JPH05210054A - 回折および屈折光学素子を使用する双接眼レンズ光学システム - Google Patents
回折および屈折光学素子を使用する双接眼レンズ光学システムInfo
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- JPH05210054A JPH05210054A JP4255110A JP25511092A JPH05210054A JP H05210054 A JPH05210054 A JP H05210054A JP 4255110 A JP4255110 A JP 4255110A JP 25511092 A JP25511092 A JP 25511092A JP H05210054 A JPH05210054 A JP H05210054A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、色収差を補正して高品質の映像を
与える小型で軽量の双接眼レンズシステムを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 本発明は、屈折レンズと回折素子とを組合わ
せることを特徴とし、3素子による構成では、回折表面
44を有する第1の光学素子42と、屈折表面50,52を有す
る第2の光学素子48と、屈折表面56,58を有する第3の
光学素子54とを具備し、それら第1、第2および第3の
光学素子42,48,54はほぼ光学軸に沿って配置され、第
2の光学素子48は第1と第3の光学素子42と54の光学的
に中間に配置されている。
与える小型で軽量の双接眼レンズシステムを提供するこ
とを目的とする。 【構成】 本発明は、屈折レンズと回折素子とを組合わ
せることを特徴とし、3素子による構成では、回折表面
44を有する第1の光学素子42と、屈折表面50,52を有す
る第2の光学素子48と、屈折表面56,58を有する第3の
光学素子54とを具備し、それら第1、第2および第3の
光学素子42,48,54はほぼ光学軸に沿って配置され、第
2の光学素子48は第1と第3の光学素子42と54の光学的
に中間に配置されている。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に双接眼レンズ光
学システムに関し、さらに屈折および回折光学素子を使
用している双接眼レンズ光学システムに関する。
学システムに関し、さらに屈折および回折光学素子を使
用している双接眼レンズ光学システムに関する。
【0002】
【従来の技術】双接眼レンズは、観測者の両目によって
見られる光学システムである。観測者はとぎれることな
しに同じ光学システムの異なる部分を通って観察する。
装置は、陰極線管(CRT)、映像増倍装置、あるいは
前方監視赤外線暗視装置(FLIR)の映像を拡大する
手段として幅広く受入れられている。さらに最新の軍用
および商用の航空機のヘッドアップディスプレーおよび
ヘッドダウンディスプレー、フライトシミュレーター、
半導体装置検査の顕微鏡、および医療の応用において幅
広く使用されている。単眼式接眼レンズあるいは両眼式
接眼レンズと比較して双接眼レンズの主要な利点は、観
測者が頭を自由に動かせ、同じ光学システムの同じ光の
レベルで同じ映像を本質的に見るために両眼が使用でき
ることである。
見られる光学システムである。観測者はとぎれることな
しに同じ光学システムの異なる部分を通って観察する。
装置は、陰極線管(CRT)、映像増倍装置、あるいは
前方監視赤外線暗視装置(FLIR)の映像を拡大する
手段として幅広く受入れられている。さらに最新の軍用
および商用の航空機のヘッドアップディスプレーおよび
ヘッドダウンディスプレー、フライトシミュレーター、
半導体装置検査の顕微鏡、および医療の応用において幅
広く使用されている。単眼式接眼レンズあるいは両眼式
接眼レンズと比較して双接眼レンズの主要な利点は、観
測者が頭を自由に動かせ、同じ光学システムの同じ光の
レベルで同じ映像を本質的に見るために両眼が使用でき
ることである。
【0003】米国特許第 3,922,072号および第 4,183,6
24号明細書に記載されているような標準的な双接眼レン
ズシステムは、少なくとも5乃至6個の屈折光学素子を
必要とし、一般に実効的な焦点距離の約2倍の全長を有
する。
