JPH0540233A - 広角接眼レンズ系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構造でありながら、各種収差の補正が
可能で、かつアイポイントも長く、視界の周辺のけられ
がない広角接眼レンズ系を提供する。 【構成】 焦点距離ｆ１の長さを持つ２〜４枚構成の広
角かつハイアイ接眼鏡と、−ｆ１／２＞ｆ２＞−３ｆ１
の関係を有する焦点距離ｆ２を持つショートバローレン
ズとを備え、前記接眼鏡と前記ショートバローレンズと
の間に存在する接眼鏡絞り前方の０．１ｆ１＜ｄ＜０．
３ｆ１の関係を有する距離ｄの位置に、ｆ１＜ｆ３＜５
ｆ１の関係を有する焦点距離ｆ３を持つ補正凸レンズが
配置されている。 【効果】 簡単な構造でありながら、各種収差の補正が
可能で、かつアイポイントも長く、視界の周辺のけられ
もない広角接眼レンズ系の実現が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、広角接眼レンズ系に関
し、さらに詳しくは、像面の湾曲収差、非点収差および
倍率の色収差の補正が容易に可能で、かつ７０°程度の
広角視野が得られる広角接眼レンズ系に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】広角接眼レンズ系として、従来、例え
ば、特開昭５６−８５７２３号公報に開示されたものが
知られている。これはいわゆるナグラー型広角接眼レン
ズ系であって、ショートバローレンズと接眼鏡との組合
せにより、像面の湾曲収差や非点収差を補正した視野角
９０°程度の広角接眼レンズ系である。一方、一般的に
使用されているバローレンズは、焦点距離Ｆが長く色々
な長さのアイピース（接眼レンズ）に対応できるが、凹
レンズとしてのパワーが小さく、より短いＦの凸のパワ
ーを持つアイピースの強い像面湾曲および非点収差を補
正しきれなかった。さらに、長いサイズになるため使用
性が悪かった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のいわ
ゆるナグラー型広角接眼レンズ系にあっては、４群７枚
乃至４群８枚の複雑なレンズ構成で、しかも、ショート
バローレンズを用いることによって生じる視界周辺のけ
られを防止するため、絞りの後に配設する接眼鏡を構成
する各レンズの凸パワーを強くしたり、口径を大きくし
たり、構成枚数を多くしたり、高価な高屈折ガラスを使
用したりしなければならず、コストが嵩むという問題が
あった。

【０００４】本発明は、簡単な構造でありながら、各種
収差の補正が可能で、かつアイポイントも長く、短い焦
点を持つバローレンズと組み合わせて視界の周辺のけら
れがない広角接眼レンズ系を提供することを目的として
いる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る広角接眼レ
ンズ系は、焦点距離ｆ１の長さを持つ２〜４枚構成の広
角かつハイアイ接眼鏡と、−ｆ１／２＞ｆ２＞−３ｆ１
の関係を有する焦点距離ｆ２を持つショートバローレン
ズとを備え、前記接眼鏡と前記ショートバローレンズと
の間に存在する接眼鏡絞り前方の０．１ｆ１＜ｄ＜０．
３ｆ１（ｆ２？）の関係を有する距離ｄの位置に、ｆ１
＜ｆ３＜５ｆ１の関係を有する焦点距離ｆ３を持つ補正
凸レンズが配置されているものである。

【０００６】

【作用】上記した手段によれば、通常良く使用されるＦ
の長いバローレンズと比べ、ショートバローレンズは凹
レンズのパワーが強く、一方、接眼鏡は全体として凸レ
ンズの働きをすることから、像面の湾曲収差と非点収差
とがバランス良く互いに打ち消し合い、像面の湾曲収差
や非点収差が効果的に補正できることになる。また、バ
ローレンズと接眼鏡の組合せにより、ハイアイポイント
（ハイアイ）化が図れる。さらに、バローレンズにより
広がる方向に曲げられた光線を、接眼鏡絞り前方の補正
凸レンズにより弱い角度に補正し、視野レンズに導くこ
とができることから、バローレンズとしてパワーの強い
ショートバローレンズを用いることができ、その結果、
バローレンズを含む接眼レンズ系が著しく小型・短小化
される。また、ショートバローレンズにより強く広がる
方向に曲げられた光線を、接眼鏡絞り前方の補正凸レン
ズにより弱い角度に補正することから、ショートバロー
レンズを用いる場合に問題となる視界外周でのけられが
なくなるとともに、アイピースの倍率の色収差が減少す
ることになる。

【０００７】

【実施例】以下、本発明に係る広角接眼レンズ系の実施
例を図面に基いて説明する。

【０００８】図１および表１は本発明の第１実施例の広
角接眼レンズ系およびそのデータをそれぞれ表してい
る。

【表１】 図１において、対物レンズ側より順に、符号１は瞳側に
凸のメニスカスの正単レンズ、符号２は両凹の負レン
ズ、符号３は補正レンズで両凸の正レンズ、符号４乃至
６が接眼鏡である。そして、前記レンズ１および２の両
レンズがバローレンズを構成している。

【０００９】このレンズ１および２によって構成される
バローレンズの焦点距離ｆ２は、レンズ４ないし６から
なる接眼鏡の焦点距離ｆ１に対して、−ｆ１／２＞ｆ２
＞−３ｆ１の関係を満たすようになっており、いわゆる
ショートバローレンズを構成している。ショートバロー
レンズとしたことにより、これまでの長い光路の組合せ
バローレンズを使用するのに比較して、著しく光路全体
の短寸化を図ることが可能となり、小型で使用性の高い
広角接眼レンズ系の実現が可能となる。また、ロングバ
ローレンズでは補正しきれぬ像面湾曲、非点収差の補正
も容易になる。

【００１０】また、補正レンズ３は、接眼レンズの結像
面Ｇから対物レンズ側に距離ｄの間隔で配置されてい
る。この場合のｄの値は、接眼鏡の焦点距離ｆ１に対し
て０．１ｆ１＜ｄ＜０．３ｆ１の関係を満たす値となっ
ている。ｄの値がここに示す値よりも小さな値をとって
補正レンズ３のレンズ３のレンズ面が接眼鏡絞り（結像
面）Ｇに接近する場合には、補正レンズ３のレンズ面の
ゴミや埃が目立ちやすくなる。また、ｄの値が０．３ｆ
１以上になると、バローレンズにより対物レンズの焦点
距離を長くしせっかく倍率を上げた効果を失うことにな
る。この補正レンズ３はバローレンズにより強く広がる
方向に屈折させられた光線を視野レンズ４に対して小さ
な角度となるように屈折させる作用をもっている。この
場合の補正レンズ３の焦点距離ｆ３はｆ１＜ｆ３＜５ｆ
１の関係を満たすようになっており、補正レンズ３の焦
点距離が長いことと結像点までの距離が短いこともあっ
て、対物レンズの焦点距離を過度に縮めて倍率を低下さ
せないようになっている。

【００１１】４ないし６の３枚のレンズによって構成さ
れる接眼鏡は、いわゆるワイドケルナー式の接眼鏡を構
成している。つまり、この接眼鏡は、７０°程度の視野
角を有する広角かつハイアイポイントの接眼鏡となって
いる。このタイプの接眼鏡は７０゜程度の広角な視野角
かつハイアイポイントの点で優れているが、単独では像
面湾曲収差、非点収差、倍率の色収差等が大きいために
良質ではないとされていた接眼レンズであるが、後述す
るように１ないし３のレンズによって、各収差が有効に
補正され、その結果、本発明のレンズ系全体としては、
像面湾曲収差、非点収差、倍率の色収差等の収差の少な
い７０゜程度の視野角を有する広角かつハイアイポイン
トの広角接眼レンズ系となっている。

【００１２】次に、本発明の各補正レンズの作用につい
て図２ないし図７により説明する。図２はレンズ４，
５，６により構成される接眼鏡単体での非点収差を示す
図であり、図３はレンズ４，５，６による接眼鏡とレン
ズ１，２によるバローレンズとを組合せた光学系の非点
収差図である。この両図からバローレンズと組み合わせ
たことにより、収差が大幅に補正されていることが判
る。

【００１３】図４はレンズ４，５，６により構成される
接眼鏡単体での倍率の色収差を示す図であり、図５はレ
ンズ４，５，６による接眼鏡と、レンズ１，２によるバ
ローレンズと補正レンズ３とを組合せた光学系の倍率の
色収差を示す図である。この両図からは、バローレンズ
および補正レンズ３の双方を組み合わせたことにより、
倍率の色収差も補正されていることが判る。

【００１４】図６はレンズ１，２，４，５，６による、
補正凸レンズ３を含まない光学系での視界のけられを示
す図であり、図７は補正凸レンズ３を含んだ光学系での
視界のけられを示す図である。この両図からは、補正凸
レンズ３を含まない光学系では視界のけられが大きく、
補正凸レンズ３を含んだ光学系では視界のけられが全く
なくなる。

【００１５】なお、像面湾曲収差については、ショート
バローレンズが全体として強い凹レンズの働きをし、接
眼鏡が全体として強い凸レンズの働きをすることから、
像面の湾曲収差がバランス良く互いに打ち消し合い、像
面の湾曲収差も補正できることになる。

【００１６】以上の実施例の効果を述べれば、ショート
バローレンズは全体として強い凹レンズの働きをし、一
方、接眼鏡は全体として強い凸レンズの働きをすること
から、像面の湾曲収差と非点収差とがバランス良く互い
に打ち消し合い、像面の湾曲収差や非点収差が効果的に
補正できることになる。また、バローレンズと接眼鏡の
組合せにより、ハイアイポイント（ハイアイ）化が図れ
る。さらに、バローレンズにより広がる方向に曲げられ
た光線を、接眼鏡絞り前方の補正凸レンズ３により弱い
角度に補正し、視野レンズに導くことができることか
ら、バローレンズとしてパワーの強いショートバローレ
ンズを用いることができ、その結果、接眼レンズ系が著
しく小型・短小化される。また、ショートバローレンズ
により強く広がる方向に曲げられた光線を、接眼鏡絞り
Ｇ前方の補正凸レンズにより弱い角度に補正することか
ら、ショートバローレンズを用いる場合に問題となる視
界外周でのけられがなくなるとともに、アイピースの倍
率の色収差を減少させることになる。

【００１７】次に、本発明の第２実施例について図８お
よび表２により説明する。図８および表２は本発明の第
１実施例の広角接眼レンズ系およびそのデータをそれぞ
れ表している。

【表２】 この第２の実施例の広角接眼レンズ系は、第１の実施例
における補正レンズ３および視野レンズ４を合体させ、
それらを単レンズ７としたものである。すなわち、この
レンズ７の対物レンズ側のレンズ面は補正レンズ面とし
ての役割を果たし、瞳側のレンズ面はレンズ５，６とと
もにケルナー式接眼レンズを構成している。本実施例に
おいては、合体レンズの内部に接眼鏡絞り（結像面）Ｇ
が位置することになるため、レンズ７の外周にＶ字状の
切欠きを設けて、絞りを形成している。また、合体レン
ズを厚めのレンズとすることにより結像面とレンズの両
表面との距離を離し、レンズの表面に付着したゴミが見
えないような配慮がされている。

【００１８】なお、第１の実施例と第２の実施例とはバ
ローレンズの構成も若干異なる。すなわち、レンズ１，
２のバローレンズは第１の実施例においてはレンズ１，
２が独立のレンズとして構成されていたのに対して、第
２の実施例では貼合せレンズとして構成されている。こ
のため、貼合せ面においてはコーティングを省略し、コ
ストダウンを図ることができる。

【００１９】なお、本発明の実施例では、ショートバロ
ーレンズとワイドケルナー式の接眼鏡を組み合わせた
が、本発明は、かかる実施例に限定されず、２〜４枚の
シンプルな正の広角接眼鏡一般に適用できる。

【００２０】

【発明の効果】以上、詳述したように本発明の広角接眼
レンズ系によれば、以下の効果がある。 本発明におい
ては、焦点距離ｆ１の長さを持つ２〜４枚構成の広角か
つハイアイ接眼鏡と、−ｆ１／２＞ｆ２＞−３ｆ１の関
係を有する焦点距離ｆ２を持つショートバローレンズと
を備え、前記接眼鏡と前記ショートバローレンズとの間
に存在する接眼鏡絞り前方の０．１ｆ１＜ｄ＜０．３ｆ
１の関係を有する距離ｄの位置に、ｆ１＜ｆ３＜５ｆ１
の関係を有する焦点距離ｆ３を持つ補正凸レンズが配置
されているので、簡単な構造でありながら、各種収差の
補正が可能で、かつアイポイントも長く、視界の周辺の
けられもない広角接眼レンズ系の実現が図れることにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例の広角接眼レンズ系を示す図であ
る。

【図２】バローレンズ無しの場合の非点収差を示す図で
ある。

【図３】バローレンズ有りの場合の非点収差を示す図で
ある。

【図４】補正レンズ無しの場合の倍率の色収差を示す図
である。

【図５】補正レンズ有りの場合の倍率の色収差を示す図
である。

【図６】補正レンズ無しの場合の視界のけられを示す図
である。

【図７】補正レンズ有りの場合の視界のけられを示す図
である。

【図８】第２の実施例の広角接眼レンズ系を示す図であ
る。

【符号の説明】

３ 補正レンズ（補正凸レンズ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焦点距離ｆ１の長さを持つ２〜４枚構成
   の広角かつハイアイ接眼鏡と、−ｆ１／２＞ｆ２＞−３
   ｆ１の関係を有する焦点距離ｆ２を持つショートバロー
   レンズとを備え、前記接眼鏡と前記ショートバローレン
   ズとの間に存在する接眼鏡絞り前方の０．１ｆ１＜ｄ＜
   ０．３ｆ１の関係を有する距離ｄの位置に、ｆ１＜ｆ３
   ＜５ｆ１の関係を有する焦点距離ｆ３を持つ補正凸レン
   ズが配置されていることを特徴とする広角接眼レンズ
   系。