目鏡系統、取景器光學系統、電子取景器及圖像攝取裝置的制作方法

專利名稱：目鏡系統、取景器光學系統、電子取景器及圖像攝取裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在電視攝像機、攝像機、數碼相機等圖像攝取裝置所搭載且用于拍攝 時對被攝物體對焦、或為了確定構圖而觀察被攝物體的顯示裝置即電子取景器(EVF)中， 一種目鏡系統、一種具備該目鏡系統的取景器光學系統、一種具備該取景器光學系統的電 子取景器、以及一種具備電子取景器的圖像攝取裝置。
背景技術：
電子取景器具備IXD (液晶顯示顯示器)和取景器光學系統。IXD根據來自圖像攝 取裝置內的攝像元件的圖像信號，在取景器內將被攝物體顯示在液晶顯示面上，并且對進 行該圖像顯示的LCD而言需要對其照明的照明光學系統。而且，近年來由于照明光學系統 的設置上的節省空間化要求，開始從透射型轉為采用反射型LCD。該反射型LCD從液晶顯 示面的前方接受照明光。取景器光學系統的以往技術在特開2002-48985號公報中有所記 載。該公報中，公開了一種具備以下目鏡的取景器光學系統，該目鏡具有在從液晶顯示面側 到觀察者瞳孔位置(眼點)間的光軸上且從液晶顯示面側朝向觀察者瞳孔位置(眼點)側 所并列設置的、正折射率的第1透鏡、負折射率的第2透鏡、以及正折射率的第3透鏡。根 據同一公報記載，該取景器光學系統，取景器倍率高、小型化且成本低、能夠良好修正各種 像差等。作為取景器光學系統其他的現有技術示例，比如特開平6-258582中也公開了上述 同樣的具備配置了第1至第3透鏡的目鏡的發明。根據同一公報的記載，得到了像差修正 良好、具備特別是畸變小的目鏡的取景器光學系統。但是，反射型LCD近年來越來越被要求超小型高精細化，一方面在確保其高精 細顯示的狀態下使在液晶顯示面顯示的被攝物體增大、自然地即圖像全域以高解像度無 畸變這樣的市場意向得以增多，上述公報記載的發明并不能滿足那些要求。例如，特開 2002-48985號公報中記載的取景器光學系統中，在采用以1個像素約12 μ mX 12 μ m的反 射型IXD進行觀察的情況下，在注目軸上色差時，即使以綠色的e線(546. Inm)精確地對焦 而進行觀察，例如可見光的最短波長的藍色435. Snm在約120 μ m前合焦，可見光的最長波 長的紅色656. 3nm在約70 μ m后合焦。因此，本來在1點(dot)內所混色的RGB各色分離， 即使能看到綠色在1點內收斂且沒有滲出也看到了藍色和紅色滲出而模糊、這樣的從高精 細觀察的點而言的課題存在。另外，上述特開平6-258582號公報的目鏡系統中，倍率僅有 4倍、超小型IXD增大地進行觀察這個方面就有課題存在。為此，以往文獻中提出的取景器 光學系統中，在高精細放大觀察這一點上都存在應該進一步改善的余地。

發明內容
為解決上述課題，本發明提供了一種高精細度觀察被攝物體的電子取景器以及一 種在這樣的電子取景器中使用的目鏡系統。第1方面提供了在取景器用IXD和取景器最終光學面之間的光軸上所配置的目鏡 系統。該目鏡系統中，從上述LCD側朝向最終光學面側依次配置有正折射率的第1透鏡、有負折射率的第2透鏡、以及有正折射率的第3透鏡，且滿足條件18mm < f 1 < 20mm、-18mm
<f2 < -16mm、18mm < f3 < 20mm、19mm < f < 21mm、0 彡 HH' /f < +0. 13。其中，fl 是 第1透鏡的焦距，f2是第2透鏡的焦距，f3是第3透鏡的焦距，f 是第1至第3透鏡的合成 焦距，HH'是后側主點H與前側主點H'的光軸方向的間隔。第2方面提供了在取景器用IXD和取景器最終光學面之間的光軸上所配置的 目鏡系統。該目鏡系統中，從上述反射型LCD側朝向最終光學面側依次配置有正折射 率的第1透鏡、有負折射率的第2透鏡、以及有正折射率的第3透鏡，且滿足條件10. 2mm
<f 1 < 11. 4mm、-10. 7mm < f2 < -9. 5mm、10. 2mm < f3 < 11. 4mm、11. 2mm < f < 12. 8mm、 0彡HH' /f < +0. 14。其中，fl是第1透鏡的焦距，f2是第2透鏡的焦距，f3是第3透鏡 的焦距，f是第1至第3透鏡的合成焦距，HH'是后側主點H與前側主點H'的光軸方向的 間隔。另外，第3、第4、第5方面提供了具備上述第1、第2方面中任一方面的目鏡系統的 取景器光學系統、電子取景器、圖像攝取裝置。根據本發明，能夠提供一種可以高精細觀察被攝物體的目鏡系統以及電子取景
o


圖1是表示本發明第1實施方式的的圖像攝取裝置的電路的內部概要模塊結構的 圖；圖2是表示圖像攝取裝置后方的外觀結構的圖；圖3是表示電子取景器的分解結構的圖；圖4是表示電子取景器的組裝狀態的圖；圖5是表示電子取景器的概要截面結構的圖；圖6是對觀察者使取景器光學系統移動來進行屈光度修正的說明圖；圖7是表示構成目鏡系統的透鏡的配置的圖；圖8是目鏡系統的光學特性圖((a)球面像差、軸上色差圖；(b)非點像差圖；(c) 畸變)；圖9是目鏡系統的光學特性圖(橫像差、倍率色差圖)；圖10是表示第3透鏡的兩面的圖；圖11是本發明第2實施方式的目鏡系統的光學特性圖(其1)；圖12是本發明第2實施方式的目鏡系統的光學特性圖(其2)。
具體實施例方式下面，參照所添付的附圖，說明本發明實施方式涉及的目鏡系統、具備目鏡系統的 取景器光學系統、具備取景器光學系統的電子取景器以及具備電子取景器的圖像攝取裝置。另外，以下所示的實施方式示例的是用于將本發明的技術思想具體化的目鏡系統 等，本發明其目鏡系統等沒有特定乃至限定于以下的裝置。特別是本說明書，絕不是將權利 要求書所示的要素特定為實施方式的。另外，對于各圖所示的部件的大小及位置關系等，為
5進行明確說明，存在夸張表示的情況。圖1是圖像攝取裝置的電路的內部概要模塊結構，圖2是圖像攝取裝置后方的外 觀結構，圖3是電子取景器的分解結構，圖4是電子取景器的組裝的外觀結構，圖5表示電 子取景器的截面結構。首先，參照圖1，實施方式的圖像攝取裝置1具有相機機身3和攝像鏡頭組件5。攝 像鏡頭組件5呈圓筒狀且被拆裝自如地安裝在相機機身3前面。攝像鏡頭組件5內置攝像 透鏡5a、光闌5b等。相機機身3具備攝像元件7、背面IXD9、電子取景器11、微機(也稱微 型計算機)13、卡片安裝部15、電源盒16等。攝像元件7將攝像鏡頭組件5內的攝像透鏡5a所形成的被攝物體的光學像進行 攝像。攝像元件7例如由CMOS或CCD等圖像感應器構成。攝像元件7接收被攝物體光學 像，從該光接收而生成RGB3原色的模擬攝像信號。微機13驅動控制攝像元件7。微機13進行以下圖像信號處理，即，將從攝像元件 7輸出的攝像信號進行數字轉換，對數字轉換后的攝像信號施以YC轉換、電子放大處理、壓 縮處理等各種圖像處理，生成數字圖像信號，等等處理。微機13進一步進行以下各種控制，S卩，攝像透鏡5a有關的變焦或自動對焦等各種 驅動控制，及光闌5b的驅動控制，還有卡片安裝部15的驅動控制，電子取景器11的驅動控 制，背面IXD9的顯示控制，等等控制。卡片安裝部15中可安裝存儲卡17。存儲卡17存儲圖像數據。微機13讀出卡片 安裝部15中所安裝的存儲卡17內的圖像數據。微機13將讀出的圖像數據輸出至電子取 景器Ilo電子取景器11中，在反射型IXD19上可顯示被攝物體的直通圖像(卞 >一畫像) 及存儲卡17內的圖像數據。微機13可進行在背面LCD19上的被攝物體圖像的直通圖像及 存儲卡17內的存儲圖像數據的顯示控制。另外，圖像攝取裝置1中附帶有靜止畫、運動畫 模式、閃光攝影等各種功能及記錄再生等的電路，但它們的圖示及說明省略。電子取景器11，在相機機身3上面的靠背面與該相機機身3設置為一體。電子取 景器11也可以拆卸地設置在相機機身3上。電子取景器11通過撓性配線基板28 (參照圖 3)與設置了微機13等的基板相連接。撓性配線基板28具有圖像數據用信號線、電源用信 號線。由此，電子取景器11能夠接受來自微機13的圖像數據。電子取景器11通過電源盒 16中設置的電池得到電力供給。電子取景器11具有反射型IXD19和取景器光學系統22。反射型IXD19處理從微 機13輸入的圖像信號，縮小顯示被攝物體的圖像。取景器光學系統22將在反射型LCD19 的液晶顯示面顯示的被攝物體圖像放大。參照圖2至圖5進一步詳細說明電子取景器11。電子取景器11具有上述反射型 IXD19、取景器光學系統22、屈光度調整裝置25、透光板27、取景器筐體29、保護罩44。在 取景器筐體29內的光軸方向一方定位反射型LCD19，在取景器筐體29的光軸方向的另一 方定位取景器光學系統22。在取景器筐體29的沿其光軸方向的側面裝備有屈光度調整裝 置25。在取景器筐體29的光軸方向一方安裝有保護罩44。在取景器筐體29的光軸方向 的另一方安裝有透光板27 (最終光學面)。反射型IXD19由RGB三色的IXD光源33、擴散薄板35、平板狀偏振片(偏光束分離器)37、圓頂型偏振片39、液晶部41、反射板42、液晶驅動器48、防反射屏蔽46、IXD筐體 43構成。來自IXD光源33發光光線通過擴散薄板35擴散。擴散的發光光線通過偏振片37而僅其直線偏振光能透過。透過偏振片37的直線偏振光在圓頂型偏振片39的內面反射。 在圓頂型偏振片39的內面反射的直線偏振光透過未加電壓的液晶部41的液晶面，由液晶 部41背部的反射板42反射。直線偏振光在透過液晶面時偏光軸扭轉45度。另外，通過反射板42反射的直線 偏振光其偏光軸也扭轉45度。S卩，由反射板42反射的直線偏振光向能夠透過圓頂型偏振 片39那樣的規定的偏光狀態改變其方向。這樣，由液晶面所扭轉后的直線偏振光透過圓頂型偏振片39，作為光學像信號被 射出。防反射屏蔽46是能夠防止反射的部件。防反射屏蔽46以能夠吸收光線的方式被實 施涂敷。涂料可以采用例如環氧類黑色涂料或丙烯類黑色涂料等。液晶驅動器48在背面 具有與撓性配線基板28連接的連接器，且對反射型IXD 19進行驅動。從反射型IXD19射出的光學像信號在取景器光學系統22中折射并透過透光板27， 射入觀察者的瞳孔45。具體說來，觀察者佩戴能夠妥當地修正屈光度的眼鏡等、或者以裸 目艮，在使取景器光學系統22移動到從反射型LCD19射出的光學像信號適合自身屈光度的位 置的狀態下，在光軸上定位自身的眼睛，對從反射型LCD19射出的光學像信號的全域是否 以沒有欠缺的方式能夠觀察進行判斷。取景器光學系統22具備包含3面透鏡的目鏡系統23。目鏡系統23從反射型IXD19 的圓頂型偏振片39朝向瞳孔45 (眼點一側)，具備有正折射率的第1透鏡23a、有負折射 率的第2透鏡23b、以及有正折射率的第3透鏡23c，在保持構成該目鏡系統23的各透鏡 23a 23c相互的配置位置的狀態下，將這些各個透鏡23a 23c由透鏡架23d保持。取景器光學系統22將從反射型IXD19的液晶部41輸出的光學像放大。取景器光 學系統22借助屈光度調整裝置25相對于取景器筐體29可以在近視側的位置和遠視側的 位置之間移動。所謂屈光度調整是指在觀察者是近視者或遠視者等的情況下，通過電子取 景器11的取景器光學系統22 (具體就是目鏡系統23)沿光軸方向的雙方向進行前后移動， 修正觀察者眼睛的光焦度，進行協助取景器內的觀察的調整。屈光度調整裝置25由在取景器筐體29的外側面凸起29a、29b上以旋轉自如的方 式被軸支承且以相互嚙合狀態所安裝的屈光度調整標度盤25a以及驅動齒輪25b、在取景 器筐體29內與驅動齒輪25b同軸一體安裝的小齒輪25d、與在取景器光學系統22的透鏡架 23d側面上形成的小齒輪25d卡合的齒條25c構成。屈光度調整標度盤25a的旋轉操作從驅動齒輪25b、小齒輪25d向齒條25c傳動。 由此，相對于標度盤25a的旋轉操作，目鏡系統23在取景器筐體29內轉換成直線運動進行 移動。這樣，觀察者根據自身的眼睛狀態為近視或者遠視等，通過旋轉操作屈光度調整標度 盤25a，就可以使目鏡系統23向適合自身屈光度的位置移動。該情況下，通過控制上述屈光 度調整標度盤25a、驅動齒輪25b、小齒輪25d的齒數、直徑比，可以控制取景器光學系統22 的高精度移動。透光板27由玻璃、塑料等構成，被設置在取景器筐體29上。對于透光板27而言， 由目鏡系統23聚光的光學像信號的一部分會透過、另一部分被透過面反射。透光板27以透過面相對于目鏡系統23的光軸不垂直的方式設置。由此，被透光板27的透過面反射的光學像信號不會經由目鏡系統23射入反射型LCD19。就透光板27而言，通過目鏡系統23 擴大的光學像信號(也稱光學圖像信號)透過。透光板27與保護罩44 一起防止筐體內部 塵埃從外部入侵。電子取景器11的結構的具體實例如下。該數據為取景器光學系統22在-2. 5屈 光度(diopter)位置時即在-2. 5D(diopter)位置時的數據。(反射型LCD19)· IXD影像面的對角線長11· 654mm· IXD影像面和第1透鏡23a之間的對向面間的距離12. 587mm(第1 透鏡 23a)·芯厚度6· 5mm· IXD影像面一側的曲率非球面1·觀察者側的曲率非球面2 材料丙烯酸類樹脂 折射率 nel :1· 494·分散率(也稱色分離散率)vl 57. 8 第1透鏡23a和第2透鏡23b之間對向面間的距離(Gl) 1. Omm(第2 透鏡 Mb)·芯厚度-.2. Omm· LCD影像面一側的曲率-21. 372mm·觀察者側的曲率非球面3·材料聚碳酸酯類樹脂 折射率 nel :1· 588 分散率 vl:29. 8·第2透鏡23b和第3透鏡23c之間對向面間的距離(G2) 0. 5mm(第3 透鏡 23c)·芯厚度6· 5mm· LCD影像面一側的曲率17· 066mm 觀察者側的曲率非球面4·材料丙烯酸類樹脂 折射率 nel :1· 494 分散率 vl:57.8·第3透鏡23c和透光板27之間對向面間的距離3. Omm(透光板27)·形狀厚的平行板·材料丙烯樹脂·透光板27和觀察者瞳孔之間相隔距離(眼點距)15. Omm(觀察者)·瞳徑4mm
(非球面方程式)<formula>formula see original document page 9</formula>R 基本曲率值K 二次曲面系數(^ 一二 ？ M系數)A、B、C、D 高次項y 在光軸位置以y = Omm為基點時的透鏡半徑方向的距離ζ 在光軸位置以ζ = Omm為基點時的透鏡于截面方向的形狀位移(非球面1)上述非球面方程式中，為采用如下值的曲面形狀。R = O. 059 K = -0. 779 A = -1. 650E-04 B = L 027E-06 C = O D = O(非球面2)上述非球面方程式中，為采用如下值的曲面形狀。R = O. 059 K = 0. 625 A = -4. 230E-04 B = 4. 545E-07 C = 7. 228E-08 D =-5. 257E-10(非球面3)上述非球面方程式中，為采用如下值的曲面形狀。R = -0.051 K = -11. 801 A =-3. 277E-05 B = 1. 946E-06 C =-8· 439E-08 D = 6. 124E-10(非球面4)上述非球面方程式中，為采用如下值的曲面形狀。R = O. 059 K = -1. 988 A = O B = O C = O D = O圖6是觀察者使取景器光學系統22移動來進行屈光度修正的說明圖。電子取景器 11中，通過調整操作屈光度調整裝置25 (參照圖4)的屈光度調整標度盤25a (參照圖4)， 使取景器光學系統22 (具體即目鏡系統23)相對于取景器筐體29而言沿光軸方向移動。 取景器光學系統22將最近視側位置設為_4D(參照圖6(a))、觀察標準位置設為-2. 5D(參 照圖6 (b))、將最遠視側位置設為+4D (參照圖6 (c))，可以移動目鏡系統23。另外，透光板 27在目鏡系統23于+4D位置時，也處于不進行物理接觸的限界位置(最短位置)。另外， 上述電子取景器11的結構的詳細數據為在目鏡系統23為-2. 5D位置時的取景器光學系統 22的構成數據。通常，人在觀察平面上信息例如放在桌上的明信片等時，公知有從觀察者的瞳孔 到被觀察物的距離L在250mm IOOOmm的范圍內。這樣，可以通過算式d = -1000/L置換成屈光度，可以將距離在250mm的觀察置 換為-4D，在距離IOOOmm的觀察置換為-1D。本發明的取景器光學系統22設計為在其中 間值即-2. 5D位置定位目鏡系統23時能夠發揮最大的性能及解像度。OD相當于通過算式 d = -1000/L觀察處于無限距離的物品，因此，進入觀察者瞳孔45的光線是平行的。即，在 目鏡系統23的焦點的位置正好地定位反射型IXD19的影像面時，相當于0D。此時，反射型 IXD19的影像面 第1透鏡23a之間的相隔距離為13. 582mm。另外，移動目鏡系統23使之 相當于ID所需的距離L'通過算式L' =f2/1000算出，因為目鏡系統23的合成焦距f為 19. 95mm,因此得出0. 398mm。因此，-2. 5D的位置有目鏡系統23時，反射型IXD19的影像面 第1透鏡23a的相隔距離dl為13. 582-0. 398X2. 5 = 12. 587mm。在該-2. 5D的位置 定位目鏡系統23時，第3透鏡23c與觀察者瞳孔45之間的相隔距離d2為19. 0mm，透光板 27與瞳孔45之間的相隔距離d3為15. Omm,比眼鏡與瞳孔45之間的相隔距離長很多。因 此，從反射型LCD19射出的光學像信號的全域可無欠缺地進行觀察。另外，目鏡系統23在-4D的位置時，反射型IXD19的影像面 第1透鏡23a的相 隔距離d4為13. 582-0. 398X4 = 11. 990mm，能夠確保與反射型IXD19沒有物理接觸的足夠 間隙。下面參照圖7 圖9說明作為本實施方式特征的目鏡系統23的結構。如圖7所 示，目鏡系統23如上所述，從反射型LCD19朝向觀察者瞳孔45側，依次排列有凸透鏡構成 的第1透鏡23a、凹透鏡構成的第2透鏡23b以及凸透鏡構成的第3透鏡23c而成。而且， 這些透鏡的制作滿足如下條件的構成。即，該條件為18mm < f 1 < 20mm>-18mm < f2 < _16mm、18mm < f3 < 20mm、19mm < f < 21mm、0 ≤ HH' /f < +0. 13。其中，fl是第1透鏡23a的焦距，f2是第2透鏡23b的焦距，f3是第3透鏡23c的焦距，f是第1至第3透鏡23a 23c的合成焦距，HH'是后側主點H與前側主點H'在光軸方向的距離。規定后側主點H及前側主點H'時，在將第1透鏡23a、第2透鏡23b、第3透鏡 23c組成的透鏡群替換為厚度很薄的假設透鏡的假設下，是指該假設透鏡的后側主點和前 側主點，將從透鏡前方射入光線時的主點稱作后側主點H，將從透鏡后方射入光線時的主點 稱作前側主點H'。另外，將第1透鏡23a的兩面設為23al、23a2，第2透鏡23b的兩面設 為23bl、23b2，第3透鏡23c的兩面設為23cl、23c2。如上所述，由于本實施方式中第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c的折射力(也稱光 焦度)絕對值幾乎平均分散，因此，各透鏡的折射力變弱，其結果是，能夠將各透鏡中其中 心厚度和透鏡外周厚度之間的厚度比控制在2 1程度。由此，消除了樹脂成型后轉印性 的課題。這里說的課題是透鏡的中心厚度和透鏡外周厚度之差增大時，注射成型時的轉印 性惡化、透鏡性能顯著劣化的問題。另外，第1透鏡23a和第2透鏡23b的光軸上的對向面間距(也稱對向面間距離) G1、及第2透鏡23b和第3透鏡23c的光軸上的對向面間距G2，分別為0. 4mm以上1.1mm以 下。面間距是指相鄰的第1透鏡23a和第2透鏡23b (以及第2透鏡23b和第3透鏡23c) 之間相對向的面23a2、23bl(以及面23b2、23cl)間的相隔距離，其距離表示光軸上各自的 間隙。如上所述，本實施方式中，由于充分確保了相鄰透鏡之間的間隙量，因此，例如，在裝入有該取景器光學系統22的電子取景器11中即使發生振動，也不會發生透鏡相互物理 性干擾而相互損傷的情況。另外，能夠將透鏡間的間隙控制在光學上沒有色差擴大的間隙 內，同時，能夠控制取景器光學系統22的全長變長。進一步，第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c是滿足以下條件式材質的透鏡。即57. 5 < vl < 58. 0、29· 5 < v2 < 30. 0、
57. 5 < v3 < 58. 0、1. 48 < nel < 1. 50、1· 57 < ne2 < 1. 61、1· 48 < ne3 < 1· 50。其中，vl、v2、v3分別為第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c的分散率。這里，分散率 是評價透明體色分散的數值V，定義如下ν = (ne-l)/(nF-nC)其中，ne是對夫瑯和費e線(546. Inm)的折射率；nF是對夫瑯和費F線(488. Onm)的折射率；nC是對夫瑯和費C線(643. 9nm)的折射率；nel、ne2、ne3分別為第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c的對夫瑯和費e線 (546. Inm)的折射率。作為適合上述分散率的材質，分別舉例丙烯酸類樹脂或聚烯烴類樹脂(第1、第3 透鏡23a、23c)，和聚碳酸酯類樹脂或聚酯類樹脂(第2透鏡23b)。另外，本實施方式中，分別注射成型第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c時，使從模型 側面注入材料樹脂的位置(澆口位置)在相鄰的透鏡間有差異，為此，相鄰的透鏡的分子定 向是不同的。由此，雙折射產生的方向在相鄰的透鏡不同。其結果是，能夠控制因在相鄰的 透鏡間雙折射產生的方向相同而引起的像差惡化。通過如上設計，本實施方式的目鏡系統23中，滿足圖8(a) 圖8(c)、圖9(a) 圖9(h)所示的像差性能。特別是圖8(a)所示，在軸上色差中，通過以綠色的夫瑯和費e線 (546. Inm)剛好對焦而進行觀察時，能夠達到可見光的藍色486. Inm僅以約10 μ m向前偏離 焦點、可見光的最長波長的紅色656. 3nm僅以約10 μ m向后偏離焦點的性能。而且，能夠達 成可見光的最短波長的藍色(435. 8nm)僅以約5 μ m向前方偏離焦點的性能。因此，不會出 現看到RGB各色分離的情況，能夠高精細地擴大觀察LCD影像。另外，由于可以將能夠注射 成型的一般的光學樹脂作為透鏡材料來使用，因此能夠生產廉價的目鏡系統23。另外，本實施方式的具體例子中，就第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c而言，其兩透 鏡面(23al、23bl、23cl)、(23a2、23b2、23c2)的曲面形狀為具有上述曲面形狀、由上述非球 面方程式表現。具體而言，面23al具有上述非球面1的形狀。面23a2具有上述非球面2 的形狀。面23bl是半徑為-21. 372mm的球面。面23b2具有上述非球面3的形狀。面23cl 是半徑為17. 066mm的球面。面23c2具有上述非球面4的形狀。以上結構意味著在第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c中不存在透鏡曲面的朝向反 轉、或者曲率顯著變化這樣的曲線拐點。如圖10所示，在觀察者移動眼睛的情況下，有時會 來到觀察從LCD影像面放射且透過曲線拐點的光線的位置。此時光線絮亂折射，看起來觀 察像變得流動。因此，在第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c使用沒有曲線拐點的透鏡時，就沒有其光線的紊亂，觀察像流動的現象被消除。在上述實施方式中，對IXD的對角長線為11. 654mm、從透光板27 (最終光學面)至觀察者的眼睛為止的距離(眼點距ey印oint)為15. Omm的情況進行了說明，但上述的 第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c有關的條件，對于在IXD的對角長線為12mm以下(優選 11. 176 11. 684mm)、眼點距為15. Omm以下的電子取景器中所使用的光學系統也能夠適用。上述的實施方式中，對本發明在裝入單反數碼相機中的電子取景器實施的情況進 行假設且進行了說明，本發明并不限定于這種形態的數碼相機中搭載的電子取景器，只要 是裝入有反射型LCD作為取景器用LCD的電子取景器，在任何設備中均可實施。例如，胃鏡 中搭載的電子取景器中也可實施本發明。(第二實施方式)下面對第2實施方式進行說明。此外，作為圖像攝取裝置全部的結構，與第1實施 方式大致相同。與第1實施方式的不同點是，構成電子取景器11的透鏡的參數。這點不同 是由本實施方式涉及的反射型LCD19的LCD影像面的對角線長與第1實施方式的相比約是 其一半而造成的。具體而言，通過將影像面的對角線長設為約為一半，用戶要想通過電子取 景器11能夠看到同一大小的圖像，取景器光學系統22中像的擴大率(也稱放大率)需要 大約是2倍。但是，擴大率是約2倍時，上述各色差就變得更容易出現了。因此，第2實施 方式中，設定目鏡系統23的各透鏡23a、23b、23c等的參數，使得即使在擴大率為約2倍的 情況下，上述各色差也控制在同第1實施方式基本相同的程度。第2實施方式中，如上所 述，作為圖像攝取裝置整體的結構與第1實施方式基本相同，省略對整體結構的說明，以透 鏡參數等、電子取景器11的結構為中心進行說明。而且，說明時，用圖11、圖12替代圖8、 圖9，除此之外使用與第1實施方式一樣的附圖。第2實施方式的電子取景器11的結構的具體例子如下。該數據為取景器光學系 22在-2. 5D位置時的數據。(反射型LCD19)· IXD影像面的對角線長5. 334mm· IXD影像面同第1透鏡23a之間的對向面間距離6. 55mm(第1 透鏡 23a) 芯厚度4.7mm· IXD影像面一側的曲率非球面1 觀察者側的曲率非球面2·材料丙烯酸類樹脂 折射率 nel :1· 494 分散率 vl:57. 8·第1透鏡23a和第2透鏡23b之間對向面間距離(Gl) 0. 4mm(第2 透鏡 23b) 芯厚度1.51mm· LCD 影像面一側的曲率-14. 1321mm·觀察者側的曲率10. 5612mm
材料聚碳酸酯類樹脂 折射率 nel :1. 588 分散率 vl:29. 8·第2透鏡23b和第3透鏡23c之間對向面間距離(G2) 0. 4mm(第3 透鏡 23C) 芯厚度4.7mm· IXD影像面一側的曲率非球面3·觀察者側的曲率非球面4 材料丙烯酸類樹脂 折射率 nel :1· 494 分散率 vl:57. 8·第3透鏡23c和透光板27之間對向面間距離1. 5mm(透光板27)·形狀厚的平行板 材料丙烯樹脂·透光板27和觀察者瞳孔間的相隔距離(眼點距):9. 5mm(觀察者) 瞳徑4mm(非球面方程式)<formula>formula see original document page 13</formula>R 基本曲率值K: 二次曲面系數A、B、C、D 高次項y 在光軸位置以y = Omm為基點時的透鏡半徑方向的距離ζ 在光軸位置以ζ = Omm為基點時的透鏡于截面方向的形狀位移(非球面1)上述非球面方程式中，為采用如下值的曲面形狀。R = O. 102 K = -O. 497 A =-8. 508E-05 B =-1. 875E-05C = 2. 567E-07 D =0(非球面2)上述非球面方程式中，為采用如下值的曲面形狀。R = -O. 102 K = -5. 808 A = _2. 754E-04 B =-8. 237E-06 C =-1. 265E-07 D = -3. 289E-09(非球面3)上述非球面方程式中，為采用如下值的曲面形狀。R = 0.102 K = -2. 259 A = 3· 542E-04 B =-9. 344E-07 C = 8· 606E-08 D =-2.016E-09(非球面4)上述非球面方程式中，為采用如下值的曲面形狀。
R = -O. 102 K = -4. 913 A =-4. 228E-04 B = 8. 876E-06C = 1. 543E-07 D =-3. 594E-09圖6是觀察者使取景器光學系統22移動來修正屈光度的說明圖。電子取景器11 中，通過調整操作屈光度調整裝置25 (參照圖4)的屈光度調整標度盤25a (參照圖4)，使取 景器光學系統22 (具體即目鏡系統23)相對于取景器筐體29沿光軸方向移動。取景器光學 系統22將最近視側位置設為-4D (參照圖6 (a))、觀察標準位置設為_2. 5D (參照圖6 (b))、 將最遠視側 位置設為+4D (參照圖6 (c))，可以移動目鏡系統23。另外，透光板27在目鏡系 統23于+4D位置時，也位于不進行物理接觸的限界位置(最短位置)。而且，上述電子取景 器11的結構的詳細數據為目鏡系統23在-2. 5D位置時，取景器光學系統22的構成數據。通常，在人對平面上的信息如放在桌上的明信片等進行觀察時，從觀察者的瞳孔 到被觀察物的距離L公知在250mm至IOOOmm的范圍內。這樣，可以通過算式d = -1000/L置換成屈光度，可以將在250mm的距離觀察置換 成-4D，在IOOOmm的距離觀察置換成-1D。本發明的取景器光學系統22設計為在其中間 值即-2. 5D位置定位目鏡系統23時，能夠發揮最大的性能及解像度。OD相當于通過算式d =-1000/L觀察無限距離的物品，因此，進入觀察者瞳孔45的光線是平行的。即，正好在目 鏡系統23的焦點的位置上定位反射型IXD19的影像面時，相當于0D。此時反射型IXD19的 影像面 第1透鏡23a間的相隔距離為6. 90mm。另外，移動目鏡系統23使之相當于ID所 需的距離L'通過算式L'=浐/1000算出，因為目鏡系統23的合成焦距€為11.67!11111，因 此得出0. 14mm。因此，-2. 5D的位置上有目鏡系統23時，反射型IXD19的影像面 第1透 鏡23a的相隔距離dl為6. 90-0. 14X2. 5 = 6. 55mm。在該-2. 5D的位置定位目鏡系統23 時，第3透鏡23c與觀察者瞳孔45間的相隔距離d2為12. 0mm，透光板27與瞳孔45間的相 隔距離d3為9. 5mm，是足夠長的距離。因此，觀察者的眼不接觸電子取景器的透光板，以在 眼的上下橫向移動上保有余量的方式，能夠對從反射型LCD19射出的光學像信號的全域無 缺陷地觀察。另外，目鏡系統23在-4D的位置時，反射型IXD19的影像面 第1透鏡23a的相 隔距離d4為6. 90-0. 14X4 = 6. 34mm,能夠確保與反射型IXD19沒有物理性接觸的足夠間隙。下面參照圖7、圖11、圖12對作為本實施方式的特征的目鏡系統23的結構進行說 明。如圖7所示，目鏡系統23如上所述，從反射型LCD19朝向觀察者瞳孔45側，依次排列 凸透鏡構成的第1透鏡23a、凹透鏡構成的第2透鏡23b以及凸透鏡構成的第3透鏡23c而 成。而且，這些透鏡的制作滿足如下條件的構成。SP，該條件為10. 2mm < fl < 11. 4mm>-10. 7mm < f2 <-9. 5mm、10. 2mm < f3 < 11. 4mm>11. 2mm < f < 12. 8mm>0 ^ HH' /f<+0. 14。其中，fl是第1透鏡23a的焦距，
f2是第2透鏡23b的焦距，f3是第3透鏡23c的焦距，f是第1至第3透鏡23a 23c的合成焦距，HH'是后側主點H與前側主點H'在光軸方向的距離。規定后側主點H及前側主點H'時，在將第1透鏡23a、第2透鏡23b、第3透鏡23c組成的透鏡群替換為厚度很薄的假設透鏡的假設下，是指該假設透鏡的后側主點和前 側主點，將從透鏡前方射入光線時的主點稱作后側主點H，將從透鏡后方射入光線時的主點 稱作前側主點H'。另外，將第1透鏡23a的兩面設為23al、23a2，第2透鏡23b的兩面設 為23bl、23b2，第3透鏡23c的兩面設為23cl、23c2。如上所述，由于本實施方式中第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c的折射力絕對值幾 乎平均分散，因此，各透鏡的折射力變弱，其結果是，能夠將各透鏡中其中心厚度和透鏡外 周厚度之間的厚度比控制在2 1程度。由此，消除了樹脂成型上轉印性的課題。這里說 的課題是透鏡的中心厚度和透鏡外周厚度之差增大時，注射成型時的轉印性惡化、透鏡性 能顯著劣化的問題。另外，第1透鏡23a和第2透鏡23b的光軸上的對向面間距Gl，同第2透鏡23b和 第3透鏡23c的光軸上的對向面間距G2，分別為0. 3mm以上0. 7mm以下。面間距是指相鄰的 第1透鏡23a和第2透鏡23b (以及第2透鏡23b和第3透鏡23c)之間相對向的面23a2、 23bl(以及面23b2、23cl)間的相隔距離，其距離表示光軸上各自的間隙。如上所述，本實施方式中，由于充分確保了相鄰透鏡之間的間隙量，因此，例如在 裝入了該取景器光學系統22的電子取景器11中即使發生振動，也不會發生透鏡相互物理 性干擾而相互損傷的情況。另外，能夠將透鏡之間的間隙控制在光學上沒有色差擴大的間 隙內，同時，能夠控制取景器光學系統22的全長變長。進而，第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c是滿足以下條件式材質的透鏡。即57. 5 < vl < 58. 0、29· 5 < v2 < 30. 0、57. 5 < v3 < 58. 0、1. 48 < nel < 1. 50、1· 57 < ne2 < 1. 61、1· 48 < ne3 < 1· 50。其中，vl、v2、v3分別為第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c的分散率。這里，分散率 是評價透明體色分散的數值V，定義如下ν = (ne-l)/(nF-nC)其中，ne是對夫瑯和費e線(546. Inm)的折射率；nF是對夫瑯和費F線(488. Onm)的折射率；nC是對夫瑯和費C線(643. 9nm)的折射率；nel、ne2、ne3分別為第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c的對夫瑯和費e線 (546. Inm)的折射率。作為適合上述分散率的材質，分別舉例丙烯酸類樹脂或聚烯烴類樹脂(第1、第3 透鏡23a、23c)，和聚碳酸酯類樹脂或聚酯類樹脂(第2透鏡23b)。另外，本實施方式中，分別注射成型第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c時，使從模型側面注入材料樹脂的位置(澆口位置)在相鄰的透鏡間有差異，為此，相鄰的透鏡的分子定 向是不同的。由此，雙折射產生的方向在相鄰的透鏡上不同。其結果是能夠控制因在相鄰 的透鏡間雙折射產生的方向相同而引起的像差惡化(這在設計階段很難預測)。 通過如上設計，本實施方式的目鏡系統23中，滿足圖11(a) 圖11 (C)、圖 12(a) 圖12(h)中表示的像差性能。特別是如圖11(a)所示，在軸上色差中，通過以綠色 的夫瑯和費e線(546. Inm)剛好對焦而進行觀察時，能夠達到可見光的藍色486. Inm僅以 約10 μ m向前偏離焦點，可見光的最長波長的紅色656. 3nm僅以約7 μ m向后偏離焦點的性 能。而且，能夠達成可見光的最短波長的藍色(435. 8nm)僅以約IOym向前偏離焦點的性 能。由此，不會出現看到RGB各色分離的情況，能夠高精細地擴大觀察IXD影像。另外，由 于可以將能夠注射成型的一般的光學樹脂作為透鏡材料來使用，因此能夠生產廉價的目鏡 系統23。 另外，本實施方式的具體例子中，就第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c而言，其兩透 鏡面(23al、23bl、23cl)、(23a2、23b2、23c2)的曲面形狀具有上述曲面形狀、由上述非球面 方程式表現。具體而言，面23al具有上述非球面1的形狀。面23a2具有上述非球面2的形 狀。面23bl是半徑為-14. 1321mm的球面。面23b2是半徑為10. 5612mm的球面。面23cl 具有上述非球面3的形狀。面23c2具有上述非球面4的形狀。以上結構意味著在第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c中不存在透鏡曲面的朝向反 轉、或者顯著曲率變化這樣的曲線拐點。如圖10所示，在觀察者移動眼睛的情況下，有時會 來到觀察從LCD影像面放射且透過曲線拐點的光線的位置。此時光線絮亂折射，看起來觀 察像變得流動。因此，在第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c使用沒有曲線拐點的透鏡時，就 沒有其光線的紊亂，觀察像流動的現象被消除。第2實施方式中，反射型IXD19的IXD影像面的對角線長同第1實施方式相比約 為其一半，IXD19的液晶部41的像素大小同第1實施方式一樣，由此，很難應對上述各像差， 但是本實施方式中通過設定上述參數，可以良好地修正像差。在上述實施方式中，對IXD的對角長線為5. 334mm、從透光板27 (最終光學面) 至觀察者的眼睛為止的距離(眼點距)為9. 5mm的情況進行了說明，但上述的第1、第2、 第3透鏡23a、23b、23c有關的條件，對于在IXD的對角長線為6mm以下(優選4. 826 5. 334mm)、眼點距為9. 5mm以下的電子取景器中所使用的光學系統也能夠適用。上述各實施方式中，對本發明在裝入單反數碼相機中的電子取景器實施的情況進 行假設且進行了說明，本發明并不限定于這種形態的數碼相機中搭載的電子取景器，只要 是裝入有反射型LCD (透過型LCD也可)作為取景器用LCD的電子取景器，在任何設備中均 可實施。例如，胃鏡中搭載的電子取景器中也可實施本發明。(總結)根據以上說明的第1、第2實施方式的結構，可以應對處理如下所示的課題。下面， 對這些進行具體說明。課題1 反射型IXD的影像顯示面為多個顯示像素(點)的集合，通過目鏡系統看 到在這些點上所顯示的影像(點影像)時，通過目鏡系統的折射，沒有看到任意點上的點影 像跨越到相鄰點上即滲出模糊的現象，能夠以盡可能高倍率在影像顯示面全域看到高精細 的影像顯示。
課題2 以低折射率、低分散率一般使用材料費低廉的光學樹脂作為材料，并能夠 滿足性能，且制造成本也低廉的以注射成型可以制作的這樣的目鏡系統得以實現。課題3 在通過目鏡系統且觀察者移動眼睛來觀察反射型IXD的影像面上的圖像 時，其觀察像在眼睛的移動過程中以正常形狀不能看到的情況得以消除。課題4、在觀察者調整目鏡系統對反射型IXD的影像面的位置、而使目鏡系統合 焦到其影像顯示面來進行觀察時，其目鏡系統的位置即使在觀察者肉眼能夠對焦的界限 的-4D的位置上，包含目鏡系統的取景器光學系統充分確保與反射型LCD之間的距離，而將 它們相接觸的可能性消除。課題5 在通過戴眼鏡的觀察者將目鏡系統調整操作到近視側位置(如-2. 5D的 位置)的情況下，也能夠確保較長的眼點距(從透光板27 (最終光學面)至觀察者的眼睛 的距離)，以使觀察者的眼鏡不會碰到電子取景器的透光板，且可以對影像顯示面上的圖像 全域無遺漏地進行觀察。課題6 在通過觀察者將目鏡系統調整操作到近視側位置(如-2. 5D的位置)的 情況下，也能夠確保較長的眼點距，以使觀察者的眼睛不會碰到電子取景器的透光板；且在 觀察者的眼睛以一定程度上下橫移動的情況下，也可以對影像顯示面上的圖像全域無遺漏 地進行觀察。第1實施方式的目鏡系統23為在取景器11用反射型LCD19與取景器11的觀察 者的眼點之間的光軸上所配置的目鏡系統。該目鏡系統23中，從上述反射型LCD19側朝向 眼點側依次配置有正折射率的第1透鏡23a、有負折射率的第2透鏡23b、以及有正折射率 的第 3 透鏡 23c，且滿足條件 18mm < f 1 < 20mm、-18mm < f2 < -16mm, 18mm < f3 < 20mm、 19匪< f < 21匪、0彡HH' /f<+0. 13。其中，fl是第1透鏡23a的焦距，f2是第2透鏡 23b的焦距，f3是第3透鏡23c的焦距，f是第1至第3透鏡23c的合成焦距，HH'是后側 主點H與前側主點H'的光軸方向的間隔。第1實施方式的目鏡系統23中，·消除了點影像在點間跨越滲出的模糊現象；·消除了以盡可能大的倍率、至畫面每個角落按高解像度觀看高精細IXD的障礙。由此，在第1實施方式的目鏡系統23中，能夠解決課題1的問題。另外，根據第1實施方式的目鏡系統23，第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c的折射 力絕對值幾乎均等分散，因此，一個一個的透鏡的折射力變弱，其結果是，各透鏡的中心厚 度和透鏡外周厚度之間的差變小。這消除了樹脂成型后轉印性的課題，能實現適合樹脂成 型的形狀。S卩，可以實現能夠以低廉的制造成本完成的注射成型進行制造的目鏡系統，能夠 解決課題2。另外，第1實施方式的目鏡系統23中，即使目鏡系統23在近視側位置，由于距反射型IXD19的影像面足夠的距離且沒有反射型IXD19和取景器光學系統22接觸，因此能夠 解決上述課題4。第1實施方式的目鏡系統23可獲得如下效果等。即目鏡系統23即使在近視側 位置，由于眼點距長，所以透光板27與觀察者瞳孔之間的相隔距離也比在觀察者戴眼鏡的 狀態下的眼鏡與瞳孔間的相隔距離長很多，眼鏡不會與透光板27發生物理性干擾。其結果是可以無遺漏地觀察取景器的圖像，能夠解決上述課題5。此外，透光板27 —般配置在電子 取景器用目鏡系統23和取景器11的觀察者的瞳孔之間。此外，第1透鏡23a的焦距f 1為18mm以下，或第2透鏡23b的焦距f2為-16mm 以上，或第3透鏡23c的焦距f3為18mm以下，使得各透鏡的曲率半徑變小。這會使透鏡的 中心厚度和透鏡外周厚度之差增大，注射成型時的轉印性惡化，而使透鏡性能顯著劣化。進 而，目鏡系統23的光軸中心附近雖沒什么影響，但會引起外周附近的解像度明顯惡化，因 此并不推薦。
另外，合成焦距f按照算式1/f = 1/f l+l/f2+l/f3來規定，因此，其結果被限定在 19mm < f < 21mm。為此，第1透鏡23a的焦距f 1在20mm以上，或第2透鏡23b的焦距f2 在18mm以下，或者第3透鏡23c的焦距f3在20mm以上，剩下的兩個透鏡的焦距受到極大 影響，結果是第1透鏡23a的焦距fl在18mm以下，或第2透鏡23b的焦距f2在-16mm以 上，或者第3透鏡23c的焦距f3在18mm以下。在成為這些焦距的情況下，同之前的說明一 樣，各透鏡的曲率半徑變小、透鏡的中心厚度與透鏡外周的厚度之差增大。由此，注射成型 時的轉印性惡化，透鏡性能明顯劣化。進而，由此，目鏡系統23的光軸中心附近雖然未受什 么影響，但引起透鏡外周附近的解像度顯著惡化，并不推薦。此外，第1透鏡23a的焦距fl優選為18. 44 18. 46_，最佳為18. 45_。另外， 第2透鏡23b的焦距f2優選為-17. 15 -17. 17mm，最佳為-17. 16_。另外，第3透鏡23c 的焦距f3優選為18. 44 18. 46mm，最佳為18. 45_。另夕卜，HH' /f優選為0. 02 0. 04， 最佳為0. 03。另外，第1實施方式的目鏡系統23，上述第1透鏡23a與第2透鏡23b的對向面間 距與上述第2透鏡23b與第3透鏡23c的對向面間距，分別為0. 4mm以上1. Imm以下。這樣的第1實施方式中的目鏡系統23中，由于相鄰的透鏡間的間隙余量在物理性 上是充足的，因此，例如即使裝入了有樹脂透鏡的目鏡系統23的電子取景器11發生振動， 相鄰的透鏡彼此也不會干擾而損傷。由此，可以解決上述課題2。另外，由于是光學色差不 擴大的間隙，因此，能夠解決課題1。進而，可以控制取景器光學系統22的全長變長，能夠解 決課題4和課題5。此外，第1透鏡23a與第2透鏡23b之間在光軸上的對向面間距優選為0. 9 1. 1mm，最佳為1. 0mm。第2透鏡23b與第3透鏡23c之間在光軸上的對向面間距優選為 0. 4 0. 6mm,最佳為 0. 5_。另外，第2實施方式的目鏡系統23中，·消除了點影像在點間跨越滲出的模糊現象；·消除了以盡可能大的倍率、至畫面每個角落按高解像度觀看高精細IXD的障礙。由此，在第2實施方式的目鏡系統23中，能夠解決課題1。第2實施方式的目鏡系統23為在取景器11用反射型LCD19和取景器11的觀察 者的眼點之間的光軸上所配置的目鏡系統，該目鏡系統從上述反射型LCD19側朝向眼點側 按順序配置有正折射率的第1透鏡23a、有負折射率的第2透鏡23b、以及有正折射率的 第 3 透鏡 23c，且滿足條件 10. 2mm < fl < 11. 4mm、-10. 7mm < f2 < -9. 5mm、10. 2mm < f3 < 11. 4mm、11. 2mm < f < 12. 8mm,0 彡 HH' /f < +0. 14。其中，Π 是第 1 透鏡 23a 的焦距， f2是第2透鏡23b的焦距，f3是第3透鏡23c的焦距，f是第1至第3透鏡23c的合成焦距，HH'是后側主點H與前側主點H'之間的光軸方向的距離。另外，根據第2實施方式的目鏡系統23，第1、第2、第3透鏡23c的折射力絕對值幾乎均等分散，因此，一個一個的透鏡的折射力變弱，其結果是，各透鏡的中心厚度和透鏡 外周厚度之間的差變小。這消除了樹脂成型后轉印性的課題，能實現適合樹脂成型的形狀。S卩，第2實施方式的目鏡系統23，可以實現能夠以低廉的制造成本完成的注射成 型進行制造的目鏡系統，能夠解決課題2。此外，第2實施方式的目鏡系統23中，即使目鏡系統在近視側位置，由于距反射型 IXD19的影像面有足夠的距離且沒有反射型IXD19和取景器光學系統22接觸，因此能夠解 決上述課題4。另外，目鏡系統23即使在近視側位置，由于眼點距長，即透光板27與觀察者瞳孔 之間的相隔距離成為足夠長的距離，其結果是觀察者的眼鏡不會碰到電子取景器11的透 光板27，令眼睛上下平行移動有余量，就能夠無遺漏地觀察取景器的圖像，能夠解決上述課 題5。而且，透光板27—般配置在電子取景器用目鏡系統23和取景器11的觀察者的瞳孔 之間。此外，第1透鏡23a的焦距f 1為10. 2mm以下，或第2透鏡23b的焦距f2為_9. 5mm 以上，或第3透鏡23c的焦距f3為10. 2mm以下，使得各透鏡的曲率半徑變小。這會使透 鏡的中心厚度和透鏡外周厚度的差增大，注射成型時的轉印性惡化，使透鏡性能顯著劣化。 也就是，目鏡系統23的外周附近雖沒什么影響，但會引起光軸中心附近的透鏡性能明顯惡 化，因此并不推薦。并且，合成焦距f按照算式1/f = l/fl+l/f2+l/f3來規定，因此，其結果是，被限 定在11. 2mm < f < 12. 8mm。因此，第1透鏡23a的焦距fl在11. 4mm以上，或第2透鏡23b 的焦距f2在-10. 7mm以下，或者第3透鏡23c的焦距f3在11. 4mm以上，剩下的兩個透鏡 的焦距受到極大影響，結果是第1透鏡23a的焦距Π在10. 2mm以下，或第2透鏡23b的焦 距f2在-9. 5mm以上，或者第3透鏡23c的焦距f3在10. 2mm以下。在成為這些焦距的情況 下，同剛才的說明一樣，各透鏡23a、23b、23c的曲率半徑變小、透鏡的中心厚度與透鏡外周 的厚度的差增大。由此，注射成型時的轉印性惡化，透鏡性能明顯劣化。由此，目鏡系統23 的透鏡外周附近雖然未受什么影響，但引起光軸中心附近的透鏡性能顯著惡化，并不推薦。此外，第1透鏡23a的焦距f 1優選為10. 79 10. 81謹，最佳為10. 80謹。另夕卜， 第2透鏡23b的焦距f2優選為-10. 04 -10. 06mm，最佳為-10. 05mm。另外，第3透鏡23c 的焦距f3優選為10. 79 10. 81mm，最佳為10. 80_。另夕卜，HH' /f優選為0. 10 0. 14， 最佳為0. 12。第2實施方式的目鏡系統23中，上述第1透鏡23a與第2透鏡23b的對向面間距 和上述第2透鏡23b與第3透鏡23c的對向面間距，分別為0. 3mm以上0. 7mm以下。這樣的第2實施方式中的目鏡系統23中，由于相鄰的透鏡間的間隙量在物理性上 充足，所以，例如即使裝入了有樹脂透鏡的目鏡系統23的電子取景器11發生振動，相鄰的 透鏡也不會干擾而損傷。由此，可以解決上述課題2。另外，由于是光學色差不擴大的間隙， 能夠解決課題1。進而，可以控制取景器光學系統22的全長變長，能夠解決課題4和課題 6。此外，第1透鏡23a與第2透鏡23b之間的光軸上的對向面間距優選為0. 3 0. 5mm，最佳為0. 4mm。第2透鏡23b與第3透鏡23c之間的光軸上的對向面間距優選為 0. 3 0. 5mm,最佳為 0. 4_。接下來，就第1與第2實施方式中目鏡系統23的共同點進行說明。第1、第2實 施方式的目鏡系統23是上述第1至第3透鏡23c的分散率分別為vl、v2、v3，第1至第3 透鏡 23c 是滿足算式 57. 5 < vl < 58. 0,29. 5 < v2 < 30. 0,57. 5 < v3 < 58. 0 的材質的 透鏡。由此，可以發揮以下效果即點影像在點間跨越滲出模糊的現象得以消除，解決上述課 題2。進而，由于滿足一般的廉價的光學樹脂的特性，能夠解決上述課題2。此外，第1透鏡23a的分散率vl在57. 5以下且58.0以上時，不是一般的光學樹 月旨。第2透鏡23b的分散率v2在29. 5以下且30. 0以上時，不是一般的光學樹脂。第3透 鏡23c的分散率v3在57. 5以下且58. 0以上，不是一般的光學樹脂。
另外，第1透鏡23a的分散率vl優選在57. 75 57. 85之間，最佳為57. 8。第2 透鏡23b的分散率v2優選在29. 75 29. 85之間，最佳為29. 8。第3透鏡23c的分散率 v3優選在57. 75 57. 85之間，最佳為57. 8。第1、第2實施方式的目鏡系統23是上述第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c分別 的折射率設為nel、ne2、ne3，第1至第3透鏡23c為滿足條件式1. 48 < nel < 1. 50、1. 57 < ne2 < 1. 61、1. 48 < ne3 < 1. 50材質的透鏡，滿足一般光學樹脂的特性。因此，能夠解 決上述課題2。此外，第1透鏡23a的折射率nel在1. 48以下且1. 50以上時，不是一般的光學樹 月旨。第2透鏡23b的折射率ne2在1. 57以下且1. 61以上時，不是一般的光學樹脂。第3 透鏡23c的折射率ne3在1. 48以下且1. 50以上時，不是一般的光學樹脂。另外，第1透鏡23a的折射率nel優選在1. 489 1. 499之間，最佳為1. 494。第 2透鏡23b的折射率ne2優選在1. 583 1. 593之間，最佳為1. 588。第3透鏡23c的折射 率ne3優選在1. 489 1. 499之間，最佳為1. 494。第1、第2實施方式的目鏡系統23，上述第1、第3透鏡23a、23c的材質為丙烯酸類 樹脂，上述第2透鏡23b的材質為聚碳酸酯類樹脂。作為上述之外的材質，在上述第1、第3 透鏡23a、23c中舉例為聚烯烴類樹脂，在上述第2透鏡23b中舉例為聚酯類樹脂。此外，作為樹脂制透鏡的樹脂材料，還可以舉出例如丙烯酸類樹脂、聚碳酸酯類 樹脂、聚烯烴類樹脂、聚酯類樹脂、聚氨酯類樹脂、聚砜類樹脂、聚苯乙烯類樹脂、乙烯基類 樹脂、商素類樹脂之類的熱塑性樹脂；環氧類樹脂、聚酰亞胺類樹脂、尿素樹脂、酚醛類樹 月旨、硅酮類樹脂之類的熱固化性樹脂。這些樹脂組為基于注射成型法能夠成型的樹脂，在本 發明中也可以作為透鏡材料被采用。另外，作為樹脂制透鏡的樹脂材料，可以列舉透光性樹脂。透光性樹脂可列舉出 聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸羥乙酯、聚甲基丙烯酸環己酯等丙烯酸類樹脂；聚二乙二 醇雙烯丙基碳酸酯、聚碳酸酯之類的烯丙基類樹脂；甲基丙烯酸樹脂、聚氨酯類樹脂、聚酯 類樹脂、聚氯乙烯類樹脂、聚醋酸乙烯酯類樹脂、纖維素類樹脂、聚酰胺類樹脂、氟類樹脂、 聚丙烯類樹脂、聚苯乙烯類樹脂等熱塑性、或熱固化性樹脂。在本發明中，也可以采用這些 樹脂材料作為透鏡材料。這樣，在第1、第2實施方式的目鏡系統23中，上述第1、第3透鏡23a、23c的材質 為丙烯酸類樹脂，上述第2透鏡23b的材質為聚碳酸酯類樹脂，能夠解決上述課題1及課題
就第1、第2實施方式的目鏡系統23而言，在上述第1、第2、第3透鏡23a、23b、23c 注射成型之際，從模型側面注入樹脂時，可實現其樹脂注入位置(澆口位置)在相鄰的透鏡 彼此不同。這樣的話，相鄰的透鏡彼此中，可以使分子定向不同，其結果是能夠使雙折射產 生的方向不同。若相鄰的透鏡中雙折射產生的方向相同則會有招致難以預測的像差惡化之 虞。對此，第1、第2實施方式的目鏡系統23中，通過在相鄰的透鏡彼此使雙折射產生的方 向不同，能夠防止這樣的像差惡化，可以解決上述課題1。同時通過樹脂透鏡可以實現本發 明，因此能夠解決上述課題2。并且，所謂相鄰的透鏡彼此中雙折射產生的方向不同，意思是 雙折射產生的方向在超過0度而不足180度的角度上交差的方向。此時，優選在45度以上 135以下的角度上交差的方向；最適合的是以90度的角度交差的方向。
權利要求
一種目鏡系統，是在取景器用LCD和取景器最終光學面之間的光軸上所配置的電子取景器用目鏡系統，其特征在于從所述LCD側朝向所述最終光學面依次配置有正折射率的第1透鏡、有負折射率的第2透鏡、以及有正折射率的第3透鏡，并且滿足條件18mm＜f1＜20mm、-18mm＜f2＜-16mm、18mm＜f3＜20mm、19mm＜f＜21mm、0≤HH′/f＜+0.13，其中，f1是第1透鏡的焦距，f2是第2透鏡的焦距，f3是第3透鏡的焦距，f是第1至第3透鏡的合成焦距，HH′是后側主點H與前側主點H′的光軸方向的間隔。
2.如權利要求1所述的目鏡系統，其特征在于所述第1透鏡和第2透鏡之間在光軸上的對向面間距離、及所述第2透鏡和第3透鏡 之間在光軸上的對向面間距離，分別為0. 4mm以上且1. Imm以下。
3.如權利要求1所述的目鏡系統，其特征在于所述LCD的對角線長為12mm以下，從上述最終光學面至觀察者的眼睛為止的距離為 15. Omm 以下。
4.一種目鏡系統，是在取景器用LCD和取景器最終光學面之間的光軸上所配置的電子 取景器用目鏡系統，其特征在于從所述LCD側朝向所述最終光學面側依次配置有正折射率的第1透鏡、有負折射率 的第2透鏡、以及有正折射率的第3透鏡，并且滿足條件10. 2mm < fl < 11. 4mm、-10. 7mm<f2 < -9. 5mm、10. 2mm < f3 < 11. 4mm、11. 2mm < f < 12. 8mm、0 ≤ HH' /f < +0. 14，其中，Π是第1透鏡的焦距，f2是第2透鏡的焦距，f3是第3透鏡的焦距，f是第1至 第3透鏡的合成焦距，HH'是后側主點H與前側主點H'的光軸方向的間隔。
5.如權利要求4所述的目鏡系統，其特征在于所述第1透鏡和第2透鏡之間在光軸上的對向面間距離、及所述第2透鏡和第3透鏡 之間在光軸上的對向面間距離，分別為0. 3mm以上且0. 7mm以下。
6.如權利要求1所述的目鏡系統，其特征在于所述LCD的對角線長為6mm以下，從上述最終光學面至觀察者的眼睛為止的距離為 9. 5mm以下。
7.如權利要求1 6中任一項所述的目鏡系統，其特征在于 所述第1、第2、第3透鏡為滿足以下條件的材質的透鏡，57. 5 < vl < 58. 0、 29. 5 < v2 < 30. 0、 57. 5 < v3 < 58. 0、其中，vl、v2、v3分別為第1、第2、第3透鏡的分散率。
8.如權利要求1 6中任一項所述的目鏡系統，其特征在于 所述第1、第2、第3透鏡為滿足以下條件的材質的透鏡，1. 48 < nel < 1. 50、 1. 57 < ne2 < 1. 61、 1. 48 < ne3 < 1. 50、其中，nel、ne2、ne3分別為第1、第2、第3透鏡的對夫瑯和費e線即546. Inm的折射率。
9.如權利要求7所述的目鏡系統，其特征在于所述第1、第3透鏡的材質為丙烯酸類樹脂，所述第2透鏡的材質為聚碳酸酯類樹脂。
10.如權利要求8所述的目鏡系統，其特征在于所述第1、第3透鏡的材質為丙烯酸類樹脂，所述第2透鏡的材質為聚碳酸酯類樹脂。
11.如權利要求7所述的目鏡系統，其特征在于所述第1、第2、第3透鏡為樹脂透鏡，鄰接的透鏡中使雙折射產生的方向不同。
12.如權利要求8所述的目鏡系統，其特征在于所述第1、第2、第3透鏡為樹脂透鏡，鄰接的透鏡中使雙折射產生的方向不同。
13.如權利要求1 6中任一項所述的目鏡系統，其特征在于 所述第1、第2、第3透鏡中的兩透鏡面是無拐點的曲面形狀。
14.一種取景器光學系統，其特征在于權利要求1 6中任一項所述的目鏡系統被收納于透鏡架中，且該目鏡系統能夠與透 鏡架一同沿光軸方向移動。
15.一種電子取景器，其特征在于 具備取景器筐體，在所述取景器筐體內的光軸方向的前部收納LCD，在所述光軸方向的后部收納權利要 求14所述的取景器光學系統，所述取景器筐體具備通過使所述取景器光學系統沿所述光軸方向前后移動操作來進 行屈光度調整的屈光度調整裝置。
16.一種圖像攝取裝置，其特征在于 具備可使攝影鏡頭組件裝卸的相機機身，所述相機機身具有將來自攝影鏡頭組件的光學像進行攝像并將基于該攝像的圖像信 號進行輸出的攝像元件、及對來自所述攝像元件的圖像信號進行監視的權利要求15所述 的電子取景器。
全文摘要
本發明提供一種目鏡系統、取景器光學系統、電子取景器以及圖像攝取裝置，該目鏡系統從反射型LCD側朝向瞳孔位置側具備有正折射率的第1透鏡(23a)、有負折射率的第2透鏡(23b)、有正折射率的第3透鏡(23c)。這些透鏡滿足條件18mm＜f1＜20mm、-18mm＜f2＜-16mm、18mm＜f3＜20mm、19mm＜f＜21mm、0≤HH′/f＜+0.13。其中，f1是第1透鏡的焦距，f2是第2透鏡的焦距，f3是第3透鏡的焦距，f是第1至第3透鏡的合成焦距，HH′是由第1透鏡及第2透鏡組成的透鏡群的光學中心的主點(H)、與由第2透鏡及第3透鏡組成的透鏡群的光學中心的主點(H′)之間隔。
文檔編號H04N5/225GK101806956SQ20091020765
公開日2010年8月18日 申請日期2009年10月29日 優先權日2008年10月29日
發明者丹羽國雄, 山崎貴之, 荻野祐史 申請人:松下電器產業株式會社