JP3665481B2 - 双眼鏡のクローズアップアタッチメント - Google Patents
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、双眼鏡の一対の対物レンズ前方に装着し、有限距離の物体を拡大して観察するためのクローズアップアタッチメントに関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
双眼鏡等の対物レンズ前方に正レンズを装着し、有限距離の物体を拡大して観察するクローズアップアタッチメントは従来より知られている。これら従来のクローズアップアタッチメントは、双眼鏡の一対の対物レンズに対応する一対のクローズアップレンズ群を有するものであり、双眼鏡に装着して同一物点を観察するとき、一対の双眼鏡接眼レンズから射出する光束が互いに平行になるように一対のクローズアップアタッチメントの光軸を調整しなくてはならない。しかし、その調整が煩雑であり、また衝撃等によって光軸がずれてしまうといった問題がある。また、同一物点から発して、一対のクローズアップレンズ群及び一対の双眼鏡対物レンズに入射し、一対の双眼鏡接眼レンズから射出する光束が互いに平行でなければ、左右の目で観察される像にずれが生じるため、単一の像として認識されなかったり目が疲れるといった問題が生じる。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、煩雑な調整を必要とせず、また衝撃等による光軸のずれが生じにくい双眼鏡用クローズアップアタッチメントを得ることを目的とする。
【０００４】
本発明は、双眼鏡の一対の対物レンズの物体側に位置させるクローズアップレンズ群を有し、該一対の対物レンズの物体側に着脱可能に設けられる双眼鏡のクローズアップアタッチメントにおいて、
上記クローズアップレンズ群を、上記一対の対物レンズをカバーする正のパワーの単一の光学系から構成するとともに、その光軸を上記一対の対物レンズの光軸と平行かつ等距離に配置し、
さらに、上記クローズアップレンズ群の後方に、該クローズアップレンズ群との位置関係を固定して、双眼鏡の一対の対物レンズの前方に位置する一対の開口絞りを設けたことを特徴としている。
【０００５】
クローズアップレンズ群の光軸は、構成レンズの曲率中心を結んだ直線によって規定される。
開口絞り径は、双眼鏡対物レンズの有効径よりも小さく設定する。
【０００６】
また、クローズアップレンズ群の後方には、双眼鏡対物レンズの前方に位置する少なくとも一つの反射ミラーを設けることができる。このような反射ミラーにより、観察方向を変換することができる。
【０００７】
さらに別の形態として、クローズアップレンズ群の後方に、双眼鏡の一対の対物レンズに対応させて、クローズアップレンズ群を透過した光束を分割して外方に屈曲させる第一の一対の反射ミラーと、この第一の一対の反射ミラーで反射した光束を一対の対物レンズに入射させる第二の一対の反射ミラーとを設けることができる。この構成によれば、クローズアップレンズ群の小径化が実現できる。
【０００８】
さらに、クローズアップレンズ群の後方には、該クローズアップレンズ群に向けて照明光を発する照明光学系を設けることができる。この照明光学系は、その光軸をクローズアップレンズ群の光軸と平行にするのが実際的である。このような照明光学系を設ければ、クローズアップアタッチメント単体で、照明機能も得ることができる。照明光学系には、放物面鏡を設ければ、効率的な照明を行なうことができる。
【０００９】
本発明のクローズアップアタッチメントは、基本的に双眼鏡のタイプを問わずに装着できるが、対物レンズ光軸間の距離が接眼レンズ光軸間の距離よりも小さいタイプの双眼鏡は、クローズアップレンズ群を小径にできるため好ましい。
【００１０】
正のパワーのクローズアップレンズ群の具体的構成は種々可能であるが、例えば、１枚の負レンズと２枚の正レンズとで構成することができる。この構成では、物体側から順に、負レンズ、正レンズ、及び正レンズの配列とするのが好ましい。また、このクローズアップレンズ群中の２枚の正レンズは、同一仕様のレンズから構成すると、コストを低減できる。
【００１１】
あるいは、負レンズと正レンズ各１枚で構成することもできる。この構成では、物体側から順に、負レンズ、正レンズとするのがよい。
クローズアップレンズ群は、上記のいずれのレンズ構成においても、貼合レンズを含ませることができる。
【００１２】
【発明の実施形態】
双眼鏡は左右一対の光学系の光軸が平行になるように調整されているため、無限遠方にある単一物点から発して双眼鏡対物レンズに入射する一対の互いに平行な光束は、接眼レンズから一対の互いに平行な光束として射出する。これにより、左右の目で観察された像は単一の像として認識される。
【００１３】
一方、正レンズの前側焦点に置かれた物点から発する発散光束は、該正レンズの収束作用によって平行光束になる。本発明は、その好ましい一態様によれば、双眼鏡の一対の対物レンズの物体側に位置させるクローズアップレンズ群を有し、該一対の対物レンズの物体側に着脱可能に設けられる双眼鏡のクローズアップアタッチメントにおいて、クローズアップレンズ群を、一対の対物レンズをカバーする正のパワーの単一の光学系から構成し、さらに、該クローズアップレンズ群の光軸が一対の双眼鏡対物レンズ光軸と平行でかつ等距離になるように配置している。このクローズアップアタッチメントによれば、該クローズアップレンズ群の前側焦点に物体を配置して観察することで、該クローズアップレンズ群から射出して双眼鏡対物レンズに入射する光束を平行光束にして観察することができる。この構成によれば、有限距離にある単一物点から発した発散光束はクローズアップレンズ群の収束作用によって平行光束になり、更に一対の双眼鏡対物レンズの有効径もしくはクローズアップレンズ群の後方に一対の対物レンズに対応させて設けた一対の開口絞りにより、一対の互いに平行な光束に分けられて、双眼鏡の一対の対物レンズに入射する。双眼鏡対物レンズに入射した一対の互いに平行な光束は、上述の如く双眼鏡接眼レンズから一対の互いに平行な光束として射出するため、左右の目で観察された像は単一の像として認識される。
【００１４】
本発明のクローズアップアタッチメントに含まれるクローズアップレンズ群は、一対の対物レンズをカバーする単一のレンズ群からなるため、本質的に光軸調整を必要とせず、クローズアップレンズ群の前側焦点に物点を配置するだけで双眼鏡対物レンズに入射する一対の光束を互いに平行にすることができる。また一般的に正レンズ群の前側焦平面上にある任意の物点から発散する光束は全て正レンズ群の収束作用によって平行光束になるため、クローズアップレンズ群と双眼鏡対物レンズの位置関係が多少ずれても上述したクローズアップレンズ群の作用が変化することはない。従って本発明のクローズアップアタッチメントは、衝撃が加わるなどしてクローズアップレンズ群と双眼鏡対物レンズの位置関係が多少ずれたとしても、接眼レンズから射出する一対の光束の平行度がずれることはない。
【００１５】
さらに、本発明のクローズアップアタッチメントは、そのクローズアップレンズ群の後方に、双眼鏡の一対の対物レンズの前方に位置する一対の開口絞りを設けている。この一対の開口絞りは、クローズアップレンズ群を小径化し、収差補正に余裕を持たせ、収差変動を抑えるために効果がある。このような開口絞りを持たない構成では、クローズアップレンズ群中を通過する光束は双眼鏡対物レンズの有効径で規定される。クローズアップレンズ群に収差が残存しているとき、例えば球面収差があると、双眼鏡と組み合わせたときには光軸に対して非対称なコマ収差が発生して像性能が悪化するため、クローズアップレンズ群は諸収差が良好に補正された光学系でなければならない。特に大口径対物レンズを有する双眼鏡と組み合わせる場合には、クローズアップレンズ群には高度な収差補正が要求されるとともに、レンズ径が大きくなるため、コストが高くつく。
【００１６】
これに対し、クローズアップレンズ群と一対の対物レンズの間にそれぞれ開口絞りを配置し、クローズアップレンズ群を通過する光束径を小さくすれば、クローズアップレンズ群の収差補正に余裕ができるとともに、レンズ径を小さくすることができるため、コストを抑えることができる他、重量軽減も可能になる。
【００１７】
さらに、本発明のクローズアップアタッチメントは、双眼鏡への着脱を前提としているから、クローズアップレンズ群の光軸と双眼鏡対物レンズの光軸との位置関係を常に一定に保つことは困難であり、着脱する度にズレが生じることが避けられない。クローズアップレンズ群中を通過する光束が双眼鏡対物レンズの有効径で規定される構成では、アタッチメントを着脱する度にクローズアップレンズ群と双眼鏡対物レンズ群との位置関係がずれることによって、上述のコマ収差が発生してしまう。クローズアップレンズ群と一対の対物レンズの間にそれぞれ開口絞りを配置し、絞りとクローズアップレンズ群との位置関係を固定すれば、双眼鏡に対して着脱しても、クローズアップレンズ群中を通過する光束は常に一定になるため、収差変動が生じることがなく、常に良好な像性能を得ることができる。
【００１８】
