JP2013214007A - ファインダー光学系および撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転非対称面を有するミラーと接眼レンズの相対位置が高精度に決定されたファインダー光学系を提供する。
【解決手段】ファインダー光学系は、被写体からの光を反射する第１ミラー８と、回転非対称面を有し、第１ミラー８からの光を反射する第２ミラー９と、第２ミラー９からの光が入射する接眼レンズ群１００とを有し、接眼レンズ群１００は、第２ミラー９に最も近い位置に、回転非対称面を有する第１接眼レンズ１０を含み、第２ミラー９および第１接眼レンズ１０は、一つの保持部材１１に対して位置決めを行うための位置決め部を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置に用いられるファインダー光学系に関する。

従来、ペンタダハミラーを用いたファインダー光学系では、ペンタプリズムを用いたファインダー光学系に比べて空気換算光路長が長くなり、観察倍率を大きくすることが困難であった。

そこで特許文献１には、ペンタダハミラーの一部に集光性のパワーを持たせることでファインダー倍率を向上させる構成が開示されている。また特許文献１には、ペンタダハミラーおよびペンタダハミラーに最も近い接眼レンズに回転非対称面を設けることにより、集光性のパワーを持つミラーによる偏心収差を補正することが提案されている。このような構成により、ペンタダハミラーを用いたファインダー光学系でも、観察倍率が大きく、良好な像を観察することが可能となる。

一方、特許文献２には、同一部材によりペンタダハミラー（平面ミラー）および複数の接眼レンズを保持する構成が開示されている。このような構成により、接眼レンズ同士の光軸のずれにくくすることができる。

特開２００８−０１５４７５号公報 特開２００６−２０１４５６号公報

特許文献１のように回転非対称面を有するペンタダハミラーを用いたファインダー光学系において、偏心収差を効果的に補正するには、回転非対称面を有するペンタダハミラーおよび接眼レンズの相対位置を高精度に決定する必要がある。しかしながら、特許文献１、２のいずれにも、ペンタダハミラーと接眼レンズの相対位置を高精度に決定する構成については開示されていない。

そこで本発明は、回転非対称面を有するミラーと接眼レンズの相対位置が高精度に決定されたファインダー光学系および撮像装置を提供する。

本発明の一側面としてのファインダー光学系は、被写体からの光を反射する第１ミラーと、回転非対称面を有し、前記第１ミラーからの光を反射する第２ミラーと、前記第２ミラーからの光が入射する接眼レンズ群とを有し、前記接眼レンズ群は、前記第２ミラーに最も近い位置に、回転非対称面を有する第１接眼レンズを含み、前記第２ミラーおよび前記第１接眼レンズは、一つの保持部材に対して位置決めを行うための位置決め部を有する。

本発明の他の側面としての撮像装置は、撮像光学系を介して被写体からの光を撮像する撮像素子と、前記被写体からの光を反射する第１ミラーと、回転非対称面を有し、前記第１ミラーからの光を反射する第２ミラーと、前記第２ミラーからの光が入射する接眼レンズ群とを有し、前記接眼レンズ群は、前記第２ミラーに最も近い位置に、回転非対称面を有する第１接眼レンズを含み、前記第２ミラーおよび前記第１接眼レンズは、一つの保持部材に対して位置決めを行うための位置決め部を有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、回転非対称面を有するミラーと接眼レンズの相対位置が高精度に決定されたファインダー光学系および撮像装置を提供することができる。

本実施例における撮像装置の概略図である。 本実施例におけるファインダー光学系の分解斜視図である。 本実施例における第１接眼レンズの構成図である。 本実施例における保持部材の構成図である。 本実施例における第１ミラーと第２ミラーの構成図である。 本実施例における第１ミラーと第２ミラーが互いに固定された状態を示す斜視図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、図１を参照して、本実施例における撮像装置の概略構成について説明する。図１は、本実施例における撮像装置（一眼レフカメラ）の概略図である。図１において、１はカメラ本体（撮像装置本体）である。カメラ本体１には、後述のシャッター４や撮像素子５など撮影に必要な部品が設けられている。２はレンズ装置（撮像光学系）である。レンズ装置２は、説明の便宜上、２枚のレンズを備えて構成されるように示されているが、周知のとおり実際には多数のレンズを備えて構成されている。

３は主ミラーである。主ミラー３は、観察状態と撮影状態に応じて撮影光路に斜設または退避される。４はシャッターである。５は撮像素子である。撮像素子５は、銀塩フィルムまたはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の受光素子である。６は、レンズ装置２の予定結像面に配置されたピント板（焦点板）である。レンズ装置２からの光束（撮影光）は、主ミラー３により反射され、ピント板６の上に一次結像される。７は、ピント板６の近傍に配置された視野枠である。視野枠７は、被写体からの光束の周辺部を遮光することにより、撮像素子５により撮像される領域を撮影者に観察させるために設けられている。

８は、像反転手段としてのペンタダハミラーを構成する第１ミラーである。第１ミラー８は、屋根型形状を有し、ピント板６に形成された像（被写体からの光）を後述の第２のミラー９に反射させる。９は、第２ミラーである。第２ミラー９は、第１ミラー８で反射された光を観察者側（アイポイント側）に反射させる。本実施例において、第２ミラー９は集光性のパワーを有する。また第２ミラー９は、集光性のパワーによる偏心収差を補正するため、回転非対称面を有する。このように、第１ミラー８と第２ミラー９により像反転手段が構成され、ピント板６に形成された像（被写体像）を正立正像にする。

１００は、第２ミラー９からの光が入射する接眼レンズ群である。接眼レンズ群１００は、ピント板６に形成された像を拡大して観察するための光学系である。１０は、第１接眼レンズである。第１接眼レンズ１０は、接眼レンズ群１００に含まれるレンズのうち、第２ミラー９に最も近い位置に設けられたレンズである。また、第１接眼レンズ１０の片面または両面は、第２ミラー９の集光性のパワーによる偏心収差を補正するため、回転非対称面となっている。撮影者は、ピント板６上の１次結像（被写体像）を、第１ミラー８、第２ミラー９、第１接眼レンズ１０を含む接眼レンズ群１００を介して視認することができる。

次に、本実施例におけるファインダー光学系の構成について説明する。図２は、本実施例におけるファインダー光学系の分解斜視図である。１１は、保持部材である。保持部材１１は、第１ミラー８および第２ミラー９を保持するペンタダハミラー保持部材であり、一つの保持部材で構成されている。本実施例において、保持部材１１は、ピント板６、視野枠７、および、接眼レンズ群１００も保持しているが、これに限定されるものではない。また後述のように、保持部材１１は、第１ミラー８、第２ミラー９、および、第１接眼レンズ１０の位置のそれぞれを決定するための位置決め部を有する。このような位置決め部により、第２ミラー９および第１接眼レンズ１０は、一つの保持部材１１に対して位置決めが行われる。このため、第１ミラー８と第１接眼レンズ１０との相対位置を高精度に決定することができる。

次に、図２乃至図６を参照して、保持部材１１における各々の位置決め部について説明する。なお、図１乃至図６に示されるｙ’方向およびｚ’方向は、第１ミラー８および第２ミラー９の取り付け面に対して、それぞれ平行方向および鉛直方向である。

まず、図３および図４を参照して、第１接眼レンズ１０と保持部材１１の相対位置を決定するための構成（位置決め部の構成）について説明する。図３は、本実施例における第１接眼レンズ１０の構成図である。図４は、本実施例における保持部材１１の構成図である。図３および図４（ａ）は、第１接眼レンズ１０と保持部材１１が相対する方向（ｚ方向）からそれぞれを見た図である。また図４（ｂ）は、保持部材１１をｙ方向から見た図である。

図３において、１０ａは第１接眼レンズ１０の平面部であり、ｘ方向に垂直な平面を有する。図３に示されるように、第１接眼レンズ１０には、ｘ方向の一端と他端のそれぞれに平面部１０ａが設けられている。本実施例において、２つの平面部１０ａは、ｘ方向における間隔がＬ１となるように設計される。図４（ａ）において、１１ａは保持部材１１の平面部である。第１接眼レンズ１０の平面部１０ａと同様に、保持部材１１の平面部１１ａはｘ方向に垂直な平面を有する。また保持部材１１には、ｘ方向の一端と他端のそれぞれに平面部１１ａが設けられている。本実施例において、２つの平面部１１ａは、ｘ方向における間隔がＬ２となるように設計される。２つの平面部１０ａの間隔Ｌ１と２つの平面部１１ａの間隔Ｌ２は互いに嵌合の関係になっている。このため、第１接眼レンズ１０の保持部材１１内でのｘ方向の位置が高精度に決定される。

図３において、１０ｂは第１接眼レンズ１０の平面部であり、ｚ方向に垂直な平面を有する（図３中の斜線部）。図３に示されるように、第１接眼レンズ１０には、ｘ方向の一端と他端のそれぞれに平面部１０ｂが設けられている。また図４（ａ）において、１１ｂは保持部材１１の平面部であり、ｚ方向に垂直な平面を有する（図４（ａ）中の斜線部）。図４（ａ）に示されるように、保持部材１１には、ｘ方向の一端と他端のそれぞれに平面部１１ｂが設けられている。第１接眼レンズ１０の平面部１０ｂと保持部材１１の平面部１１ｂが互いに当接することで、第１接眼レンズ１０のｚ方向の位置が決定される。

図３において、１０ｃは第１接眼レンズ１０の平面部であり、平面部１０ｃはｙ方向に垂直な平面を有する（図３中の斜線部）。また図４（ｂ）において、１１ｃは保持部材１１の平面部であり、平面部１１ｃは、ｙ方向に垂直な平面を有する（図４（ｂ）中の斜線部）。第１接眼レンズ１０の平面部１０ｃが保持部材１１の平面部１１ｃに突き当たる（または、当接する）ことで、第１接眼レンズ１０のｙ方向の位置が決定される。

このように、第１接眼レンズ１０には平面部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ（位置決め部）が形成され、保持部材１１には平面部１１ａ、１１ｂ、１１ｃ（位置決め部）が形成されている。このような位置決め部により、保持部材１１に対する第１接眼レンズ１０のｘ、ｙ、ｚ方向の位置が高精度に決定される。第１接眼レンズ１０は、保持部材１１に対する位置決め後に接着するなどにより、保持部材１１に対して固定される。

続いて、第１ミラー８と保持部材１１の相対位置を決定するための構成（位置決め部の構成）について説明する。なお本実施例において、第１ミラー８の位置決めは、第１ミラー８を第２ミラー９に対して位置決めを行った後、第２ミラー９の平面部を保持部材１１に突き当てる（または、当接する）ことにより行われる。すなわち、第１ミラー８の位置は、第２ミラー９の位置決めを行うことにより間接的に決定される。ただし、本実施例はこれに限定されるものではなく、第１ミラー８のｘ、ｙ、ｚ方向の位置を直接決定するため、第１ミラー８自体に平面部や係合部を設けてもよい。

まず、図５を参照して、第１ミラー８と第２ミラー９の相対位置を決定するための構成（位置決め部の構成）について説明する。図５は、本実施例における第１ミラー８と第２ミラー９の構成図である。図５（ａ）、（ｂ）は、第１ミラー８と第２ミラー９が互いに相対する方向（ｚ’方向）から第１ミラー８および第２ミラー９をそれぞれ見た図である。

図５（ａ）の８ａは、第１ミラー８に設けられた凹部である。また図５（ｂ）の９ａは、第２ミラー９に設けられた凸部である。凸部９ａは凹部８ａに嵌合するように構成されている。凸部９ａが凹部８ａに嵌合することにより、第２ミラー９のｘ方向（光軸に垂直な所定の一方向）の位置が決定される。

図５（ａ）の８ｂは、ひさし部である。また図５（ｂ）の９ｂは、第２ミラー９に形成された平面部９ｂである。第１ミラー８のひさし部８ｂは、第２ミラー９の平面部９ｂに当接するように構成されている。図５（ａ）の８ｃは、第１ミラー８における凸形状の突起部である。図５（ｂ）の９ｃは、第２ミラー９における凸形状の突起部である。第１ミラー８の突起部８ｃは、第２ミラー９の突起部９ｃの下面に当接する。本実施例において、ひさし部８ｂと突起部８ｃの間隔はＬ３に設定されている。また、平面部９ｂと突起部９ｃの間隔はＬ４になるように設定されている。間隔Ｌ３、Ｌ４は互いに嵌合の関係になっておる。このため、第２ミラー９のｙ’方向（光軸に垂直でかつ所定の一方向と異なる他の方向）の位置は、この嵌合により決定される。図５（ａ）の８ｄは、第１ミラー８の平面部である（図５（ａ）中の斜線部）。また図５（ｂ）の９ｄは、第２ミラー９の平面部である（図５（ｂ）中の斜線部）。第１ミラー８の平面部８ｄに第２ミラー９の平面部９ｄが突き当たる（または、当接する）ことにより、第２ミラー９のｚ’方向の位置が決定される。

このように、第１ミラー８の凹部８ａ、ひさし部８ｂ、突起部８ｃ、および、平面部８ｄは、第１ミラー８の位置決め部を構成する。また、第２ミラー９の凸部９ａ、平面部９ｂ、突起部９ｃ、および、平面部９ｄは、第２ミラー９の位置決め部を構成する。このような位置決め部により、第１ミラー８と第２ミラー９のｘ、ｙ’、ｚ’方向の相対位置がそれぞれ決定された状態で、第１ミラー８と第２ミラー９は接着などにより互いに固定される。

本実施例では、第１ミラー８の凹部８ａと第２ミラー９の凸部９ａとの嵌合により、光軸に垂直な所定の一方向（ｘ方向）における位置決めが行われる。また、第１ミラー８のひさし部８ｂおよび突起部８ｃと、第２ミラー９の平面部９ｂおよび突起部９ｃとにより、光軸に垂直でかつ所定の一方向と異なる他の方向（ｙ’方向）における位置決めが行われる。なお、第１ミラー８および第２ミラー９の位置決め部として、その一方が穴部、他方が突起部を含むように構成してもよい。このような構成でも、穴部と突起部との嵌合により、第１ミラー８および第２ミラー９の光軸に垂直な方向の相対位置を決定することができる。

続いて、図４および図６を参照して、第１ミラー８および第２ミラー９の保持部材１１に対する位置決め部について説明する。図６は、第１ミラー８と第２ミラー９が互いに固定された状態を示す斜視図である。

図４（ｂ）の１１ｄは、保持部材１１に形成された長穴部である。長穴部１１ｄの長手方向は、ｙ方向である。また、図６の９ｅは、第２ミラー９に一体成型された突起部である。突起部９ｅは、長穴部１１ｄとｘ方向に嵌合するように構成されている。また図６の８ｅは、ｚ方向に垂直な平面部であり、図４の平面部１１ｅに突き当たる（または、当接する）ことにより、第１ミラー８および第２ミラー９のｚ方向の位置が決定される。また図６の８ｆは、ｙ方向に垂直な平面部である。第１ミラー８の平面部８ｆは、図４（ｂ）の平面部１１ｆに当接することにより、第１ミラー８および第２ミラー９のｙ方向の位置が決定される。

以上のとおり、本実施例では、レンズ装置２および主ミラー３を介して、ピント板６に結像された像（被写体からの光）を像反転手段としての屋根型形状の第１ミラー８に導く。そして、第１ミラー８で反射した光が、自由曲面（回転非対称面）を有する第２ミラー９と第１接眼レンズ１０を通過することにより、撮影者は被写体を視認することができる。ただし、本実施例はこれに限定されるものではない。例えば、電子ビューファインダ（ＥＶＦ）の場合、ピント板６の位置に、撮像素子５で結像した像を表示可能な表示素子（フルドットの有機ＥＬなど）を配置することができる。このとき、第１ミラー８は、像反転手段としての屋根型形状に限定されるものではなく、自由曲面の第２ミラー９に表示素子の像を導く平面ミラーであっても、本実施例における第２ミラー９および第１接眼レンズ１０の保持構成が効果的である。

本実施例のファインダー光学系および撮像装置によれば、回転非対称面を有する第２ミラー９と第１接眼レンズ１０の相対位置を高精度に決定することができる。また、第２ミラー９の集光性のパワーによる偏心収差が補正されるため、ペンタダハミラーを備えたファインダー光学系でも、観察倍率が大きく、かつ、良好な像を観察することが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

８ 第１ミラー
９ 第２ミラー
１０ 第１接眼レンズ
１１ 保持部材

Claims (7)

1. 被写体からの光を反射する第１ミラーと、
   回転非対称面を有し、前記第１ミラーからの光を反射する第２ミラーと、
   前記第２ミラーからの光が入射する接眼レンズ群と、を有し、
   前記接眼レンズ群は、前記第２ミラーに最も近い位置に、回転非対称面を有する第１接眼レンズを含み、
   前記第２ミラーおよび前記第１接眼レンズは、一つの保持部材に対して位置決めを行うための位置決め部を有することを特徴とするファインダー光学系。
2. 第１ミラーおよび前記第２ミラーは、互いの相対位置を決定するための位置決め部を有することを特徴とする請求項１に記載のファインダー光学系。
3. 前記第１ミラーの凹部と前記第２ミラーの凸部との嵌合により、光軸に垂直な所定の一方向における位置決めが行われ、
   前記第１ミラーのひさし部および突起部と、前記第２ミラーの平面部および突起部とにより、前記光軸に垂直でかつ前記所定の一方向と異なる他の方向における位置決めが行われることを特徴とする請求項２に記載のファインダー光学系。
4. 前記第１ミラーおよび前記第２ミラーの前記位置決め部の一方は穴部、他方は突起部を含み、
   前記穴部と前記突起部との嵌合により、前記第１ミラーおよび前記第２ミラーの光軸に垂直な方向の相対位置が決定されることを特徴とする請求項２に記載のファインダー光学系。
5. 前記第１ミラーは、屋根型形状を有するペンタダハミラーを構成することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のファインダー光学系。
6. 前記第１ミラーは、平面ミラーであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のファインダー光学系。
7. 撮像光学系を介して被写体からの光を撮像する撮像素子と、
   前記被写体からの光を反射する第１ミラーと、
   回転非対称面を有し、前記第１ミラーからの光を反射する第２ミラーと、
   前記第２ミラーからの光が入射する接眼レンズ群と、を有し、
   前記接眼レンズ群は、前記第２ミラーに最も近い位置に、回転非対称面を有する第１接眼レンズを含み、
   前記第２ミラーおよび前記第１接眼レンズは、一つの保持部材に対して位置決めを行うための位置決め部を有することを特徴とする撮像装置。