JP3029101B2

JP3029101B2 - 斜視光学装置及びその組み立て方法

Info

Publication number: JP3029101B2
Application number: JP10184935A
Authority: JP
Inventors: 大井辺
Original assignee: Olympus Optic Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-04-04
Anticipated expiration: 2018-06-30
Also published as: JP2000019420A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ、双眼鏡、
望遠鏡、内視鏡、硬性鏡などに用いられる斜視光学装置
及びその組み立て方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の斜視光学装置は、例えば特開平
９−２８８２４０号公報に記載のものが知られている。
図１７はその概略を示している。図中、１はカバーガラ
ス、２は凹レンズユニット、３は視野方向変換プリズ
ム、４は安定化光学素子で、これらは物体側から順に配
置されている。カバーガラス１は外枠５に取り付けられ
ており、凹レンズユニット２は視野方向変換プリズム３
に接合されており、視野方向変換プリズム３と安定化光
学素子４は外枠５に嵌着された内枠６に取り付けられて
いる。又、有効光束を像側に反射するために、視野方向
変換プリズム３には金属コート７が施されている。物体
側面の金属コート７は、ゴーストやフレアの原因となり
得る有害光線を除去する役割を持っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ここで、視野方向変換
プリズム３に対する金属コートの影響について説明す
る。視野方向変換プリズム３は、物体側からの光束を透
過する入射面３ａと、入射面３ａを透過した光束を反射
するための金属コート７を施した第１の反射面３ｂと、
第１の反射面３ｂにより反射された光束を像側に反射す
るために前記入射面３ａに金属コート７が施された第２
の反射面とを有している。従って、入射面３ａと上記第
２の反射面は同じ面であり且つ面内の透過光束と反射光
束の範囲は近接しているか又は重なる（以下、この状態
を干渉と呼ぶ）傾向にある。よって、干渉範囲が大きく
なれば、透過又は反射光束が制限され、光量のロスが生
じると云う欠点がある。

【０００４】近年、光学性能向上の要求に伴い、この干
渉範囲は拡大する傾向にある。例えば、視野角を大き
くすると云う要求に伴い軸外光束が光軸から離れて干渉
範囲は大きくなり、また視野の明るさを明るくすると
云う要求に伴い軸外光束が太くなって干渉範囲は大きく
なり、更に歪曲収差を除去すると云う要求に伴い軸外
の開口効率が上がり軸外光束が太くなって干渉範囲は大
きくなる。

【０００５】上記乃至で述べた要求に伴い軸外光束
が太くなる現象は同じであるので、図１８及び１９を参
照して一括説明する。ここに示された光束は、軸外の最
大像高におけるビネッティング最大の光線を示してい
て、これ以上大きな光線は結像には寄与しないことを意
味している。図１８は従来装置における干渉の様子を示
しているが、図から分かるように干渉の範囲は殆どな
い。これに対し、図１９に示すように光束が大きくなる
に伴い干渉の範囲ａが発生している。上記乃至に述
べた状況において、金属コート７の範囲を小さくすると
透過光束は増えるが反射光束は減り、又、金属コート７
の範囲を大きくすると反射光束は増えるが透過光束が減
り、何れにしても光量ロスが発生すると云う欠点があ
る。又、単に光学系全体の外径を大きくすれば、絶対光
量は増えるが製品の大型化は避けられず好ましくない。

【０００６】本発明は、従来技術の有するこのような欠
点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところ
は、光学性能向上の要求（視野角、明るさ、歪曲収差等
の改善要求）を満たし、コンパクト且つ組立て容易な斜
視光学装置とその組み立て方法を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明による斜視光学装置は、少なくとも対物レン
ズと該対物レンズよりも物体側に配置され光を透過する
透過領域と反射する反射領域を有する入射面と前記透過
領域を通過した光を前記反射領域に向けて反射する反射
面を有する視野方向変換プリズムとを備えた斜視光学系
と、該対物レンズを保持する対物外枠と、前記視野方向
変換プリズムを保持する斜視外枠とを有し、前記対物レ
ンズの外周部の少なくとも一部が前記対物外枠に接する
ように前記対物レンズが前記対物外枠に保持され、前記
視野方向変換プリズムと前記対物外枠の外周の少なくと
も一部が前記斜視外枠に接すると共に前記視野方向変換
プリズムの一端が前記対物外枠の一端と接するように前
記視野方向変換プリズムと前記対物外枠が保持されてい
る。

【０００８】また、上記目的を達成するため、本発明に
よる斜視光学装置の組み立て方法は、対物レンズと光を
透過する透過領域と反射する反射領域を有する入射面と
前記透過領域を通過した光を前記反射領域に向けて反射
する反射面を有する視野方向変換プリズムを一体化して
レンズユニットを形成し、該レンズユニットの前記対物
レンズを対物外枠に挿入した後、前記対物レンズの外周
部を前記対物外枠で保持し、該対物外枠を斜視外枠に挿
入することにより、前記レンズユニットを所定位置に保
持するようにしている。

【０００９】また、本発明による斜視光学装置の組み立
て方法は、対物レンズと光を透過する透過領域と反射す
る反射領域を有する入射面と前記透過領域を通過した光
を前記反射領域に向けて反射する反射面を有する視野方
向変換プリズムを一体化してレンズユニットを形成し、
該レンズユニットを斜視外枠に挿入した後、前記視野方
向変換プリズムを前記斜視外枠で保持し、対物外枠を前
記斜視外枠に挿入することにより、前記レンズユニット
を所定位置に保持するようにしている。

【００１０】また、本発明による斜視光学装置の組み立
て方法は、視野方向変換プリズムを対物外枠に固定して
プリズム対物ユニットを形成し、前記プリズム対物ユニ
ットに対物レンズを挿入した後、前記視野方向変換プリ
ズムと前記対物レンズとを一体的に固定し、前記プリズ
ム対物ユニットを斜視外枠に挿入した後、これらを保持
するようにしている。

【００１１】また、本発明による斜視光学装置の組み立
て方法は、視野方向変換プリズムを対物外枠に固定して
プリズム対物ユニットを形成し、該プリズム対物ユニッ
トを斜視外枠に挿入した後、これらを保持し、対物レン
ズを前記対物外枠に挿入した後、前記視野方向変換プリ
ズムと前記対物レンズとを一体的に固定するようにして
いる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図示
した実施例に基づき説明する。図１は本発明による斜視
光学装置の基本構成を示す光軸に沿う断面図である。図
中、従来例と実質上同一の部材及び部分に同一符号が付
されている。８は視野方向変換プリズム３を保持する筒
状の斜視外枠、９は斜視外枠８内の所定位置に嵌着され
ていて対物レンズ１０を保持する対物外枠で、視野方向
変換プリズム３と対物レンズ１０は斜視光学系を構成し
ている。対物外枠９の内径と対物レンズ１０の外径は約
３．２mm、視野方向変換プリズム３の外径と対物外枠９
の外径と斜視外枠８の内径は約３．５mmである。この説
明で明らかなように、対物レンズ１０は、その外周部が
対物外枠９の内周面に接するようにして対物外枠９に保
持されており、また、視野方向変換プリズム３と対物外
枠９は、それらの外周部が斜視外枠８の内周面に接する
と共に視野方向変換プリズム３の一端が対物外枠９の一
端と接するようにして斜視外枠８に保持されている。

【００１３】このように、本実施の形態では、視野方向
変換プリズム３の外周部が斜視外枠８の内周面に接する
と共に視野方向変換プリズム３の一端が対物外枠９の一
端と接する形で保持されているため、斜視光学装置の大
きさを大きくすることなく、従来よりも、視野方向変換
プリズム３を大きくすることができる。そのため、視野
方向変換プリズム３の第１の反射面３ｂを結像光軸ｃに
対して下げる（距離をはなす）方向に設けることができ
る。よって、物体側光軸ｃ′は、図１において従来の物
体側光軸ｃ″よりも下方（矢印の方向）に下がるため、
軸外光束が太くなったとしても、金属コート側を最も近
く通過する光線は図１９のように干渉の範囲ａに入るこ
とはない。又、視野方向変換プリズム３が大きくなった
分だけ、第１の反射面３ｂが外周面３ｃ方向に伸びる。
よって、第１の反射面３ｂを結像光軸ｃに対して下げた
としても、余裕部ｂは十分確保されるので、金属コート
から最も離れた位置を通過する（外周面３ｃに最も近
い）光線がケラレることはなく、光量ロスの発生もな
い。

【００１４】本発明によれば、対物レンズ１０及び対物
外枠９の外径を従来と同じに保っておきつつ、対物外枠
９によって視野方向変換プリズム３の外周部を保持せず
に視野方向変換プリズム３の一端が対物外枠９の一端と
接するようにし、斜視枠８で視野方向変換プリズム３を
保持しているため、視野方向変換プリズム３を大きくし
ても、斜視光学装置全体が大きくなるようなことはな
い。これにより、全体の外径を大きくせず余裕部ｂを確
保し、干渉の小さい明るい斜視光学装置が実現できる。

【００１５】次に、本発明による斜視光学装置の組み立
て方法について説明する。図２は図１に示した斜視光学
装置の基本的構成部材を夫々模式的に示した断面図であ
る。以下、この図に示した基本的構成部材を符号を付さ
ずに用いて、各種の組立て方法を図面を参照しながら説
明する。

【００１６】組立て方法１図３は本発明による斜視光学装置の第１の組立て方法を
示す説明図である。この図から明らかなように、先ず視
野方向変換プリズム３と対物レンズ１０を接着または隣
接固定してレンズユニットを作成し、次にこのレンズユ
ニットの対物レンズ部分を対物外枠９に挿入し、次にこ
れを斜視外枠８の所定位置に挿入することにより、斜視
光学装置を完成する。

【００１７】組立て方法２図４は本発明による斜視光学装置の第２の組立て方法を
示す説明図である。この図から明らかなように、先ず視
野方向変換プリズム３と対物レンズ１０を接着または隣
接固定してレンズユニットを作成し、次にこのレンズユ
ニットを斜視外枠８の所定位置に挿入し、次に対物外枠
９を斜視外枠８の所定位置に挿入することにより、斜視
光学装置を完成する。この場合、第１の組立て方法と同
様、視野方向変換プリズム３と対物レンズ１０の光軸を
設計通りの位置関係に調整することにより、例えば、対
物外枠９と対物レンズ１０との間に多少の隙間があった
り、斜視外枠８と視野方向変換プリズム３との間に多少
の隙間があったりしても、これらのガタツキによらず、
視野方向変換プリズム３と対物レンズ１０の光軸を設計
通りの良好な位置関係に保つことができる。視野方向変
換プリズム３と対物レンズ１０との接合は、実体顕微鏡
下で芯出し接合するか、或いは図５に示した如き対物外
枠９に似た治具１１を用いて接合してもよい。

【００１８】組立て方法３図６は斜視光学装置の第３の組立て方法を示す説明図で
ある。この図から明らかなように、先ず対物レンズ１０
を対物外枠９に挿入して対物ユニットを作成し、次にこ
の対物ユニットに視野方向変換プリズム３を接着または
隣接固定し、次にこれを斜視外枠８の所定位置に挿入す
ることにより、斜視光学装置を完成する。

【００１９】組立て方法４図７は斜視光学装置の第４の組立て方法を示す説明図で
ある。この図から明らかなように先ず対物レンズ１０を
対物外枠９に挿入して対物ユニットを作成し、次にこの
対物ユニットを斜視外枠８の所定位置に挿入し、次に視
野方向変換プリズム３を斜視外枠８に挿入することによ
り、斜視光学装置を完成する。この場合、第３の組立て
方法と同様、対物レンズ１０を対物外枠９に挿入したと
き、対物外枠９と対物レンズ１０との間に隙間がある場
合でも、芯出し固定することにより、偏心のない良好な
光学系が得られる。また、対物レンズ１０が薄肉レンズ
の場合特に発生し易い光軸の傾きを調整しながら固定で
きるので、同様に偏心のない良好な光学系が得られる。

【００２０】組立て方法５図８は斜視光学装置の第５の組立て方法を示す説明図で
ある。この図から明らかなように、先ず視野方向変換プ
リズム３を斜視外枠８の所定位置に挿入してプリズムユ
ニットを作成し、次にこのプリズムユニットの視野方向
変換プリズムに対物レンズ１０を接着又は隣接固定し、
次に対物外枠９をプリズムユニットの斜視外枠８に挿入
して対物レンズを保持するようになすことにより、斜視
光学装置を完成する。

【００２１】組立て方法６図９は斜視光学装置の第６の組立て方法を示す説明図で
ある。この図から明らかなように、先ず視野方向変換プ
リズム３を斜視外枠８の所定位置に挿入してプリズムユ
ニットを作成し、次にこのプリズムユニットの斜視外枠
に対物外枠９を挿入し、次にこの対物外枠に対物レンズ
１０を挿入することにより、斜視光学装置を完成する。
この組立て方法は、第５の組立て方法と同様、最初に視
野方向変換プリズムを斜視枠に挿入するようにしたの
で、斜視方向を設計通りに調整でき、好ましい。

【００２２】組立て方法７図１０は斜視光学装置の第９の組立て方法を示す説明図
である。この図から明らかなように、先ず対物外枠９を
斜視外枠８の所定位置に挿入して外枠ユニットを作成
し、次にこの外枠ユニットの対物外枠に対物レンズ１０
を挿入し、次にこの外枠ユニットの斜視外枠に視野方向
変換プリズム３を挿入することにより、斜視光学装置を
完成する。

【００２３】組立て方法８図１１は斜視光学装置の第８の組立て方法を示す説明図
である。この図から明らかなように、先ず対物外枠９を
斜視外枠８の所定位置に挿入して外枠ユニットを作成
し、次にこの外枠ユニットの斜視外枠に視野方向変換プ
リズム３を挿入し、次にこの外枠ユニットの対物外枠に
対物レンズ１０を挿入することにより、斜視光学装置を
完成する。この組立て方法は、第７の組立て方法と同
様、予め対物外枠を斜視外枠に挿入することにより枠同
士の隙間によるガタツキを調整できるので、後で対物レ
ンズや視野方向変換プリズムを挿入するときに偏心調整
が不要となり、組立てが簡素化され好ましい。枠同士の
接合は、接合剤を枠同士の隙間に入れるか、或いは図１
２に示すように斜視外枠８に穴８ａを開け、この穴８ａ
から接合剤を注入するか、この穴を利用するレーザー溶
接かの何れかの方法で行えばよい。

【００２４】組立て方法９図１３は本発明による斜視光学装置の第９の組立て方法
を示す説明図である。この図から明らかなように、先ず
視野方向変換プリズム３を対物外枠９に接着又は隣接固
定してプリズム対物ユニットを作成し、次にこのプリズ
ム対物ユニットの対物外枠に対物レンズ１０を挿入し、
次にこのプリズム対物ユニット全体を斜視外枠８に挿入
することにより、斜視光学装置を完成する。

【００２５】組立て方法１０図１４は本発明による斜視光学装置の第１０の組立て方
法を示す説明図である。この図から明らかなように、先
ず視野方向変換プリズム３を対物外枠９に接着又は隣接
固定してプリズム対物ユニットを作成し、次にこのプリ
ズム対物ユニットを斜視外枠８に挿入し、次にこのプリ
ズム対物ユニットの対物外枠に対物レンズ１０を挿入す
ることにより、斜視光学装置を完成する。この組立て方
法は、第９の組立て方法と同様、予め視野方向変換プリ
ズムを対物外枠に接着することにより、視野方向変換プ
リズムと対物外枠の芯を調整することができるので、後
で対物レンズを対物外枠に挿入するときに芯調整が不要
となり、組立てが簡素化され好ましい。

【００２６】組立て方法１１図１５は斜視光学装置の第１１の組立て方法を示す説明
図である。この図から明らかなように、先ず対物外枠９
を斜視外枠８の所定位置に挿入して外枠ユニットを、ま
た、視野方向変換プリズム３と対物レンズ１０を接着又
は隣接固定してレンズユニットを夫々作成し、次にこの
レンズユニットを外枠ユニットの所定位置に挿入するこ
とにより、斜視光学装置を完成する。この組立て方法
は、予め外枠ユニットとレンズユニットを作成すること
により、枠同士の芯調整とレンズ同士の芯調整が夫々な
され得、これらのユニットを組み合わせることにより一
層高精度に芯調整された斜視光学装置を実現できる。

【００２７】組立て方法１２図１６は斜視光学装置の第１２の組立て方法を示す説明
図である。この図から明らかなように、先ず対物レンズ
１０を対物外枠９に挿入して対物ユニットを、また、視
野方向変換プリズム３を斜視外枠８に挿入してプリズム
ユニットを夫々作成し、次にこの対物ユニットをプリズ
ムユニットに挿入することにより、斜視光学装置を完成
する。この組立て方法は、予め対物ユニットとプリズム
ユニットを作成することにより、既述のように対物レン
ズの芯調整や視野方向の調整がされ、これらを組み合わ
せることにより、より一層高精度に芯調整された斜視光
学装置を実現できる。

【００２８】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、視野角，明
るさ及び歪曲収差等各種光学特性の性能向上の要求を満
足し、コンパクトで且つ組立て容易な斜視光学装置を提
供することができる。又、本発明によれば、微小構造の
斜視光学装置の場合でも、容易且つ高精度で組立てを行
うことの出来る組立て方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による斜視光学装置の基本構成を示す光
軸に沿う断面図である。

【図２】図１に示した斜視光学装置の基本構成部材を夫
々模式的に示した断面図である。

【図３】本発明による斜視光学装置の第１の組立て方法
を示す説明図である。

【図４】本発明による斜視光学装置の第２の組立て方法
を示す説明図である。

【図５】視野方向変換プリズムと対物レンズを接合する
治具の一例を示す断面図である。

【図６】斜視光学装置の第３の組立て方法を示す説明図
である。

【図７】斜視光学装置の第４の組立て方法を示す説明図
である。

【図８】斜視光学装置の第５の組立て方法を示す説明図
である。

【図９】斜視光学装置の第６の組立て方法を示す説明図
である。

【図１０】斜視光学装置の第７の組立て方法を示す説明
図である。

【図１１】斜視光学装置の第８の組立て方法を示す説明
図である。

【図１２】斜視外枠と対物外枠の接合方法の一例を示す
説明図である。

【図１３】本発明による斜視光学装置の第９の組立て方
法を示す説明図である。

【図１４】本発明による斜視光学装置の第１０の組立て
方法を示す説明図である。

【図１５】斜視光学装置の第１１の組立て方法を示す説
明図である。

【図１６】斜視光学装置の第１２の組立て方法を示す説
明図である。

【図１７】従来の斜視光学装置の基本構成を示す光軸に
沿う断面図である。

【図１８】従来の斜視光学装置における干渉の様子を示
す説明図である。

【図１９】従来の斜視光学装置における干渉の範囲を示
す説明図である。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも対物レンズと該対物レンズよ
りも物体側に配置され光を透過する透過領域と反射する
反射領域を有する入射面と前記透過領域を通過した光を
前記反射領域に向けて反射する反射面を有する視野方向
変換プリズムとを備えた斜視光学系と、該対物レンズを
保持する対物外枠と、前記視野方向変換プリズムを保持
する斜視外枠とを有し、前記対物レンズの外周部の少な
くとも一部が前記対物外枠に接するように前記対物レン
ズが前記対物外枠に保持され、前記視野方向変換プリズ
ムと前記対物外枠の外周の少なくとも一部が前記斜視外
枠に接すると共に前記視野方向変換プリズムの一端が前
記対物外枠の一端と接するように前記視野方向変換プリ
ズムと前記対物外枠が保持されている斜視光学装置。
【請求項２】対物レンズと光を透過する透過領域と反
射する反射領域を有する入射面と前記透過領域を通過し
た光を前記反射領域に向けて反射する反射面を有する視
野方向変換プリズムを一体化してレンズユニットを形成
し、該レンズユニットの前記対物レンズを対物外枠に挿
入した後、前記対物レンズの外周部を前記対物外枠で保
持し、該対物外枠を斜視外枠に挿入することにより、前
記レンズユニットを所定位置に保持するようにした斜視
光学装置の組み立て方法。
【請求項３】対物レンズと光を透過する透過領域と反
射する反射領域を有する入射面と前記透過領域を通過し
た光を前記反射領域に向けて反射する反射面を有する視
野方向変換プリズムを一体化してレンズユニットを形成
し、該レンズユニットを斜視外枠に挿入した後、前記視
野方向変換プリズムを前記斜視外枠で保持し、対物外枠
を前記斜視外枠に挿入することにより、前記レンズユニ
ットを所定位置に保持するようにした斜視光学装置の組
み立て方法。
【請求項４】視野方向変換プリズムを対物外枠に固定
してプリズム対物ユニットを形成し、前記プリズム対物
ユニットに対物レンズを挿入した後、前記視野方向変換
プリズムと前記対物レンズとを一体的に固定し、前記プ
リズム対物ユニットを斜視外枠に挿入した後、これらを
保持するようにした、斜視光学装置の組み立て方法。
【請求項５】視野方向変換プリズムを対物外枠に固定
してプリズム対物ユニットを形成し、該プリズム対物ユ
ニットを斜視外枠に挿入した後、これらを保持し、対物
レンズを前記対物外枠に挿入した後、前記視野方向変換
プリズムと前記対物レンズとを一体的に固定するように
した、斜視光学装置の組み立て方法。