JPH08227002A - 屈折率分布型非球面レンズ - Google Patents
屈折率分布型非球面レンズInfo
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- JPH08227002A JPH08227002A JP7001253A JP125395A JPH08227002A JP H08227002 A JPH08227002 A JP H08227002A JP 7001253 A JP7001253 A JP 7001253A JP 125395 A JP125395 A JP 125395A JP H08227002 A JPH08227002 A JP H08227002A
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- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】製造が容易で量産に適した低コストな屈折率分
布型非球面レンズを提供する。 【構成】媒質の屈折率が分布を有する基板レンズ１のレ
ンズ面１ａ上に、非球面形状を有する樹脂層２を成形し
た。
布型非球面レンズを提供する。 【構成】媒質の屈折率が分布を有する基板レンズ１のレ
ンズ面１ａ上に、非球面形状を有する樹脂層２を成形し
た。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は屈折率分布型非球面レン
ズに関するものであり、特にズームレンズに好適な屈折
率分布型非球面レンズに関するものである。
ズに関するものであり、特にズームレンズに好適な屈折
率分布型非球面レンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】カメラ等のレンズ分野では、屈折率分布
型レンズ(gradient index lens,GRINlens)を用いること
によって効果的に収差補正を行い、これによりレンズ枚
数を減らす試みがなされている(特開平２−５１１１６
号公報等)。また、非球面レンズを用いることによって
収差補正を行い、これによりレンズ枚数を減らす試みも
行われている(特開平３−１２７００８号公報等)。
型レンズ(gradient index lens,GRINlens)を用いること
によって効果的に収差補正を行い、これによりレンズ枚
数を減らす試みがなされている(特開平２−５１１１６
号公報等)。また、非球面レンズを用いることによって
収差補正を行い、これによりレンズ枚数を減らす試みも
行われている(特開平３−１２７００８号公報等)。
【０００３】球面のみを有する上記屈折率分布型レンズ
には、レンズ単独で色収差及びペッツバール和を補正す
る能力がある。しかし、収差補正に対する自由度が不足
するため、結局、ズームレンズの各群をレンズ１枚で構
成することは不可能である。このような屈折率分布型レ
ンズにおいてザイデルの５収差を全て同時に補正するた
めには、少なくとも２枚のラジアル型屈折率分布レンズ
が必要となるからである(L.G.Atkinson et al.,"Design
of a gradient-index photographic objective",Appl.
Opt.Vol.21,No.6,993[1982]参照)。
には、レンズ単独で色収差及びペッツバール和を補正す
る能力がある。しかし、収差補正に対する自由度が不足
するため、結局、ズームレンズの各群をレンズ１枚で構
成することは不可能である。このような屈折率分布型レ
ンズにおいてザイデルの５収差を全て同時に補正するた
めには、少なくとも２枚のラジアル型屈折率分布レンズ
が必要となるからである(L.G.Atkinson et al.,"Design
of a gradient-index photographic objective",Appl.
Opt.Vol.21,No.6,993[1982]参照)。
【０００４】一方、ズームレンズに非球面を用いただけ
では、色収差及びペッツバール和を補正することができ
ないので、少なくとも各群２枚のレンズが必要となる。
従って、ズームレンズの各群をレンズ１枚で構成しよう
とすれば、収差補正の自由度を確保するために屈折率分
布型レンズに非球面を用いることが必須となる。
では、色収差及びペッツバール和を補正することができ
ないので、少なくとも各群２枚のレンズが必要となる。
従って、ズームレンズの各群をレンズ１枚で構成しよう
とすれば、収差補正の自由度を確保するために屈折率分
布型レンズに非球面を用いることが必須となる。
【０００５】特開平４−６３３１２号公報に、光ディス
ク用の対物レンズとして使用される非球面化された屈折
率分布型単レンズが提案されている。しかし、その非球
面化の方法は記載されていない。従来より、レンズを非
球面化するためのいくつかの方法は知られているが、特
開平４−６３３１２号で提案されているような非球面化
された屈折率分布型レンズを製造するには、削り出しに
より非球面形状を作製する(いわゆる創成加工による)非
球面製造方法，ガラスモールドによる非球面製造方法等
の方法を用いる必要がある。
ク用の対物レンズとして使用される非球面化された屈折
率分布型単レンズが提案されている。しかし、その非球
面化の方法は記載されていない。従来より、レンズを非
球面化するためのいくつかの方法は知られているが、特
開平４−６３３１２号で提案されているような非球面化
された屈折率分布型レンズを製造するには、削り出しに
より非球面形状を作製する(いわゆる創成加工による)非
球面製造方法，ガラスモールドによる非球面製造方法等
の方法を用いる必要がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者の製造方
法には、レンズのコストが非常に高くなるため、使用さ
れる光学系の低コスト化が困難になるという問題があ
る。一方、後者の製造方法には、非球面の光軸と屈折率
の分布中心(即ち分布の対称軸)とを一致させることが非
常に難しいという問題や、モールドによって屈折率分布
形状が変化してしまうため所望の屈折率分布を得るのが
難しいという問題がある。従って、屈折率分布を有する
レンズを直接非球面加工する方法によって屈折率分布型
非球面レンズを製造するのは困難であり、製造できたと
してもかなり高価なレンズになってしまうのである。
法には、レンズのコストが非常に高くなるため、使用さ
れる光学系の低コスト化が困難になるという問題があ
る。一方、後者の製造方法には、非球面の光軸と屈折率
の分布中心(即ち分布の対称軸)とを一致させることが非
常に難しいという問題や、モールドによって屈折率分布
形状が変化してしまうため所望の屈折率分布を得るのが
難しいという問題がある。従って、屈折率分布を有する
レンズを直接非球面加工する方法によって屈折率分布型
非球面レンズを製造するのは困難であり、製造できたと
してもかなり高価なレンズになってしまうのである。
【０００７】本発明はこの点に鑑みてなされたものであ
って、その目的は、製造が容易で量産に適した低コスト
な屈折率分布型非球面レンズを提供することにある。
って、その目的は、製造が容易で量産に適した低コスト
な屈折率分布型非球面レンズを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る屈折率分布型非球面レンズは、媒質の
屈折率が分布を有する基板レンズのレンズ面上に、非球
面形状を有する樹脂層を設けたことを特徴とする。
め、本発明に係る屈折率分布型非球面レンズは、媒質の
屈折率が分布を有する基板レンズのレンズ面上に、非球
面形状を有する樹脂層を設けたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】このような構成によると、媒質の屈折率が分布
を有する基板レンズが樹脂層とは独立に製造可能である
ため、非球面化に際してモールドにより屈折率分布形状
が変化するといったことはなく、また、非球面の光軸と
屈折率の分布中心とを一致させることも容易である。
を有する基板レンズが樹脂層とは独立に製造可能である
ため、非球面化に際してモールドにより屈折率分布形状
が変化するといったことはなく、また、非球面の光軸と
屈折率の分布中心とを一致させることも容易である。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は、屈折率分布型非球面レンズの第１実
施例を示す断面図である。同図に示すように、この第１
実施例は、媒質の屈折率が分布を有する基板レンズ(即
ち屈折率分布型レンズ)１のレンズ面１ａ上に、非球面
形状を有する樹脂層２が成形されている点に特徴があ
る。つまり、第１実施例は、非球面化のための樹脂層２
がレンズ面１ａ上に積層形成されている点で、屈折率分
布型レンズを基板レンズ１とした、いわゆる複合型非球
面レンズといえる。
説明する。図１は、屈折率分布型非球面レンズの第１実
施例を示す断面図である。同図に示すように、この第１
実施例は、媒質の屈折率が分布を有する基板レンズ(即
ち屈折率分布型レンズ)１のレンズ面１ａ上に、非球面
形状を有する樹脂層２が成形されている点に特徴があ
る。つまり、第１実施例は、非球面化のための樹脂層２
がレンズ面１ａ上に積層形成されている点で、屈折率分
布型レンズを基板レンズ１とした、いわゆる複合型非球
面レンズといえる。
【００１１】基板レンズ１の屈折率分布は、ラジアル分
布(屈折率分布の方向が光軸と垂直な方向である分布)，
アキシャル分布(屈折率分布の方向が光軸と平行である
分布)等、任意の屈折率分布であって構わない。特に、
ズームレンズの各群を１枚で構成したい場合には、屈折
率分布がラジアル分布であると、屈折率分布型レンズが
１枚でも色収差補正及びペッツバール和補正の効果が得
られるので、その点で屈折率分布をラジアル分布とする
ことが望ましい。一方、アキシャル分布型の屈折率分布
型レンズを非球面化した場合には、収差補正の効果を屈
折率分布と非球面との両方で分担することができるの
で、屈折率分布の大きさ及び非球面量を小さくすること
ができ、製造上望ましいものとなる。
布(屈折率分布の方向が光軸と垂直な方向である分布)，
アキシャル分布(屈折率分布の方向が光軸と平行である
分布)等、任意の屈折率分布であって構わない。特に、
ズームレンズの各群を１枚で構成したい場合には、屈折
率分布がラジアル分布であると、屈折率分布型レンズが
１枚でも色収差補正及びペッツバール和補正の効果が得
られるので、その点で屈折率分布をラジアル分布とする
ことが望ましい。一方、アキシャル分布型の屈折率分布
型レンズを非球面化した場合には、収差補正の効果を屈
折率分布と非球面との両方で分担することができるの
で、屈折率分布の大きさ及び非球面量を小さくすること
ができ、製造上望ましいものとなる。
【００１２】樹脂層２の材質は、所定波長の光線を透過
するものでなければならないが、例えば、紫外線等の照
射を受けて硬化するものであるのが製造上望ましい。
するものでなければならないが、例えば、紫外線等の照
射を受けて硬化するものであるのが製造上望ましい。
【００１３】図２は、屈折率分布型非球面レンズの第２
実施例を示す断面図である。上記第１実施例を構成する
基板レンズ１が両凸レンズであるのに対し、この第２実
施例を構成する基板レンズ３は両凹レンズである。そし
て、この基板レンズ３のレンズ面３ａ上に非球面形状を
有する樹脂層７が成形された構成となっている。このよ
うに、基板レンズ形状は任意でよく、レンズ面は上記レ
ンズ面１ａのような凸面(図１)やレンズ面３ａのような
凹面(図２)に限らず、例えば平面であってもよい。
実施例を示す断面図である。上記第１実施例を構成する
基板レンズ１が両凸レンズであるのに対し、この第２実
施例を構成する基板レンズ３は両凹レンズである。そし
て、この基板レンズ３のレンズ面３ａ上に非球面形状を
有する樹脂層７が成形された構成となっている。このよ
うに、基板レンズ形状は任意でよく、レンズ面は上記レ
ンズ面１ａのような凸面(図１)やレンズ面３ａのような
凹面(図２)に限らず、例えば平面であってもよい。
【００１４】次に、第１，第２実施例のように片面に非
球面を有する屈折率分布型非球面レンズの製造方法を説
明する。図７(Ａ)〜(Ｃ)は、本発明に係る片面非球面の
屈折率分布型非球面レンズの製造方法の一例を示す製造
工程図であり、その手順は以下の通りである。
球面を有する屈折率分布型非球面レンズの製造方法を説
明する。図７(Ａ)〜(Ｃ)は、本発明に係る片面非球面の
屈折率分布型非球面レンズの製造方法の一例を示す製造
工程図であり、その手順は以下の通りである。
【００１５】(Ａ)成形型２０上に、紫外線によって硬化
する樹脂２２を介して屈折率分布を有する基板レンズ２
１を重ね合わせる。 (Ｂ)紫外線(U.V.)を基板レンズ２１と樹脂２２との接合
面に向けて照射する。紫外線は基板レンズ２１を透過す
るため、紫外線照射を受けた樹脂２２は重合硬化する。 (Ｃ)基板レンズ２１と樹脂２２との接合物を成形型２０
から離型する。 以上のようにして、片面が非球面化された屈折率分布型
非球面レンズが得られる。
する樹脂２２を介して屈折率分布を有する基板レンズ２
１を重ね合わせる。 (Ｂ)紫外線(U.V.)を基板レンズ２１と樹脂２２との接合
面に向けて照射する。紫外線は基板レンズ２１を透過す
るため、紫外線照射を受けた樹脂２２は重合硬化する。 (Ｃ)基板レンズ２１と樹脂２２との接合物を成形型２０
から離型する。 以上のようにして、片面が非球面化された屈折率分布型
非球面レンズが得られる。
【００１６】図３は、屈折率分布型非球面レンズの第３
実施例を示す断面図である。前記第１，第２実施例が片
面に非球面を有するのに対し、第３実施例は両面に非球
面を有している。つまり、屈折率分布型レンズである基
板レンズ５のレンズ面５ａ，５ｂ上に、非球面形状を有
する樹脂層６，７がそれぞれ成形された構成となってい
る。
実施例を示す断面図である。前記第１，第２実施例が片
面に非球面を有するのに対し、第３実施例は両面に非球
面を有している。つまり、屈折率分布型レンズである基
板レンズ５のレンズ面５ａ，５ｂ上に、非球面形状を有
する樹脂層６，７がそれぞれ成形された構成となってい
る。
【００１７】第３実施例(図３)のように両面非球面の屈
折率分布型非球面レンズは、前述した片面に非球面を有
する屈折率分布型非球面レンズの製造方法(図７)を、各
面について計２回適用することにより得られるが、以下
の製造方法(図８)によれば、１回の紫外線照射で両面非
球面化が可能である。図８(Ａ)〜(Ｃ)は、本発明に係る
両面非球面の屈折率分布型非球面レンズの製造方法の一
例を示す製造工程図であり、その手順は以下の通りであ
る。
折率分布型非球面レンズは、前述した片面に非球面を有
する屈折率分布型非球面レンズの製造方法(図７)を、各
面について計２回適用することにより得られるが、以下
の製造方法(図８)によれば、１回の紫外線照射で両面非
球面化が可能である。図８(Ａ)〜(Ｃ)は、本発明に係る
両面非球面の屈折率分布型非球面レンズの製造方法の一
例を示す製造工程図であり、その手順は以下の通りであ
る。
【００１８】(Ａ)成形型２３の上に紫外線によって効果
する樹脂２６を載せ、樹脂２６の上に屈折率分布を有す
る基板レンズ２５を載せ、基板レンズ２５の上に紫外線
によって効果する樹脂２７を載せる。さらに、樹脂２７
の上に紫外線を透過する成形型２４を重ね合わせる。 (Ｂ)紫外線(U.V.)を成形型２４の側から基板レンズ２５
と樹脂２６，２７との接合面に向けて照射する。紫外線
は成形型２４を透過するため、紫外線照射を受けた樹脂
２６，２７は重合硬化する。 (Ｃ)基板レンズ２５と樹脂２６，２７の接合物を成形型
２３，２４から離型する。 以上のようにして、両面が非球面化された屈折率分布型
非球面レンズが得られる。
する樹脂２６を載せ、樹脂２６の上に屈折率分布を有す
る基板レンズ２５を載せ、基板レンズ２５の上に紫外線
によって効果する樹脂２７を載せる。さらに、樹脂２７
の上に紫外線を透過する成形型２４を重ね合わせる。 (Ｂ)紫外線(U.V.)を成形型２４の側から基板レンズ２５
と樹脂２６，２７との接合面に向けて照射する。紫外線
は成形型２４を透過するため、紫外線照射を受けた樹脂
２６，２７は重合硬化する。 (Ｃ)基板レンズ２５と樹脂２６，２７の接合物を成形型
２３，２４から離型する。 以上のようにして、両面が非球面化された屈折率分布型
非球面レンズが得られる。
【００１９】図４は、屈折率分布型非球面レンズの第４
実施例を示す断面図である。上記第３実施例では１枚の
基板レンズ５が用いられているのに対し、この第４実施
例では貼り合わせられた２枚の基板レンズ８，９が用い
られている。レンズ面８ｂ，９ａで接合されている基板
レンズ８と基板レンズ９とは、同じラジアル分布の屈折
率分布形状を有しており、その境界面では屈折率が完全
に一致している。そして、基板レンズ８のレンズ面８ａ
上には、非球面形状を有する樹脂層１０が成形され、基
板レンズ９のレンズ面９ｂ上には、非球面形状を有する
樹脂層１１が成形された構成となっている。
実施例を示す断面図である。上記第３実施例では１枚の
基板レンズ５が用いられているのに対し、この第４実施
例では貼り合わせられた２枚の基板レンズ８，９が用い
られている。レンズ面８ｂ，９ａで接合されている基板
レンズ８と基板レンズ９とは、同じラジアル分布の屈折
率分布形状を有しており、その境界面では屈折率が完全
に一致している。そして、基板レンズ８のレンズ面８ａ
上には、非球面形状を有する樹脂層１０が成形され、基
板レンズ９のレンズ面９ｂ上には、非球面形状を有する
樹脂層１１が成形された構成となっている。
【００２０】第４実施例(図４)のように基板レンズが接
合レンズから成る屈折率分布型非球面レンズを製造する
場合には、各基板レンズ(ここでは基板レンズ８と基板
レンズ９)は別々に作製されたもので構わないが、以下
の製造方法(図９)によれば、貼り合わせられた屈折率分
布型レンズの境界での屈折率差がなくなり、また、両面
非球面レンズの製造が簡単になるので、かかる製造方法
を採るのが望ましい。図９(Ａ)〜(Ｃ)は、本発明に係る
両面非球面の屈折率分布型非球面レンズの製造方法の一
例を示す製造工程図であり、その手順は以下の通りであ
る。
合レンズから成る屈折率分布型非球面レンズを製造する
場合には、各基板レンズ(ここでは基板レンズ８と基板
レンズ９)は別々に作製されたもので構わないが、以下
の製造方法(図９)によれば、貼り合わせられた屈折率分
布型レンズの境界での屈折率差がなくなり、また、両面
非球面レンズの製造が簡単になるので、かかる製造方法
を採るのが望ましい。図９(Ａ)〜(Ｃ)は、本発明に係る
両面非球面の屈折率分布型非球面レンズの製造方法の一
例を示す製造工程図であり、その手順は以下の通りであ
る。
【００２１】(Ａ)屈折率分布型の基板レンズ３０を作製
し、基板レンズ３０を基板レンズ３０’と基板レンズ３
０”との２つに分離する。 (Ｂ)基板レンズ３０’，３０”のレンズ面３０’ａ，３
０”ｂ上に、それぞれ樹脂３１，３２を成形することに
より、レンズ３０’，３０”を非球面化する。 (Ｃ)レンズ面３０’ｂとレンズ面３０”ａとを貼り合わ
せることによって、非球面化されたレンズ３０’，３
０”の接合状態での屈折率分布が、分離前と同じ状態に
なるようにする。 以上のようにして、両面が非球面化された屈折率分布型
非球面レンズが得られる。
し、基板レンズ３０を基板レンズ３０’と基板レンズ３
０”との２つに分離する。 (Ｂ)基板レンズ３０’，３０”のレンズ面３０’ａ，３
０”ｂ上に、それぞれ樹脂３１，３２を成形することに
より、レンズ３０’，３０”を非球面化する。 (Ｃ)レンズ面３０’ｂとレンズ面３０”ａとを貼り合わ
せることによって、非球面化されたレンズ３０’，３
０”の接合状態での屈折率分布が、分離前と同じ状態に
なるようにする。 以上のようにして、両面が非球面化された屈折率分布型
非球面レンズが得られる。
【００２２】図５は、屈折率分布型非球面レンズの第５
実施例を示す断面図である。上記第４実施例を構成する
基板レンズ８，９の接合面が平面であるのに対し、この
第５実施例を構成する基板レンズ１２，１３の接合面は
球面である。そして、この基板レンズ１２のレンズ面１
２ａ上に非球面形状を有する樹脂層１４が成形され、基
板レンズ１３のレンズ面１３ｂ上に非球面形状を有する
樹脂層１５が成形された構成となっている。このよう
に、基板レンズが接合レンズで構成されたタイプの両面
非球面の屈折率分布型非球面レンズにおいて、２つの基
板レンズの貼り合わせ面(接合面)形状は任意でよく、製
造上問題がなければ、接合面は上記レンズ面８ｂ，９ａ
のような平面(図４)やレンズ面１２ｂ，１３ａのような
球面(図８)に限らず、例えば斜め面であってもよい。
実施例を示す断面図である。上記第４実施例を構成する
基板レンズ８，９の接合面が平面であるのに対し、この
第５実施例を構成する基板レンズ１２，１３の接合面は
球面である。そして、この基板レンズ１２のレンズ面１
２ａ上に非球面形状を有する樹脂層１４が成形され、基
板レンズ１３のレンズ面１３ｂ上に非球面形状を有する
樹脂層１５が成形された構成となっている。このよう
に、基板レンズが接合レンズで構成されたタイプの両面
非球面の屈折率分布型非球面レンズにおいて、２つの基
板レンズの貼り合わせ面(接合面)形状は任意でよく、製
造上問題がなければ、接合面は上記レンズ面８ｂ，９ａ
のような平面(図４)やレンズ面１２ｂ，１３ａのような
球面(図８)に限らず、例えば斜め面であってもよい。
【００２３】第４，第５実施例のように２つの基板レン
ズを貼り合わせたタイプの両面非球面レンズについて
は、貼り合わせる基板レンズ同士が必ずしも同じ屈折率
分布の媒質から成るものである必要はない。例えば、第
５実施例(図５)において、基板レンズ１２，１３の両方
を互いに屈折率分布の異なる２枚の基板レンズで構成し
てもよく、基板レンズ１２，１３のいずれか一方を屈折
率分布型レンズとし、他方を均質レンズとしてもよい。
ズを貼り合わせたタイプの両面非球面レンズについて
は、貼り合わせる基板レンズ同士が必ずしも同じ屈折率
分布の媒質から成るものである必要はない。例えば、第
５実施例(図５)において、基板レンズ１２，１３の両方
を互いに屈折率分布の異なる２枚の基板レンズで構成し
てもよく、基板レンズ１２，１３のいずれか一方を屈折
率分布型レンズとし、他方を均質レンズとしてもよい。
【００２４】このように屈折率分布の異なる２枚(又は
３枚以上)の基板レンズを用いれば、光学設計時の収差
補正に対する設計の自由度が増えるという効果がある。
さらに、色収差補正の面から考えると、屈折率分布型レ
ンズにおける媒質の色収差補正の効果に加え、接合レン
ズによる色収差補正の効果を持たせることが可能になる
ので、それぞれの屈折率分布型レンズが有する分散の分
布を小さくすることが可能になり、屈折率分布型レンズ
の製造が容易になる。
３枚以上)の基板レンズを用いれば、光学設計時の収差
補正に対する設計の自由度が増えるという効果がある。
さらに、色収差補正の面から考えると、屈折率分布型レ
ンズにおける媒質の色収差補正の効果に加え、接合レン
ズによる色収差補正の効果を持たせることが可能になる
ので、それぞれの屈折率分布型レンズが有する分散の分
布を小さくすることが可能になり、屈折率分布型レンズ
の製造が容易になる。
【００２５】図６は、屈折率分布型非球面レンズの第６
実施例を示す断面図である。この第６実施例は、前述の
第１，第２実施例と同様に片面に非球面を有する屈折率
分布型非球面レンズであって、その特徴は、屈折率分布
型レンズである基板レンズ１６のレンズ面１６ｂ上に、
非球面形状を有する２層の樹脂層１７，１８が重なって
設けられている点にある。
実施例を示す断面図である。この第６実施例は、前述の
第１，第２実施例と同様に片面に非球面を有する屈折率
分布型非球面レンズであって、その特徴は、屈折率分布
型レンズである基板レンズ１６のレンズ面１６ｂ上に、
非球面形状を有する２層の樹脂層１７，１８が重なって
設けられている点にある。
【００２６】このように、基板レンズ上に成形する非球
面樹脂層は複数であってもよい。この場合、例えば、非
球面樹脂層の屈折率を各層毎に徐々に変化させていくこ
とによって、アキシャル分布の屈折率分布型レンズを有
する屈折率分布型非球面レンズと同じ効果を持たせるこ
とが可能である。
面樹脂層は複数であってもよい。この場合、例えば、非
球面樹脂層の屈折率を各層毎に徐々に変化させていくこ
とによって、アキシャル分布の屈折率分布型レンズを有
する屈折率分布型非球面レンズと同じ効果を持たせるこ
とが可能である。
【００２７】以上のように、第１〜第６実施例のいずれ
においても、基板レンズは樹脂層とは独立に製造された
ものであるため、非球面化に際してモールドで発生しや
すい屈折率分布形状の変化はない。また、非球面の光軸
と屈折率の分布中心とを一致させることも容易である。
一方、樹脂層は基板レンズとは独立に製造されるため、
創成加工による非球面化に比べて非球面の形成を低コス
トで容易に行うことができる。従って、上述したいずれ
の実施例も、製造が容易で量産に適しており、しかも低
コストで実現することができる。特に、複合型の非球面
化は、屈折率分布型レンズの他の非球面化法と比べて、
量産性の点で優れている。
においても、基板レンズは樹脂層とは独立に製造された
ものであるため、非球面化に際してモールドで発生しや
すい屈折率分布形状の変化はない。また、非球面の光軸
と屈折率の分布中心とを一致させることも容易である。
一方、樹脂層は基板レンズとは独立に製造されるため、
創成加工による非球面化に比べて非球面の形成を低コス
トで容易に行うことができる。従って、上述したいずれ
の実施例も、製造が容易で量産に適しており、しかも低
コストで実現することができる。特に、複合型の非球面
化は、屈折率分布型レンズの他の非球面化法と比べて、
量産性の点で優れている。
【００２８】また、基板レンズの屈折率分布によりレン
ズ単独で色収差及びペッツバール和を補正することがで
き、非球面により収差補正の自由度を確保することがで
きるので、第１〜第６実施例の屈折率分布型非球面レン
ズを光学系に用いれば光学系のレンズ枚数を削減するこ
とができる。例えば、ズームレンズの各群をレンズ１枚
で構成することができる{後述する応用例では、ズーム
レンズの前群(Ｇｒ１)をレンズ１枚で構成している}。
また、屈折率分布と非球面との組み合わせにより、収差
補正に対する負担がこれら２つで分担されるので、屈折
率分布量及び非球面量が小さくなり、その結果、製造が
容易になる。
ズ単独で色収差及びペッツバール和を補正することがで
き、非球面により収差補正の自由度を確保することがで
きるので、第１〜第６実施例の屈折率分布型非球面レン
ズを光学系に用いれば光学系のレンズ枚数を削減するこ
とができる。例えば、ズームレンズの各群をレンズ１枚
で構成することができる{後述する応用例では、ズーム
レンズの前群(Ｇｒ１)をレンズ１枚で構成している}。
また、屈折率分布と非球面との組み合わせにより、収差
補正に対する負担がこれら２つで分担されるので、屈折
率分布量及び非球面量が小さくなり、その結果、製造が
容易になる。
【００２９】次に、図１０に基づいて、前述した屈折率
分布型非球面レンズの製造方法(図７，図８)における紫
外線照射の照射幅を説明する。同図中、４０は基板レン
ズ、４１は非球面形状を有する樹脂層、４２は成形型、
４３は基板レンズ４０が屈折率分布型レンズ(収斂型ラ
ジアルタイプ平板レンズ)である場合に紫外線照射を行
ったときの紫外線の光路、４４は基板レンズ４０が均質
レンズである場合に紫外線照射を行ったときの紫外線の
光路、Ｗhomoは基板レンズが均質レンズである場合の紫
外線照射幅、Ｗinhomoは基板レンズが屈折率分布型レン
ズである場合の紫外線照射幅である。
分布型非球面レンズの製造方法(図７，図８)における紫
外線照射の照射幅を説明する。同図中、４０は基板レン
ズ、４１は非球面形状を有する樹脂層、４２は成形型、
４３は基板レンズ４０が屈折率分布型レンズ(収斂型ラ
ジアルタイプ平板レンズ)である場合に紫外線照射を行
ったときの紫外線の光路、４４は基板レンズ４０が均質
レンズである場合に紫外線照射を行ったときの紫外線の
光路、Ｗhomoは基板レンズが均質レンズである場合の紫
外線照射幅、Ｗinhomoは基板レンズが屈折率分布型レン
ズである場合の紫外線照射幅である。
【００３０】樹脂層４１の成形において、その重合硬化
は紫外線照射によって行われるため、紫外線は屈折率分
布型レンズ４０を透過して樹脂層４１の全面を照射する
必要がある。しかし、図１０に示すように、基板レンズ
４０が均質レンズである場合に必要となる紫外線照射幅
Ｗhomo(Ｗhomoは非球面樹脂層４１の外半径をＲreとす
ると、例えば、平板レンズの場合Ｗhomo≧２Ｒreであれ
ばよい。)と、基板レンズ４０が屈折率分布型レンズで
ある場合に必要となる紫外線照射幅Ｗinhomoとは、通常
異なる。従って、このように屈折率分布型レンズを基板
レンズ４０として非球面樹脂層４１を成形する場合に
は、紫外線の照射幅を基板レンズ４０の屈折力によって
決まる所定の照射幅に合わせる必要がある。
は紫外線照射によって行われるため、紫外線は屈折率分
布型レンズ４０を透過して樹脂層４１の全面を照射する
必要がある。しかし、図１０に示すように、基板レンズ
４０が均質レンズである場合に必要となる紫外線照射幅
Ｗhomo(Ｗhomoは非球面樹脂層４１の外半径をＲreとす
ると、例えば、平板レンズの場合Ｗhomo≧２Ｒreであれ
ばよい。)と、基板レンズ４０が屈折率分布型レンズで
ある場合に必要となる紫外線照射幅Ｗinhomoとは、通常
異なる。従って、このように屈折率分布型レンズを基板
レンズ４０として非球面樹脂層４１を成形する場合に
は、紫外線の照射幅を基板レンズ４０の屈折力によって
決まる所定の照射幅に合わせる必要がある。
【００３１】例えば、基板レンズ４０がラジアルタイプ
の屈折率分布型レンズである場合、その屈折率分布Ｎ
(ｒ)を以下の式(1)： Ｎ(ｒ)＝Ｎ00＋Ｎ10・ｒ2＋Ｎ20・ｒ4＋Ｎ30・ｒ6＋… {但し、 ｒ：光軸に対して垂直方向の光軸からの距離 Ｎi0：ｒ2iの屈折率分布係数(ここで、i=1,2,3,…であ
る。) である。}で表すとすれば、基板レンズ４０に入射した
メリディオナル光線の光路は、以下の(ａ)，(ｂ)の各場
合について式(2)〜(5)のｈ，αで表される。
の屈折率分布型レンズである場合、その屈折率分布Ｎ
(ｒ)を以下の式(1)： Ｎ(ｒ)＝Ｎ00＋Ｎ10・ｒ2＋Ｎ20・ｒ4＋Ｎ30・ｒ6＋… {但し、 ｒ：光軸に対して垂直方向の光軸からの距離 Ｎi0：ｒ2iの屈折率分布係数(ここで、i=1,2,3,…であ
る。) である。}で表すとすれば、基板レンズ４０に入射した
メリディオナル光線の光路は、以下の(ａ)，(ｂ)の各場
合について式(2)〜(5)のｈ，αで表される。
【００３２】(ａ)Ｎ10＜０の場合(収斂タイプのラジア
ル型屈折率分布) ｈ＝ｈ0・cos(ｋ・ｚ)−α0・sin(ｋ・ｚ)／ｋ・Ｎ00 ……(2) α＝ｈ0・ｋ・Ｎ00sin(ｋ・ｚ)＋α0・cos(ｋ・ｚ) ……(3) ここで、 ｋ2＝−２Ｎ10／Ｎ00 である。
ル型屈折率分布) ｈ＝ｈ0・cos(ｋ・ｚ)−α0・sin(ｋ・ｚ)／ｋ・Ｎ00 ……(2) α＝ｈ0・ｋ・Ｎ00sin(ｋ・ｚ)＋α0・cos(ｋ・ｚ) ……(3) ここで、 ｋ2＝−２Ｎ10／Ｎ00 である。
【００３３】(ｂ)Ｎ10＞０の場合(発散タイプのラジア
ル型屈折率分布) ｈ＝ｈ0・cosh(ｋ・ｚ)−α0・sinh(ｋ・ｚ)／ｋ・Ｎ00 ……(4) α＝−ｈ0・ｋ・Ｎ00・sinh(ｋ・ｚ)＋α0・cosh(ｋ・ｚ) ……(5) ここで、 ｋ2＝２Ｎ10／Ｎ00 である。
ル型屈折率分布) ｈ＝ｈ0・cosh(ｋ・ｚ)−α0・sinh(ｋ・ｚ)／ｋ・Ｎ00 ……(4) α＝−ｈ0・ｋ・Ｎ00・sinh(ｋ・ｚ)＋α0・cosh(ｋ・ｚ) ……(5) ここで、 ｋ2＝２Ｎ10／Ｎ00 である。
【００３４】但し、 α：光線の方向(傾き) α0：入射傾き ｈ：光軸ＡＸに対して垂直方向の光軸ＡＸからの距離 ｈ0：入射高さ ｈ1：出射高さ ｚ：光軸ＡＸに平行な方向のレンズ物体側面頂点からの
距離 ｚ0：屈折率分布型レンズの心厚 である。
距離 ｚ0：屈折率分布型レンズの心厚 である。
【００３５】従って、図１１(Ｎ10＜０の場合)に示すよ
うに光線は屈折率分布を有する基板レンズ４０の媒質中
で徐々に曲がりながら進むことになる。図１０に示すよ
うな平板の収斂タイプでラジアルタイプの屈折率分布型
レンズに非球面樹脂層を成形する場合には、紫外線をレ
ンズに垂直に照射するとすれば、以下に示す式(6)を満
たすｈ0に対して式(7)を満たせば、樹脂層４１の全ての
領域に紫外線を照射することができるようになる。この
ように基板レンズ４０の形状ではなく、屈折力によって
決まる照射幅で紫外線照射を行わなければならない。特
に、レンズ形状が正レンズで屈折力が負の場合や、レン
ズ形状が負レンズで屈折力が正の場合には、注意する必
要がある。 Ｒre＝ｈ0・cos(ｋ・ｚ0)−α0・sin(ｋ・ｚ0)／ｋ・Ｎ00 ……(6) Ｗinhomo≧２ｈ0 ……(7)
うに光線は屈折率分布を有する基板レンズ４０の媒質中
で徐々に曲がりながら進むことになる。図１０に示すよ
うな平板の収斂タイプでラジアルタイプの屈折率分布型
レンズに非球面樹脂層を成形する場合には、紫外線をレ
ンズに垂直に照射するとすれば、以下に示す式(6)を満
たすｈ0に対して式(7)を満たせば、樹脂層４１の全ての
領域に紫外線を照射することができるようになる。この
ように基板レンズ４０の形状ではなく、屈折力によって
決まる照射幅で紫外線照射を行わなければならない。特
に、レンズ形状が正レンズで屈折力が負の場合や、レン
ズ形状が負レンズで屈折力が正の場合には、注意する必
要がある。 Ｒre＝ｈ0・cos(ｋ・ｚ0)−α0・sin(ｋ・ｚ0)／ｋ・Ｎ00 ……(6) Ｗinhomo≧２ｈ0 ……(7)
【００３６】次に、本発明の屈折率分布型レンズに関す
る望ましい条件を説明する。ラジアル分布の屈折率分布
型レンズを、正の屈折力を有するレンズ群に用いる場
合、以下の条件式(8)を満たすことが望ましい。 −３０＜Ｎ10／φP 2＜２０ ……(8) 但し、 Ｎ10：屈折率分布型レンズの２次の屈折率分布係数(こ
こで、屈折率分布は式(1)で表すものとする。) φP：正レンズ群の屈折力 である。
る望ましい条件を説明する。ラジアル分布の屈折率分布
型レンズを、正の屈折力を有するレンズ群に用いる場
合、以下の条件式(8)を満たすことが望ましい。 −３０＜Ｎ10／φP 2＜２０ ……(8) 但し、 Ｎ10：屈折率分布型レンズの２次の屈折率分布係数(こ
こで、屈折率分布は式(1)で表すものとする。) φP：正レンズ群の屈折力 である。
【００３７】この条件式(8)は、群内でのペッツバール
和をコントロールするための条件式である。条件式(8)
の下限を超えた場合には、ペッツバール和が負に大きく
なり、条件式(8)の上限を超えた場合には、ペッツバー
ル和が正に大きくなってしまう。
和をコントロールするための条件式である。条件式(8)
の下限を超えた場合には、ペッツバール和が負に大きく
なり、条件式(8)の上限を超えた場合には、ペッツバー
ル和が正に大きくなってしまう。
【００３８】ラジアル分布の屈折率分布型レンズを、負
の屈折力を有するレンズ群に用いる場合、以下の条件式
(9)を満たすことが望ましい。 −２０＜Ｎ10／φM 2＜３０ ……(9) 但し、 φM：負レンズ群の屈折力 である。
の屈折力を有するレンズ群に用いる場合、以下の条件式
(9)を満たすことが望ましい。 −２０＜Ｎ10／φM 2＜３０ ……(9) 但し、 φM：負レンズ群の屈折力 である。
【００３９】この条件式(9)は、群内でのペッツバール
和をコントロールするための条件式である。条件式(9)
の下限を超えた場合には、ペッツバール和が正に大きく
なり、条件式(9)の上限を超えた場合には、ペッツバー
ル和が負に大きくなってしまう。
和をコントロールするための条件式である。条件式(9)
の下限を超えた場合には、ペッツバール和が正に大きく
なり、条件式(9)の上限を超えた場合には、ペッツバー
ル和が負に大きくなってしまう。
【００４０】ラジアル分布の屈折率分布型レンズは、以
下の条件式(10)を満たすことが望ましい。 ｜Ｎ20／φG 4｜＜１０００ ……(10) 但し、 Ｎ20：屈折率分布型レンズの４次の屈折率分布係数(こ
こで、屈折率分布は式(1)で表すものとする。) φG：屈折率分布型レンズの屈折力 である。
下の条件式(10)を満たすことが望ましい。 ｜Ｎ20／φG 4｜＜１０００ ……(10) 但し、 Ｎ20：屈折率分布型レンズの４次の屈折率分布係数(こ
こで、屈折率分布は式(1)で表すものとする。) φG：屈折率分布型レンズの屈折力 である。
【００４１】この条件式(10)は、屈折率分布型レンズの
屈折率分布に関する条件式である。この条件範囲を超え
た場合には、レンズの屈折率分布が大きくなりすぎて製
造が困難になるとともに、レンズを非球面にしたとして
も高次の収差補正が非常に困難になる。
屈折率分布に関する条件式である。この条件範囲を超え
た場合には、レンズの屈折率分布が大きくなりすぎて製
造が困難になるとともに、レンズを非球面にしたとして
も高次の収差補正が非常に困難になる。
【００４２】基板レンズは、以下の式(11)： Ｎ(ｚ)＝Ｎ00＋Ｎ01・ｚ＋Ｎ02・ｚ2＋Ｎ03・ｚ3＋… {但し、 Ｎ0i：ｚiの屈折率分布係数(ここで、i=1,2,3,…であ
る。) である。}で表されるような、アキシャルタイプの屈折
率分布型レンズであっても構わない。
る。) である。}で表されるような、アキシャルタイプの屈折
率分布型レンズであっても構わない。
【００４３】アキシャル分布の屈折率分布型レンズは、
以下の条件式(12)を満たすのが望ましい。 ０．００５＜｜Ｎ01／φG｜＜１００ ……(12) 但し、 Ｎ01：屈折率分布型レンズの１次の屈折率分布係数(こ
こで、屈折率分布は式(11)で表すものとする。)であ
る。
以下の条件式(12)を満たすのが望ましい。 ０．００５＜｜Ｎ01／φG｜＜１００ ……(12) 但し、 Ｎ01：屈折率分布型レンズの１次の屈折率分布係数(こ
こで、屈折率分布は式(11)で表すものとする。)であ
る。
【００４４】この条件式(12)は、屈折率分布型レンズの
屈折率分布に関する条件式である。この条件式(12)の上
限を超えた場合には、レンズの屈折率分布が非常に大き
くなり、製造が困難になるとともに、高次の収差が発生
してしまう。また、条件式(12)の下限を超えた場合に
は、屈折率分布による収差補正の効果がほとんどなくな
ってしまい、レンズ構成枚数削減の効果がなくなる。
屈折率分布に関する条件式である。この条件式(12)の上
限を超えた場合には、レンズの屈折率分布が非常に大き
くなり、製造が困難になるとともに、高次の収差が発生
してしまう。また、条件式(12)の下限を超えた場合に
は、屈折率分布による収差補正の効果がほとんどなくな
ってしまい、レンズ構成枚数削減の効果がなくなる。
【００４５】屈折率分布型レンズに非球面を用いる場
合、その非球面は以下の条件式(13)を満たすことが望ま
しい。０＜Ｈ＜Ｈmaxにおいて、 −６．０＜(φA−φ0A)／φG＜６．０ ……(13) 但し、 Ｈ：レンズ径方向の高さ Ｈmax：レンズ有効径 φA：非球面の局所的な面の屈折力 φ0A：非球面の基準曲率による屈折力 であり、φA及びφ0Aは以下の式(13A)，(13B)で表され
る。 φA：ＣALO・(Ｎ’−Ｎ) ……(13A) φ0A：Ｃ0・(Ｎ’−Ｎ) ……(13B) ここで、 ＣALO：非球面の各高さでの局所的な曲率 Ｃ0：非球面の基準曲率 Ｎ：非球面物体側媒質の屈折率 Ｎ’：非球面像側媒質の屈折率である。
合、その非球面は以下の条件式(13)を満たすことが望ま
しい。０＜Ｈ＜Ｈmaxにおいて、 −６．０＜(φA−φ0A)／φG＜６．０ ……(13) 但し、 Ｈ：レンズ径方向の高さ Ｈmax：レンズ有効径 φA：非球面の局所的な面の屈折力 φ0A：非球面の基準曲率による屈折力 であり、φA及びφ0Aは以下の式(13A)，(13B)で表され
る。 φA：ＣALO・(Ｎ’−Ｎ) ……(13A) φ0A：Ｃ0・(Ｎ’−Ｎ) ……(13B) ここで、 ＣALO：非球面の各高さでの局所的な曲率 Ｃ0：非球面の基準曲率 Ｎ：非球面物体側媒質の屈折率 Ｎ’：非球面像側媒質の屈折率である。
【００４６】この条件式(13)は、屈折率分布型レンズを
非球面とした場合にそれが満たすべき条件である。この
条件式(13)の上限を超えると、レンズ球面で発生してい
る諸収差を非球面によって更に悪くすることになる。ま
た、条件式(13)の下限を超えると、非球面による補正の
効果が過多となり、例えば、複数の非球面を用いた場合
でもその補正過多をもう一方の非球面によって打ち消す
のが困難になる。
非球面とした場合にそれが満たすべき条件である。この
条件式(13)の上限を超えると、レンズ球面で発生してい
る諸収差を非球面によって更に悪くすることになる。ま
た、条件式(13)の下限を超えると、非球面による補正の
効果が過多となり、例えば、複数の非球面を用いた場合
でもその補正過多をもう一方の非球面によって打ち消す
のが困難になる。
【００４７】屈折率分布型レンズに非球面を用いる場合
には、屈折率分布型レンズを両面非球面にするのが非常
に望ましい。両面非球面とすれば、更なる収差補正の効
果を得ることができる。その場合、一方の非球面で補正
過多となった収差を他方の非球面で補正している形にす
るのが望ましい。
には、屈折率分布型レンズを両面非球面にするのが非常
に望ましい。両面非球面とすれば、更なる収差補正の効
果を得ることができる。その場合、一方の非球面で補正
過多となった収差を他方の非球面で補正している形にす
るのが望ましい。
【００４８】基板レンズである屈折率分布型レンズをラ
ジアル分布とした場合、その分散は以下の条件式(14)を
満たすことが望ましい。 −１．０＜sgn(φG)・{νd(Ｈ)−νd(０)}／νd(０)＜１．０ ……(14) 但し、 φG≧０の場合、sgn(φG)＝１ φG＜０の場合、sgn(φG)＝−１ νd(Ｈ)：屈折率分布レンズ内で、光軸から垂直な方向
に高さＨだけ離れた点での分散値[νd(Ｈ)＝{Ｎd(Ｈ)−
１}／{ＮF(Ｈ)−ＮC(Ｈ)}で表されるアッベ数であり、
ここで、 Ｎd(Ｈ)：高さＨでのｄ線屈折率 ＮF(Ｈ)：高さＨでのＦ線屈折率 ＮC(Ｈ)：高さＨでのＣ線屈折率である。]
ジアル分布とした場合、その分散は以下の条件式(14)を
満たすことが望ましい。 −１．０＜sgn(φG)・{νd(Ｈ)−νd(０)}／νd(０)＜１．０ ……(14) 但し、 φG≧０の場合、sgn(φG)＝１ φG＜０の場合、sgn(φG)＝−１ νd(Ｈ)：屈折率分布レンズ内で、光軸から垂直な方向
に高さＨだけ離れた点での分散値[νd(Ｈ)＝{Ｎd(Ｈ)−
１}／{ＮF(Ｈ)−ＮC(Ｈ)}で表されるアッベ数であり、
ここで、 Ｎd(Ｈ)：高さＨでのｄ線屈折率 ＮF(Ｈ)：高さＨでのＦ線屈折率 ＮC(Ｈ)：高さＨでのＣ線屈折率である。]
【００４９】この条件式(14)は、屈折率分布型レンズが
満たすべき分散の分布条件である。この条件式(14)の条
件範囲を超えた場合、レンズで発生する色収差補正が困
難になるとともに、分散の分布も大きくなり、製造も困
難になる。
満たすべき分散の分布条件である。この条件式(14)の条
件範囲を超えた場合、レンズで発生する色収差補正が困
難になるとともに、分散の分布も大きくなり、製造も困
難になる。
【００５０】以下、本発明に係る屈折率分布型非球面レ
ンズを有するズームレンズ(応用例)のレンズデータを示
す。レンズデータにおいて、ri(i=1,2,3,...)は物体側
から数えてi番目の面Si(i=1,2,3,...)の曲率半径、di(i
=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の軸上面間隔を示
し、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は物体側から数
えてi番目のレンズのｄ線に対する屈折率,アッベ数を示
す。また、ワイド端(Ｗ)，中間焦点距離(Ｍ)及びテレ端
(Ｔ)での全系の焦点距離ｆ及びＦナンバーFNO並びに屈
折率分布型レンズGRIN1のラジアル分布の屈折率分布係
数を併せて示す。なお、面Siに*印を付した面は非球面
で構成された面であることを示し、非球面の面形状を表
わす次の数１の式で定義するものとする。
ンズを有するズームレンズ(応用例)のレンズデータを示
す。レンズデータにおいて、ri(i=1,2,3,...)は物体側
から数えてi番目の面Si(i=1,2,3,...)の曲率半径、di(i
=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の軸上面間隔を示
し、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は物体側から数
えてi番目のレンズのｄ線に対する屈折率,アッベ数を示
す。また、ワイド端(Ｗ)，中間焦点距離(Ｍ)及びテレ端
(Ｔ)での全系の焦点距離ｆ及びＦナンバーFNO並びに屈
折率分布型レンズGRIN1のラジアル分布の屈折率分布係
数を併せて示す。なお、面Siに*印を付した面は非球面
で構成された面であることを示し、非球面の面形状を表
わす次の数１の式で定義するものとする。
【００５１】
【数１】
【００５２】但し、数１の式中、 X :光軸方向の基準面からの変位量 Y :光軸と垂直な方向の高さ C :近軸曲率 ε:２次曲面パラメータ Ai:i次の非球面係数である。
【００５３】 《応用例》 ｆ＝36.3〜49.4〜67.4 FNO＝4.1〜5.6〜7.6 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [屈折率] [アッベ数] S1* r1 -190.027 d1 0.010 N1 1.51400 ν1 42.83 S2 r2 -190.027 d2 12.756 N2 [GRIN1] ν2 [GRIN1] S3 r3 -14.674 d3 0.010 N3 1.51400 ν3 42.83 S4* r4 -14.674 d4 14.223〜9.748〜6.414 S5* r5 -31.828 d5 3.350 N4 1.58340 ν4 30.23 S6 r6 -22.124 d6 4.450 S7 r7 -10.085 d7 1.000 N5 1.74400 ν5 44.93 S8 r8 -33.247 Σd＝35.798〜31.324〜27.990
【００５４】[非球面係数] S1：ε= 1.0000 A4=-0.28941×10-3 A6=-0.19512×10-6 A8=-0.87686×10-8 A10=-0.22185×10-9 A12= 0.76907×10-11 S4：ε= 1.0000 A4= 0.92862×10-4 A6= 0.12243×10-5 A8=-0.69016×10-7 A10= 0.12567×10-8 A12=-0.38370×10-11 S5：ε= 1.0000 A4= 0.92881×10-4 A6=-0.18053×10-5 A8= 0.10221×10-6 A10=-0.23353×10-8 A12= 0.30980×10-10 A14=-0.22337×10-12 A16= 0.70534×１０−１５
【００５５】［ＧＲＩＮ１の屈折率分布係数] ｄ線： Ｎ00=1.77250 Ｎ10= 0.51100499×10-3 Ｎ20=-0.84723594×10-5 Ｃ線： Ｎ00=1.76781 Ｎ10= 0.50226358×10-3 Ｎ20=-0.84700000×10-5 Ｆ線： Ｎ00=1.78333 Ｎ10= 0.53287162×10-3 Ｎ20=-0.84700000×10-5
【００５６】図１２は、応用例のレンズ構成図であり、
ワイド端(Ｗ)でのレンズ配置を示している。このズーム
レンズは、物体側より順に、前群(Ｇｒ１)及び後群(Ｇ
ｒ２)から成っている。前群(Ｇｒ１)は、媒質の屈折率
が分布を有する基板レンズ(GRIN1)のレンズ面(S2,S3)上
に、非球面形状を有する樹脂層を設けたことを特徴とす
る両面非球面の屈折率分布型非球面レンズであって、前
述の第３実施例(図３)のタイプに相当する。なお、図１
２中の軌跡ｍ１，ｍ２は、それぞれ前群(Ｇｒ１)，後群
(Ｇｒ２)のワイド端(Ｗ)からテレ端(Ｔ)にかけてのズー
ミング時の移動を模式的に示している。
ワイド端(Ｗ)でのレンズ配置を示している。このズーム
レンズは、物体側より順に、前群(Ｇｒ１)及び後群(Ｇ
ｒ２)から成っている。前群(Ｇｒ１)は、媒質の屈折率
が分布を有する基板レンズ(GRIN1)のレンズ面(S2,S3)上
に、非球面形状を有する樹脂層を設けたことを特徴とす
る両面非球面の屈折率分布型非球面レンズであって、前
述の第３実施例(図３)のタイプに相当する。なお、図１
２中の軌跡ｍ１，ｍ２は、それぞれ前群(Ｇｒ１)，後群
(Ｇｒ２)のワイド端(Ｗ)からテレ端(Ｔ)にかけてのズー
ミング時の移動を模式的に示している。
【００５７】図１３は、上記応用例の収差図である。同
図中、(Ｗ)はワイド端，(Ｍ)は中間焦点距離(ミドル)，
(Ｔ)はテレ端での収差を示している。また、実線(ｄ)は
ｄ線に対する球面収差、破線(ＳＣ)は正弦条件を表わ
し、破線(ＤＭ)と実線(ＤＳ)は、それぞれメリディオナ
ル面とサジタル面でのｄ線に対する非点収差を表わして
いる。
図中、(Ｗ)はワイド端，(Ｍ)は中間焦点距離(ミドル)，
(Ｔ)はテレ端での収差を示している。また、実線(ｄ)は
ｄ線に対する球面収差、破線(ＳＣ)は正弦条件を表わ
し、破線(ＤＭ)と実線(ＤＳ)は、それぞれメリディオナ
ル面とサジタル面でのｄ線に対する非点収差を表わして
いる。
【００５８】表１に、上記応用例に用いられている屈折
率分布型非球面レンズ(前群Ｇｒ１)について、条件式
(8)のＮ10／φP 2，条件式(10)の｜Ｎ20／φG 4｜，条件
式(13)の(φA−φ0A)／φG，条件式(14)のsgn(φG)・
{νd(Ｈ)−νd(０)}／νd(０)に対応する値をそれぞれ
示す。
率分布型非球面レンズ(前群Ｇｒ１)について、条件式
(8)のＮ10／φP 2，条件式(10)の｜Ｎ20／φG 4｜，条件
式(13)の(φA−φ0A)／φG，条件式(14)のsgn(φG)・
{νd(Ｈ)−νd(０)}／νd(０)に対応する値をそれぞれ
示す。
【００５９】
【表１】
【００６０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の屈折率分
布型非球面レンズは、媒質の屈折率が分布を有する基板
レンズのレンズ面上に、非球面形状を有する樹脂層が設
けられた構成となっているので、製造が容易で量産に適
しており、しかも低コストで実現することができる。
布型非球面レンズは、媒質の屈折率が分布を有する基板
レンズのレンズ面上に、非球面形状を有する樹脂層が設
けられた構成となっているので、製造が容易で量産に適
しており、しかも低コストで実現することができる。
【００６１】また、基板レンズの屈折率分布によりレン
ズ単独で色収差及びペッツバール和を補正することがで
き、非球面により収差補正の自由度を確保することがで
きるので、本発明の屈折率分布型非球面レンズを光学系
に用いれば光学系のレンズ枚数を削減することができ
る。例えば、ズームレンズの各群をレンズ１枚で構成す
ることができる。また、屈折率分布と非球面との組み合
わせにより、収差補正に対する負担がこれら２つで分担
されるので、屈折率分布量及び非球面量が小さくなり、
その結果、製造が容易になる。
ズ単独で色収差及びペッツバール和を補正することがで
き、非球面により収差補正の自由度を確保することがで
きるので、本発明の屈折率分布型非球面レンズを光学系
に用いれば光学系のレンズ枚数を削減することができ
る。例えば、ズームレンズの各群をレンズ１枚で構成す
ることができる。また、屈折率分布と非球面との組み合
わせにより、収差補正に対する負担がこれら２つで分担
されるので、屈折率分布量及び非球面量が小さくなり、
その結果、製造が容易になる。
【図１】本発明の第１実施例を示す断面図。
【図２】本発明の第２実施例を示す断面図。
【図３】本発明の第３実施例を示す断面図。
【図４】本発明の第４実施例を示す断面図。
【図５】本発明の第５実施例を示す断面図。
【図６】本発明の第６実施例を示す断面図。
【図７】本発明に係る片面非球面の屈折率分布型非球面
レンズの製造方法を断面的に示す工程図。
レンズの製造方法を断面的に示す工程図。
【図８】本発明に係る両面非球面の屈折率分布型非球面
レンズの製造方法を断面的に示す工程図。
レンズの製造方法を断面的に示す工程図。
【図９】本発明に係る両面非球面の屈折率分布型非球面
レンズの他の製造方法を断面的に示す工程図。
レンズの他の製造方法を断面的に示す工程図。
【図１０】屈折率分布型非球面レンズの製造における紫
外線照射の照射幅を説明するための図。
外線照射の照射幅を説明するための図。
【図１１】収斂タイプのラジアル型屈折率分布型レンズ
中のメリディオナル光線の光路を示す図。
中のメリディオナル光線の光路を示す図。
【図１２】本発明に係る実施例が用いられた応用例を示
すレンズ構成図。
すレンズ構成図。
【図１３】図１２の応用例の収差図。
１，３，５，８，９，１２，１３，１６，３０，３
０’，３０” …基板レンズ １ａ，３ａ，５ａ，５ｂ，８ａ，９ｂ，１２ａ，１３
ｂ，１６ｂ，３０ａ’，３０”ｂ …レンズ面 ２，４，６，７，１０，１１，１４，１５，１７，１８
…樹脂層
０’，３０” …基板レンズ １ａ，３ａ，５ａ，５ｂ，８ａ，９ｂ，１２ａ，１３
ｂ，１６ｂ，３０ａ’，３０”ｂ …レンズ面 ２，４，６，７，１０，１１，１４，１５，１７，１８
…樹脂層
Claims (1)
- 【請求項１】媒質の屈折率が分布を有する基板レンズの
レンズ面上に、非球面形状を有する樹脂層を設けたこと
を特徴とする屈折率分布型非球面レンズ。
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP00125395A JP3399129B2 (ja) | 1994-12-21 | 1995-01-09 | 屈折率分布型非球面レンズ |
| US08/573,324 US5986818A (en) | 1994-12-21 | 1995-12-15 | Gradient index aspherical lens |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31847494 | 1994-12-21 | ||
| JP6-318474 | 1994-12-21 | ||
| JP00125395A JP3399129B2 (ja) | 1994-12-21 | 1995-01-09 | 屈折率分布型非球面レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08227002A true JPH08227002A (ja) | 1996-09-03 |
| JP3399129B2 JP3399129B2 (ja) | 2003-04-21 |
Family
ID=26334443
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00125395A Expired - Fee Related JP3399129B2 (ja) | 1994-12-21 | 1995-01-09 | 屈折率分布型非球面レンズ |
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| JP (1) | JP3399129B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2004053557A1 (ja) * | 2002-12-10 | 2006-04-13 | 旭硝子株式会社 | 光情報記録媒体用の対物レンズ |
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| JP2009169249A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Canon Inc | 接合レンズ及びそれを有する光学系 |
| KR100955011B1 (ko) * | 2002-02-13 | 2010-04-27 | 앤터온 비.브이. | 복제 방법에 의한 광 디바이스 제조 방법 |
| JP2018501527A (ja) * | 2014-06-17 | 2018-01-18 | ヴァディエント・オプティクス・エルエルシー | 色消し光学分散補正勾配屈折率光学素子 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP2002288872A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-04 | Mitsumi Electric Co Ltd | 光学ピックアップ装置 |
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| KR101785589B1 (ko) * | 2009-10-06 | 2017-10-16 | 듀크 유니버서티 | 굴절률 분포형 렌즈 및 구면 수차가 없는 방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4968117A (en) * | 1983-09-02 | 1990-11-06 | Hughes Aircraft Company | Graded index asperhic combiners and display system utilizing same |
| US5638479A (en) * | 1988-07-19 | 1997-06-10 | Nippon Sheet Glass Co., Ltd. | Optical part |
| JPH0251116A (ja) * | 1988-08-12 | 1990-02-21 | Olympus Optical Co Ltd | ズームレンズ |
| US5327290A (en) * | 1989-10-13 | 1994-07-05 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Compact size zoom lens system |
| JPH0463312A (ja) * | 1990-07-03 | 1992-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 屈折率分布型単レンズ |
| US5159495A (en) * | 1990-12-11 | 1992-10-27 | Eastman Kodak Company | Graded index optical elements and catadioptric optical systems |
-
1995
- 1995-01-09 JP JP00125395A patent/JP3399129B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-15 US US08/573,324 patent/US5986818A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100955011B1 (ko) * | 2002-02-13 | 2010-04-27 | 앤터온 비.브이. | 복제 방법에 의한 광 디바이스 제조 방법 |
| US7736550B2 (en) | 2002-02-13 | 2010-06-15 | Anteryon B.V. | Method of manufacturing an optical device by means of a replication method |
| JPWO2004053557A1 (ja) * | 2002-12-10 | 2006-04-13 | 旭硝子株式会社 | 光情報記録媒体用の対物レンズ |
| US7123424B2 (en) | 2002-12-10 | 2006-10-17 | Asahi Glass Company, Limited | Objective lens for optical information recording medium |
| JP4586538B2 (ja) * | 2002-12-10 | 2010-11-24 | 旭硝子株式会社 | 光情報記録媒体用の対物レンズ |
| US7167317B2 (en) | 2003-06-20 | 2007-01-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Objective optical system employing grin lens |
| JP2009169249A (ja) * | 2008-01-18 | 2009-07-30 | Canon Inc | 接合レンズ及びそれを有する光学系 |
| JP2018501527A (ja) * | 2014-06-17 | 2018-01-18 | ヴァディエント・オプティクス・エルエルシー | 色消し光学分散補正勾配屈折率光学素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5986818A (en) | 1999-11-16 |
| JP3399129B2 (ja) | 2003-04-21 |
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