JP3843607B2 - ズームレンズ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関するものであり、例えば、原稿複写装置，原稿読み取り装置等において高精細の有限共役距離用ズームレンズとして用いられる、画像読み取り用のズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な複写・読み取り装置用レンズは、単焦点レンズで構成されており、読み取り倍率も一定であった。仮に、読み取り倍率を変えることができたとしても、変倍範囲は小さいものであった。読み取り倍率を変える手段としては、電気的手段と光学的手段が知られており、光学的手段として可変焦点距離レンズを用いる方法が、特開平６−９４９９３号や特開昭５７−７３７１５号で提案されている。
【０００３】
一方、回折光学素子を屈折光学素子と組み合わせることにより、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正する技術が注目されてきており、それを応用した光ディスク用対物レンズが特開平６−２４２３７３号公報等で提案されている。また、米国特許第５，２６８，７９０号明細書ではビデオ用レンズへの応用が提案されており、特開平４−２１４５１６号公報ではステッパ用レンズ等への応用が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−９４９９３号公報で提案されている変倍読み取りレンズには、共役長が大きく変動するため機械構成が困難であり、大型化につながるといった問題がある。特開昭５７−７３７１５号公報で提案されているズームレンズ系には、共役長一定ではあるがレンズ単体のサイズが大きく、高精細読み取り用としては歪曲等の収差が大きいといった問題がある。
【０００５】
特開平６−２４２３７３号公報で提案されている光ディスク用対物レンズは、使用波長域が狭いため、ハロゲンランプを使用するような系では色収差の発生が問題となる。また、米国特許第５，２６８，７９０号明細書で提案されているビデオ用レンズでは、回折光学素子がレンズ枚数の削減に効果的に寄与するようには構成されていない。さらに、特開平４−２１４５１６号公報で提案されているステッパ用レンズでは、特開平６−２４２３７３号公報で提案されている光ディスク用対物レンズと同様、ハロゲンランプを使用するような系には応用できない等の問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、色収差等の諸収差が良好に補正された、高解像力で小型のズームレンズを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、拡大側から順に、負のパワーを有する第１群と、正のパワーを有する第２群と、正のパワーを有する第３群と、の３つの群から成るズームレンズであって、前記負のパワーを有する第１群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、以下の条件式(1)及び(2)を満足し、前記負のパワーを有する第１群が拡大側から順に、縮小側に強い凹面を向けた負レンズと拡大側に強い凸面を向けた正レンズから構成され、前記第３群が縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズを最も縮小側に少なくとも１枚含み、以下の条件式(6)及び(7)を満足することを特徴とする。
｜φDn／φ1｜＜0.06 …(1)
-0.8＜φn／φW＜-0.3 …(2)
0.3＜r2／r3＜0.8 …(6)
-0.5＜rL×φp3＜-0.05 …(7)
ただし、
φDn：負のパワーを有する第１群の回折作用によるパワー、
φ1 ：負のパワーを有する第１群中の回折光学素子を有するレンズの屈折作用によるパワー、
φn ：負のパワーを有する第１群の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
φW ：短焦点距離端での全系の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
r2 ：負のパワーを有する第１群中の拡大側から１番目のレンズの縮小側面の曲率半径、
r3 ：負のパワーを有する第１群中の拡大側から２番目のレンズの拡大側面の曲率半径、
rL ：第３群の最も縮小側に配置された正メニスカスレンズの縮小側面の曲率半径、
φp3：第３群の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施したズームレンズを、図面を参照しつつ説明する。図１〜図６は、第１〜第６の実施の形態のズームレンズにそれぞれ対応するレンズ構成図であり、長焦点距離端[Ｔ]でのレンズ配置を示している。レンズ構成図中、ri(i=1,2,3,...)が付された面は拡大側から数えてi番目の面であり、di(i=1,2,3,...)が付された軸上面間隔は、拡大側から数えてi番目の軸上面間隔のうち、ズーミングにおいて変化する可変間隔を示している。また、riに*印が付された面は非球面であり、riに#印が付された面は屈折面に回折光学素子が形成された回折面である。
【００１３】
第１〜第６の実施の形態のズームレンズは、拡大側から順に、負のパワーを有する第１群(Gr1)と、正のパワーを有する第２群(Gr2)と、正のパワー(必要に応じて負のパワーでもよい。)を有する第３群(Gr3)と、の３つの群から成り、各群の光軸方向の移動により変倍を行うズームレンズであって、負のパワーを有する第１群(Gr1)中の少なくとも１面に回折光学素子を有する点に特徴がある。回折光学素子は、それ自体が−３．４５という通常のレンズ材料にはない大きな負の分散を有している。各実施の形態では、これを主に色収差の補正に利用することにより、各群のレンズ枚数削減を図るとともにズームレンズ全系の小型化を達成している。また、各群での色収差補正により高性能化をも達成している。なお、全系を大きく分けて負・正のパワー配置とすることにより、色分解系等を挿入するためのレンズバックを十分に確保している。
【００１４】
負のパワーを有する第１群(Gr1)に回折光学素子を設けることにより、第１群(Gr1)の収差補正をレンズ２枚の簡単な構成で達成することができる。色収差をはじめとする諸収差を第１群(Gr1)で良好に補正すれば、第２群(Gr2)への負担を軽減することができるため、第２群(Gr2)の構成を簡単にすることができる。また、正のパワーを有する第２群(Gr2)又は第３群(Gr3)に回折光学素子を設けることにより、変倍に寄与する第２群(Gr2)，第３群(Gr3)を小型化することができるとともに、変倍時の各群移動量が小さくなるため全系をも小型化することができる。しかも、これは性能向上にも有効である。
【００１５】
以上のように第１〜第６の実施の形態では、回折光学素子の色収差補正能力を利用して、５〜７枚という少ないレンズ枚数でありながら、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正して、小型化，低コスト化，高性能化を達成している。回折光学素子を効果的に用いることにより、カラー読み取り用としても十分な高い光学性能を保持しつつ各群の構成枚数を削減することができるため、複写・読み取り装置のコンパクト化，低コスト化を達成することができる。このような光学構成において更に望ましい条件を以下に説明する。
【００１６】
負・正・正(又は負)の３つの群から成るズームレンズにおいては、負のパワーを有する群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
｜φDn／φ1｜＜0.06 …(1)
ただし、
φDn：負のパワーを有する群の回折作用によるパワー、
φ1 ：負のパワーを有する群中の回折光学素子を有するレンズの屈折作用によるパワー、
である。
【００１７】
条件式(1)は、負のパワーを有するレンズ群{第１〜第６の実施の形態では第１群(Gr1)である。}に使用する回折光学素子の回折によるパワーとその回折光学素子を設けた単レンズのトータルパワーとの強度比を規定している。条件式(1)の上限を超えると、回折光学素子のパワーが強くなり過ぎるため、色収差の補正が過剰になるほか、球面収差が補正過剰となる。
【００１８】
負・正・正(又は負)の３つの群から成るズームレンズにおいては、負のパワーを有する群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。そして、前記条件式(1)と共に満足することが更に望ましい。
-0.8＜φn／φW＜-0.3 …(2)
ただし、
φn：負のパワーを有する群の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
φW：短焦点距離端[Ｗ]での全系の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
である。
【００１９】
条件式(2)は、短焦点距離端[Ｗ]での負レンズ群{第１〜第６の実施の形態では第１群(Gr1)である。}のパワー比を規定している。条件式(2)の上限を超えると、球面収差等が補正不足になり、さらに変倍時のレンズ長変動も大きくなる。条件式(2)の下限を超えると、レンズの小型化には有利になるが、コマ収差や歪曲の変動が大きくなるため性能確保が困難になる。
【００２６】
負・正・正(又は負)の３つの群から成るズームレンズにおいては、負のパワーを有する群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、更に負のパワーを有する群が少なくとも縮小側に強い凹面を向けた負レンズと拡大側に強い凸面を向けた正レンズとを含み、第３群(Gr3)が少なくとも１枚の縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成り、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。そして、前記条件式(1)及び(2)と共に満足することが更に望ましい。
0.3＜r2／r3＜0.8 …(6)
ただし、
r2：負のパワーを有する群中の拡大側から１番目のレンズ(第１レンズ)の縮小側面の曲率半径、
r3：負のパワーを有する群中の拡大側から２番目のレンズ(第２レンズ)の拡大側面の曲率半径、
である。
【００２７】
条件式(6)は負のパワーを有するレンズ群{第１〜第６の実施の形態では第１群(Gr1)である。}の第１レンズの縮小側面と第２レンズの拡大側面との曲率半径の比を規定している。条件式(6)の上限を超えると、屈折作用による負のパワーが小さくなって回折光学素子の負担が大きくなるため、回折光学素子のピッチが細かくなって加工が困難になる。さらに、変倍時の各群の移動量が大きくなり、レンズが大型化してしまう。条件式(6)の下限を超えると、コマ収差や歪曲の補正が困難になる。
【００２８】
負・正・正(又は負)の３つの群から成るズームレンズにおいては、負のパワーを有する群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、更に負のパワーを有する群が少なくとも縮小側に強い凹面を向けた負レンズと拡大側に強い凸面を向けた正レンズとを含み、第３群(Gr3)が少なくとも１枚の縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成り、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。そして、前記条件式(1),(2)及び(6)と共に満足することが更に望ましい。
-0.5＜rL×φp3＜-0.05 …(7)
ただし、
rL ：第３群(Gr3)の最も縮小側に配置された正メニスカスレンズの縮小側面の曲率半径、
φp3：第３群(Gr3)の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
である。
【００２９】
条件式(7)は、第３群(Gr3)の最も縮小側に配置された正メニスカスレンズの縮小側面の曲率半径を規定している。条件式(7)の上限を超えると球面収差が補正不足になり、条件式(7)の下限を超えると非点収差の補正が困難になる。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明を実施したズームレンズを、コンストラクションデータ，収差図等を挙げて、更に具体的に説明する。なお、以下に挙げる実施例１〜６は、前述した第１〜第６の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１〜第６の実施の形態を表すレンズ構成図(図１〜図６)は、対応する実施例１〜６の長焦点距離端[Ｔ]でのレンズ配置をそれぞれ示している。
【００３１】
各実施例のコンストラクションデータにおいて、ri(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の面の曲率半径、di(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の軸上面間隔を示しており、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目のレンズのｄ線に対する屈折率(Ｎd),アッベ数(νd)を示している。また、コンストラクションデータ中、ズーミングにおいて変化する軸上面間隔(可変間隔)は、短焦点距離端[Ｗ]〜中間焦点距離状態(ミドル)[Ｍ]〜長焦点距離端[Ｔ]での各群間の軸上空気間隔である。各焦点距離状態[Ｗ],[Ｍ],[Ｔ]での全系の焦点距離ｆ及びＦナンバーFnoを併せて示す。また、表１に、各実施例における条件式(1)〜(7)の対応値を示す。なお、各実施例の標準的使用倍率は、-1/6.05×〜-1/4.28×〜-1/3.02×である。
【００３２】
曲率半径riに*印が付された面は、非球面で構成された面であることを示し、非球面の面形状を表わす以下の式(AS)で定義されるものとする。また、曲率半径riに#印が付された面は、回折光学素子が設けられた面(すなわち回折面)であることを示し、回折面のピッチの位相形状を表す以下の式(DS)で定義されるものとする。各非球面の非球面データ及び各回折面の回折面データを他のデータと併せて示す。
【００３３】
Z＝(C・H2)／{1+√(1-ε・C2・H2)}＋(A1・H4+A2・H6+A3・H8+A4・H10) …(AS)
ただし、式(AS)中、
Z ：高さHの位置での光軸方向の基準面からの変位量、
H ：光軸に対して垂直な方向の高さ、
C ：近軸曲率、
ε：２次曲面パラメータ(ただし以下に挙げる実施例ではすべてε=1である。)、
A1：４次の非球面係数、
A2：６次の非球面係数、
A3：８次の非球面係数、
A4：１０次の非球面係数、
である。
【００３４】
Φ(H)＝(2π／λ0)・(B1・H2+B2・H4+B3・H6+B4・H8) …(DS)
ただし、式(DS)中、
Φ(H)：回折面の位相関数、
H ：光軸に対して垂直な方向の高さ、
B1 ：２次の位相係数、
B2 ：４次の位相係数、
B3 ：６次の位相係数、
B4 ：８次の位相係数、
λ0 ：設計中心波長(=587.6nm:ｄ線)、
である。
【００３５】
《実施例１》
【００３６】
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.13359×10-5
A2=-0.12766×10-9
A3=-0.19296×10-11
A4=-0.25547×10-14
【００３７】
[第３面(r3)の非球面データ]
A1= 0.10356×10-5
A2= 0.86442×10-9
【００３８】
[第６面(r6)の非球面データ]
A1=-0.59696×10-6
A2=-0.49461×10-8
A3=-0.28552×10-10
【００３９】
[第９面(r9)の非球面データ]
A1= 0.17603×10-4
A2= 0.44794×10-7
A3=-0.11964×10-9
A4= 0.55552×10-12
【００４０】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1=-0.49193×10-5
A2=-0.43328×10-7
A3=-0.19739×10-9
A4=-0.42486×10-12
【００４１】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.17906×10-6
A2=-0.15165×10-7
A3=-0.11528×10-9
A4= 0.38339×10-12
【００４２】
[第３面(r3)の回折面データ]
B1= 6.6010×10-5
B2=-9.0280×10-8
B3= 9.9452×10-11
【００４３】
[第６面(r6)の回折面データ]
B1=-1.2688×10-4
B2= 1.8458×10-7
B3=-5.8796×10-10
B4=-3.5241×10-13
【００４４】
《実施例２》
【００４５】
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.25738×10-5
A2=-0.40918×10-9
A3=-0.57691×10-11
A4= 0.27173×10-14
【００４６】
[第３面(r3)の非球面データ]
A1= 0.54933×10-8
A2= 0.72382×10-9
A3=-0.34693×10-11
A4= 0.45034×10-14
【００４７】
[第６面(r6)の非球面データ]
A1=-0.75015×10-6
A2=-0.31758×10-8
A3=-0.21935×10-10
A4=-0.31253×10-13
【００４８】
[第９面(r9)の非球面データ]
A1= 0.15250×10-4
A2= 0.45780×10-7
A3=-0.50688×10-10
A4= 0.20570×10-12
【００４９】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1=-0.19975×10-6
A2= 0.32710×10-7
A3=-0.34527×10-9
A4= 0.34692×10-12
【００５０】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.15186×10-5
A2= 0.26729×10-7
A3=-0.19751×10-9
A4= 0.39507×10-12
【００５１】
[第１３面(r13)の非球面データ]
A1= 0.76389×10-6
A2=-0.37449×10-8
【００５２】
[第１面(r1)の回折面データ]
B1=-5.1493×10-6
B2= 4.2511×10-8
B3=-2.8183×10-11
【００５３】
[第１３面(r13)の回折面データ]
B1=-1.3992×10-4
B2= 1.6053×10-7
B3=-1.1060×10-9
【００５４】
《実施例３》
【００５５】
[第１面(r1)の非球面データ]
A1= 0.12653×10-6
A2=-0.12009×10-9
A3= 0.22074×10-12
A4= 0.19142×10-15
【００５６】
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.13513×10-5
A2=-0.15996×10-8
【００５７】
[第３面(r3)の非球面データ]
A1=-0.30025×10-6
A2= 0.28603×10-9
A3=-0.78654×10-12
A4= 0.69422×10-15
【００５８】
[第７面(r7)の非球面データ]
A1=-0.44607×10-5
A2=-0.10445×10-7
A3=-0.14964×10-10
A4= 0.11674×10-13
【００５９】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.16154×10-5
A2=-0.92014×10-8
A3= 0.42180×10-10
A4= 0.10828×10-12
【００６０】
[第１４面(r14)の非球面データ]
A1= 0.27941×10-5
A2= 0.13440×10-7
【００６１】
[第２面(r2)の回折面データ]
B1= 7.4037×10-6
B2=-6.5046×10-8
B3= 1.7972×10-10
B4=-2.5108×10-13
【００６２】
[第１４面(r14)の回折面データ]
B1=-1.1409×10-4
B2=-1.4185×10-7
B3= 3.7727×10-9
B4=-1.8750×10-11
【００６３】
《実施例４》
【００６４】
[第１面(r1)の非球面データ]
A1= 0.17638×10-5
A2=-0.32689×10-8
A3= 0.31282×10-11
A4=-0.12245×10-14
【００６５】
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.15723×10-6
A2=-0.35930×10-8
【００６６】
[第５面(r5)の非球面データ]
A1=-0.26879×10-5
A2=-0.10281×10-7
A3= 0.74280×10-11
A4=-0.83045×10-13
【００６７】
[第９面(r9)の非球面データ]
A1= 0.10546×10-4
A2= 0.76799×10-8
A3= 0.92557×10-10
A4=-0.59229×10-12
【００６８】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1=-0.65378×10-6
A2=-0.29145×10-7
【００６９】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.39938×10-5
A2= 0.19933×10-9
A3=-0.67106×10-10
A4= 0.55502×10-12
【００７０】
[第２面(r2)の回折面データ]
B1= 4.1737×10-5
【００７１】
[第１０面(r10)の回折面データ]
B1=-1.3666×10-4
【００７２】
《実施例５》
【００７３】
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.15026×10-5
A2=-0.91056×10-9
A3=-0.61180×10-12
A4=-0.30338×10-14
【００７４】
[第３面(r3)の非球面データ]
A1= 0.88997×10-6
A2= 0.80680×10-9
【００７５】
[第６面(r6)の非球面データ]
A1=-0.10376×10-5
A2=-0.85506×10-8
A3=-0.49843×10-11
A4=-0.10792×10-12
【００７６】
[第９面(r9)の非球面データ]
A1= 0.15490×10-4
A2= 0.24855×10-7
A3= 0.12022×10-9
A4=-0.39965×10-12
【００７７】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1=-0.20973×10-5
A2=-0.21920×10-7
【００７８】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.34325×10-5
A2= 0.45686×10-8
A3=-0.61717×10-10
A4= 0.43116×10-12
【００７９】
[第３面(r3)の回折面データ]
B1= 5.0649×10-5
B2=-5.3271×10-8
B3= 2.3195×10-11
【００８０】
[第１０面(r10)の回折面データ]
B1=-1.7812×10-4
【００８１】
《実施例６》
ｆ=53.7〜71.1〜88.7
Fno=5.69〜5.36〜4.94
[曲率半径] [軸上面間隔][屈折率] [アッベ数]
{第１群(Gr1) …負}
r1*= -223.21
d1= 2.50 N1=1.6389 ν1=46.8
r2*= 38.61
d2= 17.77
r3#= 76.70
d3= 2.50 N2=1.7550 ν2=27.6
r4= 182.54
d4= 43.62〜20.27〜6.21
{第２群(Gr2) …正}
r5*#= 24.09
d5= 6.19 N3=1.5022 ν3=68.8
r6*= -579.95
d6= 9.60
r7= ∞{絞り(S)}
d7= 0.10
r8*= 121.29
d8= 2.50 N4=1.6200 ν4=60.3
r9= -351.01
d9= 1.88
r10*= -47.66
d10= 2.50 N5=1.6931 ν5=30.6
r11= 75.52
d11= 3.84〜2.22〜1.25
{ 第３群 (Gr3) …正 }
r12= -130.42
d12= 7.00 N6=1.7440 ν6=44.7
r13*= -52.12
【００８２】
[第１面(r1)の非球面データ]
A1= 0.14808×10-5
A2=-0.13578×10-8
A3=-0.97559×10-12
A4=-0.38796×10-15
【００８３】
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.12028×10-5
A2=-0.11555×10-8
A3=-0.24466×10-11
A4=-0.59662×10-14
【００８４】
[第５面(r5)の非球面データ]
A1= 0.17699×10-6
A2= 0.22510×10-8
【００８５】
[第６面(r6)の非球面データ]
A1= 0.50370×10-5
A2=-0.55928×10-11
A3=-0.14218×10-10
A4= 0.23963×10-13
【００８６】
[第８面(r8)の非球面データ]
A1=-0.19588×10-5
A2=-0.13687×10-8
A3=-0.73932×10-10
A4= 0.16585×10-11
【００８７】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1= 0.51720×10-5
A2=-0.24589×10-9
A3=-0.10532×10-9
A4=-0.13970×10-11
【００８８】
[第１３面(r13)の非球面データ]
A1= 0.93675×10-5
A2= 0.21325×10-7
A3=-0.63025×10-10
A4= 0.24720×10-12
【００８９】
[第３面(r3)の回折面データ]
B1= 7.6335×10-5
B2= 1.6519×10-7
B3=-5.9487×10-10
B4= 8.3781×10-13
【００９０】
[第５面(r5)の回折面データ]
B1=-1.2860×10-4
B2=-1.0695×10-8
B3=-4.7484×10-10
B4= 2.1844×10-12
【００９１】
【表１】
【００９２】
図７〜図９は実施例１の収差図、図１０〜図１２は実施例２の収差図、図１３〜図１５は実施例３の収差図、図１６〜図１８は実施例４の収差図、図１９〜図２１は実施例５の収差図、図２２〜図２４は実施例６の収差図であり、それぞれ短焦点距離端[Ｗ]，中間焦点距離状態(ミドル)[Ｍ]，長焦点距離端[Ｔ]での諸収差を示している。各焦点距離状態での収差図は、左から順に、(Ａ)球面収差，(Ｂ)非点収差，(Ｃ)歪曲収差を表しており、破線はＣ線(波長:λC=656.3nm)に対する収差、実線はｄ線(波長:λd=587.6nm)に対する収差、一点鎖線はｇ線(波長:λg=435.8nm)に対する収差を表している。球面収差{横軸：近軸像面からの光軸方向のズレ量(mm)}の縦軸は、入射高さ(H)をその最大高さ(H0)で規格化した値(すなわち入射瞳平面を切る相対高さ，H/H0)を表しており、非点収差{横軸：近軸像面からの光軸方向のズレ量(mm)}及び歪曲収差{横軸(％)}の縦軸は半画角(°)を表している。また、実線Xはサジタル面での非点収差を表しており、実線Yはメリディオナル面での非点収差を表している。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、負群中の回折光学素子によって色収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、高解像力で小型のズームレンズを実現することができる。そして、カラー読み取り用としても十分な高い光学性能を保持しつつ、各群の構成枚数を削減することができるため、複写・読み取り装置のコンパクト化，低コスト化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態(実施例１)のレンズ構成図。
【図２】第２の実施の形態(実施例２)のレンズ構成図。
【図３】第３の実施の形態(実施例３)のレンズ構成図。
【図４】第４の実施の形態(実施例４)のレンズ構成図。
【図５】第５の実施の形態(実施例５)のレンズ構成図。
【図６】第６の実施の形態(実施例６)のレンズ構成図。
【図７】実施例１の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図８】実施例１の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図９】実施例１の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図１０】実施例２の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図１１】実施例２の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図１２】実施例２の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図１３】実施例３の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図１４】実施例３の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図１５】実施例３の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図１６】実施例４の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図１７】実施例４の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図１８】実施例４の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図１９】実施例５の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図２０】実施例５の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図２１】実施例５の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図２２】実施例６の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図２３】実施例６の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図２４】実施例６の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【符号の説明】
Gr1 …第１群
Gr2 …第２群
Gr3 …第３群
S …絞り
【発明の属する技術分野】
本発明は、ズームレンズに関するものであり、例えば、原稿複写装置，原稿読み取り装置等において高精細の有限共役距離用ズームレンズとして用いられる、画像読み取り用のズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の一般的な複写・読み取り装置用レンズは、単焦点レンズで構成されており、読み取り倍率も一定であった。仮に、読み取り倍率を変えることができたとしても、変倍範囲は小さいものであった。読み取り倍率を変える手段としては、電気的手段と光学的手段が知られており、光学的手段として可変焦点距離レンズを用いる方法が、特開平６−９４９９３号や特開昭５７−７３７１５号で提案されている。
【０００３】
一方、回折光学素子を屈折光学素子と組み合わせることにより、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正する技術が注目されてきており、それを応用した光ディスク用対物レンズが特開平６−２４２３７３号公報等で提案されている。また、米国特許第５，２６８，７９０号明細書ではビデオ用レンズへの応用が提案されており、特開平４−２１４５１６号公報ではステッパ用レンズ等への応用が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平６−９４９９３号公報で提案されている変倍読み取りレンズには、共役長が大きく変動するため機械構成が困難であり、大型化につながるといった問題がある。特開昭５７−７３７１５号公報で提案されているズームレンズ系には、共役長一定ではあるがレンズ単体のサイズが大きく、高精細読み取り用としては歪曲等の収差が大きいといった問題がある。
【０００５】
特開平６−２４２３７３号公報で提案されている光ディスク用対物レンズは、使用波長域が狭いため、ハロゲンランプを使用するような系では色収差の発生が問題となる。また、米国特許第５，２６８，７９０号明細書で提案されているビデオ用レンズでは、回折光学素子がレンズ枚数の削減に効果的に寄与するようには構成されていない。さらに、特開平４−２１４５１６号公報で提案されているステッパ用レンズでは、特開平６−２４２３７３号公報で提案されている光ディスク用対物レンズと同様、ハロゲンランプを使用するような系には応用できない等の問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、色収差等の諸収差が良好に補正された、高解像力で小型のズームレンズを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のズームレンズは、拡大側から順に、負のパワーを有する第１群と、正のパワーを有する第２群と、正のパワーを有する第３群と、の３つの群から成るズームレンズであって、前記負のパワーを有する第１群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、以下の条件式(1)及び(2)を満足し、前記負のパワーを有する第１群が拡大側から順に、縮小側に強い凹面を向けた負レンズと拡大側に強い凸面を向けた正レンズから構成され、前記第３群が縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズを最も縮小側に少なくとも１枚含み、以下の条件式(6)及び(7)を満足することを特徴とする。
｜φDn／φ1｜＜0.06 …(1)
-0.8＜φn／φW＜-0.3 …(2)
0.3＜r2／r3＜0.8 …(6)
-0.5＜rL×φp3＜-0.05 …(7)
ただし、
φDn：負のパワーを有する第１群の回折作用によるパワー、
φ1 ：負のパワーを有する第１群中の回折光学素子を有するレンズの屈折作用によるパワー、
φn ：負のパワーを有する第１群の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
φW ：短焦点距離端での全系の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
r2 ：負のパワーを有する第１群中の拡大側から１番目のレンズの縮小側面の曲率半径、
r3 ：負のパワーを有する第１群中の拡大側から２番目のレンズの拡大側面の曲率半径、
rL ：第３群の最も縮小側に配置された正メニスカスレンズの縮小側面の曲率半径、
φp3：第３群の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施したズームレンズを、図面を参照しつつ説明する。図１〜図６は、第１〜第６の実施の形態のズームレンズにそれぞれ対応するレンズ構成図であり、長焦点距離端[Ｔ]でのレンズ配置を示している。レンズ構成図中、ri(i=1,2,3,...)が付された面は拡大側から数えてi番目の面であり、di(i=1,2,3,...)が付された軸上面間隔は、拡大側から数えてi番目の軸上面間隔のうち、ズーミングにおいて変化する可変間隔を示している。また、riに*印が付された面は非球面であり、riに#印が付された面は屈折面に回折光学素子が形成された回折面である。
【００１３】
第１〜第６の実施の形態のズームレンズは、拡大側から順に、負のパワーを有する第１群(Gr1)と、正のパワーを有する第２群(Gr2)と、正のパワー(必要に応じて負のパワーでもよい。)を有する第３群(Gr3)と、の３つの群から成り、各群の光軸方向の移動により変倍を行うズームレンズであって、負のパワーを有する第１群(Gr1)中の少なくとも１面に回折光学素子を有する点に特徴がある。回折光学素子は、それ自体が−３．４５という通常のレンズ材料にはない大きな負の分散を有している。各実施の形態では、これを主に色収差の補正に利用することにより、各群のレンズ枚数削減を図るとともにズームレンズ全系の小型化を達成している。また、各群での色収差補正により高性能化をも達成している。なお、全系を大きく分けて負・正のパワー配置とすることにより、色分解系等を挿入するためのレンズバックを十分に確保している。
【００１４】
負のパワーを有する第１群(Gr1)に回折光学素子を設けることにより、第１群(Gr1)の収差補正をレンズ２枚の簡単な構成で達成することができる。色収差をはじめとする諸収差を第１群(Gr1)で良好に補正すれば、第２群(Gr2)への負担を軽減することができるため、第２群(Gr2)の構成を簡単にすることができる。また、正のパワーを有する第２群(Gr2)又は第３群(Gr3)に回折光学素子を設けることにより、変倍に寄与する第２群(Gr2)，第３群(Gr3)を小型化することができるとともに、変倍時の各群移動量が小さくなるため全系をも小型化することができる。しかも、これは性能向上にも有効である。
【００１５】
以上のように第１〜第６の実施の形態では、回折光学素子の色収差補正能力を利用して、５〜７枚という少ないレンズ枚数でありながら、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正して、小型化，低コスト化，高性能化を達成している。回折光学素子を効果的に用いることにより、カラー読み取り用としても十分な高い光学性能を保持しつつ各群の構成枚数を削減することができるため、複写・読み取り装置のコンパクト化，低コスト化を達成することができる。このような光学構成において更に望ましい条件を以下に説明する。
【００１６】
負・正・正(又は負)の３つの群から成るズームレンズにおいては、負のパワーを有する群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
｜φDn／φ1｜＜0.06 …(1)
ただし、
φDn：負のパワーを有する群の回折作用によるパワー、
φ1 ：負のパワーを有する群中の回折光学素子を有するレンズの屈折作用によるパワー、
である。
【００１７】
条件式(1)は、負のパワーを有するレンズ群{第１〜第６の実施の形態では第１群(Gr1)である。}に使用する回折光学素子の回折によるパワーとその回折光学素子を設けた単レンズのトータルパワーとの強度比を規定している。条件式(1)の上限を超えると、回折光学素子のパワーが強くなり過ぎるため、色収差の補正が過剰になるほか、球面収差が補正過剰となる。
【００１８】
負・正・正(又は負)の３つの群から成るズームレンズにおいては、負のパワーを有する群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。そして、前記条件式(1)と共に満足することが更に望ましい。
-0.8＜φn／φW＜-0.3 …(2)
ただし、
φn：負のパワーを有する群の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
φW：短焦点距離端[Ｗ]での全系の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
である。
【００１９】
条件式(2)は、短焦点距離端[Ｗ]での負レンズ群{第１〜第６の実施の形態では第１群(Gr1)である。}のパワー比を規定している。条件式(2)の上限を超えると、球面収差等が補正不足になり、さらに変倍時のレンズ長変動も大きくなる。条件式(2)の下限を超えると、レンズの小型化には有利になるが、コマ収差や歪曲の変動が大きくなるため性能確保が困難になる。
【００２６】
負・正・正(又は負)の３つの群から成るズームレンズにおいては、負のパワーを有する群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、更に負のパワーを有する群が少なくとも縮小側に強い凹面を向けた負レンズと拡大側に強い凸面を向けた正レンズとを含み、第３群(Gr3)が少なくとも１枚の縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成り、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。そして、前記条件式(1)及び(2)と共に満足することが更に望ましい。
0.3＜r2／r3＜0.8 …(6)
ただし、
r2：負のパワーを有する群中の拡大側から１番目のレンズ(第１レンズ)の縮小側面の曲率半径、
r3：負のパワーを有する群中の拡大側から２番目のレンズ(第２レンズ)の拡大側面の曲率半径、
である。
【００２７】
条件式(6)は負のパワーを有するレンズ群{第１〜第６の実施の形態では第１群(Gr1)である。}の第１レンズの縮小側面と第２レンズの拡大側面との曲率半径の比を規定している。条件式(6)の上限を超えると、屈折作用による負のパワーが小さくなって回折光学素子の負担が大きくなるため、回折光学素子のピッチが細かくなって加工が困難になる。さらに、変倍時の各群の移動量が大きくなり、レンズが大型化してしまう。条件式(6)の下限を超えると、コマ収差や歪曲の補正が困難になる。
【００２８】
負・正・正(又は負)の３つの群から成るズームレンズにおいては、負のパワーを有する群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、更に負のパワーを有する群が少なくとも縮小側に強い凹面を向けた負レンズと拡大側に強い凸面を向けた正レンズとを含み、第３群(Gr3)が少なくとも１枚の縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズから成り、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。そして、前記条件式(1),(2)及び(6)と共に満足することが更に望ましい。
-0.5＜rL×φp3＜-0.05 …(7)
ただし、
rL ：第３群(Gr3)の最も縮小側に配置された正メニスカスレンズの縮小側面の曲率半径、
φp3：第３群(Gr3)の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
である。
【００２９】
条件式(7)は、第３群(Gr3)の最も縮小側に配置された正メニスカスレンズの縮小側面の曲率半径を規定している。条件式(7)の上限を超えると球面収差が補正不足になり、条件式(7)の下限を超えると非点収差の補正が困難になる。
【００３０】
【実施例】
以下、本発明を実施したズームレンズを、コンストラクションデータ，収差図等を挙げて、更に具体的に説明する。なお、以下に挙げる実施例１〜６は、前述した第１〜第６の実施の形態にそれぞれ対応しており、第１〜第６の実施の形態を表すレンズ構成図(図１〜図６)は、対応する実施例１〜６の長焦点距離端[Ｔ]でのレンズ配置をそれぞれ示している。
【００３１】
各実施例のコンストラクションデータにおいて、ri(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の面の曲率半径、di(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目の軸上面間隔を示しており、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は拡大側から数えてi番目のレンズのｄ線に対する屈折率(Ｎd),アッベ数(νd)を示している。また、コンストラクションデータ中、ズーミングにおいて変化する軸上面間隔(可変間隔)は、短焦点距離端[Ｗ]〜中間焦点距離状態(ミドル)[Ｍ]〜長焦点距離端[Ｔ]での各群間の軸上空気間隔である。各焦点距離状態[Ｗ],[Ｍ],[Ｔ]での全系の焦点距離ｆ及びＦナンバーFnoを併せて示す。また、表１に、各実施例における条件式(1)〜(7)の対応値を示す。なお、各実施例の標準的使用倍率は、-1/6.05×〜-1/4.28×〜-1/3.02×である。
【００３２】
曲率半径riに*印が付された面は、非球面で構成された面であることを示し、非球面の面形状を表わす以下の式(AS)で定義されるものとする。また、曲率半径riに#印が付された面は、回折光学素子が設けられた面(すなわち回折面)であることを示し、回折面のピッチの位相形状を表す以下の式(DS)で定義されるものとする。各非球面の非球面データ及び各回折面の回折面データを他のデータと併せて示す。
【００３３】
Z＝(C・H2)／{1+√(1-ε・C2・H2)}＋(A1・H4+A2・H6+A3・H8+A4・H10) …(AS)
ただし、式(AS)中、
Z ：高さHの位置での光軸方向の基準面からの変位量、
H ：光軸に対して垂直な方向の高さ、
C ：近軸曲率、
ε：２次曲面パラメータ(ただし以下に挙げる実施例ではすべてε=1である。)、
A1：４次の非球面係数、
A2：６次の非球面係数、
A3：８次の非球面係数、
A4：１０次の非球面係数、
である。
【００３４】
Φ(H)＝(2π／λ0)・(B1・H2+B2・H4+B3・H6+B4・H8) …(DS)
ただし、式(DS)中、
Φ(H)：回折面の位相関数、
H ：光軸に対して垂直な方向の高さ、
B1 ：２次の位相係数、
B2 ：４次の位相係数、
B3 ：６次の位相係数、
B4 ：８次の位相係数、
λ0 ：設計中心波長(=587.6nm:ｄ線)、
である。
【００３５】
《実施例１》
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.13359×10-5
A2=-0.12766×10-9
A3=-0.19296×10-11
A4=-0.25547×10-14
【００３７】
[第３面(r3)の非球面データ]
A1= 0.10356×10-5
A2= 0.86442×10-9
【００３８】
[第６面(r6)の非球面データ]
A1=-0.59696×10-6
A2=-0.49461×10-8
A3=-0.28552×10-10
【００３９】
[第９面(r9)の非球面データ]
A1= 0.17603×10-4
A2= 0.44794×10-7
A3=-0.11964×10-9
A4= 0.55552×10-12
【００４０】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1=-0.49193×10-5
A2=-0.43328×10-7
A3=-0.19739×10-9
A4=-0.42486×10-12
【００４１】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.17906×10-6
A2=-0.15165×10-7
A3=-0.11528×10-9
A4= 0.38339×10-12
【００４２】
[第３面(r3)の回折面データ]
B1= 6.6010×10-5
B2=-9.0280×10-8
B3= 9.9452×10-11
【００４３】
[第６面(r6)の回折面データ]
B1=-1.2688×10-4
B2= 1.8458×10-7
B3=-5.8796×10-10
B4=-3.5241×10-13
【００４４】
《実施例２》
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.25738×10-5
A2=-0.40918×10-9
A3=-0.57691×10-11
A4= 0.27173×10-14
【００４６】
[第３面(r3)の非球面データ]
A1= 0.54933×10-8
A2= 0.72382×10-9
A3=-0.34693×10-11
A4= 0.45034×10-14
【００４７】
[第６面(r6)の非球面データ]
A1=-0.75015×10-6
A2=-0.31758×10-8
A3=-0.21935×10-10
A4=-0.31253×10-13
【００４８】
[第９面(r9)の非球面データ]
A1= 0.15250×10-4
A2= 0.45780×10-7
A3=-0.50688×10-10
A4= 0.20570×10-12
【００４９】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1=-0.19975×10-6
A2= 0.32710×10-7
A3=-0.34527×10-9
A4= 0.34692×10-12
【００５０】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.15186×10-5
A2= 0.26729×10-7
A3=-0.19751×10-9
A4= 0.39507×10-12
【００５１】
[第１３面(r13)の非球面データ]
A1= 0.76389×10-6
A2=-0.37449×10-8
【００５２】
[第１面(r1)の回折面データ]
B1=-5.1493×10-6
B2= 4.2511×10-8
B3=-2.8183×10-11
【００５３】
[第１３面(r13)の回折面データ]
B1=-1.3992×10-4
B2= 1.6053×10-7
B3=-1.1060×10-9
【００５４】
《実施例３》
[第１面(r1)の非球面データ]
A1= 0.12653×10-6
A2=-0.12009×10-9
A3= 0.22074×10-12
A4= 0.19142×10-15
【００５６】
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.13513×10-5
A2=-0.15996×10-8
【００５７】
[第３面(r3)の非球面データ]
A1=-0.30025×10-6
A2= 0.28603×10-9
A3=-0.78654×10-12
A4= 0.69422×10-15
【００５８】
[第７面(r7)の非球面データ]
A1=-0.44607×10-5
A2=-0.10445×10-7
A3=-0.14964×10-10
A4= 0.11674×10-13
【００５９】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.16154×10-5
A2=-0.92014×10-8
A3= 0.42180×10-10
A4= 0.10828×10-12
【００６０】
[第１４面(r14)の非球面データ]
A1= 0.27941×10-5
A2= 0.13440×10-7
【００６１】
[第２面(r2)の回折面データ]
B1= 7.4037×10-6
B2=-6.5046×10-8
B3= 1.7972×10-10
B4=-2.5108×10-13
【００６２】
[第１４面(r14)の回折面データ]
B1=-1.1409×10-4
B2=-1.4185×10-7
B3= 3.7727×10-9
B4=-1.8750×10-11
【００６３】
《実施例４》
[第１面(r1)の非球面データ]
A1= 0.17638×10-5
A2=-0.32689×10-8
A3= 0.31282×10-11
A4=-0.12245×10-14
【００６５】
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.15723×10-6
A2=-0.35930×10-8
【００６６】
[第５面(r5)の非球面データ]
A1=-0.26879×10-5
A2=-0.10281×10-7
A3= 0.74280×10-11
A4=-0.83045×10-13
【００６７】
[第９面(r9)の非球面データ]
A1= 0.10546×10-4
A2= 0.76799×10-8
A3= 0.92557×10-10
A4=-0.59229×10-12
【００６８】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1=-0.65378×10-6
A2=-0.29145×10-7
【００６９】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.39938×10-5
A2= 0.19933×10-9
A3=-0.67106×10-10
A4= 0.55502×10-12
【００７０】
[第２面(r2)の回折面データ]
B1= 4.1737×10-5
【００７１】
[第１０面(r10)の回折面データ]
B1=-1.3666×10-4
【００７２】
《実施例５》
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.15026×10-5
A2=-0.91056×10-9
A3=-0.61180×10-12
A4=-0.30338×10-14
【００７４】
[第３面(r3)の非球面データ]
A1= 0.88997×10-6
A2= 0.80680×10-9
【００７５】
[第６面(r6)の非球面データ]
A1=-0.10376×10-5
A2=-0.85506×10-8
A3=-0.49843×10-11
A4=-0.10792×10-12
【００７６】
[第９面(r9)の非球面データ]
A1= 0.15490×10-4
A2= 0.24855×10-7
A3= 0.12022×10-9
A4=-0.39965×10-12
【００７７】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1=-0.20973×10-5
A2=-0.21920×10-7
【００７８】
[第１１面(r11)の非球面データ]
A1= 0.34325×10-5
A2= 0.45686×10-8
A3=-0.61717×10-10
A4= 0.43116×10-12
【００７９】
[第３面(r3)の回折面データ]
B1= 5.0649×10-5
B2=-5.3271×10-8
B3= 2.3195×10-11
【００８０】
[第１０面(r10)の回折面データ]
B1=-1.7812×10-4
【００８１】
《実施例６》
ｆ=53.7〜71.1〜88.7
Fno=5.69〜5.36〜4.94
[曲率半径] [軸上面間隔][屈折率] [アッベ数]
{第１群(Gr1) …負}
r1*= -223.21
d1= 2.50 N1=1.6389 ν1=46.8
r2*= 38.61
d2= 17.77
r3#= 76.70
d3= 2.50 N2=1.7550 ν2=27.6
r4= 182.54
d4= 43.62〜20.27〜6.21
{第２群(Gr2) …正}
r5*#= 24.09
d5= 6.19 N3=1.5022 ν3=68.8
r6*= -579.95
d6= 9.60
r7= ∞{絞り(S)}
d7= 0.10
r8*= 121.29
d8= 2.50 N4=1.6200 ν4=60.3
r9= -351.01
d9= 1.88
r10*= -47.66
d10= 2.50 N5=1.6931 ν5=30.6
r11= 75.52
d11= 3.84〜2.22〜1.25
{ 第３群 (Gr3) …正 }
r12= -130.42
d12= 7.00 N6=1.7440 ν6=44.7
r13*= -52.12
【００８２】
[第１面(r1)の非球面データ]
A1= 0.14808×10-5
A2=-0.13578×10-8
A3=-0.97559×10-12
A4=-0.38796×10-15
【００８３】
[第２面(r2)の非球面データ]
A1=-0.12028×10-5
A2=-0.11555×10-8
A3=-0.24466×10-11
A4=-0.59662×10-14
【００８４】
[第５面(r5)の非球面データ]
A1= 0.17699×10-6
A2= 0.22510×10-8
【００８５】
[第６面(r6)の非球面データ]
A1= 0.50370×10-5
A2=-0.55928×10-11
A3=-0.14218×10-10
A4= 0.23963×10-13
【００８６】
[第８面(r8)の非球面データ]
A1=-0.19588×10-5
A2=-0.13687×10-8
A3=-0.73932×10-10
A4= 0.16585×10-11
【００８７】
[第１０面(r10)の非球面データ]
A1= 0.51720×10-5
A2=-0.24589×10-9
A3=-0.10532×10-9
A4=-0.13970×10-11
【００８８】
[第１３面(r13)の非球面データ]
A1= 0.93675×10-5
A2= 0.21325×10-7
A3=-0.63025×10-10
A4= 0.24720×10-12
【００８９】
[第３面(r3)の回折面データ]
B1= 7.6335×10-5
B2= 1.6519×10-7
B3=-5.9487×10-10
B4= 8.3781×10-13
【００９０】
[第５面(r5)の回折面データ]
B1=-1.2860×10-4
B2=-1.0695×10-8
B3=-4.7484×10-10
B4= 2.1844×10-12
【００９１】
【表１】
図７〜図９は実施例１の収差図、図１０〜図１２は実施例２の収差図、図１３〜図１５は実施例３の収差図、図１６〜図１８は実施例４の収差図、図１９〜図２１は実施例５の収差図、図２２〜図２４は実施例６の収差図であり、それぞれ短焦点距離端[Ｗ]，中間焦点距離状態(ミドル)[Ｍ]，長焦点距離端[Ｔ]での諸収差を示している。各焦点距離状態での収差図は、左から順に、(Ａ)球面収差，(Ｂ)非点収差，(Ｃ)歪曲収差を表しており、破線はＣ線(波長:λC=656.3nm)に対する収差、実線はｄ線(波長:λd=587.6nm)に対する収差、一点鎖線はｇ線(波長:λg=435.8nm)に対する収差を表している。球面収差{横軸：近軸像面からの光軸方向のズレ量(mm)}の縦軸は、入射高さ(H)をその最大高さ(H0)で規格化した値(すなわち入射瞳平面を切る相対高さ，H/H0)を表しており、非点収差{横軸：近軸像面からの光軸方向のズレ量(mm)}及び歪曲収差{横軸(％)}の縦軸は半画角(°)を表している。また、実線Xはサジタル面での非点収差を表しており、実線Yはメリディオナル面での非点収差を表している。
【００９３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、負群中の回折光学素子によって色収差をはじめとする諸収差が良好に補正され、高解像力で小型のズームレンズを実現することができる。そして、カラー読み取り用としても十分な高い光学性能を保持しつつ、各群の構成枚数を削減することができるため、複写・読み取り装置のコンパクト化，低コスト化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態(実施例１)のレンズ構成図。
【図２】第２の実施の形態(実施例２)のレンズ構成図。
【図３】第３の実施の形態(実施例３)のレンズ構成図。
【図４】第４の実施の形態(実施例４)のレンズ構成図。
【図５】第５の実施の形態(実施例５)のレンズ構成図。
【図６】第６の実施の形態(実施例６)のレンズ構成図。
【図７】実施例１の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図８】実施例１の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図９】実施例１の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図１０】実施例２の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図１１】実施例２の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図１２】実施例２の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図１３】実施例３の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図１４】実施例３の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図１５】実施例３の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図１６】実施例４の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図１７】実施例４の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図１８】実施例４の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図１９】実施例５の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図２０】実施例５の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図２１】実施例５の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【図２２】実施例６の短焦点距離端[Ｗ]での収差図。
【図２３】実施例６の中間焦点距離状態[Ｍ]での収差図。
【図２４】実施例６の長焦点距離端[Ｔ]での収差図。
【符号の説明】
Gr1 …第１群
Gr2 …第２群
Gr3 …第３群
S …絞り
Claims (1)
- 拡大側から順に、負のパワーを有する第１群と、正のパワーを有する第２群と、正のパワーを有する第３群と、の３つの群から成るズームレンズであって、前記負のパワーを有する第１群中の少なくとも１面に回折光学素子を有し、以下の条件式(1)及び(2)を満足し、前記負のパワーを有する第１群が拡大側から順に、縮小側に強い凹面を向けた負レンズと拡大側に強い凸面を向けた正レンズから構成され、前記第３群が縮小側に凸面を向けた正メニスカスレンズを最も縮小側に少なくとも１枚含み、以下の条件式(6)及び(7)を満足することを特徴とするズームレンズ；
｜φDn／φ1｜＜0.06 …(1)
-0.8＜φn／φW＜-0.3 …(2)
0.3＜r2／r3＜0.8 …(6)
-0.5＜rL×φp3＜-0.05 …(7)
ただし、
φDn：負のパワーを有する第１群の回折作用によるパワー、
φ1 ：負のパワーを有する第１群中の回折光学素子を有するレンズの屈折作用によるパワー、
φn ：負のパワーを有する第１群の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
φW ：短焦点距離端での全系の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
r2 ：負のパワーを有する第１群中の拡大側から１番目のレンズの縮小側面の曲率半径、
r3 ：負のパワーを有する第１群中の拡大側から２番目のレンズの拡大側面の曲率半径、
rL ：第３群の最も縮小側に配置された正メニスカスレンズの縮小側面の曲率半径、
φp3：第３群の屈折作用及び回折作用による合成パワー、
である。
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