JPS63305315A - アポクロマ−トレンズ - Google Patents

アポクロマ−トレンズ

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JPS63305315A
JPS63305315A JP62141851A JP14185187A JPS63305315A JP S63305315 A JPS63305315 A JP S63305315A JP 62141851 A JP62141851 A JP 62141851A JP 14185187 A JP14185187 A JP 14185187A JP S63305315 A JPS63305315 A JP S63305315A
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JP
Japan
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lens
lens system
apochromatic
concave
convex
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JP62141851A
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Minoru Oda
稔 小田
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/34Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
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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】 【産業上の利用分野】
この発明は、天体望遠鏡や写真用望遠レンズ等として使
用されるアポクロマートレンズに関するものである。
【従来の技術】
従来から望遠レンズ用の色消レンズとして、二種類の光
学ガラスを用いたアクロマートレンズおよび三種類の光
学ガラスを用いたアポクロマートレンズが使用されてい
る。上記アポクロマートレンズは、上記アクロマートレ
ンズに比べて残存色収差がはるかに小さく、分解能に優
れているが、その反面、製作が非常に困難となって高価
である。 そこで、近年、低分散の新種光学ガラスを用いて、構造
的にはアクロマートでありながら、残存色収差の点では
アポクロマートに近い性能のレンズが作られるようにな
り、これをセミアポクロマートレンズと称している。こ
の種のレンズは、残存色収差が通常のアクロマートレン
ズの数分の1であり、口径10cm程度までは十分に良
質な望遠レンズが製作できる。第2図には上記各種レン
ズの残存色収差の典型的な傾向を示す。
【発明が解決しようとする問題点】
従来のアポクロマートレンズは以上のように構成されて
いるので、三種類の光学ガラスによって、残存色収差が
小さく、優れた分解能を得るための製作が非常に困難で
あり、コスト的にも非常に高価になるという問題点があ
った。 また、従来のセミアポクロマートレンズの場合は、口径
が大きく、かつ、口径比が小さくなるほど、残存色収差
を小さくすることが強く要求されるため、大口径でコン
パクトな高性能望遠レンズを作ることは非常に困難であ
る。 即ち、上記セミアポクロマートレンズでは、口径10口
、焦点距離1m程度が限界であり、口径を15cmにす
ると、良質なレンズとするためには焦点距離を2m以上
にしなければならない。 従って、上述のように、低分散光学ガラスを用いた上記
セミアポクロマートレンズでは、口径15c11以上の
コンパクトで実用的な高性能望遠レンズを構成できない
という問題点があった。 この発明は上記問題点を解決するためになされたもので
、セミアポクロマートレンズに簡単な補助レンズを付加
することによって、大口径でコンパクトな高性能の望遠
レンズを安価に構成することができるアポクロマートレ
ンズを得ることを目的とする。
【問題点を解決するための手段】
この発明に係るアポクロマートレンズは、凸レンズと凹
レンズとによる2枚1群レンズ構成のセミアポクロマー
ト凸レンズ系の後方に、2枚1群レンズ構成のアポロマ
ートレンズ系を離間配置し、それらの各レンズ系の焦点
距離をr、、r、、残存二次色収差の割合をに、、Kg
、相互間隔をDとする時、 Kt   (f+   D)” なる条件を満足させ、残存二次色収差を補正するように
したものである。
【作 用】
この発明におけるアポクロマートレンズは、セミアポク
ロマート凸レンズの後方にアポロマートレンズを離間配
置すると、アクロマート系はセミアポクロマート系に比
べて残存二次色収差が大きいため、パワーの弱いアクロ
マート系の凹レンズにより残存二次色収差量が相殺され
てバランスし、全体としては凸レンズとして機能するレ
ンズ系が構成できる。これによって、大口径でコンパク
トな高性能の望遠レンズを安価に製作できる。
【実施例】
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第1
図はこの発明の一実施例に係るアポクロマートレンズの
構成図である。 図において、1は第1群レンズ系(セミアポクロマート
系)の凸レンズ、2はその凸レンズ1の後面に配置され
た第1群レンズ系の凹レンズ、3は第1群レンズ系の上
記凸レンズ1と上記凹レンズ2とからなる2枚1群レン
ズ構成のセミアポクロマート凸レンズ系、4はそのセミ
アポクロマート凸レンズ系3の後方に離間配置された第
2群レンズ系(アポロマート系)の凹レンズ、5はその
凹レンズ4の後面側に配置された第2群レンズ系の凸レ
ンズであり、この第2群レンズ系の上記凹レンズ4と上
記凸レンズは、2枚1群レンズとなってアクロマート凹
レンズ系6を構成している。 もって、この発明に係るアポクロマートレンズは、上記
セミアポクロマート凸レンズ系3と上記アクロマート凹
レンズ系6とにより構成されている。 かかるアポクロマートレンズにおいて、上記セミアポク
ロマート凸レンズ系3の合成焦点距離をfl+残存二次
色収差の焦点距離に対する割合をに、。 アクロマート凹レンズ系6の合成焦点距離をf2゜残存
二次色収差の焦点距離に対する割合をに2とする。 ここで、上記残存二次色収差とは、例えば、第2図にお
ける波長C線とfllaに対する焦点距離を等しくして
’e+fとし、波長d線に対する焦点距離をf、とじた
時、上記に、、KgであるKは、と定義する。 尚、上記(1)式の定義は説明の便宜上なされたもので
、上記波長c、d、fの指定に関しては、レンズの使用
目的によって、色収差の補正対象波長が異なるので、上
記(1)式の定義は限定されるものではない。 また、上記セミアポクロマート凸レンズ系3と上記アク
ロマート凹レンズ系6のレンズ間隔をDとし、上記C線
、d線およびf線の3つの波長に対して焦点が一致し、
軸上色収差が補正される条件を求めると、 となる。 この条件を満たすことにより、第1群レンズ系の凸レン
ズ1と凹レンズ2は、単独使用可能なセミアポクロマー
ト凸レンズ系3を構成する。 そして、このセミアポクロマート凸レンズ系3と、その
後方に離間配置したアクロマート凹レンズ系6との組合
せによって、セミアポクロマート凸レンズ系3の単独使
用の場合よりも焦点距離の長いアポクロマートレンズが
構成される。 具体的な数値例として fl =1.fl =1.  Kz /K1−5・・(
3)なる例を検討すると、 D=O1553・・・・・・・・・・・・(4)となる
。 また、アクロマート凹レンズ系6による焦点距離の延長
の割合Mは M=1.81  ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・
 ・ ・ ・ ・(5)となり、実用的にも好適な数値
となる。 ここで、実用的な利点を有する数値関係としては、D/
fIが0.5前後となる事が好ましく、この条件を満た
すためには、 とすればよい。 D/f、が1に近くなると、アクロマート凹レンズ系6
が小型化できるメリットがあるが、バローレンズに近い
ものとなり、倍率色収差(C線。 f線に対するdwAの倍率色収差)が増加する。 D / f Iが小さすぎると、通常のアポクロマート
レンズに近いものとなり、アクロマート凹レンズ系6が
大型化する。このため、経済的メリットが失われ、また
、焦点の短縮効果も失われる。 更に、セミアポクロマート凸レンズ系3とアクロマート
凹レンズ系6とを成る程度離して配置したことにより、
軸外諸収差の補正の自由度が得られる。この点からも、
D/f、は極端に0または1に近づかない方が良い。 また、上記セミアポクロマート凸レンズ系3の凸レンズ
lと凹レンズ2、および上記アクロマート凹レンズ系6
の凹レンズ4と凸レンズ5は、第1図に示すように、そ
の順序の配列、即ち、左側から凸、凹、凹、凸となって
、セミアポクロマート凸レンズ系3とアクロマート凹レ
ンズ系6とではレンズ配列が逆になっている。 これは、第一次の倍率色収差(C線とf線との間の倍率
色収差)の補正を可能にするために必要な条件であり、
その補正手段としては、アクロマート凹レンズ系6の凹
レンズ4と凸レンズ5の相互間隔を調整すればよい、尚
、上記セミアポクロマート凸レンズ系3と上記アクロマ
ート凹レンズ系6のレンズ配列は、第1図の場合と逆に
、左側から凹、凸、凸、凹の配列としてもよく、要する
に、上記セミアポクロマート凸レンズ系3と上記アクロ
マート凹レンズ系6とでは、上述のようにレンズ配列が
逆になっていれば、同様の作用効果が得られる。 次に作用を説明する。 セミアポクロマート凸レンズ系3の後方に離間配置され
