JPH10221614A - 広視野接眼レンズ - Google Patents

広視野接眼レンズ

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JPH10221614A
JPH10221614A JP9039721A JP3972197A JPH10221614A JP H10221614 A JPH10221614 A JP H10221614A JP 9039721 A JP9039721 A JP 9039721A JP 3972197 A JP3972197 A JP 3972197A JP H10221614 A JPH10221614 A JP H10221614A
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JP
Japan
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lens
lens group
air
contact
observation side
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Withdrawn
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JP9039721A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Omura
泰弘 大村
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Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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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】 【課題】 接眼レンズ本来の収差と、瞳の収差が同時に
良好に補正され、且つ十分長いアイレリーフを有する広
視野接眼レンズを提供すること。 【解決手段】 視界の広い接眼レンズにおいて、被観察
側より順に正の屈折力を有する第1レンズ群G1、被観
察側に凹面を向けた空気に接する面を少なくとも1面有
する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ
群G3より構成され、前記第2レンズ群G2の最も観察
側の空気に接する面及び前記第3レンズ群G3の空気に
接する面のうち少なくとも1面が非球面形状を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、広い視野を有する
接眼レンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、接眼レンズはFナンバーが大き
いため、物体像面での球面収差の発生が少なく、非球面
レンズを導入してまで収差補正する必要はほとんどなか
った。したがって、従来知られている接眼レンズは、レ
ンズ面の大部分が球面レンズで構成されている。しか
し、近年になって接眼レンズに要求される視野が広くな
り、また眼鏡を掛けたままの観察を可能にするため、接
眼レンズとアイポイントとの距離(アイレリーフ)を長
くとる必要が生じてきた。このため歪曲収差や瞳の球面
収差などが急速に大きくなり、その補正を目的とした非
球面レンズの適用が考えられるようになった。これらは
特開昭62−255914号公報、特開平5−2159
74号公報、特開平7−270688号公報、特開平7
−281108号公報、特開平8−43749号公報等
に開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】接眼レンズの収差補正
は、瞳側から光線を入射させたときの物体像面での収
差、いわゆる接眼レンズ本来の収差と、物体像面から光
線を入射させたときの瞳位置での収差、いわゆる瞳の収
差とを同時に補正する必要がある。しかしながら、接眼
レンズ本来の収差と瞳の収差は無関係ではなく、互いに
独立して収差補正できないため、従来の球面のみで構成
される接眼レンズでは各収差を十分に補正することは不
可能であった。
【0004】また、従来から開示されている非球面レン
ズを含む接眼レンズも、一部の収差は良好に補正されて
いても、他収差の補正は十分ではなく、却って非球面レ
ンズを使用しても収差が悪化している場合もある。さら
に、近年、対物レンズの開口数の向上及び視野周辺の解
像力の向上に伴い、接眼レンズの視野周辺部の解像力向
上の要求が高まっている。しかし、従来の非球面を用い
た接眼レンズは、主として歪曲収差の補正を目的として
おり、比較的開口数の小さい面に非球面を採用している
ため、コマ収差は十分補正されていない。そのため、視
野周辺部まで、詳細な観察を一度にすることが困難であ
り問題である。
【0005】また、対物レンズを他のレンズへ交換した
り、対物レンズと接眼レンズの間にリレーレンズ等を用
いると、接眼レンズの入射瞳の位置が変化する。このと
き、接眼レンズのコマ収差が良好に補正されていない
と、非点収差が入射瞳位置の変化に伴い大きく変動す
る。このため、視野周辺部の解像力が悪化し、良好な観
察を行うことが出来ないという問題が生ずる。
【0006】本発明は、かかる状況に鑑みてなされたも
のであり、非球面形状のレンズを含む複数のレンズで構
成され、歪曲収差、非点収差、コマ収差等の接眼レンズ
本来の収差と、瞳の収差が同時に良好に補正され、且つ
十分長いアイレリーフを有する広視野接眼レンズを提供
することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる広視野接
眼レンズは、被観察側(対物レンズ側)より順に正の屈
折力を有する第1レンズ群G1、被観察側(対物レンズ
側)に凹面を向けた空気に接する面を少なくとも1面有
する第2レンズ群G2、正の屈折力を有する第3レンズ
群G3より構成され、前記第2レンズ群G2の最も観察
側の空気に接する面及び前記第3レンズ群G3の空気に
接する面のうち少なくとも1面が非球面形状を有するこ
とを特徴としている。かかる構成により、接眼レンズ本
来の収差と瞳の収差が同時に視野周辺まで良好に補正さ
れ、且つ十分長いアイレリーフを有する広視野接眼レン
ズを提供することができる。
【0008】一般に、接眼レンズのコマ収差を補正する
には、正弦条件を満足しなければならない。しかし、球
面のみのレンズ構成では、歪曲収差、非点収差を補正し
つつ正弦条件を満足させることは困難である。本発明の
接眼レンズでは、被観察側(対物レンズ側)を向いた空
気に接する負の屈折力を有する面(凹面)で歪曲収差及
び非点収差、瞳の収差を補正しつつ、比較的開口数の大
きい第2レンズ群の最も観察側の空気に接する面、及び
第3レンズ群の空気に接する面のうち少なくとも1面を
非球面形状にすることでコマ収差を補正している。
【0009】また、本発明では、前記第2レンズ群G2
の空気に接する前記凹面の曲率半径をR2とし、前記凹
面を有する硝材のd線に対する屈折率をn、前記接眼レ
ンズの全系の焦点距離をf、前記第1レンズ群G1の焦
点距離をf1とするとき、 1.0<n・f/|R2|<3.5 (1) 0.5<f1/f<1.5 (2) の条件式を満足することが好ましい。
【0010】条件式(1)は、歪曲収差と瞳の球面収差
をバランス良く補正するための条件を定めている。条件
式(1)の下限を超えると歪曲収差の補正が不十分とな
り、上限を超えると瞳の球面収差の補正が困難となる。
さらに、他の収差とのバランスを考えると、下限値が
1.5以上、上限値が2.8以下になることが好まし
い。
【0011】条件式(2)は、アイレリーフを十分な長
さに保ちつつ視野周辺まで各収差を補正するための適切
な焦点距離比を定めている。条件式(2)の下限を超え
ると瞳の球面収差やコマ収差を補正することが困難とな
り、上限を超えるとアイレリーフを十分な長さに保つこ
とが出来なくなり望ましくない。条件式(2)について
も他収差とのバランスと本発明の効果を考えると、下限
値が0.7以上、上限値が1.3以下になることが好ま
しい。
【0012】また、本発明は、前記第1レンズ群G1が
観察側に強い正の屈折力を有する両凸形状のレンズL
1、前記第2レンズ群が被観察側(対物レンズ側)に向
いた空気に接する凹面を有する面を含む負のレンズL2
と、観察側に強い正の屈折力を持った正レンズL3とを
接合した被観察側(対物レンズ側)に凹面を向けた負メ
ニスカスレンズより構成され、前記レンズL1の観察側
の面の曲率半径をR1、レンズL1と前記レンズL2と
の空気間隔をdとするとき、 0.3<d(1/|R1|+1/|R2|)<0.7 (3) の条件式を満たすことが好ましい。
【0013】レンズ径の小型化や、各収差の良好な補正
を考えると前記第1レンズ群が観察側に強い正の屈折力
を持った両凸形状のレンズL1、前記第2レンズ群が被
観察側(対物レンズ側)に向いた空気に接する負の屈折
力をもつ面を含む負のレンズL2(凹面)と、観察側に
強い正の屈折力を持った正のレンズL3を接合した被観
察側(対物レンズ側)に凹面を向けた負メニスカスレン
ズより構成される。さらに好ましくは、倍率色収差、瞳
の色収差を補正するために、L2がフリントガラス、L
3がクラウンガラスで構成されることが望ましい。
【0014】条件式(3)の上限を超えると、歪曲収差
及び瞳の球面収差の高次収差が発生し、視野周辺部で像
の歪みが大きく目立つともに、周辺部の光線のケラレを
生じ、全視野を同時に観察することが困難になる。逆
に、条件式(3)の下限を超えると、歪曲収差及びコマ
収差が補正不足となる。さらに、他収差とのバランスを
考えると、下限値が0.4以上、上限値が0.6以下に
なることが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づい
て説明する。本発明の各実施例にかかる広視野接眼レン
ズは、被観察側(対物レンズ側)より順に正の屈折力を
有する第1レンズ群G1と、被観察側(対物レンズ側)
に凹面を向けた空気に接する面を少なくとも1面有する
第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群
G3とから構成されている。
【0016】各実施例において、非球面は、光軸に垂直
な方向の高さをy、高さyにおける光軸方向の変位量
(各非球面の頂点の接平面からの光軸に沿った距離:サ
グ量)をS(y)、基準の曲率半径をR、円錐係数を
κ、n次の非球面係数をCnとしたとき、以下の数式
(a)で表される。
【0017】
【数1】 また、非球面の近軸曲率半径rは、以下の数式(b)で
表される。
【0018】
【数2】 各実施例において、非球面には面番号の右側に*印を付
している。
【0019】(第1実施例)本発明の第1実施例のレン
ズ構成を図1に示す。図1の接眼レンズにおいて、第1
レンズ群G1が観察側に強い正の屈折力を有する両凸形
状のレンズL1、第2レンズ群が被観察側(対物レンズ
側)に向いた空気に接する凹面を有する面を含む負のレ
ンズL2と、観察側に強い正の屈折力を持った正のL3
レンズとを接合した被観察側(対物レンズ側)に凹面を
向けた負メニスカスレンズより構成されている。以下の
表1に第1実施例の諸元を示す。表中、左端の数字は対
物レンズ側からの順序を表し、屈折率はd線(λ=58
7.6nm)に対する屈折率である。
【0020】
【表1】f=25.0mm アイレリーフ18.5
mm(入射瞳無限遠の時) ni;各レンズのd線に対する屈折率 νi;各レンズのアッベ数
【0021】入射瞳が無限遠の時の、瞳の球面収差、非
点収差、歪曲収差、コマ収差を図2に示す。dはd線
(λ=587.56nm)を、FはF線(λ=486.
13nm)を、gはg線(λ=435.84nm)を表
している。また、同様に、入射瞳が−400mmのとき
の収差状況を図3に示す。非点収差、歪曲収差、コマ収
差については観察側から光線追跡を行い、瞳の球面収差
については物体面側から光線追跡を行った結果である。
図2及び図3から明らかなように、本実施例では、良好
に諸収差が補正されていることがわかる。
【0022】(第2実施例)本発明の第2実施例のレン
ズ構成を図4に示す。図4の接眼レンズにおいて、第1
レンズ群G1が観察側に強い正の屈折力を有する両凸形
状のレンズL1、第2レンズ群が被観察側(対物レンズ
側)に向いた空気に接する凹面を有する面を含む負のレ
ンズL2と、観察側に強い正の屈折力を持った正のL3
レンズとを接合した被観察側(対物レンズ側)に凹面を
向けた負メニスカスレンズより構成されている。以下の
表2に第2実施例の諸元を示す。各符号は第1実施例と
同様である。
【0023】
【表2】f=25.0mm アイレリーフ18.5
mm(入射瞳無限遠の時) ni;各レンズのd線に対する屈折率 νi;各レンズのアッベ数
【0024】第2実施例における、入射瞳が無限遠の時
の収差状況を図5に、入射瞳が−400mmのときの収
差状況を図6に示す。非点収差・歪曲収差・コマ収差に
ついては観察側から光線追跡を行い、瞳の球面収差につ
いては物体面側から光線追跡を行った結果である。図5
及び図6から明らかなように、本実施例では、良好に諸
収差が補正されていることがわかる。
【0025】(第3実施例)本発明の第3実施例のレン
ズ構成を図7に示す。図7の接眼レンズにおいて、第1
レンズ群G1が観察側に強い正の屈折力を有する両凸形
状のレンズL1、第2レンズ群が被観察側(対物レンズ
側)に向いた空気に接する凹面を有する面を含む負のレ
ンズL2と、観察側に強い正の屈折力を持った正のL3
レンズとを接合した被観察側(対物レンズ側)に凹面を
向けた負メニスカスレンズより構成されている。以下の
表3に第3実施例の諸元を示す。各符号は第1実施例と
同様である。
【0026】
【表3】f=25.0mm アイレリーフ18.5
mm(入射瞳無限遠の時) ni;各レンズのd線に対する屈折率 νi;各レンズのアッベ数
【0027】第3実施例における、入射瞳が無限遠の時
の収差状況を図8に、入射瞳が−400mmのときの収
差状況を図9に示す。非点収差・歪曲収差・コマ収差に
ついては観察側から光線追跡を行い、瞳の球面収差につ
いては物体面側から光線追跡を行った結果である。図8
及び図9から明らかなように、本実施例では、良好に諸
収差が補正されていることがわかる。
【0028】(第4実施例)本発明の第4実施例のレン
ズ構成を図10に示す。図10の接眼レンズにおいて、
前記第1レンズ群G1が観察側に強い正の屈折力を有す
る両凸形状のレンズL1、前記第2レンズ群が被観察側
(対物レンズ側)に向いた空気に接する凹面を有する面
を含む負のレンズL2と、観察側に強い正の屈折力を持
った正のL3レンズとを接合した被観察側(対物レンズ
側)に凹面を向けた負メニスカスレンズより構成されて
いる。以下の表4に第4実施例の諸元を示す。各符号は
第1実施例と同様である。
【0029】
【表4】f=25.0mm アイレリーフ18.5
mm(入射瞳無限遠の時) ni;各レンズのd線に対する屈折率 νi;各レンズのアッベ数
【0030】第4実施例における、入射瞳が無限遠の時
の収差状況を図11に、入射瞳が−400mmのときの
収差状況を図12に示す。非点収差・歪曲収差・コマ収
差については観察側から光線追跡を行い、瞳の球面収差
については物体面側から光線追跡を行った結果である。
図11及び図12から明らかなように、本実施例では、
良好に諸収差が補正されている。以下の表5に各実施例
の条件対応値を掲げる。
【0031】
【表5】
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の広視野接
眼レンズは、歪曲収差、非点収差、コマ収差等の接眼レ
ンズ本来の収差と、瞳の収差が同時に良好に補正され、
且つ十分長いアイレリーフを有しており、優れた結像性
能で観察を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例である接眼レンズのレンズ
構成を示す図である。
【図2】第1実施例の入射瞳が無限遠における諸収差図
である。
【図3】第1実施例の入射瞳が−400mmにおける諸
収差図である。
【図4】本発明の第2実施例である接眼レンズのレンズ
構成を示す図である。
【図5】第2実施例の入射瞳が無限遠における諸収差図
である。
【図6】第2実施例の入射瞳が−400mmにおける諸
収差図である。
【図7】本発明の第3実施例である接眼レンズのレンズ
構成を示す図である。
【図8】第3実施例の入射瞳が無限遠における諸収差図
である。
【図9】第3実施例の入射瞳が−400mmにおける諸
収差図である。
【図10】本発明の第4実施例である接眼レンズのレン
ズ構成を示す図である。
【図11】第4実施例の入射瞳が無限遠における諸収差
図である。
【図12】第4実施例の入射瞳が−400mmにおける
諸収差図である。
【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

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被観察側より順に正の屈折力を有する第
    1レンズ群G1、被観察側に凹面を向けた空気に接する
    面を少なくとも1面有する第2レンズ群G2、正の屈折
    力を有する第3レンズ群G3より構成され、前記第2レ
    ンズ群G2の最も観察側の空気に接する面及び前記第3
    レンズ群G3の空気に接する面のうち少なくとも1面が
    非球面形状を有することを特徴とする広視野接眼レン
    ズ。
  2. 【請求項2】 前記第2レンズ群G2の空気に接する前
    記凹面の曲率半径をR2とし、前記凹面を有する硝材の
    d線に対する屈折率をn、前記接眼レンズの全系の焦点
    距離をf、前記第1レンズ群G1の焦点距離をf1とす
    るとき、 1.0<n・f/|R2|<3.5 (1) 0.5<f1/f<1.5 (2) の条件式を満足することを特徴とする請求項1記載の広
    視野接眼レンズ。
  3. 【請求項3】 前記第1レンズ群G1が観察側に強い正
    の屈折力を有する両凸形状のレンズL1、前記第2レン
    ズ群が被観察側に向いた空気に接する凹面を有する面を
    含む負のレンズL2と、観察側に強い正の屈折力を有す
    る正レンズL3とを接合した被観察側(対物レンズ側)
    に凹面を向けた負メニスカスレンズより構成され、前記
    レンズL1の観察側の面の曲率半径をR1、レンズL1
    と前記レンズL2との空気間隔をdとするとき、 0.3<d(1/|R1|+1/|R2|)<0.7 (3) の条件式を満たすことを特徴とする請求項2記載の広視
    野接眼レンズ。
JP9039721A 1997-02-10 1997-02-10 広視野接眼レンズ Withdrawn JPH10221614A (ja)

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