特許 6870230 光学系及び光学機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6870230

(24)【登録日】2021年4月19日

(45)【発行日】2021年5月12日

(54)【発明の名称】光学系及び光学機器

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/02 20060101AFI20210426BHJP

   G03B 5/00 20210101ALI20210426BHJP

   G02B 5/18 20060101ALI20210426BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/02

   G03B5/00 J

   G02B5/18

【請求項の数】15

【全頁数】35

(21)【出願番号】特願2016-147248(P2016-147248)

(22)【出願日】2016年7月27日

(65)【公開番号】特開2018-17857(P2018-17857A)

(43)【公開日】2018年2月1日

【審査請求日】2019年6月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100140800

【弁理士】

【氏名又は名称】保坂 丈世

(74)【代理人】

【識別番号】100156281

【弁理士】

【氏名又は名称】岩崎 敬

(72)【発明者】

【氏名】三輪 哲史

(72)【発明者】

【氏名】籔本 洋

【審査官】 殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−１２１４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１１７８２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７２７１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１０２８５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１７２７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１１１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２５８２４７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００ − １７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２ − ２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００ − ２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

合焦時に移動する合焦群と、
前記合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、
前記回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、
次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：前記回折光学素子の焦点距離
更に、前記負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．８９０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【請求項2】

合焦時に移動する合焦群と、
前記合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、
前記回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、
前記負レンズ要素より物体側は、全て正レンズ要素で構成されており、
次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：前記回折光学素子の焦点距離
更に、前記負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【請求項3】

合焦時に移動する合焦群と、
前記合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、
前記回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、
次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：前記回折光学素子の焦点距離
更に、前記負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
θｇＦ１ｎ＋０．００１６８×νｄ１ｎ ＜ ０．６４３
但し、
ｎｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
θｇＦ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質の部分分散比
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【請求項4】

合焦時に移動する合焦群と、
前記合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、
前記回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、
物体側から順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
前記合焦群であって、負の屈折力を有する第２レンズ群と、
第３レンズ群と、を有し、
前記第１レンズ群は、前記回折光学素子より像側に、正レンズ要素及び負レンズ要素を各々１枚ずつ有し、
次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：前記回折光学素子の焦点距離
更に、前記負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【請求項5】

合焦時に移動する合焦群と、
前記合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、
前記回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、
物体側から順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
前記合焦群であって、負の屈折力を有する第２レンズ群と、
第３レンズ群と、を有し、
次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
０．２００ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ０．４００
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：前記回折光学素子の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
更に、前記負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【請求項6】

合焦時に移動する合焦群と、
前記合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、
前記回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、
物体側から順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
前記合焦群であって、負の屈折力を有する第２レンズ群と、
第３レンズ群と、を有し、
次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
０．００１ ＜ ｆ１／ｆｐｆ ＜ ０．０３０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：前記回折光学素子の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
更に、前記負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【請求項7】

前記負レンズ要素より物体側は、全て正レンズ要素で構成されていることを特徴とする請求項１、３〜６のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項8】

次式の条件を満足することを特徴とする請求項１、２、４〜６のいずれか一項に記載の光学系。
θｇＦ１ｎ＋０．００１６８×νｄ１ｎ ＜ ０．６４３
但し、
θｇＦ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質の部分分散比
νｄ１ｎ：前記負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数

【請求項9】

物体側から順に、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、
前記合焦群であって、負の屈折力を有する第２レンズ群と、
第３レンズ群と、を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項10】

前記第１レンズ群は、前記回折光学素子より像側に、正レンズ要素及び負レンズ要素を各々１枚ずつ有することを特徴とする請求項５、６、９のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項11】

次式の条件を満足することを特徴とする請求項４、６、９のいずれか一項に記載の光学系。
０．２００ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ０．５００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：全系の焦点距離

【請求項12】

次式の条件を満足することを特徴とする請求項４、５、９のいずれか一項に記載の光学系。
０．００１ ＜ ｆ１／ｆｐｆ ＜ ０．０３０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆｐｆ：前記回折光学素子の焦点距離

【請求項13】

前記第１レンズ群は、前記回折光学素子より物体側に、２枚の正レンズ要素と、前記負レンズ要素と、を有することを特徴とする請求項４〜６、９〜１２のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項14】

次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光学系。
ＴＬ／ｆ ＜ ０．６１
但し、
ＴＬ：無限遠合焦状態における全長
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離

【請求項15】

請求項１〜１４のいずれか一項に記載の光学系を有することを特徴とする光学機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学系及び光学機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、回折光学素子を用いて小型化された光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に記載の光学系は、さらなる光学性能の向上が要望されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−０１１１７１号公報

【発明の概要】

【0004】

本発明の第一の態様に係る光学系は、合焦時に移動する合焦群と、合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：回折光学素子の焦点距離
更に、負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．８９０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【0005】

また、本発明の第二の態様に係る光学系は、合焦時に移動する合焦群と、合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、負レンズ要素より物体側は、全て正レンズ要素で構成されており、次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：回折光学素子の焦点距離
更に、負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【0006】

また、本発明の第三の態様に係る光学系は、合焦時に移動する合焦群と、合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：回折光学素子の焦点距離
更に、負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
θｇＦ１ｎ＋０．００１６８×νｄ１ｎ ＜ ０．６４３
但し、
ｎｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
θｇＦ１ｎ：負レンズ要素の媒質の部分分散比
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【0007】

また、本発明の第四の態様に係る光学系は、合焦時に移動する合焦群と、合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、合焦群であって、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、を有し、第１レンズ群は、回折光学素子より像側に、正レンズ要素及び負レンズ要素を各々１枚ずつ有し、次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：回折光学素子の焦点距離
更に、負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

また、本発明の第五の態様に係る光学系は、合焦時に移動する合焦群と、合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、合焦群であって、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、を有し、次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
０．２００ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ０．４００
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：回折光学素子の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
更に、負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

また、本発明の第六の態様に係る光学系は、合焦時に移動する合焦群と、合焦群よりも物体側のみに配置された回折光学素子と、回折光学素子よりも物体側に配置された負レンズ要素と、を有し、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、合焦群であって、負の屈折力を有する第２レンズ群と、第３レンズ群と、を有し、
次式の条件を満足し、
０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０
０．００１ ＜ ｆ１／ｆｐｆ ＜ ０．０３０
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：回折光学素子の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
更に、負レンズ要素の少なくとも１枚は、次式の条件を満足することを特徴とする。
ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０
３５ ＜ νｄ１ｎ
但し、
ｎｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。

【図2】第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。

【図3】第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。

【図4】第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。

【図5】第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。

【図6】第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。

【図7】第４実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。

【図8】第４実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。

【図9】第５実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。

【図10】第５実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。

【図11】上記光学系を搭載するカメラの断面図である。

【図12】第１の実施形態に係る光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【図13】第２の実施形態に係る光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。

【0010】

［第１の実施形態］
まず、第１の実施形態について説明する。図１に示すように、第１の実施形態に係る光学系ＯＬは、合焦時に移動する合焦群Ｇｆと、この合焦群Ｇｆよりも物体側に配置された回折光学素子ＧＤと、回折光学素子ＧＤよりも物体側に配置された負レンズ要素Ｌ１ｎ（例えば、両凹負レンズＬ１３）と、を有して構成されている。この構成により、近距離合焦における像面湾曲収差と、無限合焦時の軸上色・倍率色収差を同時に補正することができる。なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【0011】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（１−１）を満足することが望ましい。

【0012】

０．０３０ ＜ ｆ／ｆｐｆ ＜ ０．０５０ （１−１）
但し、
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離
ｆｐｆ：回折光学素子ＧＤの焦点距離

