JP2002196236A - ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 - Google Patents
ズームレンズ及びそれを用いた光学機器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 回折光学素子を用いることでコンパクトで良
好な光学性能の特に倍率色収差の小さなズームレンズ及
びそれを用いた光学機器を得ること。 【解決手段】 物体側より順に、負の屈折力の前群と、
正の屈折力の後群を有し、前記各群の間隔を変化させて
広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズに於い
て、前群は少なくとも２枚の負レンズと、少なくとも１
枚の正レンズより構成され、後群は少なくとも２枚の正
レンズと、少なくとも１枚の負レンズで構成され、前記
少なくともひとつの群に回折光学素子が含まれており、
ＤａＷを広角端での前群と後群の間隔、ＤａＴを望遠端
での前群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光学素子の
回折成分のみの焦点距離、ｆｔを望遠端での全系の焦点
距離としたとき、 ＤａＷ ＞ ＤａＴ
（１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００
（２） の条件式を満足すること。
好な光学性能の特に倍率色収差の小さなズームレンズ及
びそれを用いた光学機器を得ること。 【解決手段】 物体側より順に、負の屈折力の前群と、
正の屈折力の後群を有し、前記各群の間隔を変化させて
広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズに於い
て、前群は少なくとも２枚の負レンズと、少なくとも１
枚の正レンズより構成され、後群は少なくとも２枚の正
レンズと、少なくとも１枚の負レンズで構成され、前記
少なくともひとつの群に回折光学素子が含まれており、
ＤａＷを広角端での前群と後群の間隔、ＤａＴを望遠端
での前群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光学素子の
回折成分のみの焦点距離、ｆｔを望遠端での全系の焦点
距離としたとき、 ＤａＷ ＞ ＤａＴ
（１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００
（２） の条件式を満足すること。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はズームレンズ及びそ
れを用いた光学機器に関し、特に一眼レフカメラ等のス
ティルカメラ、電子スティルカメラ、ビデオカメラ等に
好適であり、コンパクトで高性能、特に倍率色収差を良
好に補正した広角のズームレンズ及びそれを用いた光学
機器に関するものである。
れを用いた光学機器に関し、特に一眼レフカメラ等のス
ティルカメラ、電子スティルカメラ、ビデオカメラ等に
好適であり、コンパクトで高性能、特に倍率色収差を良
好に補正した広角のズームレンズ及びそれを用いた光学
機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一眼レフカメラ用の交換レンズは、レン
ズ系の像面側にクイックリターンミラー等を配置するス
ペースを確保するためにある程度長いバックフォーカス
を必要としている。またＣＣＤを用いたデジタルカメラ
においてもローパスフィルター、赤外カットフィルター
等を配置するスペースを確保するために長いバックフォ
ーカスを必要としている。
ズ系の像面側にクイックリターンミラー等を配置するス
ペースを確保するためにある程度長いバックフォーカス
を必要としている。またＣＣＤを用いたデジタルカメラ
においてもローパスフィルター、赤外カットフィルター
等を配置するスペースを確保するために長いバックフォ
ーカスを必要としている。
【０００３】３５ｍｍ一眼レフカメラ用に換算して広角
端の焦点距離が３５ｍｍよりも短い所謂、広角ズームレ
ンズとして、従来より、負の屈折力が先行し、負レンズ
群と正レンズ群を有する所謂ネガティブリード式のショ
ートズームが、例えば、特開平５−８８０８４号公報や
特開平７−２３４３６０号公報等で提案されている。
端の焦点距離が３５ｍｍよりも短い所謂、広角ズームレ
ンズとして、従来より、負の屈折力が先行し、負レンズ
群と正レンズ群を有する所謂ネガティブリード式のショ
ートズームが、例えば、特開平５−８８０８４号公報や
特開平７−２３４３６０号公報等で提案されている。
【０００４】これは、レンズ系がレトロフォーカスタイ
プをとり、最も簡単なレンズ群構成で前述のバックフォ
ーカスを長く確保することが可能なズームタイプであ
る。このズームタイプは簡単な構成であるためロ−コス
ト化に有利である。
プをとり、最も簡単なレンズ群構成で前述のバックフォ
ーカスを長く確保することが可能なズームタイプであ
る。このズームタイプは簡単な構成であるためロ−コス
ト化に有利である。
【０００５】従来より前述のような広角ズームレンズに
於いては、光学性能上、特に、歪曲、像面湾曲、倍率色
収差を良好に補正することが課題となっていた。これ
は、レンズ系が絞りを挟んで物体側が負の屈折力、像側
が正の屈折力の非対称な屈折力配置になっているために
発生しており、特に倍率色収差に関しては、画面中間部
から周辺部にかけて収差が多く残存し、特に明暗のはっ
きりした高輝度の被写体を撮影した場合に色のにじみと
なって現れる場合があった。倍率色収差を補正する方法
として、異常分散ガラスを用いる方法があるが、レンズ
枚数の増加、レンズ系の増大につながってしまう傾向に
あった。
於いては、光学性能上、特に、歪曲、像面湾曲、倍率色
収差を良好に補正することが課題となっていた。これ
は、レンズ系が絞りを挟んで物体側が負の屈折力、像側
が正の屈折力の非対称な屈折力配置になっているために
発生しており、特に倍率色収差に関しては、画面中間部
から周辺部にかけて収差が多く残存し、特に明暗のはっ
きりした高輝度の被写体を撮影した場合に色のにじみと
なって現れる場合があった。倍率色収差を補正する方法
として、異常分散ガラスを用いる方法があるが、レンズ
枚数の増加、レンズ系の増大につながってしまう傾向に
あった。
【０００６】色収差については分散の異なる硝材を組み
合わせて補正する方法の他にレンズ面又は光学系の一部
に回折作用を有する回折光学素子を設けて補正した光学
系が、例えば特開平４−２１３４２１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、米国特許第５，２
６８，７９０号等で提案されている。
合わせて補正する方法の他にレンズ面又は光学系の一部
に回折作用を有する回折光学素子を設けて補正した光学
系が、例えば特開平４−２１３４２１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、米国特許第５，２
６８，７９０号等で提案されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に負の屈折力の第
１群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有するネ
ガティブリード型のズームレンズは広画角化が比較的容
易であり、また所定のバックフォーカスが容易に得られ
るという特長がある。
１群と正の屈折力の第２群の２つのレンズ群を有するネ
ガティブリード型のズームレンズは広画角化が比較的容
易であり、また所定のバックフォーカスが容易に得られ
るという特長がある。
【０００８】しかしながら、広画角化を図りつつ、全変
倍範囲にわたり良好なる光学性能を得るには、各レンズ
群の屈折力配置やレンズ形状等を適切に設定する必要が
ある。各レンズ群の屈折力配置やレンズ構成等が不適切
であると、例えば回折光学素子を用いても変倍に伴う色
収差の変動が大きくなり、全変倍範囲にわたり高い光学
性能を得るのが難しくなってくる。
倍範囲にわたり良好なる光学性能を得るには、各レンズ
群の屈折力配置やレンズ形状等を適切に設定する必要が
ある。各レンズ群の屈折力配置やレンズ構成等が不適切
であると、例えば回折光学素子を用いても変倍に伴う色
収差の変動が大きくなり、全変倍範囲にわたり高い光学
性能を得るのが難しくなってくる。
【０００９】本発明は、負の屈折力のレンズ群が先行す
るネガティブリード型のズームレンズにおいて、各レン
ズ群のレンズ構成を適切に設定することにより、色収差
をはじめ諸収差を良好に補正し、広画角で全変倍範囲に
わたり高い光学性能を有し、レンズ系全体の小型化を図
ったズームレンズ及びそれを用いた光学機器の提供を目
的とする。
るネガティブリード型のズームレンズにおいて、各レン
ズ群のレンズ構成を適切に設定することにより、色収差
をはじめ諸収差を良好に補正し、広画角で全変倍範囲に
わたり高い光学性能を有し、レンズ系全体の小型化を図
ったズームレンズ及びそれを用いた光学機器の提供を目
的とする。
【００１０】この他、本発明は、３５ｍｍ一眼レフカメ
ラ換算で焦点距離２８ｍｍ程度の広角域を含む広角のズ
ームレンズで、良好な性能で特に倍率色収差が良好に補
正されたコンパクトなズームレンズ及びそれを用いた光
学機器の提供を目的とする。
ラ換算で焦点距離２８ｍｍ程度の広角域を含む広角のズ
ームレンズで、良好な性能で特に倍率色収差が良好に補
正されたコンパクトなズームレンズ及びそれを用いた光
学機器の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明のズーム
レンズは物体側より順に、負の屈折力の前群と、正の屈
折力の後群を有し、前記各群の間隔を変化させて広角端
から望遠端への変倍を行うズームレンズに於いて、前群
は少なくとも２枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レ
ンズより構成され、後群は少なくとも２枚の正レンズ
と、少なくとも１枚の負レンズで構成され、前記少なく
ともひとつの群に回折光学素子が含まれており、ＤａＷ
を広角端での前群と後群の間隔、ＤａＴを望遠端での前
群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光学素子の回折成
分のみの焦点距離、ｆｔを望遠端での全系の焦点距離と
したとき、 ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２） の条件式を満足することを特徴としている。
レンズは物体側より順に、負の屈折力の前群と、正の屈
折力の後群を有し、前記各群の間隔を変化させて広角端
から望遠端への変倍を行うズームレンズに於いて、前群
は少なくとも２枚の負レンズと、少なくとも１枚の正レ
ンズより構成され、後群は少なくとも２枚の正レンズ
と、少なくとも１枚の負レンズで構成され、前記少なく
ともひとつの群に回折光学素子が含まれており、ＤａＷ
を広角端での前群と後群の間隔、ＤａＴを望遠端での前
群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光学素子の回折成
分のみの焦点距離、ｆｔを望遠端での全系の焦点距離と
したとき、 ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２） の条件式を満足することを特徴としている。
【００１２】請求項２の発明は請求項１の発明において
前記回折光学素子は前群に含まれており、該回折光学素
子は負の屈折力を有することを特徴としている。
前記回折光学素子は前群に含まれており、該回折光学素
子は負の屈折力を有することを特徴としている。
【００１３】請求項３の発明は請求項１の発明において
前記回折光学素子は後群に含まれており、該回折光学素
子は正の屈折力を有することを特徴としている。
前記回折光学素子は後群に含まれており、該回折光学素
子は正の屈折力を有することを特徴としている。
【００１４】請求項４の発明は請求項１，２又は３の発
明において前記前群は、負の屈折力を有するひとつまた
は二つの部分系より構成され、前記後群は、絞りを有す
るとともにひとつの部分系より構成され、ｆｗ，ｆｔを
各々広角端、望遠端での全系の焦点距離、ｆａを前群の
広角端での焦点距離、ｆｂを後群の焦点距離としたと
き、
明において前記前群は、負の屈折力を有するひとつまた
は二つの部分系より構成され、前記後群は、絞りを有す
るとともにひとつの部分系より構成され、ｆｗ，ｆｔを
各々広角端、望遠端での全系の焦点距離、ｆａを前群の
広角端での焦点距離、ｆｂを後群の焦点距離としたと
き、
【００１５】
【数３】
【００１６】の条件式を満足することを特徴としてい
る。
る。
【００１７】請求項５の発明は請求項１，２，３又は４
の発明においてＳＫｗを広角端でのバックフォーカス、
ｆｗを広角端での全系の焦点距離としたとき、 １．４ ＜ ＳＫｗ／ｆｗ ＜ ２．０ （５） の条件式を満足することを特徴としている。
の発明においてＳＫｗを広角端でのバックフォーカス、
ｆｗを広角端での全系の焦点距離としたとき、 １．４ ＜ ＳＫｗ／ｆｗ ＜ ２．０ （５） の条件式を満足することを特徴としている。
【００１８】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回折光学素子に入射、射出す
る光線と前記回折光学素子の面法線とのなす角をθ
（度）としたとき −２５（度） ＜ θ ＜ ２５（度） （６） の条件式を満足することを特徴としている。
か１項の発明において前記回折光学素子に入射、射出す
る光線と前記回折光学素子の面法線とのなす角をθ
（度）としたとき −２５（度） ＜ θ ＜ ２５（度） （６） の条件式を満足することを特徴としている。
【００１９】請求項７の発明は請求項１から６のいずれ
か１項の発明において前記回折格子は積層構造であるこ
とを特徴としている。
か１項の発明において前記回折格子は積層構造であるこ
とを特徴としている。
【００２０】請求項８の発明のズームレンズは物体側よ
り順に、負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群を有
し、前記各群の間隔を変化させて広角端から望遠端への
変倍を行うズームレンズに於いて、前記少なくともひと
つの群に回折光学素子が含まれており、ＤａＷを広角端
での前群と後群の間隔、ＤａＴを望遠端での前群と後群
の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光学素子の回折成分のみの
焦点距離、ｆｗ，ｆｔを各々広角端、望遠端での全系の
焦点距離、ｆａを前群の広角端での焦点距離、ｆｂを後
群の焦点距離、ＳＫｗを広角端でのバックフォーカス、
前記回折光学素子に入射、射出する光線と前記回折光学
素子の面法線とのなす角をθ（度）としたとき ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２）
り順に、負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群を有
し、前記各群の間隔を変化させて広角端から望遠端への
変倍を行うズームレンズに於いて、前記少なくともひと
つの群に回折光学素子が含まれており、ＤａＷを広角端
での前群と後群の間隔、ＤａＴを望遠端での前群と後群
の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光学素子の回折成分のみの
焦点距離、ｆｗ，ｆｔを各々広角端、望遠端での全系の
焦点距離、ｆａを前群の広角端での焦点距離、ｆｂを後
群の焦点距離、ＳＫｗを広角端でのバックフォーカス、
前記回折光学素子に入射、射出する光線と前記回折光学
素子の面法線とのなす角をθ（度）としたとき ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２）
【００２１】
【数４】
【００２２】 １．４ ＜ ＳＫｗ／ｆｗ ＜ ２．０ （５） −２５（度） ＜ θ ＜ ２５（度） （６） の条件式を満足することを特徴としている。
【００２３】請求項９の発明の光学機器は請求項１から
８のいずれか１項のズームレンズを有することを特徴と
している。
８のいずれか１項のズームレンズを有することを特徴と
している。
【００２４】
【発明の実施の形態】図１は本発明の数値実施例１のズ
ームレンズのレンズ断面図、図２、図３は本発明の数値
実施例１の広角端、望遠端の収差図である。
ームレンズのレンズ断面図、図２、図３は本発明の数値
実施例１の広角端、望遠端の収差図である。
【００２５】図４は本発明の数値実施例２のズームレン
ズのレンズ断面図、図５、図６は本発明の数値実施例２
の広角端、望遠端の収差図である。
ズのレンズ断面図、図５、図６は本発明の数値実施例２
の広角端、望遠端の収差図である。
【００２６】図７は本発明の数値実施例３のズームレン
ズのレンズ断面図、図８、図９は本発明の数値実施例３
の広角端、望遠端の収差図である。
ズのレンズ断面図、図８、図９は本発明の数値実施例３
の広角端、望遠端の収差図である。
【００２７】図１０は本発明の数値実施例４のズームレ
ンズのレンズ断面図、図１１、図１２は本発明の数値実
施例４の広角端、望遠端の収差図である。
ンズのレンズ断面図、図１１、図１２は本発明の数値実
施例４の広角端、望遠端の収差図である。
【００２８】レンズ断面図においてＬ１は負の屈折力の
前群(第１群）であり、図１、図４の数値実施例１，２
では、共に負の屈折力の第１１群と第１２群の２つのレ
ンズ群を有している。
前群(第１群）であり、図１、図４の数値実施例１，２
では、共に負の屈折力の第１１群と第１２群の２つのレ
ンズ群を有している。
【００２９】Ｌ２は正の屈折力の後群（第２群）であ
る。
る。
【００３０】図７、図１０の数値実施例３，４では、第
２群Ｌ２の像面側に固定のレンズ群（固定群）Ｌ３を設
けている。ＳＰは絞りである。
２群Ｌ２の像面側に固定のレンズ群（固定群）Ｌ３を設
けている。ＳＰは絞りである。
【００３１】広角端から望遠端への変倍を、図１の数値
実施例１では、第１２群Ｌ１２を像面側に凸状の軌跡で
第２群Ｌ２を物体側へ移動させて行っており、図４、図
７、図１０の数値実施例２，３，４では第１群Ｌ１を像
面側に凸状の軌跡で、第２群Ｌ２を物体側へ移動させて
行っている。
実施例１では、第１２群Ｌ１２を像面側に凸状の軌跡で
第２群Ｌ２を物体側へ移動させて行っており、図４、図
７、図１０の数値実施例２，３，４では第１群Ｌ１を像
面側に凸状の軌跡で、第２群Ｌ２を物体側へ移動させて
行っている。
【００３２】絞りＳＰは第２群Ｌ２と一体的に移動して
いる。
いる。
【００３３】尚、収差図の球面収差において実線はｄ
線、二点鎖線はｇ線、一点鎖線はＣ線、点線はＦ線、鎖
線は正弦条件であり、非点収差において実線はサジタル
光線、点線はメリディオナル光線を表し、倍率色収差に
於いて二点鎖線はｇ線、一点鎖線はＣ線、点線はＦ線を
表す。
線、二点鎖線はｇ線、一点鎖線はＣ線、点線はＦ線、鎖
線は正弦条件であり、非点収差において実線はサジタル
光線、点線はメリディオナル光線を表し、倍率色収差に
於いて二点鎖線はｇ線、一点鎖線はＣ線、点線はＦ線を
表す。
【００３４】ここで第１発明では、前述したズームタイ
プにおいて、前群は少なくとも２枚の負レンズと、少な
くとも１枚の正レンズより構成され、後群は少なくとも
２枚の正レンズと、少なくとも１枚の負レンズで構成さ
れ、前記少なくともひとつの群に回折光学素子が含まれ
ており、ＤａＷを広角端での前群と後群の間隔、ＤａＴ
を望遠端での前群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光
学素子の回折成分のみの焦点距離、ｆｔを望遠端での全
系の焦点距離としたとき、 ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２） の条件式を満足することを特徴としている。
プにおいて、前群は少なくとも２枚の負レンズと、少な
くとも１枚の正レンズより構成され、後群は少なくとも
２枚の正レンズと、少なくとも１枚の負レンズで構成さ
れ、前記少なくともひとつの群に回折光学素子が含まれ
ており、ＤａＷを広角端での前群と後群の間隔、ＤａＴ
を望遠端での前群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光
学素子の回折成分のみの焦点距離、ｆｔを望遠端での全
系の焦点距離としたとき、 ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２） の条件式を満足することを特徴としている。
【００３５】条件式（１）は変倍における各レンズ群の
移動状態を特定するものであり、条件式（１）を満足す
るように各レンズ群を移動させることにより、レンズ系
全体の小型化を図りつつ、所定の変倍比を効果的に得て
いる。
移動状態を特定するものであり、条件式（１）を満足す
るように各レンズ群を移動させることにより、レンズ系
全体の小型化を図りつつ、所定の変倍比を効果的に得て
いる。
【００３６】又、条件式（２）を満足するように回折光
学素子の屈折力を設定することにより、ｇ線かｃ線まで
の広い波長域における倍率色収差を良好に補正してい
る。
学素子の屈折力を設定することにより、ｇ線かｃ線まで
の広い波長域における倍率色収差を良好に補正してい
る。
【００３７】第１発明は以上のように回折光学素子を用
いると共に各レンズ群のレンズ構成を適切に設定するこ
とにより、高変倍でレンズ全長の短縮化を図った全変倍
範囲にわたり色収差を良好に補正し、高い光学性能を有
したズームレンズを達成している。
いると共に各レンズ群のレンズ構成を適切に設定するこ
とにより、高変倍でレンズ全長の短縮化を図った全変倍
範囲にわたり色収差を良好に補正し、高い光学性能を有
したズームレンズを達成している。
【００３８】本発明に係る回折光学素子ＤＯＥ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（Ｃｌ×ｈ2＋Ｃ２×ｈ4＋Ｃ３×ｈ6＋…）…（ａ） の式で表されるものである。
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（Ｃｌ×ｈ2＋Ｃ２×ｈ4＋Ｃ３×ｈ6＋…）…（ａ） の式で表されるものである。
【００３９】回折光学素子ＤＯＥは従来のガラスによる
屈折とは異なる光学的特性を備えている。
屈折とは異なる光学的特性を備えている。
【００４０】回折光学素子ＤＯＥ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） で与えられる。
Ｆ，Ｃ線の波長をλｄ，λＦ，λＣとすると νｄ＝λｄ／（λＦ―λＣ） で与えられる。
【００４１】回折光学素子は負の分散と異常分散性の特
徴を持っている。具体的には、アッベ数νｄ＝−３．４
５、θ（度）ｇｔ＝０．２９６となっている。
徴を持っている。具体的には、アッベ数νｄ＝−３．４
５、θ（度）ｇｔ＝０．２９６となっている。
【００４２】尚、本発明のズームレンズに用いる回折光
学素子は、そのピッチを変更することにより非球面の効
果を持たせても良い。特に回折光学素子の位相の高次項
を最適化することにより良好な光学性能を得ている。
学素子は、そのピッチを変更することにより非球面の効
果を持たせても良い。特に回折光学素子の位相の高次項
を最適化することにより良好な光学性能を得ている。
【００４３】尚、第１発明において更に高い光学性能を
得るためには、次の条件のうち少なくとも１つを満足す
ることが好ましい。 （ア−１） 前記回折光学素子は前群に含まれており、
該回折光学素子は負の屈折力を有することである。
得るためには、次の条件のうち少なくとも１つを満足す
ることが好ましい。 （ア−１） 前記回折光学素子は前群に含まれており、
該回折光学素子は負の屈折力を有することである。
【００４４】これによって、変倍における倍率色収差を
全変倍範囲にわたりバランズ良く補正している。 （ア−２） 前記回折光学素子は後群に含まれており、
該回折光学素子は正の屈折力を有することである。
全変倍範囲にわたりバランズ良く補正している。 （ア−２） 前記回折光学素子は後群に含まれており、
該回折光学素子は正の屈折力を有することである。
【００４５】これによって、変倍における倍率色収差を
全変倍範囲にわたりバランズ良く補正している。 （ア−３） 前記前群は、負の屈折力を有するひとつま
たは二つの部分系より構成され、前記後群は、絞りを有
するとともにひとつの部分系より構成され、ｆｗ，ｆｔ
を各々広角端、望遠端での全系の焦点距離、ｆａを前群
の広角端での焦点距離、ｆｂを後群の焦点距離としたと
き
全変倍範囲にわたりバランズ良く補正している。 （ア−３） 前記前群は、負の屈折力を有するひとつま
たは二つの部分系より構成され、前記後群は、絞りを有
するとともにひとつの部分系より構成され、ｆｗ，ｆｔ
を各々広角端、望遠端での全系の焦点距離、ｆａを前群
の広角端での焦点距離、ｆｂを後群の焦点距離としたと
き
【００４６】
【数５】
【００４７】の条件式を満足することである。
【００４８】条件式（３）は、広角端の焦点距離と望遠
端の焦点距離の積の平方根に対する広角端での前群の焦
点距離の範囲を規定するものであり、条件式（４）は、
広角端の焦点距離と望遠端の焦点距離の積の平方根に対
する後群の焦点距離の範囲を規定するものであり、どち
らも下限値を超えて前群、後群の屈折力が強くなると、
レンズ系のコンパクト化には有利だが、各々のレンズ群
で発生する諸収差が大きくなり、これをバランス良く補
正することが困難となり、上限値を超えて前群、後群の
屈折力が弱くなると、収差補正には有利だが、レンズ全
長及び前玉径が大きくなる。 （ア−４） ＳＫｗを広角端でのバックフォーカス、ｆ
ｗを広角端での全系の焦点距離としたとき、 １．４ ＜ ＳＫｗ／ｆｗ ＜ ２．０ （５） の条件式を満足することである。
端の焦点距離の積の平方根に対する広角端での前群の焦
点距離の範囲を規定するものであり、条件式（４）は、
広角端の焦点距離と望遠端の焦点距離の積の平方根に対
する後群の焦点距離の範囲を規定するものであり、どち
らも下限値を超えて前群、後群の屈折力が強くなると、
レンズ系のコンパクト化には有利だが、各々のレンズ群
で発生する諸収差が大きくなり、これをバランス良く補
正することが困難となり、上限値を超えて前群、後群の
屈折力が弱くなると、収差補正には有利だが、レンズ全
長及び前玉径が大きくなる。 （ア−４） ＳＫｗを広角端でのバックフォーカス、ｆ
ｗを広角端での全系の焦点距離としたとき、 １．４ ＜ ＳＫｗ／ｆｗ ＜ ２．０ （５） の条件式を満足することである。
【００４９】条件式（５）は広角端の焦点距離に対する
広角端のバックフォーカスを規定するものであり、クイ
ックリターンミラー等を配置するスペースを効果的に確
保する為の条件である。 （ア−５） 前記回折光学素子に入射、射出する光線と
前記回折光学素子の面法線とのなす角をθ（度）とした
とき −２５（度） ＜ θ ＜ ２５（度） （６） の条件式を満足することである。
広角端のバックフォーカスを規定するものであり、クイ
ックリターンミラー等を配置するスペースを効果的に確
保する為の条件である。 （ア−５） 前記回折光学素子に入射、射出する光線と
前記回折光学素子の面法線とのなす角をθ（度）とした
とき −２５（度） ＜ θ ＜ ２５（度） （６） の条件式を満足することである。
【００５０】条件式（６）は、回折光学系に入射及び射
出する光線の好ましい角度θを特定したものであり、広
い波長域において、回折光学素子による色収差補正の効
果が良好に得られ、特に倍率色収差が良好に補正される
為のものである。
出する光線の好ましい角度θを特定したものであり、広
い波長域において、回折光学素子による色収差補正の効
果が良好に得られ、特に倍率色収差が良好に補正される
為のものである。
【００５１】尚、この角度θは −４５（度）＜θ＜４５（度） の範囲内であっても、ある程度の効果が得られる。 （ア−６） 前記回折格子は積層構造であることであ
る。
る。
【００５２】これによって広い波長域において高い回折
効率を確保するのを容易にしている。
効率を確保するのを容易にしている。
【００５３】通常、回折格子の設計次数（例えば１次）
での回折効率は最適化した光線波長から離れるに従って
低下し、その反面、設計次数以外で特に近傍の次数であ
る０次、２次回折光が増大してくる傾向がある。
での回折効率は最適化した光線波長から離れるに従って
低下し、その反面、設計次数以外で特に近傍の次数であ
る０次、２次回折光が増大してくる傾向がある。
【００５４】この設計次数以外の回折光の増加は、それ
が像面に達するとフレアとなり、光学系の解像度の低下
につながる。これに対し、異なる屈折率の光学材料で形
成した回折面を積層構造に形成することで、より広い波
長領域で設計次数の回折効率を維持することができる。
が像面に達するとフレアとなり、光学系の解像度の低下
につながる。これに対し、異なる屈折率の光学材料で形
成した回折面を積層構造に形成することで、より広い波
長領域で設計次数の回折効率を維持することができる。
【００５５】本発明のズームレンズでは、この積層構造
の回折光学面を適用することでより良好な像を得てい
る。
の回折光学面を適用することでより良好な像を得てい
る。
【００５６】またこの場合は、回折光学面の表面に格子
形状が形成されないようにすることができ、この結果、
防塵性に優れ、回折光学素子の組み立て作業性が向上
し、より安価な光学系が得られる。
形状が形成されないようにすることができ、この結果、
防塵性に優れ、回折光学素子の組み立て作業性が向上
し、より安価な光学系が得られる。
【００５７】又、第２発明では、前述したズームタイプ
において、前記少なくともひとつの群に回折光学素子が
含まれており、ＤａＷを広角端での前群と後群の間隔、
ＤａＴを望遠端での前群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該
回折光学素子の回折成分のみの焦点距離、ｆｗ，ｆｔを
各々広角端、望遠端での全系の焦点距離、ｆａを前群の
広角端での焦点距離、ｆｂを後群の焦点距離、ＳＫｗを
広角端でのバックフォーカス、前記回折光学素子に入
射、射出する光線と前記回折光学素子の面法線とのなす
角をθ（度）としたとき ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２）
において、前記少なくともひとつの群に回折光学素子が
含まれており、ＤａＷを広角端での前群と後群の間隔、
ＤａＴを望遠端での前群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該
回折光学素子の回折成分のみの焦点距離、ｆｗ，ｆｔを
各々広角端、望遠端での全系の焦点距離、ｆａを前群の
広角端での焦点距離、ｆｂを後群の焦点距離、ＳＫｗを
広角端でのバックフォーカス、前記回折光学素子に入
射、射出する光線と前記回折光学素子の面法線とのなす
角をθ（度）としたとき ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２）
【００５８】
【数６】
【００５９】 １．４ ＜ ＳＫｗ／ｆｗ ＜ ２．０ （５） −２５（度） ＜ θ ＜ ２５（度） （６） の条件式を満足することを特徴としている。
【００６０】ここで、条件式（１）〜（６）の技術的意
味は第１発明において述べたのと同じである。
味は第１発明において述べたのと同じである。
【００６１】第２発明では以上のように、回折光学素子
を用いると共に各レンズ群のレンズ構成を適切に設定す
ることにより、高変倍でレンズ全長の短縮化を図った全
変倍範囲にわたり色収差を良好に補正し、高い光学性能
を有したズームレンズを達成している。
を用いると共に各レンズ群のレンズ構成を適切に設定す
ることにより、高変倍でレンズ全長の短縮化を図った全
変倍範囲にわたり色収差を良好に補正し、高い光学性能
を有したズームレンズを達成している。
【００６２】次に、各数値実施例のレンズ構成の特徴に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００６３】尚、以下の各数値実施例の構成は、第１、
第２発明のいずれにも適用できる。
第２発明のいずれにも適用できる。
【００６４】数値実施例１ 前群（Ｌ１）は負の屈折力の第１１群と第１２群より成
り、第１１群は物体側に凸状の正メニスカスレンズと物
体側に凸の負メニスカスレンズより成り、第１２群は、
物体側に凸面を有する負メニスカスレンズ、負レンズ、
正レンズより成り、後群Ｌ２は、複数の正レンズと複数
の負レンズより構成されている。広角端から望遠端への
変倍時、前記第１１群は固定、前記第１２群は、像側に
凸の軌跡で移動し、後群Ｌ２は、物体側に移動してい
る。第１１群の最も物体側を正レンズとすることで、歪
曲を良好に補正している。
り、第１１群は物体側に凸状の正メニスカスレンズと物
体側に凸の負メニスカスレンズより成り、第１２群は、
物体側に凸面を有する負メニスカスレンズ、負レンズ、
正レンズより成り、後群Ｌ２は、複数の正レンズと複数
の負レンズより構成されている。広角端から望遠端への
変倍時、前記第１１群は固定、前記第１２群は、像側に
凸の軌跡で移動し、後群Ｌ２は、物体側に移動してい
る。第１１群の最も物体側を正レンズとすることで、歪
曲を良好に補正している。
【００６５】次に、倍率色収差を補正するために回折光
学素子（ＤＯＥ）を用いている。
学素子（ＤＯＥ）を用いている。
【００６６】後群の最も像面側には、条件式（２）を満
足する正の屈折力の回折光学素子が用いられており、こ
れにより、ｇ線からＣ線までの倍率色収差を良好に補正
している。
足する正の屈折力の回折光学素子が用いられており、こ
れにより、ｇ線からＣ線までの倍率色収差を良好に補正
している。
【００６７】また、近軸配置は、条件式（３），
（４），（５）を満足している。
（４），（５）を満足している。
【００６８】フオーカシングは、前群Ｌ１中の第１２群
で行うことが可能であり、重量の軽いレンズ群で行うこ
とにより、近年、３５ｍｍ一眼レフカメラで主流となっ
ているオートフォーカスカメラに装着した場合、フォー
カスレンズの軽量化が可能なため、迅速なオートフォー
カスが行えるようにしている 数値実施例２ 前群Ｌ１を、物体側に凸面を有する２枚の負メニスカス
レンズ、負レンズ、正レンズより構成し、最も物体側の
レンズの像面側のレンズ面はレンズ中心からレンズ周辺
へ行くに従って負の屈折力が弱くなる形状の非球面を用
いることで、広角側で発生する樽型の歪曲を小さくして
いる。後群は、複数の正レンズと、複数の負レンズより
構成されている。広角端から望遠端への変倍時、前記前
群Ｌ１は、像側に凸の軌跡で移動し、後群は、物体側に
移動している。
で行うことが可能であり、重量の軽いレンズ群で行うこ
とにより、近年、３５ｍｍ一眼レフカメラで主流となっ
ているオートフォーカスカメラに装着した場合、フォー
カスレンズの軽量化が可能なため、迅速なオートフォー
カスが行えるようにしている 数値実施例２ 前群Ｌ１を、物体側に凸面を有する２枚の負メニスカス
レンズ、負レンズ、正レンズより構成し、最も物体側の
レンズの像面側のレンズ面はレンズ中心からレンズ周辺
へ行くに従って負の屈折力が弱くなる形状の非球面を用
いることで、広角側で発生する樽型の歪曲を小さくして
いる。後群は、複数の正レンズと、複数の負レンズより
構成されている。広角端から望遠端への変倍時、前記前
群Ｌ１は、像側に凸の軌跡で移動し、後群は、物体側に
移動している。
【００６９】後群の最も像面側には、条件式（２）を満
足する正の屈折力の回折光学素子が用いられており、こ
れにより、ｇ線からＣ線までの倍率色収差を良好に補正
している。
足する正の屈折力の回折光学素子が用いられており、こ
れにより、ｇ線からＣ線までの倍率色収差を良好に補正
している。
【００７０】また、近軸配置は、数値実施例１と同様に
条件式（３），（４），（５）を満足している。
条件式（３），（４），（５）を満足している。
【００７１】フオーカシングは前群Ｌ１中の最も物体側
のレンズＬ１１を除いたレンズ群Ｌ１２で行うことが可
能であり、重量の軽いレンズ群で行うことにより、近
年、３５ｍｍ一眼レフカメラで主流となっているオート
フォーカスカメラに装着した場合、フォーカスレンズの
軽量化が可能なため、迅速なオートフォーカスが行える
ようにしている。
のレンズＬ１１を除いたレンズ群Ｌ１２で行うことが可
能であり、重量の軽いレンズ群で行うことにより、近
年、３５ｍｍ一眼レフカメラで主流となっているオート
フォーカスカメラに装着した場合、フォーカスレンズの
軽量化が可能なため、迅速なオートフォーカスが行える
ようにしている。
【００７２】数値実施例３ 前群Ｌ１を、物体側に凸面を有する負メニスカスレン
ズ、負レンズ、正レンズより構成し、前記第２負レンズ
の像側のレンズ面はレンズ中心からレンズ周辺へ行くに
従って負の屈折力が弱くなる形状の非球面を用いること
で、広角側で発生する樽型の歪曲を小さくしている。後
群Ｌ２は、複数の正レンズと複数の負レンズより構成さ
れ、後群Ｌ２の像側には弱い負の屈折力を有し、変倍時
固定のレンズ群Ｌ３が配置されている。広角端から望遠
端への変倍時、前記前群Ｌ１は、像側に凸の軌跡で移動
し、後群Ｌ２は、物体側に移動している。
ズ、負レンズ、正レンズより構成し、前記第２負レンズ
の像側のレンズ面はレンズ中心からレンズ周辺へ行くに
従って負の屈折力が弱くなる形状の非球面を用いること
で、広角側で発生する樽型の歪曲を小さくしている。後
群Ｌ２は、複数の正レンズと複数の負レンズより構成さ
れ、後群Ｌ２の像側には弱い負の屈折力を有し、変倍時
固定のレンズ群Ｌ３が配置されている。広角端から望遠
端への変倍時、前記前群Ｌ１は、像側に凸の軌跡で移動
し、後群Ｌ２は、物体側に移動している。
【００７３】前群の最も物体側の負メニスカスレンズの
像側の面には、条件式（２）を満足する負の屈折力の回
折光学素子が用いられており、これにより、ｇ線からｃ
線までの倍率色収差を良好に補正している。
像側の面には、条件式（２）を満足する負の屈折力の回
折光学素子が用いられており、これにより、ｇ線からｃ
線までの倍率色収差を良好に補正している。
【００７４】また、近軸配置は、数値実施例１と同様に
条件式（３），（４），（５）を満足している。
条件式（３），（４），（５）を満足している。
【００７５】数値実施例４ 前群Ｌ１を、物体側に凸面を有する負メニスカスレン
ズ、負レンズ、正レンズより構成し、前記第２負レンズ
の像側のレンズ面はレンズ中心からレンズ周辺へ行くに
従って負の屈折力が弱くなる形状の非球面を用いること
で、広角側で発生する樽型の歪曲を小さくしている。後
群Ｌ２は、複数の正レンズと複数の負レンズより構成さ
れ、後群の像側には、弱い負の屈折力を有し変倍時固定
のレンズ群Ｌ３が配置されている。広角端から望遠端へ
の変倍時、前記前群Ｌ１は、像側に凸の軌跡で移動し、
後群Ｌ２は、物体側に移動している。
ズ、負レンズ、正レンズより構成し、前記第２負レンズ
の像側のレンズ面はレンズ中心からレンズ周辺へ行くに
従って負の屈折力が弱くなる形状の非球面を用いること
で、広角側で発生する樽型の歪曲を小さくしている。後
群Ｌ２は、複数の正レンズと複数の負レンズより構成さ
れ、後群の像側には、弱い負の屈折力を有し変倍時固定
のレンズ群Ｌ３が配置されている。広角端から望遠端へ
の変倍時、前記前群Ｌ１は、像側に凸の軌跡で移動し、
後群Ｌ２は、物体側に移動している。
【００７６】後群の最も像側のレンズの像側の面には、
条件式（２）を満足する正の屈折力の回折光学素子が用
いられており、これによりｇ線からｃ線までの倍率色収
差を良好に補正している。
条件式（２）を満足する正の屈折力の回折光学素子が用
いられており、これによりｇ線からｃ線までの倍率色収
差を良好に補正している。
【００７７】また、近軸配置は、数値実施例１と同様に
条件式（３），（４），（５）を満足している。
条件式（３），（４），（５）を満足している。
【００７８】本発明に係る回折光学素子はホログラフィ
ック光学素子の制作手法であるリソグラフィック手法で
２値的に製作した光学素子であるバイナリーオプテック
スで製作してもよい。またこれらの方法で作成した型に
よって製造してもよい。また光学面にプラスチック等の
膜を上記回折光学面として転写する方法（いわゆるレプ
リカ非球面）で作成してもよい。
ック光学素子の制作手法であるリソグラフィック手法で
２値的に製作した光学素子であるバイナリーオプテック
スで製作してもよい。またこれらの方法で作成した型に
よって製造してもよい。また光学面にプラスチック等の
膜を上記回折光学面として転写する方法（いわゆるレプ
リカ非球面）で作成してもよい。
【００７９】回折光学素子の回折格子形状は、例えば図
１３に示すキノフォーム形状が適用可能である。図１４
は図１３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、基材１０
２の表面に紫外線硬化樹脂を塗布し、樹脂部に波長５３
０ｎｍ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。
１３に示すキノフォーム形状が適用可能である。図１４
は図１３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、基材１０
２の表面に紫外線硬化樹脂を塗布し、樹脂部に波長５３
０ｎｍ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。
【００８０】図１４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。
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。
【００８１】そこで図１５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して
用いても良い。
発明の実施例における回折光学素子部の格子形状として
用いても良い。
【００８２】図１６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＝５
４）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
ｄ２＝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＝５
４）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
ｄ２＝１０．５μｍとしている。
【００８３】図１６から分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、使用波長全域
で９５％以上の高い回折効率を有している。
【００８４】この他、図１７に示すようなエアギャップ
をはさんだ２層構成のもの等が適用可能である。
をはさんだ２層構成のもの等が適用可能である。
【００８５】図１７に示すようなエアギャップをはさん
だ２層構成のもの等が適用可能である。
だ２層構成のもの等が適用可能である。
【００８６】図１７に示す２つの回折格子１０６，１０
７を用いた回折光学素子の１次回折光の回折効率の波長
依存特性を図１８に示す。
７を用いた回折光学素子の１次回折光の回折効率の波長
依存特性を図１８に示す。
【００８７】図１７では基材１０２上に紫外線硬化樹脂
からなる第１の回折格子１０６を形成し、基材１０２’
上に紫外線硬化樹脂からなる第２の回折格子１０７を形
成している。
からなる第１の回折格子１０６を形成し、基材１０２’
上に紫外線硬化樹脂からなる第２の回折格子１０７を形
成している。
【００８８】図１８からわかるように設計次数の回折効
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。
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。
【００８９】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
更に改善される。
として積層構造の回折格子を用いることで、光学性能は
更に改善される。
【００９０】尚、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の回折格子部を直接基材に形成してもよい。
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の回折格子部を直接基材に形成してもよい。
【００９１】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１９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。
の組み合わせによっては図１９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。
【００９２】次に本発明のズームレンズを撮影光学系と
して用いたレンズシャッターカメラ（光学機器）の実施
形態を図２０を用いて説明する。
して用いたレンズシャッターカメラ（光学機器）の実施
形態を図２０を用いて説明する。
【００９３】図２０において、１０はカメラ本体、１１
は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学
系、１２は被写体像を観察するためのファインダーであ
る。
は本発明のズームレンズによって構成された撮影光学
系、１２は被写体像を観察するためのファインダーであ
る。
【００９４】１３はストロボ装置、１４は測定窓、１５
はカメラの動作を知らせる液晶表示窓、１６はレリーズ
ボタン、１７は各種のモードを切り替える操作スイッチ
である。
はカメラの動作を知らせる液晶表示窓、１６はレリーズ
ボタン、１７は各種のモードを切り替える操作スイッチ
である。
【００９５】図２１は本発明のズームレンズをフィルム
用カメラやデジタルカメラ等の一眼レフカメラに適用し
たときの光学機器の要部概略図である。
用カメラやデジタルカメラ等の一眼レフカメラに適用し
たときの光学機器の要部概略図である。
【００９６】図２１において２０はカメラ本体、２１は
本発明のズームレンズ、２２は撮像手段であり、フィル
ム、ＣＣＤ等から成っている。２３はファインダー系で
あり、被写体像が形成される焦点板２５、像反転手段と
してのペンタプリズム２６焦点版２５上の被写体像を観
察する為の接眼レンズ２７を有している。２４はクイッ
クリターンミラーである。
本発明のズームレンズ、２２は撮像手段であり、フィル
ム、ＣＣＤ等から成っている。２３はファインダー系で
あり、被写体像が形成される焦点板２５、像反転手段と
してのペンタプリズム２６焦点版２５上の被写体像を観
察する為の接眼レンズ２７を有している。２４はクイッ
クリターンミラーである。
【００９７】次に本発明の数値実施例を記載する。
【００９８】数値実施例においてｒｉは物体側より順に
第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉ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。
第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉ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。
【００９９】又、本実施例の非球面については回転対称
の非球面であり、基準曲率半径をｒ、レンズ光軸からの
径方向距離をｈ、非球面係数をｂ，ｃ，ｄ，ｅとしたと
き、光軸方向の座標Ｚ（ｈ）は以下の式で表わされる。
の非球面であり、基準曲率半径をｒ、レンズ光軸からの
径方向距離をｈ、非球面係数をｂ，ｃ，ｄ，ｅとしたと
き、光軸方向の座標Ｚ（ｈ）は以下の式で表わされる。
【０１００】
【数７】
【０１０１】回折光学素子面を表わす位相方程式は前記
（ａ）式の係数を表記した。このとき回折の次数は１次
であり、波長はｄ線である。
（ａ）式の係数を表記した。このとき回折の次数は１次
であり、波長はｄ線である。
【０１０２】又「ｅ−ｘ］は「１０-x」を意味してい
る。
る。
【０１０３】又、前述の各条件式と数値実施例における
諸数値との関数を表−１に示す。
諸数値との関数を表−１に示す。
【０１０４】
【外１】
【０１０５】
【外２】
【０１０６】
【外３】
【０１０７】
【外４】
【０１０８】
【表１】
【０１０９】
【発明の効果】本発明によれば、前述の如く負の屈折力
のレンズ群が先行するネガティブリード型のズームレン
ズにおいて、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定する
ことにより、色収差をはじめ諸収差を良好に補正し、広
画角で全変倍範囲にわたり高い光学性能を有し、レンズ
系全体の小型化を図ったズームレンズ及びそれを用いた
光学機器を達成することができる。
のレンズ群が先行するネガティブリード型のズームレン
ズにおいて、各レンズ群のレンズ構成を適切に設定する
ことにより、色収差をはじめ諸収差を良好に補正し、広
画角で全変倍範囲にわたり高い光学性能を有し、レンズ
系全体の小型化を図ったズームレンズ及びそれを用いた
光学機器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の望遠端の収差図
【図４】 本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図５】 本発明の数値実施例２の広角端の収差図
【図６】 本発明の数値実施例２の望遠端の収差図
【図７】 本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図８】 本発明の数値実施例３の広角端の収差図
【図９】 本発明の数値実施例３の望遠端の収差図
【図１０】 本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図１１】 本発明の数値実施例３の広角端の収差図
【図１２】 本発明の数値実施例３の望遠端の収差図
【図１３】 本発明に係る回折光学素子の説明図
【図１４】 本発明に係る回折光学素子の波長依存特性
の説明図
の説明図
【図１５】 本発明に係る回折光学素子の説明図
【図１６】 本発明に係る回折光学素子の波長依存特性
の説明図
の説明図
【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
の説明図
【図１９】 本発明に係る回折光学素子の説明図
【図２０】 本発明の光学機器の説明図
【図２１】 本発明の光学機器の説明図
Ｌ１ 第１群 Ｌ２ 第２群 Ｌ３ 第３群 Ｌ１１ 第１１群 Ｌ１２ 第１２群 ＳＰ 絞り ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＳ サジタル像面 ΔＭ メルディオナル像面 １０１ 回折光学素子 １０２ 基板 １０３，１０４，１０５ 層 １０，２０ カメラ本体 １１ 撮影光学系 １２ ファインダー １３ ストロボ装置 １４ 測定窓 １５ 液晶表示窓 １６ レリーズボタン １７ 操作スイッチ ２１ ズームレンズ ２２ 撮像手段 ２３ ファインダー系 ２４ クイックリターンミラー ２５ 焦点版
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA01 PA08 PA09 PA10 PA11 PA17 PA18 PA19 PB09 PB10 PB11 PB12 QA02 QA07 QA12 QA17 QA22 QA25 QA26 QA32 QA34 QA41 QA42 QA45 QA46 RA05 RA12 RA13 RA36 RA46 SA07 SA09 SA13 SA17 SA19 SA62 SA63 SA64 SA72 SA74 SB03 SB04 SB05 SB14 SB17 SB21 SB22
Claims (9)
- 【請求項１】 物体側より順に、負の屈折力の前群と、
正の屈折力の後群を有し、前記各群の間隔を変化させて
広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズに於い
て、前群は少なくとも２枚の負レンズと、少なくとも１
枚の正レンズより構成され、後群は少なくとも２枚の正
レンズと、少なくとも１枚の負レンズで構成され、前記
少なくともひとつの群に回折光学素子が含まれており、
ＤａＷを広角端での前群と後群の間隔、ＤａＴを望遠端
での前群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光学素子の
回折成分のみの焦点距離、ｆｔを望遠端での全系の焦点
距離としたとき、 ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２） の条件式を満足することを特徴としたズームレンズ。 - 【請求項２】 前記回折光学素子は前群に含まれてお
り、該回折光学素子は負の屈折力を有することを特徴と
した請求項１のズームレンズ。 - 【請求項３】 前記回折光学素子は後群に含まれてお
り、該回折光学素子は正の屈折力を有することを特徴と
した請求項１のズームレンズ。 - 【請求項４】 前記前群は、負の屈折力を有するひとつ
または二つの部分系より構成され、前記後群は、絞りを
有するとともにひとつの部分系より構成され、ｆｗ，ｆ
ｔを各々広角端、望遠端での全系の焦点距離、ｆａを前
群の広角端での焦点距離、ｆｂを後群の焦点距離とした
とき、 【数１】 の条件式を満足することを特徴とした請求項１,２又は
３のズームレンズ。 - 【請求項５】 ＳＫｗを広角端でのバックフォーカス、
ｆｗを広角端での全系の焦点距離としたとき、 １．４ ＜ ＳＫｗ／ｆｗ ＜ ２．０ （５） の条件式を満足することを特徴とした請求項１，２，３
又は４のズームレンズ。 - 【請求項６】 前記回折光学素子に入射、射出する光線
と前記回折光学素子の面法線とのなす角をθ（度）とし
たとき −２５（度） ＜ θ ＜ ２５（度） （６） の条件式を満足することを特徴とした請求項１から５の
いずれか１項のズームレンズ。 - 【請求項７】 前記回折格子は積層構造であることを特
徴とした請求項１から６のいずれか１項のズームレン
ズ。 - 【請求項８】 物体側より順に、負の屈折力の前群と、
正の屈折力の後群を有し、前記各群の間隔を変化させて
広角端から望遠端への変倍を行うズームレンズに於い
て、前記少なくともひとつの群に回折光学素子が含まれ
ており、ＤａＷを広角端での前群と後群の間隔、ＤａＴ
を望遠端での前群と後群の間隔、ｆＤＯＥを、該回折光
学素子の回折成分のみの焦点距離、ｆｗ，ｆｔを各々広
角端、望遠端での全系の焦点距離、ｆａを前群の広角端
での焦点距離、ｆｂを後群の焦点距離、ＳＫｗを広角端
でのバックフォーカス、前記回折光学素子に入射、射出
する光線と前記回折光学素子の面法線とのなす角をθ
（度）としたとき ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１） １０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２） 【数２】 １．４ ＜ ＳＫｗ／ｆｗ ＜ ２．０ （５） −２５ ＜(度） θ ＜ ２５（度） （６） の条件式を満足することを特徴としたズームレンズ。 - 【請求項９】 請求項１から８のいずれか１項のズーム
レンズを有することを特徴とする光学機器。
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