JP3335235B2

JP3335235B2 - スコープ

Info

Publication number: JP3335235B2
Application number: JP29127093A
Authority: JP
Inventors: 守康金井; 良太小川
Original assignee: 旭光学工業株式会社
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1993-10-27
Publication date: 2002-10-15
Anticipated expiration: 2017-10-15
Also published as: JPH07120686A; US5786935A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば玄関のドアー等
に取り付けられるスコープに関するものである。

【従来の技術】従来、アパートやマンションの玄関のド
アーなどには、家の中から来訪者を確認できるように、
ドアスコープが取り付けられている。このドアスコープ
には、魚眼レンズを用いて小さな穴から外を覗く構成の
ものが広く一般に用いられている。しかし、前記スコー
プで外を眺めるときには、ドアに近づいて小さな穴を覗
く必要があり、視認しずらいといった欠点がある。

【０００２】そこで、近年対物レンズと接眼レンズで構
成され、接眼レンズに接眼側が平面となっている平凸レ
ンズが用いられているスコープが提案されている。この
ようなスコープでは、ドアに近づいて、ドアをのぞき込
むといった動作は必要ないが、第１に魚眼レンズを用い
ていないため視野が狭いこと、第２に構造全体が大型と
なり、ドアの厚さより厚くなるため、ドアの外側または
内側に突出して、邪魔になったり見栄えが悪くなり、さ
らに明るさを確保するため入射開口を大きくすると、来
訪者に心理的な威圧感を与えるという欠点がある。また
目立たないようにスコープを組み込むためには、厚さが
十分に厚いドアでなければならないといった問題があっ
た。

【０００３】スコープの薄型化を図るためには、対物レ
ンズへの入射角を大きくして、即ち広角化して、焦点距
離を短くすることが考えられるが、このようにすると、
結像面に像面湾曲が大きくなり、結像画面が不鮮明にな
る。

【０００４】また、広角化に伴って対物レンズのパワー
を大きくすると、レンズの収差が大きくなる。さらに、
薄型化を図るためには、光学要素の数、例えばレンズの
数を減らすことも考えられるが、この場合でもやはり収
差が増大し、例えばコマフレアーの原因となる。

【０００５】以上のように、スコープの小型化、特に薄
型化を図るためには、多数の光学的課題を解決する必要
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小型
で視野が広く、かつ、良好な結像画面が得られるスコー
プを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の本発明により達成される。

【０００８】（１）対物レンズを有する光学系と、前
記光学系の出射側に設けられたコンデンサレンズとを有
し、前記コンデンサレンズは少なくとも出射側の面が湾
曲凸面となっており、前記光学系の結像面の近傍に前記
出射側の面が位置するように前記コンデンサレンズを設
けたスコープであって、前記対物レンズの入射側に、反
射面を介して接合された一対のドーブプリズムを有し、
前記ドーブプリズムの入射側に、前記反射面に直角な方
向（Ｙ方向）の幅よりも前記反射面に平行でかつ光軸と
直角な方向（Ｚ方向）の幅が広い開口を有する第１の絞
りを設けるとともに、前記ドーブプリズムの出射側に、
前記反射面に直角な方向（Ｙ方向）の幅よりも前記反射
面に平行でかつ光軸と直角な方向（Ｚ方向）の幅が狭い
開口を有する第２の絞りを設けたことを特徴とするスコ
ープ。

【０００９】（２）前記光学系の結像面の近傍に、拡
散面が設けられている上記（１）に記載のスコープ。

【００１０】（３）前記コンデンサレンズの出射側の
面が前記拡散面となっている上記（２）に記載のスコー
プ。

【００１１】（４）前記コンデンサレンズは両凸レン
ズである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載のス
コープ。

【００１２】（５）前記コンデンサレンズの出射面
は、前記対物レンズの結像面の像面湾曲に沿って形成さ
れている上記（１）ないし（４）のいずれかに記載のス
コープ。

【００１３】（６）対物レンズと、前記対物レンズの
出射側に設けられたコンデンサレンズとを有する結像光
学系を有し、前記結像光学系を構成する光学要素の最も
出射側に位置する面が拡散面であって、前記拡散面は前
記結像光学系の結像面の近傍に位置し、光軸に平行な断
面における拡散面表面の輪郭線がほとんどの点で連続な
曲線であって、該輪郭線の１次微分の値が細かく変化す
るよう構成されたスコープであって、前記対物レンズの
入射側に、反射面を介して接合された一対のドーブプリ
ズムを有し、前記ドーブプリズムの入射側に、前記反射
面に直角な方向（Ｙ方向）の幅よりも前記反射面に平行
でかつ光軸と直角な方向（Ｚ方向）の幅が広い開口を有
する第１の絞りを設けるとともに、前記ドーブプリズム
の出射側に、前記反射面に直角な方向（Ｙ方向）の幅よ
りも前記反射面に平行でかつ光軸と直角な方向（Ｚ方
向）の幅が狭い開口を有する第２の絞りを設けたことを
特徴とするスコープ。

【００１４】（７）前記拡散面は、光軸に平行な断面
における拡散面表面の輪郭線がほとんどの点で連続な曲
線であって、該輪郭線の１次微分の値が細かく変化する
上記（２）に記載のスコープ。

【００１５】（８）前記拡散面の構成材料は、光学樹
脂またはガラスのいずれかである上記（６）または
（７）に記載のスコープ。

【００１６】（９）前記光学系は、前記対物レンズの
入射側に設けられ、反射面を介して接合された一対のド
ーブプリズムを有している上記（１）ないし（８）のい
ずれかに記載のスコープ。

【００１７】（10）前記ドーブプリズムの入射側に第
１の絞りを設けた上記（９）に記載のスコープ。

【００１８】（11）前記第１の絞りの開口は、前記ド
ーブプリズムの反射面に直角な方向の幅よりも、平行な
方向の幅の方が広く形成されている上記（10）に記載の
スコープ。

【００１９】（12）前記ドーブプリズムの出射側に第
２の絞りを設けた上記（９）ないし（11）のいずれかに
記載のスコープ。

【００２０】（13）前記第２の絞りの開口は、前記ド
ーブプリズムの反射面に直角な方向の幅よりも、平行な
方向の幅の方が狭く形成されている上記（９）ないし
（12）のいずれかに記載のスコープ。

【００２１】（14）前記光学系の結像面には、周端部
に遮光体が設けられている上記（９）ないし（13）のい
ずれかに記載のスコープ。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の好適実施例について、添付図
面に基づいて詳細に説明する。本発明のスコープは、焦
点距離を短くすることによる薄型化、即ち光軸方向の長
さの短縮、および広角化による視野の拡大を図りつつ、
これに伴って発生するフレアの除去、視認性の向上を図
るための種々の工夫を施したものである。

【００２３】図１は、本発明のスコープをドアスコープ
に適用した場合の構成例を示す側面図であり、図２は同
じく平面図である。

【００２４】これらの図に示すように、本発明のスコー
プ１は、対物レンズ２と、対物レンズ２の入射側に設け
られたドーブプリズム３１、３２とからなる光学系３
と、対物レンズ２の出射側に設けられたコンデンサレン
ズ４とを有している。この実施例では、ドーブプリズム
３１、３２と、対物レンズ２と、コンデンサレンズ４と
によって、結像光学系１０が構成される。なお、図１お
よび図２中、左側を入射側、右側を出射側と定義する。

【００２５】ドーブプリズム３１、３２は、反射面３１
ａ、３２ａを介して接合され、スコープ１を設置した状
態において、ドーブプリズム３１、３２が上下に位置す
るように配置される。ドーブプリズム３１、３２は、像
を正立させる正立光学系としての作用を有する。即ち、
ドーブプリズム３１、３２を透過した光は、反射面３１
ａ、３２ａにて反射されて像が反転し、最終的に結像面
では正立した状態で像が結像する。ドーブプリズムの代
わりに、像が反転する光学要素として、レンズ等を用い
ることもできるが、光学要素間の距離を短くすることが
できるという点で、ドーブプリズムを用いるのが好まし
い。ドーブプリズム３１、３２の頂角は、９０°または
それ以外の角度とすることができ、特に限定されない。

【００２６】対物レンズ２は、入射側の面が平面の平凸
レンズであるが、両凸レンズでも、メニスカス凸レンズ
でも、複数のレンズで構成された光学要素としてもよ
い。なお、本発明のスコープ１の対物レンズ２は、従来
のスコープに用いられている対物レンズよりも焦点距離
が短いものとなっている。

【００２７】ドーブプリズム３１、３２を経た光は、対
物レンズ２により結像面（焦点）に結像される。この結
像面の位置に、コンデンサレンズ４の出射面４１が位置
している。このように、対物レンズ２の焦点位置をコン
デンサレンズ４の出射面にほぼ一致させる構成とする
と、射出径、即ちコンデンサレンズ４の径を一定とした
まま、対物レンズ２の曲面の曲率半径を小さくして広角
化を図ることにより、焦点距離を短くし、コンデンサレ
ンズ４と対物レンズ２との距離を短くすることができ
る。

【００２８】さらに、対物レンズ２の焦点距離が短いこ
とは、入射開口が小さくても光学系の明るさを確保する
ことができ、ドーブプリズム３１、３２を対物レンズ２
に近接させるに伴って、ドーブプリズム３１、３２の大
きさを小さくすることに有利である。

【００２９】このようにして、光軸方向の各光学要素の
配置位置を近接させることができ、スコープ１全体の薄
型化、並びに入射開口の小型化を図ることができる。

【００３０】対物レンズ２の曲率半径を小さくするにし
たがって、つまりレンズのパワーが大きくなるにしたが
って、対物レンズ２の結像面には、像面湾曲が生ずる傾
向が強くなる。一方、結像面に位置するコンデンサレン
ズ４の出射面４１は凸面となっている。

【００３１】このように、対物レンズ２の結像面の像面
湾曲に、コンデンサレンズ４の出射面４１の曲面を重ね
ることによって、平面に結像させる場合に比較して、像
面湾曲によって変位した結像位置に、スクリーンとなる
出射面４１の位置が近接し、これによって像のボケが抑
制され、コンデンサレンズ４の出射面４１上に、より鮮
明に像を結像させることができる。コンデンサレンズ４
の出射面４１は、球面、非球面、フレネル面のいずれを
ベースとする屈折面でもよい。

【００３２】なお、コンデンサレンズ４の出射面４１
は、さらに前記像面湾曲に一致または近似する曲面とす
ることによって、像面湾曲によって変位した結像位置
に、スクリーンとなる出射面４１の位置がほぼ合致し、
これによって像のボケが一層抑制され、コンデンサレン
ズ４の出射面４１上に、より一層鮮明な像を得ることが
できるので、特に好ましい。

【００３３】さらにコンデンサレンズ４の入射面４２も
凸面として、両凸レンズとすると、入射側の曲率を緩く
できるので、コンデンサレンズ４の有するコマ収差を少
なくすることができる。スコープ１の薄型化を図るため
に、コンデンサレンズ４のパワーを大きくした場合に
は、コマ収差も増大する傾向があり、そのような場合に
は、レンズのパワーを入射面４２と出射面４１の両方に
分散してコマ収差の増大を抑制することができる。

【００３４】従って、スコープ１を薄型化するととも
に、さらに鮮明な画像を得るためには、コンデンサレン
ズ４を両凸レンズとすることが好ましい。また、両凸レ
ンズとすれば、片面の曲率が緩やかになるため加工性が
良くなり、この点でも好ましいものである。

【００３５】また、コンデンサレンズ４のパワーを緩く
すれば出射面を出た光束が、観察者に向かわなくなり、
観察面にかげりが生ずることとなる。これを防ぐ為にも
コンデンサレンズ４を両凸レンズとして、レンズのパワ
ーを高めることは効果的である。さらに、両凸コンデン
サレンズ４を複数枚に分割し入射面と出射面とを凸面に
設定しながら設計上の自由度を増し、コマ収差等をさら
に良好に補正することも考えられる。

【００３６】また、コンデンサレンズ４の出射面４１に
正のパワーを有するフレネル面とすることにより、コン
デンサレンズ４の入射面を緩くし、コマ収差の増大を防
ぐことも可能である。

【００３７】コンデンサレンズ４の出射面４１は、拡散
面となっている。この拡散面上に像が投影され、その投
影された像を視認する構成となっている。また、この拡
散面の存在によって、スコープ１の出射側の物体は、入
射側に結像しない（視認の一方性）。即ち、来客が、ス
コープ１を入射側から覗いても、屋内の様子を見ること
はできない。このような拡散面としては、粗面（すり
面）に加工したもの、シルクスクリーンのようなメッシ
ュ、織布等を貼着したもの等が挙げられる。

【００３８】さらに、拡散面は、滑らかな面のつながり
によって構成することも可能である。即ち、屋内の様子
を遮断するには、拡散面の断面における拡散面表面形状
を表す輪郭線を１次微分したとき、その微分値が適当に
細かく変化していればよく、それによって室内の観察者
が十分スコープに近寄らない限り、来訪者から見られる
ことはない。つまり、前記輪郭線が、所謂粗面のように
不連続な点を有していなくても、前記輪郭線がほとんど
の点で連続で、１次微分の値が細かく変化していればよ
い。

【００３９】この微分値が細かく変化する度合いは、前
記輪郭線の２次微分値の符号が、１〜０．００１mm程
度、好ましくは０．３〜０．０１mm程度の範囲内の間隔
で、変化することが望ましい。このようにすれば、来訪
者からの視認を防ぐことができる。結像光学系の最も出
射側に位置する面の一部または全部を、前記表面が滑ら
かな拡散面とすることができる。

【００４０】上記のように、上記輪郭線が全ての点で連
続である滑らかな面のつながりによって拡散面を構成す
ると、像の透明度は高く、空中像のように視認すること
も可能となる。このような場合の拡散面は、像面湾曲に
一致または近似する曲面としなくても、即ち、例えば平
面としても、良好な像が観察でき、像面湾曲に近似した
曲面とすることで、より良好な像が得られ、像面湾曲と
一致させることによってさらに一層良好な像を観察する
ことができる。

【００４１】このような拡散面の製造は、図３のよう
に、光学樹脂Ｓの成形によって可能であり、あるいは図
４のように、ガラス基板Ｇの上に光学樹脂Ｓを形成する
複合化技術も利用できる。さらにガラス材料そのものを
モールド化することによって、上記拡散面をガラス材料
の表面に形成することも可能である。

【００４２】ドーブプリズム３１、３２の入射側と出射
側には、それぞれ絞り５１、５２が設けられている。各
絞り５１、５２は、それぞれ遮光板５１１、５２１に、
光が通過する開口５１２、５２２を形成した構成となっ
ている。

【００４３】入射側の第１の絞り５１は、前記遮光板５
１１によってドーブプリズム３１、３２に入射する光束
の図１中上下方向、換言するとドーブプリズム３１、３
２の反射面に直角な方向（以下「Ｙ軸方向」と称する）
の幅が、ドーブプリズム３１、３２の入射面３１ｂ、３
２ｂと出射面３１ｃ、３２ｃの交差する辺の方向（以下
「Ｚ軸方向」と称する）の幅より狭く形成されている。
なお、以下光軸方向をＸ軸方向と称する。

【００４４】さらに詳説すると、開口５１２の形状は長
方形であり、ドーブプリズム３１、３２に入射する光束
を規制している。開口５１２のＹ軸方向の長さは、Ｚ軸
方向の長さよりも小さい。

【００４５】また、第２の絞り５２の開口５２２の形状
も長方形であり、開口５２２のＹ軸方向の長さは、対物
レンズのＹ軸方向の長さより小さく、また開口５２２の
Ｚ軸方向の長さは、開口５２２のＹ軸方向の長さより小
さく形成されている。なお、これらの絞り５１、５２の
有する開口５１２、５２２の形状は、方形状に限られ
ず、例えば楕円形状であっても良い。

【００４６】対物レンズ２に対しては、平行光であれば
対物レンズの中心を通した方が結像性能が良く、入射角
ω₁ 、ω₂ （光軸とのなす角）の大きい光であれば、レ
ンズの端部付近を通した方が結像性能が良い。上記絞り
５１、５２は、入射する光の直交する方向の入射幅を規
制するので、絞り５１、５２を同時に通過することによ
って、対物レンズ２の端部付近に入射する平行光は遮断
され、前記平行光によって対物レンズ２の端部付近に生
ずるコマ収差による画像のコマフレアは抑制される。

【００４７】図５および図６において、ＹＺ平面上での
座標（ζ，η）は、対物レンズの端を１に正規化したレ
ンズ座標、Δｙ、Δｚは像面に沿ったコマ収差を表すも
のである。図中斜線で示されている領域が、絞り５１、
５２によって光が遮断されている範囲を示すものであ
る。

【００４８】ドーブプリズム３１、３２に正面から入射
するω₁ ＝０°の光束は、図１および図５（ａ）に示さ
れているように、ドーブプリズム３１、３２の前後で中
心光線（イ）が対物レンズ２に入射する際のマージナル
光線（イ’）に入れ代わる。即ち、対物レンズ２に入射
する光束はドーブプリズム３１、３２の先端辺ｐにて制
限され、コマ収差が増加する範囲、即ち対物レンズ２の
より周辺部を通り、大きなコマフレアが生じる範囲の光
は、遮断されている。

【００４９】図１および図５（ｂ）に示されているよう
に、ω₁ ＝３５°で入射する光（ロ）は、ドーブプリズ
ム３１、３２に入射する前に、第１の絞り５１の端部Ａ
₁ にて規制され、結像性能の低下するレンズの中心を通
る光は、遮断される。なお、第１の絞り５１の開口５１
２のＹ軸方向の長さは、ドーブプリズム３１、３２のＹ
軸方向の厚さ、即ちドーブプリズム３１、３２の頂点か
ら頂点までの長さとほぼ同じか、これより小さいことが
好ましい。

【００５０】さらに絞り５１とドーブプリズム３１、３
２を経た光は、第２の絞り５２の端部Ｂ₁ にて規制され
る。このようにして、入射光は、図１および図５（ｂ）
に示されているように、コマフレアの生じる範囲の光が
遮断される。ドーブプリズム３１、３２を光学系の構成
要素としたため、Ｙ軸方向のコマフレアの発生が少なく
て済むといった利点があり、このために、第２の絞り５
２のＹ軸方向の幅を広くすることができ、その結果第１
の絞り５１のＹ軸方向の幅を狭くすることができる。

【００５１】第２の絞り５２は、主にＺ軸方向の光束幅
を規制している。図２および図６（ａ）に示されている
ように、ドーブプリズム３１、３２に正面から入射す
る、ω₂ ＝０°の光（イ）は、前述のＹ軸断面ではドー
ブプリズム３１、３２により光束規制がなされたのに対
し、第２の絞り５２の端部Ｂ₂ により規制される。対物
レンズ２の端部に入射する部分が遮断され、その結果、
図６（ａ）に示されているように、コマフレアの大きい
範囲が除かれる。

【００５２】また、図２および図６（ｂ）に示されてい
るように、ω₂ ＝４５°で入射する光（ハ）は、基本的
にはω₂ ＝０°の光束を規制している第２の絞り５２の
開口５２２の端部Ｂ₂ によって規制されて、対物レンズ
２の端部側に入射する部分が遮断され、フレアの大きい
範囲が除かれている。なお、図６（ｂ）の例では、ω₂
＝４５°と大角のため、Ａ₂ での規制が入るが、ω₂ が
緩い角度では、Ｂ₂ が主に規制の作用を発揮している。
絞り５１のＺ軸方向の幅は、ＺＸ平面内でω₂を大きく
して入射する光を多く取り入れるために、十分に広いも
のとなし得た。

【００５３】以上説明した絞り５１、５２によれば、Ｙ
軸方向、即ち上下方向の画角は７０°、Ｚ軸方向、即ち
水平方向の画角は９０°となる。このように、水平方向
の画角が広くなっているため、複数の来訪者の確認が容
易にできる。

【００５４】以上のように第１の絞り５１は、スコープ
１をドアに設置した時の、外側に露出した部分は、上下
幅が小さく、左右幅が広くなるため、訪問者から見た時
の外観が小さくなるので、ドアの全体の外観の中で目立
ちにくくなり、来訪者に与える威圧感が少ない。

【００５５】上記第２の絞り５２は、遮光板によって構
成する場合の他、対物レンズ２の輪郭を、楕円形にする
など、前記第２の絞り５２の形状に合わせて形成するこ
とによって、対物レンズ２自体を絞りとして利用する構
造とすることもできる。この場合には、さらに部品点数
が少なくなるといった利点がある。

【００５６】上記絞り５１、５２を設けたことによっ
て、平行光は対物レンズ２の中心を通過し、入射角ω
₁ 、ω₂ の大きい光は、対物レンズ２の端部寄りの位置
を通過するように光束の光路が調整される。つまり、対
物レンズ２に入射する光は、結像性能が良好となる部分
のみを通過することとなり、対物レンズ２やコンデンサ
レンズ４のパワーを大きくすることによって生ずる収差
や、コンデンサレンズ４を１枚のみにしたことによって
生ずる収差を少なくすることができる。

【００５７】以上のようにして構成されたスコープ１
は、上記のように絞り５１、５２によって入射される光
束をカットするため、コンデンサレンズ４の出射面４１
に結像した像は、前記コンデンサレンズ４の出射面４１
において端部に像が写らない部分が生ずる。そのような
部分は、不要であり、見栄えを悪くする。そのため、そ
のような部分を覆う遮光体６が結像面、即ち出射面４１
の周端部に設けられている。この遮光体６を設けること
によって、鮮明な結像部分が強調されて、画像がより見
やすくなる。遮光体６によって画成される画面は、横長
の例えば楕円形状となる。

【００５８】なお、拡散面は、上記のように、コンデン
サレンズ４の出射面４１に設ける場合の他、図１の想像
線で示されているように、拡散部材７が独立して設けて
あってもよい。この場合の拡散部材も、接眼方向へ凸と
なるような曲面とすると、より良好な画像を得ることが
でき、対物レンズ２の像面湾曲に沿った（一致または近
似した）曲面とすると、さらに良好な画像を得ることが
できる。

【００５９】また、例えば、前述した視認の一方性を必
要としない場合には、拡散面や上記拡散部材を有さない
構成とすることもできる。この場合には、より鮮明な画
像を得ることができる。

【００６０】上記コンデンサレンズ４は、両凸レンズに
限らず、出射面側が凸面となっている平凸レンズ、凸メ
ニスカスレンズでもよく、また複数のレンズを組み合わ
せたものであってもよい。

【００６１】ドーブプリズム３１、３２、対物レンズ
２、およびコンデンサレンズ４の材質は、プラスチッ
ク、硝材のいずれでも良く、また、これらの光学的特性
（例えば、屈折率、透過率、アッベ数、コーティング
等）も特に限定されない。

【００６２】対物レンズ２を有する光学系３は、上記の
ようにドーブプリズム３１、３２を有するものに限ら
ず、像を結像面に正立させるために、他の光学系を用い
ても良く、さらに像を結像面に正立させない光学系であ
ってもよい。

【００６３】像を結像面に正立させるための、他の光学
系としては、例えばポロプリズム、アッベのプリズム、
リレーレンズなどが挙げられる。また、前記光学系３に
は、フィルター、ミラー、レンズ、プリズム、ビームス
プリッタ、ガラス板等の任意の光学要素が付加されてい
てもよい。このような光学要素は、前記光学系３とコン
デンサレンズ４との間、あるいはコンデンサレンズ４の
出射側に設けられていても良い。

【００６４】図９は、上記結像光学系１０が、筒状の収
容部材８内に収納されて、スコープを構成している状態
の、側面図と平面図である。収容部材８内には、光の入
射側から出射側へ向けて、カバーガラス９、ドーブプリ
ズム３１、３２、対物レンズ２、コンデンサレンズ４の
順で、同一光軸上に配置されている。

【００６５】収容部材８の内側には、出射側に大径部８
１、入射側にプリズム収容部８２が設けられており、そ
の間には、前記両者を仕切る位置に対物レンズ収容部８
３が設けられている。

【００６６】大径部８１の出射側端の近傍には、内周面
において周方向へ溝が形成されており、この溝がコンデ
ンサレンズ収容部８１１となっている。この溝内にコン
デンサレンズ４の周端が挿入されて、コンデンサレンズ
４の位置が固定される。

【００６７】プリズム収容部８２は、筐型の空間であっ
て、図９（ａ）中の上下内面には、１対の固定部材８５
が収容されている。ドーブプリズム３１、３２は、前記
一対の固定部材８５の間に挟まれて保持される。また、
前記固定部材８５は、対物レンズ収容部８３内に収納さ
れた対物レンズ２に当接しており、対物レンズ２の光軸
方向の動きを規制している。

【００６８】プリズム収容部８２の入射側端部には、内
側に突出した突起によって、カバーガラス収容部８２１
が設けられている。このカバーガラス収容部８２１に、
矩形のカバーガラス９が内側から押し当てられ、前記固
定部材８５の端部がカバーガラス９に当接して、カバー
ガラス９の位置決めがなされる。

【００６９】前記カバーガラス収容部８２１の突起は、
カバーガラス９の端部に当接するため、収容部材８内は
外気から隔離される。このため、スコープ内にごみなど
が溜ることがなく、スコープ内の光学系の掃除が不要と
なる。従って、掃除をする度にプリズムやレンズの光軸
をくるわせる危険を侵すこともなく、光学系の寿命を延
ばすことができる。また、上記のような構成とすれば、
ドーブプリズム３１、３２の固定構造を簡単なものとす
ることができる。

【００７０】さらに、上記構成では、固定部材８５にお
いて、対物レンズ２とカバーガラス９に当接している端
部を、それぞれ内側へ突出させて、前述の第１の絞り５
１と第２の絞り５２を形成するようにしてもよい。

【００７１】本発明のスコープ１は、マンション、ホテ
ルの客室、船室等のドア等に装着されて使用される。ド
アに装着した場合には、ドーブプリズム３１、３２が設
けられている側を、ドアの屋外側へ向けて設置する。

【００７２】本発明のスコープ１は、上記のようにドア
に取り付けられて使用する場合に限られず、壁に装着し
隣室を監視する場合などのように他の用途に用いること
もできる。用途によっては、拡散面や拡散部材７は設け
なくてもよい。即ち、光学要素の入射面および出射面を
透過面としてもよい。

【００７３】以上のように構成されたスコープの具体的
実施例について詳述する。スコープの結像光学系１０の
光学要素の配置位置は、図７（ａ）、図７（ｂ）に示さ
れ、その各諸元値は、表１に表されている。

【００７４】

【表１】

【００７５】＜ドーブプリズム＞反射面のＸ軸（光軸方向）長さ：１４．０mm 反射面から頂点までの高さ（Ｙ軸方向）：７．０mm 反射面Ｚ軸方向長さ：２４mm 屈折率ｎ_d ：１．５１６３３アッベ数ν_d ：６４．１

【００７６】＜対物レンズ＞形状：平凸レンズ径：２１．０mm

【００７７】＜コンデンサレンズ＞径：４６．０mm 出射面に拡散面（粗面）を形成。

【００７８】＜絞り＞［第１の絞り］形状：長方形状大きさ：Ｙ軸方向長さ１４．０mm Ｚ軸方向長さ２４．０mm

【００７９】［第２の絞り］形状：長方形状大きさ：Ｙ軸方向長さ１８．０mm Ｚ軸方向長さ１５．０mm

【００８０】＜配置＞ドーブプリズムと対物レンズとの設置間隔：１．０mm

【００８１】＜スコープ諸元値＞有効Ｆ値：３．６２（上下）、１．５９（左右）イメージサークルの大きさ：Ｙ軸方向２９mm、Ｚ軸方
向４５mm ＺＸ平面内における入射角：ω₂ ＝±５０° ＸＹ平面内における入射角：ω₁ ＝±３５°

【００８２】以上のような構成のスコープを、ドアに設
置し、実際にコンデンサレンズの出射面に結像させた。
この場合の、結像面に生じた像面湾曲の収差図を図８
（ａ）、図８（ｂ）に示す。図８中Ｘ軸はコンデンサレ
ンズの光軸を示し、Ｙ軸は出射面（基準面）を表してい
る。

【００８３】また実線で描かれた曲線は、サジタル方
向、点線で描かれた曲線はメリジオナル方向を表してい
る。例えば、ω₁ ＝３５°で入射した光は、図８（ａ）
中、ｙ₁ の位置で結像し、ω₂ ＝３５°で入射した光
は、図８（ｂ）中、ｚ₁ の位置で、ω₂ ＝５０°で入射
した光は、同じくｚ₂ の位置でそれぞれ結像した。

【００８４】結像した像を観察したところ、明るく、か
つ極めて鮮明な像が観察できた。また、入射側からスコ
ープを覗いたところ、接眼側の像は見えなかった。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のスコープ
によれば、対物レンズの焦点距離の短縮により、視野の
拡大（広角化）と、小型化（薄型化）とが図れる。さら
に、焦点距離の短縮化によって増大するコマフレアをも
除去し、高い結像性能を得ることができる。例えばドア
スコープとして用いた場合には、目立たず、ドアの見栄
えを損なうこともない。

【００８６】上記のような結像性能は、コンデンサレン
ズの出射面を対物レンズの像面湾曲に合わせた曲面とす
ることにより、さらに良好に発揮され、またコンデンサ
レンズを両凸レンズした場合にも、前記性能はさらに向
上する。

【００８７】また、ドーブプリズムを用いた場合には、
正立像として結像面に映し出すことができ、さらに像が
見やすくなる。

【００８８】拡散面を設けた場合には、スコープの対物
側から覗いても、接眼側は視認できず、特にドアスコー
プとして用いた場合には、室内からのみ視認できるよう
に構成することができる。

【００８９】ドーブプリズムの前後に絞りを設けた場
合、特に、それらの形状を前述のようにした場合には、
結像面のコマフレア等をさらに少なくすることができ、
結像性能をさらに向上させることができる。また、この
場合には、絞りによって結像面にできた影を遮光体で覆
い隠せば、さらに見やすい結像面とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスコープの光学素子の配置状態を示す
全体側面図である。

【図２】本発明のスコープの光学素子の配置状態を示す
全体平面図である。

【図３】拡散面の拡大断面図である。

【図４】ガラス材料の表面に光学樹脂を設けて形成した
場合の拡散面の拡大断面図である。

【図５】対物レンズ上の位置と横収差との関係を示すグ
ラフであり、Ｙ軸方向の収差を示すものである。

【図６】対物レンズ上の位置と横収差との関係を示すグ
ラフであり、Ｚ軸方向の収差を示すものである。

【図７】スコープの結像光学系の光学要素の配置位置を
示す図である。

【図８】コンデンサレンズの出射面に像を結像させた場
合の、結像面に生じた像面湾曲の収差図である。

【図９】（ａ）は本発明のスコープの側面断面図であ
り、（ｂ）は同じく平面断面図である。

【符号の説明】１スコープ１０結像光学系２対物レンズ３光学系３１ドーブプリズム３１ａ反射面３２ドーブプリズム３２ａ反射面４コンデンサレンズ４１出射面４２入射面５１第１の絞り５１１遮光板５１２開口５２第２の絞り５２１遮光板５２２開口６遮光体７拡散部材８収容部材８１大径部８１１コンデンサレンズ収容部８２プリズム収容部８２１カバーガラス収容部８３対物レンズ収容部８５固定部材９カバーガラスＧガラス基板Ｓ光学樹脂

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】対物レンズを有する光学系と、前記光学
系の出射側に設けられたコンデンサレンズとを有し、前
記コンデンサレンズは少なくとも出射側の面が湾曲凸面
となっており、前記光学系の結像面の近傍に前記出射側
の面が位置するように前記コンデンサレンズを設けたス
コープであって、前記対物レンズの入射側に、反射面を介して接合された
一対のドーブプリズムを有し、前記ドーブプリズムの入
射側に、前記反射面に直角な方向（Ｙ方向）の幅よりも
前記反射面に平行でかつ光軸と直角な方向（Ｚ方向）の
幅が広い開口を有する第１の絞りを設けるとともに、前
記ドーブプリズムの出射側に、前記反射面に直角な方向
（Ｙ方向）の幅よりも前記反射面に平行でかつ光軸と直
角な方向（Ｚ方向）の幅が狭い開口を有する第２の絞り
を設けたことを特徴とするスコープ。
【請求項２】前記光学系の結像面の近傍に、拡散面が
設けられている請求項１に記載のスコープ。
【請求項３】前記コンデンサレンズの出射側の面が前
記拡散面となっている請求項２に記載のスコープ。
【請求項４】前記コンデンサレンズは両凸レンズであ
る請求項１ないし３のいずれかに記載のスコープ。
【請求項５】前記コンデンサレンズの出射面は、前記
対物レンズの結像面の像面湾曲に沿って形成されている
請求項１ないし４のいずれかに記載のスコープ。
【請求項６】対物レンズと、前記対物レンズの出射側
に設けられたコンデンサレンズとを有する結像光学系を
有し、前記結像光学系を構成する光学要素の最も出射側
に位置する面が拡散面であって、前記拡散面は前記結像
光学系の結像面の近傍に位置し、光軸に平行な断面にお
ける拡散面表面の輪郭線がほとんどの点で連続な曲線で
あって、該輪郭線の１次微分の値が細かく変化するよう
構成されたスコープであって、前記対物レンズの入射側に、反射面を介して接合された
一対のドーブプリズムを有し、前記ドーブプリズムの入
射側に、前記反射面に直角な方向（Ｙ方向）の幅よりも
前記反射面に平行でかつ光軸と直角な方向（Ｚ方向）の
幅が広い開口を有する第１の絞りを設けるとともに、前
記ドーブプリズムの出射側に、前記反射面に直角な方向
（Ｙ方向）の幅よりも前記反射面に平行でかつ光軸と直
角な方向（Ｚ方向）の幅が狭い開口を有する第２の絞り
を設けたことを特徴とするスコープ。
【請求項７】前記拡散面は、光軸に平行な断面におけ
る拡散面表面の輪郭線がほとんどの点で連続な曲線であ
って、該輪郭線の１次微分の値が細かく変化する請求項
２に記載のスコープ。
【請求項８】前記拡散面の構成材料は、光学樹脂また
はガラスのいずれかである請求項６または７に記載のス
コープ。
【請求項９】前記光学系は、前記対物レンズの入射側
に設けられ、反射面を介して接合された一対のドーブプ
リズムを有している請求項１ないし８のいずれかに記載
のスコープ。
【請求項１０】前記ドーブプリズムの入射側に第１の
絞りを設けた請求項９に記載のスコープ。
【請求項１１】前記第１の絞りの開口は、前記ドーブ
プリズムの反射面に直角な方向の幅よりも、平行な方向
の幅の方が広く形成されている請求項１０に記載のスコ
ープ。
【請求項１２】前記ドーブプリズムの出射側に第２の
絞りを設けた請求項９ないし１１のいずれかに記載のス
コープ。
【請求項１３】前記第２の絞りの開口は、前記ドーブ
プリズムの反射面に直角な方向の幅よりも、平行な方向
の幅の方が狭く形成されている請求項９ないし１２のい
ずれかに記載のスコープ。
【請求項１４】前記光学系の結像面には、周端部に遮
光体が設けられている請求項９ないし１３のいずれかに
記載のスコープ。