JP3375446B2 - Compound optical system for camera - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、第1の光学系を介し
て入射した被写体光を分離して第2の光学系に導くカメ
ラ用複合光学系に関し、例えば、撮影光学系を介して入
射した光束を観察光学系にも導いて被写体の撮影と観察
とを可能としたカメラ用複合光学系に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a composite optical system for a camera which separates subject light incident through a first optical system and guides it to a second optical system. The present invention relates to a compound optical system for a camera that guides the generated light flux to an observation optical system and enables photographing and observation of a subject.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、この種のカメラ用複合光学系
としては、一眼レフカメラのようにフィルム写真用光学
系と肉眼用のファインダー光学系とを組み合わせた光学
系、あるいは、撮影光学系のフィルム側にビームスプリ
ッターを配して電子写真用の光路を分離し、フィルム面
と共役な位置にCCD等の撮像素子を配置してフィルム
への撮影と電子写真の撮影とを共に可能とした光学系等
が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a composite optical system for a camera of this type, an optical system combining a film photographic optical system and a naked-eye viewfinder optical system such as a single-lens reflex camera, or a photographing optical system is used. An optical system that separates the optical path for electrophotography by arranging a beam splitter on the film side, and arranges an image sensor such as CCD at a position conjugate with the film surface to enable both filming and electrophotography. The system etc. are known.
【0003】撮影光学系から分離された観察光学系に
は、像面と共役な位置にコンデンサレンズが設けられて
おり、このコンデンサレンズにより撮影光学系の射出瞳
とファインダー光学系、あるいは電子写真用の再結像光
学系の入射瞳とをマッチングするよう設定されている。The observation optical system separated from the photographing optical system is provided with a condenser lens at a position conjugate with the image plane, and the condenser lens is used for the exit pupil of the photographing optical system and the finder optical system or for electrophotography. Is set to match the entrance pupil of the re-imaging optical system.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のカメラ用複合光学系では、コンデンサレンズの
位置、焦点距離が固定されているため、撮影光学系の射
出瞳位置がレンズ交換やズーミングによって変化した場
合に、瞳のマッチングが良好でなくなり、入射瞳に入射
する光束にビネッティングを生じて撮像素子やファイン
ダーの周辺光量が不足するといった問題を生じる。However, in the above-described conventional compound optical system for a camera, since the position and focal length of the condenser lens are fixed, the exit pupil position of the photographing optical system changes due to lens replacement or zooming. In such a case, the matching of the pupil is not good, and the luminous flux incident on the entrance pupil causes vignetting, which causes a problem that the peripheral light amount of the image sensor or the finder becomes insufficient.
【0005】[0005]
【発明の目的】この発明は、上述した従来技術の課題に
鑑みてなされたものであり、撮影光学系の射出瞳位置が
変更された場合にも、この射出瞳と観察光学系の入射瞳
とを良好にマッチングすることができるカメラ用複合光
学系を提供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art. Even when the exit pupil position of the photographing optical system is changed, the exit pupil and the entrance pupil of the observation optical system are It is an object of the present invention to provide a compound optical system for a camera, which is capable of excellent matching.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】この発明にかかるカメラ
用複合光学系は、上記の目的を達成させるため、被写体
像を撮像面上に形成する第1の光学系と、第1の光学系
を介して入射した光束を撮像面へ向かう光路から分離す
る光路分離手段と、光路分離手段により分離された被写
体からの光束を導く第2の光学系とを備えるカメラ用複
合光学系において、第2の光学系に、少なくとも二枚の
独立したレンズから成るコンデンサレンズを配置すると
共に、このコンデンサレンズの少なくとも1枚のレンズ
を第1の光学系の射出瞳の位置に応じて光軸方向に移動
させることにより、各レンズの間隔を相対的に変化させ
ることを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, a compound optical system for a camera according to the present invention comprises a first optical system for forming a subject image on an image pickup surface and a first optical system. A composite optical system for a camera, comprising: an optical path separating unit that separates a light beam incident via the optical path toward an imaging surface; and a second optical system that guides a light beam from a subject separated by the optical path separating unit. Disposing a condenser lens composed of at least two independent lenses in the optical system, and moving at least one lens of the condenser lens in the optical axis direction according to the position of the exit pupil of the first optical system. Is characterized in that the distance between the lenses is relatively changed.
