CN112236704A - 观察光学系统 - Google Patents

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Abstract

构成观察光学系统(LS)的物镜光学系统(OB)，具有如下结构：由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组(G1)、具有正或负的光焦度的第2透镜组(G2)以及具有负的光焦度的第3透镜组(G3)构成，使第2透镜组(G2)沿着光轴移动来进行对焦，使第3透镜组(G3)在与光轴垂直的方向上移动来进行像抖动的校正，且满足以下的条件式：0.70≤f1/f12≤1.50其中，f1：第1透镜组(G1)的焦距f12：第1透镜组(G1)与第2透镜组(G2)的合成焦距。

Description

观察光学系统
技术领域
本发明涉及使用于望远镜、双筒望远镜等的观察光学系统。
背景技术
提出有各种为了对由手抖等振动引起的像抖动进行校正而能够使预定的透镜相对于光轴偏心的光学系统。对于在望远镜、双筒望远镜、激光测距仪等中使用的观察光学系统，提出有在物镜光学系统设置有进行像抖动的校正的机构的系统(例如，参照专利文献1)。但是，在以往的观察光学系统中，不存在对于防抖功能和聚焦功能双方具有充分的性能的系统。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-057537号公报
发明内容
本申请的方式的观察光学系统，具有如下结构：具备从物体侧依次排列的物镜光学系统以及用于观察由所述物镜光学系统形成的像的目镜光学系统，所述物镜光学系统由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有正或负的光焦度的第2透镜组以及具有负的光焦度的第3透镜组构成，使所述第2透镜组沿着光轴移动来进行对焦，使所述第3透镜组在与光轴垂直的方向上移动来进行像抖动的校正，所述观察光学系统满足以下的条件式：
0.70≤f1/f12≤1.50
其中，f1：所述第1透镜组的焦距
f12：所述第1透镜组和所述第2透镜组的合成焦距。
附图说明
图1是第1实施例的观察光学系统的镜头结构图。
图2是第1实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。
图3是第1实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图。
图4是第1实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。
图5是第2实施例的观察光学系统的镜头结构图。
图6是第2实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。
图7是第2实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图。
图8是第2实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。
图9是第3实施例的观察光学系统的镜头结构图。
图10是第3实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。
图11是第3实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图。
图12是第3实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。
图13是第4实施例的观察光学系统的镜头结构图。
图14是第4实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。
图15是第4实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图。
图16是第4实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。
图17是第5实施例的观察光学系统的镜头结构图。
图18是第5实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。
图19是第5实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图。
图20是第5实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。
图21是第6实施例的观察光学系统的镜头结构图。
图22是第6实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。
图23是第6实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图。
图24是第6实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。
具体实施方式
以下，参照附图对本实施方式的观察光学系统进行说明。在本实施方式中，对如下的观察光学系统进行说明：具有小型的结构，同时能够得到对于手抖等的充分的像抖动的校正量以及对焦透镜组的适当的移动量双方，能够减小在像抖动的校正时产生的偏心像差。本实施方式的观察光学系统是具有防抖功能的防抖光学系统，例如能够在望远镜、双筒望远镜、激光测距仪等光学设备中使用。另外，在使用于双筒望远镜时，左右一对地设置观察光学系统而构成双筒望远镜光学系统。
如图1所示，作为本实施方式的观察光学系统LS的一例的观察光学系统LS(1)具备从物体侧依次排列的供来自物体(未图示)的光透过的物镜光学系统OB、将由物镜光学系统OB形成的像正立化的正立光学系统PR以及用于观察被正立光学系统PR正立化的像的目镜光学系统EP。在这种观察光学系统LS中，来自物体的光透过物镜光学系统OB和正立光学系统PR，在成像面I上成像物体的像(正立像)。在成像面I上成像的物体的像被目镜光学系统EP放大。由此，观察者能够通过目镜EP将物体的像作为正立像来进行观察。
本实施方式的观察光学系统LS可以是图5所示的观察光学系统LS(2)，也可以是图9所示的观察光学系统LS(3)，也可以是图13所示的观察光学系统LS(4)，也可以是图17所示的观察光学系统LS(5)，也可以是图21所示的观察光学系统LS(6)。另外，图5、图9、图13、图17、图21所示的观察光学系统LS(2)～LS(6)的各透镜与图1所示的观察光学系统LS(1)同样地构成。
物镜光学系统OB由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正或负的光焦度的第2透镜组G2以及具有负的光焦度的第3透镜组G3构成。通过使第2透镜组G2作为对焦透镜组而沿着光轴移动来进行对焦(聚焦)。在第2透镜组G2具有正的光焦度时，在从无限远对焦状态向近距离(有限远)对焦状态进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向物体侧移动。在第2透镜组G2具有负的光焦度时，在从无限远对焦状态向近距离对焦状态进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向像侧移动。
另外，通过使第3透镜组G3作为防抖透镜组而在与光轴垂直的方向上移动(即，相对于光轴偏心)，从而使像位置变化来进行像抖动的校正。以能够确保用于进行像抖动的校正的防抖机构的设置空间、用于进行对焦的对焦机构的设置空间以及对焦时的第2透镜组G2的移动空间的方式，设定各透镜组彼此的间隔。
通常，像面中的像抖动的校正量对于防抖透镜组的偏移量(在与光轴垂直的方向上的移动量)的比率优选为1～2左右。当该比率小时，为了充分地对由手抖等引起的像抖动进行校正，需要增大防抖透镜组的偏移量，防抖机构变得大型化。另一方面，当该比率变得过大时，像抖动的校正时的像差变动增加，组装时的防抖透镜组的(对于光轴的)偏心灵敏度变高，因此是不优选的。
另外，在使用于双筒望远镜等的观察光学系统中，能够在从无限远到3m左右的近距离为止的范围内进行对焦。当该对焦范围内的对焦透镜组的移动量少时，由于对于对焦透镜组位移的灵敏度变高，因此即使对焦透镜组稍微位移，对焦位置也变化。因此，导致对焦机构的高精度化和复杂化。在使用于双筒望远镜的观察光学系统的情况下，在左右观察光学系统中产生对焦位置的差。另外，当对焦范围内的对焦透镜组的移动量少时，由于用于支撑对焦透镜的镜筒变短，因此对焦透镜组变得不稳定而容易偏心，导致成像性能的降低。另一方面，当对焦范围内的对焦透镜组的移动量多时，难以在观察光学系统内确保对焦透镜组的移动空间。
基于这些理由，重要的是同时满足对于手抖等的充分的防抖校正角(像抖动的校正量)和对焦透镜组的适当的移动量双方。因此，本实施方式的观察光学系统LS优选满足以下的条件式(1)。
0.70≤f1/f12≤1.50…(1)
其中，f1：第1透镜组G1的焦距
f12：第1透镜组G1和第2透镜组G2的合成焦距
条件式(1)是规定第1透镜组G1的焦距与第1透镜组G1和第2透镜组G2的合成焦距的比的条件式。通过满足条件式(1)，从而能够得到对于手抖等的十分的像抖动的校正量以及对焦透镜组(第2透镜组G2)的适当的移动量双方。
当条件式(1)的对应值低于下限值时，第1透镜组G1的焦距变短，因此特别是难以进行球面像差的校正。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以优选使条件式(1)的下限值为0.80。
当条件式(1)的对应值超过上限值时，第3透镜组G3(防抖透镜组)的偏心灵敏度变高，并且对焦范围内的第2透镜组G2(对焦透镜组)的移动量变少。因此，就对于手抖等的充分的像抖动的校正量和对焦透镜组的适当的移动量而言，难以同时满足双方，是不优选的。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以优选使条件式(1)的上限值为1.40。
本实施方式的观察光学系统LS也可以满足以下的条件式(2)～(3)。
0.07≤|f1/f2|≤0.70…(2)
-0.50≤f3/f≤-0.15…(3)
其中，f：物镜光学系统OB的焦距
f2：第2透镜组G2的焦距
f3：第3透镜组G3的焦距
条件式(2)是规定第1透镜组G1的焦距与第2透镜组G2的焦距的比的条件式。当条件式(2)的对应值低于下限值时，第2透镜组G2的焦距变长，因此第2透镜组G2(对焦透镜组)的移动量变多，难以在观察光学系统LS内确保第2透镜组G2的移动空间。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以优选使条件式(2)的下限值为0.10。
当条件式(2)的对应值超过上限值时，第2透镜组G2(对焦透镜组)的移动量变少，因此难以进行稳定的对焦(聚焦)，是不优先的。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以优先使条件式(2)的上限值为0.50。
条件式(3)是规定第3透镜组G3的焦距与物镜光学系统OB整体的焦距的比的条件式。通过条件式(3)来控制后焦距。当条件式(3)的对应值低于下限值时，后焦距变短，因此难以确保正立光学系统PR的配置空间，是不优选的。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以优选使条件式(3)的下限值为-0.40。
当条件式(3)的对应值超过上限值时，随着后焦距变长，第3透镜组G3远离成像面I。由此，第3透镜组G3(防抖透镜组)的直径变大而导致防抖机构的大型化，对观察光学系统LS的小型化不利，因此是不优选的。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以优选使条件式(3)的上限值为-0.19。
本实施方式的观察光学系统LS也可以满足以下的条件式(4)。
0.22≤f12/f≤0.62…(4)
其中，f：物镜光学系统OB的焦距
条件式(4)是规定第1透镜组G1和第2透镜组G2的合成焦距与物镜光学系统OB整体的焦距的比的条件式。当条件式(4)的对应值低于下限值时，第3透镜组G3(防抖透镜组)的偏心灵敏度变高，因此难以进行观察光学系统LS的组装调整和对像抖动进行校正时的镜头移位控制等，是不优选的。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以优选使条件式(4)的下限值为0.30。
当条件式(4)的对应值超过上限值时，像抖动的校正量(防抖校正角)变小，因此无法得到充分的防抖功能。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以优选使条件式(4)的上限值为0.50。
在本实施方式的观察光学系统LS中，也可以是，第3透镜组G3由单透镜构成，且满足以下的条件式(5)。
νd3≥45…(5)
其中，νd3：第3透镜组G3中的单透镜的以d线为基准的阿贝数
条件式(5)是规定构成第3透镜组G3的单透镜的阿贝数的条件式。当第3透镜组G3作为防抖透镜组在与光轴垂直的方向上移动(即，相对于光轴偏心)时，倍率色差变化。通过满足条件式(5)，从而能够将由第3透镜组G3的偏心引起的倍率色差的变化抑制为最小限度。为了可靠地得到本实施方式的效果，也可以优选使条件式(5)的下限值为50。
在本实施方式的观察光学系统LS中，也可以是，第3透镜组G3由一个接合透镜构成。由此，能够将由第3透镜组G3的偏心引起的倍率色差的变化抑制为最小限度。另外，第3透镜组G3不限于由一个接合透镜或单透镜构成的结构，也可以由多个透镜构成。
在本实施方式的观察光学系统LS中，也可以是，第2透镜组G2具有正的光焦度。此时，在从无限远对焦状态向近距离(有限远)对焦状态进行对焦时，第2透镜组G2沿着光轴向物体侧移动，即向从作为防抖透镜组的第3透镜组G3离开的一侧移动。因此，能够在观察光学系统LS内比较容易地确保第2透镜组G2的移动空间。另外，第2透镜组G2不限于具有正的光焦度，也可以具有负的光焦度。
在本实施方式的观察光学系统LS中，也可以是，第2透镜组G2由单透镜构成。根据与第1透镜组G1的光焦度平衡和色差平衡的关系，能够成为使第2透镜组G2由单透镜构成的简单的结构。另外，第2透镜组G2不限于由单透镜构成的结构，也可以由多个透镜构成。
实施例
以下，根据附图对本实施方式的实施例的观察光学系统LS进行说明。图1、图5、图9、图13、图17、图21是示出第1～第6实施例的观察光学系统LS{LS(1)～LS(6)}的结构的剖视图。在这些图1、图5、图9、图13、图17、图21中，关于物镜光学系统OB，通过符号G与数字的组合来表示各透镜组，通过符号L与数字的组合来表示各透镜。关于正立光学系统PR，通过符号P与数字的组合来表示各棱镜。关于目镜光学系统EP，通过符号E与数字的组合来表示各透镜。此时，为了防止符号、数字的种类以及位数变大而变得复杂化，对每个实施例分别独立使用符号与数字的组合来表示透镜等。因此，即使在实施例之间使用相同的符号与数字的组合，也不意味着是相同的结构。
以下示出表1～表6，其中，表1是表示第1实施例中的各参数数据的表，表2是表示第2实施例中的各参数数据的表，表3是表示第3实施例中的各参数数据的表，表4是表示第4实施例中的各参数数据的表，表5是表示第5实施例中的各参数数据的表，表6是表示第6实施例中的各参数数据的表。在各实施例中，作为像差特性的计算对象，选择C线(波长λ＝656.3nm)、d线(波长λ＝587.6nm)、F线(波长λ＝486.1nm)。
在[全体参数]的表中，f表示物镜光学系统OB整体的焦距，f1表示第1透镜组G1的焦距，f2表示第2透镜组G2的焦距，f3表示第3透镜组G3的焦距，f12表示第1透镜组G1和第2透镜组G2的合成焦距。
在[透镜数据]的表中，面编号表示从物体侧起的透镜面的顺序，R表示与各面编号对应的曲率半径(使向物体侧凸出的透镜面的情况为正的值)，D表示与各面编号对应的光轴上的透镜厚度或空气间隔，nd表示与各面编号对应的光学材料的对d线(波长λ＝587.6nm)的折射率，νd表示与各面编号对应的光学材料的以d线为基准的阿贝数。曲率半径的“∞”表示平面或开口。另外，省略空气的折射率nd＝1.00000的记载。
在[条件式对应值]的表，示出与上述的条件式(1)～(5)对应的值。
以下，在所有的参数值中，对于所记载的焦距f、曲率半径R、面间隔D、其他的长度等，虽然在没有特别记载的情况下一般使用“mm”，但是即使对光学系统进行比例放大或比例缩小也能够得到相同的光学性能，因此并不限定于此。
此处为止的表的说明在所有的实施例中相同，省略以下的重复的说明。
(第1实施例)
使用图1～图4以及表1对第1实施例进行说明。图1是示出本实施方式的第1实施例的观察光学系统的结构的剖视图。第1实施例的观察光学系统LS(1)由从物体侧依次排列的供来自物体(未图示)的光透过的物镜光学系统OB、将由物镜光学系统OB形成的像正立化的正立光学系统PR以及用于观察被正立光学系统PR正立化的像的目镜光学系统EP构成。
物镜光学系统OB由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2以及具有负的光焦度的第3透镜组G3构成。第1透镜组G1由从物体侧依次排列的由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L21构成。即，第2透镜组G2由具有正的光焦度的单透镜构成。第3透镜组G3由双凹形状的负透镜L31构成。即，第3透镜组G3由具有负的光焦度的单透镜构成。
正立光学系统PR由使用了辅助棱镜P1和达哈棱镜(ダハプリズム)P2的正立棱镜构成。目镜光学系统EP由从物体侧依次排列的由双凹形状的负透镜E1和双凸形状的正透镜E2构成的接合透镜、由平面朝向物体侧的平凹形状的负透镜E3和双凸形状的正透镜E4构成的接合透镜以及平面朝向眼点侧的平凸形状的正透镜E5构成。在正立光学系统PR与目镜光学系统EP之间配置有成像面I。另外，为了便于说明，在图1中，示意地记载辅助棱镜P1和达哈棱镜P2。
在本实施例中，在从无限远对焦状态向近距离(有限远)对焦状态进行对焦时，第2透镜组G2作为对焦透镜组沿着光轴向物体侧移动。例如，能够从无限远到3m的近距离为止进行对焦，此时的第2透镜组G2的移动量(在使向物体侧的移动量为负(-)时)为-2.9mm。另外，第3透镜组G3作为防抖透镜组在与光轴垂直的方向上移动，从而能够进行成像面I上的像抖动的校正。第3透镜组G3在与光轴垂直的方向上的移动量(偏移量)为0.6mm，像抖动的校正量(防抖校正角)为0.48°。
在以下的表1，记载有第1实施例的观察光学系统的参数的值。另外，自第21面起的面间隔为从最终透镜面(第21面)到眼点Eye为止的距离(良视距)。
(表1)
[全体参数]
f＝130.8
f1＝53.5
f2＝265.3
f3＝-29.3
f12＝46.6
[透镜数据]
Figure BDA0002823090940000111
Figure BDA0002823090940000121
[条件式对应值]
条件式(1) f1/f12＝1.15
条件式(2) |f1/f2|＝0.20
条件式(3) f3/f＝-0.22
条件式(4) f12/f＝0.36
条件式(5) νd3＝55.5
图2是第1实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。图3是第1实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图(像散图和横向像差图)。图4是第1实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态(第3透镜组G3的偏移量＝0.6mm，防抖校正角＝0.48°)下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。在各像差图中，C表示对C线(波长λ＝656.3nm)的各像差，d表示对d线(波长λ＝587.6nm)的各像差，F表示对F线(波长λ＝486.1nm)的各像差。在球面像差图中，h表示距光轴的高度。在像散图和横向像差图中，ω表示半视场角。在像散图中，实线表示对于各波长的弧矢像面，虚线表示对于各波长的子午像面。另外，在以下所示的各实施例的像差图中，也使用与本实施例相同的符号，省略重复的说明。
通过各像差图可知，第1实施例的观察光学系统，在不进行像抖动的校正时和进行像抖动的校正时双方，均良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
(第2实施例)
使用图5～图8以及表2对第2实施例进行说明。图5是示出本实施方式的第2实施例的观察光学系统的结构的剖视图。第2实施例的观察光学系统LS(2)由从物体侧依次排列的供来自物体(未图示)的光透过的物镜光学系统OB、将由物镜光学系统OB形成的像正立化的正立光学系统PR以及用于观察被正立光学系统PR正立化的像的目镜光学系统EP构成。
物镜光学系统OB由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2以及具有负的光焦度的第3透镜组G3构成。第1透镜组G1由从物体侧依次排列的由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L21构成。即，第2透镜组G2由具有正的光焦度的单透镜构成。第3透镜组G3由双凹形状的负透镜L31构成。即，第3透镜组G3由具有负的光焦度的单透镜构成。
正立光学系统PR由使用了辅助棱镜P1和达哈棱镜P2的正立棱镜构成。目镜光学系统EP由从物体侧依次排列的由双凹形状的负透镜E1和双凸形状的正透镜E2构成的接合透镜、由平面朝向物体侧的平凹形状的负透镜E3和双凸形状的正透镜E4构成的接合透镜以及平面朝向眼点侧的平凸形状的正透镜E5构成。在正立光学系统PR与目镜光学系统EP之间配置有成像面I。另外，为了便于说明，在图5中，示意地记载辅助棱镜P1和达哈棱镜P2。
在本实施例中，在从无限远对焦状态向近距离(有限远)对焦状态进行对焦时，第2透镜组G2作为对焦透镜组沿着光轴向物体侧移动。例如，能够从无限远到3m的近距离为止进行对焦，此时的第2透镜组G2的移动量(使向物体侧的移动量为负(-)时)为-2.86mm。另外，第3透镜组G3作为防抖透镜组在与光轴垂直的方向上移动，从而进行成像面I上的像抖动的校正。第3透镜组G3在与光轴垂直的方向上的移动量(偏移量)为0.6mm，像抖动的校正量(防抖校正角)为0.42°。
在以下的表2，记载有第2实施例的观察光学系统的参数的值。另外，自第21面起的面间隔为从最终透镜面(第21面)到眼点Eye为止的距离(良视距)。
(表2)
[全体参数]
f＝130.8
f1＝59.5
f2＝230
f3＝-32.5
f12＝50.3
[透镜数据]
Figure BDA0002823090940000141
Figure BDA0002823090940000151
[条件式对应值]
条件式(1) f1/f12＝1.18
条件式(2) |f1/f2|＝0.26
条件式(3) f3/f＝-0.25
条件式(4) f12/f＝0.38
条件式(5) νd3＝55.5
图6是第2实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。图7是第2实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图(像散图和横向像差图)。图8是第2实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态(第3透镜组G3的偏移量＝0.6mm，防抖校正角＝0.42°)下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。通过各像差图可知，第2实施例的观察光学系统，在不进行像抖动的校正时和进行像抖动的校正时双方，均良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
(第3实施例)
使用图9～图12以及表3对第3实施例进行说明。图9是示出本实施方式的第3实施例的观察光学系统的结构的剖视图。第3实施例的观察光学系统LS(3)由从物体侧依次排列的供来自物体(未图示)的光透过的物镜光学系统OB、将由物镜光学系统OB形成的像正立化的正立光学系统PR以及用于观察被正立光学系统PR正立化的像的目镜光学系统EP构成。
物镜光学系统OB由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有负的光焦度的第2透镜组G2以及具有负的光焦度的第3透镜组G3构成。第1透镜组G1由从物体侧依次排列的由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L21构成。即，第2透镜组G2由具有负的光焦度的单透镜构成。第3透镜组G3由双凹形状的负透镜L31构成。即，第3透镜组G3由具有负的光焦度的单透镜构成。
正立光学系统PR由使用了辅助棱镜P1和达哈棱镜P2的正立棱镜构成。目镜光学系统EP由从物体侧依次排列的由双凹形状的负透镜E1和双凸形状的正透镜E2构成的接合透镜、由平面朝向物体侧的平凹形状的负透镜E3和双凸形状的正透镜E4构成的接合透镜以及平面朝向眼点侧的平凸形状的正透镜E5构成。在正立光学系统PR与目镜光学系统EP之间配置有成像面I。另外，为了便于说明，在图9中，示意地记载辅助棱镜P1和达哈棱镜P2。
在本实施例中，在从无限远对焦状态向近距离(有限远)对焦状态进行对焦时，第2透镜组G2作为对焦透镜组沿着光轴向像侧移动。例如，能够从无限远到3m的近距离为止进行对焦，此时的第2透镜组G2的移动量(使向物体侧的移动量为负(-)时)为+3.00mm。另外，第3透镜组G3作为防抖透镜组在与光轴垂直的方向上移动，从而进行成像面I上的像抖动的校正。第3透镜组G3在与光轴垂直的方向上的移动量(偏移量)为0.6mm，像抖动的校正量(防抖校正角)为0.52°。
在以下的表3，记载有第3实施例的观察光学系统的参数的值。另外，自第21面起的面间隔为从最终透镜面(第21面)到眼点Eye为止的距离(良视距)。
(表3)
[全体参数]
f＝129.8
f1＝39.7
f2＝-260
f3＝-27
f12＝44
[透镜数据]
Figure BDA0002823090940000171
Figure BDA0002823090940000181
[条件式对应值]
条件式(1) f1/f12＝0.90
条件式(2) |f1/f2|＝0.15
条件式(3) f3/f＝-0.21
条件式(4) f12/f＝0.34
条件式(5) νd3＝55.5
图10是第3实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。图11是第3实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图(像散图和横向像差图)。图12是第3实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态(第3透镜组G3的偏移量＝0.6mm，防抖校正角＝0.52°)下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。通过各像差图可知，第3实施例的观察光学系统，在不进行像抖动的校正时和进行像抖动的校正时双方，均良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
(第4实施例)
使用图13～图16以及表4对第4实施例进行说明。图13是示出本实施方式的第4实施例的观察光学系统的结构的剖视图。第4实施例的观察光学系统LS(4)由从物体侧依次排列的供来自物体(未图示)的光透过的物镜光学系统OB、将由物镜光学系统OB形成的像正立化的正立光学系统PR以及用于观察被正立光学系统PR正立化的像的目镜光学系统EP构成。
物镜光学系统OB由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2以及具有负的光焦度的第3透镜组G3构成。第1透镜组G1由从物体侧依次排列的由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L21构成。即，第2透镜组G2由具有正的光焦度的单透镜构成。第3透镜组G3由双凹形状的负透镜L31构成。即，第3透镜组G3由具有负的光焦度的单透镜构成。
正立光学系统PR由使用了辅助棱镜P1和达哈棱镜P2的正立棱镜构成。目镜光学系统EP由从物体侧依次排列的由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜E1和平面朝向眼点侧的平凹形状的负透镜E2构成的接合透镜、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜E3、由平面朝向物体侧的平凹形状的负透镜E4和双凸形状的正透镜E5构成的接合透镜以及双凸形状的正透镜E6构成。在目镜光学系统EP中的(接合透镜的)负透镜E2与正弯月形透镜E3之间配置有成像面I。在正立光学系统PR与成像面I之间配置具有负的光焦度的接合透镜(正弯月形透镜E1和负透镜E2)，从而能够使从最终透镜面到眼点Eye为止的距离(良视距)变长，能够成为所谓的高眼点的目镜光学系统。另外，为了便于说明，在图13中，示意地记载辅助棱镜P1和达哈棱镜P2。
在本实施例中，在从无限远对焦状态向近距离(有限远)对焦状态进行对焦时，第2透镜组G2作为对焦透镜组沿着光轴向物体侧移动。例如，能够从无限远到3m的近距离为止进行对焦，此时的第2透镜组G2的移动量(使向物体侧的移动量为负(-)时)为-5.73mm。另外，第3透镜组G3作为防抖透镜组在与光轴垂直的方向上移动，从而进行成像面I上的像抖动的校正。第3透镜组G3在与光轴垂直的方向上的移动量(偏移量)为0.6mm，像抖动的校正量(防抖校正角)为0.42°。
在以下的表4，记载有第4实施例的观察光学系统的参数的值。另外，自第23面起的面间隔为从最终透镜面(第23面)到眼点Eye为止的距离(良视距)。
(表4)
[全体参数]
f＝135.8
f1＝54.8
f2＝520
f3＝-34.5
f12＝50.8
[透镜数据]
Figure BDA0002823090940000201
Figure BDA0002823090940000211
[条件式对应值]
条件式(1) f1/f12＝1.08
条件式(2) |f1/f2|＝0.11
条件式(3) f3/f＝-0.25
条件式(4) f12/f＝0.37
条件式(5) νd3＝65.4
图14是第4实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。图15是第4实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图(像散图和横向像差图)。图16是第4实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态(第3透镜组G3的偏移量＝0.6mm，防抖校正角＝0.42°)下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。通过各像差图可知，第4实施例的观察光学系统，在不进行像抖动的校正时和进行像抖动的校正时双方，良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
(第5实施例)
使用图17～图20以及表5对第5实施例进行说明。图17是示出本实施方式的第5实施例的观察光学系统的结构的剖视图。第5实施例的观察光学系统LS(5)由从物体侧依次排列的供来自物体(未图示)的光透过的物镜光学系统OB、将由物镜光学系统OB形成的像正立化的正立光学系统PR以及用于观察被正立光学系统PR正立化的像的目镜光学系统EP构成。
物镜光学系统OB由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2以及具有负的光焦度的第3透镜组G3构成。第1透镜组G1由从物体侧依次排列的由双凸形状的正透镜L11和凹面朝向物体侧的负弯月形透镜L12构成的接合透镜以及双凸形状的正透镜L13构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L21构成。即，第2透镜组G2由具有正的光焦度的单透镜构成。第3透镜组G3通过由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜L31和双凹形状的负透镜L32构成的接合透镜构成。即，第3透镜组G3由具有负的光焦度的一个接合透镜构成。
正立光学系统PR由使用了辅助棱镜P1和达哈棱镜P2的正立棱镜构成。目镜光学系统EP由从物体侧依次排列的双凹形状的负透镜E1、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜E2、由双凹形状的负透镜E3和双凸形状的正透镜E4构成的接合透镜以及双凸形状的正透镜E5构成。在目镜光学系统EP中的负透镜E1与正弯月形透镜E2之间配置有成像面I。在正立光学系统PR与成像面I之间配置具有负的光焦度的单透镜(负透镜E1)，从而能够使从最终透镜面到眼点Eye为止的距离(良视距)变长，能够成为所谓的高眼点的目镜光学系统。另外，为了便于说明，在图17中，示意地记载辅助棱镜P1和达哈棱镜P2。
在本实施例中，在从无限远对焦状态向近距离(有限远)对焦状态进行对焦时，第2透镜组G2作为对焦透镜组沿着光轴向物体侧移动。例如，能够从无限远到3m的近距离为止进行对焦，此时的第2透镜组G2的移动量(使向物体侧的移动量为负(-)时)为-3.18mm。另外，第3透镜组G3作为防抖透镜组在与光轴垂直的方向上移动，从而进行成像面I上的像抖动的校正。第3透镜组G3在与光轴垂直的方向上的移动量(偏移量)为0.6mm，像抖动的校正量(防抖校正角)为0.50°。
在以下的表5，记载有第5实施例的观察光学系统的参数的值。另外，自第23面起的面间隔为从最终透镜面(第23面)到眼点Eye为止的距离(良视距)。
(表5)
[全体参数]
f＝135.8
f1＝51
f2＝300
f3＝-29
f12＝45.4
[透镜数据]
Figure BDA0002823090940000231
Figure BDA0002823090940000241
[条件式对应值]
条件式(1) f1/f12＝1.12
条件式(2) |f1/f2|＝0.17
条件式(3) f3/f＝-0.21
条件式(4) f12/f＝0.33
图18是第5实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。图19是第5实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图(像散图和横向像差图)。图20是第5实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态(第3透镜组G3的偏移量＝0.6mm，防抖校正角＝0.50°)下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。通过各像差图可知，第5实施例的观察光学系统，在不进行像抖动的校正时和进行像抖动的校正时双方，良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
(第6实施例)
使用图21～图24以及表6对第6实施例进行说明。图21是示出本实施方式的第6实施例的观察光学系统的结构的剖视图。第6实施例的观察光学系统LS(6)由从物体侧依次排列的供来自物体(未图示)的光透过的物镜光学系统OB、将由物镜光学系统OB形成的像正立化的正立光学系统PR以及用于观察被正立光学系统PR正立化的像的目镜光学系统EP构成。
物镜光学系统OB由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组G1、具有正的光焦度的第2透镜组G2以及具有负的光焦度的第3透镜组G3构成。第1透镜组G1由从物体侧依次排列的由凸面朝向物体侧的负弯月形透镜L11和双凸形状的正透镜L12构成的接合透镜以及凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L13构成。第2透镜组G2由凸面朝向物体侧的正弯月形透镜L21构成。即，第2透镜组G2由具有正的光焦度的单透镜构成。第3透镜组G3由双凹形状的负透镜L31构成。即，第3透镜组G3由具有负的光焦度的单透镜构成。
正立光学系统PR由使用了辅助棱镜P1和达哈棱镜P2的正立棱镜构成。目镜光学系统EP由从物体侧依次排列的由凹面朝向物体侧的正弯月形透镜E1和平面朝向眼点侧的平凹形状的负透镜E2构成的接合透镜、凹面朝向物体侧的正弯月形透镜E3、由平面朝向物体侧的平凹形状的负透镜E4和双凸形状的正透镜E5构成的接合透镜以及双凸形状的正透镜E6构成。在目镜光学系统EP中的(接合透镜的)负透镜E2与正弯月形透镜E3之间配置有成像面I。在正立光学系统PR与成像面I之间配置具有负的光焦度的接合透镜(正弯月形透镜E1和负透镜E2)，从而能够使从最终透镜面到眼点Eye为止的距离(良视距)变长，能够成为所谓的高眼点的目镜光学系统。另外，为了便于说明，在图21中，示意地记载辅助棱镜P1和达哈棱镜P2。
在本实施例中，在从无限远对焦状态向近距离(有限远)对焦状态进行对焦时，第2透镜组G2作为对焦透镜组沿着光轴向物体侧移动。例如，能够从无限远到3m的近距离为止进行对焦，此时的第2透镜组G2的移动量(使向物体侧的移动量为负(-)时)为-3.11mm。另外，第3透镜组G3作为防抖透镜组在与光轴垂直的方向上移动，从而进行成像面I上的像抖动的校正。第3透镜组G3在与光轴垂直的方向上的移动量(偏移量)为0.6mm，像抖动的校正量(防抖校正角)为0.31°。
在以下的表6，记载有第6实施例的观察光学系统的参数的值。另外，自第23面起的面间隔为从最终透镜面(第23面)到眼点Eye为止的距离(良视距)。
(表6)
[全体参数]
f＝136
f1＝78
f2＝200
f3＝-47
f12＝61
[透镜数据]
Figure BDA0002823090940000261
Figure BDA0002823090940000271
[条件式对应值]
条件式(1) f1/f12＝1.28
条件式(2) |f1/f2|＝0.39
条件式(3) f3/f＝-0.35
条件式(4) f12/f＝0.45
条件式(5) νd3＝61.2
图22是第6实施例的观察光学系统(远焦系统)的球面像差图。图23是第6实施例的观察光学系统的不进行像抖动的校正的状态下的各像差图(像散图和横向像差图)。图24是第6实施例的观察光学系统的进行像抖动的校正的状态(第3透镜组G3的偏移量＝0.6mm，防抖校正角＝0.31°)下的各像差图，(A)示出与正的视场角对应的各像差，(B)示出与负的视场角对应的各像差。通过各像差图可知，第6实施例的观察光学系统，在不进行像抖动的校正时和进行像抖动的校正时双方，良好地对各像差进行校正，具有优秀的成像性能。
以上，根据各实施例，能够实现在成为小型的结构的同时，能够得到对于手抖等的充分的像抖动的校正量和对焦透镜组的适当的移动量双方，还能够减小在像抖动的校正时产生的偏心像差的观察光学系统LS。
此处，上述各实施例示出本实施方式的一个具体例，本实施方式并不限定于此。
标号说明
LS 观察光学系统
OB 物镜光学系统 G1 第1透镜组
G2 第2透镜组 G3 第3透镜组
PR 正立光学系统 EP 目镜光学系统

Claims (9)

1.一种观察光学系统，具有如下结构：
具备从物体侧依次排列的物镜光学系统以及用于观察由所述物镜光学系统形成的像的目镜光学系统，
所述物镜光学系统由从物体侧依次排列的具有正的光焦度的第1透镜组、具有正或负的光焦度的第2透镜组以及具有负的光焦度的第3透镜组构成，
使所述第2透镜组沿着光轴移动来进行对焦，
使所述第3透镜组在与光轴垂直的方向上移动来进行像抖动的校正，
所述观察光学系统满足以下的条件式：
0.70≤f1/f12≤1.50
其中，f1：所述第1透镜组的焦距
f12：所述第1透镜组和所述第2透镜组的合成焦距。
2.根据权利要求1所述的观察光学系统，其中，
所述观察光学系统具备正立光学系统，该正立光学系统配置于所述物镜光学系统与所述目镜光学系统之间，将由所述物镜光学系统形成的像正立化，
所述目镜光学系统为用于观察被所述正立光学系统正立化的像的目镜光学系统。
3.根据权利要求1或2所述的观察光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.07≤|f1/f2|≤0.70
-0.50≤f3/f≤-0.15
其中，f：所述物镜光学系统的焦距
f2：所述第2透镜组的焦距
f3：所述第3透镜组的焦距。
4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的观察光学系统，其中，
满足以下的条件式：
0.22≤f12/f≤0.62
其中，f：所述物镜光学系统的焦距。
5.根据权利要求1～4中的任意一项所述的观察光学系统，其中，
所述第3透镜组由单透镜构成，
且满足以下的条件式：
νd3≥45
其中，νd3：所述第3透镜组中的所述单透镜的以d线为基准的阿贝数。
6.根据权利要求1～4中的任意一项所述的观察光学系统，其中，
所述第3透镜组由接合透镜构成。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的观察光学系统，其中，
所述第2透镜组具有正的光焦度。
8.根据权利要求1～6中的任意一项所述的观察光学系统，其中，
所述第2透镜组具有负的光焦度。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的观察光学系统，其中，
所述第2透镜组由单透镜构成。
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