JP2009282178A - 観察光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 ビューファインダーに適したコンパクトで高性能な観察光学系及びそれを用いた撮像装置を提供する。
【解決手段】 仮想面としての観察面とアイポイントの間に位置する観察光学系であって、前記観察光学系は、前記観察面側から順に、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズが接合された接合レンズと、１枚の正レンズと、を備え、以下の条件式（１）を満足する。
−８＜ｒ３／ｆ＜−０．２ ・・・（１）
ただし、ｒ３は前記接合レンズにおけるレンズ面のうちの最も前記観察面側に位置するレンズ面の曲率半径、ｆは前記観察光学系全系の焦点距離である。
【選択図】図１

Description

本発明は、観察光学系及びそれを用いた撮像装置に関する。
非球面を使用し、少ない枚数で歪曲収差を補正したビューファインダーが開示されている（特許文献１）。
特開平５−２１５９７４号公報
上記特許文献１に記載された技術では、アイポイント距離が短く、非点収差が大きかった。したがって、視野角が大きくなり、ファインダー光学系の焦点距離が大きくなり、大型化し、収差を良好に補正することが困難であった。
本発明は従来技術のこれらの問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンパクトで十分なアイポイント距離と視野角を有し、収差が良好に補正された観察光学系、及びそれを用いた撮像装置を提供することである。
上記目的を達成する本発明の観察光学系は、仮想面としての観察面とアイポイントの間に位置する観察光学系であって、前記観察光学系は、前記観察面側から順に、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズが接合された接合レンズと、１枚の正レンズと、を備え、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
−８＜ｒ３／ｆ＜−０．２ ・・・（１）
ただし、ｒ３は前記接合レンズにおけるレンズ面のうちの最も前記観察面側に位置するレンズ面の曲率半径、
ｆは前記観察光学系全系の焦点距離、
である。
また、本発明の撮像装置は、撮像素子と、画像を表示する画像表示素子と、前記撮像素子から得られた画像情報を前記画像表示素子にて表示可能な信号に変換するコントローラーと、前記画像表示素子に表示された画像を観察者の眼に導くビューファインダーとを有し、前記ビューファインダーに上記の観察光学系を用いたことを特徴とする。
以上の本発明によると、コンパクトで十分なアイポイント距離と視野角を有し、収差（歪曲収差、非点収差及び色収差等）が良好に補正された観察光学系、及びそれを用いた撮像装置を得ることができる。
本実施形態の観察光学系について、以下説明する。なお、以下の説明において、アイポイントＥは、観察面Ｄから射出された最軸外の光束がφ４の仮想絞りＳ内をフルに通る位置（仮想絞りＳの位置）のことである。この位置では、最軸外の光束の光束径と、仮想絞りＳの開口部の径（φ４）は略一致している。また、アイポイント距離ＥＰは、観察光学系（接眼レンズ）の最もアイポイント側のレンズ面からアイポイントまでの距離のことである（図１１（ａ）参照）。
なお、図１１（ａ）では、所定の位置は、アイポイント（仮想絞り）の位置とずれている（アイポイント距離の方が２０ｍｍより長い）。しかしながら、所定の位置は、アイポイント（仮想絞り）の位置と一致していてもよい。所定の位置とアイポイント位置が異なる場合、アイポイント位置では、上側光束の幅と下側光束の幅が異なる。所定の位置とアイポイント位置が同じ場合、アイポイント位置では、上側光束の幅と下側光束の幅が等しくなる。
本実施形態の観察光学系は、ビューファインダーへの利用に適している光学系である。ビューファインダーでは、観察面Ｄの位置に、視野絞り、すりガラスあるいは画像表示素子等の具体物が配置される。ただし、観察光学系としては、観察面Ｄの位置に具体物が存在しない。よって、観察光学系においては、観察面Ｄは仮想面となる。
本実施形態の観察光学系は、仮想面としての観察面とアイポイントの間に位置する観察光学系である。この観察光学系は、観察面側から順に、少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズが接合された接合レンズと、１枚の正レンズ備える。このような構成により、本実施形態の観察光学系では、接合レンズの負レンズと正レンズで色収差を良好に補正することができる。また、本実施形態の観察光学系では、接合レンズの他に１枚の正レンズを有している。よって、この１枚の正レンズで、十分なアイポイント距離と広視野角を得ることができる。
そして、上記の構成において、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（１）を満足する。
−８＜ｒ３／ｆ＜−０．２ ・・・（１）
ただし、ｒ３は接合レンズにおけるレンズ面のうちの最も観察面側に位置するレンズ面の曲率半径、
ｆは観察光学系全系の焦点距離、
である。
条件式（１）を満足することにより、コンパクトでありながら収差を良好に補正することができる。条件式（１）の下限の−８を下回ると、最もアイポイント側に位置する１枚の正レンズでの収差補正の負荷が大きくなる。この場合、特に像面湾曲等が悪化するので好ましくない。
条件式（１）の上限の−０．２を上回ると、接合レンズの観察面側の曲率半径がきつくなる（小さくなる）。この場合、非点収差やコマ収差が悪化するので好ましくない。
なお、条件式（１）の下限を−６とした条件式を満足すると、さらに収差補正上有利になる。また、条件式（１）の下限を−４とした条件式を満足すると、さらに収差補正上有利になる。
また、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０°＜εｈ＜２０° ・・・（２）
ただし、εｈは観察面における最軸外主光線の射出角[°]、
最軸外主光線は、所定の位置で観察光学系の光軸と交わる軸外主光線のうちの最も外側に位置する主光線、所定の位置は、最もアイポイント側に位置する観察光学系のレンズ面から、アイポイント側に２０ｍｍ離れた位置、
である（図１１（ａ）参照）。なお、基準位置から時計回りの方向がプラス、反時計回りの方向がマイナスになる。
条件式（２）を満足することで、最適なアイポイント距離が保持でき、光学系の小型化を図ることができる。
条件式（２）の下限の０°を下回ると、観察面からの光線の範囲が広がる。この場合、光学系の外径が大きくなるので好ましくない。
条件式（２）の上限の２０°を上回ると、観察面からの光線の範囲が内側を向きすぎてしまう。この場合、アイポイント距離を確保するためには、光学系の全長を長くしなくてはならないので好ましくない。
また、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（３）を満足することを特徴とすることが好ましい。
０＜Ｅｎｘ／Ｙ１＜４０ ・・・（３）
ただし、Ｅｎｘは観察面から入射瞳までの距離、
Ｙ１は観察面における所定の軸外主光線の高さ、
所定の軸外主光線は、所定の位置で観察光学系の光軸と交わる軸外主光線のうちの視野角３０度に対応する主光線、所定の位置は、最もアイポイント側に位置する観察光学系のレンズ面から、アイポイント側に２０ｍｍ離れた位置、
である（図１１（ｂ）参照）。
条件式（３）の下限の０を下回ると、全長が長くなるので好ましくない。
条件式（３）の上限の３０を上回ると、コマ収差が発生するので好ましくない。
また、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
−０．６８＜ｆ１２／ｆ＜−０．１５ ・・・（４）
ただし、ｆ１２は観察面から負レンズまでの間にあるレンズの合成焦点距離、
ｆは観察光学系全系の焦点距離、
である。
観察面から接合レンズまでの間にレンズがある場合、ｆ１２は、このレンズと接合レンズの負レンズの合成焦点距離になる。また、観察面から接合レンズまでの間にレンズがない場合、ｆ１２は、接合レンズの負レンズの焦点距離になる。
条件式（４）の下限の−０．６８を下回ると、光学系全体のパワーが強くなりすぎる。この場合、光学系の外形が大きくなるので好ましくない。
条件式（４）の上限の−０．１５を上回ると、光学系全体のパワーが弱くなりすぎる。この場合、光学系全体の全長が長くなるほか、色収差が良好に補正できないので好ましくない。
また、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（５）及び（５）'を満足することが好ましい。
１．７＜ｎ＜２．２ ・・・（５）
１．７＜ｎ’＜２．２ ・・・（５）’
ただし、ｎは接合レンズのうちの最も観察面側に位置するレンズの屈折率、
ｎ’は接合レンズのうちの最もアイポイント側に位置するレンズの屈折率、
である。
条件式（５）及び（５）'の下限の１．７を下回ると、曲率半径がきつくなる。この場
合、コマ収差が発生するので好ましくない。
条件式（５）及び（５）'の上限の２．２を上回ると、像面湾曲等の補正が困難となるので好ましくない。
また、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
｜ｎ−ｎ’｜＜０．１５ ・・・（６）
条件式（６）を満足することで、接合面での単色収差の発生を小さくすること、及び色の補正が十分できるので、好ましい。
また、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
１３ｍｍ＜ＥＰ＜４０ｍｍ ・・・（７）
ただし、ＥＰはアイポイント距離であって、アイポイント距離は、観察光学系の最もアイポイント側のレンズ面からアイポイントまでの距離[mm]である。
条件式（７）の下限の１３を下回ると、アイポイントに最も近い正レンズ（例えば、上記の１枚の正レンズ）において、中心光束と周辺光束とが分離しなくなる。この場合、中心性能と周辺性能の両立が困難となるので好ましくない。
条件式（７）の上限の４０を上回ると、アイポイントに最も近い正レンズが大きくなるので好ましくない。また、周辺光束に対する収差の発生量が大きくなるので好ましくない。
また、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
１３．５ｍｍ＜ｆ＜４５ｍｍ ・・・（８）
ただし、ｆは観察光学系全系の焦点距離である。
条件式（８）の下限の１３．５を下回ると、アイポイント距離が短くなるので好ましくない。
条件式（８）の上限の４５を上回ると、光学系の全長が長くなるので好ましくない。
また、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
０．０８＜ｔａｎθ×ＥＰ／ｆ＜１．６ ・・・（９）
ただし、θは最大視野角、
ＥＰはアイポイント距離、
ｆは観察光学系全系の焦点距離、
である。
条件式（９）の下限の０．０８を下回ると、視野角とアイポイント距離が小さくなる。この場合、中心軸付近と周辺部での光束の分離が困難となる。その結果、中心性能と周辺性能の両立が困難となるので好ましくない。
条件式（９）の上限の１．６を上回ると、観察光学系全系の焦点距離が短くなる。この場合、アイポイント距離と、最もアイポイントに近い正レンズのパワー（屈折力）のバランスが崩れる。その結果、周辺性能が劣化しやすくなるので好ましくない。
また、本実施形態の観察光学系は、以下の条件式（１０）及び条件式（１１）を満足することが好ましい。
０．８５＜ｆｌ／ｆ＜３ ・・・（１０）
０＜（ｒ−ｒ'）／（ｒ＋ｒ'）＜３０ ・・・（１１）
ただし、ｆｌは１枚の正レンズの焦点距離、
ｆは観察光学系全系の焦点距離、
ｒは１枚の正レンズにおける観察面側レンズ面の曲率半径、
ｒ'は１枚の正レンズにおけるアイポイント側レンズ面の曲率半径、
である。
条件式（１０）の下限の０．８５を下回ると、１枚の正レンズの焦点距離が短くなって収差が大きく発生する。この場合、発生した収差を補正することが困難となるので、好ましくない。
条件式（１０）の上限の３を上回ると、観察光学系の外径が大きくなる。また、接合レンズで発生する収差量が大きくなる。その結果、色収差と単色の軸外収差に対する補正の両立が困難となるので、好ましくない。
条件式（１１）の下限の０を下回ると、１枚の正レンズにおける観察面側レンズ面の曲率が強くなる。この場合、主点が観察面側になり、接合レンズとの主点間隔が小さくなる。その結果、特に、非点収差又はコマ収差のバランスがとりにくくなるので好ましくない。
条件式（１１）の上限の３０を上回ると、１枚の正レンズにおけるアイポイント側レンズ面の曲率が強くなる。この場合、コマ収差等の周辺光束の収差の発生が大きくなるので、好ましくない。
また、本実施形態の観察光学系は、観察面の位置に視野絞りまたは画像表示素子を有し、以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
３０＜ｔａｎ-1（Ｙ２／ｆ）＜４７ ・・・（１２）
ただし、Ｙ２は視野絞りまたは画像表示素子における対角長、
ｆは観察光学系全系の焦点距離、
である。
条件式（１２）の下限の３０を下回ると、視野が狭くなる。この場合、眼の分解能の制約から解像度が上がらなくなるので好ましくない。
条件式（１２）の上限の４７を上回ると、観察面に対する観察光学系全系の焦点距離が短くなる。その結果、コマ収差が発生するので好ましくない。
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。なお、以下の各実施例は、観察光学系をビューファインダーに適用したものである。よって、ビューファインダーと称して、観察光学系の説明を行なう。
図１は、ビューファインダーの第１実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
第１実施例のビューファインダーでは、物体像が形成される観察面ＤとアイポイントＥとの間に、観察光学系Ｏが配置されている。
観察光学系Ｏは、観察面Ｄ側より順に、前レンズ成分Ｌｆと、第１レンズ成分Ｌ１と、第２レンズ成分Ｌ２と、で構成されている。ここで、前レンズ成分Ｌｆは、観察面Ｄ側に
平面を向けた平凸正レンズからなる。第１レンズ成分Ｌ１は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる。第２レンズ成分Ｌ２は、両凸正レンズからなる。
非球面は、前レンズ成分Ｌｆのアイポイント側のレンズ面に用いられている。
図２は、ビューファインダーの第２実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
第２実施例のビューファインダーでは、物体像が形成される観察面ＤとアイポイントＥとの間に、観察光学系Ｏが配置されている。
観察光学系Ｏは、観察面Ｄ側より順に、前レンズ成分Ｌｆと、第１レンズ成分Ｌ１と、第２レンズ成分Ｌ２と、で構成されている。ここで、前レンズ成分Ｌｆは、観察面Ｄ側に平面を向けた平凹負レンズからなる。第１レンズ成分Ｌ１は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる。第２レンズ成分Ｌ２は、両凸正レンズからなる。
非球面は、前レンズ成分Ｌｆのアイポイント側のレンズ面に用いられている。
図３は、ビューファインダーの第３実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
第３実施例のビューファインダーでは、物体像が形成される観察面ＤとアイポイントＥとの間に、観察光学系Ｏが配置されている。
観察光学系Ｏは、観察面Ｄ側より順に、前レンズ成分Ｌｆと、第１レンズ成分Ｌ１と、第２レンズ成分Ｌ２とで構成されている。ここで、前レンズ成分Ｌｆは、観察面Ｄ側に平面を向けた平凸正レンズからなる。第１レンズ成分Ｌ１は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる。第２レンズ成分Ｌ２は、アイポイント側に強い凸面を持った正レンズからなる。
非球面は、前レンズ成分Ｌｆのアイポイント側のレンズ面に用いられている。
図４は、ビューファインダーの第４実施例にかかる光学構成を示す光軸に沿う断面図である。
第４実施例のビューファインダーでは、物体像が形成される観察面ＤとアイポイントＥとの間に、観察光学系Ｏが配置されている。
観察光学系Ｏは、観察面Ｄ側より順に、第１レンズ成分Ｌ１と、第２レンズ成分Ｌ２とで構成されている。ここで、第１レンズ成分Ｌ１は、両凹負レンズと両凸正レンズの接合レンズからなる。第２レンズ成分Ｌ２は、両凸正レンズからなる。
また、観察光学系Ｏは、視度補正を可能とするため、光学系の全体又は一部が移動可能な構成としても良い。光学系の一部が移動する場合は、移動しない固定部が観察面Ｄに対する防塵効果を有する。また、アイポイント側にカバーガラスを有しても良い。なお、観察面Ｄに液晶表示素子ＬＣＤや有機ＥＬ等の表示素子を使用した場合、上記のビューファインダーは電子ビューファインダーとして利用することができる。
以下に、上記実施例１〜４の数値データを示す。また各条件式の値もまとめて示す。
これら実施例の数値データ及び各条件式の値は、ｒは各レンズ面の曲率半径、ｄは各レンズ面間の間隔、ｎは各レンズのｄ線の屈折率、νは各レンズのアッベ数である。また、像面のｒはそれぞれの曲率半径である。なお、非球面形状は、ｘを光の進行方向を正とした光軸とし、ｙを光軸と直交する方向にとると、下記の式にて表される。
ｘ＝（ｙ2 ／ｒ）／［１＋｛１−（K＋１）（ｙ／ｒ）2 ｝1/2 ］
＋A2ｙ2＋A4ｙ4 ＋A6ｙ6 ＋A8ｙ8＋A10ｙ10
ただし、ｒは近軸曲率半径、Kは円錐係数、A2、A4、A6、A8、A10は、それぞれ２次、４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
また、数値データ内のE±N（Nは整数）は、×１０±Nを表す。
数値実施例１
単位 ｍｍ

面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ 有効径
1（観察面) ∞ 可変 17.75
2 ∞ 2.00 1.52542 55.78 17.24
3（非球面） 17.872 4.04 17.07
4 -17.090 2.14 1.80518 25.42 17.25
5 26.464 10.12 1.83481 42.71 20.94
6 -22.094 2.00 23.38
7 46.257 6.24 1.64000 60.08 26.80
8 -40.996 可変 22.49
9（仮想絞り） ∞

非球面係数
第３面
K=0,A2=-4.26E-02,A4=1.63E-04

変化量
視度(m-1) +1 -1 -3
d1 5.88 4.88 3.88
d8 22.00 23.00 24.00

各種データ
視度(m-1) +1 -1 -3
視野角 43.55° 44.19° 44.70°
全長 32.43 31.43 30.43
入射瞳位置 10224.98 -513.41 -251.68

焦点距離 22.1
前側主点位置 16.72
後側主点位置 -0.39
物体高 8.88

各レンズ焦点距離
前レンズ成分 65.23
第１レンズ成分 282.45
第１レンズ成分負レンズ -12.62
第１レンズ成分正レンズ 15.93
第２レンズ成分 34.93
数値実施例２
単位 ｍｍ

面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ 有効径
1（観察面) ∞ 可変 17.75
2 ∞ 4.53 1.52542 55.78 15.53
3（非球面） 11.316 5.45 13.67
4 -58.801 2.00 1.80518 25.42 14.27
5 24.592 7.56 1.60311 60.64 15.03
6 -23.063 2.00 16.59
7 148.263 7.29 1.51633 64.14 16.83
8 -18.350 可変 16.84
9（仮想絞り） ∞

非球面係数
第３面
K=0,A2=-1.69E-02,A4=7.12E-05

変化量
視度(m-1) +1 -1 -3
d1 6.66 4.76 3.06
d8 21.10 23.00 24.70

各種データ
視度(m-1) +1 -1 -3
視野角 31.67° 33.48° 35.02°
全長 35.49 33.59 31.89
入射瞳位置 36.20 36.99 38.07

焦点距離 30.7
前側主点位置 25.01
後側主点位置 16.82
物体高 8.88

各レンズ焦点距離
前レンズ成分 -34.85
第１レンズ成分 138.28
第１レンズ成分負レンズ -21.31
第１レンズ成分正レンズ 20.99
第２レンズ成分 32.10
数値実施例３
単位 ｍｍ

面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ 有効径
1（観察面) ∞ 可変 11.15
2 ∞ 6.50 1.52542 55.78 11.24
3（非球面） 8.455 2.68 11.49
4 -16.092 1.20 1.80518 25.42 11.72
5 16.054 11.14 1.81600 46.62 22.00
6 -17.911 1.53 16.31
7 1023.850 5.65 1.51633 64.14 15.98
8 -20.220 可変 15.70
9（仮想絞り） ∞

非球面係数
第３面
K=0,A2=-8.60E-02,A4=1.47E-04

変化量
視度(m-1) +1 -1 -3
d1 2.30 1.50 0.75
d8 22.20 23.00 23.75

各種データ
視度(m-1) +1 -1 -3
視野角 31.53° 31.61° 31.61°
全長 30.99 30.19 29.44
入射瞳位置 -76.17 -66.15 -59.21

焦点距離 19.3
前側主点位置 17.39
後側主点位置 -2.30
物体高 5.58

各レンズ焦点距離
前レンズ成分 35.45
第１レンズ成分 86.83
第１レンズ成分負レンズ -9.82
第１レンズ成分正レンズ 12.17
第２レンズ成分 40.75
数値実施例４
単位 ｍｍ

面データ
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ 有効径
1（観察面) ∞ 可変 17.74
2 -89.444 1.50 1.80518 25.42 17.72
3 18.127 7.97 1.51633 64.14 18.09
4 -18.300 19.07 19.06
5 50.973 6.64 1.48749 70.23 16.89
6 -28.519 可変 16.05
7（仮想絞り） ∞

変化量
視度(m-1) +1 -1 -3
d1 7.12 5.22 3.42
d6 21.10 23.00 24.80

各種データ
視度(m-1) +1 -1 -3
視野角 32.64° 32.90° 32.98°
全長 42.30 40.40 38.60
入射瞳位置 183.06 272.67 513.20

焦点距離 30.7
前側主点位置 24.53
後側主点位置 -2.16
物体高 8.88

各レンズ焦点距離
第１レンズ成分 141.18
第１レンズ成分負レンズ -18.60
第１レンズ成分正レンズ 19.06
第２レンズ成分 38.57
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４
条件式 (１) -0.8 -1.9 -0.8 -2.9
条件式 (２) 6.0〜7.5 14.8〜15 1.3〜0.2 1.0〜2.8
条件式（３） 3.6〜3.8 0.9〜1.1 7.3〜7.7 5.0〜5.0
条件式（４） -0.50 -0.37 0.38 -0.48
条件式（５） 1.80518 1.80518 1.80518 1.80518
条件式（５）’ 1.83481 1.60311 1.81600 1.51633
条件式（６） 0.03 0.20 0.011 0.29
条件式（７） 44.0 33.0 31.6 32.6
条件式（８） 23.0 23.0 23.0 23.0
条件式（９） 22.1 30.7 19.2 30.7
条件式 (１０) 0.37 0.20 0.29 0.19
条件式 (１１) 1.54 1.05 2.11 1.25
条件式 (１２) 16.58 1.28 1.04 3.54
以上の実施例１〜４の収差図をそれぞれ図５〜図８に示す。これらの収差図において、ＳＡは球面収差、ＡＳは非点収差、ＤＴは歪曲収差、ＣＣは色収差、ＤＺＹはコマ収差を示す。各図中、ＦＮＯはＦナンバー、ＦＩＹは像高を示す。
図９は、本発明の撮像装置の一例であるデジタルカメラの構成を示す図である。図９において、符号１０は撮像装置であるデジタルカメラで、撮像光学系１と、フィルター２と
、撮像素子３と、コントローラー４と、内蔵メモリー５と、電子ビューファインダー６と、インターフェイス７とより構成されている。
上記撮像装置において、撮像光学系１は複数の光学素子（レンズ等）にて構成されている。物体より発した光は、この撮像光学系１により集光され、この集光位置に物体像が形成される。そして、この集光位置には、ＣＣＤ等の撮像素子３（受光面）が配置されている。撮像素子３は、規則正しく配置された光電変換素子の集まりよりなっている。また、モアレ現象の発生を防止するために、ローパス効果を持つフィルター２が撮像光学系１と撮像素子３の間に配置されている。また、赤外光をカットするための赤外カットフィルターを配置することもある。
撮像素子３に入射した光束は、その光電変換素子により電気信号（画像信号）に変換される。この電気信号は、コントローラー４に入力される。ここで、コントローラー４により、ガンマー補正や画像圧縮処理等の信号処理が電気信号に対して行われる。信号処理が施された電気信号は、内蔵メモリー５やインターフェイス７を介してパーソナルコンピューター９等に出力される。
電子ビューファインダー６は、照明系、画像表示素子（図７には示していない）及び接眼光学系（接眼レンズ）等で構成されている。ここで、接眼光学系には、本実施形態の観察光学系Ｏが用いられている。また、観察面Ｄには、画像表示素子が配置されている。この画像表示素子は、コントローラー４によって制御されている。このような構成により、電子ビューファインダー６では、撮像しようとする物体の像や撮像された画像を観察者が観察し得るようになっている。また、内蔵メモリー５から補助メモリー８へ画像データを送ることできる。一方、インターフェイス７からは同じ画像データをパーソナルコンピューター９へ送ることができる。
図１０は、本発明の撮像装置を銀塩カメラに適用した場合の構成を示すものである。図１０に示すように、銀塩カメラ２０は、撮像光学系１１と、フィルム１２と、対物レンズ１３と、ＣＣＤ等の撮像素子１４と、第１のコントローラー１５と、第２のコントローラー１６とを有する。そしてさらに、図９のデジタルカメラと同様に、内蔵メモリー５と、電子ビューファインダー６とを備えている。なお、図示されているように、撮像光学系１１と対物レンズ１３とは、別の異なる光学系である。
この図１０に示す銀塩カメラ２０では、物体からの光束は撮像光学系１１により集光され、この集光位置（第１集光位置）に物体像が形成される。第１集光位置には、フィルム１２が配置されている。また、物体より発した光束は、対物レンズ１３により集光され、この集光位置（第２集光位置）に物体像が形成される。この第２集光位置には、ＣＣＤ等の撮像素子１４が配置されている。撮像素子１４は、規則正しく配置された光電変換素子の集まりよりなっている。
この撮像素子１４に入射した光束は、光電変換素子にて電気信号（画像信号）に変換される。この電気信号は、第１のコントローラー１５に入力される。この第１のコントローラー１５により、ガンマー補正や画像圧縮処理等の信号処理が行なわれる。信号処理が施された電気信号は、画像表示素子へ送られる。上述のように、電子ビューファインダー６は、照明系、画像表示素子及び接眼光学系（接眼レンズ）等で構成されている。接眼光学系には、本実施形態の鑑札光学系Ｏが用いられている。この電子ビューファインダー６を介して、撮像しようとする物体の像を撮像者は観察し得る。
一方、内蔵メモリー５に蓄積された情報等を用いて、撮像で得られた画像を使用者（観察者）は観察し得る。このような制御は、第１のコントローラー１５により行なわれる。
また、撮像光学系１１を制御するためのものとして、第２のコントローラー１６を備えている。第２のコントローラー１６は、撮像光学系１１に対してズーミングやフォーカシング等の動作を行わせる。ズーミングやフォーカシング等の情報は、この第２のコントローラー１６からの信号を基に第１のコントローラー１５にて認識される。第１のコントローラー１５は、この認識により、画像表示素子に表示する像を撮像画角（ズーミング）に合わせて調節し得る。また、フォーカシング等の情報に基づいて、表示素子に表示される像の範囲の補正（パララックス補正）を行なうようにしてもよい。また、第１のコントローラー１５よりの信号は、内蔵メモリー５や図示してないインターフェイスへ送られるようにしても良い。そして、これらの信号（情報）を、インターフェイスを介してパーソナルコンピューター等に出力するようにしてもよい。
また、撮像光学系１１とフィルム１２の間に光路分割素子を配置しても良い。この光路分割素子を介して物体からの光束をファインダーに導き、撮像素子１４に物体の像を形成しても良い。そして、この物体像を基に観察を行なうようにしてもよい。この場合、対物レンズ１３を用いる必要が無い。
本発明に係るビューファインダーの実施例１を示す図である。 本発明に係るビューファインダーの実施例２を示す図である。 本発明に係るビューファインダーの実施例３を示す図である。 本発明に係るビューファインダーの実施例４を示す図である。 実施例１のビューファインダーの収差図である。 実施例２のビューファインダーの収差図である。 実施例３のビューファインダーの収差図である。 実施例４のビューファインダーの収差図である。 本発明の撮像装置の一例であるデジタルカメラの構成を示す図である。 本発明の撮像装置を銀塩カメラに適用した場合の構成を示す図である。 （ａ）は条件式（２）に関する説明図、（ｂ）は条件式（３）に関する説明図である。
符号の説明
１…撮像光学系
２…フィルター
３…撮像素子
４…コントローラー
５…内蔵メモリー
６…電子ビューファインダー
７…インターフェイス
８…補助メモリー
９…パーソナルコンピューター
１０…デジタルカメラ
１１…撮像光学系
１２…フィルム
１３…対物レンズ
１４…撮像素子
１５…第１のコントローラー
１６…第２のコントローラー
２０…銀塩カメラ

Claims (12)

  1. 仮想面としての観察面とアイポイントの間に位置する観察光学系であって、
    前記観察光学系は、前記観察面側から順に、
    少なくとも１枚の負レンズと少なくとも１枚の正レンズが接合された接合レンズと、
    １枚の正レンズと、
    を備え、
    以下の条件式（１）を満足することを特徴とする観察光学系。
    −８＜ｒ３／ｆ＜−０．２ ・・・（１）
    ただし、ｒ３は前記接合レンズにおけるレンズ面のうちの最も前記観察面側に位置するレンズ面の曲率半径、
    ｆは前記観察光学系全系の焦点距離、
    である。
  2. 以下の条件式（２）を満足することを特徴とする請求項１に記載の観察光学系。
    ０°＜εｈ＜２０° ・・・（２）
    ただし、εｈは前記観察面における最軸外主光線の射出角[°]、
    前記最軸外主光線は、所定の位置で前記観察光学系の光軸と交わる軸外主光線のうちの最も外側に位置する主光線、前記所定の位置は、最も前記アイポイント側に位置する前記観察光学系のレンズ面から、前記アイポイント側に２０ｍｍ離れた位置、
    である。
  3. 以下の条件式（３）を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の観察光学系。
    ０＜Ｅｎｘ／Ｙ１＜４０ ・・・（３）
    ただし、Ｅｎｘは前記観察面から入射瞳までの距離、
    Ｙ１は前記観察面における所定の軸外主光線の高さ、
    前記所定の軸外主光線は、所定の位置で前記観察光学系の光軸と交わる軸外主光線のうちの視野角３０度に対応する主光線、前記所定の位置は、最も前記アイポイント側に位置する前記観察光学系のレンズ面から、前記アイポイント側に２０ｍｍ離れた位置、である。
  4. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の観察光学系。
    −０．６８＜ｆ１２／ｆ＜−０．１５ ・・・（４）
    ただし、ｆ１２は前記観察面から前記負レンズまでの間にあるレンズの合成焦点距離、
    ｆは前記観察光学系全系の焦点距離、
    である。
  5. 以下の条件式（５）及び（５）’を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の観察光学系。
    １．７＜ｎ＜２．２ ・・・（５）
    １．７＜ｎ’＜２．２ ・・・（５）’
    ただし、ｎは前記接合レンズのうちの最も前記観察面側に位置するレンズの屈折率、
    ｎ’は前記接合レンズのうちの最も前記アイポイント側に位置するレンズの屈折率、
    である。
  6. 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の観察光学系。
    ｜ｎ−ｎ’｜＜０．１５ ・・・（６）
    ただし、ｎは前記接合レンズのうちの最も前記観察面側に位置するレンズの屈折率、
    ｎ’は前記接合レンズのうちの最も前記アイポイント側に位置するレンズの屈折率、
    である。
  7. 以下の条件式（７）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の観察光学系。
    １３ｍｍ＜ＥＰ＜４０ｍｍ ・・・（７）
    ただし、ＥＰはアイポイント距離であって、該アイポイント距離は、前記観察光学系の最も前記アイポイント側のレンズ面から前記アイポイントまでの距離[mm]である。
  8. 以下の条件式（８）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の観察光学系。
    １３．５ｍｍ＜ｆ＜４５ｍｍ ・・・（８）
    ただし、ｆは前記観察光学系全系の焦点距離である。
  9. 以下の条件式（９）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の観察光学系。
    ０．０８＜ｔａｎθ×ＥＰ／ｆ＜１．６ ・・・（９）
    ただし、θは最大視野角、
    ＥＰは前記アイポイント距離、
    ｆは前記観察光学系全系の焦点距離、
    である。
  10. 以下の条件式（１０）及び条件式（１１）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の観察光学系。
    ０．８５＜ｆｌ／ｆ＜３ ・・・（１０）
    ０＜（ｒ−ｒ'）／（ｒ＋ｒ'）＜３０ ・・・（１１）
    ただし、ｆｌは前記１枚の正レンズの焦点距離、
    ｆは前記観察光学系全系の焦点距離、
    ｒは前記１枚の正レンズにおける前記観察面側レンズ面の曲率半径、
    ｒ'は前記１枚の正レンズにおける前記アイポイント側レンズ面の曲率半径、
    である。
  11. 更に、前記観察面の位置に視野絞りまたは画像表示素子を有し、
    以下の条件式（１２）を満足することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれかに記載の観察光学系。
    ３０＜ｔａｎ-1（Ｙ２／ｆ）＜４７ ・・・（１２）
    ただし、Ｙ２は前記視野絞りまたは前記画像表示素子における対角長、
    ｆは前記観察光学系全系の焦点距離、
    である。
  12. 撮像素子と、画像を表示する画像表示素子と、前記撮像素子から得られた画像情報を前記画像表示素子にて表示可能な信号に変換するコントローラーと、前記画像表示素子に表示された画像を観察者の眼に導くビューファインダーとを有し、
    前記ビューファインダーに請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載の観察光学系を用いたことを特徴とする撮像装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5162945A (en) * 1989-06-27 1992-11-10 Asahi Kogaku Kogyo K.K. Ocular lens system
JPH05215974A (ja) 1992-01-31 1993-08-27 Nikon Corp 非球面接眼レンズ
JP2001281560A (ja) * 2000-04-04 2001-10-10 Nikon Corp 接眼レンズ系及び望遠鏡及び双眼鏡及び顕微鏡
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