【0007】[0007]
【実施例】以下、この発明にかかるカメラ用複合光学系
の実施例を説明する。実施例は、この発明を第1の光学
系としてのフィルム写真用光学系と、第2の光学系とし
ての電子写真用光学系とが併設されたタイプのカメラに
適用した例を示している。Embodiments of the composite optical system for a camera according to the present invention will be described below. The embodiment shows an example in which the present invention is applied to a camera of a type in which an optical system for film photography as a first optical system and an optical system for electrophotography as a second optical system are provided side by side.
【0008】図1(A)に示されるように、図中左側とな
る被写体側から入射した光束は、撮影光学系1により撮
像面であるフィルム2に結像される。撮影光学系1とフ
ィルム2との間には、光路を分離する光路分離手段とし
てのミラー3が配置され、このミラー3で分離された光
路に、コンデンサレンズ4、ミラー5、リレーレンズ系
6、撮像素子7から構成される観察光学系が配置されて
いる。As shown in FIG. 1 (A), a light beam incident from the subject side, which is the left side in the figure, is imaged by a photographing optical system 1 on a film 2 which is an image pickup surface. A mirror 3 as an optical path separating means for separating an optical path is arranged between the photographing optical system 1 and the film 2, and a condenser lens 4, a mirror 5, a relay lens system 6 are provided in the optical path separated by the mirror 3. An observation optical system including the image pickup device 7 is arranged.
【0009】撮影光学系1は、この例では負のパワーを
有する第1レンズ群1aと、正のパワーを有する第2レ
ンズ群1bとから構成されるズームレンズであり、図中
の矢印A,Bに示したように各群が光軸方向に移動する
ことにより、像倍率を変化させる。In this example, the photographing optical system 1 is a zoom lens composed of a first lens group 1a having a negative power and a second lens group 1b having a positive power. As shown in B, each group moves in the optical axis direction to change the image magnification.
【0010】ミラー3は、クイックリターンミラー、あ
るいはハーフミラーであり、少なくともフィルム2への
撮影時を除く非撮影時には光束を観察光学系に導いてい
る。コンデンサレンズ4は、少なくとも2枚のレンズ、
この例では2枚の同一の平凸形状の第1、第2レンズ4
a,4bを平面側を向き合わせて配置することにより構
成されている。コンデンサレンズ4は、フィルム2と光
学的にほぼ共役な像面IPを挟んで設けられている。The mirror 3 is a quick return mirror or a half mirror, and guides a light beam to the observation optical system at least when the film 2 is not photographed except when photographing. The condenser lens 4 is at least two lenses,
In this example, two identical plano-convex first and second lenses 4 are used.
It is configured by arranging a and 4b so that their flat sides face each other. The condenser lens 4 is provided so as to sandwich the image plane IP that is optically conjugate with the film 2.
【0011】コンデンサレンズ4を構成する第1、第2
レンズ4a,4bのうちの少なくとも一方、この例では
第2レンズ4bは、撮影光学系1の射出瞳P1とリレー
レンズ系6の入射瞳P2とをマッチングさせるよう射出
瞳P1の移動に応じて図中矢印Cで示したように光軸に
沿って移動し、互いの間隔を相対的に変化させる。この
コンデンサレンズ4の移動により、撮影光学系1とリレ
ーレンズ系6とのマッチングを良好に保ち、射出瞳P1
の移動による撮像素子7上での光量損失を抑えることが
できる。First and second components of the condenser lens 4
At least one of the lenses 4a and 4b, that is, the second lens 4b in this example, is arranged according to the movement of the exit pupil P1 so as to match the exit pupil P1 of the photographing optical system 1 and the entrance pupil P2 of the relay lens system 6. As indicated by the middle arrow C, they move along the optical axis to relatively change the distance between them. Due to the movement of the condenser lens 4, the matching between the photographing optical system 1 and the relay lens system 6 is maintained well, and the exit pupil P1
It is possible to suppress the light amount loss on the image pickup element 7 due to the movement of
【0012】なお、この実施例では、撮影光学系1の各
レンズ1a,1bは、撮影者が入力、設定した焦点距離
に基づいて制御手段10がズーム駆動手段11を制御す
ることにより光軸方向に駆動される。また、コンデンサ
レンズ4の第2レンズ4bは、同様に撮影光学系1の設
定焦点距離に応じて制御手段10がコンデンサレンズ駆
動手段12を制御することにより光軸方向に駆動され
る。In this embodiment, the lenses 1a and 1b of the photographing optical system 1 are controlled by the control means 10 by controlling the zoom driving means 11 based on the focal length input and set by the photographer. Driven to. The second lens 4b of the condenser lens 4 is also driven in the optical axis direction by the control means 10 controlling the condenser lens driving means 12 in accordance with the set focal length of the photographing optical system 1.
【0013】ここでコンデンサレンズ4に求められる条
件につき、図1(B)を参照して説明する。図1(B)は、
図1(A)の光学系をミラー3,5による反射を展開して
示した図である。実施例のようなズームレンズによるズ
ーミングやレンズ交換により撮影レンズの射出瞳P1の
位置が光軸方向に移動する場合、射出瞳P1から像面I
Pまでの距離Lも変化するため、コンデンサレンズ4の
焦点距離fcが固定されていると、リレーレンズ系6に
入射する周辺部の光量が変化しやすい。Now, the conditions required for the condenser lens 4 will be described with reference to FIG. Figure 1 (B) shows
It is the figure which expanded the reflection by the mirrors 3 and 5 and showed the optical system of FIG. 1 (A). When the position of the exit pupil P1 of the photographing lens moves in the optical axis direction due to zooming by a zoom lens or lens exchange as in the embodiment, the image plane I is moved from the exit pupil P1.
Since the distance L to P also changes, if the focal length fc of the condenser lens 4 is fixed, the amount of light incident on the relay lens system 6 in the peripheral portion is likely to change.
【0014】そこで、実施例の光学系では、コンデンサ
レンズ4を第1、第2レンズ4a,4bから構成し、こ
れらの間隔dcを変化させることにより焦点距離fcを
変更可能としている。なお、コンデンサレンズ4を薄肉
レンズとして考える場合の理想焦点距離fctは、撮影光
学系1の射出瞳P1から像面IPまでの距離Lを変数と
し、像面IPからリレーレンズ系6の入射瞳P2までの
距離Dを定数として、以下の式(1)で定めることができ
る。Therefore, in the optical system of the embodiment, the condenser lens 4 is composed of the first and second lenses 4a and 4b, and the focal length fc can be changed by changing the distance dc between them. The ideal focal length fct in the case where the condenser lens 4 is considered as a thin lens has the distance L from the exit pupil P1 of the photographing optical system 1 to the image plane IP as a variable, and the entrance pupil P2 of the relay lens system 6 from the image plane IP. The distance D up to can be defined as a constant by the following equation (1).
【0015】fct=L・D/(L+D) …(1)Fct = L · D / (L + D) (1)
【0016】ただし、厚みを持つ実際のコンデンサレン
ズ4の焦点距離は、理想焦点距離に対して10%程度変
化してもリレーレンズ系6に入射する周辺光量の変化は
大きくない。そこで、コンデンサレンズの実際の焦点距
離fcの変更範囲は、射出瞳P1から像面IPまでの距
離Lが最小の時の理想焦点距離をfct1、距離Lが最大
の時の理想焦点距離をfct2として、以下の条件(2)を
満たす範囲で設定されればよい。However, even if the focal length of the actual condenser lens 4 having a thickness changes by about 10% with respect to the ideal focal length, the amount of peripheral light incident on the relay lens system 6 does not change significantly. Therefore, the range of change of the actual focal length fc of the condenser lens is fct1 when the distance L from the exit pupil P1 to the image plane IP is the minimum, and fct2 when the distance L is the maximum. However, it may be set within a range that satisfies the following condition (2).
【0017】 0.9・fct1≦fc≦1.1・fct2 …(2)[0017] 0.9 · fct1 ≦ fc ≦ 1.1 · fct2 (2)
【0018】コンデンサレンズの焦点距離を上記のよう
に設定して変化させることにより、撮影光学系の射出瞳
P1とリレーレンズ系の入射瞳P2とがほぼ共役となり、
リレーレンズ系に取り込まれる光量が周辺部まで十分に
なる。By setting and changing the focal length of the condenser lens as described above, the exit pupil P1 of the photographing optical system and the entrance pupil P2 of the relay lens system become substantially conjugate,
The amount of light taken into the relay lens system is sufficient up to the periphery.
【0019】また、コンデンサレンズが上記の実施例の
ように2枚の正レンズで構成される場合には、これらの
レンズ間の間隔dcの最大値dcmaxが、以下の条件
(3)を満たすことが望ましい。When the condenser lens is composed of two positive lenses as in the above embodiment, the maximum value dcmax of the distance dc between these lenses is as follows.
It is desirable to satisfy (3).
【0020】dcmax<Lmax−Lmin …(3)Dcmax <Lmax-Lmin (3)
【0021】ただし、Lminは距離Lの最小値、Lmaxは
距離Lの最大値である。この条件(3)を満たす場合に
は、コンデンサレンズ4の間隔dcは射出瞳P1の移動
範囲より小さくなり、コンデンサレンズ4を含めた観察
光学系をコンパクトにすることができる。条件(3)を満
たさない場合には、コンデンサレンズ4を設けることに
より観察光学系の全長が長くなり、観察光学系をコンパ
クトにすることが困難となる。However, Lmin is the minimum value of the distance L, and Lmax is the maximum value of the distance L. When this condition (3) is satisfied, the distance dc between the condenser lenses 4 becomes smaller than the moving range of the exit pupil P1 and the observation optical system including the condenser lens 4 can be made compact. If the condition (3) is not satisfied, provision of the condenser lens 4 increases the total length of the observation optical system, making it difficult to make the observation optical system compact.
【0022】さらに、観察光学系をよりコンパクトにす
るためには、撮影光学系1の射出瞳P1から像面IPま
での距離Lと、像面IPからリレーレンズ系6の入射瞳
P2までの距離Dとが以下の条件(4)を満たすことが望
ましい。Further, in order to make the observation optical system more compact, the distance L from the exit pupil P1 of the photographing optical system 1 to the image plane IP and the distance from the image plane IP to the entrance pupil P2 of the relay lens system 6 are used. It is desirable that D and D satisfy the following condition (4).
【0023】D/L≦1.3 …(4)D / L ≦ 1.3 (4)
【0024】この条件(4)を満たす場合には、観察光学
系をコンパクトにすることができる。条件(4)を満たさ
ない場合、入射瞳P2までの距離Dが過大となるため、
観察光学系の全長が長くなる。また、この場合には、射
出瞳P1の移動による光量変化も比較的小さいため、パ
ワーの比較的弱いコンデンサレンズか固定して設けられ
ているのみでも周辺光量の低下は問題となるほど大きく
はならない。すなわち、この発明の構成によるコンデン
サレンズ4の移動は、条件(4)を満たす光学系において
最も有効にその効果を発揮する。When this condition (4) is satisfied, the observation optical system can be made compact. If the condition (4) is not satisfied, the distance D to the entrance pupil P2 becomes too large.
The overall length of the observation optical system becomes long. Further, in this case, since the change in the light amount due to the movement of the exit pupil P1 is relatively small, the reduction in the peripheral light amount is not so large as to pose a problem even if the condenser lens having a relatively weak power is fixedly provided. That is, the movement of the condenser lens 4 according to the configuration of the present invention exhibits its effect most effectively in the optical system satisfying the condition (4).
【0025】次に、実施例の光学系の具体的な構成例に
ついて説明する。図2〜図4は、図1に示した撮影光学
系1から撮像素子7までの光学系をミラー3,5による
反射を展開して示した図であり、図2は短焦点距離、図
3は中間焦点距離、図4は長焦点距離の場合の配置を示
している。また、図5は、これらの図中のリレーレンズ
系6の部分を拡大して示したレンズ図である。Next, a concrete configuration example of the optical system of the embodiment will be described. 2 to 4 are diagrams showing the optical system from the photographing optical system 1 to the image pickup device 7 shown in FIG. 1 in which reflection by the mirrors 3 and 5 is developed, and FIG. Shows an intermediate focal length, and FIG. 4 shows an arrangement with a long focal length. Further, FIG. 5 is an enlarged lens diagram showing a portion of the relay lens system 6 in these drawings.
【0026】なお、レンズ系の具体的な数値構成は、以
下の表1〜3に示される。表1は撮影光学系1、表2は
コンデンサレンズ4、表3はリレーレンズ系6とその像
面側に設けられたフィルター8との構成を示す。表中の
記号rは曲率半径、dはレンズ厚および空気間隔、nは
d線(588nm)における屈折率、νはアッベ数である。Specific numerical configurations of the lens system are shown in Tables 1 to 3 below. Table 1 shows the configuration of the photographing optical system 1, Table 2 shows the configuration of the condenser lens 4, and Table 3 shows the configuration of the relay lens system 6 and the filter 8 provided on the image plane side thereof. In the table, the symbol r is the radius of curvature, d is the lens thickness and the air gap, n is the refractive index at the d line (588 nm), and ν is the Abbe number.
【0027】[0027]
【表1】 [Table 1]
【0028】[0028]
【表2】 面番号 r d n ν 17 40.000 5.50 1.56883 56.3 18 ∞ 可変 19 ∞ 5.50 1.56883 56.3 20 -40.000 66.00[Table 2] Surface number r d n ν 17 40.000 5.50 1.56883 56.3 18 ∞ variable 19 ∞ 5.50 1.56883 56.3 20 -40.000 66.00
【0029】[0029]
【表3】 面番号 r d n ν 21 11.306 1.65 1.69680 55.5 22 1800.000 0.20 23 5.637 2.03 1.69680 55.5 24 31.120 0.80 25 134.792 1.05 1.80518 25.4 26 3.600 2.13 27 -5.000 1.00 1.59270 35.3 28 36.169 2.09 1.88300 40.8 29 -8.327 0.02 30 12.107 1.53 1.80400 46.6 31 -102.957 3.20 32 ∞ 4.91 1.51633 64.1 33 ∞[Table 3] Surface number r d n ν 21 11.306 1.65 1.69680 55.5 22 1800.000 0.20 23 5.637 2.03 1.69680 55.5 24 31.120 0.80 25 134.792 1.05 1.80518 25.4 26 3.600 2.13 27 -5.000 1.00 1.59270 35.3 28 36.169 2.09 1.88300 40.8 29 -8.327 0.02 30 12.107 1.53 1.80400 46.6 31 -102.957 3.20 32 ∞ 4.91 1.51633 64.1 33 ∞
【0030】ズーミングに伴い、撮影光学系1の第1レ
ンズ群1aと第2レンズ群1bとの間隔d8、撮影光学
系1とコンデンサレンズ4の第1レンズ4aとの間隔d
16、コンデンサレンズ4の2つのレンズ間の間隔d18
(dc)は以下の表4に示すように変化する。この実施例
では、コンデンサレンズの第1レンズ4aが光軸に沿っ
て移動し、第2レンズ4bは固定されている。これらの
間隔の変化により、撮影光学系1の焦点距離f、fナン
バーFNo.、半画角ω、バックフォーカスfb、射出瞳P1
から像面IPまでの距離L、像面IPから入射瞳P2ま
での距離D、コンデンサレンズ4の焦点距離fcも表4
に示すように変化する。With zooming, the distance d8 between the first lens group 1a and the second lens group 1b of the photographing optical system 1 and the distance d between the photographing optical system 1 and the first lens 4a of the condenser lens 4.
16, the distance d18 between the two lenses of the condenser lens 4
(dc) changes as shown in Table 4 below. In this embodiment, the first lens 4a of the condenser lens moves along the optical axis, and the second lens 4b is fixed. Due to the changes in these intervals, the focal length f, f number FNo., Half angle of view ω, back focus fb, and exit pupil P1 of the photographing optical system 1 are changed.
Table 4 also shows the distance L from the image plane IP to the image plane IP, the distance D from the image plane IP to the entrance pupil P2, and the focal length fc of the condenser lens 4.
It changes as shown in.
【0031】[0031]
【表4】 d8 47.40 16.74 4.08 d16 43.98 57.91 57.34 d18(dc) 0.50 6.00 27.00 f 28.90 52.00 77.60 FNo. 1:3.7 1:4.6 1:4.9 ω 38.2° 22.7° 15.5° fb 43.50 56.40 76.20 L 70.00 82.00 102.00 D 85.00 85.00 85.00 fc 37.14 38.74 46.38[Table 4] d8 47.40 16.74 4.08 d16 43.98 57.91 57.34 d18 (dc) 0.50 6.00 27.00 f 28.90 52.00 77.60 FNo. 1: 3.7 1: 4.6 1: 4.9 ω 38.2 ° 22.7 ° 15.5 ° fb 43.50 56.40 76.20 L 70.00 82.00 102.00 D 85.00 85.00 85.00 fc 37.14 38.74 46.38
【0032】前述した各条件式(2)、(4)と実施例との
関係は以下の表5に示すとおりであり、いずれも条件を
満たしている。また、条件(3)は、dcmaxが27.00であ
るのに対してLmax−Lminは32.00であるために満たさ
れている。The relationship between the above-mentioned conditional expressions (2) and (4) and the embodiment is as shown in Table 5 below, and all satisfy the conditions. The condition (3) is satisfied because dcmax is 27.00 and Lmax-Lmin is 32.00.
【0033】[0033]
【表5】 [Table 5]
【0034】図6は、図2に示した実施例の光学系にお
ける光線追跡図であり、(A)が短焦点距離、(B)が中間
焦点距離、(C)が長焦点距離における状態を示してい
る。また、図7〜図9は、それぞれの焦点距離における
ビネッティングとコサイン4乗則とによる光量減衰と像
高との関係を示すグラフである。各グラフの横軸は像高
(単位mm)、縦軸は光量比(単位%)を示す。グラフ中の
実線がビネッティング、破線がコサイン4乗則による影
響を示す。FIG. 6 is a ray tracing diagram in the optical system of the embodiment shown in FIG. 2, where (A) is a short focal length, (B) is an intermediate focal length, and (C) is a long focal length. Shows. 7 to 9 are graphs showing the relationship between the light amount attenuation and the image height by vignetting and the cosine fourth law at each focal length. The horizontal axis of each graph is the image height
(Unit: mm), and the vertical axis represents the light amount ratio (unit:%). The solid line in the graph shows the vignetting, and the broken line shows the effect of the cosine fourth law.
【0035】図10は、1枚構成のコンデンサレンズ
4'が固定して設けられている比較例の光学系における
光線追跡図であり、(A)が短焦点距離、(B)が中間焦点
距離、(C)が長焦点距離における状態を示している。ま
た、図11〜図13は、コンデンサレンズが固定されて
いる場合におけるそれぞれの焦点距離におけるビネッテ
ィングとコサイン4乗則とによる光量減衰を像高との関
係で示した図7〜図9と同様のグラフである。FIG. 10 is a ray tracing diagram in the optical system of the comparative example in which the condenser lens 4'having one lens is fixedly provided. (A) is a short focal length and (B) is an intermediate focal length. , (C) show the state at the long focal length. 11 to 13 are similar to FIGS. 7 to 9 showing the relationship between the image height and the attenuation of the light quantity by vignetting and the cosine fourth law at each focal length when the condenser lens is fixed. Is a graph of.
【0036】これらのグラフを比較することにより、コ
ンデンサレンズが2枚以上に分割されて光軸上を相対的
に移動することにより、特に像高が高い位置における性
能、すなわち周辺光量が向上していることが理解でき
る。By comparing these graphs, the condenser lens is divided into two or more pieces and relatively moves on the optical axis, so that the performance at the position where the image height is high, that is, the peripheral light amount is improved. Understand that
【0037】図7と図11とはほぼ同程度の性能を示し
ている。比較例の方のコンデンサレンズは、この短焦点
距離を基準にして焦点距離が定められているためであ
る。ただし、比較例では焦点距離が長くなるにしたがい
図12に示されるように像高が高い部分での光量が低下
し、図13に示される長焦点距離では著しく低下してい
る。これに対して実施例では、焦点距離が長くなった場
合にも、図8、図9に示されるように殆ど周辺光量は減
衰しない。FIG. 7 and FIG. 11 show almost the same performance. This is because the focal length of the condenser lens of the comparative example is determined on the basis of this short focal length. However, in the comparative example, as the focal length becomes longer, the light amount in the portion where the image height is high decreases as shown in FIG. 12, and the long focal length shown in FIG. 13 significantly decreases. On the other hand, in the embodiment, even when the focal length becomes long, the peripheral light amount is hardly attenuated as shown in FIGS. 8 and 9.
【0038】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、観察光学系におけるコンデンサレンズを複数枚に分
割し、その相対距離を撮影光学系の射出瞳の移動に応じ
て変化させることにより、射出瞳の移動による観察光学
系で観察される像の周辺部の光量減衰を小さく抑えるこ
とができる。As described above, according to the present invention, the condenser lens in the observation optical system is divided into a plurality of lenses, and the relative distance is changed according to the movement of the exit pupil of the photographing optical system. It is possible to suppress the attenuation of the light amount in the peripheral portion of the image observed by the observation optical system due to the movement of the exit pupil.
【図1】 この発明にかかるカメラ用複合光学系の一実
施例を示す光学系の概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of an optical system showing an embodiment of a compound optical system for a camera according to the present invention.
【図2】 図1に示した実施例の具体的な構成例を示す
短焦点距離時のレンズ図である。FIG. 2 is a lens diagram at a short focal length, showing a specific configuration example of the embodiment shown in FIG.
【図3】 図1に示した実施例の具体的な構成例を示す
中間焦点距離時のレンズ図である。FIG. 3 is a lens diagram showing a specific configuration example of the embodiment shown in FIG. 1 at an intermediate focal length.
【図4】 図1に示した実施例の具体的な構成例を示す
長焦点距離時のレンズ図である。FIG. 4 is a lens diagram at a long focal length showing a specific configuration example of the embodiment shown in FIG.
【図5】 図2に示したレンズ図中のリレーレンズ系の
みを拡大して示したレンズ図である。5 is a lens diagram showing only a relay lens system in the lens diagram shown in FIG. 2 in an enlarged manner.
【図6】 実施例の光学系における光線の追跡図であ
り、(A)が短焦点距離時、(B)が中間焦点距離時、(C)
が長焦点距離時の各状態を示す。6A and 6B are ray tracing diagrams of the optical system of the embodiment, where FIG. 6A is a short focal length, FIG. 6B is an intermediate focal length, and FIG.
Shows each state at the long focal length.
【図7】 図10(A)の状態でのビネッティングとコサ
イン4乗則による周辺部の光量減衰とを像高との関係で
示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between image height and vignetting in the state of FIG. 10A and attenuation of light amount in the peripheral portion according to the cosine fourth law.
【図8】 図10(B)の状態でのビネッティングとコサ
イン4乗則による周辺部の光量減衰とを像高との関係で
示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between image height and vignetting in the state of FIG. 10B and attenuation of light amount in the peripheral portion according to the cosine fourth law.
【図9】 図10(C)の状態でのビネッティングとコサ
イン4乗則による周辺部の光量減衰とを像高との関係で
示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing the relationship between the image height and the vignetting in the state of FIG. 10C and the attenuation of the light amount of the peripheral portion according to the cosine fourth law.
【図10】 コンデンサレンズが1枚で固定されている
光学系における光線の追跡図であり、(A)が短焦点距離
時、(B)が中間焦点距離時、(C)が長焦点距離時の各状
態を示す。FIG. 10 is a ray tracing diagram of an optical system in which one condenser lens is fixed, (A) at a short focal length, (B) at an intermediate focal length, and (C) at a long focal length. Each state of is shown.
【図11】 図10(A)の状態でのビネッティングとコ
サイン4乗則による周辺部の光量減衰とを像高との関係
で示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the relationship between image height and vignetting in the state of FIG. 10A and attenuation of light amount in the peripheral portion according to the cosine fourth law.
【図12】 図10(B)の状態でのビネッティングとコ
サイン4乗則による周辺部の光量減衰とを像高との関係
で示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing the relationship between image height and vignetting in the state of FIG. 10B and attenuation of light amount in the peripheral portion according to the cosine fourth law.
【図13】 図10(C)の状態でのビネッティングとコ
サイン4乗則による周辺部の光量減衰とを像高との関係
で示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing the relationship between image height and vignetting in the state of FIG. 10C and attenuation of light amount in the peripheral portion according to the cosine fourth law.
1 撮影光学系 1a 第1レンズ群 1b 第2レンズ群 2 フィルム 3,5 ミラー 4 コンデンサレンズ 4a 第1レンズ 4b 第2レンズ 6 リレーレンズ系 7 撮像素子 8 フィルター 1 Shooting optical system 1a First lens group 1b Second lens group 2 films 3,5 mirror 4 condenser lens 4a first lens 4b second lens 6 relay lens system 7 Image sensor 8 filters
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−133928(JP,A) 特開 平3−37607(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03B 13/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-61-133928 (JP, A) JP-A-3-37607 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G03B 13/00
Claims (10)
系と、該第1の光学系を介して入射した光束を撮像面へ
向かう光路から分離する光路分離手段と、該光路分離手
段により分離された前記被写体からの光束を導く第2の
光学系とを備えるカメラ用複合光学系において、 前記第2の光学系には、少なくとも二枚の独立したレン
ズから成るコンデンサレンズが配置され、該コンデンサ
レンズの少なくとも1枚のレンズは、前記第1の光学系
の射出瞳の位置に応じて光軸方向に移動することによ
り、該レンズ間の間隔を相対的に変化させることを特徴
とするカメラ用複合光学系。1. A first optical system for forming a subject image on an imaging surface, an optical path separating means for separating a light beam incident through the first optical system from an optical path toward the imaging surface, and the optical path separation. A second optical system for guiding a light beam from the subject separated by a means, wherein the second optical system is provided with a condenser lens including at least two independent lenses. At least one lens of the condenser lenses moves in the optical axis direction in accordance with the position of the exit pupil of the first optical system to relatively change the distance between the lenses. A complex optical system for cameras.
ズの後方に前記第1の光学系により形成される像を再結
像させるリレーレンズと、該リレーレンズにより再結像
される像を撮像する撮像素子とを備えることを特徴とす
る請求項1に記載のカメラ用複合光学系。2. The second optical system includes a relay lens for re-imaging the image formed by the first optical system behind the condenser lens, and an image re-formed by the relay lens. The compound optical system for a camera according to claim 1, further comprising: an image pickup device for picking up an image.
