JP2010243933A - Binocular optical system and binocular - Google Patents

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Shusuke Terasawa
秀典 寺澤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a binocular optical system whose full length is short in the optical axis direction of an objective lens. <P>SOLUTION: The binocular optical system (100) has a pair of eyepiece optical systems (13), and is mounted to a single objective optical system (11). The binocular optical system (100) includes a reflecting surface (S21) for reflecting a light beam from the objective optical system (11) perpendicularly to the optical axis direction of the objective lens (111), a luminous flux-dividing optical system (S112) for dividing the reflected light on the reflecting surface (S21) in the surface perpendicular to the optical axis direction, a first reflective optical system (100L) that reflects one luminous flux divided by the luminous flux-dividing optical system (S112) on a perpendicular surface a plurality of times and finally guides it to one of the pair of eyepiece optical systems (13), and a second reflective optical system (100R) that reflects the other luminous flux divided by the luminous flux-dividing optical system (S112) on a perpendicular surface a plurality of times and finally guides it to the other of the pair of eyepiece optical systems (13). <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、単一の対物レンズと双眼の接眼部とを有し被観察物を観察する双眼光学系及び双眼鏡に関する。   The present invention relates to a binocular optical system and binoculars that have a single objective lens and a binocular eyepiece and observe an object to be observed.

特許文献1に開示されたファインダー光学系は、被観察物の光像が撮影用レンズで集光して通過した後、ミラーで反射されて左右が反転した像がスクリーン上に結像される。その後、スクリーンの上方に設けられた双眼観察光学系により、左目、右目で見るように、結像された像をスクリーンの中央部で重複する2つの観察視野に分離して両目で見て合成像が形成される。   In the finder optical system disclosed in Patent Document 1, an optical image of an object to be observed is condensed by a photographing lens and passes, and then an image that is reflected by a mirror and reversed left and right is formed on a screen. After that, the binocular observation optical system provided above the screen separates the formed image into two overlapping viewing fields at the center of the screen so that it can be seen with the left and right eyes, and is a composite image seen with both eyes. Is formed.

特開平7−209699号公報JP-A-7-209699

しかし、特許文献1ではカメラのファインダーを双眼とする技術が開示されているが、対物レンズの一部の像が重複して見える。このため、完全に左右が同一の像を見ているわけではなく、双眼鏡としては実用的ではない。   However, Patent Document 1 discloses a technique that uses a camera finder as a binocular, but some images of the objective lens appear to overlap. For this reason, the left and right images are not completely seen, and it is not practical as binoculars.

また、望遠鏡の接眼レンズの代わりに、光路分割系を有した双眼光学系が実用化されているが、像反転光学系及び双眼光学系に必要な光路長を確保するために、対物レンズのバックフォーカスが長くなり、大型になってしまう問題がある。   A binocular optical system having an optical path splitting system has been put into practical use in place of the eyepiece of a telescope, but in order to ensure the optical path length necessary for the image inverting optical system and the binocular optical system, the objective lens back There is a problem that the focus becomes long and becomes large.

本発明は、対物レンズの光軸方向に、全長の短い双眼光学系及び双眼鏡を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a binocular optical system and binoculars having a short overall length in the optical axis direction of an objective lens.

第1の態様に従えば、双眼光学系は、単一の対物光学系からの光線を入射するとともに一対の接眼光学系を有している。そして、双眼光学系は対物光学系からの光線を対物レンズの光軸方向に対して垂直方向に反射させる反射面と、該反射面での反射光を光軸方向に垂直な面内で2つに分割する光束分割光学系と、光束分割光学系で分割された一方の光束を光軸方向に垂直な面内で複数回反射させ、最後に前記一対の接眼光学系の一方に導く第1反射光学系と、光束分割光学系で分割された他方の光束を光軸方向に垂直な面内で複数回反射させ、最後に前記一対の接眼光学系の他方に導く第2反射光学系と、を備える。
本態様の構成によれば、光束が対物レンズの光軸方向に垂直な平面内で複数回反射され対物レンズの光軸方向で全長の短い双眼光学系が得られる。
According to the first aspect, the binocular optical system receives a light beam from a single objective optical system and has a pair of eyepiece optical systems. The binocular optical system has two reflecting surfaces for reflecting light rays from the objective optical system in a direction perpendicular to the optical axis direction of the objective lens, and two reflected lights on the reflecting surface in a plane perpendicular to the optical axis direction. And a first reflection that reflects one of the light beams divided by the light beam splitting optical system a plurality of times in a plane perpendicular to the optical axis direction and finally leads to one of the pair of eyepiece optical systems. An optical system, and a second reflective optical system that reflects the other light beam divided by the light beam splitting optical system a plurality of times in a plane perpendicular to the optical axis direction, and finally guides the other light beam to the other of the pair of eyepiece optical systems. Prepare.
According to the configuration of this aspect, the binocular optical system having a short total length in the optical axis direction of the objective lens is obtained by reflecting the light beam a plurality of times in a plane perpendicular to the optical axis direction of the objective lens.

第2の態様に従えば、双眼鏡は、単一の対物光学系と、対物光学系からの光線を対物レンズの光軸方向に対して垂直方向に反射させる反射面と、該反射面での反射光を光軸方向に垂直な面内で2つに分割する光束分割光学系と、光束分割光学系で分割された一方の光束を光軸方向に垂直な面内で複数回反射させる第1反射光学系と、光束分割光学系で分割された他方の光束を光軸方向に垂直な面内で複数回反射させる第2反射光学系と、第1反射光学系の最後の反射光学系で光軸方向に反射された一方の光束の像を観察する第1接眼光学系と、第2反射光学系の最後の反射光学系で光軸方向に反射された他方の光束の像を観察する第2接眼光学系と、を備える。
本態様の構成によれば、第1の態様双眼光学系に双眼光学系単一の対物光学系と、第2接眼光学系及び第1接眼光学系とが付属され対物レンズの光軸方向で全長の短い双眼鏡が得られる。
According to the second aspect, the binoculars include a single objective optical system, a reflecting surface that reflects light rays from the objective optical system in a direction perpendicular to the optical axis direction of the objective lens, and reflection on the reflecting surface. A light beam splitting optical system that splits light into two in a plane perpendicular to the optical axis direction, and a first reflection that reflects one light beam split by the light beam splitting optical system a plurality of times in a plane perpendicular to the optical axis direction An optical axis in the optical system, a second reflection optical system that reflects the other light beam divided by the light beam splitting optical system a plurality of times in a plane perpendicular to the optical axis direction, and a last reflection optical system of the first reflection optical system A first eyepiece optical system for observing an image of one light beam reflected in the direction, and a second eyepiece for observing an image of the other light beam reflected in the optical axis direction by the last reflective optical system of the second reflective optical system An optical system.
According to the configuration of this aspect, the first aspect of the binocular optical system includes the single objective optical system of the binocular optical system, the second eyepiece optical system, and the first eyepiece optical system, and has a total length in the optical axis direction of the objective lens. Short binoculars.

本発明の態様によれば、対物レンズの光軸方向で全長の短い双眼光学系及び双眼鏡が得られる。   According to the aspect of the present invention, a binocular optical system and binoculars having a short overall length in the optical axis direction of the objective lens can be obtained.

本実施形態に係る双眼鏡の斜視図である。It is a perspective view of the binoculars concerning this embodiment. ボディ部内に配置された第1の実施例に係る双眼光学系の斜視図である。It is a perspective view of the binocular optical system concerning the 1st example arranged in a body part. Z軸方向から見た第1の実施例に係る双眼光学系の平面図である。It is a top view of the binocular optical system concerning the 1st example seen from the Z-axis direction. ボディ部内に配置された第2の実施例に係る双眼光学系の斜視図である。It is a perspective view of the binocular optical system which concerns on the 2nd Example arrange | positioned in a body part. Z軸方向から見た第2の実施例に係る双眼光学系の平面図である。It is a top view of the binocular optical system concerning the 2nd example seen from the Z-axis direction. ボディ部内に配置された第3の実施例に係る双眼光学系の斜視図である。It is a perspective view of the binocular optical system concerning the 3rd example arranged in a body part. Z軸方向から見た第3の実施例に係る双眼光学系の平面図である。It is a top view of the binocular optical system concerning the 3rd example seen from the Z-axis direction. ボディ部内に配置された第4の実施例に係る双眼光学系の斜視図である。It is a perspective view of the binocular optical system which concerns on the 4th Example arrange | positioned in a body part. Z軸方向から見た第4の実施例に係る双眼光学系の平面図である。It is a top view of the binocular optical system concerning the 4th example seen from the Z-axis direction. 第1〜第4の実施例に係る双眼鏡の上面図である。It is a top view of the binoculars according to the first to fourth embodiments.

