JPS587971B2 - ダイコウケイコウカクフ−リエヘンカンレンズ - Google Patents
ダイコウケイコウカクフ−リエヘンカンレンズInfo
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- JPS587971B2 JPS587971B2 JP5148075A JP5148075A JPS587971B2 JP S587971 B2 JPS587971 B2 JP S587971B2 JP 5148075 A JP5148075 A JP 5148075A JP 5148075 A JP5148075 A JP 5148075A JP S587971 B2 JPS587971 B2 JP S587971B2
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- lens
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- object side
- lenses
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- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 16
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 9
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- 239000006059 cover glass Substances 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Lenses (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は大口径広角フーリエ変換レンズの改良に関する
ものである。
ものである。
一般に、フーリエ変換ホログラムは、第１図に示す如く
、フーリエ変換レンズＬｘの第１焦点面Ｆｘ１の位置に
透過物Ｓｘ４ をおき、それを左側から照明し、第２焦
点面Ｆｘ２の位置、もしくはその近くの点において参照
光束Ｔｘとともに物体光束を記録することによってホロ
グラムＳＸ２が作成される。
、フーリエ変換レンズＬｘの第１焦点面Ｆｘ１の位置に
透過物Ｓｘ４ をおき、それを左側から照明し、第２焦
点面Ｆｘ２の位置、もしくはその近くの点において参照
光束Ｔｘとともに物体光束を記録することによってホロ
グラムＳＸ２が作成される。
このようにして作成されたホログラムＳＸ２から再生像
Ｓ′Ｘ２を得る際に、このホログラムＳＸ２が鎖線位置
の如く記録時と同じ位置におかれている場合には、記録
時と同じフーリエ変換レンズＬｘを用いれば良いが、第
２図に示したが如く、作成されたホログラムＳｘ２が光
軸から離れた位置とか、あるいは再生用フーリエ変換レ
ンズＬ′ｘの光軸に沿うも、記録時と異った位置におか
れた場合には、再生用フーリエ変換レンズＬ′ｘはＦナ
ンバーの小さな明るいレンズが必要になるし、また記録
密度の高いホログラムＳｘ２の再生においては再生像Ｓ
′ｘ２が大きくなるので、画角の大きいレンズが必要と
なる。
Ｓ′Ｘ２を得る際に、このホログラムＳＸ２が鎖線位置
の如く記録時と同じ位置におかれている場合には、記録
時と同じフーリエ変換レンズＬｘを用いれば良いが、第
２図に示したが如く、作成されたホログラムＳｘ２が光
軸から離れた位置とか、あるいは再生用フーリエ変換レ
ンズＬ′ｘの光軸に沿うも、記録時と異った位置におか
れた場合には、再生用フーリエ変換レンズＬ′ｘはＦナ
ンバーの小さな明るいレンズが必要になるし、また記録
密度の高いホログラムＳｘ２の再生においては再生像Ｓ
′ｘ２が大きくなるので、画角の大きいレンズが必要と
なる。
さらにまた、レンズはフーリエ変換レンズＬ′ｘである
から、画角をθとしたとき、理想像高は、ｆｔａｎθの
代りに、ｆｓｉｎθで与えられなければならない。
から、画角をθとしたとき、理想像高は、ｆｔａｎθの
代りに、ｆｓｉｎθで与えられなければならない。
本発明は、上記のような要求を満たす大口径広角フーリ
エ変換レンズを提供することを目的とするもので、７群
７枚、あるいは７群９枚で構成ししかも物体側から順に
みて、第１群は物体側に凹面を向けたメニスカス状の発
散系の単レンズ、第２群は物体側に凹面を向けたメニス
カス状の収斂系の単レンズ、もしくは二枚のレンズ、第
３群と第４群、および第５群は収斂系の単レンズ、第６
群は物体側に凸面を向けたメニスカス状の収斂系の単レ
ンズ、もしくは二枚のレンズ、第７群は物体側に凸面を
向けたメニスカス状の返散系の単レンズでさり、かつ ｆ 全系の焦点距離 Ｒ１Ｆ 第１群レンズの前面の曲率半径 Ｒ７Ｆ 第７群レンズの後面の曲率半径 ｔ１．２ 第１群レンズの前面から第２群のレンズの
後面までの軸上厚 とするとき、 （１）−０．７ｆ＜Ｒ１Ｆ＜−０．５ｆ （２） ０．４ｆ＜Ｒ７Ｆ＜０．６ｆ （３） ０．３５ｆ＜ｔ１．２＜０．７ｆなる条件を満
足するとともに、画角をθとするとき、理想像高がｆ
ｔａｎθの代りに、ｆ ｓｉｎθで与えられるようにし
たところに特徴を有するものである。
エ変換レンズを提供することを目的とするもので、７群
７枚、あるいは７群９枚で構成ししかも物体側から順に
みて、第１群は物体側に凹面を向けたメニスカス状の発
散系の単レンズ、第２群は物体側に凹面を向けたメニス
カス状の収斂系の単レンズ、もしくは二枚のレンズ、第
３群と第４群、および第５群は収斂系の単レンズ、第６
群は物体側に凸面を向けたメニスカス状の収斂系の単レ
ンズ、もしくは二枚のレンズ、第７群は物体側に凸面を
向けたメニスカス状の返散系の単レンズでさり、かつ ｆ 全系の焦点距離 Ｒ１Ｆ 第１群レンズの前面の曲率半径 Ｒ７Ｆ 第７群レンズの後面の曲率半径 ｔ１．２ 第１群レンズの前面から第２群のレンズの
後面までの軸上厚 とするとき、 （１）−０．７ｆ＜Ｒ１Ｆ＜−０．５ｆ （２） ０．４ｆ＜Ｒ７Ｆ＜０．６ｆ （３） ０．３５ｆ＜ｔ１．２＜０．７ｆなる条件を満
足するとともに、画角をθとするとき、理想像高がｆ
ｔａｎθの代りに、ｆ ｓｉｎθで与えられるようにし
たところに特徴を有するものである。
要するに、本発明は大口径広角フーリエ変換レンズに関
するものなるが故に、前置絞りのレンズを設計すること
になる。
するものなるが故に、前置絞りのレンズを設計すること
になる。
前置絞りをもった大口径広角レンズで周辺光量にケラレ
のない光学系を得ることは、通常甚だ困難ではあるが、
本発明においては両端に、外側に凹面を向けた発散系の
レンズを配置し、それらの発散系のレンズの間に数群の
収斂系のレンズを配置するというレンズ構成によって、
前置絞りであって、しだも大口径広角レンズであっても
、周辺光量にケラレのないレンズ系を先ず可能ならしめ
たのである。
のない光学系を得ることは、通常甚だ困難ではあるが、
本発明においては両端に、外側に凹面を向けた発散系の
レンズを配置し、それらの発散系のレンズの間に数群の
収斂系のレンズを配置するというレンズ構成によって、
前置絞りであって、しだも大口径広角レンズであっても
、周辺光量にケラレのないレンズ系を先ず可能ならしめ
たのである。
また、本発明のレンズ系は両端に、外側に凹面を向けた
メニスカス状の発散系のレンズを配置しているので、こ
れらの各発散系のレンズの各々の屈折面の光線への影響
が小さく、収差補正が容易、有利となった。
メニスカス状の発散系のレンズを配置しているので、こ
れらの各発散系のレンズの各々の屈折面の光線への影響
が小さく、収差補正が容易、有利となった。
さらに、本発明のレンズ系においては、上記両端の発散
系のレンズの間に、五つの群の収斂系のレンズを配置し
たので、各々の収斂系の収差への影響を少なくすること
ができ、周辺光量にケラレのないレンズ系が得られるこ
ととなった。
系のレンズの間に、五つの群の収斂系のレンズを配置し
たので、各々の収斂系の収差への影響を少なくすること
ができ、周辺光量にケラレのないレンズ系が得られるこ
ととなった。
次に、各条件の必要性を詳述することとする。
条件の１と２は、ペッツパール和を適正な値に保ち、非
点収差の増大を抑え、コマフレアーの発生を防ぐのに必
要な条件である。
点収差の増大を抑え、コマフレアーの発生を防ぐのに必
要な条件である。
先ず、第１群レンズの前面の曲率半径Ｒ１Ｆが条件１の
上限より大きくなる（絶対値では小さくなる）と、ペツ
ツパール和か小さくなりすぎてサジタル像面が最大画角
に行くにしたがってオーバ一方向に曲がり、サジクル像
面とメリデイオナル像面さのバランスが取れなくなり、
非点収差が大きくなってしまう。
上限より大きくなる（絶対値では小さくなる）と、ペツ
ツパール和か小さくなりすぎてサジタル像面が最大画角
に行くにしたがってオーバ一方向に曲がり、サジクル像
面とメリデイオナル像面さのバランスが取れなくなり、
非点収差が大きくなってしまう。
加えて第１群レンズの前面の曲率半径Ｒ１Ｆが強くなっ
たことにより、上側の周辺光束が、この面で強い影響を
受けてオーバーのコマフレアーが発生し、コマ収差が劣
化してしまう。
たことにより、上側の周辺光束が、この面で強い影響を
受けてオーバーのコマフレアーが発生し、コマ収差が劣
化してしまう。
そこで、ペツツパール和を適正な値にしようとして凸レ
ンズの屈折率を小さくすると、凸レンズの曲率半径が強
くなってコマフレアーが発生し、コマ収差がさらに劣化
し、補正が困難となってしまう。
ンズの屈折率を小さくすると、凸レンズの曲率半径が強
くなってコマフレアーが発生し、コマ収差がさらに劣化
し、補正が困難となってしまう。
よって、逆にＲ１Ｆが条件１の下限より小さくなる（絶
対値では大きくなる）さ、ペツツパール和か大きくなり
、その結果として像面湾曲が大きくなり、非点収差が大
きくなってしまう。
対値では大きくなる）さ、ペツツパール和か大きくなり
、その結果として像面湾曲が大きくなり、非点収差が大
きくなってしまう。
更に、第１面の凹面が緩くなることによって、上側の周
辺光束がこの面で受ける影響が小さくなるので、アンダ
ーのコマフレアーが発生し、コマ収差が劣化することに
なるのである。
辺光束がこの面で受ける影響が小さくなるので、アンダ
ーのコマフレアーが発生し、コマ収差が劣化することに
なるのである。
次に、第７群レンズの後面の曲率半径Ｒ７Ｆが条件２の
上限より大きくなると、このＲ１Ｆが条件１の下限より
小さくなった場合と同じ現象が誘起せしめられ、逆にＲ
７Ｆが条件式２の下限より小さくなると、Ｒ１Ｆが条件
１の上限より大きな場合と同じ現象が起こるのである。
上限より大きくなると、このＲ１Ｆが条件１の下限より
小さくなった場合と同じ現象が誘起せしめられ、逆にＲ
７Ｆが条件式２の下限より小さくなると、Ｒ１Ｆが条件
１の上限より大きな場合と同じ現象が起こるのである。
さらに、条件の３は球面収差を適正な大きさに保つとと
もに、非常収差の増大を抑えるのに必要な条件でありま
す。
もに、非常収差の増大を抑えるのに必要な条件でありま
す。
今、第１群レンズの前面から第２群レンズの後面までの
軸上厚ｔ１．２が条件３の上限以上に大きくなると、球
面収差がアンダーになり、また像面もオーバーになり、
非点収差が大きくなってしまう。
軸上厚ｔ１．２が条件３の上限以上に大きくなると、球
面収差がアンダーになり、また像面もオーバーになり、
非点収差が大きくなってしまう。
これを補正しようとして凸レンズの曲率を強くするとか
、あるいは凹レンズの曲率を緩くするとかの手段を構ず
ると、コマフレアーが発生し、コマ収差が劣化するので
、補正が極めて困難となってしまう。
、あるいは凹レンズの曲率を緩くするとかの手段を構ず
ると、コマフレアーが発生し、コマ収差が劣化するので
、補正が極めて困難となってしまう。
また、逆にｔ１．２を条件３の下限以下に小さくすると
、上限以上に大きくした場合と逆の現象が誘起せしめら
れる。
、上限以上に大きくした場合と逆の現象が誘起せしめら
れる。
以下、本発明になる大口径広角フーリエ変換レンズの実
施例を示すこととする。
施例を示すこととする。
実施例■
この実施例Ｉは、焦点距離ｆをｆ＝１００、Ｆナンバー
をＦ＝２．０、画角は２θ＝３７３０′で、基準設計波
長はλ＝６３２．８ｍμであり、絞りは第１焦点におき
、レンズの後方にはカバーガラスＧをおいて設計したも
ので、これを第３図のａとして縦断して示したが、図に
おいて Ｒ 物体側から順に、各レンズ面の曲率半径ｄ
〃 〃 面間隔ｎ 〃 各
レンズの波長λ＝６３２．８ｍμでの屈折率 として示せば、 であり、第４図中において、ａはその球面収差、正弦条
件を示し、ｂは非点収差、Ｃは歪曲収差、ｄは横収差を
示すものである。
をＦ＝２．０、画角は２θ＝３７３０′で、基準設計波
長はλ＝６３２．８ｍμであり、絞りは第１焦点におき
、レンズの後方にはカバーガラスＧをおいて設計したも
ので、これを第３図のａとして縦断して示したが、図に
おいて Ｒ 物体側から順に、各レンズ面の曲率半径ｄ
〃 〃 面間隔ｎ 〃 各
レンズの波長λ＝６３２．８ｍμでの屈折率 として示せば、 であり、第４図中において、ａはその球面収差、正弦条
件を示し、ｂは非点収差、Ｃは歪曲収差、ｄは横収差を
示すものである。
ただし、歪曲収差は画角をθとしたとき、理想像高をｆ
ｓｉｎθとして計算されている。
ｓｉｎθとして計算されている。
実施例■
この実施例■は焦点距離ｆをｆ＝１００、Ｆナンバーを
Ｆ＝１．６５、画角は２θ＝３７°３０′、基準設計波
長はλ＝６３２．８ｍμであり、絞り位置、カバーガラ
スＧの位置等は実施例Ｉと同じとじて設計したもので、
これを第３図のｂとして縦断して示したが、図において Ｒ 物体側から順に、各レンズ面の曲率半径ｄ
〃 〃 面間隔 ｎ 物体側から順に、各レンズの波長λ＝６３２．８ｍ
μでの屈折率 として示せば、 であり、第５図中において、ａはその球面収差、正弦条
件を示し、ｂは非点収差、ｃは歪曲収差、ｄは横収差を
示すものである。
Ｆ＝１．６５、画角は２θ＝３７°３０′、基準設計波
長はλ＝６３２．８ｍμであり、絞り位置、カバーガラ
スＧの位置等は実施例Ｉと同じとじて設計したもので、
これを第３図のｂとして縦断して示したが、図において Ｒ 物体側から順に、各レンズ面の曲率半径ｄ
〃 〃 面間隔 ｎ 物体側から順に、各レンズの波長λ＝６３２．８ｍ
μでの屈折率 として示せば、 であり、第５図中において、ａはその球面収差、正弦条
件を示し、ｂは非点収差、ｃは歪曲収差、ｄは横収差を
示すものである。
第１図はフーリエ変換ホログラム作成時の配置図で、第
２図はフーリエ変換ホログラム再生時の配置図、第３図
のａとｂは本発明になる実施例Ｉさ実施例■の縦断正面
図として、第４図のａ，ｂ，ｃ，ｄは実施例■の各収差
図で、第５図のａ，ｂ，ｃ，ｄは実施例■の各収差図で
ある。 Ｌｘ・・・・・・フーリエ変換レンズ、Ｌ′ｘ・・・・
・・再生用フーリエ変換レンズ、ＦＸ１５ Ｆｘ１・・
・・・・第１焦点面、Ｆｘ２，Ｆ′ｘ２・・・・・・第
２焦点面、Ｔｘ・・・・・・参照光束、Ｔ′ｘ・・・・
・・再生用参照光束、Ｓｘ１・・・・・・透過物体、Ｓ
ｘ２・・・・・・フーリエ変換ホログラム、Ｓ′ｘ２・
・・・・・再生像、Ｌ１・・・・・・第１群、Ｌ２・・
・・・・第２群、Ｌ３・・・・・・第３群、Ｌ４・・・
・・・第４群、Ｌ５・・・・・・第５群、Ｌ６・・・・
・・第６群、Ｌ７・・・・・・第７群、ｄ１〜ｄ１７・
・・・・・光軸上におけるレンズの厚さ、または空気間
隔、Ｒ１〜Ｒ１８・・・・・・レンズ屈折面の曲率半径
、Ｆ１・・・・・・第１焦点面、Ｆ２・・・・・・第２
焦点面。
２図はフーリエ変換ホログラム再生時の配置図、第３図
のａとｂは本発明になる実施例Ｉさ実施例■の縦断正面
図として、第４図のａ，ｂ，ｃ，ｄは実施例■の各収差
図で、第５図のａ，ｂ，ｃ，ｄは実施例■の各収差図で
ある。 Ｌｘ・・・・・・フーリエ変換レンズ、Ｌ′ｘ・・・・
・・再生用フーリエ変換レンズ、ＦＸ１５ Ｆｘ１・・
・・・・第１焦点面、Ｆｘ２，Ｆ′ｘ２・・・・・・第
２焦点面、Ｔｘ・・・・・・参照光束、Ｔ′ｘ・・・・
・・再生用参照光束、Ｓｘ１・・・・・・透過物体、Ｓ
ｘ２・・・・・・フーリエ変換ホログラム、Ｓ′ｘ２・
・・・・・再生像、Ｌ１・・・・・・第１群、Ｌ２・・
・・・・第２群、Ｌ３・・・・・・第３群、Ｌ４・・・
・・・第４群、Ｌ５・・・・・・第５群、Ｌ６・・・・
・・第６群、Ｌ７・・・・・・第７群、ｄ１〜ｄ１７・
・・・・・光軸上におけるレンズの厚さ、または空気間
隔、Ｒ１〜Ｒ１８・・・・・・レンズ屈折面の曲率半径
、Ｆ１・・・・・・第１焦点面、Ｆ２・・・・・・第２
焦点面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 物体側から順にみて、第１群は物体側に凹面を向け
たメニスカス状の発散系の単レンズ、第２群は物体側に
凹面を向けたメニスカス状の収斂系の単レンズ、もしく
は二枚のレンズ、第３群と第４群、および第５群は収斂
系の単レンズ、第６群，は物体側に凸面を向けたメニス
カス状の収斂系の単レンズ、もしくは二枚のレンズ、第
７群は物体側に凸面を向けたメニスカス状の発散系の単
レンズの７群７枚、もしくは７群９枚で構成され、ｆ
全系の焦点距離 Ｒ１Ｆ 第１群レンズの前面の曲率半径 Ｒ７Ｆ 第７群レンズの後面の曲率半径 ｔ１，２ 第１群レンズの前面から第２群レンズの後面
までの軸上厚 とするとき （１）−０．７ｆ＜Ｒ１Ｆ＜−０．５ｆ （２）０．４ｆ＜Ｒ７Ｆ＜０．６ｆ （３）０．３５ｆ＜ｔ１．２＜０．７ｆ の各条件を満足し、面角をθとするとき、理想像高がｆ
ｔａｎθの代りにｆ ｓｉｎθで与えられることを特
徴とする大口径広角フーリエ変換レンズ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148075A JPS587971B2 (ja) | 1975-04-30 | 1975-04-30 | ダイコウケイコウカクフ−リエヘンカンレンズ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5148075A JPS587971B2 (ja) | 1975-04-30 | 1975-04-30 | ダイコウケイコウカクフ−リエヘンカンレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51127745A JPS51127745A (en) | 1976-11-08 |
| JPS587971B2 true JPS587971B2 (ja) | 1983-02-14 |
Family
ID=12888109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5148075A Expired JPS587971B2 (ja) | 1975-04-30 | 1975-04-30 | ダイコウケイコウカクフ−リエヘンカンレンズ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS587971B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10838176B2 (en) | 2016-12-26 | 2020-11-17 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Optical imaging system |
-
1975
- 1975-04-30 JP JP5148075A patent/JPS587971B2/ja not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10838176B2 (en) | 2016-12-26 | 2020-11-17 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Optical imaging system |
| US11635592B2 (en) | 2016-12-26 | 2023-04-25 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Optical imaging system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51127745A (en) | 1976-11-08 |
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