【手続補正書】
【提出日】平成27年11月11日(2015.11.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定面に形成された物体像を観察するためのファインダー光学系であって、
物体側から観察側へ順に配置された、正立像を形成するための像反転部材、負の屈折力の第１レンズ群、視度調節に際して光軸方向に移動する正の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群より構成され、視度調節に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するファインダー光学系であって、
前記第３レンズ群は、物体側から観察側へ順に配置された、正の屈折力の第３ａレンズ、両凹形状の第３ｂレンズより構成され、
前記第３ａレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＧ３ａＲｏ、観察側のレンズ面の曲率半径をＧ３ａＲｅとするとき、
−１．９＜（Ｇ３ａＲｏ＋Ｇ３ａＲｅ）／（Ｇ３ａＲｏ−Ｇ３ａＲｅ）＜−１．１
なる条件式を満足す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３ａレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズであることを特徴とする請求項１に記載のファインダー光学系。
【請求項３】
前記第３ａレンズの焦点距離をｆ３ａ、視度が−１ディオプターのときの前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群の合成焦点距離をｆとするとき、
０．５＜ｆ３ａ／ｆ＜０．８
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のファインダー光学系。
【請求項４】
前記第３ａレンズの焦点距離をｆ３ａ、前記第３ｂレンズの焦点距離をｆ３ｂとするとき、
−２．１＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜−１．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のファインダー光学系。
【請求項５】
前記第３ｂレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＧ３ｂＲｏ、観察側のレンズ面の曲率半径をＧ３ｂＲｅとするとき、
０．６＜（Ｇ３ｂＲｏ＋Ｇ３ｂＲｅ）／（Ｇ３ｂＲｏ−Ｇ３ｂＲｅ）＜０．９
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のファインダー光学系。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載のファインダー光学系と、該ファインダー光学系で観察される被写体像に相当する像を受光する撮像手段を有することを特徴とする撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】ファインダー光学系およびそれを用いた撮像装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ファインダー光学系およびそれを用いた撮像装置に関し、特にファインダー光学系の観察倍率が大きくファインダー像を良好に観察することができる、例えば一眼レフカメラ等の撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、一眼レフカメラでは、撮影レンズによって、焦点板上に形成した被写体像(ファインダー像)をファインダー光学系を介して観察している。このファインダー光学系は、焦点板上に形成された被写体像をペンタダハミラー、ペンタプリズム等の像反転手段を介して正立像とした後、接眼レンズによって拡大して観察するように構成されている。この一眼レフカメラ用のファインダー光学系では、主に上記像反転手段の大きさに依存する焦点板から接眼レンズまでの光路長によって、観察倍率やアイレリーフ等のファインダーの仕様が決定されている。
【０００３】
一眼レフカメラ用のファインダー光学系に用いられる接眼レンズには、高い観察倍率を有すること、十分な長さのアイレリーフがあること、視度調節機能があること等が求められている。
【０００４】
アイレリーフを長くすることで、ファインダーに顔を押しあててファインダー像を観察するのではなく、若干離れた位置からファインダー像を観察しても、十分な像性能を得ることができる。例えば、眼鏡を着用したままファインダーを覗くことが容易になる。即ち、アイレリーフを長くすることで、ストレス無くファインダーを観察する際の快適さを得ることができる。
【０００５】
このような一眼レフカメラのファインダー光学系において、観察倍率が大きく、アイレリーフが十分に長い接眼光学系が、従来、各種提案されている（特許文献１、２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−２４１７９５号公報
【特許文献２】特開２００９−２７１３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、ファインダー像の観察をより快適に行うためには、アイレリーフが長いことに加えて、アイレリーフの径の大きさを大きくすることも重要になる。カメラの使用者が、カメラを構えた際に、ファインダーを観察する観察者としてその観察眼がファインダー光軸上にうまく置かれた時には、高い光学性能を得ることができる。
【０００８】
しかし、観察眼とファインダー光軸が大きくずれた場合は、像性能は劣化してしまう。この場合、観察者は見易いファインダー像を探るため、カメラを再度構え直す必要がある。そのため、より快適に観察できるファインダーとするためには、長いアイレリーフに加えて、径の大きいアイレリーフであることが必要となる。
【０００９】
本発明の目的は、高い光学性能を保ちつつ観察倍率が大きく、アイレリーフが十分に長く、かつ、アイレリーフ径が十分に大きく、快適な使用が可能なファインダー光学系およびそれを用いた撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明に係るファインダー光学系は、所定面に形成された物体像を観察するためのファインダー光学系であって、
物体側から観察側へ順に配置された、正立像を形成するための像反転部材、負の屈折力の第１レンズ群、視度調節に際して光軸方向に移動する正の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群より構成され、視度調節に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化するファインダー光学系であって、
前記第３レンズ群は、物体側から観察側へ順に配置された、正の屈折力の第３ａレンズ、両凹形状の第３ｂレンズより構成され、
前記第３ａレンズの物体側のレンズ面の曲率半径をＧ３ａＲｏ、観察側のレンズ面の曲率半径をＧ３ａＲｅとするとき、
−１．９＜（Ｇ３ａＲｏ＋Ｇ３ａＲｅ）／（Ｇ３ａＲｏ−Ｇ３ａＲｅ）＜−１．１
なる条件式を満足することを特徴とする。
【００１１】
また、上記ファインダー光学系を用いた撮像装置も本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、高い光学性能を保ちつつ観察倍率が大きく、アイレリーフが十分に長く、かつ、アイレリーフ径が十分に大きく、快適な使用が可能なファインダー光学系およびそれを用いた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のファインダー光学系を一眼レフカメラ（撮像装置）に適用したときの要部断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係るファインダー光学系として数値実施例１のマット面からアイポイントまでの光学要素の光路を展開した光路図である。
【図３】本発明の実施形態に係るファインダー光学系として数値実施例１の収差図である。
【図４】本発明の実施形態に係るファインダー光学系として数値実施例２のマット面からアイポイントまでの光学要素の光路を展開した光路図である。
【図５】本発明の実施形態に係るファインダー光学系として数値実施例２の収差図である。
【図６】本発明の実施形態に係るファインダー光学系として数値実施例３のマット面からアイポイントまでの光学要素の光路を展開した光路図である。
【図７】本発明の実施形態に係るファインダー光学系として数値実施例３の収差図である。
【図８】本発明の実施形態に係るファインダー光学系として数値実施例４のマット面からアイポイントまでの光学要素の光路を展開した光路図である。
【図９】本発明の実施形態に係るファインダー光学系として数値実施例４の収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１５】
（撮像装置）
図１は、本発明の実施形態に係るファインダー光学系を一眼レフカメラに適用したときの要部断面図である。図１において、１は撮影光学系としての撮影レンズであり、カメラ本体に固定され、またはカメラ本体に着脱可能に装着される。２はクイックリターンミラー（光路折り曲げミラー）で回転軸２aを中心に回動可能となっている。３は焦点板（ピント板）で、クイックリターンミラー２側の面にフレネルレンズ、反対側の面にマット面４が設けられ、マット面４（所定面）上に撮影レンズ１による被写体像（ファインダー像、物体像）が形成される。
【００１６】
５は正立像を形成するための像反転部材（像反転光学系）としてのペンタダハミラーであり、マット面４上に形成された被写体像を正立正像としている。６は接眼レンズ系、７はアイポイントの位置を表している。焦点板３のマット面４上に形成された被写体像は、ペンタダハミラー５で正立像とされ、接眼レンズ系６を介してアイポイント（観察者の瞳孔の位置）７にて観察される。
【００１７】
また、アイポイント７にて観察される被写体像に相当する像として、撮影レンズ１による被写体像が、クイックリターン２が跳ね上げられた状態で、撮像面ＩＰに形成される。撮像面ＩＰには、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子、または感光性のフィルム等が像を受光する撮像手段として設けられる。
【００１８】
（ファインダー光学系）
本実施形態におけるファインダー光学系は、図１におけるペンタダハミラー５および接眼レンズ系６から構成される。接眼レンズ系６は、観察側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群より構成される。第１レンズ群は第１レンズ６ａで構成され、第２レンズ群は第２レンズ６ｂで構成され、また第３レンズ群は、物体側から観察側へ順に配置された、正の屈折力の第３ａレンズ６ｃ、負の屈折力の第３ｂレンズ６ｄより構成されている。
【００１９】
第１レンズ６ａは両面が凹形状より成っており、第２レンズ６ｂは両面が凸形状より成っている。また、第３ａレンズ６ｃは物体側が凸面のメニスカス形状より成っており、第３ｂレンズ６ｄは両面が凹形状より成っている。第２レンズ６ｂを接眼レンズ６の光軸方向に沿って移動することで、視度調節を行っている。即ち本実施例では視度調節に際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。図２以降に示す光路図と収差図においては、ファインダー視度が−１ディオプトリー（標準視度）のときを示す。
