JP2012022105A - Optical system and optical equipment including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an optical system easily obtaining high optical performance by carrying out good corrections of various aberrations including chromatic aberration.SOLUTION: An optical system satisfying Lt/ft<1.0 when the whole optical length is Lt and focal distance is ft and including one or more refractive index distribution elements in an optical path has θgF(pmax), θgF(pmin), ΔθgFgi(p1) satisfy the suitably set conditions when the maximum value and the minimum value of partial distribution ratio regarding line g and line F in the medium of the refractive index distribution elements are respectively θgF(pmax), θgF(pmin), the position in the medium for taking a reference refractive ratio in the refractive ratio distribution in the refractive index distribution elements is a reference position P0 and equivalent abnormal dispersibility in a position p1 in the medium that is different from the reference position P0 is ΔθgFgi(p1).

Description

本発明は、屈折率分布素子を有する光学系に関し、例えば銀塩写真用カメラ、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、プロジェクター、望遠鏡、画像読取装置等の光学機器に好適なものである。   The present invention relates to an optical system having a refractive index distribution element, and is suitable for optical equipment such as a silver salt photographic camera, a video camera, a digital still camera, a projector, a telescope, and an image reading device.

従来、長焦点距離の撮影光学系として物体側から像側へ順に正の屈折力を有する前方レンズ群と、負の屈折力を有する後方レンズ群より成る所謂望遠タイプの撮影光学系(望遠レンズ)が知られている。一般的に焦点距離の長い望遠レンズでは全系の小型化を図るほど、また焦点距離が延びるに従って、緒収差のうち、特に軸上色収差及び倍率色収差などの色収差が悪化する傾向にある。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a long focal length photographing optical system, a so-called telephoto photographing optical system (telephoto lens) including a front lens group having a positive refractive power in order from an object side to an image side and a rear lens group having a negative refractive power. It has been known. In general, in a telephoto lens having a long focal length, the chromatic aberration such as axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration tends to deteriorate as the overall system becomes smaller and the focal length increases.

近年、デジタルカメラやビデオカメラ等の光学機器に用いられる撮影光学系は高性能で、かつ全体が小型軽量であることが求められている。撮影光学系の小型化を図りつつ軸上色収差及び倍率色収差等の色収差を良好に補正するには、既存のガラス等の光学材料のみを用いただけでは難しい。従来より、このような課題を解決する手段として、光学系の一部に屈折率分布素子(屈折率分布レンズ)を用いて収差を補正する方法が知られている(特許文献1)。特許文献1では、媒質の屈折率が均質なレンズと比較して収差補正の自由度が大きく、色収差の補正が容易な屈折率分布レンズを用いた光学系を開示している。   In recent years, a photographing optical system used in an optical apparatus such as a digital camera or a video camera is required to have high performance and be small and light as a whole. In order to satisfactorily correct chromatic aberrations such as longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration while reducing the size of the photographing optical system, it is difficult to use only existing optical materials such as glass. Conventionally, as a means for solving such a problem, a method of correcting aberration using a refractive index distribution element (refractive index distribution lens) in a part of an optical system is known (Patent Document 1). Patent Document 1 discloses an optical system using a refractive index distribution lens that has a large degree of freedom in correcting aberrations and easily corrects chromatic aberration as compared with a lens having a uniform refractive index of a medium.

特開平10−078543号公報JP 10-077853 A

特許文献1ではラジアル型屈折率分布レンズを用いてg線を含めて色収差を良好に補正した光学系を開示している。屈折率分布レンズを用いて色収差を良好に補正するには屈折率分布による屈折作用における波長分散特性を十分に考慮する必要がある。ここで屈折率分布による屈折作用の波長分散特性は、屈折率分布レンズを、屈折作用によるレンズと等価として扱うように、焦点距離や材料のアッベ数及び部分分散比等の値を等価的に定義した場合、等価アッベ数及び等価部分分散比等によって表すことができる。波長分散特性としてはd線、C線、F線の3波長に加えて、g線を含めた4波長での屈折率分布による屈折作用における分散特性を考慮することが、2次スペクトルを良好に補正し、可視光領域において良好な光学性能を得るのに重要になってくる。   Patent Document 1 discloses an optical system in which chromatic aberration is well corrected including g-line using a radial type gradient index lens. In order to satisfactorily correct chromatic aberration by using a refractive index distribution lens, it is necessary to sufficiently consider the wavelength dispersion characteristic in the refractive action by the refractive index distribution. Here, the chromatic dispersion characteristics of the refractive action by the refractive index distribution are equivalently defined such as the focal length, the Abbe number of the material, and the partial dispersion ratio so that the refractive index distribution lens is treated as equivalent to the lens by the refractive action. In this case, it can be expressed by an equivalent Abbe number, an equivalent partial dispersion ratio, or the like. In addition to the three wavelengths of d-line, C-line, and F-line, the chromatic dispersion characteristics can be improved by taking into account the dispersion characteristics in the refractive action due to the refractive index distribution at four wavelengths including g-line. It becomes important to correct and obtain good optical performance in the visible light region.

この他、屈折率分布レンズを作成するための材料の特性を適切に設定することが色収差を良好に補正し、高い光学性能を得るのに重要になってくる。   In addition, it is important to appropriately set the characteristics of the material for producing the gradient index lens in order to satisfactorily correct chromatic aberration and obtain high optical performance.

本発明は、屈折率分布素子の屈折率分布や材料を適切に設定することによって、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正し、高い光学性能が容易に得られる光学系及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。   The present invention relates to an optical system capable of satisfactorily correcting various aberrations including chromatic aberration and easily obtaining high optical performance by appropriately setting the refractive index distribution and materials of the refractive index distribution element, and an optical system having the same The purpose is to provide equipment.

本発明の光学系は、光学全長をLt、焦点距離をftとするとき
Lt/ft < 1.0
を満足し、光路中に1以上の屈折率分布素子を有する光学系において、該屈折率分布素子の媒質中におけるg線とF線に関する部分分散比の最大値と最小値を各々θgF(pmax)、θgF(pmin)、該屈折率分布素子における屈折率分布の基準屈折率をとる媒質中の位置を基準位置P0とするとき、基準位置P0とは異なる媒質中の位置p1における、等価異常分散性をΔθgFgi(p1)とするとき
|θgF(pmax)−θgF(pmin)|>0.02
0.0272<|ΔθgFgi(p1)|<1.0000
なる条件式を満足することを特徴としている。
The optical system of the present invention has an optical total length of Lt and a focal length of ft. Lt / ft <1.0
In the optical system having one or more refractive index distribution elements in the optical path, the maximum value and the minimum value of the partial dispersion ratio with respect to the g-line and the F-line in the medium of the refractive index distribution element are respectively θgF (pmax) , ΘgF (pmin), where the position in the medium that takes the reference refractive index of the refractive index distribution in the refractive index distribution element is the reference position P0, the equivalent anomalous dispersion at the position p1 in the medium different from the reference position P0 Is ΔθgFgi (p1) | θgF (pmax) −θgF (pmin) |> 0.02
0.0272 <| ΔθgFgi (p1) | <1.000
It satisfies the following conditional expression.

本発明によれば、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正し、高い光学性能が容易に得られる光学系が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain an optical system that can satisfactorily correct various aberrations including chromatic aberration and easily obtain high optical performance.

数値実施例1のレンズ断面図Lens sectional view of Numerical Example 1 数値実施例1の収差図Aberration diagram of Numerical Example 1 数値実施例2のレンズ断面図Lens sectional view of Numerical Example 2 数値実施例2の収差図Aberration diagram of Numerical Example 2 数値実施例3のレンズ断面図Lens sectional view of Numerical Example 3 数値実施例3の収差図Aberration diagram of Numerical Example 3 数値実施例4のレンズ断面図Lens sectional view of Numerical Example 4 数値実施例4の収差図Aberration diagram of Numerical Example 4 数値実施例5のレンズ断面図Lens sectional view of Numerical Example 5 数値実施例5の収差図Aberration diagram of Numerical Example 5 数値実施例6の広角端におけるレンズ断面図Lens sectional view at the wide-angle end in Numerical Example 6 (a)数値実施例6の広角端における収差図 (b)数値実施例6の中間位置における収差図 (c)数値実施例6の望遠端における収差図(A) Aberration diagram at the wide-angle end of Numerical Example 6 (b) Aberration diagram at the intermediate position of Numerical Example 6 (c) Aberration diagram at the telephoto end of Numerical Example 6 数値実施例7のレンズ断面図Lens sectional view of Numerical Example 7 数値実施例7の収差図Aberration diagram of Numerical Example 7 色収差係数の波長特性に関する説明図Illustration of wavelength characteristics of chromatic aberration coefficient 本発明の撮像装置の要部概略図Schematic diagram of main parts of an imaging apparatus of the present invention

以下、本発明の光学系について説明する。本発明の光学系は、光学全長をLt、焦点距離をftとするとき
Lt/ft < 1.0
を満足する望遠型のレンズ系である。そして、光路中に1以上の屈折率分布素子を有する。
Hereinafter, the optical system of the present invention will be described. The optical system of the present invention has an optical total length of Lt and a focal length of ft. Lt / ft <1.0
This is a telephoto lens system that satisfies the above requirements. And it has one or more gradient index elements in the optical path.

本発明の光学系は、媒質中に屈折率分布を有する屈折率分布素子(屈折率分布レンズ)1以上有し、屈折率分布素子の波長特性を特定している。各実施例の光学系は、デジタルカメラ・銀塩フィルム用カメラ・デジタルビデオカメラ・ビデオカメラ・望遠鏡・双眼鏡・複写機・プロジェクター等の光学機器の光学系として用いられる。   The optical system of the present invention has at least one refractive index distribution element (refractive index distribution lens) having a refractive index distribution in the medium, and specifies the wavelength characteristics of the refractive index distribution element. The optical system of each embodiment is used as an optical system of an optical apparatus such as a digital camera, a silver salt film camera, a digital video camera, a video camera, a telescope, binoculars, a copying machine, and a projector.

屈折率分布素子を構成する固体材料は、光学系に適用して使用する状態で固体の材料を指し、製造時などの光学系に使用する前での状態は、どのような状態であっても良い。例えば、製造時には液体材料であっても、それを硬化させて固体材料としたものも、本発明でいう固体材料に該当する。   The solid material constituting the gradient index element refers to a solid material in a state where it is applied to an optical system, and the state before being used in an optical system such as during manufacturing is in any state. good. For example, even if it is a liquid material at the time of manufacture, the solid material obtained by curing it corresponds to the solid material as referred to in the present invention.

本発明の光学系は焦点距離よりも光学全長(レンズ第1面から像面までの距離)が小さい(短い)、所謂テレフォトタイプの望遠レンズが該当する。光学系の焦点距離をft、光学全長をLtとすると、本発明の光学系は以下の条件式を満足する。   The optical system of the present invention corresponds to a so-called telephoto type telephoto lens in which the total optical length (distance from the first lens surface to the image plane) is smaller (shorter) than the focal length. When the focal length of the optical system is ft and the total optical length is Lt, the optical system of the present invention satisfies the following conditional expression.

Lt/ft < 1.0 …(0)
好ましくは
0.45 < Lt/ft < 0.95
を満足する光学系である。
Lt / ft <1.0 (0)
Preferably 0.45 <Lt / ft <0.95
It is an optical system that satisfies

本発明の光学系が有する屈折率分布素子は、媒質中の位置(光軸方向や光軸と直交する方向の位置)によって屈折率差があり、これによって入射光に位相差を与え、例えば均質媒質の正レンズ及び負レンズのような光線の収束作用及び発散作用を発現する。   The refractive index distribution element of the optical system of the present invention has a refractive index difference depending on the position in the medium (the position in the optical axis direction or the direction perpendicular to the optical axis), thereby giving a phase difference to the incident light. The convergence and diverging effects of light rays such as the positive lens and negative lens of the medium are exhibited.

媒質中における屈折率の分布の種類としては、例えば、光軸と垂直方向に媒質中に屈折率分布を有するラジアル屈折率分布や、光軸方向に媒質中に屈折率分布を有するアキシャル屈折率分布等が挙げられる。屈折率分布素子では、界面(光入出射面)での屈折に加えて、媒質中で光線を屈折させることが可能となる。このため、均質媒質のレンズと比較すると、収差補正の自由度が大きいという特徴がある。媒質中に屈折率分布を作る方法は従来より種々提案されている。例えば、イオン交換法や、ゾルゲル法、3次元プリンティング技術などが挙げられる。   Examples of the refractive index distribution in the medium include a radial refractive index distribution having a refractive index distribution in the medium in a direction perpendicular to the optical axis, and an axial refractive index distribution having a refractive index distribution in the medium in the optical axis direction. Etc. In the gradient index element, in addition to refraction at the interface (light incident / exit surface), it is possible to refract light rays in the medium. For this reason, there is a feature that the degree of freedom of aberration correction is larger than that of a lens of a homogeneous medium. Various methods for creating a refractive index profile in a medium have been proposed. For example, an ion exchange method, a sol-gel method, a three-dimensional printing technique, and the like can be given.

イオン交換法では、イオン交換が可能なイオンを含有する媒質を溶液に浸水させ、媒質のドーパントを拡散作用によって組成比を変化させることで屈折率分布を得る。ゾルゲル法では、シリコンを主成分としたゾルを調合しゲルを得て、溶液に浸水させることでドーパントに濃度分布を成形してゲルに所望の屈折率分布を付与し、乾燥・焼結等によりガラス体を得る。3次元プリンティング技術では、ドーパントの濃度を変化させた媒質等の、屈折率の異なる層を複数層成形して、屈折率分布を付与することで屈折率分布を得る。これらの方法では、媒質中の屈折率の異なる複数材料に、所望の組成比率の分布を作成することで屈折率分布を得ている。   In the ion exchange method, a refractive index distribution is obtained by immersing a medium containing ions capable of ion exchange in a solution and changing the composition ratio of the dopant of the medium by a diffusion action. In the sol-gel method, a sol containing silicon as a main component is prepared, a gel is obtained, and the solution is immersed in a solution to form a concentration distribution on the dopant to give the gel a desired refractive index distribution. A glass body is obtained. In the three-dimensional printing technique, a refractive index distribution is obtained by forming a plurality of layers having different refractive indexes, such as a medium in which the dopant concentration is changed, and providing a refractive index distribution. In these methods, a refractive index distribution is obtained by creating a distribution of a desired composition ratio in a plurality of materials having different refractive indexes in a medium.

屈折率分布の波長分散を考えると、各波長について同様の屈折率分布がある場合には、媒質中の屈折成分としては色収差が発生しない。しかし、上記のように複数材料の組成比率を分布させて屈折率分布を作る場合には、各波長での屈折率分布変化量がゼロとはならず、屈折率分布の波長分散が存在することになる。本発明における屈折率分布素子の屈折率分布における波長分散特性はは、以下の条件式を満足する。   Considering the wavelength dispersion of the refractive index distribution, when there is a similar refractive index distribution for each wavelength, no chromatic aberration occurs as a refractive component in the medium. However, when creating a refractive index distribution by distributing the composition ratios of multiple materials as described above, the refractive index distribution change amount at each wavelength does not become zero, and there exists wavelength dispersion of the refractive index distribution. become. The wavelength dispersion characteristic in the refractive index distribution of the refractive index distribution element in the present invention satisfies the following conditional expression.

|θgF(pmax)−θgF(pmin)|>0.02 …(1)
0.0272<|ΔθgFgi(p1)|<1.0000 …(2)
である。ここで媒質中の位置pでの波長λにおける屈折率をnλ(p)とし、p0を屈折率分布の基準屈折率をとる位置、p1は位置p0と異なる媒質中の位置とする。いま、材料のg線とF船に関する部分分散比θgF、g線とd線に関する部分分散比θgd及びアッベ数は次のとおりである。
| ΘgF (pmax) −θgF (pmin) |> 0.02 (1)
0.0272 <| ΔθgFgi (p1) | <1.000 (2)
It is. Here, the refractive index at the wavelength λ at the position p in the medium is nλ (p), p0 is a position where the reference refractive index of the refractive index distribution is taken, and p1 is a position in the medium different from the position p0. Now, the partial dispersion ratio θgF relating to the g-line and the F ship of the material, the partial dispersion ratio θgd relating to the g-line and the d-line, and the Abbe number are as follows.

フラウンフォーファ線のg線(435.8nm)、F線(486.1nm)、d線(587.6nm)、C線(656.3nm)に対する屈折率をそれぞれng、nF、nd、nCとする。このときd線に関するアッベ数νd、g線とd線に関する部分分散比θgd、g線とF線に関する部分分散比θgFは次のとおりである。   The refractive indexes of the Fraunhofer line for g line (435.8 nm), F line (486.1 nm), d line (587.6 nm), and C line (656.3 nm) are ng, nF, nd, and nC, respectively. To do. At this time, the Abbe number νd for the d line, the partial dispersion ratio θgd for the g line and the d line, and the partial dispersion ratio θgF for the g line and the F line are as follows.

νd=(nd−1)/(nF−nC)
θgd=(ng−nd)/(nF−nC)
θgF=(ng−nF)/(nF−nC)
これより媒質中での位置Pでのg線、F線、d線、C線の屈折率を順にng(P)、nF(P)、nd(P)、nC(P)とする。またアッベ数をνd(P)とする。そうすると位置Pでのアッベ数νd(P)と部分分散比θgd(P)、θgF(P)は次のようになる。
νd = (nd−1) / (nF−nC)
θgd = (ng−nd) / (nF−nC)
θgF = (ng−nF) / (nF−nC)
Accordingly, the refractive indexes of the g-line, the F-line, the d-line, and the C-line at the position P in the medium are sequentially set to ng (P), nF (P), nd (P), and nC (P). The Abbe number is νd (P). Then, the Abbe number νd (P) and the partial dispersion ratios θgd (P) and θgF (P) at the position P are as follows.

νd(p) ={nd(p)−1}/{nF(p)−nC(p)}
θgd(p) ={ng(p)−nd(p)}/{nF(p)−nC(p)}
θgF(p) ={ng(p)−nF(p)}/{nF(p)−nC(p)}
g線とd線に関する異常分散性Δθgd、及びg線とF線に関する異常分散性ΔθgFは次のとおりである。一般的な光学材料の部分分散比は、アッベ数の変化に対してほぼ同傾向に変化する。この時の部分分散比の標準値θgd0、θgF0をd線に関するアッベ数νdの関数として以下のように表す。
θgd0=−1.687×10−7νd+5.702×10−5νd
−6.603×10−3νd+1.462
θgF0=−1.665×10−7νd+5.213×10−5νd
−5.656×10−3νd+0.7278
この時、異常分散性とはこの標準値からの差分を指す。すなわち異常分散性Δθgd、ΔθgFは各々
Δθgd=θgd−θgd0
ΔθgF=θgF−θgF0
と表される。
νd (p) = {nd (p) −1} / {nF (p) −nC (p)}
θgd (p) = {ng (p) −nd (p)} / {nF (p) −nC (p)}
θgF (p) = {ng (p) −nF (p)} / {nF (p) −nC (p)}
The anomalous dispersion Δθgd for the g-line and the d-line and the anomalous dispersion ΔθgF for the g-line and the F-line are as follows. The partial dispersion ratio of a general optical material changes almost in the same tendency with respect to the change in Abbe number. The standard values θgd0 and θgF0 of the partial dispersion ratio at this time are expressed as follows as a function of the Abbe number νd for the d-line.
θgd0 = −1.687 × 10 −7 νd 3 + 5.702 × 10 −5 νd 2
-6.603 × 10 −3 νd + 1.462
θgF0 = −1.665 × 10 −7 νd 3 + 5.213 × 10 −5 νd 2
−5.656 × 10 −3 νd + 0.7278
At this time, the anomalous dispersion means a difference from the standard value. That is, the anomalous dispersions Δθgd and ΔθgF are respectively
Δθgd = θgd−θgd0
ΔθgF = θgF−θgF0
It is expressed.

本発明の屈折率分布素子は、媒質中に屈折率分布を有しているため、媒質中の位置p(光軸方向又は光軸と直交する方向の位置)によって屈折率が変化する。そのため、アッベ数及び部分分散比についても位置pによってその値が変化する。   Since the refractive index distribution element of the present invention has a refractive index distribution in the medium, the refractive index varies depending on the position p (the position in the optical axis direction or the direction perpendicular to the optical axis) in the medium. Therefore, the Abbe number and the partial dispersion ratio also change depending on the position p.

条件式(1)におけるpmaxとは、媒質中でg線とF線に関する部分分散比θgF(p)が最も大きな値をとる位置を表している。pminとは、媒質中でg線とF線に関する部分分散比θgF(p)が最も小さい値をとる位置を表している。また、本発明における媒質の屈折における等価部分分散比θgdgi、θgFgi、等価アッベ数νdgiは次のとおりである。屈折率が媒質中で均質である光学素子において、光線は媒質と雰囲気との界面で屈折をして、媒質中では光線は屈折しない。媒質の屈折率は波長によって変化するため、均質光学素子で屈折した光線には色収差が生じる。   In the conditional expression (1), pmax represents a position where the partial dispersion ratio θgF (p) regarding the g-line and the F-line takes the largest value in the medium. pmin represents a position where the partial dispersion ratio θgF (p) regarding the g line and the F line takes the smallest value in the medium. The equivalent partial dispersion ratios θgdgi and θgFgi and the equivalent Abbe number νdgi in the refraction of the medium in the present invention are as follows. In an optical element whose refractive index is uniform in the medium, the light beam is refracted at the interface between the medium and the atmosphere, and the light beam is not refracted in the medium. Since the refractive index of the medium changes depending on the wavelength, chromatic aberration occurs in the light beam refracted by the homogeneous optical element.

屈折作用とは光束の位相差から生じる現象であり、均質光学素子においては光学素子と雰囲気との界面の形状を変化させることで位相差を与えている。光学素子が空気中に配置されている場合には、光学素子と空気との屈折率差から屈折作用を考えることができる。このとき、波長分散とは各波長における屈折作用の違いによって生じるものであり、その指標となるd線に関するアッベ数は、空気の屈折率を1としたときの空気との屈折率差の比で表されている。   The refracting action is a phenomenon caused by the phase difference of light beams. In a homogeneous optical element, the phase difference is given by changing the shape of the interface between the optical element and the atmosphere. When the optical element is disposed in the air, the refraction action can be considered from the difference in refractive index between the optical element and air. At this time, chromatic dispersion is caused by the difference in refractive action at each wavelength, and the Abbe number relating to the d-line serving as the index is the ratio of the refractive index difference from air when the refractive index of air is 1. It is represented.

一方、媒質が屈折率分布を有する屈折率分布素子の場合には、媒質と雰囲気との界面における屈折に加え、媒質中においても光線は屈折をする。上記のとおり媒質と雰囲気との界面における屈折では波長分散が生じるが、それと同様に屈折率分布の波長分散によって、媒質中での屈折においても色収差が発生する。媒質中の屈折率分布による位相差は、媒質中の基準となる位置での屈折率と、光線が通過する位置での屈折率の差分によって生じる。このため、媒質中の屈折における波長分散は、光線通過位置における屈折率と、基準位置における屈折率の差分の比となる。   On the other hand, when the medium has a refractive index distribution element having a refractive index distribution, light rays are refracted in the medium in addition to refraction at the interface between the medium and the atmosphere. As described above, chromatic dispersion occurs in refraction at the interface between the medium and the atmosphere. Similarly, chromatic aberration also occurs in refraction in the medium due to chromatic dispersion of the refractive index distribution. The phase difference due to the refractive index distribution in the medium is caused by the difference between the refractive index at the reference position in the medium and the refractive index at the position where the light beam passes. For this reason, the chromatic dispersion in refraction in the medium is the ratio of the difference between the refractive index at the light passing position and the refractive index at the reference position.

ここで、媒質中における基準となる屈折率をとる位置としては、ラジアル屈折率分布素子においては光軸上の位置とすることが一般的である。また、アキシャル屈折率分布素子では最も光入射側もしくは最も光射出側の位置をすることが一般的である。本発明ではラジアル屈折率分布素子の基準となる屈折率をとる位置を光軸上、アキシャル屈折率分布素子では最も光入射側の位置とする。尚、本発明が適用可能であれば、屈折率分布素子の媒質中における基準となる屈折率をとる位置は上記には限らない。   Here, the position where the refractive index serving as a reference in the medium is taken is generally a position on the optical axis in the radial refractive index distribution element. Further, in the axial refractive index distribution element, it is general that the position is closest to the light incident side or light exit side. In the present invention, the position where the refractive index serving as a reference for the radial gradient index element is taken is the position on the optical axis, and the position closest to the light incident side in the axial gradient index element. If the present invention is applicable, the position where the refractive index serving as a reference in the medium of the gradient index element is taken is not limited to the above.

これにより求まる波長分散は、媒質中での屈折を、色収差が等しくなる波長分散特性を有する仮想ガラスとして置き換えて考えると、仮想ガラスの波長分散として等価的に扱うことが可能となる。つまり、媒質中の屈折における波長分散は、以下で定義する等価アッベ数νdgi、及び等価部分分散比θgFgiを用いることで、仮想的な屈折レンズと置き換えることが可能となる。   The chromatic dispersion obtained in this way can be treated equivalently as the chromatic dispersion of the virtual glass when the refraction in the medium is replaced with a virtual glass having a chromatic dispersion characteristic with equal chromatic aberration. That is, the chromatic dispersion in refraction in the medium can be replaced with a virtual refractive lens by using an equivalent Abbe number νdgi and an equivalent partial dispersion ratio θgFgi defined below.

媒質中に屈折率分布を有するときの、各波長での基準位置P0の屈折率をnλ(p0)とする。このとき、位置p0とは異なる媒質中の位置p1における屈折率差δnλ(p1)は次のとおりである。更に、d線に関する等価アッベ数νdgi(p1)、g線とF線に関する等価部分分散比θgFgi(p1)、g線とd線に関する等価部分分散比θgdgi(p1)は以下のように表す。   Let nλ (p0) be the refractive index of the reference position P0 at each wavelength when the medium has a refractive index distribution. At this time, the refractive index difference δnλ (p1) at the position p1 in the medium different from the position p0 is as follows. Furthermore, the equivalent Abbe number νdgi (p1) for the d line, the equivalent partial dispersion ratio θgFgi (p1) for the g line and the F line, and the equivalent partial dispersion ratio θgdgi (p1) for the g line and the d line are expressed as follows.

ここで位置p1に関してg、F、d、C線における屈折率差はδng(p1)、δnF(p1)、δnd(p1)、δnC(p1)である。位置p0ではδng(p0)、δnF(p0)、δnd(p0)、δnC(p0)である。   Here, regarding the position p1, the refractive index differences in the g, F, d, and C lines are δng (p1), δnF (p1), δnd (p1), and δnC (p1). At the position p0, δng (p0), δnF (p0), δnd (p0), and δnC (p0).

δnλ(p1)=nλ(p1)−nλ(p0)
νdgi(p1)=δnd(p1)/{δnF(p1)−δnC(p1)}
θgFgi(p1)={δng(p1)−δnF(p1)}/{δnF(p1)−δnC(p1)}
θgdgi(p1)={δng(p1)−δnd(p1)}/{δnF(p1)−δnC(p1)}
媒質の屈折におけるg線とF線に関する等価異常分散性ΔθgFgi、g線とd線に関する等価異常分散性Δθgdgiは各々以下のように表される。
δnλ (p1) = nλ (p1) −nλ (p0)
νdgi (p1) = δnd (p1) / {δnF (p1) −δnC (p1)}
θgFgi (p1) = {δng (p1) −δnF (p1)} / {δnF (p1) −δnC (p1)}
θgdgi (p1) = {δng (p1) −δnd (p1)} / {δnF (p1) −δnC (p1)}
In the refraction of the medium, the equivalent anomalous dispersion ΔθgFgi for the g-line and the F-line and the equivalent anomalous dispersion Δθgdgi for the g-line and the d-line are respectively expressed as follows.

Δθgdgi=θgdgi−θgdgi0
ΔθgFgi=θgFgi−θgFgi0
但し、等価部分分散比の標準値θgdgi0、θgFgi0は各々等価アッベ数νdgiの関数であり、次式によって表される。
Δθgdgi = θgdgi−θgdgi0
ΔθgFgi = θgFgi−θgFgi0
However, the standard values θgdgi0 and θgFgi0 of the equivalent partial dispersion ratio are functions of the equivalent Abbe number νdgi, and are expressed by the following equations.

θgdgi0=−1.687×10−7νdgi+5.702×10−5νdgi
−6.603×10−3νdgi+1.462
θgFgi0=−1.665×10−7νdgi+5.213×10−5νdgi
−5.656×10−3νdgi+0.7278
媒質中において、光軸と垂直方向に屈折率が変化する屈折率分布を、ラジアル屈折率分布と定義する。このとき、波長λにおける屈折率は、光軸と垂直方向の距離rとすると、例えば次のような数式で表現できる。
θgdgi0 = −1.687 × 10 −7 νdgi 3 + 5.702 × 10 −5 νdgi 2
-6.603 × 10 −3 νdgi + 1.462
θgFgi0 = −1.665 × 10 −7 νdgi 3 + 5.213 × 10 −5 νdgi 2
−5.656 × 10 −3 νdgi + 0.7278
A refractive index distribution in which the refractive index changes in the direction perpendicular to the optical axis in the medium is defined as a radial refractive index distribution. At this time, the refractive index at the wavelength λ can be expressed by, for example, the following formula, where the distance r is perpendicular to the optical axis.

g、F、d、C線のラジアル屈折率を順にngR(r)、nFR(r)、ndR(r)、nCR(r)とする。このとき、d線に関するラジアルアッベ数νdR、g線とd線に関する部分分散比θgdR、g線とF線に関するラジアル部分分散比θgFRは次式で表現される。   The radial refractive indexes of the g, F, d, and C lines are sequentially set to ngR (r), nFR (r), ndR (r), and nCR (r). At this time, the radial Abbe number νdR for the d line, the partial dispersion ratio θgdR for the g line and the d line, and the radial partial dispersion ratio θgFR for the g line and the F line are expressed by the following equations.

νdR(r)={ndR(r)−1}/{nFR(r)−nCR(r)}
θgdR(r)={ngR(r)−ndR(r)}/{nFR(r)−nCR(r)}
θgFR(r)={ngR(r)−nFR(r)}/{nFR(r)−nCR(r)}
ラジアル屈折率分布では、光軸上の屈折率を基準屈折率とし、媒質中の屈折率差δnλR(r)は以下の式で表すことができる。波長λでの距離rと標準値(r=0)でのラジアル屈折率をnλR(r)、nλR(0)とする。このとき
δnλR(r)=nλR(r)−nλR(0)
又、0より大きいr1で、ラジアル屈折率分布における等価アッベ数νdgiR(r1)、等価部分分散比θgFgiR(r1)を表すと、以下のようになる。
νdR (r) = {ndR (r) −1} / {nFR (r) −nCR (r)}
θgdR (r) = {ngR (r) −ndR (r)} / {nFR (r) −nCR (r)}
θgFR (r) = {ngR (r) −nFR (r)} / {nFR (r) −nCR (r)}
In the radial refractive index distribution, the refractive index on the optical axis is the reference refractive index, and the refractive index difference δnλR (r) in the medium can be expressed by the following equation. The radial refractive index at the distance r at the wavelength λ and the standard value (r = 0) is nλR (r) and nλR (0). At this time, δnλR (r) = nλR (r) −nλR (0)
In addition, when r1 greater than 0 represents an equivalent Abbe number νdgiR (r1) and an equivalent partial dispersion ratio θgFgiR (r1) in the radial refractive index distribution, it is as follows.

距離r1でのg、F、d、C線のラジアル屈折率差を順にδngR(r1)、δnFR(r1)、δndR(r1)、δnCR(r1)とする。このとき、
νdgiR(r1)=δndR(r1)/{δnFR(r1)−δnCR(r1)}
θgFgiR(r1)={δngR(r1)−δnFR(r1)}/{δnFR(r1)−δnCR(r1)}
θgdgiR(r1)={δngR(r1)−δndR(r1)}/{δnFR(r1)−δnCR(r1)}
ラジアル屈折率分布での、媒質の屈折におけるg線とF線に関するラジアル等価異常分散性ΔθgFgiR、g線とd線に関するラジアル等価異常分散性ΔθgdgiRは各々次のように表される。
The radial refractive index differences of the g, F, d, and C lines at the distance r1 are sequentially set as δngR (r1), δnFR (r1), δndR (r1), and δnCR (r1). At this time,
νdgiR (r1) = δndR (r1) / {δnFR (r1) −δnCR (r1)}
θgFgiR (r1) = {δngR (r1) −δnFR (r1)} / {δnFR (r1) −δnCR (r1)}
θgdgiR (r1) = {δngR (r1) −δndR (r1)} / {δnFR (r1) −δnCR (r1)}
The radial equivalent anomalous dispersion ΔθgFgiR for the g-line and the F-line and the radial equivalent anomalous dispersion ΔθgdgiR for the g-line and the d-line in the refractive index distribution of the medium are respectively expressed as follows.

ΔθgdgiR=θgdgiR−θgdgiR0
ΔθgFgiR=θgFgiR−θgFgiR0
但し、ラジアル等価部分分散比の標準値θgdgiR0、θgFgiR0は各々等価アッベ数νdgiRの関数であり、以下のように表される。
ΔθgdgiR = θgdgiR−θgdgiR0
ΔθgFgiR = θgFgiR−θgFgiR0
However, the standard values θgdgiR0 and θgFgiR0 of the radial equivalent partial dispersion ratio are functions of the equivalent Abbe number νdgiR, and are expressed as follows.

θgdgiR0=−1.687×10−7νdgiR+5.702×10−5νdgiR−6.603×10−3νdgiR+1.462
θgFgiR0=−1.665×10−7νdgiR+5.213×10−5νdgiR−5.656×10−3νdgiR+0.7278
ラジアル屈折率分布素子の光線有効半径をreaとすると、光軸からの距離rea及び光軸上(距離0)(標準値)における、g線とF線に関するラジアル部分分散比θgFR(rea)、θgFR(0)は以下の条件式を満足する。
θgdgiR0 = −1.687 × 10 −7 νdgiR 3 + 5.702 × 10 −5 νdgiR 2 −6.603 × 10 −3 νdgiR + 1.462
θgFgiR0 = −1.665 × 10 −7 νdgiR 3 + 5.213 × 10 −5 νdgiR 2 −5.656 × 10 −3 νdgiR + 0.7278
Assuming that the effective ray radius of the radial gradient index element is rea, radial partial dispersion ratios θgFR (rea) and θgFR for the g-line and the F-line on the distance rea from the optical axis and on the optical axis (distance 0) (standard value). (0) satisfies the following conditional expression.

|θgFR(rea)−θgFR(0)|>0.02 …(3)
また、ラジアル屈折率分布の等価屈折力φgiRは、媒質の厚みをdgiとすると、次の式のように表現できる。波長λにおける標準値でのラジアル屈折率をN0λRとする。
| ΘgFR (rea) −θgFR (0) |> 0.02 (3)
Further, the equivalent refractive power φgiR of the radial refractive index distribution can be expressed as the following equation, where the thickness of the medium is dgi. The radial refractive index at the standard value at the wavelength λ is N0λR.

φgiR=−2N0λR×dgi
媒質中において、光軸方向に屈折率が変化する屈折率分布を、アキシャル屈折率分布という。アキシャル屈折率分布の波長λにおける屈折率は、媒質中の最も光入射側の点から光軸方向の距離tとすると、次の数式で表現できる。
φgiR = -2N0λR × dgi
A refractive index distribution in which the refractive index changes in the optical axis direction in the medium is referred to as an axial refractive index distribution. The refractive index at the wavelength λ of the axial refractive index distribution can be expressed by the following formula, where the distance t in the optical axis direction from the point closest to the light incident side in the medium.

このとき、d線に関するアキシャルアッベ数νdA、g線とd線に関するアキシャル部分分散比θgdA、g線とF線に関するアキシャル部分分散比θgFAとおく。そして光軸方向の距離tにおけるアキシャルアッベ数νdA(t)、アキシャル部分分散比θgdA(t)、アキシャル部分分散比θgFA(t)は次式で表現される。   At this time, the axial Abbe number νdA for the d line, the axial partial dispersion ratio θgdA for the g line and the d line, and the axial partial dispersion ratio θgFA for the g line and the F line are set. The axial Abbe number νdA (t), the axial partial dispersion ratio θgdA (t), and the axial partial dispersion ratio θgFA (t) at the distance t in the optical axis direction are expressed by the following equations.

ここで光軸方向の距離tでのg、F、d、C線におけるアキシャル屈折率を順にngA(t)、nFA(t)、ndA(t)、nCA(t)とする。このとき
νdA(t)={ndA(t)−1}/{nFA(r)−nCA(t)}
θgdA(t)={ngA(t)−ndA(t)}/{nFA(t)−nCA(t)}
θgFA(t)={ngA(t)−nFA(t)}/{nFA(t)−nCA(t)}
アキシャル屈折率分布では、媒質中の屈折率差δnλA(t)は次式で表現できる。波長λでの距離tと標準値(t=0)でのアキシャル屈折率をnλA(t)、nλA(0)とする。このとき
δnλA(t)=nλA(t)−nλA(0)
又、0より大きいt1で、アキシャル屈折率分布における等価アッベ数νdgiA(t1)、等価部分分散比θgdgiA(t1)を表すと、以下のようになる。距離t1でのg、F、d、C線におけるアキシャル屈折率差をδndA(t1)、δnFA(t1)、δnCA(t1)、δnCA(t1)とする。このとき
νdgiA(t1)=δndA(t1)/{δnFA(t1)−δnCA(t1)}
θgFgiA(t1)={δngA(t1)−δnFA(t1)}/{δnFA(t1)−δnCA(t1)}
θgdgiA(t1)={δngA(t1)−δndA(t1)}/{δnFA(t1)−δnCA(t1)}
媒質の屈折におけるg線とF線に関するアキシャル等価異常分散性ΔθgFgiA、g線とd線に関するアキシャル等価異常分散性ΔθgdgiAは各々以下のように表される。
Here, the axial refractive indexes of the g, F, d, and C lines at the distance t in the optical axis direction are sequentially set to ngA (t), nFA (t), ndA (t), and nCA (t). At this time, νdA (t) = {ndA (t) −1} / {nFA (r) −nCA (t)}
θgdA (t) = {ngA (t) −ndA (t)} / {nFA (t) −nCA (t)}
θgFA (t) = {ngA (t) −nFA (t)} / {nFA (t) −nCA (t)}
In the axial refractive index distribution, the refractive index difference δnλA (t) in the medium can be expressed by the following equation. The axial refractive indexes at the distance t at the wavelength λ and the standard value (t = 0) are nλA (t) and nλA (0). At this time, δnλA (t) = nλA (t) −nλA (0)
Further, when the equivalent Abbe number νdgiA (t1) and the equivalent partial dispersion ratio θgdgiA (t1) in the axial refractive index distribution are represented by t1 larger than 0, the following is obtained. The axial refractive index differences in the g, F, d, and C lines at the distance t1 are assumed to be δndA (t1), δnFA (t1), δnCA (t1), and δnCA (t1). At this time, νdgiA (t1) = δndA (t1) / {δnFA (t1) −δnCA (t1)}
θgFgiA (t1) = {δngA (t1) −δnFA (t1)} / {δnFA (t1) −δnCA (t1)}
θgdgiA (t1) = {δngA (t1) −δndA (t1)} / {δnFA (t1) −δnCA (t1)}
In the refraction of the medium, the axial equivalent anomalous dispersion ΔθgFgiA for the g-line and the F-line and the axial equivalent anomalous dispersion ΔθgdgiA for the g-line and the d-line are respectively expressed as follows.

ΔθgdgiA=θgdgiA−θgdgiA0
ΔθgFgiA=θgFgiA−θgFgiA0
但し、等価部分分散比の標準値θgdgiA0、θgFgiA0は各々等価アッベ数νdgiAの関数であり、以下のように定義する。
ΔθgdgiA = θgdgiA−θgdgiA0
ΔθgFgiA = θgFgiA−θgFgiA0
However, the standard values θgdgiA0 and θgFgiA0 of the equivalent partial dispersion ratio are functions of the equivalent Abbe number νdgiA, and are defined as follows.

θgdgiA0=−1.687×10−7νdgiA+5.702×10−5νdgiA−6.603×10−3νdgiA+1.462
θgFgiA0=−1.665×10−7νdgiA+5.213×10−5νdgiA−5.656×10−3νdgiA+0.7278
媒質中において、光軸方向で最も光入射側の点をtobj、最も光射出側の点をtimgとすると、g線とF線に関するアキシャル部分分散比θgFA(tobj)、θgFA(timg)は以下の条件式を満足する。
θgdgiA0 = −1.687 × 10 −7 νdgiA 3 + 5.702 × 10 −5 νdgiA 2 −6.603 × 10 −3 νdgiA + 1.462
θgFgiA0 = −1.665 × 10 −7 νdgiA 3 + 5.213 × 10 −5 νdgiA 2 −5.656 × 10 −3 νdgiA + 0.7278
In the medium, when the most light incident side point in the optical axis direction is tobj and the most light emission side point is tig, the axial partial dispersion ratios θgFA (tobj) and θgFA (timg) with respect to g-line and F-line are as follows. Satisfies the conditional expression.

|θgFA(tobj)−θgFA(timg)|>0.02 …(4)
また、アキシャル屈折率分布の等価屈折力φgiAは次の式のように表現できる。波長λにおける点tobj、点timgにおけるアキシャル屈折率をNλA(tobj)、NλA(timg)とする。
φgiA={NλA(timg)−1}÷rA1−{NλA(tobj)−1}÷rA2
但し、rA1はアキシャル屈折率分布素子の物体側の曲率半径、rA2は像側の曲率半径とする。
| ΘgFA (tobj) −θgFA (timg) |> 0.02 (4)
Further, the equivalent refractive power φgiA of the axial refractive index distribution can be expressed as the following equation. The axial refractive indexes at the point tobj and the point tigg at the wavelength λ are NλA (tobj) and NλA (timg).
φgiA = {NλA (timg) −1} ÷ rA1− {NλA (tobj) −1} ÷ rA2
However, rA1 is a radius of curvature on the object side of the axial gradient index element, and rA2 is a radius of curvature on the image side.

屈折率分布を有する光学素子(屈折率分布素子)を作成する方法として、光学素子を構成する媒質は、固体材料と、1以上の光学材料の混合体からなる場合を考える。屈折率分布を作るには、例えば固体材料と、1以上の光学材料の組成比率を、媒質中で分布させればよい。固体材料と光学材料の、g線とF線に関する異常分散性を各々ΔθgFs、ΔθgFmとするとき、以下の条件式を満足することが望ましい。   As a method of creating an optical element having a refractive index distribution (refractive index distribution element), a case where the medium constituting the optical element is made of a mixture of a solid material and one or more optical materials is considered. In order to create a refractive index distribution, for example, the composition ratio of a solid material and one or more optical materials may be distributed in a medium. When the anomalous dispersibility of the solid material and the optical material with respect to g-line and F-line is ΔθgFs and ΔθgFm, respectively, it is desirable to satisfy the following conditional expressions.

|ΔθgFs−ΔθgFm|>0.027 …(5)
このとき、固体材料固体材料のd線に関するアッベ数、及びg線とF線に関する部分分散比を各々νds、θgFsとする。同様に固体材料のd線に関するアッベ数、及びg線とF線に関する部分分散比を各々νdm、θgFmとする。また、本発明の屈折率分布素子の波長分散特性は以下の条件式を満足することが望ましい。光軸からの距離rにおけるラジアル等価アッベ数をνdgiR(r)とする。光軸方向の距離tにおけるアキシャル等価アッベ数をνdgiA(t)とする。位置p1での等価異常分散性をΔθgdgi(p1)とする。媒質中で最も大きな等価部分分散比をθgFgi(pmaxgi)とする。媒質中で最も小さな等価部分分散比をθgFgi(pmingi)とする。
| ΔθgFs−ΔθgFm |> 0.027 (5)
At this time, the Abbe number regarding the d-line of the solid material and the partial dispersion ratio regarding the g-line and the F-line are set to νds and θgFs, respectively. Similarly, the Abbe number for the d-line of the solid material and the partial dispersion ratio for the g-line and the F-line are νdm and θgFm, respectively. Further, it is desirable that the wavelength dispersion characteristic of the gradient index element of the present invention satisfies the following conditional expression. Let νdgiR (r) be the radial equivalent Abbe number at a distance r from the optical axis. Let νdgiA (t) be the axial equivalent Abbe number at a distance t in the optical axis direction. Let the equivalent anomalous dispersion at the position p1 be Δθgdgi (p1). The largest equivalent partial dispersion ratio in the medium is defined as θgFgi (pmaxgi). The smallest equivalent partial dispersion ratio in the medium is defined as θgFgi (pmingi).

|Δθgdgi(p1)|>0.0250 …(6)
|θgFgi(pmaxgi)−θgFgi(pmingi)|<0.1 …(7)
0<νdgiR(r)<80 …(8)
0<νdgiA(t)<200 …(9)
次に、前述の各条件式の技術的意味について説明する。前述の各条件式は、本発明の光学系が有する屈折率分布素子において、屈折率分布の波長分散特性について規定をしている。条件式(1)及び(2)を満足する波長分散特性を満足するとき、光学系の諸収差、特に色収差を、良好に補正することが容易となる。
| Δθgdgi (p1) |> 0.0250 (6)
| ΘgFgi (pmaxgi) −θgFgi (pmingi) | <0.1 (7)
0 <νdgiR (r) <80 (8)
0 <νdgiA (t) <200 (9)
Next, the technical meaning of each conditional expression described above will be described. Each of the conditional expressions described above defines the wavelength dispersion characteristics of the refractive index distribution in the refractive index distribution element included in the optical system of the present invention. When chromatic dispersion characteristics satisfying conditional expressions (1) and (2) are satisfied, it becomes easy to satisfactorily correct various aberrations of the optical system, particularly chromatic aberration.

ここで、光学系において可視光における短波長領域まで良好に補正する手段について述べる。一般的な光学材料において、その波長分散は前述したように、アッベ数に対してほぼ一様な傾向を有していて、本発明ではその特性を上記のように部分分散比の標準値θgF0及びθgd0等として表現している。d線、F線、C線に加えg線の4波長での収差補正をする場合には、上記の異常分散性ΔθgF及びΔθgdの絶対値が大きい、異常分散性を有する光学材料を用いる等の手段が考えられる。   Here, means for satisfactorily correcting the short wavelength region of visible light in the optical system will be described. In a general optical material, the wavelength dispersion has a substantially uniform tendency with respect to the Abbe number as described above. In the present invention, the characteristic is expressed as the standard value θgF0 of the partial dispersion ratio and It is expressed as θgd0 or the like. When correcting aberrations at four wavelengths of g-line in addition to d-line, F-line, and C-line, the absolute values of the above-mentioned anomalous dispersions ΔθgF and Δθgd are large, an optical material having anomalous dispersion is used, etc. Means are conceivable.

屈折率分布による屈折作用の波長分散についても同様に考えられ、等価部分分散比が異常分散性を有する光学素子を用いることによって、可視光の短波長領域も含めて、広範囲の波長領域において良好に色収差を補正することが可能となる。つまり、屈折率分布による屈折作用において、g線の屈折率変化が、他の波長の屈折率変化と比較して、大きい時等価異常分散性ΔθgFgiは正の値をとり、条件式(2)の数値範囲を満足すれば、色収差を良好に補正することが容易である。また、g線の屈折率変化が、他の波長の屈折率変化と比較して、大きく異ならない時には、等価異常分散性ΔθgFgiは負の値をとり、条件式(2)の数値範囲を満足すれば、色収差を良好に補正することが容易である。   The same applies to the chromatic dispersion of the refractive action due to the refractive index distribution. By using an optical element whose equivalent partial dispersion ratio has anomalous dispersion, it can be used well in a wide wavelength range including the short wavelength range of visible light. It becomes possible to correct chromatic aberration. That is, in the refraction action by the refractive index distribution, the equivalent anomalous dispersion ΔθgFgi takes a positive value when the refractive index change of the g-line is larger than the refractive index changes of other wavelengths, and the conditional expression (2) If the numerical range is satisfied, it is easy to satisfactorily correct chromatic aberration. Further, when the change in the refractive index of the g-line is not significantly different from the change in the refractive index at other wavelengths, the equivalent anomalous dispersion ΔθgFgi takes a negative value and satisfies the numerical range of the conditional expression (2). Thus, it is easy to correct chromatic aberration satisfactorily.

条件式(1)が成り立つとき、屈折率分布による屈折作用が有する異常分散性がより顕著となる。これは、他波長に対するg線の屈折率変化の比が、媒質中において大きく変化することを意味している。このように、g線とF線に関する位置pにおける部分分散θgF(p)が媒質中の位置によって大きく異なる時、2次スペクトルを良好に補正することが容易となる。   When the conditional expression (1) is satisfied, the anomalous dispersion having the refractive action by the refractive index distribution becomes more remarkable. This means that the ratio of the refractive index change of the g-line with respect to other wavelengths changes greatly in the medium. Thus, when the partial dispersion θgF (p) at the position p with respect to the g-line and the F-line varies greatly depending on the position in the medium, it becomes easy to satisfactorily correct the secondary spectrum.

屈折率分布素子がラジアル屈折率分布を有する場合には、部分分散比θgFR(rea)、θgFR(0)が条件式(3)を満足すれば、色収差を良好に補正することが容易となる。屈折率分布素子がアキシャル屈折率分布を有する場合には、部分分散比θgFA(tobj)、θgFA(timg)が条件式(4)を満足すれば、色収差を良好に補正することが容易となる。   When the refractive index distribution element has a radial refractive index distribution, it is easy to satisfactorily correct chromatic aberration if the partial dispersion ratios θgFR (rea) and θgFR (0) satisfy the conditional expression (3). When the refractive index distribution element has an axial refractive index distribution, it is easy to satisfactorily correct chromatic aberration if the partial dispersion ratios θgFA (tobj) and θgFA (timg) satisfy the conditional expression (4).

上記の屈折率分布素子を作成する方法として、固体材料と1以上の光学材料を混合し、それらの組成比率を、媒質中で変化させる方法がある。このとき、条件式(5)を満足するような固体材料と光学材料を選択する場合、条件式(1)及び(2)を満足する屈折率分布を実現することが容易となる。   As a method for producing the above gradient index element, there is a method in which a solid material and one or more optical materials are mixed and their composition ratio is changed in a medium. At this time, when a solid material and an optical material that satisfy the conditional expression (5) are selected, it is easy to realize a refractive index distribution that satisfies the conditional expressions (1) and (2).

例えば、固体材料に下記無機酸化微粒子を混合させ、その混合比率を媒質中で変化させたものは、上記の条件式(1)及び(2)を満足する。無機酸化物としては、例えばTiO(nd=2.304,νd=13.8)、Nb(nd=2.367,νd=14.0)、ITO(nd=1.8571,νd=5.69)がある。更に、CrO(nd=2.2178,νd=13.4)、BaTiO(nd=2.4362,νd=11.3)等が挙げられる。 For example, when the following inorganic oxide fine particles are mixed in a solid material and the mixing ratio is changed in the medium, the above conditional expressions (1) and (2) are satisfied. Examples of the inorganic oxide include TiO 2 (nd = 2.304, νd = 13.8), Nb 2 O 5 (nd = 2.367, νd = 14.0), ITO (nd = 1.8571, νd). = 5.69). Further examples include CrO 3 (nd = 2.2178, νd = 13.4), BaTiO 3 (nd = 2.4362, νd = 11.3), and the like.

これらの無機酸化物の中で、TiO微粒子、ITO(Indium−Tin−Oxide)微粒子を固体材料中に適切なる体積比で分散させ、その組成比を変化させる場合、上記条件式を満足する屈折率分布素子が得られる。材料の散乱を考慮すると、固体材料に混合するこれらの微粒子の粒径は、大きくても100nm以下程度がよく、凝集を抑制するために分散剤等を添加してもよい。尚、上記条件式を満足すれば、これらの製法及び材料に限定するものではない。微粒子を分散させた混合体において、波長λでの屈折率N(λ)は、よく知られたDrudeの式から導き出された次式によって、簡単に計算することができる。 Among these inorganic oxides, TiO 2 fine particles and ITO (Indium-Tin-Oxide) fine particles are dispersed in a solid material at an appropriate volume ratio, and when the composition ratio is changed, refraction satisfying the above conditional expression A rate distribution element is obtained. Considering the scattering of the material, the particle size of these fine particles mixed with the solid material is preferably about 100 nm or less, and a dispersant or the like may be added to suppress aggregation. In addition, if the said conditional expression is satisfied, it will not be limited to these manufacturing methods and materials. In the mixture in which the fine particles are dispersed, the refractive index N (λ) at the wavelength λ can be easily calculated by the following equation derived from the well-known Drude equation.

N(λ)=[1+V{N (λ)−1}+(1−V){N (λ)−1}]1/2
ここで、λは任意の波長、Nは分散する微粒子等の屈折率、Nは微粒子等を分散させる媒質、例えばポリマー等の屈折率、Vは媒質の体積に対する微粒子等の総体積の分率である。表9に上記媒質及び微粒子等の各波長における屈折率、d線に対するアッベ数νd、g線とF線に関する部分分散比θgF及びg線とd線に関する部分分散比θgdを示す。
N (λ) = [1 + V {N m 2 (λ) −1} + (1-V) {N 0 2 (λ) −1}] 1/2
Here, λ is an arbitrary wavelength, N m is a refractive index of dispersed fine particles, N 0 is a refractive index of a medium in which the fine particles are dispersed, such as a polymer, and V is a fraction of a total volume of fine particles with respect to the volume of the medium. Rate. Table 9 shows the refractive index at each wavelength of the medium and the fine particles, the Abbe number νd with respect to the d line, the partial dispersion ratio θgF with respect to the g line and the F line, and the partial dispersion ratio θgd with respect to the g line and the d line.

本発明によって可視域の波長帯の色収差を良好に低減するためには、条件式(1)の数値範囲を満足することに加えて、g線とd線の等価部分分散比が条件式(6)を満足することが好ましい。条件式(6)を満足しない場合には、可視域全域での色収差低減効果を得ることができない。   In order to satisfactorily reduce chromatic aberration in the visible wavelength band according to the present invention, in addition to satisfying the numerical range of conditional expression (1), the equivalent partial dispersion ratio of g-line and d-line is set to conditional expression (6 ) Is preferably satisfied. When the conditional expression (6) is not satisfied, the chromatic aberration reduction effect in the entire visible range cannot be obtained.

