JPH10186228A - 防振光学系 - Google Patents
防振光学系Info
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- JPH10186228A JPH10186228A JP9272115A JP27211597A JPH10186228A JP H10186228 A JPH10186228 A JP H10186228A JP 9272115 A JP9272115 A JP 9272115A JP 27211597 A JP27211597 A JP 27211597A JP H10186228 A JPH10186228 A JP H10186228A
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- lens
- lens group
- image
- optical system
- objective lens
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
- G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
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Abstract
(57)【要約】
【課題】簡単な構成でかつ高い光学性能を有する望遠鏡
や双眼鏡等の観察用の防振光学系を提供する。 【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を有する第１
レンズ群Ｌ1と負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ2と正
立用プリズム系ＲＰとより構成される対物レンズ系と、
対物レンズ系によって正立用プリズム系ＲＰより眼側に
形成された正立像Ｉを拡大して眼視するための、全体で
正の屈折力を有する接眼レンズ系とより構成された光学
系において、第１レンズ群Ｌ1は少なくとも１枚の正レ
ンズと１枚の負レンズを含み、第２レンズ群Ｌ2を光軸
に対してほぼ直交する方向に移動させることにより像を
変位させて像安定化を行うことを特徴とする。
や双眼鏡等の観察用の防振光学系を提供する。 【解決手段】物体側から順に、正の屈折力を有する第１
レンズ群Ｌ1と負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ2と正
立用プリズム系ＲＰとより構成される対物レンズ系と、
対物レンズ系によって正立用プリズム系ＲＰより眼側に
形成された正立像Ｉを拡大して眼視するための、全体で
正の屈折力を有する接眼レンズ系とより構成された光学
系において、第１レンズ群Ｌ1は少なくとも１枚の正レ
ンズと１枚の負レンズを含み、第２レンズ群Ｌ2を光軸
に対してほぼ直交する方向に移動させることにより像を
変位させて像安定化を行うことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は望遠鏡や双眼鏡等の
観察用の光学系に関し、特に光学系中に光軸に対して偏
心可能な偏心光学系を配置し、振動時に偏心光学系を偏
心することによって画像を偏向して、手振れ等による振
動に起因する画像のブレを補正することができる防振光
学系に関する。
観察用の光学系に関し、特に光学系中に光軸に対して偏
心可能な偏心光学系を配置し、振動時に偏心光学系を偏
心することによって画像を偏向して、手振れ等による振
動に起因する画像のブレを補正することができる防振光
学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】ブレ補正手段を備えた双眼鏡等の観察光
学系としては、例えば特開昭５５−９８７１８号公報に
開示されたものがある。同公報で開示されたブレ補正手
段は、光学系内にジンバル枠によって宙吊りしたプリズ
ムをジャイロモータによって空間的に安定させることに
よって、像安定化を行うものである。この他にブレ補正
機構を備えた光学系としては、特開平２−２７１３１６
号公報や、特開平７−４３６４６号公報に開示されたも
のがある。前者は、カルダン軸という支持機構によって
正立用光学系を動かして、像安定化を行うものである。
また後者は、可変頂角プリズムを変形させることによっ
て光軸を偏向させて、像安定化を行っている。また偏心
光学系によるブレ補正手段を有する防振光学系は、撮影
光学系であるカメラレンズで実用化されている。
学系としては、例えば特開昭５５−９８７１８号公報に
開示されたものがある。同公報で開示されたブレ補正手
段は、光学系内にジンバル枠によって宙吊りしたプリズ
ムをジャイロモータによって空間的に安定させることに
よって、像安定化を行うものである。この他にブレ補正
機構を備えた光学系としては、特開平２−２７１３１６
号公報や、特開平７−４３６４６号公報に開示されたも
のがある。前者は、カルダン軸という支持機構によって
正立用光学系を動かして、像安定化を行うものである。
また後者は、可変頂角プリズムを変形させることによっ
て光軸を偏向させて、像安定化を行っている。また偏心
光学系によるブレ補正手段を有する防振光学系は、撮影
光学系であるカメラレンズで実用化されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ブレ補正手段として正
立用光学系を動かすような場合、ジャイロモータやジン
バル枠、カルダン軸等の複雑で大掛かりな装置が必要な
ため、光学機器も大きくなり小型化が困難であった。ま
た可変頂角プリズムを用いた防振光学系では、一般に画
像のブレを可変頂角プリズムによって補正しようとする
と、偏心倍率色収差が増大し画像の劣化を招くが、光学
系の簡素化を図りつつ偏心倍率色収差を補正すること
は、非常に困難である。また正立用プリズム系や可変頂
角プリズムの材質を適当に選択することによって、ブレ
補正時の偏心倍率色収差を良好に補正する手段が報告さ
れている。しかし可変頂角プリズムの材質で実用的な素
材は極めて限定されることから、さまざまな仕様の光学
系において、ブレ補正を行わないときの各種色収差を良
好に補正しつつ、ブレ補正時の偏心倍率色収差を補正す
ることは難しい。
立用光学系を動かすような場合、ジャイロモータやジン
バル枠、カルダン軸等の複雑で大掛かりな装置が必要な
ため、光学機器も大きくなり小型化が困難であった。ま
た可変頂角プリズムを用いた防振光学系では、一般に画
像のブレを可変頂角プリズムによって補正しようとする
と、偏心倍率色収差が増大し画像の劣化を招くが、光学
系の簡素化を図りつつ偏心倍率色収差を補正すること
は、非常に困難である。また正立用プリズム系や可変頂
角プリズムの材質を適当に選択することによって、ブレ
補正時の偏心倍率色収差を良好に補正する手段が報告さ
れている。しかし可変頂角プリズムの材質で実用的な素
材は極めて限定されることから、さまざまな仕様の光学
系において、ブレ補正を行わないときの各種色収差を良
好に補正しつつ、ブレ補正時の偏心倍率色収差を補正す
ることは難しい。
【０００４】また偏心光学系を有する防振光学系は、カ
メラレンズでは実用化されているが、このような写真撮
影用の光学系の構成は複雑であり、比較的簡単な構成が
要求される望遠鏡や双眼鏡等の観察光学系への適用には
適さない。従って偏心光学系によるブレ補正手段を有
し、しかも簡単な構成で高い光学性能を持った望遠鏡や
双眼鏡等の眼視による観測を目的とした観察用の防振光
学系は、提案されていない。
メラレンズでは実用化されているが、このような写真撮
影用の光学系の構成は複雑であり、比較的簡単な構成が
要求される望遠鏡や双眼鏡等の観察光学系への適用には
適さない。従って偏心光学系によるブレ補正手段を有
し、しかも簡単な構成で高い光学性能を持った望遠鏡や
双眼鏡等の眼視による観測を目的とした観察用の防振光
学系は、提案されていない。
【０００５】それ故本発明は、光軸に対してほぼ直交す
る方向にシフト又はチルトさせることができる偏心光学
系を光学系中に配置することによって像を偏向させ、手
振れや進行中の車中等での振動による像のブレを補正す
ることのできる防振光学系において、簡単な構成でかつ
高い光学性能を有する望遠鏡や双眼鏡等の観察用の防振
光学系を提供することを課題とする。
る方向にシフト又はチルトさせることができる偏心光学
系を光学系中に配置することによって像を偏向させ、手
振れや進行中の車中等での振動による像のブレを補正す
ることのできる防振光学系において、簡単な構成でかつ
高い光学性能を有する望遠鏡や双眼鏡等の観察用の防振
光学系を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、物体側から
順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を
有する第２レンズ群と正立用プリズム系とより構成され
る対物レンズ系と、前記対物レンズ系によって前記正立
用プリズム系より眼側に形成された正立像を拡大して眼
視するための、全体で正の屈折力を有する接眼レンズ系
とより構成された光学系において、前記第１レンズ群は
少なくとも１枚の正レンズと１枚の負レンズを含み、前
記第２レンズ群を光軸に対してほぼ直交する方向に移動
させることにより像を変位させて像安定化を行うことを
特徴とする防振光学系である。
するためになされたものであり、すなわち、物体側から
順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を
有する第２レンズ群と正立用プリズム系とより構成され
る対物レンズ系と、前記対物レンズ系によって前記正立
用プリズム系より眼側に形成された正立像を拡大して眼
視するための、全体で正の屈折力を有する接眼レンズ系
とより構成された光学系において、前記第１レンズ群は
少なくとも１枚の正レンズと１枚の負レンズを含み、前
記第２レンズ群を光軸に対してほぼ直交する方向に移動
させることにより像を変位させて像安定化を行うことを
特徴とする防振光学系である。
【０００７】本発明においては、手振れ等の振動時に第
２レンズ群を光軸とほぼ直交する方向に移動することに
より、振動による変位を打ち消す方向に画像を変位させ
て、安定した画像を得ることが出来る。また本発明で
は、第２レンズ群の後側に正立用プリズム系を配置して
おり、これによって正立用プリズムの眼側に正立像を結
像している。更に本発明では双眼鏡等のアフォーカル光
学系として使用するために、正立像を拡大して観察する
ための接眼レンズ系を、正立用プリズムより眼側の位置
に配置している。
２レンズ群を光軸とほぼ直交する方向に移動することに
より、振動による変位を打ち消す方向に画像を変位させ
て、安定した画像を得ることが出来る。また本発明で
は、第２レンズ群の後側に正立用プリズム系を配置して
おり、これによって正立用プリズムの眼側に正立像を結
像している。更に本発明では双眼鏡等のアフォーカル光
学系として使用するために、正立像を拡大して観察する
ための接眼レンズ系を、正立用プリズムより眼側の位置
に配置している。
【０００８】本発明における接眼レンズ系の構成は、後
記する実施例の構成に限定されるものではなく、光学系
の仕様によって様々な構成とすることができる。例えば
接眼レンズ系を、物体側から順に負のレンズ群と、視野
絞りと、正のレンズ群により構成することができる。こ
の構成の場合、構成は複雑になるものの、接眼レンズ系
の焦点距離を短くすることができ、しかも広い視野と長
いアイレリーフと良好に補正された収差を得ることがで
きる。したがってこのような構成は、特に高倍率の望遠
鏡に適する。
記する実施例の構成に限定されるものではなく、光学系
の仕様によって様々な構成とすることができる。例えば
接眼レンズ系を、物体側から順に負のレンズ群と、視野
絞りと、正のレンズ群により構成することができる。こ
の構成の場合、構成は複雑になるものの、接眼レンズ系
の焦点距離を短くすることができ、しかも広い視野と長
