JP2021105732A - 接眼レンズ、接眼レンズを有する光学機器、および接眼レンズの製造方法 - Google Patents
接眼レンズ、接眼レンズを有する光学機器、および接眼レンズの製造方法 Download PDFInfo
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Abstract
【課題】従来の接眼レンズは、高倍率化を求めると、良好な光学性能を達成することが困難である。【解決手段】観察物体側から順に、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レンズとを有し、以下の条件式を満足する接眼レンズ。0.8<f1/(−f2)<1.80.22<H/fe<0.4ただし、f1:前記第1レンズの焦点距離f2:前記第2レンズの焦点距離H:前記観察物体の高さfe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離【選択図】図1
Description
本発明は、接眼レンズと、接眼レンズを有する光学機器、および接眼レンズの製造方法に関する。
従来、電子ビューファインダに用いられる接眼レンズが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、上記のような従来の接眼レンズは、高倍率化を求めると、良好な光学性能を達成することが困難であるという問題がある。
本発明は、観察物体側から順に、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レンズとにより実質的に4個のレンズからなり、
以下の条件式を満足する接眼レンズとした。
0.8<f1/(−f2)≦1.09699
0.22<H/fe<0.35
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
以下の条件式を満足する接眼レンズとした。
0.8<f1/(−f2)≦1.09699
0.22<H/fe<0.35
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
また、本発明は、観察物体側から順に、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レンズとにより実質的に4個のレンズからなり、
以下の条件式を満足する接眼レンズとした。
0.8<f1/(−f2)≦1.03064
0.22<H/fe<0.4
0.4<(−f2)/fe<0.84
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
以下の条件式を満足する接眼レンズとした。
0.8<f1/(−f2)≦1.03064
0.22<H/fe<0.4
0.4<(−f2)/fe<0.84
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
以下、本願の実施形態に係る接眼レンズ、光学機器、および接眼レンズの製造方法について説明する。まず、実施形態に係る接眼レンズについて説明する。
本実施形態に係る接眼レンズは、観察物体を拡大観察するための接眼レンズである。ここで観察物体とは、対物レンズによる中間像、または液晶表示素子、有機EL(Electroluminescence)ディスプレイ等の画像表示素子の表示面であり、特に液晶表示素子の表示面であることが好ましい。したがって、本実施形態に係る接眼レンズは、画像表示素子の表示面に表示された像を観察するための電子ビューファインダに用いることに適している。また、以下の説明においては、観察物体のことを「観察物体面」ともいう。
以下の実施形態および数値実施例の説明において、視度の単位であるディオプターは、[1/m]を使用している。例えば、視度X[1/m]とは、接眼レンズによる像がアイポイントから光軸上に1/X[m(メートル)]の位置にできる状態のことを示す。なお、符号は像が接眼レンズよりアイポイント側にできたときを正とする。
本実施形態に係る接眼レンズは、光軸に沿って観察物体側から順に、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レンズとを有している。
このように、本実施形態に係る接眼レンズは、観察物体を拡大観察するために正の屈折力を有する第1レンズを配置している。さらに、本実施形態に係る接眼レンズは、正の屈折力の第1レンズで発生する色収差と像面湾曲および非点収差を補正するために、負の屈折力を有する第2レンズを配置している。さらに、本実施形態に係る接眼レンズは、コマ収差および歪曲収差を良好に補正するために、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レンズとを配置している。
本実施形態に係る接眼レンズは、このような構成とすることにより、諸収差を良好に補正し、かつ高倍率化を達成することができる。例えば、対角長が10mm前後の観察物体を拡大観察するために、見かけ視野角30°以上の高倍率化を達成することができる。
本実施形態に係る接眼レンズは、このような構成のもと、以下の条件式(1)を満足する。
(1)0.8<f1/(−f2)<1.8
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
(1)0.8<f1/(−f2)<1.8
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
条件式(1)は、第1レンズの屈折力と第2レンズの屈折力との比の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(1)を満足することにより、接眼レンズの外径を小さくすることができ、かつ良好な収差補正を行うことができる。
条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、第2レンズに対する第1レンズの屈折力が大きくなり、ペッツバール和が増大し、像面湾曲と非点収差とを同時に補正することが困難となるため、好ましくない。また、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の下限値を0.95にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の下限値を0.99にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の下限値を1.02にすることが好ましい。
一方、条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズに対する第2レンズの屈折力が大きくなり、接眼レンズの外径が大きくなるため、好ましくない。また、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(1)の上限値を1.40にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の上限値を1.28にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の上限値を1.15にすることが好ましい。
本実施形態に係る接眼レンズは、このような構成のもと、以下の条件式(2)を満足する。
(2)0.22<H/fe<0.4
ただし、
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
(2)0.22<H/fe<0.4
ただし、
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
条件式(2)は、観察物体の高さと、接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の接眼レンズの焦点距離との比の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(2)を満足することにより、小型化と高倍率化とを実現し、かつ良好な収差補正を行うことができる。
条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、接眼レンズの倍率が小さくなり、全長が長くなるので好ましくない。全長を短くしようとすると、像面湾曲、非点収差、およびコマ収差が悪化するため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の下限値を0.25にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の下限値を0.27にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の下限値を0.28にすることが好ましい。
一方、条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、像面湾曲、非点収差、およびコマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、接眼レンズの外径が大きくなるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(2)の上限値を0.35にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の上限値を0.33にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の上限値を0.30にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3)0.97<f34/(−f2)<1.5
ただし、
f34:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記第3レンズと前記第4レンズとの合成焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
(3)0.97<f34/(−f2)<1.5
ただし、
f34:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記第3レンズと前記第4レンズとの合成焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
条件式(3)は、接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の第3レンズと第4レンズとの合成焦点距離と、第2レンズの焦点距離との比の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(3)を満足することにより、良好な収差補正を行うことができる。
条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、第2レンズに対する第3レンズと第4レンズとの合成の屈折力が大きくなり、ペッツバール和が増大し、像面湾曲と非点収差とを同時に補正することが困難となるため、好ましくない。また、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の下限値を1.07にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の下限値を1.14にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の下限値を1.21にすることが好ましい。
