JP3917724B2

JP3917724B2 - Camera viewfinder optics

Info

Publication number: JP3917724B2
Application number: JP23862397A
Authority: JP
Inventors: 浩秋竹; 康司小方; 茂加藤
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1997-09-03
Filing date: 1997-09-03
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2017-09-03
Also published as: JPH1184472A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示手段の表示内容を観察可能なカメラのファインダ光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、特開昭５９−１８５３１９号公報，特公平５−１０６５５号公報，特開平２−８７１３２号公報，特開平８−２２０６１号公報等には各種カメラのファインダ内表示にホログラムを用いた技術が開示されている。しかし、いずれも適用されるホログラムが像記録型のものである。また、近年のカメラにおいては、ファインダ内表示用の表示素子として、透過型の液晶を用いたものもいくつか見られる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術におけるカメラのファインダ内表示に像記録型ホログラムを用いたものでは、複数の表示を切り換えるために、ホログラム上に複数の像を記録する必要があり、また、切り換えのために複数の光源を必要とすることなどのために、見え具合が劣化し、コスト的、スペース的にも不利であり、実現が非常に困難であった。
一方、カメラのファインダ内表示に透過型の液晶を用いたものは、液晶のオン／オフのコントラストの限界から、表示の濃度が薄くて見えにくかったり、表示を濃くすると透過部が暗くなってしまうといった問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の不具合を解決するためになされたものであって、ファインダの見え具合を劣化させることなく、コスト上，スペ−ス上も有利な高品位のファインダ内表示が可能な、カメラのファインダ光学系を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明請求項１に記載されたカメラのファインダ光学系は、対物レンズ系と接眼レンズ系との間の光軸上にコンバイナ型ホログラムを配置し、光軸外に配置された表示内容切り換え可能な表示手段の表示内容を観察像面上に投影することにより、観察者による表示の観察を可能にしたことを特徴とする。
【０００６】
本発明請求項２に記載されたカメラのファインダ光学系は、対物レンズ系と、接眼レンズ系と、上記対物レンズ系と接眼レンズ系との間の、光軸上に設けられたコンバイナ型ホログラムと、上記対物レンズ系および接眼レンズ系の光軸外に配置され、表示内容を観察像面上に投影する表示内容切り換え可能な表示手段と、を具備することを特徴とする。
上記カメラのファインダ光学系においては、上記表示手段の上記表示内容が上記光軸上のコンバイナ型ホログラムに投影され、接眼レンズ系を介して観察される。
【０００７】
本発明請求項３に記載されたカメラのファインダ光学系は、対物レンズ系と、接眼レンズ系と、上記対物レンズ系と接眼レンズ系との間の、光軸上に設けられたコンバイナ型ホログラムと、上記接眼レンズ系の視野外に配置され、表示内容切り換え可能な表示内容を観察像面上に投影する表示手段と、を具備することを特徴とする。
上記カメラのファインダ光学系においては、上記表示手段の上記表示内容が上記光軸上のコンバイナ型ホログラムに投影され、接眼レンズ系を介して観察される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明における第１の実施の形態である、カメラのファインダ光学系の構成を示す図である。図１に示すように、上記ファインダ光学系１は、主に対物レンズ系１１と、反射部材である二つのプリズム１２，１４と、コンバイナ（光束結合）型ホログラム１５と、表示手段である表示部材１７と、接眼レンズ系１６とで構成される。
【０００９】
上記ファインダ光学系１において、図示しない被写体の像は、対物レンズ系１１にて上記プリズム１２と１４の間の中間像面位置１３に結像され、この像を接眼レンズ系１６にて拡大し、観察可能にされる。そして本光学系は、上記プリズム１２と１４によって正立正像系として構成されている。
【００１０】
一方、ファインダ光学系１の光軸Ｏ上で、中間像面位置１３と接眼レンズ系１６との間の空間に配置されたコンバイナ型ホログラム１５によって、ファインダ光学系の光軸Ｏ外に置かれた表示部材１７により投影される表示内容が、あたかもファインダ光学系の光軸Ｏ上の中間像面位置１３にあるように虚像を形成し、対物レンズ系１１を通った視野像と合成され、接眼レンズ系１６により観察可能にされる。従ってカメラの使用者は、視野を観察すると同時に表示部材１７の情報も観察することが可能となる。
【００１１】
適用した上記コンバイナ型ホログラム１５は体積型のものを用いる。このタイプのホログラムはフォトポリマを材料として利用することが多く、製作上の取り扱いも容易になっている。さらに、波長選択性や角度選択性に優れているため、ノイズの少ない良好な表示像を得ることができる。なお、本実施の形態に適用したホログラム１５は反射型ホログラムであるが、後述する実施の形態のように透過型ホログラムを適用しても１００％近い回折効率を得ることができる。また、上述のように良好な波長選択性を有しているから、適用する表示部材あるいはその光源として、波長範囲の広いものでも使用できる。もちろん、波長が単色に近いほど、光量を有効に利用できることは言うまでもない。
【００１２】
適用可能な表示部材の具体例として、バックライト照明の液晶である本実施の形態適用の表示部材１７の他に液晶を外部から導いた光で照明する採光式の液晶のもの、ＬＥＤで表示するもの、外部から導いた白色光でマスク部材の表示部材を照明して表示するもの等が利用できる。
【００１３】
図２は上記表示部材１７の分解斜視図である。この表示部材１７はバックライト付き液晶であって、図２に示すように主に透過型液晶７１と、透過型液晶７１に接続されるフレキシブル基板７３と、上記透過型液晶７１，フレキシブル基板７３，そして、図示しない接続部材などを保持するケース７２と、拡散板７４と、照明用ＬＥＤ７５とで構成される。このように構成された表示部材１７では、透過型液晶７１はＬＥＤ７５により拡散板７４を介して照明され、透過型液晶７１内の透過部が表示されることになる。
【００１４】
図３（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、上記表示部材１７における各モード表示状態での液晶７１の表示内容を示す図である。標識８１はノーマルモード（通常画面サイズ撮影モード）時の視野枠を、標識８２はパノラマモード（パノラマ画面サイズ撮影モード）時の視野枠を、標識８３は左側測距枠を、標識８４は中央測距枠を、そして標識８５は右側測距枠を、それぞれ示している。
【００１５】
図３（Ａ）は、全点灯状態における全表示内容の液晶画面７１ａを示している。図３（Ｂ）は、ノーマルモードにて面中央部を測距して合焦する状態での液晶画面７１ｂを示し、ノーマルモード時における視野枠の標識８１と中央測距枠の標識８４が表示されている。図３（Ｃ）はパノラマモードにおいて画面右側部を測距して合焦する状態での液晶画面７１ｃを示しており、パノラマモード時の視野枠の標識８２と右側測距枠の標識８５が表示されている。
【００１６】
ファインダ内に表示する情報内容として制限はないが、例えば、ノーマル，パノラマ切り換えにより切り換えられる視野枠、プリントのアスペクト比に対応して切り換えられる視野枠、多点測距時のターゲット枠、ストロボ自動発光や強制発光等の撮影モード内容、フィルム残数、ＡＦターゲット枠や視野枠のパララックス補正表示、あるいは、合焦表示や警告表示等がある。
【００１７】
本実施の形態の場合、ホログラムによる表示部材１７の拡大倍率は数倍程度であるから、ホログラム自体で発生する収差の影響は少ない。なお、上記拡大倍率が大きくなると、特に、歪曲収差による像の歪みが問題となるため、ホログラムに記録される干渉縞を補正するか、あるいは表示部の形状をあらかじめ補正しておく等の工夫が必要となる。
