JPH07253532A - 映像光学系 - Google Patents
映像光学系Info
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- JPH07253532A JPH07253532A JP6283832A JP28383294A JPH07253532A JP H07253532 A JPH07253532 A JP H07253532A JP 6283832 A JP6283832 A JP 6283832A JP 28383294 A JP28383294 A JP 28383294A JP H07253532 A JPH07253532 A JP H07253532A
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- light
- lens
- shielding film
- optical system
- axis
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/205—Neutral density filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/0025—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 for optical correction, e.g. distorsion, aberration
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/58—Optics for apodization or superresolution; Optical synthetic aperture systems
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明の目的は多種類収差を含んだ光線の軸
外収差を除去するために単純な構造の順次遮光膜を提供
して簡単な構造の映像光学系を提供するものである。 【構成】 本発明に係る映像光学系は１以上のレンズ、
レンズの間に設置された絞り及び軸外収差を除去するた
めの遮光膜で構成され、遮光膜は中心から外側に行きな
がら光透過率が減少する順次遮光膜である。 【効果】 本発明による映像光学系は構造が単純であり
ながら効率の優れた光学系の構成が可能である。また、
製造が容易であるので安価の費用で製造することができ
る。
外収差を除去するために単純な構造の順次遮光膜を提供
して簡単な構造の映像光学系を提供するものである。 【構成】 本発明に係る映像光学系は１以上のレンズ、
レンズの間に設置された絞り及び軸外収差を除去するた
めの遮光膜で構成され、遮光膜は中心から外側に行きな
がら光透過率が減少する順次遮光膜である。 【効果】 本発明による映像光学系は構造が単純であり
ながら効率の優れた光学系の構成が可能である。また、
製造が容易であるので安価の費用で製造することができ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は映像光学系に関するもの
で、特に軸外収差を最小化した映像光学系に関する。
で、特に軸外収差を最小化した映像光学系に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光学系では、収差は完全に除去す
ることが難しい課題であった。これは特定な一種類の収
差を除去しようとすれば他の種類の収差が大きくなるの
で全ての種類の収差を除去することは難しい。従来の技
術では収差問題を解決するために開示された大部分の方
法がレンズ自体の曲率（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を変更す
るか、または、多様なレンズの組合を通じて収差を最小
化しようとした。このような努力の結果として非球面レ
ンズ及びズームレンズが作られた。
ることが難しい課題であった。これは特定な一種類の収
差を除去しようとすれば他の種類の収差が大きくなるの
で全ての種類の収差を除去することは難しい。従来の技
術では収差問題を解決するために開示された大部分の方
法がレンズ自体の曲率（ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）を変更す
るか、または、多様なレンズの組合を通じて収差を最小
化しようとした。このような努力の結果として非球面レ
ンズ及びズームレンズが作られた。
【０００３】上記とは異なる方法として、レンズで構成
された光学系で収差を減らす回折光学映像レンズシステ
ムを利用する方法がアメリカ特許第５，０１３，１３３
号に開示されている。図１は上記特許に開示されている
従来の回折光学映像レンズシステムを示す概略図であ
る。図示した従来の回折光学映像レンズシステムはゾー
ンプレート形の回折レンズ１０を含み、また口径絞り１
２を設置することで回折光学レンズによって形成された
物体の像から収差を減らす。
された光学系で収差を減らす回折光学映像レンズシステ
ムを利用する方法がアメリカ特許第５，０１３，１３３
号に開示されている。図１は上記特許に開示されている
従来の回折光学映像レンズシステムを示す概略図であ
る。図示した従来の回折光学映像レンズシステムはゾー
ンプレート形の回折レンズ１０を含み、また口径絞り１
２を設置することで回折光学レンズによって形成された
物体の像から収差を減らす。
【０００４】上記特許に開示された方法の簡略な動作過
程及び効果は次の通りである。上記回折レンズ１０は半
径がｒ１である中心の円形ゾーン及び半径ｒ１，ｒ２，
ｒ３の間の環状ゾーン（ｚｏｎｅ）になされている。従
って、上記回折レンズ１０は平行関係にある回折ゾーン
を提供することで歪んだ形状になっている。上記回折レ
ンズの光軸は最も長い共役距離（ｌｏｎｇｅｓｔ ｃｏ
ｎｊｕｆａｔｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）を有する方向に上
記レンズから離れた位置で上記口径絞り１２を通過す
る。上記方法は物体が遠くに離れている上記回折レンズ
１０の前方焦点面方向が望ましい。この際、物体が遠く
に離れている（結果的に無限距離）近軸光線（ｐａｒａ
ｘｉａｌ ｒａｙ）の場合には、コマ、批点収差、歪曲
及びフィールド曲率がゼロに減少される。これは上記特
許に開示されたように無限大に位置した物体に対してコ
マ、批点収差及びフィールド曲率のフィールド収差がゼ
ロになる。また、上記口径絞り１２には位相補正プレー
ト１４（例えば、ａｓｐｈｅｒｉｃ ｃｏｒｒｅｃｔ
ｐｌａｔｅ）を位置させることで球面収差が補正され得
る。近軸光線の外郭側に位置した光線は上記回折レンズ
１０を通過しながら近軸光線と位相差が発生することに
なるのでこれを補償するために上記口径絞り１２に位相
補正プレート１４を設置する。上記位相補正プレート１
４は「Ｓｃｈｍｉｄｔ ｃａｍｅｒａ ｔｙｐｅ」のア
スパリック（ａｓｐｈｅｒｉｃ）補正プレートである。
上記位相補正プレート１４は球面収差を補正するために
通常的なプレートデザイン技術を利用して適切にデザイ
ンされる。上記位相補正プレート１４を利用して球面収
差を補正する場合において、近軸光線外郭側から入って
くる光線は上記位相補正プレート１４を通過しながら近
軸光線と位相差異が生じ、上記差異は再び上記回折レン
ズ１０を通過しながら近軸光線と位相は同一になる。次
に、有限な共役光線の場合においては、充分なゾーン間
隔及び上記回折レンズ１０から口径絞り１２の距離を調
節することでコマがなく、ペツパル曲率（Ｐｅｔｚｖａ
ｌ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）及び有限共役が得られる。
程及び効果は次の通りである。上記回折レンズ１０は半
径がｒ１である中心の円形ゾーン及び半径ｒ１，ｒ２，
ｒ３の間の環状ゾーン（ｚｏｎｅ）になされている。従
って、上記回折レンズ１０は平行関係にある回折ゾーン
を提供することで歪んだ形状になっている。上記回折レ
ンズの光軸は最も長い共役距離（ｌｏｎｇｅｓｔ ｃｏ
ｎｊｕｆａｔｅ ｄｉｓｔａｎｃｅ）を有する方向に上
記レンズから離れた位置で上記口径絞り１２を通過す
る。上記方法は物体が遠くに離れている上記回折レンズ
１０の前方焦点面方向が望ましい。この際、物体が遠く
に離れている（結果的に無限距離）近軸光線（ｐａｒａ
ｘｉａｌ ｒａｙ）の場合には、コマ、批点収差、歪曲
及びフィールド曲率がゼロに減少される。これは上記特
許に開示されたように無限大に位置した物体に対してコ
マ、批点収差及びフィールド曲率のフィールド収差がゼ
ロになる。また、上記口径絞り１２には位相補正プレー
ト１４（例えば、ａｓｐｈｅｒｉｃ ｃｏｒｒｅｃｔ
ｐｌａｔｅ）を位置させることで球面収差が補正され得
る。近軸光線の外郭側に位置した光線は上記回折レンズ
１０を通過しながら近軸光線と位相差が発生することに
なるのでこれを補償するために上記口径絞り１２に位相
補正プレート１４を設置する。上記位相補正プレート１
４は「Ｓｃｈｍｉｄｔ ｃａｍｅｒａ ｔｙｐｅ」のア
スパリック（ａｓｐｈｅｒｉｃ）補正プレートである。
上記位相補正プレート１４は球面収差を補正するために
通常的なプレートデザイン技術を利用して適切にデザイ
ンされる。上記位相補正プレート１４を利用して球面収
差を補正する場合において、近軸光線外郭側から入って
くる光線は上記位相補正プレート１４を通過しながら近
軸光線と位相差異が生じ、上記差異は再び上記回折レン
ズ１０を通過しながら近軸光線と位相は同一になる。次
に、有限な共役光線の場合においては、充分なゾーン間
隔及び上記回折レンズ１０から口径絞り１２の距離を調
節することでコマがなく、ペツパル曲率（Ｐｅｔｚｖａ
ｌ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）及び有限共役が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の発明にかかる方
法及び装置による収差除去は固定されたパラメータを充
足させなければならないので、光学系を設置することに
おいて制限的である。また、互いに異なる曲率を有する
曲面が１つのレンズの球面上に存在するので回折レンズ
の加工が難しく、最も重要な制限要素は単色光に最も適
合な発明構造を有するのでレジャースキャナのような適
用可能な問題点があった。それで、収差を除去すること
ができ、より活用の幅の広い一般光学分野に適用可能な
光学系の必要性はやはり残存する。
法及び装置による収差除去は固定されたパラメータを充
足させなければならないので、光学系を設置することに
おいて制限的である。また、互いに異なる曲率を有する
曲面が１つのレンズの球面上に存在するので回折レンズ
の加工が難しく、最も重要な制限要素は単色光に最も適
合な発明構造を有するのでレジャースキャナのような適
用可能な問題点があった。それで、収差を除去すること
ができ、より活用の幅の広い一般光学分野に適用可能な
光学系の必要性はやはり残存する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的は
多くの種類の収差を含んだ光線の軸外収差を除去した映
像光学系を提供することにある。本発明のまた他の目的
は単純な構造の順次投光膜を提供して簡単な構造の映像
光学系を提供することにある。
多くの種類の収差を含んだ光線の軸外収差を除去した映
像光学系を提供することにある。本発明のまた他の目的
は単純な構造の順次投光膜を提供して簡単な構造の映像
光学系を提供することにある。
【０００７】上記の目的を達成するために、本発明は物
体側に位置した第１レンズ及び焦点面側に位置した第２
レンズ、上記第１レンズと第２レンズとの間に設置され
た絞り及び上記物体の一点からでた主光線の周りの軸外
光線が含んでいる軸外収差を減少させるための遮光膜で
構成されたことを特徴とする映像光学系を提供する。上
記軸外収差を除去するための遮光膜は中心から外側に行
きながら光透過率が減少する順次遮光膜である。
体側に位置した第１レンズ及び焦点面側に位置した第２
レンズ、上記第１レンズと第２レンズとの間に設置され
た絞り及び上記物体の一点からでた主光線の周りの軸外
光線が含んでいる軸外収差を減少させるための遮光膜で
構成されたことを特徴とする映像光学系を提供する。上
記軸外収差を除去するための遮光膜は中心から外側に行
きながら光透過率が減少する順次遮光膜である。
【０００８】本発明の一実施例によれば、上記順次遮光
膜の形状は円形であることを特徴とする。本発明の他の
実施例によれば、上記順次遮光膜の形状は２つに分離さ
れた半円形であることを特徴とする。本発明のまた他の
実施例によれば、上記順次遮光膜はレンズの表面に直接
付着することができる。
膜の形状は円形であることを特徴とする。本発明の他の
実施例によれば、上記順次遮光膜の形状は２つに分離さ
れた半円形であることを特徴とする。本発明のまた他の
実施例によれば、上記順次遮光膜はレンズの表面に直接
付着することができる。
【０００９】本発明に係る映像光学系は構造が単純であ
るので製造が容易であり安価で製造することができる。
また、収差除去が必要な状況によって変形しやすく、収
差除去のために多くのレンズが必要なくなって簡単であ
りながら効率の優れた映像光学系の構成が可能である。
そして、絞りの調整を通じて順次遮光膜の調節が可能で
ある。
るので製造が容易であり安価で製造することができる。
また、収差除去が必要な状況によって変形しやすく、収
差除去のために多くのレンズが必要なくなって簡単であ
りながら効率の優れた映像光学系の構成が可能である。
そして、絞りの調整を通じて順次遮光膜の調節が可能で
ある。
【００１０】
【実施例】以下に添付の図面を参照して本発明に係る映
像光学系をより詳細に説明する。実施例１ 図２の（Ａ）及び図２の（Ｂ）は本発明の映像光学系で
収差除去のために使用する順次遮光膜の例を示す平面図
である。
像光学系をより詳細に説明する。実施例１ 図２の（Ａ）及び図２の（Ｂ）は本発明の映像光学系で
収差除去のために使用する順次遮光膜の例を示す平面図
である。
【００１１】図２の（Ａ）に示すように、本発明に使用
される順次遮光膜２２は２つに分離された半円体２２
Ａ，２２Ｂでもある。上記半円体２２Ａ，２２Ｂの直径
の一端から始め他端で終わる円弧によって分割され、半
円の中心から外側に行きながら光透過率が減少するＡ，
Ｂ及びＣ領域に区分される。例えば、Ａ部は７０乃至９
０％、Ｂ部は５０乃至７０％、Ｃ部は２０乃至５０透過
率を有する。勿論、上記順次遮光膜を上記３つの領域に
区分したのは例示であり、必要によってより細分するこ
とができる。そして、上記順次遮光膜は絞り２０の第１
翼２０Ａ及び第２翼２０Ｂの端部に各々付着することが
できる。従って、上記絞り２０の調節によって順次遮光
膜２２の開口部２２Ｃが変わることになる。
される順次遮光膜２２は２つに分離された半円体２２
Ａ，２２Ｂでもある。上記半円体２２Ａ，２２Ｂの直径
の一端から始め他端で終わる円弧によって分割され、半
円の中心から外側に行きながら光透過率が減少するＡ，
Ｂ及びＣ領域に区分される。例えば、Ａ部は７０乃至９
０％、Ｂ部は５０乃至７０％、Ｃ部は２０乃至５０透過
率を有する。勿論、上記順次遮光膜を上記３つの領域に
区分したのは例示であり、必要によってより細分するこ
とができる。そして、上記順次遮光膜は絞り２０の第１
翼２０Ａ及び第２翼２０Ｂの端部に各々付着することが
できる。従って、上記絞り２０の調節によって順次遮光
膜２２の開口部２２Ｃが変わることになる。
【００１２】図２の（Ｂ）に示す順次遮光膜３０は図２
の（Ａ）に示すように順次遮光膜２２のまた他の変形で
ある。図面に示すように、円形となっている順次遮光膜
３０は互いに異なる半径を有する円によって分割され、
また、中心から外側に行きながら透過率が減少するＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，及びＥ領域に区分される。例として、Ａ部
は６０％、Ｄ部は４０％、Ｅ部は２０％の透過率を有す
るようにすることができる。
の（Ａ）に示すように順次遮光膜２２のまた他の変形で
ある。図面に示すように、円形となっている順次遮光膜
３０は互いに異なる半径を有する円によって分割され、
また、中心から外側に行きながら透過率が減少するＡ，
Ｂ，Ｃ，Ｄ，及びＥ領域に区分される。例として、Ａ部
は６０％、Ｄ部は４０％、Ｅ部は２０％の透過率を有す
るようにすることができる。
【００１３】以上で例を挙げた順次遮光膜の形態の以外
にも多くの他の変形が可能である。図３は上記に記述し
た順次遮光膜２２及び３０を利用して作成した第１実施
例を示した概略図である。上記図面では上記円形順次遮
光膜３０を使用して示したが、上記順次遮光膜の代わり
に半円形順次遮光膜２２を使用することもできる。本実
施例では図３に示すように、物体の一点Ｑで光線が出発
し、上記光線は主光線ＣＲ及び軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ
・・・を含む。軸ｘに沿って第１レンズ１００及び第２
レンズ１１０が設置され、上記第１レンズ１００及び第
２レンズ１１０の間に絞り１２０が位置する。そして、
上記第２レンズ焦点面１６０に物体の像Ｑ’が形成され
る。図３の符号番号１４０は第２レンズ１１０で観測し
たときに見える絞り１２０の虚像として出射瞳を示した
ものであり、また、符号番号１５０は第１レンズ１００
からみたときに現れる絞り１２０を虚像として入射瞳を
示す。本実施例は順次遮光膜１３０の位置を上記出射瞳
１４０の位置に設置したものである。上記入射瞳１５０
及び出射瞳１４０は実際絞り１２０の開いた口径より大
きく見えるのが一般的である。
にも多くの他の変形が可能である。図３は上記に記述し
た順次遮光膜２２及び３０を利用して作成した第１実施
例を示した概略図である。上記図面では上記円形順次遮
光膜３０を使用して示したが、上記順次遮光膜の代わり
に半円形順次遮光膜２２を使用することもできる。本実
施例では図３に示すように、物体の一点Ｑで光線が出発
し、上記光線は主光線ＣＲ及び軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ
・・・を含む。軸ｘに沿って第１レンズ１００及び第２
レンズ１１０が設置され、上記第１レンズ１００及び第
２レンズ１１０の間に絞り１２０が位置する。そして、
上記第２レンズ焦点面１６０に物体の像Ｑ’が形成され
る。図３の符号番号１４０は第２レンズ１１０で観測し
たときに見える絞り１２０の虚像として出射瞳を示した
ものであり、また、符号番号１５０は第１レンズ１００
からみたときに現れる絞り１２０を虚像として入射瞳を
示す。本実施例は順次遮光膜１３０の位置を上記出射瞳
１４０の位置に設置したものである。上記入射瞳１５０
及び出射瞳１４０は実際絞り１２０の開いた口径より大
きく見えるのが一般的である。
【００１４】本実施例による映像光学系において、非軸
上にある物体の一点Ｑ’から出発した光は主光線ＣＲ
と、上記主光線ＣＲを中心に多数の軸外光線ａ，ｂ，
ｃ，ｄ・・・を含んでいる。上記の主光線ＣＲは物体の
一点Ｑから出発した光線の内、上記入射瞳１５０の開口
中心部ＯＣを通過する光線を意味する。先ず、上記物体
の一点Ｑから出発した主光線ＣＲは入射瞳１５０を経て
絞り１２０を経た後に出射瞳１４０を通過して焦点面１
６０に至る。この際、主光線ＣＲは出射瞳１４０位置に
設置された順次遮光膜１３０の透過領域の中で比較的透
過率の高い領域Ｂ部を通過する。（図３でもわかるよう
に同時に上記出射瞳１４０も通過することになる。）そ
して、上記第１レンズ１００、上記絞り１２０、上記入
射瞳１５０及び第２レンズ１１０を通過して、焦点１６
０に至ることになる。反面、主光線ＣＲ周囲の軸外光線
ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・は上記主光線ＣＲとは異なる経路
及び透過量を持って上記焦点面１６０に至ることにな
る。例えば、第１軸外光線ａは物体の一点から出発して
透過率が２０％程度の順次遮光膜１３０の領域Ｅを通過
する。上記順次遮光膜１３０を部分的に通過した上記第
１軸外光線ａは上記主光線ＣＲのように上記第１レンズ
１００、上記絞り１２０、上記入射瞳１５０及び上記第
２レンズ１１０を通過して上記焦点面１６０にある物体
の像Ｑ’に至る。また他の軸外光線ｂの場合には上記順
次遮光膜の他方Ｅ部を通過するが、上記絞り１２０によ
って遮断されるため上記焦点面１６０にある物体の像
Ｑ’に至れない。しかしながら、上記主光線ＣＲとは違
って上記軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・は収差の大きい
光線としてこのような軸外光線が上記順次遮光膜１３０
を経ないで全て通過して焦点面１６０に到達するとすれ
ば、これは形成された物体の像を劣化させる結果を招来
する。しかし、本発明にかかる実施例では上記前述され
たように収差の大きい軸外光線の場合には上記順次遮光
膜の透過率の低い部分で少量（本実施例の場合には約２
０％）だけ透過されるので、上記主光線に比べて結像寄
与度が落ちることになる。従って、収差によって物体の
像の劣化が大幅に減少される。
上にある物体の一点Ｑ’から出発した光は主光線ＣＲ
と、上記主光線ＣＲを中心に多数の軸外光線ａ，ｂ，
ｃ，ｄ・・・を含んでいる。上記の主光線ＣＲは物体の
一点Ｑから出発した光線の内、上記入射瞳１５０の開口
中心部ＯＣを通過する光線を意味する。先ず、上記物体
の一点Ｑから出発した主光線ＣＲは入射瞳１５０を経て
絞り１２０を経た後に出射瞳１４０を通過して焦点面１
６０に至る。この際、主光線ＣＲは出射瞳１４０位置に
設置された順次遮光膜１３０の透過領域の中で比較的透
過率の高い領域Ｂ部を通過する。（図３でもわかるよう
に同時に上記出射瞳１４０も通過することになる。）そ
して、上記第１レンズ１００、上記絞り１２０、上記入
射瞳１５０及び第２レンズ１１０を通過して、焦点１６
０に至ることになる。反面、主光線ＣＲ周囲の軸外光線
ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・は上記主光線ＣＲとは異なる経路
及び透過量を持って上記焦点面１６０に至ることにな
る。例えば、第１軸外光線ａは物体の一点から出発して
透過率が２０％程度の順次遮光膜１３０の領域Ｅを通過
する。上記順次遮光膜１３０を部分的に通過した上記第
１軸外光線ａは上記主光線ＣＲのように上記第１レンズ
１００、上記絞り１２０、上記入射瞳１５０及び上記第
２レンズ１１０を通過して上記焦点面１６０にある物体
の像Ｑ’に至る。また他の軸外光線ｂの場合には上記順
次遮光膜の他方Ｅ部を通過するが、上記絞り１２０によ
って遮断されるため上記焦点面１６０にある物体の像
Ｑ’に至れない。しかしながら、上記主光線ＣＲとは違
って上記軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・は収差の大きい
光線としてこのような軸外光線が上記順次遮光膜１３０
を経ないで全て通過して焦点面１６０に到達するとすれ
ば、これは形成された物体の像を劣化させる結果を招来
する。しかし、本発明にかかる実施例では上記前述され
たように収差の大きい軸外光線の場合には上記順次遮光
膜の透過率の低い部分で少量（本実施例の場合には約２
０％）だけ透過されるので、上記主光線に比べて結像寄
与度が落ちることになる。従って、収差によって物体の
像の劣化が大幅に減少される。
【００１５】実施例２ 図４は本発明の第２実施例を示す概略図である。同図に
示すように、本実施例では順次遮光膜２３０を第２レン
ズ２１０の前に位置した入射瞳５０の位置に設置する。
従って、物体、出射瞳２４０、第１レンズ２１０、絞り
２２０、上記入射瞳２５０と上記順次遮光膜２３０、第
２レンズ２１０及び焦点面２６０の順にレンズ２００，
２１０の中心軸Ｘに沿って位置することになる。勿論、
上記入射瞳２５０及び出射瞳２４０は上記第１実施例で
のように物体側と焦点２６０側でレンズ２００，２１０
を見たとき現れる絞り２２０に対する各々の虚像であ
る。そして、上記第１実施例とは異なって、本実施例で
は主光線ＣＲ及び軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・が上記
順次遮光膜２３０に至るまで部分的遮断が起こらない。
しかし、上記順次遮光膜２３０（入射瞳位置にある）に
至ると主光線ＣＲと軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・が上
記順次遮光膜２３０の互いに異なる領域を通過すること
になる。例えば、第１軸外光線ａは図４に示すように上
記絞り２２０によって遮断されて結像に寄与することが
できなく、また、第１軸外光線ｂも透過率の低い順次遮
光膜２３０の領域を通過することによって結像に寄与度
が低い。しかし、主光線はＣＲ入射瞳２５０の中心を経
るため、上記入射瞳２５０の位置に設置された順次遮光
膜２３０の開口Ａまたは透過率の高い順次遮光膜２３０
の領域Ｂを通過することになる。結果的に結像に大きい
寄与をする光線は収差の最も小さい主光線ＣＲである。
示すように、本実施例では順次遮光膜２３０を第２レン
ズ２１０の前に位置した入射瞳５０の位置に設置する。
従って、物体、出射瞳２４０、第１レンズ２１０、絞り
２２０、上記入射瞳２５０と上記順次遮光膜２３０、第
２レンズ２１０及び焦点面２６０の順にレンズ２００，
２１０の中心軸Ｘに沿って位置することになる。勿論、
上記入射瞳２５０及び出射瞳２４０は上記第１実施例で
のように物体側と焦点２６０側でレンズ２００，２１０
を見たとき現れる絞り２２０に対する各々の虚像であ
る。そして、上記第１実施例とは異なって、本実施例で
は主光線ＣＲ及び軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・が上記
順次遮光膜２３０に至るまで部分的遮断が起こらない。
しかし、上記順次遮光膜２３０（入射瞳位置にある）に
至ると主光線ＣＲと軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ・・・が上
記順次遮光膜２３０の互いに異なる領域を通過すること
になる。例えば、第１軸外光線ａは図４に示すように上
記絞り２２０によって遮断されて結像に寄与することが
できなく、また、第１軸外光線ｂも透過率の低い順次遮
光膜２３０の領域を通過することによって結像に寄与度
が低い。しかし、主光線はＣＲ入射瞳２５０の中心を経
るため、上記入射瞳２５０の位置に設置された順次遮光
膜２３０の開口Ａまたは透過率の高い順次遮光膜２３０
の領域Ｂを通過することになる。結果的に結像に大きい
寄与をする光線は収差の最も小さい主光線ＣＲである。
【００１６】実施例３ 前述した第１実施例及び第２実施例では順次遮光膜が独
立された１つの構成素子であったが、本実施例では順次
遮光膜３３０がフィルム形態で製作され直接第２レンズ
３１０に付着されて使用することができる。図５は本発
明の第３実施例を示した概略図である。本実施例では物
体の一点Ｑ、出射瞳３４０、第１レンズ３００、絞り３
２０及び入射瞳３５０が位置し、上記フィルム形順次遮
光膜３３０が付着された第２レンズ３１０及び焦点面３
６０順にレンズ３００，３１０の中心軸Ｘに沿って位置
する。本実施例では前述した第１実施例及び第２実施例
でのように出射瞳または入射瞳の位置に順次遮光膜が位
置しない。言い替えると、上記順次遮光膜３３０は第２
レンズ３１０の物体側表面に付着されているため上記入
射瞳３５０及び上記第２レンズ３１０の間にあることに
なる。それで、主光線ＣＲ及び軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ
・・・は第１レンズ３００によって屈折され、上記入射
瞳３５０、絞り３２０及び出射瞳３４０によって屈折さ
れ、上記入射瞳３５０、絞り３２０及び出射瞳３４０に
よって一部軸外光線は遮断されるか、または、一部通過
される。上記入射瞳３５０、絞り３２０及び出射瞳３４
０によって遮断されなかった上記軸外光線及び主光線Ｃ
Ｒは上記フィルム形順次遮光膜３３０まで到達すること
になる。上記順次遮光膜３３０に到達した光線は第１実
施例及び第２実施例で記述したように、主光線ＣＲは上
記順次遮光膜３３０によって多くの光量が透過されて結
像に寄与し、上記主光線ＣＲの周りで外郭側に位置した
軸外光線は相対的に少ない光量が透過されて結像に寄与
する。従って、遮断される大部分の光線が収差の大きい
軸外光線の光量であるので焦点面３６０では充分な光量
を確報することができるので、明るい画像だけではなく
鮮明な画像が得られる。
立された１つの構成素子であったが、本実施例では順次
遮光膜３３０がフィルム形態で製作され直接第２レンズ
３１０に付着されて使用することができる。図５は本発
明の第３実施例を示した概略図である。本実施例では物
体の一点Ｑ、出射瞳３４０、第１レンズ３００、絞り３
２０及び入射瞳３５０が位置し、上記フィルム形順次遮
光膜３３０が付着された第２レンズ３１０及び焦点面３
６０順にレンズ３００，３１０の中心軸Ｘに沿って位置
する。本実施例では前述した第１実施例及び第２実施例
でのように出射瞳または入射瞳の位置に順次遮光膜が位
置しない。言い替えると、上記順次遮光膜３３０は第２
レンズ３１０の物体側表面に付着されているため上記入
射瞳３５０及び上記第２レンズ３１０の間にあることに
なる。それで、主光線ＣＲ及び軸外光線ａ，ｂ，ｃ，ｄ
・・・は第１レンズ３００によって屈折され、上記入射
瞳３５０、絞り３２０及び出射瞳３４０によって屈折さ
れ、上記入射瞳３５０、絞り３２０及び出射瞳３４０に
よって一部軸外光線は遮断されるか、または、一部通過
される。上記入射瞳３５０、絞り３２０及び出射瞳３４
０によって遮断されなかった上記軸外光線及び主光線Ｃ
Ｒは上記フィルム形順次遮光膜３３０まで到達すること
になる。上記順次遮光膜３３０に到達した光線は第１実
施例及び第２実施例で記述したように、主光線ＣＲは上
記順次遮光膜３３０によって多くの光量が透過されて結
像に寄与し、上記主光線ＣＲの周りで外郭側に位置した
軸外光線は相対的に少ない光量が透過されて結像に寄与
する。従って、遮断される大部分の光線が収差の大きい
軸外光線の光量であるので焦点面３６０では充分な光量
を確報することができるので、明るい画像だけではなく
鮮明な画像が得られる。
【００１７】
【発明の効果】以上のように記述された本発明に係る映
像光学系は簡単な順次遮光膜を具備することで相当な収
差除去の効果が収められる。従来の発明のように複雑で
精密な形状の回折レンズを使用しないで軸外収差（例え
ば、コマ、批点収差及び球面収差等）を除去することが
できるので全体的な映像光学系の構造が簡単になり、構
成素子の減少によって製造費用が大幅に減少する。ま
た、半円形順次遮光膜を具備した場合には直接絞りに付
着して順次遮光膜の開口部の大きさを絞りを通じて調節
しやすいため、上記のように収差の大きい軸外光線の場
合には上記順次遮光膜の透過率の低い部分で少量（本実
施例の場合には約２０％）だけが透過されるので、上記
主光線に比べて結像に寄与度が落ちることになる。それ
で、結像に最も大きい寄与をする光線は収差の最も小さ
い主光線である。遮断される大部分の光線が収差の大き
い軸外光線の光量であるので、焦点面では充分な光量を
確報することができるので、明るい画像だけではなく鮮
明な画像が得られる。
像光学系は簡単な順次遮光膜を具備することで相当な収
差除去の効果が収められる。従来の発明のように複雑で
精密な形状の回折レンズを使用しないで軸外収差（例え
ば、コマ、批点収差及び球面収差等）を除去することが
できるので全体的な映像光学系の構造が簡単になり、構
成素子の減少によって製造費用が大幅に減少する。ま
た、半円形順次遮光膜を具備した場合には直接絞りに付
着して順次遮光膜の開口部の大きさを絞りを通じて調節
しやすいため、上記のように収差の大きい軸外光線の場
合には上記順次遮光膜の透過率の低い部分で少量（本実
施例の場合には約２０％）だけが透過されるので、上記
主光線に比べて結像に寄与度が落ちることになる。それ
で、結像に最も大きい寄与をする光線は収差の最も小さ
い主光線である。遮断される大部分の光線が収差の大き
い軸外光線の光量であるので、焦点面では充分な光量を
確報することができるので、明るい画像だけではなく鮮
明な画像が得られる。
【００１８】以上、本発明は特定実施例を参考にして記
述したが、本発明の思想及び領域を別途にしないでいろ
いろな変形及び応用が可能であることは当業者はわかる
であろう。また、本発明は特許請求の範囲に限定され
る。
述したが、本発明の思想及び領域を別途にしないでいろ
いろな変形及び応用が可能であることは当業者はわかる
であろう。また、本発明は特許請求の範囲に限定され
る。
【図１】収差除去のために回折レンズを利用した従来の
映像光学系を示す概略図である。
映像光学系を示す概略図である。
【図２】（Ａ），（Ｂ）は本発明の映像光学系で収差除
去のために使用する順次遮光膜の例を各々示す平面図で
ある。
去のために使用する順次遮光膜の例を各々示す平面図で
ある。
【図３】本発明の第１実施例を示す概略図である。
【図４】本発明の第２実施例を示す概略図である。
【図５】本発明の第３実施例を示す概略図である。
１００ 第１レンズ １１０ 第２レンズ １２０ 絞り １３０ 順次遮光膜 １４０ 出射瞳 １５０ 入射瞳 １６０ 焦点面
Claims (11)
- 【請求項１】 物体側に位置した第１レンズ及び焦点面
側に位置した第２レンズ；上記第１レンズと第２レンズ
との間に設置された絞り；及び上記物体の一点からでた
主光線の周りの軸外光線が含んでいる軸外収差を減少さ
せるための遮光膜で構成されたことを特徴とする映像光
学系。 - 【請求項２】 上記遮光膜は透過率が異なる領域に分割
され、中心点を基準に外部に行くほど透過率が減少する
順次遮光膜であることを特徴とする請求項１記載の映像
光学系。 - 【請求項３】 上記遮光膜は２つに分離された半円体
で、中心線の一端から始め他端で終わる円弧によって分
割されている順次遮光膜であることを特徴とする請求項
２記載の映像光学系。 - 【請求項４】 上記遮光膜は円板形で、半径の異なる円
によって分割されている順次遮光膜であることを特徴と
する請求項２記載の映像光学系。 - 【請求項５】 上記遮光膜は軸外収差を除去するために
出射瞳位置に設置されたことを特徴とする請求項１記載
の映像光学系。 - 【請求項６】 上記遮光膜は軸外収差を除去するために
入射瞳位置に設置されたことを特徴とする請求項１記載
の映像光学系。 - 【請求項７】 上記遮光膜は上記軸外収差を除去するた
めに第２レンズの表面に付着されたフィルム形態である
ことを特徴とする請求項２記載の映像光学系。 - 【請求項８】 物体側に位置した第１レンズ及び焦点面
側に位置した第２レンズ；上記第１レンズと第２レンズ
との間に設置された絞り；及び上記物体の一点からでた
主光線の周りの軸外光線が含んでいる軸外収差を減少さ
せるために出射瞳または入射瞳位置に設置された順次遮
光膜で構成されたことを特徴とする映像光学系。 - 【請求項９】 上記遮光膜は２つに分離された半円体
で、中心線の一端から始め他端で終わる円弧によって分
割されている順次遮光膜であることを特徴とする請求項
８記載の映像光学系。 - 【請求項１０】 上記遮光膜は円板形で、半径の異なる
円によって分割されている順次遮光膜であることを特徴
とする請求項８記載の映像光学系。 - 【請求項１１】 物体側に位置した第１レンズ及び焦点
面側に位置した第２レンズ；上記第１レンズと第２レン
ズとの間に設置された絞り；及び上記物体の一点からで
た主光線の周りの軸外光線が含んでいる軸外収差を減少
させるためにレンズの表面に付着されたフィルム形態の
順次遮光膜で構成されたことを特徴とする映像光学系。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR24553/1993 | 1993-11-17 | ||
| KR1019930024553A KR950016247A (ko) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | 촬영기기의 광학계 |
| KR24554/1993 | 1993-11-17 | ||
| KR1019930024554A KR950016238A (ko) | 1993-11-17 | 1993-11-17 | 촬영기기의 광학계 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07253532A true JPH07253532A (ja) | 1995-10-03 |
| JP2846821B2 JP2846821B2 (ja) | 1999-01-13 |
Family
ID=26629994
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6283832A Expired - Lifetime JP2846821B2 (ja) | 1993-11-17 | 1994-11-17 | 映像光学系 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5541779A (ja) |
| JP (1) | JP2846821B2 (ja) |
| CN (1) | CN1116720A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006130045A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Shimadzu Corp | Ｘ線撮像装置 |
| JP2023524471A (ja) * | 2020-04-29 | 2023-06-12 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 光学レンズ及びこれを含むカメラモジュール |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3417101B2 (ja) * | 1994-12-12 | 2003-06-16 | 富士ゼロックス株式会社 | 光学走査装置 |
| GB0101002D0 (en) * | 2001-01-13 | 2001-02-28 | Rolls Royce Plc | Monitoring distance variations |
| DE10108254A1 (de) * | 2001-02-21 | 2002-08-22 | Leica Microsystems | Optische Betrachtungseinrichtung mit Vorrichtung zur partiellen Reduktion der Intensität der Beleuchtung |
| JP4217415B2 (ja) * | 2001-04-04 | 2009-02-04 | オリンパス株式会社 | 電子撮像装置 |
| US6744502B2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-06-01 | Pe Corporation (Ny) | Shaped illumination geometry and intensity using a diffractive optical element |
| JP4508521B2 (ja) * | 2002-07-16 | 2010-07-21 | オリンパス株式会社 | 撮像装置 |
| US8014081B2 (en) * | 2005-02-09 | 2011-09-06 | Tamron Co., Ltd. | Chromatic aberration compensating image optics |
| JP5676843B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2015-02-25 | 富士通フロンテック株式会社 | 情報読取用撮像装置 |
| JP5080414B2 (ja) * | 2008-09-30 | 2012-11-21 | 富士通フロンテック株式会社 | 情報読取用撮像装置 |
| JP2010087850A (ja) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Fujitsu Frontech Ltd | 情報読取用撮像装置 |
| JP7030536B2 (ja) * | 2018-01-17 | 2022-03-07 | キヤノン株式会社 | 撮像光学系および撮像装置 |
| TWI691742B (zh) * | 2019-02-01 | 2020-04-21 | 光芒光學股份有限公司 | 鏡頭 |
| CN112437209B (zh) * | 2019-08-26 | 2022-07-26 | 北京地平线机器人技术研发有限公司 | 调整摄像装置的入射光强度的装置、方法和系统 |
| CN110530782B (zh) * | 2019-09-25 | 2024-05-07 | 迈克医疗电子有限公司 | 消除旁瓣信号干扰的光学系统及方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2207411A (en) * | 1938-07-28 | 1940-07-09 | Samuel E Witt | Method of photography and improved means for securing the same |
| US3097255A (en) * | 1954-07-16 | 1963-07-09 | John P Farquhar | Corrector for image-forming optical assemblies |
| FR2312790A1 (fr) * | 1975-05-27 | 1976-12-24 | Thomson Csf | Film correcteur de non uniformite spatiale de gain d'images optiques |
| US4035062A (en) * | 1975-12-30 | 1977-07-12 | Nasa | Method and apparatus for producing an image from a transparent object |
| US4030817A (en) * | 1976-03-22 | 1977-06-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Apodization filter |
| JPS5737990A (en) * | 1980-08-15 | 1982-03-02 | Victor Co Of Japan Ltd | Projection type color picture display device |
| JP2532100B2 (ja) * | 1987-06-19 | 1996-09-11 | 株式会社リコー | 照度分布補正用透過型フィルタ |
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| US5013133A (en) * | 1988-10-31 | 1991-05-07 | The University Of Rochester | Diffractive optical imaging lens systems |
-
1994
- 1994-11-15 US US08/341,864 patent/US5541779A/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-11-17 JP JP6283832A patent/JP2846821B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1994-11-17 CN CN94120085.XA patent/CN1116720A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006130045A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Shimadzu Corp | Ｘ線撮像装置 |
| JP2023524471A (ja) * | 2020-04-29 | 2023-06-12 | エルジー イノテック カンパニー リミテッド | 光学レンズ及びこれを含むカメラモジュール |
| US12517349B2 (en) | 2020-04-29 | 2026-01-06 | Lg Innotek Co., Ltd. | Optical lens and camera module comprising same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1116720A (zh) | 1996-02-14 |
| JP2846821B2 (ja) | 1999-01-13 |
| US5541779A (en) | 1996-07-30 |
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