JPH08122669A

JPH08122669A - 双眼視用接眼レンズ

Info

Publication number: JPH08122669A
Application number: JP6282474A
Authority: JP
Inventors: Toyoji Hanzawa; 豊治榛澤
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1994-10-24
Filing date: 1994-10-24
Publication date: 1996-05-17
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: JP3458013B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、瞳の径が８ｍｍ以上で５
倍以上の倍率を有し、輻輳をもった観察が行ないやすい
接眼レンズを提供することにある。【構成】本発明の接眼レンズは、眼側より左右共通
のレンズのアイレンズと、アイレンズ以外の左右一対の
レンズからなるレンズとに構成され、アイレンズへ入射
する前の左右の光軸が平行で、前記の左右の光軸間隔Ｄ
とアイレンズの焦点距離ｆ_ｅが下記の関係を満足するも
のである。ｆ_ｅ＜−３．８３Ｄ

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は双眼鏡や顕微鏡で双眼視
や立体視するものに用いる双眼視用接眼レンズに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】双眼鏡や顕微鏡で双眼視や立体視を行な
う場合、観察時の疲労を軽減するようにして、立体での
観察を容易に行ない得るようにしている。更に特公昭５
０−１９９３６号公報に記載された接眼レンズは、射出
瞳径を大にし眼幅調整を不要にし、手ブレや頭のフレに
よる像の消失を回避するようにしている。しかしこの光
学系は、図８に示すように、接眼レンズを左右共通の一
つのレンズで構成するため、倍率を上げることが困難で
ある。そのため対物レンズの倍率を高くしなければなら
ず、光学設計が難しく、レンズ部品等を高精度に加工す
る必要がある。

【０００３】又、一般に使用されている二つの接眼レン
ズよりなる双眼視用接眼レンズは、倍率を高くし得るが
射出瞳径を大にするため接眼レンズが大型になり、観察
者が観察しやすくするための輻輳をつけることが困難で
ある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、瞳の径が８
mm以上で５倍以上の倍率を有し、輻輳をもった観察を行
ない易い接眼レンズを提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の接眼レンズは、
射出瞳径が８mm以上であって最も眼側のアイレンズが左
右共通のレンズよりなり、前記アイレンズ以外のレンズ
が左右一対のレンズよりなり、アイレンズ入射前の左右
の光軸が互いに平行なレンズ系で、左右の光軸がほぼ平
行である間の光軸間隔をＤ、アイレンズの焦点距離をｆ
_e とする時、下記の条件（１）を満足することを特徴と
している。

【０００６】（１）ｆ_e ＜−３．８３Ｄ本発明は、接眼レンズの倍率を上げるために、アイレン
ズを除いたレンズを、その光軸がほぼ平行であって左右
一対に設置し、輻輳角をつけるためにアイレンズのみを
左右共通の一つの凹レンズにした。ここでアイレンズの
焦点距離ｆ_eと、ほぼ平行な光軸間隔と、輻輳角θとの
間に次の関係がある。

【０００７】sin （θ／２）＝−Ｄ／２ｆ_e 上記の式で、輻輳角θが１５°以内であれば観察しやす
く、１５°を越えると輻輳角がつきすぎて立体視しずら
くなる。したがって、アイレンズの焦点距離ｆ_e と光軸
間隔Ｄが上記条件（１）を満足する範囲内であれば融像
できる。

【０００８】更に、ほとんどの人が無理なく良好に立体
視できるようにするためには、輻輳角θが次の範囲であ
ることが望ましい。

【０００９】３°＜θ＜８° したがってアイレンズの焦点距離ｆ_e は次の条件（２）
の範囲内であることが望ましい。

【００１０】（２） −１９．１Ｄ＜ｆ_e ＜−７．１６Ｄこのアイレンズは、パワーが弱いのでほとんど収差に関
して影響が少ない。そのためアイレンズは単レンズでよ
い。しかし特に色収差を補正するためには、次の条件
（３）のように、アッベ数の大きい硝材をこのアイレン
ズに用いるとよい。

【００１１】（３） ν_e ＞６０ここで、アイレンズにアッベ数の大きい硝材を用いても
Ｃ線とＦ線とが交差するように色補正をすることが困難
であり、そのため細かい部分を観察しようとすると輪郭
などに色がつくことがある。この色収差を補正するため
には、アイレンズを接合レンズにすることが好ましい。
ここで、アイレンズを凹レンズと凸レンズとを接合した
レンズとし、凸レンズのアッベ数をν_1p、凹レンズのア
ッベ数をν_1nとするとき、下記条件（４）を満足させる
ことにより、Ｃ線とＦ線とがクロスするようにすること
が出来る。

【００１２】（４） ν_1n＞ν_1p 更に、Ｃ線とＦ線とがクロスするような設計を容易にす
るためには、下記条件（５）を満足するようにν_1nとν
_1pの差を大にすることが望ましい。

【００１３】（５） ν_1n−ν_1p＞１５また、レンズ系に非対称の収差が発生すると、両眼視し
融像した時、像がへこんで見えることがある。これを避
けるためには、左右共通のレンズに非球面を用いるのが
効果的である。

【００１４】本発明の接眼レンズの構成は、観察者の眼
の側から順に、左右共通の凹レンズからなるアイレンズ
の第１群と、凸レンズと眼側に凹面を向けたメニスカス
レンズと凸レンズとから構成され左右一対になった第２
群と、物体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズから
なり、左右一対のレンズからなる第３群とよりなってい
る。

【００１５】上記構成の接眼レンズにおいて、第３群
は、アイレリーフを長くするために負のパワーとするこ
とがよく又収差を補正するためには、凸レンズと凹レン
ズの接合レンズにすることが効果的である。そしてこの
第３群の接合レンズの凸レンズの屈折率とアッベ数とを
夫々ｎ_3p，ν_3p又凹レンズの屈折率とアッベ数を夫々ｎ
_3n，ν_3nとする時、次の条件（６），（７）を満足する
ことが好ましい。

【００１６】（６）ｎ_3n−ｎ_3p＞０．１５（７） ν_3p−ν_3n＞４０上記条件（６），（７）から外れると周辺のコマ収差お
よび色収差が悪化する。

【００１７】本発明の接眼レンズは、以上の構成である
ので、第１群で広げられた光束により、第２群の径が大
になり、左右のレンズが互いに干渉する。又、レンズの
径を小さくするためには、第２群の２番目のレンズを物
体側に凸面を向けたパワーの弱いメニスカスレンズにす
るのが効果的である。そしてこのメニスカスレンズの焦
点距離ｆ_m を下記条件（８）を満足するようにすること
が好ましい。

【００１８】（８）｜ｆ_m ｜＞５００又このメニスカスレンズの屈折率は、１．７以上になる
と軸上色収差（点像）を小さくおさえられる。このレン
ズが１．７以下の場合、解像が劣化する。

【００１９】この第２群のメニスカスレンズは、光学性
能を劣化させることなく肉厚を厚くすることが出来る。
このことを利用して第２群の第２番目のレンズ内に反射
面を設けて光軸をほぼ垂直方向に折り曲げることが出来
る。これにより物体と観察者の眼の位置とを近づけるこ
とが出来る。又上記構成の本発明の接眼レンズでは、第
２群の第２番目のレンズであるメニスカスレンズの物体
側の面付近がレンズの径が最大になるので、左右のレン
ズが干渉しやすいが、この第２番目のレンズ内で光軸を
折り曲げるようにすれば左右レンズの干渉をさけること
が出来る。

【００２０】

【実施例】次に本発明の双眼視用接眼レンズの各実施例
を示す。実施例１ｒ₁ ＝-393.39352 ｄ₁ ＝10.000000 ｎ₁ ＝1.48749 ν₁ ＝70.2 ｒ₂ ＝1065.13991 ｄ₂ ＝3.000000 ｒ₃ ＝53.43526 ｄ₃ ＝8.364285 ｎ₂ ＝1.72916 ν₂ ＝54.7 ｒ₄ ＝-188.98746 ｄ₄ ＝9.339455 ｒ₅ ＝-30.81010 ｄ₅ ＝4.000000 ｎ₃ ＝1.76182 ν₃ ＝26.6 ｒ₆ ＝821.18509 ｄ₆ ＝18.908563 ｎ₄ ＝1.816 ν₄ ＝46.6 ｒ₇ ＝-44.36187 ｄ₇ ＝11.349575 ｒ₈ ＝96.37447 ｄ₈ ＝9.255946 ｎ₅ ＝1.85026 ν₅ ＝32.3 ｒ₉ ＝-123.37158 ｄ₉ ＝0.500000 ｒ₁₀＝29.92467 ｄ₁₀＝15.282176 ｎ₆ ＝1.48749 ν₆ ＝70.2 ｒ₁₁＝-38.30857 ｄ₁₁＝3.000000 ｎ₇ ＝1.84666 ν₇ ＝23.8 ｒ₁₂＝34.06918 ｄ₁₂＝10.000000 ｒ₁₃＝∞（像面）Ｄ＝61.5434(mm) ，θ＝6 °，アイレリーフ＝32(mm)，射出瞳径＝15(mm) ｆ＝41.67(mm) ，ｆ_e ／Ｄ＝-9.54 ，ｆ_m ＝-1970.5(mm)

【００２１】実施例２ｒ₁ ＝-1055.39704 ｄ₁ ＝10.000000 ｎ₁ ＝1.816 ν₁ ＝46.6 ｒ₂ ＝229.15045 ｄ₂ ＝7.540827 ｎ₂ ＝1.72825 ν₂ ＝28.5 ｒ₃ ＝1353.78759 ｄ₃ ＝3.000000 ｒ₄ ＝50.13466 ｄ₄ ＝9.304981 ｎ₃ ＝1.72916 ν₃ ＝54.7 ｒ₅ ＝-166.20843 ｄ₅ ＝9.018012 ｒ₆ ＝-34.21157 ｄ₆ ＝6.000000 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.8 ｒ₇ ＝548.34579 ｄ₇ ＝15.049838 ｎ₅ ＝1.85026 ν₅ ＝32.3 ｒ₈ ＝-43.71554 ｄ₈ ＝2.148731 ｒ₉ ＝124.81650 ｄ₉ ＝5.741834 ｎ₆ ＝1.816 ν₆ ＝46.6 ｒ₁₀＝-161.04336 ｄ₁₀＝0.500000 ｒ₁₁＝36.97694 ｄ₁₁＝16.736604 ｎ₇ ＝1.43749 ν₇ ＝70.2 ｒ₁₂＝-34.07137 ｄ₁₂＝4.500000 ｎ₈ ＝1.84666 ν₈ ＝23.8 ｒ₁₃＝60.81231 ｄ₁₃＝9.999958 ｒ₁₄＝∞（像面）Ｄ＝61.2772(mm) ，θ＝6 °，アイレリーフ＝32(mm)，射出瞳径＝15(mm) ｆ＝41.67(mm) ，ｆ_e ／Ｄ＝-9.6 ，ｆ_m ＝5344.4(mm)

【００２２】実施例３ｒ₁ ＝-998.78475 ｄ₁ ＝6.000000 ｎ₁ ＝1.816 ν₁ ＝46.6 ｒ₂ ＝320.83665 ｄ₂ ＝4.150449 ｎ₂ ＝1.84666 ν₂ ＝23.8 ｒ₃ ＝868.10816 ｄ₃ ＝3.000000 ｒ₄ ＝88.56845 ｄ₄ ＝7.538481 ｎ₃ ＝1.7495 ν₃ ＝35.3 ｒ₅ ＝-48.63474 ｄ₅ ＝3.097683 ｒ₆ ＝-37.08448 ｄ₆ ＝6.000000 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.8 ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝60.000000 ｎ₅ ＝1.79952 ν₅ ＝42.2 ｒ₈ ＝∞ ｄ₈ ＝11.000000 ｎ₆ ＝1.72916 ν₆ ＝54.7 ｒ₉ ＝-63.87457 ｄ₉ ＝0.500000 ｒ₁₀＝58.80763 ｄ₁₀＝10.838736 ｎ₇ ＝1.62041 ν₇ ＝60.3 ｒ₁₁＝-498.24996 ｄ₁₁＝0.500000 ｒ₁₂＝33.10588 ｄ₁₂＝16.542474 ｎ₈ ＝1.6425 ν₈ ＝58.4 ｒ₁₃＝-79.65138 ｄ₁₃＝8.237983 ｎ₉ ＝1.84666 ν₉ ＝23.8 ｒ₁₄＝18.22809 ｄ₁₄＝7.096020 ｒ₁₅＝∞（像面）Ｄ＝61.2772(mm) ，θ＝6 °，アイレリーフ＝25(mm)，射出瞳径＝15(mm) ｆ＝41.67(mm) ，ｆ_e ／Ｄ＝-9.6 ，ｆ_m ＝-4531.39(mm) ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・は各レンズ面の曲率半径、ｄ
₁ ，ｄ₂ ，・・・は各レンズの肉厚および空気間隔、ｎ
₁ ，ｎ₂ ，・・・は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂，・・・
は各レンズのアッベ数である。

【００２３】実施例１は、眼側から左右共通の両凹の第
１群と、両凸レンズ，負レンズと正レンズの接合メニス
カスレンズおよび両凸レンズからなる第２群と、正レン
ズと負レンズの接合メニスカスレンズの第３群とよりな
り、第２群，第３群は左右一対のレンズからなってい
る。

【００２４】実施例２は、第１群が接合レンズである。
つまり眼側から左右共通の負レンズと正レンズを接合し
た負の接合レンズの第１群と、両凸レンズ，負レンズと
正レンズの接合メニスカスレンズおよび両凸レンズとよ
りなる第２群と、正レンズと負レンズの接合メニスカス
レンズの第３群とからなっている。

【００２５】実施例３は、図３に示す通りで、実施例２
と同じ構成であるが、第２群中に反射面を設けて光軸を
折り曲げたものである。上記各実施例の収差状況は、夫
々図４，５，６に示す通りである。これら収差図は、眼
側つまりアイレンズ側より光を入射させ像面に結像させ
た時の収差（コマ収差）である。又本発明のレンズ系
は、偏芯光学系であるので方向により収差が異なるの
で、各収差図｛（Ａ），（Ｂ），・・・（Ｈ）｝は、図
７に示すような像面の位置と矢印方向の開口部を通った
収差図を示してある。図７において左側は左眼用光学系
の像面、右側は右眼用光学系の像面であり、又左右の光
軸を結ぶ方向をｘ方向、それに垂直な方向をｙ方向とし
た。例えば収差図中（Ａ）は像面中心で、ｘ方向（左右
の光軸を結ぶ方向）の開口部を通った時の収差図で、図
７における符号Ａ，Ｂ，・・・にて示す矢印を画いた像
面上の位置とその矢印方向の開口部を通った収差図が夫
々図４，５，６における収差図（Ａ），（Ｂ），・・・
で、収差図中縦軸は開口比である。尚右眼側の図７の右
側は左側と同じであり、又上下方向は対称であるので下
側の収差は省略した。

【００２６】本発明は、以上述べた通りの双眼視用接眼
レンズであって、特許請求の範囲に記載したもののほ
か、下記の各項に記載した通りの態様の発明も含まれ
る。

【００２７】（１）特許請求の範囲に記載されたもの
で、アイレンズの焦点距離ｆ_e が下記条件（２）を満足
する双眼視用接眼レンズ。

【００２８】（２） −１９．１Ｄ＜ｆ_e ＜−７．１６Ｄ（２）特許請求の範囲又は前記（１）の項に記載された
もので、前記アイレンズが単レンズでありそのアッベ数
ν_e が下記条件（３）を満足する双眼視用接眼レンズ。

【００２９】（３） ν_e ＞６０（３）特許請求の範囲又は前記（１）の項に記載されて
いるもので、前記アイレンズが凸レンズと凹レンズの接
合レンズからなり、凸レンズのアッベ数ν_1pと凹レンズ
のアッベ数ν_1nが下記条件（４）に示す関係を満足する
双眼視用接眼レンズ。

【００３０】（４） ν_1n＞ν_1p （４）前記（３）の項に記載されたもので、下記条件
（５）を満足する双眼視用接眼レンズ。

【００３１】（５） ν_1n−ν_1p＞１５（５）前記（２），（３）又は（４）の項に記載された
もので、眼側から順に左右共通のレンズよりなるアイレ
ンズの第１群と、全体が正の屈折力を有する第２群と物
体側に凹面を向けた負のメニスカスレンズの第３群とよ
りなり、前記第２，第３群がいずれも左右一対になって
いる双眼視用接眼レンズ。

【００３２】（６）前記（５）の項に記載されたもの
で、第３群が凸レンズと凹レンズの接合レンズからな
り、第３群の凸レンズの屈折率およびアッベ数を夫々ｎ
_3p，ν_3p、第３群の凹レンズの屈折率およびアッベ数を
夫々ｎ_3n，ν_3nとする時、下記条件（６），（７）を満
足する双眼視用接眼レンズ。

【００３３】（６）ｎ_3n−ｎ_3p＞０．１５（７） ν_3p−ν_3n＞４０（７）前記（５）の項に記載されたもので、第２群が凸
レンズとメニスカスレンズと凸レンズとからなり、前記
メニスカスレンズが眼側に凹面を向けたパワーの小さい
レンズである双眼視用接眼レンズ。

【００３４】（８）前記（７）の項に記載されたもの
で、前記第２群の負のメニスカスレンズを構成する硝材
の屈折率が１．７以上であり、前記第２群のメニスカス
レンズの焦点距離ｆ_m が下記条件（８）を満足する双眼
視用接眼レンズ。

【００３５】（９）前記（５）の項に記載されたもの
で、前記第２群の負のメニスカスレンズの内部に反射面
を設けた双眼視用接眼レンズ。

【００３６】

【発明の効果】本発明の接眼レンズは、瞳径が８mm以上
で、倍率が５倍以上で輻輳をもった観察が行ない易いレ
ンズ系である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の構成を示す図

【図２】本発明の実施例２の構成を示す図

【図３】本発明の実施例３の構成を示す図

【図４】本発明の実施例１の収差曲線図

【図５】本発明の実施例２の収差曲線図

【図６】本発明の実施例３の収差曲線図

【図７】上記収差図に関する説明図

【図８】従来の双眼視用接眼レンズの構成を示す図

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】眼側より順に、左右共通のレンズからなる
アイレンズと、いづれも左右一対になったレンズとより
なり、アイレンズへ入射する前の左右の光軸が平行であ
り射出瞳径が８mm以上のレンズ系で、左右光軸がほぼ平
行になっている間の光軸間隔Ｄと前記アイレンズの焦点
距離ｆ_e が次の関係を満足する双眼視用接眼レンズ。ｆ_e ＜−３．８３Ｄ