JPH103037A - ズームレンズ - Google Patents
ズームレンズInfo
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- JPH103037A JPH103037A JP8153928A JP15392896A JPH103037A JP H103037 A JPH103037 A JP H103037A JP 8153928 A JP8153928 A JP 8153928A JP 15392896 A JP15392896 A JP 15392896A JP H103037 A JPH103037 A JP H103037A
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- refractive power
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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
- G02B15/142—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 two groups only
-
- 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
- G02B15/142—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 two groups only
- G02B15/1425—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 two groups only the first group being negative
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 広角域を含む高性能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、負の屈折力を有する第１
群Gr1と、正の屈折力を有する第２群Gr2と、絞りSとか
ら構成されている。第１群Gr1は、物体側に凸面を向け
た負メニスカス形状で物体側及び像側とも非球面形状の
ＧＲＩＮレンズである第１レンズG1１枚から構成されて
いる。また、第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた正メ
ニスカス形状で物体側及び像側とも非球面形状のＧＲＩ
Ｎレンズである第２レンズG2１枚から構成されている。
構成枚数で提供する。 【解決手段】物体側から順に、負の屈折力を有する第１
群Gr1と、正の屈折力を有する第２群Gr2と、絞りSとか
ら構成されている。第１群Gr1は、物体側に凸面を向け
た負メニスカス形状で物体側及び像側とも非球面形状の
ＧＲＩＮレンズである第１レンズG1１枚から構成されて
いる。また、第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた正メ
ニスカス形状で物体側及び像側とも非球面形状のＧＲＩ
Ｎレンズである第２レンズG2１枚から構成されている。
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広角域
までカバーする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広角域
までカバーする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2―79013号公報には、物体
側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力
を有する第２群とからなるズームレンズにおいて、第２
群にＧＲＩＮレンズを用いて、第１群及び第２群をそれ
ぞれ２枚のレンズで構成した例が開示されている。
側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力
を有する第２群とからなるズームレンズにおいて、第２
群にＧＲＩＮレンズを用いて、第１群及び第２群をそれ
ぞれ２枚のレンズで構成した例が開示されている。
【０００４】また、特開平2-56515号公報には、物体側
から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を
有する第２群とからなるズームレンズにおいて、第１群
及び第２群にＧＲＩＮレンズを用いて、各群１枚のレン
ズで構成した例が開示されている。
から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を
有する第２群とからなるズームレンズにおいて、第１群
及び第２群にＧＲＩＮレンズを用いて、各群１枚のレン
ズで構成した例が開示されている。
【０００５】また、特開平2ー124509号公報には、物体側
から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を
有する第２群とからなるズームレンズにおいて、第１群
及び第２群にＧＲＩＮレンズを用いて、各群１枚のレン
ズで構成した例が開示されている。
から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を
有する第２群とからなるズームレンズにおいて、第１群
及び第２群にＧＲＩＮレンズを用いて、各群１枚のレン
ズで構成した例が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平
2―79013号公報に記載のズームレンズでは、ＧＲＩＮレ
ンズが球面であるために、収差補正の自由度が不足し、
群の構成枚数を１枚にできないので、レンズ構成枚数を
これ以上削減することができないという問題があった。
2―79013号公報に記載のズームレンズでは、ＧＲＩＮレ
ンズが球面であるために、収差補正の自由度が不足し、
群の構成枚数を１枚にできないので、レンズ構成枚数を
これ以上削減することができないという問題があった。
【０００７】また、特開平2-56515号公報及び特開平2ー1
24509号公報に記載のズームレンズでは、これらもＧＲ
ＩＮレンズが球面または平板レンズであるために、レン
ズ全長が長いという問題と、広角域で使用することがで
きないという問題を有していた。
24509号公報に記載のズームレンズでは、これらもＧＲ
ＩＮレンズが球面または平板レンズであるために、レン
ズ全長が長いという問題と、広角域で使用することがで
きないという問題を有していた。
【０００８】本発明の目的は、広角域を含みながら、高
性能なズームレンズを少ない構成枚数で提供することに
ある。
性能なズームレンズを少ない構成枚数で提供することに
ある。
【０００９】
【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、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する
第２群とを含む複数のレンズ群からなり、少なくとも前
記第１群と前記第２群の空気間隔を変化させることで変
倍を行うズームレンズにおいて、いずれかの群に以下の
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。
に、請求項第１項記載のズームレンズは、物体側から順
に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折力を有する
第２群とを含む複数のレンズ群からなり、少なくとも前
記第１群と前記第２群の空気間隔を変化させることで変
倍を行うズームレンズにおいて、いずれかの群に以下の
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。
【００１０】 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。
【００１１】また、請求項４記載のズームレンズは、物
体側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折
力を有する第２群とを含む複数のレンズ群からなり、少
なくとも前記第１群と前記第２群の空気間隔を変化させ
ることで変倍を行うズームレンズにおいて、前記第２群
は、以下の式で表されるような屈折率分布型レンズを有
すると共に、第２群に含まれる１つの面に非球面を用い
ることを特徴とする。
体側から順に、負の屈折力を有する第１群と、正の屈折
力を有する第２群とを含む複数のレンズ群からなり、少
なくとも前記第１群と前記第２群の空気間隔を変化させ
ることで変倍を行うズームレンズにおいて、前記第２群
は、以下の式で表されるような屈折率分布型レンズを有
すると共に、第２群に含まれる１つの面に非球面を用い
ることを特徴とする。
【００１２】 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。
【００１３】
【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、いずれも写真用カメラに
使用される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、いずれも写真用カメラに
使用されるズームレンズである。
【００１４】図１乃至図３において、第１乃至第３実施
形態のズームレンズは、いずれも、物体側から順に、負
の屈折力を有する第１群Gr1と、正の屈折力を有する第
２群Gr2と、絞りSとから構成されている。また、図４に
おいて、第４実施形態のズームレンズは、物体側から順
に、負の屈折力を有する第１群Gr1と、正の屈折力を有
する第２群Gr2と、正の屈折力を有する第３群Gr3と、絞
りS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、負
の屈折力を有する第１群Gr1と、正の屈折力を有する第
２群Gr2と、絞りSとから構成されている。また、図４に
おいて、第４実施形態のズームレンズは、物体側から順
に、負の屈折力を有する第１群Gr1と、正の屈折力を有
する第２群Gr2と、正の屈折力を有する第３群Gr3と、絞
りSとから構成されている。
【００１５】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負メニスカス形状で物体側及
び像側とも非球面形状のＧＲＩＮレンズである第１レン
ズG1１枚から構成されている。また、第２群Gr2は、物
体側に凸面を向けた正メニスカス形状で物体側及び像側
とも非球面形状のＧＲＩＮレンズである第２レンズG2１
枚から構成されている。図１において、ｍ１乃至ｍ３
は、広角端から望遠端のズーミングの際の、各レンズ群
及び絞りの移動を模式的に表している。
は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状で物体側及
び像側とも非球面形状のＧＲＩＮレンズである第１レン
ズG1１枚から構成されている。また、第２群Gr2は、物
体側に凸面を向けた正メニスカス形状で物体側及び像側
とも非球面形状のＧＲＩＮレンズである第２レンズG2１
枚から構成されている。図１において、ｍ１乃至ｍ３
は、広角端から望遠端のズーミングの際の、各レンズ群
及び絞りの移動を模式的に表している。
【００１６】図２の第２実施形態において、第１群Gr1
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
ス形状の第１レンズG1と、物体側に凸面を向けた正メニ
スカス形状で像側面が非球面である第２レンズG2から構
成されている。第１レンズG1及び第２レンズG2は、いず
れも、均質媒質レンズである。また、第２群Gr2は、物
体側に凸面を向けた正メニスカス形状で物体側及び像側
とも非球面である第３レンズG3から構成されている。図
２において、ｍ１乃至ｍ３は、広角端から望遠端のズー
ミングの際の、各レンズ群及び絞りの移動を模式的に表
している。
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
ス形状の第１レンズG1と、物体側に凸面を向けた正メニ
スカス形状で像側面が非球面である第２レンズG2から構
成されている。第１レンズG1及び第２レンズG2は、いず
れも、均質媒質レンズである。また、第２群Gr2は、物
体側に凸面を向けた正メニスカス形状で物体側及び像側
とも非球面である第３レンズG3から構成されている。図
２において、ｍ１乃至ｍ３は、広角端から望遠端のズー
ミングの際の、各レンズ群及び絞りの移動を模式的に表
している。
【００１７】図３の第３実施形態において、第１群Gr1
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
ス形状の第１レンズG1と、物体側に凸面を向けた負メニ
スカス形状の第２レンズG2と、物体側に凸面を向けた正
メニスカス形状の第３レンズG3から構成されている。第
１乃至第３レンズは、いずれも、均質媒質レンズであ
る。また、第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた正メニ
スカス形状で物体側及び像側ともに非球面形状のＧＲＩ
Ｎレンズである第４レンズG4から構成される。図３にお
いて、ｍ１乃至ｍ３は、広角端から望遠端のズーミング
の際の、各レンズ群及び絞りの移動を模式的に表してい
る。
は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカ
ス形状の第１レンズG1と、物体側に凸面を向けた負メニ
スカス形状の第２レンズG2と、物体側に凸面を向けた正
メニスカス形状の第３レンズG3から構成されている。第
１乃至第３レンズは、いずれも、均質媒質レンズであ
る。また、第２群Gr2は、物体側に凸面を向けた正メニ
スカス形状で物体側及び像側ともに非球面形状のＧＲＩ
Ｎレンズである第４レンズG4から構成される。図３にお
いて、ｍ１乃至ｍ３は、広角端から望遠端のズーミング
の際の、各レンズ群及び絞りの移動を模式的に表してい
る。
【００１８】図４の第４実施形態において、第１群Gr1
は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状で物体側及
び像側とも非球面形状の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
に凸面を向けた正メニスカス形状で物体側及び像側とも
非球面形状のＧＲＩＮレンズである第２レンズG2から構
成されている。また、第３群Gr3は、物体側に強い曲率
の凸面を持つ両凸レンズで物体側及び像側とも非球面形
状の第３レンズG3１枚から構成されている。第３レンズ
G3は、均質媒質レンズである。図４において、ｍ１乃至
ｍ４は、広角端から望遠端のズーミングの際の、各レン
ズ群及び絞りの移動を模式的に表している。
は、物体側に凸面を向けた負メニスカス形状で物体側及
び像側とも非球面形状の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
に凸面を向けた正メニスカス形状で物体側及び像側とも
非球面形状のＧＲＩＮレンズである第２レンズG2から構
成されている。また、第３群Gr3は、物体側に強い曲率
の凸面を持つ両凸レンズで物体側及び像側とも非球面形
状の第３レンズG3１枚から構成されている。第３レンズ
G3は、均質媒質レンズである。図４において、ｍ１乃至
ｍ４は、広角端から望遠端のズーミングの際の、各レン
ズ群及び絞りの移動を模式的に表している。
【００１９】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。
【００２０】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。
【００２１】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。
【００２２】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。
【００２３】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。 -5.0 ＜ 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。 -5.0 ＜ 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。
【００２４】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、負の屈折力を有する第１群、正の
屈折力を有する第２群とを含む複数のレンズ群からな
り、少なくとも第１群と第２群の空気間隔を変化させる
ことで変倍を行う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群の正の屈折力を非
常に強くしなければならなかった。そのため、第２群を
球面レンズのみで構成した場合、収差補正、特に球面収
差の補正が困難となり、第２群の構成枚数が多くなって
しまう。
に、物体側から順に、負の屈折力を有する第１群、正の
屈折力を有する第２群とを含む複数のレンズ群からな
り、少なくとも第１群と第２群の空気間隔を変化させる
ことで変倍を行う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群の正の屈折力を非
常に強くしなければならなかった。そのため、第２群を
球面レンズのみで構成した場合、収差補正、特に球面収
差の補正が困難となり、第２群の構成枚数が多くなって
しまう。
【００２５】また、第２群を均質レンズのみで構成した
場合、非球面を用いて収差補正を行うとしても、非球面
には色収差やペッツバール和の補正力がないことから、
第２群中には、最低でも正レンズと負レンズの２枚のレ
ンズが必要であった。したがって、第２群には全体とし
て最低でも２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１枚で構成
することは非常に困難であった。
場合、非球面を用いて収差補正を行うとしても、非球面
には色収差やペッツバール和の補正力がないことから、
第２群中には、最低でも正レンズと負レンズの２枚のレ
ンズが必要であった。したがって、第２群には全体とし
て最低でも２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１枚で構成
することは非常に困難であった。
【００２６】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１乃
至第４実施形態のズームレンズでは、物体側から順に、
負の屈折力を持つ第１群と、正の屈折力を持つ第２群
と、を含む複数のレンズ群から構成され、少なくとも第
１群と前記第２群の空気間隔を変化させることで変倍を
行う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ＧＲＩＮレ
ンズの少なくとも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１乃
至第４実施形態のズームレンズでは、物体側から順に、
負の屈折力を持つ第１群と、正の屈折力を持つ第２群
と、を含む複数のレンズ群から構成され、少なくとも第
１群と前記第２群の空気間隔を変化させることで変倍を
行う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ＧＲＩＮレ
ンズの少なくとも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枚構成とすることが可
能となった。
【００２７】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。 −10.0 ＜ N1d2 ／φ2 2 ＜ 5.0 (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)の上限を越えた場合には、群のペッ
ツバール和が正に大きくなってしまい、望ましくない。
また、条件式(3)の下限を越えた場合には、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、製造が困難となり望ましく
なくなる。
条件を満たすことが望ましい。 −10.0 ＜ N1d2 ／φ2 2 ＜ 5.0 (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)の上限を越えた場合には、群のペッ
ツバール和が正に大きくなってしまい、望ましくない。
また、条件式(3)の下限を越えた場合には、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、製造が困難となり望ましく
なくなる。
【００２８】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。
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。
【００２９】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、 0.0 ＜ ｛νd(H) − νd(0) ｝／ νd (0) ≦ 2.0 (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。 −0.3 ＜ (N1λ1 −N1d )／φ1G 2 ＜ 0.2 (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ＧＲＩ
Ｎ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。
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。 −0.3 ＜ (N1λ1 −N1d )／φ1G 2 ＜ 0.2 (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ＧＲＩ
Ｎ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。
【００３０】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(8)及び(9)を満
たすことが望ましい。
合、その屈折率分布係数は、以下の条件(8)及び(9)を満
たすことが望ましい。
【００３１】−2.0 ＜ N1d1 ／φ1G 2 ＜ 5.0 (8) │N2d1 ／φ1G 4│ ＜ 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。
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。
【００３２】条件式(8)及び(9)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。
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。
【００３３】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。
ＲＩＮレンズは、以下の条件式(10)を満たすことが望ま
しい。
【００３４】 −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Ｇ
ＲＩＮ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、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。
る。ここでφ1GS 、及びφ1GM は、第１群中に用いるＧ
ＲＩＮ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、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。
【００３５】条件式(10)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
発生するので望ましくない。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。
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
発生するので望ましくない。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。
【００３６】第１群をＧＲＩＮレンズ１枚で構成する場
合、像側に強い凹面を持つ負レンズか、物体側に凸の負
メニスカス形状となることが望ましい。それによって、
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、望ましい形状である。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後ろ側になるの
で、光学系のズーム比を高倍率にした場合でも、望遠端
で１群と２群の空気間隔を十分に確保することができる
ので、ここに絞りやフレアカッターを配置することが可
能となるので望ましい。
合、像側に強い凹面を持つ負レンズか、物体側に凸の負
メニスカス形状となることが望ましい。それによって、
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、望ましい形状である。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後ろ側になるの
で、光学系のズーム比を高倍率にした場合でも、望遠端
で１群と２群の空気間隔を十分に確保することができる
ので、ここに絞りやフレアカッターを配置することが可
能となるので望ましい。
【００３７】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。 −5.0 ＜ (R12 ＋ R11 )／ (R12 − R11 )＜ 0.0 (11) ただし、 R11 ：第１群物体側面の曲率半径 R12 ：第１群像側面の曲率半径である。
のＧＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望まし
い。 −5.0 ＜ (R12 ＋ R11 )／ (R12 − R11 )＜ 0.0 (11) ただし、 R11 ：第１群物体側面の曲率半径 R12 ：第１群像側面の曲率半径である。
【００３８】条件式(11)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(1
1)の上限を越えた場合、特に望遠端の球面収差がアンダ
ー側に倒れてしまい望ましくない。条件式(11)の下限を
越えた場合には特に望遠端の球面収差がオーバー側に倒
れるので望ましくない。またこれらの範囲を越えた場
合、コマ収差の補正も困難となるので望ましくない。
用いた場合のレンズ形状に関するものである。条件式(1
1)の上限を越えた場合、特に望遠端の球面収差がアンダ
ー側に倒れてしまい望ましくない。条件式(11)の下限を
越えた場合には特に望遠端の球面収差がオーバー側に倒
れるので望ましくない。またこれらの範囲を越えた場
合、コマ収差の補正も困難となるので望ましくない。
【００３９】第１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、 −6.0 ＜ (φa − φ0a )／φ1 ＜ 5.0 (12) 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 φ1 ：第１群の屈折力であり、φ a およびφ 0a は以
下の式で表わされる。 φa ＝ Calo ( N(H)' −N(H)) φ0a ＝ C0 ( N0' −N0 ) 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(12)は、第１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(12)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(12)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、 −6.0 ＜ (φa − φ0a )／φ1 ＜ 5.0 (12) 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 φ1 ：第１群の屈折力であり、φ a およびφ 0a は以
下の式で表わされる。 φa ＝ Calo ( N(H)' −N(H)) φ0a ＝ C0 ( N0' −N0 ) 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(12)は、第１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(12)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(12)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。
【００４０】第１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。
【００４１】第２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 (13) ０ ＜ H ＜ Hmax において、 −1.0 ＜ ｛νd(H) − νd(0) ｝／ νd(0) ≦ 0.0 (14) 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。である。 −0.1 ＜ (N1λ2 −N1d2 )／φ2G 2 ＜ 0.1 (15) 但しここで、 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│ ＜ 100 (16) 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っている。これらの条件式は、第
２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(13)、(14)、(15)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、(16)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 (13) ０ ＜ H ＜ Hmax において、 −1.0 ＜ ｛νd(H) − νd(0) ｝／ νd(0) ≦ 0.0 (14) 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。である。 −0.1 ＜ (N1λ2 −N1d2 )／φ2G 2 ＜ 0.1 (15) 但しここで、 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│ ＜ 100 (16) 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っている。これらの条件式は、第
２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(13)、(14)、(15)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、(16)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。
【００４２】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。
ＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望ましい。
【００４３】 −0.5 ＜ φ2GM ／φ2GS ＜ 1.0 (17) 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、 ここでφ2GS 、及びφ2GM は、第２群中に用いるＧＲＩ
Ｎレンズの屈折力をφ2G とすると、以下の式で表され
る。 φ2G = φ2GS + φ2GM 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 ただし、 T2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの心厚、 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、である。条件式(16)は、第２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(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(16)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。
Ｎレンズの屈折力をφ2G とすると、以下の式で表され
る。 φ2G = φ2GS + φ2GM 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 ただし、 T2G ：第２群中のＧＲＩＮレンズの心厚、 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、である。条件式(16)は、第２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(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(16)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。
【００４４】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。
ＲＩＮレンズは、以下の条件を満たすことが望ましい。
【００４５】 0.0 ＜ (R22 ＋ R21 )／(R22 − R21 )＜ 10.0 (18) 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。
【００４６】条件式(18)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もの
である。条件式(18)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(18)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。
用いた場合のＧＲＩＮレンズのレンズ形状に関するもの
である。条件式(18)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(18)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。
【００４７】第２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、物体側に凸の正メニスカス形状となることが望まし
い。それによって、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、物体側に凸の正メニスカス形状となることが望まし
い。それによって、特に球面収差を補正することができ
る。
【００４８】また第２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、広画角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、広画角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。
【００４９】第２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、 −6.0 ＜ (φa − φ0a )／φ2 ＜ 5.0 (19) 但しここで、 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正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。
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、 −6.0 ＜ (φa − φ0a )／φ2 ＜ 5.0 (19) 但しここで、 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正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。
【００５０】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。
【００５１】物体側から順に、負の屈折力を持つ第１
群、正の屈折力を持つ第２群を含む複数のレンズ群から
なり、少なくとも第１群と第２群の空気間隔を変化させ
ることで変倍を行う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。 0.3 ＜ │φ1 ／φ2 │＜ 1.0 (20) ただし、 φ1 ：第１群の屈折力、 φ2 ：第２群の屈折力、である。条件式(29)は、ズーム
解が満たすべき条件で、広画角なズームにおいて、コン
パクトにし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(20)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、第１群で発生し
た収差を第２群で補正するのが困難となるのでの、望ま
しくない。また、条件式(20)の下限を越えた場合には、
第１群の屈折力が弱くなりすぎて、光学系の全長が増大
してしまうか、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。
群、正の屈折力を持つ第２群を含む複数のレンズ群から
なり、少なくとも第１群と第２群の空気間隔を変化させ
ることで変倍を行う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。 0.3 ＜ │φ1 ／φ2 │＜ 1.0 (20) ただし、 φ1 ：第１群の屈折力、 φ2 ：第２群の屈折力、である。条件式(29)は、ズーム
解が満たすべき条件で、広画角なズームにおいて、コン
パクトにし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(20)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、第１群で発生し
た収差を第２群で補正するのが困難となるのでの、望ま
しくない。また、条件式(20)の下限を越えた場合には、
第１群の屈折力が弱くなりすぎて、光学系の全長が増大
してしまうか、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。
【００５２】
【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。
【００５３】
【数１】
【００５４】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。
【００５５】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。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【表２】
【００５８】
【表３】
【００５９】
【表４】
【００６０】
【表５】
【００６１】
【表６】
【００６２】
【表７】
【００６３】
【表８】
【００６４】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。
【００６５】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。
【００６６】
【表９】
【００６７】
【表１０】
【００６８】
【表１１】
【００６９】
【表１２】
【００７０】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、広
角域を含み、高性能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。
角域を含み、高性能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。
Ｇr１ ・・・第１レンズ群 Ｇr２ ・・・第２レンズ群 Ｇr３ ・・・第３レンズ群
Claims (6)
- 【請求項１】 物体側から順に、負の屈折力を有する最
も物体側に配置された第１群と、正の屈折力を有する前
記第１群に続く第２群とを含む複数のレンズ群からな
り、少なくとも前記第１群と前記第２群の空気間隔を変
化させることで変倍を行うズームレンズにおいて、 いずれかの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群及び前記第２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たすことを特徴と
する請求項１記載のズームレンズ； -5.0 ＜ sgn(φG )・N1 ／φG2＜ 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、負の屈折力を有する最
も物体側に配置された第１群と、正の屈折力を有する前
記第１群に続く第２群とを含む複数のレンズ群からな
り、少なくとも前記第１群と前記第２群の空気間隔を変
化させることで変倍を行うズームレンズにおいて、 前記第２群は、以下の式で表されるような屈折率分布型
レンズを有すると共に、第２群に含まれる１つの面に非
球面を用い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５】 前記第２群に屈折率分布型レンズを備え
るとともに、前記屈折率分布型レンズの少なくとも１つ
は以下の条件を満たすことを特徴とする請求項４記載の
ズームレンズ； −10.0 ＜ N1d2／φ2 2 ＜ 5.0 (4) ただし、 N1d2：第２群中の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群の屈折力、である。 - 【請求項６】 前記第２群の屈折率分布型レンズは、そ
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、請求項４記載のズームレンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153928A JPH103037A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ズームレンズ |
| US08/874,921 US5978154A (en) | 1996-06-14 | 1997-06-13 | Zoom lens system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8153928A JPH103037A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ズームレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH103037A true JPH103037A (ja) | 1998-01-06 |
Family
ID=15573150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8153928A Pending JPH103037A (ja) | 1996-06-14 | 1996-06-14 | ズームレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5978154A (ja) |
| JP (1) | JPH103037A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004226691A (ja) * | 2003-01-23 | 2004-08-12 | Seiko Precision Inc | 変倍レンズ |
| JP2005189711A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Seiko Precision Inc | 変倍レンズ |
| US6924939B2 (en) | 2002-08-19 | 2005-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system, and image pick-up apparatus incorporating such zoom lens system |
| US6934092B1 (en) | 1998-02-19 | 2005-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and photographing apparatus having the same |
| JP2008065124A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| CN102621603A (zh) * | 2011-01-29 | 2012-08-01 | 王建国 | 一种变折射率抛物面透镜 |
| US9085729B2 (en) | 2004-02-09 | 2015-07-21 | Lg Display Co., Ltd. | Blue emitters for use in organic electroluminescence devices |
| CN108572434A (zh) * | 2017-03-15 | 2018-09-25 | 扬明光学股份有限公司 | 变焦镜头 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000162502A (ja) * | 1998-09-21 | 2000-06-16 | Canon Inc | 光学系及びそれを有する光学機器 |
| CN114779433B (zh) * | 2022-03-10 | 2023-09-15 | 东莞晶彩光学有限公司 | 一种近距离广视角成像透镜组 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| 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 JP8153928A patent/JPH103037A/ja active Pending
-
1997
- 1997-06-13 US US08/874,921 patent/US5978154A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6934092B1 (en) | 1998-02-19 | 2005-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and photographing apparatus having the same |
| US6924939B2 (en) | 2002-08-19 | 2005-08-02 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system, and image pick-up apparatus incorporating such zoom lens system |
| JP2004226691A (ja) * | 2003-01-23 | 2004-08-12 | Seiko Precision Inc | 変倍レンズ |
| JP2005189711A (ja) * | 2003-12-26 | 2005-07-14 | Seiko Precision Inc | 変倍レンズ |
| US9085729B2 (en) | 2004-02-09 | 2015-07-21 | Lg Display Co., Ltd. | Blue emitters for use in organic electroluminescence devices |
| JP2008065124A (ja) * | 2006-09-08 | 2008-03-21 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| CN102621603A (zh) * | 2011-01-29 | 2012-08-01 | 王建国 | 一种变折射率抛物面透镜 |
| CN108572434A (zh) * | 2017-03-15 | 2018-09-25 | 扬明光学股份有限公司 | 变焦镜头 |
| CN108572434B (zh) * | 2017-03-15 | 2022-08-05 | 扬明光学股份有限公司 | 变焦镜头 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5978154A (en) | 1999-11-02 |
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