JP5057923B2

JP5057923B2 - 観察光学系およびそれを備えた撮像装置

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Inventors: 恵太郎横山
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Description

本発明は、フォーカシングスクリーン上に結像した物体像を観察するための観察光学系およびそれを備えた撮像装置に関するものである。

従来より、フィルムや電子撮像素子を用いる撮像装置として、一眼レフレックスカメラでは、撮影レンズにより被写体の像が投影されるフォーカシングスクリーン上の物体像を観察するために、ペンタダハプリズム等の像正立光学系とその像正立光学系から射出する光束を観察者の眼球に導く接眼レンズ系とを備えている。

このような観察光学系のうち、プリズムの材質の屈折率を高くすることでプリズムの像正立機能のための光路を確保しやすくしたものが、以下の各特許文献に開示されている。
特開昭５９−１４８０２１号公報特開昭６１−１５６０１７号公報特開２００５−２８４０３９号公報特開２００５−５５８７４号公報

しかしながら、上述の特許文献に記載された観察光学系の接眼レンズ系は焦点距離が長く、広視野の観察像を得たい場合、フォーカシングスクリーン上の像サイズを大きくしなければならず、プリズムの小型化に不向きである。また、最近、撮像装置としてデジタル一眼レフレックスカメラが普及しているが、撮像面サイズが従来のライカ版フィルムの撮像面サイズと比較して小さくなっており、上述の観察光学系を用いると観察視野角が小さくなりやすい。

本発明は、高屈折率のプリズムを用いることによる光路長の確保のメリットを生かしつつ、接眼レンズ系の工夫により小型ながら広視野の被写体観察が行える見やすい観察光学系およびそれを備えた撮像装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の観察光学系及びそれを備えた撮像装置は以下のものである。

撮影レンズによる物体像が形成されるスクリーンと、前記スクリーン上に結像された物体像を正立化する像正立光学系と、前記像正立光学系から射出する光束を観察者の眼球に導く正屈折力の接眼レンズ系を備えた観察光学系であって、前記像正立光学系が内面反射面を持つプリズムを有し、前記接眼光学系が、スクリーン側から射出瞳側へ順に、射出瞳側面がスクリーン側面の近軸曲率半径絶対値よりも小さい近軸曲率半径絶対値を持つ負屈折力の第１レンズ成分、両凸形状の第２レンズ成分、射出瞳側に凹面を向けたメニスカス形状の第３レンズ成分からなり、以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することが好ましい。
１．５５＜ｎdp ・・・（１）
０．３５＜ｆe／Dip＜０．６０・・・（２）
１．０＜D3／（D1＋D2）＜１．８・・・（３）
ただし、ｎdpは、プリズムのｄ線に対する屈折率、
ｆeは、接眼レンズ系の焦点距離であり、レンズ成分の移動により視度調整が行える場合は−１ディオプターにおける接眼レンズ系の焦点距離、
Dipは、スクリーン上の結像位置からプリズム射出面までの光軸に沿った光路長、
D1は、第１レンズ成分の光軸上の厚み、
D2は、第２レンズ成分の光軸上の厚み、
D3は、第３レンズ成分の光軸上の厚み
であり、レンズ成分は空気接触面により識別されるレンズであり、単レンズもしくは接合レンズである。

条件式（１）を満足するように、プリズムの屈折率を高くすることで接眼レンズ系の焦点距離を短くしても光路の確保がしやすくなる。そして、視野を確保しつつプリズムの一層の小型化のためには、条件式（２）を満足するように接眼レンズ系の焦点距離を短くして、視野角の確保を行うことが好ましい。その際、視野の確保とレイアウトを可能とし、光学性能を確保するためには、接眼レンズ系の構成を工夫し、主点をスクリーンよりにしつつ光学性能の確保も行いやすくすることが好ましい。

本発明における観察光学系の接眼レンズ系の構成は、上述のような配置とし、それぞれを上述の形状としている。

このような形状とすることで、接眼レンズ系の主たる正屈折力が集中する第２レンズ成分の正屈折力を両面に分担する。また、第1レンズ成分の負屈折力にて第２レンズ成分の収差をキャンセルする。また、射出瞳側面を凹面として収差の発生を抑えながら軸外光線を跳ね上げて広視野化に有利としている。

