JP6060808B2 - 接眼光学系 - Google Patents
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Description
(2)−1.55<f/R12<−0.7
(3)−1.25<f/f3<−0.8
但し、
f:視度が−1ディオプターのときの全系の焦点距離、
R12:第1レンズの眼側の面の近軸曲率半径、
f3:第3レンズの焦点距離、
である。
(6)−2.5<SF4<−0.8
但し、
SF4=(r42+r41)/(r42−r41)
r41:第4レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r42:第4レンズの眼側の面の近軸曲率半径、
である。
(1)−1.0<f/f1<0.07
但し、
f:視度が−1ディオプターのときの全系の焦点距離、
f1:第1レンズの焦点距離、
である。
(4)−0.45<SF2<0.25
但し、
SF2=(r22+r21)/(r22−r21)
r21:第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r22:第2レンズの眼側の面の近軸曲率半径、
である。
(5)0.8<SF3<1.55
但し、
SF3=(r32+r31)/(r32−r31)
r31:第3レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r32:第3レンズの眼側の面の近軸曲率半径、
である。
(7)0.28<H/f
但し、
H:画像表示素子等の物体高(対角長の1/2)、
f:全系の焦点距離、
である。
条件式(1)の上限を超えると、ペッツバール和が大きくなって像面湾曲が大きくなる。また、第1レンズL1’の物体側の凹面の負のパワーが弱くなって歪曲収差の補正が困難になる。
条件式(1)の下限を超えると、第1レンズL1の負のパワーが強くなりすぎて、倍率色収差が過剰補正になり、また軸外光線の高さを必要以上に高くしないためにテレセントリック性が悪化する。さらに、第2レンズL2の正のパワーが強くなり(せざるを得ず)、大きなコマ収差が発生する。
条件式(2)の上限を超えると、第1レンズL1又は第1レンズL1’の物体側の凹面の負のパワーが弱くなりすぎて、像面湾曲や非点収差が大きくなる。
条件式(2)の下限を超えると、倍率色収差が大きくなる。また、第1レンズL1又は第1レンズL1’の物体側の凹面の近軸曲率半径がきつくなりすぎて、物体(画像表示素子)と第1レンズL1又は第1レンズL1’との間隔が狭くなり、視度調整をできる範囲が狭くなる。
条件式(3)の上限を超えると、第3レンズL3又は第3レンズL3’の負のパワーが弱くなりすぎて、像面湾曲、コマ収差の補正が不十分となる。
条件式(3)の下限を超えると、第3レンズL3又は第3レンズL3’の負のパワーが強くなりすぎて、球面収差、軸上色収差、倍率色収差が過剰補正になり、また高次のコマ収差が発生する。
条件式(4)の上限を超えると、第2レンズL2の物体側の面のパワーが強くなりすぎて、大きな球面収差が発生する。
条件式(4)の下限を超えると、第2レンズL2の眼側の面のパワーが強くなりすぎて、高次のコマ収差や非点収差が大きくなる。
条件式(5)の上限を超えると、第3レンズL3又は第3レンズL3’の物体側の面の負のパワーが強くなりすぎて、高次のコマ収差が大きくなる。
条件式(5)の下限を超えると、軸上色収差が過剰補正となり、倍率色収差とのバランスをとるのが困難になる。
条件式(6)の上限を超えると、ペッツバール和が大きくなって像面湾曲が大きくなる。
条件式(6)の下限を超えると、第4レンズL4又は第4レンズL4’の物体側の面の負のパワーが強くなりすぎて、軸外光線の高さが第3レンズL3又は第3レンズL3’から第4レンズL4又は第4レンズL4’の眼側の面にかけて大きく変化する結果、コマ収差や非点収差が大きくなる。
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
図1−図4と表1−表4は、本発明による接眼光学系の数値実施例1を示している。図1はレンズ構成図、図2は視度が−1ディオプターの時の諸収差図、図3は視度が−4ディオプターの時の諸収差図、図4は視度が+2ディオプターの時の諸収差図である。表1は面データ、表2は非球面データ、表3は各種データ、表4は間隔データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
物体 ∞ d0
1* -5.936 3.736 1.62133 24.9
2 -15.838 0.100
3* 8.966 6.342 1.52538 56.3
4* -9.409 2.260
5* -8.408 1.700 1.62133 24.9
6 -42.864 0.500
7 -41.540 4.425 1.52538 56.3
8* -9.640 d8
EP ∞ -
(表2)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 0.5818E-03 0.2065E-04 -0.5040E-06 0.1996E-07
3 0.000 -0.4635E-03 0.2405E-05 -0.1404E-07 -0.4128E-09
4 0.000 0.6187E-03 -0.2784E-05 0.4633E-07 -0.1025E-09
5 0.000 0.3351E-03 0.1164E-05 0.6606E-08 0.5481E-09
8 0.000 0.7655E-04 0.2200E-05 -0.1626E-07 0.2334E-09
(表3)
各種データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
ER φ8 φ8 φ8
f 16.01 16.01 16.01
H 4.89 4.89 4.89
B 17.1 17.4 16.7
アイレリーフ 14.424 15.194 13.654
(表4)
間隔データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
d0 5.370 4.600 6.140
d8 14.424 15.194 13.654
図5−図8と表5−表8は、本発明による接眼光学系の数値実施例2を示している。図5はレンズ構成図、図6は視度が−1ディオプターの時の諸収差図、図7は視度が−4ディオプターの時の諸収差図、図8は視度が+2ディオプターの時の諸収差図である。表5は面データ、表6は非球面データ、表7は各種データ、表8は間隔データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
物体 ∞ d0
1* -6.128 4.177 1.63278 23.3
2 -10.807 0.100
3* 9.591 6.380 1.52538 56.3
4* -13.875 2.042
5* -9.285 1.700 1.63278 23.3
6 -50.190 0.596
7 -40.361 3.972 1.52538 56.3
8* -10.045 d8
EP ∞ -
(表6)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 0.2363E-03 0.2010E-04 -0.4108E-06 0.1124E-07
3 0.000 -0.1392E-03 -0.3733E-05 0.8004E-07 -0.9368E-09
4 0.000 0.4224E-03 -0.4805E-05 0.8716E-07 -0.8254E-09
5 0.000 0.2128E-03 0.3806E-07 0.6958E-07 -0.4402E-09
8 0.000 0.1065E-03 0.8161E-06 0.2316E-07 -0.7340E-10
(表7)
各種データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
ER φ8 φ8 φ8
f 16.00 16.00 16.00
H 4.89 4.89 4.89
B 17.0 17.2 16.8
アイレリーフ 15.202 15.980 14.434
(表8)
間隔データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
d0 6.150 5.372 6.918
d8 15.202 15.980 14.434
図9−図12と表9−表12は、本発明による接眼光学系の数値実施例3を示している。図9はレンズ構成図、図10は視度が−1ディオプターの時の諸収差図、図11は視度が−4ディオプターの時の諸収差図、図12は視度が+2ディオプターの時の諸収差図である。表9は面データ、表10は非球面データ、表11は各種データ、表12は間隔データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
物体 ∞ d0
1* -7.731 5.589 1.63278 23.3
2 -11.893 0.104
3* 11.780 5.939 1.52538 56.3
4* -11.718 1.598
5* -9.127 1.768 1.63278 23.3
6 -763.903 1.208
7 -46.617 4.393 1.52538 56.3
8* -10.427 d8
EP ∞ -
(表10)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 0.1271E-03 -0.6176E-05 0.6013E-06 -0.1114E-07
3 0.000 -0.1168E-03 0.1096E-05 -0.1354E-07 -0.1830E-09
4 0.000 0.4346E-03 0.7328E-06 0.1183E-07 -0.5137E-09
5 0.000 0.4651E-03 0.1506E-05 -0.1745E-07 0.1867E-09
8 0.000 0.1161E-03 0.1067E-05 -0.7413E-08 0.8186E-10
(表11)
各種データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
ER φ8 φ8 φ8
f 16.65 16.65 16.65
H 4.89 4.89 4.89
B 16.4 16.6 16.2
アイレリーフ 14.494 15.330 13.662
(表12)
間隔データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
d0 5.909 5.073 6.741
d8 14.494 15.330 13.662
図13−図16と表13−表16は、本発明による接眼光学系の数値実施例4を示している。図13はレンズ構成図、図14は視度が−1ディオプターの時の諸収差図、図15は視度が−4ディオプターの時の諸収差図、図16は視度が+2ディオプターの時の諸収差図である。表13は面データ、表14は非球面データ、表15は各種データ、表16は間隔データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
物体 ∞ d0
1* -7.757 4.460 1.62133 24.9
2 -20.458 0.098
3* 9.671 6.584 1.52538 56.3
4* -8.671 1.689
5* -8.390 1.666 1.62133 24.9
6 -44.103 0.931
7 -27.233 3.944 1.52538 56.3
8* -9.547 d8
EP ∞ -
(表14)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 0.3108E-03 0.5082E-05 -0.5033E-06 0.1325E-07
3 0.000 -0.4201E-03 0.2370E-05 0.1952E-07 -0.4422E-09
4 0.000 0.5559E-03 -0.1453E-05 0.6833E-07 0.7113E-10
5 0.000 0.3788E-03 0.1427E-05 -0.1306E-07 0.7963E-09
8 0.000 0.9304E-04 0.1651E-05 -0.1311E-07 0.2710E-09
(表15)
各種データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
ER φ8 φ8 φ8
f 15.69 15.69 15.69
H 4.89 4.89 4.89
B 17.4 17.6 17.2
アイレリーフ 14.635 15.377 13.896
(表16)
間隔データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
d0 5.220 4.478 5.959
d8 14.635 15.377 13.896
図17−図20と表17−表20は、本発明による接眼光学系の数値実施例5を示している。図17はレンズ構成図、図18は視度が−1ディオプターの時の諸収差図、図19は視度が−4ディオプターの時の諸収差図、図20は視度が+2ディオプターの時の諸収差図である。表17は面データ、表18は非球面データ、表19は各種データ、表20は間隔データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
物体 ∞ d0
1* -10.185 5.427 1.63278 23.3
2 -11.659 0.100
3* 20.779 5.377 1.52538 56.3
4* -8.955 1.637
5* -8.230 1.692 1.63278 23.3
6 -168.167 1.040
7 -42.542 4.477 1.52538 56.3
8* -9.754 d8
EP ∞ -
(表18)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 -0.5971E-03 0.1214E-04 -0.3283E-06 0.5334E-08
3 0.000 0.1542E-03 -0.8198E-05 0.2191E-06 -0.2195E-08
4 0.000 0.4589E-03 -0.7348E-06 0.1109E-06 -0.1140E-08
5 0.000 0.4188E-03 0.6501E-05 -0.1314E-06 0.1579E-08
8 0.000 0.1016E-03 0.1418E-05 -0.1573E-07 0.1891E-09
(表19)
各種データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
ER φ8 φ8 φ8
f 15.93 15.93 15.93
H 4.89 4.89 4.89
B 17.1 17.3 16.9
アイレリーフ 14.412 15.181 13.651
(表20)
間隔データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
d0 5.469 4.700 6.230
d8 14.412 15.181 13.651
図21−図24と表21−表24は、本発明による接眼光学系の数値実施例6を示している。図21はレンズ構成図、図22は視度が−1ディオプターの時の諸収差図、図23は視度が−4ディオプターの時の諸収差図、図24は視度が+2ディオプターの時の諸収差図である。表21は面データ、表22は非球面データ、表23は各種データ、表24は間隔データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
物体 ∞ d0
1* -9.831 5.703 1.63278 23.3
2 -12.822 0.102
3* 16.792 5.489 1.52538 56.3
4* -9.121 1.549
5* -8.320 1.734 1.63278 23.3
6 -368.548 1.124
7 -45.886 4.620 1.52538 56.3
8* -9.979 d8
EP ∞ -
(表22)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 -0.1799E-03 -0.2918E-05 0.2131E-06 -0.2541E-08
3 0.000 -0.6763E-04 -0.1996E-05 0.1147E-06 -0.1439E-08
4 0.000 0.4375E-03 0.1453E-05 0.7849E-07 -0.1053E-08
5 0.000 0.5088E-03 0.5310E-05 -0.1182E-06 0.1359E-08
8 0.000 0.1200E-03 0.7596E-06 -0.8277E-08 0.1195E-09
(表23)
各種データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
ER φ8 φ8 φ8
f 16.33 16.33 16.33
H 4.89 4.89 4.89
B 16.7 16.9 16.5
アイレリーフ 14.456 15.262 13.656
(表24)
間隔データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
d0 5.475 4.669 6.275
d8 14.456 15.262 13.656
図25−図28と表25−表28は、本発明による接眼光学系の数値実施例7を示している。図25はレンズ構成図、図26は視度が−1ディオプターの時の諸収差図、図27は視度が−4ディオプターの時の諸収差図、図28は視度が+2ディオプターの時の諸収差図である。表25は面データ、表26は非球面データ、表27は各種データ、表28は間隔データである。
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
物体 ∞ d0
1* -6.695 4.346 1.62133 24.9
2 -11.405 0.100
3* 9.716 6.244 1.52538 56.3
4* -14.240 1.827
5* -9.366 1.700 1.62133 24.9
6 588.235 0.594
7 222.500 4.601 1.52538 56.3
8* -10.697 d8
EP ∞ -
(表26)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10
1 0.000 0.1817E-03 0.1502E-04 -0.2586E-06 0.2820E-08
3 0.000 -0.1450E-03 -0.3489E-05 0.8000E-07 -0.1007E-08
4 0.000 0.4161E-03 -0.4326E-05 0.7561E-07 -0.8003E-09
5 0.000 0.3082E-03 -0.7022E-06 0.6635E-07 -0.4050E-09
8 0.000 0.1323E-03 0.3607E-06 0.2447E-07 -0.1391E-09
(表27)
各種データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
ER φ8 φ8 φ8
f 15.93 15.93 15.93
H 4.89 4.89 4.89
B 17.1 17.3 16.9
アイレリーフ 14.412 15.182 13.653
(表28)
間隔データ
視度 −1ディオプター −4ディオプター +2ディオプター
d0 5.897 5.127 6.656
d8 14.412 15.182 13.653
(表29)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) -0.896 -0.468 -0.229 -0.675
条件式(2) -1.011 -1.481 -1.400 -0.767
条件式(3) -0.933 -0.875 -1.139 -0.924
条件式(4) 0.024 0.183 -0.003 -0.055
条件式(5) 1.488 1.454 1.024 1.470
条件式(6) -1.604 -1.663 -1.576 -2.080
条件式(7) 0.305 0.306 0.294 0.312
実施例5 実施例6 実施例7
条件式(1) 0.053 -0.064 -0.395
条件式(2) -1.366 -1.273 -1.396
条件式(3) -1.160 -1.211 -1.075
条件式(4) -0.398 -0.296 0.189
条件式(5) 1.103 1.046 0.969
条件式(6) -1.595 -1.556 -0.908
条件式(7) 0.307 0.299 0.307
L1’ 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなる第1レンズ
L2 両凸正レンズからなる第2レンズ
L3 物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第3レンズ
L3’ 両凹負レンズからなる第3レンズ
L4 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなる第4レンズ
L4’ 両凸正レンズからなる第4レンズ
EP アイポイント
Claims (11)
- 物体側から眼側に向かって順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の第1レンズと、正の屈折力の第2レンズと、負の屈折力の第3レンズと、正の屈折力の第4レンズとからなり、次の条件式(2)及び条件式(3)を満足することを特徴とする接眼光学系。
(2)−1.55<f/R12<−0.7
(3)−1.25<f/f3<−0.8
但し、
f:視度が−1ディオプターのときの全系の焦点距離、
R12:第1レンズの眼側の面の近軸曲率半径、
f3:第3レンズの焦点距離。 - 請求項1記載の接眼光学系において、次の条件式(6)を満足する接眼光学系。
(6)−2.5<SF4<−0.8
但し、
SF4=(r42+r41)/(r42−r41)
r41:第4レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r42:第4レンズの眼側の面の近軸曲率半径。 - 請求項1または2記載の接眼光学系において、次の条件式(1)を満足する接眼光学系。
(1)−1.0<f/f1<0.07
但し、
f:視度が−1ディオプターのときの全系の焦点距離、
f1:第1レンズの焦点距離。 - 請求項1ないし3のいずれか1項記載の接眼光学系において、次の条件式(4)を満足する接眼光学系。
(4)−0.45<SF2<0.25
但し、
SF2=(r22+r21)/(r22−r21)
r21:第2レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r22:第2レンズの眼側の面の近軸曲率半径。 - 請求項1ないし4のいずれか1項記載の接眼光学系において、次の条件式(5)を満足する接眼光学系。
(5)0.8<SF3<1.55
但し、
SF3=(r32+r31)/(r32−r31)
r31:第3レンズの物体側の面の近軸曲率半径、
r32:第3レンズの眼側の面の近軸曲率半径。 - 請求項1ないし5のいずれか1項記載の接眼光学系において、第2レンズは、その眼側の面に、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って曲率が緩くなる非球面を有している接眼光学系。
- 請求項1ないし6のいずれか1項記載の接眼光学系において、第3レンズは、その物体側の面に、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って曲率が緩くなる非球面を有している接眼光学系。
- 請求項1ないし7のいずれか1項記載の接眼光学系において、第4レンズは、その眼側の面に、近軸球面に比して、光軸から離れるに従って曲率が緩くなる非球面を有している接眼光学系。
- 請求項1ないし8のいずれか1項記載の接眼光学系において、第1レンズは物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなり、第2レンズは両凸正レンズからなり、第3レンズは物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなり、第4レンズは物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなる接眼光学系。
- 請求項1ないし8のいずれか1項記載の接眼光学系において、第1レンズは物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなり、第2レンズは両凸正レンズからなり、第3レンズは物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなり、第4レンズは物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズからなる接眼光学系。
- 請求項1ないし8のいずれか1項記載の接眼光学系において、第1レンズは物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなり、第2レンズは両凸正レンズからなり、第3レンズは両凹負レンズからなり、第4レンズは両凸正レンズからなる接眼光学系。
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