JP2002350930A - ファインダー系及びそれを用いた光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光学系全体が小型及び薄型のファインダー系
及びそれを用いた光学機器を得る事。 【解決手段】 物体側より順に、複数のレンズ面を備え
た対物レンズ系ＯＬと、対物レンズ系ＯＬが視野枠６近
傍に形成した物体像よりも後方にあって、それを正立像
に変換する像反転光学系ＣＬと、像反転光学系ＣＬを介
した正立像を観察する接眼レンズ系ＥＬとを有したファ
インダー系において、対物レンズ系ＯＬの複数のレンズ
面間に光路を折り曲げる第１反射面２を有すると共に、
像反転光学系ＣＬがダハ反射面８Ｃを有していること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は実像式のファインダ
ー系及びそれを用いた光学機器に関し、特にカメラの撮
影系とは別体に設けられた外部式のファインダー系にお
いて、そのファインダー系を構成する各要素を適切に設
定することにより、小型でかつ薄型でしかも良好なるフ
ァインダー像の観察を可能とした、例えばレンズシャッ
ターカメラ、スチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルカ
メラ等に好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より写真用カメラやビデオカメラそ
してデジタルカメラ等のファインダー系のうち、１次結
像面に形成した実像のファインダー像をフィールドレン
ズと像反転手段を介して接眼レンズで観察するようにし
た実像式のファインダー光学系が種々と提案されてい
る。この実像式のファインダー光学系は虚像式のファイ
ンダー光学系に比べて光学系全体の小型化が容易である
為、最近では多くのカメラに使用されている。

【０００３】このような実像式のファインダー光学系
は、例えば、特開平４−２１９７７号公報、特開平３−
２８７２１６号公報、特開平７−５３６０号公報等に開
示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】実像式のファインダー
系において、レンズ系全体の小型化及び薄型化を図るに
は、特に対物レンズのレンズ構成を適切に設定する必要
がある。

【０００５】一般にレンズ系全体の小型化を図りつつ、
高変倍化を図るには各レンズ群の屈折力を強くすれば良
いが、単に強くすると変倍の際の収差変動が増大し、良
好なるファインダー像の観察が難しくなってくる。

【０００６】前述の特開平４−２１９７１１号公報に記
載のファインダー系は、負の第１レンズ群と正の第２レ
ンズ群と正の第３レンズ群とで、変倍対物レンズが構成
され、更に上記第３レンズ群と中間結像面との間に物体
像を正立させるための第１反射面を配設して構成されて
いる。その結果、ファインダー光学系の入射光軸に沿っ
た方向のファインダー全長は、変倍対物レンズの構成長
によってほぼ決定され、カメラボディの厚さを変倍対物
レンズの構成長程度以下に薄くすることが難しい。特に
変倍比が大きいカメラではファインダーの対物全長が長
くなるために、おのずとカメラが厚くなってくる。更に
前述のような構成において、厚み方向を小さくするため
には、各レンズの屈折力を強くして対物レンズの構成長
を短くする必要があり、短くする為に、各レンズ群の屈
折力を強化させると歪曲その他の諸収差が増大すると共
に、製造誤差に対する敏感度が増大してくる。

【０００７】また、カメラのレイアウト上、カメラボデ
ィーの厚みを薄くする方法として実公昭３３−７０６７
号公報や特開平３−２８７２１６号公報の各公報に記載
されているファインダー系では、プリズムが大型化した
り、リレー系を用いて像反転系を構成している為に結果
として、薄くかつ小型化するのは難しかった。

【０００８】特開平７−５３６０号公報では、対物レン
ズを３つのレンズ群より構成し、第２レンズ群の位置よ
り物体側に第１反射面を配設し、又第３レンズ群と中間
結像面との間に第２反射面を配置している。上記構成で
は、中間結像面と対物レンズの間に反射部材を配置する
ために、対物レンズのバックフォーカスを長く確保する
必要性があり、対物レンズの構成が限定されてしまう。

【０００９】また特開平７−５３６０号公報に開示され
た構成において、高変倍の対物レンズを実現しようとす
ると、変倍の為のレンズの移動量が大きくなるので、第
２反射面と干渉させない様にする為には、結局カメラの
横方向が長くなってしまう。更に第２反射面でカメラの
上下方向に光路を折り曲げている構成より、ファインダ
ー部を設けるために必要な全体の体積はほとんど変化し
ておらず、ファインダー部を設置するために必要なカメ
ラのスペースは結局上下方向に大きくせざるを得ない。
また、対物レンズと接眼レンズのカメラ上下方向の高さ
が異なるため、パララックスの増大や使用者の使い勝手
の考慮した好ましい位置に接眼レンズをレイアウトする
ことが難しくなるおそれがある。

【００１０】本発明はこのような従来のファインダー系
を認識した上で、光学系全体の小型化及び薄型化をより
実現したファインダー系及びそれを用いた光学機器を提
供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のファイ
ンダー系は物体側より順に、複数のレンズ面を備えた対
物レンズ系と、該対物レンズ系が形成した物体像よりも
後方にあって、それを正立像に変換する像反転光学系
と、該像反転光学系を介した正立像を観察する接眼レン
ズ系とを有したファインダー系において、該対物レンズ
系の複数のレンズ面間に光路を折り曲げる第１反射面を
有すると共に、該像反転光学系がダハ反射面を有してい
ることを特徴としている。

【００１２】請求項２の発明は請求項１の発明において
前記対物レンズ系は変倍機能を有することを特徴として
いる。

【００１３】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて前記第１反射面は、光軸上の光線の光路を鈍角と
なるように反射し、折り返していることを特徴としてい
る。

【００１４】請求項４の発明は請求項１、２又は３の発
明において前記像反転光学系は、微少空気間隔を隔てて
配置した２つのプリズムを有していることを特徴として
いる。

【００１５】請求項５の発明は請求項１から４のいずれ
か１項の発明において前記像反転光学系は、ペンタゴナ
ルダハプリズムを有していることを特徴としている。

【００１６】請求項６の発明のファンダー系は物体側よ
り順に、対物レンズ系と、該対物レンズ系が形成した物
体像よりも後方にあって、それを正立像に変換する像反
転光学系と、該像反転光学系を介した正立像を観察する
接眼レンズ系とを有したファインダー系において、該対
物レンズ系は、物体側より順に、負の屈折力のレンズ、
光軸上の光線の光路が鈍角となるように反射し、折り曲
げる第１反射面、複数のレンズを有し、該複数のレンズ
の光軸上の相対的位置を変えて変倍を行っていることを
特徴としている。

【００１７】請求項７の発明は請求項６の発明において
変倍に際して、第１反射面と接眼レンズ系は、相対的に
位置が変移することを特徴としている。

【００１８】請求項８の発明の光学機器は請求項１から
７のいずれか１項のファインダー系を有していることを
特徴としている。

【００１９】請求項９の発明は請求項８の発明のおいて
前記光学機器の外形寸法の伸縮に応じて前記対物レンズ
系の光学要素が光軸上移動して変倍を行うことを特徴と
している。

【００２０】請求項１０の発明は請求項９の発明のおい
て変倍に際して前記対物レンズ系の光学全長が変化する
ことを特徴としている。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施形態１のファ
インダー系の要部断面図であり、撮影系（撮影レンズ）
が別個に設けられたレンズシャッターカメラに適用した
ときの上方よりの平面図又は底面図に相当している。図
１では変倍機能を有する撮影レンズは省略している。

【００２２】図１において、ＯＬは対物光学系（対物レ
ンズ系）、ＣＬは像反転系（像反転光学系）、ＥＬは接
眼系（接眼レンズ系）である。

【００２３】本実施形態では物体側より順に変倍機能を
有する正の屈折力の対物レンズ系ＯＬにより１次結像面
に形成した物体像を像反転光学系ＣＬを介して正立像と
し、該正立像を接眼レンズ系ＥＬを介してアイポイント
ＥＰにより観察する構成を示している。

【００２４】対物レンズ系ＯＬは負の屈折力のレンズ
１、反射ミラー２、正の屈折力のレンズ３、負の屈折力
のレンズ４そして正の屈折力のレンズ５を有している。
撮影レンズの変倍動作に連動して、レンズ３，４，５を
移動させ、対物レンズＯＬの変倍を行う。像反転系（像
反転手段）ＣＬは対物レンズ系ＯＬによって一次結像面
に形成された倒立の物体像をダハ面を有するプリズム８
を用いて正立正像に変換して、接眼系ＥＬに導光してい
る。

