JPH07270688A - 接眼レンズ - Google Patents

接眼レンズ

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JPH07270688A
JPH07270688A JP6077875A JP7787594A JPH07270688A JP H07270688 A JPH07270688 A JP H07270688A JP 6077875 A JP6077875 A JP 6077875A JP 7787594 A JP7787594 A JP 7787594A JP H07270688 A JPH07270688 A JP H07270688A
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lens
eyepiece
positive
component
lens group
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JP6077875A
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English (en)
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Masami Arisaka
賢美 有坂
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B25/00Eyepieces; Magnifying glasses
    • G02B25/001Eyepieces

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 結像特性の優れた接眼レンズを得ること、特
に、非球面の最適条件、適当な硝材形状を適宜選択する
こにより、諸収差が良好に補正された接眼レンズを提供
することを目的とする。 【構成】 アイポイント側から順に、負レンズ成分と正
レンズ成分の接合レンズからなる正屈折力の第1レンズ
群と、1個の正レンズ成分からなる第2レンズ群と、正
レンズ成分と負レンズ成分の接合レンズからなる正屈折
力の第3レンズ群と、1個の負レンズ成分からなる第4
レンズ群とで構成されたレンズ群中の少なくとも1面を
非球面とし、4次非球面係数C4 が|C4 |≦1×10
-3を満たす40°以上の見かけ視界を持つ接眼レンズ。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は例えば、望遠鏡や顕微鏡
などに用いられている接眼レンズに関し、特に画角の広
い接眼レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】通常、望遠鏡または顕微鏡等の光学機器
においては、対物レンズより形成された実像をさらに拡
大して観察するための接眼レンズが使用されている。こ
こで従来の接眼レンズの一例を図10に示す。図11に
はこの接眼レンズにおける諸収差を示したものである。
【0003】これは、アイポイント(E.P.)側から順に
負レンズL101 と正レンズL102 との接合レンズからな
る正屈折力を持つ第1レンズ群G101 と、一個の正レン
ズ成分L103 からなる第2レンズ群G102 と、正レンズ
104 と負レンズL105 との接合レンズからなる正屈折
力を持つ第3レンズ群G103 と、1個の負レンズ成分L
106 からなる第4レンズ群G104 とで構成された4群6
枚レンズ構成の接眼レンズである。この接眼レンズの焦
点距離はf=16.25mm、見かけ視界は56°、ア
イレリーフ16.4mm、である。なお、この接眼レン
ズのパラメータ値は以下の表5に示す。ただし、ri
レンズ面Ri の曲率半径、di はレンズ面Ri とレンズ
面Ri+1 との光軸上の面間隔、ni はレンズ面Ri とレ
ンズ面Ri+1 との間の媒質のd線の屈折率、νi はレン
ズ面Ri とレンズ面Ri+1 との間の媒質のアッベ数であ
る。
【0004】
【表5】
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
如き従来の画角の広い接眼レンズでは、視野の周辺部ま
で十分良好な収差補正、特に歪曲収差などの補正を行う
ことは困難であった。
【0006】本発明は、上記問題点に鑑み、結像特性の
優れた接眼レンズを得ることを主目的とする。特に、そ
のための非球面の最適条件を提供することを目的とす
る。また、これらの条件を適宜選択することで、諸収差
が良好に補正された接眼レンズを提供することを目的と
する。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明に係る接眼レンズでは、40
°以上の見かけ視界を持つ接眼レンズにおいて、アイポ
イント側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分の接合
レンズで構成された正屈折力を持つ第1レンズ群と、1
個の正レンズ成分で構成された第2レンズ群と、正レン
ズ成分と負レンズ成分の接合レンズで構成された正屈折
力を持つ第3レンズ群と、1個の負レンズ成分で構成さ
れた第4レンズ群とからなり、これらレンズ群中の少な
くとも1面を、周辺の曲率半径が頂点付近の曲率半径よ
り大きい非球面としたものである。
【0008】また、請求項2に記載の発明にかかわる接
眼レンズでは、請求項1に記載の接眼レンズにおいて、
前記非球面は、頂点から光軸方向に測定した距離をx、
頂点より光軸と垂直に測定した距離をy、頂点曲率をC
0 =1/R(頂点曲率半径)、円錐定数をk、また4
次、6次、8次、10次の非球面係数を各々C4
6、C8 、C10とした時、以下の (1)、(2) 式を満た
すものである。 x=C0y2/〔1+√(1-kC0 2y2)〕+ C4y4 + C6y6 + C8y8 + C10y10 … (1)式 |C4 |≦1×10-3 … (2)式
【0009】また、請求項3に記載の発明に係る接眼レ
ンズでは、請求項2に記載の接眼レンズにおいて、前記
非球面係数C4 が以下の (3)式を満たすものである。 1×10-7<|C4 |<1×10-3 … (3)式
【0010】また、請求項4に記載の発明に係る接眼レ
ンズでは、40°以上の見かけ視界を持つ接眼レンズに
おいて、アイポイント側から順に、負レンズ成分と正レ
ンズ成分の接合レンズで構成された正屈折力を持つ第1
レンズ群と、1個の正レンズ成分で構成された第2レン
ズ群と、正レンズ成分と負レンズ成分の接合レンズで構
成された正屈折力を持つ第3レンズ群と、1個の負レン
ズ成分で構成された第4レンズ群とからなり、これらレ
ンズ群中の正の屈折力を持つレンズ成分の少なくとも1
面が非球面であり、該非球面の最軸外主光線の入射位置
からその非球面が球面である場合での最軸外主光線の入
射位置までの光軸方向に測った変位量をdx、最軸外主光
線の入射位置の光軸からの距離をhとした時、以下の
(4)式を満たすものである。 5×10-3<|dx/h|<5×10-2 … (4)式
【0011】さらに、請求項5に記載の発明に係る接眼
レンズでは、40°以上の見かけ視界を持つ接眼レンズ
において、アイポイント側から順に、負レンズ成分と正
レンズ成分の接合レンズで構成された正屈折力を持つ第
1レンズ群と、1個の正レンズ成分で構成された第2レ
ンズ群と、正レンズ成分と負レンズ成分の接合レンズで
構成された正屈折力を持つ第3レンズ群と、1個の負レ
ンズ成分で構成された第4レンズ群とからなり、これら
レンズ群中の負の屈折力を持つレンズ成分の少なくとも
1面が非球面であり、該非球面の最軸外主光線の入射位
置からその非球面が球面である場合での最軸外主光線の
入射位置までの光軸方向に測った変位量をdx、最軸外主
光線の入射位置の光軸からの距離をhとした時、以下の
(5)式を満たすものである。 5×10-4<|dx/h|<5×10-2 … (5)式
【0012】また、請求項6に記載の発明に係る接眼レ
ンズでは、請求項1または4に記載の接眼レンズにおい
て、前記第2レンズ群の正レンズ成分のアイポイント側
レンズ面、物体側レンズ面の少なくとも一方の面が前記
非球面であり、前記アイポイント側レンズ面の頂点曲率
半径をra 、物体側レンズ面の頂点曲率半径をrb
し、(rb +ra )/(rb −ra )=S1 としたと
き、以下の (6)式を満たすものである。−1<S1 <0
… (6)
【0013】さらにまた、請求項7に記載の発明に係る
接眼レンズでは、請求項1または5に記載の接眼レンズ
において、前記第4レンズ群の負レンズ成分のアイポイ
ント側レンズ面、物体側レンズ面の少なくとも一方の面
が前記非球面であり、前記アイポイント側レンズ面の頂
点曲率半径をrc 、物体側レンズ面の頂点曲率半径をr
d とし、(rd +rc )/(rd −rc )=S2 とした
とき、以下の (7)式を満たすものである。 −1<S2 <1 … (7)式
【0014】
【作用】請求項1に記載の本発明は、アイポイント側か
ら順に、負レンズ成分と正レンズ成分の接合レンズで構
成された正屈折力を持つ第1レンズ群と、1個の正レン
ズ成分で構成された第2レンズ群と、正レンズ成分と負
レンズ成分の接合レンズで構成された正屈折力を持つ第
3レンズ群と、1個の負レンズ成分で構成された第4レ
ンズ群とからなり、これらレンズ群中の少なくとも1面
を周辺の曲率半径が頂点付近の曲率半径より大きい非球
面とした40°以上の見かけ視界を持つ接眼レンズであ
る。
【0015】40°以上の広い画角においてはペッツバ
ール和を小さくして像面湾曲を小さくして像面の平坦性
を確保する必要があるが、本発明においては、正の屈折
力を持つ第1、第2、第3レンズ群に対して第4レンズ
群に負レンズ成分を設けることによってペッツバール和
を小さくしている。さらに、第1レンズ群の接合レン
ズ、第2レンズ群の正レンズ、第3レンズ群の接合レン
ズという構成によって全体の収差をバランス良く補正で
き、これらレンズ群中の少なくとも1面を非球面とする
ことによって特に瞳収差(歪曲収差)を良好に補正する
ことができる。
【0016】ここで、接眼レンズに補正板を加えて、そ
の補正板を非球面とすることによって瞳の収差を補正す
る場合を考えてみる。図9(a)に示すように、球面レ
ンズよりなる接眼レンズLe の前側焦点面Fと、接眼レ
ンズLe との間に、非球面形状を有する補正板Lc を配
置し、この補正板Lc により接眼レンズの瞳収差を補正
するよう構成した。
【0017】この補正板Lc の形状が図9(b)に示す
ように、qを常数として次の式で表されたとする。 x=qy4 …(11)式 接線の角度θは、以下のように(11)式を微分して得られ
る。 θ=4qy3
【0018】補正板Lc の屈折率をnとして、非球面を
通過した後の光線Rの角度をθ’とし、非球面による光
線の偏角をδとすれば、δは以下の式で表される。 δ=θ’−θ=(1−1/n)θ=4(1−1/n)qy3 …(12)式
【0019】一方、接眼レンズLe による瞳の収差Δ
S’は、Aを定数として三次収差の領域において次のよ
うに表される。 ΔS’=Ay2 …(13)式 なおyは接眼レンズLe に入射する光線の高さである。
接眼レンズLe の瞳の結像における倍率をβとすると、
ΔS’は以下のようにも表せる。 ΔS’=−β2 ΔS …(14)式
【0020】入射瞳までの距離Sは、接眼レンズLe の
焦点距離に比べて十分大きいとすると、正弦定理により
次式が成り立つ。 ΔS=−S2 δ/y=−4(1−1/n)qS22 …(15)式 (15)式を(14)式に代入して(13)式と比較することによ
り、 A=4(1−1/n)β2 qS2 …(16)式 とすれば、(13)式と(14)式が一致することがわかる。
【0021】歪曲収差は、瞳の収差に伴って減少する傾
向があるため、(16)式を満足するようなqを与えれば、
全体として瞳の収差、即ち歪曲収差のない接眼レンズを
得ることができる。(11)式を書き換えれば、 x=qy4 =A/〔4(1−1/n)β22 〕・y4 …(17)式 また、アイレリーフをS’とするとβ=S’/Sである
から、上式は次のように書き換えられる。 x=A/〔4(1−1/n)S’2 〕・y4 …(18)式
【0022】前述のqは、xを頂点から光軸方向に測っ
た距離、yを頂点より光軸と垂直な方向に測った距離、
頂点曲率C0 =1/R(R:頂点曲率半径)、kを円錐
定数、C4 ,C6 ,C8 ,C10をそれぞれ4次,6次,
8次,10次の非球面係数とするとき、下式に示す非球
面を表す一般式におけるy4 の係数C4 に対応してい
る。 x=C0y2/〔1+√(1-kC0 2y2)〕+ C4y4 + C6y6 + C8y8 +
C10y10
【0023】(18)式において、S’は、接眼レンズのア
イレリーフであるから10〜30mm程度と考えて良
い。接眼レンズの構成、入射瞳位置、焦点距離などによ
ってAは異なるが、C4 が前記条件式 (2)を満たせば、
一般的な接眼レンズのAに対して、瞳収差、即ち歪曲収
差の補正を良好に行うことができる。
【0024】また、請求項3に記載の発明では、前記非
球面係数C4 が以下の条件式 (3)を満たすものとした。
これによって、歪曲収差だけでなく、非点収差も良好に
補正することができる。C4 がこの条件式の下限を越え
た場合は瞳収差が補正不足となり、上限を越えた場合は
補正過剰となる。
【0025】次に、頂点曲率C0 が0でない、即ちy2
の項の係数が0でない場合を考えてみる。非球面形状が
次の(29)式で表されたとする。 x=py2 +qy2 …(19)式 上記説明と同様に接線の角度θと瞳の収差ΔS’は以下
のように求められる。 θ=2py+4qy3 ΔS’=2(1−1/n)β2 pS2 +(1−1/n)
β2 qS22
【0026】この式における第2項は頂点曲率C0 が0
である場合のものと同一である。第2項はy2 を含まな
い定数項、即ち頂点曲率C0 の面による像点の移動を表
す項であり、瞳収差の補正には関係ないものである。従
って、補正板の形状にy2 の項(二次曲面)に相当する
ものが入っても、言い換えれば、補正板が屈折力を持つ
レンズであっても、瞳収差の補正にはy4 の項のみが影
響しているため、C4の値が上記条件式を満たしている
限り、瞳収差は良好に補正される。
【0027】なお、以上補正板Lc の形状にy4 の項に
ついてだけ述べたが、これは三次収差の領域において
は、y4 の項のみで完全に瞳収差が補正されるためであ
る。しかし、接眼レンズの画角を広げるほど三次収差の
領域から外れるため、y4 の項のみで表された上述の非
球面補正板は瞳収差を完全に補正できなくなる。その場
合には補正板Lc の非球面形状において前述のy4 の項
の他に、更に高次の補正項を付加してやれば良い。
【0028】また、請求項4に記載の本発明は、アイポ
イント側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分の接合
レンズで構成された正屈折力を持つ第1レンズ群と、1
個の正レンズ成分で構成された第2レンズ群と、正レン
ズ成分と負レンズ成分の接合レンズで構成された正屈折
力を持つ第3レンズ群と、1個の負レンズ成分で構成さ
れた第4レンズ群とからなる40°以上の見かけ視界を
持つ接眼レンズであり、これらレンズ群中の正の屈折力
を持つレンズ成分の少なくとも1面を非球面としたと
き、条件式(4) を満たすものである。
【0029】上記の如きレンズ群構成において正の屈折
力を持つレンズ成分を非球面とした場合、条件式(4) を
満たさない場合、非球面による効果が小さくなって瞳収
差を良好に補正することができない。即ち、条件式(4)
の下限を下回ると、球面系で発生する正の瞳収差を非球
面部分で発生する負の瞳収差で打ち消し切れず、さらに
メリジオナル像面を立てることもできなくなる。また逆
に、上限を上回ってしまうと、非球面で発生する負の瞳
収差が大き過ぎ、球面系が打ち消せなくなる。また、メ
リジオナル像面に関しては、特に補正しきれなくなる。
なお、この上限を越えるとサジタル像面が大きく倒れる
が、対物レンズや実態顕微鏡のズーム系等で打ち消して
全体として像面を平坦にすることができるので、サジタ
ル像面に関しては大きな問題にはならない。
【0030】また、請求項5に記載の本発明は、アイポ
イント側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分の接合
レンズで構成された正屈折力を持つ第1レンズ群と、1
個の正レンズ成分で構成された第2レンズ群と、正レン
ズ成分と負レンズ成分の接合レンズで構成された正屈折
力を持つ第3レンズ群と、1個の負レンズ成分で構成さ
れた第4レンズ群とからなる40°以上の見かけ視界を
持つ接眼レンズであり、これらレンズ群中の負の屈折力
を持つレンズ成分の少なくとも1面を非球面としたと
き、条件式(5) を満たすものである。
【0031】このようなレンズ群構成において負の屈折
力を持つレンズ成分を非球面とした場合、条件式(5) を
満たさない場合、非球面による効果が小さくなって瞳収
差を良好に補正することができない。即ち、条件式(5)
の下限を下回ると、球面系で発生する正の瞳収差を非球
面部分で発生する負の瞳収差で打ち消し切れず、さらに
メリジオナル像面を立てることもできなくなる。また逆
に、上限を上回ってしまうと、非球面で発生する負の瞳
収差が大き過ぎ、球面系が打ち消せなくなる。また、メ
リジオナル像面に関しては、特に補正しきれなくなる。
なお、この上限を越えるとサジタル像面が大きく倒れる
が、対物レンズや実態顕微鏡のズーム系等で打ち消して
全体として像面を平坦にすることができるので、サジタ
ル像面に関してはおおきな問題にはならない。
【0032】また、請求項6に記載の本発明において
は、前記非球面を第2レンズ群の正レンズ成分のアイポ
イント側レンズ面、物体側レンズ面の少なくとも一方の
面に用い、条件式(6) を満たすものである。これは、第
2レンズ群の正レンズ成分の形状を規定した条件であ
り、この上限を越えると非点収差及び歪曲収差が増大し
てしまい、逆に下限を越えると、非点収差及び歪曲収差
が増大すると共にコマ収差も増大してしまう。また、第
2レンズ群の正レンズ成分を非球面とした場合、単レン
ズで構成されているため、貼り合わせの接合レンズから
構成されている第1レンズ群や第3レンズ群のレンズ面
に非球面を設けた場合のように、貼り合わせ面等による
製造上の誤差が生じることなく、精度の高い非球面を設
けることができる。
【0033】また、請求項7に記載の本発明において
は、前記非球面を第4レンズ群の負レンズ成分のアイポ
イント側レンズ面、物体側レンズ面の少なくとも一方の
面に用い、条件式(7) を満たすものである。これは、第
4レンズ群の負レンズ成分の形状を規定した条件であ
り、この条件式の上限を越えると、非点収差及び歪曲収
差、コマ収差が増大してしまい。下限を越えると非点収
差及び歪曲収差が増大してしまう。また、第4レンズ群
の正レンズ成分を非球面とした場合、単レンズで構成さ
れているため、貼り合わせの接合レンズから構成されて
いる第1レンズ群や第3レンズ群のレンズ面に非球面を
設けた場合のように、貼り合わせ面等による製造上の誤
差が生じることなく、精度の高い非球面を設けることが
できる。
【0034】
【実施例】以下に、本発明を実施例をもって説明する。 (実施例1)本発明による第1の実施例として、図1に
アイポイント(E.P.)側から順に負レンズL11と正レン
ズL12との接合レンズからなる正屈折力を持つ第1レン
ズ群G11と、1個の正レンズ成分L13からなる第2レン
ズ群G12と、正レンズL14と負レンズL15との接合レン
ズからなる正屈折力を持つ第3レンズ群G13と、1個の
負レンズ成分L16からなる第4レンズ群G14とで構成さ
れた4群6枚レンズ構成の見かけ視界56°の接眼レン
ズを示した。ここでは、第2レンズ群G12の正レンズL
13の硝材を光学ガラスとし、物体側レンズ面R15を (1)
式で表され、条件式(3) 、(4) 、(6) を満足する非球面
とした。
【0035】以下の表1にこの接眼レンズのパラメータ
値を示す。ただし、ri はレンズ面Ri の曲率半径、d
i はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との光軸上の面間
隔、ni はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との間の媒質
のd線の屈折率、νi はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1
との間の媒質のアッベ数である。また各非球面係数
4、C6 、C8 、C10及びKも表1に示した。
【0036】
【表1】
【0037】本実施例では、4つのレンズ群の合成焦点
距離f=16.25mmであり、条件式(4) に対応する
|dx/h|値および条件式(6) に対応するS1 値は表1
に示す通りである。また、本実施例における広角レンズ
の諸収差:球面収差(縦軸に光軸からの入射距離(入射
高)、横軸に光軸上の距離としての収差量を示す),非
点収差(縦軸に入射する平行光線の光軸に対する角度、
横軸にメリジオナル像面Mおよびサジタル像面Sでの収
差量を示す),歪曲収差(縦軸に入射角、横軸に光軸か
らの正しい焦点位置と実際の焦点位置との距離の差をパ
ーセンテージで示す)は、図2に示す通りであった。こ
の接眼レンズのアイレリーフは19.5mmであり、図
10に示した従来の接眼レンズでは合成焦点距離と同程
度であったものに比べ約20%長くなっていた。また、
図2から明らかなように、本実施例による接眼レンズで
は、従来の非球面を用いない接眼レンズに比べて特に歪
曲収差が大きく改善されている。
【0038】(実施例2)次に本発明の第2の実施例と
して、図3に、アイポイント(E.P.)側から順に負レン
ズL21と正レンズL22との接合レンズからなる正屈折力
を持つ第1レンズ群G21と、1個の正レンズ成分L23
らなる第2レンズ群G22と、正レンズL24と負レンズL
25との接合レンズからなる正屈折力を持つ第3レンズ群
23と、1個の負レンズ成分L26からなる第4レンズ群
24とで構成された4群6枚レンズ構成の見かけ視界5
6°の接眼レンズを示した。ここでは、第2レンズ群G
22の正レンズL23の硝材を樹脂製光学材料とし、物体側
レンズ面R25を (1)式で表され、条件式(3) 、(4) 、
(6) を満足する非球面とした。
【0039】以下の表2にこの接眼レンズのパラメータ
値を示す。ただし、ri はレンズ面Ri の曲率半径、d
i はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との光軸上の面間
隔、ni はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との間の媒質
のd線の屈折率、νi はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1
との間の媒質のアッベ数である。また各非球面係数
4、C6 、C8 、C10及びKも表2に示した。
【0040】
【表2】
【0041】本実施例では、4つのレンズ群の合成焦点
距離f=16.25mmであり、条件式(4) に対応する
|dx/h|値および条件式(6) に対応するS1 値は表2
に示す通りである。本実施例における広角レンズの諸収
差(図2と同種の収差曲線)は図4に示す通りであっ
た。この接眼レンズのアイレリーフは20.0mmであ
り、図10に示した従来の接眼レンズでは合成焦点距離
と同程度であったものに比べ約20%長くなっていた。
また、図4から明らかなように、本実施例による接眼レ
ンズでは、従来の非球面を用いない接眼レンズに比べて
特に歪曲収差が大きく改善されている。
【0042】(実施例3)次に本発明の第3の実施例と
して、図5に、アイポイント(E.P.)側から順に負レン
ズL31と正レンズL32との接合レンズからなる正屈折力
を持つ第1レンズ群G31と、1個の正レンズ成分L33
らなる第2レンズ群G32と、正レンズL34と負レンズL
35との接合レンズからなる正屈折力を持つ第3レンズ群
33と、1個の負レンズ成分L36からなる第4レンズ群
34とで構成された4群6枚レンズ構成の見かけ視界5
6°の接眼レンズを示した。ここでは、第4レンズ群G
32の負レンズL36の硝材を樹脂製光学材料とし、物体側
レンズ面R40を(1) 式で表され、条件式(3) 、(5) 、
(7) を満足する非球面とした。
【0043】以下の表3にこの接眼レンズのパラメータ
値を示す。ただし、ri はレンズ面Ri の曲率半径、d
i はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との光軸上の面間
隔、ni はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との間の媒質
のd線の屈折率、νi はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1
との間の媒質のアッベ数である。また各非球面係数
4、C6 、C8 、C10及びKも表3に示した。
【0044】
【表3】
【0045】本実施例では、4つのレンズ群の合成焦点
距離f=16.25mmであり、条件式 (5)に対応する
|dx/h|値および条件式 (7)に対応するS2 値は表3
に示す通りである。本実施例における広角レンズの諸収
差(図2と同種の収差曲線)は図6に示す通りであっ
た。この接眼レンズのアイレリーフは19.3mmであ
り、図10に示した従来の接眼レンズでは合成焦点距離
と同程度であったものに比べ約20%長くなっていた。
また、図6から明らかなように、本実施例による接眼レ
ンズでは、従来の非球面を用いない接眼レンズに比べて
特に歪曲収差が大きく改善されている。
【0046】(実施例4)次に本発明の第4の実施例と
して、図7に、アイポイント(E.P.)側から順に負レン
ズL41と正レンズL42との接合レンズからなる正屈折力
を持つ第1レンズ群G41と、1個の正レンズ成分L43
らなる第2レンズ群G42と、正レンズL44と負レンズL
45との接合レンズからなる正屈折力を持つ第3レンズ群
43と、1個の負レンズ成分L46からなる第4レンズ群
44とで構成された4群6枚レンズ構成の見かけ視界5
6°の接眼レンズを示した。ここでは、第4レンズ群G
42の正レンズL43の硝材を樹脂製光学材料とし、物体側
レンズ面R50を (1)式で表され、条件式(3) 、(5) 、
(7) を満足する非球面とした。
【0047】以下の表4にこの接眼レンズのパラメータ
値を示す。ただし、ri はレンズ面Ri の曲率半径、d
i はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との光軸上の面間
隔、ni はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との間の媒質
のd線の屈折率、νi はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1
との間の媒質のアッベ数である。また各非球面係数
4、C6 、C8 、C10及びKも表4に示した。
【0048】
【表4】
【0049】本実施例では、4つのレンズ群の合成焦点
距離f=16.25mmであり、条件式 (5)に対応する
|dx/h|値および条件式 (7)に対応するS2 値は表4
に示す通りである。本実施例における広角レンズの諸収
差(図2と同種の収差曲線)は図8に示す通りであっ
た。この接眼レンズのアイレリーフは19.4mmであ
り、図10に示した従来の接眼レンズでは合成焦点距離
と同程度であったものに比べ約20%長くなっていた。
また、図8から明らかなように、本実施例による接眼レ
ンズでは、従来の非球面を用いない接眼レンズに比べて
特に歪曲収差が大きく改善されている。
【0050】尚、以上の実施例においては、見かけ視界
56°の場合を示したが、レンズ系が大きくなっても構
わなければ、本発明による接眼レンズは見かけ視界70
°ぐらいまで十分な光学性能を保持することが可能であ
る。
【0051】
【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
40°以上の見かけ視界を持つ接眼レンズにおいて、レ
ンズ群中の少なくとも1つのレンズ面を (1)式で表され
る非球面とし、4次の非球面係数C4 の値が条件式
(2)、さらに (3)を満足するよう設定することによっ
て、瞳収差(歪曲収差)を良好に補正することができ
る。
【0052】さらに、正のレンズ成分に非球面を用いる
場合には条件式(4) を満足するよう、負のレンズ成分に
非球面を用いる場合には条件式(5) を満足するよう各々
設定することにより、瞳収差を良好に補正することがで
きる。
【0053】また、前記非球面を設けるレンズ面とし
て、第2レンズ群の正レンズ成分または前記第4レンズ
群の負レンズ成分のいずれかの単レンズを選択すること
によって、貼り合わせ面等による製造上の誤差が生じる
ことなく、精度の高い非球面が得られる。さらに、前記
非球面を第2レンズ群に設けた場合は条件式 (6)を満た
し、第4レンズ群に設けた場合は条件式 (7)を満たすよ
うな形状に設定することによって、非点収差、歪曲収
差、コマ収差の諸収差を良好に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による接眼レンズの概略構
成図である。
【図2】図1の接眼レンズの諸収差を示した線図であ
り、(a)は球面収差曲線、(b)は非点収差曲線、
(c)は歪曲収差曲線である。
【図3】本発明の第2実施例による接眼レンズの概略構
成図である。
【図4】図3の接眼レンズの諸収差を示した線図であ
り、(a)は球面収差曲線、(b)は非点収差曲線、
(c)は歪曲収差曲線である。
【図5】本発明の第3実施例による接眼レンズの概略構
成図である。
【図6】図5の接眼レンズの諸収差を示した線図であ
り、(a)は球面収差曲線、(b)は非点収差曲線、
(c)は歪曲収差曲線である。
【図7】本発明の第4実施例による接眼レンズの概略構
成図である。
【図8】図7の接眼レンズの諸収差を示した線図であ
り、(a)は球面収差曲線、(b)は非点収差曲線、
(c)は歪曲収差曲線である。
【図9】本発明の作用を説明する説明図であり、(a)
は接眼レンズの概略構成図、(b)は(a)の接眼レン
ズの補正板Lc の非球面形状を表す線図である。
【図10】従来の接眼レンズの概略構成図である。
【図11】図10の接眼レンズの諸収差を示した線図で
あり、(a)は球面収差曲線、(b)は非点収差曲線、
(c)は歪曲収差曲線である。
【手続補正書】
【提出日】平成7年6月23日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0035
【補正方法】変更
【補正内容】
【0035】以下の表1にこの接眼レンズのパラメータ
値を示す。ただし、ri はレンズ面Ri の曲率半径、d
i はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との光軸上の面間
隔、ni はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との間の媒質
のd線の屈折率、νi はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1
との間の媒質のアッベ数である。また各非球面係数
4、C6 、C8 、C10及び円錐定数kも表1に示し
た。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0036
【補正方法】変更
【補正内容】
【0036】
【表1】
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0037
【補正方法】変更
【補正内容】
【0037】本実施例では、4つのレンズ群の合成焦点
距離f=16.25mmであり、条件式(4) に対応する
|dx/h|値および条件式(6) に対応するS1 値は表1
に示す通りである。また、本実施例における広角レンズ
の諸収差:球面収差(縦軸にFナンバー(FNo.、横
軸に光軸上の距離としての収差量を示す),非点収差
(縦軸に入射角(ω)、横軸にメリジオナル像面Mおよ
びサジタル像面Sでの収差量を示す),歪曲収差(縦軸
に入射角(ω)、横軸に光軸からの正しい焦点位置と実
際の焦点位置との距離の差をパーセンテージで示す)
は、図2に示す通りであった。この接眼レンズのアイレ
リーフは19.5mmであり、図10に示した従来の接
眼レンズでは合成焦点距離と同程度であったものに比べ
約20%長くなっていた。また、図2から明らかなよう
に、本実施例による接眼レンズでは、従来の非球面を用
いない接眼レンズに比べて特に歪曲収差が大きく改善さ
れている。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0039
【補正方法】変更
【補正内容】
【0039】以下の表2にこの接眼レンズのパラメータ
値を示す。ただし、ri はレンズ面Ri の曲率半径、d
i はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との光軸上の面間
隔、ni はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との間の媒質
のd線の屈折率、νi はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1
との間の媒質のアッベ数である。また各非球面係数
4、C6 、C8 、C10及び円錐定数kも表2に示し
た。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0040
【補正方法】変更
【補正内容】
【0040】
【表2】
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0042
【補正方法】変更
【補正内容】
【0042】(実施例3)次に本発明の第3の実施例と
して、図5に、アイポイント(E.P.)側から順に負レン
ズL31と正レンズL32との接合レンズからなる正屈折力
を持つ第1レンズ群G31と、1個の正レンズ成分L33
らなる第2レンズ群G32と、正レンズL34と負レンズL
35との接合レンズからなる正屈折力を持つ第3レンズ群
33と、1個の負レンズ成分L36からなる第4レンズ群
34とで構成された4群6枚レンズ構成の見かけ視界5
6°の接眼レンズを示した。ここでは、第4レンズ群G
34 の負レンズL36の硝材を光学ガラスとし、物体側レン
ズ面R40を(1) 式で表され、条件式(3) 、(5) 、(7) を
満足する非球面とした。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0043
【補正方法】変更
【補正内容】
【0043】以下の表3にこの接眼レンズのパラメータ
値を示す。ただし、ri はレンズ面Ri の曲率半径、d
i はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との光軸上の面間
隔、ni はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との間の媒質
のd線の屈折率、νi はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1
との間の媒質のアッベ数である。また各非球面係数
4、C6 、C8 、C10及び円錐定数kも表3に示し
た。
【手続補正8】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0044
【補正方法】変更
【補正内容】
【0044】
【表3】
【手続補正9】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0046
【補正方法】変更
【補正内容】
【0046】(実施例4)次に本発明の第4の実施例と
して、図7に、アイポイント(E.P.)側から順に負レン
ズL41と正レンズL42との接合レンズからなる正屈折力
を持つ第1レンズ群G41と、1個の正レンズ成分L43
らなる第2レンズ群G42と、正レンズL44と負レンズL
45との接合レンズからなる正屈折力を持つ第3レンズ群
43と、1個の負レンズ成分L46からなる第4レンズ群
44とで構成された4群6枚レンズ構成の見かけ視界5
6°の接眼レンズを示した。ここでは、第4レンズ群G
44 レンズL 44 の硝材を樹脂製光学材料とし、物体側
レンズ面R50を (1)式で表され、条件式(3) 、(5) 、
(7) を満足する非球面とした。
【手続補正10】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0047
【補正方法】変更
【補正内容】
【0047】以下の表4にこの接眼レンズのパラメータ
値を示す。ただし、ri はレンズ面Ri の曲率半径、d
i はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との光軸上の面間
隔、ni はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1 との間の媒質
のd線の屈折率、νi はレンズ面Ri とレンズ面Ri+1
との間の媒質のアッベ数である。また各非球面係数
4、C6 、C8 、C10及び円錐定数kも表4に示し
た。
【手続補正11】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0048
【補正方法】変更
【補正内容】
【0048】
【表4】
【手続補正12】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
【手続補正13】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図4
【補正方法】変更
【補正内容】
【図4】
【手続補正14】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図6
【補正方法】変更
【補正内容】
【図6】
【手続補正15】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図8
【補正方法】変更
【補正内容】
【図8】
【手続補正16】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図11
【補正方法】変更
【補正内容】
【図11】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 40°以上の見かけ視界を持つ接眼レン
    ズにおいて、 アイポイント側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分
    の接合レンズで構成された正屈折力を持つ第1レンズ群
    と、1個の正レンズ成分で構成された第2レンズ群と、
    正レンズ成分と負レンズ成分の接合レンズで構成された
    正屈折力を持つ第3レンズ群と、1個の負レンズ成分で
    構成された第4レンズ群とからなり、 これらレンズ群中の少なくとも1面が、周辺の曲率半径
    が頂点付近の曲率半径より大きい非球面であることを特
    徴とする接眼レンズ。
  2. 【請求項2】前記非球面は、頂点から光軸方向に測定し
    た距離をx、頂点より光軸と垂直に測定した距離をy、
    頂点曲率をC0 =1/R(頂点曲率半径)、円錐定数を
    k、また4次、6次、8次、10次の非球面係数を各々
    4 、C6 、C8 、C10とした時、以下の式を満たすこ
    とを特徴とする請求項1に記載の接眼レンズ。 x=C0y2/〔1+√(1-kC0 2y2)〕+ C4y4 + C6y6 + C8y8 +
    C10y10 |C4 |≦1×10-3
  3. 【請求項3】 前記非球面係数C4 が以下の式を満たす
    ことを特徴とする請求項2に記載の接眼レンズ。 1×10-7<|C4 |<1×10-3
  4. 【請求項4】 40°以上の見かけ視界を持つ接眼レン
    ズにおいて、 アイポイント側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分
    の接合レンズで構成された正屈折力を持つ第1レンズ群
    と、1個の正レンズ成分で構成された第2レンズ群と、
    正レンズ成分と負レンズ成分の接合レンズで構成された
    正屈折力を持つ第3レンズ群と、1個の負レンズ成分で
    構成された第4レンズ群とからなり、 これらレンズ群中の正の屈折力を持つレンズ成分の少な
    くとも1面が非球面であり、該非球面の最軸外主光線の
    入射位置からその非球面が球面である場合での最軸外主
    光線の入射位置までの光軸方向に測った変位量をdx、最
    軸外主光線の入射位置の光軸からの距離をhとした時、
    以下の式を満たすことを特徴とする接眼レンズ。 5×10-3<|dx/h|<5×10-2
  5. 【請求項5】 40°以上の見かけ視界を持つ接眼レン
    ズにおいて、 アイポイント側から順に、負レンズ成分と正レンズ成分
    の接合レンズで構成された正屈折力を持つ第1レンズ群
    と、1個の正レンズ成分で構成された第2レンズ群と、
    正レンズ成分と負レンズ成分の接合レンズで構成された
    正屈折力を持つ第3レンズ群と、1個の負レンズ成分で
    構成された第4レンズ群とからなり、 これらレンズ群中の負の屈折力を持つレンズ成分の少な
    くとも1面が非球面であり、該非球面の最軸外主光線の
    入射位置からその非球面が球面である場合での最軸外主
    光線の入射位置までの光軸方向に測った変位量をdx、最
    軸外主光線の入射位置の光軸からの距離をhとした時、
    以下の式を満たすことを特徴とする接眼レンズ。 5×10-4<|dx/h|<5×10-2
  6. 【請求項6】 前記第2レンズ群の正レンズ成分のアイ
    ポイント側レンズ面、物体側レンズ面の少なくとも一方
    の面が前記非球面であり、前記アイポイント側レンズ面
    の頂点曲率半径をra 、物体側レンズ面の頂点曲率半径
    をrb とし、(rb +ra )/(rb −ra )=S1
    したとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項1
    または請求項4に記載の接眼レンズ。 −1<S1 <0
  7. 【請求項7】 前記第4レンズ群の負レンズ成分のアイ
    ポイント側レンズ面、物体側レンズ面の少なくとも一方
    の面が前記非球面であり、前記アイポイント側レンズ面
    の頂点曲率半径をrc 、物体側レンズ面の頂点曲率半径
    をrd とし、(rd +rc )/(rd −rc )=S2
    したとき、以下の式を満たすことを特徴とする請求項1
    または請求項5に記載の接眼レンズ。 −1<S2 <1
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