JP2002296513A

JP2002296513A - 光学系

Info

Publication number: JP2002296513A
Application number: JP2001096402A
Authority: JP
Inventors: Fuminori Takahashi; 史紀高橋
Original assignee: Nitto Optical Co Ltd
Current assignee: Nitto Optical Co Ltd
Priority date: 2001-03-29
Filing date: 2001-03-29
Publication date: 2002-10-09
Also published as: EP1376188A4; WO2002079850A1; US20040085655A1; EP1376188A1

Abstract

(57)【要約】【課題】よりコンパクトで低コストの光学系を提供す
る。【解決手段】光学系において、入射光軸Ｉと射出光軸
Ｅとが一致していない。光学系は、反射面を有しない光
学部品であるレンズ１２を含んでいる。レンズ１２の光
軸Ａ１は、入射光の入射位置Ｂと、射出光の射出位置Ｃ
と、入射光軸Ｉまたは射出光軸Ｅと、を含む平面に対し
て平行ではなく、かつ垂直ではない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入射光軸と射出光
軸とが一致しない光学系に関する。

【０００２】

【従来の技術】光学系において入射光軸と射出光軸とが
一致しない場合（例えば、拡大鏡などにおいて、対物レ
ンズ系の光軸と接眼レンズ系の光軸とが一致しない場合
など）には、入射光軸と射出光軸との水平方向、または
鉛直方向を合わせるようにしている。

【０００３】例えば、図３に示す従来の光学系では、ミ
ラー１・２・３・６や、プリズム５等を用いて光を数回
反射させることにより、入射光軸Ｉと射出光軸Ｅとの水
平方向を合わせている。ここで、レンズ４の光軸は、入
射光軸Ｉと射出光軸Ｅとを含む平面に対して平行になる
ように設定されている。図３に示すＨは、入射光軸Ｉと
射出光軸Ｅとを含む平面上にある水平線である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の光学系
では、光軸の水平方向、または鉛直方向を合わせるため
のミラー等の反射系（図３に示す例においては、ミラー
１・２）を必要とするため、その分、スペースが余分に
必要となり、光学装置が大きくなる、という問題が生じ
ていた。また、光学系の部品点数が多くなるため、光学
系全体の重量が重くなり、コストも高くつく、という問
題も生じていた。本発明の課題は、よりコンパクトで低
コストの光学系を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
め、請求項１記載の発明は、例えば、図１および図２に
示すように、入射光軸（Ｉ）と射出光軸（Ｅ）とが一致
しない光学系であって、入射光の入射位置（Ｂ）と、射
出光の射出位置（Ｃ）と、前記入射光軸または前記射出
光軸と、を含む平面に対して平行でなく、かつ垂直でな
い光軸（Ａ１）を有する、反射面を有しない光学部品
（レンズ１２）を、少なくとも一つ以上含むことを特徴
とする。言い換えれば、請求項１記載の発明では、反射
面を有しない光学部品の光軸を、入射光の入射位置と、
射出光の射出位置と、入射光軸または射出光軸と、を含
む平面に対して平行でなく、かつ垂直でない向きに設定
している。

【０００６】ここで、「入射光の入射位置」とは、入射
光軸に沿って入射する光が、光学系において反射あるい
は屈折される位置を意味する。また、「射出光の射出位
置」とは、光が射出光軸に沿って射出するように、光学
系において光を反射あるいは屈折させる位置を意味す
る。

【０００７】従来では、反射面を有しない光学部品の光
軸を、入射光軸と射出光軸とを含む平面に対して垂直あ
るいは平行になる向きに設定していたため、入射光軸と
射出光軸との水平方向、または鉛直方向を合わせるため
の反射系（例えば、図３に示すミラー１・２など）が必
要となっていた。これに対し、本発明は、反射面を有し
ない光学部品の光軸の向きを拘束せずに、より自由な方
向に設定して、入射光軸と射出光軸との水平方向、また
は鉛直方向を合わせるようにする、というものである。

【０００８】これにより、請求項１記載の発明では、光
軸を水平方向、または鉛直方向に合わせるためだけの反
射系が不必要となるので、従来に比べて、光学系全体を
よりコンパクトにすることができる。また、部品点数が
より少なくなるので、光学系全体の重さをより軽くする
ことができ、また低コストで済ますことができる。

【０００９】なお、請求項１記載の光学系は、例えば、
拡大鏡などの光学装置に設けられるものであるが、これ
に限定されるものではなく、各種装置に適用可能であ
る。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の光
学系において、入射光の入射位置と、射出光の射出位置
と、入射光軸とを含む平面、および、前記入射位置と前
記射出位置と射出光軸とを含む平面、の両方に対して平
行でなく、かつ垂直でない光軸を有する、反射面を有し
ない光学部品を、少なくとも一つ以上含むことを特徴と
する。言い換えれば、請求項２記載の発明は、反射面を
有しない光学部品の光軸を、入射位置と射出位置と入射
光軸とを含む平面、および、入射位置と射出位置と射出
光軸とを含む平面、の両方に対して平行でなく、かつ垂
直でない向きに設定するものである。

【００１１】また、請求項３記載の発明は、請求項１ま
たは２記載の光学系において、入射光軸と射出光軸とが
同じ平面上にあることを特徴とする。すなわち、請求項
３記載の発明は、反射面を有しない光学部品の光軸を、
入射位置と射出位置と入射光軸と射出光軸とを含む平面
に対して平行でなく、かつ垂直でない向きに設定するも
のである。

【００１２】請求項２、３記載の発明では、反射面を有
しない光学部品の光軸の向きを、従来に比べてより自由
な方向に設定して、入射光軸と射出光軸との水平方向、
または鉛直方向を合わせられる。このため、光軸を水平
方向、または鉛直方向に合わせるためだけの反射系が不
必要となるので、光学系全体をよりコンパクトに、より
軽くすることができ、また低コストで済ますことができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明の実施
の形態を詳細に説明する。本実施の形態例の光学系は、
例えば、手元の細かい作業を行うときなどに、めがねの
ように装着して用いる拡大鏡等に適用されるものであ
る。

【００１４】図１および図２に示すように、本実施の形
態例の光学系は、対物レンズ１０と、ミラー１１と、レ
ンズ１２と、プリズム１３と、ミラー１４と、接眼レン
ズ１５とを備えて構成されている。なお、図１において
は、ミラー１１を図示省略している。また、図２におい
ては、対物レンズ１０および接眼レンズ１５を図示省略
している。図１は光学系を示す正面図、図２は概略斜視
図である。また、図１および図２に示すＨは、入射光軸
Ｉと射出光軸Ｅとを含む平面上にある水平線である。

【００１５】対物レンズ１０と接眼レンズ１５は、互い
の光軸が平行で、かつ一致しないようにそれぞれ配置さ
れている。対物レンズ１０の光軸が、本実施の形態例の
光学系における入射光軸Ｉであり、接眼レンズ１５の光
軸が射出光軸Ｅである。入射光軸Ｉと射出光軸Ｅは、図
１に示す正面図において、紙面に対して直交する向きと
なっている。

【００１６】ミラー１１は、入射光軸Ｉ上に配置されて
いる。ミラー１１の反射面は、入射光軸Ｉに沿って入射
した光を、入射光軸Ｉと射出光軸Ｅとを含む平面に対し
て平行でなく、かつ垂直でない方向へ反射する向きに向
けられている。ここで、ミラー１１の反射面と入射光軸
Ｉとの交点は、入射光の入射位置（入射光軸Ｉに沿って
入射する光が反射される位置）Ｂである。また、レンズ
１２は、その光軸Ａ１が、ミラー１１によって反射され
た光の光路と一致するように配置されている。

【００１７】また、プリズム１３は、その側面に二つの
反射面１３ａ・１３ｂが形成され、一方の反射面１３ａ
が、前記光軸Ａ１上に位置するように配置されている。
レンズ１２を経てプリズム１３に入射した光は、反射面
１３ａで反射し、光軸Ａ２に沿って進み、さらに、反射
面１３ｂで反射して、光軸Ａ３に沿ってミラー１４へ向
かって進行するようになっている。

【００１８】また、ミラー１４の反射面は、プリズム１
３の反射面１３ｂによって反射された光を、射出光軸Ｅ
に沿った方向へ反射する向きに向けられている。よっ
て、ミラー１４によって反射された光は、射出光軸Ｅに
沿って接眼レンズ１５から射出される。ここで、ミラー
１４の反射面と射出光軸Ｅとの交点は、射出光の射出位
置（光が射出光軸Ｅに沿って射出するように、光を反射
させる位置）Ｃである。

【００１９】図１および図２に示すように、ミラー１
１、レンズ１２、プリズム１３、およびミラー１４は、
光軸Ａ１〜Ａ３が、入射位置Ｂと射出位置Ｃと入射光軸
Ｉと射出光軸Ｅとを含む平面に対して平行でなく、かつ
垂直とならないように、また、光軸Ａ１・Ａ３が、入射
光軸Ｉと射出光軸Ｅに対して交わる向きとなるように、
それぞれ配置されている。

【００２０】以上のように、本実施の形態例の光学系に
おいては、レンズ１２の光軸Ａ１を、入射位置Ｂと射出
位置Ｃと入射光軸Ｉと射出光軸Ｅとを含む平面に対して
平行でなく、かつ垂直でない方向に設定しており、これ
により、入射光軸Ｉと射出光軸Ｅとの水平方向が合わせ
られている。したがって、従来と異なり、入射光軸と射
出光軸との水平方向を合わせるためだけの反射系を必要
としない。したがって、従来に比べて、光学系全体の大
きさを、よりコンパクトにすることができる。また、部
品点数が少なくなるので、光学系全体の重さが軽くな
り、また、低コストで済ますことができる。

【００２１】また、レンズ１２の光軸Ａ１の向きを、入
射光軸Ｉと射出光軸Ｅに対して交わる方向に設定してい
るので、光軸Ａ１の向きを、入射光軸Ｉや射出光軸Ｅと
同じ方向に設定する場合に比べて、光学系全体の奥行き
をより短くすることができる。

【００２２】また、図１および図２に示すように、プリ
ズム１３は、その長辺が水平線Ｈに対して傾くように配
置されている。これにより、従来、図３に示すようにプ
リズム５の長辺を水平線Ｈに対して直交する向きに配置
していた場合に比べて、図中の上下方向および左方向へ
プリズム１３が突出する度合いを軽減することができ
る。

【００２３】また、本実施の形態例の光学系は拡大鏡な
どに適用されるので、この拡大鏡をよりコンパクトに、
かつ軽量とすることができる。拡大鏡は、めがねのよう
にして身体に装着して用いるものであるので、拡大鏡の
使用感をより高めることができる。

【００２４】なお、以上の実施の形態においては、光軸
Ａ１〜Ａ３が、入射位置Ｂと射出位置Ｃと入射光軸Ｉと
射出光軸Ｅとを含む平面に対して平行でなく、かつ垂直
でないように各光学部品が配置されている構成とした
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
レンズ１２の光軸Ａ１だけが、入射位置Ｂと射出位置Ｃ
と入射光軸Ｉと射出光軸Ｅとを含む平面に対して平行で
なく、かつ垂直とならないように、各光学部品を配置す
る構成としてもよい。

【００２５】また、対物レンズ１０と接眼レンズ１５と
が、互いの光軸（入射光軸Ｉ、射出光軸Ｅ）が平行であ
るように配置されている構成としたが、これに限らず、
入射光軸Ｉと射出光軸Ｅとが同じ平面上にあって、かつ
互いに平行でないように対物レンズ１０と接眼レンズ１
５とを配置するとともに、レンズ１２の光軸Ａ１が、入
射光軸Ｉと射出光軸Ｅとを含む平面に対して平行でな
く、かつ垂直とならないように、各光学部品を配置する
構成（）としても良い。また、対物レンズ１０と接眼
レンズ１５は、互いの光軸（入射光軸Ｉと射出光軸Ｅ）
が、図１において、紙面に対して直交する同じ平面上に
あるように配置されている構成としたが、これに限ら
ず、入射光軸Ｉと射出光軸Ｅとが同じ平面上になく、か
つ互いに一致しないように対物レンズ１０と接眼レンズ
１５とを配置するとともに、レンズ１２の光軸Ａ１が、
入射位置Ｂと射出位置Ｃと入射光軸Ｉとを含む平面、お
よび／または、入射位置Ｂと射出位置Ｃと射出光軸Ｅと
を含む平面に対して平行でなく、かつ垂直とならないよ
うに、各光学部品を配置する構成（）としても良い。
上述の、の構成とした場合においても、従来と異な
り、入射光軸と射出光軸との水平方向、または鉛直方向
を合わせるためだけの反射系を必要とせずに、入射光軸
Ｉと射出光軸Ｅとの水平方向、または鉛直方向を合わせ
られる。したがって、従来に比べて、光学系全体をより
コンパクトに、より軽くすることができ、また低コスト
で済ますことができる。

【００２６】また、光学系における各光学部品、および
その配置は、上述の例に限定されるものではなく、適宜
に変更可能である。また、本発明の光学系は拡大鏡など
に適用されるものとしたが、これに限らず、各種の装置
に本発明の光学系を適用できるのは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】本発明の光学系によれば、入射光軸と射
出光軸との水平方向、または鉛直方向を合わせるためだ
けの反射系が不必要となる。よって、光学系全体をより
コンパクトにすることができる。また、部品点数が少な
くなるので、光学系全体の重さが軽くなり、また、より
低コストで済ますことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した一実施の形態の光学系を示す
正面図である。

【図２】図１中の光学系を示す概略斜視図である。

【図３】従来の光学系を説明するための概略斜視図であ
る。

【符号の説明】

１２レンズＡ１光軸Ｂ入射位置Ｃ射出位置Ｅ射出光軸Ｉ入射光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H087 KA23 RA41

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入射光軸と射出光軸とが一致しない光学
系であって、入射光の入射位置と、射出光の射出位置と、前記入射光
軸または前記射出光軸と、を含む平面に対して平行でな
く、かつ垂直でない光軸を有する、反射面を有しない光
学部品を、少なくとも一つ以上含むことを特徴とする光
学系。
【請求項２】入射光の入射位置と、射出光の射出位置
と、入射光軸とを含む平面、および、前記入射位置と前
記射出位置と射出光軸とを含む平面、の両方に対して平
行でなく、かつ垂直でない光軸を有する、反射面を有し
ない光学部品を、少なくとも一つ以上含むことを特徴と
する請求項１記載の光学系。
【請求項３】入射光軸と射出光軸とが同じ平面上にあ
ることを特徴とする請求項１または２記載の光学系。