【００１８】
本実施の形態のファインダ光学系では、正立正像系を構成するために、二つのプリズム１２と１４に分割されており、それらプリズムの間に中間像面１３が配置されている。このような構成を採用する第１の理由は小型化であり、対物レンズ系のバックフォーカス分を正立正像系で占有して無駄なスペースを作らないようにするものである。また、第２の理由はゴミ対策にある。中間像面１３付近に外部からゴミなどが付着するとファインダ内ではっきりと認識されてしまい具合が悪い。そこで本実施の形態では、中間像面１３を上記２ヶのプリズムにて挟み込み、さらにその周囲を密閉することによって、ゴミが外部から侵入することを防いでいる。
【００１９】
また、本実施の形態の場合、接眼レンズ系１６にホログラム１５を配置するスペースが必要となる。しかし、一般的には接眼レンズは単レンズにて構成されることが多く、コスト的にも構成枚数を増やすことはできない。従って接眼レンズ系の光路長はほぼ決まってしまい、２回反射程度の長さとなる。そこで本実施の形態では、プリズム１２を３回反射とし、プリズム１４を１回反射とした。その結果として接眼レンズ系１６の光路長に余分な長さが確保し、このスペースにホログラム１５を配置している。また、プリズム１２を３回反射とするために、対物レンズ系１１は、強いレトロフォーカスタイプとしている。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態におけるカメラのファインダ光学系について、図４のファインダ光学系の構成図などを用いて説明する。
本実施の形態のファインダ光学系２もカメラの実像式ファインダを構成するものであって、図４に示すように、対物レンズ系２１，接眼レンズ系２５，プリズム２２，コンバイナ型ホログラム２４，そして表示部材２６とで構成される。前記第１の実施の形態との違いは、正立正像系を構成するために一つのプリズム２２が適用されており、その内部に中間像面位置２３が設定されていることにある。プリズム２３の内部に中間像面位置２３が位置しているため、ゴミが入り込む余地がない。従ってゴミの進入を防ぐために、中間像面の近辺を密閉する部材などが不要で、構造を簡単にすることができる。
【００２１】
さらに、前記第１の実施の形態においては、従来の実像式ファインダと同じように中間像面位置に枠部材を配置することによって、ファインダ視野の境界をはっきり認識することができ、その視野と合成した様々な表示を観察することができた。しかし、上述のような従来の実像式ファインダは、ファインダ視野の境界がはっきりし過ぎている。また、必要なだけの大きさしかなく、さらに、ファインダ倍率を大きくすることができないため、小さな窓からむしろ覗き込むような状態になり、必ずしも見やすいものではなかった。
【００２２】
一方、本第２の実施の形態の場合は、中間像面位置２３にそのような枠部材を配置することはできない。従って、ファインダ視野の境界はボケた状態であり、その中にホログラムによって表示された視野枠をくっきりと認識することができる。その結果、視野枠の周りに余分なスペースが存在するので、よりワイド感のあるファインダ視野を得ることができる。
【００２３】
また、図５の、本第２の実施の形態における表示部材２６の分解斜視図と、図６の断面図に示すように、上記表示部材２６の構成としては、前記図２に示したものとほとんど同じであるが、カバー７６が追加されている。なお、図５，６においては、前記図２と同一の構成部材に対しては同一の符号を付している。
【００２４】
本発明による構成では、従来のもののようにゴミがそのまま見えてしまうものと異なり、表示部材における表示内容のごく一部が隠されているだけであり、使用者よる不都合はわずかなものである。更に本実施の形態においては、図６のように、例えば、ゴミ７７が上記表示部材２６の表示面に付着したとしても、付着したゴミ７７は、カバー７６によって液晶７１の表示面から離されているのでピントが合わず、使用者の目にはほとんど見えず、まったく不都合がなく、商品としての品質レベルがより向上する。また、このカバー７６に静電気防止処理などを施しておけばゴミ自体が付着し難く、万一付着しても脱落する可能性が高く、より一層商品としての品質レベルが向上する。
【００２５】
次に、本発明の第３の実施の形態におけるカメラのファインダ光学系について、図７に示したファインダ光学系の構成図を用いて説明する。
本実施の形態におけるファインダ光学系３も実像式ファインダを構成するものであって、対物レンズ系３１，接眼レンズ系３６，プリズム３２，コンバイナ型ホログラム３４，プリズム３５，表示部材３７によって構成される。上記プリズム３２，３５にて正立正像系を構成するものであって、プリズム３２は３回反射、プリズム３５は１回反射とする。
【００２６】
本第３の実施の形態のものの、前記第１の実施の形態との違いは、ホログラム３４が中間像面位置３３の近傍に配置されており、正立正像系を成す２つのプリズム３２と３５に挟まれていることである。さらに、ホログラム３４も透過型のものが用いられている。
【００２７】
本第３の実施の形態のように構成すると、表示部材３７とホログラム３４間の距離、そしてホログラム３４と中間像面位置３３との距離が比較的近くなることから、ホログラム３４の倍率を等倍へ近づけることができ、ホログラム３４で発生する歪みの影響が小さくなり、ホログラム３４の設計が容易になるとともに表示の品質を向上することができる。但し、ゴミの侵入を防ぐためには中間像面位置３３からホログラム３４および表示部材３７を含めて密閉する必要があり、そのためのスペースを必要とする。
【００２８】
次に、本発明の第４の実施の形態におけるカメラのファインダ光学系について、図８に示したファインダ光学系の構成図を用いて説明する。
本実施の形態におけるファインダ光学系４も実像式ファインダを構成するものであって、対物レンズ系４１，接眼レンズ系４６，コンバイナ型ホログラム４２，プリズム４３，プリズム４５，そして表示部材４７にて構成される。そして、第１の実施の形態の場合と同様に、中間像面位置４４を二つのプリズム４３，４５で挟み込んだ正立正像系を構成している。但し、コンバイナ型ホログラム４２が中間像面位置４４と対物レンズ系４１との間の空間に配置されている。ホログラム４２は反射型であり、表示部材４７の像を中間像面位置４４に結像させ、接眼レンズ系４６を介して視野と合成した状態で観察可能にする。
【００２９】
また、本実施の形態の場合、プリズム４３とプリズム４５はともに２回反射である。しかし、ホログラム４２を配置するスペースを確保するため、対物レンズ系４１をレトロフォーカスタイプの構成にして、バックフォーカスを長くしている。なお、プリズム４３を１回反射として必要な光路長を短縮し、一方、プリズム４５を３回反射として構成することもできるが、接眼レンズ系４６の光路長を長くすることは非常に難しい。従って、上述のように対物レンズ系４１の光路長を伸ばす方が現実的である。
【００３０】
次に、本発明の第５の実施の形態におけるカメラのファインダ光学系について、図９に示したファインダ光学系の構成図を用いて説明する。
本実施の形態のファインダ光学系５は、逆ガリレオ式ファインダを構成するものであって、負パワーの対物レンズ系５１，正パワーの接眼レンズ系５３，コンバイナ型ホログラム５２，表示部材５５とによって構成される。本第５の実施の形態のにおけるァインダ光学系５では、表示部材５５が像位置５４にあるかのようにホログラム５２により虚像として形成され、ファインダ視野と合成されて観察される。像位置５４は観察する視度によって決まるが、およそ接眼レンズ系５３の前側焦点位置付近に配置される。従って、ホログラム５２の倍率も数倍程度で済み、好ましい状態となる。
【００３１】
従来の虚像式ファインダでは視野枠を表示するために、いわゆるアルバダ式と呼ばれる構成を採用していた。この構成では、接眼レンズ系内に表示するための反射部を有し、対物レンズ系内にハーフミラーを配置して視野枠と視野が合成される。しかし、ハーフミラーのために視野のフレアが多いことや、視野に色が付いて見えるなど、非常に質の悪い見え具合であった。本第５の実施の形態ではホログラム５２にて視野枠を表示しており、ハーフミラーのような部材はないため、見え具合の良いファインダ視野が得られる。
【００３２】
次に、本発明の第６の実施の形態のカメラのファインダ光学系について、図１０のファインダ光学系の構成図を用いて説明する。
本実施の形態のファインダ光学系６は、前記図１の第１の実施の形態のものとほとんど同じ構成を有しており、表示部材として第１表示部材６７と第２表示部材６８が設けられている。なお、図１０において、図１と同一の構成部材に対しては同一の符号を付している。
【００３３】
上記第２表示部材６８は、図１０に示すように、ホログラム１５に対向する角度と、ホログラム１５までの距離が、第１表示部材６７のそれとは異なるが、これらは条件に合わせて、ホログラム１５に多重記録することにより、第１、第２のいずれの表示内容も使用者に鮮明に見せることができる。
【００３４】
また、表示部材６７，６８の各照明系を点灯させるかどうかの切り換えにより、双方同時、または、片側だけでも表示させることが可能である。本実施の形態のような構成をとれば、他の実施の形態のものとは異なり、表示内容が非常に接近していたり、重なっていたりしても表示することが可能である。また、この実施の形態の例では、２つの表示部材を適用する例を示したが、３つ以上、いくつの表示部材でも配置可能であり、必要な複数の表示部材を用いて構成することが可能であることはいうまでもない。
【００３５】
次に、本発明の第７の実施の形態のカメラのファインダ光学系について説明する。
本第７実施の形態のカメラのファインダ光学系は、特に図示しないが、前記図１０に示した第６実施の形態のものの構成とほとんど同じ構成を有しており、第２表示部材が第１表示部材６７とは異なる波長域の照明系で構成されている点が異なる。これもその条件に合わせて、ホログラムに多重記録することにより、第１、第２の表示部材のいずれの表示内容も使用者に鮮明に見せることができる。
【００３６】
また、２つの表示部材の照明系を点灯させるかどうかの切り換えで、双方同時にでも、片側だけでも表示させることが可能である。このような構成をとれば、前記第６実施の形態のものの特徴に加えて、表示の色を変えることが可能になり、より複雑な内容の表示や、見栄えのする表示が可能になる。また、この実施の形態では２つの表示部材を適用する例を示したが、前記第６の実施の形態の場合と同様に３つ以上いくつでも配置可能で必要な複数の表示部材を用いて構成できることが可能であることはいうまでもない。
【００３７】
上述の各実施の形態のカメラのファインダ光学系に適用されるホログラムは、いずれも体積型ホログラムであったが、反射型の平面型ホログラムを利用することも可能である。但し、平面型ホログラムは波長選択性が良くないので、表示部材で使用する波長はできる限り単波長に近いものが良い。例えば、採用する光源としてＬＥＤのような光源であれば問題ないが、白色光源は、像がボケて適用できない。
【００３８】
また、平面型ホログラムでもその表面形状をブレーズ化した形状にすれば一つの波長において回折効率１００％を達成できる。あるいは、表面形状をバイナリ近似すると、その近似次数に応じた回折効率を得られる。このように平面型ホログラムは、体積型ホログラムと比較すると性能的には劣る部分もあるが、表面形状を決めれば良いため、従来からあるモールド成形法にて安く大量に製造することができる。従って、コスト的には平面型ホログラムが望ましい。
【００３９】
以上の各実施の形態のファインダ光学系に示した構成によって、ファインダの見えを劣化させることなく、大幅なコストアップもさせずに、表示切り換え機能により高品位のファインダ内表示を実現できる。
【００４０】
（付記）
以上、説明した本発明の実施の形態によれば、以下のような構成を有する発明を得ることができる。すなわち、
（１）対物レンズ系と接眼レンズ系との間の光軸上にコンバイナ型ホログラムを配置し、光軸外に配置された表示手段の表示内容を観察像面上に投影することにより、観察者による表示の観察を可能にしたことを特徴とするカメラのファインダ光学系。
【００４１】
（２）対物レンズ系と、
接眼レンズ系と、
上記対物レンズ系と接眼レンズ系との間の、光軸上に設けられたコンバイナ型ホログラムと、
上記対物レンズ系および接眼レンズ系の光軸外に配置され、表示内容を観察像面上に投影する表示手段と、
を具備することを特徴とするカメラのファインダ光学系。
【００４２】
（３）対物レンズ系と、
接眼レンズ系と、
上記対物レンズ系と接眼レンズ系との間の、光軸上に設けられたコンバイナ型ホログラムと、
上記接眼レンズ系の視野外に配置され、表示内容を観察像面上に投影する表示手段と、
を具備することを特徴とするカメラのファインダ光学系。
【００４３】
（４）付記（１），（２），（３）において、上記ファインダ光学系は実像式ファインダである。
【００４４】
（５）付記（４）において、上記コンバイナ型ホログラムは、中間像位置と上記接眼レンズ系との間に配置されている。
【００４５】
（６）付記（５）において、上記中間像位置は、正立正像化のためのプリズム内に配置されている。
【００４６】
（７）付記（４）において、上記コンバイナ型ホログラムは、中間像位置と上記対物レンズ系との間に配置されている。
【００４７】
（８）付記（７）において、上記中間像位置は、プリズム内に配置されている。
【００４８】
（９）付記（１），（２），（３）において、上記ファインダ光学系は、虚像式ファインダである。
【００４９】
（１０）付記（１），（２），（３）において、上記表示手段は、バックライト付きの液晶表示部材からなる。
【００５０】
（１１）付記（１），（２），（３）において、上記表示手段は、外部から導いた光によって照明される採光式の液晶表示部材からなる。
【００５１】
（１２）付記（１），（２），（３）において、上記表示手段は、外部から導いた光によって照明されるマスク部材からなる。
【００５２】
（１３）付記（１），（２），（３）において、上記表示手段は、発光ダイオードからなる。
【００５３】
（１４）付記（１），（２），（３）において、上記コンバイナ型ホログラムは、反射型である。
【００５４】
（１５）付記（１），（２），（３）において、上記コンバイナ型ホログラムは、透過型である。
【００５５】
（１６）付記（１），（２），（３）において、上記コンバイナ型ホログラムは体積型である。
【００５６】
（１７）付記（１），（２），（３）において、上記コンバイナ型ホログラムは、平面型である。
【００５７】
（１８）付記（４），（９）において、上記ホログラムによって投影された上記表示手段の像倍率は、略等倍である。
【００５８】
（１９）付記（１），（２），（３）において、上記表示手段は、複数の表示部材からなり、これらの各表示部材は、上記ホログラムに対する対向角もしくは距離が異なる。
【００５９】
（２０）付記（１９）において、上記各表示部材は、それぞれバックライトの波長域が異なる液晶表示部材である。
【００６０】
（２１）付記（１），（２），（３）において、上記表示手段の表示面に透明なカバー部材を設けた。
【００６１】
（２２）付記（２１）において、上記カバー部材は、表示手段の表示面から光軸方向に隔置されている。
【００６２】
（２３）カメラのファインダ光学系において、
上記ファインダ光学系の視野外に表示手段を配置し、
上記ファインダ光学系の光軸上の、対物レンズ系と接眼レンズ系との間にコンバイナ型ホログラムを配置し、
上記コンバイナ型ホログラムを介して被写体像を観察するとともに、上記表示手段の表示内容を上記コンバイナ型ホログラムによって上記ファインダ光学系の観察像面上に投影することにより、該表示手段の表示内容を観察可能にしたことを特徴とするカメラのファインダ光学系。
【００６３】
【発明の効果】
本発明の請求項１，２，３記載のカメラのファインダ光学系によれば、反射もしくは透過タイプのコンバイナ（光束結合）型ホログラムを用い、別の表示部材の表示内容を投影して表示することにより、大幅なコストアップもせずに高品位のファインダ内表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態であるカメラのファインダ光学系の構成を示す図。
【図２】図１のカメラのファインダ光学系に適用される表示部材の分解斜視図。
【図３】図１のカメラのファインダ光学系に適用される表示部材における各モード表示状態での液晶表示内容を示す図であり、図３（Ａ）は、全点灯状態での全表示内容を示し、図３（Ｂ）は、ノーマルモードで中央部を測距して合焦する状態での液晶画面を示し、図３（Ｃ）は、パノラマモードで右側部を測距して合焦する状態での液晶画面を示す。
【図４】本発明の第２の実施の形態のカメラのファインダ光学系の構成を示す図。
【図５】図４のカメラのファインダ光学系に適用される表示部材の分解斜視図。
【図６】図５の表示部材の断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態のカメラのファインダ光学系の構成を示す図。
【図８】本発明の第４の実施の形態のカメラのファインダ光学系の構成を示す図。
【図９】本発明の第５の実施の形態のカメラのファインダ光学系の構成を示す図。
【図１０】本発明の第６の実施の形態のカメラのファインダ光学系の構成を示す図。
【符号の説明】
１１，２１，３１，４１，５１……対物レンズ系
１６，２５，３６，４６，５３……接眼レンズ系
１７，２６，３７，４７，５５……表示部材（表示手段）
１５，２４，３４，４２，５４……コンバイナ型ホログラム
６７……第１表示部材（表示手段）
６８……第２表示部材（表示手段）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a finder optical system of a camera capable of observing display contents of a display means.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-185319, Japanese Patent Publication No. 5-10655, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-87132, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-22061, etc. have disclosed a technique using a hologram for the display in the finder of various cameras. It is disclosed. However, the hologram to which all are applied is of the image recording type. In recent cameras, there are some cameras using transmissive liquid crystal as display elements for display in the viewfinder.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described conventional technique using an image recording hologram for the display in the viewfinder of the camera, it is necessary to record a plurality of images on the hologram in order to switch a plurality of displays. Due to the necessity of a light source and the like, the appearance is deteriorated, which is disadvantageous in terms of cost and space, and is very difficult to realize.
On the other hand, in the case of using the transmissive liquid crystal for the display in the camera finder, the display density is thin and difficult to see due to the limit of the on / off contrast of the liquid crystal, or the transmissive part becomes dark when the display is dark There was a problem.
[0004]
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and is capable of high-quality display in the finder that is advantageous in terms of cost and space without deteriorating the appearance of the finder. An object of the present invention is to provide a finder optical system.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, the finder optical system of the camera has a combiner type hologram disposed on the optical axis between the objective lens system and the eyepiece lens system, and can switch the display contents disposed outside the optical axis. The display content of the display means is projected onto the observation image plane, so that the display can be observed by the observer .
[0006]
A finder optical system for a camera according to a second aspect of the present invention includes an objective lens system, an eyepiece lens system, and a combiner type hologram provided on the optical axis between the objective lens system and the eyepiece lens system. It is arranged outside the optical axis of the objective lens system and the eyepiece lens system, characterized by comprising a display content switchable display means for projecting onto the illumination optical display contents, a.
In the finder optical system of the camera, the display content of the display means is projected onto a combiner hologram on the optical axis and observed through an eyepiece lens system.
[0007]
A finder optical system for a camera according to a third aspect of the present invention includes an objective lens system, an eyepiece lens system, and a combiner type hologram provided on the optical axis between the objective lens system and the eyepiece lens system. , is disposed outside the field of view of the eyepiece system, characterized by comprising a display means for projecting onto the illumination optical display contents switchable display content, the.
In the finder optical system of the camera, the display content of the display means is projected onto a combiner hologram on the optical axis and observed through an eyepiece lens system.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a finder optical system of a camera, which is a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the finder optical system 1 mainly includes an objective lens system 11, two prisms 12 and 14 as reflection members, a combiner (beam coupling) hologram 15, and a display member as display means. 17 and an eyepiece lens system 16.
[0009]
In the finder optical system 1, an image of a subject (not shown) is formed on the intermediate image plane position 13 between the prisms 12 and 14 by the objective lens system 11, and this image is magnified by the eyepiece lens system 16. Made observable. This optical system is configured as an erect image system by the prisms 12 and 14.
[0010]
On the other hand, on the optical axis O of the finder optical system 1, it is placed outside the optical axis O of the finder optical system by a combiner type hologram 15 arranged in a space between the intermediate image plane position 13 and the eyepiece lens system 16. A virtual image is formed so that the display content projected by the display member 17 is at the intermediate image plane position 13 on the optical axis O of the finder optical system, and is synthesized with the field image passing through the objective lens system 11 to obtain an eyepiece. Observable by system 16. Therefore, the user of the camera can observe the information on the display member 17 at the same time as observing the visual field.
[0011]
The applied combiner type hologram 15 is a volume type. This type of hologram often uses photopolymer as a material and is easy to handle in production. Furthermore, since the wavelength selectivity and the angle selectivity are excellent, a good display image with little noise can be obtained. Note that the hologram 15 applied to the present embodiment is a reflection hologram, but a diffraction efficiency close to 100% can be obtained even when a transmission hologram is applied as in the embodiments described later. Moreover, since it has a favorable wavelength selectivity as described above, a display member to be applied or a light source having a wide wavelength range can be used. Of course, it is needless to say that the closer the wavelength is to a single color, the more effectively the amount of light can be used.
[0012]
As a specific example of the applicable display member, in addition to the display member 17 to which the present embodiment is applied, which is a liquid crystal for backlight illumination, a daylighting type liquid crystal that illuminates the liquid crystal with light guided from the outside, an LED is used for display. For example, a display member that illuminates the display member of the mask member with white light guided from the outside can be used.
[0013]
FIG. 2 is an exploded perspective view of the display member 17. The display member 17 is a liquid crystal with a backlight. As shown in FIG. 2, the display member 17 mainly includes a transmissive liquid crystal 71, a flexible substrate 73 connected to the transmissive liquid crystal 71, the transmissive liquid crystal 71, the flexible substrate 73, and the like. And it is comprised by case 72 holding the connection member etc. which are not shown in figure, the diffusion plate 74, and LED75 for illumination. In the display member 17 configured as described above, the transmissive liquid crystal 71 is illuminated by the LED 75 via the diffusion plate 74, and the transmissive portion in the transmissive liquid crystal 71 is displayed.
