JP2013061548A - Imaging optical system and optical instrument having refraction index distribution type lens - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、屈折率分布型レンズを用いた結像光学系に関し、カメラや交換レンズ等の光学機器に用いられる光学系として好適なものに関する。 The present invention relates to an image forming optical system using a gradient index lens, and more particularly to an optical system suitable for an optical apparatus such as a camera or an interchangeable lens.
屈折率分布型レンズには、光軸からの距離(半径)に応じて屈折率が変化する、いわゆるラディアル型の屈折率分布型レンズがある。このラディアル型の屈折率分布型レンズは、波長ごとの屈折率分布を適切に与えることで色収差の補正効果を持つので、撮影光学系等の結像光学系に用いられることが多い。 As the gradient index lens, there is a so-called radial gradient index lens in which the refractive index changes according to the distance (radius) from the optical axis. Since this radial type gradient index lens has a correction effect of chromatic aberration by appropriately giving a refractive index distribution for each wavelength, it is often used in an imaging optical system such as a photographing optical system.
特許文献1には、ラディアル型の屈折率分布型レンズを用いて、レンズ枚数を削減した撮影光学系が開示されている。この撮影光学系は、特に、g線とd線との間の色収差を補正している。 Patent Document 1 discloses a photographing optical system in which the number of lenses is reduced using a radial type gradient index lens. In particular, this photographing optical system corrects chromatic aberration between the g-line and the d-line.
ラディアル型の屈折率分布型レンズでは、これに入射した光線群が屈折率の傾斜の中を通過する際に該光線群間に光路差が生じるので、これがパワーとして現れる。しかしながら、ラディアル型の屈折率分布型レンズは入射角依存性が高く、光軸から等距離の位置に入射した光線同士であっても、該光軸に対して入射角が傾いていれば、該光軸を挟んだ上下で非対称な結像性能が生じ、コマ収差、非点収差および像面湾曲が発生する。 In the radial type gradient index lens, an optical path difference is generated between the light beams incident on the radial refractive index distribution lens when passing through the gradient of the refractive index, and this appears as power. However, the radial type gradient index lens has a high incident angle dependency, and even if the light rays incident at the same distance from the optical axis are inclined with respect to the optical axis, Asymmetric imaging performance occurs above and below the optical axis, and coma, astigmatism, and field curvature occur.
特に撮影光学系のような広画角な光学系に、ラディアル型の屈折率分布型レンズを用いた場合においては、該屈折率分布型レンズの光軸に対して光線が大きく傾いて入射するため、コマ収差、非点収差および像面湾曲が大きく発生する。 In particular, when a radial type gradient index lens is used in a wide angle optical system such as a photographing optical system, light rays are incident with a large inclination with respect to the optical axis of the gradient index lens. In addition, coma, astigmatism, and curvature of field are greatly generated.
図3には、一般的なラディアル型の屈折率分布型レンズGR1にその光軸に対して傾いて入射した光線にコマ収差が発生している様子を示している。屈折率分布型レンズGR1には、光軸から周辺に向かって(光軸からの距離が増加するにしたがって)屈折率が減少するように屈折率分布が与えられている。 FIG. 3 shows a state in which coma aberration is generated in a light beam that is incident on a general radial type gradient index lens GR1 with an inclination with respect to its optical axis. The refractive index distribution lens GR1 is provided with a refractive index distribution so that the refractive index decreases from the optical axis toward the periphery (as the distance from the optical axis increases).
屈折率分布を有するレンズGR1の内部では、光線は徐々に屈折率が高い方に向きを変られる。すなわち、図3中では、光線はレンズGR1の光軸に近づく方向へと向きを変えられる。この際、レンズGR1の光軸よりも上側に入射した上光線と下側に入射した下光線とでは、屈折率分布から受ける影響が異なる。 Inside the lens GR1 having a refractive index distribution, the direction of the light beam is gradually changed to a higher refractive index. That is, in FIG. 3, the direction of the light beam is changed in a direction approaching the optical axis of the lens GR1. At this time, the influence received from the refractive index distribution differs between the upper light beam incident on the upper side of the optical axis of the lens GR1 and the lower light beam incident on the lower side.
図3に示す光学系では、平行光線が光軸の下側から上側に向かって斜めに入射している。屈折率が低くなる方向に進む上光線は、屈折率分布の影響による向きの変化量が小さく、主光線の結像位置より奥側で結像する。一方、屈折率が高くなる方向へ進む下光線は、屈折率分布の影響による向きの変化量が大きく、主光線の結像位置より手前側で結像する。このようにして、ラディアル型の屈折率分布型レンズにその光軸に対して傾いて入射した光線にコマ収差が発生する。 In the optical system shown in FIG. 3, parallel rays are incident obliquely from the lower side to the upper side of the optical axis. The upper ray traveling in the direction of decreasing the refractive index has a small amount of change in direction due to the influence of the refractive index distribution, and forms an image on the far side from the imaging position of the principal ray. On the other hand, the downward ray traveling in the direction in which the refractive index increases has a large amount of change in direction due to the influence of the refractive index distribution, and forms an image on the near side from the imaging position of the principal ray. In this way, coma aberration occurs in a light beam that is incident on a radial type gradient index lens with an inclination relative to the optical axis.
本発明は、ラディアル型の屈折率分布型レンズを用いて色収差を良好に補正しつつ、コマ収差、非点収差および像面湾曲も十分に補正された結像光学系を提供する。 The present invention provides an imaging optical system in which coma, astigmatism, and curvature of field are sufficiently corrected while chromatic aberration is satisfactorily corrected using a radial type gradient index lens.
本発明の一側面としての結像光学系は、開口絞りと、該開口絞りよりも物体側に配置された前側レンズ群と、開口絞りよりも像側に配置された後側レンズ群とを有し、前側レンズ群および後側レンズ群はそれぞれ、光軸からの距離に応じて屈折率が変化する屈折率分布型レンズを含む。そして、前側および後側レンズ群の屈折率分布型レンズのうち一方は、光軸からの距離が増加するにしたがって屈折率が減少する屈折率分布を有し、他方は、光軸からの距離が増加するにしたがって屈折率が増加する屈折率分布を有することを特徴とする。 An imaging optical system according to one aspect of the present invention includes an aperture stop, a front lens unit disposed on the object side of the aperture stop, and a rear lens unit disposed on the image side of the aperture stop. Each of the front lens group and the rear lens group includes a gradient index lens whose refractive index changes according to the distance from the optical axis. One of the refractive index distribution type lenses in the front and rear lens groups has a refractive index distribution in which the refractive index decreases as the distance from the optical axis increases, and the other has a distance from the optical axis. It has a refractive index distribution in which the refractive index increases as it increases.
