JP3171458B2 - 実像式変倍ファインダー光学系 - Google Patents

実像式変倍ファインダー光学系

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、写真用カメラ又はビデ
オカメラ等に用いられる実像式変倍ファインダー光学系
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】撮像系とファインダー系が別体になった
ファインダー光学系としては、逆ガリレオ式ファインダ
ー光学系が良く知られている。しかし、このファインダ
ー光学系は、視野枠の見えが不明瞭であったり、視野枠
を形成するためのハーフミラーにて生じるゴースト,フ
レアーのため、視野自体の見えが悪い等の欠点がある。
【0003】これに対して、ケプラー式ファインダー光
学系は、対物系によって形成された実像を接眼系で観察
するので、逆ガリレオ式ファインダー光学系のもつ欠点
はおおむね解消され、見えのよいファインダーが得られ
る。
【0004】又、ケプラー式ファインダー光学系に変倍
機能を持たせた例として、例えば特開平1−13151
0号に記載されたファインダー光学系がある。この光学
系は、簡単な3群ズームタイプの対物レンズ系を用いる
ことにより、2倍以上の変倍比を達成したものである。
しかし、このファインダー光学系の構成では、低倍端で
の広角化は困難であった。
【0005】このような欠点を改善したファインダー光
学系として、本出願人が特願平3−21630号出願を
以て提案したものがある。この光学系は、物体側から順
に配設された負の屈折力の第一レンズ群,正の屈折力の
第二,第三レンズ群及び物体側入射面に凸形状を有する
像正立のための第一のプリズムから成る対物レンズ系
と、像正立のための残りの反射面を有する第二のプリズ
ムと接眼レンズから成る接眼レンズ系と、から成ってい
る。そして、この光学系では、第一のプリズムに正の屈
折力を配分して、第一レンズ群で発生する収差を第二及
び第三レンズ群と第一のプリズムの三つのレンズ群で補
正することにより、低倍端でのファインダー画角を広く
とっても良好に収差を補正できるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
3−21630号出願によるファインダー光学系は、低
倍端でのファインダー画角は大きいものの、低倍端にお
けるファインダー倍率が0.36と小さいため、撮影時
の正確なフレーミングのためには不十分であった。
【0007】一般に、ファインダー倍率γは、対物レン
ズの焦点距離をFO、接眼レンズの焦点距離をFL とす
ると、γ=FO /FL で決定される。そのため、対物レ
ンズ系の焦点距離を変えずにファインダー倍率γを大き
くするには、接眼レンズ系の焦点距離を短く設定しなけ
ればならず、そうすると、今度は接眼レンズ系の収差補
正をする上で困難が生じる。又、接眼レンズ系の焦点距
離を変えずにファインダー倍率γを大きくするには、対
物レンズ系の焦点距離を長く、中間結像の像高を大きく
設定しなければならず、そうすると今度はファインダー
部が大型化してしまう等の問題があった。
【0008】本発明は、このような問題点に鑑み、低倍
端で高いファインダー倍率と大きなファインダー射出画
角が得られ、しかも変倍比は2倍以上あり、収差も良好
に補正でき、更に製造コストも安くて済む実像式変倍フ
ァインダー光学系を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明による実
像式変倍ファインダー光学系は、物体側から順に配設さ
れた負の屈折力の第一レンズ群と正の屈折力の第二レン
ズ群と正の屈折力の第三レンズ群と正の屈折力の第一反
射部材とで構成される全系として正の屈折力を有する対
物レンズ系と、正の屈折力の第二反射部材を含み全系と
して正の屈折力を有する接眼レンズ系と、から成る実像
式変倍ファインダー光学系において、第一レンズ群及び
第一反射部材を固定配置し、且つ第二レンズ群及び第三
レンズ群を光軸方向に移動させることにより変倍及び視
度補正を行うと共に、像正立系を構成する第一反射部材
及び第二反射部材が、夫々正の屈折力を有する入射面と
2面の反射面を有し、対物レンズ系が下記の条件式、 1.0<|L/F1 |<3.0 (1) 但し、L:対物レンズ系の第一面から中間結像面までの
距離 F1 :第一レンズ群の焦点距離 を満足するようにしたことを特徴とするものである。
【0010】本発明によるファインダー光学系では、対
物レンズ系による中間結像位置を像正立系プリズムの内
部に入れるようにしており、この像正立系プリズムに関
して、対物レンズ系に含まれるプリズムを第一反射部
材、接眼レンズ系に含まれるプリズムを第二反射部材と
している。そして、第一反射部材で2回反射し、第二反
射部材で2回反射させることで像正立を行うものであ
り、他の対物レンズ系をプリズム系に近づけて配設する
ことで、ファインダー光学系の構成長を短くするレンズ
構成を採用している。
【0011】又、第二レンズ群と第三レンズ群の正の屈
折力を第一反射部材にも分配することにより、対物レン
ズ系によって形成される中間結像の収差補正を容易にし
ている。
【0012】即ち、負の屈折力の第一レンズ群から射出
される光束は発散するので、第一レンズ群及び第二レン
ズ群との間隔が離れれば離れるほど光束が広がり、変倍
比を大きくとることが困難になる。又、接眼レンズ系の
焦点距離を変えずにファインダー倍率を大きくしようと
すると、上述のように対物レンズ系の焦点距離を長く設
定しなければならず、対物レンズ系全長が長くなってし
まう。そこで、対物レンズ系全長を短くするために対物
レンズ系の正の屈折力を強めると、今度は収差補正上好
ましくなく、ファインダー倍率を大きくすることは困難
である。
【0013】そこで、本発明では、第一反射部材の入射
面に正の屈折力を分配して、第一レンズ群で発生する収
差を第二レンズ群,第三レンズ群及び第一反射部材の三
つのレンズ群で補正するようにしたものであり、このよ
うに構成することによって、変倍比を大きくとることが
でき、しかも対物レンズ系の全長を短くしても低倍端か
ら高倍端まで良好に収差を補正することができることに
なる。
【0014】又、第一レンズ群,第二レンズ群及び第三
レンズ群の夫々少なくとも1面を非球面にすることは、
低倍時及び高倍時の歪曲収差を小さくした上で非点収差
とコマ収差のバランスをとる上で好ましい。
【0015】又、接眼レンズの焦点距離を変えずにファ
インダー倍率を大きくするには、中間結像の像高を大き
くする必要があるので、接眼レンズ系の第二反射部材の
硝路長を長くしなければならない。そのためには、接眼
レンズの主点を第二反射部材側へ位置させるのが望まし
いのであるが、そのためには接眼レンズを物体側に凸の
メニスカス形状にしなければならず、そうすると収差補
正をする上で困難となる。そこで、本発明では、第二反
射部材の入射面に正の屈折力を持たせることによって、
接眼レンズを物体側に凸のメニスカス形状にすることな
く良好に収差の補正を行うことができ、しかも第二反射
部材の硝路長を所要の長さに設定することができる。こ
の構成によって、低倍端も含めてファインダー倍率を十
分大きくすることができる。
【0016】又、本発明では、第一反射部材の第一面が
フィールドレンズとしての機能をも有するので、従来別
個に配設されていたフィールドレンズが不要になり、そ
の結果、製造コストを低減化することができると共に、
従来のフィールドレンズの厚み分だけファインダー部の
全長を一層短くすることができる。
【0017】又、対物レンズ系の第一レンズ群は、上述
の条件式 1.0<|L/F1 |<3.0 (1) を満足する必要がある。この条件の上限を越えて第一レ
ンズ群の屈折力が強くなると、対物レンズ系の全長を小
さくする上では有利であるが、低倍端から高倍端にかけ
ての非点収差とコマ収差の変動量が著しく増加し、結像
性能が低下する。又、この条件の下限を越えて第一レン
ズ群の屈折力が弱まると、収差補正をする上で対物レン
ズ系の全長を小さくすることが困難になり、特に歪曲収
差の低倍端から高倍端にかけての変動量が著しく増加
し、結像性能が低下する。
【0018】又、対物レンズ系の第二レンズ群は、その
焦点距離F2 について次の条件を満足するのが良い。 1.5<F2 /FW (2) 但し、FW :対物レンズ系の低倍端における焦点距離。
この条件を越えて第二レンズ群の屈折力が強くなると、
低倍端から高倍端にかけての非点収差とコマ収差の変動
量が著しく増加し、結像性能が低下する。
【0019】又、対物レンズ系の第一反射部材は、その
焦点距離F4 について次の条件式を満足するのが良い。 2.0<F4 /FW (3) この条件を越えて第一反射部材の屈折力が強くなると、
低倍端付近での非点収差が悪化し、低倍端から高倍端に
かけての歪曲収差の変動量が著しく増加し、結像性能が
低下する。
【0020】更に、本発明では、第一レンズ群を固定配
置しているため、低倍端のファインダー画角を広げても
製作上の精度は厳しくなく、しかも光学系内へのゴミの
進入を防ぐためのカバーガラスを省くことができ、その
結果コストを一層低減できると共にファインダー部の全
長を一層短くすることができる。
【0021】
【実施例】以下、図示した実施例に基づいて本発明を詳
細に説明する。図1乃至図4は本発明の第一実施例を示
すものであり、図1は実像式変倍ファインダー光学系の
レンズ断面図である。図中、一枚の負レンズから成る第
一レンズ群1と、一枚の正レンズから成る第二レンズ群
2と、一枚の正レンズから成る第三レンズ群3と、入射
面が第三レンズ群3側に凸形状を有すると共に像正立の
ための第一反射面M1,第二反射面M2を有するプリズ
ムから成る第一反射部材4とが、物体側から順に配設さ
れ、対物レンズ系5を構成している。
【0022】そして、入射面が第一反射部材4側に凸形
状を有すると共に像正立のための第三反射面M3,第四
反射面M4を有するプリズムから成る第二反射部材6
と、一枚の正レンズから成る接眼レンズ7とによって接
眼レンズ系8が構成されている。
【0023】本実施例のデータは次の通りであり、図
2,図3,図4に夫々本実施例の低倍端,中間及び高倍
端での収差曲線を示す。 ファインダー倍率=0.4〜1.0、ファインダー画角
(2ω)=70.4°〜28.9°、ファインダー射出
画角=28.9°、|L/F1 |=2.86、F2 /F
W =3.96、F4 /FW =4.44
【0024】 r1 =72.4915 d1 =1.000 n1 =1.58362 ν1 =30.37 r2 =8.2315(非球面) d2 =7.777(可変) r3 =8.0982(非球面) d3 =1.500 n2 =1.49260 ν2 =58.02 r4 =14.3806 d4 =10.480(可変) r5 =28.2145(非球面) d5 =3.000 n3 =1.49260 ν3 =58.02 r6 =−12.5585 d6 =1.034(可変) r7 =19.2467 d7 =21.000 n4 =1.49260 ν4 =58.02 r8 =∞ d8 =1.000 r9 =20.0986 d9 =27.333 n5 =1.49260 ν5 =58.02 r10=∞ d10=2.000 r11=23.4348(非球面) d11=3.000 n6 =1.49260 ν6 =58.02 r12=−20.4661 d12=15.000 r13 (瞳)
【0025】非球面係数 第2面 E=−0.95198×10-4,F=−0.65138×10-5 第3面 E=−0.78395×10-4,F=−0.39161×10-5 第5面 E=−0.99185×10-4,F=−0.14488×10-5 第12面 E=−0.70155×10-4,F=−0.18629×10-6
【0026】ズームデータ
【0027】図5乃至図8は本発明の第二実施例を示す
ものであり、図5はファインダー光学系のレンズ断面
図、図6,図7及び図8は夫々低倍端、中間、高倍端で
の収差曲線を示すものである。
【0028】本実施例のデータは次の通りである。 ファインダー倍率=0.4〜1.0、ファインダー画角
(2ω)=70.8°〜28.7°、ファインダー射出
画角=28.9°、|L/F1 |=2.89、F2 /F
W =3.88、F4 /FW =4.49
【0029】 r1 =88.7554 d1 =1.091 n1 =1.58362 ν1 =30.37 r2 =9.0121(非球面) d2 =8.448(可変) r3 =8.7828(非球面) d3 =1.636 n2 =1.49260 ν2 =58.02 r4 =15.7950 d4 =11.426(可変) r5 =30.9895(非球面) d5 =3.273 n3 =1.49260 ν3 =58.02 r6 =−13.6198 d6 =1.128(可変) r7 =21.2490 d7 =22.909 n4 =1.49260 ν4 =58.02 r8 =∞ d8 =1.000 r9 =20.9916 d9 =29.982 n5 =1.49260 ν5 =58.02 r10=∞ d10=2.000 r11=26.7114(非球面) d11=3.500 n6 =1.49260 ν6 =58.02 r12=−21.4568 d12=15.000 r13 (瞳)
【0030】非球面係数 第2面 E=−0.48468×10-4,F=−0.40233×10-5 第3面 E=−0.47659×10-4,F=−0.11819×10-5 第5面 E=−0.85905×10-4,F=−0.21851×10-6 第12面 E=−0.48196×10-4,F=−0.92939×10-7
【0031】ズームデータ
【0032】図9乃至図12は本発明の第三実施例を示
すものである。図9はファインダー光学系のレンズ断面
図であり、図中、ファインダー光学系の第二レンズ群2
は、一枚の負レンズ2aと一枚の正レンズ2bとから成
り、全体として正の屈折力を有するようになっている。
図10,図11,図12は夫々低倍端、中間、高倍端で
の収差曲線を示すものである。
【0033】本実施例のデータは次の通りである。 ファインダー倍率=0.4〜1.0、ファインダー画角
(2ω)=68.1°〜30.2°、ファインダー射出
画角=29.1°、|L/F1 |=2.58、F2 /F
W =4.71、F4 /FW =3.52
【0034】 r1 =53.4569 d1 =1.000 n1 =1.58362 ν1 =30.37 r2 =9.4437(非球面) d2 =10.707(可変) r3 =8.6246(非球面) d3 =1.000 n2 =1.58362 ν2 =30.37 r4 =5.3498 d4 =0.322 r5 =5.8490 d5 =2.500 n3 =1.49260 ν3 =58.02 r6 =21.2335 d6 =10.478(可変) r7 =40.4837(非球面) d7 =3.000 n4 =1.49260 ν4 =58.02 r8 =−14.1926 d8 =1.048(可変) r9 =15.2484 d9 =21.000 n5 =1.49260 ν5 =58.02 r10=∞ d10=1.000 r11=28.0845 d11=27.333 n6 =1.49260 ν6 =58.02 r12=∞ d12=2.000 r13=19.3831(非球面) d13=3.000 n7 =1.49260 ν7 =58.02 r14=−24.5371 d14=15.000 r15 (瞳)
【0035】非球面係数 第2面 E=−0.10080×10-3,F=−0.31810×10-5 第3面 E=0.51364×10-4,F=0.50722×10-5 第7面 E=−0.53609×10-4,F=−0.20101×10-5 第14面 E=−0.72341×10-4,F=−0.46351×10-6
【0036】ズームデータ
【0037】図13乃至図16は本発明の第四実施例を
示すものである。図13はファインダー光学系のレンズ
断面図であり、図中、ファインダー光学系の接眼レンズ
7は一枚の正レンズ7aと一枚の負レンズ7bから成っ
ており、全体として正の屈折力を有している。図14,
図15及び図16は夫々低倍端、中間、高倍端での収差
曲線を示すものである。
【0038】本実施例のデータは次の通りである。 ファインダー倍率=0.4〜1.0、ファインダー画角
(2ω)=70.6°〜29.5°、ファインダー射出
画角=28.9°、|L/F1 |=2.83、F2 /F
W =4.10、F4 /FW =4.39
【0039】 r1 =104.3980 d1 =1.000 n1 =1.58362 ν1 =30.37 r2 =8.6220(非球面) d2 =7.655(可変) r3 =8.0187(非球面) d3 =1.500 n2 =1.49260 ν2 =58.02 r4 =13.7059 d4 =10.605(可変) r5 =25.5346(非球面) d5 =3.000 n3 =1.49260 ν3 =58.02 r6 =−13.0422 d6 =1.034(可変) r7 =19.0289 d7 =21.000 n4 =1.49260 ν4 =58.02 r8 =∞ d8 =1.079 r9 =23.7340 d9 =30.440 n5 =1.49260 ν5 =58.02 r10=∞ d10=1.762 r11=13.3854(非球面) d11=5.500 n6 =1.49260 ν6 =58.02 r12=−19.4165 d12=1.000 r13=27.9399 d13=1.500 n7 =1.58362 ν7 =30.37 r14=13.6658 d14=15.000 r15 (瞳)
【0040】非球面係数 第2面 E=−0.19069×10-3,F=−0.57234×10-5 第3面 E=−0.19088×10-3,F=−0.62144×10-5 第5面 E=−0.80200×10-4,F=−0.29899×10-5 第12面 E=−0.14482×10-3,F=−0.37105×10-6
【0041】ズームデータ
【0042】但し、上述の各実施例において、r1 ,r
2 ,…は各レンズ面の曲率半径、d 1 ,d2 ,…は各レ
ンズの肉厚又はレンズ間隔、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。
【0043】尚、上述の各実施例における非球面形状
は、上記非球面係数を用いて次の式で表される。但し、
光軸方向の座標をX,光軸と垂直な方向の座標をYとす
る。 X=CY2 /{1+ (1−PC 22)1/2 }+EY4 +FY 6+‥‥‥‥ ここで、Cは非球面頂点での曲率(=1/r)である。
【0044】又、各実施例における対物レンズの各光学
要素はプラスチックを材料としたものであるが、コスト
的に見合うならガラス材料を用いてもよい。
【0045】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る実像式変倍
ファインダー光学系は、低倍端においても高いファイン
ダー倍率が得られると共に、ファインダー射出画角が大
きく、変倍比も2倍以上ある。しかも、収差も良好に補
正され、更に製造コストも安くて済むという実用上重要
な利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例によるファインダー光学系
の、低倍端、中間、高倍端における展開図である。
【図2】第一実施例の低倍端における収差曲線図であ
る。
【図3】第一実施例の中間における収差曲線図である。
【図4】第一実施例の高倍端における収差曲線図であ
る。
【図5】本発明の第二実施例によるファインダー光学系
の、低倍端、中間、高倍端における展開図である。
【図6】第二実施例の低倍端における収差曲線図であ
る。
【図7】第二実施例の中間における収差曲線図である。
【図8】第二実施例の高倍端における収差曲線図であ
る。
【図9】本発明の第三実施例によるファインダー光学系
の、低倍端、中間、高倍端における展開図である。
【図10】第三実施例の低倍端における収差曲線図であ
る。
【図11】第三実施例の中間における収差曲線図であ
る。
【図12】第三実施例の高倍端における収差曲線図であ
る。
【図13】本発明の第四実施例によるファインダー光学
系の、低倍端、中間、高倍端における展開図である。
【図14】第四実施例の低倍端における収差曲線図であ
る。
【図15】第四実施例の中間における収差曲線図であ
る。
【図16】第四実施例の高倍端における収差曲線図であ
る。
【符号の説明】
1 第一レンズ群 2 第二レンズ群 3 第三レンズ群 4 第一反射部材 5 対物レンズ系 6 第二反射部材 7 接眼レンズ 8 接眼レンズ系

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に配置された負の屈折力の第
    一レンズ群と正の屈折力の第二レンズ群と正の屈折力の
    第三レンズ群と第一反射部材とで構成される全系として
    正の屈折力を有する対物レンズ系と、第二反射部材を含
    み全系として正の屈折力を有する接眼レンズ系と、から
    成る実像式変倍ファインダー光学系において、前記第一
    レンズ群及び第一反射部材を固定配置し、且つ前記第二
    レンズ群及び第三レンズ群を光軸方向に移動させること
    により変倍及び視度補正を行うと共に、像正立系を構成
    する前記第一反射部材及び第二反射部材が、夫々正の屈
    折力を有する入射面と2面の反射面とを有し、前記対物
    レンズ系が下記の条件式を満足するようにした、ことを
    特徴とする実像式変倍ファインダー光学系。 1.0<|L/F1|<3.0 但し、L:対物レンズ系の第一面から中間結像面までの
    距離、F1:第一レンズ群の焦点距離。
  2. 【請求項2】 前記第一レンズ群、前記第二レンズ群及
    び前記第三レンズ群は、夫々少なくとも非球面を1面有
    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
    インダー光学系。
  3. 【請求項3】 下記の条件式をさらに満足することを特
    徴とする請求項1又は請求項2に記載の実像式変倍ファ
    インダー光学系。 1.5<F 2 /F W 但し、F 2 :第二レンズ群の焦点距離、 W :対物レンズ系の低倍端における焦点距離。
  4. 【請求項4】 下記の条件式をさらに満足することを特
    徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の実像式変
    倍ファインダー光学系。 2.0<F 4 /F W 但し、F 4 :第一反射部材の焦点距離、 W :対物レンズ系の低倍端における焦点距離。
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