JP2014025974A - ファインダー用接眼光学系及びそれを用いた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】薄型・低背でありながら、十分なアイレリーフを確保し、アイポイントから目を上下左右にずらした場合でも収差を良好に補正した像を観測出来るファインダー用接眼光学系、及びそれを用いた撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側から射出側へ順に、射出側に凸面を向けた形状の正の屈折力を有する第１レンズ１４０と、物体側に凹面を向けた形状の負の屈折力を有する第２レンズ１５０と、射出側に凸面を向けた形状の正の屈折力を有する第３レンズ１６０と、カバーガラス１２０と、より構成され、第１および第２レンズは両面が非球面であり、第１、第２、第３のレンズは視度調整のために光軸に沿って移動し、かつｆを接眼光学系全系の焦点距離、Hを映像表示面の対角長、カバーガラス射出側の面より目までの距離をthi12としたときに、以下の条件式（１）、（２）を満足する。0.5＜H/f＜0.7・・・（１）、thi12≧17.0・・・（２）
【選択図】図１

Description

本発明は、物体を拡大して肉眼で観察する接眼光学系及びそれを用いた撮像装置に関する。例えばデジタルカメラやビデオカメラ等に用いられる電子ビューファインダーに用いられる接眼光学系およびそれを用いた撮像装置に関する。

カメラ等の撮像装置に用いるファインダー用接眼光学系として、装置自体の小型化に伴って薄型・低背であることが求められている。更に、ファインダーを介した被写体の観測がし易いように、十分なアイレリーフを確保し、且つ良好な像性能を有することが必要となる。

そこで、従来は特許文献１に開示されるような、物体側（表示面側）から射出側（射出瞳側）に向かって順に、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズで構成したタイプの接眼光学系が提案されている。このような正負正の屈折力配置としたトリプレットタイプの接眼光学系は、少ないレンズ枚数でありながら球面収差などの収差補正が行ないやすく、高性能化に有利となる。

特開２００２−０８２２９０号公報

しかしながら、特許文献１に開示された接眼光学系は、全系の焦点距離が長く、表示面を含めた光学系全体の小型化や視野角の確保という面において不利となる。

また、アイポイントから目を上下左右にずらした際に画像が著しく劣化してしまう。

本発明は、上述の課題に鑑み、薄型・低背でありながら、十分なアイレリーフを確保し、更にアイポイントから目を上下左右にずらした場合でも収差を良好に補正した像を観測することが出来るファインダー用接眼光学系及びそれを用いた撮像装置の提供を目的とするものである。

上記課題を解決するため、本発明のファインダー用接眼光学系は、物体側から射出側へ順に、射出側に凸面を向けた形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物体側に凹面を向けた形状の負の屈折力を有する第２レンズと、射出側に凸面を向けた形状の正の屈折力を有する第３レンズと、カバーガラスと、より構成され、前記第１および第２レンズは両面が非球面であり、前記第１、第２、第３のレンズは視度調整のために光軸に沿って移動し、かつｆを前記接眼光学系全系の焦点距離、Hを前記映像表示面の対角長、カバーガラス射出側の面より目までの距離をthi12としたときに、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴とする。

0.5 ＜ H/f ＜ 0.7 ・・・（１）
thi12 ≧ 17.0 ・・・（２）
好適には、映像を表示する表示面を持つ映像表示素子を更に有し、前記ファインダー用接眼光学系は、前記映像表示素子の表示面に表示された映像を拡大して視認可能する。
更に好適には、前記第１、第２、第３レンズの各焦点距離をそれぞれf1、f2、f3としたときに、以下の条件式（３）、（４）、（５）を満足する。

0.9 ＜ f1/f ＜ 1.8 ・・・（３）
-1.0 ＜ f2/f ＜ -0.6 ・・・（４）
0.6 ＜ f3/f ＜ 0.9 ・・・（５）
更に好適には、前記映像表示面からカバーガラス射出側の面までの距離をLとしたときに、以下の条件式（６）を満足する。

1.2 ＜ L/f ＜ 1.5 ・・・（６）
更に好適には、前記映像表示面から第１レンズ物体側頂点までの光学的距離で、視度調整時にもっとも短くなるときの光学的距離をbf(min)としたときに、以下の条件式（７）を満足する。

6.6 ＜ bf(min) ＜ 10.2 ・・・（７）
更に好適には、以下の条件式（８）を満足する。

-2.2 ＜f1/f2 ＜ -1.2 ・・・（８）
また、上記課題を解決するため、本発明の撮像装置は、撮像光学系と、当該撮像光学系により形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、当該撮像素子で撮像した映像を前記映像表示素子に出力して、上述のいずれかのファインダー用接眼光学系にて視認可能とする。

本発明によれば、薄型・低背でありながら、十分なアイレリーフを確保し、良好に補正された像を観測することが出来るファインダー用接眼光学系を提供することができる。

本実施形態のファインダー用接眼光学系の基本構成、およびその各要素に対して付与した面番号を示す図である。 実施例１ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例１ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 実施例２ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例２ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 実施例３ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例３ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 実施例４ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例４ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 実施例５ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例５ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 実施例６ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例６ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 実施例７ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例７ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 実施例８ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例８ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 実施例９ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例９ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 実施例１０ において採用したファインダー用接眼光学系の構成を示す図である。 実施例１０ において、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図である。 本発明の実施形態のファインダーシステムの基本構成を示す図である。 本発明の実施形態の撮像装置の基本構成を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。図１に実施の形態のファインダー用接眼光学系の構成を光学断面で示す。これらの実施形態は物体側から順に、映像表示素子の表示面１１０、パネルカバーガラス１２０、防塵カバーガラス１３０、第１レンズ１４０、第２レンズ１５０、第３レンズ１６０、ファインダーカバーガラス１７０が配置される３枚レンズ構成のファインダー用接眼光学系１００である。

パネルカバーガラス１２０からアイポイント１８０まで順に各要素の面に対して記されている数字は面番号を示している。

映像表示素子は、撮像装置が撮像した画像を表示するための素子で、例えば液晶やＥＬ（Electroluminescence）といったようなデバイスが用いられる。

本発明を実施したファインダー用接眼光学系のレンズ系は、物体側から射出側へ順に、射出側に凸面を向けた形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物体側に凹面を向けた形状の負の屈折力を有する第２レンズと、射出側に凸面を向けた形状の正の屈折力を有する第３レンズの３枚の単レンズより構成されている。

第１レンズを射出側に凸面を向ける形状とし、かつ、両面を非球面で構成することにより、コマ収差および歪曲収差の補正に有利となる。

第２レンズを物体側に凹面を向ける形状とし、かつ、両面を非球面で構成することにより、十分な視野角の確保や、射出瞳サイズの確保に有利となる。そして、コマ収差、像面湾曲、非点収差等の諸収差を良好に補正することが可能となる。

第３レンズを射出側に凸面を向ける形状とすることにより、球面収差の補正に有利となる。また、両面を球面とすることによりコストを抑えることができる。

加えて、視度調整は第１、２、３のレンズを光軸方向に移動させて行ない、視度によらず良好に諸収差を補正している。

条件式（１）は接眼光学系の全系の焦点距離と映像表示面の対角長の比を規定した式である。条件式（１）の上限値を超えた場合、コマ収差の補正が困難となる。逆に下限値を超えた場合、表示映像の観測される大きさが小さくなり好ましくない。

条件式（２）はカバーガラス射出側の面より目までの距離を規定した式である。条件式（２）の下限値を超えた場合、レンズに目を近づけないと視野全体を見渡すことができない。

条件式（３）は接眼光学系の全系の焦点距離に対する第１レンズの焦点距離の比を規定した式である。条件式（３）の上限値を超えた場合、第１レンズと第２レンズとの間隔が大きくなりコンパクト化に不利となる。逆に下限値を超えた場合、第１レンズの屈折力が大きくなり歪曲収差の補正に不利となる。

条件式（４）は接眼光学系の全系の焦点距離に対する第２レンズの焦点距離の比を規定した式である。条件式（４）の上限値を超えた場合、第２レンズの屈折力が大きくなるためコマ収差、非点収差、像面湾曲の補正が困難となる。逆に下限値を超えた場合、第２レンズの屈折力が小さくなりためコマ収差、非点収差、像面湾曲の補正が困難となる。

条件式（５）は接眼光学系の全系の焦点距離に対する第３レンズの焦点距離の比を規定した式である。条件式（５）の上限値を超えた場合、第３レンズの屈折力が小さくなるためコンパクト化に不利となる。逆に下限値を超えた場合、第３レンズの屈折力が大きくなりため球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲の補正が困難となる。

条件式（６）は接眼光学系の全系の焦点距離に対する接眼光学系の全長（前記映像表示面から第３レンズ射出側の面頂点までの距離）の比を規定した式である。条件式（６）の上限値を超えた場合、接眼光学系が大きくなり好ましくない。逆に下限値を超えた場合、アイポイントを確保することが困難となる。

条件式（７）は接眼光学系のバックフォーカス（映像表示面から第１レンズ物体側頂点までの光学的距離）を規定した式である。条件式（７）の上限値を超えた場合、接眼光学系が大きくなり好ましくない。逆に下限値を超えた場合、ゴミの付着を防ぐ防塵カバーガラスを入れるスペースを確保することが困難となる。

条件式（８）は第1レンズと第2レンズの比を規定した式である。条件式（８）の上限値および下限値を超えた場合、像面湾曲およびコマ収差が発生し、アイポイントから目を上下左右にずらした際に画像が著しく劣化してしまう。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、実施例１から１０の数値実施例及び図面によって具体的に示す。１から１０の数値実施例において、接眼光学系全系の焦点距離、映像表示面の対角長、各レンズ単体の焦点距離、接眼光学系の全長は次の表１に記載の通りである。また、同じく１から１０の数値実施例において、条件式（１）乃至（８）の数値データは、次の表２に記載の値になる。

各数値実施例において、物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、第ｉ番目の面と第ｉ＋１番目の面の間隔（レンズ厚あるいは空気間隔）、第ｉ番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数を記載する。また、各数値実施例において瞳径はφ４ｍｍで設定する。

非球面形状は、光軸方向にＹ軸、光軸と垂直方向にｈ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、各非球面係数をＫ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとしたとき

なる式で表している。

面データ中、面番号の右側に付されたアスタリスク“*”は、そのレンズ面が非球面形状であることを示している。

また、収差図において（ａ）は−１ディオプターの視度調整時、（ｂ）は数値実施例１から５においては−４ディオプターで数値実施例６から１０においては−３ディオプターの視度調整時、（ｃ）は＋１ディオプターの視度調整時の球面収差（LONGITUDINAL SPHERICAL ABER.）、非点収差（ASTIGMATIC FIELD CURVES）、歪曲収差（DISTORTION）をそれぞれ示す。

各実施例によれば、十分なアイレリーフを確保しつつ、カメラを薄型化することを可能とし、画像を大きく、かつ、良好に補正された像で観測することが出来るファインダー用接眼光学系を実現することができる。

実施の形態１におけるレンズ系の基本構成は図２に示され、各数値データ（設定値）は表３、表４、表５に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図３にそれぞれ示される。

図２に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表３は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している（以下の実施例においても同様）。表４は所定面の非球面係数を示している。表５は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例１＞

図３は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−４ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図３の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例１によれば、第１レンズの焦点距離が長いにも関わらず、条件式（３）の上限値を超えないようにすることにより、第１レンズと第２レンズの間隔が大きくなりすぎず、コンパクト化を図りつつ、諸収差が良好に補正され、良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

実施の形態２におけるレンズ系の基本構成は図４に示され、各数値データ（設定値）は表６、表７、表８に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図５にそれぞれ示される。

図４に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表６は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している。表７は所定面の非球面係数を示している。表８は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例２＞

図５は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−４ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図５の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例２によれば、第３レンズの焦点距離が短いにも関わらず、条件式（５）の下限値を超えないようにすることにより、第３レンズの屈折力が大きくなりすぎず、特に球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲（非点収差特性図における特性曲線の倒れに現れる）等の諸収差が良好に補正され、良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

実施の形態３におけるレンズ系の基本構成は図６に示され、各数値データ（設定値）は表９、表１０、表１１に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図７にそれぞれ示される。

図６に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表９は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している。表１０は所定面の非球面係数を示している。表１１は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例３＞

図７は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−４ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図７の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例３によれば、第１レンズの焦点距離が長く、第２レンズの焦点距離が短いにも関わらず、条件式（３）の下限値および条件式（４）の上限値を超えないようにすることにより、第１レンズの屈折力が小さくなりすぎず歪曲収差が良好に補正され、また、第２レンズの屈折力が大きくなりすぎずコマ収差、非点収差、像面湾曲が良好に補正され、良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

実施の形態４におけるレンズ系の基本構成は図８に示され、各数値データ（設定値）は表１２、表１３、表１４に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図９にそれぞれ示される。

図８に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表１２は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している。表１３は所定面の非球面係数を示している。表１４は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例４＞

図９は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−４ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図９の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例４によれば、第２レンズの焦点距離が長いにも関わらず、条件式（４）の下限値を超えないようにすることにより、第２レンズの屈折力が大きくなりすぎず、コマ収差、非点収差、像面湾曲が良好に補正され、良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

実施の形態５におけるレンズ系の基本構成は図１０に示され、各数値データ（設定値）は表１５、表１６、表１７に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図１１にそれぞれ示される。

図１０に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表１５は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している。表１６は所定面の非球面係数を示している。表１７は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例５＞

図１１は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−４ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図１１の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例５によれば、第３レンズの焦点距離が長いにも関わらず、条件式（５）の上限値を超えないことにより、第３レンズの屈折力が小さくなりすぎず、コンパクト化を図りつつ、諸収差が良好に補正され、また、条件式（８）の上限値を超えないことにより、アイポイントから目を上下左右にずらしても良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

実施の形態６におけるレンズ系の基本構成は図１２に示され、各数値データ（設定値）は表１８、表１９、表２０に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図１３にそれぞれ示される。

図１２に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表１８は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している。表１９は所定面の非球面係数を示している。表２０は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例６＞

図１３は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−３ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図１３の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例６によれば、第１レンズの焦点距離が長く、第３レンズの焦点距離が短いにも関わらず、条件式（３）の上限値を超えないようにすることにより、第１レンズの屈折力が小さくなりすぎず、コンパクト化を図ることができ、また、条件式（５）の下限値を超えないようにすることにより、第３レンズの屈折力が大きくなりすぎず、特に球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲等の諸収差が良好に補正され、また、条件式（８）の下限値を超えないことにより、アイポイントから目を上下左右にずらしてもアイポイントから目を上下左右にずらしても良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

実施の形態７におけるレンズ系の基本構成は図１４に示され、各数値データ（設定値）は表２１、表２２、表２３に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図１５にそれぞれ示される。

図１４に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表２１は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している。表２２は所定面の非球面係数を示している。表２３は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例７＞

図１５は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−３ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図１５の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例７によれば、第２レンズの焦点距離が短いにも関わらず、条件式（４）の上限値を超えないようにすることにより、第２レンズの屈折力が大きくなりすぎず、コマ収差、非点収差、像面湾曲が良好に補正され、良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

実施の形態８におけるレンズ系の基本構成は図１６に示され、各数値データ（設定値）は表２４、表２５、表２６に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図１７にそれぞれ示される。

図１６に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表２４は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している。表２５は所定面の非球面係数を示している。表２６は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例８＞

図１７は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−３ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図１７の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例８によれば、第１レンズの焦点距離が短いにも関わらず、条件式（３）の下限値を超えないようにすることにより、第１レンズの屈折力が大きくなりすぎず、歪曲収差が良好に補正され、良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

実施の形態９におけるレンズ系の基本構成は図１８に示され、各数値データ（設定値）は表２７、表２８、表２９に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図１９にそれぞれ示される。

図１８に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表２７は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している。表２８は所定面の非球面係数を示している。表２９は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例９＞

図１９は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−３ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図１９の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例９によれば、第２レンズの焦点距離が長く、第３レンズの焦点距離が長いにも関わらず、条件式（４）の下限値を超えないようにすることにより、第２レンズの屈折力が小さくなりすぎず、コマ収差、非点収差、像面湾曲が良好に補正され、良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

実施の形態１０におけるレンズ系の基本構成は図２０に示され、各数値データ（設定値）は表３０、表３１、表３２に、球面収差、非点収差、および歪曲収差を示す収差図は図２１にそれぞれ示される。

図２０に示すように、第１レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状、第２レンズは負の屈折力を有する物体側に凹面を向けた形状、第３レンズは正の屈折力を有する射出側に凸面を向けた形状で、第１レンズと第２レンズはそれぞれ両面に非球面を形成する。

表３０は、ファインダー用接眼光学系の各面番号に対応した各カバーガラス、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、およびアッべ数を示している。表中の記号*は非球面の面を表している。表３１は所定面の非球面係数を示している。表３２は視度調整によって可変する各面間隔の値を示している。
＜数値実施例１０＞

図２１は球面収差、非点収差、歪曲収差を、それぞれ（ａ）は−１ディオプター時、（ｂ）は−３ディオプター時、（ｃ）は＋１ディオプター時について示している。

図２１の球面収差図において縦軸は瞳の高さ、横軸はフォーカス位置を、非点収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸はフォーカス位置を、歪曲収差図において縦軸は光軸からのパネル高さ、横軸は歪量をそれぞれ示している。

実施例１０によれば、条件式（３）、（４）、（５）の上下限値を超えないようにすることにより、表示映像の観測される大きさが小さくなりすぎることなく、バックフォーカス（映像表示面から第１レンズ物体側頂点までの光学的距離）を入れるスペースを確保することができ、良好な画像を観察可能なファインダー用接眼光学系が得られる。

以上、本実施形態のファインダー用接眼光学系について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。

本実施形態のファインダー用接眼光学系によれば、映像表示素子を用いたファインダーシステムおよびそれを搭載するカメラ等に好適であり、小型、薄型で高い光学性能のファインダーを備えた撮像装置が実現できる。

図２２に本発明によるファインダー用接眼光学系１００を用いたファインダーシステム２００の実施形態の断面図を示す。ファインダー用接眼光学系１００および液晶やＥＬ（Electroluminescence）等の映像表示素子２１０は筐体２２０によって位置関係を規定、保持される。

電気信号として映像表示素子２１０に入力される画像信号が映像表示素子２１０によって可視光の映像に変換されて映像表示素子の表示面１１０に表示され、ファインダー用接眼光学系１００を介して十分なアイレリーフを確保し、収差を良好に補正した像を観測することが可能となる。

また、ファインダー用接眼光学系１００が薄型・低背であることから、コンパクトなファインダーシステム２００が実現可能となり、様々な撮像装置への応用が期待できる。

図２３に本発明によるファインダー用接眼光学系１００によって構成されるファインダーシステム２００を用いた撮像装置３００の実施形態の断面図を示す。撮像光学系３１０を介して取り込まれ、ＣＣＤ(Charge Coupled Device)やＣＭＯＳ(Complementary Mental-Oxide Semiconductor device)等の撮像素子３２０の撮像面に結像した被写体像は、撮像素子３２０の光電変換機能によって電気信号に変換される。撮像素子から出力された画像の電気信号は、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等で構成される画像信号処理部３３０によって様々な画像処理が施される。処理が施された画像信号は記録媒体３４０に記録される等の他に、被写体のモニタ用として映像表示素子２１０に出力される。

