JP3743065B2 - Eyepiece - Google Patents
Eyepiece Download PDFInfo
- Publication number
- JP3743065B2 JP3743065B2 JP22767596A JP22767596A JP3743065B2 JP 3743065 B2 JP3743065 B2 JP 3743065B2 JP 22767596 A JP22767596 A JP 22767596A JP 22767596 A JP22767596 A JP 22767596A JP 3743065 B2 JP3743065 B2 JP 3743065B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- curvature
- radius
- eyepiece
- lens group
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、望遠鏡や顕微鏡などに用いられている接眼レンズに関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
見かけ視界の広い接眼レンズでは、視野の周辺まで十分に収差補正を行うことが困難であり、特に歪曲収差の補正を行うことが困難であった。
そこで本発明は、見かけ視界が広い接眼レンズにおいて、歪曲収差を始めとする諸収差を視野の周辺まで良好に補正した接眼レンズを提供することを課題とする。
【0003】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、すなわち、40°以上の見かけ視界を持つ接眼レンズにおいて、アイポイント側から順に、1個の正レンズ成分で構成された第1レンズ群G1と、正レンズ成分と負レンズ成分との接合レンズ、又は負レンズ成分と正レンズ成分との接合レンズで構成された正屈折力の第2レンズ群G2と、正レンズ成分と負レンズ成分との接合レンズで構成された正屈折力又は負屈折力の第3レンズ群G3とからなり、各レンズ成分の各レンズ面のうちの、少なくとも一面が非球面であることを特徴とする接眼レンズである。
【0004】
非球面の形状としては、該非球面が凹面のときには、周辺での曲率半径の方が頂点での曲率半径よりも小さく、非球面が凸面のときには、周辺での曲率半径の方が頂点での曲率半径よりも大きくなるように形成することができる。
このように形成することにより、歪曲収差の補正が一層可能となり、さらに接眼レンズのアイレリーフ、すなわち最もアイポイント側のレンズ面からアイポイントまでの距離を、十分長く確保することができる。
【0005】
また、第1レンズ群G1のアイポイント側のレンズ面と物体側のレンズ面とのうちの、少なくともいずれか一方のレンズ面を非球面としたときには、
0.001<|dx/h|<2.0 ‥‥(A1)
なる条件を満たすように形成する。
但し、図15に示すように、
h:非球面への最軸外主光線の入射位置の光軸からの距離
dx:光軸から距離hだけ離れた高さにおける非球面と、該非球面の頂点曲率半径に基づく母球面との、光軸方向の距離
である。
他方、第2レンズ群G2の最もアイポイント側のレンズ面と最も物体側のレンズ面と、第3レンズ群G3の最もアイポイント側のレンズ面と最も物体側のレンズ面とのうちの、少なくともいずれか一のレンズ面を非球面としたときには、
0.001<|dx/h|<2.0 ‥‥(A2)
なる条件を満たすように形成する。
ここで、上記(A1)式および(A2)式において、下限を下回ると歪曲収差が補正不足になり、上限を上回ると歪曲収差が補正過剰となるため好ましくない。
なお、上記(A1)式において、さらに歪曲収差を良好に補正するためには上限値を0.84に設定することが好ましく、上記(A2)式において、さらに歪曲収差を良好に補正するためには上限値を0.45に設定することが好ましい。
【0006】
また、第1レンズ群G1のアイポイント側のレンズ面と物体側のレンズ面とのうちの、少なくともいずれか一方のレンズ面を非球面としたときには、
(rb+ra)/(rb−ra)<0 ‥‥(B)
なる条件を満たすように形成することが好ましい。
但し、ra:第1レンズ群G1のアイポイント側のレンズ面の頂点曲率半径
rb:第1レンズ群G1の物体側のレンズ面の頂点曲率半径
である。
【0007】
また、非球面の形状は、
なる条件を満たす。
但し、x:頂点から光軸方向に測った距離
y:頂点から光軸と垂直に測った距離
C0:頂点曲率(C0=1/R、R:頂点曲率半径)
κ:円錐定数
C2i:第2i(i≧2)次の非球面係数
である。更に第4次の非球面係数C4としては、
1×10-8<|C4| ‥‥(C′)
なる条件を満たす。
【0008】
以下に上記条件(C)及び(C′)について説明する。
接眼レンズに非球面を用いた補正板を加えることによって、瞳の収差を補正する場合を考えてみる。図13に示すように従来の球面レンズよりなる接眼レンズLeのアイポイント側に、非球面形状を有する補正板Lcを配置し、この補正板Lcにより接眼レンズLeの瞳収差を補正する。
補正板Lcの形状が図14に示されているように、qを定数として次の式で表されたとする。
x=qy4 ‥‥(1)
接線の角度θは(1)式を微分して次のように得られる。
θ=4qy3
補正板Lcの屈折率をnとし、補正板Lcの非球面を通過した後の光線Rの角度をθ’とし、非球面による光線Rの偏角をδとすれば、偏角δは次式で表される。
【0009】
一方接眼レンズLeによる瞳の収差ΔS’は、Aを定数として3次収差の領域において次のように表される。
ΔS’=Ay2 ‥‥(3)
yは接眼レンズに入射する光線の高さである。
接眼レンズの瞳の結像における倍率をβとするとΔS’は、以下のようにも表せる。
ΔS’=−β2ΔS ‥‥(4)
入射瞳までの距離Sは接眼レンズの焦点距離に比べて十分大きいとすると、正弦定理により次式が成り立つ。
ΔS=−S2δ/y=−4(1−1/n)qS2y2 ‥‥(5)
【0010】
(5)式を(4)式に代入して(3)式と比較することにより、
A=4(1−1/n)β2qS2 ‥‥(6)
とすれば(3)式と(4)式が一致することがわかる。歪曲収差は、瞳の収差に伴って減る傾向があるため、(6)式を満足するようなqを与えれば、全体として瞳の収差、つまり歪曲収差のない接眼レンズを得ることができる。(1)式を書き換えれば、
x=qy4=A/(4(1−1/n)β2S2)・y4 ‥‥(7)
となる。また、β=S’/Sであるから上式は次のように書き換えられる。
x=A/(4(1−1/n)S’2)・y4 ‥‥(8)
前述のqは、非球面を表すために一般的に用いられる前記(E)式におけるy4の係数C4に対応している。
【0011】
(8)式において、S’は接眼レンズのアイレリーフであるから、S’は10〜30mm程度と考えてよい。接眼レンズの構成、入射瞳位置、焦点距離などによって、定数Aは異なるが、C4が前記条件(C)の範囲にあるようにすれば、一般的な接眼レンズの定数Aに対して、瞳収差の補正を良好に行うことができる。歪曲収差だけでなく、良好な非点収差の補正も望むならば、前記条件(C′)をも満たせば良い。
C4が条件(C′)の下限を越えるなら、瞳収差は補正不足となり、逆に条件(C)の上限を越えると、補正過剰となる。又、上述の説明では補正板Lcはアイポイント側に置いたが、物体側に置いても同様の結果が得られる。
【0012】
次に頂点曲率C0が0でない、すなわちy2の項の係数が0でない場合を考えてみる。非球面形状が次の式で表されたとする。
x=py2+qy4 ‥‥(9)
上記と同様に接線の角度θと、瞳の収差ΔS’は以下のように求められる。
【0013】
この式における右辺第2項は、頂点曲率C0が0である場合のものと同一である。第1項はy2を含まない定数項、すなわち頂点曲率C0の面による像点の移動を表す項であり、瞳収差の補正には関係ないものである。従って、補正板の形状にy2の項(2次曲面)に相当するものが入っても、言い換えれば、補正板が屈折力を持つレンズであっても、瞳収差の補正にはy4の項のみが影響しているため、C4の値が条件(C)ないしは更に条件(C′)の範囲にある限り、瞳収差は良好に補正される。
【0014】
以上の説明では、補正板Lcの形状としてy4の項だけを持つ場合、あるいはy4の次数までを持つ場合について述べたが、これは3次収差の領域においては、y4の項のみで完全に瞳収差が補正されるためである。しかし、接眼レンズの画角を広げるほど3次収差の領域から外れるため、y4の項のみで表された上述の非球面補正板では瞳収差を完全に補正できなくなる。その場合には補正板Lcの非球面形状において、前述のy4の項の他に、更に高次の補正項を付加してやれば良い。
【0015】
【発明の実施の形態】
本発明による接眼レンズの実施の形態について説明する。図1、図3、図5、図7及び図9に、それぞれ本発明の第1〜第5実施例のレンズ構成図を示す。また図11に比較例のレンズ構成図を示す。各実施例と比較例は、アイポイント側から順に、1個の正レンズ成分で構成された第1レンズ群G1と、正レンズ成分と負レンズ成分との接合レンズ、又は負レンズ成分と正レンズ成分との接合レンズで構成された正屈折力の第2レンズ群G2と、正レンズ成分と負レンズ成分との接合レンズで構成された正屈折力又は負屈折力の第3レンズ群G3とからなる。
【0016】
このうち第1実施例、第2実施例、及び第5実施例では、第1レンズ群G1の物体側のレンズ面に非球面が用いられている。但し第1実施例と第2実施例では、第2レンズ群G2の接合レンズが、アイポイント側から負レンズ成分と正レンズ成分の順に配置されているのに対して、第5実施例では、第2レンズ群G2の接合レンズが、アイポイント側から正レンズ成分と負レンズ成分の順に配置されている点で相違する。更に第1実施例では、非球面を含む第1レンズ群G1の硝材として、光学ガラスが用いられているのに対し、第2実施例では、第1レンズ群G1の硝材として樹脂製の光学材料が用いられている点で相違する。
また第3実施例では、第2レンズ群G2の最も物体側のレンズ面に非球面が用いられており、第4実施例では、第3レンズ群G2の最も物体側のレンズ面に非球面が用いられている。これに対して比較例では、いずれのレンズ面にも非球面は用いられていない。
【0017】
以下の表1〜表2に、それぞれ第1〜第5実施例の全体諸元、レンズ諸元及び非球面データを示す。また表6に比較例の全体諸元とレンズ諸元を示す。各表のレンズ諸元において、第1カラムは物体側からのレンズ面の番号、第2カラムrはレンズ面の曲率半径、第3カラムdはレンズ面の中心間のレンズ厚又は空気厚、第4カラムnは屈折率、第5カラムνはアッベ数、第6カラムはレンズ群番号を表す。
レンズ面番号に※印を付したレンズ面は非球面を表し、非球面のレンズ面における曲率半径rは、非球面の頂点での曲率半径を表す。いずれの非球面も前記(E)式においてN=5とした式で表される回転対称非球面である。各表の非球面データにおいて、第1カラムは非球面のレンズ面の番号、第2カラムκは円錐定数、第3カラムC4、C6、C8及びC10は第4次、第6次、第8次及び第10次の非球面係数を表す。
非球面データ中には、各実施例の前記条件(A1)又は(A2)のパラメータの値と、第1、第2及び第5実施例についての条件(B)のパラメータの値を示す。なお条件(C)のパラメータの値は、第4次非球面係数C4として示されている。
【0018】
【表1】
【0019】
【表2】
【0020】
【表3】
【0021】
【表4】
【0022】
【表5】
【0023】
【表6】
【0024】
