JP2010237429A - 一眼レフカメラのファインダ光学系 - Google Patents
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Abstract
【課題】十分な長さのアイレリーフを確保するとともに、球面収差、コマ収差及び非点収差などの諸収差を良好に補正することができる一眼レフカメラのファインダ光学系を提供する。
【解決手段】物体側から順に、ピント板４、正立プリズム５、及び被写体像を拡大する、物体側から順に、負のパワーの第１レンズ群２１と、正のパワーの第２レンズ群２２と、正のパワーの第３レンズ群２３と、負のパワーの第４レンズ群２４とからなるルーペ光学系２０を有する一眼レフカメラのファインダ光学系において、第１レンズ群２１は、物体側に凸の１枚の負メニスカスレンズからなり、第４レンズ群２４は、最も物体側の面が物体側に凹で最も眼側の面が眼側に凹であり、第１レンズ群のシェーピングファクタＳＦ１、第４レンズ群のシェーピングファクタＳＦ４について、１．５０＜ＳＦ１＜５．００及び０．２５＜ＳＦ４＜０．６０を満足する。
【選択図】図１
【解決手段】物体側から順に、ピント板４、正立プリズム５、及び被写体像を拡大する、物体側から順に、負のパワーの第１レンズ群２１と、正のパワーの第２レンズ群２２と、正のパワーの第３レンズ群２３と、負のパワーの第４レンズ群２４とからなるルーペ光学系２０を有する一眼レフカメラのファインダ光学系において、第１レンズ群２１は、物体側に凸の１枚の負メニスカスレンズからなり、第４レンズ群２４は、最も物体側の面が物体側に凹で最も眼側の面が眼側に凹であり、第１レンズ群のシェーピングファクタＳＦ１、第４レンズ群のシェーピングファクタＳＦ４について、１．５０＜ＳＦ１＜５．００及び０．２５＜ＳＦ４＜０．６０を満足する。
【選択図】図１
Description
本発明は、一眼レフカメラのファインダ光学系に関する。
一眼レフカメラのファインダ光学系として、物体側から順に、被写体像が結像される結像面を有するピント板と、このピント板の結像面に結像された被写体像を正立化させる正立プリズム（ペンタプリズム、ペンタゴナルダハプリズム）と、この正立プリズムにより正立化された被写体像を拡大するルーペ光学系とを有する基本構成のものが知られている。
従来の一般的なルーペ光学系は、複数のレンズ群からなり、ルーペ光学系の最も物体側と眼側にはそれぞれ、負のパワーのレンズ群が配置されている（特許文献１−４）。
しかし、ルーペ光学系の最も物体側のレンズ群の負のパワーが強すぎると、球面収差、コマ収差及び非点収差の補正が困難になり、弱すぎると広い視度調整領域にわたって十分なアイレリーフを確保するのが困難になる。
一方、ルーペ光学系の最も眼側のレンズ群の負のパワーが強すぎると、この眼側レンズ群の物体側の面の発散力が強くなりすぎて長いアイレリーフを確保することが困難になり、弱すぎると大きな瞳径に対する良好な球面収差、コマ収差の補正が困難になる。
一方、ルーペ光学系の最も眼側のレンズ群の負のパワーが強すぎると、この眼側レンズ群の物体側の面の発散力が強くなりすぎて長いアイレリーフを確保することが困難になり、弱すぎると大きな瞳径に対する良好な球面収差、コマ収差の補正が困難になる。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、十分な長さのアイレリーフを確保するとともに、球面収差、コマ収差及び非点収差などの諸収差を良好に補正することができる一眼レフカメラのファインダ光学系を提供することを目的とする。
本発明の一眼レフカメラのファインダ光学系は、物体側から順に、被写体像が結像される結像面を有するピント板；このピント板の結像面に結像された被写体像を正立化させる正立プリズム；及びこの正立プリズムにより正立化された被写体像を拡大する、物体側から順に、負のパワーの第１レンズ群と、正のパワーの第２レンズ群と、正のパワーの第３レンズ群と、負のパワーの第４レンズ群とからなるルーペ光学系；を有する一眼レフカメラのファインダ光学系において、第１レンズ群は、物体側に凸の１枚の負メニスカスレンズからなり、第４レンズ群は、最も物体側の面が物体側に凹で最も眼側の面が眼側に凹であり、次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴としている。
（１）１．５０＜ＳＦ１＜５．００
（２）０．２５＜ＳＦ４＜０．６０
ここで、
ＳＦ１：第１レンズ群のシェーピングファクタ、
ＳＦ４：第４レンズ群のシェーピングファクタ、
ただし、
ＳＦ１＝（ｒ１ｓ＋ｒ１ｅ）／（ｒ１ｓ−ｒ１ｅ）
ＳＦ４＝（ｒ４ｓ＋ｒ４ｅ）／（ｒ４ｓ−ｒ４ｅ）
ｒ１ｓ：第１レンズ群の物体側の面の曲率半径、
ｒ１ｅ：第１レンズ群の眼側の面の曲率半径、
ｒ４ｓ：第４レンズ群の物体側の面の曲率半径、
ｒ４ｅ：第４レンズ群の眼側の面の曲率半径、
である。
（１）１．５０＜ＳＦ１＜５．００
（２）０．２５＜ＳＦ４＜０．６０
ここで、
ＳＦ１：第１レンズ群のシェーピングファクタ、
ＳＦ４：第４レンズ群のシェーピングファクタ、
ただし、
ＳＦ１＝（ｒ１ｓ＋ｒ１ｅ）／（ｒ１ｓ−ｒ１ｅ）
ＳＦ４＝（ｒ４ｓ＋ｒ４ｅ）／（ｒ４ｓ−ｒ４ｅ）
ｒ１ｓ：第１レンズ群の物体側の面の曲率半径、
ｒ１ｅ：第１レンズ群の眼側の面の曲率半径、
ｒ４ｓ：第４レンズ群の物体側の面の曲率半径、
ｒ４ｅ：第４レンズ群の眼側の面の曲率半径、
である。
上記ピント板と正立プリズムの間に位置させて、上記ルーペ光学系の第４レンズ群に起因する歪曲収差を補正する負のパワーのフィールドレンズを設けることが好ましい。このフィールドレンズは、少なくとも一方の面が非球面であり、その非球面は、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って負のパワーを強める性質であることが好ましい。
本発明の一眼レフカメラのファインダ光学系は、さらに、次の条件式（３）、（４）及び（５）を満足することが好ましい。
（３）ｎｐｄ＞１．６５
（４）−０．５＜ｆ４／ｆｅ＜−０．３
（５）１．１＜ｆｂ／ｆｅ＜１．３
ここで、
ｎｐｄ：正立プリズムのｄ線の屈折率、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離、
ｆｅ：フィールドレンズ、正立プリズム及びルーペ光学系の全体の焦点距離、
ｆｂ：ピント板の結像面から第１レンズ群の物体側の面までの空気換算距離、
である。
（３）ｎｐｄ＞１．６５
（４）−０．５＜ｆ４／ｆｅ＜−０．３
（５）１．１＜ｆｂ／ｆｅ＜１．３
ここで、
ｎｐｄ：正立プリズムのｄ線の屈折率、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離、
ｆｅ：フィールドレンズ、正立プリズム及びルーペ光学系の全体の焦点距離、
ｆｂ：ピント板の結像面から第１レンズ群の物体側の面までの空気換算距離、
である。
本発明の一眼レフカメラのファインダ光学系は、さらに、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６）ｆｃ／ｆｅ＜−５．０
ここで、
ｆｃ：フィールドレンズの焦点距離、
ｆｅ：フィールドレンズ、正立プリズム及びルーペ光学系の全体の焦点距離、
である。
（６）ｆｃ／ｆｅ＜−５．０
ここで、
ｆｃ：フィールドレンズの焦点距離、
ｆｅ：フィールドレンズ、正立プリズム及びルーペ光学系の全体の焦点距離、
である。
第４レンズ群は、例えば、物体側から順に位置する物体側に凹の正メニスカスレンズと両凹負レンズの接合レンズから構成することができる。
本発明によれば、十分な長さのアイレリーフを確保するとともに、球面収差、コマ収差及び非点収差などの諸収差を良好に補正することができる一眼レフカメラのファインダ光学系を提供することができる。
図９は、本発明の対象とするファインダ光学系を有する一眼レフカメラの一般構成を示している。周知のように、撮影レンズ１からの被写体光束はメインミラー３で反射して、結像面（撮像素子）２と光学的に等価なピント板４上に結像する。ピント板４のメインミラー３側の面にはフレネルレンズ４ａが形成され、このフレネルレンズ４ａの反対側の面には、撮影レンズ１（メインミラー３）からの光束が被写体像として結像する結像面（拡散板面）４ｂが形成されている。ペンタプリズム５は、ピント板４の結像面４ｂに結像した被写体像を正立化させる正立プリズムであり、光束入射面５ａと、この光束入射面５ａからの光束を２回反射させる第１、第２のダハ反射面５ｂ、５ｃと、この第１、第２のダハ反射面５ｂ、５ｃからの光束を反射させる第３の反射面５ｄと、この第３の反射面５ｄからの光束を射出させる光束射出面５ｅとを有しており、光束出射面５ｅから出射した光束は、ルーペ光学系（アイピース）２０に導かれる。
本実施形態は、以上の一般構成を有する一眼レフカメラのファインダ光学系において、図１、図３、図５及び図７の各実施例に示すように、ルーペ光学系２０が、ペンタプリズム５側（物体側）から順に、負のパワーの第１レンズ群２１と、正のパワーの第２レンズ群２２と、正のパワーの第３レンズ群２３と、負のパワーの第４レンズ群２４とによって構成されている。
第１レンズ群２１は、物体側に凸の１枚の負メニスカスレンズからなり、両面が非球面の樹脂レンズである。
第２レンズ群２２は、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズ２２ａと両凸正レンズ２２ｂの接合レンズである。第２レンズ群２２は正のパワーであればよく、例えば、物体側から順に位置する両凸正レンズと眼側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズとすることもできる。
第３レンズ群２３は、物体側に凸の正レンズであり、本実施の形態では、両凸正レンズである。
ともに正のパワーの第２レンズ群２２と第３レンズ群２３は、ルーペ光学系に必要な正のパワーを負担するレンズ群としての役割を持っている。ルーペ光学系に必要な正のパワーをこれら２つのレンズ群に分担させることで、視度調節レンズ群に適度なパワーを持たせることができ、移動による視度の変化量と収差の変動をバランスさせることができる。第２レンズ群２２と第３レンズ群２３のうち、第２レンズ群２２は、視度補正のために移動する移動レンズ群である。この移動レンズ群のパワー及び移動量と、視度補正範囲とには関係があり、ファインダの全長の制約から第２レンズ群２２の移動量がある程度決まり、その結果必要な視度補正範囲を確保するために移動群の正のパワーがほぼ決まり、第３レンズ群２３のパワーもほぼ決まる。また、第２レンズ群を貼り合わせにすることで、移動時の収差変動を抑えることができる。
第４レンズ群２４は、物体側から順に位置する物体側に凹の正メニスカスレンズ２４ａと両凹負レンズ２４ｂの接合レンズであり、全体として負のパワーを持っている。第４レンズ群２４は全体として負のパワーを持っていればよく、例えば、物体側から順に位置する両凹負レンズと眼側に凹の正メニスカスレンズの接合レンズとすることもできる。
第１レンズ群２１は、物体側に凸の１枚の負メニスカスレンズからなり、両面が非球面の樹脂レンズである。
第２レンズ群２２は、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズ２２ａと両凸正レンズ２２ｂの接合レンズである。第２レンズ群２２は正のパワーであればよく、例えば、物体側から順に位置する両凸正レンズと眼側に凸の負メニスカスレンズの接合レンズとすることもできる。
第３レンズ群２３は、物体側に凸の正レンズであり、本実施の形態では、両凸正レンズである。
ともに正のパワーの第２レンズ群２２と第３レンズ群２３は、ルーペ光学系に必要な正のパワーを負担するレンズ群としての役割を持っている。ルーペ光学系に必要な正のパワーをこれら２つのレンズ群に分担させることで、視度調節レンズ群に適度なパワーを持たせることができ、移動による視度の変化量と収差の変動をバランスさせることができる。第２レンズ群２２と第３レンズ群２３のうち、第２レンズ群２２は、視度補正のために移動する移動レンズ群である。この移動レンズ群のパワー及び移動量と、視度補正範囲とには関係があり、ファインダの全長の制約から第２レンズ群２２の移動量がある程度決まり、その結果必要な視度補正範囲を確保するために移動群の正のパワーがほぼ決まり、第３レンズ群２３のパワーもほぼ決まる。また、第２レンズ群を貼り合わせにすることで、移動時の収差変動を抑えることができる。
第４レンズ群２４は、物体側から順に位置する物体側に凹の正メニスカスレンズ２４ａと両凹負レンズ２４ｂの接合レンズであり、全体として負のパワーを持っている。第４レンズ群２４は全体として負のパワーを持っていればよく、例えば、物体側から順に位置する両凹負レンズと眼側に凹の正メニスカスレンズの接合レンズとすることもできる。
ルーペ光学系２０（第４レンズ群２４）の最も眼側にはカバーガラス７が設けられている。ｅは観察者の瞳孔の位置（アイポイント）である。
本実施形態では、以上のルーペ光学系２０の構成に加えて、ピント板４とペンタプリズム５の間に、負のパワーのフィールドレンズ（歪曲収差補正レンズ）１０を配置している。ピント板４とフィールドレンズ１０の間にはカバーガラス６が配置されているが、このカバーガラス６は省略可能である。フィールドレンズ１０は、少なくとも一面に非球面を有する非球面レンズからなっており、その非球面は、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って負のパワーが強まるような性質を有している。フィールドレンズ１０は、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って負のパワーが強まる非球面を有するものであればよく、例えば、眼側に凹の非球面を有する非球面平凹レンズとすることもできる。
条件式（１）は、物体側に凸の１枚の負メニスカスレンズからなる第１レンズ群２１のシェーピングファクタＳＦ１に関する条件式であり、ルーペ光学系２０の第１レンズ群２１以降のレンズ（第２レンズ群２２〜第４レンズ群２４）が大型化するのを防ぎ、軸外光線を大きく曲げずに大きな収差を発生させず、また、広い視度調整域にわたって十分なアイレリーフを確保するための条件である。
条件式（１）の下限を超えると、第１レンズ群２１の負のパワーが強くなりすぎて、発生する球面収差、コマ収差、非点収差の補正が困難になる。
条件式（１）の上限を超えると、第１レンズ群２１の負のパワーが弱くなりすぎて、広い視度調整域にわたって十分なアイレリーフを確保するのが困難になり、また非点収差の補正が困難になる。
条件式（１）の下限を超えると、第１レンズ群２１の負のパワーが強くなりすぎて、発生する球面収差、コマ収差、非点収差の補正が困難になる。
条件式（１）の上限を超えると、第１レンズ群２１の負のパワーが弱くなりすぎて、広い視度調整域にわたって十分なアイレリーフを確保するのが困難になり、また非点収差の補正が困難になる。
条件式（２）は、最も物体側の面が物体側に凹で最も眼側の面が眼側に凹である第４レンズ群２４のシェーピングファクタＳＦ４に関する条件式であり、十分なアイレリーフを確保し、大きな瞳径に対する良好な球面収差、コマ収差の補正を可能にするための条件である。
条件式（２）の下限を超えると、第４レンズ群２４の物体側の面の発散力が強くなりすぎて、長いアイレリーフを得ることが困難になる。
条件式（２）の上限を超えると、大きな瞳径に対する良好な球面収差、コマ収差の補正が困難になる。
各実施例では、第４レンズ群２４は、物体側から順に位置する物体側に凹の正メニスカスレンズ２４ａと両凹負レンズ２４ｂの接合レンズからなっており、上記シェーピングファクタは、接合レンズの形状を論じている。
条件式（２）の下限を超えると、第４レンズ群２４の物体側の面の発散力が強くなりすぎて、長いアイレリーフを得ることが困難になる。
条件式（２）の上限を超えると、大きな瞳径に対する良好な球面収差、コマ収差の補正が困難になる。
各実施例では、第４レンズ群２４は、物体側から順に位置する物体側に凹の正メニスカスレンズ２４ａと両凹負レンズ２４ｂの接合レンズからなっており、上記シェーピングファクタは、接合レンズの形状を論じている。
以上のルーペ光学系２０の最も眼側の負のパワーの第４レンズ群２４は、ピント板４とルーペ光学系２０の距離を変えずにルーペ光学系２０の焦点距離を短くして高いファインダ倍率を得るために、配置したものである。
しかし、第４レンズ群２４の負のパワーはルーペ光学系２０内に歪曲収差を発生させ、第４レンズ群２４の負のパワーが強すぎる場合にはこの歪曲収差が補正困難なレベルにまで達してファインダ光学系の性能が低下してしまう。
本実施形態において、ピント板４とペンタプリズム５の間に位置させて配置したフィールドレンズ１０は、ルーペ光学系２０の最も眼側の負のパワーの第４レンズ群２４によって発生する歪曲収差を補正する。このフィールドレンズ１０は、ピント板４とルーペ光学系２０の間に配置されているので、ルーペ光学系２０（第４レンズ群２４）で発生した歪曲収差を効率的に補正することができる。また、フィールドレンズ１０は、ピント板４の近傍に配置されているので、球面収差やコマ収差などの他の収差を発生させることなく歪曲収差を補正することができる。
しかし、第４レンズ群２４の負のパワーはルーペ光学系２０内に歪曲収差を発生させ、第４レンズ群２４の負のパワーが強すぎる場合にはこの歪曲収差が補正困難なレベルにまで達してファインダ光学系の性能が低下してしまう。
本実施形態において、ピント板４とペンタプリズム５の間に位置させて配置したフィールドレンズ１０は、ルーペ光学系２０の最も眼側の負のパワーの第４レンズ群２４によって発生する歪曲収差を補正する。このフィールドレンズ１０は、ピント板４とルーペ光学系２０の間に配置されているので、ルーペ光学系２０（第４レンズ群２４）で発生した歪曲収差を効率的に補正することができる。また、フィールドレンズ１０は、ピント板４の近傍に配置されているので、球面収差やコマ収差などの他の収差を発生させることなく歪曲収差を補正することができる。
条件式（３）は、ペンタプリズム５のｄ線の屈折率ｎｐｄに関する条件式であり、ピント板４とルーペ光学系２０の光学的距離を短くするための条件である。
従来のプリズムは、製造コストや製造のしやすさから、ＢＫ７のような低屈折率の硝材を用いていた。しかし、プリズムの空気換算光路長は実光路長を屈折率で割った値になるので、低屈折率の硝材でプリズムを作ると、空気換算光路長が伸びてルーペ光学系の焦点距離が長くなる結果、ファインダ倍率が低くなる。
そこで、屈折率が１．６５より大きい高屈折率の硝材でペンタプリズム５を構成することで、空気換算光路長及びルーペ光学系の焦点距離を短くし、ファインダ倍率を高くすることができる。例えば、プリズムの屈折率が１．７３である場合、プリズムの屈折率が１．５２の場合に比べてファインダ倍率を約１割高めることができる。
従来のプリズムは、製造コストや製造のしやすさから、ＢＫ７のような低屈折率の硝材を用いていた。しかし、プリズムの空気換算光路長は実光路長を屈折率で割った値になるので、低屈折率の硝材でプリズムを作ると、空気換算光路長が伸びてルーペ光学系の焦点距離が長くなる結果、ファインダ倍率が低くなる。
そこで、屈折率が１．６５より大きい高屈折率の硝材でペンタプリズム５を構成することで、空気換算光路長及びルーペ光学系の焦点距離を短くし、ファインダ倍率を高くすることができる。例えば、プリズムの屈折率が１．７３である場合、プリズムの屈折率が１．５２の場合に比べてファインダ倍率を約１割高めることができる。
条件式（４）は、ルーペ光学系２０の最も眼側の第４レンズ群２４のパワーを規定する条件式であり、ルーペ光学系の焦点距離に比べてピント板４とルーペ光学系２０の距離を大きくしたときに光学性能が悪化しないための条件である。
本実施形態のファインダ光学系は、アイポイントｅの方から逆向きに見ると、最もアイポイント側のレンズ群が強い負のパワーを持ち、長いバックフォーカスを確保できるレトロフォーカスタイプのレンズ構成となっている。従って、最もアイポイント側の第４レンズ群２４の負のパワーを強くすると、ルーペ光学系の焦点距離を短くして、その上更にピント板４とルーペ光学系２０の距離を長くとることができるようになり（倍率を上げてアイレリーフを長くとるために有利な口径の大きいルーペを使用するための大きなプリズムの使用が可能になり）、ルーペ光学系の焦点距離を短くすることができ、その結果ファインダ倍率を高めることができる。しかし、第４レンズ群２４の負のパワーを強くしすぎると、歪曲収差が大きくなりすぎて、また倍率色収差も大きくなって、ファインダ性能が悪化する。
すなわち、条件式（４）の上限を超えると、ファインダ光学系のバックフォーカスが伸びてファインダ倍率を上げることはできるが、第４レンズ群２４の負のパワーが強くなりすぎて、第４レンズ群２４で発生する歪曲収差や球面収差、コマ収差の補正が困難になる。一方、条件式（４）の下限を超えると、諸収差の補正は容易になるが、ルーペ光学系の焦点距離に比べてバックフォーカス（ピント板４とルーペ光学系２０の距離）を短くすることが困難になり、その結果ルーペ光学系の焦点距離が伸びてファインダ倍率が低下する。
本実施形態のファインダ光学系は、アイポイントｅの方から逆向きに見ると、最もアイポイント側のレンズ群が強い負のパワーを持ち、長いバックフォーカスを確保できるレトロフォーカスタイプのレンズ構成となっている。従って、最もアイポイント側の第４レンズ群２４の負のパワーを強くすると、ルーペ光学系の焦点距離を短くして、その上更にピント板４とルーペ光学系２０の距離を長くとることができるようになり（倍率を上げてアイレリーフを長くとるために有利な口径の大きいルーペを使用するための大きなプリズムの使用が可能になり）、ルーペ光学系の焦点距離を短くすることができ、その結果ファインダ倍率を高めることができる。しかし、第４レンズ群２４の負のパワーを強くしすぎると、歪曲収差が大きくなりすぎて、また倍率色収差も大きくなって、ファインダ性能が悪化する。
すなわち、条件式（４）の上限を超えると、ファインダ光学系のバックフォーカスが伸びてファインダ倍率を上げることはできるが、第４レンズ群２４の負のパワーが強くなりすぎて、第４レンズ群２４で発生する歪曲収差や球面収差、コマ収差の補正が困難になる。一方、条件式（４）の下限を超えると、諸収差の補正は容易になるが、ルーペ光学系の焦点距離に比べてバックフォーカス（ピント板４とルーペ光学系２０の距離）を短くすることが困難になり、その結果ルーペ光学系の焦点距離が伸びてファインダ倍率が低下する。
条件式（５）は、ピント板４の結像面４ｂから第１レンズ群２１の物体側の面までの空気換算距離と、ルーペ光学系の焦点距離（フィールドレンズ１０、ペンタプリズム５及びルーペ光学系２０の全体の焦点距離）を規定する条件式であり、収差補正上で大きな問題が発生しないで高倍率を実現するための条件である。
条件式（５）の下限を超えると、高倍率を維持するのが困難になり、またプリズム入射面付近のゴミが見えやすくなる。
条件式（５）の上限を超えると、正の歪曲収差や倍率色収差が大きくなりすぎたり、レンズ径が大きくなりすぎたりして好ましくない。
条件式（５）の下限を超えると、高倍率を維持するのが困難になり、またプリズム入射面付近のゴミが見えやすくなる。
条件式（５）の上限を超えると、正の歪曲収差や倍率色収差が大きくなりすぎたり、レンズ径が大きくなりすぎたりして好ましくない。
条件式（６）は、フィールドレンズ１０のパワーを規定する条件式であり、歪曲収差を補正しながらレンズ厚を薄くして小型化するとともに、ファインダ光学系を覗いたときにピント板４の周辺が暗くならないための条件である。
一般的にピント板４の付近には正のパワーのフレネルレンズが入っていて（さらに図示しない正のパワーのコンデンサレンズが入っていて）、ピント板４で拡散した光線をアイポイントｅに向けて屈折させファインダ光学系を明るくしている。
しかし、条件式（６）の上限を超えてフィールドレンズ１０の負のパワーが強くなると、ピント板４の付近に入れた正のパワーのフレネルレンズ（またはコンデンサレンズ）により拡散光線をアイポイントｅに向けて屈折させている作用がキャンセルされ、ファインダ光学系を覗いたときにピント板４の周辺が暗くなってしまう。
一般的にピント板４の付近には正のパワーのフレネルレンズが入っていて（さらに図示しない正のパワーのコンデンサレンズが入っていて）、ピント板４で拡散した光線をアイポイントｅに向けて屈折させファインダ光学系を明るくしている。
しかし、条件式（６）の上限を超えてフィールドレンズ１０の負のパワーが強くなると、ピント板４の付近に入れた正のパワーのフレネルレンズ（またはコンデンサレンズ）により拡散光線をアイポイントｅに向けて屈折させている作用がキャンセルされ、ファインダ光学系を覗いたときにピント板４の周辺が暗くなってしまう。
次に具体的な実施例を示す。諸収差図及び表中において、球面収差で表される色収差図（軸上色収差図）及び非点収差図中のｄ線、ｇ線、Ｃ線、Ｆ線、ｅ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、ＥＲは瞳孔（アイリング）、Ｂは見掛け視界、Ｒは曲率半径[mm]、ｄはレンズ間隔（レンズ厚）[mm]、Ｎ（ｄ）はｄ線の屈折率、νｄはアッベ数をそれぞれ示す。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数）
［数値実施例１］
図１〜図２と表１〜表３は、本発明による一眼レフ用高倍率ファインダ光学系の実施例１を示している。図１はレンズ構成図、図２はその諸収差図である。表１は面データ、表２は非球面データ、表３は各種データである。
図１〜図２と表１〜表３は、本発明による一眼レフ用高倍率ファインダ光学系の実施例１を示している。図１はレンズ構成図、図２はその諸収差図である。表１は面データ、表２は非球面データ、表３は各種データである。
本実施例のファインダ光学系１００は、物体側から順に、ピント板４と、カバーガラス６と、フィールドレンズ１０と、正立プリズム（ペンタプリズム）５と、ルーペ光学系２０と、カバーガラス７とからなる。ｅは観察者の瞳孔の位置（アイポイント）である。
ピント板４の物体側の面にはフレネルレンズ４ａが、眼側の面には結像面４ｂがそれぞれ形成されている。
フィールドレンズ１０は、物体側に凹の非球面を有する非球面平凹レンズであり、この非球面は、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って負のパワーが強まる性質を有している。
フィールドレンズ１０は、物体側に凹の非球面を有する非球面平凹レンズであり、この非球面は、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って負のパワーが強まる性質を有している。
ルーペ光学系２０は、物体側から順に、負のパワーの第１レンズ群２１と、正のパワーの第２レンズ群２２と、正のパワーの第３レンズ群２３と、負のパワーの第４レンズ群２４とからなっている。
第１レンズ群２１は、物体側に凸の負メニスカスレンズであり、両面が非球面の樹脂レンズである。
第２レンズ群２２は、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズ２２ａと両凸正レンズ２２ｂの接合レンズである。
第３レンズ群２３は、両凸正レンズである。
第４レンズ群２４は、物体側から順に位置する物体側に凹の正メニスカスレンズ２４ａと両凹負レンズ２４ｂの接合レンズである。
第１レンズ群２１は、物体側に凸の負メニスカスレンズであり、両面が非球面の樹脂レンズである。
第２レンズ群２２は、物体側から順に位置する物体側に凸の負メニスカスレンズ２２ａと両凸正レンズ２２ｂの接合レンズである。
第３レンズ群２３は、両凸正レンズである。
第４レンズ群２４は、物体側から順に位置する物体側に凹の正メニスカスレンズ２４ａと両凹負レンズ２４ｂの接合レンズである。
（表１）
面データ
面番号 R d N(d) νd
1 ∞ 1.400 1.51633 64.1
2 ∞ 0.950
3 ∞ 1.000 1.51633 64.1
4 ∞ 3.050
5* -207.260 1.800 1.52538 56.3
6 ∞ 0.500
7 ∞ 88.593 1.73400 51.5
8 ∞ 0.500
9* 38.500 2.400 1.58547 29.9
10* 23.984 2.702
11 40.295 2.000 1.80518 25.4
12 25.920 9.600 1.61800 63.4
13 -47.540 4.788
14 21.785 7.000 1.61800 63.4
15 -119.280 2.010
16 -58.071 4.000 1.72825 28.5
17 -18.474 2.000 1.74100 52.7
18 20.642 2.000
19 ∞ 1.000 1.51633 64.1
20 ∞ 22.150
＊は回転対称非球面である。
（表２）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6
5 0.000 -0.2243×10-4 0.3885×10-7
9 0.000 -0.3150×10-4
10 0.000 -0.4072×10-4
（表３）
各種データ
物体距離 1.30
物体高 14.13
焦点距離 50.85
見掛け視界 16.1°
アイレリーフ 22.1
視度 -1.02 1/m
面データ
面番号 R d N(d) νd
1 ∞ 1.400 1.51633 64.1
2 ∞ 0.950
3 ∞ 1.000 1.51633 64.1
4 ∞ 3.050
5* -207.260 1.800 1.52538 56.3
6 ∞ 0.500
7 ∞ 88.593 1.73400 51.5
8 ∞ 0.500
9* 38.500 2.400 1.58547 29.9
10* 23.984 2.702
11 40.295 2.000 1.80518 25.4
12 25.920 9.600 1.61800 63.4
13 -47.540 4.788
14 21.785 7.000 1.61800 63.4
15 -119.280 2.010
16 -58.071 4.000 1.72825 28.5
17 -18.474 2.000 1.74100 52.7
18 20.642 2.000
19 ∞ 1.000 1.51633 64.1
20 ∞ 22.150
＊は回転対称非球面である。
（表２）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6
5 0.000 -0.2243×10-4 0.3885×10-7
9 0.000 -0.3150×10-4
10 0.000 -0.4072×10-4
（表３）
各種データ
物体距離 1.30
物体高 14.13
焦点距離 50.85
見掛け視界 16.1°
アイレリーフ 22.1
視度 -1.02 1/m
［数値実施例２］
図３〜図４と表４〜表６は、本発明による一眼レフ用高倍率ファインダ光学系の実施例２を示している。図３はレンズ構成図、図４はその諸収差図である。表４は面データ、表５は非球面データ、表６は各種データである。
図３〜図４と表４〜表６は、本発明による一眼レフ用高倍率ファインダ光学系の実施例２を示している。図３はレンズ構成図、図４はその諸収差図である。表４は面データ、表５は非球面データ、表６は各種データである。
この実施例２のレンズ構成は、以下の点を除いて実施例１のレンズ構成と同様である。
（Ａ）カバーガラス６が配置されていないこと。
（Ｂ）フィールドレンズ１０が、眼側に凹の非球面を有する非球面平凹レンズであること。
（Ｃ）ルーペ光学系２０の第２レンズ群２２が、物体側から順に位置する両凸正レンズ２２ａと眼側に凸の負メニスカスレンズ２２ｂの接合レンズであること。
（Ａ）カバーガラス６が配置されていないこと。
（Ｂ）フィールドレンズ１０が、眼側に凹の非球面を有する非球面平凹レンズであること。
（Ｃ）ルーペ光学系２０の第２レンズ群２２が、物体側から順に位置する両凸正レンズ２２ａと眼側に凸の負メニスカスレンズ２２ｂの接合レンズであること。
（表４）
面データ
面番号 R d N(d) νd
1 ∞ 1.400 1.51633 64.1
2 ∞ 0.500
3 ∞ 2.200 1.52538 56.3
4* 656.400 1.500
5 ∞ 88.593 1.73400 51.5
6 ∞ 0.630
7* 94.305 2.400 1.58547 29.9
8* 56.579 3.547
9 61.290 9.200 1.72916 54.7
10 -24.051 2.000 1.80518 25.4
11 -69.500 6.323
12 30.800 5.000 1.77250 49.6
13 -110.000 3.600
14 -50.887 2.500 1.80518 25.4
15 -24.330 1.800 1.72916 54.7
16 24.330 2.000
17 ∞ 1.000 1.51633 64.1
18 ∞ 23.780
＊は回転対称非球面である。
（表５）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6
4 0.000 0.2284×10-4 -0.2950×10-7
7 0.000 0.5278×10-6 -0.1572×10-7
8 0.000 0.2482×10-6 -0.1417×10-7
（表６）
各種データ
物体距離 0.80
物体高 14.13
焦点距離 51.36
見掛け視界 15.9°
アイレリーフ 23.8
視度 -1.01 1/m
面データ
面番号 R d N(d) νd
1 ∞ 1.400 1.51633 64.1
2 ∞ 0.500
3 ∞ 2.200 1.52538 56.3
4* 656.400 1.500
5 ∞ 88.593 1.73400 51.5
6 ∞ 0.630
7* 94.305 2.400 1.58547 29.9
8* 56.579 3.547
9 61.290 9.200 1.72916 54.7
10 -24.051 2.000 1.80518 25.4
11 -69.500 6.323
12 30.800 5.000 1.77250 49.6
13 -110.000 3.600
14 -50.887 2.500 1.80518 25.4
15 -24.330 1.800 1.72916 54.7
16 24.330 2.000
17 ∞ 1.000 1.51633 64.1
18 ∞ 23.780
＊は回転対称非球面である。
（表５）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6
4 0.000 0.2284×10-4 -0.2950×10-7
7 0.000 0.5278×10-6 -0.1572×10-7
8 0.000 0.2482×10-6 -0.1417×10-7
（表６）
各種データ
物体距離 0.80
物体高 14.13
焦点距離 51.36
見掛け視界 15.9°
アイレリーフ 23.8
視度 -1.01 1/m
［数値実施例３］
図５〜図６と表７〜表９は、本発明による一眼レフ用高倍率ファインダ光学系の実施例３を示している。図３はレンズ構成図、図４はその諸収差図である。表４は面データ、表５は非球面データ、表６は各種データである。
図５〜図６と表７〜表９は、本発明による一眼レフ用高倍率ファインダ光学系の実施例３を示している。図３はレンズ構成図、図４はその諸収差図である。表４は面データ、表５は非球面データ、表６は各種データである。
この実施例３のレンズ構成は、以下の点を除いて実施例１のレンズ構成と同様である。
（Ａ）カバーガラス６が配置されていないこと。
（Ｂ）フィールドレンズ１０が、眼側に凹の非球面を有する非球面平凹レンズであること。
（Ａ）カバーガラス６が配置されていないこと。
（Ｂ）フィールドレンズ１０が、眼側に凹の非球面を有する非球面平凹レンズであること。
（表７）
面データ
面番号 R d N(d) νd
1 ∞ 2.000 1.51633 64.1
2 ∞ 3.050
3 ∞ 1.800 1.52538 56.3
4* 1357.900 3.500
5 ∞ 88.593 1.69680 55.5
6 ∞ 0.500
7* 39.990 2.400 1.58547 29.9
8* 26.312 3.553
9 53.190 2.000 1.80518 25.4
10 29.566 10.000 1.61800 63.4
11 -44.319 3.399
12 24.949 7.000 1.61800 63.4
13 -971.496 5.230
14 -81.998 4.000 1.74077 27.8
15 -19.400 2.000 1.77250 49.6
16 25.121 3.500
17 ∞ 1.000 1.51633 64.1
18 ∞ 20.500
＊は回転対称非球面である。
（表８）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6
4 0.000 0.1819×10-4 -0.4257×10-9
7 0.000 -0.2984×10-4 0.1140×10-8
8 0.000 -0.3714×10-4 0.3798×10-8
（表９）
各種データ
物体距離 2.65
物体高 14.13
焦点距離 51.46
見掛け視界 15.53°
アイレリーフ 20.5
視度 -0.96 1/m
面データ
面番号 R d N(d) νd
1 ∞ 2.000 1.51633 64.1
2 ∞ 3.050
3 ∞ 1.800 1.52538 56.3
4* 1357.900 3.500
5 ∞ 88.593 1.69680 55.5
6 ∞ 0.500
7* 39.990 2.400 1.58547 29.9
8* 26.312 3.553
9 53.190 2.000 1.80518 25.4
10 29.566 10.000 1.61800 63.4
11 -44.319 3.399
12 24.949 7.000 1.61800 63.4
13 -971.496 5.230
14 -81.998 4.000 1.74077 27.8
15 -19.400 2.000 1.77250 49.6
16 25.121 3.500
17 ∞ 1.000 1.51633 64.1
18 ∞ 20.500
＊は回転対称非球面である。
（表８）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6
4 0.000 0.1819×10-4 -0.4257×10-9
7 0.000 -0.2984×10-4 0.1140×10-8
8 0.000 -0.3714×10-4 0.3798×10-8
（表９）
各種データ
物体距離 2.65
物体高 14.13
焦点距離 51.46
見掛け視界 15.53°
アイレリーフ 20.5
視度 -0.96 1/m
［数値実施例４］
図７〜図８と表１０〜表１２は、本発明による一眼レフ用高倍率ファインダ光学系の実施例４を示している。図７はレンズ構成図、図８はその諸収差図である。表１０は面データ、表１１は非球面データ、表１２は各種データである。
図７〜図８と表１０〜表１２は、本発明による一眼レフ用高倍率ファインダ光学系の実施例４を示している。図７はレンズ構成図、図８はその諸収差図である。表１０は面データ、表１１は非球面データ、表１２は各種データである。
この実施例４のレンズ構成は、以下の点を除いて実施例１のレンズ構成と同様である。
（Ａ）カバーガラス６が配置されていないこと。
（Ｂ）フィールドレンズ１０が、眼側に凹の非球面を有する非球面平凹レンズであること。
（Ａ）カバーガラス６が配置されていないこと。
（Ｂ）フィールドレンズ１０が、眼側に凹の非球面を有する非球面平凹レンズであること。
（表１０）
面データ
面番号 R d N(d) νd
1 ∞ 2.000 1.51633 64.1
2 ∞ 3.050
3 ∞ 1.800 1.52538 56.3
4* 250.000 3.500
5 ∞ 88.593 1.69680 55.5
6 ∞ 0.500
7* 310.213 2.400 1.58547 29.9
8* 101.800 3.626
9 61.290 2.000 1.80518 25.4
10 25.354 9.600 1.67790 55.3
11 -81.843 4.954
12 26.946 7.000 1.65100 56.2
13 -136.445 6.420
14 -41.766 4.000 1.74077 27.8
15 -21.400 2.000 1.64000 60.1
16 23.052 3.500
17 ∞ 1.000 1.51633 64.1
18 ∞ 20.500
＊は回転対称非球面である。
（表１１）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6
4 0.000 0.1845×10-4 0.4250×10-8
7 0.000 0.2930×10-4 -0.5180×10-7
8 0.000 0.2840×10-4 -0.5300×10-7
（表１２）
各種データ
物体距離 2.65
物体高 14.13
焦点距離 52.38
見掛け視界 15.3°
アイレリーフ 20.5
視度 -1.04 1/m
面データ
面番号 R d N(d) νd
1 ∞ 2.000 1.51633 64.1
2 ∞ 3.050
3 ∞ 1.800 1.52538 56.3
4* 250.000 3.500
5 ∞ 88.593 1.69680 55.5
6 ∞ 0.500
7* 310.213 2.400 1.58547 29.9
8* 101.800 3.626
9 61.290 2.000 1.80518 25.4
10 25.354 9.600 1.67790 55.3
11 -81.843 4.954
12 26.946 7.000 1.65100 56.2
13 -136.445 6.420
14 -41.766 4.000 1.74077 27.8
15 -21.400 2.000 1.64000 60.1
16 23.052 3.500
17 ∞ 1.000 1.51633 64.1
18 ∞ 20.500
＊は回転対称非球面である。
（表１１）
非球面データ（表示していない非球面係数は0.00である）
面番号 K A4 A6
4 0.000 0.1845×10-4 0.4250×10-8
7 0.000 0.2930×10-4 -0.5180×10-7
8 0.000 0.2840×10-4 -0.5300×10-7
（表１２）
各種データ
物体距離 2.65
物体高 14.13
焦点距離 52.38
見掛け視界 15.3°
アイレリーフ 20.5
視度 -1.04 1/m
各実施例の各条件式に対する値を表１３に示す。
（表１３）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
条件式（１） 4.304 2.620 4.847 1.977
条件式（２） 0.476 0.535 0.531 0.289
条件式（３） 1.734 1.734 1.697 1.697
条件式（４） -0.388 -0.446 -0.458 -0.453
条件式（５） 1.183 1.108 1.252 1.230
条件式（６） -7.76 -24.33 -50.22 -9.09
（表１３）
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
条件式（１） 4.304 2.620 4.847 1.977
条件式（２） 0.476 0.535 0.531 0.289
条件式（３） 1.734 1.734 1.697 1.697
条件式（４） -0.388 -0.446 -0.458 -0.453
条件式（５） 1.183 1.108 1.252 1.230
条件式（６） -7.76 -24.33 -50.22 -9.09
表１３から明らかなように、実施例１〜実施例４は、条件式（１）〜（６）を満足しており、また諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
１ 撮影レンズ
２ 撮像素子
３ メインミラー
４ ピント板
４ａ フレネルレンズ
４ｂ 結像面
５ ペンタダハプリズム（正立プリズム）
６、７ カバーガラス
１０ 負のパワーのフィールドレンズ（歪曲収差補正レンズ）
２０ ルーペ光学系
２１ 第１レンズ群
２２ 第２レンズ群
２３ 第３レンズ群
２４ 第４レンズ群
２ 撮像素子
３ メインミラー
４ ピント板
４ａ フレネルレンズ
４ｂ 結像面
５ ペンタダハプリズム（正立プリズム）
６、７ カバーガラス
１０ 負のパワーのフィールドレンズ（歪曲収差補正レンズ）
２０ ルーペ光学系
２１ 第１レンズ群
２２ 第２レンズ群
２３ 第３レンズ群
２４ 第４レンズ群
Claims (6)
- 物体側から順に、被写体像が結像される結像面を有するピント板；このピント板の結像面に結像された被写体像を正立化させる正立プリズム；及びこの正立プリズムにより正立化された被写体像を拡大する、物体側から順に、負のパワーの第１レンズ群と、正のパワーの第２レンズ群と、正のパワーの第３レンズ群と、負のパワーの第４レンズ群とからなるルーペ光学系；を有する一眼レフカメラのファインダ光学系において、
第１レンズ群は、物体側に凸の１枚の負メニスカスレンズからなり、
第４レンズ群は、最も物体側の面が物体側に凹で最も眼側の面が眼側に凹であり、
次の条件式（１）及び（２）を満足することを特徴とする一眼レフカメラのファインダ光学系。
（１）１．５０＜ＳＦ１＜５．００
（２）０．２５＜ＳＦ４＜０．６０
ここで、
ＳＦ１：第１レンズ群のシェーピングファクタ、
ＳＦ４：第４レンズ群のシェーピングファクタ、
ただし、
ＳＦ１＝（ｒ１ｓ＋ｒ１ｅ）／（ｒ１ｓ−ｒ１ｅ）
ＳＦ４＝（ｒ４ｓ＋ｒ４ｅ）／（ｒ４ｓ−ｒ４ｅ）
ｒ１ｓ：第１レンズ群の物体側の面の曲率半径、
ｒ１ｅ：第１レンズ群の眼側の面の曲率半径、
ｒ４ｓ：第４レンズ群の物体側の面の曲率半径、
ｒ４ｅ：第４レンズ群の眼側の面の曲率半径。 - 請求項１記載の一眼レフカメラのファインダ光学系において、
上記ピント板と正立プリズムの間に位置させて、上記ルーペ光学系の第４レンズ群に起因する歪曲収差を補正する負のパワーのフィールドレンズを設けた一眼レフカメラのファインダ光学系。 - 請求項２記載の一眼レフカメラのファインダ光学系において、
上記フィールドレンズは、少なくとも一方の面が非球面であり、その非球面は、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って負のパワーを強める性質である一眼レフカメラのファインダ光学系。 - 請求項２又は請求項３記載の一眼レフカメラのファインダ光学系において、
次の条件式（３）、（４）及び（５）を満足する一眼レフカメラのファインダ光学系。
（３）ｎｐｄ＞１．６５
（４）−０．５＜ｆ４／ｆｅ＜−０．３
（５）１．１＜ｆｂ／ｆｅ＜１．３
ここで、
ｎｐｄ：正立プリズムのｄ線の屈折率、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離、
ｆｅ：フィールドレンズ、正立プリズム及びルーペ光学系の全体の焦点距離、
ｆｂ：ピント板の結像面から第１レンズ群の物体側の面までの空気換算距離。 - 請求項２ないし４のいずれか１項記載の一眼レフカメラのファインダ光学系において、
次の条件式（６）を満足する一眼レフカメラのファインダ光学系。
（６）ｆｃ／ｆｅ＜−５．０
ここで、
ｆｃ：フィールドレンズの焦点距離、
ｆｅ：フィールドレンズ、正立プリズム及びルーペ光学系の全体の焦点距離。 - 請求項１ないし５のいずれか１項記載の一眼レフカメラのファインダ光学系において、
第４レンズ群は、物体側から順に位置する物体側に凹の正メニスカスレンズと両凹負レンズの接合レンズからなっている一眼レフカメラのファインダ光学系。
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