JP2005010317A

JP2005010317A - Finder optical system

Info

Publication number: JP2005010317A
Application number: JP2003172702A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Ishii; 正俊石井
Original assignee: Sigma Corp
Current assignee: Sigma Corp
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2003-06-18
Publication date: 2005-01-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an excellent finder optical system of simple constitution in which a diopter correcting mechanism is mounted and the distance from a pentagonal roof prism optical system emitting surface to an eye point is long while finder magnification is kept high. <P>SOLUTION: The finder optical system for observing an image, formed by an objective, with an ocular through an optical system for erect image formation has its objective composed of a 1st lens group having negative refracting power, a 2nd lens group having positive refracting power, and a 3rd lens group having positive refracting power in order from an object side, so as to satisfy a certain condition. Then a biconvex single lens is used as the 2nd lens group and made movable along the optical axis to make diopter correction. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一眼レフレツクスカメラ等の撮像機器に使用される接眼光学系で、特に視度補正可能な接眼光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、一眼レフレツクスカメラの多機種多様化、多機能化に伴い、ファインダー内に表示させる撮影画面外情報の量も多くなり、またファインダー視野内の一部を明るく照明するインポーズと呼ばれる機能、観察者の瞳の情報を捕らえる機能が搭載されるなどしており、撮影画面が鮮明に見えるのみならず、撮影情報をも鮮明に観察できる事、その他インポーズ等の光学部材を配置するスペースを確保する事が重要な機能の一つと考えられるようになっている。
【０００３】
また、従来の一眼レフレツクス式のカメラに代わって、一眼レフレツクス式のデジタルカメラが種種市場に現れている。
【０００４】
この一眼レフレツクス式のデジタルカメラに於いては、カメラの裏蓋に撮影した画像や、撮影情報その他の情報を表示するためのＬＣＤが搭載されている場合が多い。このＬＣＤはイメージセンサーからある程度間隔の必要性や、電子、実装回路をカメラ内のイメージセンサー周りに入れる必要、またＬＣＤ自身にも厚みがあるために従来の銀塩式一眼レフレツクス式カメラと比べてカメラ本体の厚みが増す傾向がある。つまり、従来の一眼レフレツクスカメラのファインダー接眼光学系をそのまま使用すると、ファインダー最終面からカメラ裏面までの距離が長くなり、非常に観察のしにくいファインダーとなってしまう。これの解決策として接眼レンズから多少目を離した状態でも全視野をけられなく観察する事が出来るハイアイポイントタイプのファインダーを開発する必要がある。
【０００５】
一方、一眼レフレツクスカメラのファインダーでは視度を−１ｄｐｔ程度に設定されているのが一般的であり、近視や遠視の人にはファインダーのピント調整や、ファインダー内情報の読み取りが困難になる事が起こりうる。
【０００６】
そこで、視度補正が可能なファインダーとして特開昭６４−８１９２５号や特開平０９−３２９７５２号でペンタダハ光学系側から負、正、負の３群構成のファインダーからなり、第２群の正レンズを光軸上に可動とすることにより視度補正を行う事を可能としたものが知られている。
【０００７】
【特許文献１】
特開昭６４−８１９２５号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平０９−３２９７５２号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これまで提案されている上記のごとき視度調整可能なファインダーをハイアイポイント仕様にする事は難しく、また例えハイアイポイントタイプにしてもファインダーレンズ最終面がカメラ裏蓋面からの距離（Ｅｙｅｔｏｎｏｓｅｒａｔｉｏ）を確保する必要がある。
【００１０】
つまり、今までのハイアイポイントファインダー光学系は接眼レンズ最終面からアイポイントまでの距離、すなわちアイリリーフと言われる距離を長く保つ事を主眼に置かれて開発がされてきたが、現在の一眼レフレツクスタイプのデジタルカメラにも使用できるためのファインダーとしては、アイリリーフを長く保つのは必要条件として、ペンタダハ光学系の射出面から接眼レンズ最終面までの距離も長く保つ事が十分条件となる。つまり接眼光学系自身の光路長をも長くする必要がある。
【００１１】
本発明は、ファインダー倍率を高く保ったまま、視度補正機構を搭載し、ペンタダハ光学系射出面よりアイポイントまでの距離が長い良好なファインダー光学系を簡単な構成で提供する事を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために、対物レンズによって形成された像を正立像形成用の光学系を介して接眼レンズにより観察するファインダー光学系において、接眼レンズを物体側から順に負の屈折力をもつ第１レンズ群、正の屈折力を有する第２レンズ群、正、若しくは負の屈折力を有する第３レンズ群よりなり、以下の条件を満足することで課題を解決した。
【００１３】
０．５＜ｆ２／ｆ＜０．７・・・（１）
−１．５＜ＳＦ２Ｇ＜−０．５０・・・（２）
【００１４】
但し、前記第２レンズ群のシェイプファクターをＳＦ２Ｇとし、シェイプファクターＳＦは各レンズ群における最もペンタダハ光学系寄りの面の曲率半径をＲＯ，最も瞳側（アイポイント側）の面の局率半径をＲｅとするとき
ＳＦ＝（ＲＯ＋Ｒｅ）／（ＲＯ−Ｒｅ）で表されるものとする。
【００１５】
また、接眼レンズを物体側から順に負の屈折力を有する第１群、正の屈折力を有する第２群、２枚のレンズからなる正若しくは負の屈折力を有する第３群を有した３群構成の接眼レンズに於いて、以下の条件式を満足させる。
【００１６】
−１．５＜ＳＦ２Ｇ＜−０．５・・・（３）
｜ＳＦ３Ｇ｜＜１．５・・・（４）
｜ＳＦ１Ｇ｜＜１．０・・・（５）
【００１７】
ＳＦ３Ｇは上記第３群のシェイプファクター、ＳＦ１Ｇは同１群のシェイプファクターである。
【００１８】
更に、本発明のより好ましい形態としては、前記第２レンズ群を両凸単レンズとし、光軸方向に可動とすることで視度補正を行う。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明では、焦点板側から物体側に負の屈折力を持つ第１群、正の屈折率を有する第２群、負若しくは正の屈折力を有する第３群を有する３群構成の接眼レンズにおいて、第２レンズ群の屈折力を接眼レンズ全系の屈折力に対して、また、同第２群のシェイプファクターを適切に設定する事により、高いファインダー倍率を保ちつつも、視度補正機構を搭載することが可能であり、ペンタダハ光学系射出面からアイポイントまでの距離を長くする事が可能になる。
【００２０】
図１は、本発明を一眼レフレツクスカメラに使用した際のファインダー光学系光路図である。正立像形成用の光学系としては、ガラスブロックよりなるペンタダハプリズムを用いた場合のものである。
【００２１】
Ｉは焦点板、ＩＩは平面板、ＩＩＩはペンタプリズムで光路を展開して表示してある。Ｌ１１は負の屈折力を有する第１レンズ、Ｌ１２は正の屈折力を有する第２レンズ、Ｌ１３は第３レンズ、Ｌ１４は第４レンズである。接眼光学系は第１レンズＬ１１，第２レンズＬ１２，第３レンズＬ１３、第４レンズＬ１４から構成され、第２レンズＬ１２を光紬方向に可動させる事により、視度補正を可能としている。
【００２２】
以下本発明の条件式について説明する。本発明形態に於いては、以下の条件式（１）および（２）を満足する。
【００２３】
条件式（１）は第２レンズ群の屈折力の適切な範囲を規定している。この条件式（１）を満足する事により、この第２レンズ群は接眼レンズ系全系の屈折カに対して今までの接眼光学系に比べ、弱い屈折力を有していることを表している。視度補正を行う際、可動させるレンズの屈折力と視度補正可能な幅は密接な関係があり、屈折力の強い可動レンズにおいては屈折力の弱い可動レンズに比べ少ない移動量で一定の視度補正の量を得る事ができる。その反対に屈折力の弱い可動レンズでは一定の視度補正量を得るためには、比較的大きな移動量を必要とする。元来一眼レフレツクスカメラには小型化の需要があり、それにつれて接眼光学系を小さく設計する必要があった。
【００２４】
しかし、近年の一眼レフレツクスタイプのデジタルカメラでは前述の通り、ペンタダハ光学系の射出面からファインダー射出面までをも長くする必要が生じている。その際この視度補正で可動のレンズの屈折力が従来通り強いままであると、必要な移動量が小さいため、ペンタダハ光学系からファインダーレンズ射出面までの距離を長くする事は困難である。
【００２５】
また、通常屈折力が強いレンズは、収差が発生の原因としやすく望ましくない。また、屈折力が強いレンズを可動させた際は、そのレンズの位置により光線の通り方が大きく変化し、視度補正領域全域で良好なファインダー視界を得る事は困難である。また元々この可動レンズは強い屈折力を必要とするため、通常両凸レンズとなる。プラスチック射出成形等で生産する場合、レンズ中心部の肉厚と周辺部（コバ部）の肉厚差が大きいレンズでは、成形の均一さ、温度膨張、湿度膨張などで、レンズ中心部とコバ部で差が生じやすくなるため、精度を求めにくくなる。
【００２６】
また、反対に屈折力が弱すぎると、視度補正に必要な移動量が大きくなりすぎ、視度補正領域全域で視野のケラレがないファインダーを得る事は困難である。つまり、各視度全域で良好な視界を持つファインダー光学系を得る事は困難になる。
【００２７】
また条件式（２）は同第２レンズ群のシェイプフアクター（形状因子）を適切な範囲に規定する式である。この式により、第２レンズ群は第１レンズ群側の面の曲率半径が小さく、第３レンズ群側の面の曲率半径が大きい両凸レンズに指定される。第１レンズ側の面の曲率半径を小さくすることにより、この群の主点をより焦点板側にする事が可能となり、接眼系全体の焦点距離を小さくすること、つまりファインダー倍率を比較的大きくする事が可能となる。一眼レフレツクスカメラのファインダーは標準視度を通常０．０〜−１．Ｏｄｐｔ程度に設定される。通常ケプラー型ファインダーの観察倍率を大きくするためには、対物レンズの焦点距離に比べて、接眼レンズの焦点距離を短くする事が必要となる。
【００２８】
例えば、計算上対物レンズの焦点距離を５０ｍｍと固定し、ファインダー光路長が６０ｍｍの場合、視度を０ｄｐｔに固定して考慮した際、接眼レンズの焦点距離は６０ｍｍとなり、ファインダー倍率は０．８３倍という高倍率を得る事が出来る。しかし、対物レンズの焦点距離を５０ｍｍのまま、ファインダー光路長を７５ｍｍにして視度を０ｄｐｔに保つためには、接眼レンズの焦点距離は７５ｍｍとなり、ファインダー倍率は０．６６倍という低い倍率になってしまう。つまり、ファインダー倍率を高くするためには、焦点板（第１次結像点）から接眼レンズまでの距離を短くする事が必要となり、これは光学的には接眼レンズの主点を焦点板に近づけることと等価である。つまり、接眼レンズの主点位置をペンタダハ光学系側に持っていくためには、同じ屈折力を有したレンズでも前側の面の屈折力が強いレンズ程主点が前側に行き、ファインダー倍率を高くする事が可能となる。この条件式（２）は、レンズの屈折力を稼ぐために両凸レンズにした上で、このレンズ群の主点を前に持っていくことを可能とするシェイプファクターを規定する式である。
【００２９】
また、条件式（３）、（４）、及び（５）を満足する事がさらに望ましい。
この条件式（３）、（４）、（５）は各レンズ群のシェイプファクターを規定する式である。
【００３０】
条件式（３）は上述の通り、第２群のシェイプファクターを規定する式である。これは簡単な構成で、接眼レンズの主点をペンタダハ光学系側に配置し、接眼レンズの焦点距離を短くし、接眼レンズの倍率を上げ、また接眼レンズの射出瞳位置を接眼レンズから十分離した後方に配置できる条件式である。
【００３１】
条件式（４）は、第３群レンズの最も物体側と、瞳側の面の曲率半径で規定されたシェイプファクターである。この絶対値を小さくすることにより、第３群全体の特に最も瞳側のレンズの曲率半径を大きくする事が可能である。最も瞳側のレンズの曲率半径が小さいと、観察者の目からレンズが奥まっているように見え、また眼鏡等を使用し、瞳が接眼レンズから離れた場合にはカメラ後方からの迷光がこの面で反射して見え、非常に観察しづらいファインダーとなってしまう。最終レンズ面の曲率半径が小さいことは、最も観察者側の面で高さ方向へのレンズ変異量（サグ量）が大きい事になり、ファインダーケースなどとの隙間が生じやすく、ファインダーに於いてはカメラ内へのゴミ、浮遊ダストの原因にもなる。この条件式の範囲を満たす事により第３群レンズの曲率半径を適切に設定される。
【００３２】
条件式（５）は、同じく第１群レンズの最も物体側と、瞳側の面の曲率半径で規定されたシェイプファクターである。
【００３３】
この条件式（３）、（４）、（５）の３つの群よりなる３群構成の接眼レンズを構成する事によってファインダー光学系全体の簡素化、諸収差のバランスを上手く補正し、また、一眼レフカメラとしての１部品という観点から、製造、射出成形の簡易さ、またカメラに組み込まれた状態での他パーツの干渉をも考慮した良好なファインダー光学系と言える。
【００３４】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明をする。各実施例に於いて、非球面は光軸に垂直な高さをＨとし、高さＨにおける光紬方向の変異量（サグ量）をＸとし、基準面の曲率半径をＲ，非球面係数（ｃｏｎｉｃｃｏｎｓｔａｎｔ）をＡ，ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき以下の数式で表される。
【００３５】
【数１】