図2、図4、図6、図8及び図10に、それぞれに第1〜第5実施例の球面収差、非点収差、及び歪曲収差を示す。また図12に比較例の諸収差を示す。各収差は、アイポイントE.P.側から光線を追跡したときのものである。非点収差図中、破線はメリジオナル像面を表し、実線はサジタル像面を表す。各図中FNO.はFナンバー、ωは見掛け視界の半分を表す。
図2、図4、図6及び図10と図12とを比較して見ると、第1、第2、第3及び第5実施例では、レンズ面に周辺での曲率半径が頂点での曲率半径よりも大きくなるような非球面を用いたことによる効果のために、比較例に比べて歪曲収差が大きく改善されていることがわかる。同様に、図8と図12とを比較して見ると、第4実施例では、レンズ面に周辺での曲率半径が頂点での曲率半径よりも小さくなるような非球面を用いたことによる効果のために、比較例に比べて歪曲収差が大きく改善されていることがわかる。
【0025】
更に表1〜5と表6とを比較して見ると、球面レンズのみによる比較例の接眼レンズでは、アイレリーフが焦点距離の80%程度であるが、各実施例ではアイレリーフが焦点距離以上に長くなっていることがわかる。また、この実施例からわかるように硝材は光学ガラス、樹脂製の光学材料のどちらでも構わない。
このように各実施例では非球面を用いることによって、更には各条件(A1)、(A2)、(B)又は(C)を満たすことによって、歪曲収差を良好に補正することを実現している。また、各実施例では見かけ視界が60°の場合を示したが、レンズ径が大きくなっても構わなければ、見かけ視界70°ぐらいまで十分な光学性能を保持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例の構成図
【図2】第1実施例の収差図
【図3】第2実施例の構成図
【図4】第2実施例の収差図
【図5】第3実施例の構成図
【図6】第3実施例の収差図
【図7】第4実施例の構成図
【図8】第4実施例の収差図
【図9】第5実施例の構成図
【図10】第5実施例の収差図
【図11】比較例の構成図
【図12】比較例の収差図
【図13】非球面を用いない接眼レンズに非球面の補正板を付加した構成を示す説明図
【図14】非球面の補正板を透過する光線を示す説明図
【図15】非球面形状を表す説明図
【符号の説明】
G1…第1レンズ群 G2…第2レンズ群
G3…第3レンズ群 E.P.…アイポイント
※…非球面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an eyepiece used in a telescope, a microscope, and the like.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
With an eyepiece having a wide apparent field of view, it is difficult to sufficiently correct aberrations up to the periphery of the field of view, and it is particularly difficult to correct distortion aberrations.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an eyepiece in which, in an eyepiece having a wide apparent field of view, various aberrations such as distortion are well corrected to the periphery of the field of view.
[0003]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above-described problem, that is, in an eyepiece having an apparent field of view of 40 ° or more, a first lens group configured by one positive lens component in order from the eye point side. and G 1, a cemented lens of a positive lens component and a negative lens component, or the negative lens component and the second lens group G 2 having a positive refractive power composed of a cemented lens of a positive lens component, a positive lens component and a negative lens and a positive refractive power or negative refractive power a third lens group G 3 Metropolitan of which is composed of a cemented lens of a component, out of the lens surfaces of the lens components, wherein at least one surface is aspherical It is an eyepiece.
[0004]
As the aspherical shape, when the aspherical surface is concave, the radius of curvature at the periphery is smaller than the radius of curvature at the apex, and when the aspherical surface is convex, the radius of curvature at the periphery is the curvature at the apex. It can be formed to be larger than the radius.
By forming in this way, it becomes possible to further correct the distortion, and further, it is possible to secure a sufficiently long distance from the eye relief of the eyepiece lens, that is, the distance from the lens surface closest to the eye point to the eye point.
[0005]
When at least one of the lens surface on the eye point side and the lens surface on the object side of the first lens group G 1 is an aspherical surface,
0.001 <| d x /h|<2.0 (A 1 )
It is formed so as to satisfy the following condition .
However, as shown in FIG.
h: Distance from the optical axis of the incident position of the most off-axis chief ray to the aspheric surface d x : An aspheric surface at a height h away from the optical axis by a distance h and a mother sphere based on the apex radius of curvature of the aspheric surface , The distance in the optical axis direction.
On the other hand, a lens surface nearest to the object side and nearest to the eye point side of the lens surface of the second lens group G 2, of the most eye point side of the lens surface the most object side lens surface of the third lens group G 3 When at least one lens surface is aspherical,
0.001 <| d x /h|<2.0 (A 2 )
It is formed so as to satisfy the following condition .
Here, in the above formulas (A 1 ) and (A 2 ), if the lower limit is not reached, distortion is insufficiently corrected, and if it exceeds the upper limit, distortion is excessively corrected.
In the above formula (A 1 ), it is preferable to set the upper limit value to 0.84 in order to further correct the distortion aberration, and in the above formula (A 2 ), the distortion aberration is corrected more satisfactorily. Therefore, it is preferable to set the upper limit value to 0.45.
[0006]
When at least one of the lens surface on the eye point side and the lens surface on the object side of the first lens group G 1 is an aspherical surface,
(R b + r a ) / (r b −r a ) <0 (B)
It is preferable to form so as to satisfy the following condition.
However, r a: a radius of curvature at the top r b of the lens surface of the first lens group G 1 of the eye point side: a vertex radius of curvature of the lens surface of the first lens group G 1 on the object side.
[0007]
The aspheric shape is
Satisfy the following condition.
