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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-08-15
(45)【発行日】2024-08-23
(54)【発明の名称】ファインダー及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
G02B 25/00 20060101AFI20240816BHJP
G02B 15/16 20060101ALI20240816BHJP
G02B 15/167 20060101ALI20240816BHJP
G02B 15/20 20060101ALI20240816BHJP
G02B 13/18 20060101ALI20240816BHJP
G03B 13/06 20210101ALI20240816BHJP
G02B 5/04 20060101ALI20240816BHJP
【ＦＩ】
G02B25/00
G02B15/16
G02B15/167
G02B15/20
G02B13/18
G03B13/06
G02B5/04 G
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2023506863
(86)(22)【出願日】2022-02-08
(86)【国際出願番号】 JP2022004895
(87)【国際公開番号】W WO2022196187
(87)【国際公開日】2022-09-22
【審査請求日】2023-09-04
(31)【優先権主張番号】P 2021044876
(32)【優先日】2021-03-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 広樹
(72)【発明者】
【氏名】宮城島 峻介
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 宏輔
(72)【発明者】
【氏名】大槻 智貴
【審査官】堀井 康司
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０１０２１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１１－１３３２９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００６－２５９４７６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２５６６４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－３５２２４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００９－１８６６７５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ９／００－１７／０８
Ｇ０２Ｂ ２１／０２－２１／０４
Ｇ０２Ｂ ２５／００－２５／０４
Ｇ０３Ｂ １３／０６
Ｇ０２Ｂ ５／０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み前記中間像を観察するための接眼光学系とを備えるファインダーであって、前記中間像は、前記対物光学系と前記接眼光学系との間の光路に位置し、
正立像を形成するための複数の反射面を含み、
前記対物光学系は前記反射面を含む第１のプリズムを有し、
前記接眼光学系は前記反射面を含む第２のプリズムを有し、
無限遠物体を観察する状態における前記対物光学系の焦点距離をｆｏとし、
前記対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、
視度が－１ディオプターの状態における前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとし、
前記第１のプリズムの最も物体側の面から前記第１のプリズムの最もアイポイント側の面までの光軸上の距離をｄＰｏとし、
前記第２のプリズムの最も物体側の面から前記第２のプリズムの最もアイポイント側の面までの光軸上の距離をｄＰｅとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
１．１＜ｄＰｏ／ｄＰｅ＜５ （３）
で表される条件式（１）及び（３）を満足するファインダー。
【請求項2】
光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み前記中間像を観察するための接眼光学系とを備えるファインダーであって、前記中間像は、前記対物光学系と前記接眼光学系との間の光路に位置し、
前記中間像の物体側で前記中間像に最も近い屈折力を有する光学面は、正の屈折力を有し、
正立像を形成するための複数の反射面を含み、
前記対物光学系及び前記接眼光学系はそれぞれ、前記複数の反射面のうちの少なくとも１つを有し、
無限遠物体を観察する状態における前記対物光学系の焦点距離をｆｏとし、
前記対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、
視度が－１ディオプターの状態における前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとし、
前記光学面から前記中間像までの光軸上の距離をｄｉとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
０．０２５＜ｄｉ／ｆｅ＜０．４ （４）
で表される条件式（１）及び（４）を満足するファインダー。
【請求項3】
光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み前記中間像を観察するための接眼光学系とを備えるファインダーであって、前記中間像は、前記対物光学系と前記接眼光学系との間の光路に位置し、
前記中間像の位置、又は前記中間像と光学的に共役な位置に、画像を表示する表示素子を備え、
正立像を形成するための複数の反射面を含み、
前記対物光学系及び前記接眼光学系はそれぞれ、前記複数の反射面のうちの少なくとも１つを有し、
無限遠物体を観察する状態における前記対物光学系の焦点距離をｆｏとし、
前記対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、
視度が－１ディオプターの状態における前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとし、
前記表示素子が前記中間像の位置に配置されている場合は、前記表示素子の画像表示面と前記中間像との光軸方向の空気換算距離をｄとし、
前記表示素子が前記共役な位置に配置されている場合は、前記表示素子の前記画像表示面と前記共役な位置との光軸方向の空気換算距離をｄとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
０≦｜ｄ｜／ｆｅ＜０．０８ （５）
で表される条件式（１）及び（５）を満足するファインダー。
【請求項4】
光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み前記中間像を観察するための接眼光学系とを備え、かつ撮像装置に設けられたファインダーであって、前記中間像は、前記対物光学系と前記接眼光学系との間の光路に位置し、
正立像を形成するための複数の反射面を含み、
前記対物光学系及び前記接眼光学系はそれぞれ、前記複数の反射面のうちの少なくとも１つを有し、
無限遠物体を観察する状態における前記対物光学系の焦点距離をｆｏとし、
前記対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、
視度が－１ディオプターの状態における前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
で表される条件式（１）を満足し、
前記接眼光学系の少なくとも１枚のレンズを光軸に沿って移動させることにより視度調整を行い、
前記対物光学系の少なくとも１枚のレンズを光軸に沿って移動させることにより視度調整を行い、
前記中間像の位置に配置され、かつ画像を表示する表示素子と、
前記対物光学系の前記視度調整の際に移動する少なくとも１枚のレンズを移動させることにより前記対物光学系からの光の集光位置を変化させる集光位置可変機構であって、前記撮像装置の非使用状態において、前記集光位置を前記表示素子と異なる位置に移動させる集光位置可変機構とを備えたファインダー。
【請求項5】
光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み前記中間像を観察するための接眼光学系とを備えるファインダーであって、前記中間像は、前記対物光学系と前記接眼光学系との間の光路に位置し、
正立像を形成するための複数の反射面を含み、
前記対物光学系及び前記接眼光学系はそれぞれ、前記複数の反射面のうちの少なくとも１つを有し、
前記対物光学系は、変倍の際に隣り合う群との間隔が変化する複数のレンズ群を含み、
前記複数のレンズ群は、広角端から望遠端への変倍の際にアイポイント側へ移動する負の屈折力を有する負レンズ群と、広角端から望遠端への変倍の際に物体側へ移動する正の屈折力を有する正レンズ群とを含み、
無限遠物体を観察する状態における前記対物光学系の焦点距離をｆｏとし、
前記対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、
視度が－１ディオプターの状態における前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
で表される条件式（１）を満足するファインダー。
【請求項6】
光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み前記中間像を観察するための接眼光学系とを備えるファインダーであって、前記中間像は、前記対物光学系と前記接眼光学系との間の光路に位置し、
正立像を形成するための複数の反射面を含み、
前記対物光学系及び前記接眼光学系はそれぞれ、前記複数の反射面のうちの少なくとも１つを有し、
前記対物光学系は、変倍の際に隣り合う群との間隔が変化する複数のレンズ群を含み、
前記複数のレンズ群は、広角端から望遠端への変倍の際にアイポイント側へ移動する負の屈折力を有する負レンズ群と、広角端から望遠端への変倍の際に物体側へ移動する正の屈折力を有する正レンズ群とを含み、
前記負レンズ群は、２枚以上の負レンズを含み、
無限遠物体を観察する状態における前記対物光学系の焦点距離をｆｏとし、
前記対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、
視度が－１ディオプターの状態における前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
で表される条件式（１）を満足するファインダー。
【請求項7】
光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み前記中間像を観察するための接眼光学系とを備えるファインダーであって、前記中間像は、前記対物光学系と前記接眼光学系との間の光路に位置し、
正立像を形成するための複数の反射面を含み、
前記対物光学系及び前記接眼光学系はそれぞれ、前記複数の反射面のうちの少なくとも１つを有し、
前記対物光学系は、変倍の際に隣り合う群との間隔が変化する複数のレンズ群を含み、
前記複数のレンズ群は、広角端から望遠端への変倍の際にアイポイント側へ移動する負の屈折力を有する負レンズ群と、広角端から望遠端への変倍の際に物体側へ移動する正の屈折力を有する正レンズ群とを含み、
前記負レンズ群は、２枚以上の負レンズを含み、
無限遠物体を観察する状態における前記対物光学系の焦点距離をｆｏとし、
前記対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、
視度が－１ディオプターの状態における前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
で表される条件式（１）を満足し、
前記負レンズ群の負レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｎｏとした場合、
４０＜νｄｎｏ＜１１０ （６）
で表される条件式（６）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むファインダー。
【請求項8】
光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み前記中間像を観察するための接眼光学系とを備えるファインダーであって、前記中間像は、前記対物光学系と前記接眼光学系との間の光路に位置し、
前記中間像の物体側で前記中間像に最も近い屈折力を有する光学面は、正の屈折力を有し、
正立像を形成するための複数の反射面を含み、
前記対物光学系及び前記接眼光学系はそれぞれ、前記複数の反射面のうちの少なくとも１つを有し、
無限遠物体を観察する状態における前記対物光学系の焦点距離をｆｏとし、
前記対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、
視度が－１ディオプターの状態における前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとし、
前記光学面の物体側の媒質のｄ線に対する屈折率をＮｄａとし、
前記光学面の曲率半径をＲａとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
－２．５＜ｆｅ×Ｎｄａ／Ｒａ＜－０．４ （１１）
で表される条件式（１）及び（１１）を満足するファインダー。
【請求項9】
光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み前記中間像を観察するための接眼光学系とを備えるファインダーであって、前記中間像は、前記対物光学系と前記接眼光学系との間の光路に位置し、
正立像を形成するための複数の反射面を含み、
前記対物光学系及び前記接眼光学系はそれぞれ、前記複数の反射面のうちの少なくとも１つを有し、
前記対物光学系は、変倍の際に隣り合う群との間隔が変化する複数のレンズ群を含み、
前記複数のレンズ群は、広角端から望遠端への変倍の際にアイポイント側へ移動する負の屈折力を有する負レンズ群と、広角端から望遠端への変倍の際に物体側へ移動する正の屈折力を有する正レンズ群とを含み、
無限遠物体を観察する状態における前記対物光学系の焦点距離をｆｏとし、
前記対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、
視度が－１ディオプターの状態における前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとし、
前記負レンズ群の広角端における位置と望遠端における位置との差をｄｗｔｎとし、
無限遠物体を観察する状態における望遠端での前記対物光学系の最も物体側のレンズ面から前記中間像までの光軸上の距離をｄｏとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
０．０５＜ｄｗｔｎ／ｄｏ＜０．５ （１２）
で表される条件式（１）及び（１２）を満足するファインダー。
【請求項10】
請求項１から９のいずれか１項に記載のファインダーを備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、ファインダー、及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、ファインダーに使用可能な光学系として、特開２０１２－１３３１１０号公報、及び特開２０１２－８８６０４号公報に記載のレンズ系が知られている。
【発明の概要】
【0003】
本開示の技術は、光学系の大型化を抑制しつつ、より光学ファインダー倍率が高いファインダー、及びこのファインダーを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示の技術の一態様に係るファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイント側へ順に、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を形成する対物光学系と、少なくとも１枚のレンズを含み中間像を観察するための接眼光学系とを備えるファインダーであって、中間像は、対物光学系と接眼光学系との間の光路に位置し、正立像を形成するための複数の反射面を含み、対物光学系及び接眼光学系はそれぞれ、複数の反射面のうちの少なくとも１つを有し、無限遠物体を観察する状態における対物光学系の焦点距離をｆｏとし、対物光学系が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とし、視度が－１ディオプターの状態における接眼光学系の焦点距離をｆｅとした場合、
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
で表される条件式（１）を満足する。
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
で表される条件式（１）を満足する。
【0005】
上記態様のファインダーは、無限遠物体を観察する状態における対物光学系の最も物体側のレンズ面から中間像までの光軸上の距離をｄｏとし、対物光学系が変倍光学系の場合はｄｏは望遠端における値とし、無限遠物体を観察する状態、かつ視度が－１ディオプターの状態における中間像から接眼光学系の最もアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離をｄｅとした場合、
１．８＜ｄｏ／ｄｅ＜６ （２）
で表される条件式（２）を満足することが好ましい。
１．８＜ｄｏ／ｄｅ＜６ （２）
で表される条件式（２）を満足することが好ましい。
【0006】
対物光学系は反射面を含む第１のプリズムを有し、接眼光学系は反射面を含む第２のプリズムを有し、第１のプリズムの最も物体側の面から第１のプリズムの最もアイポイント側の面までの光軸上の距離をｄＰｏとし、第２のプリズムの最も物体側の面から第２のプリズムの最もアイポイント側の面までの光軸上の距離をｄＰｅとした場合、上記態様のファインダーは、
１．１＜ｄＰｏ／ｄＰｅ＜５ （３）
で表される条件式（３）を満足することが好ましい。
１．１＜ｄＰｏ／ｄＰｅ＜５ （３）
で表される条件式（３）を満足することが好ましい。
【0007】
上記態様のファインダーは、接眼光学系の少なくとも１枚のレンズを光軸に沿って移動させることにより視度調整を行うことが好ましい。
【0008】
上記態様のファインダーは、対物光学系の少なくとも１枚のレンズを光軸に沿って移動させることにより視度調整を行うことが好ましい。
【0009】
上記態様のファインダーにおいて、中間像の物体側で中間像に最も近い屈折力を有する光学面は、正の屈折力を有することが好ましい。上記光学面から中間像までの光軸上の距離をｄｉとした場合、上記態様のファインダーは、
０．０２５＜ｄｉ／ｆｅ＜０．４ （４）
で表される条件式（４）を満足することが好ましい。
０．０２５＜ｄｉ／ｆｅ＜０．４ （４）
で表される条件式（４）を満足することが好ましい。
【0010】
上記光学面の物体側の媒質のｄ線に対する屈折率をＮｄａとし、
光学面の曲率半径をＲａとした場合、上記態様のファインダーは、
－２．５＜ｆｅ×Ｎｄａ／Ｒａ＜－０．４ （１１）
で表される条件式（１１）を満足することが好ましい。
光学面の曲率半径をＲａとした場合、上記態様のファインダーは、
－２．５＜ｆｅ×Ｎｄａ／Ｒａ＜－０．４ （１１）
で表される条件式（１１）を満足することが好ましい。
【0011】
上記態様のファインダーは、中間像の位置、又は中間像と光学的に共役な位置に、画像を表示する表示素子を備え、表示素子が中間像の位置に配置されている場合は、表示素子の画像表示面と中間像との光軸方向の空気換算距離をｄとし、表示素子が共役な位置に配置されている場合は、表示素子の画像表示面と共役な位置との光軸方向の空気換算距離をｄとした場合、
０≦｜ｄ｜／ｆｅ＜０．０８ （５）
で表される条件式（５）を満足することが好ましい。
０≦｜ｄ｜／ｆｅ＜０．０８ （５）
で表される条件式（５）を満足することが好ましい。
【0012】
上記態様のファインダーが上記表示素子を備える場合、上記態様のファインダーはさらに、対物光学系と接眼光学系との間の光路に、対物光学系から射出される光束の少なくとも一部を遮光する遮光部材を備えることが好ましい。そして、遮光部材が遮光する領域は可変であることが好ましい。
【0013】
上記態様のファインダーが、対物光学系の少なくとも１枚のレンズを光軸に沿って移動させることにより視度調整を行う場合、上記態様のファインダーは、撮像装置に設けられたファインダーであることが好ましく、中間像の位置に配置され、かつ画像を表示する表示素子と、対物光学系の視度調整の際に移動する少なくとも１枚のレンズを移動させることにより対物光学系からの光の集光位置を変化させる集光位置可変機構とを備えることが好ましい。上記集光位置可変機構は、撮像装置の非使用状態において、集光位置を表示素子と異なる位置に移動させることが好ましい。
【0014】
対物光学系は、変倍の際に隣り合う群との間隔が変化する複数のレンズ群を含むことが好ましい。その場合、対物光学系は、広角端から望遠端への変倍の際にアイポイント側へ移動する負の屈折力を有する負レンズ群と、広角端から望遠端への変倍の際に物体側へ移動する正の屈折力を有する正レンズ群とを含むことが好ましい。
【0015】
負レンズ群は、２枚以上の負レンズを含むことが好ましい。負レンズ群の負レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｎｏとした場合、負レンズ群は、
４０＜νｄｎｏ＜１１０ （６）
で表される条件式（６）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。
４０＜νｄｎｏ＜１１０ （６）
で表される条件式（６）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。
【0016】
負レンズ群の広角端における位置と望遠端における位置との差をｄｗｔｎとし、無限遠物体を観察する状態における望遠端での対物光学系の最も物体側のレンズ面から中間像までの光軸上の距離をｄｏとした場合、上記態様のファインダーは、
０．０５＜ｄｗｔｎ／ｄｏ＜０．５ （１２）
で表される条件式（１２）を満足することが好ましい。
０．０５＜ｄｗｔｎ／ｄｏ＜０．５ （１２）
で表される条件式（１２）を満足することが好ましい。
【0017】
対物光学系の最も物体側のレンズ群は正の屈折力を有することが好ましい。対物光学系の最も物体側のレンズ群の焦点距離をｆ１とした場合、上記態様のファインダーは、
０．４５＜ｆ１／ｆｏ＜３ （７）
で表される条件式（７）を満足することが好ましい。
０．４５＜ｆ１／ｆｏ＜３ （７）
で表される条件式（７）を満足することが好ましい。
【0018】
対物光学系の正の屈折力を有するレンズ群の正レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｐｏとした場合、対物光学系の正の屈折力を有するレンズ群は、
１．６５＜Ｎｄｐｏ＜２．３ （８）
で表される条件式（８）を満足する正レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。
１．６５＜Ｎｄｐｏ＜２．３ （８）
