(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、
正のパワーの固定の第１レンズ群とフォーカシング用の正のパワーの可動の第２レンズ群とを有する対物光学系；
正立光学系；及び
接眼光学系；
を有する望遠鏡光学系において、
下記条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴とする望遠鏡光学系。
（１）ｄ／ｆ＞０．４
（２）ｆ／ｆ1 ＞ｄ／ｆ−０．３
（３）ｆ／ｆ1 ＜１．４−ｄ／ｆ
但し、
ｄ；無限遠観察状態での第１レンズ群の後側主点から第２レンズ群の前側主点迄の距離、
ｆ；無限遠観察状態での対物レンズ系の合成焦点距離、
ｆ1 ；第１レンズ群の焦点距離。
【請求項２】
請求項１において、第１レンズ群と第２レンズ群の少なくとも一方は、１枚の正レンズと１枚の負レンズからなっている望遠鏡光学系。
【請求項３】
請求項２において、１枚の正レンズと１枚の負レンズは貼合せレンズである望遠鏡光学系。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、第１レンズ群と第２レンズ群は、同一仕様のレンズである望遠鏡光学系。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、望遠鏡光学系に関し、特に無限遠から近距離迄の連続的なフォーカシングが可能な望遠鏡光学系に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
従来の望遠鏡は一般的に、無限遠から数ｍ〜数１０ｍ程度の最短観察距離を持ち、より近距離を観察するには、別のクローズアップレンズを装着する必要があった。また、クローズアップレンズを装着して近距離の観察が可能であったとしても、従来品は大型で拡大鏡のように手軽に用いることは不可能であった。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、より近距離の最短観察距離、例えば十数ｃｍ程度の最短観察距離をクローズアップレンズを要することなくカバーできる小型の望遠鏡光学系を得ることを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明の望遠鏡光学系は、物体側から順に、正のパワーの固定の第１レンズ群とフォーカシング用の正のパワーの可動の第２レンズ群とを有する対物光学系と；正立光学系と；接眼光学系と；を有する望遠鏡光学系において、次の条件式（１）、（２）及び（３）を満足することを特徴としている。
（１）ｄ／ｆ＞０．４
（２）ｆ／ｆ1 ＞ｄ／ｆ−０．３
（３）ｆ／ｆ1 ＜１．４−ｄ／ｆ
但し、
ｄ；無限遠観察状態での第１レンズ群の後側主点から第２レンズ群の前側主点迄の距離、
ｆ；無限遠観察状態での対物レンズ系の合成焦点距離、
ｆ1 ；第１レンズ群の焦点距離、
である。
【０００５】
望遠鏡は、通常、対物レンズの色収差を良好に補正するため、アッベ数の異なる少なくとも１枚の正レンズと１枚の負レンズを必要とする。
本発明の望遠鏡光学系では、第１レンズ群と第２レンズ群を少なくとも一方を、１枚の正レンズと１枚の負レンズとで構成することにより、対物光学系の色収差を補正することができる。
また、正レンズ、負レンズを貼合せにすることで、組立誤差による性能低下を少なくすることができる。さらに、第１レンズ群、第２レンズ群とも正レンズ、負レンズで構成することにより、フォーカシングによる色収差の変化も少なくすることができる。さらに、第１レンズ群と第２レンズ群は、同一仕様のレンズとして、製造コストを下げることができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１３は、本発明による望遠鏡光学系の概略図及び諸量の定義図である。本発明の望遠鏡光学系は、物体側から順に、固定の第１レンズ群Ｇ１とフォーカス用の可動の第２レンズ群Ｇ２からなる対物光学系１０、正立光学系２０、及び接眼光学系３０からなっている。対物光学系１０による物体像は、一次結像面１０Ｐに結像し、この像が接眼光学系３０を介して観察される。一次結像面１０Ｐは、一般に正立光学系２０と接眼光学系３０の間につくられる。正立光学系２０は、例えばポロプリズムやペチャンプリズム等で構成することができる。
【０００７】
以上の望遠鏡光学系において、
観察距離ＷＤ＝観察物点から第１レンズ群Ｇ１の前側主点Ｈ１迄の距離、
対物光学系１０の焦点距離ｆ＝観察距離が無限遠のときの第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の合成焦点距離、
第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔ｄ＝第１レンズ群Ｇ１の後側主点Ｈ２から第２レンズ群Ｇ２の前側主点Ｈ１迄の距離、
バックフォーカスｆb ＝第２レンズ群Ｇ２の後側主点Ｈ２から一次結像面１０Ｐ迄の空気換算距離、
としてそれぞれ定義する。
【０００８】
条件式（１）は、最短観察距離を短くするための条件である。第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の無限遠観察状態での間隔ｄの対物光学系の焦点距離ｆに対する比を、この条件式（１）のように大きくすることにより、対物光学系１０の無限遠観察状態における焦点距離ｆの３倍程度の最短観察距離を得ることができる。別言すると、第２レンズ群Ｇ２は、無限遠観察状態から観察距離を縮めるとき、第１レンズ群Ｇ１側に移動するものであり、ｄをこのように大きくすることにより、第２レンズ群Ｇ２の移動可能距離を大きく確保することができ、対物光学系１０の焦点距離の３倍程度の最短観察距離を得ることができるのである。
【０００９】
条件式（２）は、本望遠鏡光学系全系の全長（ＴＬ＝ｄ＋ｆb ）を短く保持するための条件である。この条件式（２）を満足しないと、全長が長くなり、コンパクト性が損なわれる。特に本望遠鏡光学系は、拡大鏡の領域もカバーし、拡大鏡として使用可能とすることを目的の一つとするものであり、コンパクト性は重要な要素である。
【００１０】
条件式（３）は、本望遠鏡光学系のバックフォーカスｆb を、正立光学系２０を収納するに必要な長さに保持するための条件である。この条件式（３）を満足しないと、正立光学系２０を収納することが困難となり、正立像を観察する望遠鏡及び拡大鏡として構成することが困難になる。
【００１１】
以下、具体的な数値実施例について、本発明を説明する。
［実施例１］
図１ないし図３は、本発明の望遠鏡光学系の第１の実施例を示すもので、図１は無限遠観察状態でのレンズ構成図である。この実施例は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２は共に、正レンズと負レンズの貼合せレンズである。対物光学系１０による物体像が結像する一次結像面１０Ｐは、正立光学系２０と接眼光学系３０の間にある。正立光学系２０は、ペチャンプリズムである。実施例１において、面No.1からNo.6は対物光学系、面No.7からNo.10 は正立光学系、面No.11 からNo.15 は接眼光学系である。
図２は図１の無限遠観察状態での諸収差図、図３は最短観察距離における諸収差図である。諸収差図中、球面収差、倍率色収差においてはｄ線、ｇ線、Ｃ線について示し、非点収差においてＳはサジタル像面、Ｍはメリディオナル像面を示している。
【００１２】
このレンズ系の具体的数値データを表１に示す。
表および図面中、f は焦点距離を表す。Ｒは曲率半径、Ｄはレンズ厚またはレンズ間隔、ｎはｄ線の屈折率、νd はｄ線のアッベ数を示す。
【００１３】
【表１】
0003723640.tif 000002
0003723640.tif 000003
【００１４】
［実施例２］
図４ないし図６は、本発明の望遠鏡光学系の第２の実施例を示すもので、図４は無限遠観察状態でのレンズ構成図である。この実施例では、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２のレンズ仕様は同一で、それぞれ正レンズと負レンズの貼合せレンズになっている。対物光学系１０による物体像が結像する一次結像面１０Ｐは、正立光学系２０と接眼光学系３０の間にある。実施例２において、面No.1からNo.6は対物光学系、面No.7からNo.10 は正立光学系、面No.11 から面No.15 は接眼光学系である。図５は図４の無限遠観察状態での諸収差図、図６は最短観察距離における諸収差図、表２は具体的数値データである。
【００１５】
【表２】
0003723640.tif 000004
【００１６】
［実施例３］
図７ないし図９は、本発明の望遠鏡光学系の第３の実施例を示すもので、図７は無限遠観察状態でのレンズ構成図である。この実施例では、第１レンズ群Ｇ１は正レンズと負レンズの貼合せレンズ、第２レンズ群Ｇ２は１枚の正レンズである。対物光学系１０による物体像が結像する一次結像面１０Ｐは、正立光学系２０と接眼光学系３０の間にある。実施例３において、面No.1からNo.5は対物光学系、面No.6からNo.9は正立光学系、面No.10 からNo.14 は接眼光学系である。図８は図７の無限遠観察状態での諸収差図、図９は最短観察距離における諸収差図、表３は具体的数値データである。
【００１７】
【表３】
0003723640.tif 000005
【００１８】
［実施例４］
図対物光学系１０ないし図１２は、本発明の望遠鏡光学系の第４の実施例を示すもので、図対物光学系１０は無限遠観察状態でのレンズ構成図である。この実施例では、第１レンズ群Ｇ１は正レンズ、第２レンズ群Ｇ２は正レンズと負レンズの貼合せレンズである。対物光学系１０による物体像が結像する一次結像面１０Ｐは、正立光学系２０と接眼光学系３０の間にある。実施例４では、面No.1からNo.5は対物光学系、面No.6からNo.9は正立光学系、面No.10 からNo.14 は接眼光学系である。図１１は図１２の無限遠観察状態での諸収差図、図１２は最短観察距離における諸収差、表４は具体的数値データである。
【００１９】
【表４】
0003723640.tif 000006
【００２０】
次に、実施例１ないし４の各条件式に対応する値を表5に示す。
【表５】
0003723640.tif 000007
【００２１】
表５から明らかなように、実施例１ないし実施例４の数値は、条件式（１）ないし（３）を満足しており、無限遠観察状態及び最短距離観察状態における諸収差も良好に補正されている。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の望遠鏡光学系によれば、クローズアップレンズを要することなく、拡大鏡の観察範囲を持つ望遠鏡を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による望遠鏡光学系の第１の実施例を示す、無限遠観察状態のレンズ構成図である。
【図２】図１のレンズ系の諸収差図である。
【図３】図１のレンズ系の最短観察距離での諸収差図である。
【図４】本発明による望遠鏡光学系の第２の実施例を示す、無限遠観察状態のレンズ構成図である。
【図５】図４のレンズ系の諸収差図である。
【図６】図４のレンズ系の最短観察距離での諸収差図である。
【図７】本発明による望遠鏡光学系の第３の実施例を示す、無限遠観察状態のレンズ構成図である。
【図８】図７のレンズ系の諸収差図である。
【図９】図７のレンズ系の最短観察距離での諸収差図である。
【図１０】本発明による望遠鏡光学系の第４の実施例を示す、無限遠観察状態のレンズ構成図である。
【図１１】図１０のレンズ系の諸収差図である。
【図１２】図１０のレンズ系の最短観察距離での諸収差図である。
【図１３】本発明による望遠鏡光学系の該略図である。
【符号の説明】
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
１０  対物光学系
２０  正立光学系
３０  接眼光学系
【図１】
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【図２】
0003723640.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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