WO2009093582A1 - 望遠鏡光学系 - Google Patents

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WO2009093582A1
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lens
lens group
optical system
object side
telescope
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Inventor
Kenji Yamada
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Nikon Vision Co., Ltd.
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/64—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646—Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/04—Prisms

Definitions

  • the present invention relates to a telescope optical system.
  • the telescope is mainly used for magnifying and observing an image of a distant object, but if the telescope itself is vibrated by so-called camera shake, the image will also shake, making observation difficult.
  • many anti-vibration lenses for cameras have been developed as countermeasures for such camera shake (see, for example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. H2-2-341).
  • a telescope having an anti-vibration function has been developed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-186 2 28).
  • the anti-vibration telescope described in Japanese Patent Laid-Open No. 10-186 2 28 does not describe how to perform focusing, and temporarily moves the negative anti-vibration lens in the optical axis direction. If focusing is done by doing this, there is a problem that the mechanism becomes very complicated.
  • the configuration of the camera vibration-proof lens described in JP-A-2-2 3 4 1 1 5 does not include an erecting prism that is indispensable for a telescope. There was a problem that it could not be adopted.
  • the present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a telescope optical system having optimal optical performance for the telescope.
  • the first aspect of the present invention provides an objective lens in order from the object side.
  • the objective lens includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive lens.
  • a telescope optical system configured to change the image position more is provided.
  • the first lens group has two positive lenses and a negative lens
  • the second lens group has a positive lens and a negative lens
  • the third lens group is a positive lens. It is preferable to have a lens and a negative lens.
  • the focal length of the first lens group is ⁇ 1 and the focal length of the second lens group is f 2.
  • the focal length of the first lens group is ⁇ 1 and the focal length of the second lens group is f 2.
  • the optical system configured by the first lens group and the second lens group is substantially afocal system.
  • the first lens group is arranged in order of the negative lens, the positive lens, and the positive lens from the object side.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the telescope optical system.
  • FIG. 2 is a lens configuration diagram showing the configuration of the telescope optical system according to the first example.
  • FIG. 3 is a diagram showing various aberrations of the telescope optical system according to the first example.
  • FIG. 4 is a lens configuration diagram showing the configuration of the telescope optical system according to the second example.
  • FIG. 5 is a diagram of various aberrations of the telescope optical system according to the second example.
  • FIG. 6 is a lens configuration diagram showing the configuration of the telescope optical system according to the third example.
  • FIG. 7 is a diagram of various aberrations of the telescope optical system according to the third example.
  • FIG. 8 is a lens configuration diagram showing the configuration of the telescope optical system according to the fourth example.
  • FIG. 9 is a diagram of various aberrations of the telescope optical system according to the fourth example.
  • FIG. 10 is a lens configuration diagram showing the configuration of the telescope optical system according to Example 5.
  • FIG. 11 is a diagram of various aberrations of the telescope optical system according to Example 5.
  • FIG. 12 is a lens configuration diagram showing the configuration of the telescope optical system according to Example 6.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating various aberrations of the telescope optical system according to Example 6.
  • FIG. 14 is a lens configuration diagram showing the configuration of the telescope optical system according to Example 7.
  • FIG. 15 is a diagram of various aberrations of the telescope optical system according to the seventh example.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the configuration of the telescope optical system according to the present embodiment.
  • the telescope optical system T L is composed of an objective lens 1, an erecting prism 2, and an eyepiece 3 in order from the object side.
  • the objective lens 1 has a function of forming an image of an object
  • the erecting prism 2 has a function of converting an image formed by the objective lens 1 into an erecting image.
  • the observer can observe the primary image I formed by the objective lens 1 and converted into an erect image by the erecting prism 2 through the eyepiece 3.
  • the objective lens 1 includes, in order from the object side, a first lens group G 1 having a positive refractive power, a second lens group G 2 having a negative refractive power, and a positive refraction. And a third lens group G 3 having power.
  • FIG. 2 shows only the configuration of the objective lens 1 and the erecting prism 2 and the primary image I formed by the objective lens 1 and the erecting prism 2 in the telescope optical system TL. This corresponds to the first embodiment.
  • the first lens group G 1 includes two positive lenses (biconvex lens L 1 2 and positive meniscus lens L 1 3) and negative lens.
  • the second lens group G 2 is composed of a positive lens (positive meniscus lens L 21) and a negative lens (biconcave lens L 22).
  • the third lens group G3 is composed of a positive lens (biconvex lens L31) and a negative lens (negative meniscus lens L32).
  • This telescope optical system TL is configured to perform focusing by moving the second lens group G2 along the optical axis.
  • this telescope optical system is configured such that the image position can be changed by moving the third lens group G3 in a direction perpendicular to the optical axis.
  • the anti-vibration function can be realized by moving the third lens group G3 in the direction perpendicular to the optical axis so as to cancel the vibration of the telescope optical system TL.
  • This telescope optical system TL has the following conditional expression (1) when the focal length of the first lens group G1 constituting the objective lens 1 is f1, and the focal length of the second lens group G2 is f2. ) Is preferably satisfied.
  • Conditional expression (1) defines an appropriate focal length ratio between the first lens group G1 and the second lens group G2 in the objective lens 1. If f 1Z (— f 2) exceeds the upper limit of conditional expression (1), the focal length of the third lens group G 3 becomes too short with respect to the predetermined focal length of the entire system in the objective lens 1, This is not preferable because the space for arranging the prism 2 is lost. Conversely, if f 1Z (-f 2) exceeds the lower limit of conditional expression (1), the focal length of the third lens group G 3 becomes too long, and the total length of the telescope optical system TL becomes long. Telescope optical system It is not preferable to carry a telescope equipped with TL.
  • the optical system composed of the first lens group G1 and the second lens group G2 is almost a focal system, that is, the parallel light incident on the first lens group G1 is the second lens group G2. It is desirable to be configured to emit light as almost parallel light. With such a configuration, even if it is replaced with another set of the first lens group and the second lens group having different afocal magnifications, the change in the position or the like of the primary image I is small. Thus, it becomes possible to provide a telescope optical system TL having an anti-vibration function, having a different effective lens effective diameter and a focal length while keeping the third lens group G 3 and subsequent lenses that are anti-vibration lenses in common. Because.
  • anomalous dispersion glass is used for at least one of the two positive lenses constituting the first lens group G 1 of the objective lens 1.
  • anomalous dispersion glass is relatively soft and easily damaged, and has the property of being easily cracked by a sudden temperature change. Therefore, the first lens group G 1 located closest to the object side is arranged in order from the object side so that the positive lens cannot be in direct contact and is not directly in contact with outside air. It is preferable to dispose the negative lens, the positive lens, and the positive lens in this order.
  • the telescope optical system TL will be described with respect to seven embodiments.
  • the objective lens 1 and the erecting prism 2 constituting the telescope optical system TL will be described with reference to their specifications.
  • I represents a primary image plane that is an image of an object formed by the objective lens 1 and the erecting prism 2.
  • FIG. 2 used in the above description shows the configuration of the telescope optical system TL 1 according to the first embodiment.
  • the telescope optical system TL 1 includes an objective lens 1, an erecting prism 2, and an eyepiece 3 (not shown) in order from the object side.
  • the objective lens 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1, a second lens group G2, and a third lens group G3.
  • the first lens group G 1 is composed of a negative meniscus lens L 1 1 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L 1 2 in order from the object side, and a positive meniscus lens L having a convex surface facing the object side.
  • Has 1 3 shows the configuration of the telescope optical system TL 1 according to the first embodiment.
  • the telescope optical system TL 1 includes an objective lens 1, an erecting prism 2, and an eyepiece 3 (not shown) in order from the object side.
  • the objective lens 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1, a second
  • Second lens group G 2 Has a cemented lens of a positive meniscus lens L 21 having a concave surface facing the object side and a biconcave lens L 22.
  • the third lens group G 3 has a cemented lens of a biconvex lens L 31 and a negative meniscus lens L 32 having a concave surface facing the object side.
  • Table 1 shows the specifications of the telescope optical system T L 1 according to the first example shown in FIG.
  • the first column m is the number assigned to the optical surface in order from the object side.
  • mm is generally used for the unit of curvature radius, surface distance, focal length, and other lengths listed in all the following specifications, but the optical system is proportionally enlarged or reduced. However, it is not limited to these because the same optical performance can be obtained.
  • the description of these symbols and the description of the specification table are the same in the following embodiments.
  • the spherical aberration diagram shows the value of the height H from the optical axis
  • the astigmatism diagram, the distortion diagram, and the lateral chromatic aberration diagram show the value of the half field angle ⁇ .
  • the broken line indicates the meridional image plane ⁇
  • the solid line indicates the sagittal image plane S.
  • the explanation of these aberration diagrams is the same in the following examples.
  • the telescope optical system TL 2 shown in FIG. 4 includes an objective lens 1, an erecting prism 2, and an eyepiece 3 (not shown) in order from the object side.
  • the objective lens 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1, a second lens group G2, and a third lens group G3.
  • the first lens group G 1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex lens LI 1 and a negative meniscus lens L 12 having a concave surface facing the object side, and a biconvex lens L 13.
  • the second lens group G 2 has a cemented lens of a positive meniscus lens L 21 having a concave surface facing the object side and a biconcave lens L 22.
  • the third lens group G 3 has a cemented lens of a biconvex lens L 3 1 and a negative meniscus lens L 3 2 having a concave surface directed toward the object side.
  • Table 2 shows the specifications of the telescope optical system T L 2 according to the second example.
  • FIG. 5 shows various aberrations in the second example. As is apparent from the aberration diagrams shown in FIG. 5, in the second embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected, and excellent imaging performance is ensured.
  • the telescope optical system TL 3 shown in FIG. 6 includes an objective lens 1, an erecting prism 2, and an eyepiece 3 (not shown) in order from the object side.
  • the objective lens 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1, a second lens group G2, and a third lens group G3.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 and a biconvex lens L12 that are convex toward the object side, and a positive meniscus lens L13 that is convex toward the object side. is doing.
  • the second lens group G 2 has a cemented lens of a positive meniscus lens L 21 and a biconcave lens L 22 with the concave surface facing the object side.
  • the third lens group G 3 has a cemented lens of a biconvex lens L 31 and a negative meniscus lens L 32 having a concave surface directed toward the object side.
  • Table 3 shows the specifications of the telescopic optical system TL 3 according to the third example.
  • FIG. 7 shows various aberrations in the third example. As is clear from the aberration diagrams shown in Fig. 7, In the examples, various aberrations are corrected well, and excellent imaging performance is secured.
  • a telescope optical system T L 4 shown in FIG. 8 includes an objective lens 1, an erecting prism 2, and an eyepiece 3 (not shown) in order from the object side.
  • the objective lens 1 includes a first lens group G1, a second lens group G2, and a third lens group G3 in order from the object side.
  • the first lens group G 1 includes, in order from the object side, a cemented lens composed of a negative meniscus lens L 11 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L 12, and a positive meniscus lens L having a convex surface facing the object side.
  • Has 1 3 3.
  • the second lens group G 2 has a cemented lens of a positive meniscus lens L 21 having a concave surface facing the object side and a biconcave lens L 22.
  • the third lens group G 3 has a cemented lens of a biconvex lens L 31 and a negative meniscus lens L 32 having a concave surface facing the object side.
  • Table 4 shows the specifications of the telescopic optical system T L 4 according to the fourth example.
  • Fig. 9 shows various aberrations in the fourth example. As is apparent from the aberration diagrams shown in FIG. 9, in this fourth embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected, and excellent imaging performance is ensured.
  • the telescope optical system TL 5 shown in FIG. 10 includes an objective lens 1, an erecting prism 2, and an eyepiece 3 (not shown) in order from the object side.
  • the objective lens 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1, a second lens group G2, and a third lens group G3.
  • the first lens group G 1 is composed of a negative meniscus lens L 1 1 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L 1 2 in order from the object side, and a positive meniscus lens L having a convex surface facing the object side.
  • Has 1 3 3.
  • the second lens group G 2 has a cemented lens of a positive meniscus lens L 21 having a concave surface facing the object side and a biconcave lens L 22.
  • the third lens group G 3 has a cemented lens of a biconvex lens L 31 and a negative meniscus lens L 32 having a concave surface facing the object side.
  • Table 5 shows the specifications of the telescope optical system TL 5 according to Example 5.
  • Fig. 11 shows various aberrations in the fifth example. As is clear from each aberration diagram shown in Fig. 11, this In the fifth embodiment, various aberrations are satisfactorily corrected, and excellent imaging performance is secured.
  • the telescope optical system TL 6 shown in FIG. 12 includes an objective lens 1, an erecting prism 2, and an eyepiece 3 (not shown) in order from the object side.
  • the objective lens 1 includes, in order from the object side, a first lens group G1, a second lens group G2, and a third lens group G3.
  • the first lens group G 1 is a cemented lens of a plano-concave lens L 11 having a concave surface facing the image side and a biconvex lens L 12 in order from the object side, and the image side being planar.
  • a plano-convex lens L 13 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G 2 has a cemented lens of a positive meniscus lens L 21 having a concave surface directed toward the object side and a biconcave lens L 22.
  • the third lens group G 3 has a cemented lens of a biconvex lens L 3 1 and a negative meniscus lens L 3 2 having a concave surface facing the object side.
  • Table 6 shows the specifications of the telescopic optical system T L 6 according to the sixth example.
  • FIG. 13 shows various aberrations in the sixth example. As is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIG. 13, in the sixth example, various aberrations are satisfactorily corrected, and excellent imaging performance is ensured.
  • the telescope optical system TL 7 shown in FIG. 14 includes an objective lens 1, an erecting prism 2, and an eyepiece 3 (not shown) in order from the object side.
  • the objective lens 1 includes a first lens group G1, a second lens group G2, and a third lens group G3 in order from the object side.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G 2 has a cemented lens composed of a positive meniscus lens L 21 having a concave surface directed toward the object side and a biconcave lens L 22.
  • the third lens group G3 is concave on the object side with the biconvex lens L31. It has a cemented lens with negative meniscus lens L 32 with its surface facing.
  • Table 7 shows the specifications of the telescopic optical system TL 7 in Example 7. (Table 7)
  • FIG. 15 shows various aberrations in the seventh example. As is apparent from the respective aberration diagrams shown in FIG. 15, various aberrations are satisfactorily corrected in the seventh embodiment, and excellent imaging performance is ensured.

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Abstract

　望遠鏡として最適な光学性能を有する望遠鏡光学系を提供する。望遠鏡光学系ＴＬは、物体側から順に、対物レンズ１と、正立プリズム２と、接眼レンズ３とを有し、対物レンズ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有して構成され、第２レンズ群Ｇ２を光軸方向に移動させることにより合焦を行い、第３レンズ群Ｇ３を光軸に対して垂直方向に移動させることにより像位置を変化可能に構成する。

Description

望遠鏡光学系 技術分野
本発明は、 望遠鏡光学系に関する。
明
背景技術 田
望遠鏡は、 主に遠方の物体の像を拡大して書観察するために用いられるが、 いわ ゆる手振れによりこの望遠鏡自体に振動が与えられると、 その像も振れてしまう ため観察が困難になる。 このような手振れ対策としては、 例えば、 カメラ用の防 振レンズが多数開発されている（例えば、特開平 2— 2 3 4 1 1 5号公報参照)。 また、 防振機能を有する望遠鏡も開発されている （例えば、 特開平 1 0— 1 8 6 2 2 8号公報参照)。
しかしながら、 特開平 1 0— 1 8 6 2 2 8号公報に記載の防振望遠鏡において は、 合焦をどのように行うのかの記載が無く、 仮に、 負の防振レンズを光軸方向 に移動させることにより合焦を行うとすれば、 機構的に大変複雑になってしまう という課題があった。 一方特開平 2— 2 3 4 1 1 5号公報に記載されているカメ ラ用防振レンズの構成には、 望遠鏡において必須の正立プリズムが含まれておら ず、 そのままでは望遠鏡の対物レンズとして採用することはできないという課題 があった。
発明の開示
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、 望遠鏡に最適な光学性 能を有する望遠鏡光学系を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、 本発明の第 1態様は、 物体側から順に、 対物レン ズと、正立プリズムと、接眼レンズと、 を有し、対物レンズは、物体側から順に、 正の屈折力を有する第 1レンズ群と、 負の屈折力を有する第 2レンズ群と、 正の 屈折力を有する第 3レンズ群とを有し、 第 2レンズ群を光軸方向に移動させるこ とにより合焦を行い、 第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることに より像位置を変化させるように構成される望遠鏡光学系を提供する。
また、 本発明の第 1態様によれば、 第 1レンズ群は正レンズ 2枚と負レンズと を有し、 第 2レンズ群は正レンズと負レンズとを有し、 第 3レンズ群は正レンズ と負レンズを有することが好ましい。
また、 本発明の第 1態様によれば、 第 1レンズ群の焦点距離を ί 1とし、 第 2 レンズ群の焦点距離を f 2としたとき、 以下の条件式を満足することが好ましい。 1 . 5 < f 1 / (- f 2 ) < 4
また、 本発明の第 1態様によれば、 第 1レンズ群と第 2レンズ群とで構成され る光学系は、 ほぼァフォーカル系であることが好ましい。
また、 本発明の第 1態様によれば、 第 1レンズ群は、 物体側から順に、 負レン ズ、 正レンズ、 正レンズの順で配置されていることが好ましい。
本発明に係る望遠鏡光学系を以上のように構成すると、 望遠鏡として最適な光 学性能を有する望遠鏡光学系を提供することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 望遠鏡光学系の構成を示す説明図である。
図 2は、 第 1実施例に係る望遠鏡光学系の構成を示すレンズ構成図である。 図 3は、 第 1実施例に係る望遠鏡光学系の諸収差図である。
図 4は、 第 2実施例に係る望遠鏡光学系の構成を示すレンズ構成図である。 図 5は、 第 2実施例に係る望遠鏡光学系の諸収差図である。
図 6は、 第 3実施例に係る望遠鏡光学系の構成を示すレンズ構成図である。 図 7は、 第 3実施例に係る望遠鏡光学系の諸収差図である。 図 8は、 第 4実施例に係る望遠鏡光学系の構成を示すレンズ構成図である。 図 9は、 第 4実施例に係る望遠鏡光学系の諸収差図である。
図 1 0は、 第 5実施例に係る望遠鏡光学系の構成を示すレンズ構成図である。 図 1 1は、 第 5実施例に係る望遠鏡光学系の諸収差図である。
図 1 2は、 第 6実施例に係る望遠鏡光学系の構成を示すレンズ構成図である。 図 1 3は、 第 6実施例に係る望遠鏡光学系の諸収差図である。
図 1 4は、 第 7実施例に係る望遠鏡光学系の構成を示すレンズ構成図である。 図 1 5は、 第 7実施例に係る望遠鏡光学系の諸収差図である。 発明の実施の形態
以下、 本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。 図 1は、 本実施の形態に係る望遠鏡光学系の構成を示す説明図である。 望遠鏡光学系 T L は、 物体側から順に、 対物レンズ 1と、 正立プリズム 2と、 接眼レンズ 3とから 構成される。 対物レンズ 1は、 物体の像を結像させる機能を有し、 正立プリズム 2は、 対物レンズ 1で結像された像を正立像に変換する機能を有している。 観察 者は、 対物レンズ 1で結像され、 正立プリズム 2で正立像に変換された 1次像 I を接眼レンズ 3を介して観察することが可能である。 この望遠鏡光学系 T Lにお いて、 対物レンズ 1は、 物体側から順に、 正の屈折力を有する第 1レンズ群 G 1 と、 負の屈折力を有する第 2レンズ群 G 2と、 正の屈折力を有する第 3レンズ群 G 3とを有して構成されている。 以下、 図 2を合わせ用いてこの望遠鏡光学系 T Lの構成について更に詳しく説明する。なお、図 2は、望遠鏡光学系 T Lのうち、 対物レンズ 1、 及び、 正立プリズム 2の構成と、 対物レンズ 1及び正立プリズム 2により結像される一次像 Iのみを示しており、 後述する第 1実施例に対応して いる。
図 2の望遠鏡光学系 T Lを構成する対物レンズ 1において、 第 1レンズ群 G 1 は、 正レンズ 2枚 （両凸レンズ L 1 2及び正メニスカスレンズ L 1 3 ) と負レン ズ （負メニスカスレンズ L I 1) とから構成され、 第 2レンズ群 G 2は、 正レン ズ （正メニスカスレンズ L 21) と負レンズ （両凹レンズ L 22) とから構成さ れ、 第 3レンズ群 G 3は、 正レンズ （両凸レンズ L 31) と負レンズ （負メニス カスレンズ L 32) とから構成される。 この望遠鏡光学系 TLは、 第 2レンズ群 G 2を光軸に沿って移動させることにより合焦を行うように構成されている。 ま た、 この望遠鏡光学系は、 第 3レンズ群 G 3を光軸に対して垂直方向に移動させ ることにより、 像位置を変化可能に構成している。 すなわち、 この望遠鏡光学系 TLの振動を打ち消すように、 第 3レンズ群 G 3を光軸に対して垂直方向に移動 させることにより、 防振機能を実現することができる。
この望遠鏡光学系 TLは、 対物レンズ 1を構成する第 1レンズ群 G1の焦点距 離を f 1とし、 第 2レンズ群 G 2の焦点距離を f 2としたとき、 次に示す条件式 (1) を満足することが好ましい。
1. 5 < f 1/ (- f 2) < 4 (1)
条件式 （1) は、 対物レンズ 1における第 1レンズ群 G1と第 2レンズ群 G 2 との適切な焦点距離の比を規定するものである。 f 1Z (— f 2)が条件式（1) の上限を超えると、 対物レンズ 1における全系の所定の焦点距離に対して第 3レ ンズ群 G 3の焦点距離が短くなりすぎ、 正立プリズム 2を配置する空間がなくな つてしまい好ましくない。 反対に、 f 1Z (- f 2) が条件式 （1) の下限を超 えると、 第 3レンズ群 G 3の焦点距離が長くなりすぎて、 望遠鏡光学系 TLの全 長が長くなり、 この望遠鏡光学系 TLを備える望遠鏡の持ち運びが不便となり好 ましくない。
また、 第 1レンズ群 G1と第 2レンズ群 G 2とで構成される光学系は、 ほぼァ フォーカル系であること、 すなわち、 第 1レンズ群 G1に入射した平行光が第 2 レンズ群 G 2からほぼ平行光として出射するように構成されていることが望ま しい。 このような構成とすると、 異なるァフォーカル倍率を有する別の第 1レン ズ群及び第 2レンズ群の組に置き換えても、 1次像 Iの位置等の変化が小さくな り、 防振レンズである第 3レンズ群 G 3以降を共通としたまま、 異なる対物レン ズ有効径ゃ焦点距離を有し、 防振機能を有する望遠鏡光学系 T Lを提供すること が可能となるからである。
この望遠鏡光学系 T Lを高性能化するためには、 高倍率な接眼レンズ 3を使用 しても、 色収差が目立たないように、 対物レンズ 1の正レンズに異常分散ガラス を使用するのが一般的である。 本実施の形態に係る望遠鏡光学系 T Lにおいても、 対物レンズ 1の第 1レンズ群 G 1を構成する 2枚の正レンズのうち、 少なくとも 一方には異常分散ガラスが使用される。 しかしながら、 このような異常分散ガラ スは、 比較的柔らかいため傷が付き易く、 また、 急激な温度変化で割れ易いとい う性質を有している。 そのため、 最も物体側に位置する第 1レンズ群 G 1は、 当 該正レンズが、 直接触ることができず、 且つ、 直接外気に触れることの無い内側 に配置されるように、 物体側から順に、 負レンズ、 正レンズ、 正レンズの順で配 置することが好ましい。
(実施例）
以下に、 上述の望遠鏡光学系 T Lを 7つの実施例について説明するが、 ここで は望遠鏡光学系 T Lを構成する対物レンズ 1及び正立プリズム 2についてその 諸元等を示して説明する。 なお、 図中 Iは、 対物レンズ 1及び正立プリズム 2に より結像される物体の像である 1次像面を示している。
(第 1実施例）
上述の説明で用いた図 2は、 第 1実施例に係る望遠鏡光学系 T L 1の構成を示 している。 この望遠鏡光学系 T L 1は、 物体側から順に、 対物レンズ 1と正立プ リズム 2と図示しない接眼レンズ 3とを有して構成されている。 対物レンズ 1は、 物体側から順に、 第 1レンズ群 G 1と、 第 2レンズ群 G 2と、 第 3レンズ群 G 3 とから構成されている。 第 1レンズ群 G 1は、 物体側から順に、 物体側に凸面を 向けた負メニスカスレンズ L 1 1と両凸レンズ L 1 2との接合レンズ、 及び、 物 体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 3を有している。 第 2レンズ群 G 2 は、 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ L 2 1と両凹レンズ L 2 2との接 合レンズを有している。 第 3レンズ群 G 3は、 両凸レンズ L 3 1と物体側に凹面 を向けた負メニスカスレンズ L 3 2との接合レンズを有している。
表 1に、 図 2に示した第 1実施例に係る望遠鏡光学系 T L 1の諸元を示す。 表 1のレンズデータにおいて、 第 1欄 mは、 物体側から順に光学面に付された番号
(面番号） を、 第 2欄 rは、 各光学面における曲率半径を、 第 3欄 dは、 各光学 面から次の光学面までの光軸上の距離 （面間隔） を、 第 4欄 n dは、 d線に対す る屈折率を、 そして、 第 5欄レ dは、 アッベ数をそれぞれ示している。 なお、 曲 率半径 0. 000は平面を示し、 空気の屈折率 1. 00000は省略してある。 表 1の焦点 距離データにおいて、 f 1は第 1レンズ群 G 1の焦点距離を、 f 2は第 2レンズ 群 G 2の焦点距離をそれぞれ示している。 表 1の条件式対応値には、 上記条件式
( 1 ) に対応する値を示している。 ここで、 以下の全ての諸元値において掲載さ れる曲率半径、 面間隔、 焦点距離、 その他長さの単位は一般に 「mm」 が使われ るが、 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ので、 これらに限られるものではない。 また、 これらの符号の説明及び諸元表の説明は 以降の実施例においても同様である。
(表 1 )
[レンズデータ]
m r d n d レ d
1 861. 000 3. 500 1. 62004 36. 3
2 114. 216 9. 500 1. 51680 64. 1
3 -292. 560 0. 500
4 121. 400 6. 000 1. 51680 64. 1
5 302. 200 132. 357
6 -135. 380 4. 000 1. 72825 28. 3
7 -43. 874 2. 000 1. 62374 47. 1 8 90.100 27.593
9 99. 350 4. 500 1. 51823 58.9
10 -82. 480 2. 000 1. 64769 33.9
11 -310. 750 24. 113
12 0. 000 57. 370 1. 51680 64.1
13 0. 000 2. 000
14 0. 000 107. 720 1. 51680 64.1
15 0. 000 3. 000
16 0. 000 3. 000 1. 51680 64.1
17 0. 000 31. 400
[焦点距離データ]
f 1 =240
f 2 =-100
[条件式対応値]
(1) f 1/ (- f 2) =2.4
上記のように、 第 1実施例は条件式 （1) を満たしている。 図 3に、 第 1実施 例における d線 （λ = 587. 562 nm) g線 （λ = 435. 835 nm)、 F線 （λ = 486. 133 nm) 及び C線 （λ = 656. 273 nm) の光線に 対する球面収差、 非点収差、 歪曲収差、 及び、 倍率色収差の諸収差図を示す。 な お、 球面収差図では光軸からの高さ Hの値を示し、 非点収差図、 歪曲収差図及び 倍率色収差図では半画角 ωの値を示している。 非点収差図において、 破線はメリ ジォナル像面 Μを示し、 実線はサジタル像面 Sを示している。 これらの収差図の 説明は以降の実施例においても同様である。
図 3に示す各収差図から明らかなように、 本第 1実施例では諸収差が良好に補 正され、 優れた結像性能が確保されている。
(第 2実施例） 次に、 第 2実施例として、 図 4に示す望遠鏡光学系 T L 2について説明する。 図 4に示す望遠鏡光学系 T L 2は、 物体側から順に、 対物レンズ 1と正立プリズ ム 2と図示しない接眼レンズ 3とを有して構成されている。 対物レンズ 1は、 物 体側から順に、 第 1レンズ群 G 1と、 第 2レンズ群 G 2と、 第 3レンズ群 G 3と から構成されている。 第 1レンズ群 G 1は、 物体側から順に、 両凸レンズ L I 1 と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 1 2との接合レンズ、 及び、 両凸 レンズ L 1 3を有している。 第 2レンズ群 G 2は、 物体側に凹面を向けた正メニ スカスレンズ L 2 1と両凹レンズ L 2 2との接合レンズを有している。第 3レン ズ群 G 3は、 両凸レンズ L 3 1と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 3 2との接合レンズを有している。
表 2に、 第 2実施例に係る望遠鏡光学系 T L 2の諸元を示す。
(表 2 )
[レンズデータ]
m r d n d v d
1 387. 000 9. 000 1. , 51680 64. 1
2 -117. 777 3. 500 1. 62004 36. 3
3 -1 108. 690 0. 500
4 222. 500 6. 500 1. 51680 64. 1
5 -596. 140 132. 447
6 -135. 380 4. 000 1. 72825 28. 3
7 -43. 874 2. 000 1. 62374 47. 1
8 90. 100 27. 651
9 99. 350 4. 500 1. 51823 58. 9
10 -82. 480 2. 000 1. 64769 33. 9
11 -310. 750 24. 200
12 0. 000 57. 370 1. 51680 64. 1 13 0.000 2.000
14 0.000 107.720 1.51680 64.1
15 0.000 3.000
16 0.000 3.000 1.51680 64.1
17 0.000 31.400
[焦点距離データ]
f 1 =240
f 2 =-100
[条件式対応値]
(1) ί 1/ (- f 2) =2.4
上記のように第 2実施例は、 条件式 （1) を満たしている。 図 5に、 第 2実施 例における諸収差図を示す。 図 5に示す各収差図から明らかなように、 本第 2実 施例では諸収差が良好に補正され、 優れた結像性能が確保されている。
(第 3実施例）
次に、 第 3実施例として、 図 6に示す望遠鏡光学系 TL 3について説明する。 図 6に示す望遠鏡光学系 TL 3は、 物体側から順に、 対物レンズ 1と正立プリズ ム 2と図示しない接眼レンズ 3とを有して構成されている。 対物レンズ 1は、 物 体側から順に、 第 1レンズ群 G1と、 第 2レンズ群 G 2と、 第 3レンズ群 G 3と から構成されている。 第 1レンズ群 G1は、 物体側から順に、 物体側に凸面を向 けた負メニスカスレンズ L 11と両凸レンズ L 12との接合レンズ、 及び、 物体 側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 13を有している。 第 2レンズ群 G 2は、 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ L 21と両凹レンズ L 22との接合 レンズを有している。 第 3レンズ群 G 3は、 両凸レンズ L 31と物体側に凹面を 向けた負メニスカスレンズ L 32との接合レンズを有している。
表 3に、 第 3実施例に係る望遠鏡光学系 TL 3の諸元を示す。
(表 3) [レンズデータ]
m r d n d v d
1 4129. 730 3. 500 1. , 72000 50. 2
2 127. 270 9. 000 1. , 49782 82. 5
3 -281. 039 0. 500
4 123. 340 7. 000 1. , 49782 82. 5
5 4129. 730 135. 178
6 -135. 380 4. 000 1. 72825 28. 3
7 -43. 874 2. 000 1. 62374 47. 1
8 90. 100 27. 948
9 99. 350 4. 500 1. 51823 58. 9
10 -82. 480 2. 000 1. 64769 33. 9
11 -310. 750 24. 635
12 0. 000 57. 370 1. 51680 64. 1
13 0. 000 2. 000
14 0. 000 107. 720 1. 51680 64. 1
15 0. 000 3. 000
16 0. 000 3. 000 1. 51680 64. 1
17 0. 000 31. 400
[焦点距離データ]
f 1 =240
f 2 =-100
[条件式対応値]
( 1 ) f 1 / (- f 2 ) =2. 4
上記のように第 3実施例は、 条件式 （1 ) を満たしている。 図 7に、 第 3実施 例における諸収差図を示す。 図 7に示す各収差図から明らかなように、 本第 3実 施例では諸収差が良好に補正され、 優れた結像性能が確保されている。
(第 4実施例）
次に、 第 4実施例として、 図 8に示す望遠鏡光学系 T L 4について説明する。 図 8に示す望遠鏡光学系 T L 4は、 物体側から順に、 対物レンズ 1と正立プリズ ム 2と図示しない接眼レンズ 3とを有して構成されている。 対物レンズ 1は、 物 体側から順に、 第 1レンズ群 G 1と、 第 2レンズ群 G 2と、 第 3レンズ群 G 3と 力 構成されている。 第 1レンズ群 G 1は、 物体側から順に、 物体側に凸面を向 けた負メニスカスレンズ L 1 1と両凸レンズ L 1 2との接合レンズ、 及び、 物体 側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 3を有している。 第 2レンズ群 G 2は、 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ L 2 1と両凹レンズ L 2 2との接合 レンズを有している。 第 3レンズ群 G 3は、 両凸レンズ L 3 1と物体側に凹面を 向けた負メニスカスレンズ L 3 2との接合レンズを有している。
表 4に、 第 4実施例に係る望遠鏡光学系 T L 4の諸元を示す。
(表 4 )
[レンズデータ]
m r d n d v d
1 2120. 571 3. 500 1. 74443 49. 5
2 131. 600 9. 000 1. 49782 82. 5
3 -281. 039 0. 500
4 122. 960 7. 500 1. 49782 82. 5
5 2723. 580 134. 954
6 -135. 380 4. 000 1. 72825 28. 3
7 -43. 874 2. 000 1. 62374 47. 1
8 90. 100 27. 594
9 99. 350 4. 500 1. 51823 58. 9
10 -82. 480 2. 000 1. 64769 33. 9
t
24. 114
57. 370 1. 51680 64. 1
2. 000
107. 720 1. 51680 64. 1
3. 000
3. 000 1. 51680 64. 1
31. 400
[焦点距離デー -夕]
f 1 =240
f 2 =-100
[条件式対応値]
( 1 ) f 1 / (一 f 2 ) = 2. 4
上記のように、 第 4実施例は条件式 （1 ) を満たしている。 図 9に、 第 4実施 例における諸収差図を示す。 図 9に示す各収差図から明らかなように、 本第 4実 施例では諸収差が良好に補正され、 優れた結像性能が確保されている。
(第 5実施例）
次に、第 5実施例として、図 1 0に示す望遠鏡光学系 T L 5について説明する。 図 1 0に示す望遠鏡光学系 T L 5は、 物体側から順に、 対物レンズ 1と正立プリ ズム 2と図示しない接眼レンズ 3とを有して構成されている。 対物レンズ 1は、 物体側から順に、 第 1レンズ群 G 1と、 第 2レンズ群 G 2と、 第 3レンズ群 G 3 とから構成されている。 第 1レンズ群 G 1は、 物体側から順に、 物体側に凸面を 向けた負メニスカスレンズ L 1 1と両凸レンズ L 1 2との接合レンズ、 及び、 物 体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 1 3を有している。 第 2レンズ群 G 2 は、 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ L 2 1と両凹レンズ L 2 2との接 合レンズを有している。 第 3レンズ群 G 3は、 両凸レンズ L 3 1と物体側に凹面 を向けた負メニスカスレンズ L 3 2との接合レンズを有している。 表 5に、 第 5実施例に係る望遠鏡光学系 TL 5の諸元を示す。
(表 5)
[レンズデータ]
m r d n d v d
1 4129. 730 3. 500 1. ,72000 '50. 2
2 127. 270 9. 000 1. .49782 82. 5
3 -281. 039 0. 500
4 123. 340 7. 000 1. ,49782 82. 5
5 4129. 730 135. 170
6 -135. 380 4. 000 1. .72825 28. 3
7 -43. 874 2. 000 1. 62374 47. 1
8 90. 100 28. 112
9 96. 500 4. 500 1. 52249 59. 6
10 -81. 720 2. 000 1. 64769 33. 9
11 -351. 000 64. 330
12 0. 000 107. 720 1. 51680 64. 1
13 0. 000 3. 000
14 0. 000 3. 000 1. 51680 64. 1
15 0. 000 31. 400
[焦点距離データ]
f 1 =240
f 2 =-100
[条件式対応値]
(1) f 1/ (- f 2) =2.4
上記のように、 第 5実施例は条件式 （1) を満たしている。 図 1 1に、 第 5実 施例における諸収差図を示す。 図 1 1に示す各収差図から明らかなように、 本第 5実施例では諸収差が良好に補正され、 優れた結像性能が確保されている。
(第 6実施例）
次に、第 6実施例として、図 1 2に示す望遠鏡光学系 T L 6について説明する。 図 1 2に示す望遠鏡光学系 T L 6は、 物体側から順に、 対物レンズ 1と正立プリ ズム 2と図示しない接眼レンズ 3とを有して構成されている。 対物レンズ 1は、 物体側から順に、 第 1レンズ群 G 1と、 第 2レンズ群 G 2と、 第 3レンズ群 G 3 とから構成されている。 第 1レンズ群 G 1は、 物体側から順に、 物体側が平面状 に形成され、 像側に凹面を向けた平凹レンズ L 1 1と両凸レンズ L 1 2との接合 レンズ、 及び、 像側が平面状に形成され、 物体側に凸面を向けた平凸レンズ L 1 3を有している。 第 2レンズ群 G 2は、 物体側に凹面を向けた正メニスカスレン ズ L 2 1と両凹レンズ L 2 2との接合レンズを有している。 第 3レンズ群 G 3は、 両凸レンズ L 3 1と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ L 3 2との接合 レンズを有している。
表 6に、 第 6実施例に係る望遠鏡光学系 T L 6の諸元を示す。
(表 6 )
[レンズデータ]
m r d n d ソ d
1 0. 000 4. 500 1. 73350 51. 1
2 154. 115 12. 000 1. 49782 82. 5
3 -333. 000 0. 500
4 150. 348 9. 500 1. 49782 82. 5
5 0. 000 195. 137
6 -135. 380 4. 000 1. 72825 28. 3
7 -43. 874 2. 000 1. 62374 47. 1
8 90. 100 27. 977
9 99. 350 4. 500 1. 51823 58. 9 10 -82.480 2.000 1.64769 33.9
11 -310. 750 24. 621
12 0. 000 57. 370 1.51680 64.1
13 0. 000 2. 000
14 0. 000 107. 720 1.51680 64.1
15 0. 000 3. 000
16 0. 000 3. 000 1.51680 64.1
17 0. 000 31. 400
[焦点距離デ一夕]
f 1 =300
f 2 =-100
[条件式対応値]
(1) f 1Z (- f 2) =3.0
上記のように、 第 6実施例は条件式 （1) を満たしている。 図 13に、 第 6実 施例における諸収差図を示す。 図 13に示す各収差図から明らかなように、 本第 6実施例では諸収差が良好に補正され、 優れた結像性能が確保されている。
(第 7実施例）
最後に、 第 7実施例として、 図 14に示す望遠鏡光学系 TL 7について説明す る。 図 14に示す望遠鏡光学系 TL 7は、 物体側から順に、 対物レンズ 1と正立 プリズム 2と図示しない接眼レンズ 3とを有して構成されている。 対物レンズ 1 は、 物体側から順に、 第 1レンズ群 G1と、 第 2レンズ群 G2と、 第 3レンズ群 G 3とから構成されている。 第 1レンズ群 G1は、 物体側から順に、 物体側に凸 面を向けた負メニスカスレンズ L 11と両凸レンズ L 12との接合レンズ、 及び、 物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ L 13を有している。 第 2レンズ群 G 2は、 物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ L 21と両凹レンズ L 22との 接合レンズを有している。 第 3レンズ群 G3は、 両凸レンズ L 31と物体側に凹 面を向けた負メニスカスレンズ L 32との接合レンズを有している。 表 7に、 第 7実施例に係る望遠鏡光学系 TL 7の諸元を示す。 (表 7)
[レンズデータ]
m r d nd v d
1 2851.600 4.500 1.77279 49. 5
2 166.500 12.000 1.49782 82. 5
3 -308.450 0.500
4 146.600 9.000 1.49782 82. 5
5 1411.027 194.632
6 -135.380 4.000 1.72825 28. 3
7 -43.874 2.000 1.62374 47. 1
8 90.100 27.581
9 99.350 4.500 1.51823 58. 9
10 -82.480 2.000 1.64769 33. 9
11 -310.750 24.097
12 0.000 57.370 1.51680 64. 1
13 0.000 2.000
14. 0.000 107.720 1.51680 64. 1
15 0.000 3.000
16 0.000 3.000 1.51680 64. 1
17 0.000 31.400
[焦点距離デー -タ]
f 1= 300
f 2=· -100
[条件式対応値] (1) f 1/ (- f 2) =3.0
上記のように、 第 7実施例は条件式 （1) は満たされている。 図 15に、 第 7 実施例における諸収差図を示す。 図 15に示す各収差図から明らかなように、 本 第 7実施例では諸収差が良好に補正され、 優れた結像性能が確保されている。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 物体側から順に、 対物レンズと、 正立プリズムと、 接眼レンズとを有し、 前記対物レンズは、 物体側から順に、 正の屈折力を有する第 1レンズ群と、 負 の屈折力を有する第 2レンズ群と、 正の屈折力を有する第 3レンズ群とを有し、 前記第 2レンズ群を光軸方向に移動させることにより合焦を行い、
前記第 3レンズ群を光軸に対して垂直方向に移動させることにより像位置を 変化可能に構成した望遠鏡光学系。 2 . 前記第 1レンズ群は、 正レンズ 2枚と負レンズとを有し、
前記第 2レンズ群は、 正レンズと負レンズとを有し、
前記第 3レンズ群は、 正レンズと負レンズとを有して構成された請求項 1に記 載の望遠鏡光学系。 3 . 前記第 1レンズ群の焦点距離を f 1とし、 前記第 2レンズ群の焦点距離を f 2としたとき、 以下の条件式を満足する請求項 1に記載の望遠鏡光学系。
1 . 5 く 1 1 / ( - f 2 ) く 4
4 . 前記第 1レンズ群と前記第 2レンズ群とで構成される光学系は、 ほぼァフ オーカル系である請求項 1に記載の望遠鏡光学系。
5 . 前記第 1レンズ群は、 物体側から順に、 負レンズ、 正レンズ、 正レンズの 順で配置された請求項 2に記載の望遠鏡光学系。
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