CN102859413A - 目镜及具备该目镜的光学设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种目镜和具备该目镜的光学设备，其能够在充分大的视场角良好地校正各像差，既具有充分的出瞳距离，全长也不变长，而且能够抑制透镜直径的增大。望远镜光学***（TS）等光学设备使用的目镜（3）从物体侧起依次具有：具有负光焦度的第一透镜组（G1）；具有凸面朝向观察眼侧的透镜成分的第二透镜组（G2）；及具有正光焦度的第三透镜组（G3）。第三透镜组（G3）的物体侧焦平面位于第二透镜组（G2）和第三透镜组（G3）之间。第一透镜组（G1）从物体侧起依次具有：凸面朝向物体侧的具有负光焦度且具有弯月面形状的第一透镜成分（G1A）；及具有负光焦度的第二透镜成分（G1B）。

Description

目镜及具备该目镜的光学设备

技术领域

本发明涉及目镜及具备该目镜的光学设备。

背景技术

例如，在望远镜、双目望远镜或显微镜等中，为了将由物镜形成的实像进一步放大来观察，使用目镜。在这种目镜中，不用说遍及大的视场角而良好地校正各像差，还要为舒适地进行观察而要求充分的出瞳距离（目镜的最靠观察眼侧的透镜面和眼点之间的轴向间隔）。但是，通常得知，当目镜的表观视场增大时，难以确保充分长度的出瞳距离，并且视野周边光束的像差特别是像面弯曲像差、像散也会急剧地变差。

因此，例如，公开有如下构成的目镜，即，在物体侧配置有凹透镜组，在观察眼侧配置有凸透镜组，在其间具有视场光阑（例如，专利文献1）。在该专利文献1公开的这种构成的目镜中，通过在物体侧配置凹透镜组，来确保加长出瞳距离。并且，通过具有光焦度（能力）强的凹透镜组，能够减小佩兹伐和数，具备良好地校正像面弯曲像差的条件。即，在该类型的目镜中，物体侧的凹透镜组的焦距和观察眼侧的凸透镜组的焦距的比率接近1︰1时能够减小佩兹伐和数，对像面弯曲像差等的校正有利。

专利文献1：日本特开平6－175047号公报

发明内容

但是，当要以该类型的目镜来具有80度以上的表观视场而且还要确保充分的出瞳距离时，需要将观察眼侧的凸透镜组的焦距某种程度地加长，因此物体侧的凹透镜组的焦距也需要加长，导致目镜的全长显著变长，并且也不能充分地进行视野周边部的像差特别是像散的校正。因此，表观视场只能对应到60度的程度。另外，当要以该类型来校正视野周边部的各像差时，会导致观察眼侧的凸透镜组的透镜直径变大，实用方面不优选。该倾向在整体的焦距长的情况下较显著。另外，在扩大了表观视场的情况下，当比视场光阑更靠近物体侧的透镜组整体的焦距长时，目镜整体的佩兹伐和数大，不能说像面弯曲像差、像散的校正充分。

本发明鉴于上述的课题而作出，其目的在于，提供一种目镜及具备该目镜的光学设备，可遍及充分大的视场角而良好地校正各像差，既具有充分的出瞳距离，全长也不会变长，并且抑制了透镜直径的增大。

为了解决所述课题，本发明的目镜从物体侧起依次具有：具有负光焦度的第一透镜组；具有凸面朝向观察眼侧的透镜成分的第二透镜组；及具有正光焦度的第三透镜组，第三透镜组的物体侧焦平面位于第二透镜组和第三透镜组之间，第一透镜组从物体侧起依次具有：凸面朝向物体侧的具有负光焦度的弯月面形状的第一透镜成分；及具有负光焦度的第二透镜成分，在将整个***的焦距设为f、将第一透镜组和第二透镜组的合成焦距设为f12时，满足下式的条件，

－35≤f12／f≤－3

。

在将第三透镜组的焦距设为f3时，这样的目镜优选满足下式的条件，

20≤f3≤40

。

在将第二透镜组的焦距设为f2时，这样的目镜优选满足下式的条

件，

5≤|f2／f｜

。

在这样的目镜中，第一透镜组中包含的第一透镜成分在设最靠物体侧的面的曲率半径为Rf、设最靠观察眼侧的面的曲率半径为Rr时，优选满足下式的条件，

1.5≤Rf／Rr≤10

。

在这样的目镜中，第一透镜组中包含的第一透镜成分在设该第一透镜成分中包含的透镜个数为N、设N个透镜中从物体侧起第i个透镜的透镜中心厚度为di、设该透镜的介质相对于d线的折射率为ni时，优选满足下式的条件，

[数学式1]

$0.2\≤\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{di}/\mathrm{ni})/f\≤1.5$

。

这种目镜在将由第一透镜组和第二透镜组构成的透镜组中包含的透镜个数设为M、将M个透镜中从物体侧起第i个透镜的透镜中心厚度设为di、将该透镜的介质相对于d线的折射率设为ni时，优选满足下式的条件，

[数学式2]

$1.0\≤\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{di}/\mathrm{ni})/f\≤2.5$

。

在这样的目镜中，第一透镜组中包含的第一透镜成分优选为粘合透镜。

在这样的目镜中，第一透镜组中包含的第一透镜成分在设物体侧的透镜的介质相对于d线的阿贝数为ν1、设观察眼侧的透镜的介质相对于d线的阿贝数为ν2时，优选满足下式的条件，

3≤｜ν1－ν2｜≤40

。

在将第二透镜组和第三透镜组的轴向空气间隔设为D时，这样的目镜优选满足下式的条件，

1.4≤D／f≤4.5

。

在这样的目镜中，第二透镜组优选为凸面朝向观察眼侧的弯月透镜。

这样的目镜优选为第一透镜组、第二透镜组及第三透镜组中包含的透镜中至少一面为非球面形状。

另外，本发明的光学设备具备上述目镜中的任一个。

发明效果

当如上所述地构成本发明时，能够提供一种目镜和具备该目镜的光学设备，其可在充分大的视场角良好地校正各像差，既具有充分的出瞳距离，全长也不变长，并且抑制了透镜直径的增大。

附图说明

图1是表示具备目镜的光学设备的构成的说明图。

图2是表示第一实施例的目镜的构成的透镜构成图。

图3是上述第一实施例中的各像差图。

图4是表示第二实施例的目镜的构成的透镜构成图。

图5是上述第二实施例中的各像差图。

图6是表示第三实施例的目镜的构成的透镜构成图。

图7是上述第三实施例中的各像差图。

图8是表示第四实施例的目镜的构成的透镜构成图。

图9是上述第四实施例中的各像差图。

图10是表示第五实施例的目镜的构成的透镜构成图。

图11是上述第五实施例中的各像差图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明优选的实施方式进行说明。首先，作为具有本实施方式的目镜的光学设备，对图1所示的望远镜光学***TS的构成进行说明。该望远镜光学***TS从被观察物体侧起依次具有物镜1、正像棱镜2、目镜3而构成。正像棱镜2配置于物镜1和目镜3之间，使由物镜1形成的被观察物体的倒立像上下左右翻转。该正像棱镜2能够使用例如由两个等腰三角形的棱镜构成的所谓的保罗棱镜。由该物镜1形成的被观察物体的像能够利用目镜3，由位于眼点EP（eyepoint）的观察眼进行放大观察。另外，图1所示的望远镜光学***TS只不过是一个例子，不局限于图1所示的构成。例如，在天文望远镜等中，不需要正像棱镜2，因此在这种情况下，即使没有正像棱镜2也无妨。

在此，仅以从物体侧起依次为凹透镜成分、视场光阑、凸透镜成分这样的构成来考虑上述的目镜3。在将物体侧的凹透镜成分的焦距保持为一定的状态下，当增大该凹透镜成分和凸透镜成分的轴向空气间隔时，凸透镜成分的焦距能够加长，因此对于出瞳距离及佩兹伐和数有利地发挥作用。但是，在这种情况下，越增大轴向空气间隔，全长越长，还会导致凸透镜成分的透镜直径的急剧增大。另一方面，当在将凸透镜成分的焦距保持为一定的状态下加大轴向空气间隔时，凹透镜成分的焦距变长，因此导致佩兹伐和数增大而难以校正像面弯曲像差等。

因此，本实施方式的目镜3采用从被观察物体侧起依次具有：作为整体具有负光焦度的第一透镜组G1；具有凸面朝向观察眼侧（眼点EP侧）的透镜成分的第二透镜组G2；作为整体具有正光焦度的第三透镜组G3的构成。此时，第三透镜组G3的物体侧焦平面采用位于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间的构成，并且该目镜3以满足以下各条件式的方式构成。另外，将从目镜3的最靠观察眼侧的透镜面到眼点EP的光轴上的距离称为“出瞳距离ER”。

在此，对用于构成以上这样的目镜3的条件进行说明。首先，在本实施方式中，在将整个***的焦距设为f，且将第一透镜组G1和第二透镜组G2的合成焦距设为f12时，该目镜3优选满足以下所示的条件式（1）。

－35≤f12／f≤－3    （1）

条件式（1）是规定第一透镜组G1和第二透镜组G2的合成焦距f12与目镜3的整个***的焦距f之比的条件式。当小于该条件式（1）的下限值时，目镜3的佩兹伐和数增大，导致不能充分地进行像面弯曲像差、像散的校正，因此不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（1）的下限值设为－30。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（1）的下限值设为－27。相反，当大于该条件式（1）的上限值时，第一透镜组G1和第二透镜组G2的合成的发散作用过强，导致第三透镜组G3的透镜直径增大，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（1）的上限值设为－4。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（1）的上限值设为－5.1。

另外，在将第三透镜组G3的焦距设为f3时，本实施方式的目镜3优选满足下面所示的条件式（2）。

20≤f3≤40    （2）

条件式（2）是规定第三透镜组G3的焦距f3的条件式。通常，目镜的出瞳距离在取决于比视场光阑更靠观察眼侧的凸透镜成分的焦距时大。当要以表观视场90度以上来边校正视野周边部的像差边确保充分长度的出瞳距离时，观察眼侧的凸透镜成分的焦距需要成为出瞳距离的2倍左右。这是因为，当要在大的视场角进行充分的像差校正时，至少需要五个左右的透镜个数，而且因大视场化而使透镜直径增大，因此透镜中心厚度也增大，与通常的表观视场50度至60度左右的目镜相比，出瞳距离难以出现。当小于该条件式（2）的下限值时，不能确保充分的出瞳距离，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（2）的下限值设为22。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（2）的下限值设为24。相反，当大于该条件式（2）的上限值时，会导致第三透镜组G3的透镜直径增大，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（2）的上限值设为35。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（2）的上限值设为33。

接着，对第二透镜组G2的效果进行说明。在本实施方式中，第二透镜组G2是凸面朝向观察眼侧的透镜成分，另外，在将第二透镜组G2的焦距设为f2，且将该目镜3的整个***的焦距设为f时，优选满足下面所示的条件式（3）。

5≤｜f2／f｜    （3）

条件式（3）是规定第二透镜组G2的焦距f2和目镜3的整个***的焦距f之比的条件式。本实施方式的目镜3通过满足该条件式（3），具有抑制第三透镜组G3的透镜直径增大的效果和减小佩兹伐和数的效果。

首先，对第二透镜组G2的焦距f2进行说明。作为本实施方式的目镜3的目的，列举既确保大的表观视场，又不增大透镜直径特别是第三透镜组G3的透镜直径。因此，若将第二透镜组G2设为具有正焦距的透镜成分，则会使由第一透镜组G1发散的光束向光轴方向折射，因此能够降低向第三透镜组G3入射的光束的位置。

但是，由于第二透镜组G2具有正光焦度，因此可能会导致佩兹伐和数增大。因此，通过将构成第二透镜组G2的透镜成分的形状设为凸面朝向观察眼侧的形状且优选设为弯月面形状，能够具有减小佩兹伐和数的效果。通过将构成该第二透镜组G2的透镜成分设为弯月面形状，能够成为凹面具有负光焦度且具有减小佩兹伐和数的效果的伽利略系。通过使该面的负光焦度进一步增大，能够进一步增强减小佩兹伐和数的效果。另外，通过凸面朝向观察眼侧，能够使该第二透镜组G2的主点位置较大地移向观察眼侧，也能够具有抑制目镜3整体的长度的效果。

但是，有时也可以不必将第二透镜组G2的焦距设为正。例如，有时不需要那种程度地减小第三透镜组G3的透镜直径。通常，在双目望远镜等用左右双眼观察的情况下，人的眼距（左右瞳孔的间隔）成为问题。人的眼距通常为60mm至70mm左右，因此左右目镜的光轴间隔也需要成为60mm以上，目镜的镜筒直径也需要以满足此条件的方式制作。

但是，在用单眼观察的望远镜等的情况下，不需要考虑眼距，因此在没有实用方面问题的范围内能够加大镜筒直径。因此，通过第二透镜组G2的凸透镜作用，有时也不太需要减小第三透镜组G3的透镜直径。在这种情况下，当将弯月面形状的透镜成分边保持像差的平衡边设为最佳形状时，该第二透镜组G2的焦距也可不限于正，在不具有光焦度（能力）时，而且以变为负焦距的方式构成。

然而，当表观视场也成为90度以上时，难以校正因第三透镜组G3的透镜直径增大而引起的视野周边部的像面弯曲像差、像散，因此在该条件式（3）的范围内，也需要抑制负光焦度。

本实施方式的目镜3通过满足该条件式（3），既能够防止佩兹伐和数增大，也能够抑制第三透镜组G3的透镜直径增大。在此，在第二透镜组G2具有正光焦度的情况下，当小于该条件式（3）的下限值时，会导致佩兹伐和数增大，不能充分地进行像面弯曲像差等的校正，因此不优选。另一方面，在第二透镜组G2具有负光焦度的情况下，当小于该条件式（3）的下限值时，会导致第二透镜组G2的发散作用增大，导致第三透镜组G3的透镜直径增大，难以进行视野周边部的像差校正，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（3）的下限值设为6。

另外，在该目镜3中，在将最靠物体侧的面的曲率半径设为Rf、将最靠观察眼侧的面的曲率半径设为Rr时，第一透镜组G1包含的第一透镜成分G1A优选满足以下所示的条件式（4）。

1.5≤Rf／Rr≤10    （4）

条件式（4）是规定第一透镜组G1包含的第一透镜成分G1A的形状的条件式。通过满足该条件式（4），第一透镜成分G1A成为凸面朝向物体侧且强凹面朝向观察眼侧的负弯月面形状的伽利略系的构成，能够减小佩兹伐和数，因此对像面弯曲像差、像散有利地发挥作用。另外，通过使凸面朝向物体侧，在最初的透镜面上，光束以降低光线高度的方式折射，也具有防止以后的透镜直径增大的效果。当小于该条件式（4）的下限值时，第一透镜成分G1A的负光焦度弱，不能充分地进行像面弯曲像差等的校正，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（4）的下限值设为1.7。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（4）的下限值设为1.8。相反，当大于条件式（4）的上限值时，发散作用反而增大，会导致以后的透镜直径增大，此外还难以进行视野周边部的像差校正，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（4）的上限值设为7。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（4）的上限值设为6。

另外，在该目镜3中，在将该第一透镜成分G1A包含的透镜个数（透镜要素的个数，关于接合透镜，将接合的各透镜要素分别计为1个）设为N，且将该N个透镜中从物体侧起第i个透镜的透镜中心厚度设为di、将该透镜的介质的相对于d线的折射率设为ni时，第一透镜组G1包含的第一透镜成分G1A优选满足下面所示的条件式（5）。

[数学式3]

$0.2\≤\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{di}/\mathrm{ni})/f\≤1.5---\left(5\right)$

条件式（5）是将第一透镜成分G1A变换为空气换算光路长度而规定透镜中心厚度的条件式。降低第一透镜成分G1A的视野周边部的光线高度的效果在透镜中心厚度越大时效果越强。另外，通过降低光线高度，能够增大第一透镜成分G1A的观察眼侧的面的负光焦度，因此对减小佩兹伐和数也有效。当小于该条件式（5）的下限值时，降低周边光线高度的效果减弱，会牵涉到以后的透镜直径增大，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（5）的下限值设为0.3。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（5）的下限值设为0.4。相反，当大于条件式（5）的上限值时，降低周边光线高度的效果增强，但会导致第一透镜成分G1A自身的透镜中心厚度过厚，从重量及透射率这点出发不利，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（5）的上限值设为1.3。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（5）的上限值设为1.1。

另外，在该目镜3中，在将由第一透镜组G1和第二透镜组G2构成的透镜组G12包含的透镜个数（透镜要素的个数）设为M，且将该M个透镜中从物体侧起第i个透镜的透镜中心厚度设为di、将该透镜的介质的相对于d线的折射率设为ni时，优选满足下面所示的条件式（6）。

[数学式4]

$1.0\≤\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{di}/\mathrm{ni})/f\≤2.5---\left(6\right)$

条件式（6）是将第一透镜组G1及第二透镜组G2变换为空气换算光路长度而规定透镜中心厚度的条件式。通过满足该条件式（6），能够缩短实质的光学***整体的长度。由此，能够避免导致该目镜3对位于物镜1和目镜3之间的光学元件例如正像棱镜2等进行干涉。当小于该条件式（6）的下限值时，缩短光学***整体的长度的效果减弱，在光学元件等位于目镜3跟前的情况下，有可能导致对该目镜3进行干涉，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（6）的下限值设为1.2。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（6）的下限值设为1.3。相反，当大于条件式（6）的上限值时，会导致透镜厚度增大，从重量及透射率这点出发不利，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（6）的上限值设为2.3。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（6）的上限值设为2.1。

在该目镜3中，第一透镜组G1中包含的第一透镜成分G1A优选为粘合透镜，进一步优选满足以下的条件式（7）。另外，在以下的条件式（7）中，将第一透镜组G1中包含的第一透镜成分G1A的物体侧的透镜的介质的相对于d线的阿贝数设为ν1，且将观察眼侧的透镜的介质的相对于d线的阿贝数设为ν2。

3≤｜ν1－ν2｜≤40    （7）

条件式（7）是规定第一透镜组G1中包含的第一透镜成分G1A使用的透镜的介质的阿贝数的条件式。通过将第一透镜成分G1A设为粘合透镜，且通过满足该条件式（7），能够良好地校正色像差特别是轴向的色像差。特别是，在照相拍摄等中想要以较宽的波段校正色像差的情况下，该第一透镜成分G1A的色像差的校正很重要。在此，当将更接近物体侧的透镜组换言之更接近物镜1的位置的透镜设为粘合透镜时，易控制轴向色像差。另外，视野越宽阔，视野周边部的倍率色像差的校正越困难。因此，在将第二透镜成分G1B也设为粘合透镜时更好。这样，能够将色像差校正分散到第一透镜成分G1A和第二透镜成分G1B，即使是广阔的视野也能够同时校正轴向色像差和倍率色像差，并且能够抑制产生视野周边部的像散、彗形像差等。当然，通过使轴向色像差良好，在视野性能上也可得到在视野中心部无渗色的清晰的像。

当小于该条件式（7）的下限值时，不能充分地进行轴向色像差的校正，故不优选。相反，当大于条件式（7）的上限值时，虽然也能进行轴向色像差的校正，但难以取得倍率色像差等其他色像差的平衡，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（7）的上限值设为30。另外，为了更可靠地发挥本实施方式的效果，更优选将条件式（7）的上限值设为20。

另外，在将第二透镜组G2和第三透镜组G3的轴向空气间隔设为D时，该目镜3优选满足下面所示的条件式（8）。

14≤D／f≤45    （8）

条件式（8）是规定第二透镜组G2和第三透镜组G3的轴向空气间隔D的条件式。通过满足该条件式（8），能够实现更紧凑的光学***。当小于该条件式（8）的下限值时，第二透镜组G2和第三透镜组G3的轴向空气间隔D变窄，各透镜组接近像面，因此导致在看到观察像的同时还看到透镜面的灰尘、划痕，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（8）的下限值设为1.5。相反，当大于条件式（8）的上限值时，全长变大，并且导致第三透镜组G3的透镜直径增大，失去紧凑性，故不优选。另外，为了可靠地发挥本实施方式的效果，优选将条件式（8）的上限值设为4。

另外，该目镜3优选各透镜组中包含的透镜的至少一面为非球面形状。在该构成中，在控制歪曲像差量上，自由度显著增大，因此对校正视野周边部的像散很有效。

这样，当将本实施方式的目镜3设为如上所述的构成时，能够在充分大的视场角良好地校正各像差，既具有充分的出瞳距离，全长也不会变长，并且能够抑制透镜直径的增大。另外，在以上的说明中，对将本实施方式的目镜3用于望远镜光学***TS的情况进行了说明，也可用于显微镜光学***。

实施例

在此，关于这种目镜3，以下表示的是五个实施例。图2、图4、图6、图8及图10分别是第一～第五实施例的目镜3的透镜构成。如图2、图4、图6、图8及图10所示，各实施例的目镜3从物体侧起依次由具有负光焦度的第一透镜组G1、具有凸面朝向观察眼侧的透镜成分的第二透镜组G2、具有正光焦度的第三透镜组G3构成，第三透镜组G3的物体侧焦平面位于第二透镜组G2和第三透镜组G3之间。第一透镜组G1从物体侧起依次由凸面朝向物体侧的具有负光焦度的负弯月面形状的第一透镜成分G1A、具有负光焦度的第二透镜成分G1B构成。另外，第三透镜组G3从物体侧起依次由具有正光焦度的单透镜（第一透镜成分）G3A、具有正光焦度的粘合透镜（第二透镜成分）G3B、具有正光焦度的单透镜（第三透镜成分）G3C、具有正光焦度的单透镜（第四透镜成分）G3D构成。

另外，在第五实施例中，第14面采用非球面。在这种情况下，在将垂直于光轴的方向的高度设为y、将从高度y的各非球面的顶点的切平面到各非球面的沿着光轴的距离（下垂量）设为S（y）、将基准球面的曲率半径（近轴曲率半径）设为r、将圆锥常数设为κ、将n次非球面系数设为An时，非球面用以下的式子（a）表示。另外，在以后的实施例中，“E－n”表示“×10^-n”。在此，在该第五实施例中，2次非球面系数A2为0。

S（y）＝（y²／r）／｛1＋（1－κ×y²／r²）^1/2｝

＋A4×y⁴＋A6×y⁶＋A8×y⁸＋A10×y¹⁰    （a）

［第一实施例］

图2表示的是第一实施例的目镜3。在该第一实施例的目镜3中，第一透镜组G1的第一透镜成分G1A由从物体侧起依次为凸面朝向物体侧的负弯月透镜L1和凸面朝向物体侧的负弯月透镜L2的粘合透镜构成，第二透镜成分G1B由从物体侧起依次为凹面朝向物体侧的正弯月透镜L3和凹面朝向物体侧的负弯月透镜L4的粘合透镜构成。第二透镜组G2由凸面朝向观察眼侧的正弯月透镜L5构成。第三透镜组G3的单透镜（第一透镜成分）G3A由凹面朝向物体侧的正弯月透镜L6构成，粘合透镜（第二透镜成分）G3B由从物体侧起依次为双凸透镜L7和凸面朝向观察眼侧的负弯月透镜L8的粘合透镜构成，单透镜（第三透镜成分）G3C由凹面朝向观察眼侧的正弯月透镜L9构成，单透镜（第四透镜成分）G3D由凹面朝向观察眼侧的正弯月透镜L10构成。

以下的表1表示的是该图2所示的第一实施例的目镜3的规格要素。在该表1中，第一栏m表示来自物体侧的各光学面的编号；第二栏r表示各光学面的曲率半径；第三栏d表示从各光学面到下一光学面的光轴上的距离（面间隔）；第四栏nd表示相对于d线（λ＝587.6nm）的折射率，最后，第五栏νd表示阿贝数。另外，f表示该目镜3的整个***的焦距，2ω表示目镜3的表观视场的视场角，ER表示出瞳距离。另外，曲率半径0.000表示平面，另外，省略空气的折射率1.00000。另外，在图2中，EP表示观察眼（眼点），出瞳距离ER表示从观察眼（眼点EP）到最靠观察眼侧的面（第17面）的光轴上的距离。另外，在各条件式中，f1表示第一透镜组G1的焦距；f2表示第二透镜组G2的焦距；f3表示第三透镜组G3的焦距；f12表示第一透镜组G1和第二透镜组G2的合成焦距；Rf表示第一透镜成分G1A的最靠物体侧的面的曲率半径；Rr表示第一透镜成分G1A的最靠观察眼侧的面的曲率半径；N表示第一透镜成分G1A包含的透镜个数；M表示第一透镜组G1和第二透镜组G2包含的透镜个数；di表示该N个或M个的透镜中从物体侧起第i个透镜的透镜中心厚度；ni表示相对于d线的折射率；ν1表示第一透镜成分G1A的物体侧的透镜的相对于d线的阿贝数；ν2表示第一透镜成分G1A的观察眼侧的透镜的相对于d线的阿贝数；最后，D表示第二透镜组G2和第三透镜组G3的轴向空气间隔。另外，在该表1中，也表示与上述条件式（1）～（8）对应的值即条件对应值。另外，这些说明在以后的实施例中也相同。

在此，以下的全部规格要素中记载的曲率半径、面间隔、焦距、其他长度的单位在没有特别记述的情况下，通常使用“mm”，但光学***无论比例放大或比例缩小都可得到同等的光学性能，因此单位不局限于“mm”，能够使用其他适当的单位。

（表1）

［整体规格要素］

f＝12.5

2ω＝100°

ER＝15.3

［透镜数据］

［条件对应值］

（1）f12／f＝－14.3

（2）f3＝28.3

（3）｜f2／f｜＝8.4

（4）Rf／Rr＝5

（5）Σ（di／ni）／f＝0.52

（6）Σ（di／ni）／f＝1.6

（7）｜ν1－ν2｜＝18.3

（8）D／f＝2.8

这样可知，在第一实施例中，全部满足上述条件式（1）～（8）。图3表示的是该第一实施例的目镜3的相对于d线（λ＝587.6nm）、F线（λ＝486.1nm）及C线（λ＝656.3nm）的光线的球面像差、像散的各像差图。另外，这些像差图表示的是对该目镜3从眼点EP侧入射光（d线）时的成像像差的值。另外，在图3中，FN表示目镜3的F号，ω表示目镜3的表观视场的半视场角。另外，球面像差图表示的是相对于F号的像差量，像散图表示的是相对于半视场角ω的像差量。另外，在像散图中，实线表示相对于各波长的弧矢像面，虚线表示相对于各波长的子午像面。另外，这些各像差图的说明在以后的实施例中也相同。由该图3所示的各像差图可知，即使出瞳距离ER相对于整个***的焦距f充分长，本第一实施例的目镜3的全长也不变长，另外可知，尽管具有充分广阔的表观视场，也可良好地校正各像差，可确保优异的成像性能。

［第二实施例］

图4表示的是第二实施例的目镜3。在该第二实施例的目镜3中，第一透镜组G1的第一透镜成分G1A由从物体侧起依次为凸面朝向物体侧的负弯月透镜L1和凸面朝向物体侧的正弯月透镜L2的粘合透镜构成，第二透镜成分G1B由从物体侧起依次为凹面朝向物体侧的正弯月透镜L3和凹面朝向物体侧的负弯月透镜L4的粘合透镜构成。第二透镜组G2由凸面朝向观察眼侧的正弯月透镜L5构成。第三透镜组G3的单透镜（第一透镜成分）G3A由凹面朝向物体侧的正弯月透镜L6构成，粘合透镜（第二透镜成分）G3B由从物体侧起依次为双凸透镜L7和凸面朝向观察眼侧的负弯月透镜L8的粘合透镜构成，单透镜（第三透镜成分）G3C由凹面朝向观察眼侧的正弯月透镜L9构成，单透镜（第四透镜成分）G3D由凹面朝向观察眼侧的正弯月透镜L10构成。

以下的表2表示的是该图4所示的第二实施例的目镜3的规格要素。

（表2）

［整体规格要素］

f＝12.5

2ω＝100°

ER＝14.9

［透镜数据］

［条件对应值］

（1）f12／f＝－8.2

（2）f3＝27.2

（3）｜f2／f｜＝36.5

（4）Rf／Rr＝2.6

（5）Σ（di／ni）／f＝0.52

（6）Σ（di／ni）／f＝1.7

（7）｜ν1－ν2｜＝18.3

（8）D／f＝2.8

这样可知，在第二实施例中，全部满足上述条件式（1）～（8）。图5表示的是该第二实施例的目镜3的相对于d线、F线及C线的光线的球面像差、像散的各像差图。由该图5所示的各像差图可知，即使出瞳距离ER相对于整个***的焦距f充分长，本第二实施例的目镜3的全长也不变长，另外，尽管具有充分广阔的表观视场，也可良好地校正各像差，也可确保优异的成像性能。

［第三实施例］

图6表示的是第三实施例的目镜3。在该第三实施例的目镜3中，第一透镜组G1的第一透镜成分G1A由从物体侧起依次为凸面朝向物体侧的负弯月透镜L1和凸面朝向物体侧的负弯月透镜L2的粘合透镜构成，第二透镜成分G1B由从物体侧起依次为凹面朝向物体侧的正弯月透镜L3和凹面朝向物体侧的负弯月透镜L4的粘合透镜构成。第二透镜组G2由凸面朝向观察眼侧的正弯月透镜L5构成。第三透镜组G3的单透镜（第一透镜成分）G3A由双凸透镜L6构成，粘合透镜（第二透镜成分）G3B由从物体侧起依次为凹面朝向观察眼侧的负弯月透镜L7和双凸透镜L8的粘合透镜构成，单透镜（第三透镜成分）G3C由双凸透镜L9构成，单透镜（第四透镜成分）G3D由凹面朝向观察眼侧的正弯月透镜L10构成。

以下的表3表示的是该图6所示的第三实施例的目镜3的规格要素。

（表3）

［整体规格要素］

f＝175

2ω＝100°

ER＝15.1

［透镜数据］

［条件对应值］

（1）f12／f＝－22.5

（2）f3＝29.6

（3）｜f2／f｜＝7.0

（4）Rf／Rr＝2.4

（5）Σ（di／ni）／f＝0.81

（6）Σ（di／ni）／f＝1.6

（7）｜ν1－ν2｜＝17.3

（8）D／f＝2.1

这样可知，在第三实施例中，全部满足上述条件式（1）～（8）。图7表示的是该第三实施例的目镜3的相对于d线、F线及C线的光线的球面像差、像散的各像差图。由该图7所示的各像差图可知，即使出瞳距离ER相对于整个***的焦距f充分长，本第三实施例的目镜3的全长也不变长，另外，尽管具有充分广阔的表观视场，也可良好地校正各像差，也可确保优异的成像性能。

［第四实施例］

图8表示的是第四实施例的目镜3。在该第四实施例的目镜3中，第一透镜组G1的第一透镜成分G1A由从物体侧起依次为双凸透镜L1和双凹透镜L2的粘合透镜构成，第二透镜成分G1B由从物体侧起依次为凹面朝向物体侧的正弯月透镜L3和凹面朝向物体侧的负弯月透镜L4的粘合透镜构成。第二透镜组G2由凸面朝向观察眼侧的负弯月透镜L5构成。第三透镜组G3的单透镜（第一透镜成分）由凹面朝向物体侧的正弯月透镜L6构成，粘合透镜（第二透镜成分）G3B由从物体侧起依次为双凸透镜L7和凸面朝向观察眼侧的负弯月透镜L8的粘合透镜构成，单透镜（第三透镜成分）G3C由凹面朝向观察眼侧的正弯月透镜L9构成，单透镜（第四透镜成分）G3D由凹面朝向观察眼侧的正弯月透镜L10构成。

以下的表4表示的是该图8所示的第四实施例的目镜3的规格要素。

（表4）

［整体规格要素］

f＝16.9

2ω＝100°

ER＝14.8

［透镜数据］

［条件对应值］

（1）f12／f＝－5.3

（2）f3＝26.5

（3）｜f2／f｜＝144.6

（4）Rf／Rr＝2.1

（5）Σ（di／ni）／f＝0.84

（6）Σ（di／ni）／f＝1.9

（7）｜ν1－ν2｜＝12.2

（8）D／f＝1.8

这样可知，在第四实施例中，全部满足上述条件式（1）～（8）。图9表示的是该第四实施例的目镜3的相对于d线、F线及C线的光线的球面像差、像散的各像差图。由该图9所示的各像差图可知，即使出瞳距离ER相对于整个***的焦距f充分长，本第四实施例的目镜3的全长也不变长，另外，尽管具有充分广阔的表观视场，也可良好地校正各像差，也可确保优异的成像性能。

［第五实施例］

图10表示的是第五实施例的目镜3。在该第五实施例的目镜3中，第一透镜组G1的第一透镜成分G1A由从物体侧起依次为双凸透镜L1和双凹透镜L2的粘合透镜构成，第二透镜成分G1B由从物体侧起依次为凹面朝向物体侧的正弯月透镜L3和凹面朝向物体侧的负弯月透镜L4的粘合透镜构成。第二透镜组G2由凸面朝向观察眼侧的正弯月透镜L5构成。第三透镜组G3的单透镜（第一透镜成分）由凹面朝向物体侧的正弯月透镜L6构成，粘合透镜（第二透镜成分）G3B由从物体侧起依次为双凸透镜L7和凸面朝向观察眼侧的负弯月透镜L8的粘合透镜构成，单透镜（第三透镜成分）G3C由凹面朝向观察眼侧且在物体侧具有非球面的正弯月透镜L9构成，单透镜（第四透镜成分）G3D由凹面朝向观察眼侧的正弯月透镜L10构成。

以下的表5表示的是该图10所示的第五实施例的目镜3的规格要素。

（表5）

［整体规格要素］

f＝16.9

2ω＝100°

ER＝14.8

［透镜数据］

［非球面数据］

表示的是第14面的圆锥常数κ及各非球面常数A4～A10的值。

κ    A4    A6    A8    A10

第14面0.0000  0.17E－05    0.24E－08  0.00E+00  0.70E－15

［条件对应值］

（1）f12／f＝－5.4

（2）f3＝27.5

（3）｜f2／f｜＝167.8

（4）Rf／Rr＝2.3

（5）Σ（di／ni）／f＝0.84

（6）Σ（di／ni）／f＝1.9

（7）｜ν1－ν2｜＝12.2

（8）D／f＝1.8

这样可知，在第五实施例中，全部满足上述条件式（1）～（8）。图11表示的是该第五实施例的目镜3的相对于d线、F线及C线的光线的球面像差、像散的各像差图。由该图11所示的各像差图可知，即使出瞳距离ER相对于整个***的焦距f充分长，本第五实施例的目镜3的全长也不变长，另外，尽管具有充分广阔的表观视场，也可良好地校正各像差，也可确保优异的成像性能。

另外，本发明的目镜3只要满足如上所述的条件即可，不局限于这些第一～第五实施例的透镜构成是不言而喻的。

标号说明

3    目镜

G1   第一透镜组

G1A  第一透镜成分

G1B  第二透镜成分（以上，第一透镜组）

G2   第二透镜组

G3   第三透镜组

G3A  第一透镜成分

G3B  第二透镜成分

G3C  第三透镜成分

G3D  第四透镜成分（以上，第三透镜组）

TS   望远镜光学***（光学设备）

Claims (12)

1.一种目镜，其从物体侧起依次具有：

具有负光焦度的第一透镜组；

具有凸面朝向观察眼侧的透镜成分的第二透镜组；及

具有正光焦度的第三透镜组，

所述第三透镜组的物体侧焦平面位于所述第二透镜组和所述第三透镜组之间，

所述第一透镜组从物体侧起依次具有：

凸面朝向物体侧的具有负光焦度的弯月面形状的第一透镜成分；及

具有负光焦度的第二透镜成分，

在将整个***的焦距设为f、将所述第一透镜组和所述第二透镜组的合成焦距设为f12时，满足下式的条件，

－35≤f12／f≤－3

。

2.如权利要求1所述的目镜，其中，

在将所述第三透镜组的焦距设为f3时，满足下式的条件，

20≤f3≤40

。

3.如权利要求1或2所述的目镜，其中，

在将所述第二透镜组的焦距设为f2时，满足下式的条件，

5≤｜f2／f｜

。

4.如权利要求1～3中任一项所述的目镜，其中，

所述第一透镜组中包含的所述第一透镜成分在设最靠物体侧的面的曲率半径为Rf、设最靠观察眼侧的面的曲率半径为Rr时，满足下式的条件，

1.5≤Rf／Rr≤10.0

。

5.如权利要求1～4中任一项所述的目镜，其中，

所述第一透镜组中包含的所述第一透镜成分在设该第一透镜成分中包含的透镜个数为N、设N个透镜中从物体侧起第i个透镜的透镜中心厚度为di、设该透镜的介质相对于d线的折射率为ni时，满足下式的条件，

[数学式5]

$0.2\≤\underset{i=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{di}/\mathrm{ni})/f\≤1.5$

。

6.如权利要求1～5中任一项所述的目镜，其中，

在将由所述第一透镜组和所述第二透镜组构成的透镜组中包含的透镜个数设为M、将M个透镜中从物体侧起第i个透镜的透镜中心厚度设为di、将该透镜的介质相对于d线的折射率设为ni时，满足下式的条件，

[数学式6]

$1.0\≤\underset{i=1}{\overset{M}{\mathrm{\Σ}}}(\mathrm{di}/\mathrm{ni})/f\≤2.5$

。

7.如权利要求1～6中任一项所述的目镜，其中，

所述第一透镜组中包含的所述第一透镜成分为粘合透镜。

8.如权利要求1～7中任一项所述的目镜，其中，

所述第一透镜组中包含的所述第一透镜成分在设物体侧的透镜的介质相对于d线的阿贝数为ν1、设观察眼侧的透镜的介质相对于d线的阿贝数为ν2时，满足下式的条件，

3≤｜ν1－ν2｜≤40

。

9.如权利要求1～8中任一项所述的目镜，其中，

在将所述第二透镜组和所述第三透镜组的轴向空气间隔设为D时，满足下式的条件，

1.4≤D／f≤4.5

。

10.如权利要求1～9中任一项所述的目镜，其中，

所述第二透镜组为凸面朝向观察眼侧的弯月透镜。

11.如权利要求1～10中任一项所述的目镜，其中，

所述第一透镜组、所述第二透镜组及第三透镜组中包含的透镜中至少一面为非球面形状。

12.一种光学设备，具备权利要求1～11中任一项所述的目镜。

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