JPH103035A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH103035A JPH103035A JP8153927A JP15392796A JPH103035A JP H103035 A JPH103035 A JP H103035A JP 8153927 A JP8153927 A JP 8153927A JP 15392796 A JP15392796 A JP 15392796A JP H103035 A JPH103035 A JP H103035A
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- lens
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- grin
- refractive power
- refractive index
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- 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
- G02B15/144—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 four groups only
- G02B15/1441—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 four groups only the first group being positive
- G02B15/144113—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 four groups only the first group being positive arranged +-++
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大口径比で高倍率なズームレンズを少ない構
成枚数で提供する。 【解決手段】 物体側から順に、正の屈折力を有する第
１群Gr1と、負の屈折力を有する第２群Gr2と、正の屈折
力を有する第３群Gr3と、正の屈折力を有する第４群Gr4
と、ローパスフィルターFとから構成されている。第１
群Gr1は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧ
ＲＩＮレンズである第１レンズG1１枚から構成される。
また、第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
ス形状で均質媒質レンズである第２レンズG2と、両凹形
状の均質媒質レンズである第３レンズG3と、物体側に凸
面を向けた正メニスカス形状で前記第３レンズG3の像側
面とその物体側面を接合させてなる均質媒質レンズであ
る第４レンズG4とから構成される。また、第３群Gr3
は、両凸形状で物体側面が強い曲率を有する非球面形状
の均質媒質レンズである第５レンズG5１枚から構成され
る。また、第４群Gr4は、両凸形状で物体側面が強い曲
率を有するとともに像側面が非球面形状の均質媒質レン
ズである第６レンズG6１枚から構成される。
成枚数で提供する。 【解決手段】 物体側から順に、正の屈折力を有する第
１群Gr1と、負の屈折力を有する第２群Gr2と、正の屈折
力を有する第３群Gr3と、正の屈折力を有する第４群Gr4
と、ローパスフィルターFとから構成されている。第１
群Gr1は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧ
ＲＩＮレンズである第１レンズG1１枚から構成される。
また、第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた負メニスカ
ス形状で均質媒質レンズである第２レンズG2と、両凹形
状の均質媒質レンズである第３レンズG3と、物体側に凸
面を向けた正メニスカス形状で前記第３レンズG3の像側
面とその物体側面を接合させてなる均質媒質レンズであ
る第４レンズG4とから構成される。また、第３群Gr3
は、両凸形状で物体側面が強い曲率を有する非球面形状
の均質媒質レンズである第５レンズG5１枚から構成され
る。また、第４群Gr4は、両凸形状で物体側面が強い曲
率を有するとともに像側面が非球面形状の均質媒質レン
ズである第６レンズG6１枚から構成される。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、ズームレンズに関
し、特に写真用カメラやビデオカメラ等に好適な大口径
比で高倍率なズームレンズに関する。
し、特に写真用カメラやビデオカメラ等に好適な大口径
比で高倍率なズームレンズに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、写真用カメラやビデオカメラ
に使用されるズームレンズにおいては、コストダウンや
コンパクト化のために全系の構成枚数を削減しながら大
口径比化及び高倍率化することが要求されている。この
ような、要求に対して、ズームレンズに屈折率分布型レ
ンズ(ＧＲＩＮレンズ)を用いることにより、収差補正を
行いつつ全系のレンズ構成枚数を削減する技術が提案さ
れている。
に使用されるズームレンズにおいては、コストダウンや
コンパクト化のために全系の構成枚数を削減しながら大
口径比化及び高倍率化することが要求されている。この
ような、要求に対して、ズームレンズに屈折率分布型レ
ンズ(ＧＲＩＮレンズ)を用いることにより、収差補正を
行いつつ全系のレンズ構成枚数を削減する技術が提案さ
れている。
【０００３】例えば、特開平6-337347号公報には、物体
側から順に、正の屈折力を有する第１群と、負の屈折力
を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群と、正の
屈折力を有する第４群とから構成されるズームレンズに
おいて、第２群及び第４群を球面のＧＲＩＮレンズ１枚
と球面の均質媒質レンズ１枚の２枚から構成した例、及
び第２群を球面のＧＲＩＮレンズ１枚と非球面を有する
均質媒質レンズ２枚から構成し、第４群をＧＲＩＮレン
ズと球面の均質媒質レンズから構成した例、がそれぞれ
提案されている。
側から順に、正の屈折力を有する第１群と、負の屈折力
を有する第２群と、正の屈折力を有する第３群と、正の
屈折力を有する第４群とから構成されるズームレンズに
おいて、第２群及び第４群を球面のＧＲＩＮレンズ１枚
と球面の均質媒質レンズ１枚の２枚から構成した例、及
び第２群を球面のＧＲＩＮレンズ１枚と非球面を有する
均質媒質レンズ２枚から構成し、第４群をＧＲＩＮレン
ズと球面の均質媒質レンズから構成した例、がそれぞれ
提案されている。
【０００４】また、特開平4-369611号公報には、物体側
から順に、正の屈折力を有する第１群と、負の屈折力を
有する第２群と、正の屈折力を有する第３群と、正の屈
折力を有する第４群とから構成されるズームレンズにお
いて、球面のＧＲＩＮレンズを各群のいずれかに用い
て、第１，３，４のいずれかのレンズ群を１枚で構成し
た例、が提案されている。
から順に、正の屈折力を有する第１群と、負の屈折力を
有する第２群と、正の屈折力を有する第３群と、正の屈
折力を有する第４群とから構成されるズームレンズにお
いて、球面のＧＲＩＮレンズを各群のいずれかに用い
て、第１，３，４のいずれかのレンズ群を１枚で構成し
た例、が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平6-337347号公報記載のズームレンズは、ＧＲＩＮレ
ンズが平板レンズであるために、収差補正の自由度が不
足し、十分な性能が確保されているとは言えないという
問題があった。このため、ＧＲＩＮレンズを含まないレ
ンズ群、例えば第１群の構成枚数が増加するという問題
があった。
開平6-337347号公報記載のズームレンズは、ＧＲＩＮレ
ンズが平板レンズであるために、収差補正の自由度が不
足し、十分な性能が確保されているとは言えないという
問題があった。このため、ＧＲＩＮレンズを含まないレ
ンズ群、例えば第１群の構成枚数が増加するという問題
があった。
【０００６】また、上記特開平4-369611号公報に記載の
ズームレンズは、第２群の構成枚数が多いという問題が
あった。この公報記載のズームレンズは、ＧＲＩＮレン
ズを用いて、第１群を１枚で構成した例、第３群を１枚
で構成した例、第４群を１枚で構成した例がそれぞれ提
案されているが、ズームレンズをコンパクト化するため
に最も大きく収差に影響を与える第２群を２枚以下で構
成することは行われていない。
ズームレンズは、第２群の構成枚数が多いという問題が
あった。この公報記載のズームレンズは、ＧＲＩＮレン
ズを用いて、第１群を１枚で構成した例、第３群を１枚
で構成した例、第４群を１枚で構成した例がそれぞれ提
案されているが、ズームレンズをコンパクト化するため
に最も大きく収差に影響を与える第２群を２枚以下で構
成することは行われていない。
【０００７】本発明の目的は、大口径比で高倍率のズー
ムレンズを少ない構成枚数で提供することにある。
ムレンズを少ない構成枚数で提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項第１項記載のズームレンズは、物体側から順
に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を
有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群
とからなり、少なくとも１つのレンズ群に以下の式で表
される屈折率分布型レンズを含むとともに、前記屈折率
分布型レンズは、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) = N 0 + N1・r2 + N2・r4 + N3・r6 + N4・r8 ・・・ ただし、 r：光軸に対して垂直な方向の高さ、 N0 ：光軸上の屈折率、 Ni (i=1,2,3・・・)：2i次の屈折率分布係数、である。
に、請求項第１項記載のズームレンズは、物体側から順
に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を
有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群
とからなり、少なくとも１つのレンズ群に以下の式で表
される屈折率分布型レンズを含むとともに、前記屈折率
分布型レンズは、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) = N 0 + N1・r2 + N2・r4 + N3・r6 + N4・r8 ・・・ ただし、 r：光軸に対して垂直な方向の高さ、 N0 ：光軸上の屈折率、 Ni (i=1,2,3・・・)：2i次の屈折率分布係数、である。
【０００９】また、請求項４記載のズームレンズは、物
体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負
の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、第
４レンズ群とからなり、前記第２レンズ群は以下の式で
表される屈折率分布型レンズを含むとともに、前記第２
レンズ群は、少なくとも１面が非球面である１枚または
２枚のレンズで構成されていることを特徴とする。 N(r) = N0 + N1・r2 + N2・r4 + N3・r6 + N4・r8 ・・・ ただし、 r：光軸に対して垂直な方向の高さ、 N0 ：光軸上の屈折率、 Ni (i=1,2,3・・・)：２ｉ次の屈折率分布係数、である。
体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負
の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、第
４レンズ群とからなり、前記第２レンズ群は以下の式で
表される屈折率分布型レンズを含むとともに、前記第２
レンズ群は、少なくとも１面が非球面である１枚または
２枚のレンズで構成されていることを特徴とする。 N(r) = N0 + N1・r2 + N2・r4 + N3・r6 + N4・r8 ・・・ ただし、 r：光軸に対して垂直な方向の高さ、 N0 ：光軸上の屈折率、 Ni (i=1,2,3・・・)：２ｉ次の屈折率分布係数、である。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施したズームレ
ンズを図面を参照しつつ説明する。図１乃至図４は、第
１乃至４の実施形態のズームレンズのレンズ構成図に対
応し、広角端(Ｗ)でのレンズ配置を示している。なお、
各実施形態のズームレンズは、いずれもビデオカメラ用
ズームレンズである。
ンズを図面を参照しつつ説明する。図１乃至図４は、第
１乃至４の実施形態のズームレンズのレンズ構成図に対
応し、広角端(Ｗ)でのレンズ配置を示している。なお、
各実施形態のズームレンズは、いずれもビデオカメラ用
ズームレンズである。
【００１１】図１乃至図４において、第１乃至第４実施
形態のズームレンズは、いずれも、物体側から順に、正
の屈折力を有する第１群Gr1と、負の屈折力を有する第
２群Gr2と、正の屈折力を有する第３群Gr3と、正の屈折
力を有する第４群Gr4と、ローパスフィルターFとから構
成されている。
形態のズームレンズは、いずれも、物体側から順に、正
の屈折力を有する第１群Gr1と、負の屈折力を有する第
２群Gr2と、正の屈折力を有する第３群Gr3と、正の屈折
力を有する第４群Gr4と、ローパスフィルターFとから構
成されている。
【００１２】第１乃至第４実施形態のズームレンズは、
基本的にはいずれも、第１群Gr1が物体側に強い曲率の
凸面を有する正レンズからなり、第２群Gr2が像側に強
い曲率の凹面を有する負レンズか、あるいは像側に強い
曲率の凹面を有する負レンズと像側に凸の形状を有する
負レンズの組み合わせからなり、第３群Gr3が物体側に
強い曲率の凸面を有すｒ正レンズを含み、第４群Gr4が
物体側に強い曲率の凸面を有する負レンズからなる構成
である。
基本的にはいずれも、第１群Gr1が物体側に強い曲率の
凸面を有する正レンズからなり、第２群Gr2が像側に強
い曲率の凹面を有する負レンズか、あるいは像側に強い
曲率の凹面を有する負レンズと像側に凸の形状を有する
負レンズの組み合わせからなり、第３群Gr3が物体側に
強い曲率の凸面を有すｒ正レンズを含み、第４群Gr4が
物体側に強い曲率の凸面を有する負レンズからなる構成
である。
【００１３】図１の第１実施形態において、第１群Gr1
は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧＲＩＮ
レンズである第１レンズG1１枚から構成される。また、
第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状
で均質媒質レンズである第２レンズG2と、両凹形状の均
質媒質レンズである第３レンズG3と、物体側に凸面を向
けた正メニスカス形状で前記第３レンズG3の像側面とそ
の物体側面を接合させてなる均質媒質レンズである第４
レンズG4とから構成される。また、第３群Gr3は、両凸
形状で物体側面が強い曲率を有する非球面形状の均質媒
質レンズである第５レンズG5１枚から構成される。ま
た、第４群Gr4は、両凸形状で物体側面が強い曲率を有
するとともに像側面が非球面形状の均質媒質レンズであ
る第６レンズG6１枚から構成される。図１において矢印
ｍ１乃至ｍ４は、各実施形態のズームレンズにおいて、
広角端から望遠端へのズーミングの際の第１群Gr1乃至
第４群Gr4の移動を模式的に表している。
は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧＲＩＮ
レンズである第１レンズG1１枚から構成される。また、
第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状
で均質媒質レンズである第２レンズG2と、両凹形状の均
質媒質レンズである第３レンズG3と、物体側に凸面を向
けた正メニスカス形状で前記第３レンズG3の像側面とそ
の物体側面を接合させてなる均質媒質レンズである第４
レンズG4とから構成される。また、第３群Gr3は、両凸
形状で物体側面が強い曲率を有する非球面形状の均質媒
質レンズである第５レンズG5１枚から構成される。ま
た、第４群Gr4は、両凸形状で物体側面が強い曲率を有
するとともに像側面が非球面形状の均質媒質レンズであ
る第６レンズG6１枚から構成される。図１において矢印
ｍ１乃至ｍ４は、各実施形態のズームレンズにおいて、
広角端から望遠端へのズーミングの際の第１群Gr1乃至
第４群Gr4の移動を模式的に表している。
【００１４】図２において、第２実施形態の第１群Gr1
は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧＲＩＮ
レンズである第１レンズG1１枚から構成される。また、
第２群Gr2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で
物体側及び像側ともに非球面形状のＧＲＩＮレンズであ
る第２レンズG2１枚から構成される。また、第３群Gr3
は、両凸形状で物体側面が非球面形状の均質媒質レンズ
である第３レンズG3１枚からなる。また、第４群Gr4
は、両凸形状で物体側に強い曲率の面を有するとともに
像側面が非球面形状のＧＲＩＮレンズである第４レンズ
G4１枚から構成される。図２において、矢印ｍ１乃至ｍ
４は、各実施形態のズームレンズにおいて、広角端から
望遠端へのズーミングの際の第１群Gr1乃至第４群Gr4と
の移動を模式的に表している。
は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧＲＩＮ
レンズである第１レンズG1１枚から構成される。また、
第２群Gr2は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状で
物体側及び像側ともに非球面形状のＧＲＩＮレンズであ
る第２レンズG2１枚から構成される。また、第３群Gr3
は、両凸形状で物体側面が非球面形状の均質媒質レンズ
である第３レンズG3１枚からなる。また、第４群Gr4
は、両凸形状で物体側に強い曲率の面を有するとともに
像側面が非球面形状のＧＲＩＮレンズである第４レンズ
G4１枚から構成される。図２において、矢印ｍ１乃至ｍ
４は、各実施形態のズームレンズにおいて、広角端から
望遠端へのズーミングの際の第１群Gr1乃至第４群Gr4と
の移動を模式的に表している。
【００１５】図３において、第３実施形態の第１群Gr1
は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧＲＩＮ
レンズである第１レンズG1１枚から構成される。また、
第２群Gr2は、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状
で物体側及び像側ともに非球面形状のＧＲＩＮレンズで
ある第２レンズG2と、像側に凸面を向けた負メニスカス
形状で均質媒質レンズである第３レンズG3とから構成さ
れる。また、第３群Gr3は、物体側に強い曲率の凸面を
向けた正メニスカス形状で物体側面が非球面形状の均質
媒質レンズである第４レンズG4１枚からなる。また、第
４群Gr4は、両凸形状で物体側に強い曲率の面を有する
とともに像側面が非球面形状のＧＲＩＮレンズである第
５レンズG5１枚から構成される。図３において、矢印ｍ
１乃至ｍ４は、各実施形態のズームレンズにおいて、広
角端から望遠端へのズーミングの際の第１群Gr1乃至第
４群Gr4との移動を模式的に表している。
は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧＲＩＮ
レンズである第１レンズG1１枚から構成される。また、
第２群Gr2は、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状
で物体側及び像側ともに非球面形状のＧＲＩＮレンズで
ある第２レンズG2と、像側に凸面を向けた負メニスカス
形状で均質媒質レンズである第３レンズG3とから構成さ
れる。また、第３群Gr3は、物体側に強い曲率の凸面を
向けた正メニスカス形状で物体側面が非球面形状の均質
媒質レンズである第４レンズG4１枚からなる。また、第
４群Gr4は、両凸形状で物体側に強い曲率の面を有する
とともに像側面が非球面形状のＧＲＩＮレンズである第
５レンズG5１枚から構成される。図３において、矢印ｍ
１乃至ｍ４は、各実施形態のズームレンズにおいて、広
角端から望遠端へのズーミングの際の第１群Gr1乃至第
４群Gr4との移動を模式的に表している。
【００１６】図４において、第４実施形態の第１群Gr1
は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧＲＩＮ
レンズである第１レンズG1１枚から構成される。また、
第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状
で物体側及び像側ともに非球面形状のＧＲＩＮレンズで
ある第２レンズG2と、像側に凸面を向けた負メニスカス
形状で均質媒質レンズである第３レンズG3とから構成さ
れる。また、第３群Gr3は、両凸形状で物体側面が強い
曲率の非球面形状の均質媒質レンズである第４レンズG4
１枚からなる。また、第４群Gr4は、両凸形状で物体側
に強い曲率の面を有するとともに像側面が非球面形状の
ＧＲＩＮレンズである第５レンズG5１枚から構成され
る。図４において、矢印ｍ１乃至ｍ４は、各実施形態の
ズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミン
グの際の第１群Gr1乃至第４群Gr4との移動を模式的に表
している。
は、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状のＧＲＩＮ
レンズである第１レンズG1１枚から構成される。また、
第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状
で物体側及び像側ともに非球面形状のＧＲＩＮレンズで
ある第２レンズG2と、像側に凸面を向けた負メニスカス
形状で均質媒質レンズである第３レンズG3とから構成さ
れる。また、第３群Gr3は、両凸形状で物体側面が強い
曲率の非球面形状の均質媒質レンズである第４レンズG4
１枚からなる。また、第４群Gr4は、両凸形状で物体側
に強い曲率の面を有するとともに像側面が非球面形状の
ＧＲＩＮレンズである第５レンズG5１枚から構成され
る。図４において、矢印ｍ１乃至ｍ４は、各実施形態の
ズームレンズにおいて、広角端から望遠端へのズーミン
グの際の第１群Gr1乃至第４群Gr4との移動を模式的に表
している。
【００１７】第１乃至第４実施形態のズームレンズに設
けられたＧＲＩＮレンズは、いずれも、以下の式によっ
て規定される屈折率分布を有する。 N(r) = N0 + N1・r2 + N2・r4 + N3・r6 + N4・r8・・・ (1) ただし、 r：光軸に対して垂直な方向の高さ、 N0 ：光軸上の屈折率、 Ni (i=1,2,3・・・)：2i次の屈折率分布係数、である。(1)
式は、各実施形態のズームレンズに配置されたＧＲＩＮ
レンズが、レンズの屈折率が光軸と垂直な方向に変化す
るタイプのＧＲＩＮレンズ(ラジアルＧＲＩＮレンズ)で
あることを示す。なお、以下の説明において、ＧＲＩＮ
レンズの語は、ラジアルＧＲＩＮレンズを表すものとす
る。
けられたＧＲＩＮレンズは、いずれも、以下の式によっ
て規定される屈折率分布を有する。 N(r) = N0 + N1・r2 + N2・r4 + N3・r6 + N4・r8・・・ (1) ただし、 r：光軸に対して垂直な方向の高さ、 N0 ：光軸上の屈折率、 Ni (i=1,2,3・・・)：2i次の屈折率分布係数、である。(1)
式は、各実施形態のズームレンズに配置されたＧＲＩＮ
レンズが、レンズの屈折率が光軸と垂直な方向に変化す
るタイプのＧＲＩＮレンズ(ラジアルＧＲＩＮレンズ)で
あることを示す。なお、以下の説明において、ＧＲＩＮ
レンズの語は、ラジアルＧＲＩＮレンズを表すものとす
る。
【００１８】従来より、球面あるいは平板のＧＲＩＮレ
ンズを用いて単焦点レンズを構成する場合、３次の収差
補正に対する設計上の自由度が足らず、ＧＲＩＮレンズ
１枚で光学系を構成することは不可能とされている(“D
esign of a gradient-indexphotographic objective”,
Appl.Opt.,Vol.21,1982,993-998 に記載が認められ
る)。ズームレンズについても同様のことが言え、ズー
ムレンズを構成するレンズ群をそれぞれＧＲＩＮレンズ
１枚で構成しようとした場合、３次収差の補正に対する
設計上の自由度が足りないことから、収差補正が不可能
となり各群を１枚で構成することは不可能であった。
ンズを用いて単焦点レンズを構成する場合、３次の収差
補正に対する設計上の自由度が足らず、ＧＲＩＮレンズ
１枚で光学系を構成することは不可能とされている(“D
esign of a gradient-indexphotographic objective”,
Appl.Opt.,Vol.21,1982,993-998 に記載が認められ
る)。ズームレンズについても同様のことが言え、ズー
ムレンズを構成するレンズ群をそれぞれＧＲＩＮレンズ
１枚で構成しようとした場合、３次収差の補正に対する
設計上の自由度が足りないことから、収差補正が不可能
となり各群を１枚で構成することは不可能であった。
【００１９】一方、ズームレンズを構成するレンズ群を
非球面形状または球面形状の均質媒質レンズのみで構成
する場合には、非球面形状を適宜変更しても色収差を補
正したり、ペッツバール和を補正したりすることができ
ないので、レンズ群を１枚で構成することは不可能であ
る。したがって、これらの補正を行うために、結局各群
少なくとも２枚のレンズ(正レンズ１枚と負レンズ１枚)
が必要である。
非球面形状または球面形状の均質媒質レンズのみで構成
する場合には、非球面形状を適宜変更しても色収差を補
正したり、ペッツバール和を補正したりすることができ
ないので、レンズ群を１枚で構成することは不可能であ
る。したがって、これらの補正を行うために、結局各群
少なくとも２枚のレンズ(正レンズ１枚と負レンズ１枚)
が必要である。
【００２０】これに対して、各実施形態のズームレンズ
は、レンズ群にＧＲＩＮレンズを用いるとともに、この
ＧＲＩＮレンズの少なくとも１面を非球面としている。
この構成によって、各収差補正のための設計上の自由度
が増加し、ズームレンズを構成するレンズの枚数を削減
することができる。また、上記構成によって、ズームレ
ンズの各群を１枚で構成しながら大口径比で高倍率なズ
ームレンズを達成することが可能となる。さらに、各群
のレンズの厚さを小さくできることから、光学系のコン
パクト化も達成される。
は、レンズ群にＧＲＩＮレンズを用いるとともに、この
ＧＲＩＮレンズの少なくとも１面を非球面としている。
この構成によって、各収差補正のための設計上の自由度
が増加し、ズームレンズを構成するレンズの枚数を削減
することができる。また、上記構成によって、ズームレ
ンズの各群を１枚で構成しながら大口径比で高倍率なズ
ームレンズを達成することが可能となる。さらに、各群
のレンズの厚さを小さくできることから、光学系のコン
パクト化も達成される。
【００２１】次に、各実施形態のズームレンズが満足す
べき条件について、順に説明する。各実施形態のズーム
レンズに用いられるＧＲＩＮレンズは、以下の条件式
(2)を満たすことが望ましい。 0.0 ＜ sgn（φG ）・N1 ／φG 2 ＜ 10.0 (2) ただし、 sgn(φG )：ＧＲＩＮレンズを含むレンズ群の屈折力が
負のとき＋１、ＧＲＩＮレンズを含むレンズ群の屈折力
が正のとき−１、の値となるパラメータ、 N1 ：ＧＲＩＮレンズの２次の屈折率分布係数、 φG ：ＧＲＩＮレンズの屈折力、である。条件式(2)
は、ＧＲＩＮレンズの屈折率分布に関するもので、主に
ＧＲＩＮレンズを用いたレンズ群のペッツバール和補正
を行うための条件である。この範囲を越えた場合には、
ＧＲＩＮレンズによるペッツバール和補正が困難となる
と共に、屈折率分布も大きくなるので、製造が困難とな
り望ましくない。
べき条件について、順に説明する。各実施形態のズーム
レンズに用いられるＧＲＩＮレンズは、以下の条件式
(2)を満たすことが望ましい。 0.0 ＜ sgn（φG ）・N1 ／φG 2 ＜ 10.0 (2) ただし、 sgn(φG )：ＧＲＩＮレンズを含むレンズ群の屈折力が
負のとき＋１、ＧＲＩＮレンズを含むレンズ群の屈折力
が正のとき−１、の値となるパラメータ、 N1 ：ＧＲＩＮレンズの２次の屈折率分布係数、 φG ：ＧＲＩＮレンズの屈折力、である。条件式(2)
は、ＧＲＩＮレンズの屈折率分布に関するもので、主に
ＧＲＩＮレンズを用いたレンズ群のペッツバール和補正
を行うための条件である。この範囲を越えた場合には、
ＧＲＩＮレンズによるペッツバール和補正が困難となる
と共に、屈折率分布も大きくなるので、製造が困難とな
り望ましくない。
【００２２】従来、各実施形態のズームレンズのよう
に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１群、負の屈
折力を持つ第２群、第３群、第４群の４つのレンズ群か
らなるズームレンズにおいては、光学系のコンパクト化
を図ろうとすると、第２群の負の屈折力を非常に強くし
なければならなかった。そのため、第２群を均質レンズ
のみで構成した場合、第２群内でのペッツバール和の負
の増大を補正するために、少なくとも２枚の負レンズが
必要となっていた。また、色収差の補正を考慮すると、
第２群中には正レンズが少なくとも１枚必要であった。
したがって、第２群には全体として最低でも３枚のレン
ズが必要となっていた。以上のような事情から、均質媒
質だけでは、第２群を構成するレンズの枚数の削減は非
常に困難であった。
に、物体側から順に、正の屈折力を持つ第１群、負の屈
折力を持つ第２群、第３群、第４群の４つのレンズ群か
らなるズームレンズにおいては、光学系のコンパクト化
を図ろうとすると、第２群の負の屈折力を非常に強くし
なければならなかった。そのため、第２群を均質レンズ
のみで構成した場合、第２群内でのペッツバール和の負
の増大を補正するために、少なくとも２枚の負レンズが
必要となっていた。また、色収差の補正を考慮すると、
第２群中には正レンズが少なくとも１枚必要であった。
したがって、第２群には全体として最低でも３枚のレン
ズが必要となっていた。以上のような事情から、均質媒
質だけでは、第２群を構成するレンズの枚数の削減は非
常に困難であった。
【００２３】これに対して、第２群にＧＲＩＮレンズを
用いることにより、第２群のレンズの枚数の削減が期待
される。しかしながら、第２群の屈折力が非常に強いこ
とから、球面または平板のＧＲＩＮレンズでは十分な性
能確保や枚数削減が非常に困難である。そこで、第２乃
至第４実施形態のズームレンズでは、物体側から順に、
正の屈折力を持つ第１群、負の屈折力を持つ第２群、第
３群、第４群の４つのレンズ群からなるズームレンズに
おいて、第２群に(1)式で表されるようなＧＲＩＮレン
ズを用いると共に、前記第２群の少なくとも１つの面に
非球面を用いている。これによって、第２群の構成枚数
を１枚または２枚構成とすることが可能となった。
用いることにより、第２群のレンズの枚数の削減が期待
される。しかしながら、第２群の屈折力が非常に強いこ
とから、球面または平板のＧＲＩＮレンズでは十分な性
能確保や枚数削減が非常に困難である。そこで、第２乃
至第４実施形態のズームレンズでは、物体側から順に、
正の屈折力を持つ第１群、負の屈折力を持つ第２群、第
３群、第４群の４つのレンズ群からなるズームレンズに
おいて、第２群に(1)式で表されるようなＧＲＩＮレン
ズを用いると共に、前記第２群の少なくとも１つの面に
非球面を用いている。これによって、第２群の構成枚数
を１枚または２枚構成とすることが可能となった。
【００２４】また、第２群にＧＲＩＮレンズを用い、さ
らに、第２群の少なくとも１面を非球面形状とする場
合、第２群を、ＧＲＩＮレンズ１枚、または、ＧＲＩＮ
レンズと均質媒質レンズの２枚のレンズで構成すること
が望ましい。第２群は、ＧＲＩＮレンズ１枚で構成する
ことができれば、レンズ枚数削減の点では望ましい。し
かしながら、第２群の屈折力を強くする場合、第２群を
ＧＲＩＮレンズ１枚のみで構成すると、その屈折率分布
が大きくなって、製造が非常に困難となってしまう。し
たがって、第２群にＧＲＩＮレンズを使用する場合、第
２群の屈折力に応じて、第２群をＧＲＩＮレンズ１枚で
構成するか、ＧＲＩＮレンズと均質媒質レンズの２枚で
構成するかを適宜選択すればよい。第２群をＧＲＩＮレ
ンズ１枚と均質媒質レンズ１枚で構成すると、ＧＲＩＮ
レンズの屈折率分布を小さくすることができ、ＧＲＩＮ
レンズの製造上有利となる。また、ＧＲＩＮレンズズを
２枚用いた構成と比較してコストが削減できる。また、
第２群のＧＲＩＮレンズは、少なくとも１つの面が非球
面であることが望ましい。少なくとも１面を非球面とす
ることによって、第２群での収差補正に対する設計自由
度を増加させることができる。
らに、第２群の少なくとも１面を非球面形状とする場
合、第２群を、ＧＲＩＮレンズ１枚、または、ＧＲＩＮ
レンズと均質媒質レンズの２枚のレンズで構成すること
が望ましい。第２群は、ＧＲＩＮレンズ１枚で構成する
ことができれば、レンズ枚数削減の点では望ましい。し
かしながら、第２群の屈折力を強くする場合、第２群を
ＧＲＩＮレンズ１枚のみで構成すると、その屈折率分布
が大きくなって、製造が非常に困難となってしまう。し
たがって、第２群にＧＲＩＮレンズを使用する場合、第
２群の屈折力に応じて、第２群をＧＲＩＮレンズ１枚で
構成するか、ＧＲＩＮレンズと均質媒質レンズの２枚で
構成するかを適宜選択すればよい。第２群をＧＲＩＮレ
ンズ１枚と均質媒質レンズ１枚で構成すると、ＧＲＩＮ
レンズの屈折率分布を小さくすることができ、ＧＲＩＮ
レンズの製造上有利となる。また、ＧＲＩＮレンズズを
２枚用いた構成と比較してコストが削減できる。また、
第２群のＧＲＩＮレンズは、少なくとも１つの面が非球
面であることが望ましい。少なくとも１面を非球面とす
ることによって、第２群での収差補正に対する設計自由
度を増加させることができる。
【００２５】第２群に用いるＧＲＩＮレンズは、以下の
条件を満たすことが望ましい。 −5.0 ＜ N1d2 ／φ2 2 ＜ 10.0 (3) ただし、 N1d2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 φ2 ：第２群の屈折力、である。条件式(3)は、第２群
中に用いるＧＲＩＮレンズの屈折率分布に関するもの
で、主に群内でのペッツバール和補正を行うための条件
である。条件式(3)の下限を越えた場合には、第２群の
ペッツバール和が負に大きくなってしまい、望ましくな
い。また、条件式(3)の上限を越えた場合には、ＧＲＩ
Ｎレンズによるペッツバール和補正が過多となると共
に、屈折率分布も大きくなるので製造が困難になる。
条件を満たすことが望ましい。 −5.0 ＜ N1d2 ／φ2 2 ＜ 10.0 (3) ただし、 N1d2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 φ2 ：第２群の屈折力、である。条件式(3)は、第２群
中に用いるＧＲＩＮレンズの屈折率分布に関するもの
で、主に群内でのペッツバール和補正を行うための条件
である。条件式(3)の下限を越えた場合には、第２群の
ペッツバール和が負に大きくなってしまい、望ましくな
い。また、条件式(3)の上限を越えた場合には、ＧＲＩ
Ｎレンズによるペッツバール和補正が過多となると共
に、屈折率分布も大きくなるので製造が困難になる。
【００２６】第１群にＧＲＩＮレンズを用いた場合に
は、そのＧＲＩＮレンズは、以下の条件式(4)，(5)，
(7)を満たすことが望ましい。0 ＜ H ＜ 0.5Hmax の領
域において、 d／dH｛νd(H)｝＜ 0.0 (4) 0 ＜ H ＜ Hmax において、 −1.0 ＜ ｛νd(H) − νd(0) ｝／ νd(0) ≦ 0.0 (5) ただし、 H：光軸と垂直な方向の高さ、 Hmax：光軸と垂直な方向の高さの最大値(有効径)、 d／dH：微分記号、 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、で以下の式で表される。 νd(H) ＝ ｛ Nd(H) − 1 ｝／ ｛ NF(H) − NC(H) ｝ (6) ただし、 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。 −0.1 ＜ (N1λ1 −N1d1 )／φ1G 2 ＜ 0.1 (7) ただし、 N1d1 ：第１群のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次の
屈折率分布係数、 N1λ1 ：第１群のＧＲＩＮレンズのＣ線及びＦ線に対す
る２次の屈折率分布係数、 φ1G ：第１レンズ群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、で
ある。第１群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、ＧＲＩＮ
レンズは主に色収差を補正する働きをする。条件式
(4)、(5)、(7)は、第１群にＧＲＩＮレンズを用いた場
合にそのＧＲＩＮレンズが満たすべき分散と屈折率分布
係数の条件であり、これら条件式の範囲を越えた場合、
第１群内で発生する色収差のために光学系全体での色補
正が非常に困難となる。
は、そのＧＲＩＮレンズは、以下の条件式(4)，(5)，
(7)を満たすことが望ましい。0 ＜ H ＜ 0.5Hmax の領
域において、 d／dH｛νd(H)｝＜ 0.0 (4) 0 ＜ H ＜ Hmax において、 −1.0 ＜ ｛νd(H) − νd(0) ｝／ νd(0) ≦ 0.0 (5) ただし、 H：光軸と垂直な方向の高さ、 Hmax：光軸と垂直な方向の高さの最大値(有効径)、 d／dH：微分記号、 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、で以下の式で表される。 νd(H) ＝ ｛ Nd(H) − 1 ｝／ ｛ NF(H) − NC(H) ｝ (6) ただし、 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。 −0.1 ＜ (N1λ1 −N1d1 )／φ1G 2 ＜ 0.1 (7) ただし、 N1d1 ：第１群のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次の
屈折率分布係数、 N1λ1 ：第１群のＧＲＩＮレンズのＣ線及びＦ線に対す
る２次の屈折率分布係数、 φ1G ：第１レンズ群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、で
ある。第１群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、ＧＲＩＮ
レンズは主に色収差を補正する働きをする。条件式
(4)、(5)、(7)は、第１群にＧＲＩＮレンズを用いた場
合にそのＧＲＩＮレンズが満たすべき分散と屈折率分布
係数の条件であり、これら条件式の範囲を越えた場合、
第１群内で発生する色収差のために光学系全体での色補
正が非常に困難となる。
【００２７】また第１群にＧＲＩＮレンズを用いる場
合、その屈折率分布係数は、以下の条件式(8)及び(9)を
満たすことが望ましい。 −2.0 ＜ N1d1 ／φ1G 2 ＜ 1.0 (8) │N2d1 ／φ1G4│ ＜ 100 (9) ただし、 N1d1 ：第１群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 N2d1 ：第１群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する４次
の屈折率分布係数、 φ1G ：第１群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。
条件式(8)及び(9)は、第１レンズ群にＧＲＩＮレンズを
用いた場合にそのＧＲＩＮレンズが満たすべき屈折率分
布係数の条件である。これら条件式の範囲を越えた場
合、屈折率分布が大きくなりすぎて特に望遠端の球面収
差と軸外のコマ収差が大きくなってしまうと共に、高次
の収差も発生するので、望ましくない。
合、その屈折率分布係数は、以下の条件式(8)及び(9)を
満たすことが望ましい。 −2.0 ＜ N1d1 ／φ1G 2 ＜ 1.0 (8) │N2d1 ／φ1G4│ ＜ 100 (9) ただし、 N1d1 ：第１群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 N2d1 ：第１群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する４次
の屈折率分布係数、 φ1G ：第１群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。
条件式(8)及び(9)は、第１レンズ群にＧＲＩＮレンズを
用いた場合にそのＧＲＩＮレンズが満たすべき屈折率分
布係数の条件である。これら条件式の範囲を越えた場
合、屈折率分布が大きくなりすぎて特に望遠端の球面収
差と軸外のコマ収差が大きくなってしまうと共に、高次
の収差も発生するので、望ましくない。
【００２８】第１群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、Ｇ
ＲＩＮレンズは、以下の条件式(10)を満たすことが望ま
しい。 −0.2 ＜ φ1GM ／φ1GS ＜ 0.5 (10) ただし、 φ1GS ：第１群中のＧＲＩＮレンズの面の屈折力、 φ1GM ：第１群中のＧＲＩＮレンズの媒質の屈折力、で
ある。ここで、φ1GS 、及びφ1GM は、第１群中に用い
るＧＲＩＮレンズの屈折力をφ1G とすると、以下の式
で表される。 φ1G = φ1GS + φ1GM φ1GS はレンズを均質レンズとした場合の屈折力(屈折
率はレンズの光軸上の屈折率である。)である。また、
φ1GM はレンズが屈折率分布を持つことによる媒質の持
つ屈折力で、以下の式で表される。 φ1GM = -2N1d1 ・T1G ただし、 T1G ：第１群中のＧＲＩＮレンズの心厚、 N1d1 ：第１群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、である。条件式(10)は、第１群にＧ
ＲＩＮレンズを用いた場合に、そのＧＲＩＮレンズが満
たすべき条件である。条件式(10)の上限を越えると、屈
折率分布が大きくなりすぎて製造が困難となると共に、
高次の収差が発生するため望ましくない。また、条件式
(10)の下限を越えると、屈折率分布型レンズの持つ負の
屈折力が大きくなりすぎて、面の屈折力が正に大きくな
り、ペッツバール補正が困難となると共に、各収差の補
正、特に高次の収差の補正が困難となるので望ましくな
い。
ＲＩＮレンズは、以下の条件式(10)を満たすことが望ま
しい。 −0.2 ＜ φ1GM ／φ1GS ＜ 0.5 (10) ただし、 φ1GS ：第１群中のＧＲＩＮレンズの面の屈折力、 φ1GM ：第１群中のＧＲＩＮレンズの媒質の屈折力、で
ある。ここで、φ1GS 、及びφ1GM は、第１群中に用い
るＧＲＩＮレンズの屈折力をφ1G とすると、以下の式
で表される。 φ1G = φ1GS + φ1GM φ1GS はレンズを均質レンズとした場合の屈折力(屈折
率はレンズの光軸上の屈折率である。)である。また、
φ1GM はレンズが屈折率分布を持つことによる媒質の持
つ屈折力で、以下の式で表される。 φ1GM = -2N1d1 ・T1G ただし、 T1G ：第１群中のＧＲＩＮレンズの心厚、 N1d1 ：第１群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、である。条件式(10)は、第１群にＧ
ＲＩＮレンズを用いた場合に、そのＧＲＩＮレンズが満
たすべき条件である。条件式(10)の上限を越えると、屈
折率分布が大きくなりすぎて製造が困難となると共に、
高次の収差が発生するため望ましくない。また、条件式
(10)の下限を越えると、屈折率分布型レンズの持つ負の
屈折力が大きくなりすぎて、面の屈折力が正に大きくな
り、ペッツバール補正が困難となると共に、各収差の補
正、特に高次の収差の補正が困難となるので望ましくな
い。
【００２９】第１群をＧＲＩＮレンズ１枚で構成する場
合、物体側に強い凸面を持つ正レンズか、もしくは物体
側に凸の正メニスカス形状となることが望ましい。第１
群として、物体側に強い凸面を持つ正レンズか、もしく
は物体側に凸の正メニスカス形状を採用することによ
り、第１群で発生する球面収差とコマ収差を小さくする
ことができるので、特に望遠端での球面収差とコマ収差
補正を行う上で、望ましい。また、この形状にすると、
第１群の後側主点位置がレンズの前側になるので、光学
系の全長を短くする効果もある。
合、物体側に強い凸面を持つ正レンズか、もしくは物体
側に凸の正メニスカス形状となることが望ましい。第１
群として、物体側に強い凸面を持つ正レンズか、もしく
は物体側に凸の正メニスカス形状を採用することによ
り、第１群で発生する球面収差とコマ収差を小さくする
ことができるので、特に望遠端での球面収差とコマ収差
補正を行う上で、望ましい。また、この形状にすると、
第１群の後側主点位置がレンズの前側になるので、光学
系の全長を短くする効果もある。
【００３０】第１群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、そ
のＧＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望まし
い。 0.0 ＜ (R12 ＋ R11 )／ (R12 − R11 )＜ 5.0 (11) ただし、 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。条件式(1
1)は、第１群にＧＲＩＮレンズを用いた場合のレンズ形
状に関するものである。条件式(11)の上限を越えた場
合、特に球面収差がオーバー側に倒れてしまい望ましく
ない。条件式(11)の下限を越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。
のＧＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望まし
い。 0.0 ＜ (R12 ＋ R11 )／ (R12 − R11 )＜ 5.0 (11) ただし、 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。条件式(1
1)は、第１群にＧＲＩＮレンズを用いた場合のレンズ形
状に関するものである。条件式(11)の上限を越えた場
合、特に球面収差がオーバー側に倒れてしまい望ましく
ない。条件式(11)の下限を越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。
【００３１】第２群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、そ
のＧＲＩＮレンズは、以下の条件式(12)、(13)、(14)、
(15)を満たすことが望ましい。0 ＜ H ＜ 0.5Hmax の領
域において、 0.0 ＜ d／dH｛νd(H)｝ (12) 0 ＜ H ＜ Hmax において、 0.0 ≦ ｛νd(H) − νd(0) ｝／ νd(0) ＜ 2.0 (13) ただし、 ν d (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、その定義は条件式(6)と
同様である。 −0.1 ＜ (N1λ2 −N1d2 )／φ2G 2 ＜ 0.1 (14) ただし、 N1d2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 N1λ2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのＣ線及びＦ線に対
する２次の屈折率分布係数、 φ2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。 │N2d2 ／φ2G 4│ ＜ 1000 (15) ただし、 N2d2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する４次
の屈折率分布係数、 φ2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。
第２群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、ＧＲＩＮレンズ
は諸収差(特にペッツバール和)を補正すると共に、色収
差を補正する作用を行う。上記の条件式(12)乃至(15)
は、第２群にＧＲＩＮレンズを用いた場合に、そのＧＲ
ＩＮレンズが満たすべき分散と屈折率分布係数の条件で
ある。条件式(12)、(13)、(14)の範囲を越えた場合、第
２群内で発生する色収差のために光学系全体での色補正
が非常に困難となる。また、条件式(15)の範囲を越えた
場合、屈折率分布が大きくなりすぎて製造が困難となる
と共に、高次の収差が発生してしまい、収差補正も困難
となり望ましくない。
のＧＲＩＮレンズは、以下の条件式(12)、(13)、(14)、
(15)を満たすことが望ましい。0 ＜ H ＜ 0.5Hmax の領
域において、 0.0 ＜ d／dH｛νd(H)｝ (12) 0 ＜ H ＜ Hmax において、 0.0 ≦ ｛νd(H) − νd(0) ｝／ νd(0) ＜ 2.0 (13) ただし、 ν d (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、その定義は条件式(6)と
同様である。 −0.1 ＜ (N1λ2 −N1d2 )／φ2G 2 ＜ 0.1 (14) ただし、 N1d2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 N1λ2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのＣ線及びＦ線に対
する２次の屈折率分布係数、 φ2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。 │N2d2 ／φ2G 4│ ＜ 1000 (15) ただし、 N2d2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する４次
の屈折率分布係数、 φ2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。
第２群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、ＧＲＩＮレンズ
は諸収差(特にペッツバール和)を補正すると共に、色収
差を補正する作用を行う。上記の条件式(12)乃至(15)
は、第２群にＧＲＩＮレンズを用いた場合に、そのＧＲ
ＩＮレンズが満たすべき分散と屈折率分布係数の条件で
ある。条件式(12)、(13)、(14)の範囲を越えた場合、第
２群内で発生する色収差のために光学系全体での色補正
が非常に困難となる。また、条件式(15)の範囲を越えた
場合、屈折率分布が大きくなりすぎて製造が困難となる
と共に、高次の収差が発生してしまい、収差補正も困難
となり望ましくない。
【００３２】第２群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、そ
のＧＲＩＮレンズは、以下の条件式(16)を満たすことが
望ましい。 0.3 ＜ φ2GM ／φ2GS ＜ 3.0 (16) ただし、 φ2GS ：第２群中のＧＲＩＮレンズの面の屈折力、 φ2GM ：第２群中のＧＲＩＮレンズの媒質の屈折力、で
ある。ここでφ2GS 、及びφ2GM は、第２群中に用いる
ＧＲＩＮレンズの屈折力をφ2G とすると、 φ2G = φ2GS + φ2GM で表される。φ2GS はレンズを均質レンズとした場合の
屈折力(屈折率はレンズの光軸上の屈折率である。)であ
る。また、φ2GM はレンズが屈折率分布を持つことによ
る媒質の持つ屈折力で、以下の式で表される。 φ2GM = −2N1d2 ・T2G T2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの心厚、 Nd2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次の
屈折率分布係数、である。条件式(16)は、第２群にＧＲ
ＩＮレンズを用いた場合に、そのＧＲＩＮレンズが満た
すべき条件である。条件式(16)の上限を越えると、屈折
率分布が大きくなりすぎて、製造が困難となると共に、
高次の収差が発生するので望ましくない。また、条件式
(17)の下限を越えると、屈折率分布が小さくなりすぎて
ペッツバール補正が困難となると共に、屈折率分布によ
る収差補正の効果も小さくなり、各収差の補正が困難と
なるので望ましくない。
のＧＲＩＮレンズは、以下の条件式(16)を満たすことが
望ましい。 0.3 ＜ φ2GM ／φ2GS ＜ 3.0 (16) ただし、 φ2GS ：第２群中のＧＲＩＮレンズの面の屈折力、 φ2GM ：第２群中のＧＲＩＮレンズの媒質の屈折力、で
ある。ここでφ2GS 、及びφ2GM は、第２群中に用いる
ＧＲＩＮレンズの屈折力をφ2G とすると、 φ2G = φ2GS + φ2GM で表される。φ2GS はレンズを均質レンズとした場合の
屈折力(屈折率はレンズの光軸上の屈折率である。)であ
る。また、φ2GM はレンズが屈折率分布を持つことによ
る媒質の持つ屈折力で、以下の式で表される。 φ2GM = −2N1d2 ・T2G T2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの心厚、 Nd2 ：第２群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次の
屈折率分布係数、である。条件式(16)は、第２群にＧＲ
ＩＮレンズを用いた場合に、そのＧＲＩＮレンズが満た
すべき条件である。条件式(16)の上限を越えると、屈折
率分布が大きくなりすぎて、製造が困難となると共に、
高次の収差が発生するので望ましくない。また、条件式
(17)の下限を越えると、屈折率分布が小さくなりすぎて
ペッツバール補正が困難となると共に、屈折率分布によ
る収差補正の効果も小さくなり、各収差の補正が困難と
なるので望ましくない。
【００３３】第２群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、Ｇ
ＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望ましい。 −5.0 ＜ (R22 ＋ R21 )／ (R22 − R21 )＜ 0.0 （１７） ただし、 Ｒ２１ ：第２群物体側面の曲率半径、 R22 ：第２群像側面の曲率半径、である。条件式(17)
は、第２群にＧＲＩＮレンズを用いた場合のＧＲＩＮレ
ンズのレンズ形状に関する。条件式(17)の上限を越えた
場合には特に球面収差がアンダー側に倒れてしまい望ま
しくない。また、条件式(17)の下限を越えた場合には球
面収差がオーバー側に倒れるので望ましくない。さら
に、条件式(17)の範囲外では、コマ収差も大きくなるの
で望ましくない。
ＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望ましい。 −5.0 ＜ (R22 ＋ R21 )／ (R22 − R21 )＜ 0.0 （１７） ただし、 Ｒ２１ ：第２群物体側面の曲率半径、 R22 ：第２群像側面の曲率半径、である。条件式(17)
は、第２群にＧＲＩＮレンズを用いた場合のＧＲＩＮレ
ンズのレンズ形状に関する。条件式(17)の上限を越えた
場合には特に球面収差がアンダー側に倒れてしまい望ま
しくない。また、条件式(17)の下限を越えた場合には球
面収差がオーバー側に倒れるので望ましくない。さら
に、条件式(17)の範囲外では、コマ収差も大きくなるの
で望ましくない。
【００３４】第２群をＧＲＩＮレンズ１枚で構成する場
合、ＧＲＩＮレンズは像側に強い凹面を持つ負レンズ
か、像側に凹の負メニスカス形状となることが望まし
い。ＧＲＩＮレンズを像側に強い凹面を持つ負レンズ
か、像側に凹の負メニスカス形状とすることによって、
特に広角端において第１群で発生した正の歪曲と、特に
望遠端において第１群で発生する球面収差を第２群で補
正することができるので、望ましい。
合、ＧＲＩＮレンズは像側に強い凹面を持つ負レンズ
か、像側に凹の負メニスカス形状となることが望まし
い。ＧＲＩＮレンズを像側に強い凹面を持つ負レンズ
か、像側に凹の負メニスカス形状とすることによって、
特に広角端において第１群で発生した正の歪曲と、特に
望遠端において第１群で発生する球面収差を第２群で補
正することができるので、望ましい。
【００３５】第２群をＧＲＩＮレンズと均質レンズの２
枚で構成する場合、物体側から順に、像側に強い凹面を
持つ負レンズか、像側に凹の負メニスカス形状のＧＲＩ
Ｎレンズと、像側に凸の負メニスカス形状の均質媒質レ
ンズ、という構成になることが望ましい。それによっ
て、特に広角端において第１群で発生した正の歪曲と、
特に望遠端において第１群で発生する球面収差を第２群
で補正することができる。また、ＧＲＩＮレンズの屈折
率分布も、もう１枚の均質媒質レンズを負の屈折力とす
ることによって軽減できるので、製造上望ましいものと
なる。
枚で構成する場合、物体側から順に、像側に強い凹面を
持つ負レンズか、像側に凹の負メニスカス形状のＧＲＩ
Ｎレンズと、像側に凸の負メニスカス形状の均質媒質レ
ンズ、という構成になることが望ましい。それによっ
て、特に広角端において第１群で発生した正の歪曲と、
特に望遠端において第１群で発生する球面収差を第２群
で補正することができる。また、ＧＲＩＮレンズの屈折
率分布も、もう１枚の均質媒質レンズを負の屈折力とす
ることによって軽減できるので、製造上望ましいものと
なる。
【００３６】更に、第２群をＧＲＩＮレンズと均質媒質
レンズの２枚で構成する場合、それらは以下の条件を満
たすことが望ましい。 0.05 ＜ φ2H ／φ2G ＜ 0.5 (18) ただし、 φ2H ：第２群中の均質レンズの屈折力、 φ2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。
条件式(18)は、第２群をＧＲＩＮレンズと均質レンズの
２枚で構成する場合に、前記ＧＲＩＮレンズと前記均質
レンズが満たすべき条件である。条件式(18)の上限を越
えると、均質レンズの負の屈折力が強くなりすぎて、Ｇ
ＲＩＮレンズが色収差補正のために持つ分散の変化が大
きくなり製造上望ましくなくなると共に、均質レンズに
より発生する収差をＧＲＩＮレンズで補正しようとして
も、その屈折率分布が小さいために補正が十分に行えな
くなるので望ましくない。この下限を越えた場合には、
ＧＲＩＮレンズの屈折率分布が大きくなりすぎて、製造
上望ましくなくなると共に、高次の収差が大きく発生す
るので望ましくない。また第２群中のレンズに非球面を
用いることによって、収差補正に対する自由度が高くな
り、高倍率で且つ大口径なズームでありながら、群の構
成枚数を最低１枚という少ない枚数で構成することがで
きるので望ましい。非球面はＧＲＩＮレンズに用いても
良いし、均質レンズに用いても良い。
レンズの２枚で構成する場合、それらは以下の条件を満
たすことが望ましい。 0.05 ＜ φ2H ／φ2G ＜ 0.5 (18) ただし、 φ2H ：第２群中の均質レンズの屈折力、 φ2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。
条件式(18)は、第２群をＧＲＩＮレンズと均質レンズの
２枚で構成する場合に、前記ＧＲＩＮレンズと前記均質
レンズが満たすべき条件である。条件式(18)の上限を越
えると、均質レンズの負の屈折力が強くなりすぎて、Ｇ
ＲＩＮレンズが色収差補正のために持つ分散の変化が大
きくなり製造上望ましくなくなると共に、均質レンズに
より発生する収差をＧＲＩＮレンズで補正しようとして
も、その屈折率分布が小さいために補正が十分に行えな
くなるので望ましくない。この下限を越えた場合には、
ＧＲＩＮレンズの屈折率分布が大きくなりすぎて、製造
上望ましくなくなると共に、高次の収差が大きく発生す
るので望ましくない。また第２群中のレンズに非球面を
用いることによって、収差補正に対する自由度が高くな
り、高倍率で且つ大口径なズームでありながら、群の構
成枚数を最低１枚という少ない枚数で構成することがで
きるので望ましい。非球面はＧＲＩＮレンズに用いても
良いし、均質レンズに用いても良い。
【００３７】第２レンズ群のレンズに非球面を用いる場
合、その非球面は以下の条件式(19)を満たすことが望ま
しい。0 ＜ H ＜ Hmax において、 −6.0 ＜ (φa − φ0a )／φ2 ＜ 5.0 (19) ただし、 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、 φ2 ：第２レンズ群の屈折力、であり、φa およびφ0a
は以下の式で表わされる。 φa ＝ Calo ( N(H)' −N(H)) φ0a ＝ C0 ( N0' −N0) ただし、 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)'：非球面物体側媒質の各高さでの屈折率、 N(H)：非球面像側媒質の各高さでの屈折率、 N0 '：非球面物体側媒質の光軸上での屈折率、 N0 ：非球面像側媒質の光軸上での屈折率、である。条
件式(19)は、第２群中に非球面を用いた場合に、それが
満たすべき条件である。条件式(19)の上限を越えると群
内の球面系で発生している負の諸収差を非球面でさらに
悪くすることになり望ましくない。また、条件式(19)の
下限を越えると、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となり望ましくない。
合、その非球面は以下の条件式(19)を満たすことが望ま
しい。0 ＜ H ＜ Hmax において、 −6.0 ＜ (φa − φ0a )／φ2 ＜ 5.0 (19) ただし、 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、 φ2 ：第２レンズ群の屈折力、であり、φa およびφ0a
は以下の式で表わされる。 φa ＝ Calo ( N(H)' −N(H)) φ0a ＝ C0 ( N0' −N0) ただし、 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)'：非球面物体側媒質の各高さでの屈折率、 N(H)：非球面像側媒質の各高さでの屈折率、 N0 '：非球面物体側媒質の光軸上での屈折率、 N0 ：非球面像側媒質の光軸上での屈折率、である。条
件式(19)は、第２群中に非球面を用いた場合に、それが
満たすべき条件である。条件式(19)の上限を越えると群
内の球面系で発生している負の諸収差を非球面でさらに
悪くすることになり望ましくない。また、条件式(19)の
下限を越えると、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となり望ましくない。
【００３８】第２群中のレンズに非球面を用いる場合、
それを両面非球面にすれば、非球面が増えたことによる
自由度の増加により、さらなる収差補正の効果ができ非
常に望ましい。
それを両面非球面にすれば、非球面が増えたことによる
自由度の増加により、さらなる収差補正の効果ができ非
常に望ましい。
【００３９】第４群にＧＲＩＮレンズを用いる場合に
は、そのＧＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが
望ましい。0＜ H ＜ 0.5Hmax の領域において、 d／dH ｛νd(H)｝＜ 0.0 (21) 0 ＜ H ＜ Hmax において、 −1.0 ＜ ｛νd(H) − νd(0) ｝／ νd(0) ≦ 0.0 (22) ただし、 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、その定義は条件式(6)と同
様である。 −0.1 ＜ (N1λ4 −N1d4 )／φ4G 2 ＜ 0.1 (23) ただし、 N1d4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 N1λ4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのＣ線及びＦ線に対
する２次の屈折率分布係数、 φ4G ：第４レンズ群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、で
ある。 −10.0 ＜ N1d4 ／φ4G 2 ＜ 5.0 (24) │N2d4 ／φ4G 4│ ＜ 1000 (25) ただし、 N1d4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 N2d4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する４次
の屈折率分布係数、 φ4G ：第４群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。
第４群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、ＧＲＩＮレンズ
は諸収差(特に高次の収差)を補正すると共に、色収差を
補正する作用を行っている。これらの条件式は、第４群
にＧＲＩＮレンズを用いた場合にそのＧＲＩＮレンズが
満たすべき分散と屈折率分布係数の条件である。条件式
(21)、(22)、(23)の範囲を越えた場合、第４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
となる。また、(24)、(25)式の範囲を越えた場合、屈折
率分布が大きくなりすぎて製造が困難となると共に、高
次の収差が発生してしまい、収差補正も困難となり望ま
しくない。
は、そのＧＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが
望ましい。0＜ H ＜ 0.5Hmax の領域において、 d／dH ｛νd(H)｝＜ 0.0 (21) 0 ＜ H ＜ Hmax において、 −1.0 ＜ ｛νd(H) − νd(0) ｝／ νd(0) ≦ 0.0 (22) ただし、 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、その定義は条件式(6)と同
様である。 −0.1 ＜ (N1λ4 −N1d4 )／φ4G 2 ＜ 0.1 (23) ただし、 N1d4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 N1λ4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのＣ線及びＦ線に対
する２次の屈折率分布係数、 φ4G ：第４レンズ群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、で
ある。 −10.0 ＜ N1d4 ／φ4G 2 ＜ 5.0 (24) │N2d4 ／φ4G 4│ ＜ 1000 (25) ただし、 N1d4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、 N2d4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する４次
の屈折率分布係数、 φ4G ：第４群中のＧＲＩＮレンズの屈折力、である。
第４群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、ＧＲＩＮレンズ
は諸収差(特に高次の収差)を補正すると共に、色収差を
補正する作用を行っている。これらの条件式は、第４群
にＧＲＩＮレンズを用いた場合にそのＧＲＩＮレンズが
満たすべき分散と屈折率分布係数の条件である。条件式
(21)、(22)、(23)の範囲を越えた場合、第４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
となる。また、(24)、(25)式の範囲を越えた場合、屈折
率分布が大きくなりすぎて製造が困難となると共に、高
次の収差が発生してしまい、収差補正も困難となり望ま
しくない。
【００４０】第４群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、Ｇ
ＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望ましい。 −0.2 ＜ φ4GM ／φ4GS ＜ 3.0 (26) ただし、 φ4GS ：第４群中のＧＲＩＮレンズの面の屈折力、 φ4GM ：第４群中のＧＲＩＮレンズの媒質の屈折力、で
ある。ここでφ4GS 、及びφ4GM は、第４群中に用いる
ＧＲＩＮレンズの屈折力をφ4G とすると、以下の式で
表される。 φ4G = φ2GS + φ４ＧＭ φ４ＧＳ はレンズを均質レンズとした場合の屈折力
(屈折率はレンズの光軸上の屈折率である。)である。ま
た、φ4GM はレンズが屈折率分布を持つことによる媒質
の持つ屈折力で、以下の式で表される。 φ4GM = -2N1d4 ・T4G ただし、 T4G ：第４群中のＧＲＩＮレンズの心厚、 N1d4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、である。条件式(26)は、第４群にＧ
ＲＩＮレンズを用いた場合に、そのＧＲＩＮレンズが満
たすべき条件である。条件式(26)の上限を越えると、屈
折率分布が大きくなりすぎて、製造が困難となると共
に、高次の収差が発生するので望ましくない。また、条
件式(26)の下限を越えると、屈折率分布の持つ負の屈折
力が大きくなりすぎて、面の屈折力が正に大きくなり、
ペッツバール補正が困難となると共に、各収差の補正、
特に高次の収差の補正が困難となるので望ましくない。
ＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望ましい。 −0.2 ＜ φ4GM ／φ4GS ＜ 3.0 (26) ただし、 φ4GS ：第４群中のＧＲＩＮレンズの面の屈折力、 φ4GM ：第４群中のＧＲＩＮレンズの媒質の屈折力、で
ある。ここでφ4GS 、及びφ4GM は、第４群中に用いる
ＧＲＩＮレンズの屈折力をφ4G とすると、以下の式で
表される。 φ4G = φ2GS + φ４ＧＭ φ４ＧＳ はレンズを均質レンズとした場合の屈折力
(屈折率はレンズの光軸上の屈折率である。)である。ま
た、φ4GM はレンズが屈折率分布を持つことによる媒質
の持つ屈折力で、以下の式で表される。 φ4GM = -2N1d4 ・T4G ただし、 T4G ：第４群中のＧＲＩＮレンズの心厚、 N1d4 ：第４群中のＧＲＩＮレンズのｄ線に対する２次
の屈折率分布係数、である。条件式(26)は、第４群にＧ
ＲＩＮレンズを用いた場合に、そのＧＲＩＮレンズが満
たすべき条件である。条件式(26)の上限を越えると、屈
折率分布が大きくなりすぎて、製造が困難となると共
に、高次の収差が発生するので望ましくない。また、条
件式(26)の下限を越えると、屈折率分布の持つ負の屈折
力が大きくなりすぎて、面の屈折力が正に大きくなり、
ペッツバール補正が困難となると共に、各収差の補正、
特に高次の収差の補正が困難となるので望ましくない。
【００４１】第４群にＧＲＩＮレンズを用いる場合、Ｇ
ＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望ましい。 0.0 ＜ (R42 ＋ R41 )／(R42 − R41 )＜ 5.0 (27) ただし、 R41 ：第４群物体側面の曲率半径、 R42 ：第４群像側面の曲率半径、である。条件式(27)
は、第４レンズ群にＧＲＩＮレンズを用いた場合のＧＲ
ＩＮレンズのレンズ形状に関するものである。条件式(2
7)の上限を越えた場合には特に球面収差がオーバー側に
倒れてしまい望ましくない。また、条件式(27)の下限を
越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。さらにこれらの範囲外では、コマ収差も大き
くなるので望ましくない。
ＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望ましい。 0.0 ＜ (R42 ＋ R41 )／(R42 − R41 )＜ 5.0 (27) ただし、 R41 ：第４群物体側面の曲率半径、 R42 ：第４群像側面の曲率半径、である。条件式(27)
は、第４レンズ群にＧＲＩＮレンズを用いた場合のＧＲ
ＩＮレンズのレンズ形状に関するものである。条件式(2
7)の上限を越えた場合には特に球面収差がオーバー側に
倒れてしまい望ましくない。また、条件式(27)の下限を
越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。さらにこれらの範囲外では、コマ収差も大き
くなるので望ましくない。
【００４２】第４群をＧＲＩＮレンズ１枚で構成する場
合、ＧＲＩＮレンズは物体側に強い凸面を持つ正レンズ
か、正メニスカス形状となることが望ましい。物体側に
強い凸面を持つ正レンズか、正メニスカス形状を採用す
ることによって、各収差、特に球面収差を補正すること
ができる。
合、ＧＲＩＮレンズは物体側に強い凸面を持つ正レンズ
か、正メニスカス形状となることが望ましい。物体側に
強い凸面を持つ正レンズか、正メニスカス形状を採用す
ることによって、各収差、特に球面収差を補正すること
ができる。
【００４３】また、第４群中のレンズに、少なくとも１
面、非球面を用いることによって、収差補正に対する自
由度が高くなり、高倍率で且つ大口径なズームでありな
がら、群の構成枚数を最低１枚という少ない枚数で構成
することができる。
面、非球面を用いることによって、収差補正に対する自
由度が高くなり、高倍率で且つ大口径なズームでありな
がら、群の構成枚数を最低１枚という少ない枚数で構成
することができる。
【００４４】第４群のレンズに非球面を用いる場合、そ
の非球面は以下の条件を満たすことが望ましい。0 ＜ H
＜ Hmax において、 −20.0 ＜ (φa − φ0a )／φ4 ＜ 10.0 (28) ただし、 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、 φ4 ：第４レンズ群の屈折力、であり、φa およびφ0a
は以下の式で表わされる。 φa ＝ Calo ( N(H)' −N(H)) φ0a ＝ C0 ( N0 ' −N0 ) ただし、 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)'：非球面物体側媒質の各高さでの屈折率、 N(H)：非球面像側媒質の各高さでの屈折率、 N0 '：非球面物体側媒質の光軸上での屈折率、 N0 ： 非球面像側媒質の光軸上での屈折率、である。
条件式(28)は、第４群中に非球面を用いた場合にそれが
満たすべき条件である。条件式(28)の上限を越えると群
内の球面系で発生している諸収差を非球面でさらに悪く
することになり望ましくない。また、条件式(28)この下
限を越えると、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となり望ましくない。
の非球面は以下の条件を満たすことが望ましい。0 ＜ H
＜ Hmax において、 −20.0 ＜ (φa − φ0a )／φ4 ＜ 10.0 (28) ただし、 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、 φ4 ：第４レンズ群の屈折力、であり、φa およびφ0a
は以下の式で表わされる。 φa ＝ Calo ( N(H)' −N(H)) φ0a ＝ C0 ( N0 ' −N0 ) ただし、 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)'：非球面物体側媒質の各高さでの屈折率、 N(H)：非球面像側媒質の各高さでの屈折率、 N0 '：非球面物体側媒質の光軸上での屈折率、 N0 ： 非球面像側媒質の光軸上での屈折率、である。
条件式(28)は、第４群中に非球面を用いた場合にそれが
満たすべき条件である。条件式(28)の上限を越えると群
内の球面系で発生している諸収差を非球面でさらに悪く
することになり望ましくない。また、条件式(28)この下
限を越えると、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となり望ましくない。
【００４５】物体側から順に、正の屈折力を持つ第１
群、負の屈折力を持つ第２群、第３群、第４群の４つの
レンズ群からなるズームレンズにおいて、各レンズ群を
それぞれレンズ１枚構成にする場合は、少なくとも第１
群、第２群、第４群、はＧＲＩＮレンズであることが望
ましい。
群、負の屈折力を持つ第２群、第３群、第４群の４つの
レンズ群からなるズームレンズにおいて、各レンズ群を
それぞれレンズ１枚構成にする場合は、少なくとも第１
群、第２群、第４群、はＧＲＩＮレンズであることが望
ましい。
【００４６】物体側から順に、正の屈折力を持つ第１レ
ンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、第３レンズ
群、第４レンズ群の４つのレンズ群からなるズームレン
ズにおいて、以下の条件を満たすことが望ましい。 0.1 ＜ │φ1 ／φ2 │＜ 0.4 (29) ただし、 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。条件式(29)は、
ズームレンズが満たすべき条件であり、特に大口径で高
倍率のズームレンズにおいて、コンパクト化を図りなが
ら収差補正をバランス良く行うための条件である。条件
式(29)の上限を越えると、第１群の屈折力が第２群の屈
折力に対して強くなり、広角端での第１群と第２群の合
成の屈折力と、望遠端での第２群から第４群の合成の屈
折力が弱くなり、光学系の大きさが増大してしまうの
で、望ましくない。また、条件式(29)の下限を越えた場
合には、第２群の屈折力が強くなりすぎて、収差補正が
困難となるので望ましくない。
ンズ群、負の屈折力を持つ第２レンズ群、第３レンズ
群、第４レンズ群の４つのレンズ群からなるズームレン
ズにおいて、以下の条件を満たすことが望ましい。 0.1 ＜ │φ1 ／φ2 │＜ 0.4 (29) ただし、 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。条件式(29)は、
ズームレンズが満たすべき条件であり、特に大口径で高
倍率のズームレンズにおいて、コンパクト化を図りなが
ら収差補正をバランス良く行うための条件である。条件
式(29)の上限を越えると、第１群の屈折力が第２群の屈
折力に対して強くなり、広角端での第１群と第２群の合
成の屈折力と、望遠端での第２群から第４群の合成の屈
折力が弱くなり、光学系の大きさが増大してしまうの
で、望ましくない。また、条件式(29)の下限を越えた場
合には、第２群の屈折力が強くなりすぎて、収差補正が
困難となるので望ましくない。
【００４７】
【実施例】以下、本発明に係るズームレンズの、コンス
トラクションデータ、収差図等を挙げて、更に具体例を
示す。以下に挙げる実施例１〜４は、前述した実施形態
にそれぞれ対応しており、実施形態を表すレンズ配置図
は、対応する実施例１〜４のレンズ構成を、それぞれ示
している。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の曲率半径、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、Ndi (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。ただし、各実施例中、Ndの場所にGRINi(i=
1,2,3)の文字が記載されている媒質を有するレンズは、
屈折分布型レンズであることを表し、ガラスデータNi(i
=0,2,4....)によって、式(1)に基づいて屈折率分布が定
義される。また、各実施例中、曲率半径に*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
面形状を表す以下の式で定義するものとする。
トラクションデータ、収差図等を挙げて、更に具体例を
示す。以下に挙げる実施例１〜４は、前述した実施形態
にそれぞれ対応しており、実施形態を表すレンズ配置図
は、対応する実施例１〜４のレンズ構成を、それぞれ示
している。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の曲率半径、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、Ndi (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。ただし、各実施例中、Ndの場所にGRINi(i=
1,2,3)の文字が記載されている媒質を有するレンズは、
屈折分布型レンズであることを表し、ガラスデータNi(i
=0,2,4....)によって、式(1)に基づいて屈折率分布が定
義される。また、各実施例中、曲率半径に*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
面形状を表す以下の式で定義するものとする。
【００４８】
【数１】
【００４９】ここで、 Ｘ：光軸と垂直な方向の高さ、 Ｙ：光軸方向の基準面からの変位量、 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。
【００５０】なお、実施例中の非球面データ及びガラス
データに付された文字Ｅは、該当する数値の指数部分を
表し、例えば、1.0E2であれば、1.0×102を示すものと
する。また、全系の焦点距離ｆ、画角２ω、Ｆナンバー
Ｆno、各レンズ群の空気間隔(軸上面間隔)は、左から順
に、広角端(Ｗ)、中間焦点距離(Ｍ)、望遠端(Ｔ)でのそ
れぞれの値に対応している。
データに付された文字Ｅは、該当する数値の指数部分を
表し、例えば、1.0E2であれば、1.0×102を示すものと
する。また、全系の焦点距離ｆ、画角２ω、Ｆナンバー
Ｆno、各レンズ群の空気間隔(軸上面間隔)は、左から順
に、広角端(Ｗ)、中間焦点距離(Ｍ)、望遠端(Ｔ)でのそ
れぞれの値に対応している。
【００５１】
【表１】
【００５２】
【表２】
【００５３】
【表３】
【００５４】
【表４】
【００５５】
【表５】
【００５６】
【表６】
【００５７】
【表７】
【００５８】
【表８】
【００５９】図５乃至図８において、(Ｗ)は広角端焦点
距離、(Ｍ)は中間焦点距離状態、(Ｔ)は望遠端焦点距離
での収差を示し、各収差図は、左から順に、球面収差、
非点収差、歪曲収差に対応する。球面収差図において、
実線(ｄ)はｄ線に対する球面収差、実線(ｄ)はｄ線に対
する球面収差、一点鎖線(ｇ)はｇ線に対する球面収差、
ニ点鎖線(ｃ)はｃ線に対する球面収差、破線(ＳＣ)は正
弦条件を表している。また、非点収差図において、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している。
距離、(Ｍ)は中間焦点距離状態、(Ｔ)は望遠端焦点距離
での収差を示し、各収差図は、左から順に、球面収差、
非点収差、歪曲収差に対応する。球面収差図において、
実線(ｄ)はｄ線に対する球面収差、実線(ｄ)はｄ線に対
する球面収差、一点鎖線(ｇ)はｇ線に対する球面収差、
ニ点鎖線(ｃ)はｃ線に対する球面収差、破線(ＳＣ)は正
弦条件を表している。また、非点収差図において、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している。
【００６０】以下の表９乃至表１２に、実施例１乃至４
の各条件式の値を示す。
の各条件式の値を示す。
【００６１】
【表９】
【００６２】
【表１０】
【００６３】
【表１１】
【００６４】
【表１２】
【００６５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、大
口径比で高倍率なズームレンズを少ない構成枚数で提供
することができる。
口径比で高倍率なズームレンズを少ない構成枚数で提供
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のズームレンズ構成図。
【図２】第２実施形態のズームレンズ構成図。
【図３】第３実施形態のズームレンズ構成図。
【図４】第４実施形態のズームレンズ構成図。
【図５】第１実施形態のズームレンズの収差図。
【図６】第２実施形態のズームレンズの収差図。
【図７】第３実施形態のズームレンズの収差図。
【図８】第４実施形態のズームレンズの収差図。
【符号の説明】 Ｇr１ ・・・第１レンズ群 Ｇr２ ・・・第２レンズ群 Ｇr３ ・・・第３レンズ群 Ｇr４ ・・・第４レンズ群
Claims (8)
- 【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、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第
３レンズ群と、第４レンズ群とからなり、 少なくとも１つのレンズ群に以下の式で表される屈折率
分布型レンズを含むとともに、前記屈折率分布型レンズ
は、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 ・・・ ただし、 r：光軸に対して垂直な方向の高さ、 N0 ：光軸上の屈折率、 Ni (i=1,2,3・・・)：2i次の屈折率分布係数、である。 - 【請求項２】 前記第１乃至第４レンズ群を、それぞれ
１枚のレンズで構成したことを特徴とする請求項１記載
のズームレンズ。 - 【請求項３】 全系に含まれる屈折率分布型レンズのう
ち、少なくとも１つは以下の条件を満足することを特徴
とする請求項１記載のズームレンズ； 0.0 ＜ sgn(φG )・N1 ／φG 2＜ 10.0 ただし、 sgn(φG )：屈折率分布型レンズを含むレンズ群の屈折
力が負のとき＋１、屈折率分布型レンズを含むレンズ群
の屈折力が正のとき−１、の値となるパラメータ、 N1 ：屈折率分布型レンズの２次の屈折率分布係数、 φG ：屈折率分布型レンズの屈折力、である。 - 【請求項４】 物体側から順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第
３レンズ群と、第４レンズ群とからなり、 前記第２レンズ群は以下の式で表される屈折率分布型レ
ンズを含むとともに、前記第２レンズ群は、少なくとも
１面が非球面である１枚または２枚のレンズで構成され
ていることを特徴とするズームレンズ； N(r) = N 0 + N1・r2 + N2・r4 + N3・r6 + N4・r8 ・・・ ただし、 r：光軸に対して垂直な方向の高さ、 N0 ：光軸上の屈折率、 Ni (i=1,2,3・・・)：2i次の屈折率分布係数、である。 - 【請求項５】 前記第２レンズ群は、１枚の屈折率分布
型レンズで構成されていることを特徴とする請求項４記
載のズームレンズ。 - 【請求項６】 前記第２レンズ群は、１枚の屈折率分布
型レンズと、１枚の均質媒質レンズで構成されているこ
とを特徴とする請求項４記載のズームレンズ。 - 【請求項７】 前記第２レンズ群に含まれる少なくとも
１枚の屈折率分布型レンズは、以下の条件を満足するこ
とを特徴とする請求項４記載のズームレンズ； -5.0 ＜ N1d2 ／φ2 2 ＜ 10.0 ただし、 N1d2 ：屈折率分布型レンズのd線に対する２次の屈折率
分布係数、 φ2 ：第２レンズ群の屈折力、である。 - 【請求項８】 前記第２レンズ群に含まれる屈折率分布
型レンズは、少なくとも１面が非球面であることを特徴
とする請求項４記載のズームレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153927A JPH103035A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ズームレンズ |
| US08/874,916 US5923478A (en) | 1996-06-14 | 1997-06-13 | Zoom lens system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153927A JPH103035A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH103035A true JPH103035A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15573127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153927A Pending JPH103035A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ズームレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5923478A (ja) |
| JP (1) | JPH103035A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013054166A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Canon Inc | ズームレンズおよび光学機器 |
| CN105425370A (zh) * | 2014-09-11 | 2016-03-23 | 富士胶片株式会社 | 光学系统及光学装置 |
| JP2020109466A (ja) * | 2018-12-31 | 2020-07-16 | エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッド | 撮像光学レンズ |
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|---|---|---|---|---|
| JPH1195101A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Minolta Co Ltd | ズームレンズ |
| JP4153640B2 (ja) | 1999-03-09 | 2008-09-24 | オリンパス株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
| US6633437B1 (en) * | 1999-07-28 | 2003-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and photographing apparatus having it |
| DE602006017139D1 (de) * | 2005-04-28 | 2010-11-11 | Ricoh Kk | Zoomobjektiv und Informationsvorrichtung |
| CN101620312B (zh) * | 2009-05-21 | 2010-09-29 | 北京波谱华光科技有限公司 | 长波红外连续变焦镜头 |
| CN107329235B (zh) * | 2017-07-31 | 2022-11-22 | 浙江舜宇光学有限公司 | 成像镜头 |
| JP7039241B6 (ja) * | 2017-10-12 | 2022-04-18 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及び撮像装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JPH02124509A (ja) * | 1988-08-19 | 1990-05-11 | Olympus Optical Co Ltd | ズームレンズ |
| JPH0256515A (ja) * | 1988-08-23 | 1990-02-26 | Olympus Optical Co Ltd | 変倍レンズ |
| JP2836691B2 (ja) * | 1988-09-16 | 1998-12-14 | オリンパス光学工業株式会社 | ズームレンズ |
| JPH02285312A (ja) * | 1989-04-27 | 1990-11-22 | Olympus Optical Co Ltd | 光学系 |
| US5321552A (en) * | 1990-02-08 | 1994-06-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Rear-focus-type zoom lens equipped with index-distribution-type lens |
| JPH0415610A (ja) * | 1990-05-09 | 1992-01-21 | Olympus Optical Co Ltd | 変倍レンズ |
| JPH0463312A (ja) * | 1990-07-03 | 1992-02-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 屈折率分布型単レンズ |
| JPH06337347A (ja) * | 1993-03-30 | 1994-12-06 | Konica Corp | 屈折率分布型光学素子を含む光学系 |
-
1996
- 1996-06-14 JP JP8153927A patent/JPH103035A/ja active Pending
-
1997
- 1997-06-13 US US08/874,916 patent/US5923478A/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013054166A (ja) * | 2011-09-02 | 2013-03-21 | Canon Inc | ズームレンズおよび光学機器 |
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| JP2016057518A (ja) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 富士フイルム株式会社 | 光学系および光学装置 |
| CN105425370B (zh) * | 2014-09-11 | 2019-01-11 | 富士胶片株式会社 | 光学系统及光学装置 |
| JP2020109466A (ja) * | 2018-12-31 | 2020-07-16 | エーエーシー テクノロジーズ ピーティーイー リミテッド | 撮像光学レンズ |
| US11314058B2 (en) * | 2018-12-31 | 2022-04-26 | Aac Optics Solutions Pte. Ltd. | Camera optical lens including six lenses of +−−++−refractive powers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5923478A (en) | 1999-07-13 |
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