JP2836783B2 - ズームファインダー - Google Patents

ズームファインダー

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JP2836783B2
JP2836783B2 JP63330466A JP33046688A JP2836783B2 JP 2836783 B2 JP2836783 B2 JP 2836783B2 JP 63330466 A JP63330466 A JP 63330466A JP 33046688 A JP33046688 A JP 33046688A JP 2836783 B2 JP2836783 B2 JP 2836783B2
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【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、ズームファンイダーに関し、特にズームレ
ンズを備えたレンズシャッターカメラ,ビデオカメラ等
においてファインダー視度を一定に保ちつつ変倍を行う
ズームファインダーに関するものである。
「従来の技術」 レンズシャッターカメラ,ビデオカメラ等、撮影系と
ファインダー系とが別体として構成されているカメラに
おいて、撮影系にズームレンズを用いた場合には、撮影
系の変倍に合わせてファインダーの倍率が変化するズー
ムファインダーが望ましく、また実現されている。
従来、このようなズーム(変倍)ファインダーには、
特開昭53−63014号に見られるような逆ガリレオ式ファ
インダーや特開昭61−156018号に見られるような実像式
ファインダーが多く使用されている。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながらに、逆ガリレオ式ファインダーのように
対物レンズによって生じた虚像を観察する構造では、フ
ァインダー倍率や変倍比を大きくすることが困難であ
り、また視野粋が不明瞭となる等の課題があった。この
ため、対物レンズによって生じた実像を観察する実像式
ファインダーが望ましいが、実像式ファインダーは構造
上全長が長くなり易く、また特開昭61−156018号のよう
な、第1レンズ群に負のパワーを持たせた構成の変倍フ
ァインダーでは、全長を短く抑えるためにファインダー
倍率を小さくする必要が生じたり、変倍率を大きくとる
と変倍による全長変化が大きくなるといった課題があっ
た。
一方、近年のレンズシャッターカメラ,ビデオカメラ
等の撮影系には、変倍比の大きなズームレンズが使用さ
れつつあるにも拘らず、カメラ本体は小型化する傾向が
みられるため、これらのカメラに組み込むズームファイ
ンダーも、小型で、大きな変倍比が容易に得られ、しか
も変倍による収差変動の少ない構成のズームファインダ
ーが望まれている。
本発明は、上述の事柄に鑑みなされたもので、小型
で、変倍による全長変化が小さく、しかも2.5〜3.5倍と
大きな変倍比を得ると共に、ファインダー倍率が大きく
迫力のあるファインダー像の得られる実像式ズームファ
インダーを提供することを目的とするものである。
「課題を解決するための手段」 本発明のズームファインダーは、物体側から順に、全
体として正のパワーの対物光学系と、全体として正のパ
ワーの接眼光学系とから構成され、前記対物光学系によ
って生じる像を前記接眼光学系の第1面近傍に結像させ
て、該像を接眼光学系で観察するファインダーであっ
て、該ファインダーは撮影光学系とは独立した光学系か
らなること;対物光学系は、物体側から順に、正のパワ
ーの第1レンズ群、負のパワーの第2レンズ群、正のパ
ワーの第3レンズ群、および弱いパワーを持った第4レ
ンズ群を有すること;この第4レンズ群を固定し、第
1、第2、第3レンズ群の少なくとも第2、第3レンズ
群を移動させることによって、ファインダー視度を一定
に保ちつつ変倍すること;及び対物光学系は次の条件
(1)、(2)、(3)を満足すること; を特徴としている。
(1)0.4<N2<0.9 (2)|100/f4|<3.0 (3)2.2<f1/fs<3.5 ただし、 N2:対物光学系の変倍比に対する第2レンズ群の変倍比
の割合、 fi:第1レンズ群の焦点距離、 fs:対物光学系の広角端での焦点距離、 である。
また、接眼光学系は、次の条件(4)を満足すること
が好ましい。
(4)0.375<rel/fe<0.6 ただし、 fe:接眼光学系の焦点距離、 fel:接眼光学系の第1面の曲率半径、 である。
更に上記ズームファインダーの光学構成を第1図(実
施例1)を用いて説明する。
第1図において、1,2,3,4,5,6,7は全体として正のパ
ワーをもつ対物光学系であり、このうち、1,2は正のパ
ワーの第1レンズ群、3,4は負のパワーの第2レンズ
群、5,6は正のパワーの第3レンズ群、7は弱いパワー
をもつ第4レンズ群である。また、8は接眼光学系第1
面近傍に結像した対物光学系による像であり、9,10は全
体として正のパワーをもつ接眼光学系である。この例で
は、対物光学系による像8を正立させるためにポロプリ
ズム9を使用しているが、第1図では簡単のために展開
したガラスブロックで示してある。
尚、第4,7,10,13,16,19図の光学構成は、上記説明よ
り容易に理解できるので省略する。
「作用」 本発明では、第1,4,7,10,13図(実施例1〜5)のよ
うに、第2,第3レンズ群を矢印の如く移動させることに
より、変倍を行うと同時に変倍によるファインダー視度
の変化を補正している。このため、本発明では変倍によ
る収差変動を小さく抑えながら大きなファインダー変倍
比を得ることを可能としているが、さらに第16,19図
(実施例6,7)のように、第1レンズ群をも移動させる
ことにより、より大きな変倍比を得ることが可能とな
る。
接眼光学系において、接眼レンズ(第1図中の10)の
後方の適当な位置に射出瞳を形成するためには、対物光
学系の焦点付近に一般的にはコンデンサーレンズを設置
する必要があるが、例えば、接眼光学系の第1面に曲率
を持たせることにより、コンデンサーレンズの役割を担
わせることができる。
尚、ファインダー像を正立させるためにポロプリズム
を使用する代わりに、コンデンサーレンズとミラーの組
合わせに置き換えたり、像を反転させるリレーレンズ系
に置き換えたりしても良く、また天体望遠鏡等の用途に
おいては正立させるための手段を必要としない場合もあ
る。
また本発明の実施例には、第4レンズ群に肉厚の大な
る単レンズを使用している例があるが、この様な場合、
この肉厚単レンズ(例えば第1図中の7)を直角プリズ
ムとし、その直角プリズムとその後の光学部材との組合
わせで像正立光学系を構成すれば、さらに全長を短縮す
ることが可能となる。
本発明において、各面のうち少なくとも一面を非球面
とすることにより、歪曲収差,非点収差,球面収差,コ
マ収差等の補正が容易となる。また、レンズの材質を樹
脂とすることにより、所定の形状のレンズを容易に得る
ことが可能となる。
以下に前記各条件について説明する。
条件(1)は第2レンズ群の変倍率に関するものであ
る。第1レンズ群の焦点距離をf1、第2,第3レンズ群の
広角端での倍率をそれぞれm2W,m3W、望遠端での倍率を
それぞれm2T,m3T、第レンズ群の倍率をm4とすると、対
物光学系の広角端での焦点距離fW、望遠端での焦点距離
fTと、f1,m2W,m2T,m3W,m3T,m4との間には次の関係があ
る。
fW=f1・m2W・m3W・m4 ……(i) fT=f1・m2T・m3T・m4 ……(ii) ここで、対物光学系の変倍比をZ,第2レンズ群の変倍
比をZ2,第3レンズ群の変倍比をZ3とすると、前式
(i),(ii)より次のように表わすことができる。
(iii)式より両辺の対数をとると次の様に変形する
ことが出来る。
(ただしN2+N3=1)なるN2,N3を導入すると、対物
光学系の変倍比に対して第2,第3レンズ群が担う変倍比
の割合を表現することが可能となる。
以上のようにズームレンズ系においては、ズームレン
ズ系全体の変倍比に対する、ある可変レンズ群の変倍比
の割合は(v),(vi)式の如く表現される。条件
(1)はこのN2に関するもので、第2レンズ群の変倍率
を適当に与えることにより、対物光学系の全長を抑えつ
つ、ファインダー変倍率を大きくするための条件であ
る。本発明の対物光学系の様な構成のズームレンズの場
合、一般に第2レンズ様をバリエーター,第3レンズ群
をコンペンセーターとし、N2≒1.0である。この場合、
ズームレンズ系の変倍比は全て第2レンズ群が担うこと
になり、大きな変倍比を得るためには第2レンズ群の移
動量が大となって全長を短くすることが出来なくなる。
条件(1)は第2レンズ群の変倍比を小さくし、第3レ
ンズ群にも変倍を担わせて全長も短くするためのもの
で、上限を越えると、第2レンズ群の移動量が過大とな
り全長を短く抑えることが出来なくなる。また、下限を
越えると第3レンズ群の移動量が過大となり、同様に全
長を短く抑えることが出来なくなる。
条件(2)は、第4レンズ群のパワーを適当に与える
ことによって、対物光学系の像面弯曲を調節するための
ものである。レンズシャッターカメラ,ビデオカメラ等
の場合、機械構成上の制約によって接眼光学系の像面弯
曲の補正が困難となる場合が多い。このため、対物光学
系の像面弯曲を、接眼光学系の像面弯曲に一致するよう
に調節し、ファインダー視野の中心と周辺との視度差を
補正しなければならない。条件(2)は第4レンズ群の
パワーを調節することによって対物光学系のペッツバー
ル和を調節し、好物光学系の像面弯曲を接眼光学系の像
面弯曲に一致させるものであり、上限を越えると、対物
光学系の像面弯曲が大となり、ファインダー視野におけ
る中心と周辺との視野差が過大となる。
条件(3)は、第1レンズ群の焦点距離を適当に与え
ることにより、対物光学系の全長を短く抑えながらファ
インダー変倍比を大きくするための条件である。第1レ
ンズ群の焦点距離と対物光学系の全長,変倍比は密接な
関係があり、第1レンズ群の焦点距離を長くすると対物
光学系の全長が大となり、第1レンズ群の焦点距離を短
くすると第2レンズ群の移動量が小さくなって大きな変
倍比を得ることが出来なくなる。条件(3)の上限を越
えると、対物光学系の全長が過大となり、下限を越える
と、第2レンズ群の移動量が小さくなって必要とする変
倍比が得られない。
条件(4)は前述の接眼光学系第1面の曲率半径に関
するものである。ファィンダー像を正立化するためのポ
ロプリズム等を構成するため、また接眼光学系の大きさ
を小さく抑えるためには、接眼光学系全長に対して接眼
光学系の有効径が小さいことが望ましく、またアイレリ
ーフを長く確保することも必要であることから、接眼光
学系内部を通る光束は平行光束に近いことが望ましい。
本発明では望遠端におけるファインダー倍率が1.5倍前
後である。このとき、対物光学系の望遠端における焦点
距離fLは1.5feとなる。また、良好な光学性能を保ちつ
つ対物光学系の小型化を図るためには、対物光学系の射
出瞳から接眼光学系第1面までの距離tが0.5fL〜0.8fL
程度であることが望ましい。このとき、接眼光学系内部
を通る光束が平行光束になるのは、接眼光学系第1面の
屈折力が1/tのときである。従って次の関係式が成立す
る。即ち、接眼光学系の物体側の光学部材の屈折率をn
≒1.5とすると、 また、0.5fL<t<0.8fL,fL=1.5feであることから、
条件(4)が導き出される。条件(4)の上限を越える
と、接眼光学系内部を通る光束の広がりが大きくなり過
ぎ、接眼光学系の大きさが過大となる。また、下限を越
えると、接眼光学系内部を通る光束が収束し過ぎ、アイ
レリーフを長く確保することが出来なくなると共に、コ
マ収差の発生も著しくなる。
「実施例」 以下に本発明の実施例のデータを記載する。
ここで、2ωは広角端及び望遠端のファインダー実視
界、riは第i面の曲率半径、diは第i面と第(i+1)
面との間隔、niは第i番目の光学部材のd線における屈
折率、νは第i番目の光学部材のアッベ数である。
尚、非球面形状は一般に知られている で表わされる。
尚、実施例中、非球面係数を省略している場合は0で
ある。
「発明の効果」 以上のように、本発明によれば、小型で変倍による収
差変動及び全長変化が小さく、しかも2.5〜3.5倍と大き
なファインダー変倍比が得られると共に、ファインダー
視野倍率の大きな実像式ズームファインダーが得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第1図,第4図,第7図,第10図,第13図,第16図,第
19図は、それぞれ本発明の実施例1,2,3,4,5,6,7の光学
構成図、 第2図,第5図,第8図,第11図,第14図,第17図,第
20図は、それぞれ本発明の実施例1,2,3,4,5,6,7の広角
端における諸収差図、 第3図,第6図,第9図,第12図,第15図,第18図,第
21図は、それぞれ本発明の実施例1,2,3,4,5,6,7の望遠
端における諸収差図である。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、全体として正のパワーの
    対物光学系と、全体として正のパワーの接眼光学系とか
    ら構成され、前記対物光学系によって生じる像を前記接
    眼光学系の第1面近傍に結像させて、該像を接眼光学系
    で観察するファインダーであって、 該ファインダーは撮影光学系とは独立した光学系からな
    ること; 前記対物光学系は、物体側から順に、正のパワーの第1
    レンズ群、負のパワーの第2レンズ群、正のパワーの第
    3レンズ群、および弱いパワーを持った第4レンズ群を
    有すること; この第4レンズ群を固定し、第1、第2、第3レンズ群
    の少なくとも第2、第3レンズ群を移動させることによ
    って、ファインダー視度を一定に保ちつつ変倍するこ
    と;及び 前記対物光学系は以下の条件(1)、(2)、(3)を
    満足すること; を特徴とするズームファインダー。 (1)0.4<N2<0.9 (2)|100/f4|<3.0 (3)2.2<f1/fs<3.5 ただし、 N2:対物光学系の変倍比に対する第2レンズ群の変倍比
    の割合、 fi:第iレンズ群の焦点距離、 fs:対物光学系の広角端での焦点距離。
  2. 【請求項2】請求項1記載のズームファインダーにおい
    て、前記接眼光学系は、以下の条件(4)を満足するこ
    とを特徴とするズームファインダー。 (4)0.375<rel/fe<0.6 ただし、 fe:接眼光学系の焦点距離、 fel:接眼光学系の第1面の曲率半径。
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