いアイレリーフと良好に補正された収差を得ることがで
きる。したがってこのような構成は、特に高倍率の望遠
鏡に適する。
【０００９】本発明においては、 ｆ：対物レンズ系全体の焦点距離 ｆ1：対物レンズ系の第１レンズ群の焦点距離 Ｄ：対物レンズ系の第１レンズ群と第２レンズ群との主
点間隔 とするとき、 ０．２５≦ｆ1／ｆ≦０．７５ （１） ０．０５≦Ｄ／ｆ≦０．６ （２） ０．２≦Ｄ／ｆ1≦０．８ （３） なる各条件式を満足することが好ましい。
点間隔 とするとき、 ０．２５≦ｆ1／ｆ≦０．７５ （１） ０．０５≦Ｄ／ｆ≦０．６ （２） ０．２≦Ｄ／ｆ1≦０．８ （３） なる各条件式を満足することが好ましい。
【００１０】（１）式は、対物レンズ系全体の焦点距離
ｆと第１レンズ群の焦点距離ｆ1との比を規定したもの
である。ｆ1／ｆの値を小さくすると、第２レンズ群の
光軸からの偏心量に対する像の変位量の比を大きくする
ことができ、したがって第２レンズ群の小さな移動量で
像の変位量を大きくすることができる。また適切な設計
により、補正レンズ群である第２レンズ群のレンズ径を
小さくすることが出来るから、第２レンズ群の重量が軽
くなり、ブレ補正機構にかかる負担を少なくすることが
できるので好ましい。また望遠比を小さくすることが容
易となり、したがってレンズの全長を短くすることが容
易になるので、コンパクト性に優れ、実用上非常に有利
である。但しｆ1／ｆの値が条件式（１）の下限を越え
ると、対物レンズ系全体の焦点距離ｆに対して第１レン
ズ群の焦点距離ｆ1が小さくなりすぎ、良好な収差補正
が困難になる。特に第１レンズ群の収差補正が不十分で
あると、第２レンズ群を偏心させたときの各収差の劣化
が著しくなり好ましくない。また対物レンズ系全体のＦ
値が小さい場合は、第１レンズ群のＦ値は更に小さくな
り、各収差の補正、特に球面収差の補正が困難になる。
これを補正するためには複雑なレンズ構成が必要とな
り、光学系の過大化を招き重量やコスト等実用上の問題
点が多くなるため好ましくない。特に補正レンズ群であ
る第２レンズ群の構成が複雑になってレンズ枚数が増え
ると、第２レンズ群の重量が重くなり、ブレ補正機構に
かかる負担が大きくなって機構の複雑化を招くので好ま
しくない。望遠鏡や双眼鏡等のように、カメラなどの撮
影光学系と比べて簡単でかつ軽量な構成が要求される光
学系においては、レンズの複雑化や過大化は好ましくな
い。
ｆと第１レンズ群の焦点距離ｆ1との比を規定したもの
である。ｆ1／ｆの値を小さくすると、第２レンズ群の
光軸からの偏心量に対する像の変位量の比を大きくする
ことができ、したがって第２レンズ群の小さな移動量で
像の変位量を大きくすることができる。また適切な設計
により、補正レンズ群である第２レンズ群のレンズ径を
小さくすることが出来るから、第２レンズ群の重量が軽
くなり、ブレ補正機構にかかる負担を少なくすることが
できるので好ましい。また望遠比を小さくすることが容
易となり、したがってレンズの全長を短くすることが容
易になるので、コンパクト性に優れ、実用上非常に有利
である。但しｆ1／ｆの値が条件式（１）の下限を越え
ると、対物レンズ系全体の焦点距離ｆに対して第１レン
ズ群の焦点距離ｆ1が小さくなりすぎ、良好な収差補正
が困難になる。特に第１レンズ群の収差補正が不十分で
あると、第２レンズ群を偏心させたときの各収差の劣化
が著しくなり好ましくない。また対物レンズ系全体のＦ
値が小さい場合は、第１レンズ群のＦ値は更に小さくな
り、各収差の補正、特に球面収差の補正が困難になる。
これを補正するためには複雑なレンズ構成が必要とな
り、光学系の過大化を招き重量やコスト等実用上の問題
点が多くなるため好ましくない。特に補正レンズ群であ
る第２レンズ群の構成が複雑になってレンズ枚数が増え
ると、第２レンズ群の重量が重くなり、ブレ補正機構に
かかる負担が大きくなって機構の複雑化を招くので好ま
しくない。望遠鏡や双眼鏡等のように、カメラなどの撮
影光学系と比べて簡単でかつ軽量な構成が要求される光
学系においては、レンズの複雑化や過大化は好ましくな
い。
【００１１】逆にｆ1／ｆの値を大きくすると、望遠比
を小さくすることが出来ず、全長が長くなるという欠点
が生じる。しかしその反面、第１レンズ群のＦ値を大き
くすることできるから、収差の補正が容易になり、光学
系の構成を簡略化しかつ軽量化することができる。また
第２レンズ群の偏心量に対する像の変位量の比が小さく
なるから、必要とする像の変位量を得るための第２レン
ズ群の偏心量が大きくなり、第２レンズ群のレンズ径や
ブレ補正機構が大きくなる。しかしその反面、製造公差
や偏心のためのレンズ制御の精度を緩くすることができ
るから、製造上の問題点が少なくなる利点がある。但し
ｆ1／ｆの値が条件式（１）の上限を越えると、対物レ
ンズ系全体の焦点距離ｆに対して第１レンズ群の焦点距
離ｆ1が長くなるので、収差補正は容易になるが、望遠
比が過度に大きくなり全長が長くなってしまい好ましく
ない。更に第２レンズ群の光軸からの偏心量に対する像
の変位量の比が過度に小さくなり、第２レンズ群を大き
く移動させても小さな像の変位しか得られず、像の変位
量に対してレンズの偏心量が大きくなりすぎる。従って
所定の像の変位量を得るためには、第２レンズ群の可動
部分を大きくしなくてはならず、ブレ補正機構の過大化
を招き実用上好ましくない。
を小さくすることが出来ず、全長が長くなるという欠点
が生じる。しかしその反面、第１レンズ群のＦ値を大き
くすることできるから、収差の補正が容易になり、光学
系の構成を簡略化しかつ軽量化することができる。また
第２レンズ群の偏心量に対する像の変位量の比が小さく
なるから、必要とする像の変位量を得るための第２レン
ズ群の偏心量が大きくなり、第２レンズ群のレンズ径や
ブレ補正機構が大きくなる。しかしその反面、製造公差
や偏心のためのレンズ制御の精度を緩くすることができ
るから、製造上の問題点が少なくなる利点がある。但し
ｆ1／ｆの値が条件式（１）の上限を越えると、対物レ
ンズ系全体の焦点距離ｆに対して第１レンズ群の焦点距
