WO2015005326A1 - 防振光学系 - Google Patents

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WO2015005326A1
WO2015005326A1 PCT/JP2014/068159 JP2014068159W WO2015005326A1 WO 2015005326 A1 WO2015005326 A1 WO 2015005326A1 JP 2014068159 W JP2014068159 W JP 2014068159W WO 2015005326 A1 WO2015005326 A1 WO 2015005326A1
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optical system
negative lens
negative
aberration
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陽介 宮▲崎▼
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株式会社ニコンビジョン
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    • G02B23/00Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
    • G02B23/02Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices involving prisms or mirrors
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B2205/00Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0007Movement of one or more optical elements for control of motion blur

Definitions

  • the present invention relates to a vibration proof optical system.
  • Patent Document 1 discloses an optical system that can correct image blur with a simple configuration.
  • Patent Document 1 has a problem that the required amount of decentering of the lens group is large with respect to the amount of image blur correction, and optical performance deteriorates due to decentration aberrations.
  • an eccentric mechanism using a VCM (VoiceoCoil Motor) arranged so as to surround the outer periphery of the lens is often used.
  • VCM VehicleoCoil Motor
  • the anti-vibration optical system is an observation optical system having an objective optical system, an erecting prism, and an eyepiece optical system in order from the object side.
  • a negative lens group having a negative refractive power, and the negative lens group of the second lens group is displaced in the direction perpendicular to the optical axis so that the image position can be changed.
  • the following conditional expressions (3) and (4) Is preferably satisfied. 0.2 ⁇ f 22 / f 2 ⁇ 0.6 (3), 0.01 ⁇
  • the negative lens group of the second lens group is It is preferable that the lens includes one negative lens and satisfies the following conditional expression (6). ⁇ 22 ⁇ 50 (6), where ⁇ 22 is the Abbe number of one negative lens.
  • the sixth aspect of the present invention in the image stabilizing optical system according to any one of the first to fifth aspects, It is preferable to perform focusing by displacing the positive lens group of the lens group in the optical axis direction.
  • FIG. 10 is an aberration diagram when image blur correction of the objective optical system according to Example 2 is not performed.
  • FIG. 10 is an aberration diagram when an image blur correction amount of the objective optical system according to Example 2 is set to 0.6 °.
  • FIG. 10 is an aberration diagram when an image blur correction amount of the objective optical system according to Example 2 is set to 0.6 °. It is a figure explaining the structure of the observation optical system which concerns on 3rd Example.
  • It is an aberration diagram of the observation optical system according to the third example. It is an aberration diagram when the image blur correction of the objective optical system according to the third example is not performed.
  • FIG. 12 is an aberration diagram when an image blur correction amount of the objective optical system according to the third example is set to 0.5 °.
  • FIG. 12 is an aberration diagram when an image blur correction amount of the objective optical system according to the third example is set to 0.5 °.
  • FIG. 12 is an aberration diagram when image blur correction is not performed for the objective optical system according to the fourth example.
  • FIG. 10 is an aberration diagram when an image blur correction amount of the objective optical system according to Example 4 is set to 0.5 °.
  • FIG. 10 is an aberration diagram when an image blur correction amount of the objective optical system according to Example 4 is set to 0.5 °.
  • FIG. 12 is an aberration diagram when image blur correction is not performed for the objective optical system according to the fifth example.
  • FIG. 12 is an aberration diagram when an image blur correction amount of the objective optical system according to Example 5 is 0.6 °.
  • FIG. 12 is an aberration diagram when an image blur correction amount of the objective optical system according to Example 5 is 0.6 °.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an observation optical system 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the observation optical system 1 is an image stabilization optical system having an image stabilization function, and is used as an observation optical system such as a telescope, binoculars, and a laser range finder.
  • a binocular optical system is configured by providing a pair of left and right observation optical systems 1.
  • the observation optical system 1 includes an objective optical system 10, an erecting prism 20, and an eyepiece optical system 30 in order from the object side.
  • the subject light incident on the observation optical system 1 passes through the objective optical system 10 and the erecting prism 20 and forms an object image (an erect image) on the imaging plane I.
  • the subject image formed on the image plane I is magnified by the eyepiece optical system 30 and observed by an observer.
  • the objective optical system 10 is a so-called telephoto type constituted by a first lens group 11 having a positive refractive power and a second lens group 12 having a negative refractive power in order from the object side.
  • the second lens group 12 includes, in order from the object side, a positive lens group 121 having a positive refractive power and a negative lens group 122 having a negative refractive power.
  • the positive lens group 121 and the negative lens group 122 are each described as a single lens, but may be composed of a plurality of lenses.
  • the negative lens group 122 of the second lens group 12 is displaced in the direction perpendicular to the optical axis (that is, decentered with respect to the optical axis), thereby changing the image position. To compensate for image blur. Further, the observation optical system 1 is focused by the positive lens group 121 of the second lens group 12 being displaced in the optical axis direction.
  • the entire second lens group 12 as the rear group is configured to be decentered to be an anti-vibration lens. It can also be used as a group.
  • the amount of eccentricity of the second lens group 12 necessary for image stabilization depends on the magnification applied to the second lens group 12. Decreasing the amount of decentration during image blur correction by increasing the magnification applied to the second lens group 12 reduces the size of the mechanism that decenters the second lens group 12 and suppresses the occurrence of decentration coma during decentering. It is effective for.
  • the magnification applied to the second lens group 12 is increased to a high level, the aberration generated in the first lens group 11 is enlarged, and the overall image quality is degraded.
  • the objective optical system 10 of the present embodiment is configured by configuring the second lens group 12 as the rear group by a positive lens group and a negative lens group that are close to each other, and only the negative lens group 122 is configured to be decentered.
  • the anti-vibration lens group This makes it possible to multiply the negative lens group (anti-vibration lens group) 122 by a high magnification without deteriorating the image quality of the observation image.
  • the combined focal length of the objective optical system 10 is f
  • the focal length of the first lens group 11 is f 1
  • the focal length of the second lens group 12 is f 2
  • the first lens group 11 and the second lens group 11 When the distance between the principal points of the lens group 12 is D, it is preferable that the following conditional expressions (1), (2), and (3) are satisfied. 0.4 ⁇ f 1 /f ⁇ 0.9 (1) 0.5 ⁇
  • Conditional expression (1) defines the ratio of the combined focal length f of the objective optical system 10 and the focal length f 1 of the first lens group 11.
  • the magnification applied to the second lens group 12 is increased. Therefore, the amount of decentering of the negative lens group 122 included in the second lens group 12 can be reduced when correcting image blur. .
  • the lens diameter of the second lens group 12 can be reduced by appropriate design, the decentering mechanism of the negative lens group 122 can be reduced in size. Therefore, the housing of the observation optical system 1 can be made small, which is practically useful.
