JP2016090828A - Ocular optical system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接眼光学系に関する。 The present invention relates to an eyepiece optical system.
従来、デジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタル望遠鏡、デジタル双眼鏡等の電子ビューファインダーに用いられ、液晶表示面に表示された画像を拡大して観察するための接眼光学系が知られている。近年では、カメラ等の小型化に伴い、表示素子の高画素化と高品質化、さらには小型化が進んでいる。このため、小型の表示素子に対応した高い倍率と良好な光学性能を持つ接眼光学系が要求されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an eyepiece optical system that is used in an electronic viewfinder such as a digital camera, a video camera, a digital telescope, a digital binocular, and the like for magnifying and observing an image displayed on a liquid crystal display surface is known. In recent years, with the miniaturization of cameras and the like, display elements have been increased in pixel size, quality, and size. Therefore, there is a demand for an eyepiece optical system having high magnification and good optical performance corresponding to a small display element.
特許文献１−３には、物体側（表示素子側）から射出瞳側に向かって順に、正、負、正の３群で構成したタイプの接眼光学系が開示されている。また各群をそれぞれ単レンズで構成した簡素なもの（正負正の３枚レンズ構成）では、非球面を複数の面に用いている。 Patent Documents 1-3 disclose an eyepiece optical system of a type configured by three groups of positive, negative, and positive in order from the object side (display element side) to the exit pupil side. Further, in a simple structure in which each group is configured by a single lens (a positive and negative three-lens configuration), aspheric surfaces are used for a plurality of surfaces.
しかしながら、小型の表示素子を用い、必要十分なアイレリーフと視野角を確保しつつ、良好な光学性能を維持することは難しい。例えば、特許文献１の接眼光学系は、収差の補正が不十分であるという問題がある。また特許文献２や特許文献３の接眼光学系は、小型の表示素子を用いた場合、必要十分なアイレリーフと視野角が得られないという問題がある。
However, it is difficult to maintain good optical performance while using a small display element and securing a necessary and sufficient eye relief and viewing angle. For example, the eyepiece optical system disclosed in
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、簡素な構成でありながら、電子ビューファインダーに用いて好適な接眼光学系を得ることを目的とする。 The present invention has been made on the basis of the above problem awareness, and an object thereof is to obtain an eyepiece optical system suitable for use in an electronic viewfinder while having a simple configuration.
本発明の接眼光学系は、物体側から射出瞳側に向かって順に、正単レンズからなり正のパワーを有する第１レンズと、負単レンズからなり負のパワーを有する第２レンズと、正のパワーを有する第３レンズ群とで構成され、次の条件式（１）及び条件式（２）を満足することを特徴としている。
（１）０．５３＜Ｌ２ｎ2・ｍ２ａ＜２
（２）０．７５＜ｆ３／ｆ＜０．８５４
但し、
Ｌ２ｎ：第２レンズ（負単レンズ）のｄ線に対する屈折率、
ｍ２ａ：第２レンズ（負単レンズ）の物体側の面の面倍率、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
ｆ：全系の焦点距離、
である。
The eyepiece optical system according to the present invention includes, in order from the object side to the exit pupil side, a first lens that is a positive single lens and has a positive power, a second lens that is a negative single lens and has a negative power, and a positive lens. And a third lens group having the following power, and satisfying the following conditional expressions (1) and (2).
(1) 0.53 <L2n 2 · m2a <2
(2) 0.75 <f3 / f <0.854
However,
L2n: the refractive index of the second lens (negative single lens) with respect to the d-line,
m2a: surface magnification of the object side surface of the second lens (negative single lens),
f3: focal length of the third lens group,
f: focal length of the entire system,
It is.
第２レンズ（負単レンズ）の物体側の面を球面で構成する場合、条件式（１）が規定する条件範囲の中でも、次の条件式（１’）を満足することがより好ましい。
（１’）０．７５＜Ｌ２ｎ2・ｍ２ａ＜１．３５
When the object-side surface of the second lens (negative single lens) is a spherical surface, it is more preferable that the following conditional expression (1 ′) is satisfied within the condition range defined by the conditional expression (1).
(1 ′) 0.75 <L2n 2 · m2a <1.35
条件式（２）が規定する条件範囲の中でも、次の条件式（２’）を満足することがより好ましい。
（２’）０．７５＜ｆ３／ｆ＜０．８５１
Among the condition ranges defined by the conditional expression (2), it is more preferable that the following conditional expression (2 ′) is satisfied.
(2 ′) 0.75 <f3 / f <0.851
第３レンズ群は、射出瞳側に凸面を向けた正のパワーの単レンズ（第３レンズ）から構成することができる。 The third lens group can be composed of a positive power single lens (third lens) having a convex surface facing the exit pupil side.
本発明の接眼光学系は、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）０．２＜Ｌ２ｄ／ｆ３＜０．４
但し、
Ｌ２ｄ：第２レンズ（負単レンズ）の中心厚、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
である。
The eyepiece optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (3).
(3) 0.2 <L2d / f3 <0.4
However,
L2d: Center thickness of the second lens (negative single lens),
f3: focal length of the third lens group,
It is.
本発明の接眼光学系は、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）−０．５＜Ｌ３ｂ／Ｌ３ａ＜０．３
但し、
Ｌ３ａ：第３レンズ群の最も物体側の面（射出瞳側に凸面を向けた正単レンズの物体側の面）の曲率半径、
Ｌ３ｂ：第３レンズ群の最も射出瞳側の面（射出瞳側に凸面を向けた正単レンズの射出瞳側の面）の曲率半径、
である。
The eyepiece optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (4).
