JP4800644B2 - 接眼光学系及びリレー式ファインダー光学系 - Google Patents

Description

本発明は、接眼光学系及びリレー式ファインダー光学系に関し、特に、視野が広く、アイレリーフが長く、全長がコンパクトな接眼光学系と、それを用いたコンパクトなリレー式ファインダー光学系に関するものである。

従来より、比較的視野が広く、かつ、接眼レンズから観察者の瞳（アイポイント）までの距離（アイレリーフ）が長く、結像レンズによる観察像位置や表示位置を含めた接眼光学系の全長がコンパクトな接眼レンズが求められている。従来からの提案として、特許文献１や特許文献２のものがある。これらは視野角は十分広いが、アイレリーフが十分でなかった。

また、従来のライカサイズより小さい撮像面を持った一眼レフカメラが提案され、商品化されている。特にＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の電子撮像素子を用いたもので、その市場の拡大がなされている。撮像面が小さくなったため、視野角を確保するため、ファインダー系の倍率が大きいものが求められている。ファインダー倍率を大きくするには、ファインダー全系の焦点距離を短くすることが必要であるが、これは広く用いられているペンタプリズム式でファインダー系を構成することを困難にさせる。

別の手法として特許文献３や特許文献４等でリレー式ファインダー光学系、すなわち、撮影レンズによる被写体像をリレー光学系と呼ばれる結像光学系で観察像として再結像し、これを接眼光学系で観察する光学系が知られているが、性能が良く、小さい撮像面に適し、コンパクトにレイアウト可能なリレー式ファインダー光学系に用いることのできる接眼光学系は従来提案されていなかった。

また、カメラボディの構成上からも、アイレリーフの長い接眼光学系が求められている。
特開平８−４３７４９号公報 特開平９−５４２５８号公報 特開平４−３３７７０５号公報 特開平１−１０１５３０号公報

本発明は従来技術のこのような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的視野が広く、かつ、接眼レンズから観察者の瞳（アイポイント）までの距離（アイレリーフ）が長く、結像レンズによる観察像位置を含めた接眼光学系の全長がコンパクトな接眼光学系を提案することである。

また、比較的小さい撮像素子を用いる一眼レフカメラにも対応可能で、コンパクトなリレー式ファインダー光学系に適した接眼光学系とそれを用いたファインダー光学系を提案することである。

上記目的を達成する本発明の接眼光学系は、観察像側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズからなり、
前記第４レンズが固定で、前記第１レンズと前記第２レンズと前記第３レンズとを一体的に光軸方向へ移動することにより視度調整可能であり、
次の条件式を満足することを特徴とするものである。
４．０≦ｆ123 ／ｆA ≦６．５ ・・・（１’）’
１．４≦ｆ4 ／ｆA ≦１．８ ・・・（２’）’
ただし、ｆ123 は第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの合成焦点距離、
ｆ4 は第４レンズの焦点距離、
ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
である。
この場合に、次の条件式を満足することが望ましい。
０．０２≦ｄ4 ／ｆA ≦０．２ ・・・（３）
ただし、ｄ4 は第４レンズの光軸上肉厚、
ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
である。
また、前記観察像は、結像レンズにより形成された像又は空中像であることが望ましい。
また、撮影光学系により形成された１次像を再結像させるリレー光学系と、前記リレー光学系により再結像された像を観察する接眼光学系とを備えたリレー式ファインダー光学系において、
前記接眼光学系が上記の何れかの接眼光学系であることが望ましい。
また、前記接眼光学系は、前記第１レンズと前記第２レンズとを貼りあわせて接合レンズとしてもよい。
この場合に、前記第１レンズと前記第２レンズとを貼りあわせて接合レンズとすることができる。

以下、上記本発明の接眼光学系及びリレー式ファインダー光学系の背景をなす第１の構成から第１３の構成について説明する。
第１の構成は、観察像側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズを有し、次の条件式を満足することを特徴とする接眼光学系である。
２．５≦ｆ123 ／ｆA ≦８ ・・・（１）
ただし、ｆ123 は第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの合成焦点距離、
ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
である。

以下に、第１の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

第１の構成における接眼光学系は、第１レンズから第４レンズからなる系において、観察像側から負・正のパワー配分で構成することにより、主点を瞳側に配置するようにしている。それにより、観察像と接眼光学系の間隔が小さくなり、観察像位置を含めた接眼光学系の全長を小さく構成している。