【００２５】図１において、負のパワー（屈折力）を有
するレンズ１は、変倍の際に固定である。レンズ１に入
射した物体からの光束は、固定の反射ミラー２で反射さ
れる。反射ミラー２による光束（光軸１ａ）の折り返し
の角度は、光軸１ａが反射ミラー２に対する入射側と反
射側のなす角度が鈍角になる様に設定されている。反射
ミラー２で反射された光束はレンズ３、レンズ４、レン
ズ５を経て視野枠６の位置又はその近傍の１次結像面に
物体像を形成する。ここで３つのレンズ３，４，５は広
角端から望遠端への変倍に際して、矢印の如くそれぞれ
移動する。視野枠６側より３角柱のプリズム７に入射し
た光束はダハ面８ｃを有するプリズム８に入射する。こ
こでプリズム７の射出面７ｂとプリズム８の入射角８ａ
は微少間隔の空気層を隔てて配置されている。プリズム
８の入射面８ａに入射した光束は、そのプリズム８のダ
ハ面８ｃで全反射して、入射面８ａ方向に導かれる。こ
こでダハ面８ｃからの光束は入射面８ａに対して臨界角
以上で入射し、全反射された後、プリズム８の射出面８
ｂを透過して接眼レンズ系９に導かれる。

【００２６】本実施形態では、反射ミラー２で光軸１ａ
が鈍角に折り返すようにしているが、その理由について
説明する。本実施形態とは異なり、反射ミラー２で光軸
を直角に折り返した場合には、ファインダー系以外で決
まる最低のカメラ厚（Ｙ方向の厚さ）よりもファンダー
厚がむしろ薄くなりすぎる寸法関係となる。その場合
に、カメラの前面窓が大きくなりすぎたり、接眼レンズ
９がカメラに対して奥の方の位置になり使用者が覗きに
くいレイアウトになってしまう。一方、本実施形態のよ
うに反射ミラー２で光軸が鈍角となるように反射させる
事により、厚み方向の（Ｙ方向）の長さをカメラ本体の
厚さに合わせて調整する事ができ、同時にファインダー
系の左右方向の（Ｘ方向）の長さの短縮を計ることが可
能になる。

【００２７】また、接眼系ＥＬの光軸ＥＬａと変倍の際
に移動するレンズ３，４，５の光軸ＯＬａのなす角度も
鈍角に設定することにより、プリズム８の面８ａを入射
のときには透過面、内部で全反射面として作用させ、同
じ面８ａを２回作用させる条件にすることができ、ダハ
面８ｃで上下反転させるのと同時に左右方向で光束の折
り返しをしている。このようなレイアウトにより更に左
右方向の（Ｘ方向）の長さを短縮することができる。

【００２８】本実施形態では、変倍の際に移動するレン
ズ３，４，５と視野枠６又はその近傍の１次結像面間に
ミラーやプリズム等の光学部材を配置していないので、
移動レンズ群のストロークを長く確保でき、対物レンズ
系ＯＬのバックフォーカスの最低量の制限が無いことよ
り設計の自由度が増し、高変倍系を図る際においてもレ
ンズ系全体の小型化を保つことを容易にしている。

【００２９】本実施形態の対物系ＯＬは変倍の際に３つ
のレンズを独立に移動させるズームタイプを採用してい
るが、２つのレンズ群又は３以上のレンズ群を移動させ
るズームタイプであっても良い。

【００３０】尚、変倍の際にレンズ１と反射ミラー２を
一体的に移動させてレンズ３，４，５に対して相対的に
変倍させるようにしても良い。

【００３１】又、対物系ＯＬは変倍機能を有していない
単一焦点距離のレンズ系であっても良い。像反転手段は
１次結像面に形成した物体像を正立像とするものであれ
ば、どのような構成であっても良い。

【００３２】図２は本発明の実施形態２のファインダー
系の要部断面図である。図２において図１で示した部材
と同一要素には同符号を付している。

【００３３】図２において、１は負のパワーを有する変
倍の際に固定の反射面２ａを含むレンズ、３，４，５は
変倍において光軸上の位置を変化させる正、負、正のレ
ンズである。レンズ１に入射した光束は、その物体側レ
ンズ面と観察側レンズ面の間の反射面２ａで光軸が鈍角
となるように反射し、射出面１ｂより射出する。

【００３４】そしてレンズ３，４，５を透過する事によ
り視野枠６又はその近傍の位置の１次結像面に物体像を
形成する。更に入射面７０ａに屈折力を有するダハプリ
ズム７０に入射するが、その入射面７０ａは正のパワー
を有しており、フィールドレンズの作用をする。ダハプ
リズム７０内の反射面７０ｂで全反射した光束はダハ面
７０ｃで反射し、正立像となって面７０ｂを今度は透過
しプリズム８０に入射し、更に接眼レンズ９に入射して
人間の目でアイポイントＥＰより正立正像のファンダー
像を観察している。

【００３５】図３は本発明の実施形態３の要部断面図で
ある。図３において図１で示した要素と同一要素には同
符号を付している。

【００３６】図３において１は負のパワーを有するレン
ズであり、３，４，５は変倍においてその光軸上の位置
を変化させるレンズである。レンズ１に入射した光束は
その物体側レンズ面と観察側レンズ面の間のダハ反射面
２ｃで反射し、方向を９０°変え（９０°以上の鈍角で
あっても良い。）レンズ１の射出面１ｂより出てくる。
更にレンズ３，４，５を透過し、視野枠６又はその近傍
の１次結像面に物体像を形成する。更にペンタプリズム
７１内を経て正立正像とし、接眼レンズ８を介して人間
の目でファンダー像を観察している。

【００３７】図４、図５、図６は本発明の実施形態４の
ファンダー系を光学機器に適用したときの広角端、中間
のズーム位置、望遠端の要部断面図である。

【００３８】図中、図１で示した要素と同一要素には同
符号を付している。

【００３９】広角端から望遠端への変倍はレンズ３とレ
ンズ４を矢印の如く、又レンズ１と反射ミラー２とを一
体的に左方向に移動させて行っている。

【００４０】８，９はカメラの外装部を模式的に示して
いる。

【００４１】１は負のパワーを有するレンズであり、レ
ンズ１を透過した光束は反射ミラー２で光軸方向を９０
°変えて（９０°以上であっても良い。）レンズ３，４
を透過し、視野枠６又はその近傍の１次結像面に物体像
を形成する。更にペンタゴナルダハプリズム７２に入射
し、内部のダハ面７３、面７４で反射した後、接眼レン
ズ８を経て人間の目でアイポイントＥＰより正立正像の
物体像を観察している。

【００４２】図４から図６の変倍に伴う各レンズの光軸
上の位置の変化から判る様に、カメラの左右方向の（Ｘ
方向）の伸縮に応じて、ファインダー系の対物レンズＯ
Ｌ（１，２，３，４）の位置が変化しており、これによ
って変倍を行っている。図には描かれていないが同時に
撮影レンズの変倍も行われている。ここで、カメラの左
右方向の（Ｘ方向）の伸縮に応じてファインダー系の対
物レンズＯＬの各レンズの位置が変化するが、この例で
は広角端（図４）で対物レンズ系ＯＬの全長が一番短く
なり、望遠端（図６）で一番長くなる。

【００４３】対物レンズ系ＯＬから変倍によって長焦点
距離となったときに対物レンズ系の全長を大幅に伸ばす
構成としている。これにより従来の変倍時も対物レンズ
の全長が一定又は変化が小さいものに比べ良好な光学性
能及び高変倍率を容易に得る事ができる。

【００４４】ここで、カメラの外装８，９の左右方向
（Ｘ方向）相対移動の際、外装８に対してレンズ１と反
射ミラー２は固定又はその光軸上を微少移動する。この
とき変倍に際して反射ミラー２と接眼レンズ８は相対的
に位置が変倍している。また、レンズ３，４は外装部９
に対してカメラの伸縮に応じて、その光軸上をカム等を
使って決まる位置に移動する。視野枠６、ペンタプリズ
ム７２、接眼レンズ８の各要素は外装部９に対して固定
となっている。

【００４５】この例の場合、撮影レンズ系は外装部８に
固定されており、撮影光軸とファインダーの入射光軸１
ａ間の位置関係が変化しない構成をとる事により、望遠
端におけるパララックスが大きくならない様に、構成し
ている。また反射ミラー２は外装部８に対して固定とな
っており、外装部８のファインダー窓位置が変化しない
構成としている。

