JP3131826B2 - 正立・分岐光学系 - Google Patents
正立・分岐光学系Info
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- JP3131826B2 JP3131826B2 JP09102003A JP10200397A JP3131826B2 JP 3131826 B2 JP3131826 B2 JP 3131826B2 JP 09102003 A JP09102003 A JP 09102003A JP 10200397 A JP10200397 A JP 10200397A JP 3131826 B2 JP3131826 B2 JP 3131826B2
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Description
【0001】
【技術分野】本発明は、望遠鏡、測量機器などに使用さ
れる正立・分岐光学系に関する。
れる正立・分岐光学系に関する。
【0002】
【従来技術及びその問題点】従来の望遠鏡、測量機器な
どに使用される望遠光学系は、対物光学系と接眼光学系
との間に正立光学系を備えている。このような望遠光学
系に自動焦点装置を搭載したものでは、望遠光学系の途
中に分岐光学系を配置して、物界光束の一部を自動焦点
装置に向かって分岐している。図8には、自動焦点検出
装置を備えた従来の測量機器の視準望遠鏡の光学構成を
示している。この視準望遠鏡は、物体側から順に、対物
光学系として視準対物用レンズ群11および焦点調節レ
ンズ群12、正立光学系(2型ポロプリズム)13、分
岐光学系15、レチクル(焦点板)17および接眼レン
ズ19を備えている。対物光学系11を透過した物体光
束は、正立光学系13によって正立され、分岐光学系1
5を透過して、合焦状態でレチクル17上に正立実像を
形成する。測量者は、接眼レンズ19を介してこのレチ
クル17上の正立物体像を、レチクルと重ねて拡大観察
する。
どに使用される望遠光学系は、対物光学系と接眼光学系
との間に正立光学系を備えている。このような望遠光学
系に自動焦点装置を搭載したものでは、望遠光学系の途
中に分岐光学系を配置して、物界光束の一部を自動焦点
装置に向かって分岐している。図8には、自動焦点検出
装置を備えた従来の測量機器の視準望遠鏡の光学構成を
示している。この視準望遠鏡は、物体側から順に、対物
光学系として視準対物用レンズ群11および焦点調節レ
ンズ群12、正立光学系(2型ポロプリズム)13、分
岐光学系15、レチクル(焦点板)17および接眼レン
ズ19を備えている。対物光学系11を透過した物体光
束は、正立光学系13によって正立され、分岐光学系1
5を透過して、合焦状態でレチクル17上に正立実像を
形成する。測量者は、接眼レンズ19を介してこのレチ
クル17上の正立物体像を、レチクルと重ねて拡大観察
する。
【0003】一方、分岐光学系15で分岐された被写体
光束は、レチクル17上の焦点面Aと等価な予定焦点面
a上の被写体像の焦点状態を検知するAFセンサユニッ
ト21が配置されている。このAFセンサユニット21
は周知の構成で、たとえば位相差法によって被写体のデ
フォーカス量、前ピン、後ピンを検出する。そして、こ
の検出結果に基づいて、制御手段(マイクロコンピュー
タ)23がモータMを駆動し、ラック&ピニオン機構2
5を介して焦点調節レンズ群12を光軸に沿って前後動
させて焦点調節を行う。
光束は、レチクル17上の焦点面Aと等価な予定焦点面
a上の被写体像の焦点状態を検知するAFセンサユニッ
ト21が配置されている。このAFセンサユニット21
は周知の構成で、たとえば位相差法によって被写体のデ
フォーカス量、前ピン、後ピンを検出する。そして、こ
の検出結果に基づいて、制御手段(マイクロコンピュー
タ)23がモータMを駆動し、ラック&ピニオン機構2
5を介して焦点調節レンズ群12を光軸に沿って前後動
させて焦点調節を行う。
【0004】測量機器では、光学系のメンテナンス、た
とえば、正立光学系13、分岐光学系15、レチクル1
7の清掃、交換やレチクル17の位置調整をすることが
ある。このようなメンテナンスを行うと、これらの光学
軸が狂うことがあるので、軸調整が必要になる場合があ
る。かかる調整時に、従来の光学系構成では、とくに正
立光学系13と分岐光学系15の調整が面倒であった。
つまり、正立光学系13を移動すると、正立光学系13
よりも後方の分岐光学系15に入射する主光線の位置が
ずれるので、分岐光学系15で分岐され、AFセンサユ
ニット21に入射する主光線の位置もずれてしまう。し
たがって正立光学系13の位置調整は、レチクル17に
対する調整と、これと等価な関係にあるAFセンサユニ
ット21に対する位置調整とを同時に行わなければな
ず、調整が面倒であった。
とえば、正立光学系13、分岐光学系15、レチクル1
7の清掃、交換やレチクル17の位置調整をすることが
ある。このようなメンテナンスを行うと、これらの光学
軸が狂うことがあるので、軸調整が必要になる場合があ
る。かかる調整時に、従来の光学系構成では、とくに正
立光学系13と分岐光学系15の調整が面倒であった。
つまり、正立光学系13を移動すると、正立光学系13
よりも後方の分岐光学系15に入射する主光線の位置が
ずれるので、分岐光学系15で分岐され、AFセンサユ
ニット21に入射する主光線の位置もずれてしまう。し
たがって正立光学系13の位置調整は、レチクル17に
対する調整と、これと等価な関係にあるAFセンサユニ
ット21に対する位置調整とを同時に行わなければな
ず、調整が面倒であった。
【0005】
【発明の目的】本発明は、上記従来の自動焦点装置を備
えた望遠光学系の問題に鑑みてなされたもので、自動焦
点装置を有する望遠光学系に適した、位置調整が容易な
正立・分岐光学系を提供することを目的とする。
えた望遠光学系の問題に鑑みてなされたもので、自動焦
点装置を有する望遠光学系に適した、位置調整が容易な
正立・分岐光学系を提供することを目的とする。
【0006】
【発明の概要】この目的を達成する請求項1に記載の本
発明は、正立光学系としてのポロプリズム1型の射出端
面に、2型ポロプリズムの入射端面を密着し、この入射
端面から2型ポロプリズムに入射した光束が最初に反射
する反射面の外側に、この反射面に入射した光束を反射
および透過により分岐させる光束分岐面を形成する分岐
光学素子を配置し、前記分岐光学素子の射出端面を、前
記2型ポロプリズムの入射端面と平行な平面に形成した
こと、に特徴を有する。
発明は、正立光学系としてのポロプリズム1型の射出端
面に、2型ポロプリズムの入射端面を密着し、この入射
端面から2型ポロプリズムに入射した光束が最初に反射
する反射面の外側に、この反射面に入射した光束を反射
および透過により分岐させる光束分岐面を形成する分岐
光学素子を配置し、前記分岐光学素子の射出端面を、前
記2型ポロプリズムの入射端面と平行な平面に形成した
こと、に特徴を有する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明について、図面を参照して
詳細に説明する。図1は、本発明を適用した測量機器の
自動焦点装置を備えた視準望遠鏡の光学構成の一実施の
形態を示す図である。図8に示した光学素子、電子部品
などと同一の機能を有する部材には同一の符号を付して
説明を省略する。この視準望遠鏡は、物体側から順に、
対物光学系として視準対物用レンズ群11および焦点調
節レンズ群12、正立光学系および分岐光学系としての
機能を有する正立・分岐光学系31、レチクル(焦点
板)17および接眼レンズ19を備えている。対物光学
系11を透過した物体光束は、正立・分岐光学系31に
よって正立され、多くはこれを透過し、合焦状態ではレ
チクル17上に、非合焦状態ではその前後位置に正立実
像(合焦状態)を形成する。測量者は、接眼レンズ19
を介してこのレチクル17上の正立物体像を、レチクル
と重ねて拡大観察する。
詳細に説明する。図1は、本発明を適用した測量機器の
自動焦点装置を備えた視準望遠鏡の光学構成の一実施の
形態を示す図である。図8に示した光学素子、電子部品
などと同一の機能を有する部材には同一の符号を付して
説明を省略する。この視準望遠鏡は、物体側から順に、
対物光学系として視準対物用レンズ群11および焦点調
節レンズ群12、正立光学系および分岐光学系としての
機能を有する正立・分岐光学系31、レチクル(焦点
板)17および接眼レンズ19を備えている。対物光学
系11を透過した物体光束は、正立・分岐光学系31に
よって正立され、多くはこれを透過し、合焦状態ではレ
チクル17上に、非合焦状態ではその前後位置に正立実
像(合焦状態)を形成する。測量者は、接眼レンズ19
を介してこのレチクル17上の正立物体像を、レチクル
と重ねて拡大観察する。
【0008】一方、焦点検出用の光束は、正立・分岐光
学系31内で観察用光束から分岐され、別の光路を経て
正立・分岐光学系31から射出して、AFセンサユニッ
ト21に入射する。AFセンサユニット21は、レチク
ル17と等価な位置のレチクル17と等価な予定焦点面
aの二次結像面上の被写体像の焦点状態を検知する。焦
点検出方法としては公知のものが種々あるが、たとえば
位相差法によって被写体のデフォーカス量、前ピン、後
ピンを検出する。そして、この検出結果に基づいて、制
御手段(マイクロコンピュータ)23がモータMを駆動
し、ラック&ピニオン機構25を介して焦点調節レンズ
群12を光軸に沿って前後動させて焦点調節を行う。
学系31内で観察用光束から分岐され、別の光路を経て
正立・分岐光学系31から射出して、AFセンサユニッ
ト21に入射する。AFセンサユニット21は、レチク
ル17と等価な位置のレチクル17と等価な予定焦点面
aの二次結像面上の被写体像の焦点状態を検知する。焦
点検出方法としては公知のものが種々あるが、たとえば
位相差法によって被写体のデフォーカス量、前ピン、後
ピンを検出する。そして、この検出結果に基づいて、制
御手段(マイクロコンピュータ)23がモータMを駆動
し、ラック&ピニオン機構25を介して焦点調節レンズ
群12を光軸に沿って前後動させて焦点調節を行う。
【0009】正立・分岐光学系31のより詳細な構成に
ついて、図2および図3に示した第1の実施の形態を参
照して説明する。第1の実施の形態は、正立光学系とし
ての2型ポロプリズム(ポロプリズム2型)33に、1
型ポロプリズム35(ポロプリズム1型)を適用した実
施の形態である。図2は正立・分岐光学系31の斜視
図、図3は正立・分岐光学系31のプリズムを分解して
示す斜視図である。
ついて、図2および図3に示した第1の実施の形態を参
照して説明する。第1の実施の形態は、正立光学系とし
ての2型ポロプリズム(ポロプリズム2型)33に、1
型ポロプリズム35(ポロプリズム1型)を適用した実
施の形態である。図2は正立・分岐光学系31の斜視
図、図3は正立・分岐光学系31のプリズムを分解して
示す斜視図である。
【0010】2型ポロプリズム33は、3個の直角プリ
ズムP1、P2、P3で形成され、1型ポロプリズム3
5は、2個の直角プリズムP4、P5で形成されてい
る。この実施の形態では、2型ポロプリズム33の射出
端面E1に、1型ポロプリズム35の入射端面I2を接
着してある。そして、2型ポロプリズム33の射出端面
E1から射出し、1型ポロプリズム35の入射端面I2
から入射した光束が最初に反射する反射面R5の外側面
に、レチクル17に向かう透過光束と、1型ポロプリズ
ム35内で反射を繰り返して1型ポロプリズム35の射
出端面E2からAFセンサユニット21に向かって射出
する反射光束とに、透過および反射による光束分岐面を
形成する分岐プリズムP6を接着してある。
ズムP1、P2、P3で形成され、1型ポロプリズム3
5は、2個の直角プリズムP4、P5で形成されてい
る。この実施の形態では、2型ポロプリズム33の射出
端面E1に、1型ポロプリズム35の入射端面I2を接
着してある。そして、2型ポロプリズム33の射出端面
E1から射出し、1型ポロプリズム35の入射端面I2
から入射した光束が最初に反射する反射面R5の外側面
に、レチクル17に向かう透過光束と、1型ポロプリズ
ム35内で反射を繰り返して1型ポロプリズム35の射
出端面E2からAFセンサユニット21に向かって射出
する反射光束とに、透過および反射による光束分岐面を
形成する分岐プリズムP6を接着してある。
【0011】正立・分岐光学系31の各プリズムP1〜
プリズムP6は、以下の通り入射光束を反射し、また透
過する。視準用対物レンズ群11および焦点調節レンズ
群12の軸上光線、つまり入射端面I1の中心に垂直に
入射する主光線に符号Lを付して説明する。図2におい
て、光軸をZ軸、水平方向をX軸、垂直方向をY軸とす
る。
プリズムP6は、以下の通り入射光束を反射し、また透
過する。視準用対物レンズ群11および焦点調節レンズ
群12の軸上光線、つまり入射端面I1の中心に垂直に
入射する主光線に符号Lを付して説明する。図2におい
て、光軸をZ軸、水平方向をX軸、垂直方向をY軸とす
る。
【0012】視準用対物レンズ群11および焦点調節レ
ンズ群12を透過した入射主光線L1は、正立・分岐光
学系31に、2型ポロプリズム33の入射端面I1から
入射し、第1反射面R1で下方に直角に反射してY軸と
平行に進み(主光線L2)、第2反射面R2で横方向に
直角に反射してX軸と平行に進み(主光線L3)、第3
反射面R3で上方に直角に(反射してY軸と平行に進み
(主光線L4)、第4反射面R4で前方に直角に反射し
てZ軸と平行に接眼レンズ19方向に進み(射出主光線
L5)、2型ポロプリズム33の射出端面E1から射出
し、1型ポロプリズム35に入射端面I2(プリズムP
4の底面)から入射する。
ンズ群12を透過した入射主光線L1は、正立・分岐光
学系31に、2型ポロプリズム33の入射端面I1から
入射し、第1反射面R1で下方に直角に反射してY軸と
平行に進み(主光線L2)、第2反射面R2で横方向に
直角に反射してX軸と平行に進み(主光線L3)、第3
反射面R3で上方に直角に(反射してY軸と平行に進み
(主光線L4)、第4反射面R4で前方に直角に反射し
てZ軸と平行に接眼レンズ19方向に進み(射出主光線
L5)、2型ポロプリズム33の射出端面E1から射出
し、1型ポロプリズム35に入射端面I2(プリズムP
4の底面)から入射する。
【0013】1型ポロプリズム35(プリズムP4)に
入射した主光線L5は、一部が第5反射面R5、入射端
面I3を透過し、射出端面E3から垂直に、レチクル1
7、接眼レンズ19に向かって射出する(射出主光線L
5)。一方、第5反射面R5に入射した主光線L5の残
りの部分はここで上方に向かって直角に反射してY軸と
平行に進み(分岐主光線L6)、プリズムP4の他方の
第6反射面R6で後方に直角に反射してZ軸と平行に進
んでプリズムP5に入射し(分岐主光線L7)、プリズ
ムP5の第7反射面R7で横方向に直角に反射してX軸
と平行に進み(分岐主光線L8)第8反射面R8で前方
に直角に反射してZ軸と平行に進み(分岐射出主光線L
9)、射出端面E2から垂直に射出してAFセンサユニ
ット21に入射する。
入射した主光線L5は、一部が第5反射面R5、入射端
面I3を透過し、射出端面E3から垂直に、レチクル1
7、接眼レンズ19に向かって射出する(射出主光線L
5)。一方、第5反射面R5に入射した主光線L5の残
りの部分はここで上方に向かって直角に反射してY軸と
平行に進み(分岐主光線L6)、プリズムP4の他方の
第6反射面R6で後方に直角に反射してZ軸と平行に進
んでプリズムP5に入射し(分岐主光線L7)、プリズ
ムP5の第7反射面R7で横方向に直角に反射してX軸
と平行に進み(分岐主光線L8)第8反射面R8で前方
に直角に反射してZ軸と平行に進み(分岐射出主光線L
9)、射出端面E2から垂直に射出してAFセンサユニ
ット21に入射する。
【0014】ここで、主光線L3、L8はX軸と平行で
あり、主光線L2、L4、L6はY軸と一致しまたは平
行である。
あり、主光線L2、L4、L6はY軸と一致しまたは平
行である。
【0015】この正立・分岐光学系31を位置調整のた
めに、光軸と直交する方向(X−Y軸方向)に移動した
ときの、射出光線L5、L9の様子を、図6の(A)、
(B)に基づいて説明する。正立・分岐光学系31は、
図示しないが、レンズ鏡筒に対して、光軸と直交するX
軸、Y軸方向調整可能とし、レチクル17および21は
レンズ鏡筒に固定して移動しないものとする。
めに、光軸と直交する方向(X−Y軸方向)に移動した
ときの、射出光線L5、L9の様子を、図6の(A)、
(B)に基づいて説明する。正立・分岐光学系31は、
図示しないが、レンズ鏡筒に対して、光軸と直交するX
軸、Y軸方向調整可能とし、レチクル17および21は
レンズ鏡筒に固定して移動しないものとする。
【0016】正立・分岐光学系31(33、35)を水
平方向(X軸に沿って)図において右方に破線で示す位
置までΔx移動すると、射出主光線L5は正立・分岐光
学系31(33)と同方向に2倍、つまり図において右
方に2Δx移動する。しかし、分岐射出光線L9は、3
5に対して逆方向に2Δx移動するので、結局、移動量
が相殺されて水平方向には移動しない。
平方向(X軸に沿って)図において右方に破線で示す位
置までΔx移動すると、射出主光線L5は正立・分岐光
学系31(33)と同方向に2倍、つまり図において右
方に2Δx移動する。しかし、分岐射出光線L9は、3
5に対して逆方向に2Δx移動するので、結局、移動量
が相殺されて水平方向には移動しない。
【0017】同様に、正立・分岐光学系31を垂直方向
(Y軸に沿って)Δy移動すると、射出主光線L5は正
立・分岐光学系31と同方向に2倍、つまり2Δy移動
するが、分岐射出光線L9は、相対的に逆方向に2Δy
移動するので、移動量が相殺されて移動しない。
(Y軸に沿って)Δy移動すると、射出主光線L5は正
立・分岐光学系31と同方向に2倍、つまり2Δy移動
するが、分岐射出光線L9は、相対的に逆方向に2Δy
移動するので、移動量が相殺されて移動しない。
【0018】以上の通り本第1の実施の形態では、正立
・分岐光学系31を、Z軸と直交する方向に平行移動し
ても、AFセンサユニット21に入射する射出主光線L
9は移動しないので、レチクル17、接眼レンズ19に
対する位置調整とAFセンサユニット21についての位
置調整を互いに連係して行う必要がなく、これらの位置
調整が非常に容易になる。
・分岐光学系31を、Z軸と直交する方向に平行移動し
ても、AFセンサユニット21に入射する射出主光線L
9は移動しないので、レチクル17、接眼レンズ19に
対する位置調整とAFセンサユニット21についての位
置調整を互いに連係して行う必要がなく、これらの位置
調整が非常に容易になる。
【0019】図4および図5には、本発明のさらに別の
実施の形態を示している。この第2の実施の形態は、正
立光学系としての1型ポロプリズム43に、2型ポロプ
リズム45を適用した正立・分岐光学系41である。
実施の形態を示している。この第2の実施の形態は、正
立光学系としての1型ポロプリズム43に、2型ポロプ
リズム45を適用した正立・分岐光学系41である。
【0020】1型ポロプリズム43は、2個の直角プリ
ズムP21、P22で形成され、2型ポロプリズム45
は、3個の直角プリズムP23、P24、P25で形成
されている。この第2の実施の形態では、1型ポロプリ
ズム43の射出端面E21に、2型ポロプリズム45の
入射端面I22を接着してある。そして、1型ポロプリ
ズム43の射出端面E21から射出し、2型ポロプリズ
ム45の入射端面I22から入射した光束が最初に反射
する反射面R25の外側面に、光束を、レチクル17に
向かう透過光束と、2型ポロプリズム45内で反射して
2型ポロプリズム45の射出端面E22からAFセンサ
ユニット21に向かって射出する反射光束とに、透過お
よび反射により分岐する光束分岐面を形成する分岐プリ
ズムP26を接着してある。
ズムP21、P22で形成され、2型ポロプリズム45
は、3個の直角プリズムP23、P24、P25で形成
されている。この第2の実施の形態では、1型ポロプリ
ズム43の射出端面E21に、2型ポロプリズム45の
入射端面I22を接着してある。そして、1型ポロプリ
ズム43の射出端面E21から射出し、2型ポロプリズ
ム45の入射端面I22から入射した光束が最初に反射
する反射面R25の外側面に、光束を、レチクル17に
向かう透過光束と、2型ポロプリズム45内で反射して
2型ポロプリズム45の射出端面E22からAFセンサ
ユニット21に向かって射出する反射光束とに、透過お
よび反射により分岐する光束分岐面を形成する分岐プリ
ズムP26を接着してある。
【0021】正立・分岐光学系41の各プリズムP21
〜プリズムP26は、以下の通り入射光束を反射し、ま
た透過する。視準用対物レンズ群11および焦点調節レ
ンズ群12の軸上光線、つまり入射端面I21の中心に
垂直に入射する主光線に符号Lを付して説明する。な
お、図4、5において、光軸をZ軸、水平方向をX軸、
垂直方向をY軸とする。
〜プリズムP26は、以下の通り入射光束を反射し、ま
た透過する。視準用対物レンズ群11および焦点調節レ
ンズ群12の軸上光線、つまり入射端面I21の中心に
垂直に入射する主光線に符号Lを付して説明する。な
お、図4、5において、光軸をZ軸、水平方向をX軸、
垂直方向をY軸とする。
【0022】視準用対物レンズ群11および焦点調節レ
ンズ群12を透過した入射主光線L21は、正立・分岐
光学系41に、1型ポロプリズム43の入射端面I21
から入射し、第1反射面R21で横方向に直角に反射し
てX軸と平行に進み(主光線L22)、第2反射面R2
2で後方に直角に反射してZ軸と平行に進み(主光線L
23)、第3反射面R23で上方に直角に反射してY軸
と平行に進み(主光線L24)、第4反射面R24で前
方に直角に反射してZ軸と平行に進み(射出主光線L2
5)、1型ポロプリズム43の射出端面E21から射出
して、2型ポロプリズム45(プリズムP23)に入射
端面I22から入射する。
ンズ群12を透過した入射主光線L21は、正立・分岐
光学系41に、1型ポロプリズム43の入射端面I21
から入射し、第1反射面R21で横方向に直角に反射し
てX軸と平行に進み(主光線L22)、第2反射面R2
2で後方に直角に反射してZ軸と平行に進み(主光線L
23)、第3反射面R23で上方に直角に反射してY軸
と平行に進み(主光線L24)、第4反射面R24で前
方に直角に反射してZ軸と平行に進み(射出主光線L2
5)、1型ポロプリズム43の射出端面E21から射出
して、2型ポロプリズム45(プリズムP23)に入射
端面I22から入射する。
【0023】2型ポロプリズム45に入射した主光線L
25は、一部がプリズムP23、プリズムP26を透過
して射出端面E23から、レクチル17、接眼レンズ1
9に向かって射出する。一方、2型ポロプリズム45
(プリズムP23)に入射した主光線L25の残りの部
分は、プリズムP23、プリズムP24の境界面で直角
に反射してY軸と平行に進み(主光線L26)、プリズ
ムP24に入射し、第6反射面R26で直角に反射して
X軸と平行に進み(主光線L27)、第7反射面R27
で下方に直角に反射してY軸と平行に進み(主光線L2
8)、第8反射面R28で前方に直角に反射してZ軸と
平行に進んで、AFセンサユニット21に向かってプリ
ズムP25の射出端面E22から射出する(射出主光線
L29)。
25は、一部がプリズムP23、プリズムP26を透過
して射出端面E23から、レクチル17、接眼レンズ1
9に向かって射出する。一方、2型ポロプリズム45
(プリズムP23)に入射した主光線L25の残りの部
分は、プリズムP23、プリズムP24の境界面で直角
に反射してY軸と平行に進み(主光線L26)、プリズ
ムP24に入射し、第6反射面R26で直角に反射して
X軸と平行に進み(主光線L27)、第7反射面R27
で下方に直角に反射してY軸と平行に進み(主光線L2
8)、第8反射面R28で前方に直角に反射してZ軸と
平行に進んで、AFセンサユニット21に向かってプリ
ズムP25の射出端面E22から射出する(射出主光線
L29)。
【0024】このように、入射主光線L21、L23、
射出主光線L25、L29はZ軸と一致しまたは平行に
なり、主光線L22、L27はX軸と一致しまたは平行
になり、主光線L26、L28はY軸と一致しまたは平
行になる。この正立・分岐光学系41を位置調整のため
に、Z軸と直交する方向に移動したときの、射出光線L
25、L29の様子を、図7の(A)、(B)に基づい
て説明する。
射出主光線L25、L29はZ軸と一致しまたは平行に
なり、主光線L22、L27はX軸と一致しまたは平行
になり、主光線L26、L28はY軸と一致しまたは平
行になる。この正立・分岐光学系41を位置調整のため
に、Z軸と直交する方向に移動したときの、射出光線L
25、L29の様子を、図7の(A)、(B)に基づい
て説明する。
【0025】正立・分岐光学系41(ポロプリズム4
3、45)を水平方向(X軸に沿って)図において右方
に破線で示した位置までΔx移動すると、射出主光線L
25は正立・分岐光学系41と同方向に2倍、つまり右
方に2Δx移動する。しかし、分岐射出光線L29は、
2型ポロプリズム45に対して逆方向に2Δx移動する
ので結局、移動量が相殺されて水平方向には移動しな
い。同様に、正立・分岐光学系41(ポロプリズム4
3、45)を垂直方向(Y軸に沿って)Δy移動する
と、射出主光線L25は1型ポロプリズム43と同方向
に2倍、つまり2Δy移動する。しかし、分岐射出光線
L29は、2型ポロプリズム45に対して逆方向に2Δ
y移動するので結局、移動量が相殺されて水平方向には
移動しない。
3、45)を水平方向(X軸に沿って)図において右方
に破線で示した位置までΔx移動すると、射出主光線L
25は正立・分岐光学系41と同方向に2倍、つまり右
方に2Δx移動する。しかし、分岐射出光線L29は、
2型ポロプリズム45に対して逆方向に2Δx移動する
ので結局、移動量が相殺されて水平方向には移動しな
い。同様に、正立・分岐光学系41(ポロプリズム4
3、45)を垂直方向(Y軸に沿って)Δy移動する
と、射出主光線L25は1型ポロプリズム43と同方向
に2倍、つまり2Δy移動する。しかし、分岐射出光線
L29は、2型ポロプリズム45に対して逆方向に2Δ
y移動するので結局、移動量が相殺されて水平方向には
移動しない。
【0026】以上の通り本実施の形態によれば、正立・
分岐光学系31、正立・分岐光学系41を光軸と直交す
る方向に移動しても、レチクル17に入射する光束は移
動するが、AFセンサユニット21に入射する光束は移
動しないので、一度AFセンサユニット21の位置調整
を行っておけば、レチクル17、接眼レンズ19に対す
る位置調整を行ってもAFセンサユニット21に対する
主光線の入射位置が狂うことがない。したがって、正立
・分岐光学系31、41の位置調整が非常に容易にな
る。
分岐光学系31、正立・分岐光学系41を光軸と直交す
る方向に移動しても、レチクル17に入射する光束は移
動するが、AFセンサユニット21に入射する光束は移
動しないので、一度AFセンサユニット21の位置調整
を行っておけば、レチクル17、接眼レンズ19に対す
る位置調整を行ってもAFセンサユニット21に対する
主光線の入射位置が狂うことがない。したがって、正立
・分岐光学系31、41の位置調整が非常に容易にな
る。
【0027】図示実施の形態は、本発明を自動焦点装置
を備えた測量機器に適用したものであるが、本発明はこ
の実施の形態に限定されず、自動焦点装置を備えた望遠
鏡、双眼鏡などの光学機器に適用でいることは容易に理
解できよう。また、AFセンサユニット21に代えて、
あるいはレチクル17および接眼光学系21に代えて、
CCD撮像素子などの撮像手段を備え、撮像手段で撮像
した像を観察する光学機器にも適用できる。なお、実施
の形態では1型ポロプリズムと2型ポロプリズムを使用
したが、1型同士、あるいは2型同士でも可能であり、
1型ポロプリズムと2型ポロプリズムの相対的な向き
は、射出端面と入射端面とが密着している限り、自由で
ある。
を備えた測量機器に適用したものであるが、本発明はこ
の実施の形態に限定されず、自動焦点装置を備えた望遠
鏡、双眼鏡などの光学機器に適用でいることは容易に理
解できよう。また、AFセンサユニット21に代えて、
あるいはレチクル17および接眼光学系21に代えて、
CCD撮像素子などの撮像手段を備え、撮像手段で撮像
した像を観察する光学機器にも適用できる。なお、実施
の形態では1型ポロプリズムと2型ポロプリズムを使用
したが、1型同士、あるいは2型同士でも可能であり、
1型ポロプリズムと2型ポロプリズムの相対的な向き
は、射出端面と入射端面とが密着している限り、自由で
ある。
【0028】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り本発明は、
正立光学系としての1型ポロプリズムまたは2型ポロプ
リズムの射出端面に、2型ポロプリズムまたは1型ポロ
プリズムの入射端面を密着し、この入射端面から2型ポ
ロプリズムまたは1型ポロプリズムに入射した光束が最
初に反射する反射面の外側に、この反射面に入射した光
束を反射および透過により分岐させる光束分岐面を形成
する分岐光学素子を配置し、分岐光学素子の射出端面を
前記1型ポロプリズムまたは2型ポロプリズムの射出端
面と平行に形成したので、1、2型ポロプリズムおよび
分岐光学素子を、光軸と直交する方向に移動しても、分
岐光学素子の射出端面から射出する光束は平行移動する
が、前記2型ポロプリズムまたは1型ポロプリズムの射
出端面から射出する光束は移動しない構成とすることが
できるので、正立・分岐光学系の位置調整が容易にな
る。
正立光学系としての1型ポロプリズムまたは2型ポロプ
リズムの射出端面に、2型ポロプリズムまたは1型ポロ
プリズムの入射端面を密着し、この入射端面から2型ポ
ロプリズムまたは1型ポロプリズムに入射した光束が最
初に反射する反射面の外側に、この反射面に入射した光
束を反射および透過により分岐させる光束分岐面を形成
する分岐光学素子を配置し、分岐光学素子の射出端面を
前記1型ポロプリズムまたは2型ポロプリズムの射出端
面と平行に形成したので、1、2型ポロプリズムおよび
分岐光学素子を、光軸と直交する方向に移動しても、分
岐光学素子の射出端面から射出する光束は平行移動する
が、前記2型ポロプリズムまたは1型ポロプリズムの射
出端面から射出する光束は移動しない構成とすることが
できるので、正立・分岐光学系の位置調整が容易にな
る。
【図1】本発明の正立・分岐光学系を、自動焦点装置を
備えた測量機器に適用した実施の形態を示す図である。
備えた測量機器に適用した実施の形態を示す図である。
【図2】同第1の実施の形態の正立・分岐光学系の外観
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図3】同第1の実施の形態の正立・分岐光学系を、プ
リズムを分離して外観を示す斜視図である。
リズムを分離して外観を示す斜視図である。
【図4】同第2の実施の形態の正立・分岐光学系の外観
を示す斜視図である。
を示す斜視図である。
【図5】同第2の実施の形態の正立・分岐光学系を、プ
リズムを分離して外観を示す斜視図である。
リズムを分離して外観を示す斜視図である。
【図6】第1の実施の形態の正立・分岐光学系を適用し
た場合の正立・分岐光学系の位置調整の様子を説明する
図であって、(A)は平面図、(B)は正立・分岐光学
系を接眼レンズ側から見た図である。
た場合の正立・分岐光学系の位置調整の様子を説明する
図であって、(A)は平面図、(B)は正立・分岐光学
系を接眼レンズ側から見た図である。
【図7】第2の実施の形態の正立・分岐光学系を適用し
た場合の正立・分岐光学系の位置調整の様子を説明する
図であって、(A)は平面図、(B)は正立・分岐光学
系を接眼レンズ側から見た図である。
た場合の正立・分岐光学系の位置調整の様子を説明する
図であって、(A)は平面図、(B)は正立・分岐光学
系を接眼レンズ側から見た図である。
【図8】従来の自動焦点装置を備えた測量機器の光学系
の概要を説明する図である。
の概要を説明する図である。
17 レチクル 19 接眼レンズ 21 AFセンサユニット(焦点検出手段) 31 正立・分岐光学系 33 2型ポロプリズム 35 1型ポロプリズム P6 直角プリズム(分岐光学素子) 41 正立・分岐光学系 43 1型ポロプリズム 45 2型ポロプリズム P26 直角プリズム(分岐光学素子)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI G02B 23/04 G02B 23/04 27/10 27/10 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 5/04 G02B 23/04 G02B 27/10
Claims (11)
- 【請求項1】 正立光学系としてのポロプリズム1型の
射出端面に、2型ポロプリズムの入射端面を密着し、こ
の入射端面から2型ポロプリズムに入射した光束が最初
に反射する反射面の外側に、この反射面に入射した光束
を反射および透過により分岐させる光束分岐面を形成す
る分岐光学素子を配置し、前記分岐光学素子の射出端面
を、前記2型ポロプリズムの入射端面と平行な平面に形
成したこと、を特徴とする正立・分岐光学系。 - 【請求項2】 前記1型ポロプリズムの入射端面に垂直
に入射する主光線と、この主光線のうち、前記光束分岐
面を透過して射出する射出光線と、前記光束分岐面で反
射して前記2型ポロプリズムの射出端面から射出する射
出光線とは互いに平行である請求項1に記載の正立・分
岐光学系。 - 【請求項3】 前記分岐光学素子は、前記射出端面を底
面、前記反射面に密着する面を斜面とする直角プリズム
である請求項1または2に記載の正立・分岐光学系。 - 【請求項4】 請求項1から3のいずれか一項に記載の
正立・分岐光学系を備えた望遠光学系であって、この望
遠光学系は、物体側から順に、対物光学系、前記分岐光
学系および観察光学系を備え、前記光束分岐面で反射し
て前記2型ポロプリズムの射出端面から射出する射出光
束を受光して焦点検出する焦点検出手段を備えたこと、
を特徴とする正立・分岐光学系を備えた望遠光学系。 - 【請求項5】 請求項1から3のいずれか一項に記載の
正立・分岐光学系を備えた望遠光学系であって、この望
遠光学系は、物体側から順に、対物光学系、前記分岐光
学系および観察光学系を備え、前記光束分岐面で反射し
て前記2型ポロプリズムの射出端面から射出する射出光
束を受光して撮像する撮像手段を備えたこと、を特徴と
する正立・分岐光学系を備えた望遠光学系。 - 【請求項6】 正立光学系としての2型ポロプリズムの
射出端面に、1型ポロプリズムの入射端面を密着し、こ
の入射端面から1型ポロプリズムに入射した光束が最初
に反射する反射面の外側に、この反射面に入射した光束
を反射および透過により分岐させる光束分岐面を形成す
る分岐光学素子を配置し、前記分岐光学素子の射出端面
を、前記2型ポロプリズムの入射端面と平行な平面に形
成たしこと、を特徴とする正立・分岐光学系。 - 【請求項7】 前記2型ポロプリズムの入射端面に垂直
に入射する主光線と、この主光線のうち、前記光束分岐
面を透過して射出する射出光線と、前記光束分岐面で反
射して前記1型ポロプリズムの射出端面から射出する射
出光線とは互いに平行である請求項6に記載の正立・分
岐光学系。 - 【請求項8】 前記分岐光学素子は、前記射出端面を底
面、前記反射面に密着する面を斜面とする直角プリズム
である請求項7に記載の正立・分岐光学系。 - 【請求項9】 請求項6から8のいずれか一項に記載の
正立・分岐光学系を備えた望遠光学系であって、この望
遠光学系は、物体側から順に、対物光学系、前記分岐光
学系および観察光学系を備え、前記光束分岐面で反射し
て前記1型ポロプリズムの射出端面から射出する射出光
束を受光して焦点検出する焦点検出手段を備えたこと、
を特徴とする正立・分岐光学系を備えた望遠光学系。 - 【請求項10】 請求項6から9のいずれか一項に記載
の正立・分岐光学系を備えた望遠光学系であって、この
望遠光学系は、物体側から順に、対物光学系、前記分岐
光学系および観察光学系を備え、前記光束分岐面で反射
して前記1型ポロプリズムの射出端面から射出する射出
光束を受光して撮像する撮像手段を備えたこと、を特徴
とする正立・分岐光学系を備えた望遠光学系。 - 【請求項11】正立光学系としてのポロプリズムの射出
端面に、他のポロプリズムの入射端面を密着し、この入
射端面から他のポロプリズムに入射した光束が最初に反
射する反射面の外側に、この反射面に入射した光束を反
射および透過により分岐させる光束分岐面を形成する分
岐光学素子を配置し、前記分岐光学素子の射出端面を、
前記ポロプリズムの入射端面と平行な平面に形成したこ
と、を特徴とする正立・分岐光学系。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09102003A JP3131826B2 (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 正立・分岐光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09102003A JP3131826B2 (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 正立・分岐光学系 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10293204A JPH10293204A (ja) | 1998-11-04 |
JP3131826B2 true JP3131826B2 (ja) | 2001-02-05 |
Family
ID=14315627
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09102003A Expired - Fee Related JP3131826B2 (ja) | 1997-04-18 | 1997-04-18 | 正立・分岐光学系 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3131826B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2012061163A2 (en) * | 2010-10-25 | 2012-05-10 | Nikon Corporation | Apparatus, optical assembly, method for inspection or measurement of an object and method for manufacturing a structure |
CN108549145B (zh) * | 2018-05-30 | 2021-08-31 | 四川远瞻智汇科技有限公司 | 一种单物双目望远镜的新结构 |
-
1997
- 1997-04-18 JP JP09102003A patent/JP3131826B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH10293204A (ja) | 1998-11-04 |
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