JP2012133110A - 実像式変倍ファインダー、これを搭載する光学機器、および実像式変倍ファインダーの製造方法 - Google Patents

実像式変倍ファインダー、これを搭載する光学機器、および実像式変倍ファインダーの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】低倍率時に大きな画角を確保しつつ、高変倍で、小型の変倍ファインダーを提供する。
【解決手段】物体側から順に、負屈折力の第1レンズ群G1と、正屈折力の第2レンズ群G2と、負屈折力の第3レンズ群G3とを有し、全体として正屈折力の対物レンズ群OLと、対物レンズ群OLの焦点面近傍に配置された視野枠Fと、対物レンズ群OLにより形成された物体像を正立像とする第1,第2のプリズムP1,P2と、前記正立像および視野枠Fを観察する正屈折力の接眼レンズ群ELとを有する実像式変倍ファインダーにおいて、対物レンズ群OLは、前記負レンズ成分を構成する材料のd線における屈折率をnnegとし、前記負レンズ成分を構成する材料のアッベ数をνnegとしたとき、以下の条件式nneg>1.55,νneg<30.00を満足する材料で構成された負レンズ成分(図1ではG1が該当)を含む。
【選択図】図1

Description

本発明は、カメラなどに好適な実像式変倍ファインダーに関する。
近年、デジタルカメラの広角化、高変倍化、小型化が急速に進んでいる。これを受けて、実像式ファインダーでも、広角化、高変倍化、小型化に対応したものが提案されている(例えば、特許文献1および2を参照)。
特開2002−72107号公報 特開2005−107279号公報
しかしながら、特許文献1に開示の実像式ファインダーでは、低倍率時の画角が大きいものの、変倍比が小さかった。また、特許文献2に開示の実像式ファインダーでは、低倍率時の画角が大きく、変倍比も大きいが、小型化が不十分であった。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、低倍率時に大きな画角を確保しつつ、高変倍で、小型の実像式変倍ファインダー、これを搭載する光学機器、および実像式変倍ファインダーの製造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、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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レンズ群とを有し、全体として正の屈折力を有する対物レンズ群と、前記対物レンズ群の焦点面近傍に配置された視野枠と、前記対物レンズ群により形成された物体像を正立像とする像反転光学系(例えば、本実施形態における第1のプリズムP1,第2のプリズムP2)と、前記正立像および前記視野枠を観察するための正の屈折力を有する接眼レンズ群とを有する実像式変倍ファインダーにおいて、前記対物レンズ群は、以下の条件式を満足する材料で構成された負レンズ成分を含む。
nneg > 1.55
νneg < 30.00
但し、
nneg:前記負レンズ成分を構成する材料のd線における屈折率、
νneg:前記負レンズ成分を構成する材料のアッベ数。
なお、本実施形態の実像式変倍ファインダーは、以下の条件式を満足することが好ましい。
0.70 <(−f1)/f2 < 1.60
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。
また、本実施形態の実像式変倍ファインダーにおいて、前記像反転光学系は、前記第3レンズ群と前記視野枠との間の光路中に配置された第1のプリズムと、前記視野枠と前記接眼レンズ群との間の光路中に配置された第2のプリズムとからなり、前記第2のプリズムは以下の条件式を満足する材料で構成されることが好ましい。
np > 1.55
νp < 30.00
但し、
np:前記第2のプリズムを構成する材料のd線における屈折率、
νp:前記第2のプリズムを構成する材料のアッベ数。
また、本実施形態の実像式変倍ファインダーは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群は固定し、前記第2レンズ群および前記第3レンズ群を光軸に沿って移動させることが好ましい。
また、本実施形態の実像式変倍ファインダーにおいて、前記第1レンズ群、前記第2レンズ群および前記第3レンズ群は、それぞれ単レンズ1枚で構成されていることが好ましい。
また、本実施形態の実像式変倍ファインダーは、以下の条件式を満足することが好ましい。
2.0 < Bfw/fw < 3.0
但し、
Bfw:広角端状態における前記第3レンズ群の最も像側のレンズ面から前記視野枠までの光軸に沿った距離(空気換算長)、
fw:広角端状態における前記第1レンズ群から前記第3レンズ群までの合成焦点距離。
また、本実施形態の光学機器(例えば、本実施形態におけるデジタルスチルカメラ1)は、上記いずれかの実像式変倍ファインダーを備えている。
また、本発明は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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レンズ群とを有し、全体として正の屈折力を有する対物レンズ群と、前記対物レンズ群の焦点面近傍に配置された視野枠と、前記対物レンズ群により形成された物体像を正立像とする像反転光学系と、前記正立像および前記視野枠を観察するための正の屈折力を有する接眼レンズ群とを有する実像式変倍ファインダーの製造方法であって、前記対物レンズ群は、以下の条件式を満足する材料で構成された負レンズ成分を含むように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込む。
nneg > 1.55
νneg < 30.00
但し、
nneg:前記負レンズ成分を構成する材料のd線における屈折率、
νneg:前記負レンズ成分を構成する材料のアッベ数。
本発明によれば、低倍率時に大きな画角を確保しつつ、高変倍で、小型の変倍ファイン
ダー、これを搭載する光学機器、および実像式変倍ファインダーの製造方法を提供することができる。
第1実施例に係る実像式変倍ファインダーのレンズ構成、および広角端状態(W)から中間倍率(M)を経て望遠端状態(T)に至るまでの軌道を示す図である。 第1実施例に係る実像式変倍ファインダーの諸収差図であり、(a),(b),(c)はそれぞれ広角端状態,中間倍率状態,望遠端状態における諸収差図である。 第2実施例に係る実像式変倍ファインダーのレンズ構成、および広角端状態(W)から中間倍率(M)を経て望遠端状態(T)に至るまでの軌道を示す図である。 第2実施例に係る実像式変倍ファインダーの諸収差図であり、(a),(b),(c)はそれぞれ広角端状態,中間倍率状態,望遠端状態における諸収差図である。 第3実施例に係る実像式変倍ファインダーのレンズ構成、および広角端状態(W)から中間倍率(M)を経て望遠端状態(T)に至るまでの軌道を示す図である。 第3実施例に係る実像式変倍ファインダーの諸収差図であり、(a),(b),(c)はそれぞれ広角端状態,中間倍率状態,望遠端状態における諸収差図である。 本実施形態に係る実像式変倍ファインダーを搭載したデジタルスチルカメラ(光学機器)を説明する図であり、(a),(b)はそれぞれ正面図,模式断面図である。 本実施形態に係る実像式変倍ファインダーの製造方法を説明するためのフローチャートである。
以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る実像式変倍ファインダーは、図1に示すように、光軸に沿って物体側より順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを有し、全体として正の屈折力を有する対物レンズ群OLと、対物レンズ群OLの焦点面近傍に配置された視野枠Fと、対物レンズ群OLによって形成される実像および視野枠Fを拡大観察するための正屈折力の接眼レンズ群ELとを有する構成である。また、対物レンズ群OLによって形成される倒立の実像を正立化させるために、第3レンズ群G3と視野枠Fとの間に第1のプリズムP1を配置し、視野枠Fと接眼レンズ群ELとの間の光路中に第2のプリズムP2を配置している。このように対物レンズ群OLの結像面の前後にプリズムP1,P2を配置することによって、レイアウト上の小型化を図れるため好ましい。
なお、接眼レンズ群ELは、本実施形態においては単レンズで構成しているが、複数枚のレンズで構成してもよい。
そして、本実施形態の実像式変倍ファインダーは、上記のように全系の小型化を図りつつ、優れた光学性能を有するために、対物レンズ群OL内に、以下の条件式(1),(2)を満足する材料で構成された負レンズ成分を含む。
nneg > 1.55 …(1)
νneg < 30.00 …(2)
但し、
nneg:前記負レンズ成分を構成する材料のd線における屈折率、
νneg:前記負レンズ成分を構成する材料のアッベ数。
上記条件式(1),(2)は、それぞれ対物レンズ群OLの負レンズ成分を構成する材料を規定しており、低倍率時に大きな画角を確保しつつ、諸収差を良好に補正するための
条件式である。条件式(1)の下限値を下回ると、諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。また、条件式(2)の上限値を上回ると、各レンズに強い屈折力を持たせることができなくなり、小型化を図ることが難しくなる。また、色収差を良好に補正することが困難となる。
なお、本実施形態の実像式変倍ファインダーは、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。
0.70 <(−f1)/f2 < 1.60 …(3)
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離。
対物レンズ群OLの広角化および小型化を図るためには、対物レンズ群OLの焦点距離を短くする必要があるが、これに伴い、対物レンズ群OLによる実像を成立化させるためのプリズムの硝路長を確保するのが困難になる。
上記条件式(3)は、3倍以上の変倍比を持ち、大きな画角を確保しつつ、第3レンズ群G3と視野枠Fとの間に配置された第1のプリズムP1により実像を成立化させるために必要な硝路長を確保するための条件式である。条件式(3)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の屈折力が小さくなり、変倍比を確保することが困難になってしまう。また、像面湾曲が悪化するため好ましくない。一方、条件式(3)の上限値を上回ると、対物レンズ群OLによる実像を正立化させるための第1のプリズムP1の硝路長を確保するのが困難になる。また、球面収差が悪化するため好ましくない。
なお、本実施形態の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を1.20とすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実なものとするために、条件式(3)の上限値を0.93とすることがより好ましい。
また、本実施形態の実像式変倍ファインダーにおいて、第2のプリズムP2は、以下の条件式(4),(5)を満足する材料で構成されることが好ましい。
np > 1.55 …(4)
νp < 30.00 …(5)
但し、
np:前記第2のプリズムを構成する材料のd線における屈折率、
νp:前記第2のプリズムを構成する材料のアッベ数。
上記条件式(4),(5)は、第2のプリズムP2を構成する材料を規定するための条件式である。条件式(4)の下限値を下回ると、対物レンズ群OLによる実像を成立化させるために必要な第2のプリズムP2の硝路長を確保するのが困難になる。また、条件式(5)の上限値を上回ると、第2のプリズムP2に強い屈折力を持たせることができなくなり、小型化を図ることが難しくなる。また、色収差を良好に補正することが困難となる。
また、本実施形態の実像式変倍ファインダーは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1は固定し、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3を光軸に沿って移動させる(具体的には、第2レンズ群G2を瞳側から物体側に移動させ、第3レンズ群G3を物体側に凸状の軌跡を描くように移動させる)ことが好ましい。この構成によれば、所定の変倍比を稼ぎつつ、良好な光学性能を達成することができる。また、第1
レンズ群G1が保護窓の代わりを果たすので、小型化に貢献できる。
また、本実施形態の実像式変倍ファインダーにおいて、対物レンズ群OLにおける第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、および第3レンズ群G3は、それぞれ単レンズ1枚で構成されていることが好ましい。この構成によれば、装置の小型化を図ることができる。また、製造コストの低減にも役立つ。
また、本実施形態の実像式変倍ファインダーは、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
2.0 < Bfw/fw < 3.0 …(6)
但し、
Bfw:広角端状態における第3レンズ群G3の最も像側のレンズ面から視野枠Fまでの光軸に沿った距離(空気換算長)、
fw:広角端状態における第1レンズ群G1から第3レンズ群G3までの合成焦点距離。
条件式(6)の上限値を上回ると、第1〜第3レンズ群G1〜G3をそれぞれ単レンズで構成した場合、諸収差、特に歪曲収差の補正が困難になる。また、条件式(6)の下限値を下回ると、第3レンズ群G3と視野枠Fとの間に正立プリズムP1を配置することが困難となる。また、ファインダー全体の大きさを一定とした場合に、広角端状態における広い画角を確保することが困難となる。
また、本実施形態の実像式変倍ファインダーに、非球面を導入することが望ましい。本実施形態に係る実像式変倍ファインダーの各レンズ群に非球面を導入することによって、収差の補正や各レンズ群のレンズ枚数を軽減することが容易になる。具体的には、対物レンズ群OLの第1レンズ群G1に非球面を用いることによって、広画角化に伴い発生する歪曲収差を良好に補正することができる。また、第2レンズ群G2に非球面を用いることによって、該第2レンズ群G2を1枚のレンズのみで構成した場合でも諸収差、特に球面収差を良好に補正することができる。第3レンズ群G3に非球面を用いることによって、像面湾曲を良好に補正することができる。
次に、図7(a),(b)を用いて、上述の実像式変倍ファインダーを搭載したデジタルカメラ(光学機器)について説明する。このデジタルスチルカメラ1は、撮影用光路11aを有する撮影レンズ11と、撮像素子12(例えば、CCDやCMOSセンサー等)と、画像処理部13と、液晶表示モニター14と、シャッター釦15と、撮影用光路11aと略平行なファインダー用光路21aを有する上述の実像式変倍ファインダー21とを含んで構成される。
カメラ1の上部に配置されたシャッター釦15を押圧されると、それに連動して撮影レンズ11を通して撮影が行われる。すると、カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ11で集光され、撮像素子12上に物体(被写体)像を形成する。撮像素子12で受光された物体(被写体)像は、画像処理部13を介し、電子画像としてカメラ背部に設けられた液晶表示モニター14に表示される。また、画像処理部13には不図示のメモリが接続されており、撮影された電子画像を記録することもできる。
一方、同じ物体(被写体)からの光は、上述の実像式変倍ファインダー21に入射すると、対物レンズ群OLにより倒立像にされ、第1のプリズムP1,視野枠F,第2のプリズムP2を順に介して正立像となり、接眼レンズ群ELにより撮影者の網膜(不図示)上に結像される。これにより、撮影者は、物体(被写体)像を、上述の実像式変倍ファイン
ダー21を通して、正立像として観察することができる。
なお、撮影レンズ11がズームレンズの場合、対物レンズ群OLは、撮影レンズ11のズームレンズに連動して焦点距離が変化するように構成されている。
また、カメラ1は、撮像素子13に代わって、銀塩フィルムを配置した銀塩カメラとして構成しても良い。
続いて、図8を参照しながら、上述の実像式変倍ファインダーの製造方法について概説する。
まず、鏡筒内に、光路側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを有し、全体として正の屈折力を持つ対物レンズ群OLと、対物レンズ群OLの焦点面近傍に視野枠Fと、対物レンズ群OLにより形成された物体像を正立像とする第1のプリズムP1,第2のプリズムP2と、前記正立像および視野枠Fを観察するための正の屈折力を有する接眼レンズ群ELとを組み込む(ステップS10)。
なお、この組み込みステップにおいて、第1のプリズムP1は、第3レンズ群G3と視野枠Fとの間の光路中に組み込む。また、第2のプリズムは、視野枠Fと接眼レンズ群ELとの間の光路中に組み込む。
また、上記組み込みステップにおいて、具体的には図1に示すように、負の屈折力を有する第1レンズ群G1として両凹形状の単レンズを、正の屈折力を有する第2レンズ群G2として両凸形状の単レンズを、負の屈折力を有する第3レンズ群G3として物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを配置する。また、接眼レンズ群ELとして両凸形状の正レンズを配置する。
また、対物レンズ群OLは、以下の条件式(1),(2)を満足する材料で構成された負レンズ成分(図1では、第1レンズ群G1を構成する両凹形状の単レンズL1が該当)を含むように構成する(ステップS20)。
nneg > 1.55 …(1)
νneg < 30.00 …(2)
但し、nneg:前記負レンズ成分を構成する材料のd線における屈折率、
νneg:前記負レンズ成分を構成する材料のアッベ数。
以上のような本実施形態に係る製造方法によれば、低倍率時に大きな画角を確保しつつ、高変倍で、小型の実像式変倍ファインダーを得ることができる。
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表1〜表3を示すが、これらは第1実施例〜第3実施例における各諸元の表である。
表中の[全体諸元]において、mはファインダー倍率を、Xは視度(単位:ディオプター、Dまたはm-1)を、Aは半画角(単位:度)、E.Pはアイポイントを示す。
ここで、視度の単位「ディオプター」について説明する。視度X[ディオプター]とは、接眼レンズ群ELによる像が、アイポイントE.Pから光軸上に1/X[m]の位置にできる状態のことを示す。なお、符号は、像が接眼レンズ群ELより物体側にできたとき
を負とする。
表中の[レンズデータ]において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、rは各レンズ面の曲率半径を、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である面間隔を、nd,νdはそれぞれd線(波長587.6nm)に対する屈折率,アッベ数を、(可変)は可変面間隔を示す。なお、曲率半径rの欄の「∞」は平面を示す。また、空気の屈折率(d線)1.00000の記載は省略する。
表中の[非球面データ]には、[レンズデータ]に示した非球面について、その形状を次式(a)で示す。ここで、yは光軸に垂直な方向の高さを、X(y)は高さyにおける光軸方向の変位量(サグ量)を、rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは円錐定数を、Anは第n次の非球面係数を示す。なお、「E-n」は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。また、[レンズデータ]において、非球面の面番号の左側に*印を付している。
X(y)=y2/[r×{1+(1−κ×y2/r21/2}]
+A2×y2+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(a)
表中の[可変間隔データ]において、広角端状態、中間倍率状態、望遠端状態の各状態における、Di(但し、iは整数)は第i面と第(i+1)面の可変間隔を示す。
また、表中の[条件式]において、上記の条件式(1)〜(6)に対応する値を示す。
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、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、これに限られるものではない。また、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。
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。
(第1実施例)
第1実施例について、図1、図2および表1を用いて説明する。図1は、第1実施例に係る実像式変倍ファインダーのレンズ構成、および、広角端状態(W)から中間倍率状態(M)を経て望遠端状態(T)までの軌道を示す。
図1に示すように、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する対物レンズ群OLと、対物レンズ群OLの焦点面近傍に配置された視野を制限するための視野枠Fと、対物レンズ群OLによって形成される実像および視野枠Fを拡大観察するための正の屈折力を有する接眼レンズ群ELとからなる。
また、対物レンズ群OLによって形成される倒立の実像を正立化させるために、第3レンズ群G3と視野枠Fとの間の光路中にコンデンサレンズと一体化した第1のプリズムP1を配置し、視野枠Fと接眼レンズ群ELとの間の光路中に第2のプリズムP2を配置している。なお、図1において、第1のプリズムP1および第2のプリズムP2は、それぞれ展開した状態で示されている。
対物レンズ群OLは、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。詳細には、第1レンズ群G1は両凹形状の負レンズからなり、第2レンズ群G2は両凸形状の正レンズからなり、第3レンズ群G3は物体側に凸面を向け
た負メニスカスレンズからなる。つまり、対物レンズ群OLを構成する全てのレンズ群は、単レンズ1枚のみで構成されている。また、接眼レンズ群ELは、両凸形状の正レンズからなる。
また、本実施例において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1は固定し、第2レンズ群G2を瞳側から物体側に移動させ、第3レンズ群G3を物体側に凸状の軌跡を描くように移動させる。
以上のような構成により、対物レンズ群OLによって形成された倒立の実像は、第1のプリズムP1,第2のプリズムP2によって正立化され、接眼レンズ群ELを介し、アイポイントE.Pで観察されることとなる。
下記の表1に、第1実施例における各諸元の値を示す。表1における面番号1〜14は、図1に示す面1〜14に対応している。なお、第1実施例では、第1面、第3面、第4面、第6面、および、第12面が非球面形状に形成されている。
(表1)
[全体諸元]
m = 0.199〜0.598
視度X = -1.0(m-1
A = 36.57 〜 21.36 〜 12.43
E.P = 18(mm)

[レンズデータ]
面番号 r d νd nd
*1 -24.68880 1.00 26.63 1.60710 (G1)
2 2.99730 D2(可変)
*3 7.02060 2.80 57.57 1.49108 (G2)
*4 -3.98510 D4(可変)
5 20.42460 1.00 30.24 1.58518 (G3)
*6 7.72550 D6(可変)
7 ∞ 12.00 30.24 1.58518 (P1)
8 -10.53320 0.80
9 ∞ 0.80 (F)
10 ∞ 22.40 30.24 1.58518 (P2)
11 ∞ 0.60
*12 20.00770 2.50 57.57 1.49108 (EL)
13 -13.76040 18.00
14 ∞ E.P

[非球面データ]
第1面
κ=1.0000
A2=0.00000E+00,A4=2.29380E-03,A6=-5.50389E-05,A8=1.00000E-28,A10=1.00000E-20
第3面
κ=-6.5064
A2=0.00000E+00,A4=-4.12623E-05,A6=-6.59576E-04,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第4面
κ=1.0000
A2=0.00000E+00,A4=7.12741E-04,A6=-2.38373E-04,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第6面
κ=1.0000
A2=0.00000E+00,A4=2.85463E-03,A6=-5.43819E-04,A8=2.26621E-04,A10=-3.21763E-05
第12面
κ=-8.2671
A2=0.00000E+00,A4=0.00000E+00,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00

[可変間隔データ]
広角端 中間倍率 望遠端
倍率 0.19943 0.35200 0.59841
D2 9.78414 6.09269 3.24625
D4 0.71287 1.20060 6.96460
D6 1.21747 4.42119 1.50363

[条件式]
条件式(1): nneg = 1.60710 (対応レンズ:G1)
条件式(2): νneg = 26.63 (対応レンズ:G1)
条件式(3): (−f1) / f2 =0.77
条件式(6): Bfw/fw = 2.68
表1に示す諸元の表から、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、上記条件式(1)〜(3),(6)を満たすことが分かる。
図2(a),(b),(c)は、それぞれ第1実施例に係る実像式変倍ファインダーの広角端状態,中間倍率状態,望遠端状態における諸収差図である。
各収差図は、左側から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、横収差を、これらの下方に倍率色収差を示す。なお、横収差図とは、光軸上(図中A=0.0で示す)では球面収差を、光軸外では(画角Aを有する)ではコマ収差を示す。各収差図において、C,F,d,gは、それぞれ、C線(波長656.28nm),F線(波長486.13nm),d線(波長587.56nm),g線(波長435.84nm)での収差曲線を示す。
球面収差図において、縦軸はファインダーへの光線の入射高さHを示し、横軸は視度(単位:ディオプター、Dで示す)を示す。非点収差図において、縦軸はファインダーへの光線の入射半画角Aを示し、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。歪曲収差図において、縦軸はファインダーへの光線の入射半画角Aを示す。なお、球面収差図、非点収差図および歪曲収差図では、それぞれ、入射高さHの最大値、入射半画角Aの最大値を示している。横収差において、各半画角Aでの収差を示し、縦軸はファインダーからの光線の射出角度を示す。倍率色収差図において、縦軸はファインダーからの光線の射出角度を示す。
ここまでの収差図の説明については、全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。
各収差図から明らかなように、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、非常に単純なレンズ構成であって、低倍率時に73度以上の画角を有しつつ、3.0倍以上の変倍比を有する。また、各収差図より、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、広角端状態、中間倍率状態、および望遠端状態に亘って、良好に収差を補正していることが分かる。
(第2実施例)
第2実施例について、図3、図4および表2を用いて説明する。図3は、第2実施例に係る実像式変倍ファインダーのレンズ構成、および、広角端状態(W)から中間倍率状態(M)を経て望遠端状態(T)までの軌道を示す。
図3に示すように、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する対物レンズ群OLと、対物レンズ群OLの焦点面近傍に配置された視野を制限するための視野枠Fと、対物レンズ群OLによって形成される実像および視野枠Fを拡大観察するための正の屈折力を有する接眼レンズ群ELとからなる。
また、対物レンズ群OLによって形成される倒立の実像を正立化させるために、第3レンズ群G3と視野枠Fとの間の光路中にコンデンサレンズと一体化した第1のプリズムP1を配置し、視野枠Fと接眼レンズ群ELとの間の光路中に第2のプリズムP2を配置している。なお、図3において、第1のプリズムP1および第2のプリズムP2は、それぞれ展開した状態で示されている。
対物レンズ群OLは、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。詳細には、第1レンズ群G1は両凹形状の負レンズからなり、第2レンズ群G2は両凸形状の正レンズからなり、第3レンズ群G3は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。つまり、対物レンズ群OLを構成する全てのレンズ群は、単レンズ1枚のみで構成されている。また、接眼レンズ群ELは、両凸形状の正レンズからなる。
また、本実施例において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1は固定し、第2レンズ群G2を瞳側から物体側に移動させ、第3レンズ群G3を物体側に凸状の軌跡を描くように移動させる。
以上のような構成により、対物レンズ群OLによって形成された倒立の実像は、第1のプリズムP1,第2のプリズムP2によって正立化され、接眼レンズ群ELを介し、アイポイントE.Pで観察されることとなる。
下記の表2に、第2実施例における各諸元の値を示す。表2における面番号1〜14は、図3に示す面1〜14に対応している。なお、第2実施例では、第1面、第3面、第4面、第6面、および、第12面が非球面形状に形成されている。
(表2)
[全体諸元]
m = 0.201〜0.636
視度X = -1.0(m-1
A = 36.71 〜 19.31 〜 12.00
E.P = 18(mm)

[レンズデータ]
面番号 r d νd nd
*1 -177.60240 1.00 26.63 1.60710 (G1)
2 3.15780 D2(可変)
*3 6.16190 2.40 57.57 1.49108 (G2)
*4 -4.46700 D4(可変)
5 15.00780 1.00 30.24 1.58518 (G3)
*6 5.73880 D6(可変)
7 ∞ 12.00 30.24 1.58518 (P1)
8 -9.71400 0.80
9 ∞ 0.80 (F)
10 ∞ 27.85 30.24 1.58518 (P2)
11 ∞ 0.60
*12 24.15280 2.40 57.57 1.49108 (EL)
13 -16.01090 18.00
14 ∞ E.P

[非球面データ]
第1面
κ=1.0000
A2=0.00000E+00,A4=1.27187E-03,A6=1.00000E-23,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第3面
κ=-4.8676
A2=0.00000E+00,A4=1.00000E-23,A6=-5.26528E-04,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第4面
κ=1.0000
A2=0.00000E+00,A4=-4.50889E-04,A6=-2.09597E-04,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第6面
κ=4.6530
A2=0.00000E+00,A4=9.47792E-04,A6=-8.70807E-04,A8=3.34477E-04,A10=-6.16871E-05
第12面
κ=-8.5426
A2=0.00000E+00,A4=0.00000E+00,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00

[可変間隔データ]
広角端 中間倍率 望遠端
倍率 0.20148 0.40056 0.63589
D2 10.24962 5.66469 3.18585
D4 0.80541 1.86842 6.10778
D6 1.33664 4.85857 3.09805

[条件式]
条件式(1): nneg = 1.60710 (対応レンズ:G1)
条件式(2): νneg = 26.63 (対応レンズ:G1)
条件式(3): (−f1) / f2 =0.90
条件式(6): Bfw/fw = 2.35
表2に示す諸元の表から、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、上記条件式(1)〜(3),(6)を満たすことが分かる。
図4(a),(b),(c)は、それぞれ第2実施例に係る実像式変倍ファインダーの広角端状態,中間倍率状態,望遠端状態における諸収差図である。各収差図から明らかなように、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、非常に単純なレンズ構成であって、低倍率時に73度以上の画角を有しつつ、3.1倍以上の変倍比を有する。また、各収差図より、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、広角端状態、中間倍率状態、および望遠端状態に亘って、良好に収差を補正していることが分かる。
(第3実施例)
第3実施例について、図5、図6および表3を用いて説明する。図5は、第3実施例に係る実像式変倍ファインダーのレンズ構成、および、広角端状態(W)から中間倍率状態(M)を経て望遠端状態(T)までの軌道を示す。
図5に示すように、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する対物レンズ群OLと、対物レンズ群OLの焦点面近傍に配置された視野を制限するための視野枠Fと、対物レンズ群OLによって形成される実像および視野枠Fを拡大観察するための正の屈折力を有する接眼レンズ群ELとからなる。
また、対物レンズ群OLによって形成される倒立の実像を正立化させるために、第3レンズ群G3と視野枠Fとの間の光路中にコンデンサレンズと一体化した第1のプリズムP1を配置し、視野枠Fと接眼レンズ群ELとの間の光路中に第2のプリズムP2を配置している。なお、図5において、第1のプリズムP1および第2のプリズムP2は、それぞれ展開した状態で示されている。
対物レンズ群OLは、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とから構成されている。詳細には、第1レンズ群G1は両凹形状の負レンズからなり、第2レンズ群G2は両凸形状の正レンズからなり、第3レンズ群G3は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる。つまり、対物レンズ群OLを構成する全てのレンズ群は、単レンズ1枚のみで構成されている。また、接眼レンズ群ELは、両凸形状の正レンズからなる。
また、本実施例において、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1は固定し、第2レンズ群G2を瞳側から物体側に移動させ、第3レンズ群G3を物体側に凸状の軌跡を描くように移動させる。
以上のような構成により、対物レンズ群OLによって形成された倒立の実像は、第1のプリズムP1,第2のプリズムP2によって正立化され、接眼レンズ群ELを介し、アイポイントE.Pで観察されることとなる。
下記の表3に、第3実施例における各諸元の値を示す。表3における面番号1〜14は、図5に示す面1〜14に対応している。なお、第3実施例では、第1面、第3面、第4面、第6面、および、第12面が非球面形状に形成されている。
(表3)
[全体諸元]
m = 0.200〜0.605
視度X = -1.1(m-1
A = 36.96 〜 29.90 〜 22.57
E.P = 18(mm)

[レンズデータ]
面番号 r d νd nd
*1 -20.83340 1.00 26.63 1.60710 (G1)
2 3.02480 D2(可変)
*3 7.59130 2.80 57.57 1.49108 (G2)
*4 -3.97090 D4(可変)
5 28.64870 1.00 26.63 1.60710 (G3)
*6 8.41530 D6(可変)
7 ∞ 12.00 30.24 1.58518 (P1)
8 -10.53320 1.40
9 ∞ 0.90 (F)
10 ∞ 22.90 26.63 1.60710 (P2)
11 ∞ 0.60
*12 20.00770 2.40 57.57 1.49108 (EL)
13 -13.76040 18.00
14 ∞ E.P

[非球面データ]
第1面
κ=1.0000
A2=0.00000E+00,A4=2.24148E-03,A6=-5.50039E-05,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第3面
κ=-9.3500
A2=0.00000E+00,A4=-1.62181E-05,A6=-6.09176E-04,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第4面
κ=0.4380
A2=0.00000E+00,A4=-3.99199E-04,A6=-2.89063E-04,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第6面
κ=1.0000
A2=0.00000E+00,A4=2.23633E-03,A6=-3.88961E-04,A8=2.00469E-04,A10=-3.08927E-05
第12面
κ=-8.2671
A2=0.00000E+00,A4=0.00000E+00,A6=0.00000E+00,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00

[可変間隔データ]
広角端 中間倍率 望遠端
倍率 0.19995 0.41100 0.60476
D2 10.03549 5.39243 3.33299
D4 0.90140 2.61954 7.88618
D6 0.99360 3.91852 0.71132

[条件式]
条件式(1): nneg = 1.60710 (対応レンズ:G1)
条件式(2): νneg = 26.63 (対応レンズ:G1)
条件式(3): (−f1) / f2 =0.90
条件式(4): np = 1.60710 (対応レンズ:P2)
条件式(5): νp = 26.63 (対応レンズ:P2)
条件式(6): Bfw/fw = 2.74
表3に示す諸元の表から、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、上記条件式(1)〜(6)を満たすことが分かる。
図6(a),(b),(c)は、それぞれ第3実施例に係る実像式変倍ファインダーの広角端状態,中間倍率状態,望遠端状態における諸収差図である。各収差図から明らかなように、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、非常に単純なレンズ構成であって、低倍率時に73度以上の画角を有しつつ、3.0倍以上の変倍比を有する。また、各収差図より、本実施例に係る実像式変倍ファインダーは、広角端状態、中間倍率状態、および
望遠端状態に亘って、良好に収差を補正していることが分かる。
ここまで、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
OL 対物レンズ群
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
P1 第1のプリズム
F 視野枠
P2 第2のプリズム
EL 接眼レンズ群
1 デジタルスチルカメラ(光学機器)

Claims (8)

  1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、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レンズ群とを有し、全体として正の屈折力を有する対物レンズ群と、
    前記対物レンズ群の焦点面近傍に配置された視野枠と、
    前記対物レンズ群により形成された物体像を正立像とする像反転光学系と、
    前記正立像および前記視野枠を観察するための正の屈折力を有する接眼レンズ群とを有する実像式変倍ファインダーにおいて、
    前記対物レンズ群は、以下の条件式を満足する材料で構成された負レンズ成分を含むことを特徴とする実像式変倍ファインダー。
    nneg > 1.55
    νneg < 30.00
    但し、
    nneg:前記負レンズ成分を構成する材料のd線における屈折率、
    νneg:前記負レンズ成分を構成する材料のアッベ数。
  2. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の実像式変倍ファインダー。
    0.70 < (−f1)/f2 < 1.60
    但し、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離。
  3. 前記像反転光学系は、前記第3レンズ群と前記視野枠との間の光路中に配置された第1のプリズムと、前記視野枠と前記接眼レンズ群との間の光路中に配置された第2のプリズムとからなり、前記第2のプリズムは以下の条件式を満足する材料で構成されることを特徴とする請求項1または2に記載の実像式変倍ファインダー。
    np > 1.55
    νp < 30.00
    但し、
    np:前記第2のプリズムを構成する材料のd線における屈折率、
    νp:前記第2のプリズムを構成する材料のアッベ数。
  4. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群は固定し、前記第2レンズ群および前記第3レンズ群を光軸に沿って移動させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の実像式変倍ファインダー。
  5. 前記第1レンズ群、前記第2レンズ群および前記第3レンズ群は、それぞれ単レンズ1枚で構成されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の実像式変倍ファインダー。
  6. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の実像式変倍ファインダー。
    2.0 < Bfw/fw < 3.0
    但し、
    Bfw:広角端状態における前記第3レンズ群の最も像側のレンズ面から前記視野枠までの光軸に沿った距離(空気換算長)、
    fw:広角端状態における前記第1レンズ群から前記第3レンズ群までの合成焦点距離。
  7. 請求項1〜6のいずれか一項に記載の実像式変倍ファインダーを備えたことを特徴とする光学機器。
  8. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、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レンズ群とを有し、全体として正の屈折力を有する対物レンズ群と、
    前記対物レンズ群の焦点面近傍に配置された視野枠と、
    前記対物レンズ群により形成された物体像を正立像とする像反転光学系と、
    前記正立像および前記視野枠を観察するための正の屈折力を有する接眼レンズ群とを有する実像式変倍ファインダーの製造方法であって、
    前記対物レンズ群は、以下の条件式を満足する材料で構成された負レンズ成分を含むように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込むことを特徴とする実像式変倍ファインダーの製造方法。
    nneg > 1.55
    νneg < 30.00
    但し、
    nneg:前記負レンズ成分を構成する材料のd線における屈折率、
    νneg:前記負レンズ成分を構成する材料のアッベ数。
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