一方、条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、コマ収差と歪曲収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を1.45にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の上限値を1.40にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の上限値を1.37にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の上限値を1.34にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の上限値を1.30にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4)0.4<(−f2)/fe<1.0
ただし、
f2:前記第2レンズの焦点距離
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
(4)0.4<(−f2)/fe<1.0
ただし、
f2:前記第2レンズの焦点距離
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
条件式(4)は、第2レンズの焦点距離と、接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の接眼レンズの焦点距離との比の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(4)を満足することにより、良好な収差補正を行うことができる。
条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、第2レンズの屈折力が大きくなり、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を0.45にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の下限値を0.50にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の下限値を0.55にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の下限値を0.65にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の下限値を0.70にすることが好ましい。
一方、条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、ペッツバール和が増大し、像面湾曲と非点収差とを同時に補正することが困難となるため、好ましくない。また、コマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を0.90にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の上限値を0.84にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の上限値を0.77にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5)0.50<ΣD/fe<1.24
ただし、
ΣD:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの最も観察物体側のレンズ面から最もアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
(5)0.50<ΣD/fe<1.24
ただし、
ΣD:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの最も観察物体側のレンズ面から最もアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
条件式(5)は、接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の接眼レンズの最も観察物体側のレンズ面から最もアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離と、接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の接眼レンズの焦点距離との比の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(5)を満足することにより、接眼レンズの光軸上の厚みを小さくすることができ、且つ良好な収差補正を行うことができる。
条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の下限値を0.70にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の下限値を0.82にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の下限値を0.93にすることが好ましい。
一方、条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、接眼レンズの光軸上の厚みが大きくなるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(5)の上限値を1.15にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の上限値を1.08にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の上限値を1.00にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
(6)−1.30<(R1b+R1a)/(R1b−R1a)<−0.15
ただし、
R1b:前記第1レンズのアイポイント側のレンズ面の曲率半径
R1a:前記第1レンズの観察物体側のレンズ面の曲率半径
(6)−1.30<(R1b+R1a)/(R1b−R1a)<−0.15
ただし、
R1b:前記第1レンズのアイポイント側のレンズ面の曲率半径
R1a:前記第1レンズの観察物体側のレンズ面の曲率半径
条件式(6)は、第1レンズの形状を規定するための条件式である。条件式(6)を満足することにより、良好な収差補正を行うことができる。
条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(6)の下限値を−1.10にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(6)の下限値を−1.00にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(6)の下限値を−0.90にすることが好ましい。
一方、条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(6)の上限値を−0.35にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(6)の上限値を−0.43にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(6)の上限値を−0.50にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
(7)0.5<(R2b+R2a)/(R2b−R2a)<2.4
ただし、
R2b:前記第2レンズのアイポイント側のレンズ面の曲率半径
R2a:前記第2レンズの観察物体側のレンズ面の曲率半径
(7)0.5<(R2b+R2a)/(R2b−R2a)<2.4
ただし、
R2b:前記第2レンズのアイポイント側のレンズ面の曲率半径
R2a:前記第2レンズの観察物体側のレンズ面の曲率半径
条件式(7)は、第2レンズの形状を規定するための条件式である。条件式(7)を満足することにより、良好な収差補正を行うことができる。
条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(7)の下限値を0.8にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(7)の下限値を1.0にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(7)の下限値を1.2にすることが好ましい。
一方、条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(7)の上限値を2.1にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(7)の上限値を2.0にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(7)の上限値を1.9にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
(8)0.3<ΣD12/fe<0.6
ただし、
ΣD12:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記第1レンズの観察物体側のレンズ面から前記第2レンズのアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
(8)0.3<ΣD12/fe<0.6
ただし、
ΣD12:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記第1レンズの観察物体側のレンズ面から前記第2レンズのアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
条件式(8)は、接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の第1レンズの観察物体側のレンズ面から第2レンズのアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離と、接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の接眼レンズの焦点距離との比の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(8)を満足することにより、接眼レンズの光軸上の厚みを小さくすることができ、且つ良好な収差補正を行うことができる。
