JPH0638143B2 - 倍率変換可能な逆ガリレオフアインダ− - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の技術分野） 本発明は、カメラ等に使用されるファインダー、特に倍
率変換可能な逆ガリレオファインダーに関する。

（発明の背景） 焦点距離切換式カメラにおいては、撮影レンズの画角変
換に伴いファインダー内で撮影範囲表示が切り替わるこ
とが望まれる。逆ガリレオファインダーを内臓するカメ
ラにおいては、撮影範囲表示を切換える手段としては視
野枠の大きさを変える方法とファインダーの倍率を切換
える方法が従来より知られている。視野枠の大きさを変
える方法としては、例えば光像枠採光式とし、光像枠を
移動させることにより、枠の見掛けの大きさを変化させ
る方法が知られているが、画角が狭くなると視野枠の見
掛け視界が小さくなって、迫力に欠け見にくくなる欠点
を持つ。それに対してファインダーの倍率を変換する方
式では、撮影範囲の見掛け視界を一定とすることが可能
であって、実際の撮影画面より近い感覚での観測が可能
となり、視野枠の大きさを換える方法よりも優れた特徴
を有している。

倍率を変換する方法としては、対物レンズとしての負レ
ンズの焦点距離を変化させるとともに、正屈折力の接眼
レンズとの間でアフォーカル状態を保てば良い。具体的
には、第１図（Ａ）（Ｂ）に示す如く、良くレンズL2を
別の焦点距離の負レンズL1と入換える方法、又は第２図
（Ａ）（Ｂ）に示す如く、負レンズL4を光路外に外すと
共に負レンズL1を観察側に移動させて高倍率への変換を
行う方法が従来知られている。各図において（Ａ）は低
倍率状態すなわち広角側を、（Ｂ）は高倍率状態すなわ
ち望遠側をそれぞれ示している。上記のこれらの方法は
負レンズを光軸上に挿脱することによる倍率変換法であ
るが、この方法では光倍率の時と低倍率の時とで負レン
ズの光軸方向での変位量が大きく、接眼レンズ側の空間
を十分確保することが難しく、またこのためにファイン
ダーの構成が大きくなりがちであるという欠点を有して
いた。カメラ用ファインダーでは、カメラのボディの厚
さに比較して、ファインダーの全長を同等か、又は短め
に設定することが望ましく、実用上、ファインダー全長
は30mm〜40mm程度が望まれている。特に、近年のファイ
ンダーでは、視野枠や測距枠、撮影距離表示、露光量適
否等の多くの情報を視野内に同時に表示することが望ま
れており、このために、アルバダ系や光像枠採光用の半
透鏡等のスペースを要する部材を加えることが必要にな
ってきている。しかしながら、倍率変換のための負レン
ズの光軸上での変位量が大きい場合には、各種の情報表
示のための光学部材を配置する空間が小さくなり、設計
上の制約が大きくなると共に十分な情報表示が難しくな
っていた。

（発明の目的） 本発明の目的は、上述の如き従来の欠点を解消し、逆ガ
リレオファインダーの倍率変換に伴うファインダー内で
の接眼レンズ側空間の減少量が少なく、従って、ファイ
ンダー内の有効空間を大きく確保しつつ、コンパクトな
ファインダー形成をより有利に成し、以てファインダー
視野内に多数の情報表示を可能とする倍率変換可能な逆
ガリレオファインダーを提供することにある。

（発明の概要） 本発明による倍率変換可能な逆ガリレオファインダー
は、第３図（Ａ）及び（Ｂ）に示す如く、低倍率状態に
おける対物レンズとしての負レンズLbと、物体側から順
に正レンズLaと負レンズLcとを有する高倍率用対物レン
ズLoとを交換可能に設け、負レンズLbを高倍率用対物レ
ンズLoに交換することによって高倍率状態を達成するも
のである。即ち、物体側から順に、対物レンズとしての
負屈折力を持つレンズ群Lb、及びこれから所定の間隔を
おいて配置された接眼レンズとしての正屈折力を持つレ
ンズ群Leとを設け、さらに、該低倍率用対物レンズとし
ての負レンズ群Lbとを交換可能な高倍率用対物レンズLo
を、物体側から順に正レンズLaと負レンズLcとで構成
し、負レンズLbと高倍率用対物レンズとを交換すること
によって、高倍率状態への変換を可能とするものであ
る。

以下、本発明による倍率変換可能な逆ガリレオファイン
ダーの幾何光学的基本構成について、詳細に説明する。

第４図は、従来の一般的な高倍率状態を示す幾何光学構
成図、第５図は、本発明による逆ガリレオファインダー
の低倍率状態を示す幾何光学構成図であり、第６図は本
発明による逆ガリレオファインダーの高倍率状態の幾何
光学構成図である。そして、本発明の倍率変換可能な逆
ガリレオファインダーでは、第５図の状態を低倍率状態
とし、第６図の状態を高倍率状態とするものである。本
発明における高倍率状態においては、正レンズLaと負レ
ンズLcとの合成系によって高倍率用対物レンズLoを形成
しており、実質的には第４図に示した一般的な高倍率状
態における対物レンズLoと同一の機能を有している。

いま、第４図における一般的高倍率状態（即ち望遠側）
のファインダー倍率をβ１，対物レンズLoの焦点距離を
fo，接眼レンズの焦点距離をfe，対物レンズLoと接眼レ
ンズLeとの主点間距離をd1とし、ファインダーを完全な
アフォーカル系と仮定すれば、 β１＝−fo／fe （１） d1＝fe＋fo （２） が成り立つ。

次に、第５図における低倍率側（広角側）のファインダ
ー倍率をβ２，対物レンズとしての負レンズLbの焦点距
離をfb，接眼レンズLeの焦点距離を高倍率側と同じくf
e，対物レンズLbと接眼レンズLeの主点間距離をd2とす
ると、 β２＝−fb／fe （３） 但し、β１＞β２ d2＝fe＋fb （４） （３）、（４）式を解くと、 ここで、第１図に示した従来技術と対応をさせて比較し
てみれば、高倍率状態の対物レンズとしての負レンズL1
が焦点距離foであり、低倍率状態の対物レンズとしての
負レンズL2が焦点距離fbであり、接眼レンズとしての正
レンズL3が焦点距離がfeであるとみなすことができる。
そして、倍率変換のための負レンズL2と負レンズL1との
変位量はs1である。

このような従来技術による例では、高倍率状態及び低倍
率状態における対物レンズと接眼レンズとの間隔をそれ
ぞれd1、d2とするとき、 d2＞d1 である為、ファインダー全長がd2の値によって規定さ
れ、その寸法は、カメラボディーの厚さに近似する値と
なることが通常である。d1の値は、（２）式に（１）、
（６）式を代入することにより、 と求められる。高倍率用対物レンズLoの焦点距離foの値
は、（１）式に（６）式を代入して、 と求められる。

一般的高倍率用対物レンズとしての負レンズLoと低倍率
用対物レンズとしての負レンズLbとの光軸方向の変位量
は、接眼レンズfeの位置を一定とすればおよそ、d2−d1
の量で示される。(7)式により、 となる。

ファインダーの条件として、d2及びβ１，β２が与えら
れると、（５）（６）（７）（８）（９）式に従って、
低倍率状態及び高倍率状態のレンズ配置が定められる。

従って、第１図、第２図の従来方式による負レンズL1と
L2との変位量s1は概略（９）式程度の量が必要となる。
第１図の従来技術では変位量s1＝d2−d1であり、第２図
の従来技術では、レンズL1とL4が接近している時は変位
量s2≒d2−d1である。

（９）式は、変形することにより、 であり、ファインダーの倍率比β１／β２を一定値に定
めれば、（β１／β２）＞１，０＜β２＜１であること
から、β２の値を小さくする程、d2−d1が小さくなる。

逆にd2−d1の値がある値以下に制約されれば、β２の上
限が規定されてしまい、従来はβ２の値の小さい、従っ
て見掛け視界の小さいファインダーしか提供されていな
かったのである。（９′）式はファインダー倍率比β１
／β２の値が大きくなれば、一層負レンズの変位量d2−
d1が増大することをも意味しており、従来技術の倍率方
式によってファインダー倍率比β１／β２をより大きく
すれば、さらにβ２の値を小さくする要求が高まり、見
掛け視界が小さくならざるを得ない。

本発明は、高倍率側において第４図に示した従来の配置
によらず、第６図の配置によって同一の倍率β２を保ち
ながら、ファインダー内の有効空間を大きく確保し得た
ものである。

第６図の高倍率状態において対物レンズを構成する正レ
ンズLa及び負レンズLcの焦点距離をそれぞれfa,fcと
し、これら正レンズLaと負レンズLcを主点間隔d4で配置
するものとする。また、対物レンズの合成焦点距離はfo
であり、正レンズLaと接眼レンズfeの主点間隔がd3であ
るとする。低倍率から高倍率に切り換えるには、低倍率
用対物レンズとしての負レンズLbを光路から外し、代わ
りに主点間隔d4を隔てて設けられた正レンズLaと負レン
ズLcとを有する高倍率用対物レンズLoを光路中に挿入す
る。ここで、第４図の従来における高倍率状態と第６図
の本発明による高倍率状態とを比較すれば、幾何学的に
同一の高倍率条件に変換するための負レンズの接眼レン
ズ側空間d5が、d1よりも増加することは明確である。

第６図に示した本発明による高倍率状態の構成におい
て、接眼レンズLeの物体側焦点feと負レンズLcとの距離
をａとすると、 これを整理して、 また、負レンズLcについての結像関係より、 上式をfcについて整理し、（１０）式を代入すれば、 と求められる。そして、 d3＝fe−ａ＋d4 （１２） である。

従来技術と本発明による負レンズの変位量の差すなわ
ち、第４図に示した従来の変倍方式による高倍率状態に
おける負レンズLoの位置と、第６図に示した本発明によ
る変倍方式による高倍率状態における負レンズLoの位置
との距離ｂは、 ｂ＝−fo−ａ （１３） と表される。

（１１）式と（１２）式より、ａについて解くと、ａ＞
０につき、 以上の式によって、低倍率状態における対物レンズと接
眼レンズとの間隔d2、高倍率状態の倍率β１、低倍率状
態の倍率β２に加えて、高倍率状態において付加される
正レンズと接眼レンズとの間隔d3が与えられた倍率は、
（５）式から（９）式によってfb,fe，d1 fo，d2−d1が
順次定まり、任意の負の値fcに対して、（１４）式によ
ってａが決まる。さらに（１０）式によってfaが、（１
３）式によってｂの値がそれぞれ決定される。そして、
変倍のための対物レンズ交換によるファインダー内の接
眼レンズ側空間の減少量Δは、 Δ＝ａ−｜fb｜ として求められる。

そして、（１２）式に（１４）式を代入することによ
り、正レンズLaと負レンズLcとの軸上間隔d4が、 と求められる。

（１３）式を（１０）式に代入することにより、 となる。

ここで、fo＜０，fa＞０を前提として、従来技術による
負レンズの変位量に対して、本発明による負レンズLcの
接眼レンズ側空間の減少量Δがより少ない為には、 ｂ＞０ であれば良く、そのためには、（１０′）式によりd4＞
０であることが必要である。すなわち、（１５）式にお
いて、右辺の分子が正であることが必要である。（１
５）式の右辺の分子が正となる条件は、 (i)fe−d3＜０ 又は、 (ii)fe−d3≧０で、 しかも4fc（fo＋fe−d3）＞０ の場合である。

fc＜０であり、（２）式によって fo＋fe＝d1 であることから、 4fc（fo＋fe−d3）＝4fc（d1−d3）＞０ となる為には、d1＜d3であることが必要である。

すなわち、従来技術による負レンズの変位量に対して本
発明による負レンズLbの変位量がより少ない為には、d1
＜d3であれば良い。

一般に、d2＞d1でもあることから、d2＝d3の時、つまり
高倍率状態と低倍率状態とにおけるファインダーの全長
が同じ場合も実現可能である。また、d2＜d3も可能であ
るから、正レンズLaを第３図（Ａ）に示した如く負レン
ズLbと同一の軸上位置に配置するのではなく、正レンズ
Laをファインダー前面に突出して設けることによって高
倍率に変換することも可能である。そして、本発明の方
式によれば、高倍率側で β１≧１ すなわち、等倍又は拡大とすることも可能である。更に
本発明においては、高倍率状態において対物レンズとし
て正レンズを有するため、逆ガリレオファインダーで発
生しがちな負の歪曲収差を補正するにも有利である。

上記の説明では、ファインダー系が全て完全にアフォー
カルな光学配置として述べたが、実際のファインダーで
は、完全なアフォーカル系と成さず、所定の視度補正を
加える場合もある。この視度補正は接眼レンズLeを所定
の視度に相当する量だけ物体側又は観察側に移動させる
ことによって容易に達成されることはいうまでもない。

以上により本発明の幾何光学的基本構成を詳述したが、
接眼レンズ又は対物レンズの主点位置はそれぞれ具体的
なレンズ構成と、レンズ形状、レンズ厚等により変化し
得るので、上述したd1，d2，d3の値がそれぞれファイン
ダー全長に一致するとは限らない。しかしながら、本発
明の上述した原理に従えば、従来に比べて高倍率への倍
率変換に際して、ファインダー内の接眼レンズ側空間の
減少量がより小さくなることは明確である。尚、カメラ
のファインダーにおいては、光像枠採光式とする為の半
透鏡や、アルバダファインダーとする為の半透過鏡面を
有するレンズ等の各種光学部材が光軸上に付加される場
合が多いが、これらの部材は、対物レンズ又は接眼レン
ズの一部に加えて考えることが可能である。

（実施例） 次に本発明による実施例として、具体的数値を例示す
る。

第１実施例 d2＝38.5，d3＝35，β２＝0.4X （β１／β２）＝1.6 （５）式により、fb＝−25.667 （６）式により、fe＝64.167β１＝0.64 （１）式により、fo＝−41.067 fc＝−30.0 (14)式により、ａ＝38.451 (15)式により、d4＝9.284 (10)式により、fa＝145.744 （２）式により、d1＝23.100 (13)式により、ｂ＝2.616 この場合、低倍率状態に対して高倍率状態ではΔ＝12.7
84だけ接眼レンズ側空間が減少するが、従来方式による
変倍よりは2.616だけファインダー内の接眼レンズ側空
間を拡大して、高倍への倍率切換を行うことが可能であ
る。

第２実施例 d2＝d3＝38.5β２＝0.4X， （β１／β２）＝1.6 （５）式により、fb＝−25.667 （６）式により、fe＝64.167，β１＝0.64 （１）式により、fo＝−41.067， fc＝fb＝−25.667 (14)式により、ａ＝36.497 (15)式により、d4＝10.830 (10)式により、fa＝97.321 （２）式により、d1＝23.100 (13)式により、ｂ＝4.570 この場合、低倍率状態に対して高倍率状態ではΔ＝10.8
30だけ接眼レンズ側空間が減少するが、従来方式による
変倍よりは4.57だけファインダー内の接眼レンズ側空間
を拡大して、高倍への倍率切換を行うことが可能であ
る。このように、d2＝d3であっても前例と同様に倍率変
換ファインダーが実現可能である。低倍率側全長をファ
インダーの全長とすれば、d3≦d2とすることが要望され
るが（１４）式によってd3の数値が大きい方がａの値が
小さくなり、従って（１３）式によりｂの値が大きくな
るから、d2＝d3の時、即ち、高倍率状態においては、低
倍率状態における対物レンズと同一位置に正レンズを配
置することとすれば、ファインダーは最もコンパクトに
なる。さらに、本実施例では低倍率用対物レンズとして
の負レンズLbと高倍率用対物レンズを構成する負レンズ
Lcとの焦点距離が等しいため、これらを共通のレンズと
して製造することができ有利である。

第３実施例 d2＝d3＝40，β２＝0.5X， （β１／β２）＝2.2 （５）式により、fb＝−40.0 （６）式により、fe＝80.0，β１＝1.1 （１）式により、fo＝−88.0 fc＝−30.0 (14)式により、ａ＝62.895 (15)式により、d4＝22.895 (10)式により、fa＝80.253 （２）式により、d1＝−8.0 (13)式により、ｂ＝25.105 この例でも、d2＝d3であるが、β１がかなり高倍率であ
り、しかも倍率比が2.2と大きく、β１＝1.1と高倍率状
態において拡大観察が可能な例である。尚、d1＝−8.0
ということは、従来方式の高倍率状態においては、焦点
距離fo＝−88.0の負レンズを接眼レンズのさらに観察側
に配置すること、即ちガリレオ型望遠光学系となること
を意味している。従って、本発明によれば接眼レンズの
物体側にてレンズを交換するだけで、望遠観察が可能に
なる。

（発明の効果） 以上の如く、具体的数値例からも明らかなように、本発
明によれば変倍に際してファインダー内の接眼レンズ側
空間を従来のものよりも大きく確保しながらも、コンパ
クトで簡単に倍率切り換えが可能な構造を持つ倍率変換
可能な逆ガリレオファインダーが実現される。このた
め、ファインダーの視野内に種々の表示を行うための光
学部材を収納するに十分なスペースを確保することがで
き、多数の情報表示が可能な倍率変換型逆ガリレオファ
インダーを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）（Ｂ）及び第２図（Ａ）（Ｂ）は従来技術
による逆ガリレオファインダーの変倍方式を示す光路図
であり、各図の（Ａ）は低倍率状態を、（Ｂ）は高倍率
状態を示し、第３図（Ａ）（Ｂ）は本発明による逆ガリ
レオファインダーの倍率切り換えの動作を示す基本構成
図で、（Ａ）は低倍率状態を、（Ｂ）は高倍率状態をそ
れぞれ示し、第４図、第５図、第６図は本発明の幾何光
学的基本構成を説明するための図であり、第４図は従来
方式における高倍率状態を表し、第５図、第６図はそれ
ぞれ本発明による低倍率状態、高倍率状態を示す。 〔主要部分の符号の説明〕 Lb…負レンズ、Le…接眼レンズ La…正レンズ Lc…負レンズ、Lo…対物レンズ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体側から順に、対物レンズとしての負屈
   折力を持つレンズ群、及び該負レンズ群から所定の間隔
   をおいて配置された接眼レンズとしての正屈折力を持つ
   レンズ群とを有する逆ガリレオファインダーにおいて、
   該対物レンズとしての負レンズ群を、物体側から順に正
   レンズと負レンズとを有する他の対物レンズと交換する
   ことによって、より高倍率への変換を可能とする倍率変
   換可能な逆ガリレオファインダー