[发明专利]望远镜光学系统及设置有该望远镜光学系统的光学装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于双目望远镜、望远镜及类似装置的望远镜光学系统以及包括该光学系统的光学装置。

背景技术

标准望远镜光学系统按照从物开始的顺序包括物镜系统和目镜系统。通过物镜系统在物镜系统的焦平面上形成远距离的物的像，并且所形成的像被目镜系统放大并被观察。

物镜系统通常包括接合透镜（cemented lens），该接合透镜包括具有正折射光焦度的透镜和具有负折射光焦度的透镜的接合体。接合透镜生成并消除正像差和负像差，由此校正轴向色像差。目镜系统通常包括两个或更多个透镜，并通过在透镜之间设置适当的间隔来校正横向色像差。可替代地，在目镜系统包括如下接合透镜的情况下，使用接合透镜或通过在接合透镜与其他透镜之间设置适当的透镜间隔来平衡横向色像差：该接合透镜包括了具有负折射光焦度的透镜和具有正折射光焦度的透镜的接合体。

同时，近年来，具有与传统光学透镜显著不同的配置的衍射光学元件被用于各种光学系统中以例如降低各种像差。已经提出了其中使用衍射光学元件来降低各种像差（特别是轴向色像差）的发生的物镜系统（例如，见专利文献1）。也已经提出了其中使用衍射光学元件来降低各种像差（特别是横向色像差）的发生的目镜系统（例如，见专利文献2）。

现有技术列表

专利文献

专利文献1：日本特许专利公开2004-126395(A)

专利文献2：国际专利公布WO2009/081831(A1)

发明内容

本发明要解决的问题

然而，在将衍射光学元件用在如上所述的物镜系统和目镜系统的每一个中的传统望远镜光学系统中，在所有这些系统中，均未以平衡的方式充分地校正轴向色像差和横向色像差。

本发明是鉴于该问题而构思的，并且本发明的目的是：提供一种其中各种像差（例如轴向色像差和横向色像差）以令人满意的方式被校正的望远镜光学系统，以及一种包括该望远镜光学系统的光学装置。

解决问题的手段

根据例示本发明的第一方面，提出了一种具有物镜系统和目镜系统的望远镜光学系统；其中：所述物镜系统包括衍射光学元件以及至少一组设置有具有正折射光焦度的透镜和具有负折射光焦度的透镜的接合透镜；所述目镜系统包括衍射光学元件以及至少一组设置有具有负折射光焦度的透镜和具有正折射光焦度的透镜的接合透镜；所述衍射光学元件具有第一衍射光学元件和第二衍射光学元件，所述第一衍射光学元件具有第一衍射光学表面而所述第二衍射光学元件具有第二衍射光学表面，并且所述第一衍射光学元件和所述第二衍射光学元件被布置成使得所述第一衍射光学表面与所述第二衍射光学表面彼此面对；并且满足由以下表达式表示的条件：2≤|(Po/FNO)/{Pe/(θ×m)}|≤15,其中：Ko表示所述物镜系统的光焦度，Kodoe表示所述物镜系统的衍射光学元件的光焦度，并且Po被定义为Po=Kodoe/Ko；Ke表示所述目镜系统的光焦度，Kedoe表示所述目镜系统的衍射光学元件的光焦度，并且Pe被定义为Po=Kedoe/Ke；并且FNO表示所述物镜系统的F数（F-number），θ表示所述望远镜光学系统的实际视场，而m表示所述望远镜光学系统的放大率。

在本说明书中，“第一衍射光学表面和第二衍射光学表面被布置成彼此面对”的表述对应于宽泛的概念，该概念包括：“第一衍射光学表面和第二衍射光学表面被布置成彼此接触”（所谓的紧密式多层型）的状态、以及“第一衍射光学表面和第二衍射光学表面被布置成在两者之间设置有间隔的情况下彼此面对”（所谓的分离式多层型）的状态。

根据例示本发明的第二方面，提供了一种包括根据第一方面的望远镜光学系统的光学装置（例如，双目望远镜）。

本发明的有益效果

本发明使得能够提供一种其中以令人满意的方式来校正各种像差（例如轴向色像差和横向色像差）的望远镜光学系统以及一种包括该望远镜光学系统的光学装置。

附图说明

图1是示出根据本实施方式的衍射光学元件的示意图；

图2示出了根据示例1的望远镜光学系统的镜头配置；

图3描绘了示出根据示例1的望远镜光学系统的各种像差的曲线图；

图4是示出根据示例1的目镜系统的轴向色像差的曲线图；

图5示出了根据示例2的望远镜光学系统的镜头配置；

图6描绘了示出根据示例2的望远镜光学系统的各种像差的曲线图；

图7是示出根据示例2的目镜系统的轴向色像差的曲线图；