JP2012088604A5 - - Google Patents

Description

ファインダー光学系およびそれを用いた撮像装置

本発明はファインダー光学系およびそれを用いた撮像装置に関し、例えば、ビデオカメラ、デジタルカメラなどの撮像装置に好適なものである。

近年、デジタルカメラに用いられる撮影光学系として、広画角および高ズーム比のズームレンズが用いられている。このため、デジタルカメラに装着されるファインダー光学系には、撮影光学系の仕様に合わせた広画角・高ズーム比の変倍機能を有したファインダー光学系であることが要求されている。又、このファインダー光学系には、小型のデジタルカメラに組み込むことから小型でしかも高い光学性能を有することが要求されている。ファインダー光学系として、変倍作用のある対物光学系で形成した物体像（ファインダー像）を反転光学系で正立像とし、この正立像を接眼レンズを介して観察する実像式の変倍ファインダーが知られている（特許文献１、２）。

特許文献１、２では、対物光学系を複数のレンズ群で構成し、２以上のレンズ群を移動させることによってズーミングを行い、対物光学系により物体像の倍率を種々と変えている。そしてこのときの物体像をポロプリズムや複数のプリズムにより成る像反転光学系を介して正立像としている。そしてこの正立像を接眼レンズを介して観察している。特許文献１，２に開示されている対物光学系は、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、および正の屈折力の第４レンズ群から構成されている。そして、第１レンズ群が不動で、第２レンズ群、第３レンズ群、第４レンズ群が移動することで変倍および変倍に伴う視度変化（ファインダー視度変化）を補正している。

特開２０１０‐３９３３９号公報 特開２００７‐２０６１６４号公報

最近、デジタルカメラに用いられる撮像光学系は小型化、広画角化そして高ズーム比化され、それに対応してファインダー光学系も小型で、広画角、高ズーム比のものが求められている。広画角で高ズーム比の小型のファインダー光学系を得るには、対物光学系のズームタイプおよび変倍に伴って移動するレンズ群の屈折力（パワー）や移動量を適切に設定することが重要となってくる。これらの要素が不適当だと全系の小型化を図りつつ、高いズーム比、広画角で高い光学性能を得るのが困難になってくる。

本発明は、広画角化及び高ズーム比化が容易で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲で良好なる光学性能が得られるファインダー光学系およびそれを用いた撮像装置の提供を目的とする。

本発明のファインダー光学系は、変倍機能を有する正の屈折力の対物光学系と、

前記対物光学系で結像される倒立像を正立像に反転するための反転光学系と、

前記正立像からの光束を観察側へ導光するための正の屈折力の接眼光学系から構成されるファインダー光学系であって、

前記対物光学系は物体側から観察側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から成り、ズーミングに際し、前記第２、第３、第４レンズ群が光軸上を移動し、

前記対物光学系の広角端における焦点距離をｆｗ、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＧ２Ｒ１、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２、第４レンズ群の移動距離を各々ｍ２、ｍ４とするとき、

１．４＜｜Ｇ２Ｒ１／ｆｗ｜＜２．０ ・・・（１）

０．０＜｜ｍ２／ｍ４｜＜３．０ ・・・（２）

なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、広画角化及び高ズーム比が容易で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲で良好なる光学性能が得られるファインダー光学系が得られる。

本発明の実施例１の実像式のファインダー光学系のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例１の広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図 本発明の実施例２の実像式のファインダー光学系のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例２の広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図 本発明の実施例３の実像式のファインダー光学系のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例３の広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図 本発明の実施例４の実像式のファインダー光学系のレンズ断面図 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ） 本発明の実施例４の広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図 本発明のファインダー光学系の要部斜視図 本発明のファインダー光学系を用いた撮像装置の要部概略図

以下に本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明のファインダー光学系は、変倍機能を有する対物光学系と対物光学系が形成する物体像（倒立像）を反転し、正立像とする反転光学系と、物体像からの光束を反転光学系を介して観察者のアイポイントへ導く接眼光学系とを備えている。対物光学系は物体側から観察側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から成っている。そしてズーミング（変倍）に際して第１レンズ群が不動で、第２レンズ群、第３レンズ群および第４レンズ群が光軸上を移動する。
これによって変倍および変倍に伴う視度変化を補正している。

図１は、実施例１のファインダー光学系の光路を展開したときの広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例１のファインダー光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端（長焦点距離端）における収差図である。実施例１のファインダー倍率は、−０．１９〜−０．７０である。図３は、実施例２のファインダー光学系の光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例２のファインダー光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例２のファインダー倍率は−０．１９〜−０．６９である。