なお、上記結像光学系を有する光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。 The optical apparatus having the imaging optical system also constitutes another aspect of the present invention.
本発明によれば、屈折率分布型レンズを用いて色収差を良好に補正することができるとともに、屈折率分布型レンズで発生し得るコマ収差、非点収差および像面湾曲が十分に補正され、良好な結像性能を有した結像光学系を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to satisfactorily correct chromatic aberration using a gradient index lens, and sufficiently correct coma, astigmatism and curvature of field that can occur in a gradient index lens, An imaging optical system having good imaging performance can be realized.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1(A)には、本発明の実施例1である結像光学系であり、その焦点距離が可変であるズームレンズの広角端での光学配置を示している。また、図1(B)には、該ズームレンズの望遠端での光学配置を示している。また、表1には、本実施例に対応する具体的な数値例(数値例1)を示している。E-XXは、「×10−XX」を示す。 FIG. 1A shows an optical arrangement at the wide-angle end of a zoom lens that is an imaging optical system that is Embodiment 1 of the present invention and that has a variable focal length. FIG. 1B shows an optical arrangement of the zoom lens at the telephoto end. Table 1 shows specific numerical examples (Numerical Example 1) corresponding to the present embodiment. E-XX represents “× 10 −XX ”.
本実施例のズームレンズは、開口絞りAPと、該開口絞りAPよりも物体側(図の左側)に配置された1つのレンズ群である第1レンズ群(前側レンズ群)G1とを有する。また、本実施例のズームレンズは、開口絞りAPよりも像側(図の右側)に配置された複数のレンズ群である第2レンズ群(後側レンズ群)G2および第3レンズ群G3を有する。 The zoom lens according to the present exemplary embodiment includes an aperture stop AP and a first lens group (front lens group) G1 that is one lens group disposed on the object side (left side in the drawing) of the aperture stop AP. The zoom lens according to the present exemplary embodiment includes a second lens group (rear lens group) G2 and a third lens group G3, which are a plurality of lens groups disposed on the image side (right side in the drawing) of the aperture stop AP. Have.
物体側の各画角から入射した光線(光束)は、負の光学パワーを有する第1レンズ群G1を通過して開口絞りAPに入射し、その光束幅が制限される。そして、それぞれ正の光学パワーを有する第2レンズ群G2および第3レンズ群G3を通過して、CCDセンサ等の撮像素子の撮像面IMG上に結像する。 Light rays (light beams) incident from each angle of view on the object side pass through the first lens group G1 having negative optical power and enter the aperture stop AP, and the light beam width is limited. Then, the light passes through the second lens group G2 and the third lens group G3 each having a positive optical power, and forms an image on the imaging surface IMG of an imaging element such as a CCD sensor.
第1レンズ群G1は、開口絞りAPよりも物体側に配置されたレンズ群のうち最も開口絞りAPに近いレンズ群である。第1レンズ群G1は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズGR1の1枚で構成されている。負メニスカスレンズGR1は、ラディアル型の屈折率分布型レンズであり、光軸からの距離が増加するにしたがって屈折率が増加し、かつ光軸からの距離が増加するにしたがって屈折率の波長分散が減少するラディアル型屈折率分布を有する。第1レンズ群G1により、負の方向に発生した色収差を補正している。 The first lens group G1 is a lens group closest to the aperture stop AP among the lens groups disposed on the object side of the aperture stop AP. The first lens group G1 is composed of one negative meniscus lens GR1 having a concave surface directed toward the object side. The negative meniscus lens GR1 is a radial type gradient index lens. The refractive index increases as the distance from the optical axis increases, and the wavelength dispersion of the refractive index increases as the distance from the optical axis increases. It has a decreasing radial refractive index profile. The first lens group G1 corrects chromatic aberration generated in the negative direction.
第2レンズ群G1は、開口絞りAPよりも像側に配置されたレンズ群のうち最も開口絞りAPに近いレンズ群である。第2レンズ群G2は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズGR2の1枚で構成されている。正メニスカスレンズGR2は、ラディアル型の屈折率分布型レンズであり、光軸からの距離が増加するにしたがって屈折率が減少し、かつ光軸からの距離が増加するにしたがって屈折率の波長分散が増加するラディアル型屈折率分布を有する。第2レンズ群G2により、正の方向に発生した色収差を補正している。 The second lens group G1 is a lens group closest to the aperture stop AP among the lens groups disposed on the image side of the aperture stop AP. The second lens group G2 is composed of one positive meniscus lens GR2 having a convex surface directed toward the image side. The positive meniscus lens GR2 is a radial type gradient index lens. The refractive index decreases as the distance from the optical axis increases, and the wavelength dispersion of the refractive index increases as the distance from the optical axis increases. It has an increasing radial refractive index profile. Chromatic aberration generated in the positive direction is corrected by the second lens group G2.
図2(A)には、本実施例におけるラディアル型の屈折率分布型レンズGR1の屈折率分布を、図2(B)には、本実施例におけるラディアル型の屈折率分布型レンズGR2の屈折率分布をそれぞれ示す。横軸は光軸からの距離(半径方向)であり、縦軸はC線、d線およびF線に対する屈折率である。 2A shows the refractive index distribution of the radial type refractive index distribution type lens GR1 in this embodiment, and FIG. 2B shows the refraction of the radial type refractive index distribution type lens GR2 in this example. Each rate distribution is shown. The horizontal axis is the distance (radial direction) from the optical axis, and the vertical axis is the refractive index for the C-line, d-line and F-line.
第3レンズ群G3は、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3の1枚で構成されている。 The third lens group G3 is composed of one positive meniscus lens L3 having a convex surface directed toward the image side.
第1〜第3レンズ群G1〜G3間の間隔を可変とすることで、ズーム比1.5倍のズームレンズ(数値例1)が構成されている。なお、望遠端での第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間の間隔が、広角端での該間隔よりも狭くなっている。 By changing the interval between the first to third lens groups G1 to G3, a zoom lens (Numerical Example 1) having a zoom ratio of 1.5 times is configured. The distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 at the telephoto end is narrower than the distance at the wide angle end.
本実施例および後述する他の実施例において、ラディアル型屈折率分布を形成する際には、(1)式に示す様な冪級数展開式で与えるものとする。冪級数展開式の次数は特に限定する必要がないが、ここでは便宜上8次までとする。 In this embodiment and other embodiments described later, when a radial type refractive index distribution is formed, it is given by a power series expansion formula as shown in the formula (1). The order of the power series expansion formula need not be particularly limited, but here it is assumed to be up to the 8th order for convenience.
ただし、N00,λは波長λにおける光軸上での屈折率であり、N10,λ,N20,λ,N30,λ,N40,λは波長λにおける冪級数係数である。rは半径方向における光軸からの距離である。 Here, N 00, λ is a refractive index on the optical axis at the wavelength λ, and N 10, λ , N 20, λ , N 30, λ , N 40, λ are power series coefficients at the wavelength λ. r is the distance from the optical axis in the radial direction.
光軸上の屈折率N00,λや冪級数係数N10,λ,N20,λ,N30,λ,N40,λは波長ごとに異なる値とすることが可能であり、以下のように、C線、d線、F線に対してそれぞれ屈折率分布NC(r),Nd(r),NF(r)を与えている。 The refractive indexes N 00, λ on the optical axis and the power series coefficients N 10, λ , N 20, λ , N 30, λ , N 40, λ can be different values for each wavelength. The refractive index distributions N C (r), N d (r), and N F (r) are given to the C line, d line, and F line, respectively.
ここで、屈折率分布型レンズは、色消しの条件として、(3)式を満足する必要がある。 Here, the gradient index lens needs to satisfy the expression (3) as an achromatic condition.
ただし、φSは屈折率分布型レンズの表面形状による屈折パワー、νdは光軸上でのd線に対するアッベ数、φNは屈折率分布によるパワーである。また、ν10は屈折率分布のアッベ数である。屈折率分布によるパワーφNは、次の(4)式で表現される。 Where φ S is the refractive power due to the surface shape of the gradient index lens, ν d is the Abbe number with respect to the d-line on the optical axis, and φ N is the power due to the refractive index distribution. Further, ν 10 is the Abbe number of the refractive index distribution. Power phi N due to the refractive index distribution is expressed by the following equation (4).
ただし、dは屈折率分布型レンズの厚みである。 Here, d is the thickness of the gradient index lens.
また、屈折率分布のアッベ数ν10は、次の(5)式で表現される。 The Abbe number ν 10 of the refractive index distribution is expressed by the following equation (5).
(4)式と(5)式より、(3)式の色消し条件の屈折率分布の項φN/ν10は、次の(6)式で表現できる。 From the equations (4) and (5), the term φ N / ν 10 of the refractive index distribution under the achromatic condition in the equation (3) can be expressed by the following equation (6).
すなわち、これはF線の屈折率分布によるパワーとC線の屈折率分布によるパワーの差である。 That is, this is the difference between the power due to the refractive index distribution of the F line and the power due to the refractive index distribution of the C line.
このように、色消し条件の屈折率分布の項φN/ν10は、屈折率分布型レンズの表面形状による屈折パワーφSが正であるか負であるかにかかわらず、屈折率分布によるパワーφNとは無関係にN10,F−N10,Cの値で決まる。このため、屈折率分布型レンズは、各レンズ群の色収差を良好に補正可能な機能を有しながら、屈折率分布を自由に設定できる。 As described above, the term φ N / ν 10 of the refractive index distribution under the achromatic condition depends on the refractive index distribution regardless of whether the refractive power φ S depending on the surface shape of the gradient index lens is positive or negative. It is determined by the values of N10 , F− N10, and C irrespective of the power φN. For this reason, the refractive index distribution type lens can freely set the refractive index distribution while having a function capable of satisfactorily correcting the chromatic aberration of each lens group.
本実施例では、開口絞りAPの直前に負のパワーを有する第1レンズ群G1を配置し、開口絞りAPの直後に正のパワーを有する第2レンズ群G2を配置した。さらに、開口絞りAPを挟んで、屈折率が半径方向にて互いに逆向きに変化する2つのラディアル型の屈折率分布型レンズGR1,GR2を配置した。これにより、一方の屈折率分布型レンズで発生したコマ収差、非点収差および像面湾曲を、他一方の屈折率分布型レンズでキャンセルすることができる。したがって、屈折率分布型レンズを用いて色収差を良好に補正しつつ、屈折率分布型レンズにて発生するコマ収差、非点収差および像面湾曲も十分に補正したズームレンズを実現できる。 In the present embodiment, the first lens group G1 having negative power is disposed immediately before the aperture stop AP, and the second lens group G2 having positive power is disposed immediately after the aperture stop AP. Further, two radial type gradient index lenses GR1 and GR2 whose refractive indexes change in opposite directions in the radial direction are disposed with the aperture stop AP interposed therebetween. Thereby, coma aberration, astigmatism and curvature of field generated in one of the gradient index lenses can be canceled by the other gradient index lens. Accordingly, it is possible to realize a zoom lens that sufficiently corrects coma, astigmatism, and field curvature that occur in the gradient index lens while satisfactorily correcting chromatic aberration using the gradient index lens.
図3にはラディアル型の屈折率分布型レンズにその光軸に対して傾いて入射した光線に屈折率分布の影響によるコマ収差が発生する様子を示した。しかし、本実施例では、開口絞りの前後のレンズ群に、屈折率が半径方向において互いに逆向きに変化するラディアル型の屈折率分布型レンズを配置している。これにより、一方の屈折率分布型レンズで発生したコマ収差を、他方の屈折率分布型レンズで発生したコマ収差によってキャンセルすることができる。 FIG. 3 shows a state in which coma aberration occurs due to the influence of the refractive index distribution on a light beam incident on a radial type gradient index lens with an inclination relative to the optical axis. However, in this embodiment, a radial type gradient index lens with refractive indexes changing in opposite directions in the radial direction is arranged in the lens groups before and after the aperture stop. Thereby, the coma generated in one of the gradient index lenses can be canceled by the coma generated in the other gradient index lens.
すなわち、上光線と下光線がそれぞれ光軸を挟んで反対側に位置するように、開口絞りAPの前後のレンズ群にラディアル型の屈折率分布型レンズを含ませることで、コマ収差を効率良く補正することができる。これにより、ズームレンズ全系でコマ収差を良好に補正できる。 That is, by including a radial type gradient index lens in the lens group before and after the aperture stop AP so that the upper ray and the lower ray are located on opposite sides of the optical axis, the coma aberration can be efficiently reduced. It can be corrected. Thereby, coma aberration can be favorably corrected in the entire zoom lens system.
図4(A)には、本実施例のズームレンズの広角端での縦収差を示し、図4(B)には同ズームレンズの望遠端での縦収差を示す。これらの図に示すように、本実施例のズームレンズは、軸上色収差を良好に補正し、かつ非点収差も良好に補正している。 4A shows longitudinal aberrations at the wide-angle end of the zoom lens of the present embodiment, and FIG. 4B shows longitudinal aberrations at the telephoto end of the zoom lens. As shown in these drawings, the zoom lens of the present embodiment corrects axial chromatic aberration well and also corrects astigmatism well.
また、図5(A)には、本実施例のズームレンズの広角端での横収差を示し、図5(B)には同ズームレンズの望遠端での横収差を示す。これらの図から分かるように、本実施例のズームレンズは、各像高において、倍率色収差を良好に補正し、かつ各波長のコマ収差および像面湾曲を良好に補正している。 FIG. 5A shows lateral aberrations at the wide-angle end of the zoom lens of the present embodiment, and FIG. 5B shows lateral aberrations at the telephoto end of the zoom lens. As can be seen from these drawings, the zoom lens of the present embodiment corrects lateral chromatic aberration well at each image height, and also corrects coma aberration and field curvature at each wavelength.
図6(A)には、本発明の実施例2である結像光学系であり、その焦点距離が可変であるズームレンズの広角端での光学配置を示している。また、表2には、本実施例に対応する具体的な数値例(数値例2)を示している。 FIG. 6A shows an optical arrangement at the wide-angle end of a zoom lens that is an imaging optical system that is Embodiment 2 of the present invention and that has a variable focal length. Table 2 shows specific numerical examples (numerical example 2) corresponding to the present embodiment.
本実施例のズームレンズは、開口絞りAPと、該開口絞りAPよりも物体側(図の左側)に配置された複数のレンズ群である第1レンズ群G1および第2レンズ群(前側レンズ群)G2とを有する。また、本実施例のズームレンズは、開口絞りAPよりも像側(図の右側)に配置された複数のレンズ群である第3レンズ群G3、第4レンズ群(後側レンズ群)G4および第5レンズ群G5を有する。 The zoom lens according to the present exemplary embodiment includes an aperture stop AP, and a first lens group G1 and a second lens group (front lens group) that are a plurality of lens groups disposed on the object side (left side in the drawing) of the aperture stop AP. ) G2. The zoom lens according to the present exemplary embodiment includes a third lens group G3, a fourth lens group (rear lens group) G4, which are a plurality of lens groups arranged on the image side (right side in the drawing) of the aperture stop AP. A fifth lens group G5 is included.
第1レンズ群G1は、3枚のレンズにより構成され、群全体として正の光学パワーを有する。第2レンズ群G2は、3枚のレンズにより構成され、群全体として負の光学パワーを有する。第2レンズ群G2は、開口絞りAPよりも物体側に配置されたレンズ群のうち最も開口絞りAPに近いレンズ群である。 The first lens group G1 includes three lenses, and has positive optical power as a whole. The second lens group G2 includes three lenses, and has a negative optical power as a whole. The second lens group G2 is a lens group closest to the aperture stop AP among the lens groups disposed on the object side of the aperture stop AP.
第3レンズ群G3は、3枚のレンズにより構成され、群全体として正の光学パワーを有する。第3レンズ群G3は、開口絞りAPよりも像側に配置されたレンズ群のうち最も開口絞りAPに近いレンズ群である。 The third lens group G3 includes three lenses, and has positive optical power as a whole. The third lens group G3 is a lens group closest to the aperture stop AP among the lens groups arranged on the image side of the aperture stop AP.
第4レンズ群G4と第5レンズ群G5はそれぞれ1枚のレンズにより構成され、群全体として正の光学パワーを有する。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置された開口絞りAPは、変倍に際して第3レンズ群G3とともに移動する。 The fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 are each composed of a single lens, and the entire group has positive optical power. The aperture stop AP disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3 moves together with the third lens group G3 during zooming.
本実施例では、開口絞りAPの直前に配置された第2レンズ群G2を構成する3枚のレンズのうち1枚をラディアル型の屈折率分布型レンズGL1としている。また、開口絞りAPの直後に配置された第3レンズ群G3を構成する3枚のレンズのうち1枚をラディアル型の屈折率分布型レンズGL2としている。 In the present embodiment, one of the three lenses constituting the second lens group G2 disposed immediately before the aperture stop AP is a radial type gradient index lens GL1. One of the three lenses constituting the third lens group G3 disposed immediately after the aperture stop AP is a radial type gradient index lens GL2.
第1〜第5レンズ群G1〜G5間の間隔を変化させることにより、焦点距離f=4.0〜80mmの広角・高倍率(20倍)のズームレンズ(数値例2)を構成している。なお、望遠端での第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の間隔が、広角端での該間隔よりも狭くなっている。 By changing the interval between the first to fifth lens groups G1 to G5, a zoom lens (Numerical Example 2) having a focal length f = 4.0 to 80 mm and a wide angle and high magnification (20 ×) is configured. . The distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 at the telephoto end is narrower than the distance at the wide angle end.
図7(A)には、本実施例におけるラディアル型の屈折率分布型レンズGL1の屈折率分布を、図7(B)には、本実施例におけるラディアル型の屈折率分布型レンズGL2の屈折率分布をそれぞれ示す。横軸は光軸からの距離(半径方向)であり、縦軸はC線、d線およびF線に対する屈折率である。 FIG. 7A shows the refractive index distribution of the radial type refractive index distribution type lens GL1 in this embodiment, and FIG. 7B shows the refraction of the radial type refractive index distribution type lens GL2 in this example. Each rate distribution is shown. The horizontal axis is the distance (radial direction) from the optical axis, and the vertical axis is the refractive index for the C-line, d-line and F-line.
図7(A)に示すように、屈折率分布型レンズGL1は、光軸から周辺部へ向かうにつれて(光軸からの距離が増加するにしたがって)屈折率が減少するラディアル型屈折率分布を有する。一方、屈折率分布型レンズGL2は、光軸から周辺部へ向かうにつれて屈折率が増加するラディアル型屈折率分布を有する。 As shown in FIG. 7A, the gradient index lens GL1 has a radial type refractive index distribution in which the refractive index decreases from the optical axis toward the periphery (as the distance from the optical axis increases). . On the other hand, the refractive index distribution type lens GL2 has a radial type refractive index distribution in which the refractive index increases from the optical axis toward the periphery.
このように、屈折率分布型レンズGL1と屈折率分布型レンズGL2はそれぞれ、開口絞りAPの前後のレンズ群に含まれ、屈折率が半径方向にて互いに逆向きに変化している。これにより、一方の屈折率分布型レンズで発生したコマ収差を、他方の屈折率分布型レンズで発生したコマ収差によってキャンセルすることができる。特に、望遠端においては、2つの屈折率分布型レンズGL1,GL2の位置を広角端に比べて物体側に移動させており、屈折率分布の敏感度が上がっている。このため、該2つの屈折率分布型レンズGL1,GL2を開口絞りAPに近接させて、コマ収差を補正し易くしている。 As described above, the gradient index lens GL1 and the gradient index lens GL2 are respectively included in the lens groups before and after the aperture stop AP, and the refractive indexes change in opposite directions in the radial direction. Thereby, the coma generated in one of the gradient index lenses can be canceled by the coma generated in the other gradient index lens. In particular, at the telephoto end, the positions of the two gradient index lenses GL1 and GL2 are moved to the object side as compared with the wide angle end, and the sensitivity of the refractive index distribution is increased. For this reason, the two gradient index lenses GL1 and GL2 are placed close to the aperture stop AP to facilitate correction of coma.
また、屈折率分布型レンズGL1は、前述したように光軸から周辺部へ向かうにつれて屈折率が減少し、さらに屈折率の波長分散も減少する屈折率分布を有する。つまり、光軸から周辺部への屈折率の変化量を、C線に対する変化量よりもF線に対する変化量を大きくしている。 Further, as described above, the refractive index distribution type lens GL1 has a refractive index distribution in which the refractive index decreases as it goes from the optical axis toward the peripheral portion, and the wavelength dispersion of the refractive index also decreases. That is, the amount of change in the refractive index from the optical axis to the peripheral portion is made larger for the F line than for the C line.
一方、屈折率分布型レンズGL2は、前述したように光軸から周辺部へ向かうにつれて屈折率が増加し、さらに屈折率の波長分散も増加する屈折率分布を有する。つまり、光軸から周辺部への屈折率の変化量を、C線に対する変化量よりもF線に対する変化量を大きくしている。 On the other hand, the refractive index distribution type lens GL2 has a refractive index distribution in which the refractive index increases as it goes from the optical axis to the periphery as described above, and the wavelength dispersion of the refractive index also increases. That is, the amount of change in the refractive index from the optical axis to the peripheral portion is made larger for the F line than for the C line.
このように、開口絞りAPを挟んだ2つの屈折率分布型レンズのうち一方における光軸から周辺部にかけての屈折率の変化量がC線よりもF線の方が大きい場合に、他方も同様に光軸から周辺部にかけての屈折率の変化量がC線よりもF線の方が大きくしている。これにより、色の像面湾曲を補正し易くすることができる。そして、この結果、屈折率分布の影響で発生したコマ収差を補正できるだけでなく、色の像面湾曲も良好に補正することができるので、高度な色収差補正が可能となる。 As described above, when the refractive index change amount from the optical axis to the peripheral portion in one of the two gradient index lenses sandwiching the aperture stop AP is larger in the F line than in the C line, the other is the same. In addition, the amount of change in the refractive index from the optical axis to the peripheral portion is larger for the F-line than for the C-line. Thereby, it is possible to easily correct the curvature of field of the color. As a result, not only can coma generated due to the influence of the refractive index distribution be corrected, but also the color field curvature can be corrected well, so that advanced chromatic aberration correction is possible.
図8(A)には、本実施例のズームレンズの広角端での縦収差を示し、図8(B)には同ズームレンズの望遠端での縦収差を示す。これらの図から分かるように、本実施例のズームレンズは、広角端および望遠端において軸上色収差を良好に補正しつつ、非点収差も良好に補正している。また、図9(A)には、本実施例のズームレンズの広角端での横収差を示し、図9(B)には同ズームレンズの望遠端での横収差を示す。これらの図から分かるように、本実施例のズームレンズは、広角端および望遠端において倍率色収差を良好に補正しつつ、各波長におけるコマ収差ならびに像面湾曲を良好に補正している。 FIG. 8A shows longitudinal aberrations at the wide-angle end of the zoom lens of the present embodiment, and FIG. 8B shows longitudinal aberrations at the telephoto end of the zoom lens. As can be seen from these drawings, the zoom lens of the present embodiment corrects axial chromatic aberration well at the wide-angle end and telephoto end, and also corrects astigmatism well. 9A shows lateral aberrations at the wide-angle end of the zoom lens of the present embodiment, and FIG. 9B shows lateral aberrations at the telephoto end of the zoom lens. As can be seen from these figures, the zoom lens of the present embodiment corrects the coma aberration and the field curvature at each wavelength while correcting the lateral chromatic aberration at the wide-angle end and the telephoto end.
なお、本実施例では、望遠端において、第1レンズ群G1から第3レンズ群G3を物体側に大きく移動させてズーム比を大きくしているため、これらのレンズ群G1〜G3の敏感度が高くなっている。そして、前述したように、望遠端での第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間の間隔が、広角端での該間隔よりも狭くなっている。そして、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3にはラディアル型の屈折率分布型レンズが用いられているため、各波長のパワー差が拡大されて結像性能に影響を与える。 In the present embodiment, since the zoom ratio is increased by moving the third lens group G3 from the first lens group G1 to the object side at the telephoto end, the sensitivity of these lens groups G1 to G3 is increased. It is high. As described above, the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 at the telephoto end is narrower than the distance at the wide-angle end. Further, since the radial type gradient index lens is used for the second lens group G2 and the third lens group G3, the power difference of each wavelength is enlarged to affect the imaging performance.
そこで、望遠端においては、ラディアル型の屈折率分布型レンズを含む第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔を広角端から望遠端のうちで最も狭くし、かつ第2レンズ群G2と第3レンズ群G3に逆向きの屈折率分布と屈折率の波長分散分布とを与えている。これにより、収差のキャンセル関係を形成し易くすることができ、各波長のコマ収差や像面湾曲を補正し易くしている。 Therefore, at the telephoto end, the distance between the second lens group G2 including the radial type gradient index lens and the third lens group G3 is made the narrowest from the wide-angle end to the telephoto end, and the second lens group G2 The third lens group G3 is provided with a reverse refractive index distribution and a refractive index wavelength dispersion distribution. Accordingly, it is possible to easily form an aberration canceling relationship, and to easily correct coma aberration and field curvature of each wavelength.
表2に示す数値例2において、面番号6,7,15,20は非球面であり、以下の(7)式で表現される形状を有する。 In Numerical Example 2 shown in Table 2, the surface numbers 6, 7, 15, and 20 are aspheric surfaces and have a shape expressed by the following expression (7).
ただし、Rは曲率半径であり、Kはコーニック定数である。A,B,C,Dはそれぞれ4次、6次、8次、10次の非球面係数である。 Where R is the radius of curvature and K is the conic constant. A, B, C, and D are fourth-order, sixth-order, eighth-order, and tenth-order aspheric coefficients, respectively.
図10(A)には、本発明の実施例3である結像光学系であり、その焦点距離が可変であるズームレンズの広角端での光学配置を示している。また、表3には、本実施例に対応する具体的な数値例(数値例3)を示している。 FIG. 10A shows an optical arrangement at the wide-angle end of a zoom lens that is an imaging optical system that is Embodiment 3 of the present invention and has a variable focal length. Table 3 shows a specific numerical example (Numerical Example 3) corresponding to the present embodiment.
本実施例のズームレンズは、開口絞りAPと、該開口絞りAPよりも物体側(図の左側)に配置された1つのレンズ群である第1レンズ群(前側レンズ群)G1とを有する。第1レンズ群G1は、物体順から順に、第1レンズL1と第2レンズL2とを有する。また、本実施例のズームレンズは、開口絞りAPよりも像側(図の右側)に配置された複数のレンズ群である第2レンズ群(後側レンズ群)G2および第3レンズ群G3を有する。第2レンズ群G2は、物体順から順に、第3レンズL3と第4レンズL4とを有する。第3レンズ群G3は、第5レンズL5により構成されている。2は赤外線カットフィルタおよびローパスフィルタ等の光学フィルタであり、3はCMOSセンサやCCDセンサ等の撮像素子である。 The zoom lens according to the present exemplary embodiment includes an aperture stop AP and a first lens group (front lens group) G1 that is one lens group disposed on the object side (left side in the drawing) of the aperture stop AP. The first lens group G1 includes a first lens L1 and a second lens L2 in order from the object order. The zoom lens according to the present exemplary embodiment includes a second lens group (rear lens group) G2 and a third lens group G3, which are a plurality of lens groups disposed on the image side (right side in the drawing) of the aperture stop AP. Have. The second lens group G2 includes a third lens L3 and a fourth lens L4 in order from the object order. The third lens group G3 includes a fifth lens L5. 2 is an optical filter such as an infrared cut filter and a low-pass filter, and 3 is an image sensor such as a CMOS sensor or a CCD sensor.
第1レンズL1は、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズであり、その入射面は球面として形成され、射出面は非球面として形成されている。第2レンズL2は、像側に凹面を向けたメニスカスレンズであり、その入射面と射出面はともに球面として形成されている。第1レンズL1と第2レンズL2とで構成される第1レンズ群G1は、群全体として負の光学パワーを有する。 The first lens L1 is a negative meniscus lens having a concave surface directed to the image side, and its incident surface is formed as a spherical surface, and its exit surface is formed as an aspheric surface. The second lens L2 is a meniscus lens having a concave surface directed to the image side, and both the entrance surface and the exit surface are formed as spherical surfaces. The first lens group G1 including the first lens L1 and the second lens L2 has negative optical power as a whole.
第3レンズL3は、両凸レンズであり、その入射面は非球面として、射出面は球面として形成されている。第4レンズL4は、両凹レンズであり、その入射面および射出面はともに球面として形成されている。第3レンズL3と第4レンズL4とで構成される第2レンズ群G2は、群全体として正の光学パワーを有する。 The third lens L3 is a biconvex lens, and its entrance surface is formed as an aspherical surface and the exit surface is formed as a spherical surface. The fourth lens L4 is a biconcave lens, and both its entrance surface and exit surface are formed as spherical surfaces. The second lens group G2 including the third lens L3 and the fourth lens L4 has a positive optical power as a whole.
第5レンズL5は、両凸レンズであり、その入射面および射出面はともに球面として形成されている。第5レンズL5により構成される第3レンズ群G3は、群全体として正の光学パワーを有する。 The fifth lens L5 is a biconvex lens, and both its entrance surface and exit surface are formed as spherical surfaces. The third lens group G3 including the fifth lens L5 has a positive optical power as a whole.
以上の構成により、画角2ω=83.4deg(35mmフィルム換算で焦点距離24mm相当)の広画角で、ズーム比2倍のズームレンズ(数値例3)を構成している。 With the above configuration, a zoom lens (Numerical Example 3) having a wide angle of view with an angle of view 2ω = 83.4 deg (corresponding to a focal length of 24 mm in terms of 35 mm film) and a double zoom ratio is configured.
本実施例は、第1レンズ群G1に含まれる第2レンズL2と、第2レンズ群G2に含まれる第4レンズL4をそれぞれラディアル型の屈折率分布型レンズとしている。具体的には、第2レンズL2は、母材に光学樹脂であるPMMA(Nd=1.492,νd=57.2)を用い、これに混合するナノ粒子に金属酸化物であるチタニアTiO2(Nd=2.761,νd=9.5)を用いている。すなわち、母材よりも低いアッベ数のナノ粒子を母材中に混合させたナノコンポジット材料により形成されている。 In this embodiment, the second lens L2 included in the first lens group G1 and the fourth lens L4 included in the second lens group G2 are radial type gradient index lenses. Specifically, the second lens L2 uses PMMA (Nd = 1.492, νd = 57.2), which is an optical resin, as a base material, and titania TiO 2 that is a metal oxide in nanoparticles mixed therewith. (Nd = 2.761, νd = 9.5) is used. That is, it is formed of a nanocomposite material in which nanoparticles having an Abbe number lower than that of the base material are mixed in the base material.
光軸上では、母材のPMMAにチタニアのナノ粒子を約14%(η=0.14)混合させ、光軸から離れるにしたがってチタニアのナノ粒子の濃度を徐々に低下させ、周辺部ではチタニアのナノ粒子の濃度を約3%(η=0.03)まで低下させている。つまり、ナノ粒子の濃度は光軸上よりも周辺部が低くなっている。 On the optical axis, about 14% (η = 0.14) of titania nanoparticles are mixed with PMMA as a base material, and the concentration of titania nanoparticles is gradually decreased as the distance from the optical axis increases. The concentration of nanoparticles is reduced to about 3% (η = 0.03). That is, the concentration of the nanoparticles is lower in the peripheral part than on the optical axis.
また、第4レンズL4は、光軸上では母材(Nd=1.847,νd=23.8)そのものである。ただし、光軸から離れるに従ってナノ粒子(Nd=2.219,νd=20.0)の濃度を徐々に上昇させ、周辺部ではナノ粒子の濃度を約10%(η=0.10)まで上昇させている。つまり、ナノ粒子の濃度は光軸上よりも周辺部を高くしている。これにより、第2レンズL2の半径方向にナノ粒子の濃度勾配を形成し、ラディアル型屈折率分布を与えている。 The fourth lens L4 is the base material (Nd = 1.847, νd = 23.8) itself on the optical axis. However, the concentration of nanoparticles (Nd = 2.219, νd = 20.0) is gradually increased as the distance from the optical axis increases, and the concentration of nanoparticles increases to about 10% (η = 0.10) in the periphery. I am letting. That is, the concentration of the nanoparticles is higher in the periphery than on the optical axis. Thereby, a concentration gradient of nanoparticles is formed in the radial direction of the second lens L2, and a radial type refractive index distribution is given.
図11(A)には、本実施例におけるラディアル型の屈折率分布型レンズL2の屈折率分布を、図11(B)には、本実施例におけるラディアル型の屈折率分布型レンズL4の屈折率分布をそれぞれ示す。横軸は光軸からの距離(半径方向)であり、縦軸はC線、d線、F線およびg線に対する屈折率である。 FIG. 11A shows the refractive index distribution of the radial type refractive index distribution type lens L2 in this embodiment, and FIG. 11B shows the refractive index of the radial type refractive index distribution type lens L4 in this example. Each rate distribution is shown. The horizontal axis is the distance (radial direction) from the optical axis, and the vertical axis is the refractive index for C-line, d-line, F-line and g-line.
図11(A)に示すC線、d線、F線およびg線に対する屈折率分布は、いずれも光軸上にて最も屈折率が高く、光軸から離れるにしたがって屈折率が減少する分布である。一方、図11(B)に示すC線、d線、F線およびg線に対する屈折率分布は、いずれも光軸上にて最も屈折率が低く、光軸から離れるにしたがって屈折率が増加する分布である。 The refractive index distributions for the C-line, d-line, F-line, and g-line shown in FIG. 11A are all distributions that have the highest refractive index on the optical axis and decrease in refractive index as they move away from the optical axis. is there. On the other hand, the refractive index distributions for the C-line, d-line, F-line, and g-line shown in FIG. 11B all have the lowest refractive index on the optical axis, and the refractive index increases as the distance from the optical axis increases. Distribution.
表3には、第2レンズL2と第4レンズL4の屈折率分布係数を示している。屈折率分布の表現式として、(1)式に示した冪級数展開式のうち0次と2次の項のみを使用している。したがって、本実施例での屈折率分布は、光軸からの距離rに対する2次関数で表現されている。 Table 3 shows the refractive index distribution coefficients of the second lens L2 and the fourth lens L4. As the expression for the refractive index distribution, only the 0th order and second order terms are used in the power series expansion expression shown in the expression (1). Therefore, the refractive index distribution in the present embodiment is expressed by a quadratic function with respect to the distance r from the optical axis.
本実施例のズームレンズは、開口絞りAPの直前と直後のレンズ群G1,G2のそれぞれにラディアル型の屈折率分布型レンズL2,L4を配置し、これら2つの屈折率分布型レンズのうち一方が光軸から離れるにしたがって屈折率が減少する屈折率分布を有する。また、他方が光軸から離れるにしたがって屈折率が増加する屈折率分布を有する。これにより、色収差を良好に補正しつつ、コマ収差や像面湾曲を補正することができる。 In the zoom lens of this embodiment, radial type gradient index lenses L2 and L4 are arranged in the lens groups G1 and G2 immediately before and after the aperture stop AP, respectively, and one of these two gradient index lenses. Has a refractive index distribution in which the refractive index decreases as the distance from the optical axis increases. The other has a refractive index distribution in which the refractive index increases as the distance from the optical axis increases. Thereby, it is possible to correct coma and curvature of field while correcting chromatic aberration satisfactorily.
さらに、開口絞りAPの直前のレンズ群G1に含まれる屈折率分布型レンズL2は、光軸から離れるに従って屈折率の波長分散が減少する屈折率分布を有する。一方、開口絞りAPの直後のレンズ群G2に含まれる屈折率分布型レンズL4は、光軸から離れるにしたがって屈折率の波長分散が増加する屈折率分布を有する。これにより、各波長におけるコマ収差や像面湾曲を良好に補正することができる。 Furthermore, the refractive index distribution type lens L2 included in the lens group G1 immediately before the aperture stop AP has a refractive index distribution in which the wavelength dispersion of the refractive index decreases as the distance from the optical axis increases. On the other hand, the refractive index distribution type lens L4 included in the lens group G2 immediately after the aperture stop AP has a refractive index distribution in which the wavelength dispersion of the refractive index increases as the distance from the optical axis increases. Thereby, coma aberration and curvature of field at each wavelength can be corrected well.
図12(A)には、本実施例のズームレンズの広角端での縦収差を示し、図12(B)には同ズームレンズの望遠端での縦収差を示す。これらの図から分かるように、本実施例のズームレンズは、軸上色収差や非点収差を良好に補正している。また、図13(A)には、本実施例のズームレンズの広角端での横収差を示し、図13(B)には同ズームレンズの望遠端での横収差を示す。これらの図から分かるように、本実施例のズームレンズは、広角端および望遠端において倍率色収差を良好に補正しつつ、各波長におけるコマ収差ならびに像面湾曲を良好に補正している。 FIG. 12A shows longitudinal aberrations at the wide-angle end of the zoom lens of the present embodiment, and FIG. 12B shows longitudinal aberrations at the telephoto end of the zoom lens. As can be seen from these figures, the zoom lens of the present embodiment corrects axial chromatic aberration and astigmatism well. FIG. 13A shows lateral aberrations at the wide-angle end of the zoom lens of the present embodiment, and FIG. 13B shows lateral aberrations at the telephoto end of the zoom lens. As can be seen from these figures, the zoom lens of the present embodiment corrects the coma aberration and the field curvature at each wavelength while correcting the lateral chromatic aberration at the wide-angle end and the telephoto end.
なお、以上説明した各実施例(収差図)では、C線、d線、F線における色収差を補正する場合について説明したが、g線や赤外線等の他のスペクトル線の色収差の補正も行うことができる。 In each of the embodiments (aberration diagrams) described above, the case of correcting chromatic aberration in the C-line, d-line, and F-line has been described. However, correction of chromatic aberration in other spectral lines such as g-line and infrared rays is also performed. Can do.
また、各実施例では、焦点距離が可変であるズームレンズについて説明したが、本発明は、焦点距離が固定の単焦点レンズも実施例に含む。 In each embodiment, the zoom lens having a variable focal length has been described. However, the present invention also includes a single focus lens having a fixed focal length.
図14には、上記実施例1〜3にて説明したズームレンズを撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラ(光学機器)を示している。20はカメラ本体、21は撮影光学系(実施例1〜3のズームレンズ)、22はカメラ本体20に内蔵され、撮影光学系21によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子(光電変換素子)である。 FIG. 14 shows a digital still camera (optical apparatus) using the zoom lens described in the first to third embodiments as a photographing optical system. Reference numeral 20 denotes a camera body, 21 denotes a photographic optical system (zoom lenses of Examples 1 to 3), 22 denotes a built-in camera body 20 such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image formed by the photographic optical system 21. An imaging element (photoelectric conversion element).
23は撮像素子22によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリ、24は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、撮像素子22上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。 Reference numeral 23 denotes a memory for recording information corresponding to the subject image photoelectrically converted by the image sensor 22, and reference numeral 24 denotes a finder configured by a liquid crystal display panel or the like for observing the subject image formed on the image sensor 22.
このように実施例1〜3のズームレンズを光学機器に適用することにより、高い光学性能を有する光学機器を実現することができる。光学機器には、デジタルスチルカメラだけでなく、ビデオカメラや交換レンズ等の様々な光学機器が含まれる。 Thus, by applying the zoom lenses of Examples 1 to 3 to an optical device, an optical device having high optical performance can be realized. Optical devices include not only digital still cameras but also various optical devices such as video cameras and interchangeable lenses.
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.
屈折率分布型レンズを用いた色収差の補正と、屈折率分布型レンズにより発生するコマ収差、非点収差および像面湾曲の補正とを両立できる撮影光学系等に好適な結像光学系を提供できる。 Providing an imaging optical system suitable for photographic optical systems that can achieve both correction of chromatic aberration using a gradient index lens and correction of coma, astigmatism and curvature of field generated by a gradient index lens it can.
GR1,GR2,GL1,GL2 屈折率分布型レンズ
AP 開口絞り
GR1, GR2, GL1, GL2 Gradient index lens AP Aperture stop
Claims (5)
該開口絞りよりも物体側に配置された前側レンズ群と、
前記開口絞りよりも像側に配置された後側レンズ群とを有し、
前記前側レンズ群および前記後側レンズ群はそれぞれ、光軸からの距離に応じて屈折率が変化する屈折率分布型レンズを含み、
前記前側および後側レンズ群の前記屈折率分布型レンズのうち一方は、前記光軸からの距離が増加するにしたがって前記屈折率が減少する屈折率分布を有し、他方は、前記光軸からの距離が増加するにしたがって前記屈折率が増加する屈折率分布を有することを特徴とする結像光学系。 An aperture stop,
A front lens group disposed closer to the object side than the aperture stop, and
A rear lens group disposed on the image side of the aperture stop,
Each of the front lens group and the rear lens group includes a gradient index lens whose refractive index changes according to the distance from the optical axis,
One of the refractive index distribution type lenses of the front and rear lens groups has a refractive index distribution in which the refractive index decreases as the distance from the optical axis increases, and the other from the optical axis. An imaging optical system having a refractive index distribution in which the refractive index increases as the distance increases.
前記屈折率分布型レンズを含む前記前側レンズ群および前記後側レンズ群はそれぞれ、物体側および像側において前記開口絞りに最も近いレンズ群であることを特徴とする請求項1に記載の結像光学系。 Having one or a plurality of lens groups on each of the object side and the image side of the aperture stop;
The imaging according to claim 1, wherein the front lens group and the rear lens group including the gradient index lens are lens groups closest to the aperture stop on the object side and the image side, respectively. Optical system.
該前側レンズ群に含まれる前記屈折率分布型レンズは、前記光軸からの距離が増加するにしたがって屈折率の波長分散が減少する屈折率分布を有し、
前記後側レンズ群に含まれる前記屈折率分布型レンズは、前記光軸からの距離が増加するにしたがって屈折率の波長分散が増加する屈折率分布を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の結像光学系。 The front lens group has negative optical power;
The gradient index lens included in the front lens group has a refractive index distribution in which the wavelength dispersion of the refractive index decreases as the distance from the optical axis increases,
The refractive index distribution type lens included in the rear lens group has a refractive index distribution in which the wavelength dispersion of the refractive index increases as the distance from the optical axis increases. The imaging optical system described in 1.
望遠端での前記前側レンズ群と前記後側レンズ群との間の間隔が、広角端での該間隔よりも狭いことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の結像光学系。 The focal length of the imaging optical system is variable by changing the interval between the front lens group and the rear lens group,
The imaging according to any one of claims 1 to 3, wherein a distance between the front lens group and the rear lens group at a telephoto end is narrower than the distance at a wide-angle end. Optical system.
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