(57)【要約】  光学装置は２つのレンズ系を含み、その１つは比較的に球面収差なしに物体を観察させ、そしてもう一方は有意な球面収差をもって物体を観察させる。好ましくは、両方のレンズ系は比較的に色収差なく物体を観察させる。この光学装置は双眼鏡の形態を有することができる。
2011513800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比較的に球面収差がなく物体を観察させる第一のレンズ系、及び、
有意な球面収差をもって物体を観察させる第二のレンズ系、
を含む光学装置。
【請求項２】
前記第一のレンズ系及び第二のレンズ系は、各々、比較的に色収差なしに物体を観察させる、請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記第一のレンズ系はアクロマティックダブレットレンズを含み、そして前記第二のレンズ系は逆アクロマティックダブレットレンズを含む、請求項２記載の光学装置。
【請求項４】
前記第一のレンズ系は接眼レンズを含む第一の望遠鏡を含み、そして前記第二のレンズ系は接眼レンズを含む第二の望遠鏡を含む、請求項３記載の光学装置。
【請求項５】
前記第一の望遠鏡の接眼レンズとアクロマティックダブレットレンズとの間隔は、前記第二の望遠鏡の接眼レンズと逆アクロマティックダブレットレンズとの間隔よりも小さい、請求項４記載の光学装置。
【請求項６】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡はハウジングで連結されている、請求項３記載の光学装置。
【請求項７】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡は所望の距離で物体の焦点を合わせるように観察者により相互に調節可能である。請求項６記載の光学装置。
【請求項８】
前記第二の望遠鏡の接眼レンズは前記第一の望遠鏡の接眼レンズとは独立に調節可能である、請求項７記載の光学装置。
【請求項９】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡は同一の直径の出射瞳を含む、請求項４記載の光学装置。
【請求項１０】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡は同一の視野を有する、請求項４記載の光学装置。
【請求項１１】
前記第一のレンズ系は第一の対物レンズ及び第一の接眼レンズを含む第一の望遠鏡を含み、そして前記第二のレンズ系は第二の対物レンズ及び第二の接眼レンズを含む第二の望遠鏡を含み、そして前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡は、各々、比較的に色収差なく物体を観察させる、請求項１記載の光学装置。
【請求項１２】
前記第一の対物レンズはアクロマティックダブレットレンズを含み、そして前記第二の対物レンズは逆アクロマティックダブレットレンズを含み、そして、前記第一の望遠鏡の接眼レンズとアクロマティックダブレットレンズとの間の間隔は、前記第二の望遠鏡の接眼レンズと逆アクロマティックダブレットレンズとの間の間隔よりも小さい、請求項１１記載の光学装置。
【請求項１３】
前記第一の望遠鏡及び第二の望遠鏡は同一の直径の出射瞳を含み、そして同一の視野を有する、請求項１１記載の光学装置。
【請求項１４】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡はハウジングで連結されている、請求項１１記載の光学装置。
【請求項１５】
双眼鏡の形態を有する、請求項１４記載の光学装置。
【請求項１６】
前記第二のレンズ系における球面収差の物体空間の角度範囲は平均的なヒトの目の物体空間の角度範囲と適合している、請求項１記載の光学装置。
【請求項１７】
前記球面収差の効果及び物体は第二のレンズ系によって拡大されている、請求項１６記載の光学装置。
【請求項１８】
観察者に球面収差の光学効果を示す方法であって、
比較的に球面収差なく物体を観察させる第一のレンズ系、及び、有意な球面収差をもって物体を観察させる第二のレンズ系、を提供すること、及び、
