JP2008015252A - ファインダー装置およびそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ファインダー光学系全体の大型化を防止しつつ、明るくしかも鮮明にスーパーインポーズ表示を行うことができるファインダー装置を得ること。
【解決手段】 焦点板と、該焦点板に形成された被写体像を反転する像反転手段と、該像反転手段から観察者へ導光する接眼レンズとを有するファインダー装置において、前記焦点板に隣接して配置される偏向部を備えた光学平板と、前記偏向部に前記像反転手段を介して光を照射する照射手段とを有し、前記偏向部は前記照射手段からの光を偏向して、前記像反転手段を介して前記接眼レンズに導光し、前記焦点板に形成された被写体像の輝度を該像反転手段を介して測光する測光手段と、前記測光手段の基準光路と前記照射手段の基準光路が前記像反転手段内で同一となるように光路を合成する光路合成手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、一眼レフデジタルカメラやビデオカメラ等において、ファインダー内に、ファインダー像に重ねて撮影情報を表示し、双方を同時に観察することができる所謂スーパーインポーズ表示機能を有したファインダー装置に関するものである。

従来、一眼レフカメラのファインダー装置として、被写体像（ファインダー像）に、測距視野等の撮影情報を重ねて表示するスーパーインポーズ表示機能を用いたものが知られている（特許文献１〜４）。

例えば特許文献１のスーパーインポーズ表示装置は、複数の発光素子と複数の発光素子にそれぞれ対応する偏向部と、焦点板に隣接して配置した測距視野枠を含む反射板とを用いている。

そして、ファインダー画面内（ファインダー視野内）の反射板に複数の焦点検出用の複数の測距視野枠を設けている。

ここで測距視野枠は、多数の微細なプリズムの集合体より成り、入射した光を全反射させてペンタダハプリズムを通過して接眼レンズ側に導光するようにしている。

そして複数の発光素子のうち１つを発光させ、そこからの光で複数の測距視野枠のうち１つの測距視野枠を照射する。そして１つの測距視野枠をファインダー像と重ねて表示し、双方を接眼レンズを介して観察するファインダー装置を開示している。
特開平08-043913号公報 特開2005-0331930号公報 特開平08-043914号公報 特開2000-089336号公報

最近の一眼レフカメラの多くは、全体が小型化され、そして高性能化されている。

このため、スーパーインポーズ表示機能をファインダー装置に設ける場合には、スーパーインポーズ表示用の光学部材をファインダー装置全体が大型化しないようにファインダー系の一部に効率的に配置することが要求されている。

又、スーパーインポーズ表示する撮影情報がファインダー像とともに明るく、しかも良好に観察できることも要求されている。

例えばファインダー視野内で観察される測距視野などの撮影情報は、明るく、しかも色味が付いていないこと等が要求されている。

このため、最近の一眼レフカメラ等の撮像装置には、スーパーインポーズ表示用の各光学部材をファインダー系の一部にいかに適切に設けるかが重要な事項となっている。

本発明はファインダー光学系全体の大型化を防止しつつ、明るくしかも鮮明にスーパーインポーズ表示を行うことができるファインダー装置の提供を目的とする。

本発明のファインダー装置は、
焦点板と、該焦点板に形成された被写体像を反転する像反転手段と、該像反転手段から観察者へ導光する接眼レンズとを有するファインダー装置において、前記焦点板に隣接して配置される偏向部を備えた光学平板と、前記偏向部に前記像反転手段を介して光を照射する照射手段とを有し、前記偏向部は前記照射手段からの光を偏向して、前記像反転手段を介して前記接眼レンズに導光し、前記焦点板に形成された被写体像の輝度を該像反転手段を介して測光する測光手段と、前記測光手段の基準光路と前記照射手段の基準光路が前記像反転手段内で同一となるように光路を合成する光路合成手段とを有することを特徴としている。