で表される条件式（８）を満足する正レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。
【0019】
接眼光学系は、１枚以上の正レンズと、１枚以上の負レンズとを含むことが好ましい。接眼光学系の負レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｎｅとした場合、接眼光学系は、
１０＜νｄｎｅ＜４０ （９）
で表される条件式（９）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。
１０＜νｄｎｅ＜４０ （９）
で表される条件式（９）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。
【0020】
接眼光学系の条件式（９）を満足する負レンズの焦点距離をｆｎｅとし、無限遠物体を観察する状態、かつ視度が－１ディオプターの状態における中間像から接眼光学系の最もアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離をｄｅとした場合、接眼光学系は、
－３＜ｆｎｅ／ｄｅ＜－０．２ （１０）
で表される条件式（１０）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。
－３＜ｆｎｅ／ｄｅ＜－０．２ （１０）
で表される条件式（１０）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。
【0021】
本開示の技術の別の態様に係る撮像装置は、上記態様のファインダーを備えている。
【0022】
なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、及びカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル等が含まれていてもよいことを意図する。
【0023】
なお、本明細書においては、非球面を含むレンズに関する、屈折力の符号、曲率半径、及び面形状は、特に断りが無い限り、近軸領域で考えることにする。曲率半径の符号については、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、アイポイント側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負とする。
【0024】
条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている値は、ｄ線を基準とした場合の値である。本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、及び「Ｆ線」は輝線であり、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）として扱う。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】実施例１のファインダーに対応し、一実施形態に係るファインダーの光路を展開した場合の構成と光束を示す断面図である。
【図6】変形例の要部の側面図である。
【図7】変形例の要部の斜視図である。
【図8】一実施形態に係る撮像装置の背面側の斜視図である。
【図9】一実施形態に係る撮像装置の要部の機能構成図である。
【図10】ファインダーにより観察される画像及び光学像の一例を示す図である。
【図11】表示素子が表示する画像の一例である。
【図12】光学像の一例である。
【図13】第１表示領域のサイズ及び表示位置の変更例を示す図である。
【図14】環境光の強度が高い状況での観察を説明するための図である。
【図15】ファインダーを変倍した場合の観察を説明するための図である。
【図16】実施例１のファインダーの各収差図である。
【図17】実施例２のファインダーの構成と光束を示す断面図である。
【図18】実施例２のファインダーの各収差図である。
【図19】実施例３のファインダーの構成と光束を示す断面図である。
【図20】実施例３のファインダーの各収差図である。
【図21】実施例４のファインダーの構成と光束を示す断面図である。
【図22】実施例４のファインダーの各収差図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本開示の技術の実施形態の一例を図面を参照しながら説明する。
【0027】
図１に、本開示の技術の一実施形態に係るファインダーの光学系の構成と光束を示す。本実施形態に係るファインダーは、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に設けられて使用される。図１に示す構成例は、後述の実施例１に対応している。図１の光学系は変倍光学系であり、図２に、図１のファインダーの各変倍状態における構成を示す。図２では、「広角端」と付した上段に広角端状態を示し、「望遠端」と付した下段に望遠端状態を示す。本実施形態のファインダーの光路は屈曲形状であるが、図１及び図２には光路を展開した場合の断面図を示す。図１及び図２では左側を物体側、右側をアイポイントＥＰ側としている。図１及び図２のアイポイントＥＰは形状を示しているのではなく光軸Ａｘ方向の位置を示している。
【0028】
本実施形態のファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、中間像ＭＩを形成する対物光学系１と、中間像ＭＩを観察するための接眼光学系２とを備える実像式のファインダーである。中間像ＭＩは、対物光学系１と接眼光学系２との間の光路に位置する。対物光学系１及び接眼光学系２はそれぞれ、少なくとも１枚のレンズを含む。
【0029】
対物光学系１が有するレンズのみで形成される像は倒立像となるが、使用者が観察する像は正立像であることが好ましい。そこで、本実施形態のファインダーは、正立像を形成するための複数の反射面を含んで構成されている。これら複数の反射面は、それぞれが像を反転する作用を有し、全体として、正立像を形成するための光学系である像正立用光学系を構成する。本実施形態における対物光学系１及び接眼光学系２はそれぞれ、上記複数の反射面のうちの少なくとも１つを有する。すなわち、像正立用光学系の構成要素は、中間像ＭＩを挟んで対物光学系１側と接眼光学系２側との両方に分けて配置されている。このように構成することによって、像正立用光学系内を通過する光束の最大径を小さくすることができるため、光学系の小型化に有利となる。
【0030】
一例として、図１の対物光学系１及び接眼光学系２は以下のように構成されている。対物光学系１は、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、レンズＬ１～Ｌ７の７枚のレンズと、第１のプリズムＰ１と、レンズＬ８とからなる。接眼光学系２は、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、第２のプリズムＰ２と、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズとからなる。対物光学系１は、ファインダーの最も物体側の屈折力を有する光学面から、中間像ＭＩの物体側で中間像ＭＩに最も近い光学面までの光学要素からなる。接眼光学系２は、中間像ＭＩのアイポイントＥＰ側で中間像ＭＩに最も近い光学面から、ファインダーの最もアイポイントＥＰ側の屈折力を有する光学面までの光学要素からなる。第１のプリズムＰ１及び第２のプリズムＰ２はそれぞれ、像正立用光学系の構成要素となる反射面を含む。図１では光束として、軸上光束Ｋａと、最大画角の光束Ｋｂとを示す。
【0031】
図１のファインダーは、中間像ＭＩの位置に配置された表示素子３を備える。表示素子３は、光透過性を有する素子であり、画像を表示する。図１のファインダーは、対物光学系１が形成する中間像ＭＩである光学像と、表示素子３が表示する画像とを重畳させて観察可能に構成されている。つまり、図１のファインダーは、光学ビューファインダー（ＯＶＦ：Optical View Finder）としての機能と、電子ビューファインダー（Electronic View Finder：ＥＶＦ）としての機能とを兼ね備えたハイブリッド型のファインダーである。
【0032】
また、図１のファインダーは、対物光学系１と接眼光学系２との間の光路に遮光部材４を備える。遮光部材４は、対物光学系１から射出される光束の少なくとも一部を遮光する。これによって、表示素子３が表示する画像の視認性を向上させることができる。遮光部材４が遮光する領域は可変である。表示素子３と遮光部材４については後で詳述する。
【0033】
さらに、一例として、図１のファインダーは、接眼光学系２とアイポイントＥＰとの間に平行平板状の光学部材ＣＧを備える。光学部材ＣＧは、保護用のカバーガラス、又は各種フィルタ等を想定した部材である。光学部材ＣＧは屈折力を有しない部材である。光学部材ＣＧを省略してファインダーを構成することも可能である。
【0034】
図３に、図１のファインダーの光路を展開しない場合の側面図を示す。第１のプリズムＰ１及び第２のプリズムＰ２が有する反射面によって、光路が折り曲げられている。第１のプリズムＰ１から第２のプリズムＰ２までの部分の正面図を図４に示し、斜視図を図５に示す。
【0035】
図３、図４、及び図５を参照しながら本実施形態の像正立用光学系について説明する。以下では、直交座標系のＸ軸、Ｙ軸、及びＺ軸を用いて説明する。この説明では、レンズＬ１～Ｌ７の光軸Ａｘと同じ方向で物体側からアイポイントＥＰ側へ向かう方向を＋Ｚ軸方向とし、図３及び図４の上方向を＋Ｙ軸方向とし、図４の右方向を＋Ｘ軸方向としている。
【0036】
第１のプリズムＰ１は、Ｚ軸に垂直な入射面Ｐ１ａ、ＸＹ平面に対して４５度傾いた反射面Ｐ１ｂ、ＹＺ平面に対して４５度傾いた反射面Ｐ１ｃ、ＹＺ平面に対して反射面Ｐ１ｃと逆方向に４５度傾いた反射面Ｐ１ｄ、及びＹ軸に垂直な射出面Ｐ１ｅを有する。第２のプリズムＰ２は、Ｙ軸に垂直な入射面Ｐ２ａ、ＸＹ平面に対して－４５度傾いた反射面Ｐ２ｂ、及びＺ軸に垂直な射出面Ｐ２ｃを有する。
【0037】
物体側から＋Ｚ軸方向に進んで第１のプリズムＰ１に到達した光は、入射面Ｐ１ａから第１のプリズムＰ１に入射して直進し、反射面Ｐ１ｂで－Ｙ軸方向に反射され、反射面Ｐ１ｃで－Ｘ軸方向に反射され、反射面Ｐ１ｄで＋Ｙ軸方向に反射され、射出面Ｐ１ｅから射出される。この射出した光は、＋Ｙ軸方向に進んでレンズＬ８、遮光部材４、表示素子３を順に通過した後、入射面Ｐ２ａから第２のプリズムＰ２に入射して直進し、反射面Ｐ２ｂで＋Ｚ軸方向に反射されて、射出面Ｐ２ｃから射出される。
【0038】
反射面Ｐ１ｂ、反射面Ｐ１ｃ、反射面Ｐ１ｄ、及び反射面Ｐ２ｂは像正立用光学系の構成要素である。これら４つの反射面を経由することによって、図５に模式的に示すように、入射面Ｐ１ａに入射した物体に対して射出面Ｐ２ｃから射出される像は、左右及び上下が逆になる。対物光学系１が有するレンズのみで形成される像は倒立像となるが、ファインダーが上記構成の像正立用光学系を備えることによって、使用者は正立像を観察することができる。
【0039】
対物光学系１の焦点距離をｆｏとし、接眼光学系２の焦点距離をｆｅとした場合、ファインダーは下記条件式（１）を満足するように構成される。ただし、ｆｏは無限遠物体を観察する状態における値とし、対物光学系１が変倍光学系の場合はｆｏは望遠端における値とする。また、ｆｅは視度が－１ディオプターの状態における値とする。条件式（１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、より高い像倍率で物体を観察することができる。条件式（１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、光学系の小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、ファインダーは下記条件式（１－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１－２）を満足することがさらにより好ましい。
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
２．３＜ｆｏ／ｆｅ＜６ （１－１）
２．７＜ｆｏ／ｆｅ＜４．２ （１－２）
２＜ｆｏ／ｆｅ＜８ （１）
２．３＜ｆｏ／ｆｅ＜６ （１－１）
２．７＜ｆｏ／ｆｅ＜４．２ （１－２）
【0040】
対物光学系１の最も物体側のレンズ面から中間像ＭＩまでの光軸Ａｘ上の距離をｄｏとし、中間像ＭＩから接眼光学系２の最もアイポイントＥＰ側のレンズ面までの光軸Ａｘ上の距離をｄｅとした場合、ファインダーは下記条件式（２）を満足することが好ましい。ただし、ｄｏは無限遠物体を観察する状態における値とし、対物光学系１が変倍光学系の場合はｄｏは望遠端における値とする。また、ｄｅは、無限遠物体を観察する状態、かつ視度が－１ディオプターの状態における値とする。条件式（２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、中間像ＭＩよりアイポイントＥＰ側の像正立用光学系の最もアイポイントＥＰ側の面を通る光束の広がりを抑えることができるため、中間像ＭＩよりアイポイントＥＰ側の光学系の小型化に有利となる。条件式（２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、中間像ＭＩより物体側の像正立用光学系の最も物体側の面を通る光束の広がりを抑えることができるため、中間像ＭＩより物体側の光学系の小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、ファインダーは下記条件式（２－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（２－２）を満足することがさらにより好ましい。
１．８＜ｄｏ／ｄｅ＜６ （２）
２．４＜ｄｏ／ｄｅ＜５ （２－１）
３＜ｄｏ／ｄｅ＜４．２ （２－２）
１．８＜ｄｏ／ｄｅ＜６ （２）
２．４＜ｄｏ／ｄｅ＜５ （２－１）
３＜ｄｏ／ｄｅ＜４．２ （２－２）
【0041】
第１のプリズムＰ１の最も物体側の面から第１のプリズムＰ１の最もアイポイントＥＰ側の面までの光軸Ａｘ上の距離をｄＰｏとし、第２のプリズムＰ２の最も物体側の面から第２のプリズムＰ２の最もアイポイントＥＰ側の面までの光軸Ａｘ上の距離をｄＰｅとした場合、ファインダーは下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、中間像ＭＩよりアイポイントＥＰ側の像正立用光学系の最もアイポイントＥＰ側の面を通る光束の広がりを抑えることができるため、中間像ＭＩよりアイポイントＥＰ側の光学系の小型化に有利となる。条件式（３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、中間像ＭＩより物体側の像正立用光学系の最も物体側の面を通る光束の広がりを抑えることができるため、中間像ＭＩより物体側の光学系の小型化に有利となる。すなわち、条件式（３）を満足することによって、像正立用光学系の最もアイポイントＥＰ側の面と像正立用光学系の最も物体側の面との両方について各々の有効径が大径化しないようバランスよく抑えることができるため、小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、ファインダーは下記条件式（３－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（３－２）を満足することがさらにより好ましい。
１．１＜ｄＰｏ／ｄＰｅ＜５ （３）
２＜ｄＰｏ／ｄＰｅ＜４．５ （３－１）
２．８＜ｄＰｏ／ｄＰｅ＜３．８ （３－２）
１．１＜ｄＰｏ／ｄＰｅ＜５ （３）
２＜ｄＰｏ／ｄＰｅ＜４．５ （３－１）
２．８＜ｄＰｏ／ｄＰｅ＜３．８ （３－２）
【0042】
中間像ＭＩの物体側で中間像ＭＩに最も近い屈折力を有する光学面は、正の屈折力を有することが好ましい。以下では、説明の便宜上、中間像ＭＩの物体側で中間像ＭＩに最も近い屈折力を有する光学面を近接光学面と呼ぶことにする。近接光学面が正の屈折力を有する場合は、近接光学面から接眼光学系２に向かう光束に収束作用を与えることができるため、接眼光学系２の小型化に有利となる。図１の例では、近接光学面は、レンズＬ８のアイポイントＥＰ側のレンズ面である。しかし、本開示の技術においては、近接光学面はレンズ面に限定されない。例えば、近接光学面は屈折力を有するプリズムの面であってもよい。
【0043】
近接光学面から中間像ＭＩまでの光軸Ａｘ上の距離をｄｉ、接眼光学系２の焦点距離をｆｅとした場合、ファインダーは下記条件式（４）を満足することが好ましい。ただし、ｆｅは視度が－１ディオプターの状態における値とする。条件式（４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、近接光学面と中間像ＭＩの像面との間に視度差が生じ、近接光学面にゴミが付着している場合でも光学像へのゴミの映り込みを回避することができる。条件式（４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、像正立用光学系の小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、ファインダーは下記条件式（４－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（４－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．０２５＜ｄｉ／ｆｅ＜０．４ （４）
０．０５＜ｄｉ／ｆｅ＜０．３ （４－１）
０．０８５＜ｄｉ／ｆｅ＜０．２５ （４－２）
０．０２５＜ｄｉ／ｆｅ＜０．４ （４）
０．０５＜ｄｉ／ｆｅ＜０．３ （４－１）
０．０８５＜ｄｉ／ｆｅ＜０．２５ （４－２）
【0044】
接眼光学系２の焦点距離をｆｅとし、近接光学面の物体側の媒質のｄ線に対する屈折率をＮｄａとし、近接光学面の曲率半径をＲａとした場合、ファインダーは下記条件式（１１）を満足することが好ましい。ただし、ｆｅは視度が－１ディオプターの状態における値とする。また、Ｒａの符号は、物体側に凸面を向けた面形状のものを正、アイポイントＥＰ側に凸面を向けた面形状のものを負とする。条件式（１１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸外光線が接眼光学系２へ入射する際の光線の角度が収束傾向になり過ぎないため、アイレリーフの長さを確保することができる。条件式（１１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、軸外光線が接眼光学系２へ入射する際の光線の角度を収束傾向へ変化させることができるため、接眼光学系２の小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、ファインダーは下記条件式（１１－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１１－２）を満足することがさらにより好ましい。
－２．５＜ｆｅ×Ｎｄａ／Ｒａ＜－０．４ （１１）
－１．８＜ｆｅ×Ｎｄａ／Ｒａ＜－０．８ （１１－１）
－１．５５＜ｆｅ×Ｎｄａ／Ｒａ＜－１．２２ （１１－２）
－２．５＜ｆｅ×Ｎｄａ／Ｒａ＜－０．４ （１１）
－１．８＜ｆｅ×Ｎｄａ／Ｒａ＜－０．８ （１１－１）
－１．５５＜ｆｅ×Ｎｄａ／Ｒａ＜－１．２２ （１１－２）
【0045】
対物光学系１は、変倍光学系であることが好ましい。より詳しくは、対物光学系１は、変倍の際に隣り合う群との間隔が変化する複数のレンズ群を含み、これら複数のレンズ群の隣り合う群との間隔を変化させることにより変倍を行うことが好ましい。変倍を可能とすることで、様々な視野に対応した光学像の中間像ＭＩを形成することができる。
【0046】
一例として図１の対物光学系１は、最も物体側からアイポイントＥＰ側へ順に連続して、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とを含む。第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１～Ｌ２の２枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ３～Ｌ４の２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ５の１枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ６～Ｌ７の２枚のレンズからなる。広角端から望遠端への変倍の際、第２レンズ群Ｇ２は光軸Ａｘに沿ってアイポイントＥＰ側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は光軸Ａｘに沿って物体側へ移動し、かつ第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は固定されている。図１では、変倍の際に移動するレンズ群の下に、広角端から望遠端への変倍の際の概略的な移動方向を太線の矢印で示している。
【0047】
対物光学系１が変倍の際に隣り合う群との間隔が変化する複数のレンズ群を含む場合、対物光学系１は、広角端から望遠端への変倍の際にアイポイントＥＰ側へ移動する負の屈折力を有する負レンズ群と、広角端から望遠端への変倍の際に物体側へ移動する正の屈折力を有する正レンズ群とを含むことが好ましい。このようにした場合は、高い変倍比を得ることに有利となり、かつ変倍に伴う視度変化を補正することにも有利となる。
【0048】
対物光学系１の上記負レンズ群は、２枚以上の負レンズを含むことが好ましい。このようにした場合は、高い変倍比を維持しつつ、変倍の際の球面収差の変動を抑制することに有利となる。
【0049】
対物光学系１の上記負レンズ群の負レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｎｏとした場合、この負レンズ群は下記条件式（６）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。条件式（６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸上色収差の補正に有利となる。条件式（６）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、材料の入手性を向上できるため、製造コストの低減に有利となる。より良好な特性を得るためには、条件式（６）に代えて下記条件式（６－１）とすることがより好ましく、下記条件式（６－２）とすることがさらにより好ましい。
４０＜νｄｎｏ＜１１０ （６）
６５＜νｄｎｏ＜９７ （６－１）
７０＜νｄｎｏ＜８０ （６－２）
４０＜νｄｎｏ＜１１０ （６）
６５＜νｄｎｏ＜９７ （６－１）
７０＜νｄｎｏ＜８０ （６－２）
【0050】
対物光学系１の上記負レンズ群の広角端における位置と望遠端における位置との差をｄｗｔｎとし、対物光学系１の最も物体側のレンズ面から中間像ＭＩまでの光軸Ａｘ上の距離をｄｏとした場合、ファインダーは下記条件式（１２）を満足することが好ましい。ただし、ｄｏは望遠端での無限遠物体を観察する状態における値とする。条件式（１２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、より高変倍の光学系の実現が容易になる。条件式（１２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、変倍の際の上記負レンズ群の移動量を抑制することができるため、小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、ファインダーは下記条件式（１２－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（１２－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．０５＜ｄｗｔｎ／ｄｏ＜０．５ （１２）
