JP2000199851A - ズ―ムレンズ - Google Patents
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- 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
- G02B15/142—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 two groups only
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- G—PHYSICS
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- 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
- G02B15/142—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 two groups only
- G02B15/1421—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 two groups only the first group being positive
Abstract
(57)【要約】
【課題】 回折光学素子を利用して全変倍範囲にわたり
高い光学性能を有した複数のレンズ群より成るレンズ全
長の短い小型のズームレンズを得ること。 【解決手段】 複数のレンズ群を有し、該複数のレンズ
群のうち最も像側のレンズ群は負の屈折力を有する移動
レンズ群であるズームレンズにおいて、該移動レンズ群
は物体側から順に第１，第２の回折光学素子を有し、光
軸からの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣ
nとし、該回折光学素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第２の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足すること。
高い光学性能を有した複数のレンズ群より成るレンズ全
長の短い小型のズームレンズを得ること。 【解決手段】 複数のレンズ群を有し、該複数のレンズ
群のうち最も像側のレンズ群は負の屈折力を有する移動
レンズ群であるズームレンズにおいて、該移動レンズ群
は物体側から順に第１，第２の回折光学素子を有し、光
軸からの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣ
nとし、該回折光学素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第２の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はレンズシャッターカ
メラ、ビデオカメラ等に好適なズームレンズに関し、特
に最も像側に負の屈折力の移動レンズ群をもつレンズ構
成を有するズームレンズに関するものである。
メラ、ビデオカメラ等に好適なズームレンズに関し、特
に最も像側に負の屈折力の移動レンズ群をもつレンズ構
成を有するズームレンズに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近レンズシャッターカメラ、ビデオカ
メラ等のズームレンズとして非球面レンズを有効に利用
し、レンズ枚数を削減し、レンズ全長の短縮化及び簡素
化を図った小型でしかも高変倍比のズームレンズが種々
と提案されている。
メラ等のズームレンズとして非球面レンズを有効に利用
し、レンズ枚数を削減し、レンズ全長の短縮化及び簡素
化を図った小型でしかも高変倍比のズームレンズが種々
と提案されている。
【０００３】このうちレンズシャッターカメラ用の簡素
なズームレンズとして、レンズ系が物体側より順に正の
屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群の２
つのレンズ群から成り、双方のレンズ群間隔を変化させ
るように各レンズ群を移動させることによって変倍を行
った比較的レンズ全長の短い、所謂２群ズームレンズが
多く提案されている。
なズームレンズとして、レンズ系が物体側より順に正の
屈折力の第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群の２
つのレンズ群から成り、双方のレンズ群間隔を変化させ
るように各レンズ群を移動させることによって変倍を行
った比較的レンズ全長の短い、所謂２群ズームレンズが
多く提案されている。
【０００４】特開昭５６−１２８９１１号公報，特開昭
５７−２０１２１３号公報，特開昭６０−１７０８１６
号公報，特開昭６０−１９１２１６号公報，特開昭６２
−５６９１７号公報，特開平２−５０１１８号公報，特
開平２−７１２２０号公報，特開平２−１９０８２号公
報，特開平４−１４５４０８号公報等において、提案さ
れている。
５７−２０１２１３号公報，特開昭６０−１７０８１６
号公報，特開昭６０−１９１２１６号公報，特開昭６２
−５６９１７号公報，特開平２−５０１１８号公報，特
開平２−７１２２０号公報，特開平２−１９０８２号公
報，特開平４−１４５４０８号公報等において、提案さ
れている。
【０００５】さて、諸収差のうち色収差については互い
に分散の異なる硝材より成るレンズ同志を組み合わせて
補正する方法の他に、レンズの屈折面又は平板上にレン
ズの色収差を補正する回折光学素子を設ける方法があ
る。このような回折−屈折光学系は、特開平４−２１３
４２１号公報や特開平６−３２４２６２号公報，特開平
９−１９７２７４号公報，特開平９−２１１３２９号公
報等で提案されている。
に分散の異なる硝材より成るレンズ同志を組み合わせて
補正する方法の他に、レンズの屈折面又は平板上にレン
ズの色収差を補正する回折光学素子を設ける方法があ
る。このような回折−屈折光学系は、特開平４−２１３
４２１号公報や特開平６−３２４２６２号公報，特開平
９−１９７２７４号公報，特開平９−２１１３２９号公
報等で提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】前述した正の屈折力の
第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群の２つのレン
ズ群より成る２群ズームレンズにおいて、第２レンズ群
に回折光学素子を１つ用いたレンズが開示してある。
又、この公報では、第２レンズ群に複数の回折光学素子
を用いることを示唆しているが、例えば２つの回折光学
素子をどのように第２レンズ群に応用してズームレンズ
の性能を上げるのか何も教示していない。
第１レンズ群と負の屈折力の第２レンズ群の２つのレン
ズ群より成る２群ズームレンズにおいて、第２レンズ群
に回折光学素子を１つ用いたレンズが開示してある。
又、この公報では、第２レンズ群に複数の回折光学素子
を用いることを示唆しているが、例えば２つの回折光学
素子をどのように第２レンズ群に応用してズームレンズ
の性能を上げるのか何も教示していない。
【０００７】本発明は複数の回折光学素子を有効利用し
たズームレンズの提供を目的とする。
たズームレンズの提供を目的とする。
【０００８】特に、本発明は最も像側に負の屈折力の移
動レンズ群をもつズームレンズにおいて、複数の回折光
学素子を有効利用することにより、高変倍で高い光学性
能を有したズームレンズを提供できる。
動レンズ群をもつズームレンズにおいて、複数の回折光
学素子を有効利用することにより、高変倍で高い光学性
能を有したズームレンズを提供できる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のズームレンズの
特徴は、複数のレンズ群のうちの最も像側にあってズー
ミング時に移動する負のレンズ群が２つの回折光学素子
を有し、これらの回折光学素子を倍率色収差を小さく又
は補正し且つその量がズーミングであまり変動しないよ
うに配置していることである。
特徴は、複数のレンズ群のうちの最も像側にあってズー
ミング時に移動する負のレンズ群が２つの回折光学素子
を有し、これらの回折光学素子を倍率色収差を小さく又
は補正し且つその量がズーミングであまり変動しないよ
うに配置していることである。
【００１０】請求項１の発明のズームレンズは、複数の
レンズ群を有し、該複数のレンズ群のうち最も像側のレ
ンズ群は負の屈折力を有する移動レンズ群であるズーム
レンズにおいて、該移動レンズ群は物体側から順に第
１，第２の回折光学素子を有し、光軸からの高さをｈ、
基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学
素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第２の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足することを特徴としている。
レンズ群を有し、該複数のレンズ群のうち最も像側のレ
ンズ群は負の屈折力を有する移動レンズ群であるズーム
レンズにおいて、該移動レンズ群は物体側から順に第
１，第２の回折光学素子を有し、光軸からの高さをｈ、
基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学
素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第２の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足することを特徴としている。
【００１１】請求項２の発明のズームレンズは、複数の
レンズ群を有し、該複数のレンズ群のうち最も像側のレ
ンズ群は負の屈折力を有する移動レンズ群であるズーム
レンズにおいて、該移動レンズ群は物体側から順に第
１，第２の回折光学素子を有し、該第１の回折光学素子
と該第２の回折光学素子の光軸方向の距離をＤab、全系
の広角端の焦点距離をｆｗとするとき、 ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ を満足することを特徴としている。
レンズ群を有し、該複数のレンズ群のうち最も像側のレ
ンズ群は負の屈折力を有する移動レンズ群であるズーム
レンズにおいて、該移動レンズ群は物体側から順に第
１，第２の回折光学素子を有し、該第１の回折光学素子
と該第２の回折光学素子の光軸方向の距離をＤab、全系
の広角端の焦点距離をｆｗとするとき、 ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ を満足することを特徴としている。
【００１２】請求項３の発明のズームレンズは、物体側
から順に、正の屈折力を有する移動レンズ群及び負の屈
折力を有する移動レンズ群とを有する２群タイプのズー
ムレンズにおいて、該負の移動レンズ群は、物体側から
順に正の屈折力の第１の回折光学素子、負の屈折力の第
２の回折光学素子を有し、光軸からの高さをｈ、基準波
長をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学素子の
位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第２の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足することを特徴としている。
から順に、正の屈折力を有する移動レンズ群及び負の屈
折力を有する移動レンズ群とを有する２群タイプのズー
ムレンズにおいて、該負の移動レンズ群は、物体側から
順に正の屈折力の第１の回折光学素子、負の屈折力の第
２の回折光学素子を有し、光軸からの高さをｈ、基準波
長をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学素子の
位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第２の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足することを特徴としている。
【００１３】請求項４の発明のズームレンズは、物体側
より順に、正の屈折力を有する移動レンズ群、正の屈折
力を有し、かつ正の屈折力の第１の回折光学素子を有す
る移動レンズ群、負の屈折力を有し、かつ物体側から順
に負の屈折力の第２の回折光学素子と負の屈折力の第３
の回折光学素子を有する移動レンズ群、を有する３群タ
イプのズームレンズであって、光軸からの高さをｈ、基
準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学素
子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第２の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第３の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足することを特徴としている。
より順に、正の屈折力を有する移動レンズ群、正の屈折
力を有し、かつ正の屈折力の第１の回折光学素子を有す
る移動レンズ群、負の屈折力を有し、かつ物体側から順
に負の屈折力の第２の回折光学素子と負の屈折力の第３
の回折光学素子を有する移動レンズ群、を有する３群タ
イプのズームレンズであって、光軸からの高さをｈ、基
準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学素
子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第２の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第３の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足することを特徴としている。
【００１４】請求項５の発明のズームレンズは、物体側
から順に、正の屈折力を有する移動レンズ群及び負の屈
折力を有する移動レンズ群を有する２群タイプのズーム
レンズにおいて、該負の移動レンズ群は、物体側から順
に正の屈折力の第１の回折光学素子、負の屈折力の第２
の回折光学素子を有し、光軸からの高さをｈ、基準波長
をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学素子の位
相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子と該第２の回折光学素
子の光軸方向の距離をＤ ab、全系の広角端の焦点距離を
ｆｗとするとき、 ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ を満足することを特徴としている。
から順に、正の屈折力を有する移動レンズ群及び負の屈
折力を有する移動レンズ群を有する２群タイプのズーム
レンズにおいて、該負の移動レンズ群は、物体側から順
に正の屈折力の第１の回折光学素子、負の屈折力の第２
の回折光学素子を有し、光軸からの高さをｈ、基準波長
をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学素子の位
相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子と該第２の回折光学素
子の光軸方向の距離をＤ ab、全系の広角端の焦点距離を
ｆｗとするとき、 ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ を満足することを特徴としている。
【００１５】請求項６の発明のズームレンズは、物体側
より順に、正の屈折力を有する移動レンズ群、正の屈折
力を有し、かつ正の屈折力の第１の回折光学素子を有す
る移動レンズ群、負の屈折力を有し、かつ物体側から順
に負の屈折力の第２の回折光学素子と負の屈折力の第３
の回折光学素子を有する移動レンズ群、を有する３群タ
イプのズームレンズであって、該第２の回折光学素子と
該第３の回折光学素子の光軸方向の距離をＤab、全系の
広角端の焦点距離をｆｗとするとき、 ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ を満足することを特徴としている。
より順に、正の屈折力を有する移動レンズ群、正の屈折
力を有し、かつ正の屈折力の第１の回折光学素子を有す
る移動レンズ群、負の屈折力を有し、かつ物体側から順
に負の屈折力の第２の回折光学素子と負の屈折力の第３
の回折光学素子を有する移動レンズ群、を有する３群タ
イプのズームレンズであって、該第２の回折光学素子と
該第３の回折光学素子の光軸方向の距離をＤab、全系の
広角端の焦点距離をｆｗとするとき、 ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ を満足することを特徴としている。
【００１６】請求項７の発明は請求項１，３又は４の発
明において、前記ズームレンズは、 １．０＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜２．０ を満足することを特徴としている。
明において、前記ズームレンズは、 １．０＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜２．０ を満足することを特徴としている。
【００１７】請求項８の発明は請求項２，５又は６の発
明において、前記ズームレンズは、 ０．１＜Ｄab／ｆｗ＜０．４ を満足することを特徴としている。
明において、前記ズームレンズは、 ０．１＜Ｄab／ｆｗ＜０．４ を満足することを特徴としている。
【００１８】請求項９の発明のズームレンズは、物体側
から順に、正の屈折力を有する移動レンズ群及び負の屈
折力を有する移動レンズ群を有する２群タイプのズーム
レンズにおいて、該負の移動レンズ群は、物体側から順
に正の屈折力の第１の回折光学素子、負の屈折力の第２
の回折光学素子を有することを特徴としている。
から順に、正の屈折力を有する移動レンズ群及び負の屈
折力を有する移動レンズ群を有する２群タイプのズーム
レンズにおいて、該負の移動レンズ群は、物体側から順
