(57)【要約】【課題】ファインダおよび測光センサに効率的に配光可能なファインダ光学系を提供する。【解決手段】ファインダ光学系２０は、撮像レンズ２を介して得られた光束を集光する集光面２１ａ、および、集光した光束を拡散させる拡散面２１ｂを備えた焦点板２１と、拡散面２１ｂにより拡散した光束の一部が入射する接眼レンズ２３と、接眼レンズ２３の近傍に配置された測光レンズ２４と、測光レンズ２４を介して、拡散面２１ｂにより拡散した光束の他の一部が結像する測光センサ２５とを有し、焦点板２１の拡散面２１ｂには、複数のマイクロレンズが設けられ、複数のマイクロレンズのうち少なくとも一つのマイクロレンズは、所定方向の断面において少なくとも二つの曲率半径を有し、マイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４に近い側の曲率半径をＲ１、マイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４から遠い側の曲率半径をＲ２とする場合、Ｒ１＜Ｒ２を満たす。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像光学系を介して得られた光束を集光する集光面、および、該集光面により集光した該光束を拡散させる拡散面を備えた焦点板と、
前記拡散面により拡散した前記光束の一部が入射する接眼レンズと、
前記接眼レンズの近傍に配置された測光レンズと、
前記測光レンズを介して、前記拡散面により拡散した前記光束の他の一部が結像する測光センサと、を有し、
前記焦点板の前記拡散面には、複数のマイクロレンズが設けられ、
前記複数のマイクロレンズのうち少なくとも一つのマイクロレンズは、所定方向の断面において少なくとも二つの曲率半径を有し、
前記少なくとも一つのマイクロレンズは、マイクロレンズ中心よりも前記測光レンズに近い側の曲率半径をＲ１、該マイクロレンズ中心よりも該測光レンズから遠い側の曲率半径をＲ２とする場合、Ｒ１＜Ｒ２を満たすことを特徴とするファインダ光学系。
【請求項２】
前記複数のマイクロレンズは、第一マイクロレンズ、および、前記測光レンズからの距離が該第一マイクロレンズよりも遠い位置に配置された第二マイクロレンズを含み、
前記第一マイクロレンズの前記マイクロレンズ中心よりも前記測光レンズに近い側の曲率半径をＲ３、該マイクロレンズ中心よりも該測光レンズから遠い側の曲率半径をＲ４とし、前記第二マイクロレンズの該マイクロレンズ中心よりも該測光レンズに近い側の曲率半径をＲ５、該マイクロレンズ中心よりも該測光レンズから遠い側の曲率半径をＲ６とする場合、Ｒ３＞Ｒ５およびＲ４＜Ｒ６を満たすことを特徴とする請求項１に記載のファインダ光学系。
【請求項３】
前記複数のマイクロレンズは、
前記マイクロレンズ中心よりも前記測光レンズに近い側の曲率半径Ｒ７、および、該マイクロレンズ中心よりも該測光レンズから遠い側の曲率半径Ｒ８を有する複数の第三マイクロレンズと、
前記マイクロレンズ中心よりも前記測光レンズに近い側の曲率半径Ｒ９、および、該マイクロレンズ中心よりも該測光レンズから遠い側の曲率半径Ｒ１０を有する複数の第四マイクロレンズと、を含み、
曲率半径Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０は、Ｒ７＞Ｒ９、および、Ｒ８＜Ｒ１０を満たし、
前記拡散面の第一領域には、前記第四マイクロレンズよりも多い前記第三マイクロレンズが配置され、
前記拡散面の前記第一領域よりも前記測光レンズから遠い第二領域には、前記第三マイクロレンズよりも多い前記第四マイクロレンズが配置されてい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。
【請求項４】
前記第三マイクロレンズは、Ｒ７＝Ｒ８を満たし、単一の曲率半径で構成されていることを特徴とする請求項３に記載のファインダ光学系。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のファインダ光学系を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
撮像光学系と、
