JP2002107624A - ズームレンズ及びそれを用いた光学機器 - Google Patents
ズームレンズ及びそれを用いた光学機器Info
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- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 全体として４つのレンズ群を有し、少なくと
も１つのレンズ群に１つの回折光学素子を用いて変倍に
伴う色収差を良好に補正したコンパクトなズームレンズ
を得ること。 【解決手段】 物体側より順に正の屈折力を有する第
１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈
折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レン
ズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して第１レ
ンズ群と第３レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に
位置する様に移動し、第２レンズ群は望遠端で広角端よ
りも像面側に位置する様に移動し、第１レンズ群は1つ
の正レンズで構成され、全体で１枚以上の光軸に対して
回転対称な回折光学面を有することを特徴とするズーム
レンズ。
も１つのレンズ群に１つの回折光学素子を用いて変倍に
伴う色収差を良好に補正したコンパクトなズームレンズ
を得ること。 【解決手段】 物体側より順に正の屈折力を有する第
１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈
折力を有する第3レンズ群、正の屈折力を有する第4レン
ズ群を有し、広角端から望遠端への変倍に際して第１レ
ンズ群と第３レンズ群は望遠端で広角端よりも物体側に
位置する様に移動し、第２レンズ群は望遠端で広角端よ
りも像面側に位置する様に移動し、第１レンズ群は1つ
の正レンズで構成され、全体で１枚以上の光軸に対して
回転対称な回折光学面を有することを特徴とするズーム
レンズ。
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、特にレンズ系の一部に回折
光学面を用いることによって諸収差、特に色収差を良好
に補正した写真用カメラ、ビデオカメラ、デジタルカメ
ラ、そして放送用カメラ等の光学機器に好適なものであ
る。
れを用いた光学機器に関し、特にレンズ系の一部に回折
光学面を用いることによって諸収差、特に色収差を良好
に補正した写真用カメラ、ビデオカメラ、デジタルカメ
ラ、そして放送用カメラ等の光学機器に好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、ホームビデオカメラやデジタルカ
メラ等の光学機器の小型軽量化に伴い、それに用いる撮
像用のズームレンズとしてレンズ全長が短く前玉径が小
さいことが要望されている。
メラ等の光学機器の小型軽量化に伴い、それに用いる撮
像用のズームレンズとしてレンズ全長が短く前玉径が小
さいことが要望されている。
【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、所謂リヤーフォーカス式のズームレ
ンズが知られている。
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、所謂リヤーフォーカス式のズームレ
ンズが知られている。
【０００４】一般にリヤー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レンズ群の有効径が小さくなり、レン
ズ系全体の小型化が容易になり、また近接撮影、特に極
至近撮影が容易となり、さらに小型軽量のレンズ群を移
動させているので、レンズ群の駆動力が小さくて済み迅
速な焦点合わせが出来る等の特徴がある。
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レンズ群の有効径が小さくなり、レン
ズ系全体の小型化が容易になり、また近接撮影、特に極
至近撮影が容易となり、さらに小型軽量のレンズ群を移
動させているので、レンズ群の駆動力が小さくて済み迅
速な焦点合わせが出来る等の特徴がある。
【０００５】このようなリヤーフォーカス式のズームレ
ンズとして、例えば特開昭６２−２４２１３号公報や特
開昭６３−２４７３１６号公報では物体側より順に正の
屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正
の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群の
４つのレンズ群を有し、第２レンズ群を移動させて変倍
を行い、第４レンズ群を移動させて変倍に伴なう像面変
動とフォーカスを行っている。
ンズとして、例えば特開昭６２−２４２１３号公報や特
開昭６３−２４７３１６号公報では物体側より順に正の
屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正
の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群の
４つのレンズ群を有し、第２レンズ群を移動させて変倍
を行い、第４レンズ群を移動させて変倍に伴なう像面変
動とフォーカスを行っている。
【０００６】一般にカメラの非使用時に収納性を高める
にはレンズを沈胴させるのが効果的であるが第２レンズ
群が変倍作用の殆どの変倍機能を有する上記のようなズ
ームレンズでは第１レンズ群、第２レンズ群の偏心に対
する敏感度が大きすぎて沈胴には適さない。
にはレンズを沈胴させるのが効果的であるが第２レンズ
群が変倍作用の殆どの変倍機能を有する上記のようなズ
ームレンズでは第１レンズ群、第２レンズ群の偏心に対
する敏感度が大きすぎて沈胴には適さない。
【０００７】これに対して特開平１０−６２６８７号公
報では、変倍比３倍程度のズームレンズにおいて、物体
側より順に正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第
２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の
第４レンズ群の４つのレンズ群を有し、第１レンズ群を
単レンズで構成すると共に第２、３、４レンズ群を移動
させて変倍を行い、第４レンズ群を移動させフォーカス
を行って光学系を簡素化して沈胴構造にも適した光学系
を提案している。
報では、変倍比３倍程度のズームレンズにおいて、物体
側より順に正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第
２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の
第４レンズ群の４つのレンズ群を有し、第１レンズ群を
単レンズで構成すると共に第２、３、４レンズ群を移動
させて変倍を行い、第４レンズ群を移動させフォーカス
を行って光学系を簡素化して沈胴構造にも適した光学系
を提案している。
【０００８】一方、色収差の発生を抑制する方法として
近年、回折光学素子（回折光学面）を撮像光学系に応用
する提案がなされている。
近年、回折光学素子（回折光学面）を撮像光学系に応用
する提案がなされている。
【０００９】例えば特開平４−２１３４２１号公報、特
開平６−３２４２６２号公報では単レンズに回折光学素
子を応用することで色収差の低減を図っている。またＵ
ＳＰ５,２６８,７９０ではズームレンズの第２レンズ群
または第３レンズ群に回折光学素子を用いることを提案
し、従来例に対してレンズ枚数の削減や小型化を達成し
ているが、レンズ枚数の削減や小型化は十分には達成さ
れていない。
開平６−３２４２６２号公報では単レンズに回折光学素
子を応用することで色収差の低減を図っている。またＵ
ＳＰ５,２６８,７９０ではズームレンズの第２レンズ群
または第３レンズ群に回折光学素子を用いることを提案
し、従来例に対してレンズ枚数の削減や小型化を達成し
ているが、レンズ枚数の削減や小型化は十分には達成さ
れていない。
【００１０】特開平９−２１１３２９号公報、特開平１
１−２７１６１６号公報では、物体側より順に正の屈折
力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈
折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群の４つ
のレンズ群を有し、第１レンズ群を単レンズで構成する
と共に行う第１レンズ群に回折光学面を導入してレンズ
枚数の削減、小型化を図っている。
１−２７１６１６号公報では、物体側より順に正の屈折
力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈
折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群の４つ
のレンズ群を有し、第１レンズ群を単レンズで構成する
と共に行う第１レンズ群に回折光学面を導入してレンズ
枚数の削減、小型化を図っている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】光学系を小型化するた
めに単にレンズ群の屈折力を強めつつ、レンズ枚数を削
減しようとするとレンズ肉厚が増してしまい短縮効果が
不十分になると同時に諸収差の補正が困難になってしま
う。
めに単にレンズ群の屈折力を強めつつ、レンズ枚数を削
減しようとするとレンズ肉厚が増してしまい短縮効果が
不十分になると同時に諸収差の補正が困難になってしま
う。
【００１２】また非使用時にレンズを沈胴して収納しよ
うとするとメカ構造的にどうしてもレンズの倒れなどの
誤差が大きくなり、レンズの敏感度（レンズの単位変位
量に対する像面の変位量の比）が大きいと光学性能の劣
化や変倍時の像ゆれが生じてしまうのでレンズ群の敏感
度はなるべく小さくするのが望ましい。
うとするとメカ構造的にどうしてもレンズの倒れなどの
誤差が大きくなり、レンズの敏感度（レンズの単位変位
量に対する像面の変位量の比）が大きいと光学性能の劣
化や変倍時の像ゆれが生じてしまうのでレンズ群の敏感
度はなるべく小さくするのが望ましい。
【００１３】正、負、正、正の屈折力のレンズ群より成
る４群ズームレンズにおいて、第２レンズ群，第４レン
ズ群だけを移動して変倍を行おうとすると、殆どの変倍
を第２レンズ群で負担しなくてはならなくなり、どうし
ても第１レンズ群と第２レンズ群の屈折力は大きくせざ
るを得なくなる。
る４群ズームレンズにおいて、第２レンズ群，第４レン
ズ群だけを移動して変倍を行おうとすると、殆どの変倍
を第２レンズ群で負担しなくてはならなくなり、どうし
ても第１レンズ群と第２レンズ群の屈折力は大きくせざ
るを得なくなる。
【００１４】これに対して特開平１０−６２６８７号公
報で示されたようなズーム光学系は比較的第１レンズ群
や第２レンズ群の敏感度が小さくなるので沈胴構造には
適している。しかしながら第１レンズ群が変倍時固定で
あるので変倍比５倍以上といった大きな変倍比を得るの
は困難である。
報で示されたようなズーム光学系は比較的第１レンズ群
や第２レンズ群の敏感度が小さくなるので沈胴構造には
適している。しかしながら第１レンズ群が変倍時固定で
あるので変倍比５倍以上といった大きな変倍比を得るの
は困難である。
【００１５】またズーム比が５倍以上の高変倍比のズー
ムレンズでは各レンズ群内で発生する色収差をある程度
補正しておかないと変倍に伴う色収差の変動を良好に補
正することが困難となる。又、光学系中に非球面を用い
るとレンズ枚数を減らすことができるが、単に非球面を
用いてレンズ枚数を削減しようとすると正レンズの屈折
力が強くなりすぎて製造が難しいレンズ形状になり、結
局変倍部の屈折力を弱くする必要が生じてレンズ全長の
小型化が難しくなる。
ムレンズでは各レンズ群内で発生する色収差をある程度
補正しておかないと変倍に伴う色収差の変動を良好に補
正することが困難となる。又、光学系中に非球面を用い
るとレンズ枚数を減らすことができるが、単に非球面を
用いてレンズ枚数を削減しようとすると正レンズの屈折
力が強くなりすぎて製造が難しいレンズ形状になり、結
局変倍部の屈折力を弱くする必要が生じてレンズ全長の
小型化が難しくなる。
【００１６】これに対して回折光学面を導入したズーム
レンズが種々と提案されているが、変倍比５倍程度でか
つ簡易な構成で例えば２００万画素以上のデジタルスチ
ルカメラにも適応できるような高性能の光学系を得るに
はレンズ構成を適切に設定することが必要となってく
る。
レンズが種々と提案されているが、変倍比５倍程度でか
つ簡易な構成で例えば２００万画素以上のデジタルスチ
ルカメラにも適応できるような高性能の光学系を得るに
はレンズ構成を適切に設定することが必要となってく
る。
【００１７】本発明では光学系の一部に回折光学面を導
入し、回折光学的な作用と屈折系の色消し効果を合成す
ることで各レンズ群で発生する色収差を低減し、変倍部
の屈折力を強く維持しつつレンズ枚数を削減することで
レンズ全長の小型化を達成すると共に、広角端から望遠
端に至る全変倍範囲にわたり良好なる光学性能を有する
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。
入し、回折光学的な作用と屈折系の色消し効果を合成す
ることで各レンズ群で発生する色収差を低減し、変倍部
の屈折力を強く維持しつつレンズ枚数を削減することで
レンズ全長の小型化を達成すると共に、広角端から望遠
端に至る全変倍範囲にわたり良好なる光学性能を有する
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。
【００１８】
【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正の屈折力の第１レンズ群、負
の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、
正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端から望遠端へ
の変倍に際して第１レンズ群と第３レンズ群は望遠端で
広角端よりも物体側に位置する様に移動し、第２レンズ
群は望遠端で広角端よりも像面側に位置する様に移動
し、第１レンズ群は１つの正レンズで構成され、全体で
１枚以上の光軸に対して回転対称な回折光学面を有する
ことを特徴としている。
レンズは物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群、負
の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、
正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端から望遠端へ
の変倍に際して第１レンズ群と第３レンズ群は望遠端で
広角端よりも物体側に位置する様に移動し、第２レンズ
群は望遠端で広角端よりも像面側に位置する様に移動
し、第１レンズ群は１つの正レンズで構成され、全体で
１枚以上の光軸に対して回転対称な回折光学面を有する
ことを特徴としている。
【００１９】請求項２の発明は請求項１の発明において
無限遠物体に対する第３レンズ群の広角端と、望遠端に
おける横倍率を各々β３ｗ，β３ｔ、広角端と、望遠端
における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔとするとき ０．４＜（β３ｔ・ｆｗ）／（β３ｗ・ｆｔ）＜ ０．９…（１） なる条件を満足することを特徴としている。
無限遠物体に対する第３レンズ群の広角端と、望遠端に
おける横倍率を各々β３ｗ，β３ｔ、広角端と、望遠端
における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔとするとき ０．４＜（β３ｔ・ｆｗ）／（β３ｗ・ｆｔ）＜ ０．９…（１） なる条件を満足することを特徴としている。
【００２０】請求項３の発明は請求項１又は２の発明に
おいて広角端から望遠端への変倍に要する第１レンズ群
の移動量をｍ１、第３レンズ群の移動量をｍ３とすると
き ０．３５ ＜ ｍ１／ｍ３ ＜ ０．９…（２） なる条件を満足することを特徴としている。
おいて広角端から望遠端への変倍に要する第１レンズ群
の移動量をｍ１、第３レンズ群の移動量をｍ３とすると
き ０．３５ ＜ ｍ１／ｍ３ ＜ ０．９…（２） なる条件を満足することを特徴としている。
【００２１】請求項４の発明は請求項１，２又は３の発
明において全系の広角端及び望遠端における焦点距離、
第２レンズ群の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、ｆ２とする
とき
明において全系の広角端及び望遠端における焦点距離、
第２レンズ群の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、ｆ２とする
とき
【００２２】
【数２】
【００２３】なる条件式を満足することを特徴としてい
る。
る。
【００２４】請求項５の発明は請求項１，２，３又は４
の発明において第２群は１枚の負レンズと１枚の正レン
ズで構成され、第２レンズ群中の負レンズの物体側のレ
ンズ面、及び像側面の曲率半径（非球面の場合は軸上と
有効径で決定される参照球面）をそれぞれＲａ、Ｒｂと
するとき、 −１．５＜ （Ｒｂ＋Ｒａ）／（Ｒｂ−Ｒａ）＜ ０．７…（４） なる条件式を満足することを特徴としている。
の発明において第２群は１枚の負レンズと１枚の正レン
ズで構成され、第２レンズ群中の負レンズの物体側のレ
ンズ面、及び像側面の曲率半径（非球面の場合は軸上と
有効径で決定される参照球面）をそれぞれＲａ、Ｒｂと
するとき、 −１．５＜ （Ｒｂ＋Ｒａ）／（Ｒｂ−Ｒａ）＜ ０．７…（４） なる条件式を満足することを特徴としている。
【００２５】請求項６の発明は請求項１から５のいずれ
か１項の発明において第２レンズ群は回折光学面を有
し、第２レンズ群の回折光学面の２次項の係数をＣ２
２，４次の係数をC２４，回折光学面の有効径の１／２
をHとするとき ５．０×１０-3 ＜ ｜C２２・H2＋C２４・H4｜＜ ５．０×１０-2…（５ ） なる条件を満足することを特徴としている。
か１項の発明において第２レンズ群は回折光学面を有
し、第２レンズ群の回折光学面の２次項の係数をＣ２
２，４次の係数をC２４，回折光学面の有効径の１／２
をHとするとき ５．０×１０-3 ＜ ｜C２２・H2＋C２４・H4｜＜ ５．０×１０-2…（５ ） なる条件を満足することを特徴としている。
【００２６】請求項７の発明は請求項１から６いずれか
１項の発明において有限距離物体に対するフォーカスを
前記第４レンズ群で行うことを特徴としている。
１項の発明において有限距離物体に対するフォーカスを
前記第４レンズ群で行うことを特徴としている。
【００２７】請求項８の発明は請求項１から７のいずれ
か１項の発明において前記第１レンズ群は回折光学面を
有することを特徴としている。
か１項の発明において前記第１レンズ群は回折光学面を
有することを特徴としている。
【００２８】請求項９の発明は請求項１から８のいずれ
か１項の発明において前記第３レンズ群は回折光学面を
有することを特徴としている。
か１項の発明において前記第３レンズ群は回折光学面を
有することを特徴としている。
【００２９】請求項１０の発明は請求項１から９のいず
れか１項の発明において前記回折光学面は少なくとも２
層以上の積層構造を有していることを特徴としている。
れか１項の発明において前記回折光学面は少なくとも２
層以上の積層構造を有していることを特徴としている。
【００３０】請求項１１の発明の光学機器は請求項１か
ら１０のいずれか１項のズームレンズを用いていること
を特徴としている。
ら１０のいずれか１項のズームレンズを用いていること
を特徴としている。
【００３１】
【発明の実施の形態】図１は本発明のズームレンズの近
軸屈折力配置の説明図である。
軸屈折力配置の説明図である。
【００３２】図２は本発明の数値実施例１の広角端のレ
ンズ断面図、図３，図４，図５は本発明の数値実施例１
の広角端、中間、望遠端の収差図である。
ンズ断面図、図３，図４，図５は本発明の数値実施例１
の広角端、中間、望遠端の収差図である。
【００３３】図６は本発明の数値実施例２の広角端のレ
ンズ断面図、図７，図８，図９は本発明の数値実施例２
の広角端、中間、望遠端の収差図である。
ンズ断面図、図７，図８，図９は本発明の数値実施例２
の広角端、中間、望遠端の収差図である。
【００３４】図１０は本発明の数値実施例３の広角端の
レンズ断面図、図１１，図１２，図１３は本発明の数値
実施例３の広角端、中間、望遠端の収差図である。
レンズ断面図、図１１，図１２，図１３は本発明の数値
実施例３の広角端、中間、望遠端の収差図である。
【００３５】図１４は本発明の数値実施例４の広角端の
レンズ断面図、図１５，図１６，図１７は本発明の数値
実施例４の広角端、中間、望遠端の収差図である。
レンズ断面図、図１５，図１６，図１７は本発明の数値
実施例４の広角端、中間、望遠端の収差図である。
【００３６】図１８は本発明のズームレンズを用いた光
学機器の要部概略図である。
学機器の要部概略図である。
【００３７】レンズ断面図においてＬ１は正の屈折力の
第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３
は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４
レンズ群である。
第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３
は正の屈折力の第３レンズ群、Ｌ４は正の屈折力の第４
レンズ群である。
【００３８】ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３
の前方に位置して変倍に際して第３レンズ群と一体で移
動する。
の前方に位置して変倍に際して第３レンズ群と一体で移
動する。
【００３９】ＩＰは像面であり、フィルムや撮像素子
（ＣＣＤ）等が配置されている。
（ＣＣＤ）等が配置されている。
【００４０】Ｇはフェースプレートや光学フィルター等
のガラスブロックである。
のガラスブロックである。
【００４１】本実施例では広角端から望遠端への変倍に
際して矢印のように第１レンズ群と第３レンズ群を物体
側へ第４レンズ群を物体側へ凸状の軌跡で移動させると
ともに第２レンズ群を像面側へ凸状の軌跡で移動させて
変倍に伴う像面変動を補正している。
際して矢印のように第１レンズ群と第３レンズ群を物体
側へ第４レンズ群を物体側へ凸状の軌跡で移動させると
ともに第２レンズ群を像面側へ凸状の軌跡で移動させて
変倍に伴う像面変動を補正している。
【００４２】また、第４レンズ群を光軸上移動させてフ
ォーカシングを行うリヤーフォーカス式を採用してい
る。望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォー
カスを行う場合には矢印４ｃに示すように第４レンズ群
を前方（物体側）に繰り出すことによって行っており、
第４レンズ群の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々
無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広
角端から望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する
ための移動軌跡を示している。
ォーカシングを行うリヤーフォーカス式を採用してい
る。望遠端において無限遠物体から近距離物体へフォー
カスを行う場合には矢印４ｃに示すように第４レンズ群
を前方（物体側）に繰り出すことによって行っており、
第４レンズ群の実線の曲線４ａと点線の曲線４ｂは各々
無限遠物体と近距離物体にフォーカスしているときの広
角端から望遠端への変倍に伴う際の像面変動を補正する
ための移動軌跡を示している。
【００４３】本実施例では変倍に際して第３レンズ群を
物体側に移動させることにより第３レンズ群で主な変倍
効果を持たせ、更に正の屈折力の第１レンズ群を物体側
へ移動することで第２レンズ群にも変倍効果を持たせて
第１レンズ群と、第２レンズ群の屈折力をあまり大きく
することなく５倍程度の変倍比を容易に得ている。
物体側に移動させることにより第３レンズ群で主な変倍
効果を持たせ、更に正の屈折力の第１レンズ群を物体側
へ移動することで第２レンズ群にも変倍効果を持たせて
第１レンズ群と、第２レンズ群の屈折力をあまり大きく
することなく５倍程度の変倍比を容易に得ている。
【００４４】本実施例では、４つのレンズ群のうち１以
上のレンズ群に１以上の光軸に対して回転対称な回折光
学素子（回折光学面）を設けその位相を適切に設定し、
これにより回折光学素子を設けたレンズ群で発生する色
収差を低減し、全変倍範囲に渡り色収差を良好に補正し
ている。
上のレンズ群に１以上の光軸に対して回転対称な回折光
学素子（回折光学面）を設けその位相を適切に設定し、
これにより回折光学素子を設けたレンズ群で発生する色
収差を低減し、全変倍範囲に渡り色収差を良好に補正し
ている。
【００４５】本発明は以上の構成によりビデオカメラや
電子スチルカメラ、銀塩写真用カメラに好適な変倍比５
倍程度以上Ｆナンバー２．８程度以上の高変倍比、大口
径比を持ちかつ良好な光学性能を維持しつつ小型化を図
ったズームレンズを達成している。
電子スチルカメラ、銀塩写真用カメラに好適な変倍比５
倍程度以上Ｆナンバー２．８程度以上の高変倍比、大口
径比を持ちかつ良好な光学性能を維持しつつ小型化を図
ったズームレンズを達成している。
【００４６】本発明に係わる回折光学面は、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２値的に製作した光学素子であるバイナリ
ーオプティックス（BINARY OPTICS）で製作しても良
い。この場合更に回折効率を上げるためにキノフォーム
と呼ばれる鋸状の形状にするのが更に望ましい。これら
の方法で製作した型によって成形により製造しても良
い。
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２値的に製作した光学素子であるバイナリ
ーオプティックス（BINARY OPTICS）で製作しても良
い。この場合更に回折効率を上げるためにキノフォーム
と呼ばれる鋸状の形状にするのが更に望ましい。これら
の方法で製作した型によって成形により製造しても良
い。
【００４７】回折光学面を１つの層で構成した場合、あ
る特定の波長近辺では十分な回折効率が得られるが、そ
れ以外の波長に対するいわゆる２次スペクトルが大きく
なってして回折効率を改善するためには少なくとも２つ
の回折格子を組み合わせて構成される積層構造の回折光
学素子にするのが良い。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
の高い回折効率を得ることが可能となる。
る特定の波長近辺では十分な回折効率が得られるが、そ
れ以外の波長に対するいわゆる２次スペクトルが大きく
なってして回折効率を改善するためには少なくとも２つ
の回折格子を組み合わせて構成される積層構造の回折光
学素子にするのが良い。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
の高い回折効率を得ることが可能となる。
【００４８】また本発明における回折光学面は以下の式
で表されるものである。位相をφ（ｈ）として φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ２・ｈ2＋Ｃ４・ｈ4＋・・Ｃ２
・ｉ・ｈ2i） 但し λ：基準波長（ｄ線） ｈ：光軸からの距離 積層構造の回折光学素子として、材質は紫外線硬化樹脂
やプラスチック材等も使用できる。又、基材によっては
第１の直接基材に形成しても良い。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格
子厚を等しくしても良い。
で表されるものである。位相をφ（ｈ）として φ（ｈ）＝２π／λ（Ｃ２・ｈ2＋Ｃ４・ｈ4＋・・Ｃ２
・ｉ・ｈ2i） 但し λ：基準波長（ｄ線） ｈ：光軸からの距離 積層構造の回折光学素子として、材質は紫外線硬化樹脂
やプラスチック材等も使用できる。又、基材によっては
第１の直接基材に形成しても良い。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格
子厚を等しくしても良い。
【００４９】尚、本発明のズームレンズにおいて、更に
変倍による収差変動を抑制し、全変倍領域において高い
光学性能を有するズームレンズを得るには次の構成のう
ち１以上を満足させるのが良い。 （アー１）無限遠物体に対する第３レンズ群の広角端
と、望遠端における横倍率を各々β３ｗ，β３ｔ、広角
端と、望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔ
とするとき ０．４＜（β３ｔ・ｆｗ）／（β３ｗ・ｆｔ）＜ ０．９…（１） なる条件を満足することである。
変倍による収差変動を抑制し、全変倍領域において高い
光学性能を有するズームレンズを得るには次の構成のう
ち１以上を満足させるのが良い。 （アー１）無限遠物体に対する第３レンズ群の広角端
と、望遠端における横倍率を各々β３ｗ，β３ｔ、広角
端と、望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔ
とするとき ０．４＜（β３ｔ・ｆｗ）／（β３ｗ・ｆｔ）＜ ０．９…（１） なる条件を満足することである。
【００５０】条件式（１）は主にレンズ系全体を小型に
しつつ、第１レンズ群、第２レンズ群の敏感度があまり
大きくならない様にする為のものである。
しつつ、第１レンズ群、第２レンズ群の敏感度があまり
大きくならない様にする為のものである。
【００５１】条件式（１）の下限を超えて第３レンズ群
の変倍寄与が小さくなると全系の変倍比を確保するため
に、第１レンズ群や第２レンズ群の屈折力を大きくする
必要が生じて結果的にその敏感度が高くなって製造上の
誤差の影響が大きくなる。逆に上限を超えると第３レン
ズ群の変倍に伴う移動量が大きくなって広角端でのレン
ズ全長が大きくなるので良くない。 （ア−２）広角端から望遠端への変倍に要する第１レン
ズ群の移動量をｍ１、第３レンズ群の移動量をｍ３とす
るとき ０．３５ ＜ ｍ１／ｍ３ ＜ ０．９…（２） なる条件を満足することである。
の変倍寄与が小さくなると全系の変倍比を確保するため
に、第１レンズ群や第２レンズ群の屈折力を大きくする
必要が生じて結果的にその敏感度が高くなって製造上の
誤差の影響が大きくなる。逆に上限を超えると第３レン
ズ群の変倍に伴う移動量が大きくなって広角端でのレン
ズ全長が大きくなるので良くない。 （ア−２）広角端から望遠端への変倍に要する第１レン
ズ群の移動量をｍ１、第３レンズ群の移動量をｍ３とす
るとき ０．３５ ＜ ｍ１／ｍ３ ＜ ０．９…（２） なる条件を満足することである。
【００５２】条件式（２）の下限を超えて第１レンズ群
の移動量が小さくなり過ぎると第３レンズ群の変倍に要
する移動量が大きくなって広角端でのレンズ全長が大き
くなってしまう。逆に上限を超えて第１レンズ群の移動
量が大きくなると望遠端でのレンズ全長が長くなり過ぎ
てレンズを沈胴構造化する際に沈胴段数が増えるなどの
鏡筒構造への影響が出るので良くない。 （ア−３）全系の広角端及び望遠端における焦点距離、
第２レンズ群の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、ｆ２とする
とき
の移動量が小さくなり過ぎると第３レンズ群の変倍に要
する移動量が大きくなって広角端でのレンズ全長が大き
くなってしまう。逆に上限を超えて第１レンズ群の移動
量が大きくなると望遠端でのレンズ全長が長くなり過ぎ
てレンズを沈胴構造化する際に沈胴段数が増えるなどの
鏡筒構造への影響が出るので良くない。 （ア−３）全系の広角端及び望遠端における焦点距離、
第２レンズ群の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、ｆ２とする
とき
【００５３】
【数３】
【００５４】なる条件式を満足することである。
【００５５】一般に第２レンズ群の屈折力を適切に設定
しないと、第２レンズ群の移動量が大きくなり過ぎた
り、敏感度が高くなりすぎて製造誤差の影響による性能
劣化や変倍時の像ゆれが大きくなってしまう。
しないと、第２レンズ群の移動量が大きくなり過ぎた
り、敏感度が高くなりすぎて製造誤差の影響による性能
劣化や変倍時の像ゆれが大きくなってしまう。
【００５６】条件式（３）は、第２レンズ群の屈折力を
適切に設定し、所定の変倍比を変倍に伴う収差変動を少
なくしつつ得る為のものである。
適切に設定し、所定の変倍比を変倍に伴う収差変動を少
なくしつつ得る為のものである。
【００５７】条件式（３）の下限を超えて第２レンズ群
の屈折力が小さくなり過ぎると製造誤差の影響による光
学性能の劣化や変倍時の像ゆれ大きくなるので良くな
い。逆に上限を超えると第２レンズ群の移動量が大きく
なり過ぎてレンズ全長の小型化が達成できない。 （ア−４）第２群は負レンズと正レンズを有し、第２レ
ンズ群中の負レンズの物体側のレンズ面、及び像側面の
曲率半径（非球面の場合は軸上と有効径で決定される参
照球面）をそれぞれＲａ、Ｒｂとするとき、 −１．５＜ （Ｒｂ＋Ｒａ）／（Ｒｂ−Ｒａ）＜ ０．７…（４） なる条件式を満足することである。
の屈折力が小さくなり過ぎると製造誤差の影響による光
学性能の劣化や変倍時の像ゆれ大きくなるので良くな
い。逆に上限を超えると第２レンズ群の移動量が大きく
なり過ぎてレンズ全長の小型化が達成できない。 （ア−４）第２群は負レンズと正レンズを有し、第２レ
ンズ群中の負レンズの物体側のレンズ面、及び像側面の
曲率半径（非球面の場合は軸上と有効径で決定される参
照球面）をそれぞれＲａ、Ｒｂとするとき、 −１．５＜ （Ｒｂ＋Ｒａ）／（Ｒｂ−Ｒａ）＜ ０．７…（４） なる条件式を満足することである。
【００５８】条件式（４）の下限を超えると広角端で発
生する歪曲収差が負に大きくなりすぎ、逆に上限を超え
ると望遠端での歪曲収差が補正しきれなくなるので良く
ない。 （ア−５）第２レンズ群は回折光学面を有し、第２レン
ズ群の回折光学面の２次項の係数をＣ２２，４次の係数
をC２４，回折光学面の有効径の１／２をHとするとき ５．０×１０-3 ＜ ｜C２２・H2＋C２４・H4｜＜ ５．０×１０-2…（５ ） なる条件を満足することである。
生する歪曲収差が負に大きくなりすぎ、逆に上限を超え
ると望遠端での歪曲収差が補正しきれなくなるので良く
ない。 （ア−５）第２レンズ群は回折光学面を有し、第２レン
ズ群の回折光学面の２次項の係数をＣ２２，４次の係数
をC２４，回折光学面の有効径の１／２をHとするとき ５．０×１０-3 ＜ ｜C２２・H2＋C２４・H4｜＜ ５．０×１０-2…（５ ） なる条件を満足することである。
【００５９】条件式（５）の下限を超えると第２レンズ
群における色収差補正が不十分になって広角端での倍率
色収差が補正不足になり、逆に上限を超えると補正過剰
になるので良くない。 （ア−６）有限距離物体に対するフォーカスを前記第４
レンズ群で行うことを特徴とすることである。 （ア−７）前記第１レンズ群は回折光学面を有すること
を特徴とすることである。 （ア−８）前記第３レンズ群は回折光学面を有すること
を特徴としている。 （ア−９）前記回折光学面は少なくとも２層以上の積層
構造を有していることを特徴としている。 （ア−１０）第２レンズ群を負レンズと正メニスカスレ
ンズの２枚のレンズで構成し、少なくとも１面の回折光
学面を有するようにしてその位相を適切に設定すること
が良い。
群における色収差補正が不十分になって広角端での倍率
色収差が補正不足になり、逆に上限を超えると補正過剰
になるので良くない。 （ア−６）有限距離物体に対するフォーカスを前記第４
レンズ群で行うことを特徴とすることである。 （ア−７）前記第１レンズ群は回折光学面を有すること
を特徴とすることである。 （ア−８）前記第３レンズ群は回折光学面を有すること
を特徴としている。 （ア−９）前記回折光学面は少なくとも２層以上の積層
構造を有していることを特徴としている。 （ア−１０）第２レンズ群を負レンズと正メニスカスレ
ンズの２枚のレンズで構成し、少なくとも１面の回折光
学面を有するようにしてその位相を適切に設定すること
が良い。
【００６０】これによれば第２レンズ群で発生する色収
差を低減し、変倍全域に渡って色収差を良好に補正する
ことが容易となる。
差を低減し、変倍全域に渡って色収差を良好に補正する
ことが容易となる。
【００６１】回折光学面なしで屈折面のみで色収差を補
正しようとすると、色消しのために正レンズと負レンズ
の屈折力が強くなってしまうために、その屈折力を維持
したまま第２レンズ群を正、負の単レンズの２枚構成と
いった少ない枚数で構成することは困難になる。
正しようとすると、色消しのために正レンズと負レンズ
の屈折力が強くなってしまうために、その屈折力を維持
したまま第２レンズ群を正、負の単レンズの２枚構成と
いった少ない枚数で構成することは困難になる。
【００６２】第２レンズ群の色消し効果を回折光学面に
分担させるには回折光学面の屈折力は負の屈折力を持つ
ことが望ましい。回折光学面の屈折力が正になってしま
うと通常の屈折光学系と発生する色収差が同じになって
しまい、回折光学面による色消し効果が出ず、光学系全
域で十分な色収差の補正が行えない。 （ア−１１）第２レンズ群にレンズ周辺に行くに従って
負の屈折力が弱くなるような形状の非球面を導入するの
が良い。
分担させるには回折光学面の屈折力は負の屈折力を持つ
ことが望ましい。回折光学面の屈折力が正になってしま
うと通常の屈折光学系と発生する色収差が同じになって
しまい、回折光学面による色消し効果が出ず、光学系全
域で十分な色収差の補正が行えない。 （ア−１１）第２レンズ群にレンズ周辺に行くに従って
負の屈折力が弱くなるような形状の非球面を導入するの
が良い。
【００６３】これによればレンズ枚数削減で発生する広
角端での像面湾曲や歪曲の補正を効果的に行うことが出
来る。本実施例では回折光学面のベース面を非球面とし
ている。 （ア−１２）第２レンズ群を負、正レンズの２枚構成と
するのが良い。これによれば広角端での入射瞳位置を第
１面に近づけることが出来て、第１レンズ群の径を小型
化できる。
角端での像面湾曲や歪曲の補正を効果的に行うことが出
来る。本実施例では回折光学面のベース面を非球面とし
ている。 （ア−１２）第２レンズ群を負、正レンズの２枚構成と
するのが良い。これによれば広角端での入射瞳位置を第
１面に近づけることが出来て、第１レンズ群の径を小型
化できる。
【００６４】本実施例の構成で広角端での非点収差や歪
曲を良好に補正するには第２レンズ群は物体側から物体
側に比べて像面側に強い曲面を有する負レンズと物体側
に強い凸面を有する正レンズで構成するのが良い。
曲を良好に補正するには第２レンズ群は物体側から物体
側に比べて像面側に強い曲面を有する負レンズと物体側
に強い凸面を有する正レンズで構成するのが良い。
【００６５】本発明のズームレンズの各実施例の特徴に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００６６】実施例１，２では、第１レンズ群のレンズ
径が大きいので、単レンズで構成することで重量を軽量
化し、移動のためのアクチュエーターの負荷を低減して
いる。第３レンズ群は物体側から２枚の正レンズと像面
側に強い凹面を有する負レンズで構成し、第２群と第３
群の合成の主点間隔を小さくすることで３群以降のレン
ズ長を短縮している。
径が大きいので、単レンズで構成することで重量を軽量
化し、移動のためのアクチュエーターの負荷を低減して
いる。第３レンズ群は物体側から２枚の正レンズと像面
側に強い凹面を有する負レンズで構成し、第２群と第３
群の合成の主点間隔を小さくすることで３群以降のレン
ズ長を短縮している。
【００６７】また第４レンズ群はフォーカスによる球面
収差等の変動を補正するために非球面が導入されてい
る。
収差等の変動を補正するために非球面が導入されてい
る。
【００６８】実施例３では第１レンズ群を単レンズで構
成すると共に回折光学面を導入することで変倍比を６程
度と１群を単レンズで構成したにかかわらず更なる高変
倍比化を達成している。
成すると共に回折光学面を導入することで変倍比を６程
度と１群を単レンズで構成したにかかわらず更なる高変
倍比化を達成している。
【００６９】第１レンズ群の回折光学面が色収差補正効
果を持つには正の屈折力を有するのが良い。
果を持つには正の屈折力を有するのが良い。
【００７０】また更に１群の回折光学面のベースを非球
面にすると更に広角端での歪曲収差や望遠端での球面収
差やコマ収差の補正が効果的になる。実施例４では第３
レンズ群に回折光学面を導入することで、第３レンズ群
の屈折力を強めながらも色収差の発生を低減し、レンズ
系の小型化を図っている。
面にすると更に広角端での歪曲収差や望遠端での球面収
差やコマ収差の補正が効果的になる。実施例４では第３
レンズ群に回折光学面を導入することで、第３レンズ群
の屈折力を強めながらも色収差の発生を低減し、レンズ
系の小型化を図っている。
【００７１】次に本発明のズームレンズを撮影光学系と
して用いたビデオカメラ（光学機器）の実施形態を図１
８を用いて説明する。
して用いたビデオカメラ（光学機器）の実施形態を図１
８を用いて説明する。
【００７２】図１８において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た撮影光
学系、１２は撮影光学系１１によって被写体像を受光す
るＣＣＤ等の撮影素子、１３は撮像素子１２が受光した
被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示素子
に表示された被写体像を観察するためのファインダーで
ある。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、
撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。
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は撮影光学系１１によって被写体像を受光す
るＣＣＤ等の撮影素子、１３は撮像素子１２が受光した
被写体像を記録する記録手段、１４は不図示の表示素子
に表示された被写体像を観察するためのファインダーで
ある。上記表示素子は液晶パネル等によって構成され、
撮像素子１２上に形成された被写体像が表示される。
【００７３】このように本発明のズームレンズをビデオ
カメラ等の光学機器に適用することにより、小型で高い
光学性能を有する光学機器を実現している。
カメラ等の光学機器に適用することにより、小型で高い
光学性能を有する光学機器を実現している。
【００７４】次に本発明の数値実施例を示す。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番目の光学部材及び空気
間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目の光学
部材の屈折率とアッベ数である。又前述の各条件式と数
値実施例の関係を表―１に示す。また、数値実施例にお
ける最も像面側の屈折力を持たない２面は光学フィルタ
ー、フェースプレート等を表す。
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番目の光学部材及び空気
間隔、Ｎｉとνｉは各々物体側より順に第ｉ番目の光学
部材の屈折率とアッベ数である。又前述の各条件式と数
値実施例の関係を表―１に示す。また、数値実施例にお
ける最も像面側の屈折力を持たない２面は光学フィルタ
ー、フェースプレート等を表す。
【００７５】非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ｋ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき
方向にＨ軸、光の進行方向を正としＲを近軸曲率半径、
Ｋ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを各々非球面係数としたとき
【００７６】
【数４】
【００７７】なる式で表している。
【００７８】
【外１】
【００７９】
【外２】
【００８０】
【外３】
【００８１】
【外４】
【００８２】
【表１】
【００８３】
【発明の効果】本発明によれば光学系の一部に回折光学
面を導入し、回折光学的な作用と屈折系の色消し効果を
合成することで各レンズ群で発生する色収差を低減し、
変倍部の屈折力を維持しつつレンズ枚数を削減すること
でレンズ全長の小型化を達成すると共に、広角端から望
遠端に至る全変倍範囲にわたり良好なる光学性能を有す
る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。
面を導入し、回折光学的な作用と屈折系の色消し効果を
合成することで各レンズ群で発生する色収差を低減し、
変倍部の屈折力を維持しつつレンズ枚数を削減すること
でレンズ全長の小型化を達成すると共に、広角端から望
遠端に至る全変倍範囲にわたり良好なる光学性能を有す
る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。
【００８４】この他、本発明によれば以上のように正、
負、正、正の屈折力のレンズ群より成る４群構成で第
１，３群を物体側に移動させて変倍を行い第１レンズ群
を単レンズで構成したズームレンズにおいて少なくとも
１枚の光軸に対して回転対称な回折光学面を有するよう
な構成とすることにより光学性能を良好に維持したまま
レンズ全長の短縮化を達成することができるズームレン
ズを得ることができる。
負、正、正の屈折力のレンズ群より成る４群構成で第
１，３群を物体側に移動させて変倍を行い第１レンズ群
を単レンズで構成したズームレンズにおいて少なくとも
１枚の光軸に対して回転対称な回折光学面を有するよう
な構成とすることにより光学性能を良好に維持したまま
レンズ全長の短縮化を達成することができるズームレン
ズを得ることができる。
【図１】本発明の実施例の近軸屈折力配置を示す図
【図２】本発明の数値実施例１の広角端のレンズ断面図
【図３】本発明の数値実施例１の広角端の収差図
【図４】本発明の数値実施例１の中間の収差図
【図５】本発明の数値実施例１の望遠端の収差図
【図６】本発明の数値実施例２の広角端のレンズ断面図
【図７】本発明の数値実施例２の広角端の収差図
【図８】本発明の数値実施例２の中間の収差図
【図９】本発明の数値実施例２の望遠端の収差図
【図１０】本発明の数値実施例３の広角端のレンズ断面
図
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の中間の収差図
【図１３】本発明の数値実施例３の望遠端の収差図
【図１４】本発明の数値実施例４の広角端のレンズ断面
図
図
【図１５】本発明の数値実施例４の広角端の収差図
【図１６】本発明の数値実施例４の中間の収差図
【図１７】本発明の数値実施例４の望遠端の収差図
【図１８】本発明の数値実施例本発明の光学機器の要部
概略図
概略図
Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群 Ｌ３ 第３レンズ群 Ｌ４ 第４レンズ群 SP 開口絞り ＩＰ 像面 ｄ ｄ線 ｇ ｇ線 ΔＭ メリディオナル像面 ΔＳ サジタル像面 １０ ビデオカメラ本体 １１ ズームレンズ １２ 撮像素子 １３ 記録手段 １４ ファインダー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H087 KA01 MA15 PA06 PA07 PA18 PA19 PB07 PB08 QA02 QA06 QA07 QA12 QA14 QA22 QA25 QA26 QA32 QA37 QA39 QA41 QA42 QA45 QA46 RA05 RA12 RA36 RA46 SA23 SA27 SA29 SA32 SA62 SA63 SA64 SA65 SB02 SB13 SB14 SB24 SB32 SB33
Claims (11)
- 【請求項１】物体側より順に正の屈折力の第１レンズ
群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レン
ズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端から望
遠端への変倍に際して第１レンズ群と第３レンズ群は望
遠端で広角端よりも物体側に位置する様に移動し、第２
レンズ群は望遠端で広角端よりも像面側に位置する様に
移動し、第１レンズ群は１つの正レンズで構成され、全
体で１枚以上の光軸に対して回転対称な回折光学面を有
することを特徴とするズームレンズ。 - 【請求項２】無限遠物体に対する第３レンズ群の広角端
と、望遠端における横倍率を各々β３ｗ，β３ｔ、広角
端と、望遠端における全系の焦点距離を各々ｆｗ，ｆｔ
とするとき ０．４＜（β３ｔ・ｆｗ）／（β３ｗ・ｆｔ）＜ ０．９…（１） 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。 - 【請求項３】広角端から望遠端への変倍に要する第１レ
ンズ群の移動量をｍ１、第３レンズ群の移動量をｍ３と
するとき ０．３５ ＜ ｍ１／ｍ３ ＜ ０．９…（２） なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２の
ズームレンズ。 - 【請求項４】全系の広角端及び望遠端における焦点距
離、第２レンズ群の焦点距離を各々ｆｗ、ｆｔ、ｆ２と
するとき 【数１】 なる条件式を満足することを特徴とする請求項１，２又
は３のズームレンズ。 - 【請求項５】第２群は１枚の負レンズと１枚の正レンズ
で構成され第２レンズ群中の負レンズの物体側のレンズ
面、及び像側面の曲率半径（非球面の場合は軸上と有効
径で決定される参照球面）をそれぞれＲａ、Ｒｂとする
とき、 −１．５＜ （Ｒｂ＋Ｒａ）／（Ｒｂ−Ｒａ）＜ ０．７…（４） なる条件式を満足することを特徴とする請求項１，２，
３又は４のズームレンズ。 - 【請求項６】第２レンズ群は回折光学面を有し、第２レ
ンズ群の回折光学面の２次項の係数をＣ２２，４次の係
数をC２４，回折光学面の有効径の１／２をHとするとき ５．０×１０-3 ＜ ｜C２２・H2＋C２４・H4｜＜ ５．０×１０-2…（５ ） なる条件を満足することを特徴とする請求項１から５の
いずれか１項のズームレンズ。 - 【請求項７】有限距離物体に対するフォーカスを前記第
４レンズ群で行うことを特徴とする請求項１から６のい
ずれか１項に記載のズームレンズ。 - 【請求項８】前記第１レンズ群は回折光学面を有するこ
とを特徴とする請求項１から７のいずれか１項記載のズ
ームレンズ。 - 【請求項９】前記第３レンズ群は回折光学面を有するこ
とを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の
ズームレンズ。 - 【請求項１０】前記回折光学面は少なくとも２層以上の
積層構造を有していることを特徴とする請求項１から９
のいずれか１項に記載のズームレンズ。 - 【請求項１１】請求項１から１０のいずれか１項のズー
ムレンズを有していることを特徴とする光学機器。
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|---|---|---|---|---|
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| JP3144292B2 (ja) | 1996-02-06 | 2001-03-12 | ミノルタ株式会社 | ズームレンズ |
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| JPH10133149A (ja) | 1996-11-01 | 1998-05-22 | Canon Inc | 回折光学素子及びそれを用いた光学系 |
| JPH1195101A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Minolta Co Ltd | ズームレンズ |
| JPH11119096A (ja) * | 1997-10-17 | 1999-04-30 | Olympus Optical Co Ltd | 回折面を用いたフロントコンバーターレンズ |
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Cited By (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004264585A (ja) * | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Olympus Corp | ズームレンズ |
| JP4513049B2 (ja) * | 2003-09-29 | 2010-07-28 | 株式会社ニコン | ズームレンズ |
| JP2005106925A (ja) * | 2003-09-29 | 2005-04-21 | Nikon Corp | ズームレンズ |
| JP2005338740A (ja) * | 2004-04-30 | 2005-12-08 | Olympus Corp | ズームレンズ及びそれを搭載した撮像装置 |
| JP4624730B2 (ja) * | 2004-04-30 | 2011-02-02 | オリンパス株式会社 | ズームレンズ及びそれを搭載した撮像装置 |
| JP2006309111A (ja) * | 2005-03-31 | 2006-11-09 | Olympus Corp | ズームレンズを用いた電子撮像装置 |
| US7319562B2 (en) | 2005-12-20 | 2008-01-15 | Canon Kabushiki Kaisha | Zoom lens system and image pickup apparatus including the zoom lens system |
| JP2007212537A (ja) * | 2006-02-07 | 2007-08-23 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2007286492A (ja) * | 2006-04-19 | 2007-11-01 | Olympus Imaging Corp | ズームレンズ及びそれを備えた撮像装置 |
| JP2008052110A (ja) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Olympus Imaging Corp | ズームレンズおよびそれを用いた電子撮像装置 |
| JP2008145665A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Olympus Imaging Corp | ズームレンズ及びそれを用いた電子撮像装置 |
| JP2008310223A (ja) * | 2007-06-18 | 2008-12-25 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
| JP2009251343A (ja) * | 2008-04-08 | 2009-10-29 | Canon Inc | ズームレンズ及びそれを有する撮像装置 |
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