条件式(8)の対応値が下限値を下回ると、像面湾曲とコマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の下限値を0.40にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(8)の下限値を0.43にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(8)の下限値を0.45にすることが好ましい。
一方、条件式(8)の対応値が上限値を上回ると、像面湾曲とコマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、接眼レンズの光軸上の厚みが大きくなるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(8)の上限値を0.53にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(8)の上限値を0.52にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(8)の上限値を0.50にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、以下の条件式(9)を満足することが望ましい。
(9)0.05<D2/fe<0.20
ただし、
D2:前記第2レンズの光軸上の厚み
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
(9)0.05<D2/fe<0.20
ただし、
D2:前記第2レンズの光軸上の厚み
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
条件式(9)は、第2レンズの光軸上の厚みと、接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の接眼レンズの焦点距離との比の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式(9)を満足することにより、接眼レンズの光軸上の厚みを小さくすることができ、且つ良好な収差補正を行うことができる。
条件式(9)の対応値が下限値を下回ると、像面湾曲とコマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(9)の下限値を0.07にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の下限値を0.08にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の下限値を0.09にすることが好ましい。
一方、条件式(9)の対応値が上限値を上回ると、像面湾曲とコマ収差の補正が困難となるため、好ましくない。また、接眼レンズの光軸上の厚みが大きくなるため、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式(9)の上限値を0.17にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の上限値を0.16にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の上限値を0.15にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、前記第1レンズの少なくとも1つの面は非球面であることが望ましい。この構成により、像面湾曲、非点収差、およびコマ収差を良好に補正することができる。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、前記接眼レンズを構成している全てのレンズは、それぞれ少なくとも1つの面が非球面であることが好ましい。この構成により、像面湾曲、非点収差、およびコマ収差を良好に補正することができる。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、前記第1レンズ、前記第2レンズ、前記第3レンズ、および前記第4レンズは、プラスチックレンズであることが望ましい。この構成により、軽量化、低コスト化を図ることができる。また、非球面形状を容易に形成できるため、球面収差、像面湾曲、非点収差、コマ収差、および歪曲収差を良好に補正することができる。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、前記第1レンズと前記第2レンズとの間隔と、前記第2レンズと前記第3レンズとの間隔と、前記第3レンズと前記第4レンズとの間隔とは、それぞれ不変であることが望ましい。この構成により、隣り合うレンズ同士の間隔が変化する場合と比べて、像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の変動を小さくすることができる。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、視度調整は、前記第1レンズと前記第2レンズと前記第3レンズと前記第4レンズとを光軸に沿って移動させて行うことが望ましい。この構成により、視度調整時の諸収差、特に像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の変動を小さくすることができる。
また、本実施形態に係る接眼レンズは、視度調整は、前記接眼レンズを構成している全てのレンズを一体的に移動させて行うことが望ましい。この構成により、視度調整時の諸収差、特に像面湾曲、コマ収差、および歪曲収差の変動を小さくすることができる。
本願の実施形態に係る光学機器は、上記の構成の接眼レンズを有している。これにより、高倍率であり、小型で高い光学性能を有する光学機器を実現することができる。
本願の実施形態に係る接眼レンズの製造方法は、観察物体を観察するための接眼レンズの製造方法であって、前記接眼レンズが、観察物体側から順に、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レンズとを有するように構成し、以下の条件式(1)および(2)を満足するように構成するものである。
(1)0.8<f1/(−f2)<1.8
(2)0.22<H/fe<0.4
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
(1)0.8<f1/(−f2)<1.8
(2)0.22<H/fe<0.4
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
斯かる接眼レンズの製造方法により、高倍率であり、小型で高い光学性能を有する接眼レンズを製造することができる。
(数値実施例)
以下、本実施形態の数値実施例に係る接眼レンズを添付図面に基づいて説明する。
以下、本実施形態の数値実施例に係る接眼レンズを添付図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1は第1実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。図1において、EPはアイポイントを、Obは観察物体をそれぞれ示す。なお、これらの符号は後述する各実施例の図においても同様に用いるものとする。また、本実施例において観察物体Obは電子ビューファインダの液晶表示素子の表示面であり、液晶表示素子の表示面に表示された画像はアイポイントEPで観察される。後述する各実施例においても、観察物体Obは電子ビューファインダの液晶表示素子の表示面である。
図1は第1実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。図1において、EPはアイポイントを、Obは観察物体をそれぞれ示す。なお、これらの符号は後述する各実施例の図においても同様に用いるものとする。また、本実施例において観察物体Obは電子ビューファインダの液晶表示素子の表示面であり、液晶表示素子の表示面に表示された画像はアイポイントEPで観察される。後述する各実施例においても、観察物体Obは電子ビューファインダの液晶表示素子の表示面である。
図1に示すように、本実施例に係る接眼レンズは、観察物体Ob側から順に、両凸レンズである第1レンズL1と、アイポイントEP側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第2レンズL2と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第3レンズL3と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズL4とから構成されている。
本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第2レンズL2の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第3レンズL3の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第4レンズL4の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズである。
本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4とを一体に光軸に沿って移動させることにより視度調整を行う。
以下の表1に、本実施例に係る撮影レンズの諸元の値を掲げる。
[全体諸元]において、Y0は観察物体の高さ、TLは視度が−1[1/m]の時における、観察物体面から接眼レンズの最もアイポイントEP側のレンズ面までの光軸上の距離をそれぞれ示す。
[全体諸元]において、Y0は観察物体の高さ、TLは視度が−1[1/m]の時における、観察物体面から接眼レンズの最もアイポイントEP側のレンズ面までの光軸上の距離をそれぞれ示す。
[面データ]において、面番号は観察物体側から数えた光学面の順番、rは曲率半径、dは面間隔(第n面(nは整数)と第(n+1)面との間隔)、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、第0面は観察物体面、すなわち観察物体Obである液晶表示素子の表示面を示している。また、可変は可変の面間隔、EPはアイポイントEPをそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示している。空気の屈折率nd=1.0000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に*印を付して曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示している。
[非球面データ]には、[面データ]に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の円錐係数と非球面係数を示す。
X(y)=(y2/r)/[1+{1−κ(y2/r2)}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
ここで、光軸に垂直な方向の高さをy、高さyにおける光軸方向の変位量をX(y)、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をr、円錐係数をκ、n次の非球面係数をAnとする。2次の非球面係数A2は0(零)であり、記載を省略している。また、「E−n」は「×10−n」を示し、例えば、「1.234E−05」は、「1.234×10−5」を示す。
X(y)=(y2/r)/[1+{1−κ(y2/r2)}1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10
ここで、光軸に垂直な方向の高さをy、高さyにおける光軸方向の変位量をX(y)、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をr、円錐係数をκ、n次の非球面係数をAnとする。2次の非球面係数A2は0(零)であり、記載を省略している。また、「E−n」は「×10−n」を示し、例えば、「1.234E−05」は、「1.234×10−5」を示す。
[可変間隔データ]において、feは各視度における接眼レンズの焦点距離を示し、di(iは整数)は第i面と第(i+1)面との面間隔を示す。
[各レンズのデータ]には、各レンズの始面番号と焦点距離を示す。
[条件式対応値]には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。なお、[条件式対応値]中のHは、Y0のことである。
[条件式対応値]には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。なお、[条件式対応値]中のHは、Y0のことである。
ここで、表1に記載されている焦点距離feや曲率半径r、およびその他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
(表1)第1実施例
[全体諸元]
Y0 5
TL 22.97080
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
*1) 38.5000 4.7000 1.5311 55.91
*2) -7.9324 1.9500
*3) -5.9015 1.6000 1.6349 23.96
*4) -31.3532 0.4000
*5) -81.3698 3.6000 1.5311 55.91
*6) -13.4312 0.3000
*7) -86.6666 3.8000 1.5311 55.91
*8) -12.5836 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
1) 1.0000 -1.07830E-04 3.90090E-07 -8.84450E-09 0.00000E+00
2) 0.2300 1.46600E-04 -2.00600E-06 1.12720E-08 -1.76010E-10
3) 0.2000 6.32360E-06 -7.08210E-07 9.97080E-09 6.05370E-12
4) 2.4698 -4.51520E-05 3.34100E-07 5.44460E-09 -3.19170E-12
5) 1.0000 2.87140E-05 -4.06830E-07 8.06580E-09 -1.05880E-10
6) 0.4764 3.15160E-05 6.77160E-07 4.22120E-09 -1.12500E-10
7) 1.0000 1.61050E-05 -1.27860E-07 -6.30500E-10 1.97650E-11
8) -1.3000 -6.03300E-05 -2.60140E-07 5.18670E-10 1.33770E-11
[可変間隔データ]
視度 −1 −3 +3
fe 16.69882 16.69882 16.69882
d0 6.62 6.04 7.72
d8 22.00 22.58 20.90
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 12.83484
L2 3 -11.73613
L3 5 29.74230
L4 7 27.23347
[条件式対応値]
f1=12.83484
−f2=11.73613
H=5
fe=16.69882
f34=14.92250
ΣD=16.35000
ΣD12=8.25000
(1)f1/(−f2)=1.09362
(2)H/fe=0.29942
(3)f34/(−f2)=1.27150
(4)(−f2)/fe=0.70281
(5)ΣD/fe=0.97911
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.65832
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.46374
(8)ΣD12/fe=0.49405
(9)D2/fe=0.09582
[全体諸元]
Y0 5
TL 22.97080
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
*1) 38.5000 4.7000 1.5311 55.91
*2) -7.9324 1.9500
*3) -5.9015 1.6000 1.6349 23.96
*4) -31.3532 0.4000
*5) -81.3698 3.6000 1.5311 55.91
*6) -13.4312 0.3000
*7) -86.6666 3.8000 1.5311 55.91
*8) -12.5836 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
1) 1.0000 -1.07830E-04 3.90090E-07 -8.84450E-09 0.00000E+00
2) 0.2300 1.46600E-04 -2.00600E-06 1.12720E-08 -1.76010E-10
3) 0.2000 6.32360E-06 -7.08210E-07 9.97080E-09 6.05370E-12
4) 2.4698 -4.51520E-05 3.34100E-07 5.44460E-09 -3.19170E-12
5) 1.0000 2.87140E-05 -4.06830E-07 8.06580E-09 -1.05880E-10
6) 0.4764 3.15160E-05 6.77160E-07 4.22120E-09 -1.12500E-10
7) 1.0000 1.61050E-05 -1.27860E-07 -6.30500E-10 1.97650E-11
8) -1.3000 -6.03300E-05 -2.60140E-07 5.18670E-10 1.33770E-11
[可変間隔データ]
視度 −1 −3 +3
fe 16.69882 16.69882 16.69882
d0 6.62 6.04 7.72
d8 22.00 22.58 20.90
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 12.83484
L2 3 -11.73613
L3 5 29.74230
L4 7 27.23347
[条件式対応値]
f1=12.83484
−f2=11.73613
H=5
fe=16.69882
f34=14.92250
ΣD=16.35000
ΣD12=8.25000
(1)f1/(−f2)=1.09362
(2)H/fe=0.29942
(3)f34/(−f2)=1.27150
(4)(−f2)/fe=0.70281
(5)ΣD/fe=0.97911
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.65832
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.46374
(8)ΣD12/fe=0.49405
(9)D2/fe=0.09582
図2(a)、図2(b)、および図2(c)はそれぞれ、第1実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時、−3[1/m]時、および+3[1/m]時における諸収差図である。
各収差図において、Y1は観察物体の光軸中心から出た光が第1レンズL1の観察物体側の接平面に入射する高さ、Y0は観察物体の高さをそれぞれ示す。また、図中のdはd線(波長λ=587.6nm)での収差曲線を示し、gはg線(波長λ=435.8nm)での収差曲線を示し、記載のないものはd線での収差曲線を示す。非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。球面収差図および非点収差図の横軸における単位Dは[1/m](ディオプター)である。なお、以下に示す各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各収差図より、第1実施例に係る接眼レンズは、視度調整範囲内で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がわかる。
(第2実施例)
図3は第2実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。
図3に示すように、本実施例に係る接眼レンズは、観察物体Ob側から順に、両凸レンズである第1レンズL1と、アイポイントEP側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第2レンズL2と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第3レンズL3と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズL4とから構成されている。
図3は第2実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。
図3に示すように、本実施例に係る接眼レンズは、観察物体Ob側から順に、両凸レンズである第1レンズL1と、アイポイントEP側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第2レンズL2と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第3レンズL3と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズL4とから構成されている。
本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第2レンズL2の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第3レンズL3の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第4レンズL4の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズである。
また、本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4とを一体に光軸に沿って移動させることにより視度調整を行う。観察物体Obは電子ビューファインダの液晶表示素子の表示面であり、液晶表示素子の表示面に表示された画像はアイポイントEPで観察される。
以下の表2に、本実施例に係る撮影レンズの諸元の値を掲げる。
(表2)第2実施例
[全体諸元]
Y0 5
TL 23.05660
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
*1) 100.0000 4.4000 1.5311 55.91
*2) -7.5042 1.9000
*3) -5.6000 1.6500 1.6392 23.41
*4) -21.0838 0.3000
*5) -178.0658 3.8000 1.5311 55.91
*6) -16.2567 0.3000
*7) -270.9783 3.9000 1.5311 55.91
*8) -13.4000 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
1) 1.0000 -3.32164E-05 -5.39613E-07 3.23218E-09 -6.92186E-11
2) -0.7902 -6.03702E-05 -1.67700E-06 4.02016E-09 -3.04389E-11
3) -0.0050 4.55411E-06 -2.43287E-06 -1.80890E-10 2.47561E-10
4) -0.9000 -2.20508E-06 -8.81628E-08 3.83506E-09 4.25246E-12
5) 1.0000 5.06670E-05 -1.35981E-07 7.22732E-10 5.64080E-12
6) 1.0000 3.52348E-05 5.08820E-07 -6.01033E-09 2.22315E-11
7) 1.0000 5.49946E-05 -1.65780E-07 -1.01464E-09 1.82936E-11
8) -1.2000 2.05440E-05 -2.69255E-08 2.05242E-11 1.62864E-11
[可変間隔データ]
視度 −1 −3 +3
fe 16.82607 16.82607 16.82607
d0 6.80 6.22 7.92
d8 20.00 20.58 18.88
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 13.33247
L2 3 -12.44672
L3 5 33.41250
L4 7 26.40455
[条件式対応値]
f1=13.33247
−f2=12.44672
H=5
fe=16.82607
f34=15.45118
ΣD=16.25000
ΣD12=7.95000
(1)f1/(−f2)=1.07116
(2)H/fe=0.29716
(3)f34/(−f2)=1.24139
(4)(−f2)/fe=0.73973
(5)ΣD/fe=0.96576
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.86039
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.72334
(8)ΣD12/fe=0.47248
(9)D2/fe=0.09806
[全体諸元]
Y0 5
TL 23.05660
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
*1) 100.0000 4.4000 1.5311 55.91
*2) -7.5042 1.9000
*3) -5.6000 1.6500 1.6392 23.41
*4) -21.0838 0.3000
*5) -178.0658 3.8000 1.5311 55.91
*6) -16.2567 0.3000
*7) -270.9783 3.9000 1.5311 55.91
*8) -13.4000 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
1) 1.0000 -3.32164E-05 -5.39613E-07 3.23218E-09 -6.92186E-11
2) -0.7902 -6.03702E-05 -1.67700E-06 4.02016E-09 -3.04389E-11
3) -0.0050 4.55411E-06 -2.43287E-06 -1.80890E-10 2.47561E-10
4) -0.9000 -2.20508E-06 -8.81628E-08 3.83506E-09 4.25246E-12
5) 1.0000 5.06670E-05 -1.35981E-07 7.22732E-10 5.64080E-12
6) 1.0000 3.52348E-05 5.08820E-07 -6.01033E-09 2.22315E-11
7) 1.0000 5.49946E-05 -1.65780E-07 -1.01464E-09 1.82936E-11
8) -1.2000 2.05440E-05 -2.69255E-08 2.05242E-11 1.62864E-11
[可変間隔データ]
視度 −1 −3 +3
fe 16.82607 16.82607 16.82607
d0 6.80 6.22 7.92
d8 20.00 20.58 18.88
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 13.33247
L2 3 -12.44672
L3 5 33.41250
L4 7 26.40455
[条件式対応値]
f1=13.33247
−f2=12.44672
H=5
fe=16.82607
f34=15.45118
ΣD=16.25000
ΣD12=7.95000
(1)f1/(−f2)=1.07116
(2)H/fe=0.29716
(3)f34/(−f2)=1.24139
(4)(−f2)/fe=0.73973
(5)ΣD/fe=0.96576
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.86039
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.72334
(8)ΣD12/fe=0.47248
(9)D2/fe=0.09806
図4(a)、図4(b)、および図4(c)はそれぞれ、第2実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時、−3[1/m]時、および+3[1/m]時における諸収差図である。
各収差図より、第2実施例に係る接眼レンズは、視度調整範囲内で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がわかる。
各収差図より、第2実施例に係る接眼レンズは、視度調整範囲内で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がわかる。
(第3実施例)
図5は第3実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。
図5に示すように、本実施例に係る接眼レンズは、観察物体Ob側から順に、両凸レンズである第1レンズL1と、アイポイントEP側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第2レンズL2と、両凸レンズである第3レンズL3と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズL4とから構成されている。
図5は第3実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。
図5に示すように、本実施例に係る接眼レンズは、観察物体Ob側から順に、両凸レンズである第1レンズL1と、アイポイントEP側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第2レンズL2と、両凸レンズである第3レンズL3と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズL4とから構成されている。
本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1のアイポイントEP側のレンズ面は非球面レンズであり、第2レンズL2の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第3レンズL3の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第4レンズL4の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズである。
また、本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4とを一体に光軸に沿って移動させることにより視度調整を行う。観察物体Obは電子ビューファインダの液晶表示素子の表示面であり、液晶表示素子の表示面に表示された画像はアイポイントEPで観察される。
以下の表3に、本実施例に係る撮影レンズの諸元の値を掲げる。
(表3)第3実施例
[全体諸元]
Y0 5
TL 22.99130
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
1) 100.0000 4.5000 1.5311 55.91
*2) -7.5000 2.1000
*3) -5.1000 1.6000 1.6392 23.41
*4) -16.6689 0.3000
*5) 501.6927 3.9000 1.5311 55.91
*6) -16.9964 0.3000
*7) -265.2224 3.6000 1.5311 55.91
*8) -13.5029 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2) 0.5749 3.13574E-04 -1.40631E-06 2.62943E-08 -2.87304E-10
3) -0.0057 6.36171E-06 -2.06817E-06 -9.66906E-09 2.32073E-10
4) -0.2004 7.31577E-06 3.45059E-07 3.35670E-09 1.45743E-11
5) 1.0000 5.02864E-05 9.20127E-09 7.60514E-10 -1.71762E-11
6) 1.0000 1.81496E-05 1.13957E-07 7.32683E-12 -2.73680E-11
7) 1.0000 2.05604E-05 -8.65813E-09 -1.02099E-09 -3.03338E-12
8) -2.0696 1.97809E-05 8.89215E-09 5.65411E-10 -1.85192E-12
[可変間隔データ]
視度 −1 −3 +3
fe 16.77246 16.77246 16.77246
d0 6.69 6.11 7.80
d8 20.00 20.58 18.89
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 13.32996
L2 3 -12.15138
L3 5 31.03449
L4 7 26.65590
[条件式対応値]
f1=13.32996
−f2=12.15138
H=5
fe=16.77246
f34=15.08441
ΣD=16.30000
ΣD12=8.20000
(1)f1/(−f2)=1.09699
(2)H/fe=0.29811
(3)f34/(−f2)=1.24137
(4)(−f2)/fe=0.72448
(5)ΣD/fe=0.97183
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.86047
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.88167
(8)ΣD12/fe=0.48890
(9)D2/fe=0.09539
[全体諸元]
Y0 5
TL 22.99130
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
1) 100.0000 4.5000 1.5311 55.91
*2) -7.5000 2.1000
*3) -5.1000 1.6000 1.6392 23.41
*4) -16.6689 0.3000
*5) 501.6927 3.9000 1.5311 55.91
*6) -16.9964 0.3000
*7) -265.2224 3.6000 1.5311 55.91
*8) -13.5029 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
2) 0.5749 3.13574E-04 -1.40631E-06 2.62943E-08 -2.87304E-10
3) -0.0057 6.36171E-06 -2.06817E-06 -9.66906E-09 2.32073E-10
4) -0.2004 7.31577E-06 3.45059E-07 3.35670E-09 1.45743E-11
5) 1.0000 5.02864E-05 9.20127E-09 7.60514E-10 -1.71762E-11
6) 1.0000 1.81496E-05 1.13957E-07 7.32683E-12 -2.73680E-11
7) 1.0000 2.05604E-05 -8.65813E-09 -1.02099E-09 -3.03338E-12
8) -2.0696 1.97809E-05 8.89215E-09 5.65411E-10 -1.85192E-12
[可変間隔データ]
視度 −1 −3 +3
fe 16.77246 16.77246 16.77246
d0 6.69 6.11 7.80
d8 20.00 20.58 18.89
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 13.32996
L2 3 -12.15138
L3 5 31.03449
L4 7 26.65590
[条件式対応値]
f1=13.32996
−f2=12.15138
H=5
fe=16.77246
f34=15.08441
ΣD=16.30000
ΣD12=8.20000
(1)f1/(−f2)=1.09699
(2)H/fe=0.29811
(3)f34/(−f2)=1.24137
(4)(−f2)/fe=0.72448
(5)ΣD/fe=0.97183
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.86047
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.88167
(8)ΣD12/fe=0.48890
(9)D2/fe=0.09539
図6(a)、図6(b)、および図6(c)はそれぞれ、第3実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時、−3[1/m]時、および+3[1/m]時における諸収差図である。
各収差図より、第3実施例に係る接眼レンズは、視度調整範囲内で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がわかる。
各収差図より、第3実施例に係る接眼レンズは、視度調整範囲内で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がわかる。
(第4実施例)
図7は第4実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。
図7に示すように、本実施例に係る接眼レンズは、観察物体Ob側から順に、両凸レンズである第1レンズL1と、アイポイントEP側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第2レンズL2と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第3レンズL3と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズL4とから構成されている。
図7は第4実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。
図7に示すように、本実施例に係る接眼レンズは、観察物体Ob側から順に、両凸レンズである第1レンズL1と、アイポイントEP側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第2レンズL2と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第3レンズL3と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズL4とから構成されている。
本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第2レンズL2の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第3レンズL3の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第4レンズL4の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズである。
また、本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4とを一体に光軸に沿って移動させることにより視度調整を行う。観察物体Obは電子ビューファインダの液晶表示素子の表示面であり、液晶表示素子の表示面に表示された画像はアイポイントEPで観察される。
以下の表4に、本実施例に係る撮影レンズの諸元の値を掲げる。
(表4)第4実施例
[全体諸元]
Y0 5
TL 23.17110
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
*1) 45.0000 4.7000 1.5311 55.91
*2) -7.7479 2.0000
*3) -6.1500 1.6000 1.6349 23.96
*4) -31.9899 0.4500
*5) -72.0000 3.6000 1.5311 55.91
*6) -13.5279 0.3000
*7) -70.8540 3.9000 1.5311 55.91
*8) -12.6502 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
1) 1.0000 -1.07831E-04 3.90090E-07 -8.84455E-09 -1.00000E-11
2) 0.0556 1.36830E-04 -1.76475E-06 -1.38657E-09 -7.67919E-11
3) 0.2000 4.81429E-05 -9.80409E-07 -8.91375E-09 2.08310E-11
4) 1.2082 -5.40750E-05 5.44833E-07 1.22407E-09 -2.28888E-11
5) 1.0000 2.00599E-05 -3.00041E-07 5.73160E-09 -7.15876E-11
6) 1.0000 6.47050E-05 2.82244E-07 8.66025E-10 -3.63247E-11
7) 1.0000 5.59470E-05 -2.82099E-07 -3.84079E-09 3.66963E-11
8) -0.6000 1.20751E-06 -3.65237E-07 -3.60726E-10 1.20918E-11
[可変間隔データ]
視度 −1 −5 +5
fe 16.70093 16.70093 16.70093
d0 6.62 5.44 8.25
d8 20.00 21.18 18.37
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 12.84253
L2 3 -12.28670
L3 5 30.70855
L4 7 28.33712
[条件式対応値]
f1=12.84253
−f2=12.28670
H=5
fe=16.70093
f34=15.47065
ΣD=16.55000
ΣD12=8.30000
(1)f1/(−f2)=1.04524
(2)H/fe=0.29938
(3)f34/(−f2)=1.25914
(4)(−f2)/fe=0.73569
(5)ΣD/fe=0.99096
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.70623
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.47601
(8)ΣD12/fe=0.49698
(9)D2/fe=0.09580
[全体諸元]
Y0 5
TL 23.17110
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
*1) 45.0000 4.7000 1.5311 55.91
*2) -7.7479 2.0000
*3) -6.1500 1.6000 1.6349 23.96
*4) -31.9899 0.4500
*5) -72.0000 3.6000 1.5311 55.91
*6) -13.5279 0.3000
*7) -70.8540 3.9000 1.5311 55.91
*8) -12.6502 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
1) 1.0000 -1.07831E-04 3.90090E-07 -8.84455E-09 -1.00000E-11
2) 0.0556 1.36830E-04 -1.76475E-06 -1.38657E-09 -7.67919E-11
3) 0.2000 4.81429E-05 -9.80409E-07 -8.91375E-09 2.08310E-11
4) 1.2082 -5.40750E-05 5.44833E-07 1.22407E-09 -2.28888E-11
5) 1.0000 2.00599E-05 -3.00041E-07 5.73160E-09 -7.15876E-11
6) 1.0000 6.47050E-05 2.82244E-07 8.66025E-10 -3.63247E-11
7) 1.0000 5.59470E-05 -2.82099E-07 -3.84079E-09 3.66963E-11
8) -0.6000 1.20751E-06 -3.65237E-07 -3.60726E-10 1.20918E-11
[可変間隔データ]
視度 −1 −5 +5
fe 16.70093 16.70093 16.70093
d0 6.62 5.44 8.25
d8 20.00 21.18 18.37
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 12.84253
L2 3 -12.28670
L3 5 30.70855
L4 7 28.33712
[条件式対応値]
f1=12.84253
−f2=12.28670
H=5
fe=16.70093
f34=15.47065
ΣD=16.55000
ΣD12=8.30000
(1)f1/(−f2)=1.04524
(2)H/fe=0.29938
(3)f34/(−f2)=1.25914
(4)(−f2)/fe=0.73569
(5)ΣD/fe=0.99096
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.70623
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.47601
(8)ΣD12/fe=0.49698
(9)D2/fe=0.09580
図8(a)、図8(b)、および図8(c)はそれぞれ、第4実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時、−5[1/m]時、および+5[1/m]時における諸収差図である。
各収差図より、第4実施例に係る接眼レンズは、視度調整範囲内で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がわかる。
各収差図より、第4実施例に係る接眼レンズは、視度調整範囲内で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がわかる。
(第5実施例)
図9は第5実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。
図9に示すように、本実施例に係る接眼レンズは、観察物体Ob側から順に、両凸レンズである第1レンズL1と、アイポイントEP側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第2レンズL2と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第3レンズL3と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズL4とから構成されている。
図9は第5実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時における断面図である。
図9に示すように、本実施例に係る接眼レンズは、観察物体Ob側から順に、両凸レンズである第1レンズL1と、アイポイントEP側に凸面を向けた負メニスカスレンズである第2レンズL2と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第3レンズL3と、アイポイントEP側に凸面を向けた正メニスカスレンズである第4レンズL4とから構成されている。
本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第2レンズL2の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第3レンズL3の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズであり、第4レンズL4の観察物体Ob側のレンズ面とアイポイントEP側のレンズ面とは非球面レンズである。
また、本実施例に係る接眼レンズは、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4とを一体に光軸に沿って移動させることにより視度調整を行う。観察物体Obは電子ビューファインダの液晶表示素子の表示面であり、液晶表示素子の表示面に表示された画像はアイポイントEPで観察される。
以下の表5に、本実施例に係る撮影レンズの諸元の値を掲げる。
(表5)第5実施例
[全体諸元]
Y0 5
TL 23.58660
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
*1) 35.4135 4.5000 1.5311 55.91
*2) -8.6762 1.8000
*3) -7.0000 1.7000 1.6392 23.41
*4) -45.0000 0.3000
*5) -62.6687 3.7000 1.5311 55.91
*6) -13.8064 0.3000
*7) -63.9198 3.9000 1.5311 55.91
*8) -12.7708 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
1) 1.0000 -1.07831E-04 3.90090E-07 -8.84455E-09 -1.00000E-11
2) 0.0556 1.17846E-04 -2.11624E-06 3.16358E-08 -5.76944E-10
3) 0.2000 -1.38822E-04 -2.32251E-07 -3.48817E-08 1.02138E-10
4) 1.2082 -1.31713E-04 -1.87116E-08 5.54969E-10 -1.00641E-11
5) 1.0000 2.00599E-05 -3.00041E-07 5.73160E-09 -7.15876E-11
6) 1.0000 1.48790E-05 4.25697E-07 2.40718E-09 -2.65452E-11
7) 1.0000 5.63031E-05 -3.41994E-07 -4.83096E-09 2.44539E-11
8) -0.6000 1.67664E-05 -9.47558E-08 -1.86866E-09 -6.88487E-12
[可変間隔データ]
視度 −1 −3 +3
fe 17.16747 17.16747 17.16747
d0 7.38 6.77 8.55
d8 21.00 21.61 19.83
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 13.60313
L2 3 -13.19877
L3 5 32.48781
L4 7 29.27539
[条件式対応値]
f1=13.60313
−f2=13.19877
H=5
fe=17.16747
f34=16.11274
ΣD=16.20000
ΣD12=8.00000
(1)f1/(−f2)=1.03064
(2)H/fe=0.29125
(3)f34/(−f2)=1.22078
(4)(−f2)/fe=0.76882
(5)ΣD/fe=0.94365
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.60643
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.36842
(8)ΣD12/fe=0.46600
(9)D2/fe=0.09902
[全体諸元]
Y0 5
TL 23.58660
[面データ]
面番号 r d nd νd
0) ∞ 可変
*1) 35.4135 4.5000 1.5311 55.91
*2) -8.6762 1.8000
*3) -7.0000 1.7000 1.6392 23.41
*4) -45.0000 0.3000
*5) -62.6687 3.7000 1.5311 55.91
*6) -13.8064 0.3000
*7) -63.9198 3.9000 1.5311 55.91
*8) -12.7708 可変
EP ∞
[非球面データ]
面番号 κ A4 A6 A8 A10
1) 1.0000 -1.07831E-04 3.90090E-07 -8.84455E-09 -1.00000E-11
2) 0.0556 1.17846E-04 -2.11624E-06 3.16358E-08 -5.76944E-10
3) 0.2000 -1.38822E-04 -2.32251E-07 -3.48817E-08 1.02138E-10
4) 1.2082 -1.31713E-04 -1.87116E-08 5.54969E-10 -1.00641E-11
5) 1.0000 2.00599E-05 -3.00041E-07 5.73160E-09 -7.15876E-11
6) 1.0000 1.48790E-05 4.25697E-07 2.40718E-09 -2.65452E-11
7) 1.0000 5.63031E-05 -3.41994E-07 -4.83096E-09 2.44539E-11
8) -0.6000 1.67664E-05 -9.47558E-08 -1.86866E-09 -6.88487E-12
[可変間隔データ]
視度 −1 −3 +3
fe 17.16747 17.16747 17.16747
d0 7.38 6.77 8.55
d8 21.00 21.61 19.83
[各レンズのデータ]
始面 f
L1 1 13.60313
L2 3 -13.19877
L3 5 32.48781
L4 7 29.27539
[条件式対応値]
f1=13.60313
−f2=13.19877
H=5
fe=17.16747
f34=16.11274
ΣD=16.20000
ΣD12=8.00000
(1)f1/(−f2)=1.03064
(2)H/fe=0.29125
(3)f34/(−f2)=1.22078
(4)(−f2)/fe=0.76882
(5)ΣD/fe=0.94365
(6)(R1b+R1a)/(R1b−R1a)=-0.60643
(7)(R2b+R2a)/(R2b−R2a)=1.36842
(8)ΣD12/fe=0.46600
(9)D2/fe=0.09902
図10(a)、図10(b)、および図10(c)はそれぞれ、第5実施例に係る接眼レンズの視度−1[1/m]時、−3[1/m]時、および+3[1/m]時における諸収差図である。
各収差図より、第5実施例に係る接眼レンズは、視度調整範囲内で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がわかる。
各収差図より、第5実施例に係る接眼レンズは、視度調整範囲内で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がわかる。
以上説明したように、上記各実施例によれば、高倍率であり、小型で高い光学性能を有する接眼レンズを実現できる。特に画像表示素子に表示された像を観察するための電子ビューファインダに用いることに適した接眼レンズを実現することができる。
なお、上記各実施例は本実施形態の一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本実施形態の接眼レンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
なお、上記各実施例は本実施形態の一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本実施形態の接眼レンズの光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本実施形態の接眼レンズの数値実施例として4枚構成のものを示したが、例えば5枚等の他のレンズ構成にも適用可能である。また、最も観察物体側にレンズを追加した構成や、最もアイポイント側にレンズを追加した構成でも構わない。
また、本実施形態の接眼レンズを構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本実施形態の接眼レンズを構成するレンズのレンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
また、本実施形態の接眼レンズは、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4とが一体で、または接眼レンズ全体が一体で移動して視度調整を行う構成を示したが、最もアイポイント側のレンズを固定し、当該レンズよりも観察物体側のレンズ全体を一体で移動したり、第1レンズL1と第2レンズL2と第3レンズL3と第4レンズL4との少なくとも一部のレンズを移動したりする構成でも構わない。
次に、本実施形態に係る接眼レンズを備えた光学機器について説明する。
図11に、本実施形態に係る接眼レンズを備えた光学機器としてカメラ1を示す。カメラ1は、対物レンズOLと、CCDやCMOS等の撮像素子Cと、電子ビューファインダEVFとを備えたデジタルカメラである。電子ビューファインダEVFは、観察物体Obである液晶表示素子等の画像表示素子と、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ELとを有して構成される。ここでカメラ1は、接眼光学系ELとして、上記第1実施例に係る接眼レンズを搭載している。
図11に、本実施形態に係る接眼レンズを備えた光学機器としてカメラ1を示す。カメラ1は、対物レンズOLと、CCDやCMOS等の撮像素子Cと、電子ビューファインダEVFとを備えたデジタルカメラである。電子ビューファインダEVFは、観察物体Obである液晶表示素子等の画像表示素子と、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ELとを有して構成される。ここでカメラ1は、接眼光学系ELとして、上記第1実施例に係る接眼レンズを搭載している。
このような構成のカメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、対物レンズOLで集光され、撮像素子C上に結像されて被写体の像を形成する。撮像素子C上に結像した被写体の像は、当該撮像素子Cにより撮像されて、撮像素子Cで撮像された被写体の画像が観察物体Obである画像表示素子に表示される。撮影者は、アイポイントEPに眼を位置させることにより、接眼光学系ELを介して対物レンズOLにより形成される物体(被写体)の像を拡大観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、このとき撮像素子Cで撮像された画像、すなわち接眼光学系ELを介して観察される画像表示素子に表示された画像に相当する画像が、物体(被写体)の画像として不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者はカメラ1による物体(被写体)の撮影を行うことができる。
以上のようなカメラ1によれば、接眼光学系ELとして上記第1実施例に係る接眼レンズを備えることにより、高倍率であり、小型で高い光学性能の接眼光学系を有するカメラを実現することができる。なお、上記第2〜第5実施例に係る接眼レンズを搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有するタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、カメラ本体に着脱可能なファインダ装置の接眼光学系ELとして上記第1〜第5実施例に係る接眼レンズを搭載しても良い。このようなファインダ装置を取り付けたカメラも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
次に、本実施形態に係る接眼レンズの製造方法について説明する。図12は、本実施形態に係る接眼レンズの製造方法の概略を示す図である。
本実施形態に係る接眼レンズの製造方法は、観察物体を観察するための接眼レンズの製造方法であって、図12に示すように、以下の各ステップS1、S2を含むものである。
ステップS1:接眼レンズが、観察物体側から順に、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レンズとを有するように構成する。
ステップS2:以下の条件式(1)、(2)を満足するように構成する。
(1)0.8<f1/(−f2)<1.8
(2)0.22<H/fe<0.4
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
ステップS1:接眼レンズが、観察物体側から順に、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レンズとを有するように構成する。
ステップS2:以下の条件式(1)、(2)を満足するように構成する。
(1)0.8<f1/(−f2)<1.8
(2)0.22<H/fe<0.4
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離
斯かる本実施形態の接眼レンズの製造方法によれば、高倍率であり、小型で高い光学性能を有する接眼レンズを実現できる。特に画像表示素子に表示された像を観察するための電子ビューファインダに用いることに適した接眼レンズを実現することができる。
L1 第1レンズ
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
Op 観察物体
EP アイポイント
1 カメラ
OL 対物レンズ
C 撮像素子
EVF 電子ビューファインダ
EL 接眼光学系
L2 第2レンズ
L3 第3レンズ
L4 第4レンズ
Op 観察物体
EP アイポイント
1 カメラ
OL 対物レンズ
C 撮像素子
EVF 電子ビューファインダ
EL 接眼光学系
Claims (12)
- 観察物体側から順に、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レンズとにより実質的に4個のレンズからなり、
以下の条件式を満足する接眼レンズ。
0.8<f1/(−f2)≦1.09699
0.22<H/fe<0.35
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離 - 観察物体側から順に、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レンズとにより実質的に4個のレンズからなり、
以下の条件式を満足する接眼レンズ。
0.8<f1/(−f2)≦1.03064
0.22<H/fe<0.4
0.4<(−f2)/fe<0.84
ただし、
f1:前記第1レンズの焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離
H:前記観察物体の高さ
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離 - 以下の条件式を満足する請求項1に記載の接眼レンズ。
0.4<(−f2)/fe<1.0
ただし、
f2:前記第2レンズの焦点距離
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離 - 以下の条件式を満足する請求項1から3の何れか一項に記載の接眼レンズ。
0.97<f34/(−f2)<1.5
ただし、
f34:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記第3レンズと前記第4レンズとの合成焦点距離
f2:前記第2レンズの焦点距離 - 以下の条件式を満足する請求項1から4の何れか一項に記載の接眼レンズ。
0.50<ΣD/fe<1.24
ただし、
ΣD:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの最も観察物体側のレンズ面から最もアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離 - 以下の条件式を満足する請求項1から5の何れか一項に記載の接眼レンズ。
−1.30<(R1b+R1a)/(R1b−R1a)<−0.15
ただし、
R1b:前記第1レンズのアイポイント側のレンズ面の曲率半径
R1a:前記第1レンズの観察物体側のレンズ面の曲率半径 - 以下の条件式を満足する請求項1から6の何れか一項に記載の接眼レンズ。
0.5<(R2b+R2a)/(R2b−R2a)<2.4
ただし、
R2b:前記第2レンズのアイポイント側のレンズ面の曲率半径
R2a:前記第2レンズの観察物体側のレンズ面の曲率半径 - 以下の条件式を満足する請求項1から7の何れか一項に記載の接眼レンズ。
0.3<ΣD12/fe<0.6
ただし、
ΣD12:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記第1レンズの観察物体側のレンズ面から前記第2レンズのアイポイント側のレンズ面までの光軸上の距離
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離 - 以下の条件式を満足する請求項1から8の何れか一項に記載の接眼レンズ。
0.05<D2/fe<0.20
ただし、
D2:前記第2レンズの光軸上の厚み
fe:前記接眼レンズの視度が−1[1/m]の時の前記接眼レンズの焦点距離 - 前記第2レンズは、アイポイント側に凸面を向けた負メニスカスレンズである請求項1から9の何れか一項に記載の接眼レンズ。
- 前記第3レンズは、アイポイント側に凸面を向けた正メニスカスレンズである請求項1から10の何れか一項に記載の接眼レンズ。
- 請求項1から11の何れか一項に記載の接眼レンズを有する光学機器。
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