JP3009056B2

JP3009056B2 - 接眼レンズ

Info

Publication number: JP3009056B2
Application number: JP2285247A
Authority: JP
Inventors: 伸悟鹿島
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1990-10-23
Publication date: 2000-02-14
Anticipated expiration: 2015-02-14
Also published as: JPH04158327A; US5202795A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、顕微鏡（特に、実体顕微鏡）等に用いる接
眼レンズに関し、特に、廉価で像面平坦性の良好な接眼
レンズに関するものである。

〔従来の技術〕

本発明の接眼レンズと同様の公知のものに、特開昭63
−318514号、特開昭62−255914号等の接眼レンズがある
が、前者は３群３枚構成で、少なくとも１枚が非球面を
有するプラスチックレンズからなるものであり、後者は
主に２群３枚構成であり、その中の少なくとも１面が非
球面からなるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

これら従来例では、前者の３群３枚構成のものは、接
合面がないため、瞳収差、色収差（特に、瞳の色収差）
の補正が不充分であり、後者のものでは、画角をさらに
広げた場合、像面の平坦性がまだ不充分である。

本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであ
り、その目的は、さらに広い画角においても像面平坦性
が良好で、瞳の色収差等も含めた諸収差が良好に補正さ
れ、なおかつ、廉価な接眼レンズを提供することであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の接眼レンズは、正レンズと負レンズの接合レ
ンズを有するレンズ群と、全体として負の屈折力を有す
るレンズ群とを含む少なくとも３群から構成され、最も
物体側のレンズ群と最も眼側のレンズ群はガラスレンズ
で構成され、該レンズ群を除いたレンズ群中に少なくと
も１面に非球面を有するプラスチックレンズを設け、前
記の全体として負の屈折力を有するレンズ群は強い凹パ
ワーを持ったレンズを有し、該レンズの焦点距離をｆと
した時、以下の条件を満たすことを特徴とするものであ
る。

１＜|f/f_a|＜10 ただし、f_aは接眼レンズ全系の焦点距離である。

この場合、上記の非球面が以下の式Ｚで表され、以下
の条件を満たすことが望ましい。

Ｚ＝(y²/r)／[１＋{１−(１＋ｋ)(y²/r²)}^1/2] ＋A₄y⁴＋A₆y⁶＋A₈y⁸＋A₁₀y¹⁰ 0.005＜|dZ/h|＜0.05 ただし、Ｚは頂点から光軸方向に測った距離、ｙは頂点
より光軸と垂直な方向に測った距離、ｒは頂点の曲率半
径（基準曲率半径）、ｋは円錐定数、A₄、A₆、A₈、A₁₀
はそれぞれ４次、６次、８次、10次の非球面係数であ
り、dZはその非球面が球面である時と非球面である時の
最軸外主光線の入射位置で光軸に沿って測った変移量、
ｈは最軸外主光線の入射位置の光軸からの距離である。

〔作用〕

40度以上の広い画角で像面の平坦性を確保するには、
ペッツバール和を小さくして像面湾曲を小さくすること
が必要であるが、一般に、接眼レンズは正の強いパワー
を持つため、全体のペッツバール和も正の大きな値とな
り像面湾曲が大きくなる。そこで、３群の内の１群に強
い凹パワーを持たせて大きな負のペッツバール和を発生
させることによって、全体のペッツバール和を小さくす
ることができる。この時、その強い凹パワーを持ったレ
ンズの焦点距離ｆが以下の条件を満たすようにすること
が望ましい。

ここで、条件の下限の１を下回るときは、そのレン
ズの凹パワーが強すぎ、そこで発生するコマ収差、瞳収
差等を残りの２群及び非球面によっても補正しきれなく
なる。また、その上限の10を越えるときは、充分に強い
凹パワーとは言えず、全系のペッツバール和を小さくで
きない。

ところで、画角を広くすると、瞳を物点とした時の開
口角が大きくなり、瞳収差が大きく発生するが、それは
非球面を用いることにより補正することができる。さら
に、上述のように強い凹パワーのレンズで発生するコマ
収差をも良好に補正するようにするためには、非球面が
前記の式Ｚで表され、前記の条件を満たすように構成
するのが望ましい。

ここで、条件の下限の0.005を下回るときは、非球
面の効果が小さく、球面系で発生する正の瞳収差を非球
面部分で発生する負の瞳収差で打ち消すことができず、
瞳収差を良好に補正することができない。さらに、メリ
ジオナル像面を立てることもできなくなる。逆に、その
条件の上限の0.05を上回るときは、非球面で発生する負
の瞳収差等が大きすぎ、球面系が打ち消せなくなる。ま
た、メリジオナル像面に関しては、特に一般の顕微鏡や
実体顕微鏡用ではその乱れが目立ち、補正しきれなくな
る。なお、この上限を越えるとサジタル像面が大きく倒
れるが、対物レンズや実体顕微鏡のズーム系等で打ち消
して全体として像面を平坦にすることができるので、サ
ジタル像面に関しては大きな問題にはならない。

レンズ構成に関しては、色収差（瞳の色収差を含
む。）を良好に補正するためには接合面が必要なため、
少なくとも１群は凹凸レンズの接合レンズであることが
望ましい。また、強い凹パワーのレンズを導入した分レ
ンズ枚数が増えるので、廉価にするためには、非球面を
持つレンズをプラスチックで構成する必要があるが、プ
ラスチックは一般に傷がつきやすいため、その両側をガ
ラスのレンズで挟むような構成にする必要があり、必然
的に第１群、最終群以外の群をこのプラスチックレンズ
にて構成することになる。

〔実施例〕

以下に本発明の接眼レンズの実施例について説明す
る。実施例１から４のレンズ断面図を第１図から第４図
に示すが、実施例１は、眼側より、接合レンズ、凸のプ
ラスチックレンズ、強い凹の単レンズで構成されてお
り、実施例２、３は、眼側より、接合レンズ、強い凹の
プラスチックレンズ、凸の単レンズで構成されており、
実施例４は、眼側より、凸の単レンズ、強い凹のプラス
チックレンズ、接合レンズで構成されている。非球面
は、実施例１、３が第２群の眼側の面に、実施例２、４
が第２群の物体側の面にそれぞれ用いられている。な
お、図中、E.P.は射出瞳位置を示す。各実施例のレンズ
データは以下に示す通りであるが、レンズ面の表示は光
線の進行方向と逆の順に示してある。記号は、上記の
外、F_NOはＦナンバー、ωは半画角、r₁、r₂…は各レン
ズ面の曲率半径、d₁、d₂…は各レンズ面間の間隔、
n_d1、n_d2…は各レンズのｄ線の屈折率、ν_d1、ν_d2…は
各レンズのアッベ数であり、PTZはペッツバール和を表
す。