ンズ系であり、前記コンデンサレンズの各レンズは、前
記第1の光学系のズーミングに応じて前記レンズ間の間
隔を連続的に変化させることを特徴とする請求項1に記
載のカメラ用複合光学系。3. The first optical system is a zoom lens system capable of zooming, and each lens of the condenser lenses has a continuous interval between the lenses according to zooming of the first optical system. The compound optical system for a camera according to claim 1, wherein
ンズを対向させて設けることにより構成されていること
を特徴とする請求項1に記載のカメラ用複合光学系。4. The compound optical system for a camera according to claim 1, wherein the condenser lens is constituted by providing positive lenses of the same shape so as to face each other.
cは、前記第1の光学系の射出瞳から像面までの距離L
の変化に伴い、以下の条件を満たすよう変化することを
特徴とする請求項2に記載のカメラ用複合光学系。 fc=L・D/(L+D) ただし、 D:像面からリレーレンズ系の入射瞳までの距離であ
る。5. A composite focal length f of the condenser lens
c is the distance L from the exit pupil of the first optical system to the image plane
The compound optical system for a camera according to claim 2, wherein the compound optical system changes so as to satisfy the following condition. fc = L · D / (L + D) where D: distance from the image plane to the entrance pupil of the relay lens system.
構成され、該レンズ間の間隔dが、前記Lの最大値をL
max、最小値をLminとして、d<Lmax−Lminの条件を
満たすことを特徴とする請求項5に記載のカメラ用複合
光学系。6. The condenser lens is composed of two positive lenses, and the distance d between the lenses is the maximum value of L.
6. The compound optical system for a camera according to claim 5, wherein the condition of d <Lmax-Lmin is satisfied, where max and the minimum value are Lmin.
距離をL、前記像面から前記リレーレンズ系の入射瞳ま
での距離をDとして、D/L≦1.3の条件を満たすこ
とを特徴とする請求項1に記載のカメラ用複合光学系。7. A condition of D / L ≦ 1.3 where L is a distance from an exit pupil of the first optical system to an image plane and D is a distance from the image plane to an entrance pupil of the relay lens system. The compound optical system for a camera according to claim 1, wherein:
ンズ系であり、前記コンデンサレンズは、少なくとも2
枚のレンズから構成され、前記第1の光学系のズーミン
グに応じて該レンズ間の相対的な間隔を変化させること
を特徴とする請求項7に記載のカメラ用複合光学系。8. The first optical system is a variable magnification zoom lens system, and the condenser lens is at least 2
8. The compound optical system for a camera according to claim 7, wherein the compound optical system comprises a plurality of lenses, and a relative distance between the lenses is changed according to zooming of the first optical system.
なくとも1枚のレンズを光軸方向に移動させることによ
り前記被写体像の倍率を変更可能な変倍光学系と、 前記変倍光学系と前記撮像面との間に設けられた光路分
離手段と、 前記光路分離手段により分離された光路中に配置され、
前記変倍光学系の射出瞳の光軸方向の移動に応じて光量
変化を抑えるよう光軸方向に相対的に移動する少なくと
も2枚のコンデンサレンズとを備えることを特徴とする
カメラ用複合光学系。9. A variable-magnification optical system capable of changing the magnification of the object image by forming an object image on an imaging surface and moving at least one lens in the optical axis direction, and the variable-magnification optical system. And an optical path separating means provided between the image pickup surface and the image pickup surface, and arranged in the optical path separated by the optical path separating means,
A compound optical system for a camera, comprising: at least two condenser lenses that relatively move in the optical axis direction so as to suppress a change in the amount of light in accordance with the movement of the exit pupil of the variable power optical system in the optical axis direction. .
ズから構成されることを特徴とする請求項9に記載のカ
メラ用複合光学系。10. The compound optical system for a camera according to claim 9, wherein the condenser lens is composed of two positive lenses.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34005494A JP3375446B2 (en) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Compound optical system for camera |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34005494A JP3375446B2 (en) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Compound optical system for camera |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08184757A JPH08184757A (en) | 1996-07-16 |
| JP3375446B2 true JP3375446B2 (en) | 2003-02-10 |
Family
ID=18333288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34005494A Expired - Fee Related JP3375446B2 (en) | 1994-12-28 | 1994-12-28 | Compound optical system for camera |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3375446B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6392820B1 (en) | 1999-04-08 | 2002-05-21 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Optical system of a composite camera |
-
1994
- 1994-12-28 JP JP34005494A patent/JP3375446B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08184757A (en) | 1996-07-16 |
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