JP3605034B2 - ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 - Google Patents
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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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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５，２６８，７９０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。
【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。
【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。
【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。
【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、後群は絞りと、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ｆｗ、ｆｔを広角端と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としたとき
ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１）
１０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２）
【数１】
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。
【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。
【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。
【００１４】
請求項４の発明は請求項１から３のいずれか１項の発明において、前記回折光学素子は積層構造であることを特徴としている。
【００１５】
請求項５の発明の光学機器は、請求項１から４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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【００２９】
Ｌ２は正の屈折力の後群（第２群）である。
【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。
【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。
【００３２】
絞りＳＰは第２群Ｌ２と一体的に移動している。
【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。
【００３４】
ここで本発明では、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。
【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。
【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。
【００３７】
本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。
【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。
【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。
【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。
【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＝−３．４５、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。
【００４３】
尚、本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。
【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。
【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
【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、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。
【００５１】
（ア−５） 前記回折光学格子は積層構造であることである。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【００６７】
また、近軸配置は、条件式（３），（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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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＝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。
【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。
【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。
【００８６】
図１７に示す２つの回折格子１０６，１０７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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【０１０２】
又「ｅ−ｘ］は「１０−ｘ」を意味している。
【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。
【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。
【図面の簡単な説明】
【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
【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
【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
【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
【符号の説明】
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
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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５，２６８，７９０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。
【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。
【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。
【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。
【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、後群は絞りと、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ｆｗ、ｆｔを広角端と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としたとき
ＤａＷ ＞ ＤａＴ （１）
１０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００ （２）
【数１】
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。
【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。
【００１４】
請求項４の発明は請求項１から３のいずれか１項の発明において、前記回折光学素子は積層構造であることを特徴としている。
【００１５】
請求項５の発明の光学機器は、請求項１から４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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【００２９】
Ｌ２は正の屈折力の後群（第２群）である。
【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。
【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。
【００３２】
絞りＳＰは第２群Ｌ２と一体的に移動している。
【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。
【００３４】
ここで本発明では、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。
【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。
【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。
【００３７】
本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。
【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。
【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。
【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。
【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＝−３．４５、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。
【００４３】
尚、本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。
【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。
【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
【００４６】
【数５】
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、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。
【００５１】
（ア−５） 前記回折光学格子は積層構造であることである。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【００６７】
また、近軸配置は、条件式（３），（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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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＝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。
【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。
【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。
【００８６】
図１７に示す２つの回折格子１０６，１０７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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【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。
【０１００】
【数７】
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。
【０１０２】
又「ｅ−ｘ］は「１０−ｘ」を意味している。
【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。
【０１０４】
【外１】
【外２】
【外３】
【外４】
【表１】
【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。
【図面の簡単な説明】
【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
【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
【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
【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
【符号の説明】
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
Claims (5)
- 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、後群は絞りと、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、ｆｗ、ｆｔを広角端と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としたとき
ＤａＷ ＞ ＤａＴ
１０ ＜｜ｆＤＯＥ｜／ｆｔ＜ ５００
の条件式を満足することを特徴としたズームレンズ。 - 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。
- 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。
- 前記回折光学素子は積層構造であることを特徴とした請求項１から３のいずれか１項のズームレンズ。
- 請求項１から４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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