(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を観察するための観察光学系であって、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凹面を有する第２レンズと、正の屈折力を有し、アイポイント側に凸面を有する第３レンズとを有し、少なくとも１つのレンズ面に非球面を有しており、以下の条件を満足することを特徴とする観察光学系。
０．８０＜（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＜２．００
１．３０＜ｆ１／（−ｆ２）＜２．００
ただし、
Ｒ２１：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズのアイポイント側の面の曲率半径
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
【請求項２】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の観察光学系。
０．５０＜（−１）×｛（Ｒ３２＋Ｒ３１）／（Ｒ３２−Ｒ３１）｝＜１．００
ただし、
Ｒ３１：第３レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ３２：第３レンズのアイポイント側の面の曲率半径
【請求項３】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の観察光学系。
０．０５＜ｄ１２／ＴＬ＜０．３０
ただし、
ｄ１２：第１レンズのアイポイント側の面から第２レンズの物体側の面までの距離
ＴＬ：物体面から最もアイポイント側のレンズ面までの距離
【請求項４】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の観察光学系。
０．９０＜ｆ１／ｆ３＜２．３０
ただし、
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ３：第３レンズの焦点距離
【請求項５】
前記第１レンズ、前記第２レンズおよび前記第３レンズの全てのレンズがプラスチックで構成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の観察光学系。
【請求項６】
前記第２レンズの物体側の面に非球面を有することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の観察光学系。
【請求項７】
前記第３レンズのアイポイント側の面に非球面を有することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の観察光学系。
【請求項８】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載の観察光学系。
０．２０＜ｈ／ＴＬ＜０．３５
ただし、
ｈ：物体高
ＴＬ：物体面から最もアイポイント側のレンズ面までの距離
【請求項９】
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１〜８の何れか一項に記載の観察光学系。
５．６０＜ｈ＜１２．００
ただし、
ｈ：物体高（単位：ｍｍ）
【請求項１０】
画像表示部材と、請求項１から９までの何れか一項に記載の観察光学系とを備えたことを特徴とするファインダ装置。
【請求項１１】
前記画像表示部材と前記第１レンズの物体側の面との間隔を変更することで視度調整することを特徴とする請求項１０に記載のファインダ装置。
【請求項１２】
前記視度調整の際、前記第１レンズから前記第３レンズまでの間隔は変更しないことを特徴とする請求項１１に記載ファインダ装置。
【請求項１３】
物体側から順に、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レンズとを有する観察光学系の製造方法であって、前記第２レンズの物体側の面を凹面とし、前記第３レンズのアイポイント側の面を凸面とし、前記第１レンズと前記第２レンズと前記第３レンズの面のうち少なくとも１つの面を非球面とし、以下の条件を満足するように構成することを特徴とする観察光学系の製造方法。
０．８０＜（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＜２．００
１．３０＜ｆ１／（−ｆ２）＜２．００
ただし、
Ｒ２１：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズのアイポイント側の面の曲率半径
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型表示パネルを観察する観察光学系、当該観察光学系を備えたファインダ装置、および観察光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、小型表示パネルを高倍率で観察できるファインダ装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−４８９８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のファインダ装置に備えられた観察光学系は収差の補正が充分ではないという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、小型で高性能な観察光学系、当該観察光学系を備えたファインダ装置、および当該観察光学系の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る観察光学系は、物体を観察するための観察光学系であって、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凹面を有する第２レンズと、正の屈折力を有し、アイポイント側に凸面を有する第３レンズとを有し、少なくとも１つのレンズ面に非球面を有しており、以下の条件を満足することを特徴とする。
０．８０＜（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＜２．００
１．３０＜ｆ１／（−ｆ２）＜２．００
ただし、
Ｒ２１：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズのアイポイント側の面の曲率半径
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
【０００８】
また、本発明に係る観察光学系の製造方法は、物体側から順に、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レンズとを有する観察光学系の製造方法であって、前記第２レンズの物体側の面を凹面とし、前記第３レンズのアイポイント側の面を凸面とし、前記第１レンズと前記第２レンズと前記第３レンズの面のうち少なくとも１つの面を非球面とし、以下の条件を満足するように構成することを特徴とする。
０．８０＜（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＜２．００
１．３０＜ｆ１／（−ｆ２）＜２．００
ただし、
Ｒ２１：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズのアイポイント側の面の曲率半径
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型で高性能な観察光学系、当該観察光学系を備えたファインダ装置、および観察光学系の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【図２】第１実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差図である。
【図３】第２実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【図４】第２実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差図である。
【図５】第３実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【図６】第３実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差図である。
【図７】第４実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【図８】第４実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差図である。
【図９】第５実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【図１０】第５実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差図である。
【図１１】観察光学系を備えたファインダ装置の構成を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る観察光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明に係る観察光学系、当該観察光学系を備えたファインダ装置、および当該観察光学系の製造方法について説明する。
【００１２】
まず、本発明に係る観察光学系について説明する。
【００１３】
本発明に係る観察光学系は、画像を表示する画像表示部材を観察するための観察光学系である。ここで画像表示部材とは、カメラ等の撮像装置において被写体の像を表示する液晶パネル、スクリーン、焦点板を含む。以下、液晶パネルを観察するための観察光学系を例にして説明する。
【００１４】
本発明に係る観察光学系は、物体、すなわち画像表示部材を観察するための観察光学系であって、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有し、物体側に凹面を有する第２レンズと、正の屈折力を有し、アイポイント側に凸面を有する第３レンズとを有し、少なくとも１つのレンズ面に非球面を有しており、以下の条件を満足することを特徴とする。
（１）０．８０＜（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＜２．００
（２）１．１０＜ｆ１／（−ｆ２）＜２．００
ただし、
Ｒ２１：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズのアイポイント側の面の曲率半径
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
【００１５】
本発明に係る観察光学系は、上記構成のように、正の屈折力を有する第１レンズを物体側に配置することにより、物体側のテレセントリック性の確保と観察光学系の小型化とを両立している。また、負の屈折力を有し、物体側に凹面を有する第２レンズにより、第１レンズで発生する球面収差と歪曲収差とを補正している。また、正の屈折力を有し、アイポイント側に凸面を有する第３レンズにより、高倍率と小型化とを両立し、さらにコマ収差と歪曲収差とを補正している。
【００１６】
通常、観察する物体の対角長が１５ｍｍ前後で見掛け視野角が２０°以上の高倍率の観察光学系を達成しようとすると、主にコマ収差と歪曲収差の補正が困難になる。特に周辺画角のコマ収差の劣化が著しく、周辺視界の解像度の低下を招く。また、倍率を確保するために強い正の屈折力が必要となり、正の歪曲収差が発生することで観察視野が糸巻き型に変形し、観察者に違和感を与えてしまう。本発明に係る観察光学系の上記の構成によれば、これらの収差を良好に改善することができる。
【００１７】
条件式（１）は、第２レンズの形状を規定する式である。第２レンズの物体側に強い凹面を配置し、条件式（１）を満足することで、光学系全長を短くしても適度な倍率とアイポイントとが確保され、さらにコマ収差、像面湾曲を良好に補正することができる。ここで強い凹面とは、レンズ面の曲率半径が小さいこと（すなわち曲率が大きいこと）である。なお、曲率半径は、レンズ面が非球面の場合は、近軸の曲率半径で計算するものとする（以下同様）。
【００１８】
条件式（１）の下限値を下回ると、主点位置が物体側に近づくことで光学系全体の大型化を招いてしまい好ましくない。また、光学系の全長を維持しようとすると、焦点距離が短くなり、アイポイントの確保が困難になる。さらに歪曲収差が補正不足となり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を１．００とすることが好ましい。
【００１９】
条件式（１）の上限値を上回ると、大きな画角の光線がレンズ面に対して大きな角度で入射することになり、コマ収差および像面湾曲が大きく発生し、これら収差の補正が困難になってしまい好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を１．８０とすることが好ましい。
【００２０】
条件式（２）は、第１レンズと第２レンズとの焦点距離の比を規定する式である。条件式（２）を満足することにより、高倍率と物体側のテレセントリック性との両立が実現でき、さらに良好なコマ収差の補正が実現できる。特に、液晶パネルを観察するための観察光学系である場合、液晶における視野角の狭さから、テレセントリック性が保たれなければ液晶周辺部の像が色ずれや光量不足のために大変見づらいものとなってしまう。
【００２１】
条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズの屈折力に比べて第２レンズの屈折力が弱くなることで第３レンズに入射する光線は充分な高さが得られず、倍率を上げることができなくなる。その結果視野が小さくなり、像が見づらくなってしまうので好ましくない。また、条件式（２）を下回った状態で倍率を高くするには、テレセントリック性を破り、第１レンズへの入射高を上げる必要があるため、高倍率とテレセントリック性との両立は不可能となる。さらに第１レンズで発生する歪曲収差が大きくなりすぎてしまい、第２レンズでの補正が困難となってしまい好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を１．３０とすることが好ましい。
【００２２】
条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズの屈折力が強くなることで必然的に物体側から第１レンズへの入射高が低くなり、テレセントリック性が保てなくなる。また、歪曲収差が補正不足となり好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を１．９０とすることが好ましい。
【００２３】
また、本発明に係る観察光学系は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）０．５０＜（−１）×｛（Ｒ３２＋Ｒ３１）／（Ｒ３２−Ｒ３１）｝＜１．００
ただし、
Ｒ３１：第３レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ３２：第３レンズのアイポイント側の面の曲率半径
【００２４】
条件式（３）は、第３レンズの形状を規定するための式である。第３レンズのアイポイント側に強い凸面を配置し、条件式（３）を満足することで、光学系の全長を短くしても適度な倍率とアイポイントとが確保される。さらにコマ収差および像面湾曲を良好に補正することができる。ここで、強い凸面とは、レンズ面の曲率半径が小さいこと（すなわち曲率が大きいこと）である。
【００２５】
条件式（３）の下限値を下回ると、主点位置が物体側に近づくことで光学系全体の大型化を招いてしまい好ましくない。また、光学系の全長を維持しようとすると、焦点距離が短くなり、アイポイントの確保が困難になる。さらに歪曲収差が補正不足となり好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．６０とすることが好ましい。
【００２６】
条件式（３）の上限値を上回ると、大きな画角の光線がレンズ面に対して大きな角度で入射することになり、コマ収差および像面湾曲が大きく発生し、これら収差の補正が困難になってしまい好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．９０とすることが好ましい。また、条件式（１）および（３）は同時に満たすことがより好ましい。
【００２７】
また、本発明に係る観察光学系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４）０．０５＜ｄ１２／ＴＬ＜０．３０
ただし、
ｄ１２：第１レンズのアイポイント側の面から第２レンズの物体側の面までの距離
ＴＬ：物体面から最もアイポイント側のレンズ面までの距離
【００２８】
条件式（４）は、第１レンズと第２レンズとの間隔を規定する式である。条件式（４）を満足することにより、コマ収差を良好に補正することができる。第１レンズで過剰に発生するコマ収差を、第１レンズと第２レンズとの間に適切な間隔を与えることにより、第２レンズの負の屈折面で補正することができる。そのため、倍率を大きくしつつコマ収差の良好な補正が可能になる。なお、ＴＬは、平行平板が入った場合は、空気換算長とする。
【００２９】
条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズと第２レンズとの間隔が小さくなり、周辺部のコマ収差が補正不足になってしまい好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．０８にすることが好ましい。
【００３０】
条件式（４）の上限値を上回ると、第１レンズと第２レンズとの間隔が大きくなり、周辺部のコマ収差が過剰になってしまい好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．２０にすることが好ましい。
【００３１】
また、本発明に係る観察光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
（５）０．９０＜ｆ１／ｆ３＜２．３０
ただし、
ｆ３：第３レンズの焦点距離
【００３２】
条件式（５）は、光学系の高倍率化に伴い、第１レンズおよび第３レンズの正の屈折力が強くなることで悪化する歪曲収差およびコマ収差を良好に補正するための規定である。条件式（５）を満足することにより、第１レンズで大きく発生する歪曲収差を第２レンズで過剰気味に補正し、さらに第３レンズで発生する歪曲収差で過剰分を補正することができる。
【００３３】
条件式（５）の下限値を下回ると、第２レンズでの補正量が不足し、第３レンズでさらに発生する歪曲収差の補正が困難となり、正の歪曲収差が残ってしまい好ましくない。さらに第３レンズの強い正の屈折力によりプラスの視度側に像面の倒れが発生してしまうので好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を１．００とすることが好ましい。
【００３４】
条件式（５）の上限値を上回ると、第２レンズでの歪曲収差の補正が過剰となり、負の歪曲収差が発生し、視野が樽型に変形して見えてしまうので好ましくない。さらに、第２レンズで発生したコマ収差が大きくなりすぎ、第３レンズで補正することが困難となるので好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を１．７０とすることが好ましい。
【００３５】
また、本発明に係る観察光学系は、第１レンズ、第２レンズおよび第３レンズの全てのレンズがプラスチックで構成されることが好ましい。全てのレンズをプラスチックで構成することにより、コストの低減および軽量化を図ることができる。また、プラスチックは加工が容易なので良好な光学性能を有するレンズを製造することができる。
【００３６】
また、本発明に係る観察光学系は、第２レンズの物体側の面に非球面を有することが好ましい。この構成により、コマ収差、非点収差、歪曲収差を良好に改善することができる。
【００３７】
また、本発明に係る観察光学系は、第３レンズのアイポイント側の面に非球面を有することが好ましい。この構成により、歪曲収差、コマ収差、球面収差を良好に改善することができる。
【００３８】
また、本発明に係る観察光学系は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６）０．２０＜ｈ／ＴＬ＜０．３５
ただし、
ｈ：物体高
ＴＬ：物体面から最もアイポイント側のレンズ面までの距離
【００３９】
条件式（６）は、物体（画像表示部材）のサイズに対する光学系の全長を規定する式である。条件式（６）を満足することにより、適切な倍率で観察することができる。
【００４０】
条件式（６）の下限値を下回ると、光学系の正のパワーが小さくなるため光学径が大型化してしまい好ましくない。さらに、倍率の極端な低下を招き、観察像が小さくなり見づらいものとなる。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．２２とすることが好ましい。
【００４１】
条件式（６）の上限値を上回ると、画像表示部材の周辺まで観察するようになるため、倍率が大きくなりがちとなる。このとき、光学系全体のパワーが強くなりすぎ、糸巻き型の歪曲収差およびコマ収差が大きく発生し、補正することが困難になってしまう。なお、本発明の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を０．２６とするのが好ましい。
【００４２】
また、本発明に係る観察光学系は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７）５．６０＜ｈ＜１２．００
ただし、
ｈ：物体高（単位：ｍｍ）
【００４３】
条件式（７）は、観察する物体（画像表示部材）のサイズを規定する式である。条件式（７）を満足することにより、適切な倍率で観察することができる。
【００４４】
条件式（７）の下限値を下回ると、物体高が小さくなりすぎ、観察倍率を確保しつつ物体側のテレセントリック性を確保することが困難になり好ましくない。また、条件式（７）の上限値を上回ると、観察倍率を確保しつつ諸収差を補正するには光学系が大型化してしまい、好ましくない。
【００４５】
また、本発明に係るファインダ装置は、画像表示部材と、上記観察光学系とを備えたこと特徴とする。これにより、小型で高性能のファインダ装置を実現することができる。
【００４６】
また、本発明に係るファインダ装置は、画像表示部材と第１レンズの物体側の面との間隔を変更することで視度調整することを特徴とする。
【００４７】
また、本発明に係るファインダ装置は、視度調整の際、第１レンズから第３レンズまでの間隔は変更しないことを特徴とする。
【００４８】
また、本発明に係るファインダ装置は、画像表示部材と前記画像表示部材に表示された像を観察するための観察光学系とを有し、前記観察光学系が、前記画像表示部材側から順に、正の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有し、前記画像表示部材側に凹面を有する第２レンズと、正の屈折力を有し、アイポイント側に凸面を有する第３レンズとから構成され、前記第１レンズと前記第３レンズの何れか一方に非球面を有し、以下の条件を満足することを特徴とする。
（６）０．２０＜ｈ／ＴＬ＜０．３５
ただし、
ｈ：物体高
ＴＬ：物体面から最もアイポイント側のレンズ面までの距離
【００４９】
この構成とすることにより、小型で高性能のファインダ装置を実現することができる。
【００５０】
条件式（６）は、上述したように、物体（画像表示部材）のサイズに対する光学系の全長を規定する式である。条件式（６）を満足することにより、適切な倍率で観察することができる。
【００５１】
条件式（６）の下限値を下回ると、光学系の正のパワーが小さくなるため光学系が大型化してしまう。さらに、倍率の極端な低下を招き、観察像が小さくなり見づらいものとなる。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．２２とすることが好ましい。
【００５２】
条件式（６）の上限値を上回ると、画像表示部材の周辺まで観察するようになるため、倍率が大きくなりがちとなる。このとき、光学系全体のパワーが強くなりすぎ、糸巻き型の歪曲収差およびコマ収差が大きく発生し、補正することが困難になってしまう。なお、本発明の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を０．２６とするのが好ましい。
【００５３】
また、本発明に係るファインダ装置は、以下の条件式を満足することが好ましい。
（７）５．６０＜ｈ＜１２．００
【００５４】
条件式（７）は、上述したように、観察する物体（画像表示部材）のサイズを規定する式である。条件式（７）を満足することにより、適切な倍率で観察することができる。
【００５５】
条件式（７）の下限値を下回ると、物体高が小さくなりすぎ、観察倍率を確保しつつ物体側のテレセントリック性を確保することが困難になり好ましくない。また、条件式（７）の上限値を上回ると、観察倍率を確保しつつ諸収差を補正するには光学系が大型化してしまい好ましくない。
【００５６】
また、本発明に係る観察光学系の製造方法は、物体側から順に、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レンズとを有する観察光学系の製造方法であって、前記第２レンズの物体側の面を凹面とし、前記第３レンズのアイポイント側の面を凸面とし、前記第１レンズと前記第２レンズと前記第３レンズの面のうち少なくとも１つの面を非球面とし、以下の条件を満足するように構成することを特徴とする。
（１）０．８０＜（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＜２．００
（２）１．１０＜ｆ１／（−ｆ２）＜２．００
ただし、
Ｒ２１：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズのアイポイント側の面の曲率半径
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
【００５７】
当該製造方法より、小型で高性能な観察光学系を実現することができる。
【数値実施例】
【００５８】
以下、本発明の数値実施例に係る観察光学系を添付図面に基づいて説明する。
【００５９】
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【００６０】
図１に示すように、本実施例に係る観察光学系は、画像表示パネルの表示素子面Ｏ側から順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有し、表示素子面Ｏ側に凹面を有する第２レンズＧ２と、正の屈折力を有し、アイポイントＥＰ側に凸面を有する第３レンズＧ３とを有している。
【００６１】
本実施例においては、第１レンズＧ１、第２レンズＧ２および第３レンズＧ３は、全てプラスチックで構成されている。また、本実施例では、第２レンズＧ２の表示素子面Ｏ側の面と、第３レンズＧ３のアイポイントＥＰ側の面とに非球面が採用されている。
【００６２】
視度調整は、第１レンズＧ１と第２レンズＧ２と第３レンズＧ３とを一体に光軸方向に移動することにより行う。このとき第１レンズＧ１から第３レンズＧ３までの間隔は変化しない。
【００６３】
以下の表１に、本発明の第１実施例に係る観察光学系の諸元値を掲げる。
【００６４】
表１中の［面データ］において、面番号は表示素子面Ｏ側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示し、空気の屈折率ｄ＝1．00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
【００６５】
非球面は光軸方向をｘ軸、光軸と垂直方向をｙ軸として非球面の頂点を原点として以下の式で表す。
ｘ＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−ｋ×ｙ2／ｒ2）1／2｝＋Ａ４ｙ4＋Ａ６ｙ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｙ10
ただし、ｒは曲率半径、ｋは円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０は非球面係数を示す。
【００６６】
［各種データ］において、ｆ１は第１レンズＧ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズＧ２の焦点距離、ｆ３は第３レンズＧ３の焦点距離をそれぞれ示し、ｈは物体高、ＴＬは光学系全長をそれぞれ示す。ここで、光学系全長ＴＬは表示素子面Ｏ面から最もアイポイントＥＰ側のレンズ面までの光軸上の距離である。なお、ＴＬは、平行平板が入った場合は、空気換算長とする。
【００６７】
ここで、表１に記載されている焦点距離ｆや曲率半径ｒ、およびその他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、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ため、これに限られるものではない。
【００６８】
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
【００６９】
（表１）第１実施例
［面データ］
面番号      ｒ         ｄ        ｎｄ     νｄ
物面        ∞        12.2
１      40.2000      4.0      1.52444   56.21
２    −12.0830      2.5
＊３     −6.3017      2.0      1.58276   30.33
４    −79.5000      2.3
５      44.4703      5.0      1.52444   56.21
＊６    −10.6223     16.5
［非球面係数］
面番号        k          Ａ4            Ａ6             Ａ8
3         0.37241  −6.2397E−05    6.4550E−07    2.6617E−08
6         0.0765     1.0462 E−05   2.9625E−07  −8.3646 E−10
［各種データ］
ｆ１＝18.194
ｆ２＝−11.86
ｆ３＝16.876
ｈ  ＝6.3
ＴＬ＝27.99
［各条件式対応値］
ｆ１＝18.194
ｆ２＝−11.86
ｆ３＝16.876
Ｒ２１＝−6.3017
Ｒ２２＝−79.5000
Ｒ３１＝44.4703
Ｒ３２＝−10.6223
ｄ１２＝2.5
ＴＬ＝27.99
ｈ  ＝6.3
（１）（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝1.172
（２）ｆ１／（−ｆ２）＝1.534
（３）（−１）×｛（Ｒ３２＋Ｒ３１）／（Ｒ３２−Ｒ３１）｝＝0.614
（４）ｄ１２／ＴＬ＝0.089
（５）ｆ１／ｆ３＝1.078
（６）ｈ／ＴＬ＝0.225
（７）ｈ＝6.3
【００７０】
図２は、本実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差を示す図である。
【００７１】
ここで、［ｍ−1］は視度の単位であり、視度Ｘ［ｍ−1］とは、接眼レンズによる像がアイポイントＥＰから光軸上に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ＥＰより観察者側にできたときを正とし、アイポイントＥＰより表示素子面O側にできたときを負とする。
【００７２】
各収差図は球面収差、非点収差、コマ収差  湾曲収差を示し、Ｙ１は正立系への光線の入射高さを示し、Ｙ０は表示パネルの高さを示している。球面収差および非点収差の横軸の単位は［ｍ−1］であり、図中では「Ｄ」で示す。コマ収差の「min」は、角度単位の分を示している。また、図中のｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）での収差曲線を示し、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）での収差曲線を示している。なお、以上に述べた図２の符号および単位は、後述する各実施例の収差図においても同様に用いるものとする。
【００７３】
図２に示す各収差図から明らかなように、本実施例では、諸収差、特にコマ収差および歪曲収差が良好に補正されていることがわかる。
【００７４】
（第２実施例）
図３は、本発明の第２実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【００７５】
図３に示すように、本実施例に係る観察光学系は、第１実施例と同様のレンズ構成である。また、本実施例では、第２レンズＧ２の表示素子面Ｏ側の面と、第３レンズＧ３のアイポイントＥＰ側の面とに非球面が採用されている。
【００７６】
以下の表２に、本発明の第２実施例に係る観察光学系の諸元値を掲げる。
【００７７】
（表２）第２実施例
［面データ］
面番号      ｒ         ｄ        ｎｄ     νｄ
物面        ∞        15.0
１      42.2697      5.1      1.53110   55.80
２    −16.6641      3.9
＊３     −7.7224      2.8      1.60740   27.03
４    −31.6766      2.2
５     108.2386      5.0      1.53110   55.80
＊６    −13.0500     18.4
［非球面係数］
面番号        k           Ａ4             Ａ6             Ａ8
3         0.28820   −0.00003        1.8126E−07    5.4940E−09
6       −0.31553   −8.5592 E−06   1.3409E−07  −2.2059E−10
［各種データ］
ｆ１＝23.2482
ｆ２＝−17.59
ｆ３＝29.07
ｈ  ＝8.2
ＴＬ＝34.00
［各条件式対応値］
ｆ１＝23.2482
ｆ２＝−17.59
ｆ３＝29.07
Ｒ２１＝−7.7224
Ｒ２２＝−31.6766
Ｒ３１＝108.2386
Ｒ３２＝−13.0500
ｄ１２＝3.9
ＴＬ＝34.00
ｈ  ＝8.2
（１）（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝1.645
（２）ｆ１／（−ｆ２）＝1.322
（３）（−１）×｛（Ｒ３２＋Ｒ３１）／（Ｒ３２−Ｒ３１）｝＝0.785
（４）ｄ１２／ＴＬ＝0.115
（５）ｆ１／ｆ３＝1.043
（６）ｈ／ＴＬ＝0.241
（７）ｈ＝8.2
【００７８】
図４は、本実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差を示す図である。各収差図から明らかなように、本実施例では、諸収差、特にコマ収差および歪曲収差が良好に補正されていることがわかる。
【００７９】
（第３実施例）
図５は、本発明の第３実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【００８０】
図５に示すように、本実施例に係る観察光学系は、第１実施例と同様のレンズ構成である。また、本実施例では、第２レンズＧ２の表示素子面Ｏ側の面と、第３レンズＧ３のアイポイントＥＰ側の面とに非球面が採用されている。
【００８１】
以下の表３に、本発明の第３実施例に係る観察光学系の諸元値を掲げる。
【００８２】
（表３）第３実施例
［面データ］
面番号      ｒ         ｄ        ｎｄ     νｄ
物面        ∞        11.6
１   −549.7055      2.6      1.52444   56.21
２    −13.1935      4.9
＊３     −8.2614      2.0      1.60737   27.03
４   −351.8917      3.2
５     162.5158      3.9      1.52444   56.21
＊６     −9.3659     19.0
［非球面係数］
面番号        k           Ａ4             Ａ6             Ａ8
3         1.10431   −0.00013      −1.2165E−06  −3.8906E−08
6         0.66739     9.0632E−06  −8.8470E−08    3.7156E−09
［各種データ］
ｆ１＝25.7331
ｆ２＝−13.96
ｆ３＝17.019
ｈ  ＝6.3
ＴＬ＝28.2
［各条件式対応値］
ｆ１＝25.7331
ｆ２＝−13.96
ｆ３＝17.019
Ｒ２１＝−8.2614
Ｒ２２＝−351.8917
Ｒ３１＝162.5158
Ｒ３２＝−9.3659
ｄ１２＝4.9
ＴＬ＝28.2
ｈ  ＝6.3
（１）（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝1.048
（２）ｆ１／（−ｆ２）＝1.843
（３）（−１）×｛（Ｒ３２＋Ｒ３１）／（Ｒ３２−Ｒ３１）｝＝0.891
（４）ｄ１２／ＴＬ＝0.174
（５）ｆ１／ｆ３＝1.512
（６）ｈ／ＴＬ＝0.223
（７）ｈ＝6.3
【００８３】
図６は、本実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差を示す図である。各収差図から明らかなように、本実施例では、諸収差、特にコマ収差および歪曲収差が良好に補正されていることがわかる。
【００８４】
（第４実施例）
図７は、本発明の第４実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【００８５】
図７に示すように、本実施例に係る観察光学系は、第１実施例と同様のレンズ構成である。また、本実施例では、第１レンズＧ１のアイポイントＥＰ側の面と、第２レンズＧ２の表示素子面Ｏ側の面と、第３レンズＧ３のアイポイントＥＰ側の面とに非球面が採用されている。
【００８６】
以下の表４に、本発明の第４実施例に係る観察光学系の諸元値を掲げる。
【００８７】
（表４）第４実施例
［面データ］
面番号      ｒ         ｄ        ｎｄ     νｄ
物面        ∞        12.9
１     388.9349      3.7      1.53110   55.91
＊２     −9.8898      2.9
＊３     −5.7147      2.0      1.58276   30.33
４    −40.9279      0.7
５      74.0852      5.8      1.53110   55.91
＊６     −9.3344     20.0
［非球面係数］
面番号        k           Ａ4             Ａ6             Ａ8
2        0.72042     0.52402E−04   0.13508E−05  −0.10764E−07
3        0.24355   −0.10662E−03   0.26311E−05  −0.12815E−07
6        0.13940   −0.44120E−07   0.42345E−06  −0.12391E−08
［各種データ］
ｆ１＝18.426
ｆ２＝−11.45
ｆ３＝16.175
ｈ  ＝6.3
ＴＬ＝28.04
［各条件式対応値］
ｆ１＝18.426
ｆ２＝−11.45
ｆ３＝16.175
Ｒ２１＝−5.7147
Ｒ２２＝−40.9279
Ｒ３１＝74.0852
Ｒ３２＝−9.3344
ｄ１２＝2.9
ＴＬ＝28.04
ｈ  ＝6.3
（１）（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝1.307
（２）ｆ１／（−ｆ２）＝1.609
（３）（−１）×｛（Ｒ３２＋Ｒ３１）／（Ｒ３２−Ｒ３１）｝＝0.776
（４）ｄ１２／ＴＬ＝0.103
（５）ｆ１／ｆ３＝1.139
（６）ｈ／ＴＬ＝0.225
（７）ｈ＝6.3
【００８８】
図８は、本実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差を示す図である。各収差図から明らかなように、本実施例では、諸収差、特にコマ収差および歪曲収差が良好に補正されていることがわかる。
【００８９】
（第５実施例）
図９は、本発明の第５実施例に係る観察光学系の構成を示す断面図である。
【００９０】
図９に示すように、本実施例に係る観察光学系は、画像表示パネルの表示素子面Ｏ側から順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有し、表示素子面Ｏ側に凹面を有する第２レンズＧ２と、正の屈折力を有し、アイポイントＥＰ側に凸面を有する第３レンズＧ３と、正の屈折力を有し、表示素子面Ｏ側に凹面を有する第４レンズＧ４とを有している。このように、本実施例のレンズ構成は４群構成である。
【００９１】
本実施例においても、上記各実施例と同様に、全てのレンズがプラスチックで構成されている。また、本実施例では、第２レンズＧ２の表示素子面Ｏ側の面と、第３レンズＧ３のアイポイントＥＰ側の面と、第４レンズＧ４のアイポイントＥＰ側の面とに非球面が採用されている。
【００９２】
以下の表５に、本発明の第５実施例に係る観察光学系の諸元値を掲げる。
【００９３】
（表５）第５実施例
［面データ］
面番号      ｒ         ｄ        ｎｄ     νｄ
物面        ∞        11.5
１      49.0892      3.6      1.53110   55.91
２    −13.2827      3.4
＊３     −6.1837      1.1      1.58276   30.33
４   −319.4041      1.5
５      61.1530      3.6      1.53110   55.91
＊６    −12.6578      0.6
7     −27.0537      2.8      1.53110   55.91
＊8     −12.6623     19.5
［非球面係数］
面番号        k           Ａ4             Ａ6             Ａ8
3      −0.01163   −0.24916E−03    0.76100E−06    0.13807E−07
6        0.11130     0.29151E−04    0.12134E−05  −0.22326E−08
8        1.28631     0.51446E−04  −0.43976E−06    0.58471E−08
［各種データ］
ｆ１＝20.086
ｆ２＝−10.84
ｆ３＝20.086
ｈ  ＝6.3
ＴＬ＝28.14
［各条件式対応値］
ｆ１＝20.086
ｆ２＝−10.84
ｆ３＝20.086
Ｒ２１＝−6.1837
Ｒ２２＝−319.4041
Ｒ３１＝61.1530
Ｒ３２＝−12.6578
ｄ１２＝3.4
ＴＬ＝28.14
ｈ  ＝6.3
（１）（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＝1.039
（２）ｆ１／（−ｆ２）＝1.854
（３）（−１）×｛（Ｒ３２＋Ｒ３１）／（Ｒ３２−Ｒ３１）｝＝0.657
（４）ｄ１２／ＴＬ＝0.121
（５）ｆ１／ｆ３＝1.000
（６）ｈ／ＴＬ＝0.224
（７）ｈ＝6.3
【００９４】
図１０は、本実施例に係る観察光学系の−１ｍ−1時における諸収差を示す図である。各収差図から明らかなように、本実施例では、諸収差、特にコマ収差および歪曲収差が良好に補正されていることがわかる。
【００９５】
次に、本発明に係る観察光学系を備えたファインダ装置について説明する。
【００９６】
図１１は、本発明に係る観察光学系を備えたファインダ装置の構成を示す断面図である。図１１に示すように、ファインダ装置１は、遮光機能を備えたファインダケース３内に、画像を表示する表示部５と、表示部５に表示された画像を観察するための観察光学系７とを備えている。観察者は観察光学系７を介して表示部５に表示された画像を観察する。
【００９７】
表示部５は、例えばＬＣＤ等の表示装置により構成される表示パネルと、表示パネルの背面に一体的に設けられたバックライトとから構成されている。
【００９８】
ファインダ装置１の視度調整は、観察光学系７全体が一体となって光軸方向に移動することによって行われる。すなわち、表示部５の表示素子面Ｏと観察光学系７の最も表示部５側に配置された第１レンズＧ１の表示部５側の面との距離を変化させることで視度調整がなされる。このとき、第１レンズＧ１から第３レンズＧ３までの光軸間距離は変化しない。このように、ファインダ装置１は、観察光学系７を一体的に繰り出すことで視度調整を行う構成となっている。
【００９９】
また、観察光学系７は、図１１における表示部５を表示パネルに代えて焦点板あるいはスクリーンとする構成のファインダ装置にも適用できる。表示パネルに代えて焦点板としたファインダ装置の場合には、焦点板に像を結像させるための光学系（図示省略）がさらに配置されることとなる。
【０１００】
次に、本発明に係る観察光学系の製造方法について説明する。
【０１０１】
図１２は、本発明に係る観察光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
【０１０２】
本発明に係る観察光学系の製造方法は、表示素子面Ｏ側から順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、正の屈折力を有する第３レンズＧ３とを有する観察光学系の製造方法であって、以下の各ステップＳ１〜Ｓ４を含むものである。
【０１０３】
ステップＳ１：第２レンズＧ２の表示素子面Ｏ側の面を凹面とする。
【０１０４】
ステップＳ２：第３レンズＧ３のアイポイントＥＰ側の面を凸面とする。
【０１０５】
ステップＳ３：第１レンズＧ１と第２レンズＧ２と第３レンズＧ３の面のうち少なくとも１つの面を非球面とする。
【０１０６】
ステップＳ４：各レンズを以下の条件式（１）および（２）を満足するようにし、ファインダケース内に配置する。
（１）０．８０＜（Ｒ２２＋Ｒ２１）／（Ｒ２２−Ｒ２１）＜２．００
（２）１．１０＜ｆ１／（−ｆ２）＜２．００
ただし、
Ｒ２１：第２レンズの物体側の面の曲率半径
Ｒ２２：第２レンズのアイポイント側の面の曲率半径
ｆ１：第１レンズの焦点距離
ｆ２：第２レンズの焦点距離
【０１０７】
斯かる本発明の撮影レンズの製造方法によれば、小型で高性能な観察光学系を製造することができる。
【符号の説明】
【０１０８】
Ｏ  表示素子面
Ｇ１  第１レンズ
Ｇ２  第２レンズ
Ｇ３  第３レンズ
Ｇ４  第４レンズ
ＥＰ  アイポイント
１  ファインダ装置
３  ファインダケース
５  表示部
７  観察光学系
【図１】
0005136618.tif 000002
【図２】
0005136618.tif 000003
【図３】
0005136618.tif 000004
【図４】
0005136618.tif 000005
【図５】
0005136618.tif 000006
【図６】
0005136618.tif 000007
【図７】
0005136618.tif 000008
【図８】
0005136618.tif 000009
【図９】
0005136618.tif 000010
【図１０】
0005136618.tif 000011
【図１１】
0005136618.tif 000012
【図１２】
0005136618.tif 000013