JP2001290087A - 一眼レフカメラのファインダ光学系 - Google Patents
一眼レフカメラのファインダ光学系Info
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Abstract
を反転させて2次結像面に再結像させる、プリズムを含
むリレー光学系と、2次結像面に形成された像を拡大し
て眼視するためのルーペ光学系とを有する一眼レフカメ
ラのファインダ光学系において、ファインダ視野率及び
ファインダ倍率がともに大きいファインダ光学系を得る
こと。 【構成】 リレー光学系は、1次結像面側から順に、コ
ンデンサレンズと、プリズムと、リレーレンズ群とを含
み、次の条件式(1)、(2)を満足する一眼レフカメ
ラのファインダ光学系。 (1)0.25<|mr|<0.35 (2)0.75<f2/f3<0.85 但し、 mr:リレー光学系全系の倍率、 f2:リレーレンズ群の焦点距離、 f3:ルーペ光学系の焦点距離。
Description
ーフィルムを使う中判一眼レフカメラに適したファイン
ダ光学系に関する。
を使用する一眼レフカメラでは、正立光学系にペンタプ
リズムを用いる構成が一般的である。しかし、ブローニ
ーフィルムを使用する中判カメラでは、ペンタプリズム
では構成が困難な場合がある。例えば、フィルムバック
交換式の中判一眼レフカメラでは、露光面よりも後方に
フィルムスプールを位置させることが一般的に行われて
おり、フィルムバックが後方に突出する。このような中
判カメラで、仮にペンタプリズムを用いた正立光学系を
採用すると、ファインダ見口(ファインダ窓)とカメラ
(フィルムバック)後面との距離が離れてしまい、ファ
インダ像の観察が困難である。
6119号公報のように、トラピゾイドプリズムを有す
るリレー光学系を介して、フィルム面と等価な焦点板
(1次結像面)に結像した像を、その上下左右を反転さ
せて2次結像面に再結像させ、この2次結像面上の像を
ルーペ光学系を介して拡大して眼視するファインダ光学
系が用いられてきた。
に対するファインダ視野範囲の比(ファインダ視野率)
と、観察される像の大きさ(ファインダ倍率)が観察の
しやすさの目安として重視されているが、このファイン
ダ光学系の構成では、ファインダ視野率とファインダ倍
率とをバランスよく大きくすることが困難であった。す
なわち、視野率を高くするべくトラピゾイドプリズムの
射出径を大きくかつ入射径を大きくとると、プリズム全
長が長くなり、大型化するだけでなく倍率が低下してし
まう。
等価な位置にある1次結像面に形成された像を、その上
下左右を反転させて2次結像面に再結像させる、プリズ
ムを含むリレー光学系と、2次結像面に形成された像を
眼視するためのルーペ光学系とを有する一眼レフカメラ
のファインダ光学系において、ファインダ視野率とファ
インダ倍率をバランスよく大きくすることができる一眼
レフカメラのファインダ光学系を得ることを目的とす
る。
等価な位置にある1次結像面に形成された像を、その上
下左右を反転させて2次結像面に再結像させる、プリズ
ムを含むリレー光学系と、上記2次結像面に形成された
像を拡大して眼視するためのルーペ光学系とを有し、リ
レー光学系は、1次結像面側から順に、コンデンサレン
ズと、上記プリズムと、リレーレンズ群とを含む一眼レ
フカメラのファインダ光学系において、次の条件式
(1)、(2)を満足することを特徴としている。 (1)0.25<|mr|<0.35 (2)0.75<f2/f3<0.85 但し、 mr:リレー光学系全系の倍率、 f2:リレーレンズ群の焦点距離、 f3:ルーペ光学系の焦点距離、 である。
側に順に、少なくとも1枚の正レンズと、少なくとも1
枚の負レンズとを設け、次の条件式(3)を満足させる
ことが好ましい。つまり、2次結像面から物体側に順に
設ける正レンズと負レンズはそれぞれ、単レンズから構
成しても、分割して複数レンズから構成してもよい。 (3)1.3<|f2/f2n|<2.5 但し、 f2n:リレーレンズ群内の最も2次結像面に近い負レ
ンズの焦点距離(ただし、負レンズが複数枚連続して並
ぶときは、該複数の負レンズの合成焦点距離)、であ
る。
順に、少なくとも1枚の正レンズと、少なくとも1枚の
負レンズとを設け、次の条件式(4)を満足させること
が好ましい。つまり、2次結像面から眼側に順に設ける
正レンズと負レンズはそれぞれ、単レンズから構成して
も、分割して複数レンズから構成してもよい。 (4)0.7<|f3/f3n|<1.5 但し、 f3n:ルーペ光学系内の最も2次結像面に近い負レン
ズの焦点距離(ただし、負レンズが複数枚連続して並ぶ
ときは、該複数の負レンズの合成焦点距離)、である。
明する。図1は、本発明を適用した一眼レフカメラの主
要部を示す断面図である。この一眼レフカメラは、撮影
レンズ(撮影光学系)10、ミラーボックス14に支持
されたメインミラー11、リレー光学系20、及びルー
ペ光学系30を有し、ミラーボックス14の後方には、
フィルム52を装填するフィルムバック51が装着され
ている。メインミラー11は、周知の一眼レフカメラで
採用されいるものと同様に、撮影待機状態においては図
1のAの位置にあり、撮影状態においては図1のBの位
置に跳ね上がる。従って、撮影レンズ10を透過した被
写体光は、撮影待機状態においては、メインミラー11
によって反射されてフィルム面52aと光学的に等価な
位置にある焦点板(1次結像面)12に導かれ、撮影状
態においては、フィルム面52aに導かれる。
に、コンデンサレンズ13と、トラピゾイドプリズム2
3と、リレーレンズ群25とから構成されている。トラ
ピゾイドプリズム23は、第1プリズム21と第2プリ
ズム22の2個からなり、第2プリズム22の第1反射
面22a、第2反射面22b、第3反射面22cによっ
て、焦点板12に結像した撮影光学系10からの像光は
リレーレンズ群25に導かれる。焦点板12に結像した
像は倒立像であり、この倒立像はトラピゾイドプリズム
23とリレーレンズ群25によって上下左右が反転され
正立像となり、2次結像面27に再結像する。つまり、
コンデンサレンズ13、トラピゾイドプリズム(プリズ
ム)23、及びリレーレンズ群25からなるリレー光学
系20が正立光学系を構成している。2次結像面27上
に結像した像はルーペ光学系30によって拡大観察され
る。
ダ光学系に要求される重要な点に、ファインダ視野率と
ファインダ倍率がある。視野率とは、撮影範囲とファイ
ンダ視野範囲との比率のことであり、撮影範囲と視野範
囲が一致していること(視野率100%)が望ましい。
しかし、視野率を高めることは、フィルム面に結像する
像と同じ範囲の像を焦点板上に結像させる必要があり、
すなわち焦点板より眼側の正立光学系に対する入射面積
を広くすることである。さらに、正立光学系をその内部
で焦点板からの光束が実用上十分通過できる構成にする
と、プリズムが大型化し光路全長が長くなってしまう。
このことはファインダとしてみた場合、ファインダ倍率
が低下することであり好ましくない。本発明によるファ
インダ光学系では、以下のようにしてファインダ倍率を
低下させることなく高い視野率を実現している。図12
は、撮影光学系10からルーペ光学系30に至る光学系
における倍率の伝搬と、瞳径の伝搬の様子を示してい
る。
系において、1次結像面の像高がどのくらいの見かけ視
界で観測されるかという量β0(以下、像高見かけ視界
比)、リレー光学系20の倍率mr、及び2次結像面2
7上の物体像の像高yはそれぞれ次式(a)、(b)及
び(c)で与えられる。 (a)β0=tanβ/Y (b)mr=y/Y (c)y=f3・tanβ 但し、 β0:像高見かけ視界比、 β:見かけ視界、 Y:焦点板(1次結像面)12上の物体像の像高、 y:2次結像面27上の物体像の像高、 f3:ルーペ光学系30の焦点距離、 mr:リレー光学系20の全系の倍率、 である。
ー光学系20の倍率mrとルーペ光学系30の焦点距離
f3で決定される。従って、(d)式より、像高見かけ
視界比を大きくするには、リレー光学系20の倍率mr
を高くするか、ルーペ光学系30の焦点距離f3を短く
すればよい。また、リレー光学系20の倍率mrは、実
質的に「リレーレンズ群25の焦点距離f2/プリズム
全長」と近似することができる。よって、プリズム23
の全長を一定とすれば、リレー光学系20の倍率mrは
リレーレンズ群25の焦点距離f2によって決まる。従
って、リレー光学系20の倍率mrを高くするには、リ
レーレンズ群25の焦点距離f2を長くすればよい。
リレーレンズ群25を有するリレー光学系20を用いた
場合、観測者に届く光束径(=瞳径)φは、リレー光学
系20のFナンバーと、ルーペ光学系30の焦点距離に
よって、次式(e)で与えられる。 (e)φ=f3/Fno 但し、 φ:ルーペ光学系の瞳径、 Fno:リレー光学系20のFナンバー、 である。
リレー光学系20のFナンバーを小さく(リレー光学系
20を明るく)するか、ルーペ光学系30の焦点距離f
3を長くすればよい。リレー光学系20のFナンバー
は、リレーレンズ群25の焦点距離f2を短くすること
によって小さくすることができる。
像高見かけ視界比(大きな見かけ視界)と大きな瞳を両
立するには、リレー光学系20の高い倍率と明るさ(小
さなFno)が要求される。
大きくするには、リレーレンズ群25の焦点距離f2を
長くするかルーペ光学系30の焦点距離f3を短くすれ
ばよい。同様に、瞳径を大きくするにはリレーレンズ群
25の焦点距離f2を短くするかルーペ光学系の焦点距
離f3を長くすればよい。しかし、リレーレンズ群25
の焦点距離f2とルーペ光学系30の焦点距離f3のい
ずれか一方だけを長くすれば、像高見かけ視界比と瞳径
の一方は大きくなるが他方は小さくなってしまう。従っ
て、像高見かけ視界比と瞳径とをともに十分な値とする
ためには、リレーレンズ群25の焦点距離f2とルーペ
光学系の焦点距離f3のバランスが重要である。
ー光学系20の全系の倍率mrと、リレーレンズ群25
の焦点距離f2とルーペ光学系の焦点距離f3とを適切
に定めることによって、高い視野率においても、高い像
高見かけ視界比(大きな見かけ視界)と大きな瞳の両立
を図ったものである。
いて規定する。条件式(1)の下限を越えてリレー光学
系20の倍率が低くなりすぎると、像高見かけ視界比が
低下する。条件式(1)の上限を越えてリレー光学系2
0の倍率が高くなりすぎると、像高見かけ視界比は大き
くなるが、リレー光学系20のFナンバーが大きくな
り、瞳径が小さくなる。
間のリレーレンズ群25とルーペ光学系の焦点距離の比
を表し、像高見かけ視界比と瞳径のバランスを規定す
る。条件式(2)の上限を越えてリレーレンズ群25の
焦点距離の方が長すぎると、像高見かけ視界比は大きい
が、瞳径が小さくなりすぎてしまう。条件式(2)の下
限を越えてルーペ光学系の焦点距離の方が長すぎると、
瞳径は大きいが、像高見かけ視界比が小さくなりすぎ
る。
に、リレーレンズ群25の焦点距離f2とルーペ光学系
30の焦点距離f3をともに長く設定しているため、各
々の光学系の全長が長くなり、その結果、ファインダ光
学系全系の全長が長くなる傾向にある。また、リレーレ
ンズ群25とルーペ光学系30の瞳が一致しないと、射
出瞳に「かげり」が発生し、非常に覗きにくいファイン
ダ光学系となってしまう。そこで、リレーレンズ群25
とルーペ光学系30には、2次結像面27を挟んでとも
にコンデンサレンズの役割をする正レンズを配置し、2
次結像面27を挟む両光学系をテレセントリックに近い
光学系とすることが好ましい。テレセントリックである
と、視度調整をしても「かげり」が発生しにくい。ま
た、全長を短くするには、リレー光学系20とルーペ光
学系のそれぞれに負レンズを配置して各々の光学系にお
いて望遠比を稼ぎ、望遠タイプに近づけることが好まし
い。
25、ルーペ光学系30のそれぞれに配置する負レンズ
の条件を定める。条件式(3)は、リレーレンズ群25
に少なくとも1枚の負レンズを配置する場合の負レンズ
(群)のパワーを規定している。条件式(3)の下限を
越えて負レンズ(群)のパワーが弱すぎると、全長が長
くなる。また、リレー光学系20内で瞳の球面収差が補
正不足となり周辺画角の光線が内側に向きすぎ瞳が一致
しない。条件式(3)の上限を越えて負レンズ(群)の
パワーが強すぎると、全長は短くなるが、リレー光学系
20内で瞳の球面収差が補正過剰となり周辺画角の光線
が外側に向きすぎ瞳が一致しない。
くとも1枚の負レンズを配置する場合の負レンズ(群)
のパワーを規定している。条件式(4)の下限を越えて
負レンズ(群)のパワーが弱すぎると、全長が長くな
る。また、ルーペ光学系30内で瞳の球面収差が補正不
足となり周辺画角の光線が内側に向きすぎ瞳が一致しな
い。条件式(4)の上限を越えて負レンズ(群)のパワ
ーが強すぎると、全長は短くなるが、ルーペ光学系30
内で瞳の球面収差が補正過剰となり周辺画角の光線が外
側に向きすぎ瞳が一致しない。
る。諸収差図中、球面収差で表される色収差(軸上色収
差)図及び倍率色収差図中のd線、g線、C線はそれぞ
れの波長に対する収差であり、Sはサジタル、Mはメリ
ディオナルである。また、ERは射出瞳直径、Bは射出
角(°)である。また、表中のrは曲率半径、dはレン
ズ厚またはレンズ間隔、Ndはd線の屈折率、νはアッ
ベ数を示す。
のファインダ光学系のレンズ構成を反射面を展開して示
した図であり、図3はその諸収差図である。本実施例の
レンズ構成は、焦点板(1次結像面)12側から順に、
コンデンサレンズ13、トラピゾイドプリズム23、リ
レーレンズ群25、及びルーペ光学系30からなる。リ
レーレンズ群25は、2次結像面27から物体側に順
に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レン
ズ、負レンズ、及び正レンズからなり、ルーペ光学系3
0は、2次結像面27から眼側に順に、正レンズ、負レ
ンズ、正レンズ、及び正レンズと負レンズの接合レンズ
からなる。リレーレンズ群25とルーペ光学系30の間
に2次結像面27が位置している。面No.15、16の
負レンズ、面No.21、22の負レンズが、それぞれ、
条件式(3)、(4)を満足する負レンズである。ま
た、表1は数値データである。
のファインダ光学系のレンズ構成を反射面を展開して示
した図であり、図5はその諸収差図である。表2は数値
データである。基本的なレンズ構成は実施例1と同様で
ある。
のファインダ光学系のレンズ構成を反射面を展開して示
した図であり、図7はその諸収差図である。表3は数値
データである。基本的なレンズ構成は実施例1と同様で
ある。
のファインダ光学系のレンズ構成を反射面を展開して示
した図であり、図9はその諸収差図である。本実施例の
レンズ構成は、表4は数値データである。基本的なレン
ズ構成は実施例1と同様である。
5のファインダ光学系のレンズ構成を反射面を展開して
示した図であり、図11はその諸収差図である。本実施
例のレンズ構成は、焦点板(1次結像面)12側から順
に、コンデンサレンズ13、トラピゾイドプリズム2
3、リレーレンズ群25、及びルーペ光学系30からな
る。リレーレンズ群25は、2次結像面27から物体側
に順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正
レンズ、負レンズ、及び正レンズからなり、ルーペ光学
系30は、2次結像面27から像側に順に、正レンズ、
正レンズ、負レンズ、及び正レンズと負レンズの接合レ
ンズからなる。リレーレンズ群25とルーペ光学系30
の間に2次結像面27が位置している。面No.15、1
6の負レンズ、面No.23、24の負レンズが、それぞ
れ、条件式(3)、(4)を満足する負レンズである。
また、表5は数値データである。
く補正されている。
とリレーレンズ群を有するリレー光学系から構成した一
眼レフカメラのファインダ光学系において、ファインダ
視野率とファインダ倍率がともに大きい見映えのよいフ
ァインダ光学系が得られる。
断面図である。
て示す光学構成図である。
て示す光学構成図である。
て示す光学構成図である。
て示す光学構成図である。
して示す光学構成図である。
の伝搬の様子を示す図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 撮影光学系の像面と光学的に等価な位置
にある1次結像面に形成された像を、その上下左右を反
転させて2次結像面に再結像させる、プリズムを含むリ
レー光学系と、上記2次結像面に形成された像を拡大し
て眼視するためのルーペ光学系とを有し、 上記リレー光学系は、上記1次結像面側から順に、コン
デンサレンズと、上記プリズムと、リレーレンズ群とを
含む一眼レフカメラのファインダ光学系において、 次の条件式(1)、(2)を満足することを特徴とする
一眼レフカメラのファインダ光学系。 (1)0.25<|mr|<0.35 (2)0.75<f2/f3<0.85 但し、 mr:リレー光学系全系の倍率、 f2:リレーレンズ群の焦点距離、 f3:ルーペ光学系の焦点距離。 - 【請求項2】 請求項1記載の一眼レフカメラのファイ
ンダ光学系において、上記リレーレンズ群は、2次結像
面から物体側に順に、少なくとも1枚の正レンズと、少
なくとも1枚の負レンズとを有し、次の条件式(3)を
満足する一眼レフカメラのファインダ光学系。 (3)1.3<|f2/f2n|<2.5 但し、 f2n:リレーレンズ群内の最も2次結像面に近い負レ
ンズの焦点距離(但し、負レンズが複数枚連続して並ぶ
ときは、該複数の負レンズの合成焦点距離)。 - 【請求項3】 請求項1または2記載の一眼レフカメラ
のファインダ光学系において、上記ルーペ光学系は、2
次結像面から眼側に順に、少なくとも1枚の正レンズ
と、少なくとも1枚の負レンズとを有し、次の条件式
(4)を満足する一眼レフカメラのファインダ光学系。 (4)0.7<|f3/f3n|<1.5 但し、 f3n:ルーペ光学系内の最も2次結像面に近い負レン
ズの焦点距離(但し、負レンズが複数枚連続して並ぶと
きは、該複数の負レンズの合成焦点距離)。 - 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれか1項記載の
一眼レフカメラのファインダ光学系において、上記リレ
ー光学系中のプリズムは、トラピゾイドプリズムである
一眼レフカメラのファインダ光学系。
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