[0014]
FIGS. 3A, 3 </ b> B, and 3 </ b> C are diagrams showing the display contents of the liquid crystal 71 in each mode display state on the display member 17. The sign 81 is a field frame in normal mode (normal screen size shooting mode), the sign 82 is a field frame in panorama mode (panorama screen size shooting mode), the sign 83 is a left distance measuring frame, and the sign 84 is a center measurement. The distance frame and the sign 85 indicate the right distance measurement frame.
[0015]
FIG. 3A shows a liquid crystal screen 71a with all display contents in a fully lit state. FIG. 3B shows a liquid crystal screen 71b in a state in which the center of the surface is measured and focused in the normal mode, and a field frame indicator 81 and a center distance measuring frame indicator 84 are displayed in the normal mode. Has been. FIG. 3C shows the liquid crystal screen 71c in a state in which the right side of the screen is measured and focused in the panorama mode, and a field frame indicator 82 and a right distance measuring frame indicator 85 are displayed in the panorama mode. Has been.
[0016]
There are no restrictions on the information content displayed in the viewfinder, but for example, a field frame that can be switched by switching between normal and panorama, a field frame that can be switched according to the print aspect ratio, a target frame for multi-point distance measurement, and automatic flash firing And shooting mode contents such as forced light emission, remaining film number, parallax correction display of AF target frame and field frame, focus display and warning display.
[0017]
In the case of the present embodiment, the magnification of the display member 17 by the hologram is about several times, so the influence of the aberration generated in the hologram itself is small. In addition, since the distortion of the image due to the distortion becomes a problem especially when the enlargement magnification is increased, it is possible to correct the interference fringes recorded on the hologram or to correct the shape of the display unit in advance. Necessary.
[0018]
In the finder optical system of the present embodiment, in order to constitute an erect image system, the prism is divided into two prisms 12 and 14, and an intermediate image plane 13 is disposed between the prisms. The first reason for adopting such a configuration is to reduce the size, and to occupy the back focus of the objective lens system by the erect image system so as not to create a useless space. In addition, the second reason is dust countermeasures. If dust or the like adheres to the vicinity of the intermediate image plane 13 from the outside, it will be clearly recognized in the viewfinder, which is bad. Therefore, in the present embodiment, dust is prevented from entering from the outside by sandwiching the intermediate image plane 13 between the two prisms and further sealing the periphery.
[0019]
In the case of the present embodiment, a space for arranging the hologram 15 in the eyepiece lens system 16 is required. However, in general, an eyepiece is often composed of a single lens, and the number of components cannot be increased in terms of cost. Therefore, the optical path length of the eyepiece lens system is almost determined, and the length is about twice reflected. Therefore, in the present embodiment, the prism 12 is reflected three times and the prism 14 is reflected once. As a result, an extra length is secured in the optical path length of the eyepiece lens system 16, and the hologram 15 is arranged in this space. In order to make the prism 12 reflect three times, the objective lens system 11 is a strong retrofocus type.
[0020]
Next, the finder optical system of the camera according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to the block diagram of the finder optical system shown in FIG.
The finder optical system 2 of the present embodiment also constitutes a real image type finder of the camera. As shown in FIG. 4, an objective lens system 21, an eyepiece lens system 25, a prism 22, a combiner hologram 24, and a display It is comprised with the member 26. FIG. The difference from the first embodiment is that one prism 22 is applied to constitute an erect image system, and an intermediate image plane position 23 is set therein. Since the intermediate image plane position 23 is located inside the prism 23, there is no room for dust to enter. Therefore, in order to prevent dust from entering, a member for sealing the vicinity of the intermediate image plane is unnecessary, and the structure can be simplified.
[0021]
Further, in the first embodiment, by arranging the frame member at the intermediate image plane position in the same manner as in the conventional real image type finder, the boundary of the finder field can be clearly recognized, and the field of view is combined with the field of view. We were able to observe various displays. However, in the conventional real image type finder as described above, the boundary of the finder field is too clear. In addition, the size is only as large as necessary, and the finder magnification cannot be increased. Therefore, it looks like it looks in from a small window, which is not always easy to see.
[0022]
On the other hand, in the case of the second embodiment, such a frame member cannot be arranged at the intermediate image plane position 23. Therefore, the boundary of the viewfinder field is blurred, and the field frame displayed by the hologram can be clearly recognized. As a result, since there is an extra space around the field frame, a finder field with a wider feeling can be obtained.
[0023]
Further, as shown in the exploded perspective view of the display member 26 in the second embodiment of FIG. 5 and the cross-sectional view of FIG. 6, the configuration of the display member 26 is the same as that shown in FIG. Almost the same, but with a cover 76 added. 5 and 6, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.
[0024]
In the configuration according to the present invention, unlike the conventional one in which dust can be seen as it is, only a small part of the display content on the display member is hidden, and there are few inconveniences for the user. Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, for example, even if the dust 77 adheres to the display surface of the display member 26, the attached dust 77 is separated from the display surface of the liquid crystal 71 by the cover 76. Therefore, it is not in focus, is hardly visible to the user's eyes, has no inconvenience, and improves the quality level as a product. Further, if the cover 76 is subjected to antistatic treatment or the like, dust itself is difficult to adhere, and even if it adheres, there is a high possibility that it will fall off, and the quality level as a product is further improved.
[0025]
Next, the finder optical system of the camera according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to the configuration diagram of the finder optical system shown in FIG.
The finder optical system 3 in the present embodiment also constitutes a real image finder, and includes an objective lens system 31, an eyepiece lens system 36, a prism 32, a combiner hologram 34, a prism 35, and a display member 37. The prisms 32 and 35 constitute an erect image system. The prism 32 is reflected three times and the prism 35 is reflected once.
[0026]
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that the hologram 34 is arranged in the vicinity of the intermediate image plane position 33 and the two prisms 32 and 35 forming an erect image system. It is sandwiched between. Further, the hologram 34 is also of a transmission type.
[0027]
When configured as in the third embodiment, the distance between the display member 37 and the hologram 34 and the distance between the hologram 34 and the intermediate image plane position 33 are relatively close. The influence of distortion generated in the hologram 34 is reduced, the design of the hologram 34 is facilitated, and the display quality can be improved. However, in order to prevent intrusion of dust, it is necessary to seal the hologram 34 and the display member 37 from the intermediate image plane position 33, and a space for this is required.
[0028]
Next, a finder optical system of a camera according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the configuration diagram of the finder optical system shown in FIG.
The finder optical system 4 in the present embodiment also constitutes a real image finder, and includes an objective lens system 41, an eyepiece lens system 46, a combiner hologram 42, a prism 43, a prism 45, and a display member 47. The As in the case of the first embodiment, an erect image system in which the intermediate image plane position 44 is sandwiched between two prisms 43 and 45 is configured. However, the combiner-type hologram 42 is disposed in the space between the intermediate image plane position 44 and the objective lens system 41. The hologram 42 is a reflection type, and an image of the display member 47 is formed on the intermediate image plane position 44 and can be observed in a state of being combined with the field of view through the eyepiece lens system 46.
[0029]
In the present embodiment, both the prism 43 and the prism 45 are reflected twice. However, in order to secure a space for placing the hologram 42, the objective lens system 41 is configured as a retrofocus type to increase the back focus. The required optical path length can be shortened by reflecting the prism 43 once, while the prism 45 can be configured by reflecting three times. However, it is very difficult to increase the optical path length of the eyepiece lens system 46. Therefore, it is practical to extend the optical path length of the objective lens system 41 as described above.
[0030]
Next, the finder optical system of the camera according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the configuration diagram of the finder optical system shown in FIG.
The finder optical system 5 according to the present embodiment constitutes an inverse Galileo finder, and includes a negative power objective lens system 51, a positive power eyepiece lens system 53, a combiner hologram 52, and a display member 55. Is done. In the viewr optical system 5 in the fifth embodiment, the display member 55 is formed as a virtual image by the hologram 52 as if it is at the image position 54, and is synthesized and observed with the viewfinder field. Although the image position 54 is determined by the diopter to be observed, it is arranged approximately in the vicinity of the front focal position of the eyepiece lens system 53. Accordingly, the magnification of the hologram 52 is only several times, which is a preferable state.
[0031]
In the conventional virtual image type finder, a so-called Albada type configuration has been adopted in order to display the field frame. In this configuration, the eyepiece lens system has a reflecting portion for displaying, and the half mirror is arranged in the objective lens system to synthesize the field frame and the field of view. However, due to the half mirror, the field of view was very flaring and the field of view seemed to be colored. In the fifth embodiment, the field frame is displayed by the hologram 52, and since there is no member such as a half mirror, a finder field having a good appearance can be obtained.
[0032]
Next, a finder optical system of a camera according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to the configuration diagram of the finder optical system in FIG.
The finder optical system 6 of this embodiment has almost the same configuration as that of the first embodiment of FIG. 1, and a first display member 67 and a second display member 68 are provided as display members. ing. In FIG. 10, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.
[0033]
As shown in FIG. 10, the second display member 68 has an angle facing the hologram 15 and a distance to the hologram 15 that are different from those of the first display member 67. By multiplex recording, the first and second display contents can be clearly shown to the user.
[0034]
Further, by switching whether to turn on the illumination systems of the display members 67 and 68, it is possible to display both at the same time or only on one side. If the configuration as in this embodiment mode is adopted, unlike the other embodiment modes, it is possible to display even if the display contents are very close or overlapped. Moreover, in the example of this embodiment, although the example which applies two display members was shown, it is possible to arrange any number of three or more display members, and it is possible to configure using a plurality of necessary display members. It goes without saying that it is possible.
[0035]
Next, a finder optical system for a camera according to a seventh embodiment of the present invention will be described.
Although the finder optical system of the camera of the seventh embodiment is not particularly shown, it has almost the same configuration as that of the sixth embodiment shown in FIG. 10, and the second display member is the first. The display member 67 is different from the display member 67 in that the illumination system has a different wavelength range. In accordance with this condition, the display contents of both the first and second display members can be clearly shown to the user by multiplex recording on the hologram.
[0036]
Also, by switching whether or not the illumination systems of the two display members are turned on, it is possible to display both of them simultaneously or only on one side. By adopting such a configuration, in addition to the features of the sixth embodiment, it is possible to change the display color, and it is possible to display more complicated contents and display that looks good. Further, in this embodiment, an example in which two display members are applied has been described. However, as in the case of the sixth embodiment, any number of three or more display members that can be arranged and configured by using a plurality of necessary display members are used. It goes without saying that it can be done.
[0037]
All of the holograms applied to the finder optical system of the camera according to each of the above-described embodiments are volume holograms. However, it is also possible to use a reflection type planar hologram. However, since the planar hologram has poor wavelength selectivity, the wavelength used for the display member is preferably as close to a single wavelength as possible. For example, there is no problem if a light source such as an LED is used as the light source to be adopted, but a white light source cannot be applied because the image is blurred.
[0038]
In addition, if the surface shape of a planar hologram is blazed, a diffraction efficiency of 100% can be achieved at one wavelength. Alternatively, when the surface shape is binary approximated, diffraction efficiency corresponding to the approximate order can be obtained. As described above, although the planar hologram has a portion inferior in performance as compared with the volume hologram, since the surface shape may be determined, it can be manufactured in large quantities by a conventional molding method. Therefore, a planar hologram is desirable in terms of cost.
[0039]
With the configuration shown in the finder optical system of each of the above embodiments, a high-quality in-finder display can be realized by the display switching function without deteriorating the appearance of the finder and without significantly increasing the cost.
[0040]
(Appendix)
As described above, according to the embodiment of the present invention described above, an invention having the following configuration can be obtained. That is,
(1) By arranging a combiner type hologram on the optical axis between the objective lens system and the eyepiece lens system, and projecting the display content of the display means arranged outside the optical axis onto the observation image plane, the observer Finder optical system for cameras, which enables observation of the display by the camera.
[0041]
(2) an objective lens system;
An eyepiece system,
A combiner type hologram provided on the optical axis between the objective lens system and the eyepiece lens system;
Display means arranged outside the optical axis of the objective lens system and the eyepiece lens system, and projecting the display content on the observation image plane;
A finder optical system for a camera, comprising:
[0042]
(3) an objective lens system;
An eyepiece system,
A combiner type hologram provided on the optical axis between the objective lens system and the eyepiece lens system;
Display means arranged outside the field of view of the eyepiece system and projecting the display content onto the observation image plane;
A finder optical system for a camera, comprising:
[0043]
(4) In appendices (1), (2), and (3), the finder optical system is a real image finder.
[0044]
(5) In supplementary note (4), the combiner-type hologram is disposed between the intermediate image position and the eyepiece lens system.
[0045]
(6) In the supplementary note (5), the intermediate image position is disposed in a prism for erecting an erect image.
[0046]
(7) In appendix (4), the combiner hologram is disposed between the intermediate image position and the objective lens system.
[0047]
(8) In Supplementary Note (7), the intermediate image position is arranged in the prism.
[0048]
(9) In appendices (1), (2), and (3), the finder optical system is a virtual image finder.
[0049]
(10) In appendices (1), (2), (3), the display means comprises a liquid crystal display member with a backlight.
[0050]
(11) In the appendices (1), (2), and (3), the display means is a daylighting type liquid crystal display member that is illuminated by light guided from the outside.
[0051]
(12) In supplementary notes (1), (2), and (3), the display means includes a mask member that is illuminated by light guided from the outside.
[0052]
(13) In appendices (1), (2), and (3), the display means comprises a light emitting diode.
[0053]
(14) In appendices (1), (2), and (3), the combiner hologram is a reflection type.
[0054]
(15) In appendices (1), (2), and (3), the combiner-type hologram is a transmission type.
[0055]
(16) In appendices (1), (2), and (3), the combiner hologram is a volume type.
[0056]
(17) In appendices (1), (2), and (3), the combiner hologram is a planar type.
[0057]
(18) In appendices (4) and (9), the image magnification of the display means projected by the hologram is substantially equal.
[0058]
(19) In supplementary notes (1), (2), and (3), the display means includes a plurality of display members, and each of these display members has a different opposing angle or distance to the hologram.
[0059]
(20) In supplementary note (19), each of the display members is a liquid crystal display member having a different wavelength range of the backlight.
[0060]
(21) In supplementary notes (1), (2), and (3), a transparent cover member is provided on the display surface of the display means.
[0061]
(22) In supplementary note (21), the cover member is spaced apart from the display surface of the display means in the optical axis direction.
[0062]
(23) In the camera finder optical system,
Arranging display means outside the field of view of the finder optical system,
A combiner type hologram is disposed between the objective lens system and the eyepiece lens system on the optical axis of the finder optical system,
The subject image can be observed through the combiner hologram, and the display content of the display unit can be observed by projecting the display content of the display unit onto the observation image plane of the finder optical system by the combiner hologram. The camera's viewfinder optical system.
[0063]
【The invention's effect】
According to the finder optical system of the camera according to the first, second, and third aspects of the present invention, the display content of another display member is projected and displayed using a reflection or transmission type combiner (beam coupling) hologram. As a result, high-quality display in the finder is possible without significant cost increase.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a finder optical system of a camera according to a first embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view of a display member applied to the finder optical system of the camera in FIG. 1. FIG.
3 is a diagram showing liquid crystal display contents in each mode display state in a display member applied to the finder optical system of the camera in FIG. 1, and FIG. 3 (A) shows all display contents in a fully lit state; FIG. 3B shows a liquid crystal screen in a state where the center portion is distance-measured and focused in the normal mode, and FIG. 3C measures the right-side portion in the panorama mode and focuses. The LCD screen in the state is shown.
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a finder optical system of a camera according to a second embodiment of the present invention.
5 is an exploded perspective view of a display member applied to the finder optical system of the camera shown in FIG.
6 is a cross-sectional view of the display member of FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a finder optical system of a camera according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration of a finder optical system of a camera according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a finder optical system of a camera according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of a finder optical system of a camera according to a sixth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
11, 21, 31, 41, 51 ... Objective lens system 16, 25, 36, 46, 53 ... Eyepiece lens system 17, 26, 37, 47, 55 ... Display member (display means)
15, 24, 34, 42, 54 ... combiner type hologram 67 ... first display member (display means)
68 ...... Second display member (display means)

Claims

By arranging a combiner type hologram on the optical axis between the objective lens system and the eyepiece lens system, and projecting the display content of the display means switchable display content arranged outside the optical axis on the observation image plane, A finder optical system for a camera, which enables an observer to observe the display.

An objective lens system;
An eyepiece system,
A combiner type hologram provided on the optical axis between the objective lens system and the eyepiece lens system;
Display means arranged outside the optical axis of the objective lens system and the eyepiece lens system and capable of switching display contents for projecting display contents on an observation image plane;
A finder optical system for a camera, comprising:

An objective lens system;
An eyepiece system,
A combiner type hologram provided on the optical axis between the objective lens system and the eyepiece lens system;
Display means that is arranged outside the field of view of the eyepiece lens system and projects display contents that can be displayed on the observation image plane.
A finder optical system for a camera, comprising: