JPWO2009081831A1

JPWO2009081831A1 - 接眼レンズ系、光学装置

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Publication number: JPWO2009081831A1
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Inventors: 実保松本
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Abstract

接眼レンズ系は、負の屈折率屈折力を有するレンズＬ１と、正の屈折率屈折力を有するレンズＬ２とが接合され全体として正の屈折率屈折力を有するレンズ群Ｓ１と、複層型（積層型）の回折光学素子ＰＦとを有して構成される。さらに、像面ＩからアイポイントＥＰの間に位置する光学系において、光軸上における回折面の位置が図のＥＦの間にある。図のＥＦは、回折面（Ｃ）に近い主点（Ｈ２）と回折面との間の距離（ＤＨ２）と、主点間距離（ＤＨ１Ｈ２）との比の値であるｒａが、両主点Ｈ１、Ｈ２から両側に、それぞれ０．５以下である範囲である。

Description

本発明は、双眼鏡、望遠鏡、顕微鏡などに使用される接眼レンズ系、およびこの接眼レンズ系を用いる光学装置に関する。

双眼鏡、望遠鏡、顕微鏡などに用いられる接眼レンズ系は、対物レンズにより形成された実像をさらに拡大して観察するための光学系として用いられる。

接眼レンズ系にあっては、大きな画角を備えるということが一つの重要な性能であるが、画角を大きくしようとすると、倍率色収差などの諸収差が影響を受けやすく、これら諸収差の改善は重要な問題である。

一方、最近、従来の光学レンズとは構成の大きく異なる回折光学素子が種々の光学系に対してその諸収差の低減のためなどに用いられている。接眼レンズ系においても、諸収差、特に、倍率色収差の発生を抑えるために回折光学素子を用いたレンズ系が提案されている。（例えば、特許文献１を参照。）
米国特許第６１３０７８５号公報

焦点距離が短くてパワーが大きい回折光学素子を製造するためには、通常、回折格子の格子ピッチ（回折格子溝の間隔）を細かくする必要がある。従って、回折光学素子の製造が困難になるとともにフレアの発生が大きくなる可能性がある。

また、焦点距離が長くてパワーが小さい回折光学素子を用いた光学系の諸収差を見ると、倍率色収差が大きくなる可能性がある。

本発明は、製造が比較的容易でフレアの発生を抑制でき、倍率色収差などの諸収差が良好に補正された接眼レンズ系、およびそれを用いた光学装置を提供することを目的としている。

本発明を例示する第１の態様に従えば、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有するレンズ群と、少なくとも一つの回折光学素子とを含み、前記回折光学素子は、第１回折光学面を有する第１回折素子要素と、第２回折光学面を有する第２回折素子要素とを有し、前記第１回折素子要素と前記第２回折素子要素とは、前記第１回折光学面と前記第２回折光学面とが互いに対向するように配置され、像面からアイポイントの間に位置する光学系が以下の条件式を満足することを特徴とする接眼レンズ系が提供される。
ＤＨ１≦ＤＨ２のとき
ＤＨ１／ＤＨ１Ｈ２≦０．５
ＤＨ１＞ＤＨ２のとき
ＤＨ２／ＤＨ１Ｈ２≦０．５
但し、
ＤＨ１Ｈ２：像面からアイポイントの間に位置する光学系の前側主点と後側主点の光軸上の距離の絶対値
ＤＨ１：像面からアイポイントの間に位置する光学系の前側主点と前記第１回折光学面との光軸上の距離の絶対値
ＤＨ２：像面からアイポイントの間に位置する光学系の後側主点と前記第１回折光学面との光軸上の距離の絶対値

本明細書において、「第１回折光学面と第２回折光学面とが互いに対向するように配置され」ているという表現は、「第１回折光学面と第２回折光学面とが互いに接するように配置され」ている状態と、「第１回折光学面と第２回折光学面とが間隔を隔てて対向するように配置され」ている状態とを含む広い概念に対応している。

本発明を例示する第２の態様に従えば、第１の態様の接眼レンズ系を備えることを特徴とする光学機器が提供される。

本発明によれば、製造が比較的容易でフレアの発生が抑えられた回折光学素子を備え、倍率色収差などの諸収差が良好に補正された接眼レンズ系、およびそれを用いた光学装置を提供することができる。

一実施形態である接眼レンズ系を説明する模式図である。第１実施例（実施例Ｋ−１）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第１実施例（実施例Ｋ−１）における接眼レンズ系の諸収差図である。第２実施例（実施例Ｋ−２）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第２実施例（実施例Ｋ−２）における接眼レンズ系の諸収差図である。第３実施例（実施例Ｋ２−１）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第３実施例（実施例Ｋ２−１）における接眼レンズ系の諸収差図である。第４実施例（実施例Ｋ２−２）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第４実施例（実施例Ｋ２−２）における接眼レンズ系の諸収差図である。第５実施例（実施例Ｅ−１）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第５実施例（実施例Ｅ−１）における接眼レンズ系の諸収差図である。第６実施例（実施例Ｅ−２）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第６実施例（実施例Ｅ−２）における接眼レンズ系の諸収差図である。第７実施例（実施例Ｅ−３）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第７実施例（実施例Ｅ−３）における接眼レンズ系の諸収差図である。第８実施例（実施例Ｎ−１）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第８実施例（実施例Ｎ−１）における接眼レンズ系の諸収差図である。第９実施例（実施例Ｎ−２）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第９実施例（実施例Ｎ−２）における接眼レンズ系の諸収差図である。第１０実施例（実施例Ｎー３）における接眼レンズ系のレンズ構成を示す図である。第１０実施例（実施例Ｎー３）における接眼レンズ系の諸収差図である。接眼レンズ系を備えた双眼鏡の構成を示す図である。

符号の説明

Ｉ像面
ＰＦ回折光学素子
ＰＦ１第１回折素子要素
ＰＦ２第２回折素子要素
Ｃ回折光学素子面（第１回折光学面）
Ｈ１前側主点
Ｈ２後側主点
ＣＯ回折光学素子面が光軸上を横切る位置
Ｌ１、Ｌ５負の屈折力を有するレンズ
Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ６、Ｌ７正の屈折力を有するレンズ
Ｓ１、Ｓ２、負の屈折力を持つレンズと正の屈折力を持つレンズとからなる貼り合わせレンズ
ＥＰアイポイント
２０双眼鏡
２１対物レンズ
２２正立光学系
２３接眼レンズ

発明者らは、前述した課題に関して鋭意研究した結果、概略的には、光軸上の両主点の位置と回折光学素子面との位置の関係という観点で問題の整理ができることを見出した。また、より適切なレンズ構成とするという観点から問題の解決が図れることを見出した。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ）、（ｂ）は、本発明の一実施形態である接眼レンズ系を説明する模式図であり、接眼レンズ系の概要、および前述の光軸上の両主点の位置と第１回折光学面との位置の関係の条件式を説明するものである。

図１（ａ）に示す接眼レンズ系は、負の屈折力を有するレンズＬ１と正の屈折力を有するレンズＬ２とが接合され全体として正の屈折力を有するレンズ群Ｓ１と、少なくとも一つの回折光学素子ＰＦとを備えている。

なお、図１にあっては、回折光学素子ＰＦは、説明のため、光軸方向には実際の寸法よりも拡大して図示している。さらに、図の作成の簡便さを意識して、後述する実施例２に近い模式図としたため、正の屈折力を有するレンズＬ３も記載されているが、このＬ３は、必ずしも必要ではない。

さらに、図１（ａ）に示すように、本実施形態では、接眼レンズ系に用いられる回折光学素子ＰＦは、異なる光学材料からなる２つの回折素子要素からなり、図示しない複数の回折格子溝を備える第１回折光学面を有する第１回折素子要素ＰＦ１と、図示しない複数の回折格子溝を備える第２回折光学面を有する第２回折素子要素ＰＦ２とを有している。そして、第１回折素子要素ＰＦ１と第２回折素子要素ＰＦ２とは、第１回折光学面と第２回折光学面とが、互いに対向するように配置されている。

本実施形態では、接眼レンズ系は、さらに、回折光学素子の第１回折光学面の位置について、接眼レンズ系の前側主点Ｈ１、後側主点Ｈ２との関係で特徴的な構成を有しているので、次にこれを説明する。

図１（ａ）の模式図にあっては、実施例のデータを開示している後述する第１回折光学面と第２回折光学面とが互いに密着して接した構成を元に示しており、その結果、図１（ａ）の回折光学素子面Ｃが第１回折光学面Ｃとなる。

本明細書においては、像面ＩからアイポイントＥＰまでの間に位置する光学系に関して以下の様に規定する。図１（ａ）に示すように、前側主点Ｈ１と後側主点Ｈ２との間の光軸上の距離の絶対値をＤＨ１Ｈ２と定義する。なお、説明の簡便さのためＤＨ１Ｈ２を以下、主点間距離とも略称する。さらに、前側主点Ｈ１と第１回折光学面Ｃとの光軸上の距離の絶対値をＤＨ１と定義する。換言すれば、前側主点Ｈ１と第１回折光学面Ｃが光軸上を横切る位置ＣＯとの間の距離の絶対値をＤＨ１と定義する。また、後側主点Ｈ２と第１回折光学面Ｃとの光軸上の距離の絶対値をＤＨ２と定義する。換言すれば、後側主点Ｈ２と第１回折光学面Ｃが光軸上を横切る位置ＣＯとの間の光軸上の距離の絶対値をＤＨ２と定義する。

以上のように定義した場合に、本実施形態では、接眼レンズ系は、以下の条件式、式（１）、式（２）を満たす光軸上の位置に第１回折光学面Ｃが位置する。
ＤＨ１≦ＤＨ２のとき
ＤＨ１／ＤＨ１Ｈ２≦０．５ …（１）
ＤＨ１＞ＤＨ２のとき
ＤＨ２／ＤＨ１ＤＨ２≦０．５ …（２）

上記の条件式、式（１）、式（２）の意義は重要であるので、以下、少し詳細に説明する。上記の条件式は、見方を変えて汎用的な表現にすれば次の式、式（３）、式（４）、式（５−１）、式（５−２）に分けられる。
ＤＨ１≦ＤＨ２のとき
ＤＨ１／ＤＨ１Ｈ２＝ｒａ１ …（３）
ＤＨ１＞ＤＨ２のとき
ＤＨ２／ＤＨ１Ｈ２＝ｒａ２ …（４）
ここで、０≦ｒａ１≦０．５ …（５−１）
０≦ｒａ２≦０．５ …（５−２）

式（３）と式（４）とを合わせて一つの説明用条件式とし、ｒａ１またはｒａ２をｒａとすると、この説明用条件式は、光軸上における第１回折光学面とその第１回折光学面に近い方の主点との距離の絶対値と主点間距離の絶対値の比の値を示す式であり、その比の値がｒａであるという式である。この表現でもまだ長いので、第１回折光学面を単に回折面と略称すれば、「回折面に近い主点と回折面との間の距離と、主点間距離との比の値」がｒａであるともいえる。そして、式（５−１）、式（５−２）は、その比の値ｒａの具体的な許容数値を示すものであり、それが０．５であることを示している。なお、この比の値ｒａを以下、本明細書では近接係数ともいう。

条件式（前述の式（１）、式（２））の意味は、光軸上における第１回折光学面Ｃの位置を表す点、換言すると第１回折光学面Ｃが光軸上を横切る位置をＣＯと表せば、図１（ｂ）の模式図で表される。つまり、ＣＯの位置として、前側主点Ｈ１、後側主点Ｈ２からそれぞれ光軸上の前後両側に、主点間距離を１とした場合にｒａ倍の領域を許容することと言える。従って、第１回折光学面は、図１（ｂ）に示すＥＦの範囲に入ることが要求される。簡単にいうと、光軸上で前側主点から前方に主点間距離の０．５倍の領域と、両主点間の領域、後側主点から後方に主点間距離の０．５倍の領域のいずれかに第１回折光学面Ｃが存在することが必要である。

要するに、回折面に近い主点と回折面との間の距離と主点間距離との比の値が０．５以下であることが必要である。なお、式の構成上、理論上の下限値は０であるが、０であっても差し支えないものである。また、この比の値の上限値は、有効数字１桁である。つまり、小数点２桁目を四捨五入したものである。従って、計算値としては、０．５４以下となる。

なお、後述するように、実施例では、計算上、この近接係数の値としては、式（３）または式（４）で得られた値に１００を乗じて％値としたデータを提示している。また、実施例のデータでは、単に符号ｒａでデータを表している。

また、このｒａの値として０．５以下が導かれた理由については、実施形態の説明の箇所でデータを提示して述べるが、０．５を上回ると、レンズ系によっては、回折光学素子のパワーが強くなりすぎて回折光学素子の焦点距離が小さくなりすぎることにもなる。このため、回折光学素子の格子ピッチが細かくなりすぎ、好ましくないことが判明している。

具体的には、回折光学素子の格子ピッチは、その製造上、つまり、製作の困難性という理由では、２０μｍを下回ってはならない。なお、回折光学素子の格子ピッチを２７μｍ以上としても良い。

また、本実施形態では、接眼レンズ系は、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され、つまり貼り合わされ、全体として正の屈折力を有するレンズを備える。換言すると、本実施形態では、いわゆる色消しレンズを備える。

本実施形態では、貼り合わせレンズを用いることにもより、像面彎曲や非点収差も補正した上で、効率よく良好に倍率色収差を補正する一助とすることができる。これらにより、回折光学素子のパワーが比較的小さい状態でも色収差を良好に補正でき、前述のように回折光学素子のピッチを細くする必要がない状態への一助となっている。

以上のように、本実施形態では、貼り合わせレンズを用い、かつ、回折面に近い主点と回折面との間の距離と主点間距離との比の値を０．５以下にすることで、後述するように、種々の光学系に対して、回折光学素子のパワーを大きく取りすぎずに、倍率色収差などの諸収差が良好な特性を有する接眼レンズ系を達成することができる。

回折光学素子のパワーを大きく取りすぎない、つまり、パワーを小さくできるということはすなわち、回折格子のピッチを細くする必要がないので、製造が比較的容易でフレアの発生が抑えられた回折光学素子を用いることができるということである。このため、諸収差、特に倍率色収差などが良好に補正された、種々の用途に対応した接眼レンズ系、及びそれを用いた光学装置を提供することができる。

また、回折光学素子は、細かい溝状またはスリット状の格子構造が同心円状に形成された回折光学面を備え、この回折光学面に入射した光を格子ピッチ（回折格子溝の間隔）と入射光の波長によって定まる方向へ回折する性質を有している。

このような回折光学素子は、例えば、特定次数の回折光を一点に集光するレンズなどに用いられている。通常の屈折型レンズの波長の違いによる屈折力の特性は、波長が短くなるほど変化が大きいが、このような回折光学素子は、屈折力の特性は線形的に変化する。さらに、屈折型レンズの特性はそのレンズの材料によって変化するが、回折光学素子の特性はレンズの材料には関係しない。この特性を利用して、複数の屈折材料と回折面を適切に組み合わせると大きな色消し効果が得られる。従って、このような回折光学素子を利用することで倍率色収差などの諸収差を良好に補正することが可能となる。

本実施形態では、接眼レンズ系に係る回折光学素子は、前述のように、異なる光学材料からなる２つの回折素子要素からなり、第１回折光学面を有する第１回折素子要素と、第２回折光学面を有する第２回折素子要素とを有し、第１回折素子要素と第２回折素子要素とは、第１回折光学面と第２回折光学面とが互いに対向するように配置されている。

つまり、異なる光学材料からなる２つの回折素子要素に回折光学面を形成し、回折光学面が互いに対向するように配置されている、いわゆる複層型（または積層型）回折光学素子に属するものであるため、ｇ線（波長λ＝４３５．８３５ｎｍ）からＣ線（波長λ＝６５６．２７３ｎｍ）までの広波長域において回折効率を高くすることができる。

したがって、この回折光学素子を利用した接眼レンズ系は、広波長域（波長λ＝４３５．８３５ｎｍ〜６５６．２７３ｎｍ）において利用することが可能となる。

なお、回折効率は、一般にはｍ次回折光を使用する場合、入射光の強度Ｉｏとｍ次回折光の強度Ｉｍとの割合η（＝Ｉｍ／Ｉｏ×１００「％」）を示すものであるが、以下に本明細書で回折効率の値に言及するときは、一次回折光を使用した場合であって、入射光の強度Ｉｏと一次回折光の強度Ｉ１との割合η（＝Ｉ１／Ｉｏ×１００「％」）を示すこととする。

また、接眼レンズ系に用いられる回折光学素子にあっては、前述の互いに対向するように配置された第１回折光学面と第２回折光学面とが互いに接するように配置されるようにしても良い。つまり、２つの回折素子要素の回折格子溝を互いに密着させて密着複層型回折光学素子として構成しても良い。

この理由は、密着複層型回折光学素子は、間隔を隔てて近接配置してなる分離型回折光学素子に比べて製造工程を簡素化することができ、量産効率、つまり、生産性が良くなるからである。従って、第１回折光学面と第２回折光学面とが互いに接するように配置された回折光学素子、つまり、密着複層型回折光学素子を利用した接眼レンズ系は製造が容易であるという長所を備える。

この密着複層型回折光学素子は、前述のような理由もあり、広波長域（波長λ＝４３５．８３５ｎｍ〜６５６．２７３ｎｍ）において９０％以上の回折効率を有する。

さらに、接眼レンズ系に用いる回折光学素子は、前述の第１回折素子要素と前記第２回折素子要素との少なくとも一方は紫外線硬化型樹脂からなるようにしても良い。この理由は、簡単にいうと量産性、つまり、生産性を高めることができるからである。

詳細に述べれば、回折素子要素として一般のガラス、もしくは射出成形などが可能な熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂と、紫外線硬化型樹脂とを用いて回折光学素子を製造することができる。ガラスの場合、切削研磨によって回折格子面を形成する。熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂の場合、回折格子溝が形成された金型を用いて射出成形などを行うことにより、回折格子面を形成する。その後で、この回折格子面に紫外線硬化型樹脂を滴下し、紫外線を照射して硬化させる製造方法を採用できる。

この製造方法を採用することにより、２つの回折素子要素に対して回折格子面を別々に作製し、さらにこれらの位置合わせを行うという作業が不要になるため、生産性、量産性を高めることができる。

なお、回折光学素子を製造する場合、回折素子要素の素材として２つの異なる紫外線硬化型樹脂を用いて製造することもできる。この場合には、基板上に滴下した一方の紫外線硬化型樹脂に対して回折格子溝が形成された金型を型押しして、その金型の反対方向から紫外線を照射して回折格子面を有する一方の回折素子要素を形成する。

その後、金型を取り除き、この紫外線照射により硬化した回折格子面に他方の紫外線硬化型樹脂を滴下する。次に、この滴下した他方の紫外線硬化型樹脂に紫外線を照射することにより、他方の紫外線硬化型樹脂も硬化させ、他方の回折素子要素を形成する。

この製造方法を採用することにより、１つの金型を用いるだけで回折光学素子面の製造が可能であり、また、２つの回折素子要素に対して回折格子面を別々に作製し、さらにこれらの位置合わせを行うという作業が不要となる。

さらに、この製造方法にあっては、紫外線硬化型樹脂を滴下して硬化させるという作業を２回実施するのみで回折光学素子を製造することができるため、さらに、量産性、生産性を高めることができる。

さらに、本実施形態では、接眼レンズ系に用いる回折光学素子は密着複層型の形態を有し、次の条件式、式（６）、式（７）、式（８）、式（９）を満足するようにしても良い。
ｎｄ１ ≦ １.５４ …（６）
( ｎＦ１ − ｎＣ１ ) ≧ ０.０１４５ …（７）
ｎｄ２ ≧ １.５５ …（８）
( ｎＦ２ − ｎＣ２ ) ≦ ０.０１３ …（９）
但し、上記の条件式における各符号は下記を意味する。
ｎｄ１：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より低屈折率高分散な方の前記回折素子要素の材質のｄ線（波長λ＝５８７．５６２ｎｍ)に対する屈折率。
ｎＦ１：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より低屈折率高分散な方の前記回折素子要素の材質のＦ線（波長λ＝４８６．１３３ｎｍ)に対する屈折率。
ｎＣ１：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より低屈折率高分散な方の前記回折素子要素の材質のＣ線（波長λ＝６５６．２７３ｎｍ)に対する屈折率。
ｎｄ２：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より高屈折率低分散な方の前記回折素子要素の材質のｄ線（波長λ＝５８７．５６２ｎｍ)に対する屈折率。
ｎＦ２：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より高屈折率低分散な方の前記回折素子要素の材質のＦ線（波長λ＝４８６．１３３ｎｍ)に対する屈折率。
ｎＣ２：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より高屈折率低分散な方の前記回折素子要素の材質のＣ線（波長λ＝６５６．２７３ｎｍ)に対する屈折率。

条件式、式（６）、式（７）、式（８）、式（９）は、接眼レンズ系の回折光学素子を構成する２つの回折素子要素の材質、即ち２つの異なる樹脂のｄ線に対する屈折率とＦ線とＣ線に対する分散（ｎＦ−ｎＣ）をそれぞれ規定するものである（但し、ｎＦ：Ｆ線に対する屈折率、ｎＣ：Ｃ線に対する屈折率）。なお、これらの条件式は、回折光学素子用として使用された樹脂の光学性能についての条件式であるので、硬化後の樹脂の光学特性を規定する条件式である。

前述の条件式について簡単に述べれば、２種類の樹脂として、低屈折率高分散という光学特性を有する樹脂１と、少なくとも樹脂１よりも高屈折率低分散という光学特性を有する樹脂２とを用いるものであって、硬化後において、上記の光学特性を満足させる樹脂を用いるものである。

本実施形態では、接眼レンズ系はこれらの条件式を満足することで、より良い性能で、異なる素材からなる２つの回折素子要素を密着接合させて回折光学面を形成することができ、これによりｇ線からＣ線までの広波長域において９０％以上の回折効率を実現することができる。

一方、各条件式、式（６）、式（７）、式（８）、式（９）の上限値又は下限値を超えると、本実施形態の接眼レンズ系における回折光学素子は、広波長域において９０％以上の回折効率を得ることが困難になる。なお、ここでいう回折効率とは、前述のように、入射光の強度と一次回折光との強度との割合である。

ここで、念のため、回折効率を求める式について以下に述べる。
ηｍをｍ次回折光の回折効率とすると、回折効率は以下の式（１０）、式（１１）で表される。
ηｍ＝｛ｓｉｎ（ａ−ｍ）π／（ａ−ｍ）π｝＾２ …（１０）
但し、式（１０）及び式（１１）中、各符号は以下を表す。
ａ＝｛（ｎ１−１）ｄ１−（ｎ２−１）ｄ２）／λ …（１１）
ｍ：回折次数
ｄ１：回折格子面（回折光学面）を形成する一方の回折素子要素の回折格子高さ
ｄ２：回折格子面（回折光学面）を形成する他方の回折素子要素の回折格子高さ
ｎ１：回折格子面（回折光学面）を形成する一方の回折素子要素の材料の屈折率
ｎ２：回折格子面（回折光学面）を形成する他方の回折素子要素の材料の屈折率
λ：波長

このような光学材料としての樹脂、およびこれらの樹脂を用いた密着複層型回折光学素子の製造方法は、例えば、欧州特許公開第１８３０２０４号公報、および欧州特許公開第１８３０２０５号公報に記載されている。

回折光学素子の構成は、例えば、外径５０ｍｍ、格子高さ２０μｍであり、格子ピッチは、中心付近で３．５ｍｍ、外周付近で０．１７ｍｍとし、中心から外周に向けて格子ピッチが小さくなる傾向がある。

実施例に示した回折光学素子では、２つの異なる紫外線硬化型樹脂を用いている。ここで、回折格子高さは、２０．０５μｍである。なお、その他箇所の寸法の記載は省略するが、中心から外周に向けて格子ピッチが小さくなる傾向があるなど、回折光学素子の構成は上述した例の回折光学素子と同様の構成である。そして、本実施形態では、回折光学素子の回折効率は、ｇ線（波長λ＝４３５．８３５ｎｍ）で９８％、Ｆ線（波長λ＝４８６．１３３ｎｍ）で９８％、ｄ線（波長λ＝５８７．５６２ｎｍ）で１００％、Ｃ線（波長λ＝６５６．２７３ｎｍ）で９８％である。

以下に具体的な実施形態として、４種類の接眼レンズ系の概要を述べる。なお、説明に際しては重複をさけるべく、レンズ構成の簡単なものから順に述べる。なお、レンズの位置は像面（像の形成位置）からも述べるが、回折光学素子の位置は、前述のように、近接係数ｒａが０．５以下となるところであれば場所は問わない。このため、各群の概要説明中のレンズ配置順序の記載では、回折光学素子の位置は除いて示している。

なお、実施形態の概要及び実施例のデータに関しては、近接係数ｒａは、前述のように％表示で述べる。また、実施例などのデータに際してはｒａを半角記号で示すこともあるが内容は同じものである。また、他の符号もデータの記載の簡便さから実施例は半角文字で記載することもあるが、全角文字でも半角文字でも同一の符号は同じ意味を表している。また、回折光学素子の具体的な位置や諸データなどはそれぞれの各実施例で述べる。

（第１群（第１グループ）の接眼レンズ系）
第１群（第１グループ）の接眼レンズ系については、実施例が２つあり、それぞれのレンズ構成を図２、図４に示す。また、諸収差図を図３、図５に示す。なお、これらの詳細は後述する実施例の説明で述べる。

第１群（第１グループ）の接眼レンズ系は、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有するレンズ群（以下、正の屈折力を有する接合レンズ群１とも略称する）と、回折光学素子と、正の屈折力を有するレンズからなるレンズ群とからなるもので、レンズ構成が簡単なものである。像面（像の形成位置）からアイポイント側（観察眼側）へのレンズの配置は、正の屈折力を有する接合レンズ群１、正の屈折力を有するレンズ群の順に並んでいる。なお、第１群の接眼レンズ系の実施例を以下、実施例Ｋ−１、実施例Ｋ−２などとも呼称する。

第１群の接眼レンズ系は、レンズ枚数が少なく小型化などに配慮したレンズ構成であり、画角が２６（度）である。なお、画角は、正確には（半）画角というべきかもしれないが、一般的な記載慣習に従い、以下は特に断らず、画角と記載する。第１群の接眼レンズ系の近接係数ｒａ、回折光学素子のｄ線（５８７．５６２ｎｍ）での焦点距離、回折光学素子の最小格子ピッチを表１に示す。

（表１）
近接係数（ra）回折光学素子の回折光学素子の
（％）ｄ線焦点距離（ｍｍ）最小格子ピッチ（μｍ）
実施例Ｋ−１４１．８５００８０
実施例Ｋ−２４５．３４６０５６

各実施例における第１回折光学面の位置と両主点との関係は、後述する図には示さないが、第１回折光学面の位置は、実施例Ｋ−１では、両主点の間であり、実施例Ｋ−２では、両主点の外側で後側主点の後側（アイポイント側）である。表１から、第１群の接眼レンズ系は、近接係数ｒａが０．５以下であるという条件を十分満足することが分かる。また、本実施例では、回折光学素子の最小格子ピッチは製造上の下限の２０μｍを上回り、十分余裕をもった値となっている。

また、本実施例では、近接係数が大きくなると回折光学素子の焦点距離が小さくなり、その結果、最小格子ピッチも小さくなる、という傾向が表れている。また、詳細な諸収差データを図３、図５に示すが、いずれの実施例も使用波長の全領域で諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像特性を備えている。

（第２群（第２グループ）の接眼レンズ系）
第２群（第２グループ）の接眼レンズ系については、実施例が２つあり、それぞれのレンズ構成を図６、図８に示す。また、諸収差図を図７、図９に示す。なお、これらの詳細は後述する実施例の説明で述べる。

第２群（第２グループ）の接眼レンズ系は、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有するレンズ群と、回折光学素子と、正の屈折力を有するレンズ群と、正の屈折力を有するレンズ群とからなるものである。つまり、第２群の接眼レンズ系は、第１群の接眼レンズ系に正の屈折力を有するレンズ群を加えた構成となっている。なお、第２群の接眼レンズ系の実施例を以下、実施例Ｋ２−１、実施例Ｋ２−２などとも呼称する。

第２群の接眼レンズ系の画角は、実施例で後述するように、２７．８（度）となっており、接眼レンズ系としては、画角の観点ではより使いやすいものである。第２群の接眼レンズ系の近接係数ｒａ、回折光学素子のｄ線（５８７．５６２ｎｍ）での焦点距離、回折光学素子の最小格子ピッチを表２に示す。

（表２）
近接係数（ra）回折光学素子の回折光学素子の
（％）ｄ線焦点距離（ｍｍ）最小格子ピッチ（μｍ）
実施例Ｋ２−１５．７４３５５６
実施例Ｋ２−２４２．３４３９６４

各実施例における第１回折光学面の位置と両主点との関係は、後述する図には示さないが、第１回折光学面の位置は、実施例Ｋ２−１、実施例Ｋ２−２ともに両主点の間である。表２から、第２群の接眼レンズ系は、近接係数ｒａが０．５以下であるという条件を十分満足することが分かる。また、本実施例では、回折光学素子の最小格子ピッチは製造上の下限の２０μｍを上回り、十分余裕をもった値となっている。
また、詳細な諸収差データを図７、図９に示すが、いずれの実施例も使用波長の全領域で諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像特性を備えている。

（第３群（第３グループ）の接眼レンズ系）
第３群（第３グループ）の接眼レンズ系については、実施例が３つあり、それぞれのレンズ構成を図１０、図１２、図１４に示す。また、諸収差図を図１１、図１３、図１５に示す。なお、これらの詳細は後述する実施例の説明で述べる。

第３群（第３グループ）の接眼レンズ系は、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有するレンズと、回折光学素子と、正の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズと負の屈折力とを有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有するレンズ（以下正の屈折力を有する接合レンズ２とも略称する）とからなるものである。なお、第３群の接眼レンズ系の実施例を以下、実施例Ｅ−１、実施例Ｅ−２、実施例Ｅ−３とも呼称する。

第３群の接眼レンズ系は、第１群の接眼レンズ系に正の屈折力を有する接合レンズ２を加えたものであり、像面からアイポイント側へのレンズの配置は、第１群の接眼レンズ系のレンズ配置の後側（アイポイント側）に正の屈折力を有する接合レンズ２を加えたものである。第３群の接眼レンズ系の画角は、２７．８（度）となっており、接眼レンズ系としては、画角の観点ではより使いやすいものである。

第３群の接眼レンズ系の近接係数ｒａ、回折光学素子のｄ線（５８７．５６２ｎｍ）での焦点距離、回折光学素子の最小格子ピッチを表３に示す。

（表３）
近接係数（ra）回折光学素子の回折光学素子の
（％）ｄ線焦点距離（ｍｍ）最小格子ピッチ（μｍ）
実施例Ｅ−１４５．８２９２３２
実施例Ｅ−２３８．０４８０４２
実施例Ｅ−３２６．３４１７５０

各実施例における第１回折光学面の位置と両主点との関係は、後述する図には示さないが、第１回折光学面の位置は、実施例Ｅ−１では、両主点間の外側で前側主点の前側（像面側）であり、実施例Ｅ−２では、両主点の間であり、実施例Ｅ−３では、両主点の外側で後側主点の後側（アイポイント側）である。表３から、第３群の接眼レンズ系は、近接係数ｒａが０．５以下であるという条件を十分満足することが分かる。また、本実施例では、回折光学素子の最小格子ピッチは製造上の下限の２０μｍを上回り、十分余裕をもった値となっている。
また、本実施例では、近接係数が小さくなると、最小格子ピッチが大きくなっている。回折光学素子を製造する上でより余裕をもたせるために、近接係数を約３８％以下としても良い。また、詳細な諸収差データを図１１、図１３、図１５に示すが、いずれの実施例も使用波長の全領域で諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像特性を備えている。

なお、表３で、実施例Ｅ−２と、実施例Ｅ−３では、回折光学素子のｄ線焦点距離と回折光学素子の最小格子ピッチが今まで述べてきた関係と逆転している。この理由については、最小格子ピッチに影響を与える主要原因は、ｄ線焦点距離であるが、他に、回折光学素子のＣ４以下の係数や、回折光学素子への入射高さなどもある。従って、前述のデータにおいては、他の要因の影響を受けた結果と考察している。しかしながら、最小格子ピッチの第一要因としてｄ線焦点距離が最重要であることには変わりない。

（第４群（第４グループ）の接眼レンズ系）
第４群（第４グループ）の接眼レンズ系については、実施例が３つあり、それぞれのレンズ構成を図１６、図１８、図２０に示す。また、諸収差図を図１７、図１９、図２１に示す。なお、これらの詳細は後述する実施例の説明で述べる。

第４群（第４グループ）の接眼レンズ系は、物体側からアイポイント側へ順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として負の屈折力を有するレンズ群を第１レンズ群として備え、正の屈折力を有するレンズからなるレンズ群を第２レンズ群として備え、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有するレンズ群を第３レンズ群として備え、正の屈折力を有するレンズ群を第４レンズ群として備え、さらに、正の屈折力を有するレンズからなる第５レンズ群とを備え、第１レンズ群と第２レンズ群との間に像面が位置するように構成されている。つまり、第１群から第３群の接眼レンズ系と大きく異なるのは、像面の前側にもレンズ群を有している点である。なお、第４群の接眼レンズ系の実施例を以下、実施例Ｎ−１、実施例Ｎ−２、実施例Ｎ−３とも呼称する。

第４群の接眼レンズ系の画角は３１．２（度）となっており、接眼レンズ系としては、画角の観点ではさらに使いやすいものである。

第４群の接眼レンズ系の近接係数ｒａ、回折光学素子のｄ線（５８７．５６２ｎｍ）での焦点距離、回折光学素子の最小格子ピッチを表４に示す。

（表４）
近接係数（ra）回折光学素子の回折光学素子の
（％）ｄ線焦点距離（ｍｍ）最小格子ピッチ（μｍ）
実施例Ｎ−１４６．２５２６２７
実施例Ｎ−２３５．１５４２３１
実施例Ｎ−３１２．８６５０３７

第１回折光学面の位置は、実施例Ｎ−１では、両主点間の外側で前側主点の前側（像面側）であり、実施例Ｎ−２では、両主点の間であり、実施例Ｎ−３では、両主点の外側で後側主点の後側（アイポイント側）である。表４から、第４群の接眼レンズ系は、近接係数ｒａが０．５以下であるという条件を十分満足することが分かる。また、本実施例では、回折光学素子の最小格子ピッチは製造上の下限の２０μｍを上回り、十分余裕をもった値となっている。
また、本実施例では、近接係数が小さくなると、最小格子ピッチが大きくなっている。回折光学素子を製造する上でより余裕をもたせるために、近接係数は約３５％以下としても良く、さらには約１３％以下としても良い。なお、詳細データは割愛するが、発明者らの検討では、近接係数が０．５を超えた場合、最小格子ピッチが更に細くなり、製造困難な領域になるものがあることも判明している。

また、第４群の接眼レンズ系の詳細な諸収差データを図１７、図１９、図２１に示すが、いずれの実施例も使用波長の全領域で諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像特性を備えている。

（実施例の説明）
以下、接眼レンズ系の実施例について、諸データを表により、レンズ構成などを図面に基づいて詳細に説明する。これに先立ち、表、図の見方、諸データの意味などをはじめにまとめて述べることとする。また、実施例が合計で１０と多数に上るため、全実施例に共通する事項やデータは各実施例を述べる前に冒頭で共通事項として述べることともした。例えば、使用樹脂の屈折率のデータはまとめて冒頭に述べている。

（レンズ諸元の表の見方及び諸データの意味など）
後述する表５、表６などに諸データを示すが、それぞれの符号は以下の内容を有する。なお、以下の説明符号、数字は全角でも、諸データは、半角の文字、数字で示すことを原則とする。従って、符号の全角、半角の違いは本明細書では意味を有さない。
（全体諸元）において、ＥＲは射出瞳直径（ｍｍ）、Ｂは物体からアイポイント（ＥＰ）に向かってレンズに光が入射したとき、レンズからの射出光線が光軸に対してなす角度（度）、ｆは全系のｄ線（５８７．５６２ｎｍ）での焦点距離（ｍｍ）をそれぞれ示す。なお、Ｂの値は、正確には前述の概要の第１群の説明で述べた（半）画角の値と等しいものであるが、通常の呼称に従い他群の概要説明のところでは画角とも呼称している。
（レンズデータ）において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、ｒは光学面の曲率半径（ｍｍ）、ｎ（ｄ）はｄ線に対する屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数をそれぞれ示す。なお、レンズデータにおいて、（回折面）は、回折光学素子面であることを示す。
（回折面データ）は回折光学素子の位相関数をΦ（ｈ）として、光軸からの高さをｈ、波長をλ、位相係数をそれぞれＣ２，Ｃ４，Ｃ６，Ｃ８，Ｃ１０としたとき、次の式（１２）で表される。
Φ（ｈ）＝２π／λ(Ｃ２ｈ^２＋Ｃ４ｈ^４＋Ｃ６ｈ^６＋Ｃ８ｈ^８＋Ｃ１０ｈ^１０) …（１２）
ｆｄは回折光学素子のｄ線（５８７．５６２ｎｍ）での焦点距離（ｍｍ）を示す。
（条件対応値）において、ＤＨ１Ｈ２は像面ＩからアイポイントＥＰの間に位置する光学系の前側主点と後側主点の光軸上の距離の絶対値（ｍｍ）、ＤＨ１は前側主点と第１回折光学面（回折光学素子面）との光軸上の距離の絶対値（ｍｍ）、ＤＨ２は後側主点と第１回折光学面（回折光学素子面）との光軸上の距離の絶対値（ｍｍ）、ｒａはＤＨ１とＤＨ２との小さいほうの値をＤＨ１Ｈ２で割って１００を掛けた値（パーセント値）である。なお、ＤＨ１とＤＨ２との値が同じ場合は、ｒａはＤＨ１の値をＤＨ１Ｈ２で割って１００を掛けた値（パーセント値）である。ここで、ｒａは、本明細書中、近接係数とも呼称する値である。
なお、ここで、本実施例において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、最小格子ピッチ、その他長さの単位は特記のない場合一般に「ｍｍ」が使われる。しかし光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、単位は「ｍｍ」に限られるものではない。

全実施例に共通する事項や諸データ、説明を以下に示す。共通事項の第１点として、回折光学素子ＰＦは倍率色収差を良好に補正し、かつ広波長域において高い回折効率を得るための密着複層型回折光学素子である。この回折光学素子ＰＦは、異なる２つの紫外線硬化樹脂からなる回折光学素子ＰＦ１とＰＦ２とが図１（ａ）などで説明したように密着接合して構成されており、その接合面は回折格子溝が形成された回折光学素子面Ｃとなっている。尚、レンズ構成を示す図２などの各図は、図示の煩雑さを回避すべく、ＰＦ１、ＰＦ２の符号と回折光学素子面Ｃの符号の記載は省略し、単に回折光学素子ＰＦの符号のみを記載している。

共通事項の第２点として、使用樹脂の屈折率が挙げられる。具体的には以下の値の屈折率を有する樹脂を用いた。なお、樹脂屈折率は樹脂硬化後の屈折率を示す。
（樹脂屈折率）
nC nd nF ng
低屈折率 1.523300 1.527600 1.538500 1.547700
高屈折率 1.553700 1.556900 1.564800 1.571100
ここで、それぞれの樹脂に対して、ｎＣは、Ｃ線（波長λ＝６５６．２７３ｎｍ)に対する屈折率であり、ｎｄは、ｄ線（波長λ＝５８７．５６２ｎｍ)に対する屈折率、ｎＦは、Ｆ線（波長λ＝４８６．１３３ｎｍ)に対する屈折率、ｎｇは、ｇ線（波長λ＝４３５．８３５ｎｍ）に対する屈折率である。

なお、これらの使用樹脂の屈折率の値は、前述の使用樹脂の条件式である下記の各式をいずれも満たす値となっている。
ｎｄ１ ≦ １.５４ …（６）
( ｎＦ１ − ｎＣ１ ) ≧ ０.０１４５ …（７）
ｎｄ２ ≧ １.５５ …（８）
( ｎＦ２ − ｎＣ２ ) ≦ ０.０１３ …（９）

（諸収差図に関する共通事項）
図３、図５などにそれぞれの実施例における諸収差の図を示すこととする。これらの各収差はいずれもアイポイントＥＰ側から光線追跡したものである。なお、球面収差図においては、ｄはｄ線、ＣはＣ線、ＦはＦ線、ｇはｇ線における収差をそれぞれ示す。また非点収差図においては、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。倍率色収差図においては、ＣはＣ線、ＦはＦ線、ｇはｇ線における収差をそれぞれ示す。

また、球面収差図における縦軸は入射瞳半径の最大値を１として規格化して示した値を、横軸は、各線における収差の値（ｍｍ）を示す。また、非点収差図、歪曲収差図における縦軸は、前述のＢの値、すなわち、物体からアイポイントＥＰに向かってレンズに光が入射したとき、レンズからの射出光線が光軸に対してなす角度（度）を示す。横軸はそれぞれの収差であり、非点収差は、収差の値（ｍｍ）で、歪曲収差は、収差の割合を百分率（％値）でそれぞれ示す。倍率色収差図における横軸は、前述のＢの値（度）を示し、縦軸は収差の値（ｍｍ）を示す。

（第１実施例、実施例Ｋ−１（第１群））
実施例Ｋ−１における接眼レンズ系は、前述の第１群に属し、図２に示すように、図中左側となる像面Ｉ側からアイポイントＥＰ側に光軸に沿って順に、負の屈折力を有するレンズＬ１と正の屈折力を有するレンズＬ２とからなる貼り合わせレンズＳ１と、正の屈折力を有するレンズＬ３とからなる。なお、貼り合わせレンズＳ１は、全体として正の屈折力を有する接合レンズである。本実施例では、正レンズＬ２のアイポイントＥＰ側の面に、密着複層型の回折光学素子ＰＦが組み込まれている。回折光学素子ＰＦは実施例の冒頭の共通事項部に述べたものを用いている。なお、以下の実施例の説明ではこの記載は割愛する。本実施例（実施例Ｋ−１）の接眼レンズ系の諸データを表５に示す。

（表５）
（全体諸元）
ER= 4
B= 26
f= 16.6
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
像面 ∞ 9.2
１ 80.3341 2.0 1.795040 28.56
２ 15.0000 7.6 1.497820 82.52
３ -19.8788 0.2 1.527600 34.71
４（回折面）-19.8788 0.2 1.556900 50.17
５ -19.8788 0.2
６ 17.2968 5.0 1.589130 61.09
７ -80.5082 17.9
（回折面データ）
第４面
C2= -9.9906E-04 C4 = 5.4121E-06
C6= 0.0000E+00 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 500
回折格子溝の数 78
最小格子ピッチ 0.080
（条件式対応値）
DH1H2= 5.5
DH1= 2.3
DH2= 3.2
ra= 41.8

図３は実施例Ｋ−１における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（第２実施例、実施例Ｋ−２（第１群））
実施例Ｋ−２における接眼レンズ系の構成および配置は、図４に示すように、回折光学素子の位置を除くと前述の実施例Ｋ−１と同じである。本実施例では、正レンズＬ３のアイポイントＥＰ側の面に、密着複層型の回折光学素子ＰＦが組み込まれている。本実施例（実施例Ｋ−２）の接眼レンズ系の諸データを表６に示す。

（表６）
（全体諸元）
ER= 4
B= 26
f= 16.6
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
像面 ∞ 9.3
１ 56.6996 2.0 1.795040 28.56
２ 14.9210 7.6 1.497820 82.52
３ -22.5618 0.2
４ 18.8228 5.0 1.589130 61.09
５ -50.1115 0.2 1.527600 34.71
６（回折面）-50.1115 0.2 1.556900 50.17
７ -50.1115 16.9
（回折面データ）
第６面
C2= -1.0877E-03 C4= 1.3675E-05
C6= -6.6697E-08 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 460
回折格子溝の数 56
最小格子ピッチ 0.105
（条件式対応値）
DH1H2= 5.3
DH1= 7.7
DH2= 2.4
ra= 45.3

図５は実施例Ｋ−２における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（第３実施例、実施例Ｋ２−１（第２群））
実施例Ｋ２−１における接眼レンズ系は、前述の第２群に属し、図６に示すように、図中左側となる像面Ｉ側からアイポイントＥＰ側に光軸に沿って順に、負の屈折力を有するレンズＬ１と正の屈折力を有するレンズＬ２とからなる貼り合わせレンズＳ１と、正の屈折力を有するレンズＬ３と、正の屈折力を有するレンズＬ４とからなる。なお、貼り合わせレンズＳ１は、全体として正の屈折力を有する接合レンズである。本実施例では、正レンズＬ４の像面Ｉ側の面に、密着複層型の回折光学素子ＰＦが組み込まれている。本実施例（実施例Ｋ２−１）の接眼レンズ系の諸データを表７に示す。

（表７）
（全体諸元）
ER= 4
B= 27.8
f= 16.6
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
像面 ∞ 9.1
１ -930.2691 2.0 1.795040 28.56
２ 23.8000 7.5 1.497820 82.52
３ -19.1000 0.2
４ 21.9000 4.0 1.589130 61.09
５ 95.5460 0.2
６ 21.9000 0.2 1.556900 50.17
７（回折面）21.9000 0.2 1.527600 34.71
８ 21.9000 4.0 1.589130 61.09
９ 95.5460 16.0
（回折面データ）
第７面
C2= -1.1500E-03 C4= 4.1500E-06
C6= 0.0000E+00 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 435
回折格子溝の数 116
最小格子ピッチ 0.056
（条件式対応値）
DH1H2= 7.0
DH1= 6.6
DH2= 0.4
ra= 5.7

図７は実施例Ｋ２−１における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（第４実施例、実施例Ｋ２−２（第２群））
実施例Ｋ２−２における接眼レンズ系の構成および配置は、図８に示すように、回折光学素子の位置を除くと前述の実施例Ｋ２−１と同じである。本実施例では、正レンズＬ４のアイポイントＥＰ側の面に、密着複層型の回折光学素子ＰＦが組み込まれている。本実施例（実施例Ｋ２−２）の接眼レンズ系の諸データを表８に示す。

（表８）
（全体諸元）
ER= 4
B= 27.8
f= 16.6
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
像面 ∞ 8.9
１ -145.5100 1.2 1.795040 28.56
２ 23.9000 8.0 1.497820 82.52
３ -17.5600 0.2
４ 22.0132 4.0 1.589130 61.09
５ 100.0530 0.2
６ 22.0132 4.0 1.589130 61.09
７ 100.0530 0.2 1.527600 34.71
８（回折面）100.0530 0.2 1.556900 50.17
９ 100.0530 16.3
（回折面データ）
第8面
C2= -1.1390E-03 C4= 5.2560E-06
C6= 0.0000E+00 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 439
回折格子溝の数 95
最小格子ピッチ 0.064
（条件式対応値）
DH1H2= 7.1
DH1= 10.1
DH2= 3.0
ra= 42.3

図９は実施例Ｋ２−２における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（第５実施例、実施例Ｅ−１（第３群））
実施例Ｅ−１における接眼レンズ系は、前述の第３群に属し、図１０に示すように、図中左側となる像面Ｉ側からアイポイントＥＰ側に光軸に沿って順に、負の屈折力を有するレンズＬ１と正の屈折力を有するレンズＬ２とからなる貼り合わせレンズＳ１と、正の屈折力を有するレンズＬ３と、正の屈折力を有するレンズＬ４と負の屈折力を持つレンズＬ５とからなる貼り合わせレンズＳ２とからなる。なお、貼り合わせレンズＳ１およびＳ２は、全体として正の屈折力を有する接合レンズである。本実施例では、負レンズＬ１と正レンズＬ２との間の面に、密着複層型の回折光学素子ＰＦが組み込まれている。本実施例（実施例Ｅ−１）の接眼レンズ系の諸データを表９に示す。

（表９）
（全体諸元）
ER= 4
B= 27.8
f= 16.6
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
像面 ∞ 9.5
１ -24.9790 2.0 1.805182 25.35
２ 62.9401 0.2 1.556900 50.17
３（回折面）62.9401 0.2 1.527600 34.71
４ 62.9401 7.0 1.664460 35.83
５ -18.7578 0.2
６ 60.6934 4.0 1.620409 60.14
７ -77.4658 0.2
８ 17.2844 6.0 1.692111 54.55
９ -200.0000 2.0 1.805182 25.35
１０ 39.4682 15.0
（回折面データ）
第3面
C2= -1.7145E-03 C4= 4.2943E-06
C6= 0.0000E+00 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 292
回折格子溝の数 227
最小格子ピッチ 0.032
（条件式対応値）
DH1H2= 10.7
DH1= 4.9
DH2= 15.6
ra= 45.8

図１１は実施例Ｅ−１における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（第６実施例、実施例Ｅ−２（第３群））
実施例Ｅ−２における接眼レンズ系の構成および配置は、図１２に示すように、回折光学素子の位置を除くと前述の実施例Ｅ−１と同じである。本実施例では、正レンズＬ３のアイポイントＥＰ側の面に、密着複層型の回折光学素子ＰＦが組み込まれている。本実施例（実施例Ｅ−２）の接眼レンズ系の諸データを表１０に示す。

（表１０）
（全体諸元）
ER= 4
B= 27.8
f= 16.6
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
像面 ∞ 10.5
１ -25.4762 2.0 1.805182 25.35
２ 95.0960 6.0 1.664460 35.83
３ -18.6180 0.2
４ 44.1550 4.0 1.620409 60.14
５ -79.7632 0.2 1.527600 34.71
６（回折面）-79.7632 0.2 1.556900 50.17
７ -79.7632 0.2
８ 17.9430 6.0 1.692111 54.55
９ -500.0000 2.0 1.805182 25.35
１０ 35.7340 14.3
（回折面データ）
第6面
C2= -1.0400E-03 C4= 1.7049E-06
C6= 0.0000E+00 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 480
回折格子溝の数 170
最小格子ピッチ 0.042
（条件式対応値）
DH1H2= 10.0
DH1= 6.2
DH2= 3.8
ra= 38.0

図１３は実施例Ｅ−２における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（第７実施例、実施例Ｅ−３（第３群））
実施例Ｅ−３における接眼レンズ系の構成および配置は、図１４に示すように、回折光学素子の位置を除くと前述の実施例Ｅ−１と同じである。本実施例では、正レンズＬ４と負レンズＬ５との間の面に、密着複層型の回折光学素子ＰＦが組み込まれている。本実施例（実施例Ｅ−３）の接眼レンズ系の諸データを表１１に示す。

（表１１）
（全体諸元）
ER= 4
B= 27.8
f= 16.6
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
像面 ∞ 10.6
１ -25.3919 2.0 1.805182 25.35
２ 100.9909 6.0 1.664460 35.83
３ -18.7318 0.2
４ 40.4013 4.0 1.620409 60.14
５ -83.4900 0.2
６ 18.2493 6.0 1.692111 54.55
７ -194.5687 0.2 1.556900 50.17
８（回折面）-194.5687 0.2 1.527600 34.71
９ -194.5687 2.0 1.805182 25.35
１０ 35.8274 14.1
（回折面データ）
第8面
C2= -1.2000E-03 C4= 3.6700E-06
C6= 0.0000E+00 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 417
回折格子溝の数 119
最小格子ピッチ 0.050
（条件式対応値）
DH1H2= 9.9
DH1= 12.5
DH2= 2.6
ra= 26.3

図１５は実施例Ｅ−３における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（第８実施例、実施例Ｎ−１（第４群））
本実施例における接眼レンズ系は、前述の第４群に属し、図１６に示すように、図中左側となる物体側からアイポイントＥＰ側に光軸に沿って順に、負の屈折力を有するレンズＬ１と正の屈折力を有するレンズＬ２とからなる貼り合わせレンズＳ１と、正の屈折力を有するレンズＬ３と、正の屈折力を有するレンズＬ４と負の屈折力を有するレンズＬ５とからなる貼り合わせレンズＳ２と、正の屈折力を有するレンズＬ６、正の屈折力を有するレンズＬ７とからなる。なお、貼り合わせレンズＳ１は、全体として負の屈折力を有する接合レンズである。また、貼り合わせレンズＳ２は、全体として正の屈折力を有する接合レンズである。本実施例では、レンズＬ４の像面Ｉ側の面に、密着複層型の回折光学素子ＰＦが組み込まれている。本実施例（実施例Ｎ−１）の接眼レンズ系の諸データを表１２に示す。なお、レンズデータ中、面番号４は像面である。

（表１２）
（全体諸元）
ER= 4
B= 31.2
f= 14.8
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
１ -42.3960 1.2 1.516800 64.10
２ 17.6000 2.6 1.713000 53.93
３ 27.2560 3.1
４像面 ∞ 7.7
５ -39.4700 4.4 1.620409 60.14
６ -18.0000 0.2
７ 194.3630 0.2 1.556900 50.17
８（回折面）194.3630 0.2 1.527600 34.71
９ 194.3630 6.8 1.620409 60.14
１０ -18.9650 1.5 1.805182 25.41
１１ -66.1130 0.2
１２ 66.5780 4.1 1.620409 60.14
１３ -66.5780 0.2
１４ 24.9945 4.3 1.589130 61.09
１５ 500.0000 19.2
（回折面データ）
第8面
C2= -9.5000E-04 C4= 2.0000E-07
C6= 0.0000E+00 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 526
回折格子溝の数 237
最小格子ピッチ 0.027
（条件式対応値）
DH1H2= 7.8
DH1= 3.6
DH2= 11.4
ra= 46.2

図１７は実施例Ｎ−１における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（第９実施例、実施例Ｎ−２（第４群））
実施例Ｎ−２における接眼レンズ系の構成および配置は、図１８に示すように、回折光学素子の位置を除くと前述の実施例Ｎ−１と同じである。本実施例では、正レンズＬ６の像面Ｉ側の面に、密着複層型の回折光学素子ＰＦが組み込まれている。本実施例（実施例Ｎ−２）の接眼レンズ系の諸データを表１３に示す。なお、レンズデータ中、面番号４は像面である。

（表１３）
（全体諸元）
ER= 4
B= 31.2
f= 14.8
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
１ -42.3960 1.2 1.516800 64.10
２ 16.6258 2.6 1.713000 53.93
３ 27.2560 3.1
４像面 ∞ 7.7
５ -40.0000 4.4 1.620409 60.14
６ -16.3110 0.2
７ 432.7290 7.0 1.620409 60.14
８ -19.3870 1.5 1.805182 25.41
９ -56.2730 0.2
１０ 128.7740 0.2 1.556900 50.17
１１（回折面）128.7740 0.2 1.527600 34.71
１２ 128.7740 3.8 1.620409 60.14
１３ -154.8173 0.2
１４ 21.2625 4.3 1.589130 61.09
１５ -1178.1668 17.6
（回折面データ）
第11面
C2= -9.2225E-04 C4= 4.6400E-07
C6= 0.0000E+00 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 542
回折格子溝の数 207
最小格子ピッチ 0.031
（条件式対応値）
DH1H2= 7.7
DH1= 5.0
DH2= 2.7
ra= 35.1

図１９は実施例Ｎ−２における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（第１０実施例、実施例Ｎ−３（第４群））
実施例Ｎ−３における接眼レンズ系の構成および配置は、図２０に示すように、回折光学素子の位置を除くと前述の実施例Ｎ−１と同じである。本実施例では、正レンズＬ６のアイポイントＥＰ側の面に、密着複層型の回折光学素子PFが組み込まれている。本実施例（実施例Ｎー３）の接眼レンズ系の諸データを表１４に示す。なお、レンズデータ中、面番号４は像面である。

（表１４）
（全体諸元）
ER= 4
B= 31.2
f= 14.8
（レンズデータ）
面番号 r d nd νd
１ -42.3960 1.2 1.516800 64.10
２ 16.6258 2.6 1.713000 53.93
３ 27.2560 3.1
４像面 ∞ 7.7
５ -39.4700 4.4 1.620409 60.14
６ -17.4140 0.2
７ 246.6220 7.0 1.620409 60.14
８ -19.0000 1.5 1.805182 25.41
９ -55.6420 0.2
１０ 93.5363 3.8 1.620409 60.14
１１ -93.5363 0.2 1.527600 34.71
１２(回折面) -93.5363 0.2 1.556900 50.17
１３ -93.5363 0.2
１４ 22.5698 4.3 1.589130 61.09
１５ 530.3439 18.9
（回折面データ）
第12面
C2= -7.6919E-04 C4= 4.1262E-07
C6= 0.0000E+00 C8= 0.0000E+00
C10= 0.0000E+00
fd= 650
回折格子溝の数 181
最小格子ピッチ 0.037
（条件式対応値）
DH1H2= 7.8
DH1= 8.8
DH2= 1.0
ra= 12.8

図２１は実施例Ｎ−３における接眼レンズ系の諸収差図である。本実施例における接眼レンズ系は、諸収差、特に倍率色収差が良好に補正されており、優れた結像性能を備えていることがわかる。

（接眼レンズ系を備えた双眼鏡の実施例）
次に、本発明の実施形態に係る双眼鏡について図２２に基づき説明する。図２２は、本実施形態に係る双眼鏡の構成を示す図である。双眼鏡２０は、後述する接眼レンズ２３として上記実施例で説明した接眼レンズ系を備えた双眼鏡である。

双眼鏡２０は、図２２に示すように、観察者の左右の眼に対応する左右一対の観察鏡筒２０ａ，２０ｂ内に、観察対象物側から光軸に沿って順に、対物レンズ２１と、正立光学系２２と、接眼レンズ２３とをそれぞれを備える。この構成の下、観察対象物からの光は対物レンズ２１によって集光されて物体像が形成される。この物体像は、正立光学系２２によって正立化された後、接眼レンズ２３によって拡大される。これにより観察者は、観察対象物を拡大観察することができる。

本実施形態においては、接眼レンズ２３として上記実施例で説明した接眼レンズ系が用いられている。これにより、製造が容易で、倍率色収差を始めとした諸収差を良好に補正することが可能である。

なお、上記第１群から第４群までのいずれの実施例、つまり、実施例１から１０までのいずれの実施例による接眼レンズ系を接眼レンズ２３として搭載した双眼鏡を構成しても良い。

また、上述の実施形態においては、接眼レンズ系を備えた光学装置の一例として双眼鏡を示したが、光学装置はこれに限らず、接眼レンズ系は、望遠鏡、顕微鏡などにも勿論適用できる。

以上により、製造が容易で、倍率色収差を初めとした諸収差を良好に補正することが可能な接眼レンズ系、及びそれを用いた光学装置を提供することができる。なお、本発明は以上の実施例にとらわれずにその開示した発明の範囲で種々の変形などが可能なのはいうまでもないことである。たとえば、密着複層型の回折光学素子は、以上の実施例では一つであったが、二つ以上、つまり複数個有していても差し支えない。

なお、上述の各実施例では、接眼レンズ系に密着複層型の回折光学素子を組み込んでいるが、これに限定されることなく、複層型で密着していない分離複層型の回折光学素子を組み込むことにより、同様な効果を得ることができる。

Claims

負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有するレンズ群と、少なくとも一つの回折光学素子とを含み、
前記回折光学素子は、第１回折光学面を有する第１回折素子要素と、第２回折光学面を有する第２回折素子要素とを有し、
前記第１回折素子要素と前記第２回折素子要素とは、前記第１回折光学面と前記第２回折光学面とが互いに対向するように配置され、
像面からアイポイントの間に位置する光学系が以下の条件式を満足することを特徴とする接眼レンズ系。
ＤＨ１≦ＤＨ２のとき
ＤＨ１／ＤＨ１Ｈ２≦０．５
ＤＨ１＞ＤＨ２のとき
ＤＨ２／ＤＨ１Ｈ２≦０．５
但し、
ＤＨ１Ｈ２：像面からアイポイントの間に位置する光学系の前側主点と後側主点の光軸上の距離の絶対値
ＤＨ１：像面からアイポイントの間に位置する光学系の前側主点と前記第１回折光学面との光軸上の距離の絶対値
ＤＨ２：像面からアイポイントの間に位置する光学系の後側主点と前記第１回折光学面との光軸上の距離の絶対値
さらに、正の屈折力を有するレンズからなるレンズ群を備えることを特徴とする請求項１記載の接眼レンズ系。
前記負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有するレンズ群を第１レンズ群として備え、
前記正の屈折力を有するレンズからなるレンズ群を第２レンズ群として備え、
前記像面からアイポイント側に順に、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群とを備えることを特徴とする請求項２記載の接眼レンズ系。
前記像面からアイポイント側に順に、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群とを備え、
さらに、前記アイポイント側に正の屈折力を有するレンズからなる第３レンズ群を備えることを特徴とする請求項３に記載の接眼レンズ系。
前記像面からアイポイント側に順に、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群とを備え、
さらに、前記アイポイント側に正の屈折力を有するレンズと負の屈折力を有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有する第３レンズ群を備えることを特徴とする請求項３に記載の接眼レンズ系。
前記接眼レンズ系において、物体側からアイポイント側に順に、
さらに、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として負の屈折力を有するレンズ群を第１レンズ群として備え、
さらに、正の屈折力を有するレンズからなるレンズ群を第２レンズ群として備え、
前記負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとが接合され全体として正の屈折力を有するレンズ群を第３レンズ群として備え、
前記正の屈折力を有するレンズ群を第４レンズ群として備え、
さらに、正の屈折力を有するレンズからなる第５レンズ群を備え、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に前記像面が位置することを特徴とする請求項２に記載の接眼レンズ系。
前記第１回折光学面と前記第２回折光学面とが互いに接するように配置されたことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の接眼レンズ系。
前記第１回折素子要素と前記第２回折素子要素との少なくとも一方は紫外線硬化型樹脂からなることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の接眼レンズ系。
前記第１回折素子要素と前記第２回折素子要素とは、異なる光学特性を有する紫外線硬化型樹脂から構成されることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の接眼レンズ系。
前記回折光学素子が、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の接眼レンズ系。
ｎｄ１ ≦ １.５４
( ｎＦ１ − ｎＣ１ ) ≧ ０.０１４５
ｎｄ２ ≧ １.５５
( ｎＦ２ − ｎＣ２ ) ≦ ０.０１３
但し、
ｎｄ１：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より低屈折率高分散な方の前記回折素子要素の材質のｄ線（波長λ＝５８７．５６２ｎｍ）に対する屈折率
ｎＦ１：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より低屈折率高分散な方の前記回折素子要素の材質のＦ線（波長λ＝４８６．１３３ｎｍ）に対する屈折率
ｎＣ１：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より低屈折率高分散な方の前記回折素子要素の材質のＣ線（波長λ＝６５６．２７３ｎｍ）に対する屈折率
ｎｄ２：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より高屈折率低分散な方の前記回折素子要素の材質のｄ線（波長λ＝５８７．５６２ｎｍ）に対する屈折率
ｎＦ２：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より高屈折率低分散な方の前記回折素子要素の材質のＦ線（波長λ＝４８６．１３３ｎｍ）に対する屈折率
ｎＣ２：前記回折光学素子中の前記２つの回折素子要素のうち、より高屈折率低分散な方の前記回折素子要素の材質のＣ線（波長λ＝６５６．２７３ｎｍ）に対する屈折率
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の接眼レンズ系を備えることを特徴とする光学装置。