JP2007256644A

JP2007256644A - リレー式ファインダ光学系、カメラ

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Publication number: JP2007256644A
Application number: JP2006081092A
Authority: JP
Inventors: Daisaku Arai; 大作荒井
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-03-23
Filing date: 2006-03-23
Publication date: 2007-10-04

Abstract

【課題】デジタルスチルカメラや一眼レフレックスカメラ用のファインダとして使用可能な小型で高性能なリレー式ファインダ光学系、撮像装置を提供する。
【解決手段】カメラの焦点板Ｉ１側から光軸に沿って順に、正の屈折力を有するリレーレンズ群Ｒと、正の屈折力を有する接眼レンズ群Ｅとを有し、リレーレンズ群Ｒは、焦点板Ｉ１側から光軸に沿って順に、正レンズ１と、負レンズ２と、正レンズ３と、正レンズ４とを有し、所定の条件式を満足することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルスチルカメラや一眼レフレックスカメラに用いられるリレー式ファインダ光学系、カメラに関する。

従来、デジタルスチルカメラや一眼レフレックスカメラに用いられるリレー式ファインダ光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
特開平９−１９７２９７号公報

しかしながら、一眼レフレックスカメラにおいて撮影レンズを介して焦点板上に結ばれる被写体像の大きさは小さいため、上記特許文献１に開示されているリレー式ファインダ光学系は一眼レフレックスカメラ用のファインダとしては使用することができないという問題があった。

そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、デジタルスチルカメラや一眼レフレックスカメラ用のファインダとして使用可能な小型で高性能なリレー式ファインダ光学系、カメラを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、
カメラの焦点板側から光軸に沿って順に、正の屈折力を有するリレーレンズ群と、正の屈折力を有する接眼レンズ群とを有し、
前記リレーレンズ群は、前記焦点板側から光軸に沿って順に、正レンズと、負レンズと、正レンズと、正レンズとを有し、
以下の条件式（１）を満足することを特徴とするリレー式ファインダ光学系を提供する。
（１）０．４０＜Ｈ１／ｄ１＜０．６０
但し、
Ｈ１：前記焦点板の対角長
ｄ１：前記焦点板から当該焦点板に最も近いレンズまでの距離

また、本発明のリレー式ファインダ光学系を備えたことを特徴とするカメラを提供する。

本発明によれば、デジタルスチルカメラや一眼レフレックスカメラ用のファインダとして使用可能な小型で高性能なリレー式ファインダ光学系、カメラを提供することができる。

以下、本発明のリレー式ファインダ光学系、カメラについて説明する。
本発明のリレー式ファインダ光学系は、カメラの焦点板側から光軸に沿って順に、正の屈折力を有するリレーレンズ群と、正の屈折力を有する接眼レンズ群とを有し、前記リレーレンズ群は、前記焦点板側から光軸に沿って順に、正レンズと、負レンズと、正レンズと、正レンズとを有し、以下の条件式（１）を満足する。
（１）０．４０＜Ｈ１／ｄ１＜０．６０
但し、
Ｈ１：前記焦点板の対角長
ｄ１：前記焦点板から当該焦点板に最も近いレンズまでの距離

条件式（１）は、本リレー式ファインダ光学系の光路を効果的に折り曲げる構成とし、かつ良好な光学性能を実現するために、焦点板とリレーレンズ群との位置関係を規定する条件式である。なお、上記「焦点板の対角長」とは、焦点板上の視野絞りの対角長を指す。
条件式（１）の下限値を下回ると、歪曲収差が悪化し、リレーレンズ群が大型化してファインダー光学系全体が大型化してしまうため好ましくない。また、焦点板から瞳位置（アイポイント）までの距離が大きくなり、瞳位置における像の明るさが暗くなってしまうため好ましくない。

一方、条件式（１）の上限値を上回ると、リレーレンズ群の縮小倍率を十分に確保することが困難となる。このため、接眼レンズ群の焦点距離を小さくする必要が生じてしまい、この結果、コマ収差や球面収差等の諸収差を良好に補正することが困難になってしまう。

また本発明のリレー式ファインダ光学系は、前記接眼レンズ群が、前記焦点板側から光軸に沿って順に、正レンズと、接合正レンズとを有していることが望ましい。
このように、接眼レンズ群における最も瞳側のレンズを接合レンズとすることによって、倍率色収差を良好に補正することができる。

また本発明のリレー式ファインダ光学系は、前記接眼レンズ群全体を光軸方向へ移動させることによって視度調節を行うことが望ましい。
この構成により、視度調節範囲を大きくすることができ、かつ視度調節による球面収差やコマ収差等の収差の変動を抑えることができる。

また本発明のカメラは、上述した構成のリレー式ファインダ光学系を備えている。
これにより、小型で高性能なカメラを実現することができる。

以下、本発明の数値実施例に係るリレー式ファインダ光学系を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係るリレー式ファインダ光学系の構成を示す図である。
図１に示すように、本実施例に係るリレー式ファインダ光学系は、不図示のカメラの焦点板Ｉ１側から光軸に沿って順に、開口絞りＳと、正の屈折力を有するリレーレンズ群Ｒと、正の屈折力を有する接眼レンズ群Ｅとからなる。

リレーレンズ群ＲＧは、焦点板Ｉ１側から光軸に沿って順に、焦点板Ｉ１側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１と、両凹形状の負レンズ２と、アイポイントＥＰ側に凸面を向けた正メニスカスレンズ３と、焦点板Ｉ１側に凸面を向けた正メニスカスレンズ４とからなる。
接眼レンズ群Ｅは、焦点板Ｉ１側から光軸に沿って順に、アイポイントＥＰ側に凸面を向けた正メニスカスレンズ５と、焦点板Ｉ１側に凸面を向けた負メニスカスレンズ６と両凸形状の正レンズ７との接合正レンズとからなる。

また、本実施例に係るリレー式ファインダ光学系は、接眼レンズ群Ｅ全体を光軸方向へ移動させることによって視度調節を行う。
なお、本実施例に係るリレー式ファインダ光学系では、焦点板Ｉ１と開口絞りＳとの間に、ミラーやプリズム等の光路を折り曲げるための反射部材が配置される。

以下の表１に、本発明の第１実施例に係るリレー式ファインダ光学系の諸元の値を掲げる。
［レンズデータ］において、面番号は物体側からの光学面の順序、間隔は光学面の間隔をそれぞれ示す。また、ｎｄ，νｄはそれぞれｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率，アッベ数を示す。さらに、曲率半径∞は平面を示し、E.Pはアイポイントを示す。

［全体諸元、可変間隔データ］において、feはリレーレンズ群Ｒと接眼レンズ群Ｅとの合成焦点距離を示す。なお、視度の単位は「ディオプター」であり、視度Ｘ［ディオプター］とは、接眼レンズ群Ｅによる像がアイポイントＥ.Ｐから光軸上１／Ｘ［ｍ］の位置にできる状態のことを示す。なお、符号は像がアイポイントＥ.Ｐより焦点板Ｉ１側にできたときを負とする。

ここで、以下の各実施例の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「ｍｍ」に限られるものではない。なお、以下の各実施例の諸元値においても、本実施例と同様の符号を用いる。

（表１）
［レンズデータ］
面番号曲率半径間隔 νd ｎｄ
0) ∞ 88.9200 1.000000 焦点板Ｉ１（第１結像面）
1) ∞ 0.5000 1.000000 開口絞りＳ
2) 9.9930 2.7000 40.76 1.882997
3) 79.7976 0.5000 1.000000
4) -39.0191 4.0000 25.42 1.805181
5) 8.8304 1.5000 1.000000
6) -34.6673 1.6000 40.76 1.882997
7) -15.3932 0.2000 1.000000
8) 12.7211 1.6000 40.76 1.882997
9) 24.9291 21.2900 1.000000
10) ∞ (D1) 1.000000 第２結像面Ｉ２
11) -74.6208 6.0000 52.32 1.754999
12) -19.8561 18.8000 1.000000
13) 33.0079 1.0000 23.78 1.846660
14) 14.6931 6.0000 52.32 1.754999
15) -103.0075 20.7000 1.000000
16) ∞ (E.P) 1.000000 アイポイントＥＰ

［全体諸元、可変間隔データ］
fe -125.13926 -89.86430 -61.63261
視度 -3.56563 -1.00563 +3.54762
D1 4.50 6.10 8.70

［条件式対応値］
条件式（１）Ｈ１／ｄ１＝0.486

図２（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第１実施例に係るリレー式ファインダ光学系において視度調節をマイナス端、−１ディオプター、プラス端としたときの諸収差を示す図である。
各収差図は、左側から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、コマ収差を示している。各収差図において、Ｃ，Ｆ，Ｄ，Ｇはそれぞれ、Ｃ線（λ＝６５６．２８ｎｍ），Ｆ線（λ＝４８６．１３ｎｍ），ｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ），ｇ線（λ＝４３５．８４ｎｍ）での収差曲線を示している。

球面収差図において、縦軸は本リレー式ファインダ光学系への光線の入射高さＹ１を示し、横軸は視度（単位：Ｄ（ディオプター））を示す。
非点収差図において、縦軸は焦点板Ｉ１上での物体高Ｙ０を示し（２×Ｙ０＝ｈ１となる。）、横軸は視度（Ｄ）を示す。また非点収差図において、実線はサジタル方向での非点収差、破線はメリディオナル方向での非点収差をそれぞれ示す。

歪曲収差図及びコマ収差図において、縦軸は焦点板Ｉ１上での物体高Ｙ０を示す。また、コマ収差図における「ｍｉｎ」は角度単位の分を示している。
なお、以下に示す全実施例の諸収差図において、本実施例と同様の符号を用いる。

各諸収差図より、リレー式ファインダ光学系によって視度調節を行った際に収差変動が少なく、諸収差が良好に補正されていることがわかる。

（第２実施例）
図３は、本発明の第２実施例に係るリレー式ファインダ光学系の構成を示す図である。
図３に示すように、本実施例に係るリレー式ファインダ光学系は、不図示のカメラの焦点板Ｉ１側から光軸に沿って順に、開口絞りＳと、正の屈折力を有するリレーレンズ群Ｒと、正の屈折力を有する接眼レンズ群Ｅとからなる。

また、本実施例に係るリレー式ファインダ光学系は、接眼レンズ群Ｅ全体を光軸方向へ移動させることによって視度調節を行う。
なお、本実施例に係るリレー式ファインダ光学系では、焦点板Ｉ１と開口絞りＳとの間に、ミラーやプリズム等の光路を折り曲げるための反射部材が配置される。
以下の表２に、本発明の第２実施例に係るリレー式ファインダ光学系の諸元の値を掲げる。

（表２）
［レンズデータ］
面番号曲率半径間隔 νd ｎｄ
0) ∞ 96.0000 1.000000 焦点板Ｉ１（第１結像面）
1) ∞ 0.5000 1.000000 開口絞りＳ
2) 10.0272 2.7000 40.76 1.882997
3) 85.4877 0.5000 1.000000
4) -37.8637 4.0000 25.42 1.805181
5) 8.8825 1.5000 1.000000
6) -31.6670 1.6000 40.76 1.882997
7) -14.9449 0.2000 1.000000
8) 12.8207 1.6000 40.76 1.882997
9) 25.7011 21.2900 1.000000
10) ∞ (D1) 1.000000 第２結像面Ｉ２
11) -74.6304 6.0000 52.32 1.754999
12) -19.8560 18.8000 1.000000
13) 33.0300 1.0000 23.78 1.846660
14) 14.6982 6.0000 52.32 1.754999
15) -102.7885 20.7000 1.000000
16) ∞ (E.P) 1.000000 アイポイントＥＰ

［全体諸元、可変間隔データ］
fe -146.96812 -100.51566 -66.40762
視度 -3.0888 -1.0091 +2.9094
D1 3.90 5.50 8.10

［条件式対応値］
条件式（１）Ｈ１／ｄ１＝0.450

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第２実施例に係るリレー式ファインダ光学系において視度調節をマイナス端、−１ディオプター、プラス端としたときの諸収差を示す図である。
各諸収差図より、リレー式ファインダ光学系によって視度調節を行った際に収差変動が少なく、諸収差が良好に補正されていることがわかる。

（第３実施例）
図５は、本発明の第３実施例に係るリレー式ファインダ光学系の構成を示す図である。
図５に示すように、本実施例に係るリレー式ファインダ光学系は、不図示のカメラの焦点板Ｉ１側から光軸に沿って順に、開口絞りＳと、正の屈折力を有するリレーレンズ群Ｒと、正の屈折力を有する接眼レンズ群Ｅとからなる。

また、本実施例に係るリレー式ファインダ光学系は、接眼レンズ群Ｅ全体を光軸方向へ移動させることによって視度調節を行う。
なお、本実施例に係るリレー式ファインダ光学系では、焦点板Ｉ１と開口絞りＳとの間に、ミラーやプリズム等の光路を折り曲げるための反射部材が配置される。
以下の表３に、本発明の第３実施例に係るリレー式ファインダ光学系の諸元の値を掲げる。

（表３）
［レンズデータ］
面番号曲率半径間隔 νd ｎｄ
0) ∞ 80.0000 1.000000 焦点板Ｉ１（第１結像面）
1) ∞ 0.5000 1.000000 開口絞りＳ
2) 8.6297 2.7000 40.76 1.882997
3) 27.8707 0.5000 1.000000
4) -66.9564 4.0000 25.42 1.805181
5) 7.3292 1.5000 1.000000
6) -180.4259 1.8000 40.76 1.882997
7) -23.5540 0.2000 1.000000
8) 12.1791 2.0000 40.76 1.882997
9) 31.1356 20.7200 1.000000
10) ∞ (D1) 1.000000 第２結像面Ｉ２
11) -87.0059 5.0000 52.32 1.754998
12) -20.0610 19.0000 1.000000
13) 31.5305 1.0000 23.78 1.846660
14) 14.1141 5.0000 52.32 1.754998
15) -110.9155 20.0000 1.000000
16) ∞ (E.P) 1.000000 アイポイントＥＰ