また、この効果を高めつつ、接眼光学系のパワーを強くしながら光学性能を上げるために、負レンズの観察者側に３枚の正レンズを配置し、光束の屈折を分散させている。

条件式（１）は、接眼光学系をコンパクトに構成するための条件である。条件式（１）の下限の２．５を越えると、負のパワーが弱くなるか、正レンズのパワーが強くなりすぎ主点位置が像側にずれ、観察像位置を含めた接眼光学系の全長を小さくする効果が小さくなる。また、色収差補正に不利となる。一方、上限の８を越えると、負のパワーが強くなりすぎてしまい、レンズの外径が大きくなる。また、軸外収差の補正に不利となる。

上記条件式（１）について、その下限値を３．５、さらには４．０としてもよい。

また、その上限値を６．５、さらには５．０としてもよい。

第２の構成は、観察像側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズを有し、次の条件式を満足することを特徴とする接眼光学系である。

１≦ｆ4 ／ｆA ≦２ ・・・（２）
ただし、ｆ4 は第４レンズの焦点距離、
ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
である。

以下に、第２の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

第２の構成における接眼光学系は、第１レンズから第４レンズからなる系において、観察像側から負・正のパワー配分で構成することにより、主点を瞳側に配置するようにしている。それにより、観察像と接眼光学系の間隔が小さくなり、観察像位置を含めた接眼光学系の全長を小さく構成している。

また、この効果を高めつつ、接眼光学系のパワーを強くしながら光学性能を上げるために、負レンズの観察者側に３枚の正レンズを配置し、光束の屈折を分散させている。

条件式（２）は、第４レンズの屈折力負担を規定するものである。条件式（２）の下限の１を越えると、第３レンズを通過する光束が細くなり、軸上光束と軸外光束の分離が小さくなり収差補正が難しくなる。一方、条件式（２）の上限の２を越えると、アイレリーフを確保するためのレンズの外径が大きくなりやすくなる。また、第４レンズでの正パワーが弱くなるので、第２、第３レンズの屈折力が強くなり、球面収差補正にも不利となる。

上記条件式（２）について、その下限値を１．４、さらには１．５としてもよい。

また、その上限値を１．９、さらには１．８としてもよい。

第３の構成は、観察像側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズを有し、次の条件式を満足することを特徴とする接眼光学系である。

０．０２≦ｄ4 ／ｆA ≦０．２ ・・・（３）
ただし、ｄ4 は第４レンズの光軸上肉厚、
ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
である。

以下に、第３の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

第３の構成における接眼光学系は、第１レンズから第４レンズからなる系において、観察像側から負・正のパワー配分で構成することにより、主点を瞳側に配置するようにしている。それにより、観察像と接眼光学系の間隔が小さくなり、観察像位置を含めた接眼光学系の全長を小さく構成している。

また、この効果を高めつつ、接眼光学系のパワーを強くしながら光学性能を上げるために、負レンズの観察者側に３枚の正レンズを配置し、光束の屈折を分散させている。

条件式（３）は、第４レンズの肉厚を規定するものであり、この条件式の下限の０．０２を越えると、第４レンズに十分なパワーを持たせるが困難になり、第２、第３レンズの屈折力が強くなり、球面収差補正が難しくなる。一方、条件式（３）の上限の０．２を越えると、第３レンズを通過する光束が細くなり、軸上光束と軸外光束の分離が小さくなり収差補正が難しくなる。また、全長が長くなる。

上記条件式（３）について、その下限値を０．０５、さらには０．０９としてもよい。

また、その上限値を０．１７、さらには０．１５としてもよい。

第４の構成は、第１〜第３の構成において、前記観察像は、結像レンズにより形成された像又は空中像であることを特徴とするものである。

以下に、第４の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

観察像を結像レンズにて形成するようにすることにより、光束の射出範囲を結像レンズの射出瞳等で規定することができる。それにより、観察者の眼球に導かれる像の周辺部の明るさ低減を抑えられる。また、フレアーの原因となる不要光が接眼光学系内に導かれる前に、結像レンズにて不要光を低減できるので、フレアーの発生を抑えつつ接眼光学系の外径をコンパクトにすることができる。

第５の構成は、撮影光学系により形成された１次像を再結像させるリレー光学系と、前記リレー光学系により再結像された像を観察する接眼光学系とを備えたリレー式ファインダー光学系において、
前記接眼光学系が、前記リレー光学系側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズから構成されていることを特徴とするリレー式ファインダー光学系である。

以下に、第５の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

撮影光学系により形成される１次結像面が小さい場合であっても、リレー光学系により撮影光学系で形成される像を再結像させることにより、観察像と接眼光学系との間隔を小さくでき、広い視野角を持ったファインダー光学系とすることができる。

さらに、接眼光学系をリレー光学系側から負・正のパワー配分の構成とすることにより、主点を瞳側に配置している。それにより、再結像された像と接眼光学系の間隔をより小さくし、像位置を含めた接眼光学系の全長を小さく構成している。

