JP2794635B2 - ファインダー光学系 - Google Patents

ファインダー光学系

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JP2794635B2 JP1228269A JP22826989A JP2794635B2 JP 2794635 B2 JP2794635 B2 JP 2794635B2 JP 1228269 A JP1228269 A JP 1228269A JP 22826989 A JP22826989 A JP 22826989A JP 2794635 B2 JP2794635 B2 JP 2794635B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ファインダー光学系で特にＦナンバーの比
較的大きい撮影システムのファインダー光学系および撮
影装置に関するものである。
［従来の技術］ 一般的な一眼レフカメラのファインダー光学系は、第
６図に示すようにクイックリターンミラー２で反射した
像がフォーカシングスクリーン１の一方の面に設けられ
た拡散面に投影され、この像をファインダー光学系4,5,
6にて拡大観察するものである。この光学系は、結像レ
ンズのＦナンバーが例えば１〜４のような比較的明るい
場合は、十分明るい像が得られる。しかし一眼レフカメ
ラを用いて内視鏡や顕微鏡で得られた像を撮影する場
合、フォーカシングスクリーン上のＦナンバーは、内視
鏡や顕微鏡の光学系で決まり、10〜30程度になり像が暗
く観察しにくくピント調整が困難になる。そのために上
記のようなＦナンバーの大きい暗い像を観察するために
は、フォーカシングスクリーンの面を拡散面ではなく、
第７図や第８図に示すような球面あるいはフレネルレン
ズにし透明なフォーカシングスクリーンとする必要があ
った。しかしこのような透過型のフォーカシングスクリ
ーンを用いたファインダー光学系で、ピント調整を必要
とする場合、第10図に示すような片側に指標やプリズム
等のついたフォーカシングスクリーンを用いる必要があ
った。
［発明が解決しようとする課題］ このような透過型フォーカシングスクリーンを用いる
と光線が拡散されないため非常に明るい観察像が得られ
る。しかし、市販の一眼レフカメラは、先に述べたよう
にＦナンバーが１〜４と明るい像を観察するため拡散板
を用いても明るい像が観察出来る。更に瞳の光束が十分
に太いため、瞳の結像系の収差の補正は不要であった。
これに対してＦナンバーの大きい比較的暗い像を観察す
る場合、拡散板を用いると、観察像が暗くなり、ピント
調整が困難になるために第10図に示すような透過型のフ
ォーカシングスクリーンが用いられる。しかし瞳の光束
が細いために瞳の結像系の球面収差の補正が十分でない
と、第12図に示すように各像高ごとの射出瞳位置が一致
せず視野の明るさが一様でなく、つまり観察像がちらつ
く。更に収差量が著しく大きい場合、どの位置に目をお
いても全視野を見ることができない等の不具合が生じて
いた。またファインダー光学系のフォーカシングスクリ
ーンやコンデンサーレンズは、近年安価なプラスチック
レンズが用いられていることが多い。しかしプラスチッ
クは、一般に屈折率が低いために瞳の結像系の球面収差
（瞳収差）が悪化する。更に球面レンズを用いた場合、
有効径を大きくすると第10図に示すように中心肉厚が厚
くなり、一眼レフカメラのフォーカシングスクリーンと
して使用するには、クイックリターンミラーやペンタダ
ハプリズムに接触するおそれがあり好ましくない。これ
を防ぐ手段として、第８図に示すフレネルレンズを用い
ることが考えられる。フレネルレンズは中心肉厚を薄く
出来るが、ファインダーを通して観察する像に同心円状
のリングが見え観察像の画質が悪化する。
本発明の目的は、内視鏡の撮影や顕微鏡の撮影等の比
較的暗い像を撮影する撮影装置のファインダー光学系
で、撮影光学系の像の収差に影響を与えることなしに瞳
収差を良好に補正することによってファインダー光学系
の像を周辺まで一様な明るさで像全体がちらつくことな
く良好な観察が可能なファインダー光学系を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、前記ファインダー光学
系を有する撮影装置を提供することにある。
［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、対物レンズと、前記
対物レンズにより形成される物体像面近傍に瞳結像のた
めに設けられたフイールドレンズと、接眼レンズとを備
えた撮影装置のファインダー光学系において、前記フイ
ールドレンズ中に光軸から外側に向かって徐々に曲率が
弱くなる凸面もしくは光軸から外側に向かって徐々に曲
率が強くなる凹面を少なくとも１面設けたことを特徴と
するものである。
又、前記非球面の第ｉ面が下記の式（１）にて表さ
れ、該面の収差係数が以下の条件を満足することを特徴
とする。
−２≦ΔＳ≦０ （５） ΔＳ≡ΣSi（ASP）／ΣSi（SP） ただし、X,Yは光軸をＸ軸にとって像の方向を正方向
にとり、Ｙ軸を面と光軸との交点を原点としてＸ軸に直
交した方向にとった座標軸の値、Ｃは光軸近傍でこの非
球面と接する球面の曲率、Ｐは離心率係数、E,F,G,・・
・は４次,6次,8次，・・・の非球面係数、Si（ASP）は
非球面の第ｉ面において発生する球面収差の収差係数、
Si（SP）は前記第ｉ面を表わす式においてＰ＝1,4次以
上の非球面係数を０とした球面において発生する球面収
差の収差係数である。
前記の本発明の構成中の対物レンズは、例えば内視鏡
の撮影光学系、顕微鏡の撮影光学系のような撮影光学系
を示している。
本発明のファインダー光学系は、撮影光学系による像
をその収差に影響を及ぼすことなしに瞳収差を良好に補
正するためにフイールドレンズ中に前記のような非球面
