JPH0659190A - 屈折率分布型レンズを用いた複写機用レンズ系および読み取りレンズ系 - Google Patents
屈折率分布型レンズを用いた複写機用レンズ系および読み取りレンズ系Info
- Publication number
- JPH0659190A JPH0659190A JP5119311A JP11931193A JPH0659190A JP H0659190 A JPH0659190 A JP H0659190A JP 5119311 A JP5119311 A JP 5119311A JP 11931193 A JP11931193 A JP 11931193A JP H0659190 A JPH0659190 A JP H0659190A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- power
- positive
- lens system
- refractive index
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims abstract description 60
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 56
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 50
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 115
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 21
- 206010010071 Coma Diseases 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0087—Simple or compound lenses with index gradient
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光軸上から半径方向に屈折率分布を有するラ
ジアル型ＧＲＩＮレンズ２枚からなる複写機用レンズ系
および読み取り用レンズ系を提供する。 【構成】 光軸上から半径方向に屈折率が低くなる屈折
率分布を有するラジアル型ＧＲＩＮレンズを使用し、レ
ンズ形状が凸面の方が曲率半径の大きいメニスカスレン
ズを絞りを挟んで外側に凸面を向けて配置した複写機用
レンズ系である。また、光軸上から半径方向に屈折率分
布を有する２枚からなる読み取り用レンズ系において、
少なくとも一方のレンズに形状のパワーが正，媒質の
パワーが負、少なくとも一方のレンズに形状のパワー
が負，媒質のパワーが正、形状のパワーが負，媒質の
パワーが正のレンズと形状のパワーおよび媒質のパワー
が正のレンズとからなる、形状のパワー，媒質のパワ
ーが正のレンズと形状のパワーが負，媒質のパワーが正
のレンズからなる、形状のパワーが負，媒質のパワー
が正のレンズと形状のパワーが正，媒質のパワーが負の
レンズ、とからそれぞれ構成されている。
ジアル型ＧＲＩＮレンズ２枚からなる複写機用レンズ系
および読み取り用レンズ系を提供する。 【構成】 光軸上から半径方向に屈折率が低くなる屈折
率分布を有するラジアル型ＧＲＩＮレンズを使用し、レ
ンズ形状が凸面の方が曲率半径の大きいメニスカスレン
ズを絞りを挟んで外側に凸面を向けて配置した複写機用
レンズ系である。また、光軸上から半径方向に屈折率分
布を有する２枚からなる読み取り用レンズ系において、
少なくとも一方のレンズに形状のパワーが正，媒質の
パワーが負、少なくとも一方のレンズに形状のパワー
が負，媒質のパワーが正、形状のパワーが負，媒質の
パワーが正のレンズと形状のパワーおよび媒質のパワー
が正のレンズとからなる、形状のパワー，媒質のパワ
ーが正のレンズと形状のパワーが負，媒質のパワーが正
のレンズからなる、形状のパワーが負，媒質のパワー
が正のレンズと形状のパワーが正，媒質のパワーが負の
レンズ、とからそれぞれ構成されている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、光軸上から半径方向
に屈折率分布を持つラジアル型の屈折率分布をもつレン
ズを２枚使用して、色収差をはじめ諸収差を良好に補正
した複写機用レンズ系および読み取りレンズ系に関す
る。
に屈折率分布を持つラジアル型の屈折率分布をもつレン
ズを２枚使用して、色収差をはじめ諸収差を良好に補正
した複写機用レンズ系および読み取りレンズ系に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】これまで、光軸に垂直方向に屈折率分布
を持つラジアル型あるいは光軸方向に屈折率分布を持つ
アキシャル型レンズは、光ディスク用の対物レンズなど
の比較的に小径のものは実用化されているが、大径のレ
ンズでは製造コストなどの問題もありいまだ実用化され
るには至っていない。
を持つラジアル型あるいは光軸方向に屈折率分布を持つ
アキシャル型レンズは、光ディスク用の対物レンズなど
の比較的に小径のものは実用化されているが、大径のレ
ンズでは製造コストなどの問題もありいまだ実用化され
るには至っていない。
【０００３】従って、複写機用レンズ系および読み取り
レンズ系としてはこれまで殆ど知られていないが、光軸
に垂直方向に屈折率分布を持つラジアル型あるいは光軸
方向に屈折率分布を持つアキシャル型レンズは、レンズ
枚数を削減できコンパクトになることからこれから大い
に期待できる分野である。これまで提案されたＧＲＩＮ
レンズとしては、1.Ａｐｐｌｉｄ Ｏｐｔｉｃｓ Ｖｏ
ｌ．２１，Ｎｏ．６「Ｄｅｓｉｎｇｎ ｏｆ ａ ｇｒ
ａｄｉｅｎｔ−ｉｎｄｅｘ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ
ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ」に２枚玉構成の写真レンズ系の
設計例が、2.米国特許第４，９７４，９４７号明細書に
はアキシャルＧＲＩＮレンズ２枚玉および３枚玉のもの
が、3.特開平２−２８５３１２号公報には少なくとも１
枚のラジアルＧＲＩＮレンズを用いたビデオや写真用光
学系が、4.第１６回光学シンポジウム講演予稿集第３９
〜４０頁「ラジアルＧＲＩＮレンズを用いた光学系の設
計」（１９９１）がそれぞれ提案されているが、これら
のレンズ系はいずれも写真用レンズ系である。
レンズ系としてはこれまで殆ど知られていないが、光軸
に垂直方向に屈折率分布を持つラジアル型あるいは光軸
方向に屈折率分布を持つアキシャル型レンズは、レンズ
枚数を削減できコンパクトになることからこれから大い
に期待できる分野である。これまで提案されたＧＲＩＮ
レンズとしては、1.Ａｐｐｌｉｄ Ｏｐｔｉｃｓ Ｖｏ
ｌ．２１，Ｎｏ．６「Ｄｅｓｉｎｇｎ ｏｆ ａ ｇｒ
ａｄｉｅｎｔ−ｉｎｄｅｘ ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ
ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ」に２枚玉構成の写真レンズ系の
設計例が、2.米国特許第４，９７４，９４７号明細書に
はアキシャルＧＲＩＮレンズ２枚玉および３枚玉のもの
が、3.特開平２−２８５３１２号公報には少なくとも１
枚のラジアルＧＲＩＮレンズを用いたビデオや写真用光
学系が、4.第１６回光学シンポジウム講演予稿集第３９
〜４０頁「ラジアルＧＲＩＮレンズを用いた光学系の設
計」（１９９１）がそれぞれ提案されているが、これら
のレンズ系はいずれも写真用レンズ系である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記1.のレンズ系は、
第１レンズ，第２レンズの厚さが非常に厚く、コストア
ップや加工性の悪さの不具合がある。そして、色収差を
補正する点は考慮されていない。上記2.のレンズ系は、
光軸方向に屈折率が変わるアキシャルＧＲＩＮレンズを
使用した広角レンズ系であり、その明細書には単色のデ
ータきり示されていない。上記3.のレンズ系は、ラジア
ルＧＲＩＮレンズを主に色収差の補正に使用している
が、多数枚から構成される写真用レンズ系のうちの１枚
のみに屈折率分布を有するレンズを使用するものであ
る。上記4.の発表では、形状と媒質のパワーの和である
トータルパワーが負の場合について色消し条件を求めて
いる。そして、その応用としてトータルパワーが正の場
合の色消し条件を求める手段が示されているが、設計例
はズームレンズの全長短縮をねらったものである。
第１レンズ，第２レンズの厚さが非常に厚く、コストア
ップや加工性の悪さの不具合がある。そして、色収差を
補正する点は考慮されていない。上記2.のレンズ系は、
光軸方向に屈折率が変わるアキシャルＧＲＩＮレンズを
使用した広角レンズ系であり、その明細書には単色のデ
ータきり示されていない。上記3.のレンズ系は、ラジア
ルＧＲＩＮレンズを主に色収差の補正に使用している
が、多数枚から構成される写真用レンズ系のうちの１枚
のみに屈折率分布を有するレンズを使用するものであ
る。上記4.の発表では、形状と媒質のパワーの和である
トータルパワーが負の場合について色消し条件を求めて
いる。そして、その応用としてトータルパワーが正の場
合の色消し条件を求める手段が示されているが、設計例
はズームレンズの全長短縮をねらったものである。
【０００５】本件発明は、屈折率分布を有するレンズを
使用し、複写機用レンズ系としては、対称型の２枚のレ
ンズ構成で十分実用化が達成できることを見出した。ま
た、例えばカラーのＣＣＤに適用するような縮小読み取
りレンズ系の場合、これらの収差をさらに厳密に補正し
なければ、誤情報を読み取ることにつながり、他の収差
は当然として、倍率色収差，歪曲を良好に補正しなけれ
ばならない。
使用し、複写機用レンズ系としては、対称型の２枚のレ
ンズ構成で十分実用化が達成できることを見出した。ま
た、例えばカラーのＣＣＤに適用するような縮小読み取
りレンズ系の場合、これらの収差をさらに厳密に補正し
なければ、誤情報を読み取ることにつながり、他の収差
は当然として、倍率色収差，歪曲を良好に補正しなけれ
ばならない。
【０００６】この発明は、複写機用レンズ系あるいはイ
メージスキャナなどに使用される読み取りレンズ系を対
象とするものであり、色ずれによる誤判別やコントラス
トの低下を抑えるために、写真用光学系に比べて色収差
の条件が厳しく、これまでの均質の球面レンズ系では少
なくとも４〜６枚のレンズで構成しなければならなかっ
た。これを半径方向に屈折率の変化するラジアル型ＧＲ
ＩＮレンズを使用することで各エレメントごとに色収差
の補正が可能となり、レンズ構成枚数を大幅に減らして
構成を簡単にすることを目的とする。
メージスキャナなどに使用される読み取りレンズ系を対
象とするものであり、色ずれによる誤判別やコントラス
トの低下を抑えるために、写真用光学系に比べて色収差
の条件が厳しく、これまでの均質の球面レンズ系では少
なくとも４〜６枚のレンズで構成しなければならなかっ
た。これを半径方向に屈折率の変化するラジアル型ＧＲ
ＩＮレンズを使用することで各エレメントごとに色収差
の補正が可能となり、レンズ構成枚数を大幅に減らして
構成を簡単にすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この出願の発明は、何れ
も光軸上から半径方向に屈折率分布をもつラジアルＧＲ
ＩＮレンズ２枚から構成される複写機用レンズ系および
読み取り用レンズ系である。そして、ラジアルＧＲＩＮ
レンズの配置により次の６つの実施態様に分かれてい
る。即ち、第１の態様の複写機用レンズ系は、形状のパ
ワーが正，媒質のパワーが負で、トータルのパワーが正
のメニスカスレンズを完全対称型に配置したレンズから
構成されている。（請求項１〜請求項２）第２〜第６態
様のものは読み取り用レンズ系の実施例であり、第２態
様のものは、２枚のラジアルＧＲＩＮレンズが共に形状
のパワーが負で媒質のパワーが正で、トータルのパワー
が正のレンズから構成されている。（請求項３〜請求項
６）第３の態様ものは、少なくとも１枚のレンズが、形
状のパワーが負で媒質のパワーが正、トータルのパワー
が正のレンズから構成されている。（請求項７〜請求項
１０）第４の態様ものは第１レンズの形状のパワーが負
で媒質のパワーが正、第２レンズの形状のパワーが正で
媒質のパワーが正のレンズから構成されている。（請求
項１１〜請求項１３）第５の態様ものは第１レンズの形
状のパワーが正で媒質のパワーが正、第２レンズの形状
のパワーが負で媒質のパワーが正のレンズから構成され
ている。（請求項１４）第６の態様ものは第１レンズの
形状のパワーが負で媒質のパワーが正、第２レンズの形
状のパワーが正で媒質のパワーが負のレンズから構成さ
れている。（請求項１５）
も光軸上から半径方向に屈折率分布をもつラジアルＧＲ
ＩＮレンズ２枚から構成される複写機用レンズ系および
読み取り用レンズ系である。そして、ラジアルＧＲＩＮ
レンズの配置により次の６つの実施態様に分かれてい
る。即ち、第１の態様の複写機用レンズ系は、形状のパ
ワーが正，媒質のパワーが負で、トータルのパワーが正
のメニスカスレンズを完全対称型に配置したレンズから
構成されている。（請求項１〜請求項２）第２〜第６態
様のものは読み取り用レンズ系の実施例であり、第２態
様のものは、２枚のラジアルＧＲＩＮレンズが共に形状
のパワーが負で媒質のパワーが正で、トータルのパワー
が正のレンズから構成されている。（請求項３〜請求項
６）第３の態様ものは、少なくとも１枚のレンズが、形
状のパワーが負で媒質のパワーが正、トータルのパワー
が正のレンズから構成されている。（請求項７〜請求項
１０）第４の態様ものは第１レンズの形状のパワーが負
で媒質のパワーが正、第２レンズの形状のパワーが正で
媒質のパワーが正のレンズから構成されている。（請求
項１１〜請求項１３）第５の態様ものは第１レンズの形
状のパワーが正で媒質のパワーが正、第２レンズの形状
のパワーが負で媒質のパワーが正のレンズから構成され
ている。（請求項１４）第６の態様ものは第１レンズの
形状のパワーが負で媒質のパワーが正、第２レンズの形
状のパワーが正で媒質のパワーが負のレンズから構成さ
れている。（請求項１５）
【０００８】
【実施例】先ず、この発明の第１態様の複写機用レンズ
系を説明する。この実施例として実施例１〜実施例４の
４例があり、光軸上から半径方向に屈折率が低くなる屈
折率分布を有するラジアル型屈折率分布型レンズ系にお
いて、レンズ形状が凸面の方が曲率半径の大きいメニス
カスレンズを２枚絞りを挟んで物体側および像面側にそ
れぞれ凸面を向けて配置した２枚構成の対称型であるこ
とを特徴とする屈折率分布型レンズを用いた複写機用レ
ンズ系である。そして、この発明は、屈折率分布レンズ
の軸上のアッベ数をν 0，ｄ線の２次の屈折率分布係数
をＮ1 d，Ｆ線の２次の屈折率分布係数をＮ1 F，Ｃ線の２
次の屈折率分布係数をＮ1 Cとするときν 1 d ＝Ｎ1 d／Ｎ1 F
−Ｎ1 Cの値，ΣＰをレンズ系のペッツバール和とすると
き ν 0＜ ν 1 d ・・・・・（１） ０．２０＞ ΣＰ ＞ −０．０５・・・・・（２） の条件式を満足させる。
系を説明する。この実施例として実施例１〜実施例４の
４例があり、光軸上から半径方向に屈折率が低くなる屈
折率分布を有するラジアル型屈折率分布型レンズ系にお
いて、レンズ形状が凸面の方が曲率半径の大きいメニス
カスレンズを２枚絞りを挟んで物体側および像面側にそ
れぞれ凸面を向けて配置した２枚構成の対称型であるこ
とを特徴とする屈折率分布型レンズを用いた複写機用レ
ンズ系である。そして、この発明は、屈折率分布レンズ
の軸上のアッベ数をν 0，ｄ線の２次の屈折率分布係数
をＮ1 d，Ｆ線の２次の屈折率分布係数をＮ1 F，Ｃ線の２
次の屈折率分布係数をＮ1 Cとするときν 1 d ＝Ｎ1 d／Ｎ1 F
−Ｎ1 Cの値，ΣＰをレンズ系のペッツバール和とすると
き ν 0＜ ν 1 d ・・・・・（１） ０．２０＞ ΣＰ ＞ −０．０５・・・・・（２） の条件式を満足させる。
【０００９】複写機用レンズ系は等倍付近で用いられる
ために、従来より対称型のレンズ系が多く用いられてい
る。この対称型のレンズ系の有利な点は、歪曲、倍率色
収差、コマ収差などの横収差が抑えられることにより、
主に縦収差に着目して収差補正を行なえば良いので設計
が楽になることである。また、軸上より半径方向に屈折
率分布を持ついはゆるラジアル型の屈折率分布レンズを
用いれば、従来より色収差の補正が可能であることが分
かっている。よって、この発明では、ラジアル型の屈折
率分布レンズを２枚同一のものを用いることによって完
全対称型の構成とすることにより、さらに軸上色収差も
良好に補正したことを特徴としている。
ために、従来より対称型のレンズ系が多く用いられてい
る。この対称型のレンズ系の有利な点は、歪曲、倍率色
収差、コマ収差などの横収差が抑えられることにより、
主に縦収差に着目して収差補正を行なえば良いので設計
が楽になることである。また、軸上より半径方向に屈折
率分布を持ついはゆるラジアル型の屈折率分布レンズを
用いれば、従来より色収差の補正が可能であることが分
かっている。よって、この発明では、ラジアル型の屈折
率分布レンズを２枚同一のものを用いることによって完
全対称型の構成とすることにより、さらに軸上色収差も
良好に補正したことを特徴としている。
【００１０】この複写機用レンズ系は、凸面の方が曲率
半径の小さいメニスカス形状であり、左側の凸面から第
１面，第２面，第３面および第４面とすれば、外側の第
１面および第４面は媒質内は光軸上より半径方向に徐々
に屈折率が小さくなっているので正のパワーを持ち、内
側の第２面および第３面は負のパワーを持つことにな
る。これらの２枚の間に絞りＳを配置し、外側に凸面を
向けるように配置することにより、凸面と媒質により正
のパワー、２か所の凹面が負のパワーというように全体
で正，負，正のパワー配置が形成され、いわゆるトリプ
レットタイプやガウスタイプのレンズ系と同じ構成とな
っている。そして、凸面と媒質により正のパワーが分散
していることにより、収差補正が良好になされる。
半径の小さいメニスカス形状であり、左側の凸面から第
１面，第２面，第３面および第４面とすれば、外側の第
１面および第４面は媒質内は光軸上より半径方向に徐々
に屈折率が小さくなっているので正のパワーを持ち、内
側の第２面および第３面は負のパワーを持つことにな
る。これらの２枚の間に絞りＳを配置し、外側に凸面を
向けるように配置することにより、凸面と媒質により正
のパワー、２か所の凹面が負のパワーというように全体
で正，負，正のパワー配置が形成され、いわゆるトリプ
レットタイプやガウスタイプのレンズ系と同じ構成とな
っている。そして、凸面と媒質により正のパワーが分散
していることにより、収差補正が良好になされる。
【００１１】次に、軸上色収差であるが、色収差の補正
式は面によるパワーをφS ，媒質によるパワーをφM と
すると、φS ／ν0 ＋φM ／ν1dであることは知られて
おり、この発明のレンズ系は面によるパワーφS ＜０，
媒質によるパワーφM ＞０であることにより、軸上より
軸外の方がアッベ数が小さくなることからν1d＞０とな
ることは当然である。特に条件式（１）を満足させるこ
とにより、Ｆ線とＣ線がバランスよく補正され、この条
件式を外れると、軸上と軸外のアッベ数の差が小さくな
ってしまい色収差の補正が不可能になる。
式は面によるパワーをφS ，媒質によるパワーをφM と
すると、φS ／ν0 ＋φM ／ν1dであることは知られて
おり、この発明のレンズ系は面によるパワーφS ＜０，
媒質によるパワーφM ＞０であることにより、軸上より
軸外の方がアッベ数が小さくなることからν1d＞０とな
ることは当然である。特に条件式（１）を満足させるこ
とにより、Ｆ線とＣ線がバランスよく補正され、この条
件式を外れると、軸上と軸外のアッベ数の差が小さくな
ってしまい色収差の補正が不可能になる。
【００１２】また、像面湾曲を補正するため、ペッバー
ル和ΣＰを上記（２）式の範囲に入る様にしなければな
らない。
ル和ΣＰを上記（２）式の範囲に入る様にしなければな
らない。
【００１３】次に、この発明の屈折率分布型レンズを用
いた複写機用レンズ系の具体的な実施例を説明する。図
１，図３，図５および図７は実施例１〜実施例４のレン
ズ構成を示す断面図である。また、実施例１〜実施例４
の数値をそれぞれ第１表〜第４表に示す。これらの各表
は、物体側より順に第 ｉ面の曲率半径ｒi 軸上面間隔の
各面での数値である。レンズは何れも屈折率分布型のレ
ンズなので、各表にはｄ線における光軸上の屈折率およ
びアッベ数と屈折率分布係数を合わせて示している。
（完全対称型のレンズ構成であるので、一つのみ表示し
てある。）
いた複写機用レンズ系の具体的な実施例を説明する。図
１，図３，図５および図７は実施例１〜実施例４のレン
ズ構成を示す断面図である。また、実施例１〜実施例４
の数値をそれぞれ第１表〜第４表に示す。これらの各表
は、物体側より順に第 ｉ面の曲率半径ｒi 軸上面間隔の
各面での数値である。レンズは何れも屈折率分布型のレ
ンズなので、各表にはｄ線における光軸上の屈折率およ
びアッベ数と屈折率分布係数を合わせて示している。
（完全対称型のレンズ構成であるので、一つのみ表示し
てある。）
【００１４】屈折率分布係数は、光軸上から高さｒでの
屈折率をＮ（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分
布係数をＮi としたとき、屈折率分布の式は Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ1 ｒ2 ＋Ｎ2 ｒ4 ＋Ｎ3 ｒ6 ＋Ｎ4
ｒ8 で定義される。
屈折率をＮ（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分
布係数をＮi としたとき、屈折率分布の式は Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ1 ｒ2 ＋Ｎ2 ｒ4 ＋Ｎ3 ｒ6 ＋Ｎ4
ｒ8 で定義される。
【００１５】実施例１〜実施例４の球面収差，非点収差
および歪曲の各収差曲線図を、図２，図４，図６および
図８に示す。各収差とも極めて良く補正されていること
が分かる。なお、実施例の条件式（１），（２）の
ν0，ν1 d，ΣＰの各実施例の値は表５に示す。
および歪曲の各収差曲線図を、図２，図４，図６および
図８に示す。各収差とも極めて良く補正されていること
が分かる。なお、実施例の条件式（１），（２）の
ν0，ν1 d，ΣＰの各実施例の値は表５に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】
【表４】
【００２０】
【表５】
【００２１】次に、読み取り用レンズ系の実施例を説明
する。まず第２態様の実施例として実施例５および実施
例６の２例があり、そのレンズ構成を図９および図１１
に示す。これらのレンズ系は共に物体側に凸面を向けた
第１メニスカスレンズと像側に凸面を向けた第２メニス
カスレンズとから構成されている。そして、第１レン
ズ，第２レンズとも形状は負レンズであるが、媒質のパ
ワーが正であり、それぞれ単体のレンズとしてのトータ
ルパワーは正である。媒質のパワーは光軸上から半径方
向に広がるにつれて屈折率が小さくなっている。従っ
て、物体側から最初の凸面（ｒ1）と媒質により正のパ
ワー、内部の２か所の凹面（ｒ2，ｒ3）が負のパワー、
最後の像側の面（ｒ4）が正のパワーとなり、全体とし
て正，負，正のパワー配置のレンズ構成となっており、
いわゆるトリプレット型やガウスタイプと同様なレンズ
構成になっている。そして、凸面と媒質により正のパワ
ーが分散していることにより、諸収差の補正が良好にな
されている。
する。まず第２態様の実施例として実施例５および実施
例６の２例があり、そのレンズ構成を図９および図１１
に示す。これらのレンズ系は共に物体側に凸面を向けた
第１メニスカスレンズと像側に凸面を向けた第２メニス
カスレンズとから構成されている。そして、第１レン
ズ，第２レンズとも形状は負レンズであるが、媒質のパ
ワーが正であり、それぞれ単体のレンズとしてのトータ
ルパワーは正である。媒質のパワーは光軸上から半径方
向に広がるにつれて屈折率が小さくなっている。従っ
て、物体側から最初の凸面（ｒ1）と媒質により正のパ
ワー、内部の２か所の凹面（ｒ2，ｒ3）が負のパワー、
最後の像側の面（ｒ4）が正のパワーとなり、全体とし
て正，負，正のパワー配置のレンズ構成となっており、
いわゆるトリプレット型やガウスタイプと同様なレンズ
構成になっている。そして、凸面と媒質により正のパワ
ーが分散していることにより、諸収差の補正が良好にな
されている。
【００２２】実施例５および実施例６のレンズデータを
第６表および第７表に示し、その球面収差，非点収差お
よび歪曲の収差曲線図を図１０および図１２にそれぞれ
示す。屈折率分布は、光軸からの高さｒでの屈折率をＮ
（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布係数をＮ
iとすると、一般に次の式で表される。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
第６表および第７表に示し、その球面収差，非点収差お
よび歪曲の収差曲線図を図１０および図１２にそれぞれ
示す。屈折率分布は、光軸からの高さｒでの屈折率をＮ
（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布係数をＮ
iとすると、一般に次の式で表される。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
【００２３】これらの各表においては、光軸上での第１
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
【００２４】
【表６】
【００２５】
【表７】
【００２６】特に、軸上色収差については第１レンズお
よび第２レンズ共に次の条件を満たしていることが必要
である。
よび第２レンズ共に次の条件を満たしていることが必要
である。
【数１０】
【００２７】上記条件式（３）は、主に軸上色収差を良
好に補正するために必要な条件であり、この条件から外
れると色収差の補正が困難になる。
好に補正するために必要な条件であり、この条件から外
れると色収差の補正が困難になる。
【００２８】また、このレンズ系は、第ｉレンズの焦点
距離をｆi （媒質，形状を含む），第ｉレンズの形状の
パワーをψiS，第ｉレンズの媒質のパワーをψiM，ペッ
ツバール和をΣＰとするとき、次の条件式を満足させ
る。
距離をｆi （媒質，形状を含む），第ｉレンズの形状の
パワーをψiS，第ｉレンズの媒質のパワーをψiM，ペッ
ツバール和をΣＰとするとき、次の条件式を満足させ
る。
【００２９】
【数１１】
【００３０】上記条件式（４）は、第１レンズと第２レ
ンズのパワーを適切に定めるための条件である。この上
限値または下限値を越えると、片方のレンズに対する収
差補正の負担が大きくなって諸収差の補正が十分にでき
なくなってしまう。また、上記条件式（５）は、像面湾
曲を良好に補正するための条件である。ペッツバール和
がこの上限値を越えると、像面湾曲の補正不足となる。
また、下限値を越えると像面湾曲が補正過剰となってし
まう。さらに、上記条件式（６）は、第１レンズと第２
レンズの形状と媒質のパワーの比を適切に定めるために
必要な条件である。この上限値を越えると、色収差補正
が過剰となる。また、その下限値を越えると色収差補正
が不足となり、コマ収差などの補正が十分にできなくな
る。
ンズのパワーを適切に定めるための条件である。この上
限値または下限値を越えると、片方のレンズに対する収
差補正の負担が大きくなって諸収差の補正が十分にでき
なくなってしまう。また、上記条件式（５）は、像面湾
曲を良好に補正するための条件である。ペッツバール和
がこの上限値を越えると、像面湾曲の補正不足となる。
また、下限値を越えると像面湾曲が補正過剰となってし
まう。さらに、上記条件式（６）は、第１レンズと第２
レンズの形状と媒質のパワーの比を適切に定めるために
必要な条件である。この上限値を越えると、色収差補正
が過剰となる。また、その下限値を越えると色収差補正
が不足となり、コマ収差などの補正が十分にできなくな
る。
【００３１】上記各実施例の条件式に対応する値を表８
に示す。
に示す。
【００３２】
【表８】
【００３３】次に、この発明の第３態様の実施例として
実施例７および実施例８の２例があり、そのレンズ構成
を図１３および図１５に示す。これらのレンズ系は共に
物体側に凸面を向けた第１メニスカスレンズと像側に凸
面を向けた第２メニスカスレンズとから構成されてい
る。そして、第１レンズは形状は正レンズであるが媒質
のパワーは負で、このレンズ単体としてのトータルパワ
ーは正である。一方、第２レンズは形状は負レンズであ
るが、媒質のパワーが正であり、このレンズ単体として
のトータルパワーは正である。第１レンズと第２レンズ
の形状と媒質のパワーが逆になっており、これによって
収差補正が良好に行われる。
実施例７および実施例８の２例があり、そのレンズ構成
を図１３および図１５に示す。これらのレンズ系は共に
物体側に凸面を向けた第１メニスカスレンズと像側に凸
面を向けた第２メニスカスレンズとから構成されてい
る。そして、第１レンズは形状は正レンズであるが媒質
のパワーは負で、このレンズ単体としてのトータルパワ
ーは正である。一方、第２レンズは形状は負レンズであ
るが、媒質のパワーが正であり、このレンズ単体として
のトータルパワーは正である。第１レンズと第２レンズ
の形状と媒質のパワーが逆になっており、これによって
収差補正が良好に行われる。
【００３４】実施例７および実施例８のレンズデータを
第９表および第１０表に示し、その球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図を図１４および図１６にそれぞ
れ示す。屈折率分布は、光軸からの高さｒでの屈折率を
Ｎ（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布係数を
Ｎi とすると、先の例と同様に一般に次の式で表され
る。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
第９表および第１０表に示し、その球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図を図１４および図１６にそれぞ
れ示す。屈折率分布は、光軸からの高さｒでの屈折率を
Ｎ（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布係数を
Ｎi とすると、先の例と同様に一般に次の式で表され
る。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
【００３５】これらの各表においても、光軸上での第１
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
【００３６】
【表９】
【００３７】
【表１０】
【００３８】特に、軸上色収差については第１レンズお
よび第２レンズ共に次の条件を満たしていることが必要
である。
よび第２レンズ共に次の条件を満たしていることが必要
である。
【数１２】
【００３９】上記条件式（７）は、アッベ数をこのよう
な範囲に設定することにより、色収差、特に軸上色収差
を抑えるのに必要である。この条件を外れるといずれも
色収差の補正ができなくなる。
な範囲に設定することにより、色収差、特に軸上色収差
を抑えるのに必要である。この条件を外れるといずれも
色収差の補正ができなくなる。
【００４０】また、この第３態様の実施例７および実施
例８のレンズ系は、全系の焦点距離をｆ，第１レンズの
形状，媒質のトータルの焦点距離をｆ1 ，第２レンズの
形状，媒質のトータルの焦点距離をｆ2 ，第２レンズの
形状のパワーをψ2S，第２レンズの媒質のパワーを
ψ2M，ペッツバール和をΣＰとすると次の条件式を満足
させる。
例８のレンズ系は、全系の焦点距離をｆ，第１レンズの
形状，媒質のトータルの焦点距離をｆ1 ，第２レンズの
形状，媒質のトータルの焦点距離をｆ2 ，第２レンズの
形状のパワーをψ2S，第２レンズの媒質のパワーを
ψ2M，ペッツバール和をΣＰとすると次の条件式を満足
させる。
【００４１】
【数１３】
【００４２】上記条件式（８）は、第２レンズのパワー
を定める条件であり、この上限値を越えると形状のパワ
ーが大きくなり過ぎて収差発生量が大きくなり、球面収
差，非点収差が補正過剰となる。これを解消するために
はさらに屈折率差を大きくしなければならず、製造上の
負担が大きくなり実用的でなくなる。また、下限値を越
えると、媒質によるパワーが大きくなり、色収差の補正
が過剰となる。上記条件式（９）は、第２レンズの形状
と媒質のパワーを適切に定めるための条件で、上限値を
越えると媒質のパワーが形状のパワーと比べて大きくな
るため色収差の補正が過剰となる。また、下限値を越え
ると形状のパワーが大きくなり、コマ収差などの補正が
十分にできなくなる。上記条件式（１０）は、像面湾曲
を補正するために必要な条件で、上限値を越えると像面
湾曲が補正不足になる。また、下限値を越えると像面湾
曲が補正過剰になる。上記条件式（１１）は、第１レン
ズと第２レンズのパワーを定めるための条件で、この上
限値を越えると第２レンズへの負担が大きくなり、十分
な収差補正ができなくなる。また、下限値を越えると、
第１レンズの正のパワーが強まり、球面収差，非点収差
ともに補正不足となってしまう。
を定める条件であり、この上限値を越えると形状のパワ
ーが大きくなり過ぎて収差発生量が大きくなり、球面収
差，非点収差が補正過剰となる。これを解消するために
はさらに屈折率差を大きくしなければならず、製造上の
負担が大きくなり実用的でなくなる。また、下限値を越
えると、媒質によるパワーが大きくなり、色収差の補正
が過剰となる。上記条件式（９）は、第２レンズの形状
と媒質のパワーを適切に定めるための条件で、上限値を
越えると媒質のパワーが形状のパワーと比べて大きくな
るため色収差の補正が過剰となる。また、下限値を越え
ると形状のパワーが大きくなり、コマ収差などの補正が
十分にできなくなる。上記条件式（１０）は、像面湾曲
を補正するために必要な条件で、上限値を越えると像面
湾曲が補正不足になる。また、下限値を越えると像面湾
曲が補正過剰になる。上記条件式（１１）は、第１レン
ズと第２レンズのパワーを定めるための条件で、この上
限値を越えると第２レンズへの負担が大きくなり、十分
な収差補正ができなくなる。また、下限値を越えると、
第１レンズの正のパワーが強まり、球面収差，非点収差
ともに補正不足となってしまう。
【００４３】上記各実施例の条件式に対応する値を表１
１に示す。
１に示す。
【００４４】
【表１１】
【００４５】次に、この発明の第４態様の実施例として
実施例９および実施例１０の２例があり、そのレンズ構
成を図１７および図１９に示す。これらのレンズ系は共
に物体側に凸面を向けた第１メニスカスレンズと像側に
凸面を向けた第２メニスカスレンズとから構成されてい
る。そして、第１レンズは形状は負レンズであるが媒質
のパワーは正で、このレンズ単体としてのトータルパワ
ーは正である。一方、第２レンズは形状は正レンズで媒
質のパワーが正であり、このレンズ単体としてのトータ
ルパワーは正である。
実施例９および実施例１０の２例があり、そのレンズ構
成を図１７および図１９に示す。これらのレンズ系は共
に物体側に凸面を向けた第１メニスカスレンズと像側に
凸面を向けた第２メニスカスレンズとから構成されてい
る。そして、第１レンズは形状は負レンズであるが媒質
のパワーは正で、このレンズ単体としてのトータルパワ
ーは正である。一方、第２レンズは形状は正レンズで媒
質のパワーが正であり、このレンズ単体としてのトータ
ルパワーは正である。
【００４６】実施例９および実施例１０のレンズデータ
を第１２表および第１３表に示し、その球面収差，非点
収差および歪曲の収差曲線図を図１８および図２０にそ
れぞれ示す。屈折率分布は、光軸からの高さｒでの屈折
率をＮ（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布係
数をＮi とすると、先の例と同様に一般に次の式で表さ
れる。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
を第１２表および第１３表に示し、その球面収差，非点
収差および歪曲の収差曲線図を図１８および図２０にそ
れぞれ示す。屈折率分布は、光軸からの高さｒでの屈折
率をＮ（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布係
数をＮi とすると、先の例と同様に一般に次の式で表さ
れる。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
【００４７】これらの各表においても、光軸上での第１
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
【００４８】
【表１２】
【００４９】
【表１３】
【００５０】このレンズ系においては、軸上色収差など
を補正するために次の条件式を満たしていることが必要
である。
を補正するために次の条件式を満たしていることが必要
である。
【数１４】
【００５１】上記条件式（１２），（１３）は、主に軸
上色収差を良好に補正するのに第１レンズおよび第２レ
ンズに必要な条件である。また、上記条件式（１４）
は、トータルとして軸上色収差と倍率色収差をバランス
良く補正するのに必要な条件である。もし、条件式（１
２），（１３）が満たされて、条件式（１４）が満たさ
れていないと、トータルとしては軸上色収差と倍率色収
差の両方の補正が困難になってしまう。
上色収差を良好に補正するのに第１レンズおよび第２レ
ンズに必要な条件である。また、上記条件式（１４）
は、トータルとして軸上色収差と倍率色収差をバランス
良く補正するのに必要な条件である。もし、条件式（１
２），（１３）が満たされて、条件式（１４）が満たさ
れていないと、トータルとしては軸上色収差と倍率色収
差の両方の補正が困難になってしまう。
【００５２】また、この第４態様の実施例９および実施
例１０のレンズ系は、全系の焦点距離をｆ，第１レンズ
の形状，媒質のトータルの焦点距離をｆ1 ，第２レンズ
の形状，媒質のトータルの焦点距離をｆ2 ，第２レンズ
の形状のパワーをψ2S，第２レンズの媒質のパワーをψ
2M，ペッツバール和をΣＰとすると次の条件式を満足さ
せる。
例１０のレンズ系は、全系の焦点距離をｆ，第１レンズ
の形状，媒質のトータルの焦点距離をｆ1 ，第２レンズ
の形状，媒質のトータルの焦点距離をｆ2 ，第２レンズ
の形状のパワーをψ2S，第２レンズの媒質のパワーをψ
2M，ペッツバール和をΣＰとすると次の条件式を満足さ
せる。
【００５３】
【数１５】
【００５４】上記条件式（１５）は、第１レンズと第２
レンズのパワーを定めるための条件で、その下限値また
は上限値を越えると、片方のレンズに対する収差補正の
負担が大きくなり、諸収差の補正が十分行うことができ
なくなる。上記条件式（１６）は、像面湾曲を補正する
のに必要な条件である。その上限値を越えると像面湾曲
が補正不足となり、また、下限値を越えると像面湾曲が
補正過剰となる。上記条件式（１７）は、第２レンズの
形状と媒質のパワーを適切に定めるための条件である。
その上限値を越えると、形状のパワーに比べて媒質のパ
ワーが小さくなるので、倍率色収差の補正が困難にな
る。
レンズのパワーを定めるための条件で、その下限値また
は上限値を越えると、片方のレンズに対する収差補正の
負担が大きくなり、諸収差の補正が十分行うことができ
なくなる。上記条件式（１６）は、像面湾曲を補正する
のに必要な条件である。その上限値を越えると像面湾曲
が補正不足となり、また、下限値を越えると像面湾曲が
補正過剰となる。上記条件式（１７）は、第２レンズの
形状と媒質のパワーを適切に定めるための条件である。
その上限値を越えると、形状のパワーに比べて媒質のパ
ワーが小さくなるので、倍率色収差の補正が困難にな
る。
【００５５】上記各実施例の条件式に対応する値を表１
４に示す。
４に示す。
【００５６】
【表１４】
【００５７】次に、この発明の第５態様の実施例として
実施例１１，実施例１２および実施例１３の３例があ
り、そのレンズ構成を図２１，図２３および図２５に示
す。これらのレンズ系は共に物体側に凸面を向けた第１
メニスカスレンズと像側に凸面を向けた第２メニスカス
レンズとから構成されている。そして、第１レンズは形
状は正レンズで媒質のパワーも正で、このレンズ単体と
してのトータルパワーは正である。一方、第２レンズは
形状は負レンズで媒質のパワーが正であり、このレンズ
単体としてのトータルパワーは正である。
実施例１１，実施例１２および実施例１３の３例があ
り、そのレンズ構成を図２１，図２３および図２５に示
す。これらのレンズ系は共に物体側に凸面を向けた第１
メニスカスレンズと像側に凸面を向けた第２メニスカス
レンズとから構成されている。そして、第１レンズは形
状は正レンズで媒質のパワーも正で、このレンズ単体と
してのトータルパワーは正である。一方、第２レンズは
形状は負レンズで媒質のパワーが正であり、このレンズ
単体としてのトータルパワーは正である。
【００５８】実施例１１，実施例１２および実施例１３
のレンズデータを第１５表，第１６表および第１７表に
示し、その球面収差，非点収差および歪曲の収差曲線図
を図２２，図２４および図２６にそれぞれ示す。屈折率
分布は、光軸からの高さｒでの屈折率をＮ（ｒ），光軸
上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布係数をＮi とすると、
先の例と同様に一般に次の式で表される。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
のレンズデータを第１５表，第１６表および第１７表に
示し、その球面収差，非点収差および歪曲の収差曲線図
を図２２，図２４および図２６にそれぞれ示す。屈折率
分布は、光軸からの高さｒでの屈折率をＮ（ｒ），光軸
上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布係数をＮi とすると、
先の例と同様に一般に次の式で表される。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
【００５９】これらの各表においても、光軸上での第１
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
【００６０】
【表１５】
【００６１】
【表１６】
【００６２】
【表１７】
【００６３】これらのレンズ系は次の条件式を満たして
いることが必要である。
いることが必要である。
【００６４】
【数１６】
【００６５】上記条件式（１８）は、色収差を補正する
ための条件で、この条件を外れると色収差の補正ができ
なくなる。上記条件式（１９）は、第２レンズのパワー
を定める条件で、その上限値を越えると、形状のパワー
が大きくなり過ぎて収差発生量が大きくなり、球面収
差，非点収差が補正過剰になる。このような収差を補正
しようとすると、さらに屈折率を大きくしなければなら
ず、製造上の負担も大きくなり実用的でなくなる。ま
た、下限値を越えると、媒質によるパワーが大きくな
り、特に色収差の補正が過剰になる。上記条件式（２
０）は、第１レンズの形状と媒質のパワーを定めるため
の条件で、その上限値を越えると色収差が補正不足とな
る。また、下限値を越えると、媒質によるパワーが大き
くなり、球面収差が補正過剰となる。
ための条件で、この条件を外れると色収差の補正ができ
なくなる。上記条件式（１９）は、第２レンズのパワー
を定める条件で、その上限値を越えると、形状のパワー
が大きくなり過ぎて収差発生量が大きくなり、球面収
差，非点収差が補正過剰になる。このような収差を補正
しようとすると、さらに屈折率を大きくしなければなら
ず、製造上の負担も大きくなり実用的でなくなる。ま
た、下限値を越えると、媒質によるパワーが大きくな
り、特に色収差の補正が過剰になる。上記条件式（２
０）は、第１レンズの形状と媒質のパワーを定めるため
の条件で、その上限値を越えると色収差が補正不足とな
る。また、下限値を越えると、媒質によるパワーが大き
くなり、球面収差が補正過剰となる。
【００６６】上記条件式（２１）は、第２レンズの形状
と媒質のパワーを適切に定めるための条件で、その上限
値を越えると、媒質のパワーが形状のパワーと比べて大
きくなるため、色収差の補正が過剰となる。また、下限
値を越えると、形状のパワーが大きくなり、コマ収差な
どの補正が十分にできなくなる。上記条件式（２２）
は、像面湾曲を補正するために必要な条件で、その上限
値を越えると、像面湾曲が補正不足になり、また、下限
値を越えると、像面湾曲が補正過剰になってしまう。上
記条件式（２３）は、第１レンズと第２レンズのパワー
を定めるための条件で、その上限値を越えると、第２レ
ンズへの負担が大きくなり、十分な収差補正ができなく
なる。また、下限値を越えると、第１レンズの正のパワ
ーが強まり、球面収差，非点収差共に補正不足となる。
と媒質のパワーを適切に定めるための条件で、その上限
値を越えると、媒質のパワーが形状のパワーと比べて大
きくなるため、色収差の補正が過剰となる。また、下限
値を越えると、形状のパワーが大きくなり、コマ収差な
どの補正が十分にできなくなる。上記条件式（２２）
は、像面湾曲を補正するために必要な条件で、その上限
値を越えると、像面湾曲が補正不足になり、また、下限
値を越えると、像面湾曲が補正過剰になってしまう。上
記条件式（２３）は、第１レンズと第２レンズのパワー
を定めるための条件で、その上限値を越えると、第２レ
ンズへの負担が大きくなり、十分な収差補正ができなく
なる。また、下限値を越えると、第１レンズの正のパワ
ーが強まり、球面収差，非点収差共に補正不足となる。
【００６７】上記各実施例の条件式に対応する値を表１
８に示す。
８に示す。
【００６８】
【表１８】
【００６９】次に、この発明の第６態様の実施例として
実施例１４および実施例１５の２例があり、そのレンズ
構成を図２７および図２９に示す。これらのレンズ系は
共に物体側に凸面を向けた第１メニスカスレンズと像側
に凸面を向けた第２メニスカスレンズとから構成されて
いる。そして、第１レンズは形状は負レンズで媒質のパ
ワーは正で、このレンズ単体としてのトータルパワーは
正である。一方、第２レンズは形状は正レンズで媒質の
パワーが負であり、このレンズ単体としてのトータルパ
ワーは正である。第１レンズと第２レンズとでは形状と
媒質のパワーが逆になっていて、これによって良好な収
差補正がなされる。
実施例１４および実施例１５の２例があり、そのレンズ
構成を図２７および図２９に示す。これらのレンズ系は
共に物体側に凸面を向けた第１メニスカスレンズと像側
に凸面を向けた第２メニスカスレンズとから構成されて
いる。そして、第１レンズは形状は負レンズで媒質のパ
ワーは正で、このレンズ単体としてのトータルパワーは
正である。一方、第２レンズは形状は正レンズで媒質の
パワーが負であり、このレンズ単体としてのトータルパ
ワーは正である。第１レンズと第２レンズとでは形状と
媒質のパワーが逆になっていて、これによって良好な収
差補正がなされる。
【００７０】実施例１４および実施例１５のレンズデー
タを第１９表および第２０表に示し、その球面収差，非
点収差および歪曲の収差曲線図を図２８および図３０に
それぞれ示す。屈折率分布は、光軸からの高さｒでの屈
折率をＮ（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布
係数をＮi とすると、先の例と同様に一般に次の式で表
される。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
タを第１９表および第２０表に示し、その球面収差，非
点収差および歪曲の収差曲線図を図２８および図３０に
それぞれ示す。屈折率分布は、光軸からの高さｒでの屈
折率をＮ（ｒ），光軸上での屈折率をＮ0 ，屈折率分布
係数をＮi とすると、先の例と同様に一般に次の式で表
される。 Ｎ（ｒ）＝Ｎ0 ＋Ｎ2 ｒ2 ＋Ｎ4 ｒ4 ＋Ｎ6 ｒ6 ＋Ｎ8
ｒ8 ＋・・・
【００７１】これらの各表においても、光軸上での第１
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
レンズのｄ線の屈折率をＮ10，光軸上での第２レンズの
ｄ線の屈折率をＮ20，光軸上での第１レンズのアッベ数
をν10，光軸上での第２レンズのアッベ数をν20，ｄ線
に対する２次の屈折率分布係数をＮ2d，ｄ線に対する４
次の屈折率分布係数をＮ4d，Ｆ線に対する２次の屈折率
分布係数をＮ2F，Ｃ線に対する２次の屈折率分布係数を
Ｎ2Cのように示している。
【００７２】
【表１９】
【００７３】
【表２０】
【００７４】これらのレンズ系においては次の条件を満
たしていることが必要である。
たしていることが必要である。
【００７５】
【数１７】
【００７６】上記条件式（２４），（２５）は、色収差
を補正するための条件で、この条件を外れると色収差の
補正ができなくなる。上記条件式（２６）は、第２レン
ズの形状と媒質のパワーを定める条件で、その下限値を
越えると、球面収差が補正不足となるほか、コマ収差，
色収差の補正が十分にできなくなる。上限値を越える
と、球面収差が補正過剰となるほか像面湾曲が大きくな
る。上記条件式（２７）は、第１レンズの形状と媒質の
パワーを定めるための条件で、その上限値を越えると球
面収差が補正不足となる。また、下限値を越えると、球
面収差が補正過剰となるほか色収差の補正が十分にでき
なくなる
を補正するための条件で、この条件を外れると色収差の
補正ができなくなる。上記条件式（２６）は、第２レン
ズの形状と媒質のパワーを定める条件で、その下限値を
越えると、球面収差が補正不足となるほか、コマ収差，
色収差の補正が十分にできなくなる。上限値を越える
と、球面収差が補正過剰となるほか像面湾曲が大きくな
る。上記条件式（２７）は、第１レンズの形状と媒質の
パワーを定めるための条件で、その上限値を越えると球
面収差が補正不足となる。また、下限値を越えると、球
面収差が補正過剰となるほか色収差の補正が十分にでき
なくなる
【００７７】上記条件式（２８）は、像面湾曲を補正す
るために必要な条件で、その上限値を越えると、像面湾
曲が補正不足となり、また、下限値を越えると、像面湾
曲が補正過剰となる。上記条件式（２９）は、第１レン
ズと第２レンズのパワーを定めるための条件で、その上
限値を越えると、第２レンズへの負担が大きくなり、球
面収差が補正不足になるほか非点収差が補正不足とな
る。また、下限値を越えると、第１レンズの正のパワー
が強まり、色収差の補正と非点収差の補正のバランスが
採れなくなる。
るために必要な条件で、その上限値を越えると、像面湾
曲が補正不足となり、また、下限値を越えると、像面湾
曲が補正過剰となる。上記条件式（２９）は、第１レン
ズと第２レンズのパワーを定めるための条件で、その上
限値を越えると、第２レンズへの負担が大きくなり、球
面収差が補正不足になるほか非点収差が補正不足とな
る。また、下限値を越えると、第１レンズの正のパワー
が強まり、色収差の補正と非点収差の補正のバランスが
採れなくなる。
【００７８】上記各実施例の条件式に対応する値を表２
１に示す。
１に示す。
【００７９】
【表２１】
【００８０】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の屈折率
分布型レンズを用いた複写機用レンズ系および読み取り
用レンズ系は、ラジアル型の屈折率分布型レンズを用い
ることにより最も簡単な対称型のレンズ構成をして２枚
と少枚数で十分な色収差が補正された複写機用レンズ系
および読み取り用レンズ系となっている。そして、バッ
クフォーカスのΣｄ／ｆの値が０．２以下であり、均質
球面レンズ系のほぼ３割減とすることが可能で、一層の
小型軽量化が図られる。そして、鏡胴構成も簡単にな
り、従来の均質系の球面レンズのものに比べて格段に優
れたものを得ることができた。
分布型レンズを用いた複写機用レンズ系および読み取り
用レンズ系は、ラジアル型の屈折率分布型レンズを用い
ることにより最も簡単な対称型のレンズ構成をして２枚
と少枚数で十分な色収差が補正された複写機用レンズ系
および読み取り用レンズ系となっている。そして、バッ
クフォーカスのΣｄ／ｆの値が０．２以下であり、均質
球面レンズ系のほぼ３割減とすることが可能で、一層の
小型軽量化が図られる。そして、鏡胴構成も簡単にな
り、従来の均質系の球面レンズのものに比べて格段に優
れたものを得ることができた。
【図１】この発明の実施例１のレンズ構成を示す断面
図、
図、
【図２】図１に示すレンズ系の球面収差，非点収差およ
び歪曲の収差曲線図、
び歪曲の収差曲線図、
【図３】この発明の実施例６のレンズ構成を示す断面
図、
図、
【図４】図３に示すレンズ系の球面収差，非点収差およ
び歪曲の収差曲線図、
び歪曲の収差曲線図、
【図５】この発明の実施例３のレンズ構成を示す断面
図、
図、
【図６】図５に示すレンズ系の球面収差，非点収差およ
び歪曲の収差曲線図、
び歪曲の収差曲線図、
【図７】この発明の実施例４のレンズ構成を示す断面
図、
図、
【図８】図７に示すレンズ系の球面収差，非点収差およ
び歪曲の収差曲線図、
び歪曲の収差曲線図、
【図９】この発明の実施例５のレンズ構成を示す断面
図、
図、
【図１０】図９に示すレンズ系の球面収差，非点収差お
よび歪曲の収差曲線図、
よび歪曲の収差曲線図、
【図１１】この発明の実施例６のレンズ構成を示す断面
図、
図、
【図１２】図１１に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図、
および歪曲の収差曲線図、
【図１３】この発明の実施例７のレンズ構成を示す断面
図、
図、
【図１４】図１３に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図、
および歪曲の収差曲線図、
【図１５】この発明の実施例８のレンズ構成を示す断面
図、
図、
【図１６】図１５に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図、
および歪曲の収差曲線図、
【図１７】この発明の実施例９のレンズ構成を示す断面
図、
図、
【図１８】図１７に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図、
および歪曲の収差曲線図、
【図１９】この発明の実施例１０のレンズ構成を示す断
面図、
面図、
【図２０】図１９に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図、
および歪曲の収差曲線図、
【図２１】この発明の実施例１１のレンズ構成を示す断
面図、
面図、
【図２２】図２１に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図、
および歪曲の収差曲線図、
【図２３】この発明の実施例１２のレンズ構成を示す断
面図、
面図、
【図２４】図２３に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図、
および歪曲の収差曲線図、
【図２５】この発明の実施例１３のレンズ構成を示す断
面図、
面図、
【図２６】図２５に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図、
および歪曲の収差曲線図、
【図２７】この発明の実施例１４のレンズ構成を示す断
面図、
面図、
【図２８】図２７に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図、
および歪曲の収差曲線図、
【図２９】この発明の実施例１５のレンズ構成を示す断
面図、
面図、
【図３０】図２９に示すレンズ系の球面収差，非点収差
および歪曲の収差曲線図である。
および歪曲の収差曲線図である。
フロントページの続き (72)発明者 渡邊 さなえ 大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国 際ビル「ミノルタカメラ株式会社内」 (72)発明者 鹿子嶋 一晴 大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国 際ビル「ミノルタカメラ株式会社内」 (72)発明者 坂本 圭治郎 大阪市中央区安土町二丁目３番13号大阪国 際ビル「ミノルタカメラ株式会社内」
Claims (15)
- 【請求項１】 光軸上から半径方向に屈折率が低くなる
屈折率分布を有するラジアル型屈折率分布型レンズにお
いて、レンズ形状が凸面の方が曲率半径の大きいメニス
カスレンズを２枚絞りを挟んで物体側および像面側にそ
れぞれ凸面を向けて配置した２枚構成の完全対称型であ
ることを特徴とする屈折率分布型レンズを用いた複写機
用レンズ系。 - 【請求項２】 請求項１記載の複写機用レンズ系におい
て、次の条件式を満足することを特徴とする屈折率分布
型レンズを用いた複写機用レンズ系。 ν 0＜ ν 1 d ・・・・・（１） ０．２０＞ ΣＰ ＞ −０．０５・・・・・（２） ただし、ν 0は屈折率分布型レンズの軸上のアッベ数、
ν1 dはｄ線の２次の屈折率分布係数をＮ1 d，Ｆ線の２次
の屈折率分布係数をＮ1 F，Ｃ線の２次の屈折率分布係数
をＮ1 Cとするとき 【数１】 の値であり、ΣＰはレンズ系のペッツバール和である。 - 【請求項３】 光軸上から半径方向に屈折分布を持つラ
ジアル型ＧＲＩＮレンズ２枚から成る読み取り用レンズ
において、少なくとも一方のレンズに形状のパワーが負
で媒質のパワーが正のレンズを用いたことを特徴とする
屈折率分布型レンズを用いた読み取りレンズ系。 - 【請求項４】 請求項３記載の読み取りレンズ系におい
て、２枚のレンズとも形状のパワーが負，媒質のパワー
が正である屈折率分布型レンズを用いた読み取りレンズ
系。 - 【請求項５】 請求項４記載の読み取りレンズ系におい
て、２枚のレンズとも次の条件式を満足することを特徴
とする屈折率分布型レンズを用いた読み取りレンズ系。 【数２】 - 【請求項６】 請求項５記載の読み取りレンズ系におい
て、さらに次の条件式を満足することを特徴とする屈折
率分布型レンズを用いた読み取りレンズ系。 【数３】 - 【請求項７】 光軸上から半径方向に屈折分布を持つラ
ジアル型ＧＲＩＮレンズ２枚から成る読み取り用レンズ
において、少なくとも一方のレンズに形状のパワーが負
で媒質のパワーが正のレンズを用いたことを特徴とする
屈折率分布型レンズを用いた読み取りレンズ系。 - 【請求項８】 請求項７記載の読み取りレンズ系におい
て、１枚のレンズの形状のパワーが正で媒質のパワーが
負である屈折率分布型レンズを用いた読み取りレンズ
系。 - 【請求項９】 請求項８記載の読み取りレンズ系におい
て、次の条件式を満足することを特徴とする屈折率分布
型レンズを用いた読み取りレンズ系。 【数４】 - 【請求項１０】 請求項９記載の読み取りレンズ系にお
いて、さらに次の条件式を満足することを特徴とする屈
折率分布型レンズを用いた読み取りレンズ系。 【数５】 - 【請求項１１】 光軸上から半径方向に屈折分布を持つ
ラジアル型ＧＲＩＮレンズ２枚から成る読み取り用レン
ズにおいて、物体側から順に形状のパワーが負でレンズ
で媒質のパワーが正のレンズである第１レンズと、形状
のパワーおよび媒質のパワーともに正のレンズである第
２レンズとから成ることを徴とする屈折率分布型レンズ
を用いた読み取りレンズ系。 - 【請求項１２】 請求項１１記載の読み取りレンズ系に
おいて、次の条件式を満足することを特徴とする屈折率
分布型レンズを用いた読み取りレンズ系。 【数６】 - 【請求項１３】 請求項１２記載の読み取りレンズ系に
おいて、さらに次の条件式を満足することを特徴とする
屈折率分布型レンズを用いた読み取りレンズ系。 【数７】 - 【請求項１４】 光軸上から半径方向に屈折分布を持つ
ラジアル型ＧＲＩＮレンズ２枚から成る読み取り用レン
ズにおいて、形状のパワーが正で媒質のパワーが正でト
ータルのパワーが正のレンズと、形状のパワーが負で媒
質のパワーが正でトータルのパワーが正のレンズで構成
され、次の条件式を満足することを特徴とする屈折率分
布型レンズを用いた読み取りレンズ系。 【数８】 - 【請求項１５】 光軸上から半径方向に屈折分布を持つ
ラジアル型ＧＲＩＮレンズ２枚から成る読み取り用レン
ズにおいて、形状のパワーが負でレンズで媒質のパワー
が正でトータルのパワーが正のパワーをもつ第１レンズ
と、形状のパワーが正でレンズで媒質のパワーが負でト
ータルのパワーが正のパワーをもつ第２レンズとから構
成され、次の条件式を満足することを特徴とする屈折率
分布型レンズを用いた読み取りレンズ系。 【数９】
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5119311A JPH0659190A (ja) | 1992-06-11 | 1993-04-23 | 屈折率分布型レンズを用いた複写機用レンズ系および読み取りレンズ系 |
| US08/513,415 US5623370A (en) | 1992-06-11 | 1995-08-10 | Gradient index lens system |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17595692 | 1992-06-11 | ||
| JP4-175956 | 1992-06-11 | ||
| JP5119311A JPH0659190A (ja) | 1992-06-11 | 1993-04-23 | 屈折率分布型レンズを用いた複写機用レンズ系および読み取りレンズ系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659190A true JPH0659190A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=26457074
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5119311A Pending JPH0659190A (ja) | 1992-06-11 | 1993-04-23 | 屈折率分布型レンズを用いた複写機用レンズ系および読み取りレンズ系 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5623370A (ja) |
| JP (1) | JPH0659190A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6888686B2 (en) | 2003-01-22 | 2005-05-03 | Satoshi Do | Lens for image pickup |
| WO2025178409A1 (ko) * | 2024-02-23 | 2025-08-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 광학계, 센서 시스템 및 라이다 장치 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3242451B2 (ja) * | 1992-06-22 | 2001-12-25 | オリンパス光学工業株式会社 | 顕微鏡対物レンズ |
| JP2001194585A (ja) * | 2000-01-12 | 2001-07-19 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 結像光学装置 |
| JP2006145985A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Olympus Corp | 光学装置 |
| JP4916187B2 (ja) * | 2006-02-24 | 2012-04-11 | オリンパス株式会社 | レンズ系 |
| US10247925B2 (en) * | 2017-06-01 | 2019-04-02 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Army | Compact image intensifier objective with gradient index lenses |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4762403A (en) * | 1984-04-13 | 1988-08-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging optical system having a distributed index lens |
| JPH0750242B2 (ja) * | 1985-01-31 | 1995-05-31 | キヤノン株式会社 | 屈折率分布型メニスカスレンズ及びレンズ系 |
| JP2699977B2 (ja) * | 1987-05-08 | 1998-01-19 | オリンパス光学工業株式会社 | コンパクトなズームレンズ |
| JP2836691B2 (ja) * | 1988-09-16 | 1998-12-14 | オリンパス光学工業株式会社 | ズームレンズ |
| JPH02285312A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Olympus Optical Co Ltd | 光学系 |
| JP2692996B2 (ja) * | 1989-12-25 | 1997-12-17 | オリンパス光学工業株式会社 | 結像レンズ |
| JPH0415610A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-21 | Olympus Optical Co Ltd | 変倍レンズ |
| JPH0442110A (ja) * | 1990-06-08 | 1992-02-12 | Olympus Optical Co Ltd | 不均質媒質を用いたレンズ |
| JP3134880B2 (ja) * | 1990-11-17 | 2001-02-13 | オリンパス光学工業株式会社 | レンズ系 |
-
1993
- 1993-04-23 JP JP5119311A patent/JPH0659190A/ja active Pending
-
1995
- 1995-08-10 US US08/513,415 patent/US5623370A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6888686B2 (en) | 2003-01-22 | 2005-05-03 | Satoshi Do | Lens for image pickup |
| WO2025178409A1 (ko) * | 2024-02-23 | 2025-08-28 | 엘지이노텍 주식회사 | 광학계, 센서 시스템 및 라이다 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5623370A (en) | 1997-04-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3251041B2 (ja) | リアコンバーターレンズ | |
| JPS6119016B2 (ja) | ||
| US6404562B1 (en) | Zoom lens | |
| JP3254239B2 (ja) | 大口径中望遠レンズ | |
| JPH09113799A (ja) | レトロフォーカスタイプ撮影レンズ | |
| JP3409231B2 (ja) | ズームレンズ | |
| JPH07318803A (ja) | リアコンバージョンレンズ | |
| JP4491107B2 (ja) | 撮影用レンズ | |
| JP3610160B2 (ja) | 写真レンズ | |
| JP2000028919A (ja) | 中望遠レンズ | |
| JP3397447B2 (ja) | 大口径超広角レンズ系 | |
| JP2002287024A (ja) | 画像読取用レンズ | |
| JPH085908A (ja) | 広角レンズ | |
| JPS614012A (ja) | 結像レンズ | |
| JPH10227973A (ja) | 撮影レンズ | |
| US5623370A (en) | Gradient index lens system | |
| JPH0763996A (ja) | 超広視野接眼レンズ | |
| JP3038974B2 (ja) | 小型広角レンズ | |
| JPS6233568B2 (ja) | ||
| JP2003121760A (ja) | 接眼レンズ系 | |
| JP2000249913A (ja) | 画像読取用レンズ | |
| JPS6161365B2 (ja) | ||
| JP2683895B2 (ja) | 複写用レンズ | |
| JPH08190049A (ja) | ３群３枚構成の複写機用光学系 | |
| JPH0251485B2 (ja) |