そして、第３レンズ成分を射出瞳側に凹面を向けたメニスカス形状とすることで接眼レンズ系の主点をスクリーン側に寄せ、接眼レンズ系の焦点距離を小さくしてもプリズムを配置するスペースの確保に有利となる。

そして、第３レンズ成分の形状を射出瞳側に凹面を向けたメニスカス形状とすることで、軸外光束の第３レンズ成分への入射角、射出角を小さくして軸外収差の発生を抑えている。
このとき、条件式（３）を満足するように第３レンズ成分の光軸上の厚みを確保することで、接眼レンズ系の主点をスクリーンよりにすることや像面湾曲の補正に一層有利となる。

なお、条件式（１）について、下限を下回らないようにすることでプリズムの空気換算長に対する光路長を長くできるので、接眼レンズ系の焦点距離を小さくしても像正立のための光路の確保がしやすくなる。

更には、条件式（１）に上限を設け、以下のようにしてもよい。
１．５５＜ｎdp＜２．５・・・（１）’

条件式（１）’の上限の２．５を上回らないようにすることが、材料のコストを抑える上で好ましい。

また、条件式（２）について、下限を下回らないようにし、接眼レンズ系の屈折力を抑えることで、各レンズ面の曲率を小さくしやすくなり、収差を抑えた設計を行いやすくなる。さらに、条件式（２）の上限を上回らないようにし、接眼レンズ系の屈折力を確保することで、広視野化に有利となる。

条件式（３）について、下限を下回らないようにすることで、第３レンズ成分の厚みを確保し、主点の調整、像面湾曲の補正に有利とすることが好ましい。また、条件式（３）の上限を上回らないようにして、アイポイント（接眼レンズ系から射出瞳までの距離）を確保しやすくすることが好ましい。

更には、以下の構成のいずれかもしくは複数を同時に満足することがより好ましい。

接眼レンズ系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．５＜ｆ2／ｆe＜１．０・・・（４）
ただし、ｆ2は、第２レンズ成分の焦点距離、
である。

条件式（４）は第２レンズ成分のより好ましい屈折力を特定するものである。条件式（４）の下限を下回らないようにすることで、第２レンズ成分の屈折力を抑え、第３レンズ成分のスクリーン側の凸面とで正屈折力を分担することで諸収差の低減、偏心による収差変動の低減に有利となる。また、条件式（４）の上限を上回らないようにして、第２レンズ成分の正屈折力を確保し、接眼レンズ系の屈折力や主点をスクリーンよりにする機能を確保することが好ましい。

接眼レンズ系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
−０．４＜ｆ2／ｆ1＜−０．２・・・（５）
ただし、ｆ1は、第１レンズ成分の焦点距離、
ｆ2は、第２レンズ成分の焦点距離、
である。

条件式（５）は第１レンズ成分と第２レンズ成分とのより好ましい屈折力のバランスを特定するものである。条件式（５）の下限を下回らないようにして、第１レンズ成分の負屈折力を適度に抑えることで接眼レンズ系のサイズを抑えることに有利となり好ましい。また、条件式（５）の上限を上回らないようにして、第１レンズ成分の負屈折力を確保することで収差補正機能、視野を広げる機能の確保を行うことが好ましい。

また、第３レンズ成分は、スクリーン側から順に正レンズ、負レンズで構成された接合ダブレットレンズであり、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
１０＜νd3p−νd3n＜６０・・・（６）
ただし、νd3pは、第３レンズ成分中の正レンズのｄ線基準でのアッベ数、
νd3nは、第３レンズ成分中の負レンズのｄ線基準でのアッベ数
である。

第３レンズ成分は光軸上の厚みが厚いため、このレンズ成分に正レンズと負レンズを持たせ、色収差補正の機能を持たせることが好ましい。条件式（６）は色収差の補正に好ましい条件を特定するものである。条件式（６）の下限を下回らないようにして、負レンズの分散を確保することで色収差の補正を行いやすくすることが好ましい。また、条件式（６）の上限を上回らないようにして、負レンズもしくは正レンズの材料の異常分散性が大きくなりすぎないようにし、２次スペクトルを抑えることが好ましい。

また、第３レンズ成分は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
−０．５５＜ｆ3n／ｆ3p＜−０．４５・・・（７）
ただし、ｆ3pは、第３レンズ成分中の正レンズの焦点距離、
ｆ3nは、第３レンズ成分中の負レンズの焦点距離
である。

条件式（７）は、第３レンズ成分の正レンズと負レンズの好ましい屈折力のバランスを特定するものである。条件式（７）の下限を下回らないようにして、負レンズの屈折力を確保し、主点の調整、色収差等の収差補正に有利となる。条件式（７）の上限を上回らないようにすることで、正レンズの屈折力を確保し、接眼レンズ系の正屈折力の確保を行いつつ正屈折力を第２レンズ成分と分担させることが収差バランス上好ましい。

また、第３レンズ成分は、以下の条件式（８）、（９）を満足することが好ましい。
０．３０＜R3f／ｆe＜０．６０・・・（８）
０．２０＜R3r／ｆe＜０．３５・・・（９）
ただし、R3fは、第３レンズ成分の入射側面の近軸曲率半径、
R3rは、第３レンズ成分の射出側面の近軸曲率半径
である。

第３レンズ成分における主点や収差補正の機能を確保するためにより好ましい関係を特定するものである。

条件式（８）は、第３レンズ成分の入射側面の近軸曲率半径を特定するものである。条件式（８）の範囲内として、入射側面への軸外光束の入射角を抑えやすくして軸外収差の発生を抑えると共に、正屈折力を適度に負担することで軸上収差等の低減に有利となる。

条件式（９）は、第３レンズ成分の射出側面の近軸曲率半径を特定するものである。条件式（９）の範囲内として、射出側面からの軸外光束の射出角を抑えやすくして軸外収差の発生を抑えると共に、適度な負屈折力の確保による主点の調整機能や諸収差をキャンセルする機能を確保することが好ましい。

また、第３レンズ成分中の正レンズ及び負レンズは、ともに射出瞳側に凹面を向けたメニスカスレンズであることが好ましい。

軸外光束が第３レンズ成分の接合面へ入射する角度を抑えやすくなり、第３レンズ成分の偏心による収差への影響も低減しやすくなる。

また、第２レンズ成分は、光軸から離れるほど曲率の絶対値が小さくなる非球面の凸面を有することが好ましい。

第２レンズ成分は、正の屈折力が強くなるレンズ成分である。また、軸上光束と軸外光束が適度に離れる位置に配置される。そのため、第２レンズ成分に上述の非球面を持たせることで、軸上収差、軸外収差共に補正しやすくなる。

また、第１レンズ成分は、スクリーン側に凸面を向けたメニスカス形状であることが好ましい。

第１レンズ成分の負屈折力を小さくして主点への影響を小さくしつつ、第1レンズ成分の射出瞳側面の曲率を大きくでき、第２レンズ成分での収差をキャンセルする機能の確保に有利となる。若しくは、第２レンズ成分の移動により視度調節を行う場合の移動スペースの確保に有利となる。

また、第１レンズ成分と前記第２レンズ成分は、単レンズであるが好ましい。

このように構成することで、低コスト化、小型化に有利となる。

また、第２レンズ成分は、観察光学系の光軸に沿って移動することが好ましい。

第２レンズ成分は、適度に屈折力を待たせやすく、視度調整のための移動させることが好ましい。

また、像正立光学系は、ダハ反射面を持つペンタダハプリズムであることが好ましい。

ペンタダハプリズムとすることで光路の折り返しを小さいスペースで行え、像正立光学系の小型化に有利となる。

また、本発明の撮影装置は、撮影用光路上に配置され、撮影レンズにより形成された像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、撮影レンズからの光路を観察用光路と撮影用光路とに分割する反射鏡と、前記観察用光路側に配置された観察光学系を有することが好ましい。

撮像素子は、フィルムに比べて光線の入射角の制約を受けやすい。そのため、撮像素子の受光面へ垂直に近い状態で入射させつつ撮影レンズも適度なサイズとするために撮像素子の撮像面サイズを適度に小さくしている。

一方、撮像面が小さいと観察視野角も小さくなりやすいので、本発明の観察光学系を用いることで小型ながら広い視野で被写体を観察できる撮影装置を構成でき好ましい。

上述の各発明は、任意に複数同時に満足することが小型化、高性能化等何れかに有利となり好ましい。

上述の各条件式も複数同時に満足することが好ましい。

また、各条件式についいて以下のようにすることがより好ましい。

条件式（１）、（１）’について、下限値を１．５７、更には１．５８とすることがより好ましい。また、上限値を２．１、更には１．９とすることがより好ましい。

条件式（２）について、下限値を０．４０、更には０．４５とすることがより好ましい。また、上限値を０．５５、更には０．５１とすることがより好ましい。

条件式（３）について、下限値を１．１、更には１．２とすることがより好ましい。また、上限値を１．７、更には１．６とすることがより好ましい。

条件式（４）について、下限値を０．６、更には０．７とすることがより好ましい。また、上限値を０．９、更には０．８３とすることがより好ましい。

条件式（５）について、下限値を−０．３７、更には−０．３５とすることがより好ましい。また、上限値を−０．２５、更には−０．３０とすることがより好ましい。

条件式（６）について、下限値を１５、更には２０とすることがより好ましい。また、上限値を４０、更には３０とすることがより好ましい。

条件式（７）について、下限値を−０．５３、更には−０．５１とすることがより好ましい。また、上限値を−０．４７、更には−０．４９とすることがより好ましい。

条件式（８）について、下限値を０．３５、更には０．４０とすることがより好ましい。また、上限値を０．５５、更には０．５０とすることがより好ましい。

条件式（９）について、下限値を０．２３、更には０．２５とすることがより好ましい。また、上限値を０．３２、更には０．２８とすることがより好ましい。

本発明の観察光学系およびそれを備えた撮像装置によれば、高屈折率のプリズムを用いることによる光路長の確保のメリットを生かしつつ、接眼レンズ系の工夫により小型ながら広視野の被写体観察が行える見やすい観察光学系及びそれを備えた撮像装置を得ることができる。

以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。

図１は本発明の観察光学系を備えた一眼レフレックスカメラの一実施形態を示す各実施例に共通の概略構成図である。

図１の一眼レフレックスカメラ１は、図示しないマウント部により、カメラに対して撮影レンズ２が交換可能に構成されている。なお、本発明では撮影レンズを含まない構成であっても、撮影レンズが装着可能に構成されていれば一眼レフレックスカメラ（撮像装置）であるものと定義する。

図１において、４は撮像素子としてのＣＣＤ（CMOS等も可）である。このＣＣＤからの信号を元に処理回路で画像処理を行い、メモリーに画像情報を記憶させる。記憶された画像情報は、図示しないパソコン等により画像表示を実行したり、種々の情報記憶媒体に情報を記録し、保管することができる。

５は撮影レンズ２の光軸３上に撮影レンズ２とＣＣＤ４との間に配置されたクイックリターンミラー、６はクイックリターンミラーより反射された光路に配置されたファインダースクリーンであり、入射面又は射出面側は砂ずり面で構成されている。この面に物体像が形成される。クイックリターンミラー５の移動により、撮影用光路と観察用光路とに時分割される。

７は像正立光学系としてのペンタダハプリズムであり、ペンタダハプリズム７は光路順に、平面入射面７ａ、ダハ反射面７ｂ、平面反射面７ｃ、平面射出面７ｄを備えて構成され、スクリーン面に形成された物体像を正立化する。像正立光学系としてポロプリズム状に光路を反射する方式を用いてもよいが、小型化の点ではペンタダハプリズムが有利である。８は接眼レンズ系である。

ペンタダハプリズムや接眼レンズ系は、後述する各実施例に示すいずれかの態様で構成されている。

接眼レンズ系８の射出側には、カバーガラスとしての平行平面板９が設けられている。接眼レンズ系の射出瞳側のレンズ成分をカバー部材として兼用し、カバーガラスを省略してもよい。

そして、射出した光束は射出瞳の近くに位置する観察者の瞳１０に導かれ、撮影しようとする画像が観察される。

なお、一眼レフレックスカメラは、撮影レンズ２が一眼レフレックスカメラ本体と一体化し、一眼レフレックスカメラに対して交換可能でない構成であっても構わない。

また、クイックリターンミラー５の代わりにハーフミラーや光路分割プリズムを用いた構成であっても構わない。

また、スクリーン面６は砂ずり面のほかに、二次元パターンで配列した微小プリズムの集合した面や、ホログラム面等で構成してもよい。

また、スクリーン面６に対向する面をフレネルレンズ面や凸面等の収斂作用を持つ光学面で構成し、画面周辺の集光作用を高めるようにしてもよい。
また、この像正立光学系のプリズムの入射面や射出面に光学的屈折力をもたせるか、又は、スクリーン面６の近傍に視野レンズを配置することで、より収差補正、集光効率の向上等を行うことが可能となる。

図２は、本発明による観察光学系および撮像装置の第１実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は視度が−１ｍ^-1のとき、（ｂ）は視度が＋１ｍ^-1のとき、（ｃ）は視度が−３ｍ^-1のときの状態を示している。

なお、図２における平行平板状部材は説明の便宜上ペンタダハプリズムを転開して示したものである。カバーガラスは空気換算し、図では省略している。

図３は、第１実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は視度が−１ｍ^-1のとき、（ｂ）は視度が＋１ｍ^-1のとき、（ｃ）は視度が−３ｍ^-1のときの状態を示している。なお、図３の球面収差と像面湾曲における横軸は視度（ｍ^-1）、倍率色収差における横軸は角度（分）である。また、球面収差と倍率色収差は、５８７．６ｎｍ（ｄ線：実線）、４８６．１ｎｍ（Ｆ線：一点鎖線）、６５６．３ｎｍ（Ｃ線：点線）の各波長における数値を示してある。また非点収差は、実線がサジタル像面、点線がメリジオナル像面を示している。

第１実施例の観察光学系および撮像装置は、物体像が形成される砂ズリ面をもつフォーカシングスクリーン６と、ペンタダハプリズム７と、接眼レンズ系８を備えている。

接眼レンズ系８は、スクリーン側より順に、スクリーン側に凸面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ成分８ａと、両凸正レンズからなる第２レンズ成分８ｂと、スクリーン側に凸面を向けた正メニスカスレンズとスクリーン側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズからなり、負の屈折力を持つ第３レンズ成分８ｃとで構成されている。また、視度調整は第２レンズ成分８ｂを移動して行うようになっている。

非球面は、第１レンズ成分８ａの負メニスカスレンズの射出瞳側面、第２レンズ成分８ｂの両凸正レンズのスクリーン側の２面に用いている。

次に、第１実施例にかかる観察光学系の数値データを示す。

以下、各実施例において、ｒはレンズ面の近軸曲率半径、ｄはレンズ肉厚および空気間隔、ｎｄおよびνｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率及びアッべ数である。また、Ｋは円錐係数、A4、A6、A8、A10は非球面係数、E±nは×１０±ⁿをそれぞれ示している。

また、各非球面形状は、各実施例における各非球面係数を用いて、以下の式で表される。

Ｚ＝（Ｙ²／ｒ）／[１＋｛１−（１＋Ｋ）・（Ｙ／ｒ）²｝^1/2]
＋A4×Ｙ⁴＋A6×Ｙ⁶＋A8×Ｙ⁸＋A10×Ｙ¹⁰
ただし、光軸方向の座標をＺ、光軸と垂直な方向の座標をＹとする。

数値実施例１
単位ｍｍ

面データ
面番号ｒｄｎｄ νｄ
物体像（砂ズリ面） ∞ 4.9
1 ∞ 85 1.58313 59.38
2 ∞ 0.8
3 125.21 1.8 1.58423 30.49
4（非球面） 42.6776 可変
5（非球面） 24.8349 7.3 1.52542 55.78
6 -65.978 可変
7 19.65 6.7 1.7725 49.6
8 34.06 6.8 1.78472 25.68
9 11.423 19
射出瞳 ∞

非球面データ
第5面
K=1.98,A4=-4.9135E-06,A6=-5.9000E-09
第6面
K=-0.147,A4=-1.1114E-05,A6=-8.3900E-09

各種データ
視度(m^-1) +1 -1 -3
焦点距離 42.9868 43.4294 43.9064
視野角 28.5553°28.9875°28.0010°
瞳径（直径） φ=8mm
物体像対角長 22mm

d5 4.22823 2.61562 0.991
d7 0.97177 2.58438 4.209

各レンズ焦点距離
第１レンズ成分 -111.7218
第２レンズ成分 35.3185
第３レンズ成分 -117.6477
第３レンズ成分中正レンズ 49.993
第３レンズ成分中負レンズ -25.235

図４は、本発明による観察光学系及び撮像装置の参考例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図であり、（ａ）は視度が−１ｍ^-1のとき、（ｂ）は視度が＋１ｍ^-1のとき、（ｃ）は視度が−３ｍ^-1のときの状態を示している。

なお、図４における平行平板状部材は説明の便宜上ペンタダハプリズムを転開して示したものである。カバーガラスは空気換算し、図では省略している。

図５は、参考例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図であり、（ａ）は視度が−１ｍ^-1のとき、（ｂ）は視度が＋１ｍ^-1のとき、（ｃ）は視度が−３ｍ^-1のときの状態を示している。なお、図５の球面収差と像面湾曲における横軸は視度（ｍ^-1）であり、倍率色収差における横軸は角度（分）である。また、球面収差と倍率色収差は、５８７．６ｎｍ（ｄ線：実線）、４８６．１ｎｍ（Ｆ線：一点鎖線）、６５６．３ｎｍ（Ｃ線：点線）の各波長における数値を示してある。また非点収差は、実線がサジタル像面、点線がメリジオナル像面を示している。

第２実施例の観察光学系および撮像装置は、物体像が形成される砂ズリ面をもつフォーカシングスクリーン６と、ペンタダハプリズム７と、接眼レンズ系８を備えている。

非球面は、第２レンズ成分８ｂの両凸正レンズのスクリーン側の１面に用いている。

次に、上記実施例１及び参考例における条件式（１）〜（９）の値を示す。
条件式実施例１参考例
（１） 1.58313 1.58313
（２） 0.483086 0.493229
（３） 1.483516 1.27551
（４） 0.813239 0.754231
（５） -0.31613 -0.34067
（６） 23.92 23.92
（７） -0.50477 -0.49427
（８） 0.452458 0.429699
（９） 0.263025 0.25278

また、各実施例１及び参考例における要素値を次の表２に示す。
要素実施例１参考例
ｎdp 1.58313 1.58313
Fe 43.4294 44.3413
dip 89.9 89.9
d1 1.8 1.8
d2 7.3 8
d3 13.5 12.5
f1 -111.722 -98.1697
f2 35.3185 33.4436
f3p 49.993 53.5955
f3n -25.235 -26.4904
νd3p 49.6 49.6
νd3n 25.68 25.68
R3f 19.65 19.0534
R3r 11.423 11.2086

以上説明したように、本発明の観察光学系及びそれを備えた撮像装置は、特許請求の範囲に記載された特徴の他に、次に示すような特徴も備えている。

Ａ．撮影レンズによる物体像が形成されるスクリーンと、
前記スクリーン上に結像された物体像を正立化する像正立光学系と、
前記像正立光学系から射出する光束を観察者の眼球に導く正屈折力の接眼レンズ系を備えた観察光学系であって、
前記像正立光学系が内面反射面を持つプリズムを有し、
前記接眼光学系が、スクリーン側から射出瞳側へ順に、
負屈折力の第１レンズ成分、
正屈折力の第２レンズ成分、
射出瞳側に凹面を向けたメニスカス形状の第３レンズ成分からなり、
以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする観察光学系。
１．５５＜ｎdp ・・・（１）
０．３５＜ｆe／Dip＜０．６０・・・（２）
ただし、ｎdpは、プリズムのｄ線に対する屈折率、
ｆeは、接眼レンズ系の焦点距離であり視度調整が行える場合は−１ディオプターにおける接眼レンズ系の焦点距離、
Dipは、スクリーン上の結像位置からプリズム射出面までの光軸に沿った光路長、
であり、レンズ成分は空気接触面により識別されるレンズであり、単レンズもしくは接合レンズである。

Ｂ．撮影用光路上に配置され、撮影レンズにより形成された像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、
撮影レンズからの光路を観察用光路と撮影用光路とに分割する反射鏡と、
前記観察用光路側に配置された上記Ａに記載の観察光学系
を有することを特徴とする撮影装置。

本発明の観察光学系を備えた一眼レフレックスカメラの一実施形態を示す各実施例に共通の概略構成図である。本発明による観察光学系および撮像装置の第１実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。第１実施例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。本発明による観察光学系および撮像装置の参考例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。参考例における球面収差、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差を示す図である。

符号の説明

１…一眼レフレックスカメラ（カメラ本体）
２…撮影レンズ
３…光軸
４…ＣＣＤ（撮像素子）
５…クイックリターンミラー
６…ファインダースクリーン
７…ペンタダハプリズム
８…接眼レンズ系
８ａ…第１レンズ成分
８ｂ…第２レンズ成分
８ｃ…第３レンズ成分
９…平行平面板
１０…瞳

Claims

撮影レンズによる物体像が形成されるスクリーンと、
前記スクリーン上に結像された物体像を正立化する像正立光学系と、
前記像正立光学系から射出する光束を観察者の眼球に導く正屈折力の接眼レンズ系を備えた観察光学系であって、
前記像正立光学系が内面反射面を持つプリズムを有し、
前記接眼光学系が、スクリーン側から射出瞳側へ順に、
射出瞳側面がスクリーン側面の近軸曲率半径絶対値よりも小さい近軸曲率半径絶対値を持つ負屈折力の第１レンズ成分、
両凸形状の第２レンズ成分、
射出瞳側に凹面を向けたメニスカス形状の第３レンズ成分からなり、
以下の条件式（１）、（２）、（３）を満足することを特徴とする観察光学系。
１．５５＜ｎdp ・・・（１）
０．３５＜ｆe／Dip＜０．６０・・・（２）
１．０＜D3／（D1＋D2）＜１．８・・・（３）
ただし、ｎdpは、プリズムのｄ線に対する屈折率、
ｆeは、接眼レンズ系の焦点距離であり、レンズ成分の移動により視度調整が行える場合は−１ディオプターにおける接眼レンズ系の焦点距離、
Dipは、スクリーン上の結像位置からプリズム射出面までの光軸に沿った光路長、
D1は、第１レンズ成分の光軸上の厚み、
D2は、第２レンズ成分の光軸上の厚み、
D3は、第３レンズ成分の光軸上の厚み、
であり、レンズ成分は空気接触面により識別されるレンズであり、単レンズもしくは接合レンズである。
前記接眼レンズ系が以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１記載の観察光学系。
０．５＜ｆ2／ｆe＜１．０・・・（４）
ただし、ｆ2は、第２レンズ成分の焦点距離、
である。
前記接眼レンズ系が以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の観察光学系。
−０．４＜ｆ2／ｆ1＜−０．２・・・（５）
ただし、ｆ1は、第１レンズ成分の焦点距離、
ｆ2は、第２レンズ成分の焦点距離、
である。
前記第３レンズ成分がスクリーン側から順に正レンズ、負レンズで構成された接合ダブレットレンズであり、
以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３の少なくとも何れか1項に記載の観察光学系。
１０＜νd3p−νd3n＜６０・・・（６）
ただし、νd3pは、第３レンズ成分中の正レンズのｄ線基準でのアッベ数、
νd3nは、第３レンズ成分中の負レンズのｄ線基準でのアッベ数、
である。
前記第３レンズ成分が以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項４記載の観察光学系。
−０．５５＜ｆ3n／ｆ3p＜−０．４５・・・（７）
ただし、ｆ3pは、第３レンズ成分中の正レンズの焦点距離、
ｆ3nは、第３レンズ成分中の負レンズの焦点距離
である。
前記第３レンズ成分が以下の条件式（８）、（９）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項５の少なくとも何れか1項に記載の観察光学系。
０．３０＜R3f／ｆe＜０．６０・・・（８）
０．２０＜R3r／ｆe＜０．３５・・・（９）
ただし、R3fは、第３レンズ成分の入射側面の近軸曲率半径、
R3rは、第３レンズ成分の射出側面の近軸曲率半径、
である。
前記第３レンズ成分中の前記正レンズ及び前記負レンズはともに射出瞳側に凹面を向けたメニスカスレンズであることを特徴とする請求項４乃至請求項６の少なくとも何れか1項に記載の観察光学系。
前記第２レンズ成分は、光軸から離れるほど曲率の絶対値が小さくなる非球面の凸面を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７の少なくとも何れか1項に記載の観察光学系。
前記第１レンズ成分は、スクリーン側に凸面を向けたメニスカス形状であることを特徴とする請求項１乃至請求項８の少なくとも何れか1項に記載の観察光学系。
前記第１レンズ成分と前記第２レンズ成分が単レンズであることを特徴とする請求項１乃至請求項９の少なくとも何れか1項に記載の観察光学系。
前記第２レンズ成分は観察光学系の光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の少なくとも何れか1項に記載の観察光学系。
前記像正立光学系がダハ反射面を持つペンタダハプリズムであることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の少なくとも何れか1項に記載の観察光学系。
撮影用光路上に配置され、撮影レンズにより形成された像を受光して電気信号に変換する撮像素子と、
撮影レンズからの光路を観察用光路と撮影用光路とに分割する反射鏡と、
前記観察用光路側に配置された請求項１乃至請求項１２の少なくとも何れか1項に記載の観察光学系を有することを特徴とする撮像装置。