を設けたものである。
ファインダー光学系を通して光軸から周辺まで一様な
明るさでちらつかない良好な像を得るためには、各像高
の射出瞳位置を一致させ、瞳収差を無くせばよい。つま
り瞳の結像系の球面収差を補正すればよい。
瞳の結像系の球面収差を補正するためには、フイール
ドレンズの枚数を増やすか、あるいは、フイールドレン
ズの少なくとも１面に球面収差を補正する非球面つまり
光軸から周辺に行くにしたがって、徐々に曲率が弱くな
る非球面部を有する凸面か、又は光軸から周辺に行くに
したがって徐々に曲率が強くなる非球部を有する凹面を
設ければよい。
特に一眼レフカメラは、ファインダー光学系において
は、第６図に示すようなダハプリズム４とフォーカシン
グスクリーン１上又はフイールドレンズ６面上に非球面
を配置することが、スペースに余裕を持たせる上で望ま
しい。更にピント調整が必要な場合は、フイルム面３と
共役となる面を平面にしその面に指標を形成すればよ
い。
次にザイテルの収差係数を次の式（２），（３）のよ
うに定義し説明する。これは汎用レンズ設計プログラム
ACCOS−Ｖで用いられているものと同じものである。た
だしACCOS−Ｖでは、物体距離をOB,マージナル光線の開
口数をNA,第１面より物体側の媒質の屈折率をnoとした
時、近軸光線の第１面における光線高Hoが Ho＝OB×tan｛sin-1（NA/no）｝ にて決まるのに対して、本願においては Ho＝OB×NA/no メリジオナル光線（ ＝ 0)に対して ΔＹ＝（SA3）３＋（CMA3）１ ２ ＋｛３（AST3）＋（PTZ3）｝３＋（DIS3）３ ＋（SA5）５＋（CMA5）４＋（TOBSA）２ ３ ＋（ELCMA）３ ２＋｛５（AST5）＋（PTZ5）｝４ ＋（DIS5）５＋（SA7）７ ‥‥（２） サジタル光線（＝０）に対して ΔＺ＝（SA3）３＋｛（AST3）＋（PTZ3）｝２ ＋（SA5）５＋（SOBSA）２ ３ ＋｛（AST5）＋（PTZ5）｝４＋（SA7）
７ …（３） 上記の式（２）はメリディオナル光線に対して、式
（３）はサジタル光線に対して近軸像点（収差がない時
の像点）と実際の像点とのずれをΔＹおよびΔＺとした
もので、およびは最大像高で規格化した像面におけ
る近軸主光線の入射位置、は瞳面における瞳径で規格
化したマージナル光線の入射位置である。またSA3,SA5,
SA7は夫々３次,5次,7次の球面収差、CMA3,CMA5は夫々３
次,5次のタンジェンシャルコマ、AST3,AST5は夫々３次,
5次の非点収差、PTZ3,PTZ5,は夫々３次,5次のペッツバ
ール和、DIS3,DIS5は夫々３次,5次の歪曲収差、TOBSAは
５次の斜方向のタンジェンシャル球面収差、ELCMAは５
次の楕円コマ、SOBSAは５次の斜方向のサジタル球面収
差である。
ここで、非球面形状を、Ｙの４次項以上の項を全て無
視した球面形状とを考えた場合、光学系を構成する全て
の面の瞳の結像における球面収差係数の総和が負の時の
非球面形状は、光軸から周辺に行くに従って負の屈折力
が徐々に大きくなる形状が望ましく、上記総和が正の時
の非球面形状は、光軸から周辺に行くに従って正の屈折
力が徐々に大きくなる形状が望ましい。またこの非球面
は、像位置近傍のレンズ面に配置することが瞳の結像系
における球面収差を補正する上で最も適している。
次に（１）式の４次項の係数Ｅを用いて、瞳の結像系
における球面収差を良好に補正するための条件を定量的
に説明する。４次項までの非球面が第ｉ番目のレンズ面
に存在する場合における第ｉ面の球面収差係数をSi（AS
P）とおくと下式（４）で表わすことができる。
Si（ASP）＝8ha4・Ｅ（Ni−Ni+1） ‥‥（４） 但し、ha,hbは各々第ｉ番目のレンズ面における近軸
光線および近軸主光線の光線高、Ni,Ni+1は各々ｉ番目
のレンズ面の物体側及び像側の媒質の屈折率である。
また、上記非球面において、Ｐ＝１とし４次以上の項
を無視した球面において発生する球面収差の収差係数を
Si（SP）とおくと、下記の条件式（５）を満足する形状
を有した非球面であることが球面収差を良好に補正する
上で望ましい。
−２≦ΔＳ≦０｛ΔＳ＝ΣSi（ASP）／ΣSi（SP）｝
‥‥（５） ただし、上記球面収差係数Siは、瞳の結像系に関する
球面収差係数であり、物体位置を実絞りとし、像位置を
瞳位置として求めたものである。又実絞りのない光学系
では、最大像高における子午面内の光束をほぼ２等分す
る光束、つまり子午面内の光束の上側ビグネットと下側
ビクネットとの比が約−１となる光線を主光線として定
義する。更にΣSi（ASP）は、すべての非球面を式
（１）で表わした時の４次以上の項による球面収差係数
Si（ASP）の総和、ΣSi（SP）は、上記の４次以上の項
を除いたすべての面における曲率から定まる球面収差係
数Si（SP）の総和である。
またこの時、式（１）における４次以上の項の総和
は、凸面の場合は負、凹面の場合は正でなければならな
い。ただし凸面、凹面共に曲率半径は正の値である。曲
率半径が負の場合には、式（１）における４次以上の項
の総和の符号は逆になり、凸面の場合は正、凹面の場合
は負である。
また透過型フォーカシングスクリーンにおいては、広
視野な像を観察する必要がある場合、フィールドレンズ
の外径を大きくする必要がある。しかし第11図に示すよ
うにフォーカシングスクリーンの中心肉厚も厚くなるた
めクイックリターンミラーやペンタダハプリズム４と接
触してしまうために組込みが困難になる。そのため、第
９図のようにフォーカシングスクリーンに許される厚み
の中心部のみ非球面レンズを配置して、周辺部をフレネ
ルレンズにすれば中心肉厚が薄く全視野が確保されかつ
フレネルレンズによる同心円状のリングのない良好な像
を観察することが可能である。
またこれらのフィールドレンズは、プラスチックのモ