本発明によれば、ファインダー光学系全体の大型化を防止しつつ、明るくしかも鮮明にスーパーインポーズ表示を行うことができるファインダー装置が得られる。

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明の実施例１のファインダー装置を備えた一眼レフカメラの光学系の構成を示す要部概略図である。

図１において、１は撮影光学系（対物ユニット）２を含むレンズ鏡筒、３はカメラボディ（カメラ本体）である。

ここで、レンズ鏡筒１とカメラボディ３は着脱が可能となっている。４は撮影光学系２を透過してくる被写体からの光をファインダー光学系に導くためのクイックリターンミラーである。クイックリターンミラー４の後方（撮影光学系１からの光の直進する方向）には、銀塩フィルムや固体撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳセンサー）等の撮像手段ＩＰが配置されている。

クイックリターンミラー４は、カメラ本体３に設けてレリーズに連動して回動することにより、撮影光路とファインダー光路を切り替えている。

クイックリターンミラー４で上方に反射された光は、焦点板５の上面に被写体像を結像する。ここで、焦点板５の下面はフレネル面が形成されている。

焦点板５の上方には、ファインダー画面内表示を行うための光学平板６が隣接して設けられている。

光学平板６には、入射光を偏向し、後述する像反転手段としてのペンタダハプリズム７を介して接眼レンズ１０に導光し、
ファインダー像と重ねて撮影情報を表示する光学表示部材（偏向部）が設けられている。

光学平板６上には焦点板５上に形成された被写体像を正立正像として撮影者（観察者）の瞳に導くためのペンタダハプリズム（像反転手段）７が設けられている。ペンタダハプリズム７は、入射面７Ａと射出面（光射出面）７ｃ、そして複数の反射面（ダハ反射面）を備えている。

撮影光学系２により焦点板５上に形成された被写体像は、ペンタダハプリズム７で正立像に反転され、接眼レンズ（接眼ユニット）１０により撮影者に導かれる。焦点板５、光学平板６、ペンタダハプリズム７、接眼レンズ１０はファインダー光学系の一要素を構成している。

ファインダー光学系は、撮影者がフィルム面や固体撮像素子等の撮像手段ＩＰの撮像面に対応した矩形のファインダー視野を観察できるように構成されている。

図１において、左右方向が観察視野の短辺方向（視野の上下方向）に対応し、紙面垂直な方向が観察視野の長辺方向（視野の水平方向）に対応する。

さらに、接眼レンズ１０の上方には照明光学系（投射レンズ）８、ＬＥＤユニット（複数の発光素子）９を有する照射手段ＬＳが設けられている。

本実施例では、照射手段ＬＳは光学平板６に設けた光学表示部材（偏向部）にペンタダハプリズム７を介して光を照射している。

ＬＥＤユニット９は、図２に示すように、１チップ上に複数のＬＥＤアレイ（発光素子）２１が配列された構成となっており、１つ１つのＬＥＤアレイが、図示しない焦点検出装置の焦点検出点（測距視野枠）と対になっている。

また、照明光学系８の近傍には、測光光学系１１と測光用の受光センサー１２を有する測光手段ＬＰが配置されていて、その近傍には更にダイクロミラーより成る合成手段１３が配置されている。

測光手段ＬＰは焦点板５上の被写体像に関する輝度をペンタダハプリズム７を介して測光している。

ここで、ダイクロミラー１３は、可視域の光を透過して、近赤外の光を反射させるように設定してある。

ＬＥＤユニット９から発せられた近赤外光は、照明光学系８で集光作用を与えられ、ダイクロミラー１３で反射したあと、ペンタプリズム７に入射する。ペンタプリズム７に入射した近赤外光は反射面とダハ面で反射した後、射出し、撮影光学系１の光軸を含む平面内で観察視野の短辺方向から、光学平板６を斜め方向から照明する。

光学平板６の下面に設けられた焦点検出枠１２に相当する光学表示部材で反射した光は、焦点板５上の被写体像と共にペンタダハプリズム７及び接眼レンズ１０を介して撮影者の瞳へと導かれる。

ここで、光学平板６には、図３に示すように、ＬＥＤユニット９のＬＥＤアレイ２１の配列と対応した位置に光学表示部材（偏向部）として、焦点検出枠１２（１２ａ、１２ｂ‥‥‥）が微細なプリズム部によって形成されている。

図４（ａ）は、図３中の画面（視野）中心に位置する焦点検出枠１２ａの拡大図である。図４（ｂ）は画面の水平方向に関して周辺に位置する焦点検出枠１２ｂの拡大図である。

ここで、焦点検出枠１２を構成する微細なプリズム部は、ダハプリズムとなっている。各プリズム部の稜線は、視野の短辺方向の断面（撮影光学系１の光軸を含む平面、図１における紙面）に投影した場合にファインダー系の光軸Ｌａに対して傾いており、光学平板６の形成する面（光軸に対して垂直な平面）に対して非平行である。

このように焦点検出枠１２を構成するプリズム部の稜線を、照明光が斜入射する方向に対応させて、光軸Ｌａに対して垂直な平面に対して傾かせることにより、プリズム部からの反射光を撮影者に導くことが容易になる。このような構成でスーパーインポーズ表示を行っている。

また、測光用の受光センサー１２は、焦点板５上の明るさを、検出している。即ち焦点板５上に結像した被写体像からの光束であって、光学平板６、ペンタダハプリズム７を通過した光束のうち、ダイクロミラー１３を通過した可視域の光を、測光光学系１１によって、測光用の受光センサー１２上に集光している。

照明光学系（照射レンズ）８の光軸上の光路を照射手段ＬＳの基準光路という。又、測光光学系１１の光軸上の光路を測光手段ＬＰの基準光路という。

ここでダイクロミラー（光路合成手段）１３は、測光手段ＬＰの基準光路と照射手段ＬＳの基準光路を合成し、ペンタダハプリズム７内においては同一光路となるようにしている。

ＬＥＤユニット９からのスーパーインポーズ表示用の照明用の基準光路と、測光用の受光センサー１２に至る受光用の基準光路は、ペンタダハプリズム７内では、ほぼ光路を共用している。一方、ペンタダハプリズム７外でその光路をダイクロミラー１３で分割する構成としている。

このような構成をとることにより、ペンタダハプリズム７周り各ユニットの配置スペースの効率がよくなり、ファインダー系全体の小型化を容易にしている。

ここで、スーパーインポーズ表示の照明用の基準光路と測光の基準光路のペンタダハプリズム７外の共有光路は、ペンタダハプリズム７に対して、画面の短辺方向から入射させるのが好ましい。

これは、焦点板５に対する角度を小さくすることにより、測光精度の向上を計れるためである。更にスーパーインポーズの照明に関しても、光学平板６上の微細プリズム部（光学表示部材）の傾斜角度を小さくできるために、ケラレ等を小さくすることができ、光量損失も小さくできるためである。

また、ファインダー光学系（接眼レンズ１０）の光軸Ｌａに対する、ペンタダハプリズム７外の共有の合成基準光路のなす角θ（度）は、本実施例では８度に設定している。

特に本実施例ではペンタダハプリズム７の光出射側の合成基準光路と、接眼レンズ１０の光軸とのなす角θが、
７°＜θ＜１５° ‥‥‥（１）
なる条件を満足するようにしている。

ここで条件式（１）の下限を超えると、接眼レンズ１０とダイクロミラー１３が干渉しやすくなり、スーパーインポーズ表示用の照明の光学平板６上の光量むらが大きくなり、一様に照明するのが難しくなる。

また、上限を超えると、測光精度が低下することと、ペンタダハプリズム７が大型化すること、及びペンタダハプリズム面での反射率が増加するので好ましくない。

本実施例では、ペンタプリズム７の光出射側の合成基準光路はペンタダハプリズム７の光出射面７ｃの法線と非平行となっている。

又、投射レンズ８は、ＬＥＤユニット９の像を光学平板６上の光学部材上に投射しており、このときの投射レンズ８の投射倍率をＭとするとき、本実施例では６倍としている。

４＜Ｍ＜１０ ‥‥‥（２）
なる条件を満足するようにしている。

以上のように本実施例では従来よりペンタダハプリズムの光出射面側に設けていた測光手段の光路の一部を併用することにより、光学系全体があまり大型化することなく、スーパーインポーズ表示を行っている。

図５は本発明の実施例２のファインダー装置を備えた一眼レフカメラの光学系の構成を示す要部概略図である。

図５（Ｂ）は実施例１と同様にカメラの側面からファインダーを見たときの配置をしてしており、図５（Ａ）は同じ配置をカメラの上面より見たときのものである。

図５（Ａ）において、ＬＳは照射手段、ＬＰは測光手段である。１３は光合成手段としてのハーフミラー、８は照明光学系（照明ユニット）、９はＬＥＤユニット（光源）である。

また、照明光学系８の近傍には、測光光学系１１と測光用受光センサー１２が配置されている。

スーパーインポーズ照明用の基準光路はハーフミラー１３で反射され図５（Ａ）の横方向に折り返されている。また、測光用の基準光束はハーフミラー１３を透過する光路の配置となっている。

このような配置にすることにより、カメラの上下方向を小さく（短く）することが容易となる。この実施例では、条件式（１）に関する角度θはθ＝１３度である。又、条件式（２）に関する投射倍率ＭはＭ＝８と設定している。

尚、本発明のファインダー装置はビデオカメラにも同様に適用することができる。

本発明の実施例１を説明する要部概略図である。 図１のファインダー内表示に用いるＬＥＤユニットの概略図である。 図１の光学平板上の焦点検出用の測距視野枠の配置を表す説明図である。 図１の光学平板上の焦点検出用の測距視野枠の拡大図である。 本発明の実施例２を説明する要部概略図である。

符号の説明

１ レンズ鏡筒
２ 撮影光学系
３ カメラボディ
４ クイックリターンミラー
５ 焦点板
６ 光学平板
７ 像反転手段（ペンタダハプリズム）
８ 照明光学系
９ ＬＥＤユニット
１０ 接眼レンズ
１１ 測光光学系
１２ 受光センサー
１３ 光合成手段（ダイクロミラー）
ＬＳ 照射手段
ＬＰ 測光手段
ＩＰ 撮像手段

Claims (5)

1. 焦点板と、該焦点板に形成された被写体像を反転する像反転手段と、該像反転手段から観察者へ導光する接眼レンズとを有するファインダー装置において、
   前記焦点板に隣接して配置される偏向部を備えた光学平板と、
   前記偏向部に前記像反転手段を介して光を照射する照射手段とを有し、
   前記偏向部は前記照射手段からの光を偏向して、前記像反転手段を介して前記接眼レンズに導光し、
   前記焦点板に形成された被写体像の輝度を該像反転手段を介して測光する測光手段と、
   前記測光手段の基準光路と前記照射手段の基準光路が前記像反転手段内で同一となるように光路を合成する光路合成手段とを有することを特徴とするファインダー装置。
2. 前記像反転手段の前記光路合成手段側の基準光路と、前記接眼レンズの光軸とのなす角をθとするとき、
   ７°＜θ＜１５°
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１のファインダー装置。
3. 前記照射手段は、複数の発光素子と、該発光素子からの光を前記偏向部に投射する投射レンズとを有し、該投射レンズの投射倍率をＭとするとき
   ４＜Ｍ＜１０
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２のファインダー装置。
4. 前記像反転手段はペンタダハプリズムであって、該ペンタダハプリズムの前記光路合成手段側の基準光路は、該ペンタダハプリズムの前記光路合成手段側の光出射面の法線と非平行であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項のファインダー装置。
5. 請求項１から４のいずれか１項のファインダー装置を有することを特徴とする撮像装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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