JP2000249922A - 観察光学装置 - Google Patents
観察光学装置Info
- Publication number
- JP2000249922A JP2000249922A JP11053447A JP5344799A JP2000249922A JP 2000249922 A JP2000249922 A JP 2000249922A JP 11053447 A JP11053447 A JP 11053447A JP 5344799 A JP5344799 A JP 5344799A JP 2000249922 A JP2000249922 A JP 2000249922A
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- Japan
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- optical system
- rotation
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- prism
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Abstract
(57)【要約】
【課題】像回転光学素子を用いた観察光学装置におい
て、結像光学系を小型に構成する。 【解決手段】俯仰ミラー２の回転による被写体像の回転
を補償する像回転補正用のペチャンプリズム３０を設
け、ペチャンプリズム３０で回転補正された被写体像を
結像する結像光学系４を設けた観察光学装置において、
ペチャンプリズム３０の入射面側に凸レンズ３１を一体
に設けた。
て、結像光学系を小型に構成する。 【解決手段】俯仰ミラー２の回転による被写体像の回転
を補償する像回転補正用のペチャンプリズム３０を設
け、ペチャンプリズム３０で回転補正された被写体像を
結像する結像光学系４を設けた観察光学装置において、
ペチャンプリズム３０の入射面側に凸レンズ３１を一体
に設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転光学系を用い
て、広い領域を観察する観察光学装置に関する。
て、広い領域を観察する観察光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種、従来の観察光学装置は、以下の
ような構成であった。すなわち、被写体からの光を略水
平方向から入射し、この入射光を反射鏡で垂直下方に折
り曲げる。この反射鏡を鉛直軸を回転中心として回転す
る回転光学系を設ける。そして、この回転光学系の回転
θに同期して（１／２）・θ回転し、前記回転光学系の
回転によって生じる被写体像の回転を補正する像回転補
正光学系を設ける。この像回転補正光学系としては、例
えばペチャンプリズムを含む光学系が設けられる。ペチ
ャンプリズムは、入射光を５回反射することによって像
を回転させるプリズムである。さらに、この像回転補正
光学系からの光を受けて、被写体像を得る結像光学系を
設ける。このような従来の観察光学装置は、回転光学系
を回転させることによって、同一水平面内で３６０度の
自由度を持って、周囲の被写体像を得ることができる。
もちろん３６０度観察する必要のない場合は、所定範囲
内で回転するようにしている。
ような構成であった。すなわち、被写体からの光を略水
平方向から入射し、この入射光を反射鏡で垂直下方に折
り曲げる。この反射鏡を鉛直軸を回転中心として回転す
る回転光学系を設ける。そして、この回転光学系の回転
θに同期して（１／２）・θ回転し、前記回転光学系の
回転によって生じる被写体像の回転を補正する像回転補
正光学系を設ける。この像回転補正光学系としては、例
えばペチャンプリズムを含む光学系が設けられる。ペチ
ャンプリズムは、入射光を５回反射することによって像
を回転させるプリズムである。さらに、この像回転補正
光学系からの光を受けて、被写体像を得る結像光学系を
設ける。このような従来の観察光学装置は、回転光学系
を回転させることによって、同一水平面内で３６０度の
自由度を持って、周囲の被写体像を得ることができる。
もちろん３６０度観察する必要のない場合は、所定範囲
内で回転するようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の観察光学装置では、ペチャンプリズム等の像
回転光学素子内を観察光が通ることにより光路長が増
え、それに従って光束が広がるため、像回転補正光学系
からの光を入射する結像光学系が大きくなってしまう、
という問題があった。
うな従来の観察光学装置では、ペチャンプリズム等の像
回転光学素子内を観察光が通ることにより光路長が増
え、それに従って光束が広がるため、像回転補正光学系
からの光を入射する結像光学系が大きくなってしまう、
という問題があった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】発明では上記問題点に鑑
み、像回転補正光学系の入射面側に集光光学部材を設
け、像回転結像光学系の光束の広がりを抑えたので、結
像光学系がコンパクトに設計可能になり、全体としてダ
ウンサイジングした観察光学装置を得ることができる。
み、像回転補正光学系の入射面側に集光光学部材を設
け、像回転結像光学系の光束の広がりを抑えたので、結
像光学系がコンパクトに設計可能になり、全体としてダ
ウンサイジングした観察光学装置を得ることができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】図1に、本発明の観察光学系の一
実施の形態を示す。水平方向からの被写体光束を受ける
窓１が設けられる。そして、窓１の透過光を下方に反射
させ、かつ不図示の俯仰装置によって俯仰運動すること
によって、垂直方向の視野角を変えるための俯仰ミラー
２が窓１と一体に設けられる。窓１と俯仰ミラー２とは
不図示の第１回転装置によって鉛直軸の周りに回転す
る。具体的には、窓１と俯仰ミラー２とは一体となって
鉛直軸周りに３６０度回転し、水平方向に３６０°の範
囲の観測が可能になる。
実施の形態を示す。水平方向からの被写体光束を受ける
窓１が設けられる。そして、窓１の透過光を下方に反射
させ、かつ不図示の俯仰装置によって俯仰運動すること
によって、垂直方向の視野角を変えるための俯仰ミラー
２が窓１と一体に設けられる。窓１と俯仰ミラー２とは
不図示の第１回転装置によって鉛直軸の周りに回転す
る。具体的には、窓１と俯仰ミラー２とは一体となって
鉛直軸周りに３６０度回転し、水平方向に３６０°の範
囲の観測が可能になる。
【０００６】俯仰ミラー２で下方に曲げられた光は、絞
り６を通過後、凸レンズ３１に入射する。凸レンズ３１
は像回転光学素子としてのペチャンプリズム３０の入射
面に貼り付けられている。ペチャンプリズム３０は３角
プリズムをわずかの空気層を介して対向配置したプリズ
ムの一種であり、図２に示したような光路が形成され
る。すなわち、ペチャンプリズム３０を構成する第１プ
リズム３０Aに入射した光は、斜面A１で反射した後、斜
面A２で反射し、斜面A１から射出して空気層Hに出る。
空気層Hに出た光は第２プリズム３０Bの斜面B１に入射
する。斜面B１から入射した光は、斜面B２で反射する。
斜面B２で反射した光は、斜面B３、B１でさらに反射
し、斜面B２から射出する。このようにして、ペチャン
プリズム３０（第1プリズム３０Aと第2プリズム３０Bか
ら構成される）は、入射光を5回反射させることによっ
て、像を回転させる。図2に示したZ方向に関しては反射
による像のベクトル方向は不変であるが、X方向では、
反射によってベクトルの方向が180度変る。奇数回反射
であることから、像は反転することになる。ペチャンプ
リズム３０は、不図示の第２回転装置によって鉛直軸周
りに回転する。ペチャンプリズム３０の回転は、俯仰ミ
ラー２の回転に同期しており、俯仰ミラー２の回転角θ
に対し（１／２）・θ回転するように第1回転装置と第2
回転装置とが構成されている。
り６を通過後、凸レンズ３１に入射する。凸レンズ３１
は像回転光学素子としてのペチャンプリズム３０の入射
面に貼り付けられている。ペチャンプリズム３０は３角
プリズムをわずかの空気層を介して対向配置したプリズ
ムの一種であり、図２に示したような光路が形成され
る。すなわち、ペチャンプリズム３０を構成する第１プ
リズム３０Aに入射した光は、斜面A１で反射した後、斜
面A２で反射し、斜面A１から射出して空気層Hに出る。
空気層Hに出た光は第２プリズム３０Bの斜面B１に入射
する。斜面B１から入射した光は、斜面B２で反射する。
斜面B２で反射した光は、斜面B３、B１でさらに反射
し、斜面B２から射出する。このようにして、ペチャン
プリズム３０（第1プリズム３０Aと第2プリズム３０Bか
ら構成される）は、入射光を5回反射させることによっ
て、像を回転させる。図2に示したZ方向に関しては反射
による像のベクトル方向は不変であるが、X方向では、
反射によってベクトルの方向が180度変る。奇数回反射
であることから、像は反転することになる。ペチャンプ
リズム３０は、不図示の第２回転装置によって鉛直軸周
りに回転する。ペチャンプリズム３０の回転は、俯仰ミ
ラー２の回転に同期しており、俯仰ミラー２の回転角θ
に対し（１／２）・θ回転するように第1回転装置と第2
回転装置とが構成されている。
【０００７】ペチャンプリズム３０からの光は、結像光
学系４に入射し、撮像面５上に被写体の像が結ばれる。
この時、結像光学系４の入射瞳は結像光学系内部にある
ことがレンズ設計上は有利である。しかしながら、被写
体からの光がペチャンプリズム３０を通過するために、
大きな光路長が必要となり、入射瞳位置をペチャンプリ
ズム３０の下方に設置すると、窓１や俯仰ミラー２が大
型化するため好ましくない。そこで、入射瞳（絞り６の
位置に一致する）をペチャンプリズム３０の上方に設置
することにより、結像光学系４から上方にある光学部材
の大型化を防いでいる。しかしながらこのために、結像
光学系４に関してレンズ設計上の難易度は増し、レンズ
系が大型化する。そこで、図２に示すようにペチャンプ
リズム３０に凸レンズ３１を張り付け、ペチャンプリズ
ム３０と一体で回転できるようにする。このレンズ１１
は入射瞳の近傍にあるため、フィールドレンズの役割を
果たすことができ結像光学系の径縮小に効果がある。ま
た、凸レンズ３１を積極的に収差補正に利用することも
可能である。さらに、凸レンズ３１を置くことにより、
ペチャンプリズム３０自体もサイズの縮小がはかれる。
学系４に入射し、撮像面５上に被写体の像が結ばれる。
この時、結像光学系４の入射瞳は結像光学系内部にある
ことがレンズ設計上は有利である。しかしながら、被写
体からの光がペチャンプリズム３０を通過するために、
大きな光路長が必要となり、入射瞳位置をペチャンプリ
ズム３０の下方に設置すると、窓１や俯仰ミラー２が大
型化するため好ましくない。そこで、入射瞳（絞り６の
位置に一致する）をペチャンプリズム３０の上方に設置
することにより、結像光学系４から上方にある光学部材
の大型化を防いでいる。しかしながらこのために、結像
光学系４に関してレンズ設計上の難易度は増し、レンズ
系が大型化する。そこで、図２に示すようにペチャンプ
リズム３０に凸レンズ３１を張り付け、ペチャンプリズ
ム３０と一体で回転できるようにする。このレンズ１１
は入射瞳の近傍にあるため、フィールドレンズの役割を
果たすことができ結像光学系の径縮小に効果がある。ま
た、凸レンズ３１を積極的に収差補正に利用することも
可能である。さらに、凸レンズ３１を置くことにより、
ペチャンプリズム３０自体もサイズの縮小がはかれる。
【０００８】図１に示すように、ペチャンプリズム３０
の上方に凸レンズ３１を張り付け、その上部に絞り６を
設置することにより、窓１や俯仰ミラー２の大きさと結
像光学系４の大きさのバランスのとれた最適な装置が得
られる。なお、必要に応じて、ペチャンプリズム３１の
下方にレンズを張り付けることや、ペチャンプリズムの
両側の斜面A２、B３に曲率を付け、この曲率を付けた斜
面A２、B３をミラーとして用いることで同様の効果を得
ることができる。
の上方に凸レンズ３１を張り付け、その上部に絞り６を
設置することにより、窓１や俯仰ミラー２の大きさと結
像光学系４の大きさのバランスのとれた最適な装置が得
られる。なお、必要に応じて、ペチャンプリズム３１の
下方にレンズを張り付けることや、ペチャンプリズムの
両側の斜面A２、B３に曲率を付け、この曲率を付けた斜
面A２、B３をミラーとして用いることで同様の効果を得
ることができる。
【０００９】なお、ペチャンプリズムの代わりに側面形
状が台形状のドウブ（DOVE）プリズム等を用いることが
できる。
状が台形状のドウブ（DOVE）プリズム等を用いることが
できる。
【００１０】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、全体のバ
ランスがとれ全長や径の小さい観察光学装置を得ること
ができる。
ランスがとれ全長や径の小さい観察光学装置を得ること
ができる。
【図1】本発明の実施の形態の光学系を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態に用いられるペチャンプリ
ズムと凸レンズとの関係を示す図である。
ズムと凸レンズとの関係を示す図である。
１．窓 ２．俯仰ミラー ３０．ペチャンプリズム ３１．凸レンズ ４．結像光学系 ５．撮像面
Claims (2)
- 【請求項１】 被写体からの光を入射して略直角に折り
曲げる反射光学部材を有し、該折り曲げられた光束の中
心を回転中心として回転する回転光学系と、前記回転光
学系の回転に同期して回転し、前記回転光学系の回転に
よって生じる被写体像の回転を補正する像回転補正光学
系と、前記像回転補正光学系からの光を受けて、被写体
像を得る結像光学系とを備えた観察装置において、前記
像回転補正光学系の入射面側に凸レンズを設けたことを
特徴とする観察光学装置。 - 【請求項２】 前記凸レンズを前記像回転補正光学系の
入射面側に一体に設けたことを特徴とする請求項１に記
載の観察光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053447A JP2000249922A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 観察光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11053447A JP2000249922A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 観察光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000249922A true JP2000249922A (ja) | 2000-09-14 |
Family
ID=12943118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11053447A Pending JP2000249922A (ja) | 1999-03-02 | 1999-03-02 | 観察光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000249922A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100507697C (zh) * | 2007-01-17 | 2009-07-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 用于大功率激光二极管阵列的光学耦合系统 |
-
1999
- 1999-03-02 JP JP11053447A patent/JP2000249922A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100507697C (zh) * | 2007-01-17 | 2009-07-01 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 用于大功率激光二极管阵列的光学耦合系统 |
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