<双眼鏡10の外観構成>
図1は本実施形態の双眼鏡10の斜視図である。双眼鏡10は対物光学系である交換レンズ部11と、ボディ部12及び双眼部13からなる双眼アダプターとで構成されている。ここで、交換レンズ部11の中心を通過する光軸LRの方向をZ軸方向とし、双眼部13が設けられた平面で光軸LRと垂直する方向をX軸方向とし、Z軸及びX軸と垂直する方向をY軸方向とする。また、説明のために図中に示された座標軸は矢印の向きがそれぞれの正方向を示している。
<External configuration of binoculars 10>
FIG. 1 is a perspective view of the binoculars 10 of the present embodiment. The binocular 10 includes an interchangeable lens unit 11 that is an objective optical system, and a binocular adapter including a body unit 12 and a binocular unit 13. Here, the direction of the optical axis LR passing through the center of the interchangeable lens unit 11 is the Z-axis direction, the direction perpendicular to the optical axis LR on the plane where the binocular unit 13 is provided is the X-axis direction, and the Z-axis and X-axis The direction perpendicular to Y is the Y-axis direction. In addition, for the sake of explanation, the coordinate axes shown in the figure indicate the directions of the arrows in the positive direction.

また、交換レンズ部11はズームレンズ及び単焦点レンズなど使用目的に応じて仕様の異なるレンズである。例えば交換レンズ部11は、オートフォーカス(AF)機構や手ブレ防止(Vibration Reduction=VR)機構などを搭載している。ボディ部12には双眼光学系100(図2を参照)が設けられている。また、ボディ部12には各種の制御を行う制御部14が設けられている。双眼部13は両目で観察するために、左右の鏡筒13L、13Rが形成され、鏡筒13L、13Rはそれぞれ観察者の眼幅に調節することができる。   The interchangeable lens unit 11 is a lens having different specifications according to the purpose of use, such as a zoom lens and a single focus lens. For example, the interchangeable lens unit 11 is equipped with an autofocus (AF) mechanism, a camera shake prevention (Vibration Reduction = VR) mechanism, and the like. The body part 12 is provided with a binocular optical system 100 (see FIG. 2). The body unit 12 is provided with a control unit 14 that performs various controls. In order to observe the binocular unit 13 with both eyes, left and right lens barrels 13L and 13R are formed, and the lens barrels 13L and 13R can be adjusted to the eye width of the observer.

ボディ部12にはさらにマウント部15が形成されており、レンズ側のマウント部15aとボディ側のマウント部15bとが着脱可能である。マウント部15は一眼レフカメラのマウント形状と同一にすることで、一眼レフカメラの交換レンズを使用することができる。また、それぞれのマウント部15には接点16が形成されている。マウント部15の接点16はボディ部12と交換レンズ部11とが電気的に接続され、接続された交換レンズ部11の情報の取得や、ボディ部12からの電源供給及び演算処理結果の伝送に利用される。例えば、マウント部15の接点16は、ボディ部12の制御部14が演算した交換レンズ部11に最適なオートフォーカス(AF)の移動量を交換レンズ部11に伝える。交換レンズ部11内のモータは供給される信号でフォーカスレンズの駆動を行う。   A mount 15 is further formed on the body 12, and the lens-side mount 15a and the body-side mount 15b are detachable. By making the mount 15 the same as the mount shape of a single-lens reflex camera, an interchangeable lens of a single-lens reflex camera can be used. Further, a contact 16 is formed on each mount portion 15. The contact 16 of the mount unit 15 is electrically connected to the body unit 12 and the interchangeable lens unit 11 for acquiring information of the connected interchangeable lens unit 11, supplying power from the body unit 12, and transmitting arithmetic processing results. Used. For example, the contact 16 of the mount unit 15 transmits to the interchangeable lens unit 11 an optimum autofocus (AF) movement amount calculated by the control unit 14 of the body unit 12 for the interchangeable lens unit 11. The motor in the interchangeable lens unit 11 drives the focus lens with the supplied signal.

双眼鏡10は、双眼部13とボディ側マウント部15bを一眼レフカメラのレンズ側マウント部15aに適合する形状にしている。このため観察者は、目的に応じて様々な一眼レフカメラの交換レンズ部11をボディ部12に装着することができる。一眼レフカメラの交換レンズはこれまで多数、また多種類の交換レンズが生産されている。例えば、マクロ交換レンズ、手ブレ防止機構搭載交換レンズ、可変ズーム交換レンズまたは高倍率交換レンズなど多種類の交換レンズがある。このため観察者はボディ部12に対して、高性能で高機能な一眼レフカメラの交換レンズを装着して使用することができる。観察者は必要に応じて交換レンズの倍率及びレンズ径などを変えることができ、使用目的に最適な双眼鏡10をカスタマイズすることができる。例えば、マクロ交換レンズをボディ部12に装着すると顕微鏡として用いることができ、標準から中望遠程度までのズーム交換レンズを使用すると風景などを観察する双眼鏡10となり、レンズ径の大きな中長望遠の交換レンズを使用すると天体観測に適した双眼鏡となる。   In the binoculars 10, the binocular portion 13 and the body side mount portion 15b are shaped to fit the lens side mount portion 15a of the single-lens reflex camera. For this reason, the observer can attach the interchangeable lens part 11 of various single-lens reflex cameras to the body part 12 according to the objective. Many interchangeable lenses for single-lens reflex cameras have been produced so far, and many types of interchangeable lenses have been produced. For example, there are various types of interchangeable lenses such as a macro interchangeable lens, an interchangeable lens equipped with an anti-shake mechanism, a variable zoom interchangeable lens, or a high magnification interchangeable lens. Therefore, the observer can use the high-performance and high-function interchangeable lens of a single-lens reflex camera with respect to the body portion 12. The observer can change the magnification, the lens diameter, and the like of the interchangeable lens as necessary, and can customize the binoculars 10 that are optimal for the purpose of use. For example, when a macro interchangeable lens is attached to the body portion 12, it can be used as a microscope, and when a zoom interchangeable lens from standard to medium telephoto is used, it becomes a binocular 10 for observing landscapes, etc. Use of a lens makes binoculars suitable for astronomical observation.

<双眼光学系100の構成>
(第1の実施例)
第1の実施例の双眼光学系100について、図2及び図3を参照しながら説明する。図2は、ボディ部12内に配置された第1の実施例の双眼光学系100の斜視図である。図3は、+Z軸方向から見た第1の実施例の双眼光学系100の平面図である。なお、図2には、交換レンズ部11(図1を参照)中の対物レンズ111も描かれているが、双眼光学系100に含まれるものではない。
<Configuration of the binocular optical system 100>
(First embodiment)
The binocular optical system 100 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a perspective view of the binocular optical system 100 of the first embodiment disposed in the body portion 12. FIG. 3 is a plan view of the binocular optical system 100 of the first embodiment viewed from the + Z-axis direction. In FIG. 2, the objective lens 111 in the interchangeable lens unit 11 (see FIG. 1) is also drawn, but is not included in the binocular optical system 100.

図2及び図3に示されるように、第1の実施例の双眼光学系100は左目光学系100Lと右目光学系100Rとを備える。双眼光学系100は、1つのフィールドレンズ51と、一対のリレーレンズ52,53と、複数のプリズム(21〜33)とから構成される。リレーレンズ52の結像倍率とリレーレンズ53の結像倍率とは等しい。リレーレンズ52及びリレーレンズ53の結像倍率は、双眼光学系100をコンパクトにするために0.8倍から1.5倍程度が好ましく、特に0.8倍から1.0倍程度が好ましい。複数のプリズムのうち、反射面S112は光束を半分半分に分けるハーフプリズム面を有している。反射面S112を除く他のすべての反射面S111、反射面S113〜S127は、光束を全反射させる全反射面である。以下の実施例では、複数のプリズムを使用した例が示されるが、一部又は全部を板状のミラーに置き換えてもよいし、分割あるいは結合・合体してもよい。   As shown in FIGS. 2 and 3, the binocular optical system 100 of the first embodiment includes a left-eye optical system 100L and a right-eye optical system 100R. The binocular optical system 100 includes one field lens 51, a pair of relay lenses 52 and 53, and a plurality of prisms (21 to 33). The imaging magnification of the relay lens 52 and the imaging magnification of the relay lens 53 are equal. The imaging magnification of the relay lens 52 and the relay lens 53 is preferably about 0.8 to 1.5 times, and particularly preferably about 0.8 to 1.0 times in order to make the binocular optical system 100 compact. Among the plurality of prisms, the reflecting surface S112 has a half prism surface that divides the light beam into halves. All of the reflection surfaces S111 and reflection surfaces S113 to S127 other than the reflection surface S112 are total reflection surfaces that totally reflect the light flux. In the following embodiment, an example using a plurality of prisms is shown. However, a part or all of the prisms may be replaced with a plate-like mirror, or may be divided, combined or combined.

