JP2015075713A - 接眼光学系および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】ルーペ倍率を高くしつつ、所望の見え性能を確保する。【解決手段】観察される像側から順に、光軸中心において両凸形状で、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズとからなり、以下の条件式を満足する。ただし、f3:第3レンズの焦点距離、f4:第4レンズの焦点距離とする。0.47<f3/f4<3.00 ……(1)【選択図】図1
Description
本開示は、像(例えば画像表示素子に表示された画像)を拡大観察するための接眼光学系、およびそのような接眼光学系を備えた電子機器に関する。
画像表示素子に表示された画像を接眼光学系によって拡大観察する装置には、カメラの電子ビューファインダ(EVF)、電子双眼鏡、およびヘッドマウントディスプレイなどがある。
上記したような装置において、十分な視野角を確保しつつ画像表示素子の小型化を図るために、接眼光学系のルーペ倍率を高くすることが望まれる。この場合、接眼光学系のルーペ倍率を高くしたとしても、諸収差が良好に補正され、所望の見え性能が確保されることが望まれる。
特許文献1には、画像表示素子側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズとからなる3枚構成の接眼光学系が開示されている。
特許文献2には、画像表示素子側から順に、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズとからなる4枚構成の接眼光学系が開示されている。
特許文献1および特許文献2に記載の接眼光学系ではいずれも、第1レンズは画像表示素子側に凹面を向けたメニスカス形状とされている。特許文献1および特許文献2に記載の接眼光学系ではいずれも、見え性能を良好に保つためにルーペ倍率が9〜10倍程度の低い倍率となっている。特に、特許文献1に記載の接眼光学系では、第3レンズの径および厚みが大きく、小型化に不利である。また、体積が大きいため、ガラス、およびプラスチックのどちらを使用する場合でも製造の面で不利である。特許文献2に記載の接眼光学系では、全てのレンズが球面レンズとなっており、ルーペ倍率が低く、収差性能も悪いものとなっている。特に、歪曲収差が大きくなってしまっている。
本開示の目的は、ルーペ倍率を高くしつつ、所望の見え性能を確保することができるようにした接眼光学系、およびそのような接眼光学系を搭載した電子機器を提供することにある。
本開示による接眼光学系は、観察される像側から順に、光軸中心において両凸形状で、正の屈折力を有する第1レンズと、負の屈折力を有する第2レンズと、正の屈折力を有する第3レンズと、正の屈折力を有する第4レンズとからなり、以下の条件式を満足するものである。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:前記第3レンズの焦点距離
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:前記第3レンズの焦点距離
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。
本開示による電子機器は、画像表示素子と、画像表示素子に表示された像を拡大観察する接眼光学系とを含み、接眼光学系を、上記本開示による接眼光学系によって構成したものである。
本開示による接眼光学系または電子機器では、ルーペ倍率を高くしつつ、所望の見え性能を確保することができるように、第1ないし第4の各レンズの構成の最適化が図られている。
本開示の接眼光学系または電子機器によれば、第1ないし第4の各レンズの構成の最適化を図るようにしたので、ルーペ倍率を高くしつつ、所望の見え性能を確保することができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.光学系の基本構成
2.作用・効果
3.電子機器への適用例
4.光学系の数値実施例
5.その他の実施の形態
1.光学系の基本構成
2.作用・効果
3.電子機器への適用例
4.光学系の数値実施例
5.その他の実施の形態
[1.光学系の基本構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る接眼光学系の第1の構成例を示している。図2〜図5は、接眼光学系の第2〜第5の構成例を示している。これらの構成例に具体的な数値を適用した数値実施例は後述する。
以下、本実施の形態に係る接眼光学系の構成を、適宜図1等に示した構成例に対応付けて説明するが、本開示による技術は、図示した構成例に限定されるものではない。
図1は、本開示の一実施の形態に係る接眼光学系の第1の構成例を示している。図2〜図5は、接眼光学系の第2〜第5の構成例を示している。これらの構成例に具体的な数値を適用した数値実施例は後述する。
以下、本実施の形態に係る接眼光学系の構成を、適宜図1等に示した構成例に対応付けて説明するが、本開示による技術は、図示した構成例に限定されるものではない。
本実施の形態に係る接眼光学系は、観察される像側から順に、光軸Z1に沿って、正の屈折力を有する第1レンズG1と、負の屈折力を有する第2レンズG2と、正の屈折力を有する第3レンズG3と、正の屈折力を有する第4レンズG4とが配置された、実質的に4つのレンズで構成されている。第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第1レンズG1ないし第4レンズG4はそれぞれ、非球面レンズであることが望ましい。
本実施の形態に係る接眼光学系は、例えば後述のカメラや電子双眼鏡(図11〜図13)等の電子機器における電子式のビューファインダに適用可能なものである。電子式のビューファインダに適用する場合、接眼光学系は、図1等に示したように、LCD(Liquid Crystal Display)や有機ELディスプレイ等の画像表示素子G0の表示面S1に表示された画像を拡大観察するために用いられる。図示しないが、画像表示素子G0と第1レンズG1との間には、カバーガラス等の光学部材が配置されていてもよい。また、第4レンズG4と接眼光学系による射出瞳(アイポイントE.P.)との間にも、カバーガラス等の光学部材が配置されていてもよい。
その他、本実施の形態に係る接眼光学系は、後述する所定の条件式等を満足することが望ましい。
[2.作用・効果]
次に、本実施の形態に係る接眼光学系の作用および効果を説明する。併せて、本実施の形態に係る接眼光学系における望ましい構成を説明する。
なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
次に、本実施の形態に係る接眼光学系の作用および効果を説明する。併せて、本実施の形態に係る接眼光学系における望ましい構成を説明する。
なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。
本実施の形態に係る接眼光学系によれば、実質的に4枚構成で各レンズの構成の最適化を図っていることで、高倍率でありながら見え性能の高いファインダが実現可能となる。接眼光学系が高倍率になることで、従来より小さな画像表示素子G0を用いて所望の視野角が達成できるため、小型化およびコストダウンへの貢献が見込める。
本実施の形態に係る接眼光学系は、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:第3レンズG3の焦点距離
f4:第4レンズG4の焦点距離
とする。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:第3レンズG3の焦点距離
f4:第4レンズG4の焦点距離
とする。
条件式(1)は、第3レンズG3と第4レンズG4との好ましいパワー配分を特定するものである。第3レンズG3と第4レンズG4はどちらも正のパワーを持ったレンズであり、パワー配分に偏りがないことが諸収差の補正に対して有利である。ここでの諸収差とは、コマ収差、非点収差、および歪曲収差などである。また、第3レンズG3と第4レンズG4とのパワー配分に偏りがないことで、どちらかのレンズ肉厚が過度に大きくなることを防ぎ、レンズ1枚当たりの体積を減少させることができる。条件式(1)の下限値である0.47を下回らないようにすることで、第3レンズG3のパワーが大きくなりすぎることを防ぎ、諸収差の補正、および十分な視野角の確保に有利となる。条件式(1)の上限値である3.00を上回らないようにすることで、第4レンズG4のパワーが大きくなりすぎることを防ぎ、諸収差の補正、および全長方向の短縮化に有利となる。
また、本実施の形態に係る接眼光学系は、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
12.0<250/ft<20.0 ……(2)
ただし
ft:全系の焦点距離
とする。
12.0<250/ft<20.0 ……(2)
ただし
ft:全系の焦点距離
とする。
条件式(2)は、ファインダ光学系のルーペ倍率を特定するものである。条件式(2)の下限値である12.0を下回らないようにすることで、視野角の大きなファインダを達成することができる。条件式(2)の上限値である20.0を上回らないようにすることで、ルーペ倍率が大きすぎることによる収差の乱れを防ぎ、レンズ径方向のサイズが大きくなりすぎることを防ぐことができる。また倍率の過度な拡大によって表示面上のゴミ、欠陥、白点等の異物が使用時に目立ちすぎることを防ぐことができる。特に電子ビューファインダの場合は、画像表示素子G0の画素が過度に拡大されることで使用時の解像感が損なわれることを防ぐことができる。
また、本実施の形態に係る接眼光学系は、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
1.5<t3/c3<4.0 ……(3)
ただし
t3:第3レンズG3の芯厚(図1参照)
c3:第3レンズG3のコバ厚(図1参照)
とする。
1.5<t3/c3<4.0 ……(3)
ただし
t3:第3レンズG3の芯厚(図1参照)
