(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備え、
前記第２レンズ群Ｇ２の物体側焦点面は、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との間に位置し、
前記第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の単レンズＧ２１Ａと、物体側に凹面を向けた貼合わせレンズＧ２１Ｂと、少なくとも１枚の正の単レンズを有し且つ全体として正の屈折力を有するレンズ群Ｇ２２とを備え、
レンズ系全体の焦点距離をｆとし、前記第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、前記第１レンズ群Ｇ１と前記第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔をＤとしたとき、
−３．３≦ｆ１／ｆ≦−１．１
０．４≦Ｄ／ｆ≦１
−２．８≦ｆ１／ｆ２≦−１
の条件を満足することを特徴とする接眼レンズ。
【請求項２】
前記レンズ群Ｇ２２は、物体側に凸面を向けた正の単レンズからなる事を特徴とする請求項１に記載の接眼レンズ。
【請求項３】
前記レンズ群Ｇ２２は、物体側に凸面を向けた２枚の正の単レンズからなる事を特徴とする請求項１に記載の接眼レンズ。
【請求項４】
前記レンズ群Ｇ２１Ａは、前記レンズ群Ｇ２１Ａの焦点距離をｆ２１Ａとしたとき、
１≦ｆ２１Ａ／ｆ２≦２．８
の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の接眼レンズ。
【請求項５】
前記レンズ群Ｇ１は、両凹の貼合せレンズからなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の接眼レンズ。
【請求項６】
前記接眼レンズにおいて、少なくとも１面が非球面形状であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の接眼レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、双眼鏡や望遠鏡、顕微鏡などの観察光学系に使用される接眼レンズ及び光学器械に関する。
【０００２】
【従来技術】
例えば望遠鏡、双眼鏡、顕微鏡等においては、対物レンズにより形成された実像を更に拡大して観察するために接眼レンズが使用されている。これら接眼レンズでは、観察する画角に亘って各収差が良好に補正されていることはいうまでもなく、更に、快適に観察を行うために十分な長さのアイレリーフ（接眼レンズの最も目側のレンズとアイポイントとの軸上間隔）が要求される。
【０００３】
一般的な接眼レンズでは、アイレリーフとしてレンズ系全体の軸上長さの８０％程度の長さしか確保することが出来ないので、焦点距離の短い接眼レンズでは十分なアイレリーフを得る事が出来ない。また、見かけ視界を一定の大きさに保ったままアイレリーフを大きくすれば、目側のレンズ系の口径の増大を招く。その結果、視野周辺光束の収差、特に非点収差及び歪曲収差が急激に悪化することも良く知られている。
【０００４】
このようなことから、例えば特開平９−９０２４６に開示されているように、物体側に負レンズ群を、目側に正レンズ群を配置し、その間に視野絞りを有する構成の接眼レンズが知られている。
【０００５】
特開平９−９０２４６に開示されているこの種の構成の接眼レンズでは、物体側に負レンズ群を配することによりアイレリーフを長く確保している。しかも、パワー（屈折力）の強い負レンズ群を有することにより、ペッツバール和を小さくすることができ、像面湾曲収差を良好に補正する条件を備えている。このタイプの接眼レンズでは、物体側の負レンズ群の焦点距離と目側の正レンズ群の焦点距離との比率が１：１に近い方がペッツバール和を小さくすることができ、像面湾曲等の収差の補正に有利である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、焦点距離の比率が１：１の状態で、物体側の負レンズ群の焦点距離を大きくすると接眼レンズの全長が著しく長くなるという問題がある。逆に、物体側の負レンズの焦点距離を短くすると目側の正レンズ群の焦点距離も短くなり、収差補正及びアイレリーフの確保の点から不利になるという問題がある。
【０００７】
なお、特開平９−９０２４６に開示の接眼レンズでは、収差補正、アイレリーフの確保の点では満足しているものの、物体側の負レンズ群と目側の正レンズ群の間隔を十分に取った構成になっているため、コンパクトさの点ではまだ十分ではなかった。
