JPH0921951A - ズームレンズ - Google Patents

ズームレンズ

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JPH0921951A
JPH0921951A JP7170009A JP17000995A JPH0921951A JP H0921951 A JPH0921951 A JP H0921951A JP 7170009 A JP7170009 A JP 7170009A JP 17000995 A JP17000995 A JP 17000995A JP H0921951 A JPH0921951 A JP H0921951A
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zoom
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズ群を1枚のレンズによって構成し良好
に収差補正された小型のズームレンズを提供する。 【構成】 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Gr
2と、負の屈折力を有する第3レンズ群Gr2とからな
り、第1レンズ群Gr1と第2レンズ群Gr2、及び第
2レンズ群Gr2と第3レンズ群Gr3の間隔を変化さ
せて全系の焦点距離を変化させる。第1レンズ群Gr1
は、像側に凹面を向けた正のメニスカス形状で、両面r
1、r2を非球面としたラジアルGRINレンズである
第1レンズからなる。第2レンズ群Gr2は、像側に凸
面を向けた負のメニスカス形状で、両面r3、r4を非
球面としたラジアルGRINレンズである第2レンズか
らなる。第3レンズ群Gr3は、像側に凸面を向けた正
のメニスカス形状で、両面r5、r6を非球面とした第
3レンズと、両凹レンズ形状の第4レンズとからなる。

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、更に詳
しくはレンズシャッターカメラもしくはビデオカメラに
好適な小型のズームレンズに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、ズームレンズでは、性能を維
持しつつ、コンパクト化及び低コスト化することが要望
されている。このような要望を満足するズームレンズと
して、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、負の屈折率を
有する第3レンズ群からなる3成分のズームレンズがあ
る。
【0003】3成分ズームレンズにおいては、レンズ面
を非球面とすることによって各レンズ群を構成するレン
ズの枚数を削減することが行われている。このようなズ
ームレンズの例としては、各群を1枚のレンズで構成
した3枚構成のズームレンズ(特開平4−95912号
公報記載)、第1レンズ群を1枚,第2レンズ群を2
枚,第3レンズ群を1枚で構成した4枚構成のズームレ
ンズ(特開平4−260016号公報記載)、第1レ
ンズ群を2枚,第2レンズ群を1枚または2枚,第3レ
ンズ群を1枚で構成した4または5枚構成のズームレン
ズ(特開平5−188296号公報記載)、各群を2
枚のレンズで構成した6枚構成のズームレンズ(特開平
4−78810号公報記載)、等が提案されている。
【0004】一方、3成分ズームレンズのレンズに屈折
率分布レンズ(以下GRINレンズと記す)を使用する
ことによって、各レンズ群を構成するレンズの枚数を削
減することも従来より行われている。このようなズーム
レンズの例としては、第2レンズ群にGRINレンズ
を使用し、第2レンズ群を2枚で構成したズームレンズ
(特開平4−67114号公報記載)が知られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非球面
を使用したズームレンズは、各群で発生する色収差とペ
ッツバール和の補正に関して、以下に述べるような問題
点があった。
【0006】ズームレンズにおいて広角端から望遠端ま
で全域に亘ってさまざまな収差補正を行うためには、少
なくとも各レンズ群ごとに上述した色収差とペッツバー
ル和を補正しておく必要がある。ところが、球面を非球
面に置換しても前述の収差を補正することはできない。
すなわち、色収差とペッツバール和の補正に関しては、
従来の球面だけを用いたズームレンズと非球面を用いた
ズームレンズとで何ら相違しない。この理由により、単
に非球面を用いるだけでは、性能を維持したままレンズ
枚数を削減することは困難である。
【0007】例えば、の特開平4−95912号公
報,の特開平4−260016号公報,の特開平5
−188296号公報の各公報に記載されたズームレン
ズでは、非球面を用いているものの、色収差とペッツバ
ール和の補正が不十分であるため、ズーム比が小さいズ
ームレンズやFナンバーの大きい暗いズームレンズしか
達成できなかった。
【0008】したがって、結局性能を維持してレンズ枚
数を削減する場合、色収差とペッツバール和の補正の問
題から、の特開平4−78810号公報記載のズーム
レンズのように、各レンズ群を最低2枚で構成する必要
があった。
【0009】一方、GRINレンズを使用したの特開
平4−67114号公報記載のズームレンズでは、すべ
てのレンズを球面で構成しているため、今度は色収差と
ペッツバール和以外のさまざまな収差補正に対する自由
度が不足し、結局各レンズ群に少なくとも2枚以上のレ
ンズが必要であった。
【0010】さらに上記公報記載の技術を組み合わせ
て、単に非球面を使用しかつGRINレンズを使用した
だけでは、前記の問題点を十分に解決することができ
ず、少ないレンズ枚数で良好に収差補正がされたズーム
レンズを製作することはできなかった。
【0011】本発明は、少ない枚数、望ましくは1枚で
各レンズ群が構成され、良好に収差補正がされた高倍率
かつコンパクトなズームレンズを提供することを目的と
する
【0012】。
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載のズームレンズは、物体側より順に、
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
からなり、各レンズ群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1レンズ群及び前記第
2レンズ群は、1枚のレンズで構成されるとともに、前
記第3レンズ群は、2枚のレンズで構成されることを特
徴とする。
【0013】また、請求項2記載のズームレンズは、請
求項1記載のズームレンズにおいて、 前記第1乃至第
3レンズ群のうち、少なくとも1つのレンズ群が、光軸
と垂直な方向に屈折率分布を有する屈折率分布レンズ1
枚からなるとともに、前記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。
【0014】また、請求項3記載のズームレンズは、請
求項1記載のズームレンズにおいて、 以下の式を満足
することを特徴とする。
【0015】0.15<φ1/φ2<1.0 また、請求項4記載のズームレンズは、請求項1記載の
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有する正レンズ形状で、前記第2レ
ンズ群は、像側に強い曲率の凸面を有する正レンズ形状
であることを特徴とする。
【0016】
【実施例】以下、本発明に係る実施例を説明する。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】
【表3】
【0020】
【表4】
【0021】各実施例においてri(i=1,2,3・
・・)は物体側から数えたi番目の面の曲率半径、Ti
(i=1,2,3・・・)は物体側から数えたi番目の
軸上面間隔、FLは全系の焦点距離、Fno.は開放F
ナンバーを示している。さらに、Ndはd線に対する屈
折率、νdはアッベ数を表わす。表中GRIN1,GRIN2は、
GRINレンズを表わす。この詳細は後述する。
【0022】また、各実施例中、曲率半径に*を付した
面は非球面で構成された面であることを示す。この非球
面係数において、文字”E”の後の数は、各係数の指数
部分に相当し、例えば1.0E+02であれば1.0×
102を表わしている。非球面の面形状は以下の式で定
義されるものとする。 X=C・Y2/{1+√(1−ε・Y2・C2)}+ΣAi・Yi・・・・・(A) ここで、 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:非球面の基準曲率、 ε:2次曲面パラメータ、 Ai(i=1,2,3・・):非球面係数、 Yi(i=1,2,3・・):Yのi乗の値、 である。
【0023】本発明に係るGRINレンズ(表1〜表4
中GRIN1,GRIN2と記載)は光軸とは垂直な方向に屈折率
に分布を有し(以下このようなレンズをラジアルGRI
Nレンズと記す)、その屈折率の分布は以下の式で表わ
される。 Nλ(H)=Nλ0+Nλ1・H2+Nλ2・H4・・・ ・・・(B) ここで、 H:光軸に対して垂直な方向の高さ、 Nλ0:波長λに対する光軸上での屈折率、 Nλ1:波長λに対する2次の屈折率分布係数、 Nλ2:波長λに対する4次の屈折率分布係数、 である。各実施例のガラスデータを表5〜表8に示す。
ただし各表において、Ni(i=1,2,3・・・)は
ラジアルGRINレンズのd線に対する2i次の屈折率
分布係数を表わし、各係数において、文字”E”の後の
数は、非球面係数と同様に各係数の指数部分に相当す
る。
【0024】
【表5】
【0025】
【表6】
【0026】
【表7】
【0027】
【表8】
【0028】図1〜図4は、本発明の実施例のズームレ
ンズの広角端でのレンズ配置を示す構成図である。実施
例のズームレンズは、いずれも物体側から順に、正の屈
折力を有する第1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とからなる。本発明のズームレンズにおい
て、広角から望遠へ変倍に際して各群とも物体側に移動
し、第1レンズ群Gr1と第2レンズ群Gr2の距離は
増加し、第2レンズ群Gr2と第3レンズ群Gr3の距
離は減少する。
【0029】第1レンズ群Gr1は、像側に凹面を向け
た正のメニスカス形状で、両面r1、r2を非球面とし
たラジアルGRINレンズである第1レンズからなる。
第2レンズ群Gr2は、像側に凸面を向けた負のメニス
カス形状で、両面r3、r4を非球面としたラジアルG
RINレンズである第2レンズからなる。第3レンズ群
Gr3は、像側に凸面を向けた正のメニスカス形状で、
両面r5、r6を非球面とした第3レンズと、第4レン
ズとからなる。第4レンズは、図1〜図3に示した実施
例1〜3では、両凹レンズ形状であり、図4に示した実
施例4では、像側に凸面を向けた負のメニスカス形状で
ある。
【0030】次に、本発明の、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レンズ群とからな
り、各レンズ群間隔を変化させることで変倍を行うズー
ムレンズ(以下、このようなズームレンズを単に3成分
ズームレンズと記す)が満足すべき条件式を順に説明す
る。 0.15<φ1/φ2<1.0・・・・・(1) ここで、 φ1:第1レンズ群の屈折力、 φ2:第2レンズ群の屈折力、 である。条件式(1)は、3成分ズームレンズにおいて、
第1レンズ群と第2レンズ群の屈折力を規定し、各群に
バランス良く収差補正の機能を持たせるとともに、コン
パクトで高倍率のズームレンズを達成するための条件で
ある。この上限を越えると、第2レンズ群の横倍率が大
きくなるので、各収差に対し第2レンズ群の屈折力の寄
与が大きくなり過ぎ、そこで発生する諸収差、とくに色
収差の補正が困難となる。逆に、この下限を越えると、
第1レンズ群の屈折力が小さくなり過ぎ、変倍の際の第
1レンズ群の移動量が大きくなり、ズームレンズの高倍
率化、コンパクト化が困難となる。
【0031】3成分ズームレンズにおいて、第1レンズ
群を物体側に強い曲率の凸面を有する正レンズ1枚で構
成すると、第1レンズ群の像側主点がより物体側に位置
することになり、第2レンズ群を像側に強い曲率の凸面
を有する正レンズ1枚で構成すると、第2レンズ群の物
体側主点がより像側に位置することになる。これによっ
て、第1レンズ群と第2レンズ群の軸上間隔を小さくす
ることができ、ズームレンズをコンパクトにすることが
できる。
【0032】また、3成分ズームレンズにおいて、第2
レンズ群を像側に強い曲率の凸面を有する正レンズ1枚
で構成すると、第2レンズ群の像側主点がより像側に位
置することになり、第2レンズ群と第3レンズ群の軸上
間隔を大きくすることができる。第2レンズ群と第3レ
ンズ群の軸上間隔が大きくなると、第2レンズ群と第3
レンズ群の相対的な移動距離が大きくなり、望遠側の焦
点距離を長くすることができる。
【0033】以上より、3成分ズームレンズにおいて、
第1レンズ群を物体側に強い曲率の凸面を有する正レン
ズ1枚で構成し、第2レンズ群を像側に強い曲率の凸面
を有する正レンズ1枚で構成すれば、ズームレンズをコ
ンパクトにすることができるとともに、ズームレンズの
高倍率化が達成できる。
【0034】0<H<Hmaxにおいて、 −6.0<(φa(H)−φa0)/φg<5.0・・・・・(2) ここで、 H:レンズ径方向高さ、 Hmax:レンズ有効径、 φa(H):非球面の高さHでの局所的曲率による屈折
力、 φa0:非球面の基準曲率による屈折力、 φg:ラジアルGRINレンズの屈折力、 であり、φa(H)及びφa0は以下の式で表わされ
る。
【0035】 φa(H)=Calo×(N’(H)−N(H)) φa0=Co×(N0’−N0) ここで、 Calo:非球面の高さHでの局所的な曲率、 Co:非球面の基準曲率、 N(H):非球面物体側媒質の高さHでの屈折率、 N’(H):非球面像側媒質の高さHでの屈折率、 N0:非球面物体側媒質の光軸での屈折率、 N0’:非球面像側媒質の光軸での屈折率、 である。条件式(2)は、3成分ズームレンズに含まれ
るラジアルGRINレンズに非球面を用いる場合、満た
すべき条件を表わしている。この上限をこえると、レン
ズ群内で発生している諸収差を非球面によってさらに悪
くすることになり、望ましくない。逆に、この下限を超
えると非球面による補正が過多となる。このため複数の
非球面を用いた場合でも、1面の非球面による補正過多
を他の非球面によって打ち消すことが困難となる。
【0036】ラジアルGRINレンズに非球面を用いる
場合、両面を非球面とすれば、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することができるの
で望ましい。
【0037】|Nd2/φg4|<1000・・・・・(3) ここで、 Nd2:ラジアルGRINレンズのd線に対する4次の
屈折率分布係数、 である。
【0038】条件式(3)は、3成分ズームレンズにラジ
アルGRINレンズを用いる場合、ラジアルGRINレ
ンズの屈折率分布に関する条件を表わしている。この範
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、製造が困難になるとともに、高次収差の補正が非常
に困難となる。
【0039】−30<Nd1/φp2<20・・・・・(4) ここで、 Nd1:ラジアルGRINレンズのd線に対する2次の
屈折率分布係数、 φp:正の屈折力を有するレンズ群の屈折力、 である。
【0040】条件式(4)は、3成分ズームレンズにおい
て正の屈折力を有するレンズ群(すなわち、第1レンズ
群及び第2レンズ群)を構成するレンズににラジアルG
RINレンズを用いた場合、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表わしている。こ
の下限を超えた場合、レンズ群のペッツバール和が負に
大きくなり好ましくない。逆に、この上限を超えた場
合、レンズ群のペッツバール和が正に大きくなってしま
い、ズームレンズ全体でのペッツバール和の補正が困難
となる。
【0041】0<H<Hmaxにおいて、 −6.0<(φa(H)−φa0)/φ1<5.0・・・・・(5) 条件式(5)は、3成分ズームレンズの第1レンズ群に非
球面を用いる場合、非球面が満足すべき条件を表わして
いる。この上限を越えた場合、非球面が正の屈折力を強
める方向に作用し過ぎ、球面収差とコマ収差を非球面に
よって悪化させることになり望ましくない。逆に、この
下限を越えると、非球面が正の屈折力を弱める方向に作
用し過ぎ、非球面による補正が過多となる。このため複
数の非球面を用いた場合でも、1面の非球面による補正
過多を他の非球面によって打ち消すことが困難となる。
【0042】0<H<Hmaxにおいて、 −3.0<(φa(H)−φa0)/φ2<2.0・・・・・(6) 条件式(6)は、3成分ズームレンズの第2レンズ群に非
球面を用いる場合、非球面が満足すべき条件を表わして
いる。この上限を越えた場合、非球面が正の屈折力を強
める方向に作用し過ぎ、球面収差とコマ収差を非球面に
よって悪化させることになり望ましくない。逆に、この
下限を越えると、非球面が正の屈折力を弱める方向に作
用し過ぎ、非球面による補正が過多となる。このため複
数の非球面を用いた場合でも、1面の非球面による補正
過多を他の非球面によって打ち消すことが困難となる。
【0043】0<H<Hmaxにおいて、 −6.0<(φa(H)−φa0)/φ3<5.0・・・・・(7) ここで、 φ3:第3レンズ群の屈折力、 である。
【0044】条件式(7)は、3成分ズームレンズの第3
レンズ群に非球面を用いる場合、非球面が満足すべき条
件を表わしている。この上限を越えた場合、非球面が負
の屈折力を強める方向に作用し過ぎ、望遠端付近の球面
収差とコマ収差を非球面によって悪化させることになる
とともに、広角端付近での歪曲収差が補正できなくなり
望ましくない。逆に、この下限を越えると、非球面が負
の屈折力を弱める方向に作用し過ぎ、非球面による補正
が過多となる。このため複数の非球面を用いた場合で
も、1面の非球面による補正過多を他の非球面によって
打ち消すことが困難となる。
【0045】0.8Hmax<H<Hmaxにおいて、 (φa1(H)−φa10)/φBA<0.0・・・・・(8) (φa2(H)−φa20)/φBA>0.0・・・・・(9) |(φa1(H)−φa10)/φBA| −(φa2(H)−φa20)/φBA>0・・・・・(10) ここで、 φa1(H):第1非球面の高さHでの局所的曲率によ
る屈折力、 φa10:第1非球面の基準曲率による屈折力、 φa2(H):第2非球面の高さHでの局所的曲率によ
る屈折力、 φa20:第2非球面の基準曲率による屈折力、 φBA:両非球面を含むレンズ群の屈折力、 である。
【0046】3成分ズームレンズを構成するレンズ群が
両非球面レンズを含む場合、両非球面レンズは、レンズ
群の屈折力を弱める第1非球面と、レンズ群の屈折力を
強める第2非球面とからなることが望ましい。上記の条
件式(8)〜(10)は、その両非球面レンズが満足すべき条
件である。条件式(8)を満足する非球面は、屈折力を弱
める方向に作用する。すなわち、3成分ズームレンズで
条件式(8)を満足する非球面は、第1レンズ群あるいは
第2レンズ群の両非球面レンズの場合、正の屈折力を弱
め、第3レンズ群の両非球面レンズの場合、負の屈折力
を弱める方向に作用することを意味する。また、条件式
(9)を満足する非球面は、屈折力を強める方向に作用す
る。すなわち、3成分ズームレンズで条件式(9)を満足
する非球面は、第1レンズ群あるいは第2レンズ群の両
非球面レンズの場合、正の屈折力を強め、第3レンズ群
の両非球面レンズの場合、負の屈折力を強める方向に作
用することを意味する。
【0047】そして、3成分ズームレンズにおいて、両
非球面レンズが条件式(8)〜(10)を満足すると、両非球
面レンズを含むレンズ群で発生した諸収差の低次成分を
屈折力を弱める第1非球面によって補正することがで
き、さらに第1非球面によって補正過多となる諸収差の
高次成分を屈折力を強める第2非球面によって補正する
ことができるので、バランス良く諸収差が補正される。
【0048】0<H<0.5Hmaxにおいて、 d/dH{νd(H)}<0・・・・・(11) 0<H<Hmaxにおいて、 −1.0<{νd(H)−νd(0)}/νd(0)≦0.0・・・・・(12) ここで、 d/dH{νd(H)}:νd(H)の微分係数、 νd(H):ラジアルGRINレンズの高さHでのアッ
ベ数で、以下の式で表わされる。 νd(H)=(Nd(H)−1)/(NF(H)−NC(H)) Nd(H):式(B)のN0、N1、N2・・・にd線の
係数を適用して得られるN(H)、 NF(H):式(B)のN0、N1、N2・・・にF線の
係数を適用して得られるN(H)、 NC(H):式(B)のN0、N1、N2・・・にC線の
係数を適用して得られるN(H)、 である。
【0049】条件式(11)及び(12)は、3成分ズームレン
ズにおいて第1レンズ群又は第2レンズ群にラジアルG
RINレンズを用いた場合、そのラジアルGRINレン
ズが満足すべき条件を示す。これらの範囲を越えた場
合、ラジアルGRINレンズを含むレンズ群で発生する
色収差のため、全系の色収差の補正が困難となる。
【0050】 −5.0<(Nλ1−Nd1)/φ12<5.0・・・・・(13) ここで、 Nλ1:ラジアルGRINレンズのF線及びC線に対す
る2次の屈折率分布係数、 Nd1:ラジアルGRINレンズのd線に対する2次の
屈折率分布係数、 である。
【0051】条件式(13)は、3成分ズームレンズにおい
て第1レンズ群にラジアルGRINレンズを用いた場
合、そのラジアルGRINレンズが満足すべき条件を示
す。この範囲を越えた場合、ラジアルGRINレンズを
含むレンズ群で発生する色収差のため、全系の色収差の
補正が困難となる。
【0052】 −1.0<(Nλ1−Nd1)/φ22<1.0・・・・・(14) 条件式(14)は、3成分ズームレンズにおいて第2レンズ
群にラジアルGRINレンズを用いた場合、そのラジア
ルGRINレンズが満足すべき条件を示す。この範囲を
越えた場合、ラジアルGRINレンズを含むレンズ群で
発生する色収差のため、全系の色収差の補正が困難とな
る。
【0053】 0.0<(R12+R11)/(R12−R11)<5.0・・・・・(15) ここで、 R12:ラジアルGRINレンズの物体側面の曲率半
径、 R11:ラジアルGRINレンズの像側面の曲率半径、 である。
【0054】条件式(15)は、3成分ズームレンズの第1
レンズ群を1枚のラジアルGRINレンズで構成した場
合の第1レンズ群を構成するレンズの収差補正に関する
条件を表わしている。この上限を超えた場合には、望遠
端での球面収差がオーバー側に倒れてしまい望ましくな
い。逆に、この下限を超えた場合には、球面収差がアン
ダー側に倒れて望ましくない。
【0055】 0.02≦TT1/f1≦0.4・・・・・(16) ここで、 TT1:ラジアルGRINレンズの心厚、 f1:ラジアルGRINレンズの焦点距離、 である。
【0056】条件式(16)は、3成分ズームレンズの
第1レンズ群を1枚のラジアルGRINレンズで構成し
た場合の第1レンズ群を構成するレンズの心厚に関する
条件を表わしている。この上限を超えた場合には、レン
ズ心厚が大きくなり過ぎるため、レンズ群としての厚み
が大きくなり、ズームレンズ全体のコンパクト化ができ
なくなる。逆に、この下限を超えた場合には、ズームレ
ンズ全体のペッツバール和をコントロールするために、
屈折率分布を大きくしなければならなくなり、高次の収
差が発生してしまう。また下限を超えた場合、レンズ後
面の曲率半径が小さくなり製造が困難となる。
【0057】 −5.0<(R22+R21)/(R22−R21)<0.0・・・・・(17) ここで、 R21:ラジアルGRINレンズの物体側面の曲率半
径、 R22:ラジアルGRINレンズの像側面の曲率半径、 である。
【0058】条件式(16)は、3成分ズームレンズの第1
レンズ群を1枚のラジアルGRINレンズで構成した場
合の第1レンズ群を構成するレンズの収差補正に関する
条件を表わしている。この上限を超えた場合には、望遠
端での球面収差がオーバー側に倒れてしまい望ましくな
い。逆に、この下限を超えた場合には、球面収差がアン
ダー側に倒れて望ましくない。また下限を超えた場合、
レンズ後面の曲率半径が小さくなり製造が困難となる。
【0059】 0.08≦TT2/f2≦1.0・・・・・(18) ここで、 TT2:ラジアルGRINレンズの心厚、 f2:ラジアルGRINレンズの焦点距離、 である。
【0060】条件式(18)は、3成分ズームレンズの第2
レンズ群を1枚のラジアルGRINレンズで構成した場
合の第1レンズ群を構成するレンズの心厚に関する条件
を表わしている。この上限を超えた場合には、レンズ心
厚が大きくなり過ぎるため、レンズ群としての厚みが大
きくなり、ズームレンズ全体のコンパクト化ができなく
なる。逆に、この下限を超えた場合には、ズームレンズ
全体のペッツバール和をコントロールするために、屈折
率分布を大きくしなければならなくなり、高次の収差が
発生してしまう。また下限を超えた場合、レンズ後面の
曲率半径が小さくなり製造が困難となる。
【0061】0.1≦φ1/φw≦1.0・・・・・(19) ここで、 φw:全系の広角端の屈折力、 である。
【0062】条件式(19)は、第1レンズ群の屈折力に関
する条件を表わしている。この上限を超えた場合、第1
レンズ群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となる。逆に、この下限を
超えた場合には、第1レンズ群の屈折力が弱くなり過ぎ
て光学系の増大を招く他に、ズーミングに際して第1群
の移動量が大きくなって望ましくない。
【0063】 0.4≦|φ3/φw|≦2.5・・・・・(20) 条件式(20)は、第3レンズ群の屈折力に関する条件を表
わしている。この上限を超えた場合、第3レンズ群群の
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となる。逆に、こ
の下限を超えた場合には、第3レンズ群の屈折力が弱く
なり過ぎて光学系の増大を招く他に、ズーミングに際し
て第3レンズ群の移動量が大きくなって望ましくない。
【0064】各実施例は、条件式(1)〜(20)を満足する
(ただし、条件式(8)〜(10)については、実施例1の場
合はr3,r4、実施例2の場合はr1,r2及びr3,
r4、実施例3の場合はr3,r4及びr5,r6、実施
例4の場合はr3,r4及びr5,r6、についてそれぞ
れ満足する)。表9〜表39に各実施例の条件式に対応
する値を示す。ただし、表中R11、R12、R21、
R22、TT1、TT2はそれぞれr1、r2、r3、
r4、T1、T3に対応する。また、Nd1,NC1,
NF1は、それぞれd線,C線,F線に対する2次の屈
折率分布係数、Nd2は、d線に対する4次の屈折率分
布係数、に対応する。
【0065】
【表9】
【0066】
【表10】
【0067】
【表11】
【0068】
【表12】
【0069】
【表13】
【0070】
【表14】
【0071】
【表15】
【0072】
【表16】
【0073】
【表17】
【0074】
【表18】
【0075】
【表19】
【0076】
【表20】
【0077】
【表21】
【0078】
【表22】
【0079】
【表23】
【0080】
【表24】
【0081】
【表25】
【0082】
【表26】
【0083】
【表27】
【0084】
【表28】
【0085】
【表29】
【0086】
【表30】
【0087】
【表31】
【0088】
【表32】
【0089】
【表33】
【0090】
【表34】
【0091】
【表35】
【0092】
【表36】
【0093】
【表37】
【0094】
【表38】
【0095】
【表39】
【0096】図5〜図8は各実施例の収差図で、上から
順に広角端焦点距離、中間焦点距離、望遠端焦点距離に
対応する収差図を示している。開放Fナンバーは、実施
例1においては、上から順に3.60、6.07、9.
75、実施例2においては、上から順に3.60、5.
93、9.24、実施例3においては、上から順に3.
60、5.69、8.67、実施例4においては、上か
ら順に3.60、5.70、9.25である。また、各
実施例の非点収差、歪曲において、軸外主光線の最大像
面高さY’は、いずれも21.6である。図5〜図8の
球面収差図において、実線(d)はd線に対する球面収
差、点線(SC)は正弦条件を表わし、図5〜図8の非
点収差図において点線(DM)と実線(DS)はそれぞ
れメリディオナル面とサジタル面の非点収差を表わして
いる。
【0097】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るズー
ムレンズによれば、従来複数のレンズで構成されていた
レンズ群を、少ない枚数、好ましくは1枚で構成できる
ので、コンパクトで良好に収差補正されたズームレンズ
を実現することができる。さらに本発明に係るズームレ
ンズを、レンズシャッターカメラやビデオカメラのズー
ムレンズに適用すれば、これらレンズシャッターカメラ
やビデオカメラのコンパクト化に寄与することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、実施例1のズームレンズの広角端のレ
ンズ配置を示す構成図。
【図2】図2は、実施例2のズームレンズの広角端のレ
ンズ配置を示す構成図。
【図3】図3は、実施例3のズームレンズの広角端のレ
ンズ配置を示す構成図。
【図4】図4は、実施例4のズームレンズの広角端のレ
ンズ配置を示す構成図。
【図5】図5は、実施例1のズームレンズの収差図。
【図6】図6は、実施例2のズームレンズの収差図。
【図7】図7は、実施例3のズームレンズの収差図。
【図8】図8は、実施例4のズームレンズの収差図。
【符号の説明】
Gr1:第1レンズ群 Gr2:第2レンズ群 Gr3:第3レンズ群

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 物体側より順に、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レンズ群とからなり、各レンズ群
    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1レンズ群及び前記第2レンズ群は、1枚のレン
    ズで構成されるとともに、 前記第3レンズ群は、2枚のレンズで構成されることを
    特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記第1乃至第2レンズ群のうち、少な
    くとも1つのレンズ群が、光軸と垂直な方向に屈折率分
    布を有する屈折率分布レンズ1枚からなるとともに、 前記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、を特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
  3. 【請求項3】 以下の式を満足することを特徴とする請
    求項1記載のズームレンズ。 0.15<φ1/φ2<1.0 ここで、 φ1:前記第1レンズ群の屈折力、 φ2:前記 2レンズ群の屈折力、 である。
  4. 【請求項4】 前記第1レンズ群は、物体側に強い曲率
    の凸面を有する正レンズ形状で、前記第2レンズ群は、
    像側に強い曲率の凸面を有する正レンズ形状であること
    を特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
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