JP2000292702A

JP2000292702A - 反転光学系

Info

Publication number: JP2000292702A
Application number: JP11099559A
Authority: JP
Inventors: Kyoichi Miyazaki; 恭一宮崎
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2000-10-20

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単な構成で、低コストであり、しかも小型化
を図る事ができる反転光学系を提供する。【解決手段】全反射面２ａを有する第１反転プリズム２
と、ダハ反射面４ｂと全反射面４ａ，４ｃとを有する第
２反転プリズム４とより成り、各反転プリズムが以下の
条件式を満足する構成とする。Ｎｅ≦１．５２ θ≧ａｒｃｓｉｎ（１／Ｎｅ）＋５但し、Ｎｅは反転プリズムのｅ線の屈折率、θは全反射
面への光軸入射角度（単位：度）である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、反転光学系に関す
るものであり、特に実像式ファインダ光学系に用いられ
る正立正像用の反転光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、カメラにおいては小型化が進んで
おり、コンパクトなカメラの需要が高まるなかで、ファ
インダにおいてもカメラの厚み方向及び高さ方向にコン
パクトさが求められている。そのため、従来より例えば
実像式ファインダ光学系を採用する事等により、カメラ
の小型化が図られてきている。そのなかで、ダハ反射面
を有する反転光学系を用いた実像式ファインダは、カメ
ラの高さ方向に小型化する事が可能であるため、最近で
はこれが数多く採用されている。

【０００３】具体的には、例えば特開平７−１３０７６
号公報に記載されている如く、対物光学系側にダハプリ
ズムを、接眼光学系側にペンタプリズムを用いた反転光
学系を採用する事により、ダハ反射面を使用しないいわ
ゆるポロプリズムタイプの反転光学系に比べて、カメラ
の高さ方向の小型化を達成するものが提案されている。

【０００４】また、特開平７−１５９８６３号公報に記
載されている如く、いわゆるペチャン型プリズムを応用
した反転光学系を採用する事により、同様にカメラの薄
型化を達成するものが提案されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平７−１３０７６号公報に記載されているような構成
では、カメラの厚み方向のサイズが大きくなるので、カ
メラの薄型化が困難となる。また、上記特開平７−１５
９８６３号公報に記載されているような構成では、全反
射条件を満たす必要があるために、反転光学系光路内に
おいて、ほぼテレセントリックな状態を構成しなければ
ならず、結果として特に対物光学系側の反転光学系が大
型化してしまうので、充分な光路長を必要とするため
に、対物光学系の広角化，小型化が困難になるという問
題がある。本発明は、これらの問題点に鑑み、簡単な構
成で、低コストであり、しかも小型化を図る事ができる
反転光学系を提供する事を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、少なくとも１面の全反射面を有する第
１の反転プリズムと、ダハ反射面と少なくとも２面の全
反射面とを有する第２の反転プリズムとより成るペチャ
ン型の反転光学系であって、前記第１，第２の反転プリ
ズムの内、少なくとも一方が以下の条件式を満足する請
求項１の構成とする。Ｎｅ≦１．５２ θ≧ａｒｃｓｉｎ（１／Ｎｅ）＋５但し、Ｎｅ：反転プリズムのｅ線の屈折率 θ：全反射面への光軸入射角度（単位：度）である。

【０００７】また、前記第１の反転プリズムの射出面或
いは前記第２の反転プリズムの入射面の内、少なくとも
一方に正のパワーを有するコンデンサレンズ面を備え、
そのコンデンサレンズ面近傍に被写体像が形成される請
求項１に記載の請求項２の構成とする。

【０００８】また、前記第１の反転プリズムの入射面
に、被写体像を形成する対物光学系の最も瞳側のレンズ
が固定されている請求項１又は請求項２に記載の請求項
３の構成とする。尚、ここで言う瞳とは、被写体像を観
察する瞳の事である。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第
１の実施形態の反転光学系を用いた実像式ファインダ光
学系の構成を模式的に示す平面図である。同図におい
て、１は対物光学系であり、これは対物側から正のパワ
ーを持つＧ１，負のパワーを持つＧ２，正のパワーを持
つＧ３，負のパワーを持つＧ４の各レンズより成る。レ
ンズＧ２及びＧ３は、同図に示す広角側（Ｗ）からそれ
ぞれ矢印Ａ及びＢで示すように、光軸Ｘに沿って望遠側
（Ｔ）へと移動する事により、変倍を行う。尚、レンズ
Ｇ１及びＧ２の間には、絞りＳ１が設けられている。

【００１０】さらに、２は第１反転プリズム、３は透明
平板、４は第２反転プリズム、５は接眼レンズ、６は瞳
面である。対物光学系１のレンズＧ４は、第１反転プリ
ズム２の入射面を兼ねた全反射面２ｂに、ポジションＰ
及び図示しない上下の位置（紙面の手前側と向こう側）
で、Ｇ４と２に跨って例えば接着する事により、固定さ
れている。レンズＧ４上でポジションＰの反対側には、
半球状の突起ｔが第１反転プリズム２に向かって突設し
ており、全反射面２ｂに当接している。

【００１１】これにより、レンズＧ４の瞳側面ｒと全反
射面２ｂとの間隔が、最小で略０．１ｍｍに保たれる。
しかも突起ｔと全反射面２ｂとは点接触であるので、こ
れにより全反射が妨げられる事は殆どない。このよう
に、対物光学系のレンズを対物側の反転光学系に直接位
置決めし、接着等で固定する事により、これらの相対位
置精度が向上し、また、部品組立時に互いの光学面を傷
つける事がなくなる。

【００１２】尚、レンズＧ４と第１反転プリズム２との
間には、絞りＳ２が設けられている。また、透明平板３
上には、画枠や焦点位置等の表示を行うケガキ線が施さ
れている。或いは、液晶パネルを使用する事により、他
の様々な表示をリアルタイムにても行う事ができる。ま
た、第２反転プリズム４と接眼レンズ５との間には、絞
りＳ３が設けられている。同図において、図示しない被
写体からの光Ｌは、光軸Ｘに沿って対物光学系１に入射
し、ここを経て第１反転プリズム２に、全反射面２ｂよ
り入射する。そしてここでは、アルミ或いは銀を蒸着し
たミラー面２ａで反射され、続いて全反射面２ｂで全反
射され、更に正のパワーを有するコンデンサレンズ面２
ｃで集光されつつここより射出し、近傍で被写体像とし
て結像する。

【００１３】さらに、透明平板３を経て第２反転プリズ
ム４に、入射面を兼ねた全反射面４ｃより入射する。そ
してここでは、射出面を兼ねた全反射面４ａで全反射さ
れ、続いてダハ反射面４ｂで反射され、更に全反射面４
ｃで全反射されて、全反射面４ａより射出する。そし
て、正のパワーを有する接眼レンズ５を経て瞳面６で再
び結像する。尚、第１反転プリズム２と第２反転プリズ
ム４とを合わせて、反転光学系と呼ぶ。これは、少なく
とも１面の全反射面を有する第１反転プリズムと、ダハ
反射面と少なくとも２面の全反射面とを有する第２反転
プリズムから成る、いわゆるペチャン型反転光学系とな
っている。また、上記コンデンサレンズ面は、全反射面
４ｃ側に設けても良い。

【００１４】本発明の反転光学系を用いた実像式ファイ
ンダ光学系では、上述した各光学要素の材料として、量
産性並びにコスト性に優れた、透明の樹脂材料が主とし
て用いられるが、特にその反転光学系の材質が問題とな
る。具体的には、上記第１，第２反転プリズムの内、少
なくとも一方が以下の条件式を満足する事が望ましい。Ｎｅ≦１．５２ θ≧ａｒｃｓｉｎ（１／Ｎｅ）＋５但し、Ｎｅ：反転プリズムのｅ線の屈折率 θ：全反射面への光軸入射角度（単位：度）である。

【００１５】ファインダ光学系においては、視感度が高
いｅ線を基準として屈折率が論じられる。ここで、ａｒ
ｃｓｉｎ（１／Ｎｅ）は、全反射の臨界角を表すが、フ
ァインダ画面の左右の視野及び明るさを確保するために
は、この角度だけでは不十分であり、通常は光軸に対し
て±５度までの範囲のマージナル光線も考慮される。従
って、全反射面への光軸入射角度θは、上記条件式で示
すように、臨界角に５度を加えた角度以上となるように
設定される。これにより、全反射条件が確保される。

【００１６】反転プリズムの材質としては、従来は屈折
率が例えば１．５８７５２と比較的高いポリカーボネー
ト系が主に用いられてきたが、これは成形性に劣り、量
産時に正確な形状を確保する事が難しいという問題があ
るので、本実施形態では主にアクリル系を使用してい
る。上記条件式の屈折率範囲も、このアクリル系を基準
として設定している。さらには、このように比較的屈折
率の低い材料を採用する事により、実光路長が短くな
り、小型化が可能になる。具体的にはＮｅ＝１．４９３
２９のアクリル樹脂があり、これを使用した場合、光軸
入射角度θはａｒｃｓｉｎ（１／１．４９３２９）＋５
≒４７．０４以上に設定される。

【００１７】設計上は余裕を見てθ＝４８度に設定され
るが、これは図１に示すように、全反射面４ａと４ｃと
の成す角に相当し、従来より主に用いられてきたθ＝４
５度の関係に対しても、小型化の上で遜色のない設計を
行う事ができる。しかも本実施形態においては、コンデ
ンサレンズ面２ｃによって集光しているので、第１反転
プリズム２を小さくまとめる事ができる。但し、θの上
限は実質的には５５度乃至６０度ぐらいまでであり、こ
れ以上大きくなると、コンパクト化が難しくなる。尚、
第１反転プリズム２の全反射面２ｂと第２反転プリズム
４の全反射面４ａとは平行であり、この第１反転プリズ
ム２の全反射面２ｂへの光軸入射角度も、第２反転プリ
ズム４の各全反射面におけるものと同様の関係となる。

【００１８】図２は、第１の実施形態の反転光学系の構
成を模式的に示す斜視図である。同図において、図示し
ない被写体からの光は、光軸Ｘに沿って、図示を省略し
ている上記対物光学系１に入射し、そのレンズＧ４を経
て第１反転プリズム２に、全反射面２ｂより入射する。
そしてここではミラー面２ａで反射され、続いて全反射
面２ｂで全反射され、更にコンデンサレンズ面２ｃで集
光されつつここより射出する。

【００１９】さらに、第２反転プリズム４に、入射面を
兼ねた全反射面４ｃより入射する。そしてここでは、射
出面を兼ねた全反射面４ａで全反射され、続いてダハ反
射面４ｂで反射され、更に全反射面４ｃで全反射され
て、全反射面４ａより射出する。尚、レンズＧ４上で第
１反転プリズム２に向かって突設し、全反射面２ｂに当
接している半球状の突起ｔにより、レンズＧ４の瞳側面
ｒと全反射面２ｂとの間隔が保たれる。

【００２０】図３は、本発明の第２の実施形態の反転光
学系を用いた実像式ファインダ光学系の構成を模式的に
示す平面図である。本実施形態では、θ＝５０度とし、
第１反転プリズム２の全反射面２ｂと第２反転プリズム
４の全反射面４ａとを平行とせずに、つまり全反射面２
ｂと射出面２ｄとの成す角度を５０度ではなく４２度と
する事により、主に対物側の厚みを短くして薄型とし、
更に左右の幅も短くして小型化を図っている。尚、図中
に示された長さの単位はｍｍである。

【００２１】第１反転プリズム２に例えば接着固定され
ているレンズＧ４の瞳側面ｒと、全反射面２ｂとの間
も、例えばレンズＧ４から全反射面２ｂに向かって突設
している図示しない突起により、所定の間隔が保たれて
おり、全反射面２ｂは有効に働く構成となっている。
尚、射出面２ｄをコンデンサレンズ面としても良く、或
いは全反射面４ｃ側にコンデンサレンズ面を設けても良
い。また、プリズムの材質は第１の実施形態と同様に、
例えばＮｅ＝１．４９３２９のアクリル樹脂が使用され
る。

【００２２】図４は、第２の実施形態の反転光学系の構
成を模式的に示す斜視図である。図２で示した第１の実
施形態と同様に、図４において、図示しない被写体から
の光は、光軸Ｘに沿って、図示を省略している上記対物
光学系１に入射し、そのレンズＧ４を経て第１反転プリ
ズム２に、全反射面２ｂより入射する。そしてここでは
ミラー面２ａで反射され、続いて全反射面２ｂで全反射
され、射出面２ｄより射出する。さらに、第２反転プリ
ズム４に、入射面を兼ねた全反射面４ｃより入射する。
そしてここでは、射出面を兼ねた全反射面４ａで全反射
され、続いてダハ反射面４ｂで反射され、更に全反射面
４ｃで全反射されて、全反射面４ａより射出する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
簡単な構成で、低コストであり、しかも小型化を図る事
ができる反転光学系を提供する事ができる。

【００２４】特に、請求項１によるならば、反転プリズ
ムとして屈折率が比較的低い材料のものを採用する事に
より、実光路長が短くなり、小型化が可能になる。ま
た、条件式を満たす事により、全反射条件が充分に確保
されるため、ファインダ視野全体が陰る事なく、充分大
きな観察瞳径を確保する事ができる。

【００２５】また、請求項２によるならば、反転光学系
にコンデンサレンズ面を配設する事により、特に対物側
の反転プリズムの有効径を小さくする事ができ、その反
転プリズムの小型化及び、結果的に光路長の短縮による
対物光学系の広角化，小型化が達成される。

【００２６】また、請求項３によるならば、対物光学系
のレンズを対物側の反転光学系に直接位置決めし、接着
等で固定する事により、これらの相対位置精度が向上
し、また、部品組立時に互いの光学面を傷つける事がな
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の構成を模式的に示す
平面図。

【図２】第１の実施形態の反転光学系の構成を模式的に
示す斜視図。

【図３】本発明の第２の実施形態の構成を模式的に示す
平面図。

【図４】第２の実施形態の反転光学系の構成を模式的に
示す斜視図。

【符号の説明】

１対物光学系２第１反転プリズム３透明平板４第２反転プリズム５接眼レンズ６瞳面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１面の全反射面を有する第１
の反転プリズムと、ダハ反射面と少なくとも２面の全反
射面とを有する第２の反転プリズムとより成るペチャン
型の反転光学系であって、前記第１，第２の反転プリズムの内、少なくとも一方が
以下の条件式を満足する事を特徴とする反転光学系；Ｎｅ≦１．５２ θ≧ａｒｃｓｉｎ（１／Ｎｅ）＋５但し、Ｎｅ：反転プリズムのｅ線の屈折率 θ：全反射面への光軸入射角度（単位：度）である。
【請求項２】前記第１の反転プリズムの射出面或いは
前記第２の反転プリズムの入射面の内、少なくとも一方
に正のパワーを有するコンデンサレンズ面を備え、該コ
ンデンサレンズ面近傍に被写体像が形成される事を特徴
とする請求項１に記載の反転光学系。
【請求項３】前記第１の反転プリズムの入射面に、被
写体像を形成する対物光学系の最も瞳側のレンズが固定
されている事を特徴とする請求項１又は請求項２に記載
の反転光学系。