JPS5817409A - 単レンズ - Google Patents
単レンズInfo
- Publication number
- JPS5817409A JPS5817409A JP57120718A JP12071882A JPS5817409A JP S5817409 A JPS5817409 A JP S5817409A JP 57120718 A JP57120718 A JP 57120718A JP 12071882 A JP12071882 A JP 12071882A JP S5817409 A JPS5817409 A JP S5817409A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- aspherical
- optical axis
- refractive surface
- spherical
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
- G02B3/04—Simple or compound lenses with non-spherical faces with continuous faces that are rotationally symmetrical but deviate from a true sphere, e.g. so called "aspheric" lenses
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は一つの球面屈折面と一つの非球面屈折面を有す
る単レンズに関するものである。斯るレンズ(以後簡単
に単非球面レンズと称す)は例えば英国特許第1499
861号明細書により既知である。既知の単非球面レン
ズは開口数が小さく、且つ収差が補正された視野(di
f’fraotionlimitted field
) カ小サイ。
る単レンズに関するものである。斯るレンズ(以後簡単
に単非球面レンズと称す)は例えば英国特許第1499
861号明細書により既知である。既知の単非球面レン
ズは開口数が小さく、且つ収差が補正された視野(di
f’fraotionlimitted field
) カ小サイ。
2つの球面を有する慣例のレンズは特に大きい開口数の
ときに収差が補正されない軸上物点の像を発生する。レ
ンズの一方の面な非球面にすると、軸上物点の完命な(
球面収差のない′)像を得ることができる。しかし、一
つの面を非球面にするだけでは軸外物点の高品質の像は
得られない。
ときに収差が補正されない軸上物点の像を発生する。レ
ンズの一方の面な非球面にすると、軸上物点の完命な(
球面収差のない′)像を得ることができる。しかし、一
つの面を非球面にするだけでは軸外物点の高品質の像は
得られない。
アツベの正弦条件を厳密に満たすためにレンズの両層折
面を非球面にすることが、例えば英国特許第15116
61号明細書により既知である。
面を非球面にすることが、例えば英国特許第15116
61号明細書により既知である。
驚いたことに、大きな開口数を有する単非球面レンズに
対してアツベの正弦条件を略々満足させることができる
。これを達成するためには多数の可能な単非球面形状の
中から適当なレンズ形状を選択する必要がある◎収差□
が補正された最大の視野を有するレンズ形状を選択する
にはコマ収差を最小にする必要がある0単非球面レンズ
においてその焦点距離、屈折率、厚さ及び物体面と像面
の位置が与えられれば、どのようなレンズ形状にすると
コマ収差が零になるかを三次収差理論によって計算する
ことができる。
対してアツベの正弦条件を略々満足させることができる
。これを達成するためには多数の可能な単非球面形状の
中から適当なレンズ形状を選択する必要がある◎収差□
が補正された最大の視野を有するレンズ形状を選択する
にはコマ収差を最小にする必要がある0単非球面レンズ
においてその焦点距離、屈折率、厚さ及び物体面と像面
の位置が与えられれば、どのようなレンズ形状にすると
コマ収差が零になるかを三次収差理論によって計算する
ことができる。
大きな開口数(Nム> 0.25 )に対しては三次収
差理論は不適当である仁とを確かめた。大開口数の場合
、収差が補正された大きな視野を有する単非球面レンズ
を得るには特定量の三次コマ収差な受は入れなければな
らず、これらの要件は両立しないものと思われていた。
差理論は不適当である仁とを確かめた。大開口数の場合
、収差が補正された大きな視野を有する単非球面レンズ
を得るには特定量の三次コマ収差な受は入れなければな
らず、これらの要件は両立しないものと思われていた。
本発明は、収差が補正された視野及び開口数を大きくす
る場合において三次コマ収差をそれより高次のコマ収差
で補償することができるという事実を確かめ、その紹識
に基づいて為したものであるO この補償効果を有するレンズ形状は、複数個の単非球面
レンズから、正確な光線計算によって収差が補正された
視野ができるだけ大きいものを決定して選択する。
る場合において三次コマ収差をそれより高次のコマ収差
で補償することができるという事実を確かめ、その紹識
に基づいて為したものであるO この補償効果を有するレンズ形状は、複数個の単非球面
レンズから、正確な光線計算によって収差が補正された
視野ができるだけ大きいものを決定して選択する。
三次のコマ収差が零である特性を有するレンズ形状を計
算の基礎として用いることができる。計算の結果、アツ
ベの正弦条件を略々満たし、従って収差が補正された大
きな視野を有するレンズが得られる。
算の基礎として用いることができる。計算の結果、アツ
ベの正弦条件を略々満たし、従って収差が補正された大
きな視野を有するレンズが得られる。
本発明率非球面レンズは、非球面屈折面の光軸との交点
における曲率を08、球面屈折面あ曲率をol、レンズ
の厚さをd1屈折率をn1焦点距離をf11図数をNム
とするとき、球面屈折面と非球面屈折面のパラメータが
互に一組の直1s!a−4,85(Nム) −o、ag
n −31,89b−−4,10(Nム) + 1.1
On + 0.46で表わされる関係にあり、加えてo
、a < Mムく0.5 ; u、s<n<g、o及び
倍率vく0.1の要件を満足することを特徴とする〇 任意の単非球面レンズの計算は球面収差を零にする必要
があるという規準に従づて行なう。この場合、光軸上の
物点から関連する光軸上の像点までの全ての光線の光路
長を等しくする。
における曲率を08、球面屈折面あ曲率をol、レンズ
の厚さをd1屈折率をn1焦点距離をf11図数をNム
とするとき、球面屈折面と非球面屈折面のパラメータが
互に一組の直1s!a−4,85(Nム) −o、ag
n −31,89b−−4,10(Nム) + 1.1
On + 0.46で表わされる関係にあり、加えてo
、a < Mムく0.5 ; u、s<n<g、o及び
倍率vく0.1の要件を満足することを特徴とする〇 任意の単非球面レンズの計算は球面収差を零にする必要
があるという規準に従づて行なう。この場合、光軸上の
物点から関連する光軸上の像点までの全ての光線の光路
長を等しくする。
一般に、所望の非球面の座標について解析式を見いだす
ことは不可能であるが、現代のコンピュータ装置によれ
ば多数の光線の光路長を等しくすること、即ち全ての像
光線が一点を通るようにすることは容易である〇 コンピュータ計算時間をできるだけ小さくするには、問
題を可能な限り解析的に解き、最終段だけ数値的に計算
し、即ち一つの超越式を解くようcするコトモテきる(
「Proo、 Plys、 soo、 J61.49
4(1948)参照)。
ことは不可能であるが、現代のコンピュータ装置によれ
ば多数の光線の光路長を等しくすること、即ち全ての像
光線が一点を通るようにすることは容易である〇 コンピュータ計算時間をできるだけ小さくするには、問
題を可能な限り解析的に解き、最終段だけ数値的に計算
し、即ち一つの超越式を解くようcするコトモテきる(
「Proo、 Plys、 soo、 J61.49
4(1948)参照)。
いずれの方法でも最終的には所望の非球面の一連の離散
点が得られる。そして、この一連の点(級数展開式で表
わされる)から近似曲面を任意に構成することができる
。この場合、展開式の係数により非球面が一意的に定ま
る。
点が得られる。そして、この一連の点(級数展開式で表
わされる)から近似曲面を任意に構成することができる
。この場合、展開式の係数により非球面が一意的に定ま
る。
図面につき本発明の詳細な説明する0
図において10は本発明による単非球面レンズを示す0
図には無限遠(11−−00)にある物体から発した8
対の周辺光線が示してあり、一対は光軸00Iに平行で
あり、他対は光軸と角度βを成している。“周辺光線”
とは開口絞り11の周辺部を通る光線を意味するO非球
面1!で屈折された周辺光線は厚さdのレンズ10を通
り、球面18で屈折された後に114に収束する。光軸
OO′に平行な周辺光線の収束点は光軸上に位置し、光
軸00Iに対し角度βで入射する周辺光線の収束点は光
軸から距離rの位置に位置する。開口絞り11の直径、
従ってレンズ10の有効直径は!y□8で示し、tar
iiJ&:おける収差が補正された視野は直径Brを有
する。非球面18と像面14との距離を8′とする。光
軸00Iと、面18に光軸に平行に入射し面18で屈折
された周辺光線との成す角をαとする。開口数Nムと角
度αに対しては葺ム−5iinαの関係が成り立つ。
図には無限遠(11−−00)にある物体から発した8
対の周辺光線が示してあり、一対は光軸00Iに平行で
あり、他対は光軸と角度βを成している。“周辺光線”
とは開口絞り11の周辺部を通る光線を意味するO非球
面1!で屈折された周辺光線は厚さdのレンズ10を通
り、球面18で屈折された後に114に収束する。光軸
OO′に平行な周辺光線の収束点は光軸上に位置し、光
軸00Iに対し角度βで入射する周辺光線の収束点は光
軸から距離rの位置に位置する。開口絞り11の直径、
従ってレンズ10の有効直径は!y□8で示し、tar
iiJ&:おける収差が補正された視野は直径Brを有
する。非球面18と像面14との距離を8′とする。光
軸00Iと、面18に光軸に平行に入射し面18で屈折
された周辺光線との成す角をαとする。開口数Nムと角
度αに対しては葺ム−5iinαの関係が成り立つ。
以下の例においては、レンズの特定の屈折率n1特定の
厚さd及び特定の焦点距離fを計算の基礎として遣択し
である。
厚さd及び特定の焦点距離fを計算の基礎として遣択し
である。
レンズ屈折面の近軸曲率0□及び0.として三次コマ収
差が零になる曲率値を出発値として用いる。
差が零になる曲率値を出発値として用いる。
次に、C0及びOlを蛮えながら正確な光線計算を行な
って大きな開口数においてレンズの1質が光軸外でも最
適となるレンズ形状を決定する。
って大きな開口数においてレンズの1質が光軸外でも最
適となるレンズ形状を決定する。
第1の実施例ではレンズlOは屈折率n −ia、o、
厚さd −9,Q l1ls焦点距@f−8%及び開口
数Nム−0,4を有する。物体とレンズ10との距離は
B −−1f3 Qm、レンズ10と114との距離は
8’−8,94−である。
厚さd −9,Q l1ls焦点距@f−8%及び開口
数Nム−0,4を有する。物体とレンズ10との距離は
B −−1f3 Qm、レンズ10と114との距離は
8’−8,94−である。
光軸00′との交点1sにおいて非球面18は曲率0□
−0,12451111−”を有し、球面18は曲率0
3−−0.00115− を有する。
−0,12451111−”を有し、球面18は曲率0
3−−0.00115− を有する。
レンズの有効直径は” ymax ” ”50である0
開口絞り11は球面12の位置に配置される。像面14
における収差が傭正された視野は半径r=100μ露で
ある。
開口絞り11は球面12の位置に配置される。像面14
における収差が傭正された視野は半径r=100μ露で
ある。
この非球面12に近似する曲面は偶数の’i’80h6
k)/Chaffの多項式が現われる多項の級数展開式
: %式%() で表わされる。ここで、2は非球面上の点の縦座標yに
関する横座標であり、この横座標は交点1Bから溜られ
る。これらの項の係数はg、−0,418884gl−
0,415211g、−0,001808g、 −−0
,0000!フg4−−0.000001 であり、k −OJ76g?4である。
k)/Chaffの多項式が現われる多項の級数展開式
: %式%() で表わされる。ここで、2は非球面上の点の縦座標yに
関する横座標であり、この横座標は交点1Bから溜られ
る。これらの項の係数はg、−0,418884gl−
0,415211g、−0,001808g、 −−0
,0000!フg4−−0.000001 であり、k −OJ76g?4である。
第8の実施例ではレンズ10は屈折率n −1,I 。
厚さd −!1.0鰯、焦点距離r−s■、開口l&N
ム一0、!Iを有する。物体とレンズNoとの距離はa
−−160■、レンズ10と像面との距離は8′−5
,681s11111で16゜ 光軸との交点15において弁球[1mは曲率cm−o、
gos m を有し、球面18は曲率o、 −−0,
06885−を有する。
ム一0、!Iを有する。物体とレンズNoとの距離はa
−−160■、レンズ10と像面との距離は8′−5
,681s11111で16゜ 光軸との交点15において弁球[1mは曲率cm−o、
gos m を有し、球面18は曲率o、 −−0,
06885−を有する。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 L 一つの球面屈折面と一つの非球面屈折面を有する単
レンズにおいて、0□を非球面屈折面の光軸との交点に
おける曲率、o、を球面屈折面の曲率、dをレンズの厚
さ、nを屈折率、fを焦点距離、Nムを開口数とすると
き、球面屈折面と非球面屈折面のパラメータが互に一組
の直M: a−4,85(Nム)−0,81n−L219b−−4
,10(Nム)+IJOn+ 0.46で表わされる関
係な有し、加えて0.80 <Nム<o、s ; u、
s<n<g、o及び倍率V <0.1+7)安件を満足
することを特徴とする単レンズO
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NL8103323A NL8103323A (nl) | 1981-07-13 | 1981-07-13 | Enkelvoudige lens met een sferisch en een asferisch brekend oppervlak. |
NL8103323 | 1981-07-13 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5817409A true JPS5817409A (ja) | 1983-02-01 |
JPH0360406B2 JPH0360406B2 (ja) | 1991-09-13 |
Family
ID=19837782
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP57120718A Granted JPS5817409A (ja) | 1981-07-13 | 1982-07-13 | 単レンズ |
JP1982105260U Pending JPS5865009U (ja) | 1981-07-13 | 1982-07-13 | 単レンズ |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1982105260U Pending JPS5865009U (ja) | 1981-07-13 | 1982-07-13 | 単レンズ |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4415238A (ja) |
JP (2) | JPS5817409A (ja) |
AU (1) | AU8577782A (ja) |
BE (1) | BE893826A (ja) |
CA (1) | CA1186927A (ja) |
DE (1) | DE3226019A1 (ja) |
ES (1) | ES8305939A1 (ja) |
FR (1) | FR2509478A1 (ja) |
IT (1) | IT1151992B (ja) |
NL (1) | NL8103323A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60126616A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-06 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 単レンズ並びに光学読取及び/又は書込装置 |
JPS60126617A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-06 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 単コリメ−タレンズ |
JPS60140308A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Canon Inc | 屈折率分布型単レンズ |
US4655556A (en) * | 1984-06-15 | 1987-04-07 | Olympus Optical Co., Ltd. | Lens system for optical disks |
US4765723A (en) * | 1985-11-05 | 1988-08-23 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Objective lens system for optical reading device |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60120310A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-27 | Canon Inc | 非球面単レンズ |
US4600276A (en) * | 1984-09-04 | 1986-07-15 | Eastman Kodak Company | Optical disc player lens |
JPS61116314A (ja) * | 1984-10-15 | 1986-06-03 | Canon Inc | 結像単レンズ |
NL8403198A (nl) * | 1984-10-22 | 1986-05-16 | Philips Nv | Enkelvoudige bi-asferische lens. |
US6454167B1 (en) * | 1985-02-28 | 2002-09-24 | Symbol Technologies, Inc. | Laser focusing aperture and method |
US4768867A (en) * | 1985-09-02 | 1988-09-06 | Canon Kabushiki Kaisha | Aspherical single lens |
US4743093A (en) * | 1985-09-16 | 1988-05-10 | Eastman Kodak Company | Optical disc player lens |
JPS62123419A (ja) * | 1985-11-22 | 1987-06-04 | Canon Inc | 結像レンズ |
US5438187A (en) * | 1991-11-01 | 1995-08-01 | Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. | Multiple focus optical system for data reading applications |
US5504350A (en) * | 1992-08-12 | 1996-04-02 | Spectra-Physics Scanning Systems, Inc. | Lens configuration |
US6229782B1 (en) * | 1998-07-06 | 2001-05-08 | Read-Rite Corporation | High numerical aperture optical focusing device for use in data storage systems |
TW504582B (en) * | 1999-09-01 | 2002-10-01 | Konishiroku Photo Ind | Objective lens for pickup and light pickup apparatus |
AT501203A1 (de) * | 2004-12-20 | 2006-07-15 | Ge Jenbacher Gmbh & Co Ohg | Linse für einen lasergezündeten verbrennungsmotor |
CN102096124A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-06-15 | 南京理工大学 | 红外非球面齐明透镜装置 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2388119A (en) * | 1942-09-18 | 1945-10-30 | Vickers Electrical Co Ltd | Lens |
US2530397A (en) * | 1948-02-18 | 1950-11-21 | Ancillary Henry L Beigel | Anastigmatic lens |
DE1278131C2 (de) * | 1965-11-18 | 1974-03-21 | Taisuke Tsugami | Asphaerische Linse |
DE1965069A1 (de) * | 1969-12-27 | 1971-07-15 | Eltro Gmbh | Mit einer asphaerischen Linse ausgestatteter gekuehlter Detektor fuer Infrarotstrahlung |
FR2271585B1 (ja) * | 1974-05-14 | 1976-10-15 | Philips Nv | |
GB1499861A (en) * | 1975-04-16 | 1978-02-01 | Polaroid Corp | Optical lens system |
-
1981
- 1981-07-13 NL NL8103323A patent/NL8103323A/nl not_active Application Discontinuation
- 1981-10-02 US US06/307,717 patent/US4415238A/en not_active Expired - Fee Related
-
1982
- 1982-07-08 CA CA000406844A patent/CA1186927A/en not_active Expired
- 1982-07-09 FR FR8212139A patent/FR2509478A1/fr active Granted
- 1982-07-09 ES ES513851A patent/ES8305939A1/es not_active Expired
- 1982-07-09 IT IT22343/82A patent/IT1151992B/it active
- 1982-07-09 AU AU85777/82A patent/AU8577782A/en not_active Abandoned
- 1982-07-12 BE BE0/208578A patent/BE893826A/fr not_active IP Right Cessation
- 1982-07-12 DE DE19823226019 patent/DE3226019A1/de active Granted
- 1982-07-13 JP JP57120718A patent/JPS5817409A/ja active Granted
- 1982-07-13 JP JP1982105260U patent/JPS5865009U/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS60126616A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-06 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 単レンズ並びに光学読取及び/又は書込装置 |
JPS60126617A (ja) * | 1983-12-07 | 1985-07-06 | エヌ・ベ−・フイリツプス・フル−イランペンフアブリケン | 単コリメ−タレンズ |
JPS60140308A (ja) * | 1983-12-28 | 1985-07-25 | Canon Inc | 屈折率分布型単レンズ |
US4655556A (en) * | 1984-06-15 | 1987-04-07 | Olympus Optical Co., Ltd. | Lens system for optical disks |
US4765723A (en) * | 1985-11-05 | 1988-08-23 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Objective lens system for optical reading device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3226019A1 (de) | 1983-01-20 |
NL8103323A (nl) | 1983-02-01 |
BE893826A (fr) | 1983-01-12 |
AU8577782A (en) | 1983-01-20 |
JPH0360406B2 (ja) | 1991-09-13 |
ES513851A0 (es) | 1983-04-16 |
CA1186927A (en) | 1985-05-14 |
FR2509478B1 (ja) | 1985-05-10 |
FR2509478A1 (fr) | 1983-01-14 |
IT1151992B (it) | 1986-12-24 |
JPS5865009U (ja) | 1983-05-02 |
IT8222343A0 (it) | 1982-07-09 |
US4415238A (en) | 1983-11-15 |
ES8305939A1 (es) | 1983-04-16 |
DE3226019C2 (ja) | 1989-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS5817409A (ja) | 単レンズ | |
US4606607A (en) | Photographic lens system with a short overall length | |
CN111367075B (zh) | 以镜间隔为自由参量的平像场三反消像散望远镜设计方法 | |
WO2019184367A1 (zh) | 光学系统 | |
US4111558A (en) | Retrofocus type wide angle objective lens | |
JP2991524B2 (ja) | 広角レンズ | |
JP7551689B2 (ja) | ズームレンズ及び撮像装置 | |
JPH0634885A (ja) | ズームレンズ | |
JPS5833211A (ja) | 小型の写真レンズ | |
US4373786A (en) | Photographic objective of reduced size | |
JPS62291613A (ja) | レトロフオ−カス型レンズ | |
US3722979A (en) | Optical system of the real image type for finders having aspheric surfaces | |
CN113311573A (zh) | 包含一个非球面折反射全景成像光学系统 | |
JPS6132653B2 (ja) | ||
GB2260423A (en) | Three group zoom lens having at least two aspheric surfaces | |
US2164028A (en) | Photographic objective | |
US5117308A (en) | Lens system using unhomogenous media | |
JPH10186223A (ja) | トリプレットレンズ | |
JPS623928B2 (ja) | ||
US4013350A (en) | Large aperture superwide-angle lens | |
JP3467018B2 (ja) | 光学系及び光学機器 | |
US3519333A (en) | High resolution photographic objective comprising seven lenses | |
JP2597513B2 (ja) | 顕微鏡対物レンズ | |
JPS6256916A (ja) | ワイドコンバ−タ−レンズ | |
JP3077200B2 (ja) | 大口径比ズームレンズ |