JP2559601B2 - 大口径レンズ - Google Patents
大口径レンズInfo
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- JP2559601B2 JP2559601B2 JP62281113A JP28111387A JP2559601B2 JP 2559601 B2 JP2559601 B2 JP 2559601B2 JP 62281113 A JP62281113 A JP 62281113A JP 28111387 A JP28111387 A JP 28111387A JP 2559601 B2 JP2559601 B2 JP 2559601B2
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- Japan
- Prior art keywords
- lens
- optical axis
- refracting
- light
- refracting surfaces
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、カメラの測距装置の投光、受光レンズに
用いられる大口径レンズに関する。
用いられる大口径レンズに関する。
（従来技術） オートフォーカスカメラ等の測距装置において、投
光、受光レンズには、一般に合成樹脂製の大口径単レン
ズが用いられている。まず測距光学系の概要を示す。第
５図において１は赤外LEDなどの投光光源であり、光源
１を発した光束は２の投光レンズにより集光され、被写
体に向け射出される。この光束は被写体で反射され、投
光光学系から基線長Ｌだけ隔たった受光レンズ３により
光電変換手段４の受光面に集光される。４の出力は測距
信号として利用される。
光、受光レンズには、一般に合成樹脂製の大口径単レン
ズが用いられている。まず測距光学系の概要を示す。第
５図において１は赤外LEDなどの投光光源であり、光源
１を発した光束は２の投光レンズにより集光され、被写
体に向け射出される。この光束は被写体で反射され、投
光光学系から基線長Ｌだけ隔たった受光レンズ３により
光電変換手段４の受光面に集光される。４の出力は測距
信号として利用される。
このような光学系において、十分な測距可能距離ある
いは十分な測距精度を得るためには、投光レンズの口径
比が大きく、照射光量が大であることと、受光レンズが
大口径で受光光量が大であることが必要である。受光素
子の大きさと受光レンズのコンパクト性との制約から受
光レンズの焦点距離を長くすることはできないため、受
光レンズを大口径化するには口径比を大きくする必要が
ある。
いは十分な測距精度を得るためには、投光レンズの口径
比が大きく、照射光量が大であることと、受光レンズが
大口径で受光光量が大であることが必要である。受光素
子の大きさと受光レンズのコンパクト性との制約から受
光レンズの焦点距離を長くすることはできないため、受
光レンズを大口径化するには口径比を大きくする必要が
ある。
（この発明が解決しようとする問題点） 上記のように投光、受光レンズとも明るいレンズであ
ることが望まれるが、F1.0以下程度の明るさを得ようと
すると軸上レンズ厚が大となり、この結果以下の欠点が
生じる。
ることが望まれるが、F1.0以下程度の明るさを得ようと
すると軸上レンズ厚が大となり、この結果以下の欠点が
生じる。
１、レンズ全長すなわちレンズ先端から投光、受光素子
までの長さが大となるため、カメラのレイアウトが大き
く制限され、コンパクト性をそこなうことにもなる。
までの長さが大となるため、カメラのレイアウトが大き
く制限され、コンパクト性をそこなうことにもなる。
２、成形時のショットタイムが長くなるためコスト高と
なる。従来、非球面を用いることにより、結像性能を向
上させると共にこれらの欠点も改善されてはいるが、十
分ではなかった。
なる。従来、非球面を用いることにより、結像性能を向
上させると共にこれらの欠点も改善されてはいるが、十
分ではなかった。
この発明の目的は、投光、受光レンズにおける上述の
欠点を改良し、投光、受光レンズとして十分な口径比と
結像性能を維持しながら、軸上厚及びレンズ全長の小さ
いレンズを得ることである。
欠点を改良し、投光、受光レンズとして十分な口径比と
結像性能を維持しながら、軸上厚及びレンズ全長の小さ
いレンズを得ることである。
（この問題点を解決するための手段） この発明のレンズは、合成樹脂製の一枚のレンズであ
って、光軸方向前後二つの屈折面はそれぞれ中心部の屈
折面A1、A2と周辺部の屈折面B1、B2とからなり、屈折面
A1とB1との境界をなす帯状の段差部と屈折面A2とB2との
境界をなす帯状の段差部とにおいて、上記屈折面A1が屈
折面B1に対して陥没するように、かつ、屈折面A2がそれ
ぞれ屈折面B2に対して陥没するように連結されており、
上記中心部と周辺部の焦点距離および他方の屈折面A2と
B2との主点位置が一致していることを特徴とする。
って、光軸方向前後二つの屈折面はそれぞれ中心部の屈
折面A1、A2と周辺部の屈折面B1、B2とからなり、屈折面
A1とB1との境界をなす帯状の段差部と屈折面A2とB2との
境界をなす帯状の段差部とにおいて、上記屈折面A1が屈
折面B1に対して陥没するように、かつ、屈折面A2がそれ
ぞれ屈折面B2に対して陥没するように連結されており、
上記中心部と周辺部の焦点距離および他方の屈折面A2と
B2との主点位置が一致していることを特徴とする。
また、これらの屈折面の中、上記一方の面の周辺部の
屈折面B1が、光軸から離れた位置における法線ほど光軸
との交点がレンズより遠ざかる非球面であることが望ま
しい。
屈折面B1が、光軸から離れた位置における法線ほど光軸
との交点がレンズより遠ざかる非球面であることが望ま
しい。
（作用） この発明の作用を実施例に即して説明する。
第１図はこの発明の投光、受光レンズの実施例の形状
を示す断面図である。また第２図は周辺部が、第１図に
おける周辺部と同一の形状をしている従来の投光、受光
レンズの断面形状図である。
を示す断面図である。また第２図は周辺部が、第１図に
おける周辺部と同一の形状をしている従来の投光、受光
レンズの断面形状図である。
第１図において屈折面B1、B2からなる周辺部に関する
焦点距離、主点位置などの近軸特性を、第２図の従来レ
ンズと同一の近軸特性で表わすことにする。いまこのよ
うにして表わした屈折面B1、B2からなる周辺部の光軸、
焦点距離、共役距離（共役関係にある物点、像点に関
し、レンズと物点、レンズと像点間の距離）の短い側の
主点位置と、屈折面A1、A2からなる中心部の光軸、焦点
距離、共役距離の短い側の主点位置とがそれぞれ一致し
ていると、共役距離の長い側にある十分遠方の物点に対
して、周辺部による像と中心部による像とがほぼ同じ位
置にできることになる。この作用により第１図に示した
この発明のレンズは第２図に示した従来レンズと近軸的
にほぼ同じ結像作用を有することができる。
焦点距離、主点位置などの近軸特性を、第２図の従来レ
ンズと同一の近軸特性で表わすことにする。いまこのよ
うにして表わした屈折面B1、B2からなる周辺部の光軸、
焦点距離、共役距離（共役関係にある物点、像点に関
し、レンズと物点、レンズと像点間の距離）の短い側の
主点位置と、屈折面A1、A2からなる中心部の光軸、焦点
距離、共役距離の短い側の主点位置とがそれぞれ一致し
ていると、共役距離の長い側にある十分遠方の物点に対
して、周辺部による像と中心部による像とがほぼ同じ位
置にできることになる。この作用により第１図に示した
この発明のレンズは第２図に示した従来レンズと近軸的
にほぼ同じ結像作用を有することができる。
一方、共役距離の長い側の主点位置は、実用上、周辺
部と中心部とで一致している必要はない。従って共役距
離の長い側の面において、屈折面A1を屈折面B1に対して
境界部で陥没する位置関係に配置できる。このとき中心
部の主点間隔が短縮されるため、付随的に共役距離の短
い側においても屈折面A2が屈折面B2に対して境界部で陥
没する配置になる。このようにしてこの発明のレンズは
従来レンズにくらべて軸上厚を短縮することができる。
このときレンズ全長が短縮されていることも勿論であ
る。
部と中心部とで一致している必要はない。従って共役距
離の長い側の面において、屈折面A1を屈折面B1に対して
境界部で陥没する位置関係に配置できる。このとき中心
部の主点間隔が短縮されるため、付随的に共役距離の短
い側においても屈折面A2が屈折面B2に対して境界部で陥
没する配置になる。このようにしてこの発明のレンズは
従来レンズにくらべて軸上厚を短縮することができる。
このときレンズ全長が短縮されていることも勿論であ
る。
またこの発明のレンズにおいては、共役距離の長い側
の周辺部の屈折面を光軸から離れた位置における法線ほ
ど光軸との交点がレンズより遠ざかる非球面とすること
により、球面収差を補正すると同時に、光軸方向のサグ
が小さくなるため結果としてレンズの軸上厚をより小さ
くすることが可能となる。
の周辺部の屈折面を光軸から離れた位置における法線ほ
ど光軸との交点がレンズより遠ざかる非球面とすること
により、球面収差を補正すると同時に、光軸方向のサグ
が小さくなるため結果としてレンズの軸上厚をより小さ
くすることが可能となる。
また、段差部による光量損失を少なくするために、共
役距離の長い側の軸上無限遠物点に対して、屈折面A1を
通る光束と屈折面A2を通る光束がほぼ一致するように、
また屈折面B1を通る光束と屈折面B2を通る光束がほぼ一
致するように、前後二つの段差部の位置が整合されてい
ることが望ましい。
役距離の長い側の軸上無限遠物点に対して、屈折面A1を
通る光束と屈折面A2を通る光束がほぼ一致するように、
また屈折面B1を通る光束と屈折面B2を通る光束がほぼ一
致するように、前後二つの段差部の位置が整合されてい
ることが望ましい。
なお、段差部の正面形状は円形でも矩形でも良い。
（実施例） 以下、この発明の実施例を示す。断面形状図は第１図
に示したものであるが、レンズデータ、収差曲線図は中
心部と周辺部とで別個に記載する。
に示したものであるが、レンズデータ、収差曲線図は中
心部と周辺部とで別個に記載する。
中心部 面番号 ｒ ｄ ｎ（Ａ′） １＊ 55.689 32.48 1.48300 ２ −294.874 第１面の非球面係数 Ｋ＝−1.82620 A1＝ 6.99737×10-7 P1＝4.0000 A2＝−6.83777×10-12 P2＝6.0000 A3＝−1.87582×10-14 P3＝8.0000 周辺部 面番号 ｒ ｄ ｎ（Ａ′） １＊ 60.884 59.83 1.48300 ２ −158.896 第１面の非球面係数 Ｋ＝−1.47396 A1＝ 3.37236×10-7 P1＝4.0000 A2＝−3.60750×10-11 P2＝6.0000 A3＝−7.36196×10-15 P3＝8.0000 第２面の非球面係数 Ｋ＝−7.87890×10 A1＝ 4.82969×10-11 P1＝4.0000 A2＝−2.27867×10-12 P2＝6.0000 A3＝−1.32426×10-15 P3＝8.0000 表中＊印は非球面である。非球面の頂点を座標原点と
して、光軸方向に入軸、光軸に垂直な方向にＸ軸、光軸
に垂直な方向にＹ軸を選んだとき、非球面形状は次式で
表わされる。
して、光軸方向に入軸、光軸に垂直な方向にＸ軸、光軸
に垂直な方向にＹ軸を選んだとき、非球面形状は次式で
表わされる。
上記レンズデータにおいて、第１面が共役距離の長い
側の屈折面であって、中心部と周辺部とは互いの第１面
の頂点が14.4離れて連結されている。このとき、共役距
離の短い側の主点が中心部と周辺部とで一致している。
側の屈折面であって、中心部と周辺部とは互いの第１面
の頂点が14.4離れて連結されている。このとき、共役距
離の短い側の主点が中心部と周辺部とで一致している。
なお、中心部はF1.5より暗い領域、周辺部はF1.2より
明るい領域をそれぞれ有効領域としている。
明るい領域をそれぞれ有効領域としている。
第３図、第４図にそれぞれ中心部周辺部の収差曲線図
を示す。
を示す。
（発明の効果） この発明のレンズは、薄型化と同時にレンズ全長の短
縮を実現したため、従来の測距用投光レンズに較べてカ
メラのコンパクト化に寄与すると共に、製造時のショッ
トタイムが短縮できるためコストも低減される。また、
フレネルレンズに比して型の製作が容易であると共に、
サイン条件の崩れも少なく、結像性能が勝れている。
縮を実現したため、従来の測距用投光レンズに較べてカ
メラのコンパクト化に寄与すると共に、製造時のショッ
トタイムが短縮できるためコストも低減される。また、
フレネルレンズに比して型の製作が容易であると共に、
サイン条件の崩れも少なく、結像性能が勝れている。
第１図はこの発明のレンズの１実施例の断面形状図、第
２図は従来の測距用投光、受光レンズの一例の断面形状
図、第３図、第４図は上記の実施例のそれぞれ中心部、
周辺部の収差曲線図、第５図はカメラの測距光学系の概
要を示す図である。
２図は従来の測距用投光、受光レンズの一例の断面形状
図、第３図、第４図は上記の実施例のそれぞれ中心部、
周辺部の収差曲線図、第５図はカメラの測距光学系の概
要を示す図である。
Claims (2)
- 【請求項１】合成樹脂製の一枚のレンズであって、光軸
方向前後二つの屈折面はそれぞれ中心部の屈折面A1、A2
と周辺部の屈折面B1、B2とからなり、一方の面のA1とB1
との境界をなす帯状の段差部と、他方の面のA2とB2との
段差部とにおいて、A1がB1に対して陥没するように、か
つA2がB2に対して陥没するようにそれぞれA1とB1、A2と
B2とが連結されており、上記中心部と周辺部の焦点距離
および他方の屈折面A2とB2との主点位置が一致している
ことを特徴とする大口径レンズ - 【請求項２】上記一方の面の周辺部の屈折面B1が、光軸
から離れた位置における法線ほど光軸との交点がレンズ
から遠ざかる非球面である特許請求の範囲第１項の大口
径レンズ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62281113A JP2559601B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 大口径レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62281113A JP2559601B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 大口径レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01123209A JPH01123209A (ja) | 1989-05-16 |
| JP2559601B2 true JP2559601B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=17634534
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62281113A Expired - Fee Related JP2559601B2 (ja) | 1987-11-09 | 1987-11-09 | 大口径レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2559601B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004079426A1 (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-16 | Nalux Co., Ltd. | 結像光学系 |
| KR102616540B1 (ko) | 2018-10-15 | 2023-12-21 | 현대모비스 주식회사 | 광학장치 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57109618A (en) * | 1980-12-27 | 1982-07-08 | Dainippon Printing Co Ltd | Both faces fresnel lens and its manufacture |
-
1987
- 1987-11-09 JP JP62281113A patent/JP2559601B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01123209A (ja) | 1989-05-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |