JPH11167062A - 変倍レンズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 テレセントリックに近い状態にし、レンズ
枚数が少なく、組み立てが簡単な構成にする。 【解決手段】 最終群を正の屈折力にし、少なくとも
１枚のレンズを１面が平面で他の面が曲率をもつ屈折率
分布レンズにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学機器に用いる
レンズ系に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラやデジタルカメラな
どの光学製品が普及しているが、これら光学製品に用い
られるレンズ系において、焦点距離を変えることのでき
るズームレンズの占める割合が大きくなっている。しか
し、ズームレンズは、通常多いものでは１０枚以上のレ
ンズ枚数を必要とし、ビデオカメラやデジタルカメラの
小型化、低コスト化の障害になっている。また、銀塩カ
メラ用のズームレンズにおいても、多い場合には１０枚
以上のレンズ枚数を必要とし、レンズ系の低コスト化の
障害になっている。

【０００３】また、ビデオカメラなどの電子撮像素子を
用いるカメラの場合、像側にほぼテレセントリックなレ
ンズ系を用いることが望ましい。そのため、最も像側の
レンズ群は、正の屈折力を持つレンズ群とし、明るさ絞
りをこのレンズ群よりも物体側に配置することが望まし
く、最も像側に正の屈折力を持つ変倍レンズのレンズ群
（以後最終群と呼ぶ）が多く用いられている。

【０００４】この最終群は、結像作用を有しており、群
全体の屈折力が強く、通常３〜６枚とレンズ枚数の多い
レンズ群である。

【０００５】またこのタイプのズームレンズは、レンズ
および鏡筒の加工に手間がかかり偏芯の敏感度が高くそ
のため組立調整に要する時間が長く、低コスト化が困難
であった。また構成枚数が多いために可変焦点距離レン
ズ特有の面反射、ゴースト光、フレアースポットの発生
が大である。

【０００６】この結像群（最終群）のレンズ枚数を少な
くするためには、球面均質レンズでは限界があり、枚数
の削減のために非球面レンズを用いたり屈折率分布レン
ズを用いたりする方法がとられている。

【０００７】特にラジアル型屈折率分布レンズは、収差
補正能力が高く、これを有効に用いればレンズ枚数の削
減、小型化、低コスト化が可能になる。

【０００８】このようなラジアル型屈折率分布レンズを
用いたズームレンズの従来例として特開平４−４２１１
３号、特開平７−１５９６９４号、特開平２−５６５１
５号、特開平６−３３７３４７号公報に記載されたレン
ズ系が知られている。

【０００９】これら従来例のうち、特開平４−４２１１
３号公報に記載されたレンズ系は、結像群（最終群）が
ラジアル型屈折率分布レンズ２枚にて構成された例であ
る。

【００１０】又、特開平７−１５９６９４号公報に記載
されたレンズ系は、結像群（最終群）がラジアル型屈折
率分布レンズ１枚と均質レンズ２枚の３枚のレンズにて
構成されている。

【００１１】又、特開平２−５６５１５号公報に記載さ
れているレンズ系は、ラジアル型屈折率分布レンズを用
いて２枚のレンズで構成したズームレンズである。

【００１２】更に、特開平６−３３７３４７号公報に記
載されたレンズ系は、正負正の３群ズームレンズであっ
て、最終群に平行平面形状の屈折率分布レンズを用いて
色収差を補正するようにしたズームレンズである。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】特開平４−４２１１３
号公報に記載されたレンズ系は、結像群（最終群）が２
枚のレンズと少ないレンズにて構成されたレンズ系であ
るが、２枚のレンズともラジアル型屈折率分布レンズで
あり、又両面が曲率を有する面であるため加工性や公差
やコスト等の点で好ましくない。

【００１４】又、特開平７−１５９６９４号公報に記載
されたレンズ系は、結像群（最終群）が２枚の均質レン
ズと１枚のラジアル型屈折率分布レンズの３枚にて構成
され、レンズ枚数が多く、又ラジアル型屈折率分布レン
ズは、両面が曲率を有する面であって加工性や公差やコ
スト等の点で好ましくない。

【００１５】又、特開平２−５６５１５号公報に記載さ
れているレンズ系は、全体のレンズ枚数は少ないが複数
個のラジアル型屈折率分布レンズを用いており、いずれ
も両面が曲率を有する面であるため加工性や公差やコス
ト等の点で好ましくない。

【００１６】更に特開平６−３３７３４７号公報に記載
されているレンズ系は、屈折率分布レンズの形状が両面
平面形状であるが、結像群（最終群）を構成するレンズ
枚数が多く、組立調整が必要である等から低コスト化が
困難である上、構成枚数が多いために可変焦点距離レン
ズ特有の面反射、ゴースト光、フレアースポットの発生
が多い。

【００１７】本発明は、テレセントリックな状態に近
く、又最も像側の結像群のレンズ枚数の極めて少ないレ
ンズやレンズ鏡筒の加工、組立などが簡単で性能が良く
低コストな電子撮像光学系に適した変倍レンズを提供す
るものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の変倍レンズの第
１の構成は、複数の群よりなり、最終群が正の屈折力を
持ち、１面が平面で他の面が曲率を有する屈折率分布レ
ンズを少なくとも１枚有することを特徴としている。

【００１９】本発明は、なるべくテレセントリックな状
態に近く、かつ少ないレンズ枚数にて構成されたズーム
レンズを実現するために、ズームタイプとして例えば物
体側より順に、正の第１群と、負の第２群と、正の第３
群の三つの群よりなるレンズ系を考えた。このタイプの
ズームレンズは、群の数が少なく、又像側に正のパワー
が配置されているためテレセントリックな構成にしやす
いという利点を有している。

【００２０】このタイプのレンズ系は、３群ズームレン
ズとしては、最も基本的なタイプのもので、ワイド端か
らテレ端にいくにしたがって、第１群と第２群の間隔は
広くなるように又、第２群と第３群の間隔は狭くなるよ
うにレンズ群が移動して変倍を行なう。

【００２１】そしてこのズームレンズは、第２群が主と
して変倍作用を有し、第３群が主として結像作用を有す
る最終群である。又このタイプの３群ズームレンズは、
三つの群のすべてを可動としてもよく、第１群もしくは
第３群を変倍時固定とし、それ以外の二つの群を可動と
してもよい。

【００２２】このような、正の第１群、負の第２群、正
の第３群にて構成されるズームレンズは、最終群を１枚
の均質球面レンズで構成すると球面収差、コマ収差およ
び色収差の発生が大になり、結像性能を良好に保つこと
が困難である。又、第３群を１枚の非球面レンズにて構
成しても、球面収差やコマ収差はある程度補正し得て
も、色収差を補正することはできない。

【００２３】そのため、本発明では、第３群をラジアル
型屈折率分布レンズ１枚にて構成することを考えた。

【００２４】ラジアル型屈折率分布レンズは、媒質が光
軸に垂直な方向に屈折率分布を持っており、その屈折率
分布ｎ（ｒ）が次の式（ａ）にて表わされる。 ｎ（ｒ）＝Ｎ₀ ＋Ｎ₁ ｒ² ＋Ｎ₂ ｒ⁴ ＋Ｎ₃ ｒ⁶ ＋・・・ （ａ） 上記式（ａ）でＮ₀ は基準波長（ｄ線）での光軸上の屈
折率、Ｎ_i （ｉ＝１，２，３，・・・）は基準波長での
屈折率分布を表わす係数、ｒは光軸から垂直方向への距
離である。

【００２５】またラジアル型屈折率分布レンズのアッベ
数は、次の式（ｂ），（ｃ）にて与えられる。 Ｖ₀ ＝（Ｎ_0d−１）／（Ｎ_0F−Ｎ_0C） （ｂ） Ｖ_i ＝Ｎ_id／（Ｎ_iF−Ｎ_iC） （ｉ＝１，２，３・・・） （ｃ） ここでＮ_0d，Ｎ_0F，Ｎ_0CおよびＮ_id，Ｎ_iF，Ｎ_iC（ｉ＝
１，２，３，・・）は、波長λにおける屈折率分布を表
わす係数つまりｄ線、Ｆ線、Ｃ線に対する屈折率分布を
表わす係数である。

【００２６】また、ラジアル型屈折率分布レンズで発生
するペッツバール和ＰＴＺおよび軸上色収差ＰＡＣは、
次の式（ｄ），（ｅ）にて表わされる。 ＰＴＺ＝（φ_s ／Ｎ₀ ）＋（φ_m ／Ｎ₀ ²） （ｄ） ＰＡＣ＝Ｋ｛（φ_s ／Ｖ₀ ）＋（φ_m ／Ｖ₁ ）｝ （ｅ） ただし、φ_s ，φ_m は夫々ラジアル型屈折率分布レンズ
の面および媒質の屈折力、Ｋは光線高および最終近軸光
線角度に依存する定数である。

【００２７】また、媒質の屈折力φ_m は下記の式（ｆ）
にて近似される。 φ_m ≒−２Ｎ₁ ｄ （ｆ） ただし、ｄはラジアル型屈折率分布レンズのレンズ厚で
ある。

【００２８】式（ｄ）より明らかなように、媒質で発生
するペッツバール和を表わす式の第２項の分母に２乗が
掛かっているために、ラジアル型屈折率分布レンズは、
同じ屈折力を持つ均質レンズと比べるとペッツバール和
の値をより小さくすることが可能である。また式（ｅ）
より明らかなようにＶ₁ の値を変化させることによって
ラジアル型屈折率分布レンズの媒質で発生する軸上色収
差の値を変化させることが可能になる。

【００２９】ここで、ラジアル型屈折率分布レンズを用
いてペッツバール和と色収差の補正効果を十分に得るた
めには、式（ｄ），（ｅ）から明らかなようにラジアル
型屈折率分布レンズの面の屈折力と媒質の屈折力のバラ
ンスを考慮する必要がある。そのため、ラジアル型屈折
率分布レンズの面の屈折力と媒質の屈折力と、ペッツバ
ール和と軸上色収差の関係を知るために媒質の屈折力比
ａ＝φ_m ／φ（φ＝φ_s ＋φ_m ）を定義し、ペッツバー
ル和ＰＴＺと軸上色収差ＰＡＣの、媒質の屈折力比ａと
の関係式を式（ｄ），（ｅ）より求めると下記
（ｄ’），（ｅ’）のように表わすことができる。 ＰＴＺ＝φ｛（１−Ｎ₀ ）ａ＋Ｎ₀ ｝／Ｎ₀ ² （ｄ’） ＰＡＣ＝Ｋφ｛（Ｖ₀ −Ｖ₁ ）ａ＋Ｖ₁ ｝／Ｖ₀ ・Ｖ₁ （ｅ’）

【００３０】上記式（ｄ’），（ｅ’）よりラジアル型
屈折率分布レンズのペッツバール和ＰＴＺと軸上色収差
ＰＡＣが小さくなるような媒質の屈折力比ａを設定する
ことが必要である。つまりＰＴＺ＝０の時のａの値をａ
（ＰＴＺ）、ＰＡＣ＝０の時のａの値をａ（ＰＡＣ）と
すると、媒質の屈折力比ａがａ（ＰＴＺ）とａ（ＰＡ
Ｃ）に近い値であることが望ましい。

【００３１】ラジアル型屈折率分布レンズは、素材の特
性からａ（ＰＴＺ）およびａ（ＰＡＣ）の値は、０〜６
程度である。したがって、媒質の屈折力比ａの値を０〜
６の間で適切な値に設定することにより、ラジアル型屈
折率分布レンズ１枚にてペッツバール和と軸上色収差を
良好に補正することができる。

【００３２】このようなタイプのズームレンズにおいて
は、第３群（最終群）での収差の発生を抑えつつ、これ
より物体側のレンズ群で発生するペッツバール和や軸上
色収差などをレンズ系全体でバランス良く補正すること
が望ましい。そのために、屈折率分布レンズに曲率を付
けることが望ましい。

【００３３】しかし、ラジアル型屈折率分布レンズの両
面に曲率を持たせた場合、屈折率分布レンズを加工する
際に、二つの曲面と屈折率分布の軸との偏芯を極力抑え
なければならず、レンズの加工が極めて困難になりコス
トが増加するか、ばらつきによる性能の劣化を生ずる。
これに対して、屈折率分布レンズを両面平面形状にすれ
ば、加工が容易であり、コストの低減には有利である
が、収差補正上の自由度が少なく、収差を十分良好に補
正することができなくなるかレンズの全長が長くなる。

【００３４】本発明では、ラジアル型屈折率分布レンズ
の２面のうち、適用するレンズ系において収差補正効果
の高い方の１面のみを曲率を有する面とし他の面を平面
にした。この場合、収差補正上は、面のパワーと媒質の
パワーとの間に適切なバランスが存在し、その領域にお
いては面のパワーは媒質のパワーに比べて小さい値をと
ることになる。そのため、適切な面のパワーを有するた
めに必要な曲率は比較的小さい。したがって屈折率分布
レンズにおいて、２面のうちの収差補正効果の高い面の
み曲率を持たせるようにしその曲率（面のパワー）を適
切な値にすれば、曲率を有する面が１面のみで両面とも
曲率を有する屈折率分布レンズに近い収差補正効果を得
ることができる。

【００３５】このように屈折率分布レンズの１面のみに
曲率を持たせるようにすれば、曲率を有する１面と屈折
率分布の軸との偏芯を抑えればよく、両面が曲率を有す
る面である屈折率分布レンズに比べて加工性が大きく向
上し、コストの増加も低くおさえられる。一方、前述の
ように収差補正上は両面に曲率を持たせた屈折率分布レ
ンズに近い効果が得られ、他のレンズへの負担も軽減で
きレンズ系全体の加工性を損うこともない。

【００３６】以上の説明は正負正の３群ズームレンズを
もとに行なったが、他のズームタイプにおいても最終群
を正の屈折力にすることにより、前述のようにテレセン
トリックに近い構成にすることができ、又レンズ系中に
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
ことによりペッツバール和、色収差をはじめとする収差
を良好に補正し得てしかもこの屈折率分布レンズの１面
のみ曲率を持つ面とし他の面は平面にすることによって
両面が曲率を持つ屈折率分布レンズとほぼ同等の収差補
正能力を維持したまま製作や組立ての容易な屈折率分布
レンズとしたものである。

【００３７】つまり、本発明の変倍レンズは、前述の構
成のレンズ系とすることを特徴とするものである。

【００３８】又、前述のように、本発明の変倍レンズ
は、レンズ系を構成する複数の群としては例示した正負
正の三つの群よりなる３群ズームの他、正の第１群、負
の第２群、負の第３群、正の第４群の４群ズームレンズ
や負の第１群と正の第２群の２群ズームレンズ等が望ま
しい構成として考えられる。以上の理由から本発明の変
倍レンズは、第１の構成として、複数の群よりなりその
最終群が正の屈折力を持つ群であるレンズ系で、少なく
とも１枚のレンズが少なくとも１面が平面で他の面が曲
率を持つ屈折率分布レンズであるレンズ系とした。前記
屈折率分布レンズはラジアル型屈折率分布レンズで、こ
れを正の最終群に用いることが望ましい。

【００３９】又本発明の前記第１の構成の変倍レンズに
おいて、ペッツバール和と軸上色収差とをより良好に補
正するためには、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） ０．５＜ａ＜２ ただし、ａはラジアル型屈折率分布レンズの媒質の屈折
力比であり、下記の式（ｇ）にて与えられる。

【００４０】 ａ＝φ_m ／（φ_s ＋φ_m ） （ｇ） ここで、φ_s 、φ_m は夫々ラジアル型屈折率分布レンズ
の面および媒質の屈折力である。

【００４１】前記ａの値が条件（１）の下限の０．５を
下回ると、ラジアル型屈折率分布レンズで発生するペッ
ツバール和を良好に補正できなくなる。条件（１）の上
限の２を超えるとラジアル型屈折率分布レンズでのペッ
ツバール和が過剰補正になる。

【００４２】また、条件（１）を満足する媒質の屈折力
φ_m を得るためには、屈折率分布レンズの素材の製作上
Ｎ₁ の値を大きくするには限界がある。そのため、媒質
の厚みを大にすることによりＮ₁ を大きくすることなし
に前記条件（１）を満足し得るφ_m を得ることが望まし
い。

【００４３】そのため、ラジアル型屈折率分布レンズの
厚みｄが下記条件（２）を満足することが望ましい。 （２） ０．０５＜ｄ／ｆ_G ＜５ ただしｆ_G はラジアル型屈折率分布レンズの焦点距離で
ある。

【００４４】ラジアル型屈折率分布レンズのレンズ厚が
条件（２）を満足すれば、前記式（ｆ）より明らかなよ
うに媒質の屈折力を十分大にすることができ、ペッツバ
ール和および軸上色収差を良好に補正する上で効果的で
ある。

【００４５】条件（２）の下限の０．０５を下回ると素
材に求められる屈折率差ΔＮが大になり素材作製が困難
になる。また、上限の５を超えると屈折率分布レンズの
全長が長くなり、レンズ系の全長が長くなる。

【００４６】また、ラジアル型屈折率分布レンズ１枚で
も光学性能が良好になるためには、なるべく収差が発生
しないようにレンズにパワーを持たせることが重要であ
り、そのためには下記条件（３），（４）を満足するこ
とが望ましい。 （３） −０．２＜Ｎ₂・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＜０．２ （４） Ｖ₀ ＜Ｖ₁ ただし、Ｎ₁ ，Ｎ₂ は夫々ラジアル型屈折率分布レンズ
の２次，４次の分布係数、ＥＲ はラジアル型屈折率分
布レンズの有効径、Ｖ₀ ，Ｖ₁ はラジアル型屈折率分布
レンズのアッベ数である。

【００４７】条件（３）は、ラジアル型屈折率分布レン
ズの媒質部分における球面収差を良好に補正するための
条件である。この条件の下限の−０．２を下回ると球面
収差がアンダー側に過大になり、また上限の０．２を超
えると球面収差がオーバー側に過大になる。

【００４８】また条件（４）はラジアル型屈折率分布レ
ンズの媒質部分での色収差の発生を少なくして色収差を
良好に保つための条件である。この条件（４）を満足し
ないと色収差が過大になる。

【００４９】また、本発明の変倍レンズにおいて、明る
さ絞りは非点収差がなるべく発生せずにかつレンズの径
があまり大きくならないように、第３群（最終群）のラ
ジアル型屈折率分布レンズの物体側の面の近傍に配置す
ることが望ましい。

【００５０】このように明るさ絞りを配置した上で、下
記条件（５）を満足することが望ましい。 （５） ０＜Ｄ／ｆ_R ＜０．５ ただし、Ｄは明るさ絞りのラジアル型屈折率分布レンズ
の物体側の面からの光軸方向の距離、ｆ_R は最終群の焦
点距離である。

【００５１】この条件（５）は、明るさ絞りの位置を規
定するものであって、明るさ絞りを条件（５）の範囲内
に配置することによって、非点収差を良好に補正するこ
とができる。

【００５２】条件（５）の下限の０を下回るとメリディ
オナル像面が負の方向へ大きく倒れ、上限を超えると逆
にメリディオナル像面が正の方向へ大きく倒れ非点収差
が悪化する。

【００５３】また、光学的効果と素材作製の容易さとを
考えると、ラジアル型屈折率分布レンズはその最大屈折
率差Δｎが次の条件（６）を満足することが望ましい。 （６） ０．０１＜Δｎ＜０．２ この条件の下限の０．０１を下回るとラジアル型屈折率
分布レンズの作用が乏しくなり、また上限の０．２を超
えると素材作製が困難になる。

【００５４】上述のように、本発明のレンズ系にて用い
られる屈折率分布レンズの少なくとも１面に付けられる
曲面は、上記の各条件を満足するように用いるレンズ系
の構成により適切に設定すればよく、その形状は凸面、
凹面等のいずれでもよく、その配置も物体側、像側のい
ずれでもよい。その面の形状が凹面の場合はペッツバー
ル和や軸上収差の補正が容易になり又凸面の場合には素
子のレンズ厚を薄くしたり最終群の画角を広角にしてレ
ンズ系を広角にしやすい効果が得られる。

【００５５】本発明の変倍レンズにおいて用いるラジア
ル型屈折率分布レンズによるペッツバール和を一層良好
に補正するためには、条件（１）の代りに下記条件（１
−１）および条件（１−２）を満足することが望まし
い。 （１−１） ０．５＜ａ＜０．９７ （１−２） １．０３＜ａ＜２ 条件（１−１）の下限値の０．５を下回るとペッツバー
ル和が大になり、又条件（１−２）の上限値の２を超え
るとペッツバール和が逆方向に発生する。

【００５６】又、これら条件においてａ＝１になると面
のパワーが０になりつまり両面平面となる。条件（１−
１）の上限および条件（１−２）の下限を超えるといず
れも曲率が緩くなりすぎ、収差補正の効果が弱くなりす
ぎるために好ましくない。

【００５７】又、これら条件（１）、（１−１）、（１
−２）の代りに下記条件（１−３）および条件（１−
４）を満足するようにすればペッツバール和の補正にと
って一層望ましい。 （１−３） ０．５＜ａ＜０．９５ （１−４） １．０５＜ａ＜２

【００５８】又、本発明の変倍レンズにおいて、前記条
件（３）の代りに下記条件（３−１）を満足し、条件
（４）の代りに下記条件（８）を満足すれば一層望まし
い。 （３−１） −０．０５＜Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＜０．０５ （８） −０．０１＜１／Ｖ₁ ＜０．０２

【００５９】条件（３−１）はラジアル型屈折率分布レ
ンズの媒質部分による球面収差を良好に補正するための
もので、この条件（３−１）を満足すれば球面収差を一
層良好に補正できる。この条件の下限を下回ると球面収
差がアンダー側に大きくなり又上限を超えると球面収差
がオーバー側に大きくなる。

【００６０】又条件（８）は、ラジアル型屈折率分布レ
ンズの媒質部分による色収差の補正が一層効果的になる
ようにするためのもので、上限を超えると色収差が大に
なり下限を下回ると逆方向に大になる。

【００６１】以上、３群ズームレンズを例としての説明
では、第１群として均質レンズ、第２群として均質レン
ズ、第３群としてラジアル型屈折率分布レンズを用いた
レンズ系であるが、この構成は、レンズ素子作製の面か
らも利点を有する。

【００６２】正の第１群、負の第２群、正の第３群の３
群ズームレンズは、その構成上から第１群および第２群
のレンズ径が第３群のレンズ径よりも大になる傾向があ
る。一方、レンズ製作上は、ラジアル型屈折率分布レン
ズは、イオン交換により作製されるために小型な方が作
製しやすく、又通常の研磨レンズは、極端に小さなレン
ズは加工しにくい。そのため、比較的レンズ径の大きい
第１群、第２群には均質レンズを用い、比較的小さなレ
ンズ径の第３群にはラジアル型屈折率分布レンズを用い
るのがレンズ素子作製上の観点からも有利である。また
このように構成することにより、ラジアル型屈折率分布
レンズの製作が容易な正のパワーにすることができる。

【００６３】そのため、本発明のレンズ系において、最
終群を１面のみ曲率を持つラジアル型屈折率分布レンズ
１枚にて構成することが望ましい。これによりレンズ枚
数を削減することができると共にレンズ鏡筒の加工の手
間が軽減され、組立調整も不要になり低コストな変倍レ
ンズを得ることができる。

【００６４】以上の効果は、３群ズームレンズに限ら
ず、複数の群からなる変倍レンズであって最終群が正の
屈折力を持つレンズ群においても有効である。

【００６５】つまり、前述のように複数の群よりなり最
終群が正の屈折力を有し、少なくとも１面が平面で他の
面が曲率を有する屈折率分布レンズとしたことが本発明
の特徴である。

【００６６】以上のような本発明のレンズ系において、
最終群が屈折率分布レンズ１枚よりなるレンズ系にて十
分目的を達成し得るものであるが、最終群を前記屈折率
分布レンズのほかに別のレンズを加えた構成にすること
により収差を良好に補正することが可能である。

【００６７】次に、本発明の他の第２の構成のレンズ系
について述べる。

【００６８】本発明の第２の構成の変倍レンズは、複数
の群よりなり、最終群に少なくとも１枚の屈折率分布レ
ンズを有しており、この最終群の物体側に明るさ絞りを
有していて、最終群と明るさ絞りとの間隔が変倍ととも
に変化するように構成されたことを特徴としている。

【００６９】変倍レンズは、変倍域全域で収差が良好に
補正されていることが望ましいが、一般には変倍時の非
点収差の変動を小さく抑えることが困難である。そのた
め本発明は、前記第２の構成のようにして非点収差の変
動を少なくした。つまり最終群の物体側に明るさ絞りを
配置し、変倍の際に最終群と明るさ絞りとの間隔が変化
するようにした。

【００７０】その場合、明るさ絞りと最終群との面間距
離の最大移動量ΔＤが下記条件（７）の範囲内であるこ
とが望ましい。 （７） ｜ΔＤ／ｆ_w ｜＜０．９ ただし、ｆ_w はワイド端での全系の焦点距離である。

【００７１】条件（７）の範囲を超えると、一般に屈折
率分布レンズは、明るさ絞りとの位置関係により非点収
差の発生量が大きく変動する。そのため通常絞りに近い
適切な範囲に絞りを配置することによって非点収差を良
好に補正することができる。この絞りの配置位置（絞り
と屈折率分布レンズとの間隔の適切な値）の範囲を定め
たのが条件（７）である。この条件（７）の範囲を超え
るとメリディオナル像面が大きく倒れ非点収差が悪化す
る。

【００７２】このように、明るさ絞りと屈折率分布レン
ズとの間隔の変化により非点収差が変化することは、逆
にこの間隔を変化させることにより任意の非点収差を発
生させ得ることを意味する。そしてその効果は最終群の
屈折力が正であるか負であるかに関係なく有効である。

【００７３】本発明の第２の構成のレンズ系において、
最終群それ自身にて収差の発生を少なくし、更に最終群
に配置される屈折率分布レンズを明るさ絞りに対して移
動させることにより、この最終群より物体側に配置され
ている他の群にて発生した非点収差と逆方向の非点収差
を発生させることにより互いに打ち消し合うようにする
ことが可能である。これによりレンズ系全体の非点収差
を良好に補正することができる。

【００７４】このようにして、レンズ系全体の非点収差
を良好に補正するようにすれば、最終群よりも物体側に
配置される群にて発生する非点収差がある程度大であっ
ても全系での収差補正が可能になり、それだけ最終群よ
りも物体側の群での非点収差の変動の許容量が大にな
り、したがって他の収差を補正する上での自由度が増大
する。その結果、レンズ系の性能をさらに向上させるこ
とが可能になり、各レンズにおける収差補正などの負担
が軽減され、加工などの容易な形状にし得るためコスト
削減が期待できる等のメリットが得られる。

【００７５】また、通常３〜６枚程度の多くのレンズ枚
数を必要とする最終群を屈折率分布レンズ１枚にて構成
することが可能になる。この場合、鏡枠構成が簡単にな
るためコストの削減が期待できる上に、屈折率分布レン
ズ１枚にて構成することにより偏芯の要因が大幅に減少
し、ばらつき等による性能劣化を低減し得る。

【００７６】前述のように、収差補正等の点からは、屈
折率分布レンズに曲率を施すことが望ましく、更に屈折
率分布レンズの２面のうち適用するレンズ系において収
差補正効果の高い１面にのみ曲率を持たせるようにする
ことが望ましい。これによりレンズの加工の際には曲率
を持つ１面と屈折率分布の軸との偏芯を抑えればよく、
両面に曲率を持つ屈折率分布レンズに比べて加工性が向
上し、しかも両面とも平面の屈折率分布レンズに比べて
コストの増加はそれ程大ではない。それに対し収差補正
上の効果は、両面が曲率を有する屈折率分布レンズに近
い効果が得られ、他のレンズの負担を軽くでき、レンズ
系全体の加工性を損うことなしに極めて大きな効果が得
られる。

【００７７】前述の本発明の第２の構成のレンズ系にお
いても、前記条件（１）を満足することが望ましい。

【００７８】又、この第２の構成において、条件（２）
を満足することが望ましく、条件（１），（２）の両方
満足すれば一層望ましい。

【００７９】又、第２の構成のレンズ系において、条件
（３），（４）を満足することが望ましく、条件
（１），（３），（４）又は条件（２），（３），
（４）更に、これら条件（１），（２），（３），
（４）のすべての条件を満足することが望ましい。

【００８０】又、上記の各第２の構成のレンズ系におい
て、条件（１）の代りに、条件（１−１），条件（１−
２），条件（１−３），条件（１−４）のいずれかを満
足することが望ましい。又条件（３），（４）の代りに
条件（３−１），条件（８）を満足することが好まし
い。

【００８１】更に前記第２の構成において条件（５）又
は（６）又は両条件（５），（６）を満足することが望
ましい。

【００８２】

【発明の実施の形態】本発明の変倍レンズの実施の形態
を次の各実施例をもとに説明する。 実施例１ ｆ＝5.18〜14.34 ，Ｆ／2.8 ，２ω＝76.5°〜25.6°，最大像高＝3.06 ｆ_B ＝7.19 ｒ₁ ＝34.3456 ｄ₁ ＝2.7602 ｎ₁ ＝1.6516 ν₁ ＝58.55 ｒ₂ ＝142.0836（非球面）ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₃ ＝-504.9004 ｄ₃ ＝0.8358 ｎ₂ ＝1.48749 ν₂ ＝70.23 ｒ₄ ＝9 ｄ₄ ＝4.4 ｒ₅ ＝-16.2652 ｄ₅ ＝0.5 ｎ₃ ＝1.48749 ν₃ ＝70.23 ｒ₆ ＝79.3856 ｄ₆ ＝1.85 ｎ₄ ＝1.90135 ν₄ ＝31.55 ｒ₇ ＝-59.2724 ｄ₇ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₈ ＝∞（絞り） ｄ₈ ＝Ｄ₃ （可変） ｒ₉ ＝∞ ｄ₉ ＝15.6874 ｎ₅ （屈折率分布レンズ） ｒ₁₀＝117.4158 ｄ₁₀＝Ｄ₄ （可変） ｒ₁₁＝∞ ｄ₁₁＝3 ｎ₆ ＝1.51633 ν₆ ＝64.14 ｒ₁₂＝∞ ワイド スタンダード テレ Ｄ₁ 0.8 9.1718 19.4101 Ｄ₂ 19.1921 10.8203 0.582 Ｄ₃ 1.9033 1.3162 0.1 Ｄ₄ 5.2094 5.7965 7.012 ラジアル型屈折率分布レンズ ｉ Ｎｉ Ｖｉ ０ 1.65 40 １ -3.96 ×10^-3 6.50×10² ２ 0 0 非球面係数 Ｐ＝1.989 ，Ｅ＝3.52×10^-6，Ｆ＝2.46×10^-9 φ＝φ_m ／（φ_s ＋φ_m ）＝1.057471，φ_m ＝0.1012，φ_s ＝-0.0055 Δｎ＝-0.057，ΔＤ／ｆ_w ＝0.347958，Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＝0 Ｄ／ｆ_R （ｍａｘ）＝0.187689，ｆ_R ＝10.1407 ｄ／Ｆ_G ＝1.546974，Ｆ_G ＝10.1407

【００８３】 実施例２ ｆ＝5.19〜16.1，Ｆ／2.77，２ω＝64.2°〜22.9°，最大像高＝3.06 ｆ_B ＝5.81 ｒ₁ ＝39.3861 ｄ₁ ＝1.2 ｎ₁ ＝1.78472 ν₁ ＝25.68 ｒ₂ ＝26.0117 ｄ₂ ＝8.0215 ｎ₂ ＝1.60311 ν₂ ＝60.64 ｒ₃ ＝275.8173 ｄ₃ ＝0.15 ｒ₄ ＝20.3717 ｄ₄ ＝4.0235 ｎ₃ ＝1.58313 ν₃ ＝59.38 ｒ₅ ＝37.5401 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₆ ＝33.1926 ｄ₆ ＝0.9 ｎ₄ ＝1.72916 ν₄ ＝54.68 ｒ₇ ＝7.936 ｄ₇ ＝5.9863 ｒ₈ ＝-26.615 ｄ₈ ＝0.9 ｎ₅ ＝1.6228 ν₅ ＝57.05 ｒ₉ ＝12.7367 ｄ₉ ＝3.3575 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝58.1261 ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変） ｒ₁₁＝∞（絞り） ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₂＝43.7702 ｄ₁₂＝17.6997 ｎ₇ （屈折率分布レンズ） ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝Ｄ₄ （可変） ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝3.6832 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.14 ｒ₁₅＝∞ ワイド スタンダード テレ Ｄ₁ 0.338 6.9875 13.3844 Ｄ₂ 18.6459 11.9969 5.5999 Ｄ₃ 2.4831 2.0913 1.9841 Ｄ₄ 3.3816 3.7727 3.8573 ラジアル型屈折率分布レンズ ｉ Ｎｉ Ｖｉ ０ 1.664 38.2 １ -3.27 ×10^-3 6.55×10² ２ 0 6.55×10² φ＝φ_m ／（φ_s ＋φ_m ）＝0.859908，φ_m ＝0.0933，φ_s ＝0.0152 Δｎ＝-0.0447 ，ΔＤ／ｆ_w ＝0.096225，Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＝0 Ｄ／ｆ_R （ｍａｘ）＝0.248491，ｆ_R ＝9.9927 ｄ／Ｆ_G ＝1.771263，Ｆ_G ＝9.9927

【００８４】 実施例３ ｆ＝4.99〜15.0，Ｆ／2.69，２ω＝61.5°〜21.8°，最大像高＝3.06 ｆ_B ＝4.86 ｒ₁ ＝58.1799 ｄ₁ ＝1.2 ｎ₁ ＝1.78472 ν₁ ＝25.68 ｒ₂ ＝35 ｄ₂ ＝9.5 ｎ₂ ＝1.60311 ν₂ ＝60.64 ｒ₃ ＝-232.1086 ｄ₃ ＝0.15 ｒ₄ ＝23.9063 ｄ₄ ＝5.5088 ｎ₃ ＝1.62299 ν₃ ＝58.16 ｒ₅ ＝53.4467 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₆ ＝53.9072 ｄ₆ ＝0.9 ｎ₄ ＝1.72916 ν₄ ＝54.68 ｒ₇ ＝7.8186 ｄ₇ ＝5.9957 ｒ₈ ＝-17.4898 ｄ₈ ＝0.9 ｎ₅ ＝1.6228 ν₅ ＝57.05 ｒ₉ ＝23.1558 ｄ₉ ＝3.7305 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝-60.3016 ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変） ｒ₁₁＝504.4068 ｄ₁₁＝2.0389 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₂＝-94.792 ｄ₁₂＝1 ｒ₁₃＝∞（絞り） ｄ₁₃＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₄＝61.8808 ｄ₁₄＝18.6133 ｎ₈ （屈折率分布レンズ） ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝Ｄ₄ （可変） ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝3.6832 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14 ｒ₁₇＝∞ ワイド スタンダード テレ Ｄ₁ 0.3535 7.5689 13.1152 Ｄ₂ 16.3842 9.1681 3.6225 Ｄ₃ 2.8787 2.343 1.7486 Ｄ₄ 2.4289 2.9645 3.5611 ラジアル型屈折率分布レンズ ｉ Ｎｉ Ｖｉ ０ 1.664 38.2 １ -3.27 ×10^-3 6.55×10² ２ 0 6.55×10² φ＝φ_m ／（φ_s ＋φ_m ）＝0.899531，φ_m ＝0.0958，φ_s ＝0.0107 Δｎ＝-0.0447 ，ΔＤ／ｆ_w ＝0.226361，Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＝0 Ｄ／ｆ_R （ｍａｘ）＝0.287991，ｆ_R ＝9.9958 ｄ／Ｆ_G ＝1.862112，Ｆ_G ＝9.9958

【００８５】 実施例４ ｆ＝3.99〜7.60，Ｆ／2.83，２ω＝63.7°〜30.6°，最大像高＝2.00 ｆ_B ＝6.08 ｒ₁ ＝-12.6469 ｄ₁ ＝0.6 ｎ₁ ＝1.51633 ν₁ ＝64.14 ｒ₂ ＝8.8515 ｄ₂ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₃ ＝∞（絞り） ｄ₃ ＝Ｄ₂ （可変） ｒ₄ ＝∞ ｄ₄ ＝9.2151 ｎ₂ （屈折率分布レンズ） ｒ₅ ＝-27.9113 ｄ₅ ＝Ｄ₃ （可変） ｒ₆ ＝∞ ｄ₆ ＝2 ｎ₃ ＝1.51633 ν₃ ＝64.14 ｒ₇ ＝∞ ワイド スタンダード テレ Ｄ₁ 8.1858 3.3781 1 Ｄ₂ 0.298 1.2182 0 Ｄ₃ 4.7619 5.5867 7.0375 ラジアル型屈折率分布レンズ ｉ Ｎｉ Ｖｉ ０ 1.664 38.2 １ -9.26 ×10^-3 6.55×10² ２ 0 0 φ＝φ_m ／（φ_s ＋φ_m ）＝0.859005，φ_m ＝0.145 ，φ_s ＝0.0238 Δｎ＝-0.03 ，ΔＤ／ｆ_w ＝0.074599，Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＝0 Ｄ／ｆ_R （ｍａｘ）＝0.192997，ｆ_R ＝6.312 ｄ／Ｆ_G ＝1.459933 Ｆ_G ＝6.312

【００８６】 実施例５ ｆ＝5.00〜15.0，Ｆ／2.61，２ω＝57.1°〜19.8°，最大像高＝2.754 ｆ_B ＝7.06 ｒ₁ ＝66.5688 ｄ₁ ＝1.2 ｎ₁ ＝1.78472 ν₁ ＝25.68 ｒ₂ ＝40 ｄ₂ ＝10 ｎ₂ ＝1.60311 ν₂ ＝60.64 ｒ₃ ＝-154.5462 ｄ₃ ＝0.15 ｒ₄ ＝23.2436 ｄ₄ ＝5.6276 ｎ₃ ＝1.62299 ν₃ ＝58.16 ｒ₅ ＝48.8424 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₆ ＝55.0631 ｄ₆ ＝0.9 ｎ₄ ＝1.72916 ν₄ ＝54.68 ｒ₇ ＝9.0395 ｄ₇ ＝5.9957 ｒ₈ ＝-15.8491 ｄ₈ ＝0.9 ｎ₅ ＝1.6228 ν₅ ＝57.05 ｒ₉ ＝29.186 ｄ₉ ＝3.731 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝-47.8713 ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変） ｒ₁₁＝-25.1706 ｄ₁₁＝2.0582 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₂＝-100 ｄ₁₂＝1 ｒ₁₃＝∞（絞り） ｄ₁₃＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝18.5666 ｎ₈ （屈折率分布レンズ） ｒ₁₅＝-32.4048 ｄ₁₅＝Ｄ₄ （可変） ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝3.6832 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14 ｒ₁₇＝∞ ワイド スタンダード テレ Ｄ₁ 0.371 7.544 13.0713 Ｄ₂ 16.3175 9.186 4.1491 Ｄ₃ 2.8426 2.3851 1.7486 Ｄ₄ 4.6281 5.0124 5.4067 ラジアル型屈折率分布レンズ ｉ Ｎｉ Ｖｉ ０ 1.664 38.2 １ -3.27 ×10^-3 6.55×10² ２ 0 6.55×10² Δｎ＝-0.04 ，ΔＤ／ｆ_w ＝0.218901，Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＝0 Ｄ／ｆ_R （ｍａｘ）＝0.29512 ，ｆ_R ＝9.632 ｄ／Ｆ_G ＝1.927596，Ｆ_G ＝9.632

【００８７】 実施例６ ｆ＝6.45〜15.0，Ｆ／3.10，２ω＝47.8°〜19.3°，最大像高＝2.754 ｆ_B ＝8.29 ｒ₁ ＝95.3923 ｄ₁ ＝1.2 ｎ₁ ＝1.78472 ν₁ ＝25.68 ｒ₂ ＝40 ｄ₂ ＝10 ｎ₂ ＝1.60311 ν₂ ＝60.64 ｒ₃ ＝-100.9808 ｄ₃ ＝0.15 ｒ₄ ＝30.7373 ｄ₄ ＝5.7026 ｎ₃ ＝1.62299 ν₃ ＝58.16 ｒ₅ ＝87.2528 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₆ ＝76.9405 ｄ₆ ＝0.9 ｎ₄ ＝1.72916 ν₄ ＝54.68 ｒ₇ ＝11.0085 ｄ₇ ＝5.9957 ｒ₈ ＝-13.1448 ｄ₈ ＝0.9 ｎ₅ ＝1.6228 ν₅ ＝57.05 ｒ₉ ＝104.6624 ｄ₉ ＝4.1602 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝-28.8454 ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変） ｒ₁₁＝14.1865 ｄ₁₁＝3.1255 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₂＝11.3224 ｄ₁₂＝1.0000 ｒ₁₃＝∞（絞り） ｄ₁₃＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₄＝-99.9823 ｄ₁₄＝18.8281 ｎ₈ （屈折率分布レンズ） ｒ₁₅＝∞ ｄ₁₅＝Ｄ₄ （可変） ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝3.6832 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14 ｒ₁₇＝∞ ワイド スタンダード テレ Ｄ₁ 0.471 6.2415 13.2751 Ｄ₂ 16.1069 10.5011 4.8821 Ｄ₃ 2.5167 4.0507 1.7486 Ｄ₄ 5.8636 6.0204 6.7845 ラジアル型屈折率分布レンズ ｉ Ｎｉ Ｖｉ ０ 1.664 38.2 １ -3.27 ×10^-3 6.55×10² ２ 0 6.55×10² φ＝φ_m ／（φ_s ＋φ_m ）＝1.0734967 ，φ_m ＝0.0964，φ_s ＝-0.0066 Δｎ＝-0.04 ，ΔＤ／ｆ_w ＝0.3568976 ，Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＝0 Ｄ／ｆ_R （ｍａｘ）＝0.3800619 ，ｆ_R ＝10.658 ｄ／Ｆ_G ＝1.7665697 ，Ｆ_G ＝10.658

【００８８】 実施例７ ｆ＝6.57〜15.0，Ｆ／3.16，２ω＝45.6°〜17.9°，最大像高＝2.754 ｆ_B ＝6.06 ｒ₁ ＝142.4848 ｄ₁ ＝1.2 ｎ₁ ＝1.78472 ν₁ ＝25.68 ｒ₂ ＝40 ｄ₂ ＝10 ｎ₂ ＝1.60311 ν₂ ＝60.64 ｒ₃ ＝-76.0459 ｄ₃ ＝0.15 ｒ₄ ＝30.1133 ｄ₄ ＝5.866 ｎ₃ ＝1.62299 ν₃ ＝58.16 ｒ₅ ＝90.4315 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₆ ＝20.2659 ｄ₆ ＝0.9 ｎ₄ ＝1.72916 ν₄ ＝54.68 ｒ₇ ＝9.2698 ｄ₇ ＝5.9957 ｒ₈ ＝-11.957 ｄ₈ ＝0.9 ｎ₅ ＝1.6228 ν₅ ＝57.05 ｒ₉ ＝19.469 ｄ₉ ＝4.4828 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝-72.0005 ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変） ｒ₁₁＝68.554 ｄ₁₁＝3.8892 ｎ₇ ＝1.51633 ν₇ ＝64.14 ｒ₁₂＝-269.34 ｄ₁₂＝1 ｒ₁₃＝∞（絞り） ｄ₁₃＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₄＝∞ ｄ₁₄＝18.6065 ｎ₈ （屈折率分布レンズ） ｒ₁₅＝67.8745 ｄ₁₅＝Ｄ₄ （可変） ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝3.6832 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14 ｒ₁₇＝∞ ワイド スタンダード テレ Ｄ₁ 0.5553 5.6814 13.3457 Ｄ₂ 15.9521 10.9605 7.4379 Ｄ₃ 2.3579 5.6219 1.7486 Ｄ₄ 3.6317 3.8748 4.2822 ラジアル型屈折率分布レンズ ｉ Ｎｉ Ｖｉ ０ 1.664 38.2 １ -3.27 ×10^-3 6.55×10² ２ 0 6.55×10² φ＝φ_m ／（φ_s ＋φ_m ）＝1.113953，φ_m ＝0.0958，φ_s ＝-0.0098 Δｎ＝-0.04 ，ΔＤ／ｆ_w ＝0.589741，Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＝0 Ｄ／ｆ_R （ｍａｘ）＝0.51689 ，ｆ_R ＝10.8764 ｄ／Ｆ_G ＝1.710722，Ｆ_G ＝10.8764

【００８９】 実施例８ ｆ＝6.86〜15.0，Ｆ／ 2.64，２ω＝43.1°〜16.7°，最大像高＝2.754 ｆ_B ＝2.09 ｒ₁ ＝133.8893 ｄ₁ ＝1.2 ｎ₁ ＝1.78472 ν₁ ＝25.68 ｒ₂ ＝40 ｄ₂ ＝10 ｎ₂ ＝1.60311 ν₂ ＝60.64 ｒ₃ ＝-80.0512 ｄ₃ ＝0.15 ｒ₄ ＝33.0048 ｄ₄ ＝5.9105 ｎ₃ ＝1.62299 ν₃ ＝58.16 ｒ₅ ＝113.6187 ｄ₅ ＝Ｄ₁ （可変） ｒ₆ ＝17.2927 ｄ₆ ＝0.9 ｎ₄ ＝1.72916 ν₄ ＝54.68 ｒ₇ ＝9.3763 ｄ₇ ＝5.9957 ｒ₈ ＝-13.9796 ｄ₈ ＝0.9 ｎ₅ ＝1.6228 ν₅ ＝57.05 ｒ₉ ＝16.3628 ｄ₉ ＝4.4692 ｎ₆ ＝1.84666 ν₆ ＝23.78 ｒ₁₀＝-126.6084 ｄ₁₀＝Ｄ₂ （可変） ｒ₁₁＝∞（絞り） ｄ₁₁＝Ｄ₃ （可変） ｒ₁₂＝56.6143 ｄ₁₂＝18.6614 ｎ₇ （屈折率分布レンズ） ｒ₁₃＝∞ ｄ₁₃＝0.6518 ｒ₁₄＝49.8489 ｄ₁₄＝3.3021 ｎ₈ ＝1.51633 ν₈ ＝64.14 ｒ₁₅＝12.744 ｄ₁₅＝Ｄ₄ （可変） ｒ₁₆＝∞ ｄ₁₆＝1.6832 ｎ₉ ＝1.51633 ν₉ ＝64.14 ｒ₁₇＝∞ ワイド スタンダード テレ Ｄ₁ 0.5537 5.1431 13.6255 Ｄ₂ 20.773 15.6073 13.5928 Ｄ₃ 2.28 4.7825 1.7486 Ｄ₄ 0.9778 1.0835 1.2972 ラジアル型屈折率分布レンズ ｉ Ｎｉ Ｖｉ ０ 1.664 38.2 １ -3.27 ×10^-3 6.55×10² ２ 0 6.55×10² φ＝φ_m ／（φ_s ＋φ_m ）＝0.891264，φ_m ＝0.0959，φ_s ＝0.0117 Δｎ＝-0.04 ，ΔＤ／ｆ_w ＝0.442347，Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＝0 Ｄ／ｆ_R （ｍａｘ）＝0.492138，ｆ_R ＝9.7178 ｄ／Ｆ_G ＝1.875951，Ｆ_G ＝9.9477 ただしｒ₁ ，ｒ₂ ，・・・ は各レンズ面の曲率半径、ｄ
₁ ，ｄ₂ ，・・・ は各レンズの肉厚、ｎ₁ ，ｎ₂ ，・・・ は
屈折率、ν₁ ，ν₂ ，・・・ はアッベ数である。又ｒ₁ ，
ｒ₂ ・・・等の長さの単位はmmであり、基準波長はｄ線
である。

【００９０】実施例１は、図１に示すレンズ構成のレン
ズ系で、物体側より順に、正の第１群と負の第２群と正
の第３群よりなる変倍レンズで、正の第３群が最終群の
３群ズームレンズである。又第１群は非球面レンズの正
のメニスカスレンズ１枚よりなり、第２群は負のメニス
カスレンズと、負レンズと正レンズとを接合した接合レ
ンズの３枚のレンズよりなり、これら第１群、第２群中
のレンズはいずれも均質レンズである。又第３群は平凹
のラジアル型屈折率分布レンズつまり物体側の面が平面
で像側の面が曲率を持つ面であるラジアル型屈折率分布
レンズ１枚からなっている。

【００９１】この実施例１の変倍レンズは、ワイド側か
らテレ側に行くにしたがって第１群と第２群の間隔が広
くなるように、又第２群と第３群の間隔が狭くなるよう
に第２群と第３群とが移動し、第１群と明るさ絞りとは
固定である。明るさ絞りと第３群（屈折率分布レンズ）
の間（Ｄ₃ ）は狭くなるように変化する。

【００９２】又、レンズ系の像側に配置されている平行
平面ガラス板は、ローパスフィルターや赤外カットフィ
ルターやＣＣＤ保護ガラス等を想定したものである。

【００９３】この実施例１のワイド端およびテレ端の収
差状況は図９，図１０に示す通りである。

【００９４】実施例２は、図２に示す通り、物体側より
順に、正の第１群と負の第２群と正の第３群（最終群）
とよりなる３群構成の変倍レンズである。第１群は負の
メニスカスレンズと正のメニスカスレンズとを接合した
接合レンズと正のメニスカスレンズの３枚の均質レンズ
よりなり、第２群は負のメニスカスレンズと、負レンズ
と正のメニスカスレンズとを接合した接合レンズの３枚
の均質レンズよりなり、第３群は凸平のラジアル型屈折
率分布レンズ１枚からなる。又レンズ系の像側の平行平
面ガラス板はローパスフィルター、赤外カットフィルタ
ー、ＣＣＤ保護ガラスを想定している。

【００９５】この実施例２は、ワイド側からテレ側への
変倍の際に、第１群と第２群の間隔が広くなるように又
第２群と第３群の間隔が狭くなるように第２群と第３群
が移動し、第１群と明るさ絞りは固定である。明るさ絞
りと第３群（屈折率分布レンズ）の間隔（Ｄ₃ ）は狭く
なるように変化する。

【００９６】実施例３は、図３に示すように、物体側か
ら順に正の第１群と負の第２群と正の第３群と正の第４
群（最終群）とよりなる４群構成の変倍レンズである。
第１群は、負のメニスカスレンズと正レンズとを接合し
た接合レンズと正のメニスカスレンズの３枚の均質レン
ズよりなり、第２群は負のメニスカスレンズと、負レン
ズと正レンズとを接合した接合レンズの３枚の均質レン
ズよりなり、第３群は正レンズの１枚の均質レンズより
なり、第４群は凸平のラジアル型屈折率分布レンズ１枚
よりなる。又、レンズ系の像側の平行平面ガラス板は、
ローパスフィルター、赤外カットフィルター、ＣＣＤ保
護ガラス等を想定している。

【００９７】この実施例３は、ワイド側からテレ側への
変倍に際して、第１群と第２群との間が広くなるよう
に、第２群と第３群の間、第３群と第４群の間が狭くな
るように第２群と第４群とが移動し、第１群、第３群、
明るさ絞りは固定である。又明るさ絞りと第４群（屈折
率分布レンズ）の間隔（Ｄ₃ ）は狭くなうように変化す
る。

【００９８】実施例４は、図４に示す通りのレンズ構成
のレンズ系である。つまり、物体側から順に負の第１群
と正の第２群（最終群）とよりなる２群構成の変倍レン
ズである。第１群は負レンズの均質レンズ１枚よりな
り、第２群は平凸のラジアル型屈折率分布レンズ１枚よ
りなる。この実施例４は、ワイド側からテレ側へ行くに
したがい両群の間隔が狭くなるように第１群、第２群が
移動する。この実施例は、第１群、明るさ絞り、第２群
のすべてが移動し、明るさ絞りと第２群（屈折率分布レ
ンズ）の間（Ｄ₂ ）は図示するように変化する。

【００９９】又、レンズ系の像側の平行平面ガラス板
は、同様にローパスフィルター、赤外カットフィルタ
ー、ＣＣＤ保護ガラス等を想定している。

【０１００】実施例５は、図５に示す通りのレンズ構成
のレンズ系であって、物体側より順に、正の第１群と負
の第２群と負の第３群と正の第４群（最終群）とよりな
る４群構成の変倍レンズである。第１群は負のメニスカ
スレンズと正レンズとを接合した接合レンズと正のメニ
スカスレンズとよりの３枚の均質レンズよりなり、第２
群は負のメニスカスレンズと、負レンズと正レンズとを
接合した接合レンズとの３枚の均質レンズよりなり、第
３群は負のメニスカスレンズの均質レンズ１枚よりな
り、第４群は平凸のラジアル型屈折率分布レンズ１枚よ
りなる。同様にレンズ系の像側の平行平面ガラス板はロ
ーパスフィルター、赤外カットフィルター、ＣＣＤ保護
ガラス等を想定している。

【０１０１】この実施例５は、ワイド側からテレ側へか
けての変倍の際に、第１群と第２群の間隔が広くなるよ
うに、第２群と第４群の間隔が狭くなるように第２群と
第４群が移動し、第１群は固定である。明るさ絞りと第
４群（屈折率分布レンズ）の間（Ｄ₃ ）は狭くなるよう
に変化する。

【０１０２】実施例６は、図６に示す構成のレンズ系で
あって、物体側より順に、正の第１群と、負の第２群
と、負の第３群と、正の第４群（最終群）とよりなる４
群構成の変倍レンズである。第１群は負のメニスカスレ
ンズと正レンズとの接合レンズと正のメニスカスレンズ
の３枚の均質レンズよりなり、第２群は負のメニスカス
レンズと、負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ
の３枚の均質レンズよりなり、第３群は負のメニスカス
レンズの１枚の均質レンズよりなり、第４群は凹平の屈
折率分布レンズ１枚よりなる。又レンズ系の像側の平行
平面ガラス板は、同様にローパスフィルター、赤外カッ
トフィルター、ＣＣＤ保護ガラス等を想定している。

【０１０３】この実施例６は、ワイド側からテレ側に行
くにしたがって、第１群と第２群の間隔が広くなり、第
２群と第４群の間隔が狭くなるように第２群、第３群、
第４群が夫々移動し、第１群は固定されている。又明る
さ絞りと第４群（屈折率分布レンズ）の間（Ｄ₃ ）は図
示するように変化する。

【０１０４】実施例７は、図７に示す構成のレンズ系で
ある。つまり物体側から順に、正の第１群と負の第２群
と正の第３群と正の第４群（最終群）とからなる４群構
成の変倍レンズである。第１群は負のメニスカスレンズ
と正レンズとを接合した接合レンズと正のメニスカスレ
ンズの３枚の均質レンズよりなり、第２群が負のメニス
カスレンズと、負レンズと正レンズとを接合した接合レ
ンズの３枚の均質レンズよりなり、第３群が両凸レンズ
の１枚の均質レンズよりなり、第４群が平凹のラジアル
型屈折率分布レンズ１枚よりなる。又レンズ系の像側の
平行平面ガラス板は、同様にローパスフィルター、赤外
カットフィルター、ＣＣＤ保護ガラス等を想定してい
る。

【０１０５】この実施例７のレンズ系は、ワイド側から
テレ側への変倍の際、第１群と第２群の間隔が広くなる
ように、第２群と第４群の間隔が狭くなるように、第２
群、第３群、第４群が移動し、第１群は変倍中固定であ
る。又明るさ絞りと第４群（屈折率分布レンズ）との間
（Ｄ₃ ）は変倍中図示するように変化する。

【０１０６】実施例８は、図８に示すようなレンズ構成
のレンズ系である。つまり物体側より順に、正の第１群
と負の第２群と正の第３群（最終群）とよりなる３群構
成の変倍レンズである。第１群は負のメニスカスレンズ
と正レンズとを接合した接合レンズと正のメニスカスレ
ンズとの３枚の均質レンズよりなり、第２群は負のメニ
スカスレンズと、負レンズと正レンズとを接合した接合
レンズの３枚の均質レンズとよりなり、第３群は凸平の
１枚の屈折率分布レンズと１枚の負メニスカス形状の均
質レンズとの２枚よりなる。又、他の実施例と同様にレ
ンズ系の像側の平行平面ガラス板はローパスフィルタ
ー、赤外カットフィルター、ＣＣＤ保護ガラス等を想定
している。

【０１０７】この実施例８は、ワイド側からテレ側への
変倍のために第１群と第２群の間隔が広くなるように又
第２群と第３群の間が狭くなるように第２群と第３群が
移動する。又第１群は変倍中固定である。又明るさ絞り
は第３群（屈折率分布レンズ）の物体側に配置され両者
の間隔（Ｄ₃ ）は変倍中図示するように変化する。以上
述べた実施例において、実施例２〜３および実施例５〜
８では、最終群のラジアル型屈折率分布レンズに外径と
屈折率分布形状が同じものを用いている。そのためコス
ト低減と共に開発期間の短縮という利点も有している。
また、素材の流用という観点からは、屈折率分布レンズ
に曲率を付けることは設計時の自由度が増し、より流用
しやすくなるため望ましい。

【０１０８】実施例１は非球面を用いているが、この非
球面の形状は、ｘ軸を光軸方向、ｙ軸を光軸と垂直な方
向にとったとき次の式にて表わされる。 ｘ＝（ｙ² ／Ｒ）／［１＋｛１−ｐ（ｙ／ｒ）² ｝
^1/2 ］＋Ｂｙ² ＋Ｅｙ⁴ ＋Ｆｙ⁶ ＋Ｇｙ⁸ ＋Ｈｙ¹⁰・・
・ ただしＲは非球面面頂での曲率半径、ｐは円錐定数、
Ｂ，Ｅ，Ｆ，・・・は非球面係数である。

【０１０９】本発明は、特許請求の範囲に記載するレン
ズ系のほか下記各項に記載するレンズ系もその目的を達
成し得る。

【０１１０】（１）特許請求の範囲の請求項２に記載す
るレンズ系で、下記条件（７）を満足することを特徴と
する変倍レンズ。 （７） ｜ΔＤ／ｆ_w ｜＜０．９

【０１１１】（２）特許請求の範囲の請求項１に記載す
るレンズ系で、最終群がラジアル型屈折率分布レンズ１
枚のみからなることを特徴とする変倍レンズ。

【０１１２】（３）特許請求の範囲の請求項２あるいは
前記の（１）の項に記載するレンズ系で、最終レンズ群
が正の屈折力を持つことを特徴とする変倍レンズ。

【０１１３】（４）特許請求の範囲の請求項１又は２あ
るいは前記の（１），（２）又は（３）の項に記載する
レンズ系で正の屈折力を持つ第１群と負の屈折力を持つ
第２群と正の屈折力を持つ第３群とにて構成されたこと
を特徴とする変倍レンズ。

【０１１４】（５）特許請求の範囲の請求項１又は２あ
るいは前記の（１），（２）又は（３）の項に記載する
レンズ系で、正の屈折力を持つ第１群と負の屈折力を持
つ第２群と正又は負の屈折力を持つ第３群と、正の屈折
力を持つ第４群にて構成されたことを特徴とする変倍レ
ンズ。

【０１１５】（６）特許請求の範囲の請求項１又は２あ
るいは前記の（１），（２）又は（３）の項に記載され
たレンズ系で、負の屈折力を持つ第１群と正の屈折力を
持つ第２群とにて構成されたことを特徴とする変倍レン
ズ。

【０１１６】（７）前記の（４），（５）又は（６）の
項に記載するレンズ系で、第１群が１枚のレンズにて構
成されていることを特徴とする変倍レンズ。

【０１１７】（８）前記の（４）又は（５）の項に記載
するレンズ系で、第２群が３枚のレンズよりなることを
特徴とする変倍レンズ。

【０１１８】（９）前記の（１）又は（２）の項に記載
するレンズ系で、第１群が１枚、第２群が３枚、第３群
が１枚のレンズにて構成されていることを特徴とする変
倍レンズ。

【０１１９】（１０）特許請求の範囲の請求項２あるい
は前記の（１），（２），（３），（４），（５），
（６），（７），（８）又は（９）に記載するレンズ系
で、前記屈折率分布レンズの１面が曲率を持つ面である
ことを特徴とする変倍レンズ。

【０１２０】（１１）特許請求の範囲の請求項の１又は
２あるいは前記の（１），（２），（３），（４），
（５），（６），（７），（８），（９） 又は（１
０）の項に記載されたレンズ系で、下記条件（６）を満
足することを特徴とする変倍レンズ。 （６） ０．０１＜Δｎ＜０．２

【０１２１】（１２）特許請求の範囲の請求項１又は２
あるいは前記の（１），（２），（３），（４），
（５），（６），（７），（８），（９），（１０）又
は（１１）の項に記載するレンズ系で、下記条件（１）
を満足することを特徴とする変倍レンズ。 （１） ０．５＜ａ＜２

【０１２２】（１３）前記の（１２）の項に記載するレ
ンズ系で、条件（１）の代りに下記条件（１−１）を満
足することを特徴とする変倍レンズ。 （１−１） ０．５＜ａ＜０．９７

【０１２３】（１４）前記の（１２）の項に記載するレ
ンズ系で条件（１）の代りに下記条件（１−２）を満足
することを特徴とする変倍レンズ。 （１−２） ０．５＜ａ＜０．９５

【０１２４】（１５）前記の（１２）の項に記載するレ
ンズ系で、条件（１）の代りに下記条件（１−３）を満
足することを特徴とする変倍レンズ。 （１−３） １．０３＜ａ＜２

【０１２５】（１６）前記の（１２）の項に記載するレ
ンズ系で、条件（１）の代りに下記条件（１−４）を満
足することを特徴とする変倍レンズ。 （１−４） １．０５＜ａ＜２

【０１２６】（１７）特許請求の範囲の請求項１又は２
あるいは、前記の（１），（２），（３），（４），
（５），（６），（７），（８），（９），（１０），
（１１），（１２），（１３），（１４），（１５）又
は（１６）の項に記載するレンズ系で、下記条件（２）
を満足することを特徴とする変倍レンズ。 （２） ０．０５＜ｄ／ｆ_G ＜５

【０１２７】（１８）特許請求の範囲の請求項１又は２
あるいは、前記の（１），（２），（３），（４），
（５），（６），（７），（８），（９），（１０），
（１１），（１２），（１３），（１４），（１５），
（１６）又は（１７）の項に記載するレンズ系で、下記
条件（３），（４）を満足することを特徴とする変倍レ
ンズ。 （３） −０．２＜Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＜０．２ （４） Ｖ₀ ＜Ｖ₁

【０１２８】（１９）特許請求の範囲の請求項１又は２
あるいは、前記の（１），（２），（３），（４），
（５），（６），（７），（８），（９），（１０），
（１１），（１２），（１３），（１４），（１５），
（１６）又は（１７）の項に記載するレンズ系で、下記
条件（３−１），（８）を満足することを特徴とする変
倍レンズ。 （３−１） −０．０５＜Ｎ₂ ・ＥＲ² ／Ｎ₁ ＜０．
０５ （８） −０．０１＜１／Ｖ₁ ＜０．０２

【０１２９】

【発明の効果】本発明の変倍レンズは、デジタルカメラ
等の電子撮像光学系にも用いやすく、かつ最終群に屈折
率分布レンズを用いることによりレンズ枚数が一層削減
され、可変焦点距離レンズ特有の面反射、ゴースト光、
フレアースポットの発生が少なく、レンズやレンズ鏡筒
の加工、組立等が簡単で、低コストで、非点収差等の諸
収差が良好に補正された性能が良好なレンズ系である。

【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１のワイド端における収差曲線
図

【図１０】本発明の実施例１のテレ端における収差曲線
図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の群よりなり、最終群が正の屈折力を
   持つレンズ群で、少なくとも１枚のレンズが少なくとも
   １面が平面で他の面が曲率を持つ屈折率分布レンズであ
   ることを特徴とする変倍レンズ。
2. 【請求項２】複数の群よりなり、最終群に少なくとも１
   枚の屈折率分布型レンズを有するレンズ系で最終群の物
   体側に明るさ絞りを有し、変倍にともない最終群と明る
   さ絞りとの間隔が変化する変倍レンズ。