ールドであれば、安価で多量の生産が可能であるため好
ましい。また上記フィールドレンズは、一眼レフカメラ
のみでなく、内視鏡，顕微鏡等のＦナンバーが大きい暗
い像を撮影するあらゆる撮影装置に応用されるものであ
る。
又上記フォーカシングスクリーンが交換可能であれ
ば、像の明るさにより拡散型と透過型のフォーカシング
スクリーンを撮像系のＦナンバーによって使い分けるこ
とが出来るので好ましい。また上記透過型スクリーンの
凸面の代わりにフレネルレンズあるいは非球面レンズと
フレネルレンズを組合わせたものを用いても瞳収差を補
正し得る。
更にフォーカシングスクリーンとして用いる場合、周
辺部をフレネルレンズにすることによって全視野を確認
しかつ視野中心部は像の劣化なく観察出来、像のちらつ
きのない良好な観察像を得ることが出来る。
［実施例］ 次に本発明のファインダー光学系の各実施例を示す。
実施例１ ｆ＝290.151,2ω＝70.048゜ Ｆナンバー＝26.8,NA＝0.0071,OB＝−50.0000 fF＝−84.413,fB＝968.204 Ex＝6.487,Ex′＝6.487 r1＝∞ d1＝0.5000 n1＝1.51633 ν１＝64.15 r2＝∞ d2＝0.2000 r3＝∞ d3＝1.1000 n2＝1.78472 ν２＝25.71 r4＝−8.2030 d4＝0.4000 n3＝1.69350 ν３＝53.23 r5＝1.7990 d5＝1.1000 r6＝∞ d6＝6.5300 n4＝1.78800 ν４＝47.43 r7＝∞ d7＝0.3493 n5＝1.80610 ν５＝40.95 r8＝∞（絞り） d8＝2.5607 n6＝1.80610 ν６＝40.95 r9＝−4.9650 d9＝0.6600 r10＝25.5790 d10＝3.1700 n7＝1.65844 ν７＝50.86 r11＝−2.9780 d11＝0.7800 n8＝1.80518 ν８＝25.43 r12＝−20.8680 d12＝8.2700 r13＝12.3600 d13＝10.8900 n9＝1.62004 ν９＝36.25 r14＝−12.3600 d14＝1.1400 r15＝∞ d15＝42.7000 n10＝1.62004 ν10＝36.25 r16＝∞ d16＝2.5800 r17＝14.1270 d17＝1.0000 n11＝1.80610 ν11＝40.95 r18＝6.4540 d18＝3.0000 n12＝1.65160 ν12＝58.67 r19＝−25.2790 d19＝1.8000 r20＝∞ d20＝43.7000 n13＝1.62004 ν13＝36.25 r21＝−18.9290 d21＝8.0000 r22＝18.9290 d22＝43.7000 n14＝1.62004 ν14＝36.25 r23＝∞ d23＝2.5800 r24＝14.1270 d24＝1.0000 n15＝1.80610 ν15＝40.95 r25＝6.4540 d25＝3.0000 n16＝1.65160 ν16＝58.67 r26＝−25.2790 d26＝1.8000 r27＝∞ d27＝43.7000 n17＝1.62004 ν17＝36.25 r28＝−18.9290 d28＝8.0000 r29＝18.9290 d29＝43.7000 n18＝1.62004 ν18＝36.25 r30＝∞ d30＝2.5800 r31＝14.1270 d31＝1.0000 n19＝1.80610 ν19＝40.95 r32＝6.4540 d32＝3.0000 n20＝1.65160 ν20＝58.67 r33＝−25.2790 d33＝1.8000 r34＝∞ d34＝43.7000 n21＝1.62004 ν21＝36.25 r35＝−14.1270 d35＝24.7400 r36＝32.6330 d36＝0.8700 n22＝1.78472 ν22＝25.71 r37＝11.0000 d37＝1.8200 n23＝1.67003 ν23＝47.25 r38＝−21.4740 d38＝2.0000 r39＝∞ d39＝2.0000 n24＝1.51633 ν24＝64.15 r40＝∞ d40＝3.0000 r41＝∞ d41＝1.0000 n25＝1.51633 ν25＝64.15 r42＝∞ d42＝20.1972 r43＝17.1100 d43＝2.5500 n26＝1.58913 ν26＝60.97 r44＝−15.8700 d44＝1.6300 n27＝1.71700 ν27＝47.94 r45＝21.2180 d45＝1.7100 r46＝227.3200 d46＝1.5300 n28＝1.69680 ν28＝55.52 r47＝−28.7410 d47＝11.6828 r48＝∞ d48＝10.7000 n29＝1.51633 ν29＝64.15 r49＝∞ d49＝2.7000 r50＝723.4950 d50＝2.2000 n30＝1.63930 ν30＝44.88 r51＝−13.3070 d51＝1.6000 n31＝1.58913 ν31＝60.97 r52＝18.5990 d52＝51.8900 r53＝23.5200（非球面） d53＝4.0400 n32＝1.49000 ν32＝60.00 r54＝∞ d54＝1.7700 r55＝140.0000 d55＝79.6500 n33＝1.51633 ν33＝64.15 r56＝∞ d56＝7.9000 r57＝44.1060 d57＝2.5000 n34＝1.49216 ν34＝57.50 r58＝−112.8630 非球面係数 Ｐ＝1.0000,E＝−0.14126×10-4 Ｆ＝−0.10098×10-7 実施例２ ｆ＝289.951,2ω＝70.048゜,Fナンバー＝26.8,NA＝
0.0071 OB＝−50.0000,fF＝−84.424 fB＝971.825,Ex＝11.559 Ex′＝11.559 r1＝∞ d1＝0.5000 n1＝1.51633 ν１＝64.15 r2＝∞ d2＝0.2000 r3＝∞ d3＝1.1000 n2＝1.78472 ν２＝25.71 r4＝−8.2030 d4＝0.4000 n3＝1.69350 ν３＝53.23 r5＝1.7990 d5＝1.1000 r6＝∞ d6＝6.5300 n4＝1.78800 ν４＝47.43 r7＝∞ d7＝0.3493 n5＝1.80610 ν５＝40.95 r8＝∞（絞り） d8＝2.5607 n6＝1.80610 ν６＝40.95 r9＝−4.9650 d9＝0.6600 r10＝25.5790 d10＝3.1700 n7＝1.65844 ν７＝50.86 r11＝−2.9780 d11＝0.7800 n8＝1.80518 ν８＝25.43 r12＝−20.8680 d12＝8.2700 r13＝12.3600 d13＝10.8900 n9＝1.62004 ν９＝36.25 r14＝−12.3600 d14＝1.1400 r15＝∞ d15＝42.7000 n10＝1.62004 ν10＝36.25 r16＝∞ d16＝2.5800 r17＝14.1270 d17＝1.0000 n11＝1.80610 ν11＝40.95 r18＝6.4540 d18＝3.0000 n12＝1.65160 ν12＝58.67 r19＝−25.2790 d19＝1.8000 r20＝∞ d20＝43.7000 n13＝1.62004 ν13＝36.25 r21＝−18.9290 d21＝8.0000 r22＝18.9290 d22＝43.7000 n14＝1.62004 ν14＝36.25 r23＝∞ d23＝2.5800 r24＝14.1270 d24＝1.0000 n15＝1.80610 ν15＝40.95 r25＝6.4540 d25＝3.0000 n16＝1.65160 ν16＝58.67 r26＝−25.2790 d26＝1.8000 r27＝∞ d27＝43.7000 n17＝1.62004 ν17＝36.25 r28＝−18.9290 d28＝8.0000 r29＝18.9290 d29＝43.7000 n18＝1.62004 ν18＝36.25 r30＝∞ d30＝2.5800 r31＝14.1270 d31＝1.0000 n19＝1.80610 ν19＝40.95 r32＝6.4540 d32＝3.0000 n20＝1.65160 ν20＝58.67 r33＝−25.2790 d33＝1.8000 r34＝∞ d34＝43.7000 n21＝1.62004 ν21＝36.25 r35＝−14.1270 d35＝24.7400 r36＝32.6330 d36＝0.8700 n22＝1.78472 ν22＝25.71 r37＝11.0000 d37＝1.8200 n23＝1.67003 ν23＝47.25 r38＝−21.4740 d38＝2.0000 r39＝∞ d39＝2.0000 n24＝1.51633 ν24＝64.15 r40＝∞ d40＝3.0000 r41＝∞ d41＝1.0000 n25＝1.51633 ν25＝64.15 r42＝∞ d42＝20.1972 r43＝17.1100 d43＝2.5500 n26＝1.58913 ν26＝60.97 r44＝−15.8700 d44＝1.6300 n27＝1.71700 ν27＝47.94 r45＝21.2180 d45＝1.7100 r46＝227.3200 d46＝1.5300 n28＝1.69680 ν28＝55.52 r47＝−28.7410 d47＝11.6828 r48＝∞ d48＝10.7000 n29＝1.51633 ν29＝64.15 r49＝∞ d49＝2.7000 r50＝723.4950 d50＝2.2000 n30＝1.63930 ν30＝44.88 r51＝−13.3070 d51＝1.6000 n31＝1.58913 ν31＝60.97 r52＝18.5990 d52＝51.8900 r53＝23.5200 d53＝4.0400 n32＝1.49000 ν32＝60.00 r54＝∞ d54＝1.7700 r55＝140.0000（非球面） d55＝79.6500 n33＝1.51633 ν33＝64.15 r56＝∞ d56＝7.9000 r57＝44.1060 d57＝2.5000 n34＝1.49216 ν34＝57.50 r58＝−112.8630 非球面係数 Ｐ＝1.0000,E＝−0.13721×10-4 Ｆ＝−0.47326×10-8 実施例３ ｆ＝−7.065,OH＝1.135,Fナンバー＝13.7,NA＝0.25
50 OB＝−0.4017,fF＝−0.450 fB＝11.449,Ex＝12.350 Ex′＝12.350 r1＝∞ d1＝1.0000 n1＝1.51633 ν１＝64.15 r2＝∞ d2＝2.0040 r3＝16.4010 d3＝1.5000 n2＝1.69680 ν２＝55.52 r4＝−5.8030 d4＝0.2000 r5＝4.4890 d5＝1.7500 n3＝1.69680 ν３＝55.52 r6＝10.9230 d6＝0.5000 n4＝1.59270 ν４＝35.29 r7＝2.8010 d7＝1.4200 r8＝−2.0600 d8＝0.5000 n5＝1.78472 ν５＝25.71 r9＝−7.9300 d9＝1.6000 n6＝1.69680 ν６＝55.52 r10＝−3.5410 d10＝0.2000 r11＝−53.4050 d11＝1.3500 n7＝1.78800 ν７＝47.43 r12＝−6.9610 d12＝1.0000 r13＝∞（絞り） d13＝0.3000 r14＝∞ d14＝1.0000 n8＝1.51633 ν８＝64.15 r15＝∞ d15＝5.0000 r16＝26.6560 d16＝2.0000 n9＝1.60717 ν９＝40.26 r17＝∞ d17＝6.1200 r18＝−22.7020 d18＝2.2400 n10＝1.64769 ν10＝33.80 r19＝22.7020 d19＝3.6400 r20＝47.8350 d20＝3.0000 n11＝1.58913 ν11＝60.97 r21＝−18.5060 d21＝10.5000 r22＝∞ d22＝14.0000 n12＝1.51633 ν12＝64.15 r23＝∞ d23＝27.3000 r24＝17.5470（非球面） d24＝3.7300 n13＝1.49260 ν13＝58.02 r25＝∞ d25＝0.0300 r26＝∞ d26＝56.3000 n14＝1.79952 ν14＝42.24 r27＝∞ d27＝1.8250 r28＝−42.0200 d28＝1.5000 n15＝1.80518 ν15＝25.43 r29＝65.9850 d29＝4.0560 r30＝96.4560 d30＝2.0000 n16＝1.58904 ν16＝53.20 r31＝−25.8710 d31＝0.2000 r32＝36.7700 d32＝12.0000 n17＝1.58904 ν17＝53.20 r33＝∞ 非球面係数 Ｐ＝1.0000,E＝−0.24198×10-4 Ｆ＝−0.47869×10-7 実施例４ ｆ＝7.836,OH＝1.135,Fナンバー＝4.1,NA＝0.2550 OB＝−0.4017,fF＝−0.463 fB＝13.846,Ex＝14.955 Ex′＝14.955 r1＝∞ d1＝1.0000 n1＝1.51633 ν１＝64.15 r2＝∞ d2＝2.0040 r3＝16.4010 d3＝1.5000 n2＝1.69680 ν２＝55.52 r4＝−5.8030 d4＝0.2000 r5＝4.4890 d5＝1.7500 n3＝1.69680 ν３＝55.52 r6＝−10.9230 d6＝0.5000 n4＝1.59270 ν４＝35.29 r7＝2.8010 d7＝1.4200 r8＝−2.0600 d8＝0.5000 n5＝1.78472 ν５＝25.71 r9＝−7.9300 d9＝1.6000 n6＝1.69680 ν６＝55.52 r10＝−3.5410 d10＝0.2000 r11＝−53.4050 d11＝1.3500 n7＝1.78800 ν７＝47.43 r12＝−6.9610 d12＝1.0000 r13＝∞（絞り） d13＝0.3000 r14＝∞ d14＝1.0000 n8＝1.51633 ν８＝64.15 r15＝∞ d15＝3.5000 r16＝∞ d16＝1.0000 n9＝1.51633 ν９＝64.15 r17＝∞ d17＝3.2000 r18＝∞ d18＝4.5000 n10＝1.79952 ν10＝42.24 r19＝∞ d19＝4.5000 n11＝1.79952 ν11＝42.24 r20＝∞ d20＝0.5000 r21＝11.8490 d21＝1.4800 n12＝1.72000 ν12＝50.25 r22＝51.4540 d22＝0.1500 r23＝5.0200 d23＝2.0000 n13＝1.73400 ν13＝51.49 r24＝178.1240 d24＝0.6500 n14＝1.64769 ν14＝33.80 r25＝3.1440 d25＝2.3772 r26＝−4.7760 d26＝0.5200 n15＝1.59270 ν15＝35.29 r27＝22.1850 d27＝2.0000 n16＝1.69680 ν16＝55.52 r28＝−6.8500 d28＝0.1100 r29＝79.0970 d29＝1.5400 n17＝1.72000 ν17＝50.25 r30＝−28.4610 d30＝0.8700 r31＝∞ d31＝3.3000 n18＝1.51633 ν18＝64.15 r32＝∞ d32＝3.3000 n19＝1.51633 ν19＝64.15 r33＝∞ d33＝8.4372 r34＝163.4760 d34＝2.5000 n20＝1.58913 ν20＝60.79 r35＝−7.5980 d35＝4.4600 r36＝12.7010 d36＝2.0000 n21＝1.58913 ν21＝60.97 r37＝−12.7010 d37＝0.2600 r38＝3.6000 d38＝1.9600 n22＝1.69680 ν22＝55.52 r39＝6.6530 d39＝0.9600 n23＝1.75520 ν23＝27.51 r40＝1.9580 d40＝1.0000 r41＝−1.9580 d41＝0.9600 n24＝1.75520 ν24＝27.51 r42＝−6.6530 d42＝1.9600 n25＝1.69680 ν25＝55.52 r43＝−3.6000 d43＝0.2600 r44＝12.7010 d44＝2.0000 n26＝1.58913 ν26＝60.97 r45＝−12.7010 d45＝2.8600 r46＝6.7060 d46＝2.5000 n27＝1.58913 ν27＝60.97 r47＝22.0150（非球面） d47＝17.8789 r48＝∞ d48＝1.6000 n28＝1.69680 ν28＝55.52 r49＝−20.2950 d49＝0.5000 r50＝60.8950 d50＝1.2500 n29＝1.78472 ν29＝25.71 r51＝9.0780 d51＝4.5000 n30＝1.69680 ν30＝55.52 r52＝−25.5700 d52＝4.0000 r53＝∞ d53＝1.0000 n31＝1.51633 ν31＝64.15 r54＝∞ 非球面係数 Ｐ＝1.0000,E＝−0.29712×10-2 Ｆ＝−0.35799×10-4 実施例５ ｆ＝7.924,OH＝0.75,Fナンバー＝4.4,NA＝0.2550 OB＝−0.4017,fF＝−0.490 