(57)【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とを備えるファインダ光学系において、前記接眼光学ユニットは前記像反転光学ユニット側から順に負レンズと正レンズより成り、前記負レンズと前記正レンズは同種類の材料を用いたプラスチックレンズであり、前記負レンズの物体側のレンズ面が回折光学面であり、前記負レンズの物体側のレンズ面は曲面であって、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、前記接眼光学ユニットの光学的パワーをψeとするとき、
０．０２＜｜ψd／ψr｜＜０．６０
０．０２＜｜ψd／ψe｜＜０．１５
なる条件式を満足することを特徴とするファインダ光学系。
【請求項２】
前記対物光学ユニットは回折光学面を有す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２に記載のファインダ光学系。
【請求項４】
請求項１〜３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。
【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２−１８１７２１３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５４４６５８８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９−２８１４１４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とを備えるファインダ光学系において、前記接眼光学ユニットは前記像反転光学ユニット側から順に負レンズと正レンズより成り、前記負レンズと前記正レンズは同種類の材料を用いたプラスチックレンズであり、前記負レンズの物体側のレンズ面が回折光学面であり、前記負レンズの物体側のレンズ面は曲面であって、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、前記接眼光学ユニットの光学的パワーをψeとするとき、
０．０２＜｜ψd／ψr｜＜０．６０
０．０２＜｜ψd／ψe｜＜０．１５
なる条件式を満足することを特徴とする。
【００２５】
【発明の実施の形態】
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Ｃi 、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、Ｎd 、ＮC 、ＮF としたとき、次式で表される。
νd ＝（Ｎd −１）／（ＮF −ＮC ）
【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ψi 、アッベ数をνi を略々、
Σ（ψi ／νi ）＝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、νd＝−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（ψi ／νi ）＋Σ（２・Ｃ2i／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】
図２は図１のファインダ光学系を展開した参考例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。
【００３９】
参考例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はこの参考例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。
【００４０】
また、図４は参考例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。
【００４１】
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、参考例１の光学系では倍率色収差が良好に補正されている。
【００４２】
参考例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。
【００４３】
なお、参考例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。参考例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。
【００４４】
図６は参考例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、参考例１と同符号のものは同様の部材である。この参考例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３ａ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、この参考例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は参考例２のファインダ光学系の諸収差図を示している。
【００４５】
図９は参考例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１０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、本参考例２では若干の軸上色収差は残存するものの、前述の参考例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。
【００４６】
図１１は参考例３のファインダ光学系を展開したレンズ断面図を示し、この参考例３は参考例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は参考例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。
【００４７】
図１３は実施例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。
【００４８】
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。実施例では、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。
【００４９】
図１４は実施例の収差図を示し、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。
【００５０】
また、図１５は実施例と類似の構成（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。
【００５１】
図１４及び図１６から明らかなように、実施例は何れの状態（視度）においても、参考例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。
【００５２】
このような各参考例１〜参考例３、実施例において、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。
【００５３】
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。
【００５４】
図１８は参考例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１７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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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)
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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、参考例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。
【００６１】
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)
【００６２】
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、上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。
【００６３】
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)
【００６４】
この条件式(8) の下限を超えると視野枠１４、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。
【００６５】
参考例５は後述する数値例５を有し、図１９はその収差図を示している。なお、前述したように参考例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、以下の参考例６〜８では接眼光学系のみに回折光学面を有している。
【００６６】
なお、図２０、図２２、図２４はそれぞれ参考例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参考例６〜８の収差図を示している。
【００６７】
以下に、参考例１〜３、実施例、参考例５〜８のそれぞれの数値例１〜８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。
【００６８】
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
【００６９】
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。
【００７０】
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
【００７１】
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
【００７２】
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
【００７３】
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
【００７４】
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
【００７５】
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
【００７６】
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
【００７７】
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
【００７８】
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
【００７９】
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
【００８０】
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
【００８１】
前述の各実施例、参考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。
【００８２】
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＝１３．８μｍ、第２の回折格子２５の格子厚ｄ２はｄ２＝１０．５μｍ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。
【００８３】
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。
【００８４】
【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。
【００８５】
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】  実施例のファインダ光学系の断面図である。
【図２】  参考例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】  参考例１のファインダ光学系の収差図である。
【図４】  参考例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】  参考例２のファインダ光学系の断面図である。
【図７】  参考例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】  参考例２のファインダ光学系の収差図である。
【図９】  参考例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】  参考例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】  参考例３のファインダ光学系の収差図である。
【図１３】  実施例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】  実施例のファインダ光学系の収差図である。
【図１５】  実施例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】  参考例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】  参考例５のファインダ光学系の収差図である。
【図２０】  参考例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】  参考例６のファインダ光学系の収差図である。
【図２２】  参考例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】  参考例７のファインダ光学系の収差図である。
【図２４】  参考例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】  参考例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
【図１】
0004439608.tif 000002
【図２】
0004439608.tif 000003
【図３】
0004439608.tif 000004
【図４】
0004439608.tif 000005
【図５】
0004439608.tif 000006
【図６】
0004439608.tif 000007
【図７】
0004439608.tif 000008
【図８】
0004439608.tif 000009
【図９】
0004439608.tif 000010
【図１０】
0004439608.tif 000011
【図１１】
0004439608.tif 000012
【図１２】
0004439608.tif 000013
【図１３】
0004439608.tif 000014
【図１４】
0004439608.tif 000015
【図１５】
0004439608.tif 000016
【図１６】
0004439608.tif 000017
【図１７】
0004439608.tif 000018
【図１８】
0004439608.tif 000019
【図１９】
0004439608.tif 000020
【図２０】
0004439608.tif 000021
【図２１】
0004439608.tif 000022
【図２２】
0004439608.tif 000023
【図２３】
0004439608.tif 000024
【図２４】
0004439608.tif 000025
【図２５】
0004439608.tif 000026
【図２６】
0004439608.tif 000027
【図２７】
0004439608.tif 000028
【図２８】
0004439608.tif 000029
【図２９】
0004439608.tif 000030
【図３０】
0004439608.tif 000031