JPH11258525A

JPH11258525A - ファインダ光学系

Info

Publication number: JPH11258525A
Application number: JP10375742A
Authority: JP
Inventors: Shingo Hayakawa; 慎吾早川; Hiroshi Saito; 博齋藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1998-12-17
Publication date: 1999-09-24
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: US6144502A; JP4439608B2

Abstract

(57)【要約】【課題】接眼レンズで発生する色収差を補正し見易く
する。【解決手段】焦点板に結像した被写体像を観察するフ
ァインダ光学系において、焦点板１から観察者の瞳孔に
至るまでの光路中に、正立像形成用の像反転部材２とプ
ラスチック材料から成る接眼レンズ３とを備え、接眼レ
ンズ３のレンズ面のうちの少なくとも１つのレンズ面を
回折光学面とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等に用いら
れる簡易な構成のファインダ光学系に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ファインダ光学系において、焦点板に結
像された被写体像を観察する接眼レンズの簡略な構成は
従来から種々提案されている。

【０００３】(1) 従来から最も一般的な構成として知ら
れているのは、比較的低分散の正レンズと比較的高分散
の負レンズを接合して全体として正の屈折力を持つ接合
レンズとしたものである。

【０００４】(2) また、近年のファインダ光学系におい
ては、より低コストに構成するために、接眼レンズを簡
略化して１枚のプラスチックレンズのみにより構成する
光学系も多々見られるようになってきている。

【０００５】(3) 更に、カメラの軽量化と一層のコスト
ダウンを図るために、正立像形成用の光学系としてガラ
ス材料のプリズムの代りに、反射鏡を組合わせた光学系
を採用した構成を実現したものもある。

【０００６】この場合に、正立像形成用の光学系の部分
の光路長に依存してファインダ倍率が低下することを防
止するために、接眼レンズを正レンズと負レンズの２枚
のレンズにより構成したものが、例えば特開平２−１８
１７２１３号公報や同６−２３５８７０号公報に提案さ
れている。

【０００７】(4) 一方、回折光学面を用いた光学系とし
ては、例えば特開平６−３２４２６２号公報を挙げるこ
とができる。この発明では、写真撮影用の光学系の一部
のレンズ面を回折光学面として諸収差の更なる改善を図
っている。

【０００８】また、観察光学機器を構成するレンズ面を
回折光学面としたものとして、例えば米国特許第５４４
６５８８号公報を挙げることができ、３枚構成の接眼レ
ンズのレンズ面の少なくとも１面を回折光学面として、
球面収差を含む諸収差の一層の改善を図って、長いアイ
レリーフと広い見掛け視界の双方を同時に確保した高性
能の接眼レンズが開示されている。

【０００９】(5) また、ファインダ光学系の接眼レンズ
に回折光学面を設けた例として、例えば特開平９−２８
１４１４号公報、同９−２８１４１６号公報がある。

【００１０】(6) 更に近年では、レンズシャッタカメラ
は撮影系の小型化に準じて、それに装着される外部ファ
インダも小型なものが要求されている。小型なファイン
ダの達成には、レンズ枚数の削減と共に各レンズの屈折
力の増加を行わなければならず、結果として高性能な光
学系の達成は困難となってくる。また、その改善のため
にはレンズを硝子材料として、屈折率及び分散値の選択
範囲の拡大により、性能改善に有利とすることが考えら
れる。

【００１１】しかし、特開平９−１０５８６３号公報等
に開示されているように、レンズシャッタ等用の外部フ
ァインダの光学部品は、コストの低減及び生産性を考慮
してプラスチック材料が使用されることが多い。従っ
て、コスト及び生産性を犠牲にせず、光学系の高性能
化、小型化を達成することが重要となってくる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の種々の
従来例(1) 〜(6) には、それぞれ次のような問題点があ
る。

【００１３】(イ) 従来技術の(1) では、接眼レンズを比
較的低分散の正レンズと比較的高分散の負レンズを接合
して全体として正の屈折力を持つ接合レンズとして、こ
れらのレンズ間の分散の差を利用して主として倍率色収
差を補正して、視野内の高コントラストの被写体や視野
枠の色の滲みを低減させて見易いファインダを実現して
いる。しかしながら、このような構成では接眼レンズを
大幅に低コストとすることは実質的に不可能である。

【００１４】(ロ) そこで従来技術の(2) のように、近年
では接眼レンズを１枚のプラスチックレンズにより構成
して、射出成形によって製作することにより大幅なコス
トダウンを図ったものが、コスト面の要求により多々見
られるようになってきている。しかし、当然のことなが
ら、このような構成では通常の屈折光学系においては色
収差の補正は実質的には不可能となり、ファインダの見
易さを低下させるという問題がある。

【００１５】(ハ) また従来技術の(3) では、正立像形成
用の光学部材を反射鏡により構成し、かつ接眼レンズを
２枚のレンズより構成したものを開示している。このよ
うな構成のファインダ光学系においても、２枚の接眼レ
ンズを比較的低分散の正レンズと比較的高分散の負レン
ズの組合わせとして構成すれば色収差の補正は可能とな
るが、接眼レンズを略同等の材料を用いた２枚のプラス
チックレンズにより構成して、カメラのコストダウンを
図る際には、これも難しくなる。

【００１６】例えば、正レンズにアクリル樹脂などのよ
うに比較的低分散のプラスチック材料を用い、負レンズ
にポリカーボネート樹脂などの比較的高分散材料を用い
るようにすれば、ファインダ光学系の色収差の補正は可
能となるが、ポリカーボネート樹脂は機械的強度に若干
の問題があり、その対策を講ずるとコストメリットがな
くなり使用に適さない。

【００１７】(ニ) 更に、従来技術の(4) の回折光学面を
用いた光学系は、複数のレンズを有する光学系において
発生する諸収差をより良好に補正することを目的とし、
光線収差を補正する際の自由度の１つとして回折光学面
を使用している。回折光学面はこのようにレンズ枚数を
削減するための自由度として、従来からよく知られてい
る非球面と同様に用いることもできるが、回折光学面の
特性をより効果的に応用する使用法として、色収差の補
正のみに用いるようにすることも考えられる。

【００１８】(ホ) 従来技術の(5) においては、リレーレ
ンズによって像を反転させており、反射を利用して像を
反転するものではなく、光路長が長くなる問題点があ
る。

【００１９】(ヘ) 従来技術の(6) においては、ファイン
ダ光学系の接眼レンズでは特に大きい見掛け視界や特に
長いアイレリーフなどの高仕様を要求されない場合が一
般的であって、単レンズの接眼レンズであっても通常は
色収差を除いて種々の光線収差の残存量は少なく問題と
はならない程度に補正されているものが多い。

【００２０】ファインダの見え方の善し悪しを決定する
ものとして、残存色収差の大小が関わりを持っており、
この量が大きいと観察物体の輪郭に色滲みがでたり、フ
レア成分が発生したりして良いファインダ像の見え方に
はならない。

【００２１】一般に、通常の球面レンズによる屈折光学
素子においては、実像ファインダの光学性能の改善のた
めは、正の屈折力と負の屈折力を有するレンズ群の組み
合わせを配置することにより行われる。諸収差の補正を
小さく、バランス良く行うにはレンズ枚数の増加を招い
てしまう。また、光学性能を維持しながら、レンズ枚数
の削減を行うためには、非球面レンズの導入が有効とな
る。しかしながら色収差に関しては、その補正のために
レンズの正負屈折力とその材質の異なる分散値が組み合
わせにより決定され、非球面レンズの導入においてもそ
の補正効果は望めない。

【００２２】本発明の目的は、従来例の(イ) 〜(ヘ) の問
題点を解消し、簡易な構成であって低コストで実現で
き、かつ接眼レンズで発生する色収差を特に良好に補正
して見易いファインダを実現することの可能なファイン
ダ光学系を提供することにある。

【００２３】また、本発明の他の目的は、従来例の(ヘ)
の問題点を解消し、実像式ファインダの性能改善し、特
に構成枚数が少なくコンパクトで色収差を良好に補正す
るファインダ光学系を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係るファインダ光学系は、対物光学ユニット
によって形成された像を光の反射作用を用いて反転する
像反転光学ユニットと、該像反転光学ユニットからの光
が入射する接眼光学ユニットを備えるファインダ光学系
であって、回折光学面とを有することを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図１に示すように、実施例に係るファ
インダ光学系においては、焦点板１から観察者の瞳孔位
置ｅに至るまでの光路中に、反射を利用して像反転を行
うペンタプリズム等の像反転部材２と、プラスチック材
料等から成る１枚又は２枚で構成した接眼レンズ３を備
え、接眼レンズ３のレンズ面のうちの少なくとも１つの
レンズ面を回折光学面としている。

【００２６】このような構成とすることによって、ファ
インダ光学系を構成する接眼レンズの部品を増やすこと
なく、主として接眼レンズ３で発生する倍率色収差を良
好に補正して、見易いファインダが実現できる。また、
このような構成とした際にも、接眼レンズ３は射出成形
等により製作することができるため、大幅なコストアッ
プをすることがない。

【００２７】なお、接眼レンズ３を２枚としたときのそ
れぞれのアッベ数をν₁ 、ν₂ としたとき、次の条件式
を満足するようにすると、特にその効果が顕著となる。０．８＜ν₁ ／ν₂ ＜１．２５ …(1)

【００２８】条件式(1) は２枚の接眼レンズ３を同種又
は類似種の光学材料から構成する実施形態を想定したも
のである。機械的強度等をより重視したプラスチック光
学材料のみを使用する場合には、屈折光学系のみでは色
収差の補正が困難となるために回折光学面を用いるのが
特に効果的となる。

【００２９】また、回折光学面は正レンズの屈折作用に
よって発生する倍率色収差を補正するような構成とする
ことが望ましい。一般的な場合に、特に接眼レンズ３が
１枚の正レンズなどのように少枚数のレンズで構成され
ている場合には、このレンズの屈折作用によって、ファ
インダ光学系の倍率色収差がアンダ補正となっているた
めである。

【００３０】回折光学面はｉ次の項の位相係数をＣ_i 、
Ｈを光軸からの距離、φ（Ｈ）をＨにおける位相、λを
基準波長（ｄ線）としたとき、次式で表すことができ
る。 φ（Ｈ）＝（２π／λ）／（Ｃ₂ ・Ｈ² ＋Ｃ₄ ・Ｈ⁴ ＋Ｃ₆ ・Ｈ⁶ ＋Ｃ₈ ・Ｈ⁸ ） …(2)

【００３１】そして、式(2) の位相係数Ｃ₂ を変化させ
ることにより、回折光学面の近軸的な光学的パワー及び
基準波長に対する色収差を制御することが可能である。
また、位相係数Ｃ₄ 以降の高次の項の係数は、回折光学
面の光線入射高に対する光学的パワーの変化を非球面と
類似した効果を得ると同時に、光線入射高の変化に応じ
て基準波長に対する色収差の制御を行うことを可能とす
る。そして、何れの場合においても、小さな光学的パワ
ーの変化に対して大きな色収差変化を得ることが可能と
なる。

【００３２】光学系に回折光学面を用いることは、この
ように非球面を用いた際の諸収差の補正と、通常の非球
面では実現できなかった色収差の制御を同時に実現する
ことが可能となる。このような回折光学面の特長を用い
ることにより、少ない数のレンズのみを用いて構成する
場合においても、特に倍率色収差を良好に補正すること
が可能となる。

【００３３】一般に、屈折光学系のアッベ数（分散値）
νd は、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線に対する屈折率をそれぞれ、
Ｎ_d 、Ｎ_C 、Ｎ_F としたとき、次式で表される。 νd ＝（Ｎ_d −１）／（Ｎ_F −Ｎ_C ）

【００３４】光学系の色収差を補正するための条件は、
光学系を構成する各レンズの光学的パワーψ_i 、アッベ
数をν_i を略々、 Σ（ψ_i ／ν_i ）＝０ …(3) なる関係とすることであるが、通常の光学材料のアッベ
数は何れも正の値を持つため、全体として所定の正の光
学的パワーを有する屈折光学系を構成する際に、光学系
を単レンズ、或いは同符号の光学的パワーを持つレンズ
のみで構成した場合や、略々同じ分散値を有する光学材
料のみを用いて構成する場合には、この式(3) を満足す
ることはできない。

【００３５】一方、回折光学面の回折作用を屈折光学系
の分散値に相当する値νd で表すと、ｄ線、Ｃ線、Ｆ線
に対する波長をそれぞれ、λd 、λc 、λF としたと
き、 νd ＝λd ／（λF −λc ）となり、各波長の値から、λd ＝−３．４５となる。

【００３６】また、回折光学素子の主波長（ｄ線）にお
ける近軸的な一次回折光の光学的パワーψは、回折光学
素子の位相を表す式(2) から２次の項の係数をＣ₂ とし
たとき、 ψ＝−２・Ｃ₂ と表すことができる。

【００３７】従って、回折光学面を有する光学系におい
ては、 Σ（ψ_i ／ν_i ）＋Σ（２・Ｃ_2i／３．４５）＝０ …(4) を簡略的な色収差の補正条件と見做すことができ、屈折
光学系を簡易な構成とした際にも色収差を良好に補正す
ることが可能となる。

【００３８】式(4) から、更に接眼レンズ３の標準視度
における光学的パワーをψ_E 、第ｉ番目の回折光学面の
近軸的な光学的パワーをψ_Biとしたとき、回折光学面の
形状を次の条件式を満足するように構成することが望ま
しい。０．００５＜Σψ_Bi／ψ_E ＜０．０４０ …(5)

【００３９】この条件式(5) は回折光学面の光学的パワ
ーの和と接眼レンズ３の標準視度における光学的パワー
の比を規定する式であって、主としてプラスチック光学
材料を用いて光学系を構成したとき、回折光学面の２次
項を適切な値とすることによって回折光学面の光学的パ
ワーを適切に設定し、色収差を良好に補正するための条
件式である。条件式(5) は回折光学面を複数面に用いる
場合を想定した式となっているが、以下に提示する実施
例において開示するように、１面のみを回折光学面とす
ることによっても、十分に色収差の補正は可能となる。

【００４０】図２は図１のファインダ光学系を展開した
実施例１のレンズ断面図を示している。なお、図２にお
いて、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…は各光学部材面の曲率半
径、Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、…は各面間隔を表している。

【００４１】実施例１においては、接眼レンズ３を１枚
の正の光学的パワーを有するプラスチックレンズから構
成し、その観察側のレンズ面を前述の条件式を満足する
回折光学面として倍率色収差の低減を図っている。図３
はこの実施例１のファインダ光学系を後述する数値例１
とした場合の収差図である。

【００４２】また、図４は実施例１と類似の構成のファ
インダ光学系において、接眼レンズ３に回折光学面を設
けていない場合の光学系のレンズ断面図であり、図５は
この光学系を後述する類似例１とした場合の収差図を示
している。

【００４３】図２、図４のように接眼レンズ３の巨視的
な外形形状は殆ど変わらない構成でありながら、図３、
図５の収差図から明らかなように、実施例１の光学系で
は倍率色収差が良好に補正されている。

【００４４】実施例１では、このように接眼レンズ３を
１枚のプラスチックレンズによって構成し、かつその一
方のレンズ面を回折光学面とすることによって、極めて
簡易な構成で殆どコストアップすることなく、色収差の
良好に補正された見易いファインダを実現することに成
功している。

【００４５】なお、実施例１ではアクリル樹脂の単レン
ズから成る接眼レンズ３の瞳孔ｅ側のレンズ面を回折光
学面としており、図４に示す類似例ではこの回折光学面
を略同等の近軸的な光学的パワーを持った屈折面に置換
している。実施例１の回折光学面は、このように近軸的
には比較的弱い正の光学的パワーを有するレンズ面とし
て作用し、図３に示すように特にファインダ光学系の諸
収差を良好に補正するレンズ面としても作用している。
なお、回折光学面は接眼レンズ３の焦点板１側のレンズ
面としてもよい。

【００４６】図６は実施例２のファインダ光学系の断面
図、図７は先のファインダ光学系を展開したレンズ断面
図を示し、実施例１と同符号のものは同様の部材であ
る。この実施例２では正立像形成用の光学系として反射
鏡の組合わせによる像反転部材２を用いている。また、
接眼レンズ３は正の光学的パワーを有する第１レンズ３
ａと負の光学的パワーを有する第２レンズ３ｂの２枚の
同種類の材料を用いたプラスチックレンズから構成され
ていて、接眼レンズ３の主点位置を焦点板１側に配置さ
せることによってファインダ倍率の低下を防止する構成
としている。そして、この実施例２では接眼レンズ３の
４つのレンズ面のうち最も観察側のレンズ面を回折光学
面としている。また、図８は実施例２のファインダ光学
系の諸収差図を示している。

【００４７】図９は実施例２と類似の構成（後述の類似
例２）の光学系において、接眼レンズ３に回折光学面を
設けていない場合の光学系のレンズ断面図であり、図１
０はこの光学系の収差図を示している。図８及び図１０
の収差図から明らかなように、本実施例では若干の軸上
色収差は残存するものの、前述の実施例１の場合と同様
に倍率色収差は特に良好に補正されている。

【００４８】図１１は実施例３のファインダ光学系を展
開したレンズ断面図を示し、この実施例３は実施例２と
ほぼ同様の構成となっており、接眼レンズ３の４つのレ
ンズ面のうち最も焦点板１側のレンズ面を回折光学面と
している。図１２は実施例３の収差図を示し、軸上色収
差、倍率色収差は共に良好に補正されている。

【００４９】図１３は実施例４のレンズ断面図であり、
４はコンデンサレンズを示している。この実施例４で
は、正立像形成用の光学系としてペンタプリズムから成
る像反転部材２を用いており、また接眼レンズ３は負の
光学的パワーを有する第１レンズ３ａと正の光学的パワ
ーを有する第２レンズ３ｂの２枚の同種類の材料を用い
たプラスチックレンズから構成されていて、第１レンズ
３ａを光軸上を移動させてファインダの視度を可変とす
る構成している。

【００５０】図１３(a) は視度が概略−１ディオプタの
標準状態、図１３(b) は視度が概略−２．５ディオプタ
の状態、図１３(c) は視度が概略＋０．５ディオプタの
状態をそれぞれ示している。この実施例４では、接眼レ
ンズ３の４つのレンズ面のうち最も焦点板１側のレンズ
面を回折光学面としている。

【００５１】図１４は実施例４の収差図を示し、図１４
(a) 、(b) 、(c) はそれぞれ図１３(a) 、(b) 、(c) の
状態に対応している。

【００５２】また、図１５は実施例４と類似の構成（後
述の類似例４）のファインダ光学系において、接眼レン
ズ３に回折光学面を設けていない場合の光学系のレンズ
断面図であり、図１５(a) 〜(c) は図１３の場合と対応
している。図１６(a) 〜(c)はこの光学系の収差図を示
し、同様に図１４の場合と対応している。

【００５３】図１４及び図１６から明らかなように、実
施例４は何れの状態（視度）においても、実施例３の場
合と同様に倍率色収差は特に良好に補正されている。

【００５４】このような各実施例１〜４において、接眼
レンズ３はアクリル樹脂を用いて構成したが、スチレン
樹脂やポリカーボネート樹脂を用いてもよいし、回折光
学面を設ける基板材料として光学ガラスを用いる場合も
当然のことながら考えられる。また、異なった光学材料
による複数枚のレンズを接眼レンズ３に用いる場合もあ
り得る。

【００５５】図１７はペシャンダハプリズムを使用した
像反転光学系を用いた実像式ファインダ光学系を示し、
また像反転光学系はポロプリズムのような他の形状の像
反転プリズム又はミラーを用いてもよい。この場合に、
回折光学面は１次結像面と人間の瞳孔ｅ間の接眼光学系
のレンズやカバーガラスに付加する他に、そこに配置さ
れるポロプリズムやダハプリズム等に付加させることに
よっても、同じ効果を得ることができる。

【００５６】図１８は実施例５のレンズ断面図を示す。
この図１８において、１１、１２は対物光学系、１３は
図１７のＡに示すようなプリズムとフィールドレンズを
兼ねる光学素子であり、図１８では便宜上直線状に描い
ている。また、１４は視野枠を示しており、この視野枠
１４の近傍に対物光学系１１、１２による１次結像面が
形成される。また、視野枠１４の周辺には、カメラのシ
ャッタ速度や絞り値、ＡＦ情報等が液晶やＬＥＤ等によ
り表示されている。１５は像反転プリズムであり、図１
７のペシャンダハプリズムＢに相当し、図１８では便宜
上直線状に描いている。１６は接眼レンズを示してお
り、この接眼レンズ１６を通して瞳孔ｅにより視野像、
視野枠１４、視野枠外の情報表示を観察する。

【００５７】実像式ファインダでは、対物光学系１１、
１２により結像される１次結像面と視界を制限する視野
枠１４を同時に接眼光学系で観察するために、視界の見
えの良さと、視野枠１４や視野枠外表示部の見えの良さ
が要求される。それらを両立させるためには、接眼光学
系の曲率を有する面に回折光学面を用いることにより、
軸上色収差、倍率色収差を低減せることが可能となる。

【００５８】これは、接眼光学系の色収差は曲率を有す
る面で発生することより、その面に回折光学面を用いれ
ば色収差を同一面で補正することができるために、収差
補正上、都合が良いことと、回折光学面に曲率を付加さ
れていることは、色収差以外の収差の球面収差やコマ収
差等を最小レンズ枚数で良好に補正することが可能とな
る。

【００５９】また、接眼光学系の回折光学面の回折作用
による光学的パワーをψd 、回折光学面が形成された面
（曲面）の屈折作用による光学的パワーをψr としたと
き、次式の範囲にすることが好ましい。０．０２＜｜ψd ／ψr ｜＜０．６０ …(6)

【００６０】条件式(6) の下限を超えると、軸上色収差
と倍率色収差をバランス良く補正することが難しくな
り、逆に上限を超えるとコマ収差と倍率色収差をバラン
ス良く補正することが難しくなってくる。また、接眼光
学系にプラスチックレンズを使用した場合に、材質の自
由度が無いことや、屈折率がガラス材料に比べると低い
ものしか無いために、正光学的パワーのみのレンズ構成
となり、色消しが困難である。また、プラスチックレン
ズは型成形で製作されるために、光学面の型上に回折光
学面を付加することにより容易に製作が可能である。従
って、プラスチックレンズを使った接眼光学系には回折
光学面を用いることが好ましい。

【００６１】接眼光学系は塵埃の進入や水気を嫌うため
に、平行平板のカバーガラスが設けられている場合が多
い。また、回折光学面は型成形やレプリカ等で製作され
るために、原板の型を作る必要があり、高精度の微細加
工を必要とするために、曲率がある面よりも平面部の方
が高精度に製作でき、かつ作業性が良い。従って、回折
光学面を接眼光学系の平行平板に付加することは製造的
には有利である。

【００６２】また、視界像及び視野枠１４、視野枠外表
示部の見えの良さの向上のために光学性能を上げるに
は、接眼光学系に回折光学面を用いると同時に、実施例
５のように対物光学系１１、１２の一部の面に回折光学
面を用いることにより、更なる性能の向上が図れる。

【００６３】また、接眼光学系の全系の光学的パワーを
ψe 、接眼光学系の回折光学面の光学的パワーをψd と
するとき、次式の範囲にすることが好ましい。０．０２＜｜ψd ／ψe ｜＜０．１５ …(7)

【００６４】条件式(7) の下限を超えると軸上色収差の
補正不足となり、倍率色収差とのバランスが悪くなり、
下限を超すと色収差が補正過剰となり、他の収差、例え
ば球面収差等とのバランスが悪くなってしまう。

【００６５】また、対物光学系１１、１２と接眼光学系
の両方に回折光学面を入れた場合に、それぞれ対物光学
系１１、１２及び接眼光学系の回折光学面の光学的パワ
ーをそれぞれψo 、ψd とすると、次式の範囲にするこ
とが好ましい。０．０８＜｜ψd ／ψo ｜＜０．４ …(8)

【００６６】この条件式(8) の下限を超えると視野枠１
４、視野枠外表示部の倍率色収差が劣化し、上限を超え
ると視野像の軸上色収差が大きくなり見えが劣化する。

【００６７】実施例５は後述する数値例５を有し、図１
９はその収差図を示している。なお、前述したように実
施例５は接眼光学系、対物光学系１１、１２の双方に回
折光学面を有しているが、以下の実施例６〜８では接眼
光学系のみに回折光学面を有している。

【００６８】なお、図２０、図２２、図２４はそれぞれ
実施例６〜８のレンズ断面図を示し、図２１、図２３、
図２５はそれぞれ後述する数値例による実施例６〜８の
収差図を示している。

【００６９】以下に、実施例１〜８の数値例を示す。こ
れらの数値例において、Ｒｉ、Ｄｉは物体側より順に第
ｉ番目の面の曲率半径とレンズ厚又は空気間隔を示し、
Ｎｉとνｉはそれぞれ物体側より順に第ｉ番目のレンズ
の屈折率とアッベ数を示している。なお、◎印を付した
レンズ面は回折光学面、＊印を付したレンズ面は非球面
を表すものとする。

【００７０】また、非球面は、次式で与えるものとす
る。Ｘ＝( Ｈ² ／Ｒ）／[ 1 ＋{ １−（１＋Ｋ）（Ｈ／
Ｒ)²}^1/2]＋ＢＨ⁴ ＋ＣＨ⁶ ＋ＤＨ⁸

【００７１】ただし、Ｘはレンズ頂点より光軸方向への
変位置、Ｈは光軸からの距離、Ｒは曲率半径、Ｋ、Ｂ、
Ｃ、Ｄは非球面係数である。

【００７２】数値例１ R1= ∞ D1=80.00 N1=1.51633 ν1=64.2 R2= ∞ D2= 8.00 R3= 37.833 D3= 4.00 N2=1.49171 ν2=57.4 ◎R4= ∞ D4=20.00 位相係数 R4 C2=-8.23947・10^-5 C4=7.99557・10^-8 ψ_B ／ψ_E ＝0.011

【００７３】類似例１ R1= ∞ D1=80.00 N1=1.51633 ν1=64.2 R2= ∞ D2= 8.00 R3= 37.833 D3= 4.00 N2=1.49171 ν2=57.4 R4=-298.820 D4=20.00

【００７４】数値例２＊R1= 21.482 D1= 5.00 N1=1.49171 ν1=57.4 R2=-158.629 D2= 7.00 ＊R3= -25.849 D3= 2.00 N2=1.49171 ν2=57.4 ◎R4= ∞ D4=18.00 非球面係数 R1 K= 5.89278・10^-1 B= 1.08006・10^-6 C= 6.55616・10^-8 R3 K=-1.49180・10^-1 B=-1.44649・10^-4 C= 5.85247・10^-7 位相係数 R4 C2=-1.58218・10^-4 C4=-5.75880・10^-7 C6=-1.87843・10^-9 C8= 2.30930・10^-10 ν1 ／ν2 ＝1.0 ψ_B ／ψ_E ＝0.024

【００７５】類似例２＊R1= 22.802 D1= 5.00 N1=1.49171 ν1=57.4 R2=-142.593 D2= 7.00 ＊R3= -32.383 D3= 2.00 N2=1.49171 ν2=57.4 R4= ∞ D4=18.00 非球面係数 R1 K= 7.63793・10^-1 B=-5.94954・10^-6 C= 4.12607・10^-8 R3 K=-1.09402・10^-1 B=-5.54813・10^-5 C=-3.80842・10^-8

【００７６】数値例３ ◎＊R1= 24.038 D1= 5.00 N1=1.49171 ν1=57.4 R2=-173.101 D2= 7.00 ＊R3= -33.925 D3= 2.00 N2=1.49171 ν2=57.4 R4= ∞ D4=18.00 非球面係数 R1 K= 8.79588・10^-1 B=-5.13271・10^-6 C= 5.83616・10^-8 R3 K=-1.45726・10^-1 B=-6.35169・10^-5 C= 3.50174・10^-8 位相係数 R1 C2=-7.13625・10^-5 C4=-1.85582・10^-8 C6= 3.39349・10^-10 C8= 2.68825・10^-12 ν1 ／ν2 ＝1.0 ψ_B ／ψ_E ＝0.011

【００７７】数値例４ R1= ∞ D1= 4.50 N1=1.49171 ν1=57.4 R2= -70.000 D2= 1.00 R3= ∞ D3=80.00 N2=1.51633 ν2=64.2 R4= ∞ D4= 可変 ◎R5= 102.778 D5= 1.20 N3=1.49171 ν3=57.4 R6= 25.623 D6= 可変 R7= 23.569 D7= 4.00 N4=1.49171 ν4=57.4 R8=-126.762 D8=20.00 視度 -1 -2.5 +0.5 可変間隔D4 4.50 8.00 1.00 D6 4.50 1.00 8.00 位相係数 R5 C2=-8.16636・10^-5 C4= 1.75309・10^-7 C6= 2.97670・10^-10 ν1 ／ν2 ＝1.0 ψ_B ／ψ_E ＝0.012

【００７８】類似例４ R1= ∞ D1= 4.50 N1=1.49171 ν1=57.4 R2= -70.000 D2= 1.00 R3= ∞ D3=80.00 N2=1.51633 ν2=64.2 R4= ∞ D4= 可変 R5= 68.055 D5= 1.20 N3=1.49171 ν3=57.4 R6= 24.081 D6= 可変 R7= 25.622 D7= 4.00 N4=1.49171 ν4=57.4 R8= -88.075 D8=20.00 視度 -1 -2.5 +0.5 可変間隔D4 4.50 8.00 1.00 D6 4.50 1.00 8.00

【００７９】数値例５ f=-11.18 2ω= 58° 射出瞳径＝ψ10 ◎＊R1 = 11.833 D1= 1.30 N1=1.49171 ν1=57.4 R2 = 5.239 D2= 7.40 ＊R3 = 14.313 D3= 3.70 N2=1.49171 ν2=57.4 ＊R4 = -4.576 D4= 1.10 R5 = ∞ D5= 13.69 N3=1.52470 ν3=56.2 R6 =-20.000 D6= 2.50 R7 = ∞ D7= 24.00 N4=1.57090 ν4=33.8 R8 = ∞ D8= 0.70 ＊R9 = 18.520 D9= 2.35 N5=1.49171 ν1=57.4 ◎R10=-21.979 D10=15 R11=アイポイント非球面係数 R1: K=-6.03204・10^-1 B= 7.866・10^-4 C= 1.479・10^-4 D=0 R3: K=-2.22453・10 B= 1.96097・10^-4 C=-3.97632・10^-5 D= 1.67558・10^-6 R4: K=-6.98645・10^-1 B= 5.64056・10^-4 C=-2.23308・10^-5 D= 5.27199・10^-6 R9: K= 1.0253 ・10^-1 B=-8.46894 ・10^-5 C=-2.01808・10^-7 D=0 位相係数 R1 : C2= 1.66027・10^-2 C4=-1.49828・10^-3 C6= 9.35684・10^-5 R10: C2=-2.9038 ・10^-3 C4= 5.27868・10^-5 C6=-9.74562・10^-8 ｜ψd ／ψe ｜＝0.11 ｜ψd ／ψo ｜＝0.17 ｜ψd ／ψｒ｜＝0.260 ψd =-5.8076 ・10^-3 ψｒ=2.237 ・10^-2

【００８０】数値例６ f=18.67 2ω= 24.2° 射出瞳径＝ψ7 R1 =１次結像面 D1= 1.44 R2 = ∞ D2=24.00 N1=1.57090 ν1=33.8 R3 = ∞ D3= 0.45 ＊R4 = 31.645 D4= 2.35 N2=1.49171 ν2=57.4 ◎R5 =-13.621 D5=15.00 R6 =アイポイント ψd = -2.866 ・10^-3 ｜ψd ／ψr ｜＝0.079 ψr = 3.61 ・10^-2 ｜ψd ／ψe ｜＝0.054 非球面係数 R4: K= 1.0253 ・10^-1 B=-8.46894・10^-5 C=-2.01808・10^-7 D=0 位相係数 R5: C2=-1.43312・10^-3 C4=-7.89081・10^-6 C6=-6.6522 ・10^-8

【００８１】数値例７ f=17.50 2ω= 25.8° 射出瞳径＝ψ7 R1 =１次結像面 D1= 0.40 N1=1.52300 ν1=58.6 R2 = ∞ D2=15.58 ＊R3 = 16.994 D3= 3.5 N2=1.49171 ν2=57.4 ◎R4 =-18.417 D4= 1.11 R5 = ∞ D5= 0.7 N3=1.52300 ν3=58.6 R6 = ∞ D6=15 R7 =アイポイント ψd =-3.56 ・10^-3 ｜ψd ／ψr ｜＝0.133 ψr = 2.67 ・10^-2 ｜ψd ／ψe ｜＝0.062 非球面係数 R3: K=-4.4 B=0 C= -5.0・10^-8 D=0 位相係数 R4: C2=-1.78218・10^-3 C4= 3.29683・10^-6 C6= 2.6837 ・10^-8

【００８２】数値例８ f=17.50 2ω= 25.8° 射出瞳径＝ψ7 R1 =１次結像面 D1= 0.40 N1=1.52300 ν1=58.6 R2 = ∞ D2=15.63 ＊R3 = 15.281 D3= 3.50 N1=1.49171 ν2=57.4 R4 =-20.808 D4= 1.11 ◎R5 = ∞ D5= 0.70 N1=1.52300 ν3=58.6 R6 = ∞ D6=15.00 R7 =アイポイント｜ψd ／ψe ｜＝0.063 非球面係数 R3: K=-4.4 B=0 C= -5.0・10^-8 D=0 位相係数 R5: C2=-1.80317・10^-3 C4=-5.32565・10^-6 C6=-1.29262・10^-7

【００８３】前述の各実施例における回折光学面の回折
格子形状は図２６に示すキノフォーム形状をしている。
回折格子の構成は、基材２１の表面に紫外線硬化樹脂を
塗布し、樹脂部２２に波長５３０ｎｍで１次回折効率が
１００％となるような格子厚ｄの回折格子２３を形成し
ている。図２７は図２６に示す回折光学素子の１次回折
効率の波長依存特性であり、この図２７で明らかなよう
に、設計次数での回折効率は最適化した波長５３０ｎｍ
から離れるに従って低下し、一方で設計次数近傍の次数
０次、２次回折光が増大している。この設計次数以外の
回折光の増加はフレアとなり、光学系の解像度の低下に
つながる。

【００８４】そこで、他の実施例として図２８に示す積
層型の回折格子を回折光学面の格子形状とすることもで
きる。具体的な構成としては、基材２１上に紫外線硬化
樹脂（ｎd ＝０．４９９、 νd ＝５４）から成る第１の
回折格子２４を形成し、その上に別の紫外線硬化樹脂
（ｎd ＝１．５９８、 νd ＝２８）から成る第２の回折
格子２５を形成している。この材質の組み合わせでは、
第１の回折格子２４の格子厚ｄ１はｄ１＝１３．８μ
ｍ、第２の回折格子２５の格子厚ｄ２はｄ２＝１０．５
μｍとしている。図２９はこの構成の回折光学素子の１
次回折効率の波長依存特性であり、積層構造の回折格子
にすることで、設計次数の回折効率は、使用波長域全域
で９５％以上の高い回折効率を有している。このような
積層構造の回折格子を用いることで低周波数のＭＴＦは
改善され、所望のＭＴＦ特性が得られ、回折光学素子と
して積層構造の回折格子を用いることで、光学性能は更
に改善される。

【００８５】なお、前述の積層構造の回折光学素子とし
て、材質を紫外線硬化樹脂に限定するものではなく、他
のプラスチック材なども使用できるし、基材２１の材質
によっては、第１の回折格子２４を直接基材２１に形成
してもよい。また、各格子厚が必ずしも異なる必要はな
く、材料の組み合わせによっては図３０に示すように２
つの回折格子２４、２５の格子厚を等しくできる。この
場合には、回折光学素子の表面に格子形状が形成されな
いので防塵性に優れ、回折光学素子の組み立て作業性が
向上し、より安価な光学系が得られる。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るファイ
ンダ光学系は、簡易な構成であって低コスト化が実現で
き、かつ色収差を回折光学面により良好に補正して見易
くなる。

【００８７】また、本発明に係るファインダ光学系は、
回折光学面を特に接眼光学ユニットに用いると、視野
枠、視野外表示及び視野像の良好な光学性能を有し、コ
ンパクトで見えが良くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１のファインダ光学系の断面図である。

【図２】実施例１のファインダ光学系を展開したレンズ
断面図である。

【図３】実施例１のファインダ光学系の収差図である。

【図４】実施例１と類似で回折面を有しない光学系のレ
ンズ断面図である。

【図５】図４の類似例１の収差図である。

【図６】実施例２のファインダ光学系の断面図である。

【図７】実施例２のファインダ光学系を展開したレンズ
断面図である。

【図８】実施例２のファインダ光学系の収差図である。

【図９】実施例２と類似で回折面を有しないレンズ断面
図である。

【図１０】図９の類似例２の収差図である。

【図１１】実施例３のファインダ光学系を展開したレン
ズ断面図である。

【図１２】実施例３のファインダ光学系の収差図であ
る。

【図１３】実施例４のファインダ光学系を展開したレン
ズ断面図である。

【図１４】実施例４のファインダ光学系の収差図であ
る。

【図１５】実施例４と類似で回折面を有しない光学系の
レンズ断面図である。

【図１６】図１５の類似例４の収差図である。

【図１７】実像式ファインダ光学系の構成図である。

【図１８】実施例５のファインダ光学系を展開したレン
ズ断面図である。

【図１９】実施例５のファインダ光学系の収差図であ
る。

【図２０】実施例６のファインダ光学系を展開したレン
ズ断面図である。

【図２１】実施例６のファインダ光学系の収差図であ
る。

【図２２】実施例７のファインダ光学系を展開したレン
ズ断面図である。

【図２３】実施例７のファインダ光学系の収差図であ
る。

【図２４】実施例８のファインダ光学系を展開したレン
ズ断面図である。

【図２５】実施例８のファインダ光学系の収差図であ
る。

【図２６】単層構造の回折光学素子の構成図である。

【図２７】単層構造の回折効率のグラフ図である。

【図２８】積層構造の回折光学素子の構成図である。

【図２９】積層構造の回折効率のグラフ図である。

【図３０】積層構造の他の回折光学素子の構成図であ
る。

【符号の説明】

１焦点板２像反転部材３接眼レンズ４コンデンサレンズ１１、１２対物レンズ１３光学素子１４視野枠１５像反転プリズム１６接眼レンズ２１基材２２樹脂部２３、２４、２５回折格子 ΔＭメリディオナル焦線 ΔＳサジタル焦線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】対物光学ユニットによって形成された像
を光の反射作用を用いて反転する像反転光学ユニット
と、該像反転光学ユニットからの光が入射する接眼光学
ユニットを備えるファインダ光学系であって、回折光学
面とを有することを特徴とするファインダ光学系。
【請求項２】前記回折光学面を前記接眼光学ユニット
に設けることを特徴とする請求項１に記載のファインダ
光学系。
【請求項３】前記接眼光学ユニットは単レンズより成
り、前記回折光学面を前記単レンズ上に形成したことを
特徴とする請求項２に記載のファインダ光学系。
【請求項４】前記接眼光学ユニットは２つのレンズエ
レメントより成り、前記回折光学面をこれら２つのレン
ズの少なくとも一方に形成したことを特徴とする請求項
３に記載のファインダ光学系。
【請求項５】前記２つのレンズは、正レンズと負レン
ズであることを特徴とする請求項４に記載のファインダ
光学系。
【請求項６】前記２つのレンズのアッベ数をν₁ 、ν
₂ とするとき、０．８＜ν₁ ／ν₂ ＜１．２５なる条件式を満足することを特徴とする請求項５に記載
のファインダ光学系。
【請求項７】前記接眼光学ユニットの光学的パワーを
ψ_E 、第ｉ番目の回折光学面の近軸的な光学的パワーを
ψ_Biとするとき、０．００５＜Σψ_Bi／ψ_E ＜０．０４０なる条件式を満足することを特徴とする請求項２〜６の
何れか１つの請求項に記載のファインダ光学系。
【請求項８】前記回折光学面は曲面上に形成し、前記
回折光学面の回折作用による光学的パワーをψd 、前記
回折光学面の屈折作用による光学的パワーをψr とする
とき、０．０２＜｜ψd ／ψr ｜＜０．６０なる条件式を満足することを特徴とする請求項２〜６の
何れか１つの請求項に記載のファインダ光学系。
【請求項９】前記接眼光学ユニットの光学的パワーを
ψe 、前記回折光学面の光学的パワーをψd とすると
き、０．０２＜｜ψd ／ψe ｜＜０．１５なる条件式を満足することを特徴とする請求項２〜６の
何れか１つの請求項に記載のファインダ光学系。
【請求項１０】前記接眼光学ユニットは平行平板を有
し、前記回折光学面を該平行平板上に形成したことを特
徴とする請求項２に記載のファインダ光学系。
【請求項１１】前記回折光学面は倍率色収差を補正す
るようにしたことを特徴とする請求項２〜１０の何れか
１つの請求項に記載のファインダ光学系。
【請求項１２】前記回折光学面を有する前記対物光学
ユニットを備えることを特徴とする請求項１に記載のフ
ァインダ光学系。
【請求項１３】前記接眼光学ユニットは前記回折光学
面を有し、前記対物光学ユニットの回折光学面の光学的
パワーをψo 、前記接眼光学ユニットの回折光学面の光
学的パワーをψd とするとき、０．０８＜｜ψd ／ψo ｜＜０．４なる条件式を満足することを特徴とする請求項１２に記
載のファインダ光学系。
【請求項１４】請求項１〜１３の何れか１つの請求項
に記載のファインダ光学系を備えることを特徴とする光
学機器。