JP5963121B2 - Eyepiece zoom optical system - Google Patents

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Description

本発明は、接眼ズーム光学系に関し、特に望遠鏡、顕微鏡又は双眼鏡等の接眼ズーム光学系に関する。   The present invention relates to an eyepiece zoom optical system, and more particularly to an eyepiece zoom optical system such as a telescope, a microscope, or binoculars.

一般にズーム比が2倍以上の接眼ズーム光学系は、高倍率であると歪曲収差が大きく、その歪曲収差を補正することが困難である。また、ズーム比が大きくなるほど広い可動スペースが必要となり接眼ズーム光学系をコンパクトにすることが困難である。特許文献1に開示される接眼ズーム光学系は、その歪曲収差を小さくし簡素な構成で接眼ズーム光学系をコンパクトにしている。   In general, an eyepiece zoom optical system having a zoom ratio of 2 times or more has a large distortion at a high magnification, and it is difficult to correct the distortion. Further, as the zoom ratio increases, a wider movable space is required, and it is difficult to make the eyepiece zoom optical system compact. The eyepiece zoom optical system disclosed in Patent Document 1 reduces the distortion and makes the eyepiece zoom optical system compact with a simple configuration.

特開平09−251132号公報JP 09-251132 A

しかし、特許文献1に開示される接眼ズーム光学系は視野周辺部で色付いて観察される問題がある。一般に、視野周辺部の諸収差、特に倍率色収差、コマ収差、歪曲収差を良好に補正すると接眼ズーム光学系の最もアイポイント側の光学面からアイポイントまでの距離(以下この距離をアイレリーフと称する。)の波長による格差が大きくなる傾向がある。この結果、接眼ズーム光学系から観察した際にアイポイントから人の眼が前後にずれると、視野周辺部は青色又は黄色に色付いて観察される。特にこのように視野周辺部で色付いて観察される現象は、視野が広くなるほど長いアイレリーフになるほど顕著に現れる。特許文献1に開示される接眼ズーム光学系も同様な問題を抱えている。   However, the eyepiece zoom optical system disclosed in Patent Document 1 has a problem of being observed in a colored area around the visual field. Generally, the distance from the optical surface closest to the eye point of the eyepiece zoom optical system to the eye point (hereinafter, this distance is referred to as an eye relief) when various aberrations in the periphery of the field of view, particularly lateral chromatic aberration, coma aberration, and distortion are corrected well. )) Tends to increase the disparity due to the wavelength. As a result, when the human eye deviates back and forth from the eye point when observed from the eyepiece zoom optical system, the peripheral portion of the visual field is observed in blue or yellow. In particular, the phenomenon of being colored and observed in the peripheral portion of the visual field in this manner appears more prominently as the visual field becomes wider and the eye relief becomes longer. The eyepiece zoom optical system disclosed in Patent Document 1 has the same problem.

そこで本発明は、広い視野全域にわたって諸収差が良好に補正され、十分に長いアイレリーフを有すると同時に、波長によるアイレリーフの差をなくした接眼ズーム光学系を提供する。   Therefore, the present invention provides an eyepiece zoom optical system in which various aberrations are well corrected over a wide field of view, a sufficiently long eye relief is provided, and at the same time, the difference in eye relief due to wavelength is eliminated.

本発明の接眼ズーム光学系は、アイポイント側から順に、正レンズと負レンズとの貼り合わせからなる正屈折力の第1レンズ群と、回折光学素子と、ズーム軌道に沿って移動可能な正屈折力の第2レンズ群と、正レンズと負レンズとの貼り合わせからなる負屈折力の第3レンズ群と、を備え、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔を変化させることにより倍率を可変させ、見掛け視界が40°以上で、前記倍率が可変する全範囲において、C線(λ=656.3nm)のアイレリーフとF線(λ=486.1nm)のアイレリーフとの差が0.25mm以下である。   The eyepiece zoom optical system according to the present invention includes, in order from the eye point side, a first lens unit having a positive refractive power formed by bonding a positive lens and a negative lens, a diffractive optical element, and a positive lens movable along the zoom trajectory. A second lens group having a refractive power and a third lens group having a negative refractive power formed by bonding a positive lens and a negative lens, and changing an interval between the second lens group and the third lens group. Thus, the eye relief of the C-line (λ = 656.3 nm) and the eye relief of the F-line (λ = 486.1 nm) in the entire range where the magnification is variable when the apparent field of view is 40 ° or more The difference is 0.25 mm or less.

本発明の接眼ズーム光学系は、広い視野全域にわたって諸収差が良好に補正され、十分に長いアイレリーフを有すると同時に、波長によるアイレリーフの差をなくすことができる。   The eyepiece zoom optical system of the present invention can correct various aberrations well over a wide field of view, has a sufficiently long eye relief, and eliminates the difference in eye relief due to wavelength.

(a)は、接眼ズーム光学系100としての最長焦点距離状態を示す。 (b)は、接眼ズーム光学系100としての中間焦点距離状態を示す。 (c)は、接眼ズーム光学系100としての最短焦点距離状態を示す。(A) shows the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 100. (B) shows an intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 100. (C) shows the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 100. (a)は、接眼ズーム光学系110としての最長焦点距離状態を示す。 (b)は、接眼ズーム光学系110としての中間焦点距離状態を示す。 (c)は、接眼ズーム光学系110としての最短焦点距離状態を示す。(A) shows the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 110. (B) shows an intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 110. (C) shows the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 110. (a)は、平行平板硝子L2−1の拡大図である。 (b)は、回折光学素子DOE1の形状を説明するための拡大図である。 (c)は、回折光学素子DOE2の形状を説明するための拡大図である。 (d)は、回折光学素子DOE3の形状を説明するための拡大図である。(A) is an enlarged view of parallel plate glass L2-1. (B) is an enlarged view for explaining the shape of the diffractive optical element DOE1. (C) is an enlarged view for explaining the shape of the diffractive optical element DOE2. (D) is an enlarged view for explaining the shape of the diffractive optical element DOE3. 接眼ズーム光学系110としての最長焦点距離状態における諸収差を示す。Various aberrations in the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 110 are shown. 接眼ズーム光学系110としての中間焦点距離状態における諸収差を示す。Various aberrations in the intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 110 are shown. 接眼ズーム光学系110としての最短焦点距離状態における諸収差を示す。Various aberrations in the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 110 are shown. 第2の実施形態の接眼ズーム光学系120のレンズ構成を示した図である。 (a)は、接眼ズーム光学系120としての最長焦点距離状態を示す。 (b)は、接眼ズーム光学系120としての中間焦点距離状態を示す。 (c)は、接眼ズーム光学系120としての最短焦点距離状態を示す。It is the figure which showed the lens structure of the eyepiece zoom optical system 120 of 2nd Embodiment. (A) shows the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 120. (B) shows an intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 120. (C) shows the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 120. 接眼ズーム光学系120としての最長焦点距離状態における諸収差を示す。Various aberrations in the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 120 are shown. 接眼ズーム光学系120としての中間焦点距離状態における諸収差を示す。Various aberrations in the intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 120 are shown. 接眼ズーム光学系120としての最短焦点距離状態における諸収差を示す。Various aberrations in the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 120 are shown. 第3の実施形態の接眼ズーム光学系130のレンズ構成を示した図である。 (a)は、接眼ズーム光学系130としての最長焦点距離状態を示す。 (b)は、接眼ズーム光学系130としての中間焦点距離状態を示す。 (c)は、接眼ズーム光学系130としての最短焦点距離状態を示す。It is the figure which showed the lens structure of the eyepiece zoom optical system 130 of 3rd Embodiment. (A) shows the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 130. (B) shows an intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 130. (C) shows the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 130. 接眼ズーム光学系130としての最長焦点距離状態における諸収差を示す。Various aberrations in the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 130 are shown. 接眼ズーム光学系130としての中間焦点距離状態における諸収差を示す。Various aberrations in the intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 130 are shown. 接眼ズーム光学系130としての最短焦点距離状態における諸収差を示す。Various aberrations in the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 130 are shown.

