JP5532370B2 - OPTICAL DEVICE AND OPTICAL DEVICE MANUFACTURING METHOD - Google Patents

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Description

本発明は、一眼レフカメラ等の光学機器においてフレネルレンズおよび測光装置が設けられたファインダー光学系に関する。   The present invention relates to a finder optical system provided with a Fresnel lens and a photometric device in an optical apparatus such as a single-lens reflex camera.

従来、一眼レフカメラのファインダーでは、実像が形成される焦点面を観察するとともに、当該焦点面を拡散面として対物レンズで形成した実像を拡散させ、拡散光を接眼レンズの近傍に配置した測光装置に入射させて測光を行っていた。   Conventionally, in a single lens reflex camera viewfinder, a photometric device that observes a focal plane on which a real image is formed, diffuses a real image formed by an objective lens using the focal plane as a diffusing surface, and places diffused light in the vicinity of the eyepiece The photometric measurement was performed by making it incident on the lens.

その構成例を図８に示しており、視野観察時は、被写体（物体）の像が対物レンズ５１により焦点板上の焦点面５３に結像し、図示しないペンタプリズムおよび接眼レンズを介して、アイポイントＥＰ（眼）でその像が観察される。なお、このようなファインダーにおいて、フレネルレンズ５４は、対物レンズ５１の射出瞳５２を通過する光をアイポイントＥＰへ集光させる役割がある。そして、測光装置５５は、その光軸がファインダー（接眼レンズ）の光軸に対して傾斜するように接眼レンズの近傍に配置され、アイポイントＥＰに集光する光線の一部を測光装置５５に集光させることにより、測光を行うようになっている。   An example of the configuration is shown in FIG. 8, and at the time of visual field observation, an image of a subject (object) is formed on the focal plane 53 on the focusing screen by the objective lens 51, and through a pentaprism and an eyepiece lens (not shown), The image is observed at the eye point EP (eye). In such a viewfinder, the Fresnel lens 54 has a role of condensing the light passing through the exit pupil 52 of the objective lens 51 onto the eye point EP. The photometric device 55 is arranged in the vicinity of the eyepiece so that its optical axis is inclined with respect to the optical axis of the viewfinder (eyepiece), and a part of the light beam condensed on the eye point EP is sent to the photometric device 55. By condensing, photometry is performed.

また、この種の構成として、焦点面の拡散特性を非対称にして、測光装置に十分な光を確保するようにしたカメラが知られている（例えば、特許文献１を参照）。
特公平１−３６０８８号公報 Also, as this type of configuration, a camera is known in which the diffusion characteristics of the focal plane are asymmetrical to ensure sufficient light in the photometric device (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent Publication No. 1-336088

ファインダーに測光装置を配置する場合、前述したように、ファインダーの光軸とずれた位置に測光装置を配置して測光するのが一般的な方法である。しかしながら、測光装置の光軸をファインダーの光軸に対して傾斜させると、測光装置に対して焦点面の光を均等に得ることが困難であり、また、焦点面の全面の光（すなわち、撮影範囲の全ての光）を得ることが困難であるという問題があった。   When the photometric device is arranged in the finder, as described above, it is a general method to perform photometry by arranging the photometric device at a position shifted from the optical axis of the finder. However, if the optical axis of the photometric device is tilted with respect to the optical axis of the viewfinder, it is difficult to obtain the focal plane light evenly with respect to the photometric device, and the light on the entire focal plane (that is, photographing) There was a problem that it was difficult to obtain all the light in the range.

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、より広い範囲を測光することが可能な光学機器とその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide an optical apparatus capable of measuring light in a wider range and a method for manufacturing the same.

このような目的達成のため、本発明に係る光学機器は、結像レンズにより焦点板上に結像された像を観察するためのファインダー光学系と、前記ファインダー光学系の光軸から外れた位置において前記ファインダー光学系を介して前記焦点板を透過した光を測光する測光装置とを備え、前記ファインダー光学系は、前記結像レンズからの光が透過するフレネルレンズを有し、前記フレネルレンズのフレネルレンズ面は、前記焦点板上に形成され、前記フレネルレンズの中心が前記測光装置の位置に応じて前記ファインダー光学系の光軸と交差する方向へずれるように前記フレネルレンズを配置し、前記ファインダー光学系の光軸に対する前記フレネルレンズの中心のずれ量は、前記ファインダー光学系における視野範囲の寸法の１０〜２０％であり、前記ファインダー光学系は接眼レンズを有し、前記ファインダー光学系の光軸に対する前記フレネルレンズの中心のずれ量をＸとし、前記接眼レンズの焦点距離をｆｅとしたとき、次式０＜Ｘ／ｆｅ＜０．２の条件を満足し、前記フレネルレンズの前記フレネルレンズ面は、前記焦点板における焦点面と反対側の面に形成され、前記測光装置は、前記測光を行う測光面を有しており、前記フレネルレンズの中心は、前記ファインダー光学系の光軸に対して前記測光装置の配置される側へずれ、且つ、前記測光面への入射光が前記測光面上で略均等となる位置にあることを特徴とする。 To achieve such an object, an optical apparatus according to the present invention includes a finder optical system for observing an image formed on a focusing screen by an imaging lens, and a position off the optical axis of the finder optical system. And a photometric device that measures light transmitted through the focusing screen through the finder optical system, and the finder optical system includes a Fresnel lens that transmits light from the imaging lens. Fresnel lens surface is formed on the focusing plate, the Fresnel lens to be shifted in a direction intersecting the optical axis of the viewfinder optical system is arranged according to the position of the center of the Fresnel lens is the photometric device, before The deviation amount of the center of the Fresnel lens with respect to the optical axis of the finder optical system is 10 to 20% of the size of the visual field range in the finder optical system. Ah is, before Symbol finder optical system has an eyepiece, a shift of the center of the Fresnel lens relative to the optical axis of the viewfinder optical system and X, the focal length of the eyepiece was fe, equation 0 <X / fe <0.2 is satisfied , the Fresnel lens surface of the Fresnel lens is formed on a surface opposite to the focal plane of the focusing screen, and the photometric device is a photometric surface that performs the photometry The center of the Fresnel lens is shifted to the side where the photometric device is arranged with respect to the optical axis of the finder optical system, and the incident light on the photometric surface is substantially on the photometric surface. It is characterized by being at equal positions.

