JPH08129204A

JPH08129204A - 変倍ファインダ

Info

Publication number: JPH08129204A
Application number: JP6266685A
Authority: JP
Inventors: Yusuke Nanjo; 雄介南條; Tamotsu Nakano; 保中野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 1996-05-21

Abstract

(57)【要約】【目的】ビデオカメラに最も適した４群インナーフォ
ーカス式ズームレンズと、ズーミングとフォーカシング
に連動するファインダを、極めて簡単な機構で成立させ
る。【構成】撮影用の変倍レンズＬに連動する変倍ファイ
ンダＦの構成は、実像を結ぶ対物レンズＬ₁〜Ｌ₅と倒立
像を正立像にする像反転光学系Ｐと接眼レンズＤとより
成る。この対物レンズの一部（レンズ群Ｌ₁〜Ｌ₄）が、
撮影用の変倍レンズＬと同じ屈折力配置のレンズ群Ｌ₁
〜Ｌ₄を配置して成り、撮影用の変倍レンズＬの可動レ
ンズ群Ｌ₂，Ｌ₄とそれに対応する対物レンズの可動レン
ズ群Ｌ₂，Ｌ₄をそれぞれ可動鏡筒で一体的に保持して、
撮影用の変倍レンズＬの屈折力配置とそれに対応する対
物レンズの屈折力配置が常に一致するようにしてある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主にビデオカメラに使
用する、変倍レンズに連動する光学式変倍ファインダに
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラに３インチ程度のカ
ラー液晶を一体化し、約明視の距離で観察してファイン
ダとして使用するカメラが普及してきたが、明るい屋外
で使用すると液晶画面が外光の反射で見にくい欠点があ
り、屋外でのカメラ撮りのために、電力を消費しない光
学式ファインダを搭載したいという要求がある。レンズ
シャッタ式フィルムカメラの所謂コンパクトカメラで
は、ズ−ムレンズに連動する変倍ファインダが実用化さ
れているが、コンパクトカメラでは変倍比がせいぜい３
倍程度で、望遠端でのファインダ倍率がせいぜい１．３
倍程度であったため、ファインダは撮影レンズの変倍に
連動して倍率を変えるだけで、フォーカシングに連動さ
せてファインダの視度を変化させる必要は無かった。フ
ァインダの見掛け視界は、覗いたときに小さすぎる印象
を与えない程度の角度が商品性上要求され、ビデオカメ
ラで変倍比を６倍以上にすると、望遠端でのファインダ
倍率が２倍を越える程度になるため、被写体の距離変化
によるファインダの視度変化が無視出来なくなり、撮影
レンズのフォーカシングに連動してファインダの視度を
補正する必要が生じる。

【０００３】高倍率ズ−ムレンズと光学式ファインダを
両立する手段としては、小型映画撮影機で、前玉繰り出
し式ズ−ムレンズの絞りの直前にビームスプリッタを配
置し、ファインダ光路を分岐する一眼式光学系が良く知
られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記の一眼式光学系の
特徴は、フォーカシングが前玉繰り出し式であるため、
フォーカシングの機能とズーミングの機能を光学的に分
離させているので、フォーカシングとズーミングの光学
的情報を撮影系とファインダ系が共有できることで、高
倍率ズ−ムレンズと光学式ファインダを容易に両立出来
る。

【０００５】しかしビデオカメラでは、撮像素子から得
られる映像信号を用いたオートフォーカス（ＡＦ）方式
が発達し、そのＡＦ性能の向上と小型軽量化を目的に、
前玉以外の小さなレンズを動かしてズーミングとフォー
カシングによるピント移動を補正する所謂インナーフォ
ーカス方式のズームレンズが一般的となり、特に物体側
より正、負、正、正の屈折力配置で、第３群の近傍に絞
りを配置し、負の第２群を移動して主に変倍を行い、正
の第４群を移動して変倍時および被写体距離の変化等の
時に焦点位置を調節する所謂４群インナーフォーカス方
式のズームレンズがＡＦ性能の向上、小型軽量化及びコ
スト低減に最も有利である。ビデオカメラに最も適した
４群インナーフォーカス式ズームレンズでは、焦点位置
を調節する第４群が絞りの後ろに有るため、絞りの前に
ビームスプリッタを配置してもファインダ光学系には焦
点位置を調節する光学的情報が伝わらないので、一眼式
光学系が成り立たない。また映像信号処理方式のＡＦで
は、撮影系の光束にビームスプリッタの影が出ると、ボ
ケた像が二線ボケになり、ＡＦの誤動作を招くことがあ
る。

【０００６】本発明は、ビデオカメラに最も適した４群
インナーフォーカス式ズームレンズと、ズーミングとフ
ォーカシングに連動するファインダを、極めて簡単な機
構で成立させることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の構成を、以下に
説明する。

【０００８】請求項１に記載の構成は、撮影用の変倍レ
ンズに連動する変倍ファインダにおいて、変倍ファイン
ダの構成は、実像を結ぶ対物レンズと倒立像を正立像に
する像反転光学系と接眼レンズとより成る実像式ファイ
ンダで、上記対物レンズの一部または全部が、上記撮影
用の変倍レンズと同じ屈折力配置のレンズ群を配置して
成り、撮影用の変倍レンズの可動レンズ群とそれに対応
する上記対物レンズの可動レンズ群をそれぞれ鏡筒で一
体的に保持して、撮影用の変倍レンズの屈折力配置とそ
れに対応する上記対物レンズの屈折力配置が常に一致す
るようにしたことを特徴とする。

【０００９】請求項２に記載の構成は、請求項１に記載
の変倍ファインダにおいて、上記対物レンズの構成は、
上記撮影用の変倍レンズと同じ屈折力配置の変倍レンズ
の像側に負の屈折力を持つレンズ群を含む固定のレンズ
群を配置して成り、実像の大きさが撮影用の変倍レンズ
による像より大きくなるようにしたことを特徴とする。

【００１０】請求項３に記載の構成は、請求項１に記載
の変倍レンズと変倍ファインダにおいて、撮影用の変倍
レンズは物体側より順に正の屈折力を有する第１群と、
負の屈折力を有する第２群とよりなる変倍系と、正の屈
折力を有し常時固定の第３群と、正の屈折力を有し変倍
時および被写体距離の変化等の時に焦点位置を調節する
ために可動である第４群とよりなり、上記変倍ファイン
ダの対物レンズの一部または全部が、上記変倍レンズの
第１群、第２群、第３群及び第４群と同じ屈折力を持
ち、各レンズ群間の主点間隔が上記変倍レンズと同一に
なるように配置され、上記変倍レンズと上記変倍ファイ
ンダのそれぞれ第２群同志と第４群同志が可動鏡筒で一
体的に保持されていることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明の目的を達成するため、上記の各構成要
件により、以下の改善作用が得られる。

【００１２】請求項１に記載の構成は、撮影用の変倍レ
ンズと変倍ファインダを極めて簡単な機構で連動させる
ための基本的な構成要件で、変倍レンズと変倍ファイン
ダの対物レンズを同じ屈折力配置で並べて配置し、可動
レンズ群同志をそれぞれ一つの可動鏡筒で保持して、一
体的に移動させることで常に屈折力配置を一致させるこ
とが出来るので、ズーミング時に撮影用の変倍レンズ側
で焦点位置の変動がないように位置制御された可動レン
ズの動きにより、変倍ファインダ側でも自動的に視度補
正される。また撮影系でＡＦにより合焦された可動レン
ズの動きも自動的に視度補正として働くので、望遠端で
もいつも撮影する被写体に視度が合って見える。この基
本構成は上記の所謂４群インナーフォーカス式ズームレ
ンズに限らず、あらゆるズーム方式に対して有効であ
る。

【００１３】請求項２に記載の構成は、視野絞りが小さ
くなることによっておこるファインダ系の問題を緩和す
るためのもので、例えばコンパクトカメラの変倍ファイ
ンダでは、撮影系の屈折力配置に関わり無く、ファイン
ダ系としてカメラに適合した大きさになれば良いため、
像反転光学系のプラスチック製ポロプリズムの作りやす
い大きさなどから、ファインダ系の屈折力配置を決めら
れる。その際視野絞りが大きすぎるとポロプリズムが大
きくなって成形が困難になり、視野絞りが小さすぎると
接眼レンズの倍率が高くなり、視野枠のバリや実像の近
傍にある光学表面のごみなどが視野に重なって拡大され
て見える。また接眼レンズの倍率が高くなると、接眼レ
ンズの収差が補正困難になり、特に色収差がプラスチッ
ク単レンズでは補正できないためガラス製色消しレンズ
を使わざるを得ないのでコストの増加を招く。撮像素子
は小型化される傾向で、画面の対角線長が４．５ｍｍほ
どになってきた。請求項１の構成でファインダ系の対物
レンズを撮影系の屈折力配置そのままにすると、視野絞
りの対角線長は画面の対角線長に視野率を掛けて４ｍｍ
未満の大きさになり上記の視野絞りが小さすぎる場合の
不具合が目立ってくる。そこで撮影系の屈折力配置その
ままの構成の後ろに負の屈折力を持つ固定レンズ群を配
置して、視野絞りが大きくなるように像を拡大すること
で、接眼レンズの屈折力を弱く出来、プラスチック単レ
ンズで成り立たせることが出来る。

【００１４】請求項３に記載の構成は、請求項１に記載
の構成を撮影系としてビデオカメラに最も適した所謂４
群インナーフォーカス式ズームレンズに適用した場合の
構成要件で、撮影系としての特長を何ら損なうことな
く、ズーミングとフォーカシングに連動する極めて簡単
な構成の変倍ファインダが成立する。撮影系とファイン
ダ系で同じ機能を果たすレンズ群それぞれを保持する鏡
筒を一体物で共有し、可動レンズを動かす駆動装置及び
可動レンズの位置を検出する検出手段も共有すること
で、従来の変倍レンズに比べて機構部品は殆ど増えず
に、ファインダ系の光学部品のコスト増加分だけで済む
ため、性能、大きさ及びコストにおいて有利である。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。

【００１６】図１に本発明の光学系の基本的構成要件の
概念を示す。

【００１７】撮影用の変倍レンズＬの光軸Ｃと変倍ファ
インダＦの対物レンズの光軸Ｃ₀は平行に配置され、そ
れぞれ物体側より正、負、正及び正の４つのレンズ群Ｌ
₁〜Ｌ₄が配置され、変倍レンズＬの第１群Ｌ₁と変倍フ
ァインダＦの対物レンズの第１群Ｌ₁の屈折力は等し
い。同様に第２群Ｌ₂、第３群Ｌ₃及び第４群Ｌ₄もそれ
ぞれ屈折力は等しい。また第１群Ｌ₁と第２群Ｌ₂の主点
間隔、第２群Ｌ₂と第３群Ｌ₃の主点間隔及び第３群Ｌ₃
と第４群Ｌ₄の主点間隔も変倍レンズＬと変倍ファイン
ダＦで等しくなるように配置されている。可動レンズ群
である変倍レンズＬと変倍ファインダＦの第２群Ｌ₂同
志及び第４群Ｌ₄同志は一体的に保持され、移動する。
変倍レンズＬはズーミング時及びＡＦ時に第４群Ｌ₄を
位置制御することで、常に撮像素子ＣＣＤ上に結像させ
る。変倍ファインダＦは上記４つのレンズ群Ｌ₁〜Ｌ₄の
像側に負の屈折力の固定レンズ群Ｌ₅を配置することで
５群構成の対物レンズとしての焦点距離を変倍レンズＬ
より長くして、視野絞りＳの大きさを適度に大きくす
る。視野絞りＳ面上に実像を結んだ光束は、その後ろに
置いた入射面が凸面でフィールドレンズを兼ねたポロプ
リズム（像反転光学系）Ｐによって、倒立像が正立像に
反転され、接眼レンズＤへ導かれる。

【００１８】次に図２に全体の機構の構成要件の概念を
示す。

【００１９】箱型の固定鏡筒１に、撮影系レンズＬとフ
ァインダ系レンズＦの固定光学部品は全て保持される。
可動鏡筒ガイド軸２は２本乃至３本あり、固定鏡筒１に
光軸Ｃ，Ｃ₀に平行に保持されている。絞りユニット３
は絞り羽根Ｓと地板３ａとモータ等から成る駆動装置３
ｂが一体化されたユニットを構成し、固定鏡筒１に保持
されている。第２群可動鏡筒４は撮影系レンズＬとファ
インダ系レンズＦそれぞれの第２群Ｌ₂を一体的に保持
し、可動鏡筒ガイド軸２に案内されて光軸Ｃ，Ｃ₀に平
行に移動可能であり、モータ等から成る第２群鏡筒駆動
装置５の出力軸（おねじ）５ａと第２群可動鏡筒４に設
けられためねじ４ａが噛み合っており出力軸５ａの回転
によって移動する。第４群可動鏡筒６についても、同様
の構造である。即ち、第４群可動鏡筒６は撮影系レンズ
Ｌとファインダ系レンズＦそれぞれの第４群Ｌ₄を一体
的に保持し、モータ等から成る第４群鏡筒駆動装置７の
出力軸（おねじ）７ａと第４群可動鏡筒６に設けられた
めねじ６ａが噛み合っており出力軸７ａの回転によって
可動鏡筒ガイド軸２に案内されて光軸方向に移動出来
る。図２には描かれていない蓋になる部材を固定鏡筒１
に被せて結合することで、各固定部品は位置決めされ固
定される。

【００２０】このように、所謂従来の４群インナーフォ
ーカス式ズームレンズに、別体の光学式ズームファイン
ダを連動させる基本原理に関する実施例で、撮影系レン
ズＬの４群Ｌ₁〜Ｌ₄と同じ屈折力配置の変倍ファインダ
Ｆの対物レンズの光軸Ｃ₀を上記撮影系レンズＬの光軸
Ｃと平行に配置し、可動群である撮影系レンズＬの第２
群Ｌ₂及び第４群Ｌ₄と変倍ファインダＦの第２群Ｌ₂及
び第４群Ｌ₄をそれぞれ一体的に保持して、アクチュエ
ータ５，７により可動群Ｌ₂，Ｌ₄を動かすことにより、
撮影系レンズＬのズーミングとフォーカシングの情報が
変倍ファインダＦにも連動して、しかもファインダ専用
のアクチュエータが不要でコストが安い。その結果、イ
ンナーフォーカス式ズームレンズの利点であるＡＦ性
能、小型化及び低コストをそのまま活かして、ズーミン
グとフォーカシングに連動する小型で低コストの光学式
ファインダ（ＯＶＦ）を実現出来る。

【００２１】尚、前記実施例では、像反転光学系として
フィールドレンズを兼ねたポロプリズムを用いたが、像
反転光学系はポロプリズムに限られるものではないこと
は勿論である。

【００２２】

【発明の効果】以上説明した各構成要件の効果により、
従来高変倍ズームレンズと光学式ファインダを両立させ
る手段が、前玉繰り出し式ズームレンズで一眼式ファイ
ンダを構成するしかなく、これを採用すると、ビデオカ
メラで発展してきたインナーフォーカス式ズームレンズ
の利点を全て犠牲にしなければならず商品性としてバラ
ンスが取れず問題があったが、本発明によりインナーフ
ォーカス式ズームレンズの利点であるＡＦ性能、小型化
及び低コストをそのまま活かして、ズーミングとフォー
カシングに連動する光学式ファインダを実現出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学系の概念を示す配置図。

【図２】本発明の機構部品の構成の概念を示す構成図。

【符号の説明】

Ｆ…変倍ファインダＬ…撮影用の変倍レンズＬ₁〜Ｌ₅…対物レンズＬ₂，Ｌ₄…可動レンズ群Ｐ…像反転光学系Ｄ…接眼レンズ４，６…可動鏡筒

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影用の変倍レンズに連動する変倍ファ
インダにおいて、変倍ファインダの構成は、実像を結ぶ
対物レンズと倒立像を正立像にする像反転光学系と接眼
レンズとより成る実像式ファインダで、上記対物レンズ
の一部または全部が、上記撮影用の変倍レンズと同じ屈
折力配置のレンズ群を配置して成り、撮影用の変倍レン
ズの可動レンズ群とそれに対応する上記対物レンズの可
動レンズ群をそれぞれ鏡筒で一体的に保持して、撮影用
の変倍レンズの屈折力配置とそれに対応する上記対物レ
ンズの屈折力配置が常に一致するようにしたことを特徴
とする変倍ファインダ。
【請求項２】請求項１に記載の変倍ファインダにおい
て、上記対物レンズの構成は、上記撮影用の変倍レンズ
と同じ屈折力配置の変倍レンズの像側に負の屈折力を持
つレンズ群を含む固定のレンズ群を配置して成り、実像
の大きさが撮影用の変倍レンズによる像より大きくなる
ようにしたことを特徴とする変倍ファインダ。
【請求項３】請求項１に記載の撮影用の変倍レンズに
連動する変倍ファインダにおいて、撮影用の変倍レンズ
は物体側より順に正の屈折力を有する第１群と、負の屈
折力を有する第２群とよりなる変倍系と、正の屈折力を
有し常時固定の第３群と、正の屈折力を有し変倍時およ
び被写体距離の変化等の時に焦点位置を調節するために
可動である第４群とよりなり、上記変倍ファインダの対
物レンズの一部または全部が、上記変倍レンズの第１
群、第２群、第３群及び第４群と同じ屈折力を持ち、各
レンズ群間の主点間隔が上記変倍レンズと同一になるよ
うに配置され、上記変倍レンズと上記変倍ファインダの
それぞれ第２群同志と第４群同志が可動鏡筒で一体的に
保持されていることを特徴とする変倍ファインダ。