【００３６】
各実施例において、非球面には面番号の右側に※印を付けている。
【００３７】
（第１実施例）
本発明の第１実施例を図１乃至図４に基づいて説明をする。
図１のファインダー光学系は対物レンズから順に焦点板Ｉと平面板ＩＩ、該焦点板Ｉ上に形成された対物レンズ（不図示）による物体像を正立化させるためのペンタプリズム部ＩＩＩと接眼レンズ系ＶＩから構成されている。接眼レンズ系ＶＩは焦点板から順に負レンズの第１レンズＬ１１と、両凸レンズからなる第２レンズＬ１２と、第３レンズＬ１３、第４レンズＬ１４から構成されている。尚、ＥＰはアイポイントを示している。また、図１は視度が最も負側に補正されたときの接眼レンズ系ＶＩのレンズ配置を示しており、第２レンズＬ１２だけをアイポイント側に移動させることによって、視度を正側へ変化させることが出来る。
【００３８】
次に、本発明の第１実施例の諸元値を示す、なお、ＥＰはアイポイントを、面番号は焦点板側からの各レンズ面の順序を、Ｒは各面の曲率半径（非球面の場合は基準Ｒ）を、ｄは各面の光紬上における面間隔を、ｎはｄ線に対する屈折率を、νはアツベ数を示している。
【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】
条件対応式
（１）ｆ２／ｆ＝０．５８２
（２）ＳＦ２Ｇ＝−０．５６３
（３）ＳＦ２＝−０．５６３
（４）ＳＦ３Ｇ＝−１．０５１
（５）ＳＦ１Ｇ＝−０．３１６
【００４３】
図２、図３、図４は第１実施例における諸収差図であり、図２は視度が最も負側−２．９７ｄｐｔの時の収差図、図３は視度が−０．９７ｄｐｔの時の収差図、図４は視度が＋１．４３ｄｐｔの時の収差図である。該各収差図はアイポイント５の位置に焦点距離１５ｍｍの理想レンズをおいて結像させた結像系の収差図としており、球面収差、非点収差の単位はｍｍ、歪曲収差は百分率（％）で表している。また、非点収差図に於いては、メリジオナル像面を実線で表し、サジクル像面を破線実線で表している。各収差図から−２．９７〜＋１．４３ｄｐｔ全域に渡って、諸収差が良好に補正されている事がわかる。
【００４４】
（第２実施例）
本発明の第２実施例を図５乃至図８に基づいて説明をする。
図５のファインダー光学系は対物レンズから順に焦点板Ｉと平面板ＩＩ、該焦点板Ｉ上に形成された対物レンズ（不図示）による物体像を正立化させるためのペンタプリズム部ＩＩＩと接眼レンズ系ＶＩから構成されている。接眼レンズ系ＶＩは焦点板から順に負レンズの第１レンズＬ２１と、両凸レンズからなる第２レンズＬ２２と、第３レンズＬ２３、第４レンズＬ２４から構成されている。尚、ＥＰはアイポイントを示している。また、図５は視度が最も負側に補正されたときの接眼レンズ系ＶＩのレンズ配置を示しており、第２レンズＬ２２だけをアイポイント側に移動させることによって、視度を正側へ変化させることが出来る。
【００４５】
次に、本発明の第２実施例の諸元値を示す、なお、ＥＰはアイポイントを、面番号は焦点板側からの各レンズ面の順序を、Ｒは各面の曲率半径（非球面の場合は基準Ｒ）を、ｄは各面の光軸上における面間隔を、ｎはｄ線に対する屈折率を、νはアッベ数を示している。
【００４６】

