JPH07333526A - 接眼レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ４枚から５枚の少ないレンズ枚数で、像面湾
曲と非点収差が良好でかつアイレリーフが焦点距離の８
０％以上と長い接眼レンズを実現すること。 【構成】 光の入射側より順に、光の入射側に強いパワ
ーをもつ１枚の負レンズよりなる第１レンズ群、光の射
出側に強いパワーをもつ１枚の正レンズよりなる第２レ
ンズ群、中間像位置を介して、光の射出側に強いパワー
をもつ正屈折力の第３レンズ群、光の入射側に強いパワ
ーをもつ正屈折力の第４レンズ群より構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は望遠鏡、双眼鏡、顕微鏡
等に使用される接眼レンズ、特に視野角が６０°程度の
広視野接眼レンズに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来視野角が６０°程度で、レンズ枚数
が４枚から５枚の接眼レンズが、特許公開公報昭５５−
２４０８４で提案されている。

【０００３】また、レンズ枚数が４枚と少ない構成で像
性能の良好な接眼レンズが特許公開公報昭６０−４８７
２９で提案されている。

【０００４】しかしながら前者実施例は広画角であるが
像面湾曲や非点収差が大きく、実際に使用した場合には
周辺像にボケが発生すると考えられる。後者は像性能は
良好であるが、視野角が５０°と狭く、他方、４枚構成
の実施例ではアイレリーフが焦点距離の６０％以下と短
い問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は少ないレンズ
枚数で像性能が良好な、特に像面湾曲と非点収差が良好
で且つアイレリーフの長い接眼レンズを実現することに
ある。後述の実施例に表われている様にアイレリーフは
焦点距離の８０％以上の長さとなっている。

【０００６】

【課題を解決するための手段および作用】本発明によれ
ば、光の入射側より順に、光の入射側に強いパワーをも
つ１枚の負レンズよりなる第１レンズ群、光の射出側に
強いパワーをもつ１枚の正レンズよりなる第２レンズ
群、中間像位置を介して、光の射出側に強いパワーをも
つ正屈折力の第３レンズ群、光の入射側に強いパワーを
もつ正屈折力の第４レンズ群より構成する。これによ
り、少ないレンズ枚数で特に像面湾曲と非点収差を良好
に補正し、かつアイレリーフが焦点距離の８０％以上と
長い視野角６０°程度の接眼鏡を実現した。

【０００７】因みに上記表現で強いパワーとはもう一方
のレンズ面のパワーより強いの意である。

【０００８】さらには以下の条件式を満足することが望
ましい。

【０００９】 ０．８５＜−ｆ₂／ｆ₁＜２．５ ・・・（１） ここで、ｆ₁：第１レンズ群の焦点距離 ｆ₂：第２レンズ群の焦点距離 さらには、以下の条件式を満足することが望ましい。

【００１０】 ０．３＜ＳＦ１＜１．３ ・・・（２） −４＜ＳＦ２＜−０．８ ・・・（３） ０．１５＜ｎ₂−ｎ₁ ・・・（４） ここで、ＳＦ₁＝（ｒ₂＋ｒ₁）／（ｒ₂−ｒ₁） ＳＦ₂＝（ｒ₄＋ｒ₃）／（ｒ₄−ｒ₃） ｒ_i：光の入射側からｉ番目のレンズ面の曲率半径 ｎ_i：光の入射側からｉ番目のレンズの屈折率 さらには、前記第３レンズ群は光の射出側に強いパワー
をもつ１枚の正レンズよりなり、前記第４レンズ群は光
の入射側に強いパワーをもつ１枚の正レンズよりなるこ
とが望ましい。

【００１１】さらには以下の条件式を満足することが望
ましい。

【００１２】 ２５＜ν_a−ν₂＜６０ ・・・（５） ν_a＝（ν₁＋ν₃＋ν₄）／３ ここで、ν_i：第２レンズ群のアッベ数 また、第３レンズ群と第４レンズ群の少なくともひとつ
の群は１枚の負レンズと１枚の正レンズを接合してなる
１枚の接合レンズであることが望ましい。さらに第３レ
ンズ群が接合レンズのとき光の入射側から順に負レン
ズ、正レンズの順で配列し接合することが望ましい。

【００１３】このとき以下の条件式を満足することが望
ましい。

【００１４】 １５＜ν_b−ν_c＜４０ ・・・（６） ここで、ν_b：第１レンズ群、第３レンズ群中の正レン
ズ、第４レンズ群中正レンズのアッベ数の平均値 ν_c：第２レンズ群、第３レンズ群または第４レンズ群
中の負レンズのアッベ数の平均値 以上の構成において、さらに以下の条件式を満足するこ
とが望ましい。

【００１５】 −４＜ＳＦ₃＜−０．１ ・・・（７） ０．２＜ＳＦ₄＜３ ・・・（８） ここで、ＳＦ₃＝（ｒ_3e＋ｒ_3i）／（ｒ_3e−ｒ_3i） ＳＦ₄＝（ｒ_4e＋ｒ_4i）／（ｒ_4e−ｒ_4i） ｒ_3i：第３レンズ群の最も入射側のレンズ面の曲率半径 ｒ_3e：第３レンズ群の最も射出側のレンズ面の曲率半径 ｒ_4i：第４レンズ群の最も入射側のレンズ面の曲率半径 ｒ_4e：第４レンズ群の最も射出側のレンズ面の曲率半径

【００１６】

【実施例】以下図面を参照しながら本発明の接眼レンズ
について説明する。

【００１７】図１から図７は後述する本発明の数値実施
例に対応するレンズ断面図である。

【００１８】Ｇ１は光の入射側に強いパワーをもつ１枚
の負レンズよりなる第１レンズ群、Ｇ２は光の射出側に
強いパワーをもつ１枚の正レンズよりなる第２レンズ
群、中間像位置ＭＰを介して、Ｇ３は光の射出側に強い
パワーをもつ正屈折力の第３レンズ群、Ｇ４は光の入射
側に強いパワーをもつ正屈折力の第４レンズ群である。

【００１９】光の入射側から順に中間像位置までの間に
負屈折力の第１レンズ群と正屈折力の第２レンズ群を配
置するのは、中間像位置における軸外光線の高さを高く
しアイレリーフを長くするためと、中間像位置より射出
側で発生する像面湾曲や非点収差と逆の収差を発生させ
て全体として像面湾曲や非点収差を小さくするためであ
る。中間像位置をはさんで光の入射側と射出側の両方に
レンズを配置すると、光の入射側において軸外の主光線
より上側の光線が、光の射出側では軸外主光線より下側
の光線となり、光の入射側において軸外の主光線より下
側の光線が、光の射出側では主光線より上側の光線とな
るために中間像位置をはさんで逆の収差が発生し、収差
補正が良好に行える。

【００２０】さらに中間像位置から光の射出側へ向って
正屈折力の第３レンズ群と正屈折力の第４レンズ群を配
置するのは中間像位置の空中像を拡大するためである。

【００２１】さらに第１レンズ群の入射側のパワーと第
２レンズ群の射出側のパワーを強くするのは、軸外光線
をより高くはね上げアイレリーフを長くとるためであ
る。

【００２２】さらに第３レンズ群の射出側のパワーと第
４レンズ群の入射側のパワーを強くするのはコマ収差を
小さくするためである。

【００２３】以下、条件式と極値の意味について説明を
行う。

【００２４】条件式（１）は第１レンズ群と第２レンズ
群の焦点距離の比について限定したもので、条件式
（１）の下限値を超える領域では、第１レンズ群のパワ
ーが弱くなりすぎ、アイレリーフが短くなるとともに像
面湾曲がアンダーとなるのでよくない。条件式（１）の
上限値を超える領域ではコマ収差の発生量が多くなりす
ぎよくない。尚、条件式（１）１．０＜−ｆ₂／ｆ₁＜
２．０の様に上限または下限もしくは両方を減縮するの
は収差をより向上させるのに好ましい。

【００２５】条件式（２）は第１レンズ群の形状につい
て限定したもので、条件式（２）の下限値を超える領域
ではｒ₁面のパワーが弱くなりすぎるため、アイレリー
フが短くなり、条件式（２）の上限値を超える領域では
ｒ₁面の曲率が小さくなりすぎ、コマ収差が増大するの
でよくない。尚、０．４５＜ＳＦ₁＜０．９の様に上限
または下限もしくは両方を減縮するのはアイレリーフ、
収差の点で好ましい。

