JPH0420915A

JPH0420915A - 自動焦点望遠鏡

Info

Publication number: JPH0420915A
Application number: JP2124031A
Authority: JP
Inventors: Kenji Yamada; 健司山田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1990-05-16
Filing date: 1990-05-16
Publication date: 1992-01-24
Also published as: US5126549A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、自動的に焦点合わせが行なわれる自動焦点望
遠鏡に関するものである。

［従来の技術］従来の自動焦点望遠鏡には、例えば特開昭５５−３８５
３２号公報に示されるものかある。

この公報の第１図に開示された双眼鏡の例においては、
平行平面板からなる半透過ミラーによって対物レンズか
らの光束を２分割し、透過光束を観察用光束として、反
射光を焦、巾検出用光束として用いている。透過光束は
正立プリズムを介して正立像を形成し、この正立像か接
眼レンズによって拡大されて観察される。一方、半透過
ミラーでの反射光束は焦点検出ユニットへ導かれ、この
焦点検出ユニットでの検出信号に基づいて、接眼レンズ
を移動させて対物レンズの焦点面位置に接眼レンズの前
側焦点面を一致させることにより、焦点合わせが行なわ
れる。

また、同公報の第２図に示された例では、正立プリズム
に設けた半透過面において、対物レンズからの光束を分
別し、透過光束を焦点検圧ユニットに分岐させている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記のような従来の自動焦点望遠鏡において、
＃点検圧ユニットへ光束を分岐するために結像系の途中
に平行平面板（半透過ミラー）を配置した場合、光軸に
対して傾斜されて配置されるため、透過光束に大きな非
点収差が発生してしまう。即ち、前述した特開昭５５−
３８５３２号公報の第１図の例では、観察系に大きな非
点収差が生し、鮮明な像が観察されないという重大な問
題が起こる。この問題は、接眼レンズの焦点距離を短く
して倍率を上げようとした場合、特に顕著である。

方、平行平面板を用いずに、正立プリズムに設けた半透
過面によって光束を分割する場合においても、当然、透
過光束は大きく屈折してしまう。前述した特開昭５５−
３８５３２号公報第２図の例では、観察用光束として半
透過面での反射光束を用いているので、観察系では非点
収差の問題は生じないが、透過光束を用いる焦点検出系
において大きな非点収差が発生することになり、焦点検
出精度が著しく低下してしまう。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、観
察系及び焦点検圧系の何れにおいても非点収差の発生を
回避して、鮮明な観察像を得ることができる自動焦点望
遠鏡を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明の自動焦点望遠鏡は、対物レンズ及び接眼レンズ
と、この対物レンズと接眼レンズの間に配置された正立
プリズムと、前記対物レンズの焦点面位置を検出する焦
点検出手段とを有してなり、上記の課題を達成するため
に、前記対物レンズからの光束の一部を前記焦点検出手
段へ分岐させる半透過反射面（以下単に半透過面という
）が前記正立プリズムに設けられ、かつ、前記半透過面
に、射出面が光軸に対して垂直に形成された補助プリズ
ムが接合されたことを特徴とするものである。

［作　用］本発明の自動望遠鏡においては、観察系の光路中に配置
された正立プリズムに設けられた半透過面により対物レ
ンズからの光束が透過光束と反射光束に分割される。こ
の半透過面は光軸に対して傾斜されているが、本発明で
は、半透過面に補助プリズムが接合されているので、半
透過面を透過する際に光束が光軸に関して非対称に屈折
されることがない。また、補助プリズムの射出面は、光
軸に対して垂直に形成されているので、透過光束は補助
プリズムを射出する際にも光軸に関して非対称に屈折さ
れることがない。従って、本発明では、透過光束に非点
収差を発生させることなく、光束を分岐させることが可
能となる。この際、正立プリズムと補助プリズムの界面
における光束の屈折をより完全に回避するためには、正
立プリズムと補助プリズムを同一屈折率の硝材で構成す
ることが好ましい。

［実施例］実施例：１第１図は、本発明の第１実施例による望遠鏡の要部の構
成を示す光路図である。

図において、観察系は、対物レンズ１及び接眼レンズ５
と、その間に配置された第１直角プリズム２．第２直角
プリズム３を直角陵線を互いに垂直にかつ光軸に対して
直角に配置したポロＩ型プリズム（正立プリズム）から
構成される。第２直角プリズム３の第２反射面は、半透
過面９に形成されており、この半透過面９には直角プリ
ズムからなる補助プリズム８が斜面が半透過面９に対面
するように、接着剤を介して又は僅かな間隙をあけて配
置されている。対物レンズ１による倒立像はボロ■型プ
リズムによって左右上下が反転され、半透過面９で反射
された光束が焦点面上に正立像４を形成する。この正立
像４が接眼レンズ５で拡大されて観察される。

一方、半透過面９を透過した光束は、焦点検出用光束と
して補助プリズム８を通して、正立像４と光学的に等価
の位置に配置された焦点検出ユニット７に導かれる。焦
点検出ユニット７では、被観察物体の遠近に対応して変
化する信号が検出され、この検出信号に基づいて、不図
示の雷％同蕗とモーター等により、正立像４が常に一定
の位置（接眼レンズ５の前側焦点に合致する位置）に結
像されるように、対物レンズ１を光軸上で移動させるこ
とにより焦点合せが実現される。

上記のような構成の自動焦点望遠鏡では、半透過面９か
らの透過光束を焦点検出用光束として用いているが、透
過光束は補助プリズム８を通して観察光路から分岐され
るので、焦点検出系に非点収差が生じない。本実施例の
ように、半透過面９での透過光を焦点検出用光束とする
場合には、半透過面９をコールドミラーで構成すれば、
可視光は反射されて観察系に導かれ、赤外光のみが透過
して、焦点検出ユニット７に導かれるので、観察系の光
量ロスを最小限度に押さえることができる。

実施例：２第２図は、本発明の第２実施例による自動焦点望遠鏡の
要部の構成を示す光路図である。

本実施例の望遠鏡は、対物レンズ１及び正立プリズムの
構成は第１実施例と同様であるが、半透過面９での反射
光束が焦点検出用光束として焦、ψ検出ユニット７に導
かれ、透過光束が観察用光束として接眼レンズ５に導か
れる点か第１実施例と異なる。

図において、ボロＩ型プリズムの第２直角プリズム３の
第２反射面に設けられた半透過面９にはこの半透過面と
平行な反射面を有する補助プリズム２８が接合されてい
る。半透過面９を透過した光束は補助プリズム２８で９
０度折り曲げられ、光軸（本実施例では焦点検圧系の光
軸と観察系の光軸が平行）に垂直な面から射出され、焦
点面位置に正立像４を形成する。本実施例ては、第１実
施例とは逆に半透過面での透過光束を観察用光束として
いるが、補助プリズム２８によって透過光束の非点収差
の発生が回避されるので、正立像４の鮮明度が低下しな
い。

実施例＝３第３図は、本発明の第３実施例による望遠鏡の要部の構
成を示す光路図である。

第１、第２実施例では正立プリズムとして、ともにボロ
■型プリズムを使用したが、本実施例では、プリズム３
２とダハプリズム３３を組合わせたペチャンプリズム使
用している。プリズム３２の第２反射面は半透過面９に
形成されており、この面には補助プリズム８が接合され
ている。

図において、対物レンズ１からの光束は、まずプリズム
３２に入射し、半透過面９て反射された光束は、互いに
９０度の角度をなして交わる屋根形反射面をもつダハプ
リズム３３で更に３回反射（ダハ面での反射を含めれば
４回）されて、ダハプリズム３３から直角に射出され、
焦点面位置に正立像４を形成する。一方、半透過面９を
透過した光束は、補助プリズム８を通して焦点検出系に
分岐され、反射ミラー１０で反射されて、焦点検出ユニ
ット７に導かれる。

第３図に示された構成では、観察系の対物レンズ１から
正立プリズム（プリズム３２）に至る光軸と正立プリズ
ム（ダハプリズム３３）から接眼レンズ５に至る光軸５
ａが一直線上にあるので、望遠鏡をコンパクトにまとめ
ることができる。

実施例：４第４図は、本発明を双眼鏡に適用した実施例（第４実施
例）の要部の構成を示す光路図である。

第４図に示された双眼鏡では、実施例１の望遠鏡の観察
系と同様な構成の２つの観察光学系か、対物レンズ１を
内側にして左右対称に配置されており、左側（接眼レン
ズ５側から見て）の光学系に焦点検出系が設けられてい
る。両光学系の対物レンズ１からの光束は、それぞれ第
１直角プリズムと第２直角プリズム３とからなるいわゆ
るポロ■型プリズムを介して焦点面上に正立像４を形成
し、この像が接眼レンズ５を通して観察される。

