JP4703827B2

JP4703827B2 - 接眼レンズ光学系

Info

Publication number: JP4703827B2
Application number: JP2000270687A
Authority: JP
Inventors: 元壽毛利; 孝一大下; 仁野崎
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-09-06
Filing date: 2000-09-06
Publication date: 2011-06-15
Anticipated expiration: 2020-09-06
Also published as: JP2002082290A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接眼レンズ光学系、特にカメラ等に好適な接眼レンズ光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ等の観察光学系の接眼レンズとしては、正レンズ群と負レンズ群と正レンズ群との３群で構成され、任意の群を光軸上に沿って移動させることにより視度補正するタイプのレンズが知られている。このレンズの例として、特公昭６１−１９９６８号公報に開示されたレンズやその他種々のレンズが提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年カメラ等の電子化が進み、カメラに色々な撮像素子やモニターなどの表示素子が搭載されるようになった。そのため、カメラが大型化しそれに対応した光学ファインダーは観察すべき焦点面とアイポイントの間隔を従来の光学系より大きくすることや、撮像素子は従来のフィルムより小型化しているためファインダー倍率は大きくすることが求められるようになった。さらに、個々の撮影者の視力に対応するため視度補正機能などの付加も接眼レンズに求められるようになった。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、大きなファインダー倍率を有し、かつ特に正立系とアイポイント位置との間隔を長くして、視度調整機能を有した良好な収差性能の接眼レンズ光学系を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、正立系を介して物体の像を観察する接眼レンズ光学系において、
前記正立系の観察側に配置され、前記物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとからなり、
前記正の屈折力を有するレンズが前記物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを有し、
前記正の屈折力を有するレンズのうち少なくとも１つのレンズが以下の条件式を満足することを特徴とする接眼レンズ光学系を提供する。
Ｄｐ／ｆｅ≧０．１３８（１）
但し、
Ｄｐ：前記正の屈折力を有するレンズの厚さ，
ｆｅ：視度が−１ディオプターの時の前記接眼レンズ光学系の焦点距離．
また、本発明は、正立系を介して物体の像を観察する接眼レンズ光学系において、
前記正立系の観察側に配置され、前記物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとからなり、
前記正の屈折力を有するレンズが前記物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを有し、
前記正の屈折力を有するレンズのうち少なくとも１つのレンズが以下の条件式を満足し、
Ｄｐ／ｆｅ≧０．１３８（１）
前記正メニスカスレンズが以下の条件式を満足することを特徴とする接眼レンズ光学系を提供する。
１．３＜ＳＦ＜２（３）
但し、
Ｄｐ：前記正の屈折力を有するレンズの厚さ，
ｆｅ：視度が−１ディオプターの時の前記接眼レンズ光学系の焦点距離．
ＳＦ：前記正メニスカスレンズの形状因子であり、前記物体側より順に前記正メニスカスレンズの曲率半径をそれぞれＲ１、Ｒ２としたとき、次式で定義される。
ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明は、前記正レンズ群のうち少なくとも１つを厚くすることにより光路長を大きくして、ファインダー倍率を高め、かつ正立系とアイポイントの間隔を大きくできるという効果が得られる。
【０００６】
条件式（１）の下限値を下回ると、上記効果を得ることが困難となる。但し、レンズを厚くし過ぎるとレンズ重量の増加やコストの増大を招き望ましくない。従って、０．３＞Ｄｐ／ｆｅ＞０．１の範囲内にあるのが実用上望ましい。特に、正レンズ群を単レンズで構成する場合には実用上０．２＞Ｄｐ／ｆｅ＞０．１の範囲内にあることが望ましい。また、接眼レンズ光学系を構成する全ての正レンズ群がＤｐ／ｆｅ＞０．１を満足することで本発明の効果をより奏することができるので望ましい。
【０００７】
また、本発明では、上記条件式（１）を満足したうえで、
接眼レンズ光学系の全厚をDとしたとき、
Ｄ／ｆｅ＞０．２（２）
の条件式を満足することが望ましい。
【０００８】
条件式（２）を満足することにより正立系とアイポイントとの間隔を大きくすることができる。条件式（２）の下限値を下回ると正立系の全長が大きくなりファインダー倍率の向上が困難になる、また、接眼レンズ光学系が薄くなるため正立系とアイポイントの間隔が大きくできなくなり本発明の目的が達成できなくなる。さらに好ましくは、０．６＞Ｄ／ｆｅ＞０．３の条件を満足することが望ましい。この上限値０．６を上回ると正立系の厚みが薄くなりファインダーの構成自体が困難になってしまう。
【０００９】
また、本発明では、前記条件式（１）を満足している正レンズ群が、物体側に凸面を向けたメニスカス形状のレンズを有することが望ましい。かかる形状により、正レンズの射出瞳をアイポイントに近づけることができる。この結果、像を大きく見ることが可能になり、ファインダー倍率を高めることができる。
【００１０】
また、本発明では、正メニスカス形状は、
１．３＜ＳＦ＜２（３）
の条件を満足することが望ましい。ここで、ＳＦは次式で定義される形状因子である。
ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）
但し、物体側から順に、曲率半径をＲ１、Ｒ２とする。
【００１１】
条件式（３）を満足することによりコマ収差および非点収差を容易に補正することができ、高いファインダー倍率を維持しつつ良好な収差状態を確保することができる。条件式（３）の上限値を上回ると、射出瞳がアイポイントにより近づくので、ファインダー倍率の向上のためには望ましい。しかし、視度調整によるコマ収差や歪曲収差の変動が補正できなくなってしまう。逆に、条件式（３）の下限値を下回ると、視度調整による収差の発生は軽減するが、射出瞳がアイポイントから遠ざかりファインダー倍率の向上が困難になる。
【００１２】
また、接眼レンズ光学系を構成する全ての正のレンズ群が条件式（１）、（３）を満足することにより、発明の効果がより強められるので望ましい。さらに、条件式（１）、（２）、（３）を同時に満足しても本発明の効果が得られるのは言うまでもない。
【００１３】
そして、本発明にかかる接眼レンズ光学系に非球面を導入することも望ましい。特に、正レンズ群に非球面を導入することにより歪曲収差が改善でき、負レンズ群に導入することにより、視度変化範囲でのコマ収差の変動を軽減することが容易になる。さらに、本発明にかかる接眼レンズ光学系に樹脂材料を用いるのも有効である。樹脂材料を用いると非球面の導入が低コストで容易になり、大量生産も可能になる。
【００１４】
さらに、条件式（１）を満たす正レンズを接合レンズで構成することも望ましい。分散の異なる硝子で接合レンズで構成することにより、軸上の色収差および倍率の色収差の補正が容易になる。また、接合レンズを同一硝子で構成することにより加工コストを軽減することもできる。
【００１５】
次に、添付図面に基づいて本発明の実施例について説明する。
【００１６】
（第１実施例）
図１は、第１実施例にかかる接眼レンズ光学系を備え、視度が−１ディオプター時のファインダー光学系の断面図を示す。視度の単位「ディオプター」は、以下「ｄｐｔ」で示す。
視度Ｘ[ｄｐｔ]とは、接眼レンズによる像が、アイポイントから光軸上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、像がアイポイントより物体側にできた時を負とする。）物体側から順に、焦点面１、正立系を展開したブロック部２、第１レンズ群３、第２レンズ群４、第３レンズ群５とから構成される。位置Ｅ．Ｐはアイポイントを示す。
本実施例では第２レンズ群４を光軸に沿って移動させることにより接眼レンズ全体の焦点距離を変化させて視度を変化させている。
【００１７】
表１に第１実施例の諸元値を掲げる。屈折率はｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対するものである。また、Ｅ．Ｐはアイポイントである。以下、全ての実施例の諸元値において、本実施例の諸元値と同様の符号を用いる。
また、諸元表の焦点距離、曲率半径、面間隔その他の長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、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ので、これに限られるものではない。
【００１８】
【表１】

【００１９】
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、視度がそれぞれ最も負側の時、−１ｄｐｔの時、最も正側の時の諸収差図（左から順に球面収差、非点収差、コマ収差、歪曲収差）を示している。収差図において、Ｙ１は正立系への光線の入射高さ、Ｙ０は焦点板上での物体高を示している。球面収差、非点収差の横軸の単位Ｄ．はディオプター（ｄｐｔ）を示し、コマ収差のｍｉｎは角度単位の分を示し、ＣはＣ線（λ＝６５６．２８ｎｍ）線、ＦはＦ線（λ＝４８６．１３ｎｍ）線、Ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）での収差曲線をそれぞれ示している。なお、以下全ての実施例の収差図において本実施例の収差図と同様の符号を用いる。収差図から明らかなように、広い視度にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【００２０】
（第２実施例）
第２実施例にかかる接眼レンズのレンズ構成は、上記第１実施例とほぼ同様であるので、その説明は省略する。表２に本実施例の諸元値を掲げる。
【００２１】
【表２】

【００２２】
図３（ａ），（ｂ），（ｃ）は、視度がそれぞれ最も負側の時、−１ｄｐｔの時、最も正側の時の諸収差図（左から順に球面収差、非点収差、コマ収差、歪曲収差）を示している。収差図から明らかなように、広い視度にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【００２３】
（第３実施例）
第３実施例にかかる接眼レンズのレンズ構成は、上記第１実施例とほぼ同様であるので、その説明は省略する。表３に本実施例の諸元値を掲げる。
【００２４】
【表３】

【００２５】
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）は、視度がそれぞれ最も負側の時、−１ｄｐｔの時、最も正側の時の諸収差図（左から順に球面収差、非点収差、コマ収差、歪曲収差）を示している。収差図から明らかなように、広い視度にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、大きなファインダー倍率を有し、かつ特に正立系とアイポイント位置との間隔を長くして、視度調整機能を有した良好な収差性能の接眼レンズ光学系を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例にかかる接眼レンズ光学系を有するファインダー光学系のレンズ構成を示す図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第１実施例の視度がそれぞれ最も負側の時、−１ｄｐｔの時、最も正側の時の諸収差を示す図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第２実施例の視度がそれぞれ最も負側の時、−１ｄｐｔの時、最も正側の時の諸収差を示す図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は第３実施例の視度がそれぞれ最も負側の時、−１ｄｐｔの時、最も正側の時の諸収差を示す図である。
【符号の説明】
１焦点面
２正立系を展開したブロック図
３第１レンズ群
４第２レンズ群
５第３レンズ群
Ｅ．Ｐアイポイント

Claims

正立系を介して物体の像を観察する接眼レンズ光学系において、
前記正立系の観察側に配置され、前記物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとからなり
、
前記正の屈折力を有するレンズが前記物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを有し、
前記正の屈折力を有するレンズのうち少なくとも１つのレンズが以下の条件式を満足することを特徴とする接眼レンズ光学系。
Ｄｐ／ｆｅ≧０．１３８（１）
但し、
Ｄｐ：前記正の屈折力を有するレンズの厚さ，
ｆｅ：視度が−１ディオプターの時の前記接眼レンズ光学系の焦点距離．
正立系を介して物体の像を観察する接眼レンズ光学系において、
前記正立系の観察側に配置され、前記物体側より順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとからなり、
前記正の屈折力を有するレンズが前記物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズを有し、
前記正の屈折力を有するレンズのうち少なくとも１つのレンズが以下の条件式を満足し、
Ｄｐ／ｆｅ≧０．１３８（１）
前記正メニスカスレンズが以下の条件式を満足することを特徴とする接眼レンズ光学系。
１．３＜ＳＦ＜２（３）
但し、
Ｄｐ：前記正の屈折力を有するレンズの厚さ，
ｆｅ：視度が−１ディオプターの時の前記接眼レンズ光学系の焦点距離．
ＳＦ：前記正メニスカスレンズの形状因子であり、前記物体側より順に前記正メニスカスレンズの曲率半径をそれぞれＲ１、Ｒ２としたとき、次式で定義される。
ＳＦ＝（Ｒ２＋Ｒ１）／（Ｒ２−Ｒ１）
さらに以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２記載の接眼レンズ光学系。
Ｄ／ｆｅ＞０．２（２）
但し、
Ｄ：前記接眼レンズ光学系の全厚．
前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズのうち少なくとも１つのレンズ面は、非球面であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の接眼レンズ光学系。
前記第１レンズ、前記第２レンズ、及び前記第３レンズのうち少なくとも１つのレンズは、樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の接眼レンズ光学系。
前記条件式
Ｄｐ／ｆｅ≧０．１３８（１）
を満足する正レンズは、接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の接眼レンズ光学系。