JPH08304882A - ファインダー光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ファインダー情報として液晶素子を用い光学
系全体の小型化を図りつつ良好なるファインダー像の観
察が可能なファインダー光学系を得ること。 【構成】 対物レンズを通過した光束による物体像を少
なくとも１つの全反射面を利用した反射部材を含む像反
転手段を介して正立正像とし、該正立正像の物体像を接
眼レンズを介して観察する際、該対物レンズにより物体
像が形成される結像面近傍又はその共役面近傍に情報表
示手段を設け、該反射部材の入射面又は射出面のうち該
情報表示手段の配置されている側と反対側の光路中に偏
光手段を設け、該偏光手段又は／及び該情報表示手段は
該全反射面への入射光束が略Ｓ偏光又は略Ｐ偏光となる
ように配置方向を設定していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はファインダー光学系に関
し、特に対物レンズによって結像面に形成されたファイ
ンダー像（物体像）を適切に設定した像反転手段と、該
結像面近傍に設けた情報表示手段とを利用して、双方を
スーパーインポーズして観察するようにしたファインダ
ー光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より写真用カメラやビデオカメラ等
のファインダー系のうち、対物レンズにより結像面に形
成したファインダー像を該結像面近傍又はその共役面近
傍に設けた情報表示手段で表示した測距マーク等の情報
表示と共に双方をスーパーインポーズして接眼レンズを
介して観察するようにした実像式のファインダー光学系
が種々と提案されている。この実像式のファインダー光
学系は虚像式のファインダー光学系に比べて光学系全体
の小型化が容易である為、最近では多くのカメラに多用
されている。

【０００３】最近のカメラではこのときの情報表示手段
としてＴＮ型（Twisted Nematic ）の液晶表示素子が多
く用いられている。このＴＮ型の液晶は直交ニコル状態
に保たれた２枚の直線偏光板で挟んで用いられている。
そしてラビング方向といわれる液晶分子の配向方向を偏
光板の偏光方向と合わせておくことにより、通常は直線
偏光の方向を９０°回転する役割を果たし、液晶への電
圧印加時には、そのまま偏光状態を保っている。

【０００４】即ち、通常は直交ニコル間で光を通すよう
に働き、電圧印加時には光を遮断している。これによっ
て、例えば液晶部分を予め測距マーク等をパターニング
しておき、電圧のＯＮ−ＯＦＦで該測距マークの情報表
示を行っている。尚、通常ラビング方向はその製造工程
の都合上、液晶の各辺に対して４５°に設けられてい
る。従ってカメラのファインダー系として構成したと
き、水平方向に対して液晶のラビング方向も偏光板の軸
も４５°となるように構成している。

【０００５】一方、ファインダー系において結像面近傍
は、当然ゴミ等の異物が少ないことが望まれている。従
って直接情報表示のパターンが描かれていない偏光板は
液晶と分離して結像面近傍から遠ざけて配置することに
より偏光板上、もしくは内部のゴミ，キズ等が視度がず
れて見にくい状態にすることが望まれている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】液晶を利用し、情報表
示を行いファインダー像と共にファインダー視野内で観
察する際、ファインダー系全体をコンパクトに構成し、
かつ偏光板と液晶とを十分に分離して配置する為には偏
光板と液晶との間を、ただ空気にして分離したのではム
ダスペースとなるので偏光板と液晶との間に所定の光学
的作用をする光学部材を配置するのが良い。

【０００７】その際、偏光板と液晶との間に設けた光学
部材にファインダー像観察の為の全反射面があると偏光
成分のうち全反射面の法線と入射光軸とを含む面間の振
動成分（Ｐ偏光成分）とそれと垂直な成分（Ｓ偏光成
分）との間に位相とびが生じてくる。

【０００８】従って上述したような４５°方向の直線偏
光であればＰ偏光成分もＳ偏光成分も有しているので位
相とびによって入射光束は楕円偏光となってくる。尚、
この位相とびの量はＰ偏光成分とＳ偏光成分の位相とび
の相対差をφとおき、全反射面への光軸に沿った光線の
入射角をθ、全反射面を有する材質の屈折率をｎとした
とき

【０００９】

【数２】 となる。このような楕円偏光状態の光が情報表示用の液
晶に入射すると情報表示時のコントラストが低下した
り、淡い色付等を生じてきて、ファインダー観察の見え
が劣化してくるという問題点が生じてくる。

【００１０】本発明は、対物レンズによって形成したフ
ァインダー像の観察の為に光路中に全反射面を利用した
ファインダー系においてＴＮ型の液晶を利用した情報表
示手段により表示したファインダー情報と該ファインダ
ー像をスーパーインポーズして観察する際、偏光手段や
全反射面として情報表示手段等の配置を適切に設定する
ことによりゴミ，キズ等の見えを極力少なくし、且つ情
報表示のコントラスト低下や色付等の見えの劣化等を効
果的に防止したファインダー光学系の提供を目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のファインダー光
学系は、対物レンズを通過した光束による物体像を少な
くとも１つの全反射面を利用した反射部材を含む像反転
手段を介して正立正像とし、該正立正像の物体像を接眼
レンズを介して観察する際、該対物レンズにより物体像
が形成される結像面近傍又はその共役面近傍に情報表示
手段を設け、該反射部材の入射面又は射出面のうち該情
報表示手段の配置されている側と反対側の光路中に偏光
手段を設け、該偏光手段又は／及び該情報表示手段は該
全反射面への入射光束が略Ｓ偏光又は略Ｐ偏光となるよ
うに配置方向を設定していることを特徴としている。

【００１２】特に、前記情報表示手段はＴＮ型の液晶で
あり、該液晶をその分子配向方向が前記全反射面への入
射光束が略Ｓ偏光又は略Ｐ偏光となるように配置してい
ることを特徴としている。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の実施例１の光学系の要部断面
図、図２は図１の要部斜視図である。図中、ＯＬは対物
レンズであり、負レンズ１と正レンズ２、そして正レン
ズ３の３つのレンズを有している。Ｐは少なくとも１つ
の全反射面を利用した正立正像用の像反転手段であり、
第１プリズム（第１反射部材）６と第２プリズム（第２
反射部材）７とから成っている。

【００１４】ＩＰは対物レンズＯＬによって物体像（フ
ァインダー像）が形成されている結像面であり、第１プ
リズム６と第２プリズム７との間に位置している。８は
偏光手段としての偏光板（直線偏光板）であり、第１プ
リズム６の入射面近傍に設けている。８ａは偏光板８の
透過軸方向を示している。９は情報表示手段であり、Ｔ
Ｎ型の液晶素子より成っており、対物レンズＯＬによる
物体像（ファインダー像）が形成されている結像面ＩＰ
近傍に設けている。

【００１５】９ａは液晶素子９の入射面側の液晶分子配
向方向、９ｂは同じく液晶素子９の射出面側の液晶分子
配向方向を示している。１０は偏光手段としての偏光板
（直線偏光板）であり、液晶素子９の射出側に近接配置
している。１０ａは偏光板１０の透過軸方向を示してい
る。５は接眼レンズである。

【００１６】第１プリズム６は対物レンズＯＬからの光
束を入射面６ａより入射させ、反射面６ｂで反射させた
後、入射面６ａと同一平面上の全反射面６ｃに入射角θ
で入射させ、該全反射面６ｃで全反射させて射出面６ｄ
より射出している。

【００１７】第２プリズム７は結像面ＩＰに形成された
物体像及び液晶素子９により表示されたファインダー情
報からの光束を入射面７ａより入射させ、全反射面７ｂ
で全反射させた後にダハ面７ｃで反射させ、次いで入射
面７ａと同一平面の全反射面７ｄで全反射させた後に全
反射面７ｂと同一平面の射出面７ｅより射出している。

【００１８】本実施例では対物レンズＯＬによる物体像
を偏光手段８と第１プリズム６を介して結像面ＩＰに形
成し、該結像面ＩＰに形成した物体像と液晶素子９で表
示したファインダー情報とをスーパーインポーズして第
２プリズム７を介して接眼レンズ５により観察してい
る。

【００１９】このとき偏光板８の透過軸は紙面に垂直な
方向となっており、ファインダー観察視野でいうと短辺
方向となっている。対物レンズＯＬを介して第１プリズ
ム６に入射した光束は反射面６ｂで反射した後、全反射
面６ｃで全反射し、射出面６ｃを透過して液晶素子９の
近傍に実像の物体像を形成している。この為全反射面６
ｃにおいて入射光は、所謂Ｓ偏光成分のみとなっている
ので全反射後も偏光状態が保たれている。

【００２０】仮に偏光板８の透過軸が４５°方向になっ
ているとＰ偏光成分とＳ偏光成分の双方を有することと
なる為、全反射によって前述したような位相とびの影響
を受け、楕円偏光となってしまう。液晶素子９は入射側
の液晶分子配向方向が紙面と垂直となっており、射出側
では直交している。像形成後の光束は透過軸が液晶素子
９の射出側の液晶分子配向方向と合わせて配された偏光
板１０を透過し、更に入射面７ａを透過して第２プリズ
ム７に入り、全反射面７ｂで全反射した後、ダハ面７ｃ
によってファインダー観察視野の短辺方向、即ち通常の
カメラでいう上下方向を折り返し先程の入射面７ａと同
一平面の全反射面７ｄで今度は全反射し、射出面７ｅよ
り略垂直に射出して接眼レンズ５に入射している。