前記撮像光学系を介して被写体像を取得する請求項５に記載の撮像装置と、を有することを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に用いられるファインダ光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフカメラには、撮影レンズからの被写体像を撮像する撮像センサと共役な位置（一次結像面）に焦点板が配置されている。被写体像の光束は、焦点板の集光面（フレネルレンズ）の作用により、接眼レンズ方向に集光される。また、焦点板の拡散面(マイクロレンズ)の作用により拡散光となって接眼レンズに到達する。
【０００３】
また、拡散光の一部は、被写体の明るさを測定するための測光センサへ測光レンズにより二次結像する。これを利用することにより、被写体の明るさを測光することができる。このように一眼レフカメラは、焦点板に結像した被写体像の光束をファインダ系と測光系の双方に到達するように構成される。このため、焦点板からの被写体像の光束を接眼レンズおよび測光レンズの方向に効率よく配光し、ファインダの明るさを保ちつつ測光の性能を改善することが求められる。
【０００４】
特許文献１には、焦点距離および集光する方向が互いに異なる二種類のフレネルレンズを組み合わせて配置し、測光特性を改善する構成が開示されている。また特許文献２には、フレネルレンズの中心を測光センサ側にずらして配置することで測光特性を改善する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２０６１６９号公報
【特許文献２】特開２００９−３４２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
焦点板の集光面（フレネルレンズ）は、被写体像の光軸中心と同心円状の輪体で構成されており、基本的に被写体像の光束を、観察するためのファインダ光路のアイポイントに集光するようにフレネルレンズのパワー（フレネル角度）が設定される。
【０００７】
特許文献１では、フレネルパワーが異なる二種類のフレネルレンズを組み合わせて配置しているため、被写体像は、フレネルパワーに応じて異なるアイポイントに集光される。このため、ファインダで観察される被写体には、輪体状に光量分布のムラが発生してしまう。また特許文献２では、フレネルレンズの中心を測光センサ側にずらしているため、ファインダのアイポイントに対しても被写体像の光束が測光センサ側にずれる。このため、特にファインダ視野周辺部の光量分布にムラが発生してしまう。このように従来構成では、ファインダおよび測光センサに効率的に配光することが困難である。
【０００８】
そこで本発明は、ファインダおよび測光センサに効率的に配光可能なファインダ光学系、撮像装置、および、撮像システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としてのファインダ光学系は、撮像光学系を介して得られた光束を集光する集光面、および、該集光面により集光した該光束を拡散させる拡散面を備えた焦点板と、前記拡散面により拡散した前記光束の一部が入射する接眼レンズと、前記接眼レンズの近傍に配置された測光レンズと、前記測光レンズを介して、前記拡散面により拡散した前記光束の他の一部が結像する測光センサとを有し、前記焦点板の前記拡散面には、複数のマイクロレンズが設けられ、前記複数のマイクロレンズのうち少なくとも一つのマイクロレンズは、所定方向の断面において少なくとも二つの曲率半径を有し、前記少なくとも一つのマイクロレンズは、マイクロレンズ中心よりも前記測光レンズに近い側の曲率半径をＲ１、該マイクロレンズ中心よりも該測光レンズから遠い側の曲率半径をＲ２とする場合、Ｒ１＜Ｒ２を満たす。
【００１０】
本発明の他の側面としての撮像装置は、前記ファインダ光学系を有する。
【００１１】
本発明の他の側面としての撮像システムは、撮像光学系と、前記撮像光学系を介して被写体像を取得する前期撮像装置とを有する。
【００１２】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、ファインダおよび測光センサに効率的に配光可能なファインダ光学系、撮像装置、および、撮像システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１における撮像装置（一眼レフカメラ）の構成図である。
【図２】実施例１におけるファインダ光学系の簡略説明図である。
【図３】実施例１におけるマイクロレンズ（視野中心に配置されたマイクロレンズ）の断面図である。
【図４ａ】実施例１における視野中心のマイクロレンズの拡散光の強度分布図である。
【図４ｂ】比較例としてのマイクロレンズの拡散光の強度分布図である。
【図４ｃ】比較例としてのマイクロレンズの拡散光の強度分布図である。
【図４ｄ】実施例１および比較例におけるマイクロレンズの各方向への拡散光の割合を示す図である。
【図５ａ】実施例１において、測光レンズとマイクロレンズとの位置関係の説明図である。
【図５ｂ】実施例１における視野上側のマイクロレンズの拡散光の強度分布図である。
【図５ｃ】実施例１における視野下側のマイクロレンズの拡散光の強度分布図である。
【図６】実施例１における視野上下方向（Ｙ方向）における測光センサ上の拡散光の強度分布図である。
【図７ａ】実施例２における焦点板の構成図である。
【図７ｂ】実施例２におけるマイクロレンズの拡散光の強度分布図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【実施例１】
【００１６】
まず、図１を参照して、本発明の実施例１における撮像装置（撮像システム）について説明する。図１は、本実施例における撮像装置（一眼レフカメラ１）の構成図である。一眼レフカメラ１は、撮影レンズ２（撮像光学系）、クイックリターンミラー３、撮像センサ４（撮像素子）、および、ファインダ光学系２０を備えて構成される。撮影レンズ２は、撮影レンズ２を介して被写体像を取得する撮像装置（カメラ本体）に対して着脱可能である。これらを組み合わせることにより、撮像システムが構成される。
【００１７】
ファインダ光学系２０は、被写体側から順に光軸ＯＰ１に沿って配置された焦点板２１、ペンタプリズム２２、および、接眼レンズ２３を備えている。またファインダ光学系２０は、被写体側から順に光軸ＯＰ２に沿って、接眼レンズ２３の近傍に配置された測光レンズ２４および測光センサ２５を備えている。接眼レンズ２３には、焦点板２１に設けられた後述の拡散面２１ｂにより拡散した光束の一部が入射し、被写体像を観察者の眼に結像させる。また、測光センサ２５には、測光レンズ２４を介して、後述の拡散面２１ｂにより拡散した光束の他の一部が結像する。撮影レンズ２は、内蔵のレンズユニット２ａ、２ｂを駆動し、焦点距離およびピント調節を行う。また撮影レンズ２は、被写体像を一眼レフカメラ１の内部へ導く。
【００１８】
クイックリターンミラー３は、被写体をファインダにて観察する際、図１に示されるような位置（ダウン位置）において、光軸ＯＰ（被写体像）を焦点板２１の方向に反射する。一方、クイックリターンミラー３は、被写体を撮影する際、図１に示される位置から跳ね上がった位置（アップ位置）に移動し、撮影レンズ２からの被写体像は撮像センサ４の方向へ向かう。すなわち、撮像センサ４と焦点板２１は、光学的に共役な位置に配置される。
【００１９】
ペンタプリズム２２は、焦点板２１から得られた光束を接眼レンズ２３に導く。焦点板２１に結像した被写体像（倒立像）の光束は、ペンタプリズム２２の入射面２２ａ、第一反射面２２ｂ、第二反射面２２ｃ、および、射出面２２ｄを経る。このような構成により、ペンタプリズム２２に入射した光束（被写体像）は、上下左右反転し、接眼レンズ２３により正立像として観察することができる。焦点板２１において拡散した拡散光の一部は、光軸ＯＰ２により測光レンズ２４にて集光し測光センサ２５上に結像する。これにより、被写体の測光を行うことができる。
【００２０】
続いて、図２を参照して、ファインダ光学系２０の構成について説明する。図２は、ファインダ光学系２０の簡略説明図（Ｙ方向（視野上下方向）における断面図）である。本実施例の焦点板２１は、集光面２１ａおよび拡散面２１ｂを有する。集光面２１ａは、撮影レンズ２（撮像光学系）を介して得られた被写体像（光束）を接眼レンズ２３の方向に集光させるフレネルレンズで構成される。フレネルレンズの集光作用により、接眼レンズ２３越しに、撮影レンズ２を介して得られた被写体像を周辺部まで観察することが可能となる。拡散面２１ｂは、集光面２１ａにより集光した光束を拡散させる。拡散面２１ｂには、集光面２１ａにより集光された光を拡散する複数のマイクロレンズが配置されている。
【００２１】
図２において、マイクロレンズ２１ｂ−１は、視野上側に配置されたマイクロレンズ（第一マイクロレンズ）である。マイクロレンズ２１ｂ−２は、視野中心に配置されたマイクロレンズである。マイクロレンズ２１ｂ−３は、視野下側に配置されたマイクロレンズ（第二マイクロレンズ）である。各マイクロレンズの作用により、被写体像は接眼レンズ２３の方向、測光レンズ２４の方向、および、それら以外の方向（無効な方向）に拡散する。前述のとおり、このような拡散光を利用することにより、被写体の観察および測光を行うことができる。
【００２２】
続いて、図３を参照して、拡散面２１ｂを構成するマイクロレンズ２１ｂ−２の有効光学面（光学的な機能を有する面）について説明する。図３は、マイクロレンズ２１ｂ−２の断面図である。図３（ａ）はＹ方向（視野上下方向）、図３（ｂ）はＸ方向（視野左右方向）の断面図である。図３（ａ）、（ｂ）ともに、マイクロレンズ２１ｂ−２の中心位置（直径寸法）の断面を示している。なお、マイクロレンズ２１ｂ−２は、中心位置以外の断面においても、中心位置の断面形状をなだらかに繋いだ形状となるように形成される。
【００２３】
図３（ａ）に示されるように、マイクロレンズ２１ｂ−２は、Ｙ方向（所定方向）において、二つの曲率半径（第一曲率半径Ｒ１、第二曲率半径Ｒ２）を有する。有効光学面の直径（寸法）をＬとしたとき、マイクロレンズ２１ｂ−２の端Ｅ１（または端Ｅ２）から（１／２）・Ｌの位置を、点線で示されるようにマイクロレンズ２１ｂ−２の中心Ｏ（マイクロレンズ中心）とする。本実施例において、マイクロレンズ２１ｂ−２の中心Ｏよりも視野上側の曲率半径は、第一曲率半径Ｒ１に設定されている。また、マイクロレンズ２１ｂ−２の中心Ｏよりも視野下側の曲率半径は、第二曲率半径Ｒ２に設定されている。これらの曲率半径の関係は、Ｒ１＜Ｒ２となっている。一方、図３（ｂ）に示されるように、マイクロレンズ２１ｂ−２は、Ｘ方向において、単一の曲率半径で構成されている。なお本実施例において、マイクロレンズ２１ｂ−２は、少なくとも二つの曲率半径を有するように構成されていればよく、三つ以上の曲率半径を有するように構成してもよい。
【００２４】
このように、本実施例において、マイクロレンズ２１ｂ−２（複数のマイクロレンズのうち少なくとも一つのマイクロレンズ）は、Ｙ方向（所定方向）の断面において少なくとも二つの曲率半径を有する。また、少なくとも一つのマイクロレンズは、マイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４に近い側の曲率半径をＲ１、マイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４から遠い側の曲率半径をＲ２とする場合、Ｒ１＜Ｒ２を満たす。
【００２５】
続いて、図４ａ、図４ｂ、図４ｃを参照して、マイクロレンズの形状と拡散光の強度（強度分布）との関係について説明する。図４ａは、本実施例のマイクロレンズ２１ｂ−２（焦点板２１）に関する拡散光の強度分布図である。図４ｂは、単一の曲率半径（大きな曲率半径）を有するマイクロレンズ１２１ｂ−１（焦点板１２１）に関する拡散光の強度分布図である。図４ｃは、単一の曲率半径（小さな曲率半径）を有するマイクロレンズ２２１ｂ−１（焦点板２２１）に関する拡散光の強度分布図である。図４ｂ、図４ｃは、図４ａに対する比較図として示している。
【００２６】
図４ａ、図４ｂ、図４ｃにおいて、各マイクロレンズからの拡散光の方向を、測光レンズ方向３１、ファインダ方向３２、および、測光レンズ方向３１またはファインダ方向３２以外の無効な方向３３として定義する。また、破線により各方向を区切っている。図４ａ、図４ｂ、図４ｃにおいて、縦軸は拡散光の強度（強度分布）、横軸は拡散光の範囲をそれぞれ示す。また、グラフの面積は、各方向に向かう拡散光の量を表している。なお図４ａは、比較のため、マイクロレンズ１２１ｂ−１の強度分布を一点鎖線で示し、マイクロレンズ２２１ｂ−１の強度分布を二点鎖線で示している。
【００２７】
図４ａにおいて、測光レンズ方向３１に向かう拡散光の強度を比較すると、本実施例のマイクロレンズ２１ｂ−２の強度分布４１の面積が最大となる。また、マイクロレンズ２２１ｂ−１の強度分布４７（図４ｃ参照）の面積が次に大きい。そして、マイクロレンズ１２１ｂ−１の強度分布４４（図４ｂ参照）の面積は最小となる。
【００２８】
また、図４ａにおいて、ファインダ方向３２に向かう拡散光の強度を比較すると、本実施例のマイクロレンズ２１ｂ−２の強度分布４２と、マイクロレンズ１２１ｂ−１の強度分布４５（図４ｂ参照）の面積は略等しい。そして、マイクロレンズ２２１ｂ−１の強度分布４８（図４ｃ参照）の面積は最小となる。
【００２９】
また、図４ａにおいて、無効な方向３３に向かう拡散光の強度を比較すると、本実施例のマイクロレンズ２１ｂ−２の強度分布４３の面積は最小となる。また、マイクロレンズ１２１ｂ−１の強度分布４６（図４ｂ参照）の面積が次に大きい。そして、マイクロレンズ２２１ｂ−１の強度分布４９（図４ｃ参照）の面積は最小となる。焦点板は、複数の同形状のマイクロレンズを配置して構成されているため、１つのマイクロレンズの拡散光の強度分布は焦点板の強度分布を表しているといえる。
【００３０】
図４ｄは、図４ａ〜図４ｃに示されるマイクロレンズ２１ｂ−２、１２１ｂ−１、２２１ｂ−１が配置された焦点板２１、１２１、２２１のそれぞれにおける拡散光の各方向の割合（光量比率）を示す図である。図４ｄに示されるように、焦点板２１、１２１において、ファインダ方向３２への拡散光の割合が大きい。また、焦点板２２１において、測光レンズ方向３１への拡散光の割合が比較的大きい。
【００３１】
断面が単一の曲率半径で構成されるマイクロレンズを備えた焦点板１２１、２２１を用いた場合、曲率半径の大きさに応じて拡散光の特性を制御することが可能である。しかし、測光レンズ方向３１とファインダ方向３２への拡散光の強度分布はトレードオフの関係となっている。図４ｄにおいて、焦点板１２１と焦点板２２１との関係を見れば分かるように、例えば測光レンズ方向３１への拡散光の強度を向上させようとする場合、ファインダ方向３２への拡散光が犠牲となる。また、単一の曲率半径で構成されるマイクロレンズの強度分布は、左右対称である。このため、測光レンズ方向３１への拡散光の強度と無効な方向３３への拡散光の強度は、互いに等しい。このように、単一の曲率半径で構成されるマイクロレンズを用いると、測光レンズ方向３１への拡散光の強度を向上させようとする場合、同時に、無効な方向３３への拡散光の強度も大きくなってしまう。
【００３２】
一方、本実施例の焦点板２１を用いると、Ｙ方向の断面において測光レンズ方向３１と非測光レンズ方向（ファインダ方向３２、無効な方向３３）とで互いに異なる曲率半径を組み合わせることにより、左右非対称の強度分布を得ることができる。このように、マイクロレンズ２１ｂ−２を用いると、ファインダ方向３２への拡散光の強度を保ちつつ測光レンズ方向３１への拡散光の強度を向上させることが可能である。また、無効な方向３３への拡散光の強度を弱くし、その分、測光レンズ方向３１への拡散光の強度を強くすることができるため、拡散光を有効に活用することが可能となる。
【００３３】
続いて、図５ａを参照して、拡散面２１ｂ上に本実施例のマイクロレンズを配置する際に、マイクロレンズの位置と最適形状との関係について説明する。図５ａは、測光レンズ２４と、マイクロレンズ２１ｂ−１、２１ｂ−２、２１ｂ−３との位置関係の説明図である。なお、図５ａにおいて、ペンタプリズム２２は省略している。図５ａに示されるように、視野上側のマイクロレンズ２１ｂ−１の中心と測光レンズ２４とを結ぶ線と、マイクロレンズ２１ｂ−１からファインダ方向へ垂直に延びる線とのなす角度（やぶにらみ角）をθ１とする。同様に、視野中心のマイクロレンズ２１ｂ−２の中心と測光レンズ２４とを結ぶ線と、マイクロレンズ２１ｂ−２からファインダ方向へ垂直に延びる線とのなす角度をθ２とする。また、視野下側のマイクロレンズ２１ｂ−３の中心と測光レンズ２４とを結ぶ線と、マイクロレンズ２１ｂ−３からファインダ方向へ垂直に延びる線とのなす角度をθ３とする。このとき、角度θ１、θ２、θ３の関係はθ１＜θ２＜θ３となる。
【００３４】
全ての位置にマイクロレンズ２１ｂ−２と同形状のマイクロレンズを配置すると、角度の相違により、測光レンズ２４の方向（測光レンズ方向３１）への拡散光の強度にムラが生じる。また、マイクロレンズの位置に応じて無効となる拡散光の範囲も変化する。測光レンズ方向３１への拡散光の強度のムラ、および、無効となる拡散光は、できる限り小さくすることが好ましい。このため、本実施例のマイクロレンズにおいて、Ｙ方向の位置に応じて各マイクロレンズの曲率半径Ｒを調整することにより、各マイクロレンズの曲率半径を最適化することが好ましい。
【００３５】
続いて、図５ｂを参照して、視野上側に配置されるマイクロレンズ２１ｂ−１（第一マイクロレンズ）の好ましい形状について説明する。図５ｂは、マイクロレンズ２１ｂ−１の拡散光の強度分布図である。図５ｂの下側に示されるマイクロレンズ断面形状において、比較のため、視野中心に配置されるマイクロレンズ２１ｂ−２の断面形状を細い実線にて重ねて示している。また、図５ｂの上側に示される拡散光の強度分布において、マイクロレンズ２１ｂ−２の強度分布を細い実線にて重ねて示している。マイクロレンズ２１ｂ−２の拡散光の範囲と比較すると、測光レンズ方向３１、ファインダ方向３２、および、無効な方向３３の範囲がいずれも右側（視野下側）にずれており、測光レンズ方向３１の左側（視野上側）に無効な方向（上）３４が出現している。また、無効な方向３３の範囲は狭くなっている。
【００３６】
仮に、マイクロレンズ２１ｂ−１の位置にマイクロレンズ２１ｂ−２を配置すると、無効な方向（上）３４への拡散光の強度が強くなる。これを解消するため、マイクロレンズ２１ｂ−１の第一曲率半径Ｒ３は、マイクロレンズ２１ｂ−２の第一曲率半径Ｒ１よりも大きくすることが好ましい。また、マイクロレンズ２１ｂ−１の第二曲率半径Ｒ４は、マイクロレンズ２１ｂ−２の第二曲率半径Ｒ２よりも小さくすることが好ましい。このような形状とすることにより、拡散光の分布は、視野下側方向にずれる。このため、無効な方向（上）３４方向への拡散光の強度を弱めることが可能である。このように、マイクロレンズ２１ｂ−１は、無効な方向（上）３４に向かう拡散光の強度の面積５０を小さくし、測光レンズ方向３１およびファインダ方向３２に向かう拡散光の強度の面積５１、５２を大きくすることできる。
【００３７】
続いて、図５ｃを参照して、視野下側に配置されるマイクロレンズ２１ｂ−３（第二マイクロレンズ）の好ましい形状について説明する。図５ｃは、マイクロレンズ２１ｂ−３の拡散光の強度分布図である。図５ｃの下側に示されるマイクロレンズ断面形状において、比較のため、視野中心に配置されるマイクロレンズ２１ｂ−２の断面形状を細い実線にて重ねて示している。また、図５ｃの上側に示される拡散光の強度分布において、マイクロレンズ２１ｂ−２の強度分布を細い実線にて重ねて示している。マイクロレンズ２１ｂ−２の拡散光の範囲と比較すると、測光レンズ方向３１、ファインダ方向３２、および、無効な方向３３の範囲がいずれも左側（視野上側）にずれており、測光レンズ方向３１の領域が狭くなっている。また、無効な方向３３の範囲は広くなっている。
【００３８】
仮に、マイクロレンズ２１ｂ−３の位置にマイクロレンズ２１ｂ−２を配置すると、無効な方向３３への拡散光の強度が強くなる。これを解消するため、マイクロレンズ２１ｂ−３の第一曲率半径Ｒ５は、マイクロレンズ２１ｂ−２の第一曲率半径Ｒ１よりも小さくすることが好ましい。また、マイクロレンズ２１ｂ−３の第二曲率半径Ｒ６は、マイクロレンズ２１ｂ−２の第二曲率半径Ｒ２よりも大きくすることが好ましい。このような形状とすることにより、拡散光の分布は、視野上側方向にずれる。このため、無効な方向３３への拡散光の強度を弱めることが可能である。このように、マイクロレンズ２１ｂ−３は、無効な方向３３に向かう拡散光の強度の面積５６を小さくし、測光レンズ方向３１およびファインダ方向３２に向かう拡散光の強度の面積５４、５５を大きくすることできる。
【００３９】
