JP2009282182A - ビューファインダー及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 コンパクトで高性能なビューファインダー及びそれを用いた撮像装置を提供する。
【解決手段】 物体像が形成される反射型表示素子と、前群と後群を有する接眼光学系と、前記反射型表示素子を照明する照明光学系と、前記接眼光学系の最大レンズ間隔の位置に、前記照明光学系の光路と前記反射型表示素子から接眼光学系への光路とを重ねる光学素子と、を備え、
以下の条件式（１）を満足することが好ましい。
０．１＜Ｙ／Ｄｍ＜１ ・・・（１）
ただし、Ｄｍは最大レンズ間隔、
Ｙは反射する方向の表示素子の最大高さ、
である。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示素子に表示された物体像を観察するためのビューファインダー及びそれを用いた撮像装置に関する。

照明光学系と接眼光学系の間に屈折力がほぼ１とされた偏光分離素子を用いたビューファインダーが開示されている（特許文献１）。光路分割手段を構成する面のうち光束が透過する面の少なくとも１面は曲面からなるビューファインダーが開示されている（特許文献２）。
特開２００４−４５７８７号公報 特開２００３−２０４４５５号公報

特許文献１又は２に記載された技術では、視野角が大きくなるので、ファインダー光学系の焦点距離が大きくなる。そうなると、収差をバランス良く補正することが困難になる。また、反射型液晶では、照明用に液晶とレンズ系の間にハーフミラー等を配置すると、広視野角を確保するためにはレンズ枚数が増加してしまう。

本発明は従来技術のこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクトで高性能なビューファインダー及びそれを用いた撮像装置を提供することである。

上記目的を達成する本発明のビューファインダーは、物体像が表示される反射型表示素子と、前群と後群を有する接眼光学系と、前記反射型表示素子を照明する照明光学系と、前記接眼光学系におけるレンズ間隔のうちの最大レンズ間隔の位置に、前記照明光学系の光路と前記反射型表示素子から前記接眼光学系への光路とを重ねる光学素子と、を備え、
前記接眼光学系は、前記反射型表示素子とアイポイントの間に配置され、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
０．１＜Ｙ／Ｄｍ＜１ ・・・（１）
ただし、Ｄｍは前記最大レンズ間隔、
Ｙは前記反射型表示素子における中心から一辺までの長さ、
である。

また、本発明の撮像装置は、撮像素子と、前記撮像素子から得られた画像情報を表示可能な信号に変換するコントローラーと、前記画像情報を観察者の眼に導くビューファインダーとを有し、前記ビューファインダーとして上記のビューファインダーを用いたことを特徴とする。

以上の本発明によると、コンパクトで高性能なビューファインダー及びそれを用いた撮像装置を得ることができる。

本実施形態のビューファインダーについて、以下説明する。なお、以下の説明において
、アイポイントＥは、反射型表示素子から射出された最軸外の光束がφ４の仮想絞りＳ内をフルに通る位置（仮想絞りＳの位置）のことである。この位置では、最軸外の光束の光束径と、仮想絞りＳの開口部の径（φ４）は略一致している。また、アイポイント距離ＥＰは、観察光学系（接眼レンズ）の最もアイポイント側のレンズ面からアイポイントまでの距離のことである（図８参照）。

なお、図８では、所定の位置は、アイポイント（仮想絞り）の位置とずれている（アイポイント距離の方が２０ｍｍより長い）。しかしながら、所定の位置は、アイポイント（仮想絞り）の位置と一致していてもよい。所定の位置とアイポイント位置が異なる場合、アイポイント位置では、上側光束の幅と下側光束の幅が異なる。所定の位置とアイポイント位置が同じ場合、アイポイント位置では、上側光束の幅と下側光束の幅が等しくなる。

本実施形態のビューファインダーは、物体像が表示される反射型表示素子と、前群と後群を有する接眼光学系と、反射型表示素子を照明する照明光学系と、接眼光学系におけるレンズ間隔のうちの最大レンズ間隔の位置に、照明光学系の光路と反射型表示素子から接眼光学系への光路とを重ねる光学素子と、を備え、接眼光学系は、反射型表示素子とアイポイントの間に配置されている。