図５は、実施例３のファインダー光学系の光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例３のファインダー光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例３のファインダー倍率は−０．１９〜−０．７５である。図７は、実施例４のファインダー光学系の光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）はそれぞれ実施例４のファインダー光学系の広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。実施例４のファインダー倍率は−０．１９〜−０．７０である。図９は、本発明のファインダー光学系の要部斜視図である。図１０は、本発明のファインダー光学系と撮影光学系を有する撮像装置の要部概略図である。各実施例のファインダー光学系は、撮像装置（光学機器）に用いられる光学系であり、レンズ断面図において、左方が物体側で、右方が観察側である。

次に、各実施例のファインダー光学系のレンズ断面図について説明する。Ｇｏは変倍および変倍に伴う視度変化（ファインダー視度変化）を補正し、全体として正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）を有する対物光学系である。対物光学系Ｇｏは正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４で構成され、物体像（ファインダー像）を所定面上に形成（結像）している。Ｇｒは反転光学系（像反転光学系）であり、第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２を有し、対物光学系Ｇｏによって形成される物体像（倒立像）を正立像に反転している。レンズ断面図では第１、第２プリズムＰ１、Ｐ２は光路を展開したブロックとして示している。ＳＰは絞り（部材）であり通過光束を制限している。

Ｓ１は視野絞りであり、ファインダー視野の範囲を制限している。Ｇｅは接眼光学系であり、反転光学系Ｇｒで正立像とした物体像からの光束を、アイポイントＥｐに導光している。観察者は接眼レンズＧｅを介してアイポイントＥｐより物体像を観察している。矢印は、広角端から望遠端への変倍および変倍に伴う視度変化を補正するための各レンズ群の移動方向（移動軌跡）を示している。尚、以下の各実施例において広角端と望遠端のズーム位置とは変倍用のレンズ群（各実施例では第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４）が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。

次に、収差図について説明する。球面収差図において、実線はｄ線、２点鎖線はＦ線、１点鎖線はＣ線である。非点収差図において実線はｄ線のサジタル像面、点線はｄ線のメリディオナル像面、２点鎖線はＦ線のサジタル像面、１点鎖線はＦ線のメリディオナル像面である。倍率色収差図において２点鎖線はＦ線、１点鎖線はＣ線である。Ａはファインダー倍率、ωは入射光の半画角である。各実施例のファインダー光学系では、全系の小型化と高い光学性能を実現するために、第２レンズ群Ｌ２の物体側のレンズ面の曲率半径を条件式（１）を満足するように設定している。

一般に、広画角化を図ろうとすると、負の屈折力のレンズ群である第２レンズ群Ｌ２の屈折力は強まる。このとき、第２レンズ群Ｌ２を１枚のレンズで構成すると、第２レンズ群Ｌ２の物体側のレンズ面の曲率半径Ｇ２Ｒ１は曲率がきつくなる傾向となる。曲率半径Ｇ２Ｒ１の曲率が過度に強すぎると、光線は屈折せず全反射し、すなわち光線が通りにくくなる。そこで各実施例では、対物光学系Ｇｅの広角端における焦点距離と第２レンズ群Ｌ２の物体側のレンズ面の曲率半径との関係を条件式（１）を満足するように適切に設定している。そして更に、第２レンズ群Ｌ２と第４レンズ群Ｌ４のズーミングの際の移動距離（移動量）を条件式（２）を満足するように設定している。

一般に、高ズーム比化を図るには、例えば変倍レンズ群である第２レンズ群Ｌ２の移動距離を増やす必要がある。第１レンズ群Ｌ１がズーミングに際して固定の場合、第２レンズ群Ｌ２の移動距離を増やすと望遠端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３が干渉しないよう、広角端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔を予め十分に広げておく必要がある。この結果、各実施例のように、対物光学系Ｇｏの軸上光線束を決定する部材ＳＰを第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置しているファインダー光学系においては、広角端において第２レンズ群Ｌ２と部材ＳＰとの距離が長くなる。この結果、第１レンズ群Ｌ１と部材ＳＰとの距離が増えて前玉（第１レンズ群Ｌ１）の有効径が増大してくる。

そこで、各実施例では、部材ＳＰより観察者側の第４レンズ群Ｌ４のズーミングに際しての移動量を増やし、第４レンズ群Ｌ４に変倍分担させることで、第２レンズ群Ｌ２の変倍分担を軽減している。以上のように各実施例のファインダー光学系では対物光学系Ｇｏの全体の小型化を図りつつ、広画角化および高ズーム比化が容易で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲で良好なる光学性能を得ている。

次に、実施例１〜４の対物光学系Ｇｏを構成する各レンズ群について説明する。対物光学系Ｇｏの第１レンズ群Ｌ１を正の屈折力のレンズ群とすることで、結像作用を持たせ、正の屈折力のレンズ群を先行させることで後続するレンズ群のレンズ外形を小さくしている。対物光学系Ｇｏの第２レンズ群Ｌ２を負の屈折力のレンズ群とし、光軸上を移動させることによって変倍効果を持たせている。対物光学系Ｇｏの第３レンズ群Ｌ３を正の屈折力のレンズ群とし、ズーミングに際して移動させることによって変倍に伴う視度変化（ファインダー視度変化）を補正している。対物光学系Ｇｏの第４レンズ群Ｌ４を正の屈折力のレンズ群とすることで、第３レンズ群Ｌ３を射出した光を視野枠Ｓ１又はその近傍に一次結像させている。

次に、実施例１〜４の対物光学系Ｇｏを構成する各レンズ群のズーミングに際しての移動について説明する。対物光学系Ｇｏの第１レンズ群Ｌ１はメカ構成を簡素化するため、ズーミングに際して不動としている。一般に、変倍および変倍に伴う視度変化を補正するためには、少なくとも２つのレンズ群を移動させる必要がある。しかしながら、全系の変倍機能を１つのレンズ群で負担すると、変倍機能を有するレンズ群の移動距離が増大し、対物光学系の全長（最も物体側のレンズ面から第１プリズム１の第１面までの距離）が長くなる。

そこで各実施例では、ズーミングに際して、３つのレンズ群を移動させ、変倍機能を複数のレンズ群で分担して、所定のズーム比を確保しつつ対物光学系Ｇｏの全長が短くなるようにしている。このとき、広角端から望遠端までのズーミングに際して、最も変倍比の大きい（主変倍機能を有する）レンズ群を主変倍レンズ群とし、次に変倍比の大きい（副変倍機能を有する）レンズ群を副変倍レンズ群と呼ぶ。

各実施例では、第４レンズ群Ｌ４を主変倍レンズ群、第２レンズ群Ｌ２を副変倍レンズ群とし、２つのレンズ群に変倍機能を分担している。具体的には、第２レンズ群Ｌ２は、広角端から望遠端へのズーミングに際して単調に観察側へ移動している。第４レンズ群Ｌ４は、第２レンズ群Ｌ２との間隔を短くするよう、物体側へ移動している。なお、ズーミングに際してのレンズ群の移動距離の符合は、観察側へ移動するときを正の符号、物体側へ移動するときを負の符号としている。

ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２の移動距離が大きすぎると、対物光学系Ｇｏの全長が増大してくる。逆に、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２の移動距離が小さすぎると、所望のズーム比（変倍比）を得ることが困難となる。これと同様に、ズーミングに際して第４レンズ群Ｌ４の移動距離が小さすぎると、第４レンズ群Ｌ４の変倍分担が過小となり、所望のズーム比を得ることが難しくなる。逆に、ズーミングに際して第４レンズ群Ｌ４の移動距離が大きすぎると、対物光学系Ｇｏの全長が増大してくる。

そこで、各実施例では、主変倍機能を有する第４レンズ群Ｌ４と、副変倍機能を有する第２レンズ群Ｌ２のズーミングの際の移動方向および移動距離を適切に設定すること（条件式（２））により、対物光学系Ｇｏ全体の小型化と高ズーム比化を実現している。

次に、ズーミングに際しての第３レンズ群L３の移動について説明する。広角端から望遠端へのズーミングに際して第３レンズ群Ｌ３は第２レンズ群L２との間隔を縮めるよう観察側へ移動することで、広角端での対物光学系Ｇｏの全長の短縮を図りつつ、変倍に伴う視度変化を補正している。第３レンズ群Ｌ３の移動方向は、広角端から望遠端へのズーミングの際に第３レンズ群Ｌ３を物体側へ移動することでも第２レンズ群Ｌ２との間隔を縮めることはできる。

しかしながら、この組み合わせでは、望遠端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３が干渉しないよう、広角端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔を充分確保しなければならず、対物光学系Ｇｏの全長が大型化する。そこで、各実施例では、第３レンズ群Ｌ３を観察側へ移動させる構成とした。

次に、実施例１〜４の対物光学系Ｇｏの各レンズ群のレンズ構成について説明する。対物光学系Ｇｏの第１レンズ群Ｌ１は両凸形状の正レンズで構成されており、特に望遠側において球面収差を良好に補正している。第２レンズ群Ｌ２は両凹形状の負レンズで構成されており、画角変化による像面変動を良好に補正している。第３レンズ群Ｌ３および第４レンズ群Ｌ４は両凸形状の正レンズで構成されており、球面収差と非点収差を良好に補正している。そして、各レンズ群は非球面形状のレンズ面を有することで、軸上光線と軸外光線の収差補正を独立に行い、少ないレンズ枚数で良好な光学性能を達成している。また、第１乃至第４レンズ群をプラスティック材より成るレンズで構成することで、対物光学系Ｇｏの簡素化を実現している。

