JP3181636B2 - 切り換え式変倍ファインダー - Google Patents

切り換え式変倍ファインダー

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JP3181636B2 JP24777591A JP24777591A JP3181636B2 JP 3181636 B2 JP3181636 B2 JP 3181636B2 JP 24777591 A JP24777591 A JP 24777591A JP 24777591 A JP24777591 A JP 24777591A JP 3181636 B2 JP3181636 B2 JP 3181636B2
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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,ビデオ
カメラそしてスチルビデオ用カメラ等に用いられる実像
式変倍ファインダーに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に撮像光学系とファインダー光学系
とが別個に構成されているカメラにおいては、撮像光学
系の焦点距離の切り換えと同時に、ファインダー光学系
の視野倍率も切り換えて、撮像範囲を適切に提示するこ
とが必要である。ファインダー倍率を切り換える方式と
して、例えば次に示すようなものがある。
【0003】先ず、特開平1−255825号公報に記
載されたファインダー光学系では、対物レンズ系の物体
側に、アフォーカル系の補助レンズ系をファインダー光
学系の有効光路に対して進退可能に配置し、撮像倍率に
応じてこの補助レンズ系を挿脱して、視野倍率を切り換
えるようにしている。
【0004】又、特開昭62−7107号公報のファイ
ンダー光学系では、対物レンズ系を物体側から負,正,
正の各屈折力を有する3つのレンズ群で構成し、そのう
ち第2レンズ群を光軸方向へ移動可能に配置し、第2レ
ンズ群の移動によって視野倍率を変化させるようにして
いる。これに対して、本出願人が提案した特願平2−1
46793号出願に記載されたファインダー光学系で
は、倍率の異なる複数の対物レンズ系を並列に固定配置
し、二つの反射部材によって一方の対物レンズ系の光路
を他方の光路に一致させている。そして、一方の反射部
材を回動させて光路を切り換えることでいずれかの対物
レンズ系の光路を選択して、変倍するようになってい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
1−255825号公報に記載の方式では、補助レンズ
系をファインダー光学系の有効光路上に挿脱するため、
光学系に補助レンズ系のスペースを確保する必要があ
り、しかも、補助レンズ系の挿脱時の作動距離が比較的
大きいため、ある程度の作動スペースをも必要とする。
そのため、ファインダー光学系の全長が大幅に増加して
カメラ本体の厚みを減らすことが困難である。このこと
は、本方式のファインダー光学系がコンパクトカメラ等
小型の各種カメラに採用されることが多いことを考慮す
ると、重大な問題となる。又、補助レンズ系は、対物レ
ンズ系の物体側に挿入する場合、アフォ−カル系でなく
てはならないので、この補助レンズ系は少なくとも正レ
ンズ,負レンズ各1枚づつの2部品が必要になり、その
ため部品点数の削減には限界がある。
【0006】又、特開昭62−7017号公報の方式で
は、変倍時に光学系の全長が変化することはないが、対
物レンズ系が物体側から、負,正,正の各レンズ群で構
成されているから、第1レンズ群から焦点までの長さが
焦点距離よりも大きくなり、本来的に対物レンズ系の長
さを小さくすることができないという欠点がある。
【0007】これに対し、特願平2−146794号出
願では、複数の対物レンズ系を固定配置したまま反射部
材を切り換え作動して、変倍するものであるから、光学
系全長の変化もなく、各対物レンズ系も夫々の倍率状態
において独立してコンパクトに構成することができるた
め、カメラ本体の大型化を防ぎ、そのコンパクト化を図
ることが可能である。しかしながら、このファインダー
光学系は、2つの反射部材を組み合わせて倍率の切り換
えを行うものであるから、部品点数が増加する欠点があ
る。
【0008】本発明は、このような問題点に鑑み、光学
部材の挿脱により変倍を行うファインダー光学系におい
て、その作動スペースを最小にすると共に、実質的にフ
ァインダー光学系の厚さを増大させないようにした切り
換え式変倍ファインダー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】以下、本発明に
よる切り換え式変倍ファインダーを図1乃至図5に基づ
いて説明する。図1は本発明によるファインダー光学系
の原理を説明するための図であり、倍率の異なる対物レ
ンズ1及び2が同一光路mに対して切り換え可能に配設
されている。そして、その後方に被写体像が結像せしめ
られる像面3が位置しており、いずれの対物レンズ1又
は2を選択した場合でも像面3までの距離lは等しいも
のとする。
【0010】又、対物レンズ1又は2と像面3の間に
は、厚さd,屈折率nの平行平面板4が光路mに対して
進退可能に配設されている。この平行平面板4は、対物
レンズ1が選択された場合に光路m上に進出する(同
(A)参照)ようになっており、対物レンズ2が選択さ
れた場合には光路m外にあって(図1(B)参照)、そ
の空間は空気で占められており、これによってファイン
ダー光学系の倍率の切り換えが行われるものである。
【0011】この場合、平行平面板4が光路m上にある
場合とない場合との対物レンズ系の夫々の焦点距離
1 ,f2 の比をZとすると、 で表すことができる。この式(1)から、 のときにZが無限大となり、このため、d/f2 の上限
はn/(n−1)であることが理解できる。
【0012】図2は、平行平面板4の屈折率n=1.5
及び2の場合の、Zの数値実施例を示すものであり、平
行平面板4として通常のガラス材料を使用すると、Z=
1.5〜2の変倍比が得られることになる。又、図2か
ら、平行平面板4による変倍効果を十分出すには、0.
4<d/f2 であることが理解できる。従って、 0.4<d/f2 <n/(n−1) を満足することが望ましい。
【0013】このように、平行平面板4の挿脱によっ
て、対物レンズ1,2と像面3との距離を変えることな
く対物レンズ1,2の後方の空間の光路長を変化させる
ことができ、これに加えて対物レンズ1,2の焦点距離
1 ,f2 を適切に選択することで、容易に変倍効果を
得ることができる。
【0014】ここで、平行平面板4の挿脱を、簡単な機
構でしかも切り換えスペースを最小にして実現させるた
めに、図3(A),(B)に示すように平行平面板4
を、反射面5aを有するプリズム5として構成して回動
可能にし、対物レンズ1及び2と像面3との間で反射面
5aによって光路を折り曲げるようにした。即ち、プリ
ズム5は、反射面5a上の軸線に対して対称な位置に1
80°回動可能に配置されている。そのため、プリズム
5は、図(A)に示すように、対物レンズ1を通過した
光束mがプリズム5内に進入して反射面5aで反射され
て像面3方向へ出射するように光路m上に挿入された第
一位置と、図(B)示すように、対物レンズ2を通過し
た光束mがプリズム5内に進入することなく反射面5a
で反射されて像面3方向へ出射する光路m外に外れた第
二位置と、をとり得るようになっている。従って、プリ
ズム5の回動位置によって光路長を変化させることがで
きる。
【0015】このとき、プリズム5の回動に伴い、夫々
の倍率に適した焦点距離f1 ,f2 を有する対物レンズ
1,2の挿脱切り換えを同時に行うことで、容易に倍率
の切り換えができる。
【0016】ところで、プリズム5について光束mの入
射面及び出射面にレンズ作用を持たせると、ファインダ
ー光学系の変倍比を高くすることが可能である。しか
も、一方の対物レンズをプリズム5と一体化するように
してもよい。図4はその一例を示すものである。図中、
プリズム5′は光束mの入射面5′bと出射面5′cと
が外側に凸となってレンズ作用を有しており、しかもそ
の形状は、例えば広角撮影用の焦点距離f1 を有する対
物レンズ1が一体化されて構成されている。従って、図
4(A)に示す広角状態では、プリズム5′のみによっ
て対物レンズ系を構成することになる。
【0017】又、プリズム5′は、反射面5′aと光束
mの光軸との交点Oを中心に紙面と平行な方向に回動可
能に構成されていると共に、望遠撮影用の焦点距離f2
を有する対物レンズ2がプリズム5′と一体に回動可能
になっている。そのため、広角状態では対物レンズ2
は、入射面5′bと180°離れた光路外に位置してお
り(図(A)参照)、図(B)に示す望遠状態では、プ
リズム5′と共に180°回動せしめられて、対物レン
ズ2及びプリズム5′の反射面5′aが光路m上に位置
することになる。
【0018】この場合、広角撮影のための対物レンズ1
を削減できるから、部品点数を減少させて構成をより簡
素化できる。
【0019】又、図5に示すように、プリズム5に代え
てリアコンバージョンの機能を持たせたプリズム5″を
回動可能に配置するようにしてもよい。これにより、広
角撮影と望遠撮影とで共通の対物レンズ6を用い、光路
m上に固定配置することができる。この場合、プリズム
5″のみを回動して光路mから進退させればよいから、
部品点数を削減できる上に挿脱のための作動スペースが
一層小さくてすむことになる。
【0020】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。本発明の
第一実施例の基本構成は、上述の図4に示すものであ
り、図(A)における広角状態では、プリズム5′単体
で対物レンズ系を構成する。軸Oを中心にプリズム5′
と対物レンズ2を180°回転させると、図(B)に示
す望遠状態になる。
【0021】図6は、図4(A)の広角状態のファイン
ダー光学系を光軸方向に展開した構成図であり、プリズ
ム5′の後方に像を反転させるための像正立光学系7と
接眼光学系8とが配設されている。図7は、図4(B)
の望遠状態のファインダー光学系を光軸方向に展開した
構成図である。図8及び図9は、夫々広角状態及び望遠
状態における球面収差,像面湾曲,歪曲収差を表す図で
ある。
【0022】以下、本実施例のデータを示す。 d/f2 =1.108 (広角状態) ω=28° r1 =8.9100 d1 =9.7420 n1 =1.49230 ν1 =5
7.71 r2 =−5.3804(非球面) d2 =6.0906 r3 =21.5801 d3 =30.5161 n2 =1.49230 ν2
57.71 r4 =∞ d4 =0.2000 r5 =17.6406(非球面) d5 =2.5000 n3 =1.49230 ν3 =5
7.71 r6 =−27.3286
【0023】非球面係数 第2面 P=1,E=0.15500×10-2,F=0.619
62×10-4 G=−0.36763×10-5,H=0.12025×
10-6 第5面 P=1,E=−0.55186×10-4,F=0.17
827×10-6 G=−0.10366×10-7,H=0.10093×
10-9
【0024】(望遠状態) ω=15.2° r1 =13.1488 d1 =3.5000 n1 =1.49230 ν1 =5
7.71 r2 =−19.4145(非球面) d2 =15.5334 r3 =21.5801 d3 =30.5161 n2 =1.49230 ν2
57.71 r4 =∞ d4 =0.2000 r5 =17.6046(非球面) d5 =2.5000 n3 =1.49230 ν3 =5
7.71 r6 =−27.3286
【0025】非球面係数 第2面 P=1.2556,E=0.18277×10-3,F=
0.11249×10-5 G=−0.32375×10-7,H=−0.78195
×10-9 第5面 P=1,E=−0.55186×10-4,F=0.17
827×10-6 G=−0.10366×10-7,H=0.10093×
10-9
【0026】次に、本発明の第二実施例として、図5に
示す基本構成を有するファインダー光学系について説明
する。図5(A)における広角状態では、対物レンズ6
が光路上に固定配置され、対物レンズ6と像正立光学系
7との間にリアコンバージョンの機能を有するプリズム
5″が光路上に位置している。そして、プリズム5″を
180°回転させると光路m外に外れて反射面5″aが
光路m上に位置する、図(B)に示す望遠状態になる。
【0027】図10は、図5(A)の広角状態のファイ
ンダー光学系を光軸方向に展開した構成図であり、対物
レンズ6及びプリズム5″の後方に像正立光学系7と接
眼光学系8とが配設されている。図11は、図5(B)
の望遠状態のファインダー光学系を光軸方向に展開した
構成図である。図12及び図13は、夫々広角状態及び
望遠状態における球面収差,像面湾曲,歪曲収差を表す
図である。
【0028】以下、本実施例のデータを示す。 d/f2 =1.115 (広角状態) ω=28° r1 =19.5001 d1 =4.0000 n1 =1.49230 ν1 =5
7.71 r2 =−9.6764(非球面) d2 =1.7016 r3 =14.4842 d3 =9.8000 n2 =1.49230 ν2 =5
7.71 r4 =−5.4662(非球面) d4 =1.7998 r5 =21.5801 d5 =30.5161 n3 =1.49230 ν3
57.71 r6 =∞ d6 =0.2000 r7 =17.6046(非球面) d7 =2.5000 n4 =1.49230 ν4 =5
7.71 r8 =−27.3286
【0029】非球面係数 第2面 P=1.2556,E=0.26962×10-2 F=
0.25505×10-5 G=−0.49236×10-7,H=0.73175×
10-7 第4面 P=1,E=0.28921×10-2,F=−0.39
578×10-5 第7面 P=1,E=−0.55186×10-4,F=0.17
827×10-6 G=−0.10366×10-7,H=0.10093×
10-9
【0030】(望遠状態) ω=18.8° r1 =19.5001 d1 =4.0000 n1 =1.49230 ν1 =5
7.71 r2 =−9.6764(非球面) d2 =13.3014 r3 =21.5801 d3 =30.5161 n2 =1.49230 ν2
57.71 r4 =∞ d4 =0.2000 r5 =17.6046(非球面) d5 =2.5001 n3 =1.49230 ν3 =5
7.71 r6 =−27.3286
【0031】非球面係数 第2面 P=1.2556,E=0.26962×10-3,F=
0.25505×10-5 G=−0.49236×10-7,H=0.73175×
10-9 第5面 P=1,E=−0.55186×10-4,F=0.17
827×10-6 G=−0.10366×10-7,H=0.10093×
10-9
【0032】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、d1 ,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d線
