JPH0296709A - テレセントリック光学系 - Google Patents

テレセントリック光学系

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JPH0296709A
JPH0296709A JP25030588A JP25030588A JPH0296709A JP H0296709 A JPH0296709 A JP H0296709A JP 25030588 A JP25030588 A JP 25030588A JP 25030588 A JP25030588 A JP 25030588A JP H0296709 A JPH0296709 A JP H0296709A
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JP
Japan
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lens
positive
lenses
image plane
directed
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JP25030588A
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English (en)
Inventor
Akinaga Horiuchi
昭永 堀内
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野〕 本発明はテレセントリック光学系に関し、特にレンズ系
の後方に色分解プリズムや色フィルター等各種のフィル
ターを配置したカラーテレビかメラや電子写真カメラ、
プロジェクタ−等の撮影系に好適なレンズ枚数が6枚程
度と少ない簡易な構成にもかかわらず高い光学性能を有
したテレセントリック光学系に関するものである。
(従来の技術) 従来よりカラーテレビカメラ、カラー電子写真カメラ等
の撮影系においてはレンズ系の後方に色分解プリズムや
ストライプフィルター、色フイルタ−、ローパスフィル
ター等の各種のフィルターを配置して色分解を行ったり
20−パス効果を得ている。
一般に撮影系において被写体の色再現性を良好に行うに
は、該mII!系の射出瞳が結像面よ1)ijl<離れ
た位置にくるようにレンズ系を4a成し、軸上及び軸外
の主光線が結像面に対して略垂直に入射するようにした
所謂テレセントリック光学系となるように構成するのが
重要となっている。
例えばレンズ系の後方に色分解プリズムを配置したカラ
ーテレビカメラ等の撮影系において、軸上主光線と軸外
主光線とが略平行となるように構成しないとこれらの主
光線が色分解プリズムを構成するダイクロイック膜から
成る色分解面に入射する際に入射角度が各々異なってく
る。そうすると画面中央と画面周辺とで色再現性が異な
ってきて、所謂シェーディングが発生してくる。
又、レンズ系の後方にローパスフィルターを配おした撮
影系においては軸上光線と軸外光線のローパスフィルタ
ー内を通過する光路長が互いに興なってきて、常光線と
貞常光線の分離幅が画面位置によって興なり面全体にわ
たり均一なローパス効果が得られないという問題点が生
じてくる。
この他レンズ系の後方にカラーフィルターを配置した撮
影系においてはカラーフィルターを通過した光束が本来
結像しなければならない高さに位置されているCCD1
li子に入射しなくなり、この結果画面周辺で色のにじ
みが発生してくるという問題点が生じてくる。
このようにカラーテレビカメラ等の撮影系においてはレ
ンズ系をテレセントリック光学系より構成することがf
fi要となってくる。しかしながら−般にレンズ全長の
短縮化を図りつつ高い光学性1をを腫持し、テレセント
リック光学系を4#成することは1パ、特に5〜6枚!
i度の少ないレンズ枚数て構成することは大変難かしい
(発明が解決しようとする問題点) 本発明はレンズ系を絞りを挟んて所定の屈折力を有した
l1iIt#と後群の27のレンズ群より構成すると共
に各レンズ群のレンズ構成を適切に設定することにより
2画面全体にわたり高い光学性能を有したテレセントリ
ック光学系の提供を特徴とする 特に本発明ではレンズ枚数が6枚程度、有効撮影画角が
約38度、Fナンバー2.8程度てテレ比が約1.6で
バックフォーカスが比殻的長いカラーテレビカメラやカ
ラ電子写真カメラそしてプロジェクタ−等に好適なテレ
セントリック光学系の提供をU的としている。
(r!R11点を解決する為の手段) 物体側より順に物体側へ凸面を向けた正の第1レンズと
像画側にI!1lIiを陶けた負のM2レンズの2つの
レンズを有した全体として正の屈折力の前群、絞り、像
画側に凸面を向けたメニスカス状の負の第3レンズと像
画側に凸面を向けたメニスカス状の正の第4レンズと同
じく像画側に凸面を向けたメニスカス状の正のts5レ
ンズそして両レンズ面が凸面のrliSレンズの4つの
レンズを有し全体として正の屈折力の後群の2つのレン
ズ群を有していることである。
(実施例) 第1区は本発明の散偵実施例1のレンズgm図である。
図中1aは正の屈折力の@J1.Ibは正の屈折力のv
k群、5pLt開口絞りである。又Pは色分解プリズム
や色フィルター等のガラス部材である。
本実施例におけるテレセントリック光学系は絞りSPよ
り前方の4491gでは軸外光束が各レンズへ光軸から
比較的低い位置に入射する。従って軸外収差の発生は比
較的少ない、これに対して軸上光重は@群の各レンズへ
光軸から比較的高い位置に入射する。
この為、軸上収差のうら球面収差や色収差等が特に多く
発生してくる。そこて本実施例では前群を前述の如く像
画側に比べて物体側に強い屈折力を有し3物体側に凸面
を向けた正の屈折力のf141レンズと物体側に比べ像
面側へ強い屈折力を有し、像画側に凹面を向けた負の屈
折力の第2レンズの2つのレンズより構成し、又l1i
IJ!lの焦点距離を適切にa定することにより、バッ
クフォーカスを十分確保しつつ軸上収差の発生を少なく
している、そして、絞りSP以降の後群1bの各レンズ
のレンズ形状を前述の如く特定することにより主に球面
収差の発生を少なくしつつ、非点収差、歪曲収差、コマ
収差等の軸外諸収差をバランス良く補正している。特に
負のpJJ3レンズにより発散した軸外光束をそれ以降
の3枚の正の第4.第5゜第6レンズにより徐々に収斂
させて結像するようにしている。rIIち、光重を滑ら
かに収斂させることにより、諸収差の発生量を少なくし
ている。又第3レンズの像面側のレンズ面を像面側に凸
面を向けたレンズ形状とし、第4レンズの物体側のレン
ズ面を物体側に凹面を向けたレンズ形状とし、双方のレ
ンズ面を互いに接近させて配置することにより画面全体
のコマ収差を良好に補正している。
また、J3レンズによって軸外光束を適切に発散させ、
これにより良好なるテレセントリック光学系を構成して
いる。
本実施例では以上のように各レンズ1のレンズ形状を特
定することにより諸収差をバランス良く補正したテレセ
ントリック光学系を連成しているが、更にレンズ系を良
好なるテレセントリックに維持しながら、レンズ全長を
短くシ1両面全体にわたり高い光学性能を得るには次の
諸条件を満足させるのが望ましい。
絞り(R5)を含めて物体側から数えて第i番目のレン
ズ面の曲率半径をR童、前記絞りと光軸との交点からP
14I#kr1のレンズ面の頂点までの距離な皇iとす
るとき 0.82(It、/皇acoyqコ・・・・・・・(1
)0、g7<1+9/!Lm(1,12・・・・・・・
(2)0.80<R++/見、、<0.94・・・・・
・・(コ)なる条件を満足することである。
条件式(1)、(2)、(3)は各々後群におけるm3
レンズの物体側のレンズ面、第4レンズの像面側のレン
ズ面、そして第5レンズの像面側のレンズ面の曲率半f
lRs 、Rs 、Rzを絞りと光軸の交点を中心点と
する略同心円の曲率半径を4、iするように設定するも
のである。これによって軸外光束をvk群の各レンズ面
でなめらかに屈折させ光軸上高い位ごのレンズ面を通過
するにもかかわらず軸外諸収差1例えば非点収差や歪曲
収差の発生を少なくしている。
そして第4.第5図の開口効率図で示すように両[II
i周辺においても高い開口効率を有しかつ高い光学性能
を有したレンズ系を達成している。
尚、第4図、@5図は後述する本発明の数値実施例1.
2の開口効率図である。
本実施例において条件式(1)、(2)・(3)を外れ
て各レンズ面の曲率中心が絞りSP位置から遠く離れて
同心状態から外れてくると軸外収差が大きく発生し1画
面全体の光学性能を良好に維持するのが難しくなってく
る。
次に本発明の数値実施例を示す、数値実施例においてR
iは物体側より順に第il目のレンズ面の曲率半径、D
iは物体側より第i番口のレンズ厚及び空気間隔、Nt
とνiは各々物体側より順に第i番目のレンズのガラス
の屈折率とアウベ数である。但しR14,R15は必要
に応じて挿入される色フイルタ−、色分解プリズム等の
ガラス部材である。
又、前述の各条件式と数値実施例における語数値との関
係を表−1に示す。
数値実施例 l 数値実施例 2 2ωす6.2 。
F−1,FNO−1:2.+1 R1−0,422DI−0,054 R2−ロク    D2−  0.023R3@   
ω  D 3−.0.017Q4−  0.510  
D4− 0.152R5−絞り 05@0.263 R5−−0,23106−0,042 R7−−1.396  し 7−  0.016R8−
−0,84208−0,103 R9−−0,4コ4   D  9−  0.001R
IO−−0,933DIG論  0.101R11−−
0,4GB  Dll−0,001RI2−1.822
DI4−0.璽0GllIコ誼  −1,52コ  0
13−  0.048R14−ao     014−
  0.714    N  7−1.s16コ3R1
5聰   ■ N 1−1.11061O N 2−L、S!+1195 N )−1,72825 N4■1.6935O N  5−1.7130O N 6−L、S!1350 F  1l140.9 シ2謬コ0゜1 ν 3−211.5 y  Al153.2 ν5凋53劃 y  61I53.2 ν 7−64.1 F−1,FNO=I:2.11         2ω
−36,2。
R1−0,423D  I−0,O54N  1−1.
110610      ν 1@ 40.9112−
  110  92− 0.01!R3−(10D  
コ−0,017N  2@1.698!5      
y  2− 30.114−  0.530 04− 
0.1!?R5−絞り D S−0,263 1G−−0,2211DG−0,042N3−1.72
82s      y  3−28.5117−−1.
43007−0.02SR11−−0J51  0B−
0,071N4−1.69コ50     ν 4− 
53.2R9−−0,430D !I−0,002RI
O=  −1,113(11G−0,10785−1,
71300F  5−53.8R11−−0,442D
ll−0,002R12−1,625DI?  0.1
10   Ni2.1+9350    y  6−5
3.2R13−−1,S25 013− 0.048R
I4−     IXI     DI4−  0.7
14    M?−1,j16ココ     )7−6
4.IRIS−〇〇 表−1 (発明の効果) 本発明によればレンズ系を絞りを挟んで前群と後群の2
つのレンズ群より構成し、各レンズ群のレンズ形状を前
述の如く特定することにより、6枚程度のレンズでテレ
セントリック系を維持しつつ画面全体にわたり高い光学
性能を有し、しかもレンズ系の後方に色分解プリズムや
各種のフィルターを配置することが出来る程の長いバッ
クフォーカスを有したカラーテレビカメラやカラ電子写
真カメラ等に好適なテレセントリラフ光学系を達成する
ことがてきる。
4、図面の1111IttJl明 第1図は本発明の数値実施例1のレンズ断面図、!B2
図、第3図は本発明の数個実施4I4t、 2の錦収差
因、第4図1w45図は本発明の数値実施例1.2の開
口効率図である1図中1aは前群、Ibは*i、spは
絞り、ΔSはサジタル像面。
Δ藺はメリディオナル像面、dLtd線1gはg線であ
る。
第 図 第 図 璋ma是 非点a是 1110!l(%)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)物体側より順に物体側へ凸面を向けた正の第1レ
    ンズと像面側に凹面を向けた負の第2レンズの2つのレ
    ンズを有し全体として正の屈折力の前群、絞り、像面側
    に凸面を向けたメニスカス状の負の第3レンズと像面側
    に凸面を向けたメニスカス状の正の第4レンズと同じく
    像面側に凸面を向けたメニスカス状の正の第5レンズそ
    して両レンズ面が凸面の第6レンズの4つのレンズを有
    し全体として正の屈折力の後群の2つのレンズ群を有し
    ていることを特徴とするテレセントリック光学系。 (2)絞りを含めて物体側から数えて第i番目のレンズ
    面の曲率半径をRi、前記絞りと光軸との交点から第i
    番目のレンズ面の頂点までの距離をliとするとき 0.82<R_6/l_6<0.93 0.97<R_9/l_9<1.12 0.80<R_1_1/l_1_1<0.94なる条件
    を満足することを特徴とする請求項1記載のテレセント
    リック光学系。
JP25030588A 1988-10-04 1988-10-04 テレセントリック光学系 Pending JPH0296709A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5246683A (en) * 1991-07-03 1993-09-21 Alcan Internatonal Limited Process for producing small particles of aluminum nitride and particles so-produced
US5390048A (en) * 1991-12-02 1995-02-14 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Projection lens assembly and projection display apparatus
US5625495A (en) * 1994-12-07 1997-04-29 U.S. Precision Lens Inc. Telecentric lens systems for forming an image of an object composed of pixels

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