離ｆ1が長くなるので、収差補正は容易になるが、望遠
比が過度に大きくなり全長が長くなってしまい好ましく
ない。更に第２レンズ群の光軸からの偏心量に対する像
の変位量の比が過度に小さくなり、第２レンズ群を大き
く移動させても小さな像の変位しか得られず、像の変位
量に対してレンズの偏心量が大きくなりすぎる。従って
所定の像の変位量を得るためには、第２レンズ群の可動
部分を大きくしなくてはならず、ブレ補正機構の過大化
を招き実用上好ましくない。
【００１２】条件式（２）は、第１レンズ群の主点と第
２レンズ群の主点との間隔Ｄと、対物レンズ系全体の焦
点距離ｆとの比を規定したものである。Ｄ／ｆの値が条
件式（２）の下限を越えると、第１レンズ群と第２レン
ズ群の間隔が近づきすぎてレンズ群同士がぶつかる可能
性がある。また望遠比が大きくなり全長が長くなってし
まううえ、第２レンズ群の過大化を招くので好ましくな
い。逆にＤ／ｆの値を大きくすると、第２レンズ群から
像面までの距離が短くなり、プリズムを大きくすること
ができなくなるから、広視野化が難しくなる。しかし望
遠比を小さくすることができるから、レンズの全長を短
くすることが容易になり、コンパクト性に優れるという
利点がある。但しＤ／ｆの値が条件式（２）の上限を越
えると、第２レンズ群から像面までの距離が過度に短く
なってしまい、プリズムを配置することができなくなる
ので好ましくない。ここで更に好ましくは、条件式
（２）は以下のように設定することが望ましい。 ０．１２≦Ｄ／ｆ≦０．５５ （２ａ）
２レンズ群の主点との間隔Ｄと、対物レンズ系全体の焦
点距離ｆとの比を規定したものである。Ｄ／ｆの値が条
件式（２）の下限を越えると、第１レンズ群と第２レン
ズ群の間隔が近づきすぎてレンズ群同士がぶつかる可能
性がある。また望遠比が大きくなり全長が長くなってし
まううえ、第２レンズ群の過大化を招くので好ましくな
い。逆にＤ／ｆの値を大きくすると、第２レンズ群から
像面までの距離が短くなり、プリズムを大きくすること
ができなくなるから、広視野化が難しくなる。しかし望
遠比を小さくすることができるから、レンズの全長を短
くすることが容易になり、コンパクト性に優れるという
利点がある。但しＤ／ｆの値が条件式（２）の上限を越
えると、第２レンズ群から像面までの距離が過度に短く
なってしまい、プリズムを配置することができなくなる
ので好ましくない。ここで更に好ましくは、条件式
（２）は以下のように設定することが望ましい。 ０．１２≦Ｄ／ｆ≦０．５５ （２ａ）
【００１３】条件式（３）は、第１レンズ群の主点と第
２レンズ群の主点との間隔Ｄと、第１レンズ群の焦点距
離ｆ1との比を規定したものである。条件式（１）およ
び（２）を満足していても、主点間隔Ｄが第１レンズ群
の焦点距離ｆ1よりも大きくなってしまう場合があり好
ましくないので、条件式（１）および（２）と同時に、
条件式（３）を満足する必要がある。Ｄ／ｆ1の値が条
件式（３）の下限を越えると、第１レンズ群と第２レン
ズ群の間隔が近づきすぎてレンズ群同士がぶつかる可能
性がある。また望遠比が大きくなり全長が長くなってし
まううえ、第２レンズ群の過大化を招き、さらに条件式
（２）の下限を越えてしまうことがあるので好ましくな
い。逆にＤ／ｆ1の値が条件式（３）の上限を越える
と、第２レンズ群から像面までの距離が短くなってしま
い、プリズムを配置することができなくなるうえ、条件
式（２）の上限を越えてしまうことがあるので好ましく
ない。ここで更に好ましくは、条件式（３）は以下のよ
うに設定することが望ましい。 ０．３≦Ｄ／ｆ1≦０．６７ （３ａ）
２レンズ群の主点との間隔Ｄと、第１レンズ群の焦点距
離ｆ1との比を規定したものである。条件式（１）およ
び（２）を満足していても、主点間隔Ｄが第１レンズ群
の焦点距離ｆ1よりも大きくなってしまう場合があり好
ましくないので、条件式（１）および（２）と同時に、
条件式（３）を満足する必要がある。Ｄ／ｆ1の値が条
件式（３）の下限を越えると、第１レンズ群と第２レン
ズ群の間隔が近づきすぎてレンズ群同士がぶつかる可能
性がある。また望遠比が大きくなり全長が長くなってし
まううえ、第２レンズ群の過大化を招き、さらに条件式
（２）の下限を越えてしまうことがあるので好ましくな
い。逆にＤ／ｆ1の値が条件式（３）の上限を越える
と、第２レンズ群から像面までの距離が短くなってしま
い、プリズムを配置することができなくなるうえ、条件
式（２）の上限を越えてしまうことがあるので好ましく
ない。ここで更に好ましくは、条件式（３）は以下のよ
うに設定することが望ましい。 ０．３≦Ｄ／ｆ1≦０．６７ （３ａ）
【００１４】また本発明においては、 ｆ2：対物レンズ系の第２レンズ群の焦点距離 とするとき、 −２．２≦ｆ2／ｆ1≦−０．２５ （４） なる条件を満足することが好ましい。条件式（４）は、
第１レンズ群と第２レンズ群のそれぞれの焦点距離の比
を規定したものであり、ｆ2／ｆ1の値を−１に近づける
と、ペッツバール和がゼロに近づき像面湾曲収差の補正
が容易になる。ｆ2／ｆ1の値が条件式（４）の下限を越
えると、ペッツバール和が大きくなり像面湾曲収差が大
きくなってしまう上に、望遠比が大きくなり全長が長く
なってしまうため好ましくない。逆にｆ2／ｆ1の値が条
件式（４）の上限を越えると、第２レンズ群の屈折力が
強くなり、諸収差、特に歪曲収差やブレ補正時の偏心コ
マ収差や偏心倍率色収差の補正が困難になり、またペッ
ツバール和が負に大きくなり像面湾曲収差が大きくなっ
てしまうため好ましくない。更に好ましくは、条件式
（４）は以下のように設定することが望ましい。 −２．０≦ｆ2／ｆ1≦−０．３５ （４ａ）
第１レンズ群と第２レンズ群のそれぞれの焦点距離の比
を規定したものであり、ｆ2／ｆ1の値を−１に近づける
と、ペッツバール和がゼロに近づき像面湾曲収差の補正
が容易になる。ｆ2／ｆ1の値が条件式（４）の下限を越
えると、ペッツバール和が大きくなり像面湾曲収差が大
きくなってしまう上に、望遠比が大きくなり全長が長く
