(57)【要約】【課題】物体からの光を接眼レンズを介して観察する観察光学系の視野に、所定の情報を表示するための表示光学系であって、小型で簡素な構成で、観察光学系の視野の広範囲に所定の情報を表示することができる表示光学系、およびファインダー光学系を提供する。【解決手段】物体からの光を接眼レンズ６を介して観察する観察光学系１の視野に、所定の情報を表示するための表示光学系２であって、所定の情報を表示する表示手段８と、表示手段８からの光を導く導光手段９，１０と、導光手段９，１０によって導かれた光を物体からの光に重ね合わせる合成手段７とを有し、合成手段７は、波長選択部Ａを有し観察光学系１に対して屈折力を有しない光学プリズムからなり、接眼レンズ６近傍または接眼レンズ６内部に配置されており、導光手段９，１０によって導かれた光は、合成手段７内部で複数回全反射されることを特徴とする。【選択図】図１
2004258232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体からの光を接眼レンズを介して観察する観察光学系の視野に、所定の情報を表示するための表示光学系であって、
前記所定の情報を表示する表示手段と、
前記表示手段からの光を導く導光手段と、
前記導光手段によって導かれた光を前記物体からの光に重ね合わせる合成手段とを有し、
前記合成手段は、波長選択部を有し前記観察光学系に対して屈折力を有しない光学プリズムからなり、前記接眼レンズ近傍または前記接眼レンズ内部に配置されており、
前記導光手段によって導かれた光は、前記合成手段内部で複数回全反射されることを特徴とする表示光学系。
【請求項２】
前記導光手段は、反射部材からなることを特徴とする請求項１に記載の表示光学系。
【請求項３】
被写体からの光を接眼レンズを介して観察する観察光学系と、
前記観察光学系の視野に所定の情報を表示するための表示光学系とを有するファインダー光学系であって、
前記表示光学系は、所定の情報を表示する表示手段と、前記表示手段からの光を導く導光手段と、前記導光手段によって導かれた光を前記被写体からの光に重ね合わせる合成手段とを有し、
前記合成手段は、波長選択部を有し前記観察光学系に対して屈折力を有しない光学プリズムからなり、前記接眼レンズ近傍または前記接眼レンズ内部に配置されており、
前記導光手段によって導かれた光は、前記合成手段内部で複数回全反射されることを特徴とするファインダー光学系。
【請求項４】
前記導光手段は、反射部材からなることを特徴とする請求項３に記載のファインダー光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、物体からの光を接眼レンズを介して観察する観察光学系の視野に、所定の情報を表示するための表示光学系、およびファインダー光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、物体からの光を接眼レンズを介して観察する観察光学系の視野に、所定の情報を表示するための表示光学系が提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２３７６５９号公報
【特許文献２】
特開平２００２−３１１３７９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記特許文献１に開示されている表示光学系では、表示手段からの光を接眼レンズへ導くための光路合成手段が、正立像形成部材の近傍に配置されている。これにより、観察光学系の光軸方向へ大きなスペースが必要となるため、表示光学系の小型化や高性能化を図る上で制約となってしまうという問題がある。
【０００５】
また、上記特許文献２に開示されている表示光学系では、反射面として回折光学素子が多用されている。このため、収差の補正や製造が困難になってしまうという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、物体からの光を接眼レンズを介して観察する観察光学系の視野に、所定の情報を表示するための表示光学系であって、小型で簡素な構成で、観察光学系の視野の広範囲に所定の情報を表示することができる表示光学系、およびファインダー光学系を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、
物体からの光を接眼レンズを介して観察する観察光学系の視野に、所定の情報を表示するための表示光学系であって、
前記所定の情報を表示する表示手段と、
前記表示手段からの光を導く導光手段と、
前記導光手段によって導かれた光を前記物体からの光に重ね合わせる合成手段とを有し、
前記合成手段は、波長選択部を有し前記観察光学系に対して屈折力を有しない光学プリズムからなり、前記接眼レンズ近傍または前記接眼レンズ内部に配置されており、
前記導光手段によって導かれた光は、前記合成手段内部で複数回全反射されることを特徴とする表示光学系を提供する。
【０００８】
また本発明の表示光学系の好ましい態様によれば、
前記導光手段は、反射部材からなることが望ましい。
【０００９】
また、本発明は、
被写体からの光を接眼レンズを介して観察する観察光学系と、
前記観察光学系の視野に所定の情報を表示するための表示光学系とを有するファインダー光学系であって、
前記表示光学系は、所定の情報を表示する表示手段と、前記表示手段からの光を導く導光手段と、前記導光手段によって導かれた光を前記被写体からの光に重ね合わせる合成手段とを有し、
前記合成手段は、波長選択部を有し前記観察光学系に対して屈折力を有しない光学プリズムからなり、前記接眼レンズ近傍または前記接眼レンズ内部に配置されており、
前記導光手段によって導かれた光は、前記合成手段内部で複数回全反射されることを特徴とするファインダー光学系を提供する。
【００１０】
また本発明のファインダー光学系の好ましい態様によれば、
前記導光手段は、反射部材からなることが望ましい。
【００１１】
（作用）
本発明において、小型で簡素な構成の表示光学系を実現するため合成手段は、接眼レンズ近傍または接眼レンズ内部に配置されている。物体からの光は接眼レンズ近傍で収束するため、合成手段を接眼レンズ近傍または接眼レンズ内部に配置することによって、合成手段および表示光学系を小型に構成することができる。特に、合成手段を配置する位置が接眼レンズのアイポイントに近いほど、その効果は大きい。
【００１２】
また本発明において、合成手段は、波長選択部を有する光学プリズム（波長選択膜を密閉した光学プリズム）で構成されている。これにより、合成手段の生産性と耐久性とを向上させることができる。
合成手段において特に、接眼レンズの光軸とのなす角が４５°よりも大きくなるように波長選択部を配置することによって、表示手段からの光を光学プリズム内部で全反射させる構成とすることができる。これにより、接眼レンズの光軸方向における光学プリズムの厚みを小さくすることができ、合成手段の小型化をさらに容易に図ることができる。
【００１３】
より好ましくは、接眼レンズの光軸とのなす角が６０°程度となるように波長選択部を配置することが望ましい。
接眼レンズの光軸と波長選択部とのなす角を６０°よりも大きくしすぎると、合成手段の小型化を図ることはできるものの、表示手段からの広い画角の光を合成手段によって物体からの光と合成することが困難になる。このため、観察光学系の視野の広範囲に所定の情報を表示することができなくなってしまう。
一方、接眼レンズの光軸と波長選択部とのなす角を６０°よりも小さくしすぎると、観察光学系の視野の広範囲に所定の情報を表示することはできるものの、接眼レンズの光軸方向での光学プリズムの厚みが大きくなる。このため、合成手段の小型化を図ることができなくなってしまう。
【００１４】
したがって、接眼レンズの光軸と波長選択部とのなす角を６０°程度にすれば、観察光学系の視野の広範囲に所定の情報を表示することができ、かつ表示手段からの光を光学プリズム内部で全反射するように合成手段を構成することができる。この構成により、表示光学系において長い光路を確保することができるため、導光手段の屈折力を小さくすることができる。これにより、表示光学系における収差を良好にすることが容易となる。
【００１５】
また本発明では、合成手段を構成する光学プリズムは、観察光学系に対して屈折力を有しない。これにより、合成手段の製造や、観察光学系内への合成手段の配置を容易に行うことができる。また、合成手段を観察光学系内へ容易に装脱可能な構成とすることも可能になる。
【００１６】
また本発明では、観察光学系における接眼レンズが視度調節機能を有する場合、視度調節を行うレンズ群よりも物体側に合成手段を配置することによって、観察光学系と同様に表示光学系においても視度調節の作用を得ることができる。
【００１７】
また本発明において、表示手段からの光を合成手段へ導くための導光手段は、表示手段からの光を屈折作用で導く屈折部材よりも、反射作用で導く反射部材で構成することが望ましい。導光手段を屈折部材で構成し、所定の情報を複数の色で表示する場合、屈折作用によって色収差が生じてしまう。このような場合に反射部材で導光手段を構成することで、色収差を小さく抑えることができる。さらに、屈折作用によって生じる歪曲収差も抑えることができる。このため、表示光学系の高性能化を図ることが可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る表示光学系を備えた一眼レフカメラのファインダー光学系を示す概略構成図である。
図１に示すファインダー光学系は、不図示の被写体からの光を観察するための観察光学系１と、当該観察光学系１の視野に所定の情報を表示するための表示光学系２とから構成されている。
【００１９】
観察光学系１は、被写体側から順に、焦点板３と、コンデンサレンズ４と、正立系のペンタプリズム５と、接眼レンズ６とから構成されている。尚、接眼レンズ６内部には、後述する光路合成手段７が配置されている。
以上の構成の観察光学系１において、被写体からの光は、不図示の対物レンズによって焦点板３上に結像される。焦点板３上に結ばれた被写体の実像の光は、ペンタプリズム５を介して接眼レンズ６へ入射する。接眼レンズ６へ入射した光は、光路合成手段７を透過して接眼レンズ６から射出され、アイポイントＥＰへ導かれる。このようにして、撮影者はアイポイントＥＰにて被写体の実像を観察することができる。
【００２０】
図２は、本実施形態に係る表示光学系を備えた一眼レフカメラのファインダー光学系において、表示光学系２のみを示す概略構成図である。
表示光学系２は、所定の情報を表示する表示手段８と、当該表示手段８からの光を導く導光手段（９，１０）と、当該導光手段（９，１０）によって導かれた光を上述の被写体からの光に重ね合わせる光路合成手段７とから構成されている。
【００２１】
表示手段８には、液晶表示素子（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）や発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）などの種々の表示素子を用いることができる。
導光手段（９，１０）は、プリズム９とプリズム１０とからなり、これらプリズム９，１０は微小な間隔を空けて配置されている。詳しくは、プリズム９の面９ａとプリズム１０の面１０ａとの間に微小な間隔が設けられている。これにより、表示手段８からの光をプリズム９の面９ａにて全反射することができる。また、プリズム９の面９ｂは、ミラー蒸着されている。このようなプリズム９，１０を用いて光路を折りたたむ構成とすることによって、本実施形態における表示光学系２は小型化が図られている。
【００２２】
光路合成手段７は、観察光学系１に対して屈折力を有しない光学プリズムで波長選択反射膜（波長選択部）Ａを密閉したプリズム部材である。この波長選択反射膜Ａは、表示手段８からの光のうち、所定の情報を表示するための波長の光のみを反射し、それ以外の波長の光を透過させる機能を有する。
また、光路合成手段７は、被写体からの光が収束する接眼レンズ６内部に配置されている。これにより、表示手段８からの光の径を小さく抑えることができ、表示光学系２の小型化が図られている。
【００２３】
本実施の形態における光路合成手段７では、波長選択反射膜Ａは接眼レンズ６の光軸とのなす角が５９°に配置されており、この波長選択反射膜Ａを密閉する光学プリズムは表示手段８からの光を面７ａ，７ｂの両方の面において全反射するように構成されている。
この構成により、観察光学系の視野の広範囲に所定の情報を表示することができる。またこれと同時に、接眼レンズ６の光軸方向での光路合成手段７の厚みを小さくすることができ、かつ表示光学系２の光路長を大きくすることができる。これにより、表示光学系２を構成する上で必要な屈折力を小さく抑えることができ、表示光学系２の良好な光学性能を確保することができる。
【００２４】
以上の構成の表示光学系２において、表示手段８からの光は、プリズム９に入射し、面９ａで全反射されミラー蒸着の面９ｂで反射された後、プリズム１０へ入射する。プリズム１０へ入射した光は、該プリズム１０を透過して光路合成手段７へ入射し、面７ｃで反射された後、面７ａ，ｂで２回全反射される。この全反射された光のうち、所定の情報を表示するため波長の光は、波長選択反射膜Ａによって反射され、接眼レンズ６を介してアイポイントＥＰへ導かれる。このようにして、撮影者はアイポイントＥＰにて表示手段８による所定の情報を観察することができる。
上述した観察光学系１および表示光学系２の構成により、被写体像と表示手段８による所定の情報とを観察光学系１の視野上に重ねて観察することができる。
【００２５】
以上より、本実施形態のファインダー光学系において、小型で簡素な構成で、観察光学系１の視野の広範囲に所定の情報を表示することができる表示光学系２が実現されている。
尚、本実施形態において光路合成手段７は、接眼レンズ６内部に配置されているが、接眼レンズ６とアイポイントＥＰとの間に配置することも可能であり、このことは光路合成手段７の小型化を図る上でも有利である。
【００２６】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態に係る表示光学系を備えた一眼レフカメラのファインダー光学系について、上記第１実施形態と同様の構成である部分には同じ符号を付してその説明を省略し、異なる部分について詳細に説明する。尚、本実施形態における観察光学系の構成は上記第１実施形態と同様であるため、図１に相当するファインダー光学系全体の構成を示す図は省略する。
【００２７】
図３は、本発明の第２実施形態に係る表示光学系を備えた一眼レフカメラのファインダー光学系において、表示光学系２のみを示す概略構成図である。
本実施形態の表示光学系１１は、表示手段８と、当該表示手段８からの光を導く導光手段（１２，１３）と、光路合成手段７とから構成されている。
導光手段（１２，１３）は、ハーフミラー１２と、屈折力を有する反射板１３とからなる。このハーフミラー１２と反射板１３を用いて光路を折り曲げる構成とすることによって、本実施形態における表示光学系１１は小型化が図られており、表示光学系１１の光路が大きく確保されている。さらに、反射板１３によって屈折力を確保することで、色収差や歪曲収差の軽減が図られている。
【００２８】
以上の構成の表示光学系１１において、表示手段８からの光は、ハーフミラー１２によって反射された後、反射板１３によって反射される。この光は、ハーフミラー１２を透過して光路合成手段７へ入射し、該光路合成手段７を介して接眼レンズ６へ入射する。そしてこの光は、接眼レンズ６を介してアイポイントＥＰへ導かれる。このようにして、撮影者はアイポイントＥＰにて表示手段８による所定の情報を観察することができる。
【００２９】
以上より、本実施形態のファインダー光学系は、上記第１実施形態と同様の効果を奏することに加え、導光手段において色収差や歪曲収差の軽減を図ることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明によれば、物体からの光を接眼レンズを介して観察する観察光学系の視野に、所定の情報を表示するための表示光学系であって、小型で簡素な構成で、観察光学系の視野の広範囲に所定の情報を表示することができる表示光学系、およびファインダー光学系を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る表示光学系を備えた一眼レフカメラのファインダー光学系を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る表示光学系を備えた一眼レフカメラのファインダー光学系において、表示光学系のみを示す概略構成図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る表示光学系を備えた一眼レフカメラのファインダー光学系において、表示光学系のみを示す概略構成図である。
【符号の説明】
１        観察光学系
２，１１  表示光学系
３        焦点板
４        コンデンサレンズ
５        ペンタプリズム
６        接眼レンズ
７        光路合成手段
８        表示手段
９        プリズム
１０      プリズム
１２      ハーフミラー
１３      反射板
Ａ        波長選択反射膜
ＥＰ      アイポイント
【図１】
2004258232.tif 000003
【図２】
2004258232.tif 000004
【図３】
2004258232.tif 000005