WO2013115127A1 - 接眼光学系及び光学装置 - Google Patents

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WO2013115127A1
WO2013115127A1 PCT/JP2013/051745 JP2013051745W WO2013115127A1 WO 2013115127 A1 WO2013115127 A1 WO 2013115127A1 JP 2013051745 W JP2013051745 W JP 2013051745W WO 2013115127 A1 WO2013115127 A1 WO 2013115127A1
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WO
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eyepiece
optical system
optical
eyepiece optical
optical member
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PCT/JP2013/051745
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English (en)
French (fr)
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元壽 毛利
拓 松尾
久保田　幸雄
佐藤　琢也
Original Assignee
株式会社ニコン
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B25/00—Eyepieces; Magnifying glasses
    • G02B25/001—Eyepieces
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Definitions

  • the present invention relates to an eyepiece optical system for observing a real image and an optical apparatus including the eyepiece optical system.
  • the present invention effectively reduces ghosts that occur when a light beam emitted from a bright spot or the like in a field of view is reflected on the surface of an optical member closer to the eye than the eyepiece lens system. It is an object of the present invention to provide an eyepiece optical system capable of achieving the above and an optical apparatus including the eyepiece optical system.
  • the present invention includes an eyepiece lens system and an optical member on the eye side of the eyepiece lens system, and the optical member has a meniscus shape at least in the periphery, and the eyepiece lens system
  • the diopter is 0 [m ⁇ 1 ]
  • the focal length of the eyepiece lens system is fe
  • the radius of curvature of at least one surface of the meniscus-shaped portion of the optical member is R, 2.00 ⁇
  • An eyepiece optical system characterized by satisfying the following conditions is provided.
  • the present invention provides an optical device including the above eyepiece optical system.
  • the present invention is an eyepiece optical system manufacturing method having an eyepiece lens system and an optical member, Forming the optical member in a meniscus shape such that at least a peripheral portion satisfies the following conditional expression; 2.00 ⁇
  • the focal length of the eyepiece lens system when the diopter of the eyepiece lens system is 0 [m ⁇ 1 ] is fe
  • the radius of curvature of at least one surface of the meniscus-shaped portion of the optical member is R.
  • an eyepiece optical system capable of effectively reducing ghosts generated by reflection of a light beam emitted from a bright spot or the like in the field of view on the optical member surface closer to the eye than the eyepiece lens system, and An optical device including the eyepiece optical system can be provided.
  • FIG. 10 is various aberration diagrams of the eyepiece optical system according to the fourth example of the present application.
  • FIG. 10 is various aberration diagrams of the eyepiece optical system according to the fifth example of the present application.
  • It is process drawing which shows the manufacturing method of the eyepiece optical system of this application.
  • It is sectional drawing which shows the structure of the eyepiece optical system which concerns on 2nd Embodiment of this application.
  • It is sectional drawing which shows the structure of the eyepiece optical system which concerns on a reference example.
  • It is an aberration diagram of the eyepiece optical system according to the reference example It is a figure which shows the structure of the camera provided with the eyepiece optical system of this application.
  • This eyepiece optical system is arranged to form an image displayed on a display member such as a liquid crystal on the eyes of an observer.
  • the eyepiece optical system according to the first embodiment of the present application includes an eyepiece lens system and a meniscus optical member (hereinafter referred to as “protective window” in the first embodiment) disposed as a protective window member on the eye side of the eyepiece lens system.
  • Protective window in the first embodiment
  • member the focal length of the eyepiece lens system when the diopter of the eyepiece lens system is 0 [m ⁇ 1 ] is fe, and the radius of curvature of the meniscus surface is R, (1) 2.00 ⁇
  • the eyepiece optical system includes a meniscus-shaped protective window member as a final optical member on the eye side of the eyepiece lens system, thereby protecting from a bright spot image (image of a display member) in the field of view.
  • a divergent action is given to the light rays that are incident and reflected on the surface of the window member, and the re-image position of the bright spot image can be moved away from the display member.
  • the visibility of the ghost image is reduced by making it impossible to gaze at the re-imaged ghost image and the regular real image at the same time.
  • conditional expression (1) defines the optimum shape of the protective window member. By satisfying conditional expression (1), it is possible to effectively avoid a ghost based on a high brightness image.
  • conditional expression (1) If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, it is easy to avoid ghosts that occur in the field of view, but the refractive power of the protective window member becomes strong, which adversely affects the aberration performance of the entire eyepiece optical system and high imaging performance. Cannot be obtained. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit value of the conditional expression (1) to 4.85, thereby obtaining better optical performance with less aberration. Further, when the lower limit is 5.50, better optical performance can be obtained.
  • the upper limit of conditional expression (1) If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the effect on the aberration performance of the eyepiece optical system is reduced, but the re-imaging position of the ghost light approaches the display member and ghost light is likely to be generated. In this case, ghost light may be easily observed when the eyepiece optical system is moved along the optical axis for diopter adjustment.
  • conditional expression (1) defines the optimal shape of the protective window member as the final optical member.
  • conditional expression (1) is an optical member arranged on the eye side of the eyepiece optical system. Even if it is not the final optical member, satisfying conditional expression (1) can effectively reduce ghost light and obtain high imaging performance.
  • the diopter X [m ⁇ 1 ] is a state in which an image by the eyepiece can be formed at a position 1 / X [m (meter)] from the eye point on the optical axis. (The sign is positive when the image is closer to the viewer than the eyepiece).
  • the display member position reimaging position of ghost light 3 ⁇ at least in the optical axis direction (fe 2/1000) it is desirable to set a radius of curvature so as to form an image away.
  • This conditional expression indicates three times the amount of movement of the display member necessary to change the 1 [m ⁇ 1 ] diopter at the display member position.
  • this means that the diopter of the ghost image is substantially 3 [m -1 ] different in diopter when the diopter is adjusted to the display member in the observation state. In such a state, the ghost image can be made inconspicuous during normal observation. Needless to say, it is more advantageous that the imaging positions are separated from the above conditions.
  • the protective window member which is a meniscus-shaped optical member
  • the concave surface facing the eye side, that is, convex toward the eyepiece lens system side.
  • the projection is convex toward the eyepiece lens
  • the concave surface is directed to the eye side, so that the external light from the eye side is reflected by the eye side surface of the protective window member and hardly enters the observer's pupil.
  • external light during observation is incident at a large angle with respect to the eyepiece optical axis in relation to the observer's head, by making the optical surface on the eye side concave, it becomes convex toward the eye side.
  • the optical surface becomes deeper and external light becomes difficult to enter. And even if it injects, since an incident angle becomes large compared with a convex surface, external light will be easily reflected out of a visual field, and it will become difficult to enter an observer's eyes.
  • Conditional expression (2) defines the focal length of the eyepiece lens system
  • conditional expression (3) defines the upper limit of the maximum image height of the real image.
  • conditional expression (3) Satisfying conditional expressions (2) and (3) can avoid ghosts more effectively.
  • the upper limit of conditional expression (3) When the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the real image surface to be observed becomes large, so the curvature of the protective window member affects the aberration performance of the eyepiece lens system. In particular, it affects the peripheral performance of the visual field.
  • the protective window member is preferably made of resin.
  • a protective window member becomes lightweight, it becomes easy to shape
  • the resin for example, acrylic or polycarbonate can be used.
  • the optical member is formed in a meniscus shape so that at least the peripheral portion satisfies the following conditional expression, 2.00 ⁇
  • the focal length of the eyepiece lens system when the diopter of the eyepiece lens system is 0 [m ⁇ 1 ] is fe
  • the radius of curvature of at least one surface of the meniscus-shaped portion of the optical member is R.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an eyepiece optical system according to a first example of the first embodiment.
  • the eyepiece optical system according to the first example of the first embodiment includes an eyepiece lens system 11 and a protective window member 12 in order from the object side.
  • the eyepiece lens system 11 includes a biconvex positive lens L13, a biconcave negative lens L14, and a positive meniscus lens L15 having a concave surface facing the object side.
  • the protective window member 12 is an optical member having a meniscus shape with a concave surface facing the eye side.
  • the concave surface By directing the concave surface to the eye side, external light from the eye side is reflected by the final optical member surface, and it becomes difficult to enter the pupil of the observer.
  • external light during observation is incident at a large angle with respect to the eyepiece optical axis in relation to the observer's head. Therefore, by making the optical surface of the meniscus-shaped protective window member 12 concave, the optical surface becomes deeper than the convex surface, so that external light is less likely to enter. And even if it injects, since an incident angle becomes large compared with a convex surface, possibility that external light will be reflected out of a visual field can be raised.
  • the protective window member 12 has a radius of curvature of 50 mm on both the object side and the eye side. Thus, even when both surfaces have the same radius of curvature, the protective window member 12 is extremely small but has a refractive power.
  • the eye point E.E. is changed from the eyepiece by increasing the radius of curvature and by making the curved surface face the convex surface toward the eyepiece. Since the incident angle to the curved surface convex toward the convergent light toward P can be reduced, the aberration performance of the eyepiece lens is hardly affected.
  • FIG. 1 shows the optical paths of display light and ghost rays from the display member 16.
  • the ghost light is provided with a curvature in the protective window member 12, so that the display member of the protective window member 12 even if the light beam of the image at the point A of the display member 16 is reflected on the surface (point B) of the protective window member 12. Since the surface on the side of 16 acts so as to diverge with respect to the reflected light flux, the image forming position of the reflected light is reflected not on the vicinity of the display member but on the surface of the display member 16 and is thus applied to the eyepiece lens system 11 and the protective window member 12. And is condensed at point D near the eye point. Therefore, although this reflected light beam reaches the eye as stray light, it cannot be observed as a ghost image by the observer.
  • Table 1 lists the values of the specifications of the eyepiece optical system according to the first example.
  • the focal length fe of the eyepiece lens system is 24.59 mm.
  • the maximum object height of the observation object is assumed to be 6.0 mm in the first embodiment and the following embodiments.
  • the numerical value in the leftmost column indicates the order of the optical surfaces from the display member, and from the right side, "curvature radius” is the curvature radius of each optical surface (minus is concave on the object side)
  • “Interval” indicates the lens interval
  • “E.P” indicates an eye point.
  • an asterisk (*) attached to the left of the surface number indicates an aspheric surface
  • a curvature radius “ ⁇ ” indicates a plane.
  • the aspherical surface has a height y in the direction perpendicular to the optical axis, x the amount of displacement in the optical axis direction at height y, r the radius of curvature of the reference sphere (paraxial radius of curvature), and the cone coefficient.
  • ⁇ and the n-th order aspheric coefficient are denoted by Cn, they are expressed by the following mathematical formula.
  • x (y 2 / r) / [1+ (1-k ⁇ y 2 / r 2 ) 1/2 ] + C4y 4 + C6y 6 + C8y 8 + C10y 10
  • the conditional expression corresponding value indicates a corresponding value of each conditional expression.
  • the unit of the radius of curvature and the lens interval shown in Table 1 is generally “mm”.
  • the optical system is not limited to this because the same optical performance can be obtained even when proportionally enlarged or reduced.
  • symbol of Table 1 described above shall be used similarly also in the table
  • FIG. 6 is a diagram of various aberrations of the eyepiece optical system according to the first example of the present application.
  • Y1 indicates the incident height of the light beam to the erect system
  • Y0 indicates the height of the display member.
  • the coma aberration “min” indicates an angle unit.
  • C”, “F”, and “D” in the figure indicate aberration curves at the C-line (wavelength 656.3 nm), F-line (wavelength 486.1 nm), and d-line (wavelength 587.6 nm), respectively. .
  • the unit of the horizontal axis “D” is “m ⁇ 1 ”. Note that the same reference numerals as those in the first embodiment are used in the aberration diagrams of each embodiment described later.
  • the eyepiece optical system 10 according to the first example corrects various aberrations and has excellent imaging performance.
  • the protective window member 12 having a radius of curvature within the range of the conditional expression (1) is disposed, the aberration performance of the eyepiece optical system 10 is deteriorated. I understand that there is no.
  • FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of the eyepiece optical system 20 according to the second example of the first embodiment.
  • the second embodiment has the same basic lens configuration as that of the first embodiment, but the radius of curvature of the protective window member 22 is 50 mm in the first embodiment.
  • the second embodiment is different in that it is 125 mm.
  • FIG. 2 shows optical paths of display light and ghost light from the display member 26. Since the radius of curvature of the protective window member 22 is made larger than that in the first embodiment, the divergence action with respect to the ghost light is weakened, and the reimaging position (point D) of the ghost light is a display member more than that in FIG. It can be seen that the position is close to. However, since the sufficiently apart than the distance a 3 ⁇ the display member as described above (fe 2/1000), the observer eye point, it is difficult to observe that re-imaged as a ghost image. From this, it can be said that the ghost can be effectively reduced unless the lower limit of conditional expression (1) of the present invention is exceeded.
  • Table 2 below lists values of specifications of the eyepiece optical system according to the second example.
  • the focal length fe of the eyepiece lens system is 24.59 mm.
  • FIG. 7 is a diagram showing various aberrations of the eyepiece optical system 20 according to the second example of the present application. From each aberration diagram, it can be seen that the eyepiece optical system 20 according to the second example has excellent imaging performance by properly correcting various aberrations. Further, by comparing with an aberration diagram in a reference example, which will be described later, and FIG. 14, even if the protective window member 22 having a radius of curvature within the range of the conditional expression is disposed, the aberration performance of the eyepiece optical system 20 is not deteriorated. I understand that.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration of an eyepiece optical system 30 according to a third example of the first embodiment.
  • the eyepiece optical system 30 according to the third example includes an eyepiece lens system 31 and a protective window member 32 in order from the object side.
  • the eyepiece lens system 31 includes a positive meniscus lens L33 having a concave surface facing the object side, and a cemented lens L34 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens.
  • the protective window member 32 has a meniscus shape with a concave surface facing the eye side, the radius of curvature of the object side surface is 90 mm, and the radius of curvature of the eye side is 95 mm. The curvature is different on the surface.
  • a protective window member which is an optical member disposed on the eye side
  • a refractive power of about 1/100 of the refractive power of the eyepiece lens it does not affect the aberration of the eyepiece lens system.
  • the curvature radius before and after the optical member is changed.
  • the curvature is set so that both the object side and the eye side are concentric, it is possible to obtain a ghost avoiding effect without affecting the aberration performance.
  • Table 3 lists values of specifications of the eyepiece optical system according to the third example.
  • the focal length fe of the eyepiece lens system is 23.16 mm.
  • FIG. 8 is a diagram showing various aberrations of the eyepiece optical system 30 according to the third example of the first embodiment. From the respective aberration diagrams, it can be seen that the eyepiece optical system 30 according to the third example corrects various aberrations well and has excellent imaging performance. Further, by comparing with FIG. 6 according to the first embodiment and FIG. 7 according to the second embodiment, the curvature of the object-side surface and the eye-side surface of the protective window member 32 within the range of the conditional expression (1). It can be seen that there is no deterioration in the aberration performance of the eyepiece optical system 30 even if the radii are changed.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a configuration of an eyepiece optical system according to a fourth example of the first embodiment.
  • the fourth embodiment has the same basic configuration as the third embodiment, but the radius of curvature of the protective window member 42 is 90 mm in the third embodiment, and the eye-side surface in the third embodiment. Is 95 mm, but the fourth embodiment differs in that the object-side surface is 200 mm and the eye-side surface is 240 mm.
  • Table 4 below lists values of specifications of the eyepiece optical system according to the fourth example.
  • the focal length fe of the eyepiece lens system is 23.16 mm.
  • FIG. 9 is a diagram of various aberrations of the eyepiece optical system 40 according to the fourth example of the first embodiment. From the respective aberration diagrams, it can be seen that the eyepiece optical system 40 according to the fourth example corrects various aberrations well and has excellent imaging performance. Further, by comparing with FIG. 8 according to the third embodiment, even if the difference in curvature between the object side surface and the eye side surface of the protective window member 42 is increased within the range of the conditional expression (1), the eyepiece It can be seen that there is no deterioration in the aberration performance of the optical system 40.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of an eyepiece optical system according to Example 5 of the first embodiment.
  • the fifth embodiment has the same basic lens configuration as the third and fourth embodiments, but the protective window member 52 has a concave surface facing the object side, the object side and the eye. The difference is that the radius of curvature of the side surfaces is 150 mm.
  • Table 5 below lists values of specifications of the eyepiece optical system according to the fifth example.
  • the focal length fe of the eyepiece lens system is 23.16 mm.
  • FIG. 10 is a diagram of various aberrations of the eyepiece optical system 50 according to the fifth example of the present application. From the respective aberration diagrams, it can be seen that the eyepiece optical system 50 according to the fifth example has excellent imaging performance by properly correcting various aberrations. Further, by comparing with FIG. 8 according to the third embodiment and FIG. 9 according to the fourth embodiment, the eyepiece optical system 50 even if the concave surface of the protective window member 52 is directed to the object side within the range of the conditional expression. It can be seen that there is no deterioration in the aberration performance.
  • the eyepiece optical system 110 is arranged to form an image displayed on the display member 116 such as a liquid crystal on the eyes of the observer.
  • An eyepiece optical system 110 includes an eyepiece lens system 111, and an optical member (hereinafter referred to as a protection window member 112) arranged as a protection window member on the eye side of the eyepiece lens system 111.
  • the protective window member 112 has a meniscus shape at the periphery, and the focal length of the eyepiece lens system 111 when the diopter of the eyepiece lens system 111 is 0 [m ⁇ 1 ] is fe, and the meniscus shape When the radius of curvature of the surface is R, (1) 2.00 ⁇
  • the eyepiece optical system 110 includes a protective window member 112 having a meniscus shape at the periphery on the eye side of the eyepiece lens system 111, so that a bright spot image (image of a display member) in the field of view.
  • a divergent action is given to light rays that are incident and reflected on the peripheral portion of the protective window member 112, and the re-image position of the bright spot image can be moved away from the display member.
  • the visibility of the ghost image is reduced by making it impossible to gaze at the re-imaged ghost image and the regular real image at the same time.
  • conditional expression (1) defines an optimum shape of the peripheral portion of the protective window member 112. By satisfying the conditional expression (1), it is possible to effectively avoid the ghost.
  • conditional expression (1) If the lower limit of conditional expression (1) is not reached, it is easy to avoid ghosts that occur in the field of view, but the refractive power of the peripheral part of the protective window member 112 becomes strong, and this adversely affects the aberration performance of the entire eyepiece optical system 110. The high imaging performance cannot be obtained. If the upper limit value of conditional expression (1) is exceeded, the influence on the aberration performance of the eyepiece optical system 110 is reduced, but the re-imaging position of the ghost light approaches the display member 116, and ghost light is likely to be generated. . In this case, ghost light may be easily observed when the eyepiece optical system 110 is moved along the optical axis for diopter adjustment.
  • the second embodiment is different from the first embodiment in that the peripheral portion of the protective window member 112 is defined, but ghost light is easily reflected at the peripheral portion of the optical member arranged on the eye side. By adopting such a configuration, it is possible to effectively avoid ghosts.
  • the peripheral portion means a portion whose distance from the optical axis is outside a quarter of the effective diameter of the eyepiece lens system 111. This is particularly because this part tends to affect the generation of ghosts.
  • the center part of the distance from the optical axis inside the quarter of the effective system of the eyepiece lens system 111 has a flat plate shape perpendicular to the optical axis. Since this portion rarely reflects ghost light, such a shape can suppress aberration compared to a case where the entire surface is curved.
  • the meniscus-shaped protective window member 112 is disposed with the concave surface facing the eye side.
  • the concave surface By directing the concave surface to the eye side in this way, external light from the eye side is reflected by the eye side surface of the protective window member 112 and is difficult to enter the observer's pupil.
  • external light at the time of observation is incident at a large angle with respect to the eyepiece optical axis in relation to the observer's head, so the optical surface on the eye side is made concave so that the optical surface is larger than the convex surface. It becomes deep and it becomes difficult for outside light to enter. And even if it injects, since an incident angle becomes large compared with a convex surface, external light will be easily reflected out of a visual field, and it will become difficult to enter an observer's eyes.
  • the eyepiece optical system 110 has a maximum image height Y of a real image to be observed, (2) fe ⁇ 40.00 (3) Y ⁇ fe / 3.00 Satisfy the conditions.
  • Conditional expression (2) defines the focal length of the eyepiece lens system 111
  • conditional expression (3) defines the upper limit of the maximum image height of the real image.
  • conditional expression (3) Satisfying conditional expressions (2) and (3) can avoid ghosts more effectively.
  • the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the real image surface to be observed becomes large, so the curvature of the protective window member 112 affects the ocular aberration performance. In particular, it affects the peripheral performance of the visual field.
  • the protective window member 112 is preferably made of resin. Thereby, the protective window member 112 becomes lightweight, it becomes easy to shape
  • the resin for example, acrylic or polycarbonate can be used.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing the configuration of an eyepiece optical system 70 as a reference example for comparison with the embodiment of the present application.
  • a display member 76 such as an electronic viewfinder (EVF) is composed of three eyepiece lens systems 71.
  • EMF electronic viewfinder
  • a protective window member 72 composed of a parallel plate is arranged on the eye side.
  • the eyepiece lens system 71 includes a biconvex positive lens L73, a biconcave negative lens L74, a positive meniscus lens L75 having a concave surface facing the object side, Consists of.
  • the image of the point A of the display member 76 can be guided to the eye point (EP) through the eyepiece and observed.
  • the intensity of the reflected light beam reflected by the surface (point B) of the protective window member 72 increases when the light beam passes through the protective window member 72.
  • the reflected light passes through the eyepiece lens 71, and the image of the point A is re-imaged on the surface (point C) of the display member 76. Then, it is reflected again by the surface of the display member 76 and guided to the eye point (EP). At this time, if the brightness of the display near the point C is dark, the re-formed image of the point A is observed as a ghost.
  • Table 6 lists values of specifications of the eyepiece optical system according to this reference example.
  • the focal length fe of the eyepiece lens system is 24.59 mm.
  • Table 6 Surface number Curvature radius Spacing nd ⁇ d 1) ⁇ 18.5 1.0 * 2) 18.46305 4.5 1.49108 57.57 3) -14.09265 1.0 1.0 * 4) -10.86467 1.5 1.58518 30.24 5) 203.88888 1.5 1.0 6) -95.39091 3.0 1.49108 57.57 * 7) -11.57101 1.5 1.0 8) ⁇ 1.0 1.49108 57.57 9) ⁇ 15.0 10) EP Aspheric coefficient surface number K C6 2 -1.7818 0.0 4 1.0000 0.65762E-06 7 0.5034 0.0
  • FIG. 14 is a diagram showing various aberrations of the eyepiece optical system 70 according to this reference example. From each aberration diagram, it can be seen that the eyepiece optical system 70 according to the present reference example corrects various aberrations well and has excellent imaging performance. *
  • FIG. 15 is a diagram showing a camera equipped with the eyepiece optical system of the present application.
  • the camera 60 is a digital single-lens reflex camera provided with the eyepiece optical system according to the first embodiment as the eyepiece optical system 61.
  • this camera 60 In this camera 60, light from an object (subject) (not shown) is collected by the taking lens 62 and imaged on the focusing screen 64 via the quick return mirror 63. The light imaged on the focusing screen 64 is reflected a plurality of times in the pentaprism 65 and guided to the eyepiece optical system 61. Thus, the photographer can observe the subject image as an erect image through the eyepiece optical system 61.
  • the quick return mirror 63 is retracted out of the optical path, and light from the subject (not shown) reaches the image sensor 66. Thereby, the light from the subject is picked up by the image sensor 66 and recorded as a subject image in a memory (not shown). In this way, the photographer can shoot the subject with the camera 60.
  • the eyepiece optical system according to the first example mounted as the eyepiece optical system 61 on the camera 60 avoids the occurrence of ghost without affecting the aberration performance of the eyepiece as described above. Yes. Thereby, this camera 60 can implement
  • an eyepiece optical system that can effectively reduce ghosts that are generated when a light beam emitted from a bright spot or the like in the field of view reflects on the surface of an optical member closer to the eye than the eyepiece lens system.
  • an optical device including the eyepiece optical system can be provided.

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Abstract

　接眼レンズ系１１と、該接眼レンズ系１１の眼側にメニスカス形状の光学部材１２と、を備え、前記接眼レンズ系１１の視度が０［ｍ－１］の時の前記接眼レンズ系１１の焦点距離をｆｅ、前記メニスカス形状の面の曲率半径をＲとしたとき、２．００＜｜Ｒ｜／ｆｅ＜２２．００の条件を満足し、前記メニスカス形状の光学部材１２は、眼側に凹面を向けて配置してあることを特徴とする接眼光学系１０を提供する。

Description

接眼光学系及び光学装置
　本発明は実像を観察する接眼光学系及び接眼光学系を備えた光学装置に関する。
　従来、観察視野内の特に画面内に形成される輝点やコントラストの高い像が、最終光学面に防塵対策等で配置された保護窓部材表面で反射して接眼レンズピント面近傍に再結像してゴーストとして観察されることを防止するために、保護窓表面に反射防止コート等を施した接眼光学系がある。しかし、そのような接眼光学系においても、実像のコントラストが非常に強い場合、ゴーストの改善は困難であった。
　そこで、コントラストが非常に強い場合でも視野内のゴーストを回避するために保護窓部材に曲率を持たせたファインダ光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１－５１３１９号公報
　しかしながら、従来の提案においては、適用方法が不明確で容易に効果が得づらい問題があった。
　このような問題に鑑みて、本発明は、視野内の輝点等から射出された光束が接眼レンズ系よりも眼側の光学部材表面で反射することで発生するゴーストを効果的に軽減することができる接眼光学系及び該接眼光学系を備えた光学装置を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するために本発明では、接眼レンズ系と、前記接眼レンズ系の眼側に光学部材と、を有し、前記光学部材は、少なくとも周辺部がメニスカス形状であり、前記接眼レンズ系の視度が０［ｍ－１］の時の前記接眼レンズ系の焦点距離をｆｅ、前記光学部材の前記メニスカス形状部分の少なくとも一方の面の曲率半径をＲとしたとき、
　２．００＜｜Ｒ｜／ｆｅ＜２２．００
の条件を満足することを特徴とする接眼光学系を提供する。
　また、上記課題を解決するために本発明では、上記接眼光学系を備えたことを特徴とする光学装置を提供する。
　また、上記課題を解決するために本発明では、接眼レンズ系と、光学部材と、を有する接眼光学系の製造方法であって、
　前記光学部材を、少なくとも周辺部が、以下の条件式を満足する様なメニスカス形状に形成するステップと、
　２．００＜｜Ｒ｜／ｆｅ＜２２．００
　前記接眼レンズを鏡筒内に配置するステップと、
　前記鏡筒内で前記接眼レンズ系の眼側に前記光学部材を配置するステップと、を有することを特徴とする接眼光学系の製造方法を提供する。
　但し、前記接眼レンズ系の視度が０［ｍ－１］の時の前記接眼レンズ系の焦点距離をｆｅ、前記光学部材の前記メニスカス形状部分の少なくとも一方の面の曲率半径をＲとする。
　本発明によれば、視野内の輝点等から射出された光束が接眼レンズ系よりも眼側の光学部材表面で反射することで発生するゴーストを効果的に軽減することができる接眼光学系及び該接眼光学系を備えた光学装置を提供することができる。
本願の第１実施例に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。 本願の第２実施例に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。 本願の第３実施例に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。 本願の第４実施例に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。 本願の第５実施例に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。 本願の第１実施例に係る接眼光学系の諸収差図である。 本願の第２実施例に係る接眼光学系の諸収差図である。 本願の第３実施例に係る接眼光学系の諸収差図である。 本願の第４実施例に係る接眼光学系の諸収差図である。 本願の第５実施例に係る接眼光学系の諸収差図である。 本願の接眼光学系の製造方法を示す工程図である。 本願の第２実施形態に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。 参考例に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。 参考例に係る接眼光学系の諸収差図である。 本願の接眼光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
　（第１実施形態）
　以下、本願の第１実施形態に係る接眼光学系について説明する。本接眼光学系は、液晶等の表示部材に表示された像を観察者の眼に結像させるために配置されているものである。
　本願の第１実施形態に係る接眼光学系は、接眼レンズ系と、該接眼レンズ系の眼側に保護窓部材として配置されたメニスカス形状の光学部材（以後、本第１実施形態において「保護窓部材」という）と、を備え、前記接眼レンズ系の視度が０［ｍ－１］の時の前記接眼レンズ系の焦点距離をｆｅ、前記メニスカス形状の面の曲率半径をＲとしたとき、
　（１）２．００＜｜Ｒ｜／ｆｅ＜２２．００
の条件を満足することを特徴とする。
　本願の第１実施形態に係る接眼光学系は、接眼レンズ系の眼側に、最終光学部材としてメニスカス形状の保護窓部材を備えることにより、視野内の輝点像（表示部材の像）から保護窓部材の表面に入射して反射する光線に発散作用を与え、輝点像の再結像位置を表示部材から遠ざけることができる。そして、再結像したゴースト像と正規の実像を同時に注視できないようにして、ゴースト像の視認性を減少させている。
　上記条件式（１）は、保護窓部材の最適な形状を規定するものである。条件式（１）を満足することにより、効果的に高輝度の像に基づくゴーストを回避することができる。　
　条件式（１）の下限値を下回ると視野内で生じるゴーストの回避は容易になるが、保護窓部材の屈折力が強くなるため接眼光学系全系の収差性能に悪影響を及ぼし高い結像性能が得られなくなる。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を４．８５とすることがより好ましく、これにより、収差が少ないより良い光学性能が得られる。さらに下限値を５．５０とするとより良い光学性能が得られる。
　また、条件式（１）の上限値を上回ると接眼光学系の収差性能に与える影響は小さくなるが、ゴースト光の再結像位置が表示部材に近づき、ゴースト光が発生しやすくなる。この場合、視度調整のために接眼光学系を光軸に沿って移動させると容易にゴースト光が観察される可能性がある。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式の上限値を１５．００とすることがより好ましく、これにより、ゴーストの影響をより少なくできる。さらに、上限値を１０．００とするとゴーストの影響をより少なくできる。
　なお、本第１実施形態においては、条件式（１）を最終光学部材としての保護窓部材の最適な形状を規定するものとしているが、接眼光学系よりも眼側に配置された光学部材であれば最終光学部材でなくても、条件式（１）を満たすことにより、効果的にゴースト光を軽減し高い結像性能を得ることができる。
　視度の単位［ｍ－１］について、例えば、視度Ｘ［ｍ－１］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（符号は像が接眼レンズより観察者側にできた時を正とする。）。
　視度調整を考慮すると、ゴースト光の再結像位置を表示部材位置から、光軸方向に最低でも３×（ｆｅ２／１０００）離れて結像するように曲率半径を設定することが望ましい。この条件式は表示部材位置で１［ｍ－１］視度を変化させるのに必要な表示部材の移動量の３倍を示すものである。すなわち、これは観察状態において表示部材に視度を合わせている場合にゴースト像の結像位置を実質３［ｍ－１］程度視度が異なる状態にすることである。このような状態にすることにより、通常観察時にゴースト像を目立たなくすることができる。なお、結像位置を上記条件より大きく離した方が有利なのは言うまでもない。
　本第１実施形態に係る接眼光学系では、メニスカス形状の光学部材である保護窓部材は、眼側に凹面を向けて、すなわち、接眼レンズ系側に凸となるように配置することが望ましい。このように接眼レンズに向かって凸となり、眼側に凹面を向けることにより眼側からの外光が保護窓部材の眼側の面で反射して観察者の瞳に入りにくくなる。特に観察時の外光は、観察者の頭部との関係で接眼光軸に対して大きな角度で入射するため、眼側の光学面を凹面状にすることにより、眼側に向かって凸となる凸面にする場合と比べて光学面が奥になり外光が入射しにくくなる。そして、入射したとしても凸面と比べて入射角が大きくなるため、外光が視野外に反射され易くなり観察者の眼に入りにくくなる。
　また、本第１実施形態に係る接眼光学系は、観察する実像の最大像高をＹとしたとき、
　（２）ｆｅ＜４０．００
　（３）Ｙ＜ｆｅ／３．００
の条件を満足する。
　条件式（２）は接眼レンズ系の焦点距離を規定するものであり、条件式（３）は実像の最大像高の上限を規定するものである。
　条件式（２）及び（３）を満たすことで、より効果的にゴーストを回避することができる。条件式（３）の上限を超えた場合、観察する実像面が大きくなるため、保護窓部材の曲率が接眼レンズ系の収差性能に影響する。特に視野の周辺性能に影響する。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限をｆｅ／３．５とすることがより好ましく、これにより効果的にゴーストを回避できる。さらに、上限をｆｅ／４．０とすると、さらに効果的にゴーストを回避できる。
　本第１実施形態において、保護窓部材は樹脂から成ることが望ましい。これにより、保護窓部材が軽量となり、成形し易くなり、耐衝撃性を高めることができる。樹脂としては、例えば、アクリルやポリカーボネートを用いることができる。
　以下、接眼レンズ系と、保護窓部材の光学部材と、を有する接眼光学系の製造方法の概略を図１１を参照して説明する。
　まず、前記光学部材を、少なくとも周辺部が、以下の条件式を満足する様なメニスカス形状に形成し、
　２．００＜｜Ｒ｜／ｆｅ＜２２．００
　円筒状の鏡筒内に、前記接眼レンズを配置し、
　該接眼レンズ系の眼側に前記光学部材を配置する。
　但し、前記接眼レンズ系の視度が０［ｍ－１］の時の前記接眼レンズ系の焦点距離をｆｅ、前記光学部材の前記メニスカス形状部分の少なくとも一方の面の曲率半径をＲとする。　
　以下、本願第１実施形態の実施例に係る接眼光学系を添付図面を参照しつつ説明する。
　（第１実施例）
　図１は、本第１実施形態の第１実施例に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。本第１実施形態の第１実施例に係る接眼光学系は、物体側から順に、接眼レンズ系１１と、保護窓部材１２とからなる。
　接眼レンズ系１１は、両凸形状の正レンズＬ１３と、両凹形状の負レンズＬ１４と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５と、からなる。
　本第１実施例において、保護窓部材１２は眼側に凹面を向けたメニスカス形状をしている光学部材である。眼側に凹面を向けることにより眼側からの外光が最終光学部材面で反射して、観察者の瞳に入りにくくなる。特に観察時の外光は観察者の頭部との関係で接眼光軸に対して大きな角度で入射する。そのため、メニスカス形状の保護窓部材１２の光学面を凹面形状にすることにより、凸面に比べて、光学面が奥になるため外光が入射しにくくなる。そして、入射したとしても凸面と比べて入射角が大きくなるため、外光が視野外に反射される可能性を高めることができる。
　また、本第１実施例において、保護窓部材１２は、物体側と眼側の両面とも曲率半径を５０ｍｍとしている。このように両面とも同じ曲率半径にした場合であっても、保護窓部材１２は、極めて小さいが、屈折力を有する。しかし、本第１実施例のように、曲率半径を大きくすることと、曲面を接眼レンズ側に凸面を向けるように構成することで、接眼レンズからアイポイントＥ．Ｐへ向かう収束光に向かって凸となる曲面への入射角を小さくすることができるので、接眼レンズの収差性能にはほとんど影響しない。
　図１には、表示部材１６からの表示光とゴースト光線の光路を示している。ゴースト光は、保護窓部材１２に曲率を持たせることにより、表示部材１６のＡ点の像の光束が保護窓部材１２の表面（Ｂ点）で反射されても、保護窓部材１２の表示部材１６側の面が反射光束に対して発散するように作用するため、反射光の結像位置が、表示部材近傍ではなく、表示部材１６の表面で反射されて接眼レンズ系１１および保護窓部材１２に入射してアイポイント近傍のＤ点に集光する。したがって、この反射光束は迷光として眼に到達するが、観察者にはゴースト像としては観察できなくなる。
　下記の表１に、本第１実施例に係る接眼光学系の諸元の値を掲げる。接眼レンズ系の焦点距離ｆｅ＝２４．５９ｍｍである。観察物体の最大物体高は本第１実施例及び以降の実施例においても６．０ｍｍを想定している。［面データ］において、一番の左の欄の数値は表示部材からの光学面の順序を示し、その右側から順に、「曲率半径」は各光学面の曲率半径（マイナスは物体側に凹形状を示す）、「間隔」はレンズ間隔、「ｎｄ」はｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、「νd」はｄ線（波長λ＝５８７．６）に対するアッベ数をそれぞれ示している。「Ｅ．Ｐ」はアイポイントを示している。また、面番号左に付された＊印は非球面を示し、曲率半径「∞」は平面を示す。
　非球面データにおいて、非球面は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、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Ｃｎとおいたとき、以下の数式で表される。
　ｘ=（ｙ２／ｒ）／［１＋（１－ｋ・ｙ２／ｒ２）1/2］＋Ｃ４ｙ４＋Ｃ６ｙ６＋Ｃ８ｙ８+Ｃ１０ｙ１０
　条件式対応値は、各条件式の対応値を示す。
　ここで、表１に掲載されている曲率半径やレンズ間隔の単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら、光学系は比例拡大又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られるものとする。
（表1）
［面データ］
面番号 　曲率半径    間隔       nｄ     　νd
　1）　　　 ∞ 　　  18.5      1.0
＊2）   18.46305    　4.5　　  1.49108　 57.57
  3)   -14.09265    　1.0　　  1.0
＊4) 　-10.86467      1.5      1.58518   30.24
  5)   203.88888      1.5      1.0
  6)   -95.39091　    3.0      1.49108   57.57
＊7)   -11.57101      1.5      1.0
  8)    50.00000      1.0      1.49108   57.57
  9)    50.00000     15.0      1.0 
 10)     E.P
　　　　　　　　　　　
［非球面データ］
面番号    K       C6
  2   -1.7818     0.0
  4    1.0000     0.65762E-06
  7    0.5034     0.0
 
［条件式対応値］
　（１）｜Ｒ｜／ｆｅ＝２．０３
　（２）ｆｅ＝２４．５９
　（３）ｆｅ／３＝８．１９
　図６は本願の第１実施例に係る接眼光学系の諸収差図である。球面収差図において「Ｙ１」は正立系への光線の入射高さを示し、非点収差図において「Ｙ０」は表示部材高さを示している。コマ収差の「ｍｉｎ」は角度単位の分を示す。図中の「Ｃ」、「Ｆ」、「Ｄ」はそれぞれＣ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）での収差曲線を示している。球面収差図と非点収差図において、横軸「Ｄ」の単位は「ｍ－１」である。なお、後述する各実施例の収差図においても、本第１実施例と同様の符号を用いる。
　図６に示す各収差図より、本第１実施例に係る接眼光学系１０は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。後述する参考例における収差図、図１４と比較することにより、上記条件式（１）の範囲内の曲率半径を有する保護窓部材１２を配置しても、接眼光学系１０の収差性能の劣化がないことが分かる。
　（第２実施例）
　図２は、本第１実施形態の第２実施例に係る接眼光学系２０の構成を示す断面図である。本第２実施例は、上記第１実施例と基本的なレンズ構成は共通しているが、保護窓部材２２の曲率半径が、第１実施例においては５０ｍｍであったのに対して、本第２実施例においては１２５ｍｍである点において異なっている。
　図２には、表示部材２６からの表示光とゴースト光線の光路を示している。第１実施例よりも保護窓部材２２の曲率半径を大きくしたため、ゴースト光に対する発散作用が弱くなり、ゴースト光の再結像位置（Ｄ点）が、第１実施例の図１よりも表示部材に近い位置になることが分かる。しかし、上述した表示部材から３×（ｆｅ２／１０００）の距離より十分に離れているので、観察者がアイポイントにおいて、再結像したものをゴースト像として観察することは困難である。これより、本発明の条件式（１）の下限値を下回らなければ、ゴーストを効果的に軽減することができるといえる。
　以下の表２に、本第２実施例に係る接眼光学系の諸元の値を掲げる。接眼レンズ系の焦点距離ｆｅ＝２４．５９ｍｍである。
（表２）
［面データ］
面番号 　曲率半径    間隔      nｄ   　 νd
　1）　　　∞ 　     18.5      1.0
＊2）   18.46305      4.5      1.49108   57.57
  3)   -14.09265      1.0      1.0
＊4) 　-10.86467      1.5      1.58518   30.24
  5)   203.88888      1.5      1.0
  6)   -95.39091　    3.0      1.49108   57.57
＊7)   -11.57101      1.5      1.0
  8)   125.00000      1.0      1.49108   57.57
  9)   125.00000     15.0      1.0
 10)     E.P
　　　　　　　　　　　
［非球面データ］
面番号   K        C6
2      -1.7818    0.0
4       1.0000    0.65762E-06
7       0.5034    0.0
 
［条件式対応値］
（１）｜Ｒ｜／ｆｅ＝５．０８
（２）ｆｅ＝２４．５９
（３）ｆｅ／３＝８．１９
　図７は本願の第２実施例に係る接眼光学系２０の諸収差図である。各収差図より、本第２実施例に係る接眼光学系２０は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。また、後述する参考例における収差図、図１４と比較することにより、上記条件式の範囲内の曲率半径を有する保護窓部材２２を配置しても、接眼光学系２０の収差性能の劣化がないことがわかる。
　（第３実施例）
　図３は、本第１実施形態の第３実施例に係る接眼光学系３０の構成を示す断面図である。本第３実施例に係る接眼光学系３０は、物体側から順に、接眼レンズ系３１と、保護窓部材３２とからなる。
　接眼レンズ系３１は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズＬ３４と、からなる。
　本第３実施例において、保護窓部材３２は眼側に凹面を向けたメニスカス形状をしており、物体側面の曲率半径が９０ｍｍ、眼側の曲率半径が９５ｍｍであり、物体側と眼側の面において曲率が異なっている。
　本発明においては眼側に配置された光学部材である保護窓部材に接眼レンズの屈折力の１／１００程度の屈折力を与えても接眼レンズ系の収差に影響しないので、その範囲内で最終光学部材の前後の曲率半径を変化させても問題はない。なお、物体側と眼側の両面を同心円になるように曲率を設定しても、収差性能に影響を与えることなくゴースト回避の効果を得ることは可能である。
　以下の表３に、本第３実施例に係る接眼光学系の諸元の値を掲げる。接眼レンズ系の焦点距離ｆｅ＝２３．１６ｍｍである。
（表３）
［面データ］
面番号 　曲率半径    間隔   　 nｄ      νd
　1）　　 ∞　 　    20.2     1.0   
  2） -175.00000      2.2     1.51680   64.14
  3)   -29.50000      0.3     1.0
  4) 　 38.00000      1.2     1.84666   23.78
  5)    14.00000      4.5     1.80400   46.58
  6)   -78.00000　　  1.8     1.0
  7)    90.00000      1.0     1.49108   57.57
  8)    95.00000     15.2     1.0
  9)     E.P
 
［条件式対応値］
（１）｜Ｒ｜（物体側の面）／ｆｅ＝３．８８
（１）｜Ｒ｜（眼側の面）／ｆｅ＝４．０９
（２）ｆｅ＝２３．１６
（３）ｆｅ／３＝７．７２
　図８は本第１実施形態の第３実施例に係る接眼光学系３０の諸収差図である。各収差図より、本第３実施例に係る接眼光学系３０は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。また、第１実施例に係る図６、第２実施例に係る図７と比較することにより、条件式（１）の範囲内において保護窓部材３２の物体側の面と眼側の面の曲率半径を異ならせても接眼光学系３０の収差性能の劣化がないことが分かる。
　（第４実施例）
　図４は、本第１実施形態の第４実施例に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。本第４実施例は、上記第３実施例と基本的な構成は共通しているが、保護窓部材４２の曲率半径が、第３実施例においては物体側の面が９０ｍｍ、眼側の面が９５ｍｍであったのに対し、本第４実施例においては物体側の面が２００ｍｍ、眼側の面が２４０ｍｍである点において異なっている。
　以下の表４に、本第４実施例に係る接眼光学系の諸元の値を掲げる。接眼レンズ系の焦点距離ｆｅ＝２３．１６ｍｍである。
（表４）
［面データ］
面番号  曲率半径     間隔    　  nｄ     　νd
　1）　　∞ 　　     20.2      1.0
  2） -175.00000      2.2      1.51680    64.14
  3)   -29.50000      0.3      1.0
  4)  　38.00000      1.2      1.84666    23.78
  5)    14.00000      4.5      1.80400    46.58
  6)   -78.00000　　  1.8      1.0
  7)   200.00000      1.0      1.49108    57.57
  8)   240.00000     15.2      1.0
  9)     E.P
 
［条件式対応値］
（１）｜Ｒ｜（物体側の面）／ｆｅ＝８.６２
（１）｜Ｒ｜（眼側の面）／ｆｅ＝１０．３５
（２）ｆｅ＝２３．１６
（３）ｆｅ／３＝７．７２
　図９は本第１実施形態の第４実施例に係る接眼光学系４０の諸収差図である。各収差図より、本第４実施例に係る接眼光学系４０は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。また、第３実施例に係る図８と比較することにより、条件式（１）の範囲内において保護窓部材４２の物体側の面と眼側の面の曲率の差を大きくしても、接眼光学系４０の収差性能の劣化がないことが分かる。
　（第５実施例）
　図５は、本第１実施形態の第５実施例に係る接眼光学系の構成を示す断面図である。本第５実施例は、上記第３実施例、第４実施例と基本的なレンズ構成は共通しているが、保護窓部材５２が物体側に凹面を向けている点と、物体側と眼側の面の曲率半径がいずれも１５０ｍｍである点において異なっている。
　以下の表５に、本第５実施例に係る接眼光学系の諸元の値を掲げる。接眼レンズ系の焦点距離ｆｅ＝２３．１６ｍｍである。
（表５）
［面データ］
面番号 　曲率半径    間隔   　nｄ     　νd
　1）　　 ∞　　     20.2　   1.0   
  2）  -175.00000     2.2     1.51680   64.14
  3)    -29.50000     0.3     1.0
  4)   　38.00000     1.2     1.84666   23.78
  5)     14.00000     4.5     1.80400   46.58
  6)    -78.00000　　 1.8     1.0
  7)   -150.00000     1.0     1.49108   57.57
  8)   -150.00000    15.2     1.0
  9)      E.P
 
［条件式対応値］
（１）｜Ｒ｜／ｆｅ＝６．４７
（２）ｆｅ＝２３．１６
（３）ｆｅ／３＝７．７２
　図１０は本願の第５実施例に係る接眼光学系５０の諸収差図である。各収差図より、本第５実施例に係る接眼光学系５０は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。また、第３実施例に係る図８、第４実施例に係る図９と比較することにより、上記条件式の範囲内において保護窓部材５２の凹面を物体側に向けたとしても接眼光学系５０の収差性能の劣化がないことがわかる。
（第２実施形態）
　以下、本願の第２実施形態に係る接眼光学系１１０について図１２を参照しつつ説明する。本接眼光学系１１０は、液晶等の表示部材１１６に表示された像を観察者の眼に結像させるために配置されているものである。
　本願の第２実施形態に係る接眼光学系１１０は、接眼レンズ系１１１と、該接眼レンズ系１１１の眼側に保護窓部材として配置された光学部材（以後、保護窓部材１１２という）と、を備え、該保護窓部材１１２は、周辺部がメニスカス形状を有し、前記接眼レンズ系１１１の視度が０［ｍ－１］の時の前記接眼レンズ系１１１の焦点距離をｆｅ、前記メニスカス形状の面の曲率半径をＲとしたとき、
　（１）２．００＜｜Ｒ｜／ｆｅ＜２２．００
の条件を満足していることを特徴とする。
　本願の第２実施形態に係る接眼光学系１１０は、接眼レンズ系１１１の眼側に、周辺部がメニスカス形状の保護窓部材１１２を備えることにより、視野内の輝点像（表示部材の像）から保護窓部材１１２の周辺部に入射して反射する光線に発散作用を与え、輝点像の再結像位置を表示部材から遠ざけることができる。そして、再結像したゴースト像と正規の実像を同時に注視できないようにして、ゴースト像の視認性を減少させている。
　上記条件式（１）は、保護窓部材１１２の周辺部の最適な形状を規定するものである。条件式（１）を満足することにより、効果的にゴーストを回避することができる。
　条件式（１）の下限値を下回ると視野内で生じるゴーストの回避は容易になるが、保護窓部材１１２の周辺部の屈折力が強くなるため接眼光学系１１０全系の収差性能に悪影響を及ぼし高い結像性能が得られなくなる。また、条件式（１）の上限値を上回ると接眼光学系１１０の収差性能に与える影響はより小さくなるが、ゴースト光の再結像位置が表示部材１１６に近づき、ゴースト光が発生しやすくなる。この場合、視度調整のために接眼光学系１１０を光軸に沿って移動させると容易にゴースト光が観察される可能性がある。
　本第２実施形態は、保護窓部材１１２の周辺部を規定している点において第１実施形態と異なっているが、ゴースト光は眼側に配置された光学部材の周辺部において反射し易いため、このような構成とすることで、効果的にゴーストを回避することができる。
　本第２実施形態において周辺部とは、光軸からの距離が接眼レンズ系１１１の有効径の４分の１よりも外側の部分を意味している。特にこの部分がゴーストの発生に影響を及ぼし易いためである。
　一方、光軸からの距離が接眼レンズ系１１１の有効系の４分の１よりも内側の中心部は光軸と垂直な平板状をしている。この部分がゴースト光を反射することは少ないため、このような形状とすることで、全面を曲面とした場合と比較して収差を抑えることができる。
　本第２実施形態に係る接眼光学系１１０では、メニスカス形状の保護窓部材１１２は、眼側に凹面を向けて配置することが望ましい。このように眼側に凹面を向けることにより眼側からの外光が保護窓部材１１２の眼側の面で反射して観察者の瞳に入りにくくなる。特に観察時の外光は、観察者の頭部との関係で接眼光軸に対して大きな角度で入射するため、眼側の光学面を凹面状にすることにより、凸面に比べて光学面が奥になり外光が入射しにくくなる。そして、入射したとしても凸面と比べて入射角が大きくなるため、外光が視野外に反射され易くなり観察者の眼に入りにくくなる。
　また、本第２実施形態に係る接眼光学系１１０は、観察する実像の最大像高をＹとしたとき、
　（２）ｆｅ＜４０．００
　（３）Ｙ＜ｆｅ／３．００
の条件を満足する。
　条件式（２）は接眼レンズ系１１１の焦点距離を規定するものであり、条件式（３）は実像の最大像高の上限を規定するものである。
　条件式（２）及び（３）を満たすことで、より効果的にゴーストを回避することができる。条件式（３）の上限を超えた場合、観察する実像面が大きくなるため、保護窓部材１１２の曲率が接眼収差性能に影響する。特に視野の周辺性能に影響する。
　本第２実施形態において、保護窓部材１１２は樹脂から成ることが望ましい。これにより、保護窓部材１１２が軽量となり、成形し易くなり、耐衝撃性を高めることができる。樹脂としては、例えば、アクリルやポリカーボネートを用いることができる。
　図１３は、本願の実施例と比較するための参考例としての接眼光学系７０の構成を示す断面図であり、電子ビューファインダー（ＥＶＦ）などの表示部材７６を３枚の接眼レンズ系７１で観察し、その眼側に平行平板で構成した保護窓部材７２を配置したものである。
　接眼レンズ系７１は、第１実施例ないし第３実施例と同様に、両凸形状の正レンズＬ７３と、両凹形状の負レンズＬ７４と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ７５と、からなる。
　図１３で示すように表示部材７６のＡ点の像は接眼レンズを介してアイポイント（Ｅ．Ｐ）に導かれ観察することができる。ところが例えばＡ点の像の輝度が高いと、その光束が保護窓部材７２を通過する際に、保護窓部材７２の表面（Ｂ点）で反射する反射光束の強度が増す。その反射光は接眼レンズ７１を透過して、表示部材７６の表面（Ｃ点）でＡ点の像が再結像する。そして、表示部材７６の表面で再び反射されアイポイント（Ｅ．Ｐ）に導かれる。このとき、Ｃ点付近の表示の明るさが暗いと、再結像したＡ点の表示像がゴーストとして観察されてしまう。
　以下の表６に、本参考例に係る接眼光学系の諸元の値を掲げる。接眼レンズ系の焦点距離ｆｅ＝２４．５９ｍｍである。
（表６）
面番号 　曲率半径   間隔   　nｄ    　νd
　1）　　  ∞　　  18.5　　 1.0     
＊2）   18.46305  　4.5 　　1.49108　57.57
  3)   -14.09265  　1.0 　　1.0
＊4)   -10.86467    1.5     1.58518  30.24
  5)   203.88888    1.5     1.0
  6)   -95.39091　　3.0     1.49108  57.57
＊7)   -11.57101    1.5     1.0
  8)     　∞ 　    1.0     1.49108  57.57
  9)     　∞      15.0
 10)     E.P
　　　　　　　　　　　
非球面係数
面番号   K       C6
2  　 -1.7818   0.0
4　　  1.0000   0.65762E-06
7  　  0.5034   0.0
　図１４は本参考例に係る接眼光学系７０の諸収差図である。各収差図より、本参考例に係る接眼光学系７０は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。　　　
　以下、本願実施形態に係る接眼光学系を備えたカメラを図１５に基づいて説明する。
　図１５は、本願の接眼光学系を備えたカメラを示す図である。本カメラ６０は、接眼光学系６１として上記第１実施例に係る接眼光学系を備えたデジタル一眼レフカメラである。
　本カメラ６０において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ６２で集光されて、クイックリターンミラー６３を介して焦点板６４に結像される。そして焦点板６４に結像されたこの光は、ペンタプリズム６５中で複数回反射されて接眼光学系６１へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼光学系６１を介して正立像として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、クイックリターンミラー６３が光路外へ退避し、不図示の被写体からの光は撮像素子６６へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子６６によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ６０による被写体の撮影を行うことができる。
　ここで、本カメラ６０に接眼光学系６１として搭載した上記第１実施例に係る接眼光学系は、上述のように、接眼レンズの収差性能に影響を与えることなく、ゴーストの発生を回避している。これにより本カメラ６０は、良好な光学性能を実現することができる。なお、上記第２ないし第５実施例に係る接眼光学系を接眼光学系６１として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ６０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６３を有しない構成のカメラに上記各実施例に係る接眼光学系を搭載した場合でも、上記カメラ６０と同様の効果を奏することができる。
　以上のように、本発明によれば、視野内の輝点等から射出された光束が接眼レンズ系よりも眼側の光学部材表面反射することで発生するゴーストを効果的に軽減できる接眼光学系及び該接眼光学系を備えた光学装置を提供することができる。

Claims (18)

  1. 　接眼レンズ系と、
    　前記接眼レンズ系の眼側に光学部材と、を有し、
    　前記光学部材は、少なくとも周辺部がメニスカス形状であり、
    　前記接眼レンズ系の視度が０［ｍ－１］の時の前記接眼レンズ系の焦点距離をｆｅ、前記光学部材の前記メニスカス形状部分の少なくとも一方の面の曲率半径をＲとしたとき、
    　２．００＜｜Ｒ｜／ｆｅ＜２２．００
    の条件を満足することを特徴とする接眼光学系。
  2. 　前記光学部材は、有効径内がメニスカス形状であることを特徴とする請求項１に記載の接眼光学系。
  3. 　４．８５＜｜Ｒ｜／ｆｅ＜２２．００
    の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の接眼光学系。
  4. 　前記光学部材は、眼側に凹面を向けて配置してあることを特徴とする請求項１に記載の接眼光学系。
  5. 　観察する実像の最大像高をＹとしたとき、
    　ｆｅ＜４０．００　
    　Ｙ＜ｆｅ／３．００
    の条件を満足することを特徴とする請求項１項に記載の接眼光学系。
  6. 　前記光学部材は、樹脂から成ることを特徴とする請求項１に記載の接眼光学系。
  7. 　前記光学部材は、周辺部のみがメニスカス形状であることを特徴とする請求項１に記載の接眼光学系。
  8. 　前記光学部材の前記周辺部は、光軸からの距離が前記接眼レンズ系の有効径の４分の１よりも外側の部分であることを特徴とする請求項７に記載の接眼光学系。
  9. 　前記光学部材の中心部は、光軸と垂直な平板状であることを特徴とする請求項７に記載の接眼光学系。
  10. 　前記光学部材の前記中心部は、光軸からの距離が前記接眼レンズ系の有効径の４分の１よりも内側の部分であることを特徴とする請求項９に記載の接眼光学系。
  11. 　前記光学部材は、眼側に凹面を向けて配置されていることを特徴とする請求項７に記載の接眼光学系。
  12. 　観察する実像の最大像高をＹとしたとき、
    　ｆｅ＜４０．００　
    　Ｙ＜ｆｅ／３．００
    の条件を満足することを特徴とする請求項７に記載の接眼光学系。
  13. 　前記光学部材は、樹脂から成ることを特徴とする請求項７に記載の接眼光学系。
  14. 　請求項１記載の接眼光学系を備えたことを特徴とする光学装置。
  15. 　接眼レンズ系と、光学部材と、を有する接眼光学系の製造方法であって、
    　前記光学部材を、少なくとも周辺部が、以下の条件式を満足する様なメニスカス形状に形成するステップと、
    　２．００＜｜Ｒ｜／ｆｅ＜２２．００
    　前記接眼レンズを鏡筒内に配置するステップと、
    　前記鏡筒内で前記接眼レンズ系の眼側に前記光学部材を配置するステップと、を有することを特徴とする接眼光学系の製造方法。
    　但し、前記接眼レンズ系の視度が０［ｍ－１］の時の前記接眼レンズ系の焦点距離をｆｅ、前記光学部材の前記メニスカス形状部分の少なくとも一方の面の曲率半径をＲとする。
  16. 　前記光学部材の有効径内をメニスカス形状とすることを特徴とする請求項１５に記載の接眼光学系の製造方法。
  17. 　観察する実像の最大像高をＹとしたとき、
    　ｆｅ＜４０．００　
    　Ｙ＜ｆｅ／３．００
    の条件を満足するようにすることを特徴とする請求項１５に記載の接眼光学系の製造方法。
  18. 　前記光学部材を樹脂から形成することを特徴とする請求項１５に記載の接眼光学系の製造方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016224239A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 株式会社ニコン 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
WO2019054359A1 (ja) * 2017-09-15 2019-03-21 株式会社ニコン 接眼光学系、光学機器及び接眼光学系の製造方法
US11543734B2 (en) 2018-12-04 2023-01-03 Canon Kabushiki Kaisha Observation device and image pickup apparatus including the same
JP2023002814A (ja) * 2018-12-04 2023-01-10 キヤノン株式会社 観察装置及びそれを有する撮像装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6257171B2 (ja) * 2013-05-20 2018-01-10 キヤノン株式会社 接眼光学系及びそれを有する撮像装置
CN104898267A (zh) * 2015-03-27 2015-09-09 上海理鑫光学科技有限公司 一种扩大视场角的目镜
CN108227190B (zh) * 2016-12-21 2020-05-01 深圳市掌网科技股份有限公司 一种镜头模组
WO2018190031A1 (ja) * 2017-04-13 2018-10-18 ソニー株式会社 接眼レンズおよび表示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0627394A (ja) * 1992-07-08 1994-02-04 Olympus Optical Co Ltd ハイアイポイントファインダー光学系
JPH11109259A (ja) * 1997-10-03 1999-04-23 Nikon Corp 接眼レンズ系
JP2001051319A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Olympus Optical Co Ltd 光学装置
JP2004333937A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Olympus Corp ファインダー光学系及びそれを備えたカメラ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4573947B2 (ja) * 2000-05-16 2010-11-04 キヤノン株式会社 ファインダー光学系及びそれを用いた光学機器
JP4097932B2 (ja) * 2001-11-16 2008-06-11 オリンパス株式会社 接眼レンズを備えた一眼レフカメラ

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0627394A (ja) * 1992-07-08 1994-02-04 Olympus Optical Co Ltd ハイアイポイントファインダー光学系
JPH11109259A (ja) * 1997-10-03 1999-04-23 Nikon Corp 接眼レンズ系
JP2001051319A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Olympus Optical Co Ltd 光学装置
JP2004333937A (ja) * 2003-05-08 2004-11-25 Olympus Corp ファインダー光学系及びそれを備えたカメラ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016224239A (ja) * 2015-05-29 2016-12-28 株式会社ニコン 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
WO2019054359A1 (ja) * 2017-09-15 2019-03-21 株式会社ニコン 接眼光学系、光学機器及び接眼光学系の製造方法
JPWO2019054359A1 (ja) * 2017-09-15 2020-10-01 株式会社ニコン 接眼光学系、光学機器及び接眼光学系の製造方法
JP7037730B2 (ja) 2017-09-15 2022-03-17 株式会社ニコン 接眼光学系及び光学機器
US11543734B2 (en) 2018-12-04 2023-01-03 Canon Kabushiki Kaisha Observation device and image pickup apparatus including the same
JP2023002814A (ja) * 2018-12-04 2023-01-10 キヤノン株式会社 観察装置及びそれを有する撮像装置
JP7218472B2 (ja) 2018-12-04 2023-02-06 キヤノン株式会社 観察装置及びそれを有する撮像装置
US11860510B2 (en) 2018-12-04 2024-01-02 Canon Kabushiki Kaisha Observation device and image pickup apparatus including the same

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