なってしまうため好ましくない。逆にｆ2／ｆ1の値が条
件式（４）の上限を越えると、第２レンズ群の屈折力が
強くなり、諸収差、特に歪曲収差やブレ補正時の偏心コ
マ収差や偏心倍率色収差の補正が困難になり、またペッ
ツバール和が負に大きくなり像面湾曲収差が大きくなっ
てしまうため好ましくない。更に好ましくは、条件式
（４）は以下のように設定することが望ましい。 −２．０≦ｆ2／ｆ1≦−０．３５ （４ａ）
【００１５】望遠鏡や双眼鏡等の観察光学系では、光学
系の簡略化や軽量化が要求されるが、このような場合は
第２レンズ群を２枚あるいは３枚程度の色消しレンズで
構成することができる。これによりレンズ枚数の少ない
簡単な構成になるから、重量を軽減してブレ補正機構の
簡略化を図ることができ、しかも各種色収差の補正、特
に倍率色収差や偏心倍率色収差の補正を行うことが可能
となる。
系の簡略化や軽量化が要求されるが、このような場合は
第２レンズ群を２枚あるいは３枚程度の色消しレンズで
構成することができる。これによりレンズ枚数の少ない
簡単な構成になるから、重量を軽減してブレ補正機構の
簡略化を図ることができ、しかも各種色収差の補正、特
に倍率色収差や偏心倍率色収差の補正を行うことが可能
となる。
【００１６】第２レンズ群を２枚のレンズによって構成
した場合には、 １５≦νdif （５） なる条件式を満足することが好ましい。但し、 νdif：第２レンズ群の２枚のレンズの硝種のアッベ数
の差（絶対値） である。条件式（５）の下限を越えると、色消しの効果
が少なくなり、第２レンズ群に２枚のレンズを使う効果
が少なくなり好ましくない。
した場合には、 １５≦νdif （５） なる条件式を満足することが好ましい。但し、 νdif：第２レンズ群の２枚のレンズの硝種のアッベ数
の差（絶対値） である。条件式（５）の下限を越えると、色消しの効果
が少なくなり、第２レンズ群に２枚のレンズを使う効果
が少なくなり好ましくない。
【００１７】また、球面収差を良好に補正しつつコマ収
差、特に防振時の偏心コマ収差を良好に補正するために
は、さらに以下の条件を満足することが望ましい。 −５≦（ｎd−１）・ｆ2／Ｒ2a≦３ （６） 但し、 ｎd：第２レンズ群の最も物体側のレンズの硝種のｄ線
に対する屈折率 Ｒ2a：第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径 である。条件式（６）は、第２レンズ群の最も物体側の
レンズ面Ｒ2a面の屈折力と、第２レンズ群全体の屈折力
との比を規定したものである。条件式（６）の下限を越
えると、球面収差の補正は容易になるが、ブレ補正時の
偏心コマ収差の補正が困難になり好ましくない。逆に条
件式（６）の上限を越えると、コマ収差やブレ補正時の
偏心コマ収差の補正は容易にはなるが、球面収差の補正
が困難になるため好ましくない。ここで更に好ましく
は、条件式（６）は以下のように設定することが望まし
い。 −３≦（ｎd−１）・ｆ2／Ｒ2a≦１．５ （６ａ）
差、特に防振時の偏心コマ収差を良好に補正するために
は、さらに以下の条件を満足することが望ましい。 −５≦（ｎd−１）・ｆ2／Ｒ2a≦３ （６） 但し、 ｎd：第２レンズ群の最も物体側のレンズの硝種のｄ線
に対する屈折率 Ｒ2a：第２レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径 である。条件式（６）は、第２レンズ群の最も物体側の
レンズ面Ｒ2a面の屈折力と、第２レンズ群全体の屈折力
との比を規定したものである。条件式（６）の下限を越
えると、球面収差の補正は容易になるが、ブレ補正時の
偏心コマ収差の補正が困難になり好ましくない。逆に条
件式（６）の上限を越えると、コマ収差やブレ補正時の
偏心コマ収差の補正は容易にはなるが、球面収差の補正
が困難になるため好ましくない。ここで更に好ましく
は、条件式（６）は以下のように設定することが望まし
い。 −３≦（ｎd−１）・ｆ2／Ｒ2a≦１．５ （６ａ）
【００１８】また本発明においては、第２レンズ群を１
枚の負レンズによって構成することもできる。すなわち
第１レンズ群と正立用プリズム系、接眼レンズ系の構成
を適切に設定することにより、第２レンズ群を負の単レ
ンズによって構成し、しかも諸収差、特にブレ補正時の
偏心収差を良好に補正することができる。さらに第２レ
ンズ群を単レンズにすることによって、補正レンズ群の
構成を極力簡略化して光学系の軽量化を図り、ブレ補正
機構を簡略化することができるから、いろいろな点で有
利である。
枚の負レンズによって構成することもできる。すなわち
第１レンズ群と正立用プリズム系、接眼レンズ系の構成
を適切に設定することにより、第２レンズ群を負の単レ
ンズによって構成し、しかも諸収差、特にブレ補正時の
偏心収差を良好に補正することができる。さらに第２レ
ンズ群を単レンズにすることによって、補正レンズ群の
構成を極力簡略化して光学系の軽量化を図り、ブレ補正
機構を簡略化することができるから、いろいろな点で有
利である。
【００１９】しかしながら第２レンズ群を単レンズによ
って構成した場合には、色収差の補正、特にブレ補正時
の偏心倍率色収差の補正を行うことが困難になる。した
がって次の条件式（７）を満足する必要がある。 ４０≦νd2 （７） 但し、 νd2：第２レンズ群の１枚の負レンズの硝種のアッベ数 である。条件式（７）は、１枚の負レンズよりなる第２
レンズ群のアッベ数νd2を規定したものである。νd2が
条件式（７）を下回ると、第２レンズ群による色の分散
が大きくなり、倍率色収差、特に偏心倍率色収差が大き
くなりすぎて好ましくない。ここで更に好ましくは、条
件式（７）は以下のように設定することが望ましい。 ５０≦νd2 （７ａ）
って構成した場合には、色収差の補正、特にブレ補正時
の偏心倍率色収差の補正を行うことが困難になる。した
がって次の条件式（７）を満足する必要がある。 ４０≦νd2 （７） 但し、 νd2：第２レンズ群の１枚の負レンズの硝種のアッベ数 である。条件式（７）は、１枚の負レンズよりなる第２
レンズ群のアッベ数νd2を規定したものである。νd2が
条件式（７）を下回ると、第２レンズ群による色の分散
が大きくなり、倍率色収差、特に偏心倍率色収差が大き
くなりすぎて好ましくない。ここで更に好ましくは、条
件式（７）は以下のように設定することが望ましい。 ５０≦νd2 （７ａ）
【００２０】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を説明
する。図１、図３、図５及び図７は本発明による防振光
学系の第１〜第４実施例を示す。各実施例とも物体側か
ら順に、対物レンズ系と接眼レンズ系ＥＰとからなる。
対物レンズ系は、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ1
と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ2と、正立用プ
リズム系ＲＰとからなる。第１レンズ群Ｌ1は、少なく
とも１枚の正レンズと１枚の負レンズを含んでいる。第
２レンズ群Ｌ2は、光軸に対してほぼ直交する方向に移
動可能に配置されており、振動時に第２レンズ群Ｌ2を
偏心させることにより、像位置を補正できるように構成
されている。また第１実施例では、第２レンズ群Ｌ2は
単レンズからなり、第２〜第４実施例では、第２レンズ
群Ｌ2は貼り合わせレンズからなる。接眼レンズ系ＥＰ
は正の屈折力を有し、対物レンズ系によって正立用プリ
ズム系ＲＰよりも眼側の結像面Ｉに形成される正立像
を、拡大して眼視するためのものである。
する。図１、図３、図５及び図７は本発明による防振光
学系の第１〜第４実施例を示す。各実施例とも物体側か
ら順に、対物レンズ系と接眼レンズ系ＥＰとからなる。
対物レンズ系は、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ1
と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ2と、正立用プ
リズム系ＲＰとからなる。第１レンズ群Ｌ1は、少なく
とも１枚の正レンズと１枚の負レンズを含んでいる。第
２レンズ群Ｌ2は、光軸に対してほぼ直交する方向に移
動可能に配置されており、振動時に第２レンズ群Ｌ2を
偏心させることにより、像位置を補正できるように構成
されている。また第１実施例では、第２レンズ群Ｌ2は
単レンズからなり、第２〜第４実施例では、第２レンズ
群Ｌ2は貼り合わせレンズからなる。接眼レンズ系ＥＰ
は正の屈折力を有し、対物レンズ系によって正立用プリ
ズム系ＲＰよりも眼側の結像面Ｉに形成される正立像
を、拡大して眼視するためのものである。
【００２１】以下の表１〜表４に、それぞれ第１〜第４
実施例の諸元を示す。各表の［レンズ諸元］中、第１欄
Ｎｏは物体側からの各レンズ面の番号、第２欄Ｒは各レ
ンズ面の曲率半径、第３欄ｄは各レンズ面の光軸上での
間隔、第４欄ｎdは各レンズのｄ線に対する屈折率、第
５欄νdは各レンズのｄ線を基準としたアッベ数であ
る。また以下の表５に、各実施例について前記各条件式
の値を示す。
実施例の諸元を示す。各表の［レンズ諸元］中、第１欄
Ｎｏは物体側からの各レンズ面の番号、第２欄Ｒは各レ
ンズ面の曲率半径、第３欄ｄは各レンズ面の光軸上での
間隔、第４欄ｎdは各レンズのｄ線に対する屈折率、第
５欄νdは各レンズのｄ線を基準としたアッベ数であ
る。また以下の表５に、各実施例について前記各条件式
の値を示す。
【００２２】
【表１】［主要諸元］ ｆ＝260.0 ｆ1＝104.0 ｆ2＝-67.5 Ｄ＝63.5 視野数＝15.9 対物Ｆno＝6.5 ［レンズ諸元］ Ｎｏ Ｒ ｄ ｎd νd 1 207.97 5.5 1.51680 64.10 2 -77.03 1.5 1.75692 31.62 3 -240.78 0.2 4 69.09 4.5 1.51680 64.10 5 1602.18 58.8 6 871.22 1.0 1.51680 64.10 7 33.53 40.0 8 ∞ 35.0 1.56883 56.05 9 ∞ 1.4 10 ∞ 35.0 1.56833 56.05 11 ∞ 24.6 12 -63.15 1.0 1.80458 25.50 13 44.75 4.5 1.62041 60.14 14 -25.09 0.2 15 24.89 1.0 1.80458 25.50 16 12.81 6.5 1.58913 61.09 17 -274.75 0.2 18 15.69 4.0 1.58913 61.09 19 594.75
【００２３】
【表２】［主要諸元］ ｆ＝260.0 ｆ1＝104.0 ｆ2＝-67.5 Ｄ＝63.5 視野数＝15.9 対物Ｆno＝6.5 ［レンズ諸元］ Ｎｏ Ｒ ｄ ｎd νd 1 198.97 5.5 1.51680 64.10 2 -68.70 1.5 1.75692 31.62 3 -246.22 0.2 4 75.52 4.5 1.51680 64.10 5 -763.94 56.8 6 249.25 1.0 1.51680 64.10 7 20.28 2.0 1.74950 35.19 8 26.00 40.0 9 ∞ 37.0 1.56883 56.05 10 ∞ 1.4 11 ∞ 37.0 1.56833 56.05 12 ∞ 24.3 13 975.77 1.0 1.80458 25.50 14 40.63 3.5 1.56384 60.69 15 -40.23 0.2 16 32.25 1.0 1.80458 25.50 17 14.39 5.5 1.62041 60.14 18 -74.62 0.2 19 15.91 3.5 1.62041 60.14 20 149.83
【００２４】
【表３】［主要諸元］ ｆ＝260.0 ｆ1＝156.0 ｆ2＝-140.0 Ｄ＝100.0 視野数＝15.9 対物Ｆno＝6.5 ［レンズ諸元］ Ｎｏ Ｒ ｄ ｎd νd 1 239.36 4.0 1.51680 64.10 2 -136.65 1.5 1.80458 25.50 3 -361.49 0.2 4 100.81 3.0 1.51680 64.10 5 525.72 93.5 6 105.40 2.0 1.60342 38.03 7 -185.66 1.0 1.71300 53.93 8 57.46 30.0 9 ∞ 37.0 1.56883 56.05 10 ∞ 1.4 11 ∞ 37.0 1.56833 56.05 12 ∞ 25.5 13 -58.93 1.0 1.80458 25.50 14 44.75 4.5 1.58913 61.09 15 -22.29 0.2 16 28.43 1.0 1.80458 25.50 17 14.94 6.0 1.58913 61.09 18 -188.17 0.2 19 17.58 4.0 1.62041 60.14 20 -506.66
【００２５】
【表４】［主要諸元］ ｆ＝200.0 ｆ1＝130.0 ｆ2＝-257.1 Ｄ＝40.0 視野数＝16.1 対物Ｆno＝6.25 ［レンズ諸元］ Ｎｏ Ｒ ｄ ｎd νd 1 221.66 3.5 1.51680 64.10 2 -119.45 1.5 1.80458 25.50 3 -294.07 0.2 4 87.72 2.5 1.51680 64.10 5 616.69 34.1 6 193.59 2.0 1.60342 38.03 7 -341.01 1.0 1.71300 53.93 8 106.06 40.0 9 ∞ 46.0 1.56883 56.05 10 ∞ 1.4 11 ∞ 46.0 1.56833 56.05 12 ∞ 49.4 13 -85.40 1.0 1.80458 25.50 14 40.00 4.5 1.58913 61.09 15 -25.80 0.2 16 31.70 1.0 1.80458 25.50 17 17.53 5.5 1.51680 64.10 18 -61.18 0.2 19 18.36 4.0 1.62041 60.14 20 -520.00
【００２６】
【表５】 実施例番号 １ ２ ３ ４ (1) ｆ1／ｆ 0.40 0.40 0.60 0.65 (2)(2a) Ｄ／ｆ 0.24 0.24 0.38 0.20 (3)(3a) Ｄ／ｆ1 0.61 0.61 0.64 0.31 (4)(4a) ｆ2／ｆ1 -0.65 -0.65 -0.90 -1.98 (5) νdif − 28.91 15.90 15.90 (6)(6a) (ｎd−１)・ｆ2／Ｒ2a -0.04 -0.14 -0.80 -0.80 (7)(7a) νd2 64.10 − − −
【００２７】図２に第１実施例の対物レンズ系の横収差
と倍率色収差を示す。同図中、（Ａ）は第２レンズ群を
光軸上に配置し、したがって像変位量がゼロのときを示
し、（Ｂ）と（Ｃ）は第２レンズ群を偏心させて像変位
量を１ｍｍとしたときを示す。同様に図４、図６、図８
に第２〜第４実施例の諸収差を示す。各収差図において
ωは半画角を表す。各収差図より明らかなように、各実
施例の対物レンズ系とも、防振補正を行わないときも行
ったときも、優れた結像性能を有することが解る。なお
上記各収差図は対物レンズ系の収差であるが、対物レン
ズ系での各収差が非偏心時と偏心時の双方の状態で良好
に補正されているから、接眼レンズ系を含めた各収差も
良好に補正されることは自明である。
と倍率色収差を示す。同図中、（Ａ）は第２レンズ群を
光軸上に配置し、したがって像変位量がゼロのときを示
し、（Ｂ）と（Ｃ）は第２レンズ群を偏心させて像変位
量を１ｍｍとしたときを示す。同様に図４、図６、図８
に第２〜第４実施例の諸収差を示す。各収差図において
ωは半画角を表す。各収差図より明らかなように、各実
施例の対物レンズ系とも、防振補正を行わないときも行
ったときも、優れた結像性能を有することが解る。なお
上記各収差図は対物レンズ系の収差であるが、対物レン
ズ系での各収差が非偏心時と偏心時の双方の状態で良好
に補正されているから、接眼レンズ系を含めた各収差も
良好に補正されることは自明である。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、光軸とほ
ぼ直交する方向にシフト又はチルト可能な偏心光学系を
光学系中に配置することによって像を偏向させ、手振れ
や進行中の車中等での振動による像のブレを補正して良
好な画像を得ることのできる光学系において、ブレ補正
時の収差、特に偏心コマ収差と偏心倍率色収差が良好に
補正され、しかも簡単な構成でかつ高い光学性能を有す
る望遠鏡等の観察用の防振光学系が得られる。また本発
明による光学系を左右一対設けることによって、簡単な
構成で優れた光学性能を有する双眼鏡等の観察用の防振
光学系も得ることができる。
ぼ直交する方向にシフト又はチルト可能な偏心光学系を
光学系中に配置することによって像を偏向させ、手振れ
や進行中の車中等での振動による像のブレを補正して良
好な画像を得ることのできる光学系において、ブレ補正
時の収差、特に偏心コマ収差と偏心倍率色収差が良好に
補正され、しかも簡単な構成でかつ高い光学性能を有す
る望遠鏡等の観察用の防振光学系が得られる。また本発
明による光学系を左右一対設けることによって、簡単な
構成で優れた光学性能を有する双眼鏡等の観察用の防振
光学系も得ることができる。
【図１】第１実施例の構成図
【図２】第１実施例の対物レンズ系の、（Ａ）防振補正
を行わないとき、及び（Ｂ）（Ｃ）像変位量が１ｍｍと
なるように防振補正をしたときの諸収差図
を行わないとき、及び（Ｂ）（Ｃ）像変位量が１ｍｍと
なるように防振補正をしたときの諸収差図
【図３】第２実施例の構成図
【図４】第２実施例の対物レンズ系の、（Ａ）防振補正
を行わないとき、及び（Ｂ）（Ｃ）像変位量が１ｍｍと
なるように防振補正をしたときの諸収差図
を行わないとき、及び（Ｂ）（Ｃ）像変位量が１ｍｍと
なるように防振補正をしたときの諸収差図
【図５】第３実施例の構成図
【図６】第３実施例の対物レンズ系の、（Ａ）防振補正
を行わないとき、及び（Ｂ）（Ｃ）像変位量が１ｍｍと
