JPH09281388A - レンズ系 - Google Patents
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Abstract
差が良好に補正された小型のレンズ系を提供することを
目的とする。 【構成】 本発明のレンズ系は、少なくとも1枚の正
レンズと少なくとも1枚の負レンズよりなる前群と、少
なくとも1枚の正レンズよりなる後群とからなり、後群
中に少なくとも1枚半径方向に軸対称な屈折率分布レン
ズを有し、この屈折率分布レンズの屈折率分布等を適切
な値に定めることにより発明の目的を達成するようにし
た。
Description
レビ電話その他に用いられるレンズ系で、ラジアル型屈
折率分布レンズを用いたレンズ系に関するものである。
ビデオカメラやテレビ電話の普及に伴いそれらに用いら
れる比較的画角の広いレンズ系には、より一層の小型化
のためや製作コストの引下げのために、レンズ枚数を削
減することが求められている。
い高性能化が求められている。
有するレンズ系の従来例として、例えば特開平7−18
1376号公報に記載されたレンズ系が知られている。
しかし、この従来例は、高い光学性能を達成するために
10枚〜12枚のレンズが用いられている。
レンズ枚数を削減するためにラジアル型屈折率分布レン
ズを用い、これにより3枚のレンズにて構成した従来例
として、特開平5−134172号公報あるいは特開平
6−230273号公報に記載されたレンズ系が知られ
ている。
るためのレンズ系であり、射出瞳位置が像面に極めて近
く、軸外光線が像面へほぼテレセントリックな入射にな
っていないため、固体撮像素子を用いたレンズ系に適用
すると周辺光量が不足する。
3枚のレンズで構成したレンズ系の従来例として、特開
平7−159697号公報に記載されたレンズ系が知ら
れている。しかしこの従来例は、顕微鏡対物レンズにラ
ジアル型屈折率分布レンズを適用したもので、画角が狭
い。
のテレセントリック入射を考慮した従来例として特開平
4−97309号公報に記載されたレンズ系が知られて
いる。しかし、この従来例は、屈折率分布レンズの光軸
上と周辺部とでの屈折率差が極めて大であるため、屈折
率分布レンズ素材の作製が困難である。
ズ系の従来例として、特開昭52−29238号公報、
特開平5−107471号公報に記載されたレンズ系が
知られている。これら従来例は、内視鏡対物レンズにラ
ジアル型屈折率分布レンズを用いた例であるが、歪曲収
差が極めて大きい。
が2〜4枚程度であって、諸収差が良好に補正された小
型のレンズ系を提供することを目的とする。
なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズよ
りなる前群と、少なくとも1枚の正レンズよりなる後群
とよりなり、前記後群中に少なくとも1枚半径方向に軸
対称な屈折率分布を有する下記式(a)にて表わされる
ラジアル型屈折率分布レンズを用い、下記条件(1)、
(4)を満足することを特徴とするものである。
波長λの距離rの点での屈折率、Ni λは波長λの2i
次の屈折率分布係数、V0 ,Vi は下記式で表わされる
値、fはレンズ系全系の焦点距離である。
線に対する光軸上の屈折率、Nid,NiF,NiCは夫々D
線,F線,C線に対する2i次の分布係数である。
しており、特に波長λの指定のない限りNi 等はd線に
対するものを表わしている。
ように負の屈折力の前群と正の屈折力の後群とよりな
り、後群に少なくとも1枚のラジアル型屈折率分布レン
ズを用いたレトロフォーカスタイプのレンズ系である。
CCD等の固体撮像素子を用いた比較的広い画角のレン
ズ系を達成するためには、レトロフォーカスタイプのレ
ンズ系が用いられる。しかし、レトロフォーカスタイプ
のレンズ系は、広角化やテレセントリックな入射には有
利であるが、その反面レンズの屈折力配置が非対称であ
るため軸外収差の補正が難しい欠点を有している。特
に、2枚〜4枚の少ない枚数のレンズで構成する場合、
倍率の色収差が補正不足となる傾向にあり、良好な結像
性能を達成することが困難である。この倍率の色収差を
良好に補正するためには、後群に少なくとも1枚のラジ
アル型屈折率分布レンズを用いることが望ましい。
に軸対称な屈折率分布を持ち、これによりレンズ媒質中
で光線を屈折させることが可能であり、均質レンズに比
較して収差補正の自由度が大である。なかでも色収差の
補正に優れた特徴を持つことが知られている。
率分布レンズによる倍率の色収差LTCは、次の式
(b)で表わされる。
に依存する定数、φS はラジアル型屈折率分布レンズの
面の薄肉の屈折力、φm は媒質の屈折力である。
されることが知られている。
である。
とにより色収差の発生量を所望の値にすることが可能で
ある。そこで、ラジアル型屈折率分布レンズと同じ屈折
力φh を持つ均質レンズと比較して色収差の発生量を小
さくするためには式(b)より次の式を満足する必要が
ある。
右辺が均質レンズを表し、φh は均質レンズの屈折力で
あり、均質レンズのアッベ数はラジアル型屈折率分布レ
ンズの光軸上のアッベ数V0 と等しいと仮定している。
また同じ屈折力のラジアル型屈折率分布レンズと均質レ
ンズとを比較しているので、下記の式となる。
比較してラジアル型屈折率分布レンズにより発生する色
収差を小さくするための必要条件である。
差を補正するためには、条件(1)を満足するラジアル
型屈折率分布レンズに正の屈折力を持たせ、これを正の
屈折力の後群に配置することが望ましい。このような構
成にすれば、正の屈折力の後群で発生する倍率の色収差
を小さくし、レンズ系全体での倍率の色収差を良好に補
正することが可能になる。
の色収差が補正不足になる。
ル型屈折率分布レンズに負の屈折力を持たせてこれを負
の屈折力の前群に用いることも考えられる。しかし、負
レンズで発生する色収差が小さくなるとレンズ系全系で
の軸上色収差が補正不足になり好ましくない。
るためには、媒質の屈折力φm をある程度大にする必要
がある。そのためには、式(e)よりN1 を大にするか
レンズ厚tG を厚くする必要がある。しかし、tG の値
を極端に大にするとレンズが厚くなりレンズの全長が長
くなる。そのために、本発明レンズ系においては、N1
が下記条件(2)を満足することが望ましい。
ズを極端に厚くせずに媒質の屈折力を大きくして倍率の
色収差を良好に補正することが可能になる。もし、条件
(2)の上限の−0.005を超えると倍率の色収差が
補正不足になる。また下限の−2を超えると倍率の色収
差が補正過剰になる。
い結像性能を必要とするシステムに用いる場合には条件
(3)を満足することが望ましい。
正し得る。
倍率の色収差が補正不足になる。又下限の−1を超える
と倍率の色収差が補正過剰になり、高い性能が要求され
るシステムに用いる場合は、倍率の色収差の補正が不十
分である。
枚数が2枚〜4枚程度と少ないために、画角の広いレン
ズ系を達成しようとすると正のペッツバール和が大にな
り像面が物体側に倒れる傾向になる。これを補正するた
めラジアル型屈折率分布レンズを用いて上記収差を補正
することを考えた。
ッツバール和PTZは、下記式(f)にて近似される。
いるので、同じ屈折力の均質レンズと比較してペッツバ
ール和の値を小さくすることが可能である。ただし、媒
質の屈折力φm が小さいとペッツバール和の補正効果は
十分に得られない。そのため、本発明では、上記条件
(2)を満足すると、媒質の屈折力が十分に大になり、
ペッツバール和を良好に補正することが可能になる。つ
まり、前記条件(2)は、倍率の色収差を補正し得るこ
とに加えてペッツバール和をも良好に補正するための条
件でもある。
超えるとペッツバール和が補正不足になり、像面が物体
側に倒れる。また下限の−2を超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
る。
ためには、上記条件(3)を満足することが望ましい。
と、ペッツバール和が補正不足になり像面が物体側に倒
れる。もし下限の−1を超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。
結像性能を必要とするシステムに用いる場合は、条件
(3)を満足することが望ましい。
は下記条件(4)を満足することが望ましい。
あるいはペッツバール和が補正不足になり好ましくな
い。また、下限の−0.5を超えるとペッツバール和あ
るいは倍率色収差が補正過剰になり像面が物体側から遠
ざかる方向に倒れるため好ましくない。
で、特に倍率の色収差をより少ないレンズ枚数で良好に
補正するためには、前群を1枚の正レンズと1枚の負レ
ンズで構成することが望ましい。前群をこのように構成
すると、2枚のレンズであるにも拘らずこの群で発生す
る倍率の色収差を少なくすることが可能であり、高い結
像性能を有するレンズ系を達成することが出来る。
で、特にレンズ枚数が少なく極めて安価なレンズ系を達
成するためには前群を負レンズ1枚にて構成することが
望ましい。又後群には、諸収差の補正に勝れているラジ
アル型屈折率分布レンズを用いれば、前群が負レンズ1
枚であってもレンズ系の諸収差を良好に補正することが
可能になる。
で、特に、歪曲収差をより少ないレンズ枚数で良好に補
正するためには、前群を負レンズ2枚にて構成すること
が望ましい。前群を2枚の負レンズで構成すれば、前群
の負の屈折力を2枚の負レンズに分配することが可能に
なり、前群で発生する負の樽型の歪曲収差を小さく出来
る。
で、特にレンズ枚数の少ない極めて安価なレンズ系を達
成するためには、後群をラジアル型屈折率分布レンズ1
枚で構成することが望ましい。ラジアル型屈折率分布レ
ンズを用いれば、後群が1枚のレンズであっても諸収差
を良好に補正することが出来、レンズ枚数の少ないレン
ズ系を達成し得る。
レンズ系に、画素ピッチの細かい撮像素子を用いてより
高性能な撮像レンズ系を達成するためには、後群はレン
ズ2枚で構成しそのうちの少なくとも1枚がラジアル型
屈折率分布レンズであることが望ましい。この場合、後
群をラジアル型屈折率分布レンズ1枚で構成することも
可能であるが、諸収差をより良好に補正して一層高い結
像性能を有するレンズ系を得るためには、更に1枚のレ
ンズを用いることが望ましい。
るレトロフォーカスタイプ以外のタイプのレンズ系で
は、次のような構成(第2の構成)のレンズ系とするこ
とも可能である。即ち、本発明の第2の構成のレンズ系
は、複数枚のレンズにて構成されたレンズ系中にラジア
ル型屈折率分布レンズを少なくとも1枚用い、絞りを最
も物体側に配置した構成である。
を撮像面に配置した光学系の場合、周辺減光を防止する
ために、軸外光線の像面への入射をほぼテレセントリッ
クな入射にすることが望ましい。そのために、本発明の
第2の構成のように、絞りをレンズ系の最も物体側に配
置すればほぼテレセントリックな入射にすることが容易
になる。その上、このように絞りを最も物体側に配置す
れば、レトロフォーカスタイプのレンズ系に比較してレ
ンズ配置の非対称性に起因する倍率の色収差や歪曲収差
の補正が比較的容易になるというメリットもある。しか
し、レトロフォーカスタイプのレンズ系と比べれば広角
化しにくい。そのために、本発明の第2の構成のレンズ
系は、2ω=50°〜65°程度以下の画角のレンズ系
として用いるのが望ましい。更にこの第2の構成のレン
ズ系に、前記のように諸収差の補正に優れているラジア
ル型屈折率分布レンズを用いれば、特に諸収差を良好に
補正することが出来る。
がレンズ系中に配置されている場合と比較すると偏心に
強いと云うメリットがある。絞りの前後にレンズがある
と、前後のレンズ枠の偏心が問題になるが、絞りが最も
物体側に配置されていれば、このような枠偏心は問題に
ならない。
発生する倍率の色収差の補正が困難である。これを良好
に補正するためには、ラジアル型屈折率分布レンズが前
記条件(1)を満足することが望ましい。前述のよう
に、条件(1)を満足するとラジアル型屈折率分布レン
ズの色収差の発生量が小になり、レンズ系全系での倍率
の色収差を良好に補正し得る。もし条件(1)を満足し
ないと全系での倍率の色収差が補正不足になる。
レトロフォーカスタイプのレンズ系の前群のように強い
負の屈折力の成分を持たないために、特にレンズ系全系
で正のペッツバール和が大になる傾向を有する。
前記条件(2)を満足することが望ましい。この条件
(2)を満足すれば媒質の屈折力が十分に大になり、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(2)の上限値の−0.005を超えるとペッツバ
ール和が補正不足になり、像面が物体側に倒れるため好
ましくない。また、下限値の−2を超えるとペッツバー
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
れるため好ましくない。また前述のように、この条件
(2)を満足すれば倍率の色収差を良好に補正する上で
も好ましい。
群を正レンズ1枚にて構成し、後群を少なくとも1枚の
ラジアル型屈折率分布レンズを用いた構成にしたもので
ある。
較的近い構成であって、絞りよりも物体側に正レンズを
1枚配置した点が第2の構成との主たる相違点である。
光線の像面への入射がほぼテレセントリックな構成であ
り、又諸収差が良好に補正されていることを目的として
いる。又収差補正において特に画角が広い場合に問題に
なる軸外収差の補正が重要である。
体側に正レンズを1枚配置すれば、レンズ枚数が少ない
にも拘らず、特に全系の非対称性が緩和され、倍率の色
収差や歪曲収差などの軸外収差を良好に補正することが
出来る。更に、レンズ系の比較的物体側である第1レン
ズの像側に絞りが配置されているために、像面へのテレ
セントリック入射を容易に達成し得る。更に諸収差を良
好に補正するためには、ラジアル型屈折率分布レンズを
用いることが望ましい。
トロフォーカスタイプのレンズ系と比較すると広角化が
やや行ないにくい構成である。そのため2ω=50°〜
65°程度以下の画角の仕様で用いることが望ましい。
よりも像側に配置したラジアル型屈折率分布レンズにお
いて倍率の色収差を良好に補正するためには、条件
(1)を満足することが望ましい。前述のように条件
(1)を満足すれば倍率の色収差を良好に補正すること
が可能である。もし条件(1)を満足しないと倍率の色
収差が補正不足になる。
レトロフォーカスタイプのレンズ系の前群のように強い
負の屈折力成分を持たないために、特にレンズ系全系で
正のペッツバール和が大になる傾向にある。そのためこ
れを補正するためラジアル型屈折率分布レンズが条件
(2)を満足することが望ましい。この条件(2)を満
足すれば媒質の屈折力が十分大きな値になりペッツバー
ル和を良好に補正することが可能である。もし、条件
(2)の上限値の−0.005を超えるとペッツバール
和が補正不足になり像面が物体側に倒れるため好ましく
ない。また下限値の−2を超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るため
好ましくない。又前述の通り、条件(2)を満足すれば
倍率の色収差を良好に補正する上でも好ましい。
ズ系において歪曲収差を良好に補正するためには、絞り
よりも像側に少なくとも2枚の正レンズを用いて正の屈
折力を分散させることが望ましい。又本発明の第2の構
成又は第3の構成のレンズ系において倍率の色収差を良
好に補正するためには、絞りより像側に少なくとも1枚
の正レンズと少なくとも1枚の負レンズを用いることが
望ましい。
系中に少なくとも1面の反射面と少なくとも1枚のラジ
アル型屈折率分布レンズを用いたものである。
足するためにレンズ系の全系を短くし、かつ高い結像性
能を達成することは極めて困難である。しかしレンズ系
の一部に反射面を用いれば、高い結像性能を維持したま
ま極めて小型のレンズ系を達成することが可能である。
電子撮像カメラの一例を示す図で、(A)は模式的に表
わしたもの、(B)はレンズ系の断面図、(C)は反射
面を用いずに(B)のレンズ系をカメラに適用した場合
又(D)は反射面を用いて適用した場合を示す。これら
図において、1は物体から見たレンズ系、2はレンズ系
の光軸、3は像面、4は各レンズ、5は枠、6は反射面
である。又図においてxはカメラの奥行き方向、yはカ
メラの長さ方向、tはレンズの全長を示している。
る程度の小型サイズのカメラの要求が高く、特に薄型
化、つまり図51の(A)のx方向の長さを短くするこ
とが望まれている。しかし、高い結像性能を持つ光学系
を達成するにはレンズ全長は長くなる傾向にあり、小型
化と高性能化の両立は極めて困難である。そのため、こ
の第4の構成では、反射面を用いて光路を曲げてカメラ
の薄型化の要求を満足するようにした。例えば、図51
(B)に示す全長tのレンズ系を反射面を用いずに、図
51(A)のカメラに適用する場合、図51(C)に示
すようにレンズ系がカメラのx方向に収まり切らず、カ
メラ本体から飛び出てしまう。そこで、図51(D)に
示すように反射面6をレンズ系の一部に用いて、光路を
折り曲げることにより、カメラのx方向にレンズ系がは
み出すことなく収納することを可能にした。
いて、倍率の色収差を良好に補正するためには、ラジア
ル型屈折率分布レンズが条件(1)を満足することが望
ましい。この条件(1)を満足すれば倍率の色収差を良
好に補正することが可能である。もし条件(1)を満足
しないと色収差が補正不足になり好ましくない。
てペッツバール和および倍率の色収差を良好に補正する
ためには条件(2)を満足することが望ましい。この第
4の構成において条件(2)を満足すれば屈折率分布レ
ンズの媒質の屈折力が十分大きな値になりペッツバール
和および色収差を良好に補正できる。もし条件(2)の
上限値の−0.005を超えるとペッツバール和が補正
不足になり像面が物体側に倒れかかるかあるいは倍率の
色収差が補正不足になり好ましくない。もし条件(2)
の下限値の−2を超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好ましくない。
て、倍率の色収差を一層良好に補正するためには、ラジ
アル型屈折率分布レンズが次の条件(5)を満足するこ
とが望ましい。
を満足すれば同じ屈折力の均質レンズと比較して色収差
の発生量を小さくすることが可能であるが、V1 の値が
V0 の値に近いと色収差補正効果が小さくなる。そのた
め条件(5)を満足することが望ましい。もし条件
(5)を満足しないと倍率の色収差が補正不足になるた
め好ましくない。
素ピッチの細かい撮像素子を用いてより高性能撮像レン
ズ系を達成するためには、ラジアル型屈折率分布レンズ
が下記条件(6)を満足することが望ましい。
とレンズ系全系の倍率の色収差が補正不足になるため好
ましくない。又下限値の−0.2を超えると全系の倍率
の色収差が補正過剰になり好ましくない。
の構成)のレンズ系において、ラジアル型屈折率分布レ
ンズが前記条件(1)を満足すれば同じ屈折力の均質レ
ンズと比較して色収差の発生量を少なくすることが可能
である。しかし、本発明のレンズ系において画角の広い
レンズ系を達成する場合に、倍率の色収差を良好に補正
するためには、ラジアル型屈折率分布レンズの媒質で色
収差を多少補正過剰にすることが望ましい。そのため、
下記条件(7)を満足することが好ましい。
ズの媒質で発生する色収差がやや補正過剰になり、レン
ズ系全系では倍率の色収差を良好に補正することが可能
である。もし条件(7)において、上限値の0を超える
と全系での倍率の色収差が補正不足になり好ましくな
い。又下限値の−0.1を超えると全系での倍率の色収
差が補正過剰になるため好ましくない。
いて、倍率の色収差あるいはペッツバール和を良好に補
正するためには条件(2)を満足することが望ましい。
しかし、画素ピッチの細かい撮像素子を用いた高精細画
像システムに用いられる場合、ラジアル型屈折率分布レ
ンズが下記条件(8)を満足することが望ましい。
の色収差およびペッツバール和が補正不足になるため好
ましくない。又、もし条件(8)の下限値の−0.4を
超えると倍率の色収差が補正過剰になるため好ましくな
い。
いてラジアル型屈折率分布レンズが極端に厚くなるとフ
レアーや透過率の低下の原因になることがある。そのた
め、本発明の各構成のレンズ系のラジアル型屈折率分布
レンズが下記条件(9)を満足することが望ましい。
ある。
るとラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折力が弱く
なり倍率の色収差が補正不足になり好ましくない。ま
た、上限値の10を超えると上記屈折率分布レンズのレ
ンズ厚が大になりフレアーや透過率が低下し好ましくな
い。
て、ラジアル型屈折率分布レンズをその分布を表わす式
の4次の分布係数N2 を適切な値にすることにより球面
収差やコマ収差の発生量をコントロール出来る。そのた
め、本発明の各構成のレンズ系で、画角が広い時に問題
になるコマ収差を良好に補正するためには、ラジアル型
屈折率分布レンズが下記条件(10)を満足することが
望ましい。
収差が補正不足になり好ましくない。又上限値の0.5
を超えるとコマ収差が補正過剰になるため好ましくな
い。
り高い結像性能が要求されるシステムに適用する場合、
上記条件(10)の代りに次の条件(11)を満足する
ことが望ましい。
収差が補正不足になり又上限値の0.3を超えるとコマ
収差が補正過剰になり、いずれの場合も十分に高い結像
性能が得られなくなるため好ましくない。
置や各種測定機器等に用いられ、又内視鏡対物レンズ系
にも適用し得る。
て、均質レンズあるいはラジアル型屈折率分布を特定波
長成分をカットするローパスフィルターやハンドカット
フィルターの効果を持つ光学素子で構成することによっ
て小型で安価な撮像レンズ系を実現することが可能であ
る。
ため、撮像素子としてこれを用いる場合、赤外波長成分
をカットフィルターをレンズ系中に配置する必要があ
る。そのため、前記のように、例えばラジアル型屈折率
分布レンズに、赤外波長成分をカットする機能を持たせ
れば、新たに赤外カットフィルターを用いずに済み、小
型化およびコスト削減を達成し得る。
て、均質レンズあるいはラジアル型屈折率分布レンズの
少なくとも1面を非球面にすれば諸収差を更に良好に補
正することが可能である。また屈折率分布レンズに非球
面を設ける場合、樹脂やプラスチック、ガラス、液体等
の透明体を接着あるいは密着させて非球面を形成でき
る。又精研削により屈折率分布レンズを非球面加工する
ことも可能である。
て、特に歪曲収差やコマ収差を良好に補正するために
は、絞りよりも物体側に用いたラジアル型屈折率分布レ
ンズの像側の面を凸面形状にし、光軸から周辺に行くに
したがって屈折率が小さくなるような屈折率分布にする
ことが望ましい。このような構成にすれば、光軸から周
辺に行くにしたがって面での屈折力が弱くなり、この面
で発生する歪曲収差およびコマ収差を良好に補正するこ
とが可能になる。
て、特に軸外収差を良好に補正するためには、レンズ系
中に少なくとも1枚凹面が絞りの側を向いたメニスカス
レンズを用いることが望ましい。又このメニスカスレン
ズは、絞りより物体側の前群に用いる場合には負の屈折
力を持たせ、絞りより像側の後群に用いる場合には正の
屈折力を持たせることが望ましい。
りより物体側は負レンズで発生する軸外収差が絞りより
像側では正レンズで発生する軸外収差の補正が困難であ
る。そのために、これら収差を良好に補正するために
は、前記の通りのメニスカスレンズを用いることが望ま
しい。又メニスカスレンズは高い精度の加工が困難な場
合があり、特に両面の曲率半径の絶対値が小さい場合に
は困難である。そのため、比較的加工が容易な凹平形状
のレンズと平凸形状のレンズとを平面で接着あるいは密
着させてメニスカス形状のレンズとすれば、製作が容易
であり、曲率の大きいメニスカスレンズを容易に作り得
る。
いて、倍率の色収差を一層良好に補正するためには、レ
ンズ系中に少なくとも1組の接合レンズを用いることが
望ましい。特に接合レンズを絞りより像側に配置すれば
倍率の色収差をより良好に補正することが可能になる。
ジアル型屈折率分布レンズが1枚であることが望まし
い。
1面設ければレンズ系を小型になし得る。
て、より安価なレンズ系にするためには、少なくとも1
枚のレンズの少なくとも1面が平面形状であることが望
ましい。
ンズ又はレンズ系全体を光軸に沿って移動させて、至近
距離物点へのフォーカシングを行なうことができる。
て、絞りよりも物体側の前群を少なくとも1枚の正レン
ズと、少なくとも1枚の負レンズで構成する時、特に前
群で発生する倍率の色収差を良好に補正するためには下
記条件(12)を満足することが望ましい。
ズのアッベ数である。
の倍率の色収差が補正不足になり十分良好に補正し得な
い。
高い結像性能を要するシステムに適用する場合は、前記
条件(10)に加えて下記条件(13)を満足すること
が望ましい。
収差が補正不足になり、高い結像性能が要求されるシス
テムに適用する場合は補正が不十分であり好ましくな
い。
いて、特にペッツバール和を良好に補正するためにはレ
ンズ系中に少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚
の負レンズとを用い、下記条件(14)を満足するよう
にすることが望ましい。
は少なくとも1枚の負レンズの屈折率である。
ル和を良好に補正し得る。条件(14)を満足しないと
ペッツバール和が補正不足になり像面が物体側へ倒れる
ので好ましくない。
較的画角の広いレンズ系とする場合にペッツバール和を
良好に補正するためには、条件(14)の代りに条件
(15)を満足することが望ましい。
正不足になる。
て、前群に少なくとも1枚の正レンズを有する場合、レ
ンズ系全系の倍率の色収差を良好に補正するためには、
前群中の少なくとも1枚の正レンズに、下記条件(1
6)を満足するような比較的高分散なガラスを用いるこ
とが望ましい。
ベ数である。
収差を良好に対することが出来る。この条件(16)を
満足しないと全系での倍率の色収差が補正不足になり好
ましくない。
ためには、条件(16)に加えて下記条件(17)を満
足することが望ましい。
倍率色収差が補正不足になり、好ましくない。
媒の屈折率変化を式(a)で表わす2乗式で近似してい
る。そこで、式(a)以外の式で表わされている屈折率
分布素材の場合でも、これを式(a)で近似して、本発
明のレンズ系に適用することは可能である。本発明のレ
ンズ系は、特許請求の範囲の各請求項に記載されている
ものに限ることなく、実質的に各クレームに記載された
構成を満足していれば良い。
態を各実施例にもとづいて詳細に説明する。
図50に示す構成で次のデーターを有するものである。 実施例1 f=2.27mm,Fナンバー=2.8 ,IH=1.85mm,2ω=79.0° r1 =3.5530 d1 =1.0000 n1 =1.84666 ν1 =23.78 r2 =7.2949 d2 =0.1000 r3 =2.5193 d3 =0.6844 n2 =1.88300 ν2 =40.78 r4 =0.7524 d4 =0.8850 r5 =∞ d5 =0.3000 r6 =∞(絞り) d6 =0.0500 r7 =-6.6704 d7 =0.6000 n3 =1.49700 ν3 =81.61 r8 =-1.2025 d8 =0.1000 r9 =∞ d9 =4.7630 n4 (屈折率分布レンズ) r10=-3.1659 d10=0.1000 r11=∞ d11=0.7500 n5 =1.48749 ν5 =70.21 r12=∞ d12=1.1900 r13=∞(像) 屈折率分布レンズ N0 N1 N2 N3 d線 1.65000 -1.7533 ×10-2 2.4961×10-3 7.0121×10-5 C線 1.64567 -1.7575 ×10-2 2.4961×10-3 7.0121×10-5 F線 1.66011 -1.7436 ×10-2 2.4961×10-3 7.0121×10-5 1/V0 =2.22×10-2,1/V1 =-0.80 ×10-2,N1 ・f2 =-0.090 tG /f=2.10,N2 ・f4 =0.066,νp /νn =0.58 Np /Nn =0.981 ,νp =23.78
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。
構成のレンズ系で、以下詳しく述べる通りのレンズ系で
ある。
体側より順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レン
ズよりなる。つまり、物体側より順に凹面を像側に向け
たメニスカス形状の正レンズと凹面を像側に向けたメニ
スカス形状の負レンズとよりなる前群と、絞りSと凹面
を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと平凸形状
の正レンズからなる後群とで構成されている。そして、
後群の像側の平凸レンズがラジアル型屈折率分布レンズ
であるレトロフォーカスタイプのレンズ系である。また
図1に示す光線LAは軸上光線、光線LBは軸外光線、
平板CはCCDやCDM等の撮像素子の保護ガラスであ
り、Sは明るさ絞り、SFはフレアー絞りである。
ズを1枚づつ用い、後群にはラジアル型屈折率分布レン
ズを用いて、少ないレンズ枚数にも拘らず特に、倍率の
色収差が良好に補正されている。また最も像側面を凸面
形状として比較的容易に軸外光線を像面へほぼテレセッ
ントリック入射させることを可能にした。
物体側のレンズを正レンズにしたことにより、つまり前
群を物体側より順に、正レンズと負レンズにて構成する
ことにより、レンズ系全系の非対称性を緩和して少ない
レンズ枚数にて倍率の色収差および歪曲収差を良好に補
正している。また、後群を正レンズの2枚で構成して正
の屈折力を二つに分けて諸収差の発生量を少なくした。
また、後群の軸外光線高が高くなる像側のレンズをラジ
アル型屈折率分布レンズにして軸外収差をより良好に補
正している。また軸外のフレアー成分をカットするため
のフレアー絞りSF が明るさ絞りSの物体側に設けられ
ている。
ンズの片側の面を平面とし研磨を容易にしてコストを削
減した例である。また、レトロフォーカスタイプのレン
ズ系は、レンズ系全系の正レンズで発生する軸上色収差
および球面収差を前群の凹レンズで補正している。
3に示す通りであり、レンズ枚数が4枚と少ないにも拘
らず諸収差が良好に補正されている。
順に、正レンズ、負レンズ、正レンズ、正レンズ、つま
り、物体側より順に、凹面を像側に向けたメニスカス形
状の正レンズと凹面を像側に向けたメニスカス形状の負
レンズからなる前群と、凹面を物体側に向けたメニスカ
ス形状の正レンズと両凸の正レンズからなる後群とで構
成され、後群の物体側のレンズがラジアル型屈折率分布
レンズである。また、明るさ絞りSは、、ラジアル型屈
折率分布レンズ中の物体側の面から0.3648mmの位
置に設けられている。また、軸外のフレアー成分をカッ
トするためのフレアー絞りSF が、ラジアル型屈折率分
布レンズ中の物体側の面から0.9648mmの位置に設
けられている。
布レンズの径を小さくして作製コストを安価にするため
に後群の物体側に配置している。屈折率分布レンズの径
が小さくなれば屈折率分布を付与する時間を短く出来、
作製コストを安価にできる。また、明るさ絞りをラジア
ル型屈折率分布レンズ中に配置して、このレンズを通過
する軸外光線の光線高を低くしてこのレンズの径を小さ
くすることを可能にした。又、最も像側のレンズを両凸
形状にしてその両面に正の屈折力を分けて、特に軸外収
差を良好に補正している。
レンズと負レンズの前群で構成したレトロフォーカスタ
イプのレンズ系は、特に広角化に適している。
を物体側に繰り出すことにより至近距離物体へのフォー
カシングを行なっている。ただし、レンズ系全体を物体
側に繰り出すいわゆる全体繰り出しにより至近距離物体
へのフォーカシングを行なうこともできる。
の収差状況は、夫々図54,図55に示す通りである。
この収差図から、レンズ枚数が4枚と少ないにも拘らず
諸収差が良好に補正されていることがわかる。
り順に正レンズ、負レンズ、正レンズ、つまり物体側よ
り順に、両凸レンズの正レンズと凹面を像側に向けたメ
ニスカス形状の負レンズの前群と絞りSと平凸の正レン
ズからなる後群とにて構成され、後群のレンズがラジア
ル型屈折率分布レンズである。又平行平面板F1 ,F2
は特定の波長成分をカットする2種類のフィルターであ
る。これら平行平面板のうち、F1 は赤外カットフィル
ター、F2 はローパスフィルターである。
に正レンズと負レンズにて構成したことにより倍率の色
収差および歪曲収差を良好に補正することを可能にし
た。また、後群は、ラジアル型屈折率分布レンズ1枚に
て構成したが、条件(1),(2)を満足するようにし
て、特に倍率の色収差およびペッツバール和を良好に補
正した。
ック入射させるために、後群の正レンズの像側の面を凸
面形状にした。そのため、この面でのコマ収差の発生量
が大になる傾向になるがこのレンズをラジアル型屈折率
分布レンズにして更に条件(2)を満足することにより
コマ収差を良好に補正している。
の面を平面にしたことにより研磨に要するコストを削減
した。
6に示す通りで、3枚の少ないレンズ枚数で諸収差が良
好に補正されている。
り順に、正レンズ、負レンズ、正レンズよりなり、実施
例3とほぼ同じ構成である。つまり、物体側より順に凹
面を像側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面を像
側へ向けたメニスカス形状の負レンズの前群と、絞りS
と、平凸の正レンズとよりなる後群とにて構成されてい
る。そして後群のレンズがラジアル型屈折率分布レンズ
である。また、平行平面板F2 は特定の波長成分をカッ
トするフィルターである。
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、実施例3と比べてフィルター1枚減らした例であ
る。例えばラジアル型屈折率分布レンズに赤外波長成分
をカットする機能を持たせることにより、実施例3と比
較して赤外カットフィルターを省きコストを削減し又全
長を短くした例である。
である。
り順に、正レンズ、負レンズ、正レンズよりなる実施例
3とほぼ同様の構成である。つまり、物体側より順に、
凹面を像側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面を
像側に向けたメニスカス形状の負レンズの前群と、明る
さ絞りSと、平凸正レンズからなる後群とで構成され、
後群のレンズがラジアル型屈折率分布レンズである。
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
持たせることによって、実施例3と比較してフィルター
を2枚減らし小型化およびコストの削減を達成した例で
ある。
体側に繰り出すことにより至近距離物体へのフォーカシ
ングを行なっている。
の収差状況は、夫々図58,図59に示す通りである。
り順に、正レンズと負レンズと正レンズとよりなる。つ
まり、物体側より順に、凹面を像側に向けたメニスカス
形状の正レンズと凹面を像側に向けたメニスカス形状の
負レンズとよりなる前群と、平凸レンズからなる後群と
で構成され、後群のレンズがラジアル型屈折率分布レン
ズである。また、明るさ絞りSはラジアル型屈折率分布
レンズの物体側の面から2.1619mmの位置に設けら
れている。
率分布レンズ内部に設けたことにより、ラジアル型屈折
率分布レンズの径を小にし、作製コストを下げた。ま
た、ラジアル型屈折率分布レンズ内部に明るさ絞りを設
けることは、レンズ系の非対称性を緩和する効果があ
り、軸外収差を補正する上で効果的である。例えば、実
施例6の様に、明るさ絞りをレンズ内部に設ける場合、
図6の(B)に拡大して示すように、レンズ外周部から
光軸に向かって切り込みを入れることにより、実際に製
作することが出来る。更に、切り込み部分で光線を遮断
できるように黒色塗料をこの切り込み部分に塗るか、あ
るいは切り込み面を梨地状にすることが望ましい。ま
た、明るさ絞りをレンズ内部に設ける他の方法として、
レンズを二つに切断してその断面に絞りを設けてから再
び切断面を接着または密着させることにより製作するこ
ともできる。この方法は、レンズ中にフレアー絞りを設
ける場合にも適用できる。
ばゾルゲル法で作製する場合、作製過程で絞りを設ける
ことも出来る。
である。
ら順に正レンズ、負レンズ、正レンズで構成されてい
る。つまり、物体側より順に、凸平形状の正レンズと凹
面を像側に向けたメニスカス形状の負レンズよりなる前
群と、凹面を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズ
からなる後群とより構成され、後群のレンズがラジアル
型屈折率分布レンズである。この実施例7は、ラジアル
型屈折率分布レンズの光軸と周辺との屈折率差を大にし
てレンズ厚を薄くして小型化を図った例である。またラ
ジアル型屈折率分布レンズの物体側の面に明るさ絞りが
設けられている。この実施例のようにレンズ面に絞りを
設けるためには、例えば、図7の(B)に示すように薄
板Dをレンズ面に接着あるいは密着させて形成する。ま
たレンズ面に絞りを設ける方法として、レンズ面を梨地
状にするかあるいは黒色塗料を塗布することによって作
製し得る。
に示す通りである。
に正レンズ、負レンズ、正レンズで構成されている。つ
まり、物体側より順に、凹面を物体側に向けたメニスカ
ス形状の正レンズと凹面を像側に向けたメニスカス形状
の負レンズとの前群と、明るさ絞りSと、平凸レンズの
正レンズからなる後群とにて構成され、後群のレンズが
ラジアル型屈折率分布レンズである。
を用いて特に歪曲収差を良好に補正している。この非球
面等本発明で用いる非球面の形状は、下記の式にて表わ
されれる。
光軸と直角方向にとったもので、rは光軸上の曲率半
径、A2iは非球面係数である。
図62に示す通りである。
ズ系で、物体側より順に、正レンズ、負レンズ、正レン
ズで構成される。つまり、物体側より順に、凹面を像側
に向けたメニスカス形状の正レンズと、凹面を像側に向
けたメニスカス形状の負レンズとの前群と、凹面を物体
側に向けたメニスカス形状の正レンズからなる後群とに
より構成されていて、後群のレンズがラジアル型屈折率
分布レンズである。また、明るさ絞り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へ1.2232
mmの位置に設けられている。
の面を光軸から半径方向に行くにしたがって正の屈折力
が弱くなる形状の非球面にし、これによって特にこの面
で発生するコマ収差および歪曲収差を良好に補正した例
である。
体Tをラジアル型屈折率分布レンズに接着あるいは密着
させて前述の非球面効果を得るようにしている。この透
明体Tは、樹脂、プラスチック、ガラス、結晶又は液体
等で作製されたものである。またラジアル型屈折率分布
レンズの面形状を直接非球面としてもほぼ同様の効果が
得られる。
コマ収差あるいは歪曲収差を補正する場合、絞りよりも
物体側のレンズに適用する場合、光軸から周辺に行くに
したがって負の屈折力が弱くなるような形状が望まし
い。また絞りよりも像側に適用する場合、光軸から周辺
に行くにしたがって正の屈折力が弱くなるような形状が
望ましい。
に繰り出すことにより至近距離物へのフォーカシングを
行っている。
の収差状況は、図63,図64に示す通りである。
より順に、負レンズ、正レンズ、正レンズ、正レンズに
て構成されている。つまり、物体側より順に両凹の負レ
ンズと両凸の正レンズとよりなる前群と、明るさ絞りS
と、凹面を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズ
と、凸平の正レンズからなる後群で構成され、後群の物
体側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズである。
枚の正レンズを用い又後群にはラジアル型屈折率分布レ
ンズを用いて、少ない枚数であるにも拘らず特に倍率の
色収差を良好に補正するようにした。また前群を、物体
側より順に負レンズと正レンズにて構成することにより
広角化に有利な構成にした。また軸外光線LB の光線高
の高い第1レンズを負レンズにしたことにより倍率の色
収差の補正の比較的困難な構成であるが、ラジアル型屈
折率分布レンズが条件(1)を満足することにより倍率
の色収差を良好に補正している。
像側の面を凸面にして比較的容易に軸外光線を像面へほ
ぼテレセントリックに入射させることを可能にした。こ
れに加えてこのラジアル型屈折率分布レンズが条件
(2)を満足することによりコマ収差および歪曲収差を
良好に補正している。つまり、条件(2)を満足すれば
凸面の屈折率が光軸から周辺に行くにしたがって小さく
なるため、この面で発生するコマ収差および歪曲収差を
良好に補正することが可能である。また実施例10は、
最も像側のレンズの像側の面が平面であり、この面に保
護ガラスCを接着することが可能である。また最も像側
のレンズを保護ガラスとして保護ガラスCを省略するこ
とも可能である。
を物体側に繰り出すことにより至近距離物体にフォーカ
シングを行なう。
点の収差状況は、図65,図66に示す通りである。こ
の収差図からわかるように、レンズ枚数が4枚と少ない
にも拘らず諸収差が良好に補正されている。
側より順に負レンズ、正レンズ、正レンズで構成されて
いる。つまり、物体側より順に、両凹の負レンズと両凸
の正レンズとからなる前群と、明るさ絞りSと、凹面を
物体側に向けたメニスカス形状の正レンズ1枚からなる
後群とよりなり、後群のレンズがラジアル型屈折率分布
レンズである。
レンズと正レンズとにて構成したことにより広角化に有
利な構成である。また、後群に条件(1)、条件(2)
を満足するラジアル型屈折率分布レンズを用いてレンズ
枚数が3枚であるにも拘らず、諸収差が良好に補正され
ている。
用い、後群が正の屈折力を持ついわゆるレトロフォーカ
スタイプのレンズ系で小型化を達成するためには、次の
条件(18)を満足することが望ましい。
が弱くなり、倍率の色収差が補正不足になるため好まし
くない。また、上限値の6を超えるとレンズが厚くな
り、レンズ系の全長が長くなるため好ましくない。
67に示す通りでレンズ枚数が3枚と少ないにも拘らず
収差が良好に補正されている。
側より順に、負レンズと負レンズと正レンズとで構成さ
れている。つまり、物体側より順に、凹面を像側に向け
たメニスカス形状の負レンズと凹面を像側に向けたメニ
スカス形状の負レンズからなる前群と、明るさ絞りS
と、両凸形状の正レンズの後群とからなり、後群のレン
ズがラジアル型屈折率分布レンズである。
にて構成したことにより両レンズに負の屈折力を分配し
て画角が広いにも拘わらず軸外収差を良好に補正してい
る。
は、図68に示す通りである。
より順に負レンズ、正レンズ、正レンズで構成されてい
る。つまり、物体側より順に、凹面を像側に向けたメニ
スカス形状の負レンズの前群と、明るさ絞りSと、凹面
を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと、凹面を
物体側に向けたメニスカス形状の正レンズよりなる後群
とにて構成され、後群の物体側のレンズがラジアル型屈
折率分布レンズである。また第1レンズの像側の面が光
軸から半径方向に行くにしたがい負の屈折力が弱くなる
非球面であり、この非球面により歪曲収差を補正してい
る。
あるが、後群にラジアル型屈折率分布レンズを用いて諸
収差を良好に補正している。
69に示す通りである。
より順に負レンズと正レンズと負レンズとにて構成され
ている。つまり、物体側より順に、凹面を像側に向けた
メニスカス形状の負レンズの前群と、明るさ絞りSと、
凹面を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面
を像側に向けたメニスカス形状の負レンズの後群とから
なり、後群の物体側のレンズがラジアル型屈折率分布レ
ンズである。
レンズにしてレンズ系全系の非対称性を緩和して軸外収
差を良好に補正している。
70に示す通りである。
側より順に、負レンズと負レンズと正レンズで構成され
ている。つまり、物体側より順に凹面を像側に向けたメ
ニスカス形状の負レンズの前群と明るさ絞りSと凹面を
像側に向けたメニスカス形状の負レンズと凹面を物体側
に向けたメニスカス形状の正レンズの後群とよりなり、
後群の像側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズであ
る。この実施例15は、後群中に負レンズを用いてレン
ズ系全系の非対称性を緩和して軸外収差を良好に補正し
ている。また、ラジアル型屈折率分布レンズを最も像側
に配置して倍率の色収差、歪曲収差を良好に補正した。
は、図71に示す通りである。
より順に、負レンズと正レンズと正レンズで構成されて
いる。つまり、物体側より順に、凹面を像側に向けたメ
ニスカス形状の負レンズの前群と明るさ絞りSと凹面を
物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面を物体
側に向けたメニスカス形状の正レンズの後群とから構成
され、後群の像側にレンズがラジアル型屈折率分布レン
ズである。実施例16は後群を正レンズ2枚で構成して
屈折力を分散し諸収差を良好に補正している。
72に示す通りである。
り順に、負レンズと正レンズとで構成されている。つま
り、物体側より順に、凹面を像側に向けたメニスカス形
状の負レンズの前群と明るさ絞りSと平凸形状の正レン
ズの後群とからなり、後群のレンズがラジアル型屈折率
分布レンズである。
いにも拘わらず、後群にラジアル型屈折率分布レンズを
用いて諸収差を良好に補正した安価なレンズ系を達成し
た。
73に示す通りである。
りをレンズ系の物体側に設けた本発明の第2の構成のレ
ンズ系で、これら実施例の詳しい内容は、次に述べる通
りである。
より順に、正レンズと負レンズと正レンズと正レンズで
構成されている。つまり、物体側より順に、明るさ絞り
と凹面を物体側に向けた正レンズ、両凹形状の負レンズ
と両凸形状の正レンズからなる接合レンズと凹面を物体
側に向けたメニスカス形状の正レンズからなり、最も像
側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズである。
て軸外光線の像面への略テレセントリック入射を容易に
した例である。また、条件(1)を満足するラジアル型
屈折率分布レンズを用いたことにより倍率の色収差を良
好に補正している。また、特にペッツバール和を良好に
補正するためにラジアル型屈折率分布レンズが条件
(2)を満足するようにしている。また、接合レンズの
両レンズが条件(14)を満足し、これによりペッツバ
ール和をより良好に補正している。また、ラジアル型屈
折率分布レンズをメニスカス形状とし面のパワーを弱く
したことで特にペッツバール和を良好に補正している。
また、このラジアル型屈折率分布レンズが凹面を絞り側
に向けたメニスカス形状にして軸外収差を良好に補正す
ることを可能としている。
74に示す通りである。
体側より順に、正レンズと正レンズと負レンズと正レン
ズで構成されたレンズ系である。つまり、物体側より順
に、明るさ絞りと両凸の正レンズ、凹面を物体側に向け
たメニスカス形状の正レンズと凹面を像側に向けたメニ
スカス形状の負レンズと凹面を像側に向けたメニスカス
形状の正レンズとよりなる接合レンズにて構成され、第
2レンズがラジアル型屈折率分布レンズである。また、
第1レンズの物体側の面は非球面である。実施例19で
は軸外光線高の高い最も像側に接合レンズを配置するこ
とにより特に倍率の色収差を良好に補正している。
75に示す通りである。
体側より順に、正レンズ、正レンズ、正レンズ、負レン
ズで構成されている。つまり、物体側より順に、明るさ
絞りと両凸の正レンズと凹面を物体側に向けたメニスカ
ス形状の正レンズおよび両凸形状の正レンズと両凹形状
の負レンズとを接合した接合レンズからなり、第2レン
ズがラジアル型屈折率分布レンズである。
の色収差をより良好に補正した例である。
繰り出すことにより至近距離物体へのフォーカシングを
行なっている。
収差状況は、夫々図76,図77に示す通りである。
体側より順に、正レンズと正レンズと正レンズで構成さ
れている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと両凸
の正レンズと凹面を物体側に向けたメニスカス形状の正
レンズと凹面を像面側に向けたメニスカス形状の正レン
ズにて構成したレンズ系で最も像側の正レンズがラジア
ル型屈折率分布レンズである。
78に示す通りである。
り、物体側より順に正レンズ、負レンズ、正レンズにて
構成されている。つまり、物体側より順に、明るさ絞り
と凹面を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹
面を物体側に向けたメニスカス形状の負レンズと凹面を
物体側に向けたメニスカス形状の正レンズとにて構成さ
れ、最も像側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズで
ある。
79に示すものである。
体側より順に正レンズ、負レンズ、正レンズにて構成さ
れている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと両凸
の正レンズと凹面の物体側に向けたメニスカス形状の負
レンズとを接合した接合レンズと凹面を物体側に向けた
メニスカス形状の正レンズとにて構成し、最も像側のレ
ンズがラジアル型屈折率分布レンズである。また、接合
レンズにて主にペッツバール和を良好に補正している。
80に示す通りである。
体側より順に、正レンズ、正レンズ、正レンズで構成さ
れている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと両凸
の正レンズと凹面を物体側に向けたメニスカス形状の正
レンズと凹面を像側に向けたメニスカス形状の正レンズ
にて構成し第2レンズがラジアル型屈折率分布レンズで
ある。
81に示す通りである。
体側より順に、正レンズ、正レンズ、負レンズで構成さ
れている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと平凸
の正レンズと凹面を物体側に向けたメニスカス形状の正
レンズと凹面を像側に向けたメニスカス形状の負レンズ
からなり、第2レンズがラジアル型屈折率分布レンズで
ある。
82に示す通りである。
より順に、負レンズ、正レンズ、正レンズで構成されて
いる。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと両凹の負
レンズと両凸の正レンズとよりなる接合レンズと凹面を
物体側に向けたメニスカス形状の正レンズにて構成さ
れ、最も像側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズで
ある。この実施例26は条件(1)および条件(2)を
満足することによりレンズ枚数が3枚と少ないにも拘わ
らず諸収差を良好に補正した例である。また、接合レン
ズにて主としてペッツバール和を良好に補正している。
83に示す通りである。
より順に、負レンズと負レンズと正レンズとで構成され
ている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹面を
像側に向けたメニスカス形状の負レンズと凹面を物体側
に向けたメニスカス形状の負レンズと両凸形状の正レン
ズとにて構成されたレンズ系で、最も像側のレンズがラ
ジアル型屈折率分布レンズである。
84に示す通りである。
体側より順に、負レンズと正レンズと正レンズとで構成
されている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹
面を像側に向けたメニスカス形状の負レンズと凹面を物
体側に向けたメニスカス形状の正レンズと凸平形状の正
レンズからなり、第2レンズがラジアル型屈折率分布レ
ンズである。
85に示す通りである。
体側より順に、負レンズと正レンズと負レンズとより構
成されている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと
凹面を物体側に向けたメニスカス形状の負レンズと両凸
形状の正レンズと凹面を像側に向けたメニスカス形状の
負レンズからなり、第2レンズがラジアル型屈折率分布
レンズである。
86に示す通りである。
体側より順に、正レンズと正レンズと正レンズとで構成
されている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹
面を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面を
像側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面を像側に
向けたメニスカス形状の正レンズにて構成され、最も物
体側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズである。
87に示す通りである。
体側より順に、正レンズ、正レンズ、負レンズで構成さ
れている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹面
を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面を物
体側に向けたメニスカス形状の正レンズと両凹の負レン
ズからなる接合レンズで構成され最も物体側のレンズが
ラジアル型屈折率分布レンズである。また、接合レンズ
では主にペッツバール和を良好に補正している。
88に示すものである。
体側より順に、正レンズと負レンズと正レンズとで構成
されている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹
面を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと、両凹
形状の負レンズと凹面を像側に向けたメニスカス形状の
正レンズとを接合した接合レンズで構成され、最も物体
側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズである。ま
た、最も像側のレンズの像側の面が非球面形状となって
いる。また、接合レンズは主としてペッツバール和を良
好に補正するためのものである。
89に示すものである。
体側より順に、正レンズと負レンズと負レンズとで構成
されている。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹
面を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面を
像側に向けたメニスカス形状の負レンズと凹面を像側に
向けたメニスカス形状の負レンズからなる接合レンズで
構成され最も物体側のレンズがラジアル型屈折率分布レ
ンズである。
90に示すものである。
体側より順に、負レンズと正レンズとにて構成されてい
る。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹面を像側
に向けたメニスカス形状の負レンズと凹面を物体側に向
けたメニスカス形状の正レンズで構成され最も像側のレ
ンズがラジアル型屈折率分布レンズである。実施例34
は、条件(1),条件(2)を満足するラジアル型屈折
率分布レンズを用いて、レンズ枚数が2枚と少ないにも
拘わらず諸収差を良好に補正している。
91に示すものである。
体側より順に、正レンズと正レンズとにて構成されてい
る。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹面を物体
側に向けたメニスカス形状の正レンズと両凹形状の正レ
ンズで構成され最も像側のレンズがラジアル型屈折率分
布レンズである。この実施例35は、ラジアル型屈折率
分布レンズの面形状が負レンズの形状となっており、こ
れにより主にペッツバール和を良好に補正している。
92に示すものである。
体側より順に、正レンズと負レンズとで構成されてい
る。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹面を物体
側に向けたメニスカス形状の正レンズと両凹形状の負レ
ンズで構成され最も物体側のレンズがラジアル型屈折率
分布レンズである。
93に示すものである。
体側より順に、正レンズと正レンズとにて構成されてい
る。つまり、物体側より順に、明るさ絞りと凹面を物体
側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面を物体側に
向けたメニスカス形状の正レンズで構成されたレンズ系
で、最も物体側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズ
である。
94に示すものである。
発明の第3の構成のレンズ系で、夫々次に述べるような
構成である。
り、物体側より順に、正レンズ、正レンズ、正レンズ、
負レンズにて構成されている。つまり、物体側より順
に、平凸形状の正レンズと明るさ絞りと凹面を物体側に
向けたメニスカス形状の正レンズおよび両凸形状の正レ
ンズと両凹形状の負レンズとよりなる接合レンズとにて
構成され、第2レンズがラジアル型屈折率分布レンズで
ある。実施例38は前群を正レンズ1枚で構成したこと
によって、特に倍率の色収差および歪曲収差等の軸外収
差を良好に補正している。また、前群の正レンズが条件
(16)を満足することにより倍率の色収差を良好に補
正している。また、接合レンズは主にレンズ全系の倍率
の色収差を良好に補正するものである。
により至近距離物体へのフォーカシングを行なってい
る。
の収差状況は、夫々図95,図96に示す通りである。
体側より順に、正レンズと正レンズと正レンズにて構成
されている。つまり、物体側より順に、両凸形状の正レ
ンズと明るさ絞りと凹面を物体側に向けたメニスカス形
状の正レンズと凹面を像側に向けた正レンズとより構成
され、第2レンズがラジアル型屈折率分布レンズであ
る。また、第3レンズの物体側の面に非球面が用いられ
ている。
施例のように前群が正レンズ1枚で構成される場合ある
いは明るさ絞りが最も物体側にある場合には、より小型
のレンズ系を達成するにはラジアル型屈折率分布レンズ
が下記の条件(19)を満足することが望ましい。
率分布レンズの媒質の屈折力が弱くなり倍率の色収差が
補正不足となるため好ましくない。また、上限値の4を
超えるとレンズが厚くなりレンズ全長が長くなるため好
ましくない。
97に示す通りである。
体側より順に、正レンズと正レンズと負レンズとで構成
されている。つまり、物体側より順に、凹面を物体側に
向けたメニスカス形状の正レンズと明るさ絞りSと凹面
を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズと凹面を像
側に向けたメニスカス形状の負レンズよりなり、第2レ
ンズがラジアル型屈折率分布レンズである。
98に示す通りである。
体側より順に、正レンズと負レンズと正レンズとにより
構成されている。つまり、物体側より順に、凹面を物体
側に向けたメニスカス形状の正レンズと明るさ絞りと両
凹形状の負レンズ両凸形状の正レンズとにて構成され、
最も像側のがラジアル型屈折率分布レンズである。
ズを両凸形状としたことによって、光軸と周辺での屈折
率差を小さくしラジアル型屈折率分布レンズ素材の作製
を容易とした例である。
99に示す通りである。
体側より順に正レンズと正レンズと正レンズとで構成さ
れている。つまり、物体側より順に、両凸形状の正レン
ズと明るさ絞りSと凹面を物体側に向けたメニスカス形
状の正レンズと、凹面を物体側に向けた正レンズよりな
り、最も像側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズで
ある。
100に示す通りである。
体側より順に正レンズと正レンズとにて構成されてい
る。つまり、物体側より順に、凹面を物体側に向けたメ
ニスカス形状の正レンズと明るさ絞りSと凹面を物体側
に向けたメニスカス形状の正レンズとにて構成され、最
も像側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズである。
この実施例43では、条件(1),条件(2)を満足す
るラジアル型屈折率分布レンズを用いてレンズ枚数が2
枚であるにもかかわらず諸収差を良好に補正している。
101に示す通りである。
体側より順に正レンズと正レンズと正レンズとで構成さ
れている。つまり、物体側より順に、凹面を物体側に向
けたメニスカス形状の正レンズと両凸形状の正レンズと
明るさ絞りと凹平形状の正レンズよりなり、最も像側の
レンズがラジアル型屈折率分布レンズである。
前群を正レンズ2枚で構成して屈折力を分配し、レンズ
全系で諸収差をより良好に補正した例である。
102に示す通りである。
ンズ系中に反射面を設けたもので本発明の第4の構成の
レンズ系で、夫々次に述べる通りの構成である。
体側より順に、負レンズと正レンズと正レンズとにて構
成されている。つまり、物体側より順に、凹面を像側に
向けた負レンズと反射面Rを有する正レンズと明るさ絞
りSと両平面で正の屈折力を有するラジアル型屈折率分
布レンズにて構成されている。
した様にx方向に薄型のレンズ系を達成した例である。
多少ゆとりがあるため、レンズ全系での非対称性が緩和
される。少なくとも1面の反射面を用いる場合に倍率の
色収差を良好に補正するためには、ラジアル型屈折率分
布レンズが条件(20)を満足することが望ましい。
の色収差が補正不足となる。また、下限値の−0.02
を超えると倍率の色収差が補正過剰となるため好ましく
ない。
面を用いる場合に倍率の色収差およびペッツバール和を
良好に補正するためには、ラジアル型屈折率分布レンズ
が条件(21)を満足することが望ましい。
倍率の色収差およびペッツバール和が補正不足になるた
め好ましくない。また、もし下限値の−0.3を超えて
しまうとペッツバール和が補正過剰となるため好ましく
ない。
率分布レンズが両平面の形状であるため、偏芯に強く加
工性に優れたレンズ系である。また、第1レンズを光軸
上で物体側に移動させることにより至近距離物点へのフ
ォーカシングを可能としている。また、ラジアル型屈折
率分布レンズを撮像素子の保護ガラス1と接着すること
も可能である。また、ラジアル型屈折率分布レンズで保
護ガラスを代用し保護ガラスCを省くことも可能であ
る。
はプラスチック、ガラス、結晶、液体等の透明体を用い
て作製することが可能である。
と比較して像面位置で物体像が反転するがこの反転像は
電気的に補正することが可能である。例えば、メモリー
上に電気的に蓄えられた反転像を反対側から読み出すこ
とにより補正することができる。
の収差状況は、夫々図103,図104に示す通りであ
る。
体側より順に、負レンズと正レンズと正レンズとにて構
成されている。つまり、物体側より順に凹面を像側に向
けた負レンズと反射面Rと両凸形状の正レンズと絞りS
と凹面を物体側に向けたメニスカス形状の正レンズから
なり、最も像側のレンズがラジアル型屈折率分布レンズ
である。また、第1レンズの像側の面を非球面にしたこ
とにより、特に歪曲収差を良好に補正している。
示した様に薄型のレンズ系を達成した例である。
合に良好な結像性能達成するにはラジアル型屈折率分布
レンズが条件(22)を満足することが望ましい。
率分布レンズ内部の透過率やフレアを悪化させずに倍率
の色収差を良好に補正することが可能である。もし、条
件(22)の下限値の2を超えると倍率の色収差が補正
不足となる。また、上限値の7を超えるとフレアや透過
率の悪化が問題となるため好ましくない。
105に示す通りである。
体側より順に負レンズと正レンズにて構成されている。
つまり、物体側より順に、反射面Rを有する両凹形状の
負レンズと絞りSと両平面のラジアル型屈折率分布レン
ズと反射面R1 からなるものである。実施例47では最
も像側のレンズの像側に反射面R1 を設けたことにより
撮像面と物体面とを平行にした例である。
の反射面を有する場合により高い結像性能を要するシス
テムに適用する場合は、ラジアル型屈折率分布レンズが
条件(23)を満足することが望ましい。
収差が補正不足になるため好ましくない。また、上限値
の0.1を超えるとコマ収差が補正過剰になるため好ま
しくない。
106に示す通りである。
体側より順に、正レンズと正レンズとにて構成されてい
る。つまり、物体側より順に明るさ絞りSと反射面Rを
有する両凸形状の正レンズと絞りと両平面のラジアル型
屈折率分布レンズからなるものである。実施例48は絞
りを反射面よりも物体側に配置して絞り機構の作製が容
易となっている。
107に示す通りである。
より順に、負レンズと正レンズと正レンズで構成されて
いる。つまり、物体側より順に凹面を像側に向けた負レ
ンズと反射面Rを有する正レンズと絞りと両平面で正の
屈折力を有するラジアル型屈折率分布レンズからなるも
のである。また、第1レンズの像側の面を非球面とした
ことで特に歪曲収差を良好に補正した例である。
レンズ部分Mと交換レンズ部分Aとにて構成される。例
えば、絞りよりも物体側の交換レンズ部分Aを図50に
示すように反射面Rのみのものと切り換えることによっ
て、極めて容易に2焦点レンズ系を達成できる。また、
複数の交換レンズ部分を用いれば複数焦点レンズ系を達
成できる。また、マスターレンズ部分Mは全て共通で用
いることができるので、安価に実現することが可能であ
る。また、交換レンズ部分Aの屈折力をほぼ0とし、後
群へは略アフォーカルな光線が入射するようにしてい
る。
ては例えば図52(A)、(B)に示す方法がある。図
52は本発明のレンズ系カメラ等の撮像装置に用いた場
合を示し、物体側から撮像装置を見た場合の断面図であ
る。図中11は撮像装置の枠、12は光軸、13はマス
ターレンズ部分、14および15は交換レンズAおよび
交換レンズB、6は交換レンズA,Bの切り替え機構で
ある。図52(A)はマスターレンズと交換レンズAが
組み合わされたレンズ系を示している。また、図52
(B)は切り換え機構16を上方に移動させてマスター
レンズと交換レンズ15を組み合わせたレンズ系を達成
した状態を示している。このように交換レンズを切り換
えることによって2焦点レンズ系を実現できる。
(C)、(D)、(E)に示すような方法もある。図5
2(C)は本発明のレンズ系をカメラ等の撮像装置に用
いた場合を示し、物体側から撮像装置を見た場合を示し
ている。図52(C)、(D)、(E)中11は撮像装
置の枠、12は光軸、13はマスターレンズ部分、1
4,15,16,17は交換レンズA,B,C,D、1
8は交換レンズA,B,C,Dの切り替え機構、19は
反射面、20は切り替え機構18の回転軸である。図5
2(D)はマスターレンズと交換レンズAが組み合わさ
れたレンズ系を示し、また、図52(E)は切り換え機
構18を回転軸10を中心に90°回転させてマスター
レンズと交換レンズBを組み合わせてレンズ系を達成し
た状態を示している。このように交換レンズを切り換え
て4焦点レンズ系を実現し得る。
108,図109に示す通りである。
求の範囲に記載したレンズ系以外に次に記載するものも
本発明の目的を達成し得るレンズ系である。
で構成された前群と、少なくとも1枚の正レンズで構成
された後群とよりなり、半径方向に軸対称な屈折率分布
を有するラジアル型屈折率分布レンズを前記後群中に少
なくとも1枚用い、下記の条件(6)を満足することを
特徴としたレンズ系。
れ、後群が2枚の正レンズで構成され、半径方向に軸対
称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズを
前記後群中に1枚用いたことを特徴とするレンズ系。
レンズが半径方向に軸対称な屈折率分布を有するラジア
ル型屈折率分布レンズであり、絞りが最も物体側に配置
され、条件(1)を満足することを特徴としたレンズ
系。
枚の正レンズを含む後群よりなり、半径方向に軸対称な
屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズを前記
後群に少なくとも1枚用いたことを特徴としたレンズ
系。
で、前群と後群との間に絞りを配置したことを特徴とす
るレンズ系。
に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レ
ンズとを含み、条件(1)を満足することを特徴とした
レンズ系。
するラジアル型屈折率分布レンズを少なくとも1まい含
み、該ラジアル型屈折率分布レンズの少なくとも1面が
非球面形状であることを特徴としたレンズ系。
方向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分
布レンズと、少なくとも1面の反射面を有する光学素子
を有し、前記光学素子の少なくとも1面がレンズ作用を
持つ面であることを特徴とするレンズ系。
折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズを少なく
とも1枚含む複数枚のレンズで構成され、マスターレン
ズ部分と交換レンズ部分とよりなり、交換レンズ部分は
異なる光学特性を有する複数のレンズ群で構成され、マ
スターレンズ部分に対応する様に、前記交換レンズ部分
の各レンズ群が切り替わることを特徴としたレンズ系。
レンズで構成され、正レンズが半径方向に軸対称な屈折
率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズであり、条
件(5)を満足することを特徴としたレンズ系。
と絞りと正レンズで構成され、正レンズが半径方向に軸
対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズ
であることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され物体側の正レンズが半径方
向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布
レンズであり、条件(1)を満足することを特徴とする
レンズ系。
レンズと負レンズで構成され、正レンズが半径方向に軸
対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズ
であることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され、正レンズが半径方向に軸
対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズ
であることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され像側の正レンズが半径方向
に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レ
ンズであり、条件(2)を満足することを特徴とするレ
ンズ系。
レンズで構成され正レンズが半径方向に軸対称な屈折率
分布を有するラジアル型屈折率分布レンズであることを
特徴とするレンズ系。
レンズで構成され像側の正レンズが半径方向に軸対称な
屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズである
ことを特徴とするレンズ系。
レンズで構成され正レンズが半径方向に軸対称な屈折率
分布を有するラジアル型屈折率分布レンズであることを
特徴とするレンズ系。
レンズで構成され物体側の正レンズが半径方向に軸対称
な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズであ
り、条件(1)を満足することを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され最も像側の正レンズが半径
方向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分
布レンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され像側の正レンズが半径方向
に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レ
ンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され2番目の正レンズが半径方
向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布
レンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと負レンズで構成され像側の正レンズが半径方向
に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レ
ンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され像側の正レンズが半径方向
に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レ
ンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され前記正レンズが半径方向に
軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レン
ズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され物体側の正レンズが半径方
向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布
レンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと負レンズで構成され正レンズが半径方向に軸対
称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズで
あることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され最も物体側の正レンズが半
径方向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率
分布レンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと負レンズで構成され物体側の正レンズが半径方
向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布
レンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され物体側の正レンズが半径方
向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布
レンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと負レンズで構成され正レンズが半径方向に軸対
称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズで
あることを特徴とするレンズ系。
レンズで構成され像側の正レンズが半径方向に軸対称な
屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズであ
り、条件(2)を満足することを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズ構成され2番目の正レンズが半径方向
に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レ
ンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと負レンズで構成され像側の正レンズが半径方向
に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レ
ンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され像側の正レンズが半径方向
に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レ
ンズであることを特徴とするレンズ系。
レンズと正レンズで構成され最も像側の正レンズが半径
方向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分
布レンズであることを特徴とするレンズ系。
(9),(10),(11),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項に記載された
レンズ系で条件(1)を満足するレンズ系。
0),(11),(12),(13),(14),(16),(17),(18),(19),(20),(2
1),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),(3
1),(33),(34),(35) 又は(36)の項に記載されたレンズ系
で条件(2)を満足するレンズ系。
0),(11),(12),(13),(14),(16),(17),(18),(19),(20),(2
1),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),(3
1),(33),(34),(35) 又は(36)の項に記載されたレンズ系
で条件(3)を満足することを特徴とするレンズ系。
0),(11),(12),(13),(14),(16),(17),(18),(19),(20),(2
1),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),(3
1),(33),(34),(35) 又は(36)の項に記載されたレンズ系
で条件(4)を満足することを特徴とするレンズ系。
(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(11),(12),(1
3),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),(21),(22),(2
3),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),(31),(32),(3
3),(34),(35)又は(36)の項に記載されたレンズ系で下記
条件(5)を満足することを特徴とするレンズ系。
(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),(11),(12),(1
3),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),(21),(22),(2
3),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),(31),(32),(3
3),(34),(35) 又は(36)の項に記載されたレンズ系で下
記条件(6)を満足することを特徴とするレンズ系。
(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),(11),(1
2),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),(21),(2
2),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),(31),(3
2),(33),(34),(35) 又は(36)の項に記載されているレン
ズ系で、下記条件(7)を満足することを特徴とするレ
ンズ系。
(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),(11),(1
2),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),(21),(2
2),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),(31),(3
2),(33),(34),(35) 又は(36)の項に記載されているレン
ズ系で、下記条件(8)を満足することを特徴とするレ
ンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されている
レンズ系で、下記条件(9)を満足することを特徴とす
るレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されている
レンズ系で、下記条件(10)を満足することを特徴と
するレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されている
レンズ系で、下記条件(11)を満足することを特徴と
するレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(18),(21),(23),(24),
(25),(26),(27),(29),(30),(31),(34) 又は(35)の項に
記載されたレンズ系で、下記条件(12)を満足するこ
とを特徴とするレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(18),(21),(23),(24),
(25),(26),(27),(29),(30),(31),(34) 又は(35)の項に
記載されたレンズ系で下記条件(13)を満足すること
を特徴とするレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(18),(21),(23),(24),
(25),(26),(27),(29),(30),(31),(34) 又は(35)の項に
記載されたレンズ系で下記条件(14)を満足すること
を特徴とするレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(21),(23),(24),
(25),(26),(27),(29),(30),(31),(34) 又は(35)の項に
記載されたレンズ系で下記条件(15)を満足すること
を特徴とするレンズ系。
(1),(2),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(32),(33),(34),(3
5) 又は(36)の項に記載されたレンズ系で下記条件(1
6)を満足することを特徴とするレンズ系。
記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(32),(33),
(34),(35) 又は(36)の項に記載されたレンズ系で下記条
件(17)を満足することを特徴とするレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されている
レンズ系で、下記条件(18)を満足することを特徴と
するレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されている
レンズ系で、下記条件(19)を満足することを特徴と
するレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されている
レンズ系で、下記条件(20)を満足することを特徴と
するレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されている
レンズ系で、下記条件(21)を満足することを特徴と
するレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されている
レンズ系で、下記条件(22)を満足することを特徴と
するレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されている
レンズ系で、下記条件(23)を満足することを特徴と
するレンズ系。
は前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),(8),(9),(10),
(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(18),(19),(20),
(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(28),(29),(30),
(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記載されたレン
ズ系でレンズ系中に用いられるラジアル型屈折率分布レ
ンズは1枚であることを特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記
載されたレンズ系で少なくとも1枚のレンズが特定の波
長成分をカットする機能を持つことを特徴とするレンズ
系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記
載されているレンズ系でラジアル型屈折率分布レンズが
特定の波長成分をカットする機能を持つことを特徴とす
るレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系でラジアル型屈折率分布レンズの
像側の面を凸面形状としたことを特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、少なくとも1枚、凹面が絞り
側に向いたメニスカス形状のレンズを用いることを特徴
とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、接合後の形状がメニスカス形
状となるように、少なくとも2枚のレンズを接着あるい
は密着させた接合レンズを少なくとも1枚用いたことを
特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記
載されたレンズ系で、少なくとも1組の接合レンズを用
いたことを特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、少なくとも1枚のレンズの少
なくとも1面が非球面形状であることを特徴とするレン
ズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、非球面を樹脂、プラスチッ
ク、ガラスあるいは液体からなる透明体を接着あるいは
密着させて作製したことを特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、非球面を精研削で作製したこ
とを特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記
載されたレンズ系で、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を特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、レンズ系中に少なくとも1面
の反射面を用いたことを特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、レンズ系中に少なくとも1面
が平面形状であるレンズを少なくとも1枚用いたことを
特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、前群が物体側より順に負レン
ズと正レンズで構成されたことを特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、撮像装置に用いることを特徴
とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)の項
に記載されたレンズ系で、内視鏡対物レンズに用いるこ
とを特徴とするレンズ系。
又は4あるいは前記の(1),(2),(3),(4),(5),(6),(7),
(8),(9),(10),(11),(12),(13),(14),(15),(16),(17),(1
8),(19),(20),(21),(22),(23),(24),(25),(26),(27),(2
8),(29),(30),(31),(32),(33),(34),(35) 又は(36)に記
載されたレンズ系で、測定器に用いることを特徴とする
レンズ系。
4枚程度と極めて少なくコンパクトであってしかも諸収
差が良好に補正されている。
だ時の模式図
なるレンズ系で交換レンズの交換手段を示す図
線図
Claims (4)
- 【請求項1】少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1
枚の負レンズを有する前群と、少なくとも1枚の正レン
ズを有する後群とよりなり、前記後群中に半径方向に軸
対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズ
を少なくとも1枚有し、下記条件(1)、(4)を満足
するレンズ系。 (1) 1/V1 <1/V0 (4) −0.5<N1 ×f2 <−0.01 ただし、fはレンズ系全系の焦点距離、N1 は屈折率分
布係数、V0 およびV1 は下記の式で与えられるラジア
ル型屈折率分布レンズの分散を表わす値である。 V0 =(N0d−1)/(N0F−N0C) V1 =N1d/(N1F−N1C) 上記式でN0d,N0F,N0Cは夫々d線、F線、C線に対
する光軸上の屈折率、N1d,N1F,N1Cは夫々d線、F
線、C線に対する2次の分散係数である。 - 【請求項2】複数のレンズにて構成され最も物体側に明
るさ絞りが配置されているレンズ系で、レンズ系中に半
径方向に軸対称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率
分布レンズを少なくとも1枚有し、下記条件(1)、
(2)を満足するレンズ系。 (1) 1/V1 <1/V0 (2) −2<N1 ×f2 <−0.005 ただし、fはレンズ系全系の焦点距離、N1 は屈折率分
布係数、V0 およびV1 は下記の式で与えられるラジア
ル型屈折率分布レンズの分散を表わす値である。 V0 =(N0d−1)/(N0F−N0C) V1 =N1d/(N1F−N1C) 上記式でN0d,N0F,N0Cは夫々d線、F線、C線に対
する光軸上の屈折率、N1d,N1F,N1Cは夫々d線、F
線、C線に対する2次の分散係数である。 - 【請求項3】正レンズ1枚よりなる前群と、明るさ絞り
と、少なくとも1枚の正レンズよりなる後群とよりな
り、前記後群中に半径方向に軸対称な屈折率分布を有す
るラジアル型屈折率分布レンズを少なくとも1枚有する
レンズ系。 - 【請求項4】複数のレンズよりなり少なくとも1面の反
射面を設けたレンズ系で、レンズ系中に半径方向に軸対
称な屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布レンズを
少なくとも1枚有するレンズ系。
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