CN101896848B - 目镜系统和光学装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种目镜系统，具备：将具有负的屈光度的透镜和具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜组S1、多层型(层叠型)的衍射光学元件PF。此外，在位于像面I到眼点EP之间的光学系统中，光轴上的衍射面的位置处于图中的EF之间。图中的EF的ra在两个主点H1、H2的两侧，分别是0.5以下的范围，上述ra是接近衍射面(C)的主点(H2)与衍射面之间的距离(DH2)、和主点间距离(DH1H2)的比的值。

Description

目镜系统和光学装置
技术领域
本发明涉及一种双筒望远镜、望远镜、显微镜等中使用的目镜系统以及使用该目镜系统的光学装置。
背景技术
双筒望远镜、望远镜、显微镜等中所用的目镜系统被作为用于将由物镜形成的实像进一步放大来观察的光学系统使用。
目镜系统中具备大的视场角是一个重要的性能，然而如果想要增大视场角，则放大色差等各个像差就容易受到影响，上述各个像差的改善是个重要的问题。
另一方面，最近为了针对各种光学系统减少该各个像差等，与以往的光学透镜在构成上大大不同的衍射光学元件得到使用。在目镜系统中，也提出过一种为了抑制各个像差、尤其是为了抑制放大色差的产生而使用衍射光学元件的透镜系统的方案。(例如，参照专利文献1。)
专利文献1：美国专利第6130785号公报
为了制造焦点距离短而放大率大的衍射光学元件，通常来说需要减小衍射光栅的光栅间距(衍射光栅栅槽的间隔)。因而，衍射光学元件的制造就会变得困难，并且还有可能使眩光的产生变大。
另外，如果考察使用了焦点距离长而放大率小的衍射光学元件的光学系统的各个像差，则放大色差有可能会变大。
发明内容
于是，本发明的目的在于，提供制造比较容易且可以抑制眩光的产生、放大色差等各个像差得到良好的修正的目镜系统、以及使用它的光学装置。
依照例示本发明的第一方式，提供一种目镜系统，其特征在于，包含：将具有负的屈光度的透镜和具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜组、和至少一个衍射光学元件，上述衍射光学元件具有：具有第一衍射光学面的第一衍射元件单元、具有第二衍射光学面的第二衍射元件单元，上述第一衍射元件单元与上述第二衍射元件单元被配置成：上述第一衍射光学面与上述第二衍射光学面相互面对，位于像面到眼点之间的光学系统满足以下的条件式
当DH1≤DH2时，
DH1/DH1H2≤0.5
当DH1＞DH2时，
DH2/DH1H2≤0.5，
其中，
DH1H2：位于像面到眼点之间的光学系统的前侧主点与后侧主点的光轴上的距离的绝对值、
DH1：位于像面到眼点之间的光学系统的前侧主点与上述第一衍射光学面的光轴上的距离的绝对值、
DH2：位于像面到眼点之间的光学系统的后侧主点与上述第一衍射光学面的光轴上的距离的绝对值。
本说明书中，“第一衍射光学面与第二衍射光学面被相互面对地配置”这样的表述对应于包括：“第一衍射光学面与第二衍射光学面被相互接触地配置”的状态、“第一衍射光学面与第二衍射光学面被拉开间隔而面对地配置”的状态的宽泛的概念。
依照例示本发明的第二方式，提供一种光学机器，其特征在于，具备第一方式的目镜系统。
根据本发明，可以提供一种目镜系统，其具备制造比较容易且眩光的产生得到抑制的衍射光学元件，放大色差等各个像差得到良好的修正，此外还可以提供使用它的光学装置。
附图说明
图1是说明作为一个实施方式的目镜系统的示意图。
图2是表示第一实施例(实施例K-1)中的目镜系统的透镜构成的图。
图3是第一实施例(实施例K-1)中的目镜系统的各个像差图。
图4是表示第二实施例(实施例K-2)中的目镜系统的透镜构成的图。
图5是第二实施例(实施例K-2)中的目镜系统的各个像差图。
图6是表示第三实施例(实施例K2-1)中的目镜系统的透镜构成的图。
图7是第三实施例(实施例K2-1)中的目镜系统的各个像差图。
图8是表示第四实施例(实施例K2-2)中的目镜系统的透镜构成的图。
图9是第四实施例(实施例K2-2)中的目镜系统的各个像差图。
图10是表示第五实施例(实施例E-1)中的目镜系统的透镜构成的图。
图11是第五实施例(实施例E-1)中的目镜系统的各个像差图。
图12是表示第六实施例(实施例E-2)中的目镜系统的透镜构成的图。
图13是第六实施例(实施例E-2)中的目镜系统的各个像差图。
图14是表示第七实施例(实施例E-3)中的目镜系统的透镜构成的图。
图15是第七实施例(实施例E-3)中的目镜系统的各个像差图。
图16是表示第八实施例(实施例N-1)中的目镜系统的透镜构成的图。
图17是第八实施例(实施例N-1)中的目镜系统的各个像差图。
图18是表示第九实施例(实施例N-2)中的目镜系统的透镜构成的图。
图19是第九实施例(实施例N-2)中的目镜系统的各个像差图。
图20是表示第十实施例(实施例N-3)中的目镜系统的透镜构成的图。
图21是第十实施例(实施例N-3)中的目镜系统的各个像差图。
图22是表示具备目镜的双筒望远镜的构成的图。
附图标记说明：I像面，PF衍射光学元件，PF1第一衍射元件单元，PF2第二衍射元件单元，C衍射光学元件面(第一衍射光学面)，H1前侧主点，H2后侧主点，CO衍射光学元件面横切过光轴上的位置，L1、L5具有负的屈光度的透镜，L2、L3、L4、L6、L7具有正的屈光度的透镜，S1、S2由具有负的屈光度的透镜和具有正的屈光度的透镜构成的贴合透镜，EP眼点，20双筒望远镜，21物镜，22正立光学系统，23目镜。
具体实施方式
发明人等对上述的问题反复进行了深入研究，其结果发现，大致上说，可以利用光轴上的两个主点的位置与衍射光学元件面的位置的关系这样的观点来进行问题的整理。另外，还发现可以从采用更为合适的透镜构成这样的观点来实现问题的解决。
下面，对于本发明的实施方式，一边参照附图一边进行说明。
图1(a)、(b)是说明作为本发明的一个实施方式的目镜系统的示意图，是说明目镜系统的概要以及上述的光轴上的两个主点的位置与第一衍射光学面的位置的关系的条件式的图。
图1(a)中所示的目镜系统具备：透镜组S1和至少一个衍射光学元件PF，其中上述透镜组S1将具有负的屈光度的透镜L1与具有正的屈光度的透镜L2接合，作为整体来说具有正的屈光度。
而且，图1中对于衍射光学元件PF，为了说明的方便，在光轴方向上比实际的尺寸更为放大地图示。此外，考虑到图的制作的简便性，采用了与后述的实施例2接近的示意图，因此还记载有具有正的屈光度的透镜L3，然而该L3并不是必需部件。
此外，如图1(a)中所示，本实施方式中，目镜系统中所用的衍射光学元件PF，由以不同的光学材料制成的2个衍射元件单元构成，具有第一衍射元件单元PF1和第二衍射元件单元PF2，其中上述第一衍射元件单元PF1具有具备未图示的多条衍射光栅槽的第一衍射光学面，上述第二衍射元件单元PF2具有具备未图示的多条衍射光栅槽的第二衍射光学面。此外，第一衍射元件单元PF1与第二衍射元件单元PF2被配置成：第一衍射光学面与第二衍射光学面相互面对。
本实施方式中，目镜系统由于还针对衍射光学元件的第一衍射光学面的位置而言，在与目镜系统的前侧主点H1、后侧主点H2的关系上具有特征性构成，因此下面对其进行说明。
图1(a)的示意图中，以公开出实施例的数据的后述的第一衍射光学面与第二衍射光学面相互密合地接触的构成为基础表示，其结果是，图1(a)的衍射光学元件面C成为第一衍射光学面C。
本说明书中，对于位于像面I到眼点EP之间的光学系统如下所示地规定。如图1(a)中所示，将前侧主点H1与后侧主点H2之间的光轴上的距离的绝对值定义为DH1H2。而且，为了说明的方便，以下也将DH1H2简称为主点间距离。此外，将前侧主点H1与第二衍射光学面C的光轴上的距离的绝对值定义为DH1。换言之，将前侧主点H1与第一衍射光学面C横切过光轴上的位置CO之间的距离的绝对值定义为DH1。另外，将后侧主点H2与第一衍射光学面C的光轴上的距离的绝对值定义为DH2。换言之，将后侧主点H2与第一衍射光学面C横切过光轴上的位置CO之间的光轴上的距离的绝对值定义为DH2。
在如上所述地定义的情况下，本实施方式中，目镜系统的第一衍射光学面C位于满足以下的条件式式(1)、式(2)的光轴上的位置。
DH1≤DH2时，
DH1/DH1H2≤0.5...(1)
DH1＞DH2时
DH2/DH1H2≤0.5...(2)