このように本実施例において、複数のマイクロレンズは、マイクロレンズ２１ｂ−１（第一マイクロレンズ）、および、測光レンズ２４からの距離がマイクロレンズ２１ｂ−１よりも遠い位置に配置されたマイクロレンズ２１ｂ−３（第二マイクロレンズ）を含む。ここで、マイクロレンズ２１ｂ−１のマイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４に近い側の曲率半径をＲ３、マイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４から遠い側の曲率半径をＲ４とする。また、マイクロレンズ２１ｂ−３のマイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４に近い側の曲率半径をＲ５、マイクロレンズ中心よりも測光レンズから遠い側の曲率半径をＲ６とする。このとき、Ｒ３＞Ｒ５およびＲ４＜Ｒ６を満たす。
【００４０】
以上、本実施例において、各マイクロレンズの位置と最適形状との関係について、焦点板の拡散面の中心、上端、下端の三箇所について説明した。これらの箇所以外に配置されるマイクロレンズの形状についても、無効となる拡散光を最小限にしつつ、有効な方向に多くの拡散光を配光可能な曲率半径を有するように設計することが好ましい。このとき、ファインダの明るさが均一（略均一）となるようにし、また、測光センサ上での配光分布についても均一（略均一）となるような方向に配光するようにすることが好ましい。
【００４１】
続いて、図６を参照して、本実施例の効果について説明する。図６は、測光センサ２５上のＹ方向における拡散光の強度分布図であり、焦点板２１の視野上下方向での拡散光の強度変化を示す。図６において、点線は比較例としての焦点板１２１または焦点板２２１を配置した場合の測光センサ上での拡散光の強度分布である。図５ａに示されるように、視野下側に向かうにつれて、マイクロレンズの中心軸から測光センサに対する角度が大きくなっていく。このため、測光センサに到達する拡散光は徐々に少なくなり、視野方向（Ｙ方向）の下側で拡散光の強度が落ち込む。一方、図６中の実線は、本実施例の焦点板２１を配置した場合の測光センサ上での拡散光の強度分布である。測光センサに向かう拡散光強度が均一（略均一）となるように、各マイクロレンズの拡散光の配光分布を調節しているため、焦点板の視野下側における拡散光強度の落ち込みを改善することができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、図７ａおよび図７ｂを参照して、本発明の実施例２について説明する。図７ａは、本実施例における焦点板３２１の構成図であり、焦点板３２１の拡散面３２１ｂ上に配置される複数のマイクロレンズを示している。Ｘ軸は視野左右方向であり、Ｙ軸は視野上下方向である。マイクロレンズ３２１ｂ−１（第三マイクロレンズ）は、ファインダ配光重視のマイクロレンズであり、白丸で示される。マイクロレンズ３２１ｂ−２（第四マイクロレンズ）は、測光センサ配光重視のマイクロレンズであり、黒丸で示される。
【００４３】
図７ｂは、マイクロレンズ３２１ｂ−１、３２１ｂ−２の断面形状および拡散光の強度分布を示している。図７ｂにおいて、マイクロレンズ３２１ｂ−１の視野方向（Ｙ方向）におけるマイクロレンズの直径（寸法）の中心位置の断面形状、および、強度分布は実線で示されている。また、マイクロレンズ３２１ｂ−２の視野方向（Ｙ方向）におけるマイクロレンズの直径（寸法）の中心位置の断面形状、および、強度分布は破線で示されている。
【００４４】
本実施例において、マイクロレンズ３２１ｂ−１の第一曲率半径をＲ７、第二曲率半径をＲ８、および、マイクロレンズ３２１ｂ−２の第一曲率半径をＲ９、第二曲率半径をＲ１０とそれぞれ定義する。すなわち、マイクロレンズ３２１ｂ−１は、マイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４に近い側の曲率半径（第一曲率半径Ｒ７）、および、マイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４から遠い側の曲率半径(第二曲率半径Ｒ８)を有する第三マイクロレンズである。また、マイクロレンズ３２１ｂ−２は、マイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４に近い側の曲率半径（第一曲率半径Ｒ９）、および、マイクロレンズ中心よりも測光レンズ２４から遠い側の曲率半径（第二曲率半径Ｒ１０）を有する第四マイクロレンズである。このとき、それぞれの曲率半径（第一曲率半径、第二曲率半径）は、Ｒ７＞Ｒ９、および、Ｒ８＜Ｒ１０を満たすように設計される。