また、上述の発明において、前記光学機器がカメラであることが好ましい。In the above-mentioned invention, it is preferable that the optical device is a camera.

本発明に係る光学機器の製造方法は、結像レンズにより焦点板上に結像された像を観察するためのファインダー光学系と、前記ファインダー光学系の光軸から外れた位置において前記ファインダー光学系を介して前記焦点板を透過した光を測光する測光装置とを用意し、前記ファインダー光学系に、前記結像レンズからの光が透過するフレネルレンズを設け、前記フレネルレンズのフレネルレンズ面は、前記焦点板上に形成され、前記フレネルレンズの中心が前記測光装置の位置に応じて前記ファインダー光学系の光軸と交差する方向へずれるように前記フレネルレンズを配置し、前記ファインダー光学系の光軸に対する前記フレネルレンズの中心のずれ量は、前記ファインダー光学系における視野範囲の寸法の１０〜２０％であり、前記ファインダー光学系は接眼レンズを有し、前記ファインダー光学系の光軸に対する前記フレネルレンズの中心のずれ量をＸとし、前記接眼レンズの焦点距離をｆｅとしたとき、次式０＜Ｘ／ｆｅ＜０．２の条件を満足し、前記フレネルレンズの前記フレネルレンズ面は、前記焦点板における焦点面と反対側の面に形成され、前記測光装置は、前記測光を行う測光面を有しており、前記フレネルレンズの中心は、前記ファインダー光学系の光軸に対して前記測光装置の配置される側へずれ、且つ、前記測光面への入射光が前記測光面上で略均等となる位置にあることを特徴とする。
The method of manufacturing an optical apparatus according to the present invention includes a finder optical system for observing an image formed on a focusing screen by an imaging lens, and the finder optical system at a position off the optical axis of the finder optical system. A photometric device that measures the light that has passed through the focusing screen through the finder optical system, provided with a Fresnel lens that transmits light from the imaging lens in the finder optical system, the Fresnel lens surface of the Fresnel lens, The Fresnel lens is formed on the focusing screen, and the Fresnel lens is arranged so that the center of the Fresnel lens is shifted in a direction intersecting the optical axis of the finder optical system according to the position of the photometric device. The deviation amount of the center of the Fresnel lens with respect to the axis is 10 to 20% of the size of the field of view in the finder optical system, The inder optical system has an eyepiece lens, where X is the amount of deviation of the center of the Fresnel lens with respect to the optical axis of the finder optical system, and the focal length of the eyepiece lens is fe, the following equation 0 <X / fe < 0.2, the Fresnel lens surface of the Fresnel lens is formed on a surface opposite to the focal plane of the focusing screen, and the photometric device has a photometric surface for performing the photometry. The center of the Fresnel lens is shifted to the side where the photometric device is arranged with respect to the optical axis of the finder optical system, and the incident light on the photometric surface is substantially equal on the photometric surface. It is characterized by being.

本発明によれば、より広い範囲を測光することが可能になる。   According to the present invention, a wider range can be measured.

以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係る光学機器である一眼レフカメラ１が図１に示されている。この一眼レフカメラ１は、対物レンズ１１と、クイックリターンミラー１３と、撮影用の撮像素子１４と、ファインダー光学系２０とを備えて構成される。また、ファインダー光学系２０は、物体側から順に光軸に沿って並んだ、焦点板２１と、ペンタプリズム２５と、接眼レンズ２６とを有して構成され、対物レンズ１１によって焦点板２１上に形成（結像）された像を接眼レンズ２６により観察できるようになっている。   Hereinafter, preferred embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. A single-lens reflex camera 1 which is an optical apparatus according to the present application is shown in FIG. The single-lens reflex camera 1 includes an objective lens 11, a quick return mirror 13, an imaging element 14 for photographing, and a finder optical system 20. The viewfinder optical system 20 includes a focusing plate 21, a pentaprism 25, and an eyepiece lens 26 that are arranged along the optical axis in order from the object side, and is formed on the focusing screen 21 by the objective lens 11. The formed (imaged) image can be observed by the eyepiece lens 26.

対物レンズ１１は、被写体像を撮像素子１４上もしくは焦点板２１上に結像する。クイックリターンミラー１３は、対物レンズ１１を通る光軸に対して４５度の角度で挿入されており、通常時（撮影待機状態）には、対物レンズ１１を通った被写体（図示せず）からの光を反射して焦点板２１上に結像させ、シャッターレリーズ時にはミラーアップ状態となって跳ね上がり、対物レンズ１１を通った被写体（図示せず）からの光が撮像素子１４上に結像するようになっている。すなわち、撮像素子１４と焦点板２１とは、光学的に共役な位置に配設される。   The objective lens 11 forms a subject image on the image sensor 14 or the focusing screen 21. The quick return mirror 13 is inserted at an angle of 45 degrees with respect to the optical axis passing through the objective lens 11, and in a normal state (in a shooting standby state), the quick return mirror 13 is from a subject (not shown) passing through the objective lens 11. The light is reflected to form an image on the focusing screen 21, and in the shutter release, the mirror is raised and jumps up so that light from a subject (not shown) passing through the objective lens 11 forms an image on the image sensor 14. It has become. That is, the image sensor 14 and the focusing screen 21 are disposed at optically conjugate positions.

なお、焦点板２１とペンタプリズム２５との間に、液晶表示素子２４が配設される。この液晶表示素子２４は、焦点板２１上に結像された被写体像に焦点検出エリアマーク等の情報を重ねて表示するとともに、被写体像の外側に露出値等の種々の撮影情報を表示する。なお、液晶表示素子２４は、縦横に並ぶ１１個の焦点検出エリアマーク３５ａ〜３５ｋを図４に示すように表示する。   A liquid crystal display element 24 is disposed between the focusing screen 21 and the pentaprism 25. The liquid crystal display element 24 displays information such as a focus detection area mark on the subject image formed on the focusing screen 21 and displays various shooting information such as an exposure value outside the subject image. The liquid crystal display element 24 displays eleven focus detection area marks 35a to 35k arranged vertically and horizontally as shown in FIG.