c3:第3レンズG3のコバ厚(図1参照)
とする。
また、本実施の形態に係る接眼光学系は、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
1.5<t4/c4<3.0 ……(4)
ただし
t4:第4レンズG4の芯厚(図1参照)
c4:第4レンズG4のコバ厚(図1参照)
とする。
1.5<t4/c4<3.0 ……(4)
ただし
t4:第4レンズG4の芯厚(図1参照)
c4:第4レンズG4のコバ厚(図1参照)
とする。
条件式(3)は、第3レンズG3の好ましい形状を特定するものである。条件式(4)は、第4レンズG4の好ましい形状を特定するものである。芯厚とコバ厚の比は一般的に偏肉比と呼ばれ、値が1に近い程レンズの形状に無理がなく成形性の面で有利となる。成形性に有利とはつまり、製造における設計値からの公差が抑えられることを意味し、所望の見え性能を確保しやすくなる。条件式(3),(4)を満足することで、第3レンズG3および第4レンズG4について、偏肉度の改善によりレンズ成形の難易度が下がり、精度が高くばらつきが少ないものづくりが可能となる。
条件式(3)の下限値である1.50を下回らないようにすることで、レンズのパワーが小さくなりすぎることを防ぎ、十分な視野角の確保に対して有利となる。条件式(3)の上限値である4.00を上回らないようにすることで、レンズの偏肉比が大きくなりすぎることを防ぎ、成形性に対して有利となる。
条件式(4)の下限値である1.50を下回らないようにすることで、レンズのパワーが小さくなりすぎることを防ぎ、十分な視野角の確保に対して有利となる。条件式(4)の上限値である3.00を上回らないようにすることで、レンズの偏肉比が大きくなりすぎることを防ぎ、成形性に対して有利となる。
また、本実施の形態に係る接眼光学系は、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
5.0<d1/d2<10.0 ……(5)
ただし、
d1:観察される像面(画像表示素子G0の表示面S1)から第1レンズG1における像面側(画像表示素子G0側)のレンズ面までの距離
d2:第1レンズG1における像面側とは反対側(アイポイントE.P.側)のレンズ面から第2レンズG2における像面側のレンズ面までの距離
とする。
5.0<d1/d2<10.0 ……(5)
ただし、
d1:観察される像面(画像表示素子G0の表示面S1)から第1レンズG1における像面側(画像表示素子G0側)のレンズ面までの距離
d2:第1レンズG1における像面側とは反対側(アイポイントE.P.側)のレンズ面から第2レンズG2における像面側のレンズ面までの距離
とする。
条件式(5)は、好ましい第1レンズG1、および第2レンズG2の配置場所を特定するものである。この条件式を満足することにより、全長の短縮化、十分な視野角の確保、および諸収差、特に歪曲収差の補正に有利となる。
[3.電子機器への適用例]
図11および図12は、本実施の形態に係る接眼光学系を適用した電子機器の第1の例としてのカメラの一構成例を示している。このカメラは、例えばレンズ交換式のデジタルカメラとなっている。このカメラは、図11に示したように、例えば、カメラ本体部(カメラボディ)211の正面右側に交換式の撮影レンズユニット(交換レンズ)212を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部213を有している。図12に示したように、カメラ本体部211の背面略中央にはモニタ214が設けられている。モニタ214の上部には、電子式のビューファインダ215が設けられている。撮影者は、ビューファインダ215を覗くことによって、撮影レンズユニット212から導かれた被写体の像を視認して構図決定を行うことが可能である。このビューファインダ215内に図1等に示した画像表示素子G0を設け、本実施の形態に係る接眼光学系を適用することが可能である。この場合、撮影レンズユニット212を含む撮像部によって得られた撮影画像が画像表示素子G0に表示される。撮影者は、その画像表示素子G0に表示された撮影画像を、接眼光学系によって拡大観察することができる。なお、本実施の形態に係る接眼光学系は、レンズ交換式ではないデジタルカメラにも適用可能である。
図11および図12は、本実施の形態に係る接眼光学系を適用した電子機器の第1の例としてのカメラの一構成例を示している。このカメラは、例えばレンズ交換式のデジタルカメラとなっている。このカメラは、図11に示したように、例えば、カメラ本体部(カメラボディ)211の正面右側に交換式の撮影レンズユニット(交換レンズ)212を有し、正面左側に撮影者が把持するためのグリップ部213を有している。図12に示したように、カメラ本体部211の背面略中央にはモニタ214が設けられている。モニタ214の上部には、電子式のビューファインダ215が設けられている。撮影者は、ビューファインダ215を覗くことによって、撮影レンズユニット212から導かれた被写体の像を視認して構図決定を行うことが可能である。このビューファインダ215内に図1等に示した画像表示素子G0を設け、本実施の形態に係る接眼光学系を適用することが可能である。この場合、撮影レンズユニット212を含む撮像部によって得られた撮影画像が画像表示素子G0に表示される。撮影者は、その画像表示素子G0に表示された撮影画像を、接眼光学系によって拡大観察することができる。なお、本実施の形態に係る接眼光学系は、レンズ交換式ではないデジタルカメラにも適用可能である。
図13は、本実施の形態に係る接眼光学系を適用した電子機器の第2の例としての電子双眼鏡の一構成例を示している。この電子双眼鏡は、観察者が両眼で遠景などを拡大して見る際などに使用するものであり、左眼用のビューファインダ21Lと、右眼用のビューファインダ21Rとを備えている。これらのビューファインダ21L,21R内にそれぞれ、図1等に示した画像表示素子G0を設け、本実施の形態に係る接眼光学系を適用することが可能である。この場合、左眼用の対物レンズおよび左眼用の撮像素子によって得られた画像が左眼用の画像表示素子G0に表示される。また、右眼用の対物レンズおよび右眼用の撮像素子によって得られた画像が右眼用の画像表示素子G0に表示される。観察者は、左眼用の画像表示素子G0に表示された画像を、左眼用の接眼光学系によって左眼で拡大観察することができる。また、右眼用の画像表示素子G0に表示された画像を、右眼用の接眼光学系によって右眼で拡大観察することができる。
図14は、本実施の形態に係る接眼光学系を適用した電子機器の第3の例としてのヘッドマウントディスプレイの一構成例を示している。このヘッドマウントディスプレイは、例えば、眼鏡形の表示部71の両側に、使用者の頭部に装着するための耳掛け部72を有している。表示部71には、左眼用の表示部と右眼用の表示部とが設けられ、左眼と右眼とに独立して映像を提供可能となっている。これらの左眼用の表示部と右眼用の表示部とにそれぞれ、図1等に示した画像表示素子G0を設け、本実施の形態に係る接眼光学系を適用することが可能である。この場合、左眼用の表示部には、左眼用の画像表示素子G0と、左眼用の画像表示素子G0に表示された画像を拡大する左眼用の接眼光学系とが設けられる。右眼用の表示部には、右眼用の画像表示素子G0と、右眼用の画像表示素子G0に表示された画像を拡大する右眼用の接眼光学系とが設けられる。これら左眼用の接眼光学系および右眼用の接眼光学系として、本実施の形態に係る接眼レンズを適用可能である。
なお、以上では、本実施の形態に係る接眼光学系を適用した電子機器としてカメラ、電子双眼鏡、およびヘッドマウントディスプレイの例を示したが、本実施の形態に係る接眼光学系は、これらの電子機器以外にも広く適用することが可能である。
<4.光学系の数値実施例>
次に、本実施の形態に係る接眼光学系の具体的な数値実施例について説明する。ここでは、図1〜図5に示した各構成例の接眼光学系1〜5に、具体的な数値を適用した数値実施例を説明する。
次に、本実施の形態に係る接眼光学系の具体的な数値実施例について説明する。ここでは、図1〜図5に示した各構成例の接眼光学系1〜5に、具体的な数値を適用した数値実施例を説明する。
なお、以下の各表や説明において示した記号の意味等については、下記に示す通りである。「面番号」は、観察される像側から順に、順次増加するようにして符号を付したi番目の面の番号を示している。「曲率半径」は、i番目の面の近軸の曲率半径の値(mm)を示す。「間隔」はi番目の面とi+1番目の面との間の光軸上の間隔の値(mm)を示す。間隔に関して、視度調節による可変間隔を「Di」と記す。「屈折率」はi番目の面を有する光学要素の材質のd線(波長587.6nm)における屈折率の値を示す。「アッベ数」はi番目の面を有する光学要素の材質のd線におけるアッベ数の値を示す。「曲率半径」の値が「∞」となっている部分は平面、または仮想面を示す。
各数値実施例において用いられたレンズには、レンズ面が非球面に形成されたものがある。「面番号」において「ASP」と記した面は非球面であることを示す。非球面形状は以下の非球面の式によって定義される。なお、後述する非球面係数を示す各表において、「E−i」は10を底とする指数表現、すなわち、「10-i」を表しており、例えば、「0.12345E−05」は「0.12345×10-5」を表している。
(非球面の式)
x=cy2/[1+{1−(1+k)c2y2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12
x=cy2/[1+{1−(1+k)c2y2}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12
ここで、
x:光軸からの高さがyの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離
y:光軸からの高さ
c:近軸曲率(曲率半径の逆数)
k:円錐定数
An:n次の非球面係数
である。
x:光軸からの高さがyの非球面上の点から、非球面頂点の接平面までの距離
y:光軸からの高さ
c:近軸曲率(曲率半径の逆数)
k:円錐定数
