JP2520683B2 - 一眼レフレックスカメラのファインダ― - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、一眼レフレックスカメラのファインダー光
学系で、特に一眼レフレックス方式の電子スチルカメラ
およびビデオカメラに好適であるファインダー光学系に
関するものである。

［従来の技術］ 銀塩フィルムを使用した従来の一眼レフレックスカメ
ラのファインダー光学系は、第13図に示すように撮影レ
ンズ１からの光束を、クイックリターンミラー５′によ
って撮影側とファインダー側へ時分割で分けたうえ、フ
ァインダー側への光束は、スクリーンマット13上に結像
させペンタゴナルダハプリズム14により正立像としてか
ら接眼レンズ15により観察するという方式をとっている
のがほとんどである。

一方、電子スチルカメラやビデオカメラなどは、撮像
素子として²／₃インチ（6.6×8.8）や¹／₂インチ（4.8
×6.4）のものを用いており、35mm銀塩カメラのフィル
ムの大きさ（24×36）に比べ極めて小さい。そのため
に、ファインダーにより像を観察する場合、従来の35mm
銀塩カメラと同様の接眼レンズでは、充分な大きさの像
を観察することができない。

そのため、電子スチルカメラやビデオカメラでは、接
眼レンズの焦点距離を短くして拡大倍率を大きくする必
要がある。しかし倍率を大きくするため接眼レンズの焦
点距離を短くすると、接眼レンズから被観察面までの距
離も短くなる傾向となる。したがって、正立プリズム等
の光学部材を配置するためには、接眼レンズの主点を被
観察面側へずらした構成にしなければならない。つまり
撮影レンズにたとえるとバックフォーカスの長いレンズ
構成にする必要がありレンズ構成が複雑になる。

一眼レフレックス方式の電子スチルカメラやビデオカ
メラ用のファインダー光学系の従来例として、特開昭61
-29816号公報や、特開昭60-233628号公報に記載された
ものが知られている。前者の従来例は、正立プリズムと
してペンタダハプリズムを用い、接眼レンズは、５〜６
枚構成である。又後者の従来例は、正立プリズムとして
三角柱状プリズムとダハプリズムを用い、接眼レンズは
４枚構成である。このように両者とも接眼レンズの構成
枚数が多く、接眼レンズの拡大倍率を大きくする場合ダ
ハプリズムは高精度に研磨を行なう必要があり、コスト
高になる。

又従来より像を正立像にする方法として、ダハプリズ
ムの代りにリレーレンズを用い、撮影レンズにより形成
された像をこのリレーレンズにて反転させて再結像し、
この像を接眼レンズを通して観察するようにしたファイ
ンダーが知られている。このファインダーは、ダハプリ
ズムを用いるものよりもコスト面では有利であるが、し
かしリレーレンズと接合レンズを合わせた構成枚数が９
枚程度で多くなる問題点を有している。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明は、像の正立方法としてリレーレンズを用いた
一眼レフレックス方式のファインダー光学系であって、
電子スチルカメラやビデオカメラに好適な少ない構成枚
数でかつルーペ倍率が14〜15倍程度の高倍率のファイン
ダー光学系を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明のファインダー光学系は、撮影レンズの後方に
分割ミラーを配置して光路を撮像側とファインダー側と
に分け、ファインダー側において結像した像をリレーレ
ンズで反転して再結像させその像を接眼レンズを通して
観察するファインダー光学系において、眼側より順に接
眼レンズが正の第１レンズ１枚よりなり、リレーレンズ
は正の第２レンズ，正の第３レンズ，両凹の第４レン
ズ，眼側に凹面を向けた正のメニスカスレンズの第５レ
ンズと，正の第６レンズとよりなり、この接眼レンズと
リレーレンズを合わせて第１レンズが第６レンズまでの
６枚にて構成するもので、撮影レンズによる像位置であ
る被観察面をファインダー光学系の結像面とするもの
で、更に次の条件を満足することを特徴としている。

（１） 0.25＜｜β₃〜₆｜＜0.6、 β₃〜₆＜０ （２） 0.65＜f₃〜₆/|f|＜1.3,f＜０ （３） 20＜（ν₅＋ν₆）/2−ν₄ ただしβ₃〜₆は第３レンズから第６レンズまでの結像
倍率、f₃〜₆は第３レンズから第６レンズまでの合成焦
点距離、ｆは全系の焦点距離、ν₄，ν₅，ν₆は夫々第
４レンズ，第５レンズ，第６レンズのアッベ数である。

本発明のファインダーの基本構成は、第１図の概念図
に示す通りであって、１は撮影レンズ、２はリレーレン
ズ３および接眼レンズ４により構成されるファインダー
である。この光学系で撮影レンズ１を通過した光は、分
割ミラー５により撮像側とファインダー側に分けられ
る。ファインダー側で結像した像Ｉはリレーレンズ３に
より反転されて正立像Ｉ′を形成する。この像Ｉ′を接
眼レンズ４を通して観察する。

このファインダーにおいて、本発明では、前述のよう
な構成にしてある。ここでレンズ設計の簡便さ等を考慮
して逆追跡の手法をとることとし、前述のように眼側よ
り順に第１レンズ，第２レンズ，…のように示すことに
する。

まず各レンズの作用について説明する。第３レンズよ
り第６レンズ（撮影レンズ像からは第６〜第３レンズ）
までからなるリレーレンズは、全体として正の屈折力を
持ち、撮影レンズにより形成された像Ｉを反転させて再
結像させる作用を有している。又第２レンズは、正の屈
折力を持ち主に瞳を眼側へ伝達させる作用を持ち、又第
１レンズは、第２レンズから第６レンズよりなるリレー
レンズにて再結像された像を観察するための接眼レンズ
である。

上記のような作用を行なうためには、少なくとも３枚
の正レンズを必要とするが、３枚の正レンズだけでは、
色収差，球面収差，像面わん曲の補正は不可能であり更
に少なくとも１枚の負レンズが必要である。又歪曲収
差，コマ収差，非点収差の補正を考えた場合、リレーレ
ンズの瞳位置に対して対称な構成にすることが望まし
く、リレーレンズの瞳位置の付近に負レンズを、この負
レンズの前後に正レンズを配置して、再結像のためのレ
ンズ系として正負正のトリプレットが考えられる。しか
し瞳を伝達する作用を有するレンズと接眼レンズが負レ
ンズよりも眼側に配置されるために負レンズの像側の正
レンズは２枚用い、正，負，正，正の構成とすることが
軸外収差補正上望ましい。

以上の理由から本発明のファインダーは再結像作用を
有する系として４枚のレンズ、瞳の伝達のために１枚の
正レンズの５枚をリレーレンズとして用い更に１枚の正
レンズの接眼レンズとによって全体として６枚とし、前
述のような構成にした。そして１枚のレンズのみで構成
された接眼レンズで発生する収差は、リレーレンズで逆
の収差を発生させることによって全体としての収差が良
好に補正されるようにした。更に６枚のレンズで良好な
性能を保つために前記の各条件を満足する必要がある。

条件（１）は、第３レンズから第６レンズまでの結像
倍率を規定したもので上限の0.6を越えると軸上光束が
高くなり球面収差が補正不足になり、軸上の色収差が補
正不足になる。又下限の0.25を越えると第３レンズから
第６レンズを通る軸外光線の光軸とのなす角が大になり
軸外収差の補正が困難になり又レンズ系の全長が長くな
り好ましくない。

条件（２）は第３レンズから第６レンズの合成焦点距
離を規定したもので、下限の0.65を越えると第３レンズ
から第６レンズまでを通る軸外光線の光軸とのなす角が
大になり軸外収差の補正が困難である。一方上限1.3を
越えると第３レンズから第６レンズの径が大になるばか
りかレンズ系の全長が長くなり好ましくない。

