JP2006106491A

JP2006106491A - ビューファインダー

Info

Publication number: JP2006106491A
Application number: JP2004295116A
Authority: JP
Inventors: Kenji Shinohara; 健志篠原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2004-10-07
Filing date: 2004-10-07
Publication date: 2006-04-20

Abstract

【課題】大型の表示装置に対応し、十分な視度の補正量を確保しながら、コンパクトな構成でかつ高解像に対応可能なビューファインダーを提供する。
【解決手段】物体側より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群を有し、上記第１群は少なくとも１枚の正レンズと１枚の負レンズを有することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明はファインダー光学系およびそれを用いた光学機器に関し、特にビデオカメラ、デジタルカメラ、放送用カメラ等に用いられるＣＲＴ面又は液晶画面等の表示面上の画像を観察する場合やフィルム用カメラ等において焦点板に形成された物体像を拡大し観察する際に好適なものである。

従来より、ビデオカメラやデジタルカメラなどの光学機器に用いられている電子ビューファインダー（ＥＶＦ）においては、ビデオカメラ内に備え付けられたＣＲＴ面又は液晶画面に表示した画像をファインダー光学系で明視の距離に該表示画像の虚像を形成してアイポイントにて観察している。

また、ファインダー光学系の一部又は全系を光軸に沿って移動させることにより、視度の調整を行うようになっている。

この様な電子ビューファインダー光学系の例として、例えば下記特許文献１〜４等で提案されている。
実開平５−４１２７１号公報特開平１１−２１１９９４号公報特開２００２−１０１１２号公報特開２００４−１０９９６１号公報

近年、デジタル放送対応のＨＤ（ＨｉｇｈＤｉｆｉｎｉｔｉｏｎ）カメラの様に撮像装置の高解像度化が顕著であり、それに応じてビューファインダーも高解像度化に対応させる必要がある。また、ＣＲＴ又は液晶等の表示装置も大型化してきており、それに対応させる必要がある。

高解像度化に対応させる手段として、ファインダー光学系の焦点距離を大きくするが、視度調整を行うためのレンズ移動量も増大し、ビューファインダーが大型化してしまうという問題がある。

従来提案されているもののうち、例えば、特許文献１のような、１枚構成のものは、焦点距離を大きくした場合、視度調整に伴う倍率変動も大きくなってしまい、特に歪曲収差を補正する事が困難となる。

また、例えば、特許文献２，３のような、２枚、３枚構成のものが提案されているが、各レンズまたは各群が正の屈折力を有しており、ファインダー光学系の焦点距離が短くなってしまうため焦点距離を伸ばす事が困難となる。

これらの改善案として、例えば、特許文献４が提案されている。これは、物体側より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群からなり、いずれか一方の群を移動させることによって視度の補正を行っている。

しかし、ファインダー光学系の負群の屈折力が強まっているためにレンズバックが長くなり大型化を招いている。また、十分な視度の補正量が確保できていないという問題がある。

一般にＣＲＴ又は液晶等の表示装置の大型化に伴い、視野角が大きくなり、レンズも大型化、収差を良好に補正する事が困難になるという問題がある。

本発明は、大型の表示装置に対応し、十分な視度の補正量を確保しながら、コンパクトな構成でかつ高解像に対応可能なビューファインダーを提供する事を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のビューファインダーは、物体側より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群を有し、上記第１群は少なくとも１枚の正レンズと１枚の負レンズを有することを特徴としている。

請求項２の発明は、請求項１のビューファインダーにおいて、第１群中の正レンズと負レンズの間は空気間隔を有する事を特徴としている。

請求項３の発明は、請求項１又は２のビューファインダーにおいて、物体側より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群を有し、上記第１群は少なくとも１枚の正レンズと１枚の負レンズを有し、系全体の焦点距離をｆ、上記第１群の焦点距離をｆ１、上記第２群の正レンズの物体側と観測側のレンズの曲率半径を各々Ｒ１、Ｒ２としたとき、
２．０＜｜ｆ１／ｆ｜＜４．０
８＜（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜１４
なる条件を満足する事を特徴としている。

請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか記載のビューファインダーにおいて、第１群中の正レンズと負レンズの空気間隔をＬ、系全体の焦点距離をｆとしたとき、
０．０５＜Ｌ／ｆ＜０．１
なる条件を満足する事を特徴としている。

請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれか記載のビューファインダーにおいて、各群に非球面を少なくとも１面有することを特徴としている。

請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれか記載のビューファインダーにおいて、第１群または第２群のどちらか１方の群を光軸上移動させることにより視度補正が可能であることを特徴としている。

本発明によれば、ファインダー系全体を小型化し、広範囲の視度調整が可能にもかかわらず高い光学性能を得ることができる。

以下に、本発明のビューファインダーの実施形態（数値実施例）について図面を参照して説明する。

以下の説明、図において、ｒｉは物体側からｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側からｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の面間隔、ｎｉは第ｉ番目のレンズのｄ線における屈折率、νｉは第ｉ番目のレンズのｄ線におけるアッベ数を示すものとする。また、ｋを円錐定数、Ａ’，Ｂ，Ｂ’，Ｃ，Ｃ’，Ｄ，Ｄ’，Ｅ，Ｅ’，Ｆを３次、４次、５次、６次、７次、８次、９次、１０次、１１次、１２次の非球面係数とし、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ^２／Ｒ）／［１＋［１−（１＋Ｋ）（ｈ／Ｒ）^２］^１／２］＋Ａ’ｈ^３＋Ｂｈ^４＋Ｂ’ｈ^５＋Ｃｈ^６＋Ｃ’ｈ^７＋Ｄｈ^８＋Ｄ’ｈ^９＋Ｅｈ^１０＋Ｅ’ｈ^１１＋Ｆｈ^１２
で表示される。但し、Ｒは曲率半径であり、「ｅ−Ｘ」は「×１０^−Ｘ」を意味している。尚、非球面は各表中の面番号の左側に＊印を付している。

数値実施例１〜４におけるビューファインダーは物体側より順に負の屈折力を有する第１群Ｌ１、正の屈折力を有する第２群Ｌ２からなり、上記第１群は１枚の正レンズと１枚の負レンズからなる構成になっており、非球面を各群に効果的に配置している。

上記構成において、系全体の焦点距離をｆ、上記第１群の焦点距離をｆ１、上記第２群を構成する正レンズの物体側、観測側の曲率を各々Ｒ１、Ｒ２としたとき、
２．０＜｜ｆ１／ｆ｜＜４．０ −（１）
８＜（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜１４ −（２）
なる条件を満足している。

条件式（１）は全系の焦点距離に対する第１群の焦点距離の比を表している条件式であり、上限値を超えると第１群内の負レンズの屈折力が強くなるためにレンズの大型化を招く。また、球面収差、非点収差、歪曲収差を補正する上で困難となる。下限値を下回るとレンズバックが大きくなるため、系全体が大きくなる。

条件式（２）はレンズ形状を表す条件式であり、上限値を超えると物体側主点位置が入射瞳位置から離れるために歪曲収差を補正する上で困難となる。下限値を下回ると曲率がきつくなるために球面収差、非点収差を補正する上で困難となる。

上記構成において、第１群中の正レンズと負レンズの空気間隔をＬ、系全体の焦点距離をｆとしたとき、
０．０４＜Ｌ／ｆ＜０．１ −（３）
なる条件を満足している。

条件式（３）は全系の焦点距離に対する第１群中の空気間隔の比を表す条件式であり、上限値を超えると全長が伸びるために系全体の大型化を招く。また、歪曲収差を補正する上で困難となる。下限値を下回ると第１群の屈折力が強まるためにレンズの大型化を招く。また、球面収差、非点収差を補正する上で困難となる。

尚、各実施例において上記各条件式の数値範囲を下記範囲を満足するように設定すると、更に諸収差を良好に補正する上で望ましい。

２．３＜｜ｆ１／ｆ｜＜３．７ −（１）’
９＜（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜１２ −（２）’
０．０５＜Ｌ／ｆ＜０．０９ −（３）’

以上のように各実施形態によればファインダー系全体を小型化し、広範囲の視度調整が可能にもかかわらず高い光学性能を得ている。

以下の表１〜４に数値実施例１〜４のビューファインダーの各数値を示す。

図１は本発明であるビューファインダーの数値実施例１のレンズ断面図、図２は数値実施例１のビューファインダーの基準状態時における光線図、図３は数値実施例１のビューファインダーの基準状態時における収差図、図４は本発明であるビューファインダーの数値実施例２のレンズ断面図、図５は数値実施例２のビューファインダーの基準状態時における収差図、図６は本発明であるビューファインダーの数値実施例３のレンズ断面図、図７は数値実施例３のビューファインダーの基準状態時における収差図、図８は本発明であるビューファインダーの数値実施例４のレンズ断面図、図９は数値実施例４のビューファインダーの基準状態時における収差図を、それぞれ示す。

ここで、基準状態とは視度が−２ジオプター（Ｄｉｏｐ）状態の時を表している。

各数値実施例のビューファインダーのレンズ断面図において、Ｆａはファインダー光学系、ＧはＣＲＴ又は液晶画面の前面の保護ガラス、Ａは表示面であり、ＣＲＴまたは液晶画面より成り、ファインダー像が形成されている。ファインダー光学系Ｆａは負の屈折力の第１群（Ｌ１）、正の屈折力の第２群（Ｌ２）より成っている。ＩＰは観測者の瞳位置（アイポイント）である。

収差図中の非点収差において、ΔＳはサジタル像面、ΔＭはメリジオナル像面を示し、球面収差図及び倍率色収差図において、実線はｄ線、２点鎖線はｇ線を示している。

以下の表５に上記各数値実施例における条件式（１）〜（３）の値を示す。

本発明であるビューファインダーの数値実施例１のレンズ断面図数値実施例１のビューファインダーの基準状態時における光線図数値実施例１のビューファインダーの基準状態時における収差図本発明であるビューファインダーの数値実施例２のレンズ断面図数値実施例２のビューファインダーの基準状態時における収差図本発明であるビューファインダーの数値実施例３のレンズ断面図数値実施例３のビューファインダーの基準状態時における収差図本発明であるビューファインダーの数値実施例４のレンズ断面図数値実施例４のビューファインダーの基準状態時における収差図

符号の説明

Ｆａファインダー系
Ｌ１第１群
Ｌ２第２群
ＩＰアイポイント
Ａ表示面
Ｇ保護ガラス
ｄｄ線
ｇｇ線
Ｙ像高（ｍｍ）
ΔＳサジタル像面
ΔＭメリジオナル像面

Claims

物体側より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群を有し、上記第１群は少なくとも１枚の正レンズと１枚の負レンズを有することを特徴とするビューファインダー。
請求項１記載のビューファインダーにおいて、第１群中の正レンズと負レンズの間は空気間隔を有することを特徴とするビューファインダー。
請求項１または２記載のビューファインダーにおいて、系全体の焦点距離をｆ、前記第１群の焦点距離をｆ１、上記第２群の正レンズの物体側と観測側のレンズの曲率半径を各々Ｒ１、Ｒ２としたとき、
２．０＜｜ｆ１／ｆ｜＜４．０
８＜（Ｒ１−Ｒ２）／（Ｒ１＋Ｒ２）＜１４
なる条件を満足することを特徴とするビューファインダー。
請求項１ないし３いずれか記載のビューファインダーにおいて、第１群中の正レンズと負レンズの空気間隔をＬ、系全体の焦点距離をｆとしたとき、
０．０５＜Ｌ／ｆ＜０．１
なる条件を満足する事を特徴とするビューファインダー。
請求項１ないし４いずれか記載のビューファインダーにおいて、各群に非球面を少なくとも１面有することを特徴とするビューファインダー。
請求項１ないし５いずれか記載のビューファインダーにおいて、第１群または第２群のどちらか１方の群を光軸上移動させることにより視度補正が可能なビューファインダー。