ここで、第５図は、焦点検出系を設けた左側の光学系を
矢印Ａの方向から見た図である。第２直角プリズム３の
第２反射面は、半透過面９に形成されており１．焦点検
出用光束はこの面に接合された補助プリズム８を通して
観察光路から分岐される。この焦点検出用光束は、補助
プリズム８に接合された反射プリズム１１により、双眼
鏡の２つの観察光軸を含む平面（第４図では紙面）に垂
直な方向に対物レンズ】の光軸１ａ側へ反射されて、焦
点検出ユニット７に導かれる。双眼鏡の場合には、左右
一方の光学系のみに焦点検出系を設けれは良く、焦点検
出ユニット７の検出信号に基ついて左右両方の対物レン
ズ１を同時に動かすことで焦点合わせか実現される。

第４図に示されたような構成によれば、双眼鏡としての
使用状態において、焦点検出ユニット７か２つの観察光
学系の内側下部に配置されるため、双眼鏡全体の形状を
小型にすることができ、また、焦点検出ユニット７の調
整を光学系の完成後に容易に行なうことがてきるので、
製造工程においても有利である。第４図の例では反射プ
リズム１１によって焦点検出用光束を光学系の下方に折
り曲げているか、複数回の反射によって適宜都合のよい
場所に導くことができることは言うまでもない。

なお、以上に説明した本発明の望遠鏡に用いられる焦点
検出ユニット７は、特に限定されるものてはないか、例
えは特開昭６０−３７５１３号公報に開示された装置を
好ましく用いることができる。焦点検出系の構造を簡単
にする上では、固体撮像素子を用いた機械可動部を含ま
ない焦点検出ユニットを使用することか望ましい。

また、第６図（ａ）　　に示されるように対物レンズ１
の焦点面（正立像４）に、液晶素子又はエレクトロクロ
ミック素子等の表示素子１２を挟み込んだ焦点鏡１３を
配置しく５ａは観察光学系の光軸）、これにより第６図
（ｂ）のように焦点合わせか行なわれている領域１３ａ
や目標物体までの距１ｉ１３ｂを表示させることも可能
である。

［発明の効果コ以上のように本発明においては、正立プリズムに設けら
れた半透過面に射出面が光軸に垂直に形成された補助プ
リズムが接合されているので、光束が半透過面を透過す
る際に光軸に関して非対称に屈折されることがなく、観
察系と焦へ検出系の両方において、非点収差の問題を解
消することが可能である。従って、本発明の自動焦点望
遠鏡を用いれば非常に鮮明な目標物体の像を観察するこ
とかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明第１実施例の構成を示す光路図、第２図
は本発明第２実施例の構成を示す光路図、第３図は本発
明第３実施例の構成を示す光路図、第４図は本発明第４
実施例の構成を示す光路図、第５図は第４図における観
察光学系を矢印への方向から見た図、第６図（ａ）及び
（ｂ）は大発明実施例に用いられる焦点鏡の説明図であ
る。［主要部分の符号の説明］１・・・対物レンズ４・・・・・・・・・正立像５・・・・・・・・・接眼レンズ７・・・・・・・・・焦点検出ユニッ８．２８・・・補助プリズム９・・・半透過面０・・・反射ミラート１・・・反射プリズム２・・・表示素子３・・・焦点鏡

Claims

【特許請求の範囲】

（１）対物レンズ及び接眼レンズと、該対物レンズと接
眼レンズの間に配置された正立プリズムと、前記対物レ
ンズの焦点面位置を検出する焦点検出手段とを有する自
動焦点望遠鏡において、前記対物レンズからの光束の一
部を前記焦点検出手段へ分岐させる半透過反射面が前記
正立プリズムに設けられ、かつ、前記半透過反射面に、
射出面が光軸に対して垂直に形成された補助プリズムが
接合されたことを特徴とする自動焦点望遠鏡。
（２）前記正立プリズムと前記補助プリズムの屈折率が
ほぼ等しいことを特徴とする請求項１記載の自動焦点望
遠鏡。