JPH10148757A - 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

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JPH10148757A
JPH10148757A JP9245314A JP24531497A JPH10148757A JP H10148757 A JPH10148757 A JP H10148757A JP 9245314 A JP9245314 A JP 9245314A JP 24531497 A JP24531497 A JP 24531497A JP H10148757 A JPH10148757 A JP H10148757A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ系の小型化を図りつつ、高変倍で、良
好に色収差が補正されたズームレンズを提供すること。 【解決手段】 長い共役側より順に、少なくとも、第1
レンズ群1、第2レンズ群2、第3レンズ群3とを有
し、広角端から望遠端への変倍に際して、第2レンズ群
2を移動させることにより像の大きさを変えるととも
に、第3レンズ群3以降の少なくとも1つのレンズ群を
移動させることにより変倍に伴う像面変動を補正する全
体で正の屈折力のズームレンズであって、第1レンズ群
1に回折光学素子を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、銀塩カメラやデジ
タルカメラ、ビデオカメラに好適に用いられるズームレ
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】ホームビデオカメラ等の小型軽量化に伴
い、撮像用ズームレンズの小型化にもめざましい進歩が
見られる。最近では特に全長の短縮化、前玉径の小型
化、光学系の構成の簡略化等に力が注がれている。
【0003】これらの目的を達成する一つの手段とし
て、物体側の第1レンズ群以外のレンズ群を移動させて
フォーカスを行う、所謂リアフォーカス式のズームレン
ズが知られている。一般に、リアフォーカス式のズーム
レンズは、第1レンズ群を移動させてフォーカスを行う
ズームレンズに比べて、第1レンズ群の有効径を小さく
できるため、レンズ系全体の小型化が容易になる。
【0004】このようなリアフォーカス式のズームレン
ズとして、例えば特開昭62−24213号公報、特開
昭62−247316号公報では、物体側より順に正の
第1レンズ群、負の第2レンズ群、正の第3レンズ群、
正の第4レンズ群を有し、第2レンズ群を移動させて変
倍を行い、第4レンズ群で変倍に伴う像面変動の補正と
フォーカシングを行うズームレンズを開示している。
【0005】また一方では、10倍以上の高変倍化を達
成するズームレンズへのニーズが大きくなってきてい
る。しかしながら、高変倍化を実現しつつ収差を抑える
ためには、各レンズ群を構成するレンズの枚数を多くし
て、各レンズ群の収差補正にかかる分担を小さくする必
要がある。各レンズ群を構成するレンズ枚数が増える
と、当然ズームレンズ全体は大型化することになる。つ
まりズームレンズの高変倍化の要求は、小型化への要求
とは相反するものであった。
【0006】この二律背反する要求を達成するため、ズ
ームレンズを構成するレンズに非球面を用いる方法が従
来より知られている。ただし、10倍を超える高変倍比
においては、色収差の補正も重要な課題となってくる
が、非球面レンズでの色収差の補正は難しい。
【0007】ところで、色収差を良好に補正しつつ、ズ
ームレンズを小型化する方法として、回折光学素子を用
いる方法が知られている。
【0008】例えば米国特許5,268,790号に
は、バリエーターである第2レンズ群及び/またはコン
ペンセーターである第3レンズ群に回折光学素子を用い
ることを開示している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、レンズ系の
小型化を図りつつ、高変倍で、良好に色収差の補正され
た従来存在しない構成のズームレンズを提供することを
目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願第1発明のズームレンズは、長い共役側より順
に、第1レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群とを有
し、広角端から望遠端への変倍に際して、前記第2レン
ズ群を移動させることにより像の大きさを変えるととも
に、第3レンズ群以降の少なくとも1つのレンズ群を移