fB＝5.883,Ex＝7.018 Ex′＝7.018 r1＝∞ d1＝1.0000 n1＝1.51633 ν１＝64.15 r2＝∞ d2＝2.0040 r3＝16.4010 d3＝1.5000 n2＝1.69680 ν２＝55.52 r4＝−5.8030 d4＝0.2000 r5＝4.4890 d5＝1.7500 n3＝1.69680 ν３＝55.52 r6＝−10.9230 d6＝0.5000 n4＝1.59270 ν４＝35.29 r7＝2.8010 d7＝1.4200 r8＝−2.0600 d8＝0.5000 n5＝1.78472 ν５＝25.71 r9＝−7.9300 d9＝1.6000 n6＝1.69680 ν６＝55.52 r10＝−3.5410 d10＝0.2000 r11＝−53.4050 d11＝1.3500 n7＝1.78800 ν７＝47.43 r12＝−6.9610 d12＝1.0000 r13＝∞（絞り） d13＝0.3000 r14＝∞ d14＝1.0000 n8＝1.51633 ν８＝64.15 r15＝∞ d15＝7.0000 r16＝64.4400 d16＝1.7000 n9＝1.78472 ν９＝25.68 r17＝∞ d17＝1.5000 r18＝−45.4250 d18＝1.5000 n10＝1.71736 ν10＝29.51 r19＝77.4700 d19＝0.5500 r20＝∞ d20＝10.0000 n11＝1.51633 ν11＝64.15 r21＝∞ d21＝0.4500 r22＝∞ d22＝1.5000 n12＝1.59270 ν12＝35.29 r23＝118.8050 d23＝3.5000 n13＝1.72916 ν13＝54.68 r24＝−40.7740 d24＝49.4000 r25＝∞ d25＝3.0000 n14＝1.80518 ν14＝25.43 r26＝46.0780 d26＝5.0000 n15＝1.77250 ν15＝49.66 r27＝−46.0780 d27＝47.7240 r28＝31.8470（非球面） d28＝3.0000 n16＝1.69680 ν16＝55.52 r29＝∞ d29＝35.8960 r30＝20.4340 d30＝2.2800 n17＝1.74320 ν17＝49.31 r31＝−226.6000 d31＝0.1000 r32＝7.9850 d32＝2.3400 n18＝1.62280 ν18＝57.06 r33＝−49.7930 d33＝0.7700 n19＝1.77250 ν19＝49.66 r34＝5.7810 d34＝3.9100 r35＝−5.2880 d35＝0.7500 n20＝1.72825 ν20＝28.46 r36＝−66.2900 d36＝2.3800 n21＝1.72916 ν21＝54.68 r37＝−7.3700 d37＝0.1200 r38＝251.6550 d38＝1.9000 n22＝1.77250 ν22＝49.66 r39＝−13.7490 d39＝0.2480 r40＝45.3700 d40＝2.0000 n23＝1.69680 ν23＝55.52 r41＝−45.3700 d41＝28.8000 r42＝22.7760 d42＝0.8000 n24＝1.80518 ν24＝25.43 r43＝8.1920 d43＝3.0000 n25＝1.69700 ν25＝48.51 r44＝−19.8890 d44＝5.0000 r45＝∞ d45＝1.0000 n26＝1.51633 ν26＝64.15 r46＝∞ 非球面係数 Ｐ＝1.0000,E＝−0.69872×10-5 Ｆ＝−0.10167×10-7 実施例６ ｆ＝7.924,OH＝0.75,Fナンバー＝4.4,NA＝0.2550 OB＝−0.4017,fF＝−0.490 fB＝5.883 Ex＝7.018 Ex′＝7.018 r1＝∞ d1＝1.0000 n1＝1.51633 ν１＝64.15 r2＝∞ d2＝2.0040 r3＝16.4010 d3＝1.5000 n2＝1.69680 ν２＝55.52 r4＝−5.8030 d4＝0.2000 r5＝4.4890 d5＝1.7500 n3＝1.69680 ν３＝55.52 r6＝−10.9230 d6＝0.5000 n4＝1.59270 ν４＝35.29 r7＝2.8010 d7＝1.4200 r8＝−2.0600 d8＝0.5000 n5＝1.78472 ν５＝25.71 r9＝−7.9300 d9＝1.6000 n6＝1.69680 ν６＝55.52 r10＝−3.5410 d10＝0.2000 r11＝−53.4050 d11＝1.3500 n7＝1.78800 ν７＝47.43 r12＝−6.9610 d12＝1.0000 r13＝∞（絞り） d13＝0.3000 r14＝∞ d14＝1.0000 n8＝1.51633 ν８＝64.15 r15＝∞ d15＝7.0000 r16＝64.4400 d16＝1.7000 n9＝1.78472 ν９＝25.68 r17＝∞ d17＝1.5000 r18＝−45.4250 d18＝1.5000 n10＝1.71736 ν10＝29.51 r19＝77.4700 d19＝0.5500 r20＝∞ d20＝10.0000 n11＝1.51633 ν11＝64.15 r21＝∞ d21＝0.4500 r22＝∞ d22＝1.5000 n12＝1.59270 ν12＝35.29 r23＝118.8050 d23＝3.5000 n13＝1.72916 ν13＝54.68 r24＝−40.7740 d24＝49.4000 r25＝∞ d25＝3.0000 n14＝1.80518 ν14＝25.43 r26＝46.0780 d26＝5.0000 n15＝1.77250 ν15＝49.66 r27＝−46.0780（非球面） d27＝47.7240 r28＝31.8470 d28＝3.0000 n16＝1.69680 ν16＝55.52 r29＝∞ d29＝35.8960 r30＝20.4340 d30＝2.2800 n17＝1.74320 ν17＝49.31 r31＝−226.6000 d31＝0.1000 r32＝7.9850 d32＝2.3400 n18＝1.62280 ν18＝57.06 r33＝−49.7930 d33＝0.7700 n19＝1.77250 ν19＝49.66 r34＝5.7810 d34＝3.7100 r35＝−5.2880 d35＝0.7500 n20＝1.72825 ν20＝28.46 r36＝−66.2900 d36＝2.3800 n21＝1.72916 ν21＝54.68 r37＝−7.3700 d37＝0.1200 r38＝251.6550 d38＝1.9000 n22＝1.77250 ν22＝49.66 r39＝−13.7490 d39＝0.2480 r40＝45.3700 d40＝2.0000 n23＝1.69680 ν23＝55.52 r41＝−45.3700 d41＝28.8000 r42＝22.7760 d42＝0.8000 n24＝1.80518 ν24＝25.43 r43＝8.1920 d43＝3.0000 n25＝1.69700 ν25＝48.51 r44＝−19.8890 d44＝5.0000 r45＝∞ d45＝1.0000 n26＝1.51633 ν26＝64.15 r46＝∞ 非球面係数 Ｐ＝1.0000,E＝0.23995×10-5 Ｆ＝0.11068×10-8 実施例７ ｆ＝64.755,OH＝11.4,NA＝0.1373 OB＝−80.2055,fF＝0.670 fB＝−51.848,Ex＝−2000.000 Ex′＝−3650.098 r1＝23.5200（非球面） d1＝4.0400 n1＝1.49000 ν１＝60.00 r2＝∞ d2＝1.7700 r3＝140.0000 d3＝79.6500 n2＝1.51633 ν２＝64.15 r4＝∞ d4＝0.4000 r5＝∞ d5＝7.5000 r6＝44.1060 d6＝2.5000 n3＝1.59216 ν３＝57.50 r7＝−112.8630 非球面係数 Ｐ＝1.0000,E＝−0.12590×10-4 Ｆ＝−0.10550×10-7 実施例８ ｆ＝64.755,OH＝11.4,NA＝0.1420 OB＝−80.2053,fF＝0.670 fB＝−51.848,Ex＝−2000.000 Ex′＝−3650.100 r1＝23.5200（非球面） d1＝4.0400 n1＝1.49000 ν１＝60.00 r2＝∞ d2＝1.7700 r3＝140.0000 d3＝79.6500 n2＝1.51633 ν２＝64.15 r4＝∞ d4＝0.4000 r5＝∞ d5＝7.5000 r6＝44.1060 d6＝2.5000 n3＝1.49216 ν３＝57.50 r7＝−112.8630 非球面係数 Ｐ＝1.0000,E＝−0.11355×10-4 Ｆ＝−0.94815×10-8 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、ｆは焦点距
離、ωは半画角、OHは物体高、fF,fBは夫々前側焦点位
置および後側焦点位置、OBは物体距離、Exは近軸射出瞳
位置、Ex′は軸外射出瞳位置である。
実施例１では第１図に示す通りで硬性鏡11とカメラア
ダプター12と、一眼レフカメラを組合わせたもので、符
号13がカメラのファインダー系である。この実施例で
は、フィールドレンズ６の図示しない透過型フォーカシ
ングスクリーンの平面側には指標が設けられており、ピ
ント調整が出来るようになっている。フィールドレンズ
６の凸面は、周辺に行くにしたがって、曲率が徐々に弱
くなる部分を含む非球面で、各像高の射出瞳位置をほぼ
一致させることによって観察像のちらつきを防止し、一
様な明るさの像を得るようになっている。この実施例で
は、スコープ、アダプター，一眼レフカメラのファイン
ダーの合成の瞳収差を上記非球面で補正している。
また硬性鏡のように像を複数回リレーして伝送する光
学系においては、大きな瞳収差が発生し、観察像のちら
つきが激しいものがある。このような硬性鏡をカメラに
とりつけて使用する場合、上記のような非球面を有する
フィールドレンズを用いて硬性鏡の瞳収差を補正出来、
観察像のちらつきを無くし良好な観察側を得ることが出
来る。
実施例２は、第１図に示す実施例１と同様の構成で一
眼レフカメラのペンタダハプリズム４の入射面（ν55）
に光軸から周辺に行くにしたがって、徐々に曲率の弱く
なる非球面を用いたものである。つまり実施例１とは非
球面を用いる面が異なっている。
実施例３乃至実施例６は、ファイバースコープと撮影
装置を組合わせた例である。そのうち実施例３は第２図
に示す構成でフィールドレンズ６の片側の凸面を光軸か
ら周辺に行くにしたがって、徐々に曲率が弱くなる部分
を含む非球面にしたものである。ファイバースコープの
実絞りより後側のファインダー光学系独自の瞳収差を補
正している。
ファイバースコープ14は、イメージガイド15の端面に
ピント合わせをすればよいので、ピント調整の必要がな
く図示しない透過型フォーカシングスクリーンの上に指
標を設ける必要がない。またフィールドレンズ６は、平
凸レンズである必要はなく、両凸レンズあるいはメニス
カスレンズであっても本発明の目的を達成し得る。
実施例４は、第３図に示すようにファイバースコープ
にテレビカメラを取付けた例で、ファインダー光学系に
リレーレンズを用いたものである。この実施例の光学系
はフィールドレンズの凹面（r47）を光軸から周辺に行
くにしたがって徐々に曲率が強くなる非球面部分を含む
非球面にしてある。この実施例は実施例３と同じように
ピント調整を行なう必要がなく、像とフィールドレンズ
の面とが離れていた方が面に付着したゴミや傷が見えに
くいので好ましい。
実施例5,6は第４図に示すもので、実施例４と同様に
ファインダー光学系中に像リレー系を有するもので、リ
レー系のフィールドレンズの凸面に光軸から周辺に行く
にしたがって徐々に曲率の弱くなる非球面部分を含む非
球面を設けたものである。この非球面レンズは、像撮影
光学系に含まれないフィールドレンズであればどの位置
のフィールドレンズに採用してもよく、撮影光学系とは
無関係にファインダー光学系の瞳収差を補正出来るので
好ましい。
実施例7,8は、第５図に示すとおり、フィールドレン
ズを含むファインダー光学系単独で瞳収差を補正した例
である。このような設計にすれば、スコープ及びアダプ
ターの瞳収差を夫々単独で補正したシステムを用いれ
ば、いかなる組合わせでも瞳収差の小さい良好な観察像
が得られるので望ましい。又これら実施例は、瞳の結像
系における球面収差は、ほぼフィールドレンズの凸面に
依存しており、フィールドレンズの凸面によって発生し
ている球面収差が補正されていることが好ましい。更に
入射瞳位置（瞳の結像系の物体位置）が決まれば瞳の結
像系における球面収差を０にする形状が一つ定まる。
上記の実施例1,2,3,7,8において使用している非球面
フィールドレンズは、第９図に示すような周辺がフレネ
ルレンズになっているフィールドレンズと置き換えても
よく、それによって中心肉厚を薄く出来コンパクトにな
し得る。
次に上記の実施例１〜８における、瞳を伝達する結像
系に関する球面収差の状態を示す。即ち、各実施例にお
いて、入射瞳位置（絞り）を物点として射出瞳位置を像
点とした時の各レンズ面における３次の球面収差係数を
示すと次の通りである。
第14図は実施例１のように硬性，アダプター，撮影カ
メラを組合わせた光学系の装置全体の構成を示すもの
で、21は硬性鏡、22は撮影アダプター、23は一眼レフカ
メラである。又第15図は実施例３のようにファイバース
コープ，アダプター，撮影カメラを組合わせた光学系の
装置の構成を示す図で、24がファイバースコープ、25は
対物レンズ、26は接眼レンズである。更に第16図はテレ
ビカメラ用撮像光学系と組合わせた例で27はカメラ本
体、28はビームスプリッター、29は撮像光学系、30は撮
像素子、31はファインダー光学系、32はカメラマウント
である。
第17図は実施例７の瞳の結像系（瞳伝達系）の球面収
差、第18図は上記実施例で非球面を用いない瞳結像系の
球面収差である。第17図，第18図より明らかなように、
本発明の実施例は、非球面を用いることによって収差が
極めて良好に補正されている。
［発明の効果］ 本発明のファインダー光学系は、フイールドレンズの
１面に非球面を設けることによって瞳の球面収差を良好
に補正したもので、これによって内視鏡等のように暗い
光学系を用いても一様な明るい像で像全体がちらつくこ
とのない良好な観察が可能である。
【図面の簡単な説明】
第１図は実施例1,2の断面図、第２図，第３図は夫々実
施例３および実施例４の断面図、第４図は実施例5,6の
断面図、第５図は実施例7,8の断面図、第６図は一眼レ
フカメラのファインダー光学系の構成を示す図、第７図
乃至第11図は夫々各種のフォーカシングスクリーンを示
す図、第12図，第13図は瞳の結像系の収差を示す図で第
12図は十分補正されていないもの、第13図は十分補正さ
れたものを示す図、第14図は本発明ファインダーと硬性
鏡を組合わせた構成を示す図、第15図は本発明のファイ
ンダーとファインダースコープを組合わせた構成を示す
図、第16図は本発明のファインダーを撮像光学系に用い
た装置の断面図、第17図は実施例７の瞳伝達系の球面収
差曲線図、第18図は上記実施例において非球面を用いな
い瞳伝達系の球面収差曲線図である。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】対物レンズにより形成される物体像面近傍
    に瞳結像のために設けられたフィールドレンズと接眼レ
    ンズとを備え、前記対物レンズを撮影光学系と共有する
    ファインダー光学系において、光軸から外側に向かって
    徐々に曲率が弱くなる凸状非球面もしくは光軸から外側
    に向かって徐々に曲率が強くなる凹状非球面であって、
    該非球面の第ｉ面が下記の式（１）にて表され、該面の
    収差係数が以下の条件を満足することを特徴とするファ
    インダー光学系。 −２≦ΔＳ≦０ （５） ΔＳ≡ΣSi（ASP）／ΣSi（SP） ただし、X,Yは光軸をＸ軸にとって像の方向を正方向に
    とり、Ｙ軸を面と光軸との交点を原点としてＸ軸に直交
    した方向にとった座標軸の値、Ｃは光軸近傍でこの非球
    面と接する球面の曲率、Ｐは離心率係数、E,F,G,・・・
    は４次,6次,8次，・・・の非球面係数、Si（ASP）は非
    球面の第ｉ面において発生する球面収差の収差係数、Si
    （SP）は前記第ｉ面を表わす式においてＰ＝1,4次以上
    の非球面係数を０とした球面において発生する球面収差
    の収差係数である。
  2. 【請求項２】前記フィールドレンズはフォーカシングス
    クリーンであることを特徴とする請求項１のファインダ
    ー光学系。
  3. 【請求項３】前記フィールドレンズの外側にフレネルレ
    ンズを形成したことを特徴とする請求項２のファインダ
    ー光学系。
  4. 【請求項４】前記請求項１、２又は３のファインダー光
    学系を有することを特徴とする撮影装置。
  5. 【請求項５】前記請求項１、２又は３のファインダー光
    学系でＦナンバーが10以上であるファインダー光学系を
    有することを特徴とする内視鏡撮影装置。
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