【００２６】条件式（３）の第２レンズ群の形状につい
て限定したもので、条件式（３）の下限値を超える領域
では、アイレリーフが短くなり、条件式（３）の上限値
を超える領域では、非点収差が増大するのでよくない。
尚、−３．５＜ＳＦ₂＜−１と上限または下限もしくは
両方を定めるのはアイレリーフ、収差の点で好ましい。

【００２７】条件式（４）は第１レンズ群と第２レンズ
群の屈折率差について限定したもので、条件式（４）の
範囲外では像面湾曲がアンダーとなるのでよくない。
尚、０．２＜ｎ₂−ｎ₁とするのは収差補正上より好まし
い。

【００２８】条件式（５）は第３レンズ群と第４レンズ
群がそれぞれ１枚の正レンズよりなるとき、第２レンズ
群のアッベ数と第１レンズ群、第３レンズ群、第４レン
ズ群のアッベ数の差について限定したもので、条件式の
範囲外では倍率色収差がアンダーとなりよくない。この
とき第２レンズのアッペ数だけを小さくして色収差を補
正している。

【００２９】尚、（５）式を３０＜ν_a−ν₂＜５０と上
限または下限もしくは両方を減縮することは収差補正上
より好ましい。

【００３０】条件式（６）は第３レンズ群と第４レンズ
群の少なくともひとつの群が接合レンズであるとき、第
１レンズ群、第３レンズ群中の正レンズ、第４レンズ群
中の正レンズのアッベ数の平均値と第２レンズ群、第３
レンズ群と第４レンズ群中の負レンズのアッベ数の平均
値の差について限定したもので、条件式（６）の下限値
を超える領域では倍率色収差がアンダーとなり条件式
（６）の上限値を超える領域では倍率色収差がオーバー
となりよくない。尚、（６）式を２０＜ν_b−ν_c＜３５
と上限または下限もしくは両方を減縮することは収差補
正上より好ましい。

【００３１】条件式（７）、（８）は第３レンズ群、第
４レンズ群のレンズ形状について限定したもので、条件
式（７）、（８）の範囲外ではコマ収差が増大するので
よくない。尚、（７）式を−３＜ＳＦ₃＜−０．３、
（８）式を０．２＜ＳＦ₄＜２．５と上限または下限も
しくは両方を減縮することは収差補正上より好ましい。

【００３２】第３レンズ群が接合レンズのときに光の入
射側から順に、負レンズ、正レンズの順で配列し接合す
ることによりアイレリーフをより長くできるので望まし
い。

【００３３】以下に数値実施例を示す。

【００３４】ｒ_i：光の入射側からｉ番目のレンズ面の
曲率半径 ｄ_i：光の入射側からｉ番目のレンズ面間隔 ｎ_i：光の入射側からｉ番目のレンズの屈折率 ν_i：光の入射側からｉ番目のレンズのアッベ数

【００３５】数値実施例１ f=11.08 瞳径φ2.8 画角2w=60° r1= -7.540 d1= 1.08 n1=1.51633 ν1=64.2 r2= 34.621 d2= 1.55 r3= -50.291 d3= 5.60 n2=1.84666 ν2=23.8 r4= -10.866 d4=12.50 r5= -269.192 d5= 7.18 n3=1.60311 ν3=60.7 r6= -20.628 d6= 2.85 r7= 16.713 d7= 4.45 n4=1.60311 ν4=60.7 r8= -562.498 d8=10.80(アイレリーフ) r9= ∞

【００３６】数値実施例２ f=11.06 瞳径φ2.8 画角2w=60° r1= -7.475 d1= 1.08 n1=1.48749 ν1=70.2 r2= 30.120 d2= 1.54 r3= -58.115 d3= 5.55 n2=1.84666 ν2=23.8 r4= -10.855 d4=12.50 r5= -60.724 d5= 6.70 n3=1.69680 ν3=55.5 r6= -19.637 d6= 3.09 r7= 18.197 d7= 4.25 n4=1.69680 ν4=55.5 r8= -640.730 d8=10.80(アイレリーフ) r9= ∞

【００３７】数値実施例３ f=11.12 瞳径φ2.8 画角2w=60° r1= -7.379 d1= 1.08 n1=1.51633 ν1=64.2 r2= 33.874 d2= 1.57 r3= -61.270 d3= 6.04 n2=1.80518 ν2=25.4 r4= -10.825 d4=12.50 r5= 144.180 d5= 7.56 n3=1.51633 ν3=64.2 r6= -21.296 d6= 1.89 r7= 15.222 d7= 4.63 n4=1.51633 ν4=64.2 r8= -465.992 d8=10.80(アイレリーフ) r9= ∞

【００３８】数値実施例４ f=10.87 瞳径φ2.8 画角2w=30° r1 = -7.887 d1= 1.08 n1=1.51742 ν1=52.4 r2 = 39.802 d2= 1.64 r3 = -33.532 d3= 5.09 n2=1.83400 ν2=37.2 r4 = -10.601 d4=12.50 r5 = -577.539 d5= 1.35 n3=1.80518 ν3=25.4 r6 = 19.330 d6= 9.43 n4=1.62299 ν4=58.2 r7 = -16.915 d7= 2.70 r8 = 16.880 d8= 5.26 n5=1.62299 ν5=58.2 r9 = 662.770 d9=10.80(アイレリーフ) r10= ∞

【００３９】数値実施例５ f=10.83 瞳径φ2.8 画角2w=60° r1 = -7.600 d1= 1.08 n1=1.51633 ν1=64.2 r2 = 42.435 d2= 1.67 r3 = -34.507 d3= 5.42 n2=1.78590 ν2=44.2 r4 = -10.450 d4=12.50 r5 = 72.058 d5= 1.35 n3=1.74077 ν3=27.8 r6 = 16.435 d6= 9.92 n4=1.51633 ν4=64.2 r7 = -16.600 d7= 1.90 r8 = 15.774 d8= 5.48 n5=1.51633 ν5=64.2 r9 = -138.490 d9=10.80(アイレリーフ) r10= ∞

【００４０】数値実施例６ f=9.17 瞳径φ2.3 画角2w=60° r1= -6.056 d1= 1.08 n1=1.51633 ν1=64.2 r2= 35.637 d2= 1.86 r3= -20.262 d3= 4.84 n2=1.84666 ν2=23.8 r4= -9.019 d4=12.50 r5= 1264.992 d5= 7.37 n3=1.60311 ν3=60.7 r6= -19.376 d6= 3.17 r7= 15.385 d7= 4.39 n4=1.60311 ν4=60.7 r8= 1805.489 d8=10.80(アイレリーフ) r9= ∞

【００４１】数値実施例７ f=10.72 瞳径φ2.8 画角2w=60° r1 = -7.887 d1= 1.08 n1=1.51742 ν1=52.4 r2 = 88.485 d2= 1.65 r3 = -24.698 d3= 4.72 n2=1.83400 ν2=37.2 r4 = -10.503 d4=12.50 r5 = -50.095 d5= 5.30 n3=1.62299 ν3=58.2 r6 = -17.642 d6= 3.29 r7 = 18.391 d7= 8.34 n4=1.60311 ν4=60.7 r8 = -12.333 d8= 1.00 n5=1.80518 ν5=25.4 r9 = -25.628 d9= 9.00(アイレリーフ) r10= ∞

【００４２】各条件式に対応する数値を以下に示す。

【００４３】

【表１】

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
４枚から５枚といった少ないレンズ枚数で特に像面湾曲
と非点収差が非常に少なく、かつアイレリーフが充分に
長い接眼レンズが実現できる。接眼レンズの焦点距離が
短い小型の双眼鏡等に本発明を使用すれば、視野周辺ま
でボケのない像が得られるとともに充分に長いアイレリ
ーフがあるのでのぞき易い。またレンズ枚数が少ないの
でコストが安い利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】数値実施例１のレンズ断面図。

【図２】数値実施例２のレンズ断面図。

【図３】数値実施例３のレンズ断面図。

【図４】数値実施例４のレンズ断面図。

【図５】数値実施例５のレンズ断面図。

【図６】数値実施例６のレンズ断面図。

【図７】数値実施例７のレンズ断面図。

【図８】数値実施例１の収差図。

【図９】数値実施例２の収差図。

【図１０】数値実施例３の収差図。

【図１１】数値実施例４の収差図。

【図１２】数値実施例５の収差図。

【図１３】数値実施例６の収差図。

【図１４】数値実施例７の収差図。

【符号の説明】

Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群 ＭＰ 中間像位置 ＥＰ 射出瞳

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光の入射側より順に、光の入射側に強い
   パワーをもつ１枚の負レンズよりなる第１レンズ群、光
   の射出側に強いパワーをもつ１枚の正レンズよりなる第
   ２レンズ群、中間像位置を介して、光の射出側に強いパ
   ワーをもつ正屈折力の第３レンズ群、光の入射側に強い
   パワーをもつ正屈折力の第４レンズ群より構成されるこ
   とを特徴とする接眼レンズ。
2. 【請求項２】 以下の条件式を満足することを特徴とす
   る請求項１の接眼レンズ。 ０．８５＜−ｆ₂／ｆ₁＜２．５ ここで、ｆ₁は第１レンズ群の焦点距離 ｆ₂は第２レンズ群の焦点距離
3. 【請求項３】 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の接眼レンズ。 ０．３＜ＳＦ１＜１．３ −４＜ＳＦ２＜−０．８ ０．１５＜ｎ₂−ｎ₁ ここで、ＳＦ₁＝（ｒ₂＋ｒ₁）／（ｒ₂−ｒ₁） ＳＦ₂＝（ｒ₄＋ｒ₃）／（ｒ₄−ｒ₃） ｒ_iは光の入射側からｉ番目のレンズ面の曲率半径 ｎ_iは光の入射側からｉ番目のレンズの屈折率
4. 【請求項４】 前記第３レンズ群は光の射出側に強いパ
   ワーをもつ１枚の正レンズよりなり、前記第４レンズ群
   は光の入射側に強いパワーをもつ１枚の正レンズよりな
   ることを特徴とする請求項１乃至３の接眼レンズ。
5. 【請求項５】 以下の条件式を満足することを特徴とす
   る請求項４の接眼レンズ。 ２５＜ν_a−ν₂＜６０ ν_a＝（ν₁＋ν₃＋ν₄）／３ ここで、ν_iは第ｉレンズ群のアッベ数
6. 【請求項６】 前記第３レンズ群と第４レンズ群のうち
   少なくともひとつの群は１枚の負レンズと１枚の正レン
   ズを接合してなる１枚の接合レンズであることを特徴と
   する請求項１乃至３の接眼レンズ。
7. 【請求項７】 前記第３レンズ群は光の入射側から順に
   １枚の負レンズと１枚の正レンズを配列し接合してなる
   １枚の接合レンズであることを特徴とする請求項６の接
   眼レンズ。
8. 【請求項８】 以下の条件式を満足することを特徴とす
   る請求項６または７の接眼レンズ。 １５＜ν_b−ν_c＜４０ ここで、ν_bは第１レンズ群、第３レンズ群中の正レン
   ズ、第４レンズ群中の正レンズのアッベ数の平均値。ν
   _cは第２レンズ群、第３レンズ群または第４レンズ群中
   の負レンズのアッベ数の平均値。
9. 【請求項９】 以下の条件式を満足することを特徴とす
   る請求項１乃至８の接眼レンズ。 −４＜ＳＦ₃＜−０．１ ０．２＜ＳＦ₄＜３ ここで、ＳＦ₃＝（ｒ_3e＋ｒ_3i）／（ｒ_3e−ｒ_3i） ＳＦ₄＝（ｒ_4e＋ｒ_4i）／（ｒ_4e−ｒ_4i） ｒ_3iは第３レンズ群の最も入射側のレンズ面の曲率半
   径。ｒ_3eは第３レンズ群の最も射出側のレンズ面の曲率
   半径。ｒ_4iは第４レンズ群の最も入射側のレンズ面の曲
   率半径。ｒ_4eは第４レンズ群の最も射出側のレンズ面の
   曲率半径。