JP2018189878A - 撮像光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 色収差を含めた諸収差の補正が容易で、しかも全系が小型及び軽量で特にフォーカス用のレンズ群が小型軽量な撮像光学系を得ること。【解決手段】 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、後群より構成され、フォーカシングに際して第２レンズ群が光軸方向に移動する撮像光学系であって、第１レンズ群は、最も広い空気間隔を隔てて物体側から像側へ順に配置された、第１ａレンズ群と第１ｂレンズ群から構成され、第１ｂレンズ群の内部または第１ｂレンズ群と第２レンズ群の間に開口絞りが配置されており、第１レンズ群は回折光学素子を有し、第１ａレンズ群の焦点距離ｆ１ａ、第１ｂレンズ群の焦点距離ｆ１ｂを各々適切に設定すること。【選択図】図１

Description

本発明は撮像光学系及びそれを有する撮像装置に関し、特に銀塩フィルムを用いた写真用カメラや、固体撮像素子を用いたビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なものである。

従来、焦点距離の長い撮像光学系として、物体側から像側へ順に正の屈折力の前方レンズ群と、負の屈折力の後方レンズ群より成る、所謂望遠タイプの撮像光学系(望遠レンズ)が知られている。

一般的に焦点距離の長い望遠レンズでは、焦点距離が伸びるに従って、諸収差のうち、特に軸上色収差及び倍率色収差等の色収差が多く発生してくる。これらの色収差を、蛍石等の異常部分分散性を持った低分散材料を用いた正レンズと、高分散材料を用いた負レンズとを組み合わせて補正した（色消しを行った）望遠レンズが多く提案されている。

一方、撮像光学系の色収差を含めた諸収差を補正しつつ、レンズ重量を軽量化する方法として、レンズ面や光学系の一部に回折作用を有する回折光学部を基板上に設けた回折光学素子を用いる方法が知られている（特許文献１）。この方法を用いると、色収差を補正しつつレンズ全長を短縮したり、ガラス材料の比重を比較的軽い材料を使用してレンズを構成することで光学系全体を軽量化することが容易となる。

特許文献１では、第１レンズ群に回折光学素子を用いて色収差を良好に補正した焦点距離２００ｍｍ〜５８５ｍｍでＦナンバー２．０〜４．１程度の大口径比の望遠型の撮影光学系を開示している。特許文献１では、第１レンズ群を２つの部分レンズ群に分け、物体側の部分レンズ群の屈折力を強めつつ、その像側に配置された部分レンズ群との空気間隔を広く保つことで、それよりも像側のレンズ有効径を小さくしてレンズ全体の重量の軽量化を図っている。

また、多くの撮像光学系においては、無限遠から近距離へのフォーカシングは、撮像光学系全体を移動させたり、若しくは撮像光学系の一部のレンズ群を移動させたりして行っている。このうち焦点距離の長い望遠レンズの場合は、望遠レンズ全体が大型となり、又、重くなる。このため、望遠レンズ全体を移動させてフォーカシングを行うのが機構的に困難である。このため従来、望遠レンズでは一部のレンズ群を移動させてフォーカスを行っているものが多い。

このうち前方レンズ群以外の比較的小型でしかも軽量の撮像光学系の中央部分の一部のレンズ群を移動させてフォーカシングを行ったインナーフォーカス式を用いているものが提案されている（特許文献１、２）。

特許文献１では物体側から像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群、正または負の屈折力の第３レンズ群より構成し、フォーカシングに際して第２レンズ群を移動させている。

特許文献２では正の屈折力の前側レンズ群と負の屈折力の後側レンズ群を有し、フォーカシングに際して後側レンズ群の一部の合焦レンズ群を移動させて行った単焦点距離レンズを開示している。

特許文献１、２では何れも無限遠から近距離へのフォーカシングに際して光学系の中央部分の比較的小型軽量のレンズ群を像側へ移動させるインナーフォーカス式を用いている。

特開２０１２−００２９９９号公報 特開２０１５−１０８８１４号公報

望遠レンズは一般に焦点距離を長くするにつれてレンズ系全体が大型化し、高重量化してくる。このため望遠レンズにおいてはレンズ系全体の小型化及び軽量化を図ること、そして焦点距離を長くすることによって発生する色収差を良好に補正することが重要になってくる。更にフォーカシングを前方レンズ群以外の小型軽量のレンズ群で迅速に、しかも駆動装置の負担を少なくして行うことが重要となってくる。

望遠レンズにおいて回折光学素子を用いると、全系の小型化を図りつつ、色収差を補正し高い光学性能を得るのが容易となる。

しかしながらこれらの効果を得るには、回折光学素子を配置する光路中の位置、回折光学素子のパワー（焦点距離の逆数）、そして各レンズ群のレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。

またフォーカシングに際して移動させるレンズ群の小型化、軽量化を図るには、開口絞りとフォーカシング用のレンズ群の光軸方向の位置関係等を適切に設定することが重要になってくる。

本発明では、色収差を含めた諸収差の補正が容易で、しかも全系が小型及び軽量で特にフォーカス用のレンズ群が小型軽量な撮像光学系及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明の撮像光学系は、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、後群より構成され、フォーカシングに際して前記第２レンズ群が光軸方向に移動する撮像光学系であって、前記第１レンズ群は、最も広い空気間隔を隔てて、物体側から像側へ順に配置された、第１ａレンズ群と第１ｂレンズ群から構成され、前記第１ｂレンズ群の内部または前記第１ｂレンズ群と前記第２レンズ群の間に開口絞りが配置されており、前記第１レンズ群は回折光学素子を有し、前記第１ａレンズ群の焦点距離をｆ１ａ、前記第１ｂレンズ群の焦点距離をｆ１ｂとするとき、
１．７０＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜３．５０
なる条件式を満足することを特徴としている。

本発明によれば、色収差を含めた諸収差の補正が容易で、しかも全系が小型及び軽量で特にフォーカス用のレンズ群が小型軽量な撮像光学系が得られる。

数値データ１の断面図 （Ａ）、（Ｂ） 数値データ１の無限遠合焦時と至近合焦時の各収差図 数値データ２の断面図 （Ａ）、（Ｂ） 数値データ２の無限遠合焦時と至近合焦時の各収差図 数値データ３の断面図 （Ａ）、（Ｂ） 数値データ３の無限遠合焦時と至近合焦時の各収差図 数値データ４の断面図 （Ａ）、（Ｂ） 数値データ４の無限遠合焦時と至近合焦時の各収差図 本発明の撮像装置の説明図

以下、本発明の撮像光学系及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明の撮像光学系は、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、後群より構成されている。そしてフォーカシングに際して、第２レンズ群が光軸方向に移動する。

図１は本発明の実施例１の撮像光学系のレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１の撮像光学系の無限遠と至近距離に合焦しているときの縦収差図である。実施例１はＦナンバー２．９１、撮像画角６．３度の撮像光学系である。ここで至近距離とは物体距離（像面からの距離）２７００ｍｍのときをいう。

図３は本発明の実施例２の撮像光学系のレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２の撮像光学系の無限遠と至近距離に合焦しているときの縦収差図である。実施例２はＦナンバー２．９１、撮像画角６．３度の撮像光学系である。ここで至近距離とは物体距離２７００ｍｍのときをいう。

図５は本発明の実施例３の撮像光学系のレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３の撮像光学系の無限遠と至近距離に合焦しているときの縦収差図である。実施例３はＦナンバー２．９１、撮像画角８．４４度の撮像光学系である。ここで至近距離とは物体距離２０００ｍｍのときをいう。

図７は本発明の実施例４の撮像光学系のレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例４の撮像光学系の無限遠と至近距離に合焦しているときの縦収差図である。実施例４はＦナンバー２．９１、撮像画角８．４４度の撮像光学系である。ここで至近距離とは物体距離２０００ｍｍのときをいう。

図９は本発明の撮像装置の要部概略図である。

各レンズ断面図において、左側が物体側、右側が像側である。Ｌ０は撮像光学系である。ｉを物体側から数えたレンズ群の順番とすると、Ｌｉ（ｉ＝１，２）は、第ｉレンズ群を表す。撮像光学系は物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、後群ＬＲより構成されている。第１レンズ群Ｌ１は最も広い空気間隔を隔てて物体側から像側へ順に配置された正の屈折力の第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂより構成されている。

後群ＬＲは正の屈折力の第１部分レンズ群ＬＲ１、光軸と直交する方向の成分を含んで移動して像ぶれを補正する負の屈折力の第２部分レンズ群ＬＲ２、正の屈折力の第３部分レンズ群ＬＲ３より構成されている。

ＳＰは開口絞りであり、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの内部または第１ｂレンズ群と第２レンズ群Ｌ２の間に配置されている。ＳＰａは開口径一定の副絞りである。ＩＰは像面を表し、撮像光学系がビデオカメラやデジタルスチルカメラなどに用いられる場合、像面はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。また、撮像光学系が銀塩フィルムカメラに用いられる場合、像面はフィルム面に相当する。ＤＯＥは回折光学素子である。

回折光学素子ＤＯＥの回折光学部より生じる回折光のうち、本実施例で用いる回折光の回折次数ｍは１であり、設計波長λ０はｄ線の波長（５８７．５６ｎｍ）である。なお撮像光学系に設ける回折光学素子ＤＯＥは１つに限らず更に追加しても良く、これによれば更に良好な光学性能が容易に得られる。また回折光学素子ＤＯＥは回折光学部を非球面をベースとしても良く、ベースの材料は光を透過するものであればガラスでなくともプラスチックでも良い。

球面収差図において、光線のｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、点線のｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図において点線のΔＭはｄ線のメリジオナル像面、実線のΔＳはｄ線のサジタル像面を表している。倍率色収差はｇ線であらわしている。Ｆｎｏは開口比（Ｆナンバー）、ωは半画角（度）である。

各実施例の撮像光学系Ｌ０において、第１ａレンズ群Ｌ１ａの屈折力は正である。これにより第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔を広くすることで第１ａレンズ群Ｌ１ａを通過した光線が収斂するため、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのレンズ有効径を小さくしている。また、第１ａレンズ群Ｌ１ａの正の屈折力が強いほど、第１ａレンズ群Ｌ１ａを通過した光線がより収斂するため、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのレンズ有効径を小さくすることができる。

しかし、一般的に焦点距離と比較してＦナンバーが小さい望遠レンズは、Ｆナンバーが大きい望遠レンズに比べて球面収差やコマ収差が増大する。これらの諸収差を補正するためには、第１レンズ群Ｌ１のレンズ枚数を増やし、収差補正を行う必要がある。このとき単純に第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔を広くすると、レンズ全長が長くなってしまう。そうすると長いレンズ鏡筒が必要になり、鏡筒部分での重量の増加から総合的に見てレンズ重量の軽減効果は薄れてしまう。

そこで本発明の撮像光学系では、レンズ全長を短く維持しつつ、第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂとの間隔を広く開けるために第１レンズ群Ｌ１の構成レンズ枚数を３枚〜４枚としている。そして、レンズ枚数を少なくしたことによる緒収差のうち単色の収差を第１レンズ群Ｌ１内に少なくとも１つの非球面を設けることで補正している。

また第１レンズ群Ｌ１内に少なくとも１つの回折光学素子ＤＯＥを設け、かつ回折光学素子ＤＯＥの回折光学部の屈折力を適切に設定することで色収差を補正している。そうすることで第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔を広く確保し、かつ第１ａレンズ群Ｌ１ａの正の屈折力を強くすることで第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのレンズ有効径を小さくし、全体として軽量で高画質な画像が得られる撮像光学系を構成している。

一般に、多くの撮像光学系におけるフォーカシングは、撮像光学系全体を移動させたり、もしくは撮像光学系の一部のレンズ群を移動させて行っている。撮像光学系のうち焦点距離が長くＦナンバーが小さい大口径比の望遠レンズの場合は、レンズ系全体が大型となる。又、Ｆナンバーの小さい望遠レンズはＦナンバーの大きい望遠レンズに比べてレンズ全体が高重量となる。このため、望遠レンズ全体を移動させてフォーカシングを行うのが機構的に困難となる。

そこで多くの望遠レンズでは第１レンズ群よりも像側の小型かつ軽量な第２レンズ群を光軸上で移動させることによってフォーカシングを行っている。これによれば、光学系全体や第１レンズ群全体を移動させてフォーカシングすることに比して格段に小さい駆動装置でフォーカシングをすることが容易となる。

しかし、第２レンズ群が開口絞りの物体側に配置されている望遠レンズの場合、無限遠のフォーカス時にフォーカススペースの確保の為に軸上光線と軸外光線が高い位置に第２レンズ群を配置することになる。そうするとフォーカシングに際して収差変動が大きくなり、Ｆナンバーが小さい望遠レンズにおいてはフォーカシングに際して球面収差の変動が大きくなり、球面収差の補正が困難となる。

従来、開口絞りの物体側に配置された第２レンズ群をフォーカスレンズ群とする望遠レンズにおいて、フォーカスレンズ群の物体側にフォーカシングに際しての収差変動を補正する為のレンズ群を追加する構成を取っている。しかし、このようにするとレンズ有効径が比較的大きい第１レンズ群の構成レンズ枚数が増加してしまい、レンズ全系が高重量となってしまう。

そこで本発明の撮像光学系では開口絞りの像側にフォーカス用の第２レンズ群Ｌ２を配置し、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動させている。さらに第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力を適切に設定することでフォーカス駆動量を抑えることで、軸上光線と軸外光線の入射高が共に低い領域でフォーカス駆動させ、フォーカシングに際しての収差変動を軽減している。これにより、フォーカシングに際しての収差変動を軽減する為のレンズ群を第１レンズ群Ｌ１に新たに追加する必要がなくなり、全体の軽量化を実現している。

また、各実施例の撮像光学系Ｌ０は第２レンズ群Ｌ２の像側に後群ＬＲを配置している。第２レンズ群Ｌ２より像側に後群ＬＲを配置することで、軸上マージナル光線が光軸に近く、かつ軸外主光線が光軸から高い位置を通過する箇所にレンズ面を配置している。これにより、像面湾曲や倍率色収差の補正を容易にしている。

各実施例の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、開口絞りＳＰの像側に配置される負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、複数のレンズ群から構成される後群ＬＲより構成されている。第１レンズ群Ｌ１は、最も広い空気間隔を隔てて、正の屈折力の第１ａレンズ群Ｌ１ａと、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂから構成されている。第１レンズ群Ｌ１は１枚以上の回折光学素子ＤＯＥを有している。第２レンズ群Ｌ２を光軸上を移動させてフォーカシングを行っている。第１ａレンズ群Ｌ１ａの焦点距離をｆ１ａ、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの焦点距離をｆ１ｂとする。このとき、
１．７０＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜３．５０ ・・・（１）
なる条件を満足している。

条件式（１）は第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのそれぞれの焦点距離の比の絶対値の数値範囲を規定している。第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの焦点距離に対して第１ａレンズ群Ｌ１ａの焦点距離が小さいほど、第１ａレンズ群Ｌ１ａによる光線の収斂効果が強くなる。この結果、第１ａレンズ群Ｌ１ａよりも像側のレンズ有効径を縮小化できるので全系の小型化、軽量化が容易となる。

しかしながら条件式（１）の下限値を超えると第１ａレンズ群Ｌ１ａの正の屈折力が強すぎて球面収差が増大してくる。

条件式（１）の上限を越えると、第１ａレンズ群Ｌ１ａの正の屈折力が弱くなり、第１ａレンズ群Ｌ１ａによる光線の収斂効果が弱くなるので、第１ａレンズ群Ｌ１ａよりも像側のレンズ径が大きくなってしまうため好ましくない。好ましくは条件式（１）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
１．８０＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜３．００ ・・・（１ａ）
また、さらに好ましくは条件式（１ａ）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
１．８５＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜２．５０ ・・・（１ｂ）
以上のような構成とすることで本発明の目的とする撮像光学系は得られるが、更に好ましくは次に述べる条件のうち少なくとも１つ以上を満足することが良く、これによれば更なる高い光学性能が容易に得られる。

第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの光軸上の距離をｄ１ａｂとする。最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の長さ（但し最終レンズ面から像面までの間に平行平板よりなる光学部材が配置されているときは光学部材の厚さは空気換算した値とする。）をＬとする。

無限遠に合焦時の開口絞りＳＰと第２レンズ群Ｌ２の光軸上の距離をｄｐｆとする。無限遠に合焦時の第２レンズ群Ｌ２と後群ＬＲの光軸上の距離をｄｆｒとする。

回折光学素子ＤＯＥの回折光学部の焦点距離をｆＤＯＥとする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１とする。

第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。

第１部分レンズ群ＬＲ１、第２部分レンズ群ＬＲ２、第３部分レンズ群ＬＲ３の焦点距離を各々順にｆＬＲ１、ｆＬＲ２、ｆＬＲ３とする。

このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
０．２５＜ｄ１ａｂ／Ｌ＜０．３８ ・・・（２）
０．０５＜ｄｐｆ／ｄｆｒ＜０．６０ ・・・（３）
３０．０＜ｆＤＯＥ／ｆ１＜９０．０ ・・・（４）
−０．５０＜ｆ２／ｆ１＜−０．２０ ・・・（５）
０．２０＜ｆＬＲ１／ｆ＜０．４０ ・・・（６）
−０．２２＜ｆＬＲ２／ｆ＜−０．０９ ・・・（７）
０．０６＜ｆＬＲ３／ｆ＜０．２７ ・・・（８）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。

条件式（２）は第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂとの光軸上の距離に関する。条件式（２）の上限を越えて、第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔が広くなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１内の空洞部分がより増加する。また第１ｂレンズ群Ｌ１ｂが像面側に位置することから、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは有効径が小型化されて重量が軽減される。

しかしながら第１ａレンズ群Ｌ１ａより球面収差やコマ収差が多く発生し、これらの収差を第１ｂレンズ群Ｌ１ｂで補正することが困難となり、レンズ全系で球面収差とコマ収差が多く残存してしまい好ましくない。

一方、条件式（２）の下限を下回り、第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔が狭くなりすぎると、第１レンズ群Ｌ１内の空洞部分が少なくなる。そうすると、第１レンズ群Ｌ１内に複数のレンズが配置されることとなるため重量が増加してくるので好ましくない。好ましくは条件式（２）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
０．２７＜ｄ１ａｂ／Ｌ＜０．３５ ・・・（２ａ）
また、更に好ましくは条件式（２ａ）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
０．２８＜ｄ１ａｂ／Ｌ＜０．３３ ・・・（２ｂ）
条件式（３）は無限遠に合焦時の第２レンズ群（フォーカスレンズ群）Ｌ２と開口絞りＳＰの距離の、無限遠に合焦時の第２レンズ群Ｌ２と後群ＬＲの距離に対する比に関する。条件式（３）の上限を越えて、第２レンズ群Ｌ２が開口絞りＳＰから離れると、軸外主光線が光軸から高い位置で第２レンズ群Ｌ２に入射することになるので、フォーカシングに際して収差変動が大きくなってしまうので好ましくない。

一方、条件式（３）の下限を下回り、第２レンズ群Ｌ２と開口絞りＳＰとの空気間隔が狭くなると、十分な長さのフォーカススペースを確保するのが困難になる。フォーカススペースが狭い状態でフォーカス可能範囲を広げようとすると、第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力を大きく（負の屈折力の絶対値を大きく）する必要がある。そうすると、フォーカシングに際して収差変動が大きくなってしまうので好ましくない。好ましくは条件式（３）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
０．０７＜ｄｐｆ／ｄｆｒ＜０．５８ ・・・（３ａ）
また、更に好ましくは条件式（３ａ）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
０．０８＜ｄｐｆ／ｄｆｒ＜０．５５ ・・・（３ｂ）
条件式（４）は、第１レンズ群Ｌ１内の回折光学素子ＤＯＥの回折光学部のパワーに関する。条件式（４）の上限を越えて、回折光学素子ＤＯＥの回折光学部における回折成分のみによる正のパワーが弱くなってくると、第１レンズ群Ｌ１より色収差が多く発生し、この色収差を効果的に補正することが困難となるので好ましくない。

一方、条件式（４）の下限を下回り、回折光学素子ＤＯＥの回折光学部の回折部分のみによる正のパワーが大きくなってくると、回折格子の格子ピッチを細かくする必要があり、製造が困難になる為、好ましくない。また下限を下回り回折光学素子ＤＯＥの回折光学部の正の屈折力が大きくなってくると、相反関係にある軸上色収差と倍率色収差をバランス良く補正するのが困難になるため好ましくない。好ましくは条件式（４）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
４０．０＜ｆＤＯＥ／ｆ１＜８０．０ ・・・（４ａ）
また、更に好ましくは条件式（４ａ）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
５０．０＜ｆＤＯＥ／ｆ１＜７０．０ ・・・（４ｂ）
条件式（５）は第１レンズ群Ｌ１の屈折力に対する第２レンズ群Ｌ２の屈折力の比に関し、主に第２レンズ群のレンズ有効径の縮小化を図るためのものである。条件式（５）の上限を越えて、第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力（負の屈折力の絶対値）に比べて第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力（正の屈折力の絶対値）が弱くなると（絶対値が小さくなると）、第１レンズ群Ｌ１による光線の収斂効果が弱くなる。そうすると、第２レンズ群Ｌ２のレンズ有効径が大きくなってしまうので好ましくない。

一方、条件式（５）の下限を下回り、第２レンズ群Ｌ２の負の屈折力に比べて第１レンズ群Ｌ１の正の屈折力が強くなると（絶対値が大きくなると）、第２レンズ群Ｌ２のレンズ有効径が縮小化されてレンズ重量が軽減される。しかしながら、第１レンズ群Ｌ１より球面収差やコマ収差、そして色収差が大きく発生し、これらの諸収差を第２レンズ群Ｌ２以降のレンズ群で補正することが困難となるので好ましくない。好ましくは条件式（５）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
−０．４５＜ｆ２／ｆ１＜−０．３０ ・・・（５ａ）
また、更に好ましくは条件式（５ａ）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
−０．４０＜ｆ２／ｆ１＜−０．３５ ・・・（５ｂ）
条件式（６）乃至（８）は後群ＬＲ内の３つの部分レンズ群の屈折力を適切に設定している。これにより、像ぶれ補正に際して第２部分レンズ群ＬＲ２を光軸に対して垂直方向の成分を含む方向に移動する際、偏心量の少ない移動で結像面上の大きな像位置の変位（像ぶれ量）（以後、偏心量と像位置の変位の関係を像変位敏感度という。）を得つつ、良好な像性能を確保している。

条件式（６）乃至（８）の数値範囲を外れると高い像変位敏感度を確保しつつ良好な像性能を得るのが困難となってくるので好ましくない。好ましくは条件式（６）乃至（８）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
０．２３＜ｆＬＲ１／ｆ＜０．３５ ・・・（６ａ）
−０．２０＜ｆＬＲ２／ｆ＜−０．１０ ・・・（７ａ）
０．０９＜ｆＬＲ３／ｆ＜０．２３ ・・・（８ａ）
また、更に好ましくは条件式（６ａ）、（７ａ）、（８ａ）の数値範囲を以下のようにする方が良い。
０．２５＜ｆＬＲ１／ｆ＜０．３０ ・・・（６ｂ）
−０．１４＜ｆＬＲ２／ｆ＜−０．１１ ・・・（７ｂ）
０．１１＜ｆＬＲ３／ｆ＜０．２０ ・・・（８ｂ）
以上のように各実施例によれば画面全体に渡って色収差を補正し、高い光学性能を持った撮影光学系が得られる。

この他各実施例において好ましくは次の構成をとることが好ましい。第１レンズＬ１を構成する第１ａレンズ群Ｌ１ａは全体で正の屈折力を有し、１枚の正レンズもしくは２枚のレンズを有する。また、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは、正の屈折力を有する。第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは負レンズと正レンズを接合した接合レンズ（回折光学素子ＤＯＥ）、正レンズより構成される。

このようなレンズ構成を取ることで、レンズ枚数が少なく、また第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの空気間隔を広く取りやすくして、第１レンズ群Ｌ１全体を軽量化している。

そして、第１レンズ群Ｌ１に設ける回折光学素子ＤＯＥの回折光学部（回折面）は防塵性、組み立て作業性、機械強度を向上させるために、２枚のレンズの接合面に形成している。

また、後群ＬＲを物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１部分レンズ群ＬＲ１、負の屈折力の第２部分レンズ群ＬＲ２、正の屈折力の第３部分レンズ群ＬＲ３から構成される。そして像ぶれ補正に際して、第２部分レンズ群ＬＲ２は光軸に対して直交する方向の成分を含んで移動する。

後群ＬＲ内に正の屈折力の第３部分レンズ群ＬＲ３を配置することにより、レンズ全系の焦点距離を一定に保ちつつ負の屈折力の第２部分レンズ群ＬＲ２の負の屈折力を増大させている。これにより第２部分レンズ群ＬＲ２の像ぶれ補正の際の像変位敏感度を高めている。

各実施例において、開口絞りＳＰは、第１レンズ群Ｌ１内、又は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との間に配置されている。具体的には開口絞りＳＰは、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの内部または第１ｂレンズ群と第２レンズ群Ｌ２の間に開口絞りが配置されている。そして無限遠から近距離へのフォーカシングは第２レンズ群を像面側へ移動することで行なっている。

また後群ＬＲは、正の屈折力の第１部分レンズ群ＬＲ１と、負の屈折力の第２部分レンズ群ＬＲ２と、正の屈折力の第３部分レンズ群ＬＲ３を有している。そして撮像光学系が振動した際の撮影画像の像ブレ補正（振動補償）は第２部分レンズ群ＬＲ２を、矢印ＬＴのように光軸に対して直交する方向の成分を含む方向に移動させている。

次に各実施例における前述した以外のレンズ構成について説明する。

［実施例１］
図１を参照して、本発明の実施例１のレンズ構成について説明する。第１ａレンズ群Ｌ１ａは像側が非球面形状の正レンズで構成されている。第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズ、１枚の正レンズより構成されている。接合レンズは回折光学素子ＤＯＥよりなり、回折光学部は接合レンズの接合面に配置されている。第２レンズ群Ｌ２は像側が非球面形状の１枚の負レンズから構成されている。開口絞りＳＰは第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間に配置されている。

更に後群ＬＲを構成する第１部分レンズ群ＬＲ１は、１枚の負レンズと１枚の正レンズを接合した接合レンズを有し、その接合レンズの物体側と像側にそれぞれ開口径が一定の副絞りＳＰａが設けられている。

第２部分レンズ群ＬＲ２は、１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズ、１枚の負レンズを有している。そして第３部分レンズ群ＬＲ３は、１枚の負レンズと１枚の正レンズを接合した接合レンズ、１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズを有している。

［実施例２］
図３を参照して、本発明の実施例２のレンズ構成について説明する。第１ａレンズ群Ｌ１は、像側が非球面形状の正レンズで構成されている。第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズ、１枚の正レンズで構成されている。接合レンズは回折光学素子ＤＯＥよりなり、回折光学部は接合レンズの接合面に配置されている。第２レンズ群Ｌ２は像側が非球面形状の負レンズから構成されている。開口絞りＳＰは第１ｂレンズ群Ｌ１ｂ内に配置され、具体的には回折光学素子ＤＯＥよりなる接合レンズとその像側に配置される１枚の正レンズの間に配置されている。

第２レンズ群Ｌ２のレンズ構成は実施例１と同じである。後群ＬＲを構成する第１部分レンズ群ＬＲ１は、１枚の負レンズと１枚の正レンズを接合した接合レンズを有し、その接合レンズの物体側と像側にそれぞれ開口径が一定の副絞りＳＰａが設けられている。

そして第２部分レンズ群ＬＲ２は、１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズ、１枚の負レンズを有している。そして第３部分レンズ群ＬＲ３は、１枚の負レンズと１枚の正レンズを接合した接合レンズ、１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズを有している。

［実施例３］
図５を参照して、本発明の実施例３のレンズ構成について説明する。第１ａレンズ群Ｌ１ａは、像側が非球面形状の正レンズで構成されている。第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズ、１枚の正レンズで構成されている。接合レンズは回折光学素子ＤＯＥよりなり、回折光学部は接合レンズの接合面に配置されている。第２レンズ群Ｌ２は像側が非球面形状の負レンズから構成されている。開口絞りＳＰは第１ｂレンズ群Ｌ１ｂと第２レンズ群Ｌ２の間に配置されている。

第２レンズ群Ｌ２のレンズ構成は実施例１と同じである。後群ＬＲを構成する第１部分レンズ群ＬＲ１は、１枚の正レンズを有している。そして第２部分レンズ群ＬＲ２は、１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズ、１枚の負レンズを有している。そして第３部分レンズ群ＬＲ３は、２枚の正レンズ、１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズを有している。

［実施例４］
図７を参照して、本発明の実施例４のレンズ構成について説明する。第１ａレンズ群Ｌ１ａは、像側が非球面形状の正レンズで構成されている。第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは、１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズ、１枚の正レンズで構成されている。接合レンズは回折光学素子ＤＯＥよりなり、回折光学部は接合レンズの接合面に配置されている。第２レンズ群Ｌ２のレンズ構成は実施例１と同じである。

開口絞りＳＰは第１ｂレンズ群Ｌ１ｂ内に配置され、具体的には回折光学素子ＤＯＥを有する接合レンズとその像側に配置される１枚の正レンズの間に配置されている。更に後群ＬＲを構成する第１部分レンズ群ＬＲ１は、１枚の正レンズを有している。そして第２部分レンズ群ＬＲ２は、１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズ、１枚の負レンズを有している。そして第３部分レンズ群ＬＲ３は、２枚の正レンズと１枚の正レンズと１枚の負レンズを接合した接合レンズを有している。

ここで、各実施例の撮像光学系で用いた回折光学素子ＤＯＥの回折光学部の構成について説明する。各実施例で用いている回折光学部を構成する回折格子は従来より知られている単層又は積層型の回折格子である。

即ち、撮像光学系内に配置される回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部は、光軸に対して回転対称な回折格子よりなっている。回折光学素子は基板（透明基板）（レンズ面）上に１つの層又は複数の層を積層した回折格子（回折光学部）を設けている。回折格子の光学材料には、紫外線効果樹脂（屈折率ｎｄ＝１．５１３、アッベ数νｄ＝５１．０）を用いている。回折格子の格子部の格子厚を単層のときは１．０３μｍと設定し、波長５３０ｎｍ、＋１次の回折光の回折効率が最も高くなるようにしている。即ち設計次数が＋１次で、設計波長が５３０ｎｍである。

この他各実施例においては、異なる材料よりなる複数の回折格子を積層した積層型の回折光学部も適用可能である。積層型の回折光学部では、基板上に、例えば紫外線硬化
樹脂（屈折率ｎｄ＝１．４９９、アッベ数νｄ＝５４）からなる第１の回折格子を形成している。更にその上に第２の回折格子（屈折率ｎｄ＝１．５９８、アッベ数νｄ＝２８）を形成している。この材料の組み合わせにおいて、第１の回折格子の格子部の格子厚ｄ１はｄ１＝１３．８μｍ、第２の回折格子の格子部の格子厚ｄ２はｄ２＝１０．５μｍとしている。積層構造の回折格子を備えた回折光学部にすることで、設計次数の回折光において使用波長全域（ここでは可視域）で９５％以上という高い回折効率を得ている。

各実施例において、回折光学部は光学面（レンズ面）の上に施されているが、そのベースは球面又は平面又は非球面でも良い。また、回折光学部は、それらの光学面にプラスチックなどの膜を回折光学部（回折面）として添付する方法である所謂レプリカ非球面で作成しても良い。回折格子の形状は、その２ｉ次項の位相係数をＣ２ｉとした時、光軸からの距離Ｈにおける位相φ（Ｈ）は次式で表される。ただしｍは回折次数、λ０は基準波長である。

φ（Ｈ）＝（２π×ｍ／λ０）×（Ｃ２×Ｈ^２＋Ｃ４×Ｈ^４＋・・・＋Ｃ２ｉ・Ｈ^２ｉ）
・・・（ａ）
一般に、レンズ、プリズム等の屈折光学材料のアッベ数（分散値）νｄはフラウンフォーファー線のｄ線（波長５８７ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）の各波長における材料の屈折率を各々Ｎｄ、ＮＣ、ＮＦとする。このとき、次式で表される。

νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）＞０ ・・・（ｂ）
一方、回折光学部のアッベ数νｄｄｏｅはｄ線、Ｃ線、Ｆ線の各波長をλｄ、λＣ、λＦとするとき、
νｄｄｏｅ＝λｄ／（λＦ−λＣ） ・・・（ｃ）
と表され、νｄｄｏｅ＝−３．４５となる。

これにより、任意波長における分散性は、屈折光学素子と逆作用を有する。また、回折光学部の基準波長における近軸的な一次回折光（ｍ ＝ １）の屈折力φＤは、回折光学部の位相を表す前式（ａ）から２次項の係数をＣ２とした時、φＤ= −２・Ｃ２と表される。これより回折光学素子ＤＯＥの回折光学部の回折成分のみによる焦点距離ｆＤＯＥは
ｆＤＯＥ＝１／φＤ＝−１／（２×Ｃ２）
となる。

さらに、任意波長をλ、基準波長をλ０とした時、任意波長λの基準波長λ０に対するパワーの変化は、次式となる。

φＤ’＝（λ／λ０）×（−２×Ｃ２） ・・・（ｄ）
これにより、回折光学部の特徴として、前式（ａ）の位相係数Ｃ２を変化させることにより、弱い近軸屈折力変化で大きな分散性が得られる。これは色収差以外の諸収差に大きな影響を与えることなく、色収差の補正を行うことを意味している。また位相係数Ｃ４以降の高次数の係数については、回折光学部の光線の入射高の変化に対する屈折力変化は非球面と類似した効果を得ることができる。

それと同時に、光線の入射高の変化に応じて基準波長に対し任意波長の屈折力変化を与えることができる。このため、倍率色収差の補正に有効である。さらに本発明の撮像光学系の第１レンズ群Ｌ１のように、軸上光線がレンズ面を通過する際、光軸からの高さが高い位置を通過する面に回折光学素子を配置すれば、軸上色収差の補正にも有効である。

次に本発明の撮像光学系を撮像装置（カメラシステム）に適用した実施例を図９を用いて説明する。

図９は一眼レフカメラの要部概略図である。図９において、１０は実施例１乃至４のいずれか１つの撮像光学系１を有する撮像レンズである。撮像光学系１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体である。カメラ本体は撮像レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮像レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５を有している。更に、その正立像を観察するための接眼レンズ６等によって構成されている。

７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、観光面７上に撮像レンズ１０によって像が形成される。撮像素子７は撮像光学系１によって形成される像を受光する。

本発明の撮像装置としては、クイックリターンミラー３のないミラーレスの一眼レフカメラにも同様に適用できる。

次に本発明の実施例１乃至４に対応する数値データ１乃至４を示す。各数値データにおいて、ｉは物体側からの面の順序を示し、ｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ番目のレンズ厚または空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは第ｉ番目のレンズの材料のｄ線に対する屈折率とアッベ数である。

各数値データにおいて最も像側の２つの面はフィルター等のガラスブロックである。回折光学部（回折面）は前述（ａ）式の位相関数の位相係数を与えることで表している。
非球面形状は、光の進行方向を正、ｘを光軸方向の面頂点からの変位量として、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ^２／ｒ）／［１＋｛１−（１＋Ｋ）×（ｈ／ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ４×ｈ^４＋Ａ６×ｈ^６＋Ａ８×ｈ^８＋Ａ１０×ｈ^１０＋Ａ１２×ｈ^１２
なる式で表している。

表１には前述した各条件式と数値データとの関係を示す。表２に前述した各条件式に関するパラメータの値を示す。

［数値データ１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 168.069 20.42 1.48749 70.2 134.91
2* -626.339 104.00 133.95
3 355.920 3.50 1.83400 37.2 79.67
4(回折) 72.656 15.75 1.49700 81.5 75.29
5 -401.474 54.95 74.59
6 70.142 7.10 1.58913 61.1 50.00
7 -4209.018 3.00 48.71
8(絞り) ∞ 2.91 45.93
9 -268.164 1.80 1.58313 59.4 44.13
10* 40.631 27.29 40.43
11 ∞ 3.23 37.31
12 102.666 1.60 1.80610 33.3 36.62
13 100.120 5.27 1.48749 70.2 36.24
14 -99.952 2.95 35.81
15 ∞ 1.50 35.41
16 134.277 4.29 1.85478 24.8 35.18
17 -133.996 1.65 1.59522 67.7 34.84
18 45.614 4.43 33.40
19 -131.590 1.60 1.76385 48.5 33.42
20 66.833 3.59 34.18
21 63.601 1.50 1.69895 30.1 37.34
22 38.875 7.47 1.61340 44.3 37.85
23 -332.209 4.79 38.28
24 78.267 6.56 1.74950 35.3 40.48
25 -145.347 2.00 1.80809 22.8 40.29
26 197.035 9.02 40.00
27 ∞ 2.20 1.51633 64.1 40.38
28 ∞ 59.15 40.45
像面 ∞

非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 3.96862e-008 A 6=-1.16326e-012 A 8= 1.71590e-017 A10= 3.88074e-021 A12=-3.25755e-025

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.02845e-007 A 6=-7.30533e-010 A 8= 6.45323e-013 A10=-1.96651e-015 A12= 1.48741e-018

回折光学素子位相係数データ
第4面(回折面)
A 2=-5.52377e-005 A 4=-3.60633e-010 A 6=-6.24899e-013 A 8= 1.72076e-015
A10=-8.42892e-019 A12= 1.12608e-022

焦点距離 392.58
Fナンバー 2.91
半画角（度） 3.15
像高 21.64
レンズ全長 363.53
BF 59.15

入射瞳位置 568.82
射出瞳位置 -96.81
前側主点位置 -26.78
後側主点位置-333.42

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
L1 1 158.71 205.71
L1a 1 274.13 20.42
L1b 3 121.79 81.29
L2 9 -60.38 4.71
LR 12 197.26 52.45
LR1 11 105.78 13.06
LR2 16 -45.97 11.98
LR3 21 64.38 33.54

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 274.13
2 3 -111.43
3 4 123.48
4 6 117.18
5 9 -60.38
6 12 -6962.91
7 13 103.50
8 16 79.05
9 17 -56.98
10 19 -57.82
11 21 -146.73
12 22 57.18
13 24 68.74
14 25 -103.24

フォーカス
無限遠 至近(2700mm)
d8 2.91 13.76


［数値データ２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 175.516 20.25 1.48749 70.2 134.90
2* -546.309 104.00 133.99
3 304.919 3.50 1.83400 37.2 80.00
4(回折) 72.150 15.63 1.49700 81.5 75.54
5 -481.466 56.90 74.78
6(絞り) ∞ 0.20 50.98
7 75.192 6.48 1.58913 61.1 49.21
8 -841.689 4.26 48.18
9 -347.083 1.80 1.58313 59.4 44.67
10* 39.163 28.94 40.80
11 ∞ 3.00 37.58
12 77.535 1.60 1.80610 33.3 37.97
13 72.082 5.77 1.48749 70.2 37.82
14 -144.438 2.95 37.85
15 ∞ 1.50 37.41
16 130.359 4.48 1.85478 24.8 37.12
17 -147.210 1.65 1.59522 67.7 36.74
18 45.413 4.79 35.08
19 -144.685 1.60 1.76385 48.5 35.09
20 67.745 3.67 35.84
21 63.275 1.50 1.69895 30.1 39.16
22 37.222 8.67 1.61340 44.3 39.68
23 -213.210 0.15 40.09
24 64.963 5.78 1.74950 35.3 41.04
25 4426.127 2.00 1.80809 22.8 40.63
26 98.609 11.10 40.00
27 ∞ 2.20 1.51633 64.1 40.42
28 ∞ 59.16 40.49
像面 ∞

非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.25348e-008 A 6=-1.23006e-012 A 8=-1.19229e-017 A10= 1.03195e-020 A12=-7.71649e-025

第4面(回折面)
A 2=-5.45483e-005 A 4=-7.59301e-010 A 6=-4.92245e-013 A 8= 1.79907e-015
A10=-8.63299e-019 A12= 1.03510e-022

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-9.68575e-007 A 6=-8.28499e-010 A 8= 5.98672e-013 A10=-1.99425e-015 A12= 1.41431e-018

焦点距離 392.57
Fナンバー 2.91
半画角（度） 3.15
像高 21.64
レンズ全長 363.54
BF 59.16

入射瞳位置 522.62
射出瞳位置 -97.40
前側主点位置 -69.14
後側主点位置-333.41

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
L1 1 159.26 206.96
L1a 1 275.02 20.25
L1b 3 121.33 82.71
L2 9 -60.25 1.80
LR 11 196.76 46.12
LR1 11 107.73 13.32
LR2 16 -47.39 12.52
LR3 21 64.73 31.40

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 275.02
2 3 -115.54
3 4 125.72
4 7 117.47
5 9 -60.25
6 12 -1463.03
7 13 99.51
8 16 81.49
9 17 -58.12
10 19 -60.21
11 21 -132.48
12 22 52.35
13 24 87.92
14 25 -124.83

フォーカス
無限遠 至近(2700ｍｍ)
d8 4.26 15.11

［数値データ３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 136.074 15.76 1.48749 70.2 100.82
2* -396.495 79.34 99.93
3 140.212 2.89 1.95375 32.3 59.46
4(回折) 55.194 11.21 1.49700 81.5 56.11
5 -368.466 34.32 55.47
6 49.870 5.35 1.51742 52.4 37.15
7 -628.555 1.50 36.28
8(絞り) ∞ 1.50 34.55
9 -220.006 1.79 1.58313 59.4 33.72
10* 28.645 15.94 30.36
11 66.451 3.89 1.48749 70.2 28.13
12 -108.942 1.00 27.74
13 244.134 3.24 1.85478 24.8 27.22
14 -68.661 1.47 1.59522 67.7 27.17
15 45.346 3.25 26.70
16 -78.732 1.41 1.76385 48.5 26.72
17 62.336 1.00 27.83
18 64.980 2.52 1.61340 44.3 28.82
19 179.333 11.98 29.34
20 86.857 4.90 1.74400 44.8 38.69
21 -156.649 0.10 38.94
22 845.802 5.87 1.72047 34.7 39.10
23 -48.352 1.80 1.80809 22.8 39.16
24 -361.701 1.00 39.60
25 ∞ 1.64 1.51633 64.1 50.00
26 ∞ 59.35 50.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.08681e-007 A 6=-7.63462e-012 A 8= 1.07870e-015 A10=-1.78802e-019 A12= 1.50598e-023

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.44218e-006 A 6=-3.91738e-009 A 8= 4.33578e-012 A10=-2.82426e-014 A12= 3.35346e-017

回折光学素子位相係数データ
第4面(回折面)
C 2=-8.26882e-005 C 4=-9.77257e-009 C 6= 9.15132e-012 C 8=-2.65473e-015

各種データ

焦点距離 293.40
Fナンバー 2.91
半画角（度） 4.22
像高 21.64
レンズ全長 274.00
BF 59.35

入射瞳位置 391.23
射出瞳位置 -83.97
前側主点位置 84.00
後側主点位置-234.05

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
L1 1 111.08 148.86
L1a 1 209.85 15.76
L1b 3 89.02 53.77
L2 9 -43.35 3.29
LR 11 142.47 42.42
LR1 11 85.29 3.89
LR2 13 -35.80 9.37
LR3 18 52.41 27.17

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 209.85
2 3 -98.62
3 4 95.91
4 6 89.54
5 9 -43.35
6 11 85.29
7 13 62.99
8 14 -45.66
9 16 -45.35
10 18 164.75
11 20 75.75
12 22 63.66
13 23 -69.24
14 25 0.00

フォーカス
無限遠 至近(2000ｍｍ)
d8 1.50 8.77


［数値データ４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 136.862 15.69 1.48749 70.2 100.82
2* -398.306 79.26 99.93
3 139.363 2.89 1.95375 32.3 59.72
4(回折) 55.581 11.25 1.49700 81.5 56.38
5 -364.756 34.66 55.74
6(絞り) ∞ 1.50 38.77
7 49.282 5.21 1.51742 52.4 36.40
8 -683.628 1.94 35.53
9 -217.487 1.79 1.58313 59.4 34.06
10* 28.691 15.88 30.67
11 64.814 4.09 1.48749 70.2 28.90
12 -110.580 1.00 29.03
13 239.966 3.78 1.85478 24.8 29.06
14 -66.991 1.47 1.59522 67.7 28.97
15 44.893 3.65 28.26
16 -79.262 1.41 1.76385 48.5 28.28
17 60.812 1.36 29.45
18 65.356 2.65 1.61340 44.3 30.82
19 176.595 8.89 31.33
20 84.358 4.96 1.74400 44.8 38.65
21 -155.776 0.10 38.90
22 796.394 6.80 1.72047 34.7 39.06
23 -46.061 1.80 1.80809 22.8 39.14
24 -361.841 1.00 39.60
25 ∞ 1.64 1.51633 64.1 50.00
26 ∞ 59.35 50.00
像面 ∞

非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.07485e-007 A 6=-7.56288e-012 A 8= 1.09498e-015 A10=-1.87924e-019 A12= 1.63132e-023

第10面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.51059e-006 A 6=-3.70508e-009 A 8= 2.63724e-012 A10=-2.16153e-014 A12= 2.40426e-017

回折光学素子位相係数データ
第4面(回折面)
C 2=-8.11839e-005 C 4=-9.16135e-009 C 6= 8.37725e-012 C 8=-2.59742e-015

焦点距離 293.40
Fナンバー 2.91
半画角（度） 4.22
像高 21.64
レンズ全長 274.00
BF 59.35

入射瞳位置 350.56
射出瞳位置 -85.34
前側主点位置 49.01
後側主点位置-234.05

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長
L1 1 111.40 150.45
L1a 1 210.98 15.69
L1b 3 88.13 55.50
L2 9 -43.35 1.79
LR 11 145.31 41.95
LR1 11 84.47 4.09
LR2 13 -35.51 10.31
LR3 18 51.35 25.20

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 210.98
2 3 -100.18
3 4 96.40
4 7 89.06
5 9 -43.35
6 11 84.47
7 13 61.62
8 14 -44.94
9 16 -44.85
10 18 167.63
11 20 74.21
12 22 60.64
13 23 -65.48

フォーカス
無限遠 至近(2000ｍｍ)
d8 1.94 9.20

Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 ＬＲ 後群
Ｌ１ａ 第１ａレンズ群 Ｌ２ａ 第２ａレンズ群
ＬＲ１ 第１部分レンズ群 ＬＲ２ 第２部分レンズ群
ＬＲ３ 第３部分レンズ群 ＳＰ 開口絞り

Claims (12)

1. 物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、後群より構成され、フォーカシングに際して前記第２レンズ群が光軸方向に移動する撮像光学系であって、前記第１レンズ群は、最も広い空気間隔を隔てて物体側から像側へ順に配置された、第１ａレンズ群と第１ｂレンズ群から構成され、前記第１ｂレンズ群の内部または前記第１ｂレンズ群と前記第２レンズ群の間に開口絞りが配置されており、前記第１レンズ群は回折光学素子を有し、前記第１ａレンズ群の焦点距離をｆ１ａ、前記第１ｂレンズ群の焦点距離をｆ１ｂとするとき、
   １．７０＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜３．５０
   なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
2. 前記第１ａレンズ群と前記第１ｂレンズ群の光軸上の距離をｄ１ａｂ、最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の長さをＬとするとき、
   ０．２５＜ｄ１ａｂ／Ｌ＜０．３８
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
3. 無限遠に合焦時の前記開口絞りと前記第２レンズ群の光軸上の距離をｄｐｆ、無限遠に合焦時の前記第２レンズ群と前記後群の光軸上の距離をｄｆｒとするとき、
   ０．０５＜ｄｐｆ／ｄｆｒ＜０．６０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像光学系。
4. 前記回折光学素子の回折光学部の焦点距離をｆＤＯＥ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
   ３０．０＜ｆＤＯＥ／ｆ１＜９０．０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像光学系。
5. 前記第１ａレンズ群は正の屈折力を有し、前記第１ａレンズ群は１枚の正レンズもしくは２枚のレンズより構成され、前記第１ｂレンズ群は正の屈折力を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像光学系。
6. 前記回折光学素子の回折光学部は、２つのレンズの接合面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像光学系。
7. 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
   −０．５０＜ｆ２／ｆ１＜−０．２０
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の撮像光学系。
8. 前記後群は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１部分レンズ群ＬＲ１、負の屈折力の第２部分レンズ群ＬＲ２、正の屈折力の第３部分レンズ群ＬＲ３から構成され、像ぶれ補正に際して、前記第２部分レンズ群ＬＲ２は光軸に対して直交する方向の成分を含んで移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像光学系。
9. 全系の焦点距離をｆ、前記第１部分レンズ群ＬＲ１、第２部分レンズ群ＬＲ２、第３部分レンズ群ＬＲ３の焦点距離を各々順にｆＬＲ１、ｆＬＲ２、ｆＬＲ３とするとき、
   ０．２０＜ｆＬＲ１／ｆ＜０．４０
   −０．２２＜ｆＬＲ２／ｆ＜−０．０９
   ０．０６＜ｆＬＲ３／ｆ＜０．２７
   なる条件式を満足することを特徴とする請求項８に記載の撮像光学系。
10. 無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、前記第２レンズ群は像側へ移動することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像光学系。
11. 前記第２レンズ群は１枚の負レンズより構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像光学系。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の撮像光学系と、該撮像光学系によって形成された像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。