CN105388607A

CN105388607A - 目镜及包括目镜的观察装置和摄像设备

Info

Publication number: CN105388607A
Application number: CN201510542928.7A
Authority: CN
Inventors: 木村友纪; 安部大史
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-08-29
Filing date: 2015-08-28
Publication date: 2016-03-09
Also published as: US20160062104A1

Abstract

这里提供的目镜及包括目镜的观察装置和摄像设备，涉及一种以上的目镜、使用所述目镜的一种以上的观察装置和使用所述目镜的一种以上的摄像设备。所述目镜的至少一个实施例包括五个以上的透镜，其中，包括两个以上各自具有非球面形状的透镜面的树脂透镜，玻璃透镜在所述目镜中被配置成最靠近观察侧，并且适当设置所有所述两个以上的树脂透镜的材料的比重。

Description

目镜及包括目镜的观察装置和摄像设备

技术领域

本发明涉及一种目镜及包括该目镜的观察装置和摄像设备，它们适用于观察显示在例如诸如摄像机、静态照相机或者广播照相机等的光学装置或者照相机中所使用的电子取景器的图像显示装置上的图像。

背景技术

通常，诸如摄像机或者广播照相机等的光学设备中所使用的电子取景器，设置有用于放大并观察显示在照相机内部所设置的液晶画面上的图像的目镜。

近年来，需要诸如摄像机或者广播照相机等的、具有高光学性能并且实现轻重量的光学设备。因此，要求取景器和设置在摄像机或者广播照相机中的构成取景器的目镜重量轻、并且具有高清晰度观察图像。

日本特开2013-45020号公开了一种目镜，该目镜通过增加构成目镜的透镜的数量来校正各种像差、并且提高光学性能。通常，通过增加构成目镜的透镜的数量来提高目镜的光学性能。然而，另一方面，难以实现重量减轻。

发明内容

根据本发明的一个方面，目镜的至少一个实施例包括：五个以上的透镜，包括各自具有非球面形状的透镜面的两个以上的树脂透镜，其中，被配置在最靠近所述目镜的观察侧的透镜Le的材料是玻璃材料，并且所述目镜所包括的所有所述两个以上的树脂透镜的材料满足下面的条件式：0.5<Rdens<1.5，其中，Rdens为所有所述两个以上的树脂透镜的材料的比重。

根据本发明的另一方面，一种观察装置，其包括被配置成显示图像的图像显示装置，并且使用上述目镜来观察显示在所述图像显示装置的图像显示面上的图像，其中，满足下面的条件式：0.50<H/f<1.20，其中，f为所述目镜的整个变焦透镜的焦距，并且H为所述图像显示面的对角线长度。

根据本发明的另一方面，一种摄像设备，其包括：摄像装置；摄像光学系统，其被配置成在所述摄像装置上形成物体图像；图像显示装置，其被配置成显示所述物体图像；以及上述目镜，用于观察显示在所述图像显示装置上的图像。

根据本发明的另一方面，目镜的至少一个实施例包括：五个以上的透镜，其中，满足下面的条件式：5.0<νd<30.0，其中，νd为所述五个以上的透镜的材料相对于d线的阿贝数，其中，在所述五个以上的透镜中，包括具有非球面形状的透镜面的树脂透镜R，以及其中，由玻璃材料制成的透镜被分别配置在所述树脂透镜R的物体侧和观察侧。

根据本发明的另一方面，一种观察装置，其包括：图像显示装置，其被配置成显示图像；以及上述目镜，用于观察显示在所述图像显示装置的图像显示面上的图像，其中，满足下面的条件式：0.52<H/f<0.91，其中，H为所述图像显示面的对角线长度，并且f为所述目镜的整个变焦透镜的焦距。

根据本发明的另一方面，一种摄像设备，其包括：摄像装置；摄像光学系统，其被配置成在所述摄像装置上形成物体图像；图像显示装置，其被配置成显示所述物体图像；以及上述目镜，用于观察显示在所述图像显示装置上的所述物体图像。

根据本发明的另一方面，这里说明一种以上的目镜、一种以上的包括该目镜的观察装置、以及一种以上的摄像设备。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其他特征将显而易见。

附图说明

图1是根据本发明第一典型实施例的目镜的透镜横断面图。

图2示出根据本发明第一典型实施例的目镜的像差图。

图3是根据本发明第二典型实施例的目镜的透镜横断面图。

图4示出根据本发明第二典型实施例的目镜的像差图。

图5是根据本发明第三典型实施例的目镜的透镜横断面图。

图6示出根据本发明第三典型实施例的目镜的像差图。

图7是根据本发明第四典型实施例的目镜的透镜横断面图。

图8示出根据本发明第四典型实施例的目镜的像差图。

图9是根据本发明第五典型实施例的目镜的透镜横断面图。

图10示出根据本发明第五典型实施例的目镜的像差图。

图11是根据本发明第六典型实施例的目镜的透镜横断面图。

图12示出根据本发明第六典型实施例的目镜的像差图。

图13是根据本发明第七典型实施例的目镜的透镜横断面图。

图14示出根据本发明第七典型实施例的目镜的像差图。

图15是根据本发明典型实施例的摄像设备的主要部分的示意图。

具体实施方式

下面基于附图，详细说明根据本发明典型实施例的目镜和包括该目镜的观察装置及摄像设备。

图1是根据第一典型实施例的目镜的屈光度为-2.0屈光度(基准状态)、2.5屈光度和-6.0屈光度的情况下的透镜横断面图。图2是第一典型实施例的目镜在基准状态下的像差图。

图3是第二典型实施例的目镜的屈光度为-2.0屈光度(基准状态)、2.0屈光度和-4.0屈光度的情况下的透镜横断面图。图4是第二典型实施例的目镜在基准状态下的像差图。

图5是第三典型实施例的目镜的屈光度为-2.0屈光度(基准状态)、2.5屈光度和-6.0屈光度的情况下的透镜横断面图。图6是第三典型实施例的目镜在基准状态下的像差图。

图7是第四典型实施例的目镜的屈光度为-2.0屈光度(基准状态)、2.0屈光度和-4.0屈光度的情况下的透镜横断面图。图8是第四典型实施例的目镜在基准状态下的像差图。

图9是第五典型实施例的目镜的屈光度为-2.0屈光度(基准状态)、2.0屈光度和-4.0屈光度的情况下的透镜横断面图。图10是第五典型实施例的目镜在基准状态下的像差图。

图11是第六典型实施例的目镜的屈光度为-2.0屈光度(基准状态)、2.0屈光度和-4.0屈光度的情况下的透镜横断面图。图12是第六典型实施例的目镜在基准状态下的像差图。

图13是第七典型实施例的目镜的屈光度为-2.0屈光度(基准状态)、0.7屈光度和-3.3屈光度的情况下的透镜横断面图。图14是第七典型实施例的目镜在基准状态下的像差图。

图15是包括根据本发明典型实施例的目镜的摄像设备的主要部分的示意图。

各典型实施例的目镜L被使用在诸如数字照相机或者摄像机等的摄像设备的电子取景器中。在透镜横断面图中，左手侧是图像显示面侧(物体侧)，并且右手侧是观察侧(眼点侧)。图像显示面I是诸如液晶元件或者有机EL元件等的图像显示装置的图像显示面。

第一、第二和第七典型实施例的目镜L各自从物体侧到观察侧依次包括：具有正屈光力(refractivepower)的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4和具有正屈光力的第五透镜G5。

第三典型实施例的目镜L从物体侧到观察侧依次包括：具有负屈光力的第一透镜G1、具有正屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有正屈光力的第四透镜G4和具有负屈光力的第五透镜G5。

第四～第六典型实施例的目镜L各自从物体侧到观察侧依次包括：具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4、具有正屈光力的第五透镜G5和具有正屈光力的第六透镜G6。

用户使用眼点EP观察显示在显示面上的图像。用于保护图像显示面和透镜的板等，可以被设置在图像显示面I和图像显示面侧的第一透镜G1的透镜面之间。此外，用于保护透镜的板等可以被设置在目镜L和眼点EP之间。这里，在从图像显示面I所发射的离轴光线可以穿过观察者的瞳孔的范围内，可以在光轴方向上移动眼点EP。

像差图各自示出在取景器屈光度处于基准状态时，在各典型实施例的目镜L中所发生的像差。

球面像差图示出相对于d线(波长587.6nm)和g线(波长435.8nm)的球面像差。像散图示出矢状(sagittal)图像面S和子午图像面M。失真图示出相对于d线的失真。色像差图示出g线的色像差。

根据本发明典型实施例的目镜通过使用两个以上具有非球面形状的透镜面的树脂透镜，良好地校正诸如失真和像面弯曲等的离轴像差。这里，树脂透镜是指由树脂材料所制成的透镜。树脂透镜可以是仅由树脂材料所制成的透镜，或者可以是以下面的方式所获得的透镜：在树脂材料中分散诸如氧化铟锡(ITO)和二氧化钛(TiO2)等的纳米粒子。

在根据本发明典型实施例的目镜中，通过使用具有小比重的树脂作为具有非球面形状的透镜面的树脂透镜的材料，大幅降低构成目镜的透镜的重量。

与使用玻璃材料的透镜相比，树脂透镜的透镜面可以更加容易地形成非球面形状。此外，树脂材料的成本通常低于玻璃材料的成本。因此，作为具有非球面的透镜(以下称为非球面透镜)的材料，使用树脂材料，从而使得可以降低制造成本和材料成本。

通常，树脂材料的耐环境性低于玻璃材料。例如，树脂材料软于玻璃材料。因此，树脂透镜容易被划伤。另外，当向透镜面涂布金属氧化物等的增透膜以减少鬼影和耀斑时，由于与玻璃材料相比，树脂材料具有较低粘附性，因而在使用溶剂等擦拭透镜面时，该膜可能容易剥落。此外，与玻璃材料相比，树脂材料伴随温度变化或者湿度变化具有更大的折射率和形状的变化，并且光学特性可能容易根据外部环境而改变。

因此，在根据本发明典型实施例的目镜中，使用玻璃材料作为被配置在最靠近观察侧的透镜的材料，从而使得即使外部环境改变，关于整个目镜的光学特性也不会发生大的变化。通过由玻璃材料所制成的透镜(玻璃透镜)，吸收太阳光等中所包含的紫外线，从而使得可以防止由紫外线所引起的树脂透镜的颜色变化，并且可以抑制树脂透镜的光学特性的劣化。此外，在树脂透镜和外部环境之间配置玻璃透镜，从而使得减小树脂透镜的温度变化或者湿度变化。这样，将树脂材料配置得尽可能地远离外部环境，从而使得可以抑制树脂材料对于外部环境的光学特性的变化。

此外，根据本发明典型实施例的目镜通过使用两个以上的非球面透镜，良好地校正诸如像面弯曲和失真等的离轴像差。

在各典型实施例中，目镜所包括的所有树脂透镜的材料满足以下条件式：

0.50<Rdens<1.50...(1)

其中，树脂材料的比重为Rdens。

作为满足条件式(1)的树脂材料，已知有环烯烃树脂、丙烯酸树脂(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))、聚碳酸酯树脂和聚酯树脂等。通过树脂材料的喷射模塑，可以容易地制造非球面透镜。

一般玻璃材料的比重约为2.5～5.5。因此，通过使用满足条件式(1)的树脂材料，可以大幅降低透镜的重量。

如果树脂材料的比重太大，使得超出了条件式(1)的最大值，则变得难以充分降低目镜的重量。因此，这不是有利的。此外，如果树脂材料的比重超出了条件式(1)的最小值，则作为透镜材料可选择的树脂材料受限。因此，这不是有利的。

在各典型实施例的目镜中，通过使用至少两个由满足条件式(1)的树脂材料所制成的非球面透镜，可以获得重量轻、并且具有高光学性能的目镜。

在各典型实施例中，希望如下设置条件式(1)的数值范围：

0.70<Rdens<1.40...(1a)

此外，更希望如下设置条件式(1)的数值范围：

0.85<Rdens<1.35...(1b)

在各典型实施例的目镜L中，通过在光轴方向上整体移动所有透镜，可以调整屈光度。通过整体移动所有透镜，可以使得伴随屈光度的变化的彗形像差的变化变小。

此外，在各典型实施例中，希望满足下面的条件式中一个以上的条件式：

0.25<dr/D<0.95...(2)

1.55<ndr+0.0033×νdr<1.80...(3)

-2.5<f/fr<2.0...(4)

5.0<νdrn<35.0...(5)

-50.0×10^-5/℃<dnr/dT<-5.0×10^-5/℃...(6)

1.450<ndE<2.100...(7)

1.60<fe2/D<12.00...(8)

其中，目镜所包括的所有透镜在光轴上的厚度的总和为D，目镜所包括的所有树脂透镜在光轴上的厚度的总和为dr，目镜所包括的树脂透镜的材料以d线为基准的折射率为ndr、阿贝(Abbe)数为νdr，目镜所包括的树脂透镜的焦距为fr，目镜的整个变焦透镜的焦距为f，目镜所包括的具有负屈光力的树脂透镜的材料以d线为基准的阿贝数为νdrn，目镜所包括的树脂透镜的材料以d线为基准的折射率的温度系数为dnr/dT，被配置在最靠近目镜的观察侧的透镜Le的材料以d线为基准的折射率为ndE，并且透镜Le和被配置成与透镜Le的物体侧相邻的透镜的合成焦距为fe2。

这里，阿贝数νd是如下表示的数值：

νd＝(Nd-1)/(NF-NC)

其中，该材料相对于F线(486.1nm)、C线(656.3nm)和d线(587.6nm)的折射率分别为NF、NC和Nd。

条件式(2)定义目镜所包括的所有透镜在光轴上的厚度的总和D和目镜所包括的所有树脂透镜在光轴上的厚度的总和dr的比。

如果树脂透镜在光轴上的厚度的总和dr变得太小，使得超出了条件式(2)的最小值，则由玻璃材料所制成的透镜的厚度变大，并且目镜的重量增大。因此，这不是有利的。

如果树脂透镜在光轴上的厚度的总和dr变得太大，使得超出了条件式(2)的最大值，则伴随外部环境的变化的光学特性的变化变大，并且发生光学性能的降低。因此，这不是有利的。

条件式(3)定义目镜所包括的树脂透镜的材料。如果树脂材料的折射率ndr变低，使得超出了条件式(3)的最小值，则变得难以充分增强树脂透镜的屈光力，并且变得难以充分获得抵消多个树脂透镜之间的像差的效果。因此，这不是有利的。此外，如果使得增大树脂透镜的透镜面的曲率以加强树脂透镜的屈光力，则发生很多高阶像差。因此，这不是有利的。

如果树脂材料的折射率ndr变高，使得超出了条件式(3)的最大值，则作为透镜材料可选择的树脂材料受限。因此，这不是有利的。

条件式(4)定义目镜的整个变焦透镜的焦距f和目镜所包括的树脂透镜的焦距fr的比。

如果树脂透镜的负屈光力变得太强，使得超出了条件式(4)的最小值，则树脂透镜的透镜面的曲率变得太大。通常，与玻璃材料相比，树脂材料具有较低的折射率。因此，为了增强树脂透镜的屈光力，必须使得透镜面的曲率变大。如果树脂透镜的透镜面的曲率变得太大，则发生很多高阶像差。因此，这不是有利的。

如果树脂透镜的正屈光力变得太强，使得超出了条件式(4)的最大值，则树脂透镜的透镜面的曲率变得太大。如果树脂透镜的透镜面的曲率变得太大，则发生很多高阶像差。因此，这不是有利的。

条件式(5)是定义具有负屈光力的树脂透镜的材料的阿贝数νdrn的条件式。通过在整体具有正屈光力的目镜中配置由高色散材料所制成的负透镜，良好地校正色像差。

如果具有负屈光力的树脂透镜的材料的阿贝数νdrn变小，使得超出了条件式(5)的最小值，则色像差被过度校正。因此，这不是有利的。此外，作为透镜材料可选择的树脂材料受限。因此，这不是有利的。如果具有负屈光力的树脂透镜的材料的阿贝数νdrn变大，使得超出了条件式(5)的最大值，则变得难以充分校正目镜中的色像差。因此，这不是有利的。

条件式(6)是定义目镜所包括的树脂透镜的材料以d线为基准的折射率的温度系数dnr/dT的条件式。

如果温度系数dnr/dT的值变大，使得超出了条件式(6)的最小值，则对于温度变化的折射率的变化量变得太大，并且像面弯曲或者像散的变化变大。此外，伴随温度变化的屈光度的改变变大。因此，这不是有利的。

如果温度系数dnr/dT的值变小，使得超出了条件式(6)的最大值，则作为透镜材料可选择的树脂材料受限。因此，这不是有利的。

条件式(7)是定义被配置在最靠近目镜的观察侧的透镜Le的材料的折射率ndE的条件式。

如果透镜Le的材料的折射率ndE变得太小，使得超出了条件式(7)的最小值，则必须增大透镜Le的曲率以确保透镜Le的屈光力。结果，变得难以充分校正在透镜Le中发生的非球面像差和彗形像差。因此，这不是有利的。

如果透镜Le的材料的折射率ndE变得太大，使得超出了条件式(7)的最大值，则作为透镜材料可选择的材料受限。因此，这不是有利的。

条件式(8)是定义透镜Le和被配置成与透镜Le的物体侧相邻的透镜的合成焦距fe2与目镜所包括的所有透镜在光轴上的厚度的总和D的比的条件式。

如果透镜Le和被配置成与透镜Le的物体侧相邻的透镜的合成焦距fe2变得太短，使得超出了条件式(8)的最小值，则被配置在观察侧的透镜的屈光力变得太强。结果，穿过目镜的周边部分的光线的角度被大幅改变，并且相对于眼点的变化，视野的周边部分很可能变暗。因此，这不是有利的。

如果透镜Le和被配置成与透镜Le的物体侧相邻的透镜的合成焦距fe2变得太长，使得超出了条件式(8)的最大值，则被配置在观察侧的透镜的屈光力变得太弱。结果，变得难以充分校正被配置在观察侧的透镜中的各种像差。因此，这不是有利的。

如果良好地如下设置条件式(2)～(8)的数值范围，则可以最大程度地获得通过这些条件式所带来的效果。

0.30<dr/D<0.93...(2a)

1.60<ndr+0.0033×νdr<1.77...(3a)

-2.0<f/fr<1.6...(4a)

15.0<νdrn<30.0...(5a)

-30.0×10^-5/℃<dn/dT<-7.0×10^-5/℃...(6a)

1.510<ndE<1.950...(7a)

1.80<fe2/D<9.00...(8a)

更希望如下设置条件式(2)～(8)的数值范围：

0.35<dr/D<0.92...(2b)

1.65<ndr+0.0033×νdr<1.75...(3b)

-1.8<f/fr<1.2...(4b)

18.0<νdrn<28.0...(5b)

-20.0×10^-5/℃<dn/dT<-9.0×10^-5/℃...(6b)

1.550<ndE<1.850...(7b)

2.00<fe2/D<6.00...(8b)

此外，当对于用于观察显示在图像显示面I上的图像信息所使用的观察装置，使用各典型实施例的目镜L时，希望满足下面的条件式：

0.50<H/f<1.20...(9)

其中，图像显示面I的对角线长度为H。

条件式(9)是定义图像显示面I的对角线长度H和目镜的焦距f的比的条件式。

如果目镜的焦距f变得太长，使得超出了条件式(9)的最小值，则视角变得太窄。因此，这不是有利的。

如果目镜的焦距f变得太短，使得超出了条件式(9)的最大值，则被配置在观察侧的透镜的有效直径变得太大。结果，在被配置在观察侧的透镜中，发生很多诸如彗形像差和像散等的离轴像差。因此，这不是有利的。

在各典型实施例中，希望如下设置条件式(9)的数值范围：

0.55<H/f<1.00...(9a)

此外，更希望如下设置条件式(9)的数值范围：

0.60<H/f<0.90...(9b)

根据本发明典型实施例的目镜，包括五个以上的透镜，其中，五个以上的透镜包括具有非球面形状的透镜面的树脂透镜。

在根据本发明典型实施例的目镜中，使用具有小比重的树脂作为具有非球面形状的透镜面的树脂透镜的材料，从而使得大幅降低构成目镜的透镜的重量。

与由玻璃材料形成的透镜相比，树脂透镜的透镜面可以更容易地形成非球面形状。此外，树脂材料的成本低于玻璃材料的成本。因此，作为具有非球面的透镜(以下称为非球面透镜)的材料，使用树脂材料，从而使得可以降低制造成本和材料成本。

另外，与玻璃材料相比，树脂材料对于温度变化或者湿度变化具有更大的折射率变化，并且可以根据外部环境容易地改变光学特性。因此，在根据本发明的典型实施例的目镜中，在树脂透镜的物体侧和观察侧均配置由玻璃材料所制成的透镜，从而使得即使外部环境改变，整个目镜的光学特性也不会有大的变化。

此外，为实现具有长距眼间隙(eyerelief)和大视角、且具有良好光学性能的目镜，需要增加构成目镜的透镜的数量。因此，根据本发明典型实施例的目镜包括五个以上的透镜。

各典型实施例的目镜包括满足下面的条件式的树脂透镜R：

5.0<νd<30.0...(10)

其中，透镜的材料以d线为基准的阿贝数为νd。

这里，阿贝数νd是如下表示的数值：

νd＝(Nd–1)/(NF–NC)

条件式(10)是定义树脂透镜R的材料的阿贝数νd的条件式。如果树脂透镜R的材料的阿贝数νd变小，使得超出了条件式(10)的最小值，则色像差被过度校正。因此，这不是有利的。此外，作为透镜材料可选择的树脂材料受限。因此，这不是有利的。如果树脂透镜R的材料的阿贝数νd变大，使得超出了条件式(10)的最大值，则变得难以充分校正目镜中的色像差。因此，这不是有利的。

在各典型实施例的目镜中，通过使用由满足条件式(10)的树脂材料所制成的非球面透镜，可以获得重量轻、并且具有高光学性能的目镜。

在各典型实施例中，希望如下设置条件式(10)的数值范围：

10.0<νd<27.0...(10a)

此外，更希望如下设置条件式(10)的数值范围：

20.0<νd<25.0...(10b)

在各典型实施例的目镜L中，可以通过在光轴方向上整体移动所有透镜，来调整屈光度。通过整体移动所有透镜，可以使得伴随屈光度变化所生成的彗形像差的变化变小。

此外，在各典型实施例中，希望满足下面的条件式中的一个以上的条件式：

-15.00<fR/f<0.00...(11)

0.30<|R1+R2|/|R1-R2|<20.00...(12)

1.450<ndE<2.100...(13)

这里，树脂透镜R的焦距为fR，目镜的整个变焦透镜的焦距为f，树脂透镜R的物体侧的透镜面的曲率半径为R1，并且树脂透镜R的观察侧的透镜面的曲率半径为R2。此外，目镜中被配置得最靠近观察侧的透镜的材料以d线为基准的折射率为ndE。

条件式(11)定义树脂透镜R的焦距fR和目镜的整个变焦透镜的焦距f的比。

如果树脂透镜R的焦距fR变长，使得超出了条件式(11)的最小值，则树脂透镜R的屈光力变得太弱，并且变得难以充分校正色像差。因此，这不是有利的。

如果树脂透镜R的焦距fR变短，使得超出了条件式(11)的最大值，则树脂透镜R的屈光力变得太强。为了增强树脂透镜R的屈光力，需要使得树脂透镜R的透镜面的曲率变大，并且发生很多高阶像差。因此，这不是有利的。

条件式(12)定义树脂透镜R的形状因数。如果超出了条件式(12)的最小值，则树脂透镜R的物体侧的透镜面或者树脂透镜R的观察侧的透镜面的曲率半径变得太小。结果，树脂透镜R使得从图像显示面侧所入射的光线发散。因此，被配置在更靠近树脂透镜R的观察侧的透镜的有效直径增大。因此，这不是有利的。

如果超出了条件式(12)的最大值，则树脂透镜R的物体侧的透镜面的曲率半径R1和观察侧的透镜面的曲率半径R2之间的差变得太小。结果，变得尤其难以良好地校正彗形像差。因此，这不是有利的。

条件式(13)是定义被配置在最靠近目镜的观察侧的透镜的材料的折射率ndE的条件式。

如果被配置在最靠近目镜的观察侧的透镜的材料的折射率ndE变得太小，使得超出了条件式(13)的最小值，则需要使得被配置在最靠近目镜的观察侧的透镜的曲率变大以确保屈光力。结果，变得难以充分校正在被配置在最靠近目镜的观察侧的透镜中所发生的非球面像差或者彗形像差。因此，这不是有利的。

如果被配置在最靠近目镜的观察侧的透镜的材料的折射率ndE变得太大，超出了条件式(13)的最大值，则作为透镜材料可选择的材料受限。因此，这不是有利的。

如果良好地如下设置条件式(11)～(13)的数值范围，则可以最大程度地获得通过这些条件式所带来的效果：

-13.00<fR/f<-0.40...(11a)

0.50<|R1+R2|/|R1-R2|<15.00...(12a)

1.510<ndE<1.950...(13a)

更希望如下设置条件式(11)～(13)的数值范围：

-12.00<fR/f<-0.50...(11b)

0.65<|R1+R2|/|R1-R2|<12.00...(12b)

1.760<ndE<1.850...(13b)

此外，当对于用于观察显示在图像显示面I上的图像所使用的观察装置，使用各典型实施例的目镜L时，希望满足下面的条件式：

0.52<H/f<0.91...(14)

其中，图像显示面I的对角线长度为H。

条件式(14)是定义图像显示面I的对角线长度H和目镜的焦距f的比的条件式。

如果目镜的焦距f变得太长，使得超出了条件式(14)的最小值，则视角变得太窄。因此，这不是有利的。

如果目镜的焦距f变得太短，使得超出了条件式(14)的最大值，则被配置在观察侧的透镜的有效直径变得太大。结果，在被配置在观察侧的透镜中，发生很多诸如彗形像差和像散等的离轴像差。因此，这不是有利的。

在各典型实施例中，希望如下设置条件式(14)的数值范围：

0.55<H/f<0.88...(14a)

此外，更希望如下设置条件式(14)的数值范围：

0.60<H/f<0.85...(14b)

接着说明各典型实施例的目镜的透镜结构。第一典型实施例的目镜从图像显示面侧到观察侧依次包括：具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4和具有正屈光力的第五透镜G5。具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4是树脂透镜。

第二透镜G2和第四透镜G4的材料是聚碳酸酯树脂(比重为1.24，折射率的温度系数dn/dT＝-12.0×10^-5，并且水吸收系数为0.35％)。第三透镜的G3的材料是环烯烃树脂(比重为1.01，折射率的温度系数dn/dT＝-11.0×10^-5，并且水吸收系数小于0.01％)。第二透镜G2、第三透镜G3和第四透镜G4的透镜面形成非球面形状，因而良好地校正彗形像差、像散和失真等。

包括第一典型实施例的目镜的取景器，图像显示面的对角线长度H＝18.2mm、距眼间隙为27.0mm、并且视角为35.0度。

第二典型实施例的目镜从图像显示面侧到观察侧依次包括：具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4和具有正屈光力的第五透镜G5。具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4是树脂透镜。

第二透镜G2和第四透镜G4的材料是聚碳酸酯树脂(比重为1.24，折射率的温度系数dn/dT＝-12.0×10^-5，并且水吸收系数为0.35％)。第三透镜的G3的材料是甲基丙烯酸树脂(比重为1.19，折射率的温度系数dn/dT＝-13.0×10^-5，并且水吸收系数为0.3％)。第一透镜G2、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4和第五透镜G5的透镜面形成非球面形状，因而良好地校正彗形像差、像散和失真等。

包括第二典型实施例的目镜的取景器，图像显示面的对角线长度H＝76.2mm、距眼间隙为27.0mm、并且视角为45.0度。

第三典型实施例的目镜从图像显示面侧到观察侧，依次包括：具有负屈光力的第一透镜G1、具有正屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有正屈光力的第四透镜G4和具有负屈光力的第五透镜G5。具有正屈光力的第三透镜G3和具有正屈光力的第四透镜G4是树脂透镜。

第三透镜G3和第四透镜G4的材料是甲基丙烯酸树脂(比重为1.19，折射率的温度系数dn/dT＝-13.0×10^-5，并且水吸收系数为0.3％)。这些树脂透镜中的一部分的透镜面形成非球面形状，因而良好地校正彗形像差、像散和失真等。

此外，使得具有负屈光力的第一透镜G1的材料的阿贝数和具有正屈光力的第二透镜G2的材料的阿贝数之间的差变大，因而实现轴向色像差和横向色像差的降低。

包括第三典型实施例的目镜的取景器，图像显示面的对角线长度H＝32.0mm、距眼间隙为30.0mm、并且视角为35.0度。

第四典型实施例的目镜从图像显示面侧到观察侧，依次包括：具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4、具有正屈光力的第五透镜G5和具有正屈光力的第六透镜G6。具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4和具有正屈光力的第五透镜G5是树脂透镜。

第一透镜G1、第三透镜G3和第五透镜G5的材料是环烯烃树脂(比重为1.01，折射率的温度系数dn/dT＝-11.0×10^-5，并且水吸收系数小于0.01％)。第二透镜G2和第四透镜G4的材料是聚碳酸酯树脂(比重为1.24，折射率的温度系数dn/dT＝-12.0×10^-5，并且水吸收系数为0.35％)。

第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3和第四透镜G4的透镜面形成非球面形状，因而良好地校正彗形像差、像散和失真等。

包括第四典型实施例的目镜的取景器，图像显示面的对角线长度H＝38.1mm、距眼间隙为27.0mm、并且视角为40.0度。

第五典型实施例的目镜从图像显示面侧到观察侧，依次包括：具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4、具有正屈光力的第五透镜G5和具有正屈光力的第六透镜G6。具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3和具有负屈光力的第四透镜G4是树脂透镜。

包括第五典型实施例的目镜的取景器，图像显示面的对角线长度H＝76.2mm、距眼间隙为27.0mm、并且视角为40.0度。

第六典型实施例的目镜从图像显示面侧到观察侧，依次包括：具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4、具有正屈光力的第五透镜G5和具有正屈光力的第六透镜G6。具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4和具有正屈光力的第五透镜G5是树脂透镜。

第二透镜G2和第四透镜G4的材料是聚碳酸酯树脂(比重为1.24，折射率的温度系数dn/dT＝-12.0×10^-5，并且水吸收系数为0.35％)。第三透镜的G3和第五透镜G5的材料是环烯烃树脂(比重为1.01，折射率的温度系数dn/dT＝-11.0×10^-5，并且水吸收系数小于0.01％)。第一透镜G1、第二透镜G2、第三透镜G3、第四透镜G4和第五透镜G5的透镜面形成非球面形状，因而良好地校正彗形像差、像散和失真等。

包括第六典型实施例的目镜的取景器，图像显示面的对角线长度H＝38.1mm、距眼间隙为27.0mm、并且视角为45.0度。

第七典型实施例的目镜从图像显示面侧到观察侧，依次包括：具有正屈光力的第一透镜G1、具有负屈光力的第二透镜G2、具有正屈光力的第三透镜G3、具有负屈光力的第四透镜G4和具有正屈光力的第五透镜G5。具有负屈光力的第四透镜G4是树脂透镜。第四透镜G4的材料是聚碳酸酯树脂(比重为1.24，折射率的温度系数dn/dT＝-12.0×10^-5，并且水吸收系数为0.35％)。第三透镜的G3和第四透镜G4的透镜面形成非球面形状，因而良好地校正彗形像差、像散和失真等。

包括第七典型实施例的目镜的取景器，图像显示面的对角线长度H＝50.8mm、距眼间隙为27.0mm、并且视角为45.0度。

第一、第二、第四、第五、第六和第七典型实施例的目镜，至少包括一个具有正屈光力的树脂透镜和一个具有负屈光力的树脂透镜。因此，可以良好地抵消伴随温度变化所生成的像差的变化和屈光度的改变。

此外，各典型实施例的目镜包括两个以上具有负屈光力的透镜。在整体具有正屈光力的目镜中，配置多个负透镜，从而使得可以良好地校正轴向色像差和横向色像差。该目镜包括两个以上具有正屈光力的透镜和两个以上具有负屈光力的透镜，从而使得可以更加良好地校正轴向色像差和横向色像差。

此外，各典型实施例的目镜包括由热塑性树脂所制成的树脂透镜。热塑性树脂在被加热时容易软化。因此，可以容易地形成树脂透镜。通过使用包括热塑性树脂的透镜，可以降低目镜的制造成本。

接着说明分别与本发明的第一～第七典型实施例相对应的第一～第七数值例子。在每一数值例子中，i表示从图像显示面侧开始的光学面的次序，ri表示第i光学面(第i面)的曲率半径，di表示第i面和第(i+1)面之间的距离，ndi和νdi分别表示第i光学构件的材料以d线为基准的折射率和阿贝数。r1表示图像显示面，并且最靠近观察侧的面表示眼点EP。

此外，如下表示非球面形状：

x＝(h²/R)/[1+[1-(1+k)(h/R)²]^1/2]+A4h⁴+A6h⁶+A8h⁸

其中，k是偏心率，A4、A6和A8是非球面系数，并且基于面顶点与光轴具有高度h的位置处在光轴方向上的位移为x。注意，R是近轴曲率半径。面编号右侧具有*的面是指该面是非球面的。此外，“e-z”的表示是指“10^-z”。

第一数值例子

单位mm

面数据

非球面数据

第五面

K＝-7.28787e-001A4＝-6.03675e-005A6＝1.77471e-007

第六面

K＝4.51650e+001A4＝-1.11796e-005A6＝-6.19143e-008

第七面

K＝-4.38548e+000A4＝-2.38798e-005A6＝-2.65742e-008

第八面

K＝-1.22703e+000A4＝-4.69821e-006A6＝3.91413e-008

第九面

K＝-2.69921e+002A4＝-1.52881e-007A6＝-4.63945e-009

第十面

K＝-4.63925e+000A4＝4.39848e-006A6＝5.19693e-010

各种数据

第二数值例子

单位mm

面数据

非球面数据

第三面

K＝4.54099e-001A4＝3.40725e-008A6＝7.53032e-011A8＝-1.51639e-013

第四面

K＝3.40970e-001A4＝8.48720e-008A6＝-4.76459e-011A8＝1.79616e-014

第五面

K＝3.53841e-001

第六面

K＝-1.00057e+003

第七面

K＝-2.99780e+003A4＝-5.75156e-006A6＝7.03535e-009

第八面

K＝-1.18365e+000A4＝4.34382e-006A6＝-5.53385e-009

第九面

K＝1.75400e+001A4＝-2.52412e-006A6＝-7.75632e-009

第十面

K＝-1.05760e+001A4＝-6.88282e-006A6＝3.02568e-009

第十一面

K＝3.83428e+000

第十二面

K＝1.63448e+000

各种数据

第三数值例子

单位mm

面数据

非球面数据

第五面

K＝-6.54146e-003

第六面

K＝-2.64204e+002A4＝-3.16425e-006A6＝-2.31819e-009

第八面

K＝1.87604e+000

各种数据

第四数值例子

单位mm

面数据

非球面数据

第三面

K＝-9.59406e+001A4＝-2.43307e-006A6＝-5.82983e-009

第四面

K＝3.24062e-001A4＝2.14830e-006A6＝2.81943e-009

第五面

K＝9.32664e-002A4＝-5.63898e-007A6＝2.57659e-008

第六面

K＝-8.05489e+000A4＝6.49218e-007A6＝-1.63252e-010

第七面

K＝-4.96939e+001A4＝-1.17845e-006A6＝-4.58865e-009

第八面

K＝2.90402e-001A4＝-2.46377e-006A6＝5.28440e-009

第九面

K＝-1.87452e-001A4＝1.66992e-006A6＝-7.39182e-009

第十面

K＝2.96336e+000A4＝4.16642e-007A6＝1.08928e-009

各种数据

第五数值例子

单位mm

面数据

非球面数据

第五面

K＝2.64919e+000A4＝-7.42759e-007

第六面

K＝-6.77987e+001A4＝-2.49183e-008

第七面

K＝6.98083e+001A4＝-1.18509e-006

第八面

K＝5.02189e+000A4＝-2.98254e-006A6＝-1.01200e-009

第九面

K＝2.92913e+000A4＝1.34769e-006

第十面

K＝1.50370e+000A4＝-8.31493e-007

各种数据

第六数值例子

单位mm

面数据

非球面数据

第三面

K＝-6.07439e+000A4＝-1.82896e-006A6＝-5.07089e-009

第四面

K＝5.99930e-001A4＝1.41427e-006A6＝4.25770e-010

第五面

K＝1.13826e-001A4＝-6.11987e-007A6＝2.58066e-008

第六面

K＝-7.86704e+000A4＝6.27492e-007A6＝-5.81898e-010

第七面

K＝-3.07481e+001A4＝-8.80513e-007A6＝-3.57889e-009

第八面

K＝5.53963e-001A4＝-2.76657e-006A6＝4.45282e-009

第九面

K＝-1.40844e-001A4＝1.47140e-006A6＝-7.32877e-009

第十面

K＝3.06010e+000A4＝6.99258e-007A6＝1.21727e-009

第十一面

K＝1.00225e+004A4＝-2.66396e-007A6＝8.58565e-011A8＝9.72106e-013

第十二面

K＝-3.51427e-001A4＝2.36708e-007A6＝2.33340e-010A8＝-4.05287e-013

各种数据

第七数值例子

单位mm

面数据

非球面数据

第七面

K＝1.33592e+004A4＝-7.84416e-006A6＝7.50739e-009

第八面

K＝-6.98689e-001A4＝3.30466e-006A6＝-8.53288e-009

第九面

K＝-2.65944e+002A4＝-3.33664e-006A6＝-9.10796e-009

第十面

K＝-9.09514e+000A4＝-5.30646e-006A6＝3.91499e-009

各种数据

表1

表2

接着参考图15，说明使用各典型实施例所述的目镜的摄像机的典型实施例。

图15示出摄像机主体10、在摄像装置(未示出)上形成被摄体图像的摄像光学系统11和声音采集麦克风12。通过根据本发明典型实施例的目镜，使用观察装置(电子取景器)13来观察显示在图像显示装置(未示出)上的被摄体图像。该图像显示装置包括液晶面板等，并且将通过摄像光学系统11所形成的被摄体图像等显示在图像显示装置上。

尽管参考典型实施例说明了本发明，但是本发明不局限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims

1.一种目镜，其包括：

五个以上的透镜，包括各自具有非球面形状的透镜面的两个以上的树脂透镜，其中，被配置在最靠近所述目镜的观察侧的透镜Le的材料是玻璃材料，并且所述目镜所包括的所有所述两个以上的树脂透镜的材料满足下面的条件式：

0.5<Rdens<1.5，

其中，Rdens为所有所述两个以上的树脂透镜的材料的比重。

2.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述五个以上的透镜中的两个以上的透镜具有负屈光力。

3.根据权利要求1所述的目镜，其中，满足下面的条件式：

0.25<dr/D<0.95，

其中，D为所述目镜所包括的所有透镜在光轴上的厚度的总和，并且dr为所述目镜所包括的所有所述两个以上的树脂透镜在光轴上的厚度的总和。

4.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述目镜所包括的所有所述两个以上的树脂透镜的材料满足下面的条件式：

1.55<ndr+0.0033×νdr<1.80，

其中，ndr为所述目镜所包括的所述两个以上的树脂透镜的材料相对于d线的折射率，并且νdr为所有所述两个以上的树脂透镜的材料相对于d线的阿贝数。

5.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述目镜所包括的所有所述两个以上的树脂透镜满足下面的条件式：

-2.5<f/fr<2.0，

其中，fr为所述目镜所包括的所述两个以上的树脂透镜各自的焦距，并且f为所述目镜的焦距。

6.根据权利要求1所述的目镜，其中，在所述两个以上的树脂透镜中，至少包括一个具有正屈光力的树脂透镜，并且在所述两个以上的树脂透镜中，至少包括一个具有负屈光力的树脂透镜。

7.根据权利要求1所述的目镜，其中，在所述两个以上的树脂透镜中，包括具有负屈光力的树脂透镜，并且满足下面的条件式：

5.0<νdrn<35.0，

其中，νdrn为具有负屈光力的树脂透镜的材料相对于d线的阿贝数。

8.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述目镜所包括的所有所述两个以上的树脂透镜的材料满足下面的条件式：

-50.0×10^-5/°C<dnr/dT<-5.0×10^-5/°C，

其中，dnr/dT为所述目镜所包括的所述两个以上的树脂透镜的材料相对于d线的折射率的温度系数。

9.根据权利要求1所述的目镜，其中，满足下面的条件式：

1.450<ndE<2.100，

其中，ndE为所述透镜Le的材料相对于d线的折射率。

10.根据权利要求1所述的目镜，其中，满足下面的条件式：

1.60<fe2/D<12.00，

其中，fe2为所述透镜Le和被配置成与所述透镜Le的物体侧相邻的透镜的合成焦距，并且D为所述目镜所包括的所有透镜在光轴上的厚度的总和。

11.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述目镜的所述五个以上的透镜从物体侧到观察侧依次包括：具有正屈光力的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜、具有负屈光力的第四透镜和具有正屈光力的第五透镜。

12.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述目镜的所述五个以上的透镜从物体侧到观察侧依次包括：具有正屈光力的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜、具有负屈光力的第四透镜、具有正屈光力的第五透镜和具有正屈光力的第六透镜。

13.根据权利要求1所述的目镜，其中，所述目镜的所述五个以上的透镜从物体侧到观察侧依次包括：具有负屈光力的第一透镜、具有正屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜、具有正屈光力的第四透镜和具有负屈光力的第五透镜。

14.根据权利要求1所述的目镜，其中，构成所述目镜的所有透镜在屈光度调整时整体移动。

15.一种观察装置，其包括被配置成显示图像的图像显示装置，并且使用根据权利要求1～14中任一项所述的目镜来观察显示在所述图像显示装置的图像显示面上的图像，

其中，满足下面的条件式：

0.50<H/f<1.20，

其中，f为所述目镜的整个变焦透镜的焦距，并且H为所述图像显示面的对角线长度。

16.一种摄像设备，其包括：

摄像装置；

摄像光学系统，其被配置成在所述摄像装置上形成物体图像；

图像显示装置，其被配置成显示所述物体图像；以及

根据权利要求1～14中任一项所述的目镜，用于观察显示在所述图像显示装置上的图像。

17.一种目镜，其包括：

五个以上的透镜，

其中，满足下面的条件式：

5.0<νd<30.0，

其中，νd为所述五个以上的透镜的材料相对于d线的阿贝数，

其中，在所述五个以上的透镜中，包括具有非球面形状的透镜面的树脂透镜R，以及

其中，由玻璃材料制成的透镜被分别配置在所述树脂透镜R的物体侧和观察侧。

18.根据权利要求17所述的目镜，其中，在所述五个以上的透镜中，包括两个以上具有正屈光力的透镜和两个以上具有负屈光力的透镜。

19.根据权利要求17所述的目镜，其中，所述目镜中所包括的所述树脂透镜R满足下面的条件式：

-15.00<fR/f<0.00，

其中，fR为所述树脂透镜R的焦距，并且f为所述目镜的焦距。

20.根据权利要求17所述的目镜，其中，所述目镜中所包括的所述树脂透镜R满足下面的条件式：

0.30<|R1+R2|/|R1-R2|<20.00，

其中，R1为所述树脂透镜R的物体侧的透镜面的曲率半径，并且R2为所述树脂透镜R的观察侧的透镜面的曲率半径。

21.根据权利要求17所述的目镜，其中，满足下面的条件式：

1.450<ndE<2.100，

其中，ndE为所述目镜中被配置在最靠近观察侧的透镜的材料相对于d线的折射率。

22.根据权利要求17所述的目镜，其中，所述树脂透镜R的材料是热塑树脂。

23.根据权利要求17所述的目镜，其中，所述目镜的所述五个以上的透镜从所述目镜的物体侧到所述目镜的观察侧依次包括：具有正屈光力的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜、具有负屈光力的第四透镜和具有正屈光力的第五透镜。

24.根据权利要求17所述的目镜，其中，所述目镜的所述五个以上的透镜从所述目镜的物体侧到所述目镜的观察侧依次包括：具有正屈光力的第一透镜、具有负屈光力的第二透镜、具有正屈光力的第三透镜、具有负屈光力的第四透镜、具有正屈光力的第五透镜和具有正屈光力的第六透镜。

25.根据权利要求17所述的目镜，其中，构成所述目镜的所有透镜在屈光度调整时整体移动。

26.一种观察装置，其包括：

图像显示装置，其被配置成显示图像；以及

根据权利要求17～25中任一项所述的目镜，用于观察显示在所述图像显示装置的图像显示面上的图像，

其中，满足下面的条件式：

0.52<H/f<0.91，

其中，H为所述图像显示面的对角线长度，并且f为所述目镜的整个变焦透镜的焦距。

27.一种摄像设备，其包括：

摄像装置；

图像显示装置，其被配置成显示所述物体图像；以及

根据权利要求17～25中任一项所述的目镜，用于观察显示在所述图像显示装置上的所述物体图像。