［全体諸元、可変間隔データ］
Fe -95.92613 -74.91839 -56.08509
視度 -3.4811 -1.03594 +3.02541
D1 6.20 7.70 10.00

［条件式対応値］
条件式（１）Ｈ１／ｄ１＝0.540

図６（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本発明の第３実施例に係るリレー式ファインダ光学系において視度調節をマイナス端、−１ディオプター、プラス端としたときの諸収差を示す図である。
各諸収差図より、リレー式ファインダ光学系によって視度調節を行った際に収差変動が少なく、諸収差が良好に補正されていることがわかる。

以上の各実施例によれば、デジタルスチルカメラや一眼レフレックスカメラ用のファインダとして使用可能な小型で高性能なリレー式ファインダ光学系を実現することができる。また、本発明のリレー式ファインダ光学系は、アイポイントへ到達する光の光量損失を少なくすることができる。

なお、本発明の数値実施例として、リレーレンズ群が４枚構成、接眼レンズ群が３枚構成のレンズ系を示したが、これらに付加レンズを加えただけのリレー式ファインダ光学系も本発明の効果を内在した同等のファインダ光学系であることは言うまでもない。

また、本発明のリレー式ファインダ光学系を構成するレンズのレンズ面を非球面としてもよい。この非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。

また、本発明のリレー式ファインダ光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストで高い光学性能を達成することができる。
なお、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。

次に、本発明のリレー式ファインダ光学系を備えたカメラを図７に基づいて説明する。
図７は、本発明のリレー式ファインダ光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ１０は、図７に示すようにファインダ光学系６０として上記第１実施例に係るリレー式ファインダ光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。

本カメラ１０において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２０で集光されて、クイックリターンミラー３０を介して焦点板４０に結像される。そして焦点板４０に結像されたこの光は、反射板５０によって反射されてファインダ光学系６０へ導かれる。ファインダ光学系６０によって正立像となった光はアイポイントへ導かれる。このようにして撮影者は、被写体像をファインダ光学系６０を介して正立像として観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３０が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子７０へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子７０によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１０による被写体の撮影を行うことができる。

ここで、本カメラ１０にファインダ光学系６０として搭載した上記第１実施例に係るリレー式ファインダ光学系は、上記第１実施例において説明したようにその特徴的なレンズ構成によって小型化と高性能化が実現されている。これにより本カメラ１０は、小型化と高性能化を実現することができる。
なお、本発明は以上に限られず、上記第２実施例、又は第３実施例に係るリレー式ファインダ光学系をファインダ光学系６０として搭載したカメラを構成しても上記カメラ１０と同様の効果を勿論奏することができる。

以上より、デジタルスチルカメラや一眼レフレックスカメラ用のファインダとして使用可能な小型で高性能なリレー式ファインダ光学系、カメラを実現することができる。

本発明の第１実施例に係るリレー式ファインダ光学系の構成を示す図である。本発明の第１実施例に係るリレー式ファインダ光学系において視度調節をマイナス端、−１ディオプター、プラス端としたときの諸収差を示す図である。本発明の第２実施例に係るリレー式ファインダ光学系の構成を示す図である。本発明の第２実施例に係るリレー式ファインダ光学系において視度調節をマイナス端、−１ディオプター、プラス端としたときの諸収差を示す図である。本発明の第３実施例に係るリレー式ファインダ光学系の構成を示す図である。本発明の第３実施例に係るリレー式ファインダ光学系において視度調節をマイナス端、−１ディオプター、プラス端としたときの諸収差を示す図である。本発明のリレー式ファインダ光学系を備えたカメラの構成を示す図である。

符号の説明

Ｒリレーレンズ群
Ｅ接眼レンズ群
１正レンズ
２負レンズ
３正レンズ
４正レンズ
Ｉ１焦点板（第１結像面）
Ｉ２第２結像面
ＥＰアイポイント

Claims

カメラの焦点板側から光軸に沿って順に、正の屈折力を有するリレーレンズ群と、正の屈折力を有する接眼レンズ群とを有し、
前記リレーレンズ群は、前記焦点板側から光軸に沿って順に、正レンズと、負レンズと、正レンズと、正レンズとを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とするリレー式ファインダ光学系。
０．４０＜Ｈ１／ｄ１＜０．６０
但し、
Ｈ１：前記焦点板の対角長
ｄ１：前記焦点板から当該焦点板に最も近いレンズまでの距離
前記接眼レンズ群は、前記焦点板側から光軸に沿って順に、正レンズと、接合正レンズとを有していることを特徴とする請求項１に記載のリレー式ファインダ光学系。
前記接眼レンズ群全体を光軸方向へ移動させることによって視度調節を行うことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のリレー式ファインダ光学系。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のリレー式ファインダ光学系を備えたことを特徴とするカメラ。