24号明細書に記載されているような標準的な双接眼レン
ズシステムは、少なくとも5乃至6個の屈折光学素子を
必要とし、一般に実効的な焦点距離の約2倍の全長を有
する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】応用によっては、これ
らの設計の全長は問題を導く。例えば、航空機において
使用される装置の所望な特徴は、さらに装置が限定され
た空間で使用されるような必要最小限の空間である。光
学システムが5つから6つの光学素子を必要とするとい
う事実は、通常の光学システムを比較的重くする。加え
て、双接眼レンズ式システムの費用は多数のレンズ素子
によって増加する。既知の双接眼レンズシステムの設計
は、複数の収束レンズ、および色収差の補正および視野
の湾曲の減少のための1つ以上の負光学倍率素子から構
成される。通常の設計の双接眼レンズシステムは前述の
設計条件から外れ、色収差、高次収差、視野の湾曲、お
よび歪みが悪化する。
らの設計の全長は問題を導く。例えば、航空機において
使用される装置の所望な特徴は、さらに装置が限定され
た空間で使用されるような必要最小限の空間である。光
学システムが5つから6つの光学素子を必要とするとい
う事実は、通常の光学システムを比較的重くする。加え
て、双接眼レンズ式システムの費用は多数のレンズ素子
によって増加する。既知の双接眼レンズシステムの設計
は、複数の収束レンズ、および色収差の補正および視野
の湾曲の減少のための1つ以上の負光学倍率素子から構
成される。通常の設計の双接眼レンズシステムは前述の
設計条件から外れ、色収差、高次収差、視野の湾曲、お
よび歪みが悪化する。
【0005】視野の湾曲を減少するための湾曲したCR
Tファイバフェイスプレートを使用して通常の双接眼レ
ンズシステムにおける多数の素子を減少する試みが行わ
れている。減少したスペクトルバンド放射は、色収差を
最小にした。残念ながら、特別のCRTはシステムにお
ける実質的な総費用を増加する。さらにCRTの動作電
圧は、この設計に関連して輝度の損失を補正するために
増加されることが通常必要である。それ故、CRTの寿
命は減少される。現在、それは光学システムの不完全性
を補正するために対象物体を湾曲させ歪ませる不十分な
代用品であると通常認められている。
Tファイバフェイスプレートを使用して通常の双接眼レ
ンズシステムにおける多数の素子を減少する試みが行わ
れている。減少したスペクトルバンド放射は、色収差を
最小にした。残念ながら、特別のCRTはシステムにお
ける実質的な総費用を増加する。さらにCRTの動作電
圧は、この設計に関連して輝度の損失を補正するために
増加されることが通常必要である。それ故、CRTの寿
命は減少される。現在、それは光学システムの不完全性
を補正するために対象物体を湾曲させ歪ませる不十分な
代用品であると通常認められている。
【0006】通常の接眼レンズシステムに匹敵し、或い
はそれよりも良好な特性を与える単一の双接眼レンズが
必要とされており、光学素子が少なくなれば寸法はさら
に小さくすることができる。本発明の目的はこのような
装置を提供することである。
はそれよりも良好な特性を与える単一の双接眼レンズが
必要とされており、光学素子が少なくなれば寸法はさら
に小さくすることができる。本発明の目的はこのような
装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい実施態
様は、屈折および屈折回折ハイブリッド光学素子を使用
している3素子および4素子の双接眼レンズである。屈
折および屈折回折ハイブリッド光学素子の組合わせは、
匹敵する映像の品質を有する双接眼レンズを与えるが、
レンズ素子は少なく、大きさは小さく、従来技術の設計
よりも重さが軽い。素子の全体の数の減少は、15%ほ
ど双接眼レンズシステムの全長を短くすることができ
る。
様は、屈折および屈折回折ハイブリッド光学素子を使用
している3素子および4素子の双接眼レンズである。屈
折および屈折回折ハイブリッド光学素子の組合わせは、
匹敵する映像の品質を有する双接眼レンズを与えるが、
レンズ素子は少なく、大きさは小さく、従来技術の設計
よりも重さが軽い。素子の全体の数の減少は、15%ほ
ど双接眼レンズシステムの全長を短くすることができ
る。
【0008】この装置の第1の実施態様は、3素子双接
眼レンズシステムである。回折表面は、倍率を必要とす
る対象物体に面するレンズ表面にエッチングされる。こ
の位置において回折光学表面を使用することによって、
双接眼レンズは横の色彩、軸の色彩、球面色彩、および
色コマのような色収差の補正において一層効果的であ
る。この組合わせは、標準的な双接眼レンズ式接眼レン
ズと比較して視野の湾曲および非点収差において良好な
補正を与える。
眼レンズシステムである。回折表面は、倍率を必要とす
る対象物体に面するレンズ表面にエッチングされる。こ
の位置において回折光学表面を使用することによって、
双接眼レンズは横の色彩、軸の色彩、球面色彩、および
色コマのような色収差の補正において一層効果的であ
る。この組合わせは、標準的な双接眼レンズ式接眼レン
ズと比較して視野の湾曲および非点収差において良好な
補正を与える。
【0009】第2の実施態様は、4素子光学構造であ
る。回折光学表面は、入口瞳孔からの第3の素子にエッ
チングされる。本実施態様によってさらに映像の品質の
改善が実現される。
る。回折光学表面は、入口瞳孔からの第3の素子にエッ
チングされる。本実施態様によってさらに映像の品質の
改善が実現される。
【0010】本発明は、双接眼レンズシステムの設計を
非常に容易にする。工業および医療の応用において、容
易で高品質な双接眼レンズ式接眼レンズの必要性が満た
される。本発明の付加的な目的、利点および特徴は、添
付図面と共に以下の説明および特許請求の範囲から明ら
かにされるであろう。
非常に容易にする。工業および医療の応用において、容
易で高品質な双接眼レンズ式接眼レンズの必要性が満た
される。本発明の付加的な目的、利点および特徴は、添
付図面と共に以下の説明および特許請求の範囲から明ら
かにされるであろう。
【0011】
【実施例】好ましい実施例の以下の説明は本質的に単な
る例示であり、本発明あるいはその応用または使用を限
定するものではないことが理解されるべきである。
る例示であり、本発明あるいはその応用または使用を限
定するものではないことが理解されるべきである。
【0012】図1は、陰極線管(CRT)のフェイスプ
レート12を使用する通常の双接眼レンズシステム10を示
す。CRTフェイスプレート12は、光線14a 乃至14i と
して示される光を放射する。光線は、光学システムを通
る光を象徴的に示し、分解光線トレースと呼ばれる基礎
レンズ設計手段として機能する。光線が一連の屈折表面
と通って連続的にトレースし、それによってレンズシス
テムの特性の尺度を与えることは当業者が理解するであ
ろう。主光線14e は、レンズシステムの光学軸を定め
る。この光線は、各レンズ表面の入射角がゼロであるの
で屈折しないでレンズを通過する。光学軸は真っ直ぐで
なければならないという必要はなく、主光線14e が反射
あるいは屈折される場合に曲げられる。しかしながら、
説明上主光線14e は偏向されない。
レート12を使用する通常の双接眼レンズシステム10を示
す。CRTフェイスプレート12は、光線14a 乃至14i と
して示される光を放射する。光線は、光学システムを通
る光を象徴的に示し、分解光線トレースと呼ばれる基礎
レンズ設計手段として機能する。光線が一連の屈折表面
と通って連続的にトレースし、それによってレンズシス
テムの特性の尺度を与えることは当業者が理解するであ
ろう。主光線14e は、レンズシステムの光学軸を定め
る。この光線は、各レンズ表面の入射角がゼロであるの
で屈折しないでレンズを通過する。光学軸は真っ直ぐで
なければならないという必要はなく、主光線14e が反射
あるいは屈折される場合に曲げられる。しかしながら、
説明上主光線14e は偏向されない。
【0013】双接眼レンズ10は、レンズグループ18,26,
34およびCRT装置(示されていない)の通常の部分で
あるフェイスプレート12を有する。第1のレンズグルー
プ26は、全レンズ倍率の一部分を供給する両凸面レンズ
30および凹凸面レンズ28を有する。場合によっては、レ
ンズグループ26は収束、中立、あるいは発散してもよ
い。第1のレンズグループ26の主な機能は、球面収差お
よび色収差を補正することである。レンズグループ18は
凹凸面収束レンズ24および凹凸面発散レンズ22を有す
る。レンズグループ26に関連してレンズグループ18は、
双接眼レンズ式接眼レンズ10の光学倍率の大部分を供給
する。加えて、レンズ素子22は縦の色収差をさらに補正
するために使用される。第3のレンズグループ34は、両
凸面の収束光学素子20および幾何学的な歪みを最小にす
る凸凹面の収束光学素子16を有する。視野の湾曲を最小
にするため、高屈折のガラス材料が素子16および20に一
般に使用される。
34およびCRT装置(示されていない)の通常の部分で
あるフェイスプレート12を有する。第1のレンズグルー
プ26は、全レンズ倍率の一部分を供給する両凸面レンズ
30および凹凸面レンズ28を有する。場合によっては、レ
ンズグループ26は収束、中立、あるいは発散してもよ
い。第1のレンズグループ26の主な機能は、球面収差お
よび色収差を補正することである。レンズグループ18は
凹凸面収束レンズ24および凹凸面発散レンズ22を有す
る。レンズグループ26に関連してレンズグループ18は、
双接眼レンズ式接眼レンズ10の光学倍率の大部分を供給
する。加えて、レンズ素子22は縦の色収差をさらに補正
するために使用される。第3のレンズグループ34は、両
凸面の収束光学素子20および幾何学的な歪みを最小にす
る凸凹面の収束光学素子16を有する。視野の湾曲を最小
にするため、高屈折のガラス材料が素子16および20に一
般に使用される。
【0014】通常の双接眼レンズにおいて、Fナンバー
はF/1.0よりも通常大口径であり、球面収差、縦の
色収差および球面色彩の補正が満足すべき映像に必要で
ある。球面収差が補正されない場合、観測者は観測者の
目32a および32b が動く時に映像の揺れを経験する。縦
の色収差および球面色彩は補正されなければならず、そ
れでなければ目の疲れが生ずる。これらの問題は、比較
的複雑な通常の双接眼レンズ式接眼レンズにおいて生じ
た。事実、このために従来の双接眼レンズ式接眼レンズ
は比較的複雑である。
はF/1.0よりも通常大口径であり、球面収差、縦の
色収差および球面色彩の補正が満足すべき映像に必要で
ある。球面収差が補正されない場合、観測者は観測者の
目32a および32b が動く時に映像の揺れを経験する。縦
の色収差および球面色彩は補正されなければならず、そ
れでなければ目の疲れが生ずる。これらの問題は、比較
的複雑な通常の双接眼レンズ式接眼レンズにおいて生じ
た。事実、このために従来の双接眼レンズ式接眼レンズ
は比較的複雑である。
【0015】図2は、CRTフェイスプレート12に関連
した本発明の3素子双接眼レンズシステム40を示す。フ
ェイスプレートは、光線14j 乃至14q として象徴的に示
される光を放射する。第1の光学素子54は、屈折凸表面
56および58を有し、双接眼レンズシステム40の光学倍率
の実質的な部分を供給する。光学素子48は、凸屈折表面
50および凹屈折表面52を有する発散レンズであり、レン
ズ素子54の球面収差および縦の色収差を補正するために
使用される。光学素子42は、光学素子54および48の幾何
学的な歪みを最小にする回折表面44および屈折凸表面46
を有する屈折回折ハイブリッドレンズである。発散素子
48に関連して光学素子42は、縦および横の色収差を補正
するために使用される。加えて、光学素子42は、高次の
横の色収差を補正する。
した本発明の3素子双接眼レンズシステム40を示す。フ
ェイスプレートは、光線14j 乃至14q として象徴的に示
される光を放射する。第1の光学素子54は、屈折凸表面
56および58を有し、双接眼レンズシステム40の光学倍率
の実質的な部分を供給する。光学素子48は、凸屈折表面
50および凹屈折表面52を有する発散レンズであり、レン
ズ素子54の球面収差および縦の色収差を補正するために
使用される。光学素子42は、光学素子54および48の幾何
学的な歪みを最小にする回折表面44および屈折凸表面46
を有する屈折回折ハイブリッドレンズである。発散素子
48に関連して光学素子42は、縦および横の色収差を補正
するために使用される。加えて、光学素子42は、高次の
横の色収差を補正する。
【0016】さらに、光学素子42は屈折表面46が色消し
の光学倍率の大部分を供給し、回折表面44が1次数およ
び高次の両方の色収差の補正を行う。回折表面44は球
面、非球面あるいは非対称な表面のような任意の形状に
形成できるが、製造処理を簡単にするために平坦な表面
が一般に好ましい。光学素子42による高次の色収差の補
正は回折表面44の回折格子間隔の変化によって達成され
る。ホログラフィーの原理から、それは回折光学素子の
高次波面情報を蓄積することに等しい。
の光学倍率の大部分を供給し、回折表面44が1次数およ
び高次の両方の色収差の補正を行う。回折表面44は球
面、非球面あるいは非対称な表面のような任意の形状に
形成できるが、製造処理を簡単にするために平坦な表面
が一般に好ましい。光学素子42による高次の色収差の補
正は回折表面44の回折格子間隔の変化によって達成され
る。ホログラフィーの原理から、それは回折光学素子の
高次波面情報を蓄積することに等しい。
【0017】図3は、光線14r 乃至14y によって示され
た光を放射するCRTフェイスプレート12に関連した双
接眼レンズ式接眼レンズ60を示す。光学素子80は屈折凹
表面82および凸表面84を有し、光学倍率の実質的な部分
を供給する。光学素子74は屈折凸表面76および凹表面78
を有し、球面収差および縦の色収差を補正するために使
用される。
た光を放射するCRTフェイスプレート12に関連した双
接眼レンズ式接眼レンズ60を示す。光学素子80は屈折凹
表面82および凸表面84を有し、光学倍率の実質的な部分
を供給する。光学素子74は屈折凸表面76および凹表面78
を有し、球面収差および縦の色収差を補正するために使
用される。
【0018】光学素子68は、屈折凸表面72および回折表
面70を有する屈折回折ハイブリッドレンズである。光学
素子68は全光学倍率の一部分を供給し、横および縦の色
収差の補正を行う。光学素子62は、屈折凹表面64および
凸表面66を有する。幾何学的な歪みは、光学素子68によ
って最小にされる。
面70を有する屈折回折ハイブリッドレンズである。光学
素子68は全光学倍率の一部分を供給し、横および縦の色
収差の補正を行う。光学素子62は、屈折凹表面64および
凸表面66を有する。幾何学的な歪みは、光学素子68によ
って最小にされる。
【0019】図4のaおよび図5は、前の実施例の回折
表面44および70の顕微鏡的な詳細図を示す。フレネル位
相プレート100 は、キノフォーム位相プロフィル102a乃
至102dを有することが示される複数の同心リングを有す
る。キノフォームフレネル位相プレート100 は、非常に
高い回折効果を有するため本発明において使用される。
高さ104 は、キノフォーム位相プロフィル102a乃至102d
の最高点106 と最低点108 の間の距離である。本発明に
おいて、高さ104 は、λを動作スペクトルバンドの平均
波長、nをレンズの屈折率としてλ/(n−1)に等し
い。高さ104 は、1つの波の光路の差を生成する。キノ
フォームフレネルプレートは理論的に完全な回折効果の
平均を有するが、製造が難しい。図5は、キノフォーム
位相プロフィル102a乃至102dの同心の性質およびフレネ
ル位相プレート100 を示す。
表面44および70の顕微鏡的な詳細図を示す。フレネル位
相プレート100 は、キノフォーム位相プロフィル102a乃
至102dを有することが示される複数の同心リングを有す
る。キノフォームフレネル位相プレート100 は、非常に
高い回折効果を有するため本発明において使用される。
高さ104 は、キノフォーム位相プロフィル102a乃至102d
の最高点106 と最低点108 の間の距離である。本発明に
おいて、高さ104 は、λを動作スペクトルバンドの平均
波長、nをレンズの屈折率としてλ/(n−1)に等し
い。高さ104 は、1つの波の光路の差を生成する。キノ
フォームフレネルプレートは理論的に完全な回折効果の
平均を有するが、製造が難しい。図5は、キノフォーム
位相プロフィル102a乃至102dの同心の性質およびフレネ
ル位相プレート100 を示す。
【0020】図4のbおよびcに示されるように、図4
のaのキノフォームフレネル位相プレート100 は、多数
の同心リング112a乃至112dおよび122a乃至122dをそれぞ
れ有する2進フレネルゾーンプレート110 あるいは120
によって近似される。2進回折格子と呼ばれる2進フレ
ネルゾーンプレート110 は、4つのレベル124a乃至124d
を有する。これに対して2進フレネルゾーンプレート12
0 は、8つのレベル124a乃至124hを有する。2進フレネ
ルゾーンプレートにおける多数のレベルは、理論的な回
折効果を高める。フレネル位相プレート100 の理論的な
回折効果は100%であり、16レベルの2進フレネル
ゾーンプレート(示されていない)の理論的な回折効果
は99%に近い。16のレベルを有する2進フレネルゾ
ーンプレートは、回折効果と製造能力間の良好なバラン
スを供給することが発見されている。しかしながら、本
発明はフレネル位相プレートあるいは2進格子に限定さ
れず、回折を行ういかなる光学素子にも使用される。近
似したキノフォーム型の表面を有する2進フレネルゾー
ンプレートは、1988年のSPIE会報の第 815巻、22頁
の「回折光学素子の赤外線の適用」においてSwanson 氏
およびVeldcamp氏によって明らかにされている。この新
しい屈折および回折双接眼レンズに関連した利得は以下
の通りに要約される。
のaのキノフォームフレネル位相プレート100 は、多数
の同心リング112a乃至112dおよび122a乃至122dをそれぞ
れ有する2進フレネルゾーンプレート110 あるいは120
によって近似される。2進回折格子と呼ばれる2進フレ
ネルゾーンプレート110 は、4つのレベル124a乃至124d
を有する。これに対して2進フレネルゾーンプレート12
0 は、8つのレベル124a乃至124hを有する。2進フレネ
ルゾーンプレートにおける多数のレベルは、理論的な回
折効果を高める。フレネル位相プレート100 の理論的な
回折効果は100%であり、16レベルの2進フレネル
ゾーンプレート(示されていない)の理論的な回折効果
は99%に近い。16のレベルを有する2進フレネルゾ
ーンプレートは、回折効果と製造能力間の良好なバラン
スを供給することが発見されている。しかしながら、本
発明はフレネル位相プレートあるいは2進格子に限定さ
れず、回折を行ういかなる光学素子にも使用される。近
似したキノフォーム型の表面を有する2進フレネルゾー
ンプレートは、1988年のSPIE会報の第 815巻、22頁
の「回折光学素子の赤外線の適用」においてSwanson 氏
およびVeldcamp氏によって明らかにされている。この新
しい屈折および回折双接眼レンズに関連した利得は以下
の通りに要約される。
【0021】1.屈折および屈折回折ハイブリッド光学
素子の結合を利用する双接眼レンズ式接眼レンズは、通
常の接眼レンズの結合に匹敵する、あるいはそれ以上の
特性を与えるが、光学素子は少なく、大きさにもさらに
小型である。
素子の結合を利用する双接眼レンズ式接眼レンズは、通
常の接眼レンズの結合に匹敵する、あるいはそれ以上の
特性を与えるが、光学素子は少なく、大きさにもさらに
小型である。
【0022】2.標準的な双接眼レンズ式接眼レンズと
比較すると、屈折および屈折回折ハイブリッド光学素子
の結合は、横の色、軸の色、球面色彩および色彩のコマ
のような色収差の補正においてさらに効果的である。 3.屈折および屈折回折ハイブリッド光学素子を使用し
ている双接眼レンズは、球面収差、視野の湾曲および非
点収差の良好な補正を供給する。 本発明は、ある好ましい実施例に関して説明されている
が、変形および変更は本発明の技術的範囲内において有
効に行われることができる。
比較すると、屈折および屈折回折ハイブリッド光学素子
の結合は、横の色、軸の色、球面色彩および色彩のコマ
のような色収差の補正においてさらに効果的である。 3.屈折および屈折回折ハイブリッド光学素子を使用し
ている双接眼レンズは、球面収差、視野の湾曲および非
点収差の良好な補正を供給する。 本発明は、ある好ましい実施例に関して説明されている
が、変形および変更は本発明の技術的範囲内において有
効に行われることができる。
【図1】通常の屈折レンズを使用している従来技術の双
接眼レンズを示す図。
接眼レンズを示す図。
【図2】本発明の第1の実施例に従った屈折および屈折
回折ハイブリッド光学素子の両方を使用している3素子
双接眼レンズを示す図。
回折ハイブリッド光学素子の両方を使用している3素子
双接眼レンズを示す図。
【図3】本発明の別の実施例に従った屈折および屈折回
折ハイブリッド光学素子を使用している4素子双接眼レ
ンズを示す図。
折ハイブリッド光学素子を使用している4素子双接眼レ
ンズを示す図。
【図4】キノフォーム回折表面を有し、顕微鏡的な詳細
図で示しているフレネル位相プレートおよび2進光学素
子の拡大断面図。
図で示しているフレネル位相プレートおよび2進光学素
子の拡大断面図。
【図5】回折リングの同心関係を示している回折フレネ
