JPS58205122A - 組合せレンズ - Google Patents

組合せレンズ

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JPS58205122A
JPS58205122A JP8927182A JP8927182A JPS58205122A JP S58205122 A JPS58205122 A JP S58205122A JP 8927182 A JP8927182 A JP 8927182A JP 8927182 A JP8927182 A JP 8927182A JP S58205122 A JPS58205122 A JP S58205122A
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JP
Japan
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lens
aberration
spherical
gradient index
combination
Prior art date
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Pending
Application number
JP8927182A
Other languages
English (en)
Inventor
Hisami Nishi
壽巳 西
Minoru Toyama
遠山 実
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Sheet Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Sheet Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Sheet Glass Co Ltd filed Critical Nippon Sheet Glass Co Ltd
Priority to JP8927182A priority Critical patent/JPS58205122A/ja
Publication of JPS58205122A publication Critical patent/JPS58205122A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B9/00Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or -
    • G02B9/04Optical objectives characterised both by the number of the components and their arrangements according to their sign, i.e. + or - having two components only

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Lenses (AREA)

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は収差を低減するために被数のレンズを組み合せ
てなる組合せレンズに圓するものでるる。
収差を低減するためのレンズとして、便米、第1図に示
すように、側耐単分布着レンズの一方のnjmを凸状4
−に構成したものが刈られている。
図示の例においては、1g折本分布調レンズ(110元
の入射鋼IIl屹Iが平歯に4成され、かつ光の出射端
―131が凸状のR閾となされている。(41はm党ス
ポット位置でToD % 161は元軸であって属折皐
分布履レンズ(11の中心軸と電歇している0鵞た(6
)は出射4面+31の1串中心である。
なsP超釘皐分布麿レンズとは透明なガラス又は〈又は
大暑くなるように4献され、それ自体て凸レンズ又は凹
レンズとしての嶺龍を有している。
c81図に示したレンズの電線を絖−すると、入射梱E
 121から入射した元ビームニア)は屈折率分布型レ
ンズ(11の内部8−虐する間に元軸(5)に向め1り
て−けられ1塚園をなす出射膚面431でさらに−1ず
られて米1を位数147に一元される・この−曾、輔釘
皐分嶺瓜レンズローのyt@と山釘橿N131の4向の
尤−とは瓦いに一駅していることか必重で如る。
しかしながら屈折率分布型レンズと光軸を一致させて球
面を研磨することは、レンズ妊が0.1〜5 m/ m
程度の微小なものであるために実際上億めて困難でめシ
、またレンズを一度に1つずつしか研磨することができ
ず、その生産性が極めて惑いという欠点があった。また
屈折率分布型レンズ(11の収差は、出射端面(3)の
曲率半径Rを調整することによってしか補正されないの
で、屈折率分布型レンズ(11の収差を惹起する屈折率
分布と出射端面(31の曲率半径孔との関係を檀密に制
御する必賛があplその結果、生産性が悪くかつ製造原
価が高くなるという欠点もあった0 本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであっ
て、製造容易でかつ収差の少ない組合せレンズを提供し
ようとするものである◇以下本発明を実施例にりき蕗2
図〜第7図を奈照して説明する。
#42図に示すように、本例においては、上記の如く内
部において屈Fr率の変化しているm灯単分布盤しンズ
U昧と、一様な)@折率そ有する球面レンズ01)とを
、光軸a7′)を−紋させかつ互いlこ離間させた状態
でレンズ枠(161内に固定することによって組合せレ
ンズを構成している。屈折率分布型レンズ0(11は、
光の入射端面aカ及び出射端面aりが夫々平面に構成さ
れている。一方、球面レンズUυは、その入射層面(1
4+が凸状の球面に構成されるとともに出射面U〜か平
面に構成されている0円筒形状のレンズ枠Ql)+は、
肉薄部と、この肉薄部よりも小さい内径を有する肉厚部
と、これら肉薄部及び肉厚部の間にあって肉厚部よりも
更に小さい内径を有する環状の突起部とから成っている
。屈折率分布型レンス0臼及び球面レンズUυは、夫々
レンズ枠αυの肉薄部及び肉厚部に挿入され、レンズ枠
(leの端面と路面−の状態で固定されている0 この組合せレンズの機能を説明すると、入射端面uシか
ら入射した光ビームa8は屈折率分布型レンズ趙で元軸
a7)ic向か9て曲げられ・球面ズUυでさらに曲け
られて集光位ktAJにスポットを結ぶ。平凸レンズで
ある球面レンズα1)は、一般に、第6図(a)及び(
b)に示すような負の軸上縦収差を有している。そこで
屈折率分布型レンズa〔として、第4図(a)及び(b
)に示すように、上記負の収差を打ち消すような正の軸
上縦収差を有するものを用い、これによシ互いの収差補
正を行っている〇枠061で互いに固定することによっ
て組合せレンズを構成しているので、これらのレンズG
(1(IIJ’H−別々に製造した後、光軸(171を
合せかつ互いに離間させた状態でレンズ枠aω内に固定
すればよい。そして球面レンズaυは、例えば所定曲率
半径のガラス球の多数を1つのヤトイ材にバルサム等で
固定して研磨するなどの手段で簡単に量産することがで
きる。また屈折率分布製レンズ(lIの方は両mlIと
も平面なのでその研磨は極めて容易である0また刑折皐
分布証レンズatllとR面しンズaυとの組合せを種
々に変更すれば、広範囲の組合せレンズを得ることかで
きる。さらに屈折率分布部レンズ−の屈折率分布と球面
レンズ6υの入射maiの繭率牛輸とが、互いのレンズ
αlJaυの収差を正確に打ち消す掘な関係になくても
、レンズa(11とレンズtie(:の間隔を微調整す
ることによって、その残留収差を最小に出来るという利
点がある。
しかも本例のような構成においては、屈折率分布型レン
ズ0θ1のみならず球面レンXgυにオイテモ光ビーム
崗が屈曲されるため、興−焦点距離を有する両端面の平
らな屈折率分布型レンズ単体のものに比べて高開口数を
有する0 例えば屈折率分布型レンズ(101の屈折率分布n (
r)を、 n”(r)= ni(1−(gr)L)−h4(gr)
’+h4(gr)’)とする。但し、noはレンズ中心
における屈折率、gsha及びh6は夫々分布定数であ
る。ここで、n0=1.6、g=0.20、n4=0.
76、h6−−0.50とし、第5図に示す屈折単分布
屋レンズ(IOJにおける各大きさを、z=5.6mm
、d=1.8m、2ro=5.Qwmとすると、このレ
ンズaりの開口数(レンズ最周光の光線がスポット位置
iにおいて元4@([ηとなす角θの正弦)NAは、入
射341面aりにおける元締の入射位置(中心軸からの
船艦r1)での屈折率を11(rl)、任意点(入射4
面a2からの元軸動方向の距離21光軸(17)からの
距tar>での屈折率をn (r)として、の式及び前
記の屈折率nべr)の式をもとにft、融追跡法によシ
求めると、IA+=aio#富Q、386となる。一方
、第6図に示すように、屈折率分布型レンズ0IIIと
、屈折@ n = 1.52、一本手4!kRの球面レ
ンズQl+とを組み合せたレンズにおいては、1−30
55麿、1mα1m、t−α4m、dm1.8鵬、2r
=6.ロー、R−2,0鵬とした場合、へA−0,53
9となる(但し、このとき、 b4e1.41、h、−
−CJ、6である)。
第71gは、第6心に示した組合せレンズにおいて球面
レンズUυの曲率半径Kを連続的に変化させた場合のN
Aの変化と、第5図に示した屈折本分布製レンズOL・
;においてその転心メ長さを震えずに出射層面(131
を凸状球面に叢成し、その曲皐牛使凡を連続的に変化さ
せた獅合のkAの変化とを示すグラフである。このグラ
フから分るように、曲率牛iRを小さくすればNAを増
大させることが可能でおる。しかし第5図の屈折率分布
証レンズaQにおいては、その出射層面Q〜の曲率半径
Rが4m根度の時点から残留収差が大きくなり、曲率半
径Rをそれ以下にすることは出来ない。これに対して第
6丙の組合せレンズにおいて残留収差が大きくなるのは
、球面レンズaDの曲率半径Rが2F程度の時点からで
ある。従って第6図の組合せレンズは、第5図の屈折率
分布型レンズ0(11に比べて、よシ大きなNAを得る
ことが可能である0また、元を紋ったときのスポット径
は2m=0.82λ/NA(λ:光の波長)で与えられ
1、両端面α40:9が平らな第5図の屈折率分布型レ
ンズQOノと第6図の組合せレンズとを比較すると、λ
を6328Aとして2a=1.64.c+m−+0.9
7 tanと、よシ小さく改善される。
以上本発明を一犬、施例につき説明したが、上記央a?
tlは本究明を限定するものでは決しでなく、本究明の
妖術的思想に轟いて徳々の変更が可能でのる。例えは上
紀夾施例に2いては、負の軸上収差を有する凸レンズ0
υと正の軸上収差を有する屈折率分布型レンズal1M
とを互いに組み合せたか、この正負の組合せは逆でもよ
く、例えば正の軸上収差を有する凹レンズと負の軸上収
差を有する屈折率分布型レンズとを互いに組み合せても
よい。また屈折率分布飄レンズの出射端面鉤のみならず
入射端面糊にも球面レンズを配置すれはよル大きなNA
を有する組合せレンズを得ることができる。
以上説明したように、本発明においては、光の入射端面
及び出射端面が夫々平面に構成された屈折率分布型レン
ズと、一方または両方の面が凹面少組合せレンズをwi
t、、でいるので、屈折率分布型レンズに面倒な球面加
工8施す必要がなく、従ってその製造が容易でめって生
M性にぼれている。
lた屈折率分布緘レンズと球面レンズとの組合せを種々
に変更することによシ、広乾囲の組合せレンズを比較的
容易に得ることができる。
さらに、互いに逆の収差を有するJlll折皐分布蓋レ
ンズと球面レンズとを適当間@離して組み合せ且つその
間隔を微調整することによって収差補正を行っているの
で、収差の少ない組合せレンズを得ることができる。ま
た球面レンズとして凸レンズを用いた場合には大巾な開
口数の増加を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は収差を低減することの出来る従来のレンズの概
略断面図である。 第2図は本発明の一実施例による組合せレンズの概略断
面図、第3図(1)は球面レンズの収差を示す光路図、
第3図(b)は同上のグラフ、第4図(a)は屈折率分
布型レンズの収差を示す光路図、第4図(blは同上の
グラフ、第5図は屈折率分布型レンズ年休の場合の開口
数を求めるための光路図、第6図は本発明の実施例によ
る組合せレンズの開口数を求めるための元路崗、第7図
は第5図及び第6図に示したそれぞれのレンズの曲率半
径と開口数との関係を示すグラフである。 なお1面に用いた符号において、 帥・・・・・・・・・・・・・・・屈折率分布型レンズ
all・・・・・・・・・・・・・・・球面レンズであ
る〇 代理人 上屋 勝 l  常包芳男 l  杉浦俊貴 第5図 第6図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、光の入射端面及び出射端面が夫々平面に構成されか
    つ内部において屈折率が変化している屈折率分布型レン
    ズと、一方または両方の面が凹曲または凸面に構成され
    た一様な屈折率を有する球面レンズとを適当間隔離して
    対向配置し、その際前記屈折率分布型レンズと前記球面
    レンズとが互いに逆の収差を有するように構成したこと
    8t#徴とする組合せレンズ。 2、前記球面レンズがその凸面を前記屈折率分布型レン
    ズの前記出射端面に対向させた平凸レンズでめる特許請
    求の範囲第1項記載の組合せレンズ0
JP8927182A 1982-05-26 1982-05-26 組合せレンズ Pending JPS58205122A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60203909A (ja) * 1984-03-28 1985-10-15 Agency Of Ind Science & Technol 屈折率分布ロツド・均質凸複合レンズ
US4755039A (en) * 1984-06-18 1988-07-05 Canon Kabushiki Kaisha Focusing lens
US4852981A (en) * 1985-05-31 1989-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Imaging lens system comprising a distributed index lens and a plano-convex lens
US4964703A (en) * 1985-11-22 1990-10-23 Canon Kabushiki Kaishi Image-forming lens
WO2002086875A1 (en) * 2001-04-25 2002-10-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Scanning device including a partly plastic high-na objective system

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5229238A (en) * 1975-08-30 1977-03-04 Olympus Optical Co Ltd Inside-view mirror objective optical system
JPS5492282A (en) * 1977-12-21 1979-07-21 Zeiss Stiftung Optical system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5229238A (en) * 1975-08-30 1977-03-04 Olympus Optical Co Ltd Inside-view mirror objective optical system
JPS5492282A (en) * 1977-12-21 1979-07-21 Zeiss Stiftung Optical system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60203909A (ja) * 1984-03-28 1985-10-15 Agency Of Ind Science & Technol 屈折率分布ロツド・均質凸複合レンズ
US4755039A (en) * 1984-06-18 1988-07-05 Canon Kabushiki Kaisha Focusing lens
US4852981A (en) * 1985-05-31 1989-08-01 Canon Kabushiki Kaisha Imaging lens system comprising a distributed index lens and a plano-convex lens
US4964703A (en) * 1985-11-22 1990-10-23 Canon Kabushiki Kaishi Image-forming lens
WO2002086875A1 (en) * 2001-04-25 2002-10-31 Koninklijke Philips Electronics N.V. Scanning device including a partly plastic high-na objective system

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