JPS59116608A - 双眼用接眼レンズ - Google Patents

双眼用接眼レンズ

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JPS59116608A
JPS59116608A JP58210025A JP21002583A JPS59116608A JP S59116608 A JPS59116608 A JP S59116608A JP 58210025 A JP58210025 A JP 58210025A JP 21002583 A JP21002583 A JP 21002583A JP S59116608 A JPS59116608 A JP S59116608A
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JP
Japan
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lens
refractive index
eyepiece
radius
thick
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JP58210025A
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フエルナンド・レ−ネ・ロイ
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B25/00Eyepieces; Magnifying glasses
    • G02B25/002Magnifying glasses
    • G02B25/004Magnifying glasses having binocular arrangement

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、表示装置に用いるための広視界双眼用接眼レ
ンズに関づるものである。
かかる単眼用及び双眼用接眼レンズ装置を増倍管或いは
陰極線管に利用することは既知である。
かかる接眼レンズは形成される画像の拡大虚像を増倍管
或いは陰極m管の映像スクリーンに供給する。−個の増
倍管或いは陰極線管のみを具える装置において双眼用接
眼レンズは、単眼用接眼レンズより良好な視野を提供す
る。
しかし広い視野を有す双眼用接眼レンズの設計目算が複
雑で、従来の装置の性能が総視野40度の場合光学的収
差を完全に修正できないため良好でないと考えられる。
フランス国特許明細書第2゜167.945号及び第2
,172,415号でかかる装置の複雑性が明らかにさ
れている。
本発明の目的は不遊レンズ表面と光学綴紐イメージガイ
ドとを結合した特性を利用することにより極めて少ない
数のレンズで80−90度まで拡開する広い視野にわた
って前記収差に良好な修正を行なわんとするにある。
本発明はディスプレイ装置に使用する広視野双眼用接眼
レンズにおいて、屈折率If lを有する材料で作られ
2個の同心の球面レンズ面を具える肉厚両凸レンズを具
え、その観察される物体に対向する第2レンズ面は第1
のレンズ面に半径と屈折率n1との商に等しい半径を有
し、前記レンズ面の共通中心を貫通する軸によって形成
される装置の光学軸を物体面に直角とし、前記物体面の
拡大された虚像を、前記レンズ面と同心を成し、前記第
ルンズ面の半径と屈折率n1との積に等しい半径を右ず
球面上に形成して、前記虚像及び第2レンズ面上に形成
される像が不遊(アブラナティック)状態を満足するに
うにしたことを特徴とする。
図面につき本発明の実施例を詳細に説明覆る。
図かられかるように、第1図に示ず中心C及び半径Rを
有7球形レンズ面りは、点A及びA′の対に対して不遊
であり、そのためCA=R/n及びCA’ =n Rを
保持する。ところでnはガラスの屈折率である。
より広い意味では、Cを対称中心とする場合、各々半径
CA及びCA’を有する中心を共有する装置上に配置す
る点B及びB′のような点すべてが不遊である。
これはl1lf−の球形レンズ面の助(プをかりて、球
上に配置された物体ABの拡大虚像A’ B’ を形成
することができ、その拡大虚像それ自体は球形であり、
どんな幾何収差に対しても完全に修正される。
第2図は本発明による双眼用接眼レンズを示している。
この双眼用接眼レンズは光学繊維イメージガイドΦと結
合させた肉厚両凸レンズを具えている。
屈折率111を有す物質からできているレンズL1は夫
々中心をC1とし半径をR1及びR+/1)1とづる2
個の同心状の球形レンズ面D1及び[)2を具え、物平
面に面するレンズ面D2を観察している。ところで物体
は図においてOで表わされている。光学繊維イメージガ
イドの平端部を物体表面に固<18含づ−るど共にこの
イメージガイドの球形端部をレンズ表面D2に固く接合
する。その結果本発明による単眼用或いは双眼用の接眼
レンズを簡単に形成しえることになる。
また観察される物体は必ずしら平面である必要はない。
光フ1イバが同じ半径を右づるならどんな半径の曲率を
も有し得る。
観察される物体を表示する線O上の点△0は中心Cから
垂直に投写された点であるため、装首は前記線部の直線
区域Ao 3o =yをイメージカイトを経てレンス面
り?土のA+ B+に写し、中心C1を右ずど共に半径
が111Rに等しい球面上に配置される拡大虚像A2 
B2を形成りる。
このレンズ装置のイ25 $は屈折率n1の2乗に等し
いと共に像をレンズの頂点S1から眺めることができる
角度(レンズ表面D1の光軸△OC+の線からの角度)
は αル レンズのイ8率G=−てあり、αは物体が明瞭に観察で
きる最小距離に配置される場合、物体が肉眼により眺め
られる角度に限定される。例えば前記距離は250mm
に等しい。即らα−250故にたたし、[くけミリメー
ターで表ねず。ここで屈折率には高屈折率nを用いるこ
とが良好である。
この接111(レンズは、球形レンズ面上への入射角が
臨界角づれづれの入射を1!−yるように覆るため大変
高い聞[1数C作動4る。
図において観察者の両目が如何に点BOからの像B2を
見ることができるかを示している。
この1W−のレンズと光学繊維光線を具える一実施例に
あて、この接眼レンズは完全に不遊である。
頂点S1に位置する一眼に対する総視野2αは180度
まで一定の性能を有づことができる。しかしながらこの
例では色収差に対して修正することができない。そのた
めこの接眼レンズでは完全な単色π1測器を構成しなけ
ればならない。
単一のレンズL1を具える接眼レンズは、比較的短い距
離で虚像を形成づるという欠点を有する。
この欠点はこの光学系が虚像A2 B2と別の虚像物体
としてふるまう虚像を形成づるように追加光学系をレン
ズL Iと観察者との間により適切な観察距離で配置づ
ることによって克服することができる。
この適切な第3図に承り追加光学系は、屈折率n2を有
し且つ虚像A2 B2の虚像A 3 +33を形成する
収束不遊メニスカスレンズを具えるようにづる。このメ
ニスカスレンズの凹面の曲率中心はA2に設置し、凸面
は点A2及びA3に対して不遊である。対称中心を維持
するためレンズL1の中心C1と一致Jる中心C2を前
記凹面の曲率中心とする。曲率半径が値R2=R+n 
ln 2を有りる場合にこの必要条件を満足りる。従っ
て点A3の像は、レンズL2の頂点S2から距離52A
3=R+n In 2  (n 2 + 1) テ形成
される。
この距離が不適切であるなら、さらに屈折率n 3 、
114 、・・・Op  を有ず材料からできていて同
様に作用するメニスカスレンズ13,1−4+・・・L
pを加え得て、数2と1〕との間或いはPに等しい任意
の次viiのメニスカスレンズの凹面を、次数1−1の
メニスカスレンズにより形成される虚像と光軸との交点
に中心がくるように合わけると共に任意の次数iの前記
メニスカスレンズ゛の凸面がレンズ1−1の中心と一致
する中心を有し且つ曲率半径Ri =R+n In 2
・・・tl  を有するようにコ− する。これは不遊光学装置に83いて、C1という対称
中心をイ1づるため広い視野にわたり明瞭な像品質をも
たらす。この品質は視野角の関数として一定である。一
番用いられるのは2或いは3個のレンズが適している。
これがIこめこの接眼レンズは、単色光或いはある決ま
ったイメージ管の蛍光のような狭いスベクトルに対して
正確に動作する計測器である。
スペクトル帯が広い場合には、この装置を色消しにし得
る。従って肉厚レンズL1を2重にしなければならなく
且つ互いに近い屈折率を有し異なる分散を持つ2つの型
のガラスを使用しなければならない。これがため第4図
に示す色消し接眼レンズは、2個の接合レンズ、即ち分
散の少ないν′の収束レンズ及び分散の多いν″の発散
レンズを具える。
屈折率が等しい場合、接眼レンズは全視野にわたって完
全に不遊である。ただし、光学装置はもはや対称中心を
有しないため、色消し収差は視野の関数としてわずか変
化する。
屈折率が互いに近い場合には、完全なる不遊特性が達成
できないが、不遊状態からのずれが大変小さく、そのた
め実際的に修正は完全であるとすることができる。
第4b図に示す色消し接眼レンズは、互いに近い屈折率
を有し且つ異なる分散を有す3個のレンズを具える。レ
ンズL1は、例えば、分散の少ないν′及びν″′を持
つ2個の収束レンズ間に固く接合された分散の多いν″
の発散レンズを具える。
より大きな距離でイメージを形成するための追加素子を
具える双眼用接眼レンズにおいて、互いに近い状態にあ
る屈折率を有覆と共に異なる分散を有す型のガラスから
できている2個の接合レンズを用いて、レンズL2を2
重にJることによって色消しすることができる。
レンズL2に対してR2=R+ 11 + 112及び
レンズ[pに対してR11=R+ n + n 2 ・
IIp  の必要条件を満足させる場合、このp個のレ
ンズを具える光学装置は、対称中心としてレンズ面D1
の曲率中心を右する。以上、不遊光学装置aは、視野角
の関数として性能が一定であるものを得ることができる
普通、全ての光学装置に対して許容し得る任意の使用対
して、視野角の関数である光の品質の低下が許容し得る
場合には、前記必要条件は完全に満足させる必要はない
。レンズL2は、その凹面が点A2と同一の曲率中心を
有し、その凸面は点A2及びA3に対して不遊であるが
、レンズL1及びL2を隔てる空隙は、接眼レンズの寸
法を縮小するように減少させ得る。従って接眼レンズは
常に視野中心に対して不遊となる。また同様に作動する
第3のレンズL3を加えることができる。
かかる接眼レンズを第5図に示す。この接眼レンズによ
り収差に対して良好な修正を行なって、双眼視の総視野
60度を得ることができる。ここでレンズL1を色消し
にする。即ちレンズL1は3個の接合したレンズ素子を
具える。
図に示す光ファイバは直線状ファイバCあるが、接眼レ
ンズを選択的に反転ファイバ、拡大成いは縮小さ「る或
いは湾曲したファイバと結合させて用い1りる。
ペリスコープ装置に対して屈曲した接眼レンズを用いる
利点がある。
この接眼レンズが大変厚いため、接眼レンズは第6図に
示1ようにレンズL1で必要とづる内側への屈曲を提供
する。屈曲は、レンズL1及びし2間或いはもしレンズ
L2を大変厚く作るならレンス゛L2内でもさせること
ができる。これは、レンズの厚さを装置の動作に影響を
与えないで変化させ得るからである。即ちレンズL2の
凹面が点A2を中心とすることだ番プが必要である。
この型の双眼用接眼レンズはもちろlυ単眼用接眼レン
ズとして使用し1qる。このようにして極めて大きな直
径を持つ接眼レンズ゛を収差に対して完全な(6正をし
て得ることができる。
同じ光学的手法を光増倍管に用いるように大きな開口及
び広い視野を持つ対物鏡に供給し得る。
入射面が対物側では湾曲しており、光増倍管側では平ら
である光ファイバを光フアイバ入力を有す増倍管に結合
リ−るようにする。
【図面の簡単な説明】
第1図は球面レンズの原理図、 第2図は本発明の双眼用接眼レンズの平面図、第3図は
より遠い像を得るための追加光学装置を持つ双眼用接眼
レンズの平面図、 第48及び4重図は色消し接眼レンズの2例を示す側面
図、 第5図は小型接眼レンズの例を示J側面図、第6図はべ
りスコープ装置に対する角のある接眼レンズを示す平面
図である。 Ll・・・接眼レンズ L2.L3・・・メニスカスレンス゛ Φ・・・イメージガイド。 特許出願人   エヌ・べ−・フィリップス・フルーイ
ランペンファブリケン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ディスプレイ装置に使用する広視野双眼用接眼レン
    ズにおいて、屈折率n1を有づる材料で作られ2個の同
    心の球面レンズ面を具える肉厚両凸レンズを具え、その
    観察される物体に対向する第2レンズ面は第1のレンズ
    面の半径と屈折率n1との商に等しい半径を有し、前記
    レンズ面の共通中心を貫通する軸によって形成される装
    置の光学軸を物体面に直角とし、前記物体面の拡大され
    た虚像を、前記レンズ面と同心を成し、前記第ルンズ面
    の半径と屈折率n1との積に等しい半径を有づ球面上に
    形成して、前記虚像及び第2レンズ面上に形成される像
    が不遊(アブラナティック)状態を満足するようにした
    ことを特徴とする双眼用接眼レンズ。 2、前記肉厚レンズが、屈折率111に近い屈折率を有
    すると共に異なる分散を有す複数の接合レンズ素子を具
    えこれにより色収差を修正するJ:うにしたことを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の双眼用接眼レンズ。 3、次数1の素子で槙成される前記肉厚レンズと観察者
    との間に、収束メニスカスレンズにより形成される次数
    2の追加素子或いは次数2.3.・・・及び1〕(ただ
    しPは2より大きい)の交互に配設される収束メニスカ
    スレンズにより形成され、夫々屈折率n 2. n 3
    .・・・np  の材料で作られP−1個の追加素子を
    具え、次数1 (iが1とPとの間の任意の値であるか
    或いはPに等しい値である)のメニスカスレンズの凹面
    は、次数i−1の素子により形成される虚像と光軸との
    交点が中心となるように調整される球面レンズ面とし、
    前記メニスカスレンズの凸面は、肉厚レンズのレンズ面
    と同心であると共に前記第ルンズ面の半径と屈折率nl
    、n2.・・・n との積に等しい球面とし、前記凸面
    と同心であると共に前記表面の半径と屈折率n□ との
    積に等しい半径を有1球上に次数1の前記メニスカスレ
    ンズによって形成される拡大された虚像が、不遊状態を
    満足するようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第
    1項鴇たは第2項記載の双眼用接眼レンズ。 4、前記メニスカスレンズの各々が、互いに近い屈折率
    を有すると共に異なる分散を有す2個の接合レンズ素子
    を具え、これにより色収差を修正するよう(こしたこと
    を特徴とする特許請求の範囲第3項記載の双眼用接眼レ
    ンズ。 5、前記肉厚レンズ及び前記追加素子を互いに近づけて
    配置し、小型の接眼レンズを形成するようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第3項記載の双眼用接眼レン
    ズ。 6、ペリスコープ装置を構成する場合には前記、接眼レ
    ンズを、前記肉厚レンズの内側或いは前記肉厚レンズと
    メニスカスレンズとの間或いはメニスカスレンズをより
    厚くづる際のメニスカスレンズの内側で屈曲するように
    したことを特徴とする特許請求の範囲第3項乃至第5項
    の何れかに記載の双眼用接眼レンズ゛。 7、特許請求の範囲第1項乃至第6項の何れかに記載の
    双眼用接眼レンズ及び光学繊維イメージガイドを具える
    ディスプレイ装置。
JP58210025A 1982-11-10 1983-11-10 双眼用接眼レンズ Granted JPS59116608A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8218920 1982-11-10
FR8218920A FR2535860B1 (fr) 1982-11-10 1982-11-10 Loupe bioculaire

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59116608A true JPS59116608A (ja) 1984-07-05
JPH0458006B2 JPH0458006B2 (ja) 1992-09-16

Family

ID=9279098

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EP (1) EP0111351B1 (ja)
JP (1) JPS59116608A (ja)
DE (1) DE3364538D1 (ja)
FR (1) FR2535860B1 (ja)

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