JP4083419B2 - 正立観察光学系 - Google Patents
正立観察光学系 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4083419B2 JP4083419B2 JP2001370584A JP2001370584A JP4083419B2 JP 4083419 B2 JP4083419 B2 JP 4083419B2 JP 2001370584 A JP2001370584 A JP 2001370584A JP 2001370584 A JP2001370584 A JP 2001370584A JP 4083419 B2 JP4083419 B2 JP 4083419B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- prism
- objective optical
- incident surface
- reflecting surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/02—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
- G02B17/02—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system
- G02B17/04—Catoptric systems, e.g. image erecting and reversing system using prisms only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Telescopes (AREA)
Description
【技術分野】
本発明は、見掛け視界が大きい低倍率の正立観察光学系に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】
例えば双眼鏡や単眼鏡に用いられる正立観察光学系は一般的に、物体側から順に、対物光学系、正立光学系及び接眼光学系を有している。低倍率で広実視界の正立観察光学系は、事実上、対物光学系の焦点距離を短くする必要があるが、正立光学系の前方に対物光学系が配置されている構成では、正立光学系の光路分だけ、対物光学系の焦点距離を大きくせざるを得ない。このため接眼光学系の焦点距離も大きくなり、全体の小型化が困難であった。
【0003】
【発明の目的】
本発明は、特に実視界が大きい低倍率の正立観察光学系であって、小型にできる正立観察光学系を得ることを目的とする。
【0004】
【発明の概要】
本発明の正立観察光学系は、物体側から順に、入射面と少なくとも2つの反射面を有する第1プリズムと、対物光学系の前群と、入射面と少なくとも2つの反射面を有する第2プリズムと、対物光学系の後群と、視野絞りと、接眼光学系とを有し、上記第1プリズムと第2プリズムのいずれか一つの反射面は、ダハ面からなり、次の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする。
(1)sin(θ−ω′)>1/n
(2)6°<ω<16°
但し、
θ:第1プリズムの入射面と第1反射面のなす角度、
ω′:実視界(半量)ωの光線の第1プリズム内での光軸とのなす角度、
n:第1プリズムの屈折率、
である。
【0005】
あるいは、第1プリズムの入射面と第2反射面が同一面上に存在する態様では、
次の条件式(3)及び(2)を満足することを特徴としている。
(3)sin(2α−ω′)>1/n
(2)6°<ω<16°
但し、
α:第1プリズムの入射面と第1反射面のなす角度、
ω′:実視界(半量)ωの光線の第1プリズム内での光軸とのなす角度
n:第1プリズムの屈折率、
である。
【0006】
このような光学系において、フォーカシングは、上記対物光学系の後群と接眼光学系との少なくとも一方を光軸方向に移動させて行う。
【0007】
また本発明は、別の態様によると、物体側から順に、第1プリズムと、対物光学系の前群と、第2プリズムと、対物光学系の後群と、視野絞りと、接眼光学系とを有し、上記対物光学系の後群を焦点調節レンズ群とした場合、次の条件式(4)を満足することを特徴としている。
(4)0<fO/f2<0.5
但し、
f2:対物光学系の後群の焦点距離、
fO:対物光学系全系の焦点距離、
である。
【0008】
【発明の実施形態】
図1ないし図7は、本発明による正立観察光学系の実施形態を示している。これらの実施形態は、いずれも、物体側から順に、第1プリズム10と、対物光学系20の前群21と、第2プリズム30と、対物光学系20の後群22と、視野絞り40と、接眼光学系50とを有し、かつ、第1プリズム10と第2プリズム30のいずれかの反射面はダハ面からなっている(第1プリズム10と第2プリズム30の一方はダハプリズムである)点で共通している。また、いずれの実施形態も、第1プリズム10と第2プリズム30で合計5面の反射面を有し、そのうちの一つの反射面がダハ面である。視野絞り40の位置は、対物光学系20による無限遠物体の像面形成位置に定められる。
【0009】
具体的には、図1の実施形態では、第1プリズム10が入射面10i、第1反射面10−1r、第2反射面10−2r及び出射面10eを有し、第2プリズム30が入射面30i、第1反射面30−1r、第2反射面(ダハ面)30−2r(D)、第3反射面30−3r及び出射面30eを有している。出射面10eと第1反射面10−1rはそれぞれ同一面であり、入射面30iと第3反射面30−3r、第1反射面30−1rと出射面30eはそれぞれ同一面である。
【0010】
図2の実施形態では、第1プリズム10が、入射面10i、第1反射面10−1r、第2反射面(ダハ面)10−2r(D)、第3反射面10−3r及び出射面10eを有し、第2プリズム30が入射面30i、第1反射面30−1r、第2反射面30−2r及び出射面30eを有している。入射面10iと第3反射面10−3r、出射面10eと第1反射面10−1r、入射面30iと第2反射面30−2rはそれぞれ同一面である。
【0011】
図3の実施形態では、第1プリズム10が、入射面10i、第1反射面10−1r、第2反射面(ダハ面)10−2r(D)及び出射面10eを有し、第2プリズム30が入射面30i、第1反射面30−1r、第2反射面30−2r、第3反射面30−3r及び出射面30eを有している。第1反射面10−1rと出射面10e、入射面30iと第2反射面30−2rはそれぞれ同一面である。
【0012】
図4の実施形態では、第1プリズム10が、入射面10i、第1反射面10−1r、第2反射面(ダハ面)10−2r(D)、第3反射面10−3r及び出射面10eを有し、第2プリズム30が入射面30i、第1反射面30−1r、第2反射面30−2r及び出射面30eを有している。入射面10iと第3反射面10−3r、第1反射面10−1rと出射面10eはそれぞれ同一面である。
【0013】
図5の実施形態では、第1プリズム10が入射面10i、第1反射面10−1r、第2反射面10−2r及び出射面10eを有し、第2プリズム30が入射面30i、第1反射面30−1r、第2反射面(ダハ面)30−2r(D)、第3反射面30−3r及び出射面30eを有している。入射面10iと第2反射面10−2r、入射面30iと第3反射面30−3r、第1反射面30−1rと出射面30eはそれぞれ同一面である。
【0014】
図6の実施形態では、第1プリズム10が入射面10i、第1反射面(ダハ面)10−1r(D)、第2反射面10−2r及び出射面10eを有し、第2プリズム30が入射面30i、第1反射面30−1r、第2反射面30−2r、第3反射面30−3r及び出射面30eを有している。入射面10iと第2反射面10−2r、入射面30iと第2反射面30−2rはそれぞれ同一面である。
【0015】
以上のいずれの実施形態においても、各プリズムの入射面、出射面、及びダハ面以外の反射面はいずれも紙面に垂直な反射面である。
【0016】
これらの実施形態は、図1ないし図4の第一のグループと、図5及び図6の第二のグループに大別される。まず図1ないし図4の第一のグループは、次の条件式(1)及び(2)を満足している。
(1)sin(θ−ω′)>1/n
(2)6°<ω<16°
但し、
θ:第1プリズムの入射面と第1反射面のなす角度、
ω′:実視界(半量)ωの光線の第1プリズム内での光軸とのなす角度、
n:第1プリズムの屈折率、
である。
【0017】
この条件式(1)及び(2)を満足することにより、第1プリズム内で反射面を透過する光線がなくなり、視野周辺での光量低下や、透過光が原因のゴーストを防ぐことができる。
【0018】
次に、図5及び図6の第二のグループは、第1プリズム10の入射面10iと第2反射面10−2rが同一面上に存在し、次の条件式(3)及び(2)を満足している。
(3)sin(2α−ω′)>1/n
(2)6°<ω<16°
但し、
α:第1プリズムの入射面と第1反射面のなす角度、
ω′:実視界(半量)ωの光線の第1プリズム内での光軸とのなす角度、
n:第1プリズムの屈折率、
である。
【0019】
この条件式(3)及び(2)を満足することにより、反射面を透過する光線がなくなり、視野周辺での光量低下や、透過光が原因のゴーストを防ぐことができる。
【0020】
以上の各実施形態において、フォーカシングは、対物光学系20の後群22を矢印Aで示すように、光軸方向に進退させて行う。このようにインナーフォーカスタイプとすると、外観に移動部分が露出しないため、鏡枠構造の強度を容易に高めることができ、また双眼鏡(単眼鏡)としたときの内容積が変化しないので、防水構造にしやすいという利点がある。
【0021】
次に、対物光学系20の前群21と後群22は、フォーカシングの際の収差変動を小さくするため、後群22を弱い正のパワーにすることが望ましい。条件式(4)は、この対物光学系20と後群22のパワーを規定している。
条件式(4)の下限を越えるとフォーカシングの際のレンズ移動量が増え、そのためのスペースを確保するために光学系が大きくなってしまう。上限を越えると、フォーカシングの際の収差変化、特に像面湾曲の補正が困難になる。
【0022】
次に本発明の正立光学系の数値実施例を説明する。諸収差図中、球面収差で表される色収差(軸上色収差)図及び倍率色収差図中のd線、g線、c線はそれぞれの波長に対する収差であり、Sはサジタル、Mはメリディオナル、ERは射出瞳径、Bは見かけ視界(゜)である。また、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、νはアッベ数を示す。さらに、非球面について、光軸に垂直な方向の高さyに対する、光軸方向の変位量xを
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+…
として、KおよびAnを示した。Cは近軸の曲率c=1/rである。
【0023】
[数値実施例1]
図8ないし図10は、本発明の正立観察光学系の数値実施例1を示している。図8はレンズ構成図を示し、図9及び図10はそれぞれ図8のレンズ構成の物体距離が無限遠と1.2mにフォーカシングしたときの諸収差図を示している。表1はその数値データである。D7,D9は、それぞれ物体距離が無限遠と1.2mにフォーカシングしたときのレンズ間隔である。
【0024】
【表1】
【0025】
[数値実施例2]
図11ないし図13は、本発明の正立観察光学系の数値実施例2を示している。図11はレンズ構成図を示し、図12及び図13はそれぞれ図11のレンズ構成の物体距離が無限遠と1.5mにフォーカシングしたときの諸収差図を示している。表2はその数値データである。D7,D9は、それぞれ物体距離が無限遠と1.5mにフォーカシングしたときのレンズ間隔である。
【0026】
【表2】
【0027】
[数値実施例3]
図14ないし図16は、本発明の正立観察光学系の数値実施例3を示している。図14はレンズ構成図を示し、図15及び図16はそれぞれ図14のレンズ構成の物体距離が無限遠と1.5mにフォーカシングしたときの諸収差図を示している。表3はその数値データである。D7,D9は、それぞれ物体距離が無限遠と1.5mにフォーカシングしたときのレンズ間隔である。
【0028】
【表3】
【0029】
各条件式の各実施形態に対する値を表4に示す。
【表4】
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、広視野、低倍率で小型の正立観察光学系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による正立観察光学系の第1の実施形態を示す光学構成図である。
【図2】同第2の実施形態を示す光学構成図である。
【図3】同第3の実施形態を示す光学構成図である。
【図4】同第4の実施形態を示す光学構成図である。
【図5】同第5の実施形態を示す光学構成図である。
【図6】同第6の実施形態を示す光学構成図である。
【図7】図1、図2、図3、図4、図5及び図6のVII‐VII線に沿う断面図である。
【図8】本発明による正立観察光学系の数値実施例1のレンズ構成図である。
【図9】図8の正立観察光学系の物体距離が無限遠のときの諸収差図である。
【図10】図8の正立観察光学系の物体距離が1.2mのときの諸収差図である。
【図11】本発明による正立観察光学系の数値実施例2のレンズ構成図である。
【図12】図11の正立観察光学系の物体距離が無限遠のときの諸収差図である。
【図13】図11の正立観察光学系の物体距離が1.5mのときの諸収差図である。
【図14】本発明による正立観察光学系の数値実施例3のレンズ構成図である。
【図15】図14の正立観察光学系の物体距離が無限遠のときの諸収差図である。
【図16】図14の正立観察光学系の物体距離が1.5mのときの諸収差図である。
【符号の説明】
10 第1プリズム
20 対物光学系
21 前群
22 後群
30 第2プリズム
40 視野絞り
50 接眼光学系
Claims (4)
- 物体側から順に、入射面と少なくとも2つの反射面を有する第1プリズムと、対物光学系の前群と、入射面と少なくとも2つの反射面を有する第2プリズムと、対物光学系の後群と、視野絞りと、接眼光学系とを有し、
上記第1プリズムと第2プリズムのいずれか一つの反射面は、ダハ面からなり、
次の条件式(1)及び(2)を満足することを特徴とする正立観察光学系。
(1)sin(θ−ω′)>1/n
(2)6°<ω<16°
但し、
θ:第1プリズムの入射面と第1反射面のなす角度、
ω′:実視界(半量)ωの光線の第1プリズム内での光軸とのなす角度、
n:第1プリズムの屈折率。 - 物体側から順に、入射面と少なくとも2つの反射面を有する第1プリズムと、対物光学系の前群と、入射面と少なくとも2つの反射面を有する第2プリズムと、対物光学系の後群と、視野絞りと、接眼光学系とを有し、
上記第1プリズムと第2プリズムのいずれか一つの反射面は、ダハ面からなり、
第1プリズムの入射面と第2反射面は同一面上に存在し、
次の条件式(3)及び(2)を満足することを特徴とする正立観察光学系。
(3)sin(2α−ω′)>1/n
(2)6°<ω<16°
但し、
α:第1プリズムの入射面と第1反射面のなす角度、
ω′:実視界(半量)ωの光線の第1プリズム内での光軸とのなす角度、
n:第1プリズムの屈折率。 - 請求項1または2記載の光学系において、
上記対物光学系の後群と接眼光学系との少なくとも一方を焦点調節レンズ群としたことを特徴とする正立観察光学系。 - 物体側から順に、第1プリズムと、対物光学系の前群と、第2プリズムと、対物光学系の後群と、視野絞りと、接眼光学系とを有し、
上記対物光学系の後群を焦点調節レンズ群とし、
次の条件式(4)を満足することを特徴とする正立観察光学系。
(4)0<fO/f2<0.5
但し、
f2:対物光学系の後群の焦点距離、
fO:対物光学系全系の焦点距離。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001370584A JP4083419B2 (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 正立観察光学系 |
US10/307,352 US6847482B2 (en) | 2001-12-04 | 2002-12-02 | Image-erecting viewing optical system |
TW091135095A TWI235246B (en) | 2001-12-04 | 2002-12-03 | Image-erecting viewing optical system |
CNB021536872A CN1244832C (zh) | 2001-12-04 | 2002-12-03 | 正象观测光学系统 |
KR1020020076476A KR100626551B1 (ko) | 2001-12-04 | 2002-12-04 | 정립 관찰 광학계 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001370584A JP4083419B2 (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 正立観察光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003172875A JP2003172875A (ja) | 2003-06-20 |
JP4083419B2 true JP4083419B2 (ja) | 2008-04-30 |
Family
ID=19179784
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001370584A Expired - Fee Related JP4083419B2 (ja) | 2001-12-04 | 2001-12-04 | 正立観察光学系 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6847482B2 (ja) |
JP (1) | JP4083419B2 (ja) |
KR (1) | KR100626551B1 (ja) |
CN (1) | CN1244832C (ja) |
TW (1) | TWI235246B (ja) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6941069B2 (en) | 2003-01-17 | 2005-09-06 | Pentax Corporation | Light-projecting device |
US7046925B2 (en) | 2003-01-17 | 2006-05-16 | Pentax Corporation | Superimpose-plate for view finder |
JP2004219908A (ja) | 2003-01-17 | 2004-08-05 | Pentax Corp | ファインダの投光装置 |
JP3920781B2 (ja) | 2003-01-17 | 2007-05-30 | ペンタックス株式会社 | ファインダの投光装置 |
CN106154525A (zh) * | 2015-04-20 | 2016-11-23 | 信泰光学(深圳)有限公司 | 光学系统 |
CN111025600B (zh) | 2019-12-31 | 2021-11-30 | 浙江舜宇光学有限公司 | 长焦光学成像系统及变焦摄像装置 |
WO2023229136A1 (ko) * | 2022-05-26 | 2023-11-30 | 삼성전자 주식회사 | 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치 |
TWI844996B (zh) * | 2022-10-24 | 2024-06-11 | 信泰光學(深圳)有限公司 | 光學裝置及其稜鏡模組(五) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW259846B (ja) | 1992-09-11 | 1995-10-11 | Canon Kk | |
US6867916B2 (en) * | 1995-01-11 | 2005-03-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Viewfinder optical system |
JPH09204573A (ja) | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Sanden Corp | 自動販売機 |
JPH10282422A (ja) | 1997-04-01 | 1998-10-23 | Minolta Co Ltd | 実像式ファインダ光学系 |
JP4081178B2 (ja) * | 1998-05-19 | 2008-04-23 | オリンパス株式会社 | 結像光学系 |
US6384969B1 (en) | 1999-10-28 | 2002-05-07 | Asahi Kogaku Kogyo Kabushiki Kaisha | Telescope and binoculars |
TW463057B (en) * | 1999-11-10 | 2001-11-11 | Ibm | Compact illumination system providing improved field of view for virtual display applications |
-
2001
- 2001-12-04 JP JP2001370584A patent/JP4083419B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-12-02 US US10/307,352 patent/US6847482B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-03 TW TW091135095A patent/TWI235246B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-12-03 CN CNB021536872A patent/CN1244832C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2002-12-04 KR KR1020020076476A patent/KR100626551B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100626551B1 (ko) | 2006-09-22 |
US6847482B2 (en) | 2005-01-25 |
US20030107801A1 (en) | 2003-06-12 |
JP2003172875A (ja) | 2003-06-20 |
CN1423149A (zh) | 2003-06-11 |
CN1244832C (zh) | 2006-03-08 |
TW200301366A (en) | 2003-07-01 |
KR20030045654A (ko) | 2003-06-11 |
TWI235246B (en) | 2005-07-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5056184B2 (ja) | ズームレンズ、撮像装置、ズームレンズの変倍方法 | |
JP4611111B2 (ja) | 光学系 | |
JP2682053B2 (ja) | 小型のズームレンズ | |
JP3074026B2 (ja) | 超広角型のズームレンズ | |
JP3713250B2 (ja) | 接眼変倍光学系 | |
JP4083419B2 (ja) | 正立観察光学系 | |
JP3309998B2 (ja) | コンパクトなズームレンズ | |
JP4634578B2 (ja) | 内視鏡対物変倍光学系 | |
JP2000039649A (ja) | 実像式ファインダー | |
JP5714350B2 (ja) | ファインダー光学系 | |
JPH11174345A (ja) | 広視野接眼レンズ | |
JP2910206B2 (ja) | コンパクトなズームレンズ | |
JP2521959B2 (ja) | 結像レンズ | |
JPS6144288B2 (ja) | ||
JP2828923B2 (ja) | 高倍率のズームレンズ | |
JPH07333502A (ja) | ズームレンズ | |
US6239919B1 (en) | Internal focusing telephoto lens having high speed aperture ratio | |
JP3689356B2 (ja) | 中望遠レンズ | |
JPS60121413A (ja) | コンパクトな写真レンズ | |
JPH10260347A (ja) | 内視鏡用対物レンズ | |
JP4618463B2 (ja) | フロントテレコンバーター | |
JPH0829870A (ja) | 全長の短いカメラ | |
JP4720005B2 (ja) | ズームレンズ | |
JPH1048702A (ja) | ケプラー式変倍ファインダー | |
JP3723640B2 (ja) | 望遠鏡光学系 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041102 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071113 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080205 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080213 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110222 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120222 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130222 Year of fee payment: 5 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |