[发明专利]目镜光学系统

说明书

技术领域

本发明涉及以一种用于对显示在显示屏幕上的图像进行观察的目镜光学系统。

背景技术

用于与摄影机等一起使用以用裸眼观察显示在显示屏幕上的图像的放大图像的取景器是通常已知的。这样取景器使用目镜光学系统以用于观察液晶显示屏幕的放大图像。近年来，越来越多数字照相机使出这类取景器(其也被称为电子取景器或EVF)。

作为可与上述电子取景器一起使用的三合式目镜光学系统，提出了专利文献1-4中公开的目镜光学系统。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本未审查专利公开No.2002-048985

专利文献2：日本未审查专利公开No.2007-264179

专利文献3：日本未审查专利公开No.2010-175795

专利文献4：日本未审查专利公开No.2010-266776

发明内容

本发明要解决的技术问题

为了使显示屏适应高像素密度(例如，相当于高清晰度电视(HDTV))，必须增加显示屏的尺寸(以提供例如大约12mm的对角尺寸)，从而该显示屏可以容纳给定的像素数量。进一步地，用于观察高像素密度显示屏的目镜光学系统需要具有更小的像差。进一步地，为了实现装置尺寸的减小，需要缩短整个镜头的长度，其中整个镜头的长度是从显示屏到最靠近观察侧透镜表面的光轴的距离(实际长度)。

然而，虽然专利文献1中的示例4中公开的目镜光学系统适于大显示屏尺寸，但是像平面弯曲的抑制不充分，并因此被认为不具有适于观察高像素密度显示屏的光学性能。另一方面，专利文献1中的除示例4之外的示例中公开的目镜光学系统被用于观察小的显示屏并且不适于观察大的、具有高像素密度的显示屏。

专利文献2中公开的目镜光学系统具有适于观察大的、具有高像素密度的显示屏的性能；然而，其整个镜头长度太大因而不适于装置的尺寸减小。

专利文献2中公开的目镜光学系统具有使视角变窄的缺陷。

与专利文献3中公开的目镜光学系统的视角和整个镜头长度相比，专利文献4中公开的目镜光学系统具有甚至更窄的视角和更大的整个镜头长度。

鉴于上述情况，本发明涉及提供一种具有抑制的像差、具有宽视角并且可以实现尺寸减小的目镜光学系统。

解决技术问题的技术手段

本发明的目镜光学系统由从物体侧开始顺序地设置的下述透镜构成：第一透镜，其具有正折射本领且其观察侧透镜表面为凸面；第二透镜，其具有负折射本领并具有弯月形状，第二透镜的凹面面向物体侧；和第三透镜，其具有正折射本领且其观察侧透镜表面的曲率半径小于其物体侧透镜表面的曲率半径，其中，第一透镜、第二透镜和第三透镜中的每一个都由单透镜构成，并且同时满足以下条件表达式(1)：

0.9<f1/f3<5.0，

条件表达式(2)：

10.0<TL<17.0，和

条件表达式(3)：

15.0<f<25.0

其中f1是第一透镜的焦距，f3是第三透镜的焦距，f是整个透镜系统的焦距，以及TL是沿着光轴从第一透镜的物体侧透镜表面到第三透镜的观察侧透镜表面的距离。

理想的是目镜光学系统满足条件表达式(1’)：

1.0<f1/f3<2.0.

理想的是目镜光学系统满足条件表达式(4)：

30.0°<2ω，

其中2ω是最大视角(单位是“度”)。

应该注意的是，最大视角是在视角变成最大的方向上的全视角。例如，如果待通过目镜光学系统观察的区域具有四边形形状，则四边形区域的对角线方向上的视角是最大视角。

理想的是目镜光学系统满足条件表达式(5)：

0.5<(r5+r6)/(r5-r6)<1.1，或

更加理想的是目镜光学系统满足条件表达式(5’)：

0.6<(r5+r6)/(r5-r6)<0.9，

其中r5是第三透镜的物体侧透镜表面的曲率半径，以及r6是第三透镜的观察侧透镜表面的曲率半径。

应该注意的是，每一个曲率半径设被提供有正号或负号，其中正号表示表面朝向物体侧凸出，而负号表示表面朝向观察侧凸出。

理想的是第三透镜的观察侧透镜表面具有非球面表面形状，该非球面表面形状使得：在与穿过第三透镜的光轴垂直的方向上的距离所述光轴越远的位置处，正折射能力变得越弱。