JP3454296B2 - 接眼レンズ - Google Patents

接眼レンズ

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JP3454296B2
JP3454296B2 JP22583495A JP22583495A JP3454296B2 JP 3454296 B2 JP3454296 B2 JP 3454296B2 JP 22583495 A JP22583495 A JP 22583495A JP 22583495 A JP22583495 A JP 22583495A JP 3454296 B2 JP3454296 B2 JP 3454296B2
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aspherical
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、双眼鏡、望遠鏡又
は顕微鏡などの光学機器に使用される接眼レンズに関す
る。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】双眼鏡、望遠鏡又は顕
微鏡などの光学機器においては、対物レンズにより形成
された実像を更に拡大して観察するために、接眼レンズ
が使用されている。これらの接眼レンズでは、広い画角
にわたって各収差が補正されていることは勿論のこと、
快適に観察をするために、十分な長さのアイレリーフを
持つことが要求される。普通、接眼レンズ等の光学系で
は、焦点距離が短いほどペッツバール和が大きくなるの
で、これに伴い像面湾曲収差をはじめ各収差が悪くなっ
てしまう。更に一般的な接眼レンズでは、アイレリーフ
は焦点距離の80%程度しか出ないので、焦点距離の短
い接眼レンズでは十分なアイレリーフが得られない。本
発明は、接眼レンズの焦点距離に対して100%以上と
比較的長いアイレリーフを有し、また、非球面形状のレ
ンズ面を用いた場合には、広い画角において各収差、特
に歪曲収差が極めて良好に補正された接眼レンズを提供
することを課題とする。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明は、物体側から順
に、両凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせによる第1
レンズ群G1と、物体側に凸面を向けた正の単レンズか
らなる第2レンズ群G2と、物体側に凸面を向けた正の
単レンズからなる第3レンズ群G3とからなり、 f:接眼レンズ全体の焦点距離 f1:第1レンズ群G1の焦点距離 f2:第2レンズ群G2の焦点距離 としたときに、 f1/f≦−12 (1) 1.6≦f2/f≦6 (2) なる各条件式を満足する接眼レンズによって、上記課題
を解決したものである。その際、各レンズ群の各レンズ
面のうち、少なくとも1つのレンズ面を非球面に形成
し、該非球面の周辺における曲率半径を、頂点における
曲率半径よりも大きく形成することができる。また、第
2レンズ群G2と第3レンズ群G3との各レンズ面のうち
の少なくとも1つのレンズ面を、上記非球面とすること
ができる。
【0004】この発明の接眼レンズでは、第1レンズ群
1は実質的に屈折力を持たないか、あるいは負の屈折
力を持ち、物体側に凹面を向けたメニスカス形状に形成
されている。この第1レンズ群G1の焦点距離が条件式
(1)を満足することにより、アイレリーフを伸ばすこ
とに寄与している。また、第1レンズ群G1は負の屈折
力を持つので、接眼レンズのペッツバール和を小さく
し、像面湾曲収差等を少なくするのにも有利である。こ
の条件式(1)の上限を越えると、第1レンズ群G1
負の屈折力が大きくなり過ぎ、それ以降のレンズ群の正
の屈折力を大きくしなければならなくなる。それに伴い
単レンズからなる第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3
にかかる負担が大きくなり、収差補正が困難になる。な
お、この条件式(1)の上限値を−18とすればより好
ましい。
【0005】条件式(2)は、第2レンズ群G2の焦点
距離を規定するものである。この式の下限を下回ると第
2レンズ群G2にかかる負担が大きくなり、各収差が発
生してしまう。また、上限を上回ると第2レンズ群G2
への負担は少なくなるが、第3レンズ群G3への負担が
大きくなり、やはり各収差が発生してしまう。なお、こ
の条件式の範囲を2≦f2/f≦5とすると、更に各レ
ンズ群の屈折力のバランスが良くなる。更に2.2≦f
2/f≦4とし、あるいは更に2.2≦f2/f≦3.5
とすれば、より一層好ましくなる。
【0006】本発明はまた、物体側から順に、負の屈折
力を持つ第1レンズ群G1と、正の屈折力を持つ第2レ
ンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3とから
なり、これらの各レンズ群の各レンズ面のうち、少なく
とも1つのレンズ面が非球面に形成され、該非球面の周
辺における曲率半径は、頂点における曲率半径よりも大
きいことを特徴とする接眼レンズによって、前記課題を
解決したものである。その際、第1レンズ群G1を、両
凹レンズと両凸レンズとの貼り合わせレンズによって形
成し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とを、共に物
体側に凸面を向けた正の単レンズによって形成すること
ができる。
【0007】以上において、接眼レンズを構成するレン
ズ面のうちいずれか一つのレンズ面を非球面に形成した
ときには、そのレンズ面を次のように形成することがで
きる。すなわち図11に示すように、 h:非球面に対する最軸外主光線の入射位置の光軸から
の距離 dx:光軸から距離hだけ離れた高さにおける非球面
と、該非球面の頂点曲率半径に基づく母球面との、光軸
に沿った距離 としたときに、 0.005≦|dx/h|≦0.1 (3) なる条件式を満足するように形成することができる。こ
の条件式を満足することにより、歪曲収差を非常に少な
くすることができる。この式の下限を下回ると非球面と
しての効果が得られず、歪曲収差の補正への効果もあま
り得られない。また、上限を上回ると、逆に非球面の影
響が強く出過ぎてしまい、歪曲収差が過剰に補正されて
しまい好ましくない。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明による接眼レンズの実施の
形態について説明する。図1、図3、図5、図7及び図
9に、それぞれ本発明の第1〜第5実施例のレンズ構成
図を示す。各実施例は、物体側から順に、両凹レンズと
両凸レンズとの貼り合わせによる第1レンズ群G1と、
物体側に凸面を向けた正の単レンズからなる第2レンズ
群G2と、物体側に凸面を向けた正の単レンズからなる
第3レンズ群G3とによって構成されている。また各図
中※印を付したレンズ面は非球面を表す。
【0009】以下の表1〜表5に、それぞれ第1〜第5
実施例のレンズ諸元を示す。各表において、第1カラム
は物体側からのレンズ面の番号、第2カラムはレンズ面
の曲率半径r、第3カラムはレンズ面間隔d、第4カラ
ムは屈折率nのd線(λ=587.6nm)に対する
値、第5カラムはアッベ数νのd線に対する値、第6カ
ラムはレンズ群番号を表す。レンズ面番号に※印を付し
たレンズ面は非球面を表し、非球面のレンズ面における
曲率半径rは、非球面の頂点での曲率半径を表す。また
非球面のレンズ面については、非球面データを各表に付
した。いずれの非球面も、次式で表される回転対称非球
面である。
【0010】 X:非球面の頂点から光軸方向に測った距離 Y:非球面の頂点を通る光軸からの高さ C0:1/r(r=非球面の頂点曲率半径) k:円錐定数 C2,C4,C6,C8,C10:2次〜10次の非球面係数
【0011】但し本発明における非球面の形状が、上式
によって表される形状に限定されることを意味するもの
ではない。また各非球面レンズとしては、コストの軽減
を図るために、光学プラスチック製の単レンズを使用し
ている。しかしながら、各非球面レンズに光学ガラスを
使用してもよい。また以下の表6に、各実施例の全体諸
元と各条件式(1)〜(3)におけるパラメータの値を
示す。同表中、fは全系の焦点距離、2ωは見掛け視
界、Iはアイレリーフを表す。
【0012】
【表1】
【0013】
【表2】
【0014】
【表3】
【0015】
【表4】
【0016】
【表5】
【0017】
【表6】 (1) (2) (3) 実施例 f 2ω I f1/f f2/f |dx/h| 1 9.0 48° 10.2 -22.13 2.98 − 2 9.0 48° 10.6 -561.76 3.28 0.0163 3 9.0 48° 10.9 -41.71 3.13 0.0136 4 9.0 48° 10.3 -26.7 2.75 0.00962 5 9.0 48° 10.4 -48.80 2.70 0.0135
【0018】図2、図4、図6、図8及び図10に、そ
れぞれに第1〜第5実施例の球面収差、非点収差、及び
歪曲収差を示す。各収差は、アイポイントE.P.側か
ら光線を追跡したときのものである。非点収差図中、破
線はメリジオナル像面を表し、実線はサジタル像面を表
す。各図中FNOはFナンバー、ωは見掛け視界の半分を
表す。表6及び各収差図より明らかなように、各実施例
とも条件式(1)及び(2)を満足することにより、あ
るいは条件式(3)を満足することにより、アイレリー
フIが接眼レンズ全体の焦点距離fの100%以上あ
り、しかも諸収差がバランス良く補正された接眼レンズ
となっている。また非球面レンズを用いた接眼レンズで
は、歪曲収差がほぼ完全になくなっていることがわか
る。
【0019】
【発明の効果】本発明により、十分な視界を保ちつつ、
アイレリーフが接眼レンズ全体の焦点距離の100%以
上あり、しかも諸収差がバランス良く補正された接眼レ
ンズが提供され、また歪曲収差に関しては、非球面レン
ズを使用することにより、ほぼ0%に近い値にまで補正
された接眼レンズが提供された。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例のレンズ構成図
【図2】第1実施例の収差図
【図3】第2実施例のレンズ構成図
【図4】第2実施例の収差図
【図5】第3実施例のレンズ構成図
【図6】第3実施例の収差図
【図7】第4実施例のレンズ構成図
【図8】第4実施例の収差図
【図9】第5実施例のレンズ構成図
【図10】第5実施例の収差図
【図11】非球面形状を表す説明図
【符号の説明】
1〜G3…レンズ群 E.P.…アイポイ
ント I…アイレリーフ ※…非球面レンズ面
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−148534(JP,A) 特開 平8−220423(JP,A) 特開 平8−43749(JP,A) 特開 平7−225344(JP,A) 特開 平8−68953(JP,A) 特開 昭61−228411(JP,A) 特公 昭49−20552(JP,B1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 9/00 - 17/08 G02B 21/02 - 21/04 G02B 25/00 - 25/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側から順に、両凹レンズと両凸レン
    ズとの貼り合わせによる第1レンズ群G1と、物体側に
    凸面を向けた正の単レンズからなる第2レンズ群G
    2と、物体側に凸面を向けた正の単レンズからなる第3
    レンズ群G3とからなり、以下の各条件式を満足する接
    眼レンズ。 f1/f≦−12 (1) 1.6≦f2/f≦6 (2) 但し、f:接眼レンズ全体の焦点距離 f1:第1レンズ群G1の焦点距離 f2:第2レンズ群G2の焦点距離である。
  2. 【請求項2】 前記各レンズ群の各レンズ面のうち、少
    なくとも1つのレンズ面が非球面に形成され、該非球面
    の周辺における曲率半径は、頂点における曲率半径より
    も大きいことを特徴とする請求項1記載の接眼レンズ。
  3. 【請求項3】 前記第2レンズ群G2と第3レンズ群G3
    との各レンズ面のうちの少なくとも1つのレンズ面が、
    前記非球面に形成されていることを特徴とする請求項2
    記載の接眼レンズ。
  4. 【請求項4】 次の条件式を満足する請求項2または3
    に記載の接眼レンズ。 0.005≦|dx/h|≦0.1 (3) 但し、 h:前記非球面に対する最軸外主光線の入射位置の光軸
    からの距離 dx:光軸から前記距離hだけ離れた高さにおける前記
    非球面と、該非球面の頂点曲率半径に基づく母球面と
    の、光軸に沿った距離である。
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JP4800644B2 (ja) * 2005-03-18 2011-10-26 オリンパスイメージング株式会社 接眼光学系及びリレー式ファインダー光学系

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