０．０９＜ｄｗｔｎ／ｄｏ＜０．３５ （１２－１）
０．１４＜ｄｗｔｎ／ｄｏ＜０．１８５ （１２－２）
０．０５＜ｄｗｔｎ／ｄｏ＜０．５ （１２）
０．０９＜ｄｗｔｎ／ｄｏ＜０．３５ （１２－１）
０．１４＜ｄｗｔｎ／ｄｏ＜０．１８５ （１２－２）
【0051】
対物光学系１の最も物体側のレンズ群は正の屈折力を有することが好ましい。このようにした場合は、望遠端における球面収差の補正に有利となる。
【0052】
対物光学系１の最も物体側のレンズ群の焦点距離をｆ１とし、無限遠物体を観察する状態における望遠端での対物光学系１の焦点距離をｆｏとした場合、対物光学系１は下記条件式（７）を満足することが好ましい。条件式（７）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、対物光学系１で発生する球面収差の抑制に有利となる。条件式（７）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、対物光学系１の最も物体側のレンズ群で好適に光束を収束させることができるため、対物光学系１の小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、対物光学系１は下記条件式（７－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（７－２）を満足することがさらにより好ましい。
０．４５＜ｆ１／ｆｏ＜３ （７）
０．６２＜ｆ１／ｆｏ＜２ （７－１）
０．８４＜ｆ１／ｆｏ＜１．１ （７－２）
０．４５＜ｆ１／ｆｏ＜３ （７）
０．６２＜ｆ１／ｆｏ＜２ （７－１）
０．８４＜ｆ１／ｆｏ＜１．１ （７－２）
【0053】
対物光学系１の正の屈折力を有するレンズ群の正レンズのｄ線に対する屈折率をＮｄｐｏとした場合、対物光学系１の少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ群は下記条件式（８）を満足する正レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。条件式（８）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、像面湾曲の補正に有利となる。条件式（８）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、材料の入手性を向上できるため、製造コストの低減に有利となる。より良好な特性を得るためには、条件式（８）に代えて下記条件式（８－１）とすることがより好ましく、下記条件式（８－２）とすることがさらにより好ましい。
１．６５＜Ｎｄｐｏ＜２．３ （８）
１．７２＜Ｎｄｐｏ＜２．１５ （８－１）
１．８４＜Ｎｄｐｏ＜２．０５ （８－２）
１．６５＜Ｎｄｐｏ＜２．３ （８）
１．７２＜Ｎｄｐｏ＜２．１５ （８－１）
１．８４＜Ｎｄｐｏ＜２．０５ （８－２）
【0054】
接眼光学系２は、１枚以上の正レンズと、１枚以上の負レンズとを含むことが好ましい。このようにした場合は、倍率色収差の補正に有利となる。
【0055】
接眼光学系２の負レンズのｄ線基準のアッベ数をνｄｎｅとした場合、接眼光学系２は下記条件式（９）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。条件式（９）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、材料の入手性を向上できるため、製造コストの低減に有利となる。条件式（９）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、接眼光学系２で発生する色収差、特に倍率色収差の補正に有利となる。これによって、図１のように中間像ＭＩの位置に表示素子３が配置されている場合は、表示素子３の画像表示面に表示される画像をより良好に観察することができる。より良好な特性を得るためには、条件式（９）に代えて下記条件式（９－１）とすることがより好ましく、下記条件式（９－２）とすることがさらにより好ましい。
１０＜νｄｎｅ＜４０ （９）
１５＜νｄｎｅ＜２９ （９－１）
２２＜νｄｎｅ＜２５ （９－２）
１０＜νｄｎｅ＜４０ （９）
１５＜νｄｎｅ＜２９ （９－１）
２２＜νｄｎｅ＜２５ （９－２）
【0056】
接眼光学系２の条件式（９）を満足する負レンズの焦点距離をｆｎｅとし、中間像ＭＩから接眼光学系２の最もアイポイントＥＰ側のレンズ面までの光軸Ａｘ上の距離をｄｅとした場合、ファインダーは下記条件式（１０）を満足する負レンズを少なくとも１枚含むことが好ましい。ただし、ｄｅは、無限遠物体を観察する状態、かつ視度が－１ディオプターの状態における値とする。条件式（１０）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、中間像ＭＩよりアイポイントＥＰ側の像正立用光学系の反射面と、接眼光学系２の最も物体側のレンズ面との間隔を広げることができるため、迷光の発生を抑制することができる。条件式（１０）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、接眼光学系２の小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、条件式（１０）に代えて下記条件式（１０－１）とすることがより好ましく、下記条件式（１０－２）とすることがさらにより好ましい。
－３＜ｆｎｅ／ｄｅ＜－０．２ （１０）
－２＜ｆｎｅ／ｄｅ＜－０．４ （１０－１）
－１．８２＜ｆｎｅ／ｄｅ＜－０．６ （１０－２）
－３＜ｆｎｅ／ｄｅ＜－０．２ （１０）
－２＜ｆｎｅ／ｄｅ＜－０．４ （１０－１）
－１．８２＜ｆｎｅ／ｄｅ＜－０．６ （１０－２）
【0057】
図１に示すように、ファインダーは、中間像ＭＩの位置に画像を表示する表示素子３を備えることが好ましい。表示素子３が表示する画像とは、例えば撮像装置における撮像素子の撮影範囲を示す標識（視野枠）、撮影情報、及び撮影画像等である。中間像ＭＩの位置に表示素子３を配置することによって、中間像ＭＩと、表示素子３が表示する画像とを重畳させて観察することができる。なお、上記の「中間像ＭＩの位置に画像を表示する表示素子３を備える」は、本開示の技術が属する技術分野で実用上許容される誤差を含む位置に表示素子３を備える場合も含む。
【0058】
表示素子３が配置される位置は、中間像ＭＩの位置に代えて、中間像ＭＩと光学的に共役な位置であってもよい。ファインダーが、中間像ＭＩと光学的に共役な位置に表示素子３を備える場合も、中間像ＭＩと、表示素子３が表示する画像とを重畳させて観察することができる。なお、上記の「中間像ＭＩと光学的に共役な位置に表示素子３を備える」は、本開示の技術が属する技術分野で実用上許容される誤差を含む位置に表示素子３を備える場合も含む。
【0059】
一例として、中間像ＭＩと光学的に共役な位置に表示素子３を備える構成の要部の側面図を図６に示し、斜視図を図７に示す。図３及び図５の構成と比較して図６及び図７の構成は、第２のプリズムＰ２に代えてハーフプリズムＰ２１が配置されている点、接眼光学系２の光軸Ａｘの延長上の位置であって中間像ＭＩと光学的に共役な位置に表示素子３が配置されている点、及び、平行平板状の光透過性を有する光路長調整部材７が遮光部材４に隣接して配置されている点が主に異なる。光路長調整部材７は、図５の構成に代えて図７の構成を用いる場合に光路長を調整するための部材である。
【0060】
ハーフプリズムＰ２１は、Ｙ軸に垂直な入射面Ｐ２１ａ、ＸＹ平面に対して－４５度傾いた反射透過面Ｐ２１ｂ、Ｚ軸に垂直な射出面Ｐ２１ｃ、及びＺ軸に垂直な入射面Ｐ２１ｄを有する。反射透過面Ｐ２１ｂは、ハーフプリズムＰ２１の内部に形成された膜によって構成され、入射光を反射光と透過光とに分岐する機能を有する。図６及び図７の構成では、対物光学系１からの光と、表示素子３からの光とを合成する素子として機能する。また、反射透過面Ｐ２１ｂは、像正立用光学系の構成要素の１つの反射面としても機能する。
【0061】
図６及び図７の構成を用いた場合は、対物光学系１を通りレンズＬ８から射出して＋Ｙ軸方向に進む光は、遮光部材４を通過し、光路長調整部材７を透過した後、入射面Ｐ２１ａからハーフプリズムＰ２１に入射して直進し、反射透過面Ｐ２１ｂで＋Ｚ軸方向に反射される。一方、表示素子３から＋Ｚ軸方向へ進む光は、入射面Ｐ２１ｄからハーフプリズムＰ２１に入射し、反射透過面Ｐ２１ｂを透過して、＋Ｚ軸方向に進む。反射透過面Ｐ２１ｂにおいて、対物光学系１からの光と、表示素子３から光とが合成されて、射出面Ｐ２１ｃから射出される。このようにして、中間像ＭＩと、表示素子３が表示する画像とを重畳させて観察することができる。
【0062】
中間像ＭＩの位置、又は中間像ＭＩと光学的に共役な位置に、画像を表示する表示素子３が配置されている場合、ファインダーは下記条件式（５）を満足することが好ましい。条件式（５）のｄについては、表示素子３が中間像ＭＩの位置に配置されている場合は、表示素子３の画像表示面と中間像ＭＩとの光軸Ａｘ方向の空気換算距離をｄとする。また、条件式（５）のｄについては、表示素子３が共役な位置に配置されている場合は、表示素子３の画像表示面と共役な位置との光軸Ａｘ方向の空気換算距離をｄとする。また、視度が－１ディオプターの状態における接眼光学系２の焦点距離をｆｅとする。条件式（５）の下限については、｜ｄ｜が絶対値であり、ｆｅは接眼光学系２の焦点距離であるから、０≦｜ｄ｜／ｆｅとなる。条件式（５）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、中間像ＭＩと画像表示面との視度差を抑えて観察することができる。より良好な特性を得るためには、ファインダーは下記条件式（５－１）を満足することがより好ましく、下記条件式（５－２）を満足することがさらにより好ましい。
０≦｜ｄ｜／ｆｅ＜０．０８ （５）
０≦｜ｄ｜／ｆｅ＜０．０４５ （５－１）
０≦｜ｄ｜／ｆｅ＜０．０２ （５－２）
０≦｜ｄ｜／ｆｅ＜０．０８ （５）
０≦｜ｄ｜／ｆｅ＜０．０４５ （５－１）
０≦｜ｄ｜／ｆｅ＜０．０２ （５－２）
【0063】
本実施形態のファインダーは、視度調整可能に構成されていることが好ましい。そのため、接眼光学系２の少なくとも１枚のレンズを光軸Ａｘに沿って移動させることにより視度調整を行うように構成されていることが好ましい。このようにした場合は、視度調整の際の諸収差の変動を抑制することに有利となる。
【0064】
さらに、対物光学系１の少なくとも１枚のレンズを光軸Ａｘに沿って移動させることにより視度調整を行うように構成されていることが好ましい。このようにした場合は、接眼光学系２での観察対象となる物体と、対物光学系１での観察対象となった物体の像との視度差を補正することが可能となる。具体的には例えば、表示素子３が表示する画像と、対物光学系１で形成する中間像ＭＩとの視度差を補正することが可能となる。
【0065】
光軸Ａｘに沿って移動することにより視度調整を行う群を、以下では視度調整群と呼ぶことにする。換言すれば、視度調整群は、視度調整の際に移動する群である。視度調整群は、１枚のみのレンズからなる構成としてもよく、複数のレンズからなる構成としてもよく、変倍の際に隣り合う群との間隔が変化する１つのレンズ群全体からなる構成としてもよい。
【0066】
図１の例では、対物光学系１の視度調整群はレンズＬ５の１枚のレンズからなり、接眼光学系２の視度調整群はレンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。接眼光学系２で視度調整を行う際には、レンズＬ２１～Ｌ２３が一体的に移動する。なお、本明細書において「一体的に移動する」とは、同時に同量同方向に移動することを意味する。
【0067】
ファインダーは、撮像装置の非使用状態において、視度調整群を移動させることにより、対物光学系１からの光の集光位置を表示素子３と異なる位置に移動させるように構成されていることが好ましい。このようにした場合は、非使用状態に太陽光等の強い光線がファインダーに入射した際に、表示素子３に焦点が合わないように集光位置を表示素子３からずらすことができるため、集光による表示素子３の損傷を防止することができる。同様に、遮光部材４の損傷も防止するためには、上記の非使用状態における視度調整群移動後の対物光学系１からの光の集光位置が、遮光部材４と異なる位置であることが好ましい。上記の非使用状態における視度調整群の移動は、自動的に行われることが好ましいが、使用者が手動で行ってもよい。
【0068】
次に、図８及び図９を参照しながら、本開示の技術の一実施形態に係る撮像装置について説明する。図８及び図９に示すカメラ１００は、本開示の技術に係る撮像装置の一例である。図８には、カメラ１００の背面側の斜視図を示し、図９にはカメラ１００の要部の機能構成図を示す。以下では、ファインダーにとっての観察対象であり撮像装置にとっての撮像の対象となる物体を、被写体ともいう。また、以下では、対物光学系１が形成する中間像ＭＩを、光学像ＯＰともいう。
【0069】
一例として図８に示すカメラ１００は、カメラ本体２０と、本開示の技術の一実施形態に係るファインダー１０とを備える。図８に示すファインダー１０は、外付け型のファインダーであり、カメラ本体２０の上部に不図示の接続部を介して着脱可能に接続されている。ファインダー１０は、撮像中に使用者８が画角を設定したり被写体を確認したりするために使用する覗き込み型のファインダーである。ファインダー１０は、使用者８がファインダー１０内を覗き込むための接眼窓１８を備える。
【0070】
図８に示すカメラ本体２０は、背面ディスプレイ２２、及び操作ユニット２４等を備える。操作ユニット２４は、カメラ本体２０の外表面に設けられ、使用者８の操作を受け付ける。操作ユニット２４には、レリーズボタン２５、十字キー型又はコントロールホイール型の選択ボタン２６、及び背面ディスプレイ２２に設けられたタッチパネル等が含まれる。レリーズボタン２５は、使用者８が撮像画像の記憶を指示する際に押される。選択ボタン２６及びタッチパネルは、例えば、使用者８がモード選択又は条件設定等を行う場合に操作される。
【0071】
図９に示すように、ファインダー１０は、内部に、対物光学系１、接眼光学系２、表示素子３、遮光部材４、対物用移動機構１１、接眼用移動機構１２、センサ１３、光センサ１４、及びプロセッサ１６を備える。なお、図８では対物光学系１及び接眼光学系２を概念的に図示している。また、説明の便宜上、図８では対物光学系１が含む視度調整群１ａと、その他の群１ｂとを分けて示している。
【0072】
対物用移動機構１１及び接眼用移動機構１２は視度調整の際に用いられる。対物用移動機構１１は、不図示の対物用視度調整ダイヤルが操作された場合に、対物光学系１の視度調整群１ａを光軸Ａｘに沿って移動させる。これにより、視度調整が行われる。接眼用移動機構１２は、不図示の接眼用視度調整ダイヤルが操作された場合に、接眼光学系２の視度調整群を光軸Ａｘに沿って移動させる。これにより、視度調整が行われる。
【0073】
センサ１３は、視度調整群１ａの基準位置からの移動量を検出し、視度調整群１ａの位置情報をプロセッサ１６に出力する。センサ１３としては、例えば、ポテンショメーター及びリニアエンコーダなどを用いることができる。センサ１３からの出力値がアナログ値の場合は、出力値はＡ／Ｄ変換（Analog to Digital Conversion）された後、プロセッサ１６に入力される。
【0074】
プロセッサ１６は、不図示のメモリと協働して、制御プログラムを実行することにより、ファインダー１０内の各部を制御する。ファインダー１０がカメラ本体２０に装着された状態では、接続部を介してプロセッサ１６と本体プロセッサ２９とは通信可能である。プロセッサ１６は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）によって構成されていてもよい。
【0075】
対物用移動機構１１は、本開示の技術に係る「集光位置可変機構」の一例としても機能する。視度調整群１ａが移動すると、対物光学系１からの光の集光位置が変化する。プロセッサ１６が備えるメモリには、対物光学系１からの光の集光位置が表示素子３と異なる位置になる状態の視度調整群１ａの位置情報が記憶されている。プロセッサ１６は、カメラ１００の電源がＯＮからＯＦＦに切り替わった信号を受信した場合、非使用状態になったと判断し、対物用移動機構１１を動作させて視度調整群１ａを移動させることにより、対物光学系１からの光の集光位置が表示素子３と異なる位置になるようにする。
【0076】
表示素子３は光透過性を有し、例えば透過型ディスプレイによって構成される。透過型ディスプレイとしては、厚みが薄い自己発光型の有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等が利用可能である。また、表示素子３の画像表示面の各領域の明るさ（輝度）は、可変であり、領域毎に制御可能である。表示素子３はプロセッサ１６からの信号に基づき画像表示面に画像を表示する。
【0077】
遮光部材４は、対物光学系１から射出される光束の少なくとも一部を遮光する調光用部材である。遮光部材４は、例えば、高分子分散型の液晶パネル、エレクトロクロミック製のシート、及び／又は減光フィルタであるＮＤ（Neutral Density）フィルタによって構成してもよい。
【0078】
遮光部材４の遮光率は、可変である。遮光部材４の遮光率は、略０％～略１００％の範囲で可変であることが好ましい。遮光部材４の遮光率が略０％の場合は、使用者８は、光学像ＯＰと表示素子３が表示する画像とが重畳された像を観察することになる。遮光部材４の遮光率が略１００％の場合は、光学像ＯＰの光は遮光されるため、使用者８は、表示素子３が表示する画像のみを観察することになる。
【0079】
遮光部材４が遮光する領域は可変である。遮光する領域を任意な位置に変更可能とすることで、光学像ＯＰの領域と、表示素子３が表示する画像の領域とを自由に選択することができる。遮光部材４の遮光率は、遮光部材４の領域毎に制御可能である。遮光部材４の各領域の遮光率は、使用者８が任意の値に設定できるようにしてもよい。遮光部材４の遮光率は、例えば遮光部材４に入力される電気信号に応じて変化する。プロセッサ１６は、例えば、後述する光センサ１４からの信号に基づいて、遮光部材４の遮光率を制御する。また、プロセッサ１６は、例えば、操作ユニット２４を通じて使用者８が入力した操作指示を受け付けることにより、遮光部材４の遮光率を制御することも可能である。
【0080】
遮光部材４は、表示素子３の全体を覆い、必要な場合は表示素子３を透過する光を十分に遮ることができるように構成されていることが好ましい。そのため、遮光部材４の平面サイズは、表示素子３の画像表示面の平面サイズと同一であるか、又はそれ以上であることが好ましい。遮光部材４は、表示素子３の物体側に配置されていてもよく、アイポイントＥＰ側に配置されていてもよい。遮光部材４が表示素子３の物体側に配置されている場合は、遮光部材４の遮光率を上げることで表示素子３に入射する光の量を減らし、表示素子３の劣化を抑制することができる。
【0081】
光センサ１４は測光用のセンサである。光センサ１４は、ファインダー１０内に設置され、撮影環境における光（以下、環境光という）の強度に応じた信号を出力する。光センサ１４の出力信号は、プロセッサ１６に伝送される。本例では、光センサ１４は、ファインダー１０内に設けられているが、この構成に限定されない。光センサ１４は、カメラ本体２０内に設けられてもよい。
【0082】
カメラ本体２０は、撮影レンズ２７、撮像素子２８、及び本体プロセッサ２９を備える。なお、撮影レンズ２７は複数のレンズからなるが、図９では概念的に図示している。
【0083】
撮影レンズ２７は、被写体の像を結像する。撮像素子２８は、撮影レンズ２７によって結像される像を撮像する。撮像素子２８としては、例えば、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)イメージセンサ、又はＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサを用いることができる。撮像素子２８は、撮像した像の画像である撮像画像を本体プロセッサ２９に出力する。
【0084】
本体プロセッサ２９は、撮像画像に対して画像処理を施し、画像処理が施された画像データをプロセッサ１６へ伝送し、プロセッサ１６は伝送された画像データを表示素子３に出力する。表示素子３は、入力された画像データに基づいた画像を表示する。以下では、表示素子３が表示する画像のうち、撮像素子２８を経由して得られた画像データに基づいた画像を画像Ｐと呼ぶことにする。
【0085】
本体プロセッサ２９は、１つ又は複数のハードウェア機器、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、又はその他のＩＣ（Integrated Circuit）によって構成されてもよい。あるいは、これらを組み合わせて本体プロセッサ２９が構成されてもよい。本体プロセッサ２９は、不図示のメモリと協働して、制御プログラムを実行することにより、カメラ本体２０の各部を制御する。
【0086】
カメラ１００では、遮光部材４の遮光率が十分に低ければ、使用者８は、接眼窓１８を覗いて、一例として図１０に示すような、対物光学系１が形成した光学像ＯＰと、表示素子３が表示する画像Ｐとが重畳された像を観察することができる。
【0087】
理解を容易にするため、図１０の像のうち、表示素子３が表示する画像のみを図１１に示し、光学像ＯＰのみを図１２に示す。本例では、図１１に示すように、表示素子３が画像表示面３５に表示する画像は、画像Ｐに加え、標識Ｆ、及び設定情報ＥＩがある。標識Ｆは、撮像素子２８の撮影範囲（画角）を示す領域を囲む枠、又はその領域の境界位置を示すＬ字型マーク等である。本体プロセッサ２９は、撮影レンズ２７の仕様及びファインダー１０各部に関する情報に基づいて、被写体の光学像ＯＰと撮像素子２８の撮影範囲との位置関係を特定し、特定した位置関係に応じて標識Ｆを表示素子３に表示させる。設定情報ＥＩは、シャッタスピード、Ｆ値、及びＩＳＯ（International Organization for Standardization）感度等の露光条件を含む情報である。
【0088】
表示素子３の画像表示面３５のうち、画像Ｐが表示される領域を第１表示領域３５ａと呼び、第１表示領域３５ａ以外の領域を第２表示領域３５ｂと呼ぶことにする。
【0089】
図１２に示すように、光学像ＯＰの領域は、画像Ｐと重畳する領域と、画像Ｐと重畳しない領域とに分けて考えることができる。光学像ＯＰの領域のうち、画像Ｐと重畳する領域を第１光学領域ＯＰ１と呼び、画像Ｐと重畳しない領域を第２光学領域ＯＰ２と呼ぶことにする。すなわち、第１光学領域ＯＰ１は第１表示領域３５ａに対応する領域であり、第２光学領域ＯＰ２は第２表示領域３５ｂに対応する領域である。図１０の例では、遮光部材４の遮光率が十分に低いため、第１表示領域３５ａに表示されている画像Ｐに対して、第１光学領域ＯＰ１の光学像ＯＰが透けて見えている。
【0090】
画像Ｐが表示される第１表示領域３５ａのサイズ及び位置は、画像表示面３５内であれば任意に変更可能である。プロセッサ１６は、例えば使用者８の入力操作を受け付けると、その操作内容に基づいて第１表示領域３５ａのサイズ及び位置を設定する。また、プロセッサ１６は、使用者８の第１表示領域３５ａに関する変更指示を受け付けた場合には、その指示内容に応じて第１表示領域３５ａのサイズ又は位置を変更する。
【0091】
一例として図１３に、図１０の例から第１表示領域３５ａのサイズ及び位置を変更した場合の例を示す。図１３の例では、図１０の例に比べて画像Ｐのサイズが大きくなり、画像Ｐの位置が左下隅へ変更され、画像Ｐのこの位置の変更に伴い設定情報ＥＩの位置も変更されている。
【0092】
遮光部材４においては、第１光学領域ＯＰ１に対応する領域を第１遮光領域４ａと呼び、第２光学領域ＯＰ２に対応する領域を第２遮光領域４ｂと呼ぶことにする。図１０の像を観察している場合の第１遮光領域４ａ及び第２遮光領域４ｂを図１４の上図に示す。遮光部材４の遮光率は、遮光部材４の領域毎に制御可能であるから、第１遮光領域４ａの遮光率と第２遮光領域４ｂの遮光率とを個別に制御可能である。したがって、状況に応じて、光学像ＯＰ及び画像Ｐの各々の視認性（明るさ）を独立して調整することができる。例えば、環境光の強度に基づいて遮光部材４における各遮光領域の遮光率を制御することにより、ファインダー１０により観察される光学像ＯＰ及び画像Ｐの両方の視認性を向上させることができる。
【0093】
環境光の強度が高い場合は、光学像ＯＰが明るく見えるため、その明るさを有する光学像ＯＰを表示素子３に透過させると、第１光学領域ＯＰ１と重畳する画像Ｐの視認性が低下する。このような場合、プロセッサ１６は、遮光部材４を制御して、第１遮光領域４ａの遮光率を第２遮光領域４ｂに比べて十分に高くする。具体的には、光センサ１４の出力信号から環境光の強度を検出し、その検出結果に基づいて第２遮光領域４ｂの遮光率を制御する。また、プロセッサ１６は、光センサ１４の出力信号と、撮像素子２８の生成する信号とに基づいて、第１遮光領域４ａの遮光率を制御する。例えば、第１遮光領域４ａの遮光率を略１００％にする。そうすれば、図１４の下図に示すように、環境光の強度が非常に強い場合でも、光学像ＯＰの明るさを保ちつつ、画像Ｐの視認性を向上させることができる。もしくは、第１表示領域３５ａにおいて、第１光学領域ＯＰ１と画像Ｐを使用者８に共に視認させたい場合は、遮光率を例えば５０～９０％程度にするとよい。なお、図１４では設定情報ＥＩ及び標識Ｆの図示を省略している。
【0094】
上記例とは逆に、環境光の強度が低い場合もある。例えば、撮影環境が夜間の屋外空間等の場合である。暗環境では、検出された環境光の強度が予め定められた基準値を下回る場合がある。このような場合は、被写体の光学像ＯＰを確認する必要性が低下するため、プロセッサ１６は、第１遮光領域４ａ及び第２遮光領域４ｂ両方の遮光率を高くし、例えば、上限値付近の値に制御してもよい。そして、プロセッサ１６は、画像Ｐを拡大して画像表示面３５全面に表示させてもよい。これによって、使用者８は、光学像ＯＰを見ることなく、画像Ｐの確認に集中することができる。上記構成を有するファインダー１０によれば、多様な使用方法が可能である。
【0095】
変倍機能を有するファインダー１０では、光学像ＯＰを変倍できるため、望遠タイプの撮影レンズ２７を用いて遠方の鳥等の被写体を撮像する場合、以下のような使用方法が可能である。初め、使用者８は、ファインダー１０の対物光学系１を広角側に設定しておき、ファインダー１０を覗きながら広い範囲で被写体を探す。この状態では、図１０に示すように、光学像ＯＰの画角は広い。使用者８は、光学像ＯＰの中に被写体が入ったことが確認できたら、撮影レンズ２７で被写体を撮像するため、被写体に標識Ｆを合わせようとする。しかし、望遠タイプの撮影レンズ２７は、一般に画角が狭いため、標識Ｆの範囲は小さな範囲となる。このような場合、ファインダー１０を覗きながら遠方の小さく見える被写体に小さな範囲の標識Ｆを合わせることは難しい。特に、被写体が移動体の場合は難しい。そこで、使用者８は、ファインダー１０の対物光学系１を変倍して望遠側にすれば、変倍前に比べて、図１５に示すように拡大した光学像ＯＰを観察でき、かつサイズが拡大された被写体及び標識Ｆを観察できるため、被写体に標識Ｆを合わせることが容易になる。
【0096】
次に、本開示のファインダーの実施例について図面を参照して説明する。なお、各実施例の断面図のレンズに付された参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明及び図面の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。したがって、異なる実施例の図面において共通の参照符号が付されていても、必ずしも共通の構成ではない。
【0097】
［実施例１］
実施例１のファインダーの構成と光束は図１に示しており、その図示方法は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１のファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、対物光学系１と、遮光部材４と、表示素子３と、接眼光学系２と、光学部材ＣＧとを備える。
実施例１のファインダーの構成と光束は図１に示しており、その図示方法は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１のファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、対物光学系１と、遮光部材４と、表示素子３と、接眼光学系２と、光学部材ＣＧとを備える。
【0098】
対物光学系１は、物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第１のプリズムＰ１と、レンズＬ８とからなる。第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１～Ｌ２の２枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ３～Ｌ４の２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ５の１枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ６～Ｌ７の２枚のレンズからなる。広角端から望遠端への変倍の際、第２レンズ群Ｇ２は光軸Ａｘに沿ってアイポイントＥＰ側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は光軸Ａｘに沿って物体側へ移動し、かつ第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は固定されている。対物光学系１の視度調整群はレンズＬ５の１枚のレンズからなる。
【0099】
接眼光学系２は、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、第２のプリズムＰ２と、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズとからなる。接眼光学系２の視度調整群は、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。第１のプリズムＰ１と第２のプリズムＰ２とはそれぞれ、正立像を形成するための反射面を含む。
【0100】
実施例１のファインダーについて、基本レンズデータを表１に、諸元及び可変面間隔を表２に、非球面係数を表３に示す。
【0101】
表１は以下のように記載されている。Ｓｎの列には、最も物体側の面を第１面としアイポイントＥＰ側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示す。Ｒの列には、各面の曲率半径を示す。Ｄの列には、各面とそのアイポイントＥＰ側に隣接する面との光軸Ａｘ上の面間隔を示す。Ｎｄの列には、各構成要素のｄ線に対する屈折率を示す。νｄの列には、各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示す。
【0102】
表１では、物体側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を正、アイポイントＥＰ側に凸面を向けた形状の面の曲率半径の符号を負としている。表１では、中間像ＭＩに対応する面の面番号の欄には面番号に加え（ＭＩ）を記載し、アイポイントＥＰに対応する面の面番号の欄には面番号に加え（ＥＰ）を記載している。表１では、視度調整及び変倍の際の可変面間隔はＤＤ［ ］という記号を用い、［ ］の中にこの間隔の物体側の面番号を付してＤの欄に記入している。
【0103】
表２に、各変倍状態及び各物体距離における、倍率、全画角での視野角２ω、及び可変面間隔の値を示す。表２の１行目の「広角端」及び「望遠端」は、変倍状態を示す。表２の２行目の「無限遠」及び「３ｍ」はそれぞれ、物体距離が無限遠及び３ｍ（メートル）であることを示す。物体距離は、物体からファインダーの最も物体側のレンズ面までの光軸Ａｘ上の距離である。「倍率」はファインダー倍率である。２ωの欄の（°）は単位が度であることを示す。表２には、視度が表２に示す値におけるデータを示す。視度の行の「ｄｐｔ」はディオプター（ｄｉｏｐｔｅｒ）を意味する。
【0104】
基本レンズデータでは、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸の曲率半径の数値を記載している。表３において、Ｓｎの行には非球面の面番号を示し、ＫＡ及びＡｍ（ｍ＝３、４、５、・・・１６）の行には各非球面についての非球面係数の数値を示す。表３の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０±ｎ」を意味する。ＫＡ及びＡｍは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ×Ｃ２×ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ×ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸Ａｘに垂直な平 面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸Ａｘからレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ×Ｃ２×ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ×ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸Ａｘに垂直な平 面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸Ａｘからレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。
【0105】
以下、各表のデータにおいて、角度の単位には度を用い、長さの単位にはｍｍ（ミリメートル）を用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では所定の桁でまるめた数値を記載している。
【0106】
【表1】
【0107】
【表2】
【0108】
【表3】
【0109】
図１６に、視度が－１．００ディオプターの状態における実施例１のファインダーの各収差図を示す。図１６では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、及び倍率色収差を示す。図１６では「広角端」と付した上段に広角端状態の収差を示し、「望遠端」と付した下段に望遠端状態の収差を示す。球面収差図では、ｄ線、Ｃ線、及びＦ線における収差をそれぞれ実線、長破線、及び短破線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、及びＦ線における収差をそれぞれ長破線、及び短破線で示す。球面収差図及び非点収差図の横軸の単位のｄｐｔはディオプター（ｄｉｏｐｔｅｒ）を意味する。倍率色収差図の横軸の単位のｍｉｎは角度の分を意味する。球面収差図では「Φ＝」の後に単位をｍｍ（ミリメートル）とした場合のアイポイントＥＰの直径の値を示す。その他の収差図では「ω＝」の後に半画角での視野角の値を示す。
【0110】
上記の実施例１に関する各データの記号、意味、記載方法、及び図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても同様であるので、以下では重複説明を省略する。
【0111】
［実施例２］
実施例２のファインダーの構成と光束を図１７に示す。実施例２のファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、対物光学系１と、遮光部材４と、表示素子３と、接眼光学系２と、光学部材ＣＧとを備える。
実施例２のファインダーの構成と光束を図１７に示す。実施例２のファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、対物光学系１と、遮光部材４と、表示素子３と、接眼光学系２と、光学部材ＣＧとを備える。
【0112】
対物光学系１は、物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第１のプリズムＰ１と、レンズＬ８とからなる。第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１～Ｌ２の２枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ３～Ｌ４の２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ５の１枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ６～Ｌ７の２枚のレンズからなる。広角端から望遠端への変倍の際、第２レンズ群Ｇ２は光軸Ａｘに沿ってアイポイントＥＰ側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は光軸Ａｘに沿って物体側へ移動し、かつ第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は固定されている。対物光学系１の視度調整群はレンズＬ５の１枚のレンズからなる。
【0113】
接眼光学系２は、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、第２のプリズムＰ２と、レンズＬ２１～Ｌ２２の２枚のレンズとからなる。接眼光学系２の視度調整群は、レンズＬ２１～Ｌ２２の２枚のレンズからなる。第１のプリズムＰ１と第２のプリズムＰ２とはそれぞれ、正立像を形成するための反射面を含む。
【0114】
実施例２のファインダーについて、基本レンズデータを表４に、諸元及び可変面間隔を表５に、非球面係数を表６に、視度が－１．００ディオプターの状態における各収差図を図１８に示す。
【0115】
【表4】
【0116】
【表5】
【0117】
【表6】
【0118】
［実施例３］
実施例３のファインダーの構成と光束を図１９に示す。実施例３のファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、対物光学系１と、遮光部材４と、表示素子３と、接眼光学系２と、光学部材ＣＧとを備える。
実施例３のファインダーの構成と光束を図１９に示す。実施例３のファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、対物光学系１と、遮光部材４と、表示素子３と、接眼光学系２と、光学部材ＣＧとを備える。
【0119】
対物光学系１は、物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第１のプリズムＰ１と、レンズＬ８とからなる。第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１～Ｌ２の２枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ３～Ｌ４の２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ５～Ｌ７の３枚のレンズからなる。広角端から望遠端への変倍の際、第２レンズ群Ｇ２は光軸Ａｘに沿ってアイポイントＥＰ側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は光軸Ａｘに沿って物体側へ移動し、かつ第１レンズ群Ｇ１は固定されている。対物光学系１の視度調整群はレンズＬ２の１枚のレンズからなる。
【0120】
接眼光学系２は、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、第２のプリズムＰ２と、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズとからなる。接眼光学系２の視度調整群は、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。第１のプリズムＰ１と第２のプリズムＰ２とはそれぞれ、正立像を形成するための反射面を含む。
【0121】
実施例３のファインダーについて、基本レンズデータを表７に、諸元及び可変面間隔を表８に、非球面係数を表９に、視度が－１．００ディオプターの状態における各収差図を図２０に示す。
【0122】
【表7】
【0123】
【表8】
【0124】
【表9】
【0125】
［実施例４］
実施例４のファインダーの構成と光束を図２１に示す。実施例４のファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、対物光学系１と、遮光部材４と、表示素子３と、接眼光学系２と、光学部材ＣＧとを備える。
実施例４のファインダーの構成と光束を図２１に示す。実施例４のファインダーは、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、対物光学系１と、遮光部材４と、表示素子３と、接眼光学系２と、光学部材ＣＧとを備える。
【0126】
対物光学系１は、物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第１のプリズムＰ１と、レンズＬ９とからなる。第１レンズ群Ｇ１はレンズＬ１～Ｌ２の２枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２はレンズＬ３～Ｌ５の３枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３はレンズＬ６の１枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４はレンズＬ７～Ｌ８の２枚のレンズからなる。広角端から望遠端への変倍の際、第２レンズ群Ｇ２は光軸Ａｘに沿ってアイポイントＥＰ側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は相互間隔を変化させて光軸Ａｘに沿って物体側へ移動し、かつ第１レンズ群Ｇ１は固定されている。対物光学系１の視度調整群はレンズＬ２の１枚のレンズからなる。
【0127】
接眼光学系２は、光路に沿って物体側からアイポイントＥＰ側へ順に、第２のプリズムＰ２と、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズとからなる。接眼光学系２の視度調整群は、レンズＬ２１～Ｌ２３の３枚のレンズからなる。第１のプリズムＰ１と第２のプリズムＰ２とはそれぞれ、正立像を形成するための反射面を含む。
【0128】
実施例４のファインダーについて、基本レンズデータを表１０に、諸元及び可変面間隔を表１１に、非球面係数を表１２に、視度が－１．００ディオプターの状態における各収差図を図２２に示す。
【0129】
【表10】
【0130】
【表11】
【0131】
【表12】
【0132】
表１３に、実施例１～４のファインダーの条件式（１）～（１２）の対応値を示す。
【0133】
【表13】
【0134】
実施例１～４のファインダーの視度が－１ディオプターの状態におけるファインダー倍率の絶対値は２倍以上であり、高い倍率を達成している。また、実施例１～４のファインダーは、諸収差が良好に補正されて高い光学性能を実現している。
【0135】
以上、実施形態及び実施例を挙げて本開示の技術を説明したが、本開示の技術は上記実施形態及び実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、及び非球面係数等は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。対物光学系及び接眼光学系が含むレンズの枚数は上記実施例と異なる枚数でもよい。対物光学系が含むレンズ群の数は上記実施例と異なる数でもよい。対物光学系１が含む変倍の際に移動するレンズ群は上記実施例と異なるレンズ群であってもよい。対物光学系及び接眼光学系が含む視度調整群は上記実施例と異なる群でもよい。像正立用光学系は上記実施形態及び変形例と異なる構成であってもよい。
【0136】
条件式に関する構成も含め、本明細書において好ましい構成及び可能な構成とされたものは、矛盾しない範囲において任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。また、本開示の技術のファインダーが満足することが好ましい条件式は、式の形式で記載された条件式に限定されず、好ましい、より好ましい、及びさらにより好ましいとされた条件式の中から下限と上限とを任意に組み合わせて得られる全ての条件式を含む。
【0137】
上記実施形態では、外付け型のファインダーを例にとり説明したが、本開示の技術はこれに限定されない。ファインダーは、カメラ本体に内蔵されていてもよい。その場合は、カメラ本体の本体プロセッサが表示素子及び遮光部材を制御する。
【0138】
また、本開示の技術に係るファインダーは、上記実施形態の装置以外にも適用可能であり、例えば、フィルムカメラ、ビデオカメラ、及びヘッドマウントディスプレイ等にも適用可能である。
【0139】
以上に示した記載内容及び図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、及び効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、及び効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容及び図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことは言うまでもない。また、錯綜を回避し、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容及び図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。
【0140】
本明細書において、「Ａ及び／又はＢ」は、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」と同義である。つまり、「Ａ及び／又はＢ」は、Ａだけであってもよいし、Ｂだけであってもよいし、Ａ及びＢの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、３つ以上の事柄を「及び／又は」で結び付けて表現する場合も、「Ａ及び／又はＢ」と同様の考え方が適用される。
【0141】
本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
