JPH0210403B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0210403B2 JPH0210403B2 JP3959383A JP3959383A JPH0210403B2 JP H0210403 B2 JPH0210403 B2 JP H0210403B2 JP 3959383 A JP3959383 A JP 3959383A JP 3959383 A JP3959383 A JP 3959383A JP H0210403 B2 JPH0210403 B2 JP H0210403B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- focal length
- positive
- refractive index
- negative
- 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.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B9/00—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
- G02B9/34—Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having four components only
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Microscoopes, Condenser (AREA)
- Lenses (AREA)
Description
本発明は、レーザーの様なコヒーレントな平行
光束を、非常に小さいスポツトに絞り込む為の集
光レンズ、特に焦点距離に比べてバツクフオーカ
スの長い集光レンズで、しかもアルゴンイオンレ
ーザーの様に多波長の光束が同時に使用される場
合においても充分な集光効果を持つ、いわゆる色
消し型の高解像力集光レンズ光学系に関する。 本発明の構成は、光の入射側より順に、負レン
ズの第１レンズ、負レンズの第２レンズ、正レン
ズの第３レンズ、正レンズの第４レンズ、負レン
ズの第５レンズ、及び正レンズの第６レンズから
成る６枚構成のレンズであつて、第２レンズと第
３レンズは貼合せとなし、下記の条件を満たし、
かつ、バツクフオーカスが焦点距離の1.2倍以上
であることを特徴とする高解像力集光レンズ光学
系である。 (1) 8.0＞｜f1｜／ｆ＞3.0，f1＜０ (2) ｆ／f23＜0.1 (3) 0.9＞23・（d3＋d4）／ｆ＞0.6 (4) 1.2＞23・（r3−r5）／（d3＋d4）＞0.8 (5) n5−n4＞0.2 但し ｆ：全系の焦点距離 f1：第１レンズの焦点距離 f23：第２レンズと第３レンズの合成焦点距離23 ：第２レンズと第３レンズの屈折率の平均値 d3：第２レンズの肉厚 d4：第３レンズの肉厚 r3：第２レンズの光の入射側面の曲率半径 r5：第３レンズの光の射出側面の曲率半径 n4：第４レンズの硝材の屈折率 n5：第５レンズの硝材の屈折率 本発明は、焦点距離よりもバツクフオーカスを
長くする為に、前群に負レンズ、後群に正レンズ
を配した、いわゆるレトロフオーカスタイプの構
成をとるべく第１レンズに負レンズを配した。ま
た第２、第３レンズは各々負、正レンズとし、２
枚を貼合せて色消し効果及び球面収差の補正効果
を持たせ、さらに、ある程度の厚みを持たせるこ
とにより、長いバツクフオーカスを得ることと、
レンズ全長の短縮化の両立を図つた。加えて、第
４レンズから第６レンズには全体として正の焦点
距離を持たせるべく２枚の正レンズを第４レンズ
と第６レンズに配すると共に、色収差と球面収差
の補正を行うべく第５レンズに負レンズを配して
いる。 条件(1)は第１レンズの焦点距離に関する。条件
(1)の上限を越えると、第１レンズの屈折力が弱く
なりすぎて、全系のバツクフオーカスを長くとる
ことが困難となるか、あるいは所望のバツクフオ
ーカスを得る為にはレンズ全長を長くする必要を
生じ、大きさの点でデメリツトを生じる。下限を
越えると、第１レンズの屈折力は強くなり、バツ
クフオーカスを長くする為には有利となるが、補
正過剰の球面収差及び色収差が生じ、全系での高
い解像力性能を保つことが困難となる。 条件(2)〜(4)は第２レンズ及び第３レンズの満た
すべき条件を表わし、条件(2)は第２レンズと第３
レンズの合成焦点距離に関する。条件(2)を侵す
と、第２，第３レンズの合成焦点距離は短くなつ
て、正レンズとしての作用が強くなり過ぎ、レト
ロフオーカスの効果が薄れ、バツクフオーカスを
長く保つことが困難となる。 条件(3)は第２レンズ及び第３レンズの肉厚、特
に第２レンズ、第３レンズについての平均的な光
学的厚みに関する。第２レンズの光の入射側の面
に発散作用を持たせ、かつ条件(3)を満足させるこ
とによつて、主点を像側へ押し出すことによるバ
ツクフオーカスの長大化と、レンズ全長の短縮化
を意図している。条件(3)の上限を越えると、第２
レンズ、第３レンズの光学的厚みは増加し、長い
バツクフオーカスを確保することは容易とはなる
が、レンズ全長及びレンズ外径が増大し過ぎた
り、補正過剰の球面収差の発生が大きくなるなど
のデメリツトを生じ好ましくない。逆に下限を越
えると、バツクフオーカスを長く保つことが困難
となる。 条件(4)は第２レンズ、第３レンズの空気に接し
ている面側の曲率半径の関係を規定する為の条件
である。この条件(4)によつて第２レンズの光の入
射側面r3と第３レンズの光の射出側面r5とは各々
曲率中心が接近した状態、即ちコンセントリツク
な状態に保たれ、その為に第３面、第５面が各々
逆の収差補正作用を分担することによつて高度の
収差補正状態を維持している。条件(4)の上限を越
えると、第５面に比べて第３面がきつくなり過
ぎ、補正過剰の球面収差が残存してしまう。逆に
下限を越えると、第３面に比べて第５面がきつく
なり過ぎ、補正不足の球面収差が残存して好まし
くない。 以上の(2)〜(4)の３つの条件は、互いに相俟つて
第２レンズ及び第３レンズの構成を規定し、焦点
距離に比べて長いバツクフオーカスの確保と、高
い解像力性能の維持とを両立させることに寄与し
ている。 条件(5)は第４レンズと第５レンズに使用する硝
材の屈折率の差を規定している。即ち第５レンズ
の硝材の屈折率を第４レンズの硝材の屈折率より
大きくすることによつて、第４レンズと第５レン
ズの境界で球面収差及び色収差を補正過剰にする
効果を持たせ、正レンズの第４レンズ及び第６レ
ンズで発生する補正不足の球面収差と色収差を良
好に補正する働きをさせる為のものである。この
条件(5)を侵すと、第４レンズと第５レンズの境界
での補正過剰効果が薄れ、全体として補正不足の
球面収差及び色収差が残存して、高度な性能を維
持することが困難となる。 また、全系での色収差をさらに高度に補正する
為には、第４レンズに使用する硝材のアツベ数を
第５レンズに使用する硝材のアツベ数より大きい
ものにすることが望ましい。 なお、場合によつては、レンズ系の保護等の目
的の為にレンズ系と像面の間に硝子、石英などの
平行平面板が挿入されることがあるが、その場合
においても本発明の趣旨から外れるものでは無
く、本発明に含まれるものである。 以下、本発明の実施例の数値を示す。ここで、
FNOはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、fBはバ
ツクフオーカス（実施例４，８，９については平
行平面板を除いた場合）、ｒは曲率半径、ｄはレ
ンズ厚又はレンズ間隔、ｎはＦ線に対する屈折
率、ｖはアツベ数である。
光束を、非常に小さいスポツトに絞り込む為の集
光レンズ、特に焦点距離に比べてバツクフオーカ
スの長い集光レンズで、しかもアルゴンイオンレ
ーザーの様に多波長の光束が同時に使用される場
合においても充分な集光効果を持つ、いわゆる色
消し型の高解像力集光レンズ光学系に関する。 本発明の構成は、光の入射側より順に、負レン
ズの第１レンズ、負レンズの第２レンズ、正レン
ズの第３レンズ、正レンズの第４レンズ、負レン
ズの第５レンズ、及び正レンズの第６レンズから
成る６枚構成のレンズであつて、第２レンズと第
３レンズは貼合せとなし、下記の条件を満たし、
かつ、バツクフオーカスが焦点距離の1.2倍以上
であることを特徴とする高解像力集光レンズ光学
系である。 (1) 8.0＞｜f1｜／ｆ＞3.0，f1＜０ (2) ｆ／f23＜0.1 (3) 0.9＞23・（d3＋d4）／ｆ＞0.6 (4) 1.2＞23・（r3−r5）／（d3＋d4）＞0.8 (5) n5−n4＞0.2 但し ｆ：全系の焦点距離 f1：第１レンズの焦点距離 f23：第２レンズと第３レンズの合成焦点距離23 ：第２レンズと第３レンズの屈折率の平均値 d3：第２レンズの肉厚 d4：第３レンズの肉厚 r3：第２レンズの光の入射側面の曲率半径 r5：第３レンズの光の射出側面の曲率半径 n4：第４レンズの硝材の屈折率 n5：第５レンズの硝材の屈折率 本発明は、焦点距離よりもバツクフオーカスを
長くする為に、前群に負レンズ、後群に正レンズ
を配した、いわゆるレトロフオーカスタイプの構
成をとるべく第１レンズに負レンズを配した。ま
た第２、第３レンズは各々負、正レンズとし、２
枚を貼合せて色消し効果及び球面収差の補正効果
を持たせ、さらに、ある程度の厚みを持たせるこ
とにより、長いバツクフオーカスを得ることと、
レンズ全長の短縮化の両立を図つた。加えて、第
４レンズから第６レンズには全体として正の焦点
距離を持たせるべく２枚の正レンズを第４レンズ
と第６レンズに配すると共に、色収差と球面収差
の補正を行うべく第５レンズに負レンズを配して
いる。 条件(1)は第１レンズの焦点距離に関する。条件
(1)の上限を越えると、第１レンズの屈折力が弱く
なりすぎて、全系のバツクフオーカスを長くとる
ことが困難となるか、あるいは所望のバツクフオ
ーカスを得る為にはレンズ全長を長くする必要を
生じ、大きさの点でデメリツトを生じる。下限を
越えると、第１レンズの屈折力は強くなり、バツ
クフオーカスを長くする為には有利となるが、補
正過剰の球面収差及び色収差が生じ、全系での高
い解像力性能を保つことが困難となる。 条件(2)〜(4)は第２レンズ及び第３レンズの満た
すべき条件を表わし、条件(2)は第２レンズと第３
レンズの合成焦点距離に関する。条件(2)を侵す
と、第２，第３レンズの合成焦点距離は短くなつ
て、正レンズとしての作用が強くなり過ぎ、レト
ロフオーカスの効果が薄れ、バツクフオーカスを
長く保つことが困難となる。 条件(3)は第２レンズ及び第３レンズの肉厚、特
に第２レンズ、第３レンズについての平均的な光
学的厚みに関する。第２レンズの光の入射側の面
に発散作用を持たせ、かつ条件(3)を満足させるこ
とによつて、主点を像側へ押し出すことによるバ
ツクフオーカスの長大化と、レンズ全長の短縮化
を意図している。条件(3)の上限を越えると、第２
レンズ、第３レンズの光学的厚みは増加し、長い
バツクフオーカスを確保することは容易とはなる
が、レンズ全長及びレンズ外径が増大し過ぎた
り、補正過剰の球面収差の発生が大きくなるなど
のデメリツトを生じ好ましくない。逆に下限を越
えると、バツクフオーカスを長く保つことが困難
となる。 条件(4)は第２レンズ、第３レンズの空気に接し
ている面側の曲率半径の関係を規定する為の条件
である。この条件(4)によつて第２レンズの光の入
射側面r3と第３レンズの光の射出側面r5とは各々
曲率中心が接近した状態、即ちコンセントリツク
な状態に保たれ、その為に第３面、第５面が各々
逆の収差補正作用を分担することによつて高度の
収差補正状態を維持している。条件(4)の上限を越
えると、第５面に比べて第３面がきつくなり過
ぎ、補正過剰の球面収差が残存してしまう。逆に
下限を越えると、第３面に比べて第５面がきつく
なり過ぎ、補正不足の球面収差が残存して好まし
くない。 以上の(2)〜(4)の３つの条件は、互いに相俟つて
第２レンズ及び第３レンズの構成を規定し、焦点
距離に比べて長いバツクフオーカスの確保と、高
い解像力性能の維持とを両立させることに寄与し
ている。 条件(5)は第４レンズと第５レンズに使用する硝
材の屈折率の差を規定している。即ち第５レンズ
の硝材の屈折率を第４レンズの硝材の屈折率より
大きくすることによつて、第４レンズと第５レン
ズの境界で球面収差及び色収差を補正過剰にする
効果を持たせ、正レンズの第４レンズ及び第６レ
ンズで発生する補正不足の球面収差と色収差を良
好に補正する働きをさせる為のものである。この
条件(5)を侵すと、第４レンズと第５レンズの境界
での補正過剰効果が薄れ、全体として補正不足の
球面収差及び色収差が残存して、高度な性能を維
持することが困難となる。 また、全系での色収差をさらに高度に補正する
為には、第４レンズに使用する硝材のアツベ数を
第５レンズに使用する硝材のアツベ数より大きい
ものにすることが望ましい。 なお、場合によつては、レンズ系の保護等の目
的の為にレンズ系と像面の間に硝子、石英などの
平行平面板が挿入されることがあるが、その場合
においても本発明の趣旨から外れるものでは無
く、本発明に含まれるものである。 以下、本発明の実施例の数値を示す。ここで、
FNOはＦナンバー、ｆは全系の焦点距離、fBはバ
ツクフオーカス（実施例４，８，９については平
行平面板を除いた場合）、ｒは曲率半径、ｄはレ
ンズ厚又はレンズ間隔、ｎはＦ線に対する屈折
率、ｖはアツベ数である。
【実施例 １】
【表】
【実施例 ２】
【表】
【実施例 ３】
【表】
【実施例 ４】
【表】
【実施例 ５】
【表】
【表】
【実施例 ６】
【表】
【実施例 ７】
【表】
【表】
【実施例 ８】
【表】
【実施例 ９】
【表】
第１，３，５，７，９，１１，１３，１５，１
７図はそれぞれ本発明の実施例１，２，３，４，
５，６，７，８，９のレンズ構成図、第２，４，
６，８，１０，１２，１４，１６，１８図はそれ
ぞれ本発明の実施例１，２，３，４，５，６，
７，８，９の収差図である。
７図はそれぞれ本発明の実施例１，２，３，４，
５，６，７，８，９のレンズ構成図、第２，４，
６，８，１０，１２，１４，１６，１８図はそれ
ぞれ本発明の実施例１，２，３，４，５，６，
７，８，９の収差図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 光の入射側より順に、負レンズの第１レン
ズ、負レンズの第２レンズ、正レンズの第３レン
ズ、正レンズの第４レンズ、負レンズの第５レン
ズ、及び正レンズの第６レンズから成る６枚構成
のレンズであつて、第２レンズと第３レンズは貼
合せとなし、下記の条件を満たし、かつ、バツク
フオーカスが焦点距離の1.2倍以上であることを
特徴とする高解像力集光レンズ光学系。 (1) 8.0＞｜f1｜／ｆ＞3.0，f1＜０ (2) ｆ／f23＜0.1 (3) 0.9＞23・（d3＋d4）／ｆ＞0.6 (4) 1.2＞23・（r3−r5）／（d3＋d4）＞0.8 (5) n5−n4＞0.2 但し ｆ：全系の焦点距離 f1：第１レンズの焦点距離 f23：第２レンズと第３レンズの合成焦点距離23 ：第２レンズと第３レンズの屈折率の平均値 d3：第２レンズの肉厚 d4：第３レンズの肉厚 r3：第２レンズの光の入射側面の曲率半径 r5：第３レンズの光の射出側面の曲率半径 n4：第４レンズの硝材の屈折率 n5：第５レンズの硝材の屈折率
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3959383A JPS59165014A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | バツクフオ−カスの長い高解像力集光レンズ光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3959383A JPS59165014A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | バツクフオ−カスの長い高解像力集光レンズ光学系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165014A JPS59165014A (ja) | 1984-09-18 |
| JPH0210403B2 true JPH0210403B2 (ja) | 1990-03-08 |
Family
ID=12557402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3959383A Granted JPS59165014A (ja) | 1983-03-10 | 1983-03-10 | バツクフオ−カスの長い高解像力集光レンズ光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165014A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI582458B (zh) | 2016-04-22 | 2017-05-11 | 大立光電股份有限公司 | 成像光學系統鏡組、取像裝置及電子裝置 |
| CN106772940A (zh) * | 2016-12-27 | 2017-05-31 | 东莞市宇瞳光学科技股份有限公司 | 高像素超短星光级镜头 |
| CN110178068B (zh) * | 2017-01-20 | 2022-02-01 | 松下知识产权经营株式会社 | 单焦点透镜系统及相机 |
| JP7135597B2 (ja) * | 2017-10-19 | 2022-09-13 | 株式会社リコー | 結像光学系、撮像装置および携帯情報端末装置 |
-
1983
- 1983-03-10 JP JP3959383A patent/JPS59165014A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59165014A (ja) | 1984-09-18 |
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