Where x: distance measured from the vertex in the optical axis direction y: distance measured from the vertex perpendicular to the optical axis C 0 : vertex curvature (C 0 = 1 / R, R: vertex curvature radius)
κ: conic constant C 2i : 2nd (i ≧ 2) -order aspheric coefficient. Furthermore, as the fourth-order aspheric coefficient C 4 ,
1 × 10 -8 <| C 4 | (C ')
Satisfy the following condition.
[0008]
The conditions (C) and (C ′) will be described below.
Consider a case in which the aberration of the pupil is corrected by adding a correction plate using an aspherical surface to the eyepiece. The eye point side of the eyepiece lens L e made of conventional spherical lenses, as shown in FIG. 13, the correction plate L c having a non-spherical shape is disposed, corrects the pupil aberrations of the eyepiece L e The correction plate L c To do.
Assume that the shape of the correction plate L c is expressed by the following equation with q as a constant, as shown in FIG.
x = qy 4 (1)
The tangent angle θ is obtained as follows by differentiating the equation (1).
θ = 4qy 3
If the refractive index of the correction plate L c is n, the angle of the light ray R after passing through the aspheric surface of the correction plate L c is θ ′, and the declination angle of the light ray R by the aspheric surface is δ, the declination angle δ is It is expressed by the following formula.
[0009]
On the other hand eyepiece L e by pupil aberration [Delta] S 'is in the area of third-order aberration of A as a constant is expressed as follows.
ΔS ′ = Ay 2 (3)
y is the height of the light ray incident on the eyepiece.
ΔS ′ can also be expressed as follows, where β is the magnification in image formation of the pupil of the eyepiece.
ΔS ′ = − β 2 ΔS (4)
Assuming that the distance S to the entrance pupil is sufficiently larger than the focal length of the eyepiece, the following equation is established by the sine theorem.
ΔS = −S 2 δ / y = −4 (1-1 / n) qS 2 y 2 (5)
[0010]
By substituting equation (5) into equation (4) and comparing with equation (3),
A = 4 (1-1 / n) β 2 qS 2 (6)
Then, it can be seen that the formulas (3) and (4) match. Since distortion tends to decrease with pupil aberration, an eyepiece without pupil aberration, that is, distortion aberration as a whole, can be obtained by giving q satisfying the equation (6). If we rewrite equation (1)
x = qy 4 = A / (4 (1-1 / n) β 2 S 2 ) · y 4 (7)
It becomes. Since β = S ′ / S, the above equation can be rewritten as follows.
x = A / (4 (1-1 / n) S ′ 2 ) · y 4 (8)
The q described above corresponds to the coefficient C 4 of y 4 in the equation (E) that is generally used to represent an aspheric surface.
[0011]
In the formula (8), since S ′ is an eye relief of the eyepiece, S ′ may be considered to be about 10 to 30 mm. The constant A varies depending on the configuration of the eyepiece, the entrance pupil position, the focal length, and the like. However, if C 4 is in the range of the condition (C), the pupil A can be compared with the constant A of the general eyepiece. The aberration can be corrected satisfactorily. If it is desired to correct not only distortion but also astigmatism, the above condition (C ′) should be satisfied.
If C 4 exceeds the lower limit of the condition (C ′), the pupil aberration is undercorrected. Conversely, if C 4 exceeds the upper limit of the condition (C), the correction is overcorrected. In the above description, the correction plate Lc is placed on the eye point side, but the same result can be obtained by placing it on the object side.
[0012]
Next, consider a case where the vertex curvature C 0 is not 0, that is, the coefficient of the term y 2 is not 0. Assume that the aspheric shape is expressed by the following equation.
x = py 2 + qy 4 (9)
Similar to the above, the tangential angle θ and the pupil aberration ΔS ′ are obtained as follows.
[0013]
The second term on the right side in this equation is the same as that when the vertex curvature C 0 is zero. The first term is a constant term not including y 2 , that is, a term representing the movement of the image point by the surface having the vertex curvature C 0 , and is not related to the correction of pupil aberration. Therefore, even if the correction plate has a shape corresponding to the term y 2 (second-order curved surface), in other words, even if the correction plate is a lens having a refractive power, y 4 is used to correct pupil aberration. Since only the term affects, as long as the value of C 4 is within the range of the condition (C) or further the condition (C ′), the pupil aberration is corrected well.
[0014]
In the above description, the case where only the y 4 term is used as the shape of the correction plate L c , or the case where the correction plate L c has the order up to y 4 has been described, but this is only the y 4 term in the third-order aberration region. This is because the pupil aberration is completely corrected. However, the larger the angle of view of the eyepiece lens, the more the third-order aberration is deviated, so the above-mentioned aspherical correction plate represented only by the term y 4 cannot correct pupil aberration completely. In that case, a higher-order correction term may be added to the aspherical shape of the correction plate L c in addition to the y 4 term described above.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of an eyepiece according to the present invention will be described. FIGS. 1, 3, 5, 7, and 9 are lens configuration diagrams of first to fifth embodiments of the present invention, respectively. FIG. 11 shows a lens configuration diagram of a comparative example. In each example and comparative example, in order from the eye point side, the first lens group G 1 composed of one positive lens component, a cemented lens of a positive lens component and a negative lens component, or a negative lens component and a positive lens A second lens group G 2 having a positive refractive power composed of a cemented lens with a lens component, and a third lens group G having a positive refractive power or a negative refractive power composed of a cemented lens of a positive lens component and a negative lens component. It consists of three .
[0016]
Among the first embodiment, second embodiment, and in the fifth embodiment, aspherical surface is used on the lens surface of the first lens group G 1 on the object side. However, in the first example and the second example, the cemented lenses of the second lens group G 2 are arranged in order of the negative lens component and the positive lens component from the eye point side, whereas in the fifth example, The second lens group G 2 is different in that the cemented lenses are arranged in the order of the positive lens component and the negative lens component from the eye point side. Further, in the first embodiment, optical glass is used as the glass material of the first lens group G 1 including an aspherical surface, whereas in the second embodiment, the glass material of the first lens group G 1 is made of resin. The difference is that an optical material is used.
In the third embodiment, and aspheric surfaces used in the lens surface on the most object side in the second lens group G 2, in the fourth embodiment, the non-lens surface on the most object side of the third lens group G 2 A spherical surface is used. On the other hand, in the comparative example, no aspherical surface is used for any lens surface.
[0017]
Tables 1 and 2 below show the overall specifications, lens specifications, and aspheric data of the first to fifth examples, respectively. Table 6 shows the overall specifications and lens specifications of the comparative example. In the lens specifications of each table, the first column is the lens surface number from the object side, the second column r is the radius of curvature of the lens surface, the third column d is the lens thickness or air thickness between the centers of the lens surfaces, The fourth column n represents the refractive index, the fifth column ν represents the Abbe number, and the sixth column represents the lens group number.
The lens surface marked with * in the lens surface number represents an aspheric surface, and the curvature radius r of the aspheric lens surface represents the curvature radius at the apex of the aspheric surface. Any aspherical surface is a rotationally symmetric aspherical surface represented by the equation where N = 5 in the equation (E). In the aspheric data in each table, the first column is the number of the aspheric lens surface, the second column κ is the conic constant, and the third columns C 4 , C 6 , C 8 and C 10 are the 4th and 6th orders. , 8th and 10th order aspherical coefficients.
In the aspheric surface data, the parameter value of the condition (A 1 ) or (A 2 ) of each embodiment and the parameter value of the condition (B) for the first, second, and fifth embodiments are shown. . Note that the parameter value of the condition (C) is shown as a fourth-order aspheric coefficient C 4 .
[0018]
[Table 1]
[0019]
[Table 2]
[0020]
[Table 3]
[0021]
[Table 4]
[0022]
[Table 5]
[0023]
[Table 6]
[0024]
2, 4, 6, 8, and 10 show the spherical aberration, astigmatism, and distortion of the first to fifth embodiments, respectively. FIG. 12 shows various aberrations of the comparative example. Each aberration is represented by eye point E.E. P. This is when the ray is traced from the side. In the astigmatism diagram, the broken line represents the meridional image plane, and the solid line represents the sagittal image plane. In each figure, F NO. Represents the F number, and ω represents half of the apparent field of view.
When comparing FIGS. 2, 4, 6 and 10 with FIG. 12, in the first, second, third and fifth embodiments, the radius of curvature around the lens surface is the curvature at the apex. It can be seen that distortion is greatly improved compared to the comparative example due to the effect of using an aspheric surface that is larger than the radius. Similarly, when comparing FIG. 8 with FIG. 12, in the fourth embodiment, the effect of using an aspherical surface in which the radius of curvature at the periphery is smaller than the radius of curvature at the apex is used for the lens surface. Therefore, it can be seen that the distortion is greatly improved as compared with the comparative example.
[0025]
Further, comparing Tables 1 to 5 with Table 6, in the eyepiece of the comparative example using only the spherical lens, the eye relief is about 80% of the focal length, but in each embodiment, the eye relief is greater than the focal length. It turns out that it is long. Further, as can be seen from this example, the glass material may be either optical glass or resin optical material.
As described above, in each embodiment, it is possible to satisfactorily correct distortion by using an aspheric surface and further satisfying each condition (A 1 ), (A 2 ), (B), or (C). is doing. In each embodiment, the apparent field of view is 60 °. However, if the lens diameter can be increased, sufficient optical performance can be maintained up to the apparent field of view of about 70 °.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of the first embodiment. FIG. 2 is an aberration diagram of the first embodiment. FIG. 3 is a block diagram of the second embodiment. FIG. 4 is an aberration diagram of the second embodiment. FIG. 6 is an aberration diagram of the third embodiment. FIG. 7 is a diagram of an aberration of the fourth embodiment. FIG. 8 is an aberration diagram of the fourth embodiment. FIG. 10 is an aberration diagram of the fifth embodiment. FIG. 11 is a configuration diagram of the comparative example. FIG. 12 is an aberration diagram of the comparative example. FIG. 13 is a configuration in which an aspheric correction plate is added to an eyepiece that does not use an aspheric surface. Explanatory diagram showing FIG. 14 Explanatory diagram showing a light beam transmitted through an aspherical correction plate FIG. 15 Explanatory diagram showing an aspheric shape
G 1 ... 1st lens group G 2 ... 2nd lens group G 3 ... 3rd lens group P. ... eye point * ... aspherical surface
Claims (5)
アイポイント側から順に、1個の正レンズ成分で構成された第1レンズ群G1と、正レンズ成分と負レンズ成分との接合レンズ、又は負レンズ成分と正レンズ成分との接合レンズで構成された正屈折力の第2レンズ群G2と、正レンズ成分と負レンズ成分との接合レンズで構成された正屈折力又は負屈折力の第3レンズ群G3とからなり、
前記各レンズ成分の各レンズ面のうちの、少なくとも一面が非球面であり、かつ以下の条件式を満たすことを特徴とする接眼レンズ。
0.001<|d x /h|<2.0
1×10 -8 < |C 4 | <1×10 -3
但し、h:前記非球面への最軸外主光線の入射位置の光軸からの距離
d x :光軸から該距離hだけ離れた高さにおける非球面と該非球面の頂点曲率半径に基づく母球面との光軸方向の距離
C 4 :前記非球面を、前記非球面の頂点から光軸方向に測った距離をxとし、頂点から光軸と垂直に測った距離をyとし、頂点の曲率をC 0 、円錐定数をκ、第2i(i≧2)次の非球面係数をC 2i として、
と表したときの第4次の非球面係数
である。 In an eyepiece with an apparent field of view of 40 ° or more,
In order from the eye point side, the first lens group G 1 composed of one positive lens component and a cemented lens composed of a positive lens component and a negative lens component, or a cemented lens composed of a negative lens component and a positive lens component A second lens group G 2 having a positive refractive power and a third lens group G 3 having a positive refractive power or a negative refractive power composed of a cemented lens of a positive lens component and a negative lens component.
Wherein one of the lens surfaces of the lens components, an eyepiece, characterized in that at least one surface satisfies the aspherical der is, and the following conditional expression.
0.001 <| d x /h|<2.0
1 × 10 −8 <| C 4 | <1 × 10 −3
Where h: distance from the optical axis of the incident position of the most off-axis chief ray on the aspheric surface
d x : distance in the optical axis direction between the aspherical surface at a height separated from the optical axis by the distance h and the base spherical surface based on the vertex curvature radius of the aspherical surface
C 4 : The distance measured from the apex of the aspherical surface in the optical axis direction is x, the distance measured from the apex perpendicular to the optical axis is y, the vertex curvature is C 0 , and the conic constant is κ. , The second i (i ≧ 2) -order aspheric coefficient is C 2i ,
4th-order aspherical coefficient
It is.
該非球面は、該非球面が凹面のときには、周辺での曲率半径の方が頂点での曲率半径よりも小さく、非球面が凸面のときには、周辺での曲率半径の方が頂点での曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項1記載の接眼レンズ。At least one of the lens surface on the eye point side and the lens surface on the object side of the first lens group G 1 is the aspheric surface,
When the aspherical surface is concave, the radius of curvature at the periphery is smaller than the radius of curvature at the apex, and when the aspherical surface is convex, the radius of curvature at the periphery is greater than the radius of curvature at the apex. The eyepiece according to claim 1, wherein the eyepiece is large.
(rb+ra)/(rb−ra)<0
なる条件を満たすことを特徴とする請求項2記載の接眼レンズ。The radius of curvature at the top of the object-side lens surface and the eye point side of the lens surface of the first lens group G 1, when a r a and r b, respectively,
(R b + r a ) / (r b −r a ) <0
The eyepiece according to claim 2 , wherein the following condition is satisfied.
該非球面は、該非球面が凹面のときには、周辺での曲率半径の方が頂点での曲率半径よりも小さく、非球面が凸面のときには、周辺での曲率半径の方が頂点での曲率半径よりも大きいことを特徴とする請求項1記載の接眼レンズ。Of the lens surface closest to the eye point and the lens surface closest to the object side of the second lens group G 2 , and the lens surface closest to the eye point and the lens surface closest to the object side of the third lens group G 3 , At least one lens surface is the aspheric surface,
When the aspherical surface is concave, the radius of curvature at the periphery is smaller than the radius of curvature at the apex, and when the aspherical surface is convex, the radius of curvature at the periphery is greater than the radius of curvature at the apex. The eyepiece according to claim 1, wherein the eyepiece is large.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22767596A JP3743065B2 (en) | 1995-09-04 | 1996-08-08 | Eyepiece |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7-251946 | 1995-09-04 | ||
| JP25194695 | 1995-09-04 | ||
| JP22767596A JP3743065B2 (en) | 1995-09-04 | 1996-08-08 | Eyepiece |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09133875A JPH09133875A (en) | 1997-05-20 |
| JP3743065B2 true JP3743065B2 (en) | 2006-02-08 |
Family
ID=26527811
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22767596A Expired - Lifetime JP3743065B2 (en) | 1995-09-04 | 1996-08-08 | Eyepiece |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3743065B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6496308B2 (en) | 2000-06-13 | 2002-12-17 | Olympus Optical Co., Ltd. | Relay optical system |
-
1996
- 1996-08-08 JP JP22767596A patent/JP3743065B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09133875A (en) | 1997-05-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH05307139A (en) | Endoscope objective | |
| JP3009056B2 (en) | Eyepiece | |
| JPH04267212A (en) | Ultra wide angle lens | |
| JP2991524B2 (en) | Wide-angle lens | |
| US5691850A (en) | Eyepiece | |
| JP3353355B2 (en) | Eyepiece zoom lens system, and telescope and binoculars including the eyepiece zoom lens system | |
| JP3413891B2 (en) | Eyepiece | |
| JPH0954259A (en) | Eyepiece | |
| JP3381409B2 (en) | Aspheric eyepiece | |
| JP2599311B2 (en) | Super wide angle lens | |
| JP2001066523A (en) | Eyepiece | |
| JPH01245211A (en) | Fixed focus lens | |
| JP3743065B2 (en) | Eyepiece | |
| JP5305136B2 (en) | Eyepiece | |
| JP3454296B2 (en) | Eyepiece | |
| JPH11160631A (en) | Wide visual field eyepiece | |
| JPH06201993A (en) | Wide angle two-focus lens using aspherical surface | |
| JP3345971B2 (en) | Eyepiece | |
| KR100585603B1 (en) | Wide angle converter lens | |
| JP2902444B2 (en) | Eyepiece | |
| JP2004258234A (en) | Eyepiece | |
| JP3397703B2 (en) | Eyepiece system | |
| US5414560A (en) | Single lens | |
| US5627680A (en) | Eyepiece including an aspherical lens surface | |
| JP2596799B2 (en) | Microscope objective lens |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050301 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050802 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050929 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20051025 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20051107 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081125 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111125 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20161125 Year of fee payment: 11 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |