(57)【要約】【課題】ファインダー像と情報表示部とを良好に観察可能なファインダー光学系の提供。【解決手段】視野を観察するファインダー光学系において情報表示部を反射機能を有する微細周期構造により形成し、その微細周期構造は使用波長よりも所定率小さい周期である。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
視野を観察するファインダー光学系において、該ファインダー光学系の少なくとも一面に使用波長より所定率小さい周期の微細周期構造を設け、該微細周期構造により光線が透過する領域と反射する領域に分割されることを特徴とするファインダー光学系。
【請求項２】
視野を観察するファインダー光学系において、該ファインダー光学系の少なくとも一面に使用波長より所定率小さい周期の微細周期構造を設け、該微細周期構造により光線が透過する領域と反射する領域に分割され、少なくとも該微細周期構造を反射する領域に設けることを特徴とするファインダー光学系。
【請求項３】
視野を観察するファインダー光学系において、該ファインダー光学系の少なくとも一面に使用波長より所定率小さい周期の微細周期構造を設け、該微細周期構造により光線が透過する領域と反射する領域に分割され、少なくとも該微細周期構造を反射する領域に設け、該反射領域が情報表示部であることを特徴とするファインダー光学系。
【請求項４】
前記微細周期構造を設ける基板材料が樹脂材で、前記微細周期構造は該樹脂材と一体的に形成されること特徴とする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】
本発明はファインダー光学系に関し、そのファインダーを構成する対物レンズ系、接眼レンズ系、プリズム等の光学部材を適切に設定することにより良好なるファインダー像の観察を可能とした、例えばスチルカメラやビデオカメラ等のファインダーに好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりファインダー光学系の物体像を形成する結像面において測距視野等を示すマーク部分を形成する技術が種々提案されている。例えば図１に示されるレンズシャッターカメラ等に撮影光学系と別体のファインダー光学系においては、対物レンズ系Ｌ１によってプリズムＰ１の射出面Ｘ１近傍に形成した物体像をその後方に配置されるダハプリズムＰ２により像反転し正立正像をアイポイントＥから観察している。図３に示されるような情報表示部３２ａ〜３２ｄは前記物体像と重ねてアイポイントＥから観察される。
【０００３】
また、例えば図５に示される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は、ピント板（焦点板）６からアイポイント２０に至るまでの光路中に反射を利用して像反転を行うペンタプリズムの像反転部材３と接眼レンズ４を備えている。ピント板（焦点板）６の射出面６ｂには撮影レンズＦＬによる被写体像（ファインダー像）が結像している。ピント板６の入射面６ａ側にはフレネルレンズ（集光レンズ）を設けている。またピント板６の射出面６ｂの一部には測距範囲や測光範囲等を示す情報６ｃを有している。ピント板６上のファインダー像上に情報６ｃを表示してファインダー像と共に情報６ｃの観察を行っている。
【０００４】
前記ファインダー内情報表示部は微小な楔状の凸部または蒸着等によって形成されている。
【０００５】
図１の構成においては楔状の凸部をプリズムＰ１射出面に形成することによって、楔状の凸部に入射した光束を有効光線光路外へ散乱または反射しその部分からの光束はそれより後方には導光されず観察者の瞳に到達しないため、黒い線として観察される。
【０００６】
図５の構成においては情報６ｃは微小プリズム（マイクロプリズム）や金属膜の蒸着等による反射部材等から構成している。２１は照明手段であり発光ダイオード等から成る光源８と投光レンズ７とを有している。照明手段２１からの光束（赤色光、主波長６７０ｎｍ付近）１０はペンタダハプリズム３の一部に設けた入射部３ｂから入射しピント板６に設けた情報６ｃを照明している。情報６ｃからの散乱光の一部はファインダー光軸１２に沿って進み、接眼レンズ４に入射している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来情報表示部３２ａ〜３２ｄや６ｃは加工性とコストの点から楔状の凸部を形成する光学部材は樹脂材を用い情報表示部は基板の樹脂材と一体的に作成されている。
【０００８】
しかしながら、この手段において成形時に前記楔状の凸部の先端まで材料が充填せず、このため情報表示部の光学特性を劣化させるという問題があった。例えば図３の構成を楔上の凸部で形成した場合、その一部から光束が観察側まで抜けてしまい線が二重線に見えてしまう等である。材料を凸部の先端まで充填させるためには成形時の射出圧を高くすればよいが凸部以外の透過面の面精度を低下させ像性能が劣化してしまうといった問題が生じる。
【０００９】
一方金属蒸着によってマークを形成すれば前記の問題は無いが、面全体に蒸着するのと異なり、情報表示部であるため、位置や大き太さ等に高い精度が要求される。精度を満足しようとすると工程が複雑になる上に素子一つ一つに蒸着を施す必要が生じるため生産効率上問題となる。また、蒸着を施す面が曲面であれば更に困難となる。
【００１０】
また、一般に反射面は表面粗さを十分に低減した光学研磨面に金属または誘電体の単層膜、あるいはそれらを組み合わせた多層膜を蒸着したものが多い。
【００１１】
膜の屈折率と厚みを厳密に制御できれば期待した干渉効果が得られ、所望の反射率が得られる。一般に単層膜より多層膜の方が高反射率、所望の分光反射率特性（スペクトル）が得られる。但し、多層膜は、相対的に屈折率が異なる物質を均一な厚みで交互に重ね合わせて形成する為、蒸着の各種条件の精密な制御の繰り出しが必要である。そのため蒸着装置が大掛かりとなり、蒸着する物質や厚み、層数に依り装置の制御とノウハウが必要であり、時間をかけて精密に条件を設定する必要がある場合が多いため、素子のコスト高を招いてしまう。
【００１２】
また、樹脂材に上記のような多層膜を形成する際、加熱により変形するため高温での蒸着ができず、耐久性の点において問題があった。このように従来の反射手段では安価な樹脂材料を用いても蒸着等の付加工程のあるものにおいては、コストアップになること、製造工程が増えてしまうこと、安定した品質が得られないこと、が問題であった。
【００１３】
上述のようにコストアップせずに同一面内に透過部と反射部を有する光学面において双方を高精度に作成することが困難であった。
【００１４】
本発明は、上記課題を解決し、ファインダー像と情報表示部とを良好に観察可能なファインダー光学系の提供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上記の目的を達成するものとして、
（１−１）視野を観察するファインダー光学系において、該ファインダー光学系の少なくとも一面に使用波長より所定率小さい周期の微細周期構造を設け、該微細周期構造により光線が透過する領域と反射する領域に分割されることを特徴としている。
【００１６】
（１−２）視野を観察するファインダー光学系において、該ファインダー光学系の少なくとも一面に使用波長より所定率小さい周期の微細周期構造を設け、該微細周期構造により光線が透過する領域と反射する領域に分割され、少なくとも該微細周期構造を反射する領域に設けることを特徴としている。
【００１７】
（１−３）視野を観察するファインダー光学系において、該ファインダー光学系の少なくとも一面に使用波長より所定率小さい周期の微細周期構造を設け、該微細周期構造により光線が透過する領域と反射する領域に分割され、少なくとも該微細周期構造を反射する領域に設け、該反射領域が情報表示部であることを特徴としている。
【００１８】
（１−４）前記微細周期構造を設ける基板材料が樹脂材で、前記微細周期構造は該樹脂材と一体的に形成されること特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
微細周期構造を持つ光学素子において、使用する波長の所定率だけ小さい微細周期構造を基板上に設けることによって、反射光学素子として機能することが特開２０００−１１１７１５号公報に開示されている。
【００２０】
微細周期構造による反射構造について説明する。図６（ａ）は反射構造の拡大断面図である。反射構造６１を平面プラスチック基板６２と一体成形で作成している。同図において、反射構造体６１は平面プラスチックと同じ材質であり、誘電体である。平面プラスチック基板６２の表面には微小な誘電体層島６６、ピッチｐで１次元的又は２次元的に配列されている。また、誘電体層島６６はその平面内の大きさｓが使用する波長より十分小さい。また誘電体層島６６の間隔ｐも波長より十分小さい。誘電体層島６６の大きさｓ及びピッチｐは波長の所定率だけ小さいこと、例えば１／１００〜１／１０程度がよい。
【００２１】
プラスティックとしては、ポリカーボネイト系、アクリル系等の通常のインジェクション成形に使用する材料が使用可能である。作成法は、金型によるインジェクション成形、コンプレッション成形によりプラスティック基板６２と反射構造６１が一体に作成できる。金型の表面に、誘電体層島６６の形状の型を形成しておけば、０．１ｎｍのオーダーでプラスティック成型品に転写可能である。
【００２２】
図６（ａ）に示されるような凸構造の反射構造６１を作るために、金型表面に反転した凹構造を作成する。金型の表面加工は、通常は切削と研磨が施されるが、微細周期構造を形成するには、フォトリソグラフィのプロセス、または、エレクトロンビームやドライエッチング、特に反応性イオンビームエッチングによるパターニング加工が好適である。
【００２３】
反射構造３はモールド成形で達成可能なため、光学素子一つ一つに蒸着を施す必要がなく、生産の効率が遥かに高く、安価な反射光学素子が実現できる。
【００２４】
図６（ｂ）は四角錘の反射構造体６１の断面形状である。誘電体層島６７は三角形状であるため、図６（ａ）に比べ離型性がよい構造である。
【００２５】
上述の微細周期構造による反射構造体において基板は説明のため平面としたが基板は曲面であってもよい。
【００２６】
また、微細周期構造の格子形状、格子周期、格子幅、格子深さにおいては所望の光学性能を満たす最適な値に設定すればよい。
【００２７】
反射構造として、上述の微細周期構造をファインダー光学系のレンズまたはプリズムに設けた具体的な実施例を以下に記す。
【００２８】
（実施例１）
図１は本発明の実施形態のファインダー光学系の要部断面図である。対物レンズ系Ｌ１によってプリズムＰ１の射出面Ｘ１近傍に物体像を形成しその後方に配置されるダハプリズムＰ２により像反転し正立正像をアイポイントＥから観察している。プリズムＰ１射出面上には図３の３２ａ〜３２ｄに示される情報表示部が反射機能を有する微細周期構造（不図示）によって樹脂製のプリズムＰ１と一体的に形成されている。微細周期構造はプリズムＰ１の射出面の面精度に影響を与えることなく、所望の反射特性を満足するものである。また一体的に形成されるため蒸着等に比べ位置、大きさの精度が高く、後工程も不要である。また大量生産時にも安定した品質での作成が可能となる。
【００２９】
（実施例２）
図２は本発明の実施形態のファインダー光学系の要部断面図である。対物レンズＬ１によって視野枠Ｓ１近傍に形成される物体像を接眼レンズＬｅを介してアイポイントＥから観察する。対物レンズＬ１と接眼レンズＬｅに至る光路中に微小な空気間隔をもって配置される樹脂製のプリズムＰ１、Ｐ２からなる像反転部材と全反射ミラーＭ１とが配置され光路を折り返している。プリズムＰ２入射面Ｘ１上には図３に示される至近時における視野範囲を示す３２ａ，３２ｄ，測距範囲を示す３２ｂ，３２ｃ等の情報を前記物体像と重ねて観察している。実施例１同様、３２ａ〜３２ｄに示される情報表示部が反射機能を有する微細周期構造（不図示）によって樹脂製のプリズムＰ２と一体的に形成されている。
【００３０】
本実施例においてはプリズムＰ２の一部よりＬＥＤ等の照明手段を入射させ３２ａ〜３２ｄ等の情報表示を全てまたは選択的に照明して情報を観察することも可能である。実施例１と同様、反射構造を微細周期構造によりプリズムと一体成形することにより、コストアップすることなく、透過部と反射部の光学特性を共に良好に満たすように作成できる。
【００３１】
尚、図３に示される情報部は一例であり、これ以外であってもよい。
【００３２】
（実施例３）
図４は本発明の実施形態のファインダー光学系の要部断面図である。図中、Ｌ１は負の屈折力を有する対物レンズであり、物体側から順に瞳側正の第１レンズＧ１、負の第２レンズＧ２、負の第３レンズＧ３の３つのレンズより構成している。接眼レンズＬｅは正の屈折力を有する単一の正レンズである。Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｌｅの材質は全てＰＭＭＡである。Ｓ１はフレーム板であり、平板で物体側の面に反射特性を有する微細周期構造（不図示）で視野枠（ファインダー視野枠）等のファインダー情報を形成している。接眼レンズＬｅを介して、基準アイポイントＥより正立正像の視野像（ファインダー像）を観察している。対物レンズ系Ｌ１の最も瞳側のレンズ面Ｒ６にハーフミラー等の反射手段を設け、フレーム板Ｓ１に微細周期構造により形成されたファインダー情報を視野像（ファインダー像）と重ねて観察することができるアルバダ式を採用している。
【００３３】
本実施形態では反射構造（微細周期構造）は基板となるレンズ（ＰＭＭＡ）と一体的に形成している。このため製造工程、コストは増加しない。また、ＰＭＭＡのような樹脂材においても透過部の面精度を保証しつつ、前述の反射部における耐久性、加工性の問題も解決される。微細周期構造のピッチ、深さを所定の値に最適化しハーフミラー面を前記微細周期構造で形成しても良い。
【００３４】
（実施例４）
図５は本発明のファインダー光学系の要部断面図である。５は回動可能の主ミラーであり、撮影レンズＦＬからの光束を反射してファインダー光学系に導いている。６はピント板（焦点板）であり、その射出面６ｂには撮影レンズＦＬによる被写体像（ファインダー像）が結像している。ピント板６の入射面６ａ側にはフレネルレンズ（集光レンズ）を設けている。またピント板６の射出面６ｂの一部には測距範囲や測光範囲等を示す情報６ｃを有している。６ｃは反射機能を有する微細周期構造（不図示）によりピント板射出面６ｂに形成されている。
【００３５】
２１は照明手段であり発光ダイオード等から成る光源８と投光レンズ７とを有している。照明手段２１からの光束（赤色光、主波長６７０ｎｍ付近）１０はペンタダハプリズム３の一部に設けた入射部３ｂから入射しピント板６に設けた情報６ｃを照明している。情報６ｃからの反射光はファインダー光軸１２に沿って進み、接眼レンズ４に入射している。ピント板６ｃ上のファインダー像上に情報６ｃを表示してファインダー像と共に情報６ｃの観察を行っている。反射構造を微細周期構造によりピント板に形成することにより、金属膜の蒸着で反射部を形成する方法に比べ、精密な制御が不要であり、耐久性に優れ、反射部以外の光学性能を劣化させることはない。微細周期構造のピッチ、深さは、照明手段の光束の波長、入射角度に応じて、最も効率よく反射するように最適化するとよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、透過部の面精度に影響を与えることなく所望の反射領域を同一面内に高精度に形成することができ、高品位なファインダー像の観察が可能なファインダー光学系をコストアップすることなく実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１光学系の要部断面図
【図２】本発明の実施例２光学系の要部断面図
【図３】本発明の実施例を示す要部概略図
【図４】本発明の実施例３の光学系の要部概略図
【図５】本発明の実施例４の光学系の要部断面図
【図６】本発明の微細周期構造を有する反射構造の断面図
【符号の説明】
Ｌ１：対物光学系
Ｌｅ：接眼レンズ
Ｅ：アイポイント
Ｐ１：プリズム
Ｐ２：プリズム
Ｓ１：視野枠
Ｍ１：反射部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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