たアクロマート凹レンズ系6によって、上記セミアポク
ロマート凸レンズ系3の残存二次式収差が補正され、そ
のセミアポクロマート凸レンズ系3の焦点距離が延長さ
れる。 また、アクロマート凹レンズ系6の凹レンズ4と凸レン
ズ5の相互間隔を調整することにより、第一次の倍率色
収差が補正される。
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、セミアポクロマート
凸レンズ系の後方にアクロマート凹レンズ系を離間配置
した構成となっているので、アクロマート凹レンズ系は
上記セミアポクロマート凸レンズ系に比して著しく安価
であり、しかも、そのアクロマート凹レンズ系によって
、上記セミアポクロマート凸レンズ系の残存二次色収差
が確実に補正され、かつ、焦点距離が延長されることに
より、全体として、大口径でコンパクトな高性能の望遠
レンズを安価に製作できるという効果がある。また、従
来のアポクロマートレンズに比し軸外諸収差の補正の点
でも有利になるという効果がある。更に、既成のセミア
ポクロマートの改造に適用可能であると共に、第2群レ
ンズ系である上記アクロマート凹レンズ系の着脱可能に
より、長焦点アポクロマートと短焦点セミアポクロマー
トとの切替使用が可能で汎用性が得られるという効果も
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例に係るアポクロマートレン
ズの構成図、第2図は各種形式の望遠し図において、1
はセミアポクロマート凸レンズ系の凸レンズ、2はセミ
アポクロマート凸レンズ系の凹レンズ、3はセミアポク
ロマート凸レンズ系、4はアクロマート凹レンズ系の凹
レンズ、5はアクロマート凹レンズ系の凸レンズ、6は
アクロマート凹レンズ系である。 特 許 出 願 人   三菱電機株式会社第1図 It!t アホーηロマート系凸しンス゛4ニアクロマ
−に糸口し/χ2:を之アボグロY−)−糸口しンス′
    5:アクロマート系凸しン刃3:t′ミ アホ
1り(]Y−)、  凸し7ス゛糸   6;アクロマ
ート 凹しソズ゛系第2図 −一一−÷A8色収差口f/fl 手続補正書(自発) ■、事件の表示   特願昭62−141851号3、
補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所    東京都千代[口区丸の内二丁目2番3号
名 称  (601)三菱電機株式会社代表者 志岐守
哉 4、代 理 人   郵便番号 105住 所    
東京都港区西新橋1丁目4番10号6、補正の内容 明細書をつぎのとおり訂正する。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、凸レンズと凹レンズとによる2枚1群レンズ構
    成のセミアポクロマート凸レンズ系と、凹レンズと凸レ
    ンズの2枚1群レンズ構成からなって、上記セミアポク
    ロマート凸レンズ系の後方に離間配置されたアクロマー
    ト凹レンズ系とを備え、上記セミアポクロマート凸レン
    ズ系と上記アクロマート凹レンズ系は、それらの各レン
    ズ系の焦点距離をf_1、f_2、残存二次色収差の割
    合をK_1、K_2、相互間隔をDとする時、 (K_2/K_1)={(f_1f_2)/[(f_1
    −D)^2]}なる条件を満足するアポクロマートレン
    ズ。
  2. (2)、0.3<√[(K_1/K_2)(f_2/f
    _1)]<0.7なる条件を満足していることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載のアポクロマートレンズ
  3. (3)、上記セミアポクロマート凸レンズ系のレンズの
    凸凹の配置順序に対して上記アクロマート凹レンズ系の
    レンズの凸凹の配置順序を逆にしたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項または第2項いずれか1項記載のア
    ポクロマートレンズ。
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US07/190,111 US4854686A (en) 1987-06-05 1988-05-05 Apochromat type objective lenses
GB8810794A GB2205415B (en) 1987-06-05 1988-05-06 Apochromat type objective lenses
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JPH0795142B2 JPH0795142B2 (ja) 1995-10-11

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