JP5775418B2 - 接眼レンズ系およびビューファインダおよび画像観察装置および画像撮影装置 - Google Patents
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Description
このようなデジタルスコープにおいても、画像表示素子に表示された画像を、接眼レンズ系により拡大虚像として結像させ、この拡大虚像を肉眼で観察する構成のものが多く、
これも「ビューファインダ」である。
このような視度補正機能を持つものが特許文献1に開示されているが、補正範囲が十分であるとは言い難い。
即ち、画像表示素子側から眼球側へ向かって順に、正の屈折力の第1群、負の屈折力の第2群、正の屈折力の第3群、正の屈折力の第4群を配してなる。
第1群は、画像表示素子側に凹面を向けた正メニスカスレンズにより構成される。
第2群は、1枚の負レンズもしくは「負レンズと正レンズの2枚のレンズ」により構成される。
第3群は、1枚の正レンズにより構成される。
第4群は、1枚の正レンズもしくは「負レンズと正レンズの2枚のレンズ」により構成される。
そして、画像表示素子側がテレセントリックで、第4群の最も眼球側のレンズ面から眼球までの距離であるアイレリーフ:IRが、
(1) 23.4mm≦IR≦31.0mm
の範囲にある。
(2) 2.04<L/f<3.67
を満足する。
(3) 0.70<f1/f<2.47
(4) −2.65<f2/f<−0.33
(5) 0.70<f3/f<3.78
(6) 1.55<f4/f<7.54
を満足することが好ましい(請求項2)。
(7) −3.85<Dpt<2.2
の範囲で補正する視度補正機能を有する。
このような微小な画素で構成される表示画像を適切に結像できるためには、空間周波数(lp/mm)=1/((1画素)×2)を解像できる解像度を持つことが理想であるが、人間の目は「観察画像の収差補正を行なう能力」を有しており、上記空間周波数として上記の1/2(=1/((1画素)×2×2)を解像できれば十分である。
図1〜図5は、この順序で実施例1〜5に対応する。
図1〜図5において図の左方が「物体側」すなわち画像表示素子側であり、右側が観察者の眼球側である。煩雑を避けるため、図1〜図5において符号を共通化する。
図1に、実施例1の接眼レンズ系のレンズ構成を示す。
実施例1の接眼レンズ系は、物体側、即ち、符号1で示す画像表示素子側から、レンズ2〜レンズ7の「6枚のレンズ」を配して構成されている。
全系の焦点距離を「e線」について「f」とし、第1群〜第4群の焦点距離を「g線」について「fg1〜fg4」とする。以下の実施例についても同様である。
f=20.83mmである。
実施例1の接眼レンズ系は、第1群〜第4群を一体として光軸方向へ変位させることにより「視度補正」を行なうようになっている。
図2に、実施例2の接眼レンズ系のレンズ構成を示す。
実施例2の接眼レンズ系は、物体側、即ち、符号1で示す画像表示素子側から、レンズ2〜レンズ7の「6枚のレンズ」を配して構成されている。
f=20.83mmである。
実施例2の接眼レンズ系は、第1群〜第4群を一体として光軸方向へ変位させることにより「視度補正」を行なうようになっている。
図3に、実施例3の接眼レンズ系のレンズ構成を示す。
実施例3の接眼レンズ系は、物体側、即ち、符号1で示す画像表示素子側から、レンズ2〜レンズ7の「6枚のレンズ」を配して構成されている。
f=20.83mmである。
実施例3の接眼レンズ系は、第1群〜第4群を一体として光軸方向へ変位させることにより「視度補正」を行なうようになっている。
図4に、実施例4の接眼レンズ系のレンズ構成を示す。
実施例4の接眼レンズ系は、物体側、即ち、符号1で示す画像表示素子側から、レンズ2〜レンズ6の「5枚のレンズ」を配して構成されている。
f=20.83mmである。
実施例4の接眼レンズ系は、第1群〜第4群を一体として光軸方向へ変位させることにより「視度補正」を行なうようになっている。
図5に、実施例5の接眼レンズ系のレンズ構成を示す。
実施例5の接眼レンズ系は、物体側、即ち、符号1で示す画像表示素子側から、レンズ2〜レンズ5の「4枚のレンズ」を配して構成されている。
f=25.00mmである。
実施例5の接眼レンズ系は、第1群〜第4群を一体として光軸方向へ変位させることにより「視度補正」を行なうようになっている。
上段の収差図における右側の図は、球面収差(LONGITUDINAL SHERICAL ABER)、中央の図は像面湾曲(ASTIGMATIC FIELD CURVES)、右側の図は歪曲収差(DISTORTION)を示す。
図8に、実施例3の収差図を図5に倣って示す。
図9に、実施例4の収差図を図5に倣って示す。
図10に、実施例5の収差図を図5に倣って示す。
全実施例の収差図において、球面収差の図における縦軸の上限値は「1」、横軸の両端の値は「±0.5」、像面湾曲の図における縦軸の上限値は「6.33」、横軸の両端の値は「±0.5」、歪曲収差の図における縦軸の上限値は「6.33」、横軸の両端の値は「±5」である。また、コマ収差の図における縦軸の両端の値は「±0.05」である。
この画像撮影装置はデジタル双眼鏡であって、結像レンズ系30にビューファインダ10が設けられている。
結像レンズ系30の右目・左眼に対応する結像レンズよる撮影画像が、対応する画像表示素子12R、12Lに表示され、これらを、対応する接眼レンズ系11R、11Lにより拡大虚像として結像させ、観察するように構成されている。
2〜7 レンズ
Claims (5)
- 画像表示素子に表示された2次元画像を、虚像として拡大結像する接眼レンズ系であって、上記画像表示素子側から眼球側へ向かって順に、正の屈折力の第1群、負の屈折力の第2群、正の屈折力の第3群、正の屈折力の第4群を配してなり、
第1群は、画像表示素子側に凹面を向けた正メニスカスレンズにより構成され、
第2群は、1枚の負レンズもしくは、負レンズと正レンズの2枚のレンズにより構成され、
第3群は、1枚の正レンズにより構成され、
第4群は、1枚の正レンズもしくは、負レンズと正レンズの2枚のレンズにより構成され、
上記画像表示素子側がテレセントリックで、第4群の最も眼球側のレンズ面から眼球までの距離であるアイレリーフ:IRが、
(1) 23.4mm≦IR≦31.0mm
の範囲にあり、
全系の焦点距離:f(>0)、上記画像表示素子から眼球までの距離:Lが、条件:
(2) 2.04<L/f<3.67
を満足し、且つ、
第1群ないし第4群が一体として光軸方向に移動可能であり、
第1群〜第4群の一体的な移動により、視度:Dptを、
(7) −3.85<Dpt<2.2
の範囲で補正する視度補正機能を有することを特徴とする接眼レンズ系。 - 請求項1記載の接眼レンズ系において、
全系の焦点距離:f、第1群の焦点距離:f1(>0)、第2群の焦点距離:f2(<0)、第3群の焦点距離:f3(>0)、第4群の焦点距離:f4(>0)が、条件:
(3) 0.70<f1/f<2.47
(4) −2.65<f2/f<−0.33
(5) 0.70<f3/f<3.78
(6) 1.55<f4/f<7.54
を満足することを特徴とする接眼レンズ系。 - 請求項1または2の任意の1に記載の接眼レンズ系を用いるビューファインダ。
- 請求項3記載のビューファインダを有する画像撮影装置。
- 請求項3記載のビューファインダを有する画像観察装置。
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