JP2000347104A - ファインダー光学系 - Google Patents
ファインダー光学系Info
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- JP2000347104A JP2000347104A JP11157841A JP15784199A JP2000347104A JP 2000347104 A JP2000347104 A JP 2000347104A JP 11157841 A JP11157841 A JP 11157841A JP 15784199 A JP15784199 A JP 15784199A JP 2000347104 A JP2000347104 A JP 2000347104A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光学系全体を小型にしつつ視野角の大きいフ
ァインダー像が観察できるファインダー光学系を得るこ
と。 【解決手段】 対物レンズからの光束で第1プリズムと
第2プリズムを通過させて該第1次結像面に物体像を形
成し、該物体像をダハ面を介して接眼レンズで観察する
ファインダー光学系において、該第1プリズムは該対物
レンズからの光束を入射させる第11入射面と、該第1
1入射面からの光束を射出させる第12射出面を有し、
該第2プリズムは該第12射出面と略平行で、それから
の光束を入射させる第21入射面と、該第21入射面か
らの光束を該第21入射面と同一面上の第23反射面側
に反射させる第22反射面と、該第23反射面で全反射
した光束を射出させる第24射出面とを有しているこ
と。
ァインダー像が観察できるファインダー光学系を得るこ
と。 【解決手段】 対物レンズからの光束で第1プリズムと
第2プリズムを通過させて該第1次結像面に物体像を形
成し、該物体像をダハ面を介して接眼レンズで観察する
ファインダー光学系において、該第1プリズムは該対物
レンズからの光束を入射させる第11入射面と、該第1
1入射面からの光束を射出させる第12射出面を有し、
該第2プリズムは該第12射出面と略平行で、それから
の光束を入射させる第21入射面と、該第21入射面か
らの光束を該第21入射面と同一面上の第23反射面側
に反射させる第22反射面と、該第23反射面で全反射
した光束を射出させる第24射出面とを有しているこ
と。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、実像式のファイン
ダー光学系に関し、さらに詳しくはレンズシャッターカ
メラ、電子スチルカメラ,デジタルカメラ等の光学機器
に好適な視野角の大きい実像式のファインダー光学系に
関する。
ダー光学系に関し、さらに詳しくはレンズシャッターカ
メラ、電子スチルカメラ,デジタルカメラ等の光学機器
に好適な視野角の大きい実像式のファインダー光学系に
関する。
【0002】
【従来の技術】現在、カメラ等の光学機器におけるファ
インダー光学系には視野枠の寸法を切り換えたり、対物
レンズ系をズームさせたりすることが要望されており、
これらを達成するものとして実像ファインダー光学系が
ある。
インダー光学系には視野枠の寸法を切り換えたり、対物
レンズ系をズームさせたりすることが要望されており、
これらを達成するものとして実像ファインダー光学系が
ある。
【0003】撮影光学系とは別体に設けた専用の対物レ
ンズを有した実像式のファインダー光学系は虚像式のフ
ァインダー光学系に比べて次の点で優れている。 (ア-1)光路間にハーフミラーを使用しない為、明るい視
界が得られる。 (ア-2)視野枠(ファインダー視野枠)がはっきり見え、
眼を振っても、視野が一定に定まる為、フレーミングが
しやすい。 (ア-3)対物レンズ系が小型化できる。
ンズを有した実像式のファインダー光学系は虚像式のフ
ァインダー光学系に比べて次の点で優れている。 (ア-1)光路間にハーフミラーを使用しない為、明るい視
界が得られる。 (ア-2)視野枠(ファインダー視野枠)がはっきり見え、
眼を振っても、視野が一定に定まる為、フレーミングが
しやすい。 (ア-3)対物レンズ系が小型化できる。
【0004】実像式のファインダー光学系として、2次
結像方式や1次結像方式がある。この中でも像反転プリ
ズムとしてポロプリズムやポロミラーまたはダハミラー
を用いたものが、例えば米国特許4545655号公報
で提案されている。
結像方式や1次結像方式がある。この中でも像反転プリ
ズムとしてポロプリズムやポロミラーまたはダハミラー
を用いたものが、例えば米国特許4545655号公報
で提案されている。
【0005】一方、最近の光学機器のコンパクト化に伴
ってファインダー光学系にも光学系全体が小型で視野角
の大きい実像式ファインダーが要望されている。
ってファインダー光学系にも光学系全体が小型で視野角
の大きい実像式ファインダーが要望されている。
【0006】ファインダー像を観察するときの視野角を
大きくする手段としては、大別して2通りの方法があ
る。 (イ-1)専用の対物レンズによって結像される1次結像面
サイズを大きくする。 (イ-2)1次結像面サイズを拡大して覗く接眼レンズのル
ーペ倍率をあげる為に、接眼レンズの焦点距離を短くす
る。
大きくする手段としては、大別して2通りの方法があ
る。 (イ-1)専用の対物レンズによって結像される1次結像面
サイズを大きくする。 (イ-2)1次結像面サイズを拡大して覗く接眼レンズのル
ーペ倍率をあげる為に、接眼レンズの焦点距離を短くす
る。
【0007】(イ-1)の方法は対物レンズの焦点距離を望
遠タイプとすることを意味し、対物レンズの小型化を阻
害する。また、1次結像面以降に像反転プリズムを用意
する際には、該プリズムの反射面の有効領域が大きくな
る為にプリズムの光路長が伸び、結果として、接眼レン
ズの焦点距離の短縮化と逆行する。
遠タイプとすることを意味し、対物レンズの小型化を阻
害する。また、1次結像面以降に像反転プリズムを用意
する際には、該プリズムの反射面の有効領域が大きくな
る為にプリズムの光路長が伸び、結果として、接眼レン
ズの焦点距離の短縮化と逆行する。
【0008】(イ-2)の方法は1次結像面と接眼レンズの
間に像反転プリズムを用意するときは、反転に必要な反
射回数を減らし、前記プリズムの光路長を減らす工夫が
必要である。一方、1次結像面までで像反転を完了する
場合は、対物レンズに長大なバックフォーカスを要求す
ることになり、レンズ系全体が大型化してくるので好ま
しくない。
間に像反転プリズムを用意するときは、反転に必要な反
射回数を減らし、前記プリズムの光路長を減らす工夫が
必要である。一方、1次結像面までで像反転を完了する
場合は、対物レンズに長大なバックフォーカスを要求す
ることになり、レンズ系全体が大型化してくるので好ま
しくない。
【0009】特開平8−179400号公報では、上記
の観点から小型化と視野角の拡大を図ったファインダー
光学系を提案している。図6は同公報で提案されている
ファインダー光学系の要部断面図である。
の観点から小型化と視野角の拡大を図ったファインダー
光学系を提案している。図6は同公報で提案されている
ファインダー光学系の要部断面図である。
【0010】図6のファインダー光学系は物体側から順
に、正の屈折力の対物レンズ61、ダハプリズム62、
コンデンサーレンズ63、1次結像面64、第1プリズ
ム65、第2プリズム66、接眼レンズ67で構成され
ている。対物レンズ61からの光束をダハプリズム62
のダハ面で反射させ、コンデンサーレンズ63を介して
1次結像面64に物体像を形成している。そして物体像
からの光を第1プリズム65の第1反射面68で一旦、
物体側に全反射させ、同じく第1プリズム65の第2反
射面69からの反射光を、今度は前記第1反射面68を
透過面として使用し、接眼レンズ67に導いている。
に、正の屈折力の対物レンズ61、ダハプリズム62、
コンデンサーレンズ63、1次結像面64、第1プリズ
ム65、第2プリズム66、接眼レンズ67で構成され
ている。対物レンズ61からの光束をダハプリズム62
のダハ面で反射させ、コンデンサーレンズ63を介して
1次結像面64に物体像を形成している。そして物体像
からの光を第1プリズム65の第1反射面68で一旦、
物体側に全反射させ、同じく第1プリズム65の第2反
射面69からの反射光を、今度は前記第1反射面68を
透過面として使用し、接眼レンズ67に導いている。
【0011】この方式は、従来のポロプリズムを使った
ものに比較すると、左右反転をダハにより行うために、
薄型化でき、1次結像面64から接眼レンズ67までの
光路長も比較的短くできるので、視野角の拡大も行いや
すい利点がある。
ものに比較すると、左右反転をダハにより行うために、
薄型化でき、1次結像面64から接眼レンズ67までの
光路長も比較的短くできるので、視野角の拡大も行いや
すい利点がある。
【0012】この場合、ダハ面の左右反射を1回と数え
ると、ファインダー光学系全系では、正立正像を得るに
は奇数回の反射が必要であり、3回もしくは5回程度の
反射回数で構成するのが良いとされている。これはプリ
ズムを構成する面のうち、反射面の面精度は透過面の約
2倍の精度を必要とすることもあり、製造上の難易度に
も大きくかかわってくる。
ると、ファインダー光学系全系では、正立正像を得るに
は奇数回の反射が必要であり、3回もしくは5回程度の
反射回数で構成するのが良いとされている。これはプリ
ズムを構成する面のうち、反射面の面精度は透過面の約
2倍の精度を必要とすることもあり、製造上の難易度に
も大きくかかわってくる。
【0013】また、反射回数が多くなると、1次結像面
サイズを大きくしたときに、光線有効領域が大きくなる
ことが重畳されて、結果としてファインダー光学系が飛
躍的に大型化する要因ともなる。
サイズを大きくしたときに、光線有効領域が大きくなる
ことが重畳されて、結果としてファインダー光学系が飛
躍的に大型化する要因ともなる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】実像式ファインダー光
学系において、対物レンズ系から1次結像面までにダハ
面の反射1回の反転プリズムを用いたとき、その光路長
と、1次結像面から接眼レンズまでの2回反射の反転プ
リズムを用いたとき、その光路長を比較すると、2回反
射の接眼レンズ側の反転プリズムの光路長が長くなり、
接眼レンズの焦点距離を短縮化して、ルーペ倍率をあげ
るには適していない。
学系において、対物レンズ系から1次結像面までにダハ
面の反射1回の反転プリズムを用いたとき、その光路長
と、1次結像面から接眼レンズまでの2回反射の反転プ
リズムを用いたとき、その光路長を比較すると、2回反
射の接眼レンズ側の反転プリズムの光路長が長くなり、
接眼レンズの焦点距離を短縮化して、ルーペ倍率をあげ
るには適していない。
【0015】一方、対物レンズ側に2回反射の反転プリ
ズムを用いると、対物レンズのバックフォーカスを長く
する必要があるが、これは対物レンズ系をレトロフォー
カスタイプの構成とすれば達成できる。しかし、接眼レ
ンズの反転プリズムは、該反転プリズムの光路長で、接
眼レンズの焦点距離が略決定されてしまう為に、接眼レ
ンズの焦点距離を短くするのが制限される。
ズムを用いると、対物レンズのバックフォーカスを長く
する必要があるが、これは対物レンズ系をレトロフォー
カスタイプの構成とすれば達成できる。しかし、接眼レ
ンズの反転プリズムは、該反転プリズムの光路長で、接
眼レンズの焦点距離が略決定されてしまう為に、接眼レ
ンズの焦点距離を短くするのが制限される。
【0016】本発明は、光学系全体が小型で、しかもフ
ァインダー像を観察するときの視野角の大きな光学系が
容易に得られる実像式のファインダー光学系の提供を目
的とする。
ァインダー像を観察するときの視野角の大きな光学系が
容易に得られる実像式のファインダー光学系の提供を目
的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明のファイ
ンダー光学系は、対物レンズからの光束で第1プリズム
と第2プリズムを通過させて該第1次結像面に物体像を
形成し、該物体像をダハ面を介して接眼レンズで観察す
るファインダー光学系において、該第1プリズムは該対
物レンズからの光束を入射させる第11入射面と、該第
11入射面からの光束を射出させる第12射出面を有
し、該第2プリズムは該第12射出面と略平行で、それ
からの光束を入射させる第21入射面と、該第21入射
面からの光束を該第21入射面と同一面上の第23反射
面側に反射させる第22反射面と、該第23反射面で全
反射した光束を射出させる第24射出面とを有している
ことを特徴としている。
ンダー光学系は、対物レンズからの光束で第1プリズム
と第2プリズムを通過させて該第1次結像面に物体像を
形成し、該物体像をダハ面を介して接眼レンズで観察す
るファインダー光学系において、該第1プリズムは該対
物レンズからの光束を入射させる第11入射面と、該第
11入射面からの光束を射出させる第12射出面を有
し、該第2プリズムは該第12射出面と略平行で、それ
からの光束を入射させる第21入射面と、該第21入射
面からの光束を該第21入射面と同一面上の第23反射
面側に反射させる第22反射面と、該第23反射面で全
反射した光束を射出させる第24射出面とを有している
ことを特徴としている。
【0018】請求項2の発明は請求項1の発明におい
て、前記第2プリズムの第23反射面から第24射出面
に至る光軸と前記接眼レンズの光軸とのなす角度θは、 70°<θ<90° であることを特徴としている。
て、前記第2プリズムの第23反射面から第24射出面
に至る光軸と前記接眼レンズの光軸とのなす角度θは、 70°<θ<90° であることを特徴としている。
【0019】請求項3の発明は請求項1または2の発明
において、前記第1プリズムと第2プリズムの材質の屈
折率を各々N1,N2としたとき、 N1<N2 であることを特徴としている。
において、前記第1プリズムと第2プリズムの材質の屈
折率を各々N1,N2としたとき、 N1<N2 であることを特徴としている。
【0020】請求項4の発明は請求項1,2または3の
発明において、前記第1プリズムと第2プリズムの光学
的作用面のうち、少なくとも1つは球面,非球面、また
は非回転対称非球面であることを特徴としている。
発明において、前記第1プリズムと第2プリズムの光学
的作用面のうち、少なくとも1つは球面,非球面、また
は非回転対称非球面であることを特徴としている。
【0021】請求項5の発明は請求項1,2または3の
発明において、前記1次結像面の近傍にフィールドレン
ズを設けたことを特徴としている。
発明において、前記1次結像面の近傍にフィールドレン
ズを設けたことを特徴としている。
【0022】請求項6の発明は請求項1から5のいずれ
か1項の発明において、前記ダハ面は、ダハミラーで構
成されたことを特徴としている。
か1項の発明において、前記ダハ面は、ダハミラーで構
成されたことを特徴としている。
【0023】請求項7の発明は請求項1から5のいずれ
か1項の発明において、前記ダハ面は、ダハプリズムで
構成されたことをと特徴としている。
か1項の発明において、前記ダハ面は、ダハプリズムで
構成されたことをと特徴としている。
【0024】請求項8の発明は請求項1から7のいずれ
か1項の発明において、前記対物レンズは、複数のレン
ズで構成され、最も物体側に負レンズを有することを特
徴としている。
か1項の発明において、前記対物レンズは、複数のレン
ズで構成され、最も物体側に負レンズを有することを特
徴としている。
【0025】請求項9の発明は請求項1から8のいずれ
か1項の発明において、前記第11射出面と前記第21
入射面は前記第1プリズムまたは前記第2のプリズムの
少なくとも一方に形成された突起により当接され、わず
かな空気間隔をもって隔てて配置されていることを特徴
としている。
か1項の発明において、前記第11射出面と前記第21
入射面は前記第1プリズムまたは前記第2のプリズムの
少なくとも一方に形成された突起により当接され、わず
かな空気間隔をもって隔てて配置されていることを特徴
としている。
【0026】請求項10の発明のファインダー光学系
は、対物レンズと、該対物レンズによって1次結像面に
形成した物体像を観察する接眼レンズとを有したファイ
ンダー光学系において、該対物レンズと該1次結像面の
間にあり、該対物レンズからの光束を全反射を含む2回
の反射を行うプリズム部材と、該1次結像面と該接眼レ
ンズの間にダハ面を備えたことを特徴としている。
は、対物レンズと、該対物レンズによって1次結像面に
形成した物体像を観察する接眼レンズとを有したファイ
ンダー光学系において、該対物レンズと該1次結像面の
間にあり、該対物レンズからの光束を全反射を含む2回
