JP6535947B2 - 観察用光学系及びそれを備えた撮像装置 - Google Patents
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Description
第一は、Fナンバーが大きく暗い光学系にすると、前述したように小径化を実現することができる。しかし、Fナンバーが大きく暗い光学系を用いると、回折限界によって光学系の解像性能の限界が低くなり、高解像度の画質を達成できないという問題が生じる。
本発明は、従来技術の対物レンズの上述した問題点に鑑みてなされたものであって、空間中間結像の数が少なく、撮像素子に到達する光量損失を抑え、明るく鮮明な画像を形成することができる観察用光学系及びそれを備えた撮像装置を提供することを目的とする。
本発明に係る観察用光学系は、物体側から順に、対物レンズと、結像レンズとを持ち、前記結像レンズ中に物体距離の変動に応じて光軸方向に移動させてフォーカシングさせるフォーカス群を具備し、前記対物レンズは被写体像を縮小して空間中間結像面に入射させ、前記結像レンズでは前記空間中間結像を拡大して撮像素子上に再結像させることを特徴とする。
(1) 0.050≦fo/fi≦1.100
fo:対物レンズの焦点距離
fi:結像レンズの遠距離物体合焦状態での焦点距離
(2) 0.000≦b1f≦0.100
(3) 3.000≦b2f≦6.500
ただし、
b1f:対物レンズの遠距離物体合焦状態での近軸横倍率の絶対値
b2f:結像レンズの遠距離物体合焦状態での横倍率の絶対値
(4) 0.290≦(b1f×b2f)/(b1n×b2n)≦0.470
ただし、
b1n:対物レンズの近距離物体合焦状態での横倍率の絶対値
b2n:結像レンズの近距離物体合焦状態での横倍率の絶対値
(5) 0.800≦TanWf/TanWn≦1.400
ただし、
Wf:遠距離物体合焦状態での半画角
Wn:近距離物体合焦状態での半画角
(6) 0.700≦fv/f≦1.300
ただし、
fv:防振群の焦点距離
f:全系の焦点距離の絶対値
以下の表において、FNO.はFナンバー、fは全系の焦点距離(mm)、Wは半画角(°)、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、vdはd線基準のアッベ数を示す。
図2,3,6,7,10,11,14,15,18、19の各収差図において、(a)は球面収差(SA(mm))を示し、(b)は非点収差(AST(mm))を示し、(c)は歪曲収差(DIS(%))を示す。
球面収差図において、縦軸はFナンバー(図中、FNO.で示す)を示し、実線はd線(d−line)、短破線はg線(g−line)、長破線はC線(C−line)の収差を示す。非点収差図において、縦軸は半画角(図中、Wで示す)を示し、実線はサジタル平面(図中、Sで示す)、破線はメリディオナル平面(図中、Mで示す)を示す。歪曲収差 図において、縦軸は半画角(図中、Wで示す)を示す。
図4,8,12,16,20は、観察光学系の望遠端で遠距離物体合焦状態の横収差図である。横軸は、瞳面上での主光線からの距離を示す。実線はd線を示し、短破線はg線を示し、長破線はC線を示す。
z=ch2/[1+{1-(1+k)c2h2}1/2]+A4h4+A6h6+A8h8+A10h10・・・
但し、cは曲率(1/r)、hは光軸からの高さ、kは円錐係数、A4、A6、A8、A10・・・は各次数の非球面係数を示す。
実施例1 0.604度
実施例2 0.605度
実施例3 0.581度
実施例4 0.623度
実施例5 0.723度
OL 対物レンズ系
IL 結像レンズ系
G1 前レンズ群
G2 後レンズ群
G3 手振れ補正レンズ群
G4 合焦レンズ群
G5 撮像レンズ群
1、2、3、・・・ レンズ面
101 照明光源
102 照明光路
105 撮像装置
106 撮像素子
107 表示装置
Claims (6)
- 物体側から順に、対物レンズと、結像レンズとからなり、前記結像レンズ中に物体距離の変動に応じて光軸方向に移動させてフォーカシングさせるフォーカス群を具備し、前記対物レンズは被写体像を縮小して空間中間結像面に入射させ、前記結像レンズでは前記空間中間結像を拡大して撮像素子上に再結像させ、以下の条件式を満足することを特徴とする観察用光学系。
(2) 0.000≦ b1f ≦0.100
(3) 3.000≦ b2f ≦6.500
ただし、
b1f:対物レンズの遠距離物体合焦状態での近軸横倍率の絶対値
b2f:結像レンズの遠距離物体合焦状態での横倍率の絶対値 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の観察用光学系。
(1) 0.050≦ fo/fi ≦1.100
fo:対物レンズの焦点距離
fi:結像レンズの遠距離物体合焦状態での焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の観察用光学系。
(4) 0.290≦(b1f×b2f)/(b1n×b2n)≦0.470
ただし、
b1n:対物レンズの近距離物体合焦状態での横倍率の絶対値
b2n:結像レンズの近距離物体合焦状態での横倍率の絶対値 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の観察用光学系。
(5) 0.800≦TanWf/TanWn≦1.400
ただし、
Wf:遠距離物体合焦状態での半画角
Wn:近距離物体合焦状態での半画角 - 前記結像レンズ内に、光軸に対して垂直に移動させて手振れ補正を行う防振レンズ群を具備し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の観察用光学系。
(6) 0.700≦fv/f≦1.300
ただし、
fv:防振群の焦点距離
f:全系の焦点距離の絶対値 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の観察用光学系と、形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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