本発明の屈折率分布素子において、光線の通過高さによって等価異常分散特性が変動すると色の球面収差や色のコマ収差、色の像面特性を補正することが困難になる。そのため、条件式(7)の数値範囲を満足することが好ましい。   In the gradient index element of the present invention, if the equivalent anomalous dispersion characteristic varies depending on the passing height of the light beam, it becomes difficult to correct the color spherical aberration, the color coma aberration, and the color image plane characteristic. Therefore, it is preferable to satisfy the numerical range of conditional expression (7).

本発明では屈折率分布素子に比較的大きな色収差を発生させ、光学系全体としての色収差低減をしている。このため、屈折率分布素子の等価アッベ数が低分散の場合には大きな屈折力変化を与えないと、本発明の効果を得ることができない。屈折力分布素子に大きな屈折力を与えると、色収差とその他の収差を同時に補正することが困難となりやすいので、等価アッベ数は比較的高分散特性を有していることが望ましい。つまり、条件式(8)乃至条件式(9)の数値範囲を満足することが好ましい。   In the present invention, a relatively large chromatic aberration is generated in the gradient index element to reduce the chromatic aberration of the entire optical system. Therefore, when the equivalent Abbe number of the gradient index element is low dispersion, the effect of the present invention cannot be obtained unless a large change in refractive power is given. If a large refractive power is applied to the refractive power distribution element, it is difficult to correct chromatic aberration and other aberrations at the same time. Therefore, it is desirable that the equivalent Abbe number has a relatively high dispersion characteristic. That is, it is preferable to satisfy the numerical ranges of conditional expressions (8) to (9).

本発明の光学系が有する屈折率分布素子では、媒質中の位置pによって媒質となる固体材料と分散体である光学材料の組成比を変化させている。これによれば、媒質中の位置pによって波長分散特性が変化する。このとき、媒質中の位置pに関して、部分分散比θgF(p)の変化量を大きくするほど、媒質での屈折に関する等価部分分散比の等価異常分散性ΔθgFgi(p)の絶対値が大きくなる傾向にある。位置pでの等価異常分散性ΔθgFgi(p)の絶対値が大きいほど、以下で説明する色収差補正効果をより得やすくなる。   In the gradient index element of the optical system of the present invention, the composition ratio of the solid material serving as the medium and the optical material serving as the dispersion is changed depending on the position p in the medium. According to this, the wavelength dispersion characteristic changes depending on the position p in the medium. At this time, the absolute value of the equivalent anomalous dispersion ΔθgFgi (p) of the equivalent partial dispersion ratio relating to refraction in the medium tends to increase as the amount of change in the partial dispersion ratio θgF (p) increases with respect to the position p in the medium. It is in. The larger the absolute value of the equivalent anomalous dispersion ΔθgFgi (p) at the position p, the easier it is to obtain the chromatic aberration correction effect described below.

各実施例では、一般的な光学材の部分分散比と比較して、等価部分分散比の値が大きい、もしくは小さい屈折率分布素子を用いることにより、良好な色収差補正を容易としている。光学材料の屈折率における波長分散特性において、アッベ数及び等価アッベ数は分散特性曲線の傾きを表し、部分分散比及び等価部分分散比は分散特性曲線の曲がり具合を表すものである。特にg線とF線に関する部分分散比θgF及び等価部分分散比θgFgiは、可視光における短波長領域での分散特性曲線の曲がりを表す。   In each embodiment, good chromatic aberration correction is facilitated by using a refractive index distribution element having a large or small equivalent partial dispersion ratio as compared with a partial dispersion ratio of a general optical material. In the wavelength dispersion characteristic at the refractive index of the optical material, the Abbe number and the equivalent Abbe number represent the slope of the dispersion characteristic curve, and the partial dispersion ratio and the equivalent partial dispersion ratio represent the degree of bending of the dispersion characteristic curve. In particular, the partial dispersion ratio θgF and the equivalent partial dispersion ratio θgFgi for the g-line and the F-line represent the curve of the dispersion characteristic curve in the short wavelength region in visible light.

一般的な特性を有する光学材料で屈折率分布素子を作成すると、次のようになる。可視光領域における、短波長側の屈折率分布が長波長側の屈折率分布よりも変化が大きく、d線における等価アッベ数νdgi、g線とF線に関する等価部分分散比θgFgi、g線とd線に関する等価部分分散比θgdgiは各々正の値をとる。このため、分散特性曲線(波長に対する屈折率の特性)は短波長側になるにつれて波長の変化に対する屈折率分布の変化は大きくなる。また、一般的な特性を有する光学材料において、部分分散比はアッベ数に対して低分散領域ではほぼ直線的な変化をし、高分散になるにつれて変化の度合いが大きくなる傾向にある。このような分布から外れたものが異常分散性を有する光学材料である。   When a graded index element is made of an optical material having general characteristics, it is as follows. In the visible light region, the refractive index distribution on the short wavelength side has a larger change than the refractive index distribution on the long wavelength side, and the equivalent partial dispersion ratio θgFgi, g line and d line for the d line and the equivalent Abbe number νdgi, g line and F line Each equivalent partial dispersion ratio θgdgi for the line takes a positive value. For this reason, as the dispersion characteristic curve (refractive index characteristic with respect to wavelength) becomes shorter, the change in the refractive index distribution with respect to the change in wavelength increases. In an optical material having general characteristics, the partial dispersion ratio changes almost linearly in the low dispersion region with respect to the Abbe number, and the degree of change tends to increase as the dispersion increases. What deviates from such a distribution is an optical material having anomalous dispersion.

等価部分分散比が大きな屈折率分布素子を用いた光学系部分GNLと、等価部分分散比が小さな屈折率分布素子を用いた光学系部分GLと、部分分散比が一般的な値である屈折率分布素子を用いた屈折光学系部分Gより構成される光学系の色収差を説明する。   An optical system part GNL using a refractive index distribution element with a large equivalent partial dispersion ratio, an optical system part GL using a refractive index distribution element with a small equivalent partial dispersion ratio, and a refractive index whose partial dispersion ratio is a general value. The chromatic aberration of the optical system constituted by the refractive optical system portion G using the distribution element will be described.

図15において、屈折光学系部分Gが部分系としてある程度、色収差が補正された状態の色収差係数の波長特性曲線(以下、色収差係数曲線とも記載する)を破線Gで示す。補正後の曲線(実線GE)は屈折光学系部分Gに、光学系部分GNLおよびGLを導入して色収差を補正した場合の色収差係数曲線を示している。   In FIG. 15, a wavelength characteristic curve of a chromatic aberration coefficient (hereinafter also referred to as a chromatic aberration coefficient curve) in a state in which the chromatic aberration is corrected to some extent by using the refractive optical system portion G as a partial system is indicated by a broken line G. The corrected curve (solid line GE) shows a chromatic aberration coefficient curve when the chromatic aberration is corrected by introducing the optical system parts GNL and GL into the refractive optical system part G.

一般的に色収差が補正された光学系における色収差係数曲線は、破線Gのように短波長側に曲がりを残した状態で、色収差のバランスをとっていることが多く、一般的な特性を有する光学材料のみを使用して、色収差をさらに良好に補正するのは困難である。このような屈折光学系部分Gに対して、光学系部分GNLを導入し適当なパワーを与えると、設計基準波長を中心にして色収差係数の傾きが変化する。この時、光学系部分GNLは一般の光学材料に比べて等価部分分散比が大きいため、短波長側での色収差係数曲線の変化がより大きくなる。このとき、光学系部分GNLで発生している色収差係数曲線の傾きを適切に補正すれば、屈折光学系部分Gの短波長領域における曲がりを打ち消し、曲線GEの如く広い波長領域において色収差を良好に補正することができる。   In general, a chromatic aberration coefficient curve in an optical system in which chromatic aberration is corrected often balances chromatic aberration in a state in which a bend is left on the short wavelength side as shown by a broken line G. It is difficult to correct chromatic aberration better using only the material. When the optical system part GNL is introduced to such a refractive optical system part G and appropriate power is given, the inclination of the chromatic aberration coefficient changes around the design reference wavelength. At this time, since the equivalent partial dispersion ratio of the optical system portion GNL is larger than that of a general optical material, the change of the chromatic aberration coefficient curve on the short wavelength side becomes larger. At this time, if the inclination of the chromatic aberration coefficient curve generated in the optical system portion GNL is appropriately corrected, the bending in the short wavelength region of the refractive optical system portion G is canceled, and the chromatic aberration is improved in a wide wavelength region such as the curve GE. It can be corrected.

光学系部分GLは一般的な光学材料と比較して等価部分分散比が小さい光学系で構成されている。このため、色収差係数曲線は比較的線形性を示す。このとき、屈折光学系部分Gのパワーを緩めて、光学系部分GLに適切なるパワーを与えると、色収差係数曲線の短波長領域における曲がりを緩めることができる。これによれば、可視光における短波長領域まで含めた領域において、良好に色収差を補正することが可能である。   The optical system portion GL is composed of an optical system having a smaller equivalent partial dispersion ratio than a general optical material. For this reason, the chromatic aberration coefficient curve is relatively linear. At this time, if the power of the refractive optical system portion G is relaxed and appropriate power is given to the optical system portion GL, the bending of the chromatic aberration coefficient curve in the short wavelength region can be relaxed. According to this, it is possible to correct chromatic aberration satisfactorily in a region including a short wavelength region in visible light.

本発明の光学素子(屈折率分布素子)は、一般の光学材料と組み合わせて、色収差をはじめとする諸収差を補正する。このため、等価部分分散比は異常分散性を持つことが収差補正上必要ではあるが、異常分散性が大きすぎると色収差の補正が困難となる。   The optical element (refractive index distribution element) of the present invention corrects various aberrations including chromatic aberration in combination with a general optical material. For this reason, it is necessary for aberration correction that the equivalent partial dispersion ratio has anomalous dispersion, but if the anomalous dispersion is too large, it becomes difficult to correct chromatic aberration.

一般の光学材料と大きく異なる特性を有するレンズ(光学素子)を用いた場合、色収差係数の波長依存特性の変化は特に大きくなる。その大きな変化を補正して色収差補正をするには、他のレンズのパワーも大きく変化させる必要がある。このとき、パワーを大きく変化させると球面収差やコマ収差や非点収差などに大きな影響を及ぼすため、収差補正が困難となる。このため、屈折率分布素子の波長分散に関する条件式(1)の数値範囲を、以下の範囲とすれば、更に良好に色収差を補正することができる。   When a lens (an optical element) having characteristics significantly different from those of general optical materials is used, the change in wavelength-dependent characteristics of the chromatic aberration coefficient is particularly large. In order to correct the large change and correct the chromatic aberration, it is necessary to greatly change the power of other lenses. At this time, if the power is greatly changed, the spherical aberration, the coma aberration, the astigmatism, and the like are greatly affected, so that it is difficult to correct the aberration. For this reason, if the numerical range of the conditional expression (1) regarding the wavelength dispersion of the refractive index distribution element is set to the following range, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.

0.020<|θgF(pmax)−θgF(pmin)|<0.800…(1a)
また、収差補正の観点から、更に望ましくは、(1a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.030<|θgF(pmax)−θgF(pmin)|<0.750…(1b)
更に望ましくは、(1b)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.040<|θgF(pmax)−θgF(pmin)|<0.700…(1c)
屈折率分布素子の媒質の屈折における、g線とF線の等価部分分散比に関する条件式(2)の数値範囲は、以下の範囲とすれば、更に良好に色収差を補正することが可能となる。
0.020 <| θgF (pmax) −θgF (pmin) | <0.800 (1a)
Further, from the viewpoint of aberration correction, it is more desirable to set the numerical range of (1a) to the range shown below.
0.030 <| θgF (pmax) −θgF (pmin) | <0.750 (1b)
More preferably, the numerical range of (1b) is set to the following range.
0.040 <| θgF (pmax) −θgF (pmin) | <0.700 (1c)
If the numerical range of the conditional expression (2) regarding the equivalent partial dispersion ratio of the g-line and the F-line in the refraction of the medium of the gradient index element is set to the following range, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily. .

0.0272<|ΔθgFgi(p1)|<0.980 …(2a)
また、収差補正の観点から、更に望ましくは、(2a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.050<|ΔθgFgi(p1)|<0.900 …(2b)
更に望ましくは、(2b)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.080<|ΔθgFgi(p1)|<0.800 …(2c)
屈折率分布素子の媒質の屈折における、g線とd線の等価部分分散比は、以下の数値範囲を満足すれば、更に良好に色収差を補正することが可能となる。
0.025<|Δθgdgi(p1)|<1.000 …(6a)
更に望ましくは、(6a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.050<|Δθgdgi(p1)|<0.900 …(6b)
更に望ましくは、(6b)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.080<|Δθgdgi(p1)|<0.800 …(6c)
屈折率分布素子の媒質の屈折における、g線とF線の等価部分分散比は、以下の数値範囲とすれば、更に良好に色収差を補正することが可能となる。
0.0272 <| ΔθgFgi (p1) | <0.980 (2a)
Further, from the viewpoint of aberration correction, it is more desirable to set the numerical range of (2a) to the range shown below.
0.050 <| ΔθgFgi (p1) | <0.900 (2b)
More preferably, the numerical range of (2b) is set to the following range.
0.080 <| ΔθgFgi (p1) | <0.800 (2c)
If the equivalent partial dispersion ratio of the g-line and d-line in the refraction of the medium of the gradient index element satisfies the following numerical range, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.
0.025 <| Δθgdgi (p1) | <1.000 (6a)
More preferably, the numerical range of (6a) is set to the following range.
0.050 <| Δθgdgi (p1) | <0.900 (6b)
More preferably, the numerical range of (6b) is set to the following range.
0.080 <| Δθgdgi (p1) | <0.800 (6c)
If the equivalent partial dispersion ratio of the g-line and the F-line in the refraction of the medium of the gradient index element is in the following numerical range, it becomes possible to correct chromatic aberration more satisfactorily.

|θgFgi(pmaxgi)−θgFgi(pmingi)|<0.09…(7a)
更に望ましくは、(7a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
|θgFgi(pmaxgi)−θgFgi(pmingi)|<0.08…(7b)
ラジアル屈折率分布に関するg線とF線の部分分散比に関する条件式(3)の数値範囲は、以下の範囲とすれば、更に良好に色収差を補正することが可能となる。
0.020<|θgFR(rea)−θgFR(0)|<0.800 …(3a)
更に望ましくは、(3a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.024<|θgFR(rea)−θgFR(0)|<0.750 …(3b)
更に望ましくは、(3b)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.028<|θgFR(rea)−θgFR(0)|<0.700 …(3c)
ラジアル屈折率分布におけるd線の等価アッベ数は、以下の数値範囲とすれば、更に良好に色収差を補正することが可能となる。
| ΘgFgi (pmaxgi) −θgFgi (pmingi) | <0.09 (7a)
More preferably, the numerical range of (7a) is set to the range shown below.
| ΘgFgi (pmaxgi) −θgFgi (pmingi) | <0.08 (7b)
If the numerical range of the conditional expression (3) regarding the partial dispersion ratio of the g-line and the F-line regarding the radial refractive index distribution is set to the following range, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.
0.020 <| θgFR (rea) −θgFR (0) | <0.800 (3a)
More preferably, the numerical range of (3a) is set to the following range.
0.024 <| θgFR (rea) −θgFR (0) | <0.750 (3b)
More preferably, the numerical range of (3b) is set to the range shown below.
0.028 <| θgFR (rea) −θgFR (0) | <0.700 (3c)
If the equivalent Abbe number of the d-line in the radial refractive index distribution is in the following numerical range, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.

0<νdgiR(r)<60 …(8a)
更に望ましくは、(8a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0<νdgiR(r)<40 …(8b)
アキシャル屈折率分布に関するg線とF線の部分分散比は、以下の範囲とすれば、更に良好に色収差を補正することが可能となる。
0.020<|θgFA(tobj)−θgFA(timg)|<0.800…(4a)
更に望ましくは、(4a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.030<|θgFA(tobj)−θgFA(timg)|<0.750…(4b)
更に望ましくは、(4b)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.050<|θgFA(tobj)−θgFA(timg)|<0.700…(4c)
アキシャル屈折率分布におけるd線の等価アッベ数は、以下の数値範囲とすれば、更に良好に色収差を補正することが可能となる。
0 <νdgiR (r) <60 (8a)
More preferably, the numerical range of (8a) is set to the following range.
0 <νdgiR (r) <40 (8b)
If the partial dispersion ratio of the g-line and the F-line with respect to the axial refractive index distribution is set within the following range, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.
0.020 <| θgFA (tobj) −θgFA (timg) | <0.800 (4a)
More preferably, the numerical range of (4a) is set to the following range.
0.030 <| θgFA (tobj) −θgFA (timg) | <0.750 (4b)
More preferably, the numerical range of (4b) is set to the range shown below.
0.050 <| θgFA (tobj) −θgFA (timg) | <0.700 (4c)
If the equivalent Abbe number of the d line in the axial refractive index distribution is in the following numerical range, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.

0<νdgiA(t)<100 …(9a)
更に望ましくは、(9a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0<νdgiA(t)<60 …(9b)
更に望ましくは、(9b)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0<νdgiA(t)<40 …(9c)
各実施例では、条件式(1)及び(2)を満足する屈折率分布素子を光学系中に適用している。
0 <νdgiA (t) <100 (9a)
More preferably, the numerical range of (9a) is set to the range shown below.
0 <νdgiA (t) <60 (9b)
More preferably, the numerical range of (9b) is set to the following range.
0 <νdgiA (t) <40 (9c)
In each embodiment, a refractive index distribution element that satisfies the conditional expressions (1) and (2) is applied in the optical system.

これらの屈折率分布素子で構成された光学素子の、屈折面を非球面形状としても良く、これによれば色の球面収差などの色収差フレアを補正することが容易となる。また、これらの屈折率分布素子と空気などの雰囲気や、屈折率差が大きい光学材料とで境界面を形成すれば、境界面の僅かな曲率変化で色収差を比較的大きく変化させることができて、色収差の補正が容易となる。   An optical element composed of these refractive index distribution elements may have an aspheric refracting surface, which makes it easy to correct chromatic aberration flare such as chromatic spherical aberration. In addition, if a boundary surface is formed by these refractive index distribution elements, an atmosphere such as air, or an optical material having a large refractive index difference, the chromatic aberration can be changed relatively greatly by a slight change in the curvature of the boundary surface. Correction of chromatic aberration becomes easy.

本発明の光学系は以下の条件式(10)を満足するような光学系であり、例えば望遠レンズに用いられるテレフォトタイプの光学系や、望遠ズームレンズ等の光学系が挙げられる。本発明において、光学系全系の屈折力をφtとおく。屈折率分布素子の等価ラジアル屈折力をφgiRとする。この場合には、以下の条件式を満足することが望ましい。
0.001<|φgiR/φt|<0.4 …(10)
条件式(10)の下限を下回ると、屈折率分布素子の色収差補正効果を十分に得ることが難しい。また、上限を上回ると、屈折率分布素子において発生する色収差以外の諸収差の影響が大きくなり、光学系全系として諸収差を良好に補正することが困難である。条件式(10)は好ましくは以下の数値範囲とすれば、さらに色収差を良好に補正することが可能である。
The optical system of the present invention is an optical system that satisfies the following conditional expression (10), and examples thereof include a telephoto type optical system used for a telephoto lens and an optical system such as a telephoto zoom lens. In the present invention, the refractive power of the entire optical system is set to φt. Let the equivalent radial refractive power of the gradient index element be φgiR. In this case, it is desirable to satisfy the following conditional expression.
0.001 <| φgiR / φt | <0.4 (10)
If the lower limit of conditional expression (10) is not reached, it is difficult to sufficiently obtain the chromatic aberration correction effect of the gradient index element. When the value exceeds the upper limit, the influence of various aberrations other than chromatic aberration generated in the gradient index element becomes large, and it is difficult to satisfactorily correct the various aberrations as the entire optical system. If conditional expression (10) is preferably set to the following numerical range, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.

0.003<|φgiR/φt|<0.39 …(10a)
さらに望ましくは、(10a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.005<|φgiR/φt|<0.38 …(10b)
また、屈折率分布素子の等価アキシャル屈折力をφgiAとする。この場合には、以下の条件式を満足することが望ましい。
0.003 <| φgiR / φt | <0.39 (10a)
More preferably, the numerical range of (10a) is set to the following range.
0.005 <| φgiR / φt | <0.38 (10b)
In addition, the equivalent axial refractive power of the gradient index element is φgiA. In this case, it is desirable to satisfy the following conditional expression.

0.001<|φgiA/φt|<0.4 …(11)
条件式(11)の下限を下回ると、屈折率分布素子の色収差補正効果を十分に得ることが難しい。また、上限を上回ると、屈折率分布素子において発生する色収差以外の諸収差の影響が大きくなり、光学系全系として諸収差を良好に補正することが困難である。条件式(11)は好ましくは以下の数値範囲とすれば、さらに色収差を良好に補正することが可能である。
0.003<|φgiA/φt|<0.39 …(11a)
さらに望ましくは、(11a)の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
0.005<|φgiA/φt|<0.38 …(11b)
以下、本発明の光学素子を用いた光学系の具体的な実施例について説明する。
0.001 <| φgiA / φt | <0.4 (11)
If the lower limit of conditional expression (11) is not reached, it is difficult to sufficiently obtain the chromatic aberration correction effect of the gradient index element. When the value exceeds the upper limit, the influence of various aberrations other than chromatic aberration generated in the gradient index element becomes large, and it is difficult to satisfactorily correct the various aberrations as the entire optical system. If conditional expression (11) is preferably set to the following numerical range, chromatic aberration can be corrected more satisfactorily.
0.003 <| φgiA / φt | <0.39 (11a)
More preferably, the numerical range of (11a) is set to the range shown below.
0.005 <| φgiA / φt | <0.38 (11b)
Specific examples of the optical system using the optical element of the present invention will be described below.

図1は本発明の実施例1の光学系のレンズ断面図である。図2は実施例1の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。図3は実施例2の光学系のレンズ断面図である。図4は実施例2の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。図5は実施例3の光学系のレンズ断面図である。図6は実施例3の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。図7は実施例4の光学系のレンズ断面図である。図8は実施例4の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。図9は実施例5の光学系のレンズ断面図である。図10は実施例5の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。図11は本発明の実施例6の光学系の広角端(短焦点距離端)におけるレンズ断面図である。図12(a)、(b)、(c)は各々実施例6の光学系が広角端、中間のズーム位置、望遠端(長焦点距離端)において無限遠物体に合焦したときの収差図である。図13は本発明の実施例7の光学系のレンズ断面図である。図14は実施例7の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。   FIG. 1 is a lens cross-sectional view of an optical system according to Example 1 of the present invention. FIG. 2 is an aberration diagram when the optical system of Example 1 is focused on an object at infinity. FIG. 3 is a lens cross-sectional view of the optical system of Example 2. FIG. 4 is an aberration diagram when the optical system of Example 2 is focused on an object at infinity. FIG. 5 is a lens cross-sectional view of the optical system of Example 3. FIG. 6 is an aberration diagram when the optical system of Example 3 is focused on an object at infinity. FIG. 7 is a lens cross-sectional view of the optical system of Example 4. FIG. 8 is an aberration diagram when the optical system of Example 4 is focused on an object at infinity. FIG. 9 is a lens cross-sectional view of the optical system of Example 5. FIG. 10 is an aberration diagram when the optical system of Example 5 is focused on an object at infinity. FIG. 11 is a lens cross-sectional view at the wide-angle end (short focal length end) of the optical system according to Example 6 of the present invention. FIGS. 12A, 12B, and 12C are aberration diagrams when the optical system of Example 6 is focused on an object at infinity at the wide-angle end, the intermediate zoom position, and the telephoto end (long focal length end), respectively. It is. FIG. 13 is a lens cross-sectional view of the optical system according to Example 7 of the present invention. FIG. 14 is an aberration diagram when the optical system of Example 7 is focused on an object at infinity.

各実施例の光学系は、ビデオカメラやデジタルカメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が物体側(前方)、右方が像側(後方)である。尚、各実施例の光学系をプロジェクター等の投射レンズとして用いるときは、左方がスクリーン、右方が被投射画像となる。レンズ断面図において、OLは光学系である。iは物体側からのレンズ群の順番を示し、Liは第iレンズ群である。SPは開口絞りである。IPは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影レンズとして使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面に、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。Ggij(j=1、2、3….)は屈折率分布を有するレンズを表す。   The optical system of each embodiment is a photographic lens system used in an imaging apparatus such as a video camera, a digital camera, or a silver salt film camera. In the lens cross-sectional view, the left side is the object side (front), and the right side is the image side (rear). When the optical system of each embodiment is used as a projection lens such as a projector, the left side is a screen and the right side is a projected image. In the lens cross-sectional view, OL is an optical system. i indicates the order of the lens groups from the object side, and Li is the i-th lens group. SP is an aperture stop. IP is an image plane. When used as a photographing lens for a video camera or a digital still camera, the imaging surface of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is used. A photosensitive surface corresponding to the film surface is placed. Ggij (j = 1, 2, 3,...) Represents a lens having a refractive index distribution.

各実施例の光学系は、前述した屈折率分布を有するレンズを1以上備えている。収差図においてd、g、C、Fは各々d線、g線、C線及びF線である。ΔM、ΔSはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はg線によって表している。ωは半画角、FnoはFナンバーである。   The optical system of each embodiment includes one or more lenses having the refractive index distribution described above. In the aberration diagrams, d, g, C, and F are d-line, g-line, C-line, and F-line, respectively. ΔM and ΔS are a meridional image plane and a sagittal image plane. Lateral chromatic aberration is represented by the g-line. ω is a half angle of view, and Fno is an F number.

図1の本発明の実施例1の光学系OLは、フォーカスに際して不動である正の屈折力の第1レンズ群L1と、フォーカスのために移動する負の屈折力の第2レンズ群L2、フォーカスに際して不動である正の屈折力の第3レンズ群L3より構成されている。この光学系OLは倒立1回結像の縮小型の結像光学系である。   1 includes a first lens unit L1 having a positive refractive power that does not move during focusing, a second lens unit L2 having a negative refractive power that moves for focusing, and a focus. The third lens unit L3 has a positive refractive power that does not move. The optical system OL is a reduction type imaging optical system that forms an inverted one-time image.

実施例1の光学系は、焦点距離392mm、望遠比(第1レンズ面から像面までの光軸方向に沿う長さを焦点距離で割った値)0.71の望遠レンズである。実施例1では、第1レンズ群L1に、UV硬化樹脂1にTiO微粒子を組成比を変化させて分散させた屈折率分布レンズGgi1を用いている。この第1レンズ群中に含まれる屈折率分布レンズは光軸と垂直方向に屈折率が変化する、ラジアル屈折率分布レンズである。UV硬化樹脂1に対するTiO微粒子の体積比で、最大で8.05%、最小で0.87%分散させた混合体となっている。屈折率分布レンズGgi1の光軸から径方向にTiO微粒子の組成比が減少している。このため、屈折率分布レンズGgi1において、g線とF線に関する部分分散比θgFは、光軸上で最大値をとり、有効径位置(最外位置)で最小値となる。g線とF線に関する等価部分分散比は、光軸上で最小値をとり、有効径位置で最大値をとる。 The optical system of Example 1 is a telephoto lens having a focal length of 392 mm and a telephoto ratio (a value obtained by dividing the length along the optical axis direction from the first lens surface to the image plane by the focal length) 0.71. In Example 1, a refractive index distribution lens Ggi1 in which TiO 2 fine particles are dispersed in the UV curable resin 1 by changing the composition ratio is used for the first lens unit L1. The refractive index distribution lens included in the first lens group is a radial refractive index distribution lens whose refractive index changes in a direction perpendicular to the optical axis. The volume ratio of the TiO 2 fine particles to the UV curable resin 1 is a mixture in which the maximum is 8.05% and the minimum is 0.87%. The composition ratio of the TiO 2 fine particles decreases in the radial direction from the optical axis of the gradient index lens Ggi1. For this reason, in the gradient index lens Ggi1, the partial dispersion ratio θgF regarding the g-line and the F-line takes the maximum value on the optical axis and becomes the minimum value at the effective diameter position (outermost position). The equivalent partial dispersion ratio for the g-line and the F-line has a minimum value on the optical axis and a maximum value at the effective diameter position.

実施例1に適用した屈折率分布レンズGgi1は、媒質の屈折力は正の屈折力を有していて、g線とF線における等価部分分散比は、一般的な光学材料と比較して大きい。実施例1の光学系OLは物体側のレンズ群L1、L2の合成の屈折力が正、像側のレンズ群L3の屈折力が負となる、テレフォトタイプのパワー配置をしている。実施例1では、開口絞りSPよりも物体側で、近軸軸上光線の通過位置が比較的高い、開口絞りSPよりも前方の第1レンズ群L1に、本発明の屈折率分布レンズGgi1を配置させることで諸収差、特に色収差を良好に補正している。   In the gradient index lens Ggi1 applied to the first embodiment, the refractive power of the medium has a positive refractive power, and the equivalent partial dispersion ratio in the g-line and the F-line is larger than that of a general optical material. . The optical system OL of Example 1 has a telephoto type power arrangement in which the combined refractive power of the object side lens units L1 and L2 is positive and the refractive power of the image side lens unit L3 is negative. In the first embodiment, the refractive index distribution lens Ggi1 of the present invention is attached to the first lens unit L1 in front of the aperture stop SP, on the object side of the aperture stop SP, where the paraxial axial ray passing position is relatively high. Arrangement corrects various aberrations, particularly chromatic aberrations.

図3の本発明の実施例2の光学系OLは、フォーカスに際して不動である正の屈折力の第1レンズ群L1と、フォーカスのために移動する負の屈折力の第2レンズ群L2、フォーカスに際して不動である正の屈折力の第3レンズ群L3より構成されている。この光学系OLは倒立1回結像の縮小型の結像光学系である。   The optical system OL of Embodiment 2 of the present invention shown in FIG. 3 includes a first lens unit L1 having a positive refractive power that does not move during focusing, a second lens unit L2 having a negative refractive power that moves for focusing, and a focus. The third lens unit L3 has a positive refractive power that does not move. The optical system OL is a reduction type imaging optical system that forms an inverted one-time image.

実施例2の光学系は、焦点距離392mm、望遠比0.71の望遠レンズである。実施例2では、第1レンズ群L1に、UV硬化樹脂1にTiO微粒子を組成比を変化させて分散させた屈折率分布レンズGgi1を用いている。この屈折率分布レンズGgi1は光軸と垂直方向に屈折率が変化する、ラジアル屈折率分布レンズである。UV硬化樹脂1に対するTiO微粒子の体積比で、最大で8.05%、最小で0.00%分散させた混合体となっている。屈折率分布レンズGgi1の光軸から径方向にTiO微粒子の組成比が減少している。このため、屈折率分布レンズ1Ggi1において、g線とF線に関する部分分散比θgFは、光軸上で最大値をとり、有効径位置で最小値となる。g線とF線に関する等価部分分散比は、光軸上で最小値をとり、有効径位置で最大値をとる。 The optical system of Example 2 is a telephoto lens having a focal length of 392 mm and a telephoto ratio of 0.71. In Example 2, a refractive index distribution lens Ggi1 in which TiO 2 fine particles are dispersed in the UV curable resin 1 by changing the composition ratio is used for the first lens unit L1. This refractive index distribution lens Ggi1 is a radial refractive index distribution lens whose refractive index changes in a direction perpendicular to the optical axis. The volume ratio of the TiO 2 fine particles to the UV curable resin 1 is a mixture in which the maximum is 8.05% and the minimum is 0.00%. The composition ratio of the TiO 2 fine particles decreases in the radial direction from the optical axis of the gradient index lens Ggi1. For this reason, in the gradient index lens 1Ggi1, the partial dispersion ratio θgF regarding the g-line and the F-line takes the maximum value on the optical axis and becomes the minimum value at the effective diameter position. The equivalent partial dispersion ratio for the g-line and the F-line has a minimum value on the optical axis and a maximum value at the effective diameter position.

実施例2に適用した屈折率分布レンズGgi1は、媒質の屈折力は正の屈折力を有していて、g線とF線における等価部分分散比は、一般的な光学材料と比較して大きい。実施例2の光学系OLは物体側のレンズ群L1、L2の合成の屈折力が正、像側のレンズ群L3の屈折力が負となる、テレフォトタイプのパワー配置をしている。実施例2では、開口絞りSPよりも物体側で、近軸軸上光線の通過位置が比較的高い、開口絞りSPよりも前方の第1レンズ群L1に、本発明の屈折率分布レンズGgi1を配置させることで諸収差、特に色収差を良好に補正している。   In the gradient index lens Ggi1 applied to the second embodiment, the refractive power of the medium has a positive refractive power, and the equivalent partial dispersion ratio in the g-line and the F-line is larger than that of a general optical material. . The optical system OL of Example 2 has a telephoto type power arrangement in which the combined refractive power of the object side lens units L1 and L2 is positive and the refractive power of the image side lens unit L3 is negative. In the second embodiment, the refractive index distribution lens Ggi1 of the present invention is provided on the first lens unit L1 in front of the aperture stop SP, on the object side of the aperture stop SP, where the paraxial axial ray passing position is relatively high. Arrangement corrects various aberrations, particularly chromatic aberrations.

図5の本発明の実施例3の光学系OLは、最も広い空気間隔を挟んで正の屈折力の第1レンズ群L1と、負の屈折力の第2レンズ群L2より構成されている。この光学系OLは倒立1回結像の縮小型の結像光学系である。実施例3の光学系OLは、焦点距離200mm、望遠比0.90の望遠レンズである。実施例3では、第1レンズ群L1に、アクリル樹脂1にITO微粒子を組成比を変化させて分散させた屈折率分布レンズGgi1を用いている。   The optical system OL according to the third embodiment of the present invention shown in FIG. 5 includes a first lens unit L1 having a positive refractive power and a second lens unit L2 having a negative refractive power with the widest air gap therebetween. The optical system OL is a reduction type imaging optical system that forms an inverted one-time image. The optical system OL of Example 3 is a telephoto lens having a focal length of 200 mm and a telephoto ratio of 0.90. In Example 3, a refractive index distribution lens Ggi1 in which ITO fine particles are dispersed in the acrylic resin 1 by changing the composition ratio is used for the first lens unit L1.

この屈折率分布レンズGgi1は光軸と垂直方向に屈折率が変化する、ラジアル屈折率分布レンズである。アクリル樹脂1に対するITO微粒子の体積比で、最大で12.06%、最小で0.00%分散させた混合体となっている。屈折率分布レンズGgi1の光軸から径方向にITO微粒子の組成比が増加している。このため、屈折率分布レンズGgi11において、g線とF線に関する部分分散比θgFは、光軸上で最大値をとり、有効径位置で最小値となる。g線とF線に関する等価部分分散比は、光軸上で最大値をとり、有効径位置で最小値をとる。   This refractive index distribution lens Ggi1 is a radial refractive index distribution lens whose refractive index changes in a direction perpendicular to the optical axis. The volume ratio of ITO fine particles to the acrylic resin 1 is a mixture in which a maximum of 12.06% and a minimum of 0.00% are dispersed. The composition ratio of the ITO fine particles increases in the radial direction from the optical axis of the gradient index lens Ggi1. For this reason, in the gradient index lens Ggi11, the partial dispersion ratio θgF regarding the g-line and the F-line takes the maximum value on the optical axis and becomes the minimum value at the effective diameter position. The equivalent partial dispersion ratio for the g-line and the F-line has a maximum value on the optical axis and a minimum value at the effective diameter position.

実施例3に適用した屈折率分布レンズGgi1は、媒質の屈折力は負の屈折力を有していて、g線とF線における等価部分分散比は、一般的な光学材料と比較して小さい。実施例3の光学系OLは物体側のレンズ群L1の屈折力が正、像側のレンズ群L2の屈折力が負となる、テレフォトタイプのパワー配置をしている。実施例3では、開口絞りSP位置で、近軸軸上光線の通過位置が比較的高い、第1レンズ群L1に、本発明の屈折率分布レンズGgi1を配置させることで諸収差、特に色収差を良好に補正している。   The refractive index distribution lens Ggi1 applied to the third embodiment has a negative refractive power in the medium, and the equivalent partial dispersion ratio in the g-line and the F-line is smaller than that of a general optical material. . The optical system OL of Example 3 has a telephoto type power arrangement in which the refractive power of the lens unit L1 on the object side is positive and the refractive power of the lens unit L2 on the image side is negative. In Example 3, the refractive index distribution lens Ggi1 of the present invention is disposed in the first lens unit L1 in which the paraxial axial ray passing position is relatively high at the aperture stop SP position, thereby causing various aberrations, particularly chromatic aberration. Corrected well.

図7の本発明の実施例4の光学系OLは、フォーカスに際して不動である正の屈折力の第1レンズ群L1と、フォーカスのために移動する負の屈折力の第2レンズ群L2、フォーカスに際して不動である正の屈折力の第3レンズ群L3より構成されている。この光学系OLは倒立1回結像の縮小型の結像光学系である。実施例4の光学系OLは、焦点距離294mm、望遠比0.815の望遠レンズである。実施例4では、第1レンズ群L1に、UV硬化樹脂1にTiO微粒子を組成比を変化させて分散させた屈折率分布レンズGgi1を用いている。 7 includes a first lens unit L1 having a positive refractive power that does not move during focusing, a second lens unit L2 having a negative refractive power that moves for focusing, and a focus. The third lens unit L3 has a positive refractive power that does not move. The optical system OL is a reduction type imaging optical system that forms an inverted one-time image. The optical system OL of Example 4 is a telephoto lens having a focal length of 294 mm and a telephoto ratio of 0.815. In Example 4, a refractive index distribution lens Ggi1 in which TiO 2 fine particles are dispersed in the UV curable resin 1 while changing the composition ratio is used for the first lens unit L1.

この屈折率分布レンズGgi1は光軸と垂直方向に屈折率が変化する、ラジアル屈折率分布レンズである。UV硬化樹脂1に対するTiO微粒子の体積比で、最大で1.00%、最小で0.24%分散させた混合体となっている。屈折率分布レンズGgi1の光軸から径方向にTiO微粒子の組成比が減少している。このため、屈折率分布レンズGgi1において、g線とF線に関する部分分散比θgFは、光軸上で最大値をとり、有効径位置で最小値となる。g線とF線に関する等価部分分散比は、光軸上で最小値をとり、有効径位置で最大値をとる。 This refractive index distribution lens Ggi1 is a radial refractive index distribution lens whose refractive index changes in a direction perpendicular to the optical axis. The volume ratio of the TiO 2 fine particles to the UV curable resin 1 is a mixture in which the maximum is 1.00% and the minimum is 0.24%. The composition ratio of the TiO 2 fine particles decreases in the radial direction from the optical axis of the gradient index lens Ggi1. For this reason, in the gradient index lens Ggi1, the partial dispersion ratio θgF regarding the g-line and the F-line takes the maximum value on the optical axis and becomes the minimum value at the effective diameter position. The equivalent partial dispersion ratio for the g-line and the F-line has a minimum value on the optical axis and a maximum value at the effective diameter position.

実施例4に適用した屈折率分布レンズGgi1は、媒質の屈折力は正の屈折力を有していて、g線とF線における等価部分分散比は、一般的な光学材料と比較して大きい。実施例4の光学系OLは物体側のレンズ群L1、L2の合成の屈折力が正、像側のレンズ群L3の屈折力が負となる、テレフォトタイプのパワー配置をしている。実施例4では、開口絞りSPよりも物体側で、近軸軸上光線の通過位置が比較的高い、開口絞りSPよりも前方の第1レンズ群L1に、本発明の屈折率分布レンズGgi1を配置させることで諸収差、特に色収差を良好に補正している。   In the gradient index lens Ggi1 applied to the fourth embodiment, the refractive power of the medium has a positive refractive power, and the equivalent partial dispersion ratio in the g-line and the F-line is larger than that of a general optical material. . The optical system OL of Example 4 has a telephoto type power arrangement in which the combined refractive power of the object side lens units L1 and L2 is positive and the refractive power of the image side lens unit L3 is negative. In Example 4, the refractive index distribution lens Ggi1 of the present invention is disposed on the first lens unit L1 in front of the aperture stop SP, on the object side of the aperture stop SP, in which the paraxial axial ray passing position is relatively high. Arrangement corrects various aberrations, particularly chromatic aberrations.

図9の本発明の実施例5の光学系OLは、フォーカスに際して不動である正の屈折力の第1レンズ群L1と、フォーカスのために移動する負の屈折力の第2レンズ群L2、フォーカスに際して不動である正の屈折力の第3レンズ群L3より構成されている。この光学系OLは倒立1回結像の縮小型の結像光学系である。実施例5の光学系OLは、焦点距離294mm、望遠比0.816の望遠レンズである。実施例5では、第1レンズ群L1に、無機ガラス1にTiO微粒子を組成比を変化させて分散させた屈折率分布レンズGgi1を用いている。この無機ガラス1は通常のガラス材料よりも部分分散比が大きい、異常分散性を有する光学材料と成っている。このような異常分散性を有する光学材料に、異常分散性を有する微粒子等を分散させて屈折率分布を作成すると、一般的な分散特性を有する材料に分散させるよりも等価部分分散比が異常分散性特性を発現しやすいのでよい。 The optical system OL according to the fifth embodiment of the present invention shown in FIG. 9 includes a first lens unit L1 having a positive refractive power that does not move during focusing, a second lens unit L2 having a negative refractive power that moves for focusing, and a focus. The third lens unit L3 has a positive refractive power that does not move. The optical system OL is a reduction type imaging optical system that forms an inverted one-time image. The optical system OL of Example 5 is a telephoto lens having a focal length of 294 mm and a telephoto ratio of 0.816. In Example 5, a refractive index distribution lens Ggi1 in which TiO 2 fine particles are dispersed in the inorganic glass 1 by changing the composition ratio is used for the first lens unit L1. This inorganic glass 1 is an optical material having an anomalous dispersion having a partial dispersion ratio larger than that of a normal glass material. If the refractive index distribution is created by dispersing fine particles with anomalous dispersion in such an optical material having anomalous dispersion, the equivalent partial dispersion ratio is anomalous dispersion rather than being dispersed in a material having general dispersion characteristics. It is easy to express sexual characteristics.

この屈折率分布レンズGgi1は光軸と垂直方向に屈折率が変化する、ラジアル屈折率分布レンズである。無機ガラス1に対するTiO微粒子の体積比で、最大で10.00%、最小で0.70%分散させた混合体となっている。屈折率分布レンズGgi1の光軸から径方向にTiO微粒子の組成比が減少している。このため、屈折率分布レンズGgi1において、g線とF線に関する部分分散比θgFは、光軸上で最大値をとり、有効径位置で最小値となる。g線とF線に関する等価部分分散比は、光軸上で最小値をとり、有効径位置で最大値をとる。 This refractive index distribution lens Ggi1 is a radial refractive index distribution lens whose refractive index changes in a direction perpendicular to the optical axis. The volume ratio of TiO 2 fine particles to the inorganic glass 1 is a mixture in which the maximum is 10.00% and the minimum is 0.70%. The composition ratio of the TiO 2 fine particles decreases in the radial direction from the optical axis of the gradient index lens Ggi1. For this reason, in the gradient index lens Ggi1, the partial dispersion ratio θgF regarding the g-line and the F-line takes the maximum value on the optical axis and becomes the minimum value at the effective diameter position. The equivalent partial dispersion ratio for the g-line and the F-line has a minimum value on the optical axis and a maximum value at the effective diameter position.

実施例5に適用した屈折率分布レンズGgi1は、媒質の屈折力は正の屈折力を有していて、g線とF線における等価部分分散比は、一般的な光学材料と比較して大きい。実施例5の光学系OLは物体側のレンズ群L1、L2の合成の屈折力が正、像側のレンズ群L3の屈折力が負となる、テレフォトタイプのパワー配置をしている。実施例5では、開口絞りSPよりも物体側で、近軸軸上光線の通過位置が比較的高い、開口絞りSPよりも前方の第1レンズ群L1に、本発明の屈折率分布レンズGgi1を配置させることで諸収差、特に色収差を良好に補正している。   In the gradient index lens Ggi1 applied to the fifth embodiment, the refractive power of the medium has a positive refractive power, and the equivalent partial dispersion ratio in the g-line and the F-line is larger than that of a general optical material. . The optical system OL of Example 5 has a telephoto power arrangement in which the combined refractive power of the object side lens units L1 and L2 is positive and the refractive power of the image side lens unit L3 is negative. In the fifth embodiment, the refractive index distribution lens Ggi1 of the present invention is attached to the first lens unit L1 in front of the aperture stop SP, in which the paraxial axial ray passing position is relatively higher on the object side than the aperture stop SP. Arrangement corrects various aberrations, particularly chromatic aberrations.

図11の本発明の実施例6の光学系OLは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第1レンズ群L1、負の屈折力の第2レンズ群L2、正の屈折力の第3レンズ群L3、正の屈折力の第4レンズ群L4から構成されている。本実施例の光学系OLはズーム比約15.4倍の4群構成のズームレンズである。図11中の矢印は、広角端から望遠端へのズーミングに際して、各レンズ群の移動軌跡を示している。ズーミングに際して、各レンズ群は各レンズ群間隔が変化するように移動している。また、第4レンズ群L4はフォーカスのために光軸方向に移動する。この光学系は、倒立1回結像の、縮小型の結像光学系である。   The optical system OL of Embodiment 6 of the present invention shown in FIG. 11 includes, in order from the object side to the image side, a first lens unit L1 having a positive refractive power, a second lens unit L2 having a negative refractive power, and a positive refractive power. The third lens unit L3 includes a fourth lens unit L4 having a positive refractive power. The optical system OL of the present embodiment is a zoom lens having a four-group configuration with a zoom ratio of about 15.4 times. The arrows in FIG. 11 indicate the movement trajectory of each lens unit during zooming from the wide-angle end to the telephoto end. During zooming, the lens groups move so that the distance between the lens groups changes. The fourth lens unit L4 moves in the optical axis direction for focusing. This optical system is a reduction type imaging optical system that forms an inverted image once.

実施例6では、第1レンズ群L1に、屈折率分布レンズGgi1を適用している。屈折率分布レンズGgi1は、UV硬化樹脂1に、ITO微粒子を組成比を変化させて分散させている。屈折率分布レンズGgi1は、光軸と垂直方向に屈折率が変化する、ラジアル屈折率分布レンズである。屈折率分布レンズGgi1では、UV硬化樹脂1に対するITO微粒子の体積比で、最大で3.14%、最小で0.0%分散させている。光軸から径方向に、ITO微粒子の組成比が増加している。このため、屈折率分布レンズGgi1において、g線とF線に関する部分分散比θgFは、光軸上で最大値をとり、有効径位置で最小値となる。g線とF線に関する等価部分分散比は、光軸上で最大値をとり、有効径位置で最小値をとる。   In Example 6, the gradient index lens Ggi1 is applied to the first lens unit L1. In the gradient index lens Ggi1, ITO fine particles are dispersed in the UV curable resin 1 while changing the composition ratio. The refractive index distribution lens Ggi1 is a radial refractive index distribution lens whose refractive index changes in a direction perpendicular to the optical axis. In the gradient index lens Ggi1, the volume ratio of the ITO fine particles to the UV curable resin 1 is dispersed by 3.14% at the maximum and 0.0% by the minimum. The composition ratio of the ITO fine particles increases in the radial direction from the optical axis. For this reason, in the gradient index lens Ggi1, the partial dispersion ratio θgF regarding the g-line and the F-line takes the maximum value on the optical axis and becomes the minimum value at the effective diameter position. The equivalent partial dispersion ratio for the g-line and the F-line has a maximum value on the optical axis and a minimum value at the effective diameter position.

実施例6に適用した屈折率分布レンズGgi1は、曲面形状をしており、2個の光学素子の間に密着接合されていて、雰囲気と屈折率分布レンズGgi1の境界において屈折力を有する。媒質の屈折力は、負の屈折力を有している。g線とF線における等価部分分散比は、一般的な光学材料と比較して小さい。実施例6では、ズームレンズを構成する各レンズ群のうち、開口絞りSPよりも物体側で、望遠端において、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる物体側の第1レンズ群L1に、屈折率分布レンズGgi1を配置させている。これにより、諸収差、特に色収差を良好に補正している。   The refractive index distribution lens Ggi1 applied to Example 6 has a curved surface shape, is tightly bonded between two optical elements, and has refractive power at the boundary between the atmosphere and the refractive index distribution lens Ggi1. The refractive power of the medium has a negative refractive power. The equivalent partial dispersion ratio for g-line and F-line is small compared to general optical materials. In the sixth embodiment, among the lens groups constituting the zoom lens, the object-side first lens beam on the object side with respect to the aperture stop SP and the passing position from the optical axis of the paraxial-axis light beam is relatively high at the telephoto end. A refractive index distribution lens Ggi1 is arranged in one lens unit L1. As a result, various aberrations, particularly chromatic aberration, are corrected well.

図13の本発明の実施例7の光学系OLは、フォーカスに際して不動である正の屈折力の第1レンズ群L1と、フォーカスのために移動する負の屈折力の第2レンズ群L2、フォーカスに際して不動である負の屈折力の第3レンズ群L3より構成されている。この光学系は倒立1回結像の縮小型の結像光学系である。実施例7の光学系OLは、焦点距離294mm、望遠比0.816の望遠レンズである。実施例7では、第1レンズ群L1に、UV硬化樹脂2にITO微粒子を組成比を変化させて分散させた屈折率分布レンズGgi1を用いている。   The optical system OL of Embodiment 7 of the present invention shown in FIG. 13 includes a first lens unit L1 having a positive refractive power that does not move during focusing, a second lens unit L2 having a negative refractive power that moves for focusing, and a focus. The third lens unit L3 has a negative refractive power that does not move. This optical system is a reduced type imaging optical system that forms an inverted one-time image. The optical system OL of Example 7 is a telephoto lens having a focal length of 294 mm and a telephoto ratio of 0.816. In Example 7, a refractive index distribution lens Ggi1 in which ITO fine particles are dispersed in the UV curable resin 2 while changing the composition ratio is used for the first lens unit L1.

屈折率分布レンズGgi1は光軸方向に屈折率が変化する、アキシャル屈折率分布レンズである。UV硬化樹脂1に対するITO微粒子の体積比で、最大で9.00%、最小で3.33%分散させた混合体となっている。屈折率分布レンズGgi1の光軸方向の物体側から像側にかけて、ITO微粒子の組成比が減少している。屈折率分布レンズGgi1において、g線とF線に関する部分分散比θgFは、最も物体側で最小値をとり、最も像側で最大値となる。g線とF線に関する等価部分分散比は、最も物体側で最小値をとり、最も像側で最大値をとる。また、媒質の屈折力は正の屈折力を有していて、g線とF線における等価部分分散比は、一般的な光学材料と比較して大きい。   The refractive index distribution lens Ggi1 is an axial refractive index distribution lens whose refractive index changes in the optical axis direction. The volume ratio of ITO fine particles to the UV curable resin 1 is a mixture in which the maximum is 9.00% and the minimum is 3.33%. The composition ratio of the ITO fine particles decreases from the object side to the image side in the optical axis direction of the gradient index lens Ggi1. In the gradient index lens Ggi1, the partial dispersion ratio θgF for the g-line and the F-line takes the minimum value on the most object side and the maximum value on the most image side. The equivalent partial dispersion ratio for the g-line and the F-line takes the minimum value on the most object side and the maximum value on the most image side. Further, the refractive power of the medium has a positive refractive power, and the equivalent partial dispersion ratio in the g-line and the F-line is larger than that of a general optical material.

実施例7の光学系OLは絞りSPより物体側のレンズ群Lの屈折力が正、像側のレンズ群L2、L3の合成の屈折力が負となる、テレフォトタイプのパワー配置をしている。実施例7では、開口絞りSPよりも物体側で、近軸軸上光線の通過位置が比較的高い、開口絞りSPよりも前方の第1レンズ群L1に、本発明の屈折率分布レンズGgi1を配置させることで諸収差、特に色収差を良好に補正している。   The optical system OL of Example 7 has a telephoto type power arrangement in which the refractive power of the lens unit L on the object side from the stop SP is positive and the combined refractive power of the lens units L2 and L3 on the image side is negative. Yes. In the seventh embodiment, the refractive index distribution lens Ggi1 of the present invention is attached to the first lens unit L1 in front of the aperture stop SP, where the paraxial axial ray passing position is relatively higher on the object side than the aperture stop SP. Arrangement corrects various aberrations, particularly chromatic aberrations.

以下、各実施例に対応する数値実施例について具体的な数値データを示す。各数値実施例において、iは物体側から数えた面の番号を示し、例えばRiは第i番目の光学面(第i面)の曲率半径であり、Diは第i面と第(i+1)面との間の軸上間隔である。Ndi、νdiはそれぞれd線に対する第i番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を表す。第i番目の光学部材が屈折率分布レンズの場合は、Ngi、νdgiと表記し、屈折率分布の波長分散については別途表記する。また、非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、rを近軸曲率半径、kを円錐定数、B,C,D,E…を各次数の非球面係数とするとき、   In the following, specific numerical data is shown for numerical examples corresponding to the respective examples. In each numerical example, i indicates the surface number counted from the object side, for example, Ri is the radius of curvature of the i-th optical surface (i-th surface), and Di is the i-th surface and the (i + 1) -th surface. Is the on-axis spacing between Ndi and νdi represent the refractive index and Abbe number of the material of the i-th optical member with respect to the d-line, respectively. When the i-th optical member is a refractive index distribution lens, it is expressed as Ngi and νdgi, and the wavelength dispersion of the refractive index distribution is described separately. Further, the aspherical shape is such that X is the amount of displacement from the surface vertex in the optical axis direction, h is the height from the optical axis in the direction perpendicular to the optical axis, r is the paraxial radius of curvature, k is the conic constant, B, When C, D, E... Are the aspheric coefficients of the respective orders,

で表す。なお、各数値における「E±XX」は「×10±XX」を意味している。条件式(0)、条件式(1)〜条件式(10)と各実施例との対応関係を表1−aに示す。各実施例の屈折率分布の材料特性について表1−aに示す。本発明の屈折率分布レンズで使用した光学材料の、d線、g線、C線、F線における屈折率、及びアッベ数、部分分散比等の数値を表1−bに示す。また、各実施例の屈折率分布の材料特性について、表1−aに示す。本発明の実施例においては、屈折率分布を以下の式で近似している。 Represented by Note that “E ± XX” in each numerical value means “× 10 ± XX ”. Table 1-a shows the correspondence between conditional expression (0), conditional expression (1) to conditional expression (10), and each example. The material characteristics of the refractive index distribution of each example are shown in Table 1-a. Table 1-b shows the refractive index of the optical material used in the gradient index lens of the present invention, the Abbe number, the partial dispersion ratio, and the like for the d-line, g-line, C-line, and F-line. Moreover, it shows in Table 1-a about the material characteristic of the refractive index distribution of each Example. In the embodiment of the present invention, the refractive index distribution is approximated by the following equation.

尚、屈折率分布の近似式は上式に限定されるわけではなく、任意の近似式を用いることが可能である。各数値実施例においては屈折率分布特性として、d線、g線、C線、F線、及びe線(546.1nm)での屈折率分布の近似式の係数を記載する。
The approximate expression of the refractive index distribution is not limited to the above expression, and any approximate expression can be used. In each numerical example, as a refractive index distribution characteristic, a coefficient of an approximate expression of a refractive index distribution in d line, g line, C line, F line, and e line (546.1 nm) is described.

(数値実施例1)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 129.772 6.45 1.85026 32.3 95.35
2 266.122 3.75 Ngi νdgi 94.79
3* 285.266 9.52 1.51633 64.1 93.62
4 -463.735 1.03 92.41
5 84.422 9.64 1.51633 64.1 82.72
6 290.490 3.69 81.33
7 -1311.268 3.00 1.84666 23.8 81.09
8 121.786 13.54 75.93
9 70.407 9.00 1.51823 58.9 68.85
10 389.159 0.15 67.87
11 67.059 4.00 1.84666 23.8 62.00
12 44.629 (可変) 55.87
13 350.423 4.00 1.62041 60.3 47.88
14 92.021 (可変) 45.44
15(絞り) ∞ 18.79 38.86
16 105.523 1.50 1.88300 40.8 34.67
17 53.252 4.80 1.53172 48.8 34.16
18 -185.409 0.15 34.09
19 29.081 5.38 1.51742 52.4 32.90
20 140.883 1.50 1.84666 23.8 32.22
21 32.112 11.30 30.04
22 -109.675 1.80 1.88300 40.8 29.57
23 73.404 1.74 29.96
24 146.084 8.50 1.72825 28.5 30.53
25 -23.906 1.50 1.69350 53.2 30.99
26 614.184 41.55 32.49
27 102.407 6.00 1.62588 35.7 49.48
28 -209.813 64.82 49.53
像面 ∞

非球面データ
第3面
K = 4.50679e-001 B= 2.43864e-009 C6= 2.08439e-013 D=-2.88363e-016

各種データ
焦点距離 392.00
Fナンバー 4.12
画角 3.15
像高 21.64
レンズ全長 279.32
BF 64.82

物体距離 無限遠 3500 20000
d12 19.82 65.01 22.12
d14 22.19 7.00 19.90

屈折率分布特性
第2面 g線 F線 e線 d線 C線
Nr0 1.70689 1.68248 1.66534 1.65774 1.64896
Nr2 -6.5550e-05 -5.8659e-05 -5.4049e-05 -5.2117e-05 -4.9940e-05
Nr4 -1.4459e-09 -1.1583e-09 -9.8420e-10 -9.1570e-10 -8.4154e-10
(Numerical example 1)
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 129.772 6.45 1.85026 32.3 95.35
2 266.122 3.75 Ngi νdgi 94.79
3 * 285.266 9.52 1.51633 64.1 93.62
4 -463.735 1.03 92.41
5 84.422 9.64 1.51633 64.1 82.72
6 290.490 3.69 81.33
7 -1311.268 3.00 1.84666 23.8 81.09
8 121.786 13.54 75.93
9 70.407 9.00 1.51823 58.9 68.85
10 389.159 0.15 67.87
11 67.059 4.00 1.84666 23.8 62.00
12 44.629 (variable) 55.87
13 350.423 4.00 1.62041 60.3 47.88
14 92.021 (variable) 45.44
15 (Aperture) ∞ 18.79 38.86
16 105.523 1.50 1.88300 40.8 34.67
17 53.252 4.80 1.53172 48.8 34.16
18 -185.409 0.15 34.09
19 29.081 5.38 1.51742 52.4 32.90
20 140.883 1.50 1.84666 23.8 32.22
21 32.112 11.30 30.04
22 -109.675 1.80 1.88300 40.8 29.57
23 73.404 1.74 29.96
24 146.084 8.50 1.72825 28.5 30.53
25 -23.906 1.50 1.69350 53.2 30.99
26 614.184 41.55 32.49
27 102.407 6.00 1.62588 35.7 49.48
28 -209.813 64.82 49.53
Image plane ∞

Aspheric data 3rd surface
K = 4.50679e-001 B = 2.43864e-009 C6 = 2.08439e-013 D = -2.88363e-016

Various data focal length 392.00
F number 4.12
Angle of View 3.15
Statue height 21.64
Total lens length 279.32
BF 64.82

Object distance infinity 3500 20000
d12 19.82 65.01 22.12
d14 22.19 7.00 19.90

Refractive index distribution characteristic second surface g line F line e line d line C line
Nr0 1.70689 1.68248 1.66534 1.65774 1.64896
Nr2 -6.5550e-05 -5.8659e-05 -5.4049e-05 -5.2117e-05 -4.9940e-05
Nr4 -1.4459e-09 -1.1583e-09 -9.8420e-10 -9.1570e-10 -8.4154e-10

(数値実施例2)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 128.451 6.94 1.84666 23.9 95.15
2 156.124 12.56 1.51823 58.9 93.37
3 -442.862 1.10 92.53
4 87.145 9.73 1.51823 58.9 84.45
5 254.667 3.80 82.82
6* -3540.011 3.38 Ngi νdgi 82.60
7 -972.205 4.50 1.84666 23.9 81.00
8 124.599 18.79 75.56
9 70.393 9.00 1.51742 52.4 67.74
10 404.946 0.15 66.73
11 69.299 4.00 1.84666 23.9 61.62
12 46.162 (可変) 55.94
13 259.328 3.92 1.48749 70.2 48.00
14 87.025 (可変) 45.64
15(絞り) ∞ 10.87 36.74
16 111.588 1.50 1.84666 23.9 33.31
17 39.069 5.66 1.60342 38.0 32.74
18 -237.446 0.15 32.70
19 30.846 5.63 1.51742 52.4 32.00
20 170.638 1.50 1.88300 40.8 31.09
21 40.557 9.70 29.58
22 -356.827 1.80 1.88300 40.8 28.79
23 66.858 2.36 28.69
24 134.079 7.28 1.69895 30.1 29.26
25 -26.473 2.30 1.65100 56.2 29.48
26 81.609 31.68 30.12
27 91.787 6.00 1.59551 39.2 42.78
28 -336.666 64.82 42.92
像面 ∞

非球面データ
第6面
K = 1.96971e+003 B=-1.08101e-008 C= 2.94558e-012 D=-9.50457e-017

各種データ
焦点距離 392.00
Fナンバー 4.12
画角 3.16
像高 21.64
レンズ全長 279.32
BF 64.82

物体距離 無限遠 3500 20000
d12 20.66 43.21 23.99
d14 29.55 7.00 26.22

屈折率分布特性
第6面 g線 F線 e線 d線 C線
Nr0 1.70689 1.68248 1.66534 1.65774 1.64896
Nr2 -9.4392e-05 -8.4470e-05 -7.7831e-05 -7.5049e-05 -7.1914e-05
Nr4 -2.9983e-09 -2.4019e-09 -2.0408e-09 -1.8988e-09 -1.7450e-09
(Numerical example 2)
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 128.451 6.94 1.84666 23.9 95.15
2 156.124 12.56 1.51823 58.9 93.37
3 -442.862 1.10 92.53
4 87.145 9.73 1.51823 58.9 84.45
5 254.667 3.80 82.82
6 * -3540.011 3.38 Ngi νdgi 82.60
7 -972.205 4.50 1.84666 23.9 81.00
8 124.599 18.79 75.56
9 70.393 9.00 1.51742 52.4 67.74
10 404.946 0.15 66.73
11 69.299 4.00 1.84666 23.9 61.62
12 46.162 (variable) 55.94
13 259.328 3.92 1.48749 70.2 48.00
14 87.025 (variable) 45.64
15 (Aperture) ∞ 10.87 36.74
16 111.588 1.50 1.84666 23.9 33.31
17 39.069 5.66 1.60342 38.0 32.74
18 -237.446 0.15 32.70
19 30.846 5.63 1.51742 52.4 32.00
20 170.638 1.50 1.88300 40.8 31.09
21 40.557 9.70 29.58
22 -356.827 1.80 1.88300 40.8 28.79
23 66.858 2.36 28.69
24 134.079 7.28 1.69895 30.1 29.26
25 -26.473 2.30 1.65100 56.2 29.48
26 81.609 31.68 30.12
27 91.787 6.00 1.59551 39.2 42.78
28 -336.666 64.82 42.92
Image plane ∞

Aspheric data 6th surface
K = 1.96971e + 003 B = -1.08101e-008 C = 2.94558e-012 D = -9.50457e-017

Various data focal length 392.00
F number 4.12
Angle of View 3.16
Statue height 21.64
Total lens length 279.32
BF 64.82

Object distance infinity 3500 20000
d12 20.66 43.21 23.99
d14 29.55 7.00 26.22

Refractive index distribution characteristic 6th surface g-line F-line e-line d-line C-line
Nr0 1.70689 1.68248 1.66534 1.65774 1.64896
Nr2 -9.4392e-05 -8.4470e-05 -7.7831e-05 -7.5049e-05 -7.1914e-05
Nr4 -2.9983e-09 -2.4019e-09 -2.0408e-09 -1.8988e-09 -1.7450e-09

(数値実施例3)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1(絞り) ∞ 1.00 1.51633 64.1 34.67
2 ∞ 0.34 Ngi νdgi 34.92
3 ∞ 1.00 1.51633 64.1 34.88
4 ∞ 0.50 34.74
5 74.315 3.48 1.62041 60.3 34.69
6 -645.547 2.04 34.51
7 -245.117 1.62 1.80518 25.4 34.32
8 -7464.930 109.88 34.32
9 -38.621 1.50 1.51742 52.4 33.96
10 564.424 0.20 35.83
11 147.671 3.47 1.88300 40.8 36.39
12 -193.683 54.98 36.62
像面 ∞

各種データ
物体距離 無限遠
焦点距離 200.00
Fナンバー 5.77
画角 6.18
像高 21.64
レンズ全長 180.00
BF 54.98

屈折率分布特性
第2面 g線 F線 e線 d線 C線
Nr0 1.50279 1.49774 1.49374 1.49171 1.48917
Nr2 1.9572e-04 1.7818e-04 1.6006e-04 1.4837e-04 1.2844e-04
Nr4 -1.2065e-08 -1.0079e-08 -8.1943e-09 -7.0728e-09 -5.3389e-09
(Numerical Example 3)
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 (Aperture) ∞ 1.00 1.51633 64.1 34.67
2 ∞ 0.34 Ngi νdgi 34.92
3 ∞ 1.00 1.51633 64.1 34.88
4 ∞ 0.50 34.74
5 74.315 3.48 1.62041 60.3 34.69
6 -645.547 2.04 34.51
7 -245.117 1.62 1.80518 25.4 34.32
8 -7464.930 109.88 34.32
9 -38.621 1.50 1.51742 52.4 33.96
10 564.424 0.20 35.83
11 147.671 3.47 1.88300 40.8 36.39
12 -193.683 54.98 36.62
Image plane ∞

Various data Object distance Infinity focal length 200.00
F number 5.77
Angle of View 6.18
Statue height 21.64
Total lens length 180.00
BF 54.98

Refractive index distribution characteristic second surface g line F line e line d line C line
Nr0 1.50279 1.49774 1.49374 1.49171 1.48917
Nr2 1.9572e-04 1.7818e-04 1.6006e-04 1.4837e-04 1.2844e-04
Nr4 -1.2065e-08 -1.0079e-08 -8.1943e-09 -7.0728e-09 -5.3389e-09

(数値実施例4)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 115.069 9.56 1.48749 70.2 71.20
2 -255.189 14.61 70.91
3* 155.575 9.00 Ngi νdgi 61.72
4 698.100 2.57 58.88
5 -363.361 5.15 1.80518 25.4 58.41
6 195.114 10.58 56.29
7 59.814 7.57 1.67790 55.3 53.01
8 559.784 0.15 51.99
9 50.120 3.00 1.80518 25.4 47.35
10 37.982 11.26 43.62
11(絞り) ∞ (可変) 40.48
12 -11061.726 3.76 1.84666 23.8 38.00
13 -72.439 2.00 1.88300 40.8 37.58
14 81.708 (可変) 35.61
15 138.393 1.60 1.72825 28.5 31.98
16 26.489 8.40 1.67003 47.2 30.83
17 -71.380 1.59 30.53
18 106.560 7.95 1.84666 23.8 28.00
19 -43.405 1.68 1.85026 32.3 26.24
20 34.693 9.29 24.90
21 -29.813 1.50 1.72000 50.2 25.89
22 -79.285 0.15 27.63
23 155.486 5.67 1.67270 32.1 29.00
24 -42.355 3.92 1.84666 23.8 29.70
25 -53.707 94.08 31.19
像面 ∞

非球面データ
第3面
K =-2.34972e+000 B=-1.42570e-007 C=-5.02286e-011 D=-1.04328e-014

各種データ
焦点距離 294.00
Fナンバー 4.14
画角 4.21
像高 21.64
レンズ全長 239.85
BF 94.08

物体距離 無限遠 1500 15000
d11 4.02 17.44 5.07
d14 20.79 7.37 19.74

屈折率分布特性
第3面 g線 F線 e線 d線 C線
Nr0 1.55916 1.55091 1.54450 1.54138 1.53762
Nr2 -1.7455e-05 -1.5472e-05 -1.4166e-05 -1.3623e-05 -1.3015e-05
Nr4 -9.9702e-11 -7.8578e-11 -6.6045e-11 -6.1170e-11 -5.5931e-11
(Numerical example 4)
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 115.069 9.56 1.48749 70.2 71.20
2 -255.189 14.61 70.91
3 * 155.575 9.00 Ngi νdgi 61.72
4 698.100 2.57 58.88
5 -363.361 5.15 1.80518 25.4 58.41
6 195.114 10.58 56.29
7 59.814 7.57 1.67790 55.3 53.01
8 559.784 0.15 51.99
9 50.120 3.00 1.80518 25.4 47.35
10 37.982 11.26 43.62
11 (Aperture) ∞ (Variable) 40.48
12 -11061.726 3.76 1.84666 23.8 38.00
13 -72.439 2.00 1.88300 40.8 37.58
14 81.708 (variable) 35.61
15 138.393 1.60 1.72825 28.5 31.98
16 26.489 8.40 1.67003 47.2 30.83
17 -71.380 1.59 30.53
18 106.560 7.95 1.84666 23.8 28.00
19 -43.405 1.68 1.85026 32.3 26.24
20 34.693 9.29 24.90
21 -29.813 1.50 1.72000 50.2 25.89
22 -79.285 0.15 27.63
23 155.486 5.67 1.67270 32.1 29.00
24 -42.355 3.92 1.84666 23.8 29.70
25 -53.707 94.08 31.19
Image plane ∞

Aspheric data 3rd surface
K = -2.34972e + 000 B = -1.42570e-007 C = -5.02286e-011 D = -1.04328e-014

Various data focal length 294.00
F number 4.14
Angle of View 4.21
Statue height 21.64
Total lens length 239.85
BF 94.08

Object distance infinity 1500 15000
d11 4.02 17.44 5.07
d14 20.79 7.37 19.74

Refractive index distribution characteristic third surface g-line F-line e-line d-line C-line
Nr0 1.55916 1.55091 1.54450 1.54138 1.53762
Nr2 -1.7455e-05 -1.5472e-05 -1.4166e-05 -1.3623e-05 -1.3015e-05
Nr4 -9.9702e-11 -7.8578e-11 -6.6045e-11 -6.1170e-11 -5.5931e-11

(数値実施例5)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 ∞ 2.49 Ngi νdgi 71.22
2 ∞ 0.15 71.21
3 169.088 9.88 1.48749 70.2 71.12
4 -164.055 2.67 70.78
5 116.718 6.00 1.51823 58.9 65.55
6 771.172 3.68 64.55
7 -188.064 3.40 1.84666 23.8 64.38
8 408.814 16.48 62.82
9 69.724 7.65 1.51823 58.9 57.26
10 963.130 10.16 56.36
11 60.148 3.00 1.56732 42.8 46.25
12 41.614 9.88 42.98
13(絞り) ∞ (可変) 40.51
14 214.371 3.72 1.76182 26.5 38.00
15 -112.398 2.00 1.88300 40.8 37.52
16 81.708 (可変) 35.75
17 151.080 2.97 1.76182 26.5 30.83
18 32.447 6.85 1.63930 44.9 29.64
19 -74.283 0.15 29.37
20 48.267 5.47 1.88300 40.8 28.01
21 -48.458 2.36 1.80400 46.6 27.52
22 29.012 4.73 24.69
23 -43.819 1.50 1.77250 49.6 24.69
24 270.763 4.94 25.64
25 77.740 7.00 1.62588 35.7 29.00
26 -29.938 4.00 1.88300 40.8 29.32
27 -65.055 90.04 31.12
像面 ∞

各種データ
焦点距離 294.00
Fナンバー 4.14
画角 4.21
像高 21.64
レンズ全長 240.00
BF 90.04

物体距離 無限遠 1500 15000
d13 4.00 25.49 5.62
d16 24.83 3.35 23.22

屈折率分布特性
第1面 g線 F線 e線 d線 C線
Nr0 2.14068 2.08990 2.05376 2.03742 2.01840
Nr2 -8.7907e-05 -7.8129e-05 -7.1639e-05 -6.8980e-05 -6.6004e-05
Nr4 -1.9551e-09 -1.5700e-09 -1.3364e-09 -1.2464e-09 -1.1492e-09
(Numerical example 5)
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 ∞ 2.49 Ngi νdgi 71.22
2 ∞ 0.15 71.21
3 169.088 9.88 1.48749 70.2 71.12
4 -164.055 2.67 70.78
5 116.718 6.00 1.51823 58.9 65.55
6 771.172 3.68 64.55
7 -188.064 3.40 1.84666 23.8 64.38
8 408.814 16.48 62.82
9 69.724 7.65 1.51823 58.9 57.26
10 963.130 10.16 56.36
11 60.148 3.00 1.56732 42.8 46.25
12 41.614 9.88 42.98
13 (Aperture) ∞ (Variable) 40.51
14 214.371 3.72 1.76182 26.5 38.00
15 -112.398 2.00 1.88300 40.8 37.52
16 81.708 (variable) 35.75
17 151.080 2.97 1.76182 26.5 30.83
18 32.447 6.85 1.63930 44.9 29.64
19 -74.283 0.15 29.37
20 48.267 5.47 1.88300 40.8 28.01
21 -48.458 2.36 1.80400 46.6 27.52
22 29.012 4.73 24.69
23 -43.819 1.50 1.77250 49.6 24.69
24 270.763 4.94 25.64
25 77.740 7.00 1.62588 35.7 29.00
26 -29.938 4.00 1.88300 40.8 29.32
27 -65.055 90.04 31.12
Image plane ∞

Various data focal length 294.00
F number 4.14
Angle of View 4.21
Statue height 21.64
Total lens length 240.00
BF 90.04

Object distance infinity 1500 15000
d13 4.00 25.49 5.62
d16 24.83 3.35 23.22

Refractive index distribution characteristic first surface g line F line e line d line C line
Nr0 2.14068 2.08990 2.05376 2.03742 2.01840
Nr2 -8.7907e-05 -7.8129e-05 -7.1639e-05 -6.8980e-05 -6.6004e-05
Nr4 -1.9551e-09 -1.5700e-09 -1.3364e-09 -1.2464e-09 -1.1492e-09

(数値実施例6)
面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 78.356 2.00 1.85026 32.3 29.23
2 33.025 1.33 Ngi νdgi 28.28
3 33.877 5.29 1.49700 81.5 28.20
4 -227.700 0.15 28.12
5 32.264 3.24 1.74100 52.6 27.66
6 138.108 (可変) 27.28
7 46.808 0.90 1.83481 42.7 16.44
8 8.163 3.99 12.76
9 -26.774 0.75 1.55880 62.5 12.72
10 24.197 0.78 12.70
11 15.522 1.77 1.92286 18.9 13.12
12 35.584 (可変) 12.86
13(絞り) ∞ (可変) 6.74
14* 7.096 3.00 1.55880 62.5 9.00
15 -177.293 1.69 8.60
16 27.393 0.70 1.85026 32.3 8.10
17 6.763 0.90 7.90
18 20.783 1.70 1.75500 52.3 8.10
19 -1818.569 (可変) 8.40
20 ∞ (可変) 7.66
21 16.975 2.62 1.73400 51.5 9.13
22 -11.713 0.80 1.67270 32.1 9.06
23 92.710 (可変) 8.89
像面 ∞

非球面データ
第14面
K =-4.42169e-001 B=-5.95459e-005 C=-4.50730e-007 D=-1.01817e-008 E= 2.38618e-010

各種データ
ズーム比 14.97
広角 中間位置 望遠
焦点距離 6.15 26.41 92.07
Fナンバー 2.88 3.78 3.49
画角 30.32 7.72 2.20
像高 3.60 3.60 3.60
レンズ全長 80.78 86.56 89.56
BF 11.66 17.22 6.89

d 6 0.80 20.42 34.13
d12 28.38 8.97 1.36
d13 4.24 1.20 1.20
d19 1.10 1.10 1.10
d20 3.00 6.04 13.28
d23 11.66 17.22 6.89

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 50.18 12.00
2 7 -10.60 8.19
3 14 23.21 7.99
4 21 24.09 3.42

屈折率分布特性
第2面 g線 F線 e線 d線 C線
Nr0 1.53706 1.53133 1.52658 1.52415 1.52117
Nr2 7.1550e-05 6.4788e-05 5.7810e-05 5.3288e-05 4.5532e-05
Nr4 -1.5399e-09 -1.2760e-09 -1.0264e-09 -8.7763e-10 -6.4732e-10
(Numerical example 6)
Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 78.356 2.00 1.85026 32.3 29.23
2 33.025 1.33 Ngi νdgi 28.28
3 33.877 5.29 1.49700 81.5 28.20
4 -227.700 0.15 28.12
5 32.264 3.24 1.74100 52.6 27.66
6 138.108 (variable) 27.28
7 46.808 0.90 1.83481 42.7 16.44
8 8.163 3.99 12.76
9 -26.774 0.75 1.55880 62.5 12.72
10 24.197 0.78 12.70
11 15.522 1.77 1.92286 18.9 13.12
12 35.584 (variable) 12.86
13 (Aperture) ∞ (Variable) 6.74
14 * 7.096 3.00 1.55880 62.5 9.00
15 -177.293 1.69 8.60
16 27.393 0.70 1.85026 32.3 8.10
17 6.763 0.90 7.90
18 20.783 1.70 1.75500 52.3 8.10
19 -1818.569 (variable) 8.40
20 ∞ (variable) 7.66
21 16.975 2.62 1.73400 51.5 9.13
22 -11.713 0.80 1.67270 32.1 9.06
23 92.710 (variable) 8.89
Image plane ∞

Aspheric data 14th surface
K = -4.42169e-001 B = -5.95459e-005 C = -4.50730e-007 D = -1.01817e-008 E = 2.38618e-010

Various data Zoom ratio 14.97
Wide angle Intermediate position Telephoto focal length 6.15 26.41 92.07
F number 2.88 3.78 3.49
Angle of view 30.32 7.72 2.20
Image height 3.60 3.60 3.60
Total lens length 80.78 86.56 89.56
BF 11.66 17.22 6.89

d 6 0.80 20.42 34.13
d12 28.38 8.97 1.36
d13 4.24 1.20 1.20
d19 1.10 1.10 1.10
d20 3.00 6.04 13.28
d23 11.66 17.22 6.89

Zoom lens group data group Start surface Focal length Lens construction length
1 1 50.18 12.00
2 7 -10.60 8.19
3 14 23.21 7.99
4 21 24.09 3.42

Refractive index distribution characteristic second surface g line F line e line d line C line
Nr0 1.53706 1.53133 1.52658 1.52415 1.52117
Nr2 7.1550e-05 6.4788e-05 5.7810e-05 5.3288e-05 4.5532e-05
Nr4 -1.5399e-09 -1.2760e-09 -1.0264e-09 -8.7763e-10 -6.4732e-10

(数値実施例7)

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 175.015 9.48 1.48749 70.2 71.27
2 -155.858 2.20 Ngi νdgi 71.05
3 -155.858 0.15 70.90
4 114.104 6.39 1.48749 70.2 66.81
5 956.586 5.68 65.84
6 -176.476 3.40 1.85280 39.0 64.27
7 576.433 17.87 62.91
8 69.911 8.11 1.48749 70.2 56.98
9 10584.932 6.64 56.03
10 59.073 5.71 1.67300 38.1 47.86
11 41.604 9.80 42.77
12(絞り) ∞ (可変) 40.30
13 287.551 3.84 1.80518 25.4 37.91
14 -92.454 2.00 1.88300 40.8 37.46
15 81.708 (可変) 35.65
16 157.218 2.58 1.69895 30.1 31.56
17 29.858 7.42 1.63854 55.4 30.41
18 -78.410 0.34 30.12
19 38.741 6.30 1.85026 32.3 28.00
20 -70.523 1.50 1.78590 44.2 26.98
21 26.073 4.62 24.31
22 -53.104 1.50 1.86400 40.6 24.31
23 124.067 5.85 25.04
24 70.561 7.00 1.57501 41.5 29.00
25 -31.751 4.00 1.88300 40.8 29.37
26 -58.305 90.54 31.18
像面 ∞

各種データ
焦点距離 294.00
Fナンバー 4.14
画角 4.21
像高 21.64
レンズ全長 239.86
BF 90.54

物体距離 無限遠 1500 15000
d12 4.00 24.75 5.56
d15 22.94 2.19 21.38

屈折率分布特性
第2面 g線 F線 e線 d線 C線
Nr0 1.70038 1.67900 1.66231 1.65388 1.64278
Nr2 -2.4868e-03 -2.2802e-03 -2.0151e-03 -1.8221e-03 -1.4641e-03
Nr4 -1.8595e-06 -1.5806e-06 -1.2442e-06 -1.0207e-06 -6.6130e-07
(Numerical example 7)

Surface data surface number rd nd νd Effective diameter
1 175.015 9.48 1.48749 70.2 71.27
2 -155.858 2.20 Ngi νdgi 71.05
3 -155.858 0.15 70.90
4 114.104 6.39 1.48749 70.2 66.81
5 956.586 5.68 65.84
6 -176.476 3.40 1.85280 39.0 64.27
7 576.433 17.87 62.91
8 69.911 8.11 1.48749 70.2 56.98
9 10584.932 6.64 56.03
10 59.073 5.71 1.67300 38.1 47.86
11 41.604 9.80 42.77
12 (Aperture) ∞ (Variable) 40.30
13 287.551 3.84 1.80518 25.4 37.91
14 -92.454 2.00 1.88300 40.8 37.46
15 81.708 (variable) 35.65
16 157.218 2.58 1.69895 30.1 31.56
17 29.858 7.42 1.63854 55.4 30.41
18 -78.410 0.34 30.12
19 38.741 6.30 1.85026 32.3 28.00
20 -70.523 1.50 1.78590 44.2 26.98
21 26.073 4.62 24.31
22 -53.104 1.50 1.86400 40.6 24.31
23 124.067 5.85 25.04
24 70.561 7.00 1.57501 41.5 29.00
25 -31.751 4.00 1.88300 40.8 29.37
26 -58.305 90.54 31.18
Image plane ∞

Various data focal length 294.00
F number 4.14
Angle of View 4.21
Statue height 21.64
Total lens length 239.86
BF 90.54

Object distance infinity 1500 15000
d12 4.00 24.75 5.56
d15 22.94 2.19 21.38

Refractive index distribution characteristic second surface g line F line e line d line C line
Nr0 1.70038 1.67900 1.66231 1.65388 1.64278
Nr2 -2.4868e-03 -2.2802e-03 -2.0151e-03 -1.8221e-03 -1.4641e-03
Nr4 -1.8595e-06 -1.5806e-06 -1.2442e-06 -1.0207e-06 -6.6130e-07

次に各実施例に示した光学系を撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラ(光学機器)の実施形態を、図16を用いて説明する。図16において、20はカメラ本体である。21は各実施例で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。22はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系21によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。23は固体撮像素子22によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。24は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子22上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラに適用することにより、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。   Next, an embodiment of a digital still camera (optical apparatus) using the optical system shown in each example as a photographing optical system will be described with reference to FIG. In FIG. 16, reference numeral 20 denotes a camera body. Reference numeral 21 denotes a photographing optical system constituted by any one of the optical systems described in each embodiment. Reference numeral 22 denotes a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image formed by the photographing optical system 21 and is built in the camera body. A memory 23 records information corresponding to a subject image photoelectrically converted by the solid-state imaging device 22. Reference numeral 24 denotes a finder for observing a subject image formed on the solid-state image sensor 22, which includes a liquid crystal display panel or the like. In this way, by applying the optical system of the present invention to a digital still camera, it is possible to realize an optical apparatus having a small size and high optical performance.

Ggij 屈折率分布レンズ L1 第1レンズ群 L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群 L4 第4レンズ群 SP 開口絞り IP 像面
d d線 g g線 C C線 F F線 ΔM メリディオナル像面
ΔS サジタル像面
Ggij Refractive index distribution lens L1 First lens group L2 Second lens group L3 Third lens group L4 Fourth lens group SP Aperture stop IP image surface d d line g g line CC line FF line ΔM meridional image surface ΔS sagittal image surface

Claims (8)

光学全長をLt、焦点距離をftとするとき
Lt/ft < 1.0
を満足し、光路中に1以上の屈折率分布素子を有する光学系において、該屈折率分布素子の媒質中におけるg線とF線に関する部分分散比の最大値と最小値を各々θgF(pmax)、θgF(pmin)、該屈折率分布素子における屈折率分布の基準屈折率をとる媒質中の位置を基準位置P0とするとき、基準位置P0とは異なる媒質中の位置p1における、等価異常分散性をΔθgFgi(p1)とするとき
|θgF(pmax)−θgF(pmin)|>0.02
0.0272<|ΔθgFgi(p1)|<1.0000
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
When the total optical length is Lt and the focal length is ft, Lt / ft <1.0
In the optical system having one or more refractive index distribution elements in the optical path, the maximum value and the minimum value of the partial dispersion ratio with respect to the g-line and the F-line in the medium of the refractive index distribution element are respectively θgF (pmax) , ΘgF (pmin), where the position in the medium that takes the reference refractive index of the refractive index distribution in the refractive index distribution element is the reference position P0, the equivalent anomalous dispersion at the position p1 in the medium different from the reference position P0 Is ΔθgFgi (p1) | θgF (pmax) −θgF (pmin) |> 0.02
0.0272 <| ΔθgFgi (p1) | <1.000
An optical system that satisfies the following conditional expression:
前記屈折率分布素子は光軸と垂直方向に屈折率分布を有することを特徴とする請求項1に記載の光学系。   The optical system according to claim 1, wherein the refractive index distribution element has a refractive index distribution in a direction perpendicular to the optical axis. 前記屈折率分布素子の光線有効半径をrea、光軸から垂直方向の距離reaと距離0におけるg線とF線に関する部分分散比を各々θgFR(rea)、θgFR(0)とするとき、
|θgFR(rea)−θgFR(0)|>0.02
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の光学系。
When the effective ray radius of the refractive index distribution element is rea and the partial dispersion ratios regarding the g-line and the F-line at a distance rea in the vertical direction from the optical axis and a distance 0 are θgFR (rea) and θgFR (0), respectively.
| ΘgFR (rea) −θgFR (0) |> 0.02
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記屈折率分布素子は光軸方向に屈折率分布を有することを特徴とする請求項1に記載の光学系。   The optical system according to claim 1, wherein the refractive index distribution element has a refractive index distribution in an optical axis direction. 光軸方向において前記屈折率分布素子で最も光入射側の点をtobj、最も光射出側の点をtimgとし、該屈折率分布素子の光軸方向の点tobjと点timgにおけるg線とF線に関する部分分散比を各々θgFA(tobj)、θgFA(timg)とするとき、
|θgFA(tobj)−θgFA(timg)|>0.02
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1又は4に記載の光学系。
The most light incident side point in the refractive index distribution element in the optical axis direction is tobj, the most light exit side point is tig, and the g-line and F-line at the point tobj and the point tig in the optical axis direction of the refractive index distribution element. When the partial dispersion ratios for θgFA (tobj) and θgFA (timg) are
| ΘgFA (tobj) −θgFA (timg) |> 0.02
The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記光学系は、物体側より像側へ順に、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第1レンズ群、フォーカスのために光軸方向へ移動する負の屈折力の第2レンズ群、フォーカスの際に不動の正の屈折力の第3レンズ群より構成され、前記屈折率分布素子は、該第1レンズ群中に含まれることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項の光学系。   The optical system includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having positive refractive power that does not move during focusing, a second lens group having negative refractive power that moves in the optical axis direction for focusing, and during focusing. 6. The optical system according to claim 1, wherein the refractive index distribution element is included in the first lens group. . 前記光学系は、物体側より像側へ順に、最も広い空気間隔を挟んで正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群より構成され、前記屈折率分布素子は、該第1レンズ群中に含まれることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項の光学系。   The optical system includes, in order from the object side to the image side, a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a negative refractive power with the widest air gap interposed therebetween. 6. The optical system according to claim 1, wherein the optical system is included in the first lens group. 請求項1乃至6のいずれか1項の光学系を有することを特徴とする光学機器。   An optical apparatus comprising the optical system according to claim 1.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107861229A (en) * 2017-12-12 2018-03-30 厦门爱劳德光电有限公司 A kind of high definition wide-angle unmanned plane camera lens
CN110488455A (en) * 2018-05-14 2019-11-22 佳能株式会社 Optical system and imaging device including optical system
CN111624743A (en) * 2020-07-22 2020-09-04 常州市瑞泰光电有限公司 Image pickup optical lens
CN112394481A (en) * 2020-11-18 2021-02-23 西安玄瑞光电科技有限公司 Super large relative aperture shimmer camera lens
CN114397747A (en) * 2022-01-27 2022-04-26 玉晶光电(厦门)有限公司 Optical imaging lens

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107861229A (en) * 2017-12-12 2018-03-30 厦门爱劳德光电有限公司 A kind of high definition wide-angle unmanned plane camera lens
CN107861229B (en) * 2017-12-12 2023-10-10 厦门爱劳德光电有限公司 High definition wide angle unmanned aerial vehicle camera lens
CN110488455A (en) * 2018-05-14 2019-11-22 佳能株式会社 Optical system and imaging device including optical system
US11204481B2 (en) 2018-05-14 2021-12-21 Canon Kabushiki Kaisha Optical system and imaging apparatus including the same
CN110488455B (en) * 2018-05-14 2022-04-26 佳能株式会社 Optical system and imaging device including the same
CN111624743A (en) * 2020-07-22 2020-09-04 常州市瑞泰光电有限公司 Image pickup optical lens
CN112394481A (en) * 2020-11-18 2021-02-23 西安玄瑞光电科技有限公司 Super large relative aperture shimmer camera lens
CN112394481B (en) * 2020-11-18 2023-10-24 西安玄瑞光电科技有限公司 Ultra-large relative aperture low-light lens
CN114397747A (en) * 2022-01-27 2022-04-26 玉晶光电(厦门)有限公司 Optical imaging lens

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