JP3524408B2 - 観察光学系及びそれを有する光学機器 - Google Patents
観察光学系及びそれを有する光学機器Info
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- 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
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B23/00—Telescopes, e.g. binoculars; Periscopes; Instruments for viewing the inside of hollow bodies; Viewfinders; Optical aiming or sighting devices
- G02B23/16—Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight
- G02B23/18—Housings; Caps; Mountings; Supports, e.g. with counterweight for binocular arrangements
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- Astronomy & Astrophysics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Telescopes (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Mounting And Adjusting Of Optical Elements (AREA)
- Adjustment Of Camera Lenses (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、望遠鏡や双眼鏡等
の観察光学系に関するものであり、特に観察倍率が変え
られるズーム機能を有した観察光学系に関するものであ
る。
の観察光学系に関するものであり、特に観察倍率が変え
られるズーム機能を有した観察光学系に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】従来のズーム双眼鏡は、移動レンズ群を
有した変倍接眼レンズによってズーミングを行うものが
主流であった。図３６は、従来のズーム双眼鏡の一例を
示す概略図であって、簡単化のため一方の光学系のみを
示している。
有した変倍接眼レンズによってズーミングを行うものが
主流であった。図３６は、従来のズーム双眼鏡の一例を
示す概略図であって、簡単化のため一方の光学系のみを
示している。
【０００３】図中、１００は正屈折力の対物レンズ、Ｐ
は主に対物レンズ１００によって形成される物体像ＯＢ
Ｉを正立正像とするための正立プリズム、２００は負屈
折力の第１群２０１、正屈折力の第２群２０２、正屈折
力の第３群２０３の３つのレンズ群からなる変倍接眼レ
ンズである。物体像ＯＢＩは対物レンズ１００、正立プ
リズムＰ、接眼レンズ２００の第１群２０１を介して、
第２群２０２の前方（物体側）に形成される。
は主に対物レンズ１００によって形成される物体像ＯＢ
Ｉを正立正像とするための正立プリズム、２００は負屈
折力の第１群２０１、正屈折力の第２群２０２、正屈折
力の第３群２０３の３つのレンズ群からなる変倍接眼レ
ンズである。物体像ＯＢＩは対物レンズ１００、正立プ
リズムＰ、接眼レンズ２００の第１群２０１を介して、
第２群２０２の前方（物体側）に形成される。
【０００４】このような構成のズーム双眼鏡では、変倍
接眼レンズ２００の第１群２０１を光軸上移動させるこ
とにより変倍を行い、第２群２０２を光軸上移動させる
ことにより像面（視度）の補正を行っている。
接眼レンズ２００の第１群２０１を光軸上移動させるこ
とにより変倍を行い、第２群２０２を光軸上移動させる
ことにより像面（視度）の補正を行っている。
【０００５】このような変倍接眼レンズ２００は、比較
的簡単にズーム双眼鏡を実現できるので、従来より多用
される構成である。
的簡単にズーム双眼鏡を実現できるので、従来より多用
される構成である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の変倍接眼レンズを採用したズーム双眼鏡では、低倍
での見掛け視界が３５〜４０度程度と狭く、視界を広く
するためには、第２群のレンズ径や正立プリズムを大き
くする必要があった。このため従来の構成では、低倍に
おける見掛け視界を広くすることと、装置の小型化を両
立するのが困難であった。
成の変倍接眼レンズを採用したズーム双眼鏡では、低倍
での見掛け視界が３５〜４０度程度と狭く、視界を広く
するためには、第２群のレンズ径や正立プリズムを大き
くする必要があった。このため従来の構成では、低倍に
おける見掛け視界を広くすることと、装置の小型化を両
立するのが困難であった。
【０００７】本発明は、装置を大型化することなく、低
倍（広角）時の視界を広くすることのできる観察光学系
を提供することを目的とする。
倍（広角）時の視界を広くすることのできる観察光学系
を提供することを目的とする。
【０００８】
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の双眼鏡
は、物体
側から順に、正屈折力の第１群、変倍群、像面位置補正
群を有する一対の対物レンズと、一対の正立光学系と、
前記対物レンズを介して形成された物体像を観察するた
めの一対の正屈折力の接眼レンズとを有し、前記対物レ
ンズの望遠端における第１群を除いた合成横倍率をβｔ
とするとき、 ０．７＜βｔ＜１．４ なる条件式を満足することを特徴としている。
側から順に、正屈折力の第１群、変倍群、像面位置補正
群を有する一対の対物レンズと、一対の正立光学系と、
前記対物レンズを介して形成された物体像を観察するた
めの一対の正屈折力の接眼レンズとを有し、前記対物レ
ンズの望遠端における第１群を除いた合成横倍率をβｔ
とするとき、 ０．７＜βｔ＜１．４ なる条件式を満足することを特徴としている。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】（実施形態１）図１は、双眼鏡や
望遠鏡等の観察光学系に用いられる数値実施例１の対物
レンズと正立プリズムＰの断面図である。図１では、簡
単化のため接眼レンズを省略しているが、本実施形態の
対物レンズに対して好適な接眼レンズについては、後述
の実施形態にて明らかにする。
望遠鏡等の観察光学系に用いられる数値実施例１の対物
レンズと正立プリズムＰの断面図である。図１では、簡
単化のため接眼レンズを省略しているが、本実施形態の
対物レンズに対して好適な接眼レンズについては、後述
の実施形態にて明らかにする。
【００１４】図１において、１〜３はそれぞれ対物レン
ズを構成する３つのレンズ群であり、物体側から順に、
正屈折力の第１群１、負屈折力の第２群２、正屈折力の
第３群３である。広角端から望遠端への変倍に際し、第
１群１は固定であり、第２群２は物体側から観察側へ移
動し、第２群２の移動に伴う像面の移動を補正するよ
う、第３群３は観察側から物体側に移動する。Ｐは展開
された正立プリズムであり、対物レンズによって形成さ
れる物体像ＯＢＩを正立正像にする作用を持っている。
そして不図示の接眼レンズにより、対物レンズによって
結像された物体像は拡大されて観察者の眼に導かれる。
ズを構成する３つのレンズ群であり、物体側から順に、
正屈折力の第１群１、負屈折力の第２群２、正屈折力の
第３群３である。広角端から望遠端への変倍に際し、第
１群１は固定であり、第２群２は物体側から観察側へ移
動し、第２群２の移動に伴う像面の移動を補正するよ
う、第３群３は観察側から物体側に移動する。Ｐは展開
された正立プリズムであり、対物レンズによって形成さ
れる物体像ＯＢＩを正立正像にする作用を持っている。
そして不図示の接眼レンズにより、対物レンズによって
結像された物体像は拡大されて観察者の眼に導かれる。
【００１５】図１における観察光学系は、手ブレ等によ
る像面のブレを防ぐ防振機能を有している。防振機能
は、不図示の振動ジャイロセンサーにより検出した振動
情報に基づいて、第１群１、第２群２、第３群３のいず
れかのレンズ群を光軸と垂直な方向に変位させることに
より発揮される。
る像面のブレを防ぐ防振機能を有している。防振機能
は、不図示の振動ジャイロセンサーにより検出した振動
情報に基づいて、第１群１、第２群２、第３群３のいず
れかのレンズ群を光軸と垂直な方向に変位させることに
より発揮される。
【００１６】第１群１を光軸と垂直方向に変位させ防振
機能を発揮する場合には、振動情報に対する第１群１の
移動量が変倍位置の変化に関係なく一定にできるので、
第１群１の移動を制御する不図示の制御回路の簡素化が
図れるという利点がある。
機能を発揮する場合には、振動情報に対する第１群１の
移動量が変倍位置の変化に関係なく一定にできるので、
第１群１の移動を制御する不図示の制御回路の簡素化が
図れるという利点がある。
【００１７】一方、第２群２または第３群３を光軸と垂
直方向に変位させて防振機能を発揮する場合には、比較
的小径で軽量なレンズ群を移動させることになるので、
レンズ群を駆動する不図示のアクチュエーターが小型の
もので済むという利点がある。
直方向に変位させて防振機能を発揮する場合には、比較
的小径で軽量なレンズ群を移動させることになるので、
レンズ群を駆動する不図示のアクチュエーターが小型の
もので済むという利点がある。
【００１８】また本実施形態の双眼鏡において、ピント
調整は第１群を光軸上で移動させることにより行ってい
る。左右のレンズ系の光軸調整は、調整基準位置で第１
群１を光軸と垂直な方向に移動することにより行ってい
る。
調整は第１群を光軸上で移動させることにより行ってい
る。左右のレンズ系の光軸調整は、調整基準位置で第１
群１を光軸と垂直な方向に移動することにより行ってい
る。
【００１９】図２〜４に本実施形態（数値実施例１）の
対物レンズにおいて、手ぶれ補正機能（防振機能）を作
動させないときの広角端、中間、望遠端の収差図をそれ
ぞれ示す。
対物レンズにおいて、手ぶれ補正機能（防振機能）を作
動させないときの広角端、中間、望遠端の収差図をそれ
ぞれ示す。
【００２０】図５は本実施形態の各レンズ群を光軸に対
して垂直な方向に移動させて、物体側の光線偏角が０．
３度となるときの広角端における軸上の横収差図の比較
を示したものである。図５において（ａ）は基準位置
（各レンズ群が共軸）の場合、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞ
れ第１〜３群を光軸に対して垂直な方向に移動させた場
合である。
して垂直な方向に移動させて、物体側の光線偏角が０．
３度となるときの広角端における軸上の横収差図の比較
を示したものである。図５において（ａ）は基準位置
（各レンズ群が共軸）の場合、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞ
れ第１〜３群を光軸に対して垂直な方向に移動させた場
合である。
【００２１】図６は本実施形態の各レンズ群を光軸に対
して垂直な方向に移動させて、物体側の光線偏角が０．
３度となるときの望遠端における軸上の横収差図の比較
を示したものである。図６において（ａ）は基準位置
（各レンズ群が共軸）の場合、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞ
れ第１〜３群を光軸に対して垂直な方向に移動させた場
合である。
して垂直な方向に移動させて、物体側の光線偏角が０．
３度となるときの望遠端における軸上の横収差図の比較
を示したものである。図６において（ａ）は基準位置
（各レンズ群が共軸）の場合、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞ
れ第１〜３群を光軸に対して垂直な方向に移動させた場
合である。
【００２２】本実施形態の対物レンズを観察光学系に用
いれば、図５，６に示すように、各レンズ群を光軸に対
して平行偏心させても横収差の変化が極めて少なく、手
ぶれ補正機能を作動させた時でも良好な光学性能を得る
ことができる。
いれば、図５，６に示すように、各レンズ群を光軸に対
して平行偏心させても横収差の変化が極めて少なく、手
ぶれ補正機能を作動させた時でも良好な光学性能を得る
ことができる。
【００２３】（実施形態２）図７は、数値実施例２の双
眼鏡のレンズ断面図である。簡単化のため、図７におい
て双眼鏡の左右のレンズ系のうち、一方のレンズ系の断
面図のみを示している。本実施形態は、実施形態１の対
物レンズに好適な接眼レンズの一例を示したものであ
り、対物レンズを構成する第１群１、第２群２、第３群
３は実施形態１に示したものと全く同じである。接眼レ
