JP2016166968A

JP2016166968A - 接眼光学系

Info

Publication number: JP2016166968A
Application number: JP2015046563A
Authority: JP
Inventors: 雄一小坂; Yuichi Kosaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2015-03-10
Filing date: 2015-03-10
Publication date: 2016-09-15

Abstract

【課題】小さい表示パネルでも視野角が大きく諸収差を抑えることを可能にした接眼光学系を提供する。
【解決手段】物体側から瞳側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズＬ１、負の屈折力を有する第2レンズＬ２、正の屈折力を有する第3レンズＬ３を配し、ｆ１、ｆ３をそれぞれ第１レンズＬ１、第３レンズＬ３の焦点距離、ｆを全系の焦点距離、ｒ１１、ｒ３１を第１レンズＬ１、第３レンズＬ３の物体側の面の光軸中心付近の曲率、ｒ１２、ｒ３２を第１レンズＬ１、第３レンズＬ３の瞳側の面の光軸中心付近の曲率としたときに、以下の条件式を満足するファインダー用接眼レンズ。0.6＜ｆ１/ｆ＜0.8・・・(１)、0.6＜ｆ３/ｆ＜0.8・・・(２)、-1.2＜（ｒ１１+ｒ１２）/（ｒ１２-ｒ１１）＜0.0・・・(３)、-1.2＜（ｒ３１+ｒ３２）/（ｒ３２-ｒ３１）＜0.0・・・(４)
【選択図】図１

Description

本発明は、接眼光学系に関し、特に電子ビューファインダーに好適な接眼光学系に関するものである。

従来より、小型表示パネルを観察するための接眼光学系が提案されている。この接眼光学系は物体側（表示パネル側）より観察者側に向かって、正レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズで構成された接眼光学系が知られている。また表示パネルは大きくなるほど高価である。その為、パネルを小型にして従来同等の視野角を得ることができる光学系が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１１-０８５８７２号公報

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、非点収差歪曲収差が大きくなり、得られるファインダー像は劣化する。

そこで、本発明の目的は、視野角が大きく像面湾曲、歪曲収差等の諸収差を抑えることを可能にした接眼光学系を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の接眼光学系は、
物体側から瞳側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第２レンズ、正の屈折力を有する第３レンズを配し、ｆ１、ｆ３をそれぞれ第１レンズ、第３レンズの焦点距離、ｆを全系の焦点距離、ｒ１１、ｒ３１を第1レンズ、第３レンズの物体側の面の光軸中心付近の曲率、ｒ１２、ｒ３２を第1レンズ、第３レンズの瞳側の面の光軸中心付近の曲率としたときに次の条件式
０．６＜ｆ１/f＜０．８・・・（１）
０．６＜ｆ３/ｆ＜０．８・・・（２）
‐１．２＜（ｒ１１＋ｒ１２）/（ｒ１２−ｒ１１）＜０．０・・・（３）
‐１．２＜（ｒ３１＋ｒ３２）/（ｒ３２−ｒ３１）＜０．０・・・（４）
を満足することを特徴とする。

本発明によれば、表示パネルを大きくしなくても、大きな視野角を得ることが出来る接眼レンズを提供することができる。

本発明の実施例１に係る接眼光学系のレンズ構成を示す断面図である。本発明の実施例１に係る接眼光学系の各収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すものである。本発明の実施例２に係る接眼光学系のレンズ構成を示す断面図である。本発明の実施例２に係る接眼光学系の各収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すものである。本発明の実施例３に係る接眼光学系のレンズ構成を示す断面図である。本発明の実施例３に係る接眼光学系の各収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すものである。本発明の実施例４に係る接眼光学系のレンズ構成を示す断面図である。本発明の実施例４に係る接眼光学系の各収差、すなわち球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差を示すものである。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。

以下、図を参照して、本発明の数値実施例を説明する。図○は、本発明の実施例１にかかわる接眼光学系の図である。物体側より順に並んだ、正のレンズからなる第１レンズ成分Ｌ１と、負の第２のレンズ成分Ｌ２と、正のレンズからなる第３のレンズ成分Ｌ３とを有して構成した。以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図○、図○は本発明の実施例１の接眼光学系のレンズ構成を示す断面図と各収差を示す図である。

各収差図においてはファインダー視度が−１ディオプター（標準視度）のときを示している。レンズ構成を示す断面図において、左方が物体側（表示パネル側）、右方が観察者側（射出瞳側）である。

具体的なレンズ構成としては、第１のレンズ成分Ｌ１の焦点距離をｆ１とし、第３のレンズ成分Ｌ３の焦点距離をｆ３、全系の焦点距離をｆとして、次の（１）式で表される条件を満足している。

０．６＜ｆ１／f＜０．８・・・（１）
０．６＜ｆ３／ｆ＜０．８・・・（２）
前記第１のレンズ成分Ｌ１の最も物体側の面の曲率半径をｒ１１とし、前記第１のレンズ成分Ｌ１の最も観察者側の面の曲率半径をｒ１２としたとき、次の（３）式で表わされる条件を満足している。ただしその面が非球面の場合は近軸曲率半径で計算するものとする。

‐１．２＜（ｒ１１＋ｒ１２）／（ｒ１２−ｒ１１）＜０．０・・・（３）
前記第３のレンズ成分Ｌ３の最も物体側の面の曲率半径をｒ３１とし、前記第３のレンズ成分Ｌ３の最も観察者側の面の曲率半径をｒ３２としたとき、次の（４）式で表わされる条件を満足している。ただしその面が非球面の場合は近軸曲率半径で計算するものとする。

‐１．２＜（ｒ３１＋ｒ３２）／（ｒ３２−ｒ３１）＜０．０・・・（４）
また、次の（５）式（６）式であらわされる条件を満足している。

‐０．８＜ｆ／ｒ１１＜０．８・・・（５）
‐０．５＜ｆ／ｒ３１＜０．５・・・（６）
前記第２レンズの瞳側の面の光軸中心付近の曲率をｒ２２、前記第２レンズ物体側の面の光軸中心付近の曲率をそれぞれｒ２１としたとき、以下の条件を満たしている。

（ｒ２１+ｒ１２）／（ｒ２１-ｒ１２）＜-２・・・（７)
本発明に係る接眼光学系は、以上の諸条件を満足することにより小さい表示パネルでも視野角を十分大きくし、かつ像面湾曲、非点収差を始めとする諸収差が十分に補正された接眼光学系を可能としている。

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）（２）は、第１のレンズ成分Ｌ１と第３のレンズ成分Ｌ３の接眼光学系全体の焦点距離の比に関する式であり、大きな視野角を得つつ、像面湾曲、歪曲収差などの諸収差を適切に補正するために必要な条件である。この条件を外れると、屈折力の第２のレンズ成分Ｌ２に対して光学系の対称性が崩れ、像面湾曲、歪曲収差等の低下が起こる。

条件式（３）（４）は、第１のレンズ成分Ｌ１と第３のレンズ成分Ｌ３の形状に関する式である。この条件式を満たすレンズは物体側の面の屈折力が弱くなる。視野角の大きな光は第１のレンズ成分Ｌ１、第３のレンズ成分Ｌ３の周辺部分を通過する。これは視野角が大きくなればなるほど光軸から離れた位置を通る。図○はＬ１の物体側の面の屈折力が強いとき（ａ）と弱いとき（ｂ）の物体側の面の断面形状を示している。Ｌ１、Ｌ３の物体側の面の屈折力が強いと、周辺を通った光のレンズＬ１、Ｌ３への入射角がきつくなる。すると像面湾曲、非点収差が低下する。

条件式（５）（６）は、第１のレンズ成分Ｌ１と第３のレンズ成分Ｌ３の物体側の面の曲率と全系の焦点距離の比に関する式である。この範囲を超えると、条件式（３）（４）と同様にＬ１、Ｌ３の物体側の屈折力が強くなり、像面湾曲、非点収差が低下する。
条件式（７）は、第１のレンズ成分Ｌ１と第２のレンズ成分Ｌ２の間の空気レンズの形状に関する式である。この範囲を外れると、Ｌ１、Ｌ３で発生したペッツバール和が大きくなり、像面の補正が不足する。

表１及びその他の全体諸元を示す表において、ωは視度が−１ディオプター（標準視度）時の見かけ視野（半画角）を示す。さらに、表１及びその他のレンズデータを示す表において、「ｒｉ」は焦点面を基準に物体側からｉ番目の面の近軸曲率半径を示し、「ｄｉ」は物体側からｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の軸上面間隔を示す。さらに、「Ｎｉ」は物体側からｉ番目の硝材のｄ線（波長＝５７８．６ｎｍ）に対する屈折率を示し、「νｉ」は物体側からｉ番目の硝材のｄ線に対するアッベ数を示す。なお、表中では、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、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、各数値実施例において近軸曲率半径の欄に非球面と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。

なお、数１式において、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の曲率半径、c₄、c₆は多項式係数である。表１及びその他の非球面係数を示す表において、「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。

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。

Ｌ１第１のレンズ成分、Ｌ２第２のレンズ成分、Ｌ３第３のレンズ成分

Claims

物体側から瞳側へ順に、正の屈折力を有する第1レンズ、負の屈折力を有する第2レンズ、正の屈折力を有する第3レンズを配し、ｆ１、ｆ３をそれぞれ第１レンズ、第３レンズの焦点距離、ｆを全系の焦点距離、ｒ１１、ｒ３１を第1レンズ、第３レンズの物体側の面の光軸中心付近の曲率、ｒ１２、ｒ３２を第1レンズ、第３レンズの瞳側の面の光軸中心付近の曲率としたときに以下の条件式を満足する事を特徴とするファインダー用接眼レンズ。
0.6＜ｆ１/ｆ＜ 0.8・・・(１)
0.6＜ｆ３/ｆ＜ 0.8・・・(２)
-1.2＜（ｒ１１+ｒ１２）/（ｒ１２-ｒ１１）＜ 0.0-・・・(３)
-1.2＜（ｒ３１+ｒ３２）/（ｒ３２-ｒ３１）＜ 0.0-・・・(４)
以下の条件式を満足する事を特徴とする請求項1に記載のファインダー用接眼レンズ。
-0.8<ｆ/ｒ１１＜0.8・・・(５)
-0.5<ｆ/ｒ３１＜0.5・・・(６)
前記第２レンズの瞳側の面の光軸中心付近の曲率をｒ２２、前記第２レンズ物体側の面の光軸中心付近の曲率をそれぞれｒ２１としたとき、以下の条件式を満たすこと特徴とする請求項1に記載のファインダー用接眼レンズ。
（ｒ２１+ｒ１２）/（ｒ２１-ｒ１２）＜-２・・・(７)