JP5823528B2 - 接眼光学系 - Google Patents

Description

本発明は、表示画面に表示された画像を観察するために用いられる接眼光学系に関するものである。

従来より、表示画面に表示された画像を拡大して肉眼で観察するための、ビデオカメラ等に用いられるビューファインダーが知られている。このようなビューファインダーには、液晶表示画面を拡大観察するための接眼光学系が用いられている。近年、デジタルカメラにおいても同様のビューファインダー（エレクトリック・ビューファインダー（Electronic View Finder；EVF）ともいう）を用いるものが増えている。

そのようなエレクトリック・ビューファインダーに用いることができる３枚玉の接眼光学系として、特許文献１から４に記載の接眼光学系等が提案されている。

特開２００２−４８９８５号公報 特開２００７−２６４１７９号公報 特開２０１０−１７５７９５号公報 特開２０１０−２６６７７６号公報

ところで、表示画面を高画素化（例えば、高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）相当）に対応させるためには、所定数の画素を収容できるように表示画面のサイズを拡大すること（例えば、表示画面の対角寸法を１２ｍｍ程度にすること）が必要となる。また、高画素化された表示画面の観察に用いられる接眼光学系には、この接眼光学系に生じる諸収差をより小さくすることが求められる。さらに、装置サイズを小型化するために、表示画面から、最も観察側に配されたレンズ面までの光軸上における距離（実長）であるレンズ全長を短縮することが求められている。

しかしながら、特許文献１の実施例４に記載の接眼光学系は、大きな表示画面サイズに対応してはいるが像面湾曲の発生が十分には抑えられていないため、高画素の表示画面の観察に適用可能な光学性能を有するものとは言えない。一方、上記実施例４以外の接眼光学系は、小さな表示画面の観察に適用しようとするものであり、高画素化された大きな表示画面の観察に適用できるものではない。

また、特許文献２に記載の接眼光学系は、高画素化された大きな表示画面の観察に適用可能な性能を有してはいるが、レンズ全長が大きすぎるため、装置サイズの小型化に対応できるものではない。

また、特許文献３に記載の接眼光学系は、視野角がやや狭いという欠点がある。

さらに、特許文献４に記載の接眼光学系は、特許文献３に記載の接眼光学系よりも、さらに視野角が狭く、かつレンズ全長が大きくなっている。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、諸収差を抑えつつ、視野角を広くするとともに小型化することができる接眼光学系を提供することを目的とするものである。

本発明の接眼光学系は、物体側から順に、物体側とは反対側の観察側（アイポイント側）のレンズ面が凸面をなす正の屈折力を有する第１レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなし負の屈折力を有する第２レンズ、物体側のレンズ面の曲率半径よりも観察側のレンズ面の曲率半径の方が小さくなるように形成された正の屈折力を有する第３レンズからなり、第１レンズ、第２レンズ、および第３レンズは、いずれもが単レンズで構成されたものであり、条件式（１）：０．９＜ｆ１／ｆ３＜５．０、条件式（２）：１０．０＜ＴＬ＜１７．０、条件式（３）：１５．０＜ｆ＜２５．０を同時に満足することを特徴とするものである。ただし、ｆ１を第１レンズの焦点距離、ｆ３を第３レンズの焦点距離、ｆをレンズ全系の焦点距離、ＴＬを第１レンズの物体側のレンズ面から第３レンズの観察側のレンズ面までの光軸上における距離とする。

前記接眼光学系は、条件式（１′）：１．０＜ｆ１／ｆ３＜２．０を満足することが望ましい。

前記接眼光学系は、条件式（４）：３０．０°＜２ωを満足することが望ましい。ただし、２ωを最大視野角（単位は度（deg））とする。

なお、この最大視野角は、視野角が最も大きくなる方向におけるこの視野角の全画角を示すものである。例えば、この接眼光学系の観察対象となる領域が四角形状をなす場合には、この四角形状領域の対角方向の視野角が最大視野角となる。

前記接眼光学系は、条件式（５）：０．５＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５―ｒ６）＜１．１を満足することが望ましく、条件式（５′）：０．６＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５―ｒ６）＜０．９を満足することがより望ましい。ただし、ｒ５を第３レンズの物体側のレンズ面の曲率半径、ｒ６を第３レンズの観察側のレンズ面の曲率半径とする。

なお、曲率半径は正負の符号付きの曲率半径であり、物体側に凸の場合を正、観察側に凸の場合を負とする。

前記第３レンズの観察側のレンズ面は、第３レンズを通る光軸から光軸直交方向へ離れるほど正の屈折力が弱まるように形成された非球面形状をなすものとすることが望ましい。

前記接眼光学系は、条件式（６）：−６．０＜（ｒ３＋ｒ４）／（ｒ３−ｒ４）＜−２．３を満足することが望ましく、条件式（６′）：−５．０＜（ｒ３＋ｒ４）／（ｒ３−ｒ４）＜−３．０を満足することがより望ましい。ただし、ｒ３を第２レンズの物体側のレンズ面の曲率半径、ｒ４を第２レンズの観察側のレンズ面の曲率半径とする。

前記接眼光学系は、条件式（７）：１．８０＜Ｎ２を満足することが望ましく、条件式（７′）：１．９０＜Ｎ２を満足することがより望ましい。ただし、Ｎ２を第２レンズを構成するレンズ材料の屈折率とする。

本発明のビューファインダは、前記接眼光学系を備えたものとすることができる。

前記ビューファインダは、エレクトリック・ビューファインダとすることができる。

前記ビューファインダはデジタルカメラに備えられたものとすることができる。

前記接眼光学系は、実質的に３枚のレンズからなるものである。ここで「実質的にｎ枚のレンズからなるもの」とは、ｎ枚のレンズ以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、絞りやカバーガラスやフィルター等レンズ以外の光学要素、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、手振れ補正機構等の機構部分、等を持つものである。

また、接眼光学系のアイポイントは、接眼光学系を通して観察対象とする物点を観察するときに、眼を配置する光軸上における位置（レンズ設計上の位置）である。

接眼光学系を構成するレンズ面に非球面を用いる場合には、非球面の凹凸、非球面の屈折力の正負、および非球面の曲率半径の正負を、この非球面の近軸領域における凹凸、屈折力の正負、および曲率半径の正負によって規定するものとする。

本発明の接眼光学系によれば、物体側から順に、観察側のレンズ面が凸面をなす正の屈折力を有する第１レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす負の屈折力を有する第２レンズ、物体側のレンズ面の曲率半径よりも観察側のレンズ面の曲率半径の方が小さくなるように形成された正の屈折力を有する第３レンズからなり、第１レンズ、第２レンズ、および第３レンズを、いずれも単レンズで構成されたものとし、さらに、条件式（１）：０．９＜ｆ１／ｆ３＜５．０、条件式（２）：１０．０＜ＴＬ＜１７．０、条件式（３）：１５．０＜ｆ＜２５．０を同時に満足するようにしたので、諸収差を抑えつつ、視野角を広くするとともに小型化することができる。

すなわち、上記本発明の接眼光学系によれば、諸収差を増大させることなく３枚のレンズの厚みの総和、および３枚の各レンズ間の空気間隔の総和を小さくすることができ、レンズ全長を短縮することができる。それにより、視度補正のためにレンズを移動させることができるスペースの確保、すなわち、例えば、物点（表示画面）から第１レンズの物体側面までの空気間隔（空間）の確保が容易となり、視度補正可能なレンズ設計をより容易に行うことができる。

これとともに、目視観察を行うために必要となる第３レンズの観察側のレンズ面からアイポイントまでの距離の確保も容易となるので、アイポイントの位置をより容易に適切な位置に定めることができる。上記のことにより、視野角が広く諸収差が抑えられたレンズ全長の短かい接眼光学系をより容易に実現することができる。それにより、例えば、高精細度テレビジョン（ＨＤＴＶ）相当の画素数を有する表示画面の観察に適用可能な光学性能を有する小型の接眼光学系をより容易に実現することができる。

なお、以後、視度補正のためにレンズを移動させることが可能な光軸上のスペース（空気間隔）を視度補正スペースともいう。

また、以後、第３レンズの観察側のレンズ面からアイポイントまでの距離（空気換算距離）をアイポイント距離ともいう。

上記条件式（１）は、第１レンズと第３レンズの焦点距離の比率の範囲を規定するものである。この条件式（１）の下限を下回るように接眼光学系を構成すると、アイポイント距離を所定量（例えば、２０ｍｍ程度）確保したままで諸収差（特に、球面収差と像面湾曲）を抑えることが困難となる。一方、条件式（１）の上限を上回るように接眼光学系を構成すると、屈折力の配分が第３レンズに偏りすぎてしまい、非点収差をはじめとする諸収差の悪化を招く。

また、条件式（２）は、第１レンズの物体側のレンズ面から第３レンズの観察側のレンズ面までの間隔の範囲を規定するものである。この条件式（２）の下限を下回ると各レンズの肉厚やレンズ間の空気間隔を十分に取れなくなり、像面湾曲を補正しきれなくなる。条件式（２）の上限を上回ると、光学性能を維持したまま所定の視度補正スペースを確保することが難しくなる。

条件式（３）は、レンズ全系の焦点距離の範囲を規定するものである。条件式（３）の下限を下回ると、接眼光学系の倍率が高くなり過ぎて、観察面やカバーガラス等に付着したゴミが見えやすくなるので好ましくない。また、同じ瞳径を保ったままで焦点距離を短くすると、レンズ全系のＦナンバー（ＦＮｏ．）が小さく（明るく）なり、球面収差の補正が困難となる。条件式（３）の上限を上回ると、接眼光学系の倍率が低くなり過ぎてしまい、広い視野角を維持するためには大きな表示画面が必要となるため、レンズ全長が増大するとともに、装置コストも高くなる。

本発明の実施の形態による接眼光学系の概略構成を示す断面図 本発明の実施例１の接眼光学系の概略構成を示す断面図 本発明の実施例２の接眼光学系の概略構成を示す断面図 本発明の実施例３の接眼光学系の概略構成を示す断面図 本発明の実施例４の接眼光学系の概略構成を示す断面図 本発明の実施例１の接眼光学系の諸収差を示す収差図 本発明の実施例２の接眼光学系の諸収差を示す収差図 本発明の実施例３の接眼光学系の諸収差を示す収差図 本発明の実施例４の接眼光学系の諸収差を示す収差図

以下、本発明の接眼光学系について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の接眼光学系を備えたエレクトリック・ビューファインダーの概略構成を示す断面図である。なお、図１中の矢印Ｘ、Ｙ、Ｚは、互いに直交する３方向を示すものであり、矢印Ｚ方向は光軸Ｚ１と同方向を示している。

図１に示すエレクトリック・ビューファインダー３００は、画像表示部２１０と接眼光学系１００とを備え、画像表示部２１０の表示画面２１０Ｍに表示された画像を拡大して肉眼で観察するために用いられるものである。

このエレクトリック・ビューファインダー３００は、例えばデジタルカメラに用いられるものであり、図示のように、接眼光学系１００の物体側（図中矢印−Ｚの側）に画像表示部２１０が配置され、この接眼光学系１００の観察側（図中矢印＋Ｚの側）には、上記画像表示部２１０の表示画面２１０Ｍに表示された画像をその接眼光学系１００を通して観察するときのアイポイントＥＰが位置するように構成されている。

このアイポイントＥＰは、接眼光学系１００を通して表示画面２１０Ｍ上に形成された画像を目視観察するときに眼を配置する位置である。なお、画像表示部２１０には、液晶表示装置等を採用することができる。

接眼光学系１００は、物体側から順に、物体側とは反対の観察側（アイポイント側）のレンズ面Ｓ１ｋが凸面をなす正の屈折力を有する第１レンズＬ１、物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす負の屈折力を有する第２レンズＬ２、物体側のレンズ面Ｓ３ｂの曲率半径の絶対値よりも観察側のレンズ面Ｓ３ｋの曲率半径の絶対値の方が小さくなるように形成された正の屈折力を有する第３レンズＬ３からなり、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３は、いずれもが単レンズで構成されている。

さらに、この接眼光学系１００は、条件式（１）：０．９＜ｆ１／ｆ３＜５．０、条件式（２）：１０．０＜ＴＬ＜１７．０、条件式（３）：１５．０＜ｆ＜２５．０を同時に満足するものである。ただし、ｆ１を第１レンズの焦点距離、ｆ３を第３レンズの焦点距離、ｆをレンズ全系の焦点距離、ＴＬを第１レンズＬ１の物体側のレンズ面Ｓ１ｂから第３レンズＬ３の観察側のレンズ面Ｓ３ｋまでの光軸Ｚ１上における距離とする。

なお、接眼光学系１００は、画像表示部２１０の表示画面２１０Ｍに密着配置された平行平面板ＬＬであるカバーガラスやフィルタ等を有するものとしてもよい。図１には、平行平面板ＬＬの物体側の面ＳＬｂが、表示画面２１０Ｍ上に密着配置されている状態を示している。

また、接眼光学系１００は、条件式（４）：３０．０°＜２ωを満足するように構成されたものとすることができる。ただし、２ωを視野角（全画角；単位は度（deg））とする。

この条件式（４）は、視野角の範囲を規定するものであり、この条件式（４）を満足することにより広い視野を得ることができる。

また、この接眼光学系１００は、条件式（５）：０．５＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５―ｒ６）＜１．１を満足するように構成されたものとすることができ、条件式（５′）：０．６＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５―ｒ６）＜０．９を満足するように構成されたものとすることがより望ましい。ただし、ｒ５を第３レンズＬ３の物体側のレンズ面Ｓ３ｂの曲率半径、ｒ６を第３レンズＬ３の観察側のレンズ面Ｓ３ｋの曲率半径とする。なお、この曲率半径は、正負の符号付きの曲率半径であり、物体側（図中矢印-Ｚ方向側）に凸の場合を正、観察側（図中矢印＋Ｚ方向側）に凸の場合を負としている。

この条件式（５）は、第３レンズＬ３の形状を規定するものである。条件式（５）の下限を下回ると、第３レンズＬ３の主点が物体側に移動してしまい、アイポイント距離ＥＰＬ（第３レンズＬ３の観察側のレンズ面Ｓ３ｋからアイポイントＥＰまでの光軸Ｚ１上における距離）を十分に確保した状態で諸収差を小さく抑えることが困難になる。また、条件式（５）の上限を上回ると、第３レンズＬ３の観察側のレンズ面Ｓ３ｋのパワーが強くなり過ぎてしまい非点収差や球面収差の悪化を招く。

また、接眼光学系１００は、条件式（６）：−６．０＜（ｒ３＋ｒ４）／（ｒ３−ｒ４）＜−２．３を満足するものとすることができ、条件式（６′）：−５．０＜（ｒ３＋ｒ４）／（ｒ３−ｒ４）＜−３．０を満足するものとすることがより望ましい。ただし、ｒ３を第２レンズＬ２の物体側のレンズ面Ｓ２ｂの曲率半径、ｒ４を第２レンズＬ２の観察側のレンズ面Ｓ２ｋの曲率半径とする。

この条件式（６）は、第２レンズＬ２の形状を規定するものである。条件式（６）の下限を下回ると、第２レンズＬ２の物体側のレンズ面Ｓ２ｂのパワーが強くなり過ぎてしまい球面収差の悪化を招く。条件式（６）の上限を上回ると、広い視野角、および長いアイポイント距離ＥＰＬを確保した状態で諸収差を小さく抑えることが困難となる。

また、接眼光学系１００は、条件式（７）：１．８０＜Ｎ２を満足することが望ましく、条件式（７′）：１．９０＜Ｎ２を満足することがより望ましい。ただし、Ｎ２を第２レンズＬ２の構成材料の屈折率とする。

この条件式（７）は、第２レンズＬ２の屈折率を規定するものである。条件式（７）の下限を下回ると、像面湾曲、歪曲収差等の収差補正のため、第２レンズＬ２の物体側のレンズ面Ｓ２ｂの曲率半径を小さくすることが必要となる。しかしながら、そのようにすると第２レンズＬ２の厚みが大きくなり加工性が悪化するので製造コストが増大してしまう。

また、上記接眼光学系１００は、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２を両方共に両面球面のガラスレンズで構成することがより望ましい。これにより、予め定められた正しい位置（正規の瞳位置）から外れた位置で目視観察したときに見える画像（接眼光学系１００を通して見える表示画面２１０Ｍに表示された画像）の劣化を、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２に非球面レンズを用いた場合に比して小さくすることが出来る。

また、プラスチックレンズのレンズ面精度はガラスレンズのレンズ面精度よりも劣るので、第１レンズＬ１と第２レンズＬ２にプラスチックレンズを用いた場合よりもガラスレンズを用いた場合の方が、上記目視観察したときに見える画像のコントラストの低下を防ぐことが出来る。

さらに、第３レンズＬ３の観察側のレンズ面Ｓ３ｋは、この第３レンズＬ３を通る光軸Ｚ１から光軸直交方向（例えば、図中矢印Ｘ方向やＹ方向）へ離れるほど正の屈折力が弱まるように形成された非球面形状をなすものとすることができる。すなわち、本発明の接眼光学系１００のレンズ構成によると、第３レンズＬ３の観察側のレンズ面Ｓ３ｋは、第３レンズＬ３の物体側のレンズ面Ｓ３ｂよりも小さな曲率半径（強いパワー）を持つことになるが、この強いパワーを持つレンズ面Ｓ３ｋを上記のような非球面形状とすることにより、この接眼光学系１００を通して生じる球面収差や非点数差を良好に補正することが出来る。

なお、図１において、表示画面２１０Ｍから、最も観察側に配されたレンズ面である第３レンズＬ３の観察側のレンズ面Ｓ３ｋまでの光軸Ｚ１上の長さ（実長）がレンズ全長ＬＥＺである。

また、平行平面板ＬＬが配置されていない時には、第１レンズＬ１の物体側のレンズ面Ｓ１ｂと表示画面２１０Ｍとの空気間隔が視度補正スペースＳＨに対応し、平行平面板ＬＬが配置されている時には、第１レンズＬ１の物体側のレンズ面Ｓ１ｂと平行平面板ＬＬの観察側の面ＳＬｋとの空気間隔が視度補正スペース（ＳＨ）に対応する。

これらの視度補正スペースＳＨは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、および第３レンズＬ３の互いの位置関係を変更することなく、それらをまとめて光軸Ｚ１方向に移動させて視度補正するときに使用可能なスペースである。

次に、本発明による接眼光学系の具体的な数値データを示す実施例１〜４について、図２〜５、図６〜９、表１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、・・・４Ａ、４Ｂ、４Ｃを参照し、まとめて説明する。なお、上述の接眼光学系１００を示す図１中の符号と一致する図２から５中の符号は互に対応する構成要素を示している。

＜実施例１＞
図２は、実施例１の接眼光学系の概略構成を示す断面図である。

また、下記の表１Ａは、実施例１の接眼光学系に関するレンズデータを示すものである。表１Ａに示すレンズデータにおいて、面番号ｉは最も物体側に配置された面を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）の面Ｓｉの面番号を示す。なお、表１Ａのレンズデータにはパワーを持たない光学要素ＬＬや画像表示部２１０の表示画面２１０Ｍも含めて面番号を付している。より具体的には、実施例１、および後述する実施例３、４では、光学要素ＬＬの物体側の面が表示画面２１０Ｍに一致している。なお、後述する実施例２では、光学要素ＬＬが配置されていない。

表１Ａ中の記号Ｒｉはｉ番目（ｉ＝１、２、３、・・・）の面の曲率半径を示し、記号Ｄｉはｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）番目の面とｉ＋１番目の面との光軸Ｚ１上の面間隔を示す。記号Ｒｉおよび記号Ｄｉは、レンズ面等を示す記号Ｓｉ（ｉ＝１、２、３、・・・）と番号が対応している。

また、表１Ａ中の記号Ｎｄｊは最も物体側の光学要素を１番目として像側に向かうに従い順次増加するｊ番目（ｊ＝１、２、３、…）の光学要素のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、νｄｊはｊ番目の光学要素のｄ線に対するアッベ数を示す。表１Ａにおいて、曲率半径および面間隔の単位はｍｍであり、曲率半径は物体側に凸の場合を正、像側に凸の場合を負としている。

なお、上記のような光学系は、一般にレンズ等の光学要素の寸法を比例拡大または比例縮小しても所定の性能を維持することが可能なため、上記レンズデータ全体を比例拡大または比例縮小した接眼光学系についても本発明に係る実施例とすることができる。

また、表１Ａのレンズデータでは、非球面に対して面番号に＊印を付しており、非球面の曲率半径Ｒｉの値は、近軸曲率半径の値を示している。

また、下記の表１Ｂに実施例１の接眼光学系を構成する非球面の形状を規定するための非球面係数を示す。すなわち、表１Ａにおいて面番号に＊印が付与されている非球面の非球面係数が表１Ｂに示されている。

なお、表１Ｂに記載されている非球面係数は、下記非球面式に適用して非球面形状が定められるように作成されたものである。

Ｚ＝Ｃ・ｈ²／｛１＋（１−Ｋ・Ｃ²・ｈ²）^１／２｝＋ΣＡｎ・ｈ^ｎ
ただし、
Ｚ：非球面の深さ（ｍｍ）
ｈ：光軸からレンズ面までの距離（高さ）（ｍｍ）
ＫＡ：２次曲面を表す非球面係数
Ｃ：近軸曲率＝１／Ｒ（１／ｍｍ）（Ｒ：近軸曲率半径（ｍｍ））
Ａｎ：第ｎ次（ｎは３以上の整数）の非球面係数

また、下記の表１Ｃは、実施例１の接眼光学系における上記条件式（１）〜（７）に関する値等を示すものであり、各数式や各変数記号に対応する値を示している。これらの値は、表１に示すレンズデータ等から求めることができる。

なお、変数記号ｆ１、ｆ２、ｆ３それぞれは第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３それぞれの焦点距離を示すものである。変数記号Ｙｔは表示画面２１０Ｍの半対角長（対角長の１／２の長さ）を、変数記号ＥＰＬは、アイポイント距離（第３レンズＬ３の観察側のレンズ面からアイポイントＥＰまでの距離）を示すものである。

表１Ｃから読み取れるように、この実施例１の接眼光学系は、上記条件式（１）〜（７）をいずれも満足するように構成されている。なお、実施例２〜４の接眼光学系も、条件式（１）〜（７）をいずれも満足するように構成されている。

図６に、実施例１の接眼光学系の収差図を示す。図６中の記号（ａ）で示す図が球面収差を、記号（ｂ）で示す図が非点収差を、記号（ｃ）で示す図がディストーションを表している。なお、記号（ａ）、（ｂ）で示す球面収差、非点収差の横軸はディオプター（diopter）を示すものであり、−１ディオプターが設計の基準位置となっている。

すなわち、実施例１の接眼光学系は、平行平面板ＬＬと第１レンズＬ１との空気間隔の変更（予め定められた視度補正スペースの範囲内での変更）により視度補正するものである。そして、上記表１Ａに示すレンズデータおよび図６に示す収差図は、この視度補正が−１ディオプターとなるように上記空気間隔（表１Ａのレンズデータにおける面番号２に対応する位置に記載されている面間隔）が定められたときのデータや収差を示すものである。

なお、図６（ａ）中には、ｇ線、ｄ線、Ｃ線に対応する波長を持つ各光に関する球面収差が示されている。図６（ａ）に示すように、像高に応じて各波長の光に生じる球面収差の変動は極僅かであり略一致している。より詳しくは、図６（ａ）において、ｇ線の球面収差を示す線、ｄ線の球面収差を示す線、およびＣ線の球面収差を示す線が紙面左側から右側に向かってこの順に並んでいるが、それらは略一致しているように見える。

なお、図６（ｂ）の非点収差を示す図の実線はサジタル方向の収差、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。

また、球面収差を示す図６（ａ）の上部に記載の「ψ＝３．５」は瞳径（半径）が３．５ｍｍであることを示し、その他の図６（ｂ）、（ｃ）の収差図の上部に記載の「２ω＝３２．７°」は視野角（全画角）が３２．７°であることを示している。

上記レンズデータ等から解るように、実施例１の接眼光学系は、視野角が広く諸収差が抑えられた小型の接眼光学系をなすものである。

上記実施例１の接眼光学系の構成を示す図２、収差を示す図６、レンズデータを示す表１Ａ、非球面係数を示す表１Ｂ、および条件式に関する表１Ｃの読取り方等は、後述する実施例２〜４についても同様なので、後述の実施例２〜４についてはそれらの説明は省略する。

＜実施例２＞
図３は、実施例２の接眼光学系の概略構成を示す断面図である。また、図７は、この実施例２の接眼光学系の諸収差を示す図である。

また、下記表２Ａには実施例２の接眼光学系のレンズデータを、表２Ｂには非球面係数を、表２Ｃには条件式に関する値を示す。

この実施例２の接眼光学系も、上記条件式（１）から（７）をいずれも満足するように構成されている。

また、この実施例２の接眼光学系は、平行平面板ＬＬを備えておらず、表示画面２１０Ｍと第１レンズＬ１との空気間隔の変更により視度補正するものである。

上記表２Ａに示すレンズデータおよび図７に示す収差図は、この視度補正が−１ディオプターとなるように上記空気間隔（表２Ａのレンズデータにおける面番号１に対応する位置に記載されている面間隔）が定められたときのデータや収差を示すものである。

上記レンズデータ等から解るように、実施例２の接眼光学系も、視野角が広く諸収差が抑えられた小型の接眼光学系をなすものである。

＜実施例３＞
図４は、実施例３の接眼光学系の概略構成を示す断面図である。また、図８は、この実施例３の接眼光学系の諸収差を示す図である。

また、下記表３Ａには実施例３の接眼光学系のレンズデータを、表３Ｂには非球面係数を、表３Ｃには条件式に関する値を示す。

この実施例３の接眼光学系も、上記条件式（１）から（７）をいずれも満足するように構成されている。

また、この実施例３の接眼光学系は、平行平面板ＬＬを備えており、平行平面板ＬＬと第１レンズＬ１との空気間隔の変更により視度補正するものである。

上記表３Ａに示すレンズデータおよび図８に示す収差図は、この視度補正が−１ディオプターとなるように上記空気間隔（表３Ａのレンズデータにおける面番号２に対応する位置に記載されている面間隔）が定められたときのデータや収差を示すものである。

上記レンズデータ等から解るように、実施例３の接眼光学系も、視野角が広く諸収差が抑えられた小型の接眼光学系をなすものである。

＜実施例４＞
図５は、実施例４の接眼光学系の概略構成を示す断面図である。また、図９は、この実施例４の接眼光学系の諸収差を示す図である。

また、下記表４Ａには実施例４の接眼光学系のレンズデータを、表４Ｂには非球面係数を、表４Ｃには条件式に関する値を示す。

この実施例４の接眼光学系も、上記条件式（１）から（７）をいずれも満足するように構成されている。

また、この実施例４の接眼光学系は、平行平面板ＬＬを備えており、平行平面板ＬＬと第１レンズＬ１との空気間隔の変更により視度補正するものである。

上記表４Ａに示すレンズデータおよび図９に示す収差図は、この視度補正が−１ディオプターとなるように上記空気間隔（表４Ａのレンズデータにおける面番号２に対応する位置に記載されている面間隔）が定められたときのデータや収差を示すものである。

上記レンズデータ等から解るように、実施例４の接眼光学系も、視野角が広く諸収差が抑えられた小型の接眼光学系をなすものである。

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズ要素の曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数等の値は、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。

Claims (9)

1. 物体側から順に、観察側のレンズ面が凸面をなす正の屈折力を有する第１レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状をなす負の屈折力を有する第２レンズ、物体側のレンズ面の曲率半径よりも観察側のレンズ面の曲率半径の方が小さい正の屈折力を有する第３レンズからなり、
   前記第１レンズ、第２レンズ、および第３レンズは、いずれもが単レンズで構成されたものであり、
   以下の条件式（１）、（２）、（３）、（７）を同時に満足することを特徴とする接眼光学系。
   ０．９＜ｆ１／ｆ３＜５．０ ・・・（１）
   １０．０＜ＴＬ＜１７．０ ・・・（２）
   １５．０＜ｆ＜２５．０ ・・・（３）
   １．８０＜Ｎ２ ・・・（７）
   ただし、
   ｆ１：第１レンズの焦点距離
   ｆ３：第３レンズの焦点距離
   ｆ：レンズ全系の焦点距離
   ＴＬ：第１レンズの物体側のレンズ面から第３レンズの観察側のレンズ面までの光軸上における距離
   Ｎ２：第２レンズの屈折率
2. 以下の条件式（１′）を満足することを特徴とする請求項１記載の接眼光学系。
   １．０＜ｆ１／ｆ３＜２．０ ・・・（１′）
3. 以下の条件式（４）を満足することを特徴とする請求項１または２記載の接眼光学系。
   ３０．０°＜２ω ・・・（４）
   ただし、
   ２ω：最大視野角（全画角）
4. 以下の条件式（５）を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の接眼光学系。
   ０．５＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５―ｒ６）＜１．１ ・・・（５）
   ただし、
   ｒ５：第３レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
   ｒ６：第３レンズの観察側のレンズ面の曲率半径
5. 以下の条件式（５′）を満足することを特徴とする請求項４記載の接眼光学系。
   ０．６＜（ｒ５＋ｒ６）／（ｒ５―ｒ６）＜０．９ ・・・（５′）
6. 前記第３レンズの観察側のレンズ面が、前記第３レンズを通る光軸から光軸直交方向へ離れるほど正の屈折力が弱まる非球面形状をなすものであることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項記載の接眼光学系。
7. 以下の条件式（６）を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項記載の接眼光学系。
   −６．０＜（ｒ３＋ｒ４）／（ｒ３−ｒ４）＜−２．３ ・・・（６）
   ただし、
   ｒ３：第２レンズの物体側のレンズ面の曲率半径
   ｒ４：第２レンズの観察側のレンズ面の曲率半径
8. 以下の条件式（６′）を満足することを特徴とする請求項７記載の接眼光学系。
   −５．０＜（ｒ３＋ｒ４）／（ｒ３−ｒ４）＜−３．０ ・・・（６′）
9. 以下の条件式（７′）を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項記載の接眼光学系。
   １．９０＜Ｎ２ ・・・（７′）

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