JPH09159907A - Image pickup lens - Google Patents

Image pickup lens

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Publication number
JPH09159907A
JPH09159907A JP34624295A JP34624295A JPH09159907A JP H09159907 A JPH09159907 A JP H09159907A JP 34624295 A JP34624295 A JP 34624295A JP 34624295 A JP34624295 A JP 34624295A JP H09159907 A JPH09159907 A JP H09159907A
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JP
Japan
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lens
radial type
type gradient
gradient index
refractive index
Prior art date
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Pending
Application number
JP34624295A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Nagaoka
利之 永岡
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Priority to US08/764,521 priority patent/US5995295A/en
Publication of JPH09159907A publication Critical patent/JPH09159907A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain excellent image-formation performance with two-lens constitution by constituting a lens of a homogeneous lens having negative refractive power and a specified radial type refractive index distribution lens which has positive refractive power and where a refractive index is distributed in a radial direction from an optical axis, and satisfying a specified condition. SOLUTION: This lens is constituted of the homogeneous lens having the negative refractive power and the radial type refractive index distribution lens which has the positive refractive power and where the refractive index is distributed in the radial direction from the optical axis, and is expressed by an expression N(r)=N00 +N10 r<2> + N20 r<4> , and satisfies the condition -0.05<1/V10 <0.01. Provided (r) expresses a distance from the optical axis in the radial direction, N(r) expresses the refractive index distribution at a point being the distance (r), N10 expresses the coefficient of 2i-order refractive index distribution, and V10 expresses the 2i-order distribution of the radial type refractive index distribution lens, and they are given by expressions Voo =(Nood -1)/(Noo F-Noo C) provided (i=0), and Vio =Niod /(Nio F-Nio C) provided (i=1, 2 and 3). Nood , Noo F and Fio C the refractive indexes on the optical axis of the lines (d), F and C, and Niod , Nio F and Nio C and the coefficients of 2i-order refractive index distribution of the lines (d), F and C.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラなど
電子撮像を行うための撮像レンズに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image pickup lens for electronic image pickup such as a video camera.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、CCD等の固体撮像素子を用いた
ビデオカメラやテレビ電話あるいはカメラ付きドアホン
等の普及に伴い、これらに用いられるレンズ系にはより
一層の小型化、低コスト化が求められている。一般にこ
れらに用いられる固定焦点のレンズ系で良好な光学性能
を得るには3〜6枚程度のレンズを必要とするがさらに
レンズ枚数を削減することが望まれる。
2. Description of the Related Art In recent years, with the widespread use of video cameras, videophones, door intercoms with cameras, etc., which use solid-state image pickup devices such as CCDs, the lens systems used for them are required to be further downsized and reduced in cost. Has been. Generally, in order to obtain good optical performance in a fixed focus lens system used for these, about 3 to 6 lenses are required, but it is desired to further reduce the number of lenses.

【0003】所望の性能を維持した上でレンズ枚数を削
減する手段として従来より、ラジアル型屈折率分布レン
ズを光学系中に用いることが知られている。例えばラジ
アル型屈折率分布レンズ1枚で構成したレンズ系の従来
例として特開平6−175016号公報に記載されたも
のが知られている。しかし、この従来例は結像性能を上
げるため、Fナンバーを9.8〜13.5と極めて暗く
して諸収差をバランスさせている。また、レンズ2枚で
構成したレンズ系の従来例として特開昭60−2186
14号公報に記載されているものが知られている。この
従来例は諸収差が良好に補正されているが、ラジアル型
屈折率分布レンズを2枚用いているためにコスト高にな
る。その上ラジアル型屈折率分布レンズを球面形状とし
ているために、実際の加工の場面では面の光軸と媒質の
光軸を高い精度で容易に一致させることが困難であり高
性能なレンズ系を実現する、あるいは作製コストの安い
レンズ系を実現する点では好ましくない。
As a means for reducing the number of lenses while maintaining desired performance, it has been conventionally known to use a radial type gradient index lens element in an optical system. For example, as a conventional example of a lens system composed of one radial type gradient index lens, there is known one described in JP-A-6-175016. However, in this conventional example, in order to improve the imaging performance, the F number is made extremely dark to 9.8 to 13.5 to balance various aberrations. Further, as a conventional example of a lens system composed of two lenses, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-2186.
The one described in Japanese Patent Publication No. 14 is known. In this conventional example, various aberrations are well corrected, but the cost is high because two radial type gradient index lenses are used. Moreover, since the radial type gradient index lens has a spherical shape, it is difficult to easily match the optical axis of the surface and the optical axis of the medium with high accuracy in the actual processing scene, and a high-performance lens system is required. It is not preferable in terms of realizing a lens system which can be realized or whose manufacturing cost is low.

【0004】上記の欠点を解消するためにラジアル型屈
折率分布レンズを両平面形状にすることが考えられる
が、球面形状にしたラジアル型屈折率分布レンズに比べ
てペッツバール和が補正不足になるため好ましくない。
In order to solve the above-mentioned drawbacks, it is conceivable to make the radial type gradient index lens element into a biplanar shape, but the Petzval sum is undercorrected as compared with the spherical radial type gradient index lens element. Not preferable.

【0005】また、両平面形状のラジアル型屈折率分布
レンズと片側の面が平面形状でもう一方の面を球面加工
した均質レンズで構成された従来例として特開昭58−
59420号公報、特開平4−114112号公報等に
記載したレンズ系が知られている。しかし、これらの従
来例は、単色光源下で用いられるピックアップレンズに
関するものであり公報中には色収差の補正については何
等述べられていない。また、特開平1−28514号公
報、特開平2−284107号公報についても同様に、
色収差の補正については何等述べられていない。
Further, as a conventional example composed of a radial type gradient index lens element having a biplanar shape and a homogeneous lens having a flat surface on one side and a spherical surface processed on the other side, Japanese Patent Laid-Open No. 58-
There are known lens systems described in JP-A-59420, JP-A-4-114112 and the like. However, these conventional examples relate to a pickup lens used under a monochromatic light source, and the publication does not describe correction of chromatic aberration. Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-285514 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-284107, similarly,
Nothing is said about the correction of chromatic aberration.

【0006】また、色収差を考慮した従来のレンズ系と
して特開昭58−184113号公報に記載されている
ものが知られているが、この従来例はラジアル型屈折率
分布レンズを硬性鏡リレーレンズに用いた例であり、ラ
ジアル型屈折率分布レンズの光軸と周辺部における屈折
率差が小さくレンズ長が非常に長いため、1枚のレンズ
で像を複数回伝送させる硬性鏡のリレーレンズの様な特
殊な用途のレンズ系にしか用いることができない。
Further, as a conventional lens system considering chromatic aberration, there is known one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-184113. In this conventional example, a radial type gradient index lens is used as a rigid mirror relay lens. Since the difference in refractive index between the optical axis and the peripheral portion of the radial type gradient index lens is small and the lens length is very long, a relay lens of a rigid mirror that transmits an image multiple times with one lens is used. It can only be used for lens systems for such special purposes.

【0007】また色収差を考慮したレンズ系として、特
開昭50−29238号公報に記載された従来例がある
が、この従来例はラジアル型屈折率分布レンズの光軸か
ら周辺までの屈折率差が大であり、ラジアル型屈折率分
布レンズ素材を実際に作製することが困難である。
Further, as a lens system considering chromatic aberration, there is a conventional example described in Japanese Patent Laid-Open No. 50-29238. In this conventional example, the difference in refractive index from the optical axis to the periphery of the radial type gradient index lens is known. However, it is difficult to actually manufacture a radial type gradient index lens material.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明はレンズ枚数が
2枚で良好な結像性能を持ったレンズ系を提供すること
を目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a lens system having a good image forming performance with two lenses.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の撮像レンズは、
負の屈折力を持つ均質レンズと正の屈折力を持つ光軸か
ら半径方向に屈折率が分布している下記の式(a)で表
されるラジアル型屈折率分布レンズからなり、下記の条
件(1)を満足することを特徴としたレンズ系である。
According to the present invention, there is provided an imaging lens comprising:
It consists of a homogenous lens having negative refractive power and a radial type gradient index lens having a positive refractive power and having a refractive index distributed in the radial direction from the optical axis, represented by the following formula (a). A lens system characterized by satisfying (1).

【0010】 N(r) =N00+N102 +N204 ・・・ (a) (1) −0.05<1/V10<0.01 ただし、rは光軸から半径方向への距離、N(r) は距離
rの点での屈折率分布、Ni0は2i次の屈折率分布係
数、Vi0はラジアル型屈折率分布レンズの2i次の分散
を表し以下の式(b)、(c)で与えられる。
N (r) = N 00 + N 10 r 2 + N 20 r 4 (a) (1) −0.05 <1 / V 10 <0.01 However, r is in the radial direction from the optical axis. , N (r) is the refractive index distribution at the distance r, N i0 is the 2i-th order refractive index distribution coefficient, V i0 is the 2i-th order dispersion of the radial type gradient index lens, and the following equation (b) ), (C).

【0011】 V00=(N00d −1)/(N00F −N00C ) (i=0) (b) Vi0=Ni0d /(Ni0F −Ni0C ) (i=1,2,3・・) (c) ここで、N00d ,N00F ,N00C はそれぞれd,F,C
線の光軸上の屈折率、Ni0d ,Ni0F ,Ni0C はそれぞ
れd,F,C線の2i次の屈折率分布係数である。
V 00 = (N 00d −1) / (N 00F −N 00C ) (i = 0) (b) V i0 = N i0d / (N i0F −N i0C ) (i = 1,2,3.・) (C) where N 00d , N 00F and N 00C are d, F and C, respectively.
Refractive indices on the optical axis of the line, N i0d , N i0F , and N i0C are 2i-th order refractive index distribution coefficients of the d, F, and C lines, respectively.

【0012】本発明は前記の課題を解決するためにレン
ズ枚数を2枚で構成した次のような撮影レンズを考え
た。即ち、均質レンズ1枚とラジアル型屈折率分布レン
ズ1枚とで構成した撮像レンズである。このようにレン
ズ枚数を2枚にすれば研磨や組立に要するコストを下げ
ることが可能であり、又鏡枠構成を簡単化できるので極
めて安価な撮像レンズを達成し得る。また、均質レンズ
に比べて収差補正の自由度の大きいラジアル型屈折率分
布レンズを用いることにより、結像性能の高い撮像レン
ズを達成し得る。
In order to solve the above problems, the present invention contemplates the following photographic lens having two lenses. That is, it is an imaging lens composed of one homogeneous lens and one radial type gradient index lens element. If the number of lenses is two in this way, the cost required for polishing and assembling can be reduced, and since the lens frame structure can be simplified, an extremely inexpensive imaging lens can be achieved. Moreover, by using a radial type gradient index lens element having a greater degree of freedom in aberration correction than a homogeneous lens, an imaging lens having high imaging performance can be achieved.

【0013】結像性能の高い撮像レンズを達成するには
特に色収差の補正が重要であり、ラジアル型屈折率分布
レンズは、色収差の補正に優れた特徴を持つので、これ
を有効利用することを考えた。
It is particularly important to correct chromatic aberration in order to achieve an image pickup lens having high image forming performance, and the radial type gradient index lens element has excellent characteristics for correcting chromatic aberration. Thought.

【0014】ラジアル型屈折率分布レンズの軸上色収差
PACは次の式(d)にて近似される。
The axial chromatic aberration PAC of the radial type gradient index lens is approximated by the following equation (d).

【0015】 PAC=K(φS /V00+φm /V10) (d) ここで、Kは軸上光線の光線高および最終近軸光線角度
に依存する定数、φS およびφm はラジアル型屈折率分
布レンズの面の薄肉の屈折力および媒質の屈折力であ
る。
PAC = K (φ S / V 00 + φ m / V 10 ) (d) where K is a constant depending on the ray height of the axial ray and the final paraxial ray angle, and φ S and φ m are radial The refractive powers of the thin-walled surface of the lens and the refractive power of the medium.

【0016】式(d)より明らかなように、ラジアル型
屈折率分布レンズのV10を適当な値にすることにより軸
上色収差の発生量をコントロールできる。
As is apparent from the equation (d), the amount of axial chromatic aberration can be controlled by setting V 10 of the radial type gradient index lens element to an appropriate value.

【0017】本発明の撮像レンズは、軸上色収差を良好
に補正するために上記条件(1)を満足するようにし
た。
The image pickup lens of the present invention satisfies the above condition (1) in order to satisfactorily correct the axial chromatic aberration.

【0018】この条件(1)を満足すれば、ラジアル型
屈折率分布レンズで発生する色収差を良好に補正するこ
とが可能になる。もし条件(1)の下限値の−0.05
を越えると軸上色収差が補正過剰になる。また上限値の
0.01を越えると軸上色収差が補正不足になり好まし
くない。
If this condition (1) is satisfied, it becomes possible to satisfactorily correct the chromatic aberration generated in the radial type gradient index lens element. If the lower limit of condition (1) is -0.05
When it exceeds, the axial chromatic aberration is overcorrected. On the other hand, if the upper limit of 0.01 is exceeded, axial chromatic aberration will be insufficiently corrected, which is not preferable.

【0019】又本発明のレンズ系は、均質レンズに負の
屈折力を持たせることによりレンズ系全系のペッツバー
ル和を良好に補正することを可能にした。もし、均質レ
ンズが正の屈折力を持つとレンズ系全系のペッツバール
和が補正不足になり像面が物体側に倒れ好ましくない。
Further, the lens system of the present invention makes it possible to satisfactorily correct the Petzval sum of the entire lens system by giving a negative refractive power to the homogeneous lens. If the homogeneous lens has a positive refractive power, the Petzval sum of the entire lens system is undercorrected, and the image plane falls to the object side, which is not preferable.

【0020】本発明の第2の構成は、負の屈折力を持つ
均質レンズと正の屈折力を持つ光軸から半径方向に屈折
率が分布している前記の式(a)にて表わされるラジア
ル型屈折率分布レンズとからなり、ラジアル型屈折率分
布レンズが両面平面形状であり、下記の条件(2)を満
足することを特徴としている。
The second structure of the present invention is represented by the above-mentioned formula (a) in which the refractive index is distributed in the radial direction from the homogeneous lens having the negative refractive power and the optical axis having the positive refractive power. The radial type gradient index lens element is characterized in that the radial type gradient index lens element has a planar shape on both sides and satisfies the following condition (2).

【0021】(2) 1/V10<1/νh ただしνh は均質レンズのアッベ数である。(2) 1 / V 10 <1 / ν h where ν h is the Abbe number of a homogeneous lens.

【0022】レンズ2枚で構成することにより、比較的
安価な撮像レンズ系を達成できるが、更に安価なレンズ
系を得るにはラジアル型屈折率分布レンズが両平面の形
状であることが望ましい。面の形状が平面であれば球面
加工する場合に比べ極めて安価に加工できる。またラジ
アル型屈折率分布レンズを両平面の形状にすれば実際の
加工の場面で問題になるラジアル型屈折率分布レンズの
面と媒質の偏芯を防止することができ、組立調整が容易
になる。
By using two lenses, a relatively inexpensive image pickup lens system can be achieved. However, in order to obtain a more inexpensive lens system, it is desirable that the radial type gradient index lens element has a biplanar shape. If the shape of the surface is a flat surface, it can be processed at an extremely low cost as compared with the case of processing a spherical surface. Further, if the radial type gradient index lens element is formed in the shape of both planes, decentering of the surface of the radial type gradient index lens element and the medium, which is a problem in the actual processing, can be prevented, and the assembling adjustment becomes easy. .

【0023】しかし、ラジアル型屈折率分布レンズを両
平面の形状にすると収差補正の自由度が少なくなり、特
にペッツバール和が補正不足になることがある。
However, if the radial type gradient index lens element is formed in the shape of both planes, the degree of freedom of aberration correction is reduced, and in particular, Petzval sum may be insufficiently corrected.

【0024】本発明において、均質レンズとラジアル型
屈折率分布レンズの屈折力配置を適当な値にすればペッ
ツバール和を良好に補正し、加工性に優れていて安価で
高い結像性能を持つ撮像レンズを得ることが出来る。
In the present invention, if the refractive power arrangement of the homogenous lens and the radial type gradient index lens element is set to an appropriate value, the Petzval sum is corrected well, the workability is excellent, the image pickup is inexpensive and has high image forming performance. You can get a lens.

【0025】次に収差補正について詳細に述べる。Next, aberration correction will be described in detail.

【0026】均質レンズと両平面のラジアル型屈折率分
布レンズとの2枚のレンズで撮像レンズを構成して良好
な光学性能を得るためには、諸収差のうちまずペッツバ
ール和と色収差を補正することを考えねばならない。そ
れは、両収差の発生量がレンズ系の屈折力配置でほぼ決
定され、一度定まるとレンズのベンディング等で補正す
ることが困難になるためである。
In order to obtain a good optical performance by constructing an image pickup lens with two lenses, that is, a homogeneous lens and a radial type gradient index lens element of both planes, first of all, Petzval sum and chromatic aberration are corrected. You have to think about it. This is because the amount of both aberrations generated is almost determined by the refractive power arrangement of the lens system, and once determined, it becomes difficult to correct it by bending of the lens or the like.

【0027】ここで、ラジアル型屈折率分布レンズのペ
ッツバール和PTZは次の式(e)で近似される。
Here, the Petzval sum PTZ of the radial type gradient index lens element is approximated by the following equation (e).

【0028】 PTZ=φS /N00+φm /N00 2 (e) また、ラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折力φm
は、下記式(f)で近似される。
PTZ = φ S / N 00 + φ m / N 00 2 (e) Further, the refractive power φ m of the medium of the radial type gradient index lens element
Is approximated by the following equation (f).

【0029】 φm ≒−2N10G (f) ただし、tG はラジアル型屈折率分布レンズの厚さであ
る。
Φ m ≈−2N 10 t G (f) where t G is the thickness of the radial type gradient index lens element.

【0030】本発明の撮像レンズは、製作性を向上させ
るためラジアル型屈折率分布レンズを両面平面形状とし
ているのでφS ≒0であり、式(d)および式(e)は
第2項のみとなる。さらに、均質レンズを密着している
ので、本発明の撮像レンズの軸上色収差およびペッツバ
ール和は次の式(g)および式(h)で表される。
In the image pickup lens of the present invention, since the radial type gradient index lens element has a planar shape on both sides in order to improve the manufacturability, φ S ≈0, and the formula (d) and the formula (e) have only the second term. Becomes Further, since the homogeneous lens is closely attached, the axial chromatic aberration and Petzval sum of the imaging lens of the present invention are expressed by the following equations (g) and (h).

【0031】 PAC=K(φh /νh +φm /V10) (g) PTZ=φh /nh +φm /N00 2 (h) ここでφh は薄肉均質レンズの屈折力、νh は均質レン
ズのアッベ数、nhは均質レンズの屈折率である。
PAC = K (φ h / ν h + φ m / V 10 ) (g) PTZ = φ h / n h + φ m / N 00 2 (h) where φ h is the refractive power of the thin homogeneous lens, and ν h is the Abbe number of the homogeneous lens, and n h is the refractive index of the homogeneous lens.

【0032】上記の式(g)および式(h)より均質レ
ンズとラジアル型屈折率分布レンズの屈折力およびV10
等の式中のパラメータを変化させることで所望の軸上色
収差とペッツバール和の値を得られることが分かる。
From the above equations (g) and (h), the refractive power of the homogeneous lens and the radial type gradient index lens and V 10
It can be seen that the desired values of axial chromatic aberration and Petzval sum can be obtained by changing the parameters in the equations such as

【0033】軸上色収差を良好に補正するために、アッ
ベ数がνh で撮像レンズと同じ屈折力φの均質レンズと
比較して軸上色収差を小さくすることを考えると、下記
の式を満足する必要がある。
In order to satisfactorily correct the axial chromatic aberration, considering that the axial chromatic aberration is reduced as compared with a homogeneous lens having an Abbe number ν h and the same refracting power φ as the image pickup lens, the following formula is satisfied. There is a need to.

【0034】 K(φh /νh +φm /V10)<K(φ/νh ) ただし、φ=φm +φh 上式を展開すると、φm /V10<φm /νh となり、こ
れより、前記条件式(2)が導かれる。
K (φ h / ν h + φ m / V 10 ) <K (φ / ν h ) However, if φ = φ m + φ h is expanded, φ m / V 10m / ν h From this, the conditional expression (2) is derived.

【0035】つまり、均質レンズのアッベ数νh とラジ
アル型屈折率分布レンズの媒質のアッベ数V10が条件
(2)の関係を満足すれば、軸上色収差を良好に補正す
ることが可能となる。条件(2)は、本発明の撮像レン
ズで軸上色収差を良好に補正するための必要条件で、も
し、条件(2)を満足しないと軸上色収差が補正不足と
なるため好ましくない。
That is, if the Abbe number ν h of the homogeneous lens and the Abbe number V 10 of the medium of the radial type gradient index lens element satisfy the condition (2), it is possible to satisfactorily correct the axial chromatic aberration. Become. The condition (2) is a necessary condition for satisfactorily correcting the axial chromatic aberration in the imaging lens of the present invention, and if the condition (2) is not satisfied, the axial chromatic aberration will be insufficiently corrected, which is not preferable.

【0036】又式(g)より、軸上色収差を良好に補正
するには条件(2)に加えて、均質レンズとラジアル型
屈折率分布レンズの屈折力配置を適切な値に設定する必
要がある。ただし、屈折力配置の設定では、色収差に加
えてペッツバール和の補正も十分に考慮する必要があ
る。これは、前述し、また式(h)からも明らかな様に
ペッツバール和が色収差と同様にレンズ系の屈折力配置
でその発生量がほぼ決まるためである。
Further, from the expression (g), in order to satisfactorily correct the axial chromatic aberration, in addition to the condition (2), it is necessary to set the refractive power arrangements of the homogeneous lens and the radial type gradient index lens element to appropriate values. is there. However, in setting the refractive power arrangement, it is necessary to sufficiently consider the Petzval sum correction in addition to the chromatic aberration. This is because the Petzval sum is substantially determined by the refractive power arrangement of the lens system as is the case with chromatic aberration, as described above and as is clear from the expression (h).

【0037】ここで、式(g)および式(h)より、撮
像レンズの軸上色収差およびペッツバール和の値を同時
に補正するための屈折力の配置を考える。まず、下記の
式(i)で与えられる媒質の屈折力比aを式(g)、式
(h)に導入するとそれぞれ式(g’)、式(h’)が
得られる。
Here, the arrangement of the refractive power for simultaneously correcting the axial chromatic aberration and the Petzval sum value of the image pickup lens will be considered from the equations (g) and (h). First, when the refractive power ratio a of the medium given by the following expression (i) is introduced into the expressions (g) and (h), the expressions (g ′) and (h ′) are obtained.

【0038】 a=φm /φ (φ=φm +φh ) (i) PAC=Kφ{(νh −V10)a+V10}/(νh10) (g’) PTZ=φ{(nh −N00 2 )a+N00 2 }/(nh00 2 ) (h’) ここで、分かり易いように式(g’)、式(h’)をグ
ラフ化したのが図20である。この図20は横軸を媒質
の屈折力比a、縦軸を撮像レンズの軸上色収差PAC及
びペッツバール和PTZとしている。また、図中のa
PAC は式(g’)でPAC=0となるときの媒質の屈折
力比aの値、aPTZ は式(h’)でPTZ=0となると
きの媒質の屈折力比aの値であり、これらは、下記の式
(j)および式(k)で与えられる。
A = φ m / φ (φ = φ m + φ h ) (i) PAC = Kφ {(ν h −V 10 ) a + V 10 } / (ν h V 10 ) (g ′) PTZ = φ {( n h −N 00 2 ) a + N 00 2 } / (n h N 00 2 ) (h ′) Here, in order to make it easy to understand, FIG. 20 is a graph of the expression (g ′) and the expression (h ′). is there. In FIG. 20, the horizontal axis represents the refractive power ratio a of the medium, and the vertical axis represents the axial chromatic aberration PAC of the imaging lens and Petzval sum PTZ. In addition, a in the figure
PAC is the value of the refractive power ratio a of the medium when PAC = 0 in the formula (g '), and a PTZ is the value of the refractive power ratio a of the medium when PTZ = 0 in the formula (h'). , These are given by the following equations (j) and (k).

【0039】 aPAC =V10/(V10−νh ) (j) aPTZ =N00 2 /(N00 2 −nh ) (k) 図20より、軸上色収差とペッツバール和を同時に補正
するには、まずaPAC とaPTZ が近い値を持つことが必
要であることがわかる。例えば、aPAC とaPTZ の符号
が異なれば、撮像レンズで軸上色収差とペッツバール和
を同時に補正することは出来なくなる。このことに加え
てさらに、媒質の屈折力比aの値もこれらの値に近い値
を持てば、軸上色収差とペッツバール和が極めて良好に
補正された撮像レンズを達成することが可能となる。
A PAC = V 10 / (V 10 −ν h ) (j) a PTZ = N 00 2 / (N 00 2 −n h ) (k) From FIG. 20, axial chromatic aberration and Petzval sum are simultaneously corrected. To realize this, first, it is necessary that a PAC and a PTZ have close values. For example, if the signs of a PAC and a PTZ are different, it becomes impossible for the imaging lens to simultaneously correct axial chromatic aberration and Petzval sum. In addition to this, if the value of the refractive power ratio a of the medium also has a value close to these values, it is possible to achieve an imaging lens in which axial chromatic aberration and Petzval sum are extremely well corrected.

【0040】ここで、屈折率分布素材の作製上光軸上の
屈折率N00は既存の均質ガラスの持つ屈折率と大きく異
なることはないので、N00は1.5〜1.9程度の値と
なる。また、均質ガラスの屈折率nh も1.5〜1.9
程度の値であることから、式(k)は以下の条件
(k’)を満足する。
Here, since the refractive index N 00 on the optical axis does not greatly differ from the refractive index of the existing homogeneous glass in manufacturing the gradient index material, N 00 is about 1.5 to 1.9. It becomes a value. Also, the refractive index n h of the homogeneous glass is 1.5 to 1.9.
Since it is a value of the order, the formula (k) satisfies the following condition (k ′).

【0041】 aPTZ =N00 2 /(N00 2 −nh )>1 (k’) また、本発明の撮像レンズが条件(1)を満足すれば、
式(j)は以下の条件(j’)を満足する。
A PTZ = N 00 2 / (N 00 2 −n h )> 1 (k ′) If the imaging lens of the present invention satisfies the condition (1),
Expression (j) satisfies the following condition (j ′).

【0042】 aPTC =V10/(V10−νh )>0 (j’) このことから、軸上色収差とペッツバール和が良好に補
正されるときのaPAC とaPTZ の値は0以上である。し
たがって媒質の屈折力比も0以上になることが必要であ
る。
A PTC = V 10 / (V 10 −ν h )> 0 (j ′) Therefore, the values of a PAC and a PTZ when the axial chromatic aberration and Petzval sum are corrected well are 0 or more. Is. Therefore, the refractive power ratio of the medium also needs to be 0 or more.

【0043】又、関係式(k’)より媒質の屈折力比a
の値が1以上であれば更に望ましい。
Further, from the relational expression (k '), the refractive power ratio a of the medium is
It is more desirable that the value of is 1 or more.

【0044】つまり、ラジアル型屈折率分布レンズの媒
質の屈折力と均質レンズの屈折力配置は、下記の式
(l)に示す関係になることが望ましい。
That is, it is desirable that the refractive power of the medium of the radial type gradient index lens and the refractive power arrangement of the homogeneous lens have the relationship shown in the following expression (1).

【0045】 φm /(φm +φh )>1 (l) 撮像レンズを構成するラジアル型屈折率分布レンズと均
質レンズの屈折力が式(l)を満足すれば、軸上色収差
とペッツバール和を良好に補正することが可能となる。
もし、条件(l)を満足しないと軸上色収差とペッツバ
ール和を同時に補正することが困難となる。
Φ m / (φ m + φ h )> 1 (l) If the refractive powers of the radial type gradient index lens and the homogeneous lens forming the imaging lens satisfy the expression (l), the axial chromatic aberration and Petzval sum are obtained. Can be satisfactorily corrected.
If the condition (l) is not satisfied, it becomes difficult to correct the axial chromatic aberration and Petzval sum at the same time.

【0046】また、本発明の撮像レンズは、正の屈折力
を持つので、式(l)を成り立たせるには、φm >0お
よびφh <0を満足することが必要である。つまり、ラ
ジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折力は正の値を持
ち、均質レンズの屈折力は負の値を持つことが必要であ
る。もし、均質レンズが正の値を持つと、ペッツバール
和と軸上色収差を良好に補正することが困難となる。
Further, since the image pickup lens of the present invention has a positive refractive power, it is necessary to satisfy φ m > 0 and φ h <0 in order to satisfy the expression (l). That is, it is necessary that the refractive power of the medium of the radial type gradient index lens has a positive value and the refractive power of the homogeneous lens has a negative value. If the homogeneous lens has a positive value, it becomes difficult to satisfactorily correct Petzval sum and axial chromatic aberration.

【0047】また、均質レンズとラジアル型屈折率分布
レンズの光軸を高い精度で一致させるためには、均質レ
ンズの少なくとも片側の面の一部あるいは全部が平面形
状であり、その平面部にてラジアル型屈折率分布レンズ
と接着あるいは密着させることが望ましい。例えば均質
レンズとラジアル型屈折率分布レンズとの外径を等しく
して、外径を衝として両レンズを平面部で接着あるいは
密着すれば高い精度で容易に両レンズの光軸を一致させ
ることが可能である。又他の方法として、均質レンズと
ラジアル型屈折率分布レンズの一方あるいは両方の光軸
位置を測定して両レンズの光軸が一致する様にレンズの
位置を調整し両レンズを接着あるいは密着すれば光軸を
一致させることが可能である。このとき、両レンズが平
面部を有し、この平面部で両レンズが接触していれば調
節が極めて容易である。また、両レンズを接着又は密着
させれば、鏡枠構造を簡素化できるメリットがある。ま
た、均質レンズとラジアル型屈折率分布レンズの間にレ
ンズ間隔を調整する環(スペーサー)等を挿入しても前
述とほぼ同様の効果が得られるられる。
In order to make the optical axes of the homogeneous lens and the radial type gradient index lens element coincide with each other with high accuracy, at least one surface of at least one side of the homogeneous lens has a planar shape, and at the plane portion thereof. Adhesion or close contact with the radial type gradient index lens is desirable. For example, if the outer diameters of the homogenous lens and the radial type gradient index lens are made equal, and the two lenses are adhered or adhered to each other at the flat portion with the outer diameters as a boundary, the optical axes of both lenses can be easily matched with high accuracy. It is possible. As another method, the optical axis position of one or both of the homogeneous lens and the radial type gradient index lens is measured, and the lens positions are adjusted so that the optical axes of both lenses coincide with each other, and the two lenses are bonded or closely attached. For example, it is possible to match the optical axes. At this time, both lenses have a flat surface portion, and if both the lenses are in contact with each other on the flat surface portion, adjustment is extremely easy. Further, if the two lenses are adhered or brought into close contact with each other, there is an advantage that the lens frame structure can be simplified. Further, even if a ring (spacer) for adjusting the lens interval is inserted between the homogeneous lens and the radial type gradient index lens element, the same effect as described above can be obtained.

【0048】また、本発明の第3の構成は物体側より順
に負の屈折力を持つ均質レンズと正の屈折力を持つ光軸
から半径方向に屈折率が分布している前記の式(a)で
表されるラジアル型屈折率分布レンズからなり、均質レ
ンズとラジアル型屈折率分布レンズとの間隔を変化させ
て至近距離物体へのフォーカシングを行なうことを特徴
としている。
In the third structure of the present invention, a homogeneous lens having a negative refractive power and a refractive index distributed in the radial direction from the optical axis having a positive refractive power are arranged in this order from the object side. ) Is a radial type gradient index lens, and is characterized in that focusing is performed on an object at a close range by changing the distance between the homogeneous lens and the radial gradient index lens.

【0049】本発明の撮像レンズを比較的高い光学性能
を必要とするビデオカメラ等に適用する場合は、フォー
カシングについても十分考慮する必要がある。つまり無
限遠物体から至近距離物体に至るまで諸収差が良好に補
正されていることが必要である。さらに小型化を達成す
ることを考えると、フォーカシングのための駆動機構へ
の負担は極力小さいことが望ましい。
When the image pickup lens of the present invention is applied to a video camera or the like which requires relatively high optical performance, it is necessary to sufficiently consider focusing. That is, it is necessary that various aberrations are properly corrected from the object at infinity to the object at a close range. Considering further miniaturization, it is desirable that the load on the driving mechanism for focusing be as small as possible.

【0050】以上の理由から、本発明の撮像レンズにお
いては、前記のように均質レンズとラジアル型屈折率分
布レンズの間隔を変化させてフォーカシングを行なうよ
うにした。つまり、いずれか一方のレンズのみによりフ
ォーカシングを行なえば、可動レンズが軽くてすむため
駆動機構への負担が極めて少なく、鏡枠や駆動機構をコ
ンパクトな構成になし得るので小型の撮像レンズを達成
し得る。尚フォーカシングの際の収差変動を小さくする
ためにレンズ系全体を移動させてフォーカシングするい
わゆる全体繰り出しにすることも可能であるが、可動レ
ンズの重量が大になり駆動機構への負担が増大するた
め、コンパクトな構成の撮像レンズを達成し得なくなる
ので好ましくない。
For the above reasons, in the imaging lens of the present invention, focusing is performed by changing the distance between the homogeneous lens and the radial type gradient index lens element as described above. In other words, if focusing is performed using only one of the lenses, the movable lens can be light and the load on the drive mechanism is extremely small, and the lens frame and drive mechanism can be made into a compact structure, thus achieving a compact imaging lens. obtain. It is also possible to move the lens system as a whole to perform focusing in order to reduce fluctuations in aberrations during focusing, but it is also possible to perform so-called total extension, but since the weight of the movable lens increases and the load on the drive mechanism increases. However, it is not preferable because an image pickup lens having a compact structure cannot be achieved.

【0051】また、フォーカシングの際の収差変動を小
さくするためには、負の屈折力の均質レンズのみを可動
にしてフォーカシングを行なうことが望ましい。さら
に、物体側より順に、負の均質レンズと正のラジアル型
屈折率分布レンズの構成にして、負の第1レンズを物体
側に繰り出して至近距離物体へのフォーカシングを行な
うことが望ましい。第1レンズを物体側へ繰り出して至
近距離物体へのフォーカシングを行なった場合、軸上入
射光線の光線高の変動が極めて小さいために、特にフォ
ーカシングの際の球面収差の変動を小さく出来る。また
軸上色収差とペッツバール和の発生量はあまり変動しな
いので良好な結像性能を得ることが可能である。
Further, in order to reduce the aberration variation during focusing, it is desirable to perform focusing by moving only the homogeneous lens having negative refractive power. Further, it is desirable that, in order from the object side, a negative homogeneous lens and a positive radial type gradient index lens element be configured, and the negative first lens be extended to the object side for focusing on an object at a close range. When the first lens is extended to the object side to perform focusing on an object at a close range, the fluctuation of the ray height of the axially incident light ray is extremely small, so that the fluctuation of spherical aberration particularly during focusing can be reduced. Further, since the amounts of on-axis chromatic aberration and Petzval sum generated do not change much, it is possible to obtain good imaging performance.

【0052】また、前述のように均質レンズの光軸とラ
ジアル型屈折率分布レンズの光軸を高い精度で容易に一
致させるには、均質レンズの少なくとも一方の面の一部
分あるいは全部を平面形状にし、この平面部でラジアル
型屈折率分布レンズと直接または間隔環等を介して接着
又は密着させることが望ましい。しかし均質レンズとラ
ジアル型屈折率分布レンズの間隔を変化させてフォーカ
シングを行なう場合には、組立ての際に一度両レンズを
直接又は間隔環等を介して密着させ、その時に光軸位置
が一致するように両レンズの位置を調節しておくことが
望ましい。
Further, as described above, in order to easily match the optical axis of the homogeneous lens and the optical axis of the radial type gradient index lens element with high accuracy, at least one surface of at least one surface of the homogeneous lens is made flat. It is desirable that the flat portion be adhered or adhered to the radial type gradient index lens element directly or via a space ring. However, when focusing is performed by changing the distance between the homogenous lens and the radial type gradient index lens, both lenses should be brought into close contact with each other directly or through a gap ring at the time of assembly, and the optical axis positions at that time should match. It is desirable to adjust the positions of both lenses as described above.

【0053】又、本発明のレンズ系は、CCD等の固体
撮像素子やファイバー束からなるイメージガイドを用い
た撮像システムに適用できるものであるが、その場合周
辺光量を十分に確保するため、物体側より順に、負の屈
折力の第1レンズと正の屈折力の第2レンズにて構成す
ることが望ましい。物体側より順に、負−正の構成にす
れば、像面への軸外光線の入射角を垂直に近づけること
が出来る。つまり、光軸と平行に近づけることができ周
辺光量を十分に確保し得る。もしも、物体側から順に、
正−負の構成にすると像面への軸外光線の入射角を垂直
に近づけることが困難になり、周辺光量を十分に確保す
ることが困難になるため好ましくない。
Further, the lens system of the present invention can be applied to an image pickup system using a solid-state image pickup device such as a CCD or an image guide consisting of a fiber bundle. In that case, in order to secure sufficient peripheral light quantity, It is desirable that the first lens having a negative refracting power and the second lens having a positive refracting power be formed in order from the side. If the negative-positive configuration is adopted in order from the object side, the incident angle of the off-axis ray on the image plane can be made close to vertical. In other words, it is possible to bring the optical axis close to the optical axis and to secure a sufficient amount of peripheral light. If from the object side,
A positive-negative configuration is not preferable because it becomes difficult to make the incident angle of the off-axis light rays to the image surface close to vertical, and it becomes difficult to secure a sufficient peripheral light amount.

【0054】また、本発明の撮像レンズにおいて、軸上
色収差とペッツバール和を良好に補正するためには、均
質レンズがある程度大きな負の屈折力を持つことが望ま
しい。前述のように、ラジアル型屈折率分布レンズの媒
質の屈折力は正の値を持ち、均質レンズの屈折力が負の
値を持つことが軸上色収差とペッツバール和を良好に補
正するための必要条件である。この場合、均質レンズの
屈折力が極力小さいと特にペッツバール和を良好に補正
することが困難になる。
Further, in the image pickup lens of the present invention, in order to satisfactorily correct the axial chromatic aberration and Petzval sum, it is desirable that the homogeneous lens has a large negative refractive power. As described above, the refractive power of the medium of the radial type gradient index lens has a positive value, and the refractive power of the homogeneous lens has a negative value in order to satisfactorily correct axial chromatic aberration and Petzval's sum. It is a condition. In this case, if the refractive power of the homogeneous lens is as small as possible, it will be difficult to satisfactorily correct the Petzval sum.

【0055】以上の理由から、本発明のレンズ系におい
て、下記条件(3)を満足することが望ましい。
For the above reasons, it is desirable that the lens system of the present invention satisfies the following condition (3).

【0056】 (3) −1.5<f/fh <−0.05 ただし、fは撮影レンズ全系の焦点距離、fh は均質レ
ンズの焦点距離である。
(3) −1.5 <f / f h <−0.05 Here, f is the focal length of the entire photographing lens system, and f h is the focal length of the homogeneous lens.

【0057】本発明の撮像レンズが上記条件(3)を満
足すればペッツバール和を良好に補正することが可能に
なる。もし条件(3)の上限値の−0.05を越えると
ペッツバール和が補正不足となり像面が物体側に倒れて
くるため好ましくない。また、下限値の−1.5を越え
るとペッツバール和が補正過剰になり像面が物体から離
れる方向に倒れるため好ましくない。
If the imaging lens of the present invention satisfies the above condition (3), the Petzval sum can be corrected well. If the upper limit of -0.05 of condition (3) is exceeded, the Petzval sum will be undercorrected and the image plane will tilt toward the object side, which is not preferable. If the lower limit of -1.5 is exceeded, the Petzval sum will be overcorrected and the image plane will tilt away from the object, which is not preferable.

【0058】また、物体側より順に、負レンズの第1レ
ンズと正レンズの第2レンズとにて構成し第1レンズを
フォーカシングのために用いる場合、第1レンズを物体
側に繰り出すと、軸外収差特に歪曲収差が大になる傾向
になるが第1レンズの負の屈折力を適当な値にすれば歪
曲収差を良好に補正することが可能になる。そのため本
発明の撮像レンズにおいて、第1レンズをフォーカシン
グとして用いる場合には、前記の条件(3)を満足する
ことが望ましい。
Further, in the case where the first lens is a negative lens and the second lens is a positive lens in order from the object side and the first lens is used for focusing, when the first lens is extended to the object side, Outer aberrations, especially distortion, tend to be large, but if the negative refracting power of the first lens is set to an appropriate value, then distortion can be corrected well. Therefore, in the imaging lens of the present invention, when the first lens is used for focusing, it is desirable to satisfy the above condition (3).

【0059】第1レンズの焦点距離が条件(3)を満足
すればフォーカシングに伴う軸外収差の変動を小さくす
ることが可能である。もし条件(3)の下限値−1.5
を越えると第1レンズの負の屈折力が大きくなりすぎ軸
外収差が悪化する。また、上限値の−0.05を越える
と負の屈折力が弱くなりフォーカシングのための移動距
離が長くなり、レンズ系の小型化が困難になる。
If the focal length of the first lens satisfies the condition (3), it is possible to reduce the fluctuation of off-axis aberrations due to focusing. If the lower limit of condition (3) is -1.5
When the value exceeds, the negative refractive power of the first lens becomes too large and the off-axis aberration is deteriorated. If the upper limit of -0.05 is exceeded, the negative refracting power becomes weak and the moving distance for focusing becomes long, which makes it difficult to downsize the lens system.

【0060】また、本発明の撮像レンズは正の屈折力を
持つので全系では負の球面収差を発生する傾向にある
が、負の屈折力の均質レンズと両平面のラジアル型屈折
率分布レンズで構成することにより良好に補正すること
が可能になる。例えば、正の屈折力を持つラジアル型屈
折率分布レンズを両平面とせずに凹面を設けた場合、こ
の凹面の屈折率が光軸から周辺に行くにしたがい小さく
なるので正の球面収差の発生量を小さくする作用を持
つ。したがってこのような撮像レンズは、負の球面収差
が補正不足になる。
Since the image pickup lens of the present invention has a positive refractive power, it tends to generate negative spherical aberration in the entire system. However, a homogeneous lens having a negative refractive power and a radial type gradient index lens having both planes are used. With this configuration, it is possible to satisfactorily correct. For example, when a radial type gradient index lens element having a positive refractive power is provided with a concave surface instead of forming both flat surfaces, the refractive index of this concave surface becomes smaller as it goes from the optical axis to the periphery. Has the effect of reducing. Therefore, in such an imaging lens, negative spherical aberration is undercorrected.

【0061】しかし、本発明の撮像レンズで用いるラジ
アル型屈折率分布レンズが平面形状であるため、面では
球面収差は発生せず、また負の屈折力の均質レンズでは
正の球面収差が発生するので全系では球面収差を良好に
補正するのが可能になる。
However, since the radial type gradient index lens used in the imaging lens of the present invention has a planar shape, spherical aberration does not occur in the surface, and positive spherical aberration occurs in a homogeneous lens having a negative refractive power. Therefore, it becomes possible to satisfactorily correct spherical aberration in the entire system.

【0062】以上のように、本発明の撮像レンズは製作
性に優れ、また軸上色収差とペッツバール和が良好に補
正されていると共に、これに加えて球面収差も良好に補
正することが可能である。
As described above, the imaging lens of the present invention is excellent in manufacturability, and axial chromatic aberration and Petzval sum are well corrected, and in addition, spherical aberration can be well corrected. is there.

【0063】また、本発明の撮像レンズをビデオカメラ
等に適用する場合、ある程度の画角が広いことが望まれ
る。本発明の撮像レンズにおいて、ラジアル型屈折率分
布レンズの物体側に負レンズを加えたことにより、画角
を広くすることが可能になる。また、これに加えてラジ
アル型屈折率分布レンズの屈折力をある程度大にするこ
とが望ましい。ラジアル型屈折率分布レンズの屈折力が
大であれば全系の焦点距離が短く広画角のレンズ系を達
成出来る。
When the image pickup lens of the present invention is applied to a video camera or the like, it is desired that the field angle be wide to some extent. In the imaging lens of the present invention, by adding a negative lens to the object side of the radial type gradient index lens, it becomes possible to widen the angle of view. In addition to this, it is desirable to increase the refractive power of the radial type gradient index lens element to some extent. If the refractive power of the radial type gradient index lens is large, a focal length of the entire system is short and a wide field angle lens system can be achieved.

【0064】ここで、ラジアル型屈折率分布レンズの媒
質の屈折力を大にすることを考える。前記の式(f)よ
り、媒質の屈折力を大きくするにはN10を大きくするか
G を大きくすることが必要である。しかし、屈折率分
布素材の作製上、N10の極端に大きい素材を作製するこ
とは困難であるため好ましくない。そのため、本発明で
はN10を極端に大きくせずに十分な屈折力を得られるよ
うにラジアル型屈折率分布レンズのレンズ厚を適当な厚
さとすることを考えた。つまり本発明のレンズ系におい
てラジアル型屈折率分布レンズが以下の条件(4)を満
足することが望ましい。
Here, it is considered that the refractive power of the medium of the radial type gradient index lens element is increased. From the above formula (f), it is necessary to increase N 10 or t g in order to increase the refractive power of the medium. However, it is not preferable because it is difficult to produce a material having an extremely large N 10 in terms of producing a material having a refractive index distribution. Therefore, in the present invention, it was considered that the radial type gradient index lens element has an appropriate lens thickness so as to obtain a sufficient refractive power without making N 10 extremely large. That is, in the lens system of the present invention, it is desirable that the radial type gradient index lens element satisfies the following condition (4).

【0065】(4) 0.5<tG /f<9 ただし、fは撮像レンズ全系の焦点距離である。(4) 0.5 <t G / f <9 where f is the focal length of the entire image pickup lens system.

【0066】条件(4)を満足すれば、軸上色収差とペ
ッツバール和の補正効果を有効利用することが可能であ
る。もし、条件(4)の下限値の0.5を越えてしまう
とラジアル型屈折率分布レンズの屈折力が弱くなり、軸
上色収差とペッツバール和の補正効果を有効利用するこ
とが困難となる。また、上限値の9を越えてしまうと、
レンズが厚くなりレンズ内部に結像する場合が生じるの
で好ましくない。
If the condition (4) is satisfied, it is possible to effectively use the effect of correcting axial chromatic aberration and Petzval sum. If the lower limit of 0.5 of the condition (4) is exceeded, the refractive power of the radial type gradient index lens element will be weakened, and it will be difficult to effectively utilize the effect of correcting axial chromatic aberration and Petzval sum. If the upper limit of 9 is exceeded,
This is not preferable because the lens becomes thick and an image may be formed inside the lens.

【0067】また、本発明の撮像レンズを固体撮像素子
の画素ピッチが細かくより高性能な結像性能を要する撮
像系に適用する場合はさらに下記条件(5)を満足する
ことが望ましい。
Further, when the image pickup lens of the present invention is applied to an image pickup system in which the pixel pitch of the solid-state image pickup element is fine and higher performance is required, it is desirable to further satisfy the following condition (5).

【0068】(5) 1.5<tG /f<7 もし、条件(5)の下限値1.5を越えてしまうと撮像
レンズの屈折力が弱くなり、軸上色収差とペッツバール
和の補正効果を高性能な結像性能を要するレンズ系で有
効利用することが困難となる。また、上限値の7を超え
てしまうと、レンズが厚くなり透過率やフレアーが悪化
するので高性能な結像性能を達成することが困難とな
る。
(5) 1.5 <t G / f <7 If the lower limit of 1.5 of the condition (5) is exceeded, the refracting power of the imaging lens becomes weak, and axial chromatic aberration and Petzval sum are corrected. It is difficult to effectively use the effect in a lens system that requires high-performance imaging performance. On the other hand, when the upper limit of 7 is exceeded, the lens becomes thick and the transmittance and flare deteriorate, so that it becomes difficult to achieve high-performance imaging performance.

【0069】また、本発明の撮像レンズをより高性能な
結像性能を必要とするレンズ系に適用する場合は以下の
条件(6)を満足することが望ましい。
Further, when the image pickup lens of the present invention is applied to a lens system which requires higher performance of image formation, it is desirable to satisfy the following condition (6).

【0070】 (6) −0.01<1/V10<0.008 ラジアル型屈折率分布レンズが条件(6)を満足すれ
ば、軸上色収差をより良好に補正することが可能となり
得る。もし、条件(6)の上限値0.008を超えてし
まうと軸上色収差が補正不足となるため好ましくない。
また、下限値の−0.01を超えてしまうと軸上色収差
が補正過剰となるため好ましくない。
(6) −0.01 <1 / V 10 <0.008 If the radial type gradient index lens component satisfies the condition (6), it may be possible to correct axial chromatic aberration more favorably. If the upper limit of 0.008 of the condition (6) is exceeded, axial chromatic aberration will be undercorrected, which is not preferable.
If the lower limit value of -0.01 is exceeded, axial chromatic aberration will be overcorrected, which is not preferable.

【0071】また、ラジアル型屈折率分布レンズは屈折
率分布の4次の項N20の値を変えることで球面収差の発
生量をコントロールすることが可能である。本発明の撮
像レンズにおいて球面収差を良好に補正するためには下
記の条件(7)を満足するようにすることが望ましい。
The radial type gradient index lens element can control the amount of spherical aberration generated by changing the value of the fourth-order term N 20 of the refractive index distribution. In order to satisfactorily correct spherical aberration in the imaging lens of the present invention, it is desirable to satisfy the following condition (7).

【0072】(7) −0.2<N20×f4 <0.2 ラジアル型屈折率分布レンズが条件(7)を満足すれ
ば、球面収差を良好に補正することが可能となる。も
し、条件(7)の上限値の0.2を超えてしまうと球面
収差が補正過剰となるため好ましくない。また、下限値
の−0.2を超えてしまうと球面収差が補正不足となる
ため好ましくない。
(7) −0.2 <N 20 × f 4 <0.2 If the radial type gradient index lens element satisfies the condition (7), it becomes possible to excellently correct spherical aberration. If the upper limit of 0.2 of the condition (7) is exceeded, spherical aberration will be overcorrected, which is not preferable. If the lower limit of -0.2 is exceeded, spherical aberration will be undercorrected, which is not preferable.

【0073】また、本発明の撮像レンズをより高性能な
結像性能を必要とするレンズ系に適用する場合は以下の
条件(8)を満足することが望ましい。
Further, when the image pickup lens of the present invention is applied to a lens system which requires higher performance of image formation, it is desirable to satisfy the following condition (8).

【0074】 (8) −0.05<N20×f4 <0.05 ラジアル型屈折率分布レンズが条件(8)を満足すれ
ば、球面収差をより良好に補正することが可能となる。
もし、条件(8)の上限値の0.05を超えてしまうと
球面収差が補正過剰となり高性能な結像性能を達成でき
なくなるため好ましくない。また、下限値の−0.05
を超えてしまうと球面収差が補正不足となり高性能な結
像性能を達成できなくなるため好ましくない。
(8) −0.05 <N 20 × f 4 <0.05 If the radial type gradient index lens element satisfies the condition (8), spherical aberration can be corrected more favorably.
If the upper limit of 0.05 of the condition (8) is exceeded, spherical aberration will be overcorrected and high-performance imaging performance cannot be achieved, which is not preferable. Also, the lower limit of -0.05
If it exceeds, spherical aberration is insufficiently corrected and high-performance imaging performance cannot be achieved, which is not preferable.

【0075】さらに、本発明の撮像レンズで軸上色収差
に加えて倍率の色収差をも良好に補正する場合は下記条
件(9)を満足することが望ましい。
Further, in the image pickup lens of the present invention, it is desirable to satisfy the following condition (9) in order to satisfactorily correct lateral chromatic aberration in addition to axial chromatic aberration.

【0076】(9) 1/νh <0.03 本発明の撮像レンズは、構成する均質レンズとラジアル
型屈折率分布レンズを通過する軸外主光線の光線高は異
なるので、軸上色収差に加えて倍率の色収差を補正する
にはいずれのレンズも色収差の発生量が少ないことが望
ましい。ラジアル型屈折率分布レンズについては、条件
(2)を満足することで色収差の発生量を少なくするこ
とが可能である。そこで、均質レンズについては条件
(9)を満足することが望ましい。条件(9)を満足す
れば、軸上色収差に加えて倍率の色収差も小さくするこ
とが可能である。もし、条件(9)を満足しないと倍率
の色収差を良好に補正することが困難となる。
(9) 1 / ν h <0.03 In the image pickup lens of the present invention, since the ray heights of the off-axis chief ray passing through the homogeneous lens and the radial type gradient index lens component are different, axial chromatic aberration is reduced. In addition, in order to correct the chromatic aberration of magnification, it is desirable that all lenses have a small amount of chromatic aberration. With respect to the radial type gradient index lens element, it is possible to reduce the amount of chromatic aberration generated by satisfying the condition (2). Therefore, it is desirable that the condition (9) be satisfied for the homogeneous lens. If the condition (9) is satisfied, lateral chromatic aberration as well as lateral chromatic aberration can be reduced. If the condition (9) is not satisfied, it becomes difficult to satisfactorily correct lateral chromatic aberration.

【0077】また、本発明の撮像レンズをより高性能な
結像性能を必要とするレンズ系に適用する場合以下の条
件(10)を満足することが望ましい。
Further, when the image pickup lens of the present invention is applied to a lens system requiring higher performance of image formation, it is desirable to satisfy the following condition (10).

【0078】(10) 1/νh <0.025 条件(10)を満足すれば、倍率の色収差をより良好に
補正することが可能となる。もし、条件(10)を満足
しないと倍率の色収差が補正不足となり高性能な結像性
能を達成できなくなるため好ましくない。
(10) 1 / ν h <0.025 If the condition (10) is satisfied, it becomes possible to satisfactorily correct lateral chromatic aberration. If the condition (10) is not satisfied, chromatic aberration of magnification will be insufficiently corrected and high-performance imaging performance cannot be achieved, which is not preferable.

【0079】また、本発明の撮像レンズ系でペッツバー
ル和をより良好に補正するには下記条件(11)を満足
することが望ましい。
Further, in order to satisfactorily correct the Petzval sum in the image pickup lens system of the present invention, it is desirable to satisfy the following condition (11).

【0080】(11) N00d >1.55 条件(11)を満足すれば式(h)の第2項の値がより
小さくなり、ラジアル型屈折率分布レンズの媒質で発生
するペッツバール和を十分に小さくすることが可能にな
る。もし、条件(11)を満足しないと媒質で発生する
ペッツバール和が補正不足となるため好ましくない。
(11) N 00d > 1.55 If the condition (11) is satisfied, the value of the second term of the formula (h) becomes smaller, and the Petzval sum generated in the medium of the radial type gradient index lens element is sufficiently small. It becomes possible to make it small. If the condition (11) is not satisfied, the Petzval sum generated in the medium will be undercorrected, which is not preferable.

【0081】また、本発明のレンズ系を比較的広画角な
レンズ系に適用する場合、レンズ全系の屈折力φを大き
くする必要がある。これに加え軸上色収差を良好に補正
するには、下記条件(12)を満足することが望まし
い。
When the lens system of the present invention is applied to a lens system having a relatively wide angle of view, it is necessary to increase the refractive power φ of the entire lens system. In addition to this, in order to satisfactorily correct the axial chromatic aberration, it is desirable to satisfy the following condition (12).

【0082】(12) 0.5<aPAC <1.7 レンズ全系の屈折力φ(=φm +φh )を強くしていく
と、式(i)で与えられる媒質の屈折力比aは1に近い
値を持つことになる。また、前述のように、軸上色収差
を良好に補正するにはaPAC の値と媒質の屈折力aの値
が近い値を持つことが望ましい。そのため、本発明のレ
ンズ系において前記(12)を満足することが望まし
い。つまり条件(12)を満足すれば軸上色収差を良好
に補正することが可能である。もし、条件(12)の上
限値の1.7を越えてしまうと軸上色収差が補正不足と
なる。また、下限値の0.5を越えると補正過剰となる
ため好ましくない。
(12) 0.5 <a PAC <1.7 When the refractive power φ (= φ m + φ h ) of the entire lens system is increased, the refractive power ratio a of the medium given by the equation (i) is a Will have a value close to 1. In addition, as described above, in order to satisfactorily correct the axial chromatic aberration, it is desirable that the value of a PAC and the value of the refractive power a of the medium be close to each other. Therefore, it is desirable for the lens system of the present invention to satisfy the above (12). That is, if the condition (12) is satisfied, it is possible to excellently correct the axial chromatic aberration. If the upper limit of 1.7 of condition (12) is exceeded, axial chromatic aberration will be undercorrected. If the lower limit of 0.5 is exceeded, overcorrection will occur, which is not preferable.

【0083】また、本発明の撮像レンズ系では均質レン
ズあるいはラジアル型屈折率分布レンズを、例えば、特
定の波長成分をカットするローパスフィルターや赤外カ
ットフィルターあるいはバンドカットフィルター等の効
果を持つ光学素子とすることで高機能な撮像レンズを実
現することも可能である。
In the image pickup lens system of the present invention, a homogeneous lens or a radial type gradient index lens is used as an optical element having an effect such as a low pass filter, an infrared cut filter or a band cut filter for cutting a specific wavelength component. Therefore, it is possible to realize a high-performance imaging lens.

【0084】また、均質球面レンズを非球面とすること
で諸収差をさらに良好に補正することが可能である。
Further, by making the homogeneous spherical lens an aspherical surface, it is possible to satisfactorily correct various aberrations.

【0085】また、フォーカシングのための駆動機構の
負担がさほど問題にならない場合は、均質レンズとラジ
アル型屈折率分布レンズを一体で動かす、いわゆる全体
繰り出しを行うことも可能である。
When the load on the driving mechanism for focusing does not pose a problem, it is also possible to integrally move the homogeneous lens and the radial type gradient index lens, ie, so-called total extension.

【0086】[0086]

【発明の実施の形態】次に本発明の実施の形態を下記の
各実施例をもとに説明する。 実施例1 f=4.2mm ,Fナンバー 2.0 ,2ω=42° r1 =-10.4898 d1 =1.0000 n1 =1.48749 ν1 =70.21 r2 =∞(絞り) d 2 =0 r3 =∞ d3 =8.0000 n2 (屈折率分布レンズ) r4 =∞ d4 =1.0000 n3 =1.51633 ν3 =64.15 r5 =∞ 屈折率分布レンズ N001020 d線 1.75000 ,-0.19934×10-1,-0.28601×10-4 C線 1.74500 ,-0.19904×10-1,-0.28557×10-4 F線 1.76167 ,-0.20005×10-1,-0.28703×10-4 1/V10=0.0051,1/νh =0.0142,f/fh =-0.1952 tG /f=1.9048,N20×f4 =-0.0089 ,N00d =1.7500,aPAC =1.5572
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, an embodiment of the present invention will be described below.
A description will be given based on each example. Example 1 f = 4.2 mm, F number 2.0, 2ω = 42 ° r1 = -10.4898 d1 = 1.0000 n1 = 1.48749 ν1 = 70.21 rTwo = ∞ (aperture) d Two = 0 rThree = ∞dThree = 8.0000 nTwo (Refractive index distribution lens) rFour = ∞dFour = 1.0000 nThree = 1.51633 νThree = 64.15 rFive = ∞ Gradient index lens N00 NTen N20 d-line 1.75000, -0.19934 × 10-1, -0.28601 × 10-Four C line 1.74500, -0.19904 × 10-1、 -0.28557 × 10-Four F line 1.76167, -0.20005 × 10-1, -0.28703 × 10-Four 1 / VTen= 0.0051, 1 / νh = 0.0142, f / fh = -0.1952 tG /F=1.9048, N20× fFour = -0.0089, N00d = 1.7500, aPAC = 1.5572

【0087】実施例2 f=4.88mm,Fナンバー 3.5 ,2ω=28.6° r1 =10.1312 d1 =1.8000 n1 =1.84666 ν1 =23.78 r2 =4.3922(非球面) d2 =0.5000 r3 =∞ d3 =8.0000 n2 (屈折率分布レンズ) r4 =∞ d4 =1.0000 n3 =1.51633 ν3 =64.15 r5 =∞ 非球面係数 P=1 ,A4 =-0.63278×10-2,A6 =0.38524 ×10-28 =-0.12709×10-2 屈折率分布レンズ N001020 d線 1.75000 ,-0.19934×10-1,-0.28601×10-4 C線 1.74500 ,-0.19904×10-1,-0.28557×10-4 F線 1.76167 ,-0.20005×10-1,-0.28703×10-4 1/V10=0.0051,1/νh =0.0421,f/fh =-0.4559 tG /f=1.6407,N20×f4 =-0.0162 ,N00d =1.7500,aPAC =1.1379Example 2 f = 4.88 mm, F number 3.5, 2ω = 28.6 ° r 1 = 10.11312 d 1 = 1.8000 n 1 = 1.84666 ν 1 = 23.78 r 2 = 4.3922 (aspherical surface) d 2 = 0.5000 r 3 = ∞ d 3 = 8.0000 n 2 (refractive index distribution lens) r 4 = ∞ d 4 = 1.0000 n 3 = 1.51633 ν 3 = 64.15 r 5 = ∞ aspherical coefficient P = 1, A 4 = -0.63278 × 10 -2 , A 6 = 0.38524 × 10 -2 A 8 = -0.12709 × 10 -2 Refractive index distribution lens N 00 N 10 N 20 d line 1.75000, -0.19934 × 10 -1 , -0.28601 × 10 -4 C line 1.74500, -0.19904 × 10 -1 , 、 0.2.55 557 × 10 -4 F line 1.76167 、 -0.20005 × 10 -1 、 -0.28703 × 10 -4 1 / V 10 = 0.0051、1 / ν h = 0.0421 、 f / f h = -0.4559 t G / f = 1.6407, N 20 × f 4 = -0.0162, N 00d = 1.7500, a PAC = 1.1379

【0088】実施例3 焦点距離=0.844mm ,物点距離=11mm,NA=0.073 ,2ω=129.2 ° r1 =∞ d1 =0.3600 n1 =1.88300 ν1 =40.78 r2 =0.6800 d2 =0.8000 r3 =∞ d3 =3.8000 n2 (屈折率分布レンズ) r4 =∞ d4 =2.8000 n3 =1.51633 ν3 =64.15 r5 =∞ 屈折率分布レンズ N00102030 d線 1.70000 ,-0.12580×10 ,0.78000 ×10-2,-0.47000×10-3 C線 1.69475 ,-0.12567×10 ,0.77922 ×10-2,-0.46953×10-3 F線 1.71225 ,-0.12609×10 ,0.78182 ×10-2,-0.47110×10-3 1/V10=0.0033,1/νh =0.0245,f/fh =-1.0961 tG /f=4.5024,N20×f4 =0.0040,N00d =1.7000,aPAC =1.1573Example 3 Focal length = 0.844 mm, object point distance = 11 mm, NA = 0.073, 2ω = 129.2 ° r 1 = ∞ d 1 = 0.3600 n 1 = 1.88300 ν 1 = 40.78 r 2 = 0.6800 d 2 = 0.8000 r 3 = ∞ d 3 = 3.8000 n 2 (refractive index distribution lens) r 4 = ∞ d 4 = 2.8000 n 3 = 1.51633 ν 3 = 64.15 r 5 = ∞ refractive index distribution lens N 00 N 10 N 20 N 30 d line 1.70000, -0.12580 x 10, 0.78000 x 10 -2 , -0.47000 x 10 -3 C line 1.69475, -0.12567 x 10, 0.77922 x 10 -2 , -0.46953 x 10 -3 F line 1.71225, -0.12609 x 10, 0.78182 × 10 -2 , -0.47110 × 10 -3 1 / V 10 = 0.0033, 1 / ν h = 0.0245, f / f h = -1.0961 t G /f=4.5024, N 20 × f 4 = 0.0040, N 00d = 1.7000, a PAC = 1.1573

【0089】実施例4 f=5mm ,Fナンバー 1.67,2ω=35° r1 =-12.8994 d1 =4.5000 n1 =1.43875 ν1 =94.97 r2 =∞(絞り) d2 =0 r3 =∞ d3 =15.4727 n2 (屈折率分布レンズ) r4 =∞ 屈折率分布レンズ N001020 d線 1.60000 ,-0.99200×10-2,0.16991 ×10-4 C線 1.59600 ,-0.99348×10-2,0.16991 ×10-4 F線 1.60933 ,-0.98852×10-2,0.16991 ×10-4 g線 1.61696 ,-0.98651×10-2,0.16991 ×10-4 1/V10=-0.0050 ,1/νh =0.0105,f/fh =-0.1701 tG /f=3.0945,N20×f4 =0.0106,N00d =1.6000,aPAC =0.6780Example 4 f = 5 mm, F number 1.67, 2ω = 35 ° r 1 = -12.8994 d 1 = 4.5000 n 1 = 1.43875 ν 1 = 94.97 r 2 = ∞ (aperture) d 2 = 0r 3 = ∞ d 3 = 15.4727 n 2 (refractive index distribution lens) r 4 = ∞ refractive index distribution lens N 00 N 10 N 20 d line 1.60000, -0.99200 × 10 -2 , 0.16991 × 10 -4 C line 1.59600, -0.99348 × 10 -2 , 0.16991 x 10 -4 F line 1.60933, -0.998852 x 10 -2 , 0.16991 x 10 -4 g line 1.61696, -0.998651 x 10 -2 , 0.16991 x 10 -4 1 / V 10 = -0.0050, 1 / ν h = 0.0105, f / f h = -0.1701 t G /f=3.0945, N 20 × f 4 = 0.0106, N 00d = 1.6000, a PAC = 0.6780

【0090】実施例5 f=4.38mm,Fナンバー 1.95,2ω=40.6° r1 =-17.2145 d1 =7.1453 n1 =1.48749 ν1 =70.21 r2 =6.6013 d2 =0.4000 r3 =∞ d3 =19.7061 n2 (屈折率分布レンズ) r4 =∞ 屈折率分布レンズ N001020 d線 1.60000 ,-0.88660×10-2,0.90122 ×10-5 C線 1.59600 ,-0.88542×10-2,0.90122 ×10-5 F線 1.60933 ,-0.88934×10-2,0.90122 ×10-5 1/V10=0.0044,1/νh =0.0142,f/fh =-0.4914 tG /f=4.5001,N20×f4 =0.0033,N00d =1.6000,aPAC =1.4502Example 5 f = 4.38 mm, F number 1.95, 2ω = 40.6 ° r 1 = -17.2145 d 1 = 7.1453 n 1 = 1.48749 ν 1 = 70.21 r 2 = 6.6013 d 2 = 0.4000 r 3 = ∞ d 3 = 1.7061 n 2 (refractive index distribution lens) r 4 = ∞ refractive index distribution lens N 00 N 10 N 20 d line 1.60000, -0.88660 × 10 -2 , 0.90122 × 10 -5 C line 1.59600, -0.88542 × 10 -2 , 0.90122 × 10 -5 F line 1.60933, -0.88834 × 10 -2 , 0.90122 × 10 -5 1 / V 10 = 0.0044, 1 / ν h = 0.0142, f / f h = -0.4914 t G /f=4.5001, N 20 × f 4 = 0.0033, N 00d = 1.6000, a PAC = 1.4502

【0091】実施例6 f=3.84mm,Fナンバー 1.21,2ω=64.9° r1 =-8.1476 d1 =2.8898 n1 =1.72342 ν1 =37.95 r2 =∞ d2 =0 r3 =∞ d3 =14.7528 n2 (屈折率分布レンズ) r4 =∞ 屈折率分布レンズ N00102030 d線 1.65000 ,-0.13746×10-1,-0.13709×10-4,0.41168 ×10-5 C線 1.64675 ,-0.13747×10-1,-0.13709×10-4,0.41168 ×10-5 F線 1.65758 ,-0.13743×10-1,-0.13709×10-4,0.41168 ×10-5 1/V10=-0.0003 ,1/νh =0.0264,f/fh =-0.3411 tG /f=3.8399,N20×f4 =-0.0030 ,N00d =1.6500,aPAC =0.9897Example 6 f = 3.84 mm, F number 1.21, 2ω = 64.9 ° r 1 = -8.1476 d 1 = 2.8898 n 1 = 1.72342 ν 1 = 37.95 r 2 = ∞ d 2 = 0 r 3 = ∞ d 3 = 14.7528 n 2 (refractive index distribution lens) r 4 = ∞ refractive index distribution lens N 00 N 10 N 20 N 30 d line 1.65000, -0.13746 × 10 -1 , -0.13709 × 10 -4 , 0.41168 × 10 -5 C Wire 1.64675, -0.13747 x 10 -1 , -0.13709 x 10 -4 , 0.41168 x 10 -5 F wire 1.65758, -0.13743 x 10 -1 , -0.13709 x 10 -4 , 0.41168 x 10 -5 1 / V 10 = -0.0003, 1 / ν h = 0.0264, f / f h = -0.3411 t G /f=3.8399, N 20 × f 4 = -0.0030, N 00d = 1.6500, a PAC = 0.9897

【0092】実施例7 f=2.05mm,物点距離=2.85mm,NA=0.085 ,倍率 1×,2ω=31.4° r1 =∞ d1 =8.6295 n1 (屈折率分布レンズ) r2 =∞ d2 =0.5000 r3 =-1.7937 d3 =1.4446 n2 =1.51633 ν2 =64.15 r4 =∞ 屈折率分布レンズ N001020 d線 1.66520 ,-0.40000×10-1,-0.22554×10-3 C線 1.65981 ,-0.39936×10-1,-0.22526×10-3 F線 1.67823 ,-0.40147×10-1,-0.22621×10-3 1/V10=0.0053,1/νh =0.0156,f/fh =-0.5912 tG /f=4.2013,N20×f4 =-0.0040 ,N00d =1.6652,aPAC =1.5095Example 7 f = 2.05 mm, object point distance = 2.85 mm, NA = 0.085, magnification 1 ×, 2ω = 31.4 ° r 1 = ∞ d 1 = 8.6295 n 1 (refractive index distribution lens) r 2 = ∞ d 2 = 0.5000 r 3 = -1.7937 d 3 = 1.4446 n 2 = 1.51633 ν 2 = 64.15 r 4 = ∞ Refractive index distribution lens N 00 N 10 N 20 d-line 1.66520, -0.40000 × 10 -1 , -0.22554 × 10 -3 C line 1.65981, -0.39936 x 10 -1 , -0.22526 x 10 -3 F line 1.67823, -0.40147 x 10 -1 , -0.22621 x 10 -3 1 / V 10 = 0.0053, 1 / ν h = 0.0156, f / f h = -0.5912 t G /f=4.2013, N 20 × f 4 = -0.0040, N 00d = 1.6652, a PAC = 1.5095

【0093】実施例8 f=4mm ,Fナンバー 2.0 ,2ω=44.8° r1 =-10.3948 d1 =1.0000 n1 =1.74100 ν1 =52.65 r2 =7.5833 d2 =0.3000 r3 =∞ d3 =23.7362 n2 (屈折率分布レンズ) r4 =∞ 屈折率分布レンズ N001020 d線 1.70000 ,-8.0000 ×10-3,6.3430×10-6 C線 1.69533 ,-7.9912 ×10-3,6.3430×10-6 F線 1.71089 ,-8.0204 ×10-3,6.3430×10-6 1/V10=0.0037,1/νh =0.0190,f/fh =-0.6920 tG /f=5.9341,N20×f4 =0.0016,N00d =1.7000,aPAC =1.2383 ただしr1 ,r2 ,・・・ はレンズ各面の曲率半径、d
1 ,d2 ,・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、n
1 ,n2 ,・・・ は各レンズのd線の屈折率、ν1 ,ν
2 ,・・・ は各レンズのアッベ数である。
Example 8 f = 4 mm, F number 2.0, 2ω = 44.8 ° r 1 = 10.3948 d 1 = 1.0000 n 1 = 1.74100 ν 1 = 52.65 r 2 = 7.5833 d 2 = 0.3000 r 3 = ∞ d 3 = 23.7362 n 2 (refractive index distribution lens) r 4 = ∞ refractive index distribution lens N 00 N 10 N 20 d line 1.70000, -8.0000 × 10 -3 , 6.3430 × 10 -6 C line 1.69533, -7.9912 × 10 -3 , 6.3430 × 10 -6 F wire 1.71089, -8.0204 × 10 -3 , 6.3430 × 10 -6 1 / V 10 = 0.0037, 1 / ν h = 0.0190, f / f h = -0.6920 t G /f=5.9341, N 20 × f 4 = 0.0016, N 00d = 1.7000, a PAC = 1.2383, where r 1 , r 2 , ... Are the radii of curvature of each lens surface, d
1 , d 2 , ... Is the thickness of each lens and the lens interval, n
1 , n 2 , ... Are refractive indices of d-line of each lens, ν 1 , ν
2 , ... Is the Abbe number of each lens.

【0094】本発明の実施例1は図1に示すものであ
る。つまり、物体側より順に負レンズの第1レンズと正
レンズの第2レンズの2枚構成で第2レンズが両平面の
ラジアル型屈折率分布レンズで構成された撮像レンズで
ある。負の第1レンズは物体側の面が凹面で像側の面が
平面形状であり、この平面部でラジアル型屈折率分布レ
ンズと密着されている。また、絞りSを均質レンズとラ
ジアル型屈折率分布レンズの間に設けたことでレンズ系
を通過する軸外光線の光線高を低くし、レンズの径を小
さくするのに役立っている。
The first embodiment of the present invention is shown in FIG. That is, it is an imaging lens in which two lenses, a first lens of a negative lens and a second lens of a positive lens, are sequentially arranged from the object side, and the second lens is a radial type gradient index lens element of both planes. The negative first lens has a concave surface on the object side and a flat surface on the image side, and is in close contact with the radial type gradient index lens element at this flat surface portion. Further, by providing the diaphragm S between the homogeneous lens and the radial type gradient index lens element, the height of the off-axis ray passing through the lens system is lowered, which is useful for reducing the diameter of the lens.

【0095】本実施例の撮像レンズは像面位置にCCD
等の固体撮像素子を配置することで、例えばビデオカメ
ラやテレビ電話あるいはインターホンに用いられる撮像
系として利用することが可能である。また、特定の波長
成分をカットするためのフィルターFがラジアル型屈折
率分布レンズの像側の面に接着あるいは密着されてい
る。また、ラジアル型屈折率分布レンズあるいは均質レ
ンズに特定の波長成分をカットするためのフィルター機
能を持たせれば、図1中のフィルターFは用いずに済ま
せることもできる。また、フィルターはラジアル型屈折
率分布レンズと離して配置することも可能である。
The image pickup lens of this embodiment has a CCD at the image plane position.
By arranging such solid-state image pickup elements, it can be used as an image pickup system used in, for example, a video camera, a videophone or an intercom. A filter F for cutting a specific wavelength component is adhered or adhered to the image side surface of the radial type gradient index lens element. Further, if the radial type gradient index lens or the homogeneous lens has a filter function for cutting a specific wavelength component, the filter F in FIG. 1 can be omitted. Further, the filter can be arranged apart from the radial type gradient index lens.

【0096】また、実施例1では第1レンズを物体側に
繰り出すことで至近距離物体へのフォーカシングを行
う。そこで、均質レンズとラジアル型屈折率分布レンズ
とは接着せずに密着するような構成とした。
In Example 1, the first lens is extended to the object side to perform focusing on an object at a close range. Therefore, the homogeneous lens and the radial type gradient index lens are configured to be in close contact with each other without being adhered.

【0097】この実施例の近距離物体(物点位置100
mm)へのフォーカシング時の第1レンズと第2レンズと
の間隔は3.810mmで、絞りは第2レンズに密着され
ていて移動しない。
The near object (object point position 100
The distance between the first lens and the second lens is 3.810 mm when focusing to (mm), and the diaphragm is in close contact with the second lens and does not move.

【0098】また、実施例1では均質レンズとラジアル
型屈折率分布レンズの外径が等しくなっているので、両
レンズの光軸を比較的高い精度で容易に一致させること
が可能である。
Further, in Example 1, since the outer diameters of the homogeneous lens and the radial type gradient index lens element are the same, it is possible to easily match the optical axes of both lenses with relatively high accuracy.

【0099】また、本発明のレンズ系でフォーカシング
を行わない場合は鏡枠等の簡素化のため均質レンズとラ
ジアル型不均質レンズとを接着することもできる。
When focusing is not performed in the lens system of the present invention, the homogeneous lens and the radial type inhomogeneous lens may be bonded to each other in order to simplify the lens frame and the like.

【0100】また、実施例1では均質レンズが負の屈折
力を持つので、軸上色収差を良好に補正するためラジア
ル型屈折率分布レンズの1/V10は正の小さい値を持た
せるようにした。
Further, in Example 1, since the homogeneous lens has a negative refractive power, 1 / V 10 of the radial type gradient index lens element should have a small positive value in order to satisfactorily correct the axial chromatic aberration. did.

【0101】また、本発明の撮像レンズを安価に作製す
ることを考えると、この実施例1のように均質レンズは
凹面と平面形状であることが望ましい。片側の面が平面
形状であれば研磨が極めて容易であり、安価に加工する
ことが可能である。
Further, considering that the image pickup lens of the present invention is manufactured at low cost, it is desirable that the homogeneous lens has a concave surface and a plane shape as in the first embodiment. If the surface on one side is flat, polishing is extremely easy and processing can be performed at low cost.

【0102】また、本発明の撮像レンズは直接球面加工
されたラジアル型屈折率分布レンズにては持ち得ない収
差補正のメリットを有する。図21は縦軸を屈折率
d、横軸をアッベ数νdとしたガラスマップであり、太
線で囲われた領域は既存ガラスのおおよその存在範囲、
矢印はラジアル型屈折率分布レンズの屈折率とアッベ数
の変化、黒丸は光軸上の屈折率とアッベ数を表してい
る。例えば、イオン交換法やゾルゲル法により作製され
るラジアル型屈折率分布レンズ素材の光軸から周辺へ分
布している屈折率とアッベ数の値は、素材の作製上、図
21中の矢印Aで示されるようにほぼ既存ガラスの範囲
内となる。そのため、例えば、図21中の矢印Bで示す
ような、光軸上の屈折率とアッベ数が既存ガラスの範囲
内であり、周辺に行くにしたがい屈折率とアッベ数が既
存ガラスの範囲から外れるようなラジアル型屈折率分布
レンズ素材の作製は極めて困難である。しかし、諸収差
の補正上このような素材が望まれる場合もある。例え
ば、矢印Bで表される素材は分散が小さいので色収差の
補正に有利な素材である。ところが、本発明の撮像レン
ズを用いれば、ラジアル型屈折率分布レンズが既存ガラ
スの範囲内の素材であったとしても、前述の既存ガラス
の範囲から外れるような屈折率分布を持つ素材とほぼ同
様の効果を得ることが可能である。具体的に、実施例1
を用いて説明する。矢印Aは実施例1のラジアル型屈折
率分布レンズを表しN00=1.75,V00=45,V10
≒200の値を持ち軸上色収差PACA は下記式で表さ
れる。
Further, the image pickup lens of the present invention has a merit of aberration correction which cannot be obtained by a radial type gradient index lens element having a directly spherical surface. FIG. 21 is a glass map in which the vertical axis is the refractive index n d and the horizontal axis is the Abbe number ν d, and the region surrounded by the thick line is the approximate existing range of existing glass,
The arrows indicate changes in the refractive index and Abbe number of the radial type gradient index lens, and the black circles indicate the refractive index and Abbe number on the optical axis. For example, the values of the refractive index and Abbe number distributed from the optical axis to the periphery of the radial type gradient index lens material manufactured by the ion exchange method or the sol-gel method are indicated by the arrow A in FIG. As shown, it is almost within the range of existing glass. Therefore, for example, as shown by the arrow B in FIG. 21, the refractive index on the optical axis and the Abbe number are within the range of the existing glass, and the refractive index and the Abbe number deviate from the range of the existing glass as it goes to the periphery. It is extremely difficult to manufacture such a radial type gradient index lens material. However, there are cases where such a material is desired to correct various aberrations. For example, the material represented by the arrow B has a small dispersion and is therefore advantageous for the correction of chromatic aberration. However, by using the imaging lens of the present invention, even if the radial type gradient index lens is a material within the range of the existing glass, it is almost the same as the above-mentioned material having a refractive index distribution outside the range of the existing glass. It is possible to obtain the effect of. Specifically, Example 1
This will be described with reference to FIG. An arrow A represents the radial type gradient index lens of the first embodiment, N 00 = 1.75, V 00 = 45, V 10.
The axial chromatic aberration PAC A having a value of ≈200 is expressed by the following equation.

【0103】 PACA =K(φs /45+φm /200) また、矢印Bの軸上色収差PACB は下式で表される。PAC A = K (φ s / 45 + φ m / 200) Further, the axial chromatic aberration PAC B of the arrow B is expressed by the following equation.

【0104】 PACB =K(φs /70.21+φm /200) ところが、本実施例1ではnh =1.48749,νh
=70.21の均質レンズとラジアル型屈折率分布レン
ズで構成され、この組み合わせレンズの軸上色収差PA
C は下式となる。
PAC B = K (φ s 70.21 + φ m / 200) However, in the present Example 1, n h = 1.48749, ν h
= 70.21 and a radial type gradient index lens, and the axial chromatic aberration PA of this combined lens is
C C becomes the following formula.

【0105】 PACC =K(φh /70.21+φm /200) そこで、φh ≒φs となるように均質レンズの屈折力を
選べば、実際には作製が困難である矢印Bで表される素
材とほぼ同様の色収差補正効果を持つ撮像レンズを達成
することができる。このように、本発明の撮像レンズで
は、所望の均質レンズを選択することで収差補正の自由
度が大きくなるというメリットがある。
[0105] PAC C = K (φ h /70.21+φ m / 200) Therefore, if you choose the refractive power of the homogeneous lens such that φ h ≒ φ s, table by an arrow B is practically difficult to produce the It is possible to achieve an imaging lens having a chromatic aberration correction effect that is almost the same as that of the material used. As described above, the image pickup lens of the present invention has an advantage that the degree of freedom in aberration correction is increased by selecting a desired homogeneous lens.

【0106】実施例1の撮像レンズの収差状況は、図
9,図10に示す通りで、図9は無限遠物点、図10は
近距離物点に対するものである。これら収差図の通り、
レンズ枚数が2枚であるにも拘らず諸収差が良好に補正
されていることがわかる。
The aberrations of the image pickup lens of the first embodiment are as shown in FIGS. 9 and 10. FIG. 9 shows an object point at infinity and FIG. 10 shows an object point at a short distance. As shown in these aberration diagrams,
It can be seen that various aberrations are well corrected despite the fact that the number of lenses is two.

【0107】本発明の実施例2は図2に示すものであ
る。つまり、物体側より順に負レンズの第1レンズと正
レンズの第2レンズの2枚構成で第2レンズが両平面の
ラジアル型屈折率分布レンズで構成された撮像レンズで
ある。また、第1レンズは凹面を像側に向けたメニスカ
ス形状であり、像面側の面の有効径よりも外周部に平面
部1を有し、この平面部1でラジアル型屈折率分布レン
ズと接着あるいは密着されている。また、特定の波長成
分をカットするためのフィルターFがラジアル型屈折率
分布レンズの像側に用いられている。
The second embodiment of the present invention is shown in FIG. That is, it is an imaging lens in which two lenses, a first lens of a negative lens and a second lens of a positive lens, are sequentially arranged from the object side, and the second lens is a radial type gradient index lens element of both planes. Further, the first lens has a meniscus shape with a concave surface facing the image side, and has a flat surface portion 1 on the outer peripheral portion with respect to the effective diameter of the image surface side surface, and this flat surface portion 1 forms a radial type gradient index lens element. Adhered or adhered. A filter F for cutting a specific wavelength component is used on the image side of the radial type gradient index lens.

【0108】実施例2は実施例1で用いた撮像レンズの
均質レンズをメニスカス形状の均質レンズと交換したも
のであり、ラジアル型屈折率分布レンズは共通であるに
もかかわらず、焦点距離の異なる撮像レンズを実現した
例である。つまり、本発明の撮像レンズは図22に示す
ようにラジアル型屈折率分布レンズLg を共通としr,
d,nの異なる様々な形状の均質レンズ、例えばLh1
h2,Lh3を組み合わせることで、ラジアル型屈折率分
布レンズが1種類であるにも拘らず焦点距離や諸収差の
発生量が異なる撮像レンズLc1,Lc2,Lc3を達成する
ことができる。このようにラジアル型屈折率分布レンズ
を共通部品として使えるため、白色光源下で用いる様々
なレンズ系に対応できるにもかかわらず、安価なレンズ
系を実現することが可能である。
In Example 2, the homogeneous lens of the image pickup lens used in Example 1 is replaced with a homogeneous meniscus lens, and although the radial type gradient index lens is common, the focal length is different. This is an example of realizing an imaging lens. That is, the image pickup lens of the present invention has a common radial type gradient index lens component L g as shown in FIG.
homogeneous lenses of various shapes with different d and n, such as L h1 ,
By combining L h2 and L h3 , it is possible to achieve imaging lenses L c1 , L c2 , and L c3 that have different focal lengths and the amounts of various aberrations, although there is only one type of radial type gradient index lens. it can. As described above, since the radial type gradient index lens can be used as a common component, it is possible to realize an inexpensive lens system in spite of being compatible with various lens systems used under a white light source.

【0109】また、絞りsを均質レンズの物体側に設け
たことにより、特に軸外収差を良好に補正することが可
能になった。
Further, by providing the diaphragm s on the object side of the homogeneous lens, it becomes possible to satisfactorily correct particularly off-axis aberrations.

【0110】また、本実施例は比較的焦点距離が長く、
特に軸上色収差の補正が難しいことから、均質レンズに
アッベ数が1/νh >0.03を満足するような高分散
ガラスを用いるようにした。また、絞りが最も物体側に
設けられているので、均質レンズに高分散ガラスを用い
たことは倍率の色収差を良好に補正する上でも望まし
い。
Further, in this embodiment, the focal length is relatively long,
In particular, since it is difficult to correct the axial chromatic aberration, a high-dispersion glass that has an Abbe number of 1 / ν h > 0.03 is used for the homogeneous lens. Further, since the diaphragm is provided closest to the object side, it is desirable to use high-dispersion glass for the homogeneous lens in order to satisfactorily correct lateral chromatic aberration.

【0111】また、均質レンズの像面側の面に非球面を
用いたことで、諸収差を良好に補正している。なお、実
施例中で用いた非球面形状は以下の式で表されるもので
ある。
Further, by using an aspherical surface for the image-side surface of the homogeneous lens, various aberrations are well corrected. The aspherical shape used in the examples is represented by the following formula.

【0112】ただし、上記式はx軸を光軸方向にとり、
y軸を光軸と直角方向にとったもので、rは光軸上の曲
率半径、Pは円錐定数、A2iは非球面係数である。
However, the above equation takes the x-axis in the optical axis direction,
The y axis is taken in the direction perpendicular to the optical axis, r is the radius of curvature on the optical axis, P is the conical constant, and A 2i is the aspherical coefficient.

【0113】実施例2も第1レンズを物体側へ移動させ
てフォーカシングを行なう。この実施例2の近距離物体
(物点距離100mm)へのフォーカシング時の第1レン
ズと第2レンズの間隔は1.5151mmで、絞りは第1
レンズとともに移動する。
In the second embodiment as well, focusing is performed by moving the first lens to the object side. The distance between the first lens and the second lens when focusing on a short-distance object (object distance: 100 mm) according to the second embodiment is 1.5151 mm, and the aperture is the first.
Move with the lens.

【0114】実施例2の収差状況は、図11,図12に
示す通りで、図11は無限遠物点、図12は近距離物点
に対するものである。この実施例2の撮像レンズは、レ
ンズ枚数が2枚であるにも拘らず諸収差が良好に補正さ
れていることがわかる。
The aberrations of the second embodiment are as shown in FIGS. 11 and 12, where FIG. 11 is for an object point at infinity and FIG. 12 is for a near object point. It can be seen that the imaging lens of the second example has various aberrations well corrected despite the fact that the number of lenses is two.

【0115】本発明の実施例3は図3に示すものであ
る。つまり、物体側より順に負レンズの第1レンズと正
レンズの第2レンズの2枚構成で第2レンズが両平面の
ラジアル型屈折率分布レンズで構成された撮像レンズで
ある。また、第1レンズは平凹レンズであり、像側の面
の有効径よりも外周部に平面部1を有し、この平面部1
でラジアル型屈折率分布レンズと接着あるいは密着され
ている。また、絞りSはラジアル型屈折率分布レンズの
物体側の面から像側に向かって1mmの位置に設けられて
いる。また、ラジアル型屈折率分布レンズの像側に特定
の波長成分をカットするためのフィルターFが用いられ
ている。
The third embodiment of the present invention is shown in FIG. That is, it is an imaging lens in which two lenses, a first lens of a negative lens and a second lens of a positive lens, are sequentially arranged from the object side, and the second lens is a radial type gradient index lens element of both planes. Further, the first lens is a plano-concave lens, and has a flat surface portion 1 on the outer peripheral portion with respect to the effective diameter of the image-side surface.
And is adhered or adhered to the radial type gradient index lens. Further, the diaphragm S is provided at a position of 1 mm from the object side surface of the radial type gradient index lens element toward the image side. Further, a filter F for cutting a specific wavelength component is used on the image side of the radial type gradient index lens.

【0116】実施例3は均質レンズの負の屈折力を大き
くしたことによって、レンズ系の広角化を達成した例で
あり、例えば内視鏡の対物レンズ等に用いることが可能
である。実施例3の如く本発明の撮像レンズを広画角な
レンズに適用する場合は、下記の条件(13)を満足す
ることが望ましい。
The third embodiment is an example in which a wide angle of the lens system is achieved by increasing the negative refracting power of the homogeneous lens, and it can be used for an objective lens of an endoscope, for example. When the imaging lens of the present invention is applied to a lens having a wide angle of view as in Example 3, it is desirable to satisfy the following condition (13).

【0117】 (13) −1.5<f/fh <−0.4 もし、条件(13)の上限値の−0.4を越えると広画
角化を達成することが困難となる。また、下限値の−
1.5を越えるとペッツバール和が補正過剰になり像面
が物体から遠ざかる方向に倒れてくるため好ましくな
い。
(13) −1.5 <f / f h <−0.4 If the upper limit of −0.4 to condition (13) is exceeded, it will be difficult to achieve a wide angle of view. In addition, the lower limit −
If it exceeds 1.5, the Petzval sum is overcorrected, and the image plane tilts away from the object, which is not preferable.

【0118】また、本実施例は広画角なレンズ系である
ため特にペッツバール和の補正が困難であるがラジアル
型屈折率分布レンズがN00d >1.6を満足することで
これを良好に補正している。ただし、N00d >1.65
を満足すればペッツバール和をさらに良好に補正できる
のでより望ましい。
Further, it is difficult to correct Petzval's sum in particular because the present embodiment is a lens system having a wide angle of view, but this is satisfactorily achieved by the radial type gradient index lens component satisfying N 00d > 1.6. Correcting. However, N 00d > 1.65
It is more desirable to satisfy the above condition because the Petzval sum can be corrected even better.

【0119】また絞りをラジアル型屈折率分布レンズ内
部に設けたことでレンズの径を小さくすることに加え
て、特に軸外収差を良好に補正することが可能になっ
た。
Further, since the diaphragm is provided inside the radial type gradient index lens element, it is possible to correct the off-axis aberration particularly in addition to reducing the diameter of the lens.

【0120】また、本発明の撮像レンズの均質レンズと
ラジアル型屈折率分布レンズとを接着する場合、図3中
に1で示す平面部に接着材を塗布して接着剤を塗布して
組立てもよいが、図3中の符号Bにて示す部分を図3
(B)に4にて示すようにレンズの外周部に接着剤を塗
布して接着することも可能である。
When the homogenous lens of the imaging lens of the present invention and the radial type gradient index lens are adhered, an adhesive is applied to the plane portion indicated by 1 in FIG. 3 and the adhesive is applied to assemble the assembly. It is good, but the portion indicated by reference numeral B in FIG.
It is also possible to apply an adhesive to the outer peripheral portion of the lens for adhesion as indicated by 4 in (B).

【0121】実施例3の収差状況は、図13に示す通り
である。この実施例3の撮像レンズは、レンズ枚数が2
枚であるにも拘らず諸収差が良好に補正されていること
がわかる。
The aberrations of Example 3 are as shown in FIG. The image pickup lens of Example 3 has two lenses.
It can be seen that the aberrations are well corrected despite the number of sheets.

【0122】本発明の実施例4は図4に示すものであ
る。つまり、物体側より順に負レンズの第1レンズと正
レンズの第2レンズの2枚構成で第2レンズが両平面の
ラジアル型屈折率分布レンズで構成された撮像レンズで
ある。また、第1レンズは凹平形状のレンズであり、像
面側でラジアル型屈折率分布レンズと接着あるいは密着
されている。また、固体撮像素子あるいは固体撮像素子
ユニットCがラジアル型屈折率分布レンズの像側部分に
接着あるいは密着しており、小型化あるいは鏡枠構成の
簡素化に効果がある。
The fourth embodiment of the present invention is shown in FIG. That is, it is an imaging lens in which two lenses, a first lens of a negative lens and a second lens of a positive lens, are sequentially arranged from the object side, and the second lens is a radial type gradient index lens element of both planes. The first lens is a concave flat lens, and is adhered or adhered to the radial type gradient index lens on the image side. In addition, the solid-state image sensor or the solid-state image sensor unit C is adhered or adhered to the image side portion of the radial type gradient index lens element, which is effective for downsizing or simplification of the lens frame structure.

【0123】また、画角が比較的狭いレンズ系に本発明
の撮像レンズを適用する場合は、負の屈折力の均質レン
ズが極端に大きな値を持つことは好ましくなく、下記の
条件(14)を満足することが望ましい。
When the image pickup lens of the present invention is applied to a lens system having a relatively narrow angle of view, it is not preferable that a homogeneous lens having a negative refractive power has an extremely large value, and the following condition (14) It is desirable to satisfy.

【0124】 (14) −0.8<f/fh <−0.1 もし、条件(14)の下限値の−0.8を越えるとペッ
ツバール和が補正過剰となり、像面が物体から遠ざかる
方向に倒れてくる。また、上限値の−0.1を越えると
ペッツバール和が補正不足となり像面が物体側に倒れて
くるため好ましくない。
(14) −0.8 <f / f h <−0.1 If the lower limit of −0.8 of condition (14) is exceeded, the Petzval sum will be overcorrected and the image plane will move away from the object. Falls in the direction. If the upper limit of -0.1 is exceeded, the Petzval sum will be undercorrected and the image plane will tilt toward the object side, which is not preferable.

【0125】また、透過率やフレアーが問題となる光学
系に本発明の撮像レンズを適用する場合は、ラジアル型
屈折率分布レンズのレンズ全長を40mm程度以下にする
ことが望ましい。また、本実施例の如くラジアル型屈折
率分布レンズが25mm程度以下であればさらに良好な結
像性能を持つレンズ系を達成できる。
When the imaging lens of the present invention is applied to an optical system in which transmittance and flare are problems, it is desirable that the radial type gradient index lens element has a total lens length of about 40 mm or less. Further, if the radial type gradient index lens element is about 25 mm or less as in this embodiment, a lens system having a better imaging performance can be achieved.

【0126】また、レンズ外周側面でのフレアーを防止
するためには、レンズの外周側面を梨地状にしたり、レ
ンズ外周側面に黒色などの比較的濃い色の塗料をぬるこ
とが効果的である。
In order to prevent flare on the outer peripheral side surface of the lens, it is effective to make the outer peripheral side surface of the lens satin-finished or to apply a relatively dark color paint such as black to the outer peripheral side surface of the lens.

【0127】実施例4の収差状況は、図14に示す通り
である。この図に示すように実施例4の撮像レンズは、
レンズ枚数が2枚であるにも拘らず諸収差が良好に補正
されていることがわかる。
The aberrations of Example 4 are as shown in FIG. As shown in this figure, the imaging lens of Example 4 is
It can be seen that various aberrations are well corrected despite the fact that the number of lenses is two.

【0128】実施例5は図5に示す構成のものである。
つまり、物体側より順に負レンズの第1レンズと正レン
ズの第2レンズの2枚構成で第2レンズが両平面のラジ
アル型屈折率分布レンズで構成された撮像レンズであ
る。また、第1レンズは両凹形状のレンズであり、像面
側の平面部1でラジアル型屈折率分布レンズと接着ある
いは密着されている。また、明るさ絞りSがラジアル型
屈折率分布レンズの物体側の面から像面側へ5mmの所に
設けられている。さらに、フレアー成分等をカットする
ための視野絞りFSがラジアル型屈折率分布レンズに設
けられている。これらの、絞りはラジアル型屈折率分布
レンズの外周部から切り込みを入れて、切り込んだ面に
光束を遮断するような塗料を塗るか、あるいはラジアル
型屈折率分布レンズを切断して切断面に絞りを印刷、蒸
着あるいは薄板を挟み込んで再度接着あるいは密着して
作製できる。
The fifth embodiment has the structure shown in FIG.
That is, it is an imaging lens in which two lenses, a first lens of a negative lens and a second lens of a positive lens, are sequentially arranged from the object side, and the second lens is a radial type gradient index lens element of both planes. The first lens is a biconcave lens, and is adhered or adhered to the radial type gradient index lens at the plane portion 1 on the image plane side. An aperture stop S is provided 5 mm from the object side surface of the radial type gradient index lens element to the image side. Further, a field stop FS for cutting flare components and the like is provided in the radial type gradient index lens. For these diaphragms, make a cut from the outer periphery of the radial type gradient index lens and apply paint that blocks the light flux to the cut surface, or cut the radial type gradient index lens and cut it on the cut surface. Can be produced by printing, vapor deposition or sandwiching a thin plate and adhering or adhering again.

【0129】実施例5の収差状況は、図15に示す通り
である。この図に示すように実施例5の撮像レンズは、
レンズ枚数が2枚であるにも拘らず諸収差が良好に補正
されていることがわかる。
The aberrations of the fifth embodiment are as shown in FIG. As shown in this figure, the imaging lens of Example 5 is
It can be seen that various aberrations are well corrected despite the fact that the number of lenses is two.

【0130】本発明の実施例6は図6に示すものであ
る。つまり、物体側より順に負レンズの第1レンズと正
レンズの第2レンズの2枚構成で第2レンズが両平面の
ラジアル型屈折率分布レンズで構成された撮像レンズで
ある。また、第1レンズは凹平形状のレンズであり、像
側の面でラジアル型屈折率分布レンズと接着あるいは密
着されている。
The sixth embodiment of the present invention is shown in FIG. That is, it is an imaging lens in which two lenses, a first lens of a negative lens and a second lens of a positive lens, are sequentially arranged from the object side, and the second lens is a radial type gradient index lens element of both planes. The first lens is a concave flat lens, and is adhered or adhered to the radial type gradient index lens element on the image side surface.

【0131】また、ラジアル型屈折率分布レンズの直径
を均質レンズの直径と異なる様にし又鏡枠あるいは鏡枠
の一部6を効率的に配置できたことでレンズ系の小型化
を達成している。
Further, the diameter of the radial type gradient index lens element is made different from the diameter of the homogeneous lens element, and the lens frame or the part 6 of the lens frame can be efficiently arranged, thereby achieving downsizing of the lens system. There is.

【0132】実施例6の収差状況は図16に示す通りで
ある。この図の通り実施例6の撮像レンズではレンズ枚
数が2枚であるにも拘らず諸収差が良好に補正されてい
ることがわかる。
The aberrations of Example 6 are as shown in FIG. As can be seen from the figure, the various aberrations are well corrected in the imaging lens of Example 6 even though the number of lenses is two.

【0133】本発明の実施例7は図7に示すものであ
る。つまり、物体側より順に両平面の形状の正の屈折力
を持つラジアル型不均質レンズの第1レンズと負の屈折
力の均質レンズの第2レンズからなる。第2レンズの均
質レンズは凹平形状であり物体側の面の有効径よりも外
周部に平面部1を有し、この平面部でラジアル型不均質
レンズと接着あるいは密着されている。また、絞りSが
ラジアル型不均質レンズ物体側の面よりも像側に2.7
369mmの位置に設けられている。
The seventh embodiment of the present invention is shown in FIG. That is, the first lens is a radial type inhomogeneous lens having a positive refracting power and the second lens is a homogenous lens having a negative refracting power in order from the object side. The homogeneous lens of the second lens has a concave flat shape and has a flat surface portion 1 on the outer peripheral portion with respect to the effective diameter of the object side surface, and the flat surface portion is bonded or adhered to the radial type inhomogeneous lens. Further, the stop S is 2.7 closer to the image side than the object side surface of the radial type inhomogeneous lens.
It is provided at a position of 369 mm.

【0134】実施例7は等倍結像の光学系となってお
り、像面位置に固体撮像素子を配置すればビデオマイク
ロスコープ等の撮像レンズ系として用いることが可能で
ある。
The seventh embodiment is an optical system of equal-magnification imaging, and can be used as an image pickup lens system for a video microscope or the like by disposing a solid-state image pickup element at the image plane position.

【0135】実施例7の収差状況は図17に示す通りで
ある。この図のように実施例7の撮像レンズは、レンズ
枚数が2枚であるにも拘らず諸収差が良好に補正されて
いることがわかる。
The aberrations in Example 7 are as shown in FIG. As shown in this figure, it is understood that the imaging lens of Example 7 has various aberrations well corrected despite the fact that the number of lenses is two.

【0136】実施例8は図8に示す構成のものである。
つまり、物体側より順に負レンズの第1レンズと正レン
ズの第2レンズの2枚構成で第2レンズが両平面のラジ
アル型屈折率分布レンズで構成された撮像レンズであ
る。また、第1レンズは両凹形状のレンズであり、像面
側の平面部1とラジアル型屈折率分布レンズの平面部8
で間隔環7を挟んでいる。また、明るさ絞りSがラジア
ル型屈折率分布レンズ物体側の面から3.8973mmの
所に設けられている。第1レンズと第2レンズの間隔を
変化させてフォーカシングを行う場合は、図8(B)に
おいて第1レンズ、間隔環7、ラジアル型屈折率分布レ
ンズを接着せずに配置することが望ましいが、第1レン
ズと間隔環7、あるいは間隔環7とラジアル型屈折率分
布レンズを接着することも可能である。また、実施例8
では間隔環7が両平面の形状の薄板となっているが、例
えば、図23の斜線部で示す様に間隔環7を光軸に対し
て斜めの面を持つような形状にすることも可能である。
図23の場合は、間隔環7の平面部とラジアル型屈折率
分布レンズLg の平面部6とを密着させ密着面をスライ
ドさせることにより、両レンズの光軸位置が一致するよ
うに調節することができる。また、図24に示すように
均質凹レンズの比較的鋭利な部位8をラジアル型屈折率
分布レンズに密着させ、間隔環を介さずに両レンズの光
軸を一致させるための調整をすることも可能である。
The eighth embodiment has the structure shown in FIG.
That is, it is an imaging lens in which two lenses, a first lens of a negative lens and a second lens of a positive lens, are sequentially arranged from the object side, and the second lens is a radial type gradient index lens element of both planes. The first lens is a biconcave lens, and includes a flat surface portion 1 on the image side and a flat surface portion 8 of the radial type gradient index lens element.
The interval ring 7 is sandwiched between. An aperture stop S is provided 3.887 mm from the surface on the object side of the radial type gradient index lens element. When focusing is performed by changing the distance between the first lens and the second lens, it is desirable to dispose the first lens, the distance ring 7, and the radial type gradient index lens element without adhering to each other in FIG. 8B. It is also possible to bond the first lens and the spacing ring 7, or the spacing ring 7 and the radial type gradient index lens. Example 8
In the above, the spacing ring 7 is a thin plate having a shape of both planes. However, for example, the spacing ring 7 may be shaped so as to have a surface oblique to the optical axis as shown by the hatched portion in FIG. Is.
In the case of FIG. 23, the flat part of the interval ring 7 and the flat part 6 of the radial type gradient index lens L g are brought into close contact with each other and the contact surface is slid so that the optical axis positions of both lenses are adjusted to coincide with each other. be able to. Further, as shown in FIG. 24, it is also possible to bring the relatively sharp portion 8 of the homogeneous concave lens into close contact with the radial type gradient index lens element, and make an adjustment so that the optical axes of both lenses coincide with each other without using a spacing ring. Is.

【0137】また、より高い結像性能を達成するには均
質レンズが本実施例の如く、両凹形状であることが望ま
しい。両凹形状で有れば両面に負の屈折力を分配できる
ので、このレンズで発生する諸収差を小さくすることが
可能である。
Further, in order to achieve higher image forming performance, it is desirable that the homogeneous lens has a biconcave shape as in this embodiment. If it has a biconcave shape, the negative refracting power can be distributed to both surfaces, so that it is possible to reduce various aberrations generated in this lens.

【0138】この実施例8において、近距離物体(物点
距離100mm)へのフォーカシング時の第1レンズと第
2レンズの間隔は0.6148mmで、絞りは第2レンズ
(屈折率分布レンズ)中に固定されている。
In Example 8, the distance between the first lens and the second lens when focusing on a short-distance object (object distance 100 mm) was 0.6148 mm, and the aperture was the second lens (refractive index distribution lens). It is fixed to.

【0139】実施例8の収差状況は、図18に示す通り
である。この図のように実施例8の撮像レンズは、レン
ズ枚数が2枚であるにも拘らず諸収差が良好に補正され
ていることがわかる。
The aberrations of Example 8 are as shown in FIG. As can be seen from this figure, the imaging lens of Example 8 has various aberrations satisfactorily corrected despite the fact that the number of lenses is two.

【0140】次に、本発明の撮像レンズを製作する場合
について従来例と比較しながら図25,図26を用いて
詳細に説明する。
Next, a case of manufacturing the image pickup lens of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.

【0141】図25は従来例を表しており、ラジアル型
屈折率分布レンズに直接球面加工を施す場合のモデルで
ある。図25(A)は球面加工前の円柱形状のラジアル
型屈折率分布レンズと屈折率分布を表した図であり、図
中Lg はラジアル型屈折率分布レンズ、n(r) は半径r
の点での屈折率を表し、媒質の光軸10は外周部13の
中心軸と一致している。図25(B)は片側の面14を
球面に加工した場合の理想的な例であり、面と媒質の光
軸は一致している。しかし、実際の加工の場面では図2
5(B)の如く面R1を高い精度で容易に加工すること
は困難であり、図25(C)に示す様に、媒質の光軸1
0と面R1の光軸15は、媒質の光軸と垂直な方向16
にδ、傾き角εの偏心が生じてしまう場合がある。均質
レンズの場合はこの様な偏心が生じても、研磨面の光軸
を衝としてレンズ外周を切削する心取り加工ができるた
め偏心は問題とならないが、ラジアル型屈折率分布レン
ズの場合は媒質の光軸が外周部に対して偏心してしまう
ため心取り加工ができない。
FIG. 25 shows a conventional example, which is a model in which a radial type gradient index lens element is directly subjected to spherical surface processing. FIG. 25A is a diagram showing a cylindrical radial type gradient index lens and a gradient index distribution before spherical processing, where L g is a radial type gradient index lens and n (r) is a radius r.
The optical axis 10 of the medium coincides with the central axis of the outer peripheral portion 13. FIG. 25B is an ideal example in which one surface 14 is processed into a spherical surface, and the optical axes of the surface and the medium coincide with each other. However, in the actual processing scene,
It is difficult to easily process the surface R 1 with high accuracy as shown in FIG. 5B, and as shown in FIG.
0 and the optical axis 15 of the plane R 1 are the directions 16 perpendicular to the optical axis of the medium.
In some cases, eccentricity of δ and tilt angle ε may occur. In the case of a homogeneous lens, even if such eccentricity occurs, decentering is not a problem because centering can be performed by cutting the lens outer periphery with the optical axis of the polished surface as a collision, but in the case of a radial type gradient index lens the medium is used. Since the optical axis of is eccentric with respect to the outer peripheral portion, centering cannot be performed.

【0142】そこで、本発明のレンズ系では図26に示
すモデルの如く、両平面の形状のラジアル型屈折率分布
レンズと平面部19を有する均質球面レンズを接着ある
いは密着させて用いるようにした。図26(A)は、両
面を平面加工したラジアル型屈折率分布レンズLg と片
側に平面部19を有する均質レンズLh を表している。
ラジアル型屈折率分布レンズLg の媒質の光軸10は外
周部13の中心軸と一致しており、また、均質レンズL
h は心取り加工が可能なため面R1の光軸16は外周部
21の中心軸と高い精度で容易に一致させることができ
る。図26(B)はラジアル型屈折率分布レンズLg
均質レンズLh とをそれぞれの平面部20および19と
で接着あるいは密着させた図を表している。このとき、
例えば、ラジアル型屈折率分布レンズの外周部13と均
質レンズLh の外周部21が一致するようにすれば、ラ
ジアル型屈折率分布レンズの媒質の光軸と均質レンズの
光軸とを容易に一致させることができる。
Therefore, in the lens system of the present invention, as in the model shown in FIG. 26, a radial type gradient index lens having a shape of both planes and a homogeneous spherical lens having a plane portion 19 are used by adhering or adhering. FIG. 26A shows a radial type gradient index lens L g whose both surfaces are processed into a flat surface and a homogeneous lens L h having a flat surface portion 19 on one side.
The optical axis 10 of the medium of the radial type gradient index lens L g coincides with the central axis of the outer peripheral portion 13, and the homogeneous lens L
Since h can be centered, the optical axis 16 of the surface R 1 can be easily aligned with the central axis of the outer peripheral portion 21 with high accuracy. FIG. 26B shows a diagram in which the radial type gradient index lens L g and the homogeneous lens L h are adhered or brought into close contact with the respective plane portions 20 and 19. At this time,
For example, if as the outer peripheral portion 21 of the outer peripheral portion 13 and the homogeneous lens L h of the radial type refractive index distribution lens coincides, the optical axis of the homogeneous lens of the medium of the radial type refractive index distribution lens easily Can be matched.

【0143】また、図25に示す従来の方法では球面加
工の際に偏心が生じた場合、ラジアル型屈折率分布レン
ズLg は利用できなくなるため歩留まりが悪くコスト高
になるが、本発明の図26に示す方法では前述したよう
に、球面加工の際の偏心は全く問題にならないので歩留
まりを高くして極めて安価に加工することが可能であ
る。また、ラジアル型屈折率分布レンズも両面が平面で
あるため、高精度かつ安価に加工することができる。
Further, in the conventional method shown in FIG. 25, when decentering occurs during spherical surface processing, the radial type gradient index lens L g cannot be used, resulting in poor yield and high cost. In the method shown in FIG. 26, since the eccentricity at the time of spherical surface processing does not pose any problem as described above, it is possible to increase the yield and perform processing at an extremely low cost. Further, since the radial type gradient index lens has flat surfaces on both sides, it can be processed with high accuracy and at low cost.

【0144】また、図27は極めてシンプルな構造の鏡
枠に本発明の撮像レンズを組み込んだ例である。図27
中Lh は凹レンズ、Lg はラジアル型屈折率分布レン
ズ、25は鏡枠でこの場合は円筒形状である。また、2
6,27は固体撮像素子とその処理回路部を表し、28
はレンズ保護のためのカバーガラスである。図27の様
な構成とすれば、鏡枠25に均質レンズ、ラジアル型屈
折率分布レンズを落し込むことが出来るので組立が極め
て容易である。また、本実施例の様に撮像レンズが鏡枠
で保持される場合は、必ずしも均質レンズとラジアル型
屈折率分布レンズとが接着されている必要はない。ま
た、あらかじめ均質レンズとラジアル型屈折率分布レン
ズの心を合わせて接着し、その後鏡枠に組み込めば高い
精度で組み立てることができる。また、このとき、撮像
素子をあらかじめラジアル型屈折率分布レンズに接着す
ることも可能である。
FIG. 27 shows an example in which the image pickup lens of the present invention is incorporated in a lens frame having an extremely simple structure. FIG.
Medium L h is a concave lens, L g is a radial type gradient index lens, and 25 is a lens frame, which is a cylindrical shape in this case. Also, 2
Reference numerals 6 and 27 denote a solid-state image sensor and its processing circuit section, and 28
Is a cover glass for protecting the lens. With the configuration shown in FIG. 27, a homogeneous lens and a radial type gradient index lens can be dropped into the lens frame 25, so that the assembly is extremely easy. Further, when the image pickup lens is held by the lens frame as in the present embodiment, the homogeneous lens and the radial type gradient index lens do not necessarily have to be bonded. In addition, if the homogeneous lens and the radial type gradient index lens are bonded together in advance and then mounted in a lens frame, they can be assembled with high accuracy. At this time, it is also possible to bond the image pickup element to the radial type gradient index lens element in advance.

【0145】また、カバーガラス28を特定の波長成分
をカットするための光学フィルターで構成することも可
能である。
Further, the cover glass 28 can be constructed with an optical filter for cutting a specific wavelength component.

【0146】また、図28は本発明の撮像レンズでフォ
ーカシングを行うための鏡枠を構造を表したものであ
る。図28中Lh は凹レンズ、Lg はラジアル型屈折率
分布レンズ、25は鏡枠でこの場合はラジアル型屈折率
分布レンズLg を保持している。また、26,27は固
体撮像素子とその処理回路部を表し、29は鏡枠で均質
レンズLh を保持している。図28に示すように均質レ
ンズLh とラジアル型屈折率分布レンズLg とが異なる
鏡枠部品25,29で保持されていることでフォーカシ
ングを行うことを可能としている。図28では鏡枠25
と鏡枠29とは通常、銀塩カメラ等の鏡枠で用いられる
ようなカム溝を介して接続した構成となっているが、ネ
ジ部を介して接続するあるいは接触面をなめらかな形状
とし片方の鏡枠がスライドしてフォーカシングを行って
も良い。
FIG. 28 shows the structure of the lens frame for focusing with the imaging lens of the present invention. In FIG. 28, L h is a concave lens, L g is a radial type gradient index lens, and 25 is a lens frame, which holds the radial type gradient index lens L g in this case. Further, reference numerals 26 and 27 represent a solid-state image sensor and its processing circuit section, and 29 is a lens frame which holds a homogeneous lens L h . As shown in FIG. 28, the homogeneous lens L h and the radial type gradient index lens component L g are held by different lens frame parts 25 and 29, thereby enabling focusing. In FIG. 28, the lens frame 25
The lens frame 29 and the lens frame 29 are normally connected to each other via a cam groove used in a lens frame of a silver halide camera or the like, but they are connected to each other via a screw portion or the contact surface has a smooth shape. The mirror frame of may be slid for focusing.

【0147】下記の各項に示す撮像レンズも、本発明の
目的を達成し得るものである。
The imaging lens shown in each of the following items can also achieve the object of the present invention.

【0148】(1) 特許請求の範囲の請求項1,2又
は3に記載されているレンズ系で、下記条件(3)を満
足する撮像レンズ。
(1) An imaging lens which satisfies the following condition (3) in the lens system described in claims 1, 2 or 3 of the claims.

【0149】 (3) −1.5<f/ff <−0.05 (2) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるいは
前記の(1)の項に記載されているレンズ系で、下記条
件(4)を満足する撮像レンズ。
(3) −1.5 <f / f f <−0.05 (2) The lens system according to claim 1, 2 or 3 of the claims or (1) above. Then, an imaging lens that satisfies the following condition (4).

【0150】(4) 0.5<tG /f<9 (3) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるいは
前記の(1)又は(2)の項に記載されているレンズ系
で、下記条件(5)を満足する撮像レンズ。
(4) 0.5 <t G / f <9 (3) The lens system according to any one of claims 1, 2 and 3 or (1) or (2) above. Then, an imaging lens that satisfies the following condition (5).

【0151】(5) 1.5<tG /f<7 (4) 特許請求の範囲の請求項2又は3あるいは前記
の(1),(2)又は(3)の項に記載されているレン
ズ系で、下記条件(6)を満足する撮像レンズ。
(5) 1.5 <t G / f <7 (4) Claims 2 or 3 of the claims or (1), (2) or (3) above. An imaging lens that satisfies the following condition (6) in the lens system.

【0152】 (6) −0.01<1/V10<0.008 (5) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるいは
前記の(1),(2),(3)又は(4)の項に記載さ
れているレンズ系で、下記条件(7)を満足する撮像レ
ンズ。
(6) −0.01 <1 / V 10 <0.008 (5) Claims 1, 2 or 3 of the claims or the above (1), (2), (3) or ( An imaging lens satisfying the following condition (7) with the lens system described in the item 4).

【0153】(7) −0.2<N20×f4 <0.2 (6) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるいは
前記の(1),(2),(3)又は(4)の項に記載さ
れているレンズ系で、下記条件(8)を満足する撮像レ
ンズ。
(7) −0.2 <N 20 × f 4 <0.2 (6) Claims 1, 2 or 3 in the claims or (1), (2), (3) or An imaging lens satisfying the following condition (8) with the lens system described in the item (4).

【0154】 (8) −0.05<N20×f4 <0.05 (7) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるいは
前記の(1),(2),(3),(4),(5)又は
(6)の項に記載されているレンズ系で、下記条件
(9)を満足する撮像レンズ。
(8) −0.05 <N 20 × f 4 <0.05 (7) Claims 1, 2 or 3 of the claims or (1), (2), (3), An imaging lens satisfying the following condition (9) in the lens system described in the item (4), (5) or (6).

【0155】(9) 1/νh <0.03 (8) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるいは
前記の(1),(2),(3),(4),(5)又は
(6)に記載されているレンズ系で、下記条件(10)
を満足する撮像レンズ。
(9) 1 / ν h <0.03 (8) Claims 1, 2 or 3 in the claims or (1), (2), (3), (4), (5) ) Or (6), the following conditions (10)
Imaging lens that satisfies the requirements.

【0156】(10) 1/νh <0.025 (9) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるいは
前記の(1),(2),(3),(4),(5),
(6),(7)又は(8)に記載されているレンズ系
で、下記条件(11)を満足する撮像レンズ。
(10) 1 / ν h <0.025 (9) Claims 1, 2 or 3 in the claims or (1), (2), (3), (4), (5) ),
An imaging lens according to the lens system described in (6), (7), or (8), which satisfies the following condition (11).

【0157】(11) N00d >1.55 (10) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるい
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),
(6),(7),(8)又は(9)に記載されているレ
ンズ系で、下記条件(12)を満足する撮像レンズ。
(11) N 00d > 1.55 (10) Claims 1, 2 or 3 in the claims or (1), (2), (3), (4), (5),
An imaging lens satisfying the following condition (12), which is the lens system according to (6), (7), (8), or (9).

【0158】(12) 0.5<aPAC <1.7 (11) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるい
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),
(6),(7),(8),(9)又は(10)に記載さ
れているレンズ系で、下記条件(13)を満足する撮像
レンズ。
(12) 0.5 <a PAC <1.7 (11) Claims 1, 2 or 3 of the claims or (1), (2), (3), (4), (5),
(6), (7), (8), (9) or the lens system described in (10), which satisfies the following condition (13).

【0159】 (13) −1.5<f/fh <−0.4 (12) 特許請求の範囲の請求項1,2又は3あるい
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),
(6),(7),(8),(9)又は(10)に記載さ
れているレンズ系で、下記条件(14)を満足する撮像
レンズ。
(13) −1.5 <f / f h <−0.4 (12) Claims 1, 2 or 3 in the claims or (1), (2), (3), (4), (5),
(6), (7), (8), (9) or the lens system described in (10), the imaging lens satisfying the following condition (14).

【0160】 (14) −0.8<f/fh <−0.1(14) −0.8 <f / f h <−0.1

【0161】[0161]

【発明の効果】本発明の撮像レンズは、加工性に優れて
いて諸収差、特に軸上色収差とペッツバール和が良好に
補正されている。
The image pickup lens of the present invention has excellent workability and various aberrations, particularly axial chromatic aberration and Petzval sum, are well corrected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例1の断面図FIG. 1 is a sectional view of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例2の断面図FIG. 2 is a sectional view of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例3の断面図FIG. 3 is a sectional view of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例4の断面図FIG. 4 is a sectional view of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例5の断面図FIG. 5 is a sectional view of a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例6の断面図FIG. 6 is a sectional view of a sixth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の実施例7の断面図FIG. 7 is a sectional view of a seventh embodiment of the present invention.

【図8】本発明の実施例8の断面図FIG. 8 is a sectional view of Embodiment 8 of the present invention.

【図9】本発明の実施例1の無限遠物点に対する収差曲
線図
FIG. 9 is an aberration curve diagram for an object point at infinity according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例1の近距離物点(物点距離1
00mm)に対する収差曲線図
FIG. 10 is a short-distance object point (object point distance 1 according to the first embodiment of the present invention.
Aberration curve diagram for (00 mm)

【図11】本発明の実施例2の無限遠物点に対する収差
曲線図
FIG. 11 is an aberration curve diagram for an object point at infinity according to Example 2 of the present invention.

【図12】本発明の実施例2の近距離物点(物点距離1
00mm)に対する収差曲線図
FIG. 12 is a short-distance object point (object point distance 1 according to the second embodiment of the present invention.
Aberration curve diagram for (00 mm)

【図13】本発明の実施例3の近距離物点(物点距離1
1mm)に対する収差曲線図
FIG. 13 is a short-distance object point (object point distance 1 according to the third embodiment of the present invention.
Aberration curve diagram for 1mm)

【図14】本発明の実施例4の無限遠物点に対する収差
曲線図
FIG. 14 is an aberration curve diagram for an object point at infinity according to Example 4 of the present invention.

【図15】本発明の実施例5の無限遠物点に対する収差
曲線図
FIG. 15 is an aberration curve diagram for an object point at infinity according to Example 5 of the present invention.

【図16】本発明の実施例6の無限遠物点に対する収差
曲線図
FIG. 16 is an aberration curve diagram for an object point at infinity according to Example 6 of the present invention.

【図17】本発明の実施例7の近距離物点(物点距離
2.85mm)に対する収差曲線図
FIG. 17 is an aberration curve diagram for a near object point (object point distance 2.85 mm) according to Example 7 of the present invention.

【図18】本発明の実施例8の無限遠物点に対する収差
曲線図
FIG. 18 is an aberration curve diagram for an object point at infinity according to Example 8 of the present invention.

【図19】本発明の実施例8の近距離物点(物点距離1
00mm)に対する収差曲線図
FIG. 19 is a short-distance object point (object point distance 1 according to Example 8 of the present invention.
Aberration curve diagram for (00 mm)

【図20】媒質の屈折力比aと軸上色収差およびペッツ
バール和との関係を示すグラフ
FIG. 20 is a graph showing the relationship between the refractive power ratio a of the medium, the axial chromatic aberration, and the Petzval sum.

【図21】硝材の屈折率−アッベ数の分布を示す図FIG. 21 is a diagram showing a distribution of refractive index-Abbe number of a glass material.

【図22】ラジアル型屈折率分布レンズと均質レンズと
の組合わせの例を示す図
FIG. 22 is a diagram showing an example of a combination of a radial type gradient index lens and a homogeneous lens.

【図23】ラジアル型屈折率分布レンズの平面と均質レ
ンズの凹面側との密着手段を示す図
FIG. 23 is a view showing a contact means between the flat surface of the radial type gradient index lens element and the concave surface side of the homogeneous lens.

【図24】ラジアル型屈折率分布レンズの平面と均質レ
ンズの凹面側との他の密着手段を示す図
FIG. 24 is a view showing another contact means between the flat surface of the radial type gradient index lens element and the concave surface side of the homogeneous lens element.

【図25】従来の製作例であるラジアル型屈折率分布レ
ンズに直接球面加工を行なう例を示す図
FIG. 25 is a view showing an example in which a radial type gradient index lens, which is a conventional manufacturing example, is directly subjected to spherical surface processing.

【図26】本発明の撮像レンズの組合わせ例を示す図FIG. 26 is a diagram showing an example of a combination of imaging lenses according to the present invention.

【図27】本発明の撮像レンズの鏡枠への組込み例を示
す図
FIG. 27 is a view showing an example of assembling the imaging lens of the present invention into a lens frame.

【図28】本発明の撮像レンズの鏡枠への組込みの他の
例を示す図
FIG. 28 is a view showing another example of assembling the imaging lens of the present invention into the lens frame.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】負の屈折力を持つ均質レンズと正の屈折力
を持つ光軸から半径方向に屈折率が分布している下記の
式(a)で表されるラジアル型屈折率分布レンズからな
り、下記条件(1)を満足することを特徴とした撮像レ
ンズ。 N(r) =N00+N102 +N204 ・・・ (a) (1) −0.05<1/V10<0.01 ただし、rは光軸から半径方向への距離、N(r) は距離
rの点での屈折率分布、Ni0は2i次の屈折率分布係
数、Vi0はラジアル型屈折率分布レンズのi次の分散を
表し以下の式(b)、(c)で与えられる。 V00=(N00d −1)/(N00F −N00C ) (i=0) (b) Vi0=Ni0d /(Ni0F −Ni0C ) (i=1,2,3・・) (c) ここで、N00d ,N00F ,N00C はそれぞれd,F,C
線の光軸上の屈折率、Ni0d ,Ni0F ,Ni0C はそれぞ
れd,F,C線の2i次の屈折率分布係数である。
1. A homogenous lens having a negative refractive power and a radial type gradient index lens represented by the following formula (a) in which the refractive index is distributed in the radial direction from the optical axis having a positive refractive power. An imaging lens characterized by satisfying the following condition (1). N (r) = N 00 + N 10 r 2 + N 20 r 4 ··· (a) (1) -0.05 <1 / V 10 <0.01 where, r is the distance in the radial direction from the optical axis, N (r) is the refractive index distribution at the point of distance r, N i0 is the 2i-th order refractive index distribution coefficient, and V i0 is the i-th order dispersion of the radial type gradient index lens, and the following formula (b), ( given in c). V 00 = (N 00d -1) / (N 00F -N 00C) (i = 0) (b) V i0 = N i0d / (N i0F -N i0C) (i = 1,2,3 ··) ( c) where N 00d , N 00F and N 00C are d, F and C, respectively.
Refractive indices on the optical axis of the line, N i0d , N i0F , and N i0C are 2i-th order refractive index distribution coefficients of the d, F, and C lines, respectively.
【請求項2】負の屈折力を持つ均質レンズと正の屈折力
を持つ光軸から半径方向に屈折率が分布している下記の
式(a)で表されるラジアル型屈折率分布レンズからな
り、前記ラジアル型屈折率分布レンズが両平面形状であ
り、前記均質レンズのラジアル型屈折率分布レンズ側の
面の一部あるいは全部が平面形状であり、下記条件
(2)を満足することを特徴とした撮像レンズ。 N(r) =N00+N102 +N204 ・・・ (a) (2) 1/V10<1/νh ただし、rは光軸から半径方向への距離、N(r) は距離
rの点での屈折率分布、Ni0は2i次の屈折率分布係
数、Vi0はラジアル型屈折率分布レンズのi次の分散を
表し以下の式(b),(c)で与えられ、νh は均質レ
ンズのアッベ数である。 V00=(N00d −1)/(N00F −N00C ) (i=0) (b) Vi0=Ni0d /(Ni0F −Ni0C ) (i=1,2,3・・) (c) ここで、N00d ,N00F ,N00C はそれぞれd,F,C
線の光軸上の屈折率、Ni0d ,Ni0F ,Ni0C はそれぞ
れd,F,C線の2i次の屈折率分布係数である。
2. A homogenous lens having a negative refractive power and a radial type gradient index lens represented by the following formula (a) in which the refractive index is distributed in the radial direction from the optical axis having a positive refractive power. That is, the radial type gradient index lens element has a biplanar shape, and a part or all of the surface of the homogeneous lens on the radial type gradient index lens side has a planar shape, and the following condition (2) is satisfied. Characteristic imaging lens. N (r) = N 00 + N 10 r 2 + N 20 r 4 (a) (2) 1 / V 10 <1 / ν h where r is the distance from the optical axis in the radial direction, N (r) Is the refractive index distribution at the distance r, N i0 is the 2i th order refractive index distribution coefficient, V i0 is the i th order dispersion of the radial type gradient index lens, and is given by the following equations (b) and (c). Ν h is the Abbe number of a homogeneous lens. V 00 = (N 00d -1) / (N 00F -N 00C) (i = 0) (b) V i0 = N i0d / (N i0F -N i0C) (i = 1,2,3 ··) ( c) where N 00d , N 00F and N 00C are d, F and C, respectively.
Refractive indices on the optical axis of the line, N i0d , N i0F , and N i0C are 2i-th order refractive index distribution coefficients of the d, F, and C lines, respectively.
【請求項3】負の屈折力を持つ均質レンズと正の屈折力
を持つ光軸から半径方向に屈折率が分布している下記の
式(a)で表されるラジアル型屈折率分布レンズからな
り、前記均質レンズと前記ラジアル型屈折率分布レンズ
の間隔を変化させて至近距離物体へのフォーカシングを
行うことを特徴とした撮像レンズ。 N(r)=N00+N10+N20・・・ (a) (1) −0.05<1/V10<0.01 ただし、rは光軸から半径方向への距離、N(r)は距
離rの点での屈折率分布、Ni0は2i次の屈折率分布
係数である。
3. A homogenous lens having a negative refractive power and a radial type gradient index lens having a positive refractive power and having a refractive index distributed in a radial direction from an optical axis represented by the following formula (a): In other words, the image pickup lens is characterized in that the distance between the homogeneous lens and the radial type gradient index lens element is changed to perform focusing on an object at a close range. N (r) = N 00 + N 10 r 2 + N 20 r 4 ··· (a) (1) -0.05 <1 / V 10 <0.01 where, r is the distance in the radial direction from the optical axis, N (r) is the refractive index distribution at the distance r, and N i0 is the 2i-th order refractive index distribution coefficient.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100587995B1 (en) * 1998-03-17 2006-06-08 소니 가부시끼 가이샤 Image pickup device

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