JPS62134617A - 接眼ズ−ムレンズ系 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、望遠鏡や双眼鏡等に用いられているズームレ
ンズ系、特に接眼レンズによるズームレンズ系に関する
。

〔発明の背景〕

一般に接眼レンズ系は接眼レンズの最終レンズ面からア
イポイント位置までの距離（アイレリーフ）を十分確保
するために、レンズ口径が大きくなり、またズームレン
ズ系を構成するにはある程度可動スペースが必要になる
ためレンズ系の全長が大きくなり易く、コンパクトに構
成することが難しい。即ち、コンパクトに構成するため
に各レンズ群の屈折力を強くすると収差の発生量が大き
くなると共に収差の変動量も大きくなり、この補正のた
めにレンズの枚数を多くせざるを得なくなり、十分長い
アイレリーフを維持しつつ良好な収差補正を行うことは
困難を極めていた。例えば、接眼ズームレンズ系として
、特開昭５３−５１７５７号公報に開示されたものが知
られており、このレンズ系は確かにある程度良好な性能
を有しているものの、全体で４群６枚という多くのレン
ズで構成されており、複雑な構成と云わざるを得ないも
のであった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、十分長いアイレリーフを有しつつ、簡
単なレンズ構成からなりコンパクトでしかも諸収差が良
好に補正された接眼ズームレンズ系を堤供することにあ
る。

〔発明の概要〕

本発明による接眼ズームレンズ系は、第１図に示す如く
、アイポイント側から順に、正屈折力の第１レンズ群Ｇ
３、変倍に際して光軸上を移動可能な正屈折力の第２レ
ンズ群Ｇ２及び変倍に際して光軸上を移動可能な負屈折
力の第３レンズ群Ｇ３からなる接眼ズームレンズにおい
て、前記第２レンズ群Ｇ２をアイポイント側により曲率
の強い面を向けた１個の正レンズ成分で構成し、前記第
２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とは該両レンズ群の
間に形成される物体像を挟んで互いに逆方向に移動する
ことによって変倍を行うものである。

即ち、第１図の薄肉系の構成図に示す如く、接眼ズーム
レンズ系り、は、アイポイント位置側から順に、正屈折
力の第１レンズ群Ｇい正屈折力の第２レンズ群Ｇ２と負
屈折力の第３レンズ群Ｇ、とがらなり、対物レンズＬ０
による物体像Ｉを挟んで第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ
群Ｇｆｆとが変倍に際して互いに逆方向に移動する。第
１図（Ａ）は接眼レンズとしての最長焦点距離状態（望
遠鏡としての低倍率状態）、第１１１（Ｂｌｌは中間状
態、第１図（Ｃ）は接眼レンズとしての最長焦点距離状
態（望遠鏡としての高倍率状態）を示している。

図示のように接眼レンズ系の焦点距離が短くなる場合、
即ち望遠鏡として低倍率から高倍率に変倍する場合には
、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を拡大
するように移動する。尚、本発明による接眼レンズ系は
所謂中タイプであるため、対物レンズ上０単独による物
体像ドが第２レンズ群Ｇよと第３レンズ群Ｇ、との間に
形成され、負屈折力の第３レンズ群Ｇ３によって第２レ
ンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間でやや拡大された
物体像１が形成される。

そして、このような構成において、第２レンズ群Ｇ２を
構成する単一の正レンズ成分の形状については、そのア
イポイント側レンズ面の曲率半径をｒｌｌ、物体側レン
ズ面の曲率半径をｒｂとするとき、 ｒｂ　　−ｒ。

の条件を満足することが必要である。

このようにアイポイント側レンズ面をより強い曲率とす
ることによって、１個の正レンズ成分で第２レンズ群Ｇ
２を構成しつつ、歪曲収差及び非点収差などの変倍によ
る収差変動を良好に補正可能としている。この条件の上
限を越える場合には、非点収差、歪曲収差が増大し、下
限を外れる場合には、非点収差、歪曲収差が増大すると
共にコマ収差が増大してしまう。

尚、色収差をより良好に補正するためには、第２レンズ
群Ｇ２を構成する１個の正レンズ成分を接合レンズとす
ることができ、この場合も本願の発明に含まれるもので
あるが、通常の仕様においては第２レンズ群Ｇ２を構成
する単一の正レンズ成分に接合面を設けることなく前記
（１）式の如き形状の単一の両凸正レンズで構成するこ
とが可能である。

このような本発明の基本構成において、さらに各レンズ
群について、以下の如き条件を満たすことが望ましい。

即ち、接眼レンズ全系としての最短焦点距離をｆ８、第
１レンズ群Ｇ、の焦点距離をｆ３、第２レンズ群Ｇ２の
焦点距離をｆｔ１第３レンズ群Ｇ、の焦点距離を［３と
し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との三点間隔
を５１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との主点
間隔を３２とするとき、２．８　＜　ｒ、　／ｆ、　＜
　４．５　　　　　　（２）２．３　＜　ｒｚ　／ｒ１
．Ｉ＜　４．０　　　　　　　（３）３．７　＜　ｌ　
ｆ３　１／１．　＜　７．０　　　　　　（４）０．１
　＜　３１／　ｆｓ　＜１．０　　　　　　　　　（５
）３．５　＜　Ｓｇ　／　ｒｎ　＜５．０　　　　　　
　　　（６）の各条件を満足することが望ましい。

上記の望ましい各条件について説明する。

（２）〜（６）式の条件は、接眼レンズ系としての最短
焦点距離によって各レンズ群の焦点距離を規格化するこ
とによって、各レンズ群に対する適切な　　　　　　　
　゛パワー配分を規定するものである。

（２）式の上限を越える場合には、第１レンズ群Ｇ１の
屈折力が弱くなり第２レンズ群Ｇ２の変倍効果が小さく
なり変倍の負担が第３レンズ群Ｇ３に過度に大きくなっ
て第３レンズ群Ｇ、が、変倍のために第２レンズ群Ｇ、
と第３レンズ群Ｇ３との間に形成される物体像を横切る
ことになり、レンズ面のキズやゴミが視野に現れ易くな
ったり、また第３レンズ群Ｇ３における収差補正の負担
が大きくなり過ぎて収差補正のバランスが困難となる。

他方（２）式の下限を外れる場合には、第１レンズ群Ｇ
、の屈折力が強くなり過ぎるため、収差補正上特にコマ
収差及び色収差の補正が困難となり、簡単なレンズ構成
とすることができなくなってしまう。

条件（３）の上限を越える場合には、第２レンズ群Ｇ２
の屈折力が弱くなり、変倍のための第２レンズ群Ｇ２の
移動量が大きくなって、第２レンズ群Ｇ２が変倍のため
に移動する際に第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ、と
の間の物体像を横切ることとなり、観察視野内にレンズ
面のゴミやほこりが目立つこととなるため好ましくない
。他方、下限を外れる場合には、第２レンズ群Ｇ！の屈
折力が強くなるため、歪曲収差、非点収差などの接収差
の増大を招きレンズ構成を簡単にすることが難しくなる
。

条件（４）の上限を越える場合には、第３レンズ群Ｇ、
の負屈折力が弱くなり、全系の焦点距離を所定の値とす
るために相対的に第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり
、歪曲収差、非点収差の増大を招くこととなる。下限を
外れる場合には、コマ収差、特に接眼レンズとしての焦
点距離が長い状態（低倍率状Ｐ３）におけるコマ収差が
増大し、収差補正が困難となる。

また条件（５）は、第１レンズ群Ｇ、と第２レンズ群Ｇ
２との主点間隔を規定するものであり、この条件の上限
を越える場合には、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ
２との間隔が大きくなって第２レンズ群Ｇ２の口径が大
きくなり過ぎて収差補正が困難となってしまう。下限を
外れて第１レンズ群Ｇｌと第２レンズ群Ｇ２との間隔が
小さくなると、パワー配置上第２レンズ群Ｇ２の屈折力
を弱くしなければならなくなり、上記（３）弐の条件を
外れることとなってしまい、上述の理由にて好ましくな
い。

条件（６）は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ、との
主点間隔を規定するものであり、上限を越える場合には
接眼レンズ系としての全長が長くなって小型な構成とす
ることが出来ないし、また接眼レンズとして所定の焦点
距離とするために第３レンズ群Ｇ、の負屈折力を弱くす
ることとなり、第３レンズ群Ｇ３の移動量が大きくなっ
て物体像を横切る傾向となるため好ましくない。他方、
この条件の下限を外れる場合には、変倍のための各レン
ズ群の移動空間が小さくなり十分な変倍領域を確保する
ことが困難となる。

このような構成において、後記する各実施例についての
レンズ構成図に示す如く、変倍に際して固定で正屈折力
を有する第１レンズ群Ｇ、は、アイポイント側に凸面を
向けた負メニスカスレンズと両凸正レンズとの接合から
なる貼合せ正レンズ成分で構成することが望ましい。そ
して、第３レンズ群Ｇ３は正メニスカスと両凹負レンズ
との接合からなり全体として両凹形状とすることが望ま
しく、負レンズと正メニスカスレンズとのどちらをアイ
ポイント側に配置しても同等の性能を維持することがで
きる。ここで、第１レンズ群Ｇ、中の負レンズのアフへ
数をｖｌ、第３レンズ群Ｇ、中の負レンズのアツベ数を
■、とするとき、さらにＶ＋　＜　４０　　　　　　　
　　　　　　（７）Ｖ）　　＞　　４０　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　（８）の条件を満足する構成
とすることが好ましい。

上記（７）式は第１レンズ群Ｇ１を構成する貼合せ正レ
ンズ成分の接合面の曲率半径を小さくしないで色収差を
良好に補正するために有効な条件であり、これにより第
２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３の構成をコンパク
トにすることが可能となる。

また、（８）式の条件は変倍による色収差の変動を少な
くするために有効であり、この条件を外れる場合には、
第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２における色収差
補正のｆＡ、担が大きくなるため、レンズ構成が複雑と
なってしまう。そこで第３レンズ群Ｇ、の負屈折力を小
さくすることで色収差を補正することもできるが、上記
条件（４）を越えることとなるため好ましくない。

〔実施例〕

以下、本発明による実施例について説明する。

本発明による３個の実施例は、いずれもズーム比２であ
り、画角（見掛は視界）が５３°〜４１°にわたるもの
である。また、アイレリーフは各実施例とも望遠鏡とし
ての高倍時においても１２〜１４ｍｍ程度とかなり大き
く維持されているものである。各実施例とも上記の全て
の条件を満たすものであり、第１レンズ群Ｇ１及び第２
レンズ群Ｇ２のレンズ構成及び形状はほぼ同様であるが
、第３レンズ群Ｇ、は前述した如く、貼合せの負レンズ
成分として構成するに当たって、その貼合せ面の向きは
特定されることがなく、第１実施例及び第３実施例では
第２図及び第４図に示す如く第３レンズ群Ｇ３の貼合せ
面はアイポイント側に凹面を向けているが、第３図に示
す第２実施例では貼合せ面はアイポイント側に凸となっ
ている。尚、第２図、第３図及び第４図は、それぞれ第
１、第２及び第３実施例の最短焦点距離状態（望遠鏡と
しての最高倍率状態）におけるレンズ配置であり、図中
には軸上無限遠物点からの光線、及び最大画角の主光線
を併記した。

以下の表１〜３に各実施例の諸元を示すが、いずれにお
いてもアイポイント側から順に各諸元を示す。表中、左
端の数字はアイポイント側からの順序を表し、屈折率及
びアツベ数はｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値で
ある。尚、ハックフォーカスＢｆは、アイポイント側か
ら光線追跡を行った場合に、接眼レンズ系の最終レンズ
面頂点から接眼レンズ系による虚像（対物レンズ単独に
よる物体像）１′までの距離を表すものとする。

犬１　　（１リニ帽１健と 焦点距離ｆ＝Ｉｏ、６〜２１．２ 画角　２ω＝５３°　〜４１゜ ３　ｚ　　／　ｆ　Ｍ　　＝４．１７４−−２　（第２
−ｈ　４り→） 焦点距離ｆ　＝　８．０〜１６．０ 画角　２ω＝５３°　〜４１’ ｆ、＝　　３２．０ ［ｚｘ　　２６．０ ｈ＝　　２５．０ （ｒｔ＋＋ｒｍ）／（ｒｂ−ｒａ）　　＝０．６１４ｆ
　＋　　／　ｆ　Ｎ　　−４，００７ｆ　ｔ　　／　ｆ
　、４＝３．２５ １　　ｒ、　　ｌ／ｆ、４　＝３．１２５ｓ　、　　／
　ｆ、　　＝０．７０７ Ｓ　ｚ　　／　ｒ　）Ｉ　　＝４．７２０−３　（第３
−ｂ　） 焦点距！ｆ＝９．１７〜１８．３４ 画角　２ω＝５３°　〜４１゜ ｆ、＝　　　３２．０ ｆｚ＝　　　２５．０ ｒ、＋＝−３５，０ （ｒｂ＋　ｒｊ／（ｒｂ−ｒａ）　　＝０．５４３ｆ　
＋　　／　ｆ　Ｍ　　＝３．４９１ｆ　２　　／　ｒ　
１．Ｉ＝２．７２７１ｆ、ｌ／ｆイ　−３．８１８ Ｓ　＋　　／　ｆ　ｓ　　＝０．４８７ｓ２　／「イ　
＝３．９５０ 上記第１、第２及び第３実施例についての諸収差図を、
それぞれ、第５図、第６図及び第７図に示す。各収差図
において、（Ａ）は接眼レンズ系としての最長焦点距離
状態（望遠鏡としての低倍率状Ｂ）、（Ｂ）は中間状態
、（Ｃ）は接眼レンズ系としての最短焦点距離状態（望
遠鏡としての高倍率状ｆｌｆｔ）をそれぞれ表している
。尚、各収差は、アイポイント側から光線追跡を行った
場合の計算結果である。収差図中、球面収差において正
弦条件違反量を破線にて併記し、球面収差及び非点収差
については、基準光線（ｄ線）に加えて色収差の補正状
態を示す為に、Ｃ線（λ＝６５６．３ｎｍ）及びＦ線（
λ＝４８６．１ｎｍ）についての収差量を併記した。

各収差図から、本発明による実施例がいずれも変倍域全
体にわたって良好な性能を維持していることが明らかで
ある。また、変倍によってもアイレリーフが十分長く保
たれており、観察し易い接眼ズームレンズであることが
分かる。尚、接眼レンズとしての画角は、レンズのを動
径が太きくなることをいとわなければ、５６°程度まで
広げることが可能である。

〔発明の効果〕

以上のごとく、本発明によれば３群５枚という簡単な構
成からなり、コンパクトで十分長いアイレリーフを有す
る高性能の接眼ズームレンズ系が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による接眼ズームレンズ系の基本構成を
示す薄肉系の構成図、第２図、第３図及び第４図は本発
明による第１、第２及び第３実施例のレンズ構成図、第
５図、第６図及び第７図は第１、第２及び第３実施例に
ついての諸収差図である。 〔主要部分の符号の説明〕 Ｇ１・・・第１レンズ群　　　ＥＰ・・・アイポイント
Ｇ２・・・第２レンズ群　　　ｌ・・・物体像Ｇ３・・
・第３レンズ群 出願人　　日本光学工業株式会社 代理人　弁理士　渡　辺　隆　男 第４図 球面収差　　非点名差 第 コマ収差　　　　歪曲収差 ５図（Ａ） 球面収差　非点収差 第 コマ収差　　　歪曲収差 ５　図　（Ｃ） 球面収差　　非点収差 第 コマ収差　　　　歪曲収差 ６図（Ａ） 球面収差　非点収差 コマ収差　　　　歪曲収差 ５図（Ｂ） 球面収差　非点収差 第７ コマ収差　　　歪曲収差 図　（Ｃジ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）アイポイント側から順に、正屈折力の第１レンズ群
   Ｇ＿１、変倍に際して光軸上を移動可能な正屈折力の第
   ２レンズ群Ｇ＿２及び変倍に際して光軸上を移動可能な
   負屈折力の第３レンズ群Ｇ＿３からなる接眼ズームレン
   ズにおいて、前記第２レンズ群Ｇ＿２をアイポイント側
   により曲率の強い面を向けた１個の正レンズ成分で構成
   し、前記第２レンズ群Ｇ＿２と第３レンズ群Ｇ＿３とは
   該両レンズ群の間に形成される物体像を挟んで互いに逆
   方向に移動することによって変倍を行い、前記第２レン
   ズ群Ｇ＿２を構成する正レンズ成分のアイポイント側レ
   ンズ面及び物体側レンズ面の曲率半径をそれぞれｒ＿ａ
   、ｒ＿ｂとするとき、 ０．４＜（ｒ＿ｂ＋ｒ＿ａ）／（ｒ＿ｂ−ｒ＿ａ）＜０
   ．７（１）の条件を満足することを特徴とする接眼ズー
   ムレンズ系。 ２）前記接眼ズームレンズ系としての最短焦点距離状態
   における合成焦点距離ををｆ＿Ｍ、前記第１レンズ群Ｇ
   ＿１の焦点距離をｆ＿１、前記第２レンズ群Ｇ＿２の焦
   点距離をｆ＿２、前記第３レンズ群Ｇ＿３の焦点距離を
   ｆ＿３とし、該第１レンズ群Ｇ＿１と該第２レンズ群Ｇ
   ＿２との主点間隔をｓ＿１、該第２レンズ群Ｇ＿２と該
   第３レンズ群Ｇ＿３との主点間隔をｓ＿２とするとき、 ２．８＜ｆ＿１／ｆ＿Ｍ＜４．５（２） ２．３＜ｆ＿２／ｆ＿Ｍ＜４．０（３） ３．７＜｜ｆ＿３｜／ｆ＿Ｍ＜７．０（４）０．１＜ｓ
   ＿１／ｆ＿Ｍ＜１．０（５） ３．５＜ｓ＿２／ｆ＿Ｍ＜５．０（６） の各条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の接眼ズームレンズ系。 ３）変倍に際して固定の前記第１レンズ群Ｇ＿１は、ア
   イポイント側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸
   正レンズとの接合からなる貼合せ正レンズ成分で構成さ
   れ、前記第３レンズ群Ｇ＿３は正メニスカスレンズと両
   凹負レンズとで構成され、前記第１レンズ群Ｇ＿１中の
   負レンズのアッベ数をＶ＿１、前記第３レンズ群Ｇ＿３
   中の負レンズのアッベ数をＶ＿３とするとき、 Ｖ＿１＜４０（７） Ｖ＿３＞４０（８） の条件を満足することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載の接眼ズームレンズ系。