JPH04219711A - 実像式変倍ファインダー光学系 - Google Patents

実像式変倍ファインダー光学系

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JPH04219711A
JPH04219711A JP2412151A JP41215190A JPH04219711A JP H04219711 A JPH04219711 A JP H04219711A JP 2412151 A JP2412151 A JP 2412151A JP 41215190 A JP41215190 A JP 41215190A JP H04219711 A JPH04219711 A JP H04219711A
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lens
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Shinichi Yoshii
進一 吉井
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、写真用カメラ又はビデ
オカメラ等に用いられる実像式変倍ファインダー光学系
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】撮像系とファインダー系が別体になった
ファインダー光学系としては、逆ガリレオファインダー
光学系が良く知られている。しかし、このファインダー
光学系は、視野枠の見えが不明瞭であったり、視野枠を
形成するためのハーフミラーにて生ずるゴースト,フレ
アーのため視野自体の見えが悪い等の欠点がある。
【0003】これに対して、ケプラー式ファインダー光
学系は、対物系にて形成された実像を接眼系で観察する
ので、前記の逆ガリレオファインダー光学系のもつ欠点
はおおむね解消され見えのよいファインダーが得られる
【0004】又、ケプラー式ファインダー光学系に変倍
機能を持たせた例として、対物系が3群ズームタイプの
ものと、2群ズームタイプのものがある。前者のタイプ
のものとしては、特願平1−131510号公報に記載
されているように簡単な構成で2倍以上の変倍比を達成
したものがあり、又特開平2−191908号公報には
、2倍以上の変倍比をもち且つ低倍端での画角が広いも
のが記載されている。又、後者のタイプのものとしては
、特開平1−309020号公報にバックフォーカスの
長い2群ズームタイプで2倍以上の変倍比を達成したも
のが記載されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平1−
131510号公報に記載されたものは、構成は簡単な
ものの、高倍端での対物レンズのバックフォーカスが短
くて第3レンズ群と中間結像面との間に反射面を設置す
ることが出来ないため、ファインダー部の全長を短くす
ることができず、又低倍端での画角が狹いため撮影レン
ズの広角化に対応することができない。特開平2−19
1908号公報には、2倍以上の変倍比をもち、低倍端
の画角も広く、バックフォーカスも長い対物レンズが記
載されているが、各群の構成枚数が多いため、対物レン
ズの入射面から射出面までの全長が長くなってしまった
り、製造コストも高価となってしまうので、あまり実用
的でない。更に、特開平1−309020号公報にはバ
ックフォーカスの長い2群ズームタイプで2倍以上の変
倍比を達成したものが記載されているが、このタイプは
ファインダー画角の広角化を狙う場合バックフォーカス
を長いままにすると必然的に両群のパワーが強くなるの
で、収差発生量が大きくなり、各群を単玉で構成するこ
とは非常に困難である。更に、変倍時各群ともに動くの
で群偏芯等の問題が発生し易く、そのため製作する上で
かなり厳しい精度が必要となり、実用的でない。
【0006】本発明は、上記問題点に鑑み、低倍端の画
角が広く且つ2倍以上の変倍比であると共に、バックフ
ォーカスが長くてファインダー部の全長が短くでき、更
に収差も良好に補正でき且つ製造コストも安くて済む実
像式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。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明による実像式変倍
ファインダー光学系は、第1図に示す概念図のような構
成を有しており、物体側より順に負の屈折力の第1レン
ズ群G1 と正の屈折力の第2レンズ群G2 と正の屈
折力の第3レンズ群G3 とで構成される全系として正
の屈折力を有する対物レンズGI と、全系として正の
屈折力を有する接眼レンズ系GIIとにより成る実像式
変倍ファインダー光学系において、前記第1レンズ群G
1 を固定し且つ前記第3レンズ群G3 を光軸上を移
動させて変倍を行ない、第2レンズ群G2 を光軸上を
移動させて視度の補正を行ない、その際前記第2群G2
 と前記第3レンズ群G3 の合成倍率をβ23とした
時|β23|≧1の範囲で変倍を行なうことを特徴とし
ている。尚、Pはプリズム、Oは物体位置、1は中間結
像位置を示している。
【0008】
【作用】図1において、変倍時第2レンズ群G2 と第
3レンズ群G3 の合成倍率β23が|β23|=1の
点で中間結像位置Iが最も物体側即ち第3レンズ群G3
 側にずれるので、中間結像位置Iをほぼ一定にすべく
補正すると第2レンズ群G2 と第3レンズ群G3 の
間隔が最も拡がった状態となる。つまり、|β23|<
1の範囲で変倍すると、第2レンズ群G2 と第3レン
ズ群G3 の間隔は低倍端で最小となり且つ高倍端で最
大となり、又、本発明の光学系の如く、|β23|>1
の範囲で変倍すると、逆に第2レンズ群G2 と第3レ
ンズ群G3 の間隔は低倍端で最大となり且つ高倍端で
最小となる。
【0009】又、変倍作用を行なう第3レンズ群G3 
の倍率をβ3 とすると、|β3 |=1の時第3レン
ズ群G3 の像Iと物体Oとの距離IOが最も小となる
ので、|β3 |<1の範囲では視度補正を行なう第2
レンズ群G2 は物体方向へ移動し、又|β3 |>1
の範囲では第2レンズ群G2 は接眼レンズの方向へ移
動するが、第3レンズ群G3 の倍率β3 は|β3|
<1であっても|β3 |>1であっても、本発明の目
的は達成することが出来る。
【0010】ところで、対物レンズ系によって形成され
る像の高さhは、         h=2×f×tan WF     
                         
       (1)で表わされる。但し、fは対物レ
ンズ系の焦点距離、WF は対物レンズ系の半画角であ
る。つまり、対物レンズ系と中間結像位置Iとの間に反
射部材を設置する場合、その時最低限必要な対物レンズ
系のバックフォーカスLは、         L≧a×2f×tan WF    
                         
      (2)で決定される。但し、aは対物レン
ズ系の射出光束が設置される反射部材によって反射され
る回数である。よって、この(2)式より、WF を大
きくしてファインダー光学系を広角化をすると、反射部
材を設置するためのバックフォーカスは長くとる必要が
あることが言える。
【0011】ここで、図2で示すようなレトロフォーカ
スタイプの対物レンズ系を考える。図2において、Oは
第1レンズ群Gi の像点であり、これは第2レンズ群
Giiの物点となる。又、その物点Oが第2レンズ群G
iiによって形成される像点がIである。第2レンズ群
Giiと像点Iの距離Lは、         L=(1−β2 )×f2     
                         
     (3)で表わされる。但し、β2 は第2レ
ンズ群Giiの倍率、f2 は第2レンズ群Giiの焦
点距離である。又、第1レンズ群Gi と第2レンズ群
Giiの合成焦点距離fは、        f=f1
 ×β2                     
                      (4)
で表わされる。但し、f1 は第1レンズGi の焦点
距離である。合成焦点距離fを変えずにLを長くとるた
めには、(3)式においてf2 を長くするか、|β2
 |を大きくすればよい。ところが、|β2 |を変え
ずにf2 を長くすると、(4)式よりf1 は一定な
ので、        1/f=1/f1 +1/f2
 −d/(f1 f2 )            (
5)より第1レンズ群Gi と第2レンズ群Giiとの
間隔dが大きくなり、レンズ系が大型化してしまう。そ
こで、|β2 |を大きくすれば、(4)式より第1レ
ンズ群Gi の焦点距離f1 が短くなり、群間隔dを
変えずにLを長くとることができる。
【0012】図2におけるLは、本発明ファインダー光
学系の対物レンズ系のバックフォーカスに相当し、又図
2の対物レンズ系のβ2 は、本発明ファインダー光学
系の対物レンズ系の第2レンズ群G2 と第3レンズ群
G3 の合成倍率β23に相当するので、β23を|β
23|≧1と大きく設定することにより、ファインダー
画角を広角化しても反射部材を設置するための十分なバ
ックフォーカスが得られる
【0013】又、対物レンズ系と接眼レンズ系との間に
反射後中間結像した像を正立するためのミラー光学系又
はポリプリズム又はイメージローテータ又は一回結像系
等の光学素子を挿入すれば、正立した視野像が得られる
【0014】その場合、対物レンズ系GI の第1レン
ズ群G1 の焦点距離f1 は、次の条件を満足するよ
うに設定するのがよい。         1.0≦|fIW/f1 |<2.0
                         
 (6)但し、fIWは低倍端における対物レンズ系G
I の焦点距離である。
【0015】(6)式の上限を越えて第1レンズ群G1
 の屈折力が強くなると、低倍端から高倍端へかけての
非点収差及びコマ収差の変動量が著しく大きくなり、結
像性能が低下する。又、下限を越えると、十分なバック
フォーカスを確保できなくなる。
【0016】ファインダー部の全長を短くするには、第
2レンズ群G2 を全体として物体側に湾曲したメニス
カス形状にして、その主点を第1レンズ群G1 側へ出
すのが望ましい。何故なら、主点がレンズ群中にある状
態で対物レンズ系の全長を縮めると、高倍端で隣接する
レンズ群同志特に第1レンズ群G1 と第2レンズ群G
2 との干渉が起きてしまう。そこで第2レンズ群G2
 の主点を第1レンズ群G1 側へ出すことで第2レン
ズ群G2 の位置を接眼レンズ系側へシフトさせれば、
第1レンズ群G1 と第2レンズ群G2 との間の空気
間隔を確保することができる。
【0017】又、第1レンズ群G1 ,第2レンズ群G
2 ,第3レンズ群G3 夫々の少なくとも一面に非球
面を用いることは、低倍及び高倍時の歪曲収差を少なく
した上で非点収差とコマ収差のバランスをとる上で好ま
しい。
【0018】更に、本発明ファインダー光学系では、広
角化によりパワーが強くなる第1レンズ群G1 を変倍
時も固定しているので、製作上の精度が厳しくなく、又
光学系内へのゴミの進入を防ぐためのカバーガラスを省
くことができ、その結果コストを低減できると共に、フ
ァインダー部の全長を一層短くすることができる。
【0019】
【実施例】以下、図示した実施例に基づき本発明を詳細
に説明する。 実施例1 これは、図3に示した如く、一方の面が非球面の一枚の
負レンズの第1レンズ群2と一方の面が非球面の一枚の
正レンズの第2レンズ群3と一方の面が非球面の一枚の
正レンズの第3レンズ群4より成る対物レンズ1と、像
正立のための第1反射面であるミラー5と、第2,第3
及び第4反射面M2 ,M3及びM4 を有するプリズ
ム6と、一方の面が非球面の一枚の正レンズより構成さ
れた接眼レンズレンズ7とより成り、中間像はプリズム
6の入射端面上に形成されるようになっている。
【0020】本実施例のデータは次の通りであり、図4
,図5,図6に夫々本実施例の低倍端,中間,高倍端で
の収差曲線を示す。 倍率=0.36〜0.75,視野角(2ω)=63.4
゜〜36.1゜,|β23|=1.02〜2.14r1
 =−10.4063 d1 =1.0000    n1 =1.58362
    ν1 =30.37 r2 =7.5875(非球面) d2 =4.9594(可変) r3 =4.7154(非球面) d3 =1.5000    n2 =1.49230
    ν2 =57.71 r4 =18.1531 d4 =6.5457(可変) r5 =12.6764(非球面) d5 =2.5045    n3 =1.49230
    ν3 =57.71 r6 =−11.1739 d6 =13.4210(可変) r7 =10.0673 d7 =30.5000  n4 =1.49230 
   ν4 =57.71 r8 =∞ d8 =2.0000 r9 =6.8000(非球面) d9 =2.7228    n5 =1.49230
    ν5 =57.71 r10=14.8427 d10=15.0000 r11  (瞳)
【0021】非球面係数 第2面 E=−0.27959×10−2  ,  F=−0.
94278×10−5  ,G=0.16423×10
−5第3面 E=−0.35646×10−2  ,  F=−0.
18509×10−4  ,G=−0.61744×1
0−6第5面 E=−0.54138×10−3  ,  F=−0.
12062×10−4  ,G=0.10021×10
−5第9面 E=−0.32651×10−3  ,  F=−0.
18517×10−5  ,G=−0.15234×1
0−6
【0022】
【表1】
【0023】実施例2 これは、図7に示した如く、一方の面が非球面の一枚の
負レンズの第1レンズ群2と一方の面が非球面の一枚の
正レンズの第2レンズ群3と一方の面が非球面の一枚の
正レンズの第3レンズ群4より成る対物レンズ1と、像
正立のための第1反射面M1 と第2反射面M2 を有
するプリズム6と、第3反射面M3 と第4反射面M4
 を有するプリズム6′と、一方の面が非球面の一枚の
正レンズより構成された接眼レンズ7とより成り、中間
像はプリズム6′の入射面に形成されるようになってい
る。
【0024】本実施例のデータは次の通りであり、又図
8,図9,図10に本実施例の低倍端,中間,高倍端の
収差曲線を示す。 倍率=0.36〜0.74,視野角(2ω)=63.6
゜〜28.2゜,|β23|=1.08〜2.23r1
 =−11.5175 d1 =1.0000    n1 =1.58362
    ν1 =30.37 r2 =6.5045(非球面) d2 =7.2645(可変) r3 =11.7716(非球面) d3 =3.6571    n2 =1.49230
    ν2 =57.71 r4 =−14.3918 d4 =12.7186(可変) r5 =16.5215(非球面) d5 =2.2429    n3 =1.49230
    ν3 =57.71 r6 =−16.7157 d6 =0.5000(可変) r7 =∞ d7 =19.4000  n4 =1.49230 
   ν4 =57.71 r8 =∞ d8 =0.5000 r9 =11.0600 d9 =22.0000  n5 =1.49230 
   ν5 =57.71 r10=∞ d10=2.9189 r11=1040.6567(非球面)d11=5.0
000    n6 =1.49230    ν6 
=57.71 r12=−10.5291 d12=13.5431 r13  (瞳)
【0025】非球面係数 第2面 E=−0.84340×10−3  ,  F=−0.
53408×10−4  ,G=0.24574×10
−5第3面 E=0.16115×10−3    ,  F=−0
.10767×10−4  ,G=0.14478×1
0−5第5面 E=−0.22862×10−3  ,  F=0.1
8268×10−5  ,G=−0.19374×10
−7第11面 E=−0.32651×10−3  ,  F=−0.
18517×10−5  ,G=−0.15234×1
0−6
【0026】
【表2】
【0027】実施例3 これは、図11に示した如く、一方の面が非球面の一枚
の負レンズの第1レンズ群2と一方の面が非球面の一枚
の正レンズ3aと一枚の負レンズ3bより成る全体とし
て正の屈折力の第2レンズ群3と、一方の面が非球面の
一枚の正レンズの第3レンズ群4とにより成る対物レン
ズ1と、像正立のための第1反射面M1 を有するプリ
ズム6と、第2,第3及び第4反射面M2 ,M3 ,
M4 を有するプリズム6′と、一方の面が非球面の一
枚の正レンズより構成された接眼レンズ7とにより成り
、中間像はプリズム6の射出面上に形成されるようにな
っている。
【0028】本実施例のデータは次の通りであり、又図
12,図13,図14に本実施例の低倍端,中間,高倍
端の収差曲線を示す。 倍率=0.36〜0.80,  視野角(2ω)=63
.0゜〜28.5゜,|β23|=1.01〜2.24
r1 =−22.7412 d1 =1.0000    n1 =1.58362
    ν1 =30.37 r2 =5.5084(非球面) d2 =13.1210(可変) r3 =5.2029(非球面) d3 =1.8377    n2 =1.49230
    ν2 =57.71 r4 =−37.9226 d4 =0.5597 r5 =15.9783 d5 =1.6798    n3 =1.58362
    ν3 =30.37 r6 =4.9604 d6 =9.2720(可変) r7 =11.9305(非球面) d7 =3.0000    n4 =1.49230
    ν4 =57.71 r8 =−23.2651 d8 =8.6880(可変) r9 =∞ d9 =11.5000  n5 =1.49230 
   ν5 =57.71 r10=∞ d10=0.1000 r11=13.9366 d11=28.2713  n6 =1.49230 
   ν6 =57.71 r12=∞ d12=0.7000 r13=15.8493(非球面) d13=5.0000    n7 =1.49230
    ν7 =57.71 r14=−27.5428 d14=15.0000 r15  (瞳)
【0029】非球面係数 第2面 E=−0.12425×10−2  ,  F=0.1
4915×10−5  ,G=−0.12773×10
−5第3面 E=−0.81697×10−3  ,  F=−0.
31839×10−5  ,G=−0.11964×1
0−5第7面 E=−0.13614×10−3  ,  F=−0.
82014×10−5  ,G=0.41538×10
−6第13面 E=−0.12848×10−3  ,  F=0.4
3360×10−6  ,G=−0.85149×10
−8
【0030】
【表3】
【0031】実施例4 これは、図15に示すように実施例3と同様な構成を有
し、実施例3の|β23|を大きくしたものである。
【0032】本実施例のデータは次の通りであり、又図
16,図17,図18に夫々低倍端,中間,高倍端の収
差曲線を示す。 倍率=0.36〜0.80,  視野角(2ω)=64
.0゜〜29.4゜,|β23|=1.16〜2.58
r1 =−22.2169 d1 =1.0065    n1 =1.58362
    ν1 =30.37 r2 =4.6512(非球面) d2 =6.8829(可変) r3 =5.4249(非球面) d3 =2.2822    n2 =1.49230
    ν2 =57.71 r4 =−65.5869 d4 =0.2000 r5 =9.0643 d5 =1.5000    n3 =1.58362
    ν3 =30.37 r6 =5.2648 d6 =10.2244(可変) r7 =11.7349(非球面) d7 =3.0000    n4 =1.49230
    ν4 =57.71 r8 =−14.0241 d8 =7.2034(可変) r9 =∞ d9 =11.5000  n5 =1.49230 
   ν5 =57.71 r10=∞ d10=0.9486 r11=15.3788 d11=27.5810  n6 =1.49230 
   ν6 =57.71 r12=∞ d12=0.7000 r13=17.4241(非球面) d13=5.0000    n7 =1.49230
    ν7 =57.71 r14=−25.3482 d14=15.0000 r15  (瞳)
【0033】非球面係数 第2面 E=−0.17632×10−2  ,  F=−0.
48211×10−4  ,G=−0.13975×1
0−5第3面 E=−0.72882×10−3  ,  F=−0.
11498×10−4  ,G=−0.74849×1
0−6第7面 E=−0.29820×10−3  ,  F=−0.
40307×10−6  ,G=0.73741×10
−7第13面 E=−0.12848×10−3  ,  F=0.4
3360×10−6  ,G=−0.85149×10
−8
【0034】
【表4】
【0035】但し、上記各実施例においてr1 ,r2
 ,…は各レンズ面の曲率半径、d1 ,d2 ,…は
各レンズの肉厚及びレンズ間隔、n1 ,n2 ,…は
各レンズの屈折率、ν1 ,ν2 ,…は各レンズのア
ッベ数である。
【0036】又、上記各実施例中の非球面形状は、上記
非球面係数を用いて以下の式で表わされる。但し、光軸
方向の座標はX、光軸と垂直な方向の座標はYとする。
【式1】
【0037】ここで、Cは非球面頂点での曲率(=1/
r)である。又、上記各実施例中の対物レンズの光学要
素はプラスチックを材料としているが、コスト的に見合
うならガラス材料としてもよい。
【0038】
【発明の効果】上述の如く、本発明による実像式変倍フ
ァインダー光学系は、低倍端の画角が広く且つ2倍以上
の変倍比であると共に、ファインダー部の全長を短くで
き、更に収差も良好に補正でき且つ製造コストも安くて
済むという実用上重要な利点を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による実像式変倍ファインダー光学系の
概念図である。
【図2】レトロフォーカスタイプの対物レンズ系の概念
図である。
【図3】実施例1の低倍端,中間,高倍端における展開
図である。
【図4】実施例1の低倍端における収差曲線図である。
【図5】実施例1の中間における収差曲線図である。
【図6】実施例1の高倍端における収差曲線図である。
【図7】実施例2の低倍端,中間,高倍端における展開
図である。
【図8】実施例2の低倍端における収差曲線図である。
【図9】実施例2の中間における収差曲線図である。
【図10】実施例2の高倍端における収差曲線図である
【図11】実施例3の低倍端,中間,高倍端における展
開図である。
【図12】実施例3の低倍端における収差曲線図である
【図13】実施例3の中間における収差曲線図である。
【図14】実施例3の高倍端における収差曲線図である
【図15】実施例4の低倍端,中間,高倍端における展
開図である。
【図16】実施例4の低倍端における収差曲線図である
【図17】実施例4の中間における収差曲線図である。
【図18】実施例4の高倍端における収差曲線図である
【符号の説明】
1    対物レンズ 2    第1レンズ群 3    第2レンズ群 4    第3レンズ群 5    ミラー 6,6′    プリズム 7    接眼レンズ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  物体側から順に負の屈折力の第1レン
    ズ群と正の屈折力の第2レンズ群と正の屈折力の第3レ
    ンズ群とで構成される全系として正の屈折力を有する対
    物レンズ系と全系として正の屈折力を有する接眼レンズ
    系とより成る実像式変倍ファインダー光学系において、
    前記第1レンズ群を固定し且つ前記第2レンズ群及び前
    記第3レンズ群を光軸方向に移動させることにより変倍
    及び視度補正を行ない、その際前記第2レンズ群と前記
    第3レンズ群の合成倍率をβ23とした時|β23|≧
    1の範囲で変倍させることを特徴とする実像式変倍ファ
    インダー光学系。
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