【００２１】本実施例では以上のように液晶素子９の液
晶分子配向方向と偏光板８，１０の透過軸の方向、そし
て全反射面等を適切に設定することにより全反射手段が
上記偏光による情報表示系の間に存在しても偏光の位相
とびの影響がないようにして、良好なるファインダー観
察を行っている。

【００２２】尚、本実施例においては全反射面で反射す
る光束の偏光状態がＳ偏光のみであるとしているが、現
実には一枚の偏光板で完全な直線偏光状態を得るのは難
しい。

【００２３】本発明では多少、Ｐ偏光成分も含まれてい
ても本発明の目的を略達成するファインダー光学系を得
ることができる。又本実施例によって説明した偏光方向
と全く垂直になるような構成としても良い。即ち全反射
面に入射する偏光状態が略Ｐ偏光のみとしても良い。

【００２４】本発明においては全反射面による位相とび
の影響をなくす為に前述の如く偏光の方向を規定してい
るが全反射による位相とびのＳ偏光とＰ偏光との相対差
は前述した式によって表されるので全反射条件近傍もし
くは入射角９０°近傍では位相とびは無視できる。

【００２５】本実施例において更に良好なるファインダ
ー観察を行う為には前記反射面への光軸に沿った光束の
入射角をθ、該全反射面を有する反射部材の材質のｄ線
に対する屈折率をｎとしたとき

【００２６】

【数３】 なる条件を満足することが良い。

【００２７】本実施例においては第１プリズム６のｄ線
における屈折率が１．５７、全反射面６への光軸に沿っ
た光線の入射角θは４５°としているので上式の値は約
０．２２となっている。

【００２８】図３は本発明の実施例２の要部斜視図であ
る。図中、図１で示した要素と同一要素には同符番を付
している。本実施例では図１の実施例１に比べて （イ）像反転手段としてポロプリズム４を用いたこと （ロ）液晶素子９とその射出側の偏光板１０との間に全
反射面４ａ〜４ｄがあること が異なっており、その他の構成は略同じである。

【００２９】本実施例では液晶素子９の射出側の液晶分
子配向方向９ｂは同図のように垂直方向に向いており、
ポロプリズム４の全反射面４ａはＰ偏光のみ、全反射面
４ｂ及び４ｃはＳ偏光のみ、そして全反射面４ｄはＰ偏
光のみの反射となっている。このような構成により位相
とびの影響を受けないようにして実施例１と同様に良好
なるファインダー像の観察を行っている。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば以上のように、対物レン
ズによって形成したファインダー像の観察の為に光路中
に全反射面を利用したファインダー系においてＴＮ型の
液晶を利用した情報表示手段により表示したファインダ
ー情報と該ファインダー像をスーパーインポーズして観
察する際、偏光手段や全反射面として情報表示手段等の
配置を適切に設定することによりゴミ，キズ等の見えを
極力少なくし、且つ情報表示のコントラスト低下や色付
等の見えの劣化等を効果的に防止したファインダー光学
系を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の要部断面図

【図２】本発明の実施例１の要部斜視図

【図３】本発明の実施例２の要部斜視図

【符号の説明】

ＯＬ 対物レンズ Ｐ 像反転手段 ４ ポロプリズム ５ 接眼レンズ ６ 第１プリズム ７ 第２プリズム ８，１０ 偏光手段 ９ 情報表示手段

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対物レンズを通過した光束による物体像
   を少なくとも１つの全反射面を利用した反射部材を含む
   像反転手段を介して正立正像とし、該正立正像の物体像
   を接眼レンズを介して観察する際、該対物レンズにより
   物体像が形成される結像面近傍又はその共役面近傍に情
   報表示手段を設け、該反射部材の入射面又は射出面のう
   ち該情報表示手段の配置されている側と反対側の光路中
   に偏光手段を設け、該偏光手段又は／及び該情報表示手
   段は該全反射面への入射光束が略Ｓ偏光又は略Ｐ偏光と
   なるように配置方向を設定していることを特徴とするフ
   ァインダー光学系。
2. 【請求項２】 前記情報表示手段はＴＮ型の液晶であ
   り、該液晶をその分子配向方向が前記全反射面への入射
   光束が略Ｓ偏光又は略Ｐ偏光となるように配置している
   ことを特徴とする請求項１のファインダー光学系。
3. 【請求項３】 前記偏光手段は直線偏光板であることを
   特徴とする請求項１のファインダー光学系。
4. 【請求項４】 前記全反射面への光軸に沿った光束の入
   射角をθ、該全反射面を有する反射部材の材質のｄ線に
   対する屈折率をｎとしたとき 【数１】 なる条件を満足することを特徴とする請求項１のファイ
   ンダー光学系。