CN104081251B - 目镜光学系统和光学设备 - Google Patents
目镜光学系统和光学设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104081251B CN104081251B CN201380007231.9A CN201380007231A CN104081251B CN 104081251 B CN104081251 B CN 104081251B CN 201380007231 A CN201380007231 A CN 201380007231A CN 104081251 B CN104081251 B CN 104081251B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- eyepiece
- optical system
- optical
- eyepiece optical
- optical component
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B25/00—Eyepieces; Magnifying glasses
- G02B25/001—Eyepieces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T29/00—Metal working
- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
- Y10T29/49826—Assembling or joining
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
提供了一种目镜光学系统(10),包括:目镜透镜系统(11);和在目镜透镜系统(11)的眼侧上为弯月形的光学部件(12)。这个目镜光学系统(10)满足条件2.00<│R│/fe<22.00,其中fe是当目镜透镜系统(11)的视度为0(m‑1)时目镜透镜系统(11)的焦距,并且R是弯月形表面的曲率半径。弯月形光学部件(12)被布置为使得凹表面面对眼侧。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于观察实像的目镜光学系统和一种配备有该目镜光学系统的光学设备。
背景技术
为了防止在观察场中、特别地在画面中形成的光点或者高对比度像被从设置在最后光学表面上的用于防尘等的保护窗口的表面反射、在目镜的焦平面的附近被再次聚焦、并且被观察为幻像,已经存在一种目镜光学系统,其中抗反射涂层等施加在保护窗口的表面上。然而,在这种目镜光学系统中,过去当实像的对比度极强时难以抑制幻像。
相应地,为了当对比度极强时防止视场中的幻像,已经提出了保护窗口部件具有曲率的取景器光学系统(例如见,专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利申请公开No.2001-51319
发明内容
本发明所要解决的问题
然而,在传统的提议中,应用的方式是不明确的,从而效果难以实现。
本发明是鉴于上述问题而得以做出的,并且目的在于提供一种目镜光学系统和一种配备有该目镜光学系统的光学设备,该目镜光学系统能够有效地减少在视场中从光点等发出的光线被从设置于目镜系统的眼侧的光学表面反射而产生的幻像。
解决问题的方式
为了解决该问题,本发明提供一种目镜光学系统,包括:目镜系统;和设置于目镜系统的眼侧的光学部件,该光学部件至少在其周边上具有弯月形状并且满足以下条件表达式:
2.00<│R│/fe<22.00
其中fe表示当目镜系统的视度为0(m-1)时目镜系统的焦距,并且R表示光学部件的弯月形部分的至少一个表面的曲率半径。
而且,为了解决上述问题,本发明提供一种配备有上述目镜光学系统的光学设备。
而且,为了解决上述问题,本发明提供一种用于制造具有目镜系统和光学部件的目镜光学系统的方法,该方法包括;
将光学部件至少在其周边上形成为弯月形状从而满足以下条件表达式的步骤:
2.00<│R│/fe<22.00
将目镜系统设置于镜筒中的步骤,
在镜筒中将光学部件设置于目镜系统的眼侧上的步骤,
其中fe表示当目镜系统的视度为0(m-1)时目镜系统的焦距,并且R表示光学部件的弯月形部分的至少一个表面的曲率半径。
本发明的效果
本发明使得提供一种目镜光学系统和一种配备有该目镜光学系统的光学设备成为可能,该目镜光学系统能够有效地减少在视场中从光点等发出的光线被从设置于目镜系统的眼侧的光学表面反射而产生的幻像。
附图简要说明
图1是示出根据本申请的实例1的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。
图2是示出根据本申请的实例2的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。
图3是示出根据本申请的实例3的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。
图4是示出根据本申请的实例4的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。
图5是示出根据本申请的实例5的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。
图6显示示出根据本申请的实例1的目镜光学系统的各种像差的曲线图。
图7显示示出根据本申请的实例2的目镜光学系统的各种像差的曲线图。
图8显示示出根据本申请的实例3的目镜光学系统的各种像差的曲线图。
图9显示示出根据本申请的实例4的目镜光学系统的各种像差的曲线图。
图10显示示出根据本申请的实例5的目镜光学系统的各种像差的曲线图。
图11是示出用于制造本申请的目镜光学系统的方法的过程图表。
图12是示出根据本申请第二实施例的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。
图13是示出根据参考实例的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。
图14显示示出根据参考实例的目镜光学系统的各种像差的曲线图。
图15是示出配备有根据本申请的目镜光学系统的照相机的构造的视图。
具体实施方式
(第一实施例)
在下面解释根据本申请第一实施例的目镜光学系统。该目镜光学系统提供用于将在诸如液晶的显示部件上显示的像聚焦到观察者的眼睛上。
根据本申请第一实施例的目镜光学系统包括目镜系统,和作为保护窗口部件设置于目镜系统的眼侧的、具有弯月形状的光学部件(在第一实施例中在下文中称为“保护窗口部件”),并且满足以下条件表达式:
2.00<│R│/fe<22.00 (1)
其中fe表示当目镜系统的视度为0(m-1)时目镜系统的焦距,并且R表示具有弯月形状的表面的曲率半径。
在根据本申请第一实施例的目镜光学系统中,通过向目镜系统的眼侧提供作为最后光学部件的、具有弯月形状的保护窗口部件,向从视场中的光点的像(显示部件的像)发出的、入射在保护窗口部件的表面上并且从那里反射的光线赋予发散效果成为可能,从而其中光点被再次聚焦的位置能够被从显示部件分离。结果,使得被再次聚焦的幻像和正常实像不被同时地观察到,从而幻像的可视性减小。
上述条件表达式(1)限定保护窗口部件的最佳形状。通过满足条件表达式(1),有效地避免从高亮度像产生的幻像成为可能。
当条件表达式(1)的值等于或者降至低于下限时,变得易于避免在视场中产生的幻像。然而,保护窗口部件的光焦度变强,从而在整个目镜光学系统的像差性能上造成不利的效果。结果,不能获得高的光学性能。为了确保本申请的效果,优选的是将条件表达式(1)的下限设为4.85,从而能够获得带有减小的像差的更好的光学性能。而且,优选的是将下限设为5.50,从而能够获得更好的光学性能。
在另一方面,当条件表达式(1)的值等于或者超过上限时,虽然对于目镜光学系统的影响变小,但是形成幻像的光线被再次聚焦的位置变得更加靠近显示部件,从而趋向于产生幻像。在此情形中,当目镜光学系统沿着光轴移动以调节视度时,存在幻像变得易于观察的高度可能性。为了确保本申请的效果,优选的是将条件表达式的上限设为15.00,从而幻像的影响能够降低。而且,当上限被设定为10.00时,能够进一步降低幻像的影响。
附带说一句,在第一实施例中,虽然条件表达式(1)限定作为最后光学部件的保护窗口部件的最佳形状,但是它不必是最后光学部件,只要该光学部件设置于目镜系统的眼侧,通过满足条件表达式(1),能够有效地减少幻像并且能够获得高的光学性能。
关于视度的单位(m-1),例如,视度X(m-1)示意在在光轴上以1/X(m)与眼点分离的位置处由目镜形成像(其中当像形成于目镜的观察者一侧时,符号为正)。
考虑到视度调节,曲率半径优选地被设定为使得形成幻像的光线被再次聚焦的位置从显示部件的位置沿着光轴分离至少3×(fe2/1000)。这个条件示意显示部件的移动量的三倍在显示部件的位置处改变1(m-1)视度。换言之,该条件意味着当在观察状态中对于显示部件调节视度时,幻像的位置位于以基本3(m-1)视度的数量不同的状态中。通过在这种状态中定位,能够使得在普通观察状态中幻像是不显眼的。附带说一句,显然比上述条件更远地放置幻像的位置是有利的。
在根据第一实施例的目镜光学系统中,优选地作为具有弯月形状的光学部件的保护窗口部件被设置有面对眼侧的凹表面,即使得在目镜系统一侧上是凸形的。通过设置面对目镜系统的凸表面以及面对眼侧的凹表面,来自眼侧的外部光线变得几乎不被从保护窗口部件的眼侧表面反射并且进入观察者的光瞳。特别地,由于观察者的头部,在观察时外部光线相对于目镜的光轴以大的入射角入射。相应地,通过使得眼侧光学表面为凹形形状,与朝向眼睛一侧为凸形的凸形形状相比,光学表面向后定位,从而外部光线变得难以进入。即使在进入时,与凸表面相比,入射角仍然变得更大,从而外部光线趋向于向视场的外侧反射,并且变得难以进入观察者的眼睛。
而且,根据第一实施例的目镜光学系统满足以下条件表达式:
fe<40.00 (2)
Y<fe/3.00 (3)
其中Y表示所要观察的实像的最大像高。
条件表达式(2)限定目镜系统的焦距。条件表达式(3)限定实像的最大像高的上限。
通过满足条件表达式(2)和(3),有效地避免幻像成为可能。当条件表达式(3)的值等于或者超过上限时,所要观察的实像平面变大,从而保护窗口部件的曲率影响目镜系统的像差性能,特别地,视场的周边性能。为了确保本申请的效果,优选的是将条件表达式(3)的上限设为fe/3.5,从而有效地避免幻像成为可能。而且,通过将条件表达式(3)的上限设定为fe/4.0,进一步有效地避免幻像成为可能。
在第一实施例中,保护窗口部件优选地由树脂制成。利用这种构造,保护窗口部件变轻并且易于形成,从而抗冲击性能够增加。关于树脂,例如,可以使用丙烯酸和聚碳酸酯。
将在下面参考图11解释用于制造具有目镜系统和保护窗口部件的光学部件的目镜光学系统的方法的简介。
首先,至少光学部件的周边形成为弯月形状以满足以下条件表达式:
2.00<│R│/fe<22.00
目镜系统设置在柱形镜筒中,
光学部件设置在目镜系统的眼侧上,
其中fe表示当目镜系统的视度为0(m-1)时目镜系统的焦距,并且R表示光学部件的弯月形部分的至少一个表面的曲率半径。
在下面参考附图解释根据本申请第一实施例的每一个实例的目镜光学系统。
<实例1>
图1是示出根据第一实施例的实例1的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。根据第一实施例的实例1的目镜光学系统按照从物体侧的次序包括目镜系统11和保护窗口部件12。
目镜系统11由双凸正透镜L13、双凹负透镜L14和具有面向物体侧的凹形表面的正弯月形透镜L15构成。
在实例1中,保护窗口部件12是具有带有面对眼侧的凹表面的弯月形状的光学部件。通过设置面对眼侧的凹表面,来自眼侧的外部光线变得难以被从最后光学部件的表面反射并且进入观察者的光瞳。特别地,由于观察者的头部,在观察时外部光线相对于目镜的光轴以大的入射角入射。相应地,通过使得具有弯月形状的保护窗口部件12的光学表面为凹形形状,与光学表面具有凸形形状的情形相比,光学表面向后定位,从而外部光线变得难以进入。即使在进入时,与凸表面相比,入射角仍然变得更大,从而能够增加向视场外侧反射外部光线的可能性。
而且,在实例1中,保护窗口部件12的物体侧和眼侧的两个表面具有50mm的相同的曲率半径。即便这两个侧表面以此方式具有相同的曲率半径,保护窗口部件12仍然具有光焦度,虽然它是极小的。然而,通过使得曲率半径是大的并且将弯曲表面构造为具有面对目镜侧的凸表面,如在第一实施例中所示,入射到对着会聚光线束为凸形的弯曲表面上的、从目镜到眼点E.P的会聚光线束的角度能够是小的,从而目镜的像差性能几乎不受影响。
来自显示部件16的显示光和形成幻像的光线的光路在图1中示出。通过将保护窗口部件12构造为具有曲率,虽然来自显示部件16上的点A的光线束在保护窗口部件12的表面(点B)上反射,但是保护窗口部件12的显示部件16侧表面相对于反射的光线束具有发散的效果,从而反射光不在显示部件的附近形成像,并且在显示部件16的表面上反射,并且入射在目镜系统11和保护窗口部件12上,并且在眼点附近的点D上会聚。相应地,虽然反射的光线束作为杂散光到达眼睛,但是它不能被观察者观察为幻像。
在下面在表格1中列出与根据实例1的目镜光学系统相关联的各种值。目镜系统的焦距是fe=24.59mm。在实例1和以下实例中假设被观察物体的最大物体高度为6.0mm。在(表面数据)中,最左列中的数值是按照从物体侧的次序数起的表面编号。按照从其右侧的次序,“曲率半径”是每一个光学表面的曲率半径(负号表示面向物体侧的凹形表面),“距离”是透镜表面的距离,“nd”表示在d线(波长λ=587.6nm)处的折射率,并且“νd”表示在d线(波长λ=587.6nm)处的阿贝数。“E.P”表示眼点。而且,附于表面编号的左侧的“*”表示非球面,并且曲率半径“∞”示意平表面。
在(非球面数据)中,非球面由以下表达式表达:
x=(y2/r)/(1+(1-κ(y2/r2))1/2)
+C4×y4+C6×y6+C8×y8+C10×y10
其中“y”表示从光轴的垂直高度,x表示在高度y处沿着光轴的位移,r表示参考球体的曲率半径(近轴曲率半径),κ表示锥形系数,并且Cn表示第n阶的非球面系数。
(用于条件表达式的值)示出每一个条件表达式的相应的值。
这里,“mm”一般地被用于表格1所示的、诸如曲率半径和在透镜表面之间的距离的长度的单位。然而,因为成比例地放大或者减小光学系统的尺寸,光学系统能够获得类似的光学性能,所以单位并不是必要地限制于此。在表格1中描述的参考符号的解释在以后描述的其它实例中是相同的。
(表格1)
(表面数据)
(非球面数据)
表面编号:2
κ=-1.7818
C6=0.0
表面编号:4
κ=1.0000
C6=0.65762E-06
表面编号:7
κ=0.5034
C6=0.0
(用于条件表达式的值)
(1)│R│/fe=2.03
(2)fe=24.59
(3)fe/3=8.19
图6显示示出根据本申请实例1的目镜光学系统的各种像差的曲线图。在示出球面像差的曲线图中,“Y1”表示入射在正像系统上的光线的高度。在示出像散的曲线图中,“Y0”表示显示部件的高度。在示出彗差的曲线图中,“min”表示角度单位中的分。在曲线图中,“C”,“F”和“D”分别地表示在C线(波长:656.3nm)、F线(波长:486.1nm)和d线(波长:587.6nm)处的像差曲线。在示出球面像差和像散的曲线图中,水平轴线“D”的单位是“m-1”。附带说一句,在以后描述的每一个实例的像差曲线图中,使用与实例1相同的参考符号。
如根据图6所示各个曲线图清楚地,由于对于各种像差的良好的校正,根据实例1的目镜光学系统10示出极好的光学性能。与示出在以后解释的参考实例的像差曲线的图14相比,理解到即便使用具有在上述条件表达式(1)的范围中的曲率半径的保护窗口部件12,目镜光学系统10的像差性能仍未示出劣化。
<实例2>
图2是示出根据第一实施例的实例2的目镜光学系统20的镜头配置的截面视图。实例2具有与实例1相同的基本镜头配置。然而,实例2不同于实例1,从而保护窗口部件22的曲率半径在实例1中是50mm,而它在实例2中是125mm。
在图2中示出来自显示部件26的显示光和幻像的光路。因为使得保护窗口部件22的曲率半径大于实例1的曲率半径,所以对于形成幻像的光线的发散效果变弱,从而理解到其中形成幻像的光线被再次聚焦的位置(点D)变得比实例1中的图1更加靠近显示部件。然而,该位置足够地从显示部件分离大于3×(e2/1000)的量,从而观察者难以在眼点处观察到再次作为幻像聚焦的光。相应地,能够有效地减少幻像,除非条件表达式(1)的值等于或者降至低于下限。
在下面在表格2中列出与根据实例2的目镜光学系统相关联的各种值。目镜系统的焦距是fe=24.59mm。
(表格2)
(表面数据)
(非球面数据)
表面编号:2
κ=-1.7818
C6=0.0
表面编号:4
κ=1.0000
C6=0.65762E-06
表面编号:7
κ=0.5034
C6=0.0
(用于条件表达式的值)
(1)│R│/fe=5.08
(2)fe=24.59
(3)fe/3=8.19
图7显示示出根据本申请实例2的目镜光学系统20的各种像差的曲线图。如根据各个曲线图清楚地,由于对于各种像差的良好的校正,根据实例2的目镜光学系统20示出极好的光学性能。与示出在以后解释的参考实例的像差曲线的图14相比,理解到即便使用具有在上述条件表达式的范围中的曲率半径的保护窗口部件22,目镜光学系统20的像差性能仍未示出劣化。
<实例3>
图3是示出根据第一实施例的实例3的目镜光学系统30的镜头配置的截面视图。根据实例3的目镜光学系统30按照从物体侧的次序由目镜系统31和保护窗口部件32构成。
目镜系统31由具有面向物体侧的凹形表面的正弯月形透镜L33,和由具有面向物体侧的凸形表面的负弯月形透镜与双凸正透镜胶合构造的胶合透镜L34构成。
在实例3中,保护窗口部件32具有带有面对眼侧的凹表面的弯月形状,物体侧的曲率半径是90mm,并且眼侧的是95mm,从而在物体侧表面和眼侧表面之间曲率是不同的。
在本发明中,即便大约目镜的光焦度的1/100的光焦度被赋予设置于眼侧的光学部件,目镜的像差仍然不受影响,从而最后光学部件的前和后表面的曲率半径可以在那个范围内改变是不存在任何问题的。附带说一句,即便物体侧的曲率和眼侧的曲率被设定为变得同心,仍然能够获得幻像避免效果而不影响像差性能。
在下面在表格3中列出与根据实例3的目镜光学系统相关联的各种值。目镜系统的焦距是fe=23.16mm。
(表格3)
(表面数据)
(用于条件表达式的值)
(1)│R│(物体侧表面)/fe=3.88
(1)│R│(眼侧表面)/fe=4.09
(2)fe=23.16
(3)fe/3=7.72
图8显示示出根据第一实施例的实例3的目镜光学系统30的各种像差的曲线图。如根据各个曲线图清楚地,由于对于各种像差的良好的校正,根据实例3的目镜光学系统30示出极好的光学性能。而且,与根据实例1的图6和根据实例2的图7相比,理解到即便保护窗口部件32的物体侧表面和眼侧表面的曲率半径在条件表达式(1)的范围内不同,目镜光学系统30的像差性能仍然不存在劣化。
<实例4>
图4是示出根据第一实施例的实例4的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。实例4具有与实例3相同的基本镜头配置。然而,实例4不同于实例3从而在实例3中保护窗口部件的曲率半径在物体侧表面上是90mm并且在眼侧表面上是95mm,而在实例4中该曲率半径在物体侧表面上是200mm并且在眼侧表面上是240mm。
在下面在表格4中列出与根据实例4的目镜光学系统相关联的各种值。目镜系统的焦距是fe=23.16mm。
(表格4)
(表面数据)
(用于条件表达式的值)
(1)│R│(物体侧表面)/fe=8.62
(1)│R│(眼侧表面)/fe=10.35
(2)fe=23.16
(3)fe/3=7.72
图9显示示出根据第一实施例的实例4的目镜光学系统40的各种像差的曲线图。如根据各个曲线图清楚地,由于对于各种像差的良好的校正,根据实例4的目镜光学系统40示出极好的光学性能。而且,与根据实例3的图8相比,理解到即便在条件表达式(1)的范围内使得保护窗口部件42的物体侧表面和眼侧表面的曲率半径的差异更大,目镜光学系统40的像差性能仍然不存在劣化。
<实例5>
图5是示出根据第一实施例的实例5的目镜光学系统的镜头配置的截面视图。虽然实例5具有与实例3和4相同的基本镜头配置,但是它是不同的从而保护窗口部件52具有面向物体侧的凹形表面并且在物体侧表面上和在眼侧表面上的曲率半径这两者都是150mm。
在下面在表格5中列出与根据实例5的目镜光学系统相关联的各种值。目镜系统的焦距是fe=23.16mm。
(表格5)
(表面数据)
(用于条件表达式的值)
(1)│R│/fe=6.47
(2)fe=23.16
(3)fe/3=7.72
图10显示示出根据本申请的实例5的目镜光学系统50的各种像差的曲线图。如根据各个曲线图清楚地,由于对于各种像差的良好的校正,根据实例5的目镜光学系统50示出极好的光学性能。而且,与根据实例3的图8和根据实例4的图9相比,理解到即便保护窗口部件52在上述条件表达式的范围内具有面向物体侧的凹形表面,目镜光学系统50的像差性能仍然不存在劣化。
(第二实施例)
在下面参考图12解释根据本申请第二实施例的目镜光学系统110。提供目镜光学系统110用于将在诸如液晶的显示部件116上显示的像聚焦到观察者的眼睛上。
根据本申请第二实施例的目镜光学系统110包括目镜系统111,和作为保护窗口部件设置于目镜系统111的眼侧的光学部件(在下文中称为“保护窗口部件112”),保护窗口部件112具有在其周边上具有弯月形状的表面,并且满足以下条件表达式:
2.00<│R│/fe<22.00 (1)
其中fe表示当目镜系统111的视度为0(m-1)时目镜系统111的焦距,并且R表示具有弯月形状的表面的曲率半径。
在根据本申请第二实施例的目镜光学系统110中,通过向目镜系统111的眼侧提供在周边上具有弯月形状的保护窗口部件112,向从视场中的光点的像(显示部件的像)发出、在保护窗口部件112的周边上入射并且从那里反射的光线赋予发散效果成为可能,从而光点被再次聚焦的位置能够被从显示部件分离。结果,使得被再次聚焦的幻像和正常实像不被同时地观察到,从而幻像的可视性减小。
条件表达式(1)限定在保护窗口部件112的周边上的最佳形状。通过满足条件表达式(1),有效地避免幻像成为可能。
当条件表达式(1)的值等于或者降至低于下限时,变得易于避免在视场中产生的幻像。然而,在保护窗口部件112的周边上的光焦度变强,从而对于整个目镜光学系统110的像差性能产生不利的效果。结果,不能获得高的光学性能。在另一方面,当条件表达式(1)的值等于或者超过上限时,虽然对于目镜光学系统110的像差性能的效果变小,但是形成幻像的光线被再次聚焦的位置变得更加靠近显示部件116,从而趋向于产生幻像。在此情形中,当目镜光学系统110沿着光轴移动以调节视度时,存在幻像变得易于观察的可能性。
虽然在第二实施例限定保护窗口部件112的周边这一点上第二实施例不同于第一实施例,但是因为形成幻像的光线趋向于被从设置于眼侧的光学部件的周边反射,所以通过采用这种构造,有效地避免幻像成为可能。
在第二实施例中,周边意味着距光轴的距离在目镜系统111的有效直径的四分之一外侧的部分。这是因为该特定部分趋向于实现幻像的产生。
在另一方面,距光轴的距离在目镜系统111的有效直径的四分之一内侧的中央部分具有垂直于光轴的平面形状。因为这个部分几乎不趋向于反射形成幻像的光线,所以通过采用这种形状,与使得整个表面为弯曲表面的情形相比,有效地抑制像差成为可能。
在根据第二实施例的目镜光学系统110中,优选地具有弯月形状的保护窗口部件112被设置有面对眼侧的凹表面。通过设置面对眼侧的凹表面,来自眼侧的外部光线变得几乎不从保护窗口部件112的眼侧表面反射并且进入观察者的光瞳。特别地,由于观察者的头部,在观察时外部光线相对于目镜的光轴以大的入射角入射。相应地,通过使得眼侧光学表面为凹形形状,与凸形形状相比,该光学表面变得向内定位,从而外部光线变得难以进入。即使在进入时,与凸表面相比,入射角仍然变得更大,从而外部光线趋向于向视场的外侧反射,并且变得难以进入观察者的眼睛。
而且,根据第二实施例的目镜光学系统110满足以下条件表达式:
fe<40.00 (2)
Y<fe/3.00 (3)
其中Y表示所要观察的实像的最大像高。
条件表达式(2)限定目镜系统111的焦距。条件表达式(3)限定实像的最大像高的上限。
通过满足条件表达式(2)和(3),有效地避免幻像成为可能。当条件表达式(3)的值等于或者超过上限时,所要观察的实像平面变大,从而保护窗口部件112的曲率影响目镜的像差,特别地,视场的周边性能。
在第二实施例中,保护窗口部件112优选地由树脂制成。利用这种构造,保护窗口部件112变轻并且易于形成,并且抗冲击性能够增加。关于树脂,例如,可以使用丙烯酸和聚碳酸酯。
图13是与本申请的实施例相比示出作为参考实例的目镜光学系统70的镜头配置的截面视图,其中利用目镜系统71和保护窗口部件72观察诸如电子取景器(EVF)的显示部件76,目镜系统71具有三个元件,保护窗口部件72由平面平行板构造的并且设置于目镜系统71的眼侧。
类似于实例1到3,目镜系统71由具有双凸形状的正透镜L73、具有双凹形状的负透镜L74,和具有面向物体侧的凹形表面的正弯月形透镜L75构成。
如在图13中所示,点A在显示部件76上的像通过目镜而被引导到眼点(E.P)并且被观察。在另一方面,当点A的像的亮度是高的时,在通过保护窗口部件72时,从保护窗口部件72的表面(点B)反射的光线束的强度增加。反射的光线通过目镜71,在显示部件76的表面(点C)上再次形成点A的像。然后,光线在显示部件76的表面上再次反射,并且被引导到眼点(E.P)。在此情形中,当在点C附近的显示亮度是低的时,再次形成的点A的显示像被观察为幻像。
在下面在表格6中列出与根据参考实例的目镜光学系统相关联的各种值。目镜系统的焦距是fe=24.59mm。
(表格6)
(非球面数据)
表面编号:2
κ=-1.7818
C6=0.0
表面编号:4
κ=1.0000
C6=0.65762E-06
表面编号:7
κ=0.5034
C6=0.0
图14显示示出根据参考实例的目镜光学系统70的各种像差的曲线图。如根据各个曲线图清楚地,由于对于各种像差的良好校正,根据参考实例的目镜光学系统70示出优良的光学性能。
然后,参考图15解释配备有根据本申请实施例的目镜光学系统的照相机。
图15是示出配备有根据本申请的目镜光学系统的照相机的视图。照相机60是作为目镜光学系统61配备有根据上述实例1的目镜光学系统的单反数字照相机。
在照相机60中,从未示意的物体(将被拍摄的被摄体)发出的光线被成像镜头62会聚,并且通过快速复原反光镜63在对焦屏64上聚焦。在对焦屏64上聚焦的光线在五边形屋脊棱镜65中反射多次,并且被引导到目镜光学系统61。相应地,拍摄者能够通过目镜光学系统61作为正像观察被摄体像。
当拍摄者按下未示意的释放按钮时,快速复原反光镜63从光路缩退,来自未示意的被摄体的光线到达成像器件66。相应地,来自被摄体的光线由成像器件66捕捉,并且拍摄的像作为被摄体像存储在未示意的存储器中。以此方式,拍摄者能够利用照相机60拍摄被摄体的图片。
这里,如上所述,作为目镜光学系统61安装在照相机60中的、根据实例1的目镜光学系统使得避免产生幻像而不影响目镜的像差性能成为可能。相应地,照相机60使得实现优良的光学性能成为可能。在作为目镜光学系统61构造配备有根据实例2到5的目镜光学系统中的任何一个的照相机时能够获得与上述照相机60相同的效果。而且,在将根据上述每一个实例的目镜光学系统中的任何一个安装到无任何快速复原反光镜63的照相机中时,能够获得与照相机60相同的效果。
如上所述,本发明使得提供一种目镜光学系统和一种配备有该目镜光学系统的光学设备成为可能,该目镜光学系统能够有效地减少在视场中从光点等发出的光线被从比目镜系统更加向眼侧设置的光学表面反射而产生的幻像。
Claims (13)
1.一种目镜光学系统,包括:
目镜系统;和
设置于所述目镜系统的眼侧的光学部件,
所述光学部件至少在其周边上具有弯月形状,并且满足以下条件表达式:
4.85<│R│/fe<22.00
其中fe表示当所述目镜系统的视度为0(m-1)时所述目镜系统的焦距,并且R表示所述光学部件的所述弯月形状的部分的至少一个表面的曲率半径。
2.根据权利要求1所述的目镜光学系统,其中,所述光学部件在有效直径内为弯月形状。
3.根据权利要求1所述的目镜光学系统,其中,具有弯月形状的所述光学部件具有面对眼侧的凹表面。
4.根据权利要求1所述的目镜光学系统,其中,满足以下条件表达式:
fe<40.00
Y<fe/3.00
其中Y表示所要观察的实像的最大像高。
5.根据权利要求1所述的目镜光学系统,其中,所述光学部件由树脂制成。
6.根据权利要求1所述的目镜光学系统,其中,所述光学部件仅在其周边上具有弯月形状。
7.根据权利要求6所述的目镜光学系统,其中,所述光学部件的所述周边是距光轴的距离在所述目镜系统的有效直径的四分之一外侧的部分。
8.根据权利要求6所述的目镜光学系统,其中,所述光学部件的中央部分具有垂直于光轴的平面形状。
9.根据权利要求8所述的目镜光学系统,其中,所述光学部件的所述中央部分是距光轴的距离在所述目镜系统的有效直径的四分之一内侧的部分。
10.根据权利要求8所述的目镜光学系统,其中,所述光学部件被设置有面对眼侧的凹表面。
11.根据权利要求6所述的目镜光学系统,其中,满足以下条件表达式:
fe<40.00
Y<fe/3.00
其中Y表示所要观察的实像的最大像高。
12.根据权利要求6所述的目镜光学系统,其中,所述光学部件由树脂制成。
13.一种光学设备,所述光学设备配备有根据权利要求1所述的目镜光学系统。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012-016550 | 2012-01-30 | ||
JP2012016550 | 2012-01-30 | ||
PCT/JP2013/051745 WO2013115127A1 (ja) | 2012-01-30 | 2013-01-28 | 接眼光学系及び光学装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104081251A CN104081251A (zh) | 2014-10-01 |
CN104081251B true CN104081251B (zh) | 2017-05-31 |
Family
ID=48905166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380007231.9A Active CN104081251B (zh) | 2012-01-30 | 2013-01-28 | 目镜光学系统和光学设备 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9470885B2 (zh) |
JP (1) | JP5850065B2 (zh) |
CN (1) | CN104081251B (zh) |
WO (1) | WO2013115127A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6257171B2 (ja) * | 2013-05-20 | 2018-01-10 | キヤノン株式会社 | 接眼光学系及びそれを有する撮像装置 |
CN104898267A (zh) * | 2015-03-27 | 2015-09-09 | 上海理鑫光学科技有限公司 | 一种扩大视场角的目镜 |
JP6816347B2 (ja) * | 2015-05-29 | 2021-01-20 | 株式会社ニコン | 接眼レンズ、接眼レンズを有する光学機器 |
CN108227190B (zh) * | 2016-12-21 | 2020-05-01 | 深圳市掌网科技股份有限公司 | 一种镜头模组 |
WO2018190031A1 (ja) * | 2017-04-13 | 2018-10-18 | ソニー株式会社 | 接眼レンズおよび表示装置 |
JP7037730B2 (ja) * | 2017-09-15 | 2022-03-17 | 株式会社ニコン | 接眼光学系及び光学機器 |
JP7179598B2 (ja) | 2018-12-04 | 2022-11-29 | キヤノン株式会社 | 観察装置及びそれを有する撮像装置 |
JP7218472B2 (ja) * | 2018-12-04 | 2023-02-06 | キヤノン株式会社 | 観察装置及びそれを有する撮像装置 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5446590A (en) * | 1992-07-08 | 1995-08-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | High eye point type viewfinder optical system |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11109259A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-23 | Nikon Corp | 接眼レンズ系 |
JP2001051319A (ja) * | 1999-08-05 | 2001-02-23 | Olympus Optical Co Ltd | 光学装置 |
JP4573947B2 (ja) * | 2000-05-16 | 2010-11-04 | キヤノン株式会社 | ファインダー光学系及びそれを用いた光学機器 |
JP4097932B2 (ja) * | 2001-11-16 | 2008-06-11 | オリンパス株式会社 | 接眼レンズを備えた一眼レフカメラ |
