JP2740672B2 - 大口径中望遠レンズ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は屈折率分布型レンズ、特に光軸方向に屈折率
が変化する所謂アキシャル型の屈折率分布型レンズを使
用した大口径中望遠レンズに関するものである。

［従来の技術］ 近年は一眼レフカメラ、レンズシャッターカメラ共、
オートフォーカス機構が組み込まれたことにより、より
手軽にいろいろな画角の写真を写せるズームレンズの搭
載が主流になりつつある。しかしながら、ズームレンズ
は小さいＦナンバーの明るいレンズ系にすることが困難
なうえ、単焦点レンズに比べ収差補正が十分とは言えな
い。そこで、明るさや画質等を求めるユーザーらの声に
応じて単焦点レンズは大口径比、高画質化が図られてい
る。

球面系のみでこの要求を満たそうとすると、レンズ系
の全長が長くなり、しかもレンズ枚数を増やさねばなら
ずコストの点からも、携帯性の点からも十分とは言えな
い。また、レンズ枚数を増やさず収差補正をする目的で
非球面の導入が図られてもいるが、Ｆナンバーが小さい
明るいレンズ系であるため、それぞれのレンズの径が大
きくなり非球面の成型が非常に難しいものとなりコスト
高になってしまう。

それらの欠点を克服するために、レンズ中で屈折率の
変化するいわゆる屈折率分布型レンズの導入が図られて
いる。屈折率分布型レンズには、半径方向に屈折率が変
化するラジアル型や、光軸方向に屈折率が変化するアキ
シャル型がある。このうちラジアル型は、現在の製法で
は大口径レンズを得ることが困難であるために、カメラ
用レンズに使用することは難しい。一方、アキシャル型
は球面加工をするだけで非球面と同等の効果が得られ、
屈折率勾配の形成方法からも大口径化が容易であり可能
性が極めて高い。このアキシャル型の屈折率分布型レン
ズを使った従来例としては、特開昭59−149312号公報等
に記載されたレンズ系が知られている。

しかしこれら従来例は、屈折率勾配の波長依存性が無
いように設定してあり、積極的に色収差の補正をする視
点は含まれていない。また同時にこれら従来例は、大口
径標準レンズについての例であり、大口径中望遠レンズ
に対しての屈折率分布型レンズの活用は意図されていな
い。

［発明が解決しようとする課題］ 本発明の目的は、屈折率分布型レンズを使用したレン
ズ系で、屈折率分布型レンズが一層効果的にその能力を
発揮できる箇所に配置し、又各波長ごとの屈折率勾配に
変化を持たせることによって、積極的に色収差を補正す
るようにした高画質の大口径中望遠レンズを提供するこ
とにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明の大口径中望遠レンズは、上記の目的を達成す
るために、絞りを挟んで物体側の前群と像側の後群とよ
りなり、絞りより像側に向かって負の屈折力のレンズ成
分と正の屈折力のレンズ成分を順に配置し、更に絞りよ
り像側のレンズに屈折率分布型レンズを少なくとも１枚
用いるようにしたものである。尚ここで言う負の屈折力
のレンズ成分とは、絞りより像側に向って第１番目のレ
ンズが単レンズの場合その１枚を又接合レンズであれば
接合レンズ全体を、更に正の屈折力のレンズ成分とはそ
れより像側のレンズ全体を指すこととする。

一般にレンズ系が大口径になるにつれてレンズ系を通
過する光束の太さも大きくなり諸収差の補正が困難にな
ってくる。

今球面収差を例にとると、光軸に平行な光束がある屈
折面に入射する時、光線高が高くなるにつれて光線の入
射角が大きくなり、光線高の違いにより光軸と交わる位
置が異なって来る。Ｆナンバーの大きい暗いレンズの場
合には、上記の光軸と交わる位置の差である球面収差は
小さいが、Ｆナンバーの小さい大口径レンズになるとそ
の差（球面収差）は大きくなり、レンズの枚数を増やさ
ないと補正出来なくなる。この球面収差をレンズ枚数を
増やさずに補正するためには、次の二つの方法が考えら
れる。

その一つは非球面を導入して光線高が高くなればなる
程屈折面の曲率を緩めて行く方法である。現在市販され
ている非球面を用いた大口径レンズのほとんどはこのよ
うな非球面を用いたものである。しかし非球面には色収
差を補正する能力は有していない。

他の方法は、光線が入射する位置での屈折率を変化さ
せる方法である。球面収差のみに関して言えば、光線高
が高くなるにつれて屈折率が低くなるような屈折率分布
型レンズを用いれば単レンズで補正が可能である。

屈折率分布型レンズには、主に半径方向に屈折率勾配
を有するいわゆるラジアル型と、光軸方向に屈折率勾配
を有するいわゆるアキシャル型がある。これら二つのタ
イプの屈折率分布型レンズの収差補正能力は、断然ラジ
アル型屈折率分布型レンズの方が優れている。しかしラ
ジアル型屈折率分布型レンズは前述のように大口径レン
ズの製造が困難である。他方アキシャル型屈折率分布型
レンズは、大口径化の可能性が高く、曲率をつけるだけ
で非球面と同等の効果が得られる。更に屈折率分布型レ
ンズは、波長毎に屈折率勾配の変化をつければ非球面で
は補正出来ない色収差も補正出来る。

本発明の大口径中望遠レンズは、前述のようなレンズ
構成で屈折率分布型レンズとして特に光軸方向に屈折率
勾配を有するアキシャル型屈折率分布型レンズを少なく
とも１枚配置したことを特徴としている。

一般に大口径中望遠レンズは、変形ガウスタイプと呼
ばれるレンズ系を用いることが多い。このタイプのレン
ズ系は、絞りをはさんで向かい合う面で発生するサジタ
ルコマ収差の補正が重要であり、そのために向かい合う
面の曲率を緩くしなければならない。しかしその結果、
ペッツバール和が正の方向に大きくなる。

本発明のレンズ系は、特に色収差の補正を積極的に行
なうようにしたもので、そのためにペッツバール和を補
正するための手段として高屈折率ガラスを用いるのでは
なく、絞りの直後に負の屈折力のレンズ成分を配置する
ことによってペッツバール和を補正するようにした。

前記のように、本発明のレンズ系は、絞りより像側の
レンズ構成を大きく二つに分けて、負の屈折力を持つレ
ンズ成分と、正の屈折力を持つレンズ成分とを順に配置
している。

またガウスタイプのレンズ系や変形ガウスタイプのレ
ンズ系は、バックフォーカスを長くするために絞りより
物体側のレンズ群（前群）の屈折力を弱くし、絞りより
像側のレンズ群（後群）は縮少系にするという構成にな
っている。そのため発生する収差量は、この像側の縮少
系の方が大である。

本発明のレンズ系は、単に屈折率分布型レンズを用い
るのではなく、その能力をより効果的に発揮させるため
に、前述のようなレンズ構成とし特に縮小系であって屈
折力の強い絞りより像側に配置されたレンズにアキシャ
ル型の屈折率分布型レンズを少なくとも１枚設けたこと
を特徴とし、一層収差の補正されたレンズ系にしたもの
である。

アキシャル型の屈折率分布型レンズは、レンズ全体に
屈折率勾配がついていれば収差補正能力が大きく両面を
球面加工するだけで両面非球面のレンズと同様の効果が
得られる。しかし製造時間や製造コストを考慮すると、
屈折率勾配がついている厚みの方向、つまり光軸方向の
距離のあまり大きいものは望めない。従って屈折率分布
の効果を最大限に生かすためには、本発明のレンズ系に
おいては次のような構成にすることが望ましい。

まずアキシャル屈折率分布において次のように定義す
る。

（最も物体側の部分の屈折率）＜（最も像側の部分の
屈折率） を（＋１） （最も物体側の部分の屈折率）＞（最も像側の部分の
屈折率） を（−１） アキシャル型の屈折率分布レンズで、上記（＋１）の
場合は、その屈折率分布型レンズの像側の面の形状を像
側に凸の面とすることが収差補正にとって効果的であ
る。

均質レンズのレンズ系では、球面収差を十分に補正す
るためには、補正不足となる高次の球面収差を補正過剰
にする必要がある。そのために絞りをはさんだ負レンズ
の屈折力を強くしなければならず、これによってサジタ
ルコマ収差の増大をまねくという悪循環に陥る。

そこで、上記のような屈折率分布と面形状を有する屈
折率分布型レンズを用いることによって、高次の球面収
差が著しく補正不足になるのを防ぎ、絞りをはさんだ負
のレンズの屈折力を弱めることが出来る。

また上記（−１）の場合、屈折率分布型レンズを負レ
ンズとして用いる際には、物体側に凹面を向けた負のメ
ニスカスレンズにすることが望ましい。このような構成
にすることによって特にその凹面の曲率を緩めることが
出来、サジタルコマ収差の高次の成分を補正することが
可能になる。更にこの場合高次の球面収差が補正過剰に
なりすぎるために、像側の面の形状を像面に対して凸面
にすることによってそれを補正している。

又上記（−１）の屈折率分布型レンズを正レンズに用
いる場合は、物体側に凸面を向けた正レンズとすること
が望ましい。このような構成にすることによって、光線
高が高くなるにつれて屈折率が減少するので特に補正不
足になりがちな高次の球面収差を良好に補正することが
可能になる。

更に本発明のレンズ系では、各波長ごとの屈折率勾配
に変化をもたせることによって色収差特に色の球面収差
の補正を行なっている。

以上述べた本発明のレンズ系において次の条件を満足
するようにすれば一層好ましい。

（１） −6.0＜f_n/f＜０ （２） 0.10＜f_p/f＜0.74 ただしf_nは絞りより像側の負の屈折力を持つレンズ成
分の焦点距離、f_pは絞りより像側の正の屈折力を持つレ
ンズ成分の焦点距離、ｆは全系の焦点距離、ｒはアキシ
ャル型の屈折率分布型レンズで光軸上の屈折率が高い方
の面の曲率半径、φは上記の面の有効径である。

条件（１）の下限を越えると前記負の成分の屈折力が
弱くなりすぎて特に高次の球面収差が補正不足になる。
これを補正するためには、絞りより像側の正のレンズ成
分の屈折力を弱めなければならず、その結果レンズ系の
全長が大になりすぎて好ましくない。又上限を越えると
前記のレンズ成分が正の屈折力を持つことになりペッツ
バール分を小さくおさえることが出来なくなる。

条件（２）の下限を越えると後群中の正の成分の屈折
力が強くなりすぎ球面収差が補正不足になり、更に像面
を平坦に出来なくなる。又上限を越えると逆に球面収差
が補正過剰になるうえに、レンズ系の全長が大きくなり
すぎて好ましくない。

条件（３）の下限を越えると屈折率分布型レンズの屈
折率分布のついている光軸方向の距離が小さくなりすぎ
て収差補正の効果が少なくなる。又上限を越えるとレン
ズ自身の製造が困難になる。

又屈折率分布のついている面が凹面である場合には、
条件（３）の範囲内でしかも条件（３′）の範囲に限定
すれば一層好ましい。

条件（３′）の下限を越えると凹面の周辺のみ屈折率
分布を持つことになり光軸近辺が均質になってしまう。
そのため低次の成分に屈折率分布の効果を発揮できなく
なる。また上限を越えた場合は条件（３）と同様、レン
ズ自身の製造が困難になる。

また次の条件（４）を満足すれば一層多望ましい。

（４） TL/f＜1.6 ただしTLは、物点が無限遠の時のレンズ第１面から像
面までの距離である。

この条件（４）は、レンズ系の全長の規定するもの
で、上限を越えるとレンズ系の全長が大きくなりすぎ携
帯性の点で好ましくない。

更に本発明のレンズ系では、無限遠物点から撮影倍率
−0.1倍程度の最近物点までの全フォーカシング領域に
おいて収差が良好に補正された状態を保つように、絞り
より像側のレンズ系中の空気間隔の少なくとも１カ所フ
ォーカシング中に変化させるいわゆるフローティング機
構を設けてある。

［実施例］ 次に本発明の大口径中望遠レンズの各実施例を示す。

実施例１ ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝65.2795 d₁＝6.1550 n₁＝1.61700 ν_１＝62.79 r₂＝154.4082 d₂＝0.0011 r₃＝51.7524 d₃＝8.4862 n₂＝1.49700 ν_２＝81.61 r₄＝199.3474 d₄＝0.0335 r₅＝38.0218 d₅＝12.9137 n₃＝1.75500 ν_３＝52.33 r₆＝50.6558 d₆＝2.1019 r₇＝87.9620 d₇＝4.5474 n₄＝1.76182 ν_４＝26.52 r₈＝21.6610 d₈＝7.0023 r₉＝∞（絞り） d₉＝7.2885 r₁₀＝−38.4573 d₁₀＝9.6146 n₀₅＝（屈折率分布型レンズ） r₁₁＝−73.0650 d₁₁＝0.1620 r₁₂＝99.2370 d₁₂＝6.5274 n₆＝1.77250 ν_６＝49.66 r₁₃＝−58.2365 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ ｄ線:n₀＝1.68893,n₁＝−0.15000×10^-1 ｇ線:n₀＝1.71781,n₁＝−0.15600×10^-1 第10面と光軸との交点より、像側に3mmの所でn₀の値
をとる。

実施例２ ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝59.7966 d₁＝7.4426 n₁＝1.69680 ν_１＝56.49 r₂＝113.6537 d₂＝0.0011 r₃＝48.6327 d₃＝8.8889 n₂＝1.56873 ν_２＝63.16 r₄＝169.3874 d₄＝0.0335 r₅＝35.9994 d₅＝10.8953 n₃＝1.69680 ν_３＝56.49 r₆＝50.4149 d₆＝2.3632 r₇＝106.7135 d₇＝3.5567 n₄＝1.78472 ν_４＝25.68 r₈＝21.3185 d₈＝8.0147 r₉＝∞（絞り） d₉＝10.2981 r₁₀＝−29.3570 d₁₀＝3.8369 n₀₅＝（屈折率分布型レンズ） r₁₁＝−55.4477 d₁₁＝0.0000 r₁₂＝152.7974 d₁₂＝5.3918 n₆＝1.79952 ν_６＝42.24 r₁₃＝−45.7470 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ＋n₂・x²＋n₃・x³ ＋n₄・x⁴＋n₅・x⁵ ｄ線:n₀＝1.66925,n₁＝0.14463×10^-1 n₂＝−0.66868×10^-2,n₃＝−0.36256×10^-2 n₄＝−0.53957×10^-3,n₅＝−0.26014×10^-4 ｇ線:n₀＝1.69761,n₁＝0.15116×10^-1 n₂＝−0.69889×10^-2,n₃＝−0.37894×10^-2 n₄＝−0.56395×10^-2,n₅＝−0.27189×10^-4 第10面と光軸との交点より、像側に4mmの所でn₀の値
をとる。

実施例３ ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝65.5293 d₁＝5.5000 n₁＝1.61700 ν_１＝62.79 r₂＝158.0158 d₂＝0.0011 r₃＝51.7123 d₃＝8.0000 n₂＝1.49700 ν_２＝81.61 r₄＝211.2927 d₄＝0.0335 r₅＝38.3171 d₅＝12.7786 n₃＝1.75500 ν_３＝52.33 r₆＝49.5497 d₆＝2.3803 r₇＝89.2058 d₇＝4.8292 n₄＝1.76182 ν_４＝26.52 r₈＝21.6109 d₈＝7.0023 r₉＝∞（絞り） d₉＝8.5622 r₁₀＝−33.1898 d₁₀＝1.7959 n₀₅＝（屈折率分布型レンズ） r₁₁＝−53.8823 d₁₁＝6.0769 n₆＝1.61484 ν_６＝51.17 r₁₂＝−53.8675 d₁₂＝0.0852 r₁₃＝115.3110 d₁₃＝7.3276 n₇＝1.77250 ν_７＝49.66 r₁₄＝−54.2703 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ ｄ線:n₀＝1.68893,n₁＝−0.15000×10^-1 ｇ線:n₀＝1.71781,n₁＝−0.15600×10^-1 第10面と光軸との交点より、像側に3mmの所でn₀の値
をとる。

実施例４ ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝62.5586 d₁＝7.2518 n₁＝1.69680 ν_１＝56.49 r₂＝125.2975 d₂＝0.0011 r₃＝44.5492 d₃＝8.8889 n₂＝1.49831 ν_２＝65.03 r₄＝205.2609 d₄＝0.0335 r₅＝36.2846 d₅＝10.7862 n₃＝1.69680 ν_３＝56.49 r₆＝50.5069 d₆＝2.7997 r₇＝106.3807 d₇＝3.5060 n₄＝1.78472 ν_４＝25.68 r₈＝21.2889 d₈＝7.5217 r₉＝∞（絞り） d₉＝D₁ r₁₀＝−33.5298 d₁₀＝4.7438 n₀₅＝1.69895 ν_５＝30.12 r₁₁＝∞ d₁₁＝3.0000 n₀₆＝（屈折率分布型レンズ） r₁₂＝−60.0975 d₁₂＝D₂ r₁₃＝105.2036 d₁₃＝5.5668 n₇＝1.79952 ν_７＝42.24 r₁₄＝−57.5176 物点距離 ∞ −850mm D₁ 8.230 11.977 D₂ 0.000 1.180 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ＋n₂・x²＋n₃・x³ ４ ＋n₄・x⁴＋n₅・x⁵ ｄ線:n₀＝1.68893,n₁＝0.14463×10^-1 n₂＝−0.66868×10^-2,n₃＝−0.36256×10^-2 n₄＝−0.53957×10^-3,n₅＝−0.26014×10^-4 ｇ線:n₀＝1.71781,n₁＝0.15116×10^-1 n₂＝−0.69889×10^-2,n₃＝−0.37894×10^-2 n₄＝−0.56395×10^-3,n₅＝−0.27189×10^-4 第10面と光軸との交点より、像側に3mmの所でn₀の値
をとる。

実施例５ ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝58.0584 d₁＝8.5034 n₁＝1.61700 ν_１＝62.79 r₂＝210.5386 d₂＝0.0011 r₃＝50.2351 d₃＝7.8770 n₂＝1.49700 ν_２＝81.61 r₄＝76.7851 d₄＝0.0335 r₅＝40.3027 d₅＝13.7863 n₃＝1.75500 ν_３＝52.33 r₆＝58.2821 d₆＝3.2300 r₇＝127.4093 d₇＝3.0008 n₄＝1.80518 ν_４＝25.43 r₈＝23.3055 d₈＝7.5002 r₉＝∞（絞り） d₉＝7.0633 r₁₀＝−40.3072 d₁₀＝3.6279 n₀₅＝（屈折率分布型レンズ） r₁₁＝−75.6121 d₁₁＝0.0000 r₁₂＝89.1699 d₁₂＝3.1396 n₆＝1.74077 ν_６＝27.79 r₁₃＝89.5073 d₁₃＝4.9430 n₇＝1.88300 ν_７＝40.78 r₁₄＝−69.3673 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ＋n₂・x²＋n₃・x³ ＋n₄・x⁴＋n₅・x⁵ ｄ線:n₀＝1.68893,n₁＝0.14463×10^-1 n₂＝−0.66868×10^-2,n₃＝−0.36256×10^-2 n₄＝−0.53957×10^-3,n₅＝−0.26014×10^-4 ｇ線:n₀＝1.71781,n₁＝0.15116×10^-1 n₂＝−0.69889×10^-2,n₃＝−0.37894×10^-2 n₄＝−0.56395×10^-2,n₅＝−0.27189×10^-4 第10面と光軸との交点より、像側に4mmの所でn₀の値
をとる。

