜した光学面を
    有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに導
    光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示
    体からの光束を結像系で集光し、該光学面で反射させた
    後に該接眼レンズに導光する表示系とを利用して、該所
    定面上の被写体像と該表示体の縮小像との双方を略同一
    の視度で観察するようにしたことを特徴とするファイン
    ダー系。
17. 【請求項１７】 前記結像系は正の第１レンズと正の第
    ２レンズとを有し、該結像系と前記接眼レンズとの合成
    の焦点距離をｆ_R 、前記観察系の焦点距離をｆ_E とした
    とき ０．１＜ｆ_R ／ｆ_E ＜０．５ を満足することを特徴とするファインダー系。
18. 【請求項１８】 所定面上に形成した被写体像に基づく
    光束を正立像形成部材と、光軸に対して傾斜した光学面
    を有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに
    導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表
    示体からの光束を該光学面で反射させて、該接眼レンズ
    に導光する表示系とを利用して、該被写体像と表示体の
    双方を同一視野で観察し、該所定面上に形成した被写体
    像に基づく光束の一部を該正立像形成部材、及び該光学
    部材のうち、該観察系の有効光線領域外の一部を介して
    受光レンズで集光して受光素子に導光する測光系を用い
    て該被写体像の輝度情報を得ていることを特徴とするフ
    ァインダー系。
19. 【請求項１９】 前記光学部材は、前記表示体からの光
    束を入射させる表示用入射面、前記正立像形成部材から
    の光束を入射させて、前記受光レンズ側に射出させる測
    光用入射面と測光用射出面とを有する多面のプリズム体
    より成っていることを特徴とする請求項１８のファイン
    ダー系。
20. 【請求項２０】 前記光学部材は前記正立像形成部材か
    らの光束を入射させる第１の光学面と、光軸に対して傾
    斜した該第１の光学面からの光束を通過させるとともに
    前記表示用入射面からの光束を反射させる第２の光学面
    とを有しており、該第１の光学面と前記測光用入射面を
    同一面より形成していることを特徴とする請求項１９の
    ファインダー系。
21. 【請求項２１】 所定面上に形成した被写体像に基づく
    光束を正立像形成部材と、光軸に対して傾斜し特定の波
    長域の光束を反射させる少なくとも１つの光学面を有す
    る光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに導光す
    る観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体か
    らの光束を該光学面で反射させて、該接眼レンズに導光
    する表示系とを利用して該被写体像と表示体の双方を同
    一視野で観察するとともに該光学面の法線と光軸とのな
    す角をθ₀ °としたとき ２．５＜θ₀ ＜５０ を満足することを特徴とするファインダー系。
22. 【請求項２２】 前記１つの光学面はダイクロイックミ
    ラーであり、ファインダー光軸と平行な方向に入射する
    光線の平均透過率が５０％になる波長をλｈ（ｎｍ）と
    したとき ６００ｎｍ＜λｈ＜７００ｎｍ を満足することを特徴とする請求項２１のファインダー
    系。
23. 【請求項２３】 前記観察系の光軸と前記表示系の光軸
    は前記接眼レンズで一致していることを特徴とする請求
    項１から２２のいずれか１項記載のファインダー系。
24. 【請求項２４】 請求項１から２３のいずれか１項記載
    のファインダー系を有していることを特徴とする光学機
    器。
25. 【請求項２５】 請求項１から２３のいずれか１項記載
    のファインダー系の前記所定面近傍に焦点板を設け、該
    焦点板に撮影レンズによる被写体像を形成していること
    を特徴とする光学機器。