  • the value of f 1 / f falls below the lower limit value of the conditional expression (1), an excessive magnification is applied to the second lens group 12 and the aberration generated in the first lens group 11 is enlarged. Therefore, it becomes difficult to correct the aberration of the entire observation optical system 1, which is not preferable.
  • the F value of the first lens group 11 is increased, so that the entire aberration can be easily corrected.
  • the first lens group 11 can have a simple configuration, such as reducing the number of lenses or not using an expensive glass material, which is advantageous in terms of cost.
  • the magnification applied to the negative lens group 122 included in the second lens group 12 becomes small.
  • the amount of eccentricity must be increased.
  • the lens diameter of the second lens group 12 also increases. Both of these cause an increase in the size of the decentering mechanism of the negative lens group 122, which is not preferable in practice.
  • Condition (2) defines a ratio of the focal length f 2 of the composite focal length f and the second lens group 12 of the objective optical system 10.
  • the distance between the first lens group 11 and the second lens group 12 for obtaining a predetermined focal length in the entire objective optical system 10 is widened.
  • the lens diameter can be reduced, and the decentering mechanism of the negative lens group 122 can be reduced in size.
  • the back focus becomes too short, and the space for arranging the erecting prism 20 is insufficient.
  • the focal length of the negative lens group 122 tends to be short, and the amount of decentration aberration generated during image blur correction increases.
  • the focal length of the negative lens group 122 is increased, and the amount of decentering aberration generated during image blur correction can be suppressed to a small value.
  • exceeds the upper limit value of the conditional expression (2), the distance between the first lens group 11 and the second lens group 12 for obtaining a predetermined focal length in the entire objective optical system 10. Since the lens diameter of the second lens group 12 is increased, the decentering mechanism of the negative lens group 122 is increased in size, and the observation optical system 1 and its housing are increased in size. .
  • Conditional expression (3) defines the ratio of the principal point distance D between the first lens group 11 and the second lens group 12 to the combined focal length f of the objective optical system 10.
  • the magnification applied to the second lens group 12 is increased, so that the amount of decentering of the negative lens group 122 included in the second lens group 12 can be reduced when correcting image blur.
  • the lens diameter of the second lens group 12 can be reduced by an appropriate design, the decentering mechanism of the negative lens group 122 can be reduced in size.
  • the value of D / f falls below the lower limit value of the conditional expression (3), an excessive magnification is applied to the second lens group 12, and the aberration generated in the first lens group 11 is enlarged. Therefore, it becomes difficult to correct the aberration of the entire observation optical system 1, which is not preferable.
  • the focal length of the first lens group 11 or the second lens group 12 becomes longer, which advantageously works for overall aberration correction.
  • the value of D / f exceeds the upper limit value of the conditional expression (3), the magnification applied to the negative lens group 122 included in the second lens group 12 becomes small. The amount of eccentricity must be increased. Further, the back focus becomes too short, and the space for arranging the erecting prism 20 is insufficient.
  • the focal length of the second lens group 12 is f 2
  • the focal length of the negative lens group 122 is f 22
  • the principal point interval between the positive lens group 121 and the negative lens group 122 is D 2. It is preferable that the following conditional expressions (4) and (5) are satisfied. 0.2 ⁇ f 22 / f 2 ⁇ 0.6 (4) 0.01 ⁇
  • Conditional expression (4) defines the ratio between the focal length f 2 of the second lens group 12 and the focal length f 22 of the negative lens group 122 constituting the second lens group 12.
  • the magnification applied to the negative lens group 122 is increased, so that the amount of eccentricity for obtaining a predetermined vibration isolating effect is decreased, and the eccentric mechanism is reduced in size.
  • the value of f 22 / f 2 is less than the lower limit value of the conditional expression (4), the curvature of the negative lens group 122 becomes too large, and it becomes difficult to correct aberrations, particularly astigmatism and decentration coma. .
  • the focal length f 22 of the negative lens group 122 is increased, thereby reducing the curvature and facilitating correction of the entire aberration.
  • the magnification applied to the negative lens group 122 is low, the amount of eccentricity for obtaining a predetermined vibration isolation effect is increased, leading to an increase in the size of the eccentric mechanism.
  • an increase in the amount of decentration during image stabilization causes excessive decentration aberrations and deteriorates image quality. Therefore, in order to obtain practical compactness and good image quality even during image stabilization, it is preferable that the value of f 22 / f 2 does not exceed the upper limit value of conditional expression (4).
  • Conditional expression (5) defines the principal point distance D 2 between the positive lens group 121 and the negative lens group 122 constituting the second lens group 12 with reference to the focal length f 2 of the second lens group 12. is there.
  • the object side radius of curvature of the negative lens group 122 of the second lens group 12 is r 1 and the eye point side radius of curvature is r 2
  • the following conditional expression (6) may be satisfied. preferable. ⁇ 1.2 ⁇ (r 2 ⁇ r 1 ) / (r 2 + r 1 ) ⁇ ⁇ 0.8 (6)
  • conditional expression (6) defines the optimum shape of the negative lens group 122.
  • the amount of decentering of the negative lens group 122 during image stabilization can be reduced, the occurrence of lateral chromatic aberration due to the decentering can be kept small even if the negative lens group 122 is configured with a single lens. Further, by satisfying conditional expression (7), it is possible to minimize the occurrence of lateral chromatic aberration due to decentration.
  • the negative lens group 122 may be constituted by a cemented negative lens that is achromatic by bonding a positive lens and a negative lens. In this case, since the effective Abbe number of the negative lens group 122 can be increased, the occurrence of lateral chromatic aberration due to decentration can be further reduced.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of an observation optical system 1 according to the first example.
  • the configuration of the observation optical system 1 according to the first example is as described above.
  • Table 1 below shows values of specifications of the first embodiment.
  • f 110.0
  • f 1 60.5
  • f 2 -70.0
  • Image blur correction amount 0.5 ° (negative lens group 122 eccentricity 0.491 mm)
  • R D nd ⁇ d 1 38.405 4.5 1.51680 64.12 2 -51.104 1.5 1.71736 29.52 3 ⁇ 0.5 4 56.199 3.0 1.51680 64.12 5 252.110 13.2 6 37.342 2.2 1.62004 36.24 7 352.381 2.7 8 -527.009 1.0 1.56384 60.69 9 18.595 14.6 10 ⁇ 20.0 1.51680 64.12 11 ⁇ 0.4 12 ⁇ 33.9 1.51680 64.12 13 ⁇ 11.8
  • the values related to the conditional expressions (1) to (7) described above are as follows. As described below, the first embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (7), and thus the above-described effects can be obtained.
  • f 1 /f 0.55
  • 0.64
  • FIG. 2 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and lateral aberration of the observation optical system 1 (afocal system) according to the first example. As can be seen from FIG. 2, in the observation optical system 1 according to the first example, each aberration is corrected satisfactorily.
  • FIGS. 3 to 5 are diagrams showing astigmatism and lateral aberration of the objective optical system 10 according to the first example.
  • FIG. 3 shows a case where the negative lens group 122 is not decentered and image blur correction is not performed.
  • FIGS. 4 and 5 show that the negative lens group 122 is decentered and the image blur correction amount is 0.5 °. Indicates when.
  • FIGS. 3 to 5 it can be seen that each aberration in the objective optical system 10 is well corrected and has excellent imaging performance, both when image blur correction is not performed and when it is performed. Therefore, in the entire observation optical system 1 according to the first example, it is obvious that each aberration is corrected to both when image blur correction is performed and when it is not performed.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the configuration of the observation optical system 1 according to the second example.
  • the configuration of the observation optical system 1 according to the second example is also as described above.
  • the values related to the conditional expressions (1) to (7) described above are as follows. As described below, the second embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (7), so that the above-described effects can be obtained.
  • f 1 /f 0.73
  • 1.20
  • D / f 0.42
  • f 22 / f 2 0.25
  • 0.06
  • FIG. 7 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and lateral aberration of the observation optical system 1 (afocal system) according to the second example. As can be seen from FIG. 7, in the observation optical system 1 according to the second example, each aberration is corrected satisfactorily.
  • FIGS. 8 to 10 are diagrams showing astigmatism and lateral aberration of the objective optical system 10 according to the second example.
  • FIG. 8 illustrates a case where the negative lens group 122 is not decentered and image blur correction is not performed.
  • FIGS. 9 and 10 illustrate that the negative lens group 122 is decentered and an image blur correction amount is 0.6 °. Indicates when. 8 to 10, it can be seen that each aberration in the objective optical system 10 is well corrected and excellent imaging performance is achieved both when image blur correction is not performed and when image blur correction is not performed. Therefore, in the entire observation optical system 1 according to the second example, it is obvious that each aberration is corrected to both when image blur correction is performed and when it is not performed.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the configuration of the observation optical system 1 according to the third example.
  • the configuration of the observation optical system 1 according to the third example is also as described above.
  • Table 3 shows values of specifications of the third embodiment.
  • f 180.0
  • f 1 108.0
  • f 2 -123.0
  • the values related to the conditional expressions (1) to (7) described above are as follows. As described below, the third embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (7), so that the above-described effects can be obtained.
  • f 1 /f 0.60
  • 0.68
  • D / f 0.33
  • f 22 / f 2 0.43
  • FIG. 12 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and lateral aberration of the observation optical system 1 (afocal system) according to the third example. As can be seen from FIG. 12, in the observation optical system 1 according to the third example, each aberration is corrected satisfactorily.
  • FIGS. 13 to 15 are diagrams showing astigmatism and lateral aberration of the objective optical system 10 according to the third example.
  • FIG. 13 shows a case where the negative lens group 122 is not decentered and image blur correction is not performed.
  • FIGS. 14 and 15 show that the negative lens group 122 is decentered and the image blur correction amount is 0.5 °. Indicates when.
  • FIGS. 13 to 15 it can be seen that each aberration in the objective optical system 10 is corrected satisfactorily and has excellent imaging performance whether or not image blur correction is performed. Therefore, in the entire observation optical system 1 according to the third example, it is obvious that both aberrations are corrected both when image blur correction is performed and when it is not performed.
  • FIG. 16 is a diagram illustrating the configuration of the observation optical system 1 according to the fourth example.
  • the configuration of the observation optical system 1 according to the fourth example is also as described above.
  • Table 4 shows values of specifications of the fourth embodiment.
  • the focal length, the F value, and the angle of view of the objective optical system 10 are the same as those of the third example. Yes.
  • the values related to the conditional expressions (1) to (6) described above are as follows. As described below, the fourth embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (6), so that the above-described effects can be obtained.
  • f 1 /f 0.60
  • 0.68
  • D / f 0.33
  • f 22 / f 2 0.45
  • FIG. 17 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and lateral aberration of the observation optical system 1 (afocal system) according to the fourth example. As can be seen from FIG. 17, in the observation optical system 1 according to the fourth example, each aberration is corrected satisfactorily.
  • FIGS. 18 to 20 are diagrams showing astigmatism and lateral aberration of the objective optical system 10 according to the fourth example.
  • FIG. 18 shows a case where the negative lens group 122 is not decentered and image blur correction is not performed.
  • FIGS. 19 and 20 show that the negative lens group 122 is decentered and the image blur correction amount is 0.5 °. Indicates when. 18 to 20, it can be seen that each aberration in the objective optical system 10 is satisfactorily corrected and has excellent imaging performance both when image blur correction is not performed and when it is performed. Therefore, in the entire observation optical system 1 according to the fourth example, it is obvious that both aberrations are corrected both when image blur correction is performed and when it is not performed.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating the configuration of the observation optical system 1 according to the fifth example.
  • the configuration of the observation optical system 1 according to the fifth example is also as described above.
  • the negative lens group 122 is composed of one negative lens, whereas in the fifth example, two negative lens groups 122 are provided. It is composed of a cemented negative lens that is a combination of these lenses. Table 5 below shows values of specifications of the fifth embodiment.
  • the values related to the conditional expressions (1) to (6) described above are as follows. As will be described below, the fifth embodiment satisfies the conditional expressions (1) to (6), so that the above-described effects can be obtained.
  • f 1 /f 0.75
  • 1.21
  • D / f 0.44
  • f 22 / f 2 0.24
  • FIG. 22 is a diagram showing spherical aberration, astigmatism, and lateral aberration of the observation optical system 1 (afocal system) according to Example 5.
  • FIG. 22 As can be seen from FIG. 22, in the observation optical system 1 according to the fifth example, each aberration is corrected satisfactorily.
  • FIGS. 23 to 25 are diagrams showing astigmatism and lateral aberration of the objective optical system 10 according to the fifth example.
  • FIG. 23 illustrates a case where the negative lens group 122 is not decentered and image blur correction is not performed.
  • FIGS. 24 and 25 illustrate that the negative lens group 122 is decentered and an image blur correction amount is 0.6 °. Indicates when.
  • FIGS. 23 to 25 it can be seen that each aberration in the objective optical system 10 is well corrected and has excellent imaging performance both when image blur correction is not performed and when it is performed. Therefore, in the entire observation optical system 1 according to the fifth example, it is obvious that each aberration is corrected to both when image blur correction is performed and when it is not performed.
  • the observation optical system 1 is an observation optical system having an objective optical system 10, an erecting prism 20, and an eyepiece optical system 30 in order from the object side.
  • the objective optical system 10 is positive in order from the object side.
  • the second lens group 12 includes a first lens group 11 having a refractive power and a second lens group 12 having a negative refractive power.
  • the second lens group 12 includes a positive lens group 121 and a negative lens group 122 in order from the object side.
  • the image position can be changed by displacing the negative lens group 122 of the second lens group 12 in the direction perpendicular to the optical axis.
  • the negative lens group 122 can be multiplied by a high magnification without deteriorating the decentration aberration at the time of image blur correction, and the decentering amount of the negative lens group 122 can be reduced. Therefore, with a small configuration, a sufficient amount of image blur correction can be obtained, and decentration aberrations during image blur correction can be reduced.
  • the above description is an example to the last, is not limited to the structure mentioned above at all, You may change various aspects.
  • the number of lenses constituting each lens group, the radius of curvature of each lens, the surface interval, the glass material, and the like may be appropriately changed.

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Abstract

 防振光学系は、物体側から順に、対物光学系と、正立プリズムと、接眼光学系とを有する観察光学系であって、対物光学系は、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レンズ群とからなり、第2レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する正レンズ群と、負の屈折力を有する負レンズ群とからなり、第2レンズ群の負レンズ群を光軸に対して垂直方向に変位させることにより、像位置を変化可能に構成した。

Description

防振光学系
 本発明は、防振光学系に関する。
 従来、手振れ等の振動によって引き起こされる画像のブレ(像ブレ)を光学系内のレンズを偏心することよって補正する手段を備えた光学系が種々提案されている。特に観察光学系としては、簡単な構成で像ブレの補正を可能とする光学系が特許文献1に開示されている。
日本国特開平10-186228号公報
 しかしながら、特許文献1に記載の観察光学系は、像ブレの補正量に対して必要なレンズ群の偏心量が大きく、偏心収差によって光学性能が悪化する問題があった。また、レンズを光軸に対して垂直方向に変位(偏心)させるための手段としては、レンズ外周を取り囲むように配置されるVCM(Voice Coil Motor)を用いた偏心機構が多く用いられている。このような偏心機構を用いる場合、像ブレの補正量を大きくしようとすれば、偏心機構の直径を大きくしなければならないため、光学系の筐体を大型化させることになってしまい、一方、小型の偏心機構にすると、像ブレの補正量が十分に得られなくなってしまうという問題があった。
 本発明の第1の態様によると、防振光学系は、物体側から順に、対物光学系と、正立プリズムと、接眼光学系とを有する観察光学系であって、対物光学系は、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レンズ群とからなり、第2レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する正レンズ群と、負の屈折力を有する負レンズ群とからなり、第2レンズ群の負レンズ群を光軸に対して垂直方向に変位させることにより、像位置を変化可能に構成した。
 本発明の第2の態様によると、第1の態様の防振光学系において、以下の条件式(1)および(2)を満足することが好ましい。0.4≦f/f≦0.9…(1)、0.5≦|f/f|≦1.4…(2)、ただし、f:対物光学系の焦点距離、f:第1レンズ群の焦点距離、f:第2レンズ群の焦点距離
 本発明の第3の態様によると、第2の態様の防振光学系において、以下の条件式(3)および(4)を満足することが好ましい。0.2≦f22/f≦0.6…(3)、0.01≦|D/f|≦0.09…(4)、ただし、f:第2レンズ群の焦点距離、f22:第2レンズ群の負レンズ群の焦点距離、D:第2レンズ群の正レンズ群と負レンズ群との主点間隔
 本発明の第4の態様によると、第1~3のいずれか一態様の防振光学系において、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。-1.2≦(r-r)/(r+r)≦-0.8…(5)、ただし、r:第2レンズ群の負レンズ群の物体側曲率半径、r:第2レンズ群の負レンズ群のアイポイント側曲率半径
 本発明の第5の態様によると、第1~4のいずれか一態様の防振光学系において、第2レンズ群の負レンズ群は、1枚の負レンズからなり、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。ν22≧50…(6)、ただし、ν22:1枚の負レンズのアッベ数
 本発明の第6の態様によると、第1~5のいずれか一態様の防振光学系において、第2レンズ群の正レンズ群を光軸方向に変位させることでフォーカシングを行うことが好ましい。
 小型な構成で、像ブレの補正量を十分に得ることができ、且つ像ブレの補正時における偏心収差を少なくすることができる。
第1実施例に係る観察光学系の構成を説明する図である。 第1実施例に係る観察光学系の収差図である。 第1実施例に係る対物光学系の像ブレ補正を行わないときの収差図である。 第1実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.5°としたときの収差図である。 第1実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.5°としたときの収差図である。 第2実施例に係る観察光学系の構成を説明する図である。 第2実施例に係る観察光学系の収差図である。 第2実施例に係る対物光学系の像ブレ補正を行わないときの収差図である。 第2実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.6°としたときの収差図である。 第2実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.6°としたときの収差図である。 第3実施例に係る観察光学系の構成を説明する図である。 第3実施例に係る観察光学系の収差図である。 第3実施例に係る対物光学系の像ブレ補正を行わないときの収差図である。 第3実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.5°としたときの収差図である。 第3実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.5°としたときの収差図である。 第4実施例に係る観察光学系の構成を説明する図である。 第4実施例に係る観察光学系の収差図である。 第4実施例に係る対物光学系の像ブレ補正を行わないときの収差図である。 第4実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.5°としたときの収差図である。 第4実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.5°としたときの収差図である。 第5実施例に係る観察光学系の構成を説明する図である。 第5実施例に係る観察光学系の収差図である。 第5実施例に係る対物光学系の像ブレ補正を行わないときの収差図である。 第5実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.6°としたときの収差図である。 第5実施例に係る対物光学系の像ブレ補正量を0.6°としたときの収差図である。
 以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態による観察光学系1の構成を説明する図である。観察光学系1は、防振機能を有する防振光学系であり、たとえば、望遠鏡や双眼鏡、レーザレンジファインダなどの観察用の光学系として使用される。なお、双眼鏡の場合には、観察光学系1を左右一対設けることで双眼鏡光学系を構成する。
 観察光学系1は、物体側から順に、対物光学系10と、正立プリズム20と、接眼光学系30とを有する。観察光学系1に入射した被写体光は、対物光学系10および正立プリズム20を透過し、結像面Iで被写体像(正立像)を結像する。結像面Iで結像された被写体像は、接眼光学系30により拡大されて、観察者により観察される。
 対物光学系10は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群11と、負の屈折力を有する第2レンズ群12とから構成される、いわゆるテレフォトタイプである。また、第2レンズ群12は、物体側から順に、正の屈折力を有する正レンズ群121と、負の屈折力を有する負レンズ群122とから構成される。なお、図1において、正レンズ群121および負レンズ群122は、それぞれ1枚のレンズとして記載されているが、複数のレンズから構成されていてもよい。
 本実施形態の観察光学系1では、第2レンズ群12の負レンズ群122が、光軸に対して垂直方向に変位する(すなわち光軸に対して偏心する)ことで、像位置を変化させて像ブレを補正するようになっている。また、第2レンズ群12の正レンズ群121が、光軸方向に変位することで、観察光学系1のフォーカシングを行うようになっている。
 本実施形態の対物光学系10のように、前後2群構成のテレフォトタイプで防振光学系を構成する場合、後群である第2レンズ群12全体を偏心可能に構成して防振レンズ群として用いることも考えられる。この場合、防振に必要な第2レンズ群12の偏心量は、第2レンズ群12に掛かる倍率に依存する。第2レンズ群12に掛かる倍率を大きくすることで像ブレ補正時の偏心量を小さくすることは、第2レンズ群12を偏心させる機構の小型化や偏心時の偏心コマ収差発生を抑制することに有効ではある。しかしながら、第2レンズ群12に掛かる倍率を徒に高くすることは、第1レンズ群11で発生した収差が拡大されることになり全体的な画質低下を招く。
 そこで、本実施形態の対物光学系10は、後群である第2レンズ群12を互いに接近した正レンズ群と負レンズ群とで構成し、その負レンズ群122のみを偏心可能に構成して防振レンズ群とする。これにより、観察像の像質を悪化させることなく、負レンズ群(防振レンズ群)122に高い倍率を掛けることを可能としている。
 また、本実施形態において、対物光学系10の合成焦点距離をf、第1レンズ群11の焦点距離をf、第2レンズ群12の焦点距離をf、第1レンズ群11と第2レンズ群12との主点間隔をDとしたとき、以下の条件式(1)、(2)、および(3)を満足することが好ましい。
0.4 ≦ f/f ≦ 0.9 …(1)
0.5 ≦ |f/f| ≦ 1.4 …(2)
0.2 ≦ D/f ≦ 0.5 …(3)
 条件式(1)は、対物光学系10の合成焦点距離fと第1レンズ群11の焦点距離fの比を規定するものである。
 f/fの値を小さくすると、第2レンズ群12に掛かる倍率が大きくなるので、像ブレの補正に際して、第2レンズ群12に含まれる負レンズ群122の偏心量を小さくすることができる。また、適切な設計により、第2レンズ群12のレンズ径を小さくできるので、負レンズ群122の偏心機構を小型化できる。したがって、観察光学系1の筐体を小さくでき、実用上有用である。但し、f/fの値が条件式(1)の下限値を下回ると第2レンズ群12に過大な倍率が掛かることになり、第1レンズ群11で発生した収差が拡大される。よって観察光学系1全体の収差補正が困難となり好ましくない。
 f/fの値を大きくすると、第1レンズ群11のF値が大きくなるので全体の収差補正が容易となる。また、第1レンズ群11について、レンズ枚数を減らしたり、高価な硝材を使用しなくてもよかったりするなど、簡素な構成にすることが可能となり、コストの面で有利となる。しかしながら、f/fの値が条件式(1)の上限値を超えると、第2レンズ群12に含まれる負レンズ群122に掛かる倍率が小さくなるため、像ブレの補正に際して負レンズ群122の偏心量を大きくしなければならない。更に、第1レンズ群11の屈折力が小さくなることによって第2レンズ群12のレンズ径も大きくなる。これらは共に、負レンズ群122の偏心機構の大型化を招くので、実用上好ましくない。
 条件式(2)は、対物光学系10の合成焦点距離fと第2レンズ群12の焦点距離fの比を規定するものである。
 |f/f|の値を小さくすると、対物光学系10全体で所定の焦点距離を得るための第1レンズ群11と第2レンズ群12の間隔が広くなるので、第2レンズ群12のレンズ径が小さくでき、負レンズ群122の偏心機構を小型化することができる。しかしながら、|f/f|が条件式(2)の下限値を下回ると、バックフォーカスが短くなりすぎるので、正立プリズム20を配置するためのスペースが不足する。また、負レンズ群122の焦点距離が短くなりやすく、像ブレ補正時の偏心収差の発生量が大きくなる。
 |f/f|の値を大きくすると、負レンズ群122の焦点距離が長くなり、像ブレ補正時の偏心収差の発生量を小さく抑えることができる。しかしながら、|f/f|の値が条件式(2)の上限値を超えると、対物光学系10全体で所定の焦点距離を得るための第1レンズ群11と第2レンズ群12の間隔が狭くなるため、第2レンズ群12のレンズ径が大きくなるので、負レンズ群122の偏心機構が大型化して、観察光学系1とその筐体が大型化することになり、実用上好ましくない。
 条件式(3)は、対物光学系10の合成焦点距離fに対する第1レンズ群11と第2レンズ群12との主点間隔Dの比を規定するものである。
 D/fの値を小さくすると、第2レンズ群12に掛かる倍率が大きくなるので、像ブレの補正に際して、第2レンズ群12に含まれる負レンズ群122の偏心量を小さくすることができる。また、適切な設計により、第2レンズ群12のレンズ径を小さくできるので、負レンズ群122の偏心機構を小型化できる。但し、D/fの値が条件式(3)の下限値を下回ると、第2レンズ群12に過大な倍率が掛かることになり、第1レンズ群11で発生した収差が拡大される。よって観察光学系1全体の収差補正が困難となり好ましくない。
 D/fの値を大きくすると、第1レンズ群11または第2レンズ群12の焦点距離が長くなるため全体的な収差補正に有利に働く。その一方、D/fの値が条件式(3)の上限値を上回ると、第2レンズ群12に含まれる負レンズ群122に掛かる倍率が小さくなるため、像ブレの補正に際して負レンズ群122の偏心量を大きくしなければならない。また、バックフォーカスが短くなりすぎて、正立プリズム20を配置するためのスペースが不足する。
 また、本実施形態においては、第2レンズ群12の焦点距離をf、負レンズ群122の焦点距離をf22、正レンズ群121と負レンズ群122の主点間隔をDとしたとき、以下の条件式(4)および(5)を満足することが好ましい。
0.2 ≦ f22/f ≦ 0.6 …(4)
0.01 ≦ |D/f| ≦ 0.09 …(5)
 条件式(4)は、第2レンズ群12の焦点距離fと、第2レンズ群12を構成する負レンズ群122の焦点距離f22との比を規定するものである。
 f22/fの値を小さくすると、負レンズ群122に掛かる倍率が高くなるため、所定の防振効果を得るための偏心量が小さくなり、偏心機構の小型化につながる。但し、f22/fの値が条件式(4)の下限値を下回ると、負レンズ群122の曲率が大きくなりすぎ、収差補正、特に非点収差と偏心コマ収差の補正が困難となる。
 f22/fの値を大きくすると、負レンズ群122の焦点距離f22が長くなることによって曲率が小さくなり全体の収差補正が容易になる。その反面、負レンズ群122に掛かる倍率が低くなるため、所定の防振効果を得るための偏心量が大きくなり、偏心機構の大型化につながる。また、防振時の偏心量が増えることによって偏心収差が過大に発生し像質を悪化させる。よって実用的なコンパクトさと防振時においても良好な像質とを得るためには、f22/fの値が条件式(4)の上限値を超えないことが好ましい。
 条件式(5)は、第2レンズ群12を構成する正レンズ群121と負レンズ群122との主点間隔Dを、第2レンズ群12の焦点距離fを基準として規定するものである。
 |D/f|の値を小さくする、つまり正レンズ群121と負レンズ群122との主点間隔Dを狭めると、光線が正レンズ群121を通る高さと負レンズ群122を通る高さの変化が小さくなるため、正レンズ群121で発生した収差を負レンズ群122で補正しやすくなり、全体的な画質の向上につながる。一方で、主点位置の変化によって第1レンズ群11と第2レンズ群12とが離れることになり、全体としては負レンズ群122に掛かる倍率が小さくなる。そのため所定の防振効果を得るための偏心量が大きくなり、偏心機構が大型化する。よって、偏心機構を大型化させず良好な画質を得るためには、|D/f|の値が条件式(5)の下限値を下回らないことが好ましい。また、偏心機構を設置するために必要なスペースを確保するためにも条件式(5)の下限値を下回らないことが必要である。
 反対に、|D/f|の値を大きくする、つまり正レンズ群121と負レンズ群122との主点間隔Dを広げると、第2レンズ群12としては焦点距離が長くなるため、第2レンズ群12として所定の焦点距離を得るためには正レンズ群121の焦点距離を長くするか負レンズ群122の焦点距離を短くすることが必要となる。いずれの場合においても、主点位置の変化によって第1レンズ群11と第2レンズ群12が近づくことになり、全体としては負レンズ群122に掛かる倍率が大きくなる。そのため所定の防振効果を得るための偏心量が小さくなり、偏心機構の小型化につながる。但し、|D/f|の値が条件式(5)の上限値を超えると、第2レンズ群12に過大な倍率が掛かるため、第1レンズ群11で発生した収差が拡大されることになる。更に、光線が正レンズ群121を通る高さに対し負レンズ群122を通る高さが小さくなるため正レンズ群121で発生した球面収差やコマ収差を負レンズ群122で補正しにくくなる。そのため全体的に画質が低下することになる。
 さらに本実施形態においては、第2レンズ群12の負レンズ群122の物体側曲率半径をr、アイポイント側曲率半径をrとしたとき、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
 -1.2 ≦ (r-r)/(r+r) ≦ -0.8 …(6)
 負レンズ群122は、防振に際しては偏心によって像を変位させるため、それに伴い非対称性の収差(偏心コマ収差、非点収差)を発生させることになる。偏心収差の発生量は、負レンズ群122の屈折力及び形状に大きく依存するため、防振時の像の劣化を最小限に抑えるにはその形状に関して最適な設計が必要となる。条件式(6)は、負レンズ群122の最適な形状を規定するものである。
 (r-r)/(r+r)の値を大きくする(絶対値を小さくする)と、観察光学系1全体でコマ収差の補正が容易になる。また、防振時の偏心による非点収差の発生を小さく抑えることができる。但し、(r-r)/(r+r)の値が条件式(6)の上限値を超えると、偏心によるコマ収差の発生が過大になり、防振時の像質を悪化させることになる。
 (r-r)/(r+r)の値を小さくする(絶対値を大きくする)と、防振時の偏心によるコマ収差の発生が抑制される。但し、(r-r)/(r+r)の値が条件式(6)の下限値を下回ると、偏心による非点収差の発生が過剰となり防振時の像質を悪化させることになる。
 このように、負レンズ群122の形状に関し、偏心収差と偏心が無いときの観察光学系1の収差補正との間にはトレードオフの関係があり、条件式(6)を満足することによって防振時においても良好な像質を保つことができる。
 また本実施形態においては、第2レンズ群12の負レンズ群122が1枚の負レンズからなる場合に、そのアッベ数をν22としたとき、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
 ν22 ≧ 50 …(7)
 本実施形態によれば、防振時の負レンズ群122の偏心量を小さくすることができるため、負レンズ群122を単レンズで構成してもその偏心による倍率色収差の発生は小さく抑えられる。ここでさらに、条件式(7)を満足することにより、偏心による倍率色収差の発生を最小限に留めることが可能となる。
 なお、負レンズ群122を、正レンズと負レンズとを接合することで色消しした接合負レンズで構成するようにしてもよい。この場合、負レンズ群122の実効アッベ数をより大きくすることができるので、偏心による倍率色収差の発生をより小さくすることができる。
-実施例-
 次に、本実施形態に係る第1~第5実施例を説明する。なお、後述する第1~第5実施例の諸元の値を示す表1~5において、Noは物体側からの各レンズ面の番号、Rは各レンズ面の曲率半径、dはレンズ面から次のレンズ面(又は像面)までの光軸上の距離、ndは各レンズのd線に対する屈折率、νdは各レンズのd線を基準としたアッベ数を示す。
(第1実施例)
 図1は、第1実施例に係る観察光学系1の構成を説明する図である。第1実施例に係る観察光学系1の構成は、上述したとおりである。以下の表1に、第1実施例の諸元の値を示す。
<表1>
[全体諸元]
f=110.0
f1=60.5
f2=-70.0
F値=5.2
2ω(画角)=6.4
像ブレの補正量 0.5°(負レンズ群122の偏心量 0.491mm)
[レンズデータ]
          R        D       nd        νd
1      38.405     4.5    1.51680    64.12
2     -51.104     1.5    1.71736    29.52
3      ∞         0.5
4      56.199     3.0    1.51680    64.12
5     252.110    13.2
6      37.342     2.2    1.62004    36.24
7     352.381     2.7
8    -527.009     1.0    1.56384    60.69
9      18.595    14.6
10      ∞       20.0    1.51680    64.12
11      ∞        0.4
12      ∞       33.9    1.51680    64.12
13      ∞       11.8
14      ∞       10.0
15   -215.000     1.5    1.78472    25.68
16     18.000     6.5    1.62041    60.29
17    -18.000     0.2
18     18.000     4.0    1.62041    60.29
19   -140.808    17.3
 また、第1実施例において、上述した条件式(1)~(7)に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第1実施例は、条件式(1)~(7)を満たすため、上述した効果を得ることができる。
f1/f=0.55
|f2/f|=0.64
D/f=0.26
f22/f2=0.45
|D2/f2|=0.07
(r2-r1)/(r2+r1)=-0.93
ν22=60.69
 図2は、第1実施例に係る観察光学系1(アフォーカル系)の球面収差、非点収差、および横収差を示す図である。図2によれば、第1実施例に係る観察光学系1では、各収差が良好に補正されていることがわかる。
 図3~図5は、第1実施例に係る対物光学系10の非点収差および横収差を示す図である。図3は、負レンズ群122を偏心させず、像ブレの補正を行わないときを示し、図4および図5は、負レンズ群122を偏心させて、像ブレの補正量を0.5°としたときを示す。図3~図5によれば、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、対物光学系10での各収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。したがって、第1実施例に係る観察光学系1全体において、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、各収差が両方に補正されることは自明である。
(第2実施例)
 図6は、第2実施例に係る観察光学系1の構成を説明する図である。第2実施例に係る観察光学系1の構成も、上述したとおりである。以下の表2に、第2実施例の諸元の値を示す。
<表2>
[全体諸元]
f=96.0
f1=70.5
f2=-115.3
F値=4.6
2ω(画角)=7.5
像ブレの補正量0.6°(負レンズ群122の偏心量0.504mm)
[レンズデータ]
         R         D       nd        νd
1       36.500     5.0    1.58913    61.18
2      -36.500     1.5    1.71736    29.52
3     -490.000     9.6    
4       26.200     3.0    1.58144    40.75
5      560.000     3.9    
6       ∞         1.0    1.58913    61.18
7       17.000    14.8    
8       ∞        20.0    1.51680    64.12
9       ∞         0.4    
10      ∞        33.9    1.51680    64.12
11      ∞         6.9    
12      ∞        10.0    
13      ∞         1.2    1.80518    25.43
14      17.810     7.6    1.62041    60.29
15     -17.810     0.2    
16      17.810     4.1    1.62041    60.29
17      ∞        18.5
 また、第2実施例において、上述した条件式(1)~(7)に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第2実施例は、条件式(1)~(7)を満たすため、上述した効果を得ることができる。
f1/f=0.73
|f2/f|=1.20
D/f=0.42
f22/f2=0.25
|D2/f2|=0.06
(r2-r1)/(r2+r1)= -1.0
ν22=61.18
 図7は、第2実施例に係る観察光学系1(アフォーカル系)の球面収差、非点収差、および横収差を示す図である。図7によれば、第2実施例に係る観察光学系1では、各収差が良好に補正されていることがわかる。
 図8~図10は、第2実施例に係る対物光学系10の非点収差および横収差を示す図である。図8は、負レンズ群122を偏心させず、像ブレの補正を行わないときを示し、図9および図10は、負レンズ群122を偏心させて、像ブレの補正量を0.6°としたときを示す。図8~図10によれば、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、対物光学系10での各収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。したがって、第2実施例に係る観察光学系1全体において、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、各収差が両方に補正されることは自明である。
(第3実施例)
 図11は、第3実施例に係る観察光学系1の構成を説明する図である。第3実施例に係る観察光学系1の構成も、上述したとおりである。以下の表3に、第3実施例の諸元の値を示す。
<表3>
[全体諸元]
f=180.0
f1=108.0
f2=-123.0
F値=4.3
2ω(画角)=5.0
像ブレの補正量 0.5°(負レンズ群122の偏心量0.931mm)
[レンズデータ]
        R         D       nd        νd
1      76.694     8.0    1.51680    64.12
2     -90.216     2.5    1.68893    31.06
3    5625.010     0.5
4      83.673     5.0    1.51680    64.12
5     334.890    33.7
6      57.435     3.2    1.58144    40.75
7     701.289     4.1
8      ∞         1.5    1.58313    59.38
9      31.186    17.3
10     ∞        40.7    1.56883    56.32
11     ∞         0.5
12     ∞        56.1    1.51680    64.12
13     ∞         9.6
14     ∞         7.5
15    -51.800     1.5    1.80518    25.43
16     35.000     5.5    1.71300    53.89
17    -28.000     0.2
18     50.000     6.2    1.71300    53.89
19    -18.500     1.2    1.80518    25.43
20    -50.000     0.2
21     18.500     3.8    1.71300    53.89
22    105.369    13.6
 また、第3実施例において、上述した条件式(1)~(7)に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第3実施例は、条件式(1)~(7)を満たすため、上述した効果を得ることができる。
f1/f=0.60
|f2/f|=0.68
D/f=0.33
f22/f2=0.43
|D2/f2|=0.06
(r2-r1)/(r2+r1)= -1.0
ν22=59.38
 図12は、第3実施例に係る観察光学系1(アフォーカル系)の球面収差、非点収差、および横収差を示す図である。図12によれば、第3実施例に係る観察光学系1では、各収差が良好に補正されていることがわかる。
 図13~図15は、第3実施例に係る対物光学系10の非点収差および横収差を示す図である。図13は、負レンズ群122を偏心させず、像ブレの補正を行わないときを示し、図14および図15は、負レンズ群122を偏心させて、像ブレの補正量を0.5°としたときを示す。図13~図15によれば、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、対物光学系10での各収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。したがって、第3実施例に係る観察光学系1全体において、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、各収差が両方に補正されることは自明である。
(第4実施例)
 図16は、第4実施例に係る観察光学系1の構成を説明する図である。第4実施例に係る観察光学系1の構成も、上述したとおりである。以下の表4に、第4実施例の諸元の値を示す。なお、第4実施例の観察光学系1では、対物光学系10、第1レンズ群11および第2レンズ群12の焦点距離とF値と画角とが、第3実施例と同一となっている。
<表4>
[全体諸元]
f=180.0
f1=108.0
f2=-123.0
F値=4.3
2ω(画角)=5.0
像ブレの補正量 0.5°(負レンズ群122の偏心量 0.931mm)
[レンズデータ]
        R         D       nd        νd
1      65.157     6.8    1.51680    64.12
2    -283.382     0.5
3      71.496     6.5    1.49782    82.56
4    -124.173     2.5    1.79952    42.26
5     140.217    31.6
6      56.292     3.2    1.51742    52.32
7    -760.199     2.6
8      ∞         1.5    1.58913    61.18
9      30.965    14.7
10     ∞        40.7    1.56883    56.32
11     ∞         0.5
12     ∞        56.1    1.51680    64.12
13     ∞        10.6
14     ∞         7.5
15    -51.800     1.5    1.80518    25.43
16     33.000     5.5    1.71300    53.89
17    -28.000     0.2
18     50.000     6.2    1.71300    53.89
19    -18.000     1.2    1.80518    25.43
20    -50.000     0.2
21     18.500     3.8    1.71300    53.89
22    109.893    13.8
 また、第4実施例において、上述した条件式(1)~(6)に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第4実施例は、条件式(1)~(6)を満たすため、上述した効果を得ることができる。
f1/f=0.60
|f2/f|=0.68
D/f=0.33
f22/f2=0.45
|D2/f2|=0.04
(r2-r1)/(r2+r1)= -1.0
ν22=61.18
 図17は、第4実施例に係る観察光学系1(アフォーカル系)の球面収差、非点収差、および横収差を示す図である。図17によれば、第4実施例に係る観察光学系1では、各収差が良好に補正されていることがわかる。
 図18~図20は、第4実施例に係る対物光学系10の非点収差および横収差を示す図である。図18は、負レンズ群122を偏心させず、像ブレの補正を行わないときを示し、図19および図20は、負レンズ群122を偏心させて、像ブレの補正量を0.5°としたときを示す。図18~図20によれば、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、対物光学系10での各収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。したがって、第4実施例に係る観察光学系1全体において、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、各収差が両方に補正されることは自明である。
(第5実施例)
 図21は、第5実施例に係る観察光学系1の構成を説明する図である。第5実施例に係る観察光学系1の構成も、上述したとおりである。なお、第5実施例は、第1~第4実施例では、負レンズ群122が1枚の負レンズで構成されているのに対して、第5実施例は、負レンズ群122が2枚のレンズを貼り合わせた接合負レンズで構成されている。以下の表5に、第5実施例の諸元の値を示す。
<表5>
[全体諸元]
f=96.0
f1=71.8
f2=-115.7
F値=4.6
2ω(画角)=7.4
像ブレの補正量 0.6°(負レンズ群122の偏心量0.503mm)
[レンズデータ]
         R         D       nd        νd
1       41.500     5.0    1.58913    61.18
2      -36.500     1.5    1.71736    29.52
3     -220.000    10.2
4       25.000     3.0    1.51680    64.12
5     -550.000     3.2
6     -400.000     1.0    1.65160    58.54
7       14.500     2.0    1.71736    29.52
8       18.616    14.4
9       ∞        20.0    1.51680    64.12
10      ∞         0.4
11      ∞        33.9    1.51680    64.12
12      ∞         6.0
13      ∞        10.0
14      ∞         1.2    1.80518    25.43
15      17.810     7.6    1.62041    60.29
16     -17.810     0.2
17      17.810     4.1    1.62041    60.29
18      ∞        19.0
 また、第5実施例において、上述した条件式(1)~(6)に関する値は、以下の通りである。以下に示すように、第5実施例は、条件式(1)~(6)を満たすため、上述した効果を得ることができる。
f1/f=0.75
|f2/f|=1.21
D/f=0.44
f22/f2=0.24
|D2/f2|=0.06
(r2-r1)/(r2+r1)= -0.91
 図22は、第5実施例に係る観察光学系1(アフォーカル系)の球面収差、非点収差、および横収差を示す図である。図22によれば、第5実施例に係る観察光学系1では、各収差が良好に補正されていることがわかる。
 図23~図25は、第5実施例に係る対物光学系10の非点収差および横収差を示す図である。図23は、負レンズ群122を偏心させず、像ブレの補正を行わないときを示し、図24および図25は、負レンズ群122を偏心させて、像ブレの補正量を0.6°としたときを示す。図23~図25によれば、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、対物光学系10での各収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。したがって、第5実施例に係る観察光学系1全体において、像ブレの補正を行わないときも行ったときも、各収差が両方に補正されることは自明である。
 以上説明した実施形態によれば、次の作用効果が得られる。
 観察光学系1は、物体側から順に、対物光学系10と、正立プリズム20と、接眼光学系30とを有する観察光学系であって、対物光学系10は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群11と、負の屈折力を有する第2レンズ群12とからなり、第2レンズ群12は、物体側から順に、正レンズ群121と、負レンズ群122とからなり、第2レンズ群12の負レンズ群122を光軸に対して垂直方向に変位させることにより、像位置を変化可能に構成した。これにより、像ブレの補正時における偏心収差を悪化させることなく、負レンズ群122に高い倍率を掛けることができ、負レンズ群122の偏心量を小さくできる。したがって、小型な構成で、像ブレの補正量を十分に得ることができ、且つ像ブレの補正時における偏心収差を少なくすることができる。
 なお、以上の説明はあくまで一例であり、上述した構成に何ら限定されるものではなく、種々の態様を変更してもよい。例えば、各レンズ群を構成するレンズ数や、各レンズの曲率半径、面間隔、硝材等を適宜変更してもよい。
 次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
 日本国特許出願2013年第145543号(2013年7月11日出願)
1…観察光学系、10…対物光学系、11…第1レンズ群、12…第2レンズ群、20…正立プリズム、30…接眼光学系、121…正レンズ群、122…負レンズ群

Claims (6)

  1.  物体側から順に、対物光学系と、正立プリズムと、接眼光学系とを有する観察光学系であって、
     前記対物光学系は、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レンズ群とからなり、
     前記第2レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する正レンズ群と、負の屈折力を有する負レンズ群とからなり、
     前記第2レンズ群の負レンズ群を光軸に対して垂直方向に変位させることにより、像位置を変化可能に構成した防振光学系。
  2.  請求項1に記載の防振光学系において、
     以下の条件式(1)および(2)を満足する防振光学系。
     0.4 ≦ f/f ≦ 0.9 …(1)
     0.5 ≦ |f/f| ≦ 1.4 …(2)
     ただし、
     f:前記対物光学系の焦点距離
     f:前記第1レンズ群の焦点距離
     f:前記第2レンズ群の焦点距離
  3.  請求項2に記載の防振光学系において、
     以下の条件式(3)および(4)を満足する防振光学系。
     0.2 ≦ f22/f ≦ 0.6 …(3)
     0.01 ≦ |D/f| ≦ 0.09 …(4)
     ただし、
     f:前記第2レンズ群の焦点距離
     f22:前記第2レンズ群の負レンズ群の焦点距離
     D:前記第2レンズ群の正レンズ群と負レンズ群との主点間隔
  4.  請求項1~3のいずれか一項に記載の防振光学系において、
     以下の条件式(5)を満足する防振光学系。
     -1.2 ≦ (r-r)/(r+r) ≦ -0.8 …(5)
     ただし、
     r:前記第2レンズ群の負レンズ群の物体側曲率半径
     r:前記第2レンズ群の負レンズ群のアイポイント側曲率半径
  5.  請求項1~4のいずれか一項に記載の防振光学系において、
     前記第2レンズ群の負レンズ群は、1枚の負レンズからなり、
     以下の条件式(6)を満足する防振光学系。
     ν22 ≧ 50 …(6)
     ただし、
     ν22:前記1枚の負レンズのアッベ数
  6.  請求項1~5のいずれか一項に記載の防振光学系において、
     前記第2レンズ群の正レンズ群を光軸方向に変位させることでフォーカシングを行う防振光学系。
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