JPH08327906A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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

(57)【要約】 【目的】正・正・負の3成分ズームレンズにおいて、ズ
ーム比が3〜4倍程度の高倍率化及び構成枚数の削減が
図られたコンパクトなズームレンズを提供する。 【構成】物体側から順に、正の第1レンズ群Gr1,正
の第2レンズ群Gr2,負の第3レンズ群Gr3から成
る3成分ズームレンズであり、各レンズ群Gr1〜Gr
3はラジアルタイプの屈折率分布レンズ1枚から成り、
全ての面が非球面で構成されており、第1,第2レンズ
群Gr1,Gr2の屈折力の比が所定の範囲に規定され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はズームレンズに関するも
のであり、特にレンズシャッターカメラ,ビデオカメラ
等に好適な正・正・負の3成分から成る小型のズームレ
ンズに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より知られている正・正・負の3成
分ズームレンズのほとんどは、第1レンズ群が少なくと
も2枚のレンズで構成されており、第2レンズ群が少な
くとも4枚のレンズで構成されており、第3レンズ群が
2枚又は3枚のレンズで構成されている。
【0003】これに対して、光学系に非球面を用いるこ
とによって収差補正を行い、これによりレンズ枚数の削
減を図った正・正・負の3成分ズームレンズが提案され
ている。例えば、特開平4−95912号公報では、各
レンズ群を1枚のレンズで構成したものが示されてい
る。特開平4−260016号公報では、第1レンズ群
をレンズ1枚、第2レンズ群をレンズ2枚、第3レンズ
群をレンズ1枚で構成して、光学系全体の構成枚数を4
枚としたものが示されている。特開平5−188296
号公報では、第2レンズ群をレンズ1枚又は2枚、第3
レンズ群をレンズ1枚で構成して、光学系全体の構成枚
数を4枚又は5枚としたものが示されている。特開平6
−123835号公報では、第1レンズ群をレンズ2
枚、第2レンズ群をレンズ1枚、第3レンズ群をレンズ
1枚で構成して、光学系全体の構成枚数を4枚としたも
のが示されている。特開平4−78810号公報では、
各レンズ群を2枚で構成して、光学系全体の構成枚数を
6枚としたものが示されている。
【0004】また、特開平4−67114号公報では、
第2レンズ群に屈折率分布レンズを用いることにより第
2レンズ群をレンズ2枚で構成して、光学系全体の構成
枚数を6枚とした正・正・負の3成分ズームレンズが示
されている。
【0005】上記屈折率分布レンズ、即ちGRINレン
ズ(gradient index lens,GRIN lens)は、その光学特性
(つまり、レンズ媒質中で光が曲がりながら進む性質)と
分散コントロールの可能性が、光学系を構成するレンズ
枚数の削減及びレンズのコンパクト化に大きな効果をも
たらすとして、かなり以前から注目されている光学素子
である。特に、非球面ではできなかった色収差及びペッ
ツバール和のコントロールが可能であることから、非球
面以上の効果が期待されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述の非球面を備えた
従来のズームレンズでは、光学系のコンパクト化及び高
倍率化を図りながら、光学系全体の構成枚数を削減する
のは不可能である。例えば、第1レンズ群(即ち、最も
物体側のレンズ群)をレンズ1枚で構成しようとして
も、均質レンズのみではレンズ群内で発生する色収差や
ペッツバール和の補正が不十分となるため、結局、光学
系のコンパクト化及び高倍率化を達成することができな
い(特に高倍率化の達成は不可能である。)。また、従来
の正・正・負の3成分ズームレンズでは、特に第2レン
ズ群で発生する収差を補正しようとするとレンズ群の構
成枚数が多くなるため、光学系全体の構成枚数を削減す
るのは非常に困難である。以下、更に詳しく説明する。
【0007】特開平4−95912号公報,特開平4−
260016号公報,特開平5−188296号公報に
示されているズームレンズでは、レンズが均質レンズで
あることから諸収差(特に色収差とペッツバール和)の補
正が不十分となり、結局、ズーム比の小さいものやFナ
ンバーの暗いものしか達成できていない。特開平6−1
23835号公報に示されているズームレンズでは、非
球面を用いることにより少ないレンズ枚数で2.6倍と
いう高倍率ズームを達成しているものの、示されている
ズームレンズは高性能とは言い難いものとなっている。
【0008】また、特開平4−78810号公報に示さ
れているズームレンズでは、非球面に色収差とペッツバ
ール和の補正能力がないことから、結局、各レンズ群に
は少なくとも2枚のレンズが必要となっている。ズーム
レンズでは、そのズーム全域において収差補正をしよう
とした場合、ズームを構成する各レンズ群内で少なくと
も色収差及びペッツバール和を補正しておく必要がある
からである。
【0009】特開平4−67114号公報に示されてい
るズームレンズでは、第2レンズ群にGRINレンズを
用いることによってその構成枚数を少なくしているが、
GRINレンズが球面レンズのみで構成されているた
め、収差補正の自由度が足らず、結局、第2レンズ群の
レンズ枚数は2枚にしかなっていない。
【0010】球面のGRINレンズで単焦点レンズを構
成した場合、3次の収差補正に対する自由度が不足する
ため、それを1枚で構成することは不可能とされている
(L.G.Atkinson et al.,"Design of a gradient-index p
hotographic objective",Appl. Opt.Vol.21,1982,993-9
98参照)。ズームレンズについてもこれと同様のことが
言える。つまり、ズームレンズを構成する各レンズ群を
レンズ1枚で構成しようとすると、やはり3次収差の自
由度が足りないことから収差補正が不可能となり、結
局、ズームレンズの各レンズ群をレンズ1枚で構成する
のは不可能となるのである。
【0011】本発明は以上の点に鑑みてなされたもので
あって、その目的は、正・正・負の3成分ズームレンズ
において、ズーム比が3〜4倍程度の高倍率化及び構成
枚数の削減が図られたコンパクトなズームレンズを提供
することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第1の発明に係るズームレンズは、物体側から順
に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を
有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ
群と、から成る3成分ズームレンズであって、少なくと
も1つのレンズ群が以下に示す屈折率分布の式(A)で表
されるラジアルタイプの屈折率分布レンズから成り、該
ラジアルタイプの屈折率分布レンズの少なくとも1つの
面が非球面であることを特徴とする。 N(r)=N0+N1・r2+N2・r4+N3・r6+N4・r8+… ……(A) 但し、 r:光軸に対して垂直な方向の高さ N0:光軸上での屈折率 N1:2次の屈折率分布係数 N2:4次の屈折率分布係数 N3:6次の屈折率分布係数 N4:8次の屈折率分布係数 である。
【0013】第1の発明の構成によると、レンズがラジ
アルタイプの屈折率分布を持つことによって、レンズ群
内で発生する色収差及びペッツバール和の補正を可能と
する。また、非球面を用いることによって、収差補正に
対する自由度も確保されるため、ズームレンズの各レン
ズ群を1枚で構成することが可能になる。なお、式(A)
から分かるように、ラジアルタイプの屈折率分布とは、
屈折率分布の方向が光軸に対して垂直な方向の屈折率分
布である。
【0014】また、第2の発明に係るズームレンズは、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有す
る第3レンズ群と、から成る3成分ズームレンズであっ
て、各々のレンズ群が1枚のレンズで構成され、かつ、
以下に示す条件式(1)を満たすことを特徴とする。 0.15<φ1/φ2<1.0 ……(1) 但し、 φ1:第1レンズ群の屈折力 φ2:第2レンズ群の屈折力 である。
【0015】第2の発明の構成によると、正・正・負の
3成分ズームレンズが条件式(1)を満たすことによっ
て、各レンズ群にバランス良く収差補正の機能を持たせ
ることが可能になるため、ズームの高倍率化を図ること
が可能になる。
【0016】この条件式(1)の上限を超えた場合、第2
レンズ群の横倍率が増大し、その収差補正に対する負担
が非常に大きくなる。その結果、そこで発生する諸収
差、特に色収差の補正が困難になるので、ズームの高倍
率化に対して望ましくない構成となる(例えば、特開平
4−95912号公報に示されている3成分ズームの場
合には、ズーム比を小さくするか、又はFナンバーを暗
くするかしか方法がなかった。)。一方、条件式(1)の下
限を超えた場合には、第1レンズ群の屈折力が弱くなり
すぎて、第1レンズ群の移動量が大きくなるので望まし
くない。
【0017】また、前記第1の発明に係るズームレンズ
の場合と同様に、第2の発明に係るズームレンズにおい
ても、少なくとも1つのレンズ群が、前記式(A)で表さ
れるラジアルタイプの屈折率分布レンズから成るのが好
ましい。
【0018】上記第2の発明に係るズームレンズにおい
て、前記第1レンズ群は物体側に強い曲率の凸面を持つ
正レンズ形状を有し、前記第2レンズ群は像側に強い曲
率の凸面を持つ正レンズ形状を有し、前記第3レンズ群
は物体側に強い曲率の凹面を持つ負レンズ形状を有する
のが好ましい。
【0019】第1レンズ群を物体側に強い曲率の凸面を
持つ正レンズ1枚で構成することによって、第1レンズ
群の像側主点位置が相対的に前側(物体側)になり、第2
レンズ群を像側に強い曲率の凸面を持つ正レンズで構成
することによって、第2レンズ群の物体側主点位置が相
対的に後ろ側(像側)になる。従って、第1レンズ群と第
2レンズ群との間隔を小さくすることが可能になるの
で、このように第1,第2レンズ群を構成することは、
光学系のコンパクト化に効果がある。
【0020】また、第2レンズ群を像側に強い曲率の凸
面を持つ正レンズ1枚で構成することによって、第2レ
ンズ群の像側主点位置が相対的に後側(像側)になり、第
3レンズ群を像側に強い曲率の凹面を持つ負レンズで構
成することによって、第2レンズ群の物体側主点位置が
相対的に前側(物体側)になる。従って、ズーム望遠端で
第2レンズ群と第3レンズ群との間隔を十分に確保する
ことが可能になる。その結果、光学系の高倍率化を図っ
た場合に、望遠端で第2レンズ群と第3レンズ群とがぶ
つかってしまい、結局、ズームの高倍率化を達成できな
くなるといったことを防ぐことができる。
【0021】以下に、前記第1,第2の発明における望
ましい条件を説明する。まず、レンズ群の移動に関して
は、広角から望遠への変倍に際して、各レンズ群がとも
に物体側に移動し、第1レンズ群と第2レンズ群との間
隔は増加し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は減
少するように移動するのが望ましい。これによって、広
角端でのコンパクト化を図ることができる。
【0022】正の屈折力を有するレンズ群にラジアルタ
イプGRINレンズを用いる場合、以下に示す条件式
(2)を満たすことが望ましい。 -30<N1d/φp 2<20 ……(2) 但し、 N1d:GRINレンズのd線に対する2次の屈折率分布
係数 φp:正レンズ群の屈折力 である。
【0023】この条件式(2)は、レンズ群内でのペッツ
バール和をコントロールするための条件を示している。
条件式(2)の下限を超えた場合、ペッツバール和が負に
大きくなるので望ましくない。一方、条件式(2)の上限
を超えた場合、ペッツバール和が正に大きくなってしま
い、光学系トータルでのペッツバール和の補正が困難に
なる。
【0024】負の屈折力を有するレンズ群にラジアルタ
イプGRINレンズを用いる場合、以下に示す条件式
(3)を満たすことが望ましい。 -20<N1d/φm 2<30 ……(3) 但し、 φm:負レンズ群の屈折力 である。
【0025】この条件式(3)は、レンズ群内でのペッツ
バール和をコントロールするための条件を示している。
条件式(3)の下限を超えた場合、ペッツバール和が正に
大きくなるので望ましくない。一方、条件式(3)の上限
を超えた場合、ペッツバール和が負に大きくなってしま
い、光学系トータルでのペッツバール和の補正が困難に
なる。
【0026】GRINレンズの屈折率分布は、以下に示
す条件式(4)を満たすことが望ましい。 |N2d/φG 4|<1000 ……(4) 但し、 N2d:GRINレンズのd線に対する4次の屈折率分布
係数 φG:GRINレンズの屈折力 である。
【0027】この条件式(4)は、GRINレンズの屈折
率分布に関する条件を示している。条件式(4)の範囲を
超えた場合、レンズの屈折率分布が大きくなりすぎて、
高次の収差補正が非常に困難になる。
【0028】GRINレンズに非球面を用いる場合、そ
の非球面は、0<H<Hmaxにおいて以下に示す条件式
(5)を満たすことが望ましい。 -6.0<(φa−φ0a)/φG<5.0 ……(5) 但し、 H:レンズ径方向の高さ Hmax:レンズ有効径 φa:非球面の局所的な屈折力 φ0a:非球面の基準曲率による屈折力 であり、φa及びφ0aは以下の式(B),(C)で表される。 φa=Calo(n(H)'−n(H)) ……(B) φ0a=C0(n0'−n0) ……(C) ここで、 Calo:非球面の各高さでの局所的な曲率 C0:非球面の基準曲率 n(H)':非球面像側媒質の各高さでの屈折率 n(H):非球面物体側媒質の各高さでの屈折率 n0':非球面像側媒質の光軸上での屈折率 n0:非球面物体側媒質の光軸上での屈折率 である。
【0029】この条件式(5)は、GRINレンズに非球
面を用いる場合にそれが満たすべき望ましい条件を示し
ている。条件式(5)の上限を超えると、群内の球面系で
発生している諸収差を非球面によって更に悪くすること
になるので望ましくない。一方、条件式(5)の下限を超
えると、非球面による補正が過多となり、例えば、複数
の非球面を用いた場合でもその補正過多を他の非球面に
よって打ち消すのが困難になるので望ましくない。
【0030】GRINレンズに非球面を用いる場合に
は、GRINレンズを両面非球面にするのが非常に望ま
しい。両面非球面にすれば、非球面が増えたことによる
自由度の増加と共に、一方の非球面で補正過多となった
収差を他方の非球面で補うことができるため、更なる収
差補正の効果を得ることができる。その場合、一方の非
球面で補正過多となった収差を他方の非球面で補正して
いる形にするのが望ましい。
【0031】第1レンズ群に非球面を用いる場合、その
非球面は、0<H<Hmaxにおいて以下に示す条件式(6)
を満たすことが望ましい。 -6.0<(φa−φ0a)/φ1<5.0 ……(6)
【0032】この条件式(6)は、第1レンズ群に非球面
を用いる場合にそれが満たすべき望ましい条件を示して
いる。条件式(6)の上限を超えると、正の屈折力を強め
る方向の非球面であるために、球面系で発生している球
面収差とコマ収差を非球面で更に悪くすることになるの
で望ましくない。一方、条件式(6)の下限を超えると、
逆に正の屈折力を弱めすぎて非球面による補正が過多と
なり、例えば複数の非球面を用いた場合でもその補正過
多を他の非球面によって打ち消すのが困難になるので望
ましくない。
【0033】また、第1レンズ群に両面非球面レンズを
用いた場合には、一方の非球面が、少なくとも0.8Hmax
<H<Hmaxの領域において条件(φa−φ0a)/φ1<0.0
(正の屈折力を弱める方向の非球面)を満たし、もう一方
の非球面が、少なくとも0.8Hmax<H<Hmaxの領域に
おいて条件(φa−φ0a)/φ1>0.0(正の屈折力を強める
方向の非球面)を満たすのが望ましい。
【0034】さらに、その場合、それら非球面は、0.8
max<H<Hmaxの領域において以下に示す条件式(7)
を満たすのが望ましい。 |Am1|>Ap1 ……(7) 但し、 Am1:正の屈折力を弱める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ1の値 Ap1:正の屈折力を強める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ1の値 である。
【0035】この条件式(7)は、第1レンズ群中の両面
非球面が満たすべき望ましい条件を示している。この条
件を満たせば、両面非球面が第1レンズ群中で発生した
(正の屈折力による)諸収差を一方の正の屈折力を弱める
方向の非球面によって補正し、そこで補正過多となった
(特に高次の)収差をもう一方の正の屈折力を強める方向
の非球面で補正していることになる。
【0036】第2レンズ群に非球面を用いる場合、その
非球面は、0<H<Hmaxにおいて以下に示す条件式(8)
を満たすことが望ましい。 -3.0<(φa−φ0a)/φ2<2.0 ……(8)
【0037】この条件式(8)は、第2レンズ群に非球面
を用いる場合にそれが満たすべき望ましい条件を示して
いる。条件式(8)の上限を超えると、正の屈折力を強め
る方向の非球面であるために、球面系で発生している球
面収差とコマ収差を非球面で更に悪くすることになるの
で望ましくない。一方、条件式(8)の下限を超えると、
逆に正の屈折力を弱めすぎて非球面による補正が過多と
なり、例えば、複数の非球面を用いた場合でもその補正
過多を他の非球面によって打ち消すのが困難になるので
望ましくない。
【0038】また、第2レンズ群に両面非球面レンズを
用いた場合には、一方の非球面が、少なくとも0.8Hmax
<H<Hmaxの領域において条件(φa−φ0a)/φ2<0.0
(正の屈折力を弱める方向の非球面)を満たし、もう一方
の非球面が、少なくとも0.8Hmax<H<Hmaxの領域に
おいて条件(φa−φ0a)/φ2>0.0(正の屈折力を強める
方向の非球面)を満たすのが望ましい。
【0039】さらに、その場合それらの非球面は、0.8
max<H<Hmaxの領域において以下に示す条件式(9)
を満たすのが望ましい。 |Am2|>Ap2 ……(9) 但し、 Am2:正の屈折力を弱める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ2の値 Ap2:正の屈折力を強める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ2の値 である。
【0040】この条件式(9)は、第2レンズ群中の両面
非球面が満たすべき望ましい条件を示している。この条
件を満たせば、両面非球面が第2レンズ群中で発生した
(正の屈折力による)諸収差を一方の正の屈折力を弱める
方向の非球面によって補正し、そこで補正過多となった
(特に高次の)収差をもう一方の正の屈折力を強める方向
の非球面で補正していることになる。
【0041】第3レンズ群の負レンズに非球面を用いる
場合、その非球面は、0<H<Hmaxにおいて以下に示
す条件式(10)を満たすことが望ましい。 -6.0<(φa−φ0a)/φ3<5.0 ……(10) 但し、 φ3:第3レンズ群の屈折力 である。
【0042】この条件式(10)は、第3レンズ群の負レン
ズに非球面を用いる場合にそれが満たすべき望ましい条
件を示している。条件式(10)の上限を超えると、負の屈
折力を強める方向の非球面であるために、球面系で発生
している(特に望遠端での)球面収差とコマ収差を非球面
で更に悪くすることになるとともに、広角端での歪曲収
差の補正が十分でなくなるので望ましくない。一方、条
件式(10)の下限を超えると、逆に負の屈折力を弱めすぎ
て非球面による補正が過多となり、例えば、複数の非球
面を用いた場合でもその補正過多を他の非球面によって
打ち消すのが困難になるので望ましくない。
【0043】また、第3レンズ群の負レンズに両面非球
面レンズを用いた場合には、一方の非球面が、少なくと
も0.8Hmax<H<Hmaxの領域において条件(φa−φ0a)
/φ3<0.0(負の屈折力を弱める方向の非球面)を満た
し、もう一方の非球面が、少なくとも0.8Hmax<H<H
maxの領域において条件(φa−φ0a)/φ3>0.0(負の屈
折力を強める方向の非球面)を満たすのが望ましい。
【0044】さらに、その場合それらの非球面は、0.8
max<H<Hmaxの領域において以下に示す条件式(11)
を満たすのが望ましい。 |Am3|>Ap3 ……(11) 但し、 Am3:負の屈折力を弱める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ3の値 Ap3:負の屈折力を強める方の非球面の(φa−φ0a)/
φ3の値 である。
【0045】この条件式(11)は、第3レンズ群中の負レ
ンズの両面非球面が満たすべき望ましい条件を示してい
る。条件式(11)を満たせば、両面非球面が第3レンズ群
中で発生した(負の屈折力による)諸収差を一方の負の屈
折力を弱める方向の非球面によって補正し、そこで補正
過多となった(特に高次の)収差をもう一方の負の屈折力
を強める方向の非球面で補正していることになる。
【0046】さらに、第3レンズ群の負レンズに両面非
球面レンズを用いた場合には、その両面非球面レンズ
は、一方の非球面が、少なくとも0.8Hmax<H<Hmax
の領域において条件(φa−φ0a)/φ3<0.0(負の屈折力
を弱める方向の非球面)を満たし、もう一方の非球面
も、少なくとも0.8Hmax<H<Hmaxの領域において条
件(φa−φ0a)/φ3<0.0(負の屈折力を弱める方向の非
球面)を満たすような形状になっていても構わない。
【0047】また、第3レンズ群の正レンズに非球面を
用いる場合、その非球面は、0<H<Hmaxにおいて前
記条件式(10)を満たすことが望ましい。ここで、条件式
(10)は、第3レンズ群の正レンズに非球面を用いる場合
にそれが満たすべき望ましい条件を示している。条件式
(10)の上限を超えると、負の屈折力を強める方向の非球
面であるために、球面系で発生している(特に望遠端で
の)球面収差とコマ収差を非球面で更に悪くすることに
なるとともに、広角端での歪曲収差の補正が十分でなく
なるので望ましくない。一方、条件式(10)の下限を超え
ると、逆に負の屈折力を弱めすぎて非球面による補正が
過多となり、例えば、複数の非球面を用いた場合でもそ
の補正過多を他の非球面によって打ち消すのが困難にな
るので望ましくない。
【0048】また、第3レンズ群の正レンズに両面非球
面レンズを用いた場合には、一方の非球面が、条件(φa
−φ0a)/φ3<0.0(負の屈折力を弱める方向の非球面)
を満たし、もう一方の非球面が、条件(φa−φ0a)/φ3
>0.0(負の屈折力を強める方向の非球面)を満たすのが
望ましい。
【0049】第1レンズ群をGRINレンズとした場
合、その分散は、0<H<0.5Hmaxの領域において以下
に示す条件式(12)を満たし、0<H<Hmaxにおいて以下
に示す条件式(13)を満たすことが望ましい。 dνd(H)/dH<0 ……(12) -1.0<{νd(H)−νd(0)}/νd(0)≦0.0 ……(13) 但し、 νd(H):GRINレンズ内で光軸から垂直な方向に高
さHだけ離れた点での分散値 であり、このνd(H)は、次の式(D)で表される。 νd(H)={Nd(H)−1}/{NF(H)−NC(H)} ……(D) ここで、 Nd(H):高さHでのd線屈折率 NF(H):高さHでのF線屈折率 NC(H):高さHでのC線屈折率 である。
【0050】条件式(12),(13)は、正・正・負の3成分
ズームの第1レンズ群をGRINレンズとした場合に、
そのGRINレンズが満たすべき望ましい分散の分布を
示している。条件式(12),(13)の範囲を超えた場合、第
1レンズ群内で発生する色収差のために光学系全体での
色補正が非常に困難になる。
【0051】また、第2レンズ群をGRINレンズとし
た場合、その分散は、0<H<0.5Hmaxの領域において
前記条件式(12)を満たし、0<H<Hmaxにおいて前記条
件式(13)を満たすことが望ましい。ここで、条件式(1
2),(13)は、正・正・負の3成分ズームの第2レンズ群
をGRINレンズとした場合に、そのGRINレンズが
満たすべき望ましい分散の分布を示している。条件式(1
2),(13)の範囲を超えた場合、第2レンズ群内で発生す
る色収差のために光学系全体での色補正(特に軸上色収
差)が非常に困難になる。
【0052】第3レンズ群をGRINレンズとした場
合、その分散は、0<H<0.5Hmaxの領域において以下
に示す条件式(14)を満たし、0<H<Hmaxにおいて以下
に示す条件式(15)を満たすことが望ましい。 dνd(H)/dH>0 ……(14) 0.0≦{νd(H)−νd(0)}/νd(0)<1.0 ……(15)
【0053】条件式(14),(15)は、正・正・負の3成分
ズームの第3レンズ群をGRINレンズとした場合に、
そのGRINレンズが満たすべき望ましい分散の分布を
示している。条件式(14),(15)の範囲を超えた場合、第
3レンズ群内で発生する色収差のために光学系全体での
色補正(特に倍率色収差と望遠端での軸上色収差)が非常
に困難になる。
【0054】第1レンズ群をレンズ1枚で構成した場
合、そのレンズは以下に示す条件式(16)を満たすことが
望ましい。 0.0<(R12+R11)/(R12−R11)<5.0 ……(16) 但し、 R11:第1レンズ群物体側面の曲率半径 R12:第1レンズ群像側面の曲率半径 である。
【0055】この条件式(16)は、第1レンズ群のレンズ
を1枚で構成した場合の収差補正に関する条件を示して
いる。条件式(16)の上限を超えた場合には、特に球面収
差がオーバー側に倒れてしまうので望ましくない。一
方、条件式(16)の下限を超えた場合には、球面収差がア
ンダー側に倒れるので望ましくない。
【0056】また、同様に第1レンズ群を1枚のGRI
Nレンズで構成した場合には、それは以下に示す条件式
(17)を満たすことが望ましい。 0.02≦T1/f1≦0.4 ……(17) 但し、 f1:第1レンズ群の焦点距離 T1:第1レンズ群の心厚 である。
【0057】この条件式(17)は、第1レンズ群を1枚の
GRINレンズで構成した場合のレンズ心厚に関する条
件を示している。条件式(17)の上限を超えた場合には、
レンズ心厚が大きくなりすぎて群としての厚みが大きく
なり、系のコンパクト化が達成できなくなる。一方、条
件式(17)の下限を超えた場合には、特に系のペッツバー
ル和をコントロールするためにGRINレンズの屈折率
分布が大きくなると共にレンズ後面の曲率もきつくなっ
てしまい、製造が困難になる。また、この場合、屈折率
分布が大きいことから高次の収差も発生してしまうので
望ましくない。
【0058】第2レンズ群をレンズ1枚で構成した場
合、そのレンズは以下に示す条件式(18)を満たすことが
望ましい。 -5.0<(R22+R21)/(R22−R21)<0.0 ……(18) 但し、 R21:第2レンズ群の物体側面の曲率半径 R22:第2レンズ群の像側面の曲率半径 である。
【0059】この条件式(18)は、第2レンズ群のレンズ
を1枚で構成した場合の収差補正に関する条件を示して
いる。条件式(18)の上限を超えた場合には、特に球面収
差がオーバー側に倒れてしまうので望ましくない。一
方、条件式(18)の下限を超えた場合には球面収差がアン
ダー側に倒れると共に、R22面(第2レンズ群の像側面)
の曲率がきつくなり製造も困難になるので望ましくな
い。
【0060】また、同様に第2レンズ群を1枚のGRI
Nレンズで構成した場合には、それは以下に示す条件式
(19)を満たすことが望ましい。 0.08≦T2/f2≦1.0 ……(19) 但し、 f2:第2レンズ群の焦点距離 T2:第2レンズ群の心厚 である。
【0061】この条件式(19)は、第2レンズ群を1枚の
GRINレンズで構成した場合のレンズ心厚に関する条
件を示している。条件式(19)の上限を超えた場合には、
レンズ心厚が大きくなりすぎて群としての厚みが大きく
なり、系のコンパクト化が達成できなくなる。一方、条
件式(19)の下限を超えた場合には、特に系のペッツバー
ル和をコントロールするためにGRINレンズの屈折率
分布が大きくなると共にレンズ後面の曲率もきつくなっ
てしまい、製造が困難になる。また、この場合、屈折率
分布が大きいことから高次の収差も発生してしまうので
望ましくない。
【0062】第3レンズ群をレンズ1枚で構成した場
合、そのレンズは以下に示す条件式(20)を満たすことが
望ましい。 0.0<(R32+R31)/(R32−R31)<5.0 ……(20) 但し、 R31:第3レンズ群物体側面の曲率半径 R32:第3レンズ群像側面の曲率半径 である。
【0063】この条件式(20)は、第3レンズ群のレンズ
を1枚で構成した場合の収差補正に関する条件を示して
いる。条件式(20)の上限を超えた場合には、特に望遠端
の球面収差がオーバー側に倒れてしまうので望ましくな
い。また、条件式(20)の下限を超えた場合には、逆に球
面収差がアンダー側に倒れるので望ましくなくなる。ま
た、これらの限界を超えると、コマ収差も悪化してしま
うので望ましくない。
【0064】また、同様に第3レンズ群を1枚のGRI
Nレンズで構成した場合には、それは以下に示す条件式
(21)を満たすことが望ましい。 0.02≦T3/|f3|≦0.7 ……(21) 但し、 f3:第3レンズ群の焦点距離 T3:第3レンズ群の心厚 である。
【0065】この条件式(21)は、第3レンズ群を1枚の
GRINレンズで構成した場合のレンズ心厚に関する条
件を示している。この条件式(21)の上限を超えた場合に
は、レンズ心厚が大きくなりすぎて群としての厚みが大
きくなり、系のコンパクト化が達成できなくなる。一
方、条件式(21)の下限を超えた場合には、特に系のペッ
ツバール和をコントロールするためにGRINレンズの
屈折率分布が大きくなると共にレンズ後面の曲率もきつ
くなってしまい、製造が困難になる。また、この場合、
屈折率分布が大きいことから高次の収差も発生してしま
うので望ましくない。
【0066】正・正・負の3成分ズームレンズにおい
て、第1レンズ群は以下に示す条件式(22)を満たすこと
が望ましい。 0.1≦φ1/φW≦1.0 ……(22) 但し、 φW:光学系全体の広角端での屈折力 である。
【0067】この条件式(22)は、第1レンズ群の屈折力
に関する条件を示している。条件式(22)の上限を超えた
場合には、群の屈折力が強くなりすぎて諸収差(特に球
面収差とコマ収差)の補正が困難になる。一方、条件式
(22)の下限を超えた場合には、群の屈折力が弱くなりす
ぎて、光学系の増大を招くほかに、変倍時の群の移動量
が大きくなってしまうので望ましくない。
【0068】正・正・負の3成分ズームレンズにおい
て、第3レンズ群は以下に示す条件式(23)を満たすこと
が望ましい。 0.4≦|φ3/φW|≦2.5 ……(23)
【0069】この条件式(23)は第3レンズ群の屈折力に
関する条件を示している。条件式(23)の上限を超えた場
合には、群の屈折力が強くなりすぎて諸収差(特に望遠
端での球面収差と広角端での歪曲収差)の補正が困難に
なる。一方、条件式(23)の下限を超えた場合には、群の
屈折力が弱くなりすぎて、光学系の増大を招くほかに、
変倍時の群の移動量が大きくなってしまうので望ましく
ない。
【0070】次に、ラジアルタイプのGRINレンズに
おける近軸光線追跡を説明する。屈折率分布を前述の屈
折率分布の式(A)で表すとすれば、ラジアルタイプの屈
折率分布媒質内での光路は、以下に示す(a),(b)の各
場合について、数1,数2の近軸光線追跡式で表され
る。数1,数2の式から分かるように、GRINレンズ
内では、光線は均質媒質内のように直線的に進むのでは
なく、その屈折率分布によって徐々に曲がりながら進む
ことになる。従って、GRINレンズは平板レンズであ
っても屈折力を有するレンズとなる。
【0071】
【数1】 ここで、 k2=-2N1/N0 である。
【0072】
【数2】 ここで、 k2=2N1/N0 である。
【0073】但し、 α':光線の方向(傾き) α:入射傾き H0:入射高さ z:光軸に平行な方向のレンズ物体側面頂点からの距離 である。
【0074】次に、ペッツバール和補正に対するラジア
ルタイプのGRINレンズの効果を説明する。ラジアル
タイプのGRINレンズを用いた場合のペッツバール和
PTは、光学系を薄肉で近似すると、次の式(E)で表さ
れる。PT=(φS/N0)+(φM/N0 2) ……(E) 但し、 φS:面の屈折力(レンズが均質であるとした場合の屈折
力) φM:媒質の屈折力 φ=φS+φM(ここで、φ:系の屈折力である。) ……(F) である。
【0075】上記式(E),(F)から、屈折力φS,φMはそ
れぞれ以下の式(G),(H)で与えられる(即ち、系の屈折
力φとペッツバール和PTから光軸上での屈折率N0
パラメータとして各屈折力φS,φMが求められる。)。 φS=(N0 2・PT−φ)/(N0−1) ……(G) φM={N0(N0・PT−φ)}/(1−N0) ……(H)
【0076】またここで、レンズ心厚をtとすると、屈
折力φMは式: φM≒-2N1・t ……(I) で表される。従って、上記式(H)のように求められたφM
から、光軸上での屈折率N0とレンズ心厚tをパラメー
タとしてペッツバール和PTを与えると、式(I)により
2次の屈折率分布係数N1が一意的に決まる。このこと
から、系のペッツバール和PTのターゲットを決定する
と、それに対して上記計算によって求められる2次の屈
折率分布係数N1を使えば、系のペッツバール和PTの
補正がされたといえることになる。
【0077】次に、色収差の取扱いを説明する。薄肉系
の軸上色収差PACは、次の式(J)で表される。この式
(J)から、系の色収差補正は各波長の屈折率分布の2次
の係数が重要となること(即ち、ν1が重要となること)
が分かる。 PAC∝(φS/ν0)+(φM/ν1) ……(J) 但し、 ν0:レンズを均質としたときのアッベ数 ν1:媒質がGRINレンズであることによるアッベ数 であり、それぞれ以下の式(K),(L)で表される。 ν0=(N0d−1)/(N0F−N0C) ……(K) ν1=N1d/(N1F−N1C) ……(L) ここで、 N0d:d線に対するレンズ光軸上での屈折率 N0F:F線に対するレンズ光軸上での屈折率 N0C:C線に対するレンズ光軸上での屈折率 N1d:d線に対する2次の屈折率分布係数 N1F:F線に対する2次の屈折率分布係数 N1C:C線に対する2次の屈折率分布係数 である。
【0078】次に、GRINレンズの3次収差係数を説
明する。上述したようにGRINレンズの内部では光が
曲がりながら進むが、これはGRINレンズの媒質が屈
折率分布を有することによる効果である。従って、収差
係数においてもその媒質の効果が寄与として存在する。
P.J.Sandsの論文(P.J.Sands,"Third-Order Aberrations
of Inhomogeneous Lenses",J.Opt.Soc.Am,Vol.60,No.1
1,1970,1436-1443)において、GRINレンズを含むレ
ンズの収差係数が論じられており、それによるとGRI
Nレンズの収差係数は以下のように4つの項の和で表さ
れる。 [GRINレンズの収差係数]=[球面の寄与]+[非球面
の寄与]+[GRINレンズによる面の寄与]+[GRIN
レンズの媒質による寄与]
【0079】[球面の寄与]の項及び[非球面の寄与]の項
は、従来の均質レンズの収差係数と同じものであり、こ
れに更にレンズがGRINレンズであることによる非球
面的な寄与とGRINレンズの媒質内で光が曲がること
による寄与とが加わり、トータルの収差係数となる。こ
のトータルの収差係数は、次の数3の式で表される。
【0080】
【数3】
【0081】但し、 Si:GRINレンズの3次収差係数(ザイデルの5収
差) S0i:[球面の寄与]+[非球面の寄与] aij:第j面の[GRINレンズによる面の寄与] aij *:第j面の[GRINレンズの媒質による寄与] k:光学系の面数 である。
【0082】上記[GRINレンズによる面の寄与]aij
は、以下の式で表される。 a1j=κj・yaj 42j=κj・yaj 3・ybj3j=κj・yaj 2・ybj 24j=0 a5j=κj・yaj・ybj 3 但し、 κj=−Cj・Δ{4N1+Cj(dN0/dz)} (ラジアルタイプのGRINレンズの場合、dN0/dz
≡0[zは光軸方向]である。) Cj:第j面の曲率 Δ:レンズ面での屈折前後における諸量の差 yaj:第j面の近軸主光線の高さ ybj:第j面の近軸マージナル光線の高さ である。
【0083】上記[GRINレンズの媒質による寄与]a
ij *は、以下の式で表される。式中、'はその面(例えば
第j面)で屈折した後の値を示しており、また、添え字
jを省略している。 a1j *=∇(N0・ya・va'3)+∫0 t(8N2・ya 4+4N1・ya
2・va'2−N0a'4)dz a2j *=∇(N0・ya・va'2・vb')+∫0 t(8N2・ya 3・yb
+2N1・ya・va'[ya・vb'+yba']−N0・va'3
b')dz a3j *=∇(N0・ya・va'・vb'2)+∫0 t(8N2・ya 2・yb 2
+4N1・ya・yb・va'・vb'−N0・va'2・vb'2)dz a4j *=∫0 t(N1/N0 2)dz a5j *=∇(N0・ya・vb'3)+∫0 t(8N2・ya・yb 3+2N1
・yb・vb'[ya・vb'+yba']−N0・va'・vb'3)dz 但し、 ∇:媒質中の伝搬開始〜終了の前後における諸量の差 ya:近軸主光線の高さ yb:近軸マージナル光線の高さ va:近軸主光線の角度 vb:近軸マージナル光線の角度 である。
【0084】
【作用】第1の発明の構成によると、ラジアルタイプの
屈折率分布レンズが用いられているため、色収差及びペ
ッツバール和を良好に補正することができ、さらに、こ
の屈折率分布レンズに設けられている非球面によって収
差補正に対する自由度が確保されるため、ズームレンズ
の各レンズ群を1枚で構成することができる。
【0085】第2の発明の構成によると、各レンズ群が
レンズ1枚で構成されていても、第1,第2レンズ群の
屈折力に関する条件式(1)を満たすことによって、各レ
ンズ群の収差を良好に補正することができる。
【0086】
【実施例】以下、本発明に係るズームレンズの実施例を
示す。各実施例において、ri(i=1,2,3,...)は物体側か
ら数えてi番目の面Si(i=1,2,3,...)の曲率半径を示し、
di(i=1,2,3,...)は物体側から数えてi番目の軸上面間隔
を示し、Ni(i=1,2,3,...),νi(i=1,2,3,...)は物体側か
ら数えてi番目のレンズのd線に対する屈折率,アッベ数
を示す。また、ワイド端[W],中間焦点距離[M]及びテ
レ端[T]での全系の焦点距離f及びFナンバーFNOを併
せて示す。
【0087】なお、各実施例中、面Siに*印を付した面
は非球面で構成された面であることを示し、非球面の面
形状を表わす次の数4の式で定義するものとする。
【0088】
【数4】
【0089】但し、数4の式中、 X :光軸方向の基準面からの変位量 Y :光軸と垂直な方向の高さ C :近軸曲率 ε:2次曲面パラメータ Ai:i次の非球面係数 である。
【0090】また、各実施例について、表1〜表3;表
7,表8;表12〜表14;表18〜表20;表24〜
表26に、GRINレンズ(GRIN1〜GRIN3)のラジアル分
布の屈折率分布係数を示し、表4〜表6;表9〜表1
1;表15〜表17;表21〜表23;表27〜表29
に、前記条件式(1)〜条件式(23)に対応する値を示す。
【0091】《実施例1》 f=38.9〜75.5〜133.0 FNO=3.60〜5.91〜9.18 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 35.214 d1 6.000 GRIN1 S2* r2 182.059 d2 4.902〜17.320〜25.192 {Gr2} S3* r3 -38.891 d3 13.766 GRIN2 S4* r4 -14.094 d4 25.325〜14.551〜8.520 {Gr3} S5* r5 -22.237 d5 2.817 GRIN3 S6* r6 58.823 Σd=52.809〜54.453〜56.295
【0092】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.13708×10-4 A6=-0.29259×10-7 A8=-0.12399×10-9 A10=-0.75694×10-13 A12= 0.12456×10-16 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.13611×10-4 A6=-0.34168×10-7 A8=-0.47310×10-10 A10= 0.28331×10-13 A12= 0.13843×10-16 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.68634×10-4 A6= 0.62144×10-7 A8=-0.85042×10-8 A10= 0.19116×10-9 A12=-0.14989×10-11 S4 : ε= 1.0000 A4= 0.56337×10-5 A6=-0.92913×10-8 A8=-0.49274×10-8 A10= 0.35667×10-10 A12=-0.27362×10-13 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.72812×10-4 A6=-0.50640×10-6 A8= 0.24029×10-8 A10= 0.15908×10-11 A12=-0.22905×10-13 S6 : ε= 1.0000 A4= 0.78956×10-5 A6=-0.25503×10-6 A8= 0.75480×10-9 A10=-0.80557×10-13 A12=-0.22267×10−14
【0093】
【表1】
【0094】
【表2】
【0095】
【表3】
【0096】
【表4】
【0097】
【表5】
【0098】
【表6】
【0099】《実施例2》 f=38.9〜75.5〜133.0 FNO=3.60〜5.93〜9.24 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 35.214 d1 6.000 GRIN1 S2* r2 182.059 d2 4.902〜17.320〜25.192 {Gr2} S3* r3 -38.891 d3 13.766 GRIN2 S4* r4 -14.094 d4 20.034〜9.260〜3.229 {Gr3} S5* r5 -41.554 [屈折率] [アッベ数] d5 4.300 N3 1.58340 ν3 30.23 S6* r6 -21.599 d6 3.100 S7 r7 -13.226 d7 1.200 N4 1.61800 ν4 63.39 S8 r8 208.332 Σd=53.301〜54.946〜56.787
【0100】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.56592×10-5 A6=-0.89214×10-8 A8=-0.96609×10-10 A10= 0.99980×10-14 A12= 0.36852×10-15 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.67805×10-5 A6=-0.15083×10-7 A8=-0.20319×10-10 A10= 0.71035×10-13 A12= 0.11265×10-15 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.49905×10-4 A6= 0.45911×10-7 A8=-0.56389×10-8 A10= 0.11205×10-9 A12=-0.36621×10-12 S4 : ε= 1.0000 A4=-0.77066×10-5 A6=-0.73209×10-7 A8=-0.42058×10-8 A10= 0.14064×10-10 A12= 0.46336×10-12 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.21158×10-4 A6=-0.63080×10-6 A8= 0.10295×10-7 A10=-0.22328×10-10 A12=-0.43167×10-12 A14= 0.13292×10-14 A16= 0.38291×10-17 S6 : ε= 1.0000 A4=-0.17555×10-4 A6=-0.53307×10-6 A8= 0.56899×10-8 A10=-0.32546×10-10 A12= 0.30347×10-12 A14=-0.32467×10-14 A16= 0.88590×10−17
【0101】
【表7】
【0102】
【表8】
【0103】
【表9】
【0104】
【表10】
【0105】
【表11】
【0106】《実施例3》 f=39.0〜75.6〜133.2 FNO=3.60〜5.76〜8.73 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 19.236 d1 3.376 GRIN1 S2* r2 31.690 d2 3.826〜15.158〜22.338 {Gr2} S3* r3 -38.660 d3 10.371 GRIN2 S4* r4 -13.723 d4 25.419〜14.673〜8.500 {Gr3} S5* r5 -14.854 d5 2.500 GRIN3 S6* r6 -143.032 Σd=45.492〜46.077〜47.084
【0107】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.11101×10-4 A6=-0.31213×10-7 A8=-0.25714×10-9 A10=-0.21090×10-11 A12=-0.10704×10-13 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.92959×10-5 A6=-0.70696×10-7 A8=-0.71400×10-9 A10=-0.25534×10-11 A12= 0.22470×10-13 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.72892×10-4 A6= 0.18671×10-6 A8=-0.10447×10-7 A10= 0.21617×10-9 A12=-0.19349×10-11 S4 : ε= 1.0000 A4=-0.79424×10-5 A6=-0.25155×10-6 A8=-0.19348×10-8 A10=-0.59649×10-10 A12= 0.11942×10-11 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.14140×10-3 A6=-0.34045×10-6 A8= 0.16645×10-8 A10=-0.11636×10-10 A12= 0.53017×10-13 S6 : ε= 1.0000 A4= 0.33472×10-5 A6=-0.12069×10-6 A8= 0.44230×10-9 A10=-0.16035×10-11 A12= 0.31384×10-14
【0108】
【表12】
【0109】
【表13】
【0110】
【表14】
【0111】
【表15】
【0112】
【表16】
【0113】
【表17】
【0114】《実施例4》 f=39.0〜75.3〜132.2 FNO=3.60〜5.84〜9.26 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 19.763 d1 4.546 GRIN1 S2* r2 28.143 d2 1.000〜17.320〜25.192 {Gr2} S3* r3 -54.468 d3 13.000 GRIN2 S4* r4 -14.545 d4 25.348〜14.551〜8.520 {Gr3} S5* r5 -20.519 d5 1.107 GRIN3 S6* r6 68.036 Σd=45.000〜50.523〜52.365
【0115】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.14605×10-4 A6=-0.38770×10-7 A8=-0.20976×10-9 A10=-0.85100×10-12 A12=-0.56174×10-14 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.12474×10-4 A6=-0.46235×10-7 A8=-0.40022×10-9 A10=-0.32334×10-11 A12= 0.14197×10-13 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.72911×10-4 A6= 0.94527×10-7 A8=-0.92016×10-8 A10= 0.17892×10-9 A12=-0.92520×10-12 S4 : ε= 1.0000 A4= 0.57695×10-5 A6=-0.47917×10-7 A8=-0.54778×10-8 A10= 0.24387×10-11 A12= 0.64533×10-12 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.37359×10-4 A6=-0.38061×10-6 A8= 0.22097×10-8 A10= 0.30354×10-11 A12=-0.29399×10-13 S6 : ε= 1.0000 A4=-0.45821×10-4 A6=-0.58353×10-7 A8= 0.69408×10-9 A10=-0.11103×10-11 A12=-0.11518×10-14
【0116】
【表18】
【0117】
【表19】
【0118】
【表20】
【0119】
【表21】
【0120】
【表22】
【0121】
【表23】
【0122】《実施例5》 f=38.9〜75.5〜133.2 FNO=3.60〜5.79〜8.94 [面] [曲率半径] [軸上面間隔] [GRINレンズ] {Gr1} S1* r1 17.338 d1 2.723 GRIN1 S2* r2 29.975 d2 2.364〜11.673〜17.187 {Gr2} S3* r3 -28.504 d3 8.473 GRIN2 S4* r4 -12.202 d4 23.204〜13.876〜8.500 {Gr3} S5* r5 -13.226 d5 2.500 GRIN3 S6* r6 -77.123 Σd=39.264〜39.244〜39.382
【0123】[非球面データ] S1 : ε= 1.0000 A4=-0.82445×10-5 A6=-0.58420×10-7 A8=-0.66920×10-9 A10=-0.77340×10-11 A12=-0.74900×10-13 S2 : ε= 1.0000 A4=-0.89565×10-5 A6=-0.11364×10-6 A8=-0.14265×10-8 A10=-0.79825×10-11 A12= 0.15285×10-13 S3 : ε= 1.0000 A4=-0.92407×10-4 A6= 0.12823×10-6 A8=-0.10094×10-7 A10= 0.35499×10-9 A12=-0.57203×10-11 S4 : ε= 1.0000 A4=-0.88335×10-5 A6=-0.32982×10-6 A8=-0.58897×10-8 A10=-0.18343×10-9 A12= 0.31830×10-11 S5 : ε= 1.0000 A4= 0.16591×10-3 A6=-0.74943×10-6 A8= 0.45270×10-8 A10=-0.25022×10-10 A12= 0.10431×10-12 S6 : ε= 1.0000 A4=-0.46558×10-4 A6= 0.10056×10-6 A8=-0.24196×10-9 A10= 0.22951×10-12 A12= 0.10685×10-14
【0124】
【表24】
【0125】
【表25】
【0126】
【表26】
【0127】
【表27】
【0128】
【表28】
【0129】
【表29】
【0130】図1,図3,図5,図7,図9は、実施例
1〜実施例5にそれぞれ対応するレンズ構成図であり、
ワイド端[W]でのレンズ配置を示している。また、これ
らの図中の軌跡m1,m2,m3は、第1レンズ群(G
r1),第2レンズ群(Gr2),第3レンズ群(Gr3)
のワイド端[W]からテレ端[T]にかけてのズーミング時
の移動をそれぞれ模式的に示している。
【0131】実施例1〜実施例5は、物体側から順に、
正の屈折力を有する第1レンズ群(Gr1)と、正の屈折
力を有する第2レンズ群(Gr2)と、負の屈折力を有す
る第3レンズ群(Gr3)と、から成る3成分ズームレン
ズである。第1レンズ群(Gr1)は物体側に強い曲率の
凸面を持つ正レンズ形状を有しており、第2レンズ群
(Gr2)は像側に強い曲率の凸面を持つ正レンズ形状を
有しており、第3レンズ群(Gr3)は物体側に強い曲率
の凹面を持つ負レンズ形状を有している。
【0132】実施例1及び実施例4では、第1レンズ群
(Gr1)は物体側に凸の正メニスカスレンズから成って
おり、第2レンズ群(Gr2)は像側に凸の正メニスカス
レンズから成っており、第3レンズ群(Gr3)は両凹の
負レンズから成っている。実施例2では、第1レンズ群
(Gr1)は物体側に凸の正メニスカスレンズから成って
おり、第2レンズ群(Gr2)は像側に凸の正メニスカス
レンズから成っており、第3レンズ群(Gr3)は像側に
凸の正メニスカスレンズ及び両凹の負レンズから成って
いる。実施例3及び実施例5では、第1レンズ群(Gr
1)は物体側に凸の正メニスカスレンズから成ってお
り、第2レンズ群(Gr2)は像側に凸の正メニスカスレ
ンズから成っており、第3レンズ群(Gr3)は物体側に
凹の負メニスカスレンズから成っている。
【0133】図2,図4,図6,図8,図10は、実施
例1〜実施例5にそれぞれ対応する収差図である。これ
らの図中、[W]はワイド端,[M]は中間焦点距離(ミド
ル),[T]はテレ端での収差を示している。また、実線
(d)はd線に対する球面収差、破線(SC)は正弦条件を
表わしており、破線(DM)と実線(DS)は、それぞれメ
リディオナル面とサジタル面でのd線に対する非点収差
を表わしている。
【0134】
【発明の効果】以上説明したように、第1発明に係るズ
ームレンズによれば、正・正・負の3成分ズームレンズ
においてGRINレンズに非球面を用いた構成となって
いるので、構成枚数の削減を図りつつ、コンパクトで、
かつ、ズーム比が3〜4倍程度の高倍率なズームレンズ
を実現することができる。
【0135】また、第2の発明に係るズームレンズによ
れば、正・正・負の3成分ズームレンズにおいて各レン
ズ群がレンズ1枚で構成され、かつ、条件式(1)を満た
した構成となっているので、構成枚数の削減を図りつ
つ、コンパクトで、かつ、ズーム比が3〜4倍程度の高
倍率なズームレンズを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例1のレンズ構成図。
【図2】本発明の実施例1の収差図。
【図3】本発明の実施例2のレンズ構成図。
【図4】本発明の実施例2の収差図。
【図5】本発明の実施例3のレンズ構成図。
【図6】本発明の実施例3の収差図。
【図7】本発明の実施例4のレンズ構成図。
【図8】本発明の実施例4の収差図。
【図9】本発明の実施例5のレンズ構成図。
【図10】本発明の実施例5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

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】物体側から順に、正の屈折力を有する第1
    レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の
    屈折力を有する第3レンズ群と、から成る3成分ズーム
    レンズであって、少なくとも1つのレンズ群が以下に示
    す屈折率分布の式で表されるラジアルタイプの屈折率分
    布レンズから成り、該ラジアルタイプの屈折率分布レン
    ズの少なくとも1つの面が非球面であることを特徴とす
    るズームレンズ; N(r)=N0+N1・r2+N2・r4+N3・r6+N4・r8+… 但し、 r:光軸に対して垂直な方向の高さ N0:光軸上での屈折率 N1:2次の屈折率分布係数 N2:4次の屈折率分布係数 N3:6次の屈折率分布係数 N4:8次の屈折率分布係数 である。
  2. 【請求項2】物体側から順に、正の屈折力を有する第1
    レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の
    屈折力を有する第3レンズ群と、から成る3成分ズーム
    レンズであって、各々のレンズ群が1枚のレンズで構成
    され、かつ、以下に示す条件を満たすことを特徴とする
    ズームレンズ; 0.15<φ1/φ2<1.0 但し、 φ1:第1レンズ群の屈折力 φ2:第2レンズ群の屈折力 である。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004326097A (ja) * 2003-04-09 2004-11-18 Olympus Corp 結像光学系及びそれを用いた電子機器
KR101221703B1 (ko) * 2004-11-01 2013-01-11 코니카 미놀타 어드밴스드 레이어즈 인코포레이티드 촬상 렌즈, 촬상 유닛 및 휴대 단말

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