また、この効果を高めつつ、接眼光学系のパワーを強くしながら光学性能を上げ、また、レンズの外径をコンパクトにしつつ、アイポイントを確保するため、負レンズの観察者側に３枚の正レンズを配置し、光束の屈折を分散させている。

第６の構成は、第５の構成において、以下の条件式を満足することを特徴とするものである。

１７ｍｍ≦ｆA ≦４０ｍｍ ・・・（４）
ただし、ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
である。

以下に、第６の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

条件式（４）は、接眼光学系全系の焦点距離を規定するものである。条件式（４）の下限の１７ｍｍを越えると、アイポイントを確保しながら１次結像面を十分な大きさにすることが難しくなる。また、接眼光学系の収差も起こりやすくなる。一方、条件式（４）の上限の４０ｍｍを越えると、十分な視野角と２次結像面のコンパクト性の両立が困難となる。

上記条件式（４）について、その下限値を２０ｍｍ、さらには２４ｍｍとしてもよい。

また、その上限値を３５ｍｍ、さらには３０ｍｍとしてもよい。

第７の構成は、撮影光学系により形成された１次像を再結像させるリレー光学系と、前記リレー光学系により再結像された像を観察する接眼光学系とを備えたリレー式ファインダー光学系において、
前記接眼光学系が第１〜第４の構成のものであることを特徴とするものである。

以下に、第７の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

上記の第１〜第４の構成の接眼光学系をリレー式ファインダー光学系に用いることで、撮影光学系により形成される１次結像面が小さい場合であっても、リレー光学系により撮影光学系で形成される像を再結像させることにより、観察像と接眼光学系との間隔を小さくでき、広い視野角を持ったファインダー光学系とすることができる。

第８の構成は、第５〜第７の構成のリレー式ファインダー光学系において、前記第４レンズが固定で、前記第１レンズと前記第２レンズと前記第３レンズとを一体的に光軸方向へ移動することにより視度調整を行うことを特徴とするものである。

以下に、第８の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

接眼光学系の視度調整で、第１レンズ乃至第３レンズを一体移動群とすることで、移動群の屈折力を抑え、視度調整時における倍率及び収差の変化を小さくできる。

また、このように構成すると、接眼光学系全てを一体で動かすのに対し、駆動系の構成が容易になる。また、接眼光学系全てを一体で動かすのに対し、同じ視度変化に対し、移動量が大きくでき、細かい調整が容易になる。

また、第４レンズが固定であるため、第４レンズに観察者側のカバーガラスの機能を持たせ、カバーガラスを省略することも可能となる。

特に、前述の条件式（１）を満足していることが望ましい。視度調整における収差変動と移動量とをバランスさせるのに有利となる。

第９の構成は、第１〜第４の構成の接眼光学系において、前記第４レンズが固定で、前記第１レンズと前記第２レンズと前記第３レンズとを一体的に光軸方向へ移動することにより視度調整可能なことを特徴とするものである。

以下に、第９の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明すると、第８の構成と同様である。

第１０の構成は、第１〜第４、第９の構成の接眼光学系において、前記第１レンズと前記第２レンズとを貼りあわせて接合レンズとしたことを特徴とするものである。

第１１の構成は、第５〜第８の構成のリレー式ファインダー光学系において、前記第１レンズと前記第２レンズとを貼りあわせて接合レンズとしたことを特徴とするものである。

以下に、第１０、第１１の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

第１レンズに入射する軸外光束は第１レンズの発散作用により跳ね上げられる。以上の構成における接眼光学系、リレー式ファインダー光学系は、第１レンズに続く３枚の正レンズで軸外光束を屈折させている。このとき、第１レンズと第２レンズとの間隔が大きくなると、第２レンズ以降に入射する軸外光束の入射高が高くなり、接眼光学系の大型化や、軸外収差への影響、偏心による収差への影響が大きくなる。

そのため、第１レンズと第２レンズとを貼りあわせて接合レンズとすることで、第１レンズと第２レンズとの間隔を小さくし、接眼光学系の小型化や偏心感度の低減を行うことができる。

第１２の構成は、第８の構成のリレー式ファインダー光学系において、以下の条件を満足することを特徴とするものである。

２．５≦ｆ123 ／ｆA ≦６．５ ・・・（１）’
１．４≦ｆ4 ／ｆA ≦２ ・・・（２）’
ただし、ｆ123 は第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの合成焦点距離、
ｆ4 は第４レンズの焦点距離、
ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
である。

