JP3031995B2 - フーリエ変換レンズ - Google Patents
フーリエ変換レンズInfo
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- JP3031995B2 JP3031995B2 JP2314711A JP31471190A JP3031995B2 JP 3031995 B2 JP3031995 B2 JP 3031995B2 JP 2314711 A JP2314711 A JP 2314711A JP 31471190 A JP31471190 A JP 31471190A JP 3031995 B2 JP3031995 B2 JP 3031995B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03H—HOLOGRAPHIC PROCESSES OR APPARATUS
- G03H1/00—Holographic processes or apparatus using light, infrared or ultraviolet waves for obtaining holograms or for obtaining an image from them; Details peculiar thereto
- G03H1/04—Processes or apparatus for producing holograms
- G03H1/0402—Recording geometries or arrangements
- G03H2001/0439—Recording geometries or arrangements for recording Holographic Optical Element [HOE]
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- Physics & Mathematics (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はフーリエ変換レンズに関する。
［従来の技術］ フーリエ変換レンズは、フーリエ変換ホログラムの記
録・再生や光情報のフーリエ変換情報処理に関連して知
られ、従来から種々のものが提案されている。
録・再生や光情報のフーリエ変換情報処理に関連して知
られ、従来から種々のものが提案されている。
レンズによる光学的なフーリエ変換が近軸領域以外の
領域でも良好に行われるためには、周知のごとくバイレ
ンの条件即ち、画角θに対する理想像高がレンズの焦点
距離をｆとしてf sinθで与えられるという条件が満足
されねばならない。
領域でも良好に行われるためには、周知のごとくバイレ
ンの条件即ち、画角θに対する理想像高がレンズの焦点
距離をｆとしてf sinθで与えられるという条件が満足
されねばならない。
従来、この条件を良好に満足させたフーリエ変換レン
ズとして、特公昭56−50247号公報に開示されたものが
知られている。
ズとして、特公昭56−50247号公報に開示されたものが
知られている。
［発明が解決しようとする課題］ 上記フーリエ変換レンズは８群８枚構成と構成レンズ
枚数が多く、画角も狭い。またF/Noも小さい。
枚数が多く、画角も狭い。またF/Noも小さい。
本発明は上述のごとき事情に鑑みてなされたものであ
って、構成枚数が少なく、バイレンの条件が良好に満足
され、明るく、且つ画角の広いフーリエ変換レンズの提
供を目的とする。
って、構成枚数が少なく、バイレンの条件が良好に満足
され、明るく、且つ画角の広いフーリエ変換レンズの提
供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明のフーリエ変換レンズは、第１図に示すように
物体側（第１図左方）から像側（同図右方）へ向かって
順次、第１乃至第５群を配列してなる。
物体側（第１図左方）から像側（同図右方）へ向かって
順次、第１乃至第５群を配列してなる。
第１群は屈折力の強い凸面を物体側に向けた正レンズ
１、第２群は両凹レンズ２、第３群は凹面を物体側に向
けた正メニスカスレンズ３、第４群は両凸レンズ４、第
５群は屈折力の強い凸面を物体側に向けた正レンズ５で
ある。従って全体は５群５枚構成である。
１、第２群は両凹レンズ２、第３群は凹面を物体側に向
けた正メニスカスレンズ３、第４群は両凸レンズ４、第
５群は屈折力の強い凸面を物体側に向けた正レンズ５で
ある。従って全体は５群５枚構成である。
全系の合成焦点距離をｆ、第１群の焦点距離をf1、第
２群の焦点距離をf2、第４群の焦点距離をf4、第５群の
焦点距離をf5、第３群の材質の屈折率をn3とするとき、
これらは （Ｉ） 0.3〈f/f1〈 0.8 （II） −1.1〈f/f2〈−0.8 （III） 0.3〈f/f4〈 0.7 （IV） 0.3〈f/f5〈 0.6 （Ｖ） 1.7〈n3 なる条件を満足する。
２群の焦点距離をf2、第４群の焦点距離をf4、第５群の
焦点距離をf5、第３群の材質の屈折率をn3とするとき、
これらは （Ｉ） 0.3〈f/f1〈 0.8 （II） −1.1〈f/f2〈−0.8 （III） 0.3〈f/f4〈 0.7 （IV） 0.3〈f/f5〈 0.6 （Ｖ） 1.7〈n3 なる条件を満足する。
第１群および第５群の正レンズは、「第１群を両凸レ
ンズ、第５群を凸メニスカスレンズ」としても良いし
（請求項２）、「第１群および第５群をともに凸平レン
ズ」としても良く（請求項３）、あるいは、「第１群を
凸メニスカスレンズ、第５群を両凸レンズ」としても良
い（請求項４）。
ンズ、第５群を凸メニスカスレンズ」としても良いし
（請求項２）、「第１群および第５群をともに凸平レン
ズ」としても良く（請求項３）、あるいは、「第１群を
凸メニスカスレンズ、第５群を両凸レンズ」としても良
い（請求項４）。
これら第1,第５群の正レンズはメニスカスレンズとす
るにせよ、両凸レンズとするにせよ、平凸レンズとする
にせよ、物体側に屈折力の大きい凸面を向けて配設され
る。
るにせよ、両凸レンズとするにせよ、平凸レンズとする
にせよ、物体側に屈折力の大きい凸面を向けて配設され
る。
［作用］ 第１図の物体側の焦点面に合致させて、振幅透過率分
布を持つフィルム状物体を配して、これを平行単色光で
照射すると、像側の焦点面上に上記振幅透過率分布のフ
ーリエ変換像が得られる。これをホログラム記録すれば
フーリエ変換ホログラムが得られる。
布を持つフィルム状物体を配して、これを平行単色光で
照射すると、像側の焦点面上に上記振幅透過率分布のフ
ーリエ変換像が得られる。これをホログラム記録すれば
フーリエ変換ホログラムが得られる。
またフーリエ変換された光束を第１図の像側から逆に
入射させれば、物体側の焦点面上には逆フーリエ変換像
が得られる。
入射させれば、物体側の焦点面上には逆フーリエ変換像
が得られる。
正逆のフーリエ変換が良好に行われるためには、上記
バイレンの条件の外に正弦条件が正逆方向の入射光束に
就いて良好に満足される必要がある。
バイレンの条件の外に正弦条件が正逆方向の入射光束に
就いて良好に満足される必要がある。
上記条件（Ｉ）ないし（Ｖ）に就き説明する。
条件（Ｉ）は、非点収差およびコマ収差を補正する条
件である。この条件の下限を超えると非点収差およびコ
マ収差がオーバーになり、上限を超えるとアンダーとな
って、これら収差の補正ができなくなる。
件である。この条件の下限を超えると非点収差およびコ
マ収差がオーバーになり、上限を超えるとアンダーとな
って、これら収差の補正ができなくなる。
条件（II）は、球面収差を補正する条件である。この
条件の下限を超えると球面収差がオーバーとなり、上限
を超えるとアンダーとなって球面収差の補正ができな
い。
条件の下限を超えると球面収差がオーバーとなり、上限
を超えるとアンダーとなって球面収差の補正ができな
い。
条件（III）（IV）は、球面収差および歪曲収差（f s
inθ特性）を補正する条件である。これらの条件の下限
を超えると球面収差・歪曲収差ともオーバーになり、上
限を超えるとアンダーとなって、これら収差の補正がで
きなくなる。
inθ特性）を補正する条件である。これらの条件の下限
を超えると球面収差・歪曲収差ともオーバーになり、上
限を超えるとアンダーとなって、これら収差の補正がで
きなくなる。
条件（Ｖ）は、球面収差およびメリディオナル方向の
非点収差を補正する条件である。この条件が満足されな
いと球面収差・メリディオナル方向の非点収差ともオー
バーになって、これら収差を補正できない。
非点収差を補正する条件である。この条件が満足されな
いと球面収差・メリディオナル方向の非点収差ともオー
バーになって、これら収差を補正できない。
［実施例］ 以下、具体的な実施例を４例挙げる。
第１図に示すように、物体側から数えて第ｉ番目のレ
ンズ面の曲率半径をｉをサフィックスとしてRi、第ｉ番
目のレンズ面と第ｉ＋１番目のレンズ面の、光軸上の面
間隔をDi、物体側から数えて第ｊ番目のレンズの、波長
670nmの光に対する屈折率をｊをサフィックスとしてNj
で表す。
ンズ面の曲率半径をｉをサフィックスとしてRi、第ｉ番
目のレンズ面と第ｉ＋１番目のレンズ面の、光軸上の面
間隔をDi、物体側から数えて第ｊ番目のレンズの、波長
670nmの光に対する屈折率をｊをサフィックスとしてNj
で表す。
またｆはレンズ全系の合成焦点距離、２θは全画角
（単位：度）を表す。さらにK1,K2,K3,K4,K5をもって、
条件（Ｉ）〜（Ｖ）のパラメータの値を表す。
（単位：度）を表す。さらにK1,K2,K3,K4,K5をもって、
条件（Ｉ）〜（Ｖ）のパラメータの値を表す。
実施例１および２は請求項２のレンズの実施例であ
り、実施例３および４はそれぞれ請求項３および４のレ
ンズの実施例となっている。
り、実施例３および４はそれぞれ請求項３および４のレ
ンズの実施例となっている。
第２図ないし第５図にそれぞれ、実施例１〜４に関す
る収差図及びf sinθ特性図を示す。これらの各図に於
いて、（Ｉ）は第１図に示す物体側からの入射光束に関
するものであり、（II）は像側からの入射光束即ち、逆
フーリエ変換に関するものである。
る収差図及びf sinθ特性図を示す。これらの各図に於
いて、（Ｉ）は第１図に示す物体側からの入射光束に関
するものであり、（II）は像側からの入射光束即ち、逆
フーリエ変換に関するものである。
またf sinθ特性は、理想像高をf sinθ、実際の像高
をＨとして、 ｛（Ｈ−f sinθ）/f sinθ｝×100（％） で定義され、前述のバイレンの条件の充足度を表す。
をＨとして、 ｛（Ｈ−f sinθ）/f sinθ｝×100（％） で定義され、前述のバイレンの条件の充足度を表す。
各実施例とも、正逆フーリエ変換に対し、F/Noが小さ
く、画角が大きく、各収差も良好に補正されており、バ
イレンの条件も良好に満足されている。
く、画角が大きく、各収差も良好に補正されており、バ
イレンの条件も良好に満足されている。
［発明の効果］ 以上、本発明によれば新規なフーリエ変換レンズを提
供できる。このレンズは上記の如く構成されているた
め、５群５枚構成と構成枚数が少ないにも拘らず、明る
く、広画角で、性能良好である。
供できる。このレンズは上記の如く構成されているた
め、５群５枚構成と構成枚数が少ないにも拘らず、明る
く、広画角で、性能良好である。
第１図は本発明のフーリエ変換レンズのレンズ構成を説
明するための図、第２図ないし第５図は各実施例に関す
る収差図およびf sinθ特性図である。 １……第１群の正レンズ、２……第２群の両凹レンズ、
３……第３群の正メニスカスレンズ、４……第５群の両
凸レンズ、５……第５群の正レンズ
明するための図、第２図ないし第５図は各実施例に関す
る収差図およびf sinθ特性図である。 １……第１群の正レンズ、２……第２群の両凹レンズ、
３……第３群の正メニスカスレンズ、４……第５群の両
凸レンズ、５……第５群の正レンズ
Claims (4)
- 【請求項１】物体側から像側へ向かって順次、第１乃至
第５群を配列してなり、 第１群は屈折力の強い凸面を物体側に向けた正レンズ、 第２群は両凹レンズ、 第３群は凹面を物体側に向けた正メニスカスレンズ、 第４群は両凸レンズ、 第５群は屈折力の強い凸面を物体側に向けた正レンズで
ある５群５枚構成であり、 全系の合成焦点距離をｆ、第１群の焦点距離をf1、第２
群の焦点距離をf2、第４群の焦点距離をf4、第５群の焦
点距離をf5、第３群の材質の屈折率をn3とするとき、こ
れらが （Ｉ） 0.3〈f/f1〈 0.8 （II） −1.1〈f/f2〈−0.8 （III） 0.3〈f/f4〈 0.7 （IV） 0.3〈f/f5〈 0.6 （Ｖ） 1.7〈n3 なる条件を満足することを特徴とするフーリエ変換レン
ズ。 - 【請求項２】請求項１において、 第１群が両凸レンズ、第５群が凸メニスカスレンズであ
ることを特徴とするフーリエ変換レンズ。 - 【請求項３】請求項１において、 第１群および第５群が凸平レンズであることを特徴とす
るフーリエ変換レンズ。 - 【請求項４】請求項１において、 第１群が凸メニスカスレンズ、第５群が両凸レンズであ
ることを特徴とするフーリエ変換レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2314711A JP3031995B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | フーリエ変換レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2314711A JP3031995B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | フーリエ変換レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04184310A JPH04184310A (ja) | 1992-07-01 |
| JP3031995B2 true JP3031995B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=18056642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2314711A Expired - Fee Related JP3031995B2 (ja) | 1990-11-19 | 1990-11-19 | フーリエ変換レンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3031995B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN119493252A (zh) * | 2023-08-18 | 2025-02-21 | 宁波舜宇车载光学技术有限公司 | 光学镜头和电子设备 |
-
1990
- 1990-11-19 JP JP2314711A patent/JP3031995B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04184310A (ja) | 1992-07-01 |
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Legal Events
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