【００４５】
それぞれの曲率半径を、上記関係を満たすように設計することにより、マイクロレンズ３２１ｂ−１は、視野下側方向（Ａ１側）の斜線部の分だけ拡散光強度をマイクロレンズ３２１ｂ−２と比較して強くすることができる。また、マイクロレンズ３２１ｂ−２は、視野上側方向（Ａ２側）の斜線部の分だけ拡散光強度をマイクロレンズ３２１ｂ−１と比較して強くすることができる。
【００４６】
図６を参照して説明したように、比較例では、測光センサ２５上において、視野下方向の拡散光強度の落ち込み（図６中の破線）が発生する。一方、本実施例の焦点板３２１は、拡散光強度の落ち込みが発生しうる視野下側において、マイクロレンズ３２１ｂ−２をマイクロレンズ３２１ｂ−１に比べて多く配置している。これにより、測光レンズ２４の方向への拡散光強度を強くすることができる。また、視野上側に向かうに従って徐々にマイクロレンズ３２１ｂ−２の数を減らし、マイクロレンズ３２１ｂ−１の数を増加させる。
【００４７】
すなわち本実施例では、図７ａに示されるように、測光レンズ２４に近い側（拡散面３２１ｂの第一領域）には、マイクロレンズ３２１ｂ−２よりも多いマイクロレンズ３２１ｂ−１が配置される。また、拡散面３２１ｂの第一領域よりも測光レンズ２４から遠い側（拡散面３２１ｂの第二領域）には、マイクロレンズ３２１ｂ−１よりも多いマイクロレンズ３２１ｂ−２が配置される。このように、マイクロレンズ３２１ｂ−１とマイクロレンズ３２１ｂ−２との比率を、図６に示される拡散光強度の変化（視野方向）に応じて変化させることで、測光センサ２５上での拡散光の強度分布を均一（略均一）にすることが可能となる。
【００４８】
なお、マイクロレンズ３２１ｂ−１として、単一の曲率半径（比較的大きな曲率半径）を有するマイクロレンズを用いてもよい。マイクロレンズ３２１ｂ−２よりも視野下側Ａ１に向かう拡散光強度が強ければ十分であるためである。このとき、マイクロレンズ３２１ｂ−１の第一曲率半径Ｒ７および第二曲率半径Ｒ８は、Ｒ７＝Ｒ８を満たす。
【００４９】
また、実施例１、２では、接眼レンズ２３の上側近傍に測光レンズ２４および測光センサ２５が配置されていることを前提として、各マイクロレンズの最適形状について説明した。ただし、各実施例はこれに限定されるものではなく、測光レンズ２４および測光センサ２５の配置箇所に応じて最適形状となるように調節することができる。また、各実施例では、Ｙ方向（視野上下方向）についてマイクロレンズの形状を拡散光の配光の観点で最適とする構成について説明した。ただし各実施例はこれに限定されるものではなく、Ｘ方向（視野左右方向）についても、拡散光の配光が最適となるようにマイクロレンズの曲率半径（Ｒ形状）を調節してもよい。
【００５０】
上記各実施例によれば、ファインダおよび測光センサに効率的に配光可能なファインダ光学系、撮像装置、および、撮像システムを提供することができる。また、各実施例の構成によれば、配光を細かく調整することが可能である。
【００５１】
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。
【符号の説明】
【００５２】
２  撮影レンズ
２０  ファインダ光学系
２１  焦点板
２１ａ  集光面
２１ｂ  拡散面
２１ｂ−１、２１ｂ−２、２１ｂ−３  マイクロレンズ
２３  接眼レンズ
２４  測光レンズ
２５  測光センサ
【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図６】
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【図７ｂ】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ｄ】
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【図５ａ】
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【図７ａ】
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