なるように防振補正をしたときの諸収差図
を行わないとき、及び（Ｂ）（Ｃ）像変位量が１ｍｍと
なるように防振補正をしたときの諸収差図
【図７】第４実施例の構成図
【図８】第４実施例の対物レンズ系の、（Ａ）防振補正
を行わないとき、及び（Ｂ）（Ｃ）像変位量が１ｍｍと
なるように防振補正をしたときの諸収差図
を行わないとき、及び（Ｂ）（Ｃ）像変位量が１ｍｍと
なるように防振補正をしたときの諸収差図
Ｌ1…第１レンズ群 Ｌ2…第２レンズ群 ＲＰ…正立用プリズム系 Ｉ…対物レンズ系の
結像面 ＥＰ…接眼レンズ
結像面 ＥＰ…接眼レンズ
Claims (4)
- 【請求項１】物体側から順に、正の屈折力を有する第１
レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群と正立用プ
リズム系とより構成される対物レンズ系と、前記対物レ
ンズ系によって前記正立用プリズム系より眼側に形成さ
れた正立像を拡大して眼視するための、全体で正の屈折
力を有する接眼レンズ系とより構成された光学系におい
て、前記第１レンズ群は少なくとも１枚の正レンズと１
枚の負レンズを含み、前記第２レンズ群を光軸に対して
ほぼ直交する方向に移動させることにより像を変位させ
て像安定化を行うことを特徴とする防振光学系。 - 【請求項２】前記対物レンズ系全体の焦点距離をｆと
し、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ1とし、前記第１
レンズ群と第２レンズ群との主点間隔をＤとしたとき、
以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載
の防振光学系。 ０．２５≦ｆ1／ｆ≦０．７５ ０．０５≦Ｄ／ｆ≦０．６ ０．２≦Ｄ／ｆ1≦０．８ - 【請求項３】対物レンズ系の前記第２レンズ群の焦点距
離をｆ2としたとき、以下の条件を満足することを特徴
とする請求項２に記載の防振光学系。 −２．２≦ｆ2／ｆ1≦−０．２５ - 【請求項４】対物レンズ系の前記第２レンズ群は１枚の
負レンズからなり、該負レンズのｄ線を基準としたアッ
ベ数をνd2としたとき、以下の条件を満足することを特
徴とする請求項３に記載の防振光学系。 ４０≦νd2
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9272115A JPH10186228A (ja) | 1996-11-06 | 1997-09-17 | 防振光学系 |
| US08/965,276 US6377399B1 (en) | 1996-11-06 | 1997-11-06 | Image stabilizing optical system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31146896 | 1996-11-06 | ||
| JP8-311468 | 1996-11-06 | ||
| JP9272115A JPH10186228A (ja) | 1996-11-06 | 1997-09-17 | 防振光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10186228A true JPH10186228A (ja) | 1998-07-14 |
Family
ID=26550039
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9272115A Pending JPH10186228A (ja) | 1996-11-06 | 1997-09-17 | 防振光学系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6377399B1 (ja) |
| JP (1) | JPH10186228A (ja) |
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| KR100704761B1 (ko) * | 1999-12-17 | 2007-04-09 | 삼성테크윈 주식회사 | 실상식 변배 파인더 |
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| JP2019078826A (ja) * | 2017-10-23 | 2019-05-23 | キヤノン株式会社 | 観察光学系及びそれを有する観察装置 |
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| JP2005062213A (ja) * | 2003-08-08 | 2005-03-10 | Canon Inc | 観察光学系 |
| DE102012200521A1 (de) * | 2012-01-13 | 2013-07-18 | Carl Zeiss Meditec Ag | Optisches System zur Abbildung eines Objekts |
| DE102012200519A1 (de) * | 2012-01-13 | 2013-07-18 | Carl Zeiss Sports Optics Gmbh | Optisches System zur Abbildung eines Objekts |
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| DE102020107356A1 (de) | 2019-05-24 | 2020-11-26 | Swarovski-Optik Kg. | Beobachtungsfernrohr |
| AT522452B1 (de) * | 2019-05-24 | 2020-11-15 | Swarovski Optik Kg | Beobachtungsfernrohr |
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