JP4441197B2 (ja) * | 2003-05-08 | 2010-03-31 | オリンパス株式会社 | ファインダー光学系及びそれを備えたカメラ |
-
2013
- 2013-01-28 JP JP2013556384A patent/JP5850065B2/ja active Active
- 2013-01-28 CN CN201380007231.9A patent/CN104081251B/zh active Active
- 2013-01-28 WO PCT/JP2013/051745 patent/WO2013115127A1/ja active Application Filing
-
2014
- 2014-09-21 US US14/492,032 patent/US9470885B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5446590A (en) * | 1992-07-08 | 1995-08-29 | Olympus Optical Co., Ltd. | High eye point type viewfinder optical system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9470885B2 (en) | 2016-10-18 |
US20150077858A1 (en) | 2015-03-19 |
JPWO2013115127A1 (ja) | 2015-05-11 |
WO2013115127A1 (ja) | 2013-08-08 |
CN104081251A (zh) | 2014-10-01 |
JP5850065B2 (ja) | 2016-02-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104081251B (zh) | 目镜光学系统和光学设备 | |
JP2017191160A (ja) | 光学系及びそれを有する撮像装置 | |
JP6642022B2 (ja) | 接眼光学系 | |
JP2017211475A (ja) | 観察光学系及びそれを有する観察装置 | |
US11252394B2 (en) | Lens apparatus and imaging apparatus including the same | |
US7924507B2 (en) | Eyepiece lens and optical instrument comprising same | |
US7855837B2 (en) | Viewing optical system and imaging apparatus incorporating the same | |
JP2014160106A (ja) | 光学系、光学機器及び光学系の製造方法 | |
JP4930832B2 (ja) | 接眼レンズ及びこれを備えたファインダー光学系並びに光学機器 | |
JP2009020220A (ja) | ファインダー光学系、これを備える光学機器及びこれを用いた観察方法 | |
JP2008008981A (ja) | ファインダー光学系とこれを有する光学機器 | |
CN104024914A (zh) | 目镜镜头、配备有其的取景器光学系统和光学设备,和用于制造目镜镜头的方法 | |
JP2007322968A (ja) | ファインダー光学系及びこれを搭載する光学機器 | |
JP2010237430A (ja) | 一眼レフカメラのファインダ光学系 | |
JP2009282181A (ja) | 観察光学系及びそれを用いた撮像装置 | |
JP2015075592A (ja) | 接眼レンズ及びこれを備える光学機器 | |
JP6898601B2 (ja) | 観察光学系 | |
US8218241B2 (en) | Viewing optical system and imaging apparatus using the same | |
JP5299028B2 (ja) | 一眼レフカメラのファインダ光学系 | |
JP6849452B2 (ja) | 接眼光学系及びそれを有する観察装置、撮像装置 | |
JP2015075593A (ja) | 接眼レンズ及びこれを備える光学機器 | |
JP5891618B2 (ja) | 接眼レンズ及びこれを備えたファインダー光学系並びに光学機器 | |
JP6160112B2 (ja) | 光学系及び光学機器 | |
JP2014115451A (ja) | ファインダー光学系および撮像装置 | |
JP6236795B2 (ja) | 光学系及び光学機器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |