JPH08327906A - Zoom lens - Google Patents

Zoom lens

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Publication number
JPH08327906A
JPH08327906A JP5323496A JP5323496A JPH08327906A JP H08327906 A JPH08327906 A JP H08327906A JP 5323496 A JP5323496 A JP 5323496A JP 5323496 A JP5323496 A JP 5323496A JP H08327906 A JPH08327906 A JP H08327906A
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JP
Japan
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lens
lens group
refractive index
positive
conditional expression
Prior art date
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Application number
JP5323496A
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Japanese (ja)
Inventor
Junji Hashimura
淳司 橋村
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PURPOSE: To obtain a compact zoom lens which is a three-component zoom lens of positive, positive and negative and of which zoom ratio is 3 to 4 and which is made higher in magnification and smaller in the number of constituting elements by constituting lens groups of distributed refractive index lenses of a specific radial type and forming the faces of the distributed refractive index lenses as aspherical faces. CONSTITUTION: This three-component zoom lens consists, successively from an object side, a first lens group having positive refracting power, a second lens group having positive refracting power and a third lens group having negative refracting power. At least one lens groups consist of the distributed refractive index lenses of the radial type expressed by the equation N(r)=N0 +N1 .r<2> + N2 .r<4> +N3 .-r<6> +N4 .r<8> +.... At least one faces of the distributed refractive index lenses of the radial type are the aspherical faces. In the equation, (r) denotes height in the direction perpendicular to the optical axis; N0 denotes the refractive index on the optical axis; N1 denotes a refractive index distribution coefft. of second order; N2 denotes a refractive index distribution coefft. of fourth order; N3 denotes a refractive index distribution coefft. of sixth order and N4 denotes a refractive index distribution coefft. of eighth order.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はズームレンズに関するも
のであり、特にレンズシャッターカメラ,ビデオカメラ
等に好適な正・正・負の3成分から成る小型のズームレ
ンズに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a zoom lens, and more particularly to a small zoom lens having three positive, positive and negative components suitable for lens shutter cameras, video cameras and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より知られている正・正・負の3成
分ズームレンズのほとんどは、第1レンズ群が少なくと
も2枚のレンズで構成されており、第2レンズ群が少な
くとも4枚のレンズで構成されており、第3レンズ群が
2枚又は3枚のレンズで構成されている。
2. Description of the Related Art Most of the conventionally known positive / positive / negative three-component zoom lenses have a first lens group consisting of at least two lenses and a second lens group consisting of at least four lenses. The third lens group is composed of two or three lenses.

【0003】これに対して、光学系に非球面を用いるこ
とによって収差補正を行い、これによりレンズ枚数の削
減を図った正・正・負の3成分ズームレンズが提案され
ている。例えば、特開平4−95912号公報では、各
レンズ群を1枚のレンズで構成したものが示されてい
る。特開平4−260016号公報では、第1レンズ群
をレンズ1枚、第2レンズ群をレンズ2枚、第3レンズ
群をレンズ1枚で構成して、光学系全体の構成枚数を4
枚としたものが示されている。特開平5−188296
号公報では、第2レンズ群をレンズ1枚又は2枚、第3
レンズ群をレンズ1枚で構成して、光学系全体の構成枚
数を4枚又は5枚としたものが示されている。特開平6
−123835号公報では、第1レンズ群をレンズ2
枚、第2レンズ群をレンズ1枚、第3レンズ群をレンズ
1枚で構成して、光学系全体の構成枚数を4枚としたも
のが示されている。特開平4−78810号公報では、
各レンズ群を2枚で構成して、光学系全体の構成枚数を
6枚としたものが示されている。
On the other hand, there has been proposed a positive / positive / negative three-component zoom lens in which aberration is corrected by using an aspherical surface in the optical system, thereby reducing the number of lenses. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-95912 discloses that each lens group is composed of one lens. In Japanese Patent Laid-Open No. 4-260016, the first lens group is composed of one lens, the second lens group is composed of two lenses, and the third lens group is composed of one lens.
It is shown in pieces. JP-A-5-188296
In the publication, the second lens group includes one or two lenses and a third lens group.
It is shown that the lens group is composed of one lens, and the total number of optical systems is four or five. JP-A-6
In Japanese Patent Laid-Open No. 123835, the first lens group is referred to as lens 2
In the figure, the second lens group includes one lens, the third lens group includes one lens, and the total number of optical systems is four. In Japanese Patent Laid-Open No. 4-78810,
It is shown that each lens group is composed of two lenses, and the total number of optical systems is six.

【0004】また、特開平4−67114号公報では、
第2レンズ群に屈折率分布レンズを用いることにより第
2レンズ群をレンズ2枚で構成して、光学系全体の構成
枚数を6枚とした正・正・負の3成分ズームレンズが示
されている。
In Japanese Patent Laid-Open No. 4-67114,
By using a gradient index lens for the second lens group, the second lens group is composed of two lenses, and a positive / positive / negative three-component zoom lens in which the total number of constituent elements of the optical system is six is shown. ing.

【0005】上記屈折率分布レンズ、即ちGRINレン
ズ(gradient index lens,GRIN lens)は、その光学特性
(つまり、レンズ媒質中で光が曲がりながら進む性質)と
分散コントロールの可能性が、光学系を構成するレンズ
枚数の削減及びレンズのコンパクト化に大きな効果をも
たらすとして、かなり以前から注目されている光学素子
である。特に、非球面ではできなかった色収差及びペッ
ツバール和のコントロールが可能であることから、非球
面以上の効果が期待されている。
The above-mentioned gradient index lens, that is, a GRIN lens, has optical characteristics.
(That is, the property that light travels while bending in the lens medium) and the possibility of dispersion control have been attracting attention for a long time as they have a great effect on reducing the number of lenses forming an optical system and making the lenses compact. It is an optical element. In particular, since it is possible to control chromatic aberration and Petzval's sum which could not be achieved with an aspherical surface, an effect superior to that of an aspherical surface is expected.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上述の非球面を備えた
従来のズームレンズでは、光学系のコンパクト化及び高
倍率化を図りながら、光学系全体の構成枚数を削減する
のは不可能である。例えば、第1レンズ群(即ち、最も
物体側のレンズ群)をレンズ1枚で構成しようとして
も、均質レンズのみではレンズ群内で発生する色収差や
ペッツバール和の補正が不十分となるため、結局、光学
系のコンパクト化及び高倍率化を達成することができな
い(特に高倍率化の達成は不可能である。)。また、従来
の正・正・負の3成分ズームレンズでは、特に第2レン
ズ群で発生する収差を補正しようとするとレンズ群の構
成枚数が多くなるため、光学系全体の構成枚数を削減す
るのは非常に困難である。以下、更に詳しく説明する。
In the conventional zoom lens having the above-mentioned aspherical surface, it is impossible to reduce the number of constituent elements of the entire optical system while making the optical system compact and achieving high magnification. . For example, even if the first lens group (that is, the lens group closest to the object side) is made up of one lens, correction of chromatic aberration and Petzval sum generated in the lens group will be insufficient with only a homogeneous lens, so However, it is impossible to achieve compactness and high magnification of the optical system (especially, high magnification cannot be achieved). In addition, in the conventional positive / positive / negative three-component zoom lens, the number of constituent elements of the lens group becomes large especially when trying to correct the aberration generated in the second lens group, so that the number of constituent elements of the entire optical system is reduced. Is very difficult. The details will be described below.

【0007】特開平4−95912号公報,特開平4−
260016号公報,特開平5−188296号公報に
示されているズームレンズでは、レンズが均質レンズで
あることから諸収差(特に色収差とペッツバール和)の補
正が不十分となり、結局、ズーム比の小さいものやFナ
ンバーの暗いものしか達成できていない。特開平6−1
23835号公報に示されているズームレンズでは、非
球面を用いることにより少ないレンズ枚数で2.6倍と
いう高倍率ズームを達成しているものの、示されている
ズームレンズは高性能とは言い難いものとなっている。
Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 4-95912 and 4-
In the zoom lenses disclosed in Japanese Patent No. 260016 and Japanese Patent Laid-Open No. 5-188296, correction of various aberrations (particularly chromatic aberration and Petzval sum) is insufficient because the lens is a homogeneous lens, and as a result, the zoom ratio is small. Only things and dark F-numbers have been achieved. Japanese Patent Laid-Open No. 6-1
The zoom lens disclosed in Japanese Patent No. 23835 achieves a high-power zoom of 2.6 times with a small number of lenses by using an aspherical surface, but the zoom lens shown cannot be said to have high performance. It has become a thing.

【0008】また、特開平4−78810号公報に示さ
れているズームレンズでは、非球面に色収差とペッツバ
ール和の補正能力がないことから、結局、各レンズ群に
は少なくとも2枚のレンズが必要となっている。ズーム
レンズでは、そのズーム全域において収差補正をしよう
とした場合、ズームを構成する各レンズ群内で少なくと
も色収差及びペッツバール和を補正しておく必要がある
からである。
Further, in the zoom lens disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-78810, at least two lenses are required in each lens group because the aspherical surface has no ability to correct chromatic aberration and Petzval sum. Has become. This is because, in the zoom lens, when trying to correct aberrations in the entire zoom range, it is necessary to correct at least chromatic aberration and Petzval's sum in each lens unit that constitutes the zoom.

【0009】特開平4−67114号公報に示されてい
るズームレンズでは、第2レンズ群にGRINレンズを
用いることによってその構成枚数を少なくしているが、
GRINレンズが球面レンズのみで構成されているた
め、収差補正の自由度が足らず、結局、第2レンズ群の
レンズ枚数は2枚にしかなっていない。
In the zoom lens disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-67114, the number of constituent lenses is reduced by using a GRIN lens in the second lens group.
Since the GRIN lens is composed of only spherical lenses, the degree of freedom in aberration correction is insufficient, and in the end, the number of lenses in the second lens group is only two.

【0010】球面のGRINレンズで単焦点レンズを構
成した場合、3次の収差補正に対する自由度が不足する
ため、それを1枚で構成することは不可能とされている
(L.G.Atkinson et al.,"Design of a gradient-index p
hotographic objective",Appl. Opt.Vol.21,1982,993-9
98参照)。ズームレンズについてもこれと同様のことが
言える。つまり、ズームレンズを構成する各レンズ群を
レンズ1枚で構成しようとすると、やはり3次収差の自
由度が足りないことから収差補正が不可能となり、結
局、ズームレンズの各レンズ群をレンズ1枚で構成する
のは不可能となるのである。
When a single-focus lens is composed of a spherical GRIN lens, the degree of freedom for third-order aberration correction is insufficient, so it is impossible to compose it with one lens.
(LGAtkinson et al., "Design of a gradient-index p
hotographic objective ", Appl.Opt.Vol.21,1982,993-9
98). The same applies to the zoom lens. In other words, if each lens group constituting the zoom lens is configured with one lens, it is impossible to correct the aberration because the degree of freedom of the third-order aberration is insufficient, and eventually each lens group of the zoom lens is changed to the lens 1 It is impossible to compose with one sheet.

【0011】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、正・正・負の3成分ズームレンズ
において、ズーム比が3〜4倍程度の高倍率化及び構成
枚数の削減が図られたコンパクトなズームレンズを提供
することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a positive, positive, and negative three-component zoom lens with a high zoom ratio of about 3 to 4 times and the number of constituent lenses. It is to provide a compact zoom lens in which the reduction of

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明に係るズームレンズは、物体側から順
に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を
有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ
群と、から成る3成分ズームレンズであって、少なくと
も1つのレンズ群が以下に示す屈折率分布の式(A)で表
されるラジアルタイプの屈折率分布レンズから成り、該
ラジアルタイプの屈折率分布レンズの少なくとも1つの
面が非球面であることを特徴とする。 N(r)=N0+N1・r2+N2・r4+N3・r6+N4・r8+… ……(A) 但し、 r:光軸に対して垂直な方向の高さ N0:光軸上での屈折率 N1:2次の屈折率分布係数 N2:4次の屈折率分布係数 N3:6次の屈折率分布係数 N4:8次の屈折率分布係数 である。
To achieve the above object, a zoom lens according to a first aspect of the present invention comprises, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power and a first lens group having a positive refractive power. A three-component zoom lens including two lens units and a third lens unit having a negative refractive power, wherein at least one lens unit is a radial type represented by the following formula (A) of the refractive index distribution. Of the gradient index lens, wherein at least one surface of the radial type gradient index lens is an aspherical surface. N (r) = N 0 + N 1 · r 2 + N 2 · r 4 + N 3 · r 6 + N 4 · r 8 + ... (A) where r is the height in the direction perpendicular to the optical axis N 0 : refractive index on the optical axis N 1 : second-order refractive index distribution coefficient N 2 : fourth-order refractive index distribution coefficient N 3 : sixth-order refractive index distribution coefficient N 4 : 8th-order refractive index distribution coefficient is there.

【0013】第1の発明の構成によると、レンズがラジ
アルタイプの屈折率分布を持つことによって、レンズ群
内で発生する色収差及びペッツバール和の補正を可能と
する。また、非球面を用いることによって、収差補正に
対する自由度も確保されるため、ズームレンズの各レン
ズ群を1枚で構成することが可能になる。なお、式(A)
から分かるように、ラジアルタイプの屈折率分布とは、
屈折率分布の方向が光軸に対して垂直な方向の屈折率分
布である。
According to the structure of the first aspect of the invention, the lens has a radial type refractive index distribution, so that it is possible to correct chromatic aberration and Petzval sum generated in the lens group. Further, by using the aspherical surface, the degree of freedom for aberration correction is secured, so that each lens group of the zoom lens can be configured with one lens. The formula (A)
As you can see, the radial type refractive index profile is
The direction of the refractive index distribution is the refractive index distribution in the direction perpendicular to the optical axis.

【0014】また、第2の発明に係るズームレンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有す
る第3レンズ群と、から成る3成分ズームレンズであっ
て、各々のレンズ群が1枚のレンズで構成され、かつ、
以下に示す条件式(1)を満たすことを特徴とする。 0.15<φ1/φ2<1.0 ……(1) 但し、 φ1:第1レンズ群の屈折力 φ2:第2レンズ群の屈折力 である。
The zoom lens according to the second invention is
A first lens group having positive refractive power in order from the object side;
A three-component zoom lens including a second lens group having a positive refracting power and a third lens group having a negative refracting power, each lens group being composed of one lens, and
It is characterized in that the following conditional expression (1) is satisfied. 0.15 <φ 1 / φ 2 <1.0 (1) where φ 1 is the refractive power of the first lens group φ 2 is the refractive power of the second lens group.

【0015】第2の発明の構成によると、正・正・負の
3成分ズームレンズが条件式(1)を満たすことによっ
て、各レンズ群にバランス良く収差補正の機能を持たせ
ることが可能になるため、ズームの高倍率化を図ること
が可能になる。
According to the structure of the second invention, the positive / positive / negative three-component zoom lens satisfies the conditional expression (1), so that each lens group can have a well-balanced aberration correction function. Therefore, it becomes possible to increase the zoom magnification.

【0016】この条件式(1)の上限を超えた場合、第2
レンズ群の横倍率が増大し、その収差補正に対する負担
が非常に大きくなる。その結果、そこで発生する諸収
差、特に色収差の補正が困難になるので、ズームの高倍
率化に対して望ましくない構成となる(例えば、特開平
4−95912号公報に示されている3成分ズームの場
合には、ズーム比を小さくするか、又はFナンバーを暗
くするかしか方法がなかった。)。一方、条件式(1)の下
限を超えた場合には、第1レンズ群の屈折力が弱くなり
すぎて、第1レンズ群の移動量が大きくなるので望まし
くない。
If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded, the second
The lateral magnification of the lens group increases, and the burden on the aberration correction becomes very large. As a result, it becomes difficult to correct various aberrations generated therein, especially chromatic aberrations, so that the configuration becomes undesired for increasing the zoom magnification (for example, the three-component zoom disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 4-95912). In that case, the only option was to reduce the zoom ratio or darken the F number.) On the other hand, if the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the refractive power of the first lens group becomes too weak, and the amount of movement of the first lens group increases, which is not desirable.

【0017】また、前記第1の発明に係るズームレンズ
の場合と同様に、第2の発明に係るズームレンズにおい
ても、少なくとも1つのレンズ群が、前記式(A)で表さ
れるラジアルタイプの屈折率分布レンズから成るのが好
ましい。
As in the case of the zoom lens according to the first aspect of the invention, in the zoom lens according to the second aspect of the invention, at least one lens group is of the radial type represented by the formula (A). It is preferably composed of a gradient index lens.

【0018】上記第2の発明に係るズームレンズにおい
て、前記第1レンズ群は物体側に強い曲率の凸面を持つ
正レンズ形状を有し、前記第2レンズ群は像側に強い曲
率の凸面を持つ正レンズ形状を有し、前記第3レンズ群
は物体側に強い曲率の凹面を持つ負レンズ形状を有する
のが好ましい。
In the zoom lens according to the second aspect of the present invention, the first lens group has a positive lens shape having a convex surface with a strong curvature on the object side, and the second lens group has a convex surface with a strong curvature on the image side. It is preferable that the third lens group has a positive lens shape, and the third lens group has a negative lens shape having a concave surface with a strong curvature on the object side.

【0019】第1レンズ群を物体側に強い曲率の凸面を
持つ正レンズ1枚で構成することによって、第1レンズ
群の像側主点位置が相対的に前側(物体側)になり、第2
レンズ群を像側に強い曲率の凸面を持つ正レンズで構成
することによって、第2レンズ群の物体側主点位置が相
対的に後ろ側(像側)になる。従って、第1レンズ群と第
2レンズ群との間隔を小さくすることが可能になるの
で、このように第1,第2レンズ群を構成することは、
光学系のコンパクト化に効果がある。
By constructing the first lens group by one positive lens having a convex surface having a strong curvature on the object side, the image side principal point position of the first lens group becomes relatively front (object side), Two
By forming the lens unit with a positive lens having a convex surface having a strong curvature on the image side, the object-side principal point position of the second lens unit is relatively on the rear side (image side). Therefore, it is possible to reduce the distance between the first lens group and the second lens group, and thus configuring the first and second lens groups in this way
It is effective in making the optical system compact.

【0020】また、第2レンズ群を像側に強い曲率の凸
面を持つ正レンズ1枚で構成することによって、第2レ
ンズ群の像側主点位置が相対的に後側(像側)になり、第
3レンズ群を像側に強い曲率の凹面を持つ負レンズで構
成することによって、第2レンズ群の物体側主点位置が
相対的に前側(物体側)になる。従って、ズーム望遠端で
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔を十分に確保する
ことが可能になる。その結果、光学系の高倍率化を図っ
た場合に、望遠端で第2レンズ群と第3レンズ群とがぶ
つかってしまい、結局、ズームの高倍率化を達成できな
くなるといったことを防ぐことができる。
Further, by constructing the second lens group by one positive lens having a convex surface having a strong curvature on the image side, the image side principal point position of the second lens group is relatively rearward (image side). Therefore, by constructing the third lens group with a negative lens having a concave surface with a strong curvature on the image side, the object-side principal point position of the second lens group is relatively on the front side (object side). Therefore, it is possible to secure a sufficient distance between the second lens group and the third lens group at the zoom telephoto end. As a result, it is possible to prevent the second lens group and the third lens group from colliding with each other at the telephoto end when the magnification of the optical system is increased, and eventually it becomes impossible to achieve the high magnification of the zoom. it can.

【0021】以下に、前記第1,第2の発明における望
ましい条件を説明する。まず、レンズ群の移動に関して
は、広角から望遠への変倍に際して、各レンズ群がとも
に物体側に移動し、第1レンズ群と第2レンズ群との間
隔は増加し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は減
少するように移動するのが望ましい。これによって、広
角端でのコンパクト化を図ることができる。
The desirable conditions in the first and second inventions will be described below. First, regarding the movement of the lens groups, during zooming from the wide angle to the telephoto, each lens group moves toward the object side, the distance between the first lens group and the second lens group increases, and the distance between the second lens group and the second lens group increases. It is desirable that the distance to the third lens group moves so as to decrease. This makes it possible to achieve compactness at the wide-angle end.

【0022】正の屈折力を有するレンズ群にラジアルタ
イプGRINレンズを用いる場合、以下に示す条件式
(2)を満たすことが望ましい。 -30<N1d/φp 2<20 ……(2) 但し、 N1d:GRINレンズのd線に対する2次の屈折率分布
係数 φp:正レンズ群の屈折力 である。
When a radial type GRIN lens is used for a lens unit having a positive refractive power, the conditional expression shown below is used.
It is desirable to satisfy (2). -30 <N 1d / φ p 2 <20 ...... (2) where, N 1d: refractive index distribution coefficient of the secondary with respect to the d-line of the GRIN lens phi p: a refractive power of the positive lens group.

【0023】この条件式(2)は、レンズ群内でのペッツ
バール和をコントロールするための条件を示している。
条件式(2)の下限を超えた場合、ペッツバール和が負に
大きくなるので望ましくない。一方、条件式(2)の上限
を超えた場合、ペッツバール和が正に大きくなってしま
い、光学系トータルでのペッツバール和の補正が困難に
なる。
Conditional expression (2) represents a condition for controlling the Petzval sum in the lens group.
If the lower limit of conditional expression (2) is exceeded, the Petzval sum becomes negatively large, which is not desirable. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (2) is exceeded, the Petzval sum becomes positively large, and it becomes difficult to correct the Petzval sum in the optical system as a whole.

【0024】負の屈折力を有するレンズ群にラジアルタ
イプGRINレンズを用いる場合、以下に示す条件式
(3)を満たすことが望ましい。 -20<N1d/φm 2<30 ……(3) 但し、 φm:負レンズ群の屈折力 である。
When a radial type GRIN lens is used for a lens unit having a negative refractive power, the following conditional expression
It is desirable to satisfy (3). -20 <N 1d / φ m 2 <30 (3) where φ m is the refractive power of the negative lens group.

【0025】この条件式(3)は、レンズ群内でのペッツ
バール和をコントロールするための条件を示している。
条件式(3)の下限を超えた場合、ペッツバール和が正に
大きくなるので望ましくない。一方、条件式(3)の上限
を超えた場合、ペッツバール和が負に大きくなってしま
い、光学系トータルでのペッツバール和の補正が困難に
なる。
This conditional expression (3) shows the condition for controlling the Petzval sum in the lens group.
If the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the Petzval sum becomes positively large, which is not desirable. On the other hand, when the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the Petzval sum becomes negatively large, and it becomes difficult to correct the Petzval sum in the total optical system.

【0026】GRINレンズの屈折率分布は、以下に示
す条件式(4)を満たすことが望ましい。 |N2d/φG 4|<1000 ……(4) 但し、 N2d:GRINレンズのd線に対する4次の屈折率分布
係数 φG:GRINレンズの屈折力 である。
The refractive index distribution of the GRIN lens preferably satisfies the following conditional expression (4). | N 2d / φ G 4 | <1000 (4) where N 2d is the fourth-order refractive index distribution coefficient φ G of the GRIN lens with respect to the d-line: the refractive power of the GRIN lens.

【0027】この条件式(4)は、GRINレンズの屈折
率分布に関する条件を示している。条件式(4)の範囲を
超えた場合、レンズの屈折率分布が大きくなりすぎて、
高次の収差補正が非常に困難になる。
Conditional expression (4) represents a condition relating to the refractive index distribution of the GRIN lens. If the range of conditional expression (4) is exceeded, the refractive index distribution of the lens becomes too large,
Higher-order aberration correction becomes very difficult.

【0028】GRINレンズに非球面を用いる場合、そ
の非球面は、0<H<Hmaxにおいて以下に示す条件式
(5)を満たすことが望ましい。 -6.0<(φa−φ0a)/φG<5.0 ……(5) 但し、 H:レンズ径方向の高さ Hmax:レンズ有効径 φa:非球面の局所的な屈折力 φ0a:非球面の基準曲率による屈折力 であり、φa及びφ0aは以下の式(B),(C)で表される。 φa=Calo(n(H)'−n(H)) ……(B) φ0a=C0(n0'−n0) ……(C) ここで、 Calo:非球面の各高さでの局所的な曲率 C0:非球面の基準曲率 n(H)':非球面像側媒質の各高さでの屈折率 n(H):非球面物体側媒質の各高さでの屈折率 n0':非球面像側媒質の光軸上での屈折率 n0:非球面物体側媒質の光軸上での屈折率 である。
When an aspherical surface is used for the GRIN lens, the aspherical surface has the following conditional expression when 0 <H <H max .
It is desirable to satisfy (5). -6.0 <(φ a −φ 0a ) / φ G <5.0 (5) where H: height in the lens radial direction H max : effective diameter of the lens φ a : local refractive power of the aspheric surface φ 0a : It is the refractive power due to the reference curvature of the aspherical surface, and φ a and φ 0a are expressed by the following equations (B) and (C). φ a = C alo (n (H) '−n (H) ) …… (B) φ 0a = C 0 (n 0 ' −n 0 ) …… (C) where C alo is each aspherical surface. Local curvature at height C 0 : Reference curvature of aspheric surface n (H) ': Refractive index at each height of aspherical image side medium n (H) : At each height of aspherical object side medium Refractive index n 0 ': Refractive index of the aspherical image side medium on the optical axis n 0 : Refractive index of the aspherical object side medium on the optical axis.

【0029】この条件式(5)は、GRINレンズに非球
面を用いる場合にそれが満たすべき望ましい条件を示し
ている。条件式(5)の上限を超えると、群内の球面系で
発生している諸収差を非球面によって更に悪くすること
になるので望ましくない。一方、条件式(5)の下限を超
えると、非球面による補正が過多となり、例えば、複数
の非球面を用いた場合でもその補正過多を他の非球面に
よって打ち消すのが困難になるので望ましくない。
Conditional expression (5) represents a desirable condition that should be satisfied when an aspherical surface is used for the GRIN lens. If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded, various aberrations occurring in the spherical system within the group will be further deteriorated by the aspherical surface, which is not desirable. On the other hand, when the value goes below the lower limit of conditional expression (5), the correction by the aspherical surface becomes excessive. For example, even when a plurality of aspherical surfaces are used, it is difficult to cancel the excessive correction by another aspherical surface, which is not desirable. .

【0030】GRINレンズに非球面を用いる場合に
は、GRINレンズを両面非球面にするのが非常に望ま
しい。両面非球面にすれば、非球面が増えたことによる
自由度の増加と共に、一方の非球面で補正過多となった
収差を他方の非球面で補うことができるため、更なる収
差補正の効果を得ることができる。その場合、一方の非
球面で補正過多となった収差を他方の非球面で補正して
いる形にするのが望ましい。
When an aspherical surface is used for the GRIN lens, it is highly desirable that the GRIN lens has aspherical surfaces on both sides. If both aspherical surfaces are used, the degree of freedom increases due to the increase in aspherical surfaces, and the aberration that is overcorrected by one aspherical surface can be compensated for by the other aspherical surface, so that a further aberration correction effect can be obtained. Obtainable. In that case, it is desirable that the aberration that is overcorrected on one aspherical surface is corrected on the other aspherical surface.

【0031】第1レンズ群に非球面を用いる場合、その
非球面は、0<H<Hmaxにおいて以下に示す条件式(6)
を満たすことが望ましい。 -6.0<(φa−φ0a)/φ1<5.0 ……(6)
When an aspherical surface is used for the first lens group, the aspherical surface satisfies the following conditional expression (6) when 0 <H <H max .
It is desirable to satisfy. -6.0 <(φ a −φ 0 a ) / φ 1 <5.0 …… (6)

【0032】この条件式(6)は、第1レンズ群に非球面
を用いる場合にそれが満たすべき望ましい条件を示して
いる。条件式(6)の上限を超えると、正の屈折力を強め
る方向の非球面であるために、球面系で発生している球
面収差とコマ収差を非球面で更に悪くすることになるの
で望ましくない。一方、条件式(6)の下限を超えると、
逆に正の屈折力を弱めすぎて非球面による補正が過多と
なり、例えば複数の非球面を用いた場合でもその補正過
多を他の非球面によって打ち消すのが困難になるので望
ましくない。
This conditional expression (6) shows a desirable condition that should be satisfied when an aspherical surface is used for the first lens group. If the upper limit of conditional expression (6) is exceeded, it is desirable that the spherical aberration and the coma aberration occurring in the spherical system are further deteriorated on the aspherical surface because the aspherical surface is a direction in which the positive refractive power is strengthened. Absent. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (6) is exceeded,
On the contrary, the positive refracting power is weakened too much and the correction by the aspherical surface becomes excessive. For example, even when a plurality of aspherical surfaces are used, it is difficult to cancel the excessive correction by other aspherical surfaces, which is not desirable.

【0033】また、第1レンズ群に両面非球面レンズを
用いた場合には、一方の非球面が、少なくとも0.8Hmax
<H<Hmaxの領域において条件(φa−φ0a)/φ1<0.0
(正の屈折力を弱める方向の非球面)を満たし、もう一方
の非球面が、少なくとも0.8Hmax<H<Hmaxの領域に
おいて条件(φa−φ0a)/φ1>0.0(正の屈折力を強める
方向の非球面)を満たすのが望ましい。
When a double-sided aspherical lens is used in the first lens group, one aspherical surface has at least 0.8H max.
Condition (φ a −φ 0 a ) / φ 1 <0.0 in the region of <H <H max
(Aspherical surface in the direction of weakening the positive refracting power) and the other aspherical surface satisfies the condition (φ a −φ 0a ) / φ 1 > 0.0 (positive aspherical surface) in a region of at least 0.8H max <H <H max . It is desirable to satisfy the aspherical surface (direction of strengthening the refractive power).

【0034】さらに、その場合、それら非球面は、0.8
max<H<Hmaxの領域において以下に示す条件式(7)
を満たすのが望ましい。 |Am1|>Ap1 ……(7) 但し、 Am1:正の屈折力を弱める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ1の値 Ap1:正の屈折力を強める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ1の値 である。
Further, in that case, the aspherical surfaces are 0.8
In the region of H max <H <H max , the following conditional expression (7)
It is desirable to meet. │A m1 │> A p1 (7) where A m1 is (φ a −φ 0a ) / of the aspherical surface that weakens the positive refractive power.
Value of φ 1 A p1 : (φ a −φ 0a ) / of the aspherical surface that strengthens the positive refractive power
It is the value of φ 1 .

【0035】この条件式(7)は、第1レンズ群中の両面
非球面が満たすべき望ましい条件を示している。この条
件を満たせば、両面非球面が第1レンズ群中で発生した
(正の屈折力による)諸収差を一方の正の屈折力を弱める
方向の非球面によって補正し、そこで補正過多となった
(特に高次の)収差をもう一方の正の屈折力を強める方向
の非球面で補正していることになる。
This conditional expression (7) shows a desirable condition that both aspherical surfaces in the first lens group should satisfy. If this condition is satisfied, a double-sided aspherical surface is generated in the first lens group.
Various aberrations (due to the positive refracting power) were corrected by the aspherical surface in the direction that weakens one of the positive refracting powers, resulting in overcorrection.
It means that (especially higher order) aberration is corrected by the aspherical surface in the direction that strengthens the other positive refractive power.

【0036】第2レンズ群に非球面を用いる場合、その
非球面は、0<H<Hmaxにおいて以下に示す条件式(8)
を満たすことが望ましい。 -3.0<(φa−φ0a)/φ2<2.0 ……(8)
When an aspherical surface is used for the second lens group, the aspherical surface satisfies the following conditional expression (8) when 0 <H <H max .
It is desirable to satisfy. -3.0 <(φ a −φ 0 a ) / φ 2 <2.0 …… (8)

【0037】この条件式(8)は、第2レンズ群に非球面
を用いる場合にそれが満たすべき望ましい条件を示して
いる。条件式(8)の上限を超えると、正の屈折力を強め
る方向の非球面であるために、球面系で発生している球
面収差とコマ収差を非球面で更に悪くすることになるの
で望ましくない。一方、条件式(8)の下限を超えると、
逆に正の屈折力を弱めすぎて非球面による補正が過多と
なり、例えば、複数の非球面を用いた場合でもその補正
過多を他の非球面によって打ち消すのが困難になるので
望ましくない。
This conditional expression (8) shows a desirable condition that should be satisfied when an aspherical surface is used for the second lens group. If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded, it is desirable that the spherical aberration and coma generated in the spherical system will be further deteriorated on the aspherical surface because the aspherical surface is in the direction of strengthening the positive refractive power. Absent. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (8) is exceeded,
On the contrary, the positive refracting power is weakened too much and the correction by the aspherical surface becomes excessive. For example, even when a plurality of aspherical surfaces are used, it is difficult to cancel the excessive correction by other aspherical surfaces, which is not desirable.

【0038】また、第2レンズ群に両面非球面レンズを
用いた場合には、一方の非球面が、少なくとも0.8Hmax
<H<Hmaxの領域において条件(φa−φ0a)/φ2<0.0
(正の屈折力を弱める方向の非球面)を満たし、もう一方
の非球面が、少なくとも0.8Hmax<H<Hmaxの領域に
おいて条件(φa−φ0a)/φ2>0.0(正の屈折力を強める
方向の非球面)を満たすのが望ましい。
When a double-sided aspherical lens is used in the second lens group, one aspherical surface has at least 0.8H max.
Condition (φ a −φ 0a ) / φ 2 <0.0 in the region of <H <H max
(Aspherical surface in the direction of weakening the positive refracting power), and the other aspherical surface satisfies the condition (φ a −φ 0a ) / φ 2 > 0.0 (positive aspherical surface) in a region of at least 0.8H max <H <H max . It is desirable to satisfy the aspherical surface (direction of strengthening the refractive power).

【0039】さらに、その場合それらの非球面は、0.8
max<H<Hmaxの領域において以下に示す条件式(9)
を満たすのが望ましい。 |Am2|>Ap2 ……(9) 但し、 Am2:正の屈折力を弱める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ2の値 Ap2:正の屈折力を強める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ2の値 である。
Furthermore, in that case their aspherical surface is 0.8
In the region of H max <H <H max , the following conditional expression (9)
It is desirable to meet. │A m2 │> A p2 (9) where A m2 : (φ a −φ 0a ) / of the aspherical surface that weakens the positive refractive power
Value of φ 2 A p2 : (φ a −φ 0a ) / of the aspherical surface that strengthens the positive refractive power
It is the value of φ 2 .

【0040】この条件式(9)は、第2レンズ群中の両面
非球面が満たすべき望ましい条件を示している。この条
件を満たせば、両面非球面が第2レンズ群中で発生した
(正の屈折力による)諸収差を一方の正の屈折力を弱める
方向の非球面によって補正し、そこで補正過多となった
(特に高次の)収差をもう一方の正の屈折力を強める方向
の非球面で補正していることになる。
This conditional expression (9) shows a desirable condition that both aspherical surfaces in the second lens group should satisfy. If this condition is satisfied, a double-sided aspherical surface is generated in the second lens group.
Various aberrations (due to the positive refracting power) were corrected by the aspherical surface in the direction that weakens one of the positive refracting powers, resulting in overcorrection.
It means that (especially higher order) aberration is corrected by the aspherical surface in the direction that strengthens the other positive refractive power.

【0041】第3レンズ群の負レンズに非球面を用いる
場合、その非球面は、0<H<Hmaxにおいて以下に示
す条件式(10)を満たすことが望ましい。 -6.0<(φa−φ0a)/φ3<5.0 ……(10) 但し、 φ3:第3レンズ群の屈折力 である。
When an aspherical surface is used for the negative lens of the third lens group, it is desirable that the aspherical surface satisfy the following conditional expression (10) in 0 <H <H max . -6.0 <(φ a −φ 0a ) / φ 3 <5.0 (10) where φ 3 is the refractive power of the third lens group.

【0042】この条件式(10)は、第3レンズ群の負レン
ズに非球面を用いる場合にそれが満たすべき望ましい条
件を示している。条件式(10)の上限を超えると、負の屈
折力を強める方向の非球面であるために、球面系で発生
している(特に望遠端での)球面収差とコマ収差を非球面
で更に悪くすることになるとともに、広角端での歪曲収
差の補正が十分でなくなるので望ましくない。一方、条
件式(10)の下限を超えると、逆に負の屈折力を弱めすぎ
て非球面による補正が過多となり、例えば、複数の非球
面を用いた場合でもその補正過多を他の非球面によって
打ち消すのが困難になるので望ましくない。
This conditional expression (10) shows a desirable condition that should be satisfied when an aspherical surface is used for the negative lens of the third lens group. If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded, the spherical aberration and coma produced in the spherical system (especially at the telephoto end) will be further reduced by the aspherical surface because it is an aspherical surface that strengthens the negative refractive power. This is not desirable because it will worsen the correction of distortion at the wide-angle end. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (10) is exceeded, conversely, the negative refracting power will be weakened too much, resulting in excessive correction by the aspherical surface. Is difficult to counteract, which is not desirable.

【0043】また、第3レンズ群の負レンズに両面非球
面レンズを用いた場合には、一方の非球面が、少なくと
も0.8Hmax<H<Hmaxの領域において条件(φa−φ0a)
/φ3<0.0(負の屈折力を弱める方向の非球面)を満た
し、もう一方の非球面が、少なくとも0.8Hmax<H<H
maxの領域において条件(φa−φ0a)/φ3>0.0(負の屈
折力を強める方向の非球面)を満たすのが望ましい。
When a double-sided aspherical lens is used as the negative lens of the third lens group, one aspherical surface satisfies the condition (φ a −φ 0a ) in at least 0.8H max <H <H max.
/ Φ 3 <0.0 (aspherical surface in the direction of weakening the negative refracting power), and the other aspherical surface is at least 0.8H max <H <H
It is desirable to satisfy the condition (φ a −φ 0 a ) / φ 3 > 0.0 (aspherical surface in the direction of increasing the negative refracting power) in the max region.

【0044】さらに、その場合それらの非球面は、0.8
max<H<Hmaxの領域において以下に示す条件式(11)
を満たすのが望ましい。 |Am3|>Ap3 ……(11) 但し、 Am3:負の屈折力を弱める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ3の値 Ap3:負の屈折力を強める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ3の値 である。
Furthermore, in that case, their aspherical surface is 0.8
In the region of H max <H <H max , the following conditional expression (11)
It is desirable to meet. │A m3 │> A p3 (11) where A m3 : (φ a −φ 0a ) / of the aspherical surface that weakens the negative refracting power
Value of φ 3 A p3 : (φ a −φ 0a ) / of the aspherical surface that strengthens the negative refracting power
It is the value of φ 3 .

【0045】この条件式(11)は、第3レンズ群中の負レ
ンズの両面非球面が満たすべき望ましい条件を示してい
る。条件式(11)を満たせば、両面非球面が第3レンズ群
中で発生した(負の屈折力による)諸収差を一方の負の屈
折力を弱める方向の非球面によって補正し、そこで補正
過多となった(特に高次の)収差をもう一方の負の屈折力
を強める方向の非球面で補正していることになる。
This conditional expression (11) shows a desirable condition that both aspherical surfaces of the negative lens in the third lens group should satisfy. If conditional expression (11) is satisfied, various aberrations (due to the negative refracting power) generated by the double-sided aspherical surface in the third lens group will be corrected by the aspherical surface in the direction that weakens one negative refracting power. That is, the aberration (in particular, higher order) is corrected by the aspherical surface in the direction of strengthening the other negative refractive power.

【0046】さらに、第3レンズ群の負レンズに両面非
球面レンズを用いた場合には、その両面非球面レンズ
は、一方の非球面が、少なくとも0.8Hmax<H<Hmax
の領域において条件(φa−φ0a)/φ3<0.0(負の屈折力
を弱める方向の非球面)を満たし、もう一方の非球面
も、少なくとも0.8Hmax<H<Hmaxの領域において条
件(φa−φ0a)/φ3<0.0(負の屈折力を弱める方向の非
球面)を満たすような形状になっていても構わない。
Furthermore, when a double-sided aspherical lens is used as the negative lens of the third lens group, one of the double-sided aspherical lenses has at least 0.8H max <H <H max.
In the region of (φ a −φ 0 a ) / φ 3 <0.0 (aspherical surface in the direction of weakening the negative refracting power), and the other aspherical surface is at least 0.8 H max <H <H max The shape may satisfy the condition (φ a −φ 0 a ) / φ 3 <0.0 (aspherical surface in the direction of weakening the negative refracting power).

【0047】また、第3レンズ群の正レンズに非球面を
用いる場合、その非球面は、0<H<Hmaxにおいて前
記条件式(10)を満たすことが望ましい。ここで、条件式
(10)は、第3レンズ群の正レンズに非球面を用いる場合
にそれが満たすべき望ましい条件を示している。条件式
(10)の上限を超えると、負の屈折力を強める方向の非球
面であるために、球面系で発生している(特に望遠端で
の)球面収差とコマ収差を非球面で更に悪くすることに
なるとともに、広角端での歪曲収差の補正が十分でなく
なるので望ましくない。一方、条件式(10)の下限を超え
ると、逆に負の屈折力を弱めすぎて非球面による補正が
過多となり、例えば、複数の非球面を用いた場合でもそ
の補正過多を他の非球面によって打ち消すのが困難にな
るので望ましくない。
Further, when an aspherical surface is used for the positive lens of the third lens group, it is desirable that the aspherical surface satisfy the conditional expression (10) at 0 <H <H max . Where the conditional expression
(10) shows a desirable condition that should be satisfied when an aspherical surface is used for the positive lens of the third lens group. Conditional expression
When the value exceeds the upper limit of (10), the spherical aberration and coma generated in the spherical system (especially at the telephoto end) are worsened by the aspherical surface because the aspherical surface is in the direction of strengthening the negative refractive power. In addition, the correction of the distortion aberration at the wide-angle end becomes insufficient, which is not desirable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (10) is exceeded, conversely, the negative refracting power will be weakened too much, resulting in excessive correction by the aspherical surface. Is difficult to counteract, which is not desirable.

【0048】また、第3レンズ群の正レンズに両面非球
面レンズを用いた場合には、一方の非球面が、条件(φa
−φ0a)/φ3<0.0(負の屈折力を弱める方向の非球面)
を満たし、もう一方の非球面が、条件(φa−φ0a)/φ3
>0.0(負の屈折力を強める方向の非球面)を満たすのが
望ましい。
When a double-sided aspherical lens is used as the positive lens of the third lens group, one aspherical surface satisfies the condition (φ a
−φ 0a ) / φ 3 <0.0 (aspherical surface in the direction of weakening negative refracting power)
And the other aspherical surface satisfies the condition (φ a −φ 0a ) / φ 3
It is desirable to satisfy> 0.0 (aspherical surface in the direction of increasing negative refractive power).

【0049】第1レンズ群をGRINレンズとした場
合、その分散は、0<H<0.5Hmaxの領域において以下
に示す条件式(12)を満たし、0<H<Hmaxにおいて以下
に示す条件式(13)を満たすことが望ましい。 dνd(H)/dH<0 ……(12) -1.0<{νd(H)−νd(0)}/νd(0)≦0.0 ……(13) 但し、 νd(H):GRINレンズ内で光軸から垂直な方向に高
さHだけ離れた点での分散値 であり、このνd(H)は、次の式(D)で表される。 νd(H)={Nd(H)−1}/{NF(H)−NC(H)} ……(D) ここで、 Nd(H):高さHでのd線屈折率 NF(H):高さHでのF線屈折率 NC(H):高さHでのC線屈折率 である。
When the first lens group is a GRIN lens, the dispersion satisfies the conditional expression (12) shown below in the region of 0 <H <0.5H max , and the condition shown below in 0 <H <H max . It is desirable to satisfy the equation (13). dν d (H) / dH <0 …… (12) -1.0 <{ν d (H) −ν d (0)} / ν d (0) ≦ 0.0 …… (13) where ν d (H) Is a dispersion value at a point separated by a height H in the direction perpendicular to the optical axis in the GRIN lens, and this v d (H) is expressed by the following equation (D). ν d (H) = {N d (H) -1} / {N F (H) -N C (H)} ...... (D) , where, N d (H): d line of the height H Refractive index N F (H): F-line refractive index at height H N C (H): C-line refractive index at height H

【0050】条件式(12),(13)は、正・正・負の3成分
ズームの第1レンズ群をGRINレンズとした場合に、
そのGRINレンズが満たすべき望ましい分散の分布を
示している。条件式(12),(13)の範囲を超えた場合、第
1レンズ群内で発生する色収差のために光学系全体での
色補正が非常に困難になる。
Conditional expressions (12) and (13) are defined as follows when the first lens group for positive / positive / negative three-component zoom is a GRIN lens.
It shows the desired distribution of dispersion that the GRIN lens should satisfy. If the ranges of conditional expressions (12) and (13) are exceeded, color correction in the entire optical system becomes extremely difficult due to chromatic aberration occurring in the first lens group.

【0051】また、第2レンズ群をGRINレンズとし
た場合、その分散は、0<H<0.5Hmaxの領域において
前記条件式(12)を満たし、0<H<Hmaxにおいて前記条
件式(13)を満たすことが望ましい。ここで、条件式(1
2),(13)は、正・正・負の3成分ズームの第2レンズ群
をGRINレンズとした場合に、そのGRINレンズが
満たすべき望ましい分散の分布を示している。条件式(1
2),(13)の範囲を超えた場合、第2レンズ群内で発生す
る色収差のために光学系全体での色補正(特に軸上色収
差)が非常に困難になる。
When the second lens group is a GRIN lens, the dispersion satisfies the conditional expression (12) in the region of 0 <H <0.5H max , and the conditional expression (0) in the case of 0 <H <H max . It is desirable to satisfy 13). Here, the conditional expression (1
2) and (13) show desirable distributions of dispersion that should be satisfied by the GRIN lens when the second lens group for positive / positive / negative three-component zoom is a GRIN lens. Conditional expression (1
If the ranges (2) and (13) are exceeded, color correction (especially axial chromatic aberration) in the entire optical system becomes very difficult due to chromatic aberration occurring in the second lens group.

【0052】第3レンズ群をGRINレンズとした場
合、その分散は、0<H<0.5Hmaxの領域において以下
に示す条件式(14)を満たし、0<H<Hmaxにおいて以下
に示す条件式(15)を満たすことが望ましい。 dνd(H)/dH>0 ……(14) 0.0≦{νd(H)−νd(0)}/νd(0)<1.0 ……(15)
When the third lens group is a GRIN lens, the dispersion satisfies the conditional expression (14) shown below in the region of 0 <H <0.5H max , and the condition shown below in 0 <H <H max . It is desirable to satisfy the formula (15). dν d (H) / dH> 0 (14) 0.0 ≦ {ν d (H) −ν d (0)} / ν d (0) <1.0 (15)

【0053】条件式(14),(15)は、正・正・負の3成分
ズームの第3レンズ群をGRINレンズとした場合に、
そのGRINレンズが満たすべき望ましい分散の分布を
示している。条件式(14),(15)の範囲を超えた場合、第
3レンズ群内で発生する色収差のために光学系全体での
色補正(特に倍率色収差と望遠端での軸上色収差)が非常
に困難になる。
Conditional expressions (14) and (15) are defined as follows when the third lens group for positive / positive / negative three-component zoom is a GRIN lens.
It shows the desired distribution of dispersion that the GRIN lens should satisfy. If the ranges of conditional expressions (14) and (15) are exceeded, chromatic aberration in the third lens group causes chromatic aberration in the entire optical system (especially lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration at the telephoto end). Becomes difficult.

【0054】第1レンズ群をレンズ1枚で構成した場
合、そのレンズは以下に示す条件式(16)を満たすことが
望ましい。 0.0<(R12+R11)/(R12−R11)<5.0 ……(16) 但し、 R11:第1レンズ群物体側面の曲率半径 R12:第1レンズ群像側面の曲率半径 である。
When the first lens group is composed of one lens, it is desirable that the lens satisfies the following conditional expression (16). 0.0 <(R 12 + R 11 ) / (R 12 −R 11 ) <5.0 (16) where R 11 is the radius of curvature of the object side surface of the first lens group R 12 is the radius of curvature of the image side surface of the first lens group .

【0055】この条件式(16)は、第1レンズ群のレンズ
を1枚で構成した場合の収差補正に関する条件を示して
いる。条件式(16)の上限を超えた場合には、特に球面収
差がオーバー側に倒れてしまうので望ましくない。一
方、条件式(16)の下限を超えた場合には、球面収差がア
ンダー側に倒れるので望ましくない。
This conditional expression (16) represents a condition relating to aberration correction in the case where the first lens group includes one lens. If the upper limit of conditional expression (16) is exceeded, spherical aberration in particular tends to fall to the over side, which is not desirable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (16) is exceeded, spherical aberration will fall to the under side, which is not desirable.

【0056】また、同様に第1レンズ群を1枚のGRI
Nレンズで構成した場合には、それは以下に示す条件式
(17)を満たすことが望ましい。 0.02≦T1/f1≦0.4 ……(17) 但し、 f1:第1レンズ群の焦点距離 T1:第1レンズ群の心厚 である。
Similarly, the first lens group is made up of one GRI.
When it is composed of N lenses, it is the conditional expression shown below.
It is desirable to satisfy (17). 0.02 ≦ T 1 / f 1 ≦ 0.4 (17) where f 1 is the focal length of the first lens group T 1 is the core thickness of the first lens group.

【0057】この条件式(17)は、第1レンズ群を1枚の
GRINレンズで構成した場合のレンズ心厚に関する条
件を示している。条件式(17)の上限を超えた場合には、
レンズ心厚が大きくなりすぎて群としての厚みが大きく
なり、系のコンパクト化が達成できなくなる。一方、条
件式(17)の下限を超えた場合には、特に系のペッツバー
ル和をコントロールするためにGRINレンズの屈折率
分布が大きくなると共にレンズ後面の曲率もきつくなっ
てしまい、製造が困難になる。また、この場合、屈折率
分布が大きいことから高次の収差も発生してしまうので
望ましくない。
This conditional expression (17) represents the condition regarding the lens core thickness when the first lens group is composed of one GRIN lens. If the upper limit of conditional expression (17) is exceeded,
The lens core thickness becomes too large, and the thickness as a group becomes too large, and it becomes impossible to achieve a compact system. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (17) is exceeded, the refractive index distribution of the GRIN lens becomes large in order to control the Petzval sum of the system, and the curvature of the rear surface of the lens becomes tight, which makes manufacturing difficult. Become. Further, in this case, since the refractive index distribution is large, high-order aberrations are also generated, which is not desirable.

【0058】第2レンズ群をレンズ1枚で構成した場
合、そのレンズは以下に示す条件式(18)を満たすことが
望ましい。 -5.0<(R22+R21)/(R22−R21)<0.0 ……(18) 但し、 R21:第2レンズ群の物体側面の曲率半径 R22:第2レンズ群の像側面の曲率半径 である。
When the second lens group is composed of one lens, it is desirable that the lens satisfies the following conditional expression (18). -5.0 <(R 22 + R 21 ) / (R 22 −R 21 ) <0.0 (18) However, R 21 : radius of curvature of the object side surface of the second lens group R 22 : of the image side surface of the second lens group Is the radius of curvature.

【0059】この条件式(18)は、第2レンズ群のレンズ
を1枚で構成した場合の収差補正に関する条件を示して
いる。条件式(18)の上限を超えた場合には、特に球面収
差がオーバー側に倒れてしまうので望ましくない。一
方、条件式(18)の下限を超えた場合には球面収差がアン
ダー側に倒れると共に、R22面(第2レンズ群の像側面)
の曲率がきつくなり製造も困難になるので望ましくな
い。
This conditional expression (18) shows the condition relating to the aberration correction in the case where the second lens group is composed of one lens. If the upper limit of conditional expression (18) is exceeded, spherical aberration particularly falls to the over side, which is not desirable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (18) is exceeded, the spherical aberration falls to the under side and the R 22 surface (image side surface of the second lens group)
Is not desirable because it causes a large curvature and makes manufacturing difficult.

【0060】また、同様に第2レンズ群を1枚のGRI
Nレンズで構成した場合には、それは以下に示す条件式
(19)を満たすことが望ましい。 0.08≦T2/f2≦1.0 ……(19) 但し、 f2:第2レンズ群の焦点距離 T2:第2レンズ群の心厚 である。
Similarly, the second lens group is made up of one GRI.
When it is composed of N lenses, it is the conditional expression shown below.
It is desirable to satisfy (19). 0.08 ≦ T 2 / f 2 ≦ 1.0 (19) where f 2 is the focal length of the second lens group T 2 is the core thickness of the second lens group.

【0061】この条件式(19)は、第2レンズ群を1枚の
GRINレンズで構成した場合のレンズ心厚に関する条
件を示している。条件式(19)の上限を超えた場合には、
レンズ心厚が大きくなりすぎて群としての厚みが大きく
なり、系のコンパクト化が達成できなくなる。一方、条
件式(19)の下限を超えた場合には、特に系のペッツバー
ル和をコントロールするためにGRINレンズの屈折率
分布が大きくなると共にレンズ後面の曲率もきつくなっ
てしまい、製造が困難になる。また、この場合、屈折率
分布が大きいことから高次の収差も発生してしまうので
望ましくない。
This conditional expression (19) represents the condition relating to the lens core thickness when the second lens group is composed of one GRIN lens. If the upper limit of conditional expression (19) is exceeded,
The lens core thickness becomes too large, and the thickness as a group becomes too large, and it becomes impossible to achieve a compact system. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (19) is exceeded, the refractive index distribution of the GRIN lens becomes large and the curvature of the rear surface of the GRIN lens becomes particularly large in order to control the Petzval sum of the system, which makes manufacturing difficult. Become. Further, in this case, since the refractive index distribution is large, high-order aberrations are also generated, which is not desirable.

【0062】第3レンズ群をレンズ1枚で構成した場
合、そのレンズは以下に示す条件式(20)を満たすことが
望ましい。 0.0<(R32+R31)/(R32−R31)<5.0 ……(20) 但し、 R31:第3レンズ群物体側面の曲率半径 R32:第3レンズ群像側面の曲率半径 である。
When the third lens unit is composed of one lens, it is desirable that the lens satisfies the following conditional expression (20). 0.0 <(R 32 + R 31 ) / (R 32 −R 31 ) <5.0 (20) where R 31 is the radius of curvature of the object side surface of the third lens group R 32 is the radius of curvature of the image side surface of the third lens group .

【0063】この条件式(20)は、第3レンズ群のレンズ
を1枚で構成した場合の収差補正に関する条件を示して
いる。条件式(20)の上限を超えた場合には、特に望遠端
の球面収差がオーバー側に倒れてしまうので望ましくな
い。また、条件式(20)の下限を超えた場合には、逆に球
面収差がアンダー側に倒れるので望ましくなくなる。ま
た、これらの限界を超えると、コマ収差も悪化してしま
うので望ましくない。
This conditional expression (20) represents the condition relating to the aberration correction in the case where the third lens group is composed of one lens. If the upper limit of conditional expression (20) is exceeded, spherical aberration particularly at the telephoto end falls to the over side, which is not desirable. On the other hand, if the lower limit of conditional expression (20) is exceeded, the spherical aberration will fall to the under side, which is not desirable. Further, if these limits are exceeded, coma will also deteriorate, which is not desirable.

【0064】また、同様に第3レンズ群を1枚のGRI
Nレンズで構成した場合には、それは以下に示す条件式
(21)を満たすことが望ましい。 0.02≦T3/|f3|≦0.7 ……(21) 但し、 f3:第3レンズ群の焦点距離 T3:第3レンズ群の心厚 である。
Similarly, the third lens group is made up of one GRI.
When it is composed of N lenses, it is the conditional expression shown below.
It is desirable to satisfy (21). 0.02 ≦ T 3 / | f 3 | ≦ 0.7 (21) where f 3 is the focal length of the third lens group T 3 is the core thickness of the third lens group.

【0065】この条件式(21)は、第3レンズ群を1枚の
GRINレンズで構成した場合のレンズ心厚に関する条
件を示している。この条件式(21)の上限を超えた場合に
は、レンズ心厚が大きくなりすぎて群としての厚みが大
きくなり、系のコンパクト化が達成できなくなる。一
方、条件式(21)の下限を超えた場合には、特に系のペッ
ツバール和をコントロールするためにGRINレンズの
屈折率分布が大きくなると共にレンズ後面の曲率もきつ
くなってしまい、製造が困難になる。また、この場合、
屈折率分布が大きいことから高次の収差も発生してしま
うので望ましくない。
This conditional expression (21) represents the condition regarding the lens core thickness when the third lens group is composed of one GRIN lens. If the upper limit of this conditional expression (21) is exceeded, the lens core thickness will become too large, and the thickness of the lens group will become large, making it impossible to achieve a compact system. On the other hand, when the lower limit of conditional expression (21) is exceeded, the refractive index distribution of the GRIN lens becomes large and the curvature of the rear surface of the GRIN lens becomes large in order to control the Petzval sum of the system, which makes the manufacturing difficult. Become. Also in this case,
Since the refractive index distribution is large, high-order aberrations are also generated, which is not desirable.

【0066】正・正・負の3成分ズームレンズにおい
て、第1レンズ群は以下に示す条件式(22)を満たすこと
が望ましい。 0.1≦φ1/φW≦1.0 ……(22) 但し、 φW:光学系全体の広角端での屈折力 である。
In the positive / positive / negative three-component zoom lens, it is desirable that the first lens group satisfy the following conditional expression (22). 0.1 ≦ φ 1 / φ W ≦ 1.0 (22) where φ W is the refractive power at the wide-angle end of the entire optical system.

【0067】この条件式(22)は、第1レンズ群の屈折力
に関する条件を示している。条件式(22)の上限を超えた
場合には、群の屈折力が強くなりすぎて諸収差(特に球
面収差とコマ収差)の補正が困難になる。一方、条件式
(22)の下限を超えた場合には、群の屈折力が弱くなりす
ぎて、光学系の増大を招くほかに、変倍時の群の移動量
が大きくなってしまうので望ましくない。
This conditional expression (22) represents the condition relating to the refractive power of the first lens group. If the upper limit of conditional expression (22) is exceeded, the refractive power of the group becomes too strong, and it becomes difficult to correct various aberrations (particularly spherical aberration and coma). On the other hand, the conditional expression
When the value goes below the lower limit of (22), the refracting power of the group becomes too weak, which leads to an increase in the optical system and an amount of movement of the group during zooming, which is not desirable.

【0068】正・正・負の3成分ズームレンズにおい
て、第3レンズ群は以下に示す条件式(23)を満たすこと
が望ましい。 0.4≦|φ3/φW|≦2.5 ……(23)
In the positive / positive / negative three-component zoom lens, it is desirable that the third lens group satisfy the following conditional expression (23). 0.4 ≦ | φ 3 / φ W | ≦ 2.5 …… (23)

【0069】この条件式(23)は第3レンズ群の屈折力に
関する条件を示している。条件式(23)の上限を超えた場
合には、群の屈折力が強くなりすぎて諸収差(特に望遠
端での球面収差と広角端での歪曲収差)の補正が困難に
なる。一方、条件式(23)の下限を超えた場合には、群の
屈折力が弱くなりすぎて、光学系の増大を招くほかに、
変倍時の群の移動量が大きくなってしまうので望ましく
ない。
This conditional expression (23) shows the condition relating to the refractive power of the third lens group. If the upper limit of conditional expression (23) is exceeded, the refracting power of the group becomes too strong, and it becomes difficult to correct various aberrations (particularly spherical aberration at the telephoto end and distortion aberration at the wide-angle end). On the other hand, when the value goes below the lower limit of the conditional expression (23), the refractive power of the group becomes too weak, which causes an increase in the optical system.
This is not desirable because the amount of movement of the group during zooming increases.

【0070】次に、ラジアルタイプのGRINレンズに
おける近軸光線追跡を説明する。屈折率分布を前述の屈
折率分布の式(A)で表すとすれば、ラジアルタイプの屈
折率分布媒質内での光路は、以下に示す(a),(b)の各
場合について、数1,数2の近軸光線追跡式で表され
る。数1,数2の式から分かるように、GRINレンズ
内では、光線は均質媒質内のように直線的に進むのでは
なく、その屈折率分布によって徐々に曲がりながら進む
ことになる。従って、GRINレンズは平板レンズであ
っても屈折力を有するレンズとなる。
Next, paraxial ray tracing in a radial type GRIN lens will be described. If the refractive index distribution is expressed by the above-mentioned refractive index distribution formula (A), the optical path in the radial type refractive index distribution medium is expressed by the following equation (1) for each of the cases (a) and (b) below. , Is expressed by the paraxial ray-tracing equation of Equation 2. As can be seen from the equations (1) and (2), in the GRIN lens, the light ray does not travel linearly as in a homogeneous medium, but gradually travels while curving due to its refractive index distribution. Therefore, even if the GRIN lens is a flat lens, it becomes a lens having a refractive power.

【0071】[0071]

【数1】 ここで、 k2=-2N1/N0 である。[Equation 1] Here, k 2 = −2N 1 / N 0 .

【0072】[0072]

【数2】 ここで、 k2=2N1/N0 である。[Equation 2] Here, k 2 = 2N 1 / N 0 .

【0073】但し、 α':光線の方向(傾き) α:入射傾き H0:入射高さ z:光軸に平行な方向のレンズ物体側面頂点からの距離 である。Here, α ′: direction of light ray (tilt) α: incident inclination H 0 : incident height z: distance from the lens object side surface vertex in the direction parallel to the optical axis.

【0074】次に、ペッツバール和補正に対するラジア
ルタイプのGRINレンズの効果を説明する。ラジアル
タイプのGRINレンズを用いた場合のペッツバール和
PTは、光学系を薄肉で近似すると、次の式(E)で表さ
れる。PT=(φS/N0)+(φM/N0 2) ……(E) 但し、 φS:面の屈折力(レンズが均質であるとした場合の屈折
力) φM:媒質の屈折力 φ=φS+φM(ここで、φ:系の屈折力である。) ……(F) である。
Next, the effect of the radial type GRIN lens on Petzval sum correction will be described. The Petzval sum PT in the case of using the radial type GRIN lens is represented by the following formula (E) when the optical system is approximated by a thin wall. PT = (φ S / N 0 ) + (φ M / N 0 2 ) ... (E) where φ S : refractive power of the surface (refractive power when the lens is homogeneous) φ M : medium Refractive power φ = φ S + φ M (where φ: is the refracting power of the system) …… (F).

【0075】上記式(E),(F)から、屈折力φS,φMはそ
れぞれ以下の式(G),(H)で与えられる(即ち、系の屈折
力φとペッツバール和PTから光軸上での屈折率N0
パラメータとして各屈折力φS,φMが求められる。)。 φS=(N0 2・PT−φ)/(N0−1) ……(G) φM={N0(N0・PT−φ)}/(1−N0) ……(H)
From the above equations (E) and (F), the refracting powers φ S and φ M are given by the following equations (G) and (H), respectively (that is, from the refracting power φ of the system and the Petzval sum PT, The respective refracting powers φ S and φ M are obtained using the refractive index N 0 on the axis as a parameter.) φ S = (N 0 2 · PT−φ) / (N 0 −1) …… (G) φ M = {N 0 (N 0 · PT−φ)} / (1-N 0 ) …… (H )

【0076】またここで、レンズ心厚をtとすると、屈
折力φMは式: φM≒-2N1・t ……(I) で表される。従って、上記式(H)のように求められたφM
から、光軸上での屈折率N0とレンズ心厚tをパラメー
タとしてペッツバール和PTを与えると、式(I)により
2次の屈折率分布係数N1が一意的に決まる。このこと
から、系のペッツバール和PTのターゲットを決定する
と、それに対して上記計算によって求められる2次の屈
折率分布係数N1を使えば、系のペッツバール和PTの
補正がされたといえることになる。
Here, assuming that the lens core thickness is t, the refractive power φ M is expressed by the formula: φ M ≈−2N 1 · t (I) Therefore, φ M obtained by the above equation (H)
Therefore, when the Petzval sum PT is given with the refractive index N 0 on the optical axis and the lens core thickness t as parameters, the second-order refractive index distribution coefficient N 1 is uniquely determined by the formula (I). From this, when the target of the Petzval sum PT of the system is determined, it can be said that the Petzval sum PT of the system has been corrected by using the second-order refractive index distribution coefficient N 1 obtained by the above calculation. .

【0077】次に、色収差の取扱いを説明する。薄肉系
の軸上色収差PACは、次の式(J)で表される。この式
(J)から、系の色収差補正は各波長の屈折率分布の2次
の係数が重要となること(即ち、ν1が重要となること)
が分かる。 PAC∝(φS/ν0)+(φM/ν1) ……(J) 但し、 ν0:レンズを均質としたときのアッベ数 ν1:媒質がGRINレンズであることによるアッベ数 であり、それぞれ以下の式(K),(L)で表される。 ν0=(N0d−1)/(N0F−N0C) ……(K) ν1=N1d/(N1F−N1C) ……(L) ここで、 N0d:d線に対するレンズ光軸上での屈折率 N0F:F線に対するレンズ光軸上での屈折率 N0C:C線に対するレンズ光軸上での屈折率 N1d:d線に対する2次の屈折率分布係数 N1F:F線に対する2次の屈折率分布係数 N1C:C線に対する2次の屈折率分布係数 である。
Next, the handling of chromatic aberration will be described. The axial chromatic aberration PAC of the thin type is represented by the following formula (J). This formula
From (J), the quadratic coefficient of the refractive index distribution of each wavelength is important for correcting chromatic aberration of the system (that is, ν 1 is important).
I understand. PAC ∝ (φ S / ν 0 ) + (φ M / ν 1 ) ... (J) where ν 0 : Abbe number when the lens is homogenous ν 1 : Abbe number because the medium is a GRIN lens Yes, and they are represented by the following equations (K) and (L), respectively. ν 0 = (N 0d −1) / (N 0F −N 0C ) …… (K) ν 1 = N 1d / (N 1F −N 1C ) …… (L) where N 0d : lens for d line Refractive index on optical axis N 0F : Refractive index on lens optical axis for F line N 0C : Refractive index on lens optical axis for C line N 1d : Second-order refractive index distribution coefficient N 1F for d line : Second order refractive index distribution coefficient for F line N 1C : second order refractive index distribution coefficient for C line

【0078】次に、GRINレンズの3次収差係数を説
明する。上述したようにGRINレンズの内部では光が
曲がりながら進むが、これはGRINレンズの媒質が屈
折率分布を有することによる効果である。従って、収差
係数においてもその媒質の効果が寄与として存在する。
P.J.Sandsの論文(P.J.Sands,"Third-Order Aberrations
of Inhomogeneous Lenses",J.Opt.Soc.Am,Vol.60,No.1
1,1970,1436-1443)において、GRINレンズを含むレ
ンズの収差係数が論じられており、それによるとGRI
Nレンズの収差係数は以下のように4つの項の和で表さ
れる。 [GRINレンズの収差係数]=[球面の寄与]+[非球面
の寄与]+[GRINレンズによる面の寄与]+[GRIN
レンズの媒質による寄与]
Next, the third-order aberration coefficient of the GRIN lens will be described. As described above, light travels while bending inside the GRIN lens, which is an effect of the medium of the GRIN lens having a refractive index distribution. Therefore, the effect of the medium also contributes to the aberration coefficient.
PJ Sands paper (PJ Sands, "Third-Order Aberrations
of Inhomogeneous Lenses ", J.Opt.Soc.Am, Vol.60, No.1
1,1970,1436-1443), the aberration coefficient of a lens including a GRIN lens is discussed.
The aberration coefficient of the N lens is expressed by the sum of four terms as follows. [Aberration coefficient of GRIN lens] = [Contribution of spherical surface] + [Contribution of aspherical surface] + [Contribution of surface by GRIN lens] + [GRIN
Contribution of lens medium]

【0079】[球面の寄与]の項及び[非球面の寄与]の項
は、従来の均質レンズの収差係数と同じものであり、こ
れに更にレンズがGRINレンズであることによる非球
面的な寄与とGRINレンズの媒質内で光が曲がること
による寄与とが加わり、トータルの収差係数となる。こ
のトータルの収差係数は、次の数3の式で表される。
The terms of [spherical surface contribution] and [aspherical surface contribution] are the same as the aberration coefficient of a conventional homogeneous lens, and in addition, an aspherical contribution due to the fact that the lens is a GRIN lens. And the contribution of light being bent in the medium of the GRIN lens are added to give a total aberration coefficient. This total aberration coefficient is expressed by the following equation (3).

【0080】[0080]

【数3】 (Equation 3)

【0081】但し、 Si:GRINレンズの3次収差係数(ザイデルの5収
差) S0i:[球面の寄与]+[非球面の寄与] aij:第j面の[GRINレンズによる面の寄与] aij *:第j面の[GRINレンズの媒質による寄与] k:光学系の面数 である。
However, S i : Third-order aberration coefficient of GRIN lens (Seidel's 5 aberrations) S 0i : [Contribution of spherical surface] + [Contribution of aspherical surface] a ij : [Contribution of surface by GRIN lens] a ij * : [Contribution by medium of GRIN lens] of j-th surface k: number of surfaces of optical system

【0082】上記[GRINレンズによる面の寄与]aij
は、以下の式で表される。 a1j=κj・yaj 42j=κj・yaj 3・ybj3j=κj・yaj 2・ybj 24j=0 a5j=κj・yaj・ybj 3 但し、 κj=−Cj・Δ{4N1+Cj(dN0/dz)} (ラジアルタイプのGRINレンズの場合、dN0/dz
≡0[zは光軸方向]である。) Cj:第j面の曲率 Δ:レンズ面での屈折前後における諸量の差 yaj:第j面の近軸主光線の高さ ybj:第j面の近軸マージナル光線の高さ である。
[Contribution of surface by GRIN lens] a ij
Is represented by the following formula. a 1j = κ j · y aj 4 a 2j = κ j · y aj 3 · y bj a 3j = κ j · y aj 2 · y bj 2 a 4j = 0 a 5j = κ j · y aj · y bj 3 However, κ j = −C j · Δ {4N 1 + C j (dN 0 / dz)} (in the case of a radial type GRIN lens, dN 0 / dz
≡ 0 [z is the optical axis direction]. ) C j : Curvature of j-th surface Δ: Difference between various amounts before and after refraction on lens surface y aj : Height of paraxial chief ray on j-th surface y bj : Height of paraxial marginal ray on j-th surface Is.

【0083】上記[GRINレンズの媒質による寄与]a
ij *は、以下の式で表される。式中、'はその面(例えば
第j面)で屈折した後の値を示しており、また、添え字
jを省略している。 a1j *=∇(N0・ya・va'3)+∫0 t(8N2・ya 4+4N1・ya
2・va'2−N0a'4)dz a2j *=∇(N0・ya・va'2・vb')+∫0 t(8N2・ya 3・yb
+2N1・ya・va'[ya・vb'+yba']−N0・va'3
b')dz a3j *=∇(N0・ya・va'・vb'2)+∫0 t(8N2・ya 2・yb 2
+4N1・ya・yb・va'・vb'−N0・va'2・vb'2)dz a4j *=∫0 t(N1/N0 2)dz a5j *=∇(N0・ya・vb'3)+∫0 t(8N2・ya・yb 3+2N1
・yb・vb'[ya・vb'+yba']−N0・va'・vb'3)dz 但し、 ∇:媒質中の伝搬開始〜終了の前後における諸量の差 ya:近軸主光線の高さ yb:近軸マージナル光線の高さ va:近軸主光線の角度 vb:近軸マージナル光線の角度 である。
[Contribution by medium of GRIN lens] a
ij * is represented by the following formula. In the formula, 'indicates a value after refraction on that surface (for example, the j-th surface), and the subscript j is omitted. a 1j * = ∇ (N 0 · y a · v a '3) + ∫ 0 t (8N 2 · y a 4 + 4N 1 · y a
2 · v a ' 2 − N 0 v a ' 4 ) dz a 2j * = ∇ (N 0 · y a · v a ' 2 · v b ') + ∫ 0 t (8N 2 · y a 3 · y b
+ 2N 1 · y a · v a '[y a · v b' + y b v a '] -N 0 · v a' 3 ·
v b ') dz a 3j * = ∇ (N 0 · y a · va a ′ · v b ' 2 ) + ∫ 0 t (8N 2 · y a 2 · y b 2
+ 4N 1 · y a · y b · v a '· v b' -N 0 · v a '2 · v b' 2) dz a 4j * = ∫ 0 t (N 1 / N 0 2) dz a 5j * = ∇ (N 0 · y a · v b '3) + ∫ 0 t (8N 2 · y a · y b 3 + 2N 1
· Y b · v b '[ y a · v b' + y b v a '] -N 0 · v a' · v b '3) dz where, ∇: quantities before and after the propagation starting-end of the medium of the difference y a: is the angle of the paraxial marginal ray paraxial height axis principal ray y b: height of the paraxial marginal ray v a: angle of the paraxial chief ray v b.

【0084】[0084]

【作用】第1の発明の構成によると、ラジアルタイプの
屈折率分布レンズが用いられているため、色収差及びペ
ッツバール和を良好に補正することができ、さらに、こ
の屈折率分布レンズに設けられている非球面によって収
差補正に対する自由度が確保されるため、ズームレンズ
の各レンズ群を1枚で構成することができる。
According to the structure of the first invention, since the radial type gradient index lens is used, it is possible to satisfactorily correct chromatic aberration and Petzval's sum, and further, this gradient index lens is provided. Since the aspherical surface ensures the degree of freedom in aberration correction, each lens group of the zoom lens can be configured with one lens.

【0085】第2の発明の構成によると、各レンズ群が
レンズ1枚で構成されていても、第1,第2レンズ群の
屈折力に関する条件式(1)を満たすことによって、各レ
ンズ群の収差を良好に補正することができる。
According to the structure of the second invention, even if each lens group is composed of one lens, by satisfying the conditional expression (1) regarding the refractive power of the first and second lens groups, each lens group It is possible to satisfactorily correct the aberration.

【0086】[0086]

【実施例】以下、本発明に係るズームレンズの実施例を
示す。各実施例において、ri(i=1,2,3,...)は物体側か
ら数えてi番目の面Si(i=1,2,3,...)の曲率半径を示し、
di(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の軸上面間隔
を示し、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は物体側か
ら数えてi番目のレンズのd線に対する屈折率,アッベ数
を示す。また、ワイド端[W],中間焦点距離[M]及びテ
レ端[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。
EXAMPLES Examples of zoom lenses according to the present invention will be shown below. In each example, ri (i = 1,2,3, ...) indicates the radius of curvature of the i-th surface Si (i = 1,2,3, ...) counted from the object side,
di (i = 1,2,3, ...) indicates the i-th axial top surface distance from the object side, and Ni (i = 1,2,3, ...), νi (i = 1, 2,3, ...) indicates the refractive index and Abbe number of the i-th lens for the d-line counting from the object side. Further, the focal length f of the entire system and the F number FNO at the wide end [W], the intermediate focal length [M], and the tele end [T] are also shown.

【0087】なお、各実施例中、面Siに*印を付した面
は非球面で構成された面であることを示し、非球面の面
形状を表わす次の数4の式で定義するものとする。
In each of the embodiments, the surface marked with * on the surface Si indicates that the surface is an aspherical surface, and is defined by the following formula 4 which represents the surface shape of the aspherical surface. And

【0088】[0088]

【数4】 [Equation 4]

【0089】但し、数4の式中、 X :光軸方向の基準面からの変位量 Y :光軸と垂直な方向の高さ C :近軸曲率 ε:2次曲面パラメータ Ai:i次の非球面係数 である。However, in the equation (4), X: displacement from the reference surface in the optical axis direction Y: height in the direction perpendicular to the optical axis C: paraxial curvature ε: quadric surface parameter Ai: i It is an aspherical coefficient.

【0090】また、各実施例について、表1〜表3;表
7,表8;表12〜表14;表18〜表20;表24〜
表26に、GRINレンズ(GRIN1〜GRIN3)のラジアル分
布の屈折率分布係数を示し、表4〜表6;表9〜表1
1;表15〜表17;表21〜表23;表27〜表29
に、前記条件式(1)〜条件式(23)に対応する値を示す。
For each example, Table 1 to Table 3; Table 7, Table 8; Table 12 to Table 14; Table 18 to Table 20; Table 24 to
Table 26 shows the refractive index distribution coefficient of radial distribution of GRIN lenses (GRIN1 to GRIN3), and Tables 4 to 6; Tables 9 to 1
1; Table 15 to Table 17; Table 21 to Table 23; Table 27 to Table 29
Shows the values corresponding to the conditional expressions (1) to (23).

【0091】《実施例1》 f=38.9〜75.5〜133.0 FNO=3.60〜5.91〜9.18 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 35.214 d1 6.000 GRIN1 S2* r2 182.059 d2 4.902〜17.320〜25.192 {Gr2} S3* r3 -38.891 d3 13.766 GRIN2 S4* r4 -14.094 d4 25.325〜14.551〜8.520 {Gr3} S5* r5 -22.237 d5 2.817 GRIN3 S6* r6 58.823 Σd=52.809〜54.453〜56.295 Example 1 f = 38.9 to 75.5 to 133.0 FNO = 3.60 to 5.91 to 9.18 [plane] [curvature radius] [axis upper surface spacing] [GRIN lens] {Gr1} S1 * r1 35.214 d1 6.000 GRIN1 S2 * r2 182.059 d2 4.902 ~ 17.320 ~ 25.192 {Gr2} S3 * r3 -38.891 d3 13.766 GRIN2 S4 * r4 -14.094 d4 25.325 ~ 14.551 ~ 8.520 {Gr3} S5 * r5 -22.237 d5 2.817 GRIN3 S6 * r6 58.823 Σd = 52.809 ~ 52.809 ~ ~ 56.295

【0092】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.13708×10-4 A6=-0.29259×10-7 A8=-0.12399×10-9 A10=-0.75694×10-13 A12= 0.12456×10-16 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.13611×10-4 A6=-0.34168×10-7 A8=-0.47310×10-10 A10= 0.28331×10-13 A12= 0.13843×10-16 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.68634×10-4 A6= 0.62144×10-7 A8=-0.85042×10-8 A10= 0.19116×10-9 A12=-0.14989×10-11 S4 : ε= 1.0000 A4= 0.56337×10-5 A6=-0.92913×10-8 A8=-0.49274×10-8 A10= 0.35667×10-10 A12=-0.27362×10-13 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.72812×10-4 A6=-0.50640×10-6 A8= 0.24029×10-8 A10= 0.15908×10-11 A12=-0.22905×10-13 S6 : ε= 1.0000 A4= 0.78956×10-5 A6=-0.25503×10-6 A8= 0.75480×10-9 A10=-0.80557×10-13 A12=-0.22267×10−14 [Aspherical data] S1: ε = 1.0000 A4 = -0.13708 × 10 -4 A6 = -0.29259 × 10 -7 A8 = -0.12399 × 10 -9 A10 = -0.75694 × 10 -13 A12 = 0.12456 × 10 -16 S2: ε = 1.0000 A4 = -0.13611 × 10 -4 A6 = -0.34 168 × 10 -7 A8 = -0.47310 × 10 -10 A10 = 0.28331 × 10 -13 A12 = 0.13843 × 10 -16 S3: ε = 1.0000 A4 = -0.68634 × 10 -4 A6 = 0.62144 × 10 -7 A8 = -0.850 42 × 10 -8 A10 = 0.19116 × 10 -9 A12 = -0.14989 × 10 -11 S4: ε = 1.0000 A4 = 0.56337 × 10 -5 A6 = -0.92913 × 10 -8 A8 = -0.49274 × 10 -8 A10 = 0.35667 × 10 -10 A12 = -0.27362 × 10 -13 S5: ε = 1.0000 A4 = 0.72812 × 10 -4 A6 = -0.50640 × 10 - 6 A8 = 0.24029 × 10 -8 A10 = 0.15908 × 10 -11 A12 = -0.22905 × 10 -13 S6: ε = 1.0000 A4 = 0.78956 × 10 -5 A6 = -0.25503 × 10 -6 A8 = 0.75480 × 10 -9 A10 = -0.80557 × 10 -13 A12 = -0.22267 × 10 -14

【0093】[0093]

【表1】 [Table 1]

【0094】[0094]

【表2】 [Table 2]

【0095】[0095]

【表3】 [Table 3]

【0096】[0096]

【表4】 [Table 4]

【0097】[0097]

【表5】 [Table 5]

【0098】[0098]

【表6】 [Table 6]

【0099】《実施例2》 f=38.9〜75.5〜133.0 FNO=3.60〜5.93〜9.24 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 35.214 d1 6.000 GRIN1 S2* r2 182.059 d2 4.902〜17.320〜25.192 {Gr2} S3* r3 -38.891 d3 13.766 GRIN2 S4* r4 -14.094 d4 20.034〜9.260〜3.229 {Gr3} S5* r5 -41.554 [屈折率] [アッベ数] d5 4.300 N3 1.58340 ν3 30.23 S6* r6 -21.599 d6 3.100 S7 r7 -13.226 d7 1.200 N4 1.61800 ν4 63.39 S8 r8 208.332 Σd=53.301〜54.946〜56.787 Example 2 f = 38.9 to 75.5 to 133.0 FNO = 3.60 to 5.93 to 9.24 [plane] [curvature radius] [axis upper surface spacing] [GRIN lens] {Gr1} S1 * r1 35.214 d1 6.000 GRIN1 S2 * r2 182.059 d2 4.902 to 17.320 to 25.192 {Gr2} S3 * r3 -38.891 d3 13.766 GRIN2 S4 * r4 -14.094 d4 20.034 to 9.260 to 3.229 {Gr3} S5 * r5 -41.554 [Refractive index] [Abbe number] d5 4.300 N3 1.58340 ν3 30.23 S6 * r6 -21.599 d6 3.100 S7 r7 -13.226 d7 1.200 N4 1.61800 ν4 63.39 S8 r8 208.332 Σd = 53.301〜54.946〜56.787

【0100】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.56592×10-5 A6=-0.89214×10-8 A8=-0.96609×10-10 A10= 0.99980×10-14 A12= 0.36852×10-15 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.67805×10-5 A6=-0.15083×10-7 A8=-0.20319×10-10 A10= 0.71035×10-13 A12= 0.11265×10-15 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.49905×10-4 A6= 0.45911×10-7 A8=-0.56389×10-8 A10= 0.11205×10-9 A12=-0.36621×10-12 S4 : ε= 1.0000 A4=-0.77066×10-5 A6=-0.73209×10-7 A8=-0.42058×10-8 A10= 0.14064×10-10 A12= 0.46336×10-12 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.21158×10-4 A6=-0.63080×10-6 A8= 0.10295×10-7 A10=-0.22328×10-10 A12=-0.43167×10-12 A14= 0.13292×10-14 A16= 0.38291×10-17 S6 : ε= 1.0000 A4=-0.17555×10-4 A6=-0.53307×10-6 A8= 0.56899×10-8 A10=-0.32546×10-10 A12= 0.30347×10-12 A14=-0.32467×10-14 A16= 0.88590×10−17 [0100] [Aspherical Data] S1: ε = 1.0000 A4 = -0.56592 × 10 -5 A6 = -0.89214 × 10 -8 A8 = -0.96609 × 10 -10 A10 = 0.99980 × 10 -14 A12 = 0.36852 × 10 - 15 S2: ε = 1.0000 A4 = -0.67805 × 10 -5 A6 = -0.15083 × 10 -7 A8 = -0.20319 × 10 -10 A10 = 0.71035 × 10 -13 A12 = 0.11265 × 10 -15 S3: ε = 1.0000 A4 = -0.49905 × 10 -4 A6 = 0.45911 × 10 -7 A8 = -0.56389 × 10 -8 A10 = 0.11205 × 10 -9 A12 = -0.36621 × 10 -12 S4: ε = 1.0000 A4 = -0.77066 × 10 -5 A6 = -0.73209 × 10 -7 A8 = -0.42058 × 10 -8 A10 = 0.140 64 × 10 -10 A12 = 0.46336 × 10 -12 S5: ε = 1.0000 A4 = 0.21158 × 10 -4 A6 = -0.63080 × 10 -6 A8 = 0.10295 × 10 -7 A10 = -0.22328 × 10 -10 A12 = -0.43 167 × 10 -12 A14 = 0.13292 × 10 -14 A16 = 0.38291 × 10 -17 S6: ε = 1.0000 A4 = -0.17555 × 10 -4 A6 = -0.53307 × 10 -6 A8 = 0.56899 × 10 -8 A10 = -0.32546 × 10 -10 A12 = 0.30347 × 10 -12 A14 = -0.32467 × 10 -14 A16 = 0.88590 × 10 -17

【0101】[0101]

【表7】 [Table 7]

【0102】[0102]

【表8】 [Table 8]

【0103】[0103]

【表9】 [Table 9]

【0104】[0104]

【表10】 [Table 10]

【0105】[0105]

【表11】 [Table 11]

【0106】《実施例3》 f=39.0〜75.6〜133.2 FNO=3.60〜5.76〜8.73 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 19.236 d1 3.376 GRIN1 S2* r2 31.690 d2 3.826〜15.158〜22.338 {Gr2} S3* r3 -38.660 d3 10.371 GRIN2 S4* r4 -13.723 d4 25.419〜14.673〜8.500 {Gr3} S5* r5 -14.854 d5 2.500 GRIN3 S6* r6 -143.032 Σd=45.492〜46.077〜47.084 Example 3 f = 39.0 to 75.6 to 133.2 FNO = 3.60 to 5.76 to 8.73 [plane] [radius of curvature] [axis upper surface spacing] [GRIN lens] {Gr1} S1 * r1 19.236 d1 3.376 GRIN1 S2 * r2 31.690 d2 3.826 ~ 15.158 ~ 22.338 {Gr2} S3 * r3 -38.660 d3 10.371 GRIN2 S4 * r4 -13.723 d4 25.419 ~ 14.673 ~ 8.500 {Gr3} S5 * r5 -14.854 d5 2.500 GRIN3 S6 * r6 -143.032 Σd = 45.492 46.077 ~ 47.084

【0107】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.11101×10-4 A6=-0.31213×10-7 A8=-0.25714×10-9 A10=-0.21090×10-11 A12=-0.10704×10-13 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.92959×10-5 A6=-0.70696×10-7 A8=-0.71400×10-9 A10=-0.25534×10-11 A12= 0.22470×10-13 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.72892×10-4 A6= 0.18671×10-6 A8=-0.10447×10-7 A10= 0.21617×10-9 A12=-0.19349×10-11 S4 : ε= 1.0000 A4=-0.79424×10-5 A6=-0.25155×10-6 A8=-0.19348×10-8 A10=-0.59649×10-10 A12= 0.11942×10-11 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.14140×10-3 A6=-0.34045×10-6 A8= 0.16645×10-8 A10=-0.11636×10-10 A12= 0.53017×10-13 S6 : ε= 1.0000 A4= 0.33472×10-5 A6=-0.12069×10-6 A8= 0.44230×10-9 A10=-0.16035×10-11 A12= 0.31384×10-14 [Aspherical data] S1: ε = 1.0000 A4 = -0.11101 × 10 -4 A6 = -0.31213 × 10 -7 A8 = -0.25714 × 10 -9 A10 = -0.21090 × 10 -11 A12 = -0.10704 × 10 -13 S2: ε = 1.0000 A4 = -0.92959 × 10 -5 A6 = -0.70696 × 10 -7 A8 = -0.71400 × 10 -9 A10 = -0.25534 × 10 -11 A12 = 0.22470 × 10 -13 S3: ε = 1.0000 A4 = -0.72892 × 10 -4 A6 = 0.18671 × 10 -6 A8 = -0.10447 × 10 -7 A10 = 0.21617 × 10 -9 A12 = -0.19349 × 10 -11 S4: ε = 1.0000 A4 = -0.79424 × 10 -5 A6 = -0.25155 × 10 -6 A8 = -0.19348 × 10 -8 A10 = -0.59649 × 10 -10 A12 = 0.11942 × 10 -11 S5: ε = 1.0000 A4 = 0.14140 × 10 -3 A6 = -0.34045 × 10 -6 A8 = 0.16645 × 10 -8 A10 = -0.11636 × 10 -10 A12 = 0.53017 × 10 -13 S6: ε = 1.0000 A4 = 0.33472 × 10 -5 A6 = -0.12069 × 10 -6 A8 = 0.44230 × 10 -9 A10 = -0.160 35 × 10 -11 A12 = 0.31384 × 10 -14

【0108】[0108]

【表12】 [Table 12]

【0109】[0109]

【表13】 [Table 13]

【0110】[0110]

【表14】 [Table 14]

【0111】[0111]

【表15】 [Table 15]

【0112】[0112]

【表16】 [Table 16]

【0113】[0113]

【表17】 [Table 17]

【0114】《実施例4》 f=39.0〜75.3〜132.2 FNO=3.60〜5.84〜9.26 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 19.763 d1 4.546 GRIN1 S2* r2 28.143 d2 1.000〜17.320〜25.192 {Gr2} S3* r3 -54.468 d3 13.000 GRIN2 S4* r4 -14.545 d4 25.348〜14.551〜8.520 {Gr3} S5* r5 -20.519 d5 1.107 GRIN3 S6* r6 68.036 Σd=45.000〜50.523〜52.365 Example 4 f = 39.0 to 75.3 to 132.2 FNO = 3.60 to 5.84 to 9.26 [plane] [curvature radius] [axis upper surface spacing] [GRIN lens] {Gr1} S1 * r1 19.763 d1 4.546 GRIN1 S2 * r2 28.143 d2 1.000 ~ 17.320 ~ 25.192 {Gr2} S3 * r3 -54.468 d3 13.000 GRIN2 S4 * r4 -14.545 d4 25.348 ~ 14.551 ~ 8.520 {Gr3} S5 * r5 -20.519 d5 1.107 GRIN3 S6 * r6 68.036 Σd = 45.000 ~ 50.523. ~ 52.365

【0115】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.14605×10-4 A6=-0.38770×10-7 A8=-0.20976×10-9 A10=-0.85100×10-12 A12=-0.56174×10-14 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.12474×10-4 A6=-0.46235×10-7 A8=-0.40022×10-9 A10=-0.32334×10-11 A12= 0.14197×10-13 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.72911×10-4 A6= 0.94527×10-7 A8=-0.92016×10-8 A10= 0.17892×10-9 A12=-0.92520×10-12 S4 : ε= 1.0000 A4= 0.57695×10-5 A6=-0.47917×10-7 A8=-0.54778×10-8 A10= 0.24387×10-11 A12= 0.64533×10-12 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.37359×10-4 A6=-0.38061×10-6 A8= 0.22097×10-8 A10= 0.30354×10-11 A12=-0.29399×10-13 S6 : ε= 1.0000 A4=-0.45821×10-4 A6=-0.58353×10-7 A8= 0.69408×10-9 A10=-0.11103×10-11 A12=-0.11518×10-14 [Aspherical data] S1: ε = 1.0000 A4 = -0.14605 × 10 -4 A6 = -0.38770 × 10 -7 A8 = -0.20976 × 10 -9 A10 = -0.85100 × 10 -12 A12 = -0.56174 × 10 -14 S2: ε = 1.0000 A4 = -0.12474 × 10 -4 A6 = -0.46235 × 10 -7 A8 = -0.40022 × 10 -9 A10 = -0.32334 × 10 -11 A12 = 0.14197 × 10 -13 S3: ε = 1.0000 A4 = -0.72911 × 10 -4 A6 = 0.94527 × 10 -7 A8 = -0.92016 × 10 -8 A10 = 0.17892 × 10 -9 A12 = -0.92520 × 10 -12 S4: ε = 1.0000 A4 = 0.57695 × 10 -5 A6 = -0.47917 × 10 -7 A8 = -0.54778 × 10 -8 A10 = 0.24387 × 10 -11 A12 = 0.64533 × 10 -12 S5: ε = 1.0000 A4 = 0.37359 × 10 -4 A6 = -0.38061 × 10 -6 A8 = 0.22097 × 10 -8 A10 = 0.30354 × 10 -11 A12 = -0.29399 × 10 -13 S6: ε = 1.0000 A4 = -0.45821 × 10 -4 A6 = -0.58353 × 10 -7 A8 = 0.69408 × 10 -9 A10 = -0.11 103 × 10 -11 A12 = -0.115 18 × 10 -14

【0116】[0116]

【表18】 [Table 18]

【0117】[0117]

【表19】 [Table 19]

【0118】[0118]

【表20】 [Table 20]

【0119】[0119]

【表21】 [Table 21]

【0120】[0120]

【表22】 [Table 22]

【0121】[0121]

【表23】 [Table 23]

【0122】《実施例5》 f=38.9〜75.5〜133.2 FNO=3.60〜5.79〜8.94 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 17.338 d1 2.723 GRIN1 S2* r2 29.975 d2 2.364〜11.673〜17.187 {Gr2} S3* r3 -28.504 d3 8.473 GRIN2 S4* r4 -12.202 d4 23.204〜13.876〜8.500 {Gr3} S5* r5 -13.226 d5 2.500 GRIN3 S6* r6 -77.123 Σd=39.264〜39.244〜39.382 Example 5 f = 38.9 to 75.5 to 133.2 FNO = 3.60 to 5.79 to 8.94 [surface] [curvature radius] [axial upper surface spacing] [GRIN lens] {Gr1} S1 * r1 17.338 d1 2.723 GRIN1 S2 * r2 29.975 d2 2.364 ~ 11.673 ~ 17.187 {Gr2} S3 * r3 -28.504 d3 8.473 GRIN2 S4 * r4 -12.202 d4 23.204 ~ 13.876 ~ 8.500 {Gr3} S5 * r5 -13.226 d5 2.500 GRIN3 S6 * r6 -77.123 Σd = 39.264 39.244 ~ 39.382

【0123】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.82445×10-5 A6=-0.58420×10-7 A8=-0.66920×10-9 A10=-0.77340×10-11 A12=-0.74900×10-13 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.89565×10-5 A6=-0.11364×10-6 A8=-0.14265×10-8 A10=-0.79825×10-11 A12= 0.15285×10-13 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.92407×10-4 A6= 0.12823×10-6 A8=-0.10094×10-7 A10= 0.35499×10-9 A12=-0.57203×10-11 S4 : ε= 1.0000 A4=-0.88335×10-5 A6=-0.32982×10-6 A8=-0.58897×10-8 A10=-0.18343×10-9 A12= 0.31830×10-11 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.16591×10-3 A6=-0.74943×10-6 A8= 0.45270×10-8 A10=-0.25022×10-10 A12= 0.10431×10-12 S6 : ε= 1.0000 A4=-0.46558×10-4 A6= 0.10056×10-6 A8=-0.24196×10-9 A10= 0.22951×10-12 A12= 0.10685×10-14 [Aspherical data] S1: ε = 1.0000 A4 = -0.82445 × 10 -5 A6 = -0.58420 × 10 -7 A8 = -0.66920 × 10 -9 A10 = -0.77340 × 10 -11 A12 = -0.74900 × 10 -13 S2: ε = 1.0000 A4 = -0.89565 × 10 -5 A6 = -0.113 64 × 10 -6 A8 = -0.14265 × 10 -8 A10 = -0.79825 × 10 -11 A12 = 0.15285 × 10 -13 S3: ε = 1.0000 A4 = -0.92407 × 10 -4 A6 = 0.12823 × 10 -6 A8 = -0.10094 × 10 -7 A10 = 0.35499 × 10 -9 A12 = -0.57203 × 10 -11 S4: ε = 1.0000 A4 = -0.88335 × 10 -5 A6 = -0.32982 × 10 -6 A8 = -0.58897 × 10 -8 A10 = -0.18343 × 10 -9 A12 = 0.31830 × 10 -11 S5: ε = 1.0000 A4 = 0.16591 × 10 -3 A6 = -0.74943 × 10 -6 A8 = 0.45270 × 10 -8 A10 = -0.25022 × 10 -10 A12 = 0.10431 × 10 -12 S6: ε = 1.0000 A4 = -0.46558 × 10 -4 A6 = 0.10056 × 10 -6 A8 = -0.24196 × 10 -9 A10 = 0.22951 × 10 -12 A12 = 0.10685 × 10 -14

【0124】[0124]

【表24】 [Table 24]

【0125】[0125]

【表25】 [Table 25]

【0126】[0126]

【表26】 [Table 26]

【0127】[0127]

【表27】 [Table 27]

【0128】[0128]

【表28】 [Table 28]

【0129】[0129]

【表29】 [Table 29]

【0130】図1,図3,図5,図7,図9は、実施例
1〜実施例5にそれぞれ対応するレンズ構成図であり、
ワイド端[W]でのレンズ配置を示している。また、これ
らの図中の軌跡m1,m2,m3は、第1レンズ群(G
r1),第2レンズ群(Gr2),第3レンズ群(Gr3)
のワイド端[W]からテレ端[T]にかけてのズーミング時
の移動をそれぞれ模式的に示している。
1, FIG. 3, FIG. 5, FIG. 7, and FIG. 9 are lens configuration diagrams corresponding to Examples 1 to 5, respectively.
The lens arrangement at the wide end [W] is shown. The loci m1, m2, m3 in these figures are the first lens group (G
r1), second lens group (Gr2), third lens group (Gr3)
The respective movements during zooming from the wide end [W] to the tele end [T] are schematically shown.

【0131】実施例1〜実施例5は、物体側から順に、
正の屈折力を有する第1レンズ群(Gr1)と、正の屈折
力を有する第2レンズ群(Gr2)と、負の屈折力を有す
る第3レンズ群(Gr3)と、から成る3成分ズームレン
ズである。第1レンズ群(Gr1)は物体側に強い曲率の
凸面を持つ正レンズ形状を有しており、第2レンズ群
(Gr2)は像側に強い曲率の凸面を持つ正レンズ形状を
有しており、第3レンズ群(Gr3)は物体側に強い曲率
の凹面を持つ負レンズ形状を有している。
Examples 1 to 5 are, in order from the object side,
Three-component zoom consisting of a first lens group (Gr1) having a positive refractive power, a second lens group (Gr2) having a positive refractive power, and a third lens group (Gr3) having a negative refractive power It is a lens. The first lens group (Gr1) has a positive lens shape having a convex surface having a strong curvature on the object side, and the second lens group
(Gr2) has a positive lens shape having a convex surface having a strong curvature on the image side, and the third lens group (Gr3) has a negative lens shape having a concave surface having a strong curvature on the object side.

【0132】実施例1及び実施例4では、第1レンズ群
(Gr1)は物体側に凸の正メニスカスレンズから成って
おり、第2レンズ群(Gr2)は像側に凸の正メニスカス
レンズから成っており、第3レンズ群(Gr3)は両凹の
負レンズから成っている。実施例2では、第1レンズ群
(Gr1)は物体側に凸の正メニスカスレンズから成って
おり、第2レンズ群(Gr2)は像側に凸の正メニスカス
レンズから成っており、第3レンズ群(Gr3)は像側に
凸の正メニスカスレンズ及び両凹の負レンズから成って
いる。実施例3及び実施例5では、第1レンズ群(Gr
1)は物体側に凸の正メニスカスレンズから成ってお
り、第2レンズ群(Gr2)は像側に凸の正メニスカスレ
ンズから成っており、第3レンズ群(Gr3)は物体側に
凹の負メニスカスレンズから成っている。
In Examples 1 and 4, the first lens group
(Gr1) is a positive meniscus lens convex to the object side, the second lens group (Gr2) is a positive meniscus lens convex to the image side, and the third lens group (Gr3) is a biconcave negative lens. Made of lenses. In Example 2, the first lens group
(Gr1) is a positive meniscus lens convex to the object side, the second lens group (Gr2) is a positive meniscus lens convex to the image side, and the third lens group (Gr3) is convex to the image side. It consists of a positive meniscus lens and a biconcave negative lens. In Example 3 and Example 5, the first lens group (Gr
1) is composed of a positive meniscus lens convex to the object side, the second lens group (Gr2) is composed of a positive meniscus lens convex to the image side, and the third lens group (Gr3) is concave to the object side. Made of negative meniscus lenses.

【0133】図2,図4,図6,図8,図10は、実施
例1〜実施例5にそれぞれ対応する収差図である。これ
らの図中、[W]はワイド端,[M]は中間焦点距離(ミド
ル),[T]はテレ端での収差を示している。また、実線
(d)はd線に対する球面収差、破線(SC)は正弦条件を
表わしており、破線(DM)と実線(DS)は、それぞれメ
リディオナル面とサジタル面でのd線に対する非点収差
を表わしている。
2, FIG. 4, FIG. 6, FIG. 8 and FIG. 10 are aberration charts corresponding to Examples 1 to 5, respectively. In these figures, [W] indicates the aberration at the wide end, [M] indicates the intermediate focal length (middle), and [T] indicates the aberration at the tele end. Also, the solid line
(d) shows the spherical aberration for the d line, the broken line (SC) shows the sine condition, and the broken line (DM) and the solid line (DS) show the astigmatism for the d line on the meridional surface and the sagittal surface, respectively. There is.

【0134】[0134]

【発明の効果】以上説明したように、第1発明に係るズ
ームレンズによれば、正・正・負の3成分ズームレンズ
においてGRINレンズに非球面を用いた構成となって
いるので、構成枚数の削減を図りつつ、コンパクトで、
かつ、ズーム比が3〜4倍程度の高倍率なズームレンズ
を実現することができる。
As described above, according to the zoom lens according to the first aspect of the present invention, since the GRIN lens is an aspherical surface in the positive / positive / negative three-component zoom lens, the number of constituent lenses is increased. While being compact,
Moreover, it is possible to realize a high-magnification zoom lens having a zoom ratio of about 3 to 4 times.

【0135】また、第2の発明に係るズームレンズによ
れば、正・正・負の3成分ズームレンズにおいて各レン
ズ群がレンズ1枚で構成され、かつ、条件式(1)を満た
した構成となっているので、構成枚数の削減を図りつ
つ、コンパクトで、かつ、ズーム比が3〜4倍程度の高
倍率なズームレンズを実現することができる。
According to the zoom lens of the second invention, in the positive / positive / negative three-component zoom lens, each lens group is composed of one lens and the conditional expression (1) is satisfied. Therefore, it is possible to realize a compact and high-magnification zoom lens having a zoom ratio of about 3 to 4 while reducing the number of constituent elements.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1のレンズ構成図。FIG. 1 is a lens configuration diagram of a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例1の収差図。FIG. 2 is an aberration diagram of Example 1 of the present invention.

【図3】本発明の実施例2のレンズ構成図。FIG. 3 is a lens configuration diagram of a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例2の収差図。FIG. 4 is an aberration diagram of Example 2 of the present invention.

【図5】本発明の実施例3のレンズ構成図。FIG. 5 is a lens configuration diagram of a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例3の収差図。FIG. 6 is an aberration diagram for Example 3 of the present invention.

【図7】本発明の実施例4のレンズ構成図。FIG. 7 is a lens configuration diagram of Example 4 of the present invention.

【図8】本発明の実施例4の収差図。FIG. 8 is an aberration diagram for Example 4 of the present invention.

【図9】本発明の実施例5のレンズ構成図。FIG. 9 is a lens configuration diagram of a fifth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の実施例5の収差図。FIG. 10 is an aberration diagram of Example 5 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

Gr1 …第1レンズ群 Gr2 …第2レンズ群 Gr3 …第3レンズ群 Gr1 ... 1st lens group Gr2 ... 2nd lens group Gr3 ... 3rd lens group

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】物体側から順に、正の屈折力を有する第1
レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の
屈折力を有する第3レンズ群と、から成る3成分ズーム
レンズであって、少なくとも1つのレンズ群が以下に示
す屈折率分布の式で表されるラジアルタイプの屈折率分
布レンズから成り、該ラジアルタイプの屈折率分布レン
ズの少なくとも1つの面が非球面であることを特徴とす
るズームレンズ; N(r)=N0+N1・r2+N2・r4+N3・r6+N4・r8+… 但し、 r:光軸に対して垂直な方向の高さ N0:光軸上での屈折率 N1:2次の屈折率分布係数 N2:4次の屈折率分布係数 N3:6次の屈折率分布係数 N4:8次の屈折率分布係数 である。
1. A first lens having a positive refractive power in order from the object side.
A three-component zoom lens including a lens group, a second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power, wherein at least one lens group has a refractive index distribution shown below. A zoom lens comprising a radial type gradient index lens element represented by the following formula, wherein at least one surface of the radial type gradient index lens element is an aspherical surface; N (r) = N 0 + N 1 · r 2 + N 2 · r 4 + N 3 · r 6 + N 4 · r 8 +, where r: height in the direction perpendicular to the optical axis N 0 : refractive index on the optical axis N 1 : 2 following the refractive index distribution coefficient N 2: 4-order refractive index distribution coefficient N 3: 6-order refractive index distribution coefficient N 4: 8 is a primary refractive index distribution coefficients.
【請求項2】物体側から順に、正の屈折力を有する第1
レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の
屈折力を有する第3レンズ群と、から成る3成分ズーム
レンズであって、各々のレンズ群が1枚のレンズで構成
され、かつ、以下に示す条件を満たすことを特徴とする
ズームレンズ; 0.15<φ1/φ2<1.0 但し、 φ1:第1レンズ群の屈折力 φ2:第2レンズ群の屈折力 である。
2. A first lens element having a positive refractive power in order from the object side.
A three-component zoom lens including a lens group, a second lens group having a positive refracting power, and a third lens group having a negative refracting power, each lens group being composed of one lens. And a zoom lens characterized by satisfying the following conditions: 0.15 <φ 1 / φ 2 <1.0 where φ 1 is the refractive power of the first lens group φ 2 is the refractive power of the second lens group .
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004326097A (en) * 2003-04-09 2004-11-18 Olympus Corp Image forming optical system and electronic apparatus using image forming optical system
KR101221703B1 (en) * 2004-11-01 2013-01-11 코니카 미놀타 어드밴스드 레이어즈 인코포레이티드 Image pick-up lens, image pick-up unit and portable terminal

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