CN1180178A

CN1180178A - 高变倍率取景器

Info

Publication number: CN1180178A
Application number: CN97118953A
Authority: CN
Inventors: 大下孝一
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1996-10-04
Filing date: 1997-10-05
Publication date: 1998-04-29

Abstract

本发明提供小型且构造简单、有高变倍比且像差修正良好的高变倍率取景器。接物镜头组Go备有具有负折射力的第1镜头组G1、具有正折射力的第2镜头组、具有负折射力的第3镜头组G3,至少使第2镜头组G2移动,使倍率变化。第1镜头组G1至少有一个负镜头L1,第2镜头组G2至少有二个正镜头L2和L3,第3镜头组G3至少有一个负镜头L4。正镜头L2的物体侧面形成为非球面状,满足下面的条件(1)。0.15< f3/f2< 0.6 (1)式中,f2:正镜头L2的焦点距离f3:正镜头L3的焦点距离。

Description

高变倍率取景器

本发明涉及高变倍率取景器，特别涉及中心快门式照相机、电子照相机用的变倍取景器。

由正折射力接物镜和正折射力接目镜构成的开普勒式取景器中，由于把视野框及十字线配置在接目镜的焦点附近，所以，能清楚地观察摄影范围及各种信息显示。因此，高级中心快门式照相机的取景器，一般都采用开普勒式取景器。

在开普勒式取景器中，其入射光瞳位于取景器内部或取景器的物体侧。因此，可以使取景器的倍率连续地变化，在构成所谓的变焦式取景器时，或使取景器广角化时，接物镜的直径可以不是很大。因此，开普勒式取景器多用作为变焦式取景器。

特别是，备有负折射力的第1镜头组、正折射力的第2头镜头组和负折射力的第3镜头组的接物镜的开普勒式取景器，由于其小型简单的构造以及具有高性能，所以广泛被采用。此种取景器例如已由日本专利公报特开平3-233420号、特开平6-242377号等揭示。

现有的高变倍率取景器中，把视野框配置在通过接物镜形成的物体实像附近，能在眼点上向观察者提供清楚的视野。因此，高变倍率取景器，被广泛用于袖珍照相机的变焦取景器那样的光学制品。

但是，现有的高变倍率取景器中，变倍比至多只有3倍，不能适应近年来袖珍照相机的高变倍化。

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种小型且构造简单、具有高变倍比且像差修正良好的高变倍率取景器。

为了实现上述目的，本发明提供的高变倍率取景器，从物体侧起依次地备有接物镜头组Go、信息显示机构A和接目镜头组Ge；接物镜头组Go具有正折射力；信息显示机构A配置在该接物镜头组Go的焦点附近，用于显示与摄影有关的信息；接目镜头组Ge具有正折射力，用于观察通过接物镜组Go形成的物体像；上述接物镜头组Go从物体侧起依次备有具有负折射力的第1镜头组G1、具有正折射力的第2镜头组G2、具有负折射力的第3镜头组G3，至少使第2镜头组G2沿着光轴移动而使倍率变化；其特征在于，

第1镜头组G1至少具有一个负镜头L1；

第2镜头组G2，从物体侧起，至少依次具有2个正镜头L2和L3：

第3镜头组G3至少具有一个负镜头L4；

正镜头L2的物体侧面形成为非球面状；

设正镜头L2的焦点距离为f2、正镜头L3的焦距离为f3时，则满足以下条件：

0.15＜f3/f2＜0.6

本发明的较好实施例中，设第1镜头组G1的焦点距离为fA、最高变倍率状态下从第1镜头组G1到第3镜头组G3之间的合成焦点距离为fT时，则满足以下条件：

-0.3＜fA/fT＜-0.2

另外，设正镜头L3的物体侧面的曲率半径为ra，正镜头L3的眼点侧面的曲率半径为rb，负镜头L4的物体侧面的曲率半径为rc，负镜头L4的眼点侧面的曲率半径为rd时，则满足以下条件：

0.2＜(ra+rb)/(ra-rb)＜0.34

1.3＜(rc+rd)/(rc-rd)＜2.0

本发明的较好实施例中，设正镜头L2的物体侧面的近轴曲率半径为r3，正镜头L2的物体侧面中，在垂直于光轴的方向，仅离开r3/10的位置与光轴上的位置沿光轴的距离为S3时，则满足以下条件：

0.46＜100·S3/r3＜0.3

另外，设第2镜头组G2的焦点距离为fB，最高变倍率状态下从第1镜头组G1到第3镜头组G3之间的合成焦点距离为fT时，则满足以下条件：

0.2＜fB/fT＜0.3

本发明的取景器，从物体侧起，依次备有正折射力的接物镜头组Go、配置在接物镜头组Go附近并用于显示有关摄影信息的信息显示机构A、用于观察通过接物镜头组Go形成之物体像的正折射力接眼镜头组Ge。接物镜头组Go，从物体侧起，依次具有负折射力的第1镜头组G1、正折射力的第2镜头组G2、负折射力的第3镜头组G3。

第1镜头组G1和第2镜头组G2，常时地具有正的合成折射力，形成变焦接物部，该变焦接物部主要通过第2镜头组G2的移动，使焦点距离变化。

第3镜头组G3具有后转换功能和像差修正功能。后转换功能是把由第1镜头组G1和第2镜头组G2形成的变焦接物部的焦点距离放大的功能。像差修正功能是对变焦接物部未修正完的像差进行修正的功能。本发明的取景器中，借助负折射力的第3镜头组G3的作用，可以抑制可动镜头的移动量，可以对最低倍率状态(最低倍率端)中的倍率色像差即型歪曲像差进行良好修正。而该型歪曲像差在现有的负正正3组形式的接物镜头中，修正是很困难的。

具有上述基本构造的本发明取景器中，为了使构造简单化，最好由各单镜头分别构成包含接目镜头组Ge的各镜头组。但是，这种情况下，为了达到例如4倍以上的高变倍比，特别是第2镜头组G2的像差修正不充分。因此，用至少2个正镜头L2和L3构成第2镜头组G2，可以在整个变倍区域进行良好的像差修正。

