JP2009020220A - ファインダー光学系、これを備える光学機器及びこれを用いた観察方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 焦点板から接眼光学系までの距離を十分に確保しつつ、観察倍率が高いファインダー光学系を提供する。
【解決手段】 本発明は、対物レンズＯＬによって形成された像をペンタプリズム（正立像形成部材）Ｐを介して接眼レンズ（接眼光学系）ＥＬにより観察するファインダー光学系ＶＦにおいて、接眼レンズＥＬは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とを備え、第１レンズ群は、ペンタプリズムＰ側に凸面を向けた１枚のメニスカスレンズＬ１で構成され、第３レンズ群は、２枚以上のレンズ成分Ｌ３１，Ｌ３２で構成される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ファインダー光学系、これを備える光学機器及びこれを用いた観察方法に関する。

一眼レフカメラのファインダー光学系は、対物レンズによる物体の実像（物体像）であって、クイックリターンミラーと呼ばれる表面鏡により反射して焦点板上に形成された物体像をペンタプリズム等の正立像形成部材により正立像にし、その像を色消しされた正レンズの接眼光学系で観察者が観察できるように構成されている。

撮影者の使いやすさを向上させるため、一眼レフカメラのファインダー光学系には、観察倍率が高いこと、アイレリーフ（接眼レンズのアイポイント側レンズ面の頂点からアイポイントまでの距離）が十分に長いこと、視度調節が可能なことが求められている。

ファインダー光学系の観察倍率を高くするためには、接眼光学系の焦点距離を短くすることが必要である。しかしながら、一眼レフカメラのファインダー光学系においては、視度を−１［１／ｍ］付近に設定することが必要となるため、焦点板から接眼光学系までの距離（光路長）によって、実質的なファインダー光学系の焦点距離は決定されてしまう。

したがって、観察倍率を高くする最も単純な方法は、正立像形成部材の光路長を短くし、焦点板から接眼光学系までの距離を短くすればよい。しかしながら、この方法の場合、観察倍率を高くしようとするとファインダー光学系がカメラの背面より物体側に奥まってしまい、ファインダー光学系の最もアイポイント側のレンズ面の頂点からカメラボディの後端面までの距離が長くなり、観察者が眼をファインダー光学系に近づけることが困難となってしまうおそれがある。

また、アイレリーフを十分に長くしようとすると、正立像形成部材の射出面でのケラレを少なくするために、該正立像形成部材を大型化しなければならない。これにより、正立像形成部材の光路長は必然的に長くなり、ファインダー光学系の観察倍率が低下してしまう。

このように、一眼レフカメラのファインダー光学系において、観察倍率を高くすることと、アイレリーフを長く取ることは、相反することであった。

なお、従来の観察倍率を高くするとともにアイレリーフを長くとる方法としては、接眼レンズの最も物体側とアイポイント側とを負レンズとする４枚構成にすることにより、正立像形成部材の射出面からアイポイントまでの距離を長く確保した、ファインダー光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
特開２００３−２１５４７１号公報

近年、カメラのデジタル化に伴い、カメラの背面には液晶画面や様々な電子部品が配置され、撮像素子面またはフィルム面からカメラ後端面までの距離が大幅に長くなっている。撮影者がファインダー光学系を覗きやすくするために、アイポイントからカメラ後端面までの距離を十分に確保しなくてはならないが、そのために、接眼光学系をカメラの後端面付近に配置すると、焦点板から接眼光学系までの距離が長くなり、観察倍率を上げることが難しい。

また、カメラの後端面付近に配置した接眼光学系のアイレリーフを十分に確保しようとすると、前述したように、正立像形成部材を大型化せねばならず、正立像形成部材の光路長（硝路長）が長くなる。すなわち、焦点板から接眼光学系までの距離が長くなり、観察倍率を上げるのがさらに難しくなる。

このように、一眼レフカメラのファインダー光学系において、観察倍率が高いこと、アイレリーフが長いこと等の機能を有することは、観察者の利便性の向上に繋がる。しかしながら、カメラのデジタル化に伴い、これらの各機能を一つのファインダー光学系で達成しようとすることは、光学系全体が複雑化し、各機能を良好に発揮させるのがより難しくなっている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、焦点板から接眼光学系までの距離を十分に確保しつつ、観察倍率が高いファインダー光学系、これを備える光学機器及びこれを用いた観察方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明は、対物レンズによって形成された像を正立像形成部材（例えば、本実施形態におけるペンタプリズムＰ）を介して接眼光学系（例えば、本実施形態における接眼レンズＥＬ）により観察するファインダー光学系において、前記接眼光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とを備え、前記第１レンズ群は、前記正立像形成部材側に凸面を向けた１枚のメニスカスレンズＬ１で構成され、前記第３レンズ群は、２つ以上のレンズ成分を有している。

なお、上記発明は、前記第１レンズ群において、前記メニスカスレンズＬ１のシェイプファクターＳ１を、前記メニスカスレンズＬ１の物体側の面の曲率半径をＲ１Ｏとし、前記メニスカスレンズＬ１のアイポイント側の面の曲率半径をＲ１Ｅとして、式Ｓ１＝（Ｒ１Ｏ＋Ｒ１Ｅ）／（Ｒ１Ｏ−Ｒ１Ｅ）により定義したとき、次式１．０＜Ｓ１＜２．０を満足することが好ましい。

また、上記発明は、前記第２レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２（例えば、本実施形態における両凸レンズＬ２）を有し、前記第３レンズ群は、前記正立像形成部材側から順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１と、負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２とを有していることが好ましい。

また、上記発明は、前記第３レンズ群は、前記正立像形成部材側から順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１と、負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２とを有しており、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１のシェイプファクターＳ３１を、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１の物体側の面の曲率半径をＲ３１Ｏとし、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１のアイポイント側の面の曲率半径をＲ３１Ｅとし、式Ｓ３１＝（Ｒ３１Ｏ＋Ｒ３１Ｅ）／（Ｒ３１Ｏ−Ｒ３１Ｅ）により定義し、前記負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２のシェイプファクターＳ３２を、前記負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２の物体側の面の曲率半径をＲ３２Ｏとし、前記負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２のアイポイント側の面の曲率半径をＲ３２Ｅとし、式Ｓ３２＝（Ｒ３２Ｏ＋Ｒ３２Ｅ）／（Ｒ３２Ｏ−Ｒ３２Ｅ）により定義したときに、次式−５．０＜Ｓ３１＜−０．５及び０．５＜Ｓ３２＜５．０を満足することが好ましい。

また、上記発明は、前記第２レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２を有し、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２のシェイプファクターＳ２を、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２の物体側の面の曲率半径をＲ２Ｏとし、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２のアイポイント側の面の曲率半径をＲ２Ｅとして、式Ｓ２＝（Ｒ２Ｏ＋Ｒ２Ｅ）／（Ｒ２Ｏ−Ｒ２Ｅ）により定義したときに、次式−１．０＜Ｓ２＜−０．２を満足することが好ましい。

また、上記発明は、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記ファインダー光学系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式０．７＜｜ｆ１／ｆ｜＜１．３を満足することが好ましい。

また、上記発明は、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式０．３＜ｆ１／ｆ３＜１．０を満足することが好ましい。

また、上記発明は、前記第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより視度調節を行うことが好ましい。

また、本発明は、前記ファインダー光学系を備える光学機器である。

さらに、本発明は、対物レンズによって形成された像を正立像形成部材を介して接眼光学系により観察するファインダー光学系を用いた観察方法であって、前記接眼光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とを備え、前記第１レンズ群は、１枚の前記正立像形成部材側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ１で構成され、前記第３レンズ群は、２つ以上のレンズ成分を有している。

以上説明したように、本発明によれば、焦点板から接眼光学系までの距離を十分に確保しつつ、観察倍率が高いファインダー光学系を提供できる。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態に係るファインダー光学系ＶＦを搭載した一眼レフカメラ（光学機器）ＣＡＭの概略構成図である。一眼レフカメラＣＡＭは、対物レンズＯＬと、ミラーＭと、撮影用の撮像素子ＣＣＤと、ファインダー光学系ＶＦとを備えて構成されている。ファインダー光学系ＶＦは、物体側から順に光軸に沿って、焦点板Ｆと、コンデンサレンズＣと、ペンタプリズム（正立像形成部材）Ｐと、接眼レンズ（接眼光学系）ＥＬとが配置されている。尚、撮像素子としてＣＣＤ以外、ＣＭＯＳ、フィルム等を使用してもよい。

対物レンズＯＬは、被写体像を撮像素子ＣＣＤ上もしくは焦点板Ｆ上に結像する。ミラーＭは、対物レンズＯＬの光軸に対して４５度の角度で挿入されており、対物レンズＯＬを通った被写体（不図示）からの光を、通常時（撮影待機状態）には反射して焦点板Ｆ上に結像させ、シャッターレリーズ時には被写体からの光が通らない位置に跳ね上がり（ミラーアップ状態）、撮影用の撮像素子ＣＣＤ上に結像させる。すなわち、撮像素子ＣＣＤと焦点板Ｆは、光学的に共役な位置に配置されている。コンデンサレンズＣは、対物レンズＯＬにより結像された焦点板Ｆ上の被写体像を、ペンタプリズムＰに導く。なお、コンデンサレンズＣは、光束の発散を抑える正の屈折力を有しており、対物レンズＯＬの射出瞳から離れるに従って光束の広がりが大きくなって、正立像形成部材や接眼光学系が大型化するのを防ぐため、対物レンズＯＬによって形成される被写体像の結像位置の近傍（例えば、本実施形態のように、焦点板ＦとペンタプリズムＰとの間）に配設されている。ペンタプリズムＰは、対物レンズＯＬによって結像された焦点板Ｆ上の被写体像（倒立像）を、上下左右反転して正立像とする。接眼レンズＥＬは、ペンタプリズムＰで正立像となった被写体像を、観察者の目に導く。なお、詳細は後述するが、本願に係る接眼レンズＥＬは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とを備え、第１レンズ群は１枚のペンタプリズムＰ側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ１で構成され、第３レンズ群は２つのレンズ成分Ｌ３１，Ｌ３２で構成されている。

このような構成の一眼レフカメラＣＡＭにより観察を行うには、被写体（不図示）からの光を、対物レンズＯＬを通し、ミラーＭで反射させ、焦点板Ｆ上に結像させた後に、コンデンサレンズＣを介して、ペンタプリズムＰに入射させて正立像とさせ、接眼レンズＥＬを通し、アイポイントＥＰに導く。観察者は、このアイポイントＥＰにて、被写体（不図示）の実像を観察することができる。なお、シャッターレリーズ時には、ミラーＭがミラーアップ状態となるため、対物レンズＯＬを通った被写体（不図示）からの光は、撮像素子ＣＣＤ上に結像される。

本願において、上記の接眼レンズＥＬは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とからなる、３群構成である。

そして、第１レンズ群は、ペンタプリズムＰ側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１で構成され、第２レンズ群は、両凸レンズＬ２（正の屈折力を有するレンズ成分）で構成されるのが好ましく、第３レンズ群は、ペンタプリズムＰ側から順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１及び負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２で構成されているのが好ましい。

このように、接眼レンズ全体を少なくとも４枚のレンズで構成することにより、接眼レンズＥＬの総厚を厚くし、カメラＣＡＭの背面からアイポイントＥＰまでの距離を十分に確保することができる。

また、上記のように、第３レンズ群を、ペンタプリズムＰ側から順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１と、負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２とを有していることが好ましい。これにより、第３レンズ群の主点位置をペンタプリズムＰ側にして、接眼レンズＥＬ全体の主点位置をペンタプリズムＰ側に近づけることができるため、焦点板ＦからアイポイントＥＰまでの距離が長いにもかかわらず、視度を保ち、高い観察倍率を確保することが可能となる。

さらに、本願では、第３レンズ群を２枚以上で構成することが可能である。これにより、観察倍率を維持しながらも、諸収差の改善をより図ることができる。また、接眼レンズ全長を伸ばすことができるため、カメラの厚みに柔軟に対応することができる。

また、本願では、第２レンズ群を、光軸方向に移動させて、視度調節を行うことが好ましい。これにより、視度全域にて球面収差を補正することができるとともに、歪曲収差の変動を小さく抑えることができる。その結果、少ない移動量で効果的に視度調節を行うことが可能となる。

本願のファインダー光学系ＶＦは、以下に示す条件式（１）〜（７）を満足することが好ましい。

第１レンズ群において、メニスカスレンズＬ１のシェイプファクターＳ１を、メニスカスレンズＬ１の物体側の面の曲率半径をＲ１Ｏとし、メニスカスレンズＬ１のアイポイントＥＰ側の面の曲率半径をＲ１Ｅとして、式Ｓ１＝（Ｒ１Ｏ＋Ｒ１Ｅ）／（Ｒ１Ｏ−Ｒ１Ｅ）により定義したとき、次式（１）を満足することが好ましい。

１．０＜Ｓ１＜２．０ …（１）

上記条件式（１）は、第１レンズ群のメニスカスレンズＬ１の形状について、適切な範囲を規定するものである。この条件式（１）を満足することにより、第１レンズ群のレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ１となる。このような形状にすることにより、焦点板Ｆから接眼レンズＥＬまでの距離を長くとっても、接眼レンズＥＬ全体で高い観察倍率を確保することができる。また、ディストーションを良好に補正することができる。一般に、第１レンズ群の負のパワーが小さいと視度調節が困難である。本願のように、第１レンズ群のレンズＬ１にメニスカスの形状を取ることは、負のパワーが小さくなりやすく、視度調節が困難となりやすい。しかしながら、本実施形態の接眼レンズＥＬは、レンズ間隔を広く取り、第２レンズ群の視度調節レンズＬ２の移動距離を大きく確保することで、第１レンズ群のレンズＬ１にメニスカスの形状を取りつつも、十分に視度調節が可能となっている。

なお、上記条件式（１）の下限値を下回ると、焦点板Ｆから接眼レンズＥＬまでの距離を維持しつつ、視度を−１[１／ｍ]に保つことが困難となってしまう。なお、下限値は１．１であることが好ましい。また、上限値は、１．８であることが好ましい。これにより、良好にコマ収差が補正できるとともに、視度調節の範囲を広く確保することができる。

また、第３レンズ群は、正立像形成部材側から順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１と、負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２とを有しており、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１のシェイプファクターＳ３１を、この正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１の物体側の面の曲率半径をＲ３１Ｏとし、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１のアイポイントＥＰ側の面の曲率半径をＲ３１Ｅとし、式Ｓ３１＝（Ｒ３１Ｏ＋Ｒ３１Ｅ）／（Ｒ３１Ｏ−Ｒ３１Ｅ）により定義し、前記負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２のシェイプファクターＳ３２を、前記負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２の物体側の面の曲率半径をＲ３２Ｏとし、前記負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２のアイポイントＥＰ側の面の曲率半径をＲ３２Ｅとし、式Ｓ３２＝（Ｒ３２Ｏ＋Ｒ３２Ｅ）／（Ｒ３２Ｏ−Ｒ３２Ｅ）により定義したときに、次式（２）及び（３）を満足することが好ましい。

−５．０＜Ｓ３１＜−０．５ …（２）
０．５＜Ｓ３２＜５．０ …（３）

上記条件式（２）及び（３）は、第３レンズ群の正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１の形状及び負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２の形状について、それぞれ適切な範囲を規定するものである。上記条件式（２）を満足することにより、第２レンズ群からの斜光束を緩やかに第３レンズ群の正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２へと導くことができ、コマ収差の発生を抑えることができる。また、上記条件式（３）を満足することにより、ランド光に対して大きく作用し、球面収差を補正しつつ、コマ収差も抑えることができる。なお、ランド光とは、像高が零に達する光線のうち、最も光軸から離れた光線のことである。つまり、第３レンズ群を２枚構成とすることで、主点位置の自由度が増し、高倍率化に有利となるが、上記条件式（２）及び（３）を満足することにより、第２レンズ群からの斜光束に対しては緩やかに光を導く一方で、ランド光に対して大きく作用する形状となる。したがって、焦点板Ｆから接眼レンズＥＬまでの距離が非常に長いにもかかわらず、視野での高い観察倍率を確保しつつ、球面収差及び上側コマ収差を良好に補正できるようになっている。また、アイポイントＥＰ側から光線を追った場合に、第２レンズ群からの斜光束を第３レンズ群の負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２で大きく跳ね上げず、ペンタプリズムＰの射出面での光線高を抑えてペンタプリズムＰの大型化を避けることにより、高倍率化を実現している。

なお、レンズ成分Ｌ３１が上記条件式（２）の下限値を下回るか、あるいは、レンズ成分Ｌ３２が上記条件式（３）の上限値を上回ると、球面収差の補正が困難となる。また、第３レンズ群のパワーが非常に弱くなるため、接眼レンズＥＬ全体の倍率を保つことと、焦点板から接眼レンズまでの距離が遠い構成において視度を−１[１／ｍ]付近にすることの両立が困難となる。逆に、レンズ成分Ｌ３１が上記条件式（２）の上限値を上回るか、あるいは、レンズ成分Ｌ３２が上記条件式（３）の下限値を下回ると、斜光束に対して第３レンズ群が大きく作用するため、全体で上側コマ収差の補正が困難となる。

また、接眼レンズＥＬの高倍率化に伴い、正の屈折力を有する第２レンズ群に高屈折力を用いる場合、パワーの強い第２レンズ群のアッベ数が小さくなり、接眼レンズＥＬ全体での色収差の補正が難しくなる。しかしながら、本願のように、第３レンズ群を正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１と負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２とに分割することにより、効率の良い色収差の補正が可能となる。なお、このとき、第３レンズ群において、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１のアッベ数をνｄ３１とし、負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２のアッベ数をνｄ３２としたとき、次式（４）を満足することが好ましい。

νｄ３１−νｄ３２＞８．５ …（４）

また、第２レンズ群の正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２の物体側の面を非球面とすることで、非常に効率良く、視度全域にわたる球面収差を補正することができる。非球面レンズは、研削加工による非球面レンズ、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に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構わない。

また、第２レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２のシェイプファクターＳ２を、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２の物体側の面の曲率半径をＲ２Ｏとし、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２のアイポイントＥＰ側の面の曲率半径をＲ２Ｅとして、式Ｓ２＝（Ｒ２Ｏ＋Ｒ２Ｅ）／（Ｒ２Ｏ−Ｒ２Ｅ）により定義したときに、次式（５）を満足することが好ましい。

−１．０＜Ｓ２＜−０．２ …（５）

上記条件式（５）は、第２レンズ群の正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２の形状について、適切な範囲を規定するものである。上記条件式（５）を満足することにより、第２レンズ群の正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２を、ペンタプリズムＰ側の面に大きな屈折力を持たせる形状としている。これにより、レンズ成分Ｌ２の主点位置をよりペンタプリズムＰ側にし、接眼レンズＥＬ全体の主点位置をペンタプリズムＰ側にすることができる。さらに、この形状をとることで、特に球面収差を補正することができる。また、上記条件式（５）を満足したときに、第２レンズ群の正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２の物体側の面を非球面とすることで、視度全域にわたる球面収差を広い視野範囲において、効率よく補正することができる。なお、本願では、第２レンズ群の正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２の物体側の面以外にも、非球面を用いることで、諸収差を改善することが可能である。

上記条件式（５）の上限値を上回ると、球面収差及びコマ収差の補正が難しくなる。逆に、上記条件式（５）の下限値を下回ると、球面収差の補正が難しくなるとともに、パワー不足となり、観察倍率を確保するのが困難となる。

また、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、接眼レンズＥＬ全体の焦点距離をｆとしたとき、次式（６）を満足することが好ましい。

０．７＜｜ｆ１／ｆ｜＜１．３ …（６）

上記条件式（６）は、第１レンズ群の焦点距離ｆ１と接眼レンズＥＬ全体の焦点距離ｆとの比の適切な範囲を規定するものである。上記条件式（６）の上限値を上回ると、ペンタプリズムＰの射出面からの光束を発散させる力が弱くなり、第２レンズ群の移動量に対する視度変化の割合が小さくなり、視度調節範囲を確保することが困難となる。逆に、上記条件式（６）の下限値を下回ると、ペンタプリズムＰの射出面からの光束を発散させる力が強くなり、第２レンズ群の大型化を招き、さらに収差補正上も好ましくない。なお、本発明の効果を十分に発揮させるためには、条件式（６）の上限値を１．０とすることが好ましい。また、条件式（６）の下限値を０．４とすることが好ましい。

また、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式（７）を満足することが好ましい。

０．３＜ｆ１／ｆ３＜１．０ …（７）

上記条件式（７）は、第１レンズ群の焦点距離ｆ１と第３レンズ群の焦点距離ｆ３との比の適切な範囲を規定するものである。上記条件式（７）の下限値を下回ると、ｆ３のパワーが強いと、主点位置がペンタプリズムＰ側になることで、視度を一定に保った場合、視野倍率を高倍率にしても、焦点板Ｆから接眼レンズＥＬまでの距離を長くとることができるが、ｆ１に対してのｆ３の屈折力が小さくなりすぎるため、視度調節のマイナス側を確保することが難しくなる。逆に、上記条件式（７）の上限値を上回ると、ｆ１に対してのｆ３の屈折力が大きくなりすぎるため、視度調節のプラス側を確保することが難しくなる。なお、本発明の効果を十分に発揮させるためには、条件式（７）の上限値を０．７とすることが好ましい。また、条件式（７）の下限値を０．４とすることが好ましい。

以下、本願に係るファインダー光学系の各実施例について、図面及び表を用いて説明する。

以下に示す表１、表２及び表３は、本願に係るファインダー光学系の第１実施例、第２実施例及び第３実施例の各レンズの諸元の表である。いずれの表においても、第１欄ｍは物体側からの各光学面の番号（以下、面番号と称する。また、焦点板Ｆに形成される焦点面を面番号１としている）、第２欄ｒは各光学面の曲率半径（なお、∞は平面を示す）、第３欄ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離（以下、面間隔と称する）、第４欄νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数、第５欄ｎｄはｄ線に対する屈折率をそれぞれ表している。

表中において＊印が付される非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐係数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＣｎとしたとき、以下の式（８）で表される。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ^２／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ・y^２／ｒ^２）^１／２｝
＋Ｃ２×ｙ^２＋Ｃ４×ｙ^４＋Ｃ６×ｙ^６＋Ｃ８×ｙ^８＋Ｃ１０×ｙ^１０ …（８）

なお、表中では、記載されている長さの単位は、特記の無い場合「ｍｍ」が使われている。但し、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ので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。

また、表中では、視度の単位を「１／ｍ」で示している。視度Ｘ［１／ｍ］とは、接眼レンズＥＬ（第１レンズ群〜第３レンズ群のレンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３１及びＬ３２により構成される光学系が該当）による像が、アイポイントＥＰから光軸上に１／Ｘ［ｍ（メートル）］の位置にできる状態のことを示している。なお、符号は、像がアイポイントＥＰより物体側にできた時を負とする。

また、表中では、上記の条件式（１）〜（７）に対応する値、すなわち条件対応値も示している。

（第１実施例）
本願の第１実施例に係るファインダー光学系ＶＦについて、図２、図３及び表１を用いて説明する。図２は、第１実施例に係るファインダー光学系ＶＦのレンズ構成図（接眼レンズＥＬの視度が−１．００［１／ｍ］の状態）である。なお、図２では、ペンタプリズムＰについては光軸上に展開した状態で示し、焦点板Ｆについて該焦点板Ｆに形成される焦点面Ｉのみが示している。表１は、第１実施例に係るファインダー光学系ＶＦの諸元の値を示すものであり、表１における面番号１〜１３は図２における面１〜１３と対応している。

なお、表１では、面番号８に相当する面が非球面である。また、表１では、面番号７に示す面間隔ｄ１（すなわち面番号７と面番号８との面間隔）、面番号９に示す面間隔ｄ２（すなわち面番号９と面番号１０との面間隔）は、それぞれ視度調節が行われる際に変化するため、−１．００［１／ｍ］状態、−３．００［１／ｍ］状態、＋１．２５［１／ｍ］状態の各視度状態における可変間隔データを示している。

（表１）
面番号 r d νｄ ｎ(ｄ)
１ ∞ 2.4 1.0000
２ ∞ 4.7 56.05 1.5688
３ -65.0000 2.8 1.0000
４ ∞ 98.0 56.05 1.5688
５ ∞ 1.1 1.0000
６ 1000.0000 1.0 23.78 1.8467
７ 49.0603 (d1) 1.0000
８ 32.9359 6.0 45.34 1.7967
９ -90.0326 (d2) 1.0000
１０ 24.9648 4.5 55.53 1.6968
１１ -221.7192 0.5 1.0000
１２ -150.0000 0.9 41.98 1.7200
１３ 19.2952 24.0 1.0000
（非球面係数）
面番号 Ｋ Ｃ２ Ｃ４
８ -0.2109 0.0000 0.0000
Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
0.0000 0.0000 0.0000
（可変間隔）
視度 -1.00 -3.00 +1.25
焦点距離 66.5 64.9 68.3
ｄ１ 2.8 0.7 5.3
ｄ２ 3.3 5.4 0.8
（条件対応値）
条件式（１）Ｓ１＝1.1
条件式（２）Ｓ３１＝-0.8
条件式（３）Ｓ３２＝0.8
条件式（４）νｄ３１−νｄ３２＝13.6
条件式（５）Ｓ２＝-0.5
条件式（６）｜ｆ１／ｆ｜＝0.9
条件式（７）ｆ１／ｆ３＝0.4

表１に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るファインダー光学系ＶＦでは、上記条件式（１）〜（７）を全て満たすことが分かる。

図３は、それぞれ第１実施例において、（Ａ）視度が−１．００［１／ｍ］のときの諸収差図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差、コマ収差及び倍率色収差）、（Ｂ）視度が−３．００［１／ｍ］のときの諸収差図、及び、（Ｃ）視度が＋１．２５［１／ｍ］のときの諸収差図である。

各収差図では、アイポイントＥＰの瞳径φを４ｍｍとした場合の収差を示している。なお、各収差図では、Ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍｍ）、ＣはＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、ＦはＦ線（波長４８６．１ｎｍ）の収差曲線をそれぞれ示す。また、球面収差図における、縦軸はファインダー光学系ＶＦへの光線の入射高を、横軸は視度［１／ｍ］をそれぞれ示す。像面湾曲における、縦軸は焦点板Ｆ上での像高を、横軸は視度［１／ｍ］を、実線はサジタル像面を、点線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。歪曲収差図における、縦軸は焦点板Ｆ上での像高を、横軸は百分率をそれぞれ示す。コマ収差図における、縦軸は焦点板Ｆ上の物体高を示し、単位として角度単位を用いている。倍率色収差図における、縦軸は焦点板Ｆ上の物体高を示し、単位として角度単位を用いている。以上、収差図の説明は、他の実施例においても同様である。

図３に示す各収差図から明らかであるように、本願に係る第１実施例では、ファインダー光学系ＶＦの光路長が長く、視度調節が可能でありながら、大きな瞳径（φ４ｍｍ）において、−３．００［１／ｍ］状態から、−１．００［１／ｍ］状態を経て、＋１．２５［１／ｍ］状態までの視度補正範囲の全域に亘って、諸収差が良好に補正されていることが分かる。

上記第１実施例のファインダー光学系ＶＦを搭載した、本願に係る一眼レフカメラＣＡＭ（光学機器）は、大きな瞳径でも良好に収差補正できるため、暗い場所での使用や、撮影者の目と接眼レンズＥＬの射出瞳がずれていた場合にも対応することができるとともに、優れた光学性能を確保することができる。

（第２実施例）
本願の第２実施例に係るファインダー光学系ＶＦについて、図４，図５及び表２を用いて説明する。図４は、第２実施例に係るファインダー光学系ＶＦのレンズ構成図（接眼レンズＥＬの視度が−１．００［１／ｍ］の状態）である。なお、図４では、ペンタプリズムＰについては光軸上に展開した状態で示し、焦点板Ｆについて該焦点板Ｆに形成される焦点面Ｉのみが示している。表２は、第１実施例に係るファインダー光学系ＶＦの諸元の値を示すものであり、表２における面番号１〜１３は図４における面１〜１３と対応している。

なお、表２では、面番号７に相当する面が非球面である。また、表２では、面番号７に示す面間隔ｄ１（すなわち面番号７と面番号８との面間隔）、面番号９に示す面間隔ｄ２（すなわち面番号９と面番号１０との面間隔）は、それぞれ視度調節が行われる際に変化するため、−１．００［１／ｍ］状態、−３．００［１／ｍ］状態、＋１．１６［１／ｍ］状態の各視度状態における可変間隔データを示している。

（表２）
面番号 r d νｄ ｎ(ｄ)
１ ∞ 2.4 1.0000
２ ∞ 4.7 56.05 1.5688
３ -65.0000 2.8 1.0000
４ ∞ 110.0 56.05 1.5688
５ ∞ 0.1 1.0000
６ 584.0701 0.7 18.90 1.9229
７ 54.4404 (d1) 1.0000
８ 34.5680 8.0 45.34 1.7967
９ -93.0134 (d2) 1.0000
１０ 21.9338 6.0 44.20 1.7859
１１ 119.2636 1.0 1.0000
１２ 241.4116 0.8 42.71 1.8348
１３ 17.0059 22.0 1.0000
（非球面係数）
面番号 Ｋ Ｃ２ Ｃ４
７ -0.1331 0.0000 0.0000
Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
0.0000 0.0000 0.0000
（可変間隔）
視度 -1.00 -3.00 +1.16
焦点距離 66.1 64.0 68.3
ｄ１ 2.9 0.8 5.3
ｄ２ 3.2 5.3 0.8
（条件対応値）
条件式（１）Ｓ１＝1.2
条件式（２）Ｓ３１＝-1.5
条件式（３）Ｓ３２＝1.2
条件式（４）νｄ３１−νｄ３２＝13.6
条件式（５）Ｓ２＝-0.5
条件式（６）｜ｆ１／ｆ｜＝1.0
条件式（７）ｆ１／ｆ３＝0.5

表２に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るファインダー光学系ＶＦでは、上記条件式（１）〜（７）を全て満たすことが分かる。

図５は、それぞれ第２実施例において、（Ａ）視度が−１．００［１／ｍ］のときの諸収差図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差、コマ収差及び倍率色収差）、（Ｂ）視度が−３．００［１／ｍ］のときの諸収差図、及び、（Ｃ）視度が＋１．１６［１／ｍ］のときの諸収差図である。

図５に示す各収差図から明らかであるように、本願に係る第２実施例では、ファインダー光学系ＶＦの光路長が長く、視度調節が可能でありながら、大きな瞳径（φ４ｍｍ）において、−３．００［１／ｍ］状態から、−１．００［１／ｍ］状態を経て、＋１．１６［１／ｍ］状態までの視度補正範囲の全域に亘って、諸収差が良好に補正されていることが分かる。

また、本願に係る一眼レフカメラＣＡＭ（光学機器）は、第２実施例のファインダー光学系ＶＦを搭載することにより、大きな瞳径でも良好に収差補正できるため、暗い場所での使用や、撮影者の目と接眼レンズＥＬの射出瞳がずれていた場合にも対応することができるとともに、優れた光学性能を確保することができる。

（第３実施例）
本願の第３実施例に係るファインダー光学系ＶＦについて、図６，図７及び表３を用いて説明する。図６は、第３実施例に係るファインダー光学系ＶＦのレンズ構成図（接眼レンズＥＬの視度が−１．００［１／ｍ］の状態）である。なお、図６では、ペンタプリズムＰについては光軸上に展開した状態で示し、焦点板Ｆについて該焦点板Ｆに形成される焦点面Ｉのみが示している。表３は、第１実施例に係るファインダー光学系ＶＦの諸元の値を示すものであり、表３における面番号１〜１３は図６における面１〜１３と対応している。

なお、表３では、面番号７に相当する面が非球面である。また、表３では、面番号７に示す面間隔ｄ１（すなわち面番号７と面番号８との面間隔）、面番号９に示す面間隔ｄ２（すなわち面番号９と面番号１０との面間隔）は、それぞれ視度調節が行われる際に変化するため、−１．００［１／ｍ］状態、−３．００［１／ｍ］状態、＋１．２７［１／ｍ］状態の各視度状態における可変間隔データを示している。

（表３）
面番号 r d νｄ ｎ(ｄ)
１ ∞ 2.4 1.0000
２ ∞ 4.7 56.05 1.5688
３ -65.0000 2.8 1.0000
４ ∞ 98.0 56.05 1.5688
５ ∞ 1.1 1.0000
６ 559.0721 1.0 23.78 1.8467
７ 43.9181 (d1) 1.0000
８ 24.8551 5.5 45.34 1.7967
９ -125.4310 (d2) 1.0000
１０ 57.8576 3.5 35.28 1.7495
１１ 104.5102 0.2 1.0000
１２ 33.3029 1.5 26.29 1.7847
１３ 18.4456 24.0 1.0000
（非球面係数）
面番号 Ｋ Ｃ２ Ｃ４
７ -0.2815 0.0000 0.0000
Ｃ６ Ｃ８ Ｃ１０
0.0000 0.0000 0.0000
（可変間隔）
視度 -1.00 -3.00 +1.27
焦点距離 67.4 65.2 70.1
ｄ１ 2.8 0.7 5.3
ｄ２ 3.3 5.4 0.8
（条件対応値）
条件式（１）Ｓ１＝1.2
条件式（２）Ｓ３１＝-3.5
条件式（３）Ｓ３２＝3.5
条件式（４）νｄ３１−νｄ３２＝9.0
条件式（５）Ｓ２＝-0.7
条件式（６）｜ｆ１／ｆ｜＝0.8
条件式（７）ｆ１／ｆ３＝0.6

表３に示す諸元の表から分かるように、本実施例に係るファインダー光学系ＶＦでは、上記条件式（１）〜（７）を全て満たすことが分かる。

図７は、それぞれ第３実施例において、（Ａ）視度が−１．００［１／ｍ］のときの諸収差図（球面収差、像面湾曲、歪曲収差、コマ収差及び倍率色収差）、（Ｂ）視度が−３．００［１／ｍ］のときの諸収差図、及び、（Ｃ）視度が＋１．２７［１／ｍ］のときの諸収差図である。

図７に示す各収差図から明らかであるように、本願に係る第３実施例では、ファインダー光学系ＶＦの光路長が長く、視度調節が可能でありながら、大きな瞳径（φ４ｍｍ）において、−３．００［１／ｍ］状態から、−１．００［１／ｍ］状態を経て、＋１．２７［１／ｍ］状態までの視度補正範囲の全域に亘って、諸収差が良好に補正されていることが分かる。

また、本願に係る一眼レフカメラＣＡＭ（光学機器）は、第３実施例のファインダー光学系ＶＦを搭載することにより、大きな瞳径でも良好に収差補正できるため、暗い場所での使用や、撮影者の目と接眼レンズＥＬの射出瞳がずれていた場合にも対応することができるとともに、優れた光学性能を確保することができる。

以上のような、本実施形態に係るファインダー光学系は、一眼レフカメラだけでなく、広く実像光学系にも利用することができる。また、本実施形態に係るファインダー光学系は、硝路長が長い（例えば、８０ｍｍ以上）のペンタプリズムを用いた場合でも、０．７以上の観察倍率で長いアイレリーフを確保することが可能である。

本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば適宜修正・変更が可能である。なお、本発明の接眼レンズは、少なくとも４つのレンズ成分を有していればよく、適宜レンズ成分を追加してもよい。特に、上記実施例の第３レンズ群を３つのレンズ成分から構成するのが好ましく、最もアイポイント側に負メニスカスレンズを追加するのが好ましい。また、いずれかのレンズ面に反射防止膜を施し、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成してもよい。

本発明に係るファインダー光学系を備えた一眼レフカメラの概略構成図である。 本発明の第１実施例に係るファインダー光学系の展開図である。 第１実施例における視度が、（Ａ）−１．００［１／ｍ］のとき、（Ｂ）−３．００［１／ｍ］のとき、（Ｃ）＋１．２５［１／ｍ］のときの諸収差図である。 本発明の第２実施例に係るファインダー光学系の展開図である。 第２実施例における視度が、（Ａ）−１．００［１／ｍ］のとき、（Ｂ）−３．００［１／ｍ］のとき、（Ｃ）＋１．１６［１／ｍ］のときの諸収差図である。 本発明の第３実施例に係るファインダー光学系の展開図である。 第３実施例における視度が、（Ａ）−１．００［１／ｍ］のとき、（Ｂ）−３．００［１／ｍ］のとき、（Ｃ）＋１．３７［１／ｍ］のときの諸収差図である。

符号の説明

ＣＡＭ 一眼レフカメラ（光学機器） ＶＦ ファインダー光学系
ＯＬ 対物レンズ ＥＬ 接眼レンズ
Ｐ ペンタプリズム（正立像形成部材）
Ｌ１ 第１レンズ群のメニスカスレンズ Ｌ２ 第２レンズ群の両凸レンズ
Ｌ３１，Ｌ３２ 第３レンズ群のレンズ成分

Claims (10)

1. 対物レンズによって形成された像を正立像形成部材を介して接眼光学系により観察するファインダー光学系において、
   前記接眼光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とを備え、
   前記第１レンズ群は、前記正立像形成部材側に凸面を向けた１枚のメニスカスレンズＬ１で構成され、
   前記第３レンズ群は、２つ以上のレンズ成分を有していることを特徴とするファインダー光学系。
2. 前記第１レンズ群において、前記メニスカスレンズＬ１のシェイプファクターＳ１を、前記メニスカスレンズＬ１の物体側の面の曲率半径をＲ１Ｏとし、前記メニスカスレンズＬ１のアイポイント側の面の曲率半径をＲ１Ｅとして、式Ｓ１＝（Ｒ１Ｏ＋Ｒ１Ｅ）／（Ｒ１Ｏ−Ｒ１Ｅ）により定義したとき、次式
   １．０＜Ｓ１＜２．０
   を満足することを特徴とする請求項１に記載のファインダー光学系。
3. 前記第２レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２を有し、
   前記第３レンズ群は、前記正立像形成部材側から順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１と、負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２とを有していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のファインダー光学系。
4. 前記第３レンズ群は、前記正立像形成部材側から順に、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１と、負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２とを有しており、
   前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１のシェイプファクターＳ３１を、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１の物体側の面の曲率半径をＲ３１Ｏとし、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３１のアイポイント側の面の曲率半径をＲ３１Ｅとし、式Ｓ３１＝（Ｒ３１Ｏ＋Ｒ３１Ｅ）／（Ｒ３１Ｏ−Ｒ３１Ｅ）により定義し、
   前記負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２のシェイプファクターＳ３２を、前記負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２の物体側の面の曲率半径をＲ３２Ｏとし、前記負の屈折力を有するレンズ成分Ｌ３２のアイポイント側の面の曲率半径をＲ３２Ｅとし、式Ｓ３２＝（Ｒ３２Ｏ＋Ｒ３２Ｅ）／（Ｒ３２Ｏ−Ｒ３２Ｅ）により定義したときに、次式
   −５．０＜Ｓ３１＜−０．５
   ０．５＜Ｓ３２＜５．０
   を満足することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載のファインダー光学系。
5. 前記第２レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２を有し、
   前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２のシェイプファクターＳ２を、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２の物体側の面の曲率半径をＲ２Ｏとし、前記正の屈折力を有するレンズ成分Ｌ２のアイポイント側の面の曲率半径をＲ２Ｅとして、式Ｓ２＝（Ｒ２Ｏ＋Ｒ２Ｅ）／（Ｒ２Ｏ−Ｒ２Ｅ）により定義したときに、次式
   −１．０＜Ｓ２＜−０．２
   を満足することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のファインダー光学系。
6. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記ファインダー光学系全体の焦点距離をｆとしたとき、次式
   ０．７＜｜ｆ１／ｆ｜＜１．３
   を満足することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のファインダー光学系。
7. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式
   ０．３＜ｆ１／ｆ３＜１．０
   を満足することを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のファインダー光学系。
8. 前記第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより視度調節を行うことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のファインダー光学系。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のファインダー光学系を備えることを特徴とする光学機器。
10. 対物レンズによって形成された像を正立像形成部材を介して接眼光学系により観察するファインダー光学系を用いた観察方法において、
    前記接眼光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群とを備え、
    前記第１レンズ群は、１枚の前記正立像形成部材側に凸面を向けたメニスカスレンズＬ１で構成され、
    前記第３レンズ群は、２つ以上のレンズ成分を有していることを特徴とする観察方法。

Images