次に、実施例１〜４で用いている像反転光学系Ｇｒの構成について図９を用いて説明する。第１プリズムＰ１は、対物光学系Ｇｏからの光束を入射面Ｐ１ａより入射させ、第１反射面Ｐ１ｂで光軸Ｌａと垂直方向に光束を反射させている。そして第１反射面Ｐ１ｂを反射した光束を射出面Ｐ１ｃ面より射出させて１次結像面Ｓ１ａへ導光している。ファインダー視野範囲を示す視野枠Ｓ１は、一次結像面又はその近傍（第１プリズムＰ１の射出面Ｐ１ｃ近傍）に設けられている。視野枠Ｓ１は遮光部材または液晶等の表示手段から成っている。

射出面Ｐ１ｃは正の屈折力を有しており、入射する光束を集光光束または平行光束とするフィールドレンズとして作用している。そして、射出面Ｐ１ｃを射出した光束を第２プリズムＰ２の入射面Ｐ２ａに入射させ、第２反射面Ｐ２ｂ、第３反射面Ｐ２ｃ、第４反射面Ｐ２ｄでそれぞれ光軸と垂直方向に反射させて、射出面Ｐ２ｅより射出させている。第１プリズムＰ１と第２プリズムＰ２により、対物光学系Ｇｏによって形成される物体側（倒立像）を正立像に反転し、射出面Ｐ２ｅより射出させて接眼レンズ（接眼光学系）Ｇｅに導光している。

次に、実施例１〜４で用いている接眼光学系Ｇｅの構成について説明する。接眼レンズＧｅは正の屈折力を有する単レンズで構成されている。対物光学系Ｇｏにより形成された物体像を第１、第２プリズムＰ１，Ｐ２を介して正立の物体像とし、接眼レンズＧｅを介してアイポイントＥｐより観察している。広視野かつコンパクトなファインダー光学系を構成するためには、接眼光学系Ｇｅの接眼倍率をある程度高くし、対物光学系Ｇｏと接眼光学系Ｇｅの屈折力配分を適切に行う必要がある。ただし、対物光学系Ｇｏに対し、接眼倍率が極端に大きすぎると、接眼光学系Ｇｅの歪曲収差が増大してくる。

逆に、接眼倍率が極端に小さすぎると、広視野を達成するために、対物光学系Ｇｏを大型化しなくてはならない。各実施例では、対物光学系Ｇｏに対する接眼倍率を適切に設定することで、広視野でありながら、ファインダー光学系をコンパクトに構成している。

今、対物光学系Ｇｏの広角端における焦点距離をｆｗとする。第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＧ２Ｒ１とする。対物光学系Ｇｏの第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離を各々ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４とする。接眼光学系の焦点距離をｆｅとする。広角端から望遠端へのズーミングにおける第２レンズ群Ｌ２の移動距離をｍ２、第４レンズ群Ｌ４の移動距離をｍ４とする（但し、観察側への移動するときを正符号、その逆を負符号とする）。このとき各実施例の実像式のファインダー光学系では前述したように条件式（１）、（２）を満足するようにしている。

１．４＜｜Ｇ２Ｒ１／ｆｗ｜＜２．０ ・・・（１）
０．０＜｜ｍ２／ｍ４｜＜３．０ ・・・（２）
さらに、本発明の実像式のファインダー光学系では以下の条件式のうち１以上を満足するようにしている。

０．０＜ｆ１／ｆ３＜１．１ ・・・（３）
０．４＜ｆ２／ｆ４＜１．０ ・・・（４）
４＜ｆ３／ｆｗ＜１０ ・・・（５）
０．０＜ｆｗ／ｆｅ＜０．４ ・・・（６）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（１）は対物光学系Ｇｏの広角端における焦点距離に対する、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ面の曲率半径を規定した式である。

条件式（１）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ面の曲率半径が過度にきつくなり、前記レンズ面において屈折せず全反射してしまい、光線が通らなくなる場合が生じてくる。条件式（１）の上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ面の曲率半径が緩すぎてくる。そうすると、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が過度に弱まり、このとき所望のズーム比を得ようとすると、第２レンズ群Ｌ２のズーミングに際して移動距離を過度に増やさなければならなくなる。

第２レンズ群Ｌ２の移動距離が過度に増えると、望遠端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３が干渉しないよう、予め広角端で第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔を十分に確保しておかなければならず、対物光学系Ｇｏの全長が増加してくる。さらに好ましくは、条件式（１）の数値範囲を以下の如く設定するのが良い。

１．４＜｜Ｇ２Ｒ１／ｆｗ｜＜１．８ ・・・（１ａ）
条件式（２）は第４レンズ群Ｌ４のズーミングに際しての移動距離に対する、第２レンズ群Ｌ２のズーミングに際しての移動距離の比を規定した式である。条件式（２）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の移動距離が過度に小さくなり、所望のズーム比を得ようとした場合、第２レンズ群Ｌ２の屈折力を過度に強めなければならなくなる。第２レンズ群Ｌ２の屈折力が過度に強いと、良好な光学性能を得るためには、複数のレンズに屈折力を分担させなければならなくなるため、構成レンズ枚数が増大してくる。条件式（２）の上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の移動距離が過度に長くなる。

第１レンズ群Ｌ１がズーミングに際して固定の光学系において、第２レンズ群Ｌ２の移動距離が過度に増えると、望遠端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３が干渉してくる。このとき干渉しないよう、広角端において予め第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔を十分に確保しておかなければならない。この結果、対物光学系Ｇｏの全長が増加してくる。さらに好ましくは、条件式（２）の数値範囲を以下の如く設定するのが良い。

１．０＜｜ｍ２／ｍ４｜＜３．０ ・・・（２ａ）
条件式（３）は第３レンズ群Ｌ３の焦点距離に対する、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離の比を規定した式である。条件式（３）の下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が短くなり、すなわち、第１レンズ群Ｌ１の屈折力が過大となり、望遠端において軸上色収差が補正不足となる。条件式（３）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が長くなり、すなわち、第１レンズ群の屈折力が過小となる。この場合、第１レンズ群Ｌ１を通過する光線を曲げる力（屈折力）が過小となるため、第１レンズ群Ｌ１を通過する光線の高さが高くなり、前玉有効径が大型化してくる。さらに好ましくは、条件式（３）の数値範囲を以下の如く設定するのが良い。

０．８＜ｆ１／ｆ３＜１．１ ・・・（３ａ）
条件式（４）は、第４レンズ群Ｌ４の焦点距離に対する、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離の比を規定した式である。条件式（４）の下限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が短くなり、すなわち、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が過大となるため、ペッツバール和がマイナス側に増大する。その結果、像面のオーバー傾向を過度に強めることとなり、収差補正が困難になる。条件式（４）の上限を超えると、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離が長くなり、すなわち、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が過小となる。

第２レンズ群Ｌ２は変倍機能を有するため、第２レンズ群Ｌ２の屈折力が過小となると、所望のズーム比を得るためには、第２レンズ群Ｌ２の移動距離が増大する。その結果、望遠端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３が干渉しないようにするため、広角端において第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間隔を予め確保しなければならない。この結果、広角端において対物光学系ＧＯの全長が増大してくる。さらに好ましくは、条件式（４）の数値範囲を以下の如く設定するのが良い。

０．５＜ｆ２／ｆ４＜１．０・・・（４ａ）
条件式（５）は広角端における対物光学系Ｇｏの焦点距離に対する、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離の比を規定した式である。条件式（５）の下限を超えると、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が短くなり、すなわち、第３レンズ群Ｌ３の屈折力が過大となる。その結果、望遠端において球面収差が補正不足となる。条件式（５）の上限を超えると、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離が長くなり、すなわち、第３レンズ群Ｌ３の屈折力がゆるくなる。この結果、高ズーム比化に伴う視度変化を十分に補正することが困難になる。さらに好ましくは、条件式（５）の数値範囲を以下の如く設定するのが良い。

４＜ｆ３／ｆｗ＜８・・・（５ａ）
条件式（６）は、対物光学系Ｇｏの焦点距離と接眼光学系Ｇｏの焦点距離の関係を規定した式である。条件式（６）の下限を超えると、対物光学系Ｇｏの焦点距離を一定と考えると、接眼光学系Ｇｅの焦点距離が過大となり、すなわち接眼倍率が低くなるため、所望のファインダー倍率を得るのが難しくなる。また、接眼光学系Ｇｅの焦点距離を一定、すなわち、接眼倍率を一定と考えた場合は、対物光学系Ｇｏの焦点距離が短すぎるため、各レンズ群の屈折力を増大させなければならない。