【0013】

条件式（１−１）は、全系の焦点距離に対する、回折光学素子ＧＤ単体の焦点距離の比率を規定している。これにより、軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（１−１）の下限値を下回ると、軸上色収差の補正が不足になるため好ましくない。なお、この条件式（１−１）の効果を確実なものとするために、条件式（１−１）の下限値を０．０３３、更に０．０３５とすることがより望ましい。また、この条件式（１−１）の上限値を上回ると、軸上色収差の補正が過剰になるため好ましくない。なお、この条件式（１−１）の効果を確実なものとするために、条件式（１−１）の上限値を０．０４７、更に０．０４４とすることがより望ましい。

【0014】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（１−２）及び条件式（１−３）を満足することが望ましい。

【0015】

ｎｄ１ｎ＋０．００６×νｄ１ｎ ＜ １．９１０ （１−２）
３５ ＜ νｄ１ｎ （１−３）
但し、
ｎｄ１ｎ：負レンズ要素Ｌ１ｎの媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ１ｎ：負レンズ要素Ｌ１ｎの媒質のｄ線に対するアッベ数
但し、媒質は硝子、樹脂等であり、硝子が好ましい。以下同様。

【0016】

条件式（１−２）及び条件式（１−３）は、負レンズ要素Ｌ１ｎの媒質の屈折率と分散の範囲を規定している。これにより、光学系ＯＬを軽量化しつつ、軸上と倍率の色収差を良好に補正することが可能となる。条件式（１−２）の上限値を上回ると、媒質の比重が重くなり、軽量化を達成するために曲率半径を緩く使うと、ペッツバール和がマイナスに発生し像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。なお、この条件式（１−２）の効果を確実なものとするために、この条件式（１−２）の上限値を１．９００、更に１．８９０とすることがより望ましい。また、条件式（１−３）の下限値を下回ると、軸上と倍率の色収差の補正が不足になり好ましくない。なお、この条件式（１−３）の効果を確実なものとするために、条件式（１−３）の下限値を３８、更に４１とすることが望ましい。

【0017】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（１−４）を満足することが望ましい。

【0018】

ＴＬ／ｆ ＜ ０．６１ （１−４）
但し、
ＴＬ：無限遠合焦状態における全長
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離

【0019】

条件式（１−４）は、無限遠合焦状態における光学系ＯＬの全系の焦点距離に対する全長の比率を規定している。これにより、光学系ＯＬを小型化しつつ軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（１−４）の上限値を上回ると、光学系ＯＬが大型化し、軽量化と両立するために合焦群Ｇｆより物体側のレンズ枚数を減らすなどの対策を行うと、倍率の色収差の補正が不足になるため好ましくない。また、合焦群Ｇｆの像側に、光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動することにより、手振れによって生じる像ブレを補正する防振群Ｇｖｒを設けた構成の場合に、この防振群Ｇｖｒより像側のレンズ枚数を減らすことにより軽量化を行っても、倍率の色収差の補正が不足になるため好ましくない。なお、この条件式（１−４）の効果を確実なものとするために、この条件式（１−４）の上限値を０．６０、更に０．５９とすることがより望ましい。また、この条件式（１−４）の効果を確実なものとするために、この条件式（１−４）の下限値を０．５５、更に０．５６とすることがより望ましい。

【0020】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、負レンズ要素Ｌ１ｎより物体側は、全て正レンズ要素で構成されていることが望ましい。これにより、光学系ＯＬを軽量化しつつ、軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。

【0021】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（１−５）を満足することが望ましい。

【0022】

θｇＦ１ｎ＋０．００１６８×νｄ１ｎ ＜ ０．６４３ （１−５）
但し、
θｇＦ１ｎ：負レンズ要素Ｌ１ｎの媒質の部分分散比
νｄ１ｎ：負レンズ要素Ｌ１ｎの媒質のｄ線に対するアッベ数

【0023】

ここで、ｇ線、ｄ線、Ｆ線及びＣ線における屈折率をそれぞれｎｇ、ｎｄ、ｎＦ、ｎＣとすると、ｄ線に対するアッベ数νｄは次式（ａ）で定義され、部分分散比θｇＦは次式（ｂ）で定義される。

【0024】

νｄ ＝ （ｎｄ−１）／（ｎＦ−ｎＣ） （ａ）
θｇＦ ＝ （ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ） （ｂ）

【0025】

条件式（１−５）は、負レンズ要素Ｌ１ｎに使われている媒質の部分分散比と分散を規定している。これにより、軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（１−５）の上限値を上回ると、特に倍率の色収差の補正が不足となるため好ましくない。なお、条件式（１−５）の効果を確実にするために、条件式（１−５）の上限値を０．６４２、更に０．６４０とすることがより望ましい。

【0026】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、光軸方向に移動することで合焦を行う合焦群Ｇｆであって、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、を有して構成されることが望ましい。これにより、アクチュエーターによる自動合焦時に、迅速な駆動を達成できるとともに、近距離合焦時の球面収差、像面湾曲を良好に補正できる。

【0027】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、回折光学素子ＧＤより物体側に、２枚の正レンズ要素（例えば、図１における正メニスカスレンズＬ１１及び両凸正レンズＬ１２）と、上述した負レンズ要素Ｌ１ｎと、を有することが望ましい。これにより、回折光学素子ＧＤに入射する迷光の量を低減できるとともに、特に倍率の色収差を良好に補正できる。

【0028】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、回折光学素子ＧＤより像側に、正レンズ要素及び負レンズ要素を各々１枚ずつ有する（例えば、図１における負メニスカスレンズＬ１５及び正メニスカスレンズＬ１６）ことが望ましい。これにより、回折光学素子ＧＤに入射する迷光の量を低減できるとともに、特に倍率の色収差を良好に補正できる。

【0029】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（１−６）を満足することが望ましい。

【0030】

０．２００ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ０．５００ （１−６）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ：全系の焦点距離

【0031】

条件式（１−６）は、全系の焦点距離に対する、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離の比を表している。これにより、光学系ＯＬの小型化と軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（１−６）の下限値を下回ると、倍率の色収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式（１−６）の効果を確実なものとするために、この条件式（１−６）の下限値を０．２５０、更に０．３００とすることがより望ましい。また、条件式（１−６）の上限値を上回ると、光学系ＯＬが大型化・重量化し、たとえば小型化のため第１レンズ群Ｇ１のレンズを減らすと、球面収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式（１−６）の効果を確実なものとするために、この条件式（１−６）の上限値を０．４００、更に０．３５０とすることがより望ましい。

【0032】

また、第１の実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（１−７）を満足することが望ましい。

【0033】

０．００１ ＜ ｆ１／ｆｐｆ ＜ ０．０３０ （１−７）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆｐｆ：回折光学素子ＧＤの焦点距離

【0034】

条件式（１−７）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に対する、回折光学素子ＧＤの焦点距離の比を表している。これにより、軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（１−７）の下限値を下回ると、軸上色収差の補正が不足になるため好ましくない。なお、条件式（１−７）の効果を確実なものとするために、この条件式（１−７）の下限値を０．００８、更に０．０１０とすることがより望ましい。また、条件式（１−７）の上限値を上回ると、軸上色収差の補正が過剰になるため好ましくない。なお、条件式（１−７）の効果を確実なものとするために、この条件式（１−７）の上限値を０．０２０、更に０．０１５することがより望ましい。

【0035】

以下、第１の実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法の概略を、図１２を参照して説明する。まず、各レンズを配置して、合焦時に移動する合焦群Ｇｆである第２レンズ群Ｇ２と、この合焦群Ｇｆよりも物体側に配置された回折光学素子ＧＤ及び回折光学素子ＧＤよりも物体側に配置された負レンズ要素を含む第１レンズ群Ｇ１と、をそれぞれ準備し（ステップＳ１００）、所定の条件式（例えば、上述した条件式（１−１））による条件を満足するように配置する（ステップＳ２００）。

【0036】

［第２の実施形態］
次に、第２の実施形態について説明する。図１に示すように、第２の実施形態に係る光学系ＯＬは、合焦時に移動し、少なくとも２つのレンズ要素（例えば、図１における両凸正レンズＬ２１及び両凹負レンズＬ２２）を有する合焦群Ｇｆを有して構成されている。これにより、フォーカシングに伴う軸上色収差、球面収差の変動を低減することができる。また、この光学系ＯＬは、合焦群Ｇｆよりも物体側に配置された回折光学素子ＧＤと、合焦群Ｇｆよりも像側に配置され、光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群Ｇｖｒと、この防振群Ｇｖｒよりも像側に配置された少なくとも３つの負レンズ要素（例えば、図１における両凹負レンズＬ３７、負メニスカスレンズＬ３８及び負メニスカスレンズＬ３１１）と、を有して構成されている。これにより、軸上色収差と球面収差を良好に補正しつつ、手振れ補正時の像面湾曲、倍率色収差の変動を低減することができる。なお、レンズ要素とは、単レンズ又は接合レンズを構成する各々のレンズをいう。

【0037】

ここで、この第２の実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、防振群Ｇｖｒよりも像側に配置された３つの負レンズ要素のうち少なくとも２つは、以下に示す条件式（２−１）を満足する特定負レンズ要素であることが望ましい。

【0038】

０．６５４ ＜ θｇＦ３ｎ＋０．００１６８×νｄ３ｎ （２−１）
但し、
θｇＦ３ｎ：特定負レンズ要素の媒質の部分分散比
νｄ３ｎ：特定負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
但し、媒質は硝子、樹脂等であり、硝子が好ましい。以下同様。

【0039】

条件式（２−１）は、特定負レンズ要素に使われている媒質の部分分散比と分散を規定している。これにより、光学系ＯＬを小型化しつつ軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（２−１）の下限値を下回ると、倍率の色収差の補正が不足となるため好ましくない。なお、条件式（２−１）の効果を確実なものとするための、この条件式（２−１）の下限値を０．６６０、更に０．６６４とすることがより望ましい。

【0040】

また、上記特定負レンズ要素は、以下に示す条件式（２−２）を満足することが望ましい。

【0041】

１．９８ ＜ ｎｄ３ｎ＋０．０１×νｄ３ｎ （２−２）
但し、
ｎｄ３ｎ：特定負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
νｄ３ｎ：特定負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数

【0042】

条件式（２−２）は、特定負レンズ要素に使われている媒質の屈折率と分散を規定している。これにより、軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（２−２）の下限値を下回ると、アッベ数に対して屈折率が小さくなり、球面収差やコマ収差の補正を同時に行うことが困難になるため好ましくない。なお、条件式（２−２）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−２）の下限値を１．９９、更に２．００とすることがより望ましい。

【0043】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（２−３）を満足することが望ましい。

【0044】

ＴＬ／ｆ ＜ ０．６１ （２−３）
但し、
ＴＬ：無限遠合焦状態における全長
ｆ：無限遠合焦状態における全系の焦点距離

【0045】

条件式（２−３）は、無限遠合焦状態における光学系ＯＬの全系の焦点距離に対する全長の比率を規定している。これにより、光学系ＯＬを小型化しつつ軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（２−３）の上限値を上回ると、光学系ＯＬが大型化し、軽量化と両立するために合焦群Ｇｆより物体側のレンズ枚数を減らす、又は、防振群Ｇｖｒより像側のレンズ枚数を減らすなどの対策を行うと、倍率の色収差の補正が不足になるため好ましくない。なお、この条件式（２−３）の効果を確実なものとするために、条件式（２−３）の上限値を０．６０、更に０．５９とすることがより望ましい。また、この条件式（２−３）の効果を確実なものとするために、条件式（２−３）の下限値を０．５５、更に０．５６とすることがより望ましい。

【0046】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、上述した特定負レンズ要素のうち少なくとも１つは、以下に示す条件式（２−４）を満足することが望ましい。

【0047】

７０ ＜ νｄ３ｎ１ （２−４）
νｄ３ｎ１：特定負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数

【0048】

条件式（２−４）は、特定負レンズ要素に使われている媒質の分散を規定している。これにより、軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（２−４）の下限値を下回ると、倍率の色収差の補正が不足になるため好ましくない。なお、条件式（２−４）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−４）の下限値を７５、更には８０とすることがより望ましい。

【0049】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、上述した特定負レンズ要素のうち少なくとも１つは、以下に示す条件式（２−５）を満足することが望ましい。

【0050】

νｄ３ｎ２ ＜ ３４ （２−５）
但し、
νｄ３ｎ２：特定負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数

【0051】

条件式（２−５）は、特定負レンズ要素に使われている媒質の分散を規定している。これにより、軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（２−５）の上限値を上回ると、軸上色収差の補正が不足になるため好ましくない。なお、条件式（２−５）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−５）の上限値を３２、更に３０とすることがより望ましい。

【0052】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬは、防振群Ｇｖｒより像側に、以下に示す条件式（２−６）を満足する特定正レンズ要素を少なくとも１つ有することが望ましい。

【0053】

θｇＦ３ｐ＋０．００１６８×νｄ３ｐ１ ＜ ０．６６４ （２−６）
但し、
θｇＦ３ｐ：特定正レンズ要素の媒質の部分分散比
νｄ３ｐ：特定正レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数

【0054】

条件式（２−６）は、特定正レンズ要素に使われている媒質の部分分散比と分散を規定している。これにより、軸上と倍率の色収差を良好に補正することができる。この条件式（２−６）の上限値を上回ると、倍率の色収差の補正が不足になるため好ましくない。なお、条件式（２−６）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−６）の上限値を０．６６０、更に０．６５４とすることがより望ましい。

【0055】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、特定正レンズ要素は、以下に示す条件式（２−７）を満足することが望ましい。

【0056】

νｄ３ｐ１ ＜ ７０ （２−７）
但し、
νｄ３ｐ：特定正レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数

【0057】

条件式（２−７）は、特定正レンズ要素に使われている媒質の分散を規定している。これにより、軸上色収差を良好に補正することができる。この条件式（２−７）の上限値を上回ると、軸上色収差の補正が不足にするため好ましくない。なお、条件式（２−７）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−７）の上限値を５５、更に４６とすることがより望ましい。

【0058】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬは、防振群Ｇｖｒより像側に、物体側から順に、第１接合レンズＣＬ３１と、第２接合レンズＣＬ３２と、第３接合レンズＣＬ３３と、を有して構成されている。これにより、球面収差、歪曲収差、像面湾曲を良好に補正することができる。

【0059】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（２−８）を満足することが望ましい。

【0060】

−１．２０ ＜ ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ２ ＜ −０．８０ （２−８）
但し、
ｆ３ｃ１：第１接合レンズＣＬ３１の焦点距離
ｆ３ｃ２：第２接合レンズＣＬ３２の焦点距離

【0061】

条件式（２−８）は、３つの接合レンズのうち、第１接合レンズＣＬ３１に対する第２接合レンズＣＬ３２の焦点距離の比を規定している。これにより、球面収差、歪曲収差、像面湾曲を良好に補正することができる。この条件式（２−８）の下限値を下回ると、各レンズの間隔や偏心に対する敏感度が上がり、製造に際して設計値通りの光学性能を得ることが難しくなるため好ましくない。なお、条件式（２−８）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−８）の下限値を−１．１０、更に−１．００とすることがより望ましい。また、この条件式（２−８）の上限値を上回ると、ペッツバール和が過剰となり像面湾曲がマイナスに発生するため好ましくない。なお、条件式（２−８）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−８）の上限値を−０．９０、さらに−０，９５とすることがより望ましい。

【0062】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（２−９）を満足することが望ましい。

【0063】

０．３０ ＜ ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ３ ＜ ０．５０ （２−９）
但し、
ｆ３ｃ１：第１接合レンズＣＬ３１の焦点距離
ｆ３ｃ３：第３接合レンズＣＬ３３の焦点距離

【0064】

条件式（２−９）は、第１接合レンズＣＬ３１に対する第３接合レンズＣＬ３３の焦点距離の比を規定している。これにより、球面収差、コマ収差を良好に補正することができる。この条件式（２−９）の上限値を上回ると、各レンズの間隔や偏心に対する敏感度が上がり、製造に際して設計値通りの光学性能を得ることが難しくなるため好ましくない。なお、条件式（２−９）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−９）の上限値を０．４５、更に０．４４とすることがより好ましい。また、条件式（２−９）の下限値を下回ると、ペッツバール和が減少し、像面湾曲がプラスに発生するため好ましくない。なお、条件式（２−９）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−９）の下限値を０．３５、更に０．４０とすることがより望ましい。

【0065】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、防振群Ｇｖｒより像側に配置された接合レンズのうち少なくとも１つは、以下に示す条件式（２−１０）及び条件式（２−１１）を満足することが望ましい。

【0066】

νｄ３ｐ−νｄ３ｎ ＜ １０ （２−１０）
０．１０ ＜ ｎｄ３ｎ−ｎｄ３ｐ （２−１１）
但し、
νｄ３ｐ：接合レンズを構成する正レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
νｄ３ｎ：接合レンズを構成する負レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数
ｎｄ３ｐ：接合レンズを構成する正レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率
ｎｄ３ｎ：接合レンズを構成する負レンズ要素の媒質のｄ線に対する屈折率

【0067】

条件式（２−１０）及び条件式（２−１１）は、防振群Ｇｖｒより像側に配置された接合レンズを構成する正レンズ要素と負レンズ要素に使われている媒質の分散と屈折率の差を規定している。これにより、軸上と倍率の色収差、像面湾曲収差と歪曲収差を良好に補正することができる。条件式（２−１０）の上限値を上回ると、球面収差の波長ごとの差や倍率色収差の補正が難しくなるため好ましくない。なお、条件式（２−１０）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−１０）の上限値を５、更に３とすることがより望ましい。また、条件式（２−１１）の下限値を下回ると、像面湾曲と歪曲収差を同時に補正することが難しくなるため好ましくない。なお、条件式（２−１１）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−１１）の下限値を０．１５、更に０．２０とすることがより望ましい。

【0068】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬは、物体側から順に、上述した回折光学素子ＧＤを含み、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、光軸方向に移動することで合焦を行う合焦群Ｇｆであって、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、を有して構成されることが望ましい。ここで、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、第３Ａ群Ｇ３Ａと、上述した防振群Ｇｖｒである第３Ｂ群Ｇ３Ｂと、上述した３つの接合レンズを含む第３Ｃ群Ｇ３Ｃと、を有して構成されている。これにより、焦点距離に対して全長が大幅に短いにもかかわらず、球面収差及び軸上色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。

【0069】

また、第２の実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、合焦群Ｇｆである第２レンズ群Ｇ２は、以下に示す条件式（２−１２）を満足する正レンズ要素を有することが望ましい。

【0070】

νｄ２ｐ ＜ ５０ （２−１２）
但し、
νｄ２ｐ：第２レンズ群Ｇ２に含まれる正レンズ要素の媒質のｄ線に対するアッベ数

【0071】

条件式（２−１２）は、第２レンズ群Ｇ２に含まれる正レンズ要素（例えば、図１における両凸正レンズＬ２１）に使われている媒質の部分分散比と分散の関係を規定している。これにより、近距離合焦時の軸上色収差および球面収差変動を良好に補正できる。この条件式（２−１２）の上限値を上回ると、近距離合焦時の軸上色収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式（２−１２）の効果を確実なものとするために、この条件式（２−１２）の上限値を４０、更に３５とすることがより望ましい。

【0072】

以下、第２の実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法の概略を、図１３を参照して説明する。まず、各レンズを配置して、合焦時に移動する合焦群Ｇｆである第２レンズ群Ｇ２と、この合焦群Ｇｆよりも物体側に配置された回折光学素子ＧＤを含む第１レンズ群Ｇ１と、合焦群Ｇｆよりも像側に配置され、光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動する防振群Ｇｖｒ及びこの防振群Ｇｖｒよりも像側に配置された少なくとも３つの負レンズ要素を含む第３レンズ群Ｇ３と、をそれぞれ準備し（ステップＳ１００）、所定の条件式（例えば、上述した条件式（２−１））による条件を満足するように配置する（ステップＳ２００）。

【0073】

なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。

【0074】

次に、本実施形態に係る光学系ＯＬを備えた光学機器であるカメラを図１１に基づいて説明する。このカメラ１は、撮影レンズ２として本実施形態に係る光学系ＯＬを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。

【0075】

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る光学系ＯＬを搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。

【0076】

なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

【0077】

本実施形態では、３群構成の光学系ＯＬを示したが、以上の構成条件等は、４群、５群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像面側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。具体的には、最も像面側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群とは、変倍時又は合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。また、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。

【0078】

また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦群としても良い。この場合、合焦群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モータ等の）モータ駆動にも適している。特に、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を合焦群とし、その他のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましい。モータにかかる負荷を考慮すると、合焦レンズ群は接合レンズで構成するのが好ましいが、単レンズで構成してもよい。

【0079】

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手振れによって生じる像ブレを補正する防振群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を防振群とするのが好ましい。

【0080】

また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。

【0081】

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の近傍または中に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。

【0082】

さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。

【0083】

以上のような構成とすると、良好な結像性能を有する光学系、光学機器及び光学系の製造方法を提供することができる。

【実施例】

【0084】

以下、各実施例を図面に基づいて説明する。なお、図１、図３、図５、図７及び図９は、各実施例に係る光学系ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬ５）の構成及び屈折率配分を示す断面図である。

【0085】

各実施例において、回折光学面の位相形状ψは、次式（ｃ）によって表される。

【0086】

ψ（ｈ，ｎ） ＝ （２π／（ｎ×λ０））×（Ｃ2ｈ²＋Ｃ4ｈ⁴） （ｃ）
但し、
ｈ：光軸に対する垂直方向の高さ
ｎ：回折光の次数
λ０：設計波長
Ｃi：位相係数（ｉ＝２，４）

【0087】

また、任意の波長λ、任意の回折次数ｎに対する式（ｃ）で表される回折光学面の屈折力φＤは、最も低次の位相係数Ｃ2を用いて、次式（ｄ）のように表される。

【0088】

φＤ（λ，ｎ） ＝ −２×Ｃ2×ｎ×λ／λ０ （ｄ）

【0089】

なお、各実施例の表中において、回折光学面には面番号の右側に＊印を付している。

【0090】

［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る光学系ＯＬ１の構成を示す図である。この光学系ＯＬ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させて合焦を行う合焦レンズ群Ｇｆとしている。

【0091】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、両凸正レンズＬ１１、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３とを接合した接合正レンズ、像側に凹面を向け、この凹面に２種類の異なる材料を用いた密着複層型の回折光学素子ＧＤが形成された正メニスカスレンズＬ１４、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１と両凹負レンズＬ２２とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凹負レンズＬ３１と両凸正レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズＬ３５、両凸正レンズＬ３６と両凹負レンズＬ３７とを接合した接合正レンズＣＬ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３８と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３９とを接合した接合負レンズＣＬ３２、及び、両凸正レンズＬ３１０と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１１とを接合した接合正レンズＣＬ３３で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間にフィルターＦＬが配置されている。

【0092】

また、第１実施例に係る光学系ＯＬ１は、第３レンズ群Ｇ３内の両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、及び、両凹負レンズＬ３５を防振群Ｇｖｒとし、この防振群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより、光学系ＯＬ１の振動等に起因する像位置の変更が補正されるように構成されている。

【0093】

以下の表１に、光学系ＯＬ１の諸元の値を掲げる。この表１において、全体諸元に示すｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角、及び、ＴＬは全長の値を表している。ここで、全長ＴＬは、最も物体側のレンズ面（第１面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。また、レンズデータにおける第１欄ｍは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序（面番号）を、第２欄ｒは、各レンズ面の曲率半径を、第３欄ｄは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄νｄ及び第５欄ｎｄは、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数及び屈折率を、第６欄θｇＦは部分分散比を示している。また、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、レンズ群焦点距離は第１〜第３レンズ群Ｇ１〜Ｇ３各々の始面の番号と焦点距離を示している。

【0094】

ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

【0095】

（表１）第１実施例
［全体諸元］
ｆ ＝ 391.74403
ＦＮｏ＝ 5.76593
ω ＝ 3.12480
ＴＬ ＝ 229.99999

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ θｇＦ
物面 ∞
1 90.5290 9.0224 70.32 1.487490 0.5291
2 3476.6214 0.2500
3 108.6866 9.7966 70.32 1.487490 0.5291
4 -237.7886 2.5000 44.46 1.612660 0.564
5 179.8167 2.5000
6 80.0400 5.4497 64.13 1.516800 0.5357
7 140.7615 0.2000 33.36 1.527800 0.6291
8* 140.7615 0.3000 49.98 1.557147 0.5688
9 140.7615 15.9286
10 57.9333 2.0000 42.73 1.834810 0.5648
11 32.3388 9.3177 70.32 1.487490 0.5291
12 90.7740 D1
13 132.6572 4.1393 33.72 1.647690 0.593
14 -523.0292 1.7000 50.27 1.719990 0.5527
15 67.7680 D2
16 0.0000 3.0000 Ｓ
17 -434.3952 2.0000 46.59 1.816000 0.5567
18 23.9849 4.4832 58.82 1.518230 0.5449
19 -100.9429 0.1000
20 0.0000 1.0000
21 397.4081 3.6000 25.45 1.805180 0.6157
22 -96.5962 1.5000 67.90 1.593190 0.544
23 69.4057 1.5000
24 -199.5009 1.5000 67.90 1.593190 0.544
25 60.2877 4.0000
26 33.8022 6.7774 39.21 1.595510 0.5806
27 -23.0330 2.0000 82.57 1.497820 0.5386
28 49.4624 5.0000
29 257.9794 2.0000 46.59 1.816000 0.5567
30 22.5049 4.5956 44.46 1.612660 0.564
31 76.0065 2.5663
32 38.0090 9.7423 40.98 1.581440 0.5763
33 -24.5636 2.0000 22.74 1.808090 0.6287
34 -105.7609 9.1491
35 0.0000 40.5814
36 0.0000 2.0000 63.88 1.516800 0.536
37 0.0000 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 120.3
第２レンズ群 13 -175.5
第３レンズ群 16 -81.2

【0096】

この光学系ＯＬ１において、第８面は回折光学面である。以下の表２に回折光学面データ、すなわち設計波長λ０、次数ｎ並びに各位相係数Ｃ2、Ｃ4の値を示す。

【0097】

（表２）
［回折光学面データ］
ｍ λ０ ｎ Ｃ2 Ｃ4
8 587.6 1.0 -5.00000E-05 3.46148E-10

【0098】

また、この光学系ＯＬ１において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２、及び、バックフォーカスＢＦは、合焦に際して変化する。次の表３に、無限遠合焦状態、中間距離合焦状態及び近距離合焦状態における可変間隔を示す。なお、Ｄ０は光学系ＯＬ１の最も物体側の面（第１面）から物体までの距離を示し、ｆは焦点距離、βは倍率を示し、バックフォーカスＢＦは、最も像面側の光学面（第３７面）から像面Ｉまでの光軸上の距離（空気換算長）を示している（この説明は、以降の実施例においても同様である）。

【0099】

（表３）
［可変間隔データ］
合焦状態 無限遠 中間距離 近距離
ｆ 391.74403 − −
β − -0.03333 -0.22277
Ｄ０ ∞ 11775.1260 1770.0002
Ｄ１ 7.61558 9.90206 24.63002
Ｄ２ 44.58471 42.29823 27.62027
ＢＦ 0.09999 0.10000 0.09999

【0100】

次の表４に、この光学系ＯＬ１における各条件式対応値を示す。なお、条件式（２−１）及び条件式（２−２）は、２つの特定負レンズ要素の値であるため、カンマ（，）で区切って並べて表示している。

【0101】

（表４）
ｆｐｆ＝10000.0

［条件式対応値］
（１−１）ｆ／ｆｐｆ＝0.039
（１−２）ｎｄ１＋０．００６×νｄ１ｎ＝1.879
（１−３）νｄ１ｎ＝44.5
（１−４）ＴＬ／ｆ＝0.587
（１−５）θｇＦ１ｎ＋０．００１６８×νｄ１ｎ＝0.639
（１−６）ｆ１／ｆ＝0.307
（１−７）ｆ１／ｆｐｆ＝0.012
（２−１）θｇＦ３ｎ＋０．００１６８×νｄ３ｎ＝0.677, 0.667
（２−２）ｎｄ３ｎ＋０．０１×νｄ３ｎ＝2.324, 2.035
（２−３）ＴＬ／ｆ＝0.58
（２−４）νｄ３ｎ１＝82.57
（２−５）νｄ３ｎ２＝22.74
（２−６）θｇＦｐ１＋０．００１６８×νｄ３ｐ１＝0.042
（２−７）νｄ３ｐ１＝44.46
（２−８）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ２＝-1.12
（２−９）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ３＝1.10
（２−１０）νｄ３ｐ−νｄ３ｎ＝-2.13
（２−１１）ｎｄ３ｎ−ｎｄ３ｐ＝0.20
（２−１２）νｄ２ｐ＝33.72

【0102】

このように、この光学系ＯＬ１は、上記条件式（１−１）〜（１−７）、（２−１）〜（２−８）、（２−１０）〜（２−１２）を満足している。

【0103】

この光学系ＯＬ１の無限遠合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図２に示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。また、以降に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ１は、無限遠合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

【0104】

［第２実施例］
図３は、第２実施例に係る光学系ＯＬ２の構成を示す図である。この光学系ＯＬ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させて合焦を行う合焦レンズ群Ｇｆとしている。

【0105】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、両凸正レンズＬ１１、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３とを接合した接合正レンズ、像側に凹面を向け２種類の異なる材料を用いた密着複層型の回折光学素子ＧＤが形成された正メニスカスレンズＬ１４、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１と両凹負レンズＬ２２とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、両凹負レンズＬ３１と両凸正レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズＬ３５、両凸正レンズＬ３６と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７とを接合した接合正レンズＣＬ３１、両凹負レンズＬ３８と両凸正レンズＬ３９とを接合した接合負レンズＣＬ３２、及び、両凸正レンズＬ３１０と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１１とを接合した接合正レンズＣＬ３３で構成されている。

【0106】

また、第２実施例に係る光学系ＯＬ２は、第３レンズ群Ｇ３内の両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、及び、両凹負レンズＬ３５を防振群Ｇｖｒとし、この防振群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより、光学系ＯＬ２の振動等に起因する像位置の変更が補正されるように構成されている。

【0107】

以下の表５に、光学系ＯＬ２の諸元の値を掲げる。

【0108】

（表５）第２実施例
［全体諸元］
ｆ ＝ 489.70405
ＦＮｏ＝ 5.75019
ω ＝ 2.51062
ＴＬ ＝ 279.32422

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ θｇＦ
物面 ∞
1 170.0946 12.8000 70.31 1.487490 0.5291
2 -624.7082 0.1000
3 122.1897 14.2000 70.31 1.487490 0.5291
4 -397.5861 4.2000 44.46 1.612660 0.564
5 168.6766 3.0000
6 87.1890 8.4000 64.13 1.516800 0.5356
7 159.3794 0.2000 33.41 1.527800 0.6329
8* 159.3794 0.3000 49.74 1.557100 0.5625
9 159.3794 25.8964
10 82.0499 4.0475 40.66 1.883000 0.5669
11 44.0296 9.9231 70.31 1.487490 0.5291
12 159.8899 D1
13 213.6406 3.5000 33.73 1.647690 0.5931
14 -289.8235 2.0000 50.27 1.719990 0.5527
15 81.1056 D2
16 0.0000 4.6833 Ｓ
17 -96.9087 3.0000 46.59 1.816000 0.5567
18 54.5734 4.5000 58.82 1.518230 0.5449
19 -47.3825 4.5000
20 0.0000 0.5000
21 63.6526 3.8251 36.40 1.620040 0.5878
22 -67.1997 1.2000 82.57 1.497820 0.5386
23 38.7110 3.0000
24 -104.6546 1.5000 67.90 1.593190 0.544
25 57.0672 5.0000
26 36.2961 8.4742 41.51 1.575010 0.5765
27 -29.7475 4.0000 82.57 1.497820 0.5386
28 -944.5222 9.8861
29 -43.9902 2.0000 46.59 1.816000 0.5567
30 36.4672 4.9460 44.46 1.612660 0.564
31 -108.4507 0.5000
32 69.7069 8.3459 40.98 1.581440 0.5763
33 -27.7792 2.0000 22.74 1.808090 0.6288
34 -105.8102 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 158.7
第２レンズ群 13 -166.5
第３レンズ群 16 -108.5

【0109】

この光学系ＯＬ２において、第８面は回折光学面である。以下の表６に回折光学面データを示す。

【0110】

（表６）
［回折光学面データ］
ｍ λ０ ｎ Ｃ2 Ｃ4
8 587.6 1.0 -4.25304E-05 3.00000E-10

【0111】

また、この光学系ＯＬ２において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２、及び、バックフォーカスＢＦは、合焦に際して変化する。次の表７に、無限遠合焦状態、中間距離合焦状態及び近距離合焦状態における可変間隔を示す。

【0112】

（表７）
［可変間隔データ］
合焦状態 無限遠 中間距離 近距離
ｆ 489.70405 − −
β − -0.03333 -0.18012
Ｄ０ ∞ 14704.2290 2720.0000
Ｄ１ 22.24696 25.12411 39.16215
Ｄ２ 32.25305 29.35590 15.39786
ＢＦ 64.39657 64.40466 64.43514

【0113】

次の表８に、この光学系ＯＬ２における各条件式対応値を示す。

【0114】

（表８）
ｆｐｆ＝11756.3

［条件式対応値］
（１−１）ｆ／ｆｐｆ＝0.038
（１−２）ｎｄ１＋０．００６×νｄ１ｎ＝1.879
（１−３）νｄ１ｎ＝44.5
（１−４）ＴＬ／ｆ＝0.582
（１−５）θｇＦ１ｎ＋０．００１６８×νｄ１ｎ＝0.639
（１−６）ｆ１／ｆ＝0.315
（１−７）ｆ１／ｆｐｆ＝0.012
（２−１）θｇＦ３ｎ＋０．００１６８×νｄ３ｎ＝0.677, 0.667
（２−２）ｎｄ３ｎ＋０．０１×νｄ３ｎ＝2.324, 2.035
（２−３）ＴＬ／ｆ＝0.57
（２−４）νｄ３ｎ１＝82.57
（２−５）νｄ３ｎ２＝22.74
（２−６）θｇＦｐ１＋０．００１６８×νｄ３ｐ１＝0.042
（２−７）νｄ３ｐ１＝44.46
（２−８）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ２＝-0.97
（２−９）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ３＝0.42
（２−１０）νｄ３ｐ−νｄ３ｎ＝-2.13
（２−１１）ｎｄ３ｎ−ｎｄ３ｐ＝0.20
（２−１２）νｄ２ｐ＝33.72

【0115】

このように、この光学系ＯＬ２は、上記条件式（１−１）〜（１−７）、（２−１）〜（２−１２）を満足している。

【0116】

この光学系ＯＬ２の無限遠合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図４に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ２は、無限遠合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

【0117】

［第３実施例］
図５は、第３実施例に係る光学系ＯＬ３の構成を示す図である。この光学系ＯＬ３は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させて合焦を行う合焦レンズ群Ｇｆとしている。

【0118】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３とを接合した接合正レンズ、像側に凹面を向け２種類の異なる材料を用いた密着複層型の回折光学素子ＧＤが形成された正メニスカスレンズＬ１４、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６とを接合した接合正レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１と両凹負レンズＬ２２とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸正レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズＬ３５、両凸正レンズＬ３６と両凹負レンズＬ３７とを接合した接合正レンズＣＬ３１、両凸正レンズＬ３８と物体側に凹面を向けた負メニスカスＬ３９とを接合した接合正レンズＣＬ３２、及び、両凹負レンズＬ３１０と両凸正レンズＬ３１１とを接合した接合負レンズＣＬ３３で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間にフィルターＦＬが配置されている。

【0119】

また、第３実施例に係る光学系ＯＬ３は、第３レンズ群Ｇ３内の両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、及び、両凹負レンズＬ３５を防振群Ｇｖｒとし、この防振群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより、光学系ＯＬ３の振動等に起因する像位置の変更が補正されるように構成されている。

【0120】

以下の表９に、光学系ＯＬ３の諸元の値を掲げる。

【0121】

（表９）第３実施例
［全体諸元］
ｆ ＝ 489.60699
ＦＮｏ＝ 5.77358
ω ＝ 2.50102
ＴＬ ＝ 280.00477

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ θｇＦ
物面 ∞
1 122.9476 12.8000 70.32 1.487490 0.5291
2 1170.7859 0.1000
3 138.4197 14.2000 70.32 1.487490 0.5291
4 -404.2440 4.2000 44.46 1.612660 0.564
5 239.1102 3.0000
6 119.7261 6.0000 64.13 1.516800 0.5356
7 182.0193 0.2000 33.36 1.527800 0.6291
8* 182.0193 0.3000 49.98 1.557147 0.5688
9 182.0193 30.5473
10 68.0810 2.5000 40.66 1.883000 0.5668
11 42.3028 10.3591 70.32 1.487490 0.5291
12 139.6949 D1
13 160.1874 3.5000 31.16 1.688930 0.5993
14 -763.1227 1.8000 49.26 1.743200 0.5526
15 72.3797 D2
16 0.0000 4.6833 Ｓ
17 184.5427 3.0000 35.72 1.902650 0.5804
18 32.0345 4.5000 46.48 1.582670 0.5663
19 -1347.5920 4.5000
20 0.0000 0.5000
21 108.6182 3.2000 33.72 1.647690 0.593
22 -132.3745 1.2000 70.32 1.487490 0.5291
23 51.5472 2.4500
24 -139.0671 1.3000 67.90 1.593190 0.544
25 71.8302 5.5639
26 30.9587 6.5741 44.46 1.612660 0.564
27 -29.7499 2.0000 67.90 1.593190 0.544
28 27.3446 6.3892
29 38.2118 9.2060 40.98 1.581440 0.5763
30 -22.9829 2.0000 22.74 1.808090 0.6287
31 -33.7014 1.9429
32 -39.4851 2.0000 40.66 1.883000 0.5668
33 57.7841 4.8763 44.46 1.612660 0.564
34 -105.7143 27.2264
35 0.0000 40.5814
36 0.0000 2.0000 63.88 1.516800 0.536
37 0.0000 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 156.0
第２レンズ群 13 -169.5
第３レンズ群 16 -102.5

【0122】

この光学系ＯＬ３において、第８面は回折光学面である。以下の表１０に回折光学面データを示す。

【0123】

（表１０）
［回折光学面データ］
ｍ λ０ ｎ Ｃ2 Ｃ4
8 587.6 1.0 -4.00000E-05 3.00000E-10

【0124】

また、この光学系ＯＬ３において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２、及び、バックフォーカスＢＦは、合焦に際して変化する。次の表１１に、無限遠合焦状態、中間距離合焦状態及び近距離合焦状態における可変間隔を示す。

【0125】

（表１１）
［可変間隔データ］
合焦状態 無限遠 中間距離 近距離
ｆ 489.60699 − −
β − -0.03333 -0.17907
Ｄ０ ∞ 14688.0010 2720.0000
Ｄ１ 23.65867 26.53105 40.54928
Ｄ２ 31.04134 28.15895 14.21073
ＢＦ 0.10477 0.11361 0.14305

【0126】

次の表１２に、この光学系ＯＬ３における各条件式対応値を示す。

【0127】

（表１２）
ｆｐｆ＝12500.0

［条件式対応値］
（１−１）ｆ／ｆｐｆ＝0.042
（１−２）ｎｄ１＋０．００６×νｄ１ｎ＝1.879
（１−３）νｄ１ｎ＝44.5
（１−４）ＴＬ／ｆ＝0.572
（１−５）θｇＦ１ｎ＋０．００１６８×νｄ１ｎ＝0.639
（１−６）ｆ１／ｆ＝0.324
（１−７）ｆ１／ｆｐｆ＝0.014
（２−１）θｇＦ３ｎ＋０．００１６８×νｄ３ｎ＝0.658, 0.667
（２−２）ｎｄ３ｎ＋０．０１×νｄ３ｎ＝2.272, 2.035
（２−３）ＴＬ／ｆ＝0.57
（２−４）νｄ３ｎ１＝67.90
（２−５）νｄ３ｎ２＝22.74
（２−６）θｇＦｐ１＋０．００１６８×νｄ３ｐ１＝0.042
（２−７）νｄ３ｐ１＝44.46
（２−８）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ２＝27.82
（２−９）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ３＝-20.67
（２−１０）νｄ３ｐ−νｄ３ｎ＝3.80
（２−１１）ｎｄ３ｎ−ｎｄ３ｐ＝0.27
（２−１２）νｄ２ｐ＝31.16

【0128】

このように、この光学系ＯＬ３は、上記条件式（１−１）〜（１−７）、（２−１）〜（２−３）、（２−５）〜（２−７）、（２−９）〜（２−１２）を満足している。

【0129】

この光学系ＯＬ３の無限遠合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図６に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ３は、無限遠合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

【0130】

［第４実施例］
図７は、第４実施例に係る光学系ＯＬ４の構成を示す図である。この光学系ＯＬ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させて合焦を行う合焦レンズ群Ｇｆとしている。

【0131】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、両凸正レンズＬ１１、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３とを接合した接合正レンズ、像側に凹面を向け２種類の異なる材料を用いた密着複層型の回折光学素子ＧＤが形成された正メニスカスレンズＬ１４、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１と両凹負レンズＬ２２とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、両凹負レンズＬ３１と両凸正レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズＬ３５、両凸正レンズＬ３６と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７とを接合した接合正レンズ、両凹負レンズＬ３８と両凸正レンズＬ３９とを接合した接合負レンズ、及び、両凸正レンズＬ３１０と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１１とを接合した接合正レンズで構成されている。

【0132】

また、第４実施例に係る光学系ＯＬ４は、第３レンズ群Ｇ３内の両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、及び、両凹負レンズＬ３５を防振群Ｇｖｒとし、この防振群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより、光学系ＯＬ４の振動等に起因する像位置の変更が補正されるように構成されている。

【0133】

以下の表１３に、光学系ＯＬ４の諸元の値を掲げる。

【0134】

（表１３）第４実施例
［全体諸元］
ｆ ＝ 489.86648
ＦＮｏ＝ 5.88304
ω ＝ 2.51193
ＴＬ ＝ 279.31858

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ θｇＦ
物面 ∞
1 177.9322 10.7424 70.31 1.487490 0.5291
2 -684.2028 0.1000
3 122.4566 13.2172 70.31 1.487490 0.5291
4 -434.8886 3.3400 44.46 1.612660 0.564
5 175.1561 2.5000
6 93.5593 9.5000 64.13 1.516800 0.5356
7 182.0193 0.2000 33.41 1.527800 0.6329
8* 182.0193 0.3000 49.74 1.557100 0.5625
9 182.0193 24.6299
10 85.2289 2.7000 40.66 1.883000 0.5669
11 46.6951 9.6422 70.31 1.487490 0.5291
12 167.4939 D1
13 213.7194 3.5000 33.73 1.647690 0.5931
14 -215.1271 2.0000 50.27 1.719990 0.5527
15 81.1151 D2
16 0.0000 4.6833 Ｓ
17 -108.6991 3.0000 46.59 1.816000 0.5567
18 51.7879 4.5000 58.82 1.518230 0.5449
19 -47.3380 4.5000
20 0.0000 0.5000
21 58.5515 4.1845 36.40 1.620040 0.5878
22 -71.0652 2.0000 82.57 1.497820 0.5386
23 34.7292 3.0000
24 -96.6917 1.2000 67.90 1.593190 0.544
25 57.7620 5.0000
26 36.6409 8.3877 41.51 1.575010 0.5765
27 -29.6683 3.2259 82.57 1.497820 0.5386
28 -506.0649 8.9942
29 -47.7973 2.0000 46.59 1.816000 0.5567
30 34.9739 5.0330 44.46 1.612660 0.564
31 -108.0742 0.6389
32 61.8976 8.2352 40.98 1.581440 0.5763
33 -29.6045 2.0000 22.74 1.808090 0.6288
34 -156.7818 23.3642
35 0.0000 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 160.3
第２レンズ群 13 -164.1
第３レンズ群 16 -111.5

【0135】

この光学系ＯＬ４において、第８面は回折光学面である。以下の表１４に回折光学面データを示す。

【0136】

（表１４）
［回折光学面データ］
ｍ λ０ ｎ Ｃ2 Ｃ4
8 587.6 1.0 -4.06169E-05 3.00000E-10

【0137】

また、この光学系ＯＬ４において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２、及び、バックフォーカスＢＦは、合焦に際して変化する。次の表１５に、無限遠合焦状態、中間距離合焦状態及び近距離合焦状態における可変間隔を示す。

【0138】

（表１５）
［可変間隔データ］
合焦状態 無限遠 中間距離 近距離
ｆ 489.86648 − −
β − -0.03333 -0.18008
Ｄ０ ∞ 14707.6860 2720.0000
Ｄ１ 28.11673 30.99524 45.01048
Ｄ２ 32.38327 29.48476 15.54952
ＢＦ 42.00002 42.00002 42.00002

【0139】

次の表１６に、この光学系ＯＬ４における各条件式対応値を示す。

【0140】

（表１６）
ｆｐｆ＝12310.1

［条件式対応値］
（１−１）ｆ／ｆｐｆ＝0.040
（１−２）ｎｄ１＋０．００６×νｄ１ｎ＝1.879
（１−３）νｄ１ｎ＝44.5
（１−４）ＴＬ／ｆ＝0.570
（１−５）θｇＦ１ｎ＋０．００１６８×νｄ１ｎ＝0.639
（１−６）ｆ１／ｆ＝0.327
（１−７）ｆ１／ｆｐｆ＝0.013
（２−１）θｇＦ３ｎ＋０．００１６８×νｄ３ｎ＝0.677, 0.667
（２−２）ｎｄ３ｎ＋０．０１×νｄ３ｎ＝2.324, 2.035
（２−３）ＴＬ／ｆ＝0.57
（２−４）νｄ３ｎ１＝82.57
（２−５）νｄ３ｎ２＝22.74
（２−６）θｇＦｐ１＋０．００１６８×νｄ３ｐ１＝0.042
（２−７）νｄ３ｐ１＝44.46
（２−８）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ２＝-0.89
（２−９）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ３＝0.37
（２−１０）νｄ３ｐ−νｄ３ｎ＝-2.13
（２−１１）ｎｄ３ｎ−ｎｄ３ｐ＝0.20
（２−１２）νｄ２ｐ＝33.72

【0141】

このように、この光学系ＯＬ４は、上記条件式（１−１）〜（１−７）、（２−１）〜（２−１２）を満足している。

【0142】

この光学系ＯＬ４の無限遠合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図８に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ４は、無限遠合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

【0143】

［第５実施例］
図９は、第５実施例に係る光学系ＯＬ５の構成を示す図である。この光学系ＯＬ５は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを備え、第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って移動させて合焦を行う合焦レンズ群Ｇｆとしている。

【0144】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側より順に、両凸正レンズＬ１１、両凸正レンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３とを接合した接合正レンズ、像側に凹面を向け２種類の異なる材料を用いた密着複層型の回折光学素子ＧＤが形成された正メニスカスレンズＬ１４、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に、両凸正レンズＬ２１と両凹負レンズＬ２２とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸正レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズＬ３５、両凸正レンズＬ３６と両凹負レンズＬ３７とを接合した接合正レンズＣＬ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３８と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３９とを接合した接合負レンズＣＬ３２、及び、両凸正レンズＬ３１０と両凹負レンズＬ３１１とを接合した接合正レンズＣＬ３３で構成されている。

【0145】

また、第５実施例に係る光学系ＯＬ５は、第３レンズ群Ｇ３内の両凸正レンズＬ３３と両凹負レンズＬ３４とを接合した接合負レンズ、及び、両凹負レンズＬ３５を防振群Ｇｖｒとし、この防振群Ｇｖｒを光軸と直交する方向の変位成分を持つように移動させることにより、光学系ＯＬ５の振動等に起因する像位置の変更が補正されるように構成されている。

【0146】

以下の表１７に、光学系ＯＬ５の諸元の値を掲げる。

【0147】

（表１７）第５実施例
［全体諸元］
ｆ ＝ 587.82207
ＦＮｏ＝ 5.88304
ω ＝ 2.51193
ＴＬ ＝ 334.33637

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ νｄ ｎｄ θｇＦ
物面 ∞
1 302.4929 12.0000 70.32 1.487490 0.5291
2 -715.9215 0.1000
3 210.7157 15.0000 70.32 1.487490 0.5291
4 -342.1326 5.0000 44.46 1.612660 0.564
5 333.1726 5.0000
6 90.8030 10.0000 63.88 1.516800 0.536
7 171.8616 0.4000 33.36 1.527800 0.6291
8* 171.8616 0.6000 49.98 1.557147 0.5688
9 171.8616 47.3894
10 80.6830 3.0000 40.66 1.883000 0.5668
11 45.9758 11.0000 70.32 1.487490 0.5291
12 158.1668 D1
13 163.1229 3.5000 33.72 1.647690 0.593
14 -678.8737 2.2000 50.27 1.719990 0.5527
15 75.9479 D2
16 0.0000 5.6200 Ｓ
17 227.5523 4.2000 46.59 1.816000 0.5567
18 43.5080 3.6503 58.82 1.518230 0.5449
19 -176.3202 3.5000
20 0.0000 0.9168
21 62.2833 4.0000 36.40 1.620040 0.5878
22 -55.1599 1.7000 67.90 1.593190 0.544
23 38.1756 2.6955
24 -129.4541 1.6000 67.90 1.593190 0.544
25 62.2355 4.0000
26 47.1782 6.3136 40.98 1.581440 0.5763
27 -35.5372 2.0000 67.90 1.593190 0.544
28 939.6807 8.3679
29 99.9008 1.5000 40.66 1.883000 0.5668
30 28.0287 5.3178 44.46 1.612660 0.564
31 118.6519 0.1000
32 39.8576 5.5971 36.40 1.620040 0.5878
33 -253.7914 1.5000 20.88 1.922860 0.639
34 92.8638 9.0000
35 0.0000 1.5000 63.88 1.516800 0.536
36 0.0000 20.0000
37 0.0000 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 195.3
第２レンズ群 13 -182.2
第３レンズ群 16 -121.3

【0148】

この光学系ＯＬ５において、第８面は回折光学面である。以下の表１８に回折光学面データを示す。

【0149】

（表１８）
［回折光学面データ］
ｍ λ０ ｎ Ｃ2 Ｃ4
8 587.6 1.0 -3.15496E-05 1.94872E-10

【0150】

また、この光学系ＯＬ５において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２、及び、バックフォーカスＢＦは、合焦に際して変化する。次の表１９に、無限遠合焦状態、中間距離合焦状態及び近距離合焦状態における可変間隔を示す。

【0151】

（表１９）
［可変間隔データ］
合焦状態 無限遠 中間距離 近距離
ｆ 587.82207 − −
β − -0.03333 -0.17715
Ｄ０ ∞ 17647.0010 3314.9820
Ｄ１ 23.85485 27.17253 42.96010
Ｄ２ 54.71307 51.39539 35.60782
ＢＦ 42.00000 41.99968 41.99993

【0152】

次の表２０に、この光学系ＯＬ５における各条件式対応値を示す。

【0153】

（表２０）
ｆｐｆ＝15848.1

［条件式対応値］
（１−１）ｆ／ｆｐｆ＝0.037
（１−２）ｎｄ１＋０．００６×νｄ１ｎ＝1.879
（１−３）νｄ１ｎ＝44.5
（１−４）ＴＬ／ｆ＝0.569
（１−５）θｇＦ１ｎ＋０．００１６８×νｄ１ｎ＝0.639
（１−６）ｆ１／ｆ＝0.332
（１−７）ｆ１／ｆｐｆ＝0.012
（２−１）θｇＦ３ｎ＋０．００１６８×νｄ３ｎ＝0.658, 0.674
（２−２）ｎｄ３ｎ＋０．０１×νｄ３ｎ＝2.272, 2.132
（２−３）ＴＬ／ｆ＝0.57
（２−４）νｄ３ｎ１＝67.90
（２−５）νｄ３ｎ２＝20.88
（２−６）θｇＦｐ１＋０．００１６８×νｄ３ｐ１＝0.042
（２−７）νｄ３ｐ１＝44.46
（２−８）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ２＝-0.52
（２−９）ｆ３ｃ１／ｆ３ｃ３＝0.45
（２−１０）νｄ３ｐ−νｄ３ｎ＝3.80
（２−１１）ｎｄ３ｎ−ｎｄ３ｐ＝0.27
（２−１２）νｄ２ｐ＝33.72

【0154】

このように、この光学系ＯＬ４は、上記条件式（１−１）〜（１−７）、（２−１）〜（２−３）、（２−５）〜（２−１２）を満足している。

【0155】

この光学系ＯＬ５の無限遠合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図１０に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ５は、無限遠合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

【符号の説明】

【0156】

１ カメラ（光学機器） ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬ５） 光学系
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２第２レンズ群（Ｇｆ 合焦群） Ｇ３ 第３レンズ群
ＧＤ 回折光学素子 Ｌ１ｎ 負レンズ要素 Ｇｖｒ 防振群

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】