(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して互いに異なる角度で配置した２つの光学面とを通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を、該２つの光学面で反射させて、該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して該被写体像と該表示体の双方を同一視野で観察することを特徴とするファインダー系。
【請求項２】
前記２つの光学面のうち１つはハーフミラー、他の１つはダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項１のファインダー系。
【請求項３】
所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して互いに異なる角度で配置した第１の光学面と第２の光学面の順に通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を、該第２の光学面と第１の光学面の順で反射させて、該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して該被写体像と該表示体の双方を同一視野で観察することを特徴とするファインダー系。
【請求項４】
前記第１の光学面はハーフミラー、又はダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項３のファインダー系。
【請求項５】
前記第１の光学面の法線と光軸とのなす角をθ1 °としたとき、
２．５＜θ1 ＜２０
を満足することを特徴とする請求項４のファインダー系。
【請求項６】
前記第１の光学面と第２の光学面とのなす角をθR °としたとき、
３０＜θR ＜５５
を満足することを特徴とする請求項４のファインダー系。
【請求項７】
前記第１と第２の光学面は１つの光学部材より形成されており、該第２の光学面は前記表示体からの光束を反射させるとともに、前記所定面上の被写体像からの光束であって、該第１の光学面を通過してくる光束を通過するように光軸に対して傾斜して配置しており、該第２の光学面に基づく光軸の偏向を補償する透過面を有する補償光学部材を光路中に設けていることを特徴とする請求項４のファインダー系。
【請求項８】
前記第２の光学面は前記表示体からの光束を全反射させるとともに、前記所定面上の被写体像からの光束であって、前記第１の光学面を通過してくる光束を通過するように設定していることを特徴とする請求項７のファインダー系。
【請求項９】
前記第２の光学面の法線と光軸とのなす角をθ2 °としたとき、
１５＜θ2 ＜３５
を満足することを特徴とする請求項７のファインダー系。
【請求項１０】
前記正立像形成部材の射出面は前記第１の光学面と略平行で近接配置、又は接合されていることを特徴とする請求項７のファインダー系。
【請求項１１】
前記補償光学部材の透過面は曲面を有しており、前記接眼レンズの一部の光学作用をしていることを特徴とする請求項７のファインダー系。
【請求項１２】
前記第１の光学面と第２の光学面はいずれもハーフミラー、又はダイクロイックミラーであることを特徴とする請求項３のファインダー系。
【請求項１３】
前記第１の光学面と第２の光学面は１つの光学部材より形成されており、該第２の光学面に基づく光軸の偏向を補償する透過面を有する補償光学部材を該第２の光学面と接合していることを特徴とする請求項１２のファインダー系。
【請求項１４】
前記正立像形成部材の射出面は前記第１の光学面と略平行で近接配置、又は接合されていることを特徴とする請求項１２のファインダー系。
【請求項１５】
前記第１、第２の光学面は反射鏡より成っていることを特徴とする請求項１２のファインダー系。
【請求項１６】
所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して傾斜した光学面を有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を結像系で集光し、該光学面で反射させた後に該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して、該所定面上の被写体像と該表示体の縮小像との双方を略同一の視度で観察するようにしたことを特徴とするファインダー系。
【請求項１７】
前記結像系は正の第１レンズと正の第２レンズとを有し、該結像系と前記接眼レンズとの合成の焦点距離をｆR 、前記観察系の焦点距離をｆE としたとき、
０．１＜ｆR ／ｆE＜０．５
を満足することを特徴とする請求項１６のファインダー系。
【請求項１８】
所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して傾斜した光学面を有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を、該光学面で反射させて、該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して、該被写体像と表示体の双方を同一視野で観察すると共に、該所定面上に形成した被写体像に基づく光束の一部を該正立像形成部材、及び該光学部材のうち、該観察系の有効光線領域外の一部を介して受光レンズで集光して受光素子に導光する測光系を有し、該測光系を用いて該被写体像の輝度情報を得ていることを特徴とするファインダー系。
【請求項１９】
前記光学部材は、前記表示体からの光束を入射させる表示用入射面、前記正立像形成部材からの光束を入射させて、前記受光レンズ側に射出させる測光用入射面と測光用射出面とを有する多面のプリズム体より成っていることを特徴とする請求項１８のファインダー系。
【請求項２０】
前記光学部材は前記正立像形成部材からの光束を入射させる第１の光学面と、光軸に対して傾斜した該第１の光学面からの光束を通過させるとともに前記表示用入射面からの光束を反射させる第２の光学面とを有しており、該第１の光学面と前記測光用入射面を同一面より形成していることを特徴とする請求項１９のファインダー系。
【請求項２１】
所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して傾斜し特定の波長域の光束を反射させる少なくとも１つの光学面を有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を、該光学面で反射させて、該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して該被写体像と表示体の双方を同一視野で観察するとともに該光学面の法線と光軸とのなす角をθ0 °としたとき、
２．５＜θ0 ＜５０
を満足することを特徴とするファインダー系。
【請求項２２】
前記１つの光学面はダイクロイックミラーであり、ファインダー光軸と平行な方向に入射する光線の平均透過率が５０％になる波長をλｈ（ｎｍ）としたとき、
６００ｎｍ＜λｈ＜７００ｎｍ
を満足することを特徴とする請求項２１のファインダー系。
【請求項２３】
前記観察系の光軸と前記表示系の光軸は前記接眼レンズで一致していることを特徴とする請求項１から２２のいずれか１項記載のファインダー系。
【請求項２４】
請求項１から２３のいずれか１項記載のファインダー系と、前記所定面近傍に設けられた焦点板とを有し、該焦点板に撮影レンズによる被写体像を形成していることを特徴とする一眼レフレックスカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ファインダー系、及びそれを用いた光学機器に関し、特に、一眼レフレックスカメラに用いるファインダー系（「ファインダー光学系」ともいう）において、撮影レンズによって形成した被写体像と測距情報等の表示体の情報との双方を重ね合わせて、同一視野で観察するようにした写真用カメラ、ビデオカメラ等に好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、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、撮影レンズによって焦点板に結像された被写体像に測距位置などの情報を重ねて表示するファインダー系が、例えば特開昭58-85426号公報や特開平1-277225号公報等で提案されている。
【０００３】
このうち、特開昭58-85426号公報に開示されるファインダー系（第１の従来例）では、一眼レフレックスカメラの焦点板の近傍に液晶などのように光の透過率を変化させることの可能な光学素子を配置し、この光学素子の透過率を変化させることによって所定の情報の表示と非表示の切り替えを行う構成を提案している。
【０００４】
又、特開平昭1-277225号公報に開示されるファインダー系（第２の従来例）では、一眼レフレックスカメラの焦点板上に複数の微小プリズムによって所定の表示形状を予め形成しておき、表示形状の一部分を選択的に照明して照明光を微小プリズムの偏向作用によって観察者の瞳孔の方向へ偏向させる構成を提案している。
【０００５】
一方、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、正立像形成用の光学部材と接眼レンズの間に反射面を配置して光路を分割して各種の用途に用いるファインダー系が、例えば特公昭62-4694 号公報や特開平2-309332号公報、特開平6-202202号公報等で提案されている。
【０００６】
特公昭62-4694 号公報に開示されるファインダー系（第３の従来例）では、一眼レフレックスカメラのペンタプリズムと接眼レンズの間に全体として平行平面板より成り複数の反射面を有するプリズムを配置し、ファインダーの視野外の所定の位置に情報を表示している。
【０００７】
特開平2-309332号公報に開示されるファインダー系（第４の従来例）では、一眼レフレックスカメラのペンタプリズムと接眼レンズの間に、ファインダー光軸にたいして傾斜した面を有する２つのプリズムより構成され全体として平行平面板を形成するプリズムを配置し、ファインダー光軸にたいして傾斜した面を透過面または反射面として切り替えて使用することによってファインダー光学系の光路を切り替える構成を提案している。
【０００８】
また、特開平6-202202号公報に開示されるファインダー系（第５の従来例）は、上記第１の従来例に開示されるように、一眼レフレックスカメラの焦点面近傍に液晶によって構成した表示体を配置して被写体像に重ねて表示し、さらにペンタプリズムと接眼レンズの間のファインダー光学系の光路中にファインダー光軸に対して傾斜した反射面を配置し、この反射面によって光路を分割して測光用の受光光学系に光線を導く構成を提案している。
【０００９】
【発明が解決しようとしている課題】
一眼レフレックスカメラのファインダー光学系の被写体像に重ねて情報の表示を行うファインダー系として前記第１、及び第２の従来例にはそれぞれ次のような問題があった。
【００１０】
前記第１の従来例では、ファインダー光学系の光路中に液晶を配置する構成であるため、ファインダー系の明るさが液晶の透過率に依存し、暗くなりやすいという問題があった。液晶によって透過率を変化させることは可能であっても、液晶が存在しない場合に匹敵するほど透過率を高くすることはなかなか難しい。
【００１１】
前記第２の従来例では、ファインダー系の明るさという点では上記第１の従来例のように透過率を低下させることは少ないが、ファインダー光学系の被写体像の上に表示体が常時視認される状態となっており、表示体の数が多くなってくると観察系として煩わしくなるという問題があった。また表示と非表示の切り替えのための照明光源を配置することが必要となるため、ファインダー系の視野内の比較的広範囲の領域に情報の表示を行うのはなかなか困難であった。
【００１２】
一眼レフレックスカメラのファインダー光学系の光路中にファインダー光学系の光軸に対して傾斜した反射面を形成し、この反射面を介して表示体からの情報光をファインダー光路中に導入して、情報表示するファインダー光学系としての前記第３、第４、及び第５の従来例にも次のような問題があった。
【００１３】
前記第３の従来例では、ファインダー光路中にプリズムを配置して情報を表示する構成を提案しているが、この従来例の構成はファインダー視野の視野外の暗部の所定位置に情報を表示するものであって、ファインダー視野内の被写体像に重ねて情報を表示することはできない。
【００１４】
前記第４の従来例、及び第５の従来例では、ファインダー光路中にファインダー光軸に対して傾斜した反射面を配置して光路を切り替える構成を提案しているが、いずれも焦点板上に結像した被写体像をこれらの反射面によって切り替えるものであって、ファインダー視野内の被写体像に重ねて情報を表示するための光路の切り替えを行う構成を開示するものではない。
【００１５】
本発明は、ファインダー光路中にファインダー光軸に対して傾斜した反射と透過をする光学面を適切に配置して光路を分割する構成を採用することにより、ファインダー視野内の被写体像に表示体の情報を重ねて表示し、特に、表示体の情報を光学系全体の小型化を図りつつファインダー視野内の比較的広い面積の領域にファインダー倍率を十分に大きく維持しつつ表示することができるファインダー系及びそれを用いた光学機器の提供を目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
請求項１のファインダー系は、所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して互いに異なる角度で配置した２つの光学面とを通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を、該２つの光学面で反射させて、該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して該被写体像と該表示体の双方を同一視野で観察することを特徴としている。
【００１７】
請求項２の発明は請求項１の発明において、前記２つの光学面のうち１つはハーフミラー、他の１つはダイクロイックミラーであることを特徴としている。
【００１８】
請求項３の発明のファインダー系は、所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して互いに異なる角度で配置した第１の光学面と第２の光学面の順に通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を、該第２の光学面と第１の光学面の順で反射させて、該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して該被写体像と該表示体の双方を同一視野で観察することを特徴としている。
【００１９】
請求項４の発明は請求項３の発明において、前記第１の光学面はハーフミラー、又はダイクロイックミラーであることを特徴としている。
【００２０】
請求項５の発明は請求項４の発明において、前記第１の光学面の法線と光軸とのなす角をθ1 °としたとき、
２．５＜θ1 ＜２０    ‥‥‥(1)
を満足することを特徴としている。
【００２１】
請求項６の発明は請求項４の発明において、前記第１の光学面と第２の光学面とのなす角をθR °としたとき、
３０＜θR ＜５５    ‥‥‥(2)
を満足することを特徴としている。
【００２２】
請求項７の発明は請求項４の発明において、前記第１と第２の光学面は１つの光学部材より形成されており、該第２の光学面は前記表示体からの光束を反射させるとともに、前記所定面上の被写体像からの光束であって、該第１の光学面を通過してくる光束を通過するように光軸に対して傾斜して配置しており、該第２の光学面に基づく光軸の偏向を補償する透過面を有する補償光学部材を光路中に設けていることを特徴としている。
【００２３】
請求項８の発明は請求項７の発明において、前記第２の光学面は前記表示体からの光束を全反射させるとともに、前記所定面上の被写体像からの光束であって、前記第１の光学面を通過してくる光束を通過するように設定していることを特徴としている。
【００２４】
請求項９の発明は請求項７の発明において、前記第２の光学面の法線と光軸とのなす角をθ2 °としたとき、
１５＜θ2 ＜３５    ‥‥‥(3)
を満足することを特徴としている。
【００２５】
請求項１０の発明は請求項７の発明において、前記正立像形成部材の射出面は前記第１の光学面と略平行で近接配置、又は接合されていることを特徴としている。
【００２６】
請求項１１の発明は請求項７の発明において、前記補償光学部材の透過面は曲面を有しており、前記接眼レンズの一部の光学作用をしていることを特徴としている。
【００２７】
請求項１２の発明は請求項３の発明において、前記第１の光学面と第２の光学面はいずれもハーフミラー、又はダイクロイックミラーであることを特徴としている。
【００２８】
請求項１３の発明は請求項１２の発明において、前記第１の光学面と第２の光学面は１つの光学部材より形成されており、該第２の光学面に基づく光軸の偏向を補償する透過面を有する補償光学部材を該第２の光学面と接合していることを特徴としている。
【００２９】
請求項１４の発明は請求項１２の発明において、前記正立像形成部材の射出面は前記第１の光学面と略平行で近接配置、又は接合されていることを特徴としている。
【００３０】
請求項１５の発明は請求項１２の発明において、前記第１、第２の光学面は反射鏡より成っていることを特徴としている。
【００３１】
請求項１６の発明のファインダー系は、所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して傾斜した光学面を有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を結像系で集光し、該光学面で反射させた後に該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して、該所定面上の被写体像と該表示体の縮小像との双方を略同一の視度で観察するようにしたことを特徴としている。
【００３２】
請求項１７の発明は請求項１６の発明において、前記結像系は正の第１レンズと正の第２レンズとを有し、該結像系と前記接眼レンズとの合成の焦点距離をｆR 、前記観察系の焦点距離をｆE としたとき、
０．１＜ｆR ／ｆE＜０．５    ‥‥‥(4)
を満足することを特徴としている。
【００３３】
請求項１８の発明のファインダー系は、所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して傾斜した光学面を有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を、該光学面で反射させて、該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して、該被写体像と表示体の双方を同一視野で観察すると共に、該所定面上に形成した被写体像に基づく光束の一部を該正立像形成部材、及び該光学部材のうち、該観察系の有効光線領域外の一部を介して受光レンズで集光して受光素子に導光する測光系を有し、該測光系を用いて該被写体像の輝度情報を得ていることを特徴としている。
【００３４】
請求項１９の発明は請求項１８の発明において、前記光学部材は、前記表示体からの光束を入射させる表示用入射面、前記正立像形成部材からの光束を入射させて、前記受光レンズ側に射出させる測光用入射面と測光用射出面とを有する多面のプリズム体より成っていることを特徴としている。
【００３５】
請求項２０の発明は請求項１９の発明において、前記光学部材は前記正立像形成部材からの光束を入射させる第１の光学面と、光軸に対して傾斜した該第１の光学面からの光束を通過させるとともに前記表示用入射面からの光束を反射させる第２の光学面とを有しており、該第１の光学面と前記測光用入射面を同一面より形成していることを特徴としている。
【００３６】
請求項２１の発明のファインダー系は、所定面上に形成した被写体像に基づく光束を、正立像形成部材と光軸に対して傾斜し特定の波長域の光束を反射させる少なくとも１つの光学面を有する光学部材の該光学面を通過させて接眼レンズに導光する観察系と、該正立像形成部材の近傍に設けた表示体からの光束を、該光学面で反射させて、該接眼レンズに導光する表示系とを有し、該観察系と該表示系とを利用して該被写体像と表示体の双方を同一視野で観察するとともに該光学面の法線と光軸とのなす角をθ0 °としたとき、
２．５＜θ0 ＜５０    ‥‥‥(5)
を満足することを特徴としている。
【００３７】
請求項２２の発明は請求項２１の発明において、前記１つの光学面はダイクロイックミラーであり、ファインダー光軸と平行な方向に入射する光線の平均透過率が５０％になる波長をλｈ（ｎｍ）としたとき、
６００ｎｍ＜λｈ＜７００ｎｍ    ‥‥‥(6)
を満足することを特徴としている。
【００３８】
請求項２３の発明は請求項１から２２のいずれか１項の発明において、前記観察系の光軸と前記表示系の光軸は前記接眼レンズで一致していることを特徴としている。
【００３９】
請求項２４の発明の一眼レフレックスカメラは、請求項１から２３のいずれか１項記載のファインダー系と、前記所定面近傍に設けられた焦点板とを有し、該焦点板に撮影レンズによる被写体像を形成していることを特徴としている。
【００４０】
本実施形態では反射光学部材４を３つのガラスプリズム４１、４２、４３より構成している。この中で光学部材としてのプリズム４２の２つの面４２ａ、４２ｂは表示体７４からの光束をそれぞれ反射させる第１の反射面（第１の光学面）と、第２の反射面（第２の光学面）となっている。３つのプリズム４１、４２、４３は接合したとき平行平面板となる形状より成っている。表示光学系７は、第１の正レンズ７１、反射鏡７２、第２の正レンズ７３、及び表示体７４を有している。表示体７４からの情報光を正レンズ７３、反射鏡７２、正レンズ７１によって拡大した後、反射光学部材４のプリズム４２の入射面４２ｃより入射させ、そこに配置される２つの反射面４２ｂ、４２ａを介してファインダー光学系の光路中に導入し、ファインダー視野像（被写体像）に重ねて表示している。
【００４１】
本実施形態の反射光学部材４を構成するプリズム４２の第１の反射面４２ａの法線はファインダー光軸Ｆａに対する角θ1 は条件式（１）を満足するように、例えば、約１０°傾斜して配置されており、第２の反射面４２ｂの法線は条件式（２）、（３）を満足するようにファインダー光軸Ｆａに対して第１の反射面とは反対側の方向に２７°（θ2 ）傾斜して配置されている。反射光学部材４を構成するプリズム４２の第１の反射面４ａには、条件式（６）を満足するように、例えば、図２に示すように、ファインダー光軸と平行な方向に入射する光線の透過率が５０％となる波長が６５０ｎｍ程度の分光透過率特性を持ったダイクロイックミラーが蒸着されていて、およそ、波長４００ｎｍ〜６５０ｎｍの可視光を透過し、波長６５０ｎｍより長波長の光を反射するように構成している。
【００４２】
また、第２の反射面４２ｂは、表示体７４方向から入射する光線は全反射し、第１の反射面４２ａを透過した可視光は透過して屈折するように角度を設定している。本実施形態の情報光の表示系は、このように第１の反射面４２ａと第２の反射面４２ｂの相互反射を利用してピーク波長が７００ｎｍ付近の赤色のＬＥＤを光源とする表示体７４からの情報光をファインダー視野内に導入している。これらの反射面４２ａ、４２ｂのなす角θR を３７°としてこの情報光をファインダー光軸Ｆａに対して７４°傾斜した方向から導入するようにしている。そして反射光学部材４のプリズム４２に形成された表示用入射面４２ｃから入射した情報光は、第２の反射面４２ｂで全反射した後に第１の反射面４２ａのダイクロイックミラーで反射して接眼レンズ５側に導光している。そして接眼レンズ５を介して表示体７４の像が焦点板１上の物体像と重なるようにして瞳孔の位置６より観察している。
【００４３】
また、表示光学系７の正の屈折力の光学部材を、反射光学部材４の近傍に配置される第１の正レンズ７１と、表示体７４の近傍に配置される第２の正レンズ７３より構成し、これらの２つのレンズ７１、７３によって表示体７４を焦点板１と略等価な位置に結像させるように構成している。ここで２つのレンズ７１、７３は結像系を構成している。
【００４４】
この際、表示体７４は正レンズ７１、及び正レンズ７３によって拡大して観察されるように構成しているため、表示体７４の大きさ自体は焦点板１の上の大きさに対して小さくなっている。そして、結像系と観察系とを前述の条件式（４）を満足するようにしている。なお、反射鏡７２は表示光学系の光路を偏向させてカメラ全体のコンパクト化を図るためのものである。測光用光学系８は、測光用の受光レンズ８１と、受光素子８２を有している。焦点板１の上に結像した被写体像の拡散光の一部を、コンデンサーレンズ２、ペンタプリズム３、反射光学部材４を構成するプリズム４１、プリズム４２の測光用入射面４２ａ、測光用射出面４２ｄを介した後に受光レンズ８１によって受光素子８２の上に略々再結像させて被写体の輝度情報を得ている。なお、測光系では光学部材（プリズム４２）のうち観察系の有効光線領域外の一部を利用している。なお、測光用の受光レンズ８１が反射面を持っているのは、受光素子８２を適切に配置させることによって、やはりカメラ全体のコンパクト化を図るためである。
【００４５】
また接眼レンズ５は、本実施形態では負の屈折力を有する第１レンズ５１、正の屈折力を有する第２レンズ５２、及び保護ガラス５３の３つの光学部材より構成していて、ファインダー視度の調節のために第２レンズ５２を光軸上を移動可能に構成している。本実施形態ではこのように接眼レンズ５にファインダー視度の調節機能を設けており、このような構成の場合には特に焦点板１から接眼レンズ５の前側主点位置までの距離が長くなる傾向にあり、ファインダー倍率の低減を防ぐための工夫が重要となってくる。
【００４６】
本実施形態では、図１に示されるように、反射光学部材４をファインダー光軸Ｆａに対してそれぞれ異なる方向に傾斜した２つの反射面４２ａ、４２ｂを含むガラス、又はプラスチック材より成るプリズム４２と２つのプリズム４１、４３の３つより構成して、ファインダーの視野内の広範囲の領域へ情報光を重ねて表示することのできる表示系を実現するとともに、焦点板１から接眼レンズ５へ至る光学系の光路長を極力短くして十分に大きいファインダー倍率を維持することのできる一眼レフレックスカメラのファインダー光学系を実現している。
【００４７】
また本実施形態では、情報光の表示のための反射光学部材４として光量損失のない全反射とダイクロイックミラーを使用しており、ファインダー光学系の色づきを十分に低減させることができ、かつ十分に明るく視認性の良好な情報の表示を可能としている。
【００４８】
本実施形態において反射光学部材４を構成するプリズム（光学部材）４２とプリズム４３とは僅かの間隔を隔てて対向配置しても良く、又、接着剤で接着しても良い。このとき、表示体７４からの光で入射面４２ｃから入射した光が第２の反射面４２ｂで全反射するようにその角度θ2 をプリズム４２の材質や接着剤の屈折率を考慮して設定している。又、ペンタプリズムの射出面とプリズム体４１とを接合しても良い。又、プリズム体４１とプリズム体４２とを接合しても良い。
【００４９】
尚、焦点板１からコンデンサーレンズ２、ペンタプリズム３、反射光学部材４、そして接眼レンズ５に至る各要素は観察系を構成し、表示体７４、正レンズ７３、反射鏡７２、正レンズ７１、第２の光学面４２ｂ、第１の光学面４２ａ、接眼レンズ５に至る各要素は表示系を構成している。又、焦点板１、コンデンサーレンズ２、ペンタプリズム３、プリズム４１、４２、受光レンズ８１、受光素子８２に至る各要素は測光系を構成している。
【００５０】
又、プリズム体４３は第２の光学面４２ｂに基づく光軸の偏向を補償する透過面を有する補償光学部材を構成している。
【００５１】
図３は本発明の実施形態２の要部概略図である。
【００５２】
同図は一眼レフレックスカメラのファインダー光学系を示している。同図の実施形態において、図１に示される実施形態１と同符号のものは同様のものを意味している。本実施形態では反射光学部材４は、２つの反射鏡４４、４５より構成しており、これらの反射鏡に形成された面４４ａ、及び４５ａは、それぞれ第１の反射面（第１光学面）、及び第２の反射面（第２の光学面）に対応している。本実施形態では２つの面４４ａ、及び４５ａはどちらもダイクロイックミラーを蒸着して形成し、図１３に示すようにそれぞれの所定の光線の入射角度に対して特定の分光透過率特性を持つように構成している。本実施形態のダイクロイックミラー４４ａの分光透過率特性も入射角度は異なるものの、図２に示される実施形態１のダイクロイックミラーのものと類似のものとしている。
【００５３】
又、本実施形態のダイクロイックミラー４５ａの分光透過率特性を図２１に示す。同図に示されるようにダイクロイックミラー４５ａにおいては、ピーク波長が７００ｎｍ付近の赤色のＬＥＤを光源とする情報光が、その入射角が４７°程度の場合には反射され、入射角が２７°程度の場合には透過されるように構成している。誘電体の多層膜の各層の蒸着物質と膜厚を適切に設定すればダイクロイックミラー４５ａの特性を図２１のようにすることは可能である。尚、表自体７４に液晶等のように所定の偏光面を持つものを用いた場合には、その偏光面の方向がダイクロイックミラー４５ａの反射面に対して所定の方向となるように適切に設定してやれば、ダイクロイックミラーの入射角４７°の場合の特性は所定の偏光面を持った光のみを考慮すれば十分となり、図２１に示した特性の実現は比較的容易となる。
【００５４】
表示体７４からの光束を正レンズ７３、反射鏡７２、そして正レンズ７１で集光し、ダイクロイック面４５ａ、４４ａで反射させた後、面４５ａを通過させて接眼レンズ５に導光している。
【００５５】
これによって焦点板１上に形成した被写体像と表示体７４で表示した画像情報の双方を接眼レンズ５を介してアイポイント６より観察している。
【００５６】
又、焦点板１からの光束の一部をコンデンサーレンズ２、ペンタプリズム３、ダイクロイック面４４ａを介して受光レンズ８１で集光して受光素子８２で受光して、被写体像の輝度情報を得ている。
【００５７】
本実施形態の構成では、反射光学部材４を反射鏡４４、４５の組合せにより構成しているため、光路長の短縮という点では前述の実施形態１にはやや及ばないものの比較的簡易な構成とすることができ、製造コストが比較的安価となるという利点もある。
【００５８】
図４は本発明の実施形態３の要部概略図である。
【００５９】
同図は一眼レフレックスカメラのファインダー光学系を示している。同図実施形態において、図１に示される本実施形態と同符号のものは同様のものを意味している。本実施形態では反射光学部材４は、２つのガラス、又はプラスチック材より成るプリズム４６、及び４７より構成している。プリズム（光学部材）４６に形成された２つの面４６ａ、及び４６ｂは、それぞれ第１の反射面（第１の光学面）、及び第２の反射面（第２の光学面）に対応している。本実施形態では２つの面４６ａ、及び４６ｂは実施形態２と同様にどちらもダイクロイックミラーの蒸着により形成しており、それぞれの所定の光線の入射角度に対して類似の分光透過率特性を持つように構成している。
【００６０】
表示体７４からの光束を正レンズ７３、反射鏡７２、正レンズ７１を介してプリズム４６の入射面４６ｃより入射させ、ダイクロイック面４６ｂ、４６ａで反射させた後、面４６ｂを通過させて、プリズム４７を介して接眼レンズ５に導光している。
【００６１】
焦点板１からの光束の一部をコンデンサーレンズ２、ペンタプリズム３、プリズム４６の面４６ａ、面４６ｂを介して、受光レンズ８１で集光して受光素子８２で受光して焦点板１上の被写体像の輝度情報を得ている。
【００６２】
本実施形態のダイクロイックミラーの分光透過率特性も入射角度は異なるものの、図２及び図３に示される実施形態１，２のダイクロイックミラーのものと類似のものとしている。また本実施形態においては、ペンタプリズム３の射出面３ｂを反射光学部材４を構成するプリズム４６の入射面４６ａと平行、かつファインダー光軸Ｆａにたいして傾斜して構成し、同時にペンタプリズム３と反射光学系４のプリズム４６とプリズム４７を接合して配置している。これによって、焦点板１から接眼レンズ５に至るファインダー光学系の光路長の一層の短縮と、保持機構の簡略化等の製造上の問題点の解決を図っている。
【００６３】
また本実施形態の構成において、ファインダー光学系の光路長を短縮するために、さらに反射光学部材４を構成するプリズム４７と接眼レンズ５を構成する第１レンズ５１を一体化して構成している。このような構成とすると接眼レンズ５を構成するレンズ面の自由度が減ることになるためファインダー光学系の収差が若干劣化する傾向にある。本実施形態では接眼レンズ５としてファインダー視度の調節機能を設けることを想定しているためこのような問題点の発生も予想されるが、ファインダー視度の調節機能を設けないファインダー光学系を想定すれば特に光路長の短縮のために有効な手法ということができる。
【００６４】
以上説明した本発明の実施形態１から実施形態３までは、ファインダー光学系の光軸Ｆａに対して互いに異なる方向に傾斜した光学面を配置してファインダー内の表示に用いる光学系を構成したものであって、光学面の構成方法等の変形例をしめしたものである。これらの３つの実施形態における光学面の法線とファインダー光軸のなす角についてはいずれもほぼ同程度としているが、もちろん本発明の角度に関する条件式を満足した上で角度を適宜変更することもできる。
【００６５】
図５は本発明の実施形態４の要部概略図である。
【００６６】
同図は一眼レフレックスカメラのファインダー光学系を示している。同図の実施形態４において、図１に示される実施形態１と同符号のものは同様のものを意味している。本実施形態では反射光学部材４は、１つの光学部材（反射鏡）４８より構成され、反射面（光学面）４８ａにダイクロイックミラーが蒸着されている。本実施形態のダイクロイックミラーの分光透過率特性も入射角度は異なるものの、図２に示される実施形態１のダイクロイックミラーのものと類似のものとしている。また本実施形態において反射鏡４８の反射面４８ａの法線とファインダー光軸Ｆａのなす角θ0 は条件式（５）を満足するように、例えば約３５°傾斜して配置されている。本実施形態の情報光の表示系は、この反射面４８ａの反射を利用してファインダー視野内に情報光を導入している。即ち、表示体７４からの情報光を正レンズ７３、反射鏡７２、そして正レンズ７１を介してファインダー光軸Ｆａに対して７０°傾斜した方向から反射面４８に導入するようにしている。
【００６７】
本実施形態の構成では、反射光学部材４を反射鏡４８のみにより構成しているため、光路長の短縮という点では必ずしも十分とは言えないものの、より簡易な構成とすることができ、製造コストが安価となるという利点がある。尚、測光系８は焦点板１からの光束をコンデンサーレンズ２、ペンタプリズム３を介して受光レンズ８１で集光して受光素子８２で受光している。
【００６８】
図６に図１の実施形態１の一眼レフレックスカメラのファインダー光学系の観察系に相当する部分の光路の展開図を示す。同図において図１で示した要素と同一要素には同符番を付している。
【００６９】
図７に図１の実施形態１の一眼レフレックスカメラのファインダー光学系の観察系の収差図を示す。
【００７０】
本発明の実施形態の一眼レフレックスカメラのファインダー光学系は、このようにペンタプリズム３と接眼レンズ５の間にファインダー内へ表示体からの情報を表示するために所定形状の光学部材を配置し、これによってファインダー光学系の光路長の長大化を極力防止してファインダー倍率の低下を防止している。また特に本発明の実施形態１では視度調節機構を具備した接眼レンズ５を配置しており、接眼レンズ５を焦点板側から順に負の屈折力を有する第１レンズ５１と正の屈折力を有する第２レンズ５２と保護ガラス５３の３つの光学部材より構成し、視度の調節のために前記第２レンズ５２を光軸上を移動させる構成としている。この本発明の実施形態１の光学系は図６のように展開することができ、このときの収差図は図７に示すとおりである。ファインダー光学系としての緒元は、焦点板１からコンデンサーレンズ２までの距離は１ｍｍ、接眼レンズ５の射出面から観察者の瞳孔位置６までの距離（アイレリーフ）は２０ｍｍ、焦点板１上の最大物体高は２０ｍｍ、見かけの視野角度に換算すると１５．６°程度となっている。
【００７１】
図８に本発明の実施形態１のファインダー光学系の表示系に相当する部分の光路の展開図を示す。
【００７２】
図９に本発明の実施形態１の表示系の収差図を示す。
【００７３】
ファインダー光学系と同様に情報光の表示系を展開すると図８に示すようになる。本実施形態の表示系は上記のファインダー光学系の接眼レンズ５を共用して表示体７４を観察する光学系であって、表示体７４を焦点板１と光学的に等価な位置に拡大して結像させるための２つの正レンズ７１、７３を有している。表示系としての緒元は、表示体７４から正レンズ７３までの距離は２．１５ｍｍ、接眼レンズ５の射出面から観察者の瞳孔位置６までの距離（アイレリーフ）は２０ｍｍ、表示体７４上の最大物体高は２．７ｍｍ、見かけの視野角度に換算すると６．４°程度となっている。表示体７４の最大物体高は焦点板１上の物体高に換算するとおよそ８．１ｍｍとなり、表示光学系の正レンズ７１、７３によって表示体７４を焦点板におよそ３倍に拡大して観察するよう構成している。この実施形態による測距位置の表示の例を図１２に示す。
【００７４】
図７、及び図９に示されるように諸収差は良好に補正されており、視野、並びに情報光の表示は良好に観察できるようになっている。
【００７５】
図１０に本発明の実施形態１の表示系の変形例に相当する部分の光路展開図を示す。
【００７６】
図１１に本発明の実施形態１の表示系の変形例の収差図を示す。
【００７７】
図１０、及び図１１に示した表示系の変形例は、図８、及び図９に示した表示系の数値実施例２であって、主として正レンズ７１の形状を変形したものである。この実施形態における諸元は、表示体７４から正レンズ７３までの距離は２ｍｍ、接眼レンズ５の射出面から観察者の瞳孔位置６までの距離（アイレリーフ）は２０ｍｍ、表示体７４上の最大物体高は２．７ｍｍ、見かけの視野角度に換算すると６．８°程度となっている。表示体７４の最大物体高は焦点板１上の物体高に換算するとおよそ８．６５ｍｍとなり、表示系の正レンズ７１、７３によって表示体７４を焦点板におよそ３．２倍に拡大して観察するよう構成している。
【００７８】
本実施形態では、このように数値上の変形例としてはさまざまのものが考えられるが、表示系に非球面を用いるなどの手法を併用して、正レンズの形状を適切に設定し、ファインダー視野内の中央から所定の領域内に良好に視認できるように情報を重ねて表示している。
【００７９】
以下に本発明の実施形態１、２の一眼レフレックスカメラのファインダー光学系の観察系、及び表示系の数値実施例を示す。
【００８０】
数値実施例において＊印の付されているレンズ面は非球面を表わしており、非球面の形状は次式によって表わすものとする。
【００８１】
【数１】
0004154022.tif 000002
この他、本発明の実施形態２から実施形態４の一眼レフレックスカメラのファインダー光学系に対応する数値実施例は、この本発明の実施形態１に対応する数値実施例を若干変形すれば容易に実現することができ、説明の重複となるためここでは割愛する。
【００８２】
なお、ファインダー光学系の光路長をより短縮するためにペンタプリズム３、及び反射光学部材４はより高屈折率材料で構成するのが望ましく、上記実施形態に開示したようにＮｄが１．６以上のものを使用するのが望ましい。
【００８３】
【外１】
0004154022.tif 000003
【００８４】
【外２】
0004154022.tif 000004
ここで前述の各条件式（１）〜（６）の技術的意味を説明すると、条件式（１）に基づいて第１の反射面（光学面）の法線とファインダー光軸のなす角を比較的小さく設定しておくと、ハーフミラー、あるいはダイクロイックミラーで反射する情報光のこの面への入射角が比較的小さくなって、分光反射率特性の入射角度依存（入射角度に対する分光反射率特性の変化）を小さくすることができる。即ち、前記第１の反射面をこの条件式（１）を満足するように配置することによってファインダーの視野内での見かけ上の色の変化を少なくすることができる。条件式（１）の上限値を超えてこれらのなす角が大きくなると、分光反射率特性の入射角度依存が大きくなり、逆にこれらのなす角が小さくなると情報光を分離するための光学部材が大きくなって装置のコンパクト化が困難となる。
【００８５】
条件式（２）は情報表示用の光学部材の２つの反射面（光学面）のなす角を規定する式であって、この条件式（２）によってこの光学部材に導入する情報光の方向を規定している。この条件式（２）で規定する範囲を超えた設定とするとファインダー光学系の光軸と表示系の情報光の導入方向のなす角が比較的小さくなって、表示系の構成部品の配置が難しくなり、装置のコンパクト化の妨げとなる。
【００８６】
条件式（３）はプリズム体より成る光学部材の第２の反射面（光学面）において、焦点板から観察者の瞳孔に至るファインダーの視野像が透過し、特定の方向に配置され、ここから導入される情報光が反射するように構成したときに、全体をコンパクトにするための条件式である。条件式（３）の下限値を超えて角度θ2 が小さくなると、情報光を前記第１の反射面（光学面）と前記第２の反射面（光学面）の相互反射によってファインダーの視野内に情報光を重ねて表示させるためには前記第１の反射面の法線とファインダー光軸のなす角を大きく設定することが必要となって、コンパクトな構成とし難いという問題や、上記の分光反射率特性の入射角度依存が大きくなり易くなるという問題が生じる。又、逆に条件式（３）の上限値を超えて角度θ2 が大きくなると、やはりコンパクトな構成とし難いという問題が生じる。又、このように反射面とファインダー光軸のなす角度を大きく設定し、その反射面を接合面としない場合には、この面のプリズム作用の影響が大きくなってファインダー視野像の色のにじみが多くなるという問題も発生する。
【００８７】
条件式（４）は、ファインダー光学系の観察系の合成焦点距離ｆE に対する表示系（結像系と接眼レンズとの合成系）の合成焦点距離ｆR の比を規定する式であって、表示系における表示体の焦点板に対する縮小倍率を適切に設定するべく規定する式である。条件式（４）の下限値を超えて表示系の合成焦点距離ｆR が短くなると、表示体を極めて小さく構成することが必要となって製造上の問題が発生する。逆に条件式（４）の上限値を超えて表示光学系の合成焦点距離ｆR が長くなると、表示体をあまりコンパクトに構成することができなくなって好ましくない。
【００８８】
条件式（５）は光学部材を１つの光学面より構成したときの１つの反射面（光学面）の法線とファインダー光軸のなす角をθ0 °を規定して、この反射面により表示体からの情報を表示する際の反射面の配置を適切にするものである。上記の条件式（１）ではファインダー光路中に２つの反射面を配置する場合の第１の反射面についての適切な配置について規定しているが、ファインダー光学系の光路長の短縮という観点では若干不利な点があるものの１つの反射面のみを配置する場合も考えられ、条件式（５）は、このような場合も併せて反射面を設定するときの条件を規定した式となっている。条件式（５）の下限値は、条件式（１）のファインダー光学系の光路中に２面の反射面を配置したときの下限値と同様であり、条件式（５）の上限値はファインダー光学系の光路中に１面のみの反射面を配置して情報光の表示系を構成する場合で、表示装置からの情報光をファインダー光軸と略垂直な方向から導入するべく構成することを想定しており、表示装置を小型に構成し得る条件を規定するものである。反射面の法線とファインダー光軸のなす角を上述の条件式（１）を満足するように構成して２つの反射面による情報光を導入する構成とするのがより好ましいが、第２の方法としてこのように反射面を１面のみこの条件式（５）を満足するように構成することも可能である。
【００８９】
条件式（６）はダイクロイックミラーによってファインダー視野像に表示体からの情報光を重ねて表示するときの反射光学部材の分光透過率特性の一部を規定する式であって、ファインダー光軸と平行な方向に入射する光線の平均透過率が５０％となる波長、すなわち透過光と反射光を分離する波長を規定している。条件式（６）の下限値を超えて平均透過率が５０％となる波長が短波長となるとファインダー視野像のうちの赤色成分が欠落して見えるようになり、また逆に条件式（６）の上限値を超えて平均透過率が５０％となる波長が長波長となると表示体からの情報光の視認性が悪くなる。
【００９０】
本発明は、以上説明したような種々の構成を採用することによって、ファインダー視野内の被写体像に重ねて情報を表示する新規の一眼レフレックスカメラのファインダー光学系を実現している。特に、ファインダーの視野内の比較的広い面積の領域に情報を表示することを可能とし、また、コンパクトな構成としてファインダー倍率を十分に大きく維持することの可能なファインダー光学系を実現することに成功している。
【００９１】
【発明の効果】
本発明によれば以上のように、ファインダー光路中にファインダー光軸に対して傾斜した反射と透過をする光学面を適切に配置して光路を分割する構成を採用することにより、ファインダー視野内の被写体像に表示体の情報を重ねて表示し、特に、表示体の情報を光学系全体の小型化を図りつつファインダー視野内の比較的広い面積の領域にファインダー倍率を十分に大きく維持しつつ表示することができるファインダー系及びそれを用いた光学機器を達成することができる。
【００９２】
特に、本発明によれば、ファインダー視野内の被写体像に重ねて情報を表示する新規で良好な一眼レフレックスカメラのファインダー光学系を実現することができ、又、ファインダーの視野内の比較的広い面積の領域に情報を表示することを可能とし、また、コンパクトな構成としてファインダー倍率を十分に大きく維持することの可能なファインダー光学系を実現することができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態１の要部断面図
【図２】  図１の光学面のダイクロイックミラーの分光透過率の説明図
【図３】  本発明の実施形態２の要部断面図
【図４】  本発明の実施形態３の要部断面図
【図５】  本発明の実施形態４の要部断面図
【図６】  本発明の実施形態１の観察系の光路展開図
【図７】  本発明の実施形態１の観察系の収差図
【図８】  本発明の実施形態１の表示系の光路展開図
【図９】  本発明の実施形態１の表示系の収差図
【図１０】  本発明の実施形態１の表示系の一部分の変形説明図
【図１１】  本発明の実施形態１の表示系の一部分の変形説明図
【図１２】  本発明の実施形態１の表示系の測距位置の説明図
【図１３】  本発明の実施形態２に係るダイクロイックミラーの分光透過率の説明図
【符号の説明】
１  焦点板
２  コンデンサーレンズ
３  正立像形成手段
４  光学部材
５  接眼レンズ
６  瞳位置（アイポイント）
７  表示系
８  測光系
【図１】
0004154022.tif 000005
【図２】
0004154022.tif 000006
【図３】
0004154022.tif 000007
【図４】
0004154022.tif 000008
【図５】
0004154022.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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