JP5664196B2 - Erecting member and optical device - Google Patents
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Description
本発明は、物体像を正立像にするための正立化部材およびこれを備えた光学装置に関する。 The present invention relates to an erecting member for making an object image an erect image and an optical apparatus including the erecting member.
従来の観察光学系は、正立化部材であるプリズムやミラーによる反射を用いて、対物レンズの像を正立像にして観察できるようになっている。近年、観察光学系の観察倍率を高くする要望に応えるため、接眼レンズの焦点距離を短くする傾向がある。観察光学系の中に反射による正立化部材を配置するには、反射部材間の空気換算長を小さくする必要がある。そのため、正立化部材には反射部材間をガラス等で埋めているものがある。最近では、観察倍率をさらに高くするため、ガラスの屈折率を上げることにより空気換算長を小さくして、観察倍率の高倍率化を図っている。 The conventional observation optical system can observe the image of the objective lens as an erect image by using reflection by a prism or mirror as an erecting member. In recent years, there is a tendency to shorten the focal length of an eyepiece in order to meet the demand for increasing the observation magnification of an observation optical system. In order to arrange the erecting member by reflection in the observation optical system, it is necessary to reduce the air conversion length between the reflecting members. Therefore, some erecting members have a space between the reflecting members filled with glass or the like. Recently, in order to further increase the observation magnification, the air conversion length is reduced by increasing the refractive index of the glass to increase the observation magnification.
ところが、ガラスの屈折率を上げると、高屈折率ガラスの特性上、分光透過率の均一性が乱れるという問題がある。一般に、ガラスの屈折率を上げると、可視域では短波長域の透過率が低下するため、透過光が黄色に着色し、観察光学系の色調が乱れてしまう。このような問題に対し、例えば、多層膜を用いて、上述のような正立化部材による着色現象を改善することが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。 However, when the refractive index of the glass is increased, there is a problem that the uniformity of the spectral transmittance is disturbed due to the characteristics of the high refractive index glass. In general, when the refractive index of glass is increased, the transmittance in the short wavelength region is reduced in the visible region, so that the transmitted light is colored yellow and the color tone of the observation optical system is disturbed. For such a problem, for example, it has been proposed to improve the coloring phenomenon caused by the erecting member as described above by using a multilayer film (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の方法では、正立化部材による着色現象が十分に改善されていなかった。 However, in the conventional method, the coloring phenomenon due to the erecting member has not been sufficiently improved.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、着色現象を改善した正立化部材およびこれを備えた光学装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to provide an erecting member with improved coloring phenomenon and an optical apparatus including the erecting member.
このような目的達成のため、本発明に係る正立化部材は、物体の像を観察するための観察光学系に設けられて前記物体の像を正立像にする正立化部材において、前記正立化部材は、ｄ線に対する屈折率が１．５０以上のガラス材料を用いて形成され、かつ、硝路長が５０ｍｍ〜１５０ｍｍであり、前記正立化部材は、前記物体から入射した光を前記正立像になるように反射させるための第１反射部材と第２反射部材とを有し、前記物体から前記正立化部材に入射した光が、前記第２反射部材で反射されてから前記第１反射部材で反射されて、前記正立化部材から出射するように構成され、前記第１反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長が３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあり、前記第２反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長が５００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲にあり、前記第１反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長と、前記第２反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長とが異なっている。 For this purpose achieve, positive Tatsuka member according to the present invention, in the erecting of members of an image of the object provided on the observation optical system for observing an image of an object into an erect image, the positive The erecting member is formed using a glass material having a refractive index of 1.50 or more with respect to the d-line, and the glass path length is 50 mm to 150 mm. The erecting member receives light incident from the object. A first reflecting member and a second reflecting member for reflecting the erect image so that the light incident on the erecting member from the object is reflected by the second reflecting member; Reflected by the first reflecting member and emitted from the erecting member , the reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic of the first reflecting member is in the range of 380 nm to 500 nm, and the second reflecting member The reflection peak wavelength of spectral reflection characteristics is 500 in the range of M～650nm, the reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristics of the first reflecting member, and a reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic of the second reflecting member are different.
なお、上述の正立化部材において、前記第１反射部材と前記第２反射部材との少なくとも一方が金属蒸着膜を用いて形成されることが好ましい。 In the above-described erecting member, it is preferable that at least one of the first reflecting member and the second reflecting member is formed using a metal vapor deposition film .
また、上述の正立化部材において、前記ガラス材料を用いて硝路長が５０ｍｍ〜１５０ｍｍのガラス材を形成した場合、前記ガラス材に対する３８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長域での分光透過率は、前記ガラス材に対する５００ｎｍ〜７５０ｎｍの波長域での分光透過率よりも低くなることが好ましい。 Moreover, in the above-mentioned erecting member, when a glass material having a glass path length of 50 mm to 150 mm is formed using the glass material, the spectral transmittance in the wavelength range of 380 nm to 500 nm with respect to the glass material is the glass material. It is preferably lower than the spectral transmittance in the wavelength region of 500 nm to 750 nm with respect to the material .
また、上述の正立化部材において、前記第１反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長と、前記第２反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長との差が１００ｎｍ以上であることが好ましい。 Moreover, in the above-mentioned erecting member, it is preferable that the difference between the reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic of the first reflection member and the reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic of the second reflection member is 100 nm or more .
また、上述の正立化部材において、前記第１反射部材および前記第２反射部材は、金属蒸着膜または、金属蒸着膜に分光反射特性の反射ピーク波長をシフトさせるための補正膜が付着されたものであることが好ましい。 In the above-mentioned erecting member, the first reflecting member and the second reflecting member are attached with a metal vapor deposition film or a correction film for shifting the reflection peak wavelength of spectral reflection characteristics on the metal vapor deposition film. it is preferable that.
また、本発明に係る光学装置は、物体の像を観察するための観察光学系を備え、前記観察光学系に前記物体の像を正立像にする正立化部材が設けられた光学装置において、前記正立化部材として本発明に係る正立化部材を用いている。 An optical device according to the present invention includes an observation optical system for observing an image of an object, and the observation optical system includes an erecting member that makes the image of the object an erect image. The erecting member according to the present invention is used as the erecting member.
本発明によれば、着色の少ない正立化部材およびこれを備えた光学装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an erecting member with little coloring and an optical device including the same.
以下、本願の好ましい実施形態について図を参照しながら説明する。本願に係る正立化部材の一例であるペンタダハプリズム５を備えたデジタル一眼レフカメラＣＡＭが図１に示されている。図１に示すデジタル一眼レフカメラＣＡＭにおいて、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ１で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４上に結像される。焦点板４上に結像された光は、ペンタダハプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へと導かれる。これにより、撮影者は、観察光学系であるペンタダハプリズム５および接眼レンズ６を介して物体（被写体）の像を正立像として観察することができる。
Hereinafter, preferred embodiments of the present application will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a digital single-lens reflex camera CAM provided with a
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３が光路外へ退避し、撮影レンズ１で集光された物体（被写体）からの光は、撮像素子７上に結像されて被写体の像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、撮像素子７上に結像されて当該撮像素子７により撮像され、物体（被写体）の画像として不図示のメモリーに記録される。このようにして、撮影者はデジタル一眼レフカメラＣＡＭによる物体（被写体）の撮影を行うことができる。
Further, when a release button (not shown) is pressed by the photographer, the
ペンタダハプリズム５は、高屈折率のガラス材料を用いて形成され、３面の反射面を有する８面体形に形成される。ペンタダハプリズム５の上面（２面）には、焦点板４からペンタダハプリズム５の下面を通って内部に達した光を反射させる入射側反射部材５１が設けられ、ペンタダハプリズム５の前下面（１面）には、入射側反射部材５１で反射した光をペンタダハプリズム５の内部から外部に向けて後方（ペンタダハプリズム５の後面）へ反射させる出射側反射部材５２が設けられている。本実施形態のペンタダハプリズム５で用いるガラス材料のｄ線に対する屈折率ｎｄは、例えば、ｎｄ＝１．５６である。
The
本実施形態においては、正立化部材（ペンタダハプリズム５）の複数の反射面の各々の
反射特性を変えることにより、高屈折率ガラス材料で構成した正立化部材による着色現象の軽減を図っている。図２に、全長１００ｍｍ、屈折率ｎｄ＝１．５６の高屈折率ガラス材の分光透過率を示す。図２より、硝路長が長いと５００ｎｍ以下の短波長域での透過率が急激に低下することが分かる。これが、正立化部材に高屈折材料を用いたときの着色の原因である。特に、硝路長が５０ｍｍを超えると、この影響よる着色が容易に観察されるようになる。
In the present embodiment, by changing the reflection characteristics of each of the plurality of reflecting surfaces of the erecting member (pentadaha prism 5), the coloring phenomenon caused by the erecting member made of a high refractive index glass material is reduced. Yes. FIG. 2 shows the spectral transmittance of a high refractive index glass material having a total length of 100 mm and a refractive index nd = 1.56. FIG. 2 shows that the transmittance in a short wavelength region of 500 nm or less is drastically lowered when the glass path length is long. This is the cause of coloring when a highly refractive material is used for the erecting member. In particular, when the glass path length exceeds 50 mm, coloring due to this influence is easily observed.
これを修正するためには２つ方法がある。１つは、他の光学部材において、短波長域の透過率のみを上げることである。この方法は、多層膜等を用いて実現可能だが、膜構成が複雑なため製造が困難であるという短所を有する。もう１つは、短波長域以外の透過率も低下させて、着色を軽減させることである。具体的には、反射部材の分光反射特性において、分光反射率のピークを短波長域にすることにより、正立化部材を透過する透過光の短波長域以外の波長域の透過率を下げるようにすれば、高屈折率ガラスによる着色現象を軽減することができる。本実施形態では、複数の反射部材にそれぞれ形成された複数の反射面のうち少なくとも一つの分光反射率のピークを３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の短波長域にすることにより、正立化部材で生じる着色現象の軽減を図っている。 There are two ways to correct this. One is to increase only the transmittance in the short wavelength region in the other optical members. This method can be realized by using a multilayer film or the like, but has a disadvantage that it is difficult to manufacture due to a complicated film configuration. The other is to reduce coloring by reducing the transmittance other than the short wavelength region. Specifically, in the spectral reflection characteristics of the reflective member, the spectral reflectance peak is set to a short wavelength region so that the transmittance in a wavelength region other than the short wavelength region of the transmitted light transmitted through the erecting member is lowered. If it makes it, the coloring phenomenon by high refractive index glass can be reduced. In the present embodiment, at least one of the plurality of reflecting surfaces respectively formed on the plurality of reflecting members has a spectral reflectance peak of a short wavelength region in the range of 380 nm to 500 nm, whereby coloring generated in the erecting member. The phenomenon is reduced.
なお、本実施形態では、分光反射特性の反射ピーク波長が３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲となる第１反射部材に加え、当該第１反射部材と反射ピーク波長が異なる（例えば、分光反射特性の反射ピーク波長が５００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲となる）第２反射部材を用いることが好ましい。このようにすれば、同一の反射特性を有する反射面での反射を繰り返すことで、同一の反射特性が透過光の分光特性上で強調されて、正立化部材を透過する光に新たな着色が生じるのを防止することができる。 In this embodiment, in addition to the first reflection member having a reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic in the range of 380 nm to 500 nm, the reflection peak wavelength is different from the first reflection member (for example, the reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic). Is preferably in the range of 500 nm to 650 nm). In this way, by repeating the reflection on the reflecting surface having the same reflection characteristic, the same reflection characteristic is emphasized on the spectral characteristic of the transmitted light, and the light transmitted through the erecting member is newly colored. Can be prevented from occurring.
例えば、ペンタダハプリズム５の出射側反射部材５２を前述の第１反射部材とし、出射側反射部材５２に形成された出射側反射面（出射側反射部材５２とペンタダハプリズム５との境界面）Ｓ２の分光反射率のピークの波長を３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲とすることが好ましい。また、ペンタダハプリズム５の入射側反射部材５１を前述の第２反射部材とし、入射側反射部材５１に形成された入射側反射面（入射側反射部材５１とペンタダハプリズム５との境界面）Ｓ１の分光反射率のピークの波長を５００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲とすることが好ましい。このようにすれば、正立化部材を透過する光に新たな着色が生じるのを効果的に防止することができる。なお、分光反射率がピークとなる波長の差は、１００ｎｍ以上あることが好ましい。
For example, the exit-
また、本実施形態では、第１反射部材と第２反射部材との少なくとも一方が金属蒸着膜を用いて形成されることが好ましい。多層膜でも同様な効果を得ることは可能だが、製造方法が複雑なため、分光反射特性が変わり易く大量生産には向かないことと、偏光特性が強調されるため、透過光に偏光特性があると見えが変化してしまうことが短所である。一方、金属蒸着膜は製造方法が単純なため、分光反射特性の変動が少なく、量産性が高いことと、偏光特性も多層膜より小さいことが長所である。 Moreover, in this embodiment, it is preferable that at least one of a 1st reflective member and a 2nd reflective member is formed using a metal vapor deposition film. The same effect can be obtained with a multilayer film, but the manufacturing method is complicated, so that the spectral reflection characteristics are easily changed and not suitable for mass production, and the polarization characteristics are emphasized, so the transmitted light has polarization characteristics. The disadvantage is that the appearance changes. On the other hand, since the metal vapor deposition film has a simple manufacturing method, it has advantages in that the spectral reflection characteristic is less changed, the mass productivity is high, and the polarization characteristic is also smaller than that of the multilayer film.
図３は、第２反射部材に形成される反射面の分光反射特性図で、反射率のピークが波長６００ｎｍのときにある。なお、第２反射部材は、銀（Ａｇ）の金属蒸着膜である。図４は、第１反射部材に形成される反射面の分光反射特性図で、反射率のピークが波長４５０ｎｍのときにあり、短波長域に反射ピークを有することがわかる。なお、第１反射部材は、アルミニウム（Ａｌ）の金属蒸着膜である。 FIG. 3 is a spectral reflection characteristic diagram of the reflecting surface formed on the second reflecting member, and is when the reflectance peak has a wavelength of 600 nm. The second reflecting member is a silver (Ag) metal deposition film. FIG. 4 is a spectral reflection characteristic diagram of the reflecting surface formed on the first reflecting member. It can be seen that the reflectance peak is at a wavelength of 450 nm and has a reflection peak in a short wavelength region. The first reflecting member is an aluminum (Al) metal deposition film.
仮に、図２に示す分光透過率を有するガラス材に対し、図３に示す分光反射特性を有した反射面を形成する第２反射部材のみを用いて、３面の反射面を有するペンタダハプリズムを構成した場合、当該ペンタダハプリズムの分光透過率は図５のようになる。図５より
、短波長域の透過率が極端に低下し、ペンタダハプリズムの透過光が着色することが分かる。これに対し、本実施形態では、図２に示す分光透過率を有するガラス材（ペンタダハプリズム５）に対して、図３に示す分光反射特性を有した反射面（２面）を形成する第２反射部材（入射側反射部材５１）と、図４に示す分光反射特性を有した反射面（１面）を形成する第１反射部材（出射側反射部材５２）を組み合わせて用いることにより、図６に示すような分光透過率を得ることができた。図６を図５と比較すると、４００〜７００ｎｍの可視域の透過率が均一になっており、ペンタダハプリズムによる着色現象が改善されていることが分かる。このように、本実施形態によれば、着色の少ない正立化部材（ペンタダハプリズム５）および、これを備えた光学装置（デジタル一眼レフカメラＣＡＭ）を得ることができる。
Temporarily, a penta roof prism having three reflecting surfaces is formed by using only the second reflecting member forming the reflecting surface having the spectral reflection characteristics shown in FIG. 3 for the glass material having the spectral transmittance shown in FIG. When configured, the spectral transmittance of the penta roof prism is as shown in FIG. FIG. 5 shows that the transmittance in the short wavelength region is extremely lowered, and the transmitted light of the penta roof prism is colored. On the other hand, in the present embodiment, the second reflection surface (two surfaces) having the spectral reflection characteristics shown in FIG. 3 is formed on the glass material (the penta roof prism 5) having the spectral transmittance shown in FIG. A combination of the reflecting member (incident side reflecting member 51) and the first reflecting member (outgoing side reflecting member 52) forming the reflecting surface (one surface) having the spectral reflection characteristics shown in FIG. The spectral transmittance as shown in FIG. Comparing FIG. 6 with FIG. 5, it can be seen that the transmittance in the visible region of 400 to 700 nm is uniform, and the coloring phenomenon by the penta roof prism is improved. Thus, according to the present embodiment, it is possible to obtain an erecting member (pentadach prism 5) with less coloring and an optical device (digital single-lens reflex camera CAM) including the erecting member.
なお、上述の実施形態において、短波長域の分光反射率のピークが波長４５０ｎｍのときであるが、これに限られるものではなく、例えば、図７の分光反射特性図で示すように、分光反射率のピークを波長４００ｎｍにすることも可能である。なお、このような分光反射特性を有する反射面を形成可能な反射部材は、前述のアルミニウム膜の表面に誘電体膜等の補正膜を付着させたものであり、このような補正膜によって反射率のピークを所望の値にシフトさせることが可能である。 In the above-described embodiment, the peak of the spectral reflectance in the short wavelength region is when the wavelength is 450 nm. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in the spectral reflectance characteristic diagram of FIG. It is also possible to set the rate peak to a wavelength of 400 nm. A reflective member capable of forming a reflection surface having such spectral reflection characteristics is obtained by attaching a correction film such as a dielectric film to the surface of the above-described aluminum film. Can be shifted to a desired value.
また、上述の実施形態において、ペンタダハプリズム５として硝路長が１００ｍｍのガラス材を使用しているが、これに限られるものではなく、硝路長が５０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の範囲であれば、本実施形態による効果が期待できる。また、屈折率ｎｄ＝１．５６のガラス材に限らず、屈折率が１．５０以上の高屈折率のガラス材であれば、本実施形態による効果が期待できる。
In the above-described embodiment, a glass material having a glass path length of 100 mm is used as the
また、上述の実施形態において、正立化部材としてペンタダハプリズム５を備えたデジタル一眼レフカメラＣＡＭを例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば、顕微鏡や双眼鏡であってもよく、対物レンズによって結像した物体の像を接眼レンズで観察する観察光学系に設けられた正立化部材であれば、本発明を適用可能である。また、上述の実施形態の変形例として、入射側反射部材５１を第１反射部材とし、出射側反射部材５２を第２反射部材としても良い。
In the above-described embodiment, the digital single-lens reflex camera CAM provided with the
ＣＡＭ デジタル一眼レフカメラ（光学装置）
５ ペンタダハプリズム（正立化部材） ６ 接眼レンズ（観察光学系）
５１ 入射側反射部材（第２反射部材） ５２ 出射側反射部材（第１反射部材）
Ｓ１ 入射側反射面 Ｓ２ 出射側反射面
CAM digital SLR camera (optical device)
5 Pentadaha prism (uprighting member) 6 Eyepiece (observation optical system)
51 Incident-side reflecting member (second reflecting member) 52 Outgoing-side reflecting member (first reflecting member)
S1 Incident side reflective surface S2 Outgoing side reflective surface
Claims (6)
前記正立化部材は、ｄ線に対する屈折率が１．５０以上のガラス材料を用いて形成され、かつ、硝路長が５０ｍｍ〜１５０ｍｍであり、
前記正立化部材は、前記物体から入射した光を前記正立像になるように反射させるための第１反射部材と第２反射部材とを有し、前記物体から前記正立化部材に入射した光が、前記第２反射部材で反射されてから前記第１反射部材で反射されて、前記正立化部材から出射するように構成され、
前記第１反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長が３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にあり、
前記第２反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長が５００ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲にあり、
前記第１反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長と、前記第２反射部材の分光反射特性の反射ピーク波長とが異なることを特徴とする正立化部材。 In the erecting member provided in the observation optical system for observing the image of the object and making the image of the object erect,
The erecting member is formed using a glass material having a refractive index with respect to d-line of 1.50 or more, and a glass path length is 50 mm to 150 mm.
The erecting of members, and a first reflecting member and the second reflecting member for reflecting light incident from the object to be the upright image, incident on the erecting of members from said object The light is reflected by the second reflecting member and then reflected by the first reflecting member and is emitted from the erecting member.
The reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic of the first reflecting member is in the range of 380 nm to 500 nm ,
The reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic of the second reflecting member is in the range of 500 nm to 650 nm,
The erecting member , wherein the reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic of the first reflection member is different from the reflection peak wavelength of the spectral reflection characteristic of the second reflection member.
前記正立化部材が請求項１から５のいずれか一項に記載の正立化部材であることを特徴とする光学装置。 In an optical apparatus comprising an observation optical system for observing an image of an object, and provided with an erecting member for making the image of the object an erect image in the observation optical system,
The optical apparatus according to claim 1, wherein the erecting member is an erecting member according to claim 1.
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