に正の屈折力の第１の回折光学素子、負の屈折力の第２
の回折光学素子を有することを特徴としている。
【００１９】請求項１０の発明のズームレンズは、複数
のレンズ群を有し、該複数のレンズ群のうち最も像側の
レンズ群は負の屈折力を有する移動レンズ群であるズー
ムレンズにおいて、該移動レンズ群は、物体側から順に
正の屈折力の第１の回折光学素子、負の屈折力の第２の
回折光学素子を有することを特徴としている。
のレンズ群を有し、該複数のレンズ群のうち最も像側の
レンズ群は負の屈折力を有する移動レンズ群であるズー
ムレンズにおいて、該移動レンズ群は、物体側から順に
正の屈折力の第１の回折光学素子、負の屈折力の第２の
回折光学素子を有することを特徴としている。
【００２０】請求項１１の発明は請求項９又は１０の発
明において、光軸からの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次
の位相係数をＣnとし、該回折光学素子の位相形状φ
（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、全系の広角端での焦点距離を
ｆｗとするとき、 −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 を満足することを特徴としている。
明において、光軸からの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次
の位相係数をＣnとし、該回折光学素子の位相形状φ
（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、全系の広角端での焦点距離を
ｆｗとするとき、 −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 を満足することを特徴としている。
【００２１】請求項１２の発明は請求項１１の発明にお
いて、前記ズームレンズは、 −８×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−１×１０-2 を満足することを特徴としている。
いて、前記ズームレンズは、 −８×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−１×１０-2 を満足することを特徴としている。
【００２２】請求項１３の発明のズームレンズは、物体
側から順に、正の屈折力を有する移動レンズ群及び負の
屈折力を有する移動レンズ群を有する２群タイプのズー
ムレンズにおいて、該負の移動レンズ群は、物体側から
順に第１の回折光学素子、第２の回折光学素子を有し、
光軸からの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次の位相係数を
Ｃnとし、該回折光学素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、全系の広角端での焦点距離を
ｆｗとするとき、 −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 を満足することを特徴としている。
側から順に、正の屈折力を有する移動レンズ群及び負の
屈折力を有する移動レンズ群を有する２群タイプのズー
ムレンズにおいて、該負の移動レンズ群は、物体側から
順に第１の回折光学素子、第２の回折光学素子を有し、
光軸からの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次の位相係数を
Ｃnとし、該回折光学素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、全系の広角端での焦点距離を
ｆｗとするとき、 −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 を満足することを特徴としている。
【００２３】請求項１４の発明のズームレンズは、複数
のレンズ群を有し、該複数のレンズ群のうち最も像側の
レンズ群は負の屈折力を有する移動レンズ群であるズー
ムレンズにおいて、該移動レンズ群は物体側から順に第
１，第２の回折光学素子を有し、光軸からの高さをｈ、
基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学
素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、全系の広角端での焦点距離を
ｆｗとするとき、 −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 を満足することを特徴としている。
のレンズ群を有し、該複数のレンズ群のうち最も像側の
レンズ群は負の屈折力を有する移動レンズ群であるズー
ムレンズにおいて、該移動レンズ群は物体側から順に第
１，第２の回折光学素子を有し、光軸からの高さをｈ、
基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学
素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、全系の広角端での焦点距離を
ｆｗとするとき、 −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 を満足することを特徴としている。
【００２４】請求項１５の発明は請求項１３又は１４の
発明において、前記ズームレンズは、 −８×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−１×１０-2 を満足することを特徴としている。
発明において、前記ズームレンズは、 −８×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−１×１０-2 を満足することを特徴としている。
【００２５】請求項１６の発明の３群タイプのズームレ
ンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する移動レン
ズ群、正の屈折力を有し、かつ正の屈折力の第１の回折
光学素子を有する移動レンズ群、負の屈折力を有し、か
つ物体側から順に負の屈折力の第２の回折光学素子と負
の屈折力の第３の回折光学素子を有する移動レンズ群、
を有することを特徴としている。
ンズは、物体側より順に、正の屈折力を有する移動レン
ズ群、正の屈折力を有し、かつ正の屈折力の第１の回折
光学素子を有する移動レンズ群、負の屈折力を有し、か
つ物体側から順に負の屈折力の第２の回折光学素子と負
の屈折力の第３の回折光学素子を有する移動レンズ群、
を有することを特徴としている。
【００２６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の数値実施例１のレ
ンズ断面図、図２〜図４は本発明の数値実施例１の広角
端，中間，望遠端の収差図である。
ンズ断面図、図２〜図４は本発明の数値実施例１の広角
端，中間，望遠端の収差図である。
【００２７】図５は本発明の数値実施例２のレンズ断面
図、図６〜図８は本発明の数値実施例１の広角端，中
間，望遠端の収差図である。
図、図６〜図８は本発明の数値実施例１の広角端，中
間，望遠端の収差図である。
【００２８】図９は本発明の数値実施例３のレンズ断面
図、図１０〜図１２は本発明の数値実施例１の広角端，
中間，望遠端の収差図である。
図、図１０〜図１２は本発明の数値実施例１の広角端，
中間，望遠端の収差図である。
【００２９】図中、Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、
Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群であり、両レンズ群の
間隔を減少させつつ、両レンズ群Ｌ１，Ｌ２を矢印の如
く物体側へ移動させて、広角端から望遠端への変倍を行
っている。
Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群であり、両レンズ群の
間隔を減少させつつ、両レンズ群Ｌ１，Ｌ２を矢印の如
く物体側へ移動させて、広角端から望遠端への変倍を行
っている。
【００３０】ＳＰは絞りであり、変倍に伴って第１レン
ズ群Ｌ１と一体的に移動している。ＩＰは像面である。
ズ群Ｌ１と一体的に移動している。ＩＰは像面である。
【００３１】図１，図５，図９が示す実施形態では第２
レンズ群に正の屈折力と負の屈折力の２つの回折光学素
子を設けることで第２レンズ群を２つのレンズで構成し
たにもかかわらず、色収差を良好に補正している。
レンズ群に正の屈折力と負の屈折力の２つの回折光学素
子を設けることで第２レンズ群を２つのレンズで構成し
たにもかかわらず、色収差を良好に補正している。
【００３２】図１，図５，図９において、第１レンズ群
Ｌ１は像面側に凸面を向けた正レンズ、物体側に凹面を
向けた負レンズ、像面側に凸面を向けた正レンズと像面
側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとを接合した貼
合わせレンズ、像面側に凸面を向けた正のメニスカスレ
ンズより成っている。
Ｌ１は像面側に凸面を向けた正レンズ、物体側に凹面を
向けた負レンズ、像面側に凸面を向けた正レンズと像面
側に凸面を向けた負のメニスカスレンズとを接合した貼
合わせレンズ、像面側に凸面を向けた正のメニスカスレ
ンズより成っている。
【００３３】また、第２レンズ群Ｌ２は像面側に凸面を
向けたメニスカス状の正の第２１レンズ、像面側に凸面
を向けたメニスカス状の負の第２２レンズより成ってい
る。
向けたメニスカス状の正の第２１レンズ、像面側に凸面
を向けたメニスカス状の負の第２２レンズより成ってい
る。
【００３４】そして数値実施例１，２では第２１レンズ
の物体側のレンズ面と第２２レンズの像面側のレンズ面
に回折光学素子ＤＯＥ１，ＤＯＥ２を設けている。
の物体側のレンズ面と第２２レンズの像面側のレンズ面
に回折光学素子ＤＯＥ１，ＤＯＥ２を設けている。
【００３５】又、数値実施例３では中心厚の厚い第２１
レンズの両レンズ面に回折光学素子ＤＯＥ１，ＤＯＥ２
を設けている。
レンズの両レンズ面に回折光学素子ＤＯＥ１，ＤＯＥ２
を設けている。
【００３６】これらの実施形態における回折光学素子Ｄ
ＯＥ１，ＤＯＥ２は、形状が鋸状のキノフォームや階段
形状のバイナリーオプティックス(BINARY OPTICS)より
成り、製作は、リソグラフィーや切削加工の方法を用い
るか、これらの方法で製作した型によって成型しても良
い。
ＯＥ１，ＤＯＥ２は、形状が鋸状のキノフォームや階段
形状のバイナリーオプティックス(BINARY OPTICS)より
成り、製作は、リソグラフィーや切削加工の方法を用い
るか、これらの方法で製作した型によって成型しても良
い。
【００３７】また、本実施形態における回折光学素子Ｄ
ＯＥ１，ＤＯＥ２の形状は、基準波長（ｄ線）をλ、光
軸からの距離をｈ、位相をφ（ｈ）としたとき φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2 ・ｈ2 ＋Ｃ4 ・ｈ4 ＋‥‥Ｃ
(2i)・ｉ・ｈ2i） の式で表されるものである。
ＯＥ１，ＤＯＥ２の形状は、基準波長（ｄ線）をλ、光
軸からの距離をｈ、位相をφ（ｈ）としたとき φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2 ・ｈ2 ＋Ｃ4 ・ｈ4 ＋‥‥Ｃ
(2i)・ｉ・ｈ2i） の式で表されるものである。
【００３８】回折光学素子ＤＯＥ１，ＤＯＥ２の分散値
νｄはｄ，Ｆ，Ｃ線の波長をλｄ，λＦ，λＣとすると νｄ＝λｄ／（λＦ−λＣ）＝−３．４５ で与えられる。
νｄはｄ，Ｆ，Ｃ線の波長をλｄ，λＦ，λＣとすると νｄ＝λｄ／（λＦ−λＣ）＝−３．４５ で与えられる。
【００３９】本実施形態では各レンズの屈折面で発生し
た色収差を通常のガラス材の分散と逆符号の分散を示す
ところの回折光学素子で補正している。
た色収差を通常のガラス材の分散と逆符号の分散を示す
ところの回折光学素子で補正している。
【００４０】図１，図５，図９が示す２群構成のズーム
レンズにおいては、ズーミング中、軸外光束の第２レン
ズ群中を通る光線の高さが大きく変わる。この為、ズー
ミングにより倍率色収差が変動するが、この変動をレン
ズ系のみで補正するには限界があるので、本実施形態に
おいては、２つの回折光学素子を第２レンズ群に用い
て、この変動を小さくしている。
レンズにおいては、ズーミング中、軸外光束の第２レン
ズ群中を通る光線の高さが大きく変わる。この為、ズー
ミングにより倍率色収差が変動するが、この変動をレン
ズ系のみで補正するには限界があるので、本実施形態に
おいては、２つの回折光学素子を第２レンズ群に用い
て、この変動を小さくしている。
【００４１】この２つの回折光学素子は第２レンズ群Ｌ
２中軸外光線の高さが互いに異なり且つ光軸上の距離が
比較的離れた２つのレンズ面に設けている。これによっ
て第２レンズ群で発生する倍率色収差及び倍率色収差の
変動を共に良好に補正している。
２中軸外光線の高さが互いに異なり且つ光軸上の距離が
比較的離れた２つのレンズ面に設けている。これによっ
て第２レンズ群で発生する倍率色収差及び倍率色収差の
変動を共に良好に補正している。
【００４２】数値実施例１，２では第２レンズ群Ｌ２中
の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面に回折光
学素子を設けている。この例は上記の収差補正効果を最
大限に発揮させる例である。数値実施例３では正の第２
１レンズの両面に回折光学素子を設けている。この例は
回折光学素子を１つのレンズに集約して製作しやすくす
る例である。
の最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面に回折光
学素子を設けている。この例は上記の収差補正効果を最
大限に発揮させる例である。数値実施例３では正の第２
１レンズの両面に回折光学素子を設けている。この例は
回折光学素子を１つのレンズに集約して製作しやすくす
る例である。
【００４３】数値実施例１，２，３では回折光学素子を
設けるレンズ面を非球面にしている。これによって回折
光学素子で色収差を補正すると共に該非球面で球面収
差、コマ収差を良好に補正している。
設けるレンズ面を非球面にしている。これによって回折
光学素子で色収差を補正すると共に該非球面で球面収
差、コマ収差を良好に補正している。
【００４４】また本実施形態では第１レンズ群Ｌ１は全
て屈折光学素子（レンズ）で構成しているが、第１レン
ズ群Ｌ１に１つ又は２つ以上の回折光学素子を設けても
良い。
て屈折光学素子（レンズ）で構成しているが、第１レン
ズ群Ｌ１に１つ又は２つ以上の回折光学素子を設けても
良い。
【００４５】数値実施例１，２，３においては、高い光
学性能を得るために、次の各条件の一部又は全部を満足
するように光学系を構成した。尚、後述する数値実施例
では、次の各条件のうち一部を満足するように光学系を
構成している。
学性能を得るために、次の各条件の一部又は全部を満足
するように光学系を構成した。尚、後述する数値実施例
では、次の各条件のうち一部を満足するように光学系を
構成している。
【００４６】（ア−１）光軸からの高さをｈ、基準波長
をλ、ｎ次の位相係数をＣn とし、回折光学素子の位相
形状φ（ｈ）を φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2 ・ｈ2 ＋Ｃ4 ・ｈ4 ＋Ｃ6 ・
ｈ6 ＋‥‥） で表したとき、前記第２レンズ群Ｌ２中の物体側と像面
側の２つの回折光学素子ＤＯＥ１，ＤＯＥ２の２次の位
相係数を各々Ｃ2a，Ｃ2bとしたとき Ｃ2a＜０ ‥‥‥（１） Ｃ2b＞０ ‥‥‥（２） 条件式（１），（２）は最も像側にある負のレンズ群に
設ける２つの回折光学素子のうち、物体側の回折光学素
子ＤＯＥ１の屈折力が正、像面側の回折光学素子ＤＯＥ
２の屈折力が負であることを示している。
をλ、ｎ次の位相係数をＣn とし、回折光学素子の位相
形状φ（ｈ）を φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2 ・ｈ2 ＋Ｃ4 ・ｈ4 ＋Ｃ6 ・
ｈ6 ＋‥‥） で表したとき、前記第２レンズ群Ｌ２中の物体側と像面
側の２つの回折光学素子ＤＯＥ１，ＤＯＥ２の２次の位
相係数を各々Ｃ2a，Ｃ2bとしたとき Ｃ2a＜０ ‥‥‥（１） Ｃ2b＞０ ‥‥‥（２） 条件式（１），（２）は最も像側にある負のレンズ群に
設ける２つの回折光学素子のうち、物体側の回折光学素
子ＤＯＥ１の屈折力が正、像面側の回折光学素子ＤＯＥ
２の屈折力が負であることを示している。
【００４７】とくに数値実施例１，２，３においてはこ
のように最も像面側にある負のレンズ群に正と負の屈折
力の２つの回折光学素子を用いることによって色収差を
含む諸収差を良好に補正できる。
のように最も像面側にある負のレンズ群に正と負の屈折
力の２つの回折光学素子を用いることによって色収差を
含む諸収差を良好に補正できる。
【００４８】（ア−２）光軸からの高さをｈ、基準波長
をλ、ｎ次の位相係数をＣn とし、回折光学素子の位相
形状φ（ｈ）を φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2 ・ｈ2 ＋Ｃ4 ・ｈ4 ＋Ｃ6 ・
ｈ6 ＋‥‥） で表したとき、前記物体側の回折光学素子ＤＯＥ１の２
次の位相係数をＣ2a、全系の広角端の焦点距離をｆｗと
したとき −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 ‥‥‥（３） を満足することである。
をλ、ｎ次の位相係数をＣn とし、回折光学素子の位相
形状φ（ｈ）を φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2 ・ｈ2 ＋Ｃ4 ・ｈ4 ＋Ｃ6 ・
ｈ6 ＋‥‥） で表したとき、前記物体側の回折光学素子ＤＯＥ１の２
次の位相係数をＣ2a、全系の広角端の焦点距離をｆｗと
したとき −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 ‥‥‥（３） を満足することである。
【００４９】条件式（３）の上限値を越えて回折光学素
子の屈折力が強くなりすぎると望遠端付近における球面
収差の補正が困難になる。
