JPH10333034A - 光学系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ枚数が少なく小型で低コストの光学
系を提供する。 【解決手段】 負の第１レンズ群と正の第２レンズ群
と負の第３レンズ群と正の第４レンズ群とにて構成し
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種光学システム
において用いられる光学系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ズーム光学系は、基準状態にお
ける収差補正に加えて変倍中の収差変動を小さくするた
め各レンズ群で発生する収差は各レンズ群単独で補正さ
れていることが望ましい。そのために各レンズ群は、通
常複数枚のレンズで構成される。

【０００３】近年、各種光学システムに用いられるズー
ム光学系は、小型化および低コスト化が強く求められて
いる。ズーム光学系の小型化を達成するために、近軸的
には変倍作用を有するレンズ群の屈折力を強くして変倍
時におけるこのレンズ群の移動量を小さくすればよい。
しかし、レンズ群の屈折力を強くすると収差発生量が大
になり、収差を補正して収差発生量を少なくするために
は、レンズの枚数を増やさなければならない。このよう
にレンズ枚数を多くすると、光学系の小型化および低コ
スト化を達成し得なくなる。このような悪循環のため
に、ズーム光学系を均質レンズ系にて構成する場合、小
型化、低コスト化には限界がある。

【０００４】そのため、ズーム光学系を一層小型にする
ために、媒質中に光軸から半径方向に向かって屈折率分
布を有するラジアル型屈折率分布レンズを用いることが
知られている。

【０００５】このラジアル型屈折率分布レンズは、媒質
に屈折率分布を持つため、均質レンズと比較して収差補
正の自由度が大である。特に媒質にも屈折率を持つこと
により、ペッツバール和と色収差の補正に優れた特徴を
有している。

【０００６】光学系中にラジアル型屈折率分布レンズを
用いた従来例として、例えば、特開昭６１−２３１５１
７号公報の実施例５，６のレンズ系、特開昭６１−２４
８０１５号公報の実施例２のレンズ系、特開平２−７９
０１３号公報の実施例３のレンズ系等が知られている。
しかし、これらズーム光学系は、いずれもズーム比が３
程度のズーム光学系で、ラジアル型屈折率分布レンズを
用いたにも拘らずレンズ枚数が９枚〜１３枚で、レンズ
枚数の多い光学系である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、レンズ枚数
が少ない小型で安価なズーム光学系を提供するものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の光学系は、物体
側から順に、負の屈折力の第１レンズ群と、正の屈折力
の第２レンズ群と、負の屈折力の第３レンズ群と正の屈
折力の第４レンズ群とよりなり、第２レンズ群中にレン
ズ媒質に屈折率分布を少なくとも１枚用いたことを特徴
とする。又本発明の光学系は、第２レンズ群を光軸に沿
って移動させることにより変倍を行なう光学系である。

【０００９】ラジアル型屈折率分布レンズは、レンズ媒
質に屈折力を持つため、均質レンズに比べ収差補正の自
由度が大である。又、ズーム光学系は、一般に各レンズ
群単独で諸収差を補正するために、一般に各レンズ群を
夫々複数のレンズにて構成する。このようなズーム光学
系において低コスト化を達成するために各レンズ群のレ
ンズ枚数を削減すると、各レンズ群にて発生する収差量
が大になり、良好な結像性能を得ることが困難になる。
そこでズーム光学系にラジアル型屈折率分布レンズを用
いることにより、均質レンズに比べて少ないレンズ枚数
にてレンズ系を構成することが可能であり小型で低コス
トのズーム光学系を実現し得る。

【００１０】又、小型で低コストのズーム光学系を実現
するためには、変倍に寄与するレンズ群に少なくとも１
枚のラジアル型屈折率分布レンズを設けることが望まし
い。

【００１１】ズーム光学系の小型化を達成するために、
変倍に寄与するレンズ群の屈折力を強くした場合、特
に、発生量が屈折力に大きく依存する色収差とペッツバ
ール和の補正が困難になる。これらの収差は、非球面を
用いても補正することが出来ず、均質レンズ系の場合、
レンズの枚数を増やすことにより補正しなければならな
い。これらの色収差、ペッツバール和を補正するために
は、これら収差の補正に優れているラジアル型屈折率分
布レンズを少なくとも１枚レンズ群中に含むようにする
ことが望ましい。特にズーム光学系の変倍に寄与するレ
ンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いれば、レン
ズ系の小型化を達成するためにこのレンズ群の屈折力を
強くしてもレンズ枚数を増やすことなしにペッツバール
和と色収差を良好に補正し得る。例えば、負正負正の４
群ズーム光学系において、主として変倍作用を行なう第
２レンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用いること
が望ましい。

【００１２】以上の理由から、本発明の光学系は前述の
ような構成にした。

【００１３】又、本発明の他の光学系は、物体側より順
に、負の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持
つ第２レンズ群と、正の屈折力を持つ第３レンズ群とに
て構成され、主として第２レンズ群を光軸に沿って移動
させることにより変倍作用を行なうズーム光学系で、少
なくとも１枚のラジアル型屈折率分布レンズを用いたこ
とを特徴とする。

【００１４】この本発明のズーム光学系も小型で低コス
トのレンズ系になし得たものである。

【００１５】この負正正の３群ズーム光学系である本発
明の光学系も、主として変倍に寄与する第２レンズ群に
少なくとも１枚のラジアル型屈折率分布レンズを用いる
ことが望ましい。

【００１６】通常、均質レンズの場合、屈折力と硝種が
決まればペッツバール和と色収差の発生量が決まる。し
かし、ラジアル型屈折率分布レンズは、前述のように各
パラメーターをコントロールすることによってこれら収
差の発生量を所望の値にすることが可能である。

【００１７】ズーム光学系にラジアル型屈折率分布レン
ズを用い、各パラメーターをコントロールすることによ
り収差の発生量を所望の値にすることが出来る。

【００１８】ラジアル型屈折率分布レンズ媒質の屈折率
分布を二乗式にて近似すると次の式（ａ）にて表わされ
る。

【００１９】また、１次の軸上色収差つまりｄ線、Ｃ
線、Ｆ線の色収差ＰＡＣおよびペッツバール和ＰＴＺは
式（ｂ），（ｃ）で表わされる。 ＰＡＣ＝Ｋ（φ_S ／Ｖ_0d＋φ_m ／Ｖ_1d） （ｂ） ＰＴＺ＝φ_S ／Ｎ_0d＋φ_m ／Ｎ_0d ² （ｃ）

【００２０】ここで、Ｋは軸上光線の光線高および最終
面の光線角度に依存する定数、Ｖ_0dはラジアル型屈折率
分布レンズの光軸上のｄ線におけるアッベ数、Ｖ_idは２
ｉ次の屈折率分布係数Ｎ_2iに対応する分散を表わす値、
φ_S はラジアル型屈折率分布レンズのｄ線における薄肉
の面の屈折力、φ_m はラジアル型屈折率分布レンズの媒
質の屈折力で、Ｖ_0d，Ｖ_id，φ_m は夫々下記式（ｄ），
（ｅ），（ｆ）にて与えられる。 Ｖ_0d＝（Ｎ_0d−１）／（Ｎ_0F−Ｎ_0C） （ｄ） Ｖ_id＝Ｎ_id／（Ｎ_iF−Ｎ_iC） （ｉ＝１，２，３・・・） （ｅ） φ_m ≒−２Ｎ_idｔ_G （ｆ） ただし、ｔ_G はラジアル型屈折率分布レンズのレンズ厚
である。

【００２１】式（ｂ），式（ｃ）から明らかなように、
夫々の式において媒質の屈折力が寄与する第２項の値を
適切な値に設定することにより、所望の色収差とペッツ
バール和をラジアル型屈折率分布レンズ単体で得ること
ができる。例えば、媒質の屈折力が極端に小さければ、
式（ｂ），（ｃ）の第２項はほぼ０になり、前記の色収
差とペッツバール和の補正効果を有することは難しい。

【００２２】前記構成の本発明の光学系において、ラジ
アル型屈折率分布レンズが下記条件（１）を満足するこ
とが望ましい。 （１） ０．０１＜｜Ｎ_1d・ｔ_G ｜＜１

【００２３】この条件（１）を満足すれば、色収差およ
びペッツバール和を良好に補正することが可能になる。
もし条件（１）の下限値の０．０１を超えると媒質の屈
折力が弱くなり、色収差およびペッツバール和を良好に
補正することが困難になる。また上限値の１を超えると
色収差およびペッツバール和が補正過剰になる。

【００２４】又、色収差およびペッツバール和をより良
好に補正するためには、条件（１）の代りに下記条件
（１−１）を満足することが望ましい。 （１−１） ０．０２＜｜Ｎ_1d・ｔ_G ｜＜０．２

【００２５】また、式（ｆ）からラジアル型屈折率分布
レンズの媒質の屈折力を大きくするためには、２次の分
散係数Ｎ_1dを大きくするかつまり光軸上と周辺との屈折
率分布差Δｎを大きくするか、あるいは、レンズ厚を大
にすればよい。しかし、ラジアル型屈折率分布レンズ素
材を実際に作製するにあたって、Δｎを大きくするには
ある程度の限界がある。また、例えばイオン交換法やゾ
ルゲル法によって屈折率分布素材を形成する場合、Δｎ
を大きくするためには屈折率分布付与のための時間が長
くなり、素材のコスト高等の問題が生ずる。そのため
に、ラジアル型屈折率分布レンズのΔｎを極端に大きく
することは出来ない。

【００２６】本発明の光学系において、ラジアル型屈折
率分布レンズにより色収差やペッツバール和を効果的に
補正するためには、レンズ厚ｔ_G が下記条件（２）を満
足することが望ましい。 ただし、ｆ_W ，ｆ_T は夫々ワイド端およびテレ端での全
系の焦点距離である。

【００２７】条件（２）を満足すれば、Δｎを極端に大
きくしなくとも色収差やペッツバール和を補正するのに
十分な屈折力を媒質に与えることができる。もし条件
（２）の下限の０．０５を超えると色収差やペッツバー
ル和が補正不足になる。又上限の２を超えるとこれら収
差が補正過剰になり好ましくない。

【００２８】また、条件（２）の代りに下記条件（２−
１）を満足すればより好ましい。 また、下記条件（２−２）を満足すれば一層望ましい。

【００２９】本発明の他の第３の構成は、複数のレンズ
群よりなる光学系で、光学系中の少なくとも１枚のレン
ズが媒質に屈折率分布を有する屈折率分布レンズであ
り、屈折率分布レンズを１枚有するレンズ群が主として
変倍のために光軸上を移動しこの移動するレンズ群と共
に明るさ絞りが光軸上を移動することを特徴とする。ズ
ーム光学系において変倍の際に移動するレンズ群に屈折
率分布レンズを用いる場合、この可動の屈折率分布レン
ズと明るさ絞りとを一体に光軸上を移動させるようにす
ることが望ましい。このような構成にすれば、屈折率分
布レンズに入射する軸外光線の光線高は、ズーム状態に
関係なくほぼ一定になり、全状態において収差を良好に
補正することが可能になる。

【００３０】もし、屈折率分布レンズと明るさ絞りとが
一体に光軸上を移動しないと、特にコマ収差等の軸外収
差を広角端から望遠端までのすべての状態において良好
に補正することは困難になる。

【００３１】又、屈折率分布レンズと明るさ絞りとを光
軸上を一体に移動させるようにすれば、収差補正上のメ
リットに加えて、低コスト化の点でもメリットを有す
る。それは、明るさ絞りの近傍の軸外光線高は、比較的
低く屈折率分布レンズのレンズ径を小さくできる。屈折
率分布レンズのレンズ径が小さければ、屈折率分布レン
ズ素子の作製費用が安くなり、低コストな光学系を達成
することが可能になる。又、屈折率分布レンズが可動で
ない場合も、明るさ絞りの近傍に屈折率分布レンズを配
置すれば光学系の低コスト化にとって有効である。

【００３２】このように、明るさ絞りの近傍に屈折率分
布レンズを配置する場合、ラジアル型屈折率分布レンズ
に限らずアキシャル型屈折率分布レンズや非球面レンズ
でもよい。また、屈折率分布レンズと絞りとは同じ鏡枠
部材に組込んで光軸上を移動させることが可能である。
又屈折率分布レンズと絞りとを別の鏡枠部材に組込んで
夫々光軸上を移動させてもよい。

【００３３】また、ラジアル型屈折率分布レンズの媒質
の屈折力の符号（正、負の符号）は、ラジアル型屈折率
分布レンズを用いるレンズ群の屈折力の符号と同じ符号
であることが望ましい。このようにすれば、特にペッツ
バール和の補正にとって有利である。

【００３４】ラジアル型屈折率分布レンズは、式（ｃ）
より明らかなように、式の第２項の分母に二乗が掛かっ
ている。そのため、同じ屈折力を有する均質レンズと比
べて発生するペッツバール和を小さくできる。そのた
め、レンズ群の屈折力と同じ符号を持つ屈折力を媒質に
持たせることが望ましい。特に、主として変倍に寄与す
るレンズ群に屈折率分布レンズを用いる場合、光学系を
小型化し得るので望ましい。例えば、前記構成の光学系
である、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群
と、正の屈折力の第２レンズ群と、それ以降のレンズ群
とにて構成される光学系で、第２レンズ群が主として変
倍作用を持つ光学系において、第２レンズ群にラジアル
型屈折率分布レンズを用いる場合、媒質の屈折力は正の
屈折力を持つことが望ましい。

【００３５】また、負正負正の４群ズーム光学系あるい
は負正正の３群ズーム光学系において第２レンズ群が主
として変倍作用を持つ場合第２レンズ群以外のレンズ群
を可動群として変倍時における像面位置の補正を行なう
ようにすることが好ましい。

【００３６】又、変倍作用を持つレンズ群が二つ以上あ
る光学系の場合は、変倍作用を持つレンズ群のうちのい
ずれかのレンズ群にラジアル型屈折率分布レンズを用い
れば小型化および低コスト化を達成できる。例えば、正
の屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群
と、正の屈折力の第３レンズ群とそれ以降のレンズ群に
て構成され、第２レンズ群と第３レンズ群とが変倍作用
を有するレンズ群である変倍光学系の場合、第２レンズ
群と第３レンズ群のいずれかのレンズ群かあるいは第２
レンズ群と第３レンズ群の両方のレンズ群にラジアル型
屈折率分布レンズを用いれば、光学系の小型化、低コス
ト化を達成し得る。

【００３７】又、本発明の各構成のズーム光学系におい
て、これら光学系に用いるラジアル型屈折率分布レンズ
は、少なくとも１面が平面であることが、平面研磨が球
面研磨よりも安価であるので望ましい。又ラジアル型屈
折率分布レンズが両面平面形状であれば低コストを達成
する上で一層好ましい。

【００３８】また、ＣＣＤ等の撮像素子を用いる光学系
は、画像周辺部での光量の不足を防止するために像面へ
の軸外光線の入射角を小さくすることが望ましい。この
ように像面への軸外光線の入射角を小にするためには、
光学系の最も像側のレンズは正レンズ又は正の接合レン
ズにすることが好ましい。

【００３９】また、光学系を少ないレンズ枚数で小型で
低コストにするためには、複数のレンズ群にて構成され
たレンズ系の最も像側のレンズを正レンズにし、この正
レンズの物体側にラジアル型屈折率分布レンズを配置し
た構成にすることが望ましい。このような構成の光学系
は、ラジアル型屈折率分布レンズを含むレンズ群が光軸
上を移動するとき、ラジアル型屈折率分布レンズからの
光束を最も像側の正レンズにより像面に収束させること
が可能になり少ないレンズ枚数でズーム光学系を構成で
きる。

【００４０】また、ある程度のバックフォーカスを必要
とする光学系において、小型化と低コスト化を達成する
ためには、複数のレンズ群にて構成されたレンズ系で、
最も像側のレンズを正レンズとして、この正レンズの物
体側に負レンズを配置し、この負レンズの物体側にラジ
アル型屈折率分布レンズを配置した構成のレンズ群を含
むものにすることが望ましい。このレンズ系の負レンズ
は主としてバックフォーカスを長くする作用を有してい
る。

【００４１】また本発明の第３の構成である複数のレン
ズ群にて構成するズーム光学系において最も物体側の第
１レンズ群は、変倍時固定であることが望ましい。この
ように第１レンズ群を固定にすれば、鏡枠構成上外部か
らの衝撃や圧力に対する強度を増大させ得る。もし、こ
の第１レンズ群が可動であると、外部からの衝撃や圧力
によって鏡枠の可動機構が破損するおそれがある。

【００４２】また、複数のレンズ群よりなるズーム光学
系は、収差補正上最も像側のレンズ群を変倍の際に固定
にすることが望ましい。この最も像側のレンズ群は、主
として結像作用を有するために、このレンズ群を固定に
すれば変倍の際の収差変動を小さく抑えることが出来
る。

【００４３】又、本発明の各構成のズーム光学系におい
て、光学系中に用いるラジアル型屈折率分布レンズによ
り色収差を十分良好に補正するためには、下記の条件
（３）を満足することが望ましい。 （３） １／Ｖ_1d＜０．１５

【００４４】もし、条件（３）を満足しないと色収差が
補正不足になる。

【００４５】また、条件（３）の変りに下記条件（３−
１）を満足することがより好ましい。 （３−１） −０．１＜１／Ｖ_1d＜０．１

【００４６】もし、条件（３−１）の上限の０．１を超
えると色収差が補正不足になる。また下限の−０．１を
超えると色収差が補正過剰になる。

【００４７】また、条件（３−１）の代りに下記条件
（３−２）を満足すれば一層望ましい。 （３−２） −０．０２＜１／Ｖ_1d＜０．０２

【００４８】また、特に高精細な画質を必要とする光学
系として用いる場合は、下記条件（３−３）を満足する
ことが望ましい。 （３−３） −０．０１＜１／Ｖ_1d＜０．０１

【００４９】以上述べた本発明の光学系は、銀塩カメ
ラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ、内視鏡、撮像装
置、測定器等の光学系として用いられる。

【００５０】ラジアル型屈折率分布レンズを例えばイオ
ン交換法やゾルゲル法にて作製する場合、屈折率分布の
高精度な制御は容易ではなく、レンズ外周部の屈折率分
布が設計値から外れることがある。この屈折率分布が設
計値より外れた素材は、外れ量を外径の加工により補正
することにより良品レンズとして使用することが可能で
ある。例えばレンズ素材の外周部を除去するか、樹脂等
の透明部材を付加することにより外れ量を補正すれば比
較的容易に良品を得ることが可能である。また絞りを設
けることにより光束が外周部を通らないようにして遮蔽
することも可能である。

【００５１】又、前述のようにラジアル型屈折率分布レ
ンズは、媒質で発生する色収差を所望の値にコントロー
ルすることができるので、これを用いて色収差の少ない
プリズム光学系を達成し得る。

【００５２】通常、ガラスにプリズム作用を持たせ光軸
を屈折させる場合、屈折面における波長による屈折率の
違いにより色収差が発生する。そこでラジアル型屈折率
分布レンズを用いてプリズム光学系を構成すれば、媒質
で発生する色収差を所望の値にすることによりプリズム
光学系全体の色収差を良好に補正することが可能であ
る。この場合、プリズム光学系にて用いるラジアル型屈
折率分布レンズは、低コストを達成するため１枚のみで
あることが望ましい。

【００５３】また、各種光学システムの小型化に伴い光
学系に用いられるレンズの径も微小化する傾向にある。
しかしレンズの径が小さくなると複数のレンズを精度良
く組立てることが困難になる。特にレンズの直径が１０
mm以下のレンズを高い精度で組立てることは容易ではな
い。したがって光学系のレンズ枚数が少ないことが望ま
れ、そのためにも屈折率分布レンズを用いることが好ま
しい。屈折率分布レンズを用いることにより均質レンズ
よりも少ないレンズ枚数にて光学性能の良好な光学系を
得ることが可能であり、したがってレンズの組立ても容
易になる。また、屈折率分布レンズは、レンズが厚くな
る傾向があり、そのためコバ厚も比較的厚くなり、レン
ズの保持や高精度な組立てが容易になる。

【００５４】屈折率分布レンズは、レンズの直径が１０
mm以下のレンズに用いることが効果的であり、レンズの
直径が５mm以下のレンズに用いれば一層効果的である。
しかし、屈折率分布レンズは、製作性を考えた場合、レ
ンズの直径が０．１mm以上であることが望ましく、直径
が極端に小さくなるとレンズの保持や加工が困難にな
る。そのためより望ましくは、屈折率分布レンズの直径
は０．２mm以上であることが望ましい。

【００５５】また、ラジアル型屈折率分布レンズの径が
小さい場合素材作製のためのコストが低くなり、この点
からも望ましい。

【００５６】又、近年ＣＣＤ等の撮像素子の高密度化に
伴って撮像素子の径が小さくなる傾向にある。そのた
め、撮像素子を用いた光学系においても屈折率分布レン
ズを用いることが望ましい。特に、ＣＣＤ等の撮像素子
のサイズが画面対角長で1/2インチ（像高４mm）以下の
光学系に屈折率分布レンズを用いることが効果的であ
る。また、より望ましくは、ＣＣＤ等の撮像素子サイズ
が画面対角長で1/3 インチ（像高３mm）以下の光学素子
の光学系に屈折率分布レンズを用いることが効果的であ
る。

【００５７】また、本発明の光学系で用いる屈折率分布
素材は、式（ａ）にて表わされる二乗式にて近似してい
る。しかし、式（ａ）以外の式にて表わされる屈折率分
布素材の場合も、式（ａ）にて近似して本発明の光学系
にて適用することは可能である。

【００５８】また、本発明は、特許請求の範囲に記載す
るものに限らず、特許請求の範囲に記載する構成を実質
上満足するものであればよい。

【００５９】

【発明の実施の形態】次に本発明の光学系の実施の形態
を図示する実施例にもとずき説明する。

【００６０】本発明の各実施例は、図１乃至図１１に示
す構成で下記データを有する光学系である。 実施例１ ｆ＝6.56〜10.78 〜18.91 ，Ｆナンバー＝3.6 〜4.7 〜6.2 ２ω＝60.4°〜36°〜20° ｒ₁ ＝∞ ｄ₁ ＝0.8000 ｎ₁ ＝1.81600 ν₁ ＝46.62 ｒ₂ ＝5.6195 ｄ₂ ＝0.4788 ｒ₃ ＝6.1295 ｄ₃ ＝0.9983 ｎ₂ ＝1.84666 ν₂ ＝23.78 ｒ₄ ＝11.5281 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝∞（絞り） ｄ₅ ＝0.5000 ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝5.9864 ｎ₃ （屈折率分布レンズ） ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝11.6948 ｄ₈ ＝0.8000 ｎ₄ ＝1.74077 ν₄ ＝27.79 ｒ₉ ＝5.7435 ｄ₉ ＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₀＝15.2627 ｄ₁₀＝1.4009 ｎ₅ ＝1.88300 ν₅ ＝40.76 ｒ₁₁＝-26.2228 ｄ₁₁＝0.1993 ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝1.6000 ｎ₆ ＝1.51633 ν₆ ＝64.14 ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝1.6000 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝0.4000 ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.7500 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.14 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝1.1255 ｒ₁₇＝∞（像） ｆ 6.56 10.78 18.91 Ｄ₁ 11.06493 5.95704 0.50000 Ｄ₂ 5.81906 6.47619 11.96499 Ｄ₃ 1.82166 6.33050 6.36121 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ ｄ線 1.65000 -9.2600 ×10^-3 Ｃ線 1.64512 -9.2557 ×10^-3 Ｆ線 1.66138 -9.2700 ×10^-3

【００６１】 実施例２ ｆ＝6.68〜10.93 〜19.39 ，Ｆナンバー＝2.4 〜3.1 〜4.2 ２ω＝60°〜36°〜19.8° ｒ₁ ＝-361.5471 ｄ₁ ＝1.0000 ｎ₁ ＝1.81600 ν₁ ＝46.62 ｒ₂ ＝7.0279 ｄ₂ ＝0.8270 ｒ₃ ＝7.6415 ｄ₃ ＝2.4141 ｎ₂ ＝1.84666 ν₂ ＝23.78 ｒ₄ ＝12.9691 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝∞（絞り） ｄ₅ ＝0.5000 ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝4.7683 ｎ₃ （屈折率分布レンズ） ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝11.9747 ｄ₈ ＝0.9999 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.78 ｒ₉ ＝6.5959 ｄ₉ ＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₀＝21.3761 ｄ₁₀＝1.8432 ｎ₅ ＝1.88300 ν₅ ＝40.76 ｒ₁₁＝-21.3051 ｄ₁₁＝1.0000 ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝1.6000 ｎ₆ ＝1.51633 ν₆ ＝64.14 ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝1.6000 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝1.0000 ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.7500 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.14 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝1.1681 ｒ₁₇＝∞（像） ｆ 6.68 10.93 19.39 Ｄ₁ 14.87539 8.67516 2.00000 Ｄ₂ 7.18816 8.25510 15.35672 Ｄ₃ 0.95504 6.09207 5.68683 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ Ｎ₂ ｄ線 1.75000 -9.4769 ×10^-3 4.7643×10^-6 Ｃ線 1.74250 -9.4684 ×10^-3 4.7643×10^-6 Ｆ線 1.76750 -9.4968 ×10^-3 4.7643×10^-6

【００６２】 実施例３ ｆ＝6.58〜10.05 〜18.18 ，Ｆナンバー＝3.8 〜4.0 〜4.8 ２ω＝59.8°〜36.2°〜20° ｒ₁ ＝16.8604 ｄ₁ ＝2.1134 ｎ₁ ＝1.83481 ν₁ ＝42.72 ｒ₂ ＝-391.7314 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₃ ＝103.5216 ｄ₃ ＝1.0000 ｎ₂ ＝1.61800 ν₂ ＝63.33 ｒ₄ ＝6.9508 ｄ₄ ＝1.4921 ｒ₅ ＝-7.4105 ｄ₅ ＝1.0000 ｎ₃ ＝1.72916 ν₃ ＝54.68 ｒ₆ ＝-68.1757 ｄ₆ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₇ ＝∞（絞り） ｄ₇ ＝1.0000 ｒ₈ ＝87.3294 ｄ₈ ＝5.8926 ｎ₄ （屈折率分布レンズ） ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝4.0561 ｒ₁₀＝12.5839 ｄ₁₀＝1.0000 ｎ₅ ＝1.84666 ν₅ ＝23.78 ｒ₁₁＝8.5354 ｄ₁₁＝5.1373 ｒ₁₂＝13.2633 ｄ₁₂＝1.2214 ｎ₆ ＝1.83481 ν₆ ＝42.72 ｒ₁₃＝136.3787 ｄ₁₃＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝1.8000 ｎ₇ ＝1.61700 ν₇ ＝62.80 ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.2000 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.7500 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.14 ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝1.1715 ｒ₁₈＝∞（像） ｆ 6.58 10.05 18.18 Ｄ₁ 1.06245 2.85460 3.49323 Ｄ₂ 10.72360 6.43554 0.50000 Ｄ₃ 0.49996 2.33703 8.32438 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ ｄ線 1.65000 -9.2600 ×10^-3 Ｃ線 1.64512 -9.2557 ×10^-3 Ｆ線 1.66138 -9.2700 ×10^-3

【００６３】 実施例４ ｆ＝6.12〜10.37 〜17.41 ，Ｆナンバー＝3.1 〜3.3 〜3.4 ２ω＝64°〜37.8°〜22.8° ｒ₁ ＝21.5966 ｄ₁ ＝2.4811 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝83.9279 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₃ ＝2148.0415 ｄ₃ ＝0.7999 ｎ₂ ＝1.77250 ν₂ ＝49.60 ｒ₄ ＝7.7737 ｄ₄ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₅ ＝∞（絞り） ｄ₅ ＝1.0000 ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝7.0573 ｎ₃ （屈折率分布レンズ） ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝Ｄ₃ （可変） ｒ₈ ＝25.3819 ｄ₈ ＝0.7999 ｎ₄ ＝1.84666 ν₄ ＝23.78 ｒ₉ ＝6.9348 ｄ₉ ＝Ｄ₄ （可変） ｒ₁₀＝160.7405 ｄ₁₀＝2.0020 ｎ₅ ＝1.84666 ν₅ ＝23.78 ｒ₁₁＝-9.8318 ｄ₁₁＝Ｄ₅ （可変） ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝1.6000 ｎ₆ ＝1.51633 ν₆ ＝64.14 ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝1.6000 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝1.5000 ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.7500 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.14 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝1.1568 ｒ₁₇＝∞（像） ｆ 6.12 10.37 17.41 Ｄ₁ 1.89674 6.02579 9.83419 Ｄ₂ 15.19674 7.32933 1.00000 Ｄ₃ 2.27608 0.14807 0.42202 Ｄ₄ 0.92932 3.69229 5.15328 Ｄ₅ 0.19982 3.32183 4.12121 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ Ｎ₂ ｄ線 1.65000 -9.2600 ×10^-3 1.0785×10^-5 Ｃ線 1.64512 -9.2557 ×10^-3 1.0780×10^-5 Ｆ線 1.66138 -9.2700 ×10^-3 1.0796×10^-5 ｇ線 1.67083 -9.2518 ×10^-3 1.1185×10^-5

【００６４】 実施例５ ｆ＝4.75〜8.67〜13.94 ，Ｆナンバー＝2.7 〜3.8 〜4.8 ２ω＝71°〜40.5°〜24.2° ｒ₁ ＝295.4949 ｄ₁ ＝1.6000 ｎ₁ ＝1.84666 ν₁ ＝23.78 ｒ₂ ＝-33.3209 ｄ₂ ＝0.2000 ｒ₃ ＝-61.1954 ｄ₃ ＝0.8000 ｎ₂ ＝1.61800 ν₂ ＝46.62 ｒ₄ ＝5.4615 ｄ₄ ＝2.0212 ｒ₅ ＝6.3586 ｄ₅ ＝1.6000 ｎ₃ =1.84666 ν₃ ＝23.78 ｒ₆ ＝7.8635 ｄ₆ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝6.9390 ｎ₄（屈折率分布レンズ） ｒ₈ ＝∞ ｄ₈ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₉ ＝6.7708 ｄ₉ ＝0.7997 ｎ₅ ＝1.84666 ν₅ ＝23.78 ｒ₁₀＝4.5573 ｄ₁₀＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₁＝26.7807 ｄ₁₁＝1.8000 ｎ₆ ＝1.81600 ν₆ ＝46.62 ｒ₁₂＝-11.9170 ｄ₁₂＝0.1999 ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝1.6000 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝1.6000 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.14 ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝0.4000 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.7500 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14 ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝1.1419 ｒ₁₈＝∞（像） ｆ 4.75 8.67 13.94 Ｄ₁ 11.45422 5.39034 1.00000 Ｄ₂ 3.98909 5.04270 11.13732 Ｄ₃ 2.20490 7.18586 5.47117 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ Ｎ₂ ｄ線 1.80000 -8.3994 ×10^-3 6.9866×10^-6 Ｃ線 1.79200 -8.3821 ×10^-3 6.9866×10^-6 Ｆ線 1.81867 -8.4397 ×10^-3 6.9866×10^-6 ｇ線 1.83483 -8.4356 ×10^-3 6.9866×10^-6 ｅ線 1.80630 -8.4145 ×10^-3 6.9866×10^-6

【００６５】 実施例６ ｆ＝4.22〜7.46〜11.59 ，Ｆナンバー＝3.5 〜3.7 〜3.9 ２ω＝59.2°〜32.6°〜21° ｒ₁ ＝-83.2538 ｄ₁ ＝0.9563 ｎ₁ ＝1.72916 ν₁ ＝54.68 ｒ₂ ＝13.7980 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₃ ＝∞（絞り） ｄ₃ ＝1.0000 ｒ₄ ＝8.2784 ｄ₄ ＝6.1835 ｎ₂ （屈折率分布レンズ） ｒ₅ ＝3.7725 ｄ₅ ＝3.4709 ｒ₆ ＝9.3241 ｄ₆ ＝1.5000 ｎ₃ ＝1.72916 ν₃ ＝54.68 ｒ₇ ＝-21.8979 ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝∞ ｄ₈ ＝1.8000 ｎ₄ ＝1.61700 ν₄ ＝62.80 ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝0.2000 ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝0.7500 ｎ₅ ＝1.51633 ν₅ ＝64.14 ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝1.2424 ｒ₁₂＝∞（像） ｆ 4.22 7.46 11.5 Ｄ₁ 23.99294 7.93421 0.50000 Ｄ₂ 1.00000 2.93580 5.39558 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ ｄ線 1.65000 -9.2600 ×10^-3 Ｃ線 1.64512 -9.2557 ×10^-3 Ｆ線 1.66138 -9.2700 ×10^-3

【００６６】 実施例７ ｆ＝7.82〜10.73 〜23.55 ，Ｆナンバー＝2.6 〜3.2 〜5.0 ２ω＝45.8°〜23°〜15° ｒ₁ ＝-87.9283 ｄ₁ ＝1.0110 ｎ₁ ＝1.88300 ν₁ ＝40.76 ｒ₂ ＝8.5547 ｄ₂ ＝0.3932 ｒ₃ ＝8.7336 ｄ₃ ＝3.9684 ｎ₂ ＝1.68893 ν₂ ＝31.08 ｒ₄ ＝94.0338 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝∞（絞り） ｄ₅ ＝1.0502 ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝11.8703 ｎ₃ （屈折率分布レンズ） ｒ₇ ＝5.0684 ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝21.3858 ｄ₈ ＝2.4007 ｎ₄ ＝1.60300 ν₄ ＝65.44 ｒ₉ ＝-19.6447 ｄ₉ ＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝2.0200 ｎ₅ ＝1.51633 ν₅ ＝64.14 ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝1.6000 ｎ₆ ＝1.51633 ν₆ ＝64.14 ｒ₁₂＝∞ ｄ₁₂＝1.6000 ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.7500 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝1.1586 ｒ₁₅＝∞（像） ｆ 7.82 10.78 23.55 Ｄ₁ 20.16326 15.52315 2.07349 Ｄ₂ 2.42907 8.51751 21.98237 Ｄ₃ 1.61275 0.19996 0.19997 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ Ｎ₂ ｄ線 1.58000 -6.0000 ×10^-3 2.0040×10^-5 Ｃ線 1.57652 -5.9775 ×10^-3 1.9965×10^-5 Ｆ線 1.58812 -6.0525 ×10^-3 2.0216×10^-5

【００６７】 実施例８ ｆ＝6.55〜11〜19.46 ，Ｆナンバー＝3.6 〜4.8 〜6.4 ２ω＝60.4°〜35.6°〜14.1° ｒ₁ ＝40.9080 ｄ₁ ＝0.7999 ｎ₁ ＝1.69680 ν₁ ＝55.53 ｒ₂ ＝5.7662 ｄ₂ ＝1.4033 ｒ₃ ＝6.1102 ｄ₃ ＝1.2293 ｎ₂ ＝1.84666 ν₂ ＝23.78 ｒ₄ ＝7.3191 ｄ₄ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₅ ＝∞（絞り） ｄ₅ ＝0.5000 ｒ₆ ＝10.7147 ｄ₆ ＝1.2317 ｎ₃ ＝1.77250 ν₃ ＝49.60 ｒ₇ ＝-202.6535 ｄ₇ ＝2.7200 ｒ₈ ＝15.4248 ｄ₈ ＝1.6245 ｎ₄ ＝1.88300 ν₄ ＝40.76 ｒ₉ ＝-7.0963 ｄ₉ ＝0.1988 ｒ₁₀＝-6.0819 ｄ₁₀＝0.8000 ｎ₅ ＝1.84666 ν₅ ＝23.78 ｒ₁₁＝59.2972 ｄ₁₁＝Ｄ₂ （可変） ｒ₁₂＝15.5725 ｄ₁₂＝0.8000 ｎ₆ ＝1.54814 ν₆ ＝45.78 ｒ₁₃＝5.7769 ｄ₁₃＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₄＝13.2623 ｄ₁₄＝1.9556 ｎ₇ ＝1.88300 ν₇ ＝40.76 ｒ₁₅＝-40.0039 ｄ₁₅＝0.1998 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝1.6000 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.14 ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝1.6000 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14 ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝0.4000 ｒ₁₉＝∞ ｄ₁₉＝0.7500 ｎ₁₀＝1.51633 ν₁₀＝64.14 ｒ₂₀＝∞ ｄ₂₀＝1.1663 ｒ₂₁＝∞（像） ｆ 6.55 11 19.46 Ｄ₁ 11.53674 5.96880 0.50000 Ｄ₂ 2.09559 2.70333 7.71887 Ｄ₃ 2.60453 7.57840 8.04678

【００６８】 実施例９ ｆ＝7.52，Ｆナンバー＝2.9 ，２ω＝59° ｒ₁ ＝∞（絞り） ｄ₁ ＝0.5000 ｒ₂ ＝-4.2544 ｄ₂ ＝3.3444 ｎ₁ （屈折率分布レンズ） ｒ₃ ＝-8.1332 ｄ₃ ＝3.0948 ｒ₄ ＝10.1395 ｄ₄ ＝3.9600 ｎ₂ ＝1.80610 ν₂ ＝40.92 ｒ₅ ＝-4.6038 ｄ₅ ＝0.7983 ｎ₃ ＝1.84666 ν₃ ＝23.78 ｒ₆ ＝-25.3258 ｄ₆ ＝2.4766 ｒ₇ ＝∞ ｄ₇ ＝1.6000 ｎ₄ ＝1.51633 ν₄ ＝64.14 ｒ₈ ＝∞ ｄ₈ ＝1.6000 ｎ₅ ＝1.51633 ν₅ ＝64.14 ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝0.5000 ｒ₁₀＝∞ ｄ₁₀＝0.7500 ｎ₆ ＝1.48749 ν₆ ＝70.23 ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝1.1912 ｒ₁₂＝∞（像） 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ ｄ線 1.65000 -9.2600 ×10^-3 Ｃ線 1.64487 -9.2558 ×10^-3 Ｆ線 1.66197 -9.2699 ×10^-3

【００６９】 実施例１０ ｒ₁ ＝∞（絞り） ｄ₁ ＝15.0000 ｎ₁ （屈折率分布レンズ） ｒ₂ ＝∞ ｄ₂ ＝0.0925 ｒ₃ ＝∞（像） 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ ｄ線 1.67800 -9.0245 ×10^-3 Ｃ線 1.67265 -9.0959 ×10^-3 Ｆ線 1.69049 -8.8577 ×10^-3

【００７０】 実施例１１ ｆ＝4.89〜8.63〜20.4，Ｆナンバー＝3.2 〜4.1 〜6.6 ２ω＝76.6°〜44.4°〜19.2° ｒ₁ ＝17.8104 ｄ₁ ＝2.6456 ｎ₁ ＝1.74100 ν₁ ＝52.64 ｒ₂ ＝6.7693 ｄ₂ ＝2.5884 ｒ₃ ＝330.8548 ｄ₃ ＝0.8000 ｎ₂ ＝1.60300 ν₂ ＝65.44 ｒ₄ ＝8.6751 ｄ₄ ＝0.7126 ｒ₅ ＝8.4625 ｄ₅ ＝1.6000 ｎ₃ ＝1.84666 ν₃ ＝23.78 ｒ₆ ＝16.3699 ｄ₆ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₇ ＝∞（絞り） ｄ₇ ＝0.5000 ｒ₈ ＝∞ ｄ₈ ＝5.4448 ｎ₄ （屈折率分布レンズ） ｒ₉ ＝-40.2775 ｄ₉ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₁₀＝7.1860 ｄ₁₀＝2.8854 ｎ₅ ＝1.78472 ν₅ ＝25.68 ｒ₁₁＝4.5503 ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₂＝29.4393 ｄ₁₂＝2.0000 ｎ₆ ＝1.69680 ν₆ ＝55.53 ｒ₁₃＝-12.3722 ｄ₁₃＝0.2000 ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝1.6000 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝1.6000 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.14 ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝0.4000 ｒ₁₇＝∞ ｄ₁₇＝0.7500 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14 ｒ₁₈＝∞ ｄ₁₈＝1.1493 ｒ₁₉＝∞（像） ｆ 4.89 8.63 20.4 Ｄ₁ 17.65743 8.86991 1.00000 Ｄ₂ 4.75469 6.19762 16.16667 Ｄ₃ 2.00000 5.65005 9.32004 屈折率分布レンズ 波長 Ｎ₀ Ｎ₁ Ｎ₂ ｄ線 1.70000 -6.2418 ×10^-3 -1.1880 ×10^-5 Ｃ線 1.69475 -6.2588 ×10^-3 -1.1912 ×10^-5 Ｆ線 1.71225 -6.2021 ×10^-3 -1.1804 ×10^-5 ｇ線 1.72241 -6.1441 ×10^-3 -1.1589 ×10^-5 ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・ はレンズ各面の曲率半径、ｄ
₁ ，ｄ₂ ，・・・ は各レンズの肉厚およびレンズ間隔、ｎ
₁ ，ｎ₂ ，・・・ は各レンズの屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・
は各レンズのアッベ数である。

【００７１】実施例１は、図１に示す構成の光学系で、
物体側より順に、負の屈折力の第１群と、正の屈折力の
第２群と、負の屈折力の第３群と、正の屈折力の第４群
とより構成されたズーム光学系である。又第４群以降に
配置されている平行平板はローパスフィルターや赤外カ
ットフィルター等の各種フィルターおよび撮像素子のカ
バーガラスである。

【００７２】この実施例において、第１群は、変倍時に
固定であり、軸上光束および軸外光束を第２群へ導く作
用を有し、第２群は変倍時に可動であり、主として変倍
作用を有し、第３群は変倍時に可動であり主として変倍
に伴う像面位置のずれを補正する作用を有し、第４群は
変倍時に固定であって第３群からの光束を結像する作用
を有する。

【００７３】以上のように、この実施例１は、負正負正
の４群ズーム光学系で、光学系中にラジアル型屈折率分
布レンズを用いることにより小型で低コストの光学系を
達成し得た。また、ラジアル型屈折率分布レンズを変倍
作用を有する第２群に用いることによりこの第２群の屈
折力を強くして光学系を小型化したにも拘らず諸収差を
良好に補正することが可能になった。またラジアル型屈
折率分布レンズを用いることにより第２群を１枚のレン
ズにて構成することが可能になり、低コストの光学系に
なし得た。

【００７４】また、本発明の光学系は、第３群である負
レンズを光軸に沿って移動させて至近距離物点へのフォ
ーカシングを行なうことが出来る。また第１群を光軸に
沿って移動させてもフォーカシングを行なうことができ
る。

【００７５】また、第１群は主として倍率の色収差や歪
曲収差等の軸外収差を良好に補正するために、物体側よ
り順に、負レンズと正レンズにて構成している。また、
第１群を変倍の際に固定させることにより外部からの衝
撃や圧力に対する強度を増すような鏡枠構成にすること
が可能である。

【００７６】また、最も像側のレンズ群（第４群）を変
倍の際固定として変倍に伴う収差の変動を小さく抑える
ことを可能にした。

【００７７】また、この実施例１の光学系は、絞りを第
２群の物体側に配置し、変倍の際に絞りを第２群と一体
に移動させるようにして変倍の際の収差変動が小さくな
るようにした。したがって、第２群であるラジアル型屈
折率分布レンズと絞りとが一体に移動するために、ラジ
アル型屈折率分布レンズの径を小さくすることができ低
コストになし得る。又このラジアル型屈折率分布レンズ
の像側の第３群と第４群を負レンズ（第３群）および正
レンズ（第４群）にて構成した。つまりラジアル型屈折
率分布レンズの像側が物体側より順に負レンズと正レン
ズとにて構成して少ないレンズ枚数にて光学系を構成し
得るようにした。つまり、画角を広げる作用を有する第
１群より像側のレンズ構成を正レンズ、負レンズ、正レ
ンズのトリプレット構成にし、少ないレンズ枚数で諸収
差を効果的に補正し得るようにした。又最も像側のレン
ズを正レンズにしたことにより、軸外光線を光軸とほぼ
平行に像面へ入射させることが出来る。また、屈折率分
布レンズ以外のレンズを全て均質球面レンズにて構成し
て光学系の偏芯による悪影響が少なく（偏芯に強く）ま
た低コストになし得る構成になっている。又ラジアル型
屈折率分布レンズの両面を平面にしこれによっても低コ
スト化を達成した。

【００７８】この実施例１の収差状況は、図１４、図１
５、図１６に示す通りである。

【００７９】実施例２は、図２に示す構成で、物体側よ
り順に、変倍時固定の負の屈折力の第１群と、変倍時可
動で正の屈折力の第２群と、変倍時可動で負の屈折力の
第３群と、変倍時固定で正の屈折力の第４群とにて構成
されたズーム光学系であり、第２群にラジアル型屈折率
分布レンズを用いている。つまり実施例２は負正負正の
４群構成の光学系であって、光学系中にラジアル型屈折
率分布レンズを用いて小型で低コストになし得たもので
ある。

【００８０】また実施例２の各群の作用は実施例１とほ
ぼ同様であるが、実施例１よりもＦナンバーを小にし明
るい光学系にした。そのため特に第２群で発生する球面
収差が大になる傾向を有するが、この群にラジアル型屈
折率分布レンズを用いて球面収差を良好に補正するよう
にした。この正の屈折力の第２群は、負の球面収差 にして媒質で正の球面収差を発生させて球面収差が良好
に補正されるようにした。

【００８１】実施例３は、図３に示す通りの構成で、物
体側より順に、正の屈折力の第１群と、負の屈折力の第
２群と、正の屈折力の第３群とより構成されたズーム光
学系である。

【００８２】この光学系の各群のうち、第１群は変倍時
固定で第２群へ軸上および軸外光束を導く作用を有し、
第２群および第３群は、変倍時可動で変倍作用を有する
と共に両群の間隔を変化させることにより変倍に伴う像
面位置のずれを補正する作用を有している。

【００８３】この実施例３は正負正の３群ズーム光学系
であり、光学系中にラジアル型屈折率分布レンズを用い
て小型化と低コスト化を達成したものである。

【００８４】又この実施例３は、正のレンズ群を先行さ
せたズーム光学系であるが、主として変倍作用を有する
第３群にラジアル型屈折率分布レンズを用いてこの群の
屈折力を強くして小型化を達成したにも拘らず、諸収差
が良好に補正されている。また、第１群は正レンズ１枚
にて、第２群は負レンズ２枚にて、第３群は正レンズと
負レンズと正レンズの３枚のレンズにて夫々構成し、第
３群の最も物体側のレンズをラジアル型屈折率分布レン
ズにした。又絞りは第３群の物体側に配置し、第３群と
絞りとを一体に可動させて、ラジアル型屈折率分布レン
ズの径を小さくしてコストを低減させている。又第３群
の負レンズを光軸に沿って移動させて至近距離物点への
フォーカシングを行なうようにしてある。又第３群の最
も物体側の正レンズを可動にしても至近距離物点へのフ
ォーカシングが可能である。また第３群のラジアル型屈
折率分布レンズの像側を物体側より順に負レンズと正レ
ンズとにて構成することにより、少ないレンズ枚数にて
良好な性能を有する光学系にした。また、ラジアル型屈
折率分布レンズ以外のレンズは、すべて均質球面レンズ
にて構成し、偏芯に強くしたがって低コスト化を達成し
得るようにした。又ラジアル型屈折率分布レンズの両面
を平面にして低コストにした。

【００８５】実施例４は、図４に示す構成の光学系であ
って、物体側より順に、正の屈折力の第１群と、負の屈
折力の第２群と、正の屈折力の第３群と、負の屈折力の
第４群と、正の屈折力の第５群とにて構成されたズーム
光学系である。

【００８６】この光学系において、第１群は、変倍時固
定であり軸上および軸外光束を導く作用を有し、第２群
と第３群とは変倍時可動であって主として変倍作用を有
しており、第４群は主として変倍に伴う像面位置のずれ
を補正する作用を有しており、第５群は、第４群よりの
光束を像面に結像する作用を有している。この実施例
は、正負正負正の５群ズーム光学系中にラジアル型屈折
率分布レンズを用いて小型化と低コスト化を達成したも
のである。

【００８７】この実施例４は、正群先行のズーム光学系
であるが、主として変倍作用を有する第３群にラジアル
型屈折率分布レンズを用いてこの群の屈折力を強くして
小型化を達成したもので、このように第３群の屈折力を
強くしたにも拘らず、諸収差が良好に補正されている。
また各群１枚のレンズにて構成した。

【００８８】又、絞りは第３群の物体側に配置し、この
絞りを第３群と一体に移動するようにして変倍の際の収
差変動を少なくしている。また、絞りとラジアル型屈折
率分布レンズとが一体に移動するようにしたのでラジア
ル型屈折率分布レンズの径を小さくすることが可能であ
り、低コストになし得た。又、ラジアル型屈折率分布レ
ンズの像側の第４群を負レンズ１枚、第５群を正レンズ
１枚にて構成し、つまりラジアル型屈折率分布レンズの
像側が負レンズと正レンズのみにて構成され、これによ
り小型化を達成するようにした。

【００８９】又、実施例４の光学系は、第４群を光軸に
沿って移動させて至近距離物点へのフォーカシングを行
なうようにしている。また第５群の正レンズにより至近
距離物点へのフォーカシングを行なうことも可能であ
る。

【００９０】又この実施例はラジアル型屈折率分布レン
ズ以外はすべて均質球面レンズであり、光学系が偏芯に
強くしたがって低コストにし得る。また、ラジアル型屈
折率分布レンズの両面は平面であり、これによっても低
コストになし得たものである。

【００９１】実施例５は、図５に示す構成の光学系で、
物体側より順に、負の屈折力の第１群と、正の屈折力の
第２群と、負の屈折力の第３群と、正の屈折力の第４群
とにて構成されたズーム光学系である。

【００９２】この光学系において、第１群は、変倍時固
定であって軸上光束および軸外光束を第２群へ導く作用
を有し、第２群は変倍時可動であり主として変倍作用を
有し、第３群は変倍時可動であって主として変倍に伴う
像面位置のずれを補正する作用を有し、第４群は変倍時
固定で、第３群からの光束を結像する作用を有する。こ
のように本発明は負正負正の４群ズーム光学系で、光学
系中にラジアル型レンズを用いて小型で低コストにし
た。

【００９３】この実施例５は、実施例１に比べて第１群
の構成枚数を３枚に増やすことによって広い画角の光学
系にした。またラジアル型屈折率分布レンズを変倍作用
を有する第２群に用いてこの第２群の屈折力を強くして
光学系の小型化を達成すると共に諸収差を良好に補正す
るようにした。またラジアル型屈折率分布レンズを用い
ることにより第２群を１枚のレンズで構成し得るように
した。

【００９４】この実施例５において、第１群は主として
倍率の色収差や歪曲収差等の軸外収差を良好に補正する
ために、物体側より順に、正レンズと負レンズと正レン
ズとにて構成されている。明るさ絞りは第２群であるラ
ジアル型屈折率分布レンズのほぼ中央部に仮想的に設け
てあり、したがって第２群と一体に移動し変倍の際の収
差の変動を小さくすることができる。更に絞りが第２群
と一体に移動するために第２群であるラジアル型屈折率
分布レンズの径を小さくして低コストになし得る。尚図
においてＳが仮想絞りである。

【００９５】このようにラジアル型屈折率分布レンズ内
に明るさ絞りを仮想的に設ける場合、実際の絞り機構
は、屈折率分布レンズの物体側と像側の両方に設けるこ
とが望ましい。このようにすれば、光束を均一に絞り込
むことができ、画面内の明るさのむらを減小させること
ができ、又絞り込みによる解像力の向上が可能である。

【００９６】図１３は、屈折率分布レンズの両側に絞り
機構を設けた時の光束の状態を示す図である。図中ＧＬ
が屈折率分布レンズ、ＡＸは光軸、Ｌ₁ は軸外主光線、
Ｌ₂ は上側従属光線、Ｌ₃ は下側従属光線、Ｓ₁ は物体
側の絞り機構、Ｓ₂ は像側の絞り機構、Ｓ₃ は仮想絞り
である。

【００９７】図１３（Ａ）は、屈折率分布レンズの物体
側に絞り機構Ｓ₁ を配置した場合を示している。この場
合、上側従属光線Ｌ₂ はレンズＧＬのＰ点で制限される
ため光束は主光線Ｌ₁ に対して上側従属光線Ｌ₂ と下側
従属光線Ｌ₃ が非対称になる。そのため絞り機構Ｓ₁を
絞り込むと下側従属光線Ｌ₃ から絞られることになり非
対称な絞り込みが生ずる。この非対称な絞り込みは、画
角によりその程度が変わるために、絞り込んだ時に画面
内で明るさのむらや解像のむらが生ずる。これを解消す
るためには、図１３（Ｂ）に示すように、屈折率分布レ
ンズＧＬの物体側と像側の両方に絞り機構を設けて、仮
想的な明るさ絞りがレンズ内部に設けられたような構成
にすることが望ましい。この場合、上側従属光線Ｌ₂は
絞り機構Ｓ₂にて制限され又下側従属光線Ｌ₃は絞り機構
Ｓ₁により制限される。そのため二つの絞り機構Ｓ₁とＳ
₂とを絞り込めば図１３（Ｃ）に示すように上側従属光
線と下側従属光線とが主光線Ｌ₁に対して対称に絞り込
まれて、あたかもレンズ内部の仮想絞りＳ₃が絞られた
ように作用する。

【００９８】以上の理由から、実施例５のようにレンズ
内に仮想絞りのある光学系の場合、その物体側と像側の
両方に絞り機構を設けることが望ましい。

【００９９】実施例６は、図６に示す構成で、物体側よ
り順に、負の屈折力の第１群と、正の屈折力の第２群と
で構成されたズーム光学系である。第１群と第２群は変
倍時可動であって、両群の間隔を変えることにより変倍
に伴う像面位置のずれを補正するようにしている。この
ように、実施例６は負正の２群ズーム光学系で、光学系
中にラジアル型屈折率分布レンズを用いて小型化および
低コスト化を達成した。この実施例は、負レンズ群先行
のズーム光学系であるが主として変倍作用を有する第２
群にラジアル型屈折率分布レンズを用いて、この第２群
の屈折力を強くして光学系の小型化を達成すると共に諸
収差を良好に補正した。

【０１００】又明るさ絞りは第２群の物体側に配置し、
第２群と一体に移動させて変倍の際の収差の変動を小さ
くし得るようにした。絞りをラジアル型屈折率分布レン
ズと一体に移動させるようにしたことにより、この屈折
率分布レンズの径を小にすることができ低コストになし
得る。また屈折率分布レンズの像側を正レンズ１枚にて
構成し、つまり第２群をラジアル型屈折率分布レンズと
正レンズとにて構成することにより少ないレンズ枚数に
て光学系を構成するようにした。また屈折率分布レンズ
以外は全て均質球面レンズにて構成して偏芯に強く低コ
ストな光学系になし得る。

【０１０１】又ラジアル型屈折率分布レンズを負レンズ
の形状にして特にペッツバール和と色収差の補正を行な
い、又その像側の面を凹面にしてバックフォーカスを長
くした。

【０１０２】又、この実施例の光学系は、第２群の最も
像側の正レンズを光軸に沿って移動させることにより至
近距離物体へのフォーカシングを行なうようになってい
る。

【０１０３】実施例７は図７に示す通りの構成であっ
て、物体側より順に、負の屈折力の第１群と、正の屈折
力の第２群と、正の屈折力の第３群にて構成された３群
ズーム光学系である。

【０１０４】この実施例において、第１群は変倍時固定
で軸上光束および軸外光束を第２群へ導く作用を有し、
第２群は変倍時に可動であって主として変倍作用を有
し、第３群は主として変倍に伴う像面位置のずれを補正
する作用を有している。この実施例は負正正の３群ズー
ム光学系で、光学系中にラジアル型屈折率分布レンズを
用いて小型で低コストの光学系を達成し得たものであ
る。

【０１０５】この実施例は負の群が先行するズーム光学
系であるが、ラジアル型屈折率分布レンズを主として変
倍作用を有する第２群に用いてこの群の屈折力を強くし
て小型化を達成したにも拘らず諸収差を良好に補正する
ことを可能にした。又明るさ絞りを第２群である屈折率
分布レンズの物体側に配置しそして絞りと第２群とが一
体に可動であるので変倍の際の収差変動を小にすること
ができ、又ラジアル型屈折率分布レンズの径を小さくで
き小型化を達成し得る。また屈折率分布レンズの像側の
レンズつまり第３群を正レンズ１枚にて構成し、光学系
全体が少ないレンズ枚数にて構成されている。更に屈折
率分布レンズ以外は全て均質球面レンズにて構成して偏
芯に強く低コストな光学系になっている。又ラジアル型
屈折率分布レンズの片面を平面にしてコスト低減をはか
っている。

【０１０６】この実施例の光学系は、第３群を光軸に沿
って移動させてフォーカシングを行なう。

【０１０７】実施例８は、図８に示すように物体側より
順に、負の屈折力の第１群と、正の屈折力の第２群と、
負の屈折力の第３群と、正の屈折力の第４群とで構成さ
れた４群ズーム光学系である。

【０１０８】この実施例の光学系は、第１群が変倍時固
定で軸上および軸外光束を第２群へ導く作用を有し、第
２群が変倍時可動であり主として変倍作用を有し、第３
群が変倍時可動であって主として変倍に伴う像面位置の
ずれを補正する作用を有し、第４群が変倍時固定で第３
群からの光束を結像する作用を有している。つまりこの
実施例８は実施例１と同じ負正負正の４群ズーム光学系
である。しかし光学系のすべてのレンズが均質レンズで
ある点で異なっている。

【０１０９】又この光学系は、第１群が主として倍率の
色収差や歪曲収差等の軸外収差を良好に補正するために
物体側より順に、負レンズと正レンズにて構成されてい
る。また第１群は、変倍の際に固定であるので、外部か
らの衝撃や圧力に対する強度を増大させた鏡枠構成にす
ることができる。また最も像側のレンズ群である第４群
が変倍の際に固定であるので変倍に伴う収差の変動を小
さく抑えることが可能である。また、明るさ絞りが第２
群の物体側に配置され第２群と一体に移動するようにし
て変倍の際の収差変動を小さくすることを可能にした。

【０１１０】この実施例は、第３群を光軸に沿って移動
させて至近距離物体へのフォーカシングを行なう。ま
た、第１群あるいは第４群が光軸上を移動するようにし
てフォーカシングを行なうこともできる。又第２群中の
少なくとも１枚のレンズを移動させてもフォーカシング
を行なうことができる。

【０１１１】実施例９は図９に示すように物体側より順
に、正の屈折力の第１群と正の屈折力の第２群とよりな
る単焦点の光学系で、第１群はラジアル型屈折率分布レ
ンズの正レンズ１枚、第２群は負レンズと正レンズとを
接合した接合レンズよりなる。この実施例はラジアル型
屈折率分布レンズと正の接合レンズの少ないレンズに拘
らず高い結像性能を有している。また明るさ絞りは最も
物体側に設けた。このようにラジアル型屈折率分布レン
ズの近傍に絞りを設けることにより屈折率分布レンズの
径を小さくしてコストの低減をはかっている。

【０１１２】また、この実施例では、ラジアル型屈折率
分布レンズの面の形状を負レンズの形状にし色収差とペ
ッツバール和を良好に補正している。またこの屈折率分
布レンズを物体側に凹面を向けたメニスカス形状にして
球面収差を良好に補正するようにしている。この屈折率
分布レンズは絞り側に凹面を向けたメニスカス形状とし
て特にコマ収差などの軸外収差も良好に補正し得るよう
にした。

【０１１３】実施例１０は、図１０に示すようにラジア
ル型屈折率分布レンズ１枚よりなるプリズム光学系であ
る。図１０の（Ａ）は面ｒ₁と屈折率分布レンズの媒質
の光軸ＡＸ₂とを光学系の光軸ＡＸ₁に対し偏芯させたも
のである。この実施例の光学系は、図示するような形状
を偏芯させたラジアル型屈折率分布レンズ１枚にて光学
系の光軸ＡＸ₁ に対し斜め２７°方向の光束を光学系の
面ｒ₂ 近傍に結像させる。

【０１１４】通常の光学ガラスでは、図示するような形
状の場合第１面ｒ₁ におけるプリズム作用によりこの面
で色収差が発生するが、この実施例ではラジアル型屈折
率分布レンズにより色収差が補正されている。この場
合、色収差を補正するためには、条件（３）を満足する
ことが望ましい。この条件（３）を満足しないと色収差
が補正不足になる。

【０１１５】この実施例１０の光学系は、条件（３）を
満足するようにしてあり、前記のように色収差が補正さ
れている。

【０１１６】図１０の（Ａ）に示すものは、第１面を光
学系の光軸に対し偏芯させたものであるが、面のみある
いは媒質のみを偏芯させても同様のプリズム光学系を構
成することができる。

【０１１７】図１０（Ｂ）は媒質の光軸ＡＸ₂ を光学系
の光軸ＡＸ₁ に対して偏芯させたものである。図におい
てＬ₁ は光学系の光軸ＡＸ₁ 上に入射する軸外主光線、
Ｌ₂ 、Ｌ₃ は夫々従属光線である。この図に示すよう
に、媒質の光軸ＡＸ₂ を光学系の光軸に対して偏芯させ
ることによってプリズム光学系を達成し得る。

【０１１８】図１０（Ｂ）のラジアル型屈折率分布レン
ズは、図１０（Ｃ）に示すようにラジアル型屈折率分布
レンズの斜線部分のみを取り出したもので、これによっ
て図１０（Ｂ）の光学系が得られる。

【０１１９】又、少なくとも１枚のレンズが、媒質に屈
折率分布を有する屈折率分布レンズである光学系であ
り、屈折率分布レンズの一方の面あるいは屈折率分布レ
ンズの媒質の光軸が光学系の光軸に対して偏芯している
場合には、色収差を補正するために条件（３）を満足す
ることが望ましい。

【０１２０】実施例１１は、図１１に示すように、物体
側より順に、負の屈折力の第１群と、正の屈折力の第２
群と、負の屈折力の第３群と、正の屈折力の第４群とで
構成されたズーム光学系である。また光学系の像側つま
り第４群の像側に配置されている平行平面板は、ローパ
スフィルターや赤外カットフィルター等の各種フィルタ
ーおよび撮像素子のカバーガラスである。

【０１２１】この実施例の光学系は、第１群と第２群が
変倍時に可動であって主として変倍作用を有しており、
第３群が変倍時に可動であって主として変倍に伴う像面
位置のずれを補正する作用を有しており、第４群が変倍
時に固定であって第３群からの光束を結像する作用を有
している。

【０１２２】このように、実施例１１は負正負正のズー
ム光学系であって、光学系中にラジアル型屈折率分布レ
ンズを用いて小型化と低コスト化を達成したものであ
る。また、ラジアル型屈折率分布レンズを変倍作用を有
する第２群に用いてこの群の屈折力を強くして小型化を
達成したにも拘らず諸収差を良好に補正することができ
る。又、ラジアル型屈折率分布レンズを用いて第２群を
１枚のレンズにて構成して低コストにしている。

【０１２３】又、第１群は主として倍率の色収差や歪曲
収差等の軸外収差を良好に補正するために、物体側より
順に、負レンズと負レンズと正レンズにて構成してい
る。又最も像側のレンズ群つまり第４群は変倍時に固定
であり、これにより変倍に伴う収差変動を抑えることが
できる。また明るさ絞りは第２群の物体側に配置し、第
２群と絞りとを一体に移動させるようにして変倍時の収
差変動を小さくしている。又ラジアル型屈折率分布レン
ズを絞りと一体に移動することによりラジアル型屈折率
分布レンズの径を小にして低コストになし得る。また屈
折率分布レンズ（第２群）の像側は物体側より順に負レ
ンズ（第３群）と正レンズ（第４群）にて構成して少な
いレンズにてレンズ系を構成するようにした。又、これ
により第１群よりも像側の第２群、第３群、第４群が全
体として正レンズ、負レンズ、正レンズのトリプレット
の構成になり、少ないレンズ枚数にて諸収差を効率的に
補正し得るようにしてある。また最も像側のレンズを正
レンズにして軸外光線が光軸に対しほぼ平行に像面へ入
射させることが可能になる。またラジアル型屈折率分布
レンズ以外のレンズは全て均質球面レンズであり、偏芯
に強く又低コスト化にとって有効である。

【０１２４】実施例１２は図１２に示す通りで、ラジア
ル型屈折率分布レンズの外周部分が設計値より外れた場
合の補正方法を示すものである。図１２の（Ａ）におい
てＡＸは光軸、ＧＬはラジアル型屈折率分布レンズ、Ｌ
₁₁は光軸近傍の開口比が小さい軸上光束、Ｌ₁₂は光軸か
ら離れた開口比の大きい軸上光束である。

【０１２５】この図１２（Ａ）に示す屈折率分布レンズ
ＧＬは、外周の屈折率分布が良品分布から外れており軸
上光線が図示するような状況になっている。これによ
り、図１７（Ａ）に示すように開口比の大きい部分での
球面収差の発生量が急速に大になっている。

【０１２６】図１２（Ｂ）は屈折率分布レンズの周辺部
分を加工して球面収差の補正を行なった例である。この
周辺部の加工により球面収差は図１７（Ｂ）のように補
正される。

【０１２７】又図１２（Ｃ）に示すように周辺部にガラ
スやプラスチック等の透明な光学材料Ｔを付加すること
により補正することも可能である。この例により球面収
差は図１７（Ｃ）のように補正できる。

【０１２８】以上述べた本発明の光学系は、特許請求の
範囲に記載する発明のほか次の各項に記載する光学系も
発明の目的を達成し得るものである。

【０１２９】（１）特許請求の範囲の請求項１に記載す
る光学系で、第１レンズ群が変倍の際固定であることを
特徴とする光学系。

【０１３０】（２） 特許請求の範囲の請求項１に記載
する光学系で、第２レンズ群が媒質に屈折率の分布を有
する屈折率分布レンズを少なくとも１枚含むことを特徴
とする光学系。

【０１３１】（３）特許請求の範囲の請求項１に記載す
る光学系で第４レンズ群が変倍の際固定であることを特
徴とする光学系。

【０１３２】（４）特許請求の範囲の請求項１に記載す
る光学系で、媒質に光軸から半径方向に屈折率の分布を
有するラジアル型屈折率分布レンズを少なくとも１枚含
み、下記条件（１）を満足することを特徴とする光学
系。 （１） ０．０１＜｜Ｎ_1d×ｔ_G ｜＜１

【０１３３】（５）特許請求の範囲の請求項１に記載す
る光学系で、媒質に光軸から半径方向に屈折率の分布を
有するラジアル型屈折率分布レンズを少なくとも１枚含
み、下記条件（２）を満足することを特徴とする光学
系。

【０１３４】（６）特許請求の範囲の請求項２に記載す
る光学系で、第１レンズ群が変倍の際に固定であり、少
なくとも１枚の負レンズと正レンズとにて構成されてい
ることを特徴とする光学系。

【０１３５】（７）特許請求の範囲の請求項２に記載す
る光学系で、媒質に屈折率の分布を有する屈折率分布レ
ンズを少なくとも１枚含むことを特徴とする光学系。

【０１３６】（８）特許請求の範囲の請求項３に記載す
る光学系で、物体側より順に、負のレンズ群と正のレン
ズ群とのみにて構成されたことを特徴とする光学系。

【０１３７】（９）特許請求の範囲の請求項３に記載す
る光学系で、最も物体側のレンズ群が変倍の際に固定で
あることを特徴とする光学系。

【０１３８】（１０）特許請求の範囲の請求項３に記載
する光学系で、少なくとも一つの屈折率分布レンズが媒
質に光軸から半径方向に向かって屈折率の分布を有する
ラジアル型屈折率分布レンズであり、下記条件（１）を
満足することを特徴とする光学系。 （１） ０．０１＜｜Ｎ_1d×ｔ_G ｜＜１

【０１３９】（１１）特許請求の範囲の請求項３に記載
する光学系で、少なくとも一つの屈折率分布レンズが媒
質に光軸から半径方向に向かって屈折率の分布を有する
ラジアル型屈折率分布レンズで、下記条件（２）を満足
することを特徴とする光学系。

【０１４０】（１２）複数のレンズ群よりなり少なくと
も一つのレンズ群が光軸上を移動して変倍を行なう光学
系で、光学系中の少なくとも１枚のレンズが媒質に屈折
率の分布を有する屈折率分布レンズであり、前記屈折率
分布レンズが両端面が平面である形状であることを特徴
とする光学系。

【０１４１】（１３）前記の（１２）の項に記載する光
学系で、変倍に際し移動するレンズ群中に屈折率分布レ
ンズを含み、前記の屈折率分布レンズを含むレンズ群と
明るさ絞りとが一体に移動するように構成されたことを
特徴とする光学系。

【０１４２】（１４）前記の（１２）の項に記載する光
学系で、下記条件（３）を満足することを特徴とする光
学系。 （３） １／Ｖ_1d＜０．１５

【０１４３】（１５）前記の（１２）の項に記載する光
学系で、少なくとも一つの屈折率分布レンズが媒質に光
軸から半径方向に向かって屈折率の分布を有するラジア
ル型屈折率分布レンズであり、下記条件（１）を満足す
ることを特徴とする光学系。 （１） ０．０１＜｜Ｎ_1d×ｔ_G ｜＜１

【０１４４】（１６）前記の（１２）の項に記載する光
学系で、屈折率分布レンズの少なくとも一つが媒質に光
軸から半径方向に向かって屈折率の分布を有するラジア
ル型レンズで下記条件（２）を満足することを特徴とす
る光学系。

【０１４５】（１７）複数のレンズ群よりなり、少なく
とも１つのレンズが媒質に屈折率の分布を有する屈折率
分布レンズであり、この屈折率分布レンズの像側に物体
側より順に負レンズと正レンズとを有することを特徴と
する光学系。

【０１４６】（１８）前記の（１７）の項に記載する光
学系で、少なくとも一つのレンズ群が光軸上を移動する
ことにより変倍を行なうことを特徴とする光学系。

【０１４７】（１９）前記の（１８）の項に記載する光
学系で、屈折率分布レンズが媒質に正の屈折力を持ち、
前記正レンズと負レンズが均質球面レンズであることを
特徴とする光学系。

【０１４８】（２０）前記の（１８）の項に記載する光
学系で、屈折率分布レンズの少なくとも１面が平面形状
であることを特徴とする光学系。

【０１４９】（２１）複数のレンズ群よりなり、少なく
とも１枚のレンズが媒質に屈折率の分布を有する屈折率
分布レンズであり、屈折率分布レンズの像側が正レンズ
１枚のみからなることを特徴とする光学系。

【０１５０】（２２）前記の（２１）の項に記載する光
学系で、少なくとも一つのレンズ群が光軸上を移動する
ことにより変倍を行なうことを特徴とする光学系。

【０１５１】（２３）光学系中に媒質に屈折率の分布を
有する屈折率分布レンズを少なくとも１枚含み、屈折率
分布レンズの物体側と像側に絞り機構が設けられている
ことを特徴とする光学系。

【０１５２】（２４）前記の（２３）の項に記載する光
学系で、少なくとも一つの屈折率分布レンズが媒質に光
軸から半径方向に向かって屈折率分布を有するラジアル
型屈折率分布レンズであり、下記条件（１）を満足する
ことを特徴とする光学系。 （１） ０．０１＜｜Ｎ_1d×ｔ_G ｜＜１

【０１５３】（２５）前記の（２３）の項に記載する光
学系で、少なくとも一つの屈折率分布レンズが媒質に光
軸から半径方向に向かって屈折率分布を有するラジアル
型屈折率分布レンズであり、下記条件（２）を満足する
ことを特徴とする光学系。

【０１５４】（２６）前記の（２３）の項に記載する光
学系で、下記条件（３）を満足することを特徴とする光
学系。 （３） １／Ｖ_1d＜０．１５

【０１５５】（２７）媒質に屈折率の分布を有する屈折
率分布レンズを含み、屈折率分布レンズの外周部を加工
して外周部の屈折率分布による結像性能の劣化を補正し
た光学系。

【０１５６】（２８）前記の（２７）の項に記載する光
学系で、屈折率分布レンズの外周部を除去加工したこと
を特徴とする光学系。

【０１５７】（２９）前記の（２７）の項に記載する光
学系で、屈折率分布レンズの外周部を透明な光学部材を
付加したことを特徴とする光学系。

【０１５８】（３０）レンズ系中に少なくとも１枚の媒
質に屈折率の分布を有する屈折率分布レンズを含み、前
記屈折率分布レンズの少なくとも一方の面が偏芯してい
ることを特徴とする光学系。

【０１５９】（３１）前記の（３０）の項に記載する光
学系で、下記条件（３）を満足することを特徴とする光
学系。 （３） １／Ｖ_1d＜０．１５

【０１６０】（３２）少なくとも１枚のレンズが媒質に
屈折率の分布を有する屈折率分布レンズで、この屈折率
分布レンズの媒質の光軸が光学系の光軸に対して偏芯し
ていることを特徴とする光学系。

【０１６１】（３３）前記の（３２）の項に記載する光
学系で、下記条件（３）を満足することを特徴とする光
学系。 （３） １／Ｖ_1d＜０．１５

【０１６２】（３４）物体側より順に、正の屈折力の第
１群と、負の屈折力の第２群と、正の屈折力の第３群
と、負の屈折力の第４群と、正の屈折力の第５群とより
なり、少なくとも１枚の媒質に屈折率の分布を有する屈
折率分布レンズを用いたことを特徴とする光学系。

【０１６３】（３５）前記の（３４）の項に記載する光
学系で、媒質に屈折率の分布を有する屈折率分布レンズ
を少なくとも１枚含むことを特徴とする光学系。

【０１６４】（３６）前記の（３４）の項に記載する光
学系で、すべての群が３枚以下のレンズにて構成されて
いることを特徴とする光学系。

【０１６５】（３７）前記の（３５）の項に記載する光
学系で、すべての群が２枚以下のレンズにて構成されて
いることを特徴とする光学系。

【０１６６】（３８）特許請求の範囲の請求項１、２又
は３あるいは前記の（１２）、（１７）、（２１）、
（２３）、（２７）、（３０）、（３２）又は（３４）
の項に記載する光学系で、画面の有効対角長が1/2 イン
チ以下の撮像素子を用いていることを特徴とする光学
系。

【０１６７】（３９）特許請求の範囲の請求項１、２又
は３あるいは前記の（１２）、（１７）、（２１）、
（２３）、（２７）、（３０）、（３２）又は（３４）
の項に記載する光学系で、画面の有効対角長が1/3 イン
チ以下の撮像素子を備えたことを特徴とする光学系。

【０１６８】（４０）特許請求の範囲の請求項１、２又
は３あるいは前記の（１２）、（１７）、（２１）、
（２３）、（２７）、（３０）、（３２）又は（３４）
の項に記載する光学系で、媒質に屈折率の分布を有する
屈折率分布レンズを少なくとも１枚含み、該屈折率分布
レンズの直径が０．１mm以上１０mm以下であることを特
徴とする光学系。

【０１６９】（４１）特許請求の範囲の請求項１、２又
は３あるいは前記の（１２）、（１７）、（２１）、
（２３）、（２７）、（３０）、（３２）又は（３４）
の項に記載する光学系で、媒質に屈折率の分布を有する
屈折率分布レンズを１枚含み、該屈折率分布レンズの直
径が０．２mm以上５mm以下であることを特徴とする光学
系。

【０１７０】（４２）特許請求の範囲の請求項、２又は
３あるいは前記の（１２）、（１７）、（２１）、（２
３）、（２７）、（３０）、（３２）又は（３４）の項
に記載する光学系を用いたことを特徴とする撮像装置。

【０１７１】

【発明の効果】本発明の光学系は、ラジアル型屈折率分
布レンズを効果的に配置することにより少ないレンズ枚
数の小型な光学系で、良好な光学性能になし得た。特に
ズーム光学系においては、変倍に寄与するレンズ群にラ
ジアル型屈折率分布レンズを用いて小型で高性能な光学
系を実現するようにした。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１の断面図

【図２】本発明の実施例２の断面図

【図３】本発明の実施例３の断面図

【図４】本発明の実施例４の断面図

【図５】本発明の実施例５の断面図

【図６】本発明の実施例６の断面図

【図７】本発明の実施例７の断面図

【図８】本発明の実施例８の断面図

【図９】本発明の実施例９の断面図

【図１０】本発明の実施例１０の断面図

【図１１】本発明の実施例１１の断面図

【図１２】本発明の実施例１２の断面図

【図１３】屈折率分布レンズの前後に絞りを配置した時
の光線の状況を示ず図

【図１４】本発明の実施例１の広角端における収差曲線
図

【図１５】本発明の実施例１の中間焦点距離における収
差曲線図

【図１６】本発明の実施例１の望遠端における収差曲線
図

【図１７】本発明の実施例１２の収差の概要を示す図で
ある。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ
   群と、正の屈折力の第２レンズ群と、負の屈折力の第３
   レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群とよりなること
   を特徴とする光学系。
2. 【請求項２】物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ
   群と、正の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３
   レンズ群とよりなることを特徴とする光学系。
3. 【請求項３】複数のレンズ群にて構成された光学系で、
   光学系中に少なくとも１枚の媒質に屈折率の分布を有す
   る屈折率分布レンズを含み、前記屈折率分布レンズを有
   するレンズ群が主として変倍のために移動し該レンズ群
   と共に明るさ絞りが光軸上を移動することを特徴とする
   光学系。