【００４６】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、ファインダー系の小型化、及び薄型化を容易に達成
するのと同時にファインダー系の高倍率化と、高性能化
を達成する事ができる。更に変倍に応じてカメラの寸法
が変化する形態のものに対しては、更なる小型化、高性
能化とする事ができる。

【００４７】次に本発明のファインダー系に用いたレン
ズシャッターカメラ（光学機器）の実施形態を図７を用
いて説明する。

【００４８】図７において１０はカメラ本体、１１はズ
ームレンズによって構成された撮影光学系、１２は被写
体像を観察するための本発明に係るファインダー系であ
る。

【００４９】１３はストロボ装置、１４は測定窓、１５
はカメラの動作を知らせる液晶表示窓、１６はレリーズ
ボタン、１７は各種のモードを切り替える操作スイッチ
である。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、光学系全体が小型及び
薄型のファインダー系及びそれを用いた光学機器を達成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のファインダー系の実施形態１の要部
断面図

【図２】 本発明のファインダー系の実施形態２の要部
断面図

【図３】 本発明のファインダー系の実施形態３の要部
断面図

【図４】 本発明のファインダー系の実施形態４の広角
端の要部断面図

【図５】 本発明のファインダー系の実施形態４の中間
のズーム位置での要部断面図

【図６】 本発明のファインダー系の実施形態４の望遠
端の要部断面図

【図７】 本発明の光学機器の要部概略図

【符号の説明】

ＯＬ 対物レンズ系 ＣＬ 像反転光学系 ＥＬ 接眼レンズ系 １ レンズ ２ 第１反射面 ３，４，５ レンズ ６ 視野材 ７，８ プリズム ９ 接眼レンズ ８Ｃ，７０Ｃ，２Ｃ ダハ反射面 ７２ ペンタゴナルダハプリズム

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 物体側より順に、複数のレンズ面を備え
   た対物レンズ系と、該対物レンズ系が形成した物体像よ
   りも後方にあって、それを正立像に変換する像反転光学
   系と、該像反転光学系を介した正立像を観察する接眼レ
   ンズ系とを有したファインダー系において、該対物レン
   ズ系の複数のレンズ面間に光路を折り曲げる第１反射面
   を有すると共に、該像反転光学系がダハ反射面を有して
   いることを特徴とするファインダー系。
2. 【請求項２】 前記対物レンズ系は変倍機能を有するこ
   とを特徴とする請求項１のファインダー系。
3. 【請求項３】 前記第１反射面は、光軸上の光線の光路
   を鈍角となるように反射し、折り返していることを特徴
   とする請求項１又は２のファインダー系。
4. 【請求項４】 前記像反転光学系は、微少空気間隔を隔
   てて配置した２つのプリズムを有していることを特徴と
   する請求項１、２又は３のファンダー系。
5. 【請求項５】 前記像反転光学系は、ペンタゴナルダハ
   プリズムを有していることを特徴とする請求項１から４
   のいずれか１項のファインダー系。
6. 【請求項６】 物体側より順に、対物レンズ系と、該対
   物レンズ系が形成した物体像よりも後方にあって、それ
   を正立像に変換する像反転光学系と、該像反転光学系を
   介した正立像を観察する接眼レンズ系とを有したファイ
   ンダー系において、該対物レンズ系は、物体側より順
   に、負の屈折力のレンズ、光軸上の光線の光路が鈍角と
   なるように反射し、折り曲げる第１反射面、複数のレン
   ズを有し、該複数のレンズの光軸上の相対的位置を変え
   て変倍を行っていることを特徴とするファインダー系。
7. 【請求項７】 変倍に際して、第１反射面と接眼レンズ
   系は、相対的に位置が変移することを特徴とする請求項
   ６のファインダー系。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれか１項のファイ
   ンダー系を有していることを特徴とする光学機器。
9. 【請求項９】 前記光学機器の外形寸法の伸縮に応じて
   前記対物レンズ系の光学要素が光軸上移動して変倍を行
   うことを特徴とする請求項８の光学機器。
10. 【請求項１０】 変倍に際して前記対物レンズ系の光学
    全長が変化することを特徴とする請求項９の光学機器。