(4) -0.5 <L3b / L3a <0.3
However,
L3a: the radius of curvature of the most object side surface of the third lens group (the object side surface of the positive single lens with the convex surface facing the exit pupil),
L3b: the radius of curvature of the surface of the third lens group closest to the exit pupil (the exit pupil side of the positive single lens with the convex surface facing the exit pupil),
It is.
本発明の接眼光学系は、別の態様では、物体側から射出瞳側に向かって順に、正単レンズからなり正のパワーを有する第１レンズと、負単レンズからなり負のパワーを有する第２レンズと、正のパワーを有する第３レンズ群とで構成され、次の条件式（１）及び条件式（３）を満足することを特徴としている。
（１）０．５３＜Ｌ２ｎ2・ｍ２ａ＜２
（３）０．２＜Ｌ２ｄ／ｆ３＜０．４
但し、
Ｌ２ｎ：第２レンズ（負単レンズ）のｄ線に対する屈折率、
ｍ２ａ：第２レンズ（負単レンズ）の物体側の面の面倍率、
Ｌ２ｄ：第２レンズ（負単レンズ）の中心厚、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
である。
In another aspect, the eyepiece optical system of the present invention includes, in order from the object side to the exit pupil side, a first lens having a positive power and a negative single lens having a negative power. It is composed of two lenses and a third lens group having a positive power, and satisfies the following conditional expressions (1) and (3).
(1) 0.53 <L2n 2 · m2a <2
(3) 0.2 <L2d / f3 <0.4
However,
L2n: the refractive index of the second lens (negative single lens) with respect to the d-line,
m2a: surface magnification of the object side surface of the second lens (negative single lens),
L2d: Center thickness of the second lens (negative single lens),
f3: focal length of the third lens group,
It is.
本発明の接眼光学系は、さらに別の態様では、物体側から射出瞳側に向かって順に、正単レンズからなり正のパワーを有する第１レンズと、負単レンズからなり負のパワーを有する第２レンズと、正のパワーを有する第３レンズ群とで構成され、次の条件式（３）及び条件式（４）を満足することを特徴としている。
（３）０．２＜Ｌ２ｄ／ｆ３＜０．４
（４）−０．５＜Ｌ３ｂ／Ｌ３ａ＜０．３
但し、
Ｌ２ｄ：第２レンズ（負単レンズ）の中心厚、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
Ｌ３ａ：第３レンズ群の最も物体側の面（射出瞳側に凸面を向けた正単レンズの物体側の面）の曲率半径、
Ｌ３ｂ：第３レンズ群の最も射出瞳側の面（射出瞳側に凸面を向けた正単レンズの射出瞳側の面）の曲率半径、
である。
In yet another aspect, the eyepiece optical system according to the present invention has, in order from the object side to the exit pupil side, a first lens having a positive single lens and a negative single lens and having a negative power. It is composed of a second lens and a third lens group having a positive power, and satisfies the following conditional expressions (3) and (4).
(3) 0.2 <L2d / f3 <0.4
(4) -0.5 <L3b / L3a <0.3
However,
L2d: Center thickness of the second lens (negative single lens),
f3: focal length of the third lens group,
L3a: the radius of curvature of the most object side surface of the third lens group (the object side surface of the positive single lens with the convex surface facing the exit pupil),
L3b: the radius of curvature of the surface of the third lens group closest to the exit pupil (the exit pupil side of the positive single lens with the convex surface facing the exit pupil),
It is.
本発明によれば、簡素な構成でありながら、電子ビューファインダーに用いて好適な接眼光学系を得ることができる。 According to the present invention, an eyepiece optical system suitable for use in an electronic viewfinder can be obtained with a simple configuration.
図１、図３、図５、図７、図９、図１１に示す各数値実施例１−６の接眼光学系よりも物体側の所定の位置には、図示を省略した液晶表示面が位置しており、この液晶表示面には、電気的な画像信号によって観察対象である物体の画像が表示される。接眼光学系は、この液晶表示面に表示された画像を拡大して観察するためのものである。ＥＰはアイポイントである。 A liquid crystal display surface (not shown) is positioned at a predetermined position on the object side of the eyepiece optical system of each numerical example 1-6 shown in FIGS. 1, 3, 5, 7, 9, and 11. On the liquid crystal display surface, an image of an object to be observed is displayed by an electrical image signal. The eyepiece optical system is for enlarging and observing an image displayed on the liquid crystal display surface. EP is an eye point.
本実施形態の接眼光学系は、図１、図３、図５、図７、図９、図１１に示す各数値実施例１−６を通じて、物体側から射出瞳側に向かって順に、正単レンズからなり正のパワーを有する第１レンズＬ１と、負単レンズからなり負のパワーを有する第２レンズＬ２と、正単レンズからなり正のパワーを有する第３レンズ（第３レンズ群）Ｌ３とで構成されている。第１レンズＬ１よりも物体側には、画像表示素子用のカバーガラスＣＧ１が位置しており、第３レンズＬ３よりも射出瞳側には、保護用のカバーガラスＣＧ２が位置している。なお、第３レンズＬ３に１枚または２枚以上のレンズを追加して、これらの複数枚のレンズを「正のパワーを有する第３レンズ群」とする態様も可能である。 The eyepiece optical system according to the present embodiment is simply connected in order from the object side to the exit pupil side through numerical examples 1-6 shown in FIGS. 1, 3, 5, 7, 9, and 11. A first lens L1 made of a lens and having positive power, a second lens L2 made of a negative single lens and having negative power, and a third lens (third lens group) L3 made of a positive single lens and having positive power It consists of and. An image display element cover glass CG1 is located closer to the object side than the first lens L1, and a protective cover glass CG2 is located closer to the exit pupil side than the third lens L3. In addition, an aspect in which one or two or more lenses are added to the third lens L3, and these plural lenses are used as a “third lens group having positive power” is also possible.
このように本実施形態の接眼光学系は、物体側から射出瞳側に向かって順に、正単レンズからなり正のパワーを有する第１レンズＬ１と、負単レンズからなり負のパワーを有する第２レンズＬ２と、正のパワーを有する第３レンズ群（第３レンズＬ３）とで構成されることを必須の要件としている。第２レンズＬ２に負のパワーを持たせることで、色収差と像面湾曲（ペッツバール和）を良好に補正することが可能になる。また各レンズの各種パラメータを最適設定することで、簡素な構成でありながら、小型の表示素子（ＬＣＤ等）に対応する高い倍率と、良好な光学性能を得ることが可能になる。 As described above, the eyepiece optical system according to the present embodiment, in order from the object side to the exit pupil side, includes the first lens L1 that includes a positive single lens and has positive power, and the first lens L1 that includes negative single lens and has negative power. It is an indispensable requirement to be composed of two lenses L2 and a third lens group (third lens L3) having a positive power. By giving the second lens L2 negative power, it is possible to satisfactorily correct chromatic aberration and curvature of field (Petsval sum). In addition, by optimally setting various parameters of each lens, it is possible to obtain a high magnification corresponding to a small display element (LCD or the like) and good optical performance with a simple configuration.
条件式（１）は、強い発散面となる第２レンズＬ２の物体側の面についての条件式である。強い発散面は、特に高次の球面収差、コマ収差、非点隔差を発生しやすいが、面倍率（面の入射と射出の横倍率）とレンズの屈折率のバランスを適切に保つことにより、その発生量を少なく保つことができる。条件式（１）はそのバランスを適切に保つ条件である。よって、条件式（１）の上限または下限を外れると、高次の球面収差、コマ収差、非点隔差が増大してしまう。 Conditional expression (1) is a conditional expression for the object-side surface of the second lens L2 that is a strong diverging surface. A strong diverging surface is particularly prone to high-order spherical aberration, coma, and astigmatism, but by maintaining an appropriate balance between the surface magnification (lateral incidence and lateral magnification of the surface) and the refractive index of the lens, The generation amount can be kept small. Conditional expression (1) is a condition for maintaining the balance appropriately. Therefore, if the upper limit or lower limit of conditional expression (1) is deviated, higher-order spherical aberration, coma aberration, and astigmatism increase.
ここで条件式（１）は、その値が１でありかつ第２レンズＬ２が球面形状である場合、第２レンズＬ２の物体側の面がアプラナティック条件を満足するため、球面収差、コマ収差、非点隔差の発生がこの面においてはゼロとなる。条件式（１）は、表現を変えればアプラナティック条件不満足量の限界値を規定するものと言える。本実施形態では、条件式（１）の上限または下限に近い数値実施例（数値実施例３、４）において、この面に非球面を用いている。しかし、非球面を採用しても、条件式（１）の範囲を超えてアプラナティック条件から大きく離れると、球面収差、コマ収差、非点隔差の３収差すべてを小さく保つことはできない。条件式（１）は、この発散面でのこれら３収差すべてを小さく保つ為の条件である。 Here, in the conditional expression (1), when the value is 1 and the second lens L2 has a spherical shape, the object side surface of the second lens L2 satisfies the aplanatic condition. Occurrence of aberrations and astigmatism is zero on this surface. Conditional expression (1) can be said to define the limit value of the amount of unsatisfied aplanatic condition if the expression is changed. In the present embodiment, an aspherical surface is used for this surface in numerical examples (Numerical Examples 3 and 4) close to the upper limit or lower limit of the conditional expression (1). However, even if an aspherical surface is employed, all three aberrations of spherical aberration, coma aberration, and astigmatism cannot be kept small if they are far from the aplanatic condition beyond the range of conditional expression (1). Conditional expression (1) is a condition for keeping all three aberrations on the diverging surface small.
なお、第２レンズＬ２の物体側の面を球面で構成する場合、さらに条件式（１’）を満足することが望ましい。これにより、第２レンズＬ２の物体側の面が球面であっても、球面収差、コマ収差、非点隔差の３収差すべてを小さく保つことができる。 When the object side surface of the second lens L2 is a spherical surface, it is desirable that the conditional expression (1 ') is further satisfied. Thereby, even if the object side surface of the second lens L2 is a spherical surface, all three aberrations of spherical aberration, coma aberration, and astigmatism can be kept small.
条件式（２）は、第３レンズ群（第３レンズＬ３）のパワーを規定するものである。第３レンズ群（第３レンズＬ３）は、強い負のパワーの第２レンズＬ２によって発散された光束を観察者が観察可能な視度（例えば-1Dptr）にするともに、第２レンズＬ２と合わせて色収差やペッツバール和を適切に保つ役割を担う。よって、第３レンズ群（第３レンズＬ３）のパワーを適切に保つことにより第２レンズＬ２の負のパワーも適切に保たれ、色収差の補正とペッツバール和の値を良好に保つことができる。条件式（２）の上限を超えると、第３レンズ群（第３レンズＬ３）のパワーが不足し、それに伴い第２レンズＬ２の負のパワーも不足する為、色収差やペッツバール補正が不十分となる。条件式（２）の下限を超えると、第３レンズ群（第３レンズＬ３）のパワーが強くなりすぎ、従って第２レンズＬ２の負のパワーも強くなりすぎるため、コマ収差や非点隔差が増大してしまう。 Conditional expression (2) defines the power of the third lens group (third lens L3). The third lens group (third lens L3) has a diopter (for example, -1 Dptr) that allows the observer to observe the light beam diverged by the second lens L2 having a strong negative power, and is combined with the second lens L2. It plays the role of keeping chromatic aberration and Petzval sum appropriately. Therefore, by appropriately maintaining the power of the third lens group (third lens L3), the negative power of the second lens L2 can be appropriately maintained, and the correction of chromatic aberration and the Petzval sum can be maintained well. If the upper limit of the conditional expression (2) is exceeded, the power of the third lens group (third lens L3) is insufficient, and accordingly the negative power of the second lens L2 is also insufficient, so that chromatic aberration and Petzval correction are insufficient. Become. When the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the power of the third lens group (third lens L3) becomes too strong, and thus the negative power of the second lens L2 becomes too strong, so that coma and astigmatism are reduced. It will increase.
条件式（３）は、第２レンズＬ２のレンズ厚を規定するものである。第２レンズＬ２は、色収差やペッツバール値を適切に保つ為に強い負のパワーを維持する必要があり、本実施形態では特に第２レンズＬ２の入射面に発散面を置くことでそれを達成している。第２レンズＬ２の入射面に強い発散効果を持たせる為には、第３レンズ群（第３レンズＬ３）の軸上光束の光線高さより低い光線高さとなる位置に第２レンズＬ２の入射面位置を置く必要が生じる。そして第２レンズＬ２の入射面の光線高さは、第３レンズ群（第３レンズＬ３）のパワー強ければより低くなり、弱ければあまり低くできない。一方、第２レンズＬ２の射出面は光学系全体の小型化を考慮すると第３レンズ群（第３レンズＬ３）に接近して配置されるため、軸上光束の光線高さを低くすることができない。条件式（３）は、第２レンズＬ２の射出面と入射面の間隔（すなわち第２レンズＬ２のレンズ厚）と第３レンズ群（第３レンズＬ３）のパワーとの比を規定して、色収差やペッツバールの値を適切に保つための条件である。よって条件式（３）の下限を超えて第２レンズＬ２のレンズ厚が小さくなると、第２レンズＬ２の入射面の負のパワーが弱くなりすぎて色収差やペッツバールの補正が不足する。条件式（３）の上限を超えて第２レンズＬ２のレンズ厚が大きくなると、第２レンズＬ２の入射面の負のパワーが強くなりすぎて色収差やペッツバールが補正過剰となる。 Conditional expression (3) defines the lens thickness of the second lens L2. The second lens L2 needs to maintain a strong negative power in order to appropriately maintain the chromatic aberration and Petzval value. In the present embodiment, this is achieved by placing a diverging surface on the incident surface of the second lens L2. ing. In order to give a strong divergence effect to the incident surface of the second lens L2, the incident surface of the second lens L2 is positioned at a position where the light beam height is lower than the light beam height of the axial light beam of the third lens group (third lens L3). The position needs to be set. The height of the light beam on the incident surface of the second lens L2 becomes lower if the power of the third lens group (third lens L3) is strong, and cannot be lowered if it is weak. On the other hand, since the exit surface of the second lens L2 is arranged close to the third lens group (third lens L3) in consideration of downsizing of the entire optical system, the light beam height of the axial light beam may be lowered. Can not. Conditional expression (3) defines the ratio of the distance between the exit surface and the entrance surface of the second lens L2 (that is, the lens thickness of the second lens L2) and the power of the third lens group (third lens L3). This is a condition for maintaining appropriate values for chromatic aberration and Petzval. Therefore, when the lens thickness of the second lens L2 is reduced beyond the lower limit of the conditional expression (3), the negative power on the incident surface of the second lens L2 becomes too weak, and correction of chromatic aberration and Petzval is insufficient. When the lens thickness of the second lens L2 increases beyond the upper limit of conditional expression (3), the negative power of the incident surface of the second lens L2 becomes too strong, and chromatic aberration and Petzval are overcorrected.
条件式（４）は、本実施形態のように第３レンズ群を単レンズ（第３レンズＬ３）で構成する場合の入射出面の曲率半径の比であり、この単レンズ（第３レンズＬ３）で発生するコマ収差を補正する為の条件である。一般に単レンズのコマ収差は入射出面の曲率半径の比を適切に設定することで補正できることが知られている。ただしその比率はレンズの屈折率や非球面の有無によって変化する。条件式（４）はレンズ屈折率や非球面を考慮して規定したものである。よって条件式（４）の上下限を超えるとコマ収差が増大してしまう。 Conditional expression (4) is the ratio of the curvature radii of the entrance / exit surfaces when the third lens group is composed of a single lens (third lens L3) as in this embodiment, and this single lens (third lens L3). This is a condition for correcting the coma aberration that occurs in FIG. In general, it is known that coma aberration of a single lens can be corrected by appropriately setting the ratio of the radius of curvature of the entrance / exit surface. However, the ratio varies depending on the refractive index of the lens and the presence or absence of an aspheric surface. Conditional expression (4) is defined in consideration of the lens refractive index and the aspherical surface. Therefore, when the upper and lower limits of conditional expression (4) are exceeded, coma increases.
次に具体的な数値実施例１−６を示す。諸収差図及び表中において、Ｄ線、Ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、Rは曲率半径、Dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はｄ線に対する屈折率、ν(d)はｄ線に対するアッベ数を示す。長さの単位は[mm]である。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8 +A10y10+A12y12・・・
（但し、cは曲率（１／ｒ）、ｙは光軸からの高さ、Ｋは円錐係数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、・・・・・は各次数の非球面係数、ｘはサグ量）
Next, specific numerical examples 1-6 will be described. In the various aberration diagrams and tables, D-line, G-line and C-line are the aberrations for each wavelength, S is sagittal, M is meridional, R is the radius of curvature, D is the lens thickness or lens interval, and N (d) is d. The refractive index for the line, ν (d), indicates the Abbe number for the d line. The unit of length is [mm].
A rotationally symmetric aspherical surface is defined by the following equation.
x = cy 2 / [1+ [1- (1 + K) c 2 y 2 ] 1/2 ] + A4y 4 + A6y 6 + A8y 8 + A10y 10 + A12y 12 ...
(Where c is the curvature (1 / r), y is the height from the optical axis, K is the conic coefficient, A4, A6, A8,... Are the aspheric coefficients of each order, and x is the sag amount)
［数値実施例１］
図１−図２と表１−表３は、本発明による接眼光学系の数値実施例１を示している。図１はレンズ構成図、図２は視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。表１は面データ、表２は非球面データ、表３は各種データである。
[Numerical Example 1]
1 to 2 and Tables 1 to 3 show Numerical Example 1 of the eyepiece optical system according to the present invention. FIG. 1 is a lens configuration diagram, and FIG. 2 is a diagram showing various aberrations when the diopter is −1 diopter. Table 1 shows surface data, Table 2 shows aspheric data, and Table 3 shows various data.
接眼光学系よりも物体側には、図示を省略した液晶表示面が位置しており、この液晶表示面には、電気的な画像信号によって観察対象である物体の画像が表示される。接眼光学系は、この液晶表示面に表示された画像を拡大して観察するためのものである。ＥＰはアイポイントである。 A liquid crystal display surface (not shown) is located on the object side of the eyepiece optical system, and an image of the object to be observed is displayed on the liquid crystal display surface by an electrical image signal. The eyepiece optical system is for enlarging and observing an image displayed on the liquid crystal display surface. EP is an eye point.
本数値実施例１の接眼光学系は、物体側から射出瞳側に向かって順に、両凸正単レンズからなり正のパワーを有する第１レンズＬ１と、射出瞳側に凸面を向けた負メニスカス単レンズからなり負のパワーを有する第２レンズＬ２と、両凸正単レンズからなり正のパワーを有する第３レンズ（第３レンズ群）Ｌ３とで構成されている。第１レンズＬ１よりも物体側には、画像表示素子用のカバーガラスＣＧ１が位置しており、第３レンズＬ３よりも射出瞳側には、保護用のカバーガラスＣＧ２が位置している。 The eyepiece optical system according to Numerical Example 1 includes, in order from the object side to the exit pupil side, a first lens L1 that includes a biconvex positive single lens and has positive power, and a negative meniscus with a convex surface facing the exit pupil side. The second lens L2 is composed of a single lens and has negative power, and the third lens (third lens group) L3 is composed of a biconvex positive single lens and has positive power. An image display element cover glass CG1 is located closer to the object side than the first lens L1, and a protective cover glass CG2 is located closer to the exit pupil side than the third lens L3.
（表１）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
8 0.0000 1.46200E-04 1.21500E-06 -1.45100E-08 3.65600E-10
（表３）
各種データ
明るさ絞り（瞳径ER）：第10面 φ10.4
視度：-1.0 Dptr
ｆ（全系の焦点距離）：19.74
ｆ3（第３レンズ（第３レンズ群）Ｌ３の焦点距離）：15.04
m2a（第２レンズＬ２の物体側の面の面倍率）：0.306
B（射出角）：13.7°
ルーペ倍率：12.7
アイレリーフ：13.000
表示ＬＣＤのサイズ：0.38型 横幅×縦幅 7.68×5.76
対角像高：4.80
(Table 1)
Aspheric data surface number K A4 A6 A8 A10
8 0.0000 1.46200E-04 1.21500E-06 -1.45100E-08 3.65600E-10
(Table 3)
Various data Brightness diaphragm (pupil diameter ER): 10th surface φ10.4
Diopter: -1.0 Dptr
f (focal length of the entire system): 19.74
f3 (focal length of the third lens (third lens group) L3): 15.04
m2a (surface magnification of the object side surface of the second lens L2): 0.306
B (Injection angle): 13.7 °
Loupe magnification: 12.7
Eye relief: 13.000
Display LCD size: 0.38 inch Width x Height 7.68 x 5.76
Diagonal image height: 4.80
［数値実施例２］
図３−図４と表４−表６は、本発明による接眼光学系の数値実施例２を示している。図３はレンズ構成図、図４は視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。表４は面データ、表５は非球面データ、表６は各種データである。
[Numerical Example 2]
3 to 4 and Table 4 to Table 6 show Numerical Example 2 of the eyepiece optical system according to the present invention. FIG. 3 is a lens configuration diagram, and FIG. 4 is a diagram showing various aberrations when the diopter is −1 diopter. Table 4 shows surface data, Table 5 shows aspheric data, and Table 6 shows various data.
この数値実施例２のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成と同様である。 The lens configuration of Numerical Example 2 is the same as the lens configuration of Numerical Example 1.
（表４）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 8.34000E-05 0.00000E+00 2.73600E-08 0.00000E+00
8 0.0000 9.56000E-05 1.65500E-06 -2.25100E-08 3.65800E-10
（表６）
各種データ
明るさ絞り（瞳径ER）：第10面 φ10.4
視度：-1.0 Dptr
ｆ（全系の焦点距離）：19.51
ｆ3（第３レンズ（第３レンズ群）Ｌ３の焦点距離）：16.53
m2a（第２レンズＬ２の物体側の面の面倍率）：0.306
B（射出角）：13.8°
ルーペ倍率：12.8
アイレリーフ：13.000
表示ＬＣＤのサイズ：0.38型 横幅×縦幅 7.68×5.76
対角像高：4.80
(Table 4)
Aspheric data surface number K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 8.34000E-05 0.00000E + 00 2.73600E-08 0.00000E + 00
8 0.0000 9.56000E-05 1.65500E-06 -2.25100E-08 3.65800E-10
(Table 6)
Various data Brightness diaphragm (pupil diameter ER): 10th surface φ10.4
Diopter: -1.0 Dptr
f (focal length of the entire system): 19.51
f3 (focal length of the third lens (third lens group) L3): 16.53
m2a (surface magnification of the object side surface of the second lens L2): 0.306
B (Injection angle): 13.8 °
Loupe magnification: 12.8
Eye relief: 13.000
Display LCD size: 0.38 inch Width x Height 7.68 x 5.76
Diagonal image height: 4.80
［数値実施例３］
図５−図６と表７−表９は、本発明による接眼光学系の数値実施例３を示している。図５はレンズ構成図、図６は視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。表７は面データ、表８は非球面データ、表９は各種データである。
[Numerical Example 3]
5 to 6 and Tables 7 to 9 show Numerical Example 3 of the eyepiece optical system according to the present invention. FIG. 5 is a lens configuration diagram, and FIG. 6 is a diagram showing various aberrations when the diopter is −1 diopter. Table 7 shows surface data, Table 8 shows aspheric data, and Table 9 shows various data.
この数値実施例３のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成と同様である。 The lens configuration of Numerical Example 3 is the same as the lens configuration of Numerical Example 1.
（表７）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 1.39700E-04 0.00000E+00 -3.34500E-08 0.00000E+00
5 0.0000 1.06300E-04 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 0.0000 8.36300E-05 1.70000E-06 -2.43100E-08 4.04700E-10
（表９）
各種データ
明るさ絞り（瞳径ER）：第10面 φ10.4
視度：-1.0 Dptr
ｆ（全系の焦点距離）：19.64
ｆ3（第３レンズ（第３レンズ群）Ｌ３の焦点距離）：16.70
m2a（第２レンズＬ２の物体側の面の面倍率）：0.208
B（射出角）：13.7°
ルーペ倍率：12.7
アイレリーフ：13.000
表示ＬＣＤのサイズ：0.38型 横幅×縦幅 7.68×5.76
対角像高：4.80
(Table 7)
Aspheric data surface number K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 1.39700E-04 0.00000E + 00 -3.34500E-08 0.00000E + 00
5 0.0000 1.06300E-04 0.00000E + 00 0.00000E + 00 0.00000E + 00
8 0.0000 8.36300E-05 1.70000E-06 -2.43100E-08 4.04700E-10
(Table 9)
Various data Brightness diaphragm (pupil diameter ER): 10th surface φ10.4
Diopter: -1.0 Dptr
f (focal length of the entire system): 19.64
f3 (focal length of the third lens (third lens group) L3): 16.70
m2a (surface magnification of the object side surface of the second lens L2): 0.208
B (Injection angle): 13.7 °
Loupe magnification: 12.7
Eye relief: 13.000
Display LCD size: 0.38 inch Width x Height 7.68 x 5.76
Diagonal image height: 4.80
［数値実施例４］
図７−図８と表１０−表１２は、本発明による接眼光学系の数値実施例４を示している。図７はレンズ構成図、図８は視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。表１０は面データ、表１１は非球面データ、表１２は各種データである。
[Numerical Example 4]
7 to 8 and Tables 10 to 12 show Numerical Example 4 of the eyepiece optical system according to the present invention. FIG. 7 is a lens configuration diagram, and FIG. 8 is a diagram of various aberrations when the diopter is −1 diopter. Table 10 shows surface data, Table 11 shows aspherical data, and Table 12 shows various data.
この数値実施例４のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）正のパワーを有する第１レンズＬ１が、射出瞳側に凸面を向けた正メニスカス単レンズからなる。
（２）負のパワーを有する第２レンズＬ２が、両凹負単レンズからなる。
The lens configuration of Numerical Example 4 is the same as the lens configuration of Numerical Example 1 except for the following points.
(1) The first lens L1 having positive power is a positive meniscus single lens having a convex surface facing the exit pupil side.
(2) The second lens L2 having negative power is a biconcave negative single lens.
（表１０）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 8.10000E-05 0.00000E+00 5.94900E-08 0.00000E+00
5 0.0000 -6.24000E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00
8 0.0000 5.22000E-05 -1.13400E-07 7.57000E-09 -1.41000E-11
（表１２）
各種データ
明るさ絞り（瞳径ER）：第10面 φ10.4
視度：-1.0 Dptr
ｆ（全系の焦点距離）：19.46
ｆ3（第３レンズ（第３レンズ群）Ｌ３の焦点距離）：15.61
m2a（第２レンズＬ２の物体側の面の面倍率）：0.722
B（射出角）：13.7°
ルーペ倍率：12.8
アイレリーフ：13.000
表示ＬＣＤのサイズ：0.38型 横幅×縦幅 7.68×5.76
対角像高：4.80
(Table 10)
Aspheric data surface number K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 8.10000E-05 0.00000E + 00 5.94900E-08 0.00000E + 00
5 0.0000 -6.24000E-05 0.00000E + 00 0.00000E + 00 0.00000E + 00
8 0.0000 5.22000E-05 -1.13400E-07 7.57000E-09 -1.41000E-11
(Table 12)
Various data Brightness diaphragm (pupil diameter ER): 10th surface φ10.4
Diopter: -1.0 Dptr
f (focal length of the entire system): 19.46
f3 (focal length of the third lens (third lens group) L3): 15.61
m2a (surface magnification of the object side surface of the second lens L2): 0.722
B (Injection angle): 13.7 °
Loupe magnification: 12.8
Eye relief: 13.000
Display LCD size: 0.38 inch Width x Height 7.68 x 5.76
Diagonal image height: 4.80
［数値実施例５］
図９−図１０と表１３−表１５は、本発明による接眼光学系の数値実施例５を示している。図９はレンズ構成図、図１０は視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。表１３は面データ、表１４は非球面データ、表１５は各種データである。
[Numerical Example 5]
9 to 10 and Tables 13 to 15 show Numerical Example 5 of the eyepiece optical system according to the present invention. FIG. 9 is a lens configuration diagram, and FIG. 10 is a diagram of various aberrations when the diopter is −1 diopter. Table 13 shows surface data, Table 14 shows aspheric data, and Table 15 shows various data.
この数値実施例５のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成と同様である。 The lens configuration of Numerical Example 5 is the same as the lens configuration of Numerical Example 1.
（表１３）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 7.71600E-05 0.00000E+00 1.71100E-08 0.00000E+00
8 0.0000 8.77500E-05 1.75000E-06 -2.66600E-08 4.18400E-10
（表１５）
各種データ
明るさ絞り（瞳径ER）：第10面 φ10.4
視度：-1.0 Dptr
ｆ（全系の焦点距離）：19.88
ｆ3（第３レンズ（第３レンズ群）Ｌ３の焦点距離）：16.90
m2a（第２レンズＬ２の物体側の面の面倍率）：0.254
B（射出角）：13.6°
ルーペ倍率：12.6
アイレリーフ：13.000
表示ＬＣＤのサイズ：0.38型 横幅×縦幅 7.68×5.76
対角像高：4.80
(Table 13)
Aspheric data surface number K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 7.71600E-05 0.00000E + 00 1.71100E-08 0.00000E + 00
8 0.0000 8.77500E-05 1.75000E-06 -2.66600E-08 4.18400E-10
(Table 15)
Various data Brightness diaphragm (pupil diameter ER): 10th surface φ10.4
Diopter: -1.0 Dptr
f (focal length of the entire system): 19.88
f3 (focal length of the third lens (third lens group) L3): 16.90
m2a (surface magnification of the object side surface of the second lens L2): 0.254
B (Injection angle): 13.6 °
Loupe magnification: 12.6
Eye relief: 13.000
Display LCD size: 0.38 inch Width x Height 7.68 x 5.76
Diagonal image height: 4.80
［数値実施例６］
図１１−図１２と表１６−表１８は、本発明による接眼光学系の数値実施例６を示している。図１１はレンズ構成図、図１２は視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。表１６は面データ、表１７は非球面データ、表１８は各種データである。
[Numerical Example 6]
11 to 12 and Tables 16 to 18 show Numerical Example 6 of the eyepiece optical system according to the present invention. FIG. 11 is a lens configuration diagram, and FIG. 12 is a diagram of various aberrations when the diopter is −1 diopter. Table 16 shows surface data, Table 17 shows aspherical data, and Table 18 shows various data.
この数値実施例５のレンズ構成は、以下の点を除き、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
（１）正のパワーを有する第１レンズＬ１が、射出瞳側に凸面を向けた正メニスカス単レンズからなる。
The lens configuration of Numerical Example 5 is the same as the lens configuration of Numerical Example 1 except for the following points.
(1) The first lens L1 having positive power is a positive meniscus single lens having a convex surface facing the exit pupil side.
（表１６）
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 1.58400E-04 0.00000E+00 1.43000E-07 0.00000E+00
8 0.0000 1.15500E-04 1.48800E-06 -2.58900E-08 4.87500E-10
（表１８）
各種データ
明るさ絞り（瞳径ER）：第10面 φ10.4
視度：-1.0 Dptr
ｆ（全系の焦点距離）：19.48
ｆ3（第３レンズ（第３レンズ群）Ｌ３の焦点距離）：15.64
m2a（第２レンズＬ２の物体側の面の面倍率）：0.388
B（射出角）：13.7°
ルーペ倍率：12.8
アイレリーフ：13.000
表示ＬＣＤのサイズ：0.38型 横幅×縦幅 7.68×5.76
対角像高：4.80
(Table 16)
Aspheric data surface number K A4 A6 A8 A10
4 0.0000 1.58400E-04 0.00000E + 00 1.43000E-07 0.00000E + 00
8 0.0000 1.15500E-04 1.48800E-06 -2.58900E-08 4.87500E-10
(Table 18)
Various data Brightness diaphragm (pupil diameter ER): 10th surface φ10.4
Diopter: -1.0 Dptr
f (focal length of the entire system): 19.48
f3 (focal length of the third lens (third lens group) L3): 15.64
m2a (surface magnification of the object side surface of the second lens L2): 0.388
B (Injection angle): 13.7 °
Loupe magnification: 12.8
Eye relief: 13.000
Display LCD size: 0.38 inch Width x Height 7.68 x 5.76
Diagonal image height: 4.80
各数値実施例の各条件式に対する値を表１９に示す。
（表１９）
(Table 19)
表１９から明らかなように、数値実施例１〜数値実施例６は、条件式（１）〜（４）を満足しており、諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。 As is clear from Table 19, Numerical Example 1 to Numerical Example 6 satisfy the conditional expressions (1) to (4), and various aberrations are corrected relatively well as is apparent from the various aberration diagrams. ing.
Ｌ１ 正のパワーを有する第１レンズ
Ｌ２ 負のパワーを有する第２レンズ
Ｌ３ 正のパワーを有する第３レンズ（第３レンズ群）
ＣＧ１ ＣＧ２ カバーガラス
ＥＰ アイポイント
L1 First lens L2 having positive power Second lens L2 having negative power L3 Third lens having third power (third lens group)
CG1 CG2 Cover glass EP Eyepoint
Claims (6)
（１）０．５３＜Ｌ２ｎ2・ｍ２ａ＜２
（２）０．７５＜ｆ３／ｆ＜０．８５４
但し、
Ｌ２ｎ：第２レンズのｄ線に対する屈折率、
ｍ２ａ：第２レンズの物体側の面の面倍率、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
ｆ：全系の焦点距離。 In order from the object side to the exit pupil side, a first lens made of a positive single lens and having a positive power, a second lens made of a negative single lens and having a negative power, and a third lens group having a positive power And an eyepiece optical system that satisfies the following conditional expressions (1) and (2):
(1) 0.53 <L2n 2 · m2a <2
(2) 0.75 <f3 / f <0.854
However,
L2n: the refractive index of the second lens with respect to the d-line,
m2a: surface magnification of the object side surface of the second lens,
f3: focal length of the third lens group,
f: Focal length of the entire system.
（３）０．２＜Ｌ２ｄ／ｆ３＜０．４
但し、
Ｌ２ｄ：第２レンズの中心厚、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離。 The eyepiece optical system according to claim 1 or 2, wherein the eyepiece optical system satisfies the following conditional expression (3).
(3) 0.2 <L2d / f3 <0.4
However,
L2d: center thickness of the second lens,
f3: focal length of the third lens group.
（４）−０．５＜Ｌ３ｂ／Ｌ３ａ＜０．３
但し、
Ｌ３ａ：第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
Ｌ３ｂ：第３レンズ群の最も射出瞳側の面の曲率半径。 The eyepiece optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the eyepiece optical system satisfies the following conditional expression (4).
(4) -0.5 <L3b / L3a <0.3
However,
L3a: radius of curvature of the most object-side surface of the third lens group,
L3b: radius of curvature of the surface of the third lens group closest to the exit pupil.
（１）０．５３＜Ｌ２ｎ2・ｍ２ａ＜２
（３）０．２＜Ｌ２ｄ／ｆ３＜０．４
但し、
Ｌ２ｎ：第２レンズのｄ線に対する屈折率、
ｍ２ａ：第２レンズの物体側の面の面倍率、
Ｌ２ｄ：第２レンズの中心厚、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離。 In order from the object side to the exit pupil side, a first lens made of a positive single lens and having a positive power, a second lens made of a negative single lens and having a negative power, and a third lens group having a positive power And an eyepiece optical system that satisfies the following conditional expressions (1) and (3):
(1) 0.53 <L2n 2 · m2a <2
(3) 0.2 <L2d / f3 <0.4
However,
L2n: the refractive index of the second lens with respect to the d-line,
m2a: surface magnification of the object side surface of the second lens,
L2d: center thickness of the second lens,
f3: focal length of the third lens group.
（３）０．２＜Ｌ２ｄ／ｆ３＜０．４
（４）−０．５＜Ｌ３ｂ／Ｌ３ａ＜０．３
但し、
Ｌ２ｄ：第２レンズの中心厚、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離、
Ｌ３ａ：第３レンズ群の最も物体側の面の曲率半径、
Ｌ３ｂ：第３レンズ群の最も射出瞳側の面の曲率半径。 In order from the object side to the exit pupil side, a first lens made of a positive single lens and having a positive power, a second lens made of a negative single lens and having a negative power, and a third lens group having a positive power And an eyepiece optical system satisfying the following conditional expressions (3) and (4):
(3) 0.2 <L2d / f3 <0.4
(4) -0.5 <L3b / L3a <0.3
However,
L2d: center thickness of the second lens,
f3: focal length of the third lens group,
L3a: radius of curvature of the most object-side surface of the third lens group,
L3b: radius of curvature of the surface of the third lens group closest to the exit pupil.
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