JPH03274537A - 遮光板を有したレンズ系 - Google Patents

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） 本発明は遮光板を有したレンズ系に関し、特に大口径の
レンズ系を用いたときに該レンズ系を通過する軸外光束
のうち所定画角の球欠的周辺光束を効果的に遮光し、画
面全体の光学性能の向上を図った写真用カメラ、ビデオ
カメラ、テレビカメラ等の撮影レンズやプロジェクタ−
等の投写Ｉノンズに好適なものである。

（従来の技術） 撮影レンズや投写１／ンズ等の光学性能は一般に画面周
辺にいくに貨い低下してくる。

特に大口径、広画角のレンズ系においては球欠的周辺光
束の軸外収差の悪化が大きく、これがサジタルフ１ツア
ーどなる為、ｉｊｉ面周辺の光学性能は大きく低下する
傾向がある。

この為従来よりレンズ系の画面周辺の光学性能能向上さ
せる為に所定形状の開口を有する絞り所謂フレアー絞り
を１枚または複数枚、レンズ系の一部に配置して軸外光
束の一部を遮光し１これにより画面周辺の光学性能の向
上を図っている。

（発明か解決しようとする問題点） 第１８図はビデオプロジェクタ−用の投写レンズの一部
に従来より行なわれている円形開口のフ１／アー絞りを
配置して軸外光束を遮光する場合の一例の概略図である
ゆ 同図において撮影画面上のうち光軸上の点１０ａと光軸
外の点１１ｍ、１２ｍに結像する光束は各々第１５図の
領域１０．１１．１２に示す範囲内の光束である。従っ
て第１８図の７で示す位置に円形開口のフレアー絞りを
配置し、球欠的周辺光束（第１５図の斜線部の光束）を
遮光しようとすると該フＩ／アー紋って遮光される光束
は＄１５図の点線で示す領域１３より外側の光束となる
。

このとき軸外光束の球欠的周辺光束の一部は遮光される
が同時に第１５図にも示すように軸上光束１０（画角ω
＝０６）と画角の狭い軸外光束１】　（ω＝ωよ）の光
束まで遮光してしまいレンズ系のＦナンバーが大きく、
暗くなってしまうという問題点があった。

又第１８図の軸上光束を遮光しない６と８で示す位置に
円形開口のフＩツアー絞りを配置し、球欠的周辺光束を
遮光しようとするとこのフレアー絞りにより遮光される
光束は第１６図の点線１４、又は第１７図の点線１５で
示す傾城の外側の光束となり球欠的周辺光束（第１６図
２第１７図の斜線部）の遮光が不十分であるばかりでは
なく、良好なる子午的周辺光束までも遮光してしまい周
辺光量が太き（低下してしまうという問題点があった。

本発明は軸外光束の球欠的周辺光束を遮光する為にレン
ズ系の一部に配置する遮光板の構成を適切に設定するこ
とにより５対象とする球欠的周辺光束を効果的に遮光す
ることができ、画面全体にわたり、高い光学性能を得る
ことのできる写真用カメラ、ビデオカメラ等の撮影１ノ
ンズや投写レンズ等に好適な遮光板を有したレンズ系の
提供を目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明の遮光板を有したレンズ系は円周部から該円中心
の方向へ放射状に複数の所定形状の遮光部を配置した遮
光板を１／ンズ系の入射瞳近傍に光軸に沿って複数個、
該レンズ系の入射側正面から該複数の遮光板を観察した
とき各々の遮光板の遮光部が互いに重なるように配置し
たことを特徴としている。

（実施例） 第１図は本発明の第１実施例の光学系の要部概略図であ
る。

同図においてＬはレンズ系、２ａ、２ｂ、２ｃは各々遮
光板であり、本実施例ではレンズ系１−において軸外主
光線５が光軸４と交わう位置Ｐ（入射瞳）の近傍に光軸
４に沿って略等閉部に３個配置している。以下３つの遮
光板２ａ、、２ｂ、２ｃを代表して遮光板２という、第
２図は第１図の３つの遮光板２ａ、２ｂ、２ｃを光軸４
の下方約３０度方向から見たときの斜視図、第３図は３
つの遮光板２ａ、２ｂ、２ｃをレンズ系りの入射側正面
から見たときの概略図、第４図は３つの遮光板２ａ、２
ｂ、２ｃ近傍を光軸４に垂直な方向から見たときの要部
側面図である。

本実施例では遮光板２を第２、第３図に示すように３角
形状の遮光部１をリング状部材２ａｌの周辺部から円の
中心０方向へ放射状に等間隔に複数個配置して構成して
いる。（尚同図では２４個の遮光部ｌを各々円周上に等
間隔に配置しているが、この間隔は不等間隔であっても
良く、又複数の遮光部ｌの形状、及大きさは互いに異っ
ていても良い、この他複数の遮光板は光軸方向に等間隔
でなくても良く、又遮光板の数は複数であれば何個あっ
ても良い、） そして第３図に示すように遮光部１の凹凸部から円中心
○までの距離のうち最大距離をり。１、最小距離をり、
、アとしたとき ０．６＜Ｌ、１．／Ｌ、、、＜０．９−−−−（１）な
る条件を満足するようにしている。

条件式（１）の上限値を越えて遮光部ｌの凸部の長さが
短くなりすぎると球欠的周辺光束の遮光量が少なくなっ
てくるので良くない、又下限値を越えて遮光部１の凸部
の長さが長くなりすぎると球欠的周辺光束は多く遮光さ
れるが良好な子午的周辺光束までも遮光してしまい周辺
光量が低下してくるので良くない。

本実施例では し□、／Ｌ、、、＝Ｏ８７ となるようにしている。

そして遮光板２ａ、２ｂ、２ｃを撮影系りの入射側正面
から見たとき第３図に示すようにあたかも一枚の遮光板
のように各遮光部１が重なって観察されるように配置し
、軸上光束の遮光量を少なくし、又最大画角の角度から
レンズ系りの入射瞳を見たとき第２図に示すようにして
、球欠的周辺光束（第１５図の斜線部で示す光束）が効
果的に多く遮光されるように配置している。

尚、本実施例において遮光板を配置したことによるレン
ズ系のＦナンバーの増加率は約１９％である。

本実施例において軸外光束の球欠的周辺光束の光軸例の
遮光量を最も効果的に遮光するには第３図に示すように
隣接する遮光部１の先端の間隔をり、、１１．第４図に
示すように光軸４に沿って配置される３つの遮光板２ａ
、２ｂ、２ｃのうち物体側に最も近い遮光板２ａと偉面
倒に最も近い遮光板２ｃとにおける遮光部１の先端と光
軸４を含む平面において最大画角の主光線５の遮光板２
ａ、２Ｃとの交点Ｐ＋、Ｐ＊の光軸４に垂直な方向での
距離をＸ、ｉｌｌ根板数をＮとしたとき−１ ０７・□・Ｄ　ａｔｅ≦Ｘ・・・・・・・　（２）とな
るように複数の遮光板を等間隔に配置するのが良い。

又、球欠的周辺光束のうち光軸と反対側（入射瞳の左右
の隅の部分）の光束を効果的に遮光する為には第３図に
示すように遮光板２のリング状部材２ａｌの円中心（光
軸４に相当）０から遮光部ｌまでの距離のうち最大距離
し１．８を半径とする円周上において遮光部ｌの中心間
隔をＤＩｌｌｌｍ、遮光部ｌの円周方向の幅をＨ，、、
、光軸に沿って配置される遮光板の数をＮとしたとき ＤＩＩ□／Ｎ≦ＨＩＩＩＩＭ　　・・・・・・・・・　
（３）なる条件を満足させるのが良い、（尚、本実施例
ではＮ＝３の場合を示している。） 本実施例では以上のような構成の遮光板をレンズ系中の
所定位置に複数個配置することにより、例えば第５図に
示すように横収差量Δ２のうち軸上光束（画角ω、＝０
′″）の遮光は少なく、軸外光束のうち画角の大きい（
画角ω＝ω３、ω、）の球欠的周辺光束（点線で示す光
束）を効果的に遮光し、即ちサジタルフレアーを除去し
、これにより画面全体の光学的性能の向上を図っている
。

第６、第７図は本発明の第２実施例に係る遮光板のみを
抽出したときの要部斜視図とレンズ系の入射側正面から
見たときの概略図、第８図は第６図の遮光板近傍を光軸
に垂直な方向から見たときの要部側面図である。第６、
第７、第８図は各々第２、第３．第４図に対応している
。

本実施例では遮光部１の形状を長方形状とし、リング状
部材２ａｌの円周上に周期的に複数個配置して遮光板２
を構成している。これにより軸上光束の遮光率を下げ、
軸外光束の球欠的周辺光束の遮光率を上げている。

遮光部１の形状寸法を第６、第７図に示すように規定し
たとき該遮光部ｌの形状に関する諸条件は第２〜第４図
に示す第１実施例と同様である。

例えばＬ−＋−／Ｌ、、、、＝０．７であり、又前述の
条件式（２）、（３） ％式％ なる関係を満足している。

本実施例における遮光板は第１実施例と同様に第８図に
示すように隣接する遮光板２ａ、２ｂ、２ｃの遮光部１
の長さが等しく、光軸に垂直な平面内に遮光部１が伸び
ている。

このときのＦナンバーの増加率は約１０％であり、第１
實施例の三角形状（扇状突起部）の場合に比べてＦナン
バーの損失が少なくなってし）る。

本実施例の遮光板は第７図に示すように遮光部ｌの先端
の幅Ｈ１１、と距離Ｌ　ｍａ＋＋を半径とする円周上に
おける遮光部ｌの幅Ｈｍａうどが等しくＨｍ＋＊　　＝
　　ＨｍＡｍ となっている。

これに対して遮光板の数をＮとしたときＤＩＩ□／Ｈ１
，、−Ｄ、、１１／Ｈ０，、＝Ｎなる関係を満足する台
形状の遮光部を円周上に等角度間隔に配置した遮光板を
複数個、光軸に沿って等間隔に配置しても良い。

これによれば軸上光束の遮光率が最も少なく、かつ軸外
光束の球欠的周辺光束を最も多く遮光することができる
ので好ましい。

本実施例において第９、第１０、第１１図に示すように
遮光部ｌの円中心Ｏ方向の長さを互いに興ならしめて構
成しても良い、これによれば軸外光束のうち子午的周辺
光束の遮光率をより少なく抑え１球欠的周辺光束を効果
的に遮光することができる。

尚、第９、第１０、第１１図は各々第２．第３、第４図
に対応している。

又本実施例において第１２、第１３、第１４図（各々第
４図に対応している。）に示すように遮光板をその遮光
部ｌの突出方向を光軸に垂直な平面に対して一定量又は
遮光部毎に興った角度で傾きを持つようにして構成して
も良い。

こねによれば子午的周辺光束の遮光率を下げ、球欠的周
辺光束を効果的に遮光することができる。

遮光板の配置空部に制限がある場合には、例えば第１３
、第１４図のように遮光部１を構成すれば、該制限を回
避することができるゆ （発明の効果） 本発明によれば前述のように所定形状の遮光部を有した
遮光板を複数個、レンズ系の所定位置に配置することに
より、軸上光束の遮光量を少なくし、軸外光束の球欠的
周辺光束（第１６図、第１７図の斜線部で示す光束）を
効果的に遮光し、画面全体にわたり、高い光学性能を有
した大口径比で広画角の写真用カメラやビデオカメラ用
の撮影レンズ、そしてプロジェクタ−用の投写レンズ等
に好適な遮光板を有したレンズ系を達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の光学系のＳ部概略図、第
２、第３、第４図は各々本発明の第１実施例の遮光板の
斜視図、正面図５側面図、第５図は横収差の球欠的成分
Δ２のうちの遮光量域を示す説明図、第６、第７、第８
図は各々本発明の第２実施例の遮光板の斜視図、正面図
５側面図、第９、第１０．第１１図は各々本発明の第３
実施例の遮光板の斜視図、正面図、側面図、第１２、第
１３．１１１！４図は各々第３実施例における遮光板の
他の実施例の側面図、第１５．第１６、第１７図は遮光
板により遮光される光束を示す説明図、９１８図は従来
の遮光板を有したレンズ系の要部概略図である。 図中１は遮光部、２，２ａ、２ｂ、２Ｃ遮光板、４は光
軸、５は軸外光束の主光線、６．７．８は各々レンズ系
中の遮光板を配置する位置。 １０は軸上光束、１１．１２は軸外光束である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）円周部から該円中心の方向へ放射状に複数の所定
   形状の遮光部を配置した遮光板をレンズ系の入射瞳近傍
   に光軸に沿って複数個、該レンズ系の入射側正面から該
   複数の遮光板を観察したとき各々の遮光板の遮光部が互
   いに重なるように配置したことを特徴とする遮光板を有
   したレンズ系。 （２）前記遮光板の複数の遮光部は各々３角形状、長方
   形状、又は台形状をしており、該円周部に沿つて略等角
   度間隔で配置されていることを特徴とする請求項１記載
   の遮光板を有したレンズ系。 （３）前記円周部の円中心から遮光部までの距離のうち
   最大距離をＬ＿ｍ＿ａ＿ｘ、最小距離をＬ＿ｍ＿ｉ＿ｎ
   としたとき ０．６＜Ｌ＿ｍ＿ｉ＿ｎ／Ｌ＿ｍ＿ａ＿ｘ＜０．９なる
   条件を満足することを特徴とする請求項１記載の遮光板
   を有したレンズ系。 （４）前記円周部に設けた複数の遮光部の隣接する遮光
   部の先端間の距離のうち最小距離を Ｄ＿ｍ＿ｉ＿ｎ、前記複数の遮光板は等間隔に配置され
   ており、このうち物体側に配置されている遮光板と像面
   側に配置されている遮光板とにおける遮光部の先端を結
   ぶ線と光軸とのなす平面において、該レンズ系への最大
   画角の入射光束の主光線と前記各遮光板との交点の光軸
   に垂直な方向での距離をＸとしたとき ０．７・（Ｎ−１）／Ｎ・Ｄ＿ｍ＿ｉ＿ｎ≦Ｘなる条件
   を満足することを特徴とする請求項１記載の遮光板を有
   したレンズ系。 （５）前記円周部の中心から遮光部までの距離のうち最
   大距離Ｌ＿ｍ＿ａ＿ｘを半径とする円周上において各遮
   光部間の間隔のうち最大値をＤ＿ｍ＿ａ＿ｘ、各遮光部
   の円周方向の幅をＨ＿ｍ＿ａ＿ｘ、前記複数の遮光板の
   枚数をＮとしたとき Ｄ＿ｍ＿ａ＿ｘ／Ｎ≦Ｈ＿ｍ＿ａ＿ｘ なる条件を満足することを特徴とする請求項１記載の遮
   光板を有したレンズ系。