JPH10293350A - ファインダ光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ファインダ視野内表示が可能な小型のファイ
ンダ光学系を提供する。 【解決手段】 被写体から瞳ＥＰに至るファインダ系光
路と、フレームマスクＭ２から瞳ＥＰに至る表示系光路
と、をハーフミラー面Ｔ１で重ね合わせることによっ
て、ファインダ視野内表示を被写体像と重ねて観察しう
るようにした。フレームマスクＭ２からハーフミラー面
Ｔ１が光路を重ね合わせる位置までの光路の大部分を、
ファインダ系光路を構成する空間内に配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファインダ光学系
に関するものであり、例えばコンパクトカメラに適した
小型の採光・実像式ファインダ光学系に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】現在、カメラの小型化が望まれており、
当然ファインダ光学系にも小型化の要求がある。実像式
ファインダ光学系の場合、従来から知られているよう
に、接眼倍率を上げると小型化が可能である。しかし、
接眼倍率を上げると、像面上に付着するゴミが目立ち易
くなり、これが品質確保上重大な問題になる。ゴミが見
えないようにするために像面を空中に配置すると、ＡＦ
(autofocus)フレーム等のファインダ視野内表示を像面
上のケガキで表示することができなくなる。これらの問
題を解決するために、ファインダ視野内表示を採光式で
行うファインダ光学系が従来より提案されている。図３
〜図５にその例を示す。

【０００３】図３に示す第１の従来例は、反転光学系が
ミラーとプリズムとの組み合わせから成る採光・実像式
ファインダ光学系である。被写体から瞳に至るファイン
ダ系光路は、被写体側から順に、対物レンズＬＯ，プリ
ズム１，ミラー２，視野枠マスクＭ１，ハーフミラー
３，ミラー４，及び接眼レンズＬＥで構成される。一
方、ファインダ視野内表示を行うための、採光窓(不図
示)から瞳に至る表示系光路は、採光窓側から順に、ミ
ラー５，フレームマスクＭ２，ハーフミラー３，ミラー
４，及び接眼レンズＬＥで構成される。図３から分かる
ように、ファインダ系光路と表示系光路とは、光コンバ
イナーとして作用するハーフミラー３によって重ね合わ
される。

【０００４】視野枠マスクＭ１は、対物レンズＬＯによ
って形成される対物像面(被写体像面)Ｉの位置に配置さ
れており、視野枠マスクＭ１とフレームマスクＭ２とは
光学的に共役な位置関係にある。また、視野枠マスクＭ
１にはファインダ視野に相当する穴があいており、フレ
ームマスクＭ２にはＡＦフレームに相当する穴があいて
いる。各光路はマスクＭ１，Ｍ２の各穴以外の部分で遮
光されるため、ファインダ視野にＡＦフレーム表示がス
ーパーインポーズされて、瞳で観察されることになる。
また、対物像面Ｉは空中に存在するので、ファインダ視
野内にゴミが観察されることはない。

【０００５】図４に示す第２の従来例は、反転光学系が
プリズムのみから成る採光・実像式ファインダ光学系で
あり、対物レンズＬＯ，接眼レンズＬＥ，マスクＭ１及
びＭ２は、前記第１の従来例と同様に構成されている。
被写体から瞳ＥＰに至るファインダ系光路は、被写体側
から順に、対物レンズＬＯ，ダハプリズムＰＤ，視野枠
マスクＭ１，第１プリズムｐ１，第２プリズムｐ２，及
び接眼レンズＬＥで構成される。一方、ファインダ視野
内表示を行うための、フレームマスクＭ２から瞳ＥＰに
至る表示系光路は、表示用光源(ＬＥＤ)ＢＲ側から順
に、フレームマスクＭ２，第１プリズムｐ１，第２プリ
ズムｐ２，及び接眼レンズＬＥで構成される。

【０００６】対物レンズＬＯを通過した光束は、ダハプ
リズムＰＤのダハ反射面ＲＤで反射された後、視野枠マ
スクＭ１の位置で対物像面Ｉを形成する。そして、第１
プリズムｐ１の対物光束入射面ａに入射し、反射防止コ
ートが施された第１反射面ｒ１で全反射され、ハーフミ
ラーコートが施された第２反射面ｒ２で反射された後、
第１反射面ｒ１を透過する。第１反射面ｒ１を透過した
光束は、第２プリズムｐ２の第１透過面ｔ１に入射す
る。この第１透過面ｔ１と第１反射面ｒ１との間には狭
い隙間があいている。第１透過面ｔ１を透過した光束
は、第２透過面ｔ２を透過した後、接眼レンズＬＥを通
って瞳ＥＰに至る。

【０００７】一方、表示用光源ＢＲから発せられフレー
ムマスクＭ２を通過した光束は、第１プリズムｐ１の第
２反射面ｒ２を透過する。この第２反射面ｒ２が光コン
バイナーとして作用することにより、ファインダ系光路
と表示系光路とが重ね合わされる。前記第１の従来例と
同様、対物像面Ｉは空中に存在するので、ファインダ視
野内にゴミが観察されることはない。

【０００８】図５に示す第３の従来例は、第２反射面ｒ
２側にレンズＬＡが配置された点を除き、前記第２の従
来例と同様に構成されている。レンズＬＡの透過面ｔ０
には反射防止コートが施されており、透過面ｔ０と第２
反射面ｒ２との間には狭い隙間があいている。図５から
分かるように、第１プリズムｐ１外に位置する表示系光
路がレンズＬＡによって短縮された結果、第２の従来例
よりも小型のファインダ光学系となっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記第１の従来例で
は、ミラー５からハーフミラー３までの表示系光路を構
成する空間が必要である。また、上記第２，第３の従来
例では、フレームマスクＭ２から第２反射面ｒ２までの
表示系光路(破線部分)を構成する空間が必要である。第
３の従来例は、第２の従来例よりも表示系光路が短縮さ
れてはいるが、設計上の制約(つまり収差性能等の制約)
やレンズ加工上の制約があるため、レンズＬＡによる光
路長の短縮はあまり有効ではない。このように、表示系
光路がファインダ系光路外において大きな空間を占めて
いるため、ファインダ光学系全体が大きく、カメラを小
型化することができない。

【００１０】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであって、ファインダ視野内表示が可能な小型の
ファインダ光学系を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明のファインダ光学系は、被写体から瞳に
至るファインダ系光路と、ファインダ視野内表示面から
瞳に至る表示系光路と、をハーフミラー面で重ね合わせ
ることによって、ファインダ視野内表示を被写体像と重
ねて観察しうるようにしたファインダ光学系において、
前記ファインダ視野内表示面から前記ハーフミラー面が
光路を重ね合わせる位置までの光路の大部分が、前記フ
ァインダ系光路を構成する空間内に位置し、以下の条件
式を満足することを特徴とする。 0.7＜ｂ／ａ ただし、 ａ：ファインダ視野内表示面からハーフミラー面が光路
を重ね合わせる位置までの光路長、 ｂ：ファインダ視野内表示面からハーフミラー面が光路
を重ね合わせる位置までの光路のうち、ファインダ系光
路を構成する空間内に位置する部分の光路長である。

【００１２】第２の発明のファインダ光学系は、上記第
１の発明の構成において、前記被写体からの光束を反射
させる第０反射面と、該第０反射面からの光束を一旦被
写体側に反射させる第１反射面と、該第１反射面に対し
鋭角をなして配置され、第１反射面で反射された光束を
瞳側に反射させる第２反射面と、前記第１反射面に対し
略平行に配置され、前記第２反射面で反射された後前記
第１反射面を透過した光束を透過させる第１透過面と、
該第１透過面に対し鋭角をなして配置され、前記第０反
射面に入射する光束に対して平行な光束を透過させる第
２透過面と、を有する反転光学系で、前記ファインダ系
光路を構成し、前記第１，第２反射面を第１プリズムで
構成し、前記第１，第２透過面を第２プリズムで構成
し、前記第０反射面又は第２反射面をダハ反射面とし、
前記第１透過面を前記ハーフミラー面とし、前記第１プ
リズムの入射面と前記第２反射面との間に、前記被写体
像と光学的に共役なフレームマスクを前記ファインダ視
野内表示面として配置し、前記フレームマスクを通過し
た光束を、フレームマスク近傍の面から前記第１プリズ
ムに入射させ、前記第１反射面を透過させ、前記第１透
過面を透過させ、前記第２透過面で反射させ、前記第２
透過面に対して略垂直な第３反射面で反射させた後、前
記第１透過面で反射させることにより、前記ファインダ
系光路と前記表示系光路とを重ね合わせることを特徴と
する。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施したファイン
ダ光学系を、図面を参照しつつ説明する。図１に本実施
の形態の光学断面構成，ファインダ系光路及び表示系光
路を示し、図２に光学断面構成の要部を示す。なお、第
１反射面Ｒ１と第１透過面Ｔ１との間隔は狭いため、図
２では分かりやすくするために実際よりも大きく間隔を
あけて示してある。

【００１４】本実施の形態は、被写体側よりファインダ
系光路順に、被写体像(対物像面Ｉ)を形成するための対
物レンズＬＯと、被写体像を正立正像とするための反転
光学系と、被写体像を拡大して観察するための接眼レン
ズＬＥと、を備えた、反転光学系がプリズムのみから成
る採光・実像式ファインダ光学系である。反転光学系
は、被写体側よりファインダ系光路順に、ダハプリズム
ＰＤ，第１プリズムＰ１及び第２プリズムＰ２から成っ
ており、対物レンズＬＯ，接眼レンズＬＥ，ファインダ
視野を構成する視野枠マスクＭ１，及びファインダ視野
内表示面を構成するフレームマスクＭ２は、前述した第
２，第３の従来例と同様に構成されている。

【００１５】被写体から瞳ＥＰに至るファインダ系光路
は、被写体側から順に、対物レンズＬＯ，ダハプリズム
ＰＤ，視野枠マスクＭ１，第１プリズムＰ１，第２プリ
ズムＰ２，及び接眼レンズＬＥで構成される。一方、フ
ァインダ視野内表示を行うための、フレームマスクＭ２
から瞳ＥＰに至る表示系光路は、表示用光源(ＬＥＤ)Ｂ
Ｒ側から順に、フレームマスクＭ２，第１プリズムＰ
１，第２プリズムＰ２，及び接眼レンズＬＥで構成され
る。

【００１６】対物レンズＬＯを通過した光束は、ダハプ
リズムＰＤのダハ反射面ＲＤで反射された後、視野枠マ
スクＭ１の位置で対物像面Ｉを形成する。そして、第１
プリズムＰ１の対物光束入射面Ａ１に入射し、反射防止
コートが施された第１反射面Ｒ１で一旦被写体側に全反
射される。そして、第１反射面Ｒ１に対し鋭角をなして
配置され、アルミニウムコートが施された第２反射面Ｒ
２で、瞳ＥＰ側に反射された後、第１反射面Ｒ１を透過
する。

【００１７】第１反射面Ｒ１を透過した光束は、第１反
射面Ｒ１に対し略平行に配置された、第２プリズムＰ２
の第１透過面Ｔ１に入射する。この第１透過面Ｔ１には
ハーフミラーコートが施されており、第１透過面Ｔ１と
第１反射面Ｒ１との間には０．０２ｍｍ程度の狭い隙間
があいている。第１透過面Ｔ１を透過した光束は、第１
透過面Ｔ１に対し鋭角をなして配置された第２透過面Ｔ
２を透過した後(この第２透過面Ｔ２を透過する光束
は、ダハ反射面ＲＤに入射する光束に対して平行であ
る。)、接眼レンズＬＥを通って瞳ＥＰに至る。なお、
ダハプリズムＰＤのダハ反射面ＲＤで像反転を行う代わ
りに、第２反射面Ｒ２をダハ反射面とすることにより像
反転を行う構成としてもよい。

【００１８】第１反射面Ｒ１での全反射は、第１透過面
Ｔ２と第１反射面Ｒ１との間に隙間をあけることによっ
て達成されるが、この間隔が広すぎるとファインダ結像
性能が低下してしまう。したがって、第１透過面Ｔ２と
第１反射面Ｒ１との間隔は０．００５〜０．０５ｍｍ程
度が望ましく、更に望ましくは０．００５〜０．０３ｍ
ｍ程度が良い。

【００１９】一方、表示用光源ＢＲから発せられフレー
ムマスクＭ２を通過した光束は、第１プリズムＰ１の表
示光束入射面Ａ２を透過する。そして、第１反射面Ｒ１
を透過した後、第１透過面Ｔ１を透過し、第２透過面Ｔ
２で全反射され、アルミニウムコートが施された第３反
射面Ｒ３で反射された後、第１透過面Ｔ１で瞳ＥＰ側に
反射される。このハーフミラー面である第１透過面Ｔ１
が光コンバイナーとして作用することにより、ファイン
ダ系光路と表示系光路とが重ね合わされる。

【００２０】視野枠マスクＭ１は、対物レンズＬＯによ
って形成される対物像面(被写体像面)Ｉの位置に配置さ
れており、視野枠マスクＭ１とフレームマスクＭ２とは
光学的に共役な位置関係にある。また、視野枠マスクＭ
１にはファインダ視野に相当する穴があいており、フレ
ームマスクＭ２にはＡＦフレームに相当する穴があいて
いる。各光路はマスクＭ１，Ｍ２の各穴以外の部分で遮
光されるため、ファインダ視野にＡＦフレーム表示がス
ーパーインポーズされて、瞳ＥＰで観察されることにな
る。また、対物像面Ｉは空中に存在するので、ファイン
ダ視野内にゴミが観察されることはない。

【００２１】また、本実施の形態では、ファインダ系光
路と表示系光路とを重ね合わせる第１透過面Ｔ１が、接
眼レンズＬＥ寄りに配置されているため、フレームマス
クＭ２から第１透過面Ｔ１が光路を重ね合わせる位置ま
での光路の大部分が、ファインダ系光路を構成する空間
(つまり、第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２)内に位置して
おり、更に以下の条件式(1)を満足する構成となってい
る。 0.7＜ｂ／ａ …(1) ただし、 ａ：ファインダ視野内表示面(フレームマスクＭ２)から
ハーフミラー面(第１透過面Ｔ１)が光路を重ね合わせる
位置までの光路長、 ｂ：ファインダ視野内表示面(フレームマスクＭ２)から
ハーフミラー面(第１透過面Ｔ１)が光路を重ね合わせる
位置までの光路のうち、ファインダ系光路を構成する空
間(つまり、第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２が占める空
間)内に位置する部分の光路長である。

【００２２】上記構成によって、ファインダ系光路と重
ね合わせる前の表示系光路の大部分が、ファインダ系光
路を構成する第１，第２プリズムＰ１，Ｐ２が占める空
間内に位置することになる。このため、ファインダ系光
路外において表示系光路が占める空間が極めて小さくな
り、表示系光路による空間ロスがゼロに近づいて、スペ
ース効率が向上する。これがファインダ光学系全体の小
型化に寄与し、カメラの小型化を可能にする。なお、条
件式(1)が満たされないと、前述した第３の従来例程度
の小型化しか達成することができない。

【００２３】また、表示用光源ＢＲとしてＬＥＤ(light
emitting diode)を用いているため、プリズムＰ１，Ｐ
２外にはＬＥＤの大きさ程度の空間さえ確保すれば済
み、また、ファインダ視野内表示の点灯／消灯も可能で
ある。なお、ＬＥＤの代わりに外光を利用した採光光学
系を用いてもよい。

【００２４】

【実施例】以下、本発明を実施したファインダ光学系の
構成を、コンストラクションデータを挙げて更に具体的
に示す。なお、ここで挙げる実施例は、前述した実施の
形態(図１)に対応するものである。

【００２５】表１に、対物像面Ｉから接眼レンズＬＥに
至るファインダ系光路についてのコンストラクションデ
ータを示す。面に対する入射角(°)及び軸上間隔(mm)
は、対物レンズＬＯの光軸を基準としている。また、表
２に、フレームマスクＭ２から接眼レンズレンズＬＥに
至る表示系光路についてのコンストラクションデータ、
並びに条件式(1)の対応値及び関連データ(空気換算光路
長)を示す。面に対する入射角(°)及び軸上間隔(mm)
は、接眼レンズＬＥの光軸をフレームマスクＭ１まで逆
トレースした光線を基準としている。

【００２６】

【表１】

【００２７】

【表２】

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、フ
ァインダ系光路を構成する空間が表示系光路に効果的に
利用されるため、ファインダ視野内表示とファインダ光
学系の小型化とを同時に達成することができる。そし
て、このファインダ光学系を用いれば、カメラの小型化
を有効に達成することができ、また、ファインダ視野内
にゴミが見えないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を断面で示す光学構成図。

【図２】本発明の実施の形態の要部を説明するための断
面図。

【図３】第１の従来例を示す斜視図。

【図４】第２の従来例を断面で示す光学構成図。

【図５】第３の従来例を断面で示す光学構成図。

【符号の説明】

ＬＯ …対物レンズ ＰＤ …ダハプリズム Ｍ１ …視野枠マスク(対物像面) ＢＲ …表示用光源(ＬＥＤ) Ｍ２ …フレームマスク(ファインダ視野内表示面) Ｐ１ …第１プリズム Ｐ２ …第２プリズム ＬＥ …接眼レンズ ＥＰ …瞳 ＲＤ …ダハ反射面(第０反射面） Ａ１ …対物光束入射面 Ａ２ …表示光束入射面 Ｒ１ …第１反射面（反射防止コート) Ｒ２ …第２反射面(アルミニウムコート) Ｒ３ …第３反射面(アルミニウムコート) Ｔ１ …第１透過面(ハーフミラー面) Ｔ２ …第２透過面

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被写体から瞳に至るファインダ系光路
   と、ファインダ視野内表示面から瞳に至る表示系光路
   と、をハーフミラー面で重ね合わせることによって、フ
   ァインダ視野内表示を被写体像と重ねて観察しうるよう
   にしたファインダ光学系において、 前記ファインダ視野内表示面から前記ハーフミラー面が
   光路を重ね合わせる位置までの光路の大部分が、前記フ
   ァインダ系光路を構成する空間内に位置し、以下の条件
   式を満足することを特徴とするファインダ光学系； 0.7＜ｂ／ａ ただし、 ａ：ファインダ視野内表示面からハーフミラー面が光路
   を重ね合わせる位置までの光路長、 ｂ：ファインダ視野内表示面からハーフミラー面が光路
   を重ね合わせる位置までの光路のうち、ファインダ系光
   路を構成する空間内に位置する部分の光路長である。
2. 【請求項２】 前記被写体からの光束を反射させる第０
   反射面と、該第０反射面からの光束を一旦被写体側に反
   射させる第１反射面と、該第１反射面に対し鋭角をなし
   て配置され、第１反射面で反射された光束を瞳側に反射
   させる第２反射面と、前記第１反射面に対し略平行に配
   置され、前記第２反射面で反射された後前記第１反射面
   を透過した光束を透過させる第１透過面と、該第１透過
   面に対し鋭角をなして配置され、前記第０反射面に入射
   する光束に対して平行な光束を透過させる第２透過面
   と、を有する反転光学系で、前記ファインダ系光路を構
   成し、 前記第１，第２反射面を第１プリズムで構成し、前記第
   １，第２透過面を第２プリズムで構成し、前記第０反射
   面又は第２反射面をダハ反射面とし、前記第１透過面を
   前記ハーフミラー面とし、 前記第１プリズムの入射面と前記第２反射面との間に、
   前記被写体像と光学的に共役なフレームマスクを前記フ
   ァインダ視野内表示面として配置し、前記フレームマス
   クを通過した光束を、フレームマスク近傍の面から前記
   第１プリズムに入射させ、前記第１反射面を透過させ、
   前記第１透過面を透過させ、前記第２透過面で反射さ
   せ、前記第２透過面に対して略垂直な第３反射面で反射
   させた後、前記第１透過面で反射させることにより、前
   記ファインダ系光路と前記表示系光路とを重ね合わせる
   ことを特徴とする請求項１に記載のファインダ光学系。