由于上述的条件式式(1)、式(2)的意义十分重要，因此下面略微详细地进行说明。如果对上述的条件式改变看法而变为通用的表现形式，则可以分为式(3)、式(4)、式(5-1)、式(5-2)。
DH1≤DH2时，
DH1/DH1H2＝ra1...(3)
DH1＞DH2时
DH2/DH1H2＝ra2...(4)
这里，0≤ra1≤0.5...(5-1)
0≤ra2≤0.5...(5-2)
如果将式(3)和式(4)合并而变为一个说明用条件式，将ra1或ra2设为ra，则该说明用条件式就是表示光轴上的第一衍射光学面与接近该第一衍射光学面的主点的距离的绝对值和主点间距离的绝对值的比的值的式子，是该比的值为ra的式子。由于在该表现形式下也仍然很长，因此如果将第一衍射光学面简称为衍射面，则也可以说“接近衍射面的主点与衍射面之间的距离、和主点间距离的比的值”为ra。这样，式(5-1)、式(5-2)就是表示该比的值ra的具体的容许数值的式子，表示该数值为0.5。而且，以下在本说明书中也将该比的值ra称作邻近系数。
如果将表示光轴上的第一衍射光学面C的位置的点，换言之，就是将第一衍射光学面C横切过光轴上的位置表示为CO，则条件式(上述的式(1)、式(2))的意义可以用图1(b)的示意图表示。也就是说，作为CO的位置来说，在从前侧主点H1、后侧主点H2起分别在光轴上的前后两侧，将主点间距离设为1的情况下，可以说容许ra倍的区域。所以，第一衍射光学面被要求落入图1(b)所示的EF的范围中。如果简单地说，则第一衍射光学面C需要存在于光轴上前侧主点起前方的主点间距离的0.5倍的区域、和两个主点间的区域、后侧主点起后方的主点间距离的0.5倍的区域的某个中。
简而言之，接近衍射面的主点与衍射面之间的距离和主点间距离的比的值需要为0.5以下。而且，虽然在式子的构成上，理论上的下限值为0，然而即使为0也没有关系。另外，该比的值的上限值的有效数字为1位。也就是说，是将小数点后第二位四舍五入后的值。所以，作为计算值，处于0.54以下。
而且，如后所述，实施例中，在计算上作为该邻近系数的值，提示的是在式(3)或式(4)中得到的值上乘以100而变为％值的数据。另外，实施例的数据中，简单地用符号ra来表示数据。
另外，对于作为该ra的值导出0.5以下的理由，是在实施方式的说明的部分中提示出数据而讲述，然而如果在0.5以上，则会因透镜系统，而使衍射光学元件的放大率变得过大，衍射光学元件的焦点距离变得过小。由此，衍射光学元件的光栅间距就会变得过小，判明不够理想。
具体来说，对于衍射光学元件的光栅间距，因其制造上的理由，也就是因为制作的困难性这样的理由，不能在20μm以下。而且，也可以将衍射光学元件的光栅间距设为27μm以上。
另外，本实施方式中，目镜系统具备如下的透镜，即具有负的屈光度的透镜与具有正的屈光度的透镜被接合，也就是被贴合，作为整体来说具有正的屈光度。换言之，本实施方式中，具备所谓的消色差透镜。
本实施方式中，通过使用贴合透镜，不仅可以修正像面弯曲或非点像差，而且还可以有助于效率优良地良好地修正放大色差。利用它们即使在衍射光学元件的放大率比较小的状态下，也可以良好地修正色差，如前所述地有助于形成不需要将衍射光学元件的间距缩小的状态。
如上所述，本实施方式中通过使用贴合透镜，并且将接近衍射面的主点与衍射面之间的距离和主点间距离的比的值设为0.5以下，就会如后所述，对于各种光学系统，不用将衍射光学元件的放大率设定得过大，就可以实现放大色差等各个像差具有良好的特性的目镜系统。
由于不用将衍射光学元件的放大率设定得过大，也就是说，可以使放大率较小，即，不需要减小衍射光栅的间距，因此就可以使用制造比较容易且眩光的产生得到抑制的衍射光学元件。由此，就可以提供各个像差、特别是放大色差等得到良好的修正的与各种用途对应的目镜系统；以及使用它的光学装置。
另外，衍射光学元件具备将细槽状或狭缝状的光栅结构以同心圆状形成的衍射光学面，具有将射入该衍射光学面的光向由光栅间距(衍射光栅槽的间隔)和入射光的波长决定的方向衍射的性质。
此种衍射光学元件例如被用于将特定次数的衍射光会聚在一点的透镜等中。对于普通的折射型透镜的由波长的差别造成的折射能量的特性，波长越短则变化越大，而此种衍射光学元件的屈光度的特性线性地变化。此外，折射型透镜的特性随着该透镜的材料而变化，而衍射光学元件的特性与透镜的材料无关。利用该特性，如果将多种折射材料和衍射面适当地组合，则可以得到很大的消色差效果。所以，通过利用此种衍射光学元件，可以良好地修正放大色差等各个像差。
本实施方式中，目镜系统的衍射光学元件如前所述，由以不同的光学材料制成的2个衍射元件单元构成，具备具有第一衍射光学面的第一衍射元件单元、和具有第二衍射光学面的第二衍射元件单元，第一衍射元件单元与第二衍射元件单元被配置成：第一衍射光学面与第二衍射光学面相互面对。
也就是说，由于是属于如下的多层型(或层叠型)衍射光学元件，即，在以不同的光学材料制成的2个衍射元件单元中形成衍射光学面，将衍射光学面相互面对地配置，因此可以在从g线(波长λ＝435.835nm)到C线(波长λ＝656.273nm)的宽波长区域中提高衍射效率。
所以，使用了该衍射光学元件的目镜系统可以在宽广的波长区域(波长λ＝435.835nm～656.273nm)中使用。
而且，对于衍射效率，一般来说是使用m次衍射光的情况，表示入射光的强度Io与m次衍射光的强度Im的比例η(＝Im/Io×100“％”)，而以下在本说明书中提到衍射效率的值时，其是使用了一次衍射光的情况，表示入射光的强度Io与一次衍射光的强度I1的比例η(＝I1/Io×100“％”)。
另外，在目镜系统中所用的衍射光学元件中，也可以将上述的相互面对地配置的第一衍射光学面与第二衍射光学面相互接触地配置。也就是说，也可以使2个衍射元件单元的衍射光栅槽相互密合而作为密合多层型衍射光学元件构成。
其理由是，因为密合多层型衍射光学元件与拉开间隔地邻近配置而成的分离型衍射光学元件相比，可以将制造工序简化，批量生产效率、也就是生产性更为良好。所以，利用了将第一衍射光学面与第二衍射光学面相互接触地配置的衍射光学元件，也就是利用了密合多层型衍射光学元件的目镜系统具有容易制造的优点。
也是基于如前所述的理由，该密合多层型衍射光学元件在宽广的波长区域(波长λ＝435.835nm～656.273nm)中具有90％以上的衍射效率。
此外，目镜系统中所用的衍射光学元件也可以使上述的第一衍射元件单元和上述第二衍射元件单元的至少一方由紫外线固化型树脂制成。其理由是，如果简单地说，则是因为可以提高批量生产率，即可以提高生产性。
如果详细地表述，则是作为衍射元件单元，可以使用普通的玻璃或者能够进行注射成形等的热塑性树脂或热固化性树脂、和紫外线固化型树脂来制造衍射光学元件。对于玻璃的情况，是利用切削研磨来形成衍射光栅面。对于热塑性树脂或热固化性树脂的情况，是通过使用形成有衍射光栅槽的模具进行注射成形等，来形成衍射光栅面。其后，可以采用向该衍射光栅面滴下紫外线固化型树脂并照射紫外线而使之固化的制造方法。
由于通过采用该制造方法，不需要针对2个衍射元件单元分别地制作衍射光栅面、进而进行它们的对位的操作，因此可以提高生产性、批量生产率。
而且，在制造衍射光学元件的情况下，也可以作为衍射元件单元的材料使用两种不同的紫外线固化型树脂来制造。在该情况下，对向基板上滴下的一方的紫外线固化型树脂按压形成有衍射光栅槽的模具，从该模具的相反方向照射紫外线而形成具有衍射光栅面的一方的衍射元件单元。
其后，去掉模具，向利用该紫外线照射固化的衍射光栅面滴下另一方的紫外线固化型树脂。然后，通过对该滴下的另一方的紫外线固化型树脂照射紫外线，使另一方的紫外线固化型树脂也固化，形成另一方的衍射元件单元。
通过采用该制造方法，就可以仅使用1个模具来制造衍射光学元件面，另外，不需要针对2个衍射元件单元分别地制作衍射光栅面、进而进行它们的对位的操作。
此外，在该制造方法中，由于可以仅通过实施2次滴下紫外线固化型树脂而使之固化的操作，就可以制造衍射光学元件，因此可以进一步提高批量生产率、生产性。
此外，本实施方式中，目镜系统中所用的衍射光学元件也可以具有密合多层型的形态，满足下面的条件式式(6)、式(7)、式(8)、式(9)。
nd1≤1.54...(6)
(nF1-nC1)≥0.0145...(7)
nd2≥1.55...(8)
(nF2-nC2)≤0.013...(9)
其中，上述的条件式中的各符号表示下述的意思。
nd1：上述衍射光学元件中的上述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个上述衍射元件单元的材质的相对于d线(波长λ＝587.562nm)的折射率
nF1：上述衍射光学元件中的上述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个上述衍射元件单元的材质的相对于F线(波长λ＝486.133nm)的折射率
nC1：上述衍射光学元件中的上述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个上述衍射元件单元的材质的相对于C线(波长λ＝656.273nm)的折射率
nd2：上述衍射光学元件中的上述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个上述衍射元件单元的材质的相对于d线(波长λ＝587.562nm)的折射率
nF2：上述衍射光学元件中的上述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个上述衍射元件单元的材质的相对于F线(波长λ＝486.133nm)的折射率
nC2：上述衍射光学元件中的上述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个上述衍射元件单元的材质的相对于C线(波长λ＝656.273nm)的折射率
条件式式(6)、式(7)、式(8)、式(9)是分别规定构成目镜系统的衍射光学元件的2个衍射元件单元的材质的式子，即，是分别规定2种不同的树脂对d线的折射率和对F线与C线的分散(nF-nC)的式子(其中，nF：对F线的折射率，nC：对C线的折射率)。而且，由于这些条件式是针对作为衍射光学元件使用的树脂的光学性能的条件式，因此是规定固化后的树脂的光学特性的条件式。
如果对于上述的条件式进行简单的表述，则作为2种树脂，使用具有低折射率高分散的光学特性的树脂1、和至少与树脂1相比具有高折射率低分散的光学特性的树脂2，使用的是在固化后满足上述的光学特性的树脂。
本实施方式中，通过使目镜系统满足这些条件式，就可以将由性能更为良好且不同的材料制成的2个衍射元件单元密合地接合而形成衍射光学面，由此就可以在从g线到C线的宽广的波长区域中实现90％以上的衍射效率。
另一方面，如果超出各条件式式(6)、式(7)、式(8)、式(9)的上限值或下限值，则本实施方式的目镜系统的衍射光学元件就很难在宽广的波长区域中获得90％以上的衍射效率。而且，这里所说的衍射效率如前所述，是入射光的强度与一次衍射光的强度的比例。
这里，谨慎起见对求出衍射效率的式子表述如下。
如果将ηm设为m次衍射光的衍射效率，则衍射效率可以用以下的式(10)、式(11)表示。
Hm＝{sin(a-m)π/(a-m)π}...^2...(10)
其中，式(10)及式(11)中，各符号表示如下的意思。
a＝{(n1-1)d1-(n2-1)d2}/λ...(11)
m：衍射次数
d1：形成衍射光栅面(衍射光学面)的一方的衍射元件单元的衍射光栅高度
d1：形成衍射光栅面(衍射光学面)的另一方的衍射元件单元的衍射光栅高度
n1：形成衍射光栅面(衍射光学面)的一方的衍射元件单元的材料的折射率
n2：形成衍射光栅面(衍射光学面)的另一方的衍射元件单元的材料的折射率
λ：波长
对于用作此种光学材料的树脂、以及使用了这些树脂的密合多层型衍射光学元件的制造方法，例如记载于欧洲专利公开第1830204号公报、以及欧洲专利公开第1830205号公报中。
对于衍射光学元件的构成，例如外径为50mm，光栅高度为20μm，光栅间距在中心附近设为3.5mm，在外周附近设为0.17mm，光栅间距具有随着从中心接近外周逐渐变小的倾向。
实施例中所示的衍射光学元件中，使用了2种不同的紫外线固化型树脂。这里，衍射光栅高度为20.05μm。而且，其他部位的尺寸的记载省略，然而在具有光栅间距随着从中心接近外周逐渐地变小的倾向等方面，衍射光学元件的构成是与上述的例子的衍射光学元件相同的构成。此外，本实施方式中，衍射光学元件的衍射效率为，在g线(波长λ＝435.835nm)下为98％，在F线(波长λ＝486.133nm)下为98％，在d线(波长λ＝587.562nm)下为100％，在C线(波长λ＝656.273nm)下为98％。
下面，作为具体的实施方式对4种目镜系统的概要进行叙述。而且，在说明时为了避免重复，从透镜构成简单的系统起依次叙述。而且，虽然对于透镜的位置也是从像面(像的形成位置)起进行叙述，然而对于衍射光学元件的位置，则如前所述，只要是邻近系数ra达到0.5以下的位置，则无论场所是哪里都可以。由此，在各组的概要说明中的透镜配置顺序的记载中，是除去衍射光学元件的位置地表示的。
而且，关于实施方式的概要及实施例的数据，邻近系数ra如前所述是以％形式来表述的。另外，对于实施例等的数据也有将ra用半角记号来表示的情况，然而内容是相同的。另外，对于其他的符号，也是从数据的记载的简便性方面考虑，实施例中也有用半角文字记载的情况，然而无论是全角文字还是半角文字，相同的符号都表示相同的意思。另外，对于衍射光学元件的具体的位置或各个数据等，将在各个实施例中叙述。
(第一组(group1)的目镜系统)
对于第一组(group1)的目镜系统，有2个实施例，将各自的透镜构成表示于图2、图4中。另外，将各个像差图表示于图3、图5中。而且，它们的详细情况将在后述的实施例的说明中叙述。
由于第一组(group1)的目镜系统由：将具有负的屈光度的透镜和具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜组(以下也简称为具有正的屈光度的接合透镜组1)、衍射光学元件、以具有正的屈光度的透镜组成的透镜组构成，因此透镜构成简单。从像面(像的形成位置)到眼点侧(观察眼侧)的透镜的配置是依照具有正的屈光度的接合透镜组1、具有正的屈光度的透镜组的顺序排列的。而且，以下也将第一组的目镜系统的实施例称作实施例K-1、实施例K-2等。
第一组的目镜系统是考虑到透镜片数少且小型化等形成的透镜构成，视场角为26(度)。而且，对于视场角，虽然准确地说也许应当称作(半)视场角，然而依照一般的记载习惯，以下只要没有特别指出，就记作视场角。将第一组的目镜系统的邻近系数ra、衍射光学元件在d线(587.562nm)下的焦点距离、衍射光学元件的最小光栅间距表示于表1中。
(表1)
  邻近系数(ra)(％)   衍射光学元件的d线焦点距离(nm)   衍射光学元件的最小光栅间距(μm)
  实施例K-1   41.8   500   80
  实施例K-2   45.3   460   56
虽然各实施例中的第一衍射光学面的位置与两个主点的关系在后述的图中并未给出，然而第一衍射光学面的位置在实施例K-1中，是在两个主点之间，在实施例K-2中，是在两个主点的外侧且在后侧主点的后侧(眼点侧)。根据表1可知，第一组的目镜系统充分地满足邻近系数ra在0.5以下的条件。另外，本实施例中，衍射光学元件的最小光栅间距在作为制造上的下限的20μm以上，是具有足够的余量的值。
另外，本实施例中，如果邻近系数变大，则衍射光学元件的焦点距离即变小，其结果是，显示出最小光栅间距也变小的倾向。另外，将详细的各个像差数据表示于图3、图5中，然而无论是哪个实施例，都在使用波长的全部区域中将各个像差、特别是放大色差良好地修正，具备优异的成像特性。
(第二组(group2)的目镜系统)
对于第二组(group2)的目镜系统，有2个实施例，将各自的透镜构成表示于图6、图8中。另外，将各个像差图表示于图7、图9中。而且，它们的详细情况将在后述的实施例的说明中叙述。
第二组(group2)的目镜系统由：将具有负的屈光度的透镜和具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜组、衍射光学元件、具有正的屈光度的透镜组、具有正的屈光度的透镜组构成。也就是说，第二组的目镜系统形成在第一组的目镜系统中加上具有正的屈光度的透镜组的构成。而且，以下也将第二组的目镜系统的实施例称作实施例K2-1、实施例K2-2等。
第二组的目镜系统的视场角如后面的实施例中所述，达到27.8(度)，作为目镜系统，从视场角的观点考虑是更容易使用的角度。将第二组的目镜系统的邻近系数ra、衍射光学元件在d线(587.562nm)下的焦点距离、衍射光学元件的最小光栅间距表示于表2中。
(表2)
  邻近系数(ra)(％)   衍射光学元件的d线焦点距离(nm)   衍射光学元件的最小光栅间距(μm)
  实施例K2-1   5.7   435   56
  实施例K2-2   42.3   439   64
虽然各实施例中的第一衍射光学面的位置与两个主点的关系在后述的图中并未给出，然而第一衍射光学面的位置在实施例K2-1、实施例K2-2中都是在两个主点之间。根据表2可知，第二组的目镜系统充分地满足邻近系数ra在0.5以下的条件。另外，本实施例中，衍射光学元件的最小光栅间距在作为制造上的下限的20μm以上，是具有足够的余量的值。
另外，将详细的各个像差数据表示于图7、图9中，然而无论是哪个实施例，都在使用波长的全部区域中将各个像差、特别是放大色差良好地修正，具备优异的成像特性。
(第三组(group3)的目镜系统)
对于第三组(group3)的目镜系统，有3个实施例，将各自的透镜构成表示于图10、图12、图14中。另外，将各个像差图表示于图11、图13、图15中。而且，它们的详细情况将在后述的实施例的说明中叙述。
第三组(group3)的目镜系统由：将具有负的屈光度的透镜和具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜组、衍射光学元件、具有正的屈光度的透镜、将具有正的屈光度的透镜和具有负的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜(以下也简称为具有正的屈光度的接合透镜2)构成。而且，以下也将第三组的目镜系统的实施例称作实施例E-1、实施例E-2、实施例E-3。
第三组的目镜系统是在第一组的目镜系统中加上了具有正的屈光度的接合透镜2的系统，从像面到眼点侧的透镜的配置是在第一组的目镜系统的透镜配置的后侧(眼点侧)加上了具有正的屈光度的接合透镜2的配置。第三组的目镜系统的视场角达到27.8(度)，作为目镜系统，从视场角的观点考虑是更容易使用的角度。
将第三组的目镜系统的邻近系数ra、衍射光学元件在d线(587.562nm)下的焦点距离、衍射光学元件的最小光栅间距表示于表3中。
(表3)
  邻近系数(ra)(％)   衍射光学元件的d线焦点距离(nm)   衍射光学元件的最小光栅间距(μm)
  实施例E-1   45.8   292   32
  实施例E-2   38.0   480   42
  实施例E-3   26.3   417   50
虽然各实施例中的第一衍射光学面的位置与两个主点的关系在后述的图中并未给出，然而第一衍射光学面的位置在实施例E-1中，是在两个主点的外侧且在前侧主点的前侧(像面侧)，在实施例E-2中是在两个主点之间，在实施例E-3中是在两个主点的外侧且在后侧主点的后侧(眼点侧)。根据表3可知，第三组的目镜系统充分地满足邻近系数ra在0.5以下的条件。另外，本实施例中，衍射光学元件的最小光栅间距在作为制造上的下限的20μm以上，是具有足够的余量的值。
另外，本实施例中，如果邻近系数变小，则最小光栅间距即变大。为了在制造衍射光学元件上使之具有更多的余量，也可以将邻近系数设为约38％以下。另外，将详细的各个像差数据表示于图11、图13、图15中，然而无论是哪个实施例，都在使用波长的全部区域中将各个像差、特别是放大色差良好地修正，具备优异的成像特性。
而且，表3中实施例E-2与实施例E-3中，衍射光学元件的d线焦点距离和衍射光学元件的最小光栅间距与在此之前叙述的关系是逆转的。其理由是，虽然对最小光栅间距造成影响的主要原因是d线焦点距离，然而除此以外，还有衍射光学元件的C4以下的系数、向衍射光学元件的入射高度等。所以，在上述的数据中，可以认为是受到其他要因的影响的结果。但是，作为最小光栅间距的第一要因来说d线焦点距离是最重要的，这一点没有改变。
(第四组(group4)的目镜系统)
对于第四组(group4)的目镜系统，有3个实施例，将各自的透镜构成表示于图16、图18、图20中。另外，将各个像差图表示于图17、图19、图21中。而且，它们的详细情况将在后述的实施例的说明中叙述。
第四组(group4)的目镜系统如下构成，即，从物体侧到眼点侧，依次作为第一透镜组具备将具有负的屈光度的透镜和具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有负的屈光度的透镜组，作为第二透镜组具备具有以正的屈光度的透镜组成的透镜组，作为第三透镜组具备将具有负的屈光度的透镜和具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜组，此外，还具备以具有正的屈光度的透镜组成的第五透镜组，像面位于第一透镜组与第二透镜组之间。也就是说，与第一组到第三组目镜系统大大不同的方面在于，在像面的前侧也具有透镜组。而且，以下也将第四组的目镜系统的实施例称作实施例N-1、实施例N-2、实施例N-3。
第四组的目镜系统的视场角达到31.2(度)，作为目镜系统，从视场角的观点考虑是更容易使用的角度。
将第四组的目镜系统的邻近系数ra、衍射光学元件在d线(587.562nm)下的焦点距离、衍射光学元件的最小光栅间距表示于表4中。
(表4)
  邻近系数(ra)(％)   衍射光学元件的d线焦点距离(nm)   衍射光学元件的最小光栅间距(μm)
  实施例N-1   46.2   526   27
  实施例N-2   35.1   542   31
  实施例N-3   12.8   650   37
第一衍射光学面的位置，在实施例N-1中是在两个主点的外侧且在前侧主点的前侧(像面侧)，在实施例N-2中是在两个主点之间，在实施例N-3中是在两个主点的外侧且在后侧主点的后侧(眼点侧)。根据表4可知，第四组的目镜系统充分地满足邻近系数ra在0.5以下的条件。另外，本实施例中，衍射光学元件的最小光栅间距在作为制造上的下限的20μm以上，是具有足够的余量的值。
另外，本实施例中，如果邻近系数变小，则最小光栅间距即变大。为了在制造衍射光学元件上使之具有更多的余量，也可以将邻近系数设为约35％以下，甚至也可以设为约13％以下。而且，虽然省略了详细数据，然而在发明人等的研究中还判明，在邻近系数超过0.5的情况下，最小光栅间距变得更小，处于难以制造的区域。
另外，将第四组的目镜系统的详细的各个像差数据表示于图17、图19、图21中，然而无论是哪个实施例，都在使用波长的全部区域中将各个像差、特别是放大色差良好地修正，具备优异的成像特性。
(实施例的说明)
下面，对于目镜系统的实施例，将利用表对各个数据进行详细说明，基于附图对透镜构成等进行详细说明。在此之前，以表、图的看法、各个数据的意义等为主地集中进行叙述。另外，由于实施例总计达到10个之多，因此对于全部实施例中共同的事项或数据，在叙述各实施例之前先在开头作为共同事项进行叙述。例如，将使用树脂的折射率的数据集中在开头进行叙述。
(透镜参数的表的看法及各个数据的意义等)
在后述的表5、表6等中给出各个数据，而各个符号具有以下的内容。而且，原则是以下的说明符号、数字即使是全角，各个数据也是以半角的文字、数字表示。所以，符号的全角、半角的差别在本说明书中没有意义。
在(整体参数)中，ER表示出射光瞳直径(mm)，B表示从物体朝向眼点(EP)地向透镜射入光时，来自透镜的射出光线与光轴所成的角度(度)，f表示整个系统在d线(587.562nm)下的焦点距离(mm)。而且，虽然B的值准确地说是与上述的概要的第一组的说明中叙述的(半)视场角的值相等的值，然而依照通常的称呼，在其他组的概要说明的部分中也称为视场角。
在(透镜数据)中，面编号表示从物体侧算起的光学面的顺序，r表示光学面的曲率半径(mm)，n(d)表示针对d线的折射率，vd表示针对d线的阿贝数。而且，而且，在透镜数据中，(衍射面)表示衍射光学元件面。
对于(衍射面数据)，在将衍射光学元件的相位函数设为Ф(h)，将距离光轴的高度设为h，将波长设为λ，将相位系数分别设为C2、C4、C6、C8、C10时，可以用下面的式子(12)表示。
Ф(h)＝2π/λ(C2h2+C4h4+C6h6+C8h8+C10h10)...(12)
fd表示衍射光学元件在d线(587.562nm)下的焦点距离(mm)。
在(条件对应值)中，DH1H2是位于像面I到眼点EP之间的光学系统的前侧主点与后侧主点的光轴上的距离的绝对值(mm)，DH1是前侧主点与第一衍射光学面(衍射光学元件面)的光轴上的距离的绝对值(mm)，DH2是后侧主点与第一衍射光学面(衍射光学元件面)的光轴上的距离的绝对值(mm)，ra是将DH1与DH2的小的一方的值用DH1H2除而乘以100后的值(百分率值)。而且，在DH1与DH2的值相同的情况下，ra是将DH1的值用DH1H2除而乘以100后的值(百分率值)。这里，ra是在本说明书中也称作邻近系数的值。
而且，这里，对于本实施例中记载的焦点距离f、曲率半径r、面间隔d、最小光栅间距、其他的长度单位，在没有特别标记的情况下，一般来说使用“mm”。但是，对于光学系统，由于即使放大比例或缩小比例也可以得到同等的光学性能，因此单位并不限于“mm”。
将全部实施例中共同的事项或各个数据、说明表示如下。作为共同事项的第一点，衍射光学元件PF是用于良好地修正放大色差并且在宽广的波长区域中得到高衍射效率的密合多层型衍射光学元件。该衍射光学元件PF是将由不同的2种紫外线固化树脂制成的衍射光学元件PF1和PF2如图1(a)等中说明所示地密合接合而构成的，其接合面成为形成衍射光栅槽的衍射光学元件面C。而且，表示透镜构成的图2等各图为了避免图示的烦杂性，省略了PF1、PF2的符号和衍射光学元件面C的符号的记载，仅简单地记载了衍射光学元件PF的符号。
作为共同事项的第二点，可以举出使用树脂的折射率。具体来说，使用了具有以下的值的折射率的树脂。而且，树脂折射率表示树脂固化后的折射率。
(树脂折射率)
  nC   nd   nF   ng
  低折射率   1.523300   1.527600   1.538500   1.547700
  高折射率   1.553700   1.556900   1.564800   1.571100
这里，对于各个树脂，nC是针对C线(波长λ＝656.273nm)的折射率，nd是针对d线(波长λ＝587.562nm)的折射率，nF是针对F线(波长λ＝486.133nm)的折射率，ng是针对g线(波长λ＝435.835nm)的折射率。
而且，这些使用树脂的折射率的值是对作为上述的使用树脂的条件式的下述的各式全都满足的值。
nd1≤1.54...(6)
(nF1-nC1)≥0.0145...(7)
nd2≥1.55...(8)
(nF2-nC2)≤0.013...(9)
(有关各个像差图的共同事项)
图3、图5等中表示各个实施例的各个像差的图。这些像差都是从眼点EP侧进行光线追迹而得的。而且，在球面像差图中，d表示d线的像差，C表示C线的像差，F表示F线的像差，g表示g线的像差。另外，在象散图中，实线表示弧矢像面，虚线表示子午像面。在放大色差图中，C表示C线的像差，F表示F线的色差，g表示g线的色差。
另外，球面像差图中的纵轴表示将入射光瞳半径的最大值设为1而标准化表示的值，横轴表示各线中的像差的值(mm)。另外，象散图、畸变像差图中的纵轴表示上述的B的值，即，表示在从物体朝向眼点EP地向透镜射入光时，来自透镜的射出光线与光轴所成的角度(度)。横轴是各个像差，象散以像差的值(mm)表示，畸变像差以百分率(％值)表示像差的比例。放大色差图中的横轴表示上述的B的值(度)，纵轴表示像差的值(mm)。
(第一实施例、实施例K-1(第一组))
实施例K-1中的目镜系统属于上述的第一组，如图2所示，从处于图中左侧的像面I侧向眼点EP侧，沿着光轴依次由：以具有负的屈光度的透镜L1和具有正的屈光度的透镜L2组成的贴合透镜S1、具有正的屈光度的透镜L3构成。而且，贴合透镜S1是作为整体来说具有正的屈光度的接合透镜。本实施例中，在正透镜L2的眼点EP侧的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。衍射光学元件PF使用实施例的开头的共同事项部分中所述的元件。而且，以下的实施例的说明中省略其记载。将本实施例(实施例K-1)的目镜系统的各个数据表示于表5中。
(表5)
(整体参数)
ER＝4
B＝26
f＝16.6
(透镜数据)
 面编号   r   d   nd   vd
 像面   ∞   9.2
 1   80.3341   2.0   1.795040   28.56
 2   15.0000   7.6   1.497820   82.52
 3   -19.8788   0.2   1.527600   34.71
 4(衍射面)   -19.8788   0.2   1.556900   50.17
  5   -19.8788   0.2
  6   17.2968   5.0   1.589130   61.09
  7   -80.5082   17.9
(衍射面数据)
第四面
C2＝-9.9906E-04    C4＝5.4121E-06
C6＝0.0000E+00     C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝500
衍射光栅槽的数目78
最小光栅间距0.080
(条件式对应值)
DH1H2＝5.5
DH1＝2.3
DH2＝3.2
ra＝41.8
图3是实施例K-1的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(第二实施例、实施例K-2(第一组))
实施例K-2的目镜系统的构成及配置如图4所示，除去衍射光学元件的位置以外与上述的实施例K-1相同。本实施例中，在正透镜L3的眼点EP侧的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。将本实施例(实施例K-2)的目镜系统的各个数据表示于表6中。
(表6)
(整体参数)
ER＝4
B＝26
f＝16.6
(透镜数据)
  面编号   r   d   nd   vd
  像面   ∞   9.3
  1   56.6996   2.0   1.795040   28.56
  2   14.9210   7.6   1.497820   82.52
  3   -22.5618   0.2
  4   18.8228   5.0   1.589130   61.09
  5   -50.1115   0.2   1.527600   34.71
  6(衍射面)   -50.1115   0.2   1.556900   50.17
  7   -50.1115   16.9
(衍射面数据)
第六面
C2＝-1.0877E-03    C4＝1.3675E-05
C6＝-6.6697E-08    C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝460
衍射光栅槽的数目56
最小光栅间距0.105
(条件式对应值)
DH1H2＝5.3
DH1＝7.7
DH2＝2.4
ra＝45.3
图5是实施例K-2的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(第三实施例、实施例K2-1(第二组))
实施例K2-1的目镜系统属于上述的第二组，如图6所示，从处于图中左侧的像面I侧向眼点EP侧，沿着光轴依次由：以具有负的屈光度的透镜L1和具有正的屈光度的透镜L2组成的贴合透镜S1、具有正的屈光度的透镜L3、具有正的屈光度的透镜L4构成。而且，贴合透镜S1是作为整体来说具有正的屈光度的接合透镜。本实施例中，在正透镜L4的像面I侧的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。将本实施例(实施例K2-1)的目镜系统的各个数据表示于表7中。
(表7)
(整体参数)
ER＝4
B＝27.8
f＝16.6
(透镜数据)
  面编号   r   d   nd   vd
  像面   ∞   9.1
  1   -930.2691   2.0   1.795040   28.56
  2   23.8000   7.5   1.497820   82.52
  3   -19.1000   0.2
  4   21.9000   4.0   1.589130   61.09
  5   95.5460   0.2
  6   21.9000   0.2   1.556900   50.17
  7(衍射面)   21.9000   0.2   1.527600   34.71
  8   21.9000   4.0   1.589130   61.09
  9   95.5460   16.0
(衍射面数据)
第七面
C2＝-1.1500E-03    C4＝4.1500E-06
C6＝0.0000E+00     C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝435
衍射光栅槽的数目116
最小光栅间距0.056
(条件式对应值)
DH1H2＝7.0
DH1＝6.0
DH2＝0.4
ra＝5.7
图7是实施例K2-1的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(第四实施例、实施例K2-2(第二组))
实施例K2-2的目镜系统的构成及配置如图8所示，除去衍射光学元件的位置以外与上述的实施例K2-1相同。本实施例中，在正透镜L4的眼点EP侧的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。将本实施例(实施例K2-2)的目镜系统的各个数据表示于表8中。
(表8)
(整体参数)
ER＝4
B＝27.8
f＝16.6
(透镜数据)
  面编号  r   d   nd   vd
  像面   ∞   8.9
  1   -145.5100   1.2   1.795040   28.56
  2   23.9000   8.0   1.497820   82.52
  3   -17.5600   0.2
  4   22.0132   4.0   1.589130   61.09
  5   100.0530   0.2
  6   22.0132   4.0   1.589130   61.09
  7   100.0530   0.2   1.527600   34.71
  8(衍射面)   100.0530   0.2   1.556900   50.17
  9   100.0530   16.3
(衍射面数据)
第八面
C2＝-1.1390E-03    C4＝5.2560E-06
C6＝0.0000E+00     C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝439
衍射光栅槽的数目95
最小光栅间距0.064
(条件式对应值)
DH1H2＝7.1
DH1＝10.1
DH2＝3.0
ra＝42.3
图9是实施例K2-2的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(第五实施例、实施例E-1(第三组))
实施例E-1的目镜系统属于上述的第三组，如图10所示，从处于图中左侧的像面I侧向眼点EP侧，沿着光轴依次由：以具有负的屈光度的透镜L1和具有正的屈光度的透镜L2组成的贴合透镜S1、具有正的屈光度的透镜L3、以具有正的屈光度的透镜L4和具有负的屈光度的透镜L5组成的贴合透镜S2构成。而且，贴合透镜S1及S2是作为整体来说具有正的屈光度的接合透镜。本实施例中，在负透镜L1与正透镜L2之间的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。将本实施例(实施例E-1)的目镜系统的各个数据表示于表9中。
(表9)
(整体参数)
ER＝4
B＝27.8
f＝16.6
(透镜数据)
  面编号   r   d   nd   vd
  像面   ∞   9.5
  1   -24.9790   2.0   1.805182   25.35
  2   62.9401   0.2   1.556900   50.17
  3(衍射面)   62.9401   0.2   1.527600   34.71
  4   62.9401   7.0   1.664460   35.83
  5   -18.7578   0.2
  6   60.6934   4.0   1.620409   60.14
  7   -77.4658   0.2
  8   17.2844   6.0   1.692111   54.55
  9   -200.0000   2.0   1.805182   25.35
  10   39.4682   15.0
(衍射面数据)
第三面
C2＝-1.7145E-03    C4＝4.2943E-06
C6＝0.0000E+00     C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝292
衍射光栅槽的数目227
最小光栅间距0.032
(条件式对应值)
DH1H2＝10.7
DH1＝4.9
DH2＝15.6
ra＝45.8
图11是实施例E-1的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(第六实施例、实施例E-2(第三组))
实施例E-2的目镜系统的构成及配置如图12所示，除去衍射光学元件的位置以外与上述的实施例E-1相同。本实施例中，在正透镜L3的眼点EP侧的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。将本实施例(实施例E-2)的目镜系统的各个数据表示于表10中。
(表10)
(整体参数)
ER＝4
B＝27.8
f＝16.6
(透镜数据)
  面编号   r   d   nd   vd
  像面   ∞   10.5
  1   -25.4762   2.0   1.805182   25.35
  2   95.0960   6.0   1.664460   35.83
  3   -18.6180   0.2
  4   44.1550   4.0   1.620409   60.14
  5   -79.7632   0.2   1.527600   34.71
  6(衍射面)   -79.7632   0.2   1.556900   50.17
  7   -79.7632   0.2
  8   -500.0000   2.0   1.805182   25.35
  9   35.7340   14.3
(衍射面数据)
第六面
C2＝-1.0400E-03    C4＝1.7049E-06
C6＝0.0000E+00     C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝480
衍射光栅槽的数目170
最小光栅间距0.042
(条件式对应值)
DH1H2＝10.0
DH1＝6.2
DH2＝3.8
ra＝38.0
图13是实施例E-2的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(第七实施例、实施例E-3(第三组))
实施例E-3的目镜系统的构成及配置如图14所示，除去衍射光学元件的位置以外与上述的实施例E-1相同。本实施例中，在正透镜L4与负透镜L5之间的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。将本实施例(实施例E-3)的目镜系统的各个数据表示于表11中。
(表11)
(整体参数)
ER＝4
B＝27.8
f＝16.6
(透镜数据)
  面编号   r   d   nd   vd
  像面   ∞   10.6
  1   -25.3919   2.0   1.805182   25.35
  2   100.9909   6.0   1.664460   35.83
  3   -18.7318   0.2
  4   40.4013   4.0   1.620409   60.14
  5   -83.4900   0.2
  6   18.2493   6.0   1.692111   54.55
  7   -194.5687   0.2   1.556900   50.17
  8(衍射面)   -194.5687   0.2   1.527600   34.71
  9   -194.5687   2.0   1.805182   25.35
  10   35.8274   14.1
(衍射面数据)
第八面
C2＝-1.2000E-03    C4＝3.6700E-06
C6＝0.0000E+00     C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝417
衍射光栅槽的数目119
最小光栅间距0.050
(条件式对应值)
DH1H2＝9.9
DH1＝12.5
DH2＝2.6
ra＝26.3
图15是实施例E-3的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(第八实施例、实施例N-1(第四组))
实施例N-1的目镜系统属于上述的第四组，如图16所示，从处于图中左侧的物体侧向眼点EP侧，沿着光轴依次由：以具有负的屈光度的透镜L1和具有正的屈光度的透镜L2组成的贴合透镜S1、具有正的屈光度的透镜L3、以具有正的屈光度的透镜L4和具有负的屈光度的透镜L5组成的贴合透镜S2、具有正的屈光度的透镜L6、具有正的屈光度的透镜L7构成。而且，贴合透镜S1是作为整体来说具有负的屈光度的接合透镜。另外，贴合透镜S2是作为整体来说具有正的屈光度的接合透镜。本实施例中，在透镜L4的像面I侧的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。将本实施例(实施例N-1)的目镜系统的各个数据表示于表12中。而且，透镜数据中，面编号4是像面。
(表12)
(整体参数)
ER＝4
B＝31.2
f＝14.8
(透镜数据)
  面编号   r   d   nd   vd
  1   -42.3960   1.2   1.516800   64.10
  2   17.6000   2.6   1.713000   53.93
  3   27.2560   3.1
  4像面   ∞   7.7
  5   -39.4700   4.4   1.620409   60.14
  6   -18.0000   0.2
  7   194.3630   0.2   1.556900   50.17
  8(衍射面)   194.3630   0.2   1.527600   34.17
  9   194.3630   6.8   1.620409   60.14
  10   -18.9650   1.5   1.805182   25.41
  11   -66.1130   0.2
  12   66.5780   4.1   1.620409   60.14
  13   -66.5780   0.2
  14   24.9945   4.3   1.589130   61.09
  15   500.0000   19.2
(衍射面数据)
第八面
C2＝-9.5000E-04    C4＝2.0000E-07
C6＝0.0000E+00     C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝526
衍射光栅槽的数目237
最小光栅间距0.027
(条件式对应值)
DH1H2＝7.8
DH1＝3.6
DH2＝11.4
ra＝46.2
图17是实施例N-1的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(第九实施例、实施例N-2(第四组))
实施例N-2的目镜系统的构成及配置如图18所示，除去衍射光学元件的位置以外与上述的实施例N-1相同。本实施例中，在正透镜L6的像面I侧的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。将本实施例(实施例N-2)的目镜系统的各个数据表示于表13中。而且，透镜数据中的面编号4是像面。
(表13)
(整体参数)
ER＝4
B＝31.2
f＝14.8
(透镜数据)
  面编号   r   d   nd   vd
  1   -42.3960   1.2   1.516800   64.10
  2   16.6258   2.6   1.713000   53.93
  3   27.2560   3.1
  4像面   ∞   7.7
  5   -40.0000   4.4   1.620409   60.14
  6   -16.3110   0.2
  7   432.7290   7.0   1.620409   60.14
  8   -19.3870   1.5   1.805182   25.41
  9   -56.2730   0.2
  10   128.7740   0.2   1.556900   50.17
  11(衍射面)   128.7740   0.2   1.527600   34.71
  12   128.7740   3.8   1.620409   60.14
  13   -154.8173   0.2
  14   21.2625   4.3   1.589130   61.09
  15   -1178.1668   17.6
(衍射面数据)
第十一面
C2＝-9.2225E-04    C4＝4.6400E-07
C6＝0.0000E+00     C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝542
衍射光栅槽的数目207
最小光栅间距0.031
(条件式对应值)
DH1H2＝7.7
DH1＝5.0
DH2＝2.7
ra＝35.1
图19是实施例N-2的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(第十实施例、实施例N-3(第四组))
实施例N-3的目镜系统的构成及配置如图20所示，除去衍射光学元件的位置以外与上述的实施例N-1相同。本实施例中，在正透镜L6的眼点EP侧的面处，装入密合多层型的衍射光学元件PF。将本实施例(实施例N-3)的目镜系统的各个数据表示于表14中。而且，透镜数据中的面编号4是像面。
(表14)
(整体参数)
ER＝4
B＝31.2
f＝14.8
(透镜数据)
  面编号   r   d   nd   vd
  1   -42.3960   1.2   1.516800   64.10
  2   16.6258   2.6   1.713000   53.93
  3   27.2560   3.1
  4像面   ∞   7.7
  5   -39.4700   4.4   1.620409   60.14
  6   -17.4140   0.2
  7   246.6220   7.0   1.620409   60.14
  8   -19.0000   1.5   1.805182   25.41
  9   -55.6420   0.2
  10   93.5363   3.8   1.620409   60.14
  11   -93.5363   0.2   1.527600   34.71
  12(衍射面)   -93.5363   0.2   1.556900   50.17
  13   -93.5363   0.2
  14   22.5698   4.3   1.589130   61.09
  15   530.3439   18.9
(衍射面数据)
第十二面
C2＝-7.6919E-04    C4＝4.1262E-07
C6＝0.0000E+00     C8＝0.0000E+00
C10＝0.0000E+00
fd＝650
衍射光栅槽的数目181
最小光栅间距0.037
(条件式对应值)
DH1H2＝7.8
DH1＝8.8
DH2＝1.0
ra＝12.8
图21是实施例N-3的目镜系统的各个像差图。可知，本实施例的目镜系统的各个像差、特别是放大色差得到良好的修正，具备优异的成像性能。
(具备目镜系统的双筒望远镜的实施例)
下面，基于图22对本发明的实施方式的双筒望远镜进行说明。图22是表示本实施方式的双筒望远镜的构成的图。双筒望远镜20是作为后述的目镜23具备上述实施例中说明的目镜系统的双筒望远镜。
双筒望远镜20如图22所示，在与观察者的左右眼睛对应的左右一对观察镜筒20a、20b内，从观察对象物侧起沿着光轴依次分别具备：物镜21、正立光学系统22、目镜23。在该构成下，来自观察对象物的光被物镜21聚光而形成物体像。该物体像在由正立光学系统22正立化后，由目镜23放大。这样，观察者就可以将观察对象物放大观察。
本实施方式中，作为目镜23使用上述实施例中说明的目镜系统。这样，制造就很容易，可以良好地修正以放大色差为首的各个像差。
而且，也可以构成将上述第一组到第四组的任意实施例，也就是实施例1到10的任意的实施例的目镜系统作为目镜23搭载的双筒望远镜。
另外，在上述的实施方式中，虽然作为具备目镜系统的光学装置的一例给出双筒望远镜，然而光学装置并不限定于此，目镜系统当然也可以适用于望远镜、显微镜等中。
根据以上说明，可以提供容易制造、可以良好地修正以放大色差为首的各个像差的目镜系统；以及使用它的光学装置。而且，本发明当然并不限于以上的实施例，可以在其公开的发明的范围中进行各种变形等。例如，密合多层型的衍射光学元件在以上的实施例中是一个，然而也可以具有两个以上，也就是说也可以具有多个。
而且，虽然在上述的各实施例中，向目镜系统中装入密合多层型的衍射光学元件，然而并不限定于此，通过装入作为多层型而并不密合的分离多层型的衍射光学元件，可以得到相同的效果。

Claims (16)

1.一种目镜系统，其特征在于，包含：将具有负的屈光度的透镜和具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜组、和至少一个衍射光学元件，
所述衍射光学元件具有：具有第一衍射光学面的第一衍射元件单元、具有第二衍射光学面的第二衍射元件单元，
所述第一衍射元件单元与所述第二衍射元件单元被配置成：所述第一衍射光学面与所述第二衍射光学面相互面对，
位于像面到眼点之间的目镜系统满足以下的条件式，
当DH1≤DH2时，
DH1/DH1H2≤0.5；
当DH1＞DH2时，
DH2/DH1H2≤0.5，
其中，
DH1H2：位于像面到眼点之间的目镜系统的前侧主点与后侧主点的光轴上的距离的绝对值、
DH1：位于像面到眼点之间的目镜系统的前侧主点与所述第一衍射光学面的光轴上的距离的绝对值、
DH2：位于像面到眼点之间的目镜系统的后侧主点与所述第一衍射光学面的光轴上的距离的绝对值。
2.根据权利要求1所述的目镜系统，其特征在于，还具备由具有正的屈光度的透镜构成的透镜组。
3.根据权利要求2所述的目镜系统，其特征在于，
作为第一透镜组具备：所述将具有负的屈光度的透镜与具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜组，
作为第二透镜组具备：所述由具有正的屈光度的透镜构成的透镜组， 
从所述像面向眼点侧，依次具备所述第一透镜组、所述第二透镜组。
4.根据权利要求3所述的目镜系统，其特征在于，从所述像面向眼点侧，依次具备所述第一透镜组、所述第二透镜组，
并且在所述眼点侧还具备由具有正的屈光度的透镜构成的第三透镜组。
5.根据权利要求3所述的目镜系统，其特征在于，从所述像面向眼点侧，依次具备所述第一透镜组、所述第二透镜组，
并且在所述眼点侧还具备：将具有正的屈光度的透镜和具有负的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的第三透镜组。
6.根据权利要求2所述的目镜系统，其特征在于，在所述目镜系统中，从物体侧向眼点侧，依次：
还作为第一透镜组具备：将具有负的屈光度的透镜与具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有负的屈光度的透镜组，
还作为第二透镜组具备：由具有正的屈光度的透镜构成的透镜组，
作为第三透镜组具备：所述将具有负的屈光度的透镜与具有正的屈光度的透镜接合而作为整体具有正的屈光度的透镜组，
作为第四透镜组具备所述具有正的屈光度的透镜组，
还具备由具有正的屈光度的透镜构成的第五透镜组，
所述像面位于所述第一透镜组与所述第二透镜组之间。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的目镜系统，其特征在于，所述第一衍射光学面与所述第二衍射光学面被配置成相互接触。
8.根据权利要求1至6中任意一项所述的目镜系统，其特征在于，所述第一衍射元件单元与所述第二衍射元件单元的至少一方由紫外线固化型树脂制成。 
9.根据权利要求7所述的目镜系统，其特征在于，所述第一衍射元件单元与所述第二衍射元件单元的至少一方由紫外线固化型树脂制成。
10.根据权利要求1至6中任意一项所述的目镜系统，其特征在于，所述第一衍射元件单元与所述第二衍射元件单元分别由具有不同的光学特性的紫外线固化型树脂构成。
11.根据权利要求7所述的目镜系统，其特征在于，所述第一衍射元件单元与所述第二衍射元件单元分别由具有不同的光学特性的紫外线固化型树脂构成。
12.根据权利要求1至6、9、11中任意一项所述的目镜系统，其特征在于，所述衍射光学元件满足以下的条件式，
nd1≤1.54
(nF1-nC1)≥0.0145
nd2≥1.55
(nF2-nC2)≤0.013
其中，
nd1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于d线的折射率、
nF1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于F线的折射率、
nC1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于C线的折射率、
nd2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于d线的折射率、
nF2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于F线的折射率、 
nC2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于C线的折射率。
13.根据权利要求7所述的目镜系统，其特征在于，所述衍射光学元件满足以下的条件式，
nd1≤1.54
(nF1-nC1)≥0.0145
nd2≥1.55
(nF2-nC2)≤0.013
其中，
nd1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于d线的折射率、
nF1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于F线的折射率、
nC1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于C线的折射率、
nd2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于d线的折射率、
nF2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于F线的折射率、
nC2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于C线的折射率。
14.根据权利要求8所述的目镜系统，其特征在于，所述衍射光学元件满足以下的条件式，
nd1≤1.54
(nF1-nC1)≥0.0145
nd2≥1.55 
(nF2-nC2)≤0.013
其中，
nd1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于d线的折射率、
nF1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于F线的折射率、
nC1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于C线折射率、
nd2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于d线的折射率、
nF2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于F线的折射率、
nC2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于C线的折射率。
15.根据权利要求10所述的目镜系统，其特征在于，所述衍射光学元件满足以下的条件式，
nd1≤1.54
(nF1-nC1)≥0.0145
nd2≥1.55
(nF2-nC2)≤0.013
其中，
nd1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于d线折射率、
nF1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于F线的折射率、
nC1：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更低分散更高的一个所述衍射元件单元的材质的相对于C线的折射率、
nd2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更 高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于d线的折射率、
nF2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于F线的折射率、
nC2：所述衍射光学元件中的所述2个衍射元件单元当中折射率更高分散更低的一个所述衍射元件单元的材质的相对于C线的折射率。
16.一种光学装置，其特征在于，具备权利要求1至15中任意一项所述的目镜系统。 
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