JPH0816765B2 - 変倍ファインダー光学系 - Google Patents
変倍ファインダー光学系Info
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- JPH0816765B2 JPH0816765B2 JP1177361A JP17736189A JPH0816765B2 JP H0816765 B2 JPH0816765 B2 JP H0816765B2 JP 1177361 A JP1177361 A JP 1177361A JP 17736189 A JP17736189 A JP 17736189A JP H0816765 B2 JPH0816765 B2 JP H0816765B2
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- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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- G02F1/137—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering
- G02F1/139—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent
- G02F1/1396—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells characterised by the electro-optical or magneto-optical effect, e.g. field-induced phase transition, orientation effect, guest-host interaction or dynamic scattering based on orientation effects in which the liquid crystal remains transparent the liquid crystal being selectively controlled between a twisted state and a non-twisted state, e.g. TN-LC cell
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、カメラなどに用いられる変倍ファインダー
光学系に関し、特に35mmレンズシャッターカメラに適し
た変倍ファインダー光学系に関する。
光学系に関し、特に35mmレンズシャッターカメラに適し
た変倍ファインダー光学系に関する。
近年、35mmレンズシャッターカメラにおいても、二つ
の撮影焦点距離を切り換えて使用出来るようにしたもの
が数多く提案されてきている。このような2焦点切り換
え式カメラにおいては、撮影レンズの焦点距離切り換え
に応じてファインダーの倍率も切り換えらえるように構
成すれば、実際の撮影画角がファインダーで確認できる
ので使い易い。そこで、ファインダー倍率を切り換える
ことができるファインダー光学系が種々提案されてい
る。例えば、特開昭60-166934号公報では、物体側から
順に、負の対物レンズ群及び正の接眼レンズ群が配置さ
れて成る逆ガリレオファインダーであって、前記負の対
物レンズ群を物体側から順に正レンズと負レンズとを配
置して成る他の対物レンズ群と交換することによって変
倍を行なうファインダー光学系が提案されている。又、
特開昭61-87122号公報では、物体側から順に、全体とし
て正の固定レンズ群,負の移動レンズ群及び全体として
正の固定レンズ群を配置して成り、前記負の移動レンズ
群を光軸上前後方向に移動することによって変倍を行う
ファインダー光学系が提案されている。又、特開昭63-1
29312号公報では、物体側から順に、負の対物レンズ群
と正の固定の接眼レンズ群とからなる逆ガリレオファイ
ンダーであって、前記負の対物レンズ群を二枚の負レン
ズで構成し、そのうち1枚の負レンズをファインダー有
効光路外に退避させると共に残る1枚を光軸上接眼レン
ズ側に移動することによって変倍を行うファインダー光
学系が提案されている。
の撮影焦点距離を切り換えて使用出来るようにしたもの
が数多く提案されてきている。このような2焦点切り換
え式カメラにおいては、撮影レンズの焦点距離切り換え
に応じてファインダーの倍率も切り換えらえるように構
成すれば、実際の撮影画角がファインダーで確認できる
ので使い易い。そこで、ファインダー倍率を切り換える
ことができるファインダー光学系が種々提案されてい
る。例えば、特開昭60-166934号公報では、物体側から
順に、負の対物レンズ群及び正の接眼レンズ群が配置さ
れて成る逆ガリレオファインダーであって、前記負の対
物レンズ群を物体側から順に正レンズと負レンズとを配
置して成る他の対物レンズ群と交換することによって変
倍を行なうファインダー光学系が提案されている。又、
特開昭61-87122号公報では、物体側から順に、全体とし
て正の固定レンズ群,負の移動レンズ群及び全体として
正の固定レンズ群を配置して成り、前記負の移動レンズ
群を光軸上前後方向に移動することによって変倍を行う
ファインダー光学系が提案されている。又、特開昭63-1
29312号公報では、物体側から順に、負の対物レンズ群
と正の固定の接眼レンズ群とからなる逆ガリレオファイ
ンダーであって、前記負の対物レンズ群を二枚の負レン
ズで構成し、そのうち1枚の負レンズをファインダー有
効光路外に退避させると共に残る1枚を光軸上接眼レン
ズ側に移動することによって変倍を行うファインダー光
学系が提案されている。
又、特開昭61-77820号公報では、対物レンズを負のレ
ンズ群、接眼レンズを正のレンズ群とし、対物レンズ群
を物体側から正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズ
とで構成し、対物レンズ群中の少なくとも一つのレンズ
を光学弾性体で構成し、その光学弾性体レンズを変形さ
せて対物レンズ群全体の屈折力を変化させて変倍を行う
ファインダー光学系が提案されている。又、特開昭61-2
21720号公報には、対物レンズと接眼レンズとを夫々1
枚の光学弾性体レンズで構成し、夫々の屈折力がある一
定の関係を保つように、夫々を変形させて屈折力を変化
させることにより、変倍を行うファインダー光学系が提
案されている。又、特開昭62-56918号公報には、構成レ
ンズ系の一部を液晶レンズで構成し、その液晶レンズの
パワーの変化に応じてレンズ系の他の一部を移動させて
変倍を行うファインダー光学系が提案されている。
ンズ群、接眼レンズを正のレンズ群とし、対物レンズ群
を物体側から正の屈折力のレンズと負の屈折力のレンズ
とで構成し、対物レンズ群中の少なくとも一つのレンズ
を光学弾性体で構成し、その光学弾性体レンズを変形さ
せて対物レンズ群全体の屈折力を変化させて変倍を行う
ファインダー光学系が提案されている。又、特開昭61-2
21720号公報には、対物レンズと接眼レンズとを夫々1
枚の光学弾性体レンズで構成し、夫々の屈折力がある一
定の関係を保つように、夫々を変形させて屈折力を変化
させることにより、変倍を行うファインダー光学系が提
案されている。又、特開昭62-56918号公報には、構成レ
ンズ系の一部を液晶レンズで構成し、その液晶レンズの
パワーの変化に応じてレンズ系の他の一部を移動させて
変倍を行うファインダー光学系が提案されている。
しかしながら、上記従来例のうち、光学系の一部を移
動させて変倍を行うものは、全て、上記対物レンズ群全
体としての屈折力を変化させるために、一個以上のレン
ズを移動する構成を取っており、そのために倍率切り換
えのための機構が複雑化し且つ高い精度が要求され、ひ
いては部品点数,組立,調整等を考え合わせれば、その
実施化にあたってはコストアップにつながるという不利
な点がある。
動させて変倍を行うものは、全て、上記対物レンズ群全
体としての屈折力を変化させるために、一個以上のレン
ズを移動する構成を取っており、そのために倍率切り換
えのための機構が複雑化し且つ高い精度が要求され、ひ
いては部品点数,組立,調整等を考え合わせれば、その
実施化にあたってはコストアップにつながるという不利
な点がある。
具体的には、移動レンズが移動の前後で他の固定レン
ズ群との相対距離において正しい位置に停止し且つ光軸
に対して偏心しないように切り換え機構を構成する必要
がある。さもなければ、ファインダー光学系の倍率,視
度,視野率及び像の見え方などにおいて設計性能を達成
することは困難となる。
ズ群との相対距離において正しい位置に停止し且つ光軸
に対して偏心しないように切り換え機構を構成する必要
がある。さもなければ、ファインダー光学系の倍率,視
度,視野率及び像の見え方などにおいて設計性能を達成
することは困難となる。
又、上記従来例のうち、屈折力可変レンズを用いて変
倍を行うものは、駆動装置の物理的力で屈折力可変レン
ズの外形を変形させることにより屈折力の制御を行うの
で、駆動装置を精密に制御して安定した変形量を得なけ
ればならず、そのため駆動機構並びに制御回路が複雑な
ものになり、その実施化にあたってはコストアップにつ
ながるという不利な点がある。
倍を行うものは、駆動装置の物理的力で屈折力可変レン
ズの外形を変形させることにより屈折力の制御を行うの
で、駆動装置を精密に制御して安定した変形量を得なけ
ればならず、そのため駆動機構並びに制御回路が複雑な
ものになり、その実施化にあたってはコストアップにつ
ながるという不利な点がある。
本発明は、上記問題点に鑑み、倍率切り換えのための
機構が単純になり且つ高い精度が得られると共に、倍
率,視度,視野率及び像の見え方などにおいて設計性能
を容易に達成でき、更に製造コストも安くなる変倍ファ
インダー光学系を提供することを目的としている。
機構が単純になり且つ高い精度が得られると共に、倍
率,視度,視野率及び像の見え方などにおいて設計性能
を容易に達成でき、更に製造コストも安くなる変倍ファ
インダー光学系を提供することを目的としている。
本発明は、変倍が切替え自在な変倍ファインダー光学
系において、入射光線を直線偏光として射出させる偏光
素子と、入射光線の偏光方向によって異なる屈折力を持
つ第1の屈折力可変レンズを有する対物光学系と、第2
の屈折力可変レンズを有する接眼光学系とを配置して成
り、前記偏光素子の偏光方向を互いに直交する二方向の
何れかに変更可能であり、前記対物光学系と前記接眼光
学系のうち少なくとも一方が、パワーが0でない等方的
なレンズと複屈折レンズとから構成され、前記変倍ファ
インダー光学系の広角時の角倍率をγW,望遠時の角倍
率をγTとしたとき、以下の条件式を満足するようにし
たことを特徴とする。
系において、入射光線を直線偏光として射出させる偏光
素子と、入射光線の偏光方向によって異なる屈折力を持
つ第1の屈折力可変レンズを有する対物光学系と、第2
の屈折力可変レンズを有する接眼光学系とを配置して成
り、前記偏光素子の偏光方向を互いに直交する二方向の
何れかに変更可能であり、前記対物光学系と前記接眼光
学系のうち少なくとも一方が、パワーが0でない等方的
なレンズと複屈折レンズとから構成され、前記変倍ファ
インダー光学系の広角時の角倍率をγW,望遠時の角倍
率をγTとしたとき、以下の条件式を満足するようにし
たことを特徴とする。
γW・γT<1 従って、移動するレンズのない、変倍切換え機構が単
純化された変倍ファインダー光学系を提供することがで
きる。
純化された変倍ファインダー光学系を提供することがで
きる。
以下、これについて詳細に説明する。
屈折力可変レンズ(複屈折レンズ)の素材としては、
液晶や方解石等の結晶材料が利用できる。
液晶や方解石等の結晶材料が利用できる。
又、光線の偏光方向は何らかの方式で90度向きを変え
られるように制御する。その方式として二つの例をあげ
ると、一つは、第1図(A)及び(B)に示した如く、
偏光板1を光軸を軸として回転させて変える方式で、も
う一つは、第2図(A)及び(B)に示した如く、偏光
板1の後方にTN(ツイストネマチック)液晶層2を配置
して、そのTN液晶層2を電気的に駆動して偏光方向を回
転させる方式である。
られるように制御する。その方式として二つの例をあげ
ると、一つは、第1図(A)及び(B)に示した如く、
偏光板1を光軸を軸として回転させて変える方式で、も
う一つは、第2図(A)及び(B)に示した如く、偏光
板1の後方にTN(ツイストネマチック)液晶層2を配置
して、そのTN液晶層2を電気的に駆動して偏光方向を回
転させる方式である。
ファインダー光学系の構成は、基本的には、対物レン
ズ群と接眼レンズ群とに分けられるので、対物レンズ群
のパワーをφO、接眼レンズ群のパワーをφE、両者の
間隔を近軸的にeとすると、φO,φE,eは常に以下の
関係をおおよそ満たしていなければならない。
ズ群と接眼レンズ群とに分けられるので、対物レンズ群
のパワーをφO、接眼レンズ群のパワーをφE、両者の
間隔を近軸的にeとすると、φO,φE,eは常に以下の
関係をおおよそ満たしていなければならない。
1/φO+1/φE=e よって、2焦点切換えの場合、各群のパワーφO,φ
E及び角倍率γを、長焦点側と短焦点側について夫々φ
OT,φET,γTとφOW,φEW,γWで表わすとすれば、 1/φOW+1/φEW=1/φOT+1/φET=e γW=−φEW/φOW、γT=−φET/φOT となる。
E及び角倍率γを、長焦点側と短焦点側について夫々φ
OT,φET,γTとφOW,φEW,γWで表わすとすれば、 1/φOW+1/φEW=1/φOT+1/φET=e γW=−φEW/φOW、γT=−φET/φOT となる。
そこで、簡単な例として対物レンズ群と接眼レンズ群
とを夫々1枚の薄肉レンズに置き換えた時、それらの主
点間隔が正になるような場合を考えてみると、対物レン
ズ群の後側主点と接眼レンズ群の前側主点との間に結像
位置がある場合(φOとφEが同符号の場合)は、広角
側ではφOが強く(絶対値が大きい)且つφEが弱い光
学系の構成を、望遠側ではその逆の光学系の構成をとる
必要がある。又、結像位置が対物レンズの後側主点より
も前側(γ<1)の場合(φOとφEが異符号の場合)
は、広角側ではφO,φEが共に強く、望遠側では
φO,φEが共に弱い光学系の構成をとる必要があり、
結像位置が接眼レンズ群の前側主点よりも後側(γ>
1)の場合(φOとφEが異符号の場合)は、広角側で
はφO,φEが共に弱く、望遠側ではφO,φEが共に
強い光学系の構成をとる必要がある。
とを夫々1枚の薄肉レンズに置き換えた時、それらの主
点間隔が正になるような場合を考えてみると、対物レン
ズ群の後側主点と接眼レンズ群の前側主点との間に結像
位置がある場合(φOとφEが同符号の場合)は、広角
側ではφOが強く(絶対値が大きい)且つφEが弱い光
学系の構成を、望遠側ではその逆の光学系の構成をとる
必要がある。又、結像位置が対物レンズの後側主点より
も前側(γ<1)の場合(φOとφEが異符号の場合)
は、広角側ではφO,φEが共に強く、望遠側では
φO,φEが共に弱い光学系の構成をとる必要があり、
結像位置が接眼レンズ群の前側主点よりも後側(γ>
1)の場合(φOとφEが異符号の場合)は、広角側で
はφO,φEが共に弱く、望遠側ではφO,φEが共に
強い光学系の構成をとる必要がある。
よって、φO又はφEのどちらかに着目して、その着
目した方のパワーが同じ程度変化する時、φOとφEと
が同符号の方が異符号である場合に比べて、変倍比γT
/γWを大きく取れることがわかる。
目した方のパワーが同じ程度変化する時、φOとφEと
が同符号の方が異符号である場合に比べて、変倍比γT
/γWを大きく取れることがわかる。
尚、複数のレンズ群を組み合わせることにより、上記
以外の関係を作ることも可能である。
以外の関係を作ることも可能である。
又、上記の式の説明において、「おおよそ満たしてい
なければならない」としたのは、上記の式のままだと視
度が0になるが、実際の設計においては、視度をややマ
イナスめに設定することが多いためである。視度を0と
しない場合でも、上記の視度を0とする場合の式によっ
て定まる値との差は僅かである。
なければならない」としたのは、上記の式のままだと視
度が0になるが、実際の設計においては、視度をややマ
イナスめに設定することが多いためである。視度を0と
しない場合でも、上記の視度を0とする場合の式によっ
て定まる値との差は僅かである。
更に、近軸的には、対物レンズ群のパワーφOと接眼
レンズ群のパワーφEとは、偏光方向によって変化する
部分と変化しない部分の2通りに分けられる。変化する
部分をφOV,φEV、変化しない部分をφOC,φECとする
と、φO,φEは夫々以下のように表わされる。
レンズ群のパワーφEとは、偏光方向によって変化する
部分と変化しない部分の2通りに分けられる。変化する
部分をφOV,φEV、変化しない部分をφOC,φECとする
と、φO,φEは夫々以下のように表わされる。
φO=φOC+φOV、φE=φEC+φEV 今、φOC=φEC=0と仮定すると、この光学系の望遠
時の角倍率と広角時の角倍率は以下のような関係を持
つ。
時の角倍率と広角時の角倍率は以下のような関係を持
つ。
γW・γT=1 しかし、一般にファインダー光学系は、観察者の視覚
性能から考えて望遠,広角の相方とも縮小ぎみの倍率に
した方がよいためφOC=φEC=0では不便である。
性能から考えて望遠,広角の相方とも縮小ぎみの倍率に
した方がよいためφOC=φEC=0では不便である。
よって、φOC≠0,φEC≠0にして、φOCとφECを適当
な値にすることにより、γW・γT≠1にでき、視覚性
能を考慮したγWとγTを自由に設定することができ
る。そういう意味から、液晶の屈折率に依存せずγW・
γT≠1とするために、複屈折レンズ以外の部分にパワ
ーを持たせる(φOC≠0,φEC≠0)ことが実用上重要で
ある。
な値にすることにより、γW・γT≠1にでき、視覚性
能を考慮したγWとγTを自由に設定することができ
る。そういう意味から、液晶の屈折率に依存せずγW・
γT≠1とするために、複屈折レンズ以外の部分にパワ
ーを持たせる(φOC≠0,φEC≠0)ことが実用上重要で
ある。
又、測距枠や視野枠などの表示については、二つの形
式が考えられる。
式が考えられる。
一つの形式は、それらの表示の見かけの大きさを変倍
によらず一定に保つもので、そうするには、それらを表
示する光線の偏光方向が、視野系の光線の偏光方向に依
存しないで常に一定であるように構成すればよい。
によらず一定に保つもので、そうするには、それらを表
示する光線の偏光方向が、視野系の光線の偏光方向に依
存しないで常に一定であるように構成すればよい。
他の形式は、それらの表示の見かけの大きさが、変倍
によって変化することを見込んで構成する形式である。
によって変化することを見込んで構成する形式である。
以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細に説明す
る。
る。
尚、各実施例において変倍について説明する場合、パ
ワーに関する各群の肉厚の寄与は小さいので、簡単にす
るため各群の肉厚を省略した式で説明する。
ワーに関する各群の肉厚の寄与は小さいので、簡単にす
るため各群の肉厚を省略した式で説明する。
第1実施例 第3図は第1実施例としてケプラー型の変倍ファイン
ダー光学系を示しており、これは物体側から順に、偏光
板11,対物レンズ群12,正立プリズム13,接眼レンズ群14
が配置され、接眼レンズ群14の射出瞳位置に目15が配置
されている。そして、偏光板11は、偏光板駆動装置16に
よって光軸の回りに90度回転できるように保持されてい
る。
ダー光学系を示しており、これは物体側から順に、偏光
板11,対物レンズ群12,正立プリズム13,接眼レンズ群14
が配置され、接眼レンズ群14の射出瞳位置に目15が配置
されている。そして、偏光板11は、偏光板駆動装置16に
よって光軸の回りに90度回転できるように保持されてい
る。
又、対物レンズ群12も接眼レンズ群14も共に、ケース
に相当する複屈折性の少ない部材でできたレンズの中間
の液晶レンズ層を挟んだ接合レンズになっている。図
中、各面のパワーを表現するために液晶レンズ層の前後
の面が単一の球面として描いてあるが、実際はそれらの
面はフレネルレンズ面であり、対物レンズ群12を構成す
る各面の曲率半径は、物体側からr3,r4,r5,r6であり、
接眼レンズ群14を構成する各面の曲率半径は、物体側か
らr9,r10,r11,r12であり、液晶レンズのケースの屈折率
はnc(=1.51633)であり、液晶の異常光に対する屈折
率はne(=1.7)、液晶の常光に対する屈折率はno(=
1.5)である。
に相当する複屈折性の少ない部材でできたレンズの中間
の液晶レンズ層を挟んだ接合レンズになっている。図
中、各面のパワーを表現するために液晶レンズ層の前後
の面が単一の球面として描いてあるが、実際はそれらの
面はフレネルレンズ面であり、対物レンズ群12を構成す
る各面の曲率半径は、物体側からr3,r4,r5,r6であり、
接眼レンズ群14を構成する各面の曲率半径は、物体側か
らr9,r10,r11,r12であり、液晶レンズのケースの屈折率
はnc(=1.51633)であり、液晶の異常光に対する屈折
率はne(=1.7)、液晶の常光に対する屈折率はno(=
1.5)である。
液晶の配向方向は、対物レンズ群12と接眼レンズ群14
とで直交するように設定され、偏光板11の向きは、偏光
板11を透過してくる光線の偏光方向が、対物レンズ群12
の液晶レンズにとって、広角時に常光となり且つ望遠時
に異常光となるように設定されている。尚、液晶の配向
方向を直交させる理由は、次の本実施例のパワー配置の
基本的考え方と一緒に説明する。
とで直交するように設定され、偏光板11の向きは、偏光
板11を透過してくる光線の偏光方向が、対物レンズ群12
の液晶レンズにとって、広角時に常光となり且つ望遠時
に異常光となるように設定されている。尚、液晶の配向
方向を直交させる理由は、次の本実施例のパワー配置の
基本的考え方と一緒に説明する。
本実施例のパワー配置の基本的考え方について説明す
る。
る。
本実施例で使用している液晶はアッベ数が約30であ
り、ケースに用いるプラスチック材料に比較して小さい
ので、色収差補正のため、ケースは正レンズとして、液
晶レンズは負レンズとして使用する。
り、ケースに用いるプラスチック材料に比較して小さい
ので、色収差補正のため、ケースは正レンズとして、液
晶レンズは負レンズとして使用する。
又、本実施例は前述の簡単な例に当てはまり、φOと
φEとが同符号なので、広角側では対物レンズ群12のパ
ワーが強く且つ接眼レンズ群14のパワーが弱く、望遠側
ではその逆になるように、光学系を構成する。即ち、広
角側では対物レンズ群12の液晶レンズの負パワーが弱く
且つ接眼レンズ群14の液晶レンズの負パワーが強くな
り、望遠側ではその逆になるように、光学系を構成する
ので、広角側では対物レンズ群12の液晶レンズの屈折率
が低く且つ接眼レンズ群14の液晶レンズの屈折率が高い
ことになり、望遠側ではその逆になる。
φEとが同符号なので、広角側では対物レンズ群12のパ
ワーが強く且つ接眼レンズ群14のパワーが弱く、望遠側
ではその逆になるように、光学系を構成する。即ち、広
角側では対物レンズ群12の液晶レンズの負パワーが弱く
且つ接眼レンズ群14の液晶レンズの負パワーが強くな
り、望遠側ではその逆になるように、光学系を構成する
ので、広角側では対物レンズ群12の液晶レンズの屈折率
が低く且つ接眼レンズ群14の液晶レンズの屈折率が高い
ことになり、望遠側ではその逆になる。
尚、本実施例では、液晶の低い方の屈折率がケースの
屈折率よりも低いので、その低い方の屈折率を用いた場
合、液晶レンズが両凹レンズでもパワーは僅かながら正
になるが、基本的考え方は同じである。
屈折率よりも低いので、その低い方の屈折率を用いた場
合、液晶レンズが両凹レンズでもパワーは僅かながら正
になるが、基本的考え方は同じである。
次に、変倍について説明する。
まず、物体からきた光線は、偏光板11,対物レンズ群1
2,正立プリズム13,接眼レンズ群14の順に通ってきて目1
5に入る。
2,正立プリズム13,接眼レンズ群14の順に通ってきて目1
5に入る。
広角時、偏光板11を透過してくる光線の偏光方向は、
対物レンズ群12の液晶レンズにとって常光となり、接眼
レンズ群14の液晶レンズにとって異常光となる。よっ
て、対物レンズ群12及び接眼レンズ群14の夫々のパワー
と角倍率は次のようになる。
対物レンズ群12の液晶レンズにとって常光となり、接眼
レンズ群14の液晶レンズにとって異常光となる。よっ
て、対物レンズ群12及び接眼レンズ群14の夫々のパワー
と角倍率は次のようになる。
φOW=(nc-1)(1/r3-1/r6)+(no-1)(1/r4-1/r5) φEW=(nc-1)(1/r9-1/r12)+(ne-1)(1/r10-1/r11) γW=−φEW/φOW 上記の式により計算されるパワーは、φOW=0.03982,
φEW=0.01877であり、その角倍率はγW=−0.4712で
ある。一方、肉厚を考慮して正確に計算した場合、パワ
ーはφOW=0.03927,φEW=0.01866であり、視度が−1
ディオプトリーの場合、その角倍率はγW=−0.47517
である。
φEW=0.01877であり、その角倍率はγW=−0.4712で
ある。一方、肉厚を考慮して正確に計算した場合、パワ
ーはφOW=0.03927,φEW=0.01866であり、視度が−1
ディオプトリーの場合、その角倍率はγW=−0.47517
である。
望遠時、偏光板11は偏光板駆動装置16によって広角時
の向きに対し光軸の回りに90度回転せしめられているの
で、偏光板11を透過してくる光線の偏光方向は、対物レ
ンズ群12の液晶レンズにとって異常光となり、接眼レン
ズ群14の液晶レンズにとって常光となる。よって、対物
レンズ群12及び接眼レンズ群14の夫々のパワーと角倍率
は次のようになる。
の向きに対し光軸の回りに90度回転せしめられているの
で、偏光板11を透過してくる光線の偏光方向は、対物レ
ンズ群12の液晶レンズにとって異常光となり、接眼レン
ズ群14の液晶レンズにとって常光となる。よって、対物
レンズ群12及び接眼レンズ群14の夫々のパワーと角倍率
は次のようになる。
φOT=(nc-1)(1/r3-1/r6)+(ne-1)(1/r4-1/r5) φET=(nc-1)(1/r9-1/r12)+(no-1)(1/r10-1/r11) γT=−φET/φOT 上記の式により計算されるパワーは、φOT=0.02638,
φET=0.02543であり、その角倍率はγT=−0.9640で
ある。一方、肉厚を考慮して正確に計算した場合、パワ
ーはφOT=0.02619,φET=0.02521であり、視度が−1
ディオプトリーの場合、その角倍率はγT=−0.97530
である。
φET=0.02543であり、その角倍率はγT=−0.9640で
ある。一方、肉厚を考慮して正確に計算した場合、パワ
ーはφOT=0.02619,φET=0.02521であり、視度が−1
ディオプトリーの場合、その角倍率はγT=−0.97530
である。
尚、本実施例では液晶レンズの面をフレネルレンズと
しているが、それは液晶層を薄くするためである。又、
偏光板11としては種々のものが用いられる。
しているが、それは液晶層を薄くするためである。又、
偏光板11としては種々のものが用いられる。
一般に、液晶レンズでは液晶分子の配向方向を安定に
するために液晶層を薄くする必要があり、有効径の大き
な液晶レンズでは、その解決方法の一つとして液晶層の
前後の面の少なくともどちらか一方をフレネルレンズ面
とする方法がある。逆に、有効径が十分に小さい場合
は、フレネルレンズ面とする必要はなく、単一の球面で
構成してもよい。又、そのような場合は、フレネルレン
ズ面とせず、単一の球面で構成したほうが、製作も容易
であり、見えも良くなる。
するために液晶層を薄くする必要があり、有効径の大き
な液晶レンズでは、その解決方法の一つとして液晶層の
前後の面の少なくともどちらか一方をフレネルレンズ面
とする方法がある。逆に、有効径が十分に小さい場合
は、フレネルレンズ面とする必要はなく、単一の球面で
構成してもよい。又、そのような場合は、フレネルレン
ズ面とせず、単一の球面で構成したほうが、製作も容易
であり、見えも良くなる。
本実施例のデータを以下に示す。
角倍率γT=−0.97530, γW=−0.47517 視度 −1ディオプトリー 第2実施例 第4図は第2実施例として逆ガリレオ型の変倍ファイ
ンダー光学系を示しており、これは物体側から順に、偏
光板11,TN液晶層17,対物レンズ群12,接眼レンズ群14が
配置され、接眼レンズ群14の射出瞳位置に目15が配置さ
れている。そして、偏光板11は固定され、TN液晶層17は
電圧印加装置18のON-OFFによって制御されるようになっ
ている。即ち、TN液晶層17は、電圧印加装置18がOFFの
場合、偏光板11からきた直線偏光の偏光面を90度回転さ
せて透過し、電圧印加装置18がONの場合、偏光板11から
きた直線偏光の偏光面を回転させることなく透過するよ
うに設定されている。又、対物レンズ群12も接眼レンズ
群14も共に、ケースに相当する複屈折性の少ない部材で
できたレンズの中間に方解石レンズを挟んだ接合レンズ
になっている。図中、対物レンズ群12を構成する各面の
曲率半径は、物体側からr3,r4,r5,r6であり、接眼レン
ズ群14を構成する各面の曲率半径は、物体側からr7,r8,
r9,r10であり、方解石レンズの前後のレンズの屈折率は
nc(=1.51633)であり、方解石の異常光に対する屈折
率はne(=1.48640)、方解石の常光に対する屈折率はn
o(=1.65835)である。
ンダー光学系を示しており、これは物体側から順に、偏
光板11,TN液晶層17,対物レンズ群12,接眼レンズ群14が
配置され、接眼レンズ群14の射出瞳位置に目15が配置さ
れている。そして、偏光板11は固定され、TN液晶層17は
電圧印加装置18のON-OFFによって制御されるようになっ
ている。即ち、TN液晶層17は、電圧印加装置18がOFFの
場合、偏光板11からきた直線偏光の偏光面を90度回転さ
せて透過し、電圧印加装置18がONの場合、偏光板11から
きた直線偏光の偏光面を回転させることなく透過するよ
うに設定されている。又、対物レンズ群12も接眼レンズ
群14も共に、ケースに相当する複屈折性の少ない部材で
できたレンズの中間に方解石レンズを挟んだ接合レンズ
になっている。図中、対物レンズ群12を構成する各面の
曲率半径は、物体側からr3,r4,r5,r6であり、接眼レン
ズ群14を構成する各面の曲率半径は、物体側からr7,r8,
r9,r10であり、方解石レンズの前後のレンズの屈折率は
nc(=1.51633)であり、方解石の異常光に対する屈折
率はne(=1.48640)、方解石の常光に対する屈折率はn
o(=1.65835)である。
結晶の光学軸の方向は、対物レンズ群12と接眼レンズ
群14とで平行であるようにし、偏光板11の向きは、偏光
板11を透過してくる光線の偏光方向が、対物レンズ群12
の方解石レンズにとって、広角時に異常光となり且つ望
遠時に常光となるように設定されている。尚、結晶の光
学軸を平行にする理由は次の本実施例のパワー配置の基
本的考え方と一緒に説明する。
群14とで平行であるようにし、偏光板11の向きは、偏光
板11を透過してくる光線の偏光方向が、対物レンズ群12
の方解石レンズにとって、広角時に異常光となり且つ望
遠時に常光となるように設定されている。尚、結晶の光
学軸を平行にする理由は次の本実施例のパワー配置の基
本的考え方と一緒に説明する。
本実施例のパワー配置の基本的考え方について説明す
る。
る。
対物レンズ群12では、方解石の前後のレンズは負レン
ズとして、方解石レンズは正レンズとして構成され、接
眼レンズ群14では、方解石の前後のレンズは正レンズと
して、方解石レンズは負レンズとして構成されている。
方解石のアツベ数は方解石の前後のレンズに用いる硝材
とほぼ等しいので、特に色収差を考慮したわけではな
く、傷つきやすい方解石を保護する意味でこのような構
成にしたのである。
ズとして、方解石レンズは正レンズとして構成され、接
眼レンズ群14では、方解石の前後のレンズは正レンズと
して、方解石レンズは負レンズとして構成されている。
方解石のアツベ数は方解石の前後のレンズに用いる硝材
とほぼ等しいので、特に色収差を考慮したわけではな
く、傷つきやすい方解石を保護する意味でこのような構
成にしたのである。
又、本実施例は前述の簡単な例に当てはまり、φOと
φEとが異符号なので、広角側では対物レンズ群12及び
接眼レンズ群14のパワーが共に強く、望遠側ではその逆
になるように光学系を構成する。即ち、広角側では対物
レンズ群12の方解石レンズの正パワーが弱く且つ接眼レ
ンズ群14の方解石レンズの負パワーも弱くなり、望遠側
ではその逆になるように、光学系を構成するので、広角
側では対物レンズ群12の方解石及び接眼レンズ群14の方
解石レンズの屈折率が共に低く、望遠側ではその逆にな
る。
φEとが異符号なので、広角側では対物レンズ群12及び
接眼レンズ群14のパワーが共に強く、望遠側ではその逆
になるように光学系を構成する。即ち、広角側では対物
レンズ群12の方解石レンズの正パワーが弱く且つ接眼レ
ンズ群14の方解石レンズの負パワーも弱くなり、望遠側
ではその逆になるように、光学系を構成するので、広角
側では対物レンズ群12の方解石及び接眼レンズ群14の方
解石レンズの屈折率が共に低く、望遠側ではその逆にな
る。
次に、変倍について説明する。
まず、物体からきた光線は、偏光板11,TN液晶層17,対
物レンズ12,接眼レンズ群14の順に通ってきて目15に入
る。
物レンズ12,接眼レンズ群14の順に通ってきて目15に入
る。
広角時、TN液晶層17は電圧印加装置18により電圧が印
加されず、偏光板11を透過してくる光線の偏光方向はTN
液晶層17を通り抜けたあと入射時の偏光方向と直交する
方向になり、対物レンズ群12の方解石レンズにとって
も、接眼レンズ群14の方解石レンズにとっても共に異常
光となる。よって、対物レンズ群12及び接眼レンズ群14
の夫々のパワーと角倍率は次のようになる。
加されず、偏光板11を透過してくる光線の偏光方向はTN
液晶層17を通り抜けたあと入射時の偏光方向と直交する
方向になり、対物レンズ群12の方解石レンズにとって
も、接眼レンズ群14の方解石レンズにとっても共に異常
光となる。よって、対物レンズ群12及び接眼レンズ群14
の夫々のパワーと角倍率は次のようになる。
φOW=(nc-1)(1/r3-1/r6)+(ne-1)(1/r4-1/r5) φEW=(nc-1)(1/r7-1/r10)+(ne-1)(1/r8-1/r9) γW=−φEW/φOW 上記の式により計算されるパワーは、φOW=−0.0396
7,φEW=0.02050であり、その角倍率はγW=0.5168で
ある。一方、肉厚を考慮して正確に計算した場合、パワ
ーはφOW=−0.04045,φEW=0.02019であり、視度が−
1ディオプトリーの場合、その角倍率はγW=0.52385
である。
7,φEW=0.02050であり、その角倍率はγW=0.5168で
ある。一方、肉厚を考慮して正確に計算した場合、パワ
ーはφOW=−0.04045,φEW=0.02019であり、視度が−
1ディオプトリーの場合、その角倍率はγW=0.52385
である。
望遠時、TN液晶層17は電圧印加装置18により電圧を印
加され、偏光板11を透過してくる光線の偏光方向はTN液
晶層17を通り抜けても変わることなく、対物レンズ群12
の方解石レンズにとっても、接眼レンズ群14の方解石レ
ンズにとっても共に常光となる。よって、対物レンズ群
12及び接眼レンズ群14の夫々のパワーと角倍率は次のよ
うになる。
加され、偏光板11を透過してくる光線の偏光方向はTN液
晶層17を通り抜けても変わることなく、対物レンズ群12
の方解石レンズにとっても、接眼レンズ群14の方解石レ
ンズにとっても共に常光となる。よって、対物レンズ群
12及び接眼レンズ群14の夫々のパワーと角倍率は次のよ
うになる。
φOT=(nc-1)(1/r3-1/r6)+(no-1)(1/r4-1/r5) φET=(nc-1)(1/r7-1/r10)+(no-1)(1/r8-1/r9) γT=−φET/φOT 上記の式により計算されるパワーは、φOT=−0.0127
1,φET=0.00889であり、その角倍率はγT=0.6995で
ある。一方、肉厚を考慮して正確に計算した場合、パワ
ーはφOT=−0.01270,φET=0.08892であり、視度が−
1ディオプトリーの場合、その角倍率はγT=0.77873
である。
1,φET=0.00889であり、その角倍率はγT=0.6995で
ある。一方、肉厚を考慮して正確に計算した場合、パワ
ーはφOT=−0.01270,φET=0.08892であり、視度が−
1ディオプトリーの場合、その角倍率はγT=0.77873
である。
本実施例で用いた方解石のような結晶材料は高価だ
が、屈折率や複屈折の安定性,透明度などの性能が液晶
レンズに比べて優れており、従ってファインダーの見え
も良くなる。
が、屈折率や複屈折の安定性,透明度などの性能が液晶
レンズに比べて優れており、従ってファインダーの見え
も良くなる。
又、本実施例では、各群は接合レンズであるが、収差
補正等の必要に応じて分離するなどして、より多くのレ
ンズで各群を構成することも可能である。
補正等の必要に応じて分離するなどして、より多くのレ
ンズで各群を構成することも可能である。
本実施例のデータを以下に示す。
角倍率γT=0.77873, γW=0.52385 視度 −1ディオプトリー 尚、上記各実施例において、偏光素子の位置は対物レ
ンズ群と接眼レンズ群との間でも良いし、接眼レンズ群
の後でも良い。
ンズ群と接眼レンズ群との間でも良いし、接眼レンズ群
の後でも良い。
以上のように、本発明による変倍ファインダー光学系
は、移動するレンズがないので、精度よくレンズの位置
が決まり、その結果単純な機構で高い精度が得られ、部
品点数は削減でき、ひいては組立,調整等の工数も削減
でき、製造コストが安くなる。具体的には、変倍のため
変化する素子が光学系のレンズ群の相対距離及び光軸に
対する偏心に関係ないため、ファインダー光学系の倍
率,視度,視野率及び像の見え方などの設計性能を容易
に達成できる。又、変倍の切り換えが、偏光板を90度回
転させることや液晶層への印加電圧のON-OFFなどの方式
によって行なわれるので、2値的に制御すればよく、そ
の結果駆動機構並びに制御回路が単純なものになり、製
造コストが一層安くなる。
は、移動するレンズがないので、精度よくレンズの位置
が決まり、その結果単純な機構で高い精度が得られ、部
品点数は削減でき、ひいては組立,調整等の工数も削減
でき、製造コストが安くなる。具体的には、変倍のため
変化する素子が光学系のレンズ群の相対距離及び光軸に
対する偏心に関係ないため、ファインダー光学系の倍
率,視度,視野率及び像の見え方などの設計性能を容易
に達成できる。又、変倍の切り換えが、偏光板を90度回
転させることや液晶層への印加電圧のON-OFFなどの方式
によって行なわれるので、2値的に制御すればよく、そ
の結果駆動機構並びに制御回路が単純なものになり、製
造コストが一層安くなる。
第1図(A)及び(B)は偏光板の光軸の回りに回転さ
せて光線の偏光方向を変える方式の原理図、第2図
(A)及び(B)は偏光板の後方に配置されたTN液晶層
を電気的に駆動して偏光方向を変える方式の原理図、第
3図は本発明による変倍ファインダー光学系の第1実施
例を示す図、第4図は第2実施例を示す図である。 1,11……偏光板、2,17……TN液晶層、12……対物レンズ
群、13……正立プリズム、14……接眼レンズ群、15……
目、16……偏光板駆動装置、18……電圧印加装置。
せて光線の偏光方向を変える方式の原理図、第2図
(A)及び(B)は偏光板の後方に配置されたTN液晶層
を電気的に駆動して偏光方向を変える方式の原理図、第
3図は本発明による変倍ファインダー光学系の第1実施
例を示す図、第4図は第2実施例を示す図である。 1,11……偏光板、2,17……TN液晶層、12……対物レンズ
群、13……正立プリズム、14……接眼レンズ群、15……
目、16……偏光板駆動装置、18……電圧印加装置。
Claims (2)
- 【請求項1】変倍が切替え自在な変倍ファインダー光学
系において、 入射光線を直線偏光として射出させる偏光素子と、入射
光線の偏光方向によって異なる屈折力を持つ第1の屈折
力可変レンズを有する対物光学系と、第2の屈折力可変
レンズを有する接眼光学系とを配置して成り、前記偏光
素子の偏光方向を互いに直交する二方向の何れかに変更
可能であり、前記対物光学系と前記接眼光学系のうち少
なくとも一方が、パワーが0でない等方的なレンズと複
屈折レンズとから構成され、前記変倍ファインダー光学
系の広角時の角倍率をγW,望遠時の角倍率をγTとし
たとき、以下の条件式を満足するようにしたことを特徴
とする変倍ファインダー光学系。 γW・γT<1 - 【請求項2】前記対物光学系のパワーをφO,前記接眼
光学系のパワーをφEとしたとき、以下の条件式を満足
するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲(1)
に記載の変倍ファインダー光学系。 φO・φE>0
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1177361A JPH0816765B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 変倍ファインダー光学系 |
US07/550,136 US5052791A (en) | 1989-07-10 | 1990-07-09 | Variable magnification viewfinder optical system with variable magnification based on polarization |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1177361A JPH0816765B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 変倍ファインダー光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0342619A JPH0342619A (ja) | 1991-02-22 |
JPH0816765B2 true JPH0816765B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=16029618
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1177361A Expired - Fee Related JPH0816765B2 (ja) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | 変倍ファインダー光学系 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5052791A (ja) |
JP (1) | JPH0816765B2 (ja) |
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CN101979145A (zh) * | 2010-10-25 | 2011-02-23 | 云南锡业集团(控股)有限责任公司 | 一种白钨矿与萤石分离的方法 |
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-
1989
- 1989-07-10 JP JP1177361A patent/JPH0816765B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1990
- 1990-07-09 US US07/550,136 patent/US5052791A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5052791A (en) | 1991-10-01 |
JPH0342619A (ja) | 1991-02-22 |
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