另外，为了良好地进行球面像差和帧像差的变动，最好至少将第2镜头组G2中的一个镜头面形成为越离开光轴其收敛作用越弱的非球面状。根据各种研究结果，验证了在本发明中，把第2镜头组G2的最靠近物体侧的面、即正镜头L2的物体侧面做成为非球面状是最适合的。

因此，本发明的特征是，用2个正镜头L2和L3构成第2镜头组G2。关于该2个正镜头L2和L3的折射力分配，通常是正镜头L2和正镜头L3约均等地分配折射力。但是，本发明中，经种种研究发现，把非球面镜头即正镜头L2的折射力设计成比正镜头L3的折射力小得多的构造时，其构造和像差修正最为适当。

下面，说明本发明的条件式。

本发明中，满足下面条件式(1)

0.15＜f3/f2＜0.6 (1)

式中，f2：正镜头L2的焦点距离

f3：正镜头L3的焦点距离

条件式(1)对正镜头L3的焦点距离与正镜头L2的焦点距离之比，规定了适当的范围。

如果超过了条件式(1)的上限值，则正镜头L2的折射力过强，不能对球面像差和从最低倍率状态到中间倍率状态的帧像差变动进行良好的修正。并且，第2镜头组G2的主点位置过分靠近第1镜头组G1，在最低倍率状态，第2镜头组G2和第3镜头组G3容易产生干扰。其结果，导致接物镜头组大型化或者不能实现4倍以上的高变倍比。

反之，如果超过了条件式(1)的下限值，则正镜头L3的折射力过强，很难对球面像差进行良好的修正。并且，第2镜头组G2的主点位置过分靠近第3镜头组G3，在最高倍率状态(最高倍率端)，为了避免第1镜头组G1与第2镜头组G2的干扰，要使接物镜头组大型化或者没有缩小变倍比的余地。

视野框或十字线是配置在接物镜头组Go焦点附近的信息显示机构A，用于显示摄影范围及摄影所需的各种信息。这里，视野框是由金属等薄板构成的视野节门，十字线是在透明基板上形成各种信息的信息显示部件。本发明取景器中，视野框和十字线二者之中必须具有一个。最好是具有不仅显示摄影范围、而且能显示自动对焦区域或测光范围等各种信息的十字线。当然，也可以具有十字线和视野框二者。也可以在十字线上刻印摄影范围而不采用视野框。

十字线最好由平行平面板构成。这是因为采用平行平面板构成的十字线，比在镜头面上形成十字线更能节省成本，而且，由于可构成光学上的薄构造，所以，能减小泡异物的影响。

接眼镜头组Ge用于将接物镜头组Go形成的物体像和十字线的显示重叠放大观察。

上述3组构成的接物镜头组Go，使焦点距离变化的变焦方式，有1-2移动方式和2-3移动方式。1-2移动方式是使第1镜头组G1和第2镜头组G2移动的方式。2-3移动方式是使第2镜头组G2和第3镜头组G3移动的方式。本发明的取景器能对应1-2移动方式，也能对应2-3移动方式。但是，为了实现高变倍比及系统小型化，从抑制光瞳位置变动及非点像差变动的观点着眼，第1镜头组G1或第3镜头组G3最好取所谓的U导通轨道。

本发明中，最好满足下面的式(2)

-0.3＜fA/fT＜-0.2(2)

式中，fA：第1镜头组G1的焦点距离

fT：最高变倍状态时从第1镜头组G1至第3镜头组G3的合成焦点距离。

条件式(2)是实现系统小型化的条件式，规定第1镜头组G1或第3镜头组G3的移动轨迹。

如果超过了条件式(2)的下限值，则第1镜头组G1或第3镜头组G3不取U导通轨道，变倍时各镜头组的移动量增大。其结果，导致大型化，并且，不容易抑制光瞳位置的变动。另外，在超过条件式(2)下限值时，为了使第1镜头组G1或第3镜头组G3取U导通轨道，必须极端地削弱第3镜头组G3的折射力。但是，这种情况下，不能发挥3组构造的效果，所以，变焦(变倍)时各镜头组的移动量增大，最低变倍状态时的歪曲像差及倍率色像差的修正困难。

反之，如果超过了条件式(2)的上限值，则第1镜头组G1的折射力变强，在最高变倍状态时，第2镜头组G2和第3镜头组G3的合成倍率过大。其结果，虽然能实现小型化，但是，最高倍率状态时的像差修正、特别是球面像差的修正困难。

这时，第2镜头组G2的焦点距离fB最好满足以下的条件式(6)。

0.2＜fB/fT＜0.3(6)

如果超过了条件式(6)的上限值，则导致系统的大型化。

反之，如果超过了条件式(6)的下限值，则不容易实现高变倍化。

本发明中，为了把入射光束导向适合的眼点位置，最好把正折射力的第4镜头组G4配置在第3镜头组G3与信息显示机构(视野框或十字线)A之间。另外，通过把第4镜头组G4中的至少一个面形成为越远离光轴收敛作用越弱的非球面状，可以更好地修正变倍中球面像差的变动，能实现光瞳的球面像差少、容易取景的取景器。

另外，本发明中，为了实现大变倍比同时又小型化，最低变倍率状态时的第3镜头组G3和第4镜头组G4的合成倍率β34W最好为1.3倍以上。如果过大，则导致像差修正上的破绽，所以，该合成倍率β34W最好为1.5倍以下。

即，本发明中，最低倍率状态时的第3镜头组G3和第4镜头组G4的合成倍率β34W最好满足以下的条件式(7)。

1.3＜β34W＜1.5(7)

另外，本发明中，最好满足下面的条件式(3)和(4)

0.2＜(ra+rb)/(ra-rb)＜0.34

1.3＜(rc+rd)/(rc-rd)＜2.0

式中，ra：正镜头L3的物体侧面的曲率半径

rb：正镜头L3的眼点侧面的曲率半径

rc：负镜头L4的物体侧面的曲率半径

rd：负镜头L4的眼点侧面的曲率半径

条件式(3)是使球面像差与像面平衡的条件式。

如果超过了条件式(3)的上限值，则像面成为正视度，球面像差成负视度。

反之，如果超过了条件式(3)的下限值，则像面成为负视度，球面像差成为正视度。

条件式(4)规定用于修正歪曲像差的条件。

如果超过了条件式(4)的下限值，则歪曲像差的修正困难，若硬行地修正歪曲像差，在球面像差的修正中会出现破绽。

反之，如果超过了条件式(4)的上限值，则在最大变倍率状态，导致非点像差的增大。

如前所述，本发明中，为了修正球面像差，最好把第2镜头组G2中的正镜头L2的物体侧面形成为非球面状。这种情况下，为了更良好地修正球面像差，最好满足下面的条件式(5)。

0.46＜100·S3/r3＜0.3(5)

式中，r3：正镜头L2的物体侧面的近轴曲率半径

S3：正镜头L2的物体侧面中、在垂直于光轴方向离开r3/10位置与光轴上位置的沿光轴的距离

通常，设垂直于光轴方向的高度为Y，高度Y中的光轴方向的变位量(下垂量)为S(Y)，基准的曲率半径(顶点曲率半径)为R，圆锥系数为κ，n次的非球面系数为Cn时，则非球面形状用下式(a)表示。

【式1】

S(Y)＝(Y²/R{1+(1-κ·Y²/R²)^1/2}

+C₂·Y²+C₄·Y⁴+C₆·Y⁶+C₈·Y⁸

+C₁₀·Y¹⁰+... (a)

另外，非球面的近轴曲率半径r，用下式(b)表示。

r＝1/(2·C₂+1/R)(b)

因此，条件式(5)中的S3，是式(a)中的下垂量S(r3/10)

如果超过了条件式(5)的上限值，则非球面的效果过弱，不能良好地修正球面像差。

反之，如果超过了条件式(5)的下限值，则非球面的效果过强，也不能良好地修正球面像差。

本发明的取景器中，为了观察正立像，在光学系统的光路中，必须至少配置4个反射面，以实现取景像的正立化。该正立化的方法有各种公知方法。本发明中采用的方法是，在第3镜头组G3与第4镜头组G4之间配置2个反射面，在信息显示机构A与接目镜头组Ge之间配置2个反射面。这是由于在本发明的取景器中，为了小型化，第3镜头组G3的负折射力比已往的大，所以，在第3镜头组G3与第4镜头组G4之间，可以容易地配置2个反射面。另外，在这种情况下，配置在信息显示机构A与接目镜头组Ge之间的反射面只要2个即可，所以，能将取景器的倍率设定得高。

图1是本发明第1实施例高变倍率取景器的展开光路图。

图2是第1实施例的最低倍率状态时的各像差图。

图3是第1实施例的中间焦点距离状态时的各像差图。

图4是第1实施例的最高倍率状态时的各像差图。

图5是本发明第2实施例高变倍率取景器的展开光路图。

图6是第2实施例的最低倍率状态时的各像差图。

图7是第2实施例的中间焦点距离状态时的各像差图。

图8是第2实施例的最高倍率状态时的各像差图。

图9是本发明第3实施例高变倍率取景器的展开光路图。

图10是第3实施例的最低倍率状态时的各像差图。

图11是第3实施例的中间焦点距离状态时的各像差图。

图12是第3实施例的最高倍率状态时的各像差图。

图13是本发明第4实施例高变倍率取景器的展开光路图。

图14是第4实施例的最低倍率状态时的各像差图。

图15是第4实施例的中间焦点距离状态时的各像差图。

图16是第4实施例的最高倍率状态时的各像差图。

图17是本发明第5实施例高变倍率取景器的展开光路图。

图18是第5实施例的最低倍率状态时的各像差图。

图19是第5实施例的中间焦点距离状态时的各像差图。

图20是第5实施例的最高倍率状态时的各像差图。

图21是本发明第6实施例高变倍率取景器的展开光路图。

图22是第6实施例的最低倍率状态时的各像差图。

图23是第6实施例的中间焦点距离状态时的各像差图。

图24是第6实施例的最高倍率状态时的各像差图。

图25是本发明第7实施例高变倍率取景器的展开光路图。

图26是第7实施例的最低倍率状态时的各像差图。

图27是第7实施例的中间焦点距离状态时的各像差图。

图28是第7实施例的最高倍率状态时的各像差图。

〔实施例〕

下面，参照附图说明本发明的各实施例。

各实施例中，非球面的形状用上述的式(a)表示。

各实施例的各表中的非球面形状，在面编号的右边注以*记号。另外，在接物镜头组Go的成像位置，在面编号的右边注以F记号。

〔第1实施例〕

图1是本发明第1实施例高变倍率取景器的展开光路图。图1中，(a)表示最低倍率状态时的镜头配置，(b)表示中间倍率状态时的镜头配置，(c)表示最高倍率状态时的镜头配置。

图1中，接物镜头组Go，从物体侧起，由第1镜头组G1、第2镜头组G2、第3镜头组G3、第4镜头组G4构成。第1镜头组G1由眼点侧面形成为非球面状的两凹镜头L1构成。第2镜头组G2由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L2和两凸镜头L3构成。第3镜头组G3由凸面朝着物体侧的负弯月镜头L4构成。第4镜头组G4由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L5构成。接目镜头组Ge由物体侧面形成为非球面状的两凸状镜头E构成。

在第3镜头组G3与第4镜头组G4之间，配置着具有垂直的2个反射面的达哈镜(ダハミラ-)M1。在接物镜头组Go的焦点附近，配置着作为信息显示机构的十字线A。在十字线A与接目镜头组Ge之间，配置着具有2个反射面的五棱镜P。

镜头L2、L3、L5和E，是用甲基丙烯树脂形成的。镜头L1和L4，为了修正色像差，是用MAS树脂(甲基丙烯与聚苯乙烯的共聚合物)形成的。十字线A和五棱镜P是用玻璃形成的。

如图所示，从最低倍率状态向最高倍率变倍时，随着第2镜头组G2从眼点侧向物体侧的移动，第1镜头组G1沿着凹的轨道向物体侧移动。

因此，第1实施例中，在十字线A的物体侧的面上，通过接物镜头组Go形成物体的实像。接目镜头E将来自物体像的光束集中到眼点E.P。这样，在眼点E.P，可通过接目镜E观察物体的实像。

在下面的表(1)中，列出了本发明第1实施例的各有关值。表(1)中，m表示取景器倍率，X表示视度，2ω表示视埸角，EP表示眼点，2H’表示光瞳直径。左端的数字表示从物体侧起的各镜头面顺序，r表示各镜头面的曲率半径(非球面时为基准曲率半径)，d表示各镜头面间隔，n和γ分别表示相对于d线(λ＝587.6nm)的折射率和阿贝数。

表1

m＝0.490～1.874

X＝-1.00D

2ω＝54.7°～13.3°

EP＝15.0

2H’＝4.0

r d γ n1 -20.7825 1.2000 33.59 1.5711002^* 19.3217 (d2＝可变)3^* 32.4528 2.4000 57.82 1.4915004 -56.3885 1.50005 29.6151 3.7000 57.82 1.4915006 -15.7439 (d6＝可变)7 97.1142 1.2000 33.59 1.5711008 17.6443 25.00009^* 17.1872 3.6000 57.82 1.49150010 -46.9183 6.700011F ∞ 1.0000 58.80 1.52216012 ∞ 1.000013 ∞ 37.2150 25.50 1.80458114 ∞ 0.800015^* 21.0000 3.2000 57.82 1.49150016 -27.1800 15.000017 (眼点)

(非球面数据)

κ C₂ C₄2面 -3.5313 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

-5.5017×10^-7 1.2487×10^-8 1.5513×10^-17

κ C₂ C₄3面 -35.3586 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

-2.6659×10^-6 6.3299×10^-8 -9.2793×10^-10

κ C₂ C₄9面 -1.3000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 0.0 0.0

κ C₂ C₄15面 -1.7000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 -6.0000×10^-10 0.0

变倍时的可变间隔

最低倍率中间倍率最高倍率

倍率 0.49021 0.95854 1.87427

d2 23.79894 9.22733 1.77516

d6 0.70105 8.15323 22.72484

条件对应值(1)f3/f2 ＝0.508(2)fA/fT ＝-0.255(3)(ra+rb)/(ra-rb) ＝0.306(4)(rc+rd)/(rc-rd) ＝1.444(5)100·S3/r3 ＝0.455(6)fB/fT ＝0.224(7)β34W ＝1.350

图2至图4是第1实施例的各像差图。图2是最低倍率状态时的各像差图。图3是中间倍率状态时的各像差图。图4是最高倍率状态时的各像差图。

各像差图中，h表示入射高，ω表示半视埸角，C表示C线(λ＝656.3nm)，D表示d线(λ＝587.6nm)，F表示F线(λ＝486.1nm)。

在表示非点像差的像差图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。在球面像差图和非点像差图中，D表示屈光度。倍率色像差图和帧像差图以度分秒单位表示。

从各像差图可见，本实施例中，从最低倍率状态到最高倍率状态，各倍率状态中的各像差被良好地修正。

〔第2实施例〕

图5是本发明第2实施例高变倍率取景器的展开光路图。图5中，(a)表示最低倍率状态时的镜头配置，(b)表示中间倍率状态时的镜头配置，(c)表示最高倍率状态时的镜头配置。

图5中，接物镜头组Go，从物体侧起，由第1镜头组G1、第2镜头组G2、第3镜头组G3、第4镜头组G4构成。第1镜头组G1由眼点侧面形成为非球面状的两凹镜头L1构成。第2镜头组G2由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L2和两凸镜头L3构成。第3镜头组G3由凸面朝着物体侧的负弯月镜头L4构成。第4镜头组G4由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L5构成。接目镜头组Ge由物体侧面形成为非球面状的两凸状镜头E构成。

在第3镜头组G3与第4镜头组G4之间，配置2个反射镜M1和M2。在接物镜头组Go的焦点附近，配置着作为信息显示机构的十字线A。在十字线A与接目镜头组Ge之间，配置2个反射镜M3和M4。

镜头L2、L3、L5和E，是用甲基丙烯树脂形成的。镜头L1和L4，为了修正色像差，是分别用MAS树脂(甲基丙烯与聚苯乙烯的共聚合物)和聚碳酸酯形成的。十字线A是用玻璃形成的。

因此，第2实施例中也同样地，在十字线A的物体侧的面上，通过接物镜头组Go形成物体的实像。接目镜头E把来自物体像的光束集中到眼点E.P。这样，在眼点E.P，可通过接目镜E观察物体的实像。

在下面的表(2)中，列出了本发明第2实施例的各有关值。表(2)中，m表示取景器倍率，X表示视度(单位D：屈光度)，2ω表示视埸角，EP表示眼点，2H’表示光瞳直径。左端的数字表示从物体侧起的各镜头面顺序，r表示各镜头面的曲率半径(非球面时为基准曲率半径)，d表示各镜头面间隔，n和γ分别表示相对于d线(λ＝587.6nm)的折射率和阿贝数。

表2

m＝0.500～1.912

X＝-1.00D

2ω＝54.7°～13.3°

EP＝15.0

2H’＝4.0

r d γ n1 -20.8295 1.2000 33.59 1.5711002^* 19.2811 (d2＝可变)3^* 32.2991 2.4000 57.82 1.4915004 -57.9669 1.50005 29.5942 3.7000 57.82 1.4915006 -15.6653 (d6＝可变)7 88.5354 1.2000 29.90 1.5830008 17.6118 25.00009^* 17.2135 3.6000 57.82 1.49150010 -46.6694 6.700011F ∞ 1.0000 58.80 1.52216012 ∞ 22.000013^* 18.8900 3.4000 57.82 1.49150014 -30.000 15.000015 (眼点)

(非球面数据)

κ C₂ C₄2面 -3.5406 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

-5.4929×10^-7 1.2595×10^-8 1.5513×10^-17

κ C₂ C₄3面 -35.3880 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

-2.7109×10^-6 6.4308×10^-8 -9.4330×10^-10

κ C₂ C₄9面 -1.3000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 0.0 0.0

κ C₂ C₄13 -1.0300 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 -5.0000×10^-10 0.0

变倍时的可变间隔

最低倍率中间倍率最高倍率

倍率 0.50001 0.97789 1.91250

d2 23.79740 9.21969 1.76591

d6 0.70258 8.15636 22.73409

条件对应值(1)f3/f2 ＝0.503(2)fA/fT ＝-0.255(3)(ra+rb)/(ra-rb) ＝0.308(4)(rc+rd)/(rc-rd) ＝1.497(5)100·S3/r3 ＝0.455(6)fB/fT ＝0.224(7)β34W ＝1.350

图6至图8是第2实施例的各像差图。图6是最低倍率状态时的各像差图。图7是中间倍率状态时的各像差图。图8是最高倍率状态时的各像差图。

从各像差图中可见，本实施例中，从最低倍率状态到最高倍率状态，各倍率状态中的像差能被良好修正。

〔第3实施例〕

图9是本发明第3实施例高变倍率取景器的展开光路图。图9中，(a)表示最低倍率状态时的镜头配置，(b)表示中间倍率状态时的镜头配置，(c)表示最高倍率状态时的镜头配置。

图9中，接物镜头组Go，从物体侧起，由第1镜头组G1、第2镜头组G2、第3镜头组G3、第4镜头组G4构成。第1镜头组G1由眼点侧面形成为非球面状的两凹镜头L1构成。第2镜头组G2由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L2和两凸镜头L3构成。第3镜头组G3由凸面朝着物体侧的负弯月镜头L4构成。第4镜头组G4由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L5构成。接目镜头组Ge由物体侧面形成为非球面状的两凸状镜头E构成。

在第3镜头组G3与第4镜头组G4之间，配置着2个反射镜M1和M2。在接物镜头组Go的焦点附近，配置着作为信息显示机构的十字线A。在十字线A与接目镜头组Ge之间，配置着反射镜M3具有1个反射面的直角棱镜P。

镜头L2、L3、L5和E，是用甲基丙烯树脂形成的。镜头L1和直角棱镜P，是用MAS树脂(甲基丙烯与聚苯乙烯的共聚合物)形成的。镜头L4是用聚碳酸酯形成的。十字线A是用玻璃形成的。第3实施例中，为了更好地修正色像差，在接目镜头E的跟前配置着由MAS树脂做成的高分散棱镜P，该棱镜P的射出面是凹面朝向眼点侧。

因此，第3实施例中也同样地，在十字线A的物体侧的面上，通过接物镜头组Go形成物体的实像。接目镜头E将来自物体像的光束集中到眼点E.P。这样，在眼点E.P，可通过接目镜E观察物体的实像。

在下面的表(3)中，列出了本发明第3实施例的各有关值。表(3)中，m表示取景器倍率，X表示视度(单位D：屈光度)，2ω表示视埸角，EP表示眼点，2H’表示光瞳直径。左端的数字表示从物体侧起的各镜头面顺序，r表示各镜头面的曲率半径(非球面时为基准曲率半径)，d表示各镜头面间隔，n和γ分别表示相对于d线(λ＝587.6nm)的折射率和阿贝数。

表3

m＝0.500～1.913

X＝-1.00D

2ω＝54.7°～13.3°

EP＝15.0

2H’＝4.0

r d γ n1 -19.6233 1.1000 33.59 1.5711002^* 18.0779 (d2＝可变)3^* 32.7749 2.2000 57.82 1.4915004 -55.8770 1.40005 27.1311 3.6000 57.82 1.4915006 -14.3316 (d6＝可变)7 82.4246 1.1000 29.90 1.5830008 16.6262 23.60009^* 16.0172 3.4000 57.82 1.49150010 -45.4312 6.200011F ∞ 1.0000 58.80 1.52216012 ∞ 13.300013 ∞ 9.0000 33.59 1.57110014 46.6000 1.000015^* 14.7500 3.4000 57.82 1.49150016 -20.9000 15.000017 (眼点)

(非球面数据)

κ C₂ C₄2面 -3.7375 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

-2.0648×10^-7 2.8415×10^-9 2.7074×10^-17

κ C₂ C₄3面 -47.4620 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

-3.9088×10^-6 8.4948×10^-8 -1.2156×10^-9

κ C₂ C₄9面 -1.2000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 0.0 0.0

κ C₂ C₄15面 -1.1900 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

-6.3000×10^-7 1.4000×10^-8 1.2400×10^-10

变倍时的可变间隔

最低倍率中间倍率最高倍率

倍率 0.50020 0.97826 1.91324

d2 22.29995 8.59691 1.59035

d6 0.67775 7.68430 21.38737

条件对应值(1)f3/f2 ＝0.459(2)fA/fT ＝-0.256(3)(ra+rb)/(ra-rb) ＝0.309(4)(rc+rd)/(rc-rd) ＝1.505(5)100·S3/r3 ＝0.440(6)fB/fT ＝0.226(7)β34W ＝1.350

图10至图12是第3实施例的各像差图。图10是最低倍率状态时的各像差图。图11是中间倍率状态时的各像差图。图12是最高倍率状态时的各像差图。

〔第4实施例〕

图13是本发明第4实施例高变倍率取景器的展开光路图。图13中，(a)表示最低倍率状态时的镜头配置，(b)表示中间倍率状态时的镜头配置，(c)表示最高倍率状态时的镜头配置。

图13中，接物镜头组Go，从物体侧起，由第1镜头组G1、第2镜头组G2、第3镜头组G3、第4镜头组G4构成。第1镜头组G1由眼点侧面形成为非球面状的两凹镜头L1构成。第2镜头组G2由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L2和两凸镜头L3构成。第3镜头组G3由凸面朝着物体侧的负弯月镜头L4构成。第4镜头组G4由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L5构成。接目镜头组Ge由物体侧面形成为非球面状的两凸状镜头E构成。

在第3镜头组G3与第4镜头组G4之间，配置着2个反射镜M1和M2。在接物镜头组Go的焦点附近，配置着作为信息显示机构的十字线A。在十字线A与接目镜头组Ge之间，配置着2个反射镜M3和M4。

镜头L2、L3、L5和E，是用甲基丙烯树脂形成的。镜头L1和L4，为了修正色像差，是用聚碳酸酯形成的。十字线A是用玻璃形成的。

因此，第4实施例中也同样地，在十字线A的物体侧的面上，通过接物镜头组Go形成物体的实像。接目镜头E将来自物体像的光束集中到眼点E.P。这样，在眼点E.P，可通过接目镜E观察物体的实像。

在下面的表(4)中，列出了本发明第4实施例的各有关值。表(4)中，m表示取景器倍率，X表示视度(单位D：屈光度)，2ω表示视埸角，EP表示眼点，2H’表示光瞳直径。左端的数字表示从物体侧起的各镜头面顺序，r表示各镜头面的曲率半径(非球面时为基准曲率半径)，d表示各镜头面间隔，n和γ分别表示相对于d线(λ＝587.6nm)的折射率和阿贝数。

表4

m＝0.498～1.850

X＝-1.00D

2ω＝58.6°～14.5°

EP＝15.0

2H’＝4.0

r d γ n1 -21.3650 1.2000 29.90 1.5830002^* 19.6070 (d2＝可变)3^* 44.1720 2.2000 57.07 1.4908004 -62.2400 1.50005 27.1050 3.8000 57.07 1.4908006 -14.1957 (d6＝可变)7 84.3000 1.2000 29.90 1.5830008 17.4300 25.00009^* 17.4370 3.4000 57.07 1.49080010 -44.8950 6.800011F ∞ 1.2000 58.80 1.52216012 ∞ 22.000013^* 18.9000 3.4000 57.07 1.49080014 -30.3200 15.000015 (眼点)

(非球面数据)

κ C₂ C₄2面 -3.7800 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

-5.4900×10^-7 1.3900×10^-8 0.0

κ C₂ C₄3面 -35.0000 0.0 -1.1100×10^-4

C₆ C₈ C₁₀

-1.1000×10^-6 6.4400×10^-9 -1.0400×10^-10

κ C₂ C₄9面 -1.3000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 0.0 0.0

κ C₂ C₄13面 -1.0000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 5.0000×10^-10 0.0

变倍时的可变间隔

最低倍率中间倍率最高倍率

倍率 0.49780 0.95958 1.84972

d2 23.27278 9.02007 1.62623

d6 0.87722 8.06612 21.92378

条件对应值(1)f3/f2 ＝0.369(2)fA/fT ＝-0.263(3)(ra+rb)/(ra-rb) ＝0.313(4)(rc+rd)/(rc-rd) ＝1.521(5)100·S3/r3 ＝0.350(6)fB/fT ＝0.230(7)β34W ＝1.351

图14至图16是第4实施例的各像差图。图14是最低倍率状态时的各像差图。图15是中间倍率状态时的各像差图。图16是最高倍率状态时的各像差图。

〔第5实施例〕

图17是本发明第5实施例高变倍取景器的展开光路图。图17中，(a)表示最低倍率状态时的镜头配置，(b)表示中间倍率状态时的镜头配置，(c)表示最高倍率状态时的镜头配置。

图17中，接物镜头组Go，从物体侧起，由第1镜头组G1、第2镜头组G2、第3镜头组G3、第4镜头组G4构成。第1镜头组G1由眼点侧面形成为非球面状的两凹镜头L1构成。第2镜头组G2由物体侧面形成为非球面状、凸面朝向物体侧的正弯月镜头L2和两凸镜头L3构成。第3镜头组G3由凸面朝着物体侧的负弯月镜头L4构成。第4镜头组G4由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L5构成。接目镜头组Ge由物体侧面形成为非球面状的两凸状镜头E构成。

因此，第5实施例中也同样地，在十字线A的物体侧的面上，通过接物镜头组Go形成物体的实像。接目镜头E将来自物体像的光束集中到眼点E.P。这样，在眼点E.P，可通过接目镜E观察物体的实像。

在下面的表(5)中，列出了本发明第5实施例的各有关值。表(5)中，m表示取景器倍率，X表示视度(单位D：屈光度)，2ω表示视埸角，EP表示眼点，2H’表示光瞳直径。左端的数字表示从物体侧起的各镜头面顺序，r表示各镜头面的曲率半径(非球面时为基准曲率半径)，d表示各镜头面间隔，n和γ分别表示相对于d线(λ＝587.6nm)的折射率和阿贝数。

表5

m＝0.436～1.964

X＝-1.00D

2ω＝54.6°～11.3°

EP＝15.0

2H’＝4.0

r d γ n1 -20.4556 1.1000 29.90 1.5830002^* 18.5186 (d2＝可变)3^* 29.1277 1.6000 57.07 1.4908004 123.5455 1.20005 22.6741 3.8000 57.07 1.4908006 -12.2231 (d6＝可变)7 68.0259 1.1000 29.90 1.5830008 15.9371 24.00009^* 16.8781 3.0000 57.07 1.49080010 -35.1000 6.200011F ∞ 1.2000 58.80 1.52216012 ∞ 22.000013^* 18.9000 3.4000 57.07 1.49080014 -30.3200 15.000015 (眼点)

(非球面数据)

κ C₂ C₄2面 -4.0492 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 -8.3912×10^-10 0.0

κ C₂ C₄3面 -90.0000 0.0 1.9494×10^-4

C₆ C₈ C₁₀

-1.9184×10^-5 6.6542×10^-7 -1.4160×10^-8

C₁₂ C₁₄

0.5000×10^-10 0.2000×10^-11

κ C₂ C₄9面 -3.0000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 0.0 0.0

κ C₂ C₄13面 -1.0000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 -5.0000×10^-10 0.0

变倍时的可变间隔

最低倍率中间倍率最高倍率

倍率 0.43598 0.92595 1.96400

d2 24.94310 8.69553 1.05410

d6 0.70446 8.34664 24.53769

条件对应值(1)f3/f2 ＝0.217(2)fA/fT ＝-0.237(3)(ra+rb)/(ra-rb) ＝0.299(4)(rc+rd)/(rc-rd) ＝1.612(5)100·S3/r3 ＝0.438(6)fB/fT ＝0.207(7)β34W ＝1.352

图18至图20是第5实施例的各像差图。图18是最低倍率状态时的各像差图。图19是中间倍率状态时的各像差图。图20是最高倍率状态时的各像差图。

〔第6实施例〕

图21是本发明第6实施例高变倍取景器的展开光路图。图21中，(a)表示最低倍率状态时的镜头配置，(b)表示中间倍率状态时的镜头配置，(c)表示最高倍率状态时的镜头配置。

图121中，接物镜头组Go，从物体侧起，由第1镜头组G1、第2镜头组G2、第3镜头组G3、第4镜头组G4构成。第1镜头组G1由眼点侧面形成为非球面状的两凹镜头L1构成。第2镜头组G2由物体侧面形成为非球面状、凸面朝向物体侧的正弯月镜头L2和两凸镜头L3构成。第3镜头组G3由凸面朝着物体侧的负弯月镜头L4构成。第4镜头组G4由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L5构成。接目镜头组Ge由物体侧面形成为非球面状的两凸状镜头E构成。

因此，第6实施例中也同样地，在十字线A的物体侧的面上，通过接物镜头组Go形成物体的实像。接目镜头E将来自物体像的光束集中到眼点E.P。这样，在眼点E.P，可通过接目镜E观察物体的实像。

在下面的表(6)中，列出了本发明第6实施例的各有关值。表(6)中，m表示取景器倍率，X表示视度(单位D：屈光度)，2ω表示视埸角，EP表示眼点，2H’表示光瞳直径。左端的数字表示从物体侧起的各镜头面顺序，r表示各镜头面的曲率半径(非球面时为基准曲率半径)，d表示各镜头面间隔，n和γ分别表示相对于d线(λ＝587.6nm)的折射率和阿贝数。

表6

m＝0.448～2.014

X＝-1.00D

2ω＝58.8°～12.0°

EP＝15.0

2H’＝4.0

r d γ n1 -19.5970 1.1000 29.90 1.5830002^* 19.1020 (d2＝可变)3^* 26.4080 1.4000 57.07 1.4908004 79.5940 1.20005 23.1950 4.2000 57.07 1.4908006 -11.9087 (d6＝可变)7 64.6450 1.1000 29.90 1.5830008 15.8830 25.00009^* 18.9600 3.0000 57.07 1.49080010 -30.5030 6.000011F ∞ 1.2000 58.80 1.52216012 ∞ 22.000013^* 18.9000 3.4000 57.07 1.49080014 -30.3200 15.000015 (眼点)

(非球面数据)

κ C₂ C₄2面 -3.9500 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 -7.3200×10^-9 0.0

κ C₂ C₄3面 -70.4000 -7.3500×10^-4 2.2300×10^-4

C₆ C₈ C₁₀

-2.1700×10^-5 9.0300×10^-7 -2.8800×10^-8

C₁₂ C₁₄

0.5300×10^-9 -0.4400×10^-11

κ C₂ C₄9面 -3.8000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 0.0 0.0

κ C₂ C₄13面 -1.0000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 -5.0000×10^-10 0.0

变倍时的可变间隔

最低倍率中间倍率最高倍率

倍率 0.44762 0.94947 2.01401

d2 25.31158 8.94245 1.22546

d6 0.68843 8.40542 24.77454

条件对应值(1)f3/f2 ＝0.197(2)fA/fT ＝-0.237(3)(ra+rb)/(ra-rb) ＝0.322(4)(rc+rd)/(rc-rd) ＝1.651(5)100·S3/r3 ＝0.448(6)fB/fT ＝0.211(7)β34W ＝1.393

图22至图24是第6实施例的各像差图。图22是最低倍率状态时的各像差图。图23是中间倍率状态时的各像差图。图24是最高倍率状态时的各像差图。

〔第7实施例〕

图25是本发明第7实施例高变倍取景器的展开光路图。图25中，(a)表示最低倍率状态时的镜头配置，(b)表示中间倍率状态时的镜头配置，(c)表示最高倍率状态时的镜头配置。

图25中，接物镜头组Go，从物体侧起，由第1镜头组G1、第2镜头组G2、第3镜头组G3、第4镜头组G4构成。第1镜头组G1由眼点侧面形成为非球面状的两凹镜头L1构成。第2镜头组G2由物体侧面形成为非球面状、凸面朝向物体侧的正弯月镜头L2和两凸镜头L3构成。第3镜头组G3由凸面朝着物体侧的负弯月镜头L4构成。第4镜头组G4由物体侧面形成为非球面状的两凸镜头L5构成。接目镜头组Ge由物体侧面形成为非球面状的两凸状镜头E构成。

如图所示，从最低倍率状态向最高倍率变倍时，随着第2镜头组G2从眼点侧向物体侧的移动，第3镜头组G3沿着凸的轨道向物体侧移动。

因此，第7实施例中也同样地，在十字线A的物体侧的面上，通过接物镜头组Go形成物体的实像。接目镜头E将来自物体像的光束集中到眼点E.P。这样，在眼点E.P，可通过接目镜E观察物体的实像。

在下面的表(7)中，列出了本发明第7实施例的各有关值。表(7)中，m表示取景器倍率，X表示视度(单位D：屈光度)，2ω表示视埸角，EP表示眼点，2H’表示光瞳直径。左端的数字表示从物体侧起的各镜头面顺序，r表示各镜头面的曲率半径(非球面时为基准曲率半径)，d表示各镜头面间隔，n和γ分别表示相对于d线(λ＝587.6nm)的折射率和阿贝数。

表7

m＝0.448～2.014

X＝-1.00D

2ω＝58.0°～11.9°

EP＝15.0

2H’＝4.0

r d γ n1 -19.8300 1.1000 29.90 1.5830002^* 18.8830 (d2＝可变)3^* 26.6000 1.4000 57.07 1.4908004 78.1740 1.20005 23.2740 4.2000 57.07 1.4908006 -11.9087 (d6＝可变)7 69.6150 1.1000 29.90 1.5830008 16.1130 (d8＝可变)9^* 19.0140 3.4000 57.07 1.49080010 -30.3200 6.000011F ∞ 1.2000 58.80 1.52216012 ∞ 22.000013^* 18.9000 3.4000 57.07 1.49080014 -30.3200 15.000015 (眼点)

(非球面数据)

κ C₂ C₄2面 -3.9800 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 -4.2850×10^-9 0.0

κ C₂ C₄3面 -71.9300 -7.3500×10^-4 2.1940×10^-4

C₆ C₈ C₁₀

-2.1560×10^-5 9.0310×10^-7 -2.8780×10^-8

C₁₂ C₁₄

0.5300×10^-9 -0.4400×10^-11

κ C₂ C₄9面 -3.8000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 0.0 0.0

κ C₂ C₄13面 -1.0000 0.0 0.0

C₆ C₈ C₁₀

0.0 -5.0000×10^-10 0.0

变倍时的可变间隔

最低倍率中间倍率最高倍率

倍率 0.44765 0.94941 2.01360

d2 25.47181 25.21118 1.30146

d6 0.72819 4.25913 24.89850

d8 25.00000 35.72969 25.00004

条件对应值(1)f3/f2 ＝0.193(2)fA/fT ＝-0.235(3)(ra+rb)/(ra-rb) ＝0.323(4)(rc+rd)/(rc-rd) ＝1.602(5)100·S3/r3 ＝0.446(6)fB/fT ＝0.210(7)β34W ＝1.393

图26至图28是第7实施例的各像差图。图26是最低倍率状态时的各像差图。图27是中间倍率状态时的各像差图。图28是最高倍率状态时的各像差图。

这样，在各实施例中，不仅构成小型且镜头移动量小的构造，而且，能确保4倍以上的高变倍比，各像差能被良好修正。

上述各实施例中，在十字线的前后有较大空间，有退避空间的余地，所以，通过更换视野框就可以容易地切换标准模式和全景模式。

另外，上述各实施例中，由于具有相对于镜头独立的平板状十字线，用液晶元件等构成该十字线，所以，可容易电气地进行视差的修正。

上述实施例中，在第1实施例～第6实施例中，采用1-2组移动方式，在第7实施例中采用2-3组移动方式。但是，无论在哪个实施例中，都可选择地采用1-2组移动方式和2-3组移动方式。另外，也可以通过使第1镜头组G1、第2镜头组G2和第3镜头组G3分别独立地移动，来变化倍率。

如上所述，本发明的高变倍率取景器，构造小型简单，有4倍以上的高变倍比，且像差修正良好。

Claims

1.一种高变倍率取景器，从物体侧起依次地备有接物镜头组Go、信息显示机构A和接目镜头组Ge；接物镜头组Go具有正折射力；信息显示机构A配置在该接物镜组Go的焦点附近，用于显示与摄影有关信息；接目镜头组Ge具有正折射力，用于观察通过接物镜头组Go形成的物体像；上述接物镜头组Go从物体侧起依次备有具有负折射力的第1镜头组G1、具有正折射力的第2镜头组G2、具有负折射力的第3镜头组G3，至少使第2镜头组G2沿着光轴移动而使倍率变化；其特征在于，

第1镜头组G1至少具有一个负镜头L1；

第2镜头组G2，从物体侧起，至少依次具有2个正镜头L2和L3；

第3镜头组G3至少具有一个负镜头L4；

正镜头L2的物体侧面形成为非球面状；

0.15＜f3/f2＜0.6

2.如权利要求1所述的高变倍率取景器，其特征在于，设第1镜头组G1的焦点距离为fA、最高变倍率状态下从第1镜头组G1到第3镜头组G3之间的合成焦点距离为fT时，则满足以下条件：

-0.3＜fA/fT＜-0.2

3.如权利要求1或2所述的高变倍率取景器，其特征在于，设正镜头L3的物体侧面的曲率半径为ra，正镜头L3的眼点侧面的曲率半径为rb，负镜头L4的物体侧面的曲率半径为rc，负镜头L4的眼点侧面的曲率半径为rd时，则满足以下条件：

0.2＜(ra+rb)/(ra-rb)＜0.34

1.3＜(rc+rd)/(rc-rd)＜2.0

4.如权利要求1至3中任一项所述的高变倍率取景器，其特征在于，设正镜头L2的物体侧面的近轴曲率半径为r3，正镜头L2的物体侧面中，在垂直于光轴的方向，仅离开r3/10的位置与光轴上的位置沿光轴的距离为S3时，则满足以下条件：

0.46＜100·S3/r3＜0.3

5.如权利要求1至4中任一项所述的高变倍率取景器，其特征在于，设第2镜头组G2的焦点距离为fB，最高变倍率状态下从第1镜头组G1到第3镜头组G3之间的合成焦点距离为fT时，则满足以下条件：

0.2＜fB/fT＜0.3

6.如权利要求1至5中任一项所述的高变倍率取景器，其特征在于，上述接物镜头组Go具有配置在第3镜头组G3眼点侧的、具有正折射力的第4镜头组G4，最低倍率状态时的第3镜头组G3与第4镜头组G4的合成倍率β34W满足以下条件：

1.3＜β34W＜1.5