そして、上記の構成において、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（１）を満足する。
０．１＜Ｙ／Ｄｍ＜１ ・・・（１）
ただし、Ｄｍは最大レンズ間隔、
Ｙは前記反射型表示素子における中心から一辺までの長さ（図７（ａ）及び（ｂ）参照）
である。

本実施形態のビューファインダーでは、反射型表示素子、前群、光路を重ねる光学素子（以下、単に光学素子とする）、後群という構成をとっている。このような構成とすることで、光学系の小型化と広視野角化を実現すると共に、十分なアイポイントを確保することができる。また、収差をバランス良く補正することができる。特に、非点収差を抑えることができる。

条件式（１）の下限の０．１を下回ると、最大レンズ間隔Ｄｍが大きくなりすぎてしまう。この場合、非点収差の発生を抑えることが困難になるので好ましくない。また、条件式（１）の上限の１を上回ると、光学素子とレンズ（レンズ群）で光学系を構成することが困難となるので好ましくない。また、光学素子によりフレアが発生してしまい、このフレアによって光学系の性能が劣化するので、好ましくない。

また、本実施形態のビューファインダーでは、接眼光学系を構成するレンズは、共軸系レンズからなることが好ましい。

共軸系レンズとすることで、自由曲面（非回転対称面等）を含まずに光学系を構成することができる。よって、光学系を構成するレンズ等の加工が容易となる。また、光学系の高さ（光軸と垂直な方向の高さ）を低く抑えることができる。

また、本実施形態のビューファインダーでは、前群は、光学素子よりも反射型表示素子側に位置するレンズで構成され、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．１＜Ｙｍａｘ／ｄ＜１．５ ・・・（２）
ただし、ｄは反射型表示素子と前群のうちで最も光学素子側に位置するレンズ面との間の距離、
Ｙｍａｘは反射型表示素子の対角長の半分の長さ（図７（ａ）及び（ｂ）参照）、
である。

上記の構成を備えると共に、条件式（２）を満足することで、収差をバランス良く補正することができる。特に、コマ収差の発生を抑えることができる。

条件式（２）の下限の０．１を下回ると、レンズと反射型表示素子のとの間で生じる物理的な干渉や、レンズと反射型表示素子の間の光学面で生じるフレアを抑えることが困難になるので、好ましくない。

条件式（２）の上限の１．５を上回ると、前群において、反射型表示素子からの光束同士で重なりあう領域が大きくなる。この場合、特に、コマ収差の補正が困難となるので、好ましくない。

また、本実施形態のビューファインダーは、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０°＜εｈ＜２０° ・・・（３）
ただし、εｈ反射型光学素子における最軸外主光線射出角[°]、
最軸外主光線は、所定の位置で接眼光学系の光軸と交わる軸外主光線のうちの最も外側に位置する光線、所定の位置は、最もアイポイント側に位置する接眼光学系のレンズ面から、アイポイント側に２０ｍｍ離れた位置、
である（図８参照）。なお、基準位置から時計回りの方向がプラス、反時計回りの方向がマイナスになる。

条件式（３）を満足することで、最適なアイポイント距離が保持でき、光学系の小型化を図ることができる。

条件式（３）の下限の０°を下回ると、反射型表示素子からの光線の範囲が広がる。この場合、光学系の外径が大きくなるので好ましくない。

条件式（３）の上限の２０°を上回ると、反射型表示素子からの光線の範囲が内側を向きすぎてしまう。この場合、アイポイント距離を確保するためには、光学系の全長をな長くしなくてはならないので好ましくない。

また、本実施形態のビューファインダーは、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
３０＜ｔａｎ^-1（Ｙ２／ｆ）＜４７ ・・・（４）
ただし、Ｙ２は反射型表示素子の対角長、
ｆは接眼光学系全系の焦点距離、
である。

条件式（４）の下限の３０を下回ると、視野が狭くなる。この場合、眼の分解能の制約から解像度が上がらなくなるので好ましくない。

条件式（４）の上限の４７を上回ると、反射型表示素子に対する接眼光学系全系の焦点距離が短くなる。その結果、最大レンズ間隔Ｄｍの確保とコマ収差等の補正が両立できないので好ましくない。

また、本実施形態のビューファインダーは、以下の条件式（５）を満足することが好ま
しい。
１３ｍｍ＜ＥＰ＜４０ｍｍ ・・・（５）
ただし、ＥＰはアイポイント［ｍｍ］距離であって、アイポイント距離は、接眼光学系の最もアイポイント側のレンズ面からアイポイントまでの距離[mm]である。

条件式（５）の下限の１３を下回ると、アイポイントに最も近い正レンズ（例えば、後群）において、中心光束と周辺光束とが分離しなくなる。この場合、中心性能と周辺性能の両立が困難となるので好ましくない。また、後群のパワー（屈折力）を確保しながらＤｍの確保することが困難となるので好ましくない。

条件式（５）の上限の４０を上回ると、アイポイントに最も近い正レンズが大きくなるので好ましくない。また、周辺光束に対する収差の発生量が大きくなるので好ましくない。また、Ｄｍを確保しても性能の確保が難しいので好ましくない。

また、本実施形態のビューファインダーは、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
１３．５ｍｍ＜ｆ＜４５ｍｍ ・・・（６）
ただし、ｆは接眼光学系全系の焦点距離［ｍｍ］である。

条件式（６）の下限の１３．５を下回ると、アイポイント距離が短くなるので好ましくない。

条件式（６）の上限の４５を上回ると、光学系の全長が長くなるので好ましくない。

また、本実施形態のビューファインダーは、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．０８＜ｔａｎθ×ＥＰ／ｆ＜１．６ ・・・（７）
ただし、θは最大視野角、
ＥＰはアイポイント距離、
ｆは接眼光学系全系の焦点距離、
である。

条件式（７）の下限の０．０８を下回ると、視野角とアイポイント距離が小さくなる。この場合、中心軸付近と周辺部での光束の分離が困難となる。その結果、中心性能と周辺性能の両立が困難となる。また、Ｄｍの確保が難しくなるので好ましくない。

条件式（７）の上限の１．６を上回ると、接眼光学系全系の焦点距離が短くなる。この場合、アイポイント距離と、最もアイポイントに近い正レンズのパワーのバランスが崩れる。その結果、周辺性能が劣化しやすくなるので好ましくない。

また、本実施形態のビューファインダーは、以下の条件式（８）及び条件式（９）を満足することが好ましい。
０．８５＜ｆｌ／ｆ＜３ ・・・（８）
０＜（ｒ−ｒ'）／（ｒ＋ｒ'）＜３０ ・・・（９）
ただし、ｆｌは後群の焦点距離、
ｆは接眼光学系全系の焦点距離、
ｒは後群における反射型表示素子側レンズ面の曲率半径、
ｒ'は後群におけるアイポイント側レンズ面の曲率半径、
である。

条件式（８）の下限の０．８５を下回ると、後群の焦点距離が短くなって収差が大きくな発生する。この場合、発生した収差を補正することが困難となるので、好ましくない。

条件式（８）の上限の３を上回ると、接眼光学系の外径が大きくなる。また、接合光学系で発生する収発寮が大きくなる。その結果、色収差と単色の軸外収差の両立が困難となるので、好ましくない。

条件式（９）の下限の０を下回ると、後群における反射型表示素子側レンズ面の曲率が強くなる。この場合、主点が反射型表示素子側になり、接合レンズとの主点間隔が小さくなる。また、Ｄｍの確保も小さくなる。その結果、特に非点収差又はコマ収差のバランスがとりにくくなるので好ましくない。

条件式（９）の上限の３０を上回ると、後群におけるアイポイント側レンズ面の曲率が強くなる。この場合、コマ収差等の周辺光束の収差の発生が大きくなるので、好ましくない。

また、本実施形態のビューファインダーでは、後群は正の屈折力を有することが好ましい。

後群を正の屈折力とすることで、十分なアイポイントと広視野角を確保することができる。

また、本実施形態のビューファインダーでは、記接眼光学系は接合レンズを有することが好ましい。

接合レンズを有することで、色収差を補正することができる。

また、本実施形態のビューファインダーでは、前群は接合レンズを有することが好ましい。

前群に接合レンズを有することで、さらに色収差を補正することができる。

また、本実施形態のビューファインダーでは、接合レンズは、反射型表示素子側から順に、負レンズ、正レンズからなることが好ましい。

接合レンズを、反射型表示素子側から順に、負レンズ、正レンズとすることで、色収差を補正すると共に、サイズをコンパクトにすることができる。

また、本実施形態のビューファインダーでは、前記接眼光学系は接合レンズを備え、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
−８＜ｒ３／ｆ＜−０．２ ・・・（１０）
ただし、ｒ３は接合レンズにおけるレンズ面のうちの観察面反射型表示素子側に位置するレンズ面の曲率半径、
ｆは接眼光学系全系の焦点距離、
である。

負レンズと正レンズで色補正を行い、正レンズで十分なアイポイントと広視野角を得ることができる。また、条件式（１０）を満足することにより、収差を補正することができる。

条件式（１０）の下限の−８を下回ると、最もアイポイント側に位置する後群での収差補正の負荷が大きくなる。この場合、特に像面湾曲等が悪化するので好ましくない。

条件式（１０）の上限の−０．２を上回ると、接合レンズの反射型表示素子側の曲率半径がきつくなる（小さくなる）。この場合、非点収差やコマ収差が悪化するので好ましくない。

なお、条件式（１０）の下限を−６とした条件式を満足すると、さらに収差補正上有利になる。また、条件式（１０）の下限を−４とした条件式を満足すると、さらに収差補正上有利になる。

また、本実施形態のビューファインダーでは、前記接眼光学系は負レンズを有する接合レンズを備え、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
−０．６８＜ｆｊ／ｆ＜−０．１５ ・・・（１１）
ただし、ｆｊは反射型表示素子から負レンズまでの間にあるレンズの合成焦点距離、
ｆは接眼光学系全系の焦点距離、
である。

反射型表示素子から接合レンズまでの間にレンズがある場合、ｆｊは、このレンズと接合レンズの負レンズの合成焦点距離になる。また、反射型表示素子から接合レンズまでの間にレンズがない場合、ｆｊは、接合レンズの負レンズの焦点距離になる。

条件式（１１）の下限の−０．６８を下回ると、光学系全体のパワーが強くなりすぎる。この場合、光学系の外形が大きくなり、好ましくない。

条件式（１１）の上限の−０．１５を上回ると、光学系全体のパワーが弱くなりすぎる。この場合、光学系全体の全長が長くなるほか、色収差が良好に補正できないので好ましくない。

また、本実施形態のビューファインダーでは、接眼光学系は、反射型表示素子側から順に、負レンズ、正レンズ、正レンズからなることが好ましい。

このように、接眼光学系を３枚のレンズで構成することで、光学素子のための間隔の確保、アイポイントの確保、視野の確保、性能の確保ができる。

また、本実施形態のビューファインダーでは、最大レンズ間隔よりもアイポイント側に移動可能なレンズを配置することが好ましい。

このようにすると、光学系全体の移動量を少なくすることができる。よって、収差や倍率変化を抑えたまま視度調整を行うことができる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図１は、本発明によるビューファインダーの第１実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。

第１実施例のビューファインダーは、物体像が表示される反射型表示素子ＬＣＤと、接眼光学系Ｏと、照明光学系Ｐとを備えている。

接眼光学系Ｏは、反射型表示素子ＬＣＤ側より順に、前群としての第１レンズ成分Ｌ１
と、光学素子Ｏｄと、後群としての第２レンズ成分Ｌ２とで構成されている。ここで、第１レンズ成分Ｌ１は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる。光学素子Ｏｄは平行平板であって、例えばハーフミラーである。第２レンズ成分Ｌ２は、両凸正レンズからなる。また、実施例１では、第１レンズ成分Ｌ１と第２レンズ成分Ｌ２との間が、最大レンズ間隔となっている。よって、光学素子Ｏｄは、第１レンズ成分Ｌ１と第２レンズ成分Ｌ２の間に配置されている。

この光学素子Ｏｄは、光学面（ハーフミラー面）が、接眼光学系の光軸に対して４５度の傾きを持つように配置されている。これにより、接眼光学系の光路に対して直交する光路が形成される。この光路は、照明光学系Ｐの光路である。照明光学系の光路には、照明光学系Ｐと光源が配置されている。

光学素子Ｏｄから反射型表示素子ＬＣＤまでの間の光路では、照明光が光学素子Ｏｄから反射型表示素子ＬＣＤに向かって進行する。また、この光路では、観察光が、反射型表示素子ＬＣＤから照明光が光学素子Ｏｄに向かって進行する。このように、光学素子Ｏｄは、光源から出射した光で反射型表示素子ＬＣＤを照明する照明光学系Ｐの光路と反射型表示素子ＬＣＤから観察光学系Ｏへの光路とを重ねる作用を持つ。

