JPH10161022A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH10161022A JPH10161022A JP8317706A JP31770696A JPH10161022A JP H10161022 A JPH10161022 A JP H10161022A JP 8317706 A JP8317706 A JP 8317706A JP 31770696 A JP31770696 A JP 31770696A JP H10161022 A JPH10161022 A JP H10161022A
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- G—PHYSICS
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/143—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
- G02B15/1435—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative
- G02B15/143507—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being negative arranged -++
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4205—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant
- G02B27/4211—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having a diffractive optical element [DOE] contributing to image formation, e.g. whereby modulation transfer function MTF or optical aberrations are relevant correcting chromatic aberrations
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/42—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect
- G02B27/4272—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having plural diffractive elements positioned sequentially along the optical path
- G02B27/4277—Diffraction optics, i.e. systems including a diffractive element being designed for providing a diffractive effect having plural diffractive elements positioned sequentially along the optical path being separated by an air space
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 極めて少ないレンズ枚数で諸収差が良好に補
正されたズームレンズ。 【解決手段】 少なくとも、負レンズ群Ｇ１及び第１正
レンズ群Ｇ２の２つの群を含み、第１正レンズ群Ｇ１よ
りも像側に、少なくとも１面が光軸に対し略回転対称に
回折作用を有する面ＤＯＥを持つ光学素子を含む第２正
レンズ群Ｇ３を配置し、変倍の際、少なくとも負レンズ
群Ｇ１と第１正レンズ群Ｇ２の間隔を変化させる。そし
て、軸上色収差を補正するための条件式と、倍率の色収
差を補正するための条件式を満足する。
正されたズームレンズ。 【解決手段】 少なくとも、負レンズ群Ｇ１及び第１正
レンズ群Ｇ２の２つの群を含み、第１正レンズ群Ｇ１よ
りも像側に、少なくとも１面が光軸に対し略回転対称に
回折作用を有する面ＤＯＥを持つ光学素子を含む第２正
レンズ群Ｇ３を配置し、変倍の際、少なくとも負レンズ
群Ｇ１と第１正レンズ群Ｇ２の間隔を変化させる。そし
て、軸上色収差を補正するための条件式と、倍率の色収
差を補正するための条件式を満足する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ズームレンズに関
し、例えば電子カメラやビデオカメラ等に用いられるズ
ームレンズに関する。
し、例えば電子カメラやビデオカメラ等に用いられるズ
ームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば電子カメラやビデオカメラ等にお
いては、ローパスフィルタや色フィルタを像面の直前に
配置すること等のため、レンズ系の小型化の他に、長い
バックフォーカスを確保できることが要求されている。
いては、ローパスフィルタや色フィルタを像面の直前に
配置すること等のため、レンズ系の小型化の他に、長い
バックフォーカスを確保できることが要求されている。
【０００３】従来、電子カメラやビデオカメラ等に用い
られる簡単な構成を持つズームレンズにおいて、バック
フォーカスを確保するために、物体側より順に、負のパ
ワーを持つ第１レンズ群と、正のパワーを持つ第２レン
ズ群とからなるいわゆる２群ズームレンズが一般的であ
るが、変倍による色収差の変動を抑えるために各群の中
で色消しを行う必要がある。したがって、各群で多くの
レンズ枚数が用いられている。例えば特開平６−１１６
５０号等にはＦナンバー３．３〜４．７、ズーム比１．
８倍、７枚構成の２群ズームレンズが示されている。
られる簡単な構成を持つズームレンズにおいて、バック
フォーカスを確保するために、物体側より順に、負のパ
ワーを持つ第１レンズ群と、正のパワーを持つ第２レン
ズ群とからなるいわゆる２群ズームレンズが一般的であ
るが、変倍による色収差の変動を抑えるために各群の中
で色消しを行う必要がある。したがって、各群で多くの
レンズ枚数が用いられている。例えば特開平６−１１６
５０号等にはＦナンバー３．３〜４．７、ズーム比１．
８倍、７枚構成の２群ズームレンズが示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ズームレンズはレンズ
群間隔を変えることにより焦点距離を変化させるが、そ
れと同時に、各レンズに対する光線高や入射角も変化す
るために収差が変動する。中でも軸上色収差や倍率の色
収差の変倍による収差変動を抑えるために、各群で多く
のレンズ枚数を用いている。しかし、結像性能を上げる
ために多くのレンズ枚数を用いると、小型化、軽量化、
低コストを実現するのは難しい。
群間隔を変えることにより焦点距離を変化させるが、そ
れと同時に、各レンズに対する光線高や入射角も変化す
るために収差が変動する。中でも軸上色収差や倍率の色
収差の変倍による収差変動を抑えるために、各群で多く
のレンズ枚数を用いている。しかし、結像性能を上げる
ために多くのレンズ枚数を用いると、小型化、軽量化、
低コストを実現するのは難しい。
【０００５】また、レンズ構成枚数を少なくするため
に、非球面を用いたズームレンズとして、前記の特開平
６−１１６５０号等があげられるが、非球面は球面収
差、コマ収差、歪曲収差を補正するのに有効な手段であ
るが、色収差を直接補正することができず、レンズ構成
枚数が７枚と多い。非球面を用いて枚数を削減しても、
結局色収差が除去できず、小型化、軽量化、低コストを
実現するのは難しい。
に、非球面を用いたズームレンズとして、前記の特開平
６−１１６５０号等があげられるが、非球面は球面収
差、コマ収差、歪曲収差を補正するのに有効な手段であ
るが、色収差を直接補正することができず、レンズ構成
枚数が７枚と多い。非球面を用いて枚数を削減しても、
結局色収差が除去できず、小型化、軽量化、低コストを
実現するのは難しい。
【０００６】また、レンズ構成枚数が少ないズームレン
ズとして、例えば屈折率分布型レンズを用いた特開平２
−５６５１５号等があげられるが、屈折率分布型レンズ
の製作は困難である。
ズとして、例えば屈折率分布型レンズを用いた特開平２
−５６５１５号等があげられるが、屈折率分布型レンズ
の製作は困難である。
【０００７】本発明は上記の従来技術の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的は、極めて少ないレンズ
枚数で諸収差が良好に補正されたズームレンズを提供す
ることである。
なされたものであり、その目的は、極めて少ないレンズ
枚数で諸収差が良好に補正されたズームレンズを提供す
ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のズームレンズは、物体側から順に、少なくとも、負
レンズ群、及び、少なくとも１枚の正レンズと、この正
レンズより像側に配置された少なくとも１面が光軸に対
し略回転対称に回折作用を有する面を持つ光学素子とを
含む正レンズ群からなり、変倍の際、少なくとも前記負
レンズ群と前記正レンズ群の間隔を変化させることを特
徴とするものである。
明のズームレンズは、物体側から順に、少なくとも、負
レンズ群、及び、少なくとも１枚の正レンズと、この正
レンズより像側に配置された少なくとも１面が光軸に対
し略回転対称に回折作用を有する面を持つ光学素子とを
含む正レンズ群からなり、変倍の際、少なくとも前記負
レンズ群と前記正レンズ群の間隔を変化させることを特
徴とするものである。
【０００９】本発明のもう１つのズームレンズは、物体
側から順に、少なくとも、負レンズ群及び第１正レンズ
群の２つの群を含み、前記第１正レンズ群よりも像側
に、少なくとも１面が光軸に対し略回転対称に回折作用
を有する面を持つ光学素子を含む第２正レンズ群を配置
し、変倍の際、少なくとも前記負レンズ群と前記第１正
レンズ群の間隔を変化させることを特徴とするものであ
る。
側から順に、少なくとも、負レンズ群及び第１正レンズ
群の２つの群を含み、前記第１正レンズ群よりも像側
に、少なくとも１面が光軸に対し略回転対称に回折作用
を有する面を持つ光学素子を含む第２正レンズ群を配置
し、変倍の際、少なくとも前記負レンズ群と前記第１正
レンズ群の間隔を変化させることを特徴とするものであ
る。
【００１０】この場合に、色収差を良好に補正するため
に、以下の条件式を満足することが望ましい。 ０．０２≦ｆ3 ／（ν2 ｆ2 ）≦０．４ ・・・（１） −２５≦ν1 −ν2 ≦２０ ・・・（２） ただし、ｆ2 は第１正レンズ群の焦点距離、ｆ3 は回折
作用を有する面の焦点距離、ν1 は負レンズ群の等価ア
ッベ数、ν2 は第１正レンズ群の等価アッベ数である。
に、以下の条件式を満足することが望ましい。 ０．０２≦ｆ3 ／（ν2 ｆ2 ）≦０．４ ・・・（１） −２５≦ν1 −ν2 ≦２０ ・・・（２） ただし、ｆ2 は第１正レンズ群の焦点距離、ｆ3 は回折
作用を有する面の焦点距離、ν1 は負レンズ群の等価ア
ッベ数、ν2 は第１正レンズ群の等価アッベ数である。
【００１１】さらに、回折作用を有する面での回折効率
を高めるために、以下の条件式を満足することが望まし
い。 −１＜Ｆ／Ｌ＜１ ・・・（３） ただし、Ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｌは射出瞳位置か
ら前記回折作用を有する面までの距離である。
を高めるために、以下の条件式を満足することが望まし
い。 −１＜Ｆ／Ｌ＜１ ・・・（３） ただし、Ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｌは射出瞳位置か
ら前記回折作用を有する面までの距離である。
【００１２】また、シンプルな構成で色収差を良好に補
正するために、負レンズ群が１枚の負レンズ、第１レン
ズ群が１枚の正レンズからなり、変倍の際、少なくとも
負レンズと正レンズの間隔を変え、以下の条件式を満足
していることが望ましい。
正するために、負レンズ群が１枚の負レンズ、第１レン
ズ群が１枚の正レンズからなり、変倍の際、少なくとも
負レンズと正レンズの間隔を変え、以下の条件式を満足
していることが望ましい。
【００１３】 ０．０２≦ｆ3 ／（ν2 ｆ2 ）≦０．４ ・・・（１） −２５≦ν1 −ν2 ≦２０ ・・・（２） ただし、ｆ2 は第１正レンズ群の焦点距離、ｆ3 は回折
作用を有する面の焦点距離、ν1 は負レンズ群の等価ア
ッベ数、ν2 は第１正レンズ群の等価アッベ数である。
作用を有する面の焦点距離、ν1 は負レンズ群の等価ア
ッベ数、ν2 は第１正レンズ群の等価アッベ数である。
【００１４】以下、上記の構成をとる理由と作用につい
て説明する。回折作用を有する面（以下、ＤＯＥ）は、
通常の屈折型レンズに置き変えるとアッべ数が−３．４
５と負のアッべ数を持つことから、正のパワーを持つ屈
折型レンズと正パワーを持つＤＯＥで色消しが可能とな
る。また、ＤＯＥは非常に高分散であることから、ＤＯ
Ｅに強いパワーを持たせることなく色収差を補正するこ
とが可能である。さらに、ＤＯＥ面に入射する光線高や
入射角が微小に変化するだけで、色収差は大きく変化す
る。
て説明する。回折作用を有する面（以下、ＤＯＥ）は、
通常の屈折型レンズに置き変えるとアッべ数が−３．４
５と負のアッべ数を持つことから、正のパワーを持つ屈
折型レンズと正パワーを持つＤＯＥで色消しが可能とな
る。また、ＤＯＥは非常に高分散であることから、ＤＯ
Ｅに強いパワーを持たせることなく色収差を補正するこ
とが可能である。さらに、ＤＯＥ面に入射する光線高や
入射角が微小に変化するだけで、色収差は大きく変化す
る。
【００１５】物体側から順に、負レンズ群と正レンズ群
からなるズームレンズにおいて、各群の構成枚数が極め
て少ない場合、軸上色収差はパワーの最も強い正レンズ
群で主に発生する。この軸上色収差を補正するために
は、通常、軸上マージナル光線の高くなる正レンズ近傍
に負のパワーを持つ屈折型レンズを配置するが、後群全
体である一定のパワーを持つことを考えると、負レンズ
で発生した負のパワーを補うために正レンズのパワーを
強くせねばならない。正レンズのパワーを強くすると、
正レンズに対する光線の入射角が大きくなり、他の収差
に悪影響を及ぼす。したがって、正レンズに過剰なパワ
ーを持たせないためには、少なくとも１面が非常に高分
散で負のアッべ数を持ち、収斂性のあるＤＯＥを有する
レンズを配置することが望ましい。ＤＯＥは正のパワー
を持つことになるので、正レンズ群のパワーの一部を負
担する結果、正レンズのパワーは弱くなり、他の収差に
良好な影響を与える。
からなるズームレンズにおいて、各群の構成枚数が極め
て少ない場合、軸上色収差はパワーの最も強い正レンズ
群で主に発生する。この軸上色収差を補正するために
は、通常、軸上マージナル光線の高くなる正レンズ近傍
に負のパワーを持つ屈折型レンズを配置するが、後群全
体である一定のパワーを持つことを考えると、負レンズ
で発生した負のパワーを補うために正レンズのパワーを
強くせねばならない。正レンズのパワーを強くすると、
正レンズに対する光線の入射角が大きくなり、他の収差
に悪影響を及ぼす。したがって、正レンズに過剰なパワ
ーを持たせないためには、少なくとも１面が非常に高分
散で負のアッべ数を持ち、収斂性のあるＤＯＥを有する
レンズを配置することが望ましい。ＤＯＥは正のパワー
を持つことになるので、正レンズ群のパワーの一部を負
担する結果、正レンズのパワーは弱くなり、他の収差に
良好な影響を与える。
【００１６】変倍時にはＤＯＥを正レンズ群と一体で動
かすと、正レンズ群で発生している軸上色収差が補正さ
れているため、レンズ系全体の軸上色収差の変動も少な
くなる。さらに、ＤＯＥを固定又は独立に動かすと、な
お一層レンズ系全体の軸上色収差の変動が少なくなるの
で、ズーム比を大きくすることが可能となる。
かすと、正レンズ群で発生している軸上色収差が補正さ
れているため、レンズ系全体の軸上色収差の変動も少な
くなる。さらに、ＤＯＥを固定又は独立に動かすと、な
お一層レンズ系全体の軸上色収差の変動が少なくなるの
で、ズーム比を大きくすることが可能となる。
【００１７】倍率の色収差は、軸外光束の光線高が高く
なる負レンズ群とパワーの強い正レンズ群とで大きく発
生している。これを補正するためには、通常、軸外光束
の光線高が高くなる負レンズ群に正の屈折型レンズを配
置するか、又は、同じく軸外光束の光線高が高くなる正
レンズ群より像側に負の屈折型レンズを配置する。しか
し、正レンズ群より像側に負の屈折型レンズを配置した
場合、像側でテレセントリックであるためには、負レン
ズより物体側で光線高が高くなくなり、レンズ径の大型
化を招くことになる等の問題が生じる。
なる負レンズ群とパワーの強い正レンズ群とで大きく発
生している。これを補正するためには、通常、軸外光束
の光線高が高くなる負レンズ群に正の屈折型レンズを配
置するか、又は、同じく軸外光束の光線高が高くなる正
レンズ群より像側に負の屈折型レンズを配置する。しか
し、正レンズ群より像側に負の屈折型レンズを配置した
場合、像側でテレセントリックであるためには、負レン
ズより物体側で光線高が高くなくなり、レンズ径の大型
化を招くことになる等の問題が生じる。
【００１８】したがって、倍率の色収差を補正するため
には、強いパワーを必要としなくても色収差の補正効果
が高いＤＯＥを用いることが望ましい。また、少ないレ
ンズ枚数で構成するためには、ＤＯＥで軸上色収差と倍
率の色収差を同時に補正することが望ましくなる。した
がって、ＤＯＥは軸上マージナル光線が高く、軸外光束
の光線高が高い正レンズより像側に配置されることが望
ましい。
には、強いパワーを必要としなくても色収差の補正効果
が高いＤＯＥを用いることが望ましい。また、少ないレ
ンズ枚数で構成するためには、ＤＯＥで軸上色収差と倍
率の色収差を同時に補正することが望ましくなる。した
がって、ＤＯＥは軸上マージナル光線が高く、軸外光束
の光線高が高い正レンズより像側に配置されることが望
ましい。
【００１９】そして、変倍時には、ＤＯＥを正レンズ群
と一体で動かすと、ＤＯＥ面での光線高が倍率の色収差
をキャンセルする方向に変化し、倍率の色収差の変動が
少なくなる。さらに、ＤＯＥを固定とするか独立に動か
すと、なお一層倍率の色収差の変動が少なくなるので、
ズーム比を大きくすることが可能となる。
と一体で動かすと、ＤＯＥ面での光線高が倍率の色収差
をキャンセルする方向に変化し、倍率の色収差の変動が
少なくなる。さらに、ＤＯＥを固定とするか独立に動か
すと、なお一層倍率の色収差の変動が少なくなるので、
ズーム比を大きくすることが可能となる。
【００２０】条件式（１）は、軸上色収差を補正するた
めの条件式で、ＤＯＥの焦点距離を正レンズ群の等価ア
ッベ数と焦点距離で規格化したものである。この条件式
（１）を満足すると、軸上色収差を補正することができ
る。
めの条件式で、ＤＯＥの焦点距離を正レンズ群の等価ア
ッベ数と焦点距離で規格化したものである。この条件式
（１）を満足すると、軸上色収差を補正することができ
る。
【００２１】なお、第ｊ群の等価アッベ数νj は以下の
式で表す。 ここで、νji：第ｊ群にある第ｉ番目のレンズのアッベ
数、 ｆji：第ｊ群にある第ｉ番目のレンズの焦点距離、 ｆj ：第ｊ群の焦点距離である。
式で表す。 ここで、νji：第ｊ群にある第ｉ番目のレンズのアッベ
数、 ｆji：第ｊ群にある第ｉ番目のレンズの焦点距離、 ｆj ：第ｊ群の焦点距離である。
【００２２】条件式（１）の上限値０．４を越えると、
正レンズ群で発生する軸上色収差を補正し切れなくな
る。また、下限値０．０２を下回ると、その軸上色収差
が補正過剰となる。また、条件式を以下のようにすると
軸上色収差が更に良好に補正される。
正レンズ群で発生する軸上色収差を補正し切れなくな
る。また、下限値０．０２を下回ると、その軸上色収差
が補正過剰となる。また、条件式を以下のようにすると
軸上色収差が更に良好に補正される。
【００２３】 ０．０８≦ｆ3 ／（ν2 ｆ2 ）≦０．１８ ・・・（４） 条件式（２）は、倍率の色収差を補正するための条件式
で、負レンズ群の等価アッべ数と正レンズ群の等価アッ
べ数の差を表している。この条件式を満足すると、倍率
の色収差を補正することができる。
で、負レンズ群の等価アッべ数と正レンズ群の等価アッ
べ数の差を表している。この条件式を満足すると、倍率
の色収差を補正することができる。
【００２４】条件式（２）の下限値−２５を下回ると、
正レンズ群で発生する軸上色収差が小さくなるため、Ｄ
ＯＥのパワーが弱くなり、負レンズ群で発生する倍率の
色収差をＤＯＥで補正し切れなくなる。また、上限値２
０を越えると、正レンズ群で発生する軸上色収差が大き
くなるため、これを補正するためにＤＯＥのパワーが強
くなり、倍率の色収差を過剰に補正してしまう。
正レンズ群で発生する軸上色収差が小さくなるため、Ｄ
ＯＥのパワーが弱くなり、負レンズ群で発生する倍率の
色収差をＤＯＥで補正し切れなくなる。また、上限値２
０を越えると、正レンズ群で発生する軸上色収差が大き
くなるため、これを補正するためにＤＯＥのパワーが強
くなり、倍率の色収差を過剰に補正してしまう。
【００２５】またさらに、この条件式を以下のようにす
ると、倍率の色収差が良好に補正される。 −１５≦ν1 −ν2 ≦１０ ・・・（５） ＤＯＥの回折効率を高くすることは、レンズ硝材の透過
率が高いことと同様、重要なことである。ＤＯＥ面にお
ける回折効率を高めるためには、ＤＯＥ面に対し全ての
光線が同じ角度で入射するのが望ましいが、例えば、軸
上光束Ｂ0 は図１５（ａ）のようにＤＯＥ面Ｄに垂直に
入射し、特定の波長に対し回折効率１００％を得ること
ができるが、図１５（ｂ）のように軸外光束Ｂ1 がＤＯ
Ｅ面Ｄに斜めに入射すると、入射光束幅Ｔに対し回折作
用を受ける光束幅Ｔ’は小さくなり、回折効率の低下を
招く。Ｔ’／Ｔをデューティー比と言い、垂直入射のと
きの回折効率をη0 とすると、斜入射の回折効率η1 は
以下の式で近似されることが、Gray J.Swansonの「Bina
ry Optics Techinology:Theoretical Limits on the Di
ffraction Efficiency of Multilevel Diffractive Opt
ical Elements 」Lincoln Laboratory.MIT Tech.Report
TR-914 に記載されている。
ると、倍率の色収差が良好に補正される。 −１５≦ν1 −ν2 ≦１０ ・・・（５） ＤＯＥの回折効率を高くすることは、レンズ硝材の透過
率が高いことと同様、重要なことである。ＤＯＥ面にお
ける回折効率を高めるためには、ＤＯＥ面に対し全ての
光線が同じ角度で入射するのが望ましいが、例えば、軸
上光束Ｂ0 は図１５（ａ）のようにＤＯＥ面Ｄに垂直に
入射し、特定の波長に対し回折効率１００％を得ること
ができるが、図１５（ｂ）のように軸外光束Ｂ1 がＤＯ
Ｅ面Ｄに斜めに入射すると、入射光束幅Ｔに対し回折作
用を受ける光束幅Ｔ’は小さくなり、回折効率の低下を
招く。Ｔ’／Ｔをデューティー比と言い、垂直入射のと
きの回折効率をη0 とすると、斜入射の回折効率η1 は
以下の式で近似されることが、Gray J.Swansonの「Bina
ry Optics Techinology:Theoretical Limits on the Di
ffraction Efficiency of Multilevel Diffractive Opt
ical Elements 」Lincoln Laboratory.MIT Tech.Report
TR-914 に記載されている。
【００２６】 η1 ≒（Ｔ’／Ｔ）η0 ・・・（６） また、ＤＯＥに対する斜入射は回折効率の低下を招くだ
けでなく、幅Ｔ’の光束以外の光束が他の方向へ回折又
は反射、散乱を起こし、画面全体にフレアーがのり、画
質の低下につながる。したがって、回折効率を十分に保
つためには、軸外光束もＤＯＥに対して略垂直に入射す
るのが望ましい。そのためには、ＤＯＥの位置を射出瞳
から離れていて、変倍による光線の入射角度の変化の小
さい第１正レンズ群より像側に配置することが望まし
い。
けでなく、幅Ｔ’の光束以外の光束が他の方向へ回折又
は反射、散乱を起こし、画面全体にフレアーがのり、画
質の低下につながる。したがって、回折効率を十分に保
つためには、軸外光束もＤＯＥに対して略垂直に入射す
るのが望ましい。そのためには、ＤＯＥの位置を射出瞳
から離れていて、変倍による光線の入射角度の変化の小
さい第１正レンズ群より像側に配置することが望まし
い。
【００２７】条件式（３）は、光学系の射出瞳位置から
ＤＯＥまでの距離を光学系の焦点距離で規格化したもの
である。 −１＜Ｆ／Ｌ＜１ ・・・（３） ただし、Ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｌは射出瞳位置か
らＤＯＥまでの距離である。
ＤＯＥまでの距離を光学系の焦点距離で規格化したもの
である。 −１＜Ｆ／Ｌ＜１ ・・・（３） ただし、Ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｌは射出瞳位置か
らＤＯＥまでの距離である。
【００２８】条件式（３）の上限値１を越えるか又は下
限値−１を下回ると、軸外光束がＤＯＥに対し斜めに入
射し、回折効率が低下してしまう。なお、変倍比を大き
くするために最も物体側に正レンズを配置する場合、倍
率の色収差が大きくなるので、その正レンズ近傍にＤＯ
Ｅを配置するとよい。
限値−１を下回ると、軸外光束がＤＯＥに対し斜めに入
射し、回折効率が低下してしまう。なお、変倍比を大き
くするために最も物体側に正レンズを配置する場合、倍
率の色収差が大きくなるので、その正レンズ近傍にＤＯ
Ｅを配置するとよい。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例１〜７のズ
ームレンズについて説明する。これらの実施例の数値デ
ータは後記するが、本発明によるレンズ系のＤＯＥは、
ウルトラ・ハイ・インデックス法を用いて設計してお
り、具体的には、回折面は厚みが０で波長がｄ線のとき
の屈折率が１００１の屈折型レンズとして表現されてい
る。したがって、後記する数値データにおいても、以下
に示すような通常の非球面式にて記載する。すなわち、
光軸方向をＺ軸、光軸と垂直な方向をＹ軸とすると、非
球面は以下の式にて表せられる。
ームレンズについて説明する。これらの実施例の数値デ
ータは後記するが、本発明によるレンズ系のＤＯＥは、
ウルトラ・ハイ・インデックス法を用いて設計してお
り、具体的には、回折面は厚みが０で波長がｄ線のとき
の屈折率が１００１の屈折型レンズとして表現されてい
る。したがって、後記する数値データにおいても、以下
に示すような通常の非球面式にて記載する。すなわち、
光軸方向をＺ軸、光軸と垂直な方向をＹ軸とすると、非
球面は以下の式にて表せられる。
【００３０】 Ｚ＝ＣＹ2 ／［１＋√｛１−（１＋Ｋ）Ｃ2 Ｙ2 ｝］ ＋Ａ4 Ｙ4 ＋Ａ6 Ｙ6 ＋Ａ8 Ｙ8 ＋Ａ10Ｙ10・・・（７） ただし、Ｃは面頂における曲率（＝１／ｒ、ｒは曲率半
径）、Ｋは円錐係数、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10はそれぞ
れ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
径）、Ｋは円錐係数、Ａ4 、Ａ6 、Ａ8 、Ａ10はそれぞ
れ４次、６次、８次、１０次の非球面係数である。
【００３１】また、回折面と厚みが０で接する面はＤＯ
Ｅの基材表面である。そして、実際の製造においては、
回折面の非球面形状と基材表面の形状との差及び屈折率
から位相変化を求め、この位相変化を回折格子のピッチ
に換算して基材表面上に回折格子を形成する。つまり、
後述する各実施例において、最終的にレンズとしての作
用を有するのは基材の面である。
Ｅの基材表面である。そして、実際の製造においては、
回折面の非球面形状と基材表面の形状との差及び屈折率
から位相変化を求め、この位相変化を回折格子のピッチ
に換算して基材表面上に回折格子を形成する。つまり、
後述する各実施例において、最終的にレンズとしての作
用を有するのは基材の面である。
【００３２】実施例１のズームレンズの中間焦点距離に
おけるレンズ断面図を図１に示す。この実施例は、両凹
レンズ１枚からなる可動の第１群Ｇ１と、物体側に絞り
を有し、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚か
らなる可動の第２群Ｇ２と、平行平面板の物体側の面に
設けられた正パワーのＤＯＥからなる固定の第３群Ｇ３
とからなり、両凹レンズの像側の面、正メニスカスレン
ズの物体側の面、ＤＯＥの３面に非球面が設けられてい
る。
おけるレンズ断面図を図１に示す。この実施例は、両凹
レンズ１枚からなる可動の第１群Ｇ１と、物体側に絞り
を有し、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚か
らなる可動の第２群Ｇ２と、平行平面板の物体側の面に
設けられた正パワーのＤＯＥからなる固定の第３群Ｇ３
とからなり、両凹レンズの像側の面、正メニスカスレン
ズの物体側の面、ＤＯＥの３面に非球面が設けられてい
る。
【００３３】実施例２のズームレンズの中間焦点距離に
おけるレンズ断面図を図２に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、物体側に絞りを有し、像側に凸面を向
けた正メニスカスレンズと、平行平面板の物体側の面に
設けられた正パワーのＤＯＥとからなる可動の第２群Ｇ
２とからなり、負メニスカスレンズの像側の面、正メニ
スカスレンズの物体側の面、ＤＯＥの３面に非球面が設
けられている。
おけるレンズ断面図を図２に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、物体側に絞りを有し、像側に凸面を向
けた正メニスカスレンズと、平行平面板の物体側の面に
設けられた正パワーのＤＯＥとからなる可動の第２群Ｇ
２とからなり、負メニスカスレンズの像側の面、正メニ
スカスレンズの物体側の面、ＤＯＥの３面に非球面が設
けられている。
【００３４】実施例３のズームレンズの中間焦点距離に
おけるレンズ断面図を図３に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、物体側に絞りを有し、像側に凸面を向
けた正メニスカスレンズ１枚からなる可動の第２群Ｇ２
と、平行平面板の物体側の面に設けられた正パワーのＤ
ＯＥからなる固定の第３群Ｇ３とからなり、負メニスカ
スレンズの像側の面、正メニスカスレンズの物体側の
面、ＤＯＥの３面に非球面が設けられている。
おけるレンズ断面図を図３に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、物体側に絞りを有し、像側に凸面を向
けた正メニスカスレンズ１枚からなる可動の第２群Ｇ２
と、平行平面板の物体側の面に設けられた正パワーのＤ
ＯＥからなる固定の第３群Ｇ３とからなり、負メニスカ
スレンズの像側の面、正メニスカスレンズの物体側の
面、ＤＯＥの３面に非球面が設けられている。
【００３５】実施例４のズームレンズの中間焦点距離に
おけるレンズ断面図を図４に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、物体側に絞りを有し、像側に凸面を向
けた正メニスカスレンズと、平行平面板の物体側の面に
設けられた正パワーのＤＯＥとからなる可動の第２群Ｇ
２とからなり、負メニスカスレンズの像側の面、正メニ
スカスレンズの物体側の面、ＤＯＥの３面に非球面が設
けられている。
おけるレンズ断面図を図４に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた負メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、物体側に絞りを有し、像側に凸面を向
けた正メニスカスレンズと、平行平面板の物体側の面に
設けられた正パワーのＤＯＥとからなる可動の第２群Ｇ
２とからなり、負メニスカスレンズの像側の面、正メニ
スカスレンズの物体側の面、ＤＯＥの３面に非球面が設
けられている。
【００３６】実施例５のズームレンズの中間焦点距離に
おけるレンズ断面図を図５に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、両凹レンズ１枚からなる可動の第２群
Ｇ２と、可動の絞りと、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの
２枚からなる可動の第３群Ｇ３と、平行平面板の物体側
の面に設けられた正パワーのＤＯＥからなる可動の第４
群Ｇ４とからなり、第２群Ｇ２の両凹レンズの像側の
面、第３群Ｇ３の物体側の正メニスカスレンズの物体側
の面、ＤＯＥの３面に非球面が設けられている。
おけるレンズ断面図を図５に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、両凹レンズ１枚からなる可動の第２群
Ｇ２と、可動の絞りと、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズの
２枚からなる可動の第３群Ｇ３と、平行平面板の物体側
の面に設けられた正パワーのＤＯＥからなる可動の第４
群Ｇ４とからなり、第２群Ｇ２の両凹レンズの像側の
面、第３群Ｇ３の物体側の正メニスカスレンズの物体側
の面、ＤＯＥの３面に非球面が設けられている。
【００３７】実施例６のズームレンズの中間焦点距離に
おけるレンズ断面図を図６に示す。この実施例は、両凸
レンズ１枚からなりその物体側の面に正パワーのＤＯＥ
が設けられてなる可動の第１群Ｇ１と、両凹レンズ１枚
からなる可動の第２群Ｇ２と、可動の絞りと、像側に凸
面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる可動の第３
群Ｇ３と、平行平面板の物体側の面に設けられた正パワ
ーのＤＯＥからなる可動の第４群Ｇ４とからなり、第２
群Ｇ２の両凹レンズの像側の面、第３群Ｇ３の正メニス
カスレンズの物体側の面、第４群Ｇ４のＤＯＥの３面に
非球面が設けられている。
おけるレンズ断面図を図６に示す。この実施例は、両凸
レンズ１枚からなりその物体側の面に正パワーのＤＯＥ
が設けられてなる可動の第１群Ｇ１と、両凹レンズ１枚
からなる可動の第２群Ｇ２と、可動の絞りと、像側に凸
面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる可動の第３
群Ｇ３と、平行平面板の物体側の面に設けられた正パワ
ーのＤＯＥからなる可動の第４群Ｇ４とからなり、第２
群Ｇ２の両凹レンズの像側の面、第３群Ｇ３の正メニス
カスレンズの物体側の面、第４群Ｇ４のＤＯＥの３面に
非球面が設けられている。
【００３８】実施例７のズームレンズの中間焦点距離に
おけるレンズ断面図を図７に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、両凹レンズ１枚からなる可動の第２群
Ｇ２と、可動の絞りと、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズ１枚からなる可動の第３群Ｇ３と、両凸レンズ
１枚からなる可動の第４群Ｇ４と、平行平面板の物体側
の面に設けられた正パワーのＤＯＥからなる可動の第５
群Ｇ５とからなり、第２群Ｇ２の両凹レンズの像側の
面、第３群Ｇ３の正メニスカスレンズの物体側の面、Ｄ
ＯＥの３面に非球面が設けられている。
おけるレンズ断面図を図７に示す。この実施例は、物体
側に凸面を向けた正メニスカスレンズ１枚からなる可動
の第１群Ｇ１と、両凹レンズ１枚からなる可動の第２群
Ｇ２と、可動の絞りと、像側に凸面を向けた正メニスカ
スレンズ１枚からなる可動の第３群Ｇ３と、両凸レンズ
１枚からなる可動の第４群Ｇ４と、平行平面板の物体側
の面に設けられた正パワーのＤＯＥからなる可動の第５
群Ｇ５とからなり、第２群Ｇ２の両凹レンズの像側の
面、第３群Ｇ３の正メニスカスレンズの物体側の面、Ｄ
ＯＥの３面に非球面が設けられている。
【００３９】以下に、上記実施例１〜７の数値データを
示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＦNOはＦ
ナンバー、ωは半画角、ｆB はバックフォーカス、
ｒ1 、ｒ2 …は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は
各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の
屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。な
お、非球面形状は前記（７）式にて表される。
示すが、記号は上記の外、ｆは全系焦点距離、ＦNOはＦ
ナンバー、ωは半画角、ｆB はバックフォーカス、
ｒ1 、ｒ2 …は各レンズ面の曲率半径、ｄ1 、ｄ2 …は
各レンズ面間の間隔、ｎd1、ｎd2…は各レンズのｄ線の
屈折率、νd1、νd2…は各レンズのアッベ数である。な
お、非球面形状は前記（７）式にて表される。
【００４０】実施例１ ｆ ＝ 4.55 〜 7.00 〜10.00 ＦNO＝ 2.8 〜 2.97 〜 3.18 ω ＝33.9° 〜23.6° 〜17° ｆB ＝ 9.69 〜 9.69 〜 9.69 ｒ1 = -206.252692 ｄ1 = 2.000000ｎd1 =1.492410νd1 =57.66 ｒ2 = 11.246203（非球面）ｄ2 =(可変) ｒ3 = ∞（絞り） ｄ3 = 1.631023 ｒ4 = -51.639923（非球面）ｄ4 = 6.743478ｎd2 =1.492410νd2 =57.66 ｒ5 = -6.438854 ｄ5 =(可変) ｒ6 = 78410.607965（非球面）ｄ6 = 0.000000ｎd3 =1001.000νd3 =-3.453391 ｒ7 = ∞ ｄ7 = 1.500000ｎd4 =1.492410νd4 =57.66 ｒ8 = ∞ 非球面係数 第２面 Ｋ =-3.432433 ×10-1 A4 =-7.083788 ×10-6 A6 =-7.321164 ×10-7 A8 = 4.050794 ×10-9 A10=-1.706982 ×10-11 第４面 Ｋ = 1.893336 ×101 A4 =-1.066922 ×10-3 A6 =-2.108772 ×10-5 A8 =-1.079715 ×10-6 A10=-2.359874 ×10-8 第６面 Ｋ = 6.347584 ×101 A4 =-3.276781 ×10-8 A6 =-4.214695 ×10-9 A8 = 3.071964 ×10-10 A10= 0 実施例２ ｆ ＝ 5.7 〜 7.00 〜 9.00 ＦNO＝ 2.80 〜 2.82 〜 2.85 ω ＝28.2° 〜23.6° 〜18.8° ｆB ＝ 8.89 〜 9.22 〜 9.71 ｒ1 = 49.617100 ｄ1 = 2.000000ｎd1 =1.492410νd1 =57.66 ｒ2 = 13.542063（非球面）ｄ2 =(可変) ｒ3 = ∞（絞り） ｄ3 = 2.488567 ｒ4 = -17.671258（非球面）ｄ4 = 5.732219ｎd2 =1.723420νd2 =37.95 ｒ5 = -6.190489 ｄ5 = 2.742124 r6 = 71255.859478（非球面）ｄ6 = 0.000000ｎd3 =1001.000νd3 =-3.453391 ｒ7 = ∞ ｄ7 = 1.500000ｎd4 =1.492410νd4 =57.66 ｒ8 = ∞ 非球面係数 第２面 Ｋ =-1.516737 ×10-1 A4 = 1.385374 ×10-5 A6 =-1.697835 ×10-8 A8 =-5.266036 ×10-9 A10= 3.782153 ×10-11 第４面 Ｋ =-1.295221 A4 =-1.738955 ×10-3 A6 = 3.489194 ×10-7 A8 =-9.707174 ×10-6 A10= 4.839873 ×10-7 第６面 Ｋ =-5.665858 A4 = 3.581239 ×10-8 A6 = 6.469152 ×10-11 A8 = 1.291338 ×10-10 A10= 0 実施例３ ｆ ＝ 4.55 〜 7.00 〜10.00 ＦNO＝ 2.80 〜 2.97 〜 3.18 ω ＝33.9° 〜23.6° 〜17° ｆB ＝ 9.69 〜 9.69 〜 9.69 ｒ1 = 172.632162 ｄ1 = 2.230566ｎd1 =1.664459νd1 =35.81 ｒ2 = 13.639534（非球面）ｄ2 =(可変) ｒ3 = ∞（絞り） ｄ3 = 1.660682 ｒ4 = -30.892720（非球面）ｄ4 = 6.409483ｎd2 =1.492410νd2 =57.66 ｒ5 = -6.140606 ｄ5 =(可変) ｒ6 = 78481.837471（非球面）ｄ6 = 0.000000ｎd3 =1001.000νd3 =-3.453391 ｒ7 = ∞ ｄ7 = 1.500000ｎd4 =1.492410νd4 =57.66 ｒ8 = ∞ 非球面係数 第２面 Ｋ =-7.941287 ×10-2 A4 =-8.808001 ×10-8 A6 =-5.903164 ×10-7 A8 = 3.804484 ×10-9 A10=-1.591253 ×10-11 第４面 Ｋ = 1.711194 ×101 A4 =-1.193943 ×10-3 A6 =-2.782196 ×10-5 A8 =-1.155262 ×10-6 A10=-7.857594 ×10-8 第６面 Ｋ = 6.245612 ×101 A4 =-1.736043 ×10-8 A6 =-3.905838 ×10-9 A8 = 2.548671 ×10-10 A10= 0 実施例４ ｆ ＝ 5.00 〜 7.00 〜 9.00 ＦNO＝ 2.80 〜 2.87 〜 2.92 ω ＝31.5° 〜23.6° 〜18.8° ｆB ＝ 9.19 〜10.1 〜11.0 ｒ1 = 92.644382 ｄ1 = 2.000000ｎd1 =1.492410νd1 =57.66 ｒ2 = 10.174730（非球面）ｄ2 =(可変) ｒ3 = ∞（絞り） ｄ3 = 2.703972 ｒ4 = -24.280255（非球面）ｄ4 = 6.063824ｎd2 =1.670029νd2 =47.25 ｒ5 = -6.393905 ｄ5 = 3.791122 ｒ6 = 89569.502666（非球面）ｄ6 = 0.000000ｎd3 =1001.000νd3 =-3.453391 ｒ7 = ∞ ｄ7 = 1.500000ｎd4 =1.492410νd4 =57.66 ｒ8 = ∞ 非球面係数 第２面 Ｋ =-1.633465 ×10-1 A4 = 9.264610 ×10-6 A6 =-3.832943 ×10-7 A8 =-1.235999 ×10-8 A10= 8.779947 ×10-11 第４面 Ｋ = 3.237935 ×10-1 A4 =-1.424585 ×10-3 A6 =-1.798425 ×10-5 A8 =-2.372833 ×10-7 A10=-3.022523 ×10-7 第６面 Ｋ =-3.381935 A4 = 2.563489 ×10-8 A6 =-4.567303 ×10-9 A8 = 3.878218 ×10-10 A10= 0 実施例５ ｆ ＝ 5.32 〜 8.77 〜14.00 ＦNO＝ 2.80 〜 2.87 〜 2.92 ω ＝31.5° 〜19.3° 〜12.3° ｆB ＝ 9.69 〜 7.11 〜 6.54 ｒ1 = 56.106126 ｄ1 = 6.240997ｎd1 =1.517277νd1 =69.56 ｒ2 = 315.753827 ｄ2 =(可変) ｒ3 = -80.595503 ｄ3 = 2.120962ｎd2 =1.571351νd2 =52.97 ｒ4 = 15.949552（非球面）ｄ4 =(可変) ｒ5 = ∞（絞り） ｄ5 =(可変) ｒ6 = -32.317877（非球面）ｄ6 = 6.513228ｎd3 =1.503779νd3 =66.81 ｒ7 = -6.3206 ｄ7 = 2.835058 ｒ8 = 74.2703 ｄ8 = 3.733473ｎd4 =1.740769νd4 =27.79 ｒ9 = 101.141092 ｄ9 =(可変) ｒ10= 99830.477 （非球面）ｄ10= 0.000000ｎd5 =1001.000νd5 =-3.453391 ｒ11= ∞ ｄ11= 1.500000ｎd6 =1.49241 νd6 =57.66 ｒ12= ∞ 非球面係数 第４面 Ｋ =-6.783061 ×10-1 A4 =-1.428861 ×10-5 A6 = 7.238422 ×10-8 A8 =-9.512337 ×10-10 A10= 3.069195 ×10-12 第６面 Ｋ = 3.333766 ×101 A4 =-9.889182 ×10-4 A6 =-4.704492 ×10-5 A8 = 2.179905 ×10-6 A10=-1.865286 ×10-7 第１０面 Ｋ = 7.002088 ×101 A4 =-8.648023 ×10-8 A6 = 4.817752 ×10-9 A8 =-1.701647 ×10-10 A10= 0 実施例６ ｆ ＝ 5.90 〜 9.65 〜13.6 ＦNO＝ 2.80 〜 2.90 〜 3.11 ω ＝27.4° 〜17.6° 〜12.6° ｆB ＝ 7.05 〜 6.90 〜 5.34 ｒ1 = 351.450000 ｄ1 = 0.000000ｎd1 =1001.000νd1 =-3.453391 ｒ2 = 351.515486 ｄ2 = 4.181069ｎd2 =1.492410νd2 =57.66 ｒ3 = -87.874042 ｄ3 =(可変) ｒ4 = -43.191275 ｄ4 = 2.000000ｎd3 =1.492410νd3 =57.66 ｒ5 = 22.482084（非球面）ｄ5 =(可変) ｒ6 = ∞（絞り） ｄ6 =(可変) ｒ7 = -19.6005 （非球面）ｄ7 = 5.823316ｎd4 =1.492410νd4 =57.66 ｒ8 = -5.4527 ｄ8 =(可変) ｒ9 = 71311.9518 （非球面）ｄ9 = 0.000000ｎd5 =1001.000νd5 =-3.453391 ｒ10= ∞ ｄ10= 1.5000 ｎd6 =1.49241 νd6 =57.66 ｒ11= ∞ 非球面係数 第５面 Ｋ =-1.208196 ×10-1 A4 =-3.022971 ×10-5 A6 = 1.215075 ×10-7 A8 =-1.822351 ×10-9 A10= 5.854865 ×10-12 第７面 Ｋ = 3.438465 ×101 A4 =-1.270915 ×10-3 A6 =-1.063726 ×10-5 A8 =-3.587811 ×10-6 A10=-3.862769 ×10-9 第９面 Ｋ = 7.367749 ×101 A4 =-1.101516 ×10-7 A6 = 2.851561 ×10-13 A8 = 6.154469 ×10-12 A10= 0 実施例７ ｆ ＝ 5.30 〜 8.60 〜16.00 FNO＝ 2.71 〜 2.75 〜 2.84 ω ＝30° 〜19.5° 〜10.8° ｆB ＝ 8.69 〜 9.13 〜 8.87 ｒ1 = 48.219433 ｄ1 = 6.944078ｎd1 =1.517277νd1 =69.56 ｒ2 = 212.231179 ｄ2 =(可変) ｒ3 = -143.65686 ｄ3 = 2.134578ｎd2 =1.582672νd2 =46.39 ｒ4 = 17.998891（非球面）ｄ4 =(可変) ｒ5 = ∞（絞り） ｄ5 =(可変) ｒ6 = -23.185153（非球面）ｄ6 = 8.328745ｎd3 =1.516330νd3 =64.15 ｒ7 = -9.7073 ｄ7 =(可変) ｒ8 = 25.5867 ｄ8 = 4.434599ｎd4 =1.516330νd4 =64.15 ｒ9 = -19.609329 ｄ9 =(可変) ｒ10= 87560.744 （非球面）ｄ10= 0.000000ｎd5 =1001.000νd5 =-3.453391 ｒ11= ∞ ｄ11= 1.5000 ｎd6 =1.49241 νd6 =57.66 ｒ12= ∞ 非球面係数 第４面 Ｋ =-7.325952 ×10-1 A4 = 1.517283 ×10-5 A6 =-2.702726 ×10-7 A8 = 1.789347 ×10-9 A10=-4.480393 ×10-12 第６面 Ｋ = 3.272755 ×101 A4 =-2.146373 ×10-5 A6 =-4.704492 ×10-5 A8 = 8.698911 ×10-6 A10=-3.794002 ×10-7 第１０面 Ｋ = 7.406183 ×101 A4 =-5.336351 ×10-8 A6 = 3.092109 ×10-9 A8 =-1.009923 ×10-10 A10= 0 以上の実施例１〜７の収差図をそれぞれ図８〜図１４に
示す。各収差図において、広角端での収差を（ａ）に、
中間焦点距離での収差を（ｂ）に、望遠端での収差を
（ｃ）に示す。なお、各収差図において、球面収差、非
点収差、歪曲収差、倍率の色収差、コマ収差を示す。
示す。各収差図において、広角端での収差を（ａ）に、
中間焦点距離での収差を（ｂ）に、望遠端での収差を
（ｃ）に示す。なお、各収差図において、球面収差、非
点収差、歪曲収差、倍率の色収差、コマ収差を示す。
【００４１】実施例１〜７の前記条件式（１）〜（３）
の値を次の表に示す。
の値を次の表に示す。
【００４２】以上の本発明のズームレンズは例えば次の
ように構成することができる。 〔１〕 物体側から順に、少なくとも、負レンズ群、及
び、少なくとも１枚の正レンズと、この正レンズより像
側に配置された少なくとも１面が光軸に対し略回転対称
に回折作用を有する面を持つ光学素子とを含む正レンズ
群からなり、変倍の際、少なくとも前記負レンズ群と前
記正レンズ群の間隔を変化させることを特徴とするズー
ムレンズ。
ように構成することができる。 〔１〕 物体側から順に、少なくとも、負レンズ群、及
び、少なくとも１枚の正レンズと、この正レンズより像
側に配置された少なくとも１面が光軸に対し略回転対称
に回折作用を有する面を持つ光学素子とを含む正レンズ
群からなり、変倍の際、少なくとも前記負レンズ群と前
記正レンズ群の間隔を変化させることを特徴とするズー
ムレンズ。
【００４３】〔２〕 物体側から順に、少なくとも、負
レンズ群及び第１正レンズ群の２つの群を含み、前記第
１正レンズ群よりも像側に、少なくとも１面が光軸に対
し略回転対称に回折作用を有する面を持つ光学素子を含
む第２正レンズ群を配置し、変倍の際、少なくとも前記
負レンズ群と前記第１正レンズ群の間隔を変化させるこ
とを特徴とするズームレンズ。
レンズ群及び第１正レンズ群の２つの群を含み、前記第
１正レンズ群よりも像側に、少なくとも１面が光軸に対
し略回転対称に回折作用を有する面を持つ光学素子を含
む第２正レンズ群を配置し、変倍の際、少なくとも前記
負レンズ群と前記第１正レンズ群の間隔を変化させるこ
とを特徴とするズームレンズ。
【００４４】〔３〕 以下の条件式を満足することを特
徴とする上記〔２〕記載のズームレンズ。 ０．０２≦ｆ3 ／（ν2 ｆ2 ）≦０．４ ・・・（１） −２５≦ν1 −ν2 ≦２０ ・・・（２） ただし、ｆ2 は前記第１正レンズ群の焦点距離、ｆ3 は
前記回折作用を有する面の焦点距離、ν1 は前記負レン
ズ群の等価アッベ数、ν2 は前記第１正レンズ群の等価
アッベ数である。
徴とする上記〔２〕記載のズームレンズ。 ０．０２≦ｆ3 ／（ν2 ｆ2 ）≦０．４ ・・・（１） −２５≦ν1 −ν2 ≦２０ ・・・（２） ただし、ｆ2 は前記第１正レンズ群の焦点距離、ｆ3 は
前記回折作用を有する面の焦点距離、ν1 は前記負レン
ズ群の等価アッベ数、ν2 は前記第１正レンズ群の等価
アッベ数である。
【００４５】〔４〕 前記負レンズ群が１枚の負レン
ズ、前記第１正レンズ群が１枚の正レンズからなる上記
〔３〕記載のズームレンズ。
ズ、前記第１正レンズ群が１枚の正レンズからなる上記
〔３〕記載のズームレンズ。
【００４６】〔５〕 以下の条件式を満足することを特
徴とする上記〔３〕又は〔４〕記載のズームレンズ。 −１＜Ｆ／Ｌ＜１ ・・・（３） ただし、Ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｌは射出瞳位置か
ら前記回折作用を有する面までの距離である。
徴とする上記〔３〕又は〔４〕記載のズームレンズ。 −１＜Ｆ／Ｌ＜１ ・・・（３） ただし、Ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｌは射出瞳位置か
ら前記回折作用を有する面までの距離である。
【００４７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
においては、３〜４枚という極めて少ないレンズ枚数
で、ズーム比２倍前後〜３倍、Ｆナンバー２．８の小型
で軽量なズームレンズを実現することができる。
においては、３〜４枚という極めて少ないレンズ枚数
で、ズーム比２倍前後〜３倍、Ｆナンバー２．８の小型
で軽量なズームレンズを実現することができる。
【図１】本発明の実施例１のズームレンズの中間焦点距
離におけるレンズ断面図である。
離におけるレンズ断面図である。
【図２】実施例２のズームレンズの中間焦点距離におけ
るレンズ断面図である。
るレンズ断面図である。
【図３】実施例３のズームレンズの中間焦点距離におけ
るレンズ断面図である。
るレンズ断面図である。
【図４】実施例４のズームレンズの中間焦点距離におけ
るレンズ断面図である。
るレンズ断面図である。
【図５】実施例５のズームレンズの中間焦点距離におけ
るレンズ断面図である。
るレンズ断面図である。
【図６】実施例６のズームレンズの中間焦点距離におけ
るレンズ断面図である。
るレンズ断面図である。
【図７】実施例７のズームレンズの中間焦点距離におけ
るレンズ断面図である。
るレンズ断面図である。
【図８】実施例１の収差図である。
【図９】実施例２の収差図である。
【図１０】実施例３の収差図である。
【図１１】実施例４の収差図である。
【図１２】実施例５の収差図である。
【図１３】実施例６の収差図である。
【図１４】実施例７の収差図である。
【図１５】ＤＯＥ面に入射する軸上光束と軸外光束の回
折効率を説明するための図である。
折効率を説明するための図である。
Ｇ１…第１群 Ｇ２…第２群 Ｇ３…第３群 Ｇ４…第４群 Ｇ５…第５群 Ｂ0 …軸上光束 Ｂ1 …軸外光束 Ｄ …ＤＯＥ面
Claims (3)
- 【請求項１】 物体側から順に、少なくとも、負レンズ
群、及び、少なくとも１枚の正レンズと、この正レンズ
より像側に配置された少なくとも１面が光軸に対し略回
転対称に回折作用を有する面を持つ光学素子とを含む正
レンズ群からなり、変倍の際、少なくとも前記負レンズ
群と前記正レンズ群の間隔を変化させることを特徴とす
るズームレンズ。 - 【請求項２】 物体側から順に、少なくとも、負レンズ
群及び第１正レンズ群の２つの群を含み、前記第１正レ
ンズ群よりも像側に、少なくとも１面が光軸に対し略回
転対称に回折作用を有する面を持つ光学素子を含む第２
正レンズ群を配置し、変倍の際、少なくとも前記負レン
ズ群と前記第１正レンズ群の間隔を変化させることを特
徴とするズームレンズ。 - 【請求項３】 以下の条件式を満足することを特徴とす
る請求項２記載のズームレンズ。 ０．０２≦ｆ3 ／（ν2 ｆ2 ）≦０．４ ・・・（１） −２５≦ν1 −ν2 ≦２０ ・・・（２） ただし、ｆ2 は前記第１正レンズ群の焦点距離、 ｆ3 は前記回折作用を有する面の焦点距離、 ν1 は前記負レンズ群の等価アッベ数、 ν2 は前記第１正レンズ群の等価アッベ数である。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31770696A JP3853889B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | ズームレンズ |
| US08/979,344 US6094314A (en) | 1996-11-28 | 1997-11-26 | Zoom lens system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31770696A JP3853889B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | ズームレンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10161022A true JPH10161022A (ja) | 1998-06-19 |
| JP3853889B2 JP3853889B2 (ja) | 2006-12-06 |
Family
ID=18091130
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31770696A Expired - Fee Related JP3853889B2 (ja) | 1996-11-28 | 1996-11-28 | ズームレンズ |
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| JP (1) | JP3853889B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2005022233A1 (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. | レンズユニット |
| JP2005173542A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-30 | Nagano Kogaku Kenkyusho:Kk | ズームレンズ |
| JP2005208144A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Tochigi Nikon Corp | 変倍レンズ |
| JP2005258336A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Nikon Corp | レーザ加工用光学系及びこれを用いたレーザ加工装置 |
| JP2005345968A (ja) * | 2004-06-07 | 2005-12-15 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US7502181B2 (en) | 2006-03-28 | 2009-03-10 | Fujinon Corporation | Imaging lens |
| JP2009297401A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Fujinon Corp | 撮像レンズ及びカプセル型内視鏡 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP2001305429A (ja) * | 2000-04-20 | 2001-10-31 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
| JP3619145B2 (ja) * | 2000-11-17 | 2005-02-09 | キヤノン株式会社 | 光学系及びそれを用いた光学機器 |
| JP3605034B2 (ja) | 2000-12-22 | 2004-12-22 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
| JP2005107840A (ja) * | 2003-09-30 | 2005-04-21 | Toshiba Corp | 電子機器 |
| CN104834157A (zh) * | 2015-04-13 | 2015-08-12 | 南昌欧菲光电技术有限公司 | 摄像头模组及其装配结构 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US5745301A (en) * | 1994-12-19 | 1998-04-28 | Benopcon, Inc. | Variable power lens systems for producing small images |
| US5731914A (en) * | 1995-08-16 | 1998-03-24 | Eastman Kodak Company | Zoom lens |
| US5796514A (en) * | 1996-03-04 | 1998-08-18 | Raytheon Ti Systems, Inc. | Infrared zoom lens assembly having a variable F/number |
| US5768030A (en) * | 1996-09-30 | 1998-06-16 | Eastman Kodak Company | Compact small format lens system |
| US5875059A (en) * | 1997-02-19 | 1999-02-23 | Eastman Kodak Company | Variable focal length lens system having a divergent front lens unit |
-
1996
- 1996-11-28 JP JP31770696A patent/JP3853889B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-11-26 US US08/979,344 patent/US6094314A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6657791B2 (en) | 2000-05-12 | 2003-12-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus having the same |
| WO2005022233A1 (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-10 | Sankyo Seiki Mfg. Co., Ltd. | レンズユニット |
| JP2005173542A (ja) * | 2003-11-18 | 2005-06-30 | Nagano Kogaku Kenkyusho:Kk | ズームレンズ |
| JP4671635B2 (ja) * | 2003-11-18 | 2011-04-20 | マクセルファインテック株式会社 | ズームレンズ |
| JP2005208144A (ja) * | 2004-01-20 | 2005-08-04 | Tochigi Nikon Corp | 変倍レンズ |
| JP4592293B2 (ja) * | 2004-01-20 | 2010-12-01 | 株式会社栃木ニコン | 変倍レンズ |
| JP2005258336A (ja) * | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Nikon Corp | レーザ加工用光学系及びこれを用いたレーザ加工装置 |
| JP4618531B2 (ja) * | 2004-03-15 | 2011-01-26 | 株式会社ニコン | レーザ加工用光学系及びこれを用いたレーザ加工装置 |
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| JP4630577B2 (ja) * | 2004-06-07 | 2011-02-09 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US7502181B2 (en) | 2006-03-28 | 2009-03-10 | Fujinon Corporation | Imaging lens |
| JP2009297401A (ja) * | 2008-06-17 | 2009-12-24 | Fujinon Corp | 撮像レンズ及びカプセル型内視鏡 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3853889B2 (ja) | 2006-12-06 |
| US6094314A (en) | 2000-07-25 |
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