【００２０】
なお、光路図では、ペンタダハミラー５の各反射面を省略しマット面４からアイポイント７までの光路を示す。また、収差図においては、Ｈは瞳面上の高さ、Ｙは像高、ΔＭはメリディオナル像面、ΔＳはサジタル像面を示す。
【００２１】
（接眼レンズ系の第３レンズ形状）
本発明の実施形態に係るファインダー光学系では、接眼レンズ系の第３ａレンズ６ｃのレンズ形状として、物体側と観察側の面の曲率半径を各々Ｇ３ａＲｏ、Ｇ３ａＲｅとするとき、以下の条件式（１）を満足する。
【００２２】
−１．９＜（Ｇ３ａＲｏ＋Ｇ３ａＲｅ）／（Ｇ３ａＲｏ−Ｇ３ａＲｅ）＜−１．１
‥‥‥（１）
条件式（１）は、高い観測倍率を実現し、長いアイレリーフ位置と大きいアイレリーフ径を備えつつも高い光学性能を保つためのものである。長いアイレリーフと径の大きいアイレリーフを備えたファインダー光学系では、球面収差と像面湾曲が発生し易い。これを補正するために、第３ａレンズ６ｃは物体側に凸面を向けたメニスカス形状であることが望ましい。
【００２３】
条件式（１）は、このときのバランスを良好に維持し、高い観察倍率と快適な観測条件を実現しながら、高い光学性能を確保する為の条件である。条件式（１）の下限を超えると、収差補正が過補正となり、上限を超えると収差の補正が困難となる。
【００２４】
さらに好ましくは条件式（１）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
【００２５】
−１．６＜（Ｇ３ａＲｏ＋Ｇ３ａＲｅ）／（Ｇ３ａＲｏ−Ｇ３ａＲｅ）＜−１．１
‥‥‥（１ａ）
さらに好ましくは条件式（１）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
【００２６】
−１．４＜（Ｇ３ａＲｏ＋Ｇ３ａＲｅ）／（Ｇ３ａＲｏ−Ｇ３ａＲｅ）＜−１．１
‥‥‥（１ｂ）
これらの条件式（１a）もしくは（１b）により、さらに良好な収差補正が可能となる。
【００２７】
また、第３ａレンズ６ｃの焦点距離をｆ３ａとし、視度が−１ディオプターの時の前記第１レンズ群、前記第２レンズ群、前記第３レンズ群の合成の焦点距離をｆとするとき、以下の条件式（２）を満足することがより好ましい。
【００２８】
０．５＜ｆ３ａ／ｆ＜０．８  ‥‥‥（２）
条件式（２）は、高い観測倍率を実現しつつも、高い光学性能を保つためのものである。条件式（２）の下限を越えると第３ａレンズ６ｃの屈折力が大きくなりすぎ、球面収差、像面湾曲などの諸収差が劣化する。また、条件式（２）の上限を超えると屈折力が弱くなり、高倍率化の効果が少なくってしまう。
【００２９】
（接眼レンズ系の第３ｂレンズ形状）
本発明の実施形態に係るファインダー光学系では、接眼レンズ系の第３ｂレンズ６ｄのレンズ形状として、メニスカス形状でなく両凹形状であることが望ましい。これは、最も観察側に配置される第３ｂレンズ６ｄは、像面湾曲と長いアイレリーフ確保のために強いパワーである負レンズであることが好ましいためである。
【００３０】
また、第３ａレンズ６ｃの焦点距離をｆ３ａとし、第３ｂレンズ６ｄの焦点距離をｆ３ｂとするとき、以下の条件式（３）を満足することがより好ましい。
【００３１】
−２．１＜ｆ３ａ／ｆ３ｂ＜−１．５  ‥‥‥（３）
条件式（３）は、高い観察倍率を実現しつつも、十分な長さのアイレリーフを保つためのものである。条件式（３）の下限を越えると、第３ａレンズ６ｃ及び第３ｂレンズ６ｄによる高倍率化の効果が少なくなってしまう。また、条件式（３）の上限を超えると、第３ａレンズ６ｃに対する第３ｂレンズ６ｄの屈折力が弱くなり、アイレリーフを長く保つ効果が少なくなってしまう。
【００３２】
また、第３ｂレンズ６ｄの物体側と観察側の面の曲率半径を各々Ｇ３ｂＲｏ、Ｇ３ｂＲｅとするとき、以下の条件式（４）を満足することがより好ましい。
【００３３】
０．６＜（Ｇ３ｂＲｏ＋Ｇ３ｂＲｅ）／（Ｇ３ｂＲｏ−Ｇ３ｂＲｅ）＜０．９
‥‥‥（４）
条件式（４）は、高い観察倍率を実現しつつも、十分な長さのアイレリーフを保つためのものである。条件式（４）の下限を越えると、像面湾曲の補正や長いアイレリーフの確保の効果が弱くなる。また、条件式（４）の上限を超えると、物体面側のパワーが弱くなり観察側のパワーが強くなりすぎるため、収差補正に不利となる。
【００３４】
（数値実施例）
以下に、本発明の実施形態に係るファインダー光学系として、数値実施例１乃至４において、夫々図２、図４、図６、図８に各接眼レンズ系の諸元、図３、図５、図７、図９に収差図を示す。各数値実施例において、面番号は焦点板４からの順番を示す（面番号１はマット面４に相当し、面番号２は仮想の面の曲率半径であり、無限大である）。rは各面番号の曲率半径、dはレンズ厚及び空気間隔である。ndとνdは、各々のレンズの材料の屈折率とアッベ数である。
【００３５】
なお、各数値実施例において、＊印は非球面を表している。非球面形状は、光軸方向をＸ軸、光軸と垂直方向をＹ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０を定数とするとき、以下のように定義される。なお、「e-0X」の表示は「10-X」を意味している。
【００３６】
【数１】
2014115452.tif 000001
数値実施例の諸元としての可変間隔は、第２レンズ６ｂで視度調節するときの視度と間隔変化を示す。また、アイレリーフの長さ（アイポイントとして示している）の概略の計算結果を示す。更に、最大像高としてマット面でのファインダー像の像高、瞳径としてアイポイント７での瞳径も示す。また、観察倍率として各数値実施例のファインダー光学系を実現した際のファインダー倍率を示す。ファインダー倍率は、焦点距離が５０mmの標準レンズを撮影レンズとして装着したときのアフォーカル系の角倍率で表している。ここでは近似的に撮影レンズの焦点距離とファインダー光学系の焦点距離の比で表している。
