JPS62911A - 可変焦点距離レンズ - Google Patents
可変焦点距離レンズInfo
- Publication number
- JPS62911A JPS62911A JP60139915A JP13991585A JPS62911A JP S62911 A JPS62911 A JP S62911A JP 60139915 A JP60139915 A JP 60139915A JP 13991585 A JP13991585 A JP 13991585A JP S62911 A JPS62911 A JP S62911A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lens
- lens group
- group
- gradient index
- spherical aberration
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
- G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
- G02B15/144—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only
- G02B15/1441—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive
- G02B15/144113—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having four groups only the first group being positive arranged +-++
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(1)技術分野
本発明は、可変焦点距離レンズ、特に複数のレンズ群よ
り成り、″物体側から順に第1レンズ群を正レンズ群を
正レンズ群を負レンズ群で構成し、第1レンズ群と第2
レンズ群との間隔を変化させて変倍を行なう可変焦点距
離レンズに関する。
り成り、″物体側から順に第1レンズ群を正レンズ群を
正レンズ群を負レンズ群で構成し、第1レンズ群と第2
レンズ群との間隔を変化させて変倍を行なう可変焦点距
離レンズに関する。
(2)従来技術
従来、可変焦点距離レンズに於ては基準状態に於ける収
差補正の外に変倍中の収差変動を極力小さく補正しな゛
ければならず、その為各レンズ群の球面収差、コマ収差
、及び非点収差は少なくとも各レンズ群で個別に補正さ
れている必要があり、通常各しンズ群共数枚のレンズで
構成しなければならなかった。
差補正の外に変倍中の収差変動を極力小さく補正しな゛
ければならず、その為各レンズ群の球面収差、コマ収差
、及び非点収差は少なくとも各レンズ群で個別に補正さ
れている必要があり、通常各しンズ群共数枚のレンズで
構成しなければならなかった。
従って、各レンズ群の構成枚数が多い為全系の重量や全
長が大きくなり、レンズ群内の偏芯やレンズ間隔の組立
調整も面倒であった。
長が大きくなり、レンズ群内の偏芯やレンズ間隔の組立
調整も面倒であった。
又、近年可変焦点距離レンズに対してコンパクト化、高
倍率化が望まれているが、上記収差補正の問題からレン
ズの構成枚数を削減して達成するのは困難であった。
倍率化が望まれているが、上記収差補正の問題からレン
ズの構成枚数を削減して達成するのは困難であった。
例えば、複数のレンズ群より成り物体側から順に第1レ
ンズ群を正レンズ群を正レンズ群を負レンズ群で構成し
、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍
を行なうタイプの可変焦点距離レンズをコンパクトにす
る為には、近軸的に言うと各レンズ群のパワーを強める
か各レンズ群の間の主点間隔を小さくすれば良い。一方
、可変焦点距離レンズの変倍比を高倍率化する為には、
同様に各レンズ群のパワーを強めるか変倍レンズ群の移
動距離を大きくす 9れば良い。確かに近軸的には上
記タイプの可変焦点距離レンズのコンパクト化及び変倍
比の高倍率化には各レンズ群のパワーを強める方向が良
いのであるが、実際のレンズ系に於いては、レンズ群の
パワーを強めた状態で収差の発生を小さく補正する為に
は構成レンズ枚数が多く必要である。又、レンズ1枚当
りのパワーが強いと曲率がきつくなり、必要なコバ厚を
とった時の凹レンズの中心レンズ厚、或いは隣接レンズ
とのマージナル間隔をとった時の凹面の接する空気間隔
が大きく必要である。従って、レンズ群の全長が大きく
なり主点間隔も太きくとらなければならなくなって結果
的には全系の光学全長を短かくする事が出来なくなる。
ンズ群を正レンズ群を正レンズ群を負レンズ群で構成し
、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を変化させて変倍
を行なうタイプの可変焦点距離レンズをコンパクトにす
る為には、近軸的に言うと各レンズ群のパワーを強める
か各レンズ群の間の主点間隔を小さくすれば良い。一方
、可変焦点距離レンズの変倍比を高倍率化する為には、
同様に各レンズ群のパワーを強めるか変倍レンズ群の移
動距離を大きくす 9れば良い。確かに近軸的には上
記タイプの可変焦点距離レンズのコンパクト化及び変倍
比の高倍率化には各レンズ群のパワーを強める方向が良
いのであるが、実際のレンズ系に於いては、レンズ群の
パワーを強めた状態で収差の発生を小さく補正する為に
は構成レンズ枚数が多く必要である。又、レンズ1枚当
りのパワーが強いと曲率がきつくなり、必要なコバ厚を
とった時の凹レンズの中心レンズ厚、或いは隣接レンズ
とのマージナル間隔をとった時の凹面の接する空気間隔
が大きく必要である。従って、レンズ群の全長が大きく
なり主点間隔も太きくとらなければならなくなって結果
的には全系の光学全長を短かくする事が出来なくなる。
一方レンズ群の長さが大きくなると変倍レンズ群の移動
高 スペースが小さくなるので変倍比の風倍率化が図れなく
なる。
高 スペースが小さくなるので変倍比の風倍率化が図れなく
なる。
更に、第一レンズ群、又は第二レンズ群の厚さが構成レ
ンズ枚数が増えることにより大きくなると、軸外光束に
必要な前玉有効径が大きくなりレンズの径をコンパクト
にする事が出来ない。従って、この様な悪循環が生じる
為、通常の方法では可変焦点距離レンズのコンパクト化
、高倍率化に限界があった。
ンズ枚数が増えることにより大きくなると、軸外光束に
必要な前玉有効径が大きくなりレンズの径をコンパクト
にする事が出来ない。従って、この様な悪循環が生じる
為、通常の方法では可変焦点距離レンズのコンパクト化
、高倍率化に限界があった。
(3)発明の概要
本発明の目的は、上記従来の欠点を除去し、少ないレン
ズ枚数で且つ収差補正も良好に成し得る可変焦点距離レ
ンズを提供する事にある。
ズ枚数で且つ収差補正も良好に成し得る可変焦点距離レ
ンズを提供する事にある。
上記目的を達成する為に1本発明に係る可変焦点距離レ
ンズは、複数のレンズ群より成り、物体側から順に第1
レンズ群を正レンズ群を正レンズ群を負レンズ群で構成
し、変倍時に該する。f変焦点距離レンズであって、前
記複数のレンズ群の内掛なくとも1つのレンズ群が、光
軸上の屈折率をN0、光軸から半径方向への距離をhと
した時、 N(h)=N□+N1h2+N2h4+N5h6+
−−−−−−(N1.N2、N3・・・は1枚)(1)
なる屈折率分布N(h)を有する少なくとも1枚の屈折
率分布型レンズを有し、前記少なくとも1つのレンズ群
の屈折力をφC2前記屈折率分布型レンズの両面の内、
曲率が大きい方の曲面のφc−Nl<0
(2)K−φc@N2<0
(3)を満足する
事を特徴としている。
ンズは、複数のレンズ群より成り、物体側から順に第1
レンズ群を正レンズ群を正レンズ群を負レンズ群で構成
し、変倍時に該する。f変焦点距離レンズであって、前
記複数のレンズ群の内掛なくとも1つのレンズ群が、光
軸上の屈折率をN0、光軸から半径方向への距離をhと
した時、 N(h)=N□+N1h2+N2h4+N5h6+
−−−−−−(N1.N2、N3・・・は1枚)(1)
なる屈折率分布N(h)を有する少なくとも1枚の屈折
率分布型レンズを有し、前記少なくとも1つのレンズ群
の屈折力をφC2前記屈折率分布型レンズの両面の内、
曲率が大きい方の曲面のφc−Nl<0
(2)K−φc@N2<0
(3)を満足する
事を特徴としている。
又、前記屈折率分布型レンズは上記(1)式から解る様
にレンズの半径方向へ屈折率分布を有する所謂ラジアル
タイプの屈折率分布型レンズであり、特に前記屈折率分
布型レンズを変倍に客年するレンズ群、■u屯通常のズ
ームレンズに於けるバリエータに適用したり、ピント補
正に寄与するレンズ群、即ち通常のズームレンズに於る
コンペンセータに適用する事で、良好に収差補正が達成
され且つコンパクト、軽量な可変焦点距離レンズが実現
出来る。
にレンズの半径方向へ屈折率分布を有する所謂ラジアル
タイプの屈折率分布型レンズであり、特に前記屈折率分
布型レンズを変倍に客年するレンズ群、■u屯通常のズ
ームレンズに於けるバリエータに適用したり、ピント補
正に寄与するレンズ群、即ち通常のズームレンズに於る
コンペンセータに適用する事で、良好に収差補正が達成
され且つコンパクト、軽量な可変焦点距離レンズが実現
出来る。
ラジアルタイプの屈折率分布型レンズは1通常の均質媒
質レンズとは異なりレンズ内部に於て集光作用(以下、
正の転送パワーと記す。)もしくは発散作用(以下、負
の転送パワーと記す、)を持つ、更に、レンズ表面に於
て屈折率変化が有る為1表面での光線の屈折作用も通常
のレンズとは異なったものとなる。
質レンズとは異なりレンズ内部に於て集光作用(以下、
正の転送パワーと記す。)もしくは発散作用(以下、負
の転送パワーと記す、)を持つ、更に、レンズ表面に於
て屈折率変化が有る為1表面での光線の屈折作用も通常
のレンズとは異なったものとなる。
ここで、上記(2)式に従って前記屈折率分布型しンズ
にφG・Nl<Oなる屈折率分布を付与した場合、該屈
折率分布型レンズのレンズ厚をDとして、φ=−2NI
Dなる転送のパワーφを該屈折率分布型レンズは有する
。従って、該屈折率分布型レンズを有する所定のレンズ
群のパワーを該屈折率分布型レンズの転送のパワーφが
分担している事に成り、該レンズ群を構成する各レンズ
の曲率を小さくし、収差の発生を減少させる事が出来る
。
にφG・Nl<Oなる屈折率分布を付与した場合、該屈
折率分布型レンズのレンズ厚をDとして、φ=−2NI
Dなる転送のパワーφを該屈折率分布型レンズは有する
。従って、該屈折率分布型レンズを有する所定のレンズ
群のパワーを該屈折率分布型レンズの転送のパワーφが
分担している事に成り、該レンズ群を構成する各レンズ
の曲率を小さくし、収差の発生を減少させる事が出来る
。
又、上記(3)式のに・φG・N2<Oを同時に満足す
る事で、前述の屈折率分布型レンズの表面に於る屈折作
用と、上記転送のパワーによる効果とを良好に組み合わ
せて収差発生の少ないレンズを実現出来る。
る事で、前述の屈折率分布型レンズの表面に於る屈折作
用と、上記転送のパワーによる効果とを良好に組み合わ
せて収差発生の少ないレンズを実現出来る。
以下1本発明の基本原理を収差論に基づき詳述する。
屈折率分布型レンズに於る三次収差係数はP、J、5a
ndsらにより導かれているが、ここでは松居吉哉著「
レンズ設計法」 (昭和47年、共立出版株式会社)で
用いられている記号で三次収差係数を以下の式で表わす
、尚、屈折率分布型レンズの収差係数は、(A)均質媒
質の球面系とした時に発生する屈折項(4)〜(8)式
、(B)屈折率分布型レンズの表面の屈折率分布による
屈折項(9)〜(13)式、(C)屈折率分布型レンズ
内部の転送パワーにより発生する収差の項(以下、転送
項と記す。)(14)〜(18)式の3種類の係数に分
けられる。
ndsらにより導かれているが、ここでは松居吉哉著「
レンズ設計法」 (昭和47年、共立出版株式会社)で
用いられている記号で三次収差係数を以下の式で表わす
、尚、屈折率分布型レンズの収差係数は、(A)均質媒
質の球面系とした時に発生する屈折項(4)〜(8)式
、(B)屈折率分布型レンズの表面の屈折率分布による
屈折項(9)〜(13)式、(C)屈折率分布型レンズ
内部の転送パワーにより発生する収差の項(以下、転送
項と記す。)(14)〜(18)式の3種類の係数に分
けられる。
(A)均質媒質の球面系の屈折項
1、=hv4Qv2Δ(i) (4)
II v= h 1) 3TL、、)QvavA v(
M) (5)mv=h、2 hv20、2
Δv (NT) (6)IV =m +P
; P =」LL−(7)υ υ υ υ
NvNv 一−1 V、=hvhv30、2Δv(−) +hv20、Δv
(TT) (8)CB)屈折率分布型レンズの屈折項 1、=h、4ψi n 、 v
(9)”v=hv3Ev’l’in、v
(10)m、=T1,2hvψi
n 、 v (11)■v
””v+Pv (1
2)V =hvT、3ψi n 、 v
(13)ここで (C)屈折率分布型レンズの転送項 以下、球面収差を例にとって収差補正に関して説明を行
なう0本発明で適用されるラジアルタイプの屈。折率分
布型レンズの場合、屈折率分布による屈折項(9)〜(
13)式に於けるψin、νは次の(19)式で表わす
事が出来る。
II v= h 1) 3TL、、)QvavA v(
M) (5)mv=h、2 hv20、2
Δv (NT) (6)IV =m +P
; P =」LL−(7)υ υ υ υ
NvNv 一−1 V、=hvhv30、2Δv(−) +hv20、Δv
(TT) (8)CB)屈折率分布型レンズの屈折項 1、=h、4ψi n 、 v
(9)”v=hv3Ev’l’in、v
(10)m、=T1,2hvψi
n 、 v (11)■v
””v+Pv (1
2)V =hvT、3ψi n 、 v
(13)ここで (C)屈折率分布型レンズの転送項 以下、球面収差を例にとって収差補正に関して説明を行
なう0本発明で適用されるラジアルタイプの屈。折率分
布型レンズの場合、屈折率分布による屈折項(9)〜(
13)式に於けるψin、νは次の(19)式で表わす
事が出来る。
ψin、シ=4(ΔNt )l) /rv
(19)上式から次の事が解る。即ち、屈折率分
布型レンズ前後の媒質が均質である場合、前記(1)式
で示される該屈折率分布型レンズの分布係6NtがNl
<Oであれば、凸面に於てψin、ν<0(以下、添字
νは省略する。)となり(9)式のh4ψinの値は負
で、球面収差をオーバ一方向に発生させる。又、凹面に
於てはψi n>0となりh4ψinの値は正で、球面
収差をアンダ一方向に発生させる。一方、分布係数N1
がN1〉0であれば、凸面に於てψi n > 0とな
りh4ψinの値は正で、球面収差をアンダ一方向に発
生させる。又、凹面に於てはψi neoとなりh4ψ
inの値は負で、球面収差をオーバ一方向に発生させる
。
(19)上式から次の事が解る。即ち、屈折率分
布型レンズ前後の媒質が均質である場合、前記(1)式
で示される該屈折率分布型レンズの分布係6NtがNl
<Oであれば、凸面に於てψin、ν<0(以下、添字
νは省略する。)となり(9)式のh4ψinの値は負
で、球面収差をオーバ一方向に発生させる。又、凹面に
於てはψi n>0となりh4ψinの値は正で、球面
収差をアンダ一方向に発生させる。一方、分布係数N1
がN1〉0であれば、凸面に於てψi n > 0とな
りh4ψinの値は正で、球面収差をアンダ一方向に発
生させる。又、凹面に於てはψi neoとなりh4ψ
inの値は負で、球面収差をオーバ一方向に発生させる
。
従って、前記(2)式に従えば、所定のレンズ群のパワ
ーが正及び負の場合に於て、該レンズ群中に有る屈折率
分布型レンズの曲率が大きい方の曲面で発生する球面収
差の係数は以下の表に示される如゛く整理出来る・。
ーが正及び負の場合に於て、該レンズ群中に有る屈折率
分布型レンズの曲率が大きい方の曲面で発生する球面収
差の係数は以下の表に示される如゛く整理出来る・。
次に、(14)式で示される転送項による球面収差は、
積分を含む複雑な形の係数により決まるが、ラジアルタ
イプの屈折率分布型レンズである場合、N0、Nl及び
N2はX、即ち光軸方向に関する積分に於て定数として
取り扱える。更に、屈折率分布型レンズ内部を進行中の
光線がその高さh及びhをあまり変化させないと仮定す
れば、(14)式は次の(20)式の如く表わす事が出
来る。
積分を含む複雑な形の係数により決まるが、ラジアルタ
イプの屈折率分布型レンズである場合、N0、Nl及び
N2はX、即ち光軸方向に関する積分に於て定数として
取り扱える。更に、屈折率分布型レンズ内部を進行中の
光線がその高さh及びhをあまり変化させないと仮定す
れば、(14)式は次の(20)式の如く表わす事が出
来る。
上式に於て1通常可変焦点距離レンズでは光線の傾角に
依存しない第2項の寄与が最も大きく、支配的である。
依存しない第2項の寄与が最も大きく、支配的である。
従って、屈折率分布型レンズに於る球面収差の転送項は
(1)式の分布係数N2の値が重要なパラメータとなる
。
(1)式の分布係数N2の値が重要なパラメータとなる
。
即ち1分布係数N2の値を適当に選ぶ事により球面収差
の転送項を制御出来るのである0例えば、N2>0とす
れば球面収差はオーバ一方向に発生し、N2<Oとすれ
ば球面収差はア・ンダ一方向に発生する。
の転送項を制御出来るのである0例えば、N2>0とす
れば球面収差はオーバ一方向に発生し、N2<Oとすれ
ば球面収差はア・ンダ一方向に発生する。
本発明では上述の屈折率分布に起因する三次収差の屈折
項と転送項とを組み合わせて収差を良好に補正出来、そ
の条件を簡単に表わしたのが前記(2)式及び(3)式
である。前記(2)式と(3)式が意味する処は、屈折
率分布型レンズの両面の内油率が大きい方の面に於る屈
折率分布に起因する収差の発生方向と。
項と転送項とを組み合わせて収差を良好に補正出来、そ
の条件を簡単に表わしたのが前記(2)式及び(3)式
である。前記(2)式と(3)式が意味する処は、屈折
率分布型レンズの両面の内油率が大きい方の面に於る屈
折率分布に起因する収差の発生方向と。
該屈折率分布型レンズの転送のパワーに起因する収差の
発生方向とを逆にする事により良好な収差補正を行なう
事である0例えば、上述の球面収差の場合、屈折率分布
型レンズを有した正レンズ群φc>0に於て、(2)式
に従って収差の屈折項がh4ψi neoである為1球
面収差の転送項がIt>Oとなる様に(3)式にH往小
キー士を一←41 /す)+re4W−−M5\^と
なるN2を選ぶ、一方、負レンズ群φc<0に於ては、
(2)式に従ってN1〉0とし。
発生方向とを逆にする事により良好な収差補正を行なう
事である0例えば、上述の球面収差の場合、屈折率分布
型レンズを有した正レンズ群φc>0に於て、(2)式
に従って収差の屈折項がh4ψi neoである為1球
面収差の転送項がIt>Oとなる様に(3)式にH往小
キー士を一←41 /す)+re4W−−M5\^と
なるN2を選ぶ、一方、負レンズ群φc<0に於ては、
(2)式に従ってN1〉0とし。
h4ψi neoである為、球面収差の転送項It<O
となる様に(3)式に従いN2〉0でより(3)式に従
ってN2<OとなるN2を選ぶ。
となる様に(3)式に従いN2〉0でより(3)式に従
ってN2<OとなるN2を選ぶ。
以上説明した如く本発明ではラジアルタイプの屈折率分
布型レンズの屈折率分布に於る分布係数N1、N2を、
上述の所定の条件に従い制御する事により収差補正を良
好に成し得る。
布型レンズの屈折率分布に於る分布係数N1、N2を、
上述の所定の条件に従い制御する事により収差補正を良
好に成し得る。
尚、本発明で言うラジアルタイプの屈折率分布型レンズ
とは、光軸から半径方向に変化する屈折率分布がレンズ
の機能に対して支配的なものを指す、従って光軸方向に
屈折率が変化する様な分布を含んでいても、その分布に
よる効果がラジアルタイプに於るものに比べ小さいなら
ば本発明に適用する事が出来る。
とは、光軸から半径方向に変化する屈折率分布がレンズ
の機能に対して支配的なものを指す、従って光軸方向に
屈折率が変化する様な分布を含んでいても、その分布に
よる効果がラジアルタイプに於るものに比べ小さいなら
ば本発明に適用する事が出来る。
構成例を示す断面図で、第2図はその収差図を示す、断
面図に於て、Aは第1レンズ群、Bは第2レンズ群、C
は第3レンズ群、Dは第4レンズ群、Ri (i=1.
2,3.・・・)は物体側から数えてi番目の曲面を、
Di (i=1 。
面図に於て、Aは第1レンズ群、Bは第2レンズ群、C
は第3レンズ群、Dは第4レンズ群、Ri (i=1.