子の屈折力が強くなりすぎると望遠端付近における球面
収差の補正が困難になる。
【００５０】又、条件式（３）の下限値を越えて回折光
学素子の屈折力が弱くなりすぎると回折光学素子を用い
て色収差を補正する効果が低下してくる。
学素子の屈折力が弱くなりすぎると回折光学素子を用い
て色収差を補正する効果が低下してくる。
【００５１】尚、本発明において更に好ましくは、 −８×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−１×１０-2 ‥‥‥（３ａ） を満たすことである。
【００５２】（ア−３）光軸からの高さをｈ、基準波長
をλ、ｎ次の位相係数をＣn とし、回折光学素子の位相
形状φ（ｈ）を φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2 ・ｈ2 ＋Ｃ4 ・ｈ4 ＋Ｃ6 ・
ｈ6 ＋‥‥） で表したとき、最も像側にある負のレンズ群中の物体側
と像面側の２つの回折光学素子の２次の位相係数を各々
Ｃ2a，Ｃ2bとしたとき ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ ‥‥‥（４） を満足することである。
をλ、ｎ次の位相係数をＣn とし、回折光学素子の位相
形状φ（ｈ）を φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2 ・ｈ2 ＋Ｃ4 ・ｈ4 ＋Ｃ6 ・
ｈ6 ＋‥‥） で表したとき、最も像側にある負のレンズ群中の物体側
と像面側の２つの回折光学素子の２次の位相係数を各々
Ｃ2a，Ｃ2bとしたとき ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ ‥‥‥（４） を満足することである。
【００５３】条件式（４）は２つの回折光学素子の屈折
力の比を適切に設定することによって変倍に伴う倍率色
収差の変動を良好に補正する為のものである。
力の比を適切に設定することによって変倍に伴う倍率色
収差の変動を良好に補正する為のものである。
【００５４】尚、更に好ましくは、２つの回折光学素子
ＤＯＥ１，ＤＯＥ２は １＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜２ ‥‥‥（４ａ） を満足するのが良い。
ＤＯＥ１，ＤＯＥ２は １＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜２ ‥‥‥（４ａ） を満足するのが良い。
【００５５】（ア−４）最も像側にある負のレンズ群の
２つの回折光学素子の光軸方向の距離をＤab、全系の広
角端の焦点距離をｆｗとするとき ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ ‥‥‥（５） を満足することである。
２つの回折光学素子の光軸方向の距離をＤab、全系の広
角端の焦点距離をｆｗとするとき ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ ‥‥‥（５） を満足することである。
【００５６】条件式（５）は２つの回折光学素子の光軸
方向の間隔を適切に設定することによって変倍に伴う倍
率色収差の変動を良好に補正する為のものである。
方向の間隔を適切に設定することによって変倍に伴う倍
率色収差の変動を良好に補正する為のものである。
【００５７】尚、本発明において更に好ましくは、 ０．１＜Ｄab／ｆｗ＜０．４ ‥‥‥（５ａ） を満足することである。
【００５８】（ア−５）最も像側にある負のレンズ群の
広角端と望遠端における結像倍率を各々β２Ｗ，β２Ｔ
とするとき ２．３＜β２Ｔ／β２Ｗ＜４．５ ‥‥‥（６） を満足することである。
広角端と望遠端における結像倍率を各々β２Ｗ，β２Ｔ
とするとき ２．３＜β２Ｔ／β２Ｗ＜４．５ ‥‥‥（６） を満足することである。
【００５９】条件式（６）は第２レンズ群の広角端と望
遠端での結像倍率を適切に設定することにより諸収差を
バランス良く補正する為のものである。
遠端での結像倍率を適切に設定することにより諸収差を
バランス良く補正する為のものである。
【００６０】尚、本発明において更に好ましくは、 ２．７＜β２Ｔ／β２Ｗ＜３．５ ‥‥‥（６ａ） を満足することである。
【００６１】（ア−６）最も像側にある負のレンズ群は
正の第２１レンズと負の第２２レンズより成り、該第２
１レンズと第２２レンズには各々１つの回折光学素子が
設けられていることである。
正の第２１レンズと負の第２２レンズより成り、該第２
１レンズと第２２レンズには各々１つの回折光学素子が
設けられていることである。
【００６２】（ア−７）最も物体側にある正の第１レン
ズ群は屈折光学素子のみで構成されていることである。
ズ群は屈折光学素子のみで構成されていることである。
【００６３】図１３に本発明の数値実施例４のレンズ断
面図を示し、図１４乃至図１６にこの数値実施例４のズ
ームレンズの広角端，中間，望遠端における収差図を示
す。
面図を示し、図１４乃至図１６にこの数値実施例４のズ
ームレンズの広角端，中間，望遠端における収差図を示
す。
【００６４】図１３中、Ｌ１は、最も物体側にある、正
の屈折力を有する第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力を有
する第２レンズ群、Ｌ３は最も像側にある、負の屈折力
を有する第３レンズ群であり、ＳＰは第１レンズ群Ｌ１
と共に移動する絞り、ＩＰは像面を示す。
の屈折力を有する第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力を有
する第２レンズ群、Ｌ３は最も像側にある、負の屈折力
を有する第３レンズ群であり、ＳＰは第１レンズ群Ｌ１
と共に移動する絞り、ＩＰは像面を示す。
【００６５】図１３の数値実施例４は、３群タイプのズ
ームレンズであり、レンズ群同士の間隔を変えるように
３個のレンズ群全てが移動することによりズーミングを
行なうものである。
ームレンズであり、レンズ群同士の間隔を変えるように
３個のレンズ群全てが移動することによりズーミングを
行なうものである。
【００６６】図１３が示す実施形態は正の第２レンズ群
Ｌ２が正の屈折力を有する回折光学素子を有しており、
最も像側にある負の第３レンズ群Ｌ３にそれぞれが負の
屈折力を有する回折光学素子を有しており、これらの３
つの回折光学素子によって色収差を良好に補正してい
る。
Ｌ２が正の屈折力を有する回折光学素子を有しており、
最も像側にある負の第３レンズ群Ｌ３にそれぞれが負の
屈折力を有する回折光学素子を有しており、これらの３
つの回折光学素子によって色収差を良好に補正してい
る。
【００６７】図１３において、第１レンズ群Ｌ１は物体
側から順に物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメ
ニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正の屈折力を有
するメニスカスレンズを有し、第２レンズ群Ｌ２は物体
側から順に像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニ
スカスレンズと像側に凸面を向けた正の屈折力を有する
メニスカスレンズを有し、第３レンズ群Ｌ３は物体側か
ら順に像側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカ
スレンズと像側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニ
スカスレンズを有する。
側から順に物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメ
ニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正の屈折力を有
するメニスカスレンズを有し、第２レンズ群Ｌ２は物体
側から順に像側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニ
スカスレンズと像側に凸面を向けた正の屈折力を有する
メニスカスレンズを有し、第３レンズ群Ｌ３は物体側か
ら順に像側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカ
スレンズと像側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニ
スカスレンズを有する。
【００６８】第２レンズ群Ｌ２中の物体側のレンズであ
る負のメニスカスレンズの物体側の凹面（第６面）に正
の屈折力を有する回折光学素子ＤＯＥ１が設けられ、第
３レンズ群Ｌ３中の物体側の負のメニスカスレンズの物
体側の凹面（第１０面）に負の屈折力を有するＤＯＥ２
が設けられ、第３レンズ群Ｌ３中の像側の負のメニスカ
スレンズの物体側の凹面（第１２面）に負の屈折力を有
するＤＯＥ３が設けられている。
る負のメニスカスレンズの物体側の凹面（第６面）に正
の屈折力を有する回折光学素子ＤＯＥ１が設けられ、第
３レンズ群Ｌ３中の物体側の負のメニスカスレンズの物
体側の凹面（第１０面）に負の屈折力を有するＤＯＥ２
が設けられ、第３レンズ群Ｌ３中の像側の負のメニスカ
スレンズの物体側の凹面（第１２面）に負の屈折力を有
するＤＯＥ３が設けられている。
【００６９】又、第１レンズ群Ｌ１中の物体側のレンズ
面である正のメニスカスレンズの物体側の凸面（第１
面）と、第２レンズＬ２中の像側のレンズである正のメ
ニスカスレンズの像側の凸面（第９面）及び第３レンズ
群Ｌ３中の像側の負のメニスカスレンズの像側の凸面
（第１３面）は非球面である。
面である正のメニスカスレンズの物体側の凸面（第１
面）と、第２レンズＬ２中の像側のレンズである正のメ
ニスカスレンズの像側の凸面（第９面）及び第３レンズ
群Ｌ３中の像側の負のメニスカスレンズの像側の凸面
（第１３面）は非球面である。
【００７０】本発明で用いる回折光学素子の構成として
は、図１７に示す１層のキノフォーム形状の１層構成の
ものや、図２０に示すような格子厚の異なる又は同一で
屈折率とアッベ数とが互いに異なる２つの層を積層した
２層構成のもの等が適用可能である。
は、図１７に示す１層のキノフォーム形状の１層構成の
ものや、図２０に示すような格子厚の異なる又は同一で
屈折率とアッベ数とが互いに異なる２つの層を積層した
２層構成のもの等が適用可能である。
【００７１】図１８は図１７に示す回折光学素子１０１
の１次回折光の回折効率の波長依存特性である。実際の
回折光学素子１０１の構成は、基材１０２の表面に紫外
線硬化樹脂を塗布し、樹脂部に波長５３０ｎｍで１次回
折光の回折効率が１００％となるような格子厚ｄの層１
０３を形成している。
の１次回折光の回折効率の波長依存特性である。実際の
回折光学素子１０１の構成は、基材１０２の表面に紫外
線硬化樹脂を塗布し、樹脂部に波長５３０ｎｍで１次回
折光の回折効率が１００％となるような格子厚ｄの層１
０３を形成している。
【００７２】図１８で明らかなように設計次数の回折効
率は最適化した波長５３０ｎｍから離れるに従って低下
し、一方設計次数近傍の次数の０次回折光と２次回折光
の回折効率が増大している。その設計次数以外の回折光
の増加はフレアとなり、光学系の解像度の低下につなが
る。
率は最適化した波長５３０ｎｍから離れるに従って低下
し、一方設計次数近傍の次数の０次回折光と２次回折光
の回折効率が増大している。その設計次数以外の回折光
の増加はフレアとなり、光学系の解像度の低下につなが
る。
【００７３】図１９に図１７の格子形状で数値実施例を
作成した場合の空間周波数に対するＭＴＦ特性を示す。
その図で低周波領域のＭＴＦがやや低下している。
作成した場合の空間周波数に対するＭＴＦ特性を示す。
その図で低周波領域のＭＴＦがやや低下している。
【００７４】図２０に示す２つの層１０４，１０５を積
層した積層型の回折光学素子の１次回折光の回折効率の
波長依存特性を図１７に示す。
層した積層型の回折光学素子の１次回折光の回折効率の
波長依存特性を図１７に示す。
【００７５】図２０では基材１０２上に紫外線硬化樹脂
（ｎｄ＝１．４９９，νｄ＝５４）からなる第１層１０
４を形成し、その上に別の紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．
５９８，νｄ＝２８）から成る第２層１０５を形成して
いる。この材質の組み合わせでは、第１層１０４の格子
厚ｄ１はｄ１＝１３．８μｍ、第２の層１０５の格子厚
ｄ２はｄ２＝１０．５μｍとしている。
（ｎｄ＝１．４９９，νｄ＝５４）からなる第１層１０
４を形成し、その上に別の紫外線硬化樹脂（ｎｄ＝１．
５９８，νｄ＝２８）から成る第２層１０５を形成して
いる。この材質の組み合わせでは、第１層１０４の格子
厚ｄ１はｄ１＝１３．８μｍ、第２の層１０５の格子厚
ｄ２はｄ２＝１０．５μｍとしている。
【００７６】図２１から分かるように積層構造の回折光
学素子にすることで、設計次数の回折効率は、使用波長
全域で９５％以上の高い回折効率を有している。
学素子にすることで、設計次数の回折効率は、使用波長
全域で９５％以上の高い回折効率を有している。
【００７７】図２２に図２０の格子形状で数値実施例を
作成した場合の空間周波数に対するＭＴＦ特性を示す。
積層構造の回折光学素子を用いると、低周波数のＭＴＦ
は改善され、所望のＭＴＦ特性が得られる。このように
本発明に係る回折光学素子として積層構造を用いれば、
光学性能を更に改善することができる。
作成した場合の空間周波数に対するＭＴＦ特性を示す。
積層構造の回折光学素子を用いると、低周波数のＭＴＦ
は改善され、所望のＭＴＦ特性が得られる。このように
本発明に係る回折光学素子として積層構造を用いれば、
光学性能を更に改善することができる。
【００７８】尚、前述の２層の積層構造の回折光学素子
において、材料を紫外線硬化樹脂に限定するものではな
く、他のプラスチック材等も使用できるし、基材によっ
ては第１の層１０４を直接基材に形成しても良い。また
各格子厚が必ずしも異なる必要はなく、材料の組み合わ
せによっては図２３に示すように２つの層１０４と１０
５の格子厚を等しくしても良い。
において、材料を紫外線硬化樹脂に限定するものではな
く、他のプラスチック材等も使用できるし、基材によっ
ては第１の層１０４を直接基材に形成しても良い。また
各格子厚が必ずしも異なる必要はなく、材料の組み合わ
せによっては図２３に示すように２つの層１０４と１０
５の格子厚を等しくしても良い。
【００７９】図２３の素子を用いる場合は、回折光学素
子の表面は平面となり凹凸が形成されないので、防塵性
に優れ、回折光学素子の組立作業性を向上させることが
できる。
子の表面は平面となり凹凸が形成されないので、防塵性
に優れ、回折光学素子の組立作業性を向上させることが
できる。
【００８０】次に本発明の数値実施例１，２，３，４の
データを示す。数値実施例１，２，３，４のデータにお
いてＲｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、Ｄ
ｉは物体側より順に第ｉ番目の面と第（ｉ＋１）番目の
面の間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目の
光学部材のガラスの屈折率とアッベ数である。また前述
の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−
１に示す。
データを示す。数値実施例１，２，３，４のデータにお
いてＲｉは物体側より順に第ｉ番目の面の曲率半径、Ｄ
ｉは物体側より順に第ｉ番目の面と第（ｉ＋１）番目の
面の間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目の
光学部材のガラスの屈折率とアッベ数である。また前述
の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表−
１に示す。
【００８１】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径、Ｋ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを各々非球面係数としたと
き
方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半
径、Ｋ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆを各々非球面係数としたと
き
【００８２】
【数１】
【００８３】なる式で表している。又「ｅ−０Ｘ」は
「×１０-X」を意味している。
「×１０-X」を意味している。
【００８４】
【外１】
【００８５】
【外２】
【００８６】
【外３】
【００８７】
【外４】
【００８８】
【表１】
【００８９】
【発明の効果】以上のように、例えば２群や３群のズー
ムレンズなどにおける最も物体側に正の移動レンズ群と
最も像側に負の移動レンズ群を有するズームレンズにお
いて、複数の回折光学素子を有効利用することにより、
高変倍で高い光学性能を有したズームレンズを達成する
ことができる。
ムレンズなどにおける最も物体側に正の移動レンズ群と
最も像側に負の移動レンズ群を有するズームレンズにお
いて、複数の回折光学素子を有効利用することにより、
高変倍で高い光学性能を有したズームレンズを達成する
ことができる。
【図１】本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図２】本発明の数値実施例１の広角端の収差図
【図３】本発明の数値実施例１の中間の収差図
【図４】本発明の数値実施例１の望遠端の収差図
【図５】本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図６】本発明の数値実施例２の広角端の収差図
【図７】本発明の数値実施例２の中間の収差図
【図８】本発明の数値実施例２の望遠端の収差図
【図９】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図１０】本発明の数値実施例３の広角端の収差図
【図１１】本発明の数値実施例３の中間の収差図
【図１２】本発明の数値実施例３の望遠端の収差図
【図１３】本発明の数値実施例４のレンズ断面図
【図１４】本発明の数値実施例４の広角端の収差図
【図１５】本発明の数値実施例４の中間の収差図
【図１６】本発明の数値実施例４の望遠端の収差図
【図１７】本発明に係る回折光学素子の説明図
【図１８】本発明に係る回折光学素子の波長依存特性の
説明図
説明図
【図１９】本発明に係る回折光学素子のＭＴＦ特性図
【図２０】本発明に係る回折光学素子の説明図
【図２１】本発明に係る回折光学素子の波長依存特性の
説明図
説明図
【図２２】本発明に係る回折光学素子のＭＴＦ特性図
【図２３】本発明に係る回折光学素子の説明図
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 ＳＰ 絞り ＩＰ 像面 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＳ サジタル像面 ΔＭ メリディオナル像面 １０１ 回折光学素子 １０２ 基板 １０３，１０４，１０５ 層
Claims (16)
- 【請求項１】 複数のレンズ群を有し、該複数のレンズ
群のうち最も像側のレンズ群は負の屈折力を有する移動
レンズ群であるズームレンズにおいて、該移動レンズ群
は物体側から順に第１，第２の回折光学素子を有し、光
軸からの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣ
nとし、該回折光学素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第２の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】 複数のレンズ群を有し、該複数のレンズ
群のうち最も像側のレンズ群は負の屈折力を有する移動
レンズ群であるズームレンズにおいて、該移動レンズ群
は物体側から順に第１，第２の回折光学素子を有し、該
第１の回折光学素子と該第２の回折光学素子の光軸方向
の距離をＤab、全系の広角端の焦点距離をｆｗとすると
き、 ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項３】 物体側から順に、正の屈折力を有する移
動レンズ群及び負の屈折力を有する移動レンズ群とを有
する２群タイプのズームレンズにおいて、該負の移動レ
ンズ群は、物体側から順に正の屈折力の第１の回折光学
素子、負の屈折力の第２の回折光学素子を有し、光軸か
らの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣnと
し、該回折光学素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第２の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項４】 物体側より順に、正の屈折力を有する移
動レンズ群、正の屈折力を有し、かつ正の屈折力の第１
の回折光学素子を有する移動レンズ群、負の屈折力を有
し、かつ物体側から順に負の屈折力の第２の回折光学素
子と負の屈折力の第３の回折光学素子を有する移動レン
ズ群、を有する３群タイプのズームレンズであって、光
軸からの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣ
nとし、該回折光学素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第２の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、第３の回折光学素子の位相形
状の式における２次の位相係数をＣ2bとするとき、 ０．７＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜３．０ を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項５】 物体側から順に、正の屈折力を有する移
動レンズ群及び負の屈折力を有する移動レンズ群を有す
る２群タイプのズームレンズにおいて、該負の移動レン
ズ群は、物体側から順に正の屈折力の第１の回折光学素
子、負の屈折力の第２の回折光学素子を有し、光軸から
の高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次の位相係数をＣnと
し、該回折光学素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子と該第２の回折光学素
子の光軸方向の距離をＤ ab、全系の広角端の焦点距離を
ｆｗとするとき、 ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項６】 物体側より順に、正の屈折力を有する移
動レンズ群、正の屈折力を有し、かつ正の屈折力の第１
の回折光学素子を有する移動レンズ群、負の屈折力を有
し、かつ物体側から順に負の屈折力の第２の回折光学素
子と負の屈折力の第３の回折光学素子を有する移動レン
ズ群、を有する３群タイプのズームレンズであって、該
第２の回折光学素子と該第３の回折光学素子の光軸方向
の距離をＤab、全系の広角端の焦点距離をｆｗとすると
き、 ０．０５＜Ｄab／ｆｗ＜０．６ を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項７】 前記ズームレンズは、 １．０＜｜Ｃ2b｜／｜Ｃ2a｜＜２．０ を満足することを特徴とする請求項１，３又は４のズー
ムレンズ。 - 【請求項８】 前記ズームレンズは、 ０．１＜Ｄab／ｆｗ＜０．４ を満足することを特徴とする請求項２，５又は６のズー
ムレンズ。 - 【請求項９】 物体側から順に、正の屈折力を有する移
動レンズ群及び負の屈折力を有する移動レンズ群を有す
る２群タイプのズームレンズにおいて、該負の移動レン
ズ群は、物体側から順に正の屈折力の第１の回折光学素
子、負の屈折力の第２の回折光学素子を有することを特
徴とするズームレンズ。 - 【請求項１０】 複数のレンズ群を有し、該複数のレン
ズ群のうち最も像側のレンズ群は負の屈折力を有する移
動レンズ群であるズームレンズにおいて、該移動レンズ
群は、物体側から順に正の屈折力の第１の回折光学素
子、負の屈折力の第２の回折光学素子を有することを特
徴とするズームレンズ。 - 【請求項１１】 光軸からの高さをｈ、基準波長をλ、
ｎ次の位相係数をＣ nとし、該回折光学素子の位相形状
φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、全系の広角端での焦点距離を
ｆｗとするとき、 −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 を満足することを特徴とする請求項９又は１０のズーム
レンズ。 - 【請求項１２】 前記ズームレンズは、 −８×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−１×１０-2 を満足することを特徴とする請求項１１のズームレン
ズ。 - 【請求項１３】 物体側から順に、正の屈折力を有する
移動レンズ群及び負の屈折力を有する移動レンズ群を有
する２群タイプのズームレンズにおいて、該負の移動レ
ンズ群は、物体側から順に第１の回折光学素子、第２の
回折光学素子を有し、光軸からの高さをｈ、基準波長を
λ、ｎ次の位相係数をＣnとし、該回折光学素子の位相
形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、全系の広角端での焦点距離を
ｆｗとするとき、 −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項１４】 複数のレンズ群を有し、該複数のレン
ズ群のうち最も像側のレンズ群は負の屈折力を有する移
動レンズ群であるズームレンズにおいて、該移動レンズ
群は物体側から順に第１，第２の回折光学素子を有し、
光軸からの高さをｈ、基準波長をλ、ｎ次の位相係数を
Ｃnとし、該回折光学素子の位相形状φ（ｈ）を次式 φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ2・ｈ2＋Ｃ4・ｈ4＋Ｃ6・ｈ6＋
…） で表わし、該第１の回折光学素子の位相形状の式におけ
る２次の位相係数をＣ2a、全系の広角端での焦点距離を
ｆｗとするとき、 −９×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−５×１０-3 を満足することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項１５】 前記ズームレンズは、 −８×１０-2＜Ｃ2a×ｆｗ＜−１×１０-2 を満足することを特徴とする請求項１３又は１４のズー
ムレンズ。 - 【請求項１６】 物体側より順に、正の屈折力を有する
移動レンズ群、正の屈折力を有し、かつ正の屈折力の第
１の回折光学素子を有する移動レンズ群、負の屈折力を
有し、かつ物体側から順に負の屈折力の第２の回折光学
素子と負の屈折力の第３の回折光学素子を有する移動レ
ンズ群、を有することを特徴とする３群タイプのズーム
レンズ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11310812A JP2000199851A (ja) | 1998-11-06 | 1999-11-01 | ズ―ムレンズ |
| US09/433,372 US6219190B1 (en) | 1998-11-06 | 1999-11-03 | Zoom lens |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-331964 | 1998-11-06 | ||
| JP33196498 | 1998-11-06 | ||
| JP11310812A JP2000199851A (ja) | 1998-11-06 | 1999-11-01 | ズ―ムレンズ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000199851A true JP2000199851A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=26566465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11310812A Pending JP2000199851A (ja) | 1998-11-06 | 1999-11-01 | ズ―ムレンズ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6219190B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000199851A (ja) |
Cited By (2)
| 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 |
| JP2012123178A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Ricoh Co Ltd | 画像読取レンズ、並びに、該画像読取レンズを備える画像読取装置及び画像形成装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP3605034B2 (ja) * | 2000-12-22 | 2004-12-22 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 |
| JP2004037700A (ja) | 2002-07-02 | 2004-02-05 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する光学機器 |
| JP4329059B2 (ja) * | 2002-12-25 | 2009-09-09 | 株式会社ニコン | ズームレンズ |
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| JPS57201213A (en) | 1981-06-04 | 1982-12-09 | Canon Inc | Microminiature zoom lens |
| JPS60170816A (ja) | 1984-02-16 | 1985-09-04 | Canon Inc | ズ−ムレンズ |
| JPS60191216A (ja) | 1984-03-12 | 1985-09-28 | Canon Inc | 小型のズ−ムレンズ |
| JPS6256917A (ja) | 1985-09-05 | 1987-03-12 | Canon Inc | 小型のズ−ムレンズ |
| JPH0250118A (ja) | 1988-05-02 | 1990-02-20 | Ricoh Co Ltd | ズームレンズ |
| JP2586627B2 (ja) | 1989-01-20 | 1997-03-05 | キヤノン株式会社 | ２群ズームレンズ |
| JP2676400B2 (ja) | 1988-06-03 | 1997-11-12 | 日東光学株式会社 | 高倍率なコンパクトズームレンズ |
| US5055868A (en) | 1988-08-26 | 1991-10-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Variable magnification finder of real image type |
| MY106892A (en) | 1989-11-08 | 1995-08-30 | Canon Kk | Compact varifocal lens. |
| US5218478A (en) | 1989-11-17 | 1993-06-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Small-sized zoom lens |
| US5044706A (en) | 1990-02-06 | 1991-09-03 | Hughes Aircraft Company | Optical element employing aspherical and binary grating optical surfaces |
| US5274504A (en) | 1990-09-14 | 1993-12-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| JP2910206B2 (ja) | 1990-10-05 | 1999-06-23 | 株式会社ニコン | コンパクトなズームレンズ |
| JP3029149B2 (ja) | 1991-09-02 | 2000-04-04 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
| US5574599A (en) | 1992-11-18 | 1996-11-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens and zooming method |
| US5815320A (en) | 1993-01-14 | 1998-09-29 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
| JP3119403B2 (ja) | 1993-03-30 | 2000-12-18 | キヤノン株式会社 | 小型な変倍レンズ |
| US5831772A (en) | 1993-04-07 | 1998-11-03 | Canon Kabushiki Kaisha | Compact zoom lens |
| JPH06324262A (ja) | 1993-05-11 | 1994-11-25 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像光学系 |
| TW319831B (ja) | 1994-07-29 | 1997-11-11 | Canon Kk | |
| JP3161246B2 (ja) | 1994-09-06 | 2001-04-25 | キヤノン株式会社 | カメラ |
| JP3402833B2 (ja) | 1995-03-02 | 2003-05-06 | キヤノン株式会社 | ズームレンズ |
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| US6067196A (en) * | 1996-01-16 | 2000-05-23 | Minolta Co., Ltd. | Zoom lens system |
| JP3144292B2 (ja) | 1996-02-06 | 2001-03-12 | ミノルタ株式会社 | ズームレンズ |
| US6008953A (en) | 1996-07-26 | 1999-12-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens |
-
1999
- 1999-11-01 JP JP11310812A patent/JP2000199851A/ja active Pending
- 1999-11-03 US US09/433,372 patent/US6219190B1/en not_active Expired - Fee Related
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| 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 |
| JP2012123178A (ja) * | 2010-12-08 | 2012-06-28 | Ricoh Co Ltd | 画像読取レンズ、並びに、該画像読取レンズを備える画像読取装置及び画像形成装置 |
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|---|---|
| US6219190B1 (en) | 2001-04-17 |
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