その結果、所望の光学性能を達成するためには、各レンズ群の屈折力を複数のレンズに分散させなければならず、構成レンズ枚数が増大してくる。条件式（６）の上限を超えると、対物光学系Ｇｏの焦点距離を一定と考えると、接眼光学系Ｇｅの焦点距離が過小となり、接眼光学系Ｇｅの糸巻き型の歪曲収差が増大してくる。さらに好ましくは、条件式（６）の数値範囲を以下の如く設定するのが良い。

０．０＜ｆｗ／ｆｅ＜０．３・・・（６ａ）
以上のように各実施例によれば、対物光学系Ｇｅの全体の小型化を図りつつ、２８ｍｍ相当の広画角化と３．５倍以上の高ズーム比化が容易で、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲で良好なる光学性能のファインダー光学系が得られる。

次に各実施例の数値実施例を示す。各数値実施例において使用する記号の意味は次に示すとおりである。数値実施例において、Ａはファインダー倍率、ωはファインダーの半画
角、ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔である。そして、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番
目のレンズ（レンズ群）の材料の波長５８７．６ｎｍにおける屈折率とアッベ数である。非球面形状は光軸からの高さＨの位置での光軸方向の変位を、面頂点基準でｘとするとき、

で表される。ただし、Ｒは曲率半径、ｋは円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８は非球面係数である。また、［ｅ＋Ｘ］は［１０^X］を意味し、［ｅ−Ｘ］は［１０^-X］を意味している。
前述の各条件式と数値実施例における諸数値の関係を表１に示す。

［数値実施例１］A＝-0.19〜-0.70 ω＝33.26〜9.30°
面番号 r d nd νd
1* 11.943 1.85 1.49171 57.4
2 -13.994 (可変)
3* -3.986 0.70 1.58306 30.2
4* 2.955 (可変)
5 ∞ -0.07
6* 7.006 1.00 1.49171 57.4
7* -414.859 (可変)
8* 4.414 1.70 1.49171 57.4
9* -4.130 (可変)
10 ∞ 6.74 1.57090 33.8
11 -16.620 0.40
12 ∞ 2.40
13 ∞ 13.53 1.57090 33.8
14 ∞ 0.10
15 ∞ 0.20
16 ∞ 0.09
17* 16.781 1.60 1.49171 57.4
18 -9.084 16.00
19 アイポイント

非球面データ
第1面 K =-1.07387e+000 A 4=-4.19172e-004 A 6=-1.01933e-005 A 8= 8.91911e-008

第3面 K =-1.04035e+001 A 4=-1.96110e-003 A 6=-1.07105e-004 A 8= 1.42947e-005

第4面 K =-2.21203e+000 A 4= 1.19316e-002 A 6=-2.90078e-003 A 8= 1.09535e-004

第6面 K =-4.97725e+000 A 4=-1.26709e-002 A 6= 5.95654e-004 A 8=-3.51771e-004

第7面 K = 1.05876e+004 A 4=-1.13663e-002 A 6=-3.55948e-004 A 8= 2.04933e-005

第8面 K = 2.19665e-001 A 4=-2.12036e-003 A 6=-1.56374e-004 A 8= 1.64269e-004

第9面 K =-2.89698e+000 A 4= 1.90846e-003 A 6= 4.35793e-005 A 8= 1.11517e-004

第17面 K = 3.79650e+000 A 4=-4.47796e-004 A 6= 5.04578e-006 A 8=-2.43568e-007


ズーム比 3.64
広角 中間 望遠
倍率 -0.19 -0.44 -0.70
画角 33.26 14.65 9.30
全長 14.03 14.03 14.03

d 2 0.78 3.65 4.56
d 4 4.45 2.01 1.19
d 7 3.22 1.57 0.47
d 9 0.41 1.62 2.64

群 始面 焦点距離
第1 レンズ群 1 13.42
第2 レンズ群 3 -2.81
第3 レンズ群 5 14.02
第4 レンズ群 8 4.64
反転光学系 10 29.11
接眼光学系 17 12.24

［数値実施例２］A＝-0.19〜-0.69 ω＝33.82〜9.26°
面番号 r d nd νd
1* 11.360 1.85 1.49171 57.4
2 -12.595 (可変)
3* -3.501 0.70 1.58306 30.2
4* 3.153 (可変)
5 ∞ -0.07
6* 6.532 1.00 1.49171 57.4
7* -303.758 (可変)
8* 4.414 1.70 1.49171 57.4
9* -4.304 (可変)
10 ∞ 6.74 1.57090 33.8
11 -16.620 0.40
12 ∞ 2.40
13 ∞ 13.53 1.57090 33.8
14 ∞ 0.10
15 ∞ 0.20
16 ∞ 0.09
17* 16.781 1.60 1.49171 57.4
18 -9.084 16.00
19 アイポイント