上で測定したアッベ数である。
【0033】尚、上述の実施例における非球面形状は、
上述した非球面係数を用いて次の式で表される。但し、
Sは光軸からの高さを表す。 ここで、rは近軸曲率半径、P,E,F,G,Hは夫々
非球面係数である。
【0034】
【発明の効果】上述のように、本発明に係る切り換え式
変倍ファインダーは、対物レンズ系として反射面で光路
を折り曲げる回動可能なプリズムを含むようにしたか
ら、倍率切り換え時のプリズム等の作動スペースを最小
にすることができ、対物レンズ系をコンパクトに構成で
きて部品点数を削減できる上に、実質的にファインダー
光学系の厚さを増大させることがないという実用上重要
な利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるファインダー光学系の原理を説明
するための説明図である。
【図2】平行平面板の屈折率に応じた二種類の対物レン
ズ系の焦点距離の比を表すグラフである。
【図3】本発明によるファインダー光学系の原理図であ
り、(A)は広角状態、(B)は望遠状態を表す。
【図4】本発明の一態様を示す基本構成図であり、
(A)は広角状態、(B)は望遠状態を表す。
【図5】本発明の他の態様を示す基本構成図であり、
(A)は広角状態、(B)は望遠状態を表す。
【図6】図4の基本構成を有するファインダー光学系を
第一実施例として示すものであって、図4(A)の広角
状態におけるファインダー光学系の、光軸方向の展開図
である。
【図7】望遠状態における図4(B)のファインダー光
学系の、光軸方向の展開図である。
【図8】本発明の第一実施例について、広角状態の収差
曲線図である。
【図9】本発明の第一実施例について、望遠状態の収差
曲線図である。
【図10】図5の基本構成を有するファインダー光学系
を第二実施例として示すものであって、図5(A)の広
角状態におけるファインダー光学系の、光軸方向の展開
図である。
【図11】望遠状態における図5(B)のファインダー
光学系の、光軸方向の展開図である。
【図12】本発明の第二実施例について、広角状態の収
差曲線図である。
【図13】本発明の第二実施例について、望遠状態の収
差曲線図である。
【符号の説明】
1,2,6 対物レンズ 4 平行平面板 5,5′,5″ プリズム 5a 反射面 7 像正立光学系 8 接眼レンズ系

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側より順に、正の屈折力を有する対物
    レンズ系と、該対物レンズ系により形成された像を反転
    させる像正立光学系と、正の屈折力を有する接眼レンズ
    系とから成る変倍ファインダーにおいて、前記対物レン
    ズ系に回動可能なプリズムが含まれていて、該プリズム
    を、対物レンズ系の光束が該プリズム内部を通過してそ
    の反射面で折り曲げられる第一位置と、前記光束がプリ
    ズムの外部から前記反射面で折り曲げられる第二位置と
    のいずれかに切り換えることで光路長を変化させると共
    前記対物レンズ系の焦点距離を切り換えることで
    倍するようにしたことを特徴とする切り換え式変倍ファ
    インダー。
  2. 【請求項2】前記プリズムがレンズ作用を備えているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の切り換え式変倍ファイ
    ンダー。
  3. 【請求項3】前記プリズムの回動に伴い、前記第一位置
    と前記第二位置の夫々の倍率に適した焦点距離を有する
    対物レンズの挿脱切り換えにより前記変倍をするように
    したことを特徴とする請求項1に記載の切り換え式変倍
    ファインダー。
  4. 【請求項4】前記第一位置では前記プリズムのみによっ
    て前記対物レンズ系を構成し、前記第二位置では対物レ
    ンズが光路上に位置する構成とすることで前記変倍をす
    るようにしたことを特徴とする請求項2に記載の切り換
    え式変倍ファインダー。
  5. 【請求項5】光路上に固定配置され広角撮影と望遠撮影
    とで共通の対物レンズを有し、リアコンバージョンの機
    能を持たせた前記プリズムを回動可能にすることで前記
    変倍をするようにしたことを特徴とする請求項2に記載
    の切り換え式変倍ファインダー。
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