JPH11242165A - 実像式ファインダー光学系及びそれを用いた装置 - Google Patents
実像式ファインダー光学系及びそれを用いた装置Info
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- JPH11242165A JPH11242165A JP10045170A JP4517098A JPH11242165A JP H11242165 A JPH11242165 A JP H11242165A JP 10045170 A JP10045170 A JP 10045170A JP 4517098 A JP4517098 A JP 4517098A JP H11242165 A JPH11242165 A JP H11242165A
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Abstract
面にパワーを持たせることでファインダー倍率のアップ
を図った実像式ファインダー光学系。 【解決手段】 対物光学系Obが、複数のレンズ群G1
〜G3を有し、広角端から望遠端への変倍に際し、複数
のレンズ群の群間隔を変化するように構成され、像反転
光学系PPが、複数の反射面を有し、その反射面の中、
物体像よりも接眼光学系Oc側に配置された少なくとも
1つの反射面の形状が光束にパワーを与える曲面反射面
にて形成されると共に、像反転光学系PPが、曲面反射
面によって発生する回転非対称な偏心収差を補正する回
転非対称面を備えている。
Description
ー光学系及びそれを用いた装置に関し、特に、撮影光学
系とファインダー光学系とが別体で設けられたスチルカ
メラやスチルビデオ等に好適な像反転光学系を有する実
像式ファインダー光学系及びそれを用いた装置に関する
ものである。
うに撮影光学系とファインダー光学系とが別体で設けら
れている場合、そのファインダー光学系は虚像式ファイ
ンダーと実像式ファインダーとに大別できる。
径が大きく視野枠の見えが不明瞭であり、ファインダー
光学系の小型高性能化には大きな問題を有している。一
方、実像式ファインダーの場合は、対物光学系の中間像
面付近に視野枠を配置し、それを接眼光学系で観察する
ような構成をとるために、視野枠の境界線を明確に見る
ことができる。さらに、入射瞳位置が物体側に近いこと
から対物光学系の径方向の小型化が可能となり、小型高
性能を謳うレンズシャッターカメラでは、その多くが実
像式ファインダーを採用している。
らなる小型化を図るために、対物光学系は必要な画角を
保ったまま焦点距離を小さくする、すなわち、中間像の
像高を小さくするという手法が多くの場合用いられてい
る。その結果、対物光学系と接眼光学系の焦点距離の
比、いわゆるファインダー倍率が犠牲になっているのが
現状である。そのため、小型高性能を謳ってはいるが、
実際に観察される像は非常に小さく見難いものとなって
いる。
そこで発生する諸収差を補正できれば、観察される像を
大きくすることは可能である。しかし、例え収差補正が
可能だとしても、像反転光学系の光路長を確保する必要
上で接眼光学系の焦点距離を小さくするにも限界があ
る。また、一般に、接眼光学系は単レンズの場合が多
く、焦点距離を小さくすると特に色収差の悪化を招き、
その補正ができなくなるという問題もある。
像反転光学系の反射面、すなわち、像反転光学系を構成
するプリズムの反射面やミラーを曲面で構成しパワーを
持たせる提案がいくつかなされている。しかし、像反転
光学系の反射面は一般に光軸に対して偏心しており、そ
の面にパワーを持たせると、回転非対称な偏心収差が発
生する。その偏心収差は、回転対称な面だけでは原理的
に補正が不可能である。
レンズシャッターカメラの実像式ズームファインダーの
プリズムの反射面に回転対称な曲面を用いている。その
曲面は非球面又はトーリック面が適用可能との記載もあ
るが、明細書中に開示されている非球面は回転対称であ
り、また、トーリック面も2つの座標軸に対して対称と
なるので、スキュー光線に対しての補正が十分ではな
い。さらに、何れの例もプリズムの反射面を曲面として
いるが、そのプリズムは中間像よりも物体側に配置さ
れ、接眼光学系の焦点距離を小さくするという意図は全
くない。
は、単焦点レンズ用レンズシャッターカメラの実像式フ
ァインダーのプリズムの反射面に回転非対称な曲面を用
いている。明細書中にもあるように、そのプリズムは対
物レンズとしての役割を果たすために中間像よりも物体
側に配置され、接眼光学系の焦点距離を小さくするとい
う意図は全くない。また、EP0722106A2も、
上記特開平8−248481号と特開平9−15264
6号の内容と全く同様である。
平8−292371号、特開平8−292372号、特
開平9−5650号、特開平9−90229号、特開平
9−211330号、特開平9−211331号、特開
平9−222561号、特開平9−258105号、特
開平9−258106号のものは、単焦点及びズームの
撮像装置に回転非対称な面を用いたプリズム光学系を用
いて像反転を行っている例である。ファインダー光学系
に適用可能と表現されている例もあるが、何れも実像式
ファインダーに関するものではなく、ましてや接眼光学
系のプリズム反射面にパワーを持たせ、像反転光学系の
光路長を保ったまま焦点距離を小さくするという意図は
全くない。
のような状況に鑑みてなされたものであり、その目的
は、対物光学系による中間像を像反転光学系により正立
正像とし、それを接眼光学系を通して観察する実像式フ
ァインダー光学系において、中間像よりも観察者側の像
反転光学系の反射面にパワーを持たせることでファイン
ダー倍率のアップを図った実像式ファインダー光学系を
提供することである。
い像反転光学系の反射面にパワーを持たせることで、色
収差を小さくした実像式ファインダー光学系を提供する
ことである。
ものとすることで組み立て工数や精度、コストを削減し
た実像式ファインダー光学系を提供することである。
視野枠を有する実像式ファインダー光学系を提供するこ
とである。
回転非対称面を有する実像式ファインダー光学系を提供
することである。
明の実像式ファインダー光学系は、ファインダー用対物
光学系と、前記ファインダー用対物光学系によって形成
された物体像を正立正像にする像反転光学系と、接眼光
学系とを備え、撮影用光路と分離されたファインダー用
光路を形成する実像式ファインダー光学系において、前
記ファインダー用対物光学系が、複数のレンズ群を有
し、広角端から望遠端への変倍に際し、前記複数のレン
ズ群の群間隔を変化するように構成され、前記像反転光
学系が、複数の反射面を有し、前記複数の反射面の中、
前記物体像よりも接眼光学系側に配置された少なくとも
1つの反射面の形状が光束にパワーを与える曲面反射面
にて形成されると共に、前記像反転光学系が、前記曲面
反射面によって発生する回転非対称な偏心収差を補正す
る回転非対称面を備えていることを特徴とするものであ
る。
−2)を満足することが望ましい。 0<|PXn/PX|<5 ・・・(3−1) 0<|PYn/PY|<5 ・・・(3−2) ただし、PXn、PYnはそれぞれパワーを有する反射
面の軸上主光線近傍でのX方向、Y方向の面のパワー、
PX、PYは中間像から観察者側に向けて軸上主光線に
沿ったそれぞれX方向、Y方向に対して微小な高さΔの
平行光線を通した際に、その光線が観察者側に最も近い
面から射出する軸上主光線に対する傾角のsinを前記
Δで割った値であり、接眼光学系全体のX方向、Y方向
のパワーと定義される値である。
学系は、ファインダー用対物光学系と、前記ファインダ
ー用対物光学系によって形成された物体像を正立正像に
する像反転光学系と、接眼光学系とを備え、撮影用光路
と分離されたファインダー用光路を形成する実像式ファ
インダー光学系において、前記像反転光学系が、複数の
反射面を有し、前記複数の反射面の中、前記物体像より
も接眼光学系側に配置された少なくとも1つの反射面の
形状が光束にパワーを与える曲面反射面にて形成される
と共に、前記像反転光学系が、前記曲面反射面によって
発生する回転非対称な偏心収差を補正する回転非対称面
を備えていると共に、以下の条件(3−1)、(3−
2)を満足することを特徴とするものである。 0<|PXn/PX|<5 ・・・(3−1) 0<|PYn/PY|<5 ・・・(3−2) ただし、PXn、PYnはそれぞれパワーを有する反射
面の軸上主光線近傍でのX方向、Y方向の面のパワー、
PX、PYは中間像から観察者側に向けて軸上主光線に
沿ったそれぞれX方向、Y方向に対して微小な高さΔの
平行光線を通した際に、その光線が観察者側に最も近い
面から射出する軸上主光線に対する傾角のsinを前記
Δで割った値であり、接眼光学系全体のX方向、Y方向
のパワーと定義される値である。
と作用を説明する。実像式ファインダーでは、対物光学
系により形成された中間像(倒立実像)を接眼光学系を
通して観察するために、対物光学系と接眼光学系の間に
像反転光学系を用い、正立正像にする必要がある。その
ため、像反転光学系に対する中間像の位置や像反転光学
系の光学部材の屈折率、その反射のさせ方によって、対
物光学系の構成や接眼光学系の焦点距離が制限される。
特に、中間像の位置がより対物光学系側に配置された場
合は、像反転光学系の光路長を確保する必要上、接眼光
学系の焦点距離を十分小さくすることができず、ファイ
ンダー倍率を十分大きくすることが困難となる。これは
すなわち、接眼光学系の主点位置が像反転光学系よりも
観察者側に存在することに起因した制限を受けるからで
ある。そのため、像反転光学系内部に接眼光学系の主点
位置を移動させることができれば、像反転を行うだけの
像反転光学系の光路長を保ったまま、接眼光学系の焦点
距離を小さくすることが可能となり、大きな像を観察す
ることができるようになる。
の主点を移動させるためには、接眼光学系を符号の異な
る複数のレンズで構成することが容易に考えられる。し
かし、複数のレンズで構成するにはコスト的に難しく、
例えそれが可能だとしても、十分に像反転光学系内部に
接眼光学系の主点位置を移動させるためには、符号の異
なる複数のレンズのパワーをそれぞれ強くし、ある程度
レンズ間隔を離す必要がある。そのため、接眼光学系の
厚みが増し、小型化に反する結果となる。
ではなく、像反転光学系内部の反射面に着目し、前述の
ような構成を採用したものである。すなわち、像反転光
学系は像反転を行うための反射面をその内部に有してお
り、その反射面にパワーを持たせることで、接眼光学系
の主点位置を像反転光学系内部に移動することを可能に
するものである。これは、像反転光学系に接眼光学系の
パワーの一部を分担させるということにも相当する。言
い換えれば、中間像よりも観察者側の像反転光学系と既
存の接眼光学系を合わせて1つの接眼光学系としての作
用を持たせるように構成することで、像反転に必要な光
路長を確保したまま、接眼光学系の主点位置を像反転光
学系内部に移動させ、焦点距離を小さくすることを可能
にするというものである。
光路を折り畳むために傾いている。そこで、まず、座標
系について説明する。物点中心を通り、対物光学系の絞
り中心又は開口中心を通過して中間像面中心に到達し、
さらに接眼光学系を通り、瞳中心に入射する光線を軸上
主光線とする。次に、光学系の第1面に交差するまでの
直線によって定義される光軸をZ軸とし、そのZ軸と直
交し、かつ、ファインダー光学系を構成する各面の偏心
面内の軸をY軸と定義し、前記光軸と直交し、かつ、前
記Y軸と直交する軸をX軸とする。また、光線の追跡方
向は、物体から像面に向かう順光線追跡である。
いて説明する。一般に、球面レンズでのみ構成された球
面レンズ系では、球面により発生する球面収差と、コマ
収差、像面湾曲等の収差をいくつかの面でお互いに補正
しあい、全体として収差を少なくする構成になってい
る。
ためには、回転対称非球面等が用いられる。これは、球
面で発生する各種収差自体を少なくするためである。回
転対称な光学系が偏心した場合、回転非対称な収差が発
生し、これを回転対称な光学系でのみ補正することは原
理的に不可能である。この偏心により発生する回転非対
称な収差は、歪曲収差、像面湾曲、さらに、軸上でも発
生する非点収差、コマ収差がある。本発明は、この偏心
による発生する回転非対称な収差の補正のために、回転
非対称な面を像反転光学系中に配置して、上記の回転非
対称な収差を補正している。
回転非対称な収差に、回転非対称な像面湾曲がある。例
えば、無限遠の物点から偏心した凹面鏡に入射した光線
は、凹面鏡に当たって反射結像されるが、光線が凹面鏡
に当たって以降、像面までの後側焦点距離は、像界側が
空気の場合、光線が当たった部分の曲率半径の半分にな
る。すると、図13に示すように、軸上主光線に対して
傾いた像面を形成する。このように回転非対称な像面湾
曲を補正することは、回転対称な光学系では不可能であ
った。この傾いた像面湾曲を補正するには、凹面鏡Mを
回転非対称な面で構成し、この例ではY軸正の方向に対
して曲率を強く(屈折力を強く)し、Y軸負の方向に対
して曲率を弱く(屈折力を弱く)することにより補正す
ることができる。また、上記構成と同様な効果を持つ回
転非対称な面を凹面鏡Mとは別に光学系中に配置するこ
とにより、少ない構成枚数でフラットの像面を得ること
が可能となる。
する。前記説明と同様に、偏心して配置された凹面鏡M
では軸上光線に対しても、図14に示すような非点収差
が発生する。この非点収差を補正するためには、前記説
明と同様に、回転非対称面のX軸方向の曲率とY軸方向
の曲率を適切に変えることによって可能となる。
明する。前記説明と同様に、偏心して配置された凹面鏡
Mでは、軸上光線に対しても図15に示すようなコマ収
差が発生する。このコマ収差を補正するためには、回転
非対称面のX軸の原点から離れるに従って面の傾きを変
えると共に、Y軸の正負によって面の傾きを適切に変え
ることによって可能となる。
光学系の反射面は、像反転を行うために軸上主光線に対
して傾いており、そこでは回転非対称な偏心収差が発生
する。パワー自体が小さい場合は発生する回転非対称な
偏心収差も小さく十分許容できるが、より主点を像反転
光学系内部に移動させるために反射面のパワーを大きく
すると、回転非対称な偏心収差の発生も大きくなり、回
転対称のレンズでそれを十分に補正することは原理的に
不可能である。
反転光学系に導入することで、回転非対称な偏心収差を
十分に補正することが可能となる。これにより、本発明
の目的であるファインダー倍率のアップが達成される。
射面に用いるのが望ましい。これは、像反転光学系の反
射面は軸上主光線に対して傾いているため、小さな回転
非対称性を持った面でも、パワーを持たせた反射面で発
生する偏心収差を効率的に補正することができるからで
ある。また、像反転光学系の透過面に配置するよりも反
射面に配置した方が補正効果が高い。
面では原理的に色収差の発生はない。そこで、例え接眼
光学系が単レンズで、あるいは、パワーを持たせた像反
転光学系のみで構成され、しかも接眼光学系の焦点距離
が小さくなったとしても、本発明のように接眼光学系と
してのパワーを像反転光学系の反射面に分担させるよう
な構成をとれば、本発明の目的である色収差の発生が小
さい実像式ファインダーを得ることが可能となる。特
に、ファインダー倍率のアップを目的として、中間像面
よりも観察者側の像反転光学系の反射面にパワーを持た
せれば、色付きのない視野枠が観察され、好ましい。
学系側に配置されていることが好ましい。これは、偏心
収差の発生する曲面反射面に近い位置に偏心収差補正の
ための回転非対称面を配置することが、偏心収差補正上
望ましいからである。
に屈折面に適用する場合は、軸上光線に対して偏心して
いることが望ましい。このような構成にすることによ
り、回転非対称な偏心収差を効率良く補正することが可
能となる。回転非対称な偏心収差を補正するために導入
した回転非対称な面が軸上主光線に対して偏心していな