ル位相プレートの正面図。
ル位相プレートの正面図。
40,60 …双接眼レンズシステム,42,48,54,62,68,74,80
…光学素子,44,70 …回折表面,102,122 …キノフォー
ムプロフィル。
…光学素子,44,70 …回折表面,102,122 …キノフォー
ムプロフィル。
Claims (10)
- 【請求項1】 1つ以上の回折表面を有する第1の光学
素子と、 1つ以上の屈折表面を有する第2の光学素子と、 1つ以上の屈折表面を有する第3の光学素子とを具備
し、 それら第1、第2および第3の光学素子はほぼ光学軸に
沿って配置され、 それにおいて第2の光学素子が第1と第3の光学素子の
光学的に中間に配置されている双接眼レンズ光学システ
ム。 - 【請求項2】 第1の光学素子が第1および第2の表面
を有し、第1の表面が回折表面であり、第2の表面が屈
折凸表面である請求項1記載の光学システム。 - 【請求項3】 回折表面がキノフォーム位相プレートで
ある請求項1記載の光学システム。 - 【請求項4】 回折表面が複数の同心リングを有する2
進回折格子表面である請求項1記載の光学システム。 - 【請求項5】 回折表面が複数の同心リングを有する2
進回折格子表面であり、各リングがキノフォームプロフ
ィルを近似するための一連の位相レベルステップを有す
る請求項1記載の光学システム。 - 【請求項6】 第2の光学素子が第3および第4の表面
を有し、第3の表面が屈折凸表面であり、第4の表面が
屈折凹表面である請求項1記載の光学システム。 - 【請求項7】 第3の光学素子が第5および第6の表面
を有し、第5の表面が屈折表面であり、第6の表面が屈
折凸表面である請求項1記載の光学システム。 - 【請求項8】 第2の光学素子が色収差の補正を行う請
求項6記載の光学システム。 - 【請求項9】 回折表面である第1の表面および屈折凸
表面である第2の表面を有する第1の光学素子と、 屈折凸表面である第3の表面および屈折凹表面である第
4の表面を有する第2の光学素子と、 屈折性で実質上平坦な表面である第5の表面および屈折
凸表面である第6の表面を有する第3の光学素子とを具
備している双接眼レンズ光学システム。 - 【請求項10】 1つ以上の屈折表面を有する第1の光
学素子と、 1つ以上の屈折表面を有する第2の光学素子と、 1つ以上の回折表面を有する第3の光学素子と、 1つ以上の屈折表面を有する第4の光学素子とを具備
し、 第1、第2および第3の光学素子はほぼ光学軸に沿って
配置され、 第2および第3の光学素子が第1と第4の光学素子の光
学的に中間に配置されている双接眼レンズ光学システ
ム。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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US07/764,285 US5151823A (en) | 1991-09-23 | 1991-09-23 | Biocular eyepiece optical system employing refractive and diffractive optical elements |
US764285 | 1991-09-23 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JPH05210054A true JPH05210054A (ja) | 1993-08-20 |
Family
ID=25070254
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP4255110A Pending JPH05210054A (ja) | 1991-09-23 | 1992-09-24 | 回折および屈折光学素子を使用する双接眼レンズ光学システム |
Country Status (5)
Country | Link |
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US (1) | US5151823A (ja) |
EP (1) | EP0534711B1 (ja) |
JP (1) | JPH05210054A (ja) |
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