図２は第１実施例の変形例を示す図である。変形例では、接眼光学系の光路が、９０度折れ曲がっている。このような光路を形成するために、光路中に光学素子Ｏｄが配置されている。なお、図２の変形例においても、最大レンズ間隔は、第１レンズ成分Ｌ１と第２レンズ成分Ｌ２との間になる。また、照明光学系は、光学素子Ｏｄを挟んで反射型表示素子ＬＣＤと対向する位置に配置されている。よって、この変形例では、照明光学系の光路が、一直線状にとなっている。

図３は、本発明によるビューファインダーの第２実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。

第２実施例のビューファインダーは、物体像が表示される反射型表示素子ＬＣＤと、接眼光学系Ｏと、照明光学系Ｐとを備えている。

接眼光学系Ｏは、反射型表示素子ＬＣＤ側より順に、前群としての第１レンズ成分Ｌ１と、光学素子Ｏｄと、後群としての第２レンズ成分Ｌ２とで構成されている。ここで、第１レンズ成分Ｌ１は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる。光学素子Ｏｄは平行平板であって、例えばハーフミラーである。第２レンズ成分Ｌ２は、両凸正レンズからなる。また、実施例２では、第１レンズ成分Ｌ１と第２レンズ成分Ｌ２との間が、最大レンズ間隔となっている。よって、光学素子Ｏｄは、第１レンズ成分Ｌ１と第２レンズ成分Ｌ２の間に配置されている。

第２実施例では、接眼光学系Ｏの一部のレンズを移動させる構成となっている。具体的には、最もアイポイント側に位置する正レンズで、本実施例では、第２レンズ成分Ｌ２である。図３（ａ）は視度１ｍ^-1の場合、図３（ｂ）は視度−１ｍ^-1の場合、図３（ｃ）は視度−３ｍ^-1の場合を示す。

また、上述のように、接眼光学系Ｏは、視度補正を可能とするため、光学系の全体又は一部が移動可能な構成としても良い。光学系の一部が移動する場合は、移動しない固定部が反射型表示素子に対する防塵効果を有する。また、アイポイント側にカバーガラスを有しても良い。なお、上記実施例では、反射型表示素子が用いられているので、上記のビューファインダーは電子ビューファインダーとなる。

以下に、上記実施例１及び実施例２の数値データを示す。また各条件式の値もまとめて示す。

これら実施例の数値データ及び各条件式の値は、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎは各レンズのｄ線の屈折率、νは各レンズのアッベ数である。また、像面のｒはそれぞれの曲率半径である。

数値実施例１
単位 ｍｍ

面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ 有効径
1（反射型表示素子) ∞ 可変 17.74
2 -89.444 1.50 1.80518 25.42 17.72
3 18.127 7.97 1.51633 64.14 18.09
4 -18.300 19.07 19.06
5 50.973 6.64 1.48749 70.23 16.89
6 -28.519 可変 16.05
7（仮想絞り） ∞

変化量
視度(m^-1) +1 -1 -3
d1 7.12 5.22 3.42
d6 21.10 23.00 24.80

各種データ
視度(m^-1) +1 -1 -3
視野角 32.64° 32.90° 32.98°
全長 42.30 40.40 38.60
入射瞳位置 183.06 272.67 513.20

焦点距離 31.4
前側主点位置 24.53
後側主点位置 -2.16
物体高 8.88

各レンズ焦点距離
第１レンズ成分 141.18
第１レンズ成分中負レンズ -18.60
第１レンズ成分中正レンズ 19.06
第２レンズ成分 38.57

数値実施例２
単位 ｍｍ

面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ 有効径
1（反射型表示素子) ∞ 5.22 17.74
2 -89.444 1.50 1.80518 25.42 17.72
3 18.127 7.97 1.51633 64.14 18.09
4 -18.300 可変 19.06
5 50.973 6.64 1.48749 70.23 16.89
6 -28.519 可変 16.05
7（仮想絞り）

