JPH11316343A - カタディオプトリックレンズ - Google Patents

カタディオプトリックレンズ

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JPH11316343A
JPH11316343A JP10137432A JP13743298A JPH11316343A JP H11316343 A JPH11316343 A JP H11316343A JP 10137432 A JP10137432 A JP 10137432A JP 13743298 A JP13743298 A JP 13743298A JP H11316343 A JPH11316343 A JP H11316343A
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JP
Japan
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lens
mirror
catadioptric
main mirror
incident
Prior art date
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Pending
Application number
JP10137432A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruyoshi Tsunashima
輝義 綱嶋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
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Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
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Priority to US09/304,772 priority patent/US6169637B1/en
Publication of JPH11316343A publication Critical patent/JPH11316343A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08—Catadioptric systems
    • G02B17/0856—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors
    • G02B17/086—Catadioptric systems comprising a refractive element with a reflective surface, the reflection taking place inside the element, e.g. Mangin mirrors wherein the system is made of a single block of optical material, e.g. solid catadioptric systems
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B17/00—Systems with reflecting surfaces, with or without refracting elements
    • G02B17/08—Catadioptric systems
    • G02B17/0804—Catadioptric systems using two curved mirrors
    • G02B17/0808—Catadioptric systems using two curved mirrors on-axis systems with at least one of the mirrors having a central aperture

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】像側テレセントリシティーが十分に高く、しか
も高い精度をもって組み立て可能なカタディオプトリッ
クレンズを提供する。 【解決手段】光の進行方向より順に、光が入射する輪帯
状の入射面Ｓと、入射面Ｓを透過した光に対して凹面を
向けた輪帯状の主ミラーＲ1と、主ミラーＲ1によって反
射した光に対して凸面を向けた２次ミラーＲ2とを有
し、入射面Ｓから主ミラーＲ1に至る光路と、主ミラー
Ｒ1から２次ミラーＲ2に至る光路とが、レンズによって
満たされているカタディオプトリックレンズにおいて、
入射面Ｓは、入射する光に対して凹面を向けるように形
成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カタディオプトリ
ックレンズ（反射屈折式レンズ）に関し、特に小型撮像
素子用の撮像レンズとして用いるに適したカタディオプ
トリックレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、３５ｍｍ版フィルムを使用す
る撮像装置では、長焦点距離レンズ、特に超望遠レンズ
として、反射屈折式レンズがしばしば用いられている。
その理由は、屈折作用のみによって長焦点距離レンズを
構成しようとすると、必然的にレンズの全長が長くなる
が、反射屈折式レンズを採用することにより、２次スペ
クトルの劣化を招くことなく、レンズ全長を短くするこ
とができるからである。３５ｍｍ版フィルム用の撮像レ
ンズとして用いられる従来の反射屈折式レンズは、その
小型化を図るために、光線の入射方向より順に、入斜
面、主ミラー、２次ミラーが配置されている。入射面と
しては、一般に凸面の入射面が用いられ、主ミラーとし
ては凹面鏡が用いられ、２次ミラーとしては凸面鏡が用
いられ、したがってそのパワー配置は、正、正、負の成
分で構成されている。また、従来の反射屈折式レンズで
は、主ミラーと２次ミラーとの間の光路には、一般に空
気レンズが介在している。
【０００３】一方、デジタルカメラの撮像素子としては
ＣＣＤ（電荷結合素子）が使用されるが、ＣＣＤ用の撮
像レンズとしては、屈折作用のみによって像を形成する
通常のレンズが用いられている。しかるにデジタルカメ
ラの小型化に伴って、ＣＣＤも小型化が進んでおり、対
角長が２／３インチ、１／３インチ、１／４インチ、１
／５インチなどの小型のＣＣＤを用いたデジタルカメラ
の開発が行われている。このような小型のデジタルカメ
ラでは、撮像レンズもまた十分に小型化する必要があ
る。そこで、３５ｍｍ版フィルム用の撮像レンズとして
開発された反射屈折式レンズを、小型撮像素子用の撮像
レンズとして利用することが考えられる。このように、
小型の撮像素子に反射屈折式レンズを適用した例は、従
来見当たらないのであるが、適用しようとする撮像素子
と３５ｍｍ版フィルムとの寸法比に応じて、３５ｍｍ版
フィルム用の超望遠反射屈折式レンズを縮小することに
より、縮小された収差値から、その結像性能を検討する
ことができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、小型の
撮像素子に、３５ｍｍ版フィルム用の超望遠反射屈折式
レンズを縮小して適用することは、実際には少なくとも
以下の２点において適していない。その１は、像側のテ
レセントリシティーが十分に確保できない点である。す
なわち、撮像素子としてＣＣＤを用いるときには、ＣＣ
Ｄ上に結像する各光線は、ある程度以内の角度にてＣＣ
Ｄに入射する必要があり、したがって各像点に至る各光
線の中心線となる主光線には、一定程度以上のテレセン
トリシティーが求められる。しかるに３５ｍｍ版フィル
ム用の反射屈折式レンズは、主ミラーの口径を小さく保
つために、入射面に正のパワーを持つレンズを一般的に
用いる。このように入射面が正のパワーを持っているた
めに、その正のパワーが強ければ強いほど、主ミラーの
口径が小さくなるという利点を享受することができる。
しかしながらその反面、入射面が正のパワーを持ってい
るために、各像点に至る光束径は入射面において広がっ
ており、したがって入射面に入射する主光線の入射高
は、像高が高くなるに従って甚だしく下がることにな
る。この結果、像側における主光線の光軸に対する角度
は、像高が高くなるに従って０°から外れ、像側のテレ
セントリシティーが十分に確保できなくなり、ＣＣＤに
よって十分に鮮明な画像が得られなくなるおそれが生じ
る。
【０００５】なお、入射面と主ミラーと２次ミラーとを
備えた反射屈折式レンズでは、各像点の結像に寄与する
光束の断面は、輪帯状、あるいは輪帯の一部分が欠けた
馬蹄形状となっており、したがってそれらの光線の重心
位置となる主光線は、実際には遮光されている。しかし
ながら簡単のために、本明細書では、実際には遮光され
ていても、各光線の重心位置となる光線を主光線と呼ぶ
こととする。従来の３５ｍｍ版フィルム用の反射屈折式
レンズでは、像側のテレセントリシティーが低いため
に、最大像高に結像する光束の断面は最早輪帯状を維持
することができず、一部光束の上部にケラレを生じてそ
の光束の断面は馬蹄形状を呈していた。
【０００６】その２は、個々の部品を製造する製造精度
と、これを組み立てる組立て精度上の問題であり、特に
組立て精度上の問題である。すなわち、３５ｍｍ版フィ
ルム用の反射屈折式レンズを、例えば１／５インチ程度
のＣＣＤ用の撮像レンズに適用する場合を想定すると、
その縮小倍率は約０．０８４程度となる。したがって、
要求されるレンズ性能としての解像力は、縮小倍率の逆
数である約１２倍となる。すなわち、撮像素子が小型に
なればなるほど、その撮像レンズには、高解像力なレン
ズが求められ、部品精度と組立て精度が非常に高いレン
ズが求められる。しかるに３５ｍｍ版フィルム用の反射
屈折式レンズは、主ミラーと２次ミラーとの間の光路に
空気レンズが介在しているのが一般的であり、そのため
に、主ミラーと２次ミラーとのアライメントを高い精度
にて確保することが困難となる。すなわち、小型撮像素
子用の撮像レンズとしては、機械的に組み立てるに際し
てアライメント精度上で有利となるように、より簡素化
された構成のレンズ系である必要がある。したがって本
発明は、像側テレセントリシティーが十分に高く、しか
も高い精度をもって組み立て可能なカタディオプトリッ
クレンズを提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、すなわち、光の進行方
向より順に、前記光が入射する輪帯状の入射面と、該入
射面を透過した前記光に対して凹面を向けた輪帯状の主
ミラーと、該主ミラーによって反射した前記光に対して
凸面を向けた２次ミラーとを有し、前記入射面から主ミ
ラーに至る光路と、前記主ミラーから２次ミラーに至る
光路とが、レンズによって満たされているカタディオプ
トリックレンズにおいて、前記入射面は、入射する前記
光に対して凹面を向けるように形成されていることを特
徴とするカタディオプトリックレンズである。
【０００８】このように本発明では、入射面が負のパワ
ーを持っているために、各像点に至る光束径は入射面に
おいて狭められており、したがって入射面に入射する主
光線の入射高は、像高が高くなっても余り下がらない。
この結果、像側における主光線の光軸に対する角度は、
像高が高くなっても０°から余り外れず、像側のテレセ
ントリシティーを確保することができる。また本発明で
は、入射面から主ミラーに至る光路と、主ミラーから２
次ミラーに至る光路がレンズによって満たされており、
すなわち機械的に一体化されて簡素化されているから、
高い組立て精度を持ってこのカタディオプトリックレン
ズを製作することができる。
【０００９】本発明では入射面が負のパワーを持ってい
るが、 ｒa：入射面の曲率半径 ｆ：全系の焦点距離 とするとき、 ０．５＜｜ｒa／ｆ｜＜１ ‥‥（１） なる条件を満たすことが好ましい。条件式（１）の上限
を越えると、像側のテレセントリシティーを十分に確保
することができなくなり、またコマ収差、特に下側のコ
マ収差が悪化する。逆に条件式（１）の下限を越える
と、入射面で過大な色収差が発生するために、いずれも
好ましくない。
【００１０】像側のテレセントリシティーの程度として
は、 θ：最大像高を形成する主光線の光軸に対する角度 とするとき、 ｜θ｜＜７° ‥‥（２） なる条件を満たす程度とすることが好ましい。条件式
（２）の上限を越えると、撮像素子としてＣＣＤを用い
るときに、十分に鮮明な画像が得られなくなるおそれを
生じる。また、像側のテレセントリシティーの程度を表
す別の表現として、各像点を形成する光束の断面は、最
大像高においてもその断面は輪帯状の光束とすることが
好ましい。
【００１１】次に、本発明においては、主ミラーから２
次ミラーに至る光路を満たすレンズは、少なくとも１面
の貼り合わせ面を有することが好ましい。この構成によ
り、凹面の入射面で発生する色収差を補正することがで
きる。また、入射面は輪帯状となっているが、この入射
面の中央部は、２次ミラーと同一の曲面を共有するよう
に形成するか、あるいは、主ミラーから２次ミラーに至
る光路に少なくとも１面の貼り合わせ面を設けたときに
は、入射面の中央部が、いずれか１面の貼り合わせ面と
同一の曲面を共有するように形成することが好ましい。
この構成により、カタディオプトリックレンズの構成が
簡素化されることとなる。
【００１２】また、輪帯状の入射面と貼り合わせ面とが
同一の曲面を共有するように構成した場合には、入射面
は物体側に凹面を向けているから、入射面と曲面を共有
する貼り合わせ面も物体側に凹面を向けることとなる。
他方、２次ミラーも物体側に凹面を向けているから、結
局、入射面と曲面を共有する貼り合わせ面から２次ミラ
ーに至る光路を満たすレンズは、必然的に物体側に凹面
を向けたメニスカスレンズとなる。このメニスカスレン
ズは、正の屈折力を有することが好ましい。
【００１３】次に、本発明においては、輪帯状の主ミラ
ーの中央部は、主ミラーと曲面を共有するレンズ面に形
成され、２次ミラーから、主ミラーと曲面を共有するレ
ンズ面に至る光路は、レンズによって満たされているこ
とが好ましい。この構成により、カタディオプトリック
レンズの構成が簡素化されることとなる。その際、２次
ミラーから、主ミラーと曲面を共有するレンズ面に至る
光路を満たすレンズに、更に別のレンズが貼り合わせら
れた構成とすることもできる。なお、更に貼り合わせる
別のレンズは、当然に主ミラーと曲面を共有するレンズ
面の像側に貼り合わせられる。
【００１４】次に、本発明においては、 ｒa：入射面の曲率半径 ｒb：主ミラーの曲率半径 ｒc：２次ミラーの曲率半径 Ａ：主ミラーと２次ミラーとの頂点間隔 ｆ：全系の焦点距離 とするとき、 −０．４＜（ｒa−ｒb）／（ｒa＋ｒb）＜−０．１９‥‥（３） −０．３＜（ｒb−ｒc）／（ｒb＋ｒc）＜０．３ ‥‥（４） ０．２＜Ａ／ｆ＜０．６ ‥‥（５） なる条件を満たすことが好ましい。
【００１５】条件式（３）の下限を越える場合、又は条
件式（４）の上限を越える場合には、入射面から主ミラ
ーに至る光線と、主ミラーから２次ミラーに至る光線と
が十分に分離できなくなるから、輪帯状に結像する光束
の輪帯幅が狭くなり、像面において十分な光量が得られ
なくなる。したがって主ミラーに至る光線と、主ミラー
から２次ミラーに至る光線とを十分に分離して、輪帯の
幅を広くするには、主ミラーと２次ミラーとの頂点間隔
Ａを長くとる必要が生じるが、頂点間隔Ａを長くとる
と、小型のカタディオプトリックレンズが達成できなく
なる。また、条件式（５）の上限を越える場合も、小型
のカタディオプトリックレンズが達成できなくなる。
【００１６】逆に、条件式（３）の上限を越える場合、
又は条件式（４）の下限を越える場合には、入射面から
主ミラーに至る光線と、主ミラーから２次ミラーに至る
光線との分離角度が過度に大きくなり、主ミラーと２次
ミラーとの頂点間隔Ａが狭くなり過ぎ、現実的な設計が
不可能となる。また、条件式（５）の下限を越える場合
も、現実的な設計が不可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面によっ
て説明する。図１は第１実施例を示し、この実施例のカ
タディオプトリックレンズは、焦点距離ｆがｆ＝４１．
８ｍｍであり、物体側に凹面を向けた単一のメニスカス
レンズＬ1によって形成されている。この実施例では、
レンズＬ1の物体側レンズ面の周辺部が輪帯状の入射面
Ｓになっており、像側レンズ面の周辺部は反射材がコー
ティングされて輪帯状の主ミラーＲ1になっており、物
体側レンズ面の中央部は反射材がコーティングされて２
次ミラーＲ2となっている。なお、図１中１点鎖線は主
光線を示し、この主光線は実際には結像に寄与すること
はない。
【００１８】図３は第２実施例を示し、この実施例のカ
タディオプトリックレンズは、ｆ＝２５．０８ｍｍであ
り、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ1と、レ
ンズＬ1に貼り合わせられた両凹レンズＬ2と、レンズＬ
2に貼り合わせられた両凸レンズＬ3と、レンズＬ3に貼
り合わせられた両凹レンズＬ4と、レンズＬ4に貼り合わ
せられた両凸レンズＬ5と、空気間隔を隔てて配置され
像側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ6によって形成
されている。この実施例では、レンズＬ2の物体側レン
ズ面の周辺部が輪帯状の入射面Ｓになっており、レンズ
Ｌ3の像側レンズ面の周辺部が輪帯状の主ミラーＲ1にな
っており、レンズＬ1の物体側レンズ面が２次ミラーＲ2
となっている。
【００１９】図５は第３実施例を示し、この実施例のカ
タディオプトリックレンズは、ｆ＝２５．０８ｍｍであ
り、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ1と、レ
ンズＬ1に貼り合わせられた負レンズＬ2と、レンズＬ2
に貼り合わせられた正レンズＬ3と、空気間隔を隔てて
配置され像側に凸面を向けた正レンズＬ4と、レンズＬ4
に貼り合わせられた負レンズＬ5によって形成されてい
る。この実施例でも、レンズＬ2の物体側レンズ面の周
辺部が輪帯状の入射面Ｓになっており、レンズＬ3の像
側レンズ面の周辺部が輪帯状の主ミラーＲ1になってお
り、レンズＬ1の物体側レンズ面が２次ミラーＲ2となっ
ている。
【００２０】図７は第４実施例を示し、この実施例のカ
タディオプトリックレンズは、ｆ＝２５．０８ｍｍであ
り、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ1と、レ
ンズＬ1に貼り合わせられた負レンズＬ2と、レンズＬ2
に貼り合わせられた正レンズＬ3と、空気間隔を隔てて
配置され像側に凹面を向けたメニスカスＬ4と、空気間
隔を隔てて配置された正レンズＬ5によって形成されて
いる。この実施例でも、レンズＬ2の物体側レンズ面の
周辺部が輪帯状の入射面Ｓになっており、レンズＬ3の
像側レンズ面の周辺部が輪帯状の主ミラーＲ1になって
おり、レンズＬ1の物体側レンズ面が２次ミラーＲ2とな
っている。
【００２１】図９は第５実施例を示し、この実施例のカ
タディオプトリックレンズは、ｆ＝２５．０８ｍｍであ
り、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ1と、レ
ンズＬ1に貼り合わせられた両凹レンズＬ2と、レンズＬ
2に貼り合わせられた両凸レンズＬ3と、レンズＬ3に貼
り合わせられた両凹レンズＬ4と、レンズＬ4に貼り合わ
せられた両凸レンズＬ5と、空気間隔を隔てて配置され
た２枚の正レンズＬ6、Ｌ7によって形成されている。こ
の実施例でも、レンズＬ2の物体側レンズ面の周辺部が
輪帯状の入射面Ｓになっており、レンズＬ3の像側レン
ズ面の周辺部が輪帯状の主ミラーＲ1になっており、レ
ンズＬ1の物体側レンズ面が２次ミラーＲ2となってい
る。
【００２２】図１１は第６実施例を示し、この実施例の
カタディオプトリックレンズは、ｆ＝４１．８ｍｍであ
り、物体側に凹面を向けたメニスカスレンズＬ1と、レ
ンズＬ1に貼り合わせられた両凹レンズＬ2と、レンズＬ
2に貼り合わせられた両凸レンズＬ3と、レンズＬ3に貼
り合わせられた両凹レンズＬ4と、レンズＬ4に貼り合わ
せられた両凸レンズＬ5によって形成されている。この
実施例でも、レンズＬ2の物体側レンズ面の周辺部が輪
帯状の入射面Ｓになっており、レンズＬ3の像側レンズ
面の周辺部が輪帯状の主ミラーＲ1になっており、レン
ズＬ1の物体側レンズ面が２次ミラーＲ2となっている。
【００２３】図１３は第７実施例を示し、この実施例の
カタディオプトリックレンズは、ｆ＝４１．８ｍｍであ
り、レンズＬ1と、レンズＬ1に貼り合わせられた両凸レ
ンズＬ2と、レンズＬ2に貼り合わせられた両凹レンズＬ
3と、レンズＬ3に貼り合わせられた両凸レンズＬ4によ
って形成されている。この実施例では、レンズＬ1の物
体側レンズ面の周辺部が輪帯状の入射面Ｓになってお
り、レンズＬ2の像側レンズ面の周辺部が輪帯状の主ミ
ラーＲ1になっており、レンズＬ1の物体側レンズ面の中
央部が２次ミラーＲ2となっており、且つ、入射面Ｓと
２次ミラーＲ2とが同一の曲面を共有しないように形成
されている。
【００２４】以下の表１〜表７に、それぞれ第１〜第７
実施例の諸元を示す。各表中、第１欄は物体側からの各
光学面の番号、第２欄ｒは各光学面の曲率半径、第３欄
ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上
の距離、第４欄ｎdは各光学面から次の光学面までに配
置されるレンズ（空欄は空気）のｄ線に対する屈折率、
第５欄νdは各レンズのｄ線を基準としたアッベ数、第
６欄は各レンズの番号、第７欄は各光学面の記号を表
す。但し表１に示す第１実施例については、使用波長と
してｄ線のみの単色を想定しており、したがってアッベ
数は記載していない。また第３欄ｄと第４欄ｎdについ
ては、１回反射するたびに符号を反転して表示してい
る。また各表に、前記各条件式（１）〜（５）中のパラ
メータの値を示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】
【表２】 ｒ ｄ ｎd νd 1 -22.30000 5.30000 1.49782 82.5 Ｌ2 Ｓ 2 160.00000 5.30000 1.51454 54.5 Ｌ3 3 -41.46202 -5.30000 -1.51454 54.5 Ｌ3 Ｒ1 4 160.00000 -5.30000 -1.49782 82.5 Ｌ2 5 -22.30000 -1.50000 -1.51680 64.1 Ｌ1 6 -51.95809 1.50000 1.51680 64.1 Ｌ1 Ｒ2 7 -22.30000 5.30000 1.49782 82.5 Ｌ2 8 160.00000 5.30000 1.51454 54.5 Ｌ3 9 -41.46202 1.50000 1.69895 30.0 Ｌ4 10 12.50000 1.70000 1.69680 55.6 Ｌ5 11 -30.62599 0.50000 12 8.70710 1.20000 1.51680 64.1 Ｌ6 13 11.26858 8.74997 ［条件式対応値］ （１）｜ｒa／ｆ｜＝0.889 （２）｜θ｜＝1.9° （３）（ｒa−ｒb）／（ｒa＋ｒb）＝-0.301 （４）（ｒb−ｒc）／（ｒb＋ｒc）＝-0.112 （５）Ａ／ｆ＝0.482
【００２７】
【表３】 ｒ ｄ ｎd νd 1 -17.10000 3.20000 1.49782 82.5 Ｌ2 Ｓ 2 1000.00000 3.20000 1.51454 54.5 Ｌ3 3 -26.74915 -3.20000 -1.51454 54.5 Ｌ3 Ｒ1 4 1000.00000 -3.20000 -1.49782 82.5 Ｌ2 5 -17.10000 -1.35000 -1.51680 64.1 Ｌ1 6 -25.64053 1.35000 1.51680 64.1 Ｌ1 Ｒ2 7 -17.10000 3.20000 1.49782 82.5 Ｌ2 8 1000.00000 3.20000 1.51454 54.5 Ｌ3 9 -26.74915 1.50000 10 248.74482 3.20000 1.80411 46.5 Ｌ4 11 -9.90000 2.00000 1.80518 25.3 Ｌ5 12 -93.29337 8.09243 ［条件式対応値］ （１）｜ｒa／ｆ｜＝0.682 （２）｜θ｜＝3.8° （３）（ｒa−ｒb）／（ｒa＋ｒb）＝-0.220 （４）（ｒb−ｒc）／（ｒb＋ｒc）＝0.0212 （５）Ａ／ｆ＝0.309
【００２８】
【表４】 ｒ ｄ ｎd νd 1 -17.00000 3.30000 1.49782 82.5 Ｌ2 Ｓ 2 -1000.00000 3.30000 1.51454 54.5 Ｌ3 3 -29.37105 -3.30000 -1.51454 54.5 Ｌ3 Ｒ1 4 -1000.00000 -3.30000 -1.49782 82.5 Ｌ2 5 -17.00000 -1.35000 -1.51680 64.1 Ｌ1 6 -31.47797 1.35000 1.51680 64.1 Ｌ1 Ｒ2 7 -17.00000 3.30000 1.49782 82.5 Ｌ2 8 -1000.00000 3.30000 1.51454 54.5 Ｌ3 9 -29.37105 1.00000 10 19.30000 1.00000 1.80518 25.3 Ｌ4 11 9.35260 0.80000 12 8.77000 1.60000 1.51680 64.1 Ｌ5 13 161.08785 10.61764 ［条件式対応値］ （１）｜ｒa／ｆ｜＝0.677 （２）｜θ｜＝3.4° （３）（ｒa−ｒb）／（ｒa＋ｒb）＝-0.267 （４）（ｒb−ｒc）／（ｒb＋ｒc）＝-0.0346 （５）Ａ／ｆ＝0.317
【００２９】
【表５】 ｒ ｄ ｎd νd 1 -17.10000 3.04000 1.49782 82.5 Ｌ2 Ｓ 2 80.00000 3.04000 1.51454 54.5 Ｌ3 3 -25.40210 -3.04000 -1.51454 54.5 Ｌ3 Ｒ1 4 80.00000 -3.04000 -1.49782 82.5 Ｌ2 5 -17.10000 -1.33000 -1.51680 64.1 Ｌ1 6 -23.26681 1.33000 1.51680 64.1 Ｌ1 Ｒ2 7 -17.10000 3.04000 1.49782 82.5 Ｌ2 8 80.00000 3.04000 1.51454 54.5 Ｌ3 9 -25.40210 1.20000 1.80518 25.3 Ｌ4 10 20.00000 1.20000 1.80411 46.5 Ｌ5 11 -124.32407 0.50000 12 100.00000 1.20000 1.76684 46.8 Ｌ6 13 -126.87404 0.50000 14 102.38223 1.20000 1.76684 46.8 Ｌ7 15 -44.80719 9.30115 ［条件式対応値］ （１）｜ｒa／ｆ｜＝0.682 （２）｜θ｜＝3.5° （３）（ｒa−ｒb）／（ｒa＋ｒb）＝-0.195 （４）（ｒb−ｒc）／（ｒb＋ｒc）＝0.0439 （５）Ａ／ｆ＝0.295
【００３０】
【表６】 ｒ ｄ ｎd νd 1 -23.00000 6.20000 1.49782 82.5 Ｌ2 Ｓ 2 40.00000 6.20000 1.51680 64.1 Ｌ3 3 -38.81515 -6.20000 -1.51680 64.1 Ｌ3 Ｒ1 4 40.00000 -6.20000 -1.49782 82.5 Ｌ2 5 -23.00000 -1.50000 -1.51680 64.1 Ｌ1 6 -31.18527 1.50000 1.51680 64.1 Ｌ1 Ｒ2 7 -23.00000 6.20000 1.49782 82.5 Ｌ2 8 40.00000 6.20000 1.51680 64.1 Ｌ3 9 -38.81515 1.50000 1.75520 27.6 Ｌ4 10 25.00000 1.50000 1.74443 49.5 Ｌ5 11 -48.71002 12.10988 ［条件式対応値］ （１）｜ｒa／ｆ｜＝0.550 （２）｜θ｜＝3.2° （３）（ｒa−ｒb）／（ｒa＋ｒb）＝-0.256 （４）（ｒb−ｒc）／（ｒb＋ｒc）＝0.109 （５）Ａ／ｆ＝0.333
【００３１】
【表７】 ｒ ｄ ｎd νd 1 -36.70000 9.00000 1.49782 82.5 Ｌ1 Ｓ 2 110.00000 9.50000 1.50137 56.4 Ｌ2 3 -55.86448 -9.50000 -1.50137 56.4 Ｌ2 Ｒ1 4 110.00000 -9.00000 -1.49782 82.5 Ｌ1 5 -60.00000 9.00000 1.49782 82.5 Ｌ1 Ｒ2 6 110.00000 9.50000 1.50137 56.4 Ｌ2 7 -55.86448 3.24000 1.75520 27.6 Ｌ3 8 19.00000 3.24000 1.74443 49.5 Ｌ4 9 -40.30359 9.35846 ［条件式対応値］ （１）｜ｒa／ｆ｜＝0.878 （２）｜θ｜＝1.6° （３）（ｒa−ｒb）／（ｒa＋ｒb）＝-0.207 （４）（ｒb−ｒc）／（ｒb＋ｒc）＝-0.0357 （５）Ａ／ｆ＝0.443
【００３２】図２に第１実施例の球面収差、非点収差、
歪曲収差及び横収差を示す。同図において、ＦNOはＦナ
ンバー、Ｙは像高、ωは半画角、ＮＡは像側開口数、Ｄ
はｄ線を表す。球面収差図において、点線は正弦条件違
反量を表す。非点収差図において、点線Ｍはメリジオナ
ル像面を表し、実線Ｓはサジタル像面を表す。同図に示
すように、第１実施例のカタディオプトリックレンズ
は、単色のｄ線において優れた結像性能を有することが
分かる。また、図４に第２実施例の球面収差、非点収
差、歪曲収差、横収差及び倍率色収差を示す。同図にお
いて、ＣはＣ線、Ｄはｄ線、ＦはＦ線、Ｇはｇ線を表
す。同様に図６、図８、図１０、図１２及び図１４に、
それぞれ第３〜第７実施例の諸収差を示す。これらの各
図に示すように、第２〜第７実施例のカタディオプトリ
ックレンズは、色収差を含めて優れた結像性能を有する
ことが分かる。
【００３３】
【発明の効果】以上のように本発明のカタディオプトリ
ックレンズでは、入射面に比較的強い凹のパワー成分を
持つから、入射面に入射する主光線の入射高を従来例に
比して上げることができ、したがって像側のテレセント
リック性を高めることが可能となった。また第２実施例
から第７実施例に示す如く、主ミラーと２次ミラーとを
分割して貼り合わせ、また主ミラーの中央部像側にダブ
レットレンズを貼り合わせることなどにより、比較的強
い凹の入射面で発生する色収差についても高度に補正さ
れており、各収差図に見られる通りの高性能な反射屈折
式レンズが得られた。更に各実施例で示すように、主ミ
ラーの中央部像側以降のレンズの分離、分割等により、
画角約８．２４度から４．９４度にわたって良好な結像
性能を有する反射屈折式レンズが得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例のカタディオプトリックレンズを示
す断面図
【図２】第１実施例の収差図
【図３】第２実施例を示す断面図
【図４】第２実施例の収差図
【図５】第３実施例を示す断面図
【図６】第３実施例の収差図
【図７】第４実施例を示す断面図
【図８】第４実施例の収差図
【図９】第５実施例を示す断面図
【図１０】第５実施例の収差図
【図１１】第６実施例を示す断面図
【図１２】第６実施例の収差図
【図１３】第７実施例を示す断面図
【図１４】第７実施例の収差図
【符号の説明】
Ｌ1〜Ｌ7…レンズ Ｓ…入射面 Ｒ1…主ミラー Ｒ2…２次ミラー

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光の進行方向より順に、前記光が入射する
    輪帯状の入射面と、該入射面を透過した前記光に対して
    凹面を向けた輪帯状の主ミラーと、該主ミラーによって
    反射した前記光に対して凸面を向けた２次ミラーとを有
    し、 前記入射面から主ミラーに至る光路と、前記主ミラーか
    ら２次ミラーに至る光路とが、レンズによって満たされ
    ているカタディオプトリックレンズにおいて、 前記入射面は、入射する前記光に対して凹面を向けるよ
    うに形成されていることを特徴とするカタディオプトリ
    ックレンズ。
  2. 【請求項２】前記入射面は、次の条件を満たすように形
    成されていることを特徴とする請求項１に記載のカタデ
    ィオプトリックレンズ。 ０．５＜｜ｒa／ｆ｜＜１ 但し、ｒa：前記入射面の曲率半径 ｆ：全系の焦点距離 である。
  3. 【請求項３】像側のテレセントリシティーが、次の条件
    を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のカタ
    ディオプトリックレンズ。 ｜θ｜＜７° 但し、θ：最大像高に至る主光線の光軸に対する角度 である。
  4. 【請求項４】最大像高を形成する各光線は、輪帯状の光
    束とすることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の
    カタディオプトリックレンズ。
  5. 【請求項５】前記主ミラーから２次ミラーに至る光路を
    満たす前記レンズは、少なくとも１面の貼り合わせ面を
    有することを特徴とする請求項１、２、３又は４に記載
    のカタディオプトリックレンズ。
  6. 【請求項６】前記輪帯状の入射面と、前記２次ミラーと
    は、同一の曲面を共有するように形成されていることを
    特徴とする請求項１、２、３、４又は５に記載のカタデ
    ィオプトリックレンズ。
  7. 【請求項７】前記輪帯状の入射面と、前記貼り合わせ面
    のうちのいずれか１面の貼り合わせ面とは、同一の曲面
    を共有するように形成されていることを特徴とする請求
    項５に記載のカタディオプトリックレンズ。
  8. 【請求項８】輪帯状の入射面と曲面を共有する前記貼り
    合わせ面から、前記２次ミラーに至る光路を満たすレン
    ズは、正の屈折力を有することを特徴とする請求項７に
    記載のカタディオプトリックレンズ。
  9. 【請求項９】前記輪帯状の主ミラーの中央部は、該主ミ
    ラーと曲面を共有するレンズ面に形成され、 前記２次ミラーから、主ミラーと曲面を共有する前記レ
    ンズ面に至る光路は、レンズによって満たされているこ
    とを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のカ
    タディオプトリックレンズ。
  10. 【請求項１０】前記２次ミラーから、主ミラーと曲面を
    共有する前記レンズ面に至る光路を満たす前記レンズ
    に、更に別のレンズが貼り合わせられていることを特徴
    とする請求項９に記載のカタディオプトリックレンズ。
  11. 【請求項１１】次の条件を満たすことを特徴とする請求
    項１〜１０のいずれか１項に記載のカタディオプトリッ
    クレンズ。 −０．４＜（ｒa−ｒb）／（ｒa＋ｒb）＜−０．１９ −０．３＜（ｒb−ｒc）／（ｒb＋ｒc）＜０．３ ０．２＜Ａ／ｆ＜０．６ 但し、ｒa：前記入射面の曲率半径 ｒb：前記主ミラーの曲率半径 ｒc：前記２次ミラーの曲率半径 Ａ：前記主ミラーと２次ミラーとの頂点間隔 ｆ：全系の焦点距離 である。
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Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982136B1 (ko) 2007-07-18 2010-09-14 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이. 스케터로메트리를 위한 카타디옵트릭 광학 시스템
KR101139212B1 (ko) 2010-05-26 2012-05-14 (주)모인옵텍 광각 렌즈시스템
WO2013051744A1 (ko) * 2011-10-07 2013-04-11 아이티아이 주식회사 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈
JP2016114939A (ja) * 2014-12-11 2016-06-23 禾伸堂企業股▲ふん▼有限公司 短距離虹彩認識用光学システム
JP2017072709A (ja) * 2015-10-07 2017-04-13 株式会社トプコン 結像光学部材及び測量機の光学系
JP2018109673A (ja) * 2016-12-28 2018-07-12 株式会社タムロン 反射屈折光学系及び撮像装置
US10146034B2 (en) 2015-01-23 2018-12-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Cata-dioptric system and image capturing device
WO2019172694A1 (ko) * 2018-03-07 2019-09-12 김성수 메니스커스 카세그레인 렌즈
WO2020153355A1 (ja) * 2019-01-23 2020-07-30 株式会社ニコン 光学系、光学機器、撮像装置、並びに、光学系及び撮像装置の製造方法
WO2020153354A1 (ja) * 2019-01-23 2020-07-30 株式会社ニコン 撮像装置
JP2021184020A (ja) * 2020-05-21 2021-12-02 エーエーシー オプティックス ソリューションズ ピーティーイー リミテッド 反射屈折光学系の撮像レンズ
JP2022003377A (ja) * 2020-06-23 2022-01-11 エーエーシー オプティックス ソリューションズ ピーティーイー リミテッド 反射屈折光学系の撮像レンズ
JP2023527070A (ja) * 2020-05-29 2023-06-26 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 光学レンズ、カメラモジュール、および電子デバイス
JP2023539266A (ja) * 2020-08-31 2023-09-13 華為技術有限公司 レンズモジュール、カメラモジュール、及び端末
WO2024071973A1 (ko) * 2022-09-28 2024-04-04 삼성전자 주식회사 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3918331B2 (ja) * 1998-11-25 2007-05-23 コニカミノルタオプト株式会社 反射微小光学系
JP2001176118A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Minolta Co Ltd 光ヘッド、記録再生装置、および固浸レンズ
TW538256B (en) * 2000-01-14 2003-06-21 Zeiss Stiftung Microlithographic reduction projection catadioptric objective
JP3651844B2 (ja) * 2001-02-09 2005-05-25 シャープ株式会社 撮像装置およびその製造方法
US7088526B2 (en) * 2003-08-07 2006-08-08 Itt Manufactruing Enterprises, Inc. Lens collimator and method of producing optical signals with reduced aberrations
US8208198B2 (en) * 2004-01-14 2012-06-26 Carl Zeiss Smt Gmbh Catadioptric projection objective
US7466489B2 (en) * 2003-12-15 2008-12-16 Susanne Beder Projection objective having a high aperture and a planar end surface
JP5102492B2 (ja) * 2003-12-19 2012-12-19 カール・ツァイス・エスエムティー・ゲーエムベーハー 結晶素子を有するマイクロリソグラフィー投影用対物レンズ
US7463422B2 (en) * 2004-01-14 2008-12-09 Carl Zeiss Smt Ag Projection exposure apparatus
US20080151365A1 (en) * 2004-01-14 2008-06-26 Carl Zeiss Smt Ag Catadioptric projection objective
KR101179350B1 (ko) 2004-01-14 2012-09-11 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 반사굴절식 투영 대물렌즈
JP3976021B2 (ja) * 2004-02-20 2007-09-12 富士ゼロックス株式会社 位置計測システム
US7712905B2 (en) 2004-04-08 2010-05-11 Carl Zeiss Smt Ag Imaging system with mirror group
KR101391470B1 (ko) 2004-05-17 2014-05-07 칼 짜이스 에스엠티 게엠베하 중간이미지를 갖는 카타디옵트릭 투사 대물렌즈
WO2007055742A2 (en) * 2005-06-03 2007-05-18 The Regents Of The University Of California Multiple reflective lenses and lens systems
GB0511783D0 (en) * 2005-06-10 2005-07-20 Anderson John E Directing electromagnetic energy from an area or volume source
US7764440B2 (en) * 2007-11-27 2010-07-27 Eastman Kodak Company Dual focal length lens system
US7573654B2 (en) * 2007-11-27 2009-08-11 Eastman Kodak Company Dual focal length lens system
DE102010029062B4 (de) * 2010-05-18 2020-02-20 Carl Zeiss Ag Optisches System, Datenübertragungssystem und System zur Akquisition elektromagnetischer Strahlung
KR101051169B1 (ko) * 2010-05-26 2011-07-21 (주)모인옵텍 광각 렌즈시스템
US8515223B2 (en) * 2010-07-30 2013-08-20 Hewlett-Packard Development Company. L.P. Lens
JP2013015713A (ja) * 2011-07-05 2013-01-24 Sony Corp 反射屈折型レンズ系および撮像装置
KR20130025137A (ko) * 2011-09-01 2013-03-11 삼성전자주식회사 파노라마 촬상 렌즈 및 이를 이용한 파노라마 촬상 시스템
US8989232B2 (en) 2012-08-23 2015-03-24 The Regents Of The University Of California Nanoscale coaxial lasers
WO2018066313A1 (ja) * 2016-10-03 2018-04-12 株式会社ニコン 反射屈折光学系および光学装置
US10185092B1 (en) * 2018-07-11 2019-01-22 Globalfoundries Inc. Hybrid grating couplers that overlap via an interconnect structure having a metallization layer
TWI710793B (zh) * 2019-08-23 2020-11-21 大立光電股份有限公司 光學攝影系統及電子裝置
KR102914323B1 (ko) * 2020-06-24 2026-01-16 엘지전자 주식회사 촬상 렌즈, 이를 포함하는 카메라 모듈 및 전자기기
CN111880298B (zh) * 2020-08-12 2022-03-25 长春理工大学 含有多层衍射结构的环形孔径超薄宽波段成像系统
KR102409108B1 (ko) * 2020-09-18 2022-06-15 삼성전기주식회사 촬상 광학계
CN112887564B (zh) * 2021-01-26 2022-03-29 维沃移动通信有限公司 摄像模组及电子设备
DE102022114814B3 (de) 2022-06-13 2023-07-27 Carl Zeiss Ag Katadioptrische optische Anordnung, Objektiv, Bilderfassungsvorrichtung sowie Gerät
DE102022114813B3 (de) 2022-06-13 2023-07-06 Carl Zeiss Ag Optische Anordnung mit Übersichtsfunktion für katadioptrisches Mikroskopobjektiv, Objektiv, Bilderfassungsvorrichtung oder Bildwiedergabevorrichtung sowie Gerät
CN116931230A (zh) * 2023-07-24 2023-10-24 西安石油大学 一种用于拍摄钢琴键盘的折反射广角手机辅助镜头

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5159495A (en) * 1990-12-11 1992-10-27 Eastman Kodak Company Graded index optical elements and catadioptric optical systems
CA2177424C (en) 1995-06-06 2001-02-13 Bruce A. Cameron Solid catadioptric lens

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982136B1 (ko) 2007-07-18 2010-09-14 에이에스엠엘 홀딩 엔.브이. 스케터로메트리를 위한 카타디옵트릭 광학 시스템
KR101139212B1 (ko) 2010-05-26 2012-05-14 (주)모인옵텍 광각 렌즈시스템
WO2013051744A1 (ko) * 2011-10-07 2013-04-11 아이티아이 주식회사 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈
KR20130037883A (ko) * 2011-10-07 2013-04-17 아이티아이 주식회사 단일렌즈로 전방위를 촬영하는 동기식 카메라 렌즈모듈
US10073253B2 (en) 2011-10-07 2018-09-11 Chung Gu Lee Synchronous camera lens module photographing all directions with single lens
JP2016114939A (ja) * 2014-12-11 2016-06-23 禾伸堂企業股▲ふん▼有限公司 短距離虹彩認識用光学システム
US10146034B2 (en) 2015-01-23 2018-12-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Cata-dioptric system and image capturing device
JP2017072709A (ja) * 2015-10-07 2017-04-13 株式会社トプコン 結像光学部材及び測量機の光学系
JP2018109673A (ja) * 2016-12-28 2018-07-12 株式会社タムロン 反射屈折光学系及び撮像装置
WO2019172694A1 (ko) * 2018-03-07 2019-09-12 김성수 메니스커스 카세그레인 렌즈
KR20190112335A (ko) * 2018-03-07 2019-10-07 김성수 메니스커스 카세그레인 렌즈
WO2020153354A1 (ja) * 2019-01-23 2020-07-30 株式会社ニコン 撮像装置
US12019225B2 (en) 2019-01-23 2024-06-25 Nikon Corporation Optical system, optical apparatus, imaging apparatus, and method for manufacturing optical system and imaging apparatus
CN113302536A (zh) * 2019-01-23 2021-08-24 株式会社尼康 拍摄装置
JPWO2020153354A1 (ja) * 2019-01-23 2021-10-21 株式会社ニコン 撮像装置
JPWO2020153355A1 (ja) * 2019-01-23 2021-10-28 株式会社ニコン 光学系、光学機器、撮像装置、並びに、光学系及び撮像装置の製造方法
US12461293B2 (en) 2019-01-23 2025-11-04 Nikon Corporation Imaging apparatus
WO2020153355A1 (ja) * 2019-01-23 2020-07-30 株式会社ニコン 光学系、光学機器、撮像装置、並びに、光学系及び撮像装置の製造方法
JP2021184020A (ja) * 2020-05-21 2021-12-02 エーエーシー オプティックス ソリューションズ ピーティーイー リミテッド 反射屈折光学系の撮像レンズ
JP2023527070A (ja) * 2020-05-29 2023-06-26 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 光学レンズ、カメラモジュール、および電子デバイス
JP2022003377A (ja) * 2020-06-23 2022-01-11 エーエーシー オプティックス ソリューションズ ピーティーイー リミテッド 反射屈折光学系の撮像レンズ
EP4206778A4 (en) * 2020-08-31 2024-03-27 Huawei Technologies Co., Ltd. Camera module, photographing module and terminal
JP2023539266A (ja) * 2020-08-31 2023-09-13 華為技術有限公司 レンズモジュール、カメラモジュール、及び端末
US12481138B2 (en) 2020-08-31 2025-11-25 Huawei Technologies Co., Ltd. Lens module, camera module, and terminal
WO2024071973A1 (ko) * 2022-09-28 2024-04-04 삼성전자 주식회사 렌즈 어셈블리 및 그를 포함하는 전자 장치

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