【００４７】

【００４８】

【００４９】
条件対応式
（１）ｆ２／ｆ＝０．５５８７
（２）ＳＦ２Ｇ＝−０．６０２
（３）ＳＦ２＝−０．６０２
（４）ＳＦ３Ｇ＝−１．２８６
（５）ＳＦ１Ｇ＝−０．５５８
【００５０】
図６、図７、図８は第２実施例における諸収差図であり、図６は視度が最も負側−２．９６ｄｐｔの時の収差図、図７は視度が−０．９７ｄｐｔの時の収差図、図９は視度が＋１．４８ｄｐｔの時の収差図である。該各収差図はアイポイント５の位置に焦点距離１５ｍｍの理想レンズをおいて結像させた結像系の収差図としており、球面収差、非点収差の単位はｍｍ、歪曲収差は百分率（％）で表している。また、非点収差図に於いては、メリジオナル像面を実線で表し、サジタル像面を破線実線で表している。各収差図から−２．９６５〜＋１．４７ｄｐｔ全域に渡って、諸収差が良好に補正されている事がわかる。
【００５１】
（第３実施例）
本発明の第３実施例を図９乃至図１２に基づいて説明をする。
図９のファインダー光学系は対物レンズから順に焦点板Ｉと平面板ＩＩ、該焦点板Ｉ上に形成された対物レンズ（不図示）による物体像を正立化させるためのペンタプリズム部ＩＩＩと接眼レンズ系ＶＩから構成されている。接眼レンズ系ＶＩは焦点板から順に負レンズの第１レンズＬ３１と、両凸レンズからなる第２レンズＬ３２と、第３レンズＬ３３、第４レンズＬ３４から構成されている。尚、ＥＰはアイポイントを示している。また、図９は視度が最も負側に補正されたときの接眼レンズ系ＶＩのレンズ配置を示しており、第２レンズＬ３２だけをアイポイント側に移動させることによって、視度を正側へ変化させることが出来る。
【００５２】
次に、本発明の第３実施例の諸元値を示す、なお、ＥＰはアイポイントを、面番号は焦点板側からの各レンズ面の順序を、Ｒは各面の曲率半径（非球面の場合は基準Ｒ）を、ｄは各面の光紬上における面間隔を、ｎはｄ線に対する屈折率を、νはアッベ数を示している。
【００５３】

【００５４】

【００５５】

【００５６】
条件対応式
（１）ｆ２／ｆ＝０．５５６６
（２）ＳＦ２Ｇ＝−０．５９４
（３）ＳＦ２＝−０．５９４
（４）ＳＦ３Ｇ＝−１．２８７
（６）ＳＦ１Ｇ＝−０．５５３
【００５７】
図１０、図１１、図１２は第３実施例における諸収差図であり、図１０は視度が最も負側−２．９６ｄｐｔの時の収差図、図１１は視度が−０．９７ｄｐｔの時の収差図、図１２は視度が＋１．４８ｄｐｔの時の収差図である。該各収差図はアイポイント４の位置に焦点距離１５ｍｍの理想レンズをおいて結像させた結像系の収差図としており、球面収差、非点収差の単位はｍｍ、歪曲収差は百分率（％）で表している。また、非点収差図に於いては、メリジオナル像面を実線で表し、サジクル像面を破線実線で表している。各収差図から−２．９６〜＋１．４８ｄｐｔ全域に渡って、藷収差が良好に補正されている事がわかる。
【００５８】
（第４実施例）
本発明の第４実施例を図１３乃至図１６に基づいて説明をする。
図１３のファインダー光学系は対物レンズから順に焦点板Ｉと平面板ＩＩ、該焦点板Ｉ上に形成された対物レンズ（不図示）による物体像を正立化させるためのペンタプリズム部ＩＩＩと接眼レンズ系ＶＩから構成されている。接眼レンズ系ＶＩは焦点板から順に負レンズの第１レンズＬ４１と、両凸レンズからなる第２レンズＬ４２と、第３レンズＬ４３、第４レンズＬ４４から構成されている。尚、ＥＰはアイポイントを示している。また、図１３は視度が最も負側に補正されたときの接眼レンズ系ＶＩのレンズ配置を示しており、第２レンズＬ４２だけをアイポイント側に移動させることによって、視度を正側へ変化させることが出来る。
【００５９】
次に、本発明の第４実施例の諸元値を示す、なお、ＥＰはアイポイントを、面番号は焦点板側からの各レンズ面の順序を、Ｒは各面の曲率半径（非球面の場合は基準Ｒ）を、ｄは各面の光紬上における面間隔を、ｎはｄ線に対する屈折率を、νはアツベ数を示している。
【００６０】

【００６１】

【００６２】

【００６３】
条件対応式
（１）ｆ２／ｆ＝０．５９１６
（２）ＳＦ２Ｇ＝−０．５８１９
（３）ＳＦ２＝−０．５８１９
（４）ＳＦ３Ｇ＝−１．０５０
（６）ＳＦ１Ｇ＝−０．３３１７
【００６４】
図１４、図１５、図１６は第３実施例における諸収差図であり、図１４は視度が最も負側−２．９７ｄｐｔの時の収差図、図１５は視度が−０．９７ｄｐｔの時の収差図、図１６は視度が＋１．４６ｄｐｔの時の収差図である。該各収差図はアイポイントＩＶの位置に焦点距離１５ｍｍの理想レンズをおいて結像させた結像系の収差図としており、球面収差、非点収差の単位はｍｍ、歪曲収差は百分率（％）で表している。また、非点収差図に於いては、メリジオナル像面を実線で表し、サジクル像面を破線実線で表している。各収差図から−２．９７〜＋１．４６ｄｐｔ全域に渡って、諸収差が良好に補正されている事がわかる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、比較的簡単なレンズ構成で良好な収差補正、視度補正機構、高倍率、ハイアイポイントを持つ、またペンタダハ射出面からアイポイントまでの距離が長いファインダー接眼光学系を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るファインダー光学系の断面図である。但しペンタダハ光学系の光路は展開してある。
【図２】第１実施例に於いて視度が最も負側のときの諸収差図である。
【図３】第１実施例に於いて視度が−０．９７ｄｐｔのときの諸収差図である。
【図４】第１実施例に於いて視度が最も正側のときの諸収差図である
【図５】第２実施例に係るファインダー光学系の断面図である。但しペンタダハ光学系の光路は展開してある。
【図６】第２実施例に於いて視度が最も負側のときの諸収差図である。
【図７】第２実施例に於いて視度が−０．９７ｄｐｔのときの諸収差図である。
【図８】第２実施例に於いて視度が最も正側のときの諸収差図である
【図９】第３実施例に係るファインダー光学系の断面図である。但しペンタダハ光学系の光路は展開してある。
【図１０】第３実施例に於いて視度が最も負側のときの諸収差図である。
【図１１】第３実施例に於いて視度が一０．９７ｄｐｔのときの諸収差図である。
【図１２】第３実施例に於いて視度が最も正側のときの諸収差図である。
【図１３】第４実施例に係るファインダー光学系の断面図である。但しペンタダハ光学系の光路は展開してある。
【図１４】第４実施例に於いて視度が最も負側のときの諸収差図である。
【図１５】第４実施例に於いて視度が−０．９７ｄｐｔのときの諸収差図である。
【図１６】第４実施例に於いて視度が最も正側のときの諸収差図である。
【符号の説明】
Ｉ焦点板
ＩＩ平面板
ＩＩＩペンタプリズム部
ＩＶ接眼レンズ系
Ｌ１１第１レンズ
Ｌ１２第２レンズ
Ｌ１３第３レンズ
Ｌ１４第４レンズ
Ｌ２１第１レンズ
Ｌ２２第２レンズ
Ｌ２３第３レンズ
Ｌ２４第４レンズ
Ｌ３１第１レンズ
Ｌ３２第２レンズ
Ｌ３３第３レンズ
Ｌ３４第４レンズ
Ｌ４１第１レンズ
Ｌ４２第２レンズ
Ｌ４３第３レンズ
Ｌ４４第４レンズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an eyepiece optical system that is used in an imaging device such as a single-lens reflex camera, and more particularly to an eyepiece optical system that can correct diopter.
[0002]
[Prior art]
In recent years, with the diversification and multi-functionality of single-lens reflex cameras, the amount of information outside the shooting screen displayed in the viewfinder has also increased, and a function called “impose” that brightly illuminates a part of the viewfinder field of view In addition, it has a function to capture the information of the observer's eyes, so that not only the shooting screen can be seen clearly but also the shooting information can be observed clearly, and other space for placing optical members such as impose It is now considered to be one of important functions.
[0003]
In addition, single-lens reflex digital cameras have appeared in various markets in place of conventional single-lens reflex cameras.
[0004]
In such a single-lens reflex digital camera, an LCD for displaying an image taken on the back cover of the camera, shooting information, and other information is often mounted. This LCD requires a certain distance from the image sensor, and it is necessary to place electronics and mounting circuits around the image sensor in the camera, and the LCD itself is thick, so compared to conventional silver salt single lens reflex cameras. There is a tendency for the thickness of the camera body to increase. That is, if the conventional finder eyepiece optical system of a single-lens reflex camera is used as it is, the distance from the finder final surface to the camera back surface becomes long, and the finder becomes very difficult to observe. As a solution to this problem, it is necessary to develop a high eye point type finder that can observe the entire field of view even when the eyepiece is slightly apart.
[0005]
On the other hand, a diopter of a single-lens reflex camera is generally set to a diopter of about -1 dpt, and it becomes difficult for a person with myopia or hyperopia to adjust the focus of the finder or read information in the finder. Things can happen.
[0006]
Therefore, as a finder capable of diopter correction, Japanese Patent Application Laid-Open No. 64-81925 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 09-329752 are composed of a finder having three groups of negative, positive, and negative groups from the penta roof optical system side. It is known that diopter correction can be performed by making the lens movable on the optical axis.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-64-81925
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 09-329752
[Problems to be solved by the invention]
However, it is difficult to make the diopter-adjustable finder as described above to be a high eye point specification, and even if it is a high eye point type, the distance of the finder lens final surface from the camera back cover surface (Eye to it is necessary to ensure (nose ratio).
[0010]
In other words, the conventional high eye point finder optical system has been developed mainly to keep the distance from the final eyepiece lens surface to the eye point, that is, the distance called eye relief. As a finder that can be used with a Lex type digital camera, it is necessary to keep eye relief long, and it is a sufficient condition to keep the distance from the exit surface of the pentadach optical system to the final surface of the eyepiece. . That is, it is necessary to lengthen the optical path length of the eyepiece optical system itself.
[0011]
It is an object of the present invention to provide a good finder optical system with a simple configuration that is equipped with a diopter correction mechanism while maintaining a high finder magnification and has a long distance from the exit surface of the penta roof optical system to the eye point. .
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a finder optical system for observing an image formed by an objective lens with an eyepiece through an erecting image forming optical system. The first lens group having a refractive power, the second lens group having a positive refractive power, and the third lens group having a positive or negative refractive power, and the problems were solved by satisfying the following conditions.
[0013]
0.5 <f2 / f <0.7 (1)
−1.5 <SF2G <−0.50 (2)
[0014]
However, the shape factor of the second lens group is SF2G, and the shape factor SF is the radius of curvature of the surface closest to the penta roof optical system in each lens group, and the radius of curvature of the surface closest to the pupil side (eyepoint side). When Re is assumed, it is represented by SF = (RO + Re) / (RO−Re).
[0015]
Further, the eyepiece 3 has a first group having negative refractive power in order from the object side, a second group having positive refractive power, and a third group having positive or negative refractive power composed of two lenses. The following conditional expressions are satisfied in the group-shaped eyepiece.
[0016]
−1.5 <SF2G <−0.5 (3)
| SF3G | <1.5 (4)
| SF1G | <1.0 (5)
[0017]
SF3G is the third group of shape factors, and SF1G is the first group of shape factors.
[0018]
Furthermore, as a more preferable form of the present invention, the dioptric correction is performed by making the second lens group a biconvex single lens and making it movable in the optical axis direction.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, an eyepiece having a three-group configuration including a first group having a negative refractive power from the focusing screen side to the object side, a second group having a positive refractive index, and a third group having a negative or positive refractive power. Diopter correction mechanism while maintaining a high finder magnification by appropriately setting the refractive power of the second lens group with respect to the refractive power of the entire eyepiece lens system and appropriately setting the shape factor of the second group. It is possible to increase the distance from the exit surface of the penta roof optical system to the eye point.
[0020]
FIG. 1 is an optical path diagram of a finder optical system when the present invention is used in a single-lens reflex camera. The optical system for erecting an image is a case where a penta roof prism made of a glass block is used.
[0021]
I is a focusing screen, II is a flat plate, III is a pentaprism, and the optical path is developed and displayed. L11 is a first lens having negative refractive power, L12 is a second lens having positive refractive power, L13 is a third lens, and L14 is a fourth lens. The eyepiece optical system is composed of a first lens L11, a second lens L12, a third lens L13, and a fourth lens L14, and diopter correction is possible by moving the second lens L12 in the light beam direction.
[0022]
The conditional expressions of the present invention will be described below. In the embodiment of the present invention, the following conditional expressions (1) and (2) are satisfied.
[0023]
Conditional expression (1) defines an appropriate range of the refractive power of the second lens group. By satisfying this conditional expression (1), this second lens group represents that the refractive power of the entire eyepiece lens system has a weak refractive power compared to the conventional eyepiece optical system. Yes. When performing diopter correction, there is a close relationship between the refractive power of the movable lens and the diopter-correctable width, and a movable lens with strong refractive power has a constant amount of movement with a small amount of movement compared to a movable lens with low refractive power. The amount of degree correction can be obtained. On the other hand, a movable lens having a weak refractive power requires a relatively large amount of movement in order to obtain a constant diopter correction amount. Originally, there was a demand for downsizing of a single-lens reflex camera, and accordingly, the eyepiece optical system had to be designed to be small.
[0024]
However, in recent single-lens reflex type digital cameras, as described above, it is necessary to lengthen the exit surface of the penta roof optical system to the viewfinder exit surface. At this time, if the refractive power of the movable lens remains strong as usual in this diopter correction, it is difficult to increase the distance from the penta roof optical system to the viewfinder lens exit surface because the required amount of movement is small.
[0025]
In addition, a lens having a high refractive power is not desirable because it tends to cause aberrations. Further, when a lens having a strong refractive power is moved, the way the light beam changes greatly depending on the position of the lens, and it is difficult to obtain a good viewfinder field in the entire diopter correction region. Since this movable lens originally requires a strong refractive power, it is usually a biconvex lens. When producing by plastic injection molding, etc., the lens center and edge parts are affected by molding uniformity, temperature expansion, humidity expansion, etc. for lenses with a large difference in thickness between the lens center area and the peripheral area (edge area). This makes it difficult to obtain accuracy because a difference is likely to occur.
[0026]
On the other hand, if the refractive power is too weak, the amount of movement necessary for diopter correction becomes too large, and it is difficult to obtain a finder that has no field of vignetting in the entire diopter correction region. That is, it becomes difficult to obtain a finder optical system having a good field of view in each diopter area.
[0027]
Conditional expression (2) is an expression that defines the shape factor of the second lens group within an appropriate range. From this equation, the second lens group is designated as a biconvex lens having a small curvature radius on the surface on the first lens group side and a large curvature radius on the surface on the third lens group side. By reducing the radius of curvature of the surface on the first lens side, the principal point of this group can be made closer to the focusing screen, and the focal length of the entire eyepiece system can be reduced, that is, the finder magnification can be made relatively large. It becomes possible to do. The viewfinder of a single-lens reflex camera usually has a standard diopter of 0.0 to -1. It is set to about Odpt. In order to increase the observation magnification of a normal Kepler type finder, it is necessary to shorten the focal length of the eyepiece compared to the focal length of the objective lens.
[0028]
For example, when the focal length of the objective lens is fixed to 50 mm for calculation and the finder optical path length is 60 mm, the focal length of the eyepiece is 60 mm and the finder magnification is 0.83 when the diopter is fixed at 0 dpt. A high magnification of 2 times can be obtained. However, in order to keep the objective lens focal length at 50 mm, the finder optical path length to 75 mm, and the diopter to be kept at 0 dpt, the focal length of the eyepiece is 75 mm, and the finder magnification is as low as 0.66 times. End up. In other words, in order to increase the viewfinder magnification, it is necessary to shorten the distance from the focusing screen (primary imaging point) to the eyepiece, which is optically based on the main point of the eyepiece. Equivalent to approaching. In other words, in order to bring the principal point position of the eyepiece lens to the penta roof optical system side, the lens with the same refractive power, the stronger the refractive power of the front surface, the principal point goes to the front side, and the finder magnification is increased. It becomes possible to do. Conditional expression (2) is an expression that prescribes a shape factor that makes it possible to bring the principal point of this lens group forward after making it a biconvex lens in order to increase the refractive power of the lens.
[0029]
It is further desirable to satisfy conditional expressions (3), (4), and (5).
Conditional expressions (3), (4), and (5) are expressions that define the shape factor of each lens group.
[0030]
Conditional expression (3) is an expression defining the shape factor of the second group as described above. This is a simple configuration, the main point of the eyepiece is placed on the penta roof optical system side, the focal length of the eyepiece is shortened, the magnification of the eyepiece is increased, and the exit pupil position of the eyepiece is sufficiently separated from the eyepiece It is a conditional expression that can be placed behind.
[0031]
Conditional expression (4) is a shape factor defined by the radius of curvature of the surface closest to the object side and the pupil side of the third lens group. By reducing the absolute value, it is possible to increase the curvature radius of the lens on the most pupil side in the entire third lens group. When the radius of curvature of the lens closest to the pupil is small, it looks as if the lens is recessed from the observer's eyes, and when using glasses, the stray light from the back of the camera is not visible when the pupil is away from the eyepiece. It looks as if it is reflected off the surface, making it a very difficult viewfinder. When the radius of curvature of the final lens surface is small, the amount of lens variation (sag amount) in the height direction is the largest on the surface on the viewer side, and a gap with the viewfinder case is likely to occur. May cause dust and floating dust inside the camera. By satisfying the range of this conditional expression, the radius of curvature of the third group lens is appropriately set.
[0032]
Conditional expression (5) is a shape factor defined by the curvature radii of the surfaces closest to the object side and the pupil side of the first lens group.
[0033]
By constructing a three-group eyepiece composed of three groups of conditional expressions (3), (4), and (5), the entire finder optical system is simplified and the balance of various aberrations is corrected well. From the viewpoint of a single part as a single-lens reflex camera, it can be said that it is a good finder optical system that takes into account the simplicity of manufacturing and injection molding and the interference of other parts when incorporated in the camera.
[0034]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the embodiments, the height of the aspherical surface is H, the height perpendicular to the optical axis is H, the amount of variation (sag amount) in the optical axis direction at height H is X, the radius of curvature of the reference surface is R, the aspherical coefficient When (conic constant) is A and the n-th aspherical coefficient is An, it is expressed by the following equation.
[0035]
[Expression 1]

