JP2000258685A - 撮影光学系 - Google Patents
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- JP2000258685A JP2000258685A JP11063289A JP6328999A JP2000258685A JP 2000258685 A JP2000258685 A JP 2000258685A JP 11063289 A JP11063289 A JP 11063289A JP 6328999 A JP6328999 A JP 6328999A JP 2000258685 A JP2000258685 A JP 2000258685A
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
- G02B13/02—Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
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- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】フォーカスの際の収差変動を良好に補正し、物
体距離全般にわたり良好なる光学性能を有したインナー
フォーカス式の撮影光学系を得ること。 【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第１
レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群を有し、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、
該第２レンズ群を光軸上像側へ移動させて行う撮影光学
系において、該第２レンズ群は１つの負レンズより成
り、第１レンズ群中の色収差係数を適切に設定したこ
と。
体距離全般にわたり良好なる光学性能を有したインナー
フォーカス式の撮影光学系を得ること。 【解決手段】物体側より順に、正の屈折力を有する第１
レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群を有し、
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、
該第２レンズ群を光軸上像側へ移動させて行う撮影光学
系において、該第２レンズ群は１つの負レンズより成
り、第１レンズ群中の色収差係数を適切に設定したこ
と。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銀塩写真カメラ、
ビデオカメラ、電子スチルカメラ、デジタルカメラ等に
好適な撮影光学系（撮影レンズ）に関し、更に詳しく
は、光学系内部の小型・軽量なレンズ群でフォーカスを
行ったオートフォーカスに最適な高い光学性能を有した
撮影光学系に関するものである。
ビデオカメラ、電子スチルカメラ、デジタルカメラ等に
好適な撮影光学系（撮影レンズ）に関し、更に詳しく
は、光学系内部の小型・軽量なレンズ群でフォーカスを
行ったオートフォーカスに最適な高い光学性能を有した
撮影光学系に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に撮影レンズにおけるフォーカシン
グは、光学系全体、あるいは光学系の一部のレンズ群を
光軸上を移動させて行っているものが多い。
グは、光学系全体、あるいは光学系の一部のレンズ群を
光軸上を移動させて行っているものが多い。
【０００３】撮影レンズの内、特に長焦点距離を有する
望遠レンズでは、短焦点距離を有する撮影レンズに比べ
て光学系全体が大きくレンズ重量が重くなる傾向を持っ
ている。
望遠レンズでは、短焦点距離を有する撮影レンズに比べ
て光学系全体が大きくレンズ重量が重くなる傾向を持っ
ている。
【０００４】従って、望遠レンズで光学系全体を移動さ
せてフォーカシングを行うと、大きな重量のレンズを、
焦点距離が長い分だけ、より多く移動させることが必要
となり、迅速にフォーカシングを行うことが機構的に困
難となる。
せてフォーカシングを行うと、大きな重量のレンズを、
焦点距離が長い分だけ、より多く移動させることが必要
となり、迅速にフォーカシングを行うことが機構的に困
難となる。
【０００５】そのため、望遠レンズでは一部のレンズ群
を光軸上移動させてフォーカシングを行うものが多く、
特に、光学系の前方レンズ群以外で、レンズ径が比較的
小さくレンズ重量の軽い中間部あるいは比較的後方部の
レンズ群を移動させるインナーフォーカス方式を採用し
たものが種々提案されている。
を光軸上移動させてフォーカシングを行うものが多く、
特に、光学系の前方レンズ群以外で、レンズ径が比較的
小さくレンズ重量の軽い中間部あるいは比較的後方部の
レンズ群を移動させるインナーフォーカス方式を採用し
たものが種々提案されている。
【０００６】例えば、特開昭５５−１４７６０６号公報
では焦点距離３００ｍｍ、Ｆナンバー２．８のインナー
フォーカス式の望遠レンズを、特開昭５９−６５８２０
号公報や特開昭５９−６５８２１号公報では焦点距離１
３５ｍｍ、Ｆナンバー２．８程度のインナーフォーカス
式の望遠レンズを提案している。
では焦点距離３００ｍｍ、Ｆナンバー２．８のインナー
フォーカス式の望遠レンズを、特開昭５９−６５８２０
号公報や特開昭５９−６５８２１号公報では焦点距離１
３５ｍｍ、Ｆナンバー２．８程度のインナーフォーカス
式の望遠レンズを提案している。
【０００７】これらで提案されているインナーフォーカ
ス式の望遠レンズでは何れも物体側より順に正の屈折力
の第１群、負の屈折力の第２群、そして正の屈性力の第
３群の３つのレンズ群を有し、第２群を光軸上移動させ
てフォーカシングを行っている。
ス式の望遠レンズでは何れも物体側より順に正の屈折力
の第１群、負の屈折力の第２群、そして正の屈性力の第
３群の３つのレンズ群を有し、第２群を光軸上移動させ
てフォーカシングを行っている。
【０００８】一般的に望遠レンズでは、焦点距離を長く
すればするほど、また、レンズ全長の短縮を図りコンパ
クトにするほど軸上色収差及び倍率色収差が拡大し像性
能が悪化する傾向にある。その為、従来より近軸軸上光
線と瞳近軸光線の光軸からの通過位置が比較的に高くな
る前方レンズ群に、蛍石等の異常部分分散を持った低分
散の正レンズと高分散の負レンズを用いて色収差の発生
を低減した望遠レンズが種々提案されている。
すればするほど、また、レンズ全長の短縮を図りコンパ
クトにするほど軸上色収差及び倍率色収差が拡大し像性
能が悪化する傾向にある。その為、従来より近軸軸上光
線と瞳近軸光線の光軸からの通過位置が比較的に高くな
る前方レンズ群に、蛍石等の異常部分分散を持った低分
散の正レンズと高分散の負レンズを用いて色収差の発生
を低減した望遠レンズが種々提案されている。
【０００９】そして、近年開発が盛んなオートフォーカ
スカメラに装着することを前提とした望遠レンズでは、
多くの場合、光学系の前方レンズ群以外で、レンズ重量
が軽く鏡筒負荷トルクの小さくなる中間部あるいは、比
較的後方のレンズ群を光軸方向へ移動させてフォーカシ
ングを行う、所謂インナーフォーカス方式を採用してい
る。そして、より高速なオートフォーカスを実現する為
に、フォーカスレンズ群の重量を更に軽減することが強
く望まれている。
スカメラに装着することを前提とした望遠レンズでは、
多くの場合、光学系の前方レンズ群以外で、レンズ重量
が軽く鏡筒負荷トルクの小さくなる中間部あるいは、比
較的後方のレンズ群を光軸方向へ移動させてフォーカシ
ングを行う、所謂インナーフォーカス方式を採用してい
る。そして、より高速なオートフォーカスを実現する為
に、フォーカスレンズ群の重量を更に軽減することが強
く望まれている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】一般にインナーフォー
カス方式はフォーカス用のレンズ群が小型軽量である
為、操作性が容易でしかも高速操作が可能となり、又無
限遠物体と至近物体にフォーカスしたときのレンズ系全
体の重心位置の変化が少なく、ホールディングしやすい
等の利点がある。
カス方式はフォーカス用のレンズ群が小型軽量である
為、操作性が容易でしかも高速操作が可能となり、又無
限遠物体と至近物体にフォーカスしたときのレンズ系全
体の重心位置の変化が少なく、ホールディングしやすい
等の利点がある。
【００１１】この反面、望遠レンズにおいてインナーフ
ォーカス方式を採用すると、フォーカシングの際の球面
収差及び色収差の変動が大きくなる傾向にある。特に色
収差の変動を良好に補正するのは比較的難しく、近距離
撮影時に結像性能を劣化させる原因となっている。
ォーカス方式を採用すると、フォーカシングの際の球面
収差及び色収差の変動が大きくなる傾向にある。特に色
収差の変動を良好に補正するのは比較的難しく、近距離
撮影時に結像性能を劣化させる原因となっている。
【００１２】そのためインナーフォーカス方式の望遠レ
ンズでは、多くの場合、フォーカスレンズ群を前方レン
ズ群の残存色収差とフォーカシングに伴い自らが発生す
る色収差の変動を補正する様に正レンズと負レンズを少
なくとも１枚ずつ用いて構成している。
ンズでは、多くの場合、フォーカスレンズ群を前方レン
ズ群の残存色収差とフォーカシングに伴い自らが発生す
る色収差の変動を補正する様に正レンズと負レンズを少
なくとも１枚ずつ用いて構成している。
【００１３】しかしながら更に高速なオートフォーカス
を行うためには、従来のフォーカスレンズ群の重量では
重すぎる。
を行うためには、従来のフォーカスレンズ群の重量では
重すぎる。
【００１４】本発明は、フォーカスレンズ群の重量が軽
い撮影光学系の提供を主目的としており、更には色収差
を始めとする諸収差及びフォーカシングによるこれらの
諸収差の変動を良好に補正し得る、特にオートフォーカ
スカメラに最適な高い光学性能を有した撮影光学系の提
供を目的とする。
い撮影光学系の提供を主目的としており、更には色収差
を始めとする諸収差及びフォーカシングによるこれらの
諸収差の変動を良好に補正し得る、特にオートフォーカ
スカメラに最適な高い光学性能を有した撮影光学系の提
供を目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の撮影光
学系は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レン
ズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群を有し、無限
遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、該第
２レンズ群を光軸上像側へ移動させて行う撮影光学系に
おいて、該第２レンズ群は１つの負レンズより成り、 Ｌ1（λ）：該第１レンズ群の軸上色の収差係数 Ｔ1（λ）：該第１レンズ群の倍率色の収差係数 λ：光の波長 ν2：該第２レンズ群の負レンズの材質のアッベ数であ
り、ｄ線、Ｆ線及びＣ線に対する屈折率をそれぞれ
Ｎd 、ＮF 、ＮC としたとき、 ν2 ＝（Ｎd−１）／（ＮF−ＮC） で表わされるνd値、としたとき、 ｄ2 Ｌ1（λ）／ｄλ2 ＞０ ‥‥‥（１） ｄ2 Ｔ1（λ）／ｄλ2 ＜０ ‥‥‥（２） ν2 ＞３０ ‥‥‥（３） を満足することを特徴としている。
学系は、物体側より順に、正の屈折力を有する第１レン
ズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群を有し、無限
遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際し、該第
２レンズ群を光軸上像側へ移動させて行う撮影光学系に
おいて、該第２レンズ群は１つの負レンズより成り、 Ｌ1（λ）：該第１レンズ群の軸上色の収差係数 Ｔ1（λ）：該第１レンズ群の倍率色の収差係数 λ：光の波長 ν2：該第２レンズ群の負レンズの材質のアッベ数であ
り、ｄ線、Ｆ線及びＣ線に対する屈折率をそれぞれ
Ｎd 、ＮF 、ＮC としたとき、 ν2 ＝（Ｎd−１）／（ＮF−ＮC） で表わされるνd値、としたとき、 ｄ2 Ｌ1（λ）／ｄλ2 ＞０ ‥‥‥（１） ｄ2 Ｔ1（λ）／ｄλ2 ＜０ ‥‥‥（２） ν2 ＞３０ ‥‥‥（３） を満足することを特徴としている。
【００１６】請求項２の発明は請求項１の発明におい
て、前記第１レンズ群は、光軸に対して回転対称形状の
回折格子からなる少なくとも１つの正の屈折力を有する
回折面と、少なくとも１枚の正レンズと、少なくとも１
枚の負レンズを有し、 φD：該第１レンズ群中の、正の屈折力を有する回折面
の設計波長における設計回折次数の回折光に対する屈折
力 φ：光学系全系の設計波長での屈折力 ν1P：該第１レンズ群中の正レンズの材質のアッベ数
（νd値）の平均値 ν1N：該第１レンズ群中の負レンズの材質のアッベ数
（νd値）の平均値としたとき、 ０．００５＜φD ／φ＜０．１ ５０＜ν1ｐ＜９６ ２５＜ν1N＜６０ を満足することを特徴としている。
て、前記第１レンズ群は、光軸に対して回転対称形状の
回折格子からなる少なくとも１つの正の屈折力を有する
回折面と、少なくとも１枚の正レンズと、少なくとも１
枚の負レンズを有し、 φD：該第１レンズ群中の、正の屈折力を有する回折面
の設計波長における設計回折次数の回折光に対する屈折
力 φ：光学系全系の設計波長での屈折力 ν1P：該第１レンズ群中の正レンズの材質のアッベ数
（νd値）の平均値 ν1N：該第１レンズ群中の負レンズの材質のアッベ数
（νd値）の平均値としたとき、 ０．００５＜φD ／φ＜０．１ ５０＜ν1ｐ＜９６ ２５＜ν1N＜６０ を満足することを特徴としている。
【００１７】請求項３の発明の撮影光学系は、物体側よ
り順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折
力を有する第２レンズ群を有し、無限遠物体から近距離
物体へのフォーカシングに際し、該第２レンズ群を光軸
上移動させて行う撮影光学系において、該第２レンズ群
は１つの負レンズより成ることを特徴としている。
り順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折
力を有する第２レンズ群を有し、無限遠物体から近距離
物体へのフォーカシングに際し、該第２レンズ群を光軸
上移動させて行う撮影光学系において、該第２レンズ群
は１つの負レンズより成ることを特徴としている。
【００１８】請求項４の発明の撮影光学系は、物体側よ
り順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折
力を有する第２レンズ群を有し、無限遠物体から近距離
物体へのフォーカシングに際し、該第２レンズ群を光軸
上移動させて行う撮影光学系において、該第２レンズ群
は１つの負レンズより、該第１レンズ群は、光軸に対し
て回転対称形状の回折格子からなる少なくとも１つの正
の屈折力を有する回折面と、少なくとも１枚の正レンズ
と、少なくとも１枚の負レンズを有していることを特徴
としている。
り順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折
力を有する第２レンズ群を有し、無限遠物体から近距離
物体へのフォーカシングに際し、該第２レンズ群を光軸
上移動させて行う撮影光学系において、該第２レンズ群
は１つの負レンズより、該第１レンズ群は、光軸に対し
て回転対称形状の回折格子からなる少なくとも１つの正
の屈折力を有する回折面と、少なくとも１枚の正レンズ
と、少なくとも１枚の負レンズを有していることを特徴
としている。
【００１９】請求項５の発明は請求項２又は４の発明に
おいて、前記第１レンズ群中の回折面の内少なくとも１
面は、平面または物体側へ凸面を向けたレンズ面あるい
は物体へ緩い凹面を向けたレンズ面に設けられているこ
とを特徴としている。
おいて、前記第１レンズ群中の回折面の内少なくとも１
面は、平面または物体側へ凸面を向けたレンズ面あるい
は物体へ緩い凹面を向けたレンズ面に設けられているこ
とを特徴としている。
【００２０】請求項６の発明は請求項１から５のいずれ
か１項の発明において、前記第２レンズ群を移動させて
オートフォーカスを行っていることを特徴としている。
か１項の発明において、前記第２レンズ群を移動させて
オートフォーカスを行っていることを特徴としている。
【００２１】
【発明の実施の形態】図１は本発明の撮影光学系を望遠
レンズに適用したときの摸式図であり、望遠レンズのリ
アフォーカシング（インナーフォーカシング）を想定し
たときの基準状態（無限遠物体合焦状態）での作用を説
明する為の近軸屈折力配置を示している。
レンズに適用したときの摸式図であり、望遠レンズのリ
アフォーカシング（インナーフォーカシング）を想定し
たときの基準状態（無限遠物体合焦状態）での作用を説
明する為の近軸屈折力配置を示している。
【００２２】図中Ｌ１は正の屈折力を有する第１レンズ
群、Ｌ２はフォーカシングを行う負の屈折力を有する第
２レンズ群である。第２レンズ群Ｌ２は単レンズから構
成されている。ＩＰは像面である。Ｐは近軸軸上光線、
そしてＱは瞳近軸光線である。近軸軸上光線Ｐが第２レ
ンズ群を通過する光軸Ｌａからの高さは正の値であり、
一方、瞳近軸光線Ｑが通過する高さは負の値である。
群、Ｌ２はフォーカシングを行う負の屈折力を有する第
２レンズ群である。第２レンズ群Ｌ２は単レンズから構
成されている。ＩＰは像面である。Ｐは近軸軸上光線、
そしてＱは瞳近軸光線である。近軸軸上光線Ｐが第２レ
ンズ群を通過する光軸Ｌａからの高さは正の値であり、
一方、瞳近軸光線Ｑが通過する高さは負の値である。
【００２３】図２（Ａ）、図２（Ｂ）は、それぞれ、図
１のモデルにおける第２レンズ群の軸上色の収差係数及
び倍率色の収差係数の波長依存性を説明する為の概念図
である。（波長範囲はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）〜Ｃ
線（波長６５６．３ｎｍ）の可視域とし、基準波長をｄ
線（波長５８７．６ｎｍ）としてある。）そして図３
は、光学ガラスの分散曲線であり、曲線ＧＮ１は比較的
高屈折率のガラス（一般的に高分散傾向でありＬａＳＦ
系、ＳＦ系等）、曲線ＧＮ３は比較的低屈折率のガラス
（一般的に低分散傾向でありＢＫ系、ＦＫ系等）及び曲
線ＧＮ２はこれらの中間の屈折率のガラスの屈折率の波
長依存性を示している。
１のモデルにおける第２レンズ群の軸上色の収差係数及
び倍率色の収差係数の波長依存性を説明する為の概念図
である。（波長範囲はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）〜Ｃ
線（波長６５６．３ｎｍ）の可視域とし、基準波長をｄ
線（波長５８７．６ｎｍ）としてある。）そして図３
は、光学ガラスの分散曲線であり、曲線ＧＮ１は比較的
高屈折率のガラス（一般的に高分散傾向でありＬａＳＦ
系、ＳＦ系等）、曲線ＧＮ３は比較的低屈折率のガラス
（一般的に低分散傾向でありＢＫ系、ＦＫ系等）及び曲
線ＧＮ２はこれらの中間の屈折率のガラスの屈折率の波
長依存性を示している。
【００２４】まず図１のモデルにおける負の屈折力を有
するガラス材より成る単レンズから構成される第２レン
ズ群の軸上色の収差係数は、近軸軸上光線Ｐが第２レン
ズ群を通過する光軸からの高さが正の値であることか
ら、短波長側で負の値、長波長側で正の値となり、全体
として右上がりの傾向を示す。更に、収差係数の波長に
関する変化は、第２レンズ群が単レンズであるが故に、
図３で示しているような単レンズの屈折率の曲りの影響
をそのまま受け、軸上色の収差係数の波長に関する２回
微分が負の値となり、上に凸の曲線となる。（図２
（Ａ））そして倍率色の収差係数は、瞳近軸光線Ｑが第
２レンズ群を通過する光軸からの高さが負の値であるこ
とから、短波長側で正の値、長波長側で負の値となり、
全体として左上がりの傾向を示す。更に、倍率色の収差
係数の波長に関する２回微分は、同様に単レンズの屈折
率の曲りの影響をそのまま受けて、軸上色の収差係数の
ときとは逆に正の値となり、下に凸の曲線となる。（図
２（Ｂ））次に、第１レンズ群の色の収差係数曲線につ
いて考える。まず、第１レンズ群全体を一つの単レンズ
と見なしたときのアッベ数νI（等価アッベ数）は、
するガラス材より成る単レンズから構成される第２レン
ズ群の軸上色の収差係数は、近軸軸上光線Ｐが第２レン
ズ群を通過する光軸からの高さが正の値であることか
ら、短波長側で負の値、長波長側で正の値となり、全体
として右上がりの傾向を示す。更に、収差係数の波長に
関する変化は、第２レンズ群が単レンズであるが故に、
図３で示しているような単レンズの屈折率の曲りの影響
をそのまま受け、軸上色の収差係数の波長に関する２回
微分が負の値となり、上に凸の曲線となる。（図２
（Ａ））そして倍率色の収差係数は、瞳近軸光線Ｑが第
２レンズ群を通過する光軸からの高さが負の値であるこ
とから、短波長側で正の値、長波長側で負の値となり、
全体として左上がりの傾向を示す。更に、倍率色の収差
係数の波長に関する２回微分は、同様に単レンズの屈折
率の曲りの影響をそのまま受けて、軸上色の収差係数の
ときとは逆に正の値となり、下に凸の曲線となる。（図
２（Ｂ））次に、第１レンズ群の色の収差係数曲線につ
いて考える。まず、第１レンズ群全体を一つの単レンズ
と見なしたときのアッベ数νI（等価アッベ数）は、
【００２５】
【数１】
【００２６】となる。
【００２７】但し、 φI：第１レンズ群全体の屈折力 φIi ：第１レンズ群の第ｉ番目の薄肉単レンズの屈折
力 νIi ：第１レンズ群の第ｉ番目の薄肉単レンズの材質
のアッべ数 上記の式の右辺の値は、多くの場合、第１レンズ群が本
質的に正の屈折力を有することから正の値となり、等価
アッべ数νIの符号は正として考えても特に差し支えな
い。
力 νIi ：第１レンズ群の第ｉ番目の薄肉単レンズの材質
のアッべ数 上記の式の右辺の値は、多くの場合、第１レンズ群が本
質的に正の屈折力を有することから正の値となり、等価
アッべ数νIの符号は正として考えても特に差し支えな
い。
【００２８】このとき図１のモデルにおいて、第１レン
ズ群の軸上色の収差係数曲線は、近軸軸上光線Ｐが第１
レンズ群を通過する光軸からの高さが正の値であること
から、短波長側で正の値、長波長側で負の値となり、全
体として左上がりの傾向を示し、倍率色の収差係数曲線
は、瞳近軸光線Ｑが通過する高さが負の値であることか
ら、短波長側で負の値、長波長側で正の値となり、全体
として右上がりの傾向を示すことになる。
ズ群の軸上色の収差係数曲線は、近軸軸上光線Ｐが第１
レンズ群を通過する光軸からの高さが正の値であること
から、短波長側で正の値、長波長側で負の値となり、全
体として左上がりの傾向を示し、倍率色の収差係数曲線
は、瞳近軸光線Ｑが通過する高さが負の値であることか
ら、短波長側で負の値、長波長側で正の値となり、全体
として右上がりの傾向を示すことになる。
【００２９】従って、第１レンズ群を第２レンズ群の各
収差係数曲線と逆の傾向を持たして打ち消すには、各収
差係数曲線の全体の傾きは打ち消す方向にあるので、第
