(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、正又は負の屈折力の第２レンズ群、正又は負の屈折力の第３レンズ群を有し、前記第２レンズ群を移動させてフォーカシングを行う撮影光学系において、瞳近軸光線が光軸と交わる位置よりも物体側に少なくとも１つの回折光学素子と、少なくとも１つの固体材料からなる光学素子を有し、
前記回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をｆＤＯＥ、前記固体材料からなる光学素子の焦点距離をｆＮＬ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記固体材料からなる光学素子を構成する材料の異常部分分散比をΔθgFＮＬとするとき、
10 ＜ ｆＤＯＥ×ｆＮＬ／ｆ１2 ＜550
0.0272 ＜ ΔθgFＮＬ ＜0.3000
なる条件を満足することを特徴とする撮影光学系。
【請求項２】
前記固体材料からなる光学素子以外の前記第１レンズ群に含まれるレンズの材料のｄ線における屈折率とアッべ数を各々Ｎｄ１、νｄ１、前記固体材料からなる光学素子以外の前記第１レンズ群に含まれる正レンズの材料のｄ線におけるアッベ数をνｄ１Ｐ、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの材料のｄ線におけるアッベ数をνｄ１Ｎ、前記固体材料からなる光学素子の材料のｄ線におけるアッベ数をνｄＮＬとするとき、
8.986×10-9×νd14−5.469×10-6×νd13＋8.088×10-4×νd12−4.553×10-2×νd1＋2.285 ＜Ｎd1＜ 3.384×10-8×νd14−1.348×10-5×νd13＋1.761×10-3×νd12−9.477×10-2×νd1＋3.363
30.0 ＜ νｄ１Ｐ＜ 75.0
10.0 ＜ νｄ１Ｎ ＜ 40.0
5.0 ＜ νｄＮＬ ＜ 60.0
なる条件を満足することを特徴とする請求項１の撮影光学系。
【請求項３】
前記第１レンズ群は、最も広い空気間隔を隔てて、正の屈折力の第１ａレンズ群と、正又は負の屈折力の第１ｂレンズ群から構成され、全系の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の長さをＬ、前記第１ａレンズ群と前記第１ｂレンズ群との空気間隔をｄ１ａｂ、前記第１ａレンズ群の焦点距離をｆ１ａ、前記第１ｂレンズ群の焦点距離をｆ１ｂ、全系の焦点距離をｆ、物体距離が無限遠であるときの全系のＦナンバーをＦｎｏとするとき、
０．０５００＜ｄ１ａｂ／（Ｌ×Ｆｎｏ）＜０．２０００
−１．０００＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜１．０００
５．０＜ｆＤＯＥ／ｆ＜２００．０
１．０＜ｆＤＯＥ／ｆＮＬ＜４０．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２の撮影光学系。
【請求項４】
前記第１レンズ群は、最も広い空気間隔を隔てて、正の屈折力の第１ａレンズ群と、正又は負の屈折力の第１ｂレンズ群から構成され、
前記第１ａレンズ群と前記第１ｂレンズ群との空気間隔をｄ１ａｂ、前記第１ａレンズ群の焦点距離をｆ１ａ、前記第１ｂレンズ群の焦点距離をｆ１ｂ、全系の焦点距離をｆ、物体距離が無限遠であるときの全系のＦナンバーをＦｎｏとするとき、
０．４６０＜ｆ／（ｆ１ａ×Ｆｎｏ）＜１．０００
０．０４３０＜｛（ｆ１／ｆ１ａ）×ｄ１ａｂ｝／（ｆ×Ｆｎｏ）＜０．３０００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項の撮影光学系。
【請求項５】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
０．５０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜２．２０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項の撮影光学系。
【請求項６】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．１０＜｜ｆ２／ｆ３｜＜１．００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項の撮影光学系。
【請求項７】
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３、全系の焦点距離をｆとするとき、
０．１０＜｜ｆ２／ｆ｜＜２．００
０．３０＜｜ｆ３／ｆ｜＜１０．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項の撮影光学系。
【請求項８】
前記第１レンズ群は、最も広い空気間隔を隔てて、正の屈折力の第１ａレンズ群と、正又は負の屈折力の第１ｂレンズ群から構成され、前記第１ａレンズ群は１つの正レンズもしくは２つのレンズから構成され、前記第１ｂレンズ群は１つの正レンズと１つの負レンズから構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項の撮影光学系。
【請求項９】
前記第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項の撮影光学系。
【請求項１０】
前記回折光学素子の回折光学部は、２つのレンズの接合面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項の撮影光学系。
【請求項１１】
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成の屈折力は正であり、前記第３レンズ群は正の屈折力の第３１レンズ群、負の屈折力の第３２レンズ群、正の屈折力の第３３レンズ群より構成され、前記第３２レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させて撮影画像の結像位置を変位させていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項の撮影光学系。
【請求項１２】
前記第３１レンズ群、前記第３２レンズ群、前記第３３レンズ群の焦点距離を各々ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３、全系の焦点距離をｆとするとき、
０．１０＜ｆ３１／ｆ＜３．００
−０．５０＜ｆ３２／ｆ＜−０．０５
０．０５＜ｆ３３／ｆ＜０．５０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１１の撮影光学系。
【請求項１３】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、正又は負の屈折力の第２レンズ群、正又は負の屈折力の第３レンズ群を有し、前記第２レンズ群を移動させてフォーカシングを行う撮影光学系において、瞳近軸光線が光軸と交わる位置よりも物体側に少なくとも１つの回折光学素子と、少なくとも１つの固体材料からなる光学素子を有し、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成の屈折力は正であり、前記第３レンズ群は正の屈折力の第３１レンズ群、負の屈折力の第３２レンズ群、正の屈折力の第３３レンズ群より構成され、前記第３２レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させて撮影画像の結像位置を変位させ、
前記回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をｆＤＯＥ、前記固体材料からなる光学素子の焦点距離をｆＮＬ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記固体材料からなる光学素子を構成する材料の異常部分分散比をΔθgFＮＬとするとき、
10 ＜ ｆＤＯＥ×ｆＮＬ／ｆ１2 ＜600
0.0272 ＜ ΔθgFＮＬ ＜0.3000
なる条件を満足することを特徴とする撮影光学系。
【請求項１４】
前記第３１レンズ群、前記第３２レンズ群、前記第３３レンズ群の焦点距離を各々ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３、全系の焦点距離をｆとするとき、
０．１０＜ｆ３１／ｆ＜３．００
−０．５０＜ｆ３２／ｆ＜−０．０５
０．０５＜ｆ３３／ｆ＜０．５０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１３の撮影光学系。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項の撮影光学系と、前記撮影光学系によって形成された像を受光する固体撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮影光学系及びそれを有する撮像装置に関し、特にビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、長焦点距離の撮影光学系として、物体側から像側へ順に正の屈折力の前方レンズ群と、負の屈折力の後方レンズ群より成る、所謂望遠タイプの撮影光学系（望遠レンズ）が知られている。一般的に焦点距離の長い望遠レンズでは、焦点距離が延びるにしたがって、諸収差のうち、特に軸上色収差及び倍率色収差等の色収差が悪化する傾向にある。
【０００３】
これらの色収差を、蛍石や商品名ＦＫ０１（オハラ社製）等の異常部分分散特性を持った低分散材質を用いた正レンズと、高分散材質を用いた負レンズとを組み合わせて補正した（色消しを行った）望遠レンズが知られている（特許文献１）。特許文献１には、焦点距離３００ｍｍ前後でＦナンバー４程度の内焦式望遠レンズが開示されている。
【０００４】
また、一般的にＦナンバーの小さい望遠レンズでは、Ｆナンバーが小さくなるにしたがって、諸収差のうち、特に球面収差及びコマ収差が悪化する傾向にある。これらのＦナンバーが小さい望遠レンズにおいて、球面収差やコマ収差等を補正する方法として、レンズ枚数を増やして収差補正に対する自由度を増やす方法がある。この方法によって球面収差やコマ収差を減じるようにした望遠レンズが知られている（特許文献２）。特許文献２には焦点距離３００ｍｍ前後でＦナンバー２．８程度の大口径比の内焦式望遠レンズが開示されている。
【０００５】
一方、光学系の色収差を含めた諸収差を補正しつつ、レンズ重量を軽量化する方法として、レンズ面やあるいは光学系の１部に、回折作用を有する回折光学部を基板上に設けた回折光学素子を用いる方法がある。この方法によって、色収差を補正しつつレンズ全長を短縮し、ガラス材料の比重を比較的軽い材料でレンズを構成することで総合的なレンズ重量を軽量化した光学系が知られている（特許文献３）。特許文献３には焦点距離５００ｍｍ前後でＦナンバー４程度の大口径比の望遠レンズが開示されている。この特許文献３では、レンズ全長を短縮させて、更に前方レンズ群に比較的比重の軽いガラス材料を正レンズに使用することにより色収差の補正と全体の軽量化を図っている。
【０００６】
また、光学系の色収差を補正する方法として、異常部分分散特性がガラス材料に比べて大きい固体材料よりなる光学素子を用いる方法がある。この方法によって、色収差を補正しつつレンズ全長を短縮し、ガラス材料の比重を比較的軽い材料でレンズを構成することで総合的なレンズ重量を軽量化した光学系が知られている（特許文献４）。特許文献４には焦点距離３００ｍｍ前後でＦナンバー４程度の望遠タイプの光学系が開示されている。この特許文献４では、前方レンズ群に異常部分分散特性の大きい固体材料を正のパワーの光学素子として使用することにより色収差の補正を行っている。
【０００７】
一般に、多くの撮影レンズ（光学系）においてフォーカシングは、撮影レンズ全体を移動させたり、若しくは撮影レンズの一部のレンズ群を移動させたりして行っている。このうち焦点距離の長い望遠レンズの場合は、望遠レンズが大型となり、又、重量が重くなるため、望遠レンズ全体を移動させてフォーカスを行うのが機構的に困難である。
【０００８】
このため、従来より、望遠レンズでは一部のレンズ群を移動させてフォーカスを行う方法が利用されている。前述した特許文献１乃至４の望遠タイプの光学系では、前方レンズ群以外の比較的小型でしかも軽量の光学系中央部分の一部のレンズ群を移動させてフォーカスを行ったインナーフォーカス式を用いている。特許文献１乃至４の望遠レンズでは何れも物体側より順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群を有し、第２レンズ群の一部のレンズ群を光軸上を移動させてフォーカスを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−１４５９９６号公報
【特許文献２】特開平８−３２７８９７号公報
【特許文献３】特開２００６−３１７６０５号公報
【特許文献４】特開２００６−１４５８２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
望遠レンズにおいて、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正するためには、有効径の大きな正の屈折力の前群に適切なる異常部分分散性を有し、かつ低分散な光学材料を用いるのが有効である。望遠レンズにおいて、正の屈折力の前群のレンズ構成が不適切であると、全系が大型化し、また重量が増加してくる。また望遠レンズでは前群が大型で高重量となるため前群でフォーカスをせず、レンズ群中の一部の小型軽量のレンズ群でフォーカスをするインナーフォーカス方式を用いるのが高速にフォーカスするのに有効である。
【００１１】
しかしながら前群のレンズ構成が不適切な状態でインナーフォーカス方式を採用すると、フォーカスの際に収差変動、特に色収差の変動が多くなり、これを補正するのが大変困難になってくる。
【００１２】
本発明は、色収差を含めた諸収差の補正が容易で、しかも全系のレンズ重量の軽量化が容易な撮影光学系及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。この他本発明は、フォーカスが容易でしかもフォーカスの際の収差変動が少なく、高画質の画像が容易に得られる撮影光学系の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の撮影光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、正又は負の屈折力の第２レンズ群、正又は負の屈折力の第３レンズ群を有し、前記第２レンズ群を移動させてフォーカシングを行う撮影光学系において、瞳近軸光線が光軸と交わる位置よりも物体側に少なくとも１つの回折光学素子と、少なくとも１つの固体材料からなる光学素子を有し、
前記回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をｆＤＯＥ、前記固体材料からなる光学素子の焦点距離をｆＮＬ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記固体材料からなる光学素子を構成する材料の異常部分分散比をΔθgFＮＬとするとき、
10 ＜ ｆＤＯＥ×ｆＮＬ／ｆ１2 ＜550
0.0272 ＜ ΔθgFＮＬ ＜0.3000
なる条件を満足することを特徴としている。
この他、本発明の撮影光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、正又は負の屈折力の第２レンズ群、正又は負の屈折力の第３レンズ群を有し、前記第２レンズ群を移動させてフォーカシングを行う撮影光学系において、瞳近軸光線が光軸と交わる位置よりも物体側に少なくとも１つの回折光学素子と、少なくとも１つの固体材料からなる光学素子を有し、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の合成の屈折力は正であり、前記第３レンズ群は正の屈折力の第３１レンズ群、負の屈折力の第３２レンズ群、正の屈折力の第３３レンズ群より構成され、前記第３２レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させて撮影画像の結像位置を変位させ、
前記回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をｆＤＯＥ、前記固体材料からなる光学素子の焦点距離をｆＮＬ、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記固体材料からなる光学素子を構成する材料の異常部分分散比をΔθgFＮＬとするとき、
10 ＜ ｆＤＯＥ×ｆＮＬ／ｆ１2 ＜600
0.0272 ＜ ΔθgFＮＬ ＜0.3000
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば色収差を含めた諸収差の補正とレンズ重量の軽量化を両立した撮影光学系及びそれを有する撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（Ａ）（Ｂ）  本発明の実施例１の撮影光学系の物体距離無限遠時におけるレンズ断面図と収差図
【図２】（Ａ）（Ｂ）  本発明の実施例２の撮影光学系の物体距離無限遠時におけるレンズ断面図と収差図
【図３】（Ａ）（Ｂ）  本発明の実施例３の撮影光学系の物体距離無限遠時におけるレンズ断面図と収差図
【図４】（Ａ）（Ｂ）  本発明の実施例４の撮影光学系の物体距離無限遠時におけるレンズ断面図と収差図
【図５】（Ａ）（Ｂ）  本発明の実施例５の撮影光学系の物体距離無限遠時におけるレンズ断面図と収差図
【図６】（Ａ）（Ｂ）  本発明の実施例６の撮影光学系の物体距離無限遠時におけるレンズ断面図と収差図
【図７】（Ａ）（Ｂ）  本発明の実施例７の撮影光学系の物体距離無限遠時におけるレンズ断面図と収差図
【図８】（Ａ）（Ｂ）  本発明に係る回折光学素子に関する説明図
【図９】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）  本発明に係る回折光学素子に関する説明図
【図１０】本発明の撮像装置の説明図
【図１１】本発明に係る条件式の範囲を説明する図
【図１２】本発明に係る条件式の範囲を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の撮影光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、正又は負の屈折力の第２レンズ群、正又は負の屈折力の第３レンズ群を有している。そして第２レンズ群を移動させてフォーカシングを行っている。図１（Ａ）乃至図７（Ａ）は、本発明の実施例１乃至７の各レンズ断面図である。また図１（Ｂ）乃至図７（Ｂ）は実施例１乃至７における撮影光学系Ｌ０の縦収差図である。図１０は本発明の撮影光学系をカメラ本体に装着した一眼レフカメラシステム（撮像装置）の要部概略図である。
【００１７】
各レンズ断面図において、Ｌ０は撮影光学系である。ＳＰは開口絞りである。ＦＰは開口径一定のフレアーカット絞りである。Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は第２レンズ群、Ｌ３は第３レンズ群である。第１レンズ群Ｌ１は最も広い空気間隔を隔てて正の屈折力の第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂから構成されている。第３レンズ群Ｌ３は第３１レンズ群Ｌ３１乃至第３３レンズ群Ｌ３３から構成されている。
【００１８】
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影光学系として使用する際には像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が、銀塩フィルム用カメラの撮像光学系とし使用する際にはフィルム面に相当する。ＤＯＥは回折光学素子である。
【００１９】
Ｄは回折光学素子ＤＯＥの回折光学部（回折光学面）である。回折光学部Ｄより生ずる回折光のうち、本実施例で用いる回折光の回折次数ｍは１であり、設計波長λ０はｄ線の波長（５８７．５６ｎｍ）である。なお各実施例において回折光学面は１つに限らず更に追加して複数用いても良く、これによれば更に良好な光学性能が得られる。また回折光学面は球面の他、非球面をベースとしても良く、ベースの材質は光を透過するものであればガラスでなくともプラスチックでも良い。
【００２０】
ＮＬは固体材料からなる光学素子である。収差図において、ｄ、ｇは各々ｄ線、ｇ線である。Ｍ、Ｓはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。すべての収差図において、球面収差は０．２ｍｍ、非点収差は０．２ｍｍ、歪曲は２％、倍率色収差は０．０２ｍｍのスケールで描かれている。
【００２１】
本発明の撮影光学系の特徴について説明する。従来より、大口径比の望遠レンズにおいては全体が軽量であることが要望されている。一般的に望遠レンズでは、光軸と瞳近軸光線の交わる点より物体側で、近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値が、光軸と瞳近軸光線の交わる点より像側での近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも大きい。
【００２２】
多くの望遠レンズは、このようないわゆるテレフォトタイプ（望遠型）のレンズ構成をとっている。この場合、Ｆナンバーは最も物体側のレンズの有効径により決まる傾向がある。よって望遠レンズの中で最も像側のレンズよりも物体側のレンズであるほどレンズの有効径は大きくなっていく。このため、Ｆナンバーが小さければ小さい程、レンズ系全体の重量の割合は、像側のレンズよりも物体側のレンズの方が重くなりやすい。このような状況から望遠レンズの重量を軽減するには、物体側のレンズの材料を低比重材料にすると重量軽減の効果が大きくなる。
【００２３】
種々あるガラス材料の中で、例えば比重が２．５〜３．５近傍の比較的低比重と言われているガラス材料を、例えば株式会社オハラ社製のガラス（商品名）で挙げると次のようである。低分散領域では商品名Ｓ−ＢＳＬ７や商品名Ｓ−ＦＳＬ５である。中分散領域では商品名Ｓ−ＮＳＬ系や商品名Ｓ−ＴＩＬ系である。また高分散領域では商品名Ｓ−ＴＩＭ系や商品名Ｓ−ＴＩＨ系、そして商品名Ｓ−ＮＰＨ系である。逆に比重が３．５近傍〜４．０以上となる比較的高比重なガラス材料は、商品名Ｓ−ＦＰＬ系の異常部分分散特性を有するガラス材料や、商品名Ｓ−ＬＡＨ系等である。低分散領域から中分散領域までは同じアッベ数でも低屈折率の材料が比較的低比重であり、高分散領域では同じ屈折率でも、より高分散の材料が比較的低比重である。
【００２４】
一般的に望遠レンズの物体側のレンズに使用される材料は、ペッツバール和と色収差補正の観点からある程度決まってくる。正レンズの材料には低屈折率低分散で、かつ異常部分分散特性が大きい、例えば先に挙げた商品名Ｓ−ＦＰＬ系や蛍石等である。また負レンズの材料には高屈折率中分散で、かつ部分分散比が小さい、例えば先に挙げた商品名Ｓ−ＬＡＨ系等である。
【００２５】
これらのガラス材料は前述した通り比較的高比重な材料に相当する。そこでこれらのガラス材料を全て低比重な材料に置き換えることができれば望遠レンズ全体の重量の軽減効果が大きい。
【００２６】
しかし、正レンズに商品名Ｓ−ＦＳＬ５や商品名Ｓ−ＢＳＬ７等のガラス材料を使用すると、異常部分分散特性が比較的小さいため、特に短波長領域での色収差が悪化してしまう。また負レンズに商品名Ｓ−ＬＡＨ系ではなく商品名Ｓ−ＴＩＨ系の材料を使用すると、部分分散比が比較的大きくなってしまうため、ここでも特に短波長領域での色収差が悪化してしまう。またアッベ数を保存して商品名Ｓ−ＬＡＨ系から商品名Ｓ−ＴＩＬ系に置き換えるとしても、屈折率が大幅に低下してしまうため、ペッツバール和が悪化し、像面湾曲が悪化してしまう。
【００２７】
そこで本発明の撮影光学系では、光軸と瞳近軸光線の交わる点より物体側に回折光学素子と異常部分分散特性が比較的大きい固体材料からなる光学素子を配置し、このときどちらも正のパワーとなるようにしている。
【００２８】
これにより正レンズを蛍石等の材料から商品名Ｓ−ＦＳＬ５等のガラス材料に置き換える際に悪化する色収差を回折光学素子により補正している。そして、負レンズを商品名Ｓ−ＬＡＨ系等のガラス材料から商品名Ｓ−ＴＩＨ系等のガラス材料に置き換える際に悪化する色収差、特にｇ線とＦ線の間の色収差を、異常部分分散特性が比較的大きい固体材料からなる光学素子により補正している。そうすることで第１レンズ群を構成するレンズのガラス材料全体が、比較的低比重なガラス材料で占めるようにしている。
【００２９】
更に、多くの撮影光学系（光学系）におけるフォーカシングは、撮影光学系全体を移動させたり、もしくは撮影光学系の一部のレンズ群を移動させて行っている。このうち焦点距離が長くＦナンバーが小さい大口径比の望遠レンズの場合は、レンズ径が大型となり、又、Ｆナンバーの大きい望遠レンズに比べて高重量となる。このため、望遠レンズ全体を移動させてフォーカシングを行うのが機構的に困難である。
【００３０】
このため本発明の撮影光学系は、第１レンズ群に対しレンズ径が小型で、かつ軽量な第２レンズ群を光軸上移動させることによってフォーカシングを行い、その駆動装置が低トルクで小型なものが利用できるようにしている。また、この配置では軸外主光線が第２レンズ群の中心付近（光軸付近）を通過するため、第２レンズ群を移動させてフォーカシングを行なうことで、物体距離による軸外光線の収差変動を抑制する効果もある。また本発明の撮影光学系は第２レンズ群より像側に第３レンズ群を有している。
【００３１】
これは第２レンズ群より像側にレンズ群を有することで、軸上光線の高さが低く、かつ軸外主光線が高い位置を通過するレンズ面を配置できるため、これにより像面湾曲や倍率色収差の補正を容易にしている。以上のレンズ構成を取ることで全体として軽量で高画質な撮影光学系を達成している。
【００３２】
次に各実施例の撮影光学系の特徴について説明する。瞳近軸光線が光軸と交わる位置よりも物体側に少なくとも１つの回折光学素子と、少なくとも１つの固体材料からなる光学素子を有している。
【００３３】
回折光学素子の回折成分のみによる焦点距離をｆＤＯＥとする。固体材料からなる光学素子の焦点距離をｆＮＬとする。第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、固体材料からなる光学素子ＮＬを構成する材料の異常部分分散比をΔθgFＮＬとする。
このとき、
10 ＜ ｆＤＯＥ×ｆＮＬ／ｆ１2 ＜600    ・・・（１）
0.0272 ＜ ΔθgFNL ＜ 0.3000            ・・・（２）
なる条件を満足している。
【００３４】
ただし異常部分分散比ΔθgFＮＬは、固体材料からなる光学素子のｄ線における屈折率をＮｄＮＬ、ｇ線における屈折率をＮｇＮＬ、Ｃ線における屈折率をＮＣＮＬ、Ｆ線における屈折率をＮＦＮＬ、アッベ数をνｄとすると、次に示す式で定義されるものである。
【００３５】
νｄ＝（ＮdNL−１）／（ＮFNL−ＮCNL）
θgFNL＝（ＮｇNL−ＮFNL）／（ＮFNL−ＮCNL）
θgFB＝（−1.665×10-7×νｄ3＋5.213×10-5×νｄ2−5.656×10-3×νｄ＋0.7278）
ΔθgFNL＝θgFNL−θgFB
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
【００３６】
条件式（１）は回折光学素子ＤＯＥと固体材料からなる光学素子ＮＬのパワーのバランスに関する。条件式（１）の上限値を超えると、回折光学素子ＤＯＥと固体材料からなる光学素子ＮＬの両方のパワーが弱くなるか、どちらか一方のパワーが極端に弱くなりすぎてしまう。そうすると色収差の補正が不十分となるため好ましくない。
【００３７】
一方、条件式（１）の下限値を超えると、回折光学素子ＤＯＥと固体材料からなる光学素子ＮＬの両方のパワーが強くなるか、どちらか一方のパワーが極端に強くなりすぎてしまう。そうすると色収差が過補正になり軸上色収差と倍率色収差のバランスが悪化するため好ましくない。条件式（１）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００３８】
20 ＜ ｆＤＯＥ×ｆＮＬ／ｆ１2 ＜ 550 ‥‥‥（１ａ）
この他、条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
10 ＜ ｆＤＯＥ×ｆＮＬ／ｆ１2 ＜ 550 ‥‥‥（１ｂ）
条件式（２）は固体材料からなる光学素子ＮＬの材料の異常部分分散比に関する。
【００３９】
条件式（２）の上限値を超えると、固体材料からなる光学素子ＮＬの異常部分分散比が大きくなりすぎてしまう。そうすると短波長側の色収差が過補正になってしまうため好ましくない。一方、条件式（２）の下限値を超えると、固体材料からなる光学素子ＮＬの異常部分分散比が小さくなってしまう。そうすると短波長側の色収差の補正が不十分となるため好ましくない。条件式（２）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００４０】
0.0272 ＜ ΔθgFＮＬ ＜ 0.2500        ‥‥‥（２ａ）
また条件式（２ａ）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００４１】
0.0272 ＜ ΔθgFＮＬ ＜ 0.2000 ‥‥‥（２ｂ）
条件式（２）を満足する固体材料（以下「光学材料」ともいう。）の具体例としては、例えば樹脂がある。様々な樹脂の中でも特にＵＶ硬化樹脂（Ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）やＮ−ポリビニルカルバゾール（Ｎｄ＝１．６９６，νｄ＝１７．７，θｇＦ＝０．６９）は条件式（２）を満足する光学材料である。尚、条件式（２）を満足する樹脂であれば、これらに限定するものではない。Ｎｄはｄ線における屈折率である。νｄはアッベ数である。θｇＦは部分分散比である。ここでＦ線における屈折率をＮF、ｇ線における屈折率をＮｇ、Ｃ線における屈折率をＮCとする。このときアッベ数νｄと部分分散比θｇＦは次のとおりである。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮF−ＮC）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮF）／（ＮF−ＮC）
【００４２】
また、一般の硝材とは異なる特性を持つ光学材料として、下記の無機酸化物ナノ微粒子（無機微粒子）を合成樹脂（透明媒体）中に分散させた混合体がある。すなわち、ＴｉＯ2（Ｎｄ＝２．３０４，νｄ＝１３．８），Ｎｂ2Ｏ5（Ｎｄ＝２．３６７，νｄ＝１４．０），ＩＴＯ（Ｎｄ＝１．８５８１，νｄ＝５．５３），Ｃｒ2Ｏ3（Ｎｄ＝２．２１７８，νｄ＝１３．４）等がある。更にＢａＴｉＯ3（Ｎｄ＝２．４３６２，νｄ＝１１．３）等がある。
【００４３】
これらの無機酸化物の中では、ＴｉＯ2（Ｎｄ＝２．３０４，νｄ＝１３．８，θｇＦ＝０．８７）微粒子を合成樹脂中に適切なる体積比で分散させた場合、上記条件式（２）を満足する光学材料が得られる。ＴｉＯ2は様々な用途で使われる材料であり、光学分野では反射防止膜などの光学薄膜を構成する蒸着用材料として用いられている。
他にも光触媒、白色顔料などとして、またＴｉＯ2微粒子は化粧品材料として用いられている。各実施例において樹脂に分散させるＴｉＯ2微粒子の平均径は、散乱などの影響を考えると２ｎｍ〜５０ｎｍ程度がよく、凝集を抑えるために分散剤などを添加しても良い。
【００４４】
ＴｉＯ2を分散させる媒体材料としては、ポリマーが良く、成形型等を用いて光重合成形または熱重合成形することにより高い量産性を得ることができる。また、ポリマーの光学定数の特性としても、部分分散比が比較的大きいポリマー、あるいはアッベ数が比較的小さいポリマーか、両者を満たすポリマーが良く、Ｎ−ポリビニルカルバゾール、スチレン、ポリメタクリル酸メチル（アクリル）、などが適用できる。後述する実施例ではＴｉＯ2微粒子を分散させるホストポリマーとしてＵＶ硬化樹脂、Ｎ−ポリビニルカルバゾールを用いている。しかし、これに限定するものではない。
【００４５】
ナノ微粒子を分散させた混合体の分散特性Ｎ（λ）は、良く知られたＤｒｕｄｅの式から導きだされた次式によって簡単に計算することができる。即ち、波長λにおける屈折率Ｎ（λ）は、
Ｎ(λ)＝［１＋Ｖ｛ＮTiO2(λ)−１｝＋（１−Ｖ）｛ＮP2(λ)−１｝］1/2‥‥（Ａ）
である。
【００４６】
ここで、λは任意の波長、ＮTiOはＴｉＯ2の屈折率、ＮPはポリマーの屈折率、Ｖはポリマー体積に対するＴｉＯ2微粒子の総体積の分率である。以上のような構成とすることで本発明の目的とする撮影光学系は達成されるが、更に好ましくは次に述べる条件のうち少なくとも１つを満足するのが良く、これによれば更なる軽量化の効果と高い光学性能が容易に得られる。
【００４７】
固体材料からなる光学素子ＮＬ以外の第１レンズ群Ｌ１に含まれるレンズの材料のｄ線における屈折率とアッベ数を各々Ｎｄ１、νｄ１とする。固体材料からなる光学素子ＮＬ以外の第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料のｄ線におけるアッベ数をνｄ１Ｐ、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの材料のｄ線におけるアッベ数をνｄ１Ｎとする。固体材料からなる光学素子の材料のｄ線におけるアッベ数をνｄＮＬとする。
【００４８】
第１レンズ群Ｌ１は、最も広い空気間隔を隔てて、正の屈折力の第１ａレンズ群と、正又は負の屈折力の第１ｂレンズ群から構成されている。全系の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の長さをＬとする。
第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂとの空気間隔をｄ１ａｂとする。第１ａレンズ群Ｌ１ａの焦点距離をｆ１ａ、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの焦点距離をｆ１ｂとする。全系の焦点距離をｆとする。物体距離が無限遠であるときの全系のＦナンバーをＦｎｏとする。
【００４９】
第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第３レンズ群Ｌ３の焦点距離をｆ３とする。第３レンズ群Ｌ３は正の屈折力の第３１レンズ群Ｌ３１、負の屈折力の第３２レンズ群Ｌ３２、正の折力の第３３レンズ群Ｌ３３より構成されている。第３１レンズ群Ｌ３１、第３２レンズ群Ｌ３２、第３３レンズ群Ｌ３３の焦点距離を各々ｆ３１、ｆ３２、ｆ３３とする。
【００５０】
このとき、以下の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
8.986×10-9×νd14−5.469×10-6×νd13＋8.088×10-4×νd12−4.553×10-2×νd1
＋2.285 ＜Ｎd1＜ 3.384×10-8×νd14−1.348×10-5×νd13
＋1.761×10-3×νｄ１2−9.477×10-2×νｄ１＋3.363    ・・・（３）
30.0 ＜ νｄ１Ｐ ＜ 75.0                                  ・・・（４）
10.0 ＜ νｄ１Ｎ ＜ 40.0                                  ・・・（５）
5.0 ＜ νｄＮＬ ＜ 60.0                                    ・・・（６）
０．０５００＜ｄ１ａｂ／（Ｌ×Ｆｎｏ）＜０．２０００      ・・・（７）
−１．０００＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜１．０００                  ・・・（８）
５．０＜ｆＤＯＥ／ｆ＜２００．０                          ・・・（９）
１．０＜ｆＤＯＥ／ｆＮＬ＜４０．０                      ・・・（１０）
０．４６０＜ｆ／（ｆ１ａ×Ｆｎｏ）＜１．０００          ・・・（１１）
０．０４３０＜｛（ｆ１／ｆ１ａ）×ｄ１ａｂ｝／（ｆ×Ｆｎｏ）＜０．３０００
・・・（１２）
０．５０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜２．２０                      ・・・（１３）
０．１０＜｜ｆ２／ｆ３｜＜１．００                      ・・・（１４）
０．１０＜｜ｆ２／ｆ｜＜２．００                        ・・・（１５）
０．３０＜｜ｆ３／ｆ｜＜１０．００                      ・・・（１６）
０．１０＜ｆ３１／ｆ＜３．００                          ・・・（１７）
−０．５０＜ｆ３２／ｆ＜−０．０５                      ・・・（１８）
０．０５＜ｆ３３／ｆ＜０．５０                          ・・・（１９）
次に前述した各条件式の技術的意味について説明する。条件式（３）は固体材料からなる光学素子以外の光学素子のうち第１レンズ群Ｌ１に含まれる光学素子材料（レンズの材料）の屈折率に関する。条件式（３）の上限値を超えると、比較的高比重の材料を選ぶことになり、全系の軽量化が難しくなる。
【００５１】
一方、条件式（３）の下限値を超えると、低比重ではあるが屈折率も低くなるため、ペッツバール和が悪化し、像面湾曲の補正が難しくなる。条件式（４）は固体材料からなる光学素子ＮＬ以外の光学素子のうち第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズの材料のｄ線におけるアッベ数に関する。条件式（４）の上限値を超えると、比較的高比重の材料を選ぶことになり、全系の軽量化が難しくなる。一方、条件式（４）の下限値を超えると、軸上色収差の補正が不十分となるため好ましくない。条件式（４）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５２】
40.0 ＜ νｄ１Ｐ ＜ 75.0          ‥‥‥（４ａ）
条件式（５）は第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの材料のｄ線におけるアッベ数に関する。条件式（５）の上限値を超えると、比較的高比重の材料を選ぶことになり、全系の軽量化が難しくなる。一方、条件式（５）の下限値を超えると、軸上色収差が過補正になるため好ましくない。条件式（５）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５３】
15.0 ＜ νｄ１Ｎ ＜ 35.0          ‥‥‥（５ａ）
図１２は条件式（３）、（４）、（５）の範囲を示す説明図である。条件式（６）は固体材料からなる光学素子ＮＬの材料のｄ線におけるアッベ数に関する。条件式（６）の上限値もしくは下限値を超えると、光学系全体として軸上色収差と倍率色収差の補正のバランスがとりづらくなり好ましくない。条件式（６）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００５４】
10.0 ＜ νｄＮＬ ＜ 50.0          ‥‥‥（６ａ）
各実施例では第１レンズ群Ｌ１中で一番大きな空気間隔を挟んで物体側を第１ａレンズ群Ｌ１ａ、像側を第１ｂレンズ群Ｌ１ｂと部分レンズ群に分割する。このとき第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーは正となるようにするのが好ましい。そうすると第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔を広くすればするほど第１ａレンズ群Ｌ１ａを通過した光線が収斂するため、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのレンズ有効径を小さくすることができるため好ましい。
【００５５】
また第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーが強いほど、第１ａレンズ群Ｌ１ａを通過した光線がより収斂するため、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのレンズ有効径を小さくすることができるため好ましい。しかし、一般的に特許文献２や特許文献３のような、焦点距離と比較してＦナンバーが小さい従来の望遠レンズは、特許文献１のようにＦナンバーが大きい望遠レンズに比べて球面収差やコマ収差が増大する。これを補正するために、第１レンズ群Ｌ１のレンズ枚数を増やして合計５枚〜６枚とし、収差補正を行なっていた。
【００５６】
そこで単純にこのような状態から第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔を広くすると、レンズ全長が長くなってしまう。そうすると長いレンズ鏡筒が必要になり、鏡筒部分での重量の増加から総合的に見てレンズ重量が増加してしまう。
【００５７】
そこで、レンズ全長を維持しつつ、第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂとの間隔を広く開けるためには、レンズの枚数を削減するのが好ましい。そして、レンズ枚数を削減したことによる収差の悪化は第１レンズ群Ｌ１内に少なくとも１つの非球面を設けることで単色の収差を補正し、回折光学素子と固体材料からなる光学素子を適切なパワーとすることで、色収差を補正するのが良い。
【００５８】
そうすることで第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔を広く確保し、かつ第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーを強くすることで第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのレンズ有効径を小さくできる。このため更なる軽量化が容易になるので好ましい。このためには条件式（７）乃至条件式（１０）のうち１以上を満足するのが良い。条件式（７）は撮影光学系の第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂと間の空気間隔に関する。
【００５９】
条件式（７）の上限値を超えると、第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔が広くなり、第１レンズ群Ｌ１内の空洞部分がより増加する。また第１ｂレンズ群Ｌ１ｂが像面側に下がる（位置する）ことから第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの有効径の縮小による重量軽減の効果が得られる。しかしそれにより第１ａレンズ群Ｌ１ａで発生する球面収差やコマ収差を第１ｂレンズ群Ｌ１ｂで補正することが難しくなり、レンズ全系で球面収差とコマ収差が残存してくる。
【００６０】
一方、条件式（７）の下限値を超えると、第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔が狭くなり、第１レンズ群Ｌ１中の空洞部分が少なくなる。そうすると第１レンズ群Ｌ１中に複数のレンズが詰まることになるため重量軽減の効果が得られなくなってくる。条件式（７）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００６１】
０．０７００＜ｄ１ａｂ／（Ｌ×Ｆｎｏ）＜０．２０００      ・・・（７ａ）
また、条件式（７）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００６２】
０．０７００＜ｄ１ａｂ／（Ｌ×Ｆｎｏ）＜０．１５００      ・・・（７ｂ）
条件式（８）は撮影光学系の第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのパワーに関し、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの有効径の縮小に関する。条件式（８）の上限値または下限値を超えると、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂに比べて第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーが弱くなる。そうすると第１ａレンズ群Ｌ１ａによる光線の収斂効果が弱くなり、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのレンズ有効径が大きくなってしまうため好ましくない。条件式（８）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００６３】
−０．８５０＜ｆ１ａ／ｆ１ｂ＜０．８５０              ・・・（８ａ）
条件式（９）は撮影光学系の第１レンズ群Ｌ１中の回折光学素子ＤＯＥのパワーに関する。条件式（９）の上限値を超えると、回折光学素子ＤＯＥにおける回折成分のみによるパワーが弱くなってしまうため、第１レンズ群Ｌ１で発生する色収差を効果的に補正することが困難になる。
【００６４】
一方、条件式（９）の下限値を超えると、回折光学素子ＤＯＥにおける回折成分のみによるパワーが大きくなってしまう。そうすると回折格子のピッチを細かくする必要がある。回折格子のピッチを細かくすると製造が困難になるため好ましくない。また下限値を超えて回折光学素子ＤＯＥのパワーを大きくし過ぎると、相反関係にある軸上色収差と倍率色収差のバランスがとりにくくなるため好ましくない。条件式（９）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００６５】
７．０＜ｆＤＯＥ／ｆ＜１５０．０                          ・・・（９ａ）
また、条件式（９ａ）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００６６】
７．０＜ｆＤＯＥ／ｆ＜１００．０                          ・・・（９ｂ）
条件式（１０）は回折光学素子ＤＯＥと固体材料からなる光学素子ＮＬのパワーのバランスに関する。条件式（１０）の上限値もしくは下限値を超えると、回折光学素子ＤＯＥと固体材料からなる光学素子ＮＬのパワーのバランスが偏ってしまい、第１レンズ群Ｌ１で発生する色収差を効果的に補正することが困難になる。条件式（１０）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００６７】
１．０＜ｆＤＯＥ／ｆＮＬ＜３０．０                      ・・・（１０ａ）
条件式（１１）は撮影光学系の第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーに関する。条件式（１１）の上限値を超えると、第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーが強くなりすぎるため、第１レンズ群Ｌ１の重量軽減の効果が大きくなる。しかし第１ａレンズ群Ｌ１ａで発生した球面収差やコマ収差を第１ｂレンズ群Ｌ１ｂ以降で補正することが困難になる。
【００６８】
一方、条件式（１１）の下限値を超えると、第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーが弱くなりすぎるため、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのレンズ有効径が大きくなり、第１レンズ群Ｌ１中のレンズ重量を軽減するのが難しくなる。条件式（１１）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００６９】
０．４７０＜ｆ／（ｆ１ａ×Ｆｎｏ）＜１．０００          ・・・（１１ａ）
また、条件式（１１ａ）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００７０】
０．４７０＜ｆ／（ｆ１ａ×Ｆｎｏ）＜０．７００          ・・・（１１ｂ）
条件式（１２）は撮影光学系の第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーと第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂと間の空気間隔のバランスに関する。条件式（１２）の上限値を超えると、第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーが強くなるか、第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔が広くなる。このため、第１レンズ群Ｌ１の重量軽減の効果が大きくなる。しかし第１ａレンズ群Ｌ１ａで発生した球面収差やコマ収差が第１ｂレンズ群Ｌ１ｂ以降で補正することが困難になる。
【００７１】
一方、条件式（１２）の下限値を超えると、第１ａレンズ群Ｌ１ａのパワーが弱くなるか、第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔が狭くなるため、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂのレンズ有効径が大きくなり、また第１レンズ群Ｌ１中の空洞部分が少なくなる。そうすると第１レンズ群Ｌ１中のレンズ重量を軽減するのが難しくなる。条件式（１２）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００７２】
０．０４５０＜｛（ｆ１／ｆ１ａ）×ｄ１ａｂ｝／（ｆ×Ｆｎｏ）＜０．３０００
・・・（１２ａ）
また、条件式（１２ａ）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００７３】
０．０４５０＜｛（ｆ１／ｆ１ａ）×ｄ１ａｂ｝／（ｆ×Ｆｎｏ）＜０．２０００
・・・（１２ｂ）
条件式（１３）は撮影光学系の第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２とのパワーのバランスに関し、特に第２レンズ群Ｌ２の有効径の縮小に関する。
【００７４】
条件式（１３）の上限値を超えると、第２レンズ群Ｌ２に比べて第１レンズ群Ｌ１のパワーが弱くなり、第１レンズ群Ｌ１による光線の収斂効果が弱くなる。このため、第２レンズ群Ｌ２のレンズ有効径が大きくなってしまうため好ましくない。
【００７５】
一方、条件式（１３）の下限値を超えると、第２レンズ群Ｌ２に比べて第１レンズ群Ｌ１のパワーが強くなり、第２レンズ群Ｌ２のレンズ有効径の縮小によるレンズ重量軽減の効果が大きくなる。しかし第１レンズ群Ｌ１で発生する球面収差やコマ収差、そして色収差が第１レンズ群Ｌ１内で補正しきれず残存してしまい、第２レンズ群Ｌ２以降でこれを補正するのが困難となる。条件式（１３）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００７６】
０．５０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜２．００                      ・・・（１３ａ）
また、条件式（１３ａ）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００７７】
０．７０＜｜ｆ１／ｆ２｜＜２．００                      ・・・（１３ｂ）
条件式（１４）は撮影光学系の第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３とのパワーのバランスに関する。条件式（１４）の上限値を超えると、第２レンズ群Ｌ２に対して第３レンズ群Ｌ３のパワーが強くなる。第３レンズ群Ｌ３のパワーが強くなりすぎると像面湾曲が大きくなってしまい、この補正が困難になる。一方、条件式（１４）の下限値を超えると、第３レンズ群Ｌ３に対して第２レンズ群Ｌ２のパワーが強くなる。第２レンズ群Ｌ２のパワーが強くなりすぎると球面収差が増大してしまい、この補正が困難になる。条件式（１４）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００７８】
０．２０＜｜ｆ２／ｆ３｜＜１．００                      ・・・（１４ａ）
また、条件式（１４ａ）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００７９】
０．２０＜｜ｆ２／ｆ３｜＜０．７５                      ・・・（１４ｂ）
条件式（１５）は撮影光学系の第２レンズ群Ｌ２のパワーに関する。条件式（１５）の上限値を超えると、第２レンズ群Ｌ２のパワーが弱くなる。そうするとフォーカシングの際に第２レンズ群Ｌ２の移動量が増加してしまい、レンズ系が大型化してしまう。一方、条件式（１５）の下限値を超えると、第２レンズ群Ｌ２のフォーカシング時の移動量は減少する。しかしながら、第２レンズ群Ｌ２で球面収差が多く発生してしまい、第１レンズ群Ｌ１や第３レンズ群Ｌ３とでバランス良く補正するのが難しくなる。条件式（１５）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００８０】
０．２０＜｜ｆ２／ｆ｜＜２．００                        ・・・（１５ａ）
また、条件式（１５ａ）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００８１】
０．２０＜｜ｆ２／ｆ｜＜１．５０                        ・・・（１５ｂ）
条件式（１６）は撮影光学系の第３レンズ群Ｌ３のパワーに関する。条件式（１６）の上限値を超えると、第３レンズ群Ｌ３のパワーが弱くなる。そうするとバックフォーカスの長さの調整を第１レンズ群Ｌ１や第２レンズ群Ｌ２の屈折力で行わなければならなくなる。この結果、第１レンズ群Ｌ１や第２レンズ群Ｌ２の収差補正の自由度が少なくなるため球面収差やコマ収差等が残存してしまう。一方、条件式（１６）の下限値を超えると、第３レンズ群Ｌ３のパワーが強くなり像面湾曲や歪曲などの発生量が増え、これらの補正が困難となるため好ましくない。条件式（１６）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００８２】
０．５０＜｜ｆ３／ｆ｜＜１０．００                      ・・・（１６ａ）
また、条件式（１６ａ）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００８３】
０．５０＜｜ｆ３／ｆ｜＜  ５．００                      ・・・（１６ｂ）
更に、第１レンズ群Ｌ１中の第１ａレンズ群Ｌ１ａは、１つの正レンズ、もしくは２つのレンズで構成されている。また、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは、１つの正レンズと１つの負レンズから構成されている。このようなレンズ構成をとることで、レンズ枚数が少なく、また第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの間隔が広くとりやすくなるため、第１レンズ群Ｌ１全体の軽量化が容易になる。そして第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に開口絞りＳＰを配置している。
【００８４】
これは軸外主光線と光軸とが交わる位置が、レンズ中心付近に位置する第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間近傍である。このため、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に開口絞りを配置するのが好ましい。これにより開口絞りを絞った時にも画面周辺光量を適切に保つことが容易になる。そして、光路中に設ける回折光学素子ＤＯＥの回折面（回折光学面）Ｄは防塵性、組立作業性、機械強度を向上させるために、接合レンズ面に形成するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の合成の屈折力が正となるようにしている。
【００８５】
そして第２レンズ群Ｌ２を通過した収斂光線を正の屈折力の第３１レンズ群Ｌ３１で更に収斂させており、これにより第３２レンズ群Ｌ３２（画像変位補正群）のレンズ有効径の小型化を容易にしている。更に正の屈折力の第３３レンズ群Ｌ３３を配置することにより、一定のレンズ全系の焦点距離を保ちつつ負の屈折力の第３２レンズ群Ｌ３２の屈折力を増大させている。これにより第３２レンズ群Ｌ３２の少ない偏心移動により結像面上の大きな像位置の変位（以後、偏心量と像位置変位の関係を像変位敏感度という。）を容易にしている。
【００８６】
条件式（１７）乃至（１９）は第３レンズ群Ｌ３中の各部分レンズ群のパワーを適切に設定している。これにより第３２レンズ群Ｌ３２を光軸と略垂直方向に移動して結像位置の変位を行う際、大きな像変位敏感度を得つつも、良好な像性能を確保している。この条件式（１７）乃至（１９）の数値範囲を外れるとそのバランスを保つことが困難となってくる。条件式（１７）乃至（１９）の数値範囲は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
【００８７】
０．１２＜ｆ３１／ｆ＜２．５０                          ・・・（１７ａ）
−０．４０＜ｆ３２／ｆ＜−０．０５                      ・・・（１８ａ）
０．０７＜ｆ３３／ｆ＜０．４０                          ・・・（１９ａ）
以上のように各実施例によれば画面内全体に渡って色収差を補正し、高い光学性能を持った撮像光学系が得られる。
【００８８】
次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。各レンズに付した符号のレンズは前述した各レンズに付した符号のレンズと対応している。まず各実施例で共通している構成を説明する。各実施例の撮影光学系は、最も物体側から順に正のパワーの第１レンズ群Ｌ１、正又は負のパワーの第２レンズ群Ｌ２、正又は負のパワーの第３レンズ群Ｌ３を有している。そして第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間に開口絞りＳＰを配置している。また第３レンズ群Ｌ３は、正のパワーの第３１レンズ群Ｌ３１と、負のパワーの第３２レンズ群Ｌ３２と正のパワーの第３３レンズ群Ｌ３３を有している。そして撮影光学系が振動した時の撮影画像のブレの補正（振動補償）を第３２レンズ群Ｌ３２を可動レンズ群（画像変位補正群）とし、矢印ＬＴの如く光軸と直交する方向の成分を持つように移動させて行なっている。
【００８９】
次に各実施例における詳細な構成について説明する。ここでは条件式（２），（６）を満足する光学材料として、ＵＶ硬化樹脂１、Ｎ−ポリビニルカルバゾール、またＴｉＯ2をホストポリマーであるＵＶ硬化樹脂に分散させたＴｉＯ2微粒子分散材料を用いている。なおＴｉＯ2微粒子を分散させるＵＶ硬化樹脂は２種類（ＵＶ硬化樹脂１、ＵＶ硬化樹脂２）を用いている。
【００９０】
後述する実施例１乃至７で用いている光学材料（ＵＶ硬化樹脂１、ＴｉＯ2微粒子分散材料、Ｎ−ポリビニルカルバゾール）の光学定数値を表−１に、ＴｉＯ2微粒子分散材料を構成するＵＶ硬化樹脂２とＴｉＯ2の単独の光学定数値を表−２に示す。各表には、各光学材料のｄ線、ｇ線、Ｃ線及びＦ線に対する屈折率及びアッベ数、部分分散比の値を示している。図１１にこれらの光学材料と、条件式（２），（６）との関係を示す。
【００９１】
図１（Ａ）の実施例１の撮影光学系Ｌ０は、第１乃至第３レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３より成っている。第１レンズ群Ｌ１は、１つの正レンズ１枚からなる第１ａレンズ群Ｌ１ａと、正レンズと固体材料からなる光学素子ＮＬと負レンズの３つの部材を接合した接合レンズ（回折光学素子ＤＯＥ）からなる第１ｂレンズ群Ｌ１ｂから構成されている。
【００９２】
ここでの固体材料からなる光学素子ＮＬは、ＵＶ硬化樹脂１（表−１）よりなるレンズ（パワー（屈折力）のある光学素子）より構成されている。そしてＵＶ硬化樹脂１で形成された光学素子ＮＬ（層）は正の屈折力を有している。回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの正レンズと固体材料からなる光学素子ＮＬとの接合面に形成されている。非球面は第１ａレンズ群Ｌ１ａの最も物体側のレンズ面と、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの最も物体側のレンズ面である。そして第２レンズ群Ｌ２は１つの負レンズから構成されている。
【００９３】
第３レンズ群Ｌ３は、第３１乃至第３３レンズ群Ｌ３１乃至Ｌ３３から構成されている。第３１レンズ群Ｌ３１は、１つの負レンズと１つの正レンズを接合した接合レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２は、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズと、１つの負レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて撮影画像の位置を変位させている。第３３レンズ群Ｌ３３は、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズと、１つの正レンズから構成されている。
【００９４】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第２レンズ群Ｌ２を光軸上像面側へ移動させることで行なっている。
【００９５】
図２（Ａ）の実施例２の撮影光学系Ｌ０は、第１乃至第３レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３より成っている。第１レンズ群Ｌ１は１つの正レンズからなる第１ａレンズ群Ｌ１ａと、１つの負レンズと固体材料からなる光学素子ＮＬと１つの正レンズの３つの部材を接合した接合レンズ（回折光学素子）からなる第１ｂレンズ群Ｌ１ｂから構成されている。ここでの固体材料からなる光学素子ＮＬは、ＵＶ硬化樹脂１（表−１）よりなるレンズ（パワーのある光学素子）より構成されている。そしてＵＶ硬化樹脂１で形成された光学素子ＮＬ（層）は正の屈折力を有している。
【００９６】
回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの固体材料からなる光学素子ＮＬと正レンズとの接合面に形成されている。非球面は第１ａレンズ群Ｌ１ａの最も物体側のレンズ面と、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの最も物体側のレンズ面である。そして第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズから構成されている。また第２レンズ群Ｌ２の最も物体側のレンズ面は非球面形状である。第３レンズ群Ｌ３は第３１乃至第３３レンズ群Ｌ３１乃至Ｌ３３より構成されている。第３１レンズ群Ｌ３１は、１つの負レンズと１つの正レンズを接合した接合レンズから構成されている。
【００９７】
第３２レンズ群Ｌ３２は、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズと、１つの負レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて撮影画像の位置を変位させている。第３３レンズ群Ｌ３３は、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズと、１つの正レンズから構成されている。また、第３３レンズ群Ｌ３３の像側の正レンズの物体側のレンズ面は非球面形状である。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第２レンズ群Ｌ２を光軸上物体側へ移動させることで行なっている。
【００９８】
図３（Ａ）の実施例３の撮影光学系Ｌ０は、第１乃至第３レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３より成っている。第１レンズ群Ｌ１は、１つの正レンズからなる第１ａレンズ群Ｌ１ａと、１つの正レンズと固体材料からなる光学素子ＮＬと１つの負レンズの３つの部材を接合した接合レンズ（回折光学素子）からなる第１ｂレンズ群Ｌ１ｂから構成されている。
【００９９】
ここでの固体材料からなる光学素子ＮＬは、ＴｉＯ2微粒子をＵＶ硬化樹脂１に体積比で２０％分散させた混合体（表−１）よりなるレンズ（パワーのある光学素子）より構成されている。そしてＴｉＯ2微粒子分散材料で形成されたレンズ（層）は正の屈折力を有している。回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの前記固体材料からなる光学素子ＮＬと負レンズとの接合面に形成されている。非球面は第１ａレンズ群Ｌ１ａの最も物体側のレンズ面と、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの最も物体側のレンズ面である。
【０１００】
そして第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズから構成されている。第３レンズ群Ｌ３は第３１乃至第３３レンズ群Ｌ３１乃至Ｌ３３から構成されている。第３１レンズ群Ｌ３１は、１つの負レンズと１つの正レンズを接合した接合レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２は、１つの負レンズと、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて撮影画像の位置を変位させている。
【０１０１】
第３３レンズ群Ｌ３３は、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズと、１つの正レンズから構成されている。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第２レンズ群Ｌ２を光軸上像面側へ移動させることで行なっている。図４（Ａ）の実施例４の撮影光学系Ｌ０は、第１乃至第３レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３より成っている。第１レンズ群Ｌ１は１つの正レンズからなる第１ａレンズ群Ｌ１ａと、１つの正レンズと固体材料からなる光学素子ＮＬと１つの負レンズの３つの部材を接合した接合レンズ（回折光学素子）からなる第１ｂレンズ群Ｌ１ｂから構成されている。
【０１０２】
ここでの固体材料からなる光学素子ＮＬは、ＴｉＯ2微粒子をＵＶ硬化樹脂２に体積比で２０％分散させた混合体（表−１）よりなるレンズ（パワーのある光学素子）から構成されている。そしてＴｉＯ2微粒子分散材料で形成されたレンズ（層）は正の屈折力を有している。回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの前記固体材料からなる光学素子ＮＬと負レンズとの接合面に形成されている。非球面は第１ａレンズ群Ｌ１ａの最も物体側のレンズ面と、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの最も物体側のレンズ面である。
【０１０３】
そして第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズから構成されている。また第２レンズ群Ｌ２の最も像側のレンズ面は非球面形状である。第３レンズ群Ｌ３は第３１乃至第３３レンズ群Ｌ３１乃至Ｌ３３から構成されている。第３１レンズ群Ｌ３１は、１つの負レンズと１つの正レンズを接合した接合レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２は、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズと、１つの負レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて撮影画像の位置を変位させている。
【０１０４】
そして第３３レンズ群Ｌ３３は、１つの正レンズと、１つの負レンズと１つの正レンズを接合した接合レンズから構成されている。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第２レンズ群Ｌ２を光軸上像面側へ移動させることで行なっている。
【０１０５】
図５（Ａ）の実施例５の撮影光学系Ｌ０は、第１乃至第３レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３より成っている。第１レンズ群Ｌ１は第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂより成っている。第１ａレンズ群Ｌ１ａは、１つの正レンズと固体材料からなる光学素子ＮＬと１つの負レンズの３つの部材を接合した接合レンズから構成されている。第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズ（回折光学素子）から構成されている。
【０１０６】
ここでの固体材料からなる光学素子ＮＬは、ＵＶ硬化樹脂１（表−１）よりなるレンズ（パワーのある光学素子）から構成されている。そしてＵＶ硬化樹脂１で形成されたレンズ（層）は正の屈折力を有している。回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの接合レンズ面に形成されている。非球面は第１ａレンズ群Ｌ１ａの最も物体側のレンズ面と、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの最も物体側のレンズ面である。そして第２レンズ群Ｌ２は１つの負レンズから構成されている。
【０１０７】
第３レンズ群Ｌ３は第３１乃至第３３レンズ群Ｌ３１乃至Ｌ３２から構成されている。第３１レンズ群Ｌ３１は、１つの負レンズと１つの正レンズを接合した接合レンズから構成されている。そして第３２レンズ群Ｌ３２は、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズと、１つの負レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて撮影画像の位置を変位させている。そして第３３レンズ群Ｌ３３は、２つの正レンズから構成されている。
【０１０８】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第２レンズ群Ｌ２を光軸上像面側へ移動させることで行なっている。図６（Ａ）の実施例６の撮影光学系Ｌ０は、第１乃至第３レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３より成っている。第１レンズ群Ｌ１は第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂより成っている。第１ａレンズ群Ｌ１ａは、１つの正レンズと固体材料からなる光学素子ＮＬと１つの正レンズの３つの部材を接合した接合レンズ（回折光学素子）から構成されている。そして第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズから構成されている。
【０１０９】
ここでの固体材料からなる光学素子ＮＬは、Ｎ−ポリビニルカルバゾール（表−１）よりなるレンズ（パワーのある光学素子）から構成されている。そしてＮ−ポリビニルカルバゾールで形成されたレンズ（層）は正の屈折力を有している。回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、第１ａレンズ群Ｌ１ａの前記固体材料からなる光学素子ＮＬと像側の正レンズの接合レンズ面に形成されている。非球面は第１ａレンズ群Ｌ１ａの最も物体側のレンズ面と、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの最も物体側のレンズ面である。
【０１１０】
そして第２レンズ群Ｌ２は１つの負レンズから構成されている。第３レンズ群Ｌ３は第３１乃至第３３レンズ群Ｌ３１乃至Ｌ３３から構成されている。第３１レンズ群Ｌ３１は、１つの負レンズと１つの正レンズを接合した接合レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２は、１つの正レンズと１つの負レンズ１枚を接合した接合レンズと、負レンズ１枚から構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて撮影画像の位置を変位させている。
【０１１１】
第３３レンズ群Ｌ３３は、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズと、１つの正レンズから構成されている。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第２レンズ群Ｌ２を光軸上像面側へ移動させることで行なっている。
【０１１２】
図７（Ａ）の実施例７の撮影光学系Ｌ０は、第１乃至第３レンズ群Ｌ１乃至Ｌ３より成っている。第１レンズ群Ｌ１は第１ａレンズ群Ｌ１ａと第１ｂレンズ群Ｌ１ｂより成っている。第１ａレンズ群Ｌ１ａは、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズ（回折光学素子）から構成されている。第１ｂレンズ群Ｌ１ｂは、１つの正レンズと固体材料からなる光学素子ＮＬと１つの負レンズの３つの部材を接合した接合レンズから構成されている。
【０１１３】
ここでの固体材料からなる光学素子ＮＬは、ＴｉＯ2微粒子をＵＶ硬化樹脂２に体積比で３％分散させた混合体（表−１）よりなるレンズ（パワーのある光学素子）から構成されている。そしてＴｉＯ2微粒子分散材料で形成されたレンズ（層）は正の屈折力を有している。回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、第１ａレンズ群Ｌ１ａの接合レンズ面に形成されている。非球面は第１ａレンズ群Ｌ１ａの最も物体側のレンズ面と、第１ｂレンズ群Ｌ１ｂの最も物体側のレンズ面である。
【０１１４】
そして第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズから構成されている。第３レンズ群Ｌ３は第３１乃至第３３レンズ群Ｌ３１乃至Ｌ３３から構成されている。第３１レンズ群Ｌ３１は、１つの負レンズと１つの正レンズを接合した接合レンズから構成されている。そして第３２レンズ群Ｌ３２は、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズと、１つの負レンズから構成されている。第３２レンズ群Ｌ３２を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて撮影画像の位置を変位させている。
【０１１５】
第３３レンズ群Ｌ３３は、１つの正レンズと、１つの正レンズと１つの負レンズを接合した接合レンズから構成されている。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第２レンズ群Ｌ２を光軸上像面側へ移動させることで行なっている。ここで、各実施例の撮影光学系Ｌ０で用いた回折光学素子ＤＯＥの構成について説明する。撮影光学系内に配置される回折光学素子ＤＯＥを構成する回折光学部Ｄは、光軸に対して回転対称な回折格子より成っている。
【０１１６】
図８（Ａ）は回折光学素子１を構成する回折光学部の一部分の拡大断面図である。図８（Ａ）の回折光学素子１は基板（透明基板）２上に１つの層よりなる回折格子（回折光学部）３を設けて構成されている。尚、基板２はレンズであっても良い。図８（Ｂ）は、この回折光学素子１の回折効率の特性を示す説明図である。図８（Ｂ）において横軸は波長を表し、縦軸は回折効率を表している。なお、回折効率は全透過光束に対する回折光の光量の割合であり、格子部３ａの境界面での反射光などは説明が複雑になるのでここでは考慮していない。
【０１１７】
回折格子３の光学材料は、ＵＶ硬化樹脂（屈折率ｎｄ＝１．５１３、アッベ数νｄ＝５１．０）を用いている。格子部３ａの格子厚ｄ１を１．０３μｍと設定し、波長５３０ｎｍ、＋１次の回折光の回折効率が最も高くなるように各要素を設定している。すなわち本実施例の回折光学素子１は設計次数が＋１次で、設計波長が波長５３０ｎｍである。図８（Ｂ）中において＋１次の回折光の回折効率は実線で示している。
【０１１８】
更に、図８（Ｂ）では設計次数近傍の回折次数（＋１次±１次である０次と＋２次）の回折効率も併記している。図８（Ｂ）から分かるように、設計次数での回折効率は設計波長近傍で最も高くなり、それ以外の波長では徐々に低くなる。この設計次数での回折効率の低下分が他の次数の回折光（不要光）となり、フレアの要因となる。また、回折光学素子を光学系中の複数箇所に使用した場合には、設計波長以外の波長での回折効率の低下は透過率の低下にもつながることになる。
【０１１９】
次に、異なる材料よりなる複数の回折格子を基板上に積層した積層型の回折光学素子について説明する。図９（Ａ）は積層型の回折光学素子１の一部拡大断面図であり、図９（Ｂ）は図９（Ａ）に示す回折光学素子１の＋１次の回折光の回折効率の波長依存性を表す図である。
【０１２０】
図９（Ａ）の回折光学素子１では、基板１０２上にＵＶ硬化樹脂（屈折率ｎｄ＝１．４９９、アッベ数νｄ＝５４）からなる第１の回折格子１０４を形成している。更にその上に第２の回折格子１０５（屈折率ｎｄ＝１．５９８、アッベ数νｄ＝２８）を形成している。この材料の組み合わせにおいて、第１の回折格子１０４の格子部１０４ａの格子厚ｄ１はｄ１＝１３．８μｍ、第２の回折格子１０５の格子部１０５ａの格子厚ｄ２はｄ２＝１０．５μｍとしている。
【０１２１】
図９（Ｂ）からも分かるように、積層構造の回折格子１０４、１０５を備えた回折光学素子１にすることで、設計次数の回折光において使用波長全域（ここでは可視域）で９５％以上という高い回折効率を得ている。なお、積層構造の回折光学素子１としては、図９（Ｃ）のように材料の組み合わせによっては２つの層１０４と１０５の格子厚を等しくしても良い。この場合は空気層を隔てて２つの回折格子の層を配置しても良い。
【０１２２】
回折光学部は光学面（レンズ面、基板面）の上に施されているが、そのベースとなる光学面は球面又は平面又は非球面でも良い。また、回折光学部は、それらの光学面にプラスチックなどの膜を回折光学部（回折面）として添付する方法である所謂レプリカ非球面で作成しても良い。回折格子の形状は、その２ｉ次項の位相係数をＣ２ｉとした時、光軸からの距離Ｈにおける位相φ（Ｈ）は次式で表される。ただしｍは回折次数、λ０は基準波長である。
【０１２３】
【数１】
0005587225.tif 000002
【０１２４】
一般に、レンズ、プリズム等の屈折光学材料のアッベ数（分散値）νｄは、ｄ、Ｃ、Ｆ線の各波長における屈折力をＮｄ、ＮＣ、ＮＦとした時、次式で表される。
【０１２５】
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）＞０      ・・・（ｂ）
一方、回折光学部のアッベ数νｄはｄ、Ｃ、Ｆ線の各波長をλｄ、λＣ、λＦとした時
νｄ＝λｄ／（λＦ−λＣ）                  ・・・（ｃ）
と表され、νｄ＝−３．４５となる。これにより、任意波長における分散性は、屈折光学素子と逆作用を有する。また、回折光学部の基準波長における近軸的な一時回折光（ｍ ＝ １）の屈折力φＤは、回折光学部の位相を表す前式（ａ）から２次項の係数をＣ２とした時、φＤ= −２・Ｃ２と表される。
【０１２６】
さらに、任意波長をλ、基準波長をλ０とした時、任意波長の基準波長に対する屈折力変化は、次式となる。
【０１２７】
φＤ’＝（λ／λ０）×（−２・Ｃ２）            ・・・（ｄ）
これにより、回折光学部の特徴として、前式（ａ）の位相係数Ｃ２を変化させることにより、弱い近軸屈折力変化で大きな分散性が得られる。これは色収差以外の諸収差に大きな影響を与えることなく、色収差の補正を行うことを意味している。また位相係数Ｃ４以降の高次数の係数については、回折光学部の光線入射高の変化に対する屈折力変化は非球面と類似した効果を得ることができる。
【０１２８】
それと同時に、光線入射高の変化に応じて基準波長に対し任意波長の屈折力変化を与えることができる。このため、倍率色収差の補正に有効である。さらに軸上光線がレンズ面を通過する際、光路中の光軸からの高さが高い位置を通過する面に回折光学素子を配置すれば、軸上色収差の補正にも有効である。
【０１２９】
以下に本発明の実施例１〜７に対応する数値実施例１〜７を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順序を示す。ｒｉは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間隔、ｎｄｉとνｄｉは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。ｆ、fno、２ωはそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせたときの全系の焦点距離、Ｆナンバー、画角（度）を表している。回折光学素子（回折面）は前述（ａ）式の位相関数の位相係数を与えることで表している。非球面形状は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正、Ｒを近軸曲率半径、ｋを離心率、A4、A6、A8、A10を各々非球面係数としたとき、
【０１３０】
【数２】
0005587225.tif 000003
【０１３１】
なる式で表している。数値実施例１，２，５ではそれぞれＵＶ硬化樹脂１を単体で用いている。また、数値実施例６ではＮ−ポリビニルカルバゾールを単体で用いている。数値実施例３，４及び７ではＴｉＯ2をホストポリマーに分散させた状態で用いており、ＴｉＯ2微粒子分散材料の屈折率は、前述の（Ａ）式を用いて計算した値を用いて算出している。数値実施例３ではホストポリマーとしてＵＶ硬化樹脂１を用いており、ＴｉＯ2の体積分率は２０％である。数値実施例４及び７ではホストポリマーとしてＵＶ硬化樹脂２を用いており、ＴｉＯ2の体積分率はそれぞれ２０％及び３％である。そして、前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を（表−３）に示す。
【０１３２】
（数値実施例１）
f= 293.50mm  Fno= 2.91  ２ω= 8.44
面番号            r        d      nd        νd    有効径    θgF    比重
1(非球面)      86.799   17.42   1.48749    70.2   100.86   0.5300   2.46
2            1170.174   57.54                      99.75
3(非球面)      95.497   10.28   1.48749    70.2    62.26   0.5300   2.46
4(回折)      -163.525    0.50   1.63555    22.7    60.68   0.6890         ＮＬ
5            -139.346    2.80   1.80518    25.4    60.68   0.6161   3.37
6           -4169.808   13.00                      58.22
7           -3960.048    2.10   1.48749    70.2    47.96   0.5300   2.46
8              49.618   38.66                      44.24
9(絞り)         ∞       8.51                      34.90
10             122.383    1.80   1.84666    23.8    32.40   0.6205   3.54
11              37.899    7.58   1.72000    50.2    32.27   0.5521   3.86
12            -138.202    0.95                      32.38
13             133.119    4.25   1.84666    23.8    32.08   0.6205   3.54
14            -168.053    1.65   1.60311    60.6    31.65   0.5415   3.43
15              33.273    6.05                      30.30
16             -62.910    1.60   1.77250    49.6    30.44   0.5520   4.23
17             138.723    2.82                      32.04
18(フレアカット) ∞       0.00                      33.76
19              79.073    9.30   1.61340    44.3    35.61   0.5633   2.93
20             -45.556    2.00   1.59282    68.6    36.71   0.5441   4.20
21            -281.212    3.80                      38.35
22             114.450    6.40   1.61340    44.3    41.01   0.5633   2.93
23            -164.077    8.00                      41.38
24               ∞       2.00   1.51633    64.1    41.64   0.5353   2.52
25               ∞                                 41.68
非球面データ
第1面
ｋ= -7.04052×10-1  Ａ４= 1.09837×10-7  Ａ６= 9.51229×10-12 
Ａ８= 1.71280×10-16  Ａ１０= 4.87447×10-20  Ａ１２= 4.86819×10-23 
Ａ１４= -7.52648×10-27 
第3面
ｋ= 4.45667  Ａ４= -9.89916×10-7  Ａ６= -3.40225×10-10 
Ａ８= -2.60640×10-15  Ａ１０= -2.16948×10-16  Ａ１２= 1.56988×10-19 
Ａ１４= -8.32594×10-23 
回折光学素子位相係数データ
第4面(回折面)
Ｃ２= -1.10389×10-4  Ｃ４= 1.08361×10-8  Ｃ６= 7.38540×10-13
Ｃ８= -8.27060×10-15  Ｃ１０= 3.92066×10-18
焦点距離     293.50
Fナンバー      2.91
画角           4.22
像高          21.64
レンズ全長   265.45
BF            56.45
入射瞳位置   442.85
射出瞳位置   -68.29
前側主点位置  45.83
後側主点位置-237.04
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1    1     133.72        88.54        29.90        -58.69
L1a   1     191.31        17.42        -0.93        -12.58
L1b   3     289.30        13.58        -3.42        -12.07
L2    7    -100.51         2.10         1.39         -0.02
L3    9     324.78        66.71        65.95         14.47
L31   9     115.07        17.88        11.37         -2.60
L32  13     -35.02        13.55         8.28         -2.03
L33  18      54.93        31.49         7.08        -17.74
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    191.31
2       3    122.04
3       4    1110.78
4       5   -179.10
5       7   -100.51
6      10    -65.48
7      11     42.07
8      13     88.30
9      14    -45.91
10      16    -55.84
11      19     48.50
12      20    -91.99
13      22    110.88
14      24      0.00
【０１３３】
（数値実施例２）
f= 293.50mm  Fno= 2.91  ２ω= 8.44  
面番号            r        d      nd        νd    有効径    θgF    比重
1(非球面)      80.257   18.49   1.48749    70.2   100.86   0.5300   2.46
2             479.585   67.00                      99.20
3(非球面)   -1230.935    2.80   1.84666    23.8    59.00   0.6205   3.54
4             152.595    1.50   1.63555    22.7    57.42   0.6890         ＮＬ
5(回折)       214.663    4.89   1.51742    52.4    57.25   0.5564   2.46
6             650.827   30.05                      56.39
7(非球面)      85.844    5.00   1.57135    53.0    45.87   0.5553   2.98
8             213.266   11.06                      44.63
9(絞り)         ∞       8.51                      39.43
10             291.471    1.80   1.84666    23.8    34.68   0.6205   3.54
11              41.386    6.23   1.72000    50.2    33.80   0.5521   3.86
12            -432.721    0.95                      33.70
13             182.284    4.25   1.84666    23.8    33.43   0.6205   3.54
14             -70.642    1.65   1.60311    60.6    33.19   0.5415   3.43
15              46.279    5.54                      31.54
16             -63.470    1.60   1.77250    49.6    31.55   0.5520   4.23
17              83.612    2.82                      32.76
18(フレアカット) ∞       5.16                      33.72
19             149.490    9.30   1.61340    44.3    38.84   0.5633   2.93
20             -53.659    2.00   1.59282    68.6    40.30   0.5441   4.20
21            -125.077    3.18                      41.77
22(非球面)     124.989    5.22   1.61772    49.8    44.25   0.5603   3.23
23            -202.204    8.00                      44.40
24               ∞       2.00   1.51633    64.1    44.27   0.5353   2.52
25               ∞                                 44.25
非球面データ
第1面
ｋ= -1.33140  Ａ４= 3.05055×10-7  Ａ６= 8.38719×10-12 
Ａ８= 7.73582×10-15  Ａ１０= -2.61414×10-18  Ａ１２= 6.08616×10-22 
Ａ１４= -4.38169×10-26 
第3面
ｋ= 7.06927×102  Ａ４= -4.30619×10-7  Ａ６= 5.17360×10-11 
Ａ８= -2.90910×10-13  Ａ１０= 4.28669×10-16  Ａ１２= -3.04311×10-19 
Ａ１４= 8.60493×10-23 
第7面
ｋ= 4.86641  Ａ４= -9.16281×10-7  Ａ６= -1.94715×10-10 
Ａ８= -6.50810×10-13 
第22面
ｋ= 4.46350  Ａ４= -2.61816×10-7  Ａ６= 9.35868×10-11 
Ａ８= -1.36162×10-13 
回折光学素子位相係数データ
第5面(回折面)
Ｃ２= -9.42827×10-5  Ｃ４= -1.37064×10-8  Ｃ６= 5.28315×10-11
Ｃ８= -8.88149×10-14  Ｃ１０= 4.19535×10-17
焦点距離     293.50
Fナンバー      2.91
画角           4.22
像高          21.64
レンズ全長   274.07
BF            65.07
入射瞳位置   355.18
射出瞳位置   -78.32
前側主点位置  47.92
後側主点位置-228.43
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1     1     303.72        94.68       -85.12       -134.35
L1a    1     194.77        18.49        -2.46        -14.70
L1b    3    -308.72         9.19         2.31         -3.33
L2     7     247.93         5.00        -2.11         -5.25
L3     9    -606.04        68.22      -132.96       -248.64
L31    9     660.97        16.53        11.60         -1.52
L32   13     -37.83        13.04         9.04         -0.85
L33   18      60.70        34.86        12.76        -15.54
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    194.77
2       3   -160.20
3       4    712.54
4       5    552.31
5       7    247.93
6      10    -57.16
7      11     52.75
8      13     60.60
9      14    -46.12
10      16    -46.49
11      19     65.51
12      20   -160.19
13      22    125.81
14      24      0.00
【０１３４】
（数値実施例３）
f= 195.47mm  Fno= 2.05  ２ω= 12.64  
面番号            r        d      nd        νd    有効径    θgF    比重
1(非球面)      74.436   20.65   1.48749    70.2    98.47   0.5300   2.46
2             596.019   37.00                      95.79
3(非球面)      71.314   12.00   1.48749    70.2    63.70   0.5300   2.46
4            -495.173    1.50   1.78927    17.6    60.57   0.7940         ＮＬ
5(回折)      -322.110    4.00   1.80809    22.8    60.02   0.6307   3.29
6             264.782    3.10                      56.21
7(フレアカット) ∞       4.50                      54.84
8             652.539    2.84   1.80809    22.8    50.56   0.6307   3.29
9            -326.330    3.00   1.72916    54.7    49.88   0.5444   4.18
10              49.503   25.99                      45.03
11(絞り)         ∞       4.44                      41.45
12(非球面)      83.885    2.10   1.80809    22.8    40.24   0.6307   3.29
13              59.752    7.20   1.77250    49.6    39.29   0.5520   4.23
14            1544.962    2.89                      38.03
15             261.072    1.75   1.69680    55.5    36.13   0.5434   3.70
16              58.113    4.73                      34.70
17             -79.915    4.92   1.84666    23.8    34.66   0.6191   3.50
18             -41.626    1.80   1.54072    47.2    34.93   0.5651   2.52
19              84.513    3.12                      34.36
20             101.663    6.54   1.78800    47.4    36.04   0.5559   4.30
21             -57.108    2.00   1.80809    22.8    36.54   0.6307   3.29
22            -272.172    0.20                      37.68
23              77.436    4.74   1.80000    29.8    38.89   0.6017   3.68
24             229.569    3.40                      38.77
25               ∞       2.20   1.51633    64.1    38.96   0.5353   2.52
26               ∞                                 39.06
非球面データ
第1面
ｋ= 2.74083×10-1  Ａ４= -7.98932×10-8  Ａ６= -1.80103×10-11 
Ａ８= -3.45214×10-15  Ａ１０= -1.93575×10-18  Ａ１２= 7.25251×10-22 
Ａ１４= -2.30955×10-25 
第3面
ｋ= 7.70173×10-1  Ａ４= -8.19748×10-7  Ａ６= -2.86457×10-10 
Ａ８= -6.31127×10-14  Ａ１０= -7.04668×10-17  Ａ１２= 4.05331×10-20 
Ａ１４= -1.03338×10-23 
第12面
ｋ= 1.48193  Ａ４= -1.01444×10-8  Ａ６= -3.36115×10-10 
Ａ８= 1.88115×10-12  Ａ１０= -4.07555×10-15  Ａ１２= 2.82620×10-18 
回折光学素子位相係数データ
第5面(回折面)
Ｃ２= -8.71428×10-5  Ｃ４= 5.59826×10-9  Ｃ６= -1.89705×10-11
焦点距離     195.47  
Fナンバー      2.05  
画角           6.32  
像高          21.64  
レンズ全長   226.51  