いと、回転非対称な面の回転非対称の度合いが強くなり
すぎ、収差に対する感度も高くなるために、製造が困難
になる。
パワーを持たせた面自体を回転非対称な面で構成させて
もよい。これにより、自らの面が偏心し、かつ、パワー
を持っているにも関わらず、回転非対称な偏心収差の発
生の少ない面を構成することが可能となる。
数配置してもよい。複数設けた方が、設計の自由度が増
すと共に、収差の補正をそれぞれの面に分担させること
ができ、良好な補正ができる。
眼光学系と一体化することも可能である。これにより現
状の接眼光学系の部品が省かれ、コスト上、組み立て工
数や精度上も有利である。
する回転非対称な面は、その面内及び面外共に回転対称
軸を有しない面であることが望ましい。面内及び面外に
回転対称軸を有する場合、例えば回転対称軸を外したト
ーリック面、放物面等では、本発明で導入したような回
転非対称な面を使っての収差補正に対し、回転対称な成
分が残るため、回転非対称な偏心収差に対して十分な補
正を行うことができなくなる。
下、自由曲面と呼ぶ。)を以下の式で定義されるもので
考える。 Z=C2 +C3 y+C4 x +C5 y2 +C6 yx+C7 x2 +C8 y3 +C9 y2 x+C10yx2 +C11x3 +C12y4 +C13y3 x+C14y2 x2 +C15yx3 +C16x4 +C17y5 +C18y4 x+C19y3 x2 +C20y2 x3 +C21yx4 +C22x5 +C23y6 +C24y5 x+C25y4 x2 +C26y3 x3 +C27y2 x4 +C28yx5 +C29x6 +C30y7 +C31y6 x+C32y5 x2 +C33y4 x3 +C34y3 x4 +C35y2 x5 +C36yx6 +C37x7 ・・・・・ ・・・(a) ただし、Cm (mは2以上の整数)は係数である。
Y−Z面共に対称面を持つことはないが、本発明ではx
の奇数次項を全て0にすることによって、Y−Z面と平
行な対称面が1つだけ存在する自由曲面となる。例え
ば、上記定義式(a)においては、C4 ,C6 ,C9 ,
C11,C13,C15,C18,C20,C22,C24,C26,C
28,C31,C33,C35,C37,・・・の各項の係数を0
にすることによって可能である。
よって、X−Z面と平行な対称面が1つだけ存在する自
由曲面となる。例えば、上記定義式(a)においては、
C3,C6 ,C8 ,C10,C13,C15,C17,C19,C
21,C24,C26,C28,C30,C32,C34,C36,・・
・の各項の係数を0にすることによって可能であり、ま
た、以上のような対称面を持つことにより製作性を向上
することが可能となる。
持たなければ、それだけ自由度が増え、収差補正上有利
なのはいうまでもない。
1つの例として示したものであり、本発明の特徴は、回
転非対称な面で偏心により発生する回転非対称な収差を
補正することであるので、他のいかなる回転非対称な面
を表現する定義式に対しても同じ効果が得られることは
いうまでもない。
nike多項式により定義できる。この面の形状は以下
の式(b)により定義する。その定義式のZ軸がZer
nike多項式の軸となる。回転非対称面の定義は、X
−Y面に対するZの軸の高さの極座標で定義され、Aは
X−Y面内のZ軸からの距離、RはZ軸回りの方位角
で、Z軸から測った回転角で表せられる。
D4 ,D5 ,D6 、D10,D11、D12,D13,D14,D
20,D21,D22・・・を利用すればよい。
られる。Z=Σn Σm Cnmxn yn-mただし、Σn はΣ
のnが0〜k、Σm はΣのmが0〜nを表す。
展開したとき、以下の式(c)で表すことができる。
た反射面と回転非対称な面は、何れも中間像面より観察
者側の面に配置することが好ましい。中間像面よりも対
物光学系側だと、接眼光学系の主点位置に対する寄与が
なくなり、接眼光学系の焦点距離を小さくすることがで
きなくなる。同時に、回転非対称な面とパワーを付けた
反射面が何れも中間像面よりも観察者側にないと、最終
的な観察像に回転非対称な偏心収差が残ってしまい、そ
の補正ができなくなる。
面は複数用いれば、それだけ収差補正の自由度が増し、
好ましいことはいうまでもない。なお、本発明に用いる
対物光学系は、ズームレンズでも単焦点レンズでも適用
可能である。
い。次の条件式は、例えば水平線を写したときに弓なり
に湾曲してしまう弓なりな回転非対称な像歪みに関する
ものである。図16に示すように、対物光学系が単焦点
レンズの場合はその状態で、ズームレンズの場合には広
角端におけるY−Z面内でX方向の最大画角の主光線が
回転非対称面と交差する点における前記回転非対称面の
法線のtanの値と、軸上主光線が前記回転非対称面と
交差する点における前記回転非対称面の法線のtanの
値との差をDYとするとき、 |DY|<0.5 ・・・(1−1) なる条件を満足することが重要である。上記条件式の上
限の0.5を越えると、弓なりな像歪みが補正過剰とな
り、像が弓なりに歪んでしまう。
みに関するものである。回転非対称面の偏心方向をY−
Z面内とすると、対物光学系が単焦点レンズの場合はそ
の状態で、ズームレンズの場合には広角端におけるY正
方向の最大画角の主光線と、広角端におけるY負方向の
最大画角の主光線が、前記面と当たる部分のX方向の曲
率の比をCxn(R)とするとき、 |Cxn(R)|<1 ・・・(2−1) 又は、 1<|Cxn(R)|<10 ・・・(2−2) なる条件のどちらかを満足することが重要となる。上記
条件式の範囲を越えると、Y正方向光線を反射している
場合には、Y負の方向に上辺が短くなる台形歪みが大き
くなりすぎ、他の面で補正することが不可能になる。ま
た、逆に、Y負方向光線を反射している場合には、Y正
の方向に上辺が短くなる台形歪みが大きく発生し、他の
面で補正することが難しくなる。
は、この面で発生する台形歪みを少なくすることができ
ないので、台形歪みが発生しっ放しになる。つまり、1
以外の条件に入る値で、他の面とのバランスをとってお
互いに補正し合うことが重要である。
関するものである。今、対物光学系により形成された中
間像から観察者側に向けて、軸上主光線に沿ったに対し
X方向、Y方向に対して微小な高さΔの平行光線を通し
た際に、その光線が観察者側に最も近い面から射出する
軸上主光線に対する傾角のsinを前記Δで割った値を
それぞれ接眼光学系全体のX方向、Y方向のパワーと
し、それぞれをPX,PYとする。
近傍でのX方向、Y方向の面のパワーをそれぞれPX
n,PYnとする。その際、以下の条件を満足すること
が重要である。
眼光学系で発生する色収差を小さくすることと、回転非
対称な収差を効果的に補正するために設けた条件式であ
る。これらの条件式の上限を越えた場合は、回転非対称
面のパワーが強くなりすぎ、その回転非対称面で発生す
る回転非対称な収差が補正過剰となる。その結果、他の
面でその補正ができなくなる。同時に、所望の接眼光学
系全系のパワーを得るために、逆に屈折面で発生する色
収差の悪化を招き、回転非対称な収差補正とバランスを
とることが困難となる。
る。
ることが望ましい。 0.1<1/|PX×d/n|<1 ・・・(4−1) 0.1<1/|PY×d/n|<1 ・・・(4−2) ここで、dは、中間像よりも観察者側の像反転光学系を
展開したときの軸上主光線の長さ、nは中間像よりも観
察者側の像反転光学系の屈折率である。これら条件式の
下限を越えると、接眼光学系としてのパワーが強くなり
すぎ収差補正ができなくなるばかりか、接眼光学系の主
点位置が像反転光学系に入り込みすぎてしまい、像反転
を行うためには像反転光学系が大きくなりすぎてしま
う。また、上限を越えると、接眼光学系の主点位置を像
反転光学系内部に大きく移動することができず、接眼光
学系の焦点距離を小さくすることができなくなる。
ーが得られるので好ましい。
ることが望ましい。 0.03<PX<0.5 ・・・(5−1) 0.03<PY<0.5 ・・・(5−2) これらの条件式は接眼光学系の焦点距離を規定するもの
である。これらの下限を越えると、接眼光学系の焦点距
離が大きくなりすぎ、ファインダー倍率のアップを図る
ことができなくなってしまう。
ダー光学系及びそれを用いた装置の実施例の説明をす
る。図1に実施例1の実像式ファインダーの広角端での
Y−Z断面図(a)とX−Z断面図(b)を示す。ま
ず、座標系を説明すると、遠方の物点中心を通り、対物
光学系Obの開口中心を通過して中間像面S11中心に到
達し、さらに接眼光学系Ocを通り射出瞳中心に入射す
る光線を軸上主光線とし、その軸上主光線が光学系の第
1面S1 に交差するまでの直線によって定義される光軸
をZ軸とし、そのZ軸と直交しかつ実像式ファインダー
を構成する自由曲面各面の偏心面内の軸をY軸と定義
し、Z軸と直交しかつY軸と直交する軸をX軸とする。
り順に、正の屈折力を有する対物光学系Obと、像反転
光学部材として厚み(Z軸方向)を薄くできるポロプリ
ズムを用いた像反転光学系PPと、正の屈折力を有する
接眼光学系Ocとからなる実像式ファインダーである。
光学系を構成する面に物体側から順に符号S1 〜S18を
付与してあるが、その添字の番号は後記する構成パラメ
ータの面番号に一致する。なお、中間像面はS11、アイ
ポイントはS18である。
側より順に、負の屈折力の第1群G1と正の屈折力の第
2群G2と負の屈折力の第3群G3とからなり、各群の
間隔を変化させることで変倍を行う変倍比が約3倍のズ
ームレンズであり、第3面S3 、第4面S4 、第5面S
5 に以下の式(d)で与えられる回転対称な非球面を用
いている。対物光学系Obと中間像の間に少なくとも像
反転光学系の一部P1を配置する場合は、このような負
群先行のズームレンズを用いることにより光路長が確保
されるので、好ましい構成である。
ムが用いられており、それぞれが2つの反射面S8 、S
9 、S13、S14を有する2つのブロックP1、P2から
なり、その間の中間像面S11に対物光学系Obによる物
体の中間像が形成される。本実施例では、そのポロプリ
ズムの中、中間像よりも観察者側にあるブロックP2の
2つの反射面S13、S14に下記の式(a)で与えられる
回転非対称な面を適用しており、その入射側の屈折面S
12にも曲率を付けている。また、同時に、物体側のブロ
ックP1の入射側の屈折面S7 にも曲率を付け、そこに
下記式(d)で与えられる回転対称な非球面を導入して
いる。また、接眼光学系Ocは正レンズ1枚からなり、
物体側の面S16に下記式(d)で与えられる回転対称な
非球面を導入している。
眼光学系Ocの間に配置されたポロプリズム内部にパワ
ーを持つことになるので、像反転に必要なだけの光路長
を確保したまま、接眼光学系Ocの主点をポロプリズム
内部に移動させることが可能となり、接眼光学系Ocの
焦点距離を小さくすることが可能となる。
軸(軸上主光線)とし、yを光軸と垂直な方向にとる。
ここで、Rは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A、B、
C、D…はそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面
係数である。なお、この定義式のZ軸が回転対称非球面
の軸となる。
なる。
ついて詳しく説明すると、図2に実施例1の対物光学系
Obの広角端(a)、標準状態(b)、望遠端(c)で
の各群G1〜G3の位置を像反転光学系PPの入射側の
屈折面S7 を基準にして示してある。第1群G1は両凹
負レンズ、第2群G2は両凸正レンズ、第3群G3は物
体側に凸の負メニスカスレンズからなる。広角端から望
遠端にかけて、第1群G1は広角端から標準状態まで若
干観察側へ後退し、標準状態から望遠端までは物体側へ
繰り出され、望遠端で広角端と同じ位置になり、また、
第2群G2、第3群G3は観察側から物体側へ繰り出さ
れるが、第2群G2の方が速度が速い。
平半画角22.258〜15.043〜9.240°、
垂直半画角12.586〜8.542〜5.274°、
瞳径は直径4mmである。この実施例の構成パラメータ
は後記するが、構成パラメータ中、偏心が与えられてい
る面については、その前の面から射出する軸上主光線に
沿ってその前の面からの距離で定義される間隔で与えら
れる位置を原点とし、その原点からその軸上主光線の進
む方向を新たなZ軸とし、それに伴ってY−Z断面内で
新たなZ軸に直交する方向を新たなY軸、X−Z断面内
で新たなZ軸に直交する方向を新たなX軸とする。そし
て、その原点に対する新たなX軸方向、Y軸方向、Z軸
方向の偏心量(それぞれx、y、z)と、その面の中心
軸(自由曲面については、(a)式のZ軸、回転対称非
球面については、(d)式のZ軸。)の新たなX軸、Y
軸、Z軸それぞれを中心とする傾き角(°)(それぞれ
α、β、γ)とが与えられている。なお、その場合、α
とβの正はそれぞれの軸の正方向に対しての反時計回り
を、γの正はZ軸の正方向に対しての時計回りを意味す
る。その他、球面、(回転対称)非球面の近軸曲率半
径、面間隔(反射後に符号が反転する。)、媒質の屈折
率、アッベ数が慣用法に従って与えられている。また、
後記する構成パラメータにおいて、データの記載されて
いない非球面に関する項は0である。屈折率については
d線(波長587.56nm)に対するものを表記して
ある。長さの単位はmmであるが、もちろん任意の係数
倍をしてもよい。以上、実施例2以降についても同じ。
Obは、以下の条件式の何れかあるいは両方を満足する
ことが好ましい。 −4.0<f1 /fW <0 ・・・(6−1) 0<|dz2/dz1|<2.0 ・・・(6−2) ここで、f1 は第1群G1の焦点距離、fW は中間像を
形成するための広角端での対物光学系Ob全系の焦点距
離、dz1は第1群G1と第2群G2の広角端から望遠
端にかけての群間隔の変化量、dz2は第2群G2と第
3群G3の広角端から望遠端にかけての群間隔の変化量
である。
で発生が顕著な回転対称の負のディストーションを小さ
くしたまま、バックフォーカスを十分にとるための条件
式である。この下限の−0.4を越えると、バックフォ
ーカスはとれるが、負のディストーションの発生が大き
くなりすぎ、それを他の面で補正することができなくな
る。また、上限の0を越えると負のディストーション自
体は小さくなるが、バックフォーカスが十分に確保でき
なくなり、同時に対物光学系の小型化も困難になる。
がら対物光学系の小型化を達成するための条件式であ
る。この上限の2.0を越えると、第3レンズ群に対し
第1、第2レンズ群の移動量が大きくなりすぎ、特に望
遠端で対物光学系の小型化が図れなくなる。
角端(a)、標準状態(b)、望遠端(c)でのY−Z
断面図を示す。実施例2は、図3に示すように、物体側
より順に、正の屈折力を有する対物光学系Obと、像反
転光学部材として高さ(Y軸方向)を小さくできるダハ
プリズムP3とペンタプリズムP4を用いた像反転光学
系PPと、正の屈折力を有する接眼光学系Ocとからな
る実像式ファインダーである。光学系を構成する面に物
体側から順に符号S1 〜S17を付与してあるが、その添
字の番号は後記する構成パラメータの面番号に一致す
る。なお、中間像面はS10、アイポイントはS17であ
る。
側より順に、負の屈折力の第1群G1と正の屈折力の第
2群G2と正の屈折力の第3群G3とからなり、各群の
間隔を変化させることで変倍を行う変倍比が約3倍のズ
ームレンズであり、第1面S1 、第3面S3 、第5面S
5 、第6面S6 に前記式(d)で与えられる回転対称な
非球面を用いている。また、第8面S8 はダハプリズム
P3のダハ面である。そして、像反転光学系PPを構成
するダハプリズムP3とペンタプリズムP4の間の中間
像面S10に対物光学系Obによる物体の中間像が形成さ
れる。本実施例では、その中間像よりも観察者側にある
ペンタプリズムP4の2つの反射面S12とS13に前記式
(a)で与えられる回転非対称な面を適用しており、そ
の入射側の屈折面S11にも曲率を付けている。また、接
眼光学系Ocは正レンズ1枚からなり、物体側の面S15
に前記式(d)で与えられる回転対称な非球面を導入し
ている。
眼光学系Ocの間に配置されたペンタプリズムP4内部
にパワーを持つこととなるので、像反転に必要なだけの
光路長を確保したまま、接眼光学系Ocの主点をペンタ
プリズムP4内部に移動させることが可能となり、接眼
光学系Ocの焦点距離を小さくすることが可能となる。
ついて詳しく説明すると、第1群G1は両凹負レンズ、
第2群G2は物体側に凸の正メニスカスレンズ、第3群
G3は観察側に凸の正メニスカスレンズからなる。広角
端から望遠端にかけて、第1群G1は広角端から標準状
態まで若干観察側へ後退し、標準状態から望遠端までは
物体側へ繰り出され、望遠端で広角端より後退した位置
になり、また、第2群G2、第3群G3は観察側から物
体側へ繰り出されるが、第3群G3の方が速度が速い。
平半画角27.917〜17.459〜10.826
°、垂直半画角19.089〜12.051〜7.48
9°、瞳径は直径5mmである。本実施例の対物光学系
Obも、条件式(6−1)、(6−2)を満足する。
角端(a)、標準状態(b)、望遠端(c)でのY−Z
断面図を示す。実施例3は、図4に示すように、物体側
より順に、正の屈折力を有する対物光学系Obと、像反
転光学部材としてダハプリズムP3とペンタプリズムP
4を用いた像反転光学系PPとからなる実像式ファイン
ダーである。本実施例においては、接眼光学系は、像反
転光学系PPのペンタプリズムP4と一体化している。
光学系を構成する面に物体側から順に符号S1〜S15を
付与してあるが、その添字の番号は後記する構成パラメ
ータの面番号に一致する。なお、中間像面はS10、アイ
ポイントはS15である。
側より順に、負の屈折力の第1群G1と正の屈折力の第
2群G2と正の屈折力の第3群G3とからなり、各群の
間隔を変化させることで変倍を行う変倍比が約3倍のズ
ームレンズであり、第1面S1 、第3面S3 、第5面S
5 、第6面S6 に前記式(d)で与えられる回転対称な
非球面を用いている。また、第8面S8 はダハプリズム
P3のダハ面である。そして、像反転光学系PPを構成
するダハプリズムP3とペンタプリズムP4の間の中間
像面S10に対物光学系Obによる物体の中間像が形成さ
れる。本実施例では、その中間像よりも観察者側にある
ペンタプリズムP4の2つの反射面S12とS13に前記式
(a)で与えられる回転非対称な面を適用しており、そ
の入射側の屈折面S11、射出側の屈折面S14にも曲率を
付けている。
ついて詳しく説明すると、第1群G1は両凹負レンズ、
第2群G2は物体側に凸の正メニスカスレンズ、第3群
G3は観察側に凸の正メニスカスレンズからなる。広角
端から望遠端にかけて、第1群G1は広角端から標準状
態まで若干観察側へ後退し、標準状態から望遠端までは
物体側へ繰り出され、望遠端で広角端より後退した位置
になり、また、第2群G2、第3群G3は観察側から物
体側へ繰り出されるが、第3群G3の方が速度が速い。
平半画角27.917〜17.459〜10.826
°、垂直半画角19.089〜12.051〜7.48
9°、瞳径は直径5mmである。本実施例の対物光学系
Obも、条件式(6−1)、(6−2)を満足する。
角端でのY−Z断面図(a)とX−Z断面図(b)を示
す。実施例4は、図5に示すように、物体側より順に、
正の屈折力を有する対物光学系Obと、像反転光学部材
としてのポロプリズムを用いた像反転光学系PPとから
なる実像式ファインダーである。本実施例においては、
接眼光学系は、像反転光学系PPのプリズムブロックP
2と一体化している。光学系を構成する面に物体側から
順に符号S1 〜S16を付与してあるが、その添字の番号
は後記する構成パラメータの面番号に一致する。なお、
中間像面はS11、アイポイントはS16である。
側より順に、負の屈折力の第1群G1と正の屈折力の第
2群G2と負の屈折力の第3群G3とからなり、各群の
間隔を変化させることで変倍を行う変倍比が約3倍のズ
ームレンズであり、第3面S3 、第4面S4 、第5面S
5 に前記式(d)で与えられる回転対称な非球面を用い
ている。
ムが用いられており、それぞれが2つの反射面S8 、S
9 、S13、S14を有する2つのブロックP1、P2から
なり、その間の中間像面S11に対物光学系Obによる物
体の中間像が形成される。本実施例では、そのポロプリ
ズムの中、中間像よりも観察者側にあるブロックP2の
2つの反射面S13、S14に前記式(a)で与えられる回
転非対称な面を適用しており、その入射側の屈折面S12
に曲率を付け、その射出側の屈折面S15にも曲率を付
け、そこに前記式(d)で与えられる回転対称な非球面
を導入している。また、同時に、物体側のブロックP1
の入射側の屈折面S7 にも曲率を付け、そこに前記式
(d)で与えられる回転対称な非球面を導入している。
ついて詳しく説明すると、図6に実施例1の対物光学系
Obの広角端(a)、標準状態(b)、望遠端(c)で
の各群G1〜G3の位置を像反転光学系PPの入射側の
屈折面S7 を基準にして示してある。第1群G1は両凹
負レンズ、第2群G2は両凸正レンズ、第3群G3は物
体側に凸の負メニスカスレンズからなる。広角端から望
遠端にかけて、第1群G1は広角端から標準状態まで若
干観察側へ後退し、標準状態から望遠端までは物体側へ
繰り出され、望遠端で広角端と同じ位置になり、また、
第2群G2、第3群G3は観察側から物体側へ繰り出さ
れるが、第2群G2の方が速度が速い。
平半画角22.258〜15.043〜9.240°、
垂直半画角12.586〜8.542〜5.274°、
瞳径は直径4mmである。本実施例の対物光学系Ob
も、条件式(6−1)、(6−2)を満足する。
角端でのY−Z断面図(a)とX−Z断面図(b)を示
す。実施例5は、図7に示すように、物体側より順に、
正の屈折力を有する対物光学系Obと、像反転光学部材
としてのポロプリズムを用いた像反転光学系PPと、正
の屈折力を有する接眼光学系Ocとからなる実像式ファ
インダーである。光学系を構成する面に物体側から順に
符号S1 〜S18を付与してあるが、その添字の番号は後
記する構成パラメータの面番号に一致する。なお、中間
像面はS11、アイポイントはS18である。
側より順に、負の屈折力の第1群G1と正の屈折力の第
2群G2と負の屈折力の第3群G3とからなり、各群の
間隔を変化させることで変倍を行う変倍比が約3倍のズ
ームレンズであり、第3面S3 、第4面S4 、第5面S
5 に前記式(d)で与えられる回転対称な非球面を用い
ている。
ムが用いられており、それぞれが2つの反射面S8 、S
9 、S13、S14を有する2つのブロックP1、P2から
なり、その間の中間像面S11に対物光学系Obによる物
体の中間像が形成される。本実施例では、そのポロプリ
ズムの中、中間像よりも観察者側にあるブロックP2の
2つの反射面S13、S14に前記式(a)で与えられる回
転非対称な面を適用しており、その入射側の屈折面S12
に曲率を付けている。また、同時に、物体側のブロック
P1の入射側の屈折面S7 にも曲率を付け、そこに前記
式(d)で与えられる回転対称な非球面を導入してい
る。また、接眼光学系Ocは正レンズ1枚からなり、物
体側の面S16に下記式(d)で与えられる回転対称な非
球面を導入している。本実施例では、特に回転非対称面
を用いることで色収差補正を行った例である。
平半画角22.258〜15.043〜9.240°、
垂直半画角12.586〜8.542〜5.274°、
瞳径は直径4mmである。本実施例の対物光学系Ob
も、条件式(6−1)、(6−2)を満足する。
構成することはもちろんであるが、有機材料で構成すれ
ばコスト的にも有利であり、その場合、アモルファスポ
リオレフィンのような低吸湿材料を用いれば、環境によ
る性能変化も少なくて好ましい。
プリズム、ペンタプリズム、ダハプリズムを適用するこ
とができるのはもちろんであるが、それ以外に、ペチャ
ンプリズム、偏角プリズムや直角プリズム、楔型プリズ
ムやペンタダハプリズム等が適用できるはもちろんであ
る。特に、像反転部材にプリズムを用いる場合は、プリ
ズムによる裏面反射のため、表面反射と同じパワーを得
るのにその反射面の曲率を緩くすることが可能である。
そのため、特に像面湾曲に影響のあるペッツバール和を
小さくできるので、フラットな像面を得ることができる
ので好ましい。同時に、反射面であることで、色収差の
発生もないので、性能上好ましい。
心して配置された各面の偏心面と略同一の面を対称面と
なるようにすることで、対称面を挟んで左右両側を対称
にすることができ、収差補正と製作性を大幅に向上する
ことができる。
タを示す。なお、構成パラメータ中、回転非対称面は自
由曲面“FFS”と表記されている。 実施例1 面番号 曲率半径 間隔 偏心 屈折率 アッベ数 物体面 ∞ 3000.0000 1 -19.3352 1.00 1.5842 30.5 2 8.8006 d1 3 5.4625 2.20 1.5254 55.8 (非球面1) 4 -6.9319 d2 (非球面2) 5 69.5054 1.00 1.5842 30.5 (非球面3) 6 4.3912 d3 7 7.4331 3.62 1.5254 55.8 (非球面4) 8 ∞ -5.62 偏心(1) 1.5254 55.8 9 ∞ 4.62 偏心(2) 1.5254 55.8 10 ∞ 0.97 11 ∞ 0.00 (中間像面) 12 -17.9389 4.790 1.5254 55.8 13 FFS[1] -11.29 偏心(3) 1.5254 55.8 14 FFS[2] 11.06 偏心(4) 1.5254 55.8 15 ∞ 0.50 16 172.3724 2.50 1.4924 57.6 (非球面5) 17 -13.7238 18.5 18 ∞ (アイポイント) FFS[1] C5 5.8050×10-3 C7 1.1223×10-2 C8 2.4159×10-4 C10 2.0811×10-4 C12 3.3848×10-6 C14 -1.7427×10-5 C16 -8.3378×10-6 C17 2.0381×10-6 C19 -5.6187×10-6 C21 -1.5115×10-6 FFS[2] C5 3.4101×10-3 C7 6.7903×10-3 C8 4.9242×10-5 C10 7.7211×10-5 C12 -2.5796×10-6 C14 -1.7912×10-5 C16 -1.8411×10-5 C17 2.8550×10-7 C19 -9.4696×10-7 C21 -2.3788×10-6 非球面1 K -0.619092 A -0.115767×10-2 B -0.164226×10-3 C 0.159592×10-4 D -0.334236×10-5 非球面2 K -2.532097 A -0.743257×10-3 B -0.108186×10-3 C -0.441450×10-6 D -0.136853×10-5 非球面3 K 104.679869 A -0.530692×10-3 B 0.150688×10-3 C -0.379387×10-4 D 0.353657×10-5 非球面4 K -2.658845 A 0.466249×10-3 B 0.164076×10-3 C -0.350780×10-4 D 0.238071×10-5 非球面5 K -830.367904 A 0.318361×10-4 B -0.285290×10-5 C 0.933920×10-7 D -0.144591×10-8 偏心(1) x 0.000 y 0.000 z 0.000 α 0.00 β 45.00 γ 0.00 偏心(2) x 0.000 y 0.000 z 0.000 α 0.00 β 45.00 γ 0.00 偏心(3) x 0.000 y 0.000 z 0.000 α 135.00 β 0.00 γ 0.00 偏心(4) x 0.000 y 0.000 z 0.000 α -45.00 β 0.00 γ 0.00 ズーム間隔 広角端 標準状態 望遠端 d1 8.89600 5.05300 1.55000 d2 0.90000 1.86200 3.96300 d3 1.00000 3.36400 5.28200 PX =0.067860 PY =0.068890 1/|PX×d/n|=0.828 1/|PY×d/n|=0.816 f1 /fW =-1.423 |dz2/dz1| =0.417 第13面 |DY| =0.128736 |Cxn(R)| =1.089999 PXn/PX =1.009124 PYn/PY =0.514157 第14面 |DY| =0.035813 |Cxn(R)| =1.064767 PXn/PX =0.610555 PYn/PY =0.302037 。
望遠端での中心及びX方向、Y方向最大画角における横
収差状況をそれぞれ図9〜図11に示す。これら横収差
を表す図において、括弧内に示された数字は(水平(X
方向)画角,垂直(Y方向)画角)を表し、その画角に
おける横収差図を示す。ただし、これら横収差は接眼光
学系Ocの観察側に無収差結像レンズを配置してその結
像面上での横収差である。
は、例えば図12に示すような電子カメラのファインダ
ー光学系13に用いることができる。図12中、(a)
は前側から見た電子カメラの斜視図、(b)は後側から
見た電子カメラの斜視図、(c)は電子カメラの光学系
を示す光路図であり、電子カメラは、撮影用光路12を
有する撮影光学系11、ファインダー用光路14を有す
るファインダー光学系13、シャッター15、フラッシ
ュ16、液晶表示モニター17等を含み、ファインダー
光学系13は、例えば図1の実施例のように、対物光学
系Obと、像反転光学系PPと、接眼光学系Ocとから
なり、視野を直視できるタイプになっている。なお、フ
ァインダー光学系13の対物光学系Obの入射側には透
明なファインダー窓カバー21が配置されている。
系18と、赤外線カットフィルター等のフィルター19
と、撮影用対物光学系18の結像面に配置された電子撮
像素子20とからなり、この電子撮像素子20で撮像さ
れた被写体像あるいは記録装置に記録された映像が液晶
表示モニター17に表示される。
20の代わりに写真フィルムを配置して被写体像を撮影
する写真用コンパクトカメラのファインダー光学系に本
発明による実像式ファインダー光学系を用いることがで
きる。
及びそれを用いた装置は、例えば次にように構成するこ
とができる。 〔1〕 ファインダー用対物光学系と、前記ファインダ
ー用対物光学系によって形成された物体像を正立正像に
する像反転光学系と、接眼光学系とを備え、撮影用光路
と分離されたファインダー用光路を形成する実像式ファ
インダー光学系において、前記ファインダー用対物光学
系が、複数のレンズ群を有し、広角端から望遠端への変
倍に際し、前記複数のレンズ群の群間隔を変化するよう
に構成され、前記像反転光学系が、複数の反射面を有
し、前記複数の反射面の中、前記物体像よりも接眼光学
系側に配置された少なくとも1つの反射面の形状が光束
にパワーを与える曲面反射面にて形成されると共に、前
記像反転光学系が、前記曲面反射面によって発生する回
転非対称な偏心収差を補正する回転非対称面を備えてい
ることを特徴とする実像式ファインダー光学系。
記ファインダー用対物光学系によって形成された物体像
を正立正像にする像反転光学系と、接眼光学系とを備
え、撮影用光路と分離されたファインダー用光路を形成
する実像式ファインダー光学系において、前記像反転光
学系が、複数の反射面を有し、前記複数の反射面の中、
前記物体像よりも接眼光学系側に配置された少なくとも
1つの反射面の形状が光束にパワーを与える曲面反射面
にて形成されると共に、前記像反転光学系が、前記曲面
反射面によって発生する回転非対称な偏心収差を補正す
る回転非対称面を備えていると共に、以下の条件(3−
1)、(3−2)を満足することを特徴とする実像式フ
ァインダー光学系。 0<|PXn/PX|<5 ・・・(3−1) 0<|PYn/PY|<5 ・・・(3−2) ただし、物点中心を通り、対物光学系の絞り中心又は開
口中心を通過して中間像面中心に到達し、さらに接眼光
学系を通り瞳中心に入射する光線を軸上主光線とし、軸
上光線が前記回転非対称面に交差するまでの直線によっ
て定義される軸をZ軸とし、前記Z軸と直交し、かつ、
前記回転非対称面の偏心面内の軸をY軸と定義し、前記
Z軸と直交し、かつ、前記Y軸と直交する軸をX軸とす
るとき、PXn、PYnはそれぞれパワーを有する反射
面の軸上主光線近傍でのX方向、Y方向の面のパワー、
PX、PYは中間像から観察者側に向けて軸上主光線に
沿ったそれぞれX方向、Y方向に対して微小な高さΔの
平行光線を通した際に、その光線が観察者側に最も近い
面から射出する軸上主光線に対する傾角のsinを前記
Δで割った値であり、接眼光学系全体のX方向、Y方向
のパワーと定義される値である。
−1)、(3−2)を満足することを特徴とする実像式
ファインダー光学系。 0<|PXn/PX|<5 ・・・(3−1) 0<|PYn/PY|<5 ・・・(3−2) ただし、物点中心を通り、対物光学系の絞り中心又は開
口中心を通過して中間像面中心に到達し、さらに接眼光
学系を通り瞳中心に入射する光線を軸上主光線とし、軸
上光線が前記回転非対称面に交差するまでの直線によっ
て定義される軸をZ軸とし、前記Z軸と直交し、かつ、
前記回転非対称面の偏心面内の軸をY軸と定義し、前記
Z軸と直交し、かつ、前記Y軸と直交する軸をX軸とす
るとき、PXn、PYnはそれぞれパワーを有する反射
面の軸上主光線近傍でのX方向、Y方向の面のパワー、
PX、PYは中間像から観察者側に向けて軸上主光線に
沿ったそれぞれX方向、Y方向に対して微小な高さΔの
平行光線を通した際に、その光線が観察者側に最も近い
面から射出する軸上主光線に対する傾角のsinを前記
Δで割った値であり、接眼光学系全体のX方向、Y方向
のパワーと定義される値である。
て、前記回転非対称面が、前記物体像よりも接眼光学系
側に配置されていることを特徴とする実像式ファインダ
ー光学系。
て、前記回転非対称面が、前記像反転光学系が有する反
射面上に形成されていることを特徴とする実像式ファイ
ンダー光学系。
て、前記回転非対称面が、前記曲面反射面上に形成され
ていることを特徴とする実像式ファインダー光学系。
て、前記回転非対称面が、前記像反射光学系中に複数配
置されていることを特徴とする実像式ファインダー光学
系。
て、前記像反転光学系と前記接眼光学系が一体化されて
いることを特徴とする実像式ファインダー光学系。
て、以下の条件式(4−1)、(4−2)を満足するこ
とを特徴とする実像式ファインダー光学系。 0.1<1/|PX×d/n|<1 ・・・(4−1) 0.1<1/|PY×d/n|<1 ・・・(4−2) ただし、物点中心を通り、対物光学系の絞り中心又は開
口中心を通過して中間像面中心に到達し、さらに接眼光
学系を通り瞳中心に入射する光線を軸上主光線とし、軸
上光線が前記回転非対称面に交差するまでの直線によっ
て定義される軸をZ軸とし、前記Z軸と直交し、かつ、
前記回転非対称面の偏心面内の軸をY軸と定義し、前記
Z軸と直交し、かつ、前記Y軸と直交する軸をX軸とす
るとき、PX、PYは中間像から観察者側に向けて軸上
主光線に沿ったそれぞれX方向、Y方向に対して微小な
高さΔの平行光線を通した際に、その光線が観察者側に
最も近い面から射出する軸上主光線に対する傾角のsi
nを前記Δで割った値であり、接眼光学系全体のX方
向、Y方向のパワーと定義される値であり、dは中間像
よりも観察者側の像反転光学系を展開したときの軸上主
光線の長さ、nは中間像よりも観察者側の像反転光学系
の屈折率である。
いて、以下の条件式(5−1)、(5−2)を満足する
ことを特徴とする実像式ファインダー光学系。 0.03<PX<0.5 ・・・(5−1) 0.03<PY<0.5 ・・・(5−2) ただし、物点中心を通り、対物光学系の絞り中心又は開
口中心を通過して中間像面中心に到達し、さらに接眼光
学系を通り瞳中心に入射する光線を軸上主光線とし、軸
上光線が前記回転非対称面に交差するまでの直線によっ
て定義される軸をZ軸とし、前記Z軸と直交し、かつ、
前記回転非対称面の偏心面内の軸をY軸と定義し、前記
Z軸と直交し、かつ、前記Y軸と直交する軸をX軸とす
るとき、PX、PYは中間像から観察者側に向けて軸上
主光線に沿ったそれぞれX方向、Y方向に対して微小な
高さΔの平行光線を通した際に、その光線が観察者側に
最も近い面から射出する軸上主光線に対する傾角のsi
nを前記Δで割った値であり、接眼光学系全体のX方
向、Y方向のパワーと定義される値である。
おいて、以下の条件式(1−1)を満足することを特徴
とする実像式ファインダー光学系。 |DY|<0.5 ・・・(1−1) ただし、物点中心を通り、対物光学系の絞り中心又は開
口中心を通過して中間像面中心に到達し、さらに接眼光
学系を通り瞳中心に入射する光線を軸上主光線とし、軸
上光線が前記回転非対称面に交差するまでの直線によっ
て定義される軸をZ軸とし、前記Z軸と直交し、かつ、
前記回転非対称面の偏心面内の軸をY軸と定義し、前記
Z軸と直交し、かつ、前記Y軸と直交する軸をX軸とす
るとき、対物光学系が単焦点レンズの場合はその状態
で、ズームレンズの場合には広角端におけるY−Z面内
でX方向の最大画角の主光線が回転非対称面と交差する
点における前記回転非対称面の法線のtanの値と、軸
上主光線が前記回転非対称面と交差する点における前記
回転非対称面の法線のtanの値との差をDYとする。
おいて、前記回転非対称面が以下の条件(2−1)若し
くは(2−2)の何れか一方を満足するように形成され
たことを特徴とする実像式ファインダー光学系。 |Cxn(R)|<1 ・・・(2−1) 又は、 1<|Cxn(R)|<10 ・・・(2−2) ただし、物点中心を通り、対物光学系の絞り中心又は開
口中心を通過して中間像面中心に到達し、さらに接眼光
学系を通り瞳中心に入射する光線を軸上主光線とし、軸
上光線が前記回転非対称面に交差するまでの直線によっ
て定義される軸をZ軸とし、前記Z軸と直交し、かつ、
前記回転非対称面の偏心面内の軸をY軸と定義し、前記
Z軸と直交し、かつ、前記Y軸と直交する軸をX軸とす
るとき、対物光学系が単焦点レンズの場合はその状態
で、ズームレンズの場合には広角端におけるY正方向の
最大画角の主光線と、広角端におけるY負方向の最大画
角の主光線が、前記面と当たる部分のX方向の曲率の比
をCxn(R)とする。
おいて、前記ファインダー用対物光学系が、物体側から
順に、負の第1レンズ群と、正の第2レンズ群を含み、
広角端から望遠端への変倍に際して、前記第1レンズ群
と前記第2レンズ群との群間隔が狭くなるように構成さ
れていることを特徴とする実像式ファインダー光学系。
ンダー用対物光学系が、以下の条件(6−1)を満足す
ることを特徴とする実像式ファインダー光学系。 −4.0<f1 /fW <0 ・・・(6−1) ただし、f1 は第1レンズ群の焦点距離、fW は広角端
での前記ファインダー用対物光学系全系の焦点距離であ
る。
おいて、前記ファインダー用対物光学系が、物体側から
順に、負の第1レンズ群と、正の第2レンズ群と、正の
第3レンズ群とを含み、広角端から望遠端への変倍に際
して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の群間隔を
狭めると共に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の
群間隔を変化させるように構成されていることを特徴と
する実像式ファインダー光学系。
ンダー用対物光学系が、以下の条件(6−2)を満足す
ることを特徴とする実像式ファインダー光学系。 0<|dz2/dz1|<2.0 ・・・(6−2) ただし、dz1は第1レンズ群と第2レンズ群の広角端
から望遠端にかけての群間隔の変化量、dz2は第2レ
ンズ群と第3レンズ群の広角端から望遠端にかけての群
間隔の変化量である。
角端から望遠端への変倍に際して、前記第3レンズ群が
光軸上に移動するように構成されていることを特徴とす
る実像式ファインダー光学系。
において、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第
2レンズ群が光軸上を移動するように構成されているこ
とを特徴とする実像式ファインダー光学系。
において、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第
1レンズ群が光軸上を移動するようる構成されているこ
とを特徴とする実像式ファインダー光学系。
おいて、前記像反転光学系が、各々反射面を含んだ屈折
率(n)が1.3よりも大きい(n>1.3)媒質によ
って形成された2つのプリズム部材からなることを特徴
とする実像式ファインダー光学系。
プリズム部材の間に、前記ファインダー用対物光学系に
よる中間像が形成されるように構成されていることを特
徴とする実像式ファインダー光学系。
プリズム部材の中、前記物体像よりも観察者眼球側に配
置されたプリズム部材に前記回転非対称面と前記曲面反
射面とが配置されていることを特徴とする実像式ファイ
ンダー光学系。
おいて、前記回転非対称面が、対称面を1面のみ有する
回転非対称面にて形成されていることを特徴とする実像
式ファインダー光学系。
対称面が光軸をZ軸としたときに、このZ軸と垂直なX
軸若しくはY軸の何れか一方の軸に沿って前記1面のみ
の対称面が形成されていることを特徴とする実像式ファ
インダー光学系。
おいて、前記実像式ファインダー光学系、及び、前記撮
影用光路上に配置された撮影用対物光学系と前記撮影用
対物光学系によって形成される物体像を撮像するための
撮像素子とを有する撮影光学系を備えたことを特徴とす
るカメラ装置。
子が電子撮像素子からなることを特徴とする電子カメラ
装置。
によると、中間像よりも観察者側の像反転光学系の反射
面にパワーを持たせることにより接眼光学系の焦点距離
を小さくして、大きな像を観察することができる実像式
ファインダーを得ることができる。また、同時に、色収
差を小さくした実像式ファインダーを得ることが可能で
ある。
端での断面図である。
態(b)、望遠端(c)での各群の位置を示す図であ
る。
端(a)、標準状態(b)、望遠端(c)での断面図で
ある。
端(a)、標準状態(b)、望遠端(c)での断面図で
ある。
端での断面図である。
態(b)、望遠端(c)での各群の位置を示す図であ
る。
端での断面図である。
態(b)、望遠端(c)での各群の位置を示す図であ
る。
である。
差図である。
図である。
電子カメラを説明するための図である。
明するための概念図である。
明するための概念図である。
明するための概念図である。
するための図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 ファインダー用対物光学系と、前記ファ
インダー用対物光学系によって形成された物体像を正立
正像にする像反転光学系と、接眼光学系とを備え、撮影
用光路と分離されたファインダー用光路を形成する実像
式ファインダー光学系において、 前記ファインダー用対物光学系が、複数のレンズ群を有
し、広角端から望遠端への変倍に際し、前記複数のレン
ズ群の群間隔を変化するように構成され、 前記像反転光学系が、複数の反射面を有し、前記複数の
反射面の中、前記物体像よりも接眼光学系側に配置され
た少なくとも1つの反射面の形状が光束にパワーを与え
る曲面反射面にて形成されると共に、前記像反転光学系
が、前記曲面反射面によって発生する回転非対称な偏心
収差を補正する回転非対称面を備えていることを特徴と
する実像式ファインダー光学系。 - 【請求項2】 ファインダー用対物光学系と、前記ファ
インダー用対物光学系によって形成された物体像を正立
正像にする像反転光学系と、接眼光学系とを備え、撮影
用光路と分離されたファインダー用光路を形成する実像
式ファインダー光学系において、 前記像反転光学系が、複数の反射面を有し、前記複数の
反射面の中、前記物体像よりも接眼光学系側に配置され
た少なくとも1つの反射面の形状が光束にパワーを与え
る曲面反射面にて形成されると共に、前記像反転光学系
が、前記曲面反射面によって発生する回転非対称な偏心
収差を補正する回転非対称面を備えていると共に、 以下の条件(3−1)、(3−2)を満足することを特
徴とする実像式ファインダー光学系。 0<|PXn/PX|<5 ・・・(3−1) 0<|PYn/PY|<5 ・・・(3−2) ただし、物点中心を通り、対物光学系の絞り中心又は開
口中心を通過して中間像面中心に到達し、さらに接眼光
学系を通り瞳中心に入射する光線を軸上主光線とし、軸
上光線が前記回転非対称面に交差するまでの直線によっ
て定義される軸をZ軸とし、前記Z軸と直交し、かつ、
前記回転非対称面の偏心面内の軸をY軸と定義し、前記
Z軸と直交し、かつ、前記Y軸と直交する軸をX軸とす
るとき、PXn、PYnはそれぞれパワーを有する反射
面の軸上主光線近傍でのX方向、Y方向の面のパワー、
PX、PYは中間像から観察者側に向けて軸上主光線に
沿ったそれぞれX方向、Y方向に対して微小な高さΔの
平行光線を通した際に、その光線が観察者側に最も近い
面から射出する軸上主光線に対する傾角のsinを前記
Δで割った値であり、接眼光学系全体のX方向、Y方向
のパワーと定義される値である。 - 【請求項3】 請求項1又は2において、 前記像反転光学系と前記接眼光学系が一体化されている
ことを特徴とする実像式ファインダー光学系。
Priority Applications (2)
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JP10045170A JPH11242165A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 実像式ファインダー光学系及びそれを用いた装置 |
US09/257,251 US6078411A (en) | 1998-02-26 | 1999-02-25 | Real-image finder optical system and apparatus using the same |
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JP10045170A JPH11242165A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 実像式ファインダー光学系及びそれを用いた装置 |
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Family Applications (1)
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JP10045170A Pending JPH11242165A (ja) | 1998-02-26 | 1998-02-26 | 実像式ファインダー光学系及びそれを用いた装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6078411A (ja) |
JP (1) | JPH11242165A (ja) |
Cited By (1)
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US7212353B2 (en) | 2004-03-31 | 2007-05-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element, optical system, and optical device |
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