JPH0862498A - ２群ズーム光学系 - Google Patents
２群ズーム光学系Info
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- JPH0862498A JPH0862498A JP21818194A JP21818194A JPH0862498A JP H0862498 A JPH0862498 A JP H0862498A JP 21818194 A JP21818194 A JP 21818194A JP 21818194 A JP21818194 A JP 21818194A JP H0862498 A JPH0862498 A JP H0862498A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ２群３枚の構成にも拘らず、諸収差が良好に
補正されたズーム比（焦点距離４０mm〜６０mm）、Ｆ
NO. が約６〜９クラスの２群ズーム光学系を提供する。 【構成】 この２群ズーム光学系は、２枚の単位レンズ
から成る前群レンズ群のいずれかに、光軸方向に屈折率
が変化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズを用
い、後群レンズ群３を含む残る２枚の単位レンズにいず
れも屈折率が一様な媒質から成る均質媒質型球面レンズ
を用いる。１つの構成例は、前群レンズ群を負の第１レ
ンズ１と正の第２レンズ２から構成し、第１レンズ１に
屈折率分布型レンズを用いて、球面収差・非点収差・歪
曲収差・色収差等の補正時における収差補正設計の自由
度を均質媒質型レンズのみを用いた場合よりも増すよう
にした。
補正されたズーム比（焦点距離４０mm〜６０mm）、Ｆ
NO. が約６〜９クラスの２群ズーム光学系を提供する。 【構成】 この２群ズーム光学系は、２枚の単位レンズ
から成る前群レンズ群のいずれかに、光軸方向に屈折率
が変化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズを用
い、後群レンズ群３を含む残る２枚の単位レンズにいず
れも屈折率が一様な媒質から成る均質媒質型球面レンズ
を用いる。１つの構成例は、前群レンズ群を負の第１レ
ンズ１と正の第２レンズ２から構成し、第１レンズ１に
屈折率分布型レンズを用いて、球面収差・非点収差・歪
曲収差・色収差等の補正時における収差補正設計の自由
度を均質媒質型レンズのみを用いた場合よりも増すよう
にした。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、２群ズーム光学系に関
し、より詳細には、レンズシャッタカメラ等のコンパク
トカメラに搭載して好適な２群ズーム光学系の改良、特
にズーム比の大きい２群３枚構成の２群ズーム光学系に
関するものである。
し、より詳細には、レンズシャッタカメラ等のコンパク
トカメラに搭載して好適な２群ズーム光学系の改良、特
にズーム比の大きい２群３枚構成の２群ズーム光学系に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンパクトカメラに対する性能向
上の要望に伴い、コンパクトカメラに可変焦点式撮影レ
ンズを搭載することが多くなって来ているが、搭載する
可変焦点式撮影レンズとしては、変倍用のコンバータレ
ンズを撮影光軸に対して挿脱することにより焦点距離を
可変式にするタイプの撮影レンズと、ズーム光学系を用
いて焦点距離を可変式にするタイプの撮影レンズとが知
られている。
上の要望に伴い、コンパクトカメラに可変焦点式撮影レ
ンズを搭載することが多くなって来ているが、搭載する
可変焦点式撮影レンズとしては、変倍用のコンバータレ
ンズを撮影光軸に対して挿脱することにより焦点距離を
可変式にするタイプの撮影レンズと、ズーム光学系を用
いて焦点距離を可変式にするタイプの撮影レンズとが知
られている。
【０００３】この場合、ズーム光学系には、コストを低
減する関係から比較的構成の簡単な、所謂２群ズーム光
学系が用いられるのが普通である。そして、この２群ズ
ーム光学系の一例として特開平 2- 6917号公報に開示さ
れた２群３枚構成のズーム光学系がある。この２群ズー
ム光学系は、図５１に示すように、絞りＳを挟んで互い
の凹面を向けるような状態で光学系の物体側に配置され
た第１および第２の正メニスカスレンズ１および２から
成る前群レンズ群と、可変軸上間隔を隔てて第２の正メ
ニスカスレンズ２の後方に配置された第３の負レンズ３
から成る後群レンズ群との２群３枚構成のズーム光学系
として構成されている。
減する関係から比較的構成の簡単な、所謂２群ズーム光
学系が用いられるのが普通である。そして、この２群ズ
ーム光学系の一例として特開平 2- 6917号公報に開示さ
れた２群３枚構成のズーム光学系がある。この２群ズー
ム光学系は、図５１に示すように、絞りＳを挟んで互い
の凹面を向けるような状態で光学系の物体側に配置され
た第１および第２の正メニスカスレンズ１および２から
成る前群レンズ群と、可変軸上間隔を隔てて第２の正メ
ニスカスレンズ２の後方に配置された第３の負レンズ３
から成る後群レンズ群との２群３枚構成のズーム光学系
として構成されている。
【０００４】そして、前群レンズ群（１、２）と後群レ
ンズ群（３）との可変軸上間隔を詰めながら共に前方に
移動することで短焦点距離から長焦点距離へのズーミン
グを行い得るように構成され、さらに、第１の正メニス
カスレンズ１の像側面と第２の正メニスカスレンズ２の
両面と第３の負レンズ３の物体側面との４面に非球面を
採用して諸収差の補正を行っている。
ンズ群（３）との可変軸上間隔を詰めながら共に前方に
移動することで短焦点距離から長焦点距離へのズーミン
グを行い得るように構成され、さらに、第１の正メニス
カスレンズ１の像側面と第２の正メニスカスレンズ２の
両面と第３の負レンズ３の物体側面との４面に非球面を
採用して諸収差の補正を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、全ての単位
レンズに屈折率が一様なレンズ（以下、「均質媒質型レ
ンズ」という）を用いたズーム光学系では、ズーム比
が、例えば１．３程度という比較的小さい光学系に対し
ては比較的容易に収差補正を行い得るので、約１．３６
という小さいズーム比しか持たない特開平２−６９１７
号公報の２群ズーム光学系の場合には、２群３枚の構成
でも或る程度の収差補正が可能になる。
レンズに屈折率が一様なレンズ（以下、「均質媒質型レ
ンズ」という）を用いたズーム光学系では、ズーム比
が、例えば１．３程度という比較的小さい光学系に対し
ては比較的容易に収差補正を行い得るので、約１．３６
という小さいズーム比しか持たない特開平２−６９１７
号公報の２群ズーム光学系の場合には、２群３枚の構成
でも或る程度の収差補正が可能になる。
【０００６】しかしながら、レンズの構成枚数が少ない
ズーム光学系において、全ての単位レンズに均質媒質型
レンズを用い、且つ、諸収差を小さく抑えながらズーム
比を従来のものより大きくしようとすると、ズーム比が
大きくなるにつれて各々の単位レンズの屈折力を強くし
なければならなくなるため、諸収差の良好な補正が極め
て困難になるという大きな問題が生じる。従って、２群
３枚構成のズーム光学系において、ズーム比を、例えば
１／５程度に大きくしながら且つ良好な収差補正を行う
ためには、今迄知られていた補正手段以外の特別な手段
が必要となる。
ズーム光学系において、全ての単位レンズに均質媒質型
レンズを用い、且つ、諸収差を小さく抑えながらズーム
比を従来のものより大きくしようとすると、ズーム比が
大きくなるにつれて各々の単位レンズの屈折力を強くし
なければならなくなるため、諸収差の良好な補正が極め
て困難になるという大きな問題が生じる。従って、２群
３枚構成のズーム光学系において、ズーム比を、例えば
１／５程度に大きくしながら且つ良好な収差補正を行う
ためには、今迄知られていた補正手段以外の特別な手段
が必要となる。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、２群３枚の構成にも拘らず、従来の２群３枚
の構成の２群ズームレンズに比べて、球面収差・非点収
差・歪曲収差・コマ収差・色収差等がいずれも良好に補
正され、しかも、コンパクト化されたズーム比１．５
（焦点距離４０mm〜６０mm）、ＦNO. が約６〜９クラス
の２群ズーム光学系を提供することを目的とする。
たもので、２群３枚の構成にも拘らず、従来の２群３枚
の構成の２群ズームレンズに比べて、球面収差・非点収
差・歪曲収差・コマ収差・色収差等がいずれも良好に補
正され、しかも、コンパクト化されたズーム比１．５
（焦点距離４０mm〜６０mm）、ＦNO. が約６〜９クラス
の２群ズーム光学系を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、物体側に配置された負
の屈折力を持つ第１レンズと絞りを挟んでその後方に配
置された正の屈折力を持つ第２レンズとにより正の屈折
力を有する前群レンズ群を構成し、所定の可変軸上間隔
を隔ててこの前群レンズ群の後方に配置され且つ負の屈
折力を持つ第３レンズにより後群レンズ群を構成し、し
かも、前記前群レンズ群と前記後群レンズ群との可変軸
上間隔を狭めながら前記両レンズ群を同期的に物体側に
移動させることにより、短焦点距離側から長焦点距離側
にズーミングを行う２群３枚構成の２群ズーム光学系で
あって、前記第１レンズが、光軸方向に屈折率が変化す
るアキシャルタイプの屈折率分布型レンズとして構成さ
れ、前記第２レンズおよび第３レンズが、いずれも屈折
率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズとして構成さ
れていることを特徴とするものである。
めに、請求項１に記載の発明は、物体側に配置された負
の屈折力を持つ第１レンズと絞りを挟んでその後方に配
置された正の屈折力を持つ第２レンズとにより正の屈折
力を有する前群レンズ群を構成し、所定の可変軸上間隔
を隔ててこの前群レンズ群の後方に配置され且つ負の屈
折力を持つ第３レンズにより後群レンズ群を構成し、し
かも、前記前群レンズ群と前記後群レンズ群との可変軸
上間隔を狭めながら前記両レンズ群を同期的に物体側に
移動させることにより、短焦点距離側から長焦点距離側
にズーミングを行う２群３枚構成の２群ズーム光学系で
あって、前記第１レンズが、光軸方向に屈折率が変化す
るアキシャルタイプの屈折率分布型レンズとして構成さ
れ、前記第２レンズおよび第３レンズが、いずれも屈折
率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズとして構成さ
れていることを特徴とするものである。
【０００９】また、請求項２に記載の発明は、前記第１
レンズが、その物体側面が物体側に凸面を向けたメニス
カスレンズとして形成されていることを特徴とするもの
である。
レンズが、その物体側面が物体側に凸面を向けたメニス
カスレンズとして形成されていることを特徴とするもの
である。
【００１０】また、請求項３に記載の発明は、前記第１
レンズは、その物体側面と光軸との交点のｄ線およびｇ
線の屈折率をそれぞれｎdob およびｎgob とし、また、
像側面と前記光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率を
それぞれｎdim およびｎgimとし、さらに、△νg-d
を、 と定義したとき、前記第１レンズに関して 0.7 ＜ △νg-d ＜ 0.85 の数式を満足するような屈折率分布を有するように構成
したことを特徴とするものである。
レンズは、その物体側面と光軸との交点のｄ線およびｇ
線の屈折率をそれぞれｎdob およびｎgob とし、また、
像側面と前記光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率を
それぞれｎdim およびｎgimとし、さらに、△νg-d
を、 と定義したとき、前記第１レンズに関して 0.7 ＜ △νg-d ＜ 0.85 の数式を満足するような屈折率分布を有するように構成
したことを特徴とするものである。
【００１１】また、請求項４に記載の発明は、物体側に
配置された正の屈折力を持つ第１レンズと絞りを挟んで
その後方に配置された正の屈折力を持つ第２レンズとに
より正の屈折力を有する前群レンズ群を構成し、所定の
可変軸上間隔を隔ててこの前群レンズ群の後方に配置さ
れ且つ負の屈折力を持つ第３レンズにより後群レンズ群
を構成し、しかも、前記前群レンズ群と前記後群レンズ
群との可変軸上間隔を狭めながら前記両レンズ群を同期
的に物体側に移動させることにより、短焦点距離側から
長焦点距離側にズーミングを行う２群３枚構成の２群ズ
ーム光学系であって、前記第２レンズが、光軸方向に屈
折率が変化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズ
として構成され、前記第１レンズおよび第３レンズが、
いずれも屈折率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズ
として構成されていることを特徴とするものである。
配置された正の屈折力を持つ第１レンズと絞りを挟んで
その後方に配置された正の屈折力を持つ第２レンズとに
より正の屈折力を有する前群レンズ群を構成し、所定の
可変軸上間隔を隔ててこの前群レンズ群の後方に配置さ
れ且つ負の屈折力を持つ第３レンズにより後群レンズ群
を構成し、しかも、前記前群レンズ群と前記後群レンズ
群との可変軸上間隔を狭めながら前記両レンズ群を同期
的に物体側に移動させることにより、短焦点距離側から
長焦点距離側にズーミングを行う２群３枚構成の２群ズ
ーム光学系であって、前記第２レンズが、光軸方向に屈
折率が変化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズ
として構成され、前記第１レンズおよび第３レンズが、
いずれも屈折率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズ
として構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】また、請求項５に記載の発明は、前記第１
レンズがその物体側面が物体側に凸面を向けたメニスカ
スレンズとして形成され、且つ、前記第２レンズがその
像側面が像側に凸面を向けたメニスカスレンズとして形
成されていることを特徴とするものである。
レンズがその物体側面が物体側に凸面を向けたメニスカ
スレンズとして形成され、且つ、前記第２レンズがその
像側面が像側に凸面を向けたメニスカスレンズとして形
成されていることを特徴とするものである。
【００１３】また、請求項６に記載の発明は、前記第２
レンズは、その物体側面と光軸との交点のｄ線およびｇ
線の屈折率をそれぞれｎdob およびｎgob とし、また、
像側面と前記光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率を
それぞれｎdim およびｎgimとし、さらに、△νg-d
を、 と定義したとき、前記第２レンズに関して 1.6 ＜ △νg-d ＜ 1.8 の数式を満足する屈折率分布を有するように構成したこ
とを特徴とするものである。
レンズは、その物体側面と光軸との交点のｄ線およびｇ
線の屈折率をそれぞれｎdob およびｎgob とし、また、
像側面と前記光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率を
それぞれｎdim およびｎgimとし、さらに、△νg-d
を、 と定義したとき、前記第２レンズに関して 1.6 ＜ △νg-d ＜ 1.8 の数式を満足する屈折率分布を有するように構成したこ
とを特徴とするものである。
【００１４】
【作用】上記のように構成され２群ズーム光学系は、光
学系の先頭に配置された前群レンズ群とその後方に配置
された後群レンズ群とが、両レンズ群間の可変軸上間隔
を狭めながら同期的に物体側に移動することにより短焦
点距離側から長焦点距離側にズーミングを行い得るよう
に構成してある。前群レンズ群を構成する第１レンズま
たは第２レンズのいずれかに、光軸方向に屈折率が変化
するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズを採用し、
後群レンズ群を含む残る２枚のレンズに、いずれも屈折
率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズを用いること
を特徴とする。
学系の先頭に配置された前群レンズ群とその後方に配置
された後群レンズ群とが、両レンズ群間の可変軸上間隔
を狭めながら同期的に物体側に移動することにより短焦
点距離側から長焦点距離側にズーミングを行い得るよう
に構成してある。前群レンズ群を構成する第１レンズま
たは第２レンズのいずれかに、光軸方向に屈折率が変化
するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズを採用し、
後群レンズ群を含む残る２枚のレンズに、いずれも屈折
率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズを用いること
を特徴とする。
【００１５】この場合、第１の発明では、負の屈折力を
持つ第１レンズにアキシャルタイプの屈折率分布型レン
ズを用い、さらに、好ましくは、第１レンズをその物体
側面が物体側に凸面を向けたメニスカス形状に形成する
と共に、その軸上厚を第２レンズの軸上厚よりも大きく
設定するようにする。
持つ第１レンズにアキシャルタイプの屈折率分布型レン
ズを用い、さらに、好ましくは、第１レンズをその物体
側面が物体側に凸面を向けたメニスカス形状に形成する
と共に、その軸上厚を第２レンズの軸上厚よりも大きく
設定するようにする。
【００１６】そして、この屈折率分布型レンズの屈折率
分布を、第１レンズの物体側面と光軸との交点のｄ線お
よびｇ線の屈折率をそれぞれｎdob およびｎgob とし、
像側面と光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率をそれ
ぞれｎdim およびｎgim とし、△νg-d を、 と定義したとき、 0.7 ＜ △νg-d ＜ 0.85 の数式を満足するように設定している。
分布を、第１レンズの物体側面と光軸との交点のｄ線お
よびｇ線の屈折率をそれぞれｎdob およびｎgob とし、
像側面と光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率をそれ
ぞれｎdim およびｎgim とし、△νg-d を、 と定義したとき、 0.7 ＜ △νg-d ＜ 0.85 の数式を満足するように設定している。
【００１７】このように、第１レンズの形状をメニスカ
ス形状にすることにより、絞りの前後で発生する収差を
相殺して諸収差を良好に補正している。さらに、第１レ
ンズにアキシャルタイプの屈折率分布型レンズを用いる
と、第１レンズの物体側面および像側面での屈折作用に
加えて光軸方向に屈折率を変化させ得ることができるか
ら、球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差・色収差
に対する収差補正設計の自由度を、均質媒質型レンズの
みを用いた場合よりも増すことが可能になる。
ス形状にすることにより、絞りの前後で発生する収差を
相殺して諸収差を良好に補正している。さらに、第１レ
ンズにアキシャルタイプの屈折率分布型レンズを用いる
と、第１レンズの物体側面および像側面での屈折作用に
加えて光軸方向に屈折率を変化させ得ることができるか
ら、球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差・色収差
に対する収差補正設計の自由度を、均質媒質型レンズの
みを用いた場合よりも増すことが可能になる。
【００１８】加えて、この第１レンズ１に、「 0.7 ＜
△νg-d ＜ 0.85 」の条件を付すことにより、メニス
カス形状の第１レンズ１の凹面側の分散を凸面側よりも
大きくすることで、絞りに近いレンズ系全系の中心部で
色収差を良好に補正するようにしている。
△νg-d ＜ 0.85 」の条件を付すことにより、メニス
カス形状の第１レンズ１の凹面側の分散を凸面側よりも
大きくすることで、絞りに近いレンズ系全系の中心部で
色収差を良好に補正するようにしている。
【００１９】一方、請求項４に記載の第２の発明では、
正の屈折力を持つ第２レンズにアキシャルタイプの屈折
率分布型レンズを用い、さらに、第１レンズをその物体
側面が物体側に凸面を向けたメニスカス形状に形成する
と共に、第２レンズもその像側面が像側に凸面を向けた
メニスカス形状に形成し、しかも、第１の発明の場合と
は逆に、第２レンズの軸上厚を第１レンズの軸上厚より
も大きく設定するようにする。
正の屈折力を持つ第２レンズにアキシャルタイプの屈折
率分布型レンズを用い、さらに、第１レンズをその物体
側面が物体側に凸面を向けたメニスカス形状に形成する
と共に、第２レンズもその像側面が像側に凸面を向けた
メニスカス形状に形成し、しかも、第１の発明の場合と
は逆に、第２レンズの軸上厚を第１レンズの軸上厚より
も大きく設定するようにする。
【００２０】そして、この屈折率分布型レンズの屈折率
分布を、第２レンズの物体側面と光軸との交点のｄ線お
よびｇ線の屈折率をそれぞれｎdob およびｎgob とし、
また、像側面と前記光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈
折率をそれぞれｎdim およびｎgim とし、さらに、△ν
g-d を、 と定義したとき、 1.6 ＜ △νg-d ＜ 1.8 の数式を満足するように設定している。
分布を、第２レンズの物体側面と光軸との交点のｄ線お
よびｇ線の屈折率をそれぞれｎdob およびｎgob とし、
また、像側面と前記光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈
折率をそれぞれｎdim およびｎgim とし、さらに、△ν
g-d を、 と定義したとき、 1.6 ＜ △νg-d ＜ 1.8 の数式を満足するように設定している。
【００２１】このように、第１レンズおよび第２レンズ
の各々のレンズ形状を、互いに逆向きのメニスカス形状
に形成して、絞りの前後で発生する収差を相殺して諸収
差を良好に補正している。さらに、第２レンズにアキシ
ャルタイプの屈折率分布型レンズを用いると、第２レン
ズの物体側面および像側面での屈折作用に加えて光軸方
向に屈折率を変化させ得ることができるから、第１の発
明の場合と同様に、球面収差・非点収差・歪曲収差・コ
マ収差・色収差に対する収差補正設計の自由度を、均質
媒質型レンズのみを用いた場合よりも増すことが可能に
なる。
の各々のレンズ形状を、互いに逆向きのメニスカス形状
に形成して、絞りの前後で発生する収差を相殺して諸収
差を良好に補正している。さらに、第２レンズにアキシ
ャルタイプの屈折率分布型レンズを用いると、第２レン
ズの物体側面および像側面での屈折作用に加えて光軸方
向に屈折率を変化させ得ることができるから、第１の発
明の場合と同様に、球面収差・非点収差・歪曲収差・コ
マ収差・色収差に対する収差補正設計の自由度を、均質
媒質型レンズのみを用いた場合よりも増すことが可能に
なる。
【００２２】加えて、この第２レンズに「 1.6 ＜ △ν
g-d ＜ 1.8 」の条件を付すことにより、メニスカス形
状の第２レンズの凹面側の分散を凸面側よりも大きくす
ることで、色収差を良好に補正絞りに近いレンズ系全系
の中心部で色収差を良好に補正するようにしている。こ
のように構成することにより、第１の発明および第２の
発明では、いずれも、コスト上の問題に考慮を払いなが
ら、諸収差の補正時における収差補正設計の自由度を増
し、前群レンズ群で発生する色収差を実用上差し支えの
ない一定の範囲内に抑えるようにしている。
g-d ＜ 1.8 」の条件を付すことにより、メニスカス形
状の第２レンズの凹面側の分散を凸面側よりも大きくす
ることで、色収差を良好に補正絞りに近いレンズ系全系
の中心部で色収差を良好に補正するようにしている。こ
のように構成することにより、第１の発明および第２の
発明では、いずれも、コスト上の問題に考慮を払いなが
ら、諸収差の補正時における収差補正設計の自由度を増
し、前群レンズ群で発生する色収差を実用上差し支えの
ない一定の範囲内に抑えるようにしている。
【００２３】なお、第１および第２の発明においては、
いずれも、短焦点距離から長焦点距離にズーミングする
につれて後群レンズ群を通る軸上光束の高さが徐々にレ
ンズの周辺側へと移動して正の球面収差を発生する傾向
にあるのを、第３レンズの光学材料のアッベ数に「ν3
≧ 70 」の条件を付与することにより、後群レンズ群で
の色収差の発生を実用上小さな値に抑えるようにもなし
ている。
いずれも、短焦点距離から長焦点距離にズーミングする
につれて後群レンズ群を通る軸上光束の高さが徐々にレ
ンズの周辺側へと移動して正の球面収差を発生する傾向
にあるのを、第３レンズの光学材料のアッベ数に「ν3
≧ 70 」の条件を付与することにより、後群レンズ群で
の色収差の発生を実用上小さな値に抑えるようにもなし
ている。
【００２４】
【実施例】以下、図示の２つの基本実施例に基づいて第
１および第２の発明に係る２群ズーム光学系の構成およ
び作用を説明するが、以下の説明において「レンズ」と
いうのは、いずれも球面レンズを云い、また、使用する
記号は、 ｆ ： 全系の合成焦点距離 ＦNO. ：Ｆナンバ ｒi （ｉ＝１〜６）：物体側から数えてｉ番目のレンズ
面の曲率半径 ｄi （ｉ＝１〜６）：物体側から数えてｉ番目の面間隔 ｎi （ｉ＝１〜３）：物体側から数えてｉ番目のレンズ
の光学材料の屈折率 νi （ｉ＝１〜３）：物体側から数えてｉ番目のレンズ
の光学材料のアッベ数 を表すものとする。
１および第２の発明に係る２群ズーム光学系の構成およ
び作用を説明するが、以下の説明において「レンズ」と
いうのは、いずれも球面レンズを云い、また、使用する
記号は、 ｆ ： 全系の合成焦点距離 ＦNO. ：Ｆナンバ ｒi （ｉ＝１〜６）：物体側から数えてｉ番目のレンズ
面の曲率半径 ｄi （ｉ＝１〜６）：物体側から数えてｉ番目の面間隔 ｎi （ｉ＝１〜３）：物体側から数えてｉ番目のレンズ
の光学材料の屈折率 νi （ｉ＝１〜３）：物体側から数えてｉ番目のレンズ
の光学材料のアッベ数 を表すものとする。
【００２５】図１は、本発明に係る２群ズーム光学系の
第１の基本構成例を示す光学系配置図である。この第１
の基本構成例に係る２群ズーム光学系は、図１に示すよ
うに、物体側（図１上で左側）に配置された負の屈折率
を持つ第１レンズ１と、適宜の絞りＳを挟んでその後方
（像側）に所定の軸上間隔（ｄ2 ＋ｄ3 ）を隔てて配置
された正の屈折率を持つ第２レンズ２とにより正の屈折
力を有する前群レンズ群（１、Ｓ、２）を構成し、所定
の可変軸上間隔ｄ5 を隔ててこの前群レンズ群（１、
Ｓ、２）の後方に配置され且つ負の屈折率を持つ第３レ
ンズ３により後群レンズ群を構成した２群３枚構成の光
学系配置を持つ２群ズーム光学系として構成されてい
る。
第１の基本構成例を示す光学系配置図である。この第１
の基本構成例に係る２群ズーム光学系は、図１に示すよ
うに、物体側（図１上で左側）に配置された負の屈折率
を持つ第１レンズ１と、適宜の絞りＳを挟んでその後方
（像側）に所定の軸上間隔（ｄ2 ＋ｄ3 ）を隔てて配置
された正の屈折率を持つ第２レンズ２とにより正の屈折
力を有する前群レンズ群（１、Ｓ、２）を構成し、所定
の可変軸上間隔ｄ5 を隔ててこの前群レンズ群（１、
Ｓ、２）の後方に配置され且つ負の屈折率を持つ第３レ
ンズ３により後群レンズ群を構成した２群３枚構成の光
学系配置を持つ２群ズーム光学系として構成されてい
る。
【００２６】この場合、図示例では、第１レンズ１の軸
上厚ｄ1 が、第２レンズ２の軸上厚ｄ4 よりも大きく設
定されることになる。そして、このようなレンズ配置を
持つ図示例の２群ズーム光学系では、例えば図１に示す
状態を初期状態（所定位置）となし、この初期状態にあ
るときに２群ズーム光学系の短焦点距離を実現し、この
状態から、前群レンズ群（１、Ｓ、２）と後群レンズ群
（３）との可変軸上間隔ｄ5 を狭めながら、両レンズ群
（１、Ｓ、２）、（３）を同期的に物体側（後群レンズ
群３が像面Ｆから離れる方向）に移動させることによ
り、短焦点距離側から長焦点距離側への所期のズーミン
グを行うように構成されている。
上厚ｄ1 が、第２レンズ２の軸上厚ｄ4 よりも大きく設
定されることになる。そして、このようなレンズ配置を
持つ図示例の２群ズーム光学系では、例えば図１に示す
状態を初期状態（所定位置）となし、この初期状態にあ
るときに２群ズーム光学系の短焦点距離を実現し、この
状態から、前群レンズ群（１、Ｓ、２）と後群レンズ群
（３）との可変軸上間隔ｄ5 を狭めながら、両レンズ群
（１、Ｓ、２）、（３）を同期的に物体側（後群レンズ
群３が像面Ｆから離れる方向）に移動させることによ
り、短焦点距離側から長焦点距離側への所期のズーミン
グを行うように構成されている。
【００２７】ところで、第１の基本構成例に係る２群ズ
ーム光学系では、先頭の第１レンズ１を、光軸方向に屈
折率が変化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズ
として構成し、第２レンズ２および第３レンズ３を、い
ずれも屈折率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズと
して構成している。
ーム光学系では、先頭の第１レンズ１を、光軸方向に屈
折率が変化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズ
として構成し、第２レンズ２および第３レンズ３を、い
ずれも屈折率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズと
して構成している。
【００２８】この場合、第１レンズ１は、その物体側面
ｒ1 が物体側に凸面を向けた単メニスカスレンズとして
形成され、また、第２レンズ２は、その物体側面ｒ3 が
物体側に凸面を向け且つその像側面ｒ4 が像側（図１上
で右側）に凸面を向けた所謂「両凸レンズ」として形成
され、さらに、第３レンズ３は、その物体側面ｒ5 が物
体側に凹面を向け且つその像側面ｒ6 が像側に凹面を向
けた、所謂「両凹レンズ」として形成されている。この
ように、第１レンズ１のレンズ形状をメニスカス形状に
形成したのは、絞りＳの前後で発生する収差を相殺して
諸収差を良好に補正するためである。
ｒ1 が物体側に凸面を向けた単メニスカスレンズとして
形成され、また、第２レンズ２は、その物体側面ｒ3 が
物体側に凸面を向け且つその像側面ｒ4 が像側（図１上
で右側）に凸面を向けた所謂「両凸レンズ」として形成
され、さらに、第３レンズ３は、その物体側面ｒ5 が物
体側に凹面を向け且つその像側面ｒ6 が像側に凹面を向
けた、所謂「両凹レンズ」として形成されている。この
ように、第１レンズ１のレンズ形状をメニスカス形状に
形成したのは、絞りＳの前後で発生する収差を相殺して
諸収差を良好に補正するためである。
【００２９】ところで、第１レンズ１に用いられるアキ
シャルタイプの屈折率分布型レンズは、第１レンズ１の
物体側から数えてｉ番目に位置する屈折率分布を示すｎ
i （ｘ）が、 ｎi （ｘ）＝Ｎ0 ＋Ｎ1・x ＋Ｎ2・x2＋Ｎ3・x3＋Ｎ4・x4 但し、ｘ ：物体側頂点（第１レンズの物体側面ｒ1 と
光軸Ｏとの交点）から光軸に沿った距離 Ｎ0 ：物体側頂点における屈折率 Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 ：屈折率分布係数 で規定されるような屈折率分布型レンズとして形成され
ている。
シャルタイプの屈折率分布型レンズは、第１レンズ１の
物体側から数えてｉ番目に位置する屈折率分布を示すｎ
i （ｘ）が、 ｎi （ｘ）＝Ｎ0 ＋Ｎ1・x ＋Ｎ2・x2＋Ｎ3・x3＋Ｎ4・x4 但し、ｘ ：物体側頂点（第１レンズの物体側面ｒ1 と
光軸Ｏとの交点）から光軸に沿った距離 Ｎ0 ：物体側頂点における屈折率 Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 ：屈折率分布係数 で規定されるような屈折率分布型レンズとして形成され
ている。
【００３０】加えて、この屈折率分布型レンズでは、そ
の物体側面と光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率を
それぞれｎdob およびｎgob とし、また、像側面と前記
光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率をそれぞれｎ
dim およびｎgim とし、さらに、△νg-d を、 と定義したとき、第１レンズに関して 0.7 ＜ △νg-d ＜ 0.85 …（１） の数式を満足するような屈折率分布型レンズとして構成
されている。
の物体側面と光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率を
それぞれｎdob およびｎgob とし、また、像側面と前記
光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率をそれぞれｎ
dim およびｎgim とし、さらに、△νg-d を、 と定義したとき、第１レンズに関して 0.7 ＜ △νg-d ＜ 0.85 …（１） の数式を満足するような屈折率分布型レンズとして構成
されている。
【００３１】このように、第１レンズ１にアキシャルタ
イプの屈折率分布型レンズを用いたのは、第１レンズ１
の物体側面および像側面での屈折作用に加えて光軸方向
に屈折率を変化させ得ることから、球面収差・非点収差
・歪曲収差・コマ収差・色収差に対する収差補正設計の
自由度を、均質媒質型レンズを用いた場合よりも増すこ
とが可能になるからである。
イプの屈折率分布型レンズを用いたのは、第１レンズ１
の物体側面および像側面での屈折作用に加えて光軸方向
に屈折率を変化させ得ることから、球面収差・非点収差
・歪曲収差・コマ収差・色収差に対する収差補正設計の
自由度を、均質媒質型レンズを用いた場合よりも増すこ
とが可能になるからである。
【００３２】また、この第１レンズ１に（１）式の条件
を付したのは、メニスカス形状の第１レンズ１の凹面側
の分散を凸面側よりも大きくすることで色収差を良好に
補正するためであり、△νg-d の持つ意味は、屈折率分
布の効果を増すために比較的厚いレンズとなる第１レン
ズ１の光軸方向のどの部分で、主に色収差を補正するの
がよいかを示すものである。
を付したのは、メニスカス形状の第１レンズ１の凹面側
の分散を凸面側よりも大きくすることで色収差を良好に
補正するためであり、△νg-d の持つ意味は、屈折率分
布の効果を増すために比較的厚いレンズとなる第１レン
ズ１の光軸方向のどの部分で、主に色収差を補正するの
がよいかを示すものである。
【００３３】この場合、△νg-d が0.85よりも小さいと
きには、絞りＳに近いレンズ系全系の中心部で補正する
ことができて都合がよい。しかし、△νg-d が0.85より
も大きくなると、瞳に対する対称性が崩れて、短焦点距
離側の倍率色収差（ｇ−ｄ）の補正が著しく困難にな
る。また、△νg-d が0.7 より小さくなると分散の勾配
が大きくなって、既存の光学材料の物性から必要な性能
を有する光学材料を安価に入手することができないとい
うコスト上の問題を生じる。
きには、絞りＳに近いレンズ系全系の中心部で補正する
ことができて都合がよい。しかし、△νg-d が0.85より
も大きくなると、瞳に対する対称性が崩れて、短焦点距
離側の倍率色収差（ｇ−ｄ）の補正が著しく困難にな
る。また、△νg-d が0.7 より小さくなると分散の勾配
が大きくなって、既存の光学材料の物性から必要な性能
を有する光学材料を安価に入手することができないとい
うコスト上の問題を生じる。
【００３４】この（１）式は、前群レンズ群（１、Ｓ、
２）で発生する色収差を実用上差し支えのない一定の範
囲内に抑えるような役割を果すものである。ところで、
２群ズーム光学系では、移動するレンズ群毎に色収差を
補正しておくことが原則で、数式的には が要求される。
２）で発生する色収差を実用上差し支えのない一定の範
囲内に抑えるような役割を果すものである。ところで、
２群ズーム光学系では、移動するレンズ群毎に色収差を
補正しておくことが原則で、数式的には が要求される。
【００３５】この場合、νi は、光学材料の性質上常に
正であるため、色収差の補正にはｆ i が正・負２種類の
２枚のレンズが必要になる。本発明では、後群レンズ群
を単レンズである第３レンズ３だけで構成しているた
め、後群レンズ群では色収差の補正が原理的に不可能に
なる。
正であるため、色収差の補正にはｆ i が正・負２種類の
２枚のレンズが必要になる。本発明では、後群レンズ群
を単レンズである第３レンズ３だけで構成しているた
め、後群レンズ群では色収差の補正が原理的に不可能に
なる。
【００３６】そのため、前述したような方法を用いて前
群レンズ群（第１レンズ１、絞りＳ、第２レンズ２）で
の色収差を実用上差し支えのない一定の範囲内に抑える
ようにしても、これだけで全系の色収差を良好に保持す
ることは難しい。そこで図示例では、第３レンズ３の光
学材料のアッベ数ν3 に、 ν3 ≧ 55 …（３） なる条件を与えることにより、後群レンズ群３における
上記（２）式の値を実用上小さな値に抑えることがで
き、上記（１）式との相乗効果により全系の色収差を良
好に補正することができる。
群レンズ群（第１レンズ１、絞りＳ、第２レンズ２）で
の色収差を実用上差し支えのない一定の範囲内に抑える
ようにしても、これだけで全系の色収差を良好に保持す
ることは難しい。そこで図示例では、第３レンズ３の光
学材料のアッベ数ν3 に、 ν3 ≧ 55 …（３） なる条件を与えることにより、後群レンズ群３における
上記（２）式の値を実用上小さな値に抑えることがで
き、上記（１）式との相乗効果により全系の色収差を良
好に補正することができる。
【００３７】この（３）式の条件を外れた場合には、近
軸の色収差がズーミングで大きく変動する、短焦点距離
側で倍率色収差が大きな値となり、高性能にすることが
困難になる。以下に、第１の基本構成例に係る具体的実
施例１の各データを記載し、この具体的実施例１に関す
る球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差を、各焦点
距離（Ｆナンバ）毎に、即ち、短焦点距離（ｆ＝40.0m
m，ＦNO. 5.7 ）、中間焦点距離（ｆ＝50.3mm，ＦNO.
7.2 ）、長焦点距離（ｆ＝60.2mm，ＦNO. 8.6 ）毎に図
３〜図１４にそれぞれ掲げる。
軸の色収差がズーミングで大きく変動する、短焦点距離
側で倍率色収差が大きな値となり、高性能にすることが
困難になる。以下に、第１の基本構成例に係る具体的実
施例１の各データを記載し、この具体的実施例１に関す
る球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差を、各焦点
距離（Ｆナンバ）毎に、即ち、短焦点距離（ｆ＝40.0m
m，ＦNO. 5.7 ）、中間焦点距離（ｆ＝50.3mm，ＦNO.
7.2 ）、長焦点距離（ｆ＝60.2mm，ＦNO. 8.6 ）毎に図
３〜図１４にそれぞれ掲げる。
【００３８】また、第１の基本構成例に係る具体的実施
例２の各データを以下に記載し、この具体的実施例２に
関する球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差を、各
焦点距離（Ｆナンバ）毎に、即ち、短焦点距離（ｆ＝4
0.0mm，ＦNO. 5.7 ）、中間焦点距離（ｆ＝50.2mm，Ｆ
NO. 7.2 ）、長焦点距離（ｆ＝60.1mm，ＦNO. 8.6 ）毎
に図１５〜図２６にそれぞれ掲げる。
例２の各データを以下に記載し、この具体的実施例２に
関する球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差を、各
焦点距離（Ｆナンバ）毎に、即ち、短焦点距離（ｆ＝4
0.0mm，ＦNO. 5.7 ）、中間焦点距離（ｆ＝50.2mm，Ｆ
NO. 7.2 ）、長焦点距離（ｆ＝60.1mm，ＦNO. 8.6 ）毎
に図１５〜図２６にそれぞれ掲げる。
【００３９】
【００４０】 各々の収差図に示すように、各具体的実施例とも短焦点
距離、中間焦点距離、長焦点距離のそれぞれに亘って、
球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差がいずれも良
好に補正されていることが分かる。次に、図２に示す第
２の基本実施例の２群ズーム光学系の構成および作用を
説明する。
距離、中間焦点距離、長焦点距離のそれぞれに亘って、
球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差がいずれも良
好に補正されていることが分かる。次に、図２に示す第
２の基本実施例の２群ズーム光学系の構成および作用を
説明する。
【００４１】本発明の第２の基本構成例に係る２群ズー
ム光学系は、図２に示すように、物体側に配置された正
の屈折率を持つ第１レンズ１と、適宜の絞りＳを挟んで
その後方に所定の軸上間隔（ｄ2 ＋ｄ3 ）を隔てて配置
された正の屈折率を持つ第２レンズ２とにより正の屈折
力を有する前群レンズ群（１、Ｓ、２）を構成し、所定
の可変軸上間隔ｄ5 を隔ててこの前群レンズ群（１、
Ｓ、２）の後方に配置され且つ負の屈折率を持つ第３レ
ンズ３により後群レンズ群を構成した２群３枚構成の光
学系配置を持つ２群ズーム光学系として構成されてい
る。
ム光学系は、図２に示すように、物体側に配置された正
の屈折率を持つ第１レンズ１と、適宜の絞りＳを挟んで
その後方に所定の軸上間隔（ｄ2 ＋ｄ3 ）を隔てて配置
された正の屈折率を持つ第２レンズ２とにより正の屈折
力を有する前群レンズ群（１、Ｓ、２）を構成し、所定
の可変軸上間隔ｄ5 を隔ててこの前群レンズ群（１、
Ｓ、２）の後方に配置され且つ負の屈折率を持つ第３レ
ンズ３により後群レンズ群を構成した２群３枚構成の光
学系配置を持つ２群ズーム光学系として構成されてい
る。
【００４２】この場合、図示例では、第１の基本構成例
の場合とは逆に、第２レンズ２の軸上厚ｄ4 が第１レン
ズ１の軸上厚ｄ1 よりも大きく設定されることになる。
そして、第２の基本構成例に係る２群ズーム光学系で
も、第１の基本構成例の場合と同様に、図１に示す状態
から、前群レンズ群（１、Ｓ、２）と後群レンズ群
（３）との可変軸上間隔ｄ5 を狭めながら、前群レンズ
群および後群レンズ群（１、Ｓ、２および３）を同期的
に物体側（後群レンズ群が像面Ｆから離れる方向）に移
動させることにより、短焦点距離側から長焦点距離側へ
の所期のズーミングを行うことになる。
の場合とは逆に、第２レンズ２の軸上厚ｄ4 が第１レン
ズ１の軸上厚ｄ1 よりも大きく設定されることになる。
そして、第２の基本構成例に係る２群ズーム光学系で
も、第１の基本構成例の場合と同様に、図１に示す状態
から、前群レンズ群（１、Ｓ、２）と後群レンズ群
（３）との可変軸上間隔ｄ5 を狭めながら、前群レンズ
群および後群レンズ群（１、Ｓ、２および３）を同期的
に物体側（後群レンズ群が像面Ｆから離れる方向）に移
動させることにより、短焦点距離側から長焦点距離側へ
の所期のズーミングを行うことになる。
【００４３】ところで、第２の基本構成例に係る２群ズ
ーム光学系では、第１レンズ１および第３レンズ３を、
いずれも屈折率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズ
として構成し、第２レンズ２を、光軸方向に屈折率が変
化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズとして構
成している。
ーム光学系では、第１レンズ１および第３レンズ３を、
いずれも屈折率が一様な媒質から成る均質媒質型レンズ
として構成し、第２レンズ２を、光軸方向に屈折率が変
化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズとして構
成している。
【００４４】この場合、第１レンズ１は、その物体側面
ｒ1 が物体側に凸面を向けた単メニスカスレンズとして
形成され、また、第２レンズ２は、その像側面ｒ4 が像
側に凸面を向けた単メニスカスレンズとして形成され、
さらに、第３レンズ３は、第１の基本構成例の場合と同
様に、その物体側面ｒ5 が物体側に凹面を向け且つその
像側面ｒ6 が像側に凹面を向けた「両凹レンズ」として
形成されている。このように、第１レンズ１および第２
レンズ２の各々のレンズ形状を、互いに逆向きのメニス
カス形状に形成したのは、絞りＳの前後で発生する収差
を相殺して諸収差を良好に補正するためである。
ｒ1 が物体側に凸面を向けた単メニスカスレンズとして
形成され、また、第２レンズ２は、その像側面ｒ4 が像
側に凸面を向けた単メニスカスレンズとして形成され、
さらに、第３レンズ３は、第１の基本構成例の場合と同
様に、その物体側面ｒ5 が物体側に凹面を向け且つその
像側面ｒ6 が像側に凹面を向けた「両凹レンズ」として
形成されている。このように、第１レンズ１および第２
レンズ２の各々のレンズ形状を、互いに逆向きのメニス
カス形状に形成したのは、絞りＳの前後で発生する収差
を相殺して諸収差を良好に補正するためである。
【００４５】さて、第２レンズ２に用いられるアキシャ
ルタイプの屈折率分布型レンズは、第２レンズ２の物体
側から数えてｉ番目（この実施例の場合、２番目）に位
置する屈折率分布を示すｎi （ｘ）が、 ｎi （ｘ）＝Ｎ0 ＋Ｎ1・x ＋Ｎ2・x2＋Ｎ3・x3＋Ｎ4・x4 但し、ｘ ：物体側頂点（第２レンズの物体側面ｒ3 と
光軸Ｏとの交点）から光軸に沿った距離 Ｎ0 ：物体側頂点における屈折率 Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 ：屈折率分布係数 で規定されるような屈折率分布型レンズとして形成され
ている。
ルタイプの屈折率分布型レンズは、第２レンズ２の物体
側から数えてｉ番目（この実施例の場合、２番目）に位
置する屈折率分布を示すｎi （ｘ）が、 ｎi （ｘ）＝Ｎ0 ＋Ｎ1・x ＋Ｎ2・x2＋Ｎ3・x3＋Ｎ4・x4 但し、ｘ ：物体側頂点（第２レンズの物体側面ｒ3 と
光軸Ｏとの交点）から光軸に沿った距離 Ｎ0 ：物体側頂点における屈折率 Ｎ1 、Ｎ2 、Ｎ3 、Ｎ4 ：屈折率分布係数 で規定されるような屈折率分布型レンズとして形成され
ている。
【００４６】加えて、この屈折率分布型レンズでは、そ
の物体側面と光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率を
それぞれｎdob およびｎgob とし、また、像側面と前記
光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率をそれぞれｎ
dim およびｎgim とし、さらに、△νg-d を、 と定義したとき、前記第２レンズに関して 1.6 ＜ △νg-d ＜ 1.8 …（４） の数式を満足するような屈折率分布型レンズとして構成
されている。
の物体側面と光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率を
それぞれｎdob およびｎgob とし、また、像側面と前記
光軸との交点のｄ線およびｇ線の屈折率をそれぞれｎ
dim およびｎgim とし、さらに、△νg-d を、 と定義したとき、前記第２レンズに関して 1.6 ＜ △νg-d ＜ 1.8 …（４） の数式を満足するような屈折率分布型レンズとして構成
されている。
【００４７】このように、第２レンズ２にアキシャルタ
イプの屈折率分布型レンズを用いたのは、第１の基本構
成例の場合の考え方と同様に、第２レンズ２の物体側面
および像側面での屈折作用に加えて光軸方向に屈折率を
変化させ得ることから、球面収差・非点収差・歪曲収差
・コマ収差・色収差に対する収差補正設計の自由度を、
均質媒質型レンズを用いた場合よりも増すことが可能に
なるからである。
イプの屈折率分布型レンズを用いたのは、第１の基本構
成例の場合の考え方と同様に、第２レンズ２の物体側面
および像側面での屈折作用に加えて光軸方向に屈折率を
変化させ得ることから、球面収差・非点収差・歪曲収差
・コマ収差・色収差に対する収差補正設計の自由度を、
均質媒質型レンズを用いた場合よりも増すことが可能に
なるからである。
【００４８】また、この第２レンズ２に（４）式の条件
を付したのは、メニスカス形状の第２レンズ２の凹面側
の分散を凸面側よりも大きくすることで色収差を良好に
補正するためであり、△νg-d の持つ意味は、屈折率分
布の効果を増すために比較的厚いレンズとなる第２レン
ズ２の光軸方向のどの部分で、主に色収差を補正するの
がよいかを示すものである。
を付したのは、メニスカス形状の第２レンズ２の凹面側
の分散を凸面側よりも大きくすることで色収差を良好に
補正するためであり、△νg-d の持つ意味は、屈折率分
布の効果を増すために比較的厚いレンズとなる第２レン
ズ２の光軸方向のどの部分で、主に色収差を補正するの
がよいかを示すものである。
【００４９】この場合、△νg-d が、1.8 よりも小さい
ときには、絞りＳに近いレンズ系全系の中心部で補正す
ることができて都合がよい。しかし、△νg-d が1.8 よ
りも大きくなると、瞳に対する対称性が崩れて、短焦点
距離側の倍率色収差（ｇ−ｄ）の補正が著しく困難にな
る。また、△νg-d が1.6 より小さくなると、第１の基
本構成例の場合と同様に、分散の勾配が大きくなって、
既存の光学材料の物性から必要な性能を有する光学材料
を安価に入手することができないというコスト上の問題
を生じる。
ときには、絞りＳに近いレンズ系全系の中心部で補正す
ることができて都合がよい。しかし、△νg-d が1.8 よ
りも大きくなると、瞳に対する対称性が崩れて、短焦点
距離側の倍率色収差（ｇ−ｄ）の補正が著しく困難にな
る。また、△νg-d が1.6 より小さくなると、第１の基
本構成例の場合と同様に、分散の勾配が大きくなって、
既存の光学材料の物性から必要な性能を有する光学材料
を安価に入手することができないというコスト上の問題
を生じる。
【００５０】なお、後群レンズ群（第３レンズ３）にお
ける色収差の発生を極力抑えるようになし、（４）式と
の相乗効果により全系の色収差を良好に補正するため
に、第３レンズ３の光学材料のアッベ数ν3 に、前述し
た ν3 ≧ 55 …（３） なる条件を与えることが好ましいのは、第１の基本構成
例のケースと同様である。
ける色収差の発生を極力抑えるようになし、（４）式と
の相乗効果により全系の色収差を良好に補正するため
に、第３レンズ３の光学材料のアッベ数ν3 に、前述し
た ν3 ≧ 55 …（３） なる条件を与えることが好ましいのは、第１の基本構成
例のケースと同様である。
【００５１】以下に、第２の基本構成例に係る具体的実
施例３の各データを記載し、この具体的実施例３に関す
る球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差を、各焦点
距離（Ｆナンバ）毎に、即ち、短焦点距離（ｆ＝40.2m
m，ＦNO. 6.2 ）、中間焦点距離（ｆ＝50.7mm，ＦNO.
7.9 ）、長焦点距離（ｆ＝60.2mm，ＦNO. 9.3 ）毎に図
２７〜図３８にそれぞれ掲げる。
施例３の各データを記載し、この具体的実施例３に関す
る球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差を、各焦点
距離（Ｆナンバ）毎に、即ち、短焦点距離（ｆ＝40.2m
m，ＦNO. 6.2 ）、中間焦点距離（ｆ＝50.7mm，ＦNO.
7.9 ）、長焦点距離（ｆ＝60.2mm，ＦNO. 9.3 ）毎に図
２７〜図３８にそれぞれ掲げる。
【００５２】また、第２の基本構成例に係る具体的実施
例４の各データを以下に記載し、この具体的実施例４に
関する球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差を、各
焦点距離（Ｆナンバ）毎に、即ち、短焦点距離（ｆ＝4
0.0mm，ＦNO. 6.2 ）、中間焦点距離（ｆ＝50.5mm，Ｆ
NO. 7.8 ）、長焦点距離（ｆ＝60.00mm ，ＦNO. 9.3 ）
毎に図３９〜図５０にそれぞれ掲げる。
例４の各データを以下に記載し、この具体的実施例４に
関する球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収差を、各
焦点距離（Ｆナンバ）毎に、即ち、短焦点距離（ｆ＝4
0.0mm，ＦNO. 6.2 ）、中間焦点距離（ｆ＝50.5mm，Ｆ
NO. 7.8 ）、長焦点距離（ｆ＝60.00mm ，ＦNO. 9.3 ）
毎に図３９〜図５０にそれぞれ掲げる。
【００５３】
【００５４】 第２の基本構成例の場合にも、各々の収差図に示すよう
に、各具体的実施例とも短焦点距離、中間焦点距離、長
焦点距離のそれぞれに亘って、球面収差・非点収差・歪
曲収差・コマ収差がいずれも良好に補正されていること
が分かる。そして、前述した２つの基本構成例に関する
各収差図は、本発明に係る第１、第２の基本構成例を用
いた２群ズーム光学系の優秀さを物語って余りあるもの
と云える。
に、各具体的実施例とも短焦点距離、中間焦点距離、長
焦点距離のそれぞれに亘って、球面収差・非点収差・歪
曲収差・コマ収差がいずれも良好に補正されていること
が分かる。そして、前述した２つの基本構成例に関する
各収差図は、本発明に係る第１、第２の基本構成例を用
いた２群ズーム光学系の優秀さを物語って余りあるもの
と云える。
【００５５】以上、図示の実施例に基づいて説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲内において、種々に変形実施すること
ができる。
が、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨
を逸脱しない範囲内において、種々に変形実施すること
ができる。
【００５６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る２群ズ
ーム光学系では、光学系の先頭に配置された前群レンズ
群を構成する負の屈折率を持つ第１レンズまたは正の屈
折率を持つ第２レンズのいずれかに、光軸方向に屈折率
が変化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズを用
い、且つ、残り２枚のレンズに屈折率が一様な媒質から
成る均質媒質型レンズを用いることにより、２群３枚の
構成にも拘らず、従来の２群３枚の構成の２群ズームレ
ンズに比べて、球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収
差・色収差等がいずれも良好に補正され、しかも、コン
パクト化されたズーム比１．５（焦点距離ｆ＝４０mm〜
６０mm）、ＦNO. が約６〜９クラスの２群ズーム光学系
を実現することができる。
ーム光学系では、光学系の先頭に配置された前群レンズ
群を構成する負の屈折率を持つ第１レンズまたは正の屈
折率を持つ第２レンズのいずれかに、光軸方向に屈折率
が変化するアキシャルタイプの屈折率分布型レンズを用
い、且つ、残り２枚のレンズに屈折率が一様な媒質から
成る均質媒質型レンズを用いることにより、２群３枚の
構成にも拘らず、従来の２群３枚の構成の２群ズームレ
ンズに比べて、球面収差・非点収差・歪曲収差・コマ収
差・色収差等がいずれも良好に補正され、しかも、コン
パクト化されたズーム比１．５（焦点距離ｆ＝４０mm〜
６０mm）、ＦNO. が約６〜９クラスの２群ズーム光学系
を実現することができる。
【００５７】なお、本発明の２群ズーム光学系の後群レ
ンズ群を構成する第３レンズのアッベ数ν3 を、（３）
式のように設定した場合には、いずれの基本構成例の場
合にも、色収差の発生をより小さく抑えることができ
る。
ンズ群を構成する第３レンズのアッベ数ν3 を、（３）
式のように設定した場合には、いずれの基本構成例の場
合にも、色収差の発生をより小さく抑えることができ
る。
【図１】本発明に係る２群ズーム光学系の第１の基本構
成例を示す光学系配置図である。
成例を示す光学系配置図である。
【図２】本発明に係る２群ズーム光学系の第２の基本構
成例を示す光学系配置図である。
成例を示す光学系配置図である。
【図３】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の短焦
点距離（焦点距離ｆ＝40.0mm，ＦNO. 5.7 ）における球
面収差を示す収差図である。なお、図中における実線は
球面収差を、破線は正弦条件をそれぞれ示し、また、
「ｄ」はｄ線に対する収差を、「ｇ」はｇ線に対する収
差をそれぞれ示す。以下の各図において同じ。
点距離（焦点距離ｆ＝40.0mm，ＦNO. 5.7 ）における球
面収差を示す収差図である。なお、図中における実線は
球面収差を、破線は正弦条件をそれぞれ示し、また、
「ｄ」はｄ線に対する収差を、「ｇ」はｇ線に対する収
差をそれぞれ示す。以下の各図において同じ。
【図４】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の短焦
点距離における非点収差を示す収差図である。なお、図
中における実線はサジタルを、破線はメリジオナルをそ
れぞれ示す。以下の各図において同じ。
点距離における非点収差を示す収差図である。なお、図
中における実線はサジタルを、破線はメリジオナルをそ
れぞれ示す。以下の各図において同じ。
【図５】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の短焦
点距離における歪曲収差を示す収差図である。
点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図６】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の短焦
点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図７】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の中間
焦点距離（焦点距離ｆ＝50.3mm，ＦNO. 7.2 ）における
球面収差を示す収差図である。
焦点距離（焦点距離ｆ＝50.3mm，ＦNO. 7.2 ）における
球面収差を示す収差図である。
【図８】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の中間
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図９】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の中間
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図１０】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の中
間焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
間焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図１１】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の長
焦点距離（ＦNO. 8.6 ）における球面収差を示す収差図
である。
焦点距離（ＦNO. 8.6 ）における球面収差を示す収差図
である。
【図１２】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の長
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図１３】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の長
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図１４】第１の基本構成例に係る具体的実施例１の長
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図１５】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の短
焦点距離（ｆ＝40.0mm，ＦNO. 5.7 ）における球面収差
を示す収差図である。
焦点距離（ｆ＝40.0mm，ＦNO. 5.7 ）における球面収差
を示す収差図である。
【図１６】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の短
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図１７】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の短
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図１８】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の短
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図１９】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の中
間焦点距離（ｆ＝50.2mm，ＦNO.7.2 ）における球面収
差を示す収差図である。
間焦点距離（ｆ＝50.2mm，ＦNO.7.2 ）における球面収
差を示す収差図である。
【図２０】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の中
間焦点距離における非点収差を示す収差図である。
間焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図２１】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の中
間焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
間焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図２２】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の中
間焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
間焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図２３】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の長
焦点距離（ｆ＝60.1mm，ＦNO. 8.6 ）における球面収差
を示す収差図である。
焦点距離（ｆ＝60.1mm，ＦNO. 8.6 ）における球面収差
を示す収差図である。
【図２４】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の長
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図２５】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の長
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図２６】第１の基本構成例に係る具体的実施例２の長
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図２７】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の短
焦点距離（ｆ＝40.2mm，ＦNO. 6.2 ）における球面収差
を示す収差図である。
焦点距離（ｆ＝40.2mm，ＦNO. 6.2 ）における球面収差
を示す収差図である。
【図２８】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の短
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図２９】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の短
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図３０】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の短
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図３１】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の中
間焦点距離（ｆ＝50.7mm，ＦNO.7.9 ）における球面収
差を示す収差図である。
間焦点距離（ｆ＝50.7mm，ＦNO.7.9 ）における球面収
差を示す収差図である。
【図３２】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の中
間焦点距離における非点収差を示す収差図である。
間焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図３３】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の中
間焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
間焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図３４】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の中
間焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
間焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図３５】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の長
焦点距離（ｆ＝60.2mm，ＦNO. 9.3 ）における球面収差
を示す収差図である。
焦点距離（ｆ＝60.2mm，ＦNO. 9.3 ）における球面収差
を示す収差図である。
【図３６】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の長
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図３７】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の長
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図３８】第２の基本構成例に係る具体的実施例３の長
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図３９】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の短
焦点距離（ｆ＝40.0mm，ＦNO. 6.2 ）における球面収差
を示す収差図である。
焦点距離（ｆ＝40.0mm，ＦNO. 6.2 ）における球面収差
を示す収差図である。
【図４０】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の短
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図４１】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の短
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図４２】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の短
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図４３】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の中
間焦点距離（ｆ＝50.5mm，ＦNO.7.8 ）における球面収
差を示す収差図である。
間焦点距離（ｆ＝50.5mm，ＦNO.7.8 ）における球面収
差を示す収差図である。
【図４４】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の中
間焦点距離における非点収差を示す収差図である。
間焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図４５】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の中
間焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
間焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図４６】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の中
間焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
間焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図４７】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の長
焦点距離（ｆ＝60.0mm，ＦNO. 9.3 ）における球面収差
を示す収差図である。
焦点距離（ｆ＝60.0mm，ＦNO. 9.3 ）における球面収差
を示す収差図である。
【図４８】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の長
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
焦点距離における非点収差を示す収差図である。
【図４９】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の長
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
焦点距離における歪曲収差を示す収差図である。
【図５０】第２の基本構成例に係る具体的実施例４の長
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
焦点距離におけるコマ収差を示す収差図である。
【図５１】従来の２群３枚構成の２群ズーム光学系の構
成を示す光学系配置図である。
成を示す光学系配置図である。
Ｏ 光軸 １ 第１レンズ Ｓ 絞り ２ 第２レンズ （１、Ｓ、２） 前群レンズ群 ３ 第３レンズ（後群レンズ群） Ｆ 像面
Claims (6)
- 【請求項１】 物体側に配置された負の屈折力を持つ第
１レンズと絞りを挟んでその後方に配置された正の屈折
力を持つ第２レンズとにより正の屈折力を有する前群レ
ンズ群を構成し、所定の可変軸上間隔を隔ててこの前群
レンズ群の後方に配置され且つ負の屈折力を持つ第３レ
ンズにより後群レンズ群を構成し、しかも、前記前群レ
ンズ群と前記後群レンズ群との可変軸上間隔を狭めなが
ら前記両レンズ群を同期的に物体側に移動させることに
より、短焦点距離側から長焦点距離側にズーミングを行
う２群３枚構成の２群ズーム光学系であって、前記第１
レンズが、光軸方向に屈折率が変化するアキシャルタイ
プの屈折率分布型レンズとして構成され、前記第２レン
ズおよび第３レンズが、いずれも屈折率が一様な媒質か
ら成る均質媒質型レンズとして構成されていることを特
徴とする２群ズーム光学系。 - 【請求項２】 前記第１レンズが、その物体側面が物体
側に凸面を向けたメニスカスレンズとして形成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載された２群ズーム光
学系。 - 【請求項３】 前記第１レンズは、その物体側面と光軸
との交点のｄ線およびｇ線の屈折率をそれぞれｎdob お
よびｎgob とし、また、像側面と前記光軸との交点のｄ
線およびｇ線の屈折率をそれぞれｎdim およびｎgim と
し、さらに、△νg-d を、 と定義したとき、前記第１レンズに関して ０．７ ＜ △νg-d ＜ ０．８５ の数式を満足するような屈折率分布を有するように構成
したことを特徴とする請求項１または２に記載された２
群ズーム光学系。 - 【請求項４】 物体側に配置された正の屈折力を持つ第
１レンズと絞りを挟んでその後方に配置された正の屈折
力を持つ第２レンズとにより正の屈折力を有する前群レ
ンズ群を構成し、所定の可変軸上間隔を隔ててこの前群
レンズ群の後方に配置され且つ負の屈折力を持つ第３レ
ンズにより後群レンズ群を構成し、しかも、前記前群レ
ンズ群と前記後群レンズ群との可変軸上間隔を狭めなが
ら前記両レンズ群を同期的に物体側に移動させることに
より、短焦点距離側から長焦点距離側にズーミングを行
う２群３枚構成の２群ズーム光学系であって、前記第２
レンズが、光軸方向に屈折率が変化するアキシャルタイ
プの屈折率分布型レンズとして構成され、前記第１レン
ズおよび第３レンズが、いずれも屈折率が一様な媒質か
ら成る均質媒質型レンズとして構成されていることを特
徴とする２群ズーム光学系。 - 【請求項５】 前記第１レンズがその物体側面が物体側
に凸面を向けたメニスカスレンズとして形成され、且
つ、前記第２レンズがその像側面が像側に凸面を向けた
メニスカスレンズとして形成されていることを特徴とす
る請求項４に記載された２群ズーム光学系。 - 【請求項６】 前記第２レンズは、その物体側面と光軸
との交点のｄ線およびｇ線の屈折率をそれぞれｎdob お
よびｎgob とし、また、像側面と前記光軸との交点のｄ
線およびｇ線の屈折率をそれぞれｎdim およびｎgim と
し、さらに、△νg-d を、 と定義したとき、前記第２レンズに関して 1.6 ＜ △νg-d ＜ 1.8 の数式を満足する屈折率分布を有するように構成したこ
とを特徴とする請求項４または５に記載された２群ズー
ム光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21818194A JPH0862498A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | ２群ズーム光学系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21818194A JPH0862498A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | ２群ズーム光学系 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0862498A true JPH0862498A (ja) | 1996-03-08 |
Family
ID=16715889
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21818194A Pending JPH0862498A (ja) | 1994-08-19 | 1994-08-19 | ２群ズーム光学系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0862498A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193885A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ系 |
| US6985307B2 (en) | 2003-08-06 | 2006-01-10 | Satoshi Do And Milestone Co., Ltd. | Imaging lens |
| EP1914581A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-23 | Enplas Corporation | Compact imaging lens of the telephoto-type and having three single lenses |
-
1994
- 1994-08-19 JP JP21818194A patent/JPH0862498A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000193885A (ja) * | 1998-12-24 | 2000-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | ズームレンズ系 |
| US6985307B2 (en) | 2003-08-06 | 2006-01-10 | Satoshi Do And Milestone Co., Ltd. | Imaging lens |
| EP1914581A1 (en) * | 2006-10-18 | 2008-04-23 | Enplas Corporation | Compact imaging lens of the telephoto-type and having three single lenses |
| US7538955B2 (en) | 2006-10-18 | 2009-05-26 | Enplas Corporation | Imaging lens |
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