JP3695919B2 - 実像式ファインダー - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、写真用カメラ又は電子カメラに用いられるファインダー光学系の指標表示手段に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ用ファインダーでは、オートフォーカスの測距範囲や至近撮影でのパララックス補正指示のため、視野内に指標表示が必要になる。実像式ファインダーでは、従来から中間結像面近傍に指標表示部材を設けており、指標表示方法としては、入射光を遮光する方法や、特許第２６２９６９０号公報に開示されているようにポロプリズムの光学部品表面に楔形状を設け、入射光を瞳に届かない方向へ偏向する方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、入射光を遮光する方法では、透明部材への蒸着処理などの加工が必要となりコストアップになる。また入射光を偏向する方法では、指標表示部材を成形部品とすれば個々の部品への追加工が不要となりコストアップにならないが、ペンタプリズムなどのように入射面と射出面とが近い配置のプリズムにおいては、偏向された光線が射出面で全反射し強い強度のまま観察者の瞳に届き、ゴースト光となる場合があった。指標のための偏向部材により偏向された光線は、視野観察光路からは外れるが、まだ瞳側へ向かっている光線である。図１に示すようなポロプリズムでは、入射面１１を第１反射面１２と３つの拡散面１３とで囲まれているので、偏向された光線のほとんどは拡散面に当たり強度の弱い拡散光となるので、瞳に届く光量はわずかでありゴースト光と認識されない。一方、図２に示すようなペンタプリズムの場合は、入射面２１から入射し反射面２３、２３’の順に反射し射出面２２から射出するのが正規光路順であるが、入射面２１の周囲に正規光路順でない鏡面の射出面２２があるため、図４（ａ）に示すように偏向された光線４０が射出面４１（２２）で全反射し、第１反射面４２と第２反射面４３とで反射し拡散されないまま瞳に届いてしまう場合がある。すると、指標相当の大きさをもった明るいゴースト像が観察されてしまい問題となる。
【０００４】
本発明は上記の従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ペンタプリズムようような入射面の周囲に正規光路順でない鏡面をもつプリズムにおいても、ゴースト光の発生がなくコストもかからないファインダー内指標表示を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の実像式変倍ファインダーは、正パワーの対物系と、プリズムを含む像正立正像系と、正パワーの接眼系とを有する実像式ファインダーにおいて、ファインダー内指標表示のために前記対物系による中間像面近傍に配置され入射光線を視野観察光路に対して偏向させる偏向部材と、中間像面より接眼側に配置され入射面の周囲に正規光路順でなく、前記偏向部材により偏向された光線に対して鏡面となる面をもつプリズムとを有し、前記偏向部材が一対の屈折面で構成され、該屈折面が下記条件（２）を満たすことを特徴とするものである。
また、本発明のファインダー用プリズムは、指標表示手段を有するファインダーに用いられるファインダー用プリズムにおいて、光線を入射する入射面と、該入射面に設けられ、ファインダー内指標表示のために入射光線を視野観察光路に対して偏向させる偏向部材と、前記入射面の周囲に正規光路順でなく、前記偏向部材により偏向された光線に対して鏡面となる面と、を有し、前記偏向部材が一対の屈折面で構成され、該屈折面が下記条件（２）を満たすことを特徴とするものである。
ω’＜４０° ・・・（２）
ただし、ω’は前記屈折面と前記鏡面とがなす角度である。
【０００６】
また、前記偏向された光線が下記条件（１）を満たすことが望ましい。
２０°＜ω ・・・（１）
ただし、ωは前記偏向された光線と前記鏡面とがなす角度である。
【０００７】
また、前記偏向された光線が下記条件（１’）を満たすことがより望ましい。
２０°＜ω＜５０° ・・・（１’）
また、前記偏向部材が一対の屈折面で構成され、該屈折面が下記条件（２）を満たすことが望ましい。
【０００８】
また、前記偏向部材が一対の屈折面で構成され、該屈折面が下記条件（２’）を満たすことがより望ましい。
【０００９】
１０°＜ω’＜４０° ・・・（２’）
また、前記偏向部材が一対の屈折面で構成され、下記条件（３）を満たすことが望ましい。
【００１０】
４０°＜θ＜１００° ・・・（３）
ただし、θは一対の屈折面がなす頂角である。
また、前記偏向部材が一対の屈折面で構成され、下記条件（３’）を満たすことがより望ましい。
【００１１】
また、前記一対の屈折面がなす稜線と前記鏡面とが平行でないことが望ましい。
【００１２】
さらに、前記鏡面は、前記プリズム内の正規光路における射出面であることが望ましい。
【００１３】
また、前記偏向部材が、前記プリズムの入射面に設けられていることが望ましい。
また、前記プリズムが、ペンタプリズムであることが望ましい。
【００１４】
また、前記プリズムが、プラスチックの射出成形にて作られることが望ましい。
以下、上記構成を採用した理由と作用について説明する。
【００１５】
まず、偏向部材で偏向された後、正規光路順でない鏡面で反射された光線の８０％以上が遮光または拡散されるように構成すれば、設計で想定した瞳位置以外でもゴースト光が問題とならない。また偏向された光線を正規光路順でない鏡面に対し深い角度で入射させることで、中間結像面からファインダー射出部までの接眼系を小型に構成することができる。中間像面付近の視野光線は、ほぼテレセントリック状態すなわち光軸に対し平行に近い状態にあり、接眼系が小型なファインダーでは、図５に示すように、偏向部材５４によって偏向された光線５０と鏡面５１とがなす角度ωが小さいと、光線５０は鏡面５１で全反射した後、遮光されることなく強い強度で接眼系５２を抜け観察者の瞳に届いてしまう。逆に偏向された光線５３と鏡面５１とがなす角度ωが大きいと、鏡面５１での全反射条件を外れる可能性が高まり、また全反射したとしても接眼系５２を抜ける前に遮光される確立が高くなる。以上により、偏向された光線が下記条件（１）を満たすことが好ましい。
【００１６】
２０°＜ω ・・・（１）
ただし、ωは偏向された光線と前記鏡面とがなす角度である。条件（１）の下限を下回ると、偏向量が小さすぎゴースト光の発生する可能性が高くなる。
【００１７】
また、前記鏡面にて反射せずに透過し接眼レンズから迷光として射出する可能性があるため、偏向された光線が下記条件（１’）を満たすことがより好ましい。
【００１８】
２０°＜ω＜５０° ・・・（１’）
また、図３に示すように偏向部材を小プリズムなどの屈折部材３１とした場合、屈折面３２と鏡面３３とがなす角度が大きいと（図３（ａ））偏向量がわずかであり、偏向された光線３４が鏡面３３に対して浅い角度で入ってしまい図４（ａ）に示すようにゴースト光の発生する可能性が高くなる。逆に屈折部材３１の屈折面３２と鏡面３３とがなす角度が小さいと（図３（ｂ））偏向量が大きく、鏡面３３に対して深い角度で光線が入るので図４（ｂ）に示すようにゴースト光の発生する可能性が低くなる。以上により、偏向部材としての屈折部材が下記条件（２）を満たすことが好ましい。
【００１９】
ω’＜４０° ・・・（２）
ただし、ω’は屈折面と前記鏡面とがなす角度である。条件（２）の上限を上回ると、偏向量が小さすぎゴースト光の発生する可能性が高くなる。
【００２０】
また、前記鏡面にて反射せずに透過し接眼レンズから迷光として射出する可能性があるため、偏向部材としての屈折部材が下記条件（２’）を満たすことがより好ましい。
【００２１】
１０°＜ω’＜４０° ・・・（２’）
また、偏向部材としての屈折部材が下記条件（３）を満たすことが好ましい。
４０°＜θ＜１００° ・・・（３）
ただし、θは一対の屈折面がなす頂角である。上記条件（３）の下限を下回ると、図３（ｃ）に示すように、一対の屈折面３２’、３２”のうち一方の屈折面３２’で偏向された入射光３４がもう一方の屈折面３２”で全反射し再度偏向され図４（ｃ）に示すように浅い角度の光線４４として残る場合がある。上限を上回ると、屈折部材３１で十分に屈折されずに直接接眼系に入る光線が出てしまい、本来の目的である指標表示を完全に黒くすることができない。
【００２２】
また、プリズムが、プラスチックの射出成形にて作られる場合には、偏向部材としての屈折部材が下記条件（３’）を満たすことが好ましい。
５０°＜θ＜９０° ・・・（３’）
上記条件（３’）の下限を下回ると屈折部材３１が細くなりすぎプラスチックを充填しにくくなり、成形性が悪くなる。上限を上回ると、屈折部材３１で十分に屈折されずに接眼系に入る光線が出てしまう可能性がある。
【００２３】
また、入射面の周囲に正規光路順でない鏡面をもつプリズムであっても、偏向部材としての屈折部材を構成する一対の屈折面の稜線と鏡面とが平行でなければ、鏡面に向けて偏向される光線がないのでゴースト光は発生しない。
【００２４】
さらに、偏向される光線を偏向部材そのもので拡散光とすれば、たとえ瞳に光線が届いたとしてもその光量が少なく目立ちにくいゴースト光とすることができる。また屈折面が鏡面である場合には、偏向部材を上記の如く構成してもなお対物レンズ枠での内面反射光など視野光以外による迷光が瞳に到達してゴーストとなるおそれがあるが、屈折面を拡散面とすればその光量をも少なくすることができるというメリットもある。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実像式ファインダーの実施形態について説明する。
第１実施形態の実像式ファインダーは、図６（ａ）に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する対物系６１と、ダハプリズム６２とペンタプリズム６３とを含む像正立正像系と、および正の屈折力を有する接眼系６４とから構成される。６４’は接眼レンズ、６４”は接眼窓である。対物系６１とダハプリズム６２による物体像が中間像面６５に結像され、その像をペンタプリズム６３を通して接眼系６４で観察する。ペンタプリズム６３の入射面は物体側に凸面を向けた形状を有しており、前記中間像面６５の位置は略ペンタプリズム６３の入射面となっている。ここで、パララックス補正とＡＦ測距範囲の指標のため、図６（ｂ）に断面図を示すようにペンタプリズム６３の入射面上に凸となる楔状の偏向部材６７を設ける。偏向部材６７はこの図において紙面に垂直な方向に伸びた線状になっている。偏向部材６７を通らない光線６８は視野観察光として瞳に到達するが、偏向部材６７を通る光線６８’は屈折面６７’、６７”で偏向されるので瞳に到達せず、観察者には図６（ｃ）に示すようにブラックアウトした指標として見える。６９はパララックス補正指標、６９’はＡＦ測距範囲指標である。このとき、光線６８’が直接射出面６３’に当たり、全反射して瞳に届きゴースト光となる可能性がある。しかし本実施形態では偏向部材６７の屈折面６７’と射出面６３’とがなす角度ω’が上記の条件（２）を満足するように設定したので、全反射した光線は接眼レンズ６４’付近で遮光され瞳に届かなくなりゴースト光が発生する可能性が低い。
【００２６】
第２実施形態の実像式ファインダーは、対物系から接眼系にかけての構成は第１実施形態と類似しているが、ペンタプリズムが図７（ａ）および図７（ｂ）に示すような構成になっている点が異なる。すなわち本実施形態のペンタプリズム７３には偏向部材として入射面７１上に凸となる楔状の偏向部材７７が設けられ、偏向部材７７の一対の屈折面７７’、７７”がなす稜線と射出面７２とが平行でない、すなわち屈折面７７’、７７”と射出面７２とがねじれの位置にあるので射出面７２に向けて偏向される光線がなくゴースト光は発生しない。本実施形態の実像式ファインダーによると指標が図７（ｃ）に示すように見える。
【００２７】
第３実施形態の実像式ファインダーは、対物系から接眼系にかけての構成は第１実施形態と類似しているが、偏向部材が図８に示すような構成になっている点が異なる。すなわち本実施形態の偏向部材８７の屈折面を拡散面８１で構成したものである。偏向部材８７はこの図において紙面に垂直な方向に伸びた線状になっている。これによって、偏向された光線８８が瞳に届いたとしても拡散面８１で拡散されているのでその光量は弱く、目立ちにくいゴースト光となる。この場合、プリズムが成形部品であれば成形用の型表面を拡散面にしておけばよいので、追加処埋なしで済みコストは変わらない。
【００２８】
第４実施形態の実像式ファインダーは、対物系から接眼系にかけての構成は第１実施形態と類似しているが、偏向部材が図９に示すような構成になっている点が異なる。すなわち本実施形態の偏向部材９７の屈折面を曲面９１で構成したものである。偏向部材９７はこの図において紙面に垂直な方向に伸びた線状になっている。これによって、偏向された光線９８が拡散光となるので前記第３実施形態と同様の効果が得られる。
【００２９】
第５実施形態の実像式ファインダーは、対物系から接眼系にかけての構成は第１実施形態と類似しているが、偏向部材が図１０に示すような構成になっている点が異なる。すなわち本実施形態の偏向部材１０７の屈折面を円錐面で構成したものである。これによって、偏向された光線が拡散光となるので前記第３実施形態と同様の効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明により、ペンタプリズムのように入射面の周囲に正規光路順でない鏡面をもつプリズムにおいても、ゴースト光の発生がなくコストもかからないファインダー内指標表示を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のポロプリズムを示す斜視図である。
【図２】従来のペンタプリズムを示す斜視図である。
【図３】偏向部材としての屈折部材による光線の偏向を説明する図である。
【図４】光線の偏向角度によるゴースト光の発生のしかたを示す図である。
【図５】ペンタプリズムの展開図である。
【図６】本発明の第１実施形態による実像式ファインダーを示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態の偏向部材を示す図である。
【図８】本発明の第３実施形態の偏向部材を示す図である。
【図９】本発明の第４実施形態の偏向部材を示す図である。
【図１０】本発明の第５実施形態の偏向部材を示す図である。
【符号の説明】
１１、２１、７１ 入射面
１２、４２ 第１反射面
１３、８１ 拡散面
２２、４１、６３’、７２ 射出面
２３、２３’ 反射面
３１ 屈折部材
３２、３２’、３２”、６７’、６７”、７７’、７７” 屈折面
３３、５１ 鏡面
３４ 入射光
４０、４４、５０、５３、６８、６８’、８８、９８ 光線
４３ 第２反射面
５２、６４ 接眼系
５４、６７、７７、８７、９７、１０７ 偏向部材
６１ 対物系
６２ ダハプリズム
６３、７３ ペンタプリズム
６４’ 接眼レンズ
６４” 接眼窓
６５ 中間像面
６９ パララックス補正指標
６９’ ＡＦ測距範囲指標
９１ 曲面

Claims (11)

1. 正パワーの対物系と、プリズムを含む像正立正像系と、正パワーの接眼系とを有する実像式ファインダーにおいて、ファインダー内指標表示のために前記対物系による中間像面近傍に配置され入射光線を視野観察光路に対して偏向させる偏向部材と、中間像面より接眼側に配置され入射面の周囲に正規光路順でなく、前記偏向部材により偏向された光線に対して鏡面となる面をもつプリズムとを有し、前記偏向部材が一対の屈折面で構成され、該屈折面が下記条件（２）を満たすことを特徴とする実像式ファインダー。
   ω’＜４０° ・・・（２）
   ただし、ω’は前記屈折面と前記鏡面とがなす角度である。
2. 前記偏向された光線が下記条件（１）を満たす請求項１記載の実像式ファインダー。
   ２０°＜ω ・・・（１）
   ただし、ωは前記偏向された光線と前記鏡面とがなす角度である。
3. 前記偏向された光線が下記条件（１’）を満たす請求項１又は２に記載の実像式ファインダー。
   ２０°＜ω＜５０° ・・・（１’）
4. 前記一対の屈折面がなす稜線と前記鏡面とが平行でないことを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の実像式ファインダー。
5. 前記屈折面が下記条件（２’）を満たす請求項１乃至４何れか１項に記載の実像式ファインダー。
   １０°＜ω’＜４０° ・・・（２’）
6. 下記条件（３）を満たす請求項１乃至５何れか１項に記載の実像式ファインダー。
   ４０°＜θ＜１００° ・・・（３）
   ただし、θは一対の屈折面がなす頂角である。
7. 下記条件（３’）を満たす請求項１乃至６何れか１項に記載の実像式ファインダー。
   ５０°＜θ＜９０° ・・・（３’）
8. 前記鏡面は、前記プリズム内の正規光路における射出面であることを特徴とする請求項１乃至７何れか１項に記載の実像式ファインダー。
9. 前記偏向部材が、前記プリズムの入射面に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項８何れか１項に記載の実像式ファインダー。
10. 前記プリズムが、ペンタプリズムであることを特徴とする請求項１乃至請求項９何れか１項に記載の実像式ファインダー。
11. 前記プリズムが、プラスチックの射出成形にて作られることを特徴とする請求項１乃至請求項１０何れか１項に記載の実像式ファインダー。

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