JP4886305B2 - 変倍ファインダー及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

変倍ファインダー及びそれを用いた撮像装置 Download PDF

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Description

本発明は、変倍ファインダーに関し、例えばビデオカメラ、そしてデジタルスチルカメラ等の撮像装置に好適なものである。
近年、デジタルスチルカメラに用いられる撮影系は、ズーム比が3倍を超えている。このため、デジタルカメラに装着されるファインダーには、撮影系のズーム比に対応した高ズーム比の変倍ファインダーであることが要求されている。
又、この変倍ファインダーには、小型のデジタルカメラに組み込むことから小型でしかも高い光学性能が容易に得られる構成のものが要求されている。
変倍ファインダーとして、対物光学系で形成した物体像(ファインダー像)を像反転光学系で正立像とし、この正立像を、接眼レンズを介して観察する実像式の変倍ファインダーが知られている(特許文献1、2)。
特許文献1,2における対物光学系は、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、および正の屈折力を有する第4レンズ群から構成されている。
このうち特許文献1は、ズーミングに際して、第1レンズ群および第4レンズ群が不動で、第2レンズ群、第3レンズ群が移動することで変倍および変倍に伴う視度変化を補正している。
特許文献2では、ズーミングに際して、第1レンズ群が不動で、第2レンズ群、第3レンズ群、第4レンズ群が移動することで変倍および変倍に伴う視度変化を補正している。
特開2005−164993号公報 特開2003−207722号公報
特許文献1では、ズーミングに際して第1レンズ群と第4レンズ群が不動である。そして、広角端から望遠端へのズーミングに際して変倍機能を有する第2レンズ群は光軸上を観察側へ移動している。そして変倍時に伴う視度変化を補正するため、第3レンズ群が第2レンズ群とは独立に観察側へ移動する。引用文献1において、高ズーム比を得るためには、変倍機能を有する第2レンズ群の移動量を増大させる必要がある。この結果、望遠端での対物光学系のレンズ全長(第1レンズ面から最終レンズ面までの距離)が過大となる傾向があった。
一般に、変倍および変倍に伴う視度変化を補正するためには、少なくとも2つのレンズ群を移動させなければならない。しかしながら、特許文献1のように変倍機能を有するレンズ群が1つの場合、高ズーム比化を図ろうとすると、そのレンズ群の移動量が増大し、対物光学系のレンズ全長の短縮が困難となる。
特許文献2では、変倍機能を有するレンズ群を2つに分担させている。
具体的には、広角端から望遠端へのズーミングに際して、主変倍機能を有する第2レンズ群を観察側に、副変倍機能を有する第3レンズ群を物体側に移動することで変倍を行っている。第4レンズ群は物体側に移動することで変倍に伴う視度変化を補正している。
この場合、変倍時に第3レンズ群が物体側へ移動するため、望遠端での第3レンズ群と第4レンズ群の間隔が広がる。この結果、変倍に伴う視度変化を補正するために、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔を縮めようと、第4レンズ群の移動量が増大してくる。この結果、望遠端において対物光学系のレンズ全長が長くなる傾向があった。
最近のデジタルスチルカメラに用いられる撮像系はズーム比の高いものが用いられるようになってきている。
このため、変倍ファインダーを構成する対物光学系のズームタイプ及び各レンズ群のレンズ構成を適切に設定しないと全系の小型化を図りつつ高いズーム比及び高い光学性能を得るのが困難になってくる。
本発明は、対物光学系全体の小型化を図りつつ、高ズーム比が容易で広角端から望遠端に至る全ズーム範囲で良好なる光学性能が得られる変倍ファインダーの提供を目的とする。
本発明の変倍ファインダーは、対物光学系と、該対物光学系が形成する物体像を反転する像反転光学系と、該像反転光学系から観察者へ光を導く接眼光学系とを備える変倍ファインダーにおいて、
前記対物光学系は、物体側から観察側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、ズーミングに際して、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群は光軸上を移動し、前記対物光学系のズーム比をZ、前記第4レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率を各々β4w、β4t、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をm2、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とし、
Z4=β4t/β4w
とするとき、
0.45<Z4/Z<0.75
0.05<|f2/m2|<0.7
なる条件を満足することを特徴としている。
この他、本発明の変倍ファインダーは、対物光学系と、該対物光学系が形成する物体像を反転する像反転光学系と、該像反転光学系から観察者へ光を導く接眼光学系とを備える変倍ファインダーにおいて、
前記対物光学系は、物体側から観察側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、ズーミングに際して、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群は光軸上を移動し、前記対物光学系のズーム比をZ、前記第4レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率を各々β4w、β4t、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をm2、前記第4レンズ群の移動量をm4、観察側への移動の符号を正とし、
Z4=β4t/β4w
とするとき、
0.45<Z4/Z<0.75
−0.45<m4/m2<0
なる条件を満足することを特徴としている。
この他、本発明の変倍ファインダーは、対物光学系と、該対物光学系が形成する物体像を反転する像反転光学系と、該像反転光学系から観察者へ光を導く接眼光学系とを備える変倍ファインダーにおいて、
前記対物光学系は、物体側から観察側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈
折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、ズーミングに際して、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群は光軸上を移動し、前記対物光学系のズーム比をZ、前記第4レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率を各々β4w、β4t、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をm3、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、観察側への移動の符号を正とし、
Z4=β4t/β4w
とするとき、
0.45<Z4/Z<0.75
2<f3/m3<6.5
なる条件を満足することを特徴としている。
本発明によれば、対物光学系全体の小型化を図りつつ、高ズーム比が容易で、広角端から望遠端に至る全ズーム範囲で良好なる光学性能が得られる変倍ファインダーが得られる。
以下、図面を用いて本発明の変倍ファインダー及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。
図1は、実施例1の変倍ファインダーの光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図、図2、図3、図4は実施例1の変倍ファインダーの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図5は、実施例2の変倍ファインダーの光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図、図6、図7、図8は実施例2の変倍ファインダーの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図9は、実施例3の変倍ファインダーの光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図、図10、図11、図12は実施例3の変倍ファインダーの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図13は、実施例4の変倍ファインダーの光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図、図14、図15、図16は実施例4の変倍ファインダーの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図17は、実施例5の変倍ファインダーの光路を展開したときの広角端におけるレンズ断面図、図18、図19、図20は実施例5の変倍ファインダーの広角端、中間のズーム位置、望遠端における収差図である。
図21は、本発明の変倍ファインダーの光学系の要部概略図、図22は本発明の変倍ファインダーを有するデジタルカメラ(撮像装置)の要部概略図である。
各実施例の変倍ファインダーは、撮像装置(光学機器)に用いられる光学系であり、レンズ断面図において、左方が物体側で、右方が観察側である。
レンズ断面図において、Goは、全体として正の屈折力(光学的パワー=焦点距離の逆数)を有する対物光学系であり、物体像(ファインダー像)を所定面上に形成している。対物光学系Goは、第1〜第4レンズ群L1〜L4の4つのレンズ群を有する。
Grは、像反転光学系であり、対物光学系Goによって形成される物体像を正立像に反転している。像反転光学系Grは、3角プリズムP1とダハプリズムP2を有する。S1は、対物光学系Goによって形成される物体像の位置又はその近傍に設けられた視野絞りである、
Geは、接眼光学系であり、像反転光学系Grで正立像とした物体像からの光を観察者に導く。観察者は、アイポイントEpより物体像を観察する。
矢印は、広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動方向を示している。
尚、以下の各実施例において広角端と望遠端のズーム位置とは変倍用のレンズ群(各実施例では第2レンズ群L2、第4レンズ群L4)が機構上光軸上を移動可能な範囲の両端に位置したときのズーム位置をいう。
収差図において、dはd線、FはF線、CはC線である。
ΔMはメリディオナル像面、ΔSはサジタル像面である。
倍率色収差はF線とC線について表している。
Mはファインダー倍率、球面収差におけるHは入射瞳高である。
対物光学系Goは、正の屈折力を有する第1レンズ群L1、負の屈折力を有する第2レンズ群L2、正の屈折力を有する第3レンズ群L3、正の屈折力を有する第4レンズ群L4から構成されている。
対物光学系Goを構成する各レンズ群のズーミングにおける移動方向および移動量について説明する。
各実施例では、メカ構成を簡素化するため、ズーミングに際して、第1レンズ群L1を不動としている。第1レンズ群L1をズーミングの為に不動とした場合、対物光学系Goの第1面から像反転光学系Grの第1面までの距離(以下、「対物光学系全長」と称する)は一定となる。
一般に、変倍および変倍に伴う視度変化を補正するためには、少なくとも2つのレンズ群を移動させる必要がある。
しかしながら、全系の変倍機能を1つのレンズ群で負担すると、変倍機能を有するレンズ群の移動量が増大し、レンズ全長(第1面から像側までの距離)が長くなる。
そこで各実施例では、ズーミングに際して3つのレンズ群を移動させ、変倍機能を複数群で分担して、所定のズーム比を確保しつつ、レンズ全長が短くなるようにしている。このとき、広角端から望遠端までのズーミングに際して、最も変倍比(変倍作用)の大きいレンズ群を主変倍群(主変倍レンズ群)とし、次に変倍比の大きいレンズ群を副変倍群(副変倍レンズ群)と呼ぶ。
各実施例では、第2レンズ群L2を主変倍群、第4レンズ群L4を副変倍群とし、2つのレンズ群に変倍機能を分担している。ズーミングにおける具体的な移動方向は、主変倍機能を有する第2レンズ群L2は、広角端から望遠端への変倍時に単調に観察側へ移動する。
また、副変倍機能を有する第4レンズ群L4は、第2レンズ群L2との間隔を短くするよう、物体側へ移動する。
ここでレンズ群の移動量の符合は、観察側への移動量を正の符号、物体側への移動量を負の符号としている。
ただし、ズーミングに際して第2レンズ群L2の移動量が極端に大きすぎると、対物光学系全長の増大を招き、逆に第2レンズ群L2の移動量が極端に小さすぎると、所望のズーム比を得ることが困難となる。
これと同様に、ズーミングに際して第4レンズ群L4の移動量が極端に小さすぎると、第4レンズ群L4の変倍分担が過小となり、所望のズーム比を得ることが難しくなる。逆に第4レンズ群L4の移動量が極端に大きすぎると、対物光学系全長の増大を招く。
そこで、各実施例では、主変倍機能を有する第2レンズ群L2と、副変倍機能を有する第4レンズ群L4の移動方向および移動量を適切に設定することにより、レンズ系全体の小型化と高ズーム比化を実現している。
そして、変倍に伴う視度変化を補正するため、第3レンズ群L3は、第3レンズ群L3と第4レンズ群L4の間隔を縮めるよう、観察側へ移動している。
次に各レンズ群を構成するレンズの材料について説明する。
一般に、高ズーム比を実現するためには、変倍機能を有するレンズ群の屈折力を強めるか、その移動量を増やすのが有効である。
各実施例においては、レンズ全長小型化のために、主変倍機能を有する第2レンズ群L2の移動量を小さくしている。
しかしながら、第2レンズ群L2の屈折力を強めると、各レンズの曲率半径が小さくなるため、望遠端において球面収差がアンダーとなり、良好な光学性能を実現するのが難しくなる。
そこで、良好な光学性能とレンズ全長の小型化との両立を図るため、第2レンズ群L2を構成するレンズに高屈折率材料を使用している。
対物光学系Goを構成する各レンズ群は、1枚のプラスティック材より成るレンズで構成している。これにより、ファインダー光軸方向の一層の小型化を実現している。
次に像反転光学系Grの構成について説明する。
三角プリズムP1は、対物光学系Goからの光束を入射面P1aより入射させ第1反射面P1bで物体側ヘ一旦反射させている。そして入射面P1aを兼ねる全反射面P1cにより全反射させ光路を折り曲げ、射出面P1dより射出させて一次結像面S1aへ導光している。射出面P1dには適切な正の屈折力を持たせており、これにより光束を集光光束または平行光束とするフィールドレンズとして作用している。
ファインダー視野範囲を示す視野枠S1は、一次結像面又はその近傍(三角プリズムP1の射出面P1d近傍)に設けられている。視野枠S1は、遮光部材または液晶等の表示素子から成っている。
ダハプリズムP2は、三角プリズムP1の射出面P1d近傍に形成された物体像を上下左右に反転し正立像に変換している。
即ち、ダハプリズムP2は三角プリズムP1からの光束を入射面P2aより入射させ、面P2bで全反射させた後にダハ面P2cで全反射(又は反射)させている。そして入射面P2aで全反射させて面P2bより射出させて接眼レンズ(接眼光学系)Geに導光している。
接眼レンズGeは正の屈折力を有している。接眼レンズGeは、対物光学系Goにより形成された物体像からの光を前記プリズムP1,P2を介して正立の物体像としてアイポイントEpに導光している。
今、第1レンズ群L1の広角端と望遠端における結像倍率をβ1w、β1tとする。第2レンズ群L2の広角端と望遠端における結像倍率をβ2w、β2tとする。第3レンズ群L3の広角端と望遠端における結像倍率をβ3w、β3tとする。第4レンズ群L4の広角端と望遠端における結像倍率をβ4w、β4tとする。
対物光学系Goのズーム比Zを、
とする。
第4レンズ群L4の変倍比Z4を
Z4=β4t/β4w
とする。
広角端から望遠端へのズーミングにおける第2レンズ群L2、第3レンズ群L3、第4レンズ群L4の移動量を各々m2、m3、m4とする。
(但し、観察側への移動量を正符号、その逆を負符号とする)
第2レンズ群L2と第3レンズ群L3の焦点距離を各々f2、f3とする。
第2レンズ群L2は、プラスティック材料より成る1つのレンズから構成され、波長587.6nmにおける該プラスティック材料の屈折率をnd2、アッベ数をνd2とする。このとき各実施例の実像式の変倍ファインダーでは以下の条件式のうち1以上を満足するようにしている。
