JPH07225344A - 内焦点式広視野接眼レンズ - Google Patents
内焦点式広視野接眼レンズInfo
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- JPH07225344A JPH07225344A JP6018136A JP1813694A JPH07225344A JP H07225344 A JPH07225344 A JP H07225344A JP 6018136 A JP6018136 A JP 6018136A JP 1813694 A JP1813694 A JP 1813694A JP H07225344 A JPH07225344 A JP H07225344A
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B25/00—Eyepieces; Magnifying glasses
- G02B25/001—Eyepieces
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
れら各レンズの構成を所定の範囲のものとし、実際の焦
点位置から第2群の貼合せレンズまでの距離をある程度
確保することで、色収差を良好に補正でき、像面の平坦
性に優れ、アイポイントの長さが焦点距離の1.5 倍以上
となるようにする。 【構成】 第1レンズL11と第2レンズL12からなる第
1レンズ群G1 と、第3レンズL2 、第4レンズL31、
第5レンズL32および第6レンズL4 からなる第2レン
ズ群G2 とによる2群6枚構成とされている。第4レン
ズL31と第5レンズL32は貼合せレンズL3 を構成して
いる。I0 は図示されていない対物レンズの焦点位置で
あり、I1 は本実施例の接眼レンズを設けた場合の実際
の焦点位置であり、第3レンズL2 により貼合せレンズ
L3 とこの焦点位置I1 の距離が確保されている。
Description
いられる高倍率の内焦点式広視野接眼レンズに関し、特
に、バードウォッチング用単眼鏡等に用いられる接眼レ
ンズに関するものである。
小さくなるほどアイポイントまでの距離は短くなる傾向
にある。それは通常の接眼レンズがテレセントリックに
近い光学系になっているため全系の後側焦点位置がアイ
ポイント位置付近となることと、全系の焦点距離が小さ
くなることにより全系の後側焦点距離も小さくなること
による。
12.5mmの接眼レンズは通常アイポイントまでの長さが
10mm程度と短く、さらに倍率が33倍で焦点距離が7.6
mmの接眼レンズではアイポイントまでの長さが6mm
程度とさらに短くなり実用上極めて使用し難い状態とな
る。特に眼鏡使用者はアイポイントまでの長さが20mm
程度は必要といわれており、眼鏡をつけたままで上記例
示した接眼レンズの使用は事実上困難である。
接眼レンズでは大きな負の像面湾曲を有しており、視野
中心にピントを合わせたときには視野周辺での像がぼけ
てしまう。これは通常の接眼レンズが正の屈折力を有す
る単レンズもしくは接合レンズの組合せによって構成さ
れており、そしてこのような正の屈折力を有するレンズ
系ではペッツバール和が正の大きな値となり、このペッ
ツバール和が正の大きな値となるとき、一般に大きな負
の像面湾曲を生じる結果となるからである。
トまでの長さを有し、かつ像面の平坦性に優れ、歪曲収
差の少ない高倍率の接眼レンズとしては特開平2-123319
号公報や特公平5-67005 号公報等に開示された高倍率接
眼レンズが知られている。
高倍率の単眼鏡を用いてバードウォッチングを行なう場
合に、観察者はできるだけ実際の色調と同一の色調で目
標とする鳥の様子を観察したいと希望するのであるが、
従来の単眼鏡等の接眼レンズは色収差の点で問題があ
り、特に視野周辺部に色のニジミが生じたりして、観察
者にとっては色調の再現性が必ずしも満足できるもので
はなかった。
って、色収差を極めて良好に補正でき、像面の平坦性お
よび歪曲収差に優れた、焦点距離の1.5 倍以上のアイポ
イントまでの長さを有する高倍率の内焦点式広視野接眼
レンズを提供することを目的とするものである。
接眼レンズは、物体側から順に、貼合せの負レンズ成分
を有する第1レンズ群G1 と、アイポイント側に強い曲
率の面を向けた正のレンズ成分、貼合せの正のレンズ成
分および物体側に強い曲率の面を向けた正のレンズ成分
を有する第2レンズ群G2 とから構成される。
第1レンズ群G1 の合成焦点距離をf1 、第2レンズ群
G2 の合成焦点距離をf2 、第1レンズ群G1 と第2レ
ンズ群G2 との空気間隔をd12とするとき以下の条件式
(1) ,(2) ,(3) を満足するものである。
ズによれば、対物レンズによる像は第1レンズ群G1 と
第2レンズ群G2 の間の位置に結像される。一方、第2
レンズ群の構成はこの結像位置からアイポイント位置に
向かって、単一の正のレンズ成分、貼合せの正のレンズ
成分および単一の正のレンズ成分となっており、上記結
像位置から貼合せの正のレンズ成分まで距離が十分に確
保されている。この貼合せのレンズ成分は色収差を補正
する機能を有しており、結像位置からこの貼合せのレン
ズ成分までの距離が十分に確保されているために色収差
バランス、すなわち軸外色収差と倍率色収差の補正バラ
ンスを良好なものとすることが可能となる。
さと像面の平坦性に関するものである。
対物レンズによる像を第2レンズ群G2 の近くへ拡大結
像させ、また第2レンズ群G2 に対する入射瞳を第2レ
ンズ群G2 に近づけさせることにより、入射瞳の第2レ
ンズ群G2 による結像位置である射出瞳位置、すなわち
アイポイント位置を第2レンズ群G2 から遠ざける機能
を有する。これによりアイポイントまでの長さを長くす
ることができる。また第1レンズ群G1 に負レンズ成分
を有することで像面湾曲を示す指数であるペッツバール
和を小さくでき、像面を平坦にすることができる。
群G1 の負レンズ成分が弱くなり、第1レンズ群G1 の
発散作用が低下する。これにより対物レンズによる像が
第2レンズ群G2 から遠ざかり、また第2レンズ群G2
に対する入射瞳も遠ざかり、第2レンズ群G2 の収束作
用によって射出瞳位置、すなわちアイポイントまでの距
離は短くなる。また全系のペッツバール和は大きくな
り、像面の平坦性は保てなくなる。
群G1 の負レンズ成分が強くなりすぎ、その発散作用の
増大によって第2レンズ群G2 に入射する光線高が高く
なり、軸外収差、特にコマ収差、歪曲収差が補正不足に
なる。また瞳収差の劣化を引き起こし、瞳におけるけら
れが発生する。
長さと軸外収差の補正に関するものである。第2レンズ
群G2 の焦点距離が変化するとその後側焦点位置は変化
する。第1レンズ群G1 によって発散せしめられた対物
レンズによる像を形成する主光線が第2レンズ群G2 を
通過した後に第2レンズ群G2 の後側焦点位置を射出瞳
として光学系を形成する。したがってアイポイントまで
の長さを長くするためには、第2レンズ群G2 の合成焦
点距離f2 を大きくしなければならない。したがってこ
の合成焦点距離f2 が条件式(2) の下限を越えるとアイ
ポイントの位置は不十分となり、使用が困難となる。逆
に条件式(2) の上限を越えると第1レンズ群G1 により
発生した軸外諸収差を第2レンズ群G2 により十分に補
正することが極めて困難になる。
アイポイントまでの長さと軸外収差の補正に関するもの
である。両レンズ群の間隔が条件式(3) の下限を越える
と第1レンズ群G1 、第2レンズ群G2 の焦点距離は小
さくなるため、ペッツバール和が大きくなって像の平坦
性が悪化する。また第2レンズ群G2 の合成焦点距離f
2 が小さくなるため第2レンズ群G2 の後側焦点位置が
短くなり、アイポイントまでの長さが不十分になる。逆
に条件式(3)の上限を越えると第2レンズ群G2に入射す
る光線の光線高が高くなり軸外諸収差が補正不足にな
る。
説明する。
構成を示すものである。図1に示すように、これらの実
施例に係る内焦点式広視野接眼レンズは高倍率の単眼鏡
の接眼部内に配されたもので、6枚のレンズL11,
L12,L2 ,L31,L32,L4 により構成され、第1レ
ンズL11と第2レンズL12からなる第1レンズ群G
1 と、第3レンズL2 、第4レンズL31、第5レンズL
32および第6レンズL4 からなる第2レンズ群G2 とに
よる2群6枚構成とされている。また、第1レンズL11
と第2レンズL12は貼合せレンズL1 を、第4レンズL
31と第5レンズL32は貼合せレンズL3 を構成してい
る。すなわち、図示されない対物レンズを通して第1レ
ンズ群G1 に入射された観察物体情報を担持した光束は
この接眼レンズによりアイポイント位置E.P.に配さ
れた観察者の目によって物体像が観察されることとな
る。
レンズによる焦点の位置であり、I1は本実施例の接眼
レンズを設けた場合の実際の焦点位置(実際に物体像が
形成される中間像位置)を示している。
凸面を向けた正のメニスカスレンズ、第2レンズL12は
物体側に強い曲率の面を向けた両凹レンズ(実施例2に
おいてはアイポイント側に凸面を向けた負のメニスカス
レンズ)、第3レンズL2 はアイポイント側に凸面を向
けた正のメニスカスレンズ、第4レンズL31は物体側に
凸面を向けた負のメニスカスレンズ、第5レンズL32お
よび第6レンズL4 は物体側に強い曲率の面を向けた両
凸レンズである。
3 を、実際の焦点位置I1 との間に第3レンズL2 を介
することによりこの焦点位置I1 からある程度離した位
置に配設し、これにより色収差補正のバランスを良好と
することができる。
焦点距離をf、第1レンズ群G1 の合成焦点距離を
f1、第2レンズ群G2の合成焦点距離をf2、第1レン
ズ群G1と第2レンズ群G2 との空気間隔をd12とする
とき以下の条件式(1) ,(2) ,(3)を満足する。
イポイントまでの長さを長くすることができ、像面の平
坦性を良好とすることができる。また、条件式(2) を満
足することにより、アイポイントまでの長さをさらに長
くすることができ軸外諸収差をさらに良好とすることが
できる。また、上記条件式(3) を満足することにより、
アイポイントまでの長さをさらに長くすることができ、
軸外諸収差および像の平坦性をさらに良好とすることが
できる。
ンズ構成および上記3つの条件式(1) 〜(3) に加えて下
記の2つの条件を満足するように構成されている。
正のレンズ成分L3 を負のメニスカスレンズL31と両凸
レンズL32とから構成し、その各々のレンズのd線にお
けるアッベ数を次の条件式(4) を満足するように形成し
ている。
ベ数、ν32は両凸レンズL32のアッベ数である。
の両凸レンズL32と負のメニスカスレンズL31のアッベ
数の差の範囲を規定するもので、倍率の色収差を良好に
補正するためのものである。一般に、内焦点タイプの接
眼レンズの場合、倍率の色収差の補正は全レンズ系とし
て補正するのはもちろんであるが、そのほかに、第2レ
ンズ群G2 としても補正しておく必要がある。これは視
野環やスケールなどは第2レンズ群G2 の焦点位置に置
くことになるので、これらが色づいて見えないようにす
るためである。この条件式(4) の下限を越えると、全レ
ンズ系としても、第2レンズ群G2 としても、倍率の色
収差が補正不足となり、良好な性能が得られない。
側に、より曲率の強い面を向けた正の単レンズL2 の焦
点距離をf21とするとき、このレンズL2 は f21>4f …(5) なる条件式(5) を満足するメニスカスレンズとして構成
されている。
ンズL2 の形状とパワーの適切な範囲を規定するもので
あり、歪曲収差と像面湾曲を良好に補正するための条件
である。なお、条件式(5) の範囲をはずれると像面の平
坦性が悪くなり、良好な性能が得られない。
数値を用いて説明する。
ンズ全系の焦点距離、f1 は第1レンズ群G1 の焦点距
離、f2 は第2レンズ群G2 の焦点距離、f21は正の単
レンズL2 の焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画
角、E.P.はアイポイントまでの距離、ΣPはペッツ
バール和である。
ズ面の曲率半径r、各レンズの中心厚および各レンズ間
の空気間隔d、各レンズのd線における屈折率nおよび
各レンズのアッベ数νを下記表1に示す。
において、各記号r,d,n,νに対応させた数字は物
体側から順次増加するようになっている。
る。
径r、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔
d、各レンズのd線における屈折率nおよび各レンズの
アッベ数νを下記表2に示す。
る。
径r、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔
d、各レンズのd線における屈折率nおよび各レンズの
アッベ数νを下記表3に示す。
る。
径r、各レンズの中心厚および各レンズ間の空気間隔
d、各レンズのd線における屈折率nおよび各レンズの
アッベ数νを下記表4に示す。
る。
歪曲収差、倍率の色収差を示す収差図)を各々図2〜5
に示す。
した各実施例によれば、諸収差を良好なものとすること
ができ、高倍率広視野接眼レンズとして良好に使用し得
る性能を得ることができる。
としては、上記実施例のものに限られるものではなく種
々の態様の変更が可能であり、例えば各レンズの曲率r
およびレンズ間隔(もしくはレンズ厚)dを適宜変更す
ることが可能である。
広視野接眼レンズによれば、上述した如き、2群6枚の
レンズ構成として、第2レンズ群G2 の貼合せレンズを
実際の焦点位置からある程度離す構成としているので、
色収差を良好に補正しつつ像面湾曲および歪曲収差を有
効に補正でき、しかもアイポイントまでの長さを焦点距
離の1.5 倍以上とすることができ、特にバードウォッチ
ング用の単眼鏡として用いる場合に好適である。
示す概略図
Claims (1)
- 【請求項1】 物体側から順に、 貼合せの負レンズ成分を有する第1レンズ群G1 と、 アイポイント側に強い曲率の面を向けた正のレンズ成
分、貼合せの正のレンズ成分および物体側に強い曲率の
面を向けた正のレンズ成分を有する第2レンズ群G2 と
から構成され、 レンズ全系の合成焦点距離をf、第1レンズ群G1 の合
成焦点距離をf1 、第2レンズ群G2 の合成焦点距離を
f2 、第1レンズ群G1 と第2レンズ群G2 との空気間
隔をd12とするとき以下の条件式(1) ,(2) ,(3) を満
足することを特徴とする内焦点式広視野接眼レンズ。 −4<f1 /f<−1.5 …(1) 1.3 <f2 /f<2 …(2) 1<d12/f<3.5 …(3)
Priority Applications (2)
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