映像表示素子２１０に入力された画像信号はファインダーシステム２００によって十分なアイレリーフを確保し、収差を良好に補正した可視光像として観測することが可能となる。

このファインダーシステム２００はコンパクトに実現可能であるため、組み込む撮像機器の小型可に貢献する。従って撮像機器自体も小型で十分なアイレリーフが確保されて良好な被写体を観測できることで、快適な撮影環境を提供可能となる。

１００，１００Ａ〜１００Ｊ・・・ファインダー用接眼光学系
１１０ ・・・映像表示素子の表示面
１２０ ・・・パネルカバーガラス
１３０ ・・・防塵カバーガラス
１４０ ・・・第１レンズ
１５０ ・・・第２レンズ
１６０ ・・・第３レンズ
１７０ ・・・ファインダーカバーガラス
１８０ ・・・アイポイント
２００ ・・・ファインダーシステム
２１０ ・・・映像表示素子
２２０ ・・・鏡枠
３００ ・・・撮像装置
３１０ ・・・撮像光学系
３２０ ・・・撮像素子
３３０ ・・・画像信号処理部
３４０ ・・・記録媒体

Claims (7)

1. 物体側から射出側へ順に、射出側に凸面を向けた形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物体側に凹面を向けた形状の負の屈折力を有する第２レンズと、射出側に凸面を向けた形状の正の屈折力を有する第３レンズと、カバーガラスと、より構成され、前記第１および第２レンズは両面が非球面であり、前記第１、第２、第３のレンズは視度調整のために光軸に沿って移動し、以下の条件式（１）、（２）を満足するファインダー用接眼光学系。
   0.5 ＜ H/f ＜ 0.7 ・・・（１）
   thi12 ≧ 17.0 ・・・（２）
   ただし、
   f：接眼光学系全系の焦点距離
   H：映像表示面の対角長
   thi12：カバーガラス射出側の面より目までの距離
2. 以下の条件式（３）、（４）、（５）を満足する請求項１に記載のファインダー用接眼光学系。
   0.9 ＜ f1/f ＜ 1.8 ・・・（３）
   -1.0 ＜ f2/f ＜ -0.6 ・・・（４）
   0.6 ＜ f3/f ＜ 0.9 ・・・（５）
   ただし、
   f1：第１レンズの焦点距離
   f2：第２レンズの焦点距離
   f3：第３レンズの焦点距離
3. 前記映像表示面からカバーガラス射出側の面までの距離をLとしたときに、以下の条件式（６）を満足する請求項１もしくは２に記載のファインダー用接眼光学系。
   1.2 ＜ L/f ＜ 1.5 ・・・（６）
4. 前記映像表示面から第１レンズ物体側頂点までの光学的距離で、視度調整時にもっとも短くなるときの光学的距離をbf(min)としたときに、以下の条件式（７）を満足する請求項１から３のいずれかに記載のファインダー用接眼光学系。
   6.6 ＜ bf(min) ＜ 10.2 ・・・（７）
5. 以下の条件式（８）を満足する請求項１から４に記載のファインダー用接眼光学系。
   -2.2 ＜f1/f2 ＜ -1.2 ・・・（８）
6. 前記第１から第５請求項のいずれかに記載のファインダー用接眼光学系と、映像を表示する表示面を持つ映像表示素子を有し、前記ファインダー用接眼光学系は、前記映像表示素子の表示面に表示された映像を拡大して視認可能とするファインダーシステム。
7. 前記第６請求項に記載のファインダーシステムと、撮像光学系と、当該撮像光学系により形成される光学像を電気信号に変換する撮像素子とを備え、当該撮像素子で撮像した映像を前記映像表示素子に出力して、前記ファインダー用接眼光学系にて視認可能とする撮像装置。

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