１レンズ群の各収差係数曲線の曲りを第２レンズ群の曲
りと逆方向に設定すれば良いことになる。
収差係数曲線と逆の傾向を持たして打ち消すには、各収
差係数曲線の全体の傾きは打ち消す方向にあるので、第
１レンズ群の各収差係数曲線の曲りを第２レンズ群の曲
りと逆方向に設定すれば良いことになる。
【００３０】つまり、第１レンズ群の軸上色の収差係数
曲線は下に凸の曲りを持った曲線とし、倍率色の収差係
数曲線は上に凸の曲りを持った曲線とすれば良く、この
ことは条件式（１）及び（２）を満足させることに他な
らない。
曲線は下に凸の曲りを持った曲線とし、倍率色の収差係
数曲線は上に凸の曲りを持った曲線とすれば良く、この
ことは条件式（１）及び（２）を満足させることに他な
らない。
【００３１】次に条件式（３）は、第２レンズ群の負の
屈折力を有する単レンズの材質のアッベ数に関し、色収
差を始めとする諸収差をフォーカシングによる変動を含
めて良好にする為のものである。
屈折力を有する単レンズの材質のアッベ数に関し、色収
差を始めとする諸収差をフォーカシングによる変動を含
めて良好にする為のものである。
【００３２】条件式（３）の下限を越えてアッベ数が小
さくなると、第２レンズ群の軸上及び倍率の色の各収差
係数曲線全体の傾きが強まると同時に、実存ガラスの存
在範囲の関係から波長の変化に対して比較的大きな屈折
率の曲りを持った比較的高屈折率側のガラスを選択せざ
るを得なくなる。この為、軸上及び倍率の色の各収差係
数曲線の曲りも強まり、それらを打ち消す様に第１レン
ズ群の色の収差係数曲線全体の傾きと曲りを強めていく
と、球面収差、コマ収差、批点収差等がバランスできな
くなってくるので良くない。
さくなると、第２レンズ群の軸上及び倍率の色の各収差
係数曲線全体の傾きが強まると同時に、実存ガラスの存
在範囲の関係から波長の変化に対して比較的大きな屈折
率の曲りを持った比較的高屈折率側のガラスを選択せざ
るを得なくなる。この為、軸上及び倍率の色の各収差係
数曲線の曲りも強まり、それらを打ち消す様に第１レン
ズ群の色の収差係数曲線全体の傾きと曲りを強めていく
と、球面収差、コマ収差、批点収差等がバランスできな
くなってくるので良くない。
【００３３】また、第１レンズ群と第２レンズ群が、そ
れぞれ大きな絶対値の収差係数で打ち消しあうようにな
る為、物点移動に対する第１レンズ群の色収差の変動が
大きくなると同時に、フォーカシングに伴う第２レンズ
群の色収差の変動も大きくなり、近距離撮影時に結像性
能が大きく悪化するので良くない。
れぞれ大きな絶対値の収差係数で打ち消しあうようにな
る為、物点移動に対する第１レンズ群の色収差の変動が
大きくなると同時に、フォーカシングに伴う第２レンズ
群の色収差の変動も大きくなり、近距離撮影時に結像性
能が大きく悪化するので良くない。
【００３４】望ましくは、条件式（３）を次の数値範囲
とするのが良く、これにより更にフォーカシング伴う色
収差の変動を含め結像性能を良好にできる。即ち、 ν2 ＞６０ ‥‥‥（３）′ 本実施形態において更に良好な結像性能を得るために
は、前述の条件式（１），（２）及び（３）を満足した
上で、又は条件式（１），（２），（３）の代わりに第
１レンズ群を下記の構成とするのが良い。
とするのが良く、これにより更にフォーカシング伴う色
収差の変動を含め結像性能を良好にできる。即ち、 ν2 ＞６０ ‥‥‥（３）′ 本実施形態において更に良好な結像性能を得るために
は、前述の条件式（１），（２）及び（３）を満足した
上で、又は条件式（１），（２），（３）の代わりに第
１レンズ群を下記の構成とするのが良い。
【００３５】即ち、第１レンズ群を、光軸に対して回転
対称形状の回折格子からなる少なくとも１つの正の屈折
力を有する回折面と、少なくとも１枚の正レンズと、少
なくとも１枚の負レンズから構成し、下記の条件式を満
足させることである。
対称形状の回折格子からなる少なくとも１つの正の屈折
力を有する回折面と、少なくとも１枚の正レンズと、少
なくとも１枚の負レンズから構成し、下記の条件式を満
足させることである。
【００３６】即ち、 ０．００５＜φD／φ＜０．１ ‥‥‥（４） ５０＜ν1ｐ＜９６ ‥‥‥（５） ２５＜ν1N＜６０ ‥‥‥（６） とすることである。
【００３７】但し、 φD ：第１レンズ群中の、正の屈折力を有する回折面の
設計波長に おける設計回折次数の回折光に対する屈折力φ：光学系
全系の設計波長での屈折力 ν1P：第１レンズ群中の正レンズの材質のアッベ数（ν
d 値）の平均値 ν1N：第１レンズ群中の負レンズの材質のアッベ数（ν
d 値）の平均値 である。
設計波長に おける設計回折次数の回折光に対する屈折力φ：光学系
全系の設計波長での屈折力 ν1P：第１レンズ群中の正レンズの材質のアッベ数（ν
d 値）の平均値 ν1N：第１レンズ群中の負レンズの材質のアッベ数（ν
d 値）の平均値 である。
【００３８】まず、回折面の作用について説明する。図
４は、前記図１の構成での第１レンズ群Ｌ１に配置され
た回折面の作用を説明する為の近軸屈折力配置の概略図
である。Ｍは第１レンズ群Ｌ１を構成する屈折光学系部
分、Ｄは回折面であり、Ｐは近軸軸上光線、そしてＱは
瞳近軸光線である。（ここでは、問題を簡単に扱う為、
回折面Ｄは屈折光学系部分Ｍの物体側に配置されている
ものとし、屈折光学系部分Ｍはｎ個の薄肉レンズから構
成され、かつ、屈折光学系部分Ｍ自体も薄肉系として考
える。） まず、第１レンズ群について任意の光の波長λに対する
軸上色の収差係数Ｌ1及び倍率色の収差係数Ｔ1の式を立
てると、
４は、前記図１の構成での第１レンズ群Ｌ１に配置され
た回折面の作用を説明する為の近軸屈折力配置の概略図
である。Ｍは第１レンズ群Ｌ１を構成する屈折光学系部
分、Ｄは回折面であり、Ｐは近軸軸上光線、そしてＱは
瞳近軸光線である。（ここでは、問題を簡単に扱う為、
回折面Ｄは屈折光学系部分Ｍの物体側に配置されている
ものとし、屈折光学系部分Ｍはｎ個の薄肉レンズから構
成され、かつ、屈折光学系部分Ｍ自体も薄肉系として考
える。） まず、第１レンズ群について任意の光の波長λに対する
軸上色の収差係数Ｌ1及び倍率色の収差係数Ｔ1の式を立
てると、
【００３９】
【数２】
【００４０】となる。但し、 φD：回折面Ｄの設計波長、設計回折次数の回折光に対
する屈折力 φMi：屈折光学系部分Ｍの第ｉ番目の薄肉単レンズの設
計波長での屈折力 ｈD：回折面Ｄへ入射する近軸軸上光線の高さ ｈM：屈折光学系部分Ｍへ入射する近軸軸上光線の高さ ＨD：回折面Ｄへ入射する瞳近軸光線の高さ ＨM：屈折光学系部分Ｍへ入射する瞳近軸光線の高さ νMi（λ）は屈折光学系部分Ｍの第ｉ番目の薄肉単レン
ズの材質のアッべ数であり、屈折光学系部分Ｍの第ｉ番
目の薄肉単レンズの屈折率をＮMi（λ）、光学系の設計
波長をλ0 としたとき、次式で表すアッべ数である。
する屈折力 φMi：屈折光学系部分Ｍの第ｉ番目の薄肉単レンズの設
計波長での屈折力 ｈD：回折面Ｄへ入射する近軸軸上光線の高さ ｈM：屈折光学系部分Ｍへ入射する近軸軸上光線の高さ ＨD：回折面Ｄへ入射する瞳近軸光線の高さ ＨM：屈折光学系部分Ｍへ入射する瞳近軸光線の高さ νMi（λ）は屈折光学系部分Ｍの第ｉ番目の薄肉単レン
ズの材質のアッべ数であり、屈折光学系部分Ｍの第ｉ番
目の薄肉単レンズの屈折率をＮMi（λ）、光学系の設計
波長をλ0 としたとき、次式で表すアッべ数である。
【００４１】即ち、 νMi（λ）＝（ＮMi（λ0）−１）／（ＮMi（λ）−ＮMi（λ0）） ‥‥‥ そして、νD （λ）はＷ．Ｃ．ＳｗｅａｔｔのＵｌｔｒ
ａＨｉｇｈ−Ｉｎｄｅｘ法による回折面Ｄの設計回折次
数の回折光に対する換算アッべ数であり、次式で表され
ることが知られている。
ａＨｉｇｈ−Ｉｎｄｅｘ法による回折面Ｄの設計回折次
数の回折光に対する換算アッべ数であり、次式で表され
ることが知られている。
【００４２】即ち、 νD（λ） =λ0／（λ−λ0）‥‥‥ 式、式を式、式を用いて書き直すと、
【００４３】
【数３】
【００４４】
【数４】
【００４５】が得られる。′式、′式をλで微分す
ると、
ると、
【００４６】
【数５】
【００４７】が得られ、更にλで微分すると、
【００４８】
【数６】
【００４９】が得られる。
【００５０】′′′式、′′′から分るように、軸
上色及び倍率色の各収差係数の波長に関する２回微分の
値は、屈折光学系部分Ｍの構成に依存し、回折面Ｄは直
接的には寄与していないことが分る。つまり、第１レン
ズ群の色の収差係数曲線の曲り具合を決めているのは屈
折光学系部分Ｍであり、前述の（１）式及び（２）式で
あるところの、 ｄ2Ｌ1（λ）／ｄλ2 ＞０，ｄ2Ｔ1（λ）／ｄλ2 ＜０ を満足するためには、ｈM ＞０かつＨM＜０であるか
ら、
上色及び倍率色の各収差係数の波長に関する２回微分の
値は、屈折光学系部分Ｍの構成に依存し、回折面Ｄは直
接的には寄与していないことが分る。つまり、第１レン
ズ群の色の収差係数曲線の曲り具合を決めているのは屈
折光学系部分Ｍであり、前述の（１）式及び（２）式で
あるところの、 ｄ2Ｌ1（λ）／ｄλ2 ＞０，ｄ2Ｔ1（λ）／ｄλ2 ＜０ を満足するためには、ｈM ＞０かつＨM＜０であるか
ら、
【００５１】
【数７】
【００５２】でなければならない。
【００５３】図３の光学ガラスの屈折率の波長依存性の
グラフからも明らかな様に、式の屈折率の波長に関す
る２回微分ｄ2ＮMi（λ）／ｄλ2 ＞０であり、また、
ＮMi（λ0）−１＞０である。
グラフからも明らかな様に、式の屈折率の波長に関す
る２回微分ｄ2ＮMi（λ）／ｄλ2 ＞０であり、また、
ＮMi（λ0）−１＞０である。
【００５４】従って、第１レンズ群の屈折光学系部分Ｍ
を構成するレンズの内、負レンズは屈折力を弱めると同
時にｄ2ＮMi（λ）／ｄλ2 が小さく屈折率の曲りの小
さいガラス（結果として比較的低屈折率寄りで比較的低
分散寄りのガラス）を使用し、正レンズは屈折力を強め
ると同時にｄ2ＮMi（λ）／ｄλ2 が大きく屈折率の曲
りの大きいガラス（結果として比較的高屈折率寄りで比
較的高分散寄りのガラス）を使用するようにすれば、
式の値を正の値とすることが出来る。
を構成するレンズの内、負レンズは屈折力を弱めると同
時にｄ2ＮMi（λ）／ｄλ2 が小さく屈折率の曲りの小
さいガラス（結果として比較的低屈折率寄りで比較的低
分散寄りのガラス）を使用し、正レンズは屈折力を強め
ると同時にｄ2ＮMi（λ）／ｄλ2 が大きく屈折率の曲
りの大きいガラス（結果として比較的高屈折率寄りで比
較的高分散寄りのガラス）を使用するようにすれば、
式の値を正の値とすることが出来る。
【００５５】ところが、もし、第１レンズ群を一般的な
望遠レンズの第１レンズ群の構成である正レンズ３枚程
度、負レンズ２枚程度から成る屈折光学系部分Ｍのみか
ら構成した場合、第２レンズ群の軸上色及び倍率色の各
収差係数曲線全体の傾きと曲り成分を、同時に第１レン
ズ群で打ち消すことは極めて困難である。
望遠レンズの第１レンズ群の構成である正レンズ３枚程
度、負レンズ２枚程度から成る屈折光学系部分Ｍのみか
ら構成した場合、第２レンズ群の軸上色及び倍率色の各
収差係数曲線全体の傾きと曲り成分を、同時に第１レン
ズ群で打ち消すことは極めて困難である。
【００５６】つまり、前述したように、式を満足させ
る為に負レンズに比較的低屈折率寄り（結果的に比較的
低分散寄り）のガラスを使用し、正レンズに比較的高屈
折率寄り（結果的に比較的高分散寄り）のガラスを使用
すると、それらの分散の影響により、第１レンズ群の軸
上色及び倍率色の各収差係数曲線全体の傾きが大きくな
っていく。
る為に負レンズに比較的低屈折率寄り（結果的に比較的
低分散寄り）のガラスを使用し、正レンズに比較的高屈
折率寄り（結果的に比較的高分散寄り）のガラスを使用
すると、それらの分散の影響により、第１レンズ群の軸
上色及び倍率色の各収差係数曲線全体の傾きが大きくな
っていく。
【００５７】その結果、第１レンズ群の色収差の発生量
が多くなり、第２レンズ群の色収差を過剰に補正し、光
学系全体の基準状態の色収差が大きく悪化する。更に、
近距離物体へのフォーカシングに伴い、第１レンズ群の
色収差の変動量が大きく増加するため、近距離物体時の
色収差も大きく悪化することになる。
が多くなり、第２レンズ群の色収差を過剰に補正し、光
学系全体の基準状態の色収差が大きく悪化する。更に、
近距離物体へのフォーカシングに伴い、第１レンズ群の
色収差の変動量が大きく増加するため、近距離物体時の
色収差も大きく悪化することになる。
【００５８】逆に、従来通り、負レンズに比較的高分散
寄り（結果的に比較的高屈折率）のガラスを使用し、正
レンズに比較的低分散寄り（結果的に比較的低屈折率）
のガラスを使用すると、第１レンズ群の色収差の発生量
は少なくなるものの、主に負レンズに使用した高屈折率
ガラスの屈折率の波長依存性（屈折率の曲りが強い）の
影響で、第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数
曲線の曲りの方向は第２レンズ群の曲りの方向と同じに
なり、第２レンズ群の色収差を十分に打ち消すことがで
きなくなってくる。（図５（Ａ），図５（Ｂ））従っ
て、もし第１レンズ群を屈折光学系部分Ｍのみで構成す
る場合は、第２レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係
数曲線全体の傾きと曲り成分を屈折光学系部分Ｍのみで
同時に打ち消す必要上、屈折光学系部分Ｍは、正レンズ
３枚程度、負レンズ２枚程度では構成できず、かなり複
雑な構成にならざるを得なくなってくる。
寄り（結果的に比較的高屈折率）のガラスを使用し、正
レンズに比較的低分散寄り（結果的に比較的低屈折率）
のガラスを使用すると、第１レンズ群の色収差の発生量
は少なくなるものの、主に負レンズに使用した高屈折率
ガラスの屈折率の波長依存性（屈折率の曲りが強い）の
影響で、第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数
曲線の曲りの方向は第２レンズ群の曲りの方向と同じに
なり、第２レンズ群の色収差を十分に打ち消すことがで
きなくなってくる。（図５（Ａ），図５（Ｂ））従っ
て、もし第１レンズ群を屈折光学系部分Ｍのみで構成す
る場合は、第２レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係
数曲線全体の傾きと曲り成分を屈折光学系部分Ｍのみで
同時に打ち消す必要上、屈折光学系部分Ｍは、正レンズ
３枚程度、負レンズ２枚程度では構成できず、かなり複
雑な構成にならざるを得なくなってくる。
【００５９】ところが、第１レンズ群に回折面Ｄを設け
た場合は、屈折光学系部分Ｍは、正レンズ３枚程度、負
レンズ２枚程度とすることができる。つまり、′′式
及び′′式から分るように、各式の第１項目の回折面
Ｄの屈折力を変化させるだけで比較的自由に収差係数曲
線を傾かせることができ、屈折光学系部分Ｍは、少なく
とも色収差に関しては収差係数曲線のほぼ曲りについて
のみ制御すれば良い為である。
た場合は、屈折光学系部分Ｍは、正レンズ３枚程度、負
レンズ２枚程度とすることができる。つまり、′′式
及び′′式から分るように、各式の第１項目の回折面
Ｄの屈折力を変化させるだけで比較的自由に収差係数曲
線を傾かせることができ、屈折光学系部分Ｍは、少なく
とも色収差に関しては収差係数曲線のほぼ曲りについて
のみ制御すれば良い為である。
【００６０】更に、回折面Ｄは光軸から比較的離れた周
辺部の格子のピッチを適切に設定することにより非球面
としての効果を得ることができる為、条件式（１）及び
（２）を満足させる際、屈折光学系部分Ｍの構成レンズ
の屈折力とその屈折率及びアッベ数を規定したことによ
って、僅かに失われた球面収差、コマ収差等の諸収差の
補正自由度を回折面Ｄの非球面効果で十分に補うことが
でき、同時に、レンズ全長の短縮に伴って悪化する球面
収差、コマ収差等の補正も十分に行うことができる。
辺部の格子のピッチを適切に設定することにより非球面
としての効果を得ることができる為、条件式（１）及び
（２）を満足させる際、屈折光学系部分Ｍの構成レンズ
の屈折力とその屈折率及びアッベ数を規定したことによ
って、僅かに失われた球面収差、コマ収差等の諸収差の
補正自由度を回折面Ｄの非球面効果で十分に補うことが
でき、同時に、レンズ全長の短縮に伴って悪化する球面
収差、コマ収差等の補正も十分に行うことができる。
【００６１】従って、第１レンズ群に回折面Ｄを設ける
ことにより、回折面Ｄで軸上色及び倍率色の各収差曲線
全体の傾きをほぼ制御でき、かつ、回折面Ｄの非球面効
果により球面収差やコマ収差等の補正自由度が増すた
め、屈折光学系部分Ｍでの収差補正は、軸上色及び倍率
色の各収差係数曲線の曲りの制御に重点を置いて行うこ
とができるので、屈折光学系部分Ｍを比較的簡易なレン
ズ構成としたままで、高い光学性能を有したオートフォ
ーカスに最適なコンパクトな望遠レンズを得ることがで
きる。
ことにより、回折面Ｄで軸上色及び倍率色の各収差曲線
全体の傾きをほぼ制御でき、かつ、回折面Ｄの非球面効
果により球面収差やコマ収差等の補正自由度が増すた
め、屈折光学系部分Ｍでの収差補正は、軸上色及び倍率
色の各収差係数曲線の曲りの制御に重点を置いて行うこ
とができるので、屈折光学系部分Ｍを比較的簡易なレン
ズ構成としたままで、高い光学性能を有したオートフォ
ーカスに最適なコンパクトな望遠レンズを得ることがで
きる。
【００６２】以下、条件式（４），（５）及び（６）に
ついて説明する。条件式（４）は、回折面Ｄの屈折力に
関し、主に第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係
数曲線全体に必要な傾きを与え、第２レンズ群の軸上色
及び倍率色の各収差曲線との関係を良好に保つためのも
のである。
ついて説明する。条件式（４）は、回折面Ｄの屈折力に
関し、主に第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係
数曲線全体に必要な傾きを与え、第２レンズ群の軸上色
及び倍率色の各収差曲線との関係を良好に保つためのも
のである。
【００６３】条件式（４）の下限値を越えて回折面Ｄの
負の屈折力φD が弱まると、回折面Ｄの軸上色及び倍率
色の各収差係数曲線（直線）の傾きが弱まって行く。そ
の結果、第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数
曲線全体の傾きが強まり、第２レンズ群の軸上色収差及
び倍率色収差に対して補正過剰となるので良くない。
負の屈折力φD が弱まると、回折面Ｄの軸上色及び倍率
色の各収差係数曲線（直線）の傾きが弱まって行く。そ
の結果、第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数
曲線全体の傾きが強まり、第２レンズ群の軸上色収差及
び倍率色収差に対して補正過剰となるので良くない。
【００６４】このとき、第１レンズ群の軸上色及び倍率
色の各収差係数曲線全体の傾きを屈折光学系部分Ｍで弱
めようとすると、屈折光学系部分Ｍを構成するレンズの
内、特に負レンズに比較的高分散のガラス（結果として
比較的高屈折率のガラス）を選択せざるを得なくなり、
その結果、第２レンズの軸上色及び倍率色の各収差係数
曲線の曲り成分を打ち消すことができなくなってくるの
で良くない。
色の各収差係数曲線全体の傾きを屈折光学系部分Ｍで弱
めようとすると、屈折光学系部分Ｍを構成するレンズの
内、特に負レンズに比較的高分散のガラス（結果として
比較的高屈折率のガラス）を選択せざるを得なくなり、
その結果、第２レンズの軸上色及び倍率色の各収差係数
曲線の曲り成分を打ち消すことができなくなってくるの
で良くない。
【００６５】逆に、条件式（４）の上限値を越えて回折
面Ｄの屈折力が強まると、回折面Ｄの軸上色及び倍率色
の各収差係数曲線（直線）の傾きが強まって行く。その
結果、第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数曲
線全体の傾きが弱まり、第２レンズ群の軸上色収差及び
倍率色収差に対して補正不足となるので良くない。
面Ｄの屈折力が強まると、回折面Ｄの軸上色及び倍率色
の各収差係数曲線（直線）の傾きが強まって行く。その
結果、第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数曲
線全体の傾きが弱まり、第２レンズ群の軸上色収差及び
倍率色収差に対して補正不足となるので良くない。
【００６６】このとき、第１レンズ群の軸上色及び倍率
色の各収差係数曲線全体の傾きを屈折光学系部分Ｍで強
めようとすると、第２レンズ群の軸上色及び倍率色の各
収差係数曲線の曲り成分を打ち消すのには有利となるも
のの、回折面Ｄ及び屈折光学系部分Ｍがそれぞれ大きな
色収差の係数を持つ為、近距離被写体へのフォーカシン
グに伴い、第１レンズ群の色収差の変動量が大きなり、
近距離時の色収差が大きく悪化することになるので良く
ない。
色の各収差係数曲線全体の傾きを屈折光学系部分Ｍで強
めようとすると、第２レンズ群の軸上色及び倍率色の各
収差係数曲線の曲り成分を打ち消すのには有利となるも
のの、回折面Ｄ及び屈折光学系部分Ｍがそれぞれ大きな
色収差の係数を持つ為、近距離被写体へのフォーカシン
グに伴い、第１レンズ群の色収差の変動量が大きなり、
近距離時の色収差が大きく悪化することになるので良く
ない。
【００６７】条件式（５）及び（６）は、それぞれ屈折
光学系部分Ｍを構成する正レンズと負レンズの材質のア
ッベ数（νd値）の平均値に関し、条件式（４）と同様
に、主に第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数
曲線全体に必要な傾きを与え、第２レンズ群の軸上色及
び倍率色の各収差曲線との関係を良好に保つとともに、
諸収差を良好に維持するためのものである。
光学系部分Ｍを構成する正レンズと負レンズの材質のア
ッベ数（νd値）の平均値に関し、条件式（４）と同様
に、主に第１レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数
曲線全体に必要な傾きを与え、第２レンズ群の軸上色及
び倍率色の各収差曲線との関係を良好に保つとともに、
諸収差を良好に維持するためのものである。
【００６８】条件式（５）の下限値、または、条件式
（６）の上限値をこえると、第１レンズ群の軸上色及び
倍率色の各収差係数曲線全体の傾きが弱まり、特に、条
件式（６）の上限値を越えた場合は、第２レンズ群の軸
上色及び倍率色の各収差係数曲線の曲り成分と同方向の
曲り成分が発生する。これらを補正する為には前述した
ように、正レンズの屈折力を強めると同時に負レンズの
屈折力を弱める必要があり、このとき球面収差が大きく
補正不足となるとともに、コマ収差、批点収差も悪化す
るので良くない。
（６）の上限値をこえると、第１レンズ群の軸上色及び
倍率色の各収差係数曲線全体の傾きが弱まり、特に、条
件式（６）の上限値を越えた場合は、第２レンズ群の軸
上色及び倍率色の各収差係数曲線の曲り成分と同方向の
曲り成分が発生する。これらを補正する為には前述した
ように、正レンズの屈折力を強めると同時に負レンズの
屈折力を弱める必要があり、このとき球面収差が大きく
補正不足となるとともに、コマ収差、批点収差も悪化す
るので良くない。
【００６９】逆に、条件式（５）の上限値、または、条
件式（６）の下限値をこえると、第１レンズ群の軸上色
及び倍率色の各収差係数曲線全体の傾きが強まり、これ
らを補正する為に正レンズの屈折力をめ、かつ、負レン
ズの屈折力を強めていくと球面収差が大きく補正過剰と
なるとともに、コマ収差、批点収差も悪化するので良く
ない。
件式（６）の下限値をこえると、第１レンズ群の軸上色
及び倍率色の各収差係数曲線全体の傾きが強まり、これ
らを補正する為に正レンズの屈折力をめ、かつ、負レン
ズの屈折力を強めていくと球面収差が大きく補正過剰と
なるとともに、コマ収差、批点収差も悪化するので良く
ない。
【００７０】更に望ましくは、条件式（５）及び（６）
は次の数値範囲とするのが良い、即ち、 ５５＜ν1ｐ＜７５ ‥‥‥（５）′ ２７＜ν1N＜５０ ‥‥‥（６）′ とすることである。
は次の数値範囲とするのが良い、即ち、 ５５＜ν1ｐ＜７５ ‥‥‥（５）′ ２７＜ν1N＜５０ ‥‥‥（６）′ とすることである。
【００７１】本実施形態において、更に良好な結像性能
を得るためには、次の条件式を満足するのが良く、第２
レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数曲線の曲り成
分を更に良好に補正できる。
を得るためには、次の条件式を満足するのが良く、第２
レンズ群の軸上色及び倍率色の各収差係数曲線の曲り成
分を更に良好に補正できる。
【００７２】即ち、 ΘgF＜０．６１ ‥‥‥（７） 但し、 ΘgF：第１レンズ群中の負レンズのｇ線、Ｆ線、Ｃ線に
対する屈折率をそれぞれＮg、ＮF、ＮCとしたとき、各
負レンズの部分分散比 （Ｎg−ＮF）／（ＮF−ＮC） の値を平均した値 条件式（７）を超えると、第２レンズ群の軸上色及び倍
率色の各収差係数曲線の曲り成分を補正することができ
なくなるので良くない。
対する屈折率をそれぞれＮg、ＮF、ＮCとしたとき、各
負レンズの部分分散比 （Ｎg−ＮF）／（ＮF−ＮC） の値を平均した値 条件式（７）を超えると、第２レンズ群の軸上色及び倍
率色の各収差係数曲線の曲り成分を補正することができ
なくなるので良くない。
【００７３】又本発明においては第１レンズ群中の負レ
ンズの内、最も物体側へ配置された負レンズについて次
の条件式を満足するのが良く、第２レンズ群の軸上色及
び倍率色の各収差係数曲線の曲り成分を更に良好に補正
できる。
ンズの内、最も物体側へ配置された負レンズについて次
の条件式を満足するのが良く、第２レンズ群の軸上色及
び倍率色の各収差係数曲線の曲り成分を更に良好に補正
できる。
【００７４】即ち、 θgF ＜０．５９１ ， θgd＜１．３ …（８） とすることである。
【００７５】但し、 θgF、θgd：第１レンズ群中の負レンズの内、最も物体
側へ配置された負レンズのｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対
する屈折率をそれぞれＮg 、ＮF 、Ｎｄ、ＮCとしたと
き、部分分散比 θgF＝（Ｎg−ＮF）／（ＮF−ＮC） θgd＝（Ｎg−Ｎd）／（ＮF−ＮC） である。
側へ配置された負レンズのｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対
する屈折率をそれぞれＮg 、ＮF 、Ｎｄ、ＮCとしたと
き、部分分散比 θgF＝（Ｎg−ＮF）／（ＮF−ＮC） θgd＝（Ｎg−Ｎd）／（ＮF−ＮC） である。
【００７６】次に本実施形態の具体的なレンズ構成につ
いて説明する。
いて説明する。
【００７７】図６は本発明の数値実施例１のレンズ断面
図、図７は本発明の数値実施例１の無限遠物体のときの
収差図、図８は本発明の数値実施例１の物体距離３．５
ｍ（数値実施例をｍｍ単位で表わしたとき）の収差図で
ある。
図、図７は本発明の数値実施例１の無限遠物体のときの
収差図、図８は本発明の数値実施例１の物体距離３．５
ｍ（数値実施例をｍｍ単位で表わしたとき）の収差図で
ある。
【００７８】図９は本発明の数値実施例２のレンズ断面
図、図１０は本発明の数値実施例２の無限遠物体のとき
の収差図、図１１は本発明の数値実施例２の物体距離
３．５ｍ（数値実施例をｍｍ単位で表わしたとき）の収
差図である。
図、図１０は本発明の数値実施例２の無限遠物体のとき
の収差図、図１１は本発明の数値実施例２の物体距離
３．５ｍ（数値実施例をｍｍ単位で表わしたとき）の収
差図である。
【００７９】図１２は本発明の数値実施例３のレンズ断
面図、図１３は本発明の数値実施例３の無限遠物体のと
きの収差図、図１４は本発明の数値実施例３の物体距離
３．５ｍ（数値実施例をｍｍ単位で表わしたとき）の収
差図である。
面図、図１３は本発明の数値実施例３の無限遠物体のと
きの収差図、図１４は本発明の数値実施例３の物体距離
３．５ｍ（数値実施例をｍｍ単位で表わしたとき）の収
差図である。
【００８０】図１５は本発明の数値実施例４のレンズ断
面図、図１６は本発明の数値実施例４の無限遠物体のと
きの収差図、図１７は本発明の数値実施例４の物体距離
３．５ｍ（数値実施例をｍｍ単位で表わしたとき）の収
差図である。
面図、図１６は本発明の数値実施例４の無限遠物体のと
きの収差図、図１７は本発明の数値実施例４の物体距離
３．５ｍ（数値実施例をｍｍ単位で表わしたとき）の収
差図である。
【００８１】図中、Ｌ１は正の屈折力の第１群、Ｌ２は
負の屈折力の第２群、Ｌ３は正又は負の屈折力の第３
群、ＳＰは絞り、Ｇはフィルターやフェースプレート等
のガラスブロックである。
負の屈折力の第２群、Ｌ３は正又は負の屈折力の第３
群、ＳＰは絞り、Ｇはフィルターやフェースプレート等
のガラスブロックである。
【００８２】第２群Ｌ２は自動焦点検出装置（不図示）
からの駆動信号（焦点検出信号）に基づいて駆動手段
（不図示）により又は手動により光軸上、矢印の如く像
面側へ移動させて無限遠物体から至近物体へのフォーカ
ス（合焦）を行っている。
からの駆動信号（焦点検出信号）に基づいて駆動手段
（不図示）により又は手動により光軸上、矢印の如く像
面側へ移動させて無限遠物体から至近物体へのフォーカ
ス（合焦）を行っている。
【００８３】図６，図９の数値実施例１，２は物体側よ
り順に物体側に凸面を向けた正の第１１レンズと、像面
側に凸面を向けた正の第１２レンズとを回折面ＤＲを挟
んで接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けたメニス
カス状の正の第１３レンズ、像面側に凹面を向けた負の
第１４レンズ、物体側に凸面を向けた正の第１５レン
ズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第１６レ
ンズより構成している。
り順に物体側に凸面を向けた正の第１１レンズと、像面
側に凸面を向けた正の第１２レンズとを回折面ＤＲを挟
んで接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けたメニス
カス状の正の第１３レンズ、像面側に凹面を向けた負の
第１４レンズ、物体側に凸面を向けた正の第１５レン
ズ、物体側に凸面を向けたメニスカス状の負の第１６レ
ンズより構成している。
【００８４】図１２の数値実施例３は物体側より順に両
レンズ面が凸面の正の第１１レンズ、物体側に凸面を向
けた正の第１２レンズ、物体側に凹面を向けた負の第１
３レンズと像面側に凹面を向けた負の第１４レンズとを
回折面ＤＲを挟んで接合した接合レンズ、物体側に凸面
を向けたメニスカス状の正の第１５レンズ、そして物体
側に凸面を向けたメニスカス状の負の第１６レンズより
構成している。
レンズ面が凸面の正の第１１レンズ、物体側に凸面を向
けた正の第１２レンズ、物体側に凹面を向けた負の第１
３レンズと像面側に凹面を向けた負の第１４レンズとを
回折面ＤＲを挟んで接合した接合レンズ、物体側に凸面
を向けたメニスカス状の正の第１５レンズ、そして物体
側に凸面を向けたメニスカス状の負の第１６レンズより
構成している。
【００８５】図１５の数値実施例４は物体側より順に両
レンズ面が凸面の正の第１１レンズ、物体側へ凸面を向
けたメニスカス状の正の第１２レンズ、両レンズ面が凹
面の負の第１３レンズ、物体側へ凸面を向けた正の第１
４レンズと、像面側へ凹面を向けた負の第１５レンズと
を回折面を向けたメニスカス状の負の第１６レンズより
構成している。
レンズ面が凸面の正の第１１レンズ、物体側へ凸面を向
けたメニスカス状の正の第１２レンズ、両レンズ面が凹
面の負の第１３レンズ、物体側へ凸面を向けた正の第１
４レンズと、像面側へ凹面を向けた負の第１５レンズと
を回折面を向けたメニスカス状の負の第１６レンズより
構成している。
【００８６】本実施形態では、第１レンズ群に回折面を
設けることにより全系の色収差（軸上、倍率色収差）を
良好に補正している。
設けることにより全系の色収差（軸上、倍率色収差）を
良好に補正している。
【００８７】本実施形態の第１レンズ群のレンズ構成
は、はじめの２枚又は３枚の正レンズで光束をゆるやか
に収斂させることにより、高次収差の発生を押さえ、さ
らに、次の負レンズによって、一度収差を補正してい
る。
は、はじめの２枚又は３枚の正レンズで光束をゆるやか
に収斂させることにより、高次収差の発生を押さえ、さ
らに、次の負レンズによって、一度収差を補正してい
る。
【００８８】光束の入射高Ｈが高いうちに補正するため
補正の効果が高く、色収差の変動の補正にも有効となっ
ている。
補正の効果が高く、色収差の変動の補正にも有効となっ
ている。
【００８９】そして次の正レンズにより更に収斂させ、
その後ろのメニスカス状の負レンズにより、内向性コマ
収差とメリディオナル像面の過剰傾向になる収差変動を
良好に補正している。
その後ろのメニスカス状の負レンズにより、内向性コマ
収差とメリディオナル像面の過剰傾向になる収差変動を
良好に補正している。
【００９０】第２レンズ群Ｌ３は像面側に凹面を向けた
単一の負レンズより成っている。これによってフォーカ
スレンズ群を軽量化し、高速なフォーカスを容易にして
いる。
単一の負レンズより成っている。これによってフォーカ
スレンズ群を軽量化し、高速なフォーカスを容易にして
いる。
【００９１】第３レンズ群Ｌ３は物体側に凸面を向けた
メニスカス状の負レンズと両レンズ面が凸面の正レンズ
とを接合した接合レンズより成る第３１レンズ群Ｌ３
１、両レンズ面が凸面の正レンズと両レンズ面が凹面の
負レンズとを接合した接合レンズ、両レンズ面が凹面の
負レンズより成る第３２レンズ群Ｌ３２、両レンズ面が
凸面の正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、そ
して両レンズ面が凸面の正レンズより成る第３３レンズ
群Ｌ３３より成っている。
メニスカス状の負レンズと両レンズ面が凸面の正レンズ
とを接合した接合レンズより成る第３１レンズ群Ｌ３
１、両レンズ面が凸面の正レンズと両レンズ面が凹面の
負レンズとを接合した接合レンズ、両レンズ面が凹面の
負レンズより成る第３２レンズ群Ｌ３２、両レンズ面が
凸面の正レンズと負レンズとを接合した接合レンズ、そ
して両レンズ面が凸面の正レンズより成る第３３レンズ
群Ｌ３３より成っている。
【００９２】これによって画面全体にわたり良好に補正
している。尚、第３２レンズ群は光軸に対して垂直方向
に変位することにより像面上の像位置を補正可能で、手
振れ補正レンズ群として用いることができる。
している。尚、第３２レンズ群は光軸に対して垂直方向
に変位することにより像面上の像位置を補正可能で、手
振れ補正レンズ群として用いることができる。
【００９３】次に本発明の数値実施例を示す。但し、各
実施例において、ｒｉは物体側から数えて第ｉ番目の面
の曲率半径、ｄｉは物体側から数えて第ｉ番目の基準状
態の軸上面間隔を示し、ｎｉ、νｉは物体側から数えて
第ｉ番目のレンズのｄ線に対する屈折率、アッベ数を示
す。ｆは焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、２ωは画角を
示す。
実施例において、ｒｉは物体側から数えて第ｉ番目の面
の曲率半径、ｄｉは物体側から数えて第ｉ番目の基準状
態の軸上面間隔を示し、ｎｉ、νｉは物体側から数えて
第ｉ番目のレンズのｄ線に対する屈折率、アッベ数を示
す。ｆは焦点距離、ＦＮｏはＦナンバー、２ωは画角を
示す。
【００９４】又前述の各条件式と数値実施例との関係を
表−１に示す。なお、各実施例の回折面の位相形状ψ
は、次式によって表される。
表−１に示す。なお、各実施例の回折面の位相形状ψ
は、次式によって表される。
【００９５】ψ（ｈ，ｍ）＝（２π／ｍλ0）（Ｃ1ｈ2
＋Ｃ2ｈ4＋Ｃ3ｈ6…） ここに、ｈ：光軸に対して垂直方向の高さ ｍ：回折光の回折次数 λ0 ：設計波長 Ｃｉ：位相係数（ｉ＝１，２，３…） である。
＋Ｃ2ｈ4＋Ｃ3ｈ6…） ここに、ｈ：光軸に対して垂直方向の高さ ｍ：回折光の回折次数 λ0 ：設計波長 Ｃｉ：位相係数（ｉ＝１，２，３…） である。
【００９６】また、任意の波長λ、任意の回折次数ｍに
対する回折面Ｄの屈折力φDは、最も低次の位相係数Ｃ1
を用いて次のように表すことができる。
対する回折面Ｄの屈折力φDは、最も低次の位相係数Ｃ1
を用いて次のように表すことができる。
【００９７】φD（λ，ｍ）＝−２Ｃ1ｍλ／λ0
【００９８】
【外１】
【００９９】
【外２】
【０１００】
【外３】
【０１０１】
【外４】
【０１０２】
【表１】
【０１０３】各実施例において、回折光の回折次数ｍは
１であり、設計波長λ0 はｄ線の波長（５８７．５６ｎ
ｍ）である。
１であり、設計波長λ0 はｄ線の波長（５８７．５６ｎ
ｍ）である。
【０１０４】なお、本発明の実施例では、正の屈折力の
回折面が１面であるが、更に回折面を追加しても良く、
これにより、更に良好な光学性能が得られる。追加する
回折面は、正の屈折力であっても負の屈折力であっても
よく、特に負の屈折力の回折面を追加する場合は、光学
系の像面寄りで瞳近軸光線の入射高が比較的高く、か
つ、近軸軸上光線の入射高が比較的低くなる位置に配置
するのが良い。
回折面が１面であるが、更に回折面を追加しても良く、
これにより、更に良好な光学性能が得られる。追加する
回折面は、正の屈折力であっても負の屈折力であっても
よく、特に負の屈折力の回折面を追加する場合は、光学
系の像面寄りで瞳近軸光線の入射高が比較的高く、か
つ、近軸軸上光線の入射高が比較的低くなる位置に配置
するのが良い。
【０１０５】これにより、倍率色収差を更に良好に補正
することができる。また、各回折面はレンズの平面部に
設けているが、球面レンズ或いは非球面をベースとして
もよく、両面に施してもよい。更に、接合レンズの接合
面に施しても良く、ベースの材質は光を透過するもので
あれば、特にガラスでなくても良い。
することができる。また、各回折面はレンズの平面部に
設けているが、球面レンズ或いは非球面をベースとして
もよく、両面に施してもよい。更に、接合レンズの接合
面に施しても良く、ベースの材質は光を透過するもので
あれば、特にガラスでなくても良い。
【０１０６】特に、第１レンズ群内の回折面について
は、軸上物点及び軸外物点からの光線が出来るだけ回折
面へ垂直に入射するよう、平面または物体側へ凸面を向
けたレンズ面あるいは物体へ緩い凹面を向けたレンズ面
に設けるのがよく、これにより、回折効率の低下を緩和
することが出来る。
は、軸上物点及び軸外物点からの光線が出来るだけ回折
面へ垂直に入射するよう、平面または物体側へ凸面を向
けたレンズ面あるいは物体へ緩い凹面を向けたレンズ面
に設けるのがよく、これにより、回折効率の低下を緩和
することが出来る。
【０１０７】望ましくは、レンズ面の法線に対し、±１
５°未満で光線が入射するようなレンズ面に回折面を設
定するのが良い。
５°未満で光線が入射するようなレンズ面に回折面を設
定するのが良い。
【０１０８】前述の実施例における回折光学素子部の回
折格子形状１０１は図１８に示すキノフォーム形状をし
ていた。図１９は図１８に示す回折光学素子の１次回折
効率の波長依存特性を示している。実際の回折格子の構
成は、前述した基材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次回折効率が１００
％となるような格子厚ｄの格子１０３を形成している。
折格子形状１０１は図１８に示すキノフォーム形状をし
ていた。図１９は図１８に示す回折光学素子の１次回折
効率の波長依存特性を示している。実際の回折格子の構
成は、前述した基材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次回折効率が１００
％となるような格子厚ｄの格子１０３を形成している。
【０１０９】図１９で明らかなように設計次数での回折
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０次、２次回折光が増大
している。こ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。図２０に図
１８の格子形状で前述の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。この図で、低周波数領
域のＭＴＦが所望の値より低下していることがわかる。
そこで他の実施例として図２１に示す積層型の回折格子
を本発明の実施例における回折光学素子部の格子形状と
する。
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０次、２次回折光が増大
している。こ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。図２０に図
１８の格子形状で前述の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。この図で、低周波数領
域のＭＴＦが所望の値より低下していることがわかる。
そこで他の実施例として図２１に示す積層型の回折格子
を本発明の実施例における回折光学素子部の格子形状と
する。
【０１１０】図２２はこの構成の回折光学素子の１次回
折効率の波長依存特性である。具体的な構成としては、
基材上に紫外線硬化樹脂（ｎｄ=1.499、νｄ=54)からな
る第１の回折格子１０４を形成し、その上に別の紫外線
硬化樹脂（ｎｄ=1.598、νｄ=28)からなる第２の回折格
子１０５を形成している。この材質の組み合わせでは、
第１の回折格子部の格子厚ｄ１はｄ１=13 .8μｍ、第２
の回折格子部の格子厚ｄ２はｄ=10.5μｍとしている。
折効率の波長依存特性である。具体的な構成としては、
基材上に紫外線硬化樹脂（ｎｄ=1.499、νｄ=54)からな
る第１の回折格子１０４を形成し、その上に別の紫外線
硬化樹脂（ｎｄ=1.598、νｄ=28)からなる第２の回折格
子１０５を形成している。この材質の組み合わせでは、
第１の回折格子部の格子厚ｄ１はｄ１=13 .8μｍ、第２
の回折格子部の格子厚ｄ２はｄ=10.5μｍとしている。
【０１１１】図２２からわかるように積層構造の回折格
子にすることで、設計次数の回折効率は、使用波長域全
域で９５％以上の高い回折効率を有している。
子にすることで、設計次数の回折効率は、使用波長域全
域で９５％以上の高い回折効率を有している。
【０１１２】図２３にこの場合の空間周波数に対するＭ
ＴＦ特性を示す。積層構造の回折格子を用いることで、
低周波数のＭＴＦは改善され、所望のＭＴＦ特性が得ら
れている。このように、本発明の実施例の回折光学素子
として積層構造の回折格子を用いることで、光学性能は
さらに改善される。
ＴＦ特性を示す。積層構造の回折格子を用いることで、
低周波数のＭＴＦは改善され、所望のＭＴＦ特性が得ら
れている。このように、本発明の実施例の回折光学素子
として積層構造の回折格子を用いることで、光学性能は
さらに改善される。
【０１１３】なお前述の積層構造の回折光学素子とし
て、材質を紫外線硬化樹脂に限定するものではなく、他
のプラスチック材なども使用できるし、基材によって
は、第１の回折格子部１０４を直接基材に形成してもよ
い。また各格子厚が異なる必要はなく、材料の組み合わ
せによっては図２４に示すように２つの格子厚を等しく
できる。この場合は、回折光学素子表面に格子形状が形
成されないので、防塵性に優れ、回折光学素子の組み立
て作業性が向上し、より安価な光学系を提供できる。
て、材質を紫外線硬化樹脂に限定するものではなく、他
のプラスチック材なども使用できるし、基材によって
は、第１の回折格子部１０４を直接基材に形成してもよ
い。また各格子厚が異なる必要はなく、材料の組み合わ
せによっては図２４に示すように２つの格子厚を等しく
できる。この場合は、回折光学素子表面に格子形状が形
成されないので、防塵性に優れ、回折光学素子の組み立
て作業性が向上し、より安価な光学系を提供できる。
【０１１４】
【発明の効果】本発明によれば、色収差を始めとする諸
収差及びフォーカシングによるこれらの諸収差の変動を
良好に補正し、特にオートフォーカスカメラに最適な高
い光学性能を有した撮影光学系を達成することができ
る。
収差及びフォーカシングによるこれらの諸収差の変動を
良好に補正し、特にオートフォーカスカメラに最適な高
い光学性能を有した撮影光学系を達成することができ
る。
【図１】本発明の作用を説明する為の近軸配置概略図
【図２】図１のモデルにおける第２レンズ群の軸上色の
収差係数と倍率色の収差係数の波長依存性を説明する為
の概念図
収差係数と倍率色の収差係数の波長依存性を説明する為
の概念図
【図３】光学ガラスの屈折率の波長依存性を説明する概
略図
略図
【図４】第１レンズ群に配置された回折面の作用を説明
する為の近軸配置概略図
する為の近軸配置概略図
【図５】従来の望遠レンズにおいて、第１レンズ群の軸
上色の収差係数と倍率色の収差係数の波長依存性の傾向
を説明する為の概念図
上色の収差係数と倍率色の収差係数の波長依存性の傾向
を説明する為の概念図
【図６】本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図７】本発明の数値実施例１の無限遠物体のときの収
差図
差図
【図８】本発明の数値実施例１の物体距離３．５ｍ（数
値例をｍｍで表わしたとき）の収差図
値例をｍｍで表わしたとき）の収差図
【図９】本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図１０】本発明の数値実施例２の無限遠物体のときの
収差図
収差図
【図１１】本発明の数値実施例２の物体距離３．５ｍ
（数値例をｍｍで表わしたとき）の収差図
（数値例をｍｍで表わしたとき）の収差図
【図１２】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図１３】本発明の数値実施例３の無限遠物体のときの
収差図
収差図
【図１４】本発明の数値実施例３の物体距離３．５ｍ
（数値例をｍｍで表わしたとき）の収差図
（数値例をｍｍで表わしたとき）の収差図
【図１５】本発明の数値実施例４のレンズ断面図
【図１６】本発明の数値実施例４の無限遠物体のときの
収差図
収差図
【図１７】本発明の数値実施例４の物体距離３．５ｍ
（数値例をｍｍで表わしたとき）の収差図
（数値例をｍｍで表わしたとき）の収差図
【図１８】本発明に係る回折光学素子の説明図
【図１９】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２０】本発明に係る回折光学素子ＭＴＦ特性図
【図２１】本発明に係る回折光学素子の説明図
【図２２】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２３】本発明に係る回折光学素子のＭＴＦ特性図
【図２４】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 Ｌ３ 第３レンズ群 ＳＰ 絞り ＩＰ 像面 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 Ｆ Ｆ線 Ｓ．Ｃ 正弦条件 ΔＳ サジタル像面 ΔＭ メリディオナル像面
Claims (6)
- 【請求項１】 物体側より順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群を有
し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際
し、該第２レンズ群を光軸上像側へ移動させて行う撮影
光学系において、該第２レンズ群は１つの負レンズより
成り、 Ｌ1（λ）：該第１レンズ群の軸上色の収差係数 Ｔ1（λ）：該第１レンズ群の倍率色の収差係数 λ：光の波長 ν2：該第２レンズ群の負レンズの材質のアッベ数であ
り、ｄ線、Ｆ線及びＣ線に対する屈折率をそれぞれ
Ｎd 、ＮF 、ＮC としたとき、 ν2 ＝（Ｎd−１）／（ＮF−ＮC） で表わされるνd値、としたとき、 ｄ2 Ｌ1（λ）／ｄλ2 ＞０ ｄ2 Ｔ1（λ）／ｄλ2 ＜０ ν2 ＞３０ を満足することを特徴とする撮影光学系。 - 【請求項２】 前記第１レンズ群は、光軸に対して回転
対称形状の回折格子からなる少なくとも１つの正の屈折
力を有する回折面と、少なくとも１枚の正レンズと、少
なくとも１枚の負レンズを有し、 φD：該第１レンズ群中の、正の屈折力を有する回折面
の設計波長における設計回折次数の回折光に対する屈折
力 φ：光学系全系の設計波長での屈折力 ν1P：該第１レンズ群中の正レンズの材質のアッベ数
（νd値）の平均値 ν1N：該第１レンズ群中の負レンズの材質のアッベ数
（νd値）の平均値としたとき、 ０．００５＜φD ／φ＜０．１ ５０＜ν1ｐ＜９６ ２５＜ν1N＜６０ を満足することを特徴とする請求項１の撮影光学系。 - 【請求項３】 物体側より順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群を有
し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際
し、該第２レンズ群を光軸上移動させて行う撮影光学系
において、該第２レンズ群は１つの負レンズより成るこ
とを特徴とする撮影光学系。 - 【請求項４】 物体側より順に、正の屈折力を有する第
１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群を有
し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際
し、該第２レンズ群を光軸上移動させて行う撮影光学系
において、該第２レンズ群は１つの負レンズより、該第
１レンズ群は、光軸に対して回転対称形状の回折格子か
らなる少なくとも１つの正の屈折力を有する回折面と、
少なくとも１枚の正レンズと、少なくとも１枚の負レン
ズを有していることを特徴とする撮影光学系。 - 【請求項５】 前記第１レンズ群中の回折面の内少なく
とも１面は、平面または物体側へ凸面を向けたレンズ面
あるいは物体へ緩い凹面を向けたレンズ面に設けられて
いることを特徴とする請求項２又は４の撮影光学系。 - 【請求項６】 前記第２レンズ群を移動させてオートフ
ォーカスを行っていることを特徴とする請求項１から５
のいずれか１項の撮影光学系。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06328999A JP3950571B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 撮影光学系 |
| US09/519,991 US6381079B1 (en) | 1999-03-10 | 2000-03-07 | Optical system and optical apparatus having the same |
| US10/084,333 US6628462B2 (en) | 1999-03-10 | 2002-02-28 | Optical system and optical apparatus having the same |
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|---|---|---|---|
| JP06328999A JP3950571B2 (ja) | 1999-03-10 | 1999-03-10 | 撮影光学系 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP2000258685A5 JP2000258685A5 (ja) | 2005-02-24 |
| JP3950571B2 JP3950571B2 (ja) | 2007-08-01 |
Family
ID=13225029
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000347099A (ja) * | 1999-04-02 | 2000-12-15 | Asahi Optical Co Ltd | インナーフォーカス式望遠レンズ |
| JP2005215387A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Canon Inc | 光学系 |
| US7253973B2 (en) | 2005-10-25 | 2007-08-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-pickup optical system |
| US7426083B2 (en) | 2005-05-11 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging optical system and image capturing apparatus including imaging optical system |
| JP2010008809A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Canon Inc | 光学系及びそれを用いた光学機器 |
| JP2010145832A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Canon Inc | 撮影レンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2012189679A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Canon Inc | 撮影光学系及びそれを有する撮像装置 |
| CN102789042A (zh) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | 索尼株式会社 | 内对焦式镜头 |
| US8355205B2 (en) | 2009-06-17 | 2013-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and optical system including the same |
| JP2014194494A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Canon Inc | 光学系および光学機器 |
| JP2015172710A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 株式会社ニコン | 光学系、光学機器、および光学系の製造方法 |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3950571B2 (ja) * | 1999-03-10 | 2007-08-01 | キヤノン株式会社 | 撮影光学系 |
| JP4624581B2 (ja) * | 2001-03-15 | 2011-02-02 | 富士フイルム株式会社 | インナーフォーカス式レンズ |
| DE10130212A1 (de) * | 2001-06-22 | 2003-01-02 | Zeiss Carl Jena Gmbh | Objektiv |
| JP4411026B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2010-02-10 | キヤノン株式会社 | 光学材料及び、光学素子、回折光学素子、積層型回折光学素子、光学系 |
| JP4266732B2 (ja) * | 2002-08-30 | 2009-05-20 | キヤノン株式会社 | 積層型回折光学素子 |
| JP2005181392A (ja) * | 2003-12-16 | 2005-07-07 | Canon Inc | 光学系 |
| JP4563061B2 (ja) | 2004-03-29 | 2010-10-13 | オリンパス株式会社 | 望遠レンズ及び望遠レンズ装置 |
| JP4745707B2 (ja) * | 2005-04-22 | 2011-08-10 | キヤノン株式会社 | 光学系 |
| US7800832B2 (en) * | 2005-09-13 | 2010-09-21 | Olympus Corporation | Image forming optical system and electronic image pickup apparatus using image forming optical system |
| JP4898379B2 (ja) * | 2006-10-11 | 2012-03-14 | キヤノン株式会社 | 撮影光学系及びそれを有する撮像装置 |
| JP4847351B2 (ja) * | 2007-01-11 | 2011-12-28 | キヤノン株式会社 | 回折光学素子及びそれを用いた回折格子 |
| JP5202014B2 (ja) * | 2008-02-08 | 2013-06-05 | キヤノン株式会社 | 光学系及びそれを用いた光学機器 |
| JP5109712B2 (ja) * | 2008-02-25 | 2012-12-26 | 株式会社ニコン | 対物レンズ |
| KR101853809B1 (ko) * | 2010-09-08 | 2018-05-02 | 삼성전자주식회사 | 망원렌즈 시스템 |
| JP2012078397A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Canon Inc | 回折格子を含む光学系および光学機器 |
| JP5379784B2 (ja) | 2010-12-24 | 2013-12-25 | 株式会社タムロン | 固定焦点レンズ |
| JP5714925B2 (ja) * | 2011-01-31 | 2015-05-07 | ソニー株式会社 | インナーフォーカス式レンズ |
| JP5749629B2 (ja) * | 2011-11-01 | 2015-07-15 | 株式会社タムロン | インナーフォーカス式望遠レンズ |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55143517A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-08 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Inverse telephoto type wide angle photographic lens |
| JPH03240010A (ja) * | 1990-02-17 | 1991-10-25 | Canon Inc | コンパクトな撮影レンズ |
| JPH06138385A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-05-20 | Asahi Optical Co Ltd | 望遠レンズ |
| JPH0843767A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-16 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像光学系 |
| JPH08327896A (ja) * | 1995-05-26 | 1996-12-13 | Minolta Co Ltd | レンズ系 |
| JPH09159911A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-20 | Canon Inc | インナーフォーカス式の望遠レンズ |
| JPH09203859A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Canon Inc | 望遠レンズ |
| JPH10186226A (ja) * | 1996-10-24 | 1998-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | 望遠レンズ |
| JPH10186227A (ja) * | 1996-10-24 | 1998-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | 望遠レンズ |
| JP2000066098A (ja) * | 1998-08-24 | 2000-03-03 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 投影レンズ |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6055805B2 (ja) | 1979-05-07 | 1985-12-06 | キヤノン株式会社 | 望遠レンズ |
| JPS5965820A (ja) | 1982-10-07 | 1984-04-14 | Minolta Camera Co Ltd | 望遠レンズ系 |
| US4610514A (en) | 1982-10-07 | 1986-09-09 | Minolta Camera Kabushiki Kaisha | Telephoto lens system |
| JPS5965821A (ja) | 1982-10-07 | 1984-04-14 | Minolta Camera Co Ltd | 望遠レンズ系 |
| JPS59116709A (ja) * | 1982-12-24 | 1984-07-05 | Olympus Optical Co Ltd | 望遠レンズのフオ−カシング方式 |
| US5847877A (en) | 1994-09-12 | 1998-12-08 | Olympus Optical Co., Ltd. | Diffractive optical element |
| US6157488A (en) | 1995-08-29 | 2000-12-05 | Olympus Optical Company Ltd. | Diffractive optical element |
| JP3472097B2 (ja) | 1997-08-20 | 2003-12-02 | キヤノン株式会社 | 回折光学素子及びそれを用いた光学系 |
| JP3320347B2 (ja) * | 1997-10-03 | 2002-09-03 | キヤノン株式会社 | 回折屈折型撮影光学系 |
| JP3746894B2 (ja) * | 1998-02-05 | 2006-02-15 | ペンタックス株式会社 | 色消しレンズ系 |
| US6392805B1 (en) * | 1998-03-23 | 2002-05-21 | Minolta Co., Ltd. | Diffractive optical element and an optical system having a diffractive optical element |
| JP3342400B2 (ja) * | 1998-04-14 | 2002-11-05 | キヤノン株式会社 | 回折光学素子を有した光学系 |
| JP3950571B2 (ja) * | 1999-03-10 | 2007-08-01 | キヤノン株式会社 | 撮影光学系 |
-
1999
- 1999-03-10 JP JP06328999A patent/JP3950571B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-03-07 US US09/519,991 patent/US6381079B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2002
- 2002-02-28 US US10/084,333 patent/US6628462B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55143517A (en) * | 1979-04-26 | 1980-11-08 | Nippon Kogaku Kk <Nikon> | Inverse telephoto type wide angle photographic lens |
| JPH03240010A (ja) * | 1990-02-17 | 1991-10-25 | Canon Inc | コンパクトな撮影レンズ |
| JPH06138385A (ja) * | 1992-10-26 | 1994-05-20 | Asahi Optical Co Ltd | 望遠レンズ |
| JPH0843767A (ja) * | 1994-07-27 | 1996-02-16 | Olympus Optical Co Ltd | 撮像光学系 |
| JPH08327896A (ja) * | 1995-05-26 | 1996-12-13 | Minolta Co Ltd | レンズ系 |
| JPH09159911A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-20 | Canon Inc | インナーフォーカス式の望遠レンズ |
| JPH09203859A (ja) * | 1996-01-25 | 1997-08-05 | Canon Inc | 望遠レンズ |
| JPH10186226A (ja) * | 1996-10-24 | 1998-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | 望遠レンズ |
| JPH10186227A (ja) * | 1996-10-24 | 1998-07-14 | Asahi Optical Co Ltd | 望遠レンズ |
| JP2000066098A (ja) * | 1998-08-24 | 2000-03-03 | Fuji Photo Optical Co Ltd | 投影レンズ |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000347099A (ja) * | 1999-04-02 | 2000-12-15 | Asahi Optical Co Ltd | インナーフォーカス式望遠レンズ |
| JP2005215387A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Canon Inc | 光学系 |
| JP4579553B2 (ja) * | 2004-01-30 | 2010-11-10 | キヤノン株式会社 | 光学系及びそれを有する光学機器 |
| US7426083B2 (en) | 2005-05-11 | 2008-09-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Imaging optical system and image capturing apparatus including imaging optical system |
| US7253973B2 (en) | 2005-10-25 | 2007-08-07 | Canon Kabushiki Kaisha | Image-pickup optical system |
| JP2010008809A (ja) * | 2008-06-27 | 2010-01-14 | Canon Inc | 光学系及びそれを用いた光学機器 |
| JP2010145832A (ja) * | 2008-12-19 | 2010-07-01 | Canon Inc | 撮影レンズ及びそれを有する撮像装置 |
| US8355205B2 (en) | 2009-06-17 | 2013-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical element and optical system including the same |
| JP2012189679A (ja) * | 2011-03-09 | 2012-10-04 | Canon Inc | 撮影光学系及びそれを有する撮像装置 |
| CN102789042A (zh) * | 2011-05-20 | 2012-11-21 | 索尼株式会社 | 内对焦式镜头 |
| JP2014194494A (ja) * | 2013-03-29 | 2014-10-09 | Canon Inc | 光学系および光学機器 |
| JP2015172710A (ja) * | 2014-03-12 | 2015-10-01 | 株式会社ニコン | 光学系、光学機器、および光学系の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6628462B2 (en) | 2003-09-30 |
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| US6381079B1 (en) | 2002-04-30 |
| US20020122264A1 (en) | 2002-09-05 |
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