動させることにより変倍に伴う像面変動を補正する全体
で正の屈折力のズームレンズであって、前記第1レンズ
群が回折型光学素子を有することを特徴としている。
【0011】本願第2発明のズームレンズは、長い共役
側より順に、第1レンズ群、第2レンズ群、ズーミング
中固定の第3レンズ群、第4レンズ群とを有し、広角端
から望遠端への変倍に際して、前記第2レンズ群を移動
させることにより像の大きさを変えるとともに、第4レ
ンズ群以降の少なくとも1つのレンズ群を移動させるこ
とにより変倍に伴う像面変動を補正するズームレンズで
あって、前記第2レンズ群が回折型光学素子を有するこ
とを特徴としている。
【0012】本願第3発明のズームレンズは、長い共役
側より順に、第1レンズ群、第2レンズ群、ズーミング
中固定の第3レンズ群、第4レンズ群とを有し、広角端
から望遠端への変倍に際して、前記第2レンズ群を移動
させることにより像の大きさを変えるとともに、第4レ
ンズ群以降の少なくとも1つのレンズ群を移動させるこ
とにより変倍に伴う像面変動を補正するズームレンズで
あって、前記第3レンズ群が回折型光学素子を有するこ
とを特徴としている。
【0013】本願第1乃至第3発明のズームレンズにお
いて、回折光学素子の位相が、
【0014】
【外13】 で表せるとき、 Ψi・C1<0 (2) Ψi:回折光学素子を有するレンズ群の屈折力 なる条件を満足することが望ましい。
【0015】特に、回折光学素子が形成された面(ベー
ス面)の曲率による屈折力をψiとするとき、 ψi・C1<0 (3) なる条件を満足することが望ましい。
【0016】また、式(1)において、本願第1発明の
ズームレンズでは以下の条件を、 1×10-4<|C2/C1|<1×10-1 (4a) 1×10-7<|C3/C1|<1×10-4 (5a) 本願第2発明のズームレンズでは以下の条件を、 1×10-4<|C2/C1|<1×10+1 (4b) 1×10-5<|C3/C1|<1×10-3 (5b) 本願第3発明のズームレンズでは以下の条件を、 1×10-4<|C2/C1|<1×10-1 (4c) 1×10-5<|C3/C1|<1×10-2 (5c) それぞれ満足することが望ましい。
【0017】また、本願第1発明のズームレンズにおい
て、第1レンズ群の焦点距離をF1、回折光学素子の回
折光学面のみの焦点距離をFboとするとき、 0. 05<F1/Fbo<0.7 (6a) なる条件を、本願第2発明のズームレンズにおいて、第
2レンズ群の焦点距離をF2、回折光学素子の回折光学
面のみの焦点距離をFboとするとき、 0. 1<| F2/Fbo | <0.7 (6b) なる条件を、本願第3発明のズームレンズにおいて、第
3レンズ群の焦点距離をF3、回折光学素子の回折光学
面のみの焦点距離をFboとするとき、 0. 05<F3/Fbo<0.2 (6c) なる条件を満足することが望ましい。
【0018】なお、ここでいう「回折光学面のみの焦点
距離」とは、ベース面の曲率による屈折力を除いた回折
光学面の回折作用だけで決まる焦点距離のことである。
【0019】また、本願第1発明のズームレンズにおい
て、第1レンズ群の焦点距離をF1、広角端、望遠端で
の全系の焦点距離をそれぞれFw、Ftとするとき、
【0020】
【外14】 なる条件を、本願第2発明のズームレンズにおいて、第
2レンズ群の焦点距離をF2、広角端、望遠端での全系
の焦点距離をそれぞれFw、Ftとするとき、
【0021】
【外15】 なる条件を、本願第4発明のズームレンズにおいて、第
3レンズ群の焦点距離をF3、広角端、望遠端での全系
の焦点距離をそれぞれFw、Ftとするとき、
【0022】
【外16】 なる条件を満足することが望ましい。
【0023】また、本願第1発明のズームレンズにおい
て、第1レンズ群中、回折光学面が1面のみであり、第
1レンズ群の焦点距離をF1、回折光学面のベース面の
曲率をRboとするとき、 |F1/Rbo|<1.8 (8a) なる条件を、本願第2発明のズームレンズにおいて、第
2レンズ群中、回折光学面が1面のみであり、第2レン
ズ群の焦点距離をF2、回折光学面のベース面の曲率を
Rboとするとき、 |F2/Rbo|<1.8 (8b) なる条件を、本願第3発明のズームレンズにおいて、第
3レンズ群中、回折光学面が1面のみであり、第3レン
ズ群の焦点距離をF3、該回折光学面のベース面の曲率
をRboとするとき、 |F3/Rbo|<0.7 (8c) なる条件を満足することが望ましい。
【0024】また、本願第1発明のズームレンズにおい
て、第1レンズ群の光軸上の厚みをt1、前記第1レン
ズ群の焦点距離をF1とするとき、 0.1<t1/F1<0.27 (9a) なる条件を、本願第2発明のズームレンズにおいて、第
2レンズ群の光軸上の厚みをt2、前記第2レンズ群の
焦点距離をF2とするとき、 0.05<| t2/F2| <0.4 (9b) なる条件を、本願第3発明のズームレンズにおいて、第
3レンズ群の光軸上の厚みをt3、前記第3レンズ群の
焦点距離をF3とするとき、 0.1<t3/F3<0.27 (9c) なる条件を満足することが望ましい。
【0025】
【発明の実施の形態】図1〜図8は、数値実施例1〜8
に対応するズームレンズである。各図は全て広角端での
レンズ配置であり、広角端から望遠端へのレンズの移動
の様子を矢印にて示している。図9〜図16は、それぞ
れ図1〜図8のレンズ系に対応した広角端、望遠端にお
ける収差図である。
【0026】各図中、物体側(長い共役側)から順に、
1は正の屈折力で固定の第1レンズ群、2は負の屈折力
で変倍を行う第2レンズ群、3は正の屈折力で固定の第
3レンズ群、4は正又は負の屈折力で変倍に伴う像面の
補正並びにフォーカシングを行う第4レンズ群、5は正
の屈折力で固定の第5レンズ群、Sは絞り、Gは光学フ
ィルター、フェースプレート等、Iは像面、Bは回折光
学面を表している。
【0027】図1、2、4、5、7に示したものは4群
構成であり、第4レンズ群は正の屈折力を有している。
図3、6に示したものは5群構成であり、第4レンズ群
は負の屈折力を有している。
【0028】次に前述の条件式の意味について説明す
る。
【0029】式(2)において、C1は回折光学面によ
る近軸屈折力を表している。式(2)の条件を満たすと
き、回折光学素子を有するレンズ群の屈折力が正のとき
も、負のときも、そのレンズ群を構成する各レンズの曲
率を緩くできるため、収差補正上有効である。
【0030】特に式(3)の条件を満たせば、同一の屈
折力を持つ面を設定しても曲率が緩くなるため、色収差
を含めた諸収差の発生を小さく抑えることができ、した
がって、補正も非常に容易になる。
【0031】式(4a)〜(4c)、(5a)〜(5
c)は、ビデオ用のズームレンズのように小さな径のズ
ームレンズにおいて、有効に収差補正を行うための条件
である。この条件式を外れると、収差補正が難しくなる
だけでなく、回折光学素子を精度よく製造するのが難し
くなる。
【0032】式(6a)〜(6c)は若干の軸外収差、
特に像面湾曲、ディストーションを補正するために、回
折光学素子にパワーを与える際の条件である。式(6
a)〜(6c)を満たしていれば、回折光学素子の製作
も難しくなく、収差補正も良好に行える。
【0033】式(7a)〜(7c)の範囲であれば、回
折光学素子の働きを有効に引き出すことができる。式
(7a)〜(7c)の下限値を逸脱すると、回折光学素
子を含むレンズ群の屈折力が強すぎて色収差を補正しき
れなくなり、また製作も困難になる。上限値を逸脱する
と、回折光学素子を使わなくとも色収差の除去が容易に
なる。ただし、上限値を逸脱する場合であって、第1レ
ンズ群が回折光学素子を有しているときは、所望の焦点
距離のレンズを得るために、特に第2レンズ群の屈折力
が強くなる。これによりペッツバール和が負に大きくな
り、像面湾曲が補正過剰になるため適当でない。また、
上限値を逸脱する場合であって、第2レンズ群が回折光
学素子を有しているときは、第2レンズ群の移動量が大
きくなるため、全長が大型化する。
【0034】回折光学面が1面だけのとき、式(8a)
〜(8c)の条件を逸脱すると、ベースの曲面で発生す
る収差を回折光学素子で補正しきれず、回折光学系の効
果を十分に引き出せない。
【0035】式(9a)〜(9c)は、回折光学素子を
有効に用いられる範囲を示している。回折光学素子を用
いると式(2)、(3)のところで述べたように、曲率
が緩くても所望の屈折力が得られる。色収差補正のため
の組み合せレンズを回折光学素子によって廃止できれ
ば、レンズ系の全長が短くなり有効に使われたことにな
る。
【0036】式(9a)〜(9c)の上限値を逸脱する
と、通常のガラスレンズでも可能な厚みであるため、回
折光学素子を有効に使ったことにならない。また下限値
を逸脱すると、回折による屈折力が多大に必要となり、
収差の発生が大きくなる。
【0037】本実施形態の回折光学素子は、ホログラフ
ィック光学素子(HOE)の製作手法であるリソグラフ
ィック手法で製作した、所謂バイナリーオプティックス
(Binary Optics)と呼ばれる位相型の環状回折格子で
ある。この場合更に回折効率を上げるため、格子の断面
形状をキノフォームと呼ばれる鋸歯状の形状にしてもよ
い。またリソグラフィック手法で製作した型でモールド
成型すれば、本実施形態の回折光学素子を安価に製作で
きる。
【0038】ところで、色収差係数(共立出版発行、松
居吉哉著「レンズ設計法」89ページ参照)といった観
点から見ると絞りより物体側のレンズ群では、軸上色収
差係数Lと倍率色収差係数Tが同一符号の面に回折光学
面を配置し、絞りより像側のレンズ群では双方が逆符号
の面に回折光学面を配置するのが好ましい。
【0039】本実施形態のように回折光学素子にバイナ
リーオプティックスを用いる場合、収差補正上やむを得
ない場合などを除いて、最も物体側の面には回折光学素
子を配置しないほうがよい。これは、数ミクロン、ある
いはサブミクロンのオーダーの幅の溝で形成されたバイ
ナリーオプティックスを、ゴミ等から守るためである。
【0040】以下に数値実施例を示すが、riは物体側
より順に第i番目のレンズ面の曲率半径、diは物体側
より順に第i番目のレンズ厚または空気間隔、niとν
iはそれぞれ物体側より順に第i番目のレンズの屈折率
とアッベ数である。
【0041】非球面形状は、光軸方向にX軸、光軸と垂
直な方向にY軸、光の進行方向を正とし、レンズの頂点
とX軸の交点を原点にとり、rをレンズ面の近軸曲率半
径、K、A2、A3、A4、A5を非球面係数とすると
き、
【0042】
【外17】 なる式で表される。
【0043】また、『E−03』の表示は、『10-3
を意味し、長さの単位は(mm)である。
【0044】
【外18】
【0045】
【外19】
【0046】
【外20】
【0047】
【外21】
【0048】
【外22】
【0049】
【外23】
【0050】
【外24】
【0051】
【外25】
【0052】ところで、各数値実施例において回折光学
素子の格子断面形状が、図17に示すようなキノフォー
ム形状をしているとする。図17中、101は回折光学
素子であり、102は基材、103は基材102の表面
に紫外線硬化樹脂により形成された環状回折格子であ
る。各数値実施例においては、基材102は回折光学面
が形成されるベース面に相当する。図17の回折光学素
子は、波長530nmで1次回折光の回折効率が100
%となるよう、環状回折格子103の格子厚dを設定し
ている。
【0053】図18は、図17に示す回折光学素子の1
次回折光の回折効率の波長依存特性を示している。図1
8から明らかなように、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する一方、
設計次数近傍の次数の0次、2次回折光の回折効率が増
大する。この設計次数以外の回折光は、フレアの原因と
なるため光学系の解像度の低下につながる。
【0054】数値実施例8のズームレンズにおいて、回
折光学素子の格子断面形状が図17の格子形状である場
合の、ワイド端での空間周波数に対するMTF特性を図
19に示す。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。
【0055】ここで、回折光学素子が、図20に示すよ
うな積層型の格子断面形状である場合を考える。具体的
な構成としては、基材102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1
04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10
5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dlはdl=13.8μm、第2の
回折格子部の格子厚d2はd2=10.5μmとなる。
【0056】図21は、図20に示す回折光学素子の1
次回折光の回折効率の波長依存特性である。図21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
次数の回折効率が使用波長城全域で95%以上の高い回
折効率を有している。
【0057】数値実施例8のズームレンズにおいて、回
折光学素子の格子断面形状が図20の格子形状である場
合の、ワイド端での空間周波数に対するMTF特性を図
22に示す。積層構造の回折格子を用いることで、低周
波数領域のMTFは改善され、所望のMTF特性が得ら
れる。このように、積層構造の回折格子を回折光学素子
として用いることで、光学性能はさらに改善される。
【0058】なお前述の積層構造の回折光学素子の材質
は、紫外線硬化樹脂に限定されるものではなく、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104を直接基材に形成してもよい。また
各格子厚が必ずしも異なる必要はなく、材料の組み合わ
せによっては図23に示すように2つの格子厚を等しく
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。
【0059】図24、図25は、本発明のズームレンズ
を光学機器に適用した例である。
【0060】図24は本発明のズームレンズをビデオカ
メラに用いた場合であり、図中10はビデオカメラ本
体、11は本発明のズームレンズによって構成される撮
像光学系、12はCCD等の撮像素子、13は記録部で
ある。撮像光学系11によって取り込まれた像が撮像素
子12上に結像し、画像情報を記録部13に記録する。
不図示のファインダー系により観察者は撮影中に撮像素
子上に形成された物体像を観察することができる。図2
4と同様のシステムでデジタルスチルカメラも実現でき
る。
【0061】図25は銀塩コンパクトカメラに用いた場
合である。図中20はカメラ本体、21は本発明のズー
ムレンズによって構成される撮影光学系、22はフィル
ム面、23はファインダー光学系である。
【0062】図24、図25に示したように、本発明の
ズームレンズを用いることにより、装置の小型化を図り
つつ、高変倍で、良好に色収差の補正された光学機器を
提供できる。
【0063】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、レ
ンズ系の小型化を図りつつ、高変倍で、良好に色収差の
補正されたズームレンズを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の数値実施例1のズームレンズの断面図
である。
【図2】本発明の数値実施例2のズームレンズの断面図
である。
【図3】本発明の数値実施例3のズームレンズの断面図
である。
【図4】本発明の数値実施例4のズームレンズの断面図
である。
【図5】本発明の数値実施例5のズームレンズの断面図
である。
【図6】本発明の数値実施例6のズームレンズの断面図
である。
【図7】本発明の数値実施例7のズームレンズの断面図
である。
【図8】本発明の数値実施例8のズームレンズの断面図
である。
【図9】本発明の数値実施例1のズームレンズの広角端
と望遠端の収差図である。
【図10】本発明の数値実施例2のズームレンズの広角
端と望遠端の収差図である。
【図11】本発明の数値実施例3のズームレンズの広角
端と望遠端の収差図である。
【図12】本発明の数値実施例4のズームレンズの広角
端と望遠端の収差図である。
【図13】本発明の数値実施例5のズームレンズの広角
端と望遠端の収差図である。
【図14】本発明の数値実施例6のズームレンズの広角
端と望遠端の収差図である。
【図15】本発明の数値実施例7のズームレンズの広角
端と望遠端の収差図である。
【図16】本発明の数値実施例8のズームレンズの広角
端と望遠端の収差図である。
【図17】回折光学素子の格子断面形状の一例を示す図
である。
【図18】図17の回折光学素子の1次回折光の回折効
率の波長依存特性を示す図である。
【図19】図17の回折光学素子を有するズームレンズ
の空間周波数に対するMTF特性を示す図である。
【図20】積層構造の回折光学素子の格子断面形状の一
例を示す図である。
【図21】図20の回折光学素子の1次回折効率の波長
依存特性を示す図である。
【図22】図20の回折光学素子を有するズームレンズ
の空間周波数に対するMTF特性を示す図である。
【図23】積層構造の回折光学素子の格子断面形状の別
の例を示す図である。
【図24】本発明のズームレンズを有したビデオカメラ
の要部概略図である。
【図25】本発明のズームレンズを有したコンパクトカ
メラの要部概略図である。
【符号の説明】
1 第1レンズ群 2 第2レンズ群 3 第3レンズ群 4 第4レンズ群 5 第5レンズ群 S 絞り G 光学フィルター、フェースプレート等 I 像面 B 回折光学面

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 長い共役側より順に、少なくとも、第1
    レンズ群、第2レンズ群、第3レンズ群とを有し、広角
    端から望遠端への変倍に際して、前記第2レンズ群を移
    動させることにより像の大きさを変えるとともに、第3
    レンズ群以降の少なくとも1つのレンズ群を移動させる
    ことにより変倍に伴う像面変動を補正する全体で正の屈
    折力のズームレンズにおいて、前記第1レンズ群が回折
    光学素子を有することを特徴とするズームレンズ。
  2. 【請求項2】 前記回折光学素子は、回折光学面を像面
    側に有することを特徴とする請求項1記載のズームレン
    ズ。
  3. 【請求項3】 前記回折光学素子の位相を、 【外1】 λ :入射光束の波長 Ci:位相を表す係数 h:光軸からの高さ 前記第1レンズ群の屈折力をΨ1とするとき、 Ψ1・C1<0 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のズ
    ームレンズ。
  4. 【請求項4】 前記回折光学素子の位相を、 【外2】 λ :入射光束の波長 Ci:位相を表す係数 h:光軸からの高さ 前記回折光学素子の回折光学面が形成された面の曲率に
    よる屈折力をψ1とするとき、 ψ1・C1<0 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のズ
    ームレンズ。
  5. 【請求項5】 前記回折光学素子の位相を、 【外3】 λ :入射光束の波長 Ci:位相を表す係数 h:光軸からの高さ とするとき、 1×10-4<|C2/C1|<1×10-1 1×10-7<|C3/C1|<1×10-4 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のズ
    ームレンズ。
  6. 【請求項6】 前記第1レンズ群の焦点距離をF1、前
    記回折光学素子の回折光学面のみのの焦点距離をFbo
    とするとき、 0.05<F1/Fbo<0.7 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のズ
    ームレンズ。
  7. 【請求項7】 前記第1レンズ群の焦点距離をF1、広
    角端、望遠端での全系の焦点距離をそれぞれFw、Ft
    とするとき、 【外4】 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のズ
    ームレンズ。
  8. 【請求項8】 前記第1レンズ群中に回折光学面が1面
    のみであり、前記第1レンズ群の焦点距離をF1、該回
    折光学面が形成された面の曲率をRboとするとき、 |F1/Rbo|<1.8 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のズ
    ームレンズ。
  9. 【請求項9】 前記第1レンズ群の光軸上の厚みをt
    1、前記第1レンズ群の焦点距離をF1とするとき、 0.1<t1/F1<0.27 なる条件を満足することを特徴とする請求項1記載のズ
    ームレンズ。
  10. 【請求項10】 前記回折光学素子は、第1の環状回折
    格子と、該第1の環状回折格子とは異なる材料で該第1
    の環状回折格子上に形成された第2の環状回折格子とを
    有することを特徴とする請求項1記載のズームレンズ。
  11. 【請求項11】 前記第1の環状回折格子と前記第2の
    環状回折格子の格子厚が等しいことを特徴とする請求項
    10記載のズームレンズ。
  12. 【請求項12】 長い共役側より順に、少なくとも、第
    1レンズ群、第2レンズ群、ズーミング中固定の第3レ
    ンズ群、第4レンズ群とを有し、広角端から望遠端への
    変倍に際して、前記第2レンズ群を移動させることによ
    り像の大きさを変えるとともに、第4レンズ群以降の少
    なくとも1つのレンズ群を移動させることにより変倍に
    伴う像面変動を補正するズームレンズにおいて、前記第
    2レンズ群が回折光学素子を有することを特徴とするズ
    ームレンズ。
  13. 【請求項13】 前記回折光学素子の位相を、 【外5】 λ :入射光束の波長 Ci:位相を表す係数 h:光軸からの高さ 前記第2レンズ群の屈折力をΨ2とするとき、 Ψ2・C1<0 なる条件を満足することを特徴とする請求項12記載の
    ズームレンズ。
  14. 【請求項14】 前記回折光学素子の位相を、 【外6】 λ :入射光束の波長 Ci:位相を表す係数 h:光軸からの高さ 前記回折光学素子の回折光学面が形成された面の曲率に
    よる屈折力をψ2とするとき、 ψ2・C1<0 なる条件を満足することを特徴とする請求項12記載の
    ズームレンズ。
  15. 【請求項15】 前記回折光学素子の位相を、 【外7】 λ :入射光束の波長 Ci:位相を表す係数 h:光軸からの高さ とするとき、 1×10-4<|C2/C1|<1×10+1 1×10-5<|C3/C1|<1×10-3 なる条件を満足することを特徴とする請求項12記載の
    ズームレンズ。
  16. 【請求項16】 前記第2レンズ群の焦点距離をF2、
    前記回折光学素子の回折光学面の焦点距離をFboとす
    るとき、 0. 1<| F2/Fbo | <0.7 なる条件を満足することを特徴とする請求項12記載の
    ズームレンズ。
  17. 【請求項17】 前記第2レンズ群の焦点距離をF2、
    広角端、望遠端での全系の焦点距離をそれぞれFw、F
    tとするとき、 【外8】 なる条件を満足することを特徴とする請求項12記載の
    ズームレンズ。
  18. 【請求項18】 前記第2レンズ群中に回折光学面が1
    面のみであり、前記第2レンズ群の焦点距離をF2、該
    回折光学面が形成された面の曲率をRboとするとき、 |F2/Rbo|<1.8 なる条件を満足することを特徴とする請求項12記載の
    ズームレンズ。
  19. 【請求項19】 前記第2レンズ群の光軸上の厚みをt
    2、前記第2レンズ群の焦点距離をF2とするとき、 0.05<| t2/F2| <0.4 なる条件を満足することを特徴とする請求項12記載の
    ズームレンズ。
  20. 【請求項20】 前記回折光学素子は、第1の環状回折
    格子と、該第1の環状回折格子とは異なる材料で該第1
    の環状回折格子上に形成された第2の環状回折格子とを
    有することを特徴とする請求項12記載のズームレン
    ズ。
  21. 【請求項21】 前記第1の環状回折格子と前記第2の
    環状回折格子の格子厚が等しいことを特徴とする請求項
    20記載のズームレンズ。
  22. 【請求項22】 長い共役側より順に、少なくとも、第
    1レンズ群、第2レンズ群、ズーミング中固定の第3レ
    ンズ群、第4レンズ群とを有し、広角端から望遠端への
    変倍に際して、前記第2レンズ群を移動させることによ
    り像の大きさを変えるとともに、第4レンズ群以降の少
    なくとも1つのレンズ群を移動させることにより変倍に
    伴う像面変動を補正するズームレンズにおいて、前記第
    3レンズ群が回折光学素子を有することを特徴とするズ
    ームレンズ。
  23. 【請求項23】 前記回折光学素子の位相を、 【外9】 λ :入射光束の波長 Ci:位相を表す係数 h:光軸からの高さ 前記第3レンズ群の屈折力をΨ3とするとき、 Ψ3・C1<0 なる条件を満足することを特徴とする請求項22記載の
    ズームレンズ。
  24. 【請求項24】 前記回折光学素子の位相を、 【外10】 λ :入射光束の波長 Ci:位相を表す係数 h:光軸からの高さ 前記回折光学素子が形成された面の曲率による屈折力を
    ψ3とするとき、 ψ3・C1<0 なる条件を満足することを特徴とする請求項22記載の
    ズームレンズ。
  25. 【請求項25】 前記回折光学素子の位相を、 【外11】 λ :入射光束の波長 Ci:位相を表す係数 h:光軸からの高さ とするとき、 1×10-4<|C2/C1|<1×10-1 1×10-5<|C3/C1|<1×10-2 なる条件を満足することを特徴とする請求項22記載の
    ズームレンズ。
  26. 【請求項26】 前記第3レンズ群の焦点距離をF3、
    前記回折光学素子の回折光学面のみの焦点距離をFbo
    とするとき、 0. 05<F3/Fbo<0.2 なる条件を満足することを特徴とする請求項21記載の
    ズームレンズ。
  27. 【請求項27】 前記第3レンズ群の焦点距離をF3、
    広角端、望遠端での全系の焦点距離をそれぞれFw、F
    tとするとき、 【外12】 なる条件を満足することを特徴とする請求項22記載の
    ズームレンズ。
  28. 【請求項28】 前記第3レンズ群中回折光学面が1面
    のみであり、前記第3レンズ群の焦点距離をF3、該回
    折光学面の曲率をRboとするとき、 |F3/Rbo|<0.7 なる条件を満足することを特徴とする請求項22記載の
    ズームレンズ。
  29. 【請求項29】 前記第3レンズ群の光軸上の厚みをt
    3、前記第3レンズ群の焦点距離をF3とするとき、 0.1<t3/F3<0.27 なる条件を満足することを特徴とする請求項22記載の
    ズームレンズ。
  30. 【請求項30】 前記回折光学素子は、第1の環状回折
    格子と、該第1の環状回折格子とは異なる材料で該第1
    の環状回折格子上に形成された第2の環状回折格子とを
    有することを特徴とする請求項22記載のズームレン
    ズ。
  31. 【請求項31】 前記第1の環状回折格子と前記第2の
    環状回折格子の格子厚が等しいことを特徴とする請求項
    30記載のズームレンズ。
  32. 【請求項32】 請求項1乃至31記載のズームレンズ
    を有する光学機器。
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