対物レンズ111、直角プリズム21、フィールドレンズ51及び直角プリズム22は、左目光学系100Lと右目光学系100Rとが共用する光学部材である。被観察物IMから対物レンズ111を介して入った光は、直角プリズム21の反射面S111により−Y軸方向に曲げられ、直角プリズム21の下方に配置されたフィールドレンズ51を介して第一次像IM1が形成される。フィールドレンズ51は第一次像IM1の近傍であれば、前方でも後方でも構わない。その後、第一次像IM1を形成した光束は、直角プリズム22と直角プリズム28とが接合された反射面S112にて、反射される光束と透過される光束とに分けられる。分けられた光束はそれぞれ左目光学系100L及び右目光学系100Rに振り分けられる。   The objective lens 111, the right-angle prism 21, the field lens 51, and the right-angle prism 22 are optical members shared by the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R. Light entering from the object to be observed IM through the objective lens 111 is bent in the −Y-axis direction by the reflecting surface S111 of the right-angle prism 21 and is firstly transmitted through the field lens 51 disposed below the right-angle prism 21. An image IM1 is formed. The field lens 51 may be forward or backward as long as it is in the vicinity of the primary image IM1. Thereafter, the light beam that forms the primary image IM1 is divided into a reflected light beam and a transmitted light beam at the reflecting surface S112 where the right-angle prism 22 and the right-angle prism 28 are joined. The divided light beams are respectively distributed to the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R.

以下、左目光学系100L及び右目光学系100Rについて詳述する。
まず左目光学系100Lについて説明する。直角プリズム22の反射面S112で−X軸方向に反射された光束は、直角プリズム23の反射面S113によって−Y軸方向に曲げられてその下方に設けられた二つの反射面を有する直角プリズム24に入射する。直角プリズム24に入射した光束は、反射面S114で−X軸方向に反射され、次に反射面S115で反射され、+Y軸方向に向かって射出する。その後、+Y軸方向に向かった光束が、直角プリズム24の上方に配置されたリレーレンズ52を透過して直角プリズム24と同じ形状の直角プリズム25に入射する。直角プリズム25に入射された光束は反射面S116で+X軸方向に反射され、次に反射面S117で反射されて−Y軸方向に射出する。直角プリズム25から射出された光束はその下方に設けられた直角プリズム26の反射面S118により+Z軸方向に向かい、鏡筒13L(図1を参照)中に配置された平行平面プリズム27に入射する。直角プリズム21の反射面S111から直角プリズム26の反射面S118までにおいて、光束は8回反射されている。
Hereinafter, the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R will be described in detail.
First, the left-eye optical system 100L will be described. The light beam reflected in the −X-axis direction by the reflection surface S112 of the right-angle prism 22 is bent in the −Y-axis direction by the reflection surface S113 of the right-angle prism 23 and has two reflection surfaces provided therebelow. Is incident on. The light beam incident on the right-angle prism 24 is reflected in the −X axis direction by the reflecting surface S114, then reflected by the reflecting surface S115, and exits in the + Y axis direction. Thereafter, the light beam directed toward the + Y-axis direction passes through the relay lens 52 disposed above the right-angle prism 24 and enters the right-angle prism 25 having the same shape as the right-angle prism 24. The light beam incident on the right-angle prism 25 is reflected by the reflecting surface S116 in the + X-axis direction, and then reflected by the reflecting surface S117 and exits in the -Y-axis direction. The light beam emitted from the right-angle prism 25 is directed in the + Z-axis direction by the reflecting surface S118 of the right-angle prism 26 provided thereunder, and is incident on the parallel plane prism 27 disposed in the lens barrel 13L (see FIG. 1). . From the reflecting surface S111 of the right-angle prism 21 to the reflecting surface S118 of the right-angle prism 26, the light beam is reflected eight times.

平行平面プリズム27に入射された光束は、その反射面S119及びS120で順次に反射され左接眼レンズ131Lに入射する。左接眼レンズ131Lの手前において、被観察物IMの左目像IM−Lが正立像として結像される。ここで、平行平面プリズム27及び左接眼レンズ131Lが図1に示された鏡筒13Lに配置されている。   The light beam incident on the parallel plane prism 27 is sequentially reflected by the reflecting surfaces S119 and S120 and enters the left eyepiece 131L. In front of the left eyepiece 131L, the left eye image IM-L of the object IM is formed as an erect image. Here, the parallel plane prism 27 and the left eyepiece 131L are arranged in the lens barrel 13L shown in FIG.

次に、右目光学系100Rについて説明する。直角プリズム22と直角プリズム28との接合面である反射面S112を透過した光束は、直角プリズム28に入射し、その反射面S121により+X軸方向に反射される。直角プリズム28の反射面S121に反射された光束は硝材中の光路の長さを調整するために設けられた平行平面プリズム29に入射し、それに隣接されている直角プリズム30の反射面S122に反射されて+Y軸方向に射出する。直角プリズム30から射出した光束は、リレーレンズ52と同じ焦点距離を有するリレーレンズ53を透過して、直角プリズム25と同じ形状になっている直角プリズム31に入射する。直角プリズム31では光束は、反射面S123で−X軸方向に反射され反射面S124でーY軸方向に反射される。−Y軸方向に向けられた光束は、直角プリズム31の下方に配置された直角プリズム32の反射面S125で+Z軸方向に向かって射出する。その後、光束は鏡筒13R(図1を参照)中に配置された平行平面プリズム33に入射する。直角プリズム21の反射面S111から直角プリズム32の反射面S125までにおいて、光束は6回反射されている。   Next, the right-eye optical system 100R will be described. The light beam transmitted through the reflecting surface S112, which is a joint surface between the right-angle prism 22 and the right-angle prism 28, enters the right-angle prism 28 and is reflected in the + X-axis direction by the reflection surface S121. The light beam reflected by the reflecting surface S121 of the right-angle prism 28 enters a parallel plane prism 29 provided for adjusting the length of the optical path in the glass material, and is reflected by the reflecting surface S122 of the right-angle prism 30 adjacent thereto. And injected in the + Y-axis direction. The light beam emitted from the right-angle prism 30 passes through the relay lens 53 having the same focal length as the relay lens 52 and enters the right-angle prism 31 having the same shape as the right-angle prism 25. In the right-angle prism 31, the light beam is reflected by the reflecting surface S123 in the −X axis direction and reflected by the reflecting surface S124 in the −Y axis direction. The light beam directed in the −Y-axis direction is emitted toward the + Z-axis direction at the reflecting surface S125 of the right-angle prism 32 disposed below the right-angle prism 31. Thereafter, the light beam enters a parallel plane prism 33 arranged in the lens barrel 13R (see FIG. 1). From the reflection surface S111 of the right-angle prism 21 to the reflection surface S125 of the right-angle prism 32, the light beam is reflected six times.

平行平面プリズム33に入射された光束は、その反射面S126及びS127で順次に反射され右接眼レンズ131Rに入射する。右接眼レンズ131Rの手前において、被観察物IMの右目像IM−Rが正立像として結像される。ここで、平行平面プリズム33及び右接眼レンズ131Rが図1に示された鏡筒13Rに配置されている。なお、左接眼レンズ131L及び右接眼レンズ131Rの焦点距離は8mmから15mm程度である。   The light beam incident on the parallel plane prism 33 is sequentially reflected by the reflecting surfaces S126 and S127 and enters the right eyepiece 131R. The right eye image IM-R of the object IM is formed as an erect image before the right eyepiece 131R. Here, the parallel plane prism 33 and the right eyepiece 131R are arranged in the lens barrel 13R shown in FIG. The focal length of the left eyepiece 131L and the right eyepiece 131R is about 8 mm to 15 mm.

図3に示されたように、第1の実施例の双眼光学系100は、フィールドレンズ51の中心を透過するY軸に対してほぼ対称である。なお、直角プリズムの高さをHとしY軸方向で離れている光学部材の間の最小間隔を△Hとすれば、第1の実施例の双眼光学系100の高さは約4H+2△Hである。また、フィールドレンズ51の中心を透過するY軸から両端部までの幅はそれぞれD1である。   As shown in FIG. 3, the binocular optical system 100 of the first embodiment is substantially symmetric with respect to the Y axis that passes through the center of the field lens 51. If the height of the right-angle prism is H and the minimum distance between the optical members separated in the Y-axis direction is ΔH, the height of the binocular optical system 100 of the first embodiment is about 4H + 2ΔH. is there. In addition, the width from the Y axis that passes through the center of the field lens 51 to both ends is D1.

また、第1の実施例の双眼光学系100において、直角プリズム25及び31と、直角プリズム26及び32と、リレーレンズ52及び53と、直角プリズム24の反射面S115及び直角プリズム30の反射面S122とはXY平面でフィールドレンズ51の中心を透過するY軸に対して対称である。このため、フィールドレンズ51から左目光学系100Lのリレーレンズ52までと、フィールドレンズ51から右目光学系100Rのリレーレンズ53までとの光路及び硝材中の光路の長さは互いに等しい。また、左目光学系100Lのリレーレンズ52から左目像IM−Lまでと、右目光学系100Rのリレーレンズ53から右目像IM−Rまでとの光路及び硝材中の光路の長さも互いに等しい。したがって、観察者は、左目光学系100Lと右目光学系100Rとの明るさも倍率も同様に感じることができる。   In the binocular optical system 100 of the first embodiment, the right-angle prisms 25 and 31, the right-angle prisms 26 and 32, the relay lenses 52 and 53, the reflection surface S115 of the right-angle prism 24, and the reflection surface S122 of the right-angle prism 30. Is symmetric with respect to the Y axis that passes through the center of the field lens 51 in the XY plane. For this reason, the length of the optical path from the field lens 51 to the relay lens 52 of the left-eye optical system 100L and the length of the optical path in the glass material from the field lens 51 to the relay lens 53 of the right-eye optical system 100R are equal to each other. The lengths of the optical path from the relay lens 52 of the left-eye optical system 100L to the left-eye image IM-L and the length of the optical path from the relay lens 53 of the right-eye optical system 100R to the right-eye image IM-R are also equal to each other. Therefore, the observer can feel the brightness and magnification of the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R as well.

また、第1の実施例の双眼光学系100は大部分の光学部材がXY平面にコンパクトされて配置しているので、Z軸方向で厚みがより薄くなるだけでなく、XY平面における面積もより小さくなることができる。   In the binocular optical system 100 of the first embodiment, most of the optical members are arranged compactly on the XY plane, so that not only the thickness is reduced in the Z-axis direction but also the area on the XY plane is larger. Can be smaller.

(第2の実施例)
第2の実施例の双眼光学系100について、図4及び図5を参照しながら説明する。図4は、ボディ部12内に配置された第2の実施例の双眼光学系100の斜視図である。図5は、+Z軸方向から見た第2の実施例の双眼光学系100の平面図である。なお、第1の実施例で説明したものと同じ構成要素については同符号を付して説明する。また、図4には、対物レンズ111も描かれているが、双眼光学系100に含まれるものではない。
(Second embodiment)
The binocular optical system 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a perspective view of the binocular optical system 100 of the second embodiment arranged in the body portion 12. FIG. 5 is a plan view of the binocular optical system 100 of the second embodiment viewed from the + Z-axis direction. The same components as those described in the first embodiment will be described with the same reference numerals. In FIG. 4, the objective lens 111 is also drawn, but is not included in the binocular optical system 100.

図4及び図5に示されたように、第2の実施例でも対物レンズ111、直角プリズム21、フィールドレンズ51及び直角プリズム22は、左目光学系100Lと右目光学系100Rとが共用する光学部材である。また、直角プリズム22に達する前の光路は第1の実施例と同じであるので、説明を省略する。   As shown in FIGS. 4 and 5, in the second embodiment, the objective lens 111, the right-angle prism 21, the field lens 51 and the right-angle prism 22 are optical members shared by the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R. It is. Further, since the optical path before reaching the right-angle prism 22 is the same as that in the first embodiment, description thereof is omitted.

以下、直角プリズム22からの左目光学系100L及び右目光学系100Rについて詳述する。
まず、左目光学系100Lは、直角プリズム22の反射面S212で−X軸方向に反射された光束は、硝材中の光路の長さを調整するために設けられた平行平面プリズム34入射する。平行平面プリズム34を透過した光束は直角プリズム35の反射面S213で反射され−Y軸方向に進み、反射面S214でX軸方向に反射され、直角プリズム35の+X軸方向に配置された直角プリズム36に入射する。直角プリズム36に入射した光束はその反射面S215により+Y軸方向に曲げられて再び平行平面プリズム34を透過する。その後、光束は平行平面プリズム34の上方に設けられた直角プリズム25に入射する。直角プリズム25に入射された光束は反射面S216で−X軸方向に反射され、反射面S217で反射されて−Y軸方向に射出する。直角プリズム25から射出された光束はその下方に設けられた直角プリズム26の反射面S218により+Z軸方向に向かい、鏡筒13L(図1を参照)中に配置された平行平面プリズム27に入射する。直角プリズム21の反射面S211から直角プリズム26の反射面S218までにおいて、光束は8回反射されている。
Hereinafter, the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R from the right-angle prism 22 will be described in detail.
First, in the left-eye optical system 100L, the light beam reflected in the −X-axis direction by the reflecting surface S212 of the right-angle prism 22 enters the parallel plane prism 34 provided for adjusting the length of the optical path in the glass material. The light beam transmitted through the parallel plane prism 34 is reflected by the reflecting surface S213 of the right-angle prism 35, travels in the -Y-axis direction, is reflected by the reflecting surface S214 in the X-axis direction, and is disposed in the + X-axis direction of the right-angle prism 35. 36 is incident. The light beam incident on the right-angle prism 36 is bent in the + Y-axis direction by the reflection surface S215 and is transmitted through the parallel plane prism 34 again. Thereafter, the light beam enters a right-angle prism 25 provided above the parallel plane prism 34. The light beam incident on the right-angle prism 25 is reflected by the reflecting surface S216 in the −X axis direction, reflected by the reflecting surface S217, and emitted in the −Y axis direction. The light beam emitted from the right-angle prism 25 is directed in the + Z-axis direction by the reflection surface S218 of the right-angle prism 26 provided therebelow, and is incident on the parallel plane prism 27 disposed in the lens barrel 13L (see FIG. 1). . From the reflection surface S211 of the right-angle prism 21 to the reflection surface S218 of the right-angle prism 26, the light beam is reflected eight times.

平行平面プリズム27に入射された光束は、その反射面S219及びS220で順次に反射され、正立の左目像IM−Lを形成し、左接眼レンズ131Lに入射する。   The light beam incident on the parallel plane prism 27 is sequentially reflected by the reflecting surfaces S219 and S220 to form an erect left eye image IM-L and is incident on the left eyepiece 131L.

次に、右目光学系100Rについて説明する。直角プリズム22と直角プリズム28との接合面である反射面S212を透過した光束は、直角プリズム28に入射し、その反射面S221により+X軸方向に反射される。直角プリズム28の反射面S221に反射された光束は硝材中の光路の長さを調整するために設けられた平行平面プリズム29に入射する。平行平面プリズム29に入射した光束は、平行平面プリズム29に隣接されている直角プリズム30の反射面S222に反射されて+Y軸方向に射出する。直角プリズム30から射出した光束は平行平面プリズム37に入射し、その反射面S223及びS224で順次に反射され、+Y軸方向に射出される。そして、光束はリレーレンズ52と同じ焦点距離を有するリレーレンズ53を透過して直角プリズム31に入射する。光束は直角プリズム31の反射面S225及びS226で順次に反射することで−Y軸方向に向けられる。さらに光束は、直角プリズム32の反射面S227で反射されて+Z軸方向に向かって射出される。その後、光束は鏡筒13R(図1を参照)中に配置された平行平面プリズム33に入射される。直角プリズム21の反射面S211から直角プリズム32の反射面S227までにおいて、光束は8回反射されている。   Next, the right-eye optical system 100R will be described. The light beam transmitted through the reflecting surface S212, which is a joint surface between the right-angle prism 22 and the right-angle prism 28, enters the right-angle prism 28, and is reflected in the + X-axis direction by the reflection surface S221. The light beam reflected by the reflecting surface S221 of the right-angle prism 28 enters a parallel plane prism 29 provided to adjust the length of the optical path in the glass material. The light beam incident on the parallel plane prism 29 is reflected by the reflecting surface S222 of the right-angle prism 30 adjacent to the parallel plane prism 29 and is emitted in the + Y-axis direction. The light beam emitted from the right-angle prism 30 enters the parallel plane prism 37, is sequentially reflected by the reflection surfaces S223 and S224, and is emitted in the + Y-axis direction. Then, the light beam passes through the relay lens 53 having the same focal length as that of the relay lens 52 and enters the right-angle prism 31. The light beam is sequentially reflected by the reflecting surfaces S225 and S226 of the right-angle prism 31, and is directed in the -Y-axis direction. Further, the light beam is reflected by the reflecting surface S227 of the right-angle prism 32 and is emitted toward the + Z-axis direction. Thereafter, the light beam is incident on a parallel plane prism 33 disposed in the lens barrel 13R (see FIG. 1). From the reflection surface S211 of the right-angle prism 21 to the reflection surface S227 of the right-angle prism 32, the light beam is reflected eight times.

平行平面プリズム33に入射された光束は、その反射面S228及びS229で順次に反射され正立の右目像IM−Rを形成し、右接眼レンズ131Rに入射する。   The light beam incident on the parallel plane prism 33 is sequentially reflected by the reflecting surfaces S228 and S229 to form an erect right eye image IM-R, and enters the right eyepiece 131R.

図5に示されたように、第2の実施例の双眼光学系100は、フィールドレンズ51の中心を透過するY軸に対して対称である。なお、直角プリズムの高さをHとしY軸方向で離れている光学部材の間の最小間隔を△Hとすれば、第2の実施例の双眼光学系100の高さは約4H+2△Hである。また、フィールドレンズ51の中心から両端部までの幅はそれぞれD1である。   As shown in FIG. 5, the binocular optical system 100 of the second example is symmetric with respect to the Y axis that passes through the center of the field lens 51. If the height of the right-angle prism is H and the minimum distance between optical members separated in the Y-axis direction is ΔH, the height of the binocular optical system 100 of the second embodiment is about 4H + 2ΔH. is there. The width from the center of the field lens 51 to both ends is D1.

また、第2の実施例の双眼光学系100において、直角プリズム25及び31と、直角プリズム26及び32と、リレーレンズ52及び53と、直角プリズム35の反射面S213及び直角プリズム37の反射面S223と、直角プリズム35の反射面S214及び直角プリズム30の反射面S222とは、XY平面でフィールドレンズ51の中心を透過するY軸に対してそれぞれ対称である。このため、フィールドレンズ51から左目光学系100Lのリレーレンズ52までと、フィールドレンズ51から右目光学系100Rのリレーレンズ53までとの光路及び硝材中の光路の長さは互いに等しい。また、左目光学系100Lのリレーレンズ52から左目像IM−Lまでと、右目光学系100Rのリレーレンズ53から右目像IM−Rまでとの光路及び硝材中の光路の長さも互いに等しい。したがって、観察者は、左目光学系100Lと右目光学系100Rとの明るさも倍率も同様に感じることができる。   Further, in the binocular optical system 100 of the second embodiment, the right-angle prisms 25 and 31, the right-angle prisms 26 and 32, the relay lenses 52 and 53, the reflection surface S213 of the right-angle prism 35, and the reflection surface S223 of the right-angle prism 37. The reflecting surface S214 of the right-angle prism 35 and the reflecting surface S222 of the right-angle prism 30 are symmetrical with respect to the Y axis that passes through the center of the field lens 51 on the XY plane. For this reason, the length of the optical path from the field lens 51 to the relay lens 52 of the left-eye optical system 100L and the length of the optical path in the glass material from the field lens 51 to the relay lens 53 of the right-eye optical system 100R are equal to each other. The lengths of the optical path from the relay lens 52 of the left-eye optical system 100L to the left-eye image IM-L and the length of the optical path from the relay lens 53 of the right-eye optical system 100R to the right-eye image IM-R are also equal to each other. Therefore, the observer can feel the brightness and magnification of the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R as well.

また、第2の実施例の双眼光学系100は大部分の光学部材がXY平面にコンパクトされて配置しているので、Z軸方向で厚みがより薄くなるだけでなく、XY平面における面積もより小さくなることができる。   In the binocular optical system 100 of the second embodiment, most of the optical members are arranged compactly on the XY plane, so that not only the thickness in the Z-axis direction becomes thinner, but also the area on the XY plane increases. Can be smaller.

(第3の実施例)
第3の実施例の双眼光学系100について、図6及び図7を参照しながら説明する。図6は、ボディ部12内に配置された第3の実施例の双眼光学系100の斜視図である。図7は、+Z軸方向から見た第3の実施例の双眼光学系100の平面図である。なお、第1及び第2の実施例で説明したものと同じ構成要素については同符号を付して説明する。また、図6には、対物レンズ111も描かれているが、双眼光学系100に含まれるものではない。
(Third embodiment)
A binocular optical system 100 according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a perspective view of the binocular optical system 100 of the third embodiment disposed in the body portion 12. FIG. 7 is a plan view of the binocular optical system 100 of the third embodiment viewed from the + Z-axis direction. The same components as those described in the first and second embodiments will be described with the same reference numerals. Further, although the objective lens 111 is also illustrated in FIG. 6, it is not included in the binocular optical system 100.

図6及び図7に示されたように、第3の実施例でも対物レンズ111、直角プリズム21、フィールドレンズ51及び直角プリズム22は、左目光学系100Lと右目光学系100Rとが共用する光学部材である。また、直角プリズム22に達する前の光路は第1の実施例及び第2の実施例と同じであるので、説明を省略する。以下、その他の左目光学系100L及び右目光学系100Rについて詳述する。   As shown in FIGS. 6 and 7, in the third embodiment, the objective lens 111, the right-angle prism 21, the field lens 51 and the right-angle prism 22 are optical members shared by the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R. It is. Further, since the optical path before reaching the right-angle prism 22 is the same as that in the first and second embodiments, the description thereof is omitted. Hereinafter, the other left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R will be described in detail.

まず左目光学系100Lについて説明する。直角プリズム22の反射面S312で−X軸方向に反射された光束は、硝材中の光路の長さを調整するために設けられた平行平面プリズム38に入射する。平行平面プリズム38を透過した光束は直角プリズム39の反射面S313により+Y軸方向に反射されてその上方に設けられた直角プリズム40に入射する。直角プリズム40に入射された光束は反射面S314に反射されて+X軸方向に射出する。そして、直角プリズム40から射出した光束は直角プリズム41の反射面S315により−Y軸方向に曲げられ、直角プリズム41の下方に設けられた直角プリズム26に入射する。直角プリズム26に入射した光束はその反射面S316により+Z軸方向に向かい、鏡筒13L(図1を参照)中に配置された平行平面プリズム27に入射する。直角プリズム21の反射面S311から直角プリズム26の反射面S316までにおいて、光束は6回反射されている。   First, the left-eye optical system 100L will be described. The light beam reflected in the −X-axis direction by the reflecting surface S312 of the right-angle prism 22 is incident on a parallel plane prism 38 provided for adjusting the length of the optical path in the glass material. The light beam that has passed through the parallel plane prism 38 is reflected in the + Y-axis direction by the reflecting surface S313 of the right-angle prism 39, and is incident on the right-angle prism 40 provided thereabove. The light beam incident on the right-angle prism 40 is reflected by the reflecting surface S314 and exits in the + X-axis direction. The light beam emitted from the right-angle prism 40 is bent in the −Y-axis direction by the reflection surface S315 of the right-angle prism 41 and enters the right-angle prism 26 provided below the right-angle prism 41. The light beam incident on the right-angle prism 26 is directed in the + Z-axis direction by the reflecting surface S316 and is incident on the parallel plane prism 27 disposed in the lens barrel 13L (see FIG. 1). From the reflecting surface S311 of the right-angle prism 21 to the reflecting surface S316 of the right-angle prism 26, the light beam is reflected six times.

平行平面プリズム27に入射された光束は、その反射面S317及びS318で順次に反射され、正立の左目像IM−Lを形成し、左接眼レンズ131Lに入射する。   The light beam incident on the parallel plane prism 27 is sequentially reflected by the reflecting surfaces S317 and S318, forms an erect left eye image IM-L, and enters the left eyepiece 131L.

次に、右目光学系100Rについて説明する。直角プリズム22と直角プリズム28との接合面である反射面S312を透過した光束は直角プリズム28に入射し、その反射面S319により+X軸方向に反射される。直角プリズム28から射出された光束は、直角プリズム42に入射し、その反射面S320に反射されて+Y軸方向に射出する。直角プリズム42から射出した光束はリレーレンズ52と同じ焦点距離を有するリレーレンズ53を透過して直角プリズム43に入射する。直角プリズム43に入射した光束はその反射面S321によって−X軸方向に反射し、直角プリズム44の反射面S322によって再び−Y軸方向に反射される。そして、直角プリズム44から射出された光束は直角プリズム44の下方に配置された直角プリズム32の反射面S323を介して+Z軸方向に向かって射出する。その後、光束は鏡筒13R(図1を参照)中に配置された平行平面プリズム33に入射する。直角プリズム21の反射面S311から直角プリズム32の反射面S323までにおいて、光束は6回反射されている。   Next, the right-eye optical system 100R will be described. The light beam that has passed through the reflecting surface S312 that is a joint surface between the right-angle prism 22 and the right-angle prism 28 enters the right-angle prism 28 and is reflected in the + X-axis direction by the reflection surface S319. The light beam emitted from the right-angle prism 28 enters the right-angle prism 42, is reflected by the reflection surface S320, and is emitted in the + Y-axis direction. The light beam emitted from the right-angle prism 42 passes through the relay lens 53 having the same focal length as that of the relay lens 52 and enters the right-angle prism 43. The light beam incident on the right-angle prism 43 is reflected in the −X-axis direction by the reflection surface S321, and is reflected again in the −Y-axis direction by the reflection surface S322 of the right-angle prism 44. Then, the light beam emitted from the right-angle prism 44 is emitted toward the + Z-axis direction via the reflection surface S323 of the right-angle prism 32 disposed below the right-angle prism 44. Thereafter, the light beam enters a parallel plane prism 33 arranged in the lens barrel 13R (see FIG. 1). From the reflection surface S311 of the right-angle prism 21 to the reflection surface S323 of the right-angle prism 32, the light beam is reflected six times.

平行平面プリズム33に入射された光束は、その反射面S324及びS325で順次に反射され、正立の右目像IM−Rを形成し、右接眼レンズ131Rに入射する。   The light beam incident on the parallel plane prism 33 is sequentially reflected by the reflecting surfaces S324 and S325, forms an erect right eye image IM-R, and enters the right eyepiece 131R.

図7に示されたように、第3の実施例の双眼光学系100は、フィールドレンズ51の中心を透過するY軸に対して対称でない。なお、直角プリズムの高さをHとしY軸方向で離れている光学部材の間の最小間隔を△Hとすれば、第3の実施例の双眼光学系100の左目光学系100Lの高さは約3H+2△Hで、右目光学系100Rの高さは約4H+2△Hである。また、フィールドレンズ51の中心を透過するY軸から左端部までの幅D2が右端部までの幅D1より大きくなっている。   As shown in FIG. 7, the binocular optical system 100 of the third example is not symmetric with respect to the Y axis that passes through the center of the field lens 51. If the height of the right-angle prism is H and the minimum distance between the optical members separated in the Y-axis direction is ΔH, the height of the left-eye optical system 100L of the binocular optical system 100 of the third embodiment is The height of the right-eye optical system 100R is about 4H + 2ΔH at about 3H + 2ΔH. Further, a width D2 from the Y axis that passes through the center of the field lens 51 to the left end is larger than a width D1 to the right end.

ところが、第3の実施例の双眼光学系100においても、フィールドレンズ51から左目光学系100Lのリレーレンズ52までと、フィールドレンズ51から右目光学系100Rのリレーレンズ53までとの光路及び硝材中の光路の長さは互いに等しい。また、左目光学系100Lのリレーレンズ52から左目像IM−Lまでと、右目光学系100Rのリレーレンズ53から右目像IM−Rまでとの光路及び硝材中の光路の長さも互いに等しい。   However, also in the binocular optical system 100 of the third embodiment, the optical path from the field lens 51 to the relay lens 52 of the left-eye optical system 100L, and from the field lens 51 to the relay lens 53 of the right-eye optical system 100R and in the glass material The lengths of the optical paths are equal to each other. The lengths of the optical path from the relay lens 52 of the left-eye optical system 100L to the left-eye image IM-L and the length of the optical path from the relay lens 53 of the right-eye optical system 100R to the right-eye image IM-R are also equal to each other.

また、第3の実施例の双眼光学系100は大部分の光学部材がXY平面にコンパクトされて配置しているので、Z軸方向で厚みがより薄くなるだけでなく、XY平面における面積もより小さくなることができる。   In the binocular optical system 100 of the third embodiment, most of the optical members are arranged compactly on the XY plane, so that not only the thickness is reduced in the Z-axis direction but also the area on the XY plane is larger. Can be smaller.

(第4の実施例)
第4の実施例の双眼光学系100について、図8及び図9を参照しながら説明する。図8は、ボディ部12内に配置された第4の実施例の双眼光学系100の斜視図である。図9は、+Z軸方向から見た第4の実施例の双眼光学系100の平面図である。なお、第1〜第3の実施例で説明したものと同じ構成要素については同符号を付して説明する。また、図8には、対物レンズ111も描かれているが、双眼光学系100に含まれるものではない。
(Fourth embodiment)
A binocular optical system 100 according to a fourth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a perspective view of the binocular optical system 100 of the fourth embodiment disposed in the body portion 12. FIG. 9 is a plan view of the binocular optical system 100 of the fourth embodiment viewed from the + Z-axis direction. The same components as those described in the first to third embodiments will be described with the same reference numerals. Further, although the objective lens 111 is also illustrated in FIG. 8, it is not included in the binocular optical system 100.

図8及び図9に示されたように、第4の実施例の双眼光学系100は左目光学系100Lと右目光学系100Rとを備える。被観察物IMから対物レンズ111を介して入った光は、直角プリズム21の反射面S411により−Y軸方向に曲げられ、直角プリズム21の下方に配置されたフィールドレンズ51を介して第一次像IM1が形成される。ここまでの対物レンズ111、直角プリズム21及びフィールドレンズ51は、左目光学系100Lと右目光学系100Rとが共用する光学部材である。以下、その他の左目光学系100L及び右目光学系100Rについて詳述する。   As shown in FIGS. 8 and 9, the binocular optical system 100 of the fourth embodiment includes a left-eye optical system 100L and a right-eye optical system 100R. Light entering from the object to be observed IM through the objective lens 111 is bent in the −Y-axis direction by the reflecting surface S411 of the right-angle prism 21, and is firstly transmitted through the field lens 51 disposed below the right-angle prism 21. An image IM1 is formed. The objective lens 111, the right-angle prism 21, and the field lens 51 so far are optical members shared by the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R. Hereinafter, the other left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R will be described in detail.

左目光学系100Lにおいて、フィールドレンズ51を透過した光束はその下方に設けられた二つの反射面を有する直角プリズム45に入射する。直角プリズム45に入射した光束は反射面S412及びS413で順次に反射され、入射するときと反対方向である+Y軸方向に向かって射出する。その後、+Y軸方向に向かった光束は硝材中の光路の長さを調整するために設けられた平行平面プリズム46を透過する。平行平面プリズム46から射出した光束は平行平面プリズム46の上方に配置されたリレーレンズ52を透過して直角プリズム25に入射する。直角プリズム25に入射された光束は反射面S414及びS415で順次に反射されて再び−Y軸方向に射出する。直角プリズム25から射出された光束は直角プリズム25の下方に設けられた直角プリズム26の反射面S416により+Z軸方向に向かい、鏡筒13L(図1を参照)中に配置された平行平面プリズム27に入射する。直角プリズム21の反射面S411から直角プリズム26の反射面S416までにおいて、光束は6回反射されている。   In the left-eye optical system 100L, the light beam that has passed through the field lens 51 is incident on a right-angle prism 45 having two reflecting surfaces provided therebelow. The light beam incident on the right-angle prism 45 is sequentially reflected by the reflecting surfaces S412 and S413, and is emitted toward the + Y-axis direction, which is the opposite direction to the incident light. Thereafter, the light beam directed in the + Y-axis direction is transmitted through a parallel plane prism 46 provided for adjusting the length of the optical path in the glass material. The light beam emitted from the parallel plane prism 46 passes through the relay lens 52 disposed above the parallel plane prism 46 and enters the right-angle prism 25. The light beam incident on the right-angle prism 25 is sequentially reflected by the reflection surfaces S414 and S415 and is emitted again in the −Y-axis direction. The light beam emitted from the right-angle prism 25 is directed in the + Z-axis direction by the reflecting surface S416 of the right-angle prism 26 provided below the right-angle prism 25, and is a parallel plane prism 27 disposed in the lens barrel 13L (see FIG. 1). Is incident on. From the reflecting surface S411 of the right-angle prism 21 to the reflecting surface S416 of the right-angle prism 26, the light beam is reflected six times.

平行平面プリズム27に入射された光束は、その反射面S417及びS418で順次に反射され、正立の左目像IM−Lを形成し、左接眼レンズ131Lに入射する。   The light beam incident on the parallel plane prism 27 is sequentially reflected by the reflection surfaces S417 and S418 to form an erect left eye image IM-L and is incident on the left eyepiece 131L.

次に、右目光学系100Rについて説明する。フィールドレンズ51を透過した光束は直角プリズム45及び47を順次に透過する。直角プリズム47を透過した光束は二つの反射面を有する直角プリズム48に入射する。直角プリズム48に入射した光束は反射面S419及びS420で順次に反射され、入射するときと反対方向である+Y軸方向に向かって射出する。直角プリズム48から射出した光束はリレーレンズ52と同じ焦点距離を有するリレーレンズ53を透過して直角プリズム25と同じ形状になっている直角プリズム31に入射する。直角プリズム31の反射面S421及びS422で順次に反射することで+Y軸方向の光束が−Y軸方向に変わり、直角プリズム31の下方に配置された直角プリズム32の反射面S423を介して+Z軸方向に向かって射出する。その後、光束は平行平面プリズム33に入射する。直角プリズム21の反射面S411から直角プリズム32の反射面S423までにおいて、光束は6回反射されている。   Next, the right-eye optical system 100R will be described. The light beam that has passed through the field lens 51 sequentially passes through the right-angle prisms 45 and 47. The light beam transmitted through the right-angle prism 47 is incident on a right-angle prism 48 having two reflecting surfaces. The light beam incident on the right-angle prism 48 is sequentially reflected by the reflecting surfaces S419 and S420, and is emitted toward the + Y-axis direction, which is the opposite direction to the incident light. The light beam emitted from the right-angle prism 48 passes through the relay lens 53 having the same focal length as the relay lens 52 and enters the right-angle prism 31 having the same shape as the right-angle prism 25. The light beam in the + Y-axis direction is changed to the −Y-axis direction by sequentially reflecting on the reflecting surfaces S421 and S422 of the right-angle prism 31, and the + Z-axis is obtained via the reflection surface S423 of the right-angle prism 32 disposed below the right-angle prism 31. Ejected in the direction. Thereafter, the light beam enters the plane parallel prism 33. From the reflecting surface S411 of the right-angle prism 21 to the reflecting surface S423 of the right-angle prism 32, the light beam is reflected six times.

平行平面プリズム33に入射された光束は、その反射面S424及びS425で順次に反射され、正立の右目像IM−Rを形成し、右接眼レンズ131Rに入射する。   The light beam incident on the parallel plane prism 33 is sequentially reflected by the reflecting surfaces S424 and S425, forms an erect right eye image IM-R, and enters the right eyepiece lens 131R.

図9に示されたように、直角プリズムの高さをHとしY軸方向で離れている光学部材の間の最小間隔を△Hとすれば、第4の実施例の双眼光学系100の左目光学系100L及び右目光学系100Rの高さは約4H+△Hであるが、高さHの段差がある。また、第4の実施例の双眼光学系100は、フィールドレンズ51の中心を透過するY軸から両端部までの幅はそれぞれD1である。   As shown in FIG. 9, if the height of the right-angle prism is H and the minimum distance between the optical members separated in the Y-axis direction is ΔH, the left eye of the binocular optical system 100 of the fourth embodiment is used. The height of the optical system 100L and the right-eye optical system 100R is about 4H + ΔH, but there is a step of height H. Further, in the binocular optical system 100 of the fourth embodiment, the width from the Y axis passing through the center of the field lens 51 to both ends is D1.

また、第4の実施例の双眼光学系100において、フィールドレンズ51から左目光学系100Lのリレーレンズ52までと、フィールドレンズ51から右目光学系100Rのリレーレンズ53までとの光路及び硝材中の光路の長さは互いに等しい。また、左目光学系100Lのリレーレンズ52から左目像IM−Lまでと、右目光学系100Rのリレーレンズ53から右目像IM−Rまでの光路及び硝材中の光路の長さも互いに等しい。   In the binocular optical system 100 of the fourth embodiment, the optical path from the field lens 51 to the relay lens 52 of the left-eye optical system 100L, and the optical path from the field lens 51 to the relay lens 53 of the right-eye optical system 100R and the optical path in the glass material. Are equal to each other. Further, the lengths of the optical path from the relay lens 52 of the left-eye optical system 100L to the left-eye image IM-L, the optical path from the relay lens 53 of the right-eye optical system 100R to the right-eye image IM-R, and the optical path in the glass material are also equal.

また、第4の実施例の双眼光学系100は大部分の光学部材がXY平面にコンパクトされて配置しているので、Z軸方向で厚みがより薄くなるだけでなく、XY平面における面積もより小さくなることができる。   In the binocular optical system 100 of the fourth embodiment, most of the optical members are arranged compactly on the XY plane, so that not only the thickness is reduced in the Z-axis direction but also the area on the XY plane is larger. Can be smaller.

<第1〜第4の実施例の比較>
図10は、第1〜第4の実施例に係る双眼鏡10の上面図である。図10に示された破線で囲まれている部分は、双眼光学系100である。ここで、XZ平面において、鏡筒13Lは矢印AR−Lに示されたように、鏡筒13Rは矢印AR−Rに示されたように、それぞれの入射光軸を中心に回転させることができる。これにより、二つの鏡筒13L、13R間の距離が調節でき、観察人によってその距離を変更してもよい。
<Comparison of the first to fourth embodiments>
FIG. 10 is a top view of the binoculars 10 according to the first to fourth embodiments. A portion surrounded by a broken line shown in FIG. 10 is the binocular optical system 100. Here, in the XZ plane, the lens barrel 13L can be rotated around the respective incident optical axes as indicated by the arrow AR-L, and the lens barrel 13R can be rotated as indicated by the arrow AR-R. . Thereby, the distance between the two lens barrels 13L and 13R can be adjusted, and the distance may be changed by an observer.

また、双眼光学系100の大部分の光学部材がボディ部12にコンパクトされているので、双眼鏡10のZ軸方向の長さがより短くなる。このとき、交換レンズ部11の長さをL1とし、ボディ部12の厚さをL2とし、双眼部13の長さをL3とすれば、双眼鏡10の全体長さLはL1+L2+L3となり、観察者が十分に扱うことができる全体長さLになっている。   In addition, since most of the optical members of the binocular optical system 100 are compact in the body portion 12, the length of the binoculars 10 in the Z-axis direction becomes shorter. At this time, if the length of the interchangeable lens portion 11 is L1, the thickness of the body portion 12 is L2, and the length of the binocular portion 13 is L3, the overall length L of the binoculars 10 is L1 + L2 + L3, and the observer The total length L can be handled sufficiently.

また、上述の第1〜第4の実施例において、XY平面で双眼光学系の長さ及び高さは表1に示されたとおりである。
In the first to fourth embodiments described above, the length and height of the binocular optical system on the XY plane are as shown in Table 1.

すべての実施例において、双眼光学系100の左目光学系100L及び右目光学系100Rの全体的な光路及び硝材中の光路の長さが互いに等しく、Z軸方向の長さも互いに等しい。ここで、長さD2がD1より大きく、プリズムの高さHはその最小間隔△Hより大きい。このため、表1に示されたように第1及び第2の実施例に係る双眼光学系100の面積(2D1)×(4H+2△H)が一番小さいことが明らかである。第1及び第2の実施例に比べ、第3の実施例は幅が広くなり、第4の実施例は高さが高くなる。   In all the embodiments, the overall optical path of the left-eye optical system 100L and the right-eye optical system 100R of the binocular optical system 100 and the length of the optical path in the glass material are equal to each other, and the lengths in the Z-axis direction are also equal to each other. Here, the length D2 is larger than D1, and the height H of the prism is larger than the minimum distance ΔH. Therefore, as shown in Table 1, it is clear that the area (2D1) × (4H + 2ΔH) of the binocular optical system 100 according to the first and second examples is the smallest. Compared to the first and second embodiments, the third embodiment is wider and the fourth embodiment is higher.

なお、右目像IM−R及び左目像IM−Lが被観察物IMに対して傾きのない正立像となるためには、最初に直角プリズム21の反射面に反射された後から、最後に光軸方向に対して垂直な平面から+Z方向に反射される前までの反射回数が偶数回であることが必要である。また、上記最後に+Z方向への反射する直前の入射光束の光軸の方向及び向きが、最初に直角プリズム21の反射面に反射される光束の光軸の方向及び向きと一致することが必要である。つまり、本実施形態の全ての実施例がこの二つの条件を満足しているため、傾きのない正立像が得られる。   In order for the right-eye image IM-R and the left-eye image IM-L to be erect images with no inclination with respect to the object IM, the light is finally reflected after being first reflected on the reflecting surface of the right-angle prism 21. The number of reflections from the plane perpendicular to the axial direction to the time before reflection in the + Z direction needs to be an even number. In addition, the direction and direction of the optical axis of the incident light beam immediately before the last reflection in the + Z direction needs to coincide with the direction and direction of the optical axis of the light beam reflected on the reflecting surface of the right-angle prism 21 first. It is. That is, since all the examples of this embodiment satisfy these two conditions, an erect image having no inclination can be obtained.

以上、本発明の最適な実施例について詳細に説明したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的範囲内において実施例に様々な変更・変形を加えて実施することができる。   The optimum embodiment of the present invention has been described in detail above. However, as will be apparent to those skilled in the art, the present invention can be implemented with various modifications and variations within the technical scope thereof.

10 … 双眼鏡
11 … 交換レンズ部
12 … ボディ部
13 … 双眼部、 13L、13R … 鏡筒
14 … 制御部
15a … 交換レンズ側マウント部、 15b … ボディ側マウント部
16 … 接点
21〜26、28、30〜32、35、36、39〜45、47、48 … 直角プリズム
27、29、33、34、37、38、46 … 平行平面プリズム
51 … フィールドレンズ
52、53 … リレーレンズ
100 … 双眼光学系
100L … 左目光学系、 100R … 右目光学系
111 … 対物レンズ
131L … 左接眼レンズ、 131R … 右接眼レンズ
AR−L、AR−R … 鏡筒の移動を示す矢印
D1、D2 … 光学系のフィールドレンズを通過するY軸から両端までの幅
△H … プリズムの最小設置間隔
H … 直角プリズムの高さ
IM … 被観察物
IM1 … 第一次像
IM−L … 左目像、 IM−R … 右目像
L … 双眼鏡の長さ
L1 … 交換レンズ部の長さ、 L2 … ボディ部の長さ、 L3 … 双眼部の長さ、
LR … 光軸
S111〜S127 … 第1の実施例の反射面
S211〜S229 … 第2の実施例の反射面
S311〜S325 … 第3の実施例の反射面
S411〜S425 … 第4の実施例の反射面
10 ... Binoculars 11 ... Interchangeable lens
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 ... Body part 13 ... Binocular part, 13L, 13R ... Lens barrel 14 ... Control part 15a ... Interchangeable lens side mount part, 15b ... Body side mount part 16 ... Contact 21-26, 28, 30-32, 35, 36, 39-45, 47, 48 ... right angle prism 27, 29, 33, 34, 37, 38, 46 ... parallel plane prism 51 ... field lens 52, 53 ... relay lens 100 ... binocular optical system 100L ... left eye optical system, 100R ... Right-eye optical system 111 ... Objective lens 131L ... Left eyepiece lens, 131R ... Right eyepiece lens AR-L, AR-R ... Arrows indicating movement of the lens barrel D1, D2 ... From the Y axis passing through the field lens of the optical system to both ends △ H… Minimum prism spacing H… Right angle prism height IM… Observation object IM1… Primary image M-L ... left image, IM-R ... right image L ... binoculars length L1 ... interchangeable lens unit of length, L2 ... body portion of the length, L3 ... binocular unit length of,
LR ... Optical axis S111 to S127 ... Reflecting surface of the first embodiment S211 to S229 ... Reflecting surface of the second embodiment S311 to S325 ... Reflecting surface of the third embodiment S411 to S425 ... of the fourth embodiment Reflective surface

Claims (7)

一対の接眼光学系を有し、単一の対物光学系からの光線を入射する双眼光学系において、
前記対物光学系からの光線を前記対物レンズの光軸方向に対して垂直方向に反射させる反射面と、
該反射面での反射光を前記光軸方向に垂直な面内で2つに分割する光束分割光学系と、
前記光束分割光学系で分割された一方の光束を前記光軸方向に垂直な面内で複数回反射させ、最後に前記一対の接眼光学系の一方に導く第1反射光学系と、
前記光束分割光学系で分割された他方の光束を前記光軸方向に垂直な面内で複数回反射させ、最後に前記一対の接眼光学系の他方に導く第2反射光学系と、
を備える双眼光学系。
In a binocular optical system having a pair of eyepiece optical systems and receiving light from a single objective optical system,
A reflecting surface for reflecting light rays from the objective optical system in a direction perpendicular to the optical axis direction of the objective lens;
A beam splitting optical system that splits the reflected light from the reflecting surface into two in a plane perpendicular to the optical axis direction;
A first reflection optical system that reflects one light beam divided by the light beam splitting optical system a plurality of times in a plane perpendicular to the optical axis direction, and finally guides it to one of the pair of eyepiece optical systems;
A second reflection optical system that reflects the other light beam divided by the light beam splitting optical system a plurality of times in a plane perpendicular to the optical axis direction, and finally guides the other light beam to the other of the pair of eyepiece optical systems;
Binocular optical system.
前記第1反射光学系及び第2反射光学系はプリズムで構成されており、前記一方の光束が前記第1反射光学系の前記プリズムを通過する距離と、前記他方の光束が前記第2反射光学系の前記プリズムを通過する距離とが同じである請求項1に記載の双眼光学系。   The first reflection optical system and the second reflection optical system are configured by prisms, and the distance that the one light beam passes through the prism of the first reflection optical system and the other light beam is the second reflection optical system. The binocular optical system according to claim 1, wherein a distance passing through the prism of the system is the same. 前記第1反射光学系及び第2反射光学系にはリレーレンズがそれぞれ設けられ、
前記第1反射光学系のリレーレンズの結像倍率と、前記第2反射光学系のリレーレンズの結像倍率とが等しい請求項1又は請求項2に記載の双眼光学系。
A relay lens is provided in each of the first reflective optical system and the second reflective optical system,
The binocular optical system according to claim 1, wherein an imaging magnification of the relay lens of the first reflective optical system is equal to an imaging magnification of the relay lens of the second reflective optical system.
前記垂直な面内において、反射回数は前記2つの光束とも偶数回数である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の双眼光学系。   The binocular optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of reflections is an even number of times for the two light beams in the vertical plane. 単一の対物光学系と、
前記対物光学系からの光線を前記対物レンズの光軸方向に対して垂直方向に反射させる反射面と、
該反射面での反射光を前記光軸方向に垂直な面内で2つに分割する光束分割光学系と、
前記光束分割光学系で分割された一方の光束を前記光軸方向に垂直な面内で複数回反射させる第1反射光学系と、
前記光束分割光学系で分割された他方の光束を前記光軸方向に垂直な面内で複数回反射させる第2反射光学系と、
前記第1反射光学系の最後の反射光学系で前記光軸方向に反射された一方の光束の像を観察する第1接眼光学系と、
前記第2反射光学系の最後の反射光学系で前記光軸方向に反射された他方の光束の像を観察する第2接眼光学系と、
を備える双眼鏡。
A single objective optical system;
A reflecting surface for reflecting light rays from the objective optical system in a direction perpendicular to the optical axis direction of the objective lens;
A beam splitting optical system that splits the reflected light from the reflecting surface into two in a plane perpendicular to the optical axis direction;
A first reflection optical system that reflects one light beam divided by the light beam splitting optical system a plurality of times in a plane perpendicular to the optical axis direction;
A second reflecting optical system that reflects the other light beam split by the light beam splitting optical system a plurality of times in a plane perpendicular to the optical axis direction;
A first eyepiece optical system for observing an image of one light beam reflected in the optical axis direction by the last reflective optical system of the first reflective optical system;
A second eyepiece optical system for observing an image of the other light beam reflected in the optical axis direction by the last reflective optical system of the second reflective optical system;
Binoculars equipped with.
前記対物光学系は、前記双眼鏡のボディに着脱可能な交換レンズであることを特徴とする請求項5に記載の双眼鏡。   The binoculars according to claim 5, wherein the objective optical system is an interchangeable lens that can be attached to and detached from a body of the binoculars. 前記第1接眼光学系と第2接眼光学系とは、それぞれの反射光学系の最後に反射された光軸を中心にして回転可能である請求項5又は請求項6に記載の双眼鏡。   The binoculars according to claim 5 or 6, wherein the first eyepiece optical system and the second eyepiece optical system are rotatable around an optical axis reflected at the end of each reflection optical system.
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