BF            59.90  
入射瞳位置   266.50  
射出瞳位置   -49.47  
前側主点位置 112.60  
後側主点位置-135.57  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1     1     117.46        75.14        15.86        -49.55
L1a    1     172.25        20.65        -1.96        -15.66
L1b    3     278.67        17.50       -10.39        -20.73
L2     7     -75.85        10.34         8.17          0.34
L3    11     123.02        52.03        29.14        -11.29
L31   11     116.71        13.74         4.05         -5.59
L32   15     -51.63        13.20         3.79         -5.66
L33   20      58.69        19.08         2.24        -10.24
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    172.25
2       3    128.77
3       4    923.84
4       5   -185.11
5       8    269.55
6       9    -58.75
7      12   -267.42
8      13     80.29
9      15   -107.66
10      17     96.90
11      18    -51.32
12      20     47.26
13      21    -89.81
14      23    144.07
15      25      0.00
【０１３５】
（数値実施例４）
f= 390.39mm  Fno= 2.90  ２ω= 6.34  
面番号       r        d      nd        νd       有効径    θgF    比重
1(非球面)125.222   23.48   1.48749    70.2      134.62   0.5300   2.46
2       2501.770   85.00                        132.66
3(非球面)141.911   10.33   1.52249    59.8       82.46   0.5440   2.49
4      -1255.204    2.00   1.70877    21.6       80.28   0.8170         ＮＬ
5(回折) -439.172    3.00   1.80809    22.8       79.91   0.6307   3.29
6        834.723   13.51                         77.38
7        334.440    5.25   1.80809    22.8       66.63   0.6307   3.29
8       -989.979    3.20   1.88300    40.8       65.13   0.5667   5.52
9(非球面) 90.016   85.69                         60.85
10(絞り)    ∞      14.60                         40.70
11      -6387.585    1.80   1.80809    22.8       37.04   0.6307   3.29
12         60.384    8.07   1.75700    47.8       36.43   0.5565   4.08
13       -146.918    4.62                         36.87
14         71.558    6.16   1.84666    23.9       36.86   0.6218   3.78
15       -150.033    1.70   1.60562    43.7       36.21   0.5721   2.91
16         34.545    6.05                         33.90
17        -99.225    1.80   1.80400    46.6       33.92   0.5571   4.76
18         94.061    2.85                         35.11
19(非球面)148.473    5.27   1.69895    30.1       37.06   0.6030   2.96
20       -212.785    0.20                         38.17
21         51.465    3.00   1.84666    23.9       40.55   0.6218   3.78
22         38.256    8.00   1.62004    36.3       39.83   0.5879   2.69
23        321.333   15.00                         39.78
24          ∞       2.20   1.51633    64.1       40.49   0.5353   2.52
25          ∞                                    40.56
非球面データ
第1面
ｋ= -4.43167×10-1  Ａ４= 1.61268×10-8  Ａ６= 9.42310×10-13 
Ａ８= -6.75801×10-17  Ａ１０= 8.58410×10-21 
第3面
ｋ= -7.08791  Ａ４= 1.84605×10-7  Ａ６= -6.59868×10-11 
Ａ８= 1.54827×10-14  Ａ１０= -3.87964×10-18  Ａ１２= 3.38607×10-22 
第9面
ｋ= 1.34573  Ａ４= -1.80792×10-7  Ａ６= -6.36440×10-11 
Ａ８= 2.27896×10-14  Ａ１０= -1.62800×10-17 
第19面
ｋ= -4.32469  Ａ４= 2.20868×10-7  Ａ６= 1.49483×10-10 
Ａ８= -9.07192×10-13  Ａ１０= 1.19746×10-15 
回折光学素子位相係数データ
第5面(回折面)
Ｃ２= -6.06867×10-5  Ｃ４= 1.42322×10-9  Ｃ６= -8.05073×10-13
焦点距離     390.39  
Fナンバー      2.90  
画角           3.17  
像高          21.64  
レンズ全長   367.55  
BF            54.78  
入射瞳位置   882.95  
射出瞳位置   -69.46  
前側主点位置  46.61  
後側主点位置-335.61  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1     1     186.88       123.81        46.00        -81.11
L1a    1     269.53        23.48        -0.83        -16.56
L1b    3     389.00        15.33        -4.08        -13.53
L2     7    -135.86         8.45         6.16          1.49
L3    10     399.28        81.32        28.34        -38.95
L31   10     237.90        24.47        21.26          1.09
L32   14     -51.57        15.70        13.53          1.19
L33   19      59.22        33.67         1.03        -25.15
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    269.53
2       3    244.64
3       4    803.96
4       5   -371.81
5       7    309.90
6       8    -93.32
7      11    -74.01
8      12     57.50
9      14     57.96
10      15    -46.20
11      17    -59.81
12      19    125.88
13      21   -196.50
14      22     69.29
15      24      0.00
【０１３６】
（数値実施例５）
f= 584.84mm  Fno= 4.12  ２ω= 4.24  
面番号       r        d      nd        νd       有効径    θgF    比重
1(非球面)133.427   24.67   1.48749    70.2      141.95   0.5300   2.46
2      -1019.993    2.00   1.63555    22.7      141.03   0.6890         ＮＬ
3       -586.946    5.80   1.80809    22.8      140.97   0.6307   3.29
4      -1412.474  130.00                        138.76
5(非球面)642.329    7.00   1.48749    70.2       62.09   0.5300   2.46
6(回折) -213.297    5.00   1.80809    22.8       60.38   0.6307   3.29
7      -2512.873   26.05                         58.44
8      -8474.083    3.60   1.58144    40.8       44.41   0.5774   2.59
9         90.900   49.00                         42.39
10(絞り)    ∞       7.01                         31.05
11       -803.223    2.00   1.84666    23.8       29.37   0.6205   3.54
12         33.607    8.17   1.61340    44.3       28.76   0.5633   2.93
13        -65.822    1.98                         28.78
14        -78.420    3.66   1.84666    23.8       28.15   0.6205   3.54
15        -33.715    1.65   1.60311    60.6       28.19   0.5415   3.43
16       -199.945    2.00                         28.55
17        -70.848    1.60   1.80400    46.6       28.68   0.5571   4.76
18         87.764    3.55                         29.76
19         75.353    5.30   1.69895    30.1       33.05   0.6030   2.96
20       -111.716   12.85                         33.58
21        207.345    4.00   1.69895    30.1       36.45   0.6030   2.96
22      -5036.360   14.00                         36.58
23          ∞       2.00   1.51633    64.1       45.00   0.5353   2.52
24          ∞                                    45.00
非球面データ
第1面
ｋ= 1.72083×10-2  Ａ４= -2.19607×10-8  Ａ６= -1.56152×10-12 
Ａ８= 1.38863×10-16  Ａ１０= -3.17443×10-20  Ａ１２= 1.62842×10-24 
Ａ１４= 2.03719×10-30 
第5面
ｋ= 9.37997×101  Ａ４= -2.48472×10-7  Ａ６= 3.84656×10-11 
Ａ８= -7.30184×10-14  Ａ１０= 3.15535×10-17  Ａ１２= 2.12258×10-20 
Ａ１４= -1.64997×10-23 
回折光学素子位相係数データ
第6面(回折面)
Ｃ２= -1.00227×10-4  Ｃ４= 1.95086×10-9  Ｃ６= -3.95065×10-12
Ｃ８= 7.11598×10-15  Ｃ１０= -3.56779×10-18 
焦点距離     584.84  
Fナンバー      4.12  
画角           2.12  
像高          21.64  
レンズ全長   414.25  
BF            91.37  
入射瞳位置   1378.03  
射出瞳位置   -71.23  
前側主点位置-140.62  
後側主点位置-493.47  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1     1     270.95       174.47        -8.71       -161.14
L1a    1     265.15        32.47         1.17        -19.96
L1b    5   -4584.37        12.00        17.06          9.54
L2     8    -154.65         3.60         2.25         -0.02
L3    10     600.52        69.77       135.57        103.87
L31   10     586.74        17.18        36.42         24.45
L32   14     -46.60         8.90         4.03         -1.69
L33   19      55.37        38.16         4.15        -30.19
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    243.75
2       2    2171.35
3       3   -1246.67
4       5    309.02
5       6   -306.43
6       8   -154.65
7      11    -38.06
8      12     37.44
9      14     67.33
10      15    -67.49
11      17    -48.54
12      19     65.14
13      21    285.01
14      23      0.00
【０１３７】
（数値実施例６）
f= 293.49mm  Fno= 2.91  ２ω= 8.44  
面番号            r        d      nd        νd    有効径    θgF    比重
1(非球面)     104.777   12.76   1.51742    52.4   100.86   0.5564   2.46
2             400.975    2.50   1.69591    17.7    99.70   0.6860         ＮＬ
3(回折)      1255.347    3.00   1.51742    52.4    99.58   0.5564   2.46
4           -2040.282   61.14                      99.08
5(非球面)     215.633    8.65   1.51742    52.4    61.84   0.5564   2.46
6            -135.124    2.80   1.92286    18.9    60.35   0.6495   3.58
7            -234.673   11.55                      59.25
8             731.125    2.10   1.59551    39.2    48.37   0.5803   2.63
9              55.221   34.47                      45.12
10(絞り)         ∞       8.51                      36.92
11             104.882    1.80   1.80809    22.8    34.18   0.6307   3.29
12              41.625    7.34   1.72916    54.7    33.80   0.5444   4.18
13            -202.335    0.95                      33.73
14             113.601    4.25   1.84666    23.8    33.26   0.6205   3.54
15            -116.377    1.65   1.59282    68.6    32.84   0.5441   4.20
16              38.307    5.77                      30.97
17             -85.387    1.60   1.83481    42.7    30.99   0.5642   4.73
18              63.456    2.82                      31.90
19(フレアカット) ∞       0.00                      32.59
20              82.169    9.30   1.60342    38.0    34.16   0.5835   2.63
21             -37.813    2.00   1.59282    68.6    35.20   0.5441   4.20
22            -288.823    5.14                      37.05
23              59.214    7.67   1.43387    95.1    41.23   0.5373   3.18
24            -279.556    8.00                      41.43
25               ∞       2.00   1.51633    64.1    41.68
26               ∞                                 41.71
非球面データ
第1面
ｋ= -1.35291  Ａ４= 9.07903×10-8  Ａ６= -5.83046×10-12 
Ａ８= 1.03395×10-15  Ａ１０= 8.95844×10-19  Ａ１２= -4.71863×10-22 
Ａ１４= 6.36776×10-26 
第5面
ｋ= 6.14584  Ａ４= -3.78674×10-7  Ａ６= 6.15984×10-11 
Ａ８= -1.03031×10-13  Ａ１０= 1.40254×10-16  Ａ１２= -1.05336×10-19 
Ａ１４= 3.29441×10-23 
回折光学素子位相係数データ
第3面(回折面)
Ｃ２= -4.79606×10-5  Ｃ４= 5.15707×10-9  Ｃ６= -2.52893×10-12
Ｃ８= 1.19413×10-15  Ｃ１０= -1.82457×10-19 
焦点距離     293.49  
Fナンバー      2.91  
画角           4.22  
像高          21.64  
レンズ全長   262.73  
BF            54.94  
入射瞳位置   403.11  
射出瞳位置   -66.55  
前側主点位置 -12.40  
後側主点位置-238.55  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1     1     133.93        90.86        34.61        -59.65
L1a    1     180.90        18.26         1.09        -10.84
L1b    5     301.02        11.45         3.35         -3.87
L2     8    -100.42         2.10         1.43          0.11
L3    10     400.43        68.81        54.32         -3.70
L31   10     107.41        17.65        10.34         -3.48
L32   14     -34.88        13.27         9.58         -0.62
L33   19      57.46        34.11         7.53        -20.10
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    270.16
2       2    802.90
3       3    1313.31
4       5    161.91
5       6   -349.88
6       8   -100.42
7      11    -86.50
8      12     47.95
9      14     68.48
10      15    -48.42
11      17    -43.39
12      20     44.20
13      21    -73.61
14      23    113.40
15      25      0.00
【０１３８】
（数値実施例７）
f= 390.10mm  Fno= 2.90  ２ω= 6.34  
面番号       r        d      nd        νd       有効径    θgF    比重
1(非球面)130.753   23.93   1.52249    59.8      134.52   0.5440   2.49
2(回折)-4986.263    5.50   1.92286    18.9      132.58   0.6495   3.58
3          ∞      80.00                        130.76
4(非球面)116.970   11.85   1.51742    52.4       78.47   0.5564   2.46
5       -426.615    1.70   1.55324    39.8       76.19   0.6650         ＮＬ
6       -225.276    3.00   1.74077    27.8       76.09   0.6095   3.10
7        305.842   22.70                         72.07
8       1475.657    3.60   1.80809    22.8       58.06   0.6307   3.29
9       -319.286    3.20   1.88300    40.8       57.30   0.5667   5.52
10(非球面)104.100   80.28                         54.42
11(絞り)    ∞       5.67                         40.55
12        133.801    2.18   1.84666    23.8       39.26   0.6191   3.50
13         59.035    8.63   1.65160    58.5       38.34   0.5425   3.73
14       -129.184   11.59                         37.60
15        120.042    5.12   1.84666    23.8       33.66   0.6205   3.54
16        -99.623    1.90   1.72000    50.2       33.24   0.5521   3.86
17         37.620    4.28                         31.86
18       -249.579    1.67   1.88300    40.8       31.94   0.5667   5.52
19         87.083    2.70                         32.83
20         71.942    5.50   1.75520    27.5       35.86   0.6103   3.15
21       -913.646    4.85                         36.54
22(非球面) 44.669    6.98   1.76200    40.1       40.00   0.5765   4.22
23        913.315    1.87   1.80809    22.8       39.45   0.6307   3.29
24         71.162    3.00                         38.56
25          ∞       2.20   1.48749    70.2       38.58   0.5300   2.46
26          ∞                                    38.69
非球面データ
第1面
ｋ= 3.10997×10-1  Ａ４= -1.88211×10-8  Ａ６= -1.63207×10-12 
Ａ８= -8.69191×10-17  Ａ１０= -4.64788×10-21  Ａ１２= -2.75696×10-24 
Ａ１４= 2.40295×10-28 
第4面
ｋ= -7.21555×10-1  Ａ４= -5.31484×10-8  Ａ６= -2.35702×10-11 
Ａ８= -6.48716×10-17  Ａ１０= 1.12513×10-18  Ａ１２= 1.38670×10-22 
Ａ１４= -2.35317×10-25 
第10面
ｋ= -9.18761×10-1  Ａ４= 1.66322×10-7  Ａ６= -4.12914×10-12 
Ａ８= -2.47961×10-14  Ａ１０= 9.74885×10-17  Ａ１２= -5.30167×10-20 
Ａ１４= -4.77088×10-24 
第22面
ｋ= -3.74658×10-1  Ａ４= -2.56192×10-7  Ａ６= 1.06635×10-9 
Ａ８= -8.09059×10-12  Ａ１０= 2.93722×10-14  Ａ１２= -5.00137×10-17 
Ａ１４= 3.25128×10-20 
回折光学素子位相係数データ
第2面(回折面)
Ｃ２= -2.35220×10-5  Ｃ４= 5.66764×10-10  Ｃ６= -2.51468×10-14
焦点距離     390.10  
Fナンバー      2.90  
画角           3.17  
像高          21.64  
レンズ全長   364.18  
BF            60.28  
入射瞳位置   984.84  
射出瞳位置   -53.29  
前側主点位置  35.02  
後側主点位置-329.82  
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
L1     1     206.69       125.98        17.72        -95.25
L1a    1     252.47        29.43        -0.15        -18.72
L1b    4     819.72        16.55       -27.85        -37.23
L2     8    -122.62         6.80         3.90          0.20
L3    11     271.30        68.13         0.06        -53.23
L31   11     125.40        16.48         9.24         -2.93
L32   15     -41.15        12.97         8.07         -1.14
L33   20      55.36        24.39        -0.01        -16.76
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    241.64
2       2   -7020.44
3       4    178.75
4       5    868.65
5       6   -174.70
6       8    325.12
7       9    -88.59
8      12   -126.48
9      13     63.33
10      15     65.00
11      16    -37.71
12      18    -72.94
13      20     88.52
14      22     61.42
15      23    -95.60
16      25      0.00
【０１３９】
【表１】
0005587225.tif 000004
【０１４０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【０１４１】
次に本発明の撮影光学系を撮像装置（カメラシステム）に適用した実施例を図１０を用いて説明する。図１０が一眼レフカメラの要部概略図である。図１０において、２８は実施例１〜７のいずれか１つの撮影光学系２１を有するレンズ鏡筒である。撮影光学系２１は保持部材である鏡筒２２に保持されている。２９はカメラ本体である。カメラ本体２９はレンズ鏡筒２８からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー２３、撮影光学系２１の像形成位置に配置された焦点板２４、焦点板２４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム２５を有している。
【０１４２】
更に、その正立像を観察するための接眼レンズ２６等によって構成されている。２７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー２３が光路から退避して、感光面２７上に撮影光学系２１によって像が形成される。このように実施例１〜７の撮影光学系を写真用カメラや、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等に適用することにより、軽量で高い光学性能を有する撮像装置を実現することができる。
【符号の説明】
【０１４３】
Ｌ０は撮影光学系  Ｌ１は第１レンズ群  Ｌ２は第２レンズ群  Ｌ３は第３レンズ群
Ｌ１ａは第１ａレンズ群  Ｌ１ｂは第１ｂレンズ群
Ｌ３１は第３１レンズ群  Ｌ３２は第３２レンズ群  Ｌ３３は第３３レンズ群
ＳＰは開口絞り  ＤＯＥは回折光学素子  ＮＬは固体材料からなる光学素子
【図１】
0005587225.tif 000005
【図２】
0005587225.tif 000006
【図３】
0005587225.tif 000007
【図４】
0005587225.tif 000008
【図５】
0005587225.tif 000009
【図６】
0005587225.tif 000010
【図７】
0005587225.tif 000011
【図８】
0005587225.tif 000012
【図９】
0005587225.tif 000013
【図１０】
0005587225.tif 000014
【図１１】
0005587225.tif 000015
【図１２】
0005587225.tif 000016