JP7059026B2 - Eyepiece optical system and observation device and imaging device having it - Google Patents
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Description
本発明は、接眼光学系及びそれを有する観察装置、撮像装置に関する。 The present invention relates to an eyepiece optical system, an observation device having the same, and an image pickup device.
従来、液晶パネルなど画像表示素子に表示された画像を観察するため、複数枚のレンズよりなる接眼光学系を用いた観察装置が知られている。これに用いる接眼光学系は視認性を高めるため、観察視野が十分に大きく(高倍率化)、アイレリーフが長く、諸収差が良好に補正されている高い光学性能を有すること等が求められている。更に、カメラなどの撮像装置は小型化され、これらの撮像装置に用いる観察装置は、画像表示素子の画像表示面の対角長が20mm以下の比較的小型な画像表示素子を用いることが求められている。 Conventionally, in order to observe an image displayed on an image display element such as a liquid crystal panel, an observation device using an eyepiece optical system including a plurality of lenses is known. In order to improve visibility, the eyepiece optical system used for this purpose is required to have a sufficiently large observation field (high magnification), a long eye relief, and high optical performance in which various aberrations are well corrected. There is. Further, image pickup devices such as cameras have been miniaturized, and the observation device used for these image pickup devices is required to use a relatively small image display element having a diagonal length of 20 mm or less on the image display surface of the image display element. ing.
従来、これらの要求を満足する観察装置に好適な接眼光学系が種々と提案されている(特許文献1乃至3)。特許文献1乃至3では、物体側(画像表示素子側)より射出側(観察者側)に向かって、順に配置された正の屈折力の第1レンズ、負の屈折力の第2レンズ、正の屈折力の第3レンズによって構成された接眼光学系を開示している。 Conventionally, various eyepiece optical systems suitable for an observation device satisfying these requirements have been proposed (Patent Documents 1 to 3). In Patent Documents 1 to 3, a first lens having a positive refractive power, a second lens having a negative refractive power, and a positive lens arranged in order from the object side (image display element side) toward the emission side (observer side). Disclosed is an eyepiece optical system composed of a third lens having a refractive power of.
観察装置に用いられる接眼光学系において、観察倍率が高く(観察視野角が大きく)、しかもアイレリーフを長く確保しつつ良好な光学性能を得るには、接眼光学系のレンズ構成及び各レンズの屈折力等を適切に設定することが重要になってくる。この他、小型の画像表示面を有する画像表示素子を用いるときは、画像表示面の大きさに対する接眼光学系の屈折力の比等を適切に設定することが重要になってくる。 In the eyepiece optical system used for the observation device, in order to obtain good optical performance while maintaining a high observation magnification (large observation viewing angle) and long eye relief, the lens configuration of the eyepiece optical system and the refraction of each lens are required. It is important to set the force appropriately. In addition, when using an image display element having a small image display surface, it is important to appropriately set the ratio of the refractive power of the eyepiece optical system to the size of the image display surface.
例えば、前述した3つのレンズよりなる接眼光学系において、全系の焦点距離と比較して第3レンズの焦点距離が長いと、観察視野角を大きくするのが困難になる。また第1レンズの焦点距離と比較して第2レンズの焦点距離が長いと、一定以上の高視野角を得るのが困難になる。また全系の小型化を図るために、高屈折材料よりレンズを構成すると各レンズの製造が難しくなってくる等の傾向がある。 For example, in the above-mentioned eyepiece optical system including three lenses, if the focal length of the third lens is longer than the focal length of the entire system, it becomes difficult to increase the observation viewing angle. Further, if the focal length of the second lens is longer than the focal length of the first lens, it becomes difficult to obtain a high viewing angle above a certain level. Further, in order to reduce the size of the entire system, if the lens is constructed from a high refraction material, it tends to be difficult to manufacture each lens.
本発明は、アイレリーフが長く、広視野角かつ全系が小型であり、高い光学性能を有する接眼光学系及びそれを有する観察装置、撮像装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide an eyepiece optical system having a long eye relief, a wide viewing angle, a small overall system, and high optical performance, and an observation device and an imaging device having the same.
本発明の接眼光学系は、画像表示面に表示された画像を観察するための接眼光学系であって、
前記画像表示面から観察側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ、負の屈折力の第2レンズ、正の屈折力の第3レンズより構成され、
前記第1レンズと前記第2レンズと前記第3レンズの各材料の屈折率の平均値をnd-ave、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記接眼光学系の焦点距離をfとするとき、
1.624≦nd-ave<1.699
-0.93<f2/f3<-0.50
0.73<f3/f<1.10
なる条件式を満たすことを特徴としている。
The eyepiece optical system of the present invention is an eyepiece optical system for observing an image displayed on an image display surface.
It is composed of a first lens having a positive refractive power, a second lens having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power, which are arranged in order from the image display surface to the observation side.
The average value of the refractive index of each material of the first lens, the second lens, and the third lens is nd-ave, the focal length of the second lens is f2, the focal length of the third lens is f3, and the eyepiece. When the focal length of the optical system is f,
1.624 ≤ nd-ave <1.699
-0.93 <f2 / f3 <-0.50
0.73 <f3 / f <1.10
It is characterized by satisfying the conditional expression.
本発明によれば、アイレリーフが長く、広視野角かつ全系が小型であり、高い光学性能を有する接眼光学系及びそれを有する観察装置、撮像装置が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an eyepiece optical system having a long eye relief, a wide viewing angle, a small overall system, and high optical performance, and an observation device and an imaging device having the same.
以下、本発明の接眼光学系及びそれを有する観察装置、撮像装置等について添付の図面に基づいて説明する。本発明の接眼光学系は、画像表示面に表示された画像を観察するためのものであり、画像表示面側より観察側(アイポイント側)へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズG1、負の屈折力の第2レンズG2、正の屈折力の第3レンズG3から構成される。 Hereinafter, the eyepiece optical system of the present invention, an observation device having the same, an imaging device, and the like will be described with reference to the attached drawings. The eyepiece optical system of the present invention is for observing an image displayed on an image display surface, and is the first positive refractive power arranged in order from the image display surface side to the observation side (eye point side). It is composed of a lens G1, a second lens G2 having a negative refractive power, and a third lens G3 having a positive refractive power.
図1は、視度-1.0ディオプター(基準状態)における、実施例1の接眼光学系を有する観察装置のレンズ断面図である。図2は、実施例1の接眼光学系の基準状態における収差図である。図3は、視度-1.0ディオプターにおける、実施例2の接眼光学系を有する観察装置のレンズ断面図である。図4は、実施例2の接眼光学系の基準状態における収差図である。図5は、視度-1.0ディオプターにおける、実施例3の接眼光学系を有する観察装置のレンズ断面図である。図6は、実施例3の接眼光学系の基準状態における収差図である。 FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens of an observation device having an eyepiece optical system according to the first embodiment in a diopter of −1.0 diopter (reference state). FIG. 2 is an aberration diagram in a reference state of the eyepiece optical system of Example 1. FIG. 3 is a lens cross-sectional view of an observation device having an eyepiece optical system according to the second embodiment in a diopter of -1.0 diopter. FIG. 4 is an aberration diagram in a reference state of the eyepiece optical system of the second embodiment. FIG. 5 is a cross-sectional view of a lens of an observation device having an eyepiece optical system of Example 3 in a diopter of −1.0 diopter. FIG. 6 is an aberration diagram in a reference state of the eyepiece optical system of Example 3.
図7は、視度-1.0ディオプターにおける、実施例4の接眼光学系を有する観察装置のレンズ断面図である。図8は、実施例4の接眼光学系の基準状態における収差図である。図9は、視度-1.0ディオプターにおける、実施例5の接眼光学系を有する観察装置のレンズ断面図である。図10は、実施例5の接眼光学系の基準状態における収差図である。図11は本発明の観察装置を有する撮像装置の要部概略図である。 FIG. 7 is a lens cross-sectional view of an observation device having an eyepiece optical system of Example 4 at a diopter of −1.0 diopter. FIG. 8 is an aberration diagram in the reference state of the eyepiece optical system of Example 4. FIG. 9 is a lens cross-sectional view of an observation device having an eyepiece optical system of Example 5 at a diopter of −1.0 diopter. FIG. 10 is an aberration diagram in a reference state of the eyepiece optical system of Example 5. FIG. 11 is a schematic view of a main part of an image pickup apparatus having the observation apparatus of the present invention.
レンズ断面図において、LAは観察装置、L0は接眼光学系である。IPは画像表示素子の画像表示面、GAは画像表示面IPの保護部材、G1は接眼光学系L0の第1レンズ、G2は接眼光学系L0の第2レンズ、G3は接眼光学系L0の第3レンズである。GBは接眼光学系L0のカバーガラス、EPは観察者のアイポイント位置(観察位置)を示す。第3レンズG3の観察側のレンズ面からアイポイントEPまでの距離がアイレリーフである。 In the cross-sectional view of the lens, LA is an observation device and L0 is an eyepiece optical system. IP is the image display surface of the image display element, GA is the protective member of the image display surface IP, G1 is the first lens of the eyepiece optical system L0, G2 is the second lens of the eyepiece optical system L0, and G3 is the second lens of the eyepiece optical system L0. There are 3 lenses. GB indicates the cover glass of the eyepiece optical system L0, and EP indicates the eye point position (observation position) of the observer. The distance from the lens surface on the observation side of the third lens G3 to the eye point EP is the eye relief.
また球面収差図において、実線のdはd線(波長587.6nm)、二点鎖線のgはg線(波長435.8nm)に対する球面収差を示している。非点収差図において、実線のΔSはd線のサジタル像面、点線のΔMはd線のメリディオナル像面である。歪曲収差はd線について示している。倍率色収差図ではg線における倍率色収差を示している。Hは画像表示面IPの対角線長の半分である。 Further, in the spherical aberration diagram, the solid line d indicates the spherical aberration with respect to the d line (wavelength 587.6 nm), and the two-dot chain line g indicates the spherical aberration with respect to the g line (wavelength 435.8 nm). In the astigmatism diagram, the solid line ΔS is the d-line sagittal image plane, and the dotted line ΔM is the d-line meridional image plane. Distortion is shown for the d-line. The chromatic aberration of magnification diagram shows the chromatic aberration of magnification in the g-line. H is half the diagonal length of the image display surface IP.
画像表示面IPの対角長が約20mm以下の小型の表示パネル(画像表示素子)を広視野角(視野角30度以上)で観察するためには、接眼光学系L0全体で強い正の屈折力を持つ必要がある。一般に、各レンズを強い正の屈折力、または負の屈折力にすると、像面湾曲、倍率色収差等の諸収差の補正が難しくなる。 In order to observe a small display panel (image display element) having an image display surface IP with a diagonal length of about 20 mm or less at a wide viewing angle (viewing angle of 30 degrees or more), strong positive refractive power is applied to the entire eyepiece optical system L0. You need to have power. Generally, when each lens has a strong positive refractive power or a negative refractive power, it becomes difficult to correct various aberrations such as curvature of field and chromatic aberration of magnification.
そこで本発明の各実施例の接眼光学系L0では、画像表示面IP側から順に配置した正の屈折力の第1レンズG1、負の屈折力の第2レンズG2、正の屈折力の第3レンズG3によって構成している。そして最適な屈折力配置を設定することで、アイレリーフが長く、広視野角で、かつ全系が小型であり、高い光学性能を有する接眼光学系を得ている。 Therefore, in the eyepiece optical system L0 of each embodiment of the present invention, the first lens G1 having a positive refractive power, the second lens G2 having a negative refractive power, and the third lens having a positive refractive power are arranged in order from the image display surface IP side. It is composed of a lens G3. By setting the optimum refractive power arrangement, an eyepiece optical system having a long eye relief, a wide viewing angle, a small size, and high optical performance is obtained.
そして第1レンズG1と第2レンズG2と第3レンズG3の各材料の屈折率の平均値をnd-aveとする。第2レンズG2の焦点距離をf2、第3レンズG3の焦点距離をf3、接眼光学系L0の焦点距離をfとする。このとき、
1.624≦nd-ave<1.699 ・・・(1)
-0.93<f2/f3<-0.50 ・・・(2)
0.73<f3/f<1.10 ・・・(3)
なる条件式を満たす。
Then, the average value of the refractive indexes of the materials of the first lens G1, the second lens G2, and the third lens G3 is defined as nd-ave. Let f2 be the focal length of the second lens G2, f3 be the focal length of the third lens G3, and f be the focal length of the eyepiece optical system L0. At this time,
1.624 ≤ nd-ave <1.699 ... (1)
-0.93 <f2 / f3 <-0.50 ... (2)
0.73 <f3 / f <1.10 ... (3)
Satisfy the conditional expression.
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式(1)は、接眼光学系L0が有するレンズの材料の屈折率の平均値を規定したものである。条件式(1)の下限値を下回ると広視野角化することが困難になり、好ましくない。また上限値を上回ると、各レンズの高精度な加工が困難になってくる。 Next, the technical meaning of each of the above conditional expressions will be described. The conditional expression (1) defines the average value of the refractive index of the material of the lens possessed by the eyepiece optical system L0. If it is less than the lower limit of the conditional expression (1), it becomes difficult to widen the viewing angle, which is not preferable. If the upper limit is exceeded, it becomes difficult to process each lens with high precision.
条件式(2)は第2レンズG2と第3レンズG3の焦点距離の比を規定したものである。条件式(2)の下限値を下回ると広視野角化が困難になり、好ましくない。また上限値を上回ると色収差が増加して光学性能が低下してしまうため、好ましくない。 The conditional expression (2) defines the ratio of the focal lengths of the second lens G2 and the third lens G3. If it is less than the lower limit of the conditional expression (2), it becomes difficult to widen the viewing angle, which is not preferable. Further, if the upper limit is exceeded, chromatic aberration increases and the optical performance deteriorates, which is not preferable.
条件式(3)は接眼光学系L0全系の焦点距離と第3レンズG3の焦点距離の比を規定したものである。条件式(3)の下限値を下回ると、広視野角化が難しくなるため、好ましくない。上限値を上回ると光学性能が低下するため、好ましくない。 The conditional expression (3) defines the ratio of the focal length of the entire eyepiece optical system L0 to the focal length of the third lens G3. If it is less than the lower limit of the conditional expression (3), it becomes difficult to widen the viewing angle, which is not preferable. If it exceeds the upper limit, the optical performance will deteriorate, which is not preferable.
尚、各実施例において、好ましくは条件式(1)、(2)、(3)を数値範囲を次の如く設定するのが良い。 In each embodiment, it is preferable to set the conditional expressions (1), (2), and (3) in the numerical range as follows.
1.620<nd-ave<1.685 ・・・(1a)
-0.91<f2/f3<-0.52 ・・・(2a)
0.732<f3/f<1.090 ・・・(3a)
1.620 <nd-ave <1.685 ... (1a)
-0.91 <f2 / f3 <-0.52 ... (2a)
0.732 <f3 / f <1.090 ... (3a)
各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。第1レンズG1の画像表示面側のレンズ面の曲率半径をR11、観察側のレンズ面の曲率半径をR12とする。第2レンズG2の材料の屈折率とアッベ数を各々nd2、νd2とする。 It is more preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions in each embodiment. The radius of curvature of the lens surface on the image display surface side of the first lens G1 is R11, and the radius of curvature of the lens surface on the observation side is R12. Let the refractive index and Abbe number of the material of the second lens G2 be nd2 and νd2, respectively.
各実施例の接眼光学系L0を画像表示素子の画像表示面IPに表示される画像を観察するために用いるとき、画像表示素子の画像表示面IPの対角線長の半分をHとする。このとき次の条件式のうち1つ以上を満足するのが良い。 When the eyepiece optical system L0 of each embodiment is used for observing an image displayed on the image display surface IP of the image display element, half of the diagonal length of the image display surface IP of the image display element is H. At this time, it is preferable to satisfy one or more of the following conditional expressions.
-0.20<(R11+R12)/(R11-R12)<1.20 ・・・(4)
-1.10<f2/f<-0.50 ・・・(5)
1.55<nd2<1.75 ・・・(6)
19.0<νd2<32.0 ・・・(7)
0.25<H/f<0.40 ・・・(8)
-0.20 <(R11 + R12) / (R11-R12) <1.20 ... (4)
-1.10 <f2 / f <-0.50 ... (5)
1.55 <nd2 <1.75 ... (6)
19.0 <νd2 <32.0 ... (7)
0.25 <H / f <0.40 ... (8)
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式(4)は第1レンズG1の画像表示面IP側と観察面EP側のレンズ面の曲率を規定したものである。条件式(4)の下限値を下回ると第1レンズG1の正の屈折力が弱まり、広視野角化が難しくなるため好ましくない。また上限値を上回ると軸外光束の光学性能が低下してしまうため、好ましくない。 Next, the technical meaning of each of the above conditional expressions will be described. The conditional expression (4) defines the curvatures of the lens surfaces of the first lens G1 on the IP side of the image display surface and the EP side of the observation surface. If it is less than the lower limit of the conditional expression (4), the positive refractive power of the first lens G1 is weakened and it becomes difficult to widen the viewing angle, which is not preferable. Further, if it exceeds the upper limit value, the optical performance of the off-axis luminous flux deteriorates, which is not preferable.
条件式(5)は接眼光学系L0全系の焦点距離と第2レンズG2の焦点距離の比を規定したものである。条件式(5)の下限値を下回ると、第2レンズG2の各レンズ面の曲率が強くなり成形難易度が上がるため、好ましくない。上限値を上回ると色収差の補正が困難になるため、好ましくない。 The conditional expression (5) defines the ratio of the focal length of the entire eyepiece optical system L0 to the focal length of the second lens G2. If it is less than the lower limit of the conditional expression (5), the curvature of each lens surface of the second lens G2 becomes strong and the molding difficulty increases, which is not preferable. If it exceeds the upper limit, it becomes difficult to correct chromatic aberration, which is not preferable.
条件式(6)は第2レンズG2の屈折率を規定したものである。条件式(6)の下限値を下回ると第2レンズG2の各レンズ面の曲率が強くなり過ぎ、成形難易度が上がるため好ましくない。上限値を上回ると接眼光学系L0のペッツバール和が増大し像面湾曲、非点収差が増加してしまうため、好ましくない。 The conditional expression (6) defines the refractive index of the second lens G2. If it is less than the lower limit of the conditional expression (6), the curvature of each lens surface of the second lens G2 becomes too strong, and the molding difficulty increases, which is not preferable. If the upper limit is exceeded, the Petzval sum of the eyepiece optical system L0 increases, and curvature of field and astigmatism increase, which is not preferable.
条件式(7)は第2レンズG2の材料のアッベ数を規定したものである。条件式(7)の下限値を下回って第2レンズG2の材料のアッベ数νdが小さくなると、色収差が過剰に補正されることになり好ましくない。また、上限値を上回ると色収差の補正が不十分になるため、好ましくない。 The conditional expression (7) defines the Abbe number of the material of the second lens G2. If the Abbe number νd of the material of the second lens G2 becomes smaller than the lower limit of the conditional expression (7), the chromatic aberration is excessively corrected, which is not preferable. Further, if it exceeds the upper limit value, the correction of chromatic aberration becomes insufficient, which is not preferable.
条件式(8)は、画像表示素子の画像表示面IPの有効面の対角長さの半分と全系の焦点距離の比を規定している。条件式(8)は所定の長さのアイレリーフを確保しつつ、高倍率を確保するためのものである。この条件式(8)の上限を超えると全系の焦点距離が短くなる為、高倍率化には有利だが、高い光学性能の確保が難しくなる。下限値を下回ると、全系の屈折力(パワー)が弱くなり、高倍率を確保することが難しくなる。また好ましくは条件式(4)乃至(8)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。 Conditional expression (8) defines the ratio of half the diagonal length of the effective surface of the image display surface IP of the image display element to the focal length of the entire system. The conditional expression (8) is for ensuring a high magnification while ensuring an eye relief of a predetermined length. If the upper limit of this conditional expression (8) is exceeded, the focal length of the entire system becomes short, which is advantageous for increasing the magnification, but it becomes difficult to secure high optical performance. If it falls below the lower limit, the refractive power of the entire system becomes weak and it becomes difficult to secure a high magnification. Further, it is preferable to set the numerical range of the conditional expressions (4) to (8) as follows.
0.50<(R11+R12)/(R11-R12)<1.10 ・・・(4a)
-0.90<f2/f<-0.52 ・・・(5a)
1.60<nd<1.70 ・・・(6a)
19.0<νd<25.0 ・・・(7a)
0.28<H/f<0.38 ・・・(8a)
0.50 <(R11 + R12) / (R11-R12) <1.10 ... (4a)
-0.90 <f2 / f <-0.52 ... (5a)
1.60 <nd <1.70 ... (6a)
19.0 <νd <25.0 ... (7a)
0.28 <H / f <0.38 ... (8a)
各実施例において接眼光学系L0として、第1レンズG1を硝子材料、第2レンズG2を樹脂材料、第3レンズG3を樹脂材料で構成することが好ましい。これは硝子材料の枚数を削減することで軽量化を図るとともに硝子材料を用いたレンズを小径化することが容易となる。3枚のレンズ構成の接眼光学系L0においては、通常第1レンズG1が最も小径であるため、第1レンズG1を硝子材料とすることが好ましい。接眼光学系L0として、第2レンズG2は少なくとも片面が非球面形状であるのが良い。 In each embodiment, as the eyepiece optical system L0, it is preferable that the first lens G1 is made of a glass material, the second lens G2 is made of a resin material, and the third lens G3 is made of a resin material. This makes it possible to reduce the weight by reducing the number of glass materials and to reduce the diameter of the lens using the glass material. In the eyepiece optical system L0 having a three-lens configuration, since the first lens G1 usually has the smallest diameter, it is preferable to use the first lens G1 as a glass material. As the eyepiece optical system L0, it is preferable that at least one side of the second lens G2 has an aspherical shape.
次に、各実施例に示した接眼光学系を用いた撮像装置の実施形態について、図11を用いて説明する。撮像光学系101により形成された物体像は、光電変換素子である撮像素子102により電気信号に変換される。撮像素子102としては、CCDセンサやCMOSセンサなどが用いられる。
Next, an embodiment of the image pickup apparatus using the eyepiece optical system shown in each embodiment will be described with reference to FIG. 11. The object image formed by the image pickup
撮像素子102からの出力信号が画像処理回路103において処理され、画像が形成される。形成された画像は、半導体メモリ、磁気テープ、光ディスクなどの記録媒体104に記録される。また、画像処理回路103において形成された画像は、観察装置105に表示される。観察装置105は、画像表示素子1051及び各実施例の接眼光学系1052を備える。画像表示素子1051は、液晶表示素子LCDやCRT等から構成される。画像表示素子1051で表示された画像情報は接眼光学系1052を介してアイポイント106より観察される。
The output signal from the
このように本発明の接眼光学系1052を、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に適用することにより、広視野角かつ小型であり、高い光学性能を有する撮像装置を得ることができる。
As described above, by applying the eyepiece
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
以下に本発明の各実施例に対応する数値データを示す。数値データにおいて、画像表示面IPから観察側EPへ順に「ri」は第i番目の面の近軸曲率半径を示す。r1、r2は画像表示素子の面であり、r1は画像表示面である。r3、r4は保護部材の面である。r11、r12はカバーガラスの面である。diは画像表示面IPから順に第i番目の面と第i+1番目の面との間の軸上面間隔を示す。さらに、ndiは第i番目の材料のd線(波長=578.6nm)に対する屈折率を示し、νdiは第i番目の材料のd線に対するアッベ数を示す。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
Numerical data corresponding to each embodiment of the present invention are shown below. In the numerical data, "ri" indicates the paraxial radius of curvature of the i-th surface in order from the image display surface IP to the observation side EP. r1 and r2 are surfaces of the image display element, and r1 is an image display surface. r3 and r4 are surfaces of the protective member. r11 and r12 are the surfaces of the cover glass. di indicates the axis upper surface distance between the i-th surface and the i + 1th surface in order from the image display surface IP. Further, ndi indicates the refractive index of the i-th material with respect to the d-line (wavelength = 578.6 nm), and ν di indicates the Abbe number of the i-th material with respect to the d-line.
なお、数値データでは、記載されている長さの単位は、特記の無い場合[mm]が使われている。ただし、接眼光学系は、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ので、単位は[mm]に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが出来る。なお、数値データにおいて近軸曲率半径の欄に「*」の添え字が書かれている面は次の数1式によって定義される非球面形状である。 In the numerical data, [mm] is used as the unit of the described length unless otherwise specified. However, since the eyepiece optical system can obtain the same optical performance even if it is proportionally expanded or contracted, the unit is not limited to [mm], and other appropriate units can be used. In the numerical data, the surface in which the subscript "*" is written in the column of the radius of curvature of the paraxial axis is an aspherical shape defined by the following equation (1).
なお、数1において、xはレンズ面の頂点からの光軸方向の距離、hは光軸と垂直な方向の高さ、Rはレンズ面の頂点での近軸曲率半径、kは円錐定数、A4、A6、A8は多項式係数である。非球面係数において、「E-i」は10を底とする指数表現、すなわち「10-i」を表している。各数値データにおける前述の各条件式の計算結果を表1に示す。 In Equation 1, x is the distance in the optical axis direction from the apex of the lens surface, h is the height in the direction perpendicular to the optical axis, R is the paraxial radius of curvature at the apex of the lens surface, and k is a conical constant. A4, A6, and A8 are paraxial coefficients. In the aspherical coefficient, "Ei" represents an exponential notation with a base of 10, that is, "10- i ". Table 1 shows the calculation results of the above-mentioned conditional expressions in each numerical data.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
LA 観察装置 L0 接眼光学系 G1 第1レンズ
G2 第2レンズ G3 第3レンズ
LA observation device L0 Eyepiece optical system G1 1st lens G2 2nd lens G3 3rd lens
Claims (8)
前記画像表示面から観察側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ、負の屈折力の第2レンズ、正の屈折力の第3レンズより構成され、
前記第1レンズと前記第2レンズと前記第3レンズの各材料の屈折率の平均値をnd-ave、前記第2レンズの焦点距離をf2、前記第3レンズの焦点距離をf3、前記接眼光学系の焦点距離をfとするとき、
1.624≦nd-ave<1.699
-0.93<f2/f3<-0.50
0.73<f3/f<1.10
なる条件式を満たすことを特徴とする接眼光学系。 An eyepiece optical system for observing an image displayed on an image display surface.
It is composed of a first lens having a positive refractive power, a second lens having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power, which are arranged in order from the image display surface to the observation side.
The average value of the refractive index of each material of the first lens, the second lens, and the third lens is nd-ave, the focal length of the second lens is f2, the focal length of the third lens is f3, and the eyepiece. When the focal length of the optical system is f,
1.624 ≤ nd-ave <1.699
-0.93 <f2 / f3 <-0.50
0.73 <f3 / f <1.10
An eyepiece optical system characterized by satisfying the conditional expression.
-0.20<(R11+R12)/(R11-R12)<1.20
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1に記載の接眼光学系。 When the radius of curvature of the lens surface on the image display surface side of the first lens is R11 and the radius of curvature of the lens surface on the observation side is R12,
-0.20 <(R11 + R12) / (R11-R12) <1.20
The eyepiece optical system according to claim 1, wherein the eyepiece optical system satisfies the conditional expression.
-1.10<f2/f<-0.50
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1又は2に記載の接眼光学系。 The eyepiece optical system is
-1.10 <f2 / f <-0.50
The eyepiece optical system according to claim 1 or 2, wherein the conditional expression is satisfied.
1.55<nd2<1.75
19.0<νd2<32.0
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の接眼光学系。 When the refractive index and Abbe number of the material of the second lens are nd2 and νd2, respectively,
1.55 <nd2 <1.75
19.0 <νd2 <32.0
The eyepiece optical system according to any one of claims 1 to 4, wherein the eyepiece optical system satisfies the conditional expression.
0.25<H/f<0.40
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項6に記載の観察装置。 When half of the diagonal length of the image display surface of the image display element is H,
0.25 <H / f <0.40
The observation device according to claim 6, wherein the observation device satisfies the conditional expression.
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