ペンタプリズム２５は、対物レンズ１１によって結像された焦点板２１上の被写体像（倒立像）からの光束が、入射面２５ａ、第１反射面２５ｂ、最終反射面２５ｃおよび射出面２５ｄを順に経ることで、前記被写体像を上下左右反転して正立像にする。その結果、ペンタプリズム２５は、観察者が被写体像を正立像として観察できるようにするとともに、ファインダー光学系２０をコンパクトに構成できるようにしている。   In the pentaprism 25, the light beam from the subject image (inverted image) formed on the focusing screen 21 formed by the objective lens 11 sequentially passes through the incident surface 25a, the first reflecting surface 25b, the final reflecting surface 25c, and the exit surface 25d. Thus, the subject image is inverted vertically and horizontally to be an erect image. As a result, the pentaprism 25 enables the observer to observe the subject image as an erect image, and allows the finder optical system 20 to be configured in a compact manner.

ファインダー光学系２０の簡略化した構成を図２に示す。なお、図２において、液晶表示素子２４、ペンタプリズム２５および接眼レンズ２６の図示を省略している。前述したように、ファインダー光学系２０は、対物レンズ１１によって焦点板２１の焦点面２２に結像された像を、ペンタプリズム２５および接眼レンズ２６を介してアイポイントＥＰ（眼）で観察できるようになっている。   A simplified configuration of the finder optical system 20 is shown in FIG. In FIG. 2, the liquid crystal display element 24, the pentaprism 25, and the eyepiece lens 26 are not shown. As described above, the finder optical system 20 can observe the image formed on the focal plane 22 of the focusing screen 21 by the objective lens 11 with the eye point EP (eye) through the pentaprism 25 and the eyepiece 26. It has become.

そして、ファインダー光学系２０の光軸Ｏ１から外れた接眼レンズ２６の近傍には、ファインダー光学系２０を介して焦点板２１を透過した光を測光する測光装置３０が設けられる。測光装置３０は、測光レンズ３１と、測光センサー３２とを有して、その光軸Ｏ２がファインダー光学系２０の光軸Ｏ１に対して傾斜するように構成され、焦点板２１を透過してアイポイントＥＰに集光する光の一部を測光レンズ３１を介して測光センサー３２へ集光させることにより、測光を行うようになっている。   In the vicinity of the eyepiece lens 26 deviated from the optical axis O <b> 1 of the finder optical system 20, a photometric device 30 that measures light transmitted through the focusing screen 21 via the finder optical system 20 is provided. The photometric device 30 includes a photometric lens 31 and a photometric sensor 32, and is configured such that its optical axis O2 is inclined with respect to the optical axis O1 of the finder optical system 20, and transmits through the focusing screen 21 to form an eye. Photometry is performed by condensing a part of the light condensed on the point EP to the photometric sensor 32 through the photometric lens 31.

測光センサー３２は、測光を行うことが可能な測光面３２ａ（図５を参照）を有するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子であり、ペンタプリズム２５を透過した光束による被写体像の画像信号を取得する。また、測光センサー３２は、一眼レフカメラ１の作動を制御する制御装置（図１および図２において不図示）と電気的に接続されており、取得した被写体像の画像信号をこの制御装置に出力する。なお、測光センサー３２による被写体像の画像信号の出力は、周期的に行うようにしてもよく、他の動作に連動して行うようにしてもよい。   The photometric sensor 32 is an image sensor such as a CCD or CMOS having a photometric surface 32a (see FIG. 5) capable of performing photometry, and acquires an image signal of a subject image by a light beam transmitted through the pentaprism 25. The photometric sensor 32 is electrically connected to a control device (not shown in FIGS. 1 and 2) that controls the operation of the single-lens reflex camera 1, and outputs an image signal of the acquired subject image to the control device. To do. The output of the image signal of the subject image by the photometric sensor 32 may be periodically performed or may be performed in conjunction with other operations.

図５は、測光センサー３２の詳細な構成を示す正面図である。撮像素子である測光センサー３２は、マトリクス状に配列された複数の画素（光電変換素子）３３（ここでは横１６個×縦１２個＝１９２個）を備えている。各画素３３は、図６に示すように３個の部分３３ａ、３３ｂ、３３ｃに分割され、これらの部分３３ａ、３３ｂ、３３ｃにはそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の原色フィルターが設けられている。これにより、各画素３３毎に被写体像のＲＧＢ信号を出力することができる。   FIG. 5 is a front view showing a detailed configuration of the photometric sensor 32. The photometric sensor 32, which is an image sensor, includes a plurality of pixels (photoelectric conversion elements) 33 (16 horizontal pixels × 12 vertical pixels = 192 pixels) arranged in a matrix. Each pixel 33 is divided into three parts 33a, 33b, and 33c as shown in FIG. 6, and these parts 33a, 33b, and 33c are respectively red (R), green (G), and blue (B). A primary color filter is provided. Thereby, the RGB signal of the subject image can be output for each pixel 33.

また、制御装置の詳細な構成を図７に示す。図７に示す制御装置４０は、ＣＰＵ等から構成され、例えば、Ａ／Ｄ変換部４１と、センサー制御部４２と、露出演算部４３と、追尾制御部４６とを備えている。Ａ／Ｄ変換部４１は、測光センサー３２から出力されるアナログ画像信号を画像情報としてのデジタル画像信号に変換する。センサー制御部４２は、デジタル画像信号が適切な値になるように測光センサー３２の作動を制御する。具体的に述べると、センサー制御部４２は、例えば、測光センサー３２の最大出力が目標出力レベルとなるように蓄積時間およびアンプゲインを設定するピークＡＧＣ制御や、測光センサー３２からの出力の平均レベルが目標出力レベルとなるように制御する平均ＡＧＣ制御を行う。露出演算部４３は、測光センサー３２により取得した画像信号に基づいて露出値を演算する。   The detailed configuration of the control device is shown in FIG. The control device 40 illustrated in FIG. 7 includes a CPU and the like, and includes, for example, an A / D conversion unit 41, a sensor control unit 42, an exposure calculation unit 43, and a tracking control unit 46. The A / D converter 41 converts the analog image signal output from the photometric sensor 32 into a digital image signal as image information. The sensor control unit 42 controls the operation of the photometric sensor 32 so that the digital image signal has an appropriate value. Specifically, the sensor control unit 42, for example, peak AGC control for setting the accumulation time and the amplifier gain so that the maximum output of the photometric sensor 32 becomes the target output level, or the average level of the output from the photometric sensor 32 The average AGC control is performed to control so that the output becomes the target output level. The exposure calculation unit 43 calculates an exposure value based on the image signal acquired by the photometric sensor 32.

追尾制御部４６は、測光センサー３２により取得した被写体像（画像信号）のうち、手動もしくは自動によりいずれかの焦点検出エリアマーク３５ａ〜３５ｋを重ねて設定した（被写体像における）追尾対象に対応する画像（信号）をテンプレート画像として記憶部４７に記憶し、設定した追尾対象を追尾して合焦させるためのレンズ駆動量を算出する。追尾制御部４６により算出されたレンズ駆動量は、対物レンズ１１に設けられたレンズ駆動装置４９に出力される。レンズ駆動装置４９は、図示しないモータや駆動回路等を有して構成され、追尾制御部４６から入力されたレンズ駆動量に基づいて対物レンズ１１のフォーカシングレンズ（図示せず）を駆動し、焦点調節を行う。   The tracking control unit 46 corresponds to the tracking target (in the subject image) set by overlapping one of the focus detection area marks 35a to 35k manually or automatically from the subject image (image signal) acquired by the photometric sensor 32. An image (signal) is stored in the storage unit 47 as a template image, and a lens driving amount for tracking and focusing the set tracking target is calculated. The lens driving amount calculated by the tracking control unit 46 is output to a lens driving device 49 provided in the objective lens 11. The lens driving device 49 includes a motor, a driving circuit, and the like (not shown), drives a focusing lens (not shown) of the objective lens 11 based on a lens driving amount input from the tracking control unit 46, and focuses. Make adjustments.

ところで、焦点板２１におけるペンタプリズム２５と対向する面（アイポイントＥＰ側の面）には、図２に示すように、対物レンズ１１によって被写体像が結像される焦点面２２が形成される。一方、焦点板２１における焦点面２２と反対側の面（物体側の面）には、対物レンズ１１の射出瞳１２を通過する光をアイポイントＥＰへ集光させるフレネルレンズ面２３が形成される。フレネルレンズ面２３は、対物レンズ１１によって焦点面２１に形成される実像の光をアイポイントへ導く作用を有している。これにより、アイポイントＥＰで対物レンズ１１の実像を周辺部まで観察することが可能になる。なお、フレネルレンズ面２３は、その中心２３ａがファインダー光学系２０の光軸Ｏ１と直角な方向に測光装置３０の配置に応じてずれるように配置される。   On the surface of the focusing screen 21 facing the pentaprism 25 (the surface on the eye point EP side), a focal plane 22 on which a subject image is formed by the objective lens 11 is formed as shown in FIG. On the other hand, a Fresnel lens surface 23 that condenses the light passing through the exit pupil 12 of the objective lens 11 onto the eye point EP is formed on the surface opposite to the focal plane 22 (object side surface) of the focusing screen 21. . The Fresnel lens surface 23 has a function of guiding light of a real image formed on the focal plane 21 by the objective lens 11 to an eye point. This makes it possible to observe the real image of the objective lens 11 up to the peripheral portion at the eye point EP. The Fresnel lens surface 23 is arranged such that its center 23a is shifted in a direction perpendicular to the optical axis O1 of the finder optical system 20 according to the arrangement of the photometric device 30.

このような構成の一眼レフカメラ１において、視野観察時には、被写体（不図示）からの光は、対物レンズ１１を通り、クイックリターンミラー１３で焦点板２１の方向に反射され、焦点板２１のフレネルレンズ面２３を透過して焦点面２２に被写体像が結像される。そして、ファインダー光学系２０において、焦点面２２に結像された被写体像からの光は、液晶表示素子２４、ペンタプリズム２５および接眼レンズ２６を透過してアイポイントＥＰに導かれ、アイポイントＥＰにて観察者は被写体（不図示）の実像を観察することができる。また、シャッターレリーズ時には、対物レンズ１１を通った被写体（不図示）からの光は、クイックリターンミラー１３がミラーアップ状態となるため、撮像素子１４上に結像される。   In the single-lens reflex camera 1 having such a configuration, at the time of visual field observation, light from a subject (not shown) passes through the objective lens 11, is reflected by the quick return mirror 13 toward the focusing screen 21, and Fresnel of the focusing screen 21. A subject image is formed on the focal plane 22 through the lens surface 23. In the finder optical system 20, the light from the subject image formed on the focal plane 22 is transmitted to the eye point EP through the liquid crystal display element 24, the pentaprism 25, and the eyepiece lens 26. Thus, the observer can observe a real image of a subject (not shown). At the time of shutter release, light from a subject (not shown) that has passed through the objective lens 11 is imaged on the image sensor 14 because the quick return mirror 13 is in a mirror-up state.

また、視野観察時において、ファインダー光学系２０の焦点板２１を透過してアイポイントＥＰに集光する光の一部は、測光装置３０の測光レンズ３１を介して測光センサー３２に集光され、測光センサー３２が焦点板２１を透過する光を測光する。このとき、前述したように、フレネルレンズ面２３は、その中心２３ａがファインダー光学系２０の光軸Ｏ１と直角な方向に測光装置３０の配置される側へずれるように配置される。   Further, at the time of visual field observation, a part of the light transmitted through the focusing screen 21 of the finder optical system 20 and condensed on the eye point EP is condensed on the photometric sensor 32 via the photometric lens 31 of the photometric device 30. The photometric sensor 32 measures the light transmitted through the focusing screen 21. At this time, as described above, the Fresnel lens surface 23 is disposed such that the center 23a thereof is shifted to the side where the photometric device 30 is disposed in a direction perpendicular to the optical axis O1 of the finder optical system 20.

このように、フレネルレンズ面２３の中心２３ａを測光装置３０の位置に応じてファインダー光学系２０の光軸Ｏ１と交差する方向へずらすように製造することで、本実施形態によれば、焦点板２１から測光装置３０に到達する光を増やすことができるため、測光装置３０に対して焦点面２２の光を均等に得ることが可能になり、また、焦点面２２の全面の光（すなわち、撮影範囲の全ての光）を得ることが可能になることから、より広い範囲を測光することが可能になる。特に、このような形態を一眼レフカメラ１に適用することで、高い効果を得ることができる。   Thus, by manufacturing the center 23a of the Fresnel lens surface 23 in a direction intersecting with the optical axis O1 of the finder optical system 20 according to the position of the photometric device 30, according to the present embodiment, the focusing screen Since the light reaching the photometric device 30 from 21 can be increased, the light on the focal plane 22 can be evenly obtained with respect to the photometric device 30, and the light on the entire focal plane 22 (that is, photographing) can be obtained. All the light in the range) can be obtained, so that a wider range can be measured. In particular, by applying such a configuration to the single-lens reflex camera 1, a high effect can be obtained.

なお、フレネルレンズは元々集光作用を有するものだが、その集光性は強いものではない。その理由は、集光性を強めると観察者の眼を置ける範囲が著しく制約されてしまうからである。逆に、集光性を弱めすぎると観察像の明るさが低下して、フレネルレンズの本来の作用が不十分になってしまう。そのため、本実施形態のようにフレネルレンズ面２３をシフトさせても、その量が適切な範囲であれば、フレネルレンズ本来の機能を保ちつつ、測光センサー３２に導く光線を増やして、本願における問題を改善することができる。   Although the Fresnel lens originally has a light collecting function, its light collecting property is not strong. The reason is that if the light condensing property is increased, the range in which the observer's eyes can be placed is significantly restricted. On the other hand, if the light condensing property is too weak, the brightness of the observation image is lowered, and the original function of the Fresnel lens becomes insufficient. Therefore, even if the Fresnel lens surface 23 is shifted as in the present embodiment, if the amount is in an appropriate range, the light beam guided to the photometric sensor 32 is increased while maintaining the original function of the Fresnel lens, and this is a problem in the present application. Can be improved.

図３は、測光センサー３２のＸＹ方向の照度分布をシミュレーションしたグラフである。グラフの実線は紙面と垂直な方向（Ｘ方向とする：図２および図４を参照）の照度、破線は紙面と平行な方向（Ｙ方向とする：図２および図４を参照）の照度を示している。また、グラフの縦軸は照度、横軸は測光センサー３２上の位置を示し、０が測光センサー３２の中央位置である。   FIG. 3 is a graph simulating the illuminance distribution in the X and Y directions of the photometric sensor 32. The solid line in the graph represents the illuminance in the direction perpendicular to the paper surface (X direction: see FIGS. 2 and 4), and the broken line represents the illuminance in the direction parallel to the paper surface (Y direction: see FIGS. 2 and 4). Show. The vertical axis of the graph indicates illuminance, the horizontal axis indicates the position on the photometric sensor 32, and 0 is the center position of the photometric sensor 32.

図３（ａ）は図４に示す従来例でのシミュレーション結果であり、図３（ａ）のグラフから、Ｙ方向で、センサー中央からみて照度分布に偏りがあることがわかる。さらに、０を中心としたときに、Ｙ方向の左右における照明範囲については、中心より右側の方が左側より広く（２倍以上）照明されていることが分かる。これは、測光装置３０の光軸Ｏ２がファインダー光学系２０の光軸Ｏ１に対して傾斜しているために発生する問題である。一方、図３（ｂ）は、図２に示す本実施形態でのシミュレーション結果であり、図３（ａ）と比較して、フレネルレンズ面２３の中心２３ａを測光センサー３２側にずらすことにより、特にＹ方向の非対称性が改善され、その結果、センサー範囲（測光センサー３２が光を検出できる範囲）に含まれる光の量が増加し、センサー範囲での照度が大きく改善されていることがわかる。   FIG. 3A is a simulation result in the conventional example shown in FIG. 4, and it can be seen from the graph of FIG. 3A that the illuminance distribution is biased in the Y direction as viewed from the center of the sensor. Further, it can be seen that when the center is 0, the right and left illumination ranges in the Y direction are illuminated more widely (twice or more) than the left side. This is a problem that occurs because the optical axis O2 of the photometric device 30 is inclined with respect to the optical axis O1 of the finder optical system 20. On the other hand, FIG. 3B is a simulation result in the present embodiment shown in FIG. 2, and by shifting the center 23a of the Fresnel lens surface 23 to the photometric sensor 32 side as compared with FIG. In particular, the asymmetry in the Y direction is improved, and as a result, the amount of light included in the sensor range (the range in which the photometric sensor 32 can detect light) is increased, and the illuminance in the sensor range is greatly improved. .

ただし、フレネルレンズ面２３の中心２３ａのずれ量を適切な範囲より大きくすると、測光装置３０に対しては有利に働くが、対物レンズ１１により焦点面２２に形成される実像の光をアイポイントＥＰへ導くというフレネルレンズ本来の機能が低下するため、アイポイントＥＰでのファインダー視野に周辺減光やケラレ等を発生させてしまうおそれがある。そのため、ファインダー光学系２０の光軸Ｏ１に対するフレネルレンズ面２３の中心２３ａのずれ量を、ファインダー光学系２０における視野範囲の寸法（イメージサークル寸法）の１０〜２０％に抑えることが好ましい。その範囲であれば、フレネルレンズ本来の機能低下を許容範囲にすることができる。ここで、イメージサークル寸法とは、焦点板２１の結像する範囲の対角線の長さに等しく、撮像素子１４の画面対角線の長さにも等しい。   However, if the amount of deviation of the center 23a of the Fresnel lens surface 23 is made larger than an appropriate range, it is advantageous for the photometric device 30, but the real image light formed on the focal plane 22 by the objective lens 11 is converted into the eye point EP. Since the original function of the Fresnel lens leading to the light is reduced, there is a risk that peripheral dimming or vignetting may occur in the viewfinder field at the eye point EP. Therefore, it is preferable to suppress the deviation amount of the center 23a of the Fresnel lens surface 23 with respect to the optical axis O1 of the finder optical system 20 to 10 to 20% of the dimension of the field of view range (image circle dimension) in the finder optical system 20. Within that range, the original functional degradation of the Fresnel lens can be allowed. Here, the image circle dimension is equal to the length of the diagonal line of the imaging range of the focusing screen 21 and is also equal to the length of the screen diagonal line of the image sensor 14.

また、ファインダー光学系２０の光軸Ｏ１に対するフレネルレンズ面２３の中心２３ａのずれ量をＸとし、接眼レンズ２６の焦点距離をｆｅとしたとき、次の条件式（１）を満足することが好ましい。なお、Ｘはフレネルレンズ面２３の中心２３ａとファインダー光学系２０の光軸Ｏ１との間の距離であり、中心２３ａから光軸Ｏ１への垂線の長さをいう。   Further, when the deviation amount of the center 23a of the Fresnel lens surface 23 with respect to the optical axis O1 of the finder optical system 20 is X and the focal length of the eyepiece lens 26 is fe, it is preferable that the following conditional expression (1) is satisfied. . X is the distance between the center 23a of the Fresnel lens surface 23 and the optical axis O1 of the finder optical system 20, and means the length of the perpendicular from the center 23a to the optical axis O1.

０＜Ｘ／ｆｅ＜０．２ …（１）   0 <X / fe <0.2 (1)

この条件式（１）は、接眼レンズ２６の屈折力とフレネルレンズ面２３のずれ量を最適にする条件式である。焦点板２１とアイポイントＥＰ（眼）との間の距離は、接眼レンズ２６の焦点距離に比例する。すなわち、条件式（１）は、フレネルレンズ面２３のずれ量と、焦点板２１とアイポイントＥＰ（眼）との間の距離との関係を間接的に規定するものである。条件式（１）の下限値を下回る条件である場合、フレネルレンズ面２３のずれ量が小さくなり、本願の効果が得られなくなる。一方、条件式（１）の上限値を上回る条件である場合、フレネルレンズ面２３のずれ量が大きくなり、アイポイントＥＰへ導かれる光が不十分になる。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．００５にすることがより好ましい。   Conditional expression (1) is a conditional expression that optimizes the refractive power of the eyepiece lens 26 and the deviation amount of the Fresnel lens surface 23. The distance between the focusing screen 21 and the eye point EP (eye) is proportional to the focal length of the eyepiece lens 26. That is, conditional expression (1) indirectly defines the relationship between the amount of deviation of the Fresnel lens surface 23 and the distance between the focusing screen 21 and the eye point EP (eye). When the condition is less than the lower limit value of the conditional expression (1), the deviation amount of the Fresnel lens surface 23 becomes small, and the effect of the present application cannot be obtained. On the other hand, when the condition exceeds the upper limit value of the conditional expression (1), the deviation amount of the Fresnel lens surface 23 becomes large, and the light guided to the eye point EP becomes insufficient. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.005.

例えば、本実施形態において、ファインダー光学系２０の光軸Ｏ１と測光センサー３２との間の距離をＹ（Ｙの向きについては、図２を参照）とすると、Ｙ＝９ｍｍで、焦点距離ｆｅ＝５６．４ｍｍのとき、ずれ量Ｘ＝３ｍｍと設定される。このとき、Ｘ／ｆｅ＝０．０５３となり、条件式（１）を満たしていることがわかる。ここで、Ｙはファインダー光学系２０の光軸Ｏ１から直角な方向に沿った距離であり、測光装置３０の下端から光軸Ｏ１への垂線の長さをいう。   For example, in this embodiment, if the distance between the optical axis O1 of the finder optical system 20 and the photometric sensor 32 is Y (see FIG. 2 for the Y direction), Y = 9 mm and the focal length fe = When the distance is 56.4 mm, the deviation X is set to 3 mm. At this time, X / fe = 0.053, which indicates that the conditional expression (1) is satisfied. Here, Y is the distance along the direction perpendicular to the optical axis O1 of the finder optical system 20, and the length of the perpendicular line from the lower end of the photometric device 30 to the optical axis O1.

なお、前述したように、フレネルレンズ面２３の中心２３ａは、ファインダー光学系２０の光軸Ｏ１と直角もしくは略直角な方向へずれることが好ましい。このようにすれば、フレネルレンズ面２３をずらすことによるアイポイントＥＰへの影響を小さくすることができる。また、ファインダー光学系２０を一眼レフカメラ１の内部へ配置する際に、焦点板２１が傾斜していることによる他部品との干渉を考慮しなくても良い。   As described above, it is preferable that the center 23a of the Fresnel lens surface 23 is shifted in a direction perpendicular or substantially perpendicular to the optical axis O1 of the finder optical system 20. In this way, the influence on the eye point EP by shifting the Fresnel lens surface 23 can be reduced. Further, when the viewfinder optical system 20 is disposed inside the single-lens reflex camera 1, it is not necessary to consider interference with other components due to the tilt of the focusing screen 21.

また、前述したように、フレネルレンズ面２３の中心２３ａは、測光装置３０の配置される側へずれることが好ましい。このようにすれば、測光装置３０へより多くの光を導くことができる。   Further, as described above, it is preferable that the center 23a of the Fresnel lens surface 23 is shifted to the side where the photometric device 30 is disposed. In this way, more light can be guided to the photometric device 30.

また、フレネルレンズ面２３の中心２３ａは、測光装置３０への入射光が測光装置３０（測光センサー３２の測光面３２ａ）上で略均等となる位置にずれることが好ましい。このようにすれば、より正確に測光を行うことができる。なお、中心２３ａのずれ量は、測光装置３０とファインダー光学系２０の光軸Ｏ１との間の距離に応じて適切な範囲が決定される。よって、中心２３ａのずれ量は、測光装置３０の位置と、焦点板２１からアイポイントＥＰまでの距離との少なくとも一方に基づいて、適切な範囲が決定される。   Moreover, it is preferable that the center 23a of the Fresnel lens surface 23 is shifted to a position where the incident light to the photometric device 30 is substantially uniform on the photometric device 30 (the photometric surface 32a of the photometric sensor 32). In this way, more accurate photometry can be performed. Note that an appropriate range of the shift amount of the center 23a is determined according to the distance between the photometric device 30 and the optical axis O1 of the finder optical system 20. Therefore, an appropriate range of the shift amount of the center 23a is determined based on at least one of the position of the photometric device 30 and the distance from the focusing screen 21 to the eye point EP.

よって、図４に示したように、ファインダー光学系２０による被写体像の観察領域に（液晶表示素子２４によって）複数の焦点検出エリアマーク３５ａ〜３５ｋが設定される場合であっても、測光センサー３２は、焦点検出エリアマーク３５ａ〜３５ｋに対応する領域により多くの光が導かれるので、より正確な画像信号を出力することができる。特に、図４における下側３つの焦点検出エリアマーク３５ｉ〜３５ｋに対応する、測光センサー３２の測光面３２ａにおける下側３分の１の領域であっても、十分正確な画像信号を出力することができる。   Therefore, as shown in FIG. 4, even when a plurality of focus detection area marks 35 a to 35 k are set (by the liquid crystal display element 24) in the observation area of the subject image by the finder optical system 20, the photometric sensor 32. Since more light is guided to the areas corresponding to the focus detection area marks 35a to 35k, a more accurate image signal can be output. In particular, a sufficiently accurate image signal is output even in the lower third region of the photometric surface 32a of the photometric sensor 32 corresponding to the lower three focus detection area marks 35i to 35k in FIG. Can do.

なお、焦点板２１の一端と測光センサー３２の上端との間の距離よりも、焦点板２１の他端と測光センサー３２の下端との間の距離は遠く、測光センサー３２の下側の領域で光量が不足がちであった。これに対し、本実施形態においては、測光センサー３２の測光面３２ａにおける下側３分の１の領域であっても、十分正確な画像信号を出力することができるため、測光センサー３２において、図４における下側３つの焦点検出エリアマーク３５ｉ〜３５ｋに対応する領域から出力される画像信号と、それ以外の焦点検出エリアマーク３５ａ〜３５ｈに対応する領域から出力される画像信号との間で、出力値に大きな差を無くすことができる。なお、測光センサー３２の上下方向は、図１および図２における上下方向（Ｙ方向）に対応する。   It should be noted that the distance between the other end of the focusing screen 21 and the lower end of the photometric sensor 32 is farther than the distance between one end of the focusing screen 21 and the upper end of the photometric sensor 32, and is a region below the photometric sensor 32. The light amount tended to be insufficient. On the other hand, in the present embodiment, a sufficiently accurate image signal can be output even in the lower third region of the photometric surface 32a of the photometric sensor 32. 4 between the image signal output from the area corresponding to the lower three focus detection area marks 35i to 35k and the image signal output from the area corresponding to the other focus detection area marks 35a to 35h. A large difference in output value can be eliminated. The vertical direction of the photometric sensor 32 corresponds to the vertical direction (Y direction) in FIGS. 1 and 2.

なお、上述の実施形態において、一眼レフカメラ１に限らず、ファインダー光学系を有した光学機器であれば本願を適用することが可能である。また、上述の実施形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本願の範囲内において適宜修正、変更が可能である。   In the above-described embodiment, the present application is not limited to the single-lens reflex camera 1 and any optical apparatus having a finder optical system. Further, the above-described embodiment is merely an example, and is not limited to the above-described configuration and shape, and can be appropriately modified and changed within the scope of the present application.

また、上述の実施形態において、ファインダー光学系２０に設けられたフレネルレンズを例に説明したが、これに限られるものではなく、ストロボ等の照明装置に設けられたフレネルレンズにおいても本願を適用可能であり、具体的には、当該フレネルレンズの中心を、照明装置を構成する光学系の光軸と交差する方向へずれるように配置すればよい。   In the above-described embodiment, the Fresnel lens provided in the finder optical system 20 has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the present application can also be applied to a Fresnel lens provided in an illumination device such as a strobe. Specifically, the center of the Fresnel lens may be arranged so as to be shifted in a direction intersecting the optical axis of the optical system constituting the illumination device.

また、上述の実施形態において、フレネルレンズ面２３の中心２３ａについて「測光装置３０の配置される側」とは、ファインダー光学系２０の光路を直線状に記した光学断面図（図２）における「測光装置３０の配置される側」であって、一眼レフカメラ１に搭載されている状態での「測光装置３０の配置される側」（図１における右側）ではない。   In the above-described embodiment, the “side on which the photometric device 30 is arranged” with respect to the center 23a of the Fresnel lens surface 23 is “an optical cross-sectional view (FIG. 2)” in which the optical path of the finder optical system 20 is linearly described. It is not the “side on which the photometric device 30 is arranged”, but the “side on which the photometric device 30 is arranged” (the right side in FIG. 1) in the state where it is mounted on the single-lens reflex camera 1.

一眼レフカメラの概略構成図である。It is a schematic block diagram of a single-lens reflex camera. ファインダー光学系の模式図（光学断面図）である。It is a schematic diagram (optical sectional view) of a finder optical system. （ａ）は従来における測光センサーの照度分布を示す模式図であり、（ｂ）は本実施形態における測光センサーの照度分布を示す模式図である。(A) is a schematic diagram which shows the illuminance distribution of the conventional photometric sensor, (b) is a schematic diagram which shows the illuminance distribution of the photometric sensor in this embodiment. 焦点検出エリアマークの表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of a focus detection area mark. 測光センサーの正面図である。It is a front view of a photometric sensor. 測光センサーの画素構成を示す図である。It is a figure which shows the pixel structure of a photometric sensor. 制御装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of a control apparatus. 従来のファインダー光学系を示す模式図（光学断面図）である。It is a schematic diagram (optical sectional view) showing a conventional finder optical system.

符号の説明Explanation of symbols

１ 一眼レフカメラ（光学機器） １１ 対物レンズ（結像レンズ）
２０ ファインダー光学系
２１ 焦点板 ２２ 焦点面
２３ フレネルレンズ面（２３ａ 中心） ２６ 接眼レンズ
３０ 測光装置
３１ 測光レンズ ３２ 測光センサー（３２ａ 測光面） 1 SLR camera (optical equipment) 11 Objective lens (imaging lens)
20 finder optical system 21 focusing plate 22 focal plane 23 Fresnel lens surface (center of 23a) 26 eyepiece 30 photometric device 31 photometric lens 32 photometric sensor (32a photometric surface)

Claims (3)

結像レンズにより焦点板上に結像された像を観察するためのファインダー光学系と、
前記ファインダー光学系の光軸から外れた位置において前記ファインダー光学系を介して前記焦点板を透過した光を測光する測光装置とを備え、
前記ファインダー光学系は、前記結像レンズからの光が透過するフレネルレンズを有し、
前記フレネルレンズのフレネルレンズ面は、前記焦点板上に形成され、
前記フレネルレンズの中心が前記測光装置の位置に応じて前記ファインダー光学系の光軸と交差する方向へずれるように前記フレネルレンズを配置し、
前記ファインダー光学系の光軸に対する前記フレネルレンズの中心のずれ量は、前記ファインダー光学系における視野範囲の寸法の１０〜２０％であり、
前記ファインダー光学系は接眼レンズを有し、
前記ファインダー光学系の光軸に対する前記フレネルレンズの中心のずれ量をＸとし、前記接眼レンズの焦点距離をｆｅとしたとき、次式
０＜Ｘ／ｆｅ＜０．２
の条件を満足し、
前記フレネルレンズの前記フレネルレンズ面は、前記焦点板における焦点面と反対側の面に形成され、
前記測光装置は、前記測光を行う測光面を有しており、
前記フレネルレンズの中心は、前記ファインダー光学系の光軸に対して前記測光装置の配置される側へずれ、且つ、前記測光面への入射光が前記測光面上で略均等となる位置にあることを特徴とする光学機器。 A viewfinder optical system for observing an image formed on the focusing screen by the imaging lens;
A photometric device that measures light transmitted through the focusing screen through the finder optical system at a position off the optical axis of the finder optical system;
The finder optical system has a Fresnel lens that transmits light from the imaging lens,
The Fresnel lens surface of the Fresnel lens is formed on the focusing screen,
Arranging the Fresnel lens so that the center of the Fresnel lens is shifted in a direction intersecting the optical axis of the finder optical system according to the position of the photometric device,
The amount of deviation of the center of the Fresnel lens with respect to the optical axis of the finder optical system is 10 to 20% of the size of the visual field range in the finder optical system,
The finder optical system has an eyepiece,
When the amount of deviation of the center of the Fresnel lens with respect to the optical axis of the finder optical system is X, and the focal length of the eyepiece lens is fe, the following equation 0 <X / fe <0.2
Satisfy the conditions,
The Fresnel lens surface of the Fresnel lens is formed on a surface opposite to the focal plane of the focusing screen,
The photometric device has a photometric surface for performing the photometry,
The center of the Fresnel lens is shifted to the side where the photometric device is arranged with respect to the optical axis of the finder optical system, and the incident light on the photometric surface is substantially equal on the photometric surface. An optical apparatus characterized by that. 前記光学機器がカメラであることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。 The optical apparatus according to claim 1 , wherein the optical apparatus is a camera. 結像レンズにより焦点板上に結像された像を観察するためのファインダー光学系と、
前記ファインダー光学系の光軸から外れた位置において前記ファインダー光学系を介して前記焦点板を透過した光を測光する測光装置とを用意し、
前記ファインダー光学系に、前記結像レンズからの光が透過するフレネルレンズを設け、
前記フレネルレンズのフレネルレンズ面は、前記焦点板上に形成され、
前記フレネルレンズの中心が前記測光装置の位置に応じて前記ファインダー光学系の光軸と交差する方向へずれるように前記フレネルレンズを配置し、
前記ファインダー光学系の光軸に対する前記フレネルレンズの中心のずれ量は、前記ファインダー光学系における視野範囲の寸法の１０〜２０％であり、
前記ファインダー光学系は接眼レンズを有し、
前記ファインダー光学系の光軸に対する前記フレネルレンズの中心のずれ量をＸとし、前記接眼レンズの焦点距離をｆｅとしたとき、次式
０＜Ｘ／ｆｅ＜０．２
の条件を満足し、
前記フレネルレンズの前記フレネルレンズ面は、前記焦点板における焦点面と反対側の面に形成され、
前記測光装置は、前記測光を行う測光面を有しており、
前記フレネルレンズの中心は、前記ファインダー光学系の光軸に対して前記測光装置の配置される側へずれ、且つ、前記測光面への入射光が前記測光面上で略均等となる位置にあることを特徴とする光学機器の製造方法。 A viewfinder optical system for observing an image formed on the focusing screen by the imaging lens;
A photometric device for measuring light transmitted through the focusing screen through the finder optical system at a position off the optical axis of the finder optical system;
The finder optical system is provided with a Fresnel lens that transmits light from the imaging lens,
The Fresnel lens surface of the Fresnel lens is formed on the focusing screen,
Arranging the Fresnel lens so that the center of the Fresnel lens is shifted in a direction intersecting the optical axis of the finder optical system according to the position of the photometric device,
The amount of deviation of the center of the Fresnel lens with respect to the optical axis of the finder optical system is 10 to 20% of the size of the visual field range in the finder optical system,
The finder optical system has an eyepiece,
When the amount of deviation of the center of the Fresnel lens with respect to the optical axis of the finder optical system is X, and the focal length of the eyepiece lens is fe, the following equation 0 <X / fe <0.2
Satisfy the conditions,
The Fresnel lens surface of the Fresnel lens is formed on a surface opposite to the focal plane of the focusing screen,
The photometric device has a photometric surface for performing the photometry,
The center of the Fresnel lens is shifted to the side where the photometric device is arranged with respect to the optical axis of the finder optical system, and the incident light on the photometric surface is substantially equal on the photometric surface. A method for manufacturing an optical apparatus.
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