図１、図２は、本発明によるクローズアップアタッチメント１０の第１の実施形態を示している。クローズアップアタッチメント１０は、双眼鏡２０の一対の対物レンズ２１の前方に着脱自在なケーシング１２を有し、このケーシング１２に、一対の対物レンズ２１をカバーする（一対の対物レンズ群２１に共通の）単一の光学系からなるクローズアップレンズ群１３、照明装置１４、及び開口絞り１５が支持されている。クローズアップレンズ群１３の光軸１３Ｘは、クローズアップアタッチメント１０を双眼鏡２０に装着したとき、対物レンズ２１の光軸２１Ｘと平行をなし、かつ光軸１３Ｘが一対の光軸２１Ｘの丁度中間に位置するように位置設定されている。クローズアップレンズ群１３の後方には、一対の対物レンズ２１に対応する一対の開口絞り１５が設けられている。この開口絞り１５の径は、対物レンズ２１の有効径よりも小さい。
【００１９】
一対の開口絞り１５は、クローズアップレンズ群１３の光軸１３Ｘに対して対称に配置され、双眼鏡２０の一対の対物レンズ２１に入射する光束範囲を制限している。開口絞り１５の直径は、双眼鏡２０の対物レンズ２１の有効径よりも小さく設定されており、クローズアップアタッチメント１０と双眼鏡２０との位置関係がずれたり、双眼鏡２０の目巾調整等で一対の対物レンズ２１の光軸２１Ｘの間隔が変化した場合でも、効果的にフレアや迷光を遮断することができる。
【００２０】
クローズアップレンズ群１３の有効径は、双眼鏡２０の一対の対物レンズ２１の間隔と開口絞り１５の径で決定される。双眼鏡の一形態として、図１０、図１１に示すように、一対の接眼レンズ２２の光軸２２Ｘの間隔よりも対物レンズ２１の光軸２１Ｘの間隔が狭いものがあり、このような双眼鏡２０に本発明のクローズアップアタッチメント１０を組み合わせることで、クローズアップレンズ群１３の有効径を小さくすることができ、コストや重量を低く抑えることができる。なお、双眼鏡２０は、図５、図１０、図１１に示すように、一対の対物レンズ２１と接眼レンズ２２の間に、正立光学系２３を有する。
【００２１】
照明装置１４は、放物面ミラー１４ａと、この放物面ミラー１４ａの第一焦点においた光源１４ｂ（ハロゲンランプ）とを有するもので、その光軸は、平面視では光軸１３Ｘに一致し、側面視では光軸１３Ｘの下方において該光軸１３Ｘと平行をなしている。この構成によれば光源１４ｂから発した照明光束は照明装置１４によって平行光束になり、クローズアップレンズ群１３に入射する。このとき照明装置１４の光軸はクローズアップレンズ群１３の光軸１３Ｘと平行であるため、照明光束はクローズアップレンズ群１３の収束作用によって観察する物体Ｏに効率よく集光する。
【００２２】
図３は、本発明によるクローズアップアタッチメント１０の第２の実施形態を示す、図２に対応する側面図である。この装置は、クローズアップアタッチメント１０のケーシング１２に、クローズアップレンズ群１３の後方に位置する反射ミラー１６を設けて、光路が屈曲されるようにしている。このクローズアップアタッチメント１０によれば、観察時の姿勢を楽にすることができる。
【００２３】
図４は、本発明によるクローズアップアタッチメント１０の第３の実施形態を示す、図１に対応する平面図である。この実施形態では、クローズアップアタッチメント１０のケーシング１２に、クローズアップレンズ群１３の後方に位置させて、双眼鏡２０の一対の対物レンズ２１に対応する第一の一対の反射ミラー１７を設けて、クローズアップレンズ群１３を透過した光束を分割して外方に屈曲させ、さらに、この一対の反射ミラー１７の反射光路上に、第二の一対の反射ミラー１８を設けて、第一の一対の該反射ミラー１７で反射した光束を一対の対物レンズ２１に入射させている。この実施形態によれば、クローズアップレンズ群１３を小径化することができ、一層コストや重量を低く抑えることができる。
【００２４】
次に、クローズアップレンズ群１３の具体的な実施例を説明する。以下の実施例の数値データにおいて、ｆは焦点距離、U-1 は物体距離、Ｒは曲率半径、Ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈折率、νｄはアッベ数を示す。横収差図中、実線、破線、一点鎖線はそれぞれ、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線の横収差を表わす。またＨＨは物体高である。
回転対称非球面形状は次式で定義される。
x=Ch2/{1+[1-(1+K)C2h2]1/2}+A4h4+A6h6+A8h8 ・・・
（C は曲率（1/R)、h は光軸からの高さ、K は円錐係数、A4、A6、A8、・・・ は各次数の非球面係数）
【００２５】
［実施例１］
図６は、本発明によるクローズアップアタッチメントに用いるクローズアップレンズ群１３の第１の実施例を示す。表１はその数値データ、図７は横収差図である。
このクローズアップレンズ群１３は、物体側から順に、両凹レンズ１３ａと、２枚の同一仕様の両凸レンズ１３ｂとからなり、全体として正のパワーを有する。このように正のパワーを２枚の正レンズに分散させると、各正レンズのパワーを小さくできるため、正レンズの屈折率を低くすると共に正レンズの厚さを薄くすることができ、コストを抑えることができる。また図６の実施例では２枚の両凸レンズが同一であり、一層のコストダウンを実現している。