An:n次の非球面係数
である。
(各数値実施例に共通の構成)
以下の各数値実施例が適用される接眼光学系1〜5はいずれも、第1レンズG1ないし第4レンズG4の実質的に4つのレンズで構成され、上記した基本構成、および各条件式を満足した構成となっている。
以下の各数値実施例が適用される接眼光学系1〜5はいずれも、第1レンズG1ないし第4レンズG4の実質的に4つのレンズで構成され、上記した基本構成、および各条件式を満足した構成となっている。
視度調節は、第1レンズG1ないし第4レンズG4を全体的に一体として光軸Z1方向に移動させることで行われる。
[数値実施例1]
図1に示した接眼光学系1において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2ないし第4レンズG4はそれぞれ、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。
図1に示した接眼光学系1において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2ないし第4レンズG4はそれぞれ、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。
[表1]に、接眼光学系1に具体的な数値を適用した数値実施例1のレンズデータを示す。[表2]には、視度調節の際の可変間隔の値として視度が、−4ディオプタ時、−1ディオプタ時、および+3ディオプタ時の値を示す。なお、図1では、視度が−1ディオプタ時のレンズ配置を示す。また、[表1]において第11面は、仮想面であり、アイポイントE.P.は、第11面から18.00mmの位置にある。
この数値実施例1において、第1レンズG1ないし第4レンズG4の各レンズ面(第3〜第10面)は非球面に形成されている。それらの非球面におけるn次の非球面係数Anの値を円錐定数kの値と共に[表3]に示す。
[数値実施例2]
図2に示した接眼光学系2において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2ないし第4レンズG4はそれぞれ、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。
図2に示した接眼光学系2において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2ないし第4レンズG4はそれぞれ、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。
[表4]に、接眼光学系2に具体的な数値を適用した数値実施例2のレンズデータを示す。[表5]には、視度調節の際の可変間隔の値として視度が、−4ディオプタ時、−1ディオプタ時、および+3ディオプタ時の値を示す。なお、図2では、視度が−1ディオプタ時のレンズ配置を示す。また、[表4]において第11面は、仮想面であり、アイポイントE.P.は、第11面から18.00mmの位置にある。
この数値実施例2において、第1レンズG1ないし第4レンズG4の各レンズ面(第3〜第10面)は非球面に形成されている。それらの非球面におけるn次の非球面係数Anの値を円錐定数kの値と共に[表6]に示す。
[数値実施例3]
図3に示した接眼光学系3において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2は、光軸中心において両凹形状となっている。第3レンズG3、第4レンズG4はそれぞれ、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。
図3に示した接眼光学系3において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2は、光軸中心において両凹形状となっている。第3レンズG3、第4レンズG4はそれぞれ、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。
[表7]に、接眼光学系3に具体的な数値を適用した数値実施例3のレンズデータを示す。[表8]には、視度調節の際の可変間隔の値として視度が、−4ディオプタ時、−1ディオプタ時、および+3ディオプタ時の値を示す。なお、図3では、視度が−1ディオプタ時のレンズ配置を示す。また、[表7]において第11面は、仮想面であり、アイポイントE.P.は、第11面から18.00mmの位置にある。
この数値実施例3において、第1レンズG1ないし第4レンズG4の各レンズ面(第3〜第10面)は非球面に形成されている。それらの非球面におけるn次の非球面係数Anの値を円錐定数kの値と共に[表9]に示す。
[数値実施例4]
図4に示した接眼光学系4において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2は、光軸中心において両凹形状となっている。第3レンズG3は、光軸中心において両凸形状となっている。第4レンズG4は、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。
図4に示した接眼光学系4において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2は、光軸中心において両凹形状となっている。第3レンズG3は、光軸中心において両凸形状となっている。第4レンズG4は、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。
[表10]に、接眼光学系4に具体的な数値を適用した数値実施例4のレンズデータを示す。[表11]には、視度調節の際の可変間隔の値として視度が、−4ディオプタ時、−1ディオプタ時、および+3ディオプタ時の値を示す。なお、図4では、視度が−1ディオプタ時のレンズ配置を示す。また、[表10]において第11面は、仮想面であり、アイポイントE.P.は、第11面から18.00mmの位置にある。
この数値実施例4において、第1レンズG1ないし第4レンズG4の各レンズ面(第3〜第10面)は非球面に形成されている。それらの非球面におけるn次の非球面係数Anの値を円錐定数kの値と共に[表12]に示す。
[数値実施例5]
図5に示した接眼光学系5において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2、第3レンズG3は、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。第4レンズG4は、光軸中心において両凸形状となっている。
図5に示した接眼光学系5において、第1レンズG1は、光軸中心において両凸形状となっている。第2レンズG2、第3レンズG3は、光軸中心において、観察される像側に凹面を向け、アイポイントE.P.側に凸面を向けたメニスカス形状となっている。第4レンズG4は、光軸中心において両凸形状となっている。
[表13]に、接眼光学系5に具体的な数値を適用した数値実施例5のレンズデータを示す。[表14]には、視度調節の際の可変間隔の値として視度が、−4ディオプタ時、−1ディオプタ時、および+3ディオプタ時の値を示す。なお、図5では、視度が−1ディオプタ時のレンズ配置を示す。また、[表13]において第11面は、仮想面であり、アイポイントE.P.は、第11面から18.00mmの位置にある。
この数値実施例5において、第1レンズG1ないし第4レンズG4の各レンズ面(第3〜第10面)は非球面に形成されている。それらの非球面におけるn次の非球面係数Anの値を円錐定数kの値と共に[表15]に示す。
[各実施例のその他の数値データ]
[表16]には、上述の各条件式に関する値を、各数値実施例についてまとめたものを示す。[表16]から分かるように、各条件式について、各数値実施例の値がその数値範囲内となっている。
[表16]には、上述の各条件式に関する値を、各数値実施例についてまとめたものを示す。[表16]から分かるように、各条件式について、各数値実施例の値がその数値範囲内となっている。
[各実施例の収差性能]
図6〜図10に、数値実施例1〜5に係る接眼光学系1〜5の視度が−1ディオプタ時における諸収差を示す。
図6〜図10において、各収差図は、左側から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、およびコマ収差を示す。各収差図において、φは瞳径、FIYは表示面S1における最大像高を示す。球面収差図において、縦軸は瞳径φに対する割合を示し、実線はe線(波長:546nm)、破線はC線(波長:656.3nm)、およびg線(波長:436nm)に対する球面収差をそれぞれ表す。非点収差図において、縦軸は最大像高FIYに対する割合を示し、実線(DT)はタンジェンシャル像面、破線(DS)はサジタル像面の非点収差を表す。歪曲収差図において、縦軸は最大像高FIYに対する割合を示し、歪曲収差の量を%で表す。コマ収差図には、瞳径φの100%、80%、60%のときのコマ収差を示す。
図6〜図10に、数値実施例1〜5に係る接眼光学系1〜5の視度が−1ディオプタ時における諸収差を示す。
図6〜図10において、各収差図は、左側から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、およびコマ収差を示す。各収差図において、φは瞳径、FIYは表示面S1における最大像高を示す。球面収差図において、縦軸は瞳径φに対する割合を示し、実線はe線(波長:546nm)、破線はC線(波長:656.3nm)、およびg線(波長:436nm)に対する球面収差をそれぞれ表す。非点収差図において、縦軸は最大像高FIYに対する割合を示し、実線(DT)はタンジェンシャル像面、破線(DS)はサジタル像面の非点収差を表す。歪曲収差図において、縦軸は最大像高FIYに対する割合を示し、歪曲収差の量を%で表す。コマ収差図には、瞳径φの100%、80%、60%のときのコマ収差を示す。
各収差図から分かるように、数値実施例1〜5に係る接眼光学系1〜5について、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることは明らかである。
<5.その他の実施の形態>
本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各数値実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
本開示による技術は、上記実施の形態および実施例の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記各数値実施例において示した各部の形状および数値は、いずれも本技術を実施するための具体化のほんの一例に過ぎず、これらによって本技術の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
また、上記実施の形態および実施例では、実質的に4つのレンズからなる構成について説明したが、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた構成であっても良い。
また例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
[1]
観察される像側から順に、
光軸中心において両凸形状で、正の屈折力を有する第1レンズと、
負の屈折力を有する第2レンズと、
正の屈折力を有する第3レンズと、
正の屈折力を有する第4レンズとからなり、
以下の条件式を満足する
接眼光学系。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:前記第3レンズの焦点距離
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。
[2]
以下の条件式を満足する
上記[1]に記載の接眼光学系。
12.0<250/ft<20.0 ……(2)
ただし
ft:全系の焦点距離
とする。
[3]
以下の条件式を満足する
上記[1]または[2]に記載の接眼光学系。
1.5<t3/c3<4.0 ……(3)
ただし
t3:第3レンズの芯厚
c3:第3レンズのコバ厚
とする。
[4]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[3]のいずれか1つに記載の接眼光学系。
1.5<t4/c4<3.0 ……(4)
ただし
t4:第4レンズの芯厚
c4:第4レンズのコバ厚
とする。
[5]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[4]のいずれか1つに記載の接眼光学系。
5.0<d1/d2<10.0 ……(5)
ただし、
d1:観察される像面から前記第1レンズにおける前記像面側のレンズ面までの距離
d2:前記第1レンズにおける前記像面側とは反対側のレンズ面から前記第2レンズにおける前記像面側のレンズ面までの距離
とする。
[6]
画像表示素子の表示面に表示された像を拡大観察するために用いられる
上記[1]ないし[5]のいずれか1つに記載の接眼光学系。
[7]
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
上記[1]ないし[6]のいずれか1つに記載の接眼光学系。
[8]
画像表示素子と、前記画像表示素子に表示された像を拡大観察する接眼光学系とを含み、
前記接眼光学系は、
観察される像側から順に、
光軸中心において両凸形状で、正の屈折力を有する第1レンズと、
負の屈折力を有する第2レンズと、
正の屈折力を有する第3レンズと、
正の屈折力を有する第4レンズとからなり、
以下の条件式を満足する
電子機器。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:前記第3レンズの焦点距離
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。
[9]
撮像部をさらに含み、
前記画像表示素子は、前記撮像部による撮影画像を表示する
上記[8]に記載の電子機器。
[10]
前記接眼光学系は、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記[8]または[9]に記載の電子機器。
[1]
観察される像側から順に、
光軸中心において両凸形状で、正の屈折力を有する第1レンズと、
負の屈折力を有する第2レンズと、
正の屈折力を有する第3レンズと、
正の屈折力を有する第4レンズとからなり、
以下の条件式を満足する
接眼光学系。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:前記第3レンズの焦点距離
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。
[2]
以下の条件式を満足する
上記[1]に記載の接眼光学系。
12.0<250/ft<20.0 ……(2)
ただし
ft:全系の焦点距離
とする。
[3]
以下の条件式を満足する
上記[1]または[2]に記載の接眼光学系。
1.5<t3/c3<4.0 ……(3)
ただし
t3:第3レンズの芯厚
c3:第3レンズのコバ厚
とする。
[4]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[3]のいずれか1つに記載の接眼光学系。
1.5<t4/c4<3.0 ……(4)
ただし
t4:第4レンズの芯厚
c4:第4レンズのコバ厚
とする。
[5]
以下の条件式を満足する
上記[1]ないし[4]のいずれか1つに記載の接眼光学系。
5.0<d1/d2<10.0 ……(5)
ただし、
d1:観察される像面から前記第1レンズにおける前記像面側のレンズ面までの距離
d2:前記第1レンズにおける前記像面側とは反対側のレンズ面から前記第2レンズにおける前記像面側のレンズ面までの距離
とする。
[6]
画像表示素子の表示面に表示された像を拡大観察するために用いられる
上記[1]ないし[5]のいずれか1つに記載の接眼光学系。
[7]
実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備えた
上記[1]ないし[6]のいずれか1つに記載の接眼光学系。
[8]
画像表示素子と、前記画像表示素子に表示された像を拡大観察する接眼光学系とを含み、
前記接眼光学系は、
観察される像側から順に、
光軸中心において両凸形状で、正の屈折力を有する第1レンズと、
負の屈折力を有する第2レンズと、
正の屈折力を有する第3レンズと、
正の屈折力を有する第4レンズとからなり、
以下の条件式を満足する
電子機器。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:前記第3レンズの焦点距離
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。
[9]
撮像部をさらに含み、
前記画像表示素子は、前記撮像部による撮影画像を表示する
上記[8]に記載の電子機器。
[10]
前記接眼光学系は、実質的に屈折力を有さないレンズをさらに備える
上記[8]または[9]に記載の電子機器。
G1…第1レンズ、G2…第2レンズ、G3…第3レンズ、G4…第4レンズ、G0…画像表示素子、S1…表示面、E.P.…アイポイント(射出瞳)、Z1…光軸、1〜5…接眼光学系、21L…ビューファインダ、21R…ビューファインダ、71…表示部、72…耳掛け部、211…カメラ本体部、212…撮影レンズユニット、213…グリップ部、214…モニタ、215…ビューファインダ。
Claims (8)
- 観察される像側から順に、
光軸中心において両凸形状で、正の屈折力を有する第1レンズと、
負の屈折力を有する第2レンズと、
正の屈折力を有する第3レンズと、
正の屈折力を有する第4レンズとからなり、
以下の条件式を満足する
接眼光学系。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:前記第3レンズの焦点距離
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。 - 以下の条件式を満足する
請求項1に記載の接眼光学系。
12.0<250/ft<20.0 ……(2)
ただし
ft:全系の焦点距離
とする。 - 以下の条件式を満足する
請求項1に記載の接眼光学系。
1.5<t3/c3<4.0 ……(3)
ただし
t3:第3レンズの芯厚
c3:第3レンズのコバ厚
とする。 - 以下の条件式を満足する
請求項1に記載の接眼光学系。
1.5<t4/c4<3.0 ……(4)
ただし
t4:第4レンズの芯厚
c4:第4レンズのコバ厚
とする。 - 以下の条件式を満足する
請求項1に記載の接眼光学系。
5.0<d1/d2<10.0 ……(5)
ただし、
d1:観察される像面から前記第1レンズにおける前記像面側のレンズ面までの距離
d2:前記第1レンズにおける前記像面側とは反対側のレンズ面から前記第2レンズにおける前記像面側のレンズ面までの距離
とする。 - 画像表示素子の表示面に表示された像を拡大観察するために用いられる
請求項1に記載の接眼光学系。 - 画像表示素子と、前記画像表示素子に表示された像を拡大観察する接眼光学系とを含み、
前記接眼光学系は、
観察される像側から順に、
光軸中心において両凸形状で、正の屈折力を有する第1レンズと、
負の屈折力を有する第2レンズと、
正の屈折力を有する第3レンズと、
正の屈折力を有する第4レンズとからなり、
以下の条件式を満足する
電子機器。
0.47<f3/f4<3.00 ……(1)
ただし、
f3:前記第3レンズの焦点距離
f4:前記第4レンズの焦点距離
とする。 - 撮像部をさらに含み、
前記画像表示素子は、前記撮像部による撮影画像を表示する
請求項7に記載の電子機器。
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-
2014
- 2014-08-21 US US14/465,170 patent/US20150103411A1/en not_active Abandoned
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