実施例１ f_a ＝25 F_NO ＝12.5 ω ＝23.72゜ r₁＝−144.067 d₁＝3.00 n_d1＝1.847 ν_d1＝23.8 r₂＝31.071 d₂＝8.70 n_d2＝1.697 ν_d2＝48.5 r₃＝−22.787 d₃＝1.73 r₄＝26.754（非球面） d₄＝9.31 n_d3＝1.492 ν_d3＝57.5 （プラスチック） r₅＝−36.367 d₅＝5.31 r₆＝−19.448 d₆＝3.50 n_d4＝1.620 ν_d4＝36.3 r₇＝−54.844 非球面係数第４面 k ＝−0.1620 A₄ ＝ 0.3367×10^-5 A₆ ＝ 0.1277×10^-7 A₈ ＝ 0.6808×10^-10 A₁₀＝ 0.1690×10^-13 |dZ/h|＝0.013 f/f_a ＝2.02 PTZ ＝0.022 実施例２ f_a ＝25 F_NO ＝12.5 ω ＝23.73゜ r₁＝−175.245 d₁＝2.50 n_d1＝1.847 ν_d1＝23.8 r₂＝31.053 d₂＝8.86 n_d2＝1.744 ν_d2＝44.8 r₃＝−20.160 d₃＝0.20 r₄＝48.185 d₄＝2.00 n_d3＝1.584 ν_d3＝30.8 （プラスチック） r₅＝28.467（非球面） d₅＝0.43 r₆＝18.618 d₆＝6.00 n_d4＝1.518 ν_d4＝65.0 r₇＝40.001 非球面係数第５面 k ＝ 0.6207 A₄ ＝ 0.1136×10^-4 A₆ ＝ 0.6664×10^-7 A₈ ＝−0.2556×10^-9 A₁₀＝ 0.1658×10^-11 |dZ/h|＝0.03 f/f_a ＝4.95 PTZ ＝0.022 実施例３ f_a ＝25 F_NO ＝12.5 ω ＝23.72゜ r₁＝−5702.378 d₁＝2.50 n_d1＝1.847 ν_d1＝23.8 r₂＝22.355 d₂＝9.44 n_d2＝1.833 ν_d2＝40.8 r₃＝−20.633 d₃＝2.98 r₄＝−22.144（非球面） d₄＝2.50 n_d3＝1.584 ν_d3＝30.8 （プラスチック） r₅＝−55.879 d₅＝0.20 r₆＝34.189 d₆＝4.62 n_d4＝1.617 ν_d4＝62.8 r₇＝90.374 非球面係数第４面 k ＝ 0.6747 A₄ ＝−0.6004×10^-5 A₆ ＝−0.6776×10^-7 A₈ ＝ 0.5394×10^-9 A₁₀＝−0.2893×10^-11 |dZ/h|＝0.025 f/f_a ＝2.58 PTZ ＝0.02 実施例４ f_a ＝25 F_NO ＝12.5 ω ＝23.72゜ r₁＝−75.000 d₁＝6.83 n_d1＝1.773 ν_d1＝49.6 r₂＝−20.633 d₂＝0.20 r₃＝71.072 d₃＝2.50 n_d2＝1.584 ν_d2＝30.8 （プラスチック） r₄＝21.415（非球面） d₄＝2.03 r₅＝24.087 d₅＝9.30 n_d3＝1.816 ν_d3＝46.6 r₆＝−25.038 d₆＝2.65 n_d4＝1.847 ν_d4＝23.8 r₇＝292.391 非球面係数第４面 k ＝−0.2249 A₄ ＝ 0.1009×10^-4 A₆ ＝ 0.1795×10^-7 A₈ ＝ 0.2889×10^-10 A₁₀＝ 0.6709×10^-13 |dZ/h|＝0.011 f/f_a ＝2.14 PTZ ＝0.02 以上の実施例１から４の収差図をそれぞれ第５図から
第８図に示す。

〔発明の効果〕

本発明によれば、全体としてのペッツバール和が小さ
く像面の平坦性が良好で、かつ、色も含めた瞳収差も良
好な画角が40度以上の少なくとも３群からなる廉価な接
眼レンズを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の接眼レンズの実施例１から
４の断面図、第５図から第８図は実施例１から４の収差
図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】正レンズと負レンズの接合レンズを有する
レンズ群と、全体として負の屈折力を有するレンズ群と
を含む少なくとも３群から構成され、最も物体側のレン
ズ群と最も眼側のレンズ群はガラスレンズで構成され、
該レンズ群を除いたレンズ群中に少なくとも１面に非球
面を有するプラスチックレンズを設け、前記の全体とし
て負の屈折力を有するレンズ群は強い凹パワーを持った
レンズを有し、該レンズの焦点距離をｆとした時、以下
の条件を満たすことを特徴とする接眼レンズ：１＜|f/f_a|＜10 ただし、f_aは接眼レンズ全系の焦点距離である。
【請求項２】前記非球面が以下の式Ｚで表され、以下の
条件を満たすことを特徴とする請求項１記載の接眼レン
ズ：Ｚ＝(y²/r)／[１＋{１−(１＋ｋ)(y²/r²)}^1/2] ＋A₄y⁴＋A₆y⁶＋A₈y⁸＋A₁₀y¹⁰ 0.005＜|dZ/h|＜0.05 ただし、Ｚは頂点から光軸方向に測った距離、ｙは頂点
より光軸と垂直な方向に測った距離、ｒは頂点の曲率半
径（基準曲率半径）、ｋは円錐定数、A₄、A₆、A₈、A₁₀
はそれぞれ４次、６次、８次、10次の非球面係数であ
り、dZはその非球面が球面である時と非球面である時の
最軸外主光線の入射位置で光軸に沿って測った変移量、
ｈは最軸外主光線の入射位置の光軸からの距離である。