条件（３）は、色収差の補正に関するもので、この条
件の範囲を越えると軸上の色収差の補正が困難になる。

尚後に示す実施例２〜４等のように撮影レンズの射出
瞳とファインダーレンズの瞳を一致させるために撮像レ
ンズの像の出来る位置である被観察面付近にフイールド
レンズが配置される場合がある。この場合は上記フイー
ルドレンズを含めファインダーレンズとし、全系の合成
焦点距離およびルーペ倍率は、上記フイールドレンズを
含めたものである。

［実施例］ 次に本発明の一眼レフレックスカメラのファインダー
の実施例を示す。

実施例１ ｆ＝−18.5、ルーペ倍率＝250/|f|＝13.5倍 アイポイント；第１面から15、瞳径;4 結像面：第12面より17.6 r₁＝23.9559 d₁＝2.9102 n₁＝1.51633 ν₁＝64.15 r₂＝−46.8764 d₂＝36.8818 r₃＝25.7126 d₃＝3.2554 n₂＝1.69680 ν₂＝55.52 r₄＝−58.6887 d₄＝24.7141 r₅＝10.1459 d₅＝2.4877 n₃＝1.69680 ν₃＝55.52 r₆＝−76.2577 d₆＝4.6329 r₇＝−5.8022 d₇＝3.7801 n₄＝1.84666 ν₄＝23.88 r₈＝12.1739 d₈＝1.1438 r₉＝−30.5136 d₉＝2.2982 n₅＝1.69680 ν₅＝55.52 r₁₀＝−7.3069 d₁₀＝0.7211 r₁₁＝28.0559 d₁₁＝4.4779 n₆＝1.60311 ν₆＝60.70 r₁₂＝−10.5990 β₃〜₆＝−0.42、f₃〜₆＝17.36 （ν₅＋ν₆）/2−ν₄＝34.23 実施例２ ｆ＝−18.5、ルーペ倍率＝250/|f|＝13.5倍 アイポイント；第１面から15、瞳径;4 結像面：第14面 r₁＝17.7858 d₁＝2.8786 n₁＝1.60311 ν₁＝60.70 r₂＝−316.5819 d₂＝35.7340 r₃＝25.7783 d₃＝2.9962 n₂＝1.69680 ν₂＝55.52 r₄＝−57.8794 d₄＝21.3962 r₅＝9.3758 d₅＝2.5113 n₃＝1.69680 ν₃＝55.52 r₆＝668.0549 d₆＝4.7578 r₇＝−5.8077 d₇＝3.8286 n₄＝1.84666 ν₄＝23.88 r₈＝11.9131 d₈＝1.1698 r₉＝−17.4836 d₉＝2.3030 n₅＝1.69680 ν₅＝55.52 r₁₀＝−6.9017 d₁₀＝0.8218 r₁₁＝30.6216 d₁₁＝4.5019 n₆＝1.60311 ν₆＝60.70 r₁₂＝−10.3399 d₁₂＝18.8650 r₁₃＝15.6157（非球面） d₁₃＝2.0000 n₇＝1.49216 ν₇＝57.50 r₁₄＝∞ 非球面係数 Ｐ＝2.6115、Ｂ＝0.12108×10^-1 Ｅ＝−0.12811×10^-2、Ｆ＝0.72377×10^-4 Ｇ＝−0.19933×10^-5 β₃〜₆＝−0.43、f₃〜₆＝18.7 （ν₅＋ν₆）/2−ν₄＝34.23 実施例３ ｆ＝−18.5、ルーペ倍率＝250/|f|＝13.5倍 アイポイント：第１面より15、瞳径:6 結像面：第14面 r₁＝19.2319 d₁＝3.0251 n₁＝1.51633 ν₁＝64.15 r₂＝−387.4855 d₂＝39.9601 r₃＝28.3641 d₃＝3.1381 n₂＝1.77250 ν₂＝49.66 r₄＝−56.1703 d₄＝21.9363 r₅＝9.1039 d₅＝2.5093 n₃＝1.60311 ν₃＝60.70 r₆＝−1928.0560 d₆＝4.8744 r₇＝−5.8171 d₇＝3.8041 n₄＝1.80518 ν₄＝25.43 r₈＝11.5530 d₈＝1.1376 r₉＝−52.6802 d₉＝2.2987 n₅＝1.69680 ν₅＝55.52 r₁₀＝−7.3990 d₁₀＝0.6898 r₁₁＝23.7820 d₁₁＝4.5001 n₆＝1.60311 ν₆＝60.70 r₁₂＝−10.8772 d₁₂＝14.8841 r₁₃＝16.7565（非球面） d₁₃＝3.0271 n₇＝1.49216 ν₇＝57.50 r₁₄＝∞ 非球面係数 Ｐ＝2.8636、Ｂ＝0.10492×10^-1 Ｅ＝−0.13187×10^-2、Ｆ＝0.74478×10^-4 Ｇ＝−0.22267×10^-5 β₃〜₆＝−0.41、f₃〜₆＝15.87 （ν₅＋ν₆）/2−ν₄＝32.68 実施例４ ｆ＝−16.5、ルーペ倍率＝250/|f|＝15.2倍 アイポイント：第１面より15、瞳径:4 結像面：第14面より２ r₁＝19.4479 d₁＝2.8967 n₁＝1.60311 ν₁＝60.70 r₂＝−500.3508 d₂＝39.1997 r₃＝29.4476 d₃＝3.0478 n₂＝1.77250 ν₂＝49.66 r₄＝−61.5376 d₄＝21.8735 r₅＝9.3789 d₅＝2.5069 n₃＝1.60311 ν₃＝60.70 r₆＝−263.9084 d₆＝4.8640 r₇＝−6.1288 d₇＝3.7871 n₄＝1.80518 ν₄＝25.43 r₈＝11.4914 d₈＝1.1319 r₉＝−48.8718 d₉＝2.2969 n₅＝1.69680 ν₅＝55.52 r₁₀＝−7.7690 d₁₀＝0.6592 r₁₁＝24.8172 d₁₁＝4.4949 n₆＝1.60311 ν₆＝60.70 r₁₂＝−11.0619 d₁₂＝13.8319 r₁₃＝15.6748（非球面） d₁₃＝1.6106 n₇＝1.49216 ν₇＝57.50 r₁₄＝−95.6854 非球面係数 Ｐ＝4.0756、Ｂ＝0.10916×10^-1 Ｅ＝−0.12149×10^-2、Ｆ＝0.75105×10^-4 Ｇ＝−0.24512×10^-5 β₃〜₆＝−0.37、f₃〜₆＝16.75 （ν₅＋ν₆）/2−ν₄＝32.68 ただしr₁,r₂，…はレンズ各面の曲率半径、d₁,d₂，…
は各レンズの肉厚および空気間隔、n₁,n₂…は各レンズ
の屈折率、ν₁，ν₂，…は各レンズのアッベ数である。

