(57)【要約】【課題】単純な構成で、視認性の高い表示を行うことが可能な観察光学系を提供する。【解決手段】本発明に係る観察光学系は、観察面に形成された像を観察するための観察光学系であって、観察面の近傍に配設され、両端に互いに平行な平行平面を有する平板状に形成された透明の表示体３０と、表示体３０の側面３３に設けられて光源４５からの光を表示体３０の内部に入射させて集光する集光部４０とを備え、表示体３０における一方の平行平面３１に、集光部４０により集光された光をアイポイント側へ反射して所定の形状を表示する反射表示部５０が設けられ、反射表示部５０により表示される像が観察面に形成された像とともに観察されるように構成される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察面に形成された像を観察するための観察光学系であって、
前記観察面の近傍に配設され、両端に互いに平行な平行平面を有する平板状に形成された透明もしくはほぼ透明の表示体と、
前記表示体の側面に設けられて光源からの光を前記表示体の内部に入射させて集光する集光部とを備え、
前記表示体における両端の前記平行平面のうち少なくとも一方に、前記集光部により集光された光をアイポイント側へ反射して所定の形状を表示する反射表示部が設けられ、
前記反射表示部により表示される像が前記観察面に形成された像とともに観察されるように構成されることを特徴とする観察光学系。
【請求項２】
前記反射表示部が複数の微小構造体から構成されることを特徴とする請求項１に記載の観察光学系。
【請求項３】
前記微小構造体が楔形に形成されることを特徴とする請求項２に記載の観察光学系。
【請求項４】
前記反射表示部の前記微小構造体に、前記光源からの光をアイポイント側に反射させて導く反射面が形成されることを特徴とする請求項２もしくは請求項３に記載の観察光学系。
【請求項５】
前記表示体における両端の前記平行平面のうち、アイポイント側と反対側の面が研磨面であることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の観察光学系。
【請求項６】
前記表示体における両端の前記平行平面のうち、アイポイント側の面が非研磨面であることを特徴とする請求項５に記載の観察光学系。
【請求項７】
前記表示体における両端の前記平行平面が両方とも研磨面であることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれか一項に記載の観察光学系。
【請求項８】
前記光源を保持する保持部材が前記表示体と一体的に形成されることを特徴とする請求項１から請求項７のうちいずれか一項に記載の観察光学系。
【請求項９】
前記表示体における長手方向の側面に前記集光部が設けられることを特徴とする請求項１から請求項８のうちいずれか一項に記載の観察光学系。
【請求項１０】
前記集光部は、前記光源からの光が通過可能な円筒面を有して構成されることを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の観察光学系。
【請求項１１】
前記集光部は、前記光源からの光が通過可能な球面を有して構成されることを特徴とする請求項１から請求項９のうちいずれか一項に記載の観察光学系。
【請求項１２】
前記表示体が樹脂材料を用いて形成されることを特徴とする請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載の観察光学系。
【請求項１３】
観察面に形成された像を観察するための観察光学系を備え、
前記観察光学系が請求項１から請求項１２のうちいずれか一項に記載の観察光学系であることを特徴とする光学機器。
【請求項１４】
観察面に形成された像を観察するための観察方法であって、
両端に互いに平行な平行平面を有する平板状に形成された透明もしくはほぼ透明の表示体を前記観察面の近傍に配設し、
光源からの光を前記表示体の内部に入射させて集光する集光部を前記表示体の側面に設け、
前記表示体における両端の前記平行平面のうち少なくとも一方に、前記集光部により集光された光をアイポイント側へ反射して所定の形状を表示する反射表示部を設け、