【００３７】
また、前述の条件式（１）、（２）、（３）、（４）と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
【００３８】
（数値実施例１）
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1          ∞      70.00 
2          ∞       0.00 
3      -1000.000    1.00   1.58306    30.2 
4*        33.646  (可変) 
5*        24.504    4.54   1.53110    56.0 
6        -33.391  (可変) 
7*        16.142    3.54   1.53110    56.0 
8        101.127    3.55 
9        -98.858    1.00   1.49171    57.4 
10*        11.376   19.89 
11  (アイポイント)
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.09209e-005  A 6=-3.83151e-008  A 8= 3.06620e-010  A10=-9.04082e-013 
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.05180e-005  A 6=-1.53176e-007  A 8= 1.04471e-009  A10=-3.01547e-012 
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.32235e-005  A 6= 2.22083e-007  A 8=-1.91893e-009  A10= 1.03031e-011 
第10面
K = 0.00000e+000  A 4=-5.62846e-005  A 6= 3.36526e-007  A 8=-1.21407e-008  A10= 9.27690e-011 
各種データ
視度          -3.00    -1.00    +1.00 
焦点距離      62.22    59.69    57.39 
可変間隔
d 4            0.50     1.92     3.37 
d 6            3.37     1.95     0.50 
アイレリーフ  19.9
最大像高  12.4
瞳径  φ15
観察倍率（-1ディオプトリー時）  0.87
【００３９】
（数値実施例２）
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1          ∞      70.00 
2          ∞       0.00 
3      -1000.000    1.00   1.58306    30.2 
4*        30.576  (可変) 
5*        20.477    4.89   1.53110    56.0 
6        -32.315  (可変) 
7*        16.812    3.36   1.53110    56.0 
8         53.844    3.64 
9        -63.288    1.00   1.49171    57.4 
10*        13.359   19.69 
11  (アイポイント)
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.26836e-005  A 6= 7.33389e-008  A 8=-2.77080e-010  A10= 2.25443e-013 
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.00302e-005  A 6= 1.60426e-007  A 8=-7.72686e-010  A10= 1.19057e-012 
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.20505e-005  A 6= 7.78836e-008  A 8=-1.15445e-009  A10= 1.71644e-011 
第10面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.88779e-005  A 6= 2.89146e-009  A 8=-3.36043e-009  A10= 8.38562e-011 
各種データ
視度          -3.00    -1.00    +1.00 
焦点距離      61.99    59.69    57.61 
可変間隔
d 4            0.50     1.84     3.23 
d 6            3.23     1.90     0.50 
アイレリーフ  19.7
最大像高  12.4
瞳径  φ15
観察倍率（-1ディオプトリー時） 0.87
【００４０】
（数値実施例３）
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1          ∞      70.00 
2          ∞       0.00 
3      -1000.000    1.00   1.58306    30.2 
4*        31.603  (可変) 
5*        22.508    4.71   1.53110    56.0 
6        -32.914  (可変) 
7*        16.373    3.48   1.53110    56.0 
8         70.949    3.68 
9        -65.635    1.00   1.49171    57.4 
10*        12.726   19.70 
11  (アイポイント)
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.93000e-005  A 6= 9.50400e-008  A 8=-7.53971e-010  A10= 2.15212e-012 
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-4.05159e-005  A 6= 9.80219e-008  A 8=-7.60790e-010  A10= 1.77666e-012 
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 1.09027e-005  A 6= 9.84207e-008  A 8=-1.02674e-009  A10= 1.30148e-011 
第10面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.67409e-006  A 6= 8.64643e-008  A 8=-4.76963e-009  A10= 8.44778e-011 
各種データ
視度          -3.00    -1.00    +1.00 
焦点距離      62.23    59.69    57.39 
可変間隔
d 4            0.50     1.84     3.22 
d 6            3.22     1.88     0.50 
アイレリーフ  19.7
最大像高  12.4
瞳径  φ15
観察倍率（-1ディオプトリー時） 0.87
【００４１】
（数値実施例４）
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1          ∞      70.00 
2          ∞       0.00 
3      -1000.000    1.00   1.58306    30.2 
4*        34.758  (可変) 
5*        25.513    4.40   1.53110    56.0 
6        -35.234  (可変) 
7*        16.340    3.62   1.53110    56.0 
8        197.257    3.56 
9       -100.835    1.00   1.49171    57.4 
10*        11.077   20.20 
11  (アイポイント)
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+000  A 4=-8.63869e-006  A 6=-5.77188e-008  A 8= 4.27092e-010  A10=-1.09413e-012 
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.14043e-005  A 6=-2.29221e-007  A 8= 1.51888e-009  A10=-4.05111e-012 
第7面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.44564e-005  A 6= 2.65929e-007  A 8=-2.11412e-009  A10= 8.22949e-012 
第10面
K = 0.00000e+000  A 4=-7.64643e-005  A 6= 4.11103e-007  A 8=-1.36794e-008  A10= 7.84290e-011 
各種データ
視度          -3.00    -1.00    +1.00 
焦点距離      62.33    59.69    57.31 
可変間隔
d 4            0.50     1.95     3.42 
d 6            3.42     1.97     0.50 
アイレリーフ  20.2
最大像高  12.4
瞳径  φ15
観察倍率（-1ディオプトリー時） 0.87
【００４２】
【表１】
2014115452.tif 000002
【００４３】
（変形例）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、条件式（１）、（１a）、（１ｂ）のいずれかを満足すると共に、条件式（２）、（３）、（４）の少なくとも１つを満足するファインダー光学系およびこれを用いた撮像装置とすることもできる。
【００４４】
また、上述した実施形態においては、第３ａレンズは物体側が凸面のメニスカス形状で正の屈折力のレンズとしたが、これ以外の形状で正の屈折力のレンズとしても良い。
【００４５】
また、上述した実施形態においては、像反転手段としてペンタダハミラーを用いたが、ペンタダハプリズムを用いても良い。
【符号の説明】
【００４６】
１・・撮影レンズ、４・・焦点板（マット面）、５・・ペンタダハミラー（像反転部材）、６ａ・・第１レンズ（負）、６ｂ・・第２レンズ（正）、６ｃ・・第３ａレンズ（正）、６ｄ・・第３ｂレンズ（負）、７・・アイポイント