WO2005076049A1

WO2005076049A1 - 色収差補正結像光学系

Info

Publication number: WO2005076049A1
Application number: PCT/JP2005/001885
Authority: WO
Inventors: Yuko Watanabe; Takashi Sakamoto; Hiroyuki Taira; Seigou Nakai
Original assignee: Tamron Co., Ltd.
Priority date: 2004-02-09
Filing date: 2005-02-09
Publication date: 2005-08-18
Also published as: JPWO2005076049A1; EP1720050A4; KR20060129372A; CN100394803C; EP1720050B1; EP1720050A1; DE602005020425D1; CN1918499A

Abstract

　レンズ系の周縁部を通過する特定波長領域の光束のハロ部分の色収差を、前記レンズ系のうちの所定のレンズ面周縁部に特定波長領域の光束を遮断する光遮断手段を設けたことにより除去した色収差補正結像光学系である。本発明により、光学性能が同じ従来の結像光学系に対し、レンズ枚数を増加させず、高価な特殊低分散硝材を使用することもなく、特にハロ部分の色収差を良好に補正した結像光学系を提供する。

Description

明細書

色収差補正結像光学系

技術分野

[0001] 本発明は、大口径かつ広角レンズにも対応可能な色収差補正結像光学系、さらに詳しくは、特定の波長領域を遮光して色収差補正を行う色収差補正結像光学系に関する。

背景技術

[0002] 近年の CCTVと呼ばれる監視用カメラや、例えば 200万画素を超えた高解像度デジタルカメラの結像光学系は、その高、解像度のために結像に残留横色収差が顕著に現われ、色にじみ等として問題視されることがある。特に、暗い背景に小さな高輝度物体があるような被写体を絞り解放状態で結像させると、高輝度物体像のまわりに例えば青色等の色にじみが発生することがある。

さらに、大口径'小型 ·低コストは普遍的な要望であり、レンズ枚数の増加や特殊低分散硝材を使用することは避けることが望ましい。

[0003] 一方、従来、ガラスレンズの表面に光学系として機能する榭脂層を形成してなる複合型レンズが、例えばカメラの光学系および複写機のような事務機の光学系等の種々の光学系に用いられつつある。このようなガラスレンズの表面に榭脂層を形成してなる複合型レンズを用いる場合、光学系として機能する榭脂層の有効範囲において必要な面精度を得るために、榭脂層は、実際に結像に関与する前記有効範囲を周辺方向に超えて形成される。

[0004] すなわち、榭脂層は、光学系として必要な面精度を得ることができない面だれ部等の発生を避けることができず、実際に結像に関与しない榭脂層部分は、前記有効範囲外の力なり広い範囲まで形成される。また、このような榭脂層が形成されるガラスレンズ自体の外径は、前記榭脂層が形成される範囲よりも大きくとることが必要である。このことは、すなわち、前記有効範囲の外部に多くの結像に寄与しない光学面が存在するということであり、フレアの原因となる。

[0005] 榭脂層による複合型レンズの周辺部を通過した光線が、本来の結像に寄与する有効光束とは、全く異なる方向に屈折し、結像面、例えばフィルム面や CCD面においてフレア光となる場合がある。このような榭脂層による複合型レンズを用いた光学系では、複合型レンズの非有効部分に起因する該フレアを防止することが必要である。

[0006] ガラスレンズの表面に榭脂層を形成した複合型レンズでない場合、レンズ押さえを兼ねて有効範囲間際まで遮光部材を設けて、前記フレアの原因となる不要光を遮断することも可能である。ところが、榭脂層による複合型レンズでは、榭脂層の表面が柔らかぐ有効範囲内の面精度への影響があるため、このような方法をとることは好ましくない。また、榭脂層の表面は、鏡面に近いため、塗装または墨塗りを施す方法も適切ではない。

[0007] 上述の事情から、ガラスレンズと、前記ガラスレンズの表面に複合型レンズを構成すベく形成された榭脂層と、前記ガラスレンズと前記榭脂層との間で且つ光軸から離間した周辺の有効範囲外の部分に設けられた少なくとも可視光を透過させにくい材質力もなる遮光体とを具備することを特徴とする複合型レンズが開示されている (例えば、特許文献 1参照)。この複合型レンズによって、有効範囲外の光束によるフレアの発生を効果的に防止することができる。

[0008] また他に、光学系の残存収差を防止するための光学絞りが、例えば、特許文献 2に開示されている。この種のレンズ構成は、明るさが比較的暗ぐ画角が狭ぐ絞りを挟んだ前後のレンズが対称型に近い光学系が前提になっている。この特許文献 2では同構成にあたるが、ガウスタイプが前提となっており、前群レンズと後群レンズの中間位置にレンズ透過光の波長範囲の異なる複数の分割領域を有するフィルターを設けたものであり、このフィルタ一は中央の円形領域とその周縁の輪帯領域とに分割して構成されている。

[0009] この種の技術としては、さらに、特許文献 3において、軸外収差を低減するための遮光膜を設けたレンズ構成を包含する映像光学系が開示されている。さらに、例えば、特許文献 4には、波長選択性開口絞りを有する投射型カラー画像表示装置等が知られている。

さらにまた、例えば、特許文献 5には、コーティングにより一体成形されたフィルター領域を光軸力ゝらの所定半径を有する円形に形成した前群レンズを備えたテレビカメラ用レンズ装置が開示されている。

[0010] 特許文献 1 :特開平 8— 179105号全体

特許文献 2：特開平 11 125849

特許文献 3：特許第 2846821号

特許文献 4:特開昭 57— 37990号

特許文献 5：特開平 5-110938

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0011] 特許文献 1に記載の複合型レンズにおいては、フレアの発生を有効に防ぐことができるが、色収差の低減、特にいわゆる色収差の低減、特にハロ部分の色収差成分の補正は何ら行われていない。ここで、ハロ部分とは、球面収差等の諸収差により、被写体の一点から出てレンズに入射した光束が一点に集まらず、広がりをもって散らばる場合、この広がりの部分を意味する。

現在までに販売された比較的大口径 ·小型 ·低コストの監視用カメラや高解像度デジタルカメラの結像光学系は、レンズ枚数を増カロさせたり、特殊低分散硝材を使用する等した、製造コストの高いものであった。

[0012] また、前記特許文献 2に記載の発明は、前述したように、光学系が光学絞りを挟んで対称型に近ぐ前群レンズと後群レンズの中間位置付近である光学絞り位置に補正効果のあるフィルターを設けているに過ぎない。一般に大口径になる程、また広角になる程入射光束の上線側、すなわち入射光束図で焦点面に上側力入射していく側がフレアになりやすぐかつ上線側の光束はレンズ中間位置の絞り上では光軸に近!、位置を通る。このため上線側の光束がフィルター周縁部を通ることが補正の必須条件となる力特許文献 2に記載の発明では入射角の大きい軸外光の上線側は、略ドーナツ状に分割されたフィルターの周縁部を通り難いため、画角の大きいレンズゃ大口径レンズには適用できないという欠点がある。一方、中央部の領域を狭くし周縁部を大きくすれば上線側の光束力 Sフィルター周縁部を通ることも可能となる力カツトされる光量が増え、フレア防止効果よりもカラーバランス等のデメリットが非常に大きくなる。これを防ぐためには、中央部領域の減少に合わせて周縁部領域も減少させなければならないが、暗いレンズと同じになり、フィルターを使うメリットがなくなる。また、この問題を回避すると、入射角の狭い望遠系のレンズにし力適用できなくなる。

[0013] さらに、コーティングしたフィルターを使用する場合、コーティングには入射特性があり、入射角によって異なった特性、例えば波長ズレゃ性能低下が生じる。特許文献 2におけるフィルター位置では、軸上光束と軸外光束の入射角に差が生じ、色収差成分補正の効果が減少し、さらに対称型以外の一般レンズに適用した場合、大きな角度差が生じるため、色収差成分補正の効果が半減する。

このような理由から、色収差成分、特にハロ部分の色収差成分を効果的にし力もバランス良く低減することができず、色収差成分の補正を充分に行うことができな、。

[0014] 前記特許文献 3及び 4についても同様である。

さらに、特許文献 5のテレビカメラ用レンズ装置については、前群もしくは後群のレンズ表面、中央部分にフィルターを形成するコーティング層を形成した技術であり、レンズ中央部に透過率を少なくするフィルターを設けたものであるから、本発明とは逆の関係になり、レンズ周縁部のハロ部分の色収差成分を低減させることができない。

[0015] (目的）

本発明は、従来技術の上述した問題点に鑑みてなされたものであって、対称型以外の光学系に適用可能とし、光学性能が同じ従来の結像光学系に対し、レンズ枚数を増加させず、高価な特殊低分散硝材を使用することもなぐ特に色収差成分を良好に補正できる結像光学系を提供することを目的とする。

本発明はまた、可視光波長域と近赤外波長域でピントの位置ズレを少なくした所謂昼夜兼用レンズや可視光波長域と近紫外波長域でピントの位置ズレを少なくした紫外線対応レンズでは、高価な特殊低分散硝材を使用してもハロ部分の色収差成分を良好に補正しきれなヽ場合があるが、このようなことを解決してハロ部分の色収差成分を良好に補正した結像光学系を提供することを目的とする。

本発明はさらに、除去したい光線束がレンズ系の外周部に集まっている部分、実施態様においては絞りより後方に光遮断手段を配置することにより、ハロ部分の色収差成分のみをより効率的に除去することができる結像光学系を提供することを目的とする。本発明はさらに、光束のハロ部分の色収差が非常に顕著な場合において、より周縁に行く程、遮断する波長領域が広くなつている光遮断手段を用いることにより、画像のカラーバランスを崩すことなくハロ部分の色収差成分をより良好に補正することができる結像光学系を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0016] 本願の第 1発明は、レンズ系の周縁部を通過する特定波長領域の光束のハロ部分の色収差を、前記レンズ系のうちの所定のレンズ面周縁部に特定波長領域の光束を遮断する光遮断手段を設けたことにより除去したことを特徴とする色収差補正結像光学系である。

[0017] 第 2発明は、少なくとも前群と後群とからなるレンズ群で構成されたレンズ系と、前記レンズ系の周縁部に配置され、該レンズ系の周縁部を通過する特定波長領域の光束を遮断する光遮断手段と、

を有し、

前記光遮断手段が、該レンズ系に入射される前記光束の入射角が略揃って！/ヽる位置の近傍の前記後群以降のレンズ群の所定レンズ面に設けられ、前記周縁部を通過する特定波長領域の光束の色収差成分を低減したことを特徴とする色収差補正結像光学系である。

[0018] 第 3発明は、少なくとも前群と後群とからなるレンズ群で構成されたレンズ系手段と、前記レンズ系の周縁部に配置され、該レンズ系の周縁部を通過する特定波長領域の光束を遮断する光遮断手段と、

を有し、

前記光遮断手段が、該レンズ系に入射される光軸に対して前記光束の高さが略揃つている位置の近傍の前記前群以降のレンズの所定レンズ面に設けられ、前記周縁部を通過する特定波長領域の光束の色収差成分を低減したことを特徴とする色収差補正結像光学系である。

[0019] 本発明の実施形態は、以下のとおりである。

前記光遮断手段が、周縁部に波長選択吸収部を持つ光学フィルターであることを特徴とする。前記光遮断手段が、前記レンズ系の光学部品の表面の周縁部に波長選択反射部を持つコーティングであることを特徴とする。

前記特定波長領域が、青色の波長領域であることを特徴とする。

前記光遮断手段が、前記レンズ系の周縁部に行く程、遮断する波長領域が広くなる透過率特性を有することを特徴とする。

前記光遮断手段が、平板状の光学フィルターであって、略ドーナツ形状の周縁部力所定透過率を有する特性のコーティングが施されて形成されてヽることを特徴とする。

前記光遮断手段が、所定レンズ系に形成されたコーティング層であって、前記所定レンズの周縁部に設けられ、所定透過率を有する特性のコーティングが施されて形成されたことを特徴とする。

発明の効果

[0020] 本発明の色収差補正結像光学系によれば、光学性能が同じ従来の結像光学系に対し、レンズ枚数を増加させず、高価な特殊低分散硝材を使用することもなぐ特に色収差成分を良好に補正した結像光学系を製造することができる。

[0021] また、可視光波長域と近赤外波長域でピントの位置ズレを少なくした所謂昼夜兼用レンズや可視光波長域と近紫外波長域でピントの位置ズレを少なくした紫外線対応レンズでは、高価な特殊低分散硝材を使用してもハロ部分の色収差成分を良好に補正しきれない場合があるが、本発明の色収差補正結像光学系によればハロ部分の色収差成分を良好に補正することができる。

さらに、光束のハロ部分の色収差成分が非常に顕著な場合において、より周縁に行く程、遮断する波長領域が広くなつている光遮断手段を用いると、画像のカラーバランスを崩すことなくハロ部分の色収差をより良好に補正することができる。

発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下に発明を実施するための最良の形態について説明する。

本発明に係る実施形態の特徴的なことは、多数群のレンズ構成カゝらなる光学系において、そのレンズ系周縁を通過する光束のうち、特定波長領域の光束における色収差成分、例えばハロ部分の色収差成分を低減あるいは除去可能となるように、光束の光軸からの高さ、あるいは光束の入射角が略揃っている入射光の軸上光束、軸外光束がカット可能となる後群レンズ内にフィルターあるいはコーティング層を設けたことである。

[0023] この構成により、略ドーナツ形状のフィルターあるいはコーティング層のいずれの場合であっても、光軸力もの光束の高さが略揃っている位置、あるいは入射角の光束が略揃っている後群レンズ内の位置に設けたので、煩雑な構造になりがちな絞り近辺に配置し、デッドスペースを増加させることもないため、比較的小型化されたレンズに形成することが可能となる。従って、従来技術に比べて、小型化、構造の簡単化、及び効果的に色収差成分、特にハロ部分を低減させることができる。

すなわち、光遮断手段が、光学フィルターの場合は、後群レンズ内で、光軸からの光束の高さが略揃っている位置に設けることが好適であり、あるいはコーティング層を形成する場合は、光束の入射角が略揃っていることが好適であり、入射光の軸上光束、軸外光束を効果的に遮断可能となる。

[0024] (第 1実施態様）

本発明の色収差補正結像光学系の第 1実施態様の光学データを以下に示す。焦点距離は 4. 95mm、 Fナンバーは 1. 2、半画角 38. 1° である。

面番号曲率半径間隔 Nd V

1 43. 0000 1. 2 1. 77250 49. 6

2 7. 2750 4. 5 1

3 -24. 5703 0. 8 1. 69680 55. 5

4 15. 2361 0. 5 1

5 15. 2392 2. 1 1. 84666 23. 8

6 154. 7140 5. 7154 1

絞り 5. 2065 1

8 14. 5746 3. 5 1. 63854 55. 4

9 -89. 5954 0. 15 1

10 11. 5187 2. 5 1. 63854 55. 4

11 33. 3420 1. 4 1

12 -23. 5330 0. 6 1. 84666 23. 8

13 15. 5161 2. 6 1. 58913 61. 2

14 -159. 3129 0. 05 1

15 0. 1 1. 51633 64. 2

16 0. 05 1

17 17. 9428 3. 1 1. 58313 59. 4

18 - 12. 5328 1. 5 1

19 3. 5 1. 51633 64. 2

20 6. 782 1

像面

[0026] 第 17面-非球面係数

[0027] 第 18面-非球面係数

非球面形状は、面の中心部の曲率半径を R, Xは光の進行方向を正とする。光軸力らの高さ位置 yでの光軸方向（全レンズ中心を通る軸）の変位は次式で示される。

[数 1] ₊aY ²+ Y V cY ^e+dY ⁸+eY '。

[0029] 図 1は、第 1実施態様の結像レンズ系の光学図である。図 2は、第 1実施態様の結像レンズ系のレンズ面の第 15面及び第 16面で示す円板状の光学フィルター 110の斜視図である。図 2において、ドーナツ状の周縁部は、図 3に示す光学特性の透過率をもつフィルタ一部分 112であり、例えば、ガラス平板に図 3に示す特性のコーティングを施して形成される。中央部は、透過部分 114であるが、必要により透過部分 11 4に反射防止膜を設ける。

[0030] 図 4ないし図 6は、第 1実施態様の結像レンズ系の横収差図である。図 4ないし図 6 において、グラフ 1は波長 587. 56nmの横収差を示し、グラフ 2は波長 435. 84nm の横収差を示し、グラフ 3は波長 486. 13nmの横収差を示し、グラフ 4は波長 656. 28nmの横収差を示し、グラフ 5は波長 546. 07nmの横収差を示す。

[0031] 図 4は、軸上像点の横収差を示す。図 5は、像高 7割の像点の横収差を示す。図 6 は、像高 10割の像点の横収差を示す。これらの収差図において、グラフ 2 (435. 84 nm)及びグラフ 3 (486. 13nm)のうち結像レンズ系の周縁部を通過する光束は、フィルター手段 112によって遮断されており、像面に達しておらず、大きなハロは発生していない。

図 7は、第 1実施態様の結像レンズ系の 50本 Zmmの幾何光学的 OTFを示す。横軸は像高を示し、縦軸は OTFを示す。実線グラフは、サジタルを示し、点線グラフは、メリデォナルを示す。

[0032] 第 1実施態様の結像レンズ系の光学フィルターの変形例として、ドーナツ状のガラス板を使用し、これを前記フィルタ一部分 112に対応するように配置する。

[0033] (第 2実施態様）

本発明の色収差補正結像光学系の第 2実施態様を以下に示す。焦点距離は 4. 9 5mm, Fナンバーは 1. 2である。図 8は、第 2実施態様の結像レンズ系の光学図である。第 2実施態様は、後述する比較例 1に示す結像レンズ系中のレンズ面に直接、以下に示すコ一ティング層を設けた形態である。

図 9は、第 2実施態様の結像レンズ系の第 14面が、そのドーナツ状の周辺部に、図 10に示す光学特性の透過率を持つコーティング部分 120を形成してなることを示す。中央部は、透過部分 122である力必要により反射防止膜を設ける。コーティング部分 120が 120° 間隔で切れているのは、透過部分 122をコーティングしないための蒸着阻止部材を支持するための支持脚部分 (図示せず)が設けられているからである。

[0034] 図 11ないし図 13は、第 2実施態様の結像レンズ系の横収差図である。図 11ないし図 13【こお!ヽて、グラフ 1ίま波長 587. 56nmの横収差を示し、グラフ 2ίま波長 435. 8 4nmの横収差を示し、グラフ 3は波長 486. 13nmの横収差を示し、グラフ 4は波長 6 56. 28nmの横収差を示し、グラフ 5は波長 546. 07nmの横収差を示す。

[0035] 図 11は、軸上像点の横収差を示す。図 12は、像高 7割の像点の横収差を示す。図 13は、像高 10割の像点の横収差を示す。これらの収差図において、グラフ 2 (435. 84nm)及びグラフ 3 (486. 13nm)のうち結像レンズ系の周縁部を通過する光束は、コーティングレンズ手段 120によって遮断されており、像面に達しておらず、大きなハ口は発生していない。

図 14は、第 1実施態様の結像レンズ系の 50本 Zmmの幾何光学的 OTFを示す。横軸は像高を示し、縦軸は OTFを示す。実線グラフは、サジタルを示し、点線グラフは、メリデォナルを示す。

[0036] (第 3実施態様）

本発明の色収差補正結像光学系の第 3実施態様を以下に示す。焦点距離は 4. 9 5mm, Fナンバーは 1. 2である。第 3実施態様は、第 1実施態様と同じ結像レンズ系を用いるが、図 3で示される光学特性の均一な透過率をもつフィルターに代わり、周縁部に行くほど遮断する波長領域が広くなる透過率特性をもつフィルターを用いる。図 15は，第 1実施態様の結像レンズ系での図 2に相当する、円盤状の光学フィルタ一 210の斜視図である。図 15におけるドーナツ状の周縁部に設けたフィルタ一部分 212の 212— 1, 212-2, 212— 3は、周縁部に行くほど遮断する波長領域が広くなる光学特性の透過率をもつ。中央部は、透過部分 214である力必要によりそのほぼ中央部 214に反射防止膜を設ける。図 16は、図 15で示される 212— 1, 212— 2, 21 2— 3は、各部中央付近での透過率特性を示す。 [0037] 図 17ないし図 19は、第 3実施態様のレンズ系の横収差図である。図 17ないし図 19 において、グラフ 1は波長 587. 56nmの横収差を示し、グラフ 2は波長 435. 84nmの横収差を示し、グラフ 3は波長 486. 13nmの横収差を示し、グラフ 4は波長 656. 28 nmの横収差を示し、グラフ 5は波長 546. 07nmの横収差を示し、グラフ 6は波長 460 . Onmの横収差を示す。

[0038] 図 17は、軸上像高点の横収差を示す。図 19は、像高 7割の像点の横収差を示す。

図 18は像高 10割の像点の横収差を示す。これらの収差図において、グラフ 2(435. 84nm)及びグラフ 3(486. 13nm)及びグラフ 6(460. Onm)のうち結像レンズ系の周縁部を通過する光束はフィルター手段 212によって遮断されており、像面に達しておらず、大きなハロは発生していない。第 1実施態様及び第 2実施態様と比較し、ハ口になる部分のみを遮断する効果が大き、。

[0039] 第 3実施態様の光学フィルターの変形例として、ドーナツ状のガラス板を使用し、これを前記フィルタ一部分 212に対応するように配置する。

[0040] また、第 3実施態様の光学フィルターの変形例として、第 2実施態様のレンズ中のコ一ティングを均一な透過率の代わりに、周縁部に行くほど遮断する波長領域が広くなる透過率特性のコーティングとしても第 3実施態様と同様な効果が得られる。

[0041] (比較例 1)

従来の小型、大口径、低コストで高解像度の第 1結像レンズ系の光学データを以下に示す。焦点距離は 4. 95mm, Fナンバーは 1. 2、半画角 38. 1° である。

面番号曲率半径間隔 Nd V

1 43. 0000 1. 2 1. 77250 49. 6

2 7. 2750 4. 5 1

3 -24. 5703 0. 8 1. 69680 55. 5

4 15. 2361 0. 5 1

5 15. 2392 2. 1 1. 84666 23. 8

6 154. 7140 5. 7154 1

絞り 5. 2065 1

8 14. 5746 3. 5 1. 63854 55. 4

9 -89. 5949 0. 15 1

10 11. 5187 2. 5 1. 63854 55. 4

11 33. 3420 1. 4 1

12 -23. 5330 0. 6 1. 84666 23. 8

13 15. 5161 2. 6 1. 58913 61. 2

14 0. 2 1

15 17. 9428 3. 1 1. 58313 59. 4

16 -12. 5328 1. 5 1

17 3. 5 1. 51633 64. 2

18 6. 781 1

像面

[0043] 第 15面-非球面係数

[0044] 非球面形状は、面の中心部の曲率半径を R, Xは光の進行方向を正とする。光軸からの高さ位置 yでの光軸方向（全レンズ中心を通る軸）の変位は次式で示される。

[数 2] χ= (贿 ² ₊aY ² ₊ Y V cY ⁶+dY VeY '°

W HY/R

[0045] 図 20は、従来の結像レンズ系の光学図である。図 21ないし図 23は、上述した従来の結像レンズ系の横収差図である。図 21ないし図 23において、グラフ 1は波長 587 . 56nmの横収差を示し、グラフ 2は波長 435. 84nmの横収差を示し、グラフ 3は波長 486. 13nmの横収差を示し、グラフ 4は波長 656. 28nmの横収差を示し、グラフ 5は波長 546. 07nmの横収差を示す。

[0046] 図 21は、軸上像点の横収差を示す。図 22は、像高 7割の像点の横収差を示す。図 23は、像高 10割の像点の横収差を示す。これらの収差図によって、グラフ 2 (435. 8 4nm)及びグラフ 3 (486. 13nm)のうち結像レンズ系の周縁部を通過する光束にお V、て極端に大きな球面収差及びコマ収差が発生して、ることがわかる。

上述した従来の結像レンズ系の 50本 Zmmの幾何光学的 OTFは、図 24に示される。横軸は像高を示し、縦軸は OTFを示す。実線グラフは、サジタルを示し、点線グラフは、メリデォナルを示す。

[0047] (比較例 2)

比較例 2は、図 25に示すように、比較例 1に示した従来の小型、大口径、低コストでの高解像度の第 1結像レンズ系において、口径比、レンズ枚数、レンズ厚さを変えず、グラフ 2 (435. 8411111)及びグラフ3 (486. 13nm)の球面収差及びコマ収差が他の収差とバランスが取れるように設計したものの光学データを以下に示す。焦点距離は 4. 95mm, Fナンバーは 1. 2、半画角 38. 2° であり、比較例 1と同じである。比較例 2は、グラフ 2及びグラフ 3のフレアーを押さえるように設計してある。

[0048] 非球面形状は、面の中心部の曲率半径を R, Xは光の進行方向を正とする。光軸からの高さ位置 yでの光軸方向（全レンズ中心を通る軸）の変位は次式で示される。

面番号曲率半径間隔 Nd V

1 48. 0000 1. 2 1. 77250 49. 6

2 7. 2921 3. 8 1

3 -33. 8400 0. 7 1. 61800 63. 4

4 15. 1154 0. 7 1

5 14. 3104 2. 1 1. 92286 20. 9

6 35. 8215 6. 3422 1

絞り 5. 0333 1

8 o 3 1. 80400 46. 6

9 -47. 7195 0. 15 1

10 12. 5922 2. 55 1. 69680 55. 5

11 27. 6424 1. 5 1

12 -16. 7589 0. 8 1. 84666 23. 8

13 13. 8443 0. 35 1

14 16. 8516 2. 5 1. 58913 61. 2

15 -40. 5321 0. 25 1

16 26. 2121 3 1. 69350 53. 2

17 -12. 4047 1. 5 1

18 3. 5 1. 51633 64. 2

19 6. 586 1

像面

[0050] 第 16面-非球面係数

[0051] 第 17面-非球面係数

[数 3] ₊aY ²+ Y V cY ^e+dY ⁸+eY '。

[0053] 図 26ないし図 28は上述した比較例 2の結像レンズ系の横収差図である。グラフ 1ないしグラフ 5は、図 21ないし図 23と同じである。比較例 2の結像レンズ系の 50本 Zm mの幾何光学的 OTFは、図 24に対応する図 29に示される。比較例 1に比較して比較例 2の OTFは、図 29に示すように、図 7及び図 14と比較すると、像高 5割以上で急激に解像度が低下し、かなり悪くなつてヽることが理解できる。

[0054] 上述した実施態様において、光遮断手段が、第 1実施態様では、光学フィルターを適用し、第 2実施態様ではコーティングを適用し、第 3実施態様では、周縁部に行く程遮断波長領域が広い透過率のフィルターを適用している。しかし、本発明の実施態様はこれらに限らず、透明円板ガラス板に所望のコーティング処理を施すこと、略ドーナツ形状のガラスにコーティング処理を施すこと等、同一の作用効果を得ることができる如何なるフィルター処理、コ一ティング処理等によっても本発明を有効に実施可能である。

また、光学レンズ系では、ガラスレンズに限らず、プラスチックレンズでも適用可能であり、さらに、本実施態様の大口径または広角系のレンズに限らず、 2群、 3群、 4群等のズームレンズ系にも対応可能であり、標準系、望遠系のハロ部分を含む色収差対策にも適用可能である。

図面の簡単な説明

[0055] [図 1]図 1は本発明の第 1実施態様の結像レンズ系の光学図である。

[図 2]図 2は本発明の第 1実施態様の結像レンズ系の第 16面及び第 17面で示す光学フィルターの斜視図である。

[図 3]図 3は本発明の第 1実施態様の結像レンズ系の第 16面及び第 17面で示す光学フィルターの透過率グラフである。

[図 4]図 4は本発明の第 1実施態様の結像レンズ系における軸上像点の横収差の収差図である。

[図 5]図 5は本発明の第 1実施態様の結像レンズ系における像高 7割の像点の横収差の収差図である。圆 6]図 6は本発明の第 1実施態様の結像レンズ系における像高 10割の像点の横収差の収差図である。

圆 7]図 7は本発明の第 1実施態様の結像レンズ系の 50本 Zmmの幾何光学的 OT Fを示すグラフである。

[図 8]図 8は本発明の第 2実施態様の結像レンズ系の光学図である。

圆 9]図 9は本発明の第 2実施態様の結像レンズ系のコーティング部分を有するレンズの斜視図である。

[図 10]図 10は本発明の第 2実施態様の結像レンズ系のコーティング部分の透過率グラフである。

[図 11]図 11は本発明の第 2実施態様の結像レンズ系における軸上像点の横収差の収差図である。

圆 12]図 12は本発明の第 2実施態様の結像レンズ系における像高 7割の像点の横収差の収差図である。

圆 13]図 13は本発明の第 2実施態様の結像レンズ系における像高 10割の像点の横収差の収差図である。

[図 14]図 14は本発明の第 2実施態様の結像レンズ系の 50本 Zmmの幾何光学的 O TFをしめすグラフである。

圆 15]図 15は本発明の第 3実施態様の結像レンズ系のコーティング部分を有するレンズの斜視図である。

[図 16]図 16は本発明の第 3実施態様の結像レンズ系のコーティング部分の透過率グラフである。

圆 17]図 17は本発明の第 3実施態様の結像レンズ系における軸上像点の横収差の収差図である。

圆 18]図 18は本発明の第 3実施態様の結像レンズ系における像高 7割の像点の横収差の収差図である。

圆 19]図 19は本発明の第 3実施態様の結像レンズ系における像高 10割の像点の横収差の収差図である。

[図 20]図 20は従来の結像レンズ系（比較例 1)の光学図である。 [図 21]図 21は従来の結像レンズ系（比較例 1)における軸上像点の横収差の収差図である。

[図 22]図 22は従来の結像レンズ系（比較例 1)における像高 7割の像点の横収差の収差図である。

[図 23]図 23は従来の結像レンズ系（比較例 1)の結像レンズ系における像高 10割の像点の横収差の収差図である。

[図 24]図 24は従来の結像レンズ系（比較例 1)の結像レンズ系における 50本 Zmm の幾何光学的 OTFを示すグラフである。

[図 25]図 25は比較用の結像レンズ系（比較例 2)の結像レンズ系の光学図である。

[図 26]図 26は比較用の結像レンズ系（比較例 2)における軸上像点の横収差の収差図である。

[図 27]図 27は比較用の結像レンズ系（比較例 2)における像高 7割の像点の横収差の収差図である。

[図 28]図 28は比較用の結像レンズ系（比較例 2)の結像レンズ系における像高 10割の像点の横収差の収差図である。

[図 29]図 29は比較用の結像レンズ系（比較例 2)の結像レンズ系における 50本 Zm mの幾何光学的 OTFを示すグラフである。

符号の説明

O 光軸

110、 210 光学フィルター

112、 212 フィルタ一部分

114、 214 透過部分

120 コーティング部分

122 透過部分

Claims

請求の範囲

[1] レンズ系の周縁部を通過する特定波長領域の光束の色収差成分を、前記レンズ系のうちの所定のレンズ面周縁部に特定波長領域の光束を遮断する光遮断手段を設けたことにより除去したことを特徴とする色収差補正結像光学系。

[2] 少なくとも前群と後群とから成るレンズ群で構成されたレンズ系手段と、

前記レンズ系の周縁部に配置され、該レンズ系の周縁部を通過する特定波長領域の光束を遮断する光遮断手段と、

を有し、

前記光遮断手段が、該レンズ系に入射される前記光束の入射角が略揃って！/ヽる位置の近傍の前記後段以降のレンズ群の所定レンズ面に設けられ、前記周縁部を通過する特定波長領域の光束の色収差成分を低減したことを特徴とする色収差補正結像光学系。

[3] 少なくとも前群と後群とからなるレンズ群で構成されたレンズ系手段と、

を有し、

前記光遮断手段が、該レンズ系に入射される前記光束の光軸に対しての高さが略揃っている位置の近傍の前記後群以降のレンズの所定レンズ面に設けられ、前記周縁部を通過する特定波長領域の光束の色収差成分を低減したことを特徴とする色収差補正結像光学系。

[4] 前記光遮断手段が、周縁部に波長選択吸収部を持つ光学フィルターであることを特徴とする請求項 1ないし 3のうちの一項に記載の色収差補正結像光学系。

[5] 前記光遮断手段が、前記レンズ系の光学部品の表面の周縁部に波長選択反射部を持つコーティングであることを特徴とする請求項 1ないし 3のうちの一項に記載の色収差補正結像光学系。

[6] 前記特定波長領域が、青色の波長領域であることを特徴とする請求項 1な!、し 3のうちの一項に記載の色収差補正結像光学系。

[7] 前記光遮断手段が、前記レンズ系の周縁部に行く程、遮断する波長領域が広くなる透過率特性を有することを特徴とする請求項 1ないし 3のうちの一項に記載の色収差補正結像光学系。

[8] 前記光遮断手段が、平板状の光学フィルターであって、略ドーナツ形状の周縁部力所定透過率を有する特性のコーティングが施されて形成されてヽることを特徴とする請求項 1ないし 3のうちの一項に記載の色収差補正結像光学系。

[9] 前記光遮断手段が、所定レンズ系に形成されたコーティング層であって、前記所定レンズの周縁部に設けられ、所定透過率を有する特性のコーティングが施されて形成されたことを特徴とする請求項 1ないし 3のうちの一項に記載の色収差補正結像光学系。