JPH04151116A - ケプラー式ズームファインダー光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、変倍可能なケプラー式ズームファインダー光
学系に関するものである。

（従来の技術） 近年、レンズシャッター式のコンパクトカメラにおいで
は、大きなズーム比を持つズームレンズが求められてお
り、それに伴ってファインダーにおいても大きな変倍比
をもつズームファインダが必要になってきている。

この種のズームファインダーとしては、例えば、本発明
と同一出願人により提案した特開平２−１０９００９号
公報等があり、これらは基本的に対物レンズ群をズーム
化することにより連続的にファインダー倍率を可変とし
ている。

（発明が解決しようとする課題） 上記特開平２−１０９００９号公報にて提案したズーム
ファインダーは、変倍比（ズーム比）か２．３倍程度、
広角端における視野（画角）が５５度程度を有し優れた
光学性能を有している。

ところか、このズームファインダーは広角化、高変倍化
の点で充分なものとは言い難く、また大きな変倍比を持
つ構成にすると、ファインダー光学系の大型化を招く恐
れがある。

そこで、本発明は、広角端において６４度にも及ぶ画角
（視野）と、２．４５倍程度にも達する高変倍を実現し
ながら、コンパクトで高性能なファインダーを提供する
ことを目的としている。

（課題を解決するための手段） 上記の目的を達成するために、本発明は、例えば第１図
に示す如く、変倍機能を持つ正屈折力の対物レンズ群０
と、該対物レンズ○によって形成される像を拡大観察す
るための正屈折力を持つ接眼レンズ群Ｅとを有するケプ
ラー式ズームファインダー光学系において、 前記対物レンズ群Ｏは、負の屈折力を持つ前群ＧＦと、
正の屈折力を持つ後群ＧＦとを有し、前記前群ＧＦは、
物体側より順に、負の屈折力を持つ第２レンズＬ２と物
体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レンズＬ２
とからなり、前記後群Ｇ１は、物体側から順に、両凸形
状の第３レンズＬ３とアイポイント側に凸面を向けた正
メニスカス形状の第４レンズＬ４からなり、前記前群Ｇ
Ｆと後群ＧＲとの間隔を変えることによってツブインダ
ー倍率を変化させ、さらに以下の条件を満足する構成を
基本とするものである。

１’　　　　３２＜　ν１〈４２ ２：　　−０，１０〈ｒ−、””Ｌ　＜　−０，０８８
、ｒ−＜０、ｆ４〉０３１　ｏ、　２２３＜　ｃｌ　５
／　ｆ　、＜　０．２６３１−１．１３＜ｆ、　　ゴ、
　＜　−０，９８、ｆ、＜０但。、 第１しンズＬ１のアノへ数、 ｆ、広角端における対物レンズ中の前群ＧＦと後群ＧＦ
との合成焦点距離、 ｆ、　　第４レンズｌ、の焦屯距離、 ｆ、　第４レンズｌ、４の焦屯距離、 ｒ〜　第４レンズＬ４の物体側面の曲率半径、ｄ、　第
３レンズＬ３の軸上厚、 である。

（作　用〕 本発明のケプラー式ズームファインダーは、少なくとも
負正の２群構成を有するズーム対物レンズにより物体の
空間像（中間像）を形成し、その空間像を接眼レンズ群
で拡大観察する構成を基本としている。そして、そのズ
ーム対物レンズを構成する負の屈折力を持つ前群鍾と正
の屈折力を持つ後群ＧＲとの群間隔を変化させることに
よって、ファインダー倍率を連続的に変化できる構成を
有している。

このようなズームファインダーにおいて、従来よりもさ
らに小型化を図るためには、対物レンズ群Ｏ１接眼レン
ズ群Ｅをそれぞれの屈折力を強めるぜ・要かあるか、以
下に示す２つの問題から非常な困難か伴う。

第１の問題は、各レンズの屈折力を高めるということは
、対物レンズ群○によって形成される実像（空間像）か
より小さくなり、それを接眼レンズ群Ｅてより大きく拡
大して見ることになるため、対物レンズ群０、接眼レン
ズ群Ｅの収差かより拡大されてしまう。

第２の問題は、所定の瞳径を得るためには、より大口径
比のズーム対物レンズが必要となってしまい、ファイン
ダー系の大型化を招く恐れがある。

そこで、本発明は、上記の基本構成における条件（１）
乃至条件（４）を満足させることにより、上記の困難で
あった問題を解決することを見出したものである。

条件式（１）は、負の屈折力を持つ第１レンズＬ１に関
する最適な分散の範囲を定めたものであり、これはファ
インダー系の色収差の良好なる補正を目的としている。

これの上限を越えると、第１レンズＬ１が低分散となり
、ファインダー系の各群のパワー配分を大きくして小型
化にすることよって飛躍的に増大する軸上色収差の補正
が困難である。これの逆に下限を越えると、第２レンズ
Ｌ２が高分散となり、広角端における倍率色収差の発生
が著しい。

条件式（２）は、正メニスカス形状の第４レンズＬ４の
物体側面の最適な曲率半径を規定するものであり、これ
はコマ収差の良好なる補正に関する。

これの下限を越えると、広角端における歪曲収差及びコ
マ収差の補正が困難となる。逆にこれの上限を越えると
、高次の球面収差の発生が著しく、対物レンズ群の大口
径化が図れなくなる。

条件式（３）は、両凸形状の第３レンズＬ３の軸上厚を
規定するものであって、高変倍化とコンパクト化の両立
を図るためのものである。これの上限を越えると、第３
レンズＬ３の軸上厚が増すためコンパクト化に反し、さ
らにレンズ間隔を短縮してしまうため変倍に必要な群間
隔を保つことが困難になる。逆に下限を越えた場合、第
３レンズＬ２の適切な軸上厚を確保できないため、対物
レンズ群Ｏの大口径化が困難である。

条件式（４）は、負の屈折力を持つ前群Ｇ？における負
の第１レンズＬ１と正の第２レンズＬ２との適切な屈折
力配分を規定したものであって、これは歪曲収差及びコ
マ収差の良好なる補正を目的とするものである。条件式
（４）の上限を越えると、望遠端におけるコマ収差の補
正が困難であり、逆にこれの下限を越えると広角端にお
ける負の歪曲収差が甚大となり、これの補正が困難とな
る。

また、条件式（４）と相まってさらに良好な収差補正を
果たすには、負の第１レンズＬ１の屈折率ｎが以下の条
件を満足することが望ましい。

（５）　　　１．　５３〈ｎ＋　〈１．　６０これの下
限を越えると広角端の歪曲収差と、望遠端のコマ収差を
同時に良好に補正することが困難となり、逆にこれの上
限を越えると、ファインダー系を構成するレンズに安価
なプラスチック材料を用いることができなくなり、コス
トの低減を図ることができない。

ところで、対物レンズ群Ｏや接眼レンズ群Ｅの屈折力を
強めるといっても、限度があることは言うまでもない。

余りにも各群の屈折力を強めてゆくと適切なアイポイン
ト位置や瞳径が得られな（なってしまうからである。そ
の限度は本発明の場合、広角端（最小倍率状態）におけ
る対物レンズ群中の前群ＧＦと後群ＧＦとの合成焦点距
離をｆｗとするとき、 （６）　　　８．５ｍｍ＜　ｆｗ　＜　１１ｍｍである
。これの上限を越えるとファインダー系をコンパクトに
する事が困難となり、逆に下限を越えると、瞳径が小さ
かったり、接眼レンズ群Ｅの最終面からアイポイントま
での距離が短くなり、対物レンズ群Ｏの像を極めて観察
しずらくなる。

また、ファインダー倍率が低下し、ファインダーの仕様
の低下が避けられない。

さらに、良好な収差補正を達成するには、負の第１レン
ズＬ１のアイポイント側面、及び正メニスカスレンズ形
状の第４レンズＬ４のアイポイント側面を非球面とし、
さらにその非球面か以下の条件を満足していることがよ
り望ましい。

ｆ７）　　０．１９３・ｒ　２＜　３２（０，６・ｒ　
２）〈０．１９７・ｒ　２（８）　　　０．０３１ｒｔ
＜　　５ｔ（０，２５・ｒＩン＜　０．０３１６・ｒＩ
ここで、Ｓ２　（Ｖ）　、Ｓｚ　（Ｖ）はそれぞれ第１
レンズＬ１のアイポイント側の非球面、第４レンズＬ４
のアイポイント側の非球面の形状を示しており、これら
は非球面において光軸から垂直方向の高さｙにおける各
非球面の類３点の接平面からの光軸方向に沿った距離を
示している。そして、ｒ２、ｒｓはそれぞれ第１レンズ
Ｌ１のアイポイント側の非球面及び第４レンズＬ４のア
イポイント側の非球面の近軸曲率半径である。

但し、非球面は一般的に、円錐係数に、　　ｎ次の非球
面係数をＡｏ、基準の曲率半径をＲとするとき、 ＋Ａ４　ｙ’　＋Ａ＠ｙ’　＋Ａｓ　ｙ’　＋Ａ＋ｏ’
　ｙの多項式で表現できる。そして、上述の近軸曲率半
径ｒは、ｒ＝　ｉ／（２・Ａ２　＋ｌ／Ｒ）で示してい
る。

条件式（７）は、歪曲収差を良好に補正するだめのもの
である。これの上限を越えると非球面の効果か乏しくな
り、歪曲収差の良好なる補正が困難となる。反対にこれ
の下限を越えると非球面の効果が過剰となり、非点収差
の甚大に発生し、これの補正か困難となる。

条件式（８）は、望遠端における球面収差の良好なる補
正に関するものである。これの上限を越えると非球面の
効果か少なくなるため、負の球面収差の補正が困難とな
る。反対にこれの下限を越えると非球面の効果が過剰と
なり、正の球面収差か著しくなり、これの補正か困難と
なる。

（実施例） 第１図及び第３図には、それぞれ本発明における第１．
第２実施例の光路図を示しており、（ａ）は最小倍率状
態（広角端）　、　（ｂ）は中間倍率状態、（Ｃ）は最
大倍率状態（望遠端）での光路図を示している。

図示の如く、本発明による各実施例についてのズームフ
ァインダーは、物体側から順に、４枚のレンズよりなり
変倍機能を有する対物レンズ群（ズーム対物レンズ群）
○、単一の正レンズよりなる視野レンズ群（フィールド
レンズ）Ｆ、単一の両凸形状の正レンズよりなる接眼レ
ンズ群Ｅとを基本的に有する構成となっている。

対物レンズ群Ｏは、負の屈折力を持つ前群Ｇ。

と正の屈折力を持つ後群ＧＲとの２群より成り、この前
群ＧＦは、物体側より順に、負の屈折力を持つ第２レン
ズＬ２と物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２
レンズＬ２とからなり、後群Ｇ。

は、物体側から順に、両凸形状の第３レンズＬ３とアイ
ポイント側に凸面を向けた正メニスカス形状の第４レン
ズＬ４からなっている。そして、広角端（最小倍率状態
）から望遠端（最大倍率状態）への変倍は、前群ＧＦと
後群ＧＦとの間隔を縮小するように変化させることによ
って達成されている。具体的には、前ｎＧＦはＵターン
を描く軌跡を描きながら移動し、後群ＧＦは非直線状に
物体側へ移動するっ 第１図に示す第１実施例の像の正立化は、不図示ではあ
るか、プリズムＰ中に設けられた４つの反射面による合
計して４回反射、あるいは対物レンズ群○と視野レンズ
群Ｆとの空間に設けられた１つの反射面とプリズムＰ中
に設けられた３つの反射面とによる合計して４回反射に
よって達成される。

また、第３図に示す実施例１の像の正立化も、不図示で
はあるか、対物レンズ群○と視野レンズ群Ｆとの空間に
設けられた２枚の反射面と、視野レンズ群Ｆと接眼レン
ズ群Ｅとの空間に設けられた２枚の反射面とによる合計
して４回反射によって達成される。なお、第２実施例で
は対物レンズ群Ｏのアイポイント側には保護窓ＰＬが設
けられている。

また、視野枠Ｓは、第１実施例ではプリズムＰの物体側
面に、第２実施例では平凸形状の視野レンズ群（フィー
ルドレンズ）Ｆの物体側面に設けられている。

以下に本発明による各実施例の諸元の値を表１表２に掲
げる以下の表中、左端の数字は面番号、ｒは曲率半径、
ｄは面間隔、ｎはｄ線（λ＝５８７６ｎｍ　）に対する
屈折率、シはアノへ数、Ｘは視度（デイオプター）、ｍ
は倍率、ωは入射角（０）、Ｅ、　Ｐ、はアイポイント
を表している。

また、非球面を木印にて面番号の右に示し、この非球面
形状は前述の非球面の式で表している。

表１ （第１実施例） ｘ　”　−１，ＯＯＤｉｏｐｔｅｒ ｍ　＝　０．３７７ｘ〜０．９２８ｘ ２ω＝　６４．０°〜２５．８゜ ０．２０００ １、０００００　） ｖ　＋　＝　３３．１、ｒ７／　ｆ４＝０．０９３１、
ｄ　ｓ／　ｆ　−＝　０．２５２ｆ　、／　ｆ　、＝＝
　−１，０２６、ｎ１＝１．５６３、ｆ　、＝　１０．
３３３２（０，６・ｒｘ）／　ｒ２＝０．１９４６Ｓｓ
（０，２５・ｒｓ）／ｒｓ＝０．０３１４８表２ （′＠２実施例） Ｘ＝ ０、７０Ｄｉｏｐｔｅｒ ０、４４９ｘ〜０．８２８ｘ ２ω”　５５．５°〜３０．２゜ ０．２０００ １．０００００　〕 Ｅ、　Ｐ。

１．０００００ ０．４４０７ ３、７２４６ ８、１８４６ シ＋＝４０．６、ｒ＝／　ｆ、　＝　０．０９１２、ｄ
　ｓ／　ｆ　−＝＝　ｏ、　２３４ｆ　＋／　ｆ−＝−
１，０２２、ｎ１＝１．５３６　、ｆ　＝＝＝　１０．
２５Ｓ　２　（０，６°ｒ　２　）／　ｒ　２　＝　０
．１９５３Ｓ　＝　（０，２５・ｒ−）／　ｒ１＝　０
．０３１４６第２図及び第４図には本発明による第１．
第２実施例についての諸収差図を示しており、諸収差図
における上段の（ａ）は最小倍率状態（広角端）、中段
（ｂ）は中間倍率状態、下段の（Ｃ）は最大倍率状態（
望遠端）での収差図である。そして、各収差図中のｈｏ
　はアイポイントＥ、　Ｐ、における光線の高さを表し
ており、各収差図中のｄはｄ線（λ＝５８７゜６ｎｍ）
、ＣはＣ線（λ＝　６５６．３ｎｍ）、ＦはＦ線（λ４
８６、　ｌｎｍ）による収差曲線を示している。非点収
差図中のα線で示すｍはメリジオナル像面、Ｓはサノタ
ル像面を示している。

各収差図から明らかに良好に収差補正がなされているこ
とか分かる。そして、特に、歪曲収差が各倍率状態で良
好に補正されているため、倍率変化に伴う歪曲収差の変
動も極めて良好に補正されていることか分かる。

（発明の効果） 以−ヒの如く、本発明によれば、コンパクトな影響を保
ちなから、従来にない広角かつ高変倍率のケプラー式フ
ァインダーか達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図はそれぞれ本発明による第１゜第２実施
例における光路図である。 第２図、第４図はそれぞれ本発明による第１゜第２実施
例における諸収差図である。 （主要部分の符号の説明） ＧＦ前群。 Ｆ　フィールドレンズ Ｅ　接眼レンズ群 Ｓ　視野枠 Ｐ　正立プリズム ＰＬ　　保護窓 Ｅ、　Ｐ、　　アイポイント

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 変倍機能を持つ正屈折力の対物レンズ群Ｏと、該対物レ
   ンズＯによって形成される像を拡大観察するための正屈
   折力を持つ接眼レンズ群Ｅとを有するケプラー式ズーム
   ファインダー光学系において、 前記対物レンズ群Ｏは、負の屈折力を持つ前群Ｇ＿Ｆと
   、正の屈折力を持つ後群Ｇ＿Ｒとを有し、前記前群Ｇ＿
   Ｆは、物体側より順に、負の屈折力を持つ第１レンズＬ
   ＿１と物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２レ
   ンズＬ＿２とからなり、前記後群Ｇ＿Ｒは、物体側から
   順に、両凸形状の第３レンズＬ＿３とアイポイント側に
   凸面を向けた正メニスカス形状の第４レンズＬ＿４から
   なり、前記前群Ｇ＿Ｆと後群Ｇ＿Ｒとの間隔を変えるこ
   とによってファインダー倍率を変化させ、さらに以下の
   条件を満足することを特徴とするケプラー式ズームファ
   インダー光学系。 （１）３２＜ν＿１＜４２ （２）−０．１０＜ｒ＿７／ｆ＿４＜−０．０８８、ｒ
   ＿７＜０、ｆ＿４＞０ （３）０．２２３＜ｄ＿５／ｆ＿ｗ＜０．２６３ （４）−１．１３＜ｆ＿１／ｆ＿ｗ＜−０．９８、ｆ＿
   １＜０ 但し、 ν＿１：第１レンズＬ＿１のアッベ数、 ｆ＿ｗ：広角端における対物レンズ中の前群Ｇ＿Ｆと後
   群Ｇ＿Ｒとの合成焦点距離、 ｆ＿１：第１レンズＬ＿１の焦点距離、 ｆ＿４：第４レンズＬ＿４の焦点距離、 ｒ＿７：第４レンズＬ＿４の物体側面の曲率半径、ｄ＿
   ５：第３レンズＬ＿３の軸上厚、である。