【０００８】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、十分に広い画角に亘って各収差が良好に補正され、レンズ系全体の焦点距離よりも大きいアイレリーフを有し、非常にコンパクトな構成の接眼レンズを提供する事を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明においては、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備えて接眼レンズが構成され、第２レンズ群Ｇ２の物体側焦点面は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に位置し、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の単レンズＧ２１Aと、物体側に凹面を向けた貼合わせレンズＧ２１Bと、少なくとも１枚の正の単レンズを有し且つ全体として正の屈折力を有するレンズ群Ｇ２２とを備える。そして、レンズ系全体の焦点距離をｆとし、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔をＤとしたとき、次の条件式（１），（２），（３）を満足するように接眼レンズが構成される。
【００１０】
【数１】
−３．３≦  ｆ１／ｆ  ≦  −１．１    ・・・（１）
０．４  ≦  Ｄ／ｆ  ≦  １            ・・・（２）
−２．８≦  ｆ１／ｆ２  ≦  −１      ・・・（３）
但し、ｆ    ：  レンズ系全体の焦点距離
ｆ１  ：  第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２  ：  第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
Ｄ    ：  第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の軸上空気間隔
【００１１】
上述のような本発明の接眼レンズの構成において、各レンズ群の関係について述べる。まず、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１を一定に保ったまま第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄを大きくすると、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２は大きくなるので、アイレリーフおよびペッツバール和について有利に働く。
【００１２】
しかしながら、この場合、軸上空気間隔Ｄが大きくなればなるほど全長が大きくなり、また第２レンズ群Ｇ２のレンズ径の急激な増大を招いてしまう。一方、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２を一定に保ったまま軸上空気間隔Ｄを大きくすると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が大きくなるので、ペッツバール和が増大して像面湾曲収差等の補正が困難になってしまう。
【００１３】
そこで、本発明においては、上記条件式（１）〜（３）を満足するように、各レンズ群の焦点距離ｆ，ｆ１，ｆ２と軸状空気間隔Ｄとを設定している。
【００１４】
しかしながら、近年、レンズ径の増大を抑えたまま、より長いアイレリーフおよび見かけ視界が要求されることがある。その場合、第２レンズ群に含まれるＧ２１Bの物体側の面を凹面とし、下記条件式（４）を満足するようにレンズ群Ｇ２１Aの焦点距離を設定すると良い。
【００１５】
【数２】
１  ≦  ｆ２１A／ｆ２  ≦  ２．８      ・・・（４）
但し、ｆ２１A   ：  レンズ群Ｇ２１Aの焦点距
【００１６】
一方、上記条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と接眼レンズ全体の焦点距離ｆとの比率を規程するものである。条件式（１）の下限値を下まわると、接眼レンズのペッツバール和が増大して、像面湾曲収差や非点収差の補正が十分に行えなくなってしまう。
【００１７】
逆に、条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の発散作用が強くなりすぎて、第２レンズ群Ｇ２のレンズ径の増大を招き好ましくない。なお、条件式（１）の下限値を−２．６とすれば良く、更には下限値を−２．３とするとより良好な結果が得られる。
【００１８】
条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄを規定するものである。条件式（２）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が狭くなり各レンズ群が像面に近づくので、レンズ面の傷やゴミが観察像とともに見えてしまい好ましくない。
【００１９】
また、条件式（２）の条件値を上回ると、全長が大きくなり過ぎてしまい、本発明の目的であるコンパクト性が失われるので好ましくない。なお、条件式（２）の下限値を０．４とし上限値を１．６とすれば、さらに好ましくは上限値を１にすれば、よりコンパクトの点で良好な結果が得られる。
【００２０】
条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２との比率を規定するものである。条件式（３）の下限値を下回ると、ペッツバール和が増大して像面湾曲収差等の補正が困難になるので好ましくない。また、条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１が短くなり、第１レンズ群Ｇ１での屈折力負担が大きくなる。その結果、第１レンズ群Ｇ１で発生する収差が大きすぎて、第２レンズ群Ｇ２での収差補正がもはや困難になってしまう。
【００２１】
ここで、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１および第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２が十分大きな値となるようなパワー配分にすれば、第１レンズ群Ｇ１の負担が小さいように思われる。しかしながら、この場合、軸上空気間隔Ｄが急激に増大して、コンパクト性が失われるので好ましくない。
【００２２】
なお、条件式（３）の下限値を−２．２とすれば、より好ましい結果が得られる。
【００２３】
条件式（４）は第２レンズ群Ｇ２に含まれるレンズ群Ｇ２１Aの焦点距離Ｆ２１Aと、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離Ｆ２の比率を規定するものである。
【００２４】
本発明はＧ２１Bの対物側の面を凹面にしている。こうすることにより、第２レンズ群Ｇ２の後側主点を後方（眼側）に移動することができ、アイレリーフを長くすることに有効である。
【００２５】
しかしながら、Ｇ２１Bの対物側の面を凹面にする事により、この面での発散作用で光束がはね上げられ、以降のレンズ径の増大を招いてしまう。そこで、条件式（４）を満足することで、光束を適度に下げることができ、レンズ径の増大を抑える事ができる。条件式（４）の下限値を下回ると、単レンズからなるレンズ群Ｇ２１Aの屈折力が大きくなりすぎてしまい、ここで発生する収差が大きくなり、第２レンズ群全体での収差補正が困難になり、好ましくない。
【００２６】
また、条件式（４）の上限値を上回ると、レンズ群Ｇ２１Aによる光束を下げる効果があまり得られず、レンズ径の増大を招き好ましくない。
【００２７】
なお、条件式（４）の下限値を１．２とすればより好ましい結果が得られる。さらに、レンズ群Ｇ２１Bの屈折力を負にすれば、ペッツバール和が小さくなり、像面湾曲収差等の補正に有利に働き好ましい。しかしながら、Ｇ２１Bの屈折力を負にしなくとも、大きな正の屈折力或いは無限大であってもペッツバール和の減少には有効である。
【００２８】
また、本発明の接眼レンズに非球面形状を採用することにより、歪曲収差を良好に補正することが可能になる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態について説明する。本発明における第１〜第５実施形態に係る接眼レンズの構成を、それぞれ図１,３，５，７，９に示している。これらの図に示すように、いずれの実施形態においても、この接眼レンズは、物体側から順に、全体として負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、全体として正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを備え、第２レンズ群Ｇ２の物体側焦点面は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に位置し、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の単レンズＧ２１Aと、物体側に凹面を向けた貼合わせレンズＧ２１Bと、少なくとも１枚の正の単レンズを有し且つ全体として正の屈折力を有するレンズ群Ｇ２２とを備えている。各図中のＥＰはアイポイント、※印を付した面は非球面を表す。
【００３０】
また、各実施形態における接眼レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を図２，４，６，８，１０に示している。これらに示す各収差はアイポイント側から光線（ｄ線）を入射したときの結像収差で、非点収差図中の実線はサジタル像面を、破線はメリジオナル像面を、また各図中ＦＮは接眼レンズのＦナンバーを表し、ωは接眼レンズの見掛け視界の半分の画角を表す。
【００３１】
【第１実施形態】
第１実施形態に係る接眼レンズ構成を図１に示しているが、そのレンズ諸元は下記表１のとおりである。この諸元中、Noは物体側からのレンズ面の番号、Rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面間隔、ndはｄ線に対する屈折率、νdはｄ線に対するアッベ数、fは全体の焦点距離、Ｉはアイレリーフの長さであり、これについては、以下の各実施形態について共通である。また、この接眼レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を図２に示している。これらから分かるように、アイレリーフＩ＝１６ｍｍが得られるとともに各収差も良好に補正される。
【００３２】
【表１】
No      R        d        nd      νd
1    -22.8     1.0      1.517    64.1
2     11.4     2.6      1.805    25.4
3     15.3     8.3
4    254.5     6.6      1.620    60.1
5    -16.6     0.2
6    -47.0     1.5      1.805    25.4
7     21.6     7.4      1.620    60.1
8    -37.7     0.2
9     47.5     4.7      1.589    61.1
10    -47.5     0.2
11     21.6     4.3      1.589    61.1
12    175.0
f=11.8
2ω=65°
I = 16mm
f1/f  = -1.68
D/f   =  0.7
f1/f2 = -1.37
f21A/f2 = 2.2
【００３３】
【第２実施形態】
第２実施形態に係る接眼レンズ構成を図３に示しており、そのレンズ諸元は下記表２のとおりである。また、この接眼レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を図４に示している。これらから分かるように、アイレリーフＩ＝１６ｍｍが得られるとともに各収差も良好に補正される。
【００３４】
【表２】
No      R        d        nd      νd
1    -22.0     1.0     1.517     64.1
2     13.3     2.1     1.805     25.4
3     16.5     8.1
4    121.0     7.2     1.620     60.1
5    -16.7     0.2
6    -43.0     1.5     1.805     25.4
7     20.0     8.8     1.620     60.1
8    -27.9     0.2
9     32.2     3.8     1.589     61.1
10      0.0     0.2
11     21.6     4.3     1.589     61.1
12    175.0
f=11.8
2ω=65°
I = 16mm
ｆ1/f  = -1.65
D/f    =  0.69
f/f2 = -1.33
f21A/f2 = 1.64
【００３５】
【第３実施形態】
第３実施形態に係る接眼レンズ構成を図５に示しており、そのレンズ諸元は下記表３のとおりである。また、この接眼レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を図６に示している。これらから分かるように、アイレリーフＩ＝１６ｍｍが得られるとともに各収差も良好に補正される。
【００３６】
【表３】
No      R        d        nd      νd
1    -24.5     1.0      1.517    64.1
2     11.4     2.6      1.805    25.4
3     14.8     9.2
4    -70.9     6.0      1.620     60.1
5    -15.1     0.2
6    -97.1     1.5      1.805     25.4
7     19.1     9.0      1.620     60.1
8    -26.0     0.2
9     20.4     6.5      1.589     61.1
10    -77.7     0.2
f=11.8
2ω=65°
I = 16mm
f1/f  = -1.7
D/f   =  0.78
f1/f2 = -1.4
f21A/f2 = 2.0
【００３７】
【第４実施形態】
第４実施形態に係る接眼レンズ構成を図７に示しており、そのレンズ諸元は下記表４のとおりである。また、この接眼レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を図８に示している。これらから分かるように、アイレリーフＩ＝１６ｍｍが得られるとともに各収差も良好に補正される。
【００３８】
【表４】
No      R        d        nd      νd
1    -23.1     1.0      1.517    64.1
2     11.4     2.6      1.805    25.4
3     15.2     8.0
4    236.2     7.0      1.491    57.6
＊ 5    -14.5     0.2
6   -102.9     1.5      1.805    25.4
7     18.7     9.3      1.620    60.1
8    -24.2     0.2
9     20.8     6.5      1.589    61.1
10    -76.6
f=11.8
2ω=65°
I = 16mm
f1/f  = -1.7
D/f   =  0.68
f1/f2 = -1.4
f21A/f2 = 1.9
【００３９】
この第４実施形態に係る接眼レンズは非球面形状を採用しており、そのレンズ面を※印を付して示しており、レンズ面５が非球面である。上記レンズ諸元における非球面のレンズ面５における曲率半径Ｒは、非球面の頂点曲率半径を表す。この非球面は下記の式（５）で表される回転対称非球面である。レンズ面５の非球面データは下記表５のようになる。但し本発明の非球面の形状が、次式によって表される形状に限定されることを意味する物ではない。
【００４０】
【数３】
Ｘ＝Ｃ0Ｙ2／（１＋√（１−ｋＣ02Ｙ2））＋Ｃ4Ｙ4＋Ｃ6Ｙ6＋Ｃ8Ｙ8＋Ｃ10Ｙ10      ・・・（５）
但し、Ｘ  ：非球面の頂点から光軸方向に測った距離
Ｙ  ：非球面の頂点を通る光軸からの高さ
ｋ  ：円錐定数
Ｃ0：１／Ｒ（Ｒ＝非球面の頂点曲率半径）
Ｃ2：２次の非球面定数
Ｃ4：４次の非球面定数
Ｃ6：６次の非球面定数
Ｃ8：８次の非球面定数
Ｃ10：１０次の非球面定数
【００４１】
【表５】
K   =  0.8
C2   =  0.00
C4   =  0.22×10-4
C6   = -0.11×10-7
C8   =  0.57×10-10
C10  = -0.38×10-11
【００４２】
【第５実施形態】
第５実施形態に係る接眼レンズ構成を図９に示しており、そのレンズ諸元は下記表６のとおりである。また、この接眼レンズの球面収差、非点収差、歪曲収差を図１０に示している。これらから分かるように、アイレリーフＩ＝１５ｍｍが得られるとともに各収差も良好に補正される。
【００４３】
【表６】
No      R        d        nd      νd
1    -18.5     1.0     1.517     64.1
2     12.2     2.3     1.805     25.4
3     22.4     7.26
4    -59.1     3.3     1.620     60.1
5    -15.9     0.2
6    -77.0     1.5     1.805     25.4
7     16.6     5.8     1.620     60.1
8    -37.7     0.2
9     26.2     2.9     1.620     60.1
10    500.0     0.2
11     18.4     3.7     1.589     61.1
12   -631.5
f=11.3
2ω=54°
I = 15mm
f1/f  = -2.2
D/f   =  0.64
f1/f2 = -2.0
f21A/f2 = 2.7
【００４４】
以上、本発明に係る好ましい実施形態を説明したが、本発明は、本明細書中に記載されている実施の形態や図面に示される形状に限定されるものではなく、非球面の位置や形状、面数、硝材（プラスチック等でも良い）などの構成は、本発明の趣旨に合った様々な構成をとることができる。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によって広い見掛け視界と、アイレリーフが接眼レンズ系全体の焦点距離の１００％以上を有し、コンパクト性に優れ、なおかつ諸収差、特に歪曲収差が良好に補正された接眼レンズを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る接眼レンズ構成を示すレンズ配置図である。
【図２】上記第１実施形態に係る接眼レンズの収差図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係る接眼レンズ構成を示すレンズ配置図である。
【図４】上記第２実施形態に係る接眼レンズの収差図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係る接眼レンズ構成を示すレンズ配置図である。
【図６】上記第３実施形態に係る接眼レンズの収差図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係る接眼レンズ構成を示すレンズ配置図である。
【図８】上記第４実施形態に係る接眼レンズの収差図である。
【図９】本発明の第５実施形態に係る接眼レンズ構成を示すレンズ配置図である。
【図１０】上記第５実施形態に係る接眼レンズの収差図である。
【符号の説明】
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
ＥＰ  アイポイント
【図１】
0004164791.tif 000002
【図２】
0004164791.tif 000003
【図３】
0004164791.tif 000004
【図４】
0004164791.tif 000005
【図５】
0004164791.tif 000006
【図６】
0004164791.tif 000007
【図７】
0004164791.tif 000008
【図８】
0004164791.tif 000009
【図９】
0004164791.tif 000010
【図１０】
0004164791.tif 000011