実施例１〜実施例４は、夫々第２図〜第５図に示すレ
ンズ構成であって、視度０ディオプターでの収差を夫々
第６図〜第９図に示してある。これらの各収差は、¹／₂
インチサイズ（4.8×6.4）の撮像素子の像高４の95％ま
でのものである。

各実施例において全系の合成焦点距離ｆの符号が負に
なっているのは、リレーレンズの結像倍率の符号が負で
あるためである。

実施例2,3,4においては、撮影レンズの射出瞳と瞳を
一致させるために結像付近に正レンズのフィールドレン
ズを配置してあり、このレンズは撮影レンズの射出瞳位
置によって必要に応じて配置される。これら実施例2,3,
4の全系の焦点距離f,ルーペ倍率はフィールドレンズを
含めた時のもので、又収差曲線もフィールドレンズを配
置した時のものである。

これら実施例のフィールドレンズは、非球面を用いて
おり、その形状は、光軸方向をｘ軸、これと垂直な方向
をｙ軸にとった時に次の式にて表わされる。

ただしB,E,F,Gは非球面係数、Ｐは円錐定数、ＲはＢ
＝０の時の近軸曲率半径である。

上記の本発明実施例のファインダーを持つファインダ
ー光学系の例としては次の第10図乃至第12図に示すもの
がある。

第10図は、分割ミラーとしてクイックリターンミラー
５′を用いたもので、撮影レンズ１を通過した光束は、
クイックリターンミラー５′により時分割され、通過し
た光束は光学的ローパスフィルターなどの光学フィルタ
ー６を通過し、撮像素子７に導かれ、撮像面８で結像す
る。

一方クイックリターンミラー５′にて反射された光束
は、ガラスブロック等の光学ブロック９を通過した後、
撮像素子７の撮像面８と光学的に等価な位置である８′
に結像する。そして８′に形成された像を実施例で示し
たファインダー２により観察する。又ファインダー中に
ミラー10を配置することによってクイックリターンミラ
ー５′での反射と合わせて正立像での観察が出来る。

第11図は、分割ミラーとして半透過反射面を持つ分割
プリズム体11を固定配置したもので、プリズム体11の形
を適切に定めることによって第10図の光学ブロック９を
省略することが出来る。

第12図は、分割ミラーとして半透過反射面を持つ固定
のプリズム体12を用いたもので、撮影レンズ１を通過し
てプリズム体12に入射した光束の一部を半透過反射面で
反射させプリズム体12の物体側の面でさらに全反射させ
た後にプリズム体を射出させ光学フィルター６を通して
撮像素子７へ導く。一方プリズム体12の半透過反射面で
反射されずに透過した光束は、光学ブロック９を通過し
た後８′に結像し、実施例のファインダーを通して観察
される。

この第12図に示す光学系では、ブロック９を用いこれ
に半透過面を設けて測光用光学系を兼用しているが、こ
のブロック９を省略してもプリズム体12の形状を適切に
定めることによって適切な観察が可能である。

本発明のファインダーでは、ファインダーの光路中の
ミラーのは配置位置を変えたり、複数のミラーを配置し
光路を折り返すことによって撮影レンズから接眼レンズ
までの長さを変えることが比較的容易に行ない得るので
カメラ本体の形状（デザイン）の自由度が高くなる利点
を有する。

［発明の効果］ 本発明のファインダーは、リレーレンズを用いた一眼
レフレックス方式のファインダー光学系において、電子
スチルカメラおよびビデオカメラに好適であって少ない
構成枚数でかつルーペ倍率14〜15倍程度の高倍率のもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のファインダーの構成の概略図、第２図
乃至第５図は夫々本発明の実施例１乃至実施例４の断面
図、第６図乃至第９図は夫々実施例１乃至実施例４の収
差曲線図、第10図，第11図，第12図はいずれも本発明の
ファインダーを用いるファインダー光学系全体の構成の
一例を示す図、第13図は従来のファインダー光学系の構
成を示す図である。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】撮影レンズの後方に分割ミラーを配置して
   光路を撮像側とファインダー側へ分け、撮影レンズにて
   ファインダー側において結像した像をリレーレンズによ
   り反転して再結像しこの像を接眼レンズを通して観察す
   るファインダー光学系において、眼側より順に接眼レン
   ズが正の第１レンズ１枚にて構成され、リレーレンズが
   正の第２レンズと正の第３レンズと両凹の第４レンズと
   眼側に凹面を向けた正のメニスカスレンズの第５レンズ
   と正の第６レンズとより構成され、上記第１レンズから
   第６レンズよりなるファインダー光学系の結像面を撮影
   レンズによる像位置である被観察面に一致させた光学系
   で次の各条件を満足する一眼レフレックスカメラのファ
   インダー。 （１） 0.25＜｜β₃〜₆｜＜0.6, β₃〜₆＜０ （２） 0.65＜f₃〜₆/|f|＜1.3,f＜０ （３） 20＜（ν₅＋ν₆）/2−ν₄ ただしβ₃〜₆は第３レンズから第６レンズまでの合成系
   の結像倍率、f₃〜₆は第３レンズから第６レンズまでの
   合成焦点距離、ｆは全系の焦点距離、ν₄，ν₅ν₆は夫
   々第４レンズ，第５レンズ，第６レンズのアッベ数であ
   る。