JPH0223309A - 大口径広角レンズ - Google Patents

大口径広角レンズ

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JPH0223309A
JPH0223309A JP63171737A JP17173788A JPH0223309A JP H0223309 A JPH0223309 A JP H0223309A JP 63171737 A JP63171737 A JP 63171737A JP 17173788 A JP17173788 A JP 17173788A JP H0223309 A JPH0223309 A JP H0223309A
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lens
lens group
gradient
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gradient index
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Norihiko Aoki
青木 法彦
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
変化するいわゆるアキシャル型の屈折率分布型レンズを
使用した大口径広角レンズに関するものである。
[従来の技術] 近年、−眼レフカメラ、レンズシャッターカメラ共によ
り手軽にいろいろな画角の写真をとれるズームレンズを
装着するものが主流になっている。しかし、ズームレン
ズは口径比を大にすることが困難である上、単焦点レン
ズに比べて収差補正が十分であるとはいえない。そこで
明るさや画質等を求めるユーザーの声に応じて単焦点レ
ンズは大口径化、高画質化が図られている。
このような要求を球面系のみで満たそうとすると、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満足するも
のではない。またレンズ枚数を増やさずに収差補正を行
なうために非球面が用いられているが口径比が大で広角
であるとレンズの径が太き(なり非球面の製作が難しく
なりコスト高になる。
これらの欠点を克服するために、レンズ中で屈折率が変
化するいわゆる屈折率分布型レンズの導人が図られてい
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は困難であって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する
だけで非球面と同等の効果が得られる。又屈折率勾配の
形成方法からも大口径化が容易であり実用化が極めて高
い。
アキシャル型の屈折率分布型レンズを使ったレンズ系の
従来例として特開昭59−149312号公報記載のも
のが知られている。しかしこの従来で用いている屈折率
分布型レンズは、屈折率勾配の波長依存性はなく色収差
を積極的に補正しようとしているものではない。またこ
の従来例は、大口径標準レンズであって、大口径広角レ
ンズに対して屈折率分布型レンズを用いたものは従来知
られていない。
[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の能力な効果的に
発揮し得るようにその面形状、配置場所を考慮し、更に
各波長毎の屈折率勾配に変化を持たせて積極的に色収差
を補正するようにした大口径広角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] 本発明の大口径広角レンズは、前記の課題を解決するた
めに、物体側より順に負の屈折力の第1121群と、正
の屈折力の第2レンズ群と、絞りと、正の屈折力の第3
レンズ群とにて構成し、第2レンズ群に軸方向に屈折率
勾配を有する屈折率分布型レンズを設けたものである。
そして更に次の条件け)を満足するようにしたことを特
徴としている。
fil −5,0< (rr/r*)/(fo/f)<
5.0ただしr、は前記の屈折率分布型レンズの物体側
の面の曲率半径、rRは同屈折率分布型レンズの像側の
面の曲率半径、faは同屈折率分布型レンズの焦点距離
、fは全系の焦点距離である。
レンズ系が大口径になるにつれレンズ系中を光束の太さ
が大になり諸収差の補正が困難になる。
例えば球面収差は、光軸に平行な光がある屈折面に入射
すると、光線高が高いほど光線の屈折面への入射角が大
になりそのため光線高の違いにより光軸と交わる位置が
異なることによる。そしてFナンバーが大きくて暗いレ
ンズの場合球面収差が小さいが、Fナンバーの小さい大
口径レンズになると球面収差が大になり、レンズの枚数
を増やさないとこれを補正することが出来ない。
レンズ枚数を増やすことなしに球面収差を補正する方法
として次の二つが考えられる。
補正方法の一つとしては、非球面を導入し、その非球面
の形状を光線高が高(なればなる程屈折面の曲率な緩め
たものにする方法である。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Cいる。しかし非球面には色収差を補正する能力がな
い。
他の補正方法は、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0球面収差のみに関して言えば光線高
が高くなるにしたがっ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mレンズで球面収差を補正する
ことが出来る。
商運のように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。この二
つのタイプの屈折率分布型レンズを比較した場合、収差
補正能力としては断熱ラジアル型が優れているが、既に
述べたようにラジアル型は大口径レンズを製造するのが
困難である。一方アキシャル型は大口径化の可能性が高
く、屈折面を曲面にすることによって非球面と同等の効
果を得ることが出来る。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ることによって非球面で
は補正出来ない色収差の補正も可能である。
本発明のレンズ系は、前記のように大口径広角レンズの
構成要素中に、光軸方向に屈折率勾配を有するアキシャ
ル型の屈折率分布型レンズを少な(とも1枚配置したも
のである。
一般に大口径広角レンズは、広角レンズにとって最も重
要でかつ最も補正が難しい軸外収差の池に球面収差の補
正が重要である。これら収差を同時に補正するためには
非球面の導入が考えられるが非球面レンズは、製作上大
口径の物が得にくく、有効径の小さいレンズに非球面を
導入しなければならないという制約がある。その結果、
軸外収差の補正か球面収差の補正かのいずれかを犠牲に
しなければならず、両方同時に補正することが非常に困
難である。
本発明のレンズ系に用いるアキシャル型の屈折率分布型
レンズは、比較的容易に大口径レンズを得ることが可能
であるため、適切な場所にそれを配置することによって
軸外収差と球面収差を同時に補正することが可能になる
本発明のレンズ系は、十分なバックフォーカスをとるた
めにレトロフォーカスタイプを採用している。即ち前述
のような物体側から順に負の屈折力を有する第1121
群と、正、の屈折力を有する第2レンズ群と、絞りと、
正の屈折力を有する第3レンズ群とよりなる構成である
。又第1121群は物体側より順に正レンズ、負レンズ
、負レンズの3枚構成か或は負レンズ、負レンズの2枚
構成かのいずれかを採用している。
非球面レンズを用いる場合、どの収差を補正するかによ
ってその配置場所が異なるように、屈折率分布型レンズ
を用いる場合も補正すべき収差によって配置場所が異な
って来る6例えば軸外収差を補正する場合、絞りより出
来るだけ離れた軸外光線の光線高の高いレンズに用いれ
ば効果的である。又球面収差を補正する場合、絞り付近
に屈折率分布型レンズを用いれば軸外収差を悪化させる
ことなしに補正出来る。
本発明においては、屈折率分布型レンズによる収差補正
能力を最大限生かすために、前記のようなレンズ構成と
すると共に、正の屈折力を有する第2レンズ群に屈折率
分布型レンズを配置したことを特徴としている。
本発明のレンズ系において、第2レンズ群は、マージナ
ル光線の光線高が最も高くなるところで、ここに屈折率
分布型レンズを用いることにより、球面収差の補正に極
めて有効である。更に第2レンズ群は、軸外光線の光線
高も高いために軸外収差の補正も効果的になし得る。
また本発明レンズ系で用いる屈折率分布型レンズの形状
は、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ或は両凸レ
ンズであって、その屈折率分布は物体側から像側に向か
って屈折率が減少するものであることが望ましい。
このような面形状と屈折率分布をとることによって、特
に物体側の面では光軸から離れるにしたがって屈折率が
低くなるために高次の球面収差がアンダーに出すぎるの
を防ぐことが可能になる。
またメニスカスレンズとした場合は、絞りに対してコン
セントリックになるので特に軸外収差の補正にとって有
利になる。
本発明のレンズ系は、上記の屈折率分布型レンズが前記
の条件(11を満足するものである。
特に屈折率分布型レンズが正の屈折力を有している場合
、条件(11の下限の−5,0を越えると絞りに対して
凸面を向いている屈折率分布型レンズの像側の面の曲率
半径が小さくなりすぎるため絞りに対する対称性が崩れ
、特にコマ収差、非点収差が補正しきれな(なる。また
上限の5.0を越えると、第2レンズ群の正の屈折力を
所望の値にするためには第2レンズ群中の他の正レンズ
の又第2レンズ群が屈折率分布型レンズ1枚だけからな
る場合は、その屈折率分布型レンズ自身の屈折力が強く
なりすぎて、高次の球面収差がアンダーになるのを補正
出来なくなる。
また屈折率分布型レンズが負の屈折力を有している場合
は、条件fl)の下限を越えると第2レンズ群の正の屈
折力を所望の値にするためには、第2レンズ群内の他の
正レンズ又第2レンズ群が屈折率分布型レンズ1枚の場
合は、屈折率分布型レンズ自身の屈折力が強くなりすぎ
、高次の球面収差がアンダーに出るのを補正しきれない
更に本発明のレンズ系で用いる屈折率分布型レンズは、
各波長毎の屈折率勾配に変化を持たせた色収差の補正を
行なうことを特徴としている。即ち、本発明のレンズ系
で用いる屈折率分布型レンズは、前述の通りの屈折率分
布と面形状をとり、史に短波長の屈折率勾配を長波長の
屈折率勾配よりも大きくすることによって、積極的に色
収差の補正を行なっている。これによって特に色の球面
収差の発生を小さくおさえることが可能である。
このように色収差の補正を効果的に行なうためには、屈
折率分布型レンズが次の条件(2)を満足することが好
ましい。
(210,5< nt (di/n+ (g) < 1
.0ここでnt (dl +n+ (glは上記の屈折
率分布型レンズ(アキシャル型の屈折率分布型レンズ)
の夫々d線0g線の1次の分布係数である。
又屈折率分布型レンズの屈折率分布は次の式で表わされ
る。
[*註no+n、x 上記の条件(2)の上限の1.0を越えるとd#lとg
線の屈折率勾配がほぼ等しくなり色収差の補正ができな
くなる。また下限を越えると逆に短波長の軸上の色収差
が補正過剰になる。
本発明のレンズ系において、下記の条件(3)乃至条件
(9) を満足することが望ましい。
3)  −2,5<fG/f<−0,8541−3,0
< fu/fl < −0,25) −3,0<fw/
fI<−0,2610,2<flxJfHn <3.0
7)   48<(シlln+シ1211)/281 
  fn++n+n+inl/2  <1.691 1
.65 <nItp ただし、fは全系の焦点距離、flは第1121群の合
成焦点距離、f【は第2レンズ群の合成焦点距離、fl
は第3レンズ群の合成焦点距離、f目。。
νI+r++ nl+nは夫々第1121群中の負レン
ズのうちの物体側のレンズの焦点距離、アツベ数、屈折
率・f12n・1/lzn・nl inは夫々第112
1群中の負レンズのうちの像側のレンズの焦点距離、ア
ツベ数、屈折率、n1lpは第1121群に正レンズが
含まれている場合その屈折率である。
条件(3)は第1121群の屈折力を規定したものであ
る。この条件の北限の−0,85を越えると負の屈折力
が強すぎて所望の焦点距離を得るために第2レンズ群、
第3レンズ群の正の屈折力を強めなければならない。そ
の結果、光束の発散、収束が強くなり、各レンズ面で発
生する収差量が大きくなり補正が困難になる。又下限の
−2,5を越えると第1121群の負の屈折力が弱くな
り必要なバックフォーカスをとることが出来な(なる。
条件(4)は第1121群と第2レンズ群のパワー配分
を規定したものである。条件(4)の上限の一〇、2を
越えて第2レンズ群の正の屈折力か強くなると、第11
21群によって発散させられた光束を第2レンズ群で急
激に収束させることになる。前述のようにこの第2レン
ズ群はマージナル光線が最も高(なるレンズ群であるの
で、急激な光束の変化は球面収差の変動を大きくするた
め好ましくない。また下限の−3,0を越えて第2レン
ズ群の正の屈折力が小さ(なると、第1121群によっ
て発散させられた光束を所望の焦点位置に結像させるた
めに第3レンズ群の正の屈折力を強めなければならない
、その結果、第2レンズ群と第3レンズ群で分担してい
た収差補正の大部分を第3レンズ群のみにて行なわなけ
ればならず、諸収差のすべてが悪化してしまう。
条件(5)は、第1121群と第3レンズ群のパワー配
分を規定したものである。条件(5)の上限の−0,2
を越λると第3レンズ群の屈折力が強(なり、負の歪曲
収差の発生が大きくなり補正が困難になる。また下限の
−3,0を越えると第3レンズ群の正の屈折力が小さく
なり全系の焦点距離を所望の値にするためには第2レン
ズ群の正の屈折力を強めなければならない、その場合球
面収差の変動が大になり補正が困難になる。
条件(6)は、第1121群中の2枚の負レンズのパワ
ー配分を定めたものである。この条件(6)の上限の3
.0又下限の0.2のいずれを越えても第1121群中
の2枚の負レンズの屈折カバランスが崩れ、2枚で分担
していた第1121群の負の屈折力をいずれか一方のレ
ンズで負担することになる。第1121群は軸外光線の
光線高が非常に高いところに位置しているため、上記の
ように負の屈折力のバランスが崩れた場合、軸外収差特
に負の歪曲収差が補正できなくなる。
条件(7)は色収差補正のためのもので、その下限の4
8を越えると軸外光線の光線高の高い第1群での色収差
の発生が大になり特に倍率の色収差が補正できなくなる
条件(8) 、 (91は像面を平坦に保つために設け
たものである。条件(8)で上限の1.6を越えて第1
121群の負レンズの屈折率が高くなるか条件(9)で
下限の1.65を越えて第1121群の正レンズの屈折
率が低くなると、第2レンズ群、第3レンズ群で正の方
向に出るペッツバール和を十分補正できず像面の物体側
への倒れが大きくなって好ましくない。またこれを補正
するために第1121群の負の屈折力を強めるとレトロ
フォーカスタイプのパワー配置がくずれ特に負の方向の
歪曲収差が補正できなくなる。
[実施例] 次に本発明の大口径広角レンズの各実施例を示す。
実施例1 f  = 35.8a鋤  、   F/1.43  
 、  2  ω =62.2’rl = 96.53
45 d、=2.8000 rx=31.9472 d、= 8.9701 rs= 97.6562 d、= 2.500(1 r、= 52.1605 d、= 11.3670 rs=51.2214 d、= 7.9740 re=−118,5283 d、= 0.0235 rt= 44.4870 d?= 5.9400 ra=45.3156 d、= 7.3853 rs=33.9104 ds= 4.6457 r、、  = 22.2419 d、。 = 4.0200 n+=1.54814 ni=1.501:17 ns=1.77250 = 45.78 =56.40 = 49.66 (屈折率分布型レンズ) ns=1.59270 = 35.29 rll  =■(絞り) d、、  =4.7912 r+a  =   20.0000 d、、  =1.5000  ns =1.80518
    ν、’=25.43r+ a  = 380.
6004 d13 = 7.9490  nv= 1.69680
    )’v  = 56.49r 、 = −26
,4001 d、、  =0.0056 r+s  =−293,2620 d+s=4.0318   na= 1.77250 
    V@  = 49.66r、、  =−44,
8365 d+a  =o、ooo。
r、  = 93.4102 (L7 = 3.8056   no= 1.7550
0    17g = 52.33r、、  = −1
54,4511 屈折率分布式:  n (7C−) = no+ n+
 ’Xd−1ine: nd(x)  =1.6476
9  =0.150  x 10−’・xg−1ine
: nglx)=1.67252 −0.156  x
 10−’−x(第7面と光軸との交点より、像側に3
1の所でnoの値をとる) frr/r、)ノ(fG/f)= 6.6797X 1
O−2nza+/nzgl  =0.9615  、 
 fl/f  =−1,7143fl/fl   =−
0,7760、fl/f菖 =  −(1,6252f
1gn/fl+n  =2.5713(シlln+シ+
inl/2  = 51.09in++n+n+anl
/2  = 1.52476実施例2 f = 35.9g++s  、  F/1.44  
、 2ω=62.1゜r+=52.4144 d+ = 2.800On+ = 1.51821  
 v1= 65.04ri=29.3518 da= 7.5568 rs=48.3156 d、= 2.500On2” 1.54814   v
、 = 45.781”4= 26; 7917 d4= 19.9936 rs = 7a、 2992 ds−5,6881S   ns= (屈折率分布型レ
ンズ)ra=91.7235 da= 0.0339 rr= 37.9981 dt” 8.9998    n4= 1.72600
ra= −85,5432 d、= 9.6435 「、=(1)(絞り) de= 4.0194 r、。 = −29,2677 dto  = 1.7006   ns= 1.592
7Or+ +  = 42.7187 d、、  =3.8011 r+□ = −254,6308 dig  = 1.5208   ne= 1.846
66r目: 65.8955 tLz  = 6.5127   ny= 1.755
0Or、4 =−34,4171 d、、  =0.00(1) r+8  =79.9884 d、、  == 4.2137   Q、= 1.78
650r、、  =−99,3233 屈折率分布式:  n (1)= no+ n(・xν
4 ハ シ6 シ) ν8 =53.56 =35.29 = 23.78 = 52.33 = 50.00 d−1ine: nd(x)  = 1.64769 
−0.150  X 10−’−xg−1ine: n
g(x)  =1.67252 −0.156  x 
10−’−x(第5面と光軸との交点より、像側に31
w1Iの所でnoの値をとる) (rp/r*l/ (fG/fl = 5.8319x
 10−”n+ +a+/n+ Ig’l = 0.9
615  、  fI/f = −1,6606f肛/
fG ニー0.6039  、  fl/fl=−1,
2978flin/fl+n =0.8520 (シ1o+シ!1111/2 =55.41(nl+n
+n1anl/2 =1.53318実施例3 f = 35.6mm  、  F/1.42  、 
2ω=62.5’r+ = 58.1313 d、 = 2.8000   Q、: 1.51821
   ν+ =65.04rt=29.2817 d、=6.0703 ra=59.3013 d、=2.5000   na= 1.54814  
 v、 = 45.78rn = 27.9725 d、= 18.8181 rs ” 76.3892 ds= 4.6710 r、= 126.7540 d、= 0.0339 rv=39.0641 dy= 8.9998 r、= −90,3570 da= 9.2208 r9=oo(絞り) d、= 4.0194 rlo  =−31,502δ dto””1.7006 r、r  =43.3491 d、、  =3.8011 r、2 =−252,6351 d、2 ;1.5208 rla  =67.8981 d、、  =6.5127 r、、  =−39,7393 d、、  =0.0001 (屈折率分布型レンズ) rz=1.72600 ns= 1.59270 na= 1.84666 nt=1.75500 ν4 =53.56 シ、  =35.29 νg  = 23.78 νテ  =52.33 r、、  ”=708.5477 d、s  = 4.2137  na= 1.7291
6   17a  = 54.68r、、  == −
75,9899 d+a  =0.0000 rat  = 143.3053 d+t  = 4.0002  no= 1.7291
6    νe  = 54.68r1a  = −1
88,2351 屈折率分布式二 0仄)=no+nt’Xd−1ine
 : nd(x) = 1.64769−0.150 
X 10−’−xg−1ine:  ng(x)  =
  1.67252 −0.156  x  10−’
 ・x(第5面と光軸との交点より、像側に3關の所で
noの値をとる) (rp/rJ/ (fo/f) = 8.5600x 
10−”nt+a+/n+tg+ =0.9615  
、  fl/f =−1,4647fu/fr =−0
,6610、f11/f+=−1,4664f1□n#
Itn =0.8441 (シlln+シtznl/2 = 55.41in++
n+n1gn1/2 =1.53318実施例4 f = 36.:1mm  、  F/1.45  、
 2ω=61.5’r+ =: 56.8442 d、= 2.8000 r*=25.4151 d、= 7.6216 rs= 66.8479 d、= 2.5000 r、= 33.8968 d、= 12.0233 rs: 35.4340 ds= 7.9516 r6=−103,0655 d、= 0.0080 rt” 186.4394 d、= 3.7019 ra=65.4414 n+ =’ 1.56873 ν、  =63.16 n*= 1.53256 シ2  =45.91 n、= 1.75500 ν、  =52.33 n、 (屈折率分布型レンズ) d、= 6.2081 rs= 65.2143 d、= 3.5186 ns =1.59270 ν、  :35.29 r、、  =234.7299 (Lo  =4.4679 r、、=oo(絞り) dz  =4.7145 r+z  =−22,6673 drs  =1.7006 r+s  = 79.2801 drs  = 3.6042 r+4 = −207,6997 d、、  =1.5208 r+ s  = 60.2866 d、s =6.2035 r+s  =−35,7263 d、8 =0.0001 r+y  =−529,2811 d、、  :4.0344 r+8  =   53.2945 d、、  =o、ooi。
r+s  = 110.2946 d、、  :4.091O r、、  ” −168,1133 屈折率分布式: %式% (第7面と光軸との交点より、像側に31の所でnoの
値をとる) (r、/r、、l / ffa/f) = −6,34
27x 10−11+ +a+/n+ +g+  =0
.9615   、   fl/f  =−1,353
9f■/fG =−0,7357、fl/fG=−1,
1362flzn/ft+n =1.5879 (vlln+ν12n+/2 = 54.54(nl+
n+口+a−)/2  = 1.55065実施例5 f = 35.9+nm  、  F/1.43  、
 2ω= 62.1″r、:= 115.4671 d、=2.8000   n、=1.51821   
v、 =65.78rz=34.0753 da= 8.1159 rs==l口1.1221 d、=2.500o   n、=1.54814   
v、 =45.781”4= :lO,4279 d、= 9.6753 rs : 86.0395 ds=5.2887 rs” −222,0810 da=3.0326 rt =70.5865 d、: 6.5634 ra” 101.9827 d、= 0.0339 r、= 44.0041 d9= 7.902O r、、  =−84,1503 d、、  :2.6244 r、、  = 155.9096 d、、  =1.800O r、a  =61.8870 d、、  :5.7587 r13=■(絞り) dla  =4.2116 r、、  ”−34,9028 d14  =1.9167 nz=1.61700 = [12,79 (屈折率分布型レンズ) n5=1 =、53.56 ns=1.59270 =35.2.9 n7=1 =35.29 r+s  = 41.1681 dts  =3.8011 r+s  = −526,0342 cps  = 1.5208  ns= 1.8466
6   V。= 23.78r、、  = 53.66
12 d、t  =6.5127  n、=’1.7550(
)   1g”=52.33r、、  = −37,7
794 dIs  =0.0001 r、、  =94.3109 dte  =4.3552 01e= 1−78650
   ve  ” 50.00rao  = −78,
8158 屈折率分布式二 〇(’E)= rlo + n +・
にd−1ine: nd(xi  =1.64769−
0.150  x 10−’−xg−1ine: ng
(xl  =1.67252 −0.156  xlo
−’・x(第7面と光軸との交点より、像側に3ml+
の所で00の値をとる) (rF/rR1/ (foil = 8.9518X 
117−”n+1+B/n++g1 =0.9615 
 、  fI/f =  1.1454f[l/fl 
=−0,7856、fl/fI=−1,7040fla
n/f+ tn = 0.8519(シlln+シ+i
o)/2  = 55.41in++n”n+anl/
2  =  1.53318実施例 6 f=36.3劉− r、 = 127.7386 d、=2.8000 r2 = 29.4382 d、= 7.3763 rs =54.5339 d、= 2.5000 r、 = 33.8672 d、= 10.4669 rs =92.3087 d、= 3.6101 「、= −379,1502 d、= 6.2062 r、= 104.2849 dt = 5. ?136 re = 69.9226 d、= 0.0339 nミニ1.54814 F/1.45 n、= 1.51821 n、(屈折率分布型レンズ) n3=1.617D口 2ω=61.5゜ ν、  =65.04 νm  =45.78 νs  ”62.79 rs=37.9199 d、= 8.9998 n、= 1.72600 ν、  =53.56 r+o =−86,2859 d、、  =9.6407 r、、=oo(絞り) dt l = 4.0194 r、、  =−29,9904 dtz  =1.70(16na=1.5927(l 
  va  =35.29r+a  =42.3773 d、、  =3.8011 r14  =   172.6993 d、= 1.5208  nt= 1.84666  
1jy  = 23.78r、s  = 65.651
9 dts  ” 6.5127  na: L、7550
0   Va  = 52.33r+s  = −34
,1504 d+a  ==o、ooot rl?  =85.0336 dtt  =4.2137  n5=1.78650 
 1jQ  =50.0Or、a  =−93,892
1 屈折率分布式:  n(yL)=no+n1−xd−1
ine: ndfx)  = 1.64769 −0.
150  x 10−’−xg−1ine:  ng(
xi  = 1.67252 −0.156  x  
10−”x(第7面と光軸との交点より、像側に3mm
の所でnoの値をとる) (rp/r+*l/ (fo/f) =  1.342
8x to−’n++a+/n++m+ =0.961
5  、  fI/f =  1.3.666fII/
fx  = −0,6822、fl/fG= −1,7
155flan/fl+n = 2.2850(シ11
−シrao)/2 = 55.41fnt+n+rHa
nl/2 = 1.53318実施例7 f = 36.0+nm  、  F/1.44  、
 2ω=61.9’rl = 148.8027 d、=2.80口On、=1.51821     v
、  =65.04rt = 29.3274 d、= 6.0703 r、= 75.1471 d、= 2.5000   Q、= 1.54814 
  v、 = 45.78r* = 36.6437 d、= 10.3552 re= 120.7376 d、=3.6101    na= 1.61700「
a: −183,8871 d、= 5.4889 rt: 107.7453 dy=4.8564 ra= aa、8753 da”0.0339 re=38.7509 do=8.9998 rl。= −90,6620 d、。 =9.2070 r、、 =OO(絞り) dl、  =4.0!94 rho  =−32,0277 dos  = 1.7006  na= 1.5927
Or、、  = 43.3645 dt=  =3.8011 r、、  ”−146,3378 d+4 = 1.5208  nv= 1.84666
ns” 1.72600 n4(屈折率分布型レンズ) ν、  =62.79 ν、  =sa、ss ν、  =35.29 シ?=23.78 rho  =69.5034 dos  =6.5127  na=1.75500 
   vs  =52.33r+a  = −39,2
433 d、、  =0.0(101 ray  =    11284.8007dly  
=4.2137 0.= 1.75500   119
  = 52.33r+s  = −71,4144 d+a  =0.0000 r、、  = 184.1036 dos  =4.0002  nlG  =1.755
00  ν+o=52.33rao  =  141.
6709 屈折率分布式:  n ((> = no+ n+ ・
Xd−1ine: nd(x)  = 1.64769
 −0.150  x 10−’・xg−1ine: 
ng(xl  = 1.67252 −0.156  
X 10−”x(第7面と光軸との交点より、像側に3
m+nの所で口。の値をとる) (rr/rlI)/ (fG/f) = −3,468
2x 1O−2nza+/nl(g+  =0.961
5  、  fl/f =1.2351fn/ft =
−0,7281、fs/f+、=−1,8735f+a
n/f++n  =1.8795(νI、。÷シ+21
.l/2  = 55.41fn++n+n1anl/
2  = 1.53318実施例8 f = 35.9mm rl = 103.9238 d、=5.9783 ra = −30309,4684 dz=0.0口00 rs=217.5798 d、:2.50口0 r4=24.8761 d、= 8.2075 rs = 166、4432 ds= 2.4147 re : 27.2508 d、= 4.1729 rt =38.5979 dy=5.8873 ra=−155,2837 d、=2.7309 nミニ1.58267 F/1.44 n+ = 1.88300 na (屈折率分布型レンズ) na=1.50137 2ω= 62.1″ = 40.78 ν、  :56.40 ν3 =46.33 i”、= 33.2426 d、= 8.1539 rho  =−64,9501 dos  =4.319O rl、  =22.2917 dll  =5.5899 rl2 =■(絞り) d1□ = 4.9976 rho  =−36,5741 d、3 =1.500O rl4 = 116.6692 6.4 =6.8720 rls  =   45.5103 d、、  =0.0056 ns” 1.72916 na=1.59270 n ? = 1 、80518 na=1.69680 ν、  =54.68 シロ=35.29 ν、  =25.43 ν、  =56.49 ta 127.2460 d、、  =4.1603 r、、 =−36,8262 d+y  =0.000O rho  ”l[14,52b8 d、、  =4.0286 0e”1.78650 ν9 =50.00 nlG  = 1.72916  ν+o= 54.6
8r、=−91,6959 屈折率分布式:  n(g):1104−(1,−)(
d−1ine  :  nd(x!   =  1.6
4769  − 0.150   x  10− 自 
、Xg−1ine:  ngfxl  =  1.67
252 −0.156  X  10−’−x(第7面
と光軸との交点より、像便りに3mmの所で00の値を
とる) frr/rR)/ ffa/f) =  1.9309
X 10−’n+ (al /nt Igl = 0.
9615  、  f1/f =−1,034OfIl
/f+ = −0,9915、fI/fl::  0.
9552fIin/fl+n = 0.9996(ν1
.。+ν12n+/2 = 51.37fn++n+n
[anl/2 = 1.54202 、0++ p、=
 1.88300実施例9 f = 28.E+n蹟  、   F/1.43  
 、  2 ω=7+、1″r+=80.1371 d、−5,0008n、=1.83481   v、 
=42.72r2 = 289.5248 d、= 0.0000 r3 ” 67.5804 d、=  1.9001    1a= 1.5111
2     V2  = 60.48r、= 20.8
107 d4= 6.8005 rs= 142.0600 da=2.0008 ra= 27.4234 do”6.3305 rv=34.8119 dy”1.9768 ra=27.0559 d、= 7.0168 r、= 42.0907 d、= 6.9998 r+o  = −698,1100 d、、  =8.2539 r、、  =oo (絞り) d、l  =0.9810 r、、= 57.9599 dos  = 9.2283   na= 1.696
8Orta  =   57.2893 11+a  = 3.9972   nv= 1.59
270(屈折率分布型レンズ) ns=1.53172 s +14=1.50378 ν3 ν4 シロ シフ = 48.90 =66.81 =56.49 =35.29 r+−= 38.1877 d、、  =5.0160 r、、  =−95,0788 dos  = 1.2993 1s= 1.80518
    v=s  : 25.43r、、  = 62
.2804 d、、”6.499On、=1.69680    v
、=56.49rly  =   42.3674 d、7 =0.0018 r、8 ” 31189.5067 d、、” 4.2000  n、、= 1.78650
  v、、= 50.0Or、、  =−67,817
4 d、、  =0.000O r2゜ = 84.0627 dzo  = 4.2280  n++  = 1.7
2916  νx= 54.68rz l = −12
07,1403 屈折率分布式:ncχ)=n、+n、・にd−1ine
:  ndfx!  =  1.64769 −0.1
50 X  10−’−xg−1ine: ng(x)
  = 1.67252 −0.156  x 10−
’・x(第9面と光軸との交点より、像側に3ffII
11の所でnoの値をとる) (rr/r*)/[fa/fl =   2.9599
X 1O−2n+ +a+/n+ Igl  = 0.
9615  、   ft#  =−1,4335fn
/fG=−1,8053、fG/fl=−0,950L
flln/fl+n  = 1.0779(シlln+
シtanl/2  =54.69(nun+n+znl
/2  =  1.52142nl+p= 1.834
81 実施例10 f = 28.211m r、 = 93.1757 dl=6.0219 r、 = 296.3586 dt= 0.000O r、= 43.6729 ds=1.8378 j、= 21.2733 d4= 6.9146 rs=148.:+151 ds=1.85151 r6 = 24.6966 F/1.41   、  2 ω=74.8゜n+=1
.80610 Q、= 1.58313 ν2 n−= 1.58267 シ3 =40 = 59.36 = 46.33 da=15.3764 rt=91.2978 d、= 5.1045 ra”  −200,7745 da= 6.3119 rs=58.4206 d9= 9.0059 rho  =326.7851 dl。 =4.1908 r、、=oo(絞り) d、、  =2.2292 r、、  ” 134.1429 dB  =5.5145 rls 、=−59,5668 d、、  =O,0159 r、4 =  −66,3475 1+4 ” 1.5297 r 1s  = 33.3887 d、、  =5.7755 rlm  = −443,7886 (屈折率分布型レンズ) ns= t、80440 na=1.72916 n、= 1.59270 ν5 =39.58 シロ  =54.68 ν、  =35.29 d、、=1.1540  na=1.84666   
 v、=23.78rat  =54.8958 (by  =7.8930  n5=1.69680 
   V9  =56.49r+a  =−44,15
38 (Ls  =0.0348 r+1+  =64.3152 dos  =8.1253  neo  =1.786
50  ν+o=50.0Orio  = −164,
0372 屈折率分布式:nIχ)=no+n+’Xd−1ine
+ nd(x)  = 1.64769 −0.150
  X 10−”xg−1ine:  ng(x)  
= 1.67252 −0.156  x  10−’
・x(第7面と光軸との交点より、像側に3:5m m
の所で口。の値をとる) frr/rR)/ (fo/fl = −1,3786
x 10−n+  + +、+/n+  +gl   
=  0.9615    、    f(/f   
=  −1,3242fn/f+  =  −1,25
57、fI/f+=   1.2107f12n/fl
+n = 0.6972(ν!、。÷ν+alll/2
 = 52.85(nl+n+n1znl/2 =1.
58290  、 01+p=1.80610実施例1
1 f  = 29.1mm rlm62.9181 d、= 5.3045 ra : 200.5257 d、= 0.0000 ra=50.3591 d、= 1.9001 r、=21.1540 d4= 6.8005 rS= 144.4895 d5= 2.0008 rs=21.0041 da” 15.7761 r7= 44.3532 dy=6.9186 ra=−508,4826 d、= 7.1131 r、=oo(絞り) d、=2.4609 rlo  =84.6002 F/1.45 jl、= 1.83481 na=1.51112 nミニ1.53172 2 ω=73 a ν、  =42.72 ν、  =60.48 1ノ、:48.90 (屈折率分布型レンズ) dos  =6.7222  n5=1.71300 
  1/s  =53.84r、、  =−61,11
54 d++  =2.4194  na=1.59270 
   Va  =35.29r la  = 39.6
239 d、、  ==5.3250 r、、  =−80,3609 d、、=1.1016  n、=1.80518   
 v、=25.43r14  =63.1167 d、4 = 6.8523  na= 1.69680
   1j8  = 56.49r1s  = −42
,9314 d、、  =0.0046 rlm  = 366.4514 dos  ”4.9751  nミニ1.7865OL
’9  =50.0Ortt  = −To、1460 dl、  =0.0000 r、、  = 92.6882 dos  =6.0617 1eo  =1.7291
6  シ+o=54.68r19  = −343,9
705 屈折率分布式:  n (X)= no+ n+°にc
l−1ine: nd(xl = 1.64769−0
.150 x 10−’−xg−1ine: ngfx
)=1.67252 −[1,156X 10− −x
(第7面と光軸との交点より、像側に39gmmの所で
+1oの値をとる) (rr/rR)/ (fG/f) = −4,2884
x 10−”n+ +a+/n+ fgl  = 0.
9615   、   fl/f  =  −1,40
63fu/f+  = −1,4464、fs/f+=
 −0,9582f1zn/fzn = 0.6370 (νltn+p+anl/2 = 54.69(nl+
y1+n12.)/2   =  1.52142  
  、    n、、 I、=  1.83481実施
例12 f  =  28.9m蒙  、   F/1.44 
  、   2  ω =  73.5’r+ = 1
03.7091 d、 =5.0008   n+ =1.83481 
  v、 =42.12rz= 496.0148 d2= 0.0000 r3= 54.2783 d、= 1.9001 r、= 20.7326 d、= 6.5016 ra= 140.8879 Q2= 1.51112    vz  = 60.4
8ns=1.53172 ds=1.8745 re” 28.3947 do;6.6841 rt= 30.7971 d、= 1.7500    n4= 1.50378
r、=23.8808 ds” 6.7050 re”52−0293 ds=2.8005 r、、= 122.7414 d、0 =0.0020 rlz  =52.5300 do+  =2.8000 rlz  = 122.2794 d、2 =6.7588 r+s =oo (絞り) d+a  =0.3008 rlz  =80.4068 na(屈折率分布型レンズ) ns (屈折率分布型レンズ) νs  ”48.90 ν、  =66.81 do4 = 10.9998  nt= 1.6968
0υ7=56.49 r、s  ”−42,5881 do5 =1.8312 r、、= −57,0072 d18 = 4.1997 08= 1.5927(]
r 1t  = 38.9578 do7 =5.0160 r、、  =−66,9288 νB  =35.29 dla  = 1.2982  ns= 1.8051
8ν、  =25.43 rle  =bO−9662 d、9  =6.5000 r2.  =−41,8113 d、、  =11.0018 rz+  = 1402.7958 d21  =4.1029 rat  = −66,0768 dJa  =0.0000 ra=  =72.9393 dzj =5.6013 r、、= −449,7321 屈折率分布式二〇(χ1=no+n+’Xd−1ine
:  ndfxl  =1.64769 −0.150
 X  10−”xn+z  = 1.72916  
V+i= 54.68nz  = 1.78650 1
7+t= 50.00n+o = 1.69680  
シ+o=56.49g−1ine:  ng(x)  
=  1.67252 −0.156  x  to−
1・x2枚の屈折率分布型レンズ共、上記の同じ分布を
有する。更に2枚の屈折率分布型レンズのうち、物体側
の屈折率分布型レンズにおいては、第9面と光軸との交
点より像側に3n++++の所で00の値をとり、像側
の屈折率分布型レンズにおいては、第11面と光軸との
交点より像側に311IlI+の所でn。の値をとる。
物体側の屈折率分布型レンズにおいて (rF/rsJ/ (fo/fl = 9.8192x
 1O−2n+ +a+/n+ fgl = 0.96
15像側の屈折率分布型レンズにおいて (rF、/rl)/(fo/fl = (?、7694
X 10−’n+ +a+/n+ 111 = 0.9
615f+/f =  1.4886 、  fm/f
l =−2,0075fm/f+= −0,8922、
f1mll/f+ +−= 1.0053(シlln+
シt*nl/2 = 54.69fn++n”n1an
l/2 = 1.52142  、  rJ+p= 1
.8348まただしrlz r2−・・・はレンズ各面
の曲率半径、d。
da、・・・は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、n1
、n2.・・・は各レンズの屈折率、シ1.シ2.・・
・は各レンズのアツベ数である。
これら実施例は、図示するように第1レンズ群I、第2
レンズl!i II 、絞り、第3レンズ群II!より
なり、いずれも第2レンズ群I【中に1枚又は2枚のア
キシャル型の屈折率分布型レンズを用いている。
[発明の効果] 本発明は、各波長毎の屈折率勾配に変化をもたせたアキ
シャル型の屈折率分布型レンズをレンズ系中の適切な場
所に配置することによって諸収差が良好に補正された高
画質の大口径広角レンズを得たものである。
【図面の簡単な説明】
第1図乃至第12図は夫々本発明の実施例1乃至実施例
12の断面図、第13図乃至第24図は夫々実施例1乃
至実施例12の収差曲線図である。 出願人 オリンパス光学工業株式会社 代理人   向    寛  二 第3図 第4図 り一一一一一一一」 工    ■ ■ 第2図 第5図 第7図 第8図 第9図 第10図 第13図 球面収差 非点収差 歪曲収差 倍率の色収差 4図 球面収差 非点収差 球面収差 第19 非点収差 歪曲収差 倍率の色収差 球面収差 第20図 非点収差 歪曲収差 倍率の色収差 球面収差 第21 非点収差 歪曲収差 倍率の色収差 球面収差 第22図 非点収差 歪l#l収差 櫓率の色収差 第2二 球面収差 非点収差 歪曲収差 倍率の色収差 収差 第24図 非点収差 歪曲収差 倍率の色収差 ・F/1.45 dJハ9

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 物体側より順に負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折
    力の第2レンズ群と、絞りと、正の屈折力の第3レンズ
    群とにて構成され、前記第2レンズ群に軸方向に屈折率
    勾配を有する屈折率分布型レンズを有し、次の条件(1
    )を満足することを特徴とする大口径広角レンズ。 (1)−5.0<(r_F/r_R)/(f_G/f)
    <5.0ただしr_F.r_Rは夫々上記屈折率分布型
    レンズの物体側の面および像側の面の曲率半径、f_G
    は同屈折率分布型レンズの焦点距離、fは全系の焦点距
    離である。
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