[0036]
In each embodiment, an aspherical surface is marked with * on the right side of the surface number.
[0037]
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The finder optical system in FIG. 1 includes a focusing plate I and a plane plate II in order from the objective lens, and a pentaprism unit III and an eyepiece for erecting an object image by an objective lens (not shown) formed on the focusing plate I. It consists of a lens system VI. The eyepiece lens system VI is composed of a negative first lens L11, a biconvex second lens L12, a third lens L13, and a fourth lens L14 in order from the focusing screen. Note that EP indicates an eye point. FIG. 1 shows the lens arrangement of the eyepiece lens system VI when the diopter is corrected to the most negative side. By moving only the second lens L12 to the eye point side, the diopter is moved to the positive side. Can be changed.
[0038]
Next, specification values of the first embodiment of the present invention are shown, where EP is an eye point, surface number is the order of each lens surface from the focusing screen side, and R is the radius of curvature of each surface (aspherical surface) In this case, reference R), d is the surface spacing of each surface on the light beam, n is the refractive index with respect to the d-line, and ν is the Abbé number.
[0039]

[0040]

[0041]

[0042]
Conditional expression (1) f2 / f = 0.582
(2) SF2G = −0.563
(3) SF2 = −0.563
(4) SF3G = −1.051
(5) SF1G = −0.316
[0043]
2, 3, and 4 are graphs showing various aberrations in the first example. FIG. 2 is an aberration diagram when the diopter is the most negative side of −2.97 dpt, and FIG. 3 is a diagram showing a diopter of −0.97 dpt. FIG. 4 is an aberration diagram when the diopter is +1.43 dpt. Each aberration diagram is an aberration diagram of an imaging system in which an ideal lens with a focal length of 15 mm is formed at the position of the eye point 5, and the unit of spherical aberration and astigmatism is mm, and the distortion aberration is a percentage (%). ). In the astigmatism diagram, the meridional image plane is indicated by a solid line, and the sagittal image plane is indicated by a broken line. It can be seen from the respective aberration diagrams that the various aberrations are satisfactorily corrected over the entire range of −2.97 to +1.43 dpt.
[0044]
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The finder optical system in FIG. 5 includes a focus plate I and a plane plate II in order from the objective lens, and a pentaprism unit III and an eyepiece for erecting an object image by an objective lens (not shown) formed on the focus plate I. It consists of a lens system VI. The eyepiece lens system VI includes a negative first lens L21, a second lens L22 made of a biconvex lens, a third lens L23, and a fourth lens L24 in order from the focusing screen. Note that EP indicates an eye point. FIG. 5 shows the lens arrangement of the eyepiece lens system VI when the diopter is corrected to the most negative side. By moving only the second lens L22 to the eye point side, the diopter is moved to the positive side. Can be changed.
[0045]
Next, specification values of the second embodiment of the present invention are shown, where EP is an eye point, surface number is the order of each lens surface from the focusing screen side, and R is the radius of curvature of each surface (aspheric surface) In this case, reference R), d is the surface spacing on the optical axis of each surface, n is the refractive index for the d-line, and ν is the Abbe number.
[0046]

[0047]

[0048]

[0049]
Conditional expression (1) f2 / f = 0.55587
(2) SF2G = −0.602
(3) SF2 = −0.602
(4) SF3G = −1.286
(5) SF1G = −0.558
[0050]
6, 7, and 8 are graphs showing various aberrations in the second example. FIG. 6 is an aberration diagram when the diopter is the most negative side of −2.96 dpt, and FIG. 7 is a diagram showing that the diopter is −0.97 dpt. FIG. 9 is an aberration diagram when the diopter is +1.48 dpt. Each aberration diagram is an aberration diagram of an imaging system in which an ideal lens having a focal length of 15 mm is formed at the position of the eye point 5, and the unit of spherical aberration and astigmatism is mm, and the distortion aberration is a percentage (%). ). In the astigmatism diagram, the meridional image plane is indicated by a solid line, and the sagittal image plane is indicated by a broken line. It can be seen from the respective aberration diagrams that various aberrations are well corrected over the entire range of −2.965 to +1.47 dpt.
[0051]
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The finder optical system of FIG. 9 includes a focus plate I and a plane plate II in order from the objective lens, and a pentaprism unit III and an eyepiece for erecting an object image by an objective lens (not shown) formed on the focus plate I. It consists of a lens system VI. The eyepiece lens system VI includes a negative first lens L31, a second lens L32 made of a biconvex lens, a third lens L33, and a fourth lens L34 in order from the focusing screen. Note that EP indicates an eye point. FIG. 9 shows the lens arrangement of the eyepiece lens system VI when the diopter is corrected to the most negative side. By moving only the second lens L32 to the eye point side, the diopter is moved to the positive side. Can be changed.
[0052]
Next, specification values of the third embodiment of the present invention are shown, where EP is an eye point, surface number is the order of each lens surface from the focusing screen side, and R is the radius of curvature of each surface (aspherical surface) In this case, reference R), d is the surface spacing on the light beam of each surface, n is the refractive index for the d-line, and ν is the Abbe number.
[0053]

[0054]

[0055]

[0056]
Conditional expression (1) f2 / f = 0.5566
(2) SF2G = −0.594
(3) SF2 = −0.594
(4) SF3G = −1.287
(6) SF1G = −0.553
[0057]
FIGS. 10, 11 and 12 are graphs showing various aberrations in the third example. FIG. 10 is an aberration diagram when the diopter is the most negative side of −2.96 dpt. FIG. 11 is a diagram showing the diopter of −0.97 dpt. FIG. 12 is an aberration diagram when the diopter is +1.48 dpt. Each aberration diagram is an aberration diagram of an imaging system in which an ideal lens having a focal length of 15 mm is formed at the position of the eye point 4, and the unit of spherical aberration and astigmatism is mm, and the distortion aberration is a percentage (%). ). In the astigmatism diagram, the meridional image plane is indicated by a solid line, and the sagittal image plane is indicated by a broken line. It can be seen from the respective aberration diagrams that the aberration is corrected well over the entire range of −2.96 to +1.48 dpt.
[0058]
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The finder optical system of FIG. 13 includes a focusing plate I and a plane plate II in order from the objective lens, and a pentaprism unit III and an eyepiece for erecting an object image by an objective lens (not shown) formed on the focusing plate I. It consists of a lens system VI. The eyepiece lens system VI includes a negative first lens L41, a biconvex second lens L42, a third lens L43, and a fourth lens L44 in order from the focusing screen. Note that EP indicates an eye point. FIG. 13 shows the lens arrangement of the eyepiece lens system VI when the diopter is corrected to the most negative side. By moving only the second lens L42 to the eye point side, the diopter is moved to the positive side. Can be changed.
[0059]
Next, specification values of the fourth embodiment of the present invention are shown, where EP is an eye point, surface number is the order of each lens surface from the focusing screen side, and R is the radius of curvature (aspherical surface) of each surface. In this case, reference R), d is the surface spacing of each surface on the light beam, n is the refractive index with respect to the d-line, and ν is the Abbé number.
[0060]

[0061]

[0062]

[0063]
Conditional expression (1) f2 / f = 0.5916
(2) SF2G = −0.5819
(3) SF2 = −0.5819
(4) SF3G = −1.050
(6) SF1G = −0.3317
[0064]
FIGS. 14, 15 and 16 are graphs showing various aberrations in the third example. FIG. 14 is an aberration diagram when the diopter is the most negative side of −2.97 dpt. FIG. 15 is a diagram showing the diopter of −0.97 dpt. FIG. 16 is an aberration diagram when the diopter is +1.46 dpt. Each aberration diagram is an aberration diagram of an imaging system in which an ideal lens having a focal length of 15 mm is formed at the position of the eye point IV. The unit of spherical aberration and astigmatism is mm, and the distortion aberration is a percentage (%). ). In the astigmatism diagram, the meridional image plane is indicated by a solid line, and the sagittal image plane is indicated by a broken line. It can be seen from the respective aberration diagrams that various aberrations are well corrected over the entire range of -2.97 to +1.46 dpt.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a finder eyepiece having a relatively simple lens configuration, good aberration correction, diopter correction mechanism, high magnification, high eye point, and a long distance from the pentadach exit surface to the eye point. Realize the optical system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a finder optical system according to a first example. However, the optical path of the penta roof optical system is developed.
FIG. 2 is a diagram showing various aberrations when the diopter is the most negative side in the first example.
FIG. 3 is a diagram showing various aberrations when the diopter is −0.97 dpt in the first example.
FIG. 4 is a diagram showing various aberrations when the diopter is the most positive side in the first example. FIG. 5 is a cross-sectional view of a finder optical system according to the second example. However, the optical path of the penta roof optical system is developed.
FIG. 6 is a diagram showing various aberrations when the diopter is the most negative side in the second embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is −0.97 dpt in the second example.
FIG. 8 is a diagram showing various aberrations when the diopter is the most positive side in the second example. FIG. 9 is a cross-sectional view of a finder optical system according to the third example. However, the optical path of the penta roof optical system is developed.
FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is the most negative side in the third example.
FIG. 11 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is 10.97 dpt in the third example.
FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is the most positive side in the third example.
FIG. 13 is a sectional view of a finder optical system according to a fourth example. However, the optical path of the penta roof optical system is developed.
FIG. 14 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is the most negative in the fourth example.
FIG. 15 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is −0.97 dpt in the fourth example.
FIG. 16 is a diagram showing various aberrations when the diopter is the most positive side in the fourth example.
[Explanation of symbols]
I Focusing Plate II Plane Plate III Pentaprism IV IV Eyepiece System L11 First Lens L12 Second Lens L13 Third Lens L14 Fourth Lens L21 First Lens L22 Second Lens L23 Third Lens L24 Fourth Lens L31 First Lens L32 Second lens L33 Third lens L34 Fourth lens L41 First lens L42 Second lens L43 Third lens L44 Fourth lens

Claims

A finder optical system for observing an inverted image formed on the primary imaging plane by an objective lens through an erecting image forming optical system with an eyepiece, wherein the eyepiece is sequentially negative from the object side. In a three-group eyepiece having a first group having a refractive power of 2, a second group having a positive refractive index, and a third group having a positive or negative refractive power, the focal length of the second group is determined. f2, a finder optical system satisfying the following conditional expression, where f is the focal length of the entire finder system when the diopter is -1 dpt.
0.5 <f2 / f <0.7
−1.5 <SF2G <−0.50
However, the shape factor of the second lens group is SF2G, and the shape factor SF is the radius of curvature of the surface closest to the penta roof optical system in each lens group, and the radius of curvature of the surface closest to the pupil side (eyepoint side). When Re is assumed, it is represented by SF = (RO + Re) / (RO−Re).

2. The finder optical system according to claim 1, wherein the third group has positive or negative refractive power including two lenses and satisfies the following conditional expression.
-1.5 <SF2 <-0.5
| SF3G | <1.5
| SF1G | <1.0
SF3G is the third group of shape factors, and SF1G is the first group of shape factors.

3. The finder optical system according to claim 1, wherein the first group includes one biconcave negative lens, and the second group includes one biconvex positive lens. 4.

The finder according to any one of claims 1 to 3, wherein the second lens group is composed of a biconvex single lens and has a diopter correction function by being movable in the optical axis direction. Optical system.