第１３の構成は、第９の構成の接眼光学系において、以下の条件を満足することを特徴とするものである。

２．５≦ｆ123 ／ｆA ≦６．５ ・・・（１）’
１．４≦ｆ4 ／ｆA ≦２ ・・・（２）’
ただし、ｆ123 は第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの合成焦点距離、
ｆ4 は第４レンズの焦点距離、
ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
である。

以下に、第１２、第１３の構成において、上記構成をとる理由と作用効果を説明する。

このように構成することで、視度調節時の倍率変化を小さくすることと、広い視野角でアイポイントを長くとることとのバランスがとりやすくなる。また、屈折力バランス、収差バランスも良くなる。

以上の本発明によると、比較的視野が広く、かつ、接眼レンズからアイポイントまでアイレリーフが長く、結像レンズによる観察像位置を含めた接眼光学系の全長がコンパクトな接眼光学系を得ることができる。

また、比較的小さい撮像素子を用いる一眼レフカメラにも対応可能で、コンパクトなリレー式ファインダー光学系に適した接眼光学系とそれを用いた一眼レフカメラ用ファインダー光学系を得ることができる。

以下に、本発明の接眼光学系とリレー式ファインダー光学系及びそれを用いた一眼レフカメラを実施例に基づいて説明する。

図１に、本発明の実施例１のファインダー光学系を展開して光軸に沿ってとった断面図を示す。

図１において、このファインダー光学系のリレー光学系は、面ｒ₇ 〜ｒ₈ で示される正屈折力の第１のレンズと、面ｒ₉ 〜ｒ₁₀で示される正屈折力の第２のレンズと、面ｒ₁₂〜ｒ₁₃で示される負屈折力の第３のレンズと、面ｒ₁₄〜ｒ₁₆で示される負屈折力の第４のレンズと正屈折力の第５のレンズの接合レンズからなり正屈折力を有する接合レンズと、面ｒ₁₈〜ｒ₁₉で示される正屈折力の第６のレンズと、面ｒ₂₁〜ｒ₂₂で示される正屈折力のコンデンサーレンズとからなり、面ｒ₁ で示される１次結像位置に形成された１次像としての被写体像を面ｒ₂₃で示される２次結像位置に再結像させるものであり、第２のレンズと第３のレンズの間に面ｒ₁₁で示される明るさ絞りを備えている。この実施例において、面ｒ₂₃の２次結像位置はコンデンサーレンズ２６の１次結像側と反対の面ｒ₂₂と一致している。

２次結像位置ｒ₂₃に再結像された像は、面ｒ₂₆〜ｒ₂₈で示される両凹負レンズからなる第１レンズと両凸正レンズからなる第２レンズとの接合レンズと、面ｒ₂₉〜ｒ₃₀で示される両凸正レンズからなる第３レンズと、面ｒ₃₁〜ｒ₃₂で示される凸平正レンズからなる第４レンズとからなる接眼光学系を介して、面ｒ₃₃に位置する観察者の瞳、すなわち、アイポイントＥＰを経て拡大観察される。

なお、図１の構成において、１次結像位置とリレー光学系の第１のレンズの間の面ｒ₂ 〜ｒ₅ は光軸を屈曲させる後記のプリズム１３を、面ｒ₆ は光軸を折り曲げる後記のミラー１４を想定しており、リレー光学系を構成する第５のレンズと第６のレンズの間の面ｒ₁₇、第６のレンズとコンデンサーレンズの間の面ｒ₂₀はそれぞれ光軸を折り曲げる後記のミラー１５、１６を想定している。また、２次結像位置と接眼光学系の間の面ｒ₂₄〜ｒ₂₅で示される平行平板は、後記の防塵ガラス３２を想定している。

この実施例の数値データは後記するが、ファインダー光学系を構成する第１のレンズは１次結像位置側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第２のレンズは１次結像位置側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、第３のレンズは両凹負レンズからなり、第４のレンズは１次結像位置側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなり、第５のレンズは両凸正レンズからなり、第６のレンズは１次結像位置側に凸面を向けた正メニスカスレンズからなり、また、コンデンサーレンズは凸平正レンズからなっている。

そして、ファインダー光学系の第１のレンズの１次結像位置側の面ｒ₇ 、第６のレンズの両面ｒ₁₈、ｒ₁₉、コンデンサーレンズの１次結像位置側の面ｒ₂₁には非球面が用いられている。

なお、後記する数値データ中には、視度調節する面間隔ｄ₂₅、ｄ₃₀と視度（ｄｉｏｐｔｅｒ）の関係を示してある。

図２に、本発明の実施例２のファインダー光学系を展開して光軸に沿ってとった断面図を示す。基本的には、図１の実施例と略同じであり、異なる点は、ファインダー光学系を構成する第６のレンズが両凸正レンズからなり、また、接眼光学系の第４レンズが両凸正レンズからなる点と、非球面がファインダー光学系の第６のレンズの両面ｒ₁₈、ｒ₁₉、コンデンサーレンズの１次結像位置側の面ｒ₂₁の３面に用いられている点であり、他は実施例１と同様である。

以下に上記実施例１〜２の数値データを示すが、ｒ₁ 、ｒ₂ …は各レンズ面（光学面）の曲率半径、ｄ₁ 、ｄ₂ …は各レンズ面（光学面）間の間隔、ｎ_d1、ｎ_d2…は各レンズ（光学媒質）のｄ線の屈折率、ν_d1、ν_d2…は各レンズ（光学媒質）のアッベ数である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。

ｘ＝（ｙ² ／ｒ）／［１＋｛１−（Ｋ＋１）（ｙ／ｒ）² ｝^1/2 ］
＋Ａ₄ ｙ⁴ ＋Ａ₆ ｙ⁶
ただし、ｒは近軸曲率半径、Ｋは円錐係数、Ａ₄ 、Ａ₆ はそれぞれ４次、６次の非球面係数である。

実施例１（−１ｄｉｏｐｔｅｒ）
ｒ₁ = ∞（１次結像面） ｄ₁ = 7.00
ｒ₂ = ∞ ｄ₂ = 10.00 ｎ_d1 =1.51633 ν_d1 =64.14
ｒ₃ = ∞ ｄ₃ = 22.80 ｎ_d2 =1.51633 ν_d2 =64.14
ｒ₄ = ∞ ｄ₄ = 10.80 ｎ_d3 =1.51633 ν_d3 =64.14
ｒ₅ = ∞ ｄ₅ = 8.92
ｒ₆ = ∞ ｄ₆ = 7.88
ｒ₇ = 14.94（非球面） ｄ₇ = 4.72 ｎ_d4 =1.69350 ν_d4 =53.21
ｒ₈ = 200.43 ｄ₈ = 0.44
ｒ₉ = 14.06 ｄ₉ = 4.81 ｎ_d5 =1.80400 ν_d5 =46.57
ｒ₁₀= 25.38 ｄ₁₀= 2.09
ｒ₁₁= ∞（絞り） ｄ₁₁= 0.75
ｒ₁₂= -14.50 ｄ₁₂= 1.10 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78
ｒ₁₃= 10.42 ｄ₁₃= 8.92
ｒ₁₄= 300.05 ｄ₁₄= 1.60 ｎ_d7 =1.71736 ν_d7 =29.52
ｒ₁₅= 26.50 ｄ₁₅= 5.46 ｎ_d8 =1.80400 ν_d8 =46.57
ｒ₁₆= -22.88 ｄ₁₆= 10.71
ｒ₁₇= ∞ ｄ₁₇= 11.22
ｒ₁₈= 30.04（非球面） ｄ₁₈= 5.55 ｎ_d9 =1.52542 ν_d9 =55.78
ｒ₁₉= 276.45（非球面） ｄ₁₉= 10.67
ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 11.00
ｒ₂₁= 56.07（非球面） ｄ₂₁= 3.05 ｎ_d10=1.52542 ν_d10=55.78
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.00
ｒ₂₃= ∞（２次結像面） ｄ₂₃= 4.14
ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 1.00 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₅= 7.68
ｒ₂₆= -14.71 ｄ₂₆= 1.37 ｎ_d12=1.84666 ν_d12=23.78
ｒ₂₇= 66.77 ｄ₂₇= 6.56 ｎ_d13=1.60311 ν_d13=60.64
ｒ₂₈= -20.00 ｄ₂₈= 0.50
ｒ₂₉= 244.69 ｄ₂₉= 3.62 ｎ_d14=1.78590 ν_d14=44.20
ｒ₃₀= -39.79 ｄ₃₀= 3.36
ｒ₃₁= 37.55 ｄ₃₁= 3.30 ｎ_d15=1.83400 ν_d15=37.16
ｒ₃₂= ∞ ｄ₃₂= 23.00
ｒ₃₃= ∞（観察者の瞳）
非球面係数
第７面
Ｋ = 0.1155
Ａ₄ = 6.48 ×10^-6
第１８面
Ｋ = -0.8404
Ａ₄ = 1.39 ×10^-5
第１９面
Ｋ = 84.0521
Ａ₄ = 1.29 ×10^-5
第２１面
Ｋ = -0.6627
Ａ₄ = 3.05 ×10^-5
視度調整量 -1diopter -3diopter +1diopter
ｄ₂₅ 7.68 5.50 9.84
ｄ₃₀ 3.36 5.54 1.20 。

実施例２（−１ｄｉｏｐｔｅｒ）
ｒ₁ = ∞（１次結像面） ｄ₁ = 7.00
ｒ₂ = ∞ ｄ₂ = 10.00 ｎ_d1 =1.51633 ν_d1 =64.14
ｒ₃ = ∞ ｄ₃ = 22.80 ｎ_d2 =1.51633 ν_d2 =64.14
ｒ₄ = ∞ ｄ₄ = 10.80 ｎ_d3 =1.51633 ν_d3 =64.14
ｒ₅ = ∞ ｄ₅ = 8.92
ｒ₆ = ∞ ｄ₆ = 7.88
ｒ₇ = 14.32 ｄ₇ = 4.64 ｎ_d4 =1.71300 ν_d4 =53.87
ｒ₈ = 484.25 ｄ₈ = 0.41
ｒ₉ = 15.50 ｄ₉ = 4.78 ｎ_d5 =1.80400 ν_d5 =46.57
ｒ₁₀= 23.20 ｄ₁₀= 2.07
ｒ₁₁= ∞（絞り） ｄ₁₁= 0.75
ｒ₁₂= -15.23 ｄ₁₂= 1.33 ｎ_d6 =1.84666 ν_d6 =23.78
ｒ₁₃= 10.30 ｄ₁₃= 8.86
ｒ₁₄= 312.27 ｄ₁₄= 1.49 ｎ_d7 =1.71736 ν_d7 =29.52
ｒ₁₅= 27.57 ｄ₁₅= 5.55 ｎ_d8 =1.80400 ν_d8 =46.57
ｒ₁₆= -22.16 ｄ₁₆= 10.71
ｒ₁₇= ∞ ｄ₁₇= 11.24
ｒ₁₈= 31.04（非球面） ｄ₁₈= 5.53 ｎ_d9 =1.52542 ν_d9 =55.78
ｒ₁₉= -291.42（非球面） ｄ₁₉= 10.67
ｒ₂₀= ∞ ｄ₂₀= 11.00
ｒ₂₁= 52.58（非球面） ｄ₂₁= 3.05 ｎ_d10=1.49236 ν_d10=57.86
ｒ₂₂= ∞ ｄ₂₂= 0.00
ｒ₂₃= ∞（２次結像面） ｄ₂₃= 4.14
ｒ₂₄= ∞ ｄ₂₄= 1.00 ｎ_d11=1.51633 ν_d11=64.14
ｒ₂₅= ∞ ｄ₂₅= 7.66
ｒ₂₆= -14.33 ｄ₂₆= 1.34 ｎ_d12=1.84666 ν_d12=23.78
ｒ₂₇= 75.22 ｄ₂₇= 6.54 ｎ_d13=1.60311 ν_d13=60.64
ｒ₂₈= -20.34 ｄ₂₈= 0.50
ｒ₂₉= 238.56 ｄ₂₉= 3.80 ｎ_d14=1.78590 ν_d14=44.20
ｒ₃₀= -37.80 ｄ₃₀= 3.31
ｒ₃₁= 40.09 ｄ₃₁= 3.23 ｎ_d15=1.83400 ν_d15=37.16
ｒ₃₂= -797.23 ｄ₃₂= 23.00
ｒ₃₃= ∞（観察者の瞳）
非球面係数
第１８面
Ｋ = -0.8405
Ａ₄ = 1.73 ×10^-5
第１９面
Ｋ = 84.0517
Ａ₄ = 1.64 ×10^-5
第２１面
Ｋ = -0.6627
Ａ₄ = 4.50 ×10^-5
Ａ₆ = -1.81 ×10^-7
視度調整量 -1diopter -3diopter +1diopter
ｄ₂₅ 7.66 5.48 9.81
ｄ₃₀ 3.31 5.49 1.16 。

上記実施例１、２の接眼光学系のみの収差図をそれぞれ図３、図４に、また、実施例１、２のファインダー光学系全系の収差図をそれぞれ図５、図６に示す。これらの収差図において、（ａ）は＋１ｄｉｏｐｔｅｒ時、（ｂ）は−１ｄｉｏｐｔｅｒ時、（ｃ）は−３ｄｉｏｐｔｅｒ時の球面収差（ＳＡ）、非点収差（ＡＳ）、歪曲収差（ＤＴ）、倍率色収差（ＣＣ）を示す。なお、図中、“φ”は瞳直径、“ω”は射出角を示す。図３、図４における収差図は、２次結像面での最大光線高をそれぞれ９．５６ｍｍ、９．５５ｍｍとして求めている。図５、図６における収差図は、１次結像面での最大光線高を１１．１５ｍｍとして求めている。図５、図６での最大射出角に対して図３、図４での最大射出角が大きいのは、２次結像面の周辺に情報表示等を行った場合も想定しているためである。

また、上記実施例１、２の条件式（１）〜（４）の値は次の通りである。

条件式（１） 条件式（２） 条件式（３） 条件式（４）
ｆ123 ／ｆA ｆ4 ／ｆA ｄ4 ／ｆA ｆA
実施例１ 4.50 1.69 0.12 26.66
実施例２ 4.42 1.71 0.12 26.82 。

次に、上記実施例のようなファインダー光学系を適用した本発明の一眼レフカメラの例を説明する。図７は、上記実施例のファインダー光学系を搭載した一眼レフカメラの構成を示す断面図である。図中、符号１は、この上記実施例のファインダー光学系を搭載した一眼レフカメラである。符号２は、交換式の撮影レンズである。なお、撮影レンズ２はカメラボディと一体で構成されたものでもよい。

以下に、被写体から発して撮影レンズ２から射出された光束の進む順に従って説明する。

撮影レンズ２から射出された光束は、クイックリターンミラー１１で反射される。この例では、反射角９０°で反射させている。なお、クイックリターンミラー１１をハーフミラーとして透過した光束を焦点検出手段（不図示）に導くようにしてもよい。

以降、撮影レンズ２から射出された光軸がクイックリターンミラー１１で反射する位置を基準に、撮影レンズ２から射出された光軸に垂直で、クイックリターンミラー１１で光軸が反射された方向を上、撮影レンズ２の光軸と平行で撮影レンズ２の配される方向を被写体方向、撮影レンズ２の配される方向とは逆側を観察者方向と称する。

クイックリターンミラー１１を反射した光束は、後で説明する撮像素子１０３と光学的に等価（共役）の位置（１次結像位置）に配置された焦点板１２に入射する。後述する図８で、被写体像が撮像素子１０３上に結像する場合、焦点板１２上にも結像する構成になっている。この焦点板１２はコンデンサーレンズの機能を有してもよい。

焦点板１２を射出した光束はプリズム１３に入射する。プリズム１３は、入射面１３ａ、反射面１３ｂ、反射面１３ｃ、射出面１３ｄを有している。入射面１３ａは、入射光軸に対して垂直であることが望ましい。入射面１３ａに入射した光束は、反射面１３ｂで被写体方向に反射する。このとき、全反射条件を満足することにより光量のロスが小さくなる。さらに、光束は、光軸が反射面１３ｃで被写体方向と上方向の成分を持つ（すなわち、このときの光軸方向は被写体方向と上方向の間にある）ように、上方向側に反射させる。このとき、全反射条件を満足することにより光量のロスが小さくなる。さらに、光束は、射出面１３ｄでプリズム１３を射出する。このとき、射出面１３ｄは光軸に垂直であることが望ましい。

プリズム１３を射出した光束は、さらにミラー１４で観察者方向に反射され、光軸は撮影レンズ２の光軸におよそ平行となる。

次に、リレー光学系を形成している、レンズ２１、レンズ２２、レンズ２３、レンズ２４を透過し、レンズ作用を受ける。図１の実施例１においては、レンズ２１が被写体側に強い凸面を向けた正メニスカスレンズ、レンズ２２が被写体側に強い凸面を向けた正メニスカスレンズ、レンズ２３が両凹負レンズ、レンズ２４が合成のパワーが正の被写体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズの接合レンズである。

ここに配置されるレンズ群の合成パワーは正になるように構成され、リレー光学系の主要部を担うことが求められており、具体的なレンズ構成は、収差等を考慮しながら設計されればよい。なお、その負レンズ２３付近に明るさ絞り３１を配置し、効率の良い瞳伝達を行ってもよい。

次に、光束はミラー１５で反射し、光軸は被写体方向かつ下方向側に屈曲する。さらに、ミラー１６で光軸は観察者方向に反射されるが、ミラー１５とミラー１６の間に正レンズ２５を配置することにより、リレー光学系の結像性能の向上と瞳伝達性能の向上を図ってもよい。

ミラー１６で反射した光束は、２次結像位置１７近傍に配置されたコンデンサーレンズ２６に入射する。図１の実施例１では、コンデンサーレンズ２６は被写体側に凸面を持った凸平正レンズで、平面側と２次結像位置１７を実質的に一致させている。

さらに、光束は防塵ガラス３２を透過する。防塵ガラス３２は他の枠等と合わせて２次結像位置１７近傍のレンズ面にごみ等が付着するのを防止する。

さらに、光束は、本発明の接眼光学系を構成するレンズ２７、レンズ２８、レンズ２９でレンズ作用を受け、カメラボディから射出する。そして、光束は観察者の眼に導かれる。

なお、レンズ２７は、本発明の接眼光学系の第１レンズと第２レンズの接合レンズに相当し、図１の実施例１においては、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズであり、レンズ２８、レンズ２９はそれぞれ本発明の接眼光学系の第３レンズ、第４レンズに相当し、図１の実施例１においては、両凸正レンズと凸平正レンズである。

図８は、図７の一眼レフカメラの撮影時の状況を示す図である。ただし、カメラボディを示す枠線は省いてある。

撮影時には、クイックリターンミラー１１は光路から退避し、撮影レンズ２を射出した光束は、フィルター１０１、フィルター１０２を順に透過し、撮像素子１０３へ入射する。ファイルター１０１、フィルター１０２は、赤外カットフィルター、ローパスフィルター、防塵フィルター等の機能を有し、特に２つとは限らない。撮像素子１０３は、ＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の電子撮像素子や、銀塩フィルムで構成される。

なお、本発明のファインダー光学系を用いた実施例において、組み立て等の製作時の誤差等による、１次結像位置と２次結像位置の共役関係のずれを、リレー光学系の１つ又は２つの間隔を調整して補正するようにしてもよい。

その場合、２つの間隔を用いて調整するとき、調整量の和が０となるようにすることにより、リレー光学系の一部を光軸方向に移動させて調整するようにしてもよい。

また、撮影レンズ２の光軸と接眼光学系のレンズ２７〜２９の光軸とを所定の関係にするために、リレー光学系内に配置されたミラー１４〜１６の位置を調整して補正してもよい。

また、観察者の視度に合わせて 接眼光学系の一部又は全部を光軸方向に移動させるようにしてもよい。

また、本発明において、２次結像面近傍や２次結像面と接眼光学系のレンズ群の間にレンズ作用面を設け、コンデンサー機能等を持たせてもよい。

本発明の実施例１のファインダー光学系を展開して光軸に沿ってとった断面図である。 本発明の実施例２のファインダー光学系を展開して光軸に沿ってとった断面図である。 実施例１の接眼光学系のみの収差図である。 実施例２の接眼光学系のみの収差図である。 実施例１のファインダー光学系全系の収差図である。 実施例２のファインダー光学系全系の収差図である。 本発明の実施例のファインダー光学系を搭載した一眼レフカメラの構成を示す断面図である。 図７の一眼レフカメラの撮影時の状況を示す図である。

符号の説明

１…一眼レフカメラ
２…撮影レンズ
１１…クイックリターンミラー
１２…焦点板
１３…プリズム
１３ａ…入射面
１３ｂ、１３ｃ…反射面
１３ｄ…射出面
１４、１５、１６…ミラー
１７…２次結像位置
２１、２２、２３、２４…レンズ
２５…正レンズ
２６…コンデンサーレンズ
２７、２８、２９…レンズ（接眼光学系）
３１…絞り
３２…防塵ガラス

Claims (6)

1. 観察像側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズと、正の屈折力を有する第４レンズからなり、
   前記第４レンズが固定で、前記第１レンズと前記第２レンズと前記第３レンズとを一体的に光軸方向へ移動することにより視度調整可能であり、
   次の条件式を満足することを特徴とする接眼光学系。
   ４．０≦ｆ123 ／ｆA ≦６．５ ・・・（１’）’
   １．４≦ｆ4 ／ｆA ≦１．８ ・・・（２’）’
   ただし、ｆ123 は第１レンズ、第２レンズ、第３レンズの合成焦点距離、
   ｆ4 は第４レンズの焦点距離、
   ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
   である。
2. 次の条件式を満足することを特徴とする請求項１記載の接眼光学系。
   ０．０２≦ｄ4 ／ｆA ≦０．２ ・・・（３）
   ただし、ｄ4 は第４レンズの光軸上肉厚、
   ｆA は接眼光学系全系の焦点距離、
   である。
3. 前記観察像は、結像レンズにより形成された像又は空中像であることを特徴とする請求項１又は２記載の接眼光学系。
4. 撮影光学系により形成された１次像を再結像させるリレー光学系と、前記リレー光学系により再結像された像を観察する接眼光学系とを備えたリレー式ファインダー光学系において、
   前記接眼光学系が請求項１から３の何れか１項記載の接眼光学系であることを特徴とするリレー式ファインダー光学系。
5. 前記第１レンズと前記第２レンズとを貼りあわせて接合レンズとしたことを特徴とする請求項１から３の何れか１項記載の接眼光学系。
6. 前記第１レンズと前記第２レンズとを貼りあわせて接合レンズとしたことを特徴とする請求項４記載のリレー式ファインダー光学系。

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