(57)【要約】【課題】小型の画像表示素子に表示される物体に対応しつつこれを高い拡大率で拡大し、焦点距離が短くて広い見掛け視界を持ちながらアイポイントまでの距離が長く、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成すると共に瞳径を大きくすることができる接眼光学系を得る。【解決手段】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（Ｌ１またはＬ１’）と、正の屈折力の第２レンズ（Ｌ２）と、負の屈折力の第３レンズ（Ｌ３またはＬ３’）と、正の屈折力の第４レンズ（Ｌ４またはＬ４’）とからなることを特徴とする接眼光学系。【選択図】図１
2014224850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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レンズとからなることを特徴とする接眼光学系。
【請求項２】
請求項１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：全系の焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離。
【請求項３】
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（２）を満足する接眼光学系。
（２）−１．５５＜ｆ／Ｒ１２＜−０．７
但し、
ｆ：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。
【請求項４】
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（３）を満足する接眼光学系。
（３）−１．２５＜ｆ／ｆ３＜−０．８
但し、
ｆ：全系の焦点距離、
ｆ３：第３レンズの焦点距離。
【請求項５】
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（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６】
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、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７】
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、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８】
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９】
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１０】
請求項１ないし９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１１】
請求項１ないし１０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１２】
請求項１ないし１０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１３】
請求項１ないし１０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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体を拡大して観察する接眼光学系、さらにはデジタルカメラ、ビデオカメラ、デジタル望遠鏡、デジタル双眼鏡などの電子ビューファインダーに最適な接眼光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン、焦点板、液晶、有機ＥＬなどの小型の画像表示素子に表示される物体を拡大して観察する接眼光学系として、例えば、物体側から眼側に向かって順に、負正正の３枚レンズ構成のもの（特許文献１）、正負正の３枚レンズ構成のもの（特許文献２、３）、負正負正の４枚レンズ構成のもの（特許文献４）が知られている。
【０００３】
このような接眼光学系では物体をある程度大きく拡大することで見かけ視界を広くして観察することが求められる。特に電子ビューファインダーで物体を表示する画像表示素子がアスペクト比１６：９などの横長形状である場合、同じ拡大率だとアスペクト比４：３の画像表示素子と比べて縦方向が小さく見えるため、より高い拡大率が求められる。そこで接眼光学系の焦点距離を短くして見掛け視界を広くすることが考えられる。また電子ビューファインダーでは装置の小型化を図るべく小型の画像表示素子を用いており、この点でも接眼光学系の焦点距離が短くなる。その一方、接眼光学系は観察者の目で直接的に観察するものであるため、アイポイントまでの距離や瞳径を焦点距離に比例して小さくすると、観察者の眼の位置の僅かなずれでケラレが生じたり、収差が大きくなったりして、観察し難くなる。
【０００４】
特許文献１の接眼光学系は、負正正の３枚レンズ構成であるが、見掛け視界が２５°程度と狭く、また瞳径が小さいため観察者の眼の位置が光軸直交方向にずれたときにケラレや光学性能の劣化が生じやすい。
【０００５】
特許文献２の接眼光学系は、正負正のトリプレットタイプであり、特許文献１の接眼光学系より見掛け視界が広いが、真ん中の負レンズのパワーが弱すぎるため収差補正が不十分であり、また瞳径が小さい。
【０００６】
特許文献３の接眼光学系も、正負正のトリプレットタイプであり、真ん中の負レンズのパワーを強くしているが、見掛け視界が２８°程度と狭い。また、収差性能とアイポイント位置を保ったまま見掛け視界を広げるためには各レンズのパワーを強くする必要があり、収差補正が不十分となって光学性能が劣化する。
【０００７】
特許文献４の接眼光学系は、負正負正の４枚レンズ構成であるが、対角９０ｍｍ程度の大型の画像表示素子を用いているため、接眼光学系を含む装置全体の大型化が避けられない。また、最も物体側の負レンズの形状とパワーが不適切であるため、テレセントリック性が悪く、大型の画像表示素子を用いなければ見掛け視界を広くできない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２１７５８９号公報
【特許文献２】特開２０１０−１３４４４６号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６６７７６号公報
【特許文献４】特開２００８−２０３２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、小型の画像表示素子に表示される物体に対応しつつこれを高い拡大率で拡大し、焦点距離が短くて広い見掛け視界を持ちながらアイポイントまでの距離が長く、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成すると共に瞳径を大きくすることができる接眼光学系を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の接眼光学系は、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レンズとからなることを特徴としている。
【００１１】
本発明の接眼光学系は、次の条件式（１）を満足することが好ましい。
（１）−１．０＜ｆ／ｆ１＜０．０７
但し、
ｆ：全系の焦点距離、
ｆ１：第１レンズの焦点距離、
である。
【００１２】
本発明の接眼光学系は、次の条件式（２）を満足することが好ましい。
（２）−１．５５＜ｆ／Ｒ１２＜−０．７
但し、
ｆ：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、
である。
【００１３】
本発明の接眼光学系は、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）−１．２５＜ｆ／ｆ３＜−０．８
但し、
ｆ：全系の焦点距離、
ｆ３：第３レンズの焦点距離、
である。
【００１４】
本発明の接眼光学系は、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（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。
【００１５】
本発明の接眼光学系は、次の条件式（５）を満足することが好ましい。
（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。
【００１６】
本発明の接眼光学系は、次の条件式（６）を満足することが好ましい。
（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。
【００１７】
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ことが好ましい。
【００１８】
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ことが好ましい。
【００１９】
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ことが好ましい。
【００２０】
本発明の接眼光学系は、第１レンズを物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズから構成し、第２レンズを両凸正レンズから構成し、第３レンズを物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズから構成し、第４レンズを物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズから構成することができる。
【００２１】
あるいは、本発明の接眼光学系は、第１レンズを物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズから構成し、第２レンズを両凸正レンズから構成し、第３レンズを物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズから構成し、第４レンズを物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズから構成することができる。
【００２２】
あるいは、本発明の接眼光学系は、第１レンズを物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズから構成し、第２レンズを両凸正レンズから構成し、第３レンズを両凹負レンズから構成し、第４レンズを両凸正レンズから構成することができる。
【００２３】
本発明の接眼光学系は、次の条件式（７）を満足することが好ましい。
（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。
【００２４】
本発明の接眼光学系は、第１レンズの物体側の面、及び／又は、第２レンズの物体側の面に非球面を形成することができる。
【００２５】
本発明の接眼光学系は、視度調整の際に第１レンズないし第４レンズを一体に移動させることが好ましい。
【００２６】
本発明の接眼光学系は、第１レンズと第３レンズを同一材料から構成し、第２レンズと第４レンズを同一材料から構成することが好ましい。
【００２７】
本発明は、電子ビューファインダー装置の態様では、電気的な画像信号によって画像を表示する画像表示素子と、この画像表示素子に表示された画像を拡大して観察するための上述したいずれかの接眼光学系とを備えている。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、小型の画像表示素子に表示される物体に対応しつつこれを高い拡大率で拡大し、焦点距離が短くて広い見掛け視界を持ちながらアイポイントまでの距離が長く、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成すると共に瞳径を大きくすることができる接眼光学系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明による接眼光学系の数値実施例１のレンズ構成図である。
【図２】図１の構成において視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。
【図３】図１の構成において視度が−４ディオプターの時の諸収差図である。
【図４】図１の構成において視度が＋２ディオプターの時の諸収差図である。
【図５】本発明による接眼光学系の数値実施例２のレンズ構成図である。
【図６】図５の構成において視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。
【図７】図５の構成において視度が−４ディオプターの時の諸収差図である。
【図８】図５の構成において視度が＋２ディオプターの時の諸収差図である。
【図９】本発明による接眼光学系の数値実施例３のレンズ構成図である。
【図１０】図９の構成において視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。
【図１１】図９の構成において視度が−４ディオプターの時の諸収差図である。
【図１２】図９の構成において視度が＋２ディオプターの時の諸収差図である。
【図１３】本発明による接眼光学系の数値実施例４のレンズ構成図である。
【図１４】図１３の構成において視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。
【図１５】図１３の構成において視度が−４ディオプターの時の諸収差図である。
【図１６】図１３の構成において視度が＋２ディオプターの時の諸収差図である。
【図１７】本発明による接眼光学系の数値実施例５のレンズ構成図である。
【図１８】図１７の構成において視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。
【図１９】図１７の構成において視度が−４ディオプターの時の諸収差図である。
【図２０】図１７の構成において視度が＋２ディオプターの時の諸収差図である。
【図２１】本発明による接眼光学系の数値実施例６のレンズ構成図である。
【図２２】図２１の構成において視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。
【図２３】図２１の構成において視度が−４ディオプターの時の諸収差図である。
【図２４】図２１の構成において視度が＋２ディオプターの時の諸収差図である。
【図２５】本発明による接眼光学系の数値実施例７のレンズ構成図である。
【図２６】図２５の構成において視度が−１ディオプターの時の諸収差図である。
【図２７】図２５の構成において視度が−４ディオプターの時の諸収差図である。
【図２８】図２５の構成において視度が＋２ディオプターの時の諸収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１、図５、図９、図１３、図１７、図２１、図２５に示す各数値実施例１−７の接眼光学系よりも物体側の所定の位置には、スクリーン、焦点板、液晶、有機ＥＬなどの画像表示素子（図示せず）が位置しており、液晶や有機ＥＬなどでは、この画像表示素子に、電気的な画像信号によって観察対象である物体の画像が表示される。接眼光学系は、この画像表示素子に表示された画像を拡大して観察するためのものである。ＥＰはアイポイントである。なお、図示は省略しているが、接眼光学系よりも物体側に画像表示素子のカバーガラスを設け、接眼光学系よりも眼側に保護用のカバーガラスを設ける態様も可能である。
【００３１】
本実施形態の接眼光学系は、図１、図５、図９、図１３、図２１に示す数値実施例１−４、６では、物体側から眼側に向かって順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、両凸正レンズからなる第２レンズＬ２と、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と、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とから構成されている。
【００３２】
本実施形態の接眼光学系は、図１７に示す数値実施例５では、物体側から眼側に向かって順に、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Ｌ１’と、両凸正レンズからなる第２レンズＬ２と、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と、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とから構成されている。
【００３３】
本実施形態の接眼光学系は、図２５に示す数値実施例７では、物体側から眼側に向かって順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、両凸正レンズからなる第２レンズＬ２と、両凹負レンズからなる第３レンズＬ３’と、両凸正レンズからなる第４レンズＬ４’とから構成されている。
【００３４】
第１レンズＬ１及び第１レンズＬ１’はその物体側の面が非球面である。第２レンズＬ２はその両面が非球面である。第３レンズＬ３及び第３レンズＬ３’はその物体側の面が非球面である。第４レンズＬ４及び第４レンズＬ４’はその眼側の面が非球面である。第２レンズＬ２の眼側の非球面は、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性質を有している。第３レンズＬ３及び第３レンズＬ３’の物体側の非球面は、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性質を有している。第４レンズＬ４及び第４レンズＬ４’の眼側の非球面は、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性質を有している。
【００３５】
本実施形態の接眼光学系は、アイポイントＥＰまでの距離を長くしながら見掛け視界を広く確保するためにはレンズ最終面での軸外光線の高さを高くすればよいとの着眼に基づき、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Ｌ１又は第１レンズＬ１’と、負正負のトリプレット（第２レンズＬ２、第３レンズＬ３又は第３レンズＬ３’、第４レンズＬ４又は第４レンズＬ４’）とを組み合わせたレンズ構成を必須としている。これにより、物体側のテレセントリック性を維持すると同時に、軸外光線の高さをスムーズに高くすることでアイポイントＥＰまでの距離を長くしながら見掛け視界を広く確保し、さらに諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成することに成功している。
【００３６】
第１レンズＬ１及び第１レンズＬ１’は、その物体側の面が強い負のパワーを有する凹面となっているため、この凹面を非球面とすることで歪曲収差などの諸収差を良好に補正している。
【００３７】
軸外光線の第２レンズＬ２への入射高さがメニスカス形状の第１レンズＬ１又は第１レンズＬ１’によって高められているため、本実施形態では、第２レンズＬ２を両凸正レンズから構成することで、軸外光線を光軸側にスムーズに屈折させている。また、第２レンズＬ２の両面を非球面とし、特に第２レンズＬ２の眼側の非球面を、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ように構成することで、良好な収差補正を実現している。
【００３８】
負の屈折力の第３レンズは、仮にこれを眼側に強いパワーの凹面を持つ形状としたときには、第２レンズＬ２での軸外光線の高さが必要以上に高くなり、コマ収差などの諸収差が大きく発生してしまう。そこで本実施形態では、第３レンズＬ３及び第３レンズＬ３’を、物体側に小さい近軸曲率半径の凹面を持つ形状（物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ又は両凹負レンズ）としている。また、第３レンズＬ３及び第３レンズＬ３’の強いパワーを持つ物体側の面に、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形成することで、良好な収差補正を実現している。
【００３９】
正の屈折力の第４レンズＬ４及び第４レンズＬ４’は、アイポイントＥＰまでの長い距離と広い見掛け視界を確保するために、眼側の面で軸外光線の高さを高くなり且つ射出角も大きくなる。つまり本実施形態では、仮に第４レンズの物体側の面の正のパワーが強すぎると眼側の面での軸外光線の高さが低くなってしまうので、第４レンズＬ４及び第４レンズＬ４’の眼側の面に強い正のパワーを持たせている。さらに、第４レンズＬ４及び第４レンズＬ４’の強いパワーを持つ眼側の面に、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形成することで、歪曲収差、コマ収差、非点収差などの諸収差を良好に補正している。
【００４０】
本実施形態の接眼光学系は、視度調整の際に、第１レンズＬ１又は第１レンズＬ１’、第２レンズＬ２、第３レンズＬ３又は第３レンズＬ３’、第４レンズＬ４又は第４レンズＬ４’を一体に移動させるのが好ましい。これは、軸外光線が各レンズの高い位置を通るため、仮に一部のレンズを動かして視度調整を行うと、他のレンズとのバランスが崩れて収差の変動が大きくなってしまうからである。
【００４１】
本実施形態の接眼光学系を構成する各レンズは、非球面成形のコスト低減や軽量化などの観点から、樹脂材料を用いることが好ましい。その際、第１レンズＬ１及び第１レンズＬ１’と第３レンズＬ３及び第３レンズＬ３’とを同一材料から構成し、第２レンズＬ２と第４レンズＬ４及び第４レンズＬ４’とを同一材料から構成することで、より一層のコスト低減を図ることができる。
【００４２】
本実施形態の接眼光学系を、電気的な画像信号によって画像を表示する画像表示素子と組み合わせて、電子ビューファインダー装置を構成すれば、アイポイントＥＰまでの距離を長く確保して見掛け視界も広く、諸収差が良好に補正された電子ビューファインダー装置を得ることができる。
【００４３】
条件式（１）は、全系の焦点距離と、第１レンズＬ１又は第１レンズＬ１’の焦点距離との比を規定している。条件式（１）を満足することで、像面湾曲、歪曲収差、倍率色収差、コマ収差などの諸収差を良好に補正するとともに、テレセントリック性を維持することで、優れた光学性能を達成することができる。
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。
【００４４】
条件式（２）は、全系の焦点距離と、第１レンズＬ１又は第１レンズＬ１’の眼側の面の近軸曲率半径との比を規定している。条件式（２）を満足することで、像面湾曲、非点収差、倍率色収差などの諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成するとともに、視度調整をできる範囲を広く確保することができる。
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。
【００４５】
条件式（３）は、全系の焦点距離と、第３レンズＬ３又は第３レンズＬ３’の焦点距離との比を規定している。条件式（３）を満足することで、像面湾曲、コマ収差、球面収差、軸上色収差、倍率色収差などの諸収差を良好に補正して、優れた光学性能を達成することができる。
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。
【００４６】
条件式（４）は、第２レンズＬ２の形状（シェーピングファクター）を規定している。条件式（４）を満足することで、球面収差、コマ収差、非点収差などの諸収差を良好に補正して、優れた光学性能を達成することができる。
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。
【００４７】
条件式（５）は、第３レンズＬ３又は第３レンズＬ３’の形状（シェーピングファクター）を規定している。条件式（５）を満足することで、コマ収差、軸上色収差、倍率色収差などの諸収差を良好に補正して、優れた光学性能を達成することができる。
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。
【００４８】
条件式（６）は、第４レンズＬ４又は第４レンズＬ４’の形状（シェーピングファクター）を規定している。条件式（６）を満足することで、像面湾曲、コマ収差、非点収差などの諸収差を良好に補正して、優れた光学性能を達成することができる。
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。
【００４９】
条件式（７）は、画像表示素子等の物体高（対角長の１／２）と、全系の焦点距離との比、すなわち広い見掛け視界を確保するための全系の焦点距離を規定している。条件式（７）の下限を超えると、広い見掛け視界を確保することができない。
【実施例】
【００５０】
次に具体的な数値実施例１−７を示す。諸収差図及び表中において、ｄ線、ｇ線、Ｃ線はそれぞれの波長に対する収差、Ｓはサジタル、Ｍはメリディオナル、ERは瞳径、fは全系の焦点距離、Hは画像表示素子等の物体高（対角長の１／２）、Bは射出角（゜）、Rは曲率半径、dはレンズ厚または間隔、N(d)はｄ線に対する屈折率、ν(d)はｄ線に対するアッベ数を示す。長さの単位は[mm]である。瞳径ER、焦点距離f、物体高H、射出角B及びレンズ間隔dは、視度が−１ディオプターの時、−４ディオプターの時、＋２ディオプターの時の順に示している。
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）
【００５１】
［数値実施例１］
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。
【００５２】
接眼光学系よりも物体側には、スクリーン、焦点板、液晶、有機ＥＬなどの画像表示素子（図示せず）が位置しており、この画像表示素子に、液晶や有機ＥＬでは電気的な画像信号によって観察対象である物体の画像が表示される。接眼光学系は、この画像表示素子に表示された画像を拡大して観察するためのものである。ＥＰはアイポイントである。
【００５３】
本数値実施例１の接眼光学系は、物体側から眼側に向かって順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズＬ１と、両凸正レンズからなる第２レンズＬ２と、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と、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とから構成されている。
【００５４】
第１レンズＬ１はその物体側の面が非球面である。第２レンズＬ２はその両面が非球面である。第３レンズＬ３はその物体側の面が非球面である。第４レンズＬ４はその眼側の面が非球面である。第２レンズＬ２の眼側の非球面は、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性質を有している。第３レンズＬ３の物体側の非球面は、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性質を有している。第４レンズＬ４の眼側の非球面は、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性質を有している。
【００５５】
（表１）
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
【００５６】
［数値実施例２］
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。
【００５７】
この数値実施例２のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
【００５８】
（表５）
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
【００５９】
［数値実施例３］
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。
【００６０】
この数値実施例３のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
【００６１】
（表９）
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
【００６２】
［数値実施例４］
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。
【００６３】
この数値実施例４のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
【００６４】
（表１３）
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
【００６５】
［数値実施例５］
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。
【００６６】
この数値実施例５のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成において、第１レンズＬ１に代えて、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Ｌ１’を設けたものである。第１レンズＬ１’はその物体側の面が非球面である。
【００６７】
（表１７）
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
【００６８】
［数値実施例６］
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。
【００６９】
この数値実施例６のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成と同様である。
【００７０】
（表２１）
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
【００７１】
［数値実施例７］
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。
【００７２】
この数値実施例７のレンズ構成は、数値実施例１のレンズ構成において、第３レンズＬ３に代えて、両凹負レンズからなる第３レンズＬ３’を設け、第４レンズＬ４に代えて、両凸正レンズからなる第４レンズＬ４’を設けたものである。第３レンズＬ３’はその物体側の面が非球面であり、この非球面は、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性質を有している。第４レンズＬ４’はその眼側の面が非球面であり、この非球面は、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性質を有している。
【００７３】
（表２５）
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
【００７４】
各数値実施例の各条件式に対する値を表２９に示す。
（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
【００７５】
表２９から明らかなように、数値実施例１〜数値実施例７は、条件式（１）〜（７）を満足しており、諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
【符号の説明】
【００７６】
Ｌ１  物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズからなる第１レンズ
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
【図１】
2014224850.tif 000003
【図２】
2014224850.tif 000004
【図３】
2014224850.tif 000005
【図４】
2014224850.tif 000006
【図５】
2014224850.tif 000007
【図６】
2014224850.tif 000008
【図７】
2014224850.tif 000009
【図８】
2014224850.tif 000010
【図９】
2014224850.tif 000011
【図１０】
2014224850.tif 000012
【図１１】
2014224850.tif 000013
【図１２】
2014224850.tif 000014
【図１３】
2014224850.tif 000015
【図１４】
2014224850.tif 000016
【図１５】
2014224850.tif 000017
【図１６】
2014224850.tif 000018
【図１７】
2014224850.tif 000019
【図１８】
2014224850.tif 000020
【図１９】
2014224850.tif 000021
【図２０】
2014224850.tif 000022
【図２１】
2014224850.tif 000023
【図２２】
2014224850.tif 000024
【図２３】
2014224850.tif 000025
【図２４】
2014224850.tif 000026
【図２５】
2014224850.tif 000027
【図２６】
2014224850.tif 000028
【図２７】
2014224850.tif 000029
【図２８】
2014224850.tif 000030