0.45<Z4/Z<0.75 ・・・(1)
−0.45<m4/m2<0 ・・・(2)
0.05<|f2/m2|<0.7 ・・・(3)
2<f3/m3<6.5 ・・・(4)
1.5<nd2 ・・・(5)
νd2<40 ・・・(6)
条件式(1)は、対物光学系Go全体の変倍比に対する第4レンズ群の変倍比を規定した式である。条件式(1)の下限を超えると、第4レンズ群L4の変倍比が過小となる。このため、所望の変倍比を得るためには、変倍分担しているもうひとつのレンズ群、すなわち第2レンズ群L2の変倍比を増大する必要がある。
第2レンズ群L2の変倍比を増大すると、第2レンズ群L2の屈折力が過度に強くなるため、広角端において樽型の歪曲収差が多く発生してくるので良くない。
また、条件式(1)の上限を超えると、第4レンズ群L4の変倍比が過大となる。第4レンズ群L4の変倍比が過大となると、第4レンズ群L4の移動量が増大し、対物光学系全長が増大するので良くない。
条件式(1)は、更に好ましくは、数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(2)は広角端から望遠端へのズーミングにおける、第2レンズ群L2の移動量に対する第4レンズ群L4の移動量の比を規定した式である。
対物光学系全長が一定なファインダー系において、条件式(2)の下限を超えると、第4レンズ群L4の移動量が過大となる。この結果、対物光学系全長が増大する。
また、条件式(2)の上限を超えると、第4レンズ群L4の移動量が過小となるため、第4レンズ群L4の変倍効果が小さくなる。
この結果、所望のズーム比を得るには、第4レンズ群L4の屈折力を過度に強くする必要があり、この結果ペッツバール和が正方向に過剰となり、像面湾曲が負の方向に大きくなる。
条件式(2)は、更に好ましくは、数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(3)は、第2レンズ群L2の移動量に対する第2レンズ群L2の焦点距離の比を規定するための式である。
条件式(3)の下限を超えると、第2レンズ群L2の焦点距離が過小となる、すなわち屈折力が過大となる。
この結果、ペッツバール和が負の方向に過剰となり、像面湾曲が正の方向に大きくなる。
又、広角端において樽型の歪曲収差が増大してくるので良くない。
また、条件式(3)の上限を超えると、第2レンズ群L2の焦点距離が過大となる、すなわち第2レンズ群L2の屈折力が小さすぎる。
その結果、所望のズーム比を得るためには、ズーミングに際して第2レンズ群L2の移動量を増大させる必要がある。この結果、対物光学系全長が一定という条件下ではレンズ全長の小型化が難しくなる。
条件式(3)は、更に好ましくは、数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(4)は、第3レンズ群L3の移動量に対する、第3レンズ群L3の焦点距離の比を規定するための式である。
条件式(4)の下限を超えると、第3レンズ群L3の焦点距離が短くなり、すなわち、第3レンズ群の屈折力が過大となる。
その結果、ペッツバール和が正の方向に過剰となり、像面湾曲が負の方向に大きくなる。
条件式(4)の上限を超えると、第3レンズ群L3の焦点距離が長くなり、すなわち、第3レンズ群L3の屈折力がゆるくなる。
この結果、高変倍化に伴う視度変化を十分に小さくするのが難しくなる。
条件式(4)は、更に好ましくは、数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式(5)は第2レンズ群L2を構成するレンズの材料の屈折率を規定する式である。
条件式(5)の下限を超えて、屈折率が低くなると、第2レンズ群L2の屈折力が小さくなり、ペッツバール和が正の方向に過剰となるため、像面湾曲が正の方向に大きくなってくる。
条件式(6)は、第2レンズ群L2を構成するレンズの材料のアッベ数を規定する式である。
条件式(6)の上限を超えて、低分散となると、望遠端において軸上色収差の補正が不足となってくる。
以上のように各実施例によれば、対物光学系Goを、正の屈折力を有する第1レンズ群L1、負の屈折力を有する第2レンズ群L2、正の屈折力を有する第3レンズ群L3、正の屈折力を有する第4レンズ群L4から構成している。そして第2レンズ群L2と第3レンズ群L3および第4レンズ群L4のズーミングに伴う移動方向および移動量を適切に配置したことにより、薄型化と高ズーム比化の両立が容易な変倍ファインダーを得ている。
次に本発明の数値実施例を示す。各数値実施例において使用する記号の意味は次に示すとおりである。
数値実施例において、iは物体側からの面の順序を示す。fは対物光学系全系の焦点距離、Riは物体側より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、Diは物体側より順に第i番目と第i+1番目の間隔、Niとνiは各々物体側より順に第i番目の光学材料の波長587.6nmにおける屈折率とアッベ数である。
R1〜R8は、対物光学系Goに相当する。R9、R10は、3角プリズムP1に相当する。R12〜R15は、ダハプリズムP2に相当する。R16、R17は接眼光学系Geに相当する。
非球面形状は光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にxとするとき、
で表される。ただし、Rは曲率半径、kは円錐定数、B、C、D、Eは非球面係数である。また、[e+X]は[×10+x]を意味し、[e−X]は[×10−x]を意味している。
前述の各条件式と数値実施例における諸数値の関係を表1に示す。

数値実施例1

f=3.45〜18.37
R 1 = 9.592 D 1 = 3.00 N 1 = 1.491710 ν 1 = 57.4
R 2 = -45.000 D 2 = 可変
R 3 = -3.721 D 3 = 1.00 N 2 = 1.583060 ν 2 = 30.2
R 4 = 3.200 D 4 = 可変
R 5 = 3.580 D 5 = 1.30 N 3 = 1.491710 ν 3 = 57.4
R 6 = 14.769 D 6 = 可変
R 7 = 5.750 D 7 = 1.70 N 4 = 1.491710 ν 4 = 57.4
R 8 = -6.579 D 8 = 可変
R 9 = ∞ D 9 = 8.22 N 5 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R10 = -24.500 D10 = 0.15
R11 = ∞ D11 = 1.20
R12 = ∞ D12 = 15.4 N 6 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R13 = ∞ D13 = 0.10
R14 = ∞ D14 = 0.20
R15 = ∞ D15 = 0.09
R16 = 16.781 D16 = 1.60 N 7 = 1.491710 ν 5 = 57.4
R17 = -9.084 D17 = 16.00
R18 = アイポイント
非球面係数
R1k=-5.56136e-02 B=-6.03641e-05 C=-3.23072e-06 D=1.22824e-07
E=-3.77678e-09
R3 k=-3.76305e+00 B=4.38049e-03 C=-3.37332e-04 D=1.20027e-05
E=0.00000e+00
R6 k=-6.67064e+01 B=6.82407e-03 C=-4.41289e-05 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R7 k=2.51176e+00 B=-4.00648e-03 C=-2.45045e-05 D=-9.44132e-07
E=0.00000e+00
R8 k=-1.11835e+01 B=-3.61111e-03 C=3.43326e-04 D=7.54838e-06
E=0.00000e+00
R16 k=3.79650e+00 B=-4.47796e-04 C=5.04578e-06 D=-2.43568e-07
E=0.00000e+00


数値実施例2

f=3.53〜13.63
R 1 = 10.268 D 1 = 1.65 N 1 = 1.491710 ν 1 = 57.4
R 2 = -16.000 D 2 = 可変
R 3 = -3.298 D 3 = 0.70 N 2 = 1.583060 ν 2 = 30.2
R 4 = 4.000 D 4 = 可変
R 5 = 3.518 D 5 = 1.00 N 3 = 1.491710 ν 3 = 57.4
R 6 = 12.000 D 6 = 可変
R 7 = 4.941 D 7 = 1.50 N 4 = 1.491710 ν 4 = 57.4
R 8 = -5.000 D 8 = 可変
R 9 = ∞ D 9 = 8.22 N 5 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R10 = -24.500 D10 = 0.15
R11 = ∞ D11 = 1.20
R12 = ∞ D12 = 15.4 N 6 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R13 = ∞ D13 = 0.10
R14 = ∞ D14 = 0.20
R15 = ∞ D15 = 0.09
R16 = 16.781 D16 = 1.60 N 7 = 1.491710 ν 5 = 57.4
R17 = -9.084 D17 = 16.00
R18 = アイポイント

非球面係数
R1 k=3.10905e+00 B=-7.39715e-04 C=4.48377e-06 D=-1.30178e-06
E=0.00000e+00
R3 k=-5.48686e+00 B=-2.82182e-03 C=1.24192e-03 D=-1.57051e-04
E=0.00000e+00
R5 k=-1.27522e+00 B=-8.62803e-04 C=4.94194e-04 D=-1.32984e-04
E=0.00000e+00
R6 k=-2.22743e+01 B=3.18528e-03 C=1.32285e-03 D=-3.74307e-04
E=0.00000e+00
R7 k=-4.01323e+00 B=1.31453e-03 C=1.07770e-03 D=5.22649e-05
E=0.00000e+00
R8 k=-2.03200e+00 B=5.65521e-04 C=8.83342e-04 D=1.38588e-04
E=0.00000e+00
R16 k=3.79650e+00 B=-4.47796e-04 C=5.04578e-06 D=-2.43568e-07
E=0.00000e+00


数値実施例3

f=3.01〜11.17
R 1 = 11.261 D 1 = 1.85 N 1 = 1.491710 ν 1 = 57.4
R 2 = -12.800 D 2 = 可変
R 3 = -3.300 D 3 = 0.70 N 2 = 1.583060 ν 2 = 30.2
R 4 = 3.483 D 4 = 可変
R 5 = 5.000 D 5 = 1.00 N 3 = 1.491710 ν 3 = 57.4
R 6 = 21.329 D 6 = 可変
R 7 = 4.450 D 7 = 1.70 N 4 = 1.491710 ν 4 = 57.4
R 8 = -4.270 D 8 = 可変
R 9 = ∞ D 9 = 8.22 N 5 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R10 = -24.500 D10 = 0.15
R11 = ∞ D11 = 1.20
R12 = ∞ D12 = 15.4 N 6 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R13 = ∞ D13 = 0.10
R14 = ∞ D14 = 0.20
R15 = ∞ D15 = 0.09
R16 = 16.781 D16 = 1.60 N 7 = 1.491710 ν 5 = 57.4
R17 = -9.084 D17 = 16.00
R18 = アイポイント
非球面係数
R1 k=-1.88465e+00 B=-2.78189e-04 C=-1.80000e-05 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R3 k=-8.00000e+00 B=-4.25449e-04 C=-6.93614e-05 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R4 k=-2.18634e+00 B=1.09993e-02 C=-8.84787e-04 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R5 k=-6.21440e+00 B=-8.00000e-03 C=2.30000e-03 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R6 k=0.00000e+00 B=-7.03559e-03 C=7.15842e-04 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R7 k=8.37053e-01 B=-1.62036e-03 C=-1.96390e-04 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R8 k=-3.22142e+00 B=1.90427e-03 C=9.20064e-05 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R16 k=3.79650e+00 B=-4.47796e-04 C=5.04578e-06 D=-2.43568e-07
E=0.00000e+00



数値実施例4

f=3.51〜18.37
R 1 = 9.443 D 1 = 3.00 N 1 = 1.491710 ν 1 = 57.4
R 2 = -48.951 D 2 = 可変
R 3 = -4.051 D 3 = 1.00 N 2 = 1.607000 ν 2 = 27.0
R 4 = 3.204 D 4 = 可変
R 5 = 3.585 D 5 = 1.30 N 3 = 1.491710 ν 3 = 57.4
R 6 = 14.867 D 6 = 可変
R 7 = 5.735 D 7 = 1.70 N 4 = 1.491710 ν 4 = 57.4
R 8 = -6.599 D 8 = 可変
R 9 = ∞ D 9 = 1.70 N 5 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R10 = -24.500 D10 = 0.15
R11 = ∞ D11 = 1.20
R12 = ∞ D12 = 15.4 N 6 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R13 = ∞ D13 = 0.10
R14 = ∞ D14 = 0.20
R15 = ∞ D15 = 0.09
R16 = 16.781 D16 = 1.60 N 7 = 1.491710 ν 5 = 57.4
R17 = -9.084 D17 = 16.00
R18 = アイポイント
非球面係数
R1k=-3.61262e-01 B=-1.73263e-05 C=-2.70700e-06 D=1.30530e-07
E=-3.77678e-09
R3 k=-3.10612e+00 B=5.81209e-03 C=-5.44035e-04 D=2.58151e-05
E=0.00000e+00
R6 k=-6.67064e+01 B=6.82407e-03 C=-4.41289e-05 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R7 k=2.46017e+00 B=-3.65848e-03 C=-6.03200e-05 D=-9.44132e-07
E=0.00000e+00
R8 k=-1.11835e+01 B=-3.61111e-03 C=3.43326e-04 D=7.54838e-06
E=0.00000e+00
R16 k=3.79650e+00 B=-4.47796e-04 C=5.04578e-06 D=-2.43568e-07
E=0.00000e+00


数値実施例5

f=3.45〜17.63
R 1 = 9.442 D 1 = 3.00 N 1 = 1.491710 ν 1 = 57.4
R 2 = -48.981 D 2 = 可変
R 3 = -4.436 D 3 = 1.00 N 2 = 1.632000 ν 2 = 23.0
R 4 = 3.204 D 4 = 可変
R 5 = 3.581 D 5 = 1.30 N 3 = 1.491710 ν 3 = 57.4
R 6 = 14.794 D 6 = 可変
R 7 = 5.737 D 7 = 1.70 N 4 = 1.491710 ν 4 = 57.4
R 8 = -6.596 D 8 = 可変
R 9 = ∞ D 9 = 8.22 N 5 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R10 = -24.500 D10 = 0.15
R11 = ∞ D11 = 1.20
R12 = ∞ D12 = 15.4 N 6 = 1.570900 ν 5 = 33.8
R13 = ∞ D13 = 0.10
R14 = ∞ D14 = 0.20
R15 = ∞ D15 = 0.09
R16 = 16.781 D16 = 1.60 N 7 = 1.491710 ν 5 = 57.4
R17 = -9.084 D17 = 16.00
R18 = アイポイント
非球面係数
R1k=-3.92781e-01 B=-1.73125e-05 C=-2.77642e-06 D=1.36697e-07
E=-3.77678e-09
R3 k=-3.01910e+00 B=5.81595e-03 C=-4.67941e-04 D=1.78431e-05
E=0.00000e+00
R6 k=-6.67064e+01 B=6.82407e-03 C=-4.41289e-05 D=0.00000e+00
E=0.00000e+00
R7 k=2.47816e+00 B=-3.65828e-03 C=-7.47374e-05 D=-9.44132e-07
E=0.00000e+00
R8 k=-1.11835e+01 B=-3.61111e-03 C=3.43326e-04 D=7.54838e-06
E=0.00000e+00
R16 k=3.79650e+00 B=-4.47796e-04 C=5.04578e-06 D=-2.43568e-07
E=0.00000e+00
次に実施例1〜5を示した変倍ファインダーをデジタルスチルカメラ(撮像装置)に適用した実施例を、図22を用いて説明する。
図22(A)は正面図であり、図22(B)は断面図である。
図22(A),(B)において、10はカメラ本体である。11は撮影レンズである。12はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系11によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。固体撮像素子12によって光電変換された被写体像に対応する情報は不図示のメモリに記録される。13は被写体像を観察するための変倍ファインダーである。変倍ファインダー13は、実施例1〜5に示したような、実像式の変倍ファインダーで構成される。
このように本発明の変倍ファインダーをデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、小型の撮像装置が実現できる。
本発明の数値実施例1の変倍ファインダーのレンズ断面図 本発明の数値実施例1の広角端における収差図 本発明の数値実施例1の中間のズーム位置における収差図 本発明の数値実施例1の望遠端における収差図 本発明の数値実施例2の変倍ファインダーのレンズ断面図 本発明の数値実施例2の広角端における収差図 本発明の数値実施例2の中間のズーム位置における収差図 本発明の数値実施例2の望遠端における収差図 本発明の数値実施例3の変倍ファインダーのレンズ断面図 本発明の数値実施例3の広角端における収差図 本発明の数値実施例3の中間のズーム位置における収差図 本発明の数値実施例3の望遠端における収差図 本発明の数値実施例4の変倍ファインダーのレンズ断面図 本発明の数値実施例4の広角端における収差図 本発明の数値実施例4の中間のズーム位置における収差図 本発明の数値実施例4の望遠端における収差図 本発明の数値実施例5の変倍ファインダーのレンズ断面図 本発明の数値実施例5の広角端における収差図 本発明の数値実施例5の中間のズーム位置における収差図 本発明の数値実施例5の望遠端における収差図 本発明の変倍ファインダーの光学系の要部断面図 本発明の変倍ファインダーを有する撮像装置の要部概略図
符号の説明
ΔM メリディオナル像面
ΔS サジタル像面
Go 対物光学系
Gr 反転光学系
Ge 接眼光学系
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
S1 視野枠
Ep アイポイント
ΔS サジタル像面
ΔM メリディオナル像面
d d線
C C線
F F線

Claims (9)

  1. 対物光学系と、該対物光学系が形成する物体像を反転する像反転光学系と、該像反転光学系から観察者へ光を導く接眼光学系とを備える変倍ファインダーにおいて、
    前記対物光学系は、物体側から観察側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、ズーミングに際して、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群は光軸上を移動し、前記対物光学系のズーム比をZ、前記第4レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率を各々β4w、β4t、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をm2、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とし、
    Z4=β4t/β4w
    とするとき、
    0.45<Z4/Z<0.75
    0.05<|f2/m2|<0.7
    なる条件を満足することを特徴とする変倍ファインダー。
  2. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第4レンズ群の移動量をm4とし、観察側への移動の符号を正とするとき、
    −0.45<m4/m2<0
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載の変倍ファインダー。
  3. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をm3、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、観察側への移動の符号を正とするとき、
    2<f3/m3<6.5
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の変倍ファインダー。
  4. 対物光学系と、該対物光学系が形成する物体像を反転する像反転光学系と、該像反転光学系から観察者へ光を導く接眼光学系とを備える変倍ファインダーにおいて、
    前記対物光学系は、物体側から観察側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、ズーミングに際して、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群は光軸上を移動し、前記対物光学系のズーム比をZ、前記第4レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率を各々β4w、β4t、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をm2、前記第4レンズ群の移動量をm4、観察側への移動の符号を正とし、
    Z4=β4t/β4w
    とするとき、
    0.45<Z4/Z<0.75
    −0.45<m4/m2<0
    なる条件を満足することを特徴とする変倍ファインダー。
  5. 対物光学系と、該対物光学系が形成する物体像を反転する像反転光学系と、該像反転光学系から観察者へ光を導く接眼光学系とを備える変倍ファインダーにおいて、
    前記対物光学系は、物体側から観察側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ群、負の屈折力を有する第2レンズ群、正の屈折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レンズ群から成り、ズーミングに際して、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群と前記第4レンズ群は光軸上を移動し、前記対物光学系のズーム比をZ、前記第4レンズ群の広角端と望遠端における結像倍率を各々β4w、β4t、広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第3レンズ群の移動量をm3、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、観察側への移動の符号を正とし、
    Z4=β4t/β4w
    とするとき、
    0.45<Z4/Z<0.75
    2<f3/m3<6.5
    なる条件を満足することを特徴とする変倍ファインダー。
  6. 広角端から望遠端へのズーミングにおける前記第2レンズ群の移動量をm2、第4レンズ群の移動量をm4とするとき、
    −0.45<m4/m2<0
    なる条件を満足することを特徴とする請求項5記載の変倍ファインダー。
  7. 前記第2レンズ群はプラスティック材料より成る1つのレンズから構成され、波長587.6nmにおける該プラスティック材料の屈折率をnd2、アッベ数をνd2とするとき、
    1.5<nd2
    νd2<40
    なる条件を満足することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の変倍ファインダー。
  8. 前記第1レンズ群から前記第4レンズ群は、いずれもプラスティック材料より成る1つのレンズから構成されることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の変倍ファインダー。
  9. 請求項1から8のいずれか1項に記載の変倍ファインダーと、撮影レンズとを有することを特徴とする撮像装置。
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