2,3.・・・)は物体側から数えてi番目の曲面を、
Di (i=1 。
2.3.・・・)は第1番目と第i+1番目の面間の軸
上空気間隔は又は軸上肉厚を示している。
上空気間隔は又は軸上肉厚を示している。
又、収差図に於て、dはd線に対する球面収差。
gはg線に対する球面収差、Mはメリジオナル面での非
点収差、Sはサジタル面での非点収差を意味している。
点収差、Sはサジタル面での非点収差を意味している。
収差図は、球面収差、非点収差及び歪曲収差を焦点距離
f=ioo、200゜286mmの各場合について示し
ている。
f=ioo、200゜286mmの各場合について示し
ている。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に変倍中固定の
第1正レンズ群A、変倍中光軸方向に移動して変倍に寄
与する第2負レンズ群B。
第1正レンズ群A、変倍中光軸方向に移動して変倍に寄
与する第2負レンズ群B。
変倍中光軸方向に移動してピント移動を補正する第3正
レンズ群C1及び変倍中固定の第4正レンズ群りで構成
され、第1正レンズ群Aが曲面R1,R2から成るラジ
アルタイプの屈折率分布型レンズで構成されている。該
屈折率分布型レンズの屈折率分布は(1)式に示される
如き分布であり、分布係数N1、N2はN1く0及びN
2く0となっている。
レンズ群C1及び変倍中固定の第4正レンズ群りで構成
され、第1正レンズ群Aが曲面R1,R2から成るラジ
アルタイプの屈折率分布型レンズで構成されている。該
屈折率分布型レンズの屈折率分布は(1)式に示される
如き分布であり、分布係数N1、N2はN1く0及びN
2く0となっている。
前記屈折率分布型レンズは均質媒質の通常のレンズと異
なりレンズ内部で集光作用を有しており正の転送パワー
を持つ、ここで、第1正レンズ群Aの屈折力をφI、前
記屈折率分布型レンズのレンズ厚をDとする時1条件式
(2)に従い前記屈折率分布をレンズにφX−N1<0
、即ちN1く0の屈折率分布を付与すると、前記屈折率
分布型レンズの転送項によるパワーφは、φ=−2NI
Oなのでレンズ群の正のパワーを前記屈折率分布型レン
ズの転送項が分担していることになる0本可変焦点距離
レンズでは第1正レンズ群Aを両面の曲率の緩い1枚の
レンズで構成できる為収差の発生が基本的に小さくなる
。
なりレンズ内部で集光作用を有しており正の転送パワー
を持つ、ここで、第1正レンズ群Aの屈折力をφI、前
記屈折率分布型レンズのレンズ厚をDとする時1条件式
(2)に従い前記屈折率分布をレンズにφX−N1<0
、即ちN1く0の屈折率分布を付与すると、前記屈折率
分布型レンズの転送項によるパワーφは、φ=−2NI
Oなのでレンズ群の正のパワーを前記屈折率分布型レン
ズの転送項が分担していることになる0本可変焦点距離
レンズでは第1正レンズ群Aを両面の曲率の緩い1枚の
レンズで構成できる為収差の発生が基本的に小さくなる
。
第1正レンズ群Aを凸レンズとし本可変焦点距離レンズ
の様に正の転送パワーを有する様な屈折率分布を設ける
と望遠端の球面収差補正に有効であり、その他の諸収差
、例えばコマ収差や非点収差の補正も良好に行える為第
1正レンズ群Aを1枚の屈折率分布型レンズで構成する
ことができた。
の様に正の転送パワーを有する様な屈折率分布を設ける
と望遠端の球面収差補正に有効であり、その他の諸収差
、例えばコマ収差や非点収差の補正も良好に行える為第
1正レンズ群Aを1枚の屈折率分布型レンズで構成する
ことができた。
第1正レンズ群Aの前記屈折率分布型レンズは2面共凸
面であり5分布係数N1をN1く0として屈折項による
望遠端に於ける3次の球面収差をオーバ一方向へ大きく
補正している。さらに、第1正レンズ群Aの屈折率分布
型レンズは2つの面共凸面でありK>0であるから、条
件式(3)に従ってN2く0の屈折率分布とすれば、転
送項による球面収差を屈折項による球面収差とは逆方向
に発生してバランスをとる事が出来る0以上の様に三次
の球面収差に於る屈折項と転送項の値を制御する事によ
り球面収同様に補正出来た。
面であり5分布係数N1をN1く0として屈折項による
望遠端に於ける3次の球面収差をオーバ一方向へ大きく
補正している。さらに、第1正レンズ群Aの屈折率分布
型レンズは2つの面共凸面でありK>0であるから、条
件式(3)に従ってN2く0の屈折率分布とすれば、転
送項による球面収差を屈折項による球面収差とは逆方向
に発生してバランスをとる事が出来る0以上の様に三次
の球面収差に於る屈折項と転送項の値を制御する事によ
り球面収同様に補正出来た。
下記表1−1〜表1−3に本可変焦点距離レンズのレン
ズデータ、変倍中のレンズ群間隔及び適用した屈折率分
布型レンズの屈折率分布を示す0表中、fは焦点距離、
FNOはFナンバー、2Wは画角、Ri (i=1,2
.3.・・・)は物体側から数えてi番目の面の曲率半
径、D i (i=l + 2 + 3 t・・・)
は物体側から数えてi番目とi+1番目の面間の軸上空
気間隔又は軸上肉厚、、Ni (i=1.2,3.・・
・)、Vi (i=1.2,3.・−)は物体側カラ
数えて1番目のレンズの屈折率とアツベ数、N1(h)
は物体側から数えてi番目に位置するラジアルタイプの
屈折率分布型レンズの屈折率分布を示している。
ズデータ、変倍中のレンズ群間隔及び適用した屈折率分
布型レンズの屈折率分布を示す0表中、fは焦点距離、
FNOはFナンバー、2Wは画角、Ri (i=1,2
.3.・・・)は物体側から数えてi番目の面の曲率半
径、D i (i=l + 2 + 3 t・・・)
は物体側から数えてi番目とi+1番目の面間の軸上空
気間隔又は軸上肉厚、、Ni (i=1.2,3.・・
・)、Vi (i=1.2,3.・−)は物体側カラ
数えて1番目のレンズの屈折率とアツベ数、N1(h)
は物体側から数えてi番目に位置するラジアルタイプの
屈折率分布型レンズの屈折率分布を示している。
尚、表1−3ではd線及びg線に対する屈折率分布係数
を示している。
を示している。
第3図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図で第4図はその収差図を示す、断面図及び
収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収差図
は焦点距離f=100,200,304.5mmに於る
球面収差、非点収差、湾曲収差を示す。
を示す断面図で第4図はその収差図を示す、断面図及び
収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収差図
は焦点距離f=100,200,304.5mmに於る
球面収差、非点収差、湾曲収差を示す。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に変倍中固定の
第1正レンズ群A、変倍中光軸方向に移動し変倍に寄与
する第2負レンズ群B、変倍中光軸方向に移動してピン
ト移動を補正する第3正レンズ群C及び変倍中固定の第
4正レンズ群りで構成され、第2負レンズ群B、通称バ
リエータが曲面R6,R7からが成るラジアルタイプの
屈折率分布型レンズで構成されている。
第1正レンズ群A、変倍中光軸方向に移動し変倍に寄与
する第2負レンズ群B、変倍中光軸方向に移動してピン
ト移動を補正する第3正レンズ群C及び変倍中固定の第
4正レンズ群りで構成され、第2負レンズ群B、通称バ
リエータが曲面R6,R7からが成るラジアルタイプの
屈折率分布型レンズで構成されている。
該屈折率分布型レンズの屈折率分布は(1)式に示され
る如き分布であり、分布係数Nl。
る如き分布であり、分布係数Nl。
N2はNl>0 、N2<Oとなっている。
前記屈折率分布型レンズは均質媒質の通常のレンズと異
なりレンズ内部で発散作用を有しての屈折力をφ■、屈
折率分布型レンズのレンズ厚をDとする時、条件式(2
)に従い前記屈折率分布型レンズにφ■・Nl<O5即
ちN1〉0の屈折率分布を付与すると、前記屈折率分布
型レンズの転送項によるパワーφは。
なりレンズ内部で発散作用を有しての屈折力をφ■、屈
折率分布型レンズのレンズ厚をDとする時、条件式(2
)に従い前記屈折率分布型レンズにφ■・Nl<O5即
ちN1〉0の屈折率分布を付与すると、前記屈折率分布
型レンズの転送項によるパワーφは。
φ=−2NIDであり、レンズ群の負のパワー負レンズ
群を両面の曲率の緩い1枚のレンズで構成できる為収差
の収差の発生が基本的に小さく出来た。
群を両面の曲率の緩い1枚のレンズで構成できる為収差
の収差の発生が基本的に小さく出来た。
第2負レンズ群Bを凹レンズとして本可変焦点距離レン
ズの様に負の転送パワーを有する様な屈折率分布を設け
ると望遠端の球面収差補正に有効であり、その他の諸収
差、例えばコマ収差や非点収差の補正も良好に行える為
第2負レンズ群Bを1枚の屈折率分布型レンズで構成す
ることができる。
ズの様に負の転送パワーを有する様な屈折率分布を設け
ると望遠端の球面収差補正に有効であり、その他の諸収
差、例えばコマ収差や非点収差の補正も良好に行える為
第2負レンズ群Bを1枚の屈折率分布型レンズで構成す
ることができる。
第2負レンズ群Bの前記屈折率分布型レンズl±2つの
面北凹面−7’本41 曲部屋婚末檀11レンズの屈
折率分布の分布係数N1をNl>0として、その面に於
ける屈折項による望遠端に於ける3次の球面収差をオー
バ一方向へ大きくであるから、条件式(3)に従って分
布係数がN’2 < Oの屈折率分布とすれば、転送項
による球面収差を屈折項による球面収差とは逆方向に発
生してバランスをとる事が出来る。
面北凹面−7’本41 曲部屋婚末檀11レンズの屈
折率分布の分布係数N1をNl>0として、その面に於
ける屈折項による望遠端に於ける3次の球面収差をオー
バ一方向へ大きくであるから、条件式(3)に従って分
布係数がN’2 < Oの屈折率分布とすれば、転送項
による球面収差を屈折項による球面収差とは逆方向に発
生してバランスをとる事が出来る。
以上の様に三次の球面収差の屈折項と転送項を制御する
事により球面収差を補正出来、同様にコマ収差や非点収
差も補正出来た。
事により球面収差を補正出来、同様にコマ収差や非点収
差も補正出来た。
通常第2負レンズ群Bは3枚のレンズで構成され球面収
差を接合レンズの接合面で補正しているが、本可変焦点
距離レンズでは第2負レンズ群Bの構成枚数が1枚のみ
でありながら球面収差が良好に補正できている。
差を接合レンズの接合面で補正しているが、本可変焦点
距離レンズでは第2負レンズ群Bの構成枚数が1枚のみ
でありながら球面収差が良好に補正できている。
更に本可変焦点距離レンズの様に第2負レンズ群Bの屈
折率分布型レンズに条件式(2)を満足する屈折率分布
、即ち、N1〉0の屈折率分布を持たせるとペッツバー
ルを補正できる。
折率分布型レンズに条件式(2)を満足する屈折率分布
、即ち、N1〉0の屈折率分布を持たせるとペッツバー
ルを補正できる。
屈折率分布型レンズで発生するペッツバールPはそのレ
ンズの内部の集光1発散効果によるパワーを、全系の焦
点距離を1に規格化したときφと表わし、ベースの屈折
率をN、と表わすとP=φ/N6とNQの2乗に反比例
する形になるので球面系のペッツバールがP=φ/N。
ンズの内部の集光1発散効果によるパワーを、全系の焦
点距離を1に規格化したときφと表わし、ベースの屈折
率をN、と表わすとP=φ/N6とNQの2乗に反比例
する形になるので球面系のペッツバールがP=φ/N。
だけ発生するのに比べその発生が小さい、従って本可変
焦点距離レンズの場合はペッツバールの負債での発生が
小さいことになる0本可変焦点距離レンズと同じパワー
配置であれば球面系の場合バリエータ−から発生するペ
ッツバールは−1,25〜−1,3程度であるが本実施
例では第2負レンズ群Bから成るバリエータ−で発生す
るペッツバールが上記理由で−・1.025と小さい。
焦点距離レンズの場合はペッツバールの負債での発生が
小さいことになる0本可変焦点距離レンズと同じパワー
配置であれば球面系の場合バリエータ−から発生するペ
ッツバールは−1,25〜−1,3程度であるが本実施
例では第2負レンズ群Bから成るバリエータ−で発生す
るペッツバールが上記理由で−・1.025と小さい。
このことはズーム部のパワーを強めるかリレ一部の望遠
比を小さくし、球面系に比べ全系の光学全長をより小さ
く出来る事を意味している。即ち1通常全長を短縮しよ
うとしてズーム部のパワーを強めるかリレ一部の望遠比
を小さくしようとすると、ペッツバール和が負債で大き
く発生し補正できなくなるのが最大の欠点であったのが
、バリエータ−でのペッツバール和の負債方向の発生が
小さい本可変焦点距離レンズの様な場合には上記方法に
よる全系の光学全長短縮の可能性が大きくなる事になる
。
比を小さくし、球面系に比べ全系の光学全長をより小さ
く出来る事を意味している。即ち1通常全長を短縮しよ
うとしてズーム部のパワーを強めるかリレ一部の望遠比
を小さくしようとすると、ペッツバール和が負債で大き
く発生し補正できなくなるのが最大の欠点であったのが
、バリエータ−でのペッツバール和の負債方向の発生が
小さい本可変焦点距離レンズの様な場合には上記方法に
よる全系の光学全長短縮の可能性が大きくなる事になる
。
本可変焦点距離レンズでは第4正レンズ群りから成るリ
レ一部の望遠比を小さくし全系の光学全長を254.8
mm、望遠端の焦点距離に対する光学全長の比、即ち望
遠比を0.836と非常に小さくする事が出来、更にペ
ッツバール和に余裕がでた分だけ第4正レンズ群りの曲
面R1l 、R12から成る第1正レンズの屈折率を高
くして球面収差を良好に補正する事が出来た。
レ一部の望遠比を小さくし全系の光学全長を254.8
mm、望遠端の焦点距離に対する光学全長の比、即ち望
遠比を0.836と非常に小さくする事が出来、更にペ
ッツバール和に余裕がでた分だけ第4正レンズ群りの曲
面R1l 、R12から成る第1正レンズの屈折率を高
くして球面収差を良好に補正する事が出来た。
通常可変焦点距離レンズのバリエータ−は強いパワーを
有するレンズ3〜5枚で構成されており、レンズの内置
、′t9僅間隔乃びレンズ相πの偏芯は非常に厳しく押
さえなければならないが1本可変焦点距離レンズの様に
1枚のレンズで構成できると組立調整作業が著しく容易
になる。
有するレンズ3〜5枚で構成されており、レンズの内置
、′t9僅間隔乃びレンズ相πの偏芯は非常に厳しく押
さえなければならないが1本可変焦点距離レンズの様に
1枚のレンズで構成できると組立調整作業が著しく容易
になる。
下記の表2−1〜表2−3に本可変焦点距離レンズのレ
ンズデータ、変倍中のレンズ群間隔及び適用した屈折率
分布型レンズの屈折率分布係数を示す、尚、表中の記号
は前記実施例と同様の意味を有する。
ンズデータ、変倍中のレンズ群間隔及び適用した屈折率
分布型レンズの屈折率分布係数を示す、尚、表中の記号
は前記実施例と同様の意味を有する。
第5図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図、第6図はその収差図を示す、断面図及び
収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収差図
は焦点距離f=100,167.283mmに於る球面
収差、非点収差、歪曲収差を示す。
を示す断面図、第6図はその収差図を示す、断面図及び
収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収差図
は焦点距離f=100,167.283mmに於る球面
収差、非点収差、歪曲収差を示す。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に変倍中光軸方
向に移動して変倍に寄与する第1正レンズ群A、変倍中
固定の第2負レンズ群B、変倍中光軸方向に移動し変倍
に寄与し、且つピント移動を補正する第3正レンズ群C
1変倍中固定の第4正レンズ群りで構成され、第2負レ
ンズ群Bが曲面R6、R7からが成るラジアルタイプの
屈折率分布型レンズと、曲面R8゜R9から成るラジア
ルタイプの屈折率分布型レンズとから構成されている0
本可変焦点距離レンズでは最も偏芯に敏感な第2負レン
ズ群Bが固定レンズ群である為、組立精度を向上させる
事が可能となる。
向に移動して変倍に寄与する第1正レンズ群A、変倍中
固定の第2負レンズ群B、変倍中光軸方向に移動し変倍
に寄与し、且つピント移動を補正する第3正レンズ群C
1変倍中固定の第4正レンズ群りで構成され、第2負レ
ンズ群Bが曲面R6、R7からが成るラジアルタイプの
屈折率分布型レンズと、曲面R8゜R9から成るラジア
ルタイプの屈折率分布型レンズとから構成されている0
本可変焦点距離レンズでは最も偏芯に敏感な第2負レン
ズ群Bが固定レンズ群である為、組立精度を向上させる
事が可能となる。
ia 25 9 < /7% 斤 g M
、ノー% k ff1l I+ y イ I↓4
−b e h甘 11M通常のレンズと異なりレンズ
内部で発散作用を有しており負の転送パワーを持つ、第
2負レンズ群Bの屈折力をφ璽、前記屈折率分布型レン
ズのレンズ厚をDとする時、条件式(2)に従与すると
、前記屈折率分布型レンズの転送項によるパワーφは、
φ=−2NIOなのでレンズ群の負のパワーを屈折率分
布型レンズの転送項が分担している事になる0本可変焦
点距離レンズでは通常4〜5枚のレンズで構成されるこ
のタイプに於る第2負レンズ群Bを2枚の屈折率分布型
レンズで構成出来た。
、ノー% k ff1l I+ y イ I↓4
−b e h甘 11M通常のレンズと異なりレンズ
内部で発散作用を有しており負の転送パワーを持つ、第
2負レンズ群Bの屈折力をφ璽、前記屈折率分布型レン
ズのレンズ厚をDとする時、条件式(2)に従与すると
、前記屈折率分布型レンズの転送項によるパワーφは、
φ=−2NIOなのでレンズ群の負のパワーを屈折率分
布型レンズの転送項が分担している事になる0本可変焦
点距離レンズでは通常4〜5枚のレンズで構成されるこ
のタイプに於る第2負レンズ群Bを2枚の屈折率分布型
レンズで構成出来た。
例えば、第2負レンズ群Bの曲面R6、R7から成る屈
折率分布型レンズは、像側の曲面R7から成る凹面の曲
率が大きく、該凹面に於る屈折率分布型レンズの屈折率
分布の係数N1をN1〉0とし、屈折項による望遠端の
三次の球面収差をオーバ一方向へ発生している。
折率分布型レンズは、像側の曲面R7から成る凹面の曲
率が大きく、該凹面に於る屈折率分布型レンズの屈折率
分布の係数N1をN1〉0とし、屈折項による望遠端の
三次の球面収差をオーバ一方向へ発生している。
その為、転送項による球面収差を屈折項による球面収差
とは逆方向に発生してバランスをとる必要がある。前記
屈折率分布型レンズは2つの面の肖像側の凹面R7の方
が曲率が強く、K電−1 非叫啼である為1条件式(3)に従って分布係数N2が
N2く0の屈折率分布とすれば、転送項による球面収差
を屈折項による球面収差とは逆方向に発生させてバラン
スをとる事が出来る。
とは逆方向に発生してバランスをとる必要がある。前記
屈折率分布型レンズは2つの面の肖像側の凹面R7の方
が曲率が強く、K電−1 非叫啼である為1条件式(3)に従って分布係数N2が
N2く0の屈折率分布とすれば、転送項による球面収差
を屈折項による球面収差とは逆方向に発生させてバラン
スをとる事が出来る。
従って3次の球面収差の屈折項と3次の球面収差の転送
項及び5次の球面収差の屈折項が球面収差のバランスを
とり合って球面収差を良好に補正することが出来、同様
にコマ収差や非点収差も補正出来た。
項及び5次の球面収差の屈折項が球面収差のバランスを
とり合って球面収差を良好に補正することが出来、同様
にコマ収差や非点収差も補正出来た。
下記の表3−1〜表3−3に本可変焦点距離レンズのレ
ンズデータ、変倍中のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布の係数を示す、尚、表中の
記号は前記実施例同様の意味を有する。
ンズデータ、変倍中のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布の係数を示す、尚、表中の
記号は前記実施例同様の意味を有する。
第7図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図、第8図はその収差図を示す。断面図及び
収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収差図
は焦点距離f= 100.170.278mmに於る球
面収差、非点収差、歪曲収差を示す。
を示す断面図、第8図はその収差図を示す。断面図及び
収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収差図
は焦点距離f= 100.170.278mmに於る球
面収差、非点収差、歪曲収差を示す。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に変倍中光軸方
向に移動する第1正レンズ群A、変倍中光軸方向に移動
し変倍に寄与する第2負レンズ群B、及び変倍中固定の
第3正レンズ群Cで構成され、第1正レンズ群Aが曲面
R1゜R2から成るラジアルタイプの屈折率分布型レン
ズ、第2負レンズ群Bが曲面R3、R4から成るラジア
ルタイプの屈折率分布型レンズから成り、第3正レンズ
群Cの前群の最も物体側に位置し、曲面R5,R6から
なる両凸レンズがラジアルタイプの屈折率分布型レンズ
、該屈折率分布型レンズの像側に近接し曲面R7、R8
から成る両凸レンズが、光軸に沿って屈折率分布が変化
する所謂アキシアルタイプの屈折率分布型レンズ、又、
第3正レンズ群Cの後群の最も物体側に位置し、曲面R
IO,RILから成る凹レンズがラジアルタイプの屈折
率分布型レンズとなっている。
向に移動する第1正レンズ群A、変倍中光軸方向に移動
し変倍に寄与する第2負レンズ群B、及び変倍中固定の
第3正レンズ群Cで構成され、第1正レンズ群Aが曲面
R1゜R2から成るラジアルタイプの屈折率分布型レン
ズ、第2負レンズ群Bが曲面R3、R4から成るラジア
ルタイプの屈折率分布型レンズから成り、第3正レンズ
群Cの前群の最も物体側に位置し、曲面R5,R6から
なる両凸レンズがラジアルタイプの屈折率分布型レンズ
、該屈折率分布型レンズの像側に近接し曲面R7、R8
から成る両凸レンズが、光軸に沿って屈折率分布が変化
する所謂アキシアルタイプの屈折率分布型レンズ、又、
第3正レンズ群Cの後群の最も物体側に位置し、曲面R
IO,RILから成る凹レンズがラジアルタイプの屈折
率分布型レンズとなっている。
第1正レンズ群Aを凸レンズとして本可変焦点距離レン
ズの様に正の転送パワーを有する様な屈折率分布を設け
ると望遠端の球面収差補正に有効であり、その他の諸収
差の補正も良好に行える為第1正レンズ群を1枚の屈折
率分布型レンズで構成する事が出来た。
ズの様に正の転送パワーを有する様な屈折率分布を設け
ると望遠端の球面収差補正に有効であり、その他の諸収
差の補正も良好に行える為第1正レンズ群を1枚の屈折
率分布型レンズで構成する事が出来た。
又、第2負レンズ群Bの負の転送パワーを有するラジア
ルタイプの屈折率分布型レンズは。
ルタイプの屈折率分布型レンズは。
レンズ内部に於る負の転送パワーが該レンズのパワーを
分担出来る為、該レンズの曲率を小さく出来、望遠端で
の球面収差及びペッツバール和の補正が良好に行なえる
。
分担出来る為、該レンズの曲率を小さく出来、望遠端で
の球面収差及びペッツバール和の補正が良好に行なえる
。
例えば同じパワー配置であれば均質媒質のみで構成され
る第2負レンズ群Bで発生するペラ点距離レンズではラ
ジアルタイプの屈折率分布型レンズで構成することによ
り−1.06と極めて小さな値になっている。
る第2負レンズ群Bで発生するペラ点距離レンズではラ
ジアルタイプの屈折率分布型レンズで構成することによ
り−1.06と極めて小さな値になっている。
以上の様に、第2負レンズ群Bに屈折率分布型レンズを
適用する事でペッツバール和の発生を抑える事が出来、
リレ一部、即ち第3正レンズ群Cの望遠比を小さくして
全系の光学全長を短縮出来る。
適用する事でペッツバール和の発生を抑える事が出来、
リレ一部、即ち第3正レンズ群Cの望遠比を小さくして
全系の光学全長を短縮出来る。
又、第3レンズ群Cは該レンズ群中最大の空気間隔D9
を隔てて正の前群と負の後群から成り、前群の最も物体
側のレンズを両凸の屈折率分布型レンズ、同時に後群の
物体側のレンズも両凸の屈折率分布型レンズとしている
。又、前群の屈折率分布型レンズは正の転送パワーを有
しており、後群の屈折率分布型レンズは負の転送パワー
を有し、前記(2,)、 (3)式を満足する屈折率分
布を備えている。この様な構成とする事により、前群及
び後群のパワーを強めて全系の短縮化を図る際に通常悪
化する前群での棲面11v呈TI+ yr 1づ11υ
呈 体Jffづ小棲晋1覆孟 冷面湾曲及び歪曲収差を
良好に補正している。
を隔てて正の前群と負の後群から成り、前群の最も物体
側のレンズを両凸の屈折率分布型レンズ、同時に後群の
物体側のレンズも両凸の屈折率分布型レンズとしている
。又、前群の屈折率分布型レンズは正の転送パワーを有
しており、後群の屈折率分布型レンズは負の転送パワー
を有し、前記(2,)、 (3)式を満足する屈折率分
布を備えている。この様な構成とする事により、前群及
び後群のパワーを強めて全系の短縮化を図る際に通常悪
化する前群での棲面11v呈TI+ yr 1づ11υ
呈 体Jffづ小棲晋1覆孟 冷面湾曲及び歪曲収差を
良好に補正している。
以下、第1正レンズ群Aの屈折率分布型レンズの効果に
関して詳述する。
関して詳述する。
前記屈折率分布型レンズは均質媒質の通常のレンズと異
なりレンズ内部でも集光作用を有しており正の転送パワ
ーを持つ。第1正レンズ群Aの屈折力φ!を、屈折率分
布型レンズのレンズ厚をDとする時、条件式(2)に従
い屈折率分布型レンズにφl・Nl<O1即ちφI〉0
であるからN 1<oの屈折率分布を付与すると、前記
屈折率分布型レンズの転送項によるパワーφは、φ=−
2NInなのでレンズ群の正のパワーを前記屈折率分布
型レンズの転送項が分担していることになる。
なりレンズ内部でも集光作用を有しており正の転送パワ
ーを持つ。第1正レンズ群Aの屈折力φ!を、屈折率分
布型レンズのレンズ厚をDとする時、条件式(2)に従
い屈折率分布型レンズにφl・Nl<O1即ちφI〉0
であるからN 1<oの屈折率分布を付与すると、前記
屈折率分布型レンズの転送項によるパワーφは、φ=−
2NInなのでレンズ群の正のパワーを前記屈折率分布
型レンズの転送項が分担していることになる。
従って第1正レンズ群Aを両凸レンズとし本可変焦点距
離レンズの様に正の転送パワーを有する様な屈折率分布
を設けると球面収差補正に有効であり、その他の諸収差
、例えばコマ収差や非点収差の補正も良好に行える為、
第1正レンズ群を1枚の屈折率分布型レンズで構成する
事が出来た。
離レンズの様に正の転送パワーを有する様な屈折率分布
を設けると球面収差補正に有効であり、その他の諸収差
、例えばコマ収差や非点収差の補正も良好に行える為、
第1正レンズ群を1枚の屈折率分布型レンズで構成する
事が出来た。
第1正レンズ群Aを成す屈折率分布型レンズは2つの面
共凸面であり、分布係数N1をN1<Oとして、屈折項
による望遠端に於ける3次の球面収差をオーバ一方向へ
発生している。
共凸面であり、分布係数N1をN1<Oとして、屈折項
による望遠端に於ける3次の球面収差をオーバ一方向へ
発生している。
条件式(3)に従って分布係数N2がN2く0の屈折率
分布とすれば、転送項による球面収差を屈折項による球
面収差とは逆方向に発生してバランスをとる事が出来る
。
分布とすれば、転送項による球面収差を屈折項による球
面収差とは逆方向に発生してバランスをとる事が出来る
。
更に、N2く0の屈折率分布との場合5次の球面収差の
屈折項はオーバ一方向の発生となる為、3次の球面収差
の屈折項と3次の球面収差の転送項及び5次の球面収差
の屈折項が球面収差のバランスをとり合って球面収差を
良好に補正することができた。同様にコマ収差及び非点
収差も良好に補正することができた。
屈折項はオーバ一方向の発生となる為、3次の球面収差
の屈折項と3次の球面収差の転送項及び5次の球面収差
の屈折項が球面収差のバランスをとり合って球面収差を
良好に補正することができた。同様にコマ収差及び非点
収差も良好に補正することができた。
以下、第2負レンズ群Bの屈折率分布型レンズの効果に
関して詳述する。
関して詳述する。
第2負レンズ群Bの屈折力をφ璽、前記屈折率分布型レ
ンズのレンズ厚をDとする時、条件式(2)に従い前記
屈折率分布型レンズにφ、@Nl<0、即ちφI<oで
あるからNl>Oの屈折率分布を付与すると、前記屈折
率分布型レンズの転送項によるパワーφは、φ=−2N
IOなので、レンズ群の負のパワーを前記屈折率分布型
レンズの転送項が分担していることになる。従って、本
可変焦点距離レンズでは第2負レンズ群Bを両面の曲率
の緩い1枚のレンズで構成できた。
ンズのレンズ厚をDとする時、条件式(2)に従い前記
屈折率分布型レンズにφ、@Nl<0、即ちφI<oで
あるからNl>Oの屈折率分布を付与すると、前記屈折
率分布型レンズの転送項によるパワーφは、φ=−2N
IOなので、レンズ群の負のパワーを前記屈折率分布型
レンズの転送項が分担していることになる。従って、本
可変焦点距離レンズでは第2負レンズ群Bを両面の曲率
の緩い1枚のレンズで構成できた。
第2負レンズ群Bの成す屈折率分布型レンズは2つの面
共凸面であり、その面に於ける屈折率分布型レンズの屈
折率分布の分布係数N1をN1〉0として、屈折項によ
る望遠端に於ける3次の球面収差をアンダ一方向へ発生
している。さらに前記屈折率分布型レンズは2つの面に
従って分布係数N2がN2〉0の屈折率分布とする事に
より、転送項による球面収差を屈折項による球面収差と
は逆方向に発生してI(ランスをとる事が出来た。
共凸面であり、その面に於ける屈折率分布型レンズの屈
折率分布の分布係数N1をN1〉0として、屈折項によ
る望遠端に於ける3次の球面収差をアンダ一方向へ発生
している。さらに前記屈折率分布型レンズは2つの面に
従って分布係数N2がN2〉0の屈折率分布とする事に
より、転送項による球面収差を屈折項による球面収差と
は逆方向に発生してI(ランスをとる事が出来た。
更に、分布係数N2がN2〉0の屈折率分布の場合5次
の球面収差の屈折項はアンダ一方向の発生である為、3
次の球面収差の屈折項と3次の球面収差の転送項及び5
次の球面収差の屈折項が球面収差のバランスをとり合っ
て球面収差を良好に補正する事が出来た。同様にコマ収
差及び非点収差も良好に補正する事が出来た。
の球面収差の屈折項はアンダ一方向の発生である為、3
次の球面収差の屈折項と3次の球面収差の転送項及び5
次の球面収差の屈折項が球面収差のバランスをとり合っ
て球面収差を良好に補正する事が出来た。同様にコマ収
差及び非点収差も良好に補正する事が出来た。
通常第2負レンズ群Bは3枚のレンズで構成され接合面
で球面収差を補正しているが本実施例では構成枚数が1
枚でありながら諸収差が補正できている。
で球面収差を補正しているが本実施例では構成枚数が1
枚でありながら諸収差が補正できている。
以下、第3正レンズ群C前群の最も物体側に位置する屈
折率分布型レンズの効果に関して詳述する。
折率分布型レンズの効果に関して詳述する。
I 第3正レンズ群C前群の屈折力をφm−
1、屈折率分布型レンズのレンズ厚をDlとすると、φ
、−1>o、N1く0である為に前記条社皆C2)をm
♀干る一a口鳥、N1<00屈折率分布を付与すること
により該屈折率分布型レンズの転送パワーφ=−2NI
D1は正となり、前群の正のパワーを該屈折率分布型レ
ンズの転送パワーが分担する事になる。又、該屈事にな
る。
1、屈折率分布型レンズのレンズ厚をDlとすると、φ
、−1>o、N1く0である為に前記条社皆C2)をm
♀干る一a口鳥、N1<00屈折率分布を付与すること
により該屈折率分布型レンズの転送パワーφ=−2NI
D1は正となり、前群の正のパワーを該屈折率分布型レ
ンズの転送パワーが分担する事になる。又、該屈事にな
る。
従って、球面収差を良好に補正し得ると共に、他の収差
、例えばコマ収差や非点収差をも良好に補正出来、前群
のパワーを強めて全長を短縮出来る。即ち、球面収差に
関して言えば、屈折率分布の係数N1をNl<0として
望遠端に於る屈折項による3次の球面収差をオーバ一方
向へ発生させ、転送項による球面収差を屈折項による球
面収差とは逆方向に発生してバランスをとっている。更
に、N2<Oの屈折率分布とした場合、5次の球面収差
の屈折項はオーバ一方向の発生となる為に、3次の球面
収差の屈折項と3次の球面収差の転送項、及び5次の球
面収差の屈折項が微妙にバランスをとりあい1球面収差
の良好な補正を成し得る。又。
、例えばコマ収差や非点収差をも良好に補正出来、前群
のパワーを強めて全長を短縮出来る。即ち、球面収差に
関して言えば、屈折率分布の係数N1をNl<0として
望遠端に於る屈折項による3次の球面収差をオーバ一方
向へ発生させ、転送項による球面収差を屈折項による球
面収差とは逆方向に発生してバランスをとっている。更
に、N2<Oの屈折率分布とした場合、5次の球面収差
の屈折項はオーバ一方向の発生となる為に、3次の球面
収差の屈折項と3次の球面収差の転送項、及び5次の球
面収差の屈折項が微妙にバランスをとりあい1球面収差
の良好な補正を成し得る。又。
同様にコマ収差及び非点収差も良好に補正出来る。
次に、第3正レンズ群Cの後群に於る屈折率分布型レン
ズの効果に関して詳述する。
ズの効果に関して詳述する。
第3正レンズ群C後群の屈折力をφ璽−2、屈折率分布
型レンズのレンズ厚をD2とすると、φtx −2<
0 、 N 1 > Oである為に前記条件式(2)を
満足する。即ち、Nl>Oの屈折率分布を付与すること
により該屈折率分布型レンズの転送パワーφ=−2NI
D2は負となり、後群の負のパワーを該屈折率分布型レ
ンズの転送パワーが分担している。従って、第3正レン
ズ群C後群の負の屈折力を強めても諸収差を良好に補正
出来、全長の短縮化が可能となる。該屈折率分布型レン
ズの屈折面も前群に於る屈折面同様に゛両面共凸面であ
り、屈折率分布係数N1をN1〉0として屈折項による
望遠端る。X、甚;1でめる為に前記条件式(3)に従
い、転送項による球面収差を屈折項による球面収差とは
逆方向に発生してバランスを取っている。
型レンズのレンズ厚をD2とすると、φtx −2<
0 、 N 1 > Oである為に前記条件式(2)を
満足する。即ち、Nl>Oの屈折率分布を付与すること
により該屈折率分布型レンズの転送パワーφ=−2NI
D2は負となり、後群の負のパワーを該屈折率分布型レ
ンズの転送パワーが分担している。従って、第3正レン
ズ群C後群の負の屈折力を強めても諸収差を良好に補正
出来、全長の短縮化が可能となる。該屈折率分布型レン
ズの屈折面も前群に於る屈折面同様に゛両面共凸面であ
り、屈折率分布係数N1をN1〉0として屈折項による
望遠端る。X、甚;1でめる為に前記条件式(3)に従
い、転送項による球面収差を屈折項による球面収差とは
逆方向に発生してバランスを取っている。
更に、屈折率分布係数N2をN2〉0とすれば、5次の
球面収差の屈折項はアンダ一方向に発生する為、前群の
屈折率分布型レンズ同様、3次の球面収差及び5次の球
面収差の屈折項がバランスを良好にとり合って球面収差
の補正を成し得る。又、コマ収差及び非点収差、歪曲収
差も良好に補正出来る。
球面収差の屈折項はアンダ一方向に発生する為、前群の
屈折率分布型レンズ同様、3次の球面収差及び5次の球
面収差の屈折項がバランスを良好にとり合って球面収差
の補正を成し得る。又、コマ収差及び非点収差、歪曲収
差も良好に補正出来る。
以上の様に1条件式(2)及び(3)を満足する屈折率
分布型レンズを最終レンズ群に適用する事により、収差
を良好に保持したままで前群や後群のパワーを強める事
が出来、大幅に全系の短縮化を行なえる。
分布型レンズを最終レンズ群に適用する事により、収差
を良好に保持したままで前群や後群のパワーを強める事
が出来、大幅に全系の短縮化を行なえる。
尚、本実施例では最終レンズ群である第3正レンズCは
固定されたものであったが、3群ズームタイプで第3群
が移動する様なタイプに適用しても、効果的に収差補正
が出来、コンパクトな可変焦点距離レンズを得る事が出
来る。
固定されたものであったが、3群ズームタイプで第3群
が移動する様なタイプに適用しても、効果的に収差補正
が出来、コンパクトな可変焦点距離レンズを得る事が出
来る。
下記の表4−1〜表4−3に本可変焦点距離レンズのレ
ンズデータ、変倍中のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布の係数を示す、尚、表中の
記号は前記実施例同様の意味を有する。又、N4 (x
)は物体側から数えて4番目にあるアキシアルタイプの
屈折率分布型レンズの屈折率分布を示し、この分布は次
の式で表わす事が出来る。
ンズデータ、変倍中のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布の係数を示す、尚、表中の
記号は前記実施例同様の意味を有する。又、N4 (x
)は物体側から数えて4番目にあるアキシアルタイプの
屈折率分布型レンズの屈折率分布を示し、この分布は次
の式で表わす事が出来る。
N4 (x) =N□+N1x+N2x2+N5x3+
Nax4+−=−ここでXはレンズの物体側から頂点か
ら光軸方向へ像側に向かう距離であり、NOは物体側頂
点に於る屈折率、N1、N2.N3.・・・はラジアル
タイプ同様分布係数を表わす。
Nax4+−=−ここでXはレンズの物体側から頂点か
ら光軸方向へ像側に向かう距離であり、NOは物体側頂
点に於る屈折率、N1、N2.N3.・・・はラジアル
タイプ同様分布係数を表わす。
第9図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図、第10図はその収差図を示す、断面図及
び収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収差
図は焦点距離f=100,167.283mmに於る球
面収差、非点収差、歪曲収差を示す。
を示す断面図、第10図はその収差図を示す、断面図及
び収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収差
図は焦点距離f=100,167.283mmに於る球
面収差、非点収差、歪曲収差を示す。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に変倍中光軸方
向に移動し変倍に寄与する第1正レンズ群A、変倍中固
定の第2負レンズ群B。
向に移動し変倍に寄与する第1正レンズ群A、変倍中固
定の第2負レンズ群B。
変倍中光軸方向に移動し変倍への寄与及びピント移動の
補正を行なう第3正レンズ群C1変倍中固定の第4正レ
ンズ群りで構成され、第3正レンズ群Cは物体側から順
に正、負、正の3枚のレンズから成り、第1正レンズが
曲面R14゜R15から成る正の転送パワーを有するラ
ジアルタイプの屈折率分布型レジズ、第3正レンズが曲
面R18,R19から成る負の転送パワーを有するラジ
アルタイプの屈折率分布型レンズで構成されている0本
可変焦点距離レンズは、第2負レンズ群Bの位置が像面
に対して不変である為に鏡筒構造の簡素化に適している
。
補正を行なう第3正レンズ群C1変倍中固定の第4正レ
ンズ群りで構成され、第3正レンズ群Cは物体側から順
に正、負、正の3枚のレンズから成り、第1正レンズが
曲面R14゜R15から成る正の転送パワーを有するラ
ジアルタイプの屈折率分布型レジズ、第3正レンズが曲
面R18,R19から成る負の転送パワーを有するラジ
アルタイプの屈折率分布型レンズで構成されている0本
可変焦点距離レンズは、第2負レンズ群Bの位置が像面
に対して不変である為に鏡筒構造の簡素化に適している
。
本可変焦点距離レンズでは、第3正レンズ群Cの第1正
レンズに第2負レンズ群Bから発散光束が入射する為、
軸上光線の通過高さが高くなりアンダーの球面収差が発
生し易いのを、屈折率分布型レンズを適用する事により
オーバ一方向へ球面収差を補正している。更に前記第1
正レンズの一質が正の転送パワーを持つ為に該第1正レ
ンズの正のパワーを強め、第3正レンズ群Cの主点を物
体側に位置させる事が出来た為に前記第2負レンズ、前
記第3正レンズの主点間隔を小さく出来全系の短縮に寄
与した。
レンズに第2負レンズ群Bから発散光束が入射する為、
軸上光線の通過高さが高くなりアンダーの球面収差が発
生し易いのを、屈折率分布型レンズを適用する事により
オーバ一方向へ球面収差を補正している。更に前記第1
正レンズの一質が正の転送パワーを持つ為に該第1正レ
ンズの正のパワーを強め、第3正レンズ群Cの主点を物
体側に位置させる事が出来た為に前記第2負レンズ、前
記第3正レンズの主点間隔を小さく出来全系の短縮に寄
与した。
又、軸外光線の通過位置が高い第3正レンズ群Cの第3
正レンズに屈折率分布型レンズを適用する事により、主
に非点収差の補正を行なっている。
正レンズに屈折率分布型レンズを適用する事により、主
に非点収差の補正を行なっている。
通常、この種の可変焦点距離レンズに於る第3正レンズ
群Cが5〜6枚で構成されるにも係らず、本可変焦点距
離レンズはわずか3枚で構成しており全系のコンパクト
化に寄与してぃる。更にレンズ枚数が削減出来た為、組
立調整が容易となり鏡筒構造を簡素化する事が可能とな
った。
群Cが5〜6枚で構成されるにも係らず、本可変焦点距
離レンズはわずか3枚で構成しており全系のコンパクト
化に寄与してぃる。更にレンズ枚数が削減出来た為、組
立調整が容易となり鏡筒構造を簡素化する事が可能とな
った。
以下、第3正レンズ群Cの最も物体側に配置された屈折
率分布型レンズの効果に関して更に詳述する。
率分布型レンズの効果に関して更に詳述する。
第3正レンズ群の屈折力をφ厘、前記屈折率分布型レン
ズのレンズ厚をDとする時、条件式(2)に従い前記屈
折率分布型レンズにφ璽・N l <O,即ちφ厘〉0
であるからN1く0の屈折率分布を付与すると、前記屈
折率分布型レンズの転送項によるパワーφは、φ=−2
NIDなのでレンズ群の正のパワーを前記屈折率分布、
型レンズの転送項が分担している事になる。
ズのレンズ厚をDとする時、条件式(2)に従い前記屈
折率分布型レンズにφ璽・N l <O,即ちφ厘〉0
であるからN1く0の屈折率分布を付与すると、前記屈
折率分布型レンズの転送項によるパワーφは、φ=−2
NIDなのでレンズ群の正のパワーを前記屈折率分布、
型レンズの転送項が分担している事になる。
第3正レンズ群Cの屈折率分布型レンズは2つの面共凸
面であり、その面に於ける屈折率分布型レンズの屈折率
分布の分布係数N1をN1く0として、屈折項による望
遠端に於ける3次の球面収差をオーバ一方向へ発生して
いる。さらに第3正レンズ群Bの屈折率分布型る為、条
件式(3)に従って分布係数N2がN2く0の屈折率分
布とすれば、転送項による球面収差を屈折項による球面
収差とは逆方向に発生してバランスをとる事が出来る。
面であり、その面に於ける屈折率分布型レンズの屈折率
分布の分布係数N1をN1く0として、屈折項による望
遠端に於ける3次の球面収差をオーバ一方向へ発生して
いる。さらに第3正レンズ群Bの屈折率分布型る為、条
件式(3)に従って分布係数N2がN2く0の屈折率分
布とすれば、転送項による球面収差を屈折項による球面
収差とは逆方向に発生してバランスをとる事が出来る。
更に、分布係数N2がN2く0の屈折率分布の場合5次
の球面収差の屈折項はオーバ一方向の発生となる為、3
次の球面収差の屈折項と3次の球面収差の転送項及び5
次の球面収差の屈折項が球面収差のバランスをとり合っ
て球面収差を良好に補正する事が出来、同様にコマ収差
及び非点収差も良好に補正する事が出来た。
の球面収差の屈折項はオーバ一方向の発生となる為、3
次の球面収差の屈折項と3次の球面収差の転送項及び5
次の球面収差の屈折項が球面収差のバランスをとり合っ
て球面収差を良好に補正する事が出来、同様にコマ収差
及び非点収差も良好に補正する事が出来た。
下記の表5−1〜表5−3に本可変焦点距離レンズのレ
ンズデータ、変倍中のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布係数を示す、尚、表中の記
号は前記実施例同様の意味を有する。
ンズデータ、変倍中のレンズ群間隔、及び適用した屈折
率分布型レンズの屈折率分布係数を示す、尚、表中の記
号は前記実施例同様の意味を有する。
第11図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成
例を示す断面図、第12図はその収差図を示す、断面図
及び収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収
差図は焦点距離f=100,280,570mmに於る
球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。
例を示す断面図、第12図はその収差図を示す、断面図
及び収差図中の記号は前記実施例同様の意味を有し、収
差図は焦点距離f=100,280,570mmに於る
球面収差、非点収差、歪曲収差を示す。
本可変焦点距離レンズは、物体側から順に変倍中固定の
第1正レンズ群A、変倍中光軸方向に移動し変倍に寄与
する第2負レンズ群B。
第1正レンズ群A、変倍中光軸方向に移動し変倍に寄与
する第2負レンズ群B。
変倍中光軸方向に移動しピント移動を補正する第3負レ
ンズ群C1変倍中固定の第4正レンズ群りから構成され
た、撮像素子に像を結像するズームレンズである。従っ
て、通常第4正レンズ群りには、物体側に発散で入射し
た光束をアフォーカルにする正レンズと、ファインダー
へ一部の光を導くプリズム(図示されていな1
″)′設け′・絞′161けeha”6が9い、又、
像面直前にはローパスフィルター、ストライプフィルタ
ー、フェースプレート等が配される為、第4正レンズ群
りを出射する光束はほぼテレセントリックとなっている
。
ンズ群C1変倍中固定の第4正レンズ群りから構成され
た、撮像素子に像を結像するズームレンズである。従っ
て、通常第4正レンズ群りには、物体側に発散で入射し
た光束をアフォーカルにする正レンズと、ファインダー
へ一部の光を導くプリズム(図示されていな1
″)′設け′・絞′161けeha”6が9い、又、
像面直前にはローパスフィルター、ストライプフィルタ
ー、フェースプレート等が配される為、第4正レンズ群
りを出射する光束はほぼテレセントリックとなっている
。
本可変焦点距離レンズでは、第4正レンズ群りに於て通
常絞りの直後に配置され3〜4枚で構成される正レンズ
群を、1枚の曲面R17゜R18から成るラジアルタイ
プの屈折率分布型レンズで構成している。該屈折率分布
型レンズは媒質の正の転送パワーがレンズの正のパワー
を分担している為、曲面R17,R18の曲率を小さく
出来収差の発生を小さく抑える。又、曲面R17,R1
8とも曲面上に於て光軸近傍から外周部にかけて屈折率
が低くなる為、外周部に入射する光線程均質媒質の場合
に比べて屈折作用が小さくなり、球面収差、コマ収差の
発生が小さい、更に分布係数N2>0である為、レンズ
内部を光線が進行中に、R18面の屈折率分布によって
過剰にアンダ一方向に発生する球面収差が補正出来る。
常絞りの直後に配置され3〜4枚で構成される正レンズ
群を、1枚の曲面R17゜R18から成るラジアルタイ
プの屈折率分布型レンズで構成している。該屈折率分布
型レンズは媒質の正の転送パワーがレンズの正のパワー
を分担している為、曲面R17,R18の曲率を小さく
出来収差の発生を小さく抑える。又、曲面R17,R1
8とも曲面上に於て光軸近傍から外周部にかけて屈折率
が低くなる為、外周部に入射する光線程均質媒質の場合
に比べて屈折作用が小さくなり、球面収差、コマ収差の
発生が小さい、更に分布係数N2>0である為、レンズ
内部を光線が進行中に、R18面の屈折率分布によって
過剰にアンダ一方向に発生する球面収差が補正出来る。
以上の如く収差補正が出来、光学偏芯によるトラブルが
多かったリレ一部、即ち第4正レンズ群りの絞り直後の
正レンズ群を1枚のレンズで構成出来る為、組立調整が
容易となる。又、リレ一部後方の正レンズ群で補正する
収差量が小さくなり、該レンズ群を構成する各レンズの
曲率を小さく出来、同様に組立調整が容易となる。
多かったリレ一部、即ち第4正レンズ群りの絞り直後の
正レンズ群を1枚のレンズで構成出来る為、組立調整が
容易となる。又、リレ一部後方の正レンズ群で補正する
収差量が小さくなり、該レンズ群を構成する各レンズの
曲率を小さく出来、同様に組立調整が容易となる。
以下、第4正レンズ群りに適用された屈折率分布型レン
ズの効果に関して更に詳述する。
ズの効果に関して更に詳述する。
第4正レンズ群り中の曲面R17,R18から成る屈折
率分布型レンズが、前記(2)式の条件、即ちφc−N
l<0を満足している為、第4正レンズ群りのパワーを
前記屈折率分布型レンズの転送項が分担し、第4正レン
ズ群りを構成する各レンズの曲率を小さくする事が出来
収差の発生を小さくする事が可能となる。又、必要なコ
バ厚や隣接するレンズとのマージナル間隔をとった時の
面間隔(軸上空気間隔)を小さく出来、第4正レンズ群
りの短縮化を図れる為に全系のコンパクト化を可能にす
る。
率分布型レンズが、前記(2)式の条件、即ちφc−N
l<0を満足している為、第4正レンズ群りのパワーを
前記屈折率分布型レンズの転送項が分担し、第4正レン
ズ群りを構成する各レンズの曲率を小さくする事が出来
収差の発生を小さくする事が可能となる。又、必要なコ
バ厚や隣接するレンズとのマージナル間隔をとった時の
面間隔(軸上空気間隔)を小さく出来、第4正レンズ群
りの短縮化を図れる為に全系のコンパクト化を可能にす
る。
更に、前記(3)式の条件、即ちにΦφc”N2<Oを
同時に満足している為、屈折率分布による曲率の大きな
屈折面での収差補正方向と転送項による収差補正方向が
逆であり、1つの凸レンズでありながら数枚の凸レンズ
と凹レンズの組合せレンズと同等の収差補正効果を有し
ており球面収差、コマ収差、非点収差等が良好に補正し
得る。
同時に満足している為、屈折率分布による曲率の大きな
屈折面での収差補正方向と転送項による収差補正方向が
逆であり、1つの凸レンズでありながら数枚の凸レンズ
と凹レンズの組合せレンズと同等の収差補正効果を有し
ており球面収差、コマ収差、非点収差等が良好に補正し
得る。
下記の表6−1〜表6−3に本可変焦点距離 □
レンズのレンズデータ、変倍中のレンズ群間隔、適用ル
た屈折率分布型レンズの屈折率分布の係数を示す、尚、
表中の記号は前記実施例と同様の意味を有する。
レンズのレンズデータ、変倍中のレンズ群間隔、適用ル
た屈折率分布型レンズの屈折率分布の係数を示す、尚、
表中の記号は前記実施例と同様の意味を有する。
以上示した各構成例の如く、任意のレンズ群に前記(2
)式、(3)式を満足する様な屈折率分布型レンズを配
する事により、1枚のレンズで正レンズ群に適用する場
合は球面均質媒質の正レンズ2枚と負レンズ1枚のレン
ズ系とほぼ同等の効果を備え、負レンズ群に適用する場
合は負レンズ2枚と正レンズ1枚のレンズ系とほぼ同等
の収差補正効果を備えている。
)式、(3)式を満足する様な屈折率分布型レンズを配
する事により、1枚のレンズで正レンズ群に適用する場
合は球面均質媒質の正レンズ2枚と負レンズ1枚のレン
ズ系とほぼ同等の効果を備え、負レンズ群に適用する場
合は負レンズ2枚と正レンズ1枚のレンズ系とほぼ同等
の収差補正効果を備えている。
従って、複数のレンズ群の内掛なくとも1つのレンズ群
に前記(2)式、(3)式を満足する屈折率分布型レン
ズを少なくとも1枚有する事により前述の収差補正効果
を得る事が出来、且つ構成枚数の削減が可能になるので
あって、複数のレンズ群に各種屈折率分布型レンズを適
用する事により更なる効果を得る事が出来るのは明らか
である。
に前記(2)式、(3)式を満足する屈折率分布型レン
ズを少なくとも1枚有する事により前述の収差補正効果
を得る事が出来、且つ構成枚数の削減が可能になるので
あって、複数のレンズ群に各種屈折率分布型レンズを適
用する事により更なる効果を得る事が出来るのは明らか
である。
(5)発明の詳細
な説明した様に、本可変焦点距離レンズは、任意のレン
ズ群に所定の分布を有する屈折率分布翠レンズを適用す
る真により、効果的に収差補正が行なわれた軽量且つコ
ンパクトなレンズである。
ズ群に所定の分布を有する屈折率分布翠レンズを適用す
る真により、効果的に収差補正が行なわれた軽量且つコ
ンパクトなレンズである。
第1図は本発明に係る可変焦点距離レンズの構成例を示
す断面図、第2図はその収差図。 第3図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図、第4図はその収差図。 第5図は本発明に係る可変焦点距離レンズ別の構成例を
示す断面図、第6図はその収差図。 第7図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図、第8図はその収差図。 第9図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図、第10図はその収差図。 第11図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成
例を示す断面図、第12図はその収差図。 A −−−−−一第1レンズ群 B −−−−−一第2レンズ群 C−−−−−一第3レンズ群 D −−−−−一第4レンズ群 g −−−−−−g線に対する球面収差d −−−
−−−d線に対する球面収差M−−−−−−メリジオナ
ル面に於る非点収差S −−−−−−サジタル面に於
る非点収差第2図 王手口αbLI2体 4Fk、Qス差
1lEIlqス差第3図
す断面図、第2図はその収差図。 第3図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図、第4図はその収差図。 第5図は本発明に係る可変焦点距離レンズ別の構成例を
示す断面図、第6図はその収差図。 第7図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図、第8図はその収差図。 第9図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成例
を示す断面図、第10図はその収差図。 第11図は本発明に係る可変焦点距離レンズの別の構成
例を示す断面図、第12図はその収差図。 A −−−−−一第1レンズ群 B −−−−−一第2レンズ群 C−−−−−一第3レンズ群 D −−−−−一第4レンズ群 g −−−−−−g線に対する球面収差d −−−
−−−d線に対する球面収差M−−−−−−メリジオナ
ル面に於る非点収差S −−−−−−サジタル面に於
る非点収差第2図 王手口αbLI2体 4Fk、Qス差
1lEIlqス差第3図
Claims (3)
- (1)複数のレンズ群より成り、物体側から順に第1レ
ンズ群を正レンズ群、第2レンズ群を負レンズ群で構成
し、変倍時に該第1レンズ群と該第2レンズ群との間隔
が変化する可変焦点距離レンズに於いて、前記複数のレ
ンズ群の内少なくとも1つのレンズ群が、光軸上の屈折
率をN_0、光軸から半径方向への距離をhとした時、
N(h)=N_0+N_1h^2+N_2h^4+N_
3h^6+−−−(N_1、N_2、N_3・・・は定
数) なる屈折率分布N(h)を有する少なくとも1枚の屈折
率分布型レンズを有し、前記少なくとも1つのレンズ群
の屈折力をφ_C、前記屈折率分布型レンズの両面の内
、曲率が大きい方の曲面の形状を表わす係数をKとして
、該曲面が凸面の場合K=+1、該曲面が凹面の場合K
=−1と表わす時、 φ_C・N_1<0 K・φ_C・N_2<0 を満足する事を特徴とする可変焦点距離レンズ。 - (2)前記屈折率分布型レンズが、少なくとも変倍に寄
与するレンズ群中に配置された事を特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載の可変焦点距離レンズ。 - (3)前記複数のレンズ群の内、最も像側に位置する最
終レンズ群が該レンズ群中最も大きな間隔を隔てた前群
及び後群から成り、該前群及び該後群の少なくとも一方
のレンズ群に前記屈折率分布型レンズを少なくとも1枚
有する事を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の
可変焦点距離レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139915A JPH071333B2 (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 可変焦点距離レンズ |
| US06/877,102 US4842386A (en) | 1985-06-26 | 1986-06-23 | Variable focal length objective |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60139915A JPH071333B2 (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 可変焦点距離レンズ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62911A true JPS62911A (ja) | 1987-01-06 |
| JPH071333B2 JPH071333B2 (ja) | 1995-01-11 |
Family
ID=15256608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60139915A Expired - Lifetime JPH071333B2 (ja) | 1985-06-26 | 1985-06-26 | 可変焦点距離レンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4842386A (ja) |
| JP (1) | JPH071333B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5541775A (en) * | 1993-03-30 | 1996-07-30 | Konica Corporation | Optical system including a distributed index optical element in combination with a lens having a homogeneous refractive index |
| WO2016104771A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 |
| CN109283651A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-01-29 | 广东奥普特科技股份有限公司 | 一种体积小的高分辨率机器视觉镜头结构 |
Families Citing this family (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2740672B2 (ja) * | 1988-05-06 | 1998-04-15 | オリンパス光学工業株式会社 | 大口径中望遠レンズ |
| US5113287A (en) * | 1988-05-16 | 1992-05-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Compact zoom lens with positive power front lens group and negative power rear lens group |
| JP2947475B2 (ja) * | 1988-09-22 | 1999-09-13 | オリンパス光学工業株式会社 | ズームレンズ |
| US5117309A (en) * | 1989-06-15 | 1992-05-26 | Olympus Optical Co., Ltd. | Vari-focal lens system having graded refractive index lens |
| US5157550A (en) * | 1989-10-26 | 1992-10-20 | Olympus Optical Co., Ltd. | Vari-focal lens system |
| JP2597513B2 (ja) * | 1989-12-19 | 1997-04-09 | オリンパス光学工業株式会社 | 顕微鏡対物レンズ |
| US5321552A (en) * | 1990-02-08 | 1994-06-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Rear-focus-type zoom lens equipped with index-distribution-type lens |
| JP3184581B2 (ja) * | 1991-11-27 | 2001-07-09 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| JP3262374B2 (ja) * | 1992-07-08 | 2002-03-04 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| JP3245469B2 (ja) * | 1993-01-26 | 2002-01-15 | オリンパス光学工業株式会社 | 2群ズームレンズ |
| US5612825A (en) * | 1994-03-14 | 1997-03-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| US5847882A (en) * | 1994-06-23 | 1998-12-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Rear focusing zoom lens |
| US6226130B1 (en) | 1996-04-09 | 2001-05-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| US6606200B1 (en) | 1996-09-19 | 2003-08-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens device and optical apparatus provided with the same |
| US6084722A (en) * | 1997-07-02 | 2000-07-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens of rear focus type and image pickup apparatus |
| US6081389A (en) * | 1997-07-31 | 2000-06-27 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens of retrofocus type |
| US6285509B1 (en) | 1997-12-25 | 2001-09-04 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and display apparatus having the same |
| JPH11305125A (ja) * | 1998-02-19 | 1999-11-05 | Canon Inc | ズ―ムレンズ及びそれを用いた撮影装置 |
| US6934092B1 (en) | 1998-02-19 | 2005-08-23 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and photographing apparatus having the same |
| US6751028B1 (en) | 1998-03-10 | 2004-06-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus using the same |
| US6344932B1 (en) | 1999-01-19 | 2002-02-05 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical apparatus having the same |
| JP4379957B2 (ja) | 1999-07-26 | 2009-12-09 | キヤノン株式会社 | リアフォーカス式ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
| US6587280B2 (en) | 2000-05-11 | 2003-07-01 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and optical device using the same |
| JP6145052B2 (ja) * | 2014-02-17 | 2017-06-07 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4879653A (ja) * | 1972-01-27 | 1973-10-25 | ||
| JPS5229238A (en) * | 1975-08-30 | 1977-03-04 | Olympus Optical Co Ltd | Inside-view mirror objective optical system |
| JPS5458436A (en) * | 1977-09-28 | 1979-05-11 | Vockenhuber Karl | Zoom lens |
| JPS58100810A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-15 | Asahi Optical Co Ltd | コンパクトなズ−ムレンズ |
| JPS58122512A (ja) * | 1982-01-11 | 1983-07-21 | コ−ニング・グラス・ワ−クス | ビデオデイスクのピツクアツプレンズ等に用いられる屈折率分布形球面レンズ |
| JPS58202420A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-25 | Kino Seimitsu Kogyo Kk | 望遠ズ−ムレンズ |
| JPS58220115A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-21 | Canon Inc | 広角レンズ系 |
| JPS59149312A (ja) * | 1983-02-16 | 1984-08-27 | Asahi Optical Co Ltd | 大口径比写真レンズ |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS57122413A (en) * | 1981-01-22 | 1982-07-30 | Canon Inc | Zoom lens |
| JPS61275809A (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-05 | Asahi Optical Co Ltd | 明るい広角ズ−ムレンズ |
-
1985
- 1985-06-26 JP JP60139915A patent/JPH071333B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-06-23 US US06/877,102 patent/US4842386A/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4879653A (ja) * | 1972-01-27 | 1973-10-25 | ||
| JPS5229238A (en) * | 1975-08-30 | 1977-03-04 | Olympus Optical Co Ltd | Inside-view mirror objective optical system |
| JPS5458436A (en) * | 1977-09-28 | 1979-05-11 | Vockenhuber Karl | Zoom lens |
| JPS58100810A (ja) * | 1981-12-11 | 1983-06-15 | Asahi Optical Co Ltd | コンパクトなズ−ムレンズ |
| JPS58122512A (ja) * | 1982-01-11 | 1983-07-21 | コ−ニング・グラス・ワ−クス | ビデオデイスクのピツクアツプレンズ等に用いられる屈折率分布形球面レンズ |
| JPS58202420A (ja) * | 1982-05-20 | 1983-11-25 | Kino Seimitsu Kogyo Kk | 望遠ズ−ムレンズ |
| JPS58220115A (ja) * | 1982-06-17 | 1983-12-21 | Canon Inc | 広角レンズ系 |
| JPS59149312A (ja) * | 1983-02-16 | 1984-08-27 | Asahi Optical Co Ltd | 大口径比写真レンズ |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5541775A (en) * | 1993-03-30 | 1996-07-30 | Konica Corporation | Optical system including a distributed index optical element in combination with a lens having a homogeneous refractive index |
| WO2016104771A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2016-06-30 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 |
| CN107209352A (zh) * | 2014-12-26 | 2017-09-26 | 株式会社尼康 | 变倍光学系统、光学装置及变倍光学系统的制造方法 |
| JPWO2016104771A1 (ja) * | 2014-12-26 | 2017-10-12 | 株式会社ニコン | 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 |
| CN107209352B (zh) * | 2014-12-26 | 2019-10-25 | 株式会社尼康 | 变倍光学系统以及光学装置 |
| US10698189B2 (en) | 2014-12-26 | 2020-06-30 | Nikon Corporation | Variable magnification optical system, optical apparatus, and variable magnification optical system manufacturing method |
| US11415786B2 (en) | 2014-12-26 | 2022-08-16 | Nikon Corporation | Variable magnification optical system, optical apparatus, and variable magnification optical system manufacturing method |
| CN109283651A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-01-29 | 广东奥普特科技股份有限公司 | 一种体积小的高分辨率机器视觉镜头结构 |
| CN109283651B (zh) * | 2018-12-12 | 2021-12-14 | 广东奥普特科技股份有限公司 | 一种体积小的高分辨率机器视觉镜头结构 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH071333B2 (ja) | 1995-01-11 |
| US4842386A (en) | 1989-06-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS62911A (ja) | 可変焦点距離レンズ | |
| JPS61284718A (ja) | 可変焦点距離レンズ | |
| JPS63276013A (ja) | コンパクトなズ−ムレンズ | |
| JPH1020193A (ja) | ズームレンズ | |
| JPS6151293B2 (ja) | ||
| US4406523A (en) | Compact wide-angle zoom lens | |
| JPH0444724B2 (ja) | ||
| JP3397363B2 (ja) | ズームレンズ | |
| JPS6148687B2 (ja) | ||
| JPS6153695B2 (ja) | ||
| JPS6143687B2 (ja) | ||
| JP3088112B2 (ja) | ズームレンズ | |
| JPH0447287B2 (ja) | ||
| JPS61138913A (ja) | ズ−ムレンズ | |
| JPH03136014A (ja) | 望遠ズームレンズ | |
| JP2811828B2 (ja) | 簡易な構成のズームレンズ及びそれを有したカメラ | |
| JPH0478814A (ja) | ズームレンズ | |
| JPH04181910A (ja) | コンパクトな高変倍ズームレンズ | |
| JPS61176906A (ja) | 可変焦点距離レンズ | |
| JPS61249015A (ja) | 可変焦点距離レンズ | |
| JPS61248015A (ja) | 可変焦点距離レンズ | |
| JPH05232383A (ja) | 広角ズームレンズ | |
| JPH04362910A (ja) | ズームレンズ | |
| JP2700003B2 (ja) | コンパクトな広角レンズ | |
| JPS62143011A (ja) | 近距離撮影用レンズ系 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |