JPH01209432A - ファインダー光学系 - Google Patents

ファインダー光学系

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JPH01209432A
JPH01209432A JP63032868A JP3286888A JPH01209432A JP H01209432 A JPH01209432 A JP H01209432A JP 63032868 A JP63032868 A JP 63032868A JP 3286888 A JP3286888 A JP 3286888A JP H01209432 A JPH01209432 A JP H01209432A
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prism
photometric
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reflecting surface
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達雄 稲畑
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    • G03B7/10Control effected solely on the basis of the response, to the intensity of the light received by the camera, of a built-in light-sensitive device a servo-motor providing energy to move the setting member

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コンパクトカメラ又はビデオカメラ又は電子
カメラ等に好適なファインダー光学系に関する。
〔従来の技術〕
一般に、コンパクトカメラ又はビデオカメラ又は電子カ
メラ等のファインダー光学系としては、アルバダタイプ
、逆ガリレオタイプ、ケプラータイプ(実像式)の何れ
かを用いる事が多い。従来これらのファインダー光学系
を用いた場合の測光光学系はファインダー光学系、撮影
光学系とは独立して別売学系として設けられてきた。又
、実公昭48−43377号、実公昭48−43378
号、実公昭39−31452号、実開昭58−6233
7号の各公報に記載のものは、何れもポロプリズムの途
中よりファインダー光学系内に表示系の光束を導くと言
うものであって、測光系に関するものではなかった。
〔発明が解決しようとする課題〕
上記従来技術のように測光光学系がファインダー光学系
、撮影光学系から独立している場合、撮影光学系のズー
ム化又は複数焦点切換え等に伴う入射画角の変化に対応
して常に一定の測光分布を得る為には、測光用素子を移
動させたり測光光学系として新たにズーム又は切換え光
学系を設ける必要があり、これらは部品点数の増加を招
き、カメラの小型化、カメラの低価格化に反するという
問題があった。。
又、撮影光学系と測光光学系の光軸が互いに異なる為、
無限から至近までの物体に対して正確な測光範囲を維持
する為に両光軸間のパララックス補正機構を設ける必要
が有り、これも小型化、低価格化に反する。
本発明は、上記問題点に鑑み、撮影光学系とファインダ
ー光学系の画角を一致させれば撮影光学系のズーミング
及び複数焦点切換え等による画角変化に対応して、常に
測光系視野率が一定な測光分布を得ることが出来ると共
に、撮影光学系光軸とファインダー光学系光軸のパララ
ックスを補正すれば撮影光学系光軸と測光光学系光軸と
の間のパララックス補正が不必要であり、従って部品点
数の増加がないため小型で低価格になるファインダー光
学系を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段及び作用〕本発明によるフ
ァインダー光学系は、対物光学系により結像された像を
正立させる働きを持つ4回反射のプリズム又はミラーを
備えた実像式のファインダー光学系において、上記プリ
ズム又はミラーの第1反射面乃至第4反射面の何れかか
ら測光用光束を取り出すようにしたことにより、ファイ
ンダー光学系のうちの対物光学系とプリズム又はミラー
の一部を測光光学系と共用するようにしたものである。
(実施例〕 以下、図示した実施例に基づき、本発明の詳細な説明す
る。
第1図は第1実施例全体き斜視図である。1は対物レン
ズ、2は対物レンズ1により結像し像を上下左右反転し
て正立させる働きを持つ4回反射プリズム即ちポロプリ
ズム、3は接眼レンズであって、対物レンズ1を通って
ポロプリズム2の入射面近傍(中間結像位置1−P)に
実像を形成した光束はポロプリズム2の端面より入射し
、ポロプリズム2の45°ハーフミラ−の第1反射面で
反射し、更に第2乃至第4反射面で順次反射した後ポロ
プリズム2を出射し、接眼レンズ3を通りアイポイント
E−P上の目に入射して観察されるようになっており、
これらがガリレオタイプの実像式ファインダー光学系を
構成している。第2図はポロプリズム2の第2反射面以
降を省略した平面図である。4は中間結像面でもあるレ
ンズ作用を有する入射面、5は第1反射面、6は第1反
射面5に接合された測光用プリズム、7は測光用プリズ
ム6の結像レンズも兼ねた射出面、8は射出面7による
結像位置に設けられた測光素子であって、第1反射面5
を透過した光束は、測光用プリズム6に入射し、射出面
7の結像作用により測光素子8上に結像せしめられて測
光が行われるようになっている。
尚、第1反射面5は、Zr0z 、Sin。
5iOz、Ti0z等の誘電体膜若しくはAl。
Cr等の金属膜をコーティングして成るハーフミラ−又
はAIL、Ag等の金属膜をコーティングして成る80
%以上の高い反射率の反射部分と透過部分とを適当な面
積比で分布させて反射光量と透過光量との割合を調節す
るパターンミラーから成り、反射光量と透過光量との割
合は任意である。
又、コーティングはポロプリズム2側に施しても良いし
、測光プリズム6側に施しても良い。又、パターンミラ
ーである場合は、第3図に示した如く、ファインダーの
視度をS (dioptor ) 、中間結像位置から
パターンミラーまでの光路長ΔD。
接眼系の焦点距離をfとすると、 f ! f 冨 であることが必要である。この条件式から外れる場合は
、パターンミラーの位置が明視の距離に近くなってパタ
ーン形状が直接見えてしまうので、視野系の像を明瞭に
見ることができない。
又、パターンミラーは、反射部とi3過部の面積が一定
の割合になるように配列されてさえいれば、第4図+a
+のように同一形状の反射部と透過部を面積の重心と重
心の間隔が等ピッチになるように配列していても良いし
、第4図(bl、(clのように異形状の反射部と透過
部を面積の重心と重心の間隔が非規則的になるように配
列しても良い。
以上、第1実施例の構成について説明したが、本実施例
はファインダー光学系のうちの対物レンズ1とポロプリ
ズム2の一部を測光光学系に共用させているので、逼影
光学系とファインダー光学系の画角を一部させれば撮影
光学系のズーミング及び複数焦点切換え等による画角変
化に対応して、常に測光視野率が一定な測光分布を得る
ことが出来ると共に、逼影光学系光軸とファインダー光
学系光軸のパララックスを補正すれば逼影光学系光軸と
測光光学系光軸との間のパララックス補正が不必要であ
る。従って、測光光学系として新たにズーム又は切換え
光学系を設けたり、パララックス補正機構を設けたりす
る必要がないので、部品点数の増加がなく、小型で低価
格なファインダー光学系を得ることができる。
第5図は第2実施例を示しており、これはパワーのつい
た裏面反射のミラーレンズ9を使用して測光素子8上に
結像させるようにしたものである。
このミラーレンズ9は、裏面側よりAI等の金属膜を施
しても良いし、全反射を利用するように構成しても良い
第6図は第3実施例を示しており、これは金属反射膜又
は全反射を用いた少なくとも1枚以上のミラー10とプ
リズムの射出端面に設けた少なくとも一つ以上の結像レ
ンズ11とを併用して測光素子8上に結像させるように
したものである。この射出端面の結像レンズ11は、測
光用プリズム6とは別部品で構成しても良い。
第7図は第4実施例を示しており、これは上記ミラーレ
ンズ9と上記結像レンズ11を各々少なくとも一つ以上
併用して結像させるようにしたものである。
尚、測光光学系は主に中心部の結像状態を考えれば良い
ので、上記各結像レンズの少なくとも一面以上を非球面
にすると、球面収差が良好に補正されて結像性能が著し
く向上する。
又、上記レンズ及びミラーは必ずしも連続面のレンズ又
はミラーとする必要は無く、フレネルレンズやフレネル
面を用いたミラーとしても良い。
この場合レンズの厚みに相当する分スペースを小型化で
きる。
又、必ずしも測光光学系は結像光学系とする必要は無く
、第8図に示した第5実施例のように第1反射面5に直
接スポット測光用の測光素子8を接合しても良いし、第
9図に示した第6実施例のように測光プリズム6のパワ
ーを持たない射出面の面上又はその近傍に平均測光用の
測光素子8を位置させても良い、但し、ポロプリズム2
の他の反射面のように全反射が発生している面について
そこから光を取り出す場合は、空気層の存在による全反
射を防止する為にその面に測光素子8を接合することが
望ましい。
又、例えばスポット測光用素子と平均測光用素子を別素
子とする場合、第10図に示した第7実施例のように一
つの反射面上に複数個の測光素子(スポット測光用素子
12と平均測光用素子13)や複合型測光素子を配置し
ても良い、又、第11図に示した第8実施例のように二
つ以上の反射面上に分けて二つ以上の測光素子12.1
3を配置しても良い。
又、第12図は第9実施例を示しており、これはコーテ
ィングを施した少なくとも1枚以上の板状光学部品15
をポロプリズム2と測光用プリズム60間に接合して第
1反射面5を形成したものである。このように、コーテ
ィングを施す部材をプリズム2とは別体とする事により
、プリズム2に対しては例えばポリカーボネートのよう
に残留光弾性歪みや複屈折の小さな素材を使用し、コー
ティングを施す部材に対しては例えばガラスやポリカー
ボネートのように耐熱性に優れコーティング条件に有利
な素材を使用すると言ったように、機能に合わせて夫々
特徴を持った素材を使い分けることができ、ファインダ
ー光学系全体の光学性能を高めることに役立つ。
以上、便宜上第1反射面5から測光用光束を取り出す例
についての説明を行ったが、第2〜4反射面の何れかに
同様のことを行っても上記問題点は解決できる。
又、第13図に示した第10実施例のように異形のボロ
プリズ、ム2から成るタイプ又は第14図に示した第1
1実施例のようにミラー16のみから成るタイプ又は第
15図に示した第12実施例のようにミラー16とプリ
ズム17とを併用したタイプの上下左右反転光学系にお
いても、同様な手段を用いて上記問題点を解決できる。
また対物光学系の中間結像位置付近だけでなく、対物光
学系の内部又は接眼光学系の内部にポロプリズム2の第
1反射面5を配置した場合でも、同様の手段にて上記問
題点を解決できる。
又、上記第2実施例及び第5実施例のように、アイポイ
ント側より入射した逆入射光が直接測光素子8に入射し
て測光精度に悪影響を及ぼすような場合に於いては、第
16図に示した第13実施例のように、ポロプリズム2
の第1反射面5を通過した物体からの光束に対しては全
反射を起こさず且つ逆入射光18に対しては全反射を発
生させるような角度の空気との界面19を有する逆入射
防止用のプリズム20を、ポロプリズム2と測光用プリ
ズム6との間に設は且つポロプリズム2側に接合すると
逆入射光18を遮断することができる。
第17図は中間結像位置■・PからアイポイントE−P
までを直進光学系として模式的に子牛断面上に示した図
である。中間結像位置■・PとアイポイントE−Pとの
間に屈折率n、とn、で挾さまれた界面Mがあるとする
と、瞳径中を通過する光束で最も界面Mとなす角度が小
さく軸上下側光線lと界面Mの法線mとがなす角を01
 とすると、対物側から来た軸上下側光線2が全反射を
しないための条件は、 n。
θ+  <sin −’ (−)     −−−−−
(11p である。
ここで、接眼レンズGの焦点距離をf5アイポイン)E
−Pにおける瞳半径をr、法線mの光軸からの傾き角θ
1.軸上下側光線lと光軸とのなす角を0番 とすると
、 θ、=01 +θL −θa + tan −’ ()
 −−−−−−−(21となる。
但し、この場合のファインダー光学系は、アイポイント
E−Pにおける軸上下側光線lが光軸と平行なアフォー
カル系となっている。従って、条件ill、 +21よ
り、 f       n。
一般的な値として、n、=l  n、=1.5+  r
=2.f=20とすると、0M<36.1° となる。
これに対して、第18図(中間結像位置!・Pからアイ
ポイントE−Pまでを反射光学系として子午断面上に示
した図)に示した如く少なくともこの軸上下側光線lと
同じ光路をたどってアイポイン)F、−Pより入射した
逆入射光l゛について、界面Mの法線mと逆入射光l゛
の光軸との傾き角θ、゛はθ、’=90°−θ、となる
。逆入射光l′について界面Mで全反射が起こる条件は
、n2       r となる。
一般的に傾き角θ、は45°以下なので、式(3)を満
たすように界面Mを設定すれば、条件(4)は自然に満
たされる。
又、測光用プリズムはファインダー内表示光学系プリズ
ムと兼用することもできる。例えば、第1図における対
物レンズ1の中間結像位jll−Pと共役な位置即ち第
19図に示した第14実施例の如くポロプリズム2と表
示及び測光用プリズム21の屈折率を考慮して光路長を
合わせた表示及び測光用プリズム21の上面に表示用の
発光部材22を配置する。又、第20図に示した第15
実施例のように、上記上面にパワーを持たせた球面又は
非球面のレンズ部又はフレネルレンズ部を少なくとも一
つ以上設けることで発光部材22を設置する共役な位置
を任意に変えても良い、又、第21図に示した第16実
施例のように、表示用光学系の途中でポロプリズム2の
反射面以外の位置に全反射ミラー又は金属膜等をコーテ
ィングしたミラー又はミラーレンズ又はフレネルミラー
レンズを少なくとも一枚以上入れて光路を任意に折り曲
げ、中間結像位置1−Pと共役な位置に発光部材22を
配置しても良い。又、測光光学系と同様にポロプリズム
2の第1〜第4反射面のうちの任意の面から表示用光束
を導いても良い。
次に数値例を示す。
ll■土 これは第22図に示すように対物光学系G、と接眼光学
系G2とからなるファインダー光学系のうちの一部を測
光光学系に共通使用させたものである。第23図に示し
た如く面r1〜rllまでの対物光学系G、を通過して
面r1□の面頂位置に結像した光束は、接眼光学系G2
の入射端面r+xから入射してハーフミラ−をコーティ
ングしたポロプリズムP1の第1反射面r13を通過し
、裏面から反射金属ミラーをコーティングし且つ回転中
心Qが子午断面上角度θ1の方向に距離yだけ偏芯した
測光用プリズムP2のフレネル面の非球面反射ミラーレ
ンズにより反射される。このフレネル面はファインダー
人射光軸に対してθ1だけ傾いており、反射光をファイ
ンダー人射光軸に対してθ8だけ傾いた位置にある測光
素子S1上に再結像させる0面r1mに結像させるのは
そこにマスクを設けるからであって、必要がなければゴ
ミが像と一緒に見えないようにするために別の位置に結
像させるのが良い。
尚、ポロプリズムP、と測光用プリズムP2は面r+s
にて接合されている。
f、  −12,549〜32.00 r +  −−193,9146 a、  −1,5593n、  =1.49216  
v、 =57.50r z ” 19.5937 d 、 = 13.499 f、xac13(開口絞り) d 、 = 10.854 r 、  = 26.9942 d4=2.0O06nz −1,72916Wt −5
4,68r s −−70,3255 d s  ” 1.2097 r、 −−13,2007 dh=1.3403  n= =1.80518   
vs =25.43r、  −−56,3597 d、  =1.0002 rl  =60.6809 da  =3.0O02n4 =1.49216   
 ν4 =57.5Or !=−11,1119(非球
面) d、  =6.156 r  lo = 188.4302 a、、=2.4997  1s  =1.49216 
   vs  =57.50r 、=−27,1673
(非球面) d  l l = 16.88 r  、! = 22.6270 d +z=6.68     ni  =1.4921
6    V h  =57.5Or、3==OO(コ
ーテイング面) d 1s=1.01   nt  =1.49216 
  V q =57.5Or 、 、 =−7,548
24(非球面 フレネル面)d 14=8     n
s =1.49216   νa =57.5Or+s
=”(結像面) 非球面係数 E9 =0.99485 xlO−’  、F−=−0
,27888X10−’。
G、 =0.91165 xlO””  。
Ell−0,30403Xl0−’  、   F、、
−0,83713Xl0−″。
C++”−0,47674X10−’  、  、Hz
−0,78973xlO−’。
Ell−0,726383X10−31   F+a驕
0.114783 X 10−’。
G 、、−−0,563304X 10−4.   H
+4−0.814138 x 10−”。
y  −2,504 θ、  =105  。
θよ = 64 ゛ フレネルのピッチは無限小 開口絞り径 5.502m躊 入射画角  52.85゜ ll■1 これも、第22図に示すような対物光学系G1と接眼光
学系G2とからなるファインダー光学系のうちの一部を
測光光学系に共通使用させたものである。但し、対物光
学系Glは数値例1と同様であるが接眼光学系Gtが異
なっている。数値例1と同様に第23図に於いて面rl
=rl+までの対物光学系を通過して面rl!の面頂位
置に結像した光束は、第24図に示した如く、接眼光学
系G。
の入射端面r1□から入射してハーフミラ−をコーティ
ングしたポロプリズム2重の第1反射面r13゜第2反
射面r 14+第3反射面r+sで順次全反射し、ハー
フミラ−をコーティングしたポロプリズムP。
の第4反射面r16を通過して測光用プリズムP。
に入射する。この第4反射面rl&までが測光用光学系
に共通使用される。第4反射面rl&を通過した光束は
光軸を90°曲げる45°反射の第5反射面rl?で全
反射し、透過式非球面フレネル集光レンズr+sで集光
させて測光素子S1上に再び結像する。尚、ポロプリズ
ムP1 と測光用プリズムP、は面ribにおいて接合
されている。
第24図はこの接眼光学系G、を第4反射面ribO後
側のアイポイントE・Pから見た場合の光路図である。
f、  =12.549〜32.00 r 1−−193.9146 d+  −1,55931,=1.49216   v
、  =57.5Or ! −19,5937 d z = 13.499 r、=OO(開口絞り) d 3 ” 10.854 r  a  ” 26.9942 da  =2.0O06ng  =1.72916  
  yz  −54,68r s  =−70,325
5 d s  = 1.2097 r  b  ” −13,2007 da  ”1.3403   n=  −1,8051
8173−25,43r y  = −56,3597 d t  = 1.0002 rs  =60.6809 ds  =3.0002   n 4 =1.4921
6    y 4 =57.50r q =−11,1
119(非球面)d雫=6.156 r  、、= 188.4302 d +a”2.4997   n s  =1.492
16    rs  =57.5Or 、” −27,
1673(非球面)d  + + −16,88 r  I ! = 22.6270 d +i−7.35   n & −1,49216W
 b ”57.5Or、、 WOO(第1反射面) d +s”9.9      nt  =1.4921
6    νq  −57,50f、1moo(第2反
射面) d  14=9.5      ns  −1,492
161’ s  −57,50r、、 x 60 (第
3反射面) d、5=10.35    n、  =1.49216
   1’?  =57.5Or、&=OO(第4反射
面) d I&=9.25     n +o=1.4921
6    V +o=57.5Or +v ”” −3
,5998 a+ta、。
r、−閃(結像素子面) 非球面係数 Eq ”=0.99485 xlO−’  、  Ft
 =−0,27888xlO−’。
G、 =0.91165 xlO−”  。
Ez=0.30403 xto−” 、F++=0.8
3713 Xl0−”。
G1+=−0,47674X10−’ 、  H++=
0.78973 xto−”。
E+、−0,564614X10−” 、  F+t=
−0,471486Xl0−’。
c 、 、= 0.501271 x 10− ’フレ
ネルのピッチは無限小 開口絞り径 5.502mm+ 入射画角  52.85゜ 〔発明の効果〕 上述の如く、本発明のファインダー光学系は、測光光学
系として新たにズーム系又は切換え光学系を設けたり、
バララックス補正機構を設けたりする必要がないので、
部品点数の増加がなく、小型で低価格になるという実用
上重要な利点を有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるファインダー光学系の第1実施例
全体斜視図、第2図は上記第1実施例のポロプリズムの
第2反射面以降を省略した平面図、第3図は上記第1実
施例の光学系を模式的に示す図、第4図は上記第1実施
例の第1反射面に用いるパターンミラーの種々の例を示
す図、第5図乃至第16図は夫々第2乃至第13実施例
のポロプリズムの要部を示す図、第17図及び第18図
は何糺も上記第13実施例の光学系の要部を模式的に示
した図、第19乃至第21図は夫々第14乃至第16実
施例のポロプリズムの要部を示す図、第22図及び第2
3図は何れも数値例1の構成を示す図、第24図及び第
25図は夫々数値例2の接眼光学系の斜視図及びアイポ
イントから見た場合の光路図である。 1・・・・対物レンズ、2.P+ ・・・・ポロプリズ
ム、3.0・・・・接眼レンズ、4・・・・入射面、5
・・・・第1反射面、6.P、・・・・測光用プリズム
、7・・・・射出面、8.Sl・・・・測光素子、9・
・・・ミラーレンズ、10.16・・・・ミラー、11
・・・・結像レンズ、12・・・・スポット測光用素子
、13・・・・平均測光用素子、15・・・・板状光学
部品、17.20・・・・プリズム、18・・・・逆入
射光、19・・・・界面、21・・・・表示及び測光用
プリズム、22・・・・発光部材、i−p・・・・中間
像結像位置、E−P・・・・アイポイント、M・・・・
界面、Gl・・・・対物光学系、G2・・・・接眼光学
系。 第3図 第4図 (a)      (b)      (C)第5図 
  1−6図 オフ図    1−8図 第9図    オ1ovA f11図 (a)     5(b) 1′12図     1−13図 第17図 1−18図 E、Pll 第19図 ≦−−8 G+          G2 じ+                   N−一一
一一一一一一一一一−ノ手続補正書(自発)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1.  対物光学系により結像された像を正立させる働きを持
    つ4回反射のプリズム又はミラーを備えた実像式のファ
    インダー光学系において、上記プリズム又はミラーの第
    1反射面乃至第4反射面の何れかから測光用光束を取り
    出すようにしたことを特徴とするファインダー光学系。
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