実施例６ ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝60.1726 d₁＝7.2158 n₁＝1.69680 ν_１＝56.49 r₂＝138.6065 d₂＝0.0011 r₃＝44.7127 d₃＝8.8890 n₂＝1.56873 ν_２＝63.16 r₄＝161.9916 d₄＝0.0335 r₅＝37.2794 d₅＝9.9964 n₃＝1.69680 ν_３＝56.49 r₆＝43.4424 d₆＝3.0500 r₇＝113.1780 d₇＝3.0046 n₄＝1.78472 ν_４＝25.68 r₈＝21.8345 d₈＝7.8875 r₉＝∞（絞り） d₉＝8.8232 r₁₀＝−30.9772 d₁₀＝2.0000 n₅＝1.6985 ν_５＝30.12 r₁₁＝∞ d₁₁＝3.2578 n₀₆＝（屈折率分布型レンズ） r₁₂＝−60.9715 d₁₂＝0.0014 r₁₃＝149.0385 d₁₃＝5.0038 n₇＝1.79952 ν_７＝42.24 r₁₄＝−61.5843 d₁₄＝0.0025 r₁₅＝−149.3137 d₁₅＝4.3094 n₈＝1.79952 ν_８＝42.24 r₁₆＝−69.3762 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ＋n₂・x²＋n₃・x³ ＋n₄・x⁴＋n₅・x⁵ ｄ線:n₀＝1.68893,n₁＝0.14463×10^-1 n₂＝−0.66868×10^-2,n₃＝−0.36256×10^-2 n₄＝−0.53957×10^-3,n₅＝−0.26014×10^-4 ｇ線:n₀＝1.71781,n₁＝0.15116×10^-1 n₂＝−0.69889×10^-2,n₃＝−0.37894×10^-2 n₄＝−0.56395×10^-2,n₅＝−0.27189×10^-4 第11面と光軸との交点より、像側に3.31mmの所でn₀の
値をとる。

実施例７ ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝64.9570 d₁＝5.9986 n₁＝1.61700 ν_１＝62.79 r₂＝105.5869 d₂＝0.0011 r₃＝49.2750 d₃＝8.5002 n₂＝1.61700 ν_２＝62.79 r₄＝196.1504 d₄＝0.0335 r₅＝38.4360 d₅＝11.4284 n₃＝1.75500 ν_３＝52.33 r₆＝53.4111 d₆＝2.4009 r₇＝95.4691 d₇＝4.1267 n₄＝1.76182 ν_４＝26.52 r₈＝22.2376 d₈＝7.1000 r₉＝∞（絞り） d₉＝9.1272 r₁₀＝−34.1757 d₁₀＝4.0025 n₀₅＝（屈折率分布型レンズ） r₁₁＝−206.4939 d₁₁＝0.8481 r₁₂＝153.1848 d₁₂＝7.1866 n₆＝1.83481 ν_６＝42.72 r₁₃＝−50.5720 d₁₃＝0.0108 r₁₄＝4846.3611 d₁₄＝5.1672 n₇＝1.83481 ν_７＝42.72 r₁₅＝−130.7253 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ ｄ線:n₀＝1.64769,n₁＝−0.15000×10^-1 ｇ線:n₀＝1.67252,n₁＝−0.15600×10^-1 第10面と光軸との交点より、像側に3mmの所でn₀の値
をとる。

実施例８ ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝59.0761 d₁＝7.5543 n₁＝1.61700 ν_１＝62.79 r₂＝221.0031 d₂＝0.0000 r₃＝39.0398 d₃＝8.7563 n₂＝1.49700 ν_２＝81.61 r₄＝103.3482 d₄＝0.0000 r₅＝33.7884 d₅＝9.7333 n₃＝1.65169 ν_３＝58.52 r₆＝40.5932 d₆＝2.7593 r₇＝75.4263 d₇＝1.8002 n₄＝1.75520 ν_４＝27.51 r₈＝20.0081 d₈＝8.1000 r₉＝∞（絞り） d₉＝D₁ r₁₀＝−31.9959 d₁₀＝3.6676 n₅＝1.57501 ν_５＝41.49 r₁₁＝−71.0636 d₁₁＝4.4852 n₀₆＝（屈折率分布型レンズ） r₁₂＝−70.5894 d₁₂＝D₂ r₁₃＝115.6206 d₁₃＝4.8380 n₇＝1.75500 ν_７＝52.33 r₁₄＝−52.3424 物点距離 ∞ −850mm D₁ 8.252 11.271 D₂ 0.000 1.304 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ＋n₂・x²＋n₃・x³ ＋n₄・x⁴＋n₅・x⁵ ｄ線:n₀＝1.68893,n₁＝0.14463×10^-1 n₂＝−0.66868×10^-2,n₃＝−0.36256×10^-2 n₄＝−0.53957×10^-3,n₅＝−0.26014×10^-4 ｇ線:n₀＝1.71781,n₁＝0.15116×10^-1 n₂＝−0.69889×10^-2,n₃＝−0.37894×10^-2 n₄＝−0.56395×10^-3,n₅＝−0.27189×10^-4 第11面と光軸との交点より、像側に5mmの所でn₀の値
をとる。

実施例９ ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝56.4895 d₁＝8.1706 n₁＝1.69680 ν_１＝56.49 r₂＝168.0739 d₂＝0.1000 r₃＝42.3007 d₃＝9.1854 n₂＝1.49700 ν_２＝81.61 r₄＝104.1944 d₄＝0.1000 r₅＝34.3681 d₅＝9.3384 n₃＝1.69680 ν_３＝56.49 r₆＝39.7232 d₆＝3.1999 r₇＝86.9960 d₇＝1.8002 n₄＝1.78470 ν_４＝26.22 r₈＝21.2188 d₈＝8.0149 r₉＝∞（絞り） d₉＝6.9563 r₁₀＝−33.6607 d₁₀＝3.0561 n₀₅＝1.69895 ν_５＝30.12 r₁₁＝283.8177 d₁₁＝D₁ r₁₂＝134.8861 d₁₂＝4.5522 n₆＝1.79952 ν_６＝42.24 r₁₃＝−48.6875 d₁₃＝D₂ r₁₄＝108.0869 d₁₄＝4.8194 n₀₇＝（屈折率分布型レンズ） r₁₅＝−95.8120 物点距離 ∞ −850mm D₁ 0.586 0.100 D₂ 0.100 3.089 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ＋n₂・x²＋n₃・x³ ＋n₄・x⁴＋n₅・x⁵ ｄ線:n₀＝1.68893,n₁＝0.14463×10^-1 n₂＝−0.66868×10^-2,n₃＝−0.36256×10^-2 n₄＝−0.53957×10^-3,n₅＝−0.26014×10^-4 ｇ線:n₀＝1.71781,n₁＝0.15116×10^-1 n₂＝−0.69889×10^-2,n₃＝−0.37894×10^-2 n₄＝−0.56395×10^-2,n₅＝−0.27189×10^-4 第14面と光軸との交点でn₀の値をとる。

実施例10 ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝58.0406 d₁＝7.5002 n₁＝1.69680 ν_１＝56.49 r₂＝201.1615 d₂＝0.0001 r₃＝40.3428 d₃＝8.5484 n₂＝1.49700 ν_２＝81.61 r₄＝99.2018 d₄＝0.0013 r₅＝35.2327 d₅＝9.4209 n₃＝1.69680 ν_３＝56.49 r₆＝40.5456 d₆＝2.9590 r₇＝80.5657 d₇＝1.8002 n₄＝1.78470 ν_４＝26.22 r₈＝21.1169 d₈＝8.0101 r₉＝∞（絞り） d₉＝D₁ r₁₀＝−34.5773 d₁₀＝3.3846 n₅＝1.69895 ν_５＝30.12 r₁₁＝∞ d₁₁＝4.7255 n₀₆＝（屈折率分布型レンズ） r₁₂＝−62.9669 d₁₂＝D₂ r₁₃＝116.1256 d₁₃＝4.4631 n₇＝1.79952 ν_７＝42.24 r₁₄＝−58.3491 物点距離 ∞ −850mm D₁ 8.193 11.719 D₂ 0.377 1.490 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ＋n₂・x²＋n₃・x³ ＋n₄・x⁴＋n₅・x⁵ ｄ線:n₀＝1.68893,n₁＝0.14463×10^-1 n₂＝−0.66868×10^-2,n₃＝−0.36256×10^-2 n₄＝−0.53957×10^-3,n₅＝−0.26014×10^-4 ｇ線:n₀＝1.71781,n₁＝0.15116×10^-1 n₂＝−0.69889×10^-2,n₃＝−0.37894×10^-2 n₄＝−0.56395×10^-2,n₅＝−0.27189×10^-4 第11面と光軸との交点より、像側に5mmの所でn₀の値
をとる。

実施例11 ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝57.7990 d₁＝7.9418 n₁＝1.69680 ν_１＝56.49 r₂＝238.1222 d₂＝0.1000 r₃＝39.4134 d₃＝8.0486 n₂＝1.49700 ν_２＝81.61 r₄＝84.0024 d₄＝0.1000 r₅＝36.9777 d₅＝9.3825 n₃＝1.69680 ν_３＝56.49 r₆＝43.0550 d₆＝2.9132 r₇＝86.3657 d₇＝1.8002 n₄＝1.78470 ν_４＝26.22 r₈＝21.6557 d₈＝7.9399 r₉＝∞（絞り） d₉＝6.2670 r₁₀＝−37.6468 d₁₀＝2.8747 n₀₅＝1.69895 ν_５＝30.12 r₁₁＝∞ d₁₁＝D₁ r₁₂＝∞ d₁₂＝4.3668 n₀₆＝（屈折率分布型レンズ） r₁₃＝−67.9978 d₁₃＝D₂ r₁₄＝107.5675 d₁₄＝4.9843 n₀₇＝1.79952 ν_７＝42.24 r₁₅＝−65.2434 物点距離 ∞ −850mm D₁ 1.433 0.200 D₂ 0.100 3.237 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ＋n₂・x²＋n₃・x³ ＋n₄・x⁴＋n₅・x⁵ ｄ線:n₀＝1.68893,n₁＝0.14463×10^-1 n₂＝−0.66868×10^-2,n₃＝−0.36256×10^-2 n₄＝−0.53957×10^-3,n₅＝−0.26014×10^-4 ｇ線:n₀＝1.71781,n₁＝0.15116×10^-1 n₂＝−0.69889×10^-2,n₃＝−0.37894×10^-2 n₄＝−0.56395×10^-2,n₅＝−0.27189×10^-4 第12面と光軸との交点より、像側に5mmの所でn₀の値
をとる。

実施例12 ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝78.2023 d₁＝6.0285 n₁＝1.72916 ν_１＝54.68 r₂＝357.3543 d₂＝0.1000 r₃＝48.2307 d₃＝8.4574 n₂＝1.43425 ν_２＝95.00 r₄＝95.0333 d₄＝0.1000 r₅＝35.7774 d₅＝10.4312 n₃＝1.69680 ν_３＝56.49 r₆＝44.1317 d₆＝2.6495 r₇＝64.3460 d₇＝6.1577 n₄＝1.80518 ν_４＝25.43 r₈＝21.6977 d₈＝7.0070 r₉＝∞（絞り） d₉＝6.6909 r₁₀＝−33.6823 d₁₀＝2.4216 n₅＝1.61340 ν_５＝43.84 r₁₁＝35.9752 d₁₁＝7.4944 n₆＝1.72916 ν_６＝54.68 r₁₂＝−66.5591 d₁₂＝D₁ r₁₃＝3040.2720 d₁₃＝3.6000 n₇＝1.69680 ν_７＝56.49 r₁₄＝−83.0358 d₁₄＝D₂ r₁₅＝190.1413 d₁₅＝3.6000 n₀₈（屈折率分布型レンズ） r₁₆＝−135.9356 物点距離 ∞ −850mm D₁ 1.544 0.814 D₂ 0.180 4.494 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ ｄ線:n₀＝1.64831,n₁＝0.12441×10^-1 ｇ線:n₀＝1.67315,n₁＝0.13729×10^-1 第15面と光軸との交点より、像側に1mmの所でn₀の値
をとる。

実施例13 ｆ＝85mm F/1.4 ２ω＝28.5゜ r₁＝76.0708 d₁＝6.0285 n₁＝1.72916 ν_１＝54.68 r₂＝280.5699 d₂＝0.1000 r₃＝46.7567 d₃＝8.5598 n₂＝1.43425 ν_２＝95.00 r₄＝117.6177 d₄＝0.1000 r₅＝36.1394 d₅＝10.4361 n₃＝1.69680 ν_３＝56.49 r₆＝41.3274 d₆＝2.6527 r₇＝67.4527 d₇＝6.3464 n₄＝1.80518 ν_４＝25.43 r₈＝21.8048 d₈＝7.1028 r₉＝∞（絞り） d₉＝7.3716 r₁₀＝−33.4468 d₁₀＝2.5189 n₅＝1.61340 ν_５＝43.84 r₁₁＝36.8336 d₁₁＝6.5000 n₆＝1.72916 ν_６＝54.68 r₁₂＝−74.2477 d₁₂＝D₁ r₁₃＝−595.4942 d₁₃＝3.6000 n₀₇（屈折率分布型レンズ） r₁₄＝−89.9105 d₁₄＝D₂ r₁₅＝142.9520 d₁₅＝3.6000 n₈＝1.72916 ν_８＝54.68 r₁₆＝−98.7383 物点距離 ∞ −850mm D₁ 1.613 0.771 D₂ 0.180 4.515 屈折率分布式:n（ｘ）＝n₀＋n₁・ｘ ｄ線:n₀＝1.64831,n₁＝0.12441×10^-1 ｇ線:n₀＝1.67315,n₁＝0.13729×10^-1 第13面と光軸との交点より、像側に1mmの所でn₀の値
をとる。

ただしr₁,r₂,…はレンズ各面の曲率半径、d₁,d₂,…は
各レンズの肉厚および空気間隔、n₁,n₂,…は各レンズの
屈折率、ν₁,ν₂,…は各レンズのアッベ数である。

これら実施例は、絞りより物体側のレンズ群（前群）
が３枚の正のメニスカスレンズと１枚の負のメニスカス
レンズとよりなっており絞りより像側のレンズ群（後
群）が負のレンズ成分と正のレンズ成分とよりなってい
る。

これら実施例のうち実施例１は、第１図に示すように
絞りより像側の負のレンズ成分が負のメニスカスレン
ズ，正のレンズ成分が両凸レンズである。この実施例の
収差状況は、第２図に示す通りである。

実施例２は、第３図のように実施例１と同様の構成
で、収差状況は第４図の通りである。

実施例３は、第５図に示すように絞りより後方の負の
レンズ成分が接合レンズで正のレンズ成分が両凸レンズ
である。この実施例の収差状況は、第６図に示す通りで
ある。

実施例４は、第７図の通りで絞りより像側が接合であ
る負のレンズ成分と両凸の正レンズ成分である。この実
施例の収差状況は、第８図に示す通りである。又この実
施例でd₉,d₁₂を変化させてフォーカシングを行ない倍率
−0.1×での収差状況は第９図に示す通りである。

実施例５は、第10図の通りで絞りより像側の負のレン
ズ成分が負のメニスカスレンズ、正のレンズ成分が接合
レンズである。この実施例の収差状況は第11図に示す通
りである。

実施例６は、第12図に示すように負のレンズ成分が接
合レンズ、正のレンズ成分が２枚の正レンズである。こ
の実施例の収差状況は第13図に示す通りである。

実施例７は、第14図のように絞りより像側の負のレン
ズ成分が負のメニスカスレンズ、正のレンズ成分が２枚
の正レンズである。この実施例の収差状況は、第15図に
示す通りである。

実施例８は、第16図のように絞りより像側の負のレン
ズ成分が接合レンズ、正のレンズ成分が両凸レンズであ
る。この実施例の収差状況は、無限遠が第17図、d₉,d₁₂
を変化させ倍率−0.1×とした時が第18図に示す通りで
ある。

実施例９は、第19図のように絞りより像側の負レンズ
成分が負のメニスカスレンズ、正レンズ成分が２枚の正
レンズである。この実施例の収差状況は、無限遠時が第
20図、d₉,d₁₂を変化させ倍率−0.1×とした時が第21図
の通りである。

実施例10は、第22図のように絞りより像側の負のレン
ズ成分が接合レンズ、正のレンズ成分が両凸レンズであ
る。この実施例の収差状況は、無限遠時が第23図、d₉,d
₁₂を変化させ倍率−0.1×とした時が第24図に示す通り
である。

実施例11は、第25図のように絞りより像側の負のレン
ズ成分が凹平レンズ、正のレンズ成分が２枚の正レンズ
である。この実施例の収差状況は、無限遠時が第26図、
d₁₁,d₁₃を変化させ倍率−0.1×の時が第27図に示す通り
である。

実施例12,13は、夫々第28図および第31図に示す構成
で、第12図に示す実施例６と類似した構成をしている。

これら実施例は、いずれも間隔d₁₂,d₁₄を変化させて
フォーカシングを行なう。

実施例12の無限遠および物体距離が−850mmの物体に
フォーカシングした時の収差状況は、夫々第29図および
第30図に示す通りである。

又実施例13の無限遠および物体距離−850mmの物体に
フォーカシングした時の収差状況は夫々第32図および第
33図に示す通りである。

［発明の効果］ 本発明は、各波長ごとの屈折率勾配に変化を持たせた
アキシャル型の屈折率分布型レンズを適切な場所に配置
することによって高画質の大口径中望遠レンズを得るよ
うにしたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の断面図、第２図は実施例１の収差曲
線図、第３図は実施例２の収差曲線図、第４図は実施例
２の収差曲線図、第５図は実施例３の断面図、第６図は
実施例３の収差曲線図、第７図は実施例４の断面図、第
８図，第９図は実施例４の収差曲線図、第10図は実施例
５の断面図、第11図は実施例５の収差曲線図、第12図は
実施例６の収差曲線図、第13図は実施例６の収差曲線
図、第14図は実施例７の断面図、第15図は実施例７の収
差曲線図、第16図は実施例８の断面図、第17図，第18図
は実施例８の収差曲線図、第19図は実施例９の断面図、
第20図，第21図は実施例９図の収差曲線図、第22図は実
施例10の断面図、第23図，第24図は実施例10の収差曲線
図、第25図は実施例11の断面図、第26図，第27図は実施
例11の収差曲線図、第28図は実施例12の断面図、第29
図，第30図は実施例12の収差曲線図、第31図は実施例13
の断面図、第32図，第33図は実施例13の収差曲線図であ
る。

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絞りを挟んで物体側の前群と像側の後群と
   よりなり、前記後群が、最も絞り側のレンズ面から像側
   の空気層と接するレンズ面までで形成された全体として
   負の屈折力の負レンズ成分と、前記負レンズ成分よりも
   像側に配置された全てのレンズから形成された全体とし
   て正の屈折力の正レンズ成分とからなり、前記後群中の
   少なくとも１枚のレンズがアキシャル型の屈折率分布型
   レンズから構成されると共に、以下の条件（１）（２）
   （３）を満足する大口径中望遠レンズ。 （１）−6.0＜f_n/f＜０ （２）0.10＜f_p/f＜0.74 （３）5.0×10^-3＜｛|r|−［r²−（φ/2）^２］^1/2｝/f＜9.5×10^-2 ただし、f_nは絞りより像側の負の屈折力を持つレンズ成
   分の焦点距離、f_pは絞りより像側の正の屈折力を持つレ
   ンズ成分の焦点距離、ｆは全系の焦点距離、ｒはアキシ
   ャル型の屈折率分布型レンズで光軸上の屈折率が高い方
   の面の曲率半径、φは上記の面の有効径である。
2. 【請求項２】前記屈折率分布のついている面が凹面であ
   る場合には、以下の条件（３′）を満足する請求項１記
   載の大口径中望遠レンズ。 （３′）1.0×10^-2＜｛|r|−［r²−（φ/2）^２］^1/2｝/f＜9.5×10^-2 ただし、ｒは屈折率分布型レンズで光軸上の屈折率が高
   い方の面の曲率半径、φは上記の面の有効径、ｆは全径
   の焦点距離である。
3. 【請求項３】以下の条件（４）を満足する請求項１記載
   の大口径中望遠レンズ。 （４）TL/f＜1.6 ただし、TLは焦点距離が無限遠の時のレンズ第１面から
   像面までの距離である。
4. 【請求項４】前記屈折率分布型レンズがレンズ形状並び
   にレンズ媒質における屈折力の合成がレンズ全体として
   正である請求項１記載の大口径中望遠レンズ。