変化量
視度(m^-1) +1 -1 -3
d4 22.07 19.07 16.17
d6 21.10 24.00 26.90

各種データ
視度(m^-1) +1 -1 -3
視野角 31.90° 32.88° 33.32°
全長 38.18 35.18 32.28
入射瞳位置 132.90 206.80 512.31
焦点距離 31.23 30.70 30.21
前側主点位置 8.35 8.48 8.51
後側主点位置 38.18 35.18 32.28

物体高 8.88

各レンズ焦点距離
第１レンズ成分 141.18
第１レンズ成分中負レンズ -18.60
第１レンズ成分中正レンズ 19.06
第２レンズ成分 38.57

実施例１ 実施例２
条件式 (１) 0.47 0.40〜 0.55
条件式 (２) 0.53〜0.69 0.53〜 0.69
条件式（３） 1.0 〜2.8 1.8 〜 5.8
条件式（４） 32.6 31.8 〜33.8
条件式（５） 23.0 23.0
条件式（６） 30.7 30.2 〜31.2
条件式（７） 0.19 0.18〜 0.20
条件式（８） 1.26 1.24〜 1.28
条件式（９） 3.5 3.5
条件式 (１０) -0.83 -2.86〜-2.96
条件式 (１１) -0.48 -0.60〜-0.62

以上の実施例１の収差図を図４に示す。この収差図において、ＳＡは球面収差、ＡＳは非点収差、ＤＴは歪曲収差、ＤＺＹはコマ収差を示す。各図中、ＦＮＯはＦナンバー、ＦＩＹは像高を示す。

図５は、本発明の撮像装置の一例であるデジタルカメラの構成を示す図である。図５において、符号１０は撮像装置であるデジタルカメラで、撮像光学系１と、フィルター２と、撮像素子３と、コントローラー４と、内蔵メモリー５と、電子ビューファインダー６と、インターフェイス７とより構成されている。

上記撮像装置において、撮像光学系１は複数の光学素子（レンズ等）にて構成されている。物体より発した光は、この撮像光学系１により集光され、この集光位置に物体像が形成される。そして、この集光位置には、ＣＣＤ等の撮像素子３（受光面）が配置されている。撮像素子３は、規則正しく配置された光電変換素子の集まりよりなっている。また、モアレ現象の発生を防止するために、ローパス効果を持つフィルター２が撮像光学系１と撮像素子３の間に配置されている。また、赤外光をカットするための赤外カットフィルターを配置することもある。

撮像素子３に入射した光束は、その光電変換素子により電気信号（画像信号）に変換される。この電気信号は、コントローラー４に入力される。ここで、コントローラー４により、ガンマー補正や画像圧縮処理等の信号処理が電気信号に対して行なわれる。信号処理が施された電気信号は、内蔵メモリー５やインターフェイス７を介してパーソナルコンピューター９等に出力される。

電子ビューファインダー６は、照明系、画像表示素子（図７には示していない）及び接眼光学系（接眼レンズ）等で構成されている。ここで、接眼光学系には、上記実施例の接眼光学系Ｏが用いられている。また、画像表示素子としては、上記実施例の反射型表示素子が用いられている。この画像表示素子は、コントローラー４によって制御されている。このような構成により、電子ビューファインダー６では、撮像しようとする物体の像や撮像された画像を観察者が観察し得るようになっている。また、内蔵メモリー５から補助メモリー８へ画像データを送ることできる。一方、インターフェイス７からは同じ画像データをパーソナルコンピューター９へ送ることができる。

図６は、本発明の撮像装置を銀塩カメラに適用した場合の構成を示すものである。図６に示すように、銀塩カメラ２０は、撮像光学系１１と、フィルム１２と、対物レンズ１３と、ＣＣＤ等の撮像素子１４と、第１のコントローラー１５と、他の第２のコントローラー１６とを有する。そしてさらに、図５のデジタルカメラと同様に、内蔵メモリー５と、電子ビューファインダー６とを備えている。なお、図示されているように、撮像光学系１１と対物レンズ１３とは、別の異なる光学系である。

この図６に示す銀塩カメラ２０では、物体からの光束は撮像光学系１１により集光され、この集光位置（第１集光位置）に物体像が形成される。第１集光位置には、フィルム１２が配置されている。また、物体より発した光束は、対物レンズ１３により集光され、この集光位置（第２集光位置）に物体像が形成される。この第２集光位置には、ＣＣＤ等の撮像素子１４が配置されている。撮像素子１４は、規則正しく配置された光電変換素子の集まりよりなっている。

この撮像素子１４に入射した光束は、光電変換素子にて電気信号（画像信号）に変換される。この電気信号は、第１のコントローラー１５に入力される。この第１のコントローラー１５により、ガンマー補正や画像圧縮処理等の信号処理が行なわれる。信号処理が施された電気信号は、画像表示素子へ送られる。上述のように、電子ビューファインダー６は、照明系、画像表示素子及び接眼光学系（接眼レンズ）等で構成されている。接眼光学系には、本実施形態の接眼光学系Ｏが用いられている。この電子ビューファインダー６を介して、撮像しようとする物体の像を撮像者は観察し得る。

一方、内蔵メモリー５に蓄積された情報等を用いて、撮像で得ら画像を使用者（観察者）は観察し得る。このような制御は、第１のコントローラー１５により行なわれる。

また、撮像光学系１１を制御するためのものとして、第２のコントローラー１６を備え
ている。第２のコントローラー１６は、撮像光学系１１に対してズーミングやフォーカシング等の動作を行わせる。ズーミングやフォーカシング等の情報は、この第２のコントローラー１６からの信号を基に第１のコントローラー１５にて認識される。第１のコントローラー１５は、この認識により、画像表示素子に表示する像を撮像画角（ズーミング）に合わせて調節し得る。また、フォーカシング等の情報に基づいて、表示素子に表示される像の範囲の補正（パララックス補正）を行なうようにしてもよい。また、第１のコントローラー１５よりの信号は、内蔵メモリー５や図示してないインターフェイスへ送られるようにしても良い。そして、これらの信号（情報）をインターフェイスを介してパーソナルコンピューター等に出力するようにしてもよい。

また、撮像光学系１１とフィルム１２の間に光路分割素子を配置しても良い。この光路分割素子を介して物体からの光束をファインダー用に導き、撮像素子１４に物体の像を形成しても良い。そしてこの物体像を基に観察を行なうようにしてもよい。この場合、対物レンズ１３を用いる必要が無い

本発明に係るビューファインダーの実施例１の変形例を示す図である。 本発明に係るビューファインダーの実施例１を示す図である。 本発明に係るビューファインダーの実施例２を示す図である。 実施例１のビューファインダーの収差図である。 本発明の撮像装置の一例であるデジタルカメラの構成を示す図である。 本発明の撮像装置を銀塩カメラに適用した場合の構成を示す図である。 （ａ）及び（ｂ）は条件式（１）や（２）に関する説明図である。 条件式（３）に関する説明図である。

符号の説明

１…撮像光学系
２…フィルター
３…撮像素子
４…コントローラー
５…内蔵メモリー
６…電子ビューファインダー
７…インターフェイス
８…補助メモリー
９…パーソナルコンピューター
１０…デジタルカメラ
１１…撮像光学系
１２…フィルム
１３…対物レンズ
１４…撮像素子
１５…第１のコントローラー
１６…第２のコントローラー
２０…銀塩カメラ

Claims (18)

1. 物体像が表示される反射型表示素子と、
   前群と後群を有する接眼光学系と、
   前記反射型表示素子を照明する照明光学系と、
   前記接眼光学系におけるレンズ間隔のうちの最大レンズ間隔の位置に、前記照明光学系の光路と前記反射型表示素子から前記接眼光学系への光路とを重ねる光学素子と、
   を備え、
   前記接眼光学系は、前記反射型表示素子とアイポイントの間に配置され、
   以下の条件式（１）を満足することを特徴とするビューファインダー。
   ０．１＜Ｙ／Ｄｍ＜１ ・・・（１）
   ただし、Ｄｍは前記最大レンズ間隔、
   Ｙは前記反射型表示素子における中心から一辺までの長さ、
   である。
2. 前記接眼光学系を構成するレンズは、共軸系レンズからなることを特徴とする請求項１に記載のビューファインダー。
3. 前記前群は、前記光学素子よりも前記反射型表示素子側に位置するレンズで構成され、
   以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のビューファインダー。
   ０．１＜Ｙｍａｘ／ｄ＜１．５ ・・・（２）
   ただし、ｄは前記反射型表示素子と前記前群のうちで最も前記光学素子側に位置するレンズ面との間の距離、
   Ｙｍａｘは前記反射型表示素子の対角長の半分の長さ、
   である。
4. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載のビューファインダー。
   ０°＜εｈ＜２０° ・・・（３）
   ただし、εｈは前記反射型光学素子における最軸外主光線射出角[°]、
   前記最軸外主光線は、所定の位置で前記接眼光学系の光軸と交わる軸外主光線のうちの最も外側に位置する主光線、前記所定の位置は、最も前記アイポイント側に位置する前記接眼光学系のレンズ面から、前記アイポイント側に２０ｍｍ離れた位置、
   である。
5. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載のビューファインダー。
   ３０＜ｔａｎ^-1（Ｙ２／ｆ）＜４７ ・・・（４）
   ただし、Ｙ２は前記反射型表示素子の対角長、
   ｆは接眼光学系全系の焦点距離、
   である。
6. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載のビューファインダー。
   １３ｍｍ＜ＥＰ＜４０ｍｍ ・・・（５）
   ただし、ＥＰはアイポイント距離あって、該アイポイント距離は、前記接眼光学系の最も前記アイポイント側のレンズ面から前記アイポイントまでの距離[mmである。
7. 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つ
   に記載のビューファインダー。
   １３．５ｍｍ＜ｆ＜４５ｍｍ ・・・（６）
   ただし、ｆは前記接眼光学系全系の焦点距離である。
8. 以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１つに記載のビューファインダー。
   ０．０８＜ｔａｎθ×ＥＰ／ｆ＜１．６ ・・・（７）
   ただし、θは最大視野角、
   ＥＰは前記アイポイント距離、
   ｆは前記接眼光学系全系の焦点距離、
   である。
9. 以下の条件式（８）及び条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１つに記載のビューファインダー。
   ０．８５＜ｆｌ／ｆ＜３ ・・・（８）
   ０＜（ｒ−ｒ'）／（ｒ＋ｒ'）＜３０ ・・・（９）
   ただし、ｆｌは前記後群の焦点距離、
   ｆは前記接眼光学系全系の焦点距離、
   ｒは前記後群の前記の観察面反射型表示素子側レンズ面の曲率半径、
   ｒ'前記後群の前記アイポイント側レンズ面の曲率半径、
   である。
10. 前記後群は正の屈折力を有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載のビューファインダー。
11. 前記接眼光学系は接合レンズを有することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載のビューファインダー。
12. 前記前群は接合レンズを有することを特徴とする請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載のビューファインダー。
13. 前記接合レンズは、前記反射型表示素子側から順に、負レンズ、正レンズからなることを特徴とする請求項１２に記載のビューファインダー。
14. 前記接眼光学系は接合レンズを備え、
    以下の条件式（１０）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１３のいずれか１つに記載のビューファインダー。
    −８＜ｒ３／ｆ＜−０．２ ・・・（１０）
    ただし、ｒ３は前記接合レンズにおけるレンズ面のうちの最も前記反射型表示素子側に位置するレンズ面の曲率半径、
    ｆは前記接眼光学系全系の焦点距離、
    である。
15. 前記接眼光学系は負レンズを有する接合レンズを備え、
    以下の条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載のビューファインダー。
    −０．６８＜ｆｊ／ｆ＜−０．１５ ・・・（１１）
    ただし、ｆｊは前記反射型表示素子から前記負レンズまでの間にあるレンズの合成焦点距離、
    ｆは前記接眼光学系全系の焦点距離、
    である。
16. 前記接眼光学系は、前記反射型表示素子側から順に、負レンズ、正レンズ、正レンズからなることを特徴とする請求項１乃至請求項１５のいずれか１つに記載のビューファインダー。
17. 前記最大レンズ間隔よりも前記アイポイント側に、移動可能なレンズを配置することを特徴とする請求項１乃至請求項１６のいずれか１つに記載のビューファインダー。
18. 撮像素子と、前記撮像素子から得られた画像情報を表示可能な信号に変換するコントローラーと、前記画像情報を観察者の眼に導くビューファインダーとを有し、
    前記ビューファインダーとして請求項１乃至請求項１７のいずれか１つに記載のビューファインダーを用いたことを特徴とする撮像装置。

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