前記反射表示部により表示される像を前記観察面に形成された像とともに観察することを特徴とする観察方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察光学系の視野内表示に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定の観察面に形成された像を接眼レンズにより観察する観察光学系では、接眼レンズの焦点面近傍に平行平板状の表示体を配置し、当該表示体を照明して光らせることにより観察視野上での表示を行っていた（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】実開昭６４−６６２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述したような従来の表示方式では、照明からの光を表示体が拡散等させて表示するため、明るい観察像に重ねて表示したりすると視認性が低下しやすい傾向があった。また、視認性を改善するために照明を過度に行う場合もあった。
【０００４】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、単純な構成で、視認性の高い表示を行うことが可能な観察光学系および観察方法を提供することを目的とする。また、このような観察光学系を備えた光学機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的達成のため、本発明に係る観察光学系は、観察面に形成された像を観察するための観察光学系であって、観察面の近傍に配設され、両端に互いに平行な平行平面を有する平板状に形成された透明もしくはほぼ透明の表示体と、表示体の側面に設けられて光源からの光を表示体の内部に入射させて集光する集光部とを備え、表示体における両端の平行平面のうち少なくとも一方に、集光部により集光された光をアイポイント側へ反射して所定の形状を表示する反射表示部が設けられ、反射表示部により表示される像が観察面に形成された像とともに観察されるように構成される。
【０００６】
また、上述の発明において、反射表示部が複数の微小構造体から構成されることが好ましい。
【０００７】
さらに、上述の発明において、微小構造体が楔形に形成されることが好ましい。
【０００８】
また、上述の発明において、反射表示部の微小構造体に、光源からの光をアイポイント側に反射させて導く反射面が形成されることが好ましい。
【０００９】
また、上述の発明において、表示体における両端の平行平面のうち、アイポイント側と反対側の面が研磨面であることが好ましい。
【００１０】
さらに、上述の発明において、表示体における両端の平行平面のうち、アイポイント側の面が非研磨面であることが好ましい。
【００１１】
また、上述の発明において、表示体における両端の平行平面が両方とも研磨面であることがより好ましい。
【００１２】
また、上述の発明において、光源を保持する保持部材が表示体と一体的に形成されることが好ましい。
【００１３】
また、上述の発明において、表示体における長手方向の側面に集光部が設けられることが好ましい。
【００１４】
また、上述の発明において、集光部は、光源からの光が通過可能な円筒面を有して構成されることが好ましい。
【００１５】
なお、集光部は、光源からの光が通過可能な球面を有して構成されてもよい。
【００１６】
また、上述の発明において、表示体が樹脂材料を用いて形成されることが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る光学機器は、観察面に形成された像を観察するための観察光学系を備え、当該観察光学系が本発明に係る観察光学系であることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る観察方法は、観察面に形成された像を観察するための観察方法であって、両端に互いに平行な平行平面を有する平板状に形成された透明もしくはほぼ透明の表示体を観察面の近傍に配設し、光源からの光を表示体の内部に入射させて集光する集光部を表示体の側面に設け、表示体における両端の平行平面のうち少なくとも一方に、集光部により集光された光をアイポイント側へ反射して所定の形状を表示する反射表示部を設け、反射表示部により表示される像を観察面に形成された像とともに観察することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、単純な構成で、視認性の高い表示を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本願発明の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願発明に係る観察光学系２０を備えた一眼レフカメラ１が図５に示されている。この一眼レフカメラ１は、対物レンズ１１と、ミラー１２と、撮影用の撮像素子１３と、ビューファインダーである観察光学系２０とを備えて構成される。また、観察光学系２０は、物体側から順に光軸に沿って並んだ、焦点板２１と、表示体３０と、ペンタプリズム２３と、接眼レンズ２５とを有して構成され、対物レンズ１１によって焦点板２１上に形成（結像）された像を接眼レンズ２５により観察できるようになっている。なお、接眼レンズ２５の後方にアイポイントＥＰが設けられる。
【００２１】
対物レンズ１１は、被写体像を撮像素子１３上もしくは焦点板２１上に結像する。ミラー１２は、対物レンズ１１を通る光軸に対して４５度の角度で挿入されており、通常時（撮影待機状態）には、対物レンズ１１を通った被写体（図示せず）からの光を反射して焦点板２１上に結像させ、シャッターレリーズ時にはミラーアップ状態となって跳ね上がり、対物レンズ１１を通った被写体（図示せず）からの光が撮像素子１３上に結像するようになっている。すなわち、撮像素子１３と焦点板２１とは、光学的に共役な位置に配設される。
【００２２】
ペンタプリズム２３は、対物レンズ１１によって結像された焦点板２１上の被写体像（倒立像）からの光束は、入射面２３ａ、第１反射面２３ｂ、最終反射面２３ｃおよび射出面２３ｄを順に経て、前記被写体像を上下左右反転して正立像にする。その結果、ペンタプリズム２３は、観察者が被写体像を正立像として観察できるようにするとともに、観察光学系２０をコンパクトに構成できるようにしている。
【００２３】
観察光学系２０の簡略化した構成を図１に示す。なお、図１において、ペンタプリズム２３の図示を省略しており、また焦点板２１については、焦点板２１の焦点面に結像される被写体像が本願発明における観察面２６に形成された観察像２７として示されている。前述したように、観察光学系２０は、対物レンズ１１によって焦点板２１の焦点面に結像された像、すなわち観察面２６に形成された観察像２７を接眼レンズ２５により観察できるようになっている。
【００２４】
そして、観察像２７（観察面２６）のアイポイントＥＰ側に位置する近傍（実際には、図５における焦点板２１とペンタプリズム２３との間）に、表示体３０が配設される。図１および図２に示すように、表示体３０は、ガラス材料を用いた射出成形を行うことで、両端に互いに平行な平行平面３１，３２を有する透明な平板状に形成されており、物体側（観察面２６側）に位置する第１平行平面３１に形成された反射表示部５０（図２を参照）からの表示光束がアイポイントＥＰ側に射出され、反射表示部５０の像が観察像２７に重なって表示される構成になっている。
【００２５】
図１（および図２）における表示体３０の下部側面３３には、表示体３０の（図１における）下方に突出する集光部４０が表示体３０と一体に形成されている。集光部４０は、図２に示すように、側面に円筒面４１を有する平板状に形成されており、円筒面４１に対向して配設された光源４５からの光を効率的に表示体３０の内部に入射させて集光するようになっている。そして、集光部４０の円筒面４１から入射した光は、図２の破線で示すように効率的に円筒面４１で屈折して表示体２の内部を透過し、反射表示部５０でアイポイントＥＰ側へ反射されるようになっており、これにより反射表示部５０による表示が行われる。
【００２６】
また、表示体３０の第１平行平面３１には、３つの反射表示部５０が表示体３０の長手方向に並んで形成されており、各反射表示部５０に対応して、３つの集光部４０が表示体３０における長手方向の側面３３に並んで形成されている。これにより、集光部４０が表示体３０における長手方向の側面３３に形成されるため、集光部４０と反射表示部５０との間の距離が短くなることから、集光効率を向上させることができる。
【００２７】
なお、光源４５として、ＬＥＤ等の単一波長の光源を用いることが望ましい。ＬＥＤ等は光の指向性が強いため反射表示部５０による反射表示の効果を十分に得ることができる。また、特定波長にあわせて反射表示部の反射面の角度を設定することにより、その効率を最大限にすることができる。
【００２８】
反射表示部５０は、図３（ａ）に示すように、断面視楔形に形成された複数の微小構造体５１，５１，…からなり、これら複数の微小構造体５１，５１，…を並べることで括弧形（［］形）の表示形状を構成している。図３（ｂ）に示すように、反射表示部５０の（光源４５の光が入射される方向の）断面を見ると、楔形の微小構造体５１，５１，…がそれぞれ同一の断面形状を有して等間隔で規則的に配置されており、集光部４０の円筒面４１から表示体３０の内部に入射した光が微小構造体５１に形成される反射面５２でそれぞれ反射して表示体３０から射出されるようになっている。このような構成にすることにより、光源４５からの光を効率的に反射表示部５０に導いて、反射表示部５０で反射させることで表示形状（［］形状）の表示が可能になり、視認性の高い表示を実現している。
【００２９】
また、前述したように、表示体３０の反射表示部５０が複数の微小構造体５１から構成されることが望ましい。このようにすれば、前述のように微小構造体５１を楔形に形成することで、反射面の（総）面積を大きくすることが可能になり、光源４５からの光を効率的に表示に用いることができる。
【００３０】
また、表示体３０の第１および第２平行平面３１，３２は、ガラス材料を用いた射出成形を行うことで、通常の研磨面と同等の滑らかな面が得られるようになっている。第１および第２平行平面３１，３２をこのような研磨面（滑らかな面）で構成することで、集光部４０の円筒面４１から表示体３０の内部に入射した光は、直接反射表示部５０に到達する光以外に、各平行平面３１，３２で全反射を繰り返して反射表示部５０に到達するものもあり、照明効率を高めることができる。また、非研磨面を存在させないことにより表示体３０内部での照明光の散乱を小さくすることができる。仮に、表示体３０の内部で散乱が発生すると、表示体３０よりアイポイントＥＰ方向以外にも光源４５の光が射出して観察視野上に入ってしまう。そうすると、観察視野でのコントラストの低下や、表示の視認性の低下を招く。よって、表示体３０での散乱を抑えることにより、表示の視認性を向上させることができる。
【００３１】
ただし、表示体３０を樹脂成形等で製造する場合に、製造の都合上、表示体３０に非研磨面を設けなければならないときには、非研磨面を表示体３０のアイポイントＥＰ側（接眼レンズ２５側）に位置する第２平行平面３２に設けることが望ましい。非研磨面が光源４５からの光の散乱で光る場合、非研磨面が観察像２７（観察面２６）に近い方が目立ち易く望ましくないからである。なおこのとき、反対側の面である第１平行平面３１を研磨面（滑らかな面）で構成することにより、両方の平行平面３１，３２を研磨面で構成する場合には及ばないが、上述したような照明効率を高める効果を得ることができる。また、表示体３０が樹脂材料を用いて形成される場合には、加工が容易であり、所望の光学性能が得られる高精度の加工を行うことが可能になる。
【００３２】
また、本実施形態においては、表示体３０の厚さを薄くすることも望ましい。表示体３０の厚さを薄くすることにより、集光部４０の円筒面４１から表示体３０の内部に入射した光の各平行平面３１，３２で発生する全反射の回数が増え、反射表示部５０に光が到達する確率が大きくなるためである。
【００３３】
また、本実施形態においては、図４に示すように、光源４５の向く方向に反射表示部５０（微小構造体５１）の反射面５２を配置することが望ましい。なお、本実施形態では、楔形に形成された微小構造体５１の稜線の向く方向が光源４５の向く方向と略直角になるように構成されている。このようにすれば、反射面５２が光源４５からの光をアイポイントＥＰ側に反射させて導くような面となり、光源４５からの直接光を効率的にアイポイントＥＰ側へ反射させることが可能になる。また、光源４５から反射表示部５０の反射面５２に直接到達する光に対して、反射面５２を最適な位置にすることにより、反射表示部５０での反射光における、光源４５の位置ずれや照射範囲のバラツキによるムラの影響を抑えることもできる。
【００３４】
このような構成の一眼レフカメラ１において、被写体（不図示）からの光は、対物レンズ１１を通り、ミラー１２で焦点板２１の方向に反射され、焦点板２１上に被写体像が結像される。そして、観察光学系２０において、焦点板２１上の被写体像からの光束は、表示体３０、ペンタプリズム２３、および接眼レンズ２５を通過してアイポイントＥＰに導かれ、アイポイントＥＰにて観察者は被写体（不図示）の実像を観察することができる。また、シャッターレリーズ時には、対物レンズ１１を通った被写体（不図示）からの光は、ミラー１２がミラーアップ状態となるため、撮像素子１３上に結像される。
【００３５】
また、観察光学系２０において、表示体３０により反射表示部５０の像、すなわち括弧形の表示形状（［］形状）が被写体像（観察像２７）に重なって表示されるようになっている。このとき、光源４５からの光が集光部４０の円筒面４１で表示体３０の内部に入射するとともに反射表示部５０に向けて集光され、図２の破線で示すように表示体３０の内部を透過して反射表示部５０でアイポイントＥＰ側へ反射されることにより、反射表示部５０による表示が行われる。
【００３６】
この結果、本実施形態の観察光学系２０および観察方法よれば、集光部４０により光源４５からの光が表示体３０の内部に入射するとともに反射表示部５０に向けて集光され、集光された光が反射表示部５０でアイポイントＥＰ側へ反射されるため、光源４５からの光を集光させることで効率的に表示（照明）に用いることができることから、明るい表示を効率的に行うことができ、単純な構成で、視認性の高い表示を行うことが可能になる。また、このような観察光学系２０を備えた一眼レフカメラ１によれば、単純な構成で、視認性の高い表示（反射表示部５０により表示される像）を被写体像（観察像２７）とともに観察することが可能になる。
【００３７】
またこのとき、集光部４０は、光源４５からの光が通過可能な円筒面４１を有して構成されることが好ましく、このようにすれば、光源４５からの光を左右方向で効率的に集光することができる。
【００３８】
なお、本実施形態に係る観察光学系は、一眼レフカメラのファインダーとして用いられる観察光学系に限らず、広く実像光学系に用いられる観察光学系としても利用可能である。また、上述の実施形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本願発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。
【００３９】
また、上述の実施形態において、図６に示すように、光源４５を保持する保持部材６０を表示体３０と一体的に形成するようにしてもよい。このようにすれば、保持部材６０を表示体３０と一体にすることにより、光源４５と反射表示部５０との相対位置を確実にすることができ、位置のバラツキによる表示の明るさのムラを低減させることが可能になる。なお、図６に示す例では、保持部材６０は表示体３０と一体に箱形に形成され、保持部材６０の中央に形成された保持孔６１で、光源４５を集光部４０の円筒面４１と対向するように保持している。
【００４０】
また、上述の実施形態において、集光部４０は、円筒面４１に限らず、光源４５からの光が通過可能な球面を有して構成されてもよい。このようにすれば、光源４５からの光を上下左右方向で効率的に集光することができる。
【００４１】
また、上述の実施形態において、表示体３０の第１平行平面３１に、３つの反射表示部５０が表示体３０の長手方向に並んで形成されているが、これに限られるものではなく、反射表示部５０の数は１つでも５つでもよく、任意の数だけ設けることが可能である。さらに、長手方向に並んで形成される必要もなく、平行平面上の所望の位置に反射表示部を設けることが可能である。
【００４２】
また、上述の実施形態において、表示体３０の第１平行平面３１に反射表示部５０が形成されているが、これに限られるものではなく、第２平行平面３２に反射表示部５０を設けるようにしてもよい。
【００４３】
また、上述の実施形態において、反射表示部５０は括弧形（［］形）の表示形状を有しているが、これに限られるものではなく、例えば丸形に形成されるようにしてもよく、任意の形状にすることが可能である。
【００４４】
また、上述の実施形態において、反射表示部５０の微小構造体５１は断面視楔形に形成されているが、これに限られるものではなく、断面視台形に形成されていてもよい。
【００４５】
また、上述の実施形態において、表示体３０は透明であるが、これに限られるものではなく、被写体像（観察像２７）の観察や反射表示部５０による表示に影響しない部分は透明でなくてもよい（すなわち、ほぼ透明な状態であってもよい）。
【００４６】
また、上述の実施形態において、表示体３０の第１および第２平行平面３１，３２は、ガラス材料を用いた射出成形を行うことで、通常の研磨面と同等の滑らかな面が得られるようになっているが、これに限られるものではなく、実際に研磨を行って研磨面を形成するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】観察光学系の概略構成図である。
【図２】表示体の正面図である。
【図３】（ａ）は反射表示部の斜視図（透視図）であり、（ｂ）は反射表示部の側断面図である。
【図４】反射表示部の正面図である。
【図５】一眼レフカメラの概略構成図である。
【図６】表示体の変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１  一眼レフカメラ（光学機器）        ２０  観察光学系
２６  観察面                            ２７  観察像
３０  表示体
３１  第１平行平面                      ３２  第２平行平面
３３  側面
４０  集光部                            ４１  円筒面
４５  光源
５０  反射表示部
５１  微小構造体                        ５２  反射面
６０  保持部材                          ６１  保持孔
【図１】
2008102225.tif 000003
【図２】
2008102225.tif 000004
【図３】
2008102225.tif 000005
【図４】
2008102225.tif 000006
【図５】
2008102225.tif 000007
【図６】
2008102225.tif 000008