前記第一のレンズ系のみでそして前記第二のレンズ系のみで観察者によって交互に物体を観察させることを含む、方法。
【請求項１９】
前記第一のレンズ系は第一の対物レンズ及び第一の接眼レンズを含む第一の望遠鏡を含み、そして前記第二のレンズ系は第二の対物レンズ及び第二の接眼レンズを含む第二の望遠鏡を含み、そして前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡は、各々、比較的に色収差なく物体を観察させる、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
前記第一の対物レンズはアクロマティックダブレットレンズを含み、そして前記第二の対物レンズは逆アクロマティックダブレットレンズを含み、そして、前記第一の望遠鏡の接眼レンズとアクロマティックダブレットレンズとの間の間隔は、前記第二の望遠鏡の接眼レンズと逆アクロマティックダブレットレンズとの間の間隔よりも小さい、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
前記第一の望遠鏡及び第二の望遠鏡は同一の直径の出射瞳を含み、そして同一の視野を有する、請求項１６記載の方法。
【請求項２２】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡はハウジングで連結されており、そしてデバイスは双眼鏡の形態を有する、請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は球面収差の効果を示す光学装置及びデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハウジングで連結された２つの望遠鏡を含む様々な双眼鏡デバイスは知られている。例として、従来の双眼鏡は「１０×４２」などの用語がマークされている。この例において、この用語は対物レンズの直径がＤｏ＝４２ｍｍであり、そして角倍率がＭ＝１０×であることを示す。それは、また、出射瞳（観察者の目に入ってくる光線の直径）がＤｅ＝Ｄｏ／Ｍ＝４．２ｍｍであることを示す。
【０００３】
典型的な双眼鏡デバイスのこの例において、双眼鏡光学系は焦点長さがf’oである対物レンズ及び焦点長さがf’eである接眼レンズを含む。対物レンズは対物レンズの後方焦点面において、遠方物体の実中間像を提供する。接眼レンズは単純な拡大レンズとして機能し、観察者はそれを用いて上記の中間像を見る。対物レンズ及び接眼レンズの間には、最終画像が観察者に逆さまに見えることのないように、通常、中間像を反転させるためのプリズム配置が存在する。
【０００４】
より近い物体の焦点を調節するために、又は、観察者の目の屈折異常を調節するために、対物レンズと接眼レンズとの間の距離を、両方の目の望遠鏡に同時に影響を及ぼすホイールによって調節することができる。正常望遠鏡の接眼レンズ上での個別の焦点調節を行い、その望遠鏡を用いて観察者の不同視を補償することができるが、異常望遠鏡において脱焦点を微調整することもできる。
【０００５】
対物レンズは、通常、アクロマティックダブレットであるか、又は、メニスカスレンズと結合されたアクロマティックダブレットであることが可能である。アクロマティックダブレットレンズは正確に配向したときに、色収差、球面収差及びコマ収差がほとんどない。
【０００６】
コンタクトレンズ装着者の視力を改良するために球面収差を調整する様々なコンタクトレンズは市販されている。このようなレンズのさらなる例は米国特許第５，８１５，２３９号明細書(Chapmanら)に記載されている。この特許における例示の実施例において、コンタクトレンズの光学域はコンタクトレンズ光学域の前方表面及び後方表面の適切な形状ファクターを合わせることによって、マイナスの収差値を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、球面収差を調整するコンタクトレンズなどの視力矯正眼科レンズと、球面収差調整のないこのような眼科レンズとの間での差を示すことが望ましいことを認識した。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