<接眼ズーム光学系100の概略>
図1は、接眼ズーム光学系100の屈折力配置を薄肉系で示す図である。図1(a)は接眼ズーム光学系100としての最長焦点距離状態(望遠鏡としての低倍率状態)を、図1(b)は接眼ズーム光学系100としての中間焦点距離状態を、図1(c)は接眼ズーム光学系100としての最短焦点距離状態(望遠鏡としての高倍率状態)を示している。なお、光軸の方向をZ軸方向とし、そのZ軸に垂直な方向をX軸及びY軸方向とする。また、図1に示された接眼ズーム光学系100は、左側にアイポイントEPを配置し、アイポイントEP側から第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3を配置している。物体像Iは対物レンズ系(不図示)及び第3レンズ群G3で形成される。接眼ズーム光学系100において、最長焦点距離は21mmで、中間焦点距離は10.5mmで、最短焦点距離は7.0mmである。
<Outline of Eyepiece Zoom Optical System 100>
FIG. 1 is a view showing the refractive power arrangement of the eyepiece zoom optical system 100 in a thin-walled system. 1A shows the longest focal length state (low magnification state as a telescope) as the eyepiece zoom optical system 100, and FIG. 1B shows the intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 100. FIG. ) Shows the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 100 (high magnification state as a telescope). The direction of the optical axis is the Z-axis direction, and the directions perpendicular to the Z-axis are the X-axis and Y-axis directions. Further, the eyepiece zoom optical system 100 shown in FIG. 1 has an eye point EP on the left side, and a first lens group G1, a second lens group G2, and a third lens group G3 from the eye point EP side. Yes. The object image I is formed by an objective lens system (not shown) and the third lens group G3. In the eyepiece zoom optical system 100, the longest focal length is 21 mm, the intermediate focal length is 10.5 mm, and the shortest focal length is 7.0 mm.

図1に示されたように、+Z軸方向に沿って順次に、アイポイントEP、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3が同軸に設けられている。物体像Iを挟んで負屈折力の第3レンズ群G3と正屈折力の第2レンズ群G2との間隔が変化することによって、接眼ズーム光学系100の倍率が変化する。そして、図1のように、接眼ズーム光学系100の焦点距離が短くなるにつれて、すなわち(a)の状態から(c)の状態へ変化するにつれて、第3レンズ群G3と第2レンズ群G2との間隔が拡大するように、第3レンズ群G3および第2レンズ群G2が移動する。   As shown in FIG. 1, the eye point EP, the first lens group G1, the second lens group G2, and the third lens group G3 are provided coaxially in order along the + Z-axis direction. When the distance between the third lens group G3 having negative refractive power and the second lens group G2 having positive refractive power changes across the object image I, the magnification of the eyepiece zoom optical system 100 changes. As shown in FIG. 1, as the focal length of the eyepiece zoom optical system 100 becomes shorter, that is, as the state changes from the state (a) to the state (c), the third lens group G3 and the second lens group G2 The third lens group G3 and the second lens group G2 are moved so that the distance between them increases.

なお、接眼ズーム光学系100においては、次の数式(1)〜(4)を満足することが望ましい。
8<|fDOE/fGi|<20 ……………………(1)
4.4<fG1/f<5.4…………………………(2)
3.4<fG2/f<3.8…………………………(3)
3.3<|fG3/f|<4.4……………………(4)
In the eyepiece zoom optical system 100, it is preferable that the following mathematical expressions (1) to (4) are satisfied.
8 <| f DOE / f Gi | <20 (1)
4.4 <f G1 / f M <5.4 (2)
3.4 <f G2 / f M <3.8 …………………… (3)
3.3 <| f G3 / f M | <4.4 (4)

ここで、
DOE:回折光学素子DOEの焦点距離
:接眼ズーム光学系100としての最短焦点距離
G1:第1レンズ群G1の焦点距離
G2:第2レンズ群G2の焦点距離
G3:第3レンズ群G3の焦点距離
here,
f DOE : focal length of the diffractive optical element DOE f M : shortest focal length as the eyepiece zoom optical system 100 f G1 : focal length of the first lens group G 1 f G2 : focal length of the second lens group G 2 f G3 : third Focal length of lens group G3

数式(1)において、|fDOE/fGi|の上限が20より大きくなると、「波長によるアイレリーフの差」が抑えきれなくなる。また、|fDOE/fLi|の下限が8より小さくなると、歪曲収差が悪化しアイレリーフも短くなる。ここで、fDOEは以下の数式(5)で求められる。
DOE=−1/(2×C2)……………………………(5)
ここで、C2は位相差関数の2次項の係数である。
In Expression (1), if the upper limit of | f DOE / f Gi | is greater than 20, the “difference in eye relief due to wavelength” cannot be suppressed. On the other hand, if the lower limit of | f DOE / f Li | is smaller than 8, the distortion aberration is deteriorated and the eye relief is shortened. Here, f DOE is obtained by the following equation (5).
f DOE =-1 / (2 x C2) ... (5)
Here, C2 is a coefficient of the quadratic term of the phase difference function.

数式(2)〜(4)では、接眼ズーム光学系100としての最短焦点距離fで各レンズ群fGiの焦点距離fG1〜fG3を規格化することによって、各レンズ群fGiに対する適切なパワー配分を規定している。 Equation (2) to (4), the by normalizing the focal length f G1 ~f G3 of each lens unit f Gi at the shortest focal length f M of the eyepiece zoom optical system 100, suitable for the lens groups f Gi Power distribution is specified.

数式(2)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が弱くなり過ぎるため、収差補正において特にコマ収差および色収差の補正が困難になり、簡素なレンズ構成にすることができなくなってしまう。一方、数式(2)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が強くなり、第2レンズ群G2の可変倍率の効果が小さくなる。その結果、可変倍率に対する第3レンズ群G3の負担が過度に大きくなり、可変倍率に際して第3レンズ群G3が物体像Iを横切ることになり、レンズ面のキズやゴミが視野に現れ易くなる。また、収差補正に対する第3レンズ群G3の負担が大きくなりすぎて、収差補正のバランスが困難となってしまう。   If the upper limit of Expression (2) is exceeded, the refractive power of the first lens group G1 becomes too weak, making it difficult to correct coma and chromatic aberration in aberration correction, and a simple lens configuration cannot be achieved. End up. On the other hand, if the lower limit of Formula (2) is not reached, the refractive power of the first lens group G1 becomes strong, and the variable magnification effect of the second lens group G2 becomes small. As a result, the burden on the third lens group G3 with respect to the variable magnification becomes excessively large, and the third lens group G3 crosses the object image I at the time of variable magnification, so that scratches and dust on the lens surface tend to appear in the field of view. In addition, the burden on the third lens group G3 for aberration correction becomes too large, and it becomes difficult to balance aberration correction.

数式(3)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の屈折力が弱くなり、可変倍率のための第2レンズ群G2の移動量が大きくなる。このため、第2レンズ群G2が可変倍率のために移動する際に、第3レンズ群G3と第2レンズ群G2との間に形成された物体像Iを横切ることになる。その結果、観察視野内において、第2レンズ群G2のレンズ面のキズやゴミが目立つことになり、好ましくない。一方、数式(3)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の屈折力が強くなりすぎて、歪曲収差や非点収差などの諸収差の増大を招き、レンズ構成を簡素化することが難しくなってしまう。   If the upper limit of Expression (3) is exceeded, the refractive power of the second lens group G2 becomes weak, and the amount of movement of the second lens group G2 for variable magnification becomes large. For this reason, when the second lens group G2 moves for variable magnification, the object image I formed between the third lens group G3 and the second lens group G2 is traversed. As a result, scratches and dust on the lens surface of the second lens group G2 become noticeable in the observation field, which is not preferable. On the other hand, if the lower limit of Expression (3) is not reached, the refractive power of the second lens group G2 becomes too strong, leading to an increase in various aberrations such as distortion and astigmatism, thereby simplifying the lens configuration. It will be difficult.

数式(4)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の負屈折力が弱くなり、接眼ズーム光学系100の焦点距離を所定の値にするために第2レンズ群G2の屈折力を相対的に強くする必要がある。その結果、第2レンズ群G2の屈折力が強くなりすぎて、歪曲収差および非点収差の増大を招いてしまう。逆に、数式(4)の下限値を下回ると、コマ収差、特に接眼ズーム光学系100としての焦点距離が長い状態におけるコマ収差が増大し、良好な収差補正が困難になってしまう。   If the upper limit of Expression (4) is exceeded, the negative refractive power of the third lens group G3 becomes weak, and the refractive power of the second lens group G2 is made relative to set the focal length of the eyepiece zoom optical system 100 to a predetermined value. Need to be strong. As a result, the refractive power of the second lens group G2 becomes too strong, leading to an increase in distortion and astigmatism. On the contrary, when the lower limit value of Expression (4) is not reached, coma aberration, particularly coma aberration when the focal length as the eyepiece zoom optical system 100 is long increases, and it becomes difficult to correct aberrations satisfactorily.

また、接眼ズーム光学系100の第1レンズ群G1は、+Z軸方向に沿って、負メニスカスレンズと両凸レンズとの接合正レンズであればよい。また第1レンズ群G1は所定の位置(Z軸方向)に固定されている。第3レンズ群G3は、+Z軸方向に沿って、正メニスカスレンズと両凹レンズとの接合負レンズでもよいし、もしくは両凹レンズと正メニスカスレンズとの接合負レンズでもよい。さらに、以下の数式(5)および(6)を満足することが望ましい。
ν1<40………………………(6)
40<ν3………………………(7)
The first lens group G1 of the eyepiece zoom optical system 100 may be a positive cemented lens composed of a negative meniscus lens and a biconvex lens along the + Z-axis direction. The first lens group G1 is fixed at a predetermined position (Z-axis direction). The third lens group G3 may be a cemented negative lens of a positive meniscus lens and a biconcave lens or a cemented negative lens of a biconcave lens and a positive meniscus lens along the + Z-axis direction. Furthermore, it is desirable to satisfy the following mathematical formulas (5) and (6).
ν1 <40 ………………………… (6)
40 <ν3 ………………………… (7)

ここで、
ν1:第1レンズ群G1中の負メニスカスレンズのアッベ数
ν3:第3レンズ群G3中の両凹レンズのアッベ数
here,
ν1: Abbe number of the negative meniscus lens in the first lens group G1 ν3: Abbe number of the biconcave lens in the third lens group G3

数式(6)は、第1レンズ群G1を構成する接合正レンズの接合面の曲率半径を小さくすることなく色収差を良好に補正するための条件を規定している。数式(6)を満足することにより、第3レンズ群G3および第2レンズ群G2の構成をコンパクト化することが可能になる。   Equation (6) defines conditions for satisfactorily correcting chromatic aberration without reducing the radius of curvature of the cemented surface of the cemented positive lens constituting the first lens group G1. By satisfying Expression (6), the configuration of the third lens group G3 and the second lens group G2 can be made compact.

数式(7)は、可変倍率による色収差の変動を少なくするための条件を規定している。数式(7)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2および第1レンズ群G1における色収差補正の負担が大きくなるため、レンズ構成が複雑になってしまう。この場合、第3レンズ群G3の負屈折力を弱くすることにより色収差を補正することもできるが、数式(4)の範囲を逸脱することになるので好ましくない。   Equation (7) defines conditions for reducing the variation in chromatic aberration due to variable magnification. If the lower limit value of Expression (7) is not reached, the burden of correcting chromatic aberration in the second lens group G2 and the first lens group G1 increases, and the lens configuration becomes complicated. In this case, the chromatic aberration can be corrected by reducing the negative refractive power of the third lens group G3, but this is not preferable because it deviates from the range of the formula (4).

(第1の実施形態)
図2は、第1の実施形態の接眼ズーム光学系110のレンズ構成を示した図である。図2(a)は接眼ズーム光学系110としての最長焦点距離状態を示し、見掛け視界は40°である。図2(b)は接眼ズーム光学系110としての中間焦点距離状態を示し、見掛け視界は46.4°である。図2(c)は接眼ズーム光学系110としての最短焦点距離状態を示し、見掛け視界は55.2°である。
(First embodiment)
FIG. 2 is a diagram illustrating a lens configuration of the eyepiece zoom optical system 110 according to the first embodiment. FIG. 2A shows the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 110, and the apparent field of view is 40 °. FIG. 2B shows an intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 110, and the apparent field of view is 46.4 °. FIG. 2C shows the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 110, and the apparent field of view is 55.2 °.

図2に示されたように、接眼ズーム光学系110は、+Z軸方向に沿って、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3とを備えている。そして、可変倍率に際して、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とはZ軸に沿って互いに逆の方向に移動する。   As shown in FIG. 2, the eyepiece zoom optical system 110 includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a positive refractive power, and a negative lens along the + Z-axis direction. And a third lens group G3 having refracting power of. At the time of variable magnification, the second lens group G2 and the third lens group G3 move in opposite directions along the Z axis.

第1レンズ群G1は、+Z軸方向に沿って、負メニスカスレンズL1nと両凸レンズL1pとの接合正レンズであり、第3レンズ群G3は、+Z軸方向に沿って、正メニスカスレンズL3pと両凹レンズL3nとの接合負レンズである。また、第2レンズ群G2は、+Z軸方向に沿って、回折光学素子DOEが設けられた平行平板硝子L2−1と両凸レンズL2−2とより構成されている。   The first lens group G1 is a cemented positive lens of a negative meniscus lens L1n and a biconvex lens L1p along the + Z-axis direction, and the third lens group G3 is both positive and negative meniscus lens L3p along the + Z-axis direction. It is a cemented negative lens with a concave lens L3n. The second lens group G2 includes a parallel plate glass L2-1 provided with a diffractive optical element DOE and a biconvex lens L2-2 along the + Z-axis direction.

まず、回折光学素子DOEの形状について、図3を参照しながら説明する。図3(a)〜図3(d)は回折光学素子DOEの様々な形状を説明するための拡大図である。   First, the shape of the diffractive optical element DOE will be described with reference to FIG. FIGS. 3A to 3D are enlarged views for explaining various shapes of the diffractive optical element DOE.

図3(a)に示された回折光学素子DOE1は回折面13と端面14とをそれぞれ備えている単層型回折光学素子12である。端面14がZ軸方向に対して平行に形成されている。
図3(b)に示された回折光学素子DOE2は回折面13と端面24とをそれぞれ備えている二つの回折格子21、22を密着した複層型回折光学素子である。なお、端面24がZ軸方向に対して傾けて形成されている。この傾け角度は、主光線にならって傾けることが好ましい。端面24で反射されてフレア光を少なくするためである。
A diffractive optical element DOE1 shown in FIG. 3A is a single-layer diffractive optical element 12 having a diffractive surface 13 and an end surface 14, respectively. The end face 14 is formed in parallel with the Z-axis direction.
The diffractive optical element DOE2 shown in FIG. 3B is a multilayer diffractive optical element in which two diffraction gratings 21 and 22 each having a diffractive surface 13 and an end surface 24 are in close contact with each other. Note that the end face 24 is formed to be inclined with respect to the Z-axis direction. This tilt angle is preferably tilted according to the chief ray. This is because the flare light is reduced by being reflected by the end face 24.

図3(c)に示された回折光学素子DOE3は二つの回折格子31、32を密着した複層型回折光学素子である。回折格子31、32は階段形状の端面34を有しており、端面34は全体としてZ軸方向に対して傾いている。回折格子31、32に所定の角度で入射した入射光は端面34で2回反射することになり、入射光と同じ方向で逆向きに戻ることになる。これにより、端面34に入射した入射光はアイポイントEP方向に達することが少なくなるのでフレア光が少なくなる。   The diffractive optical element DOE3 shown in FIG. 3C is a multilayer diffractive optical element in which two diffraction gratings 31 and 32 are in close contact. The diffraction gratings 31 and 32 have stepped end faces 34, and the end faces 34 are inclined with respect to the Z-axis direction as a whole. Incident light that has entered the diffraction gratings 31 and 32 at a predetermined angle is reflected twice by the end face 34 and returns in the same direction as the incident light. As a result, the incident light incident on the end face 34 is less likely to reach the eye point EP direction, and flare light is reduced.

図3(d)に示された回折光学素子DOE4は、二つの回折格子41、42を密着した複層型回折光学素子である。二つの回折格子41、42の端面44は断面形状が曲線である。端面44の断面形状が曲線であると反射又は透過光を発散させ、不要な高次回折光・フレア・ゴーストを減ずることができる。   A diffractive optical element DOE4 shown in FIG. 3D is a multilayer diffractive optical element in which two diffraction gratings 41 and 42 are in close contact with each other. The end faces 44 of the two diffraction gratings 41 and 42 have a curved cross-sectional shape. When the cross-sectional shape of the end face 44 is a curve, reflected or transmitted light is diverged, and unnecessary high-order diffracted light, flare, and ghost can be reduced.

図3(a)〜図3(d)の回折光学素子DOE(DOE1〜DOE4)は、ガラス又は樹脂で形成される。しかしながら、複雑で微細な形状であることからいずれも紫外線硬化型樹脂である方が生産効率上好ましい。さらに、小型軽量化のために、回折光学素子を構成する光学材料は、比重が2.0以下の樹脂材料であることが好ましい。図3(a)〜図3(d)の回折光学素子DOE(DOE1〜DOE4)は、それら単独で使用されても良いが、レンズ又は平行平板硝子の一面に形成されてもよい。第1の実施形態及び後述する第3の実施形態では平行平板硝子に回折光学素子DOEが設けられている。後述する第2の実施形態では凸レンズに回折光学素子DOEが設けられている。   The diffractive optical elements DOE (DOE1 to DOE4) in FIGS. 3A to 3D are made of glass or resin. However, since it is a complicated and fine shape, it is preferable in terms of production efficiency that both are UV curable resins. Furthermore, in order to reduce the size and weight, the optical material constituting the diffractive optical element is preferably a resin material having a specific gravity of 2.0 or less. The diffractive optical elements DOE (DOE1 to DOE4) shown in FIGS. 3A to 3D may be used alone or may be formed on one surface of a lens or a parallel plate glass. In the first embodiment and the third embodiment to be described later, a diffractive optical element DOE is provided on a parallel plate glass. In a second embodiment described later, a diffractive optical element DOE is provided on the convex lens.

また、図3(a)〜図3(d)に示された回折光学素子DOEは次の数式(8)により波面の位相変換を行う。
…………(8)
Further, the diffractive optical element DOE shown in FIGS. 3A to 3D performs phase conversion of the wavefront according to the following formula (8).
............ (8)

ここで、φは位相関数を、λは基準波長を、C2nは係数を、Yは径方向の距離(中心からX軸又はY軸方向への距離)を示している。
さらに、係数C2は0.001514で、C4は−0.00000526である。そして、この係数C2及びC4によって、数式(8)に基づいて回折光学素子DOEの波面の位相変換が行われる。
Here, φ is a phase function, λ 0 is a reference wavelength, C 2n is a coefficient, and Y is a radial distance (a distance from the center in the X-axis or Y-axis direction).
Further, the coefficient C2 is 0.001514, and C4 is -0.00000526. Then, the phase conversion of the wavefront of the diffractive optical element DOE is performed by the coefficients C2 and C4 based on Expression (8).

再び図2に戻り、第1の実施形態の接眼ズーム光学系110において、回折光学素子DOEの焦点距離fDOEは数式(5)により求められ、−330.3mmである。第1レンズ群G1の焦点距離fG1は35.0mmであり、第2レンズ群G2の焦点距離fG2は25.2mmであり、第3レンズ群G3の焦点距離fG3は−26.5mmである。また、接眼ズーム光学系110の全長は42mmである。 Returning to FIG. 2 again, in the eyepiece zoom optical system 110 according to the first embodiment, the focal length f DOE of the diffractive optical element DOE is obtained by Expression (5) and is −330.3 mm. The focal length f G1 of the first lens group G1 is 35.0 mm, the focal length f G2 of the second lens group G2 is 25.2 mm, the focal length f G3 of the third lens group G3 in -26.5mm is there. The total length of the eyepiece zoom optical system 110 is 42 mm.

数式(1)において、|fDOE/fG2|=13.1
数式(2)において、fG1/f=5
数式(3)において、fG2/f=3.6
数式(4)において、|fG3/f|=3.8
したがって、数式(1)〜(4)の条件を満たしている。
In Equation (1), | f DOE / f G2 | = 13.1
In Equation (2), f G1 / f M = 5
In Equation (3), f G2 / f M = 3.6
In formula (4), | f G3 / f M | = 3.8
Therefore, the conditions of the formulas (1) to (4) are satisfied.

また、次の表1及び表2に、第1実施形態の接眼ズーム光学系110のレンズデータを掲げている。表1において、Rは各レンズ面の曲率半径を、Dは各レンズ面間隔を、ndおよびνdはそれぞれd線(λ=587.6nm)に対する屈折率およびアッベ数を示している。なお、面5が回折光学素子面である。

Tables 1 and 2 below list lens data of the eyepiece zoom optical system 110 according to the first embodiment. In Table 1, R represents the radius of curvature of each lens surface, D represents the distance between the lens surfaces, and nd and νd represent the refractive index and Abbe number for the d-line (λ = 587.6 nm), respectively. The surface 5 is a diffractive optical element surface.

また、表3は第1実施形態の接眼ズーム光学系110のアイレリーフに関する数値を示している。表3において、Iはd線のアイレリーフを、IはC線のアイレリーフを、IはF線のアイレリーフを示している。
Table 3 shows numerical values relating to eye relief of the eyepiece zoom optical system 110 of the first embodiment. In Table 3, the I d eye relief of d-line, the eye relief of I C is C-line, I F represents the eye relief of the F-line.

表3に示されたように、第1実施形態の接眼ズーム光学系110は十分に長いアイレリーフを有すると同時に、波長によるアイレリーフの差を少なくすることができる。   As shown in Table 3, the eyepiece zoom optical system 110 of the first embodiment has a sufficiently long eye relief, and at the same time, the difference in eye relief due to wavelength can be reduced.

また、図4A〜図4Cは第1実施形態の接眼ズーム光学系110の諸収差図である。図4Aは接眼ズーム光学系としての最長焦点距離状態における諸収差を、図4Bは接眼ズーム光学系としての中間焦点距離状態における諸収差を、図4Cは接眼ズーム光学系としての最短焦点距離状態における諸収差をそれぞれ示している。なお、各収差は、アイポイント側から光線追跡を行ったときの収差である。   4A to 4C are graphs showing various aberrations of the eyepiece zoom optical system 110 according to the first embodiment. 4A shows various aberrations in the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system, FIG. 4B shows various aberrations in the intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system, and FIG. 4C shows the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system. Various aberrations are shown. Each aberration is an aberration when ray tracing is performed from the eye point side.

各収差図の三つの光線は、d線(λ=587.6nm)、C線(λ=656.3nm)、F線(λ=486.1nm)である。このように、球面収差、非点収差および歪曲収差について色収差の補正状態を示すために、基準光線であるd線に対する収差量に加えてC線およびF線に対する収差量も示している。また、非点収差を示す収差図において、実線Sはサジタル像面を、破線Mはメリディオナル像面をそれぞれ示している。各収差図から明らかなように、第1実施形態の接眼ズーム光学系110では、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態までの可変倍率の領域全体に亘って諸収差が良好に補正されていることがわかる。   The three rays in each aberration diagram are d-line (λ = 587.6 nm), C-line (λ = 656.3 nm), and F-line (λ = 486.1 nm). Thus, in order to show the correction state of chromatic aberration with respect to spherical aberration, astigmatism, and distortion, in addition to the aberration amount for the d-line as the reference ray, the aberration amounts for the C-line and F-line are also shown. In the aberration diagrams showing astigmatism, the solid line S represents the sagittal image plane, and the broken line M represents the meridional image plane. As is apparent from each aberration diagram, in the eyepiece zoom optical system 110 of the first embodiment, various aberrations are well corrected over the entire variable magnification region from the shortest focal length state to the longest focal length state. I understand.

つまり、接眼ズーム光学系110は、広い視野全域にわたって諸収差が良好に補正され、十分に長いアイレリーフを有すると同時に、波長によるアイレリーフの差をなくすことができる。   In other words, the eyepiece zoom optical system 110 can correct various aberrations well over a wide field of view, has a sufficiently long eye relief, and eliminates the difference in eye relief due to wavelength.

(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態の接眼ズーム光学系120のレンズ構成を示した図である。図5(a)は接眼ズーム光学系120としての最長焦点距離状態を示し、見掛け視界は40°である。図5(b)は接眼ズーム光学系120としての中間焦点距離状態を示し、見掛け視界は46.4°である。図5(c)は接眼ズーム光学系120としての最短焦点距離状態を示し、見掛け視界は55.2°である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a diagram illustrating a lens configuration of the eyepiece zoom optical system 120 according to the second embodiment. FIG. 5A shows the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 120, and the apparent field of view is 40 °. FIG. 5B shows an intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 120, and the apparent field of view is 46.4 °. FIG. 5C shows the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 120, and the apparent field of view is 55.2 °.

図5に示されたように、接眼ズーム光学系120は、回折光学素子DOE面が直接に両凸レンズの−Z側に設けられている。図3(a)〜図3(d)で示された回折光学素子DOEのいずれか一つが樹脂で形成される。その他の構成は第1実施形態の接眼ズーム光学系110と同じであるため、説明を省略する。   As shown in FIG. 5, in the eyepiece zoom optical system 120, the diffractive optical element DOE surface is directly provided on the −Z side of the biconvex lens. Any one of the diffractive optical elements DOE shown in FIGS. 3A to 3D is formed of a resin. Since other configurations are the same as those of the eyepiece zoom optical system 110 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

第2の実施形態の接眼ズーム光学系120においても、数式(8)に基づいて回折光学素子DOEの波面の位相変換が行われる。係数C2は0.001302で、C4は−0.00000351である。   Also in the eyepiece zoom optical system 120 of the second embodiment, phase conversion of the wavefront of the diffractive optical element DOE is performed based on Expression (8). The coefficient C2 is 0.001302, and C4 is -0.00000351.

また、回折光学素子DOEの焦点距離fDOEは数式(5)により求められ、−384.0mmであり、第1レンズ群G1の焦点距離fG1は35.0mmであり、第2レンズ群G2の焦点距離fG2は25.2mmであり、第3レンズ群G3の焦点距離fG3は−26.5mmである。また、接眼ズーム光学系110の全長は42mmである。 Further, the focal length f DOE of the diffractive optical element DOE is calculated by Equation (5), a -384.0Mm, the focal length f G1 of the first lens group G1 is 35.0 mm, the second lens group G2 The focal length f G2 is 25.2 mm, and the focal length f G3 of the third lens group G3 is −26.5 mm. The total length of the eyepiece zoom optical system 110 is 42 mm.

数式(1)において、|fDOE/fG2|=15.2
数式(2)において、fG1/f=5
数式(3)において、fG2/f=3.6
数式(4)において、|fG3/f|=3.8
したがって、数式(1)〜(4)の条件を満たしている。
In Equation (1), | f DOE / f G2 | = 15.2.
In Equation (2), f G1 / f M = 5
In Equation (3), f G2 / f M = 3.6
In formula (4), | f G3 / f M | = 3.8
Therefore, the conditions of the formulas (1) to (4) are satisfied.

ここで、次の表4及び表5に、第2実施形態の接眼ズーム光学系120のレンズデータを掲げている。また、表6は第2実施形態の接眼ズーム光学系120のアイレリーフに関する数値を示している。なお、面4が回折光学素子面である。


Here, the following Table 4 and Table 5 list lens data of the eyepiece zoom optical system 120 of the second embodiment. Table 6 shows numerical values related to the eye relief of the eyepiece zoom optical system 120 of the second embodiment. The surface 4 is a diffractive optical element surface.


表6に示されたように、第2実施形態の接眼ズーム光学系120は十分に長いアイレリーフを有すると同時に、波長によるアイレリーフの差を少なくすることができる。   As shown in Table 6, the eyepiece zoom optical system 120 of the second embodiment has a sufficiently long eye relief, and at the same time, the difference in eye relief due to wavelength can be reduced.

図6A〜図6Cは、第2実施形態の接眼ズーム光学系120の諸収差図である。図6Aは接眼ズーム光学系としての最長焦点距離状態における諸収差を、図6Bは接眼ズーム光学系としての中間焦点距離状態における諸収差を、図6Cは接眼ズーム光学系としての最短焦点距離状態における諸収差をそれぞれ示している。なお、各収差は、アイポイント側から光線追跡を行ったときの収差である。   6A to 6C are graphs showing various aberrations of the eyepiece zoom optical system 120 according to the second embodiment. 6A shows various aberrations in the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system, FIG. 6B shows various aberrations in the intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system, and FIG. 6C shows in the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system. Various aberrations are shown. Each aberration is an aberration when ray tracing is performed from the eye point side.

各収差図の三つの光線は、d線(λ=587.6nm)、C線(λ=656.3nm)、F線(λ=486.1nm)である。このように、球面収差、非点収差および歪曲収差について色収差の補正状態を示すために、基準光線であるd線に対する収差量に加えてC線およびF線に対する収差量も示している。また、非点収差を示す収差図において、実線Sはサジタル像面を、破線Mはメリディオナル像面をそれぞれ示している。各収差図から明らかなように、第2実施形態の接眼ズーム光学系120では、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態までの可変倍率の領域全体に亘って諸収差が良好に補正されていることがわかる。   The three rays in each aberration diagram are d-line (λ = 587.6 nm), C-line (λ = 656.3 nm), and F-line (λ = 486.1 nm). Thus, in order to show the correction state of chromatic aberration with respect to spherical aberration, astigmatism, and distortion, in addition to the aberration amount for the d-line as the reference ray, the aberration amounts for the C-line and F-line are also shown. In the aberration diagrams showing astigmatism, the solid line S represents the sagittal image plane, and the broken line M represents the meridional image plane. As is apparent from each aberration diagram, in the eyepiece zoom optical system 120 of the second embodiment, various aberrations are well corrected over the entire variable magnification region from the shortest focal length state to the longest focal length state. I understand.

つまり、接眼ズーム光学系110は、広い視野全域にわたって諸収差が良好に補正され、十分に長いアイレリーフを有すると同時に、波長によるアイレリーフの差をなくすことができる。   In other words, the eyepiece zoom optical system 110 can correct various aberrations well over a wide field of view, has a sufficiently long eye relief, and eliminates the difference in eye relief due to wavelength.

(第3の実施形態)
図7は、第3の実施形態の接眼ズーム光学系130のレンズ構成を示した図である。図7(a)は接眼ズーム光学系130としての最長焦点距離状態を示し、見掛け視界は40°である。図7(b)は接眼ズーム光学系130としての中間焦点距離状態を示し、見掛け視界は46.4°である。図7(c)は接眼ズーム光学系130としての最短焦点距離状態を示し、見掛け視界は55.2°である。
(Third embodiment)
FIG. 7 is a diagram illustrating a lens configuration of the eyepiece zoom optical system 130 according to the third embodiment. FIG. 7A shows the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system 130, and the apparent field of view is 40 °. FIG. 7B shows an intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system 130, and the apparent field of view is 46.4 °. FIG. 7C shows the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system 130, and the apparent field of view is 55.2 °.

図7に示されたように、第3実施形態の接眼ズーム光学系130は回折光学素子DOEの設けられた平行平板硝子L1−2を第1レンズ群G1に設けている。つまり、第1レンズ群G1は+Z軸方向に沿って順次に負メニスカスレンズL1n及び両凸レンズL1pより構成されたレンズ系L1−1と、回折光学素子DOEの設けられた平行平板硝子L1−2とを含んでいる。その他の構成は第1実施形態の接眼ズーム光学系110と同じであるため、説明を省略する。   As shown in FIG. 7, the eyepiece zoom optical system 130 of the third embodiment is provided with a parallel plate glass L1-2 provided with a diffractive optical element DOE in the first lens group G1. That is, the first lens group G1 includes a lens system L1-1 including a negative meniscus lens L1n and a biconvex lens L1p sequentially along the + Z axis direction, and a parallel plate glass L1-2 provided with a diffractive optical element DOE. Is included. Since other configurations are the same as those of the eyepiece zoom optical system 110 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

第3の実施形態の接眼ズーム光学系130においても、数式(8)に基づいて回折光学素子DOEの波面の位相変換が行われる。係数C2は0.00176で、C4は−0.00000908である。その他の構成は第1実施形態の接眼ズーム光学系110と同じであるため、説明を省略する。   Also in the eyepiece zoom optical system 130 of the third embodiment, phase conversion of the wavefront of the diffractive optical element DOE is performed based on Expression (8). The coefficient C2 is 0.00176 and C4 is -0.00000908. Since other configurations are the same as those of the eyepiece zoom optical system 110 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

また、回折光学素子DOEの焦点距離fDOEは数式(5)により求められ、−284.1mmであり、第1レンズ群G1の焦点距離fG1は35.0mmであり、第2レンズ群G2の焦点距離fG2は25.2mmであり、第3レンズ群G3の焦点距離fG3は−26.5mmである。また、接眼ズーム光学系110の全長は42mmである。 Further, the focal length f DOE of the diffractive optical element DOE is calculated by Equation (5), a -284.1Mm, the focal length f G1 of the first lens group G1 is 35.0 mm, the second lens group G2 The focal length f G2 is 25.2 mm, and the focal length f G3 of the third lens group G3 is −26.5 mm. The total length of the eyepiece zoom optical system 110 is 42 mm.

数式(1)において、|fDOE/fG1|=8.1
数式(2)において、fG1/f=5
数式(3)において、fG2/f=3.6
数式(4)において、|fG3/f|=3.8
したがって、数式(1)〜(4)の条件を満たしている。
In Equation (1), | f DOE / f G1 | = 8.1
In Equation (2), f G1 / f M = 5
In Equation (3), f G2 / f M = 3.6
In formula (4), | f G3 / f M | = 3.8
Therefore, the conditions of the formulas (1) to (4) are satisfied.

ここで、次の表7及び表8に、第3実施形態の接眼ズーム光学系130のレンズデータを掲げている。また、表9は第3実施形態の接眼ズーム光学系130のアイレリーフに関する数値を示している。なお、面5が回折光学素子面である。


Here, the following Table 7 and Table 8 list lens data of the eyepiece zoom optical system 130 of the third embodiment. Table 9 shows numerical values relating to eye relief of the eyepiece zoom optical system 130 of the third embodiment. The surface 5 is a diffractive optical element surface.


表9に示されたように、第3実施形態の接眼ズーム光学系130は十分に長いアイレリーフを有すると同時に、波長によるアイレリーフの差をなくすことができる。   As shown in Table 9, the eyepiece zoom optical system 130 of the third embodiment has a sufficiently long eye relief, and at the same time, can eliminate the difference in eye relief due to wavelength.

図8A〜図8Cは、第3実施形態の接眼ズーム光学系130の諸収差図である。図8Aは接眼ズーム光学系としての最長焦点距離状態における諸収差を、図8Bは接眼ズーム光学系としての中間焦点距離状態における諸収差を、図8Cは接眼ズーム光学系としての最短焦点距離状態における諸収差をそれぞれ示している。なお、各収差は、アイポイント側から光線追跡を行ったときの収差である。   8A to 8C are graphs showing various aberrations of the eyepiece zoom optical system 130 according to the third embodiment. 8A shows various aberrations in the longest focal length state as the eyepiece zoom optical system, FIG. 8B shows various aberrations in the intermediate focal length state as the eyepiece zoom optical system, and FIG. 8C shows in the shortest focal length state as the eyepiece zoom optical system. Various aberrations are shown. Each aberration is an aberration when ray tracing is performed from the eye point side.

各収差図の三つの光線は、d線(λ=587.6nm)、C線(λ=656.3nm)、F線(λ=486.1nm)である。このように、球面収差、非点収差および歪曲収差について色収差の補正状態を示すために、基準光線であるd線に対する収差量に加えてC線およびF線に対する収差量も示している。また、非点収差を示す収差図において、実線Sはサジタル像面を、破線Mはメリディオナル像面をそれぞれ示している。各収差図から明らかなように、第3実施形態の接眼ズーム光学系130では、最短焦点距離状態から最長焦点距離状態までの可変倍率の領域全体に亘って諸収差が良好に補正されていることがわかる。   The three rays in each aberration diagram are d-line (λ = 587.6 nm), C-line (λ = 656.3 nm), and F-line (λ = 486.1 nm). Thus, in order to show the correction state of chromatic aberration with respect to spherical aberration, astigmatism, and distortion, in addition to the aberration amount for the d-line as the reference ray, the aberration amounts for the C-line and F-line are also shown. In the aberration diagrams showing astigmatism, the solid line S represents the sagittal image plane, and the broken line M represents the meridional image plane. As is apparent from the respective aberration diagrams, in the eyepiece zoom optical system 130 of the third embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected over the entire variable magnification region from the shortest focal length state to the longest focal length state. I understand.

つまり、接眼ズーム光学系130は、広い視野全域にわたって諸収差が良好に補正され、十分に長いアイレリーフを有すると同時に、波長によるアイレリーフの差をなくすことができる。   That is, the eyepiece zoom optical system 130 can correct various aberrations well over a wide field of view, has a sufficiently long eye relief, and eliminates a difference in eye relief due to wavelength.

以上より第1の実施形態から第3の実施形態までに係る接眼ズーム光学系は、特に望遠鏡、双眼鏡、顕微鏡等の接眼光学系に適用することができる。   From the above, the eyepiece zoom optical system according to the first embodiment to the third embodiment can be applied particularly to an eyepiece optical system such as a telescope, binoculars, and a microscope.

100、110、120、130 … 接眼ズーム光学系
11、12、21、22、31、32、41、42、 … 回折格子
13 … 回折面
14、24、34、44 … 端面
DOE、DOE1、DOE2、DOE3、DOE4 … 回折光学素子
EP … アイポイント
G1 … 第1レンズ群、 G2 … 第2レンズ群、 G3 … 第3レンズ群
I、I’ … 物体像
L1n … 第1レンズ群の負メニスカスレンズ
L1p … 第1レンズ群の両凸レンズ
L3n … 第3レンズ群の両凹レンズ
L3p … 第3レンズ群の正メニスカスレンズ
100, 110, 120, 130 ... Eyepiece zoom optical system 11, 12, 21, 22, 31, 32, 41, 42, ... Diffraction grating 13 ... Diffraction surface 14, 24, 34, 44 ... End face DOE, DOE1, DOE2, DOE3, DOE4 ... Diffractive optical element EP ... Eye point G1 ... First lens group, G2 ... Second lens group, G3 ... Third lens group I, I '... Object image L1n ... Negative meniscus lens L1p of the first lens group ... Biconvex lens of the first lens group L3n ... Biconcave lens of the third lens group L3p ... Positive meniscus lens of the third lens group

Claims (7)

  1. アイポイント側から順に、
    正レンズと負レンズとの貼り合わせからなる正屈折力の第1レンズ群と、
    回折光学素子と、
    ズーム軌道に沿って移動可能な正屈折力の第2レンズ群と、
    正レンズと負レンズとの貼り合わせからなる負屈折力の第3レンズ群と、から構成され
    前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔を変化させることにより倍率を可変させ、
    最短焦点距離状態から最長焦点距離状態までの前記倍率が可変する全範囲において、見掛け視界が40°以上で、C線(λ=656.3nm)のアイレリーフとF線(λ=486.1nm)のアイレリーフとの差が0.25mm以下であり、
    前記第1レンズ群の焦点距離をf G1 とし、前記回折光学素子の焦点距離をf DOE とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf G2 としたとき、以下の条件を満たす接眼ズーム光学系。
    8<|f DOE /f Gi |<20 …(1)
    i=1又は2
    From the eyepoint side,
    A first lens unit having a positive refractive power formed by bonding a positive lens and a negative lens;
    A diffractive optical element;
    A second lens unit having positive refractive power movable along the zoom trajectory;
    A third lens group having a negative refractive power formed by bonding a positive lens and a negative lens, and
    The magnification is varied by changing the distance between the second lens group and the third lens group,
    In the entire range where the magnification is variable from the shortest focal length state to the longest focal length state, the apparent field of view is 40 ° or more, the eye relief of the C line (λ = 656.3 nm) and the F line (λ = 486.1 nm). der difference is 0.25mm or less of an eye relief of is,
    An eyepiece zoom optical system satisfying the following conditions, where f G1 is the focal length of the first lens group, f DOE is the focal length of the diffractive optical element, and f G2 is the focal length of the second lens group .
    8 <| f DOE / f Gi | <20 (1)
    i = 1 or 2
  2. 前記接眼ズーム光学系としての最短焦点距離をfとし、前記第3レンズ群の焦点距離をfG3としたとき、
    以下の条件を満たす請求項1に記載の接眼ズーム光学系。
    4.4<fG1/f<5.4 …(2)
    3.4<fG2/f<3.8 …(3)
    3.3<|fG3/f|<4.4 …(4)
    When the shortest focal length of the eyepiece optical zoom system and f M, the focal length of the front Symbol third lens group and the f G3,
    The eyepiece zoom optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
    4.4 <f G1 / f M <5.4 (2)
    3.4 <f G2 / f M <3.8 (3)
    3.3 <| f G3 / f M | <4.4 (4)
  3. 前記回折光学素子は、前記第2レンズ群のズーム軌道と同じである請求項1又は請求項2に記載の接眼ズーム光学系。   The eyepiece zoom optical system according to claim 1, wherein the diffractive optical element has the same zoom orbit as the second lens group.
  4. 前記回折光学素子は、前記第2レンズ群の面に形成されている請求項3に記載の接眼ズーム光学系。   The eyepiece zoom optical system according to claim 3, wherein the diffractive optical element is formed on a surface of the second lens group.
  5. 前記回折光学素子は、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間の一定位置で固定されている請求項1又は請求項2に記載の接眼ズーム光学系。   The eyepiece zoom optical system according to claim 1 or 2, wherein the diffractive optical element is fixed at a fixed position between the first lens group and the second lens group.
  6. 前記回折光学素子が密着複層型である請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の接眼ズーム光学系。   The eyepiece zoom optical system according to any one of claims 1 to 5, wherein the diffractive optical element is a contact multilayer type.
  7. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の接眼ズーム光学系と、
    前記接眼ズーム光学系に同じ光軸に配置される対物レンズと、
    を備えた光学装置。
    The eyepiece zoom optical system according to any one of claims 1 to 6,
    An objective lens disposed on the same optical axis in the eyepiece zoom optical system;
    An optical device.
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