JPS60401A - 複合レンズ - Google Patents
複合レンズInfo
- Publication number
- JPS60401A JPS60401A JP10906483A JP10906483A JPS60401A JP S60401 A JPS60401 A JP S60401A JP 10906483 A JP10906483 A JP 10906483A JP 10906483 A JP10906483 A JP 10906483A JP S60401 A JPS60401 A JP S60401A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- liquid
- lenses
- plastic
- chromatic aberration
- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/12—Fluid-filled or evacuated 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、プラスチックレンズと液体レンズとを組合わ
せた複合レンズに関するものである。
せた複合レンズに関するものである。
従来のレンズにおいては光学勿゛ラスが用1.%られる
ことが多い。しかし、レンズの軽量化・コン7くクト化
を図るために、プラスチックレンズ材の使用が盛んに検
討されている。特に、プラスチック材を用いたレンズに
おいては、従来のガラスレンズのように研摩工程なしで
、金型にプラスチック材を流し込んで成形できるため量
産性にも優れている。また、金型を非球面にすることに
より容易に非球面レンズを得ることもでき、レンズの構
成枚数を減少することも可能である。
ことが多い。しかし、レンズの軽量化・コン7くクト化
を図るために、プラスチックレンズ材の使用が盛んに検
討されている。特に、プラスチック材を用いたレンズに
おいては、従来のガラスレンズのように研摩工程なしで
、金型にプラスチック材を流し込んで成形できるため量
産性にも優れている。また、金型を非球面にすることに
より容易に非球面レンズを得ることもでき、レンズの構
成枚数を減少することも可能である。
ところで、プラスチックレンズを開発する上での問題点
は、レンズ材として実際に使用できる材料の種類が少な
いことである。そのために、色収差等の収差補正を行う
ことは困難となるので、この補正のために屈折率と分散
値において互いに異なる材料がめられている。
は、レンズ材として実際に使用できる材料の種類が少な
いことである。そのために、色収差等の収差補正を行う
ことは困難となるので、この補正のために屈折率と分散
値において互いに異なる材料がめられている。
本発明の目的は、上述のプラスチックレンズの欠点であ
る色収差補正を良好になし得ることが可能であり、かつ
軽量小型で量産化に優れた複もレンズを提供することに
あり、その要旨は、プラスチックレンズと接続されレン
ズ形状を有する容器内に、前記プラスチックレンズの材
料とアツベ数の太き、く異なる液体を封入し、プラスチ
ックレンズと液体レンズとの組合わせから成ることを特
徴とするものである。
る色収差補正を良好になし得ることが可能であり、かつ
軽量小型で量産化に優れた複もレンズを提供することに
あり、その要旨は、プラスチックレンズと接続されレン
ズ形状を有する容器内に、前記プラスチックレンズの材
料とアツベ数の太き、く異なる液体を封入し、プラスチ
ックレンズと液体レンズとの組合わせから成ることを特
徴とするものである。
本発明に係る複合レンズにおいては、レンズ開発の初期
の段階てガラスレンズの色分散を補正するために液体を
使用したことに着目し、更にプラスチック材の加工性の
良さを考慮して、プラスチックレンズと一体化された液
体を入れるだめの容器を設け、該容器の中に液体を封入
するようにしている。
の段階てガラスレンズの色分散を補正するために液体を
使用したことに着目し、更にプラスチック材の加工性の
良さを考慮して、プラスチックレンズと一体化された液
体を入れるだめの容器を設け、該容器の中に液体を封入
するようにしている。
次に本発明の趣旨の理解を容易にするために、従来の光
学ガラスレンズにおける色収差補正の原理を次に説明す
る。色収差は波長によって焦点位置がずれることにより
生ずるが、これはレンズの屈折率が波長により異なるこ
とに起因している。
学ガラスレンズにおける色収差補正の原理を次に説明す
る。色収差は波長によって焦点位置がずれることにより
生ずるが、これはレンズの屈折率が波長により異なるこ
とに起因している。
この収差は分散値の異なった種々のレンズを用いて、凹
凸の組合わせレンズを用いることにより補正できる。
凸の組合わせレンズを用いることにより補正できる。
このことを文献より引用し、更に詳しく説明することに
する。屈折率の変化Δnに対する焦点距離のΔfは、次
の関係式で表される。
する。屈折率の変化Δnに対する焦点距離のΔfは、次
の関係式で表される。
Δf/f2=−AΔn /(n −1) )(1/f
) ・・il)いま、黄色光(d線)の屈折率ndに対
する青色光及び赤色光の屈折率をそれぞれnF、 nc
とし、fdをd線に対する焦点距離とすると、青色光と
赤色光による焦点距離の差Δfは、 Δf/fd2= ((nF −nc) /(nd −]
))(]/fd) ”・(2)となる。
) ・・il)いま、黄色光(d線)の屈折率ndに対
する青色光及び赤色光の屈折率をそれぞれnF、 nc
とし、fdをd線に対する焦点距離とすると、青色光と
赤色光による焦点距離の差Δfは、 Δf/fd2= ((nF −nc) /(nd −]
))(]/fd) ”・(2)となる。
この(2)式に現れた(nF−nc)はその光学材料の
分数値と呼はれる。(2)式はまた次式で定義されるア
ツベ数νdを用いて、 v d = (nd −1) /(nF −nc) −
(3)Δf=−fd/シd ・・・(4) と書き表すことができる。
分数値と呼はれる。(2)式はまた次式で定義されるア
ツベ数νdを用いて、 v d = (nd −1) /(nF −nc) −
(3)Δf=−fd/シd ・・・(4) と書き表すことができる。
この(4)式から単レンズの波長の違いによる焦点距離
の違いΔfは、アツベ数νdに逆比例して大きくなるこ
とか判る。
の違いΔfは、アツベ数νdに逆比例して大きくなるこ
とか判る。
次に、焦点距19a f 1、f2の2枚のレンズを密
着した色消しレンズを考える。合成焦点距離をfとすれ
ば、 1/f = (17fl) +(1/f2) ・・・(
5)であり、色消しの条件は、 1 /(flν+ ) + (1/r2ν2)二〇 ・
・・(8)で与えられる。(5) 、 (6)式より、
fl= (ν1−ν、)f/ν1 f2= (シフ −II H) f/ ν2 −(?)
となる。この(7)式より2つのレンズ材のアラへ数ν
の差が大きいほど、曲率半径の大きいレンズに対し良好
な色収差の補正ができることが判る。
着した色消しレンズを考える。合成焦点距離をfとすれ
ば、 1/f = (17fl) +(1/f2) ・・・(
5)であり、色消しの条件は、 1 /(flν+ ) + (1/r2ν2)二〇 ・
・・(8)で与えられる。(5) 、 (6)式より、
fl= (ν1−ν、)f/ν1 f2= (シフ −II H) f/ ν2 −(?)
となる。この(7)式より2つのレンズ材のアラへ数ν
の差が大きいほど、曲率半径の大きいレンズに対し良好
な色収差の補正ができることが判る。
ガラス材については、アラへ数の大きく異なる2つの材
料を通釈することは可能であるが、レンズ用プラスチッ
ク材についてはその種類が限定され、屈折率は一般に1
.418〜1.625の範囲である。
料を通釈することは可能であるが、レンズ用プラスチッ
ク材についてはその種類が限定され、屈折率は一般に1
.418〜1.625の範囲である。
本発明の意図するところは、プラスチックレンズのよう
に材料としての選択幅が狭いという問題点を、液体レン
ズと組合わせることにより解決するものであるが、レン
ズ材として使用可能と思われる種々の液体の屈折率と分
散値の関係を調べると第1図に示すようになる。、=の
第1図からプラスチック材と大きく分散値が異なる液体
が存在することは明らかである。特に、フェノキシエタ
ノールにおいては屈折率1.5312、アツベ数νd3
2.6であり、アクリルレンズの屈折率1.4913、
アツベ数νd57との組合わせに適している。
に材料としての選択幅が狭いという問題点を、液体レン
ズと組合わせることにより解決するものであるが、レン
ズ材として使用可能と思われる種々の液体の屈折率と分
散値の関係を調べると第1図に示すようになる。、=の
第1図からプラスチック材と大きく分散値が異なる液体
が存在することは明らかである。特に、フェノキシエタ
ノールにおいては屈折率1.5312、アツベ数νd3
2.6であり、アクリルレンズの屈折率1.4913、
アツベ数νd57との組合わせに適している。
次に、本発明の第1の実施例を第2図により説明する。
第2図において、1はアクリル材から成る凸レンズであ
り、このアクリル凸レンズ1と、内部が所定の凹レンズ
形状に作られたアクリル容器2とが一体的に接続して形
成され、この容器2内に例えば2−フェノキシエタノー
ル3から成る液体3が封入されている。容器2の円周部
4は液体3の温度膨張によるレンズ形状の変形を回避す
るために設けた柔軟構造の液体圧力調整部となっており
、第3図に示すように容器2の円周部4の一部5の材質
が肉薄にされている。またこの圧力調整については、第
4図に示すように液体注入口6に柔軟構造の圧力調整容
器7を液体3を充填した状態で差し込んでもよい。
り、このアクリル凸レンズ1と、内部が所定の凹レンズ
形状に作られたアクリル容器2とが一体的に接続して形
成され、この容器2内に例えば2−フェノキシエタノー
ル3から成る液体3が封入されている。容器2の円周部
4は液体3の温度膨張によるレンズ形状の変形を回避す
るために設けた柔軟構造の液体圧力調整部となっており
、第3図に示すように容器2の円周部4の一部5の材質
が肉薄にされている。またこの圧力調整については、第
4図に示すように液体注入口6に柔軟構造の圧力調整容
器7を液体3を充填した状態で差し込んでもよい。
このようにして作られたアクリル凸レンズと液体凹レン
ズから成る複合レンズは、これらの分散値が大きく異な
るために色収差補正が可能である。レンズ形状を逆にし
て、アクリル材を凹レンズ、液体3によるレンズを凸レ
ンズとしてもよいことは勿論である。
ズから成る複合レンズは、これらの分散値が大きく異な
るために色収差補正が可能である。レンズ形状を逆にし
て、アクリル材を凹レンズ、液体3によるレンズを凸レ
ンズとしてもよいことは勿論である。
第5図は第2の実施例を示し、第1のアクリル凸レンズ
10と第2のアクリル凸レンズ11の間がレンズ接合環
12より一体的に接合され、このレンズ接合環12及び
両レンズ10.11から成る凹レンズ形状のレンズ容器
13内にアクリル材よりも高屈折率の液体14が」・1
人されている。
10と第2のアクリル凸レンズ11の間がレンズ接合環
12より一体的に接合され、このレンズ接合環12及び
両レンズ10.11から成る凹レンズ形状のレンズ容器
13内にアクリル材よりも高屈折率の液体14が」・1
人されている。
このようにして作られた容器13内の液体14は凹レン
ズ作用をする。従来のレンズではこの構成の場合に2枚
の凸レンズ10.11の間は空気層であるため、色収差
の補正は困難であったが、本実施例のレンズでは凸・凹
・凸の3枚構成のレンズと同等となり、色収差補正が可
能で相当にコンパクトなレンズが得られる。
ズ作用をする。従来のレンズではこの構成の場合に2枚
の凸レンズ10.11の間は空気層であるため、色収差
の補正は困難であったが、本実施例のレンズでは凸・凹
・凸の3枚構成のレンズと同等となり、色収差補正が可
能で相当にコンパクトなレンズが得られる。
また、第6図に示す第3の実施例のように、第1のアク
リル凸レンズ20と第2のアクリル凹レンズ21とが一
体化され、その間に作られた凸レンズ形状のレンズ容器
22内にアクリル材よりも高屈折率の液体23が封入さ
れており、凸・凸壷凹のレンズ構成となっている。この
場合に、第1のレンズ20の形状は最初は凹レンズであ
るが、液体23の生1人後は凸レンズとして作用するこ
とになる。
リル凸レンズ20と第2のアクリル凹レンズ21とが一
体化され、その間に作られた凸レンズ形状のレンズ容器
22内にアクリル材よりも高屈折率の液体23が封入さ
れており、凸・凸壷凹のレンズ構成となっている。この
場合に、第1のレンズ20の形状は最初は凹レンズであ
るが、液体23の生1人後は凸レンズとして作用するこ
とになる。
以上説明したように本発明に係る複合レンズによれは、
プラスチックでの分散値と大きく異なる9&体を組合わ
せることにより、小型で軒量なレンズが実現でき、また
液体を使用しているので自由な形状のレンズの作成が可
能となる。
プラスチックでの分散値と大きく異なる9&体を組合わ
せることにより、小型で軒量なレンズが実現でき、また
液体を使用しているので自由な形状のレンズの作成が可
能となる。
第1図は屈折率と分散値との関係を示す各種液体の分布
図、第2図以下は本発明に係る複合レンズの一実施例を
示し、第2図は第1の実施例の断面図、第3図、第4図
は容器の斜視断面図、第5図、第6図はそれぞれ第2、
第3の実施例の断面図である。 符号1.10.11.2o、21は7’7リルレンズ、
2.13.22は容器、3.14.23は液体である。 特許出願人 キャノン株式会社
図、第2図以下は本発明に係る複合レンズの一実施例を
示し、第2図は第1の実施例の断面図、第3図、第4図
は容器の斜視断面図、第5図、第6図はそれぞれ第2、
第3の実施例の断面図である。 符号1.10.11.2o、21は7’7リルレンズ、
2.13.22は容器、3.14.23は液体である。 特許出願人 キャノン株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 プラスチックレンズと接続されレンズ形状を有す
る容器内に、前記プラスチックレンズの材料とアツベ数
の大きく異なる液体を封入し、プラスチックレンズと液
体レンズとの組合わせから成ることを特徴とする複合レ
ンズ。 2、 前記容器の一部に液体の圧力調整部を設けた特許
請求の範囲第1項に記載の複合レンズ。 3、 前記プラスチックレンズはアクリル材より成り、
液体はフェノキシエタノールとした特許請求の範囲第1
項に記載の複合レンズ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10906483A JPS60401A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 複合レンズ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10906483A JPS60401A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 複合レンズ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60401A true JPS60401A (ja) | 1985-01-05 |
Family
ID=14500677
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10906483A Pending JPS60401A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 複合レンズ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60401A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4911538A (en) * | 1989-07-13 | 1990-03-27 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Lens system comprising plastic and liquid lens elements with aspherical surfaces |
US4923533A (en) * | 1987-07-31 | 1990-05-08 | Tdk Corporation | Magnetic shield-forming magnetically soft powder, composition thereof, and process of making |
US5091801A (en) * | 1989-10-19 | 1992-02-25 | North East Research Associates, Inc. | Method and apparatus for adjusting the focal length of a optical system |
JP2004521490A (ja) * | 2001-01-22 | 2004-07-15 | ザ・ボーイング・カンパニー | 高出力用側面励起アクティブミラー固体レーザ |
WO2005088354A1 (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Variable optical element comprising immiscible fluids |
JP4532651B2 (ja) * | 2000-03-03 | 2010-08-25 | キヤノン株式会社 | 可変焦点レンズ、光学系および撮影装置 |
-
1983
- 1983-06-17 JP JP10906483A patent/JPS60401A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4923533A (en) * | 1987-07-31 | 1990-05-08 | Tdk Corporation | Magnetic shield-forming magnetically soft powder, composition thereof, and process of making |
US4911538A (en) * | 1989-07-13 | 1990-03-27 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Lens system comprising plastic and liquid lens elements with aspherical surfaces |
US5091801A (en) * | 1989-10-19 | 1992-02-25 | North East Research Associates, Inc. | Method and apparatus for adjusting the focal length of a optical system |
JP4532651B2 (ja) * | 2000-03-03 | 2010-08-25 | キヤノン株式会社 | 可変焦点レンズ、光学系および撮影装置 |
JP2004521490A (ja) * | 2001-01-22 | 2004-07-15 | ザ・ボーイング・カンパニー | 高出力用側面励起アクティブミラー固体レーザ |
WO2005088354A1 (en) * | 2004-03-09 | 2005-09-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Variable optical element comprising immiscible fluids |
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