したがって、本発明の光学装置及びデバイスは比較的に多量の球面収差をもって物体を見ること（球面収差調整のない視力矯正眼科レンズを示すために）及び比較的に球面収差がなく物体を見ること（球面収差調整をする視力矯正眼科レンズを示すために）の両方の機会を観察者に提供する。観察者は球面収差あり及び球面収差なしの両方で物体を観察することができるので、観察者は正常画像に対して球面収差の効果を容易に比較することができる。このデバイスは使用し、製造するのが比較的に単純である。
【０００９】
特定の実施形態によると、本発明は比較的に球面収差なしに物体を観察させる第一のレンズ系、及び、有意な球面収差をもって物体を観察させる第二のレンズ系を含む光学装置を含む。
【００１０】
好ましくは、第一のレンズ系及び第二のレンズ系は、各々、比較的に色収差なしに物体を観察させ、たとえば、第一のレンズ系はアクロマティックダブレットレンズを含み、そして第二のレンズ系は逆アクロマティックダブレットレンズを含む。第一のレンズ系は接眼レンズを含む第一の望遠鏡を含むことがで、また、第二のレンズ系は接眼レンズを含む第二の望遠鏡を含むことができ、ここで、第一の望遠鏡の接眼レンズとアクロマティックダブレットレンズとの間の間隔は、第二の望遠鏡の接眼レンズと逆アクロマティックダブレットレンズとの間の間隔よりも小さい。
【００１１】
第一の望遠鏡及び第二の望遠鏡はハウジングで連結されていることができる。好ましい実施形態によると、デバイスは双眼鏡の形態を有する。第一の望遠鏡及び第二の望遠鏡は所望の距離で物体の焦点を得るように観察者によって相互に調節可能である。第二の望遠鏡の接眼レンズは第一の望遠鏡の接眼レンズと独立に調節可能である。
【００１２】
好ましくは、第一の望遠鏡及び第二の望遠鏡は同一の直径の出射瞳を含み、及び／又は第一の望遠鏡及び第二の望遠鏡は同一の視野を有する。
【００１３】
さらなる実施形態によると、本発明は観察者に球面収差の光学効果を示す方法を含み、その方法は、比較的に球面収差なしで物体を観察させる第一のレンズ系、及び、有意な球面収差をもって物体を観察させる第二のレンズ系を提供すること、及び第一のレンズ系のみ及び第二のレンズ系のみで物体を観察者によって交互に観察させること、を含む。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は本発明の光学装置の実施形態を模式的に示す。
【図２】図２は本発明のデバイスの実施形態の斜視図である。
【図３】図３は本発明の第一のレンズ系の実施形態を示す。
【図４】図４は０．２５ジオプター増分で図３の第一のレンズ系をとおした点源物体の観察を示す。
【図５】図５は本発明の第二のレンズ系の実施形態を示す。
【図６】図６は０．２５ジオプター増分で図５の第二のレンズ系をとおした点源物体の観察を示す。
【図７】図７はアクロマティックダブレットレンズを示す。
【図８ａ】図８ａはヒトの目の光学系を示す。
【図８ｂ】図８ｂはアクロマティックダブレットレンズを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本発明の好ましい実施形態を模式的に示す。観察者がレンズ系１０をとおして物体を観察するときに、物体は（球面収差調整を有する視力矯正眼科レンズを示すために）比較的に球面収差がなく見えるであろう。観察者がレンズ系２０をとおして物体を見るときに、物体は（球面収差調整なしの視力矯正眼科レンズを示すために）比較的に多量の球面収差をもって見えるであろう。例示の実施形態において、レンズ系１０及び２０は共通のハウジング３０でサポートされているが、他の形態も本発明の範囲に入る。ハウジング３０は図２に示すとおりの従来の双眼鏡ハウジングの形状を有することができ、この例示の例において、レンズ系１０は右目で見られ（左目を閉じる）、そしてレンズ系２０は左目で見られる（右目を閉じる）。もちろん、所望ならば、レンズ系の位置は逆にすることができる。
【００１６】
例示の実施形態において、レンズ系１０は典型的な双眼鏡に用いる望遠鏡の形態を取ることができる。図３に例示されるとおり、レンズ系１０は対物レンズ１１及び接眼レンズ１２を含む。対物レンズ１１は、好ましくは、典型的な双眼鏡と同様にアクロマティックダブレットレンズである。というのは、アクロマティックレンズは観察される物体に色収差をほとんど付与しないであろうからである。例示の実施形態において、レンズ系１０は１０×の倍率を提供する。このため、レンズ系１０のみをとおして見る観察者は、図４に模式的に示すように、１０×拡大で見えるであろうが、ほとんど球面収差及び色収差はなく物体を見るであろう。例示の実施形態において、接眼レンズ１２は双眼鏡の典型的な接眼レンズである。種々の双眼鏡の接眼レンズは当該技術分野において知られており、本発明において使用されうる。
【００１７】
図５に示すとおり、レンズ系２０は対物レンズ２１及び接眼レンズ２２を含む。接眼レンズ２２は接眼レンズ２１と同様である。対物レンズ２１は対物レンズ１１と同様に、好ましくはアクロマティックダブレットレンズであり、それにより、物体はほとんど色収差がなく見られる。しかしながら、対物レンズ２１は対物レンズ１１とは対照的に、逆アクロマティックレンズである。このため、対物レンズ２１はレンズ系２０をとおして見られる物体に対して、球面収差をなおも付与するであろう。この逆対物レンズでは、例示の実施形態において、観察者は物体を１０×拡大で見るであろうが、大きな程度の重なり球面収差で見るであろう。もし、観察者が、レンズ系２０を含む右目の望遠鏡のみで軸上に（真っ直ぐに）物体を見るならば、図６に模式的に示すように、ほとんど純粋な球面収差を経験するであろう。レンズ系１０、２０に存在するコマ収差の量は下記に詳細に議論されるように、画角をベースとして最小化されうることが注目される。
【００１８】
好ましい実施形態によると、レンズ系２０は、デバイスの観察者が物体を見るときに、物体とともに、拡大される球面収差を現実的な量で含む。さらに、レンズ系２０は有意な色収差又はコマ収差を含むべきでなく、それにより、例示の光学効果はほとんど純粋に球面収差によるものである。本発明により変更されるように、従来の双眼鏡で典型的に使用される対物レンズは球面収差を示す目的で良好に機能する。というのは、それは、一般に、低いｆ−値及びかなり小さい物体角で使用されるからである。十分に小さい出射瞳を有する望遠鏡を選択することで、観察者の瞳が収差パターンに影響を及ぼさないことが確保される。デバイス中の球面収差の量は、理想的には、観察者に対して現実的であるがはっきりと見える効果を提供するように双眼鏡の倍率でかけ算された量の正常眼における球面収差の量とほぼ一致するように選択される。
【００１９】
図５に示すように、レンズ系２０における対物アクロマティックレンズ２０の配向を逆にするときに、接眼レンズに対する対物レンズの位置はレンズ系１０とは異なる必要がある可能性がある。この考え方は、レンズ系２０の望遠鏡において近軸で焦点合わせされた像を有し、一方、レンズ系１０の望遠鏡においてシャープな像を有するということである。アクロマティックダブレットレンズの近軸パワーは配向を逆にしたときに同一であるが、図７に示すように、アクロマティックレンズ５０の主平面５１、５２は対称的ではない。このように、もし、レンズ系１０及びレンズ系２０が接眼レンズから同一距離で対物レンズを含むならば、対物レンズ２１の後方主平面は接眼レンズ２２にずっと近いであろう。所望の焦点を得るために、対物レンズ２１と接眼レンズ２２との間の物理的距離は、一般に、対物レンズ１１と接眼レンズ１２との間の距離よりも大きいであろう。典型的な商業用双眼鏡に使用されるアクロマティックダブレットでは、対物レンズと接眼レンズとの間の間隔のこの増加は約４〜５ｍｍである。
【００２０】
図８ａは平均的なヒトの目６１の光学系を示し、図８ｂは対物レンズ２１を示している。網膜上に近軸焦点を有するように調整された、純粋な球面収差を伴う目の波面収差は下記のとおりに記載できる。
【００２１】
【数１】
2011513800.tif 000003
【００２２】
上式中、
【００２３】
【数２】
2011513800.tif 000004
【００２４】
は球面収差に関するツェルニケ係数であり、ρ０は瞳孔の半径であり、そしてρは瞳孔の中心からの距離である。角度範囲θ（図８ａを参照されたい）を見いだすために、網膜上の横収差パターンの物体空間において、下記式が用いられる。
【００２５】
【数３】
2011513800.tif 000005
【００２６】
瞳孔サイズ６ｍｍの場合、球面収差に関するツェルニケ係数
【００２７】
【数４】
2011513800.tif 000006
【００２８】
は平均的なヒトの目では０．１５μｍである。平均的な目では、θ＝０．００５４ラジアンであることが見いだされる。
【００２９】
レンズ系２０は平均的なヒトの目における球面収差が像の品質にどのように影響を及ぼすか、現実的な様式でを示すべきである。このことは、レンズ２１における球面収差の物体空間における角度範囲θ（図８ｂ）は平均的な目の角度範囲θ（図８ａ）と適合すべきであることを意味する。そのとき、物体シーンに対するレンズ系２０における球面収差の効果は平均的なヒトの目と同じであるが、観察者は望遠鏡をとおして拡大されたシーンを見ることになるであろう。
【００３０】
したがって、双眼鏡においてアクロマティックダブレットのｆ−値及び／又は設計は、逆アクロマティックレンズ２１ではθが約０．００５４ラジアンであるように選択されることが好ましい。このことは、レンズ系２０をとおして壁上に２つの隣接するレーザースポットを画像形成することにより容易に確認することができる。近軸光線で調整した焦点では、円形ハロー（横収差パターン）はスポット間の角度距離が０．００５４ラジアンであるときに丁度接触するはずである。
【００３１】
典型的な商業用双眼鏡におけるアクロマティックダブレットレンズのｆ−値（焦点長さ／直径）は約ｆ／３であることが判っている。もし、レンズ系２０を構築する際に、このようなレンズを単に逆にするならば、球面収差は、一般に、大きすぎるであろう。代わりに、θ＝０．００５４ラジアンとなるように、レンズを約ｆ／４〜ｆ／４．５まで落とさなければならないであろう。特定の対物レンズについての正確なｆ−値はその設計により様々であることができ、そして当業者によって決定されうる。
【００３２】
双眼鏡の角倍率はＭ＝ｆ’０／ｆ’ｅにより与えられる。レンズ系２１をとおして見られる物体に対する球面収差効果は平均的な目のものであるが、物体及び球面収差はＭ倍に拡大されているであろう。球面収差の効果を明確に示すために、倍率はかなり大きくすべきである。１０倍の角倍率は良好に機能するものと決定されたが、他の角倍率レベルも適切でありうる。しかしながら倍率レベルが高すぎると、観察者が双眼鏡を保持している間の像の安定が難しくなるであろう。対照的に、レンズ系１１をとおして見る物体はＭ倍に拡大されるであろうが、球面収差の拡大はない。
【００３３】
観察者の目に入る光線の直径（出射瞳直径）は観察者の瞳孔よりも小さくすべきである。このことは重要である。というのは、さもなければ、観察者の瞳孔のサイズ及び形状がレンズ系２０をとおして見る収差パターンに影響を及ぼすであろうからである。出射瞳のある一部が目の瞳孔の範囲外にあたると、光線が失われ、そしてたとえば、レンズ系２０を通して点源の周囲に見えるハローは対称的でないであろう。この効果は非常に混乱を与え、そしてこの効果は球形収差とほとんど関係がないので、その効果は最小化されるべきである。この混乱させる光線のカットオフを避けるために、出射瞳はかなり小さくすべきであり、たとえば、３ｍｍ以下、そして好ましくは２ｍｍ未満とすべきである。網膜への照射は瞳孔の直径に比例し、このため、出射瞳が小さすぎると、シーンは薄暗くなるであろうということに注意されたい。出射瞳のサイズの選択において、ある妥協がレンズ系の設計で要求され、観察者の瞳孔が小さいであろう明環境及び観察者の瞳孔が大きいであろう暗環境の両方での潜在的なデバイスの使用をバランスさせる。レンズ系１０及びレンズ系２０の両方で出射瞳が同じであることが好ましい。
【００３４】
可能性のある観察条件を基礎としてデバイスをカスタマイズすることが望ましいならば、２つの種類のデバイスが考えられるであろう：明環境で良好に機能する小さい出射瞳（たとえば、２ｍｍ以下）とともに、レンズ系１０及びレンズ系２０を含む双眼鏡、及び、より暗環境でより良好に機能する、より大きい出射瞳（たとえば、約３ｍｍ）とともに、レンズ系１０及びレンズ系２０を含む双眼鏡。
【００３５】
１０倍の拡大倍率の商業用双眼鏡の視野は６．５°までの大きさであることができる。逆アクロマティックダブレットのレンズ系２１をとおした３．２５°の視野角で、ある量のコマ収差が存在するであろう。周辺視野において評価可能なほど悪い像品質となるほどは多くのコマ収差がないことが重要である。特定の逆アクロマティックダブレットにおけるコマ収差の量は、しばしば、どのように実レンズが製造され及び／又は設計されたかに依存する。試験した１つの逆アクロマティックダブレットレンズは、３．２５°の視野角で比較的多量のコマ収差を示し、そして別の試験された逆アクロマティックダブレットレンズでは、コマ収差の量は評価可能でなかった。視野（及び、このため、視覚可能なコマ収差の量）は、もし必要ならば、中間画像の平面で追加のフィールドストップを導入することによって低減されうる。しかしながら、視野は快適さの理由から、できるだけ大きく保つべきであり、そして必要な場合にのみ低減されるべきである。それでも、レンズ系１０及びレンズ系２０の両方で視野が同じであることが好ましい。
【００３６】
上記のとおり、好ましい実施形態において、デバイスは従来の双眼鏡ハウジング３０に収納されうる。双眼鏡は、好ましくは、従来の主焦点アジャスター３１を含み、それにより、観察者はレンズ系の焦点を合わせることができる。操作において、観察者は、レンズ系１０（これは例示の実施例において、左目に対応し、シャープな画像）のみをとおして観察する間に、双眼鏡の主焦点ホイール３１を最初に調節する。その後、観察者は左目と右目を交替させてシーンを観察し、それにより、球面収差をもって観察した物体と、球面収差なしに観察した物体とを比較する。視力表などの、ある距離の物体を観察するためにデバイスを用いるならば、観察者は球面収差の典型的なコントラストの低減を経験するであろう。暗いシーンにおいて、明るい光源では、観察者は夜間運転時に典型的であるハローを経験することがある。もし、観察者が大きな不同視を有しないならば、レンズ系２０での個別の焦点補正３２をデフォルトポジションにすべきである。
【００３７】
デバイスは、開口サイズを低減するためにレンズ系２０の対物レンズ２１に適合する検量リングを含むことができる。
【００３８】
接眼レンズ２２での個別の焦点は下記のとおりに検量できる。対物レンズ２１の前に小さい孔（レンズ直径の約１／３）を有するプレートを配置する。レンズ系１０をとおして物体を観察する。シャープな像を達成するように主焦点ホイールを調節する。その後、同一の物体をレンズ系２０をとおして観察する。最適な像を達成するように、接眼レンズ２２での個別の脱焦点を調節する。本質的に、この手順は、レンズ系１０の像がシャープであるときにレンズ系２０の近軸像の焦点を合わせるべきである。
【００３９】
好ましい例示の実施形態は２つの望遠鏡を含んだ従来の双眼鏡ハウジングを用いていることが理解されるであろう。１つの望遠鏡は従来の双眼鏡の望遠鏡の形態を取ることができる。第二の望遠鏡は従来の双眼鏡の対物レンズの代わりに、逆アクロマティック対物レンズを含み、そして本明細書中に記載されているように、対物レンズと接眼レンズとの間の距離は変更される。出射瞳のサイズの調節は、本明細書中に記載されるように、ある場合には、望ましいことがある。
【００４０】
従来の１０×４２（６．５°）双眼鏡の望遠鏡のうちの１つを変更することでデバイスを作製した。
対物レンズ直径Ｄ０＝４２ｍｍ
角倍率Ｍ＝１０×
１０×倍率での視野−６．５°
対物レンズ−アクロマティックダブレット＋メニスカスレンズ
変更された望遠鏡の対物レンズ−逆アクロマティックダブレット＋メニスカスレンズ
アクロマティックダブレットの焦点長さ：１２０ｍｍ
アクロマティックダブレット（元のまま）のｆ−値：ｆ／２．９
変更された望遠鏡のアクロマティックダブレットのｆ−値：ｆ／４
出射瞳：３ｍｍ
変更された望遠鏡についての対物レンズと接眼レンズとの間の距離の計算上のシフト−約５ｍｍ
変更された望遠鏡についての対物レンズと接眼レンズとの間の距離の実際に行ったシフト−約３．５ｍｍ（残りのシフトは変更された望遠鏡の接眼レンズでの個別焦点調節３２で調節することで行える）。
【００４１】
この試作品は球面収差に帰因する光学効果の差を示すようにうまく機能した。しかしながら、比較的に大きな出射瞳のために、観察者の瞳孔が装置と不整合であるならば、非対称ハローが現れた。また、検知可能な量のコマ収差もあった。
【００４２】
従来の１０×２５（６．５°）双眼鏡の望遠鏡のうちの１つを変更することで第二のデバイスを作製した。
対物レンズ直径Ｄ０＝２５ｍｍ
角倍率Ｍ＝１０×
１０×倍率での視野−６．５°
対物レンズ−アクロマティックダブレット
変更された望遠鏡の対物レンズ−逆アクロマティックダブレット
アクロマティックダブレットの焦点長さ：７８ｍｍ
アクロマティックダブレット（元のまま）のｆ−値：ｆ／３．１
変更された望遠鏡のアクロマティックダブレットのｆ−値：ｆ／４．５
出射瞳：１．７ｍｍ
変更された望遠鏡についての対物レンズと接眼レンズとの間の距離の計算上のシフト−約４．５ｍｍ
変更された望遠鏡についての対物レンズと接眼レンズとの間の距離の実際に行ったシフト−約４ｍｍ（残りのシフトは変更された望遠鏡の接眼レンズでの個別焦点調節３２で調節することで行える）。
【００４３】
この試作品は球面収差に帰因する光学効果の差を示すようにうまく機能した。この第二のデバイスでは、出射瞳がより小さかったので、非対称ハローの出現はずっと検知されにくいものであった。このデバイスは、全視野においても、コマ収差による重大な影響はなかった。しかしながら、小さい出射瞳のために、暗いシーンは比較的により暗くなるであろう。
【００４４】
本発明について、ある特定の例示の実施形態及び構造を本明細書中に示しそして記載しているが、本発明に内在する発明概念の精神及び範囲を逸脱することなく、様々な変更がなされてよく、また、本発明は、添付の特許請求の範囲に示された以外の本明細書中に示されそして記載された特定の構造に限定されないことは明らかであろう。
【図１】
2011513800.tif 000007
【図２】
2011513800.tif 000008
【図３】
2011513800.tif 000009
【図４】
2011513800.tif 000010
【図５】
2011513800.tif 000011
【図６】
2011513800.tif 000012
【図７】
2011513800.tif 000013
【図８ａ】
2011513800.tif 000014
【図８ｂ】
2011513800.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成21年12月30日(2009.12.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
比較的に球面収差または色収差がなく物体を観察させる第一のレンズ系、及び、
有意な球面収差をもって、かつ比較的に色収差なしに、物体を観察させる第二のレンズ系、
を含む光学装置であって、
第一のレンズ系はアクロマティックダブレットレンズを含み、
第二のレンズ系は、球面収差を付与する逆アクロマティックダブレットレンズを含み、
物体を第二のレンズ系で観察したとき、球面収差の効果が、該物体と共に、拡大される、光学装置。
【請求項２】
前記第一のレンズ系は接眼レンズを含む第一の望遠鏡を含み、そして前記第二のレンズ系は接眼レンズを含む第二の望遠鏡を含む、請求項１記載の光学装置。
【請求項３】
前記第一の望遠鏡の接眼レンズとアクロマティックダブレットレンズとの間隔は、前記第二の望遠鏡の接眼レンズと逆アクロマティックダブレットレンズとの間隔よりも小さい、請求項２記載の光学装置。
【請求項４】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡はハウジングで連結されている、請求項１記載の光学装置。
【請求項５】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡は所望の距離で物体の焦点を合わせるように観察者により相互に調節可能である。請求項４記載の光学装置。
【請求項６】
前記第二の望遠鏡の接眼レンズは前記第一の望遠鏡の接眼レンズとは独立に調節可能である、請求項５記載の光学装置。
【請求項７】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡は同一の直径の出射瞳を含む、請求項２記載の光学装置。
【請求項８】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡は同一の視野を有する、請求項２記載の光学装置。
【請求項９】
前記第一のレンズ系は第一の対物レンズ及び第一の接眼レンズを含む第一の望遠鏡を含み、そして前記第二のレンズ系は第二の対物レンズ及び第二の接眼レンズを含む第二の望遠鏡を含み、そして前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡は、各々、比較的に色収差なく物体を観察させる、請求項１記載の光学装置。
【請求項１０】
前記第一の対物レンズはアクロマティックダブレットレンズを含み、そして前記第二の対物レンズは逆アクロマティックダブレットレンズを含み、そして、前記第一の望遠鏡の接眼レンズとアクロマティックダブレットレンズとの間の間隔は、前記第二の望遠鏡の接眼レンズと逆アクロマティックダブレットレンズとの間の間隔よりも小さい、請求項９記載の光学装置。
【請求項１１】
前記第一の望遠鏡及び第二の望遠鏡は同一の直径の出射瞳を含み、そして同一の視野を有する、請求項９記載の光学装置。
【請求項１２】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡はハウジングで連結されている、請求項９記載の光学装置。
【請求項１３】
双眼鏡の形態を有する、請求項１２記載の光学装置。
【請求項１４】
前記第二のレンズ系における球面収差の物体空間の角度範囲は平均的なヒトの目の物体空間の角度範囲と適合している、請求項１記載の光学装置。
【請求項１５】
観察者に球面収差の光学効果を示す方法であって、
比較的に球面収差または色収差がなく物体を観察させる第一のレンズ系、及び、有意な球面収差をもって、かつ比較的に色収差なしに、物体を観察させる第二のレンズ系、を提供すること、及び、
前記第一のレンズ系のみでそして前記第二のレンズ系のみで観察者によって交互に物体を観察させることを含む方法であって、
第二のレンズ系は、球面収差を付与する逆アクロマティックダブレットレンズを含み、
物体を第二のレンズ系で観察したとき、球面収差の効果が、該物体と共に、拡大される、方法。
【請求項１６】
前記第一のレンズ系は第一の対物レンズ及び第一の接眼レンズを含む第一の望遠鏡を含み、そして前記第二のレンズ系は第二の対物レンズ及び第二の接眼レンズを含む第二の望遠鏡を含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記第一の対物レンズはアクロマティックダブレットレンズを含み、そして前記第二の対物レンズは逆アクロマティックダブレットレンズを含み、そして、前記第一の望遠鏡の接眼レンズとアクロマティックダブレットレンズとの間の間隔は、前記第二の望遠鏡の接眼レンズと逆アクロマティックダブレットレンズとの間の間隔よりも小さい、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記第一の望遠鏡及び第二の望遠鏡は同一の直径の出射瞳を含み、そして同一の視野を有する、請求項１６記載の方法。
【請求項１９】
前記第一の望遠鏡及び前記第二の望遠鏡はハウジングで連結されており、そしてデバイスは双眼鏡の形態を有する、請求項１８記載の方法。
【国際調査報告】
2011513800.tif 000016
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