JPH04229813A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH04229813A
JPH04229813A JP3110490A JP11049091A JPH04229813A JP H04229813 A JPH04229813 A JP H04229813A JP 3110490 A JP3110490 A JP 3110490A JP 11049091 A JP11049091 A JP 11049091A JP H04229813 A JPH04229813 A JP H04229813A
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JP
Japan
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lens
elements
pair
zoom lens
lens according
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Pending
Application number
JP3110490A
Other languages
English (en)
Inventor
Hilary G Sillitto
ヒラリー　ギル　シリット
Alison B Lessels
アリソン　ブラウン　レッセルズ
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Leonardo UK Ltd
Original Assignee
GEC Ferranti Defence Systems Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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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
    • G02B13/14—Optical objectives specially designed for the purposes specified below for use with infrared or ultraviolet radiation
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/142—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only
    • G02B15/1421—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having two groups only the first group being positive

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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】
【０００１】ズームレンズは、例えば、赤外光学波長に
おいて可変の倍率を提供するのに、他の光学要素ととも
に一般に用いられる。適当な対物レンズ及び接眼レンズ
とともに使用した場合には、望遠鏡が構成される。ズー
ムレンズは、一般に、四以上の要素を必要とし、それら
の要素のうちの１以上は可動であるため、かなり複雑な
ものになりがちである。斯かるレンズは、費用と重量に
関して不都合がある。
【０００２】本発明の目的は、赤外波長及び可視スペク
トルの単色光において使用する簡便なズームレンズを提
供することである。本発明によれば、望遠鏡に使用し、
二つの所定の値の何れにも調節可能な倍率を与えるズー
ムレンズであって、互に対して固定されており、各々が
非球面を有する一対の正のレンズ要素を備えており、前
記一対のレンズ要素は、望遠鏡内に形成された二つの像
平面の間に設置可能で、像平面の二つの共役位置の間を
移動可能であることを特徴とするズームレンズが提供さ
れる。
【０００３】本発明を、図面を参照して詳細に説明する
。
【０００４】
【実施例】図１を参照すると、望遠鏡が、その最も単純
な形態で、共通の光学軸１２上に配置された接眼レンズ
１０及び対物レンズ１１からなっている。１３で模式的
に示される対物レンズ１１の像平面と、接眼レンズ１０
との間には、ズームレンズ組立体１４を構成する一対の
要素が、やはり光学軸１２上に設置されている。組立体
１４は、各々一つの凸面と一つの凹面とを有する一対の
類似したレンズ要素１５及び１６を備えている。二つの
凹面は、互に向い合っており、二つの凸面は、一番外れ
にある。二つの凸面は、後述するように非球面である。
【０００５】レンズ要素１５及び１６は、１７で模式的
に示す往復台に設置され、この往復台は、光学軸１２に
平行にトラック又はガイド１８に沿って、それぞれ実線
及び破線で示す二つの共役位置の間を移動可能である。 これらのどちらの位置においても、ズームレンズは、１
３における対物像（ｏｂｊｅｃｔｉｖｅｉｍａｇｅ）の
像を第二の像平面１９に形成する。往復台１７は、親ネ
ジ１１１を駆動させるモーター１１０等の手段により移
動可能である。焦点合わせの目的で、往復台１７の位置
の微調整を行う。
【０００６】上記のように、レンズ要素１５及び１６の
最外面は、非球面である。図２は、レンズ要素のうちの
一つの中心を通る断面を示している。光学軸１２からの
半径に沿う外面２２の形状は、光学軸からの半径方向の
距離ｙと関連のあるレンズの表面から接線２０までの距
離Ｚにより定義される。この関係は、以下の級数として
表現される。
【０００７】ｃｙ２
【０００８】
【数１】
【０００９】１＋［１−（１＋ｋ）ｃ２ｙ２］ここで、
ｃは、基本曲率（＝１／基本曲率半径）及びｋは、円錐
定数（ｃｏｎｉｃ　ｃｏｎｓｔａｎｔ）である。例えば
、０＜ｋ＜−１は、楕円面を示す。図２から判るように
、非球面２２は、２１で示す基本球面に関するＺの値分
の｛／：（ｏｖｅｒ）｝寸法Ｚを換算する（ｒｅｄｕｃ
ｉｎｇ）ことにより形成される。このことが、もしそう
でなければ急激に湾曲した面により誘起されるであろう
球面収差を減じる。レンズ要素の凹面、即ち内側の面は
、球面状でよい。
【００１０】上記のズームレンズは、赤外線の波長で使
用することを意図したものであるため、通常の光学ガラ
ス材料は、適していない。ゲルマニウムが、８μｍと１
２μｍとの間の波長について、一般に使用されている。 他の材料が、これらの波長及び１μｍと１４μｍとの間
の他の波長で使用するのに適している、又は適するよう
にできる。可視スペクトルにおいては、本発明のズーム
レンズは、単色光に関してのみ使用するのに適している
。
【００１１】ズームレンズを移動させるための構成は、
いろいろな多くの構成が使用できるので、詳細には説明
しなかった。このズームレンズは、共役位置の間の位置
では、連続的に変化可能な倍率を得るのに使用すること
ができない。倍率の範囲は、多くの要因によるが、これ
らの要因の大多数は、ズームレンズを使用する望遠鏡の
全体の寸法に影響する。上記のズームレンズでは、少な
くとも４：１の範囲が可能である。
【００１２】レンズがゲルマニウムで出来ているので、
８〜１２μｍの範囲での波長の変化に伴う焦点の変化が
非常に少なく、可視スペクトルに関しては必要であろう
如何なるかたちの色彩修正も施す必要がない。レンズ要
素１５及び１６は、正の要素でありさえすればよいこと
が認められよう。そのため、平−凸要素又は他の正の要
素を使用することもできる。要素１５、１６のような凹
−凸要素は、他の形態の正のレンズ要素よりも軽量で収
差が少ないという利点があるので好ましい。
【００１３】特に、二つの凹面の間のエアギャップが、
「負の空気レンズ」として作用し、この空気レンズは、
よく知られているように、二重ガウスレンズ（Ｄｏｕｂ
ｌｅ　Ｇａｕｓｓ　Ｌｅｎｓ）と同様の仕方で視界曲率
（ｆｉｅｌｄ　ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）の修正をすること
ができる。しかしながら、二重ガウスレンズは、通常、
ガラス要素を使用してスペクトルの可視及び近赤外領域
の複数の波長（ｍｕｌｔｉｐｌｅ　ｗａｖｅｌｅｎｇｔ
ｈｓ）において使用するように設計される場合には、４
個から８個の間の要素を必要とする。
【００１４】既に述べたように、本発明の主題を構成す
るズームレンズの主な利点は、公知のズームレンズ構成
よりも重量及び費用が軽減されることである。加えて、
光学的損失も減少する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を具現化する簡便な形態の望遠鏡の模式
図である。
【図２】ズームレンズの一要素の断面図である。
【符合の説明】
１０…接眼レンズ １１…対物レンズ １３、１９…像平面 １５、１６…レンズ要素

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　赤外線望遠鏡に使用し、二つの所定の
    値の何れにも調節可能な倍率を与えるズームレンズであ
    って、互に対して固定されており、各々が非球面を有す
    る一対の正のレンズ要素を備えており、前記一対のレン
    ズ要素は、望遠鏡内に形成された二つの像平面の間に設
    置可能で、二つの共役位置の間を移動可能であることを
    特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項２】　　レンズ要素が、非球面が一番外れにな
    るように配置されていることを特徴とする請求項１記載
    のレンズ。
  3. 【請求項３】　　正のレンズ要素が、凹面が向い合った
    凹−凸要素であることを特徴とする請求項１又は２記載
    のレンズ。
  4. 【請求項４】　　一対のレンズ要素の最も内側の面が、
    球面状であることを特徴とする請求項１、２又は３記載
    のレンズ。
  5. 【請求項５】　　正のレンズ要素が、同じものであるこ
    とを特徴とする請求項１乃至４記載のレンズ。
  6. 【請求項６】　　レンズ要素が、１μｍ〜１４μｍの範
    囲の輻射線に関して透過性の材料からなることを特徴と
    する請求項１乃至５記載のレンズ。
  7. 【請求項７】　　レンズ要素が、８μｍ〜１２μｍの範
    囲の輻射線に関して透過性の材料からなることを特徴と
    する請求項６記載のレンズ。
  8. 【請求項８】　　材料が、ゲルマニウムであることを特
    徴とする請求項７記載のレンズ。
  9. 【請求項９】　　一対のレンズ要素が、望遠鏡の光学軸
    に平行に移動可能に往復台に設置されていることを特徴
    とする請求項１乃至８記載のレンズ。
  10. 【請求項１０】　　添付図面を参照して本明細書におい
    て説明したものと実質的に同じである赤外光又は単色可
    視光について使用するズームレンズ。
JP3110490A 1990-05-18 1991-05-15 ズームレンズ Pending JPH04229813A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB90111600 1990-05-18
GB9011160A GB2244344B (en) 1990-05-18 1990-05-18 Infra-red zoom lens

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04229813A true JPH04229813A (ja) 1992-08-19

Family

ID=10676208

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3110490A Pending JPH04229813A (ja) 1990-05-18 1991-05-15 ズームレンズ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5151820A (ja)
EP (1) EP0457493B1 (ja)
JP (1) JPH04229813A (ja)
CA (1) CA2042132A1 (ja)
DE (1) DE69103081T2 (ja)
ES (1) ES2056579T3 (ja)
GB (1) GB2244344B (ja)

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Publication number Publication date
DE69103081D1 (de) 1994-09-01
DE69103081T2 (de) 1994-11-17
EP0457493B1 (en) 1994-07-27
GB2244344B (en) 1993-09-29
GB9011160D0 (en) 1990-07-04
CA2042132A1 (en) 1991-11-19
ES2056579T3 (es) 1994-10-01
GB2244344A (en) 1991-11-27
EP0457493A1 (en) 1991-11-21
US5151820A (en) 1992-09-29

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