【００２６】
【表１】
【００２７】
［実施例２］
図８は、本発明によるクローズアップアタッチメントに用いるクローズアップレンズ群１３の第２の実施例を示す。表２はその数値データ、図９は横収差図である。
このクローズアップレンズ群１３は、物体側から順に、メニスカス凹レンズ１３ｃと両凸レンズ１３ｄの貼合せレンズからなり、全体として正のパワーを有する。図６に示す実施例１のクローズアップレンズ群よりも倍率や要求される像性能が低い場合や、屈折率の高いガラスを使用する場合などでは、この実施例のように負、正各１枚のレンズでクローズアップレンズ群１３を構成することができる。また、この実施例のように貼り合わせレンズをクローズアップレンズ群に使用すれば、レンズの偏芯等が生じにくい構成とすることができ、衝撃等による光軸ずれや性能低下を抑えることができる。
【００２８】
【表２】
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、煩雑な調整を必要とせず、また衝撃等による光軸のずれが生じにくい双眼鏡用クローズアップアタッチメントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による双眼鏡のクローズアップアタッチメントの第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のクローズアップアタッチメントの側面図である。
【図３】本発明による双眼鏡のクローズアップアタッチメントの第２の実施形態を示す、図２に対応する側面図である。
【図４】本発明による双眼鏡のクローズアップアタッチメントの第３の実施形態を示す、図１に対応する平面図である。
【図５】図１ないし図３の実施形態の光学系を展開して示した図である。
【図６】クローズアップレンズ群単体の第１の実施例の断面図である。
【図７】同第１の実施例のクローズアップレンズ群の横収差図である。
【図８】クローズアップレンズ群単体の第２の実施例の断面図である。
【図９】同第２の実施例のクローズアップレンズ群の横収差図である。
【図１０】本発明による双眼鏡のクローズアップアタッチメントを適用する双眼鏡の形態例を示す平面図である。
【図１１】図１０の側面図である。
【符号の説明】
１０ クローズアップアタッチメント
１２ ケーシング
１３ クローズアップレンズ群
１４ 照明装置
１５ 開口絞り
１６ １７ １８ 反射ミラー
２０ 双眼鏡
２１ 対物レンズ
２２ 接眼レンズ
２３ 正立光学系
【技術分野】
本発明は、双眼鏡の一対の対物レンズ前方に装着し、有限距離の物体を拡大して観察するためのクローズアップアタッチメントに関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
双眼鏡等の対物レンズ前方に正レンズを装着し、有限距離の物体を拡大して観察するクローズアップアタッチメントは従来より知られている。これら従来のクローズアップアタッチメントは、双眼鏡の一対の対物レンズに対応する一対のクローズアップレンズ群を有するものであり、双眼鏡に装着して同一物点を観察するとき、一対の双眼鏡接眼レンズから射出する光束が互いに平行になるように一対のクローズアップアタッチメントの光軸を調整しなくてはならない。しかし、その調整が煩雑であり、また衝撃等によって光軸がずれてしまうといった問題がある。また、同一物点から発して、一対のクローズアップレンズ群及び一対の双眼鏡対物レンズに入射し、一対の双眼鏡接眼レンズから射出する光束が互いに平行でなければ、左右の目で観察される像にずれが生じるため、単一の像として認識されなかったり目が疲れるといった問題が生じる。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、煩雑な調整を必要とせず、また衝撃等による光軸のずれが生じにくい双眼鏡用クローズアップアタッチメントを得ることを目的とする。
【０００４】
本発明は、双眼鏡の一対の対物レンズの物体側に位置させるクローズアップレンズ群を有し、該一対の対物レンズの物体側に着脱可能に設けられる双眼鏡のクローズアップアタッチメントにおいて、
上記クローズアップレンズ群を、上記一対の対物レンズをカバーする正のパワーの単一の光学系から構成するとともに、その光軸を上記一対の対物レンズの光軸と平行かつ等距離に配置し、
さらに、上記クローズアップレンズ群の後方に、該クローズアップレンズ群との位置関係を固定して、双眼鏡の一対の対物レンズの前方に位置する一対の開口絞りを設けたことを特徴としている。
【０００５】
クローズアップレンズ群の光軸は、構成レンズの曲率中心を結んだ直線によって規定される。
開口絞り径は、双眼鏡対物レンズの有効径よりも小さく設定する。
【０００６】
また、クローズアップレンズ群の後方には、双眼鏡対物レンズの前方に位置する少なくとも一つの反射ミラーを設けることができる。このような反射ミラーにより、観察方向を変換することができる。
【０００７】
さらに別の形態として、クローズアップレンズ群の後方に、双眼鏡の一対の対物レンズに対応させて、クローズアップレンズ群を透過した光束を分割して外方に屈曲させる第一の一対の反射ミラーと、この第一の一対の反射ミラーで反射した光束を一対の対物レンズに入射させる第二の一対の反射ミラーとを設けることができる。この構成によれば、クローズアップレンズ群の小径化が実現できる。
【０００８】
さらに、クローズアップレンズ群の後方には、該クローズアップレンズ群に向けて照明光を発する照明光学系を設けることができる。この照明光学系は、その光軸をクローズアップレンズ群の光軸と平行にするのが実際的である。このような照明光学系を設ければ、クローズアップアタッチメント単体で、照明機能も得ることができる。照明光学系には、放物面鏡を設ければ、効率的な照明を行なうことができる。
【０００９】
本発明のクローズアップアタッチメントは、基本的に双眼鏡のタイプを問わずに装着できるが、対物レンズ光軸間の距離が接眼レンズ光軸間の距離よりも小さいタイプの双眼鏡は、クローズアップレンズ群を小径にできるため好ましい。
【００１０】
正のパワーのクローズアップレンズ群の具体的構成は種々可能であるが、例えば、１枚の負レンズと２枚の正レンズとで構成することができる。この構成では、物体側から順に、負レンズ、正レンズ、及び正レンズの配列とするのが好ましい。また、このクローズアップレンズ群中の２枚の正レンズは、同一仕様のレンズから構成すると、コストを低減できる。
【００１１】
あるいは、負レンズと正レンズ各１枚で構成することもできる。この構成では、物体側から順に、負レンズ、正レンズとするのがよい。
クローズアップレンズ群は、上記のいずれのレンズ構成においても、貼合レンズを含ませることができる。
【００１２】
【発明の実施形態】
双眼鏡は左右一対の光学系の光軸が平行になるように調整されているため、無限遠方にある単一物点から発して双眼鏡対物レンズに入射する一対の互いに平行な光束は、接眼レンズから一対の互いに平行な光束として射出する。これにより、左右の目で観察された像は単一の像として認識される。
【００１３】
一方、正レンズの前側焦点に置かれた物点から発する発散光束は、該正レンズの収束作用によって平行光束になる。本発明は、その好ましい一態様によれば、双眼鏡の一対の対物レンズの物体側に位置させるクローズアップレンズ群を有し、該一対の対物レンズの物体側に着脱可能に設けられる双眼鏡のクローズアップアタッチメントにおいて、クローズアップレンズ群を、一対の対物レンズをカバーする正のパワーの単一の光学系から構成し、さらに、該クローズアップレンズ群の光軸が一対の双眼鏡対物レンズ光軸と平行でかつ等距離になるように配置している。このクローズアップアタッチメントによれば、該クローズアップレンズ群の前側焦点に物体を配置して観察することで、該クローズアップレンズ群から射出して双眼鏡対物レンズに入射する光束を平行光束にして観察することができる。この構成によれば、有限距離にある単一物点から発した発散光束はクローズアップレンズ群の収束作用によって平行光束になり、更に一対の双眼鏡対物レンズの有効径もしくはクローズアップレンズ群の後方に一対の対物レンズに対応させて設けた一対の開口絞りにより、一対の互いに平行な光束に分けられて、双眼鏡の一対の対物レンズに入射する。双眼鏡対物レンズに入射した一対の互いに平行な光束は、上述の如く双眼鏡接眼レンズから一対の互いに平行な光束として射出するため、左右の目で観察された像は単一の像として認識される。
【００１４】
本発明のクローズアップアタッチメントに含まれるクローズアップレンズ群は、一対の対物レンズをカバーする単一のレンズ群からなるため、本質的に光軸調整を必要とせず、クローズアップレンズ群の前側焦点に物点を配置するだけで双眼鏡対物レンズに入射する一対の光束を互いに平行にすることができる。また一般的に正レンズ群の前側焦平面上にある任意の物点から発散する光束は全て正レンズ群の収束作用によって平行光束になるため、クローズアップレンズ群と双眼鏡対物レンズの位置関係が多少ずれても上述したクローズアップレンズ群の作用が変化することはない。従って本発明のクローズアップアタッチメントは、衝撃が加わるなどしてクローズアップレンズ群と双眼鏡対物レンズの位置関係が多少ずれたとしても、接眼レンズから射出する一対の光束の平行度がずれることはない。
【００１５】
さらに、本発明のクローズアップアタッチメントは、そのクローズアップレンズ群の後方に、双眼鏡の一対の対物レンズの前方に位置する一対の開口絞りを設けている。この一対の開口絞りは、クローズアップレンズ群を小径化し、収差補正に余裕を持たせ、収差変動を抑えるために効果がある。このような開口絞りを持たない構成では、クローズアップレンズ群中を通過する光束は双眼鏡対物レンズの有効径で規定される。クローズアップレンズ群に収差が残存しているとき、例えば球面収差があると、双眼鏡と組み合わせたときには光軸に対して非対称なコマ収差が発生して像性能が悪化するため、クローズアップレンズ群は諸収差が良好に補正された光学系でなければならない。特に大口径対物レンズを有する双眼鏡と組み合わせる場合には、クローズアップレンズ群には高度な収差補正が要求されるとともに、レンズ径が大きくなるため、コストが高くつく。
【００１６】
これに対し、クローズアップレンズ群と一対の対物レンズの間にそれぞれ開口絞りを配置し、クローズアップレンズ群を通過する光束径を小さくすれば、クローズアップレンズ群の収差補正に余裕ができるとともに、レンズ径を小さくすることができるため、コストを抑えることができる他、重量軽減も可能になる。
【００１７】
さらに、本発明のクローズアップアタッチメントは、双眼鏡への着脱を前提としているから、クローズアップレンズ群の光軸と双眼鏡対物レンズの光軸との位置関係を常に一定に保つことは困難であり、着脱する度にズレが生じることが避けられない。クローズアップレンズ群中を通過する光束が双眼鏡対物レンズの有効径で規定される構成では、アタッチメントを着脱する度にクローズアップレンズ群と双眼鏡対物レンズ群との位置関係がずれることによって、上述のコマ収差が発生してしまう。クローズアップレンズ群と一対の対物レンズの間にそれぞれ開口絞りを配置し、絞りとクローズアップレンズ群との位置関係を固定すれば、双眼鏡に対して着脱しても、クローズアップレンズ群中を通過する光束は常に一定になるため、収差変動が生じることがなく、常に良好な像性能を得ることができる。
【００１８】
図１、図２は、本発明によるクローズアップアタッチメント１０の第１の実施形態を示している。クローズアップアタッチメント１０は、双眼鏡２０の一対の対物レンズ２１の前方に着脱自在なケーシング１２を有し、このケーシング１２に、一対の対物レンズ２１をカバーする（一対の対物レンズ群２１に共通の）単一の光学系からなるクローズアップレンズ群１３、照明装置１４、及び開口絞り１５が支持されている。クローズアップレンズ群１３の光軸１３Ｘは、クローズアップアタッチメント１０を双眼鏡２０に装着したとき、対物レンズ２１の光軸２１Ｘと平行をなし、かつ光軸１３Ｘが一対の光軸２１Ｘの丁度中間に位置するように位置設定されている。クローズアップレンズ群１３の後方には、一対の対物レンズ２１に対応する一対の開口絞り１５が設けられている。この開口絞り１５の径は、対物レンズ２１の有効径よりも小さい。
【００１９】
一対の開口絞り１５は、クローズアップレンズ群１３の光軸１３Ｘに対して対称に配置され、双眼鏡２０の一対の対物レンズ２１に入射する光束範囲を制限している。開口絞り１５の直径は、双眼鏡２０の対物レンズ２１の有効径よりも小さく設定されており、クローズアップアタッチメント１０と双眼鏡２０との位置関係がずれたり、双眼鏡２０の目巾調整等で一対の対物レンズ２１の光軸２１Ｘの間隔が変化した場合でも、効果的にフレアや迷光を遮断することができる。
【００２０】
クローズアップレンズ群１３の有効径は、双眼鏡２０の一対の対物レンズ２１の間隔と開口絞り１５の径で決定される。双眼鏡の一形態として、図１０、図１１に示すように、一対の接眼レンズ２２の光軸２２Ｘの間隔よりも対物レンズ２１の光軸２１Ｘの間隔が狭いものがあり、このような双眼鏡２０に本発明のクローズアップアタッチメント１０を組み合わせることで、クローズアップレンズ群１３の有効径を小さくすることができ、コストや重量を低く抑えることができる。なお、双眼鏡２０は、図５、図１０、図１１に示すように、一対の対物レンズ２１と接眼レンズ２２の間に、正立光学系２３を有する。
【００２１】
照明装置１４は、放物面ミラー１４ａと、この放物面ミラー１４ａの第一焦点においた光源１４ｂ（ハロゲンランプ）とを有するもので、その光軸は、平面視では光軸１３Ｘに一致し、側面視では光軸１３Ｘの下方において該光軸１３Ｘと平行をなしている。この構成によれば光源１４ｂから発した照明光束は照明装置１４によって平行光束になり、クローズアップレンズ群１３に入射する。このとき照明装置１４の光軸はクローズアップレンズ群１３の光軸１３Ｘと平行であるため、照明光束はクローズアップレンズ群１３の収束作用によって観察する物体Ｏに効率よく集光する。
【００２２】
図３は、本発明によるクローズアップアタッチメント１０の第２の実施形態を示す、図２に対応する側面図である。この装置は、クローズアップアタッチメント１０のケーシング１２に、クローズアップレンズ群１３の後方に位置する反射ミラー１６を設けて、光路が屈曲されるようにしている。このクローズアップアタッチメント１０によれば、観察時の姿勢を楽にすることができる。
【００２３】
図４は、本発明によるクローズアップアタッチメント１０の第３の実施形態を示す、図１に対応する平面図である。この実施形態では、クローズアップアタッチメント１０のケーシング１２に、クローズアップレンズ群１３の後方に位置させて、双眼鏡２０の一対の対物レンズ２１に対応する第一の一対の反射ミラー１７を設けて、クローズアップレンズ群１３を透過した光束を分割して外方に屈曲させ、さらに、この一対の反射ミラー１７の反射光路上に、第二の一対の反射ミラー１８を設けて、第一の一対の該反射ミラー１７で反射した光束を一対の対物レンズ２１に入射させている。この実施形態によれば、クローズアップレンズ群１３を小径化することができ、一層コストや重量を低く抑えることができる。
【００２４】
次に、クローズアップレンズ群１３の具体的な実施例を説明する。以下の実施例の数値データにおいて、ｆは焦点距離、U-1 は物体距離、Ｒは曲率半径、Ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、Ｎd はｄ線の屈折率、νｄはアッベ数を示す。横収差図中、実線、破線、一点鎖線はそれぞれ、ｄ線、Ｆ線、Ｃ線の横収差を表わす。またＨＨは物体高である。
回転対称非球面形状は次式で定義される。
x=Ch2/{1+[1-(1+K)C2h2]1/2}+A4h4+A6h6+A8h8 ・・・
（C は曲率（1/R)、h は光軸からの高さ、K は円錐係数、A4、A6、A8、・・・ は各次数の非球面係数）
【００２５】
［実施例１］
図６は、本発明によるクローズアップアタッチメントに用いるクローズアップレンズ群１３の第１の実施例を示す。表１はその数値データ、図７は横収差図である。
このクローズアップレンズ群１３は、物体側から順に、両凹レンズ１３ａと、２枚の同一仕様の両凸レンズ１３ｂとからなり、全体として正のパワーを有する。このように正のパワーを２枚の正レンズに分散させると、各正レンズのパワーを小さくできるため、正レンズの屈折率を低くすると共に正レンズの厚さを薄くすることができ、コストを抑えることができる。また図６の実施例では２枚の両凸レンズが同一であり、一層のコストダウンを実現している。
【００２６】
【表１】
［実施例２］
図８は、本発明によるクローズアップアタッチメントに用いるクローズアップレンズ群１３の第２の実施例を示す。表２はその数値データ、図９は横収差図である。
このクローズアップレンズ群１３は、物体側から順に、メニスカス凹レンズ１３ｃと両凸レンズ１３ｄの貼合せレンズからなり、全体として正のパワーを有する。図６に示す実施例１のクローズアップレンズ群よりも倍率や要求される像性能が低い場合や、屈折率の高いガラスを使用する場合などでは、この実施例のように負、正各１枚のレンズでクローズアップレンズ群１３を構成することができる。また、この実施例のように貼り合わせレンズをクローズアップレンズ群に使用すれば、レンズの偏芯等が生じにくい構成とすることができ、衝撃等による光軸ずれや性能低下を抑えることができる。
【００２８】
【表２】
【発明の効果】
本発明によれば、煩雑な調整を必要とせず、また衝撃等による光軸のずれが生じにくい双眼鏡用クローズアップアタッチメントを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による双眼鏡のクローズアップアタッチメントの第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のクローズアップアタッチメントの側面図である。
【図３】本発明による双眼鏡のクローズアップアタッチメントの第２の実施形態を示す、図２に対応する側面図である。
【図４】本発明による双眼鏡のクローズアップアタッチメントの第３の実施形態を示す、図１に対応する平面図である。
【図５】図１ないし図３の実施形態の光学系を展開して示した図である。
【図６】クローズアップレンズ群単体の第１の実施例の断面図である。
【図７】同第１の実施例のクローズアップレンズ群の横収差図である。
【図８】クローズアップレンズ群単体の第２の実施例の断面図である。
【図９】同第２の実施例のクローズアップレンズ群の横収差図である。
【図１０】本発明による双眼鏡のクローズアップアタッチメントを適用する双眼鏡の形態例を示す平面図である。
【図１１】図１０の側面図である。
【符号の説明】
１０ クローズアップアタッチメント
１２ ケーシング
１３ クローズアップレンズ群
１４ 照明装置
１５ 開口絞り
１６ １７ １８ 反射ミラー
２０ 双眼鏡
２１ 対物レンズ
２２ 接眼レンズ
２３ 正立光学系
Claims (14)
- 双眼鏡の一対の対物レンズの物体側に位置させるクローズアップレンズ群を有し、該一対の対物レンズの物体側に着脱可能に設けられる双眼鏡のクローズアップアタッチメントにおいて、
上記クローズアップレンズ群を、上記一対の対物レンズをカバーする正のパワーの単一の光学系から構成するとともに、その光軸を上記一対の対物レンズの光軸と平行かつ等距離に配置し、
さらに、上記クローズアップレンズ群の後方に、該クローズアップレンズ群との位置関係を固定して、双眼鏡の一対の対物レンズの前方に位置する一対の開口絞りを設けたことを特徴とする双眼鏡のクローズアップアタッチメント。 - 請求項１記載のクローズアップアタッチメントにおいて、上記開口絞り径は、上記双眼鏡対物レンズの有効径よりも小さい双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項１または２記載のクローズアップアタッチメントにおいて、さらに、上記クローズアップレンズ群の後方に、双眼鏡対物レンズの前方に位置する少なくとも一つの反射ミラーが設けられている双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項１ないし３のいずれか１項記載のクローズアップアタッチメントにおいて、クローズアップレンズ群の後方に、双眼鏡の一対の対物レンズに対応させて、クローズアップレンズ群を透過した光束を分割して外方に屈曲させる第一の一対の反射ミラーと、この第一の一対の反射ミラーで反射した光束を一対の対物レンズに入射させる第二の一対の反射ミラーとが設けられている双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項１ないし４のいずれか１項記載のクローズアップアタッチメントにおいて、さらに、クローズアップレンズ群の後方に、該クローズアップレンズ群に向けて照明光を発する照明光学系が設けられている双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項５記載のクローズアップアタッチメントにおいて、上記照明光学系は、その光軸が上記クローズアップレンズ群の光軸と平行をなしている双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項５または６記載のクローズアップアタッチメントにおいて、上記照明光学系は、放物面鏡を含んでいる双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項１ないし７のいずれか１項記載のクローズアップアタッチメントにおいて、上記クローズアップレンズ群は、１枚の負レンズと２枚の正レンズとから構成されている双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項８記載のクローズアップアタッチメントにおいて、上記クローズアップレンズ群は、物体側から順に、負レンズ、正レンズ、及び正レンズから構成されている双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項８または９記載のクローズアップアタッチメントにおいて、上記クローズアップレンズ群中の２枚の正レンズは、同一仕様のレンズから構成されている双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項１ないし７のいずれか１項記載のクローズアップアタッチメントにおいて、上記クローズアップレンズ群は、負レンズと正レンズ各１枚で構成されている双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項１１に記載のクローズアップアタッチメントにおいて、上記クローズアップレンズ群は、物体側から順に、負レンズ、及び正レンズ各１枚から構成されている双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項８ないし１２のいずれか１項記載のクローズアップアタッチメントにおいて、上記クローズアップレンズ群は、貼合レンズを含んでいる双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
- 請求項１ないし１３のいずれか１項記載のクローズアップアタッチメントにおいて、該クローズアップアタッチメントを装着する双眼鏡は、その対物レンズ光軸間の距離が接眼レンズ光軸間の距離よりも小さい双眼鏡のクローズアップアタッチメント。
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