JPS6232414A - 接眼レンズ - Google Patents

接眼レンズ

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JPS6232414A
JPS6232414A JP60171841A JP17184185A JPS6232414A JP S6232414 A JPS6232414 A JP S6232414A JP 60171841 A JP60171841 A JP 60171841A JP 17184185 A JP17184185 A JP 17184185A JP S6232414 A JPS6232414 A JP S6232414A
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eyepiece
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Katsuhiro Takada
勝啓 高田
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    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B25/001Eyepieces
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B3/00Simple or compound lenses
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、接眼レンズで特に屈折率分布型レンズを含む
接眼レンズに関するものである。
〔従来の技術〕
接眼レンズは、通常収差を良好に補正すると共に、アイ
ポイント距離を長くとる必要がある。アイポイント距離
が短いと、例えば眼鏡を使用している人の場合、アイポ
イント位置まで眼を持っていけないという不具合を生ず
るためである。また対物レンズの射出瞳の像の球面収差
、いわゆる瞳の球面収差が十分良好に補正されていない
と、観察時に視野にけられを生ずることになる。更に像
面わん曲が大きいと、視野の周辺に行くにしたがって良
好な結像性能が得られなくなり、像のぼけや流れを生ず
る。接眼レンズで、アイポイント距離を長くとり、かつ
これらの収差を良好に補正することはきわめて困難であ
り、レンズ径を大きくするか多数のレンズを用いて構成
することが必要となり、コスト高を招いたりレンズ系が
極めて大きなものになったりする。また像面わん曲の補
正では、接眼レンズ単独でなく対物レンズと組み合わせ
て補正を行なうことや、子午像面と球欠像面を正負対称
にして見掛は上の像面が平担になるようにすることがよ
く行なわれている。
一般Vこ、レンズ系の各構成要素として球面均質レンズ
のみならず、非球面レンズや屈折率分布型レンズを用い
て収差補正能力を増大せしめることはよく知られている
。しかしこれら非球面レンズや屈折率分布型レンズを、
接眼レンズに用いた従来例はあまり知られておらず、例
えばアプライドオプティックス(APPL工HDOPT
工C8)の1983年2月1日発行のn巻3号の407
〜412頁にみられる程度である。
この報告のものは、光軸方向に屈折率勾配のついた屈折
率分布型レンズを用いた構成である。
このように従来の接眼レンズは、均質レンズにて構成さ
れたものがほとんどであり、この接眼レンズでは、既に
述べたように多数のレンズを用いた構成であり、組立て
上の困難を伴いコスト高であり、また接眼レンズ単独で
像面わん曲を完全に補正しようとするとレンズ構成枚数
が一層大になり、し/ズの径が犬になる。更に実用上有
用なアイポイント距離である焦点距離の0.8倍程度の
アイポイント距離をとることが非常に困難になる。
又前述の1軸方向に屈折率勾配のついた屈折重分4T5
型レンズを用いた従来例は、像商わん曲、非点隔差が犬
で、アイポイント距離も十分ではなく 1.t JJi
上では問題がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明が解決しようとする問題点は、上記のような従来
の接眼レンズの欠点である構成枚数が多く、アイポイン
ト距離が短い等の点を解消することで、構成枚数が少な
く十分なアイポイント距離(焦点距離の0.8倍程度)
と45°以上の視野角を有し、諸収差特に非点収差、歪
曲収差が十分良好に補正された接眼レンズを提供するこ
とである。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の接眼レンズは以上の欠点を解消するためにレン
ズ系中に光軸から半径方向に屈折率勾配のついた屈折率
分布型レンズを少なくとも1枚用いた接脂レンズである
接眼レンズで十分なアイポイント距離と視野角を有しな
がらしかも諸収差を良好に補正しようとする場合、レン
ズ径を大きくするか、レンズ構成枚数を多くする必要が
ある。
アイポイント距離をり、視野角をωとすると、接眼レン
ズの最もアイポイント側の面での光巌高は、L tan
 (1/2)程度となる。眼鏡を使用している入でも不
自由なく観察し得るアイポイント距離は、201a1程
度必要で視野角は45°以上要求される。
この時、アイポイント側の面での光線高は45゜ 2t) x tan (−) = 8.3 m となる
以上のことから、レンズ系を小型にするためには、接眼
レンズは、アイポイント側から正の屈折力を有する第1
群レンズと、それより後方に配置された第2群レンズと
よシ構成し、しかも第1群レンズの屈折力を犬にして第
1群レンズより後の光線高が高くなシ過ぎないようにし
なければならない。したがって第1群レンズにて光線が
強く曲げられ諸収差が悪化する。これを防ぐためには、
レンズの構成枚数を増やしたり、レンズの屈折率を高く
する必要があるが、このように正の屈折力を増大せしめ
ることは、像面わん曲の補正の点からは好ましくない。
一方、収差補正能力を向上させる手段としてレンズ構成
枚数の増加の他に、非球面レンズを用いることや、屈折
率分布型レンズの使用が考えられる。特に屈折率分布型
レンズは媒質中に屈折率勾配がついているために、媒質
中で光線が曲がりながら進むことを特徴としている。通
常、光線は曲げられることにより収差を発生し、屈折面
で犬さく曲げられるよりは、媒質中で徐々に曲げられる
方が全体の収差発生量は少なくなる。光軸方向に屈折率
勾配のついた屈折率分布型レンズは、媒質にほとんど屈
折力をもたないために、主として屈折力勾配によって屈
折面における光線の屈折の制御程度の能力しか持たない
が半径方向に勾配のついた屈折率分布型レンズは媒質に
屈折力を持つために、レンズ全体として同じ屈折力を持
たせながら、収差の発生を抑えることが出来る。また同
じ屈折力を持つ屈折面と比較すると像面わん曲に対する
影響が少ないことが収差論から示されている。
本発明では第1群レンズに半径方向に勾配全もつ屈折率
分布型レンズを少なくとも1枚用いることによって第1
群レンズにおける収差発生量を押え、少ない構成枚数で
ありながら長いアイポイント距離と広い視野角を有し、
しかも諸収差が良好に補正された接眼レンズを構成し得
る。
しかも像面わん曲に対する影響の少ない構成にすること
を考慮すると、第1群レンズにアイポイント側からみて
強い負の屈折作用を持つ面を有するメニスカス1/ンズ
を含めて像面わん曲を補正し、半径方向に勾配をもつ屈
折率分布型レンズの使用によって光、腺高が高くなりす
ぎないようにするとともに諸収差を補正することによっ
てレンズ径が小さいにもかかわらず長いアイポイント距
離と広い視野角を有ししかも諸収差特に像面わん曲が接
眼レンズ単独で補正されたレンズ系になし得る。
更に第2群レンズに屈折率分布型レンズを用いることに
よって第1群レンズで残存する瞳の球面収差をより有利
に補正することが可能になる。
以上説明した本発明の接眼レンズで用いる屈折率分布型
レンズは、レンズ中心の屈折率n。、光軸から半径方向
の距離をrとする時屈折率勾配が次式にて表わされるも
のである。
n二ng + nl r−+ nzr  + ・・・た
だしn。はレンズ中心の屈折率、nl+n2.  ・・
・は屈折率分布のrに関する2次項、4次項・・・の係
数である。
以上の屈折率勾配で係数n1が次の条件を満足すること
が望ましい。
1nll > lX10V fま ただしfはレンズ系の焦点距離である。
上記の条件は使用する屈折率分布型レンズの屈折率勾配
の程度に関するものであって、この条件を満足しないと
収差補正を行なう上で十分な屈折率勾配が得られなくな
る。
〔実 施 例〕
次に本発明の実施例を示す。
実施例I f=1.0    β=10X EP = 0.843   ω= 47.162゜r、
 =−3,1233 d、 =0.2208      nol =1.67
  (*)r2  ”−o、8203 d2 =0.3035 r3  =1.7509 d3=0.3455      no2 =1.617
  (劃r4  ””−to、5513 屈折率分布係数 nl              n2第1群vンス−
0,50216xlO−”  −0,33426xlO
−1第2群レンズ −〇、 47552X10−10.
12375実施例2 f=1.Oβ=10X EP = 0.843   ω−45,564゜r、 
=−3,1684 dl −0,2227n01  ==J  66536
    (半〕r2 =−o、 7685 d2−0.4107 r3=1.9983 d3−0.1471      no2=1.617r
4=−12,9618 屈折率分布係数 nl        n2 第1群レンズ −0,162820,16実施例3 f=1.Oβ=10X FJp = 0.8433   ω= 46.506゜
r、 −−0,3867 d、 =0.0974     no、 =1.784
72r2=−o、 3949 d2=0.1463     no2=1.62096
 (J>r3 =−o、 4958 d3=0.0040 r4 =1.6099 d4=0.0803     no3 =1.618 
 (亥)r、=3.7731 d、=0.2212 r6 ”−35,5531 d6=0.3807     no4 ==1.620
4] (杓r7 =J 0774 屈折率分布係数 nl          n2 第1群の第2レンズ −1,1250−0,45947
第1群の第3レンズ −0,797540,29873
第2群レンズー0.95480 0.41995ただし
rl、r2.  ・・・はアイポイント側からみたレン
ズ各面の曲率半径、d、、d2.  ・・・は各レンズ
の肉厚および空気間隔、n01.  。2 ・・・は各
レンズの屈折率(データ中来印を付した屈折率分布型レ
ンズの場合はレンズ中心の屈折率)、fは全系の焦点距
離、βは倍率、EPはアイポイント距離、ωは視野角で
ある。
これら実施例のうち実施例1,2は夫々第1図。
第2図に示すレンズ構成のもので第1群レンズ。
第2群レンズ共に屈折率勾配型レンズが用いられている
実施例3は第3図に示すレンズ構成で、第1群レンズが
、均質レンズ(第ルンズ)と屈折率分布型レンズ(第2
レンズ)との接合レンズと屈折率分布型レンズ(第3レ
ンズ)よりなり第2群レンズが屈折率分布型レンズより
なる。このうち第1群レンズの接合レンズは共にメニス
カス状で凹形状のレンズを接合したものであるが正の屈
折力ヲ持つメニスカスレンズである。
第1図乃至第3図に示す各実施例の断11x1図は、い
ずれもアイポイント側より示しである。又実施例1乃至
実施例3の収差状況は夫々第4図乃至第6図に示す通り
である。これらの収差曲線図はいずれもアイポイント側
から光線追跡を行なった場合の図である。
第6図から明らかなように、実施例3は、像面わん曲が
十分に補正されている。
〔発明の効果〕
以上詳細に説明したようにまた各実施例より明らかなよ
うに、本発明の接眼レンズは、少ない枚数のレンズにて
構成されながらも焦点距離の0.8倍程度のアイポイン
ト距離を有し、視野角が45度以上であり諸収差が良好
に補正された接眼レンズである。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第3図は本発明の実施例1乃至実施例3の断
面図、第4図乃至第6図は本発明の実施1+lJ 1乃
至実施例3の収差曲線図である。 出願人   オリンパス光学工業株式会社代理人  向
    寛   − 第4図 球面収差  非点収差  歪曲収差 第5図 球面収差  非点収差  歪曲収差 第6図 球面収差   非点収差  歪曲収差 子  続  補  正  書 1、事件の表示 昭オ060年特許願第171841号 2、発明の名称 接眼レンズ 3 補正をする者 事件との関係  特許出願人 東京都渋谷区幡ケ谷二丁目43番2号 (037)オリンパス光学工業株式会社代表者 下 山
 敏 部 4代理人 東京都港区虎ノ門2−5−2 5、補正命令の日付 自   発 6、補正の対象 7 補正の内存 明11(13書11頁14行乃至16行の「第2図に示
す・・・が用いられている。」を「第2図に示すレンズ
惧或のもので、実測例1では第1群レンズ、第2群レン
ズ共に屈折率分布型レンズが用いられ、実施1’+lJ
 2では第1群レンズにのみ屈折率分布型レンズが用い
られている。」に訂正する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)光軸から半径方向に屈折率勾配を持つ屈折率分布
    型レンズを少なくとも1枚用いたことを特徴とする接眼
    レンズ。
  2. (2)アイポイント側から正の屈折力を有する第1群レ
    ンズと、その後方に配置した第2群レンズよりなり、前
    記屈折率分布型レンズが少なくとも1枚第1群レンズ中
    に設けられていることを特徴とする特許請求の範囲(1
    )の接眼レンズ。
  3. (3)第1群レンズ中にアイポイント側に凹面を向けた
    メニスカス正レンズを含んでいる特許請求の範囲(2)
    の接眼レンズ。
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