JPH05505043A

JPH05505043A - 高解像性テレシネ装置における使用に適したアポクロマティックリレーレンズ系

Info

Publication number: JPH05505043A
Application number: JP4502966A
Authority: JP
Inventors: デジャガー，ドナルド
Original assignee: イーストマン・コダック・カンパニー
Priority date: 1990-12-14
Filing date: 1991-12-12
Publication date: 1993-07-29
Also published as: DE69127067T2; DE69127067D1; EP0506955A1; US5172275A; EP0506955B1; WO1992010773A1

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】高解像性テレシネ装置における使用に適したアポクロマティックリレーレンズ系関連出願とのクロスリファレンス次の関連米国特許出願を参照するものとする：１９８９年６月２９日付で出願され現在１９９１年９月３日付で米国特許第５．０４５゜９３２号として発行されている「カラー原画の線走査から高解像性電子信号を発生する方法および装置」というタイトルの米国特許出願第３７３，３０９号および１９８９年１０月１６日付で出願され現在１９９１年３月２６日付で米国特許第５，００２，３６５号として発行されている「カラー撮像装置用ビームスプリッタ」というタイトルの米国特許出願第４２１，８９３号、これらの特許出願のすべては本発明の譲渡人に譲渡されている。

技術分野本発明は光学レンズに関し１さらに詳細には高解像性テレシネフィルムスキャナにおける使用に適しかつアポクロマティック色補正を有するリレーレンズ系に関するものである。

一しシネＩレーレンズに・　・高解像性テレシネ装置において使用されるレンズ系の目的は映画フィルム上の像を線形アレーＣＣＤ検出器の系の上にリレーすることである。このような装置の詳細は上記クロスリファレンスされた特許出願に詳細に記載されている。テレシネ装置がフィルムをノーマル（リアルタイム）投影速度で処理しているかぎり。

それはきわめて高速のレンズ系を必要とする。これはリレーレンズ系であるので。

レンズ系は有限共役において作動しなければならない。

リレーレンズ系とＣＣＤ検出器との間にビーム分割プリズムがあり、ここで１つの入力ビームが２つの出力ビームに分割され・１つのこのような出力ビームは。

大部分が緑色光（６０％）、いくらかの赤色光（３０％）および少しの青色光（１０％）を用いて高解像性「ディテール」または「ルミナンス」チャネルに進む。

たとえば、「ディテールＪ　ＣＣＤ検出器は１９２０個のフォトサイトの線形アレーからなるものでよく、各々の長さは０．０１５ｍｍであり全長は２８．８ｍｍである。

ビーム分割プリズムからの他方の出力ビームは「カラーチャネル」に送られ。

該「カラーチャネル」は並列された３つの線形ＣＣＤアレーの系を含みまたそれらの前方に赤、緑および青のストリップダイクロインクフィルタを有し；これが「カラーチャネル」として知られている。このようなＣＣＤアレーの各々は９６０個のフォトサイトからなり、各々の長さは０．０３０ｍｍでありかつ２８．８ｍｍの全長を与えている。

「カラーチャネル」においては、赤、緑および青のＣＣＤアレーはすべて同−焦平面内にある。「ディテールチャネル」においては、赤、緑および青の光線は１つの同−焦平面において焦点を結ぶのが理想的である。さらに、像サイズは３つのカラーすべてにおいて同一でなければならない。系に対する上記および他の要求により、レンズ系はきわめてよく補正されたアポクロマートでなければならない、これらの要求または特性は多くの放送品質カラーＴＶカメラに使用されるレンズに対する要求よりもより厳しいものである。これは従来技術のセクションにおいて次のように説明されている：背景技術多くの放送品質カラーＴＶカメラはビーム分割プリズムを使用し、該ビーム分割プリズムは撮影用レンズとたとえばビジコン管のようなセンサとの間に配置されている。ビーム分割プリズムは３つのビームを出力し、第１は赤用、第２は緑用および第３は青用である。このタイプの系においては、３つのカラーをすべてレンズから等距離に結像させるためにレンズを色補正する必要はない。その代わりに、レンズにより発生させられるカラー間の任意の軸方向焦点移動を補償するように、赤、緑および青のセンサをレンズから異なる距離に配置してもよい。もしこれらのセンサがビジコン管である場合、３つの像が正確に同じサイズである必要さえなく；各管内およびそれを包囲する電磁場はこの条件を補償するように電子的に調節可能であってもよい。

１９８７年１０月２７日イ寸でアール・アイ　メルカード（Ｒ，１，Ｍｅｒｃａｄｏ）に発行された「色補正ベツバルレンズ系」というタイトルの米国特許第４゜７０２．５６９号がアポクロマティック色補正を有するレンズ系のいくつかのタイプを記載しており、この系は２要素望遠対物レンズから１０要素ベツバルタイプ写真対物レンズの範囲にわたっている。この特許はアポクロマティ・ンク色補正のテーマに関する出版文献の総合リストを提供している。これはまたアポクロマティック色補正を得るのに使用可能な特定のガラスタイプを選択する新規な方法を記載している。

定義によりアポクロマティックレンズ系は、軸方向物点から放出される少なくとも３つの波長の光がレンズの後面から等距離の点に結像されるようにカラーを補正するものである。これは少なくとも近軸光線に対する場合であるが１通常瞳孔内のゾーン光線および周辺光線に対しても真である。

上記特許に記載のいくつかのレンズ系は３つの波長以上に対しても補正をなし。

このようなレンズ系はスーパーアクロマートと呼ばれている。

典型的な二重ガウスレンズ系形状は通常２つのグループに配置された４なｌｖ）シ８個のレンズ要素を使用し、第１のグループは開口絞りの手前に置かれまた第２のグループは開口絞りの後に置かれている。各グループ内で、開口絞りに隣接した内部部品はメニスカスの形状をなしており、それらの凹面は開口絞りに対面している。このような内部部品の各々は典型的にはシングル負要素またはダブレ・ノドであるが、トリブレットのこともある。内部部品ダブレ・ｙトまたはトリプレ・ントは少なくとも１つの正要素および１つの負要素を含み、これらは相互に接着されている。しかしながら、あるときは正レンズ要素および負レンズ要素が通常メニスカス形状を有するきわめて小さい空隙により分離されている。各グループにおいて開口絞りから離れている外部部品は１つまたは２つの正シングレ・ノド要素または正および負要素からなるダブレットで構成してもよい。

ダブレットガウス形状は無限遠にある物体に対してきわめてよく作動するが。

倍率が１に近い有限共役において使用するのにもよく適している。これは中心開口絞りをはさんでそれがほぼ対称的である結果である。

カラーに対する補正がよい二重ガウスレンズ系の実施例が、１９８７年１１月３日付でアール・アイ　メルカードに発行された「４つの波長にか）で色補正された３ガラス写真対物レンズ」というタイトルの米国特許第４，７０４．０１１号に与えられている。メルカードのレンズ系は６つの要素からなり、無限遠に配置された物体に対して最適化されている。開示のレンズ系は真のアポクロマートであり；すなわちそれらは光の３つの波長に対して補正をする。これらのレンズ系は軸上性能および軸外性能の両方について解析された。解析は、レンズ系の軸上性能は優秀であり、少なくとも３つの波長に対しては軸方向カラーが補正され。

したがってこれは真のアポクロマートに対する要求を満たすものである。しかしながら３°において、既に半波長以上の光路差を得ていた６画角が６°に増大すると、像面湾曲および接線方向コマ収差により性能がさらに低下する。このようなレンズ系はおそらく他の用途（おそらく３５ミリカメラへの使用を目的としていた）に対しては適切かもしれないが、テレシネ装置における使用には全く不適切であろう。それはこの特定の用途に対しては不十分な開口を有している。あまりにも多くの画像湾曲および接線コマ収差が存在している。像構成を視野にわたりそれほど多く変化させることは好ましくないであろう。

発明の開示高解像性テレシネフィルムスキャナにおけるリレーレンズ系として使用するのにとくに適した改良レンズ系を提供することが本発明の目的である０本発明の他の目的はアポクロマティック色補正を有する高性能レンズ系を提供することであして得られたレンズ系設計は必要な全視野にわたりおよび青から赤に至るスペクトル領域にわたって優れた像品質を有し、これによりレンズ系を高解像性テレビジョンフィルム走査装置における使用に適したものとしている。

４つの例示実施態様が、修正されまたは向上された二重ガウスタイプとしての特徴を有している。これらは各々基本二重ガウス形状におけると同様開口絞りをはさんでほぼ対称的な２つのレンズ部品グループからなり；それに１つまたは２つの接着されたまたは接着されてない追加のレンズ部品をさらに含み、それらはレンズ部品の第１のグループの前方および／または第２のグループの後方に配置されている。この／これらの追加のレンズ部品は各々屈折率において実質的な差を有するガラスタイプから製作された少なくとも２つの要素を含む０例示実施態様が示すように、この／これらの追加レンズ部品は各々、相互に近接さｈｆ：少なかなり高い屈折率を有する光学材料から製作されまた部品の２つの要素間の干渉は光学パワーにおいて負である。

２つの要素間に空隙インタフェースがある場合、インタフェースの光学パワーは次式で定義される。

光学パワー−”Ｃ（１−Ｎｌ）／Ｒ１コ＋Ｅ　（Ｎ２−１＞／Ｒ２コ（第１．第２および第３の例示実施態様に見られるようＺこ）接着インタフェースが存在する場合、光学パワーに対する上記の式においてＲ１−Ｒ２とおけば。

次式が得られる光学パワー＝　（Ｎ２−Ｎ　１　）　／Ｒ２ここでＮ１：インタフェースの左のガラスの屈折率Ｎ２．インタフェースの右のガラスの屈折率Ｒ１；左側の面の曲率半径Ｒ２，右側の面の曲率半径曲率半径Ｒ１またはＲ２は９曲車中心が面の右側にあるときに正でありまた曲率中心が面の左側にあるときは負である。これはたいていのレンズ計算においてを越えており、それが０．１５以上になるとき性能が最もよくなる。以下の好ましい実施例に示すように、好ましい実施例の屈折率の差（ΔＮ）は０．１４＜Δおいて、全視野範囲にわたり基本二重ガウス形状よりも著しく優れているレンズ態様の各々は異常相対部分分散を有するガラスを広く使用しているので１色補正はより通常のガラスタイプを用いた場合に得られるものよりもかなり優れており、実際に各実施態様は以下の詳細説明でさらに十分に検討されるように、アポクロマチインク色補正を有している。

図面の簡単な説明図１は第１の例示実施態様の断面図；図２は第２の例示実施態様の断面図。

図３は第３の例示実施態様の断面図；図４は第４の例示実施！ｆ５様の断面図：図１８は第１の例示実Ｍ！１！ｌ！ｉ様のレンズを通過する軸方向ビームに対する軸方向カラーの線図。

図２ａは第２の例示実施態様のレンズを通過する軸方向ビームに対する軸方向カラーの線図；図３ａは第３の例示実施態様のレンズを通過する軸方向ビームに対する軸方向カラーの線図：図４ａは第４の例示実施態様のレンズを通過する軸方向ビームに対する軸方向カラーの線図。

発明を実施するための最善モード８！態様に対する種々のパラメータを与え、それぞれレンズ要素の面の半径、レンズ要素の厚さおよびレンズ要素間の距離を含む。

表−１２６無限　１５０゜像　無限　０．ＯＯ＊印は異常相対部分分散を有するガラス表−ｌ像　無限　０．００＊印は異常相対部分分散を有するガラス表−１半径　厚さ　ガラスタイプ」１１号−（−臓）　（ａｍ＞　ΩＧしプシづすυ　カタログ名対象物　無限　３０．００１　無限　２９．０５　５１７６４２　８に７　（ＳＣ）ＩＯＴＴ）２　無限　４５．９２３　無限　４．００　５１７６４２　ＢＮ２　（ＳＣＩ（ＯＴＴ）４　無限　６．Ｏｏ５　−４２．２２１０　９．９３　７８８４７４　ＬＡＳＦＯ１４（ＯＦＩＡｆｔＡ）本６　５９．９９９３　１１．１１　５８６６１ＯＬ［；ＳＫ２　（ＳＣＨＯＴＴ）京７　−５８．３７９８　０．５０８　６２．１０３３　１０．２０　５８６６１０　ＬＣＳＫ２　（ＳＣＨＯＴＴ）本９　−７９．８４１３　０．５３１０　７３．２２１１　５．４０　５８６６１０　ＬＧＳＫ２　（ＳＣ）ＩＯＴＴ）草１１　１４１．４９４　０．５０１２　３１．２３６５　９．９８　４８７８４５　ＦＫ５１　（ＳＣＨＯＴＴ）車１３　−１３７．２９０　６．３３　７３４５１５　ＬＡＫＯ９（ＯＨＡＲＡ）車１４　２５．２０１５　５．１６１５（開口絞り）　５．１６１６　−２５．２０１５　６．３３　７３４５１５　ＬＡＫＯ９（ＯＩＩＡＲＡ）京１７　１３７．２９０　９．９８　４８７８４５　ＦＫ５１　（ＳＣＨＯＴＴ）寧１８　−３１．２３６５　０．５０１９　−１１１７．００　５．７３　５８６６１０　ＬＧＳＫ２　（ＳＣＨＯＴＴ）１２０　−９２．１１０９　０．５０２１　５８．８９３６　９．６４　５８６６１０　ＬＧＳＫ２　（ＳＣＨＯＴＴ）寧２２　−７９．８４１３　４．８５２３　５０．８３４３　１０．７１　５８６６１０　ＬＧＳＫ２　（ＳＣＨＯＴＴ）京２４　−４８．０５７４　１５．００　７８８４７４　ＬＡＳＦＯ１４（ＯＨＡＲＡ）ｘ２５　３２．２８２５　６．００２６　無限　４．００　５１７６４２　８に７　（ＳＣＨＯＴＴ）２７　無限　４６．９８像　無限　０．００車中は異常相対部分分散を有するガラス表−迭半径　厚さ　ガラスタイプ面番号　（ｍｍ）　（關）　（ブランク−空気）　エｆ）９０：乙名一対象物　無限　３０．００１　無限２９．０５　５１７６４２　８に７　（ＳＩＪＩＯＴＴ）２　無限　３２８３３　無限　４．００　５１７６４２　ＢＮ２　（ＳＣＨＯＴＴ）４　無限　６００５　−６０．５６２７０　１５．００　８８１４１０　ＬＡＳＦＮ３１　＜５ＣＨＯＴＴ）草６　１１５．８８４６０　１．００７　１０７．９３９７０　１０．９６　５８６６１０　ＬＧＳＫ２　（ＳＣｔ（ＯＴＴ）＊８　−６５．７７２６０　１．、Ｏｏ９　１３８．９３１００　１２．３２　５８６６１０　ＬＧＳＫ２　（ＳＣｆｌＯＴＴ）本１０　−１３８．９３１００　１．００１１　７３．２３３４０　６．９２　５８６６１０　ＬＧＳＫ２　（ＳＣＩ（ＯＴＴ）＊１２　３１１．９３５８０　５．５５１３　３５．４５８５０　１０．０９　４８７８４５　ＦＫ５１　（ＳＣＩ（ＯＴＴ）京１４　−９４．９２９２０　１．０１１５　−９０．９８２６０　５．６２　５５８５４２　ＫＺＦＳＮ２　（ＳＣｆ（ＯＴＴ）車１６　２６．５４０９０　４．６１１７（開口絞り）　４．４０１８　−２８．５１４００　７．９６　５５８５４２　ＫＺＦＳＮ２　（ＳＣＨＯＴＴ）京１９　８２．３５９７０　１．５０２０　９０．７５３５０　１０．０５　４８７８４５　ＦＫ５１　（ＳＣＨＯＴＴ）車２１　−３８．２２７８０　５．０６２２　８７５．９５６２０　７．１８　５８６６１０　ＬＧＳＫ２　（ＳＣＨＯＴＴ）本２３　−８７．３４０１０　１．００２４　７４．７２８７０　８．０７　５８６６１ＯＬ（：ＳＫ２　（ＳＣＨＯＴＴ）本２５　−２６８．６０４７０　１．００２６　４１．０７０６０　９．５９　５８６６１ＯＬ［：ＳＫ２　（ＳＣＩＩＯＴＴ）＊２７　−２０３．６０６４０　１．００２８　−２５６．９０１８０　１１．３６　８８１４１０　ＬＡＳＦＮ３１　（ＳＣＨＯＴＴ）ｖ２９　２９．０９１４０　６．００３０　無限　４．００　５１７６４２　ＢＮ２　（ＳＣＨＯＴＴ）３１　無限　４４．８８４像　無限　０．００＊印は異常相対部分分散を有するガラス図１に示した第１の例示実施態様は表１に与えた製造データを有する。第１の例示実施態様は次のように左から右へ順序に配置されたレンズ要素またはレンズ部品を含む：５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２または類似材料で製作された両凸シングレットレンズ要素（Ｅｌａ）である第１のレンズ部品：それぞれ５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２および５ｃｈｏｔｔ　ＬＺＦＳＮ４で製作されて相互に接着されな両凸レンズ要素（Ｅ２ａ）および両凹レンズ要素（Ｅ３ａ）からなる第１の接着ダブレット部品：５ｃｈｏｔｔ　ＦＫ５１および５ｃｈｏｔｔ　ＬＡＦ２０ガラスから製作された正両凸レンズ要素（Ｅ４ａ）および負両凹レンズ要素（Ｅ５ａ＞からなる第２の接着ダブレット部品；開口絞り（ＡＳａ）；５ｃｈｏｔｔ　ＫＺＦＳＮ４および５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２ガラスで製作されて相互に接着された負両凹レンズ要素（Ｅ６ａ）および正両凸レンズ要素（Ｅ７ａ）からなる第３の接着ダブレット部品；同様に５ｃｈｏｔｔ　ＫＺＦＳＮ４および５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２ガラスで製作されて同様に相互に接着された負両凹レンズ要素（Ｅ８ａ）および正両凸レンズ要素（Ｅ９ａ）からなる第４の接着ダブレット部品；５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２ガラスで製作されたシングレットレンズ要素（Ｅｌｏａ）である両凸レンズ部品：および５ｃｈｏｔｔ　ＢＡＬＦ５および５ｃｈｏｔｔ　ＬＡＫＩＯガラスで製作された両凸レンズ要素（Ｅｌｌａ）および負両凹レンズ要素（Ｅ１２ａ）からなる接着ダブレットレンズ部品。

レンズ要素ＥｌｌａおよびＥ１２ａ用の２つのガラスＢＡＬＦ５およびＬＡＫｌｏは約０．１７の屈折率差を有しまた接着インタフェースの光学パワーは−０゜００６４２である。

（２Ｉ２に示した第２の例示実施態様は表２に与えた製造データを有する。第２の実施態様のレンズ系は次のようなレンズ要素、レンズ部品およびガラスタイプからなる。

５ｃｈｏｔｔ　ＫＺＦＳＮ５および５ｃｈｏｔｔ　ＫＩＯガラスで製作された両凹負レンズ要素（Ｅｌｂ）および両凸正レンズ要素（Ｅ２ｂ）からなる第１の接着ダブレット。

５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製ｆヤされた正シングレットレンズ要素（Ｅ３ｂ）である両凸しンズ部品。

５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングレットレンズ要素（Ｅ４ｂ）であるメニスカスレンズ部品。

５ｃｈｏｔｔ　ＦＫ５１で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ５ｂ）である両凸レンズ部品；５ｃｈｏｔｔ　ＫＺＦＳＮ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ６ｂ）である両凹レンズ部品：開口絞り（ＡＳｂ）；５ｃｈｏｔｔ　ＫＺＦＳＮ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ７ｂ）である両凹レンズ部品。

５ｃｈｏｔｔ　ＦＫ５１で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ８ｂ）である両凸レンズ部品；５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ９ｂ）であるメニスカスレンズ部品；５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅｌｏｂ）である両凸レンズ部品：およびそれぞれ５ｃｈｏｔｔ　ＫＩＯおよび５ｃｈｏｔｔ　ＫＺＦＳＮ５ガラスで製作されて相互に接着されな両凸正レンズ要素（Ｅｌｌｂ）および両凹負レンズ要素（Ｅ１２ｂ）からなる接着ダブレット。

２つのガラスＫＩＯおよびＫＺＦＳＮ５は約ｏ、１５の屈折率差を有しまた接着インタフェースの光学パワーは前方および後方インタフェースに対しそれぞれ− ０，００１９および−０，００２３１である。光学パワーは次式分用いて計算された・光字パワー−（Ｎ　２　Ｎ　１　＞　／　Ｒまたとえば後方インタフェース光学パワーは次のとおりである・（Ｌ　６５４２−１．５０１３７）／（−６６，２２６６）＝−０，００２３図３に示したレンズ設計は表３に与えた製造データを有する。この例示実施態様は次のようなレンズ要素、レンズ部品およびガラスタイプからなる：０ｈａｒａ　ＬＡＳＦＯ１４および５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２ガラスで製作されて相互に接着された負両凹レンズ要素（Ｅｌｃ）および正両凸レンズ要素（Ｅ２ｃ）からなる第１の接着ダブレット；５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ３ｃ）である両凸レンズ部品；５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ４ｃ）であるメニスカスレンズ部品；それぞれ５ｃｈｏｔｔ　ＦＫ５１および０ｈａｒａ　ＬＡＫＯ９で製作されて相互に接着された正両凸レンズ要素（Ｅ５ｃ）および負両凹レンズ要素（Ｅ６ｃ）からなる第２の接着ダブレット；開口絞り（ＡＳｃ）；それぞれ０ｈａｒａ　ＬＡＫＯ９および５ｃｈｏｔｔ　ＦＫ５１ガラスで製作されて相互に接着された負両凹レンズ要素（Ｅ７ｃ）および正両凸レンズ要素（Ｅ８ｃ）からなる第３の接着ダブレット；５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ９ｃ）であるメニスカスレンズ部品：５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングルレンズ要素（ＥＩＯＣ）である両凸レンズ部品；およびそれぞれ５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２および０ｈａｒａ　ＬＡＳＦＯ１４で製作されて相互に接着された正両凸レンズ要素（Ｅｌｌｃ）および負両凹レンズ要素（Ｅ１２ｃ）からなる第４の接着ダブレット。

２つのガラスＬＧＳＫ２およびＬＡＳＦＯ１４は約０，２０の屈折率差を有しまた接着インタフェースの光学パワーは前方および後方インタフェースのそれぞれに対して−０，００３３７および−０，００４２０である。

図４に示したレンズは表４に与えた製造データを有する。この例示実施態様は次のようなレンズ要素、レンズ部品およびガラスタイプからなるそれぞれ５ｃｈｏｔｔ　ＬＡＳＦＮ３１およびＬＧＳＫ２ガラスで製作されて近接配置された負両凹レンズ要素（Ｅｌｄ）および正両凸レンズ要素（Ｅ２ｄ）からなる第１の非接着ダブレット：５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で裏年されたシングルレンズ要素（Ｅ３ｄ）である両凸レンズ部品：５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ４ｄ）であるメニスカスレンズ部品：それぞれ５ｃｈｏｔｔ　ＦＫ５１および５ｃｈｏｔｔ　ＫＺＦＳＮ２ガラスで製作されて近接配置された正両凸レンズ要素（Ｅ５ｄ）および負両凹レンズ要素（Ｅ６ｄ）からなる第２の非接着ダブレット；開口絞り（ＡＳｄ）；それぞれ５ｃｈｏｔｔ　ＫＺＦＳＮ２および５ｃｈｏｔｔ　ＦＫ５１ガラスで製作されて近接配置された負両凹レンズ要素（Ｅ７ｄ）および正両凸レンズ要素（Ｅ８ｄ）からなる第３の非接着ダブレット：５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅ９ｄ）である両凸レンズ要素部品；５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２で製作されたシングルレンズ要素（Ｅｌｏｄ）である両凸レンズ部品：およびそれぞれ５ｃｈｏｔｔ　ＬＧＳＫ２および５ｃｈｏｔｔ　ＬＡＳＦＮ３１ガラスで製作されて近接配置された正両凸レンズ要素（Ｅｌｌｄ）および負両凹レンズ要素（Ｅ１２ｄ）からなる第４の非接着ダブレット。

第１および第４のダブレットを構成する２つのガラスＬＧＳＫ２およびＬＡＳＦＮ３１は約０．３の屈折率差を有する。前方および後方インタフェースに対する光学パワーは−０，００２１７および−０，０００５５である。非接着インタフェースに対する光学パワーは次式で計算される：光学パワー＝［（１−Ｎｌ）／Ｒ１コ±［（Ｎ２−１）／Ｒ２］たとえば、後方インタフェースの光学パワーは次のようになる二光学パワー＝　［（１１，５８５９９）／（−２０３，６０６４）コ＋［（１，８８０６７−１）／（−２５６，９０１８）コ＝−０，０００５５トラック長さとしても知られる物体平面から像平面までの距離はレンズ系のスケールサイズを決定し一方該スケールサイズはレンズ収差のサイズを決定するので、レンズ系のきわめて重要なパラメータである。たとえば、レンズ系の２次軸方向カラーはレンズ系が作動しているトラック長さと倍率との積に比例する。ここに説明された例示実施態様はすべて約３００ｍｍのトラック長さに対して設計された。

物体および像のサイズは、レンズ系が示さなければならない倍率およびレンズ系の視野角をも決定する。この場合、３５ｍｍ映画フィルム上の像のラインは２０．９６ｍｍの長さであり、この長さを２８．８ｍｍ長さの線形アレーＣＣＤセンサにリレーされなければならず；したがって必要な倍率は１．３７４である。

視野角はレンズ系の光学的中心に対してとられ、３００ｍｍのトラック長さを１２６．３６７ｍｍおよび１７３．６３３ｍｍの２つの長さセクションに分割する。

視野角はレンズ系の光学的中心に対し＋／’−４．７４°である。

「物体」をレンズ系の左側で長い共役に置きまた「像」をレンズ系の右側で短い共役に置いてレンズ系を設計しかつテストすることが通常の方法である。すべての光線が左から右ヘトレースされ、この方向はこの場合光が実際に進む方向とは逆方向である。したがって、レンズ系を設計するときの倍率は１．３７４の逆数ですなわち０．７２７８である。このような方向の逆転は投影装置用のレンズ系の設計において通常よく行われ：光は実際に短い共役（フィルム）から長い共役（投影スクリーン）に進むが、レンズは常に反対方向に進む光線に対して設計される０本特許申請に記載の例示実施態様におけるレンズ系の詳細設計は設計プロセスに使用される順序で、すなわち左の「物体」から右の「像Ｊへ進む光線に対して与えられ、ここで「物体」はＣＣＤにありまた「像」は映画フィルム上にある。

本発明の実施態様に開示されたしンズ系の「スピードＪすなわち開口は次の表で与えられる：物体（ＣＣＤ）に　像（フィルム）に　レンズのＡＮＳＩ」ｕｌＩＬ　」甲３３旦ぶ　ｃ＝８＋＋’−肛Ｊ　ｆ＋７／＜第１の例示実施態様　０．１２５０　０．１７１７５　１．６８５第２の例示実施態様　０．１０００　０．１３７４０　２．１０６第３の例示実施態様　０．１０８７　０．１４９３５　１．９３８第４の例示実施態様　０．１０８７　０．１４９３５　１．９３８注　有限共役で作動するレンズのｆナンバに対する米国国家規格協会（ＡＮＳＩ）の公式は、レンズ系の両側の開口数の和の２倍の逆数である。

これらのｆナンバはアクロマチイック色補正を有するレンズ系に対しては通常低い（すなわちレンズはきわめて「高速」である）、アクロマチイック項微鏡対物レンズに対して製作された場合の例外を除き、大部分のアクロマチイックレンズ系は２．８ないし１１の範囲のｆナンバを有する。したがって、ここに記載のレンズ系の高い「スピード」はそれらのま著な特性のひとつである。

これらのきわめて高い開口数は、テレシネ装置がフィルムを正常の（リアルタイムの）投影スピードで処理するための必要性により要求される。たとえきわめて最適化された照明システムを用いたとしても、もしレンズが１絞り以上スローであればＣＣＤセンサを駆動するためにフォトンが不足したであろう。

レンズ系の要求のひとつは、照明におけるオープンゲートの均等性の要求である。ゲート内にフィルムがないと仮定して１個々のフォトサイトのすべてが＋／− ５％の公差内で同数のフォトンを受け入れるのが理想である。この要求を溝たすために、レンズ設計は斜行ビーム内の任意の瞳孔口径食を許すことができない。

ＣＣＤセンサにおけるエアリ−ディスク回折スポットのサイズを決定するのはレンズ系の物体側の開口数である。これらの回折スポット径は次の公式で与えられる：回折スポット径＝１．２２　（ＷＬ）／（ＮＡ＞ここでＷＬ＝波長およびＮＡ＝開口数、０．５５μｍの波長において２回折スポット径は次のようになる：第１の例示実施態様＝５４μｍ第２の例示実施態様＝６７μｍ第３の例示実施態様：６２μｍ／　０．０５５ｍｍとしてもよい。レンズのフィルム（像）側においては、このくる。これはやや任意であるので、３つの点で表わされた特定の３つの波長は重および４ａに示した軸方向カラー曲線を調査すると、緑と赤との曲線の間の焦点の同等内容により限定されるものである。

＊＋（ｒｔｒｒｔ）ＪＬ長（几、）要約書ティックリレーレンズ系。

国際調査報告　６ｒＴ／Ｉｌｅ　＠ｌ７１ＩＱｊｃ＆

Claims

【特許請求の範囲】

１．レンズ部品の２つのグループおよび前記レンズ部品の２つのグループの間に配置された開口絞りであって前記レンズ部品の２つのグループが基本的二重ガウス形状内に配置されているところの該レンズ部品の２つのグループおよび開口絞りと；および前記レンズ部品の２つのグループの外側に配置された追加部品であって，前記追加部品が正のレンズ要素および負のレンズ要素を含み，前記正の要素および前記負の要素がインタフェースを形成し，前記インタフェースが負の光学パワーを有し，この場合前記負のレンズ要素の屈折率が前記正のレンズ要素に対する屈折率より大きく，ここで屈折率差ΔＮが０．１４＜ΔＮ＜０．３１の範囲内にあるところの該追加の部品と；を含むレンズ系。
２．前記負のレンズ要素がレンズ系の外側方向に配置されている請求項１のレンズ系。
３．前記追加の部品がレンズ系の短い共役上に配置されている請求項２のレンズ系。
４．前記追加の部品がダブレット部品である請求項２のレンズ系。
５．前記追加の部品がダブレット部品である請求項３のレンズ系。
６．前記正の要素が前記負のレンズ要素に接着されて接着インタフェースを形成し，前記接着インタフェースが光学パワーに関して負である請求項２のレンズ系。
７．前記正の要素が前記負のレンズ要素に接着されて接着インタフェースを形成し，前記接着インタフェースが光学パワーに関して負である請求項３のレンズ系。
８．前記追加の部品がレンズ系の短い共役上に配置されている請求項１，５または７のレンズ系。
９．前記正のレンズ要素が凸後面を有しまた前記負のレンズ要素が凹前面を有する請求項５のレンズ系。
１０．前記レンズ系が優れた色補正を得るために異常相対部分分散を有する光学材料で製作されたいくつかのレンズ要素を有する請求項２，３または４のレンズ要素。
１１．前記レンズ系が優れた色補正を得るために異常相対部分分散を有する光学材料で製作されたいくつかのレンズ要素を有する請求項８のレンズ要素。
１２．前記レンズ系がアポクロマティック色補正を形成するために異常相対部分分散を有する光学材料で作られた半数以上のレンズ要素を有する請求項２，３または４のレンズ系。
１３．レンズ部品の２つのグループおよび前記レンズ部品の２つのグループの間に配置された開口絞りであって前記レンズ部品の２つのグループが基本的二重ガウス形状内に配置されているところの該レンズ部品の２つのグループおよび開口絞りと；および前記レンズ部品の２つのグループの外側に配置された追加の接着部品であって，前記追加の接着部品が負のレンズ要素に接着されて接着インタフェースを形成する正のレンズ要素を含み，前記接着インタフェースが光学パワーにおいて負であり，ここで２つの光学材料の間の屈折率差が少なくとも０．１４であるところの該追加の接着部品と；を含むレンズ系。
１４．前記屈折率差（ΔＮ）が０．１４＜ΔＮ＜０．３１の範囲内にある請求項１３のレンズ系。
１５．前記接着部品がレンズ系の短い共役側に配置されている請求項１３のレンズ系。
１６．前記レンズ系が，アポクロマティック色補正を形成するために異常相対部分分散を有する光学材料で製作されたいくつかのレンズ要素を有する請求項１３のレンズ系。
１７．前記追加の接着部品が接着ダブレット部品である請求項１３のレンズ系。
１８．レンズ部品の２つのグループおよび前記レンズ部品の２つのグループの間に配置された開口絞りであって前記レンズ部品の２つのグループが基本的二重ガウス形状内に配置されているところの該レンズ部品の２つのグループおよび開口絞りと；前記レンズ部品の２つのグループの前方に配置された第１のダブレット部品と；および前記レンズ部品の２つのグループの後方に記直された第２のダブレット部品であって，ここで前記第１および前記第２のダブレット部品が各々レンズ系の内部方向に配置された正のレンズ要素およびレンズ系の外部方向に配置された負のレンズ要素から構成され，およびここで各ダブレット部品の２つのレンズ要素の間のインタフェースが光学パワーにおいて負であるところの該第２のダブレット部品と；を含むレンズ系。
１９．前方から後方へ：負のレンズ要素および正のレンズ要素を含む第１の外部ダブレット部品と；両凸レンズ部品と；メニスカスレンズ部品と；開口絞りの方向に向けられた凹面を備えたレンズ要素を有する内部ダブレットと：開口絞りと；開口絞りの方向に向けられた凹面を備えたレンズ要素を有する内部ダブレットレンズと；メニスカスレンズ部品と；両凸レンズ部品と；および正のレンズ要素および負のレンズ要素を含むダブレットと；を含むレンズ系。
２０．前記内部ダブレットの両方が接着されてなくまたそれらが正および負のレンズ要素からなる請求項１９のレンズ系。
２１．前記内部ダブレットの両方が接着ダブレットでありまたそれらが相互に接着された正および負のレンズ要素からなる請求項２０のレンズ系。
２２．前方から後方へ：負の両凹レンズ要素および正の両凸レンズ要素を含む第１の外部接着ダブレットレンズ部品と；シングル両凸レンズ要素と；シングルメニスカスレンズ要素と；開口絞りの方向に向けられた凹面を有する第１の内部接着ダブレットレンズ部品と；開口絞りと；開口絞りの方向に向けられた凹面を有する第２の内部接着ダブレットレンズ部品と；シングルメニスカスレンズ要素と；両凸レンズ要素と；および正の両凸レンズ要素および負の両凹レンズ要素を含む第２の外部接着ダブレットレンズ部品と；を含むレンズ系。
２３．前方から後方へ：負の両凹レンズ要素および正の両凸レンズ要素を含む第１の外部接着ダブレットレンズ部品と；シングル両凸レンズ要素と；シングルメニスカスレンズ要素と；シングル両凸正レンズ要素と；開口絞りの方向に向けられた凹面を有するシングル負レンズ要素と；開口絞りと；開口絞りの方向に向けられた凹面を有するシングル負レンズ要素と；シングル両凸レンズ要素と；シングルメニスカスレンズ要素と；両凸レンズ要素と；および正の両凸レンズ要素および負の両凹レンズ要素を含む第２の外部接着ダブレットレンズ要素と；を含むレンズ系。
２４．前方から後方へ：両凸レンズ部品と；メニスカスレンズ部品と；開口絞りの方向に向けられた凹面を有する内部接着ダブレットレンズ部品と；開口絞りと；開口絞りの方向に向けられた凹面を有する他の内部接着ダブレットレンズ部品と；メニスカスレンズ部品と；両凸レンズ要素と；および外部接着ダブレットレンズ部品と；を含むレンズ系。
２５．前方から後方へ：シングル両凸レンズ要素と；正のレンズ要素および負のレンズ要素からなる第１の内部ダブレットと；正のレンズ要素とおよびそれに続く開口絞りの方向に向けられた凹面を有する負のレンズ要素とからなる第２の内部ダブレットと；開口絞りと；開口絞りの方向に向けられた凹面を有する負のレンズ要素を含む第３の内部ダブレットレンズ部品と；第４の内部ダブレットレンズ要素と；両凸レンズ要素と；および正の両凸レンズ要素および負の両凹レンズ要素を含む外部接着ダブレットレンズ部品と；を含むレンズ系。
２６．前方から後方へ：シングル両凸レンズ要素と；相互に接着された両凸レンズ要素および両凹レンズ要素を含む第１の接着ダブレットと；開口絞りの方向に向けられた凹面を有する第２の内部接着ダブレットレンズ部品と；開口絞りと；開口絞りの方向に向けられた凹面を有する第３の内部接着ダブレットレンズ部品と；相互に接着された負のレンズ要素および正の両凸レンズ要素を含む第４の接着ダブレットと；両凸レンズ要素と；および正の両凸レンズ要素および負の両凹レンズ要素を含む外部接着ダブレットレンズ部品と；を含むレンズ系。
２７．前記レンズ系が，アポクロマティック色補正を得るために異常相対部分分散を有するガラスで製作された複数のレンズ要素を有する請求項１９，２２，２３，２４，２５または２６のレンズ系。
２８．面の半径，要素の厚さおよび光学材料が次のとおりである請求項１のレンズ系： ▲数式、化学式、表等があります▼ ＊印は異常相対部分分散を有するガラス２９．面の半径，要素の厚さおよび光学材料が次のとおりである請求項１のレンズ系： ▲数式、化学式、表等があります▼ ＊印は異常相対部分分散を有するガラス３０．面の半径，要素の厚さおよび光学材料が次のとおりである請求項１のレンズ系：半径厚さガラスタイプ ▲数式、化学式、表等があります▼ ＊印は異常相対部分分散を有するガラス３１．面の半径，要素の厚さおよび光学材料が次のとおりである請求項１のレンズ系： ▲数式、化学式、表等があります▼ ＊印は異常相対部分分散を有するガラス