JP4160306B2 - Viewfinder optical system - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一眼レフレックスカメラ等の撮像機器に用いられるファインダー光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一眼レフレックスカメラなどの観察光学系のファインダー光学系において、視度補正機構を搭載したものには、３群３枚、３群４枚のレンズ構成のものが種々知られており、ファインダー倍率を大きくしようとしたものや、アイレリーフを充分長く取ることを目的としたものが提案されている。
【０００３】
通常、ファインダーの観察倍率を大きくするためには、接眼レンズの焦点距離を短くすることが必要となる。例えば、対物レンズの焦点距離を５０ｍｍとし、ファインダー光路長が６０ｍｍの場合、視度を０ｄｐｔに固定して考慮した際のファインダー倍率は０．８３倍という高倍率を得ることができる。しかし、対物レンズの焦点距離を５０ｍｍのままファインダー光路長を７５ｍｍにして視度を０ｄｐｔに保つ為には、接眼レンズの焦点距離が７５ｍｍとなり、ファインダー倍率は０．６６倍という低倍率になってしまう。一眼レフレックスカメラのファインダー視度は通常０〜−１ｄｐｔを基準とするので、焦点板から接眼レンズまでの距離および視度が決定されると、実質的な接眼レンズの焦点距離、つまり、ファインダー倍率も決定されてしまう。
【０００４】
従って、接眼レンズから焦点板までの焦点距離を短くするためには、ペンタプリズムの光路長を短くするか、ファインダー光学系をペンタプリズムに近接して配置すればよいこととなる。しかしこのような構成にすると、ファインダーの射出面がカメラの後面に対して奥まってしまい、目をレンズに近づけることが難しくなり、ファインダー像を観察しようとした際に必要な視野全体を観察することが困難であった。
【０００５】
ペンタプリズムを小型化することは、大きな広い視野率を確保することと相反し、近年は、ファインダー光路中にファインダー内表示のための光学系や測光のための光学系を組み込むことが必要となってきており、ペンタプリズムは大型化の傾向がある。
【０００６】
そこで、焦点板と接眼レンズの光学的距離を短くするために、より接眼レンズの主点を焦点板側に配置することにより、より大きなファインダー倍率を得ることができるファインダー光学系が、特開平６−１０９９８４号公報にて開示されている。
【０００７】
また、アイレリーフを長くしようとすると、一般的にペンタプリズムを充分大きくして、その射出面での光線のケラレを小さくすることが必要であるが、ペンタプリズムの大型化につがなり、焦点板から接眼レンズまでの距離が長くなってしまう。つまり、ファインダー倍率を大きくすることと、アイレリーフを長く取ることもまた相反する関係にある。
【０００８】
ここで述べるアイレリーフとは、ファインダー光学系の最終レンズからアイポイントまでの距離で表されるが、観察者にとっての実質的なアイレリーフとは、一眼レフレックスカメラの後面からアイポイントまでの値が重要な要素となるので、レンズ最終面からアイポイントまでの距離（通常数値上アイレリーフ）ではない。このカメラの後面からアイポイントまでの値が大きければアイレリーフの数値以上に良好なファインダーと言うことができる。この値を大きくするためには、ファインダー光学的にはペンタプリズム射出面から、アイポイントまでの距離を大きくすることが必要となる。
【０００９】
一般に一眼レフレックスカメラのファインダー光学系では、観察者に合わせて視度を変更することを可能とする視度補正機構を搭載することの要望が大きい。視度補正機構を搭載したものとして、接眼レンズを複数枚のレンズより構成し、その一部のレンズを光軸方向に移動させることにより、視度補正を可能としたファインダー光学系が特開２０００−９８２６６号公報、特開平１１−１０９２５９号公報、特開昭６２−２６６８０５号公報に開示されている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
一眼レフレックスカメラのファインダー光学系では、ファインダー倍率が高いこと、視野率が高いことつまり視野の広いこと、アイレリーフついてはペンタプリズム射出面よりアイポイントまでの距離が長いこと、視度補正機構を搭載することがより良いファインダーということになる。しかし、これらの中には相反する機能が有り、全てを満たすことができるファインダー光学系を実現することは大変困難である。
【００１１】
本発明は、ファインダー倍率が高く、ペンタプリズム射出面よりアイポイントまでの距離が長く、視度補正機構を搭載した良好なファインダー光学系を比較的簡単な構成で提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述の課題を解決するために、対物レンズによって形成された像を正立像形成用の光学系を介して接眼レンズにより観察するファインダー光学系において、接眼レンズを物体側から順に物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する負の屈折力の第１レンズ群、正レンズを有する正の屈折力の第２レンズ群、物体側に凸面を向けたレンズを最も物体側に配置したことからなる正負何れかの屈折力を有する第３レンズ群よりなり、以下の条件を満足することで課題を解決した。
１．２７≦ＳＦ１＜６．０ ・・・（１）
｜ｆ１／ｆ｜≦０．８８６８ ・・・（２）
但し、前記第１レンズ群のシェイプファクターをＳＦ１とし、シェイプファクターＳＦは各レンズ群における最も物体側の面の曲率半径をＲ０最も瞳側（アイポイント側）の面の曲率半径をＲｅとするとき、
ＳＦ＝（Ｒ０＋Ｒｅ）／（Ｒ０−Ｒｅ）
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ：視度が−１ｄｐｔ時のファインダー系全系の焦点距離
を満足する。
【００１３】
また、対物レンズによって形成された像を、正立像形成用の光学系を介して接眼レンズより観察するファインダー光学系において、前記接眼レンズの最も物体側と、瞳側（アイポイント側）を負レンズとする４枚構成のファインダーレンズにおいて、第２レンズまたは第３レンズのより屈折力弱いレンズＧｗの焦点距離をｆｗ、ｆを視度が−１ｄｐｔ時の全系の焦点距離としたとき、
｜ｆ／ｆｗ｜＜１.０ ・・・（３）
｜１／ＳＦＧＷ｜＜０.２５ ・・・（４）
ＳＦＧＷ：前記屈折力の弱いレンズのシェイプファクターである。
の条件を満足する。
【００１４】
更に、本発明のより好ましい形態としては、前記第２レンズ群を両凸単レンズとし、光軸方向に移動させることで視度補正を行う手段がある。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明では、焦点板側から物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、物体側に凸面を向けたレンズを最も物体側に配置したことからなる正負何れかの屈折力を有する第３レンズ群を備えることにより、接眼レンズの主点を焦点板により近づけられ、焦点板から接眼レンズまでの距離が比較的長くても、接眼レンズの焦点距離を短くすることができ、高いファインダー倍率を保ちつつも、視度補正機構を搭載することが可能となる。
【００１６】
図１は、本発明を一眼レフレックスカメラに使用した際のファインダー光学系の断面図である。正立像形成用の光学系としてガラスブロックよりなるペンタプリズムを用いた場合のものである。Ｉは焦点板、ＩＩはペンタプリズム部光路を展開してある。Ｌ１１は物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズ、Ｌ１２は正レンズの第２レンズ、Ｌ１３は物体側に凸面を向けた第３レンズ、Ｌ１４は第４レンズである。ファインダー光学系は、第１レンズＬ１１、第２レンズＬ１２、第３レンズＬ１３、第４レンズＬ１４から構成され、第２レンズＬ１２を光軸方向に移動させることにより、視度補正を可能にしている。
【００１７】
次に、上述した条件式について説明をする。
【００１８】
条件式（１）は、ファインダー光学系を構成する第１レンズ群の形状因子（シェイプファクター）について適切な範囲を規定している。条件式（１）を満足することにより、第１レンズ群は、物体側に凸面を向け、アイポイント側に凹面を向けた凹メニスカス形状となる。このように第１レンズ群の形状を規定することにより、諸収差に対し、良好な補正状態を保ちつつ、物体側より第１レンズ群に入射し、第２レンズ群に射出する光線の有効光線高を低く抑えることができる。第２レンズ群の有効光線高が高くなるとファインダー光学系全体の大型化を招き、その状態でファインダー光学系を小型化しようとすると、ファインダー視野の周辺が暗くなり、ファインダー視野のシャープさ、コントラストの低下を招く。また、第１レンズ群のシェイプファクターをこの条件式の範囲内に入れることにより、第１レンズ群の主点を物体側にすることが可能となり、ファインダー光学系の焦点距離をより短くすることを可能とし、ファインダー観察倍率を高くすることを実現した。また、第１レンズ群を単レンズで構成する場合、第１レンズの中心部における肉厚と、周辺部における肉厚の差が小さい負メニスカス単レンズとなり、プラスチック樹脂等を用いたレンズの射出成形でより高い精度を求めることが容易になる、条件式（１）の上限を超えることは、Ｒ０とＲｅの曲率半径の差を小さくする方向となり、実質的に第１レンズ群の屈折力が弱くなり、ペンタプリズム射出面の光線高を高くする必要が生じる。これは、ペンタプリズムの大型化につながり、小型で行おうとするとファインダー周辺部の光束をファインダー光学系、アイポイントの眼窩に十分に導くことが困難となる。また、Ｒ０の曲率半径を小さくすることでも条件式（１）の上限を超えるが、曲率半径を小さくすると、第１レンズ群とペンタプリズム射出面よりなる迷光、フレアーがファインダー視野内に発生し、視界のクリアーさが低下する。更に、曲率半径が小さくなることは収差補正上通常好ましくはない。また、条件式（１）の下限を超えると、Ｒ０の曲率半径を大きくすることになり、上述のように接眼レンズ径の有効光線高が高くなり、接眼レンズ径の大型化、またはファインダー視野のシャープさ、コントラストの低下を招く。また、単レンズの場合、メニスカス形状が、平凹形状となり、レンズ中心部の肉厚と、周辺部の肉厚差が大きくなり、プラスチック樹脂などを使用した射出成形で精度を求めにくくなる。また、第１レンズ群の焦点板側の面を非球面とすることによって、焦点板の広い範囲を良好に観察することができるように構成しても尚且つ、非点収差、歪曲収差を良好に補正することが可能となり、高視野を良好に観察することが可能となる。
【００１９】
条件式（２）は、第１レンズ群の焦点距離と、ファインダー光学系全系の焦点距離の比を表している。条件式（２）を満足することにより、ペンタプリズム射出面よりの光束を発散させる屈折力を指定している。この条件式（２）の範囲を外れることは、第１レンズ群の負の屈折力が強いことを示している。前述のように負の屈折力を強くすることは、第２レンズ群の大型化を招くほかにも、収差補正上好ましくない。
【００２０】
また、第２レンズ群を光軸方向に移動させることで視度補正を行うことが可能である。第１レンズ群と第３レンズ群に挟まれたファインダー系内部にある第２レンズ群を可動とすることにより、接眼レンズの全長を変化させることが無く、また、視野の大きな変化を招くことも無く、効果的に視度補正を行うことができる。第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
０.４＜｜ｆ２／ｆ｜＜０.６ ・・・（５）
ｆ：ファインダー系の視度が−１ｄｐｔ時のファインダー系全系の焦点距離の範囲に入ることがより望ましい。
【００２１】
最もアイポイント側のレンズを可動とすると各視度においてアイポイントからレンズ最終面までの距離、つまりアイリリースが変わる。ファインダー光学系では各視度全域でハイポイント仕様が求められており、視度によりアイリリースが変わることは望ましくない。また、最もペンタプリズム側のレンズを視度補正に関し、可動とすると、各視度でペンタプリズム射出面からの光束の高さ、傾きが変化する。これはある視度において、ペンタプリズム射出面の光束を充分接眼レンズ系に導くことができなくなり、視野四隅にケラレが生じ、視野周辺部が暗くなるなど、コントラスト低下に繋がり好ましくない。
【００２２】
よって、接眼レンズの内側にあるレンズを視度補正で可動とすることが望ましい。内側のレンズのみ可動とすることにより、最もペンタプリズム側、アイポイント側のレンズは固定となり、接眼レンズ部、焦点板にゴミ等の進入を防ぐダストプロテクターの役割も果たすことになる。
【００２３】
条件式（５）は、その視度補正における可動群の焦点距離を規定したものである。視度補正量は、それにおける可動レンズの屈折力（焦点距離の逆数）と移動距離の夫々ほぼ、１次関数で表される。ある一定の視度補正における可動群の移動量を小さくしたければ、可動群の屈折力を強く、また、可動群の屈折力を弱くしたければ移動量は大きくなる。通常ファインダー光学系は、コンパクトにすることが望まれ、視度補正に必要な移動量も小さいことが要求される。前述のように移動量を小さくするためには、可動群の屈折力を強くすればよいことになるが、屈折力を強くすることは通常設計的には収差発生の要因となり、また製造上には製造公差が厳しくなり、多少のレンズ位置ずれで視度が大幅に変わってしまうなど、好ましくない。また、可動群の屈折力を弱くすると、移動量の増大に繋がりやはり好ましくない。条件式（５）はその適切な範囲を規定するもので、３〜４ＤＰＴの広範囲の視度補正を、高性能を保ったまま行うことが可能となる。
【００２４】
本発明では、ペンタプリズム射出面から、アイポイントまでの距離を長くするために、視度補正により可動となるレンズ群の直前、または直後に比較的弱い屈折力のレンズをコリメートレンズとして配置することが効率的である。その条件を与えるのが条件式（３）および（４）である。
【００２５】
この条件式（３）および（４）の値を外れると、コリメートレンズの屈折力が強くなり、曲率半径の差が大きくなることになり、コリメートレンズとしての用途を果たさなくなる。屈折率の強いレンズを通ることで入射、射出光束に傾き変化が生じ、収差発生の一因になる。また、本発明のように物体側から、負の第１レンズ群、正の第２レンズ群、負正何れかの第３レンズ群の構成とし、正の第２レンズ群を光軸方向に移動させて視度補正を行うことで、ファインダー光学系の第１レンズ群および第３レンズ群の屈折力を第２レンズ群のそれと比べて比較的弱くし、第２レンズ群の移動量を稼ぐことができる。この視度補正移動量が小さすぎると、製造誤差等により、第２レンズ群が微小に移動してしまった場合にも視度が変化してしまう、つまり、敏感度、必要精度が高くなってしまい、該第２レンズ群の位置を決める周辺部の機構が複雑になり好ましくない。また、この視度補正量が大きすぎると、第１レンズ群から、第３レンズ群までの距離が長くなってしまい、視度補正で第２レンズ群を移動させると第３レンズ群に対する光線入射角の変化が大きく、光線ケラレが発生しやすくなり、観察視野周辺部の光量低下、クリアーさ、シャープさが低下する。また、移動量が大きくなり過ぎることはファインダー光学系の大型化に繋がり、収差補正上も移動量が大きくなり、好ましくない。
【００２６】
【実施例】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明をする。各実施例において、非球面は光軸に垂直な高さをＨとし、高さＨにおける光軸方向の変位量（サグ量）をＸとし、基準面の曲率半径をＲ、非球面係数（ｃｏｎｉｃ ｃｏｎｓｔａｎｔ）をＡ、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の数式で表される。
【００２７】
【数１】

【００２８】
まず、本発明の第１実施例を図１乃至図４に基づいて説明をする。
【００２９】
図１は、第１実施例のファインダー光学系の断面図である。ファインダー光学系は、物体側から順に焦点板Ｉ、該焦点板Ｉ上に形成された物体像を正立化させるためのペンタプリズム部ＩＩ、接眼レンズ系ＩＩＩから構成されている。接眼レンズ系ＩＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズＬ１１からなる第１レンズ群、両凸レンズの第２レンズＬ１２からなる第２レンズ群、物体側に凸面を向けた第３レンズＬ１３と、第４レンズＬ１４とで正の屈折力となる第３レンズ群から構成されている。前記第２レンズＬ１２を光軸方向に移動させることにより、接眼レンズ系ＩＩＩの焦点距離を変化させると共に、ファインダー光学系の視度を変化させることが可能である。
【００３０】
第１実施例の諸元値を示す。面番号は物体側からの各レンズ面の順序、Ｒは各面の曲率半径（非球面の場合は基準Ｒ）、ｄは各面の光軸上における面間隔、ｎはｄ線に対する屈折率、νはアッベ数、面番号右側の※は非球面を示している。
【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】
図２、図３、図４は、第１実施例における諸収差図であり、図２は視度が最も負側−２．９６ｄｐｔのときの収差図、図３は視度が−０．９６ｄｐｔのときの収差図、図４は視度が＋０．９７ｄｐｔのときの収差図である。該各収差図は、アイポイントＩＶの位置に焦点距離１５ｍｍの理想レンズをおいて結像させた結像系の収差図としており、球面収差、非点収差の単位はｍｍ、歪曲収差は百分率（％）で表している。また、非点収差図において、メリジオナル像面を破線で表し、サジタル像面を実線で表している。該各収差図から−２．９６〜＋０．９７ｄｐｔまでの視度補正範囲の全体にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【００３６】
次に、本発明の第２実施例を図５乃至図８に基づいて説明をする。
【００３７】
図５は、第２実施例のファインダー光学系の断面図である。ファインダー光学系は物体側から順に焦点板Ｉ、該焦点板Ｉ上に形成された物体像を正立化させるためのペンタプリズム部ＩＩ、接眼レンズ系ＩＩＩから構成されている。接眼レンズ系ＩＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズＬ２１からなる第１レンズ群、両凸レンズの第２レンズＬ２２からなる第２レンズ群、物体側に凸面を向けた第３レンズＬ２３と、第４レンズＬ２４とで正の屈折力となる第３レンズ群から構成されている。前記第２レンズＬ２２を光軸方向に移動させることにより、接眼レンズ系ＩＩＩの焦点距離を変化させると共に、ファインダー光学系の視度を変化させることが可能である。
【００３８】
第２実施例の諸元値を示す。面番号は物体側からの各レンズ面の順序、Ｒは各面の曲率半径（非球面の場合は基準Ｒ）、ｄは各面の光軸上における面間隔、ｎはｄ線に対する屈折率、νはアッベ数、面番号右側の※は非球面を示している。
【００３９】

【００４０】

【００４１】

【００４２】

【００４３】
図６、図７、図８は、第２実施例における諸収差図であり、図６は視度が最も負側−２．９８ｄｐｔのときの収差図、図７は視度が−０．９８ｄｐｔのときの収差図、図８は視度が＋０．９９ｄｐｔのときの収差図である。該各収差図は、アイポイントＩＶの位置に焦点距離１５ｍｍの理想レンズをおいて結像させた結像系の収差図としており、球面収差、非点収差の単位はｍｍ、歪曲収差は百分率（％）で表している。また、非点収差図において、メリジオナル像面を破線で表し、サジタル像面を実線で表している。該各収差図から−２．９８〜＋０．９９ｄｐｔまでの視度補正範囲の全体にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【００４４】
そして、第３実施例を図９乃至図１２に基づいて説明をする。
【００４５】
図９は、第３実施例のファインダー光学系の断面図である。ファインダー光学系は、物体側から順に焦点板Ｉ、該焦点板１上に形成された物体像を正立化させるためのペンタプリズム部ＩＩ、接眼レンズ系ＩＩＩから構成されている。接眼レンズ系ＩＩＩは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの第１レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの第２レンズＬ３２からなる第１レンズ群、両凸レンズの第３レンズＬ３３からなる第２レンズ群、負レンズの第４レンズＬ３４からなる第３レンズ群により構成されている。前記第３レンズＬ３３を光軸方向に移動させることにより、接眼レンズ系ＩＩＩの焦点距離を変化させると共に、ファインダー系の視度を変化させることが可能である。
【００４６】
第３実施例の諸元値を示す。面番号は物体側からの各レンズ面の順序、Ｒは各面の曲率半径（非球面の場合は基準Ｒ）、ｄは各面の光軸上における面間隔、ｎはｄ線に対する屈折率、νはアッベ数、面番号右側の※は非球面を示している。
【００４７】

【００４８】

【００４９】

【００５０】

【００５１】
図１０、図１１、図１２は、第３実施例における諸収差図であり、図１０は視度が最も負側−３．０２ｄｐｔのときの収差図、図１１は視度が−１．０２ｄｐｔのときの収差図、図１３は視度が＋０．９１ｄｐｔのときの収差図である。該各収差図は、アイポイントＩＶの位置に焦点距離１５ｍｍの理想レンズをおいて結像させた結像系の収差図としており、球面収差、非点収差の単位はｍｍ、歪曲収差は百分率（％）で表している。また、非点収差図において、メリジオナル像面を破線で表し、サジタル像面を実線で表している。該各収差図から−３．０２〜＋０．９１ｄｐｔまでの視度補正範囲の全体にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、比較的簡単なレンズ構成で良好な収差性能、視度補正機構、高倍率、ハイアイポイントの作用を容易に達成することのできる小型のファインダー接眼光学系を実現する。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係るファインダー光学系の断面図である。
【図２】第１実施例において視度が最も負側のときの諸収差図である。
【図３】第１実施例において視度が−０.９６ｄｐｔ時の諸収差図である。
【図４】第１実施例において視度が最も正側のときの諸収差図である。
【図５】第２実施例に係るファインダー光学系の断面図である。
【図６】第２実施例において視度が最も負側のときの諸収差図である。
【図７】第２実施例において視度が−０.９８ｄｐｔ時の諸収差図である。
【図８】第２実施例において視度が最も正側のときの諸収差図である。
【図９】第３実施例に係るファインダー光学系の断面図である。
【図１０】第３実施例において視度が最も負側のときの諸収差図である。
【図１１】第３実施例において視度が−１.０２ｄｐｔのときの諸収差図である。
【図１２】第３実施例において視度が最も正側のときの諸収差図である。
【符号の説明】
Ｉ 焦点板
ＩＩ ペンタプリズム
ＩＩＩ 接眼レンズ系
ＩＶ アイポイント
Ｌ１１ 第１レンズ
Ｌ１２ 第２レンズ
Ｌ１３ 第３レンズ
Ｌ１４ 第４レンズ
Ｌ２１ 第１レンズ
Ｌ２２ 第２レンズ
Ｌ２３ 第３レンズ
Ｌ２４ 第４レンズ
Ｌ３１ 第１レンズ
Ｌ３２ 第２レンズ
Ｌ３３ 第３レンズ
Ｌ３４ 第４レンズ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a finder optical system used in an imaging device such as a single-lens reflex camera.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a viewfinder optical system such as a single-lens reflex camera equipped with a diopter correction mechanism, there are variously known three-group, three-group, four-group lens configurations. Some proposals have been made to increase the viewfinder magnification or to make the eye relief sufficiently long.
[0003]
Usually, in order to increase the observation magnification of the finder, it is necessary to shorten the focal length of the eyepiece. For example, when the focal length of the objective lens is 50 mm and the finder optical path length is 60 mm, the finder magnification can be as high as 0.83 when the diopter is fixed at 0 dpt. However, in order to maintain the diopter at 0 dpt by setting the finder optical path length to 75 mm while maintaining the focal length of the objective lens at 50 mm, the focal length of the eyepiece is 75 mm, and the finder magnification is as low as 0.66 times. End up. Since the finder diopter of a single-lens reflex camera is usually based on 0 to -1 dpt, when the distance and diopter from the focusing screen to the eyepiece are determined, the focal length of the eyepiece, that is, the finder magnification, is determined. Will also be decided.
[0004]
Therefore, in order to shorten the focal length from the eyepiece lens to the focusing screen, the optical path length of the pentaprism may be shortened or the finder optical system may be disposed close to the pentaprism. However, with such a configuration, the exit surface of the finder is recessed with respect to the rear surface of the camera, making it difficult to bring the eye close to the lens, and observing the entire field of view required when trying to observe the finder image It was difficult.
[0005]
Downsizing the pentaprism is contrary to ensuring a large and wide field of view. In recent years, it has become necessary to incorporate an optical system for display in the viewfinder and an optical system for photometry in the viewfinder optical path. As a result, pentaprisms tend to be larger.
[0006]
Therefore, a finder optical system capable of obtaining a larger finder magnification by disposing the main point of the eyepiece lens closer to the focusing screen in order to shorten the optical distance between the focusing screen and the eyepiece is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6 (1994). -109984.
[0007]
In order to lengthen the eye relief, it is generally necessary to make the pentaprism sufficiently large to reduce the vignetting of the light beam on its exit surface. The distance from the eyepiece to the eyepiece becomes longer. In other words, increasing the finder magnification is incompatible with taking a long eye relief.
[0008]
The eye relief described here is expressed by the distance from the final lens of the finder optical system to the eye point, but the substantial eye relief for the observer is the value from the rear surface of the single-lens reflex camera to the eye point. Is an important factor, and is not the distance from the last lens surface to the eye point (usually eye relief in terms of numerical values). If the value from the rear surface of this camera to the eye point is large, it can be said that the viewfinder is better than the eye relief value. In order to increase this value, it is necessary to increase the distance from the pentaprism exit surface to the eye point in viewfinder optics.
[0009]
In general, in a finder optical system of a single-lens reflex camera, there is a great demand for mounting a diopter correction mechanism that makes it possible to change the diopter according to the observer. A finder optical system that is equipped with a diopter correction mechanism and that is composed of a plurality of eyepieces and that moves some of the lenses in the optical axis direction to enable diopter correction. -98266, JP-A-11-109259, and JP-A-62-266805.
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
The single-lens reflex camera's finder optical system has a high finder magnification, a high field of view, that is, a wide field of view, and eye relief with a longer distance from the pentaprism exit surface to the eye point, and a diopter correction mechanism To do is a better viewfinder. However, these have contradictory functions, and it is very difficult to realize a finder optical system that can satisfy all of them.
[0011]
An object of the present invention is to provide a good finder optical system having a relatively simple configuration, which has a high finder magnification, a long distance from the pentaprism exit surface to the eye point, and a diopter correction mechanism.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a viewfinder optical system for observing an image formed by an objective lens with an eyepiece through an optical system for erecting an image. A first lens unit having a negative refractive power having a negative meniscus lens having a convex surface facing the second lens group, a second lens group having a positive refractive power having a positive lens, and a lens having a convex surface facing the object side are arranged on the most object side. The problem was solved by satisfying the following conditions, comprising a third lens unit having either positive or negative refractive power.
1.27 ≦ SF1 <6.0 (1)
| F1 / f | ≦ 0.8868 (2)
However, when the shape factor of the first lens group is SF1 and the shape factor SF is R0, the curvature radius of the surface closest to the object side in each lens group is R0, and the curvature radius of the surface closest to the pupil (eyepoint side) is Re. ,
SF = (R0 + Re) / (R0−Re)
f1: the focal length of the first lens group,
f: Satisfies the focal length of the entire finder system when the diopter is -1 dpt.
[0013]
Further, in a finder optical system for observing an image formed by an objective lens from an eyepiece lens via an erect image forming optical system, the object side and the pupil side (eyepoint side) of the eyepiece lens are negative lenses. When the focal length of the lens Gw having a weaker refractive power than the second lens or the third lens is fw, and f is the focal length of the entire system when the diopter is -1 dpt,
| F / fw | <1.0 (3)
| 1 / SFGW | <0.25 (4)
SFGW: The shape factor of the lens having a low refractive power.
Satisfy the conditions.
[0014]
Furthermore, as a more preferable embodiment of the present invention, there is means for correcting diopter by moving the second lens group in the optical axis direction as a biconvex single lens.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the first lens unit having a negative refractive power having a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side from the focusing screen side, the second lens group having a positive refractive power, and the lens having a convex surface facing the object side are the most. By providing the third lens group having either positive or negative refractive power that is arranged on the object side, the principal point of the eyepiece can be brought closer to the focusing screen, and the distance from the focusing screen to the eyepiece is relatively long. However, the focal length of the eyepiece can be shortened, and a diopter correction mechanism can be mounted while maintaining a high finder magnification.
[0016]
FIG. 1 is a sectional view of a finder optical system when the present invention is used in a single-lens reflex camera. This is a case where a pentaprism made of a glass block is used as an upright image forming optical system. I is a focusing screen and II is a pentaprism optical path. L11 is a first lens of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, L12 is a second lens of a positive lens, L13 is a third lens having a convex surface facing the object side, and L14 is a fourth lens. The viewfinder optical system includes a first lens L11, a second lens L12, a third lens L13, and a fourth lens L14, and enables diopter correction by moving the second lens L12 in the optical axis direction. .
[0017]
Next, the conditional expressions described above will be described.
[0018]
Conditional expression (1) defines an appropriate range for the shape factor of the first lens group constituting the finder optical system. When the conditional expression (1) is satisfied, the first lens unit has a concave meniscus shape with the convex surface facing the object side and the concave surface facing the eye point side. By defining the shape of the first lens group in this way, an effective ray of light that enters the first lens group from the object side and exits the second lens group while maintaining a good correction state for various aberrations. The height can be kept low. If the effective light height of the second lens group increases, the overall size of the viewfinder optical system will increase, and if the size of the viewfinder optical system is reduced in that state, the periphery of the viewfinder field will become darker, the viewfinder field sharpness and contrast will be reduced. Incurs a decline. In addition, by placing the shape factor of the first lens group within the range of this conditional expression, the principal point of the first lens group can be set on the object side, and the focal length of the finder optical system can be further shortened. It was possible to realize a high finder observation magnification. Further, when the first lens group is constituted by a single lens, a negative meniscus single lens having a small difference between the thickness at the central portion of the first lens and the thickness at the peripheral portion, and injection molding of the lens using plastic resin or the like. If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the difference in curvature radius between R0 and Re becomes smaller, and the refractive power of the first lens group is substantially weak. Therefore, it is necessary to increase the light beam height on the exit surface of the pentaprism. This leads to an increase in the size of the pentaprism, and if it is attempted to be small, it becomes difficult to sufficiently guide the luminous flux around the finder to the finder optical system and the eye socket of the eye point. Further, even if the radius of curvature of R0 is reduced, the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, but if the radius of curvature is reduced, stray light and flare formed by the first lens group and the pentaprism exit surface are generated in the viewfinder field. Clearness of view is reduced. Further, a decrease in the radius of curvature is usually not preferable in terms of aberration correction. When the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the radius of curvature of R0 is increased, the effective ray height of the eyepiece lens diameter is increased as described above, the eyepiece lens diameter is increased, or the viewfinder field of view is increased. The sharpness and contrast are reduced. In the case of a single lens, the meniscus shape becomes a plano-concave shape, and the difference in thickness between the central portion of the lens and the peripheral portion increases, making it difficult to obtain accuracy by injection molding using a plastic resin or the like. In addition, it is possible to observe the wide range of the focusing screen favorably by making the surface on the focusing screen side of the first lens group an aspherical surface, and astigmatism and distortion are also excellent. Therefore, it is possible to observe the high field of view satisfactorily.
[0019]
Conditional expression (2) represents the ratio between the focal length of the first lens group and the focal length of the entire finder optical system. By satisfying conditional expression (2), the refractive power for diverging the light beam from the exit surface of the pentaprism is specified. Out of the range of the conditional expression (2) indicates that the negative refractive power of the first lens group is strong. Increasing the negative refractive power as described above is not preferable in terms of aberration correction, in addition to increasing the size of the second lens unit.
[0020]
Further, diopter correction can be performed by moving the second lens group in the optical axis direction. By making the second lens group inside the finder system sandwiched between the first lens group and the third lens group movable, the total length of the eyepiece lens is not changed, and the visual field may be greatly changed. Diopter correction can be performed effectively. When the focal length of the second lens group is f2,
0.4 <| f2 / f | <0.6 (5)
f: It is more preferable that the diopter of the finder system falls within the range of the focal length of the entire finder system when the diopter is -1 dpt.
[0021]
When the lens closest to the eye point is movable, the distance from the eye point to the final lens surface, that is, the eye release changes at each diopter. In the finder optical system, a high point specification is required over the entire diopter range, and it is not desirable that the eye release changes depending on the diopter. Further, if the lens closest to the pentaprism side is movable with respect to diopter correction, the height and inclination of the light beam from the exit surface of the pentaprism change at each diopter. This is not preferable because, at a certain diopter, the light flux on the exit surface of the pentaprism cannot be sufficiently guided to the eyepiece lens system, vignetting occurs at the four corners of the field of view, and the periphery of the field of view becomes dark.
[0022]
Therefore, it is desirable to make the lens inside the eyepiece lens movable by diopter correction. By making only the inner lens movable, the most lenses on the pentaprism side and the eyepoint side are fixed, and it also serves as a dust protector that prevents entry of dust and the like into the eyepiece lens portion and the focusing screen.
[0023]
Conditional expression (5) defines the focal length of the movable group in the diopter correction. The diopter correction amount is substantially expressed by a linear function, respectively, of the refractive power of the movable lens (the reciprocal of the focal length) and the moving distance. If the moving amount of the movable group in a certain diopter correction is reduced, the refractive power of the movable group is increased. If the refractive power of the movable group is decreased, the moving amount is increased. Usually, the viewfinder optical system is desired to be compact, and the amount of movement required for diopter correction is also required to be small. As described above, in order to reduce the amount of movement, it is only necessary to increase the refractive power of the movable group. However, increasing the refractive power usually causes aberrations in terms of design, and in manufacturing. However, the manufacturing tolerance becomes severe, and the diopter changes drastically due to a slight lens position shift. In addition, if the refractive power of the movable group is weakened, the amount of movement is increased, which is not preferable. Conditional expression (5) defines the appropriate range, and it is possible to perform a wide diopter correction of 3 to 4 DPT while maintaining high performance.
[0024]
In the present invention, in order to increase the distance from the exit surface of the pentaprism to the eye point, a lens having a relatively weak refractive power is disposed as a collimating lens immediately before or after the lens group that is movable by diopter correction. Is efficient. Conditional expressions (3) and (4) give the conditions.
[0025]
If the values of the conditional expressions (3) and (4) are deviated, the refractive power of the collimating lens becomes strong and the difference in the radius of curvature becomes large, and the use as a collimating lens is not achieved. By passing through a lens having a strong refractive index, a change in inclination occurs in the incident and exiting light fluxes, which contributes to the generation of aberrations. Further, as in the present invention, from the object side, a negative first lens group, a positive second lens group, and a negative third lens group are configured, and the positive second lens group is moved in the optical axis direction. By performing the diopter correction, the refractive power of the first lens group and the third lens group of the finder optical system is made relatively weaker than that of the second lens group, and the amount of movement of the second lens group is increased. Can do. If the diopter correction movement amount is too small, the diopter will change even if the second lens group has moved slightly due to manufacturing errors or the like, that is, the sensitivity and the required accuracy will increase. Therefore, the peripheral mechanism for determining the position of the second lens group becomes complicated, which is not preferable. Further, if the diopter correction amount is too large, the distance from the first lens group to the third lens group becomes long, and if the second lens group is moved by diopter correction, the light beam is incident on the third lens group. The change in angle is large, and light vignetting is likely to occur, resulting in a decrease in light amount, clearness, and sharpness in the periphery of the observation field. In addition, an excessively large movement amount leads to an increase in the size of the finder optical system, and the movement amount becomes large in terms of aberration correction.
[0026]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each embodiment, the height of the aspherical surface is H, the height perpendicular to the optical axis is H, the amount of displacement (sag amount) in the optical axis direction at the height H is X, the radius of curvature of the reference surface is R, and the aspherical coefficient (conic). When (constant) is A and the n-th order aspherical coefficient is An, it is expressed by the following equation.
[0027]
[Expression 1]

[0028]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0029]
FIG. 1 is a sectional view of the finder optical system of the first embodiment. The viewfinder optical system includes a focusing plate I, a pentaprism unit II for erecting an object image formed on the focusing plate I, and an eyepiece lens system III in order from the object side. The eyepiece lens system III includes a first lens group including a first lens L11 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a second lens group including a second lens L12 of a biconvex lens, and a first lens group having a convex surface facing the object side. The third lens unit L13 and the fourth lens unit L14 include a third lens unit having positive refractive power. By moving the second lens L12 in the optical axis direction, it is possible to change the focal length of the eyepiece lens system III and to change the diopter of the finder optical system.
[0030]
The specification value of 1st Example is shown. The surface number is the order of each lens surface from the object side, R is the radius of curvature of each surface (reference R in the case of an aspheric surface), d is the surface spacing on the optical axis of each surface, n is the refractive index with respect to the d line, ν represents the Abbe number, and * on the right side of the surface number represents an aspherical surface.
[0031]

[0032]

[0033]

[0034]

[0035]
2, 3, and 4 are graphs showing various aberrations in the first example. FIG. 2 is an aberration diagram when the diopter is −2.96 dpt on the most negative side, and FIG. 3 is a diopter of −0.96 dpt. FIG. 4 is an aberration diagram when the diopter is +0.97 dpt. Each aberration diagram is an aberration diagram of an imaging system in which an ideal lens having a focal length of 15 mm is formed at the position of eye point IV. The unit of spherical aberration and astigmatism is mm, and the distortion aberration is a percentage ( %). In the astigmatism diagram, the meridional image plane is represented by a broken line, and the sagittal image plane is represented by a solid line. It can be seen from the aberration diagrams that various aberrations are satisfactorily corrected over the entire diopter correction range from -2.96 to +0.97 dpt.
[0036]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0037]
FIG. 5 is a sectional view of the finder optical system of the second embodiment. The viewfinder optical system includes a focusing plate I, a pentaprism unit II for erecting an object image formed on the focusing plate I, and an eyepiece lens system III in order from the object side. The eyepiece lens system III includes a first lens group including a first lens L21 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, a second lens group including a second lens L22 of a biconvex lens, and a first lens group having a convex surface facing the object side. The third lens L23 and the fourth lens L24 are configured by a third lens group having a positive refractive power. By moving the second lens L22 in the optical axis direction, it is possible to change the focal length of the eyepiece lens system III and to change the diopter of the finder optical system.
[0038]
The specification value of 2nd Example is shown. The surface number is the order of each lens surface from the object side, R is the radius of curvature of each surface (reference R in the case of an aspheric surface), d is the surface spacing on the optical axis of each surface, n is the refractive index with respect to the d line, ν represents the Abbe number, and * on the right side of the surface number represents an aspherical surface.
[0039]

[0040]

[0041]

[0042]

[0043]
6, 7, and 8 are graphs showing various aberrations in the second example. FIG. 6 is an aberration diagram when the diopter is the most negative side of −2.98 dpt, and FIG. 7 is a diopter of −0.98 dpt. FIG. 8 is an aberration diagram when the diopter is +0.99 dpt. Each aberration diagram is an aberration diagram of an imaging system in which an ideal lens having a focal length of 15 mm is formed at the position of eye point IV. The unit of spherical aberration and astigmatism is mm, and the distortion aberration is a percentage ( %). In the astigmatism diagram, the meridional image plane is represented by a broken line, and the sagittal image plane is represented by a solid line. It can be seen from the respective aberration diagrams that various aberrations are satisfactorily corrected over the entire diopter correction range from -2.98 to +0.99 dpt.
[0044]
The third embodiment will be described with reference to FIGS.
[0045]
FIG. 9 is a sectional view of the finder optical system of the third embodiment. The viewfinder optical system includes a focusing screen I, a pentaprism unit II for erecting an object image formed on the focusing screen 1, and an eyepiece lens system III in order from the object side. The eyepiece lens system III includes a first lens group consisting of a first lens L31 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a second lens L32 of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. The second lens group includes a lens L33, and the third lens group includes a negative fourth lens L34. By moving the third lens L33 in the optical axis direction, it is possible to change the focal length of the eyepiece lens system III and to change the diopter of the finder system.
[0046]
The specification value of 3rd Example is shown. The surface number is the order of each lens surface from the object side, R is the radius of curvature of each surface (reference R in the case of an aspheric surface), d is the surface spacing on the optical axis of each surface, n is the refractive index with respect to the d line, ν represents the Abbe number, and * on the right side of the surface number represents an aspherical surface.
[0047]

[0048]

[0049]

[0050]

[0051]
FIGS. 10, 11 and 12 are graphs showing various aberrations in the third example. FIG. 10 is an aberration diagram when the diopter is −3.02 dpt on the most negative side, and FIG. 11 is a diopter of −1.02 dpt. FIG. 13 is an aberration diagram when the diopter is +0.91 dpt. Each aberration diagram is an aberration diagram of an imaging system in which an ideal lens having a focal length of 15 mm is formed at the position of eye point IV. The unit of spherical aberration and astigmatism is mm, and the distortion aberration is a percentage ( %). In the astigmatism diagram, the meridional image plane is represented by a broken line, and the sagittal image plane is represented by a solid line. It can be seen from the respective aberration diagrams that various aberrations are satisfactorily corrected over the entire diopter correction range from −3.02 to +0.91 dpt.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a small finder eyepiece optical system that can easily achieve good aberration performance, diopter correction mechanism, high magnification, and high eye point action with a relatively simple lens configuration. Is realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a finder optical system according to a first example.
FIG. 2 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is on the most negative side in the first example.
FIG. 3 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is −0.96 dpt in the first example.
FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is the most positive side in the first example.
FIG. 5 is a sectional view of a finder optical system according to a second example.
FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is on the most negative side in the second example.
FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is −0.98 dpt in the second example.
FIG. 8 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is the most positive side in the second example.
FIG. 9 is a sectional view of a finder optical system according to a third example.
FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is on the most negative side in the third example.
FIG. 11 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is −1.02 dpt in the third example.
FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations when the diopter is the most positive side in the third example.
[Explanation of symbols]
I Focus plate II Penta prism III Eyepiece system IV Eye point L11 First lens L12 Second lens L13 Third lens L14 Fourth lens L21 First lens L22 Second lens L23 Third lens L24 Fourth lens L31 First lens L32 Second lens L33 Third lens L34 Fourth lens

Claims (2)

対物レンズによって形成された像を、正立像形成用の光学系を介して接眼レンズにより観察するファインダー光学系において、前記接眼レンズを物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有する負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、物体側に凸面を向けたレンズを最も物体側に配置したことからなる正負何れかの屈折力を有する第３レンズ群よりなり、以下の条件を満足することを特徴とするファインダー光学系。
１．２７≦ＳＦ１＜６．０
｜ｆ１／ｆ｜≦０．８８６８
但し、前記第１レンズ群のシェイプファクターをＳＦ１とし、シェイプファクターＳＦは各レンズ群における最も物体側の面の曲率半径をＲ０、最も瞳側（アイポイント側）の面の曲率半径をＲｅとするとき、
ＳＦ＝（Ｒ０＋Ｒｅ）／（Ｒ０−Ｒｅ）
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離、
ｆ：視度が−１ｄｐｔ時のファインダー系全系の焦点距離
を満足する。In a finder optical system for observing an image formed by an objective lens with an eyepiece lens via an erect image forming optical system, the eyepiece lens has a negative meniscus lens with a convex surface facing the object side in order from the object side. A first lens group having a negative refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a positive or negative refractive power, which is a lens having a convex surface facing the object side closest to the object side. A viewfinder optical system characterized by satisfying the following conditions.
1.27 ≦ SF1 <6.0
| F1 / f | ≦ 0.8868
However, the shape factor of the first lens group is SF1, and in the shape factor SF, the curvature radius of the most object side surface in each lens group is R0, and the curvature radius of the most pupil side (eye point side) surface is Re. When
SF = (R0 + Re) / (R0−Re)
f1: the focal length of the first lens group,
f: Satisfies the focal length of the entire finder system when the diopter is -1 dpt. 請求項１に記載のファインダー光学系において、前記第２レンズ群は両凸単レンズからなり、光軸方向に移動することで視度補正を可能とすることを特徴とするファインダー光学系。  2. The finder optical system according to claim 1, wherein the second lens group is formed of a biconvex single lens, and diopter correction is possible by moving in the optical axis direction.

Images