实像取景器光学系统技术方案

本发明专利技术提供小型且有高质量光学特性的实像取景器光学系统，包括图像反相器光学系统的该系统在厚度方向上的整体尺寸小，在目镜系统物侧厚度方向上的尺寸也小。该系统包括：具有总的正屈光力的物镜系统；用于观察物镜系统所成实像并具有正屈光力的目镜系统，和正立观察图像的图像反相器光学系统，后一系统设置在位于物镜系统最靠近物镜侧的透镜的出瞳侧，且位于目镜系统最靠近出瞳侧的透镜的物侧。本发明专利技术系统满足一些条件式。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
下列在先申请的公开内容在此引为参考1999年11月18日提交的日本专利申请No.11-328781；2000年10月19日提交的日本专利申请No.2000-319435。本专利技术涉及一种用于摄影机、数字照相机等的实像取景器光学系统。实像取景器光学系统包括一个具有总的正屈光力的物镜系统，一个用于观察由物镜系统形成的实像并具有正屈光力的目镜系统，和一个用于正置物镜系统形成的倒置像的图像反相器光学系统。在一种用于摄影机等的袖珍型实像取景器中，通常采用反射型图像反相器光学系统。在反射型图像反相器光学系统中，有通过单个或多个具有不止四个反射面的波罗(Porro)棱镜反转图像的Porro型和通过屋脊棱镜反转图像的屋脊型以及具有屋脊反射面的类型。在垂直于入射到取景器光学系统的入射光光轴的平面中或在垂直于被每个反射面反射的反射光光轴的平面中彼此正交的坐标被分别称作垂直方向和水平方向。只平行于入射到取景器光学系统中的入射光光轴的方向被称作厚度方向。相对于入射到取景器光学系统中的入射光光轴水平的方向被称作宽度方向。在Porro型中，当反射型图像反相器光学系统用于将水平方向的图像反相时易于在水平方向变大，并且当用于对垂直方向的图像反相时易于在垂直方向变大。因此，根据Porro型的光学系统易于变大，因此不适于用于小型化。在屋脊型中，屋脊型反射元件的屋脊棱线在垂直于入射光光轴的平面上或在垂直于被每个反射面反射的反射光光轴的平面上的投影方向被定义为水平方向。垂直于水平方向的方向被定义为垂直方向。在这种情况下，因为在包括屋脊棱线的屋脊平面上进行垂直方向上的图像反向，所以光学元件在垂直方向中的尺度与Porro型的相比可以较小。因此，屋脊型比Porro型更利于小型化。已知有利用五角棱镜的光学元件和利用两个三角或梯形棱镜的光学元件通过利用屋脊型光学元件在水平方向上执行图像反向。以下把前者称为利用五角屋脊棱镜的反射型图像反相器光学系统，后者称为利用三角屋脊棱镜的反射型图像反相器光学系统。至于利用五角屋脊棱镜的反射型图像反相器光学系统，在日本专利申请特开平4-63313和8-304880中提出了光学系统。在日本专利申请特开平4-63313中提出的光学系统中，入射到屋脊反射镜的光的光轴与屋脊棱线形成大约45°角。因此，屋脊反射镜在宽度方向反射入射光，使其与出射光的光轴形成大约90°角。出射光入射到五角棱镜，并经过在五角棱镜中的两次反射到达目镜。在日本专利申请特开平8-304880中提出的光学系统中，入射到屋脊棱镜的光的光轴与屋脊棱线形成不止45°的角。因此，屋脊棱镜在宽度方向上反射入射光，使其与出射光的光轴形成小于90°的角。出射光入射到五角棱镜，并经过在五角棱镜中的两次反射到达目镜。另一方面，至于利用三角屋脊棱镜的反射型图像反相器光学系统，日本专利申请特开平8-179400等中提出了光学系统。在日本专利申请特开平8-179400中提出的光学系统中，入射到屋脊棱镜的光的光轴与屋脊棱线形成小于45°的角。因此，屋脊棱镜在宽度方向上反射入射光，使其与出射光的光轴形成大于90°的角。出射光入射到第一三角棱镜，经过第一三角棱镜中的两次反射后入射到第二三角棱镜，并到达目镜。但是，在日本专利申请特开平4-63313中公开的光学系统中，因为屋脊反射镜在宽度方向上反射入射光，使其与出射光的光轴形成大约90°角，所以把五角棱镜设置在屋脊反射镜的右侧。因此，目镜位于五角棱镜的出瞳侧，以致于难以减小包含图像反相器光学系统的整个实像取景器光学系统在厚度方向上的尺寸。而且，在日本专利申请特开平8-304880提出的光学系统中，因为屋脊棱镜在宽度方向上反射入射光，使其与出射光的光轴形成小于90°的角，所以把五角棱镜设置在相对于屋脊棱镜的物侧。因此，目镜在厚度方向上的位置可以与屋脊棱镜的相同，以致于能够减小包含图像反相器光学系统的整个实像取景器光学系统在厚度方向上的尺寸。但是，在目镜的物侧，五角棱镜凸向物侧，以致于难以减小目镜物侧在厚度方向上的尺寸。另外，在日本专利申请特开平8-179400提出的光学系统中，因为屋脊棱镜在宽度方向上反射入射光，使其与出射光的光轴形成大于90°的角，所以第一和第二三角棱镜位于相对于屋脊棱镜的出瞳侧。因此，把目镜设置在第二三角棱镜的出瞳侧，以致于难以减小包含图像反相器光学系统的整个实像取景器光学系统在厚度方向上的尺寸。在考虑到上述问题的情况下产生了本专利技术，本专利技术的目的在于提供一种具有高度的光学特性和袖珍性的实像取景器光学系统，包括图像反相器光学系统的整个光学系统的尺寸在厚度方向上较小，并且目镜系统物侧的尺寸在厚度方向上也较小。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种实像取景器光学系统，从物侧起该系统依次包括具有总的正屈光力的物镜系统，用于观察物镜系统所成的实像并具有正屈光力的目镜系统，以及正立观察图像的图像反相器光学系统，该系统设置在位于物镜系统最靠近物侧的透镜的出瞳侧，且位于最靠近目镜系统出瞳侧的透镜的物侧，其中图像反相器光学系统从物侧起沿取景器光学系统的光轴依次包括反射来自物侧的入射光的屋脊反射元件；具有第一反射面和第二反射面的第一棱镜，其中第一反射面把来自屋脊反射元件的出射光反射到物侧，第二反射面把来自第一反射面的出射光反射到出瞳侧；具有大致平行于第一反射面的第三透射面的第二棱镜，其特征在于第一棱镜包括第一透射面和第二透射面，第一透射面与来自屋脊反射元件的出射光光轴近似垂直地相交，第二透射面在第一反射面的相同表面透射来自第二反射面的出射光，其特征还在于第二棱镜包括第四透射面，该透射面与来自第二棱镜的出射光光轴近似垂直地相交，并且满足下列条件式(1)45°≤θ＜50°(1)此处θ表示入射到屋脊反射元件的入射光轴和屋脊反射元件的屋脊棱线之间的夹角(单位度)。第一棱镜的折射率和散射度(dispersion)最好与第二棱镜的相同。在此情形下，最好满足下列条件式(2)S1/S4＜1(2)此处S1表示第一透射面在垂直于入射到第一棱镜的入射光光轴并包括第一透射面与光轴交点的平面上的投影面积，S4表示第四透射面在垂直于第二棱镜出射光光轴并包括第四透射面与光轴交点的平面上的投影面积。根据本专利技术的另一方面，实像取景器光学系统从物侧起依次包括具有总的正屈光力的物镜系统，用于观察物镜系统所成的实像并具有正屈光力的目镜系统，和正立观察图像的图像反相器光学系统，该系统设置在位于物镜系统最靠近物侧的透镜的出瞳侧，且位于目镜系统最靠近出瞳侧的透镜的物侧，其中图像反相器光学系统从物侧起沿取景器光学系统的光轴依次包括反射来自物侧的入射光的屋脊反射元件；具有第一反射面和第二反射面的第一棱镜，其中第一反射面把来自屋脊反射元件的出射光反射到物侧，第二反射面把来自第一反射面的出射光反射到出瞳侧；以及具有基本上平行于第一反射面的第三透射面的第二棱镜，其中入射到屋脊反射元件的入射光与屋脊棱线形成弯曲关系，其特征在于第一棱镜包括第一透射面和第二透射面，第一透射面与来自屋脊反射元件的出射光光轴近似垂直地相交，第二透射面在与第一反射面的相同表面透射来自第二反射面的出射光，其特征还在于第二棱镜包括第四透射面，该透射面与来自第二棱镜的出射光光轴近似垂直地相交，并且满足下列条件式(3)4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种实像取景器光学系统，从物侧起该系统依次包括： 具有总的正屈光力的物镜系统； 用于观察物镜系统所成的实像并具有正屈光力的目镜系统；和 正立观察图像的图像反相器光学系统，该系统设置在位于物镜系统最靠近物侧的透镜的出瞳侧，并位于目镜系统最靠近出瞳侧的透镜的物侧； 其中图像反相器光学系统从物侧起沿实像取景器光学系统的光轴依次包括： 反射来自物侧的入射光的屋脊反射元件， 具有第一反射面和第二反射面的第一棱镜，其中第一反射面把来自屋脊反射元件的出射光反射到物侧，第二反射面把来自第一反射面的出射光反射到出瞳侧，和 具有近似平行于第一反射面的第三透射面的第二棱镜， 其中第一棱镜包括： 第一透射面，它与来自屋脊反射元件的出射光光轴近似垂直地相交，和 第二透射面，它与第一反射面处于同一表面，透射来自第二反射面的出射光， 其中的第二棱镜包括第四透射面，该透射面与来自第二棱镜的出射光光轴近似垂直地相交，以及 满足下列条件式（１）： ４５°≤θ＜５０° （１） 此处θ表示入射到屋脊反射元件的入射光光轴和屋脊反射元件的屋脊棱线之间的夹角，其单位为度。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：小滨昭彦，
申请(专利权)人：株式会社尼康，
类型：发明
国别省市：JP[日本]