ンズ４は、正立プリズムＰより観察者側に結像された物
体像ＯＢＩを拡大して観察者の眼に導く。
眼鏡のレンズ断面図である。簡単化のため、図７におい
て双眼鏡の左右のレンズ系のうち、一方のレンズ系の断
面図のみを示している。本実施形態は、実施形態１の対
物レンズに好適な接眼レンズの一例を示したものであ
り、対物レンズを構成する第１群１、第２群２、第３群
３は実施形態１に示したものと全く同じである。接眼レ
ンズ４は、正立プリズムＰより観察者側に結像された物
体像ＯＢＩを拡大して観察者の眼に導く。
【００２４】図８〜１０は、本実施形態の双眼鏡の手ぶ
れ補正機能を作動させないときの広角端、中間、望遠端
のアフォーカルの収差図をそれぞれ示す。
れ補正機能を作動させないときの広角端、中間、望遠端
のアフォーカルの収差図をそれぞれ示す。
【００２５】（実施形態３）図１１は、数値実施例３の
双眼鏡のレンズ断面図である。
双眼鏡のレンズ断面図である。
【００２６】本実施形態は、実施形態１の対物レンズに
好適な接眼レンズの別の例を示したものである。本実施
形態の接眼レンズ４は、実施形態２の接眼レンズと構成
が異なり、対物レンズと正立プリズムＰを介して形成さ
れる物体像ＯＢＩより物体側に、フィールドフラットナ
ーレンズ４Ａを配置した構成となっている。本実施形態
の双眼鏡は、フィールドフラットナーレンズ４Ａを使用
することにより、実施形態２の双眼鏡よりも、特に像面
湾曲と非点収差を良好に補正している。
好適な接眼レンズの別の例を示したものである。本実施
形態の接眼レンズ４は、実施形態２の接眼レンズと構成
が異なり、対物レンズと正立プリズムＰを介して形成さ
れる物体像ＯＢＩより物体側に、フィールドフラットナ
ーレンズ４Ａを配置した構成となっている。本実施形態
の双眼鏡は、フィールドフラットナーレンズ４Ａを使用
することにより、実施形態２の双眼鏡よりも、特に像面
湾曲と非点収差を良好に補正している。
【００２７】図１２〜１４は、本実施形態の双眼鏡の手
ぶれ補正機能を作動させないときの広角端、中間、望遠
端のアフォーカルの収差図をそれぞれ示す。
ぶれ補正機能を作動させないときの広角端、中間、望遠
端のアフォーカルの収差図をそれぞれ示す。
【００２８】（実施形態４）図１５は、数値実施例４の
双眼鏡のレンズ断面図である。
双眼鏡のレンズ断面図である。
【００２９】本実施形態は、実施形態１の対物レンズに
好適な接眼レンズの更に別の例を示したものである。本
実施形態の接眼レンズ４は、実施形態２の接眼レンズと
構成が異なり、対物レンズと正立プリズムＰを介して形
成される物体像ＯＢＩより物体側に、フィールドフラッ
トナーレンズ４Ａを配置した構成となっている。本実施
形態の双眼鏡は、フィールドフラットナーレンズ４Ａを
使用し、更に物体像ＯＢＩより観察側のレンズ枚数を増
やすことにより、実施形態２の双眼鏡よりも、アイレリ
ーフを長くするとともに、像面湾曲と非点収差を良好に
補正している。
好適な接眼レンズの更に別の例を示したものである。本
実施形態の接眼レンズ４は、実施形態２の接眼レンズと
構成が異なり、対物レンズと正立プリズムＰを介して形
成される物体像ＯＢＩより物体側に、フィールドフラッ
トナーレンズ４Ａを配置した構成となっている。本実施
形態の双眼鏡は、フィールドフラットナーレンズ４Ａを
使用し、更に物体像ＯＢＩより観察側のレンズ枚数を増
やすことにより、実施形態２の双眼鏡よりも、アイレリ
ーフを長くするとともに、像面湾曲と非点収差を良好に
補正している。
【００３０】図１６〜１８は、本実施形態の双眼鏡の手
ぶれ補正機能を作動させないときの広角端、中間、望遠
端のアフォーカルの収差図をそれぞれ示す。
ぶれ補正機能を作動させないときの広角端、中間、望遠
端のアフォーカルの収差図をそれぞれ示す。
【００３１】（実施形態５）図１９は、数値実施例５の
双眼鏡の対物レンズと正立プリズムＰの断面図である。
本実施形態において、第１群１〜第３群３にて構成され
る対物レンズは、実施形態１と同じものである。また、
簡単化のため接眼レンズを省略しているが、実施形態２
〜４に示した接眼レンズ等が好適に用いられる。
双眼鏡の対物レンズと正立プリズムＰの断面図である。
本実施形態において、第１群１〜第３群３にて構成され
る対物レンズは、実施形態１と同じものである。また、
簡単化のため接眼レンズを省略しているが、実施形態２
〜４に示した接眼レンズ等が好適に用いられる。
【００３２】本実施形態の特徴は、第１群１より物体側
に可変頂角プリズムＶＡＰを配置し、不図示の振動ジャ
イロセンサーによって検出された振動情報により可変頂
角プリズムＶＡＰの頂角を変化させ、手ぶれ等による像
ぶれの補正を行っている点である。本実施形態のように
可変頂角プリズムＶＡＰを最も物体側に配置することに
よって、どの変倍位置でも振動情報に対する可変頂角プ
リズムＶＡＰの作動量を一定にでき、可変頂角プリズム
ＶＡＰを制御する不図示の回路の簡略化が図れる。
に可変頂角プリズムＶＡＰを配置し、不図示の振動ジャ
イロセンサーによって検出された振動情報により可変頂
角プリズムＶＡＰの頂角を変化させ、手ぶれ等による像
ぶれの補正を行っている点である。本実施形態のように
可変頂角プリズムＶＡＰを最も物体側に配置することに
よって、どの変倍位置でも振動情報に対する可変頂角プ
リズムＶＡＰの作動量を一定にでき、可変頂角プリズム
ＶＡＰを制御する不図示の回路の簡略化が図れる。
【００３３】図２０〜２２に本実施形態（数値実施例
５）の対物レンズにおいて、手ぶれ補正機能を作動させ
ないときの広角端、中間、望遠端の収差図をそれぞれ示
す。
５）の対物レンズにおいて、手ぶれ補正機能を作動させ
ないときの広角端、中間、望遠端の収差図をそれぞれ示
す。
【００３４】図２３は本実施形態のレンズ系において、
可変頂角プリズムＶＡＰを作動させて、物体側の光線偏
角が０．３度となるときの広角端における軸上の横収差
図の比較を示したものである。図２３において、（ａ）
は広角端の基準位置（可変頂角プリズムＶＡＰで光線を
偏向しない場合）、（ｂ）は広角端の可変頂角プリズム
ＶＡＰ作動時、（ｃ）は望遠端の基準位置、（ｄ）は望
遠端の可変頂角プリズムＶＡＰ作動時を示している。
可変頂角プリズムＶＡＰを作動させて、物体側の光線偏
角が０．３度となるときの広角端における軸上の横収差
図の比較を示したものである。図２３において、（ａ）
は広角端の基準位置（可変頂角プリズムＶＡＰで光線を
偏向しない場合）、（ｂ）は広角端の可変頂角プリズム
ＶＡＰ作動時、（ｃ）は望遠端の基準位置、（ｄ）は望
遠端の可変頂角プリズムＶＡＰ作動時を示している。
【００３５】図２３（ｄ）に示した望遠端の可変頂角プ
リズムＶＡＰ作動時に、若干の偏心倍率色収差が発生し
ているが、その他の状態では偏心収差はほとんど発生せ
ず、手ぶれ補正機能を作動させた時でも良好な光学性能
を得ることができる。
リズムＶＡＰ作動時に、若干の偏心倍率色収差が発生し
ているが、その他の状態では偏心収差はほとんど発生せ
ず、手ぶれ補正機能を作動させた時でも良好な光学性能
を得ることができる。
【００３６】（実施形態６）図２４は、数値実施例６の
双眼鏡の対物レンズと正立プリズムＰの断面図である。
本実施形態においても、第１群１〜第３群３にて構成さ
れる対物レンズは、実施形態１と同じものである。ま
た、簡単化のため接眼レンズを省略しているが、実施形
態２〜４に示した接眼レンズ等が好適に用いられる。
双眼鏡の対物レンズと正立プリズムＰの断面図である。
本実施形態においても、第１群１〜第３群３にて構成さ
れる対物レンズは、実施形態１と同じものである。ま
た、簡単化のため接眼レンズを省略しているが、実施形
態２〜４に示した接眼レンズ等が好適に用いられる。
【００３７】本実施形態の特徴は、第１群１と第２群２
の間に可変頂角プリズムＶＡＰを配置し、不図示の振動
ジャイロセンサーによって検出された振動情報により可
変頂角プリズムＶＡＰの頂角を変化させ、手ぶれ等によ
る像ぶれの補正を行っている点である。本実施形態のよ
うに対物レンズの内部に可変頂角プリズムを配置するこ
とにより、小型の可変頂角プリズムを使用でき、装置全
体の小型化が図れる。
の間に可変頂角プリズムＶＡＰを配置し、不図示の振動
ジャイロセンサーによって検出された振動情報により可
変頂角プリズムＶＡＰの頂角を変化させ、手ぶれ等によ
る像ぶれの補正を行っている点である。本実施形態のよ
うに対物レンズの内部に可変頂角プリズムを配置するこ
とにより、小型の可変頂角プリズムを使用でき、装置全
体の小型化が図れる。
【００３８】図２５〜２７に本実施形態（数値実施例
６）の対物レンズにおいて、手ぶれ補正機能を作動させ
ないときの広角端、中間、望遠端の収差図をそれぞれ示
す。
６）の対物レンズにおいて、手ぶれ補正機能を作動させ
ないときの広角端、中間、望遠端の収差図をそれぞれ示
す。
【００３９】図２８は本実施形態のレンズ系において、
可変頂角プリズムＶＡＰを作動させて、物体側の光線偏
角が０．３度となるときの広角端における軸上の横収差
図の比較を示したものである。図２８において、（ａ）
は広角端の基準位置（可変頂角プリズムＶＡＰで光線を
偏向しない場合）、（ｂ）は広角端の可変頂角プリズム
ＶＡＰ作動時、（ｃ）は望遠端の基準位置、（ｄ）は望
遠端の可変頂角プリズムＶＡＰ作動時を示している。
可変頂角プリズムＶＡＰを作動させて、物体側の光線偏
角が０．３度となるときの広角端における軸上の横収差
図の比較を示したものである。図２８において、（ａ）
は広角端の基準位置（可変頂角プリズムＶＡＰで光線を
偏向しない場合）、（ｂ）は広角端の可変頂角プリズム
ＶＡＰ作動時、（ｃ）は望遠端の基準位置、（ｄ）は望
遠端の可変頂角プリズムＶＡＰ作動時を示している。
【００４０】図２８（ｄ）に示した望遠端の可変頂角プ
リズムＶＡＰ作動時に、若干の偏心倍率色収差が発生し
ているが、その他の状態では偏心収差はほとんど発生せ
ず、手ぶれ補正機能を作動させた時でも良好な光学性能
を得ることができる。
リズムＶＡＰ作動時に、若干の偏心倍率色収差が発生し
ているが、その他の状態では偏心収差はほとんど発生せ
ず、手ぶれ補正機能を作動させた時でも良好な光学性能
を得ることができる。
【００４１】（実施形態７）図２９は、数値実施例７の
双眼鏡の対物レンズと正立プリズムＰの断面図である。
本実施形態においても、第１群１〜第３群３にて構成さ
れる対物レンズは、実施形態１と同じものである。ま
た、簡単化のため接眼レンズを省略しているが、実施形
態２〜４に示した接眼レンズ等が好適に用いられる。
双眼鏡の対物レンズと正立プリズムＰの断面図である。
本実施形態においても、第１群１〜第３群３にて構成さ
れる対物レンズは、実施形態１と同じものである。ま
た、簡単化のため接眼レンズを省略しているが、実施形
態２〜４に示した接眼レンズ等が好適に用いられる。
【００４２】本実施形態の特徴は、第３群３と正立プリ
ズムＰの間に可変頂角プリズムＶＡＰを配置し、不図示
の振動ジャイロセンサーによって検出された振動情報に
より可変頂角プリズムＶＡＰの頂角を変化させ、手ぶれ
等による像ぶれの補正を行っている点である。本実施形
態のようにレンズ系内部に可変頂角プリズムを配置する
ことにより、小型の可変頂角プリズムを使用でき、装置
全体の小型化が図れる。
ズムＰの間に可変頂角プリズムＶＡＰを配置し、不図示
の振動ジャイロセンサーによって検出された振動情報に
より可変頂角プリズムＶＡＰの頂角を変化させ、手ぶれ
等による像ぶれの補正を行っている点である。本実施形
態のようにレンズ系内部に可変頂角プリズムを配置する
ことにより、小型の可変頂角プリズムを使用でき、装置
全体の小型化が図れる。
【００４３】図３０〜３２に本実施形態（数値実施例
７）の対物レンズにおいて、手ぶれ補正機能を作動させ
ないときの広角端、中間、望遠端の収差図をそれぞれ示
す。
７）の対物レンズにおいて、手ぶれ補正機能を作動させ
ないときの広角端、中間、望遠端の収差図をそれぞれ示
す。
【００４４】図３３は本実施形態のレンズ系において、
可変頂角プリズムＶＡＰを作動させて、物体側の光線偏
角が０．３度となるときの広角端における軸上の横収差
図の比較を示したものである。図３３において、（ａ）
は広角端の基準位置（可変頂角プリズムＶＡＰで光線を
偏向しない場合）、（ｂ）は広角端の可変頂角プリズム
ＶＡＰ作動時、（ｃ）は望遠端の基準位置、（ｄ）は望
遠端の可変頂角プリズムＶＡＰ作動時を示している。
可変頂角プリズムＶＡＰを作動させて、物体側の光線偏
角が０．３度となるときの広角端における軸上の横収差
図の比較を示したものである。図３３において、（ａ）
は広角端の基準位置（可変頂角プリズムＶＡＰで光線を
偏向しない場合）、（ｂ）は広角端の可変頂角プリズム
ＶＡＰ作動時、（ｃ）は望遠端の基準位置、（ｄ）は望
遠端の可変頂角プリズムＶＡＰ作動時を示している。
【００４５】図３３（ｄ）に示した望遠端の可変頂角プ
リズムＶＡＰ作動時に、若干の偏心倍率色収差が発生し
ているが、その他の状態では偏心収差はほとんど発生せ
ず、手ぶれ補正機能を作動させた時でも良好な光学性能
を得ることができる。
リズムＶＡＰ作動時に、若干の偏心倍率色収差が発生し
ているが、その他の状態では偏心収差はほとんど発生せ
ず、手ぶれ補正機能を作動させた時でも良好な光学性能
を得ることができる。
【００４６】（実施形態８）図３４（ａ），（ｂ）はそ
れぞれ、実施形態２の双眼鏡の正立プリズムとして、大
きな直角プリズムに小さな直角プリズムを異なる向きで
２個貼り付けたポロＩＩ型プリズムを使用した場合の上
面図及び裏面図（観察側から見た図）である。
れぞれ、実施形態２の双眼鏡の正立プリズムとして、大
きな直角プリズムに小さな直角プリズムを異なる向きで
２個貼り付けたポロＩＩ型プリズムを使用した場合の上
面図及び裏面図（観察側から見た図）である。
【００４７】本実施形態の双眼鏡では、図３４（ｂ）に
示すように、眼幅調整する際の調整幅の中間位置で大き
な直角プリズムの頂点Ａ，Ｂが向かい合うよう、ポロＩ
Ｉ型プリズムＰＬ，ＰＲを配置し、左右の対物レンズの
光軸ＯＡＬ，ＯＡＲを回転軸として、左右のポロＩＩ型
プリズムＰＬ，ＰＲと接眼レンズ４を回転させることに
よって、眼幅ＩＤを使用者に合わせて調整できるような
構成になっている。
示すように、眼幅調整する際の調整幅の中間位置で大き
な直角プリズムの頂点Ａ，Ｂが向かい合うよう、ポロＩ
Ｉ型プリズムＰＬ，ＰＲを配置し、左右の対物レンズの
光軸ＯＡＬ，ＯＡＲを回転軸として、左右のポロＩＩ型
プリズムＰＬ，ＰＲと接眼レンズ４を回転させることに
よって、眼幅ＩＤを使用者に合わせて調整できるような
構成になっている。
【００４８】このように、ポロＩＩ型プリズムＰＬ，Ｐ
Ｒを配置することにより、小さな回転角で大きな眼幅調
整幅を実現できるとともに、プリズム部分が出っ張らな
い全体がコンパクトなズーム双眼鏡が実現できる。ま
た、一対の接眼レンズ４を各々独立に光軸方向に移動さ
せることにより左右の視度調整と変倍によるピント移動
を補正することができる。
Ｒを配置することにより、小さな回転角で大きな眼幅調
整幅を実現できるとともに、プリズム部分が出っ張らな
い全体がコンパクトなズーム双眼鏡が実現できる。ま
た、一対の接眼レンズ４を各々独立に光軸方向に移動さ
せることにより左右の視度調整と変倍によるピント移動
を補正することができる。
【００４９】（実施形態９）図３５（ａ），（ｂ）はそ
れぞれ、は実施形態２の双眼鏡の正立プリズムとして、
入射光軸と射出光軸がずれた、補助プリズムＦＰＬ（Ｆ
ＰＲ）とダハプリズムＤＰＬ（ＤＰＲ）の組み合わせを
使用した場合の側面図及び裏面図である。
れぞれ、は実施形態２の双眼鏡の正立プリズムとして、
入射光軸と射出光軸がずれた、補助プリズムＦＰＬ（Ｆ
ＰＲ）とダハプリズムＤＰＬ（ＤＰＲ）の組み合わせを
使用した場合の側面図及び裏面図である。
【００５０】本実施形態の双眼鏡では、図３５（ｂ）に
示すように、眼幅調整する際の調整幅の中間位置で左右
のダハプリズムＤＰＬ，ＤＰＲの頂点Ｃ，Ｄが左右の対
物レンズに対して紙面上向きになるよう、ダハプリズム
ＤＰＬ，ＤＰＲを配置し、左右の対物レンズの光軸ＯＡ
Ｌ，ＯＡＲを回転軸として、左右の補助プリズムＦＰ
Ｌ，ＦＰＲとダハプリズムＤＰＬ，ＤＰＲと接眼レンズ
４を回転させることによって、眼幅ＩＤを使用者に合わ
せて調整できるような構成になっている。
示すように、眼幅調整する際の調整幅の中間位置で左右
のダハプリズムＤＰＬ，ＤＰＲの頂点Ｃ，Ｄが左右の対
物レンズに対して紙面上向きになるよう、ダハプリズム
ＤＰＬ，ＤＰＲを配置し、左右の対物レンズの光軸ＯＡ
Ｌ，ＯＡＲを回転軸として、左右の補助プリズムＦＰ
Ｌ，ＦＰＲとダハプリズムＤＰＬ，ＤＰＲと接眼レンズ
４を回転させることによって、眼幅ＩＤを使用者に合わ
せて調整できるような構成になっている。
【００５１】このように、補助プリズムＦＰＬ（ＦＰ
Ｒ）とダハプリズムＤＰＬ（ＤＰＲ）を配置することに
より、小さな回転角で大きな眼幅調整幅を実現できると
ともに、プリズム部分が出っ張らない全体がコンパクト
なズーム双眼鏡が実現できる。
Ｒ）とダハプリズムＤＰＬ（ＤＰＲ）を配置することに
より、小さな回転角で大きな眼幅調整幅を実現できると
ともに、プリズム部分が出っ張らない全体がコンパクト
なズーム双眼鏡が実現できる。
【００５２】次に本発明の観察光学系を構成する上で好
ましい条件式について説明を行う。
ましい条件式について説明を行う。
【００５３】対物レンズの望遠端における第１群を除い
た合成横倍率をβｔとするとき、本発明の観察光学系は
以下の条件式を満足することが望ましい。 ０．７＜βｔ＜１．４ （１） 更に、上記条件式の範囲は以下のようであることがより
望ましい。 ０．８＜βｔ＜１．３ （１′） 条件式（１）の下限値及び上限値を超える領域では、望
遠端における第１群を除いたレンズ群の合成パワーが強
くなりすぎるので、対物レンズの光軸が僅かに傾いてい
る場合に、変倍による左右の光軸変化が大きくなってし
まうので良くない。ここで、望遠端における第１群を除
いたレンズ群の合成横倍率が１の場合、望遠端における
第１群を除いたレンズ群の合成パワーがなくなるので、
左右の対物レンズ群の光軸が僅かに傾いている場合に、
広角端において第１群を光軸に対して垂直方向に移動し
て左右の光軸調整を行えば、望遠端に変倍しても変倍に
よる左右の光軸のズレは発生しない。
た合成横倍率をβｔとするとき、本発明の観察光学系は
以下の条件式を満足することが望ましい。 ０．７＜βｔ＜１．４ （１） 更に、上記条件式の範囲は以下のようであることがより
望ましい。 ０．８＜βｔ＜１．３ （１′） 条件式（１）の下限値及び上限値を超える領域では、望
遠端における第１群を除いたレンズ群の合成パワーが強
くなりすぎるので、対物レンズの光軸が僅かに傾いてい
る場合に、変倍による左右の光軸変化が大きくなってし
まうので良くない。ここで、望遠端における第１群を除
いたレンズ群の合成横倍率が１の場合、望遠端における
第１群を除いたレンズ群の合成パワーがなくなるので、
左右の対物レンズ群の光軸が僅かに傾いている場合に、
広角端において第１群を光軸に対して垂直方向に移動し
て左右の光軸調整を行えば、望遠端に変倍しても変倍に
よる左右の光軸のズレは発生しない。
【００５４】実施形態１〜９においては、望遠端におけ
る第１群を除いた合成横倍率、すなわち望遠端における
第２群と第３群の合成横倍率βｔは０．９１０である。
る第１群を除いた合成横倍率、すなわち望遠端における
第２群と第３群の合成横倍率βｔは０．９１０である。
【００５５】また、実施形態９に示した構成の双眼鏡に
おいて、眼幅調整する際の調整幅の中間位置では、一対
の対物レンズの光軸を結んだ線分と、各々の対物レンズ
の光軸及びダハプリズムのダハ面の頂点を結んだ線分の
挟む角度をＡとするとき、以下の条件式を満足すること
が望ましい。 ４５°＜Ａ＜１３５° （２） 更に、上記条件式の範囲は以下のようであることがより
望ましい。 ５５°＜Ａ＜１２５° （２′） 条件式（２）の下限値及び上限値を超える領域では、補
助プリズムとダハプリズムと接眼レンズを対物レンズの
光軸を中心に回転しても、眼幅の変化が小さくなるので
良くない。
おいて、眼幅調整する際の調整幅の中間位置では、一対
の対物レンズの光軸を結んだ線分と、各々の対物レンズ
の光軸及びダハプリズムのダハ面の頂点を結んだ線分の
挟む角度をＡとするとき、以下の条件式を満足すること
が望ましい。 ４５°＜Ａ＜１３５° （２） 更に、上記条件式の範囲は以下のようであることがより
望ましい。 ５５°＜Ａ＜１２５° （２′） 条件式（２）の下限値及び上限値を超える領域では、補
助プリズムとダハプリズムと接眼レンズを対物レンズの
光軸を中心に回転しても、眼幅の変化が小さくなるので
良くない。
【００５６】実施形態９においては、Ａ＝９０°であ
る。
る。
【００５７】次に前述した数値実施例１〜７の数値デー
タを示す。各数値データにおいて、ｒｉは物体側からｉ
番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側からｉ番目の面とｉ
＋１番目の面の間隔、ｎｉは物体側からｉ番目の光学部
材のｄ線における屈折率、νｉは物体側からｉ番目の光
学部材のアッベ数を表している。
タを示す。各数値データにおいて、ｒｉは物体側からｉ
番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側からｉ番目の面とｉ
＋１番目の面の間隔、ｎｉは物体側からｉ番目の光学部
材のｄ線における屈折率、νｉは物体側からｉ番目の光
学部材のアッベ数を表している。
【００５８】
【外１】
【００５９】
【外２】
【００６０】
【外３】
【００６１】
【外４】
【００６２】
【外５】
【００６３】
【外６】
【００６４】
【外７】
【００６５】実施形態１〜９に示した観察光学系では対
物レンズで変倍を行っているので、従来の接眼レンズで
変倍を行っていた系に比べて、 （ａ）広角端での実視界及び見掛け視界を広くすること
ができる （ｂ）変倍による見掛け視界の変化をなくすことができ
る （ｃ）観察者の視度が０ディオプタからずれている場合
（近視や遠視）でも、変倍時の視度ずれをなくすことが
できる （ｄ）変倍比を大きくとることができる 等の多数の利点が存在する。
物レンズで変倍を行っているので、従来の接眼レンズで
変倍を行っていた系に比べて、 （ａ）広角端での実視界及び見掛け視界を広くすること
ができる （ｂ）変倍による見掛け視界の変化をなくすことができ
る （ｃ）観察者の視度が０ディオプタからずれている場合
（近視や遠視）でも、変倍時の視度ずれをなくすことが
できる （ｄ）変倍比を大きくとることができる 等の多数の利点が存在する。
【００６６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
装置を大型化することなく、低倍時の視界を広くするこ
とのできる観察光学系を実現できる。
装置を大型化することなく、低倍時の視界を広くするこ
とのできる観察光学系を実現できる。
【図１】実施形態１のレンズ断面図である。
【図２】実施形態１の対物レンズの手ぶれ補正機能を作
動させないときの広角端における収差図である。
動させないときの広角端における収差図である。
【図３】実施形態１の対物レンズの手ぶれ補正機能を作
動させないときの中間焦点距離における収差図である。
動させないときの中間焦点距離における収差図である。
【図４】実施形態１の対物レンズの手ぶれ補正機能を作
動させないときの望遠端における収差図である。
動させないときの望遠端における収差図である。
【図５】実施形態１の対物レンズの各レンズ群を光軸に
対して垂直な方向に移動させたときの広角端における軸
上の横収差図である。
対して垂直な方向に移動させたときの広角端における軸
上の横収差図である。
【図６】実施形態１の対物レンズの各レンズ群を光軸に
対して垂直な方向に移動させたときの望遠端における軸
上の横収差図である。
対して垂直な方向に移動させたときの望遠端における軸
上の横収差図である。
【図７】実施形態２のレンズ断面図である。
【図８】実施形態２の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動さ
せないときの広角端におけるアフォーカルの収差図をそ
れぞれ示す。
せないときの広角端におけるアフォーカルの収差図をそ
れぞれ示す。
【図９】実施形態２の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動さ
せないときの中間焦点距離におけるアフォーカルの収差
図をそれぞれ示す。
せないときの中間焦点距離におけるアフォーカルの収差
図をそれぞれ示す。
【図１０】実施形態２の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの望遠端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
させないときの望遠端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
【図１１】実施形態３のレンズ断面図である。
【図１２】実施形態３の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの広角端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
させないときの広角端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
【図１３】実施形態３の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの中間焦点距離におけるアフォーカルの収
差図をそれぞれ示す。
させないときの中間焦点距離におけるアフォーカルの収
差図をそれぞれ示す。
【図１４】実施形態３の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの望遠端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
させないときの望遠端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
【図１５】実施形態４のレンズ断面図である。
【図１６】実施形態４の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの広角端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
させないときの広角端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
【図１７】実施形態４の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの中間焦点距離におけるアフォーカルの収
差図をそれぞれ示す。
させないときの中間焦点距離におけるアフォーカルの収
差図をそれぞれ示す。
【図１８】実施形態４の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの望遠端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
させないときの望遠端におけるアフォーカルの収差図を
それぞれ示す。
【図１９】実施形態５のレンズ断面図である。
【図２０】実施形態５の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの広角端における収差図をそれぞれ示す。
させないときの広角端における収差図をそれぞれ示す。
【図２１】実施形態５の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの中間焦点距離における収差図をそれぞれ
示す。
させないときの中間焦点距離における収差図をそれぞれ
示す。
【図２２】実施形態５の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの望遠端における収差図をそれぞれ示す。
させないときの望遠端における収差図をそれぞれ示す。
【図２３】実施形態５の可変頂角プリズムＶＡＰを作動
させたときの軸上の横収差図である。
させたときの軸上の横収差図である。
【図２４】実施形態６のレンズ断面図である。
【図２５】実施形態６の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの広角端における収差図をそれぞれ示す。
させないときの広角端における収差図をそれぞれ示す。
【図２６】実施形態６の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの中間焦点距離における収差図をそれぞれ
示す。
させないときの中間焦点距離における収差図をそれぞれ
示す。
【図２７】実施形態６の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの望遠端における収差図をそれぞれ示す。
させないときの望遠端における収差図をそれぞれ示す。
【図２８】実施形態６の可変頂角プリズムＶＡＰを作動
させたときの軸上の横収差図である。
させたときの軸上の横収差図である。
【図２９】実施形態７のレンズ断面図である。
【図３０】実施形態７の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの広角端における収差図をそれぞれ示す。
させないときの広角端における収差図をそれぞれ示す。
【図３１】実施形態７の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの中間焦点距離における収差図をそれぞれ
示す。
させないときの中間焦点距離における収差図をそれぞれ
示す。
【図３２】実施形態７の双眼鏡の手ぶれ補正機能を作動
させないときの望遠端における収差図をそれぞれ示す。
させないときの望遠端における収差図をそれぞれ示す。
【図３３】実施形態７の可変頂角プリズムＶＡＰを作動
させたときの軸上の横収差図である。
させたときの軸上の横収差図である。
【図３４】実施形態８の双眼鏡の上面図及び裏面図であ
る。
る。
【図３５】実施形態９の双眼鏡の側面図及び裏面図であ
る。
る。
【図３６】従来の双眼鏡のレンズ断面図である。
１ 第１群
２ 第２群
３ 第３群
Ｐ 展開された正立プリズム
４ 接眼レンズ
ＰＲ 右眼用ポロＩＩ型プリズム
ＰＬ 左眼用ポロＩＩ型プリズム
ＯＡＲ 右の対物レンズの光軸
ＯＡＬ 左の対物レンズの光軸
ＦＰＲ 右眼用補助プリズム
ＦＰＬ 左眼用補助プリズム
ＤＰＲ 右眼用ダハプリズム
ＤＰＬ 左眼用ダハプリズム
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｇ０３Ｂ 5/00 Ｇ０２Ｂ 7/18 Ａ
(56)参考文献 特開 平５−323204（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−230244（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−86733（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−139606（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−102453（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−75192（ＪＰ，Ａ)
特開 平９−152551（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−204616（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−281988（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−69032（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−333031（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−44840（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−109231（ＪＰ，Ａ)
特開 昭54−133355（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−168408（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−355710（ＪＰ，Ａ)
特開2002−350744（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
Claims (4)
- 【請求項１】 物体側から順に、正屈折力の第１群、変
倍群、像面位置補正群を有する一対の対物レンズと、一
対の正立光学系と、前記対物レンズを介して形成された
物体像を観察するための一対の正屈折力の接眼レンズと
を有し、前記対物レンズの望遠端における第１群を除い
た合成横倍率をβｔとするとき、 ０．７＜βｔ＜１．４ なる条件式を満足することを特徴とする双眼鏡。 - 【請求項２】 前記対物レンズを構成する少なくとも１
つのレンズ群を光軸と垂直な方向に変位させることによ
り、像ブレ補正を行うことを特徴とする請求項１記載の
双眼鏡。 - 【請求項３】 可変頂角プリズム有し、該可変頂角プリ
ズムの頂角を変化させることによって、像ブレ補正を行
うことを特徴とする請求項１記載の双眼鏡。 - 【請求項４】 前記物体像は、前記正立光学系より観察
側に形成されることを特徴とする請求項１乃至３いずれ
かに記載の双眼鏡。
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|---|---|---|---|
| JP35452598A JP3524408B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-12-14 | 観察光学系及びそれを有する光学機器 |
| US09/217,935 US6226122B1 (en) | 1998-01-06 | 1998-12-22 | Observation optical system and optical apparatus having the same |
| TW087121641A TW420755B (en) | 1998-01-06 | 1998-12-24 | Observation optical system and optical apparatus having the same |
| CNB991009177A CN1155848C (zh) | 1998-01-06 | 1999-01-06 | 双筒镜 |
| US09/796,454 US6563642B2 (en) | 1998-01-06 | 2001-03-02 | Observation optical system and optical apparatus having the same |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-850 | 1998-01-06 | ||
| JP85098 | 1998-01-06 | ||
| JP35452598A JP3524408B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-12-14 | 観察光学系及びそれを有する光学機器 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11258518A JPH11258518A (ja) | 1999-09-24 |
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Family
ID=26333947
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35452598A Expired - Fee Related JP3524408B2 (ja) | 1998-01-06 | 1998-12-14 | 観察光学系及びそれを有する光学機器 |
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| Country | Link |
|---|---|
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| CN (1) | CN1155848C (ja) |
| TW (1) | TW420755B (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007121650A (ja) * | 2005-10-27 | 2007-05-17 | Sony Corp | ズームレンズ及び撮像装置 |
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| DE102008042221B9 (de) * | 2008-09-19 | 2022-06-23 | Carl Zeiss Ag | Optisches System sowie Fernrohr mit einem optischen System |
| US8928975B2 (en) * | 2010-05-13 | 2015-01-06 | Uri Milman | Compact magnifying optical system with wide field of view |
| JP2012242690A (ja) * | 2011-05-20 | 2012-12-10 | Sony Corp | インナーフォーカス式レンズ |
| DE102012205601A1 (de) | 2012-04-04 | 2013-10-10 | Carl Zeiss Meditec Ag | Optisches System, insbesondere ein Zielfernrohr |
| WO2015059910A1 (ja) | 2013-10-22 | 2015-04-30 | 株式会社ニコンビジョン | 光学装置、望遠鏡および双眼鏡 |
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| US9817243B2 (en) * | 2015-01-27 | 2017-11-14 | Microsoft Technology Licensing, Llc | Imaging apparatus |
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