の反射を行うプリズム部材と、該1次結像面と該接眼レ
ンズの間にダハ面を備えたことを特徴としている。
【0027】請求項11の発明は請求項10の発明にお
いて、前記プリズム部材は前記対物レンズからの光束を
入射させる入射面と該入射面からの光束を射出させる射
出面を含む第1プリズムと、該第1プリズムを通過した
光束を一旦物体側に反射させる反射面と、前記第1プリ
ズムの射出面と略平行に配置され、該反射面からの光束
を全反射させる全反射面を利用した第2のプリズムと、
を有していることを特徴としている。
いて、前記プリズム部材は前記対物レンズからの光束を
入射させる入射面と該入射面からの光束を射出させる射
出面を含む第1プリズムと、該第1プリズムを通過した
光束を一旦物体側に反射させる反射面と、前記第1プリ
ズムの射出面と略平行に配置され、該反射面からの光束
を全反射させる全反射面を利用した第2のプリズムと、
を有していることを特徴としている。
【0028】請求項12の発明は請求項11の発明にお
いて、前記第2プリズムの全反射面によって反射された
光軸と、前記接眼レンズの光軸とのなす角は直角以下で
あることを特徴としている。
いて、前記第2プリズムの全反射面によって反射された
光軸と、前記接眼レンズの光軸とのなす角は直角以下で
あることを特徴としている。
【0029】請求項13の発明は請求項11または12
の発明において、前記第1のプリズムを構成する材料の
屈折率が、可視域において、前記第2プリズムを構成す
る材料の屈折率よりも低いことを特徴としている。
の発明において、前記第1のプリズムを構成する材料の
屈折率が、可視域において、前記第2プリズムを構成す
る材料の屈折率よりも低いことを特徴としている。
【0030】請求項14の発明は請求項11,12また
は13の発明において、前記第1プリズムの入射面と射
出面、そして前記第2プリズムの反射面と全反射面のう
ちの少なくとも1つの面は、平面でない球面,非球面,
非回転対称非球面であることを特徴としている。
は13の発明において、前記第1プリズムの入射面と射
出面、そして前記第2プリズムの反射面と全反射面のう
ちの少なくとも1つの面は、平面でない球面,非球面,
非回転対称非球面であることを特徴としている。
【0031】
【発明の実施の形態】実施形態1 図1は本発明の実施形態1の要部断面図である。
【0032】図中、1は変倍作用を有した対物レンズで
ある。対物レンズ1は負のレンズ群1aと正のレンズ群
1bとを有し、双方を光軸上の間隔を変化するように移
動させて変倍を行っている。4は第1プリズム、5は第
2のプリズムで、第1プリズム4に併設された突起部4
aにて、前記第2プリズム5に当接され、わずかな空気
間隔6を有して対向配置している。尚、突起部4aは逆
に第2プリズム5に併設してあっても良い。2は像面近
傍に配置されたフィールドレンズ、3は1次結像面であ
り、対物レンズ1による物体像(ファインダー像)が形
成されている。7はダハ面72を有したダハプリズムで
ある。8は接眼レンズ、9は観察者の瞳を示す。
ある。対物レンズ1は負のレンズ群1aと正のレンズ群
1bとを有し、双方を光軸上の間隔を変化するように移
動させて変倍を行っている。4は第1プリズム、5は第
2のプリズムで、第1プリズム4に併設された突起部4
aにて、前記第2プリズム5に当接され、わずかな空気
間隔6を有して対向配置している。尚、突起部4aは逆
に第2プリズム5に併設してあっても良い。2は像面近
傍に配置されたフィールドレンズ、3は1次結像面であ
り、対物レンズ1による物体像(ファインダー像)が形
成されている。7はダハ面72を有したダハプリズムで
ある。8は接眼レンズ、9は観察者の瞳を示す。
【0033】本実施形態では対物レンズ1と1次結像面
3との間にあり、対物レンズ1からの光束を通過させる
第11入射面41と第11入射面からの光束を射出させ
る第12射出面を有した第1プリズム4と、該第1プリ
ズム4を通過した光束を入射させる第21入射面51と
第21入射面からの光束を一旦物体側に反射させる第2
2反射面52と第12射出面42と略平行に配置され、
全反射を利用した第23反射面51a、そして光束を射
出させる第24射出面を有した第2のプリズム5とを配
置し、かつ前記1次結像面3と接眼レンズ8との間にダ
ハ面72を備えたことを特徴としている。
3との間にあり、対物レンズ1からの光束を通過させる
第11入射面41と第11入射面からの光束を射出させ
る第12射出面を有した第1プリズム4と、該第1プリ
ズム4を通過した光束を入射させる第21入射面51と
第21入射面からの光束を一旦物体側に反射させる第2
2反射面52と第12射出面42と略平行に配置され、
全反射を利用した第23反射面51a、そして光束を射
出させる第24射出面を有した第2のプリズム5とを配
置し、かつ前記1次結像面3と接眼レンズ8との間にダ
ハ面72を備えたことを特徴としている。
【0034】次に本実施形態の光路について説明する。
【0035】図示しない物体からの光束を投影レンズと
は独立に設けた専用の対物レンズ1で、1次結像面3に
結像する際に、前記第1のプリズム4の第11入射面4
1を通過した光束は、前記第1プリズム4の第12射出
面42を通って、第2プリズム5に導かれる。第2プリ
ズム5の第21入射面51は、前記第1プリズム4の第
12射出面42と略平行に近接配置され、該第21入射
面51を通過した光束は、第2プリズム5の第22反射
面52で、一旦物体側に反射され、次に前記第2プリズ
ム5の第21入射面51と同一の面である第23反射面
51aで全反射する。この場合、第22反射面52から
の光束が、第2プリズム5から空気間隔6に透過しない
為の臨界角条件を満足するように、反射面角度または第
2プリズム5の材料の屈折率等を設定している。
は独立に設けた専用の対物レンズ1で、1次結像面3に
結像する際に、前記第1のプリズム4の第11入射面4
1を通過した光束は、前記第1プリズム4の第12射出
面42を通って、第2プリズム5に導かれる。第2プリ
ズム5の第21入射面51は、前記第1プリズム4の第
12射出面42と略平行に近接配置され、該第21入射
面51を通過した光束は、第2プリズム5の第22反射
面52で、一旦物体側に反射され、次に前記第2プリズ
ム5の第21入射面51と同一の面である第23反射面
51aで全反射する。この場合、第22反射面52から
の光束が、第2プリズム5から空気間隔6に透過しない
為の臨界角条件を満足するように、反射面角度または第
2プリズム5の材料の屈折率等を設定している。
【0036】更に、第23反射面51aで全反射した光
束は、第2プリズム5の第24射出面53より射出し、
フィールドレンズ2に入射し、フィールドレンズ2の光
学作用を得て、1次結像面3上に良好な物体像を形成す
る。観察者9は、上記1次結像面3上の視野像(物体
像)をダハプリズム7と接眼レンズ8を介して、正立正
像として拡大観察する。71はダハプリズム7の入射
面、72はダハ面、73は射出面であり、上記構成にお
いては、反射回数が3回であるので、ダハ面72の像反
転が必要である。
束は、第2プリズム5の第24射出面53より射出し、
フィールドレンズ2に入射し、フィールドレンズ2の光
学作用を得て、1次結像面3上に良好な物体像を形成す
る。観察者9は、上記1次結像面3上の視野像(物体
像)をダハプリズム7と接眼レンズ8を介して、正立正
像として拡大観察する。71はダハプリズム7の入射
面、72はダハ面、73は射出面であり、上記構成にお
いては、反射回数が3回であるので、ダハ面72の像反
転が必要である。
【0037】但し、撮像装置(カメラ)に本実施形態の
ファインダーを実装する場合、紙面と垂直な方向をカメ
ラの縦方向とするか、横方向とするかは、カメラの形態
に合わせて、適宜決定して実装すれば良い。
ファインダーを実装する場合、紙面と垂直な方向をカメ
ラの縦方向とするか、横方向とするかは、カメラの形態
に合わせて、適宜決定して実装すれば良い。
【0038】今、座標軸X−Yを図中の如く定義し、Z
方向をそれと直交方向とする第1プリズム4の第11入
射面41の光軸中心を原点にしたとき、各面の頂点座標
と各面の法線の方向余弦を表1に示す。表では1次結像
面の大きさをY方向7.0、Z方向3.9としたときに
各面の有効領域を確保した場合である。
方向をそれと直交方向とする第1プリズム4の第11入
射面41の光軸中心を原点にしたとき、各面の頂点座標
と各面の法線の方向余弦を表1に示す。表では1次結像
面の大きさをY方向7.0、Z方向3.9としたときに
各面の有効領域を確保した場合である。
【0039】
【表1】
【0040】ここで、第1プリズム4の第11入射面4
1から、第2プリズム5の第24射出面53までの空気
換算光路長をa、ダハプリズム7の入射面71から射出
面73までの光路長をbとすると、本実施例では、 a=25.79 b=15.29 となり、接眼側に配置した像反転プリズム7の光路長の
方が圧倒的に短いことが判る。したがって、接眼レンズ
8の焦点距離を短くすることができ、これによってルー
ペ倍率(ファインダー倍率)を上げ、拡大した視野像を
容易に得ている。
1から、第2プリズム5の第24射出面53までの空気
換算光路長をa、ダハプリズム7の入射面71から射出
面73までの光路長をbとすると、本実施例では、 a=25.79 b=15.29 となり、接眼側に配置した像反転プリズム7の光路長の
方が圧倒的に短いことが判る。したがって、接眼レンズ
8の焦点距離を短くすることができ、これによってルー
ペ倍率(ファインダー倍率)を上げ、拡大した視野像を
容易に得ている。
【0041】実施形態2 図2は本発明の実施形態2の要部断面図である。本実施
形態では第1プリズム4と第2プリズム5の光路長を短
縮する為に、第2プリズム5の第23反射面51aによ
って反射された光軸と、接眼レンズ8の光軸のなす角θ
を直角(90°)以下(70°<θ<90°)に設定し
ている。本実施形態1と同じ機能については、図中、同
一の符号を使用している。
形態では第1プリズム4と第2プリズム5の光路長を短
縮する為に、第2プリズム5の第23反射面51aによ
って反射された光軸と、接眼レンズ8の光軸のなす角θ
を直角(90°)以下(70°<θ<90°)に設定し
ている。本実施形態1と同じ機能については、図中、同
一の符号を使用している。
【0042】本実施形態では、第1プリズム4の第11
入射面がフィールドレンズ作用を有した球面43となっ
ている。これは収差補正上の自由度を上げる為に、非球
面であっても良い。通常、ファインダープリズムは透明
樹脂材料を使用するので、このことは製造上の大きな欠
点とはならない。更に、本実施形態ではダハ面反射を2
つのミラーより成るダハミラー74で構成している。ダ
ハミラー74を使用したとき、ダハプリズムに比較し
て、光路長は伸びるが、ダハ面を形成しやすい利点があ
るので、見えの良好なファインダー光学系が実現でき
る。また、全反射を考慮せずにすむ。
入射面がフィールドレンズ作用を有した球面43となっ
ている。これは収差補正上の自由度を上げる為に、非球
面であっても良い。通常、ファインダープリズムは透明
樹脂材料を使用するので、このことは製造上の大きな欠
点とはならない。更に、本実施形態ではダハ面反射を2
つのミラーより成るダハミラー74で構成している。ダ
ハミラー74を使用したとき、ダハプリズムに比較し
て、光路長は伸びるが、ダハ面を形成しやすい利点があ
るので、見えの良好なファインダー光学系が実現でき
る。また、全反射を考慮せずにすむ。
【0043】第1プリズムの材料の屈折率N1を実施形
態1の場合に対して,N1(nd)=1.492、第2
プリズムの屈折率N2をN2(nd)=1.58なる値
としており、全反射条件を緩やかにすると共に、光路長
の短縮化を可能としている。即ち、N1<N2となるよ
うにしている。
態1の場合に対して,N1(nd)=1.492、第2
プリズムの屈折率N2をN2(nd)=1.58なる値
としており、全反射条件を緩やかにすると共に、光路長
の短縮化を可能としている。即ち、N1<N2となるよ
うにしている。
【0044】本実施形態では第2プリズム5の第23反
射面51aによって反射された光軸と、接眼レンズ8の
光軸とのなす角θは直角以下を満足することで、それぞ
れの光路長を短縮している。この第2プリズム5の第2
3反射面51aによって反射された光軸と、接眼レンズ
の光軸とのなす角θを直角以下にする手段としては、第
2プリズム5の各反射面角度を適切に設定することや、
第1プリズム4と第2プリズム5のプリズムの材料の屈
折率に差を与えることで達成している。
射面51aによって反射された光軸と、接眼レンズ8の
光軸とのなす角θは直角以下を満足することで、それぞ
れの光路長を短縮している。この第2プリズム5の第2
3反射面51aによって反射された光軸と、接眼レンズ
の光軸とのなす角θを直角以下にする手段としては、第
2プリズム5の各反射面角度を適切に設定することや、
第1プリズム4と第2プリズム5のプリズムの材料の屈
折率に差を与えることで達成している。
【0045】一般に、第2プリズムでは、全反射を利用
する為に、第1プリズムの屈折率N1に比べて第2プリ
ズムの材料の屈折率N2を高くするほうが、利点が多
い。
する為に、第1プリズムの屈折率N1に比べて第2プリ
ズムの材料の屈折率N2を高くするほうが、利点が多
い。
【0046】図3は本発明の実施形態3の要部断面図で
ある。
ある。
【0047】本実施形態は図1の実施形態1に比べて対
物レンズ1と第2プリズム5が異なっており、また、フ
ィールドレンズを用いていない点が異なっており、その
他の構成は同じである。本実施形態は対物レンズ1を物
体側より順に負の屈折力の第1a群1a、負の屈折力の
第1b群1b、正の屈折力の第1c群1cの3つのレン
ズ群より構成し、矢印の如く、第1b群と第1c群を物
体側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行ってい
る。第1プリズム4とダハプリズム7、そして接眼レン
ズ8は図1の実施形態1と同じである。
物レンズ1と第2プリズム5が異なっており、また、フ
ィールドレンズを用いていない点が異なっており、その
他の構成は同じである。本実施形態は対物レンズ1を物
体側より順に負の屈折力の第1a群1a、負の屈折力の
第1b群1b、正の屈折力の第1c群1cの3つのレン
ズ群より構成し、矢印の如く、第1b群と第1c群を物
体側へ移動させて広角端から望遠端への変倍を行ってい
る。第1プリズム4とダハプリズム7、そして接眼レン
ズ8は図1の実施形態1と同じである。
【0048】第2プリズム5は第22反射面52を球
面,非球面,自由曲面等より構成している。これによっ
て良好なる物体像の観察を容易にしている。
面,非球面,自由曲面等より構成している。これによっ
て良好なる物体像の観察を容易にしている。
【0049】図4は図3の実施形態3の具体的な数値例
に基づいて、各要素を光路を展開したときの要部断面図
である。
に基づいて、各要素を光路を展開したときの要部断面図
である。
【0050】図4においてGは第1プリズム4と第2プ
リズム5を1つのガラスブロックとしてR13は1次結
像面である。ダハプリズム7は省略し、空気換算長で示
している。
リズム5を1つのガラスブロックとしてR13は1次結
像面である。ダハプリズム7は省略し、空気換算長で示
している。
【0051】数値実施例では、物体側に強い負のレンズ
群を配置し、レトロフォーカスタイプの構成をとってい
るので、像反転プリズムが挿入できるバックを十分確保
している。特に本発明のファインダー光学系は、対物レ
ンズ側の反転プリズムの光路長が、接眼レンズ側の反転
プリズムの光路長より長くなる傾向にあるので、バック
フォーカスの長い、即ち、対物レンズの物体側に強い発
散作用を有する負レンズを配置している。
群を配置し、レトロフォーカスタイプの構成をとってい
るので、像反転プリズムが挿入できるバックを十分確保
している。特に本発明のファインダー光学系は、対物レ
ンズ側の反転プリズムの光路長が、接眼レンズ側の反転
プリズムの光路長より長くなる傾向にあるので、バック
フォーカスの長い、即ち、対物レンズの物体側に強い発
散作用を有する負レンズを配置している。
【0052】図5(a),(b)は実施形態3の数値例
をmm単位で表わしたときの物体距離3mのときの広角
端と望遠端の収差図である。
をmm単位で表わしたときの物体距離3mのときの広角
端と望遠端の収差図である。
【0053】次に図4の実施形態3の数値実施例を示
す。数値実施例では第1,第2プリズムは1つのガラス
ブロックとして光路を展開したときを示している。
す。数値実施例では第1,第2プリズムは1つのガラス
ブロックとして光路を展開したときを示している。
【0054】数値実施例においてRiは物体側より順に
第i番目のレンズ面の曲率半径、Diは物体側より第i
番目のレンズ厚及び空気間隔、Niとνiは各々物体側
より順に第i番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数
である。*印は非球面を表わし、非球面形状は光軸方向
にX軸、光軸と垂直方向にH軸、光の進行方向を正と
し、Rを近軸曲率半径、A,B,C,Dを各々非球面係
数としたとき、
第i番目のレンズ面の曲率半径、Diは物体側より第i
番目のレンズ厚及び空気間隔、Niとνiは各々物体側
より順に第i番目のレンズのガラスの屈折率とアッベ数
である。*印は非球面を表わし、非球面形状は光軸方向
にX軸、光軸と垂直方向にH軸、光の進行方向を正と
し、Rを近軸曲率半径、A,B,C,Dを各々非球面係
数としたとき、
【0055】
【数1】
【0056】なる式で表わしている。
【0057】 <図4の数値実施例1> γ=0.324〜1.056 φ=5.9〜3.5 2ω=63.6°〜20.0° R 1=∞ D 1=1.50 N1=1.49171 ν1=57.4 R 2=∞ D 2=1.50 *R 3=-22.54 D 3=1.00 N2=1.49171 ν2=57.4 R 4=13.22 D 4=可変 R 5=-5.82 D 5=1.00 N3=1.80518 ν3=25.4 R 6=-13.75 D 6=可変 *R 7=13.36 D 7=1.50 N4=1.49171 ν4=57.4 *R 8=-38.61 D 8=0.20 R 9=132.15 D 9=2.20 N5=1.49171 ν5=57.4 R10=-6.51 D10=可変 R11=166.58 D11=21.20 N6=1.49171 ν6=57.4 R12=-14.16 D12=1.00 R13=∞ D17=17.21 *R14=12.80 D18=3.00 N11=1.49171 ν11=57.4 R15=-24.22
【0058】
【表2】
【0059】 B C 3面 3.631D-04 -2.684D-06 7面 -9.115D-04 -3.392D-05 8面 2.456D-04 -1.984D-05 14面 -1.400D-04
【0060】
【発明の効果】本発明によれば、光学系全体が小型で、
しかもファインダー像を観察するときの視野角の大きな
光学系が容易に得られる実像式のファインダー光学系を
達成することができる。
しかもファインダー像を観察するときの視野角の大きな
光学系が容易に得られる実像式のファインダー光学系を
達成することができる。
【0061】この他、本発明によれば撮影レンズとは独
立に設けた専用の対物レンズを有し、1次結像方式で実
像式ファインダー光学系において、対物レンズとそれに
よる物体像が形成される1次結像面の間に、全反射を含
む2回の反射を利用したプリズムを配し、1次結像面と
接眼レンズの間に、ダハ面反射を1回設け、都合3回の
反射で正立正像の物体像を得ることで、小型で視野角の
大きいファインダー光学系を得ることができる。更に、
前記プリズムの透過、または反射面に、平面以外の屈折
作用面を設けることで、部品点数の削減や、省スペース
なファインダー光学系を実現できるという効果がある。
立に設けた専用の対物レンズを有し、1次結像方式で実
像式ファインダー光学系において、対物レンズとそれに
よる物体像が形成される1次結像面の間に、全反射を含
む2回の反射を利用したプリズムを配し、1次結像面と
接眼レンズの間に、ダハ面反射を1回設け、都合3回の
反射で正立正像の物体像を得ることで、小型で視野角の
大きいファインダー光学系を得ることができる。更に、
前記プリズムの透過、または反射面に、平面以外の屈折
作用面を設けることで、部品点数の削減や、省スペース
なファインダー光学系を実現できるという効果がある。
【図1】 本発明の実施形態1の要部断面図
【図2】 本発明の実施形態2の要部断面図
【図3】 本発明の実施形態3の要部断面図
【図4】 本発明の実施形態3に用いた対物レンズ系の
数値実施例の断面図
数値実施例の断面図
【図5】 本発明の実施形態3に用いた対物レンズ系の
数値実施例の物体距離3m時の収差図。図5(a)は広
角端の焦点距離時、図5(b)は望遠端の焦点距離時の
収差図である。
数値実施例の物体距離3m時の収差図。図5(a)は広
角端の焦点距離時、図5(b)は望遠端の焦点距離時の
収差図である。
【図6】 従来のファインダー光学系の要部断面図
1 変倍作用を有した対物レンズ 2 フィールドレンズ 3 1次結像面 4 第1のプリズム 5 第2のプリズム 7 ダハ面プリズム 8 接眼レンズ 9 観察者の瞳
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H018 AA02 2H087 KA02 KA03 KA14 LA12 LA29 PA01 PA04 PA06 PA17 PB01 PB04 PB06 QA02 QA03 QA07 QA14 QA19 QA22 QA25 QA34 QA41 QA45 QA46 RA05 RA06 RA12 RA13 RA41 RA42 SA14 SA17 SA19 SA63 SA64 SA72 SB02 SB12 SB23 UA01
Claims (14)
- 【請求項1】 対物レンズからの光束で第1プリズムと
第2プリズムを通過させて該第1次結像面に物体像を形
成し、該物体像をダハ面を介して接眼レンズで観察する
ファインダー光学系において、該第1プリズムは該対物
レンズからの光束を入射させる第11入射面と、該第1
1入射面からの光束を射出させる第12射出面を有し、
該第2プリズムは該第12射出面と略平行で、それから
の光束を入射させる第21入射面と、該第21入射面か
らの光束を該第21入射面と同一面上の第23反射面側
に反射させる第22反射面と、該第23反射面で全反射
した光束を射出させる第24射出面とを有していること
を特徴とするファインダー光学系。 - 【請求項2】 前記第2プリズムの第23反射面から第
24射出面に至る光軸と前記接眼レンズの光軸とのなす
角度θは、 70°<θ<90° であることを特徴とする請求項1のファインダー光学
系。 - 【請求項3】 前記第1プリズムと第2プリズムの材質
の屈折率を各々N1,N2としたとき、 N1<N2 であることを特徴とする請求項1または2のファインダ
ー光学系。 - 【請求項4】 前記第1プリズムと第2プリズムの光学
的作用面のうち、少なくとも1つは球面,非球面、また
は非回転対称非球面であることを特徴とする請求項1,
2または3のファインダー光学系。 - 【請求項5】 前記1次結像面の近傍にフィールドレン
ズを設けたことを特徴とする請求項1,2または3のフ
ァインダー光学系。 - 【請求項6】 前記ダハ面は、ダハミラーで構成された
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項のファ
インダー光学系。 - 【請求項7】 前記ダハ面は、ダハプリズムで構成され
たことをと特徴とする請求項1から5のいずれか1項の
ファインダー光学系。 - 【請求項8】 前記対物レンズは、複数のレンズで構成
され、最も物体側に負レンズを有することを特徴とする
請求項1から7のいずれか1項のファインダー光学系。 - 【請求項9】 前記第11射出面と前記第21入射面は
前記第1プリズムまたは前記第2のプリズムの少なくと
も一方に形成された突起により当接され、わずかな空気
間隔をもって隔てて配置されていることを特徴とする請
求項1から8のいずれか1項のファインダー光学系。 - 【請求項10】 対物レンズと、該対物レンズによって
1次結像面に形成した物体像を観察する接眼レンズとを
有したファインダー光学系において、該対物レンズと該
1次結像面の間にあり、該対物レンズからの光束を全反
射を含む2回の反射を行うプリズム部材と、該1次結像
面と該接眼レンズの間にダハ面を備えたことを特徴とす
るファインダー光学系。 - 【請求項11】 前記プリズム部材は前記対物レンズか
らの光束を入射させる入射面と該入射面からの光束を射
出させる射出面を含む第1プリズムと、該第1プリズム
を通過した光束を一旦物体側に反射させる反射面と、前
記第1プリズムの射出面と略平行に配置され、該反射面
からの光束を全反射させる全反射面を利用した第2のプ
リズムと、を有していることを特徴とする請求項10の
ファインダー光学系。 - 【請求項12】 前記第2プリズムの全反射面によって
反射された光軸と、前記接眼レンズの光軸とのなす角は
直角以下であることを特徴とする請求項11のファイン
ダー光学系。 - 【請求項13】 前記第1のプリズムを構成する材料の
屈折率が、可視域において、前記第2プリズムを構成す
る材料の屈折率よりも低いことを特徴とする請求項11
または12のファインダー光学系。 - 【請求項14】 前記第1プリズムの入射面と射出面、
そして前記第2プリズムの反射面と全反射面のうちの少
なくとも1つの面は、平面でない球面,非球面,非回転
対称非球面であることを特徴とする請求項11,12ま
たは13のファインダー光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11157841A JP2000347104A (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | ファインダー光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11157841A JP2000347104A (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | ファインダー光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000347104A true JP2000347104A (ja) | 2000-12-15 |
Family
ID=15658528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11157841A Pending JP2000347104A (ja) | 1999-06-04 | 1999-06-04 | ファインダー光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000347104A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119270472A (zh) * | 2024-11-25 | 2025-01-07 | 昆山丘钛微电子科技股份有限公司 | 折叠光路长焦镜头及电子设备 |
-
1999
- 1999-06-04 JP JP11157841A patent/JP2000347104A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119270472A (zh) * | 2024-11-25 | 2025-01-07 | 昆山丘钛微电子科技股份有限公司 | 折叠光路长焦镜头及电子设备 |
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