非球面データ
第1面 K =-8.39787e-001 A 4=-3.46688e-004 A 6=-2.72618e-005 A 8= 3.86376e-007

第3面 K =-1.06761e+001 A 4=-1.07681e-003 A 6=-2.43181e-004 A 8= 3.92114e-005

第4面 K =-1.56403e+000 A 4= 1.47037e-002 A 6=-2.08994e-003 A 8=-6.77859e-006

第6面 K =-5.73557e+000 A 4=-1.02215e-002 A 6= 1.67904e-003 A 8=-1.99712e-008

第7面 K =-4.95134e+000 A 4=-1.00365e-002 A 6= 6.49632e-004 A 8= 2.00293e-006

第8面 K = 6.93670e-001 A 4=-1.57892e-003 A 6=-7.32813e-005 A 8=-5.99224e-006

第9面 K =-4.39311e+000 A 4= 2.34155e-003 A 6=-4.08300e-005 A 8= 1.31361e-006

第17面 K = 3.79650e+000 A 4=-4.47796e-004 A 6= 5.04578e-006 A 8=-2.43568e-007



ズーム比 3.67
広角 中間 望遠
倍率 -0.19 -0.51 -0.69
画角 33.82 12.64 9.26
全長 13.74 13.74 13.74

d 2 0.54 3.98 4.72
d 4 4.67 2.12 1.50
d 7 3.00 0.93 0.34
d 9 0.36 1.54 2.00

群 始面 焦点距離
第1 レンズ群 1 12.46
第2 レンズ群 3 -2.74
第3 レンズ群 5 13.02
第4 レンズ群 8 4.74
反転光学系 10 29.11
接眼光学系 17 12.24

［数値実施例３］A＝-0.19〜-0.75 ω＝34.95〜8.83°
面番号 r d nd νd
1* 12.093 1.85 1.49171 57.4
2 -13.960 (可変)
3* -3.386 0.70 1.58306 30.2
4* 3.200 (可変)
5 ∞ -0.07
6* 6.562 1.00 1.49171 57.4
7* -152.987 (可変)
8* 4.428 1.70 1.49171 57.4
9* -4.264 (可変)
10 ∞ 6.74 1.57090 33.8
11 -16.620 0.40
12 ∞ 2.40
13 ∞ 13.53 1.57090 33.8
14 ∞ 0.10
15 ∞ 0.20
16 ∞ 0.09
17* 16.781 1.60 1.49171 57.4
18 -9.084 16.00
19 アイポイント

非球面データ
第1面 K =-1.74853e+000 A 4=-3.54717e-004 A 6=-1.85512e-005 A 8= 2.72585e-007

第3面 K =-9.90260e+000 A 4=-1.23426e-003 A 6=-1.29561e-004 A 8= 1.32038e-005

第4面 K =-1.84629e+000 A 4= 1.48001e-002 A 6=-3.25802e-003 A 8= 1.31102e-004

第6面 K =-6.12489e+000 A 4=-1.08628e-002 A 6= 4.74569e-004 A 8=-1.34667e-004

第7面 K =-2.46236e+004 A 4=-9.87872e-003 A 6=-4.75356e-004 A 8= 6.01078e-005

第8面 K = 1.72352e-001 A 4=-1.78961e-003 A 6=-1.37286e-004 A 8= 1.15019e-004

第9面 K =-3.04785e+000 A 4= 1.96002e-003 A 6= 1.04383e-005 A 8= 8.19156e-005

第17面 K = 3.79650e+000 A 4=-4.47796e-004 A 6= 5.04578e-006 A 8=-2.43568e-007


ズーム比 4.01
広角 中間 望遠
倍率 -0.19 -0.47 -0.75
画角 34.95 14.39 8.83
全長 14.07 14.07 14.07

d 2 0.72 3.82 4.22
d 4 4.49 1.97 1.05
d 7 3.28 1.30 0.16
d 9 0.40 1.80 3.46

群 始面 焦点距離
第1 レンズ群 1 13.49
第2 レンズ群 3 -2.72
第3 レンズ群 5 12.82
第4 レンズ群 8 4.72
反転光学系 10 29.11
接眼光学系 17 12.24

［数値実施例４］A＝-0.19〜-0.70 ω＝33.24〜9.34°
面番号 r d nd νd
1* 12.084 1.85 1.49171 57.4
2 -14.213 (可変)
3* -4.300 0.70 1.58306 30.2
4* 2.842 (可変)
5 ∞ -0.07
6* 7.050 1.00 1.49171 57.4
7* -378.119 (可変)
8* 4.433 1.70 1.49171 57.4
9* -4.112 (可変)
10 ∞ 6.74 1.57090 33.8
11 -16.620 0.40
12 ∞ 2.40
13 ∞ 13.53 1.57090 33.8
14 ∞ 0.10
15 ∞ 0.20
16 ∞ 0.09
17* 16.781 1.60 1.49171 57.4
18 -9.084 16.00
19 アイポイント

非球面データ
第1面 K =-2.34671e-001 A 4=-4.28928e-004 A 6=-9.82031e-006 A 8= 1.00523e-007

第3面 K =-9.79261e+000 A 4=-2.23155e-003 A 6=-1.10485e-004 A 8= 1.74562e-005

第4面 K =-3.14151e+000 A 4= 1.28935e-002 A 6=-2.64693e-003 A 8= 2.62653e-005

第6面 K = 1.74391e+000 A 4=-1.24567e-002 A 6= 4.31797e-004 A 8=-5.69717e-004

第7面 K = 1.08773e+003 A 4=-8.96297e-003 A 6=-3.75860e-004 A 8=-1.20166e-004

第8面 K = 2.43693e-001 A 4=-1.65241e-003 A 6=-4.28534e-005 A 8= 1.74489e-004

第9面 K =-3.26633e+000 A 4= 1.67854e-003 A 6= 1.50903e-004 A 8= 1.35873e-004

第17面 K = 3.79650e+000 A 4=-4.47796e-004 A 6= 5.04578e-006 A 8=-2.43568e-007


ズーム比 3.64

倍率 -0.19 -0.43 -0.70
画角 33.24 14.94 9.34
全長 14.12 14.12 14.12

d 2 0.78 3.66 5.12
d 4 4.44 2.11 1.51
d 7 3.31 1.64 0.18
d 9 0.41 1.53 2.14

群 始面 焦点距離
第1 レンズ群 1
13.60
第2 レンズ群 3 -2.83
第3 レンズ群 5 14.09
第4 レンズ群 8 4.64
反転光学系 10 29.11
接眼光学系 17 12.24

次に実施例１〜４に示したファインダー光学系をデジタルスチルカメラ（撮像装置）に適用した実施例を図１０を用いて説明する。図１０（Ａ）は正面図であり、図１０（Ｂ）は断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）において１０はカメラ本体である。１１は撮影光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。固体撮像素子１２によって光電変換された被写体像に対応する情報は不図示のメモリに記録される。１３は被写体像を観察するためのファインダー光学系である。ファインダー光学系１３は実施例１〜４に示したような実像式のファインダー光学系で構成される。このように本発明の実像式のファインダー光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型の撮像装置が実現できる。

Ｇｏ…対物光学系 Ｇｒ…反転光学系 Ｇｅ…接眼光学系 Ｌ１…第１レンズ群Ｌ２…第２レンズ群 Ｌ３…第３レンズ群 Ｌ４…第４レンズ群 Ｓ１ …視野枠

Claims (7)

1. 変倍機能を有する正の屈折力の対物光学系と、
   前記対物光学系で結像される倒立像を正立像に反転するための反転光学系と、
   前記正立像からの光束を観察側へ導光するための正の屈折力の接眼光学系から構成されるファインダー光学系であって、
   前記対物光学系は物体側から観察側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群から成り、ズーミングに際し、前記第２、第３、第４レンズ群が光軸上を移動し、
   前記対物光学系の広角端における焦点距離をｆｗ、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をＧ２Ｒ１、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第２、第４レンズ群の移動距離を各々ｍ２、ｍ４とするとき、
   １．４＜｜Ｇ２Ｒ１／ｆｗ｜＜２．０
   ０．０＜｜ｍ２／ｍ４｜＜３．０
   なる条件式を満足することを特徴とするファインダー光学系。
2. 前記第１、第３レンズ群の焦点距離を各々ｆ１、ｆ３とするとき、
   ０．０＜ｆ１／ｆ３＜１．１
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１のファインダー光学系。
3. 前記第２、第４レンズ群の焦点距離を各々ｆ２、ｆ４とするとき、
   ０．４＜ｆ２／ｆ４＜１．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２のファインダー光学系。
4. 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
   ４＜ｆ３／ｆｗ＜１０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項のファインダー光学系。
5. 前記接眼光学系の焦点距離をｆｅとするとき、
   ０．０＜ｆｗ／ｆｅ＜０．４
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のファインダー光学系。
6. 前記第１乃至第４レンズ群はそれぞれプラスティック材より成る１つのレンズからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のファインダー光学系。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のファインダー光学系と撮影光学系を有することを特徴とする撮像装置。