JP2017003639A - Radiographic image detection lens device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、シンチレータから出射されたシンチレーション光を集光する放射線画像検出用レンズ装置に関するものである。 The present invention relates to a radiation image detection lens device that condenses scintillation light emitted from a scintillator.
医療診断用のX線画像を撮影するにあたって、X線をシンチレータに入射させ、シンチレータから出射されたシンチレーション光を放射線画像検出用レンズ装置によって撮像素子に集光する技術が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1に記載の放射線画像検出用レンズ装置は、4群5枚のレンズ構成を有しており、そのF値は2.8であり、画角は46.6°(半画角=23.3°)である。
In taking an X-ray image for medical diagnosis, a technique has been proposed in which X-rays are incident on a scintillator and the scintillation light emitted from the scintillator is condensed on an image sensor by a radiation image detection lens device (Patent Literature). 1). The radiographic image detection lens device described in
しかしながら、特許文献1に記載の技術のように、4群5枚のレンズ構成では、レンズ数が多いため、放射線画像検出用レンズ装置のコストが増大するとともに、光軸方向のサイズが大型化してしまう。また、レンズ数が多いため、ゴーストフレアが発生しやすい。また、画角が46.6°(半画角23.3°)では、入射角度範囲が狭いので、シンチレータに対して多数の放射線画像検出用レンズ装置を設ける必要がある。また、レントゲン撮影の場合にF値が2.8では、明るい画像を得ることができないため、X線の照射量を高める必要がある。その場合、人体への被爆量が多くなるため、好ましくない。
However, as in the technique described in
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、少ない枚数のレンズ構成で、画角等を向上することのできる放射線画像検出用レンズ装置を提供することにある。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a radiation image detecting lens device capable of improving the angle of view and the like with a small number of lens configurations.
上記課題を解決するために、本発明は、シンチレータから出射されたシンチレーション光を集光する放射線画像検出用レンズ装置であって、物体側から像側に第1レンズ、第2レンズ、絞り、および第3レンズが順に配置され、前記第1レンズは、少なくとも一方側のレンズ面が非球面で、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、前記第2レンズは、像側に凸面を向けた正レンズであり、前記第3レンズは、像側に凸面を向けた正レンズであり、
前記第1レンズの像側のレンズ面の有効径をD12とし、前記第1レンズの像側のレンズ面のサグ量をS12としたとき、有効径D12およびサグ量S12は、以下の式
0.8 < (D12/2)/S12 <1.3
を満たすことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention provides a radiation image detection lens device that condenses scintillation light emitted from a scintillator, and includes a first lens, a second lens, a diaphragm, and an object side from the object side to the image side. A third lens is sequentially arranged, and the first lens is a negative meniscus lens having an aspheric lens surface on at least one side and a convex surface facing the object side, and the second lens has a convex surface facing the image side. The third lens is a positive lens having a convex surface facing the image side,
When the effective diameter of the image side lens surface of the first lens is D12 and the sag amount of the image side lens surface of the first lens is S12, the effective diameter D12 and the sag amount S12 are expressed by the following equations: 8 <(D12 / 2) / S12 <1.3
It is characterized by satisfying.
本発明では、シンチレータから出射されるシンチレーション光では、波長域が狭いので、色収差に対する対策を重要視する必要がない。このため、画角や明るさの向上を優先して、レンズの枚数を3枚とすることができる。それ故、放射線画像検出用レンズ装置のコストを低減することができるとともに、光軸方向のサイズを小型化することができる。また、レンズ数が少ないため、ゴーストフレアが発生しにくい。また、第1レンズは、少なくとも一方側の面が非球面で、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであるため、周辺光量の低下を抑制することができる。従って、広い画角範囲において、シンチレーショ
ン光を適正に集光することができる。さらに、第1レンズの像側の面の有効径D12、および第1レンズの像側の面のサグ量S12が上記の式を満たしているため、非点収差を改善することができる。
In the present invention, since the wavelength region of the scintillation light emitted from the scintillator is narrow, it is not necessary to attach importance to measures against chromatic aberration. For this reason, priority can be given to improving the angle of view and brightness, and the number of lenses can be set to three. Therefore, the cost of the radiation image detecting lens device can be reduced, and the size in the optical axis direction can be reduced. In addition, since the number of lenses is small, ghost flare hardly occurs. Further, since the first lens is a negative meniscus lens having at least one aspheric surface and a convex surface facing the object side, it is possible to suppress a decrease in the amount of peripheral light. Therefore, scintillation light can be appropriately condensed in a wide range of angle of view. Furthermore, since the effective diameter D12 of the image side surface of the first lens and the sag amount S12 of the image side surface of the first lens satisfy the above formula, astigmatism can be improved.
本発明において、前記第2レンズは、物体側に凸面を向けていることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the second lens has a convex surface facing the object side.
本発明において、最大画角が80°以上であることが好ましい。かかる構成によれば、シンチレータに対して設ける放射線画像検出用レンズ装置の数が少なく済む。 In the present invention, the maximum angle of view is preferably 80 ° or more. With this configuration, the number of radiation image detection lens devices provided for the scintillator can be reduced.
本発明において、前記第1レンズ、前記第2レンズ、および前記第3レンズを含むレンズ系全体のF値が2以下であることが好ましい。かかる構成によれば、明るい画像を得ることができる。 In the present invention, it is preferable that the F value of the entire lens system including the first lens, the second lens, and the third lens is 2 or less. According to this configuration, a bright image can be obtained.
本発明において、前記第1レンズの像側の面の中心における曲率半径をR12とし、前記第1レンズ、前記第2レンズ、および前記第3レンズを含むレンズ系全体の焦点距離をfとしたとき、曲率半径R12および焦点距離fは、以下の式
R12/f ≦ 0.9
を満たすことが好ましい。かかる構成によれば、非点収差を改善することができる。
In the present invention, when the radius of curvature at the center of the image side surface of the first lens is R12, and the focal length of the entire lens system including the first lens, the second lens, and the third lens is f. , Radius of curvature R12 and focal length f are expressed by the following equation: R12 / f ≦ 0.9
It is preferable to satisfy. According to such a configuration, astigmatism can be improved.
本発明において、前記第2レンズはガラスレンズからなることが好ましい。かかる構成によれば、温度特性を向上することができる。 In the present invention, the second lens is preferably made of a glass lens. According to such a configuration, the temperature characteristics can be improved.
本発明において、前記第2レンズの屈折率をn2とし、前記第2レンズのアッベ数をν2とし、前記第3レンズのアッベ数をν3としたとき、
前記屈折率n2、アッベ数ν2、およびアッベ数ν3は、以下の2つの式
1.7 < n2
ν3/ν2 <1.6
のいずれをも満たすことが好ましい。かかる構成によれば、シンチレーション光に含まれる各波長域の光を適正に集光することができる。
In the present invention, when the refractive index of the second lens is n2, the Abbe number of the second lens is ν2, and the Abbe number of the third lens is ν3,
The refractive index n2, Abbe number ν2, and Abbe number ν3 are expressed by the following two expressions 1.7 <n2
ν3 / ν2 <1.6
It is preferable to satisfy any of these. According to such a configuration, it is possible to appropriately collect light in each wavelength region included in the scintillation light.
本発明において、前記第1レンズの像側のコバ部には遮光層が形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、迷光に起因するゴーストフレアの発生を抑制することができる。 In the present invention, it is preferable that a light shielding layer is formed on the edge portion on the image side of the first lens. According to such a configuration, it is possible to suppress the occurrence of ghost flare caused by stray light.
本発明では、シンチレータから出射されるシンチレーション光では、波長域が狭いので、色収差に対する対策を重要視する必要がない。このため、画角や明るさの向上を優先して、レンズの枚数を3枚とすることができる。それ故、放射線画像検出用レンズ装置のコストを低減することができるとともに、光軸方向のサイズを小型化することができる。また、レンズ数が少ないため、ゴーストフレアが発生しにくい。また、第1レンズは、少なくとも一方側の面が非球面で、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであるため、周辺光量の低下を抑制することができる。従って、広い画角範囲において、シンチレーション光を適正に集光することができる。さらに、第1レンズの像側の面の有効径、および第1レンズの像側の面のサグ量が上記の式を満たしているため、非点収差を改善することができる。 In the present invention, since the wavelength region of the scintillation light emitted from the scintillator is narrow, it is not necessary to attach importance to measures against chromatic aberration. For this reason, priority can be given to improving the angle of view and brightness, and the number of lenses can be set to three. Therefore, the cost of the radiation image detecting lens device can be reduced, and the size in the optical axis direction can be reduced. In addition, since the number of lenses is small, ghost flare hardly occurs. Further, since the first lens is a negative meniscus lens having at least one aspheric surface and a convex surface facing the object side, it is possible to suppress a decrease in the amount of peripheral light. Therefore, scintillation light can be appropriately condensed in a wide range of angle of view. Furthermore, since the effective diameter of the image side surface of the first lens and the sag amount of the image side surface of the first lens satisfy the above formula, astigmatism can be improved.
以下に、図面を参照して、本発明を適用した放射線画像検出用レンズ装置を説明する。なお、以下に参照する図1、図2、図6、図10、表1、表2、表3において、各面1〜10を括弧書きで示してあり、各面は、以下の面を指している。
第1面(1)・・シンチレータ20
第2面(2)・・第1レンズ1の物体側のレンズ面11
第3面(3)・・第1レンズ1の像側のレンズ面12
第4面(4)・・第2レンズ2の物体側のレンズ面21
第5面(5)・・第2レンズ2の像側のレンズ面22
第6面(6)・・絞り4
第7面(7)・・第3レンズ3の物体側のレンズ面31
第8面(8)・・第3レンズ3の像側のレンズ面32
第9面(9)・・フィルタ8
第10面(10)・・撮像素子5
A radiation image detecting lens device to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings. In addition, in FIG.1, FIG.2, FIG.6, FIG.10, Table 1, Table 2, and Table 3 referred to below, each surface 1-10 is shown in parenthesis, and each surface points out the following surfaces. ing.
First surface (1) ..
Second surface (2) .. Object-side lens surface 11 of the
Third surface (3)... Image-side lens surface 12 of the
Fourth surface (4) .. Object-side lens surface 21 of the
Fifth surface (5)... Image
6th surface (6) · · 4 aperture
Seventh surface (7) .. Object-side lens surface 31 of the
Eighth surface (8)... Image
Ninth surface (9) ···
Tenth surface (10) ..
図1は、本発明を適用した放射線画像検出用レンズ装置10の説明図である。図1に示す放射線画像検出用レンズ装置10は、シンチレータ20から出射されたシンチレーション光を集光する光学装置である。かかる放射線画像検出用レンズ装置10では、例えば、レントゲン撮影の際、X線管(図示せず)から出射されたX線のうち、被写体(図示せず)を透過したX線がシンチレータ20(X線シンチレータ)に入射すると、シンチレータ20は、蛍光からなるシンチレーション光を発生させる。従って、シンチレーション光を放射線画像検出用レンズ装置10によって撮像素子5に集光すれば、放射線画像(レントゲン画像)を得ることができる。本形態では、シンチレーション光は、0.550μmを中心波長とする可視光である。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a radiation image detecting
本形態において、放射線画像検出用レンズ装置10は、物体側から像側に第1レンズ1、第2レンズ2、絞り4、および第3レンズ3が順に配置されており、第1レンズ1、第
2レンズ2、絞り4、および第3レンズ3は、筒状のホルダ9に保持されている。その際、第1レンズ1と第2レンズ2との間には、円筒状の第1中間環6が配置される。また、絞り4は、第2レンズ2と第3レンズ3との間に配置された第2中間環7の物体側の端部によって構成されている。
In the present embodiment, the radiation image detecting
ホルダ9には、物体側から像側に向けて、大径部91、大径部91より外径が小さい中径部92、および中径部92より外径が小さい小径部93が順に形成されている。大径部91の内側には第1レンズ1が配置され、中径部92の内側には第1中間環6および第2レンズ2が配置され、小径部93の内側には第2中間環7および第3レンズ3が配置されている。
A
第1レンズ1は、少なくとも一方側の面が非球面で、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである。第2レンズ2は、像側に凸面を向けた正レンズである。本形態において、第2レンズ2は、像側に加えて、物体側も凸面を向けた両凸レンズである。第3レンズ3は、像側に凸面を向けた正レンズである。
The
ここで、第1レンズ1の像側のレンズ面12(第3面(3))の有効径をD12とし、第1レンズ1の像側のレンズ面12(第3面(3))のサグ量をS12としたとき、有効径D12およびサグ量S12は、以下の式
0.8 < (D12/2)/S12 <1.3 ・・条件式(1)
を満たしている。
Here, the effective diameter of the image-side lens surface 12 (third surface (3)) of the
Meet.
このように、本形態の放射線画像検出用レンズ装置10において、シンチレータ20から出射されるシンチレーション光では、波長域が狭いので、色収差に対する対策を重要視する必要がない。このため、画角や明るさの向上を優先して、レンズの枚数を3枚としてある。それ故、放射線画像検出用レンズ装置10のコストを低減することができるとともに、光軸方向のサイズを小型化することができる。また、レンズ数が少ないため、ゴーストフレアが発生しにくい。また、第1レンズ1は、少なくとも一方側の面が非球面で、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであるため、周辺光量の低下を抑制することができる。従って、広い画角範囲において、シンチレーション光を適正に集光することができる。さらに、第1レンズ1の像側のレンズ面の有効径D12、および第1レンズ1の像側のレンズ面12のサグ量S12が上記の式を満たしているため、非点収差を改善することができる。なお、条件式(1)において、(D12/2)/S12が0.8以下の場合には十分なパワーを得ることができない一方、(D12/2)/S12が1.3以上の場合、非点収差が大きくなる。
In this way, in the radiation image detecting
また、本形態において、最大画角が80°以上である。このため、シンチレータ20に対して設ける放射線画像検出用レンズ装置の数が少なく済む。
In this embodiment, the maximum field angle is 80 ° or more. For this reason, the number of radiation image detection lens devices provided for the
また、第1レンズ1、第2レンズ2、および第3レンズ3を含むレンズ系全体のF値が2以下である。このため、明るい画像を得ることができる。
Further, the F value of the entire lens system including the
また、第1レンズ1の像側のレンズ面の中心における曲率半径をR12とし、第1レンズ1、第2レンズ2、および第3レンズ3を含むレンズ系全体の焦点距離をfとしたとき、曲率半径R12および焦点距離fは、以下の式
R12/f ≦ 0.9 ・・条件式(2)
を満たしている。このため、非点収差を改善することができる。
When the radius of curvature at the center of the image side lens surface of the
Meet. For this reason, astigmatism can be improved.
ここで、第2レンズ2はガラスレンズからなる。このため、温度特性を向上することができる。
Here, the
また、第2レンズ2の屈折率をn2とし、第2レンズ2のアッベ数をν2とし、第3レンズ3のアッベ数をν3としたとき、
屈折率n2、アッベ数ν2、およびアッベ数ν3は、以下の2つの式
1.7 < n2 ・・条件式(3)
ν3/ν2 <1.6・・条件式(4)
のいずれをも満たしている。このため、シンチレーション光に含まれる各波長域の光を適正に集光することができる。
When the refractive index of the
Refractive index n2, Abbe number ν2, and Abbe number ν3 are expressed by the following two expressions 1.7 <n2 ··· conditional expression (3)
ν3 / ν2 <1.6 ·· Condition (4)
Both of these are met. For this reason, the light of each wavelength range contained in scintillation light can be appropriately condensed.
本形態において、第1レンズ1のコバ部13の像側には、いわゆる墨と称せられる遮光層14が形成されている。このため、コバ部13に入射した迷光に起因するゴーストフレアの発生を抑制することができる。
In this embodiment, a
[実施例1]
図2は、本発明の実施例1に係る放射線画像検出用レンズ装置10のレンズ等を示す説明図である。図3は、本発明の実施例1に係る放射線画像検出用レンズ装置10のMTF(Modulation Transfer Function)特性のシミュレーション結果を示す説明図であり、図3(a)、(b)、(c)は、常温(+25℃)のMTF特性を示す説明図、−10℃のMTF特性を示す説明図、および+60℃のMTF特性を示す説明図である。図3では、中心からの距離が0mmおよび2.61mmにおけるMTF特性を示してあり、サジタル方向の特性にはSを付し、タンジェンシャル方向の特性にはTを付してある。図4は、本発明の実施例1に係る放射線画像検出用レンズ装置10の横収差等のシミュレーション結果を示す説明図であり、図4(a)、(b)は、中心からの距離が0mm、2.61mmにおける横収差の説明図、および非点収差等の説明図である。図4(b)には、ディストーションも示してある。ディストーションは、撮像中央部と周辺部における像の変化比率を示し、ディストーションをあらわす数値の絶対値が小さいほど、高精度なレンズ系といえる。なお、図4(b)では、サジタル方向の特性にはSを付し、タンジェンシャル方向の特性にはTを付してある。図5は、本発明の実施例1に係る放射線画像検出用レンズ装置10の球面収差等のシミュレーション結果を示す説明図であり、図5(a)、(b)は、球面収差の説明図、および各波長域(0.540μm、0.550μm、0.560μm)の光における倍率色収差の説明図である。
[Example 1]
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating the lens and the like of the radiation image detecting
図2に示すように、本例の放射線画像検出用レンズ装置10は、図1を参照して説明したように、物体側から像側に第1レンズ1、第2レンズ2、絞り4、および第3レンズ3が順に配置されている。このように構成した放射線画像検出用レンズ装置10の各構成は、表1に示す通りであり、表1の上から第1欄には、放射線画像検出用レンズ装置10の有効焦点距離(f:Effective Focal Length)、物像間距離(Total Track)、レンズ系全体のF値(Image Space F/#)、最大画角(Max.Field of Angle)が示されている。F値は、レンズ系全体の明るさを示す指標である。
As shown in FIG. 2, the radiation image detecting
表1の上から第2欄には、放射線画像検出用レンズ装置10の各面の曲率半径(Radius)、厚さ(Thickness)、屈折率Nd、アッベ数νd、焦点距離fn、サグ量sagが示されている。
In the second column from the top of Table 1, the radius of curvature (Radius), thickness (Thickness), refractive index Nd, Abbe number νd, focal length fn, and sag amount sag of each surface of the radiation image detecting
表1の上から第3欄および第4欄には、放射線画像検出用レンズ装置10の各面のうち、非球面の形状を下式(数1)で表した際の非球面係数A3〜A10、A12、A14,およびA16が示されている。下式においては、光軸L方向の軸をZ、光軸Lと垂直な方向の高さをr、円錐係数をKとし、中心曲率をcとしてある。また、各値の単位はいずれもmmである。なお、後述する表2、3でも同様である。
In the third column and the fourth column from the top of Table 1, aspherical coefficients A3 to A10 when the aspherical shape of each surface of the radiation image detecting
図2および表1からわかるように、本例の放射線画像検出用レンズ装置10において、第1レンズ1は、物体側のレンズ面11(第2面(2))が凸状の非球面で、像側のレンズ面12(第3面(3))が凹状の非球面からなるメニスカスレンズであり、負のパワー
を有している。第1レンズ1はプラスチックレンズからなる。第1レンズ1のコバ部13の像側には、いわゆる墨と称せられる遮光層14が形成されている。
As can be seen from FIG. 2 and Table 1, in the radiation image detecting
第2レンズ2は、物体側のレンズ面21(第4面(4))が凸状の非球面で、像側のレンズ面22(第5面(5))が凸状の非球面からなる両凸レンズであり、正のパワーを有している。第2レンズ2はガラスレンズからなる。
In the
第3レンズ3は、物体側のレンズ面31(第7面(7))が凸状の非球面で、像側のレンズ面32(第8面(8))が凸状の非球面からなる両凸レンズであり、正のパワーを有している。第3レンズ3はプラスチックレンズからなる。
In the
ここで、第1レンズ1のレンズ面12(第3面(3))の有効径D12は6.427mmであり、第1レンズ1のレンズ面12(第3面(3))のサグ量S12は2.94である、従って、(D12/2)/S12は、1.09であり、条件式(1)を満たしている。また、最大画角が86.1°であり、80°以上である。第1レンズ1、第2レンズ2、および第3レンズ3を含むレンズ系全体のF値が1.5であり、2以下である。第1レンズ1のレンズ面12(第3面(3))の中心における曲率半径R12は、2.061mmであり、第1レンズ1、第2レンズ2、および第3レンズ3を含むレンズ系全体の焦点距離fは2.682である。従って、R12/fは、0.77であり、0.9以下である。従って、条件式(2)を満たしている。また、第2レンズ2の屈折率n2は、1.806であり、条件式(3)を満たしている。また、第2レンズ2のアッベ数ν2は40.7であり、第3レンズ3のアッベ数ν3は55.8である。従って、ν3/ν2は、1.37であり、条件式(4)を満たしている。
Here, the effective diameter D12 of the lens surface 12 (third surface (3)) of the
従って、本例の放射線画像検出用レンズ装置10は、図3、図4および図5に示す光学特性を有しており、少ない枚数のレンズ構成で、画角等を向上することのできる等、図1を参照して説明した効果等を奏する。
Therefore, the
[実施例2]
図6は、本発明の実施例2に係る放射線画像検出用レンズ装置10のレンズ等を示す説明図である。図7は、本発明の実施例2に係る放射線画像検出用レンズ装置10のMTF特性のシミュレーション結果を示す説明図であり、図7(a)、(b)、(c)は、常温(+25℃)のMTF特性を示す説明図、−10℃のMTF特性を示す説明図、および+60℃のMTF特性を示す説明図である。図7では、中心からの距離が0mmおよび2.61mmにおけるMTF特性を示してあり、サジタル方向の特性にはSを付し、タンジェンシャル方向の特性にはTを付してある。図8は、本発明の実施例2に係る放射線画像検出用レンズ装置10の横収差等のシミュレーション結果を示す説明図であり、図8(a)、(b)は、中心からの距離が0mm、2.61mmにおける横収差の説明図、および非点収差等の説明図である。図8(b)には、ディストーションも示してある。なお、図8(b)では、サジタル方向の特性にはSを付し、タンジェンシャル方向の特性にはTを付してある。図9は、本発明の実施例2に係る放射線画像検出用レンズ装置10の球面収差等のシミュレーション結果を示す説明図であり、図9(a)、(b)は、球面収差の説明図、および各波長域(0.540μm、0.550μm、0.560μm)の光における倍率色収差の説明図である。
[Example 2]
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a lens and the like of the radiation image detecting
図6に示すように、本例の放射線画像検出用レンズ装置10は、図1を参照して説明したように、物体側から像側に第1レンズ1、第2レンズ2、絞り4、および第3レンズ3が順に配置されている。このように構成した放射線画像検出用レンズ装置10の各構成は、表2に示す通りである。
As shown in FIG. 6, the radiation image detecting
図6および表2からわかるように、本例の放射線画像検出用レンズ装置10において、第1レンズ1は、物体側のレンズ面11が凸状の非球面で、像側のレンズ面12が凹状の非球面からなるメニスカスレンズであり、負のパワーを有している。第1レンズ1はプラスチックレンズからなる。第1レンズ1のコバ部13の像側には、いわゆる墨と称せられる遮光層14が形成されている。
As can be seen from FIG. 6 and Table 2, in the radiographic image
第2レンズ2は、物体側のレンズ面21が凸状の非球面で、像側のレンズ面22が凸状の非球面からなる両凸レンズであり、正のパワーを有している。第2レンズ2はガラスレンズからなる。
The
第3レンズ3は、物体側のレンズ面31が凸状の非球面で、像側のレンズ面32が凸状の非球面からなる両凸レンズであり、正のパワーを有している。第3レンズ3はプラスチックレンズからなる。
The
ここで、第1レンズ1のレンズ面12の有効径D12は6.498mmであり、第1レンズ1のレンズ面12のサグ量S12は3.01である、従って、(D12/2)/S12は、1.08であり、条件式(1)を満たしている。また、最大画角が86.1°であり、80°以上である。第1レンズ1、第2レンズ2、および第3レンズ3を含むレンズ系全体のF値が1.5であり、2以下である。第1レンズ1のレンズ面12の中心における曲率半径R12は、2.103mmであり、第1レンズ1、第2レンズ2、および第3レンズ3を含むレンズ系全体の焦点距離fは2.658である。従って、R12/fは、0.79であ
り、0.9以下である。従って、条件式(2)を満たしている。また、第2レンズ2の屈折率n2は、1.806であり、条件式(3)を満たしている。また、第2レンズ2のアッベ数ν2は40.7であり、第3レンズ3のアッベ数ν3は55.8である。従って、ν3/ν2は、1.37であり、条件式(4)を満たしている。
Here, the effective diameter D12 of the
従って、本例の放射線画像検出用レンズ装置10は、図7、図8および図9に示す光学特性を有しており、少ない枚数のレンズ構成で、画角等を向上することのできる等、図1を参照して説明した効果等を奏する。
Therefore, the
[実施例3]
図10は、本発明の実施例3に係る放射線画像検出用レンズ装置10のレンズ等を示す説明図である。図11は、本発明の実施例3に係る放射線画像検出用レンズ装置10のMTF特性のシミュレーション結果を示す説明図であり、図11(a)、(b)、(c)は、常温(+25℃)のMTF特性を示す説明図、−10℃のMTF特性を示す説明図、および+60℃のMTF特性を示す説明図である。図11では、中心からの距離が0mmおよび2.61mmにおけるMTF特性を示してあり、サジタル方向の特性にはSを付し、タンジェンシャル方向の特性にはTを付してある。図12は、本発明の実施例2に係る放射線画像検出用レンズ装置10の横収差等のシミュレーション結果を示す説明図であり、図12(a)、(b)は、中心からの距離が0mm、2.61mmにおける横収差の説明図、および非点収差等の説明図である。図12(b)には、ディストーションも示してある。なお、図12(b)では、サジタル方向の特性にはSを付し、タンジェンシャル方向の特性にはTを付してある。図13は、本発明の実施例2に係る放射線画像検出用レンズ装置10の球面収差等のシミュレーション結果を示す説明図であり、図13(a)、(b)は、球面収差の説明図、および各波長域(0.540μm、0.550μm、0.560μm)の光における倍率色収差の説明図である。
[Example 3]
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a lens and the like of the radiation image detecting
図10に示すように、本例の放射線画像検出用レンズ装置10は、図1を参照して説明したように、物体側から像側に第1レンズ1、第2レンズ2、絞り4、および第3レンズ3が順に配置されている。このように構成した放射線画像検出用レンズ装置10の各構成は、表3に示す通りである。
As shown in FIG. 10, the radiation image
図10および表3からわかるように、本例の放射線画像検出用レンズ装置10において、第1レンズ1は、物体側のレンズ面11が凸状の非球面で、像側のレンズ面12が凹状の非球面からなるメニスカスレンズであり、負のパワーを有している。第1レンズ1はプラスチックレンズからなる。第1レンズ1のコバ部13の像側には、いわゆる墨と称せられる遮光層14が形成されている。
As can be seen from FIG. 10 and Table 3, in the radiation image detecting
第2レンズ2は、物体側のレンズ面21が凸状の非球面で、像側のレンズ面22が凸状の非球面からなる両凸レンズであり、正のパワーを有している。第2レンズ2はガラスレンズからなる。
The
第3レンズ3は、物体側のレンズ面31が凸状の非球面で、像側のレンズ面32が凸状の非球面からなる両凸レンズであり、正のパワーを有している。第3レンズ3はプラスチックレンズからなる。
The
ここで、第1レンズ1のレンズ面12の有効径D12は6.394mmであり、第1レンズ1のレンズ面12のサグ量S12は2.93である、従って、(D12/2)/S12は、1.09であり、条件式(1)を満たしている。また、最大画角が86.2°であり、80°以上である。第1レンズ1、第2レンズ2、および第3レンズ3を含むレンズ系全体のF値が1.5であり、2以下である。第1レンズ1のレンズ面12の中心における曲率半径R12は、2.050mmであり、第1レンズ1、第2レンズ2、および第3レンズ3を含むレンズ系全体の焦点距離fは2.679である。従って、R12/fは、0.77であり、0.9以下である。従って、条件式(2)を満たしている。また、第2レンズ2の屈
折率n2は、1.768であり、条件式(3)を満たしている。また、第2レンズ2のアッベ数ν2は49.2であり、第3レンズ3のアッベ数ν3は55.8である。従って、ν3/ν2は、1.13であり、条件式(4)を満たしている。
Here, the effective diameter D12 of the
従って、本例の放射線画像検出用レンズ装置10は、図11、図12および図13に示す光学特性を有しており、少ない枚数のレンズ構成で、画角等を向上することのできる等、図1を参照して説明した効果等を奏する。
Therefore, the
1・・第1レンズ
2・・第2レンズ
3・・第3レンズ
4・・絞り
10・・射線画像検出用レンズ装置
13・・コバ部
14・・遮光層
20・・シンチレータ
DESCRIPTION OF
Claims (8)
物体側から像側に第1レンズ、第2レンズ、絞り、および第3レンズが順に配置され、
前記第1レンズは、少なくとも一方側のレンズ面が非球面で、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであり、
前記第2レンズは、像側に凸面を向けた正レンズであり、
前記第3レンズは、像側に凸面を向けた正レンズであり、
前記第1レンズの像側のレンズ面の有効径をD12とし、
前記第1レンズの像側のレンズ面のサグ量をS12としたとき、
有効径D12およびサグ量S12は、以下の式
0.8 < (D12/2)/S12 <1.3
を満たすことを特徴とする放射線画像検出用レンズ装置。 A radiological image detection lens device that collects scintillation light emitted from a scintillator,
A first lens, a second lens, a diaphragm, and a third lens are sequentially arranged from the object side to the image side,
The first lens is a negative meniscus lens having an aspheric lens surface on at least one side and a convex surface facing the object side,
The second lens is a positive lens having a convex surface facing the image side,
The third lens is a positive lens having a convex surface facing the image side,
The effective diameter of the image side lens surface of the first lens is D12,
When the sag amount on the image side lens surface of the first lens is S12,
The effective diameter D12 and the sag amount S12 are expressed by the following formula: 0.8 <(D12 / 2) / S12 <1.3
A lens device for detecting a radiographic image, characterized in that:
前記第1レンズ、前記第2レンズ、および前記第3レンズを含むレンズ系全体の焦点距離をfとしたとき、曲率半径R12および焦点距離fは、以下の式
R12/f ≦ 0.9
を満たすことを特徴とする請求項1乃至4の何れか一項に記載の放射線画像検出用レンズ装置。 The radius of curvature at the center of the image side surface of the first lens is R12,
When the focal length of the entire lens system including the first lens, the second lens, and the third lens is f, the radius of curvature R12 and the focal length f are expressed by the following formula: R12 / f ≦ 0.9
The lens apparatus for detecting a radiographic image according to any one of claims 1 to 4, wherein:
前記第2レンズのアッベ数をν2とし、
前記第3レンズのアッベ数をν3としたとき、
前記屈折率n2、アッベ数ν2、およびアッベ数ν3は、以下の2つの式
1.7 < n2
ν3/ν2 <1.6
のいずれをも満たすことを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の放射線画像検出用レンズ装置。 The refractive index of the second lens is n2,
The Abbe number of the second lens is ν2,
When the Abbe number of the third lens is ν3,
The refractive index n2, Abbe number ν2, and Abbe number ν3 are expressed by the following two expressions 1.7 <n2
ν3 / ν2 <1.6
The radiographic image detection lens device according to claim 1, wherein both of the above are satisfied.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015114600A JP2017003639A (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Radiographic image detection lens device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2015114600A JP2017003639A (en) | 2015-06-05 | 2015-06-05 | Radiographic image detection lens device |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2017003639A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110412715A (en) * | 2018-04-26 | 2019-11-05 | 光芒光学股份有限公司 | Camera lens and its manufacturing method |
-
2015
- 2015-06-05 JP JP2015114600A patent/JP2017003639A/en active Pending
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CN110412715A (en) * | 2018-04-26 | 2019-11-05 | 光芒光学股份有限公司 | Camera lens and its manufacturing method |
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