(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群より成り、該第１レンズ群は物体側より順に負の屈折力のＬ１群とフォーカス用の負のＬ２群より成り、該第２レンズ群は正の屈折力のＬ３群、負の屈折力のＬ４群、正の屈折力のＬ５群、負の屈折力のＬ６群、Ｌ７群より成り、広角端から望遠端への変倍に際して第１レンズ群は像面側に凸状の軌跡で移動し、Ｌ３群、Ｌ４群、Ｌ５群、Ｌ６群はいずれも物体側へ移動しており、該Ｌ７群は光軸から周辺部にかけて位相が反転せず、かつ光軸近傍でパワーの絶対値が最小となる回折光学素子を１つだけ有し、
φｍａｘ：を該回折光学素子の有効内におけるパワーの絶対値の最大値
φｍｉｎ：を該回折光学素子の有効内におけるパワーの絶対値の最小値
としたとき
（φｍａｘ−φｍｉｎ）／（φｍａｘ＋φｍｉｎ）＞０．５
を満たすことを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記光学系は絞りを有しており、前記回折光学素子は絞りより像側に設けられており、かつ光軸近傍から径方向にむかってパワーが増加する形状より成っていることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第７群は変倍の際、固定であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
【請求項４】
物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群より成り、該第１レンズ群は物体側より順に負の屈折力のＬ１群とフォーカス用の負のＬ２群より成り、該第２レンズ群は正の屈折力のＬ３群、負の屈折力のＬ４群、正の屈折力のＬ５群、負の屈折力のＬ６群より成り、広角端から望遠端への変倍に際して第１レンズ群は像面側に凸状の軌跡で移動し、Ｌ３群、Ｌ４群、Ｌ５群、Ｌ６群はいずれも物体側へ移動しており、該Ｌ１群は光軸から周辺部にかけて位相が反転せず、かつ光軸近傍でパワーの絶対値が最小となる回折光学素子を１つだけ有し、
φｍａｘ：を該回折光学素子の有効内におけるパワーの絶対値の最大値
φｍｉｎ：を該回折光学素子の有効内におけるパワーの絶対値の最小値
としたとき
（φｍａｘ−φｍｉｎ）／（φｍａｘ＋φｍｉｎ）＞０．５
を満たすことを特徴とする光学系。
【請求項５】
前記光学系は絞りを有しており、前記回折光学素子は絞りより物体側に設けられており、かつ光軸近傍から径方向にむかってパワーが減少する形状より成っていることを特徴とする請求項４に記載の光学系。
【請求項６】
撮像素子上に像を形成することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子とを有することを特徴とする光学機器。
【請求項８】
前記光学機器はデジタルカメラであることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光学系及びそれを用いた光学機器に関し、屈折光学素子と回折光学素子を組み合わせて結像性能を良好に保った銀塩写真カメラ、ビデオカメラ、電子スチルカメラ、デジタルカメラ、画像読取用カメラ（複写機用の光学系）等の光学機器に好適なものである。
【０００２】
この他本発明は、屈折光学素子と回折光学素子を組み合わせて結像性能を良好に保ったバックフォーカスの長いレトロフォーカス型の撮影光学系として好適なものである。
【０００３】
【従来の技術】
近年の撮像装置に用いられている固体撮像素子は製造技術の発展により年々小型精細化が進んでおり、現状では１画素の大きさが数μｍ程度となっている。この為それに用いる光学系にはより高性能な撮像レンズが要求され、特に倍率色収差は可視域の波長帯で非常に小さく補正することが望まれている。ｇ線をも含めて倍率色収差を良好に補正する方法として異常分散ガラスを使用する方法がある。このような撮像レンズは、例えば特開平５−１３４１７４号公報、特開平７−１８１３７６号公報、特開平７−２４８４４７号公報等に提案されている。これらの各公報で開示されている実施例では、異常分散ガラスを２枚から３枚程度使用してｇ線を含めた広い波長域で倍率色収差を補正しているが、このような異常分散ガラスは非常に加工が難しいという問題点があった。
【０００４】
また、最近、色収差補正素子として回折現象を利用した回折光学素子（Ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ  Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｌｅｍｅｎｔ［ＤＯＥ］）が注目されている。ＤＯＥの光学特性は、従来の屈折レンズとは異なり、アッベ数ν＝−３．４５、部分分散比θｇｆ＝０．２９６という逆分散性及び異常分散性の特徴を持っている。このことは、例えばＴｈｏｍａｓＳｔｏｎｅとＮｉｃｈｏｌａｓ  Ｇｅｏｒｇｅ  の”Ｈｙｂｒｉｄ  ｄｉｆｆｒａｃｔｉｖｅ−ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ  ｌｅｎｓｅｓ  ａｎｄ  ａｃｈｒｏｍａｔｓ”  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｏｐｔｉｃｓ，２７，１４，２９６０−２９７１（１９８８．７．１５）の論文に記載されている。この性質を利用して、正のパワーの屈折レンズと正の弱いパワーのＤＯＥを接合することで色収差補正が可能であることは周知のことである。近年、このＤＯＥの性質を利用して様々な撮像レンズの実施例が発案されている。例えばＣｈｕｎｇｔｅＷ．Ｃｈｅｎの米国特許第５，１４８，３１４号の実施例には、接眼レンズ、ペッツバールタイプのレンズ、大口径レンズ、望遠レンズ等が記載されており、光学系にＤＯＥを使用することで、色収差及び軸外収差が補正できることが開示されている。
【０００５】
また、特開平６−３３１８９８号公報、特開平６−３３１８８７号公報、特開平６−３４７７００号公報、特開平６−３２４２６２号公報、特表平８−５０８１１６号等には、回折光学素子を望遠レンズ、対物レンズ、投影レンズ、写真用標準レンズ等に適用した実施例が開示されている。さらに、回折光学素子を広角レンズに応用した例として、特開平１０−１１５７７号公報、特開平１１−６４７２８号公報、特開２０００−６６０９２号がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−１１５７７号公報や特開平１１−６４７２８号公報に示されている撮像レンズは軸上色収差、倍率色収差を補正しているため、軸上において回折光学素子のパワーが強くなる傾向があった。軸上において回折光学素子のパワーが強くなると、
・回折光学素子の格子ピッチが狭く、輪帯の数が多くなり、回折光学素子を作るのが難しくなる。
・素子のアスペクト比（回折格子の高さ／ピッチ）も高くなり、設計次数以外の付加回折光の割合が増えフレアが多くなってくる。
・回折角が大きくなるため、結像面における付加回折光によるスポットが大きくなってくる。
・高輝度光源が画面に入ってきた時に光源の回りに付加回折光によるフレアが目立ってくる。
等の問題点があった。
【０００７】
以下、具体的に説明する。
【０００８】
図１２に従来の１次の回折光を利用した回折光学素子を用いた光学系を示す。図１２（ａ）は１次の光束（１次回折光）を示しており、図１２（ｂ）は２次の光束を示している。当該図に示すとおり、２次の光束（２次回折光）は大きくデフォーカスしている。
【０００９】
図１３に従来の１次の回折光を利用した回折光学素子を用いた光学系で得られる像面上のスポットを示す。但し、光学系の数値の単位を（ｍｍ）として取扱った。当該図に示すとおり、大きくデフォーカスしている為、像面上では約６ｍｍのスポットとなっている。図に示さなかったが、０次の光束は２次とは逆の方向にデフォーカスし、同じく約６ｍｍのスポットとなっている。
【００１０】
本来、回折効率は対象とする次数で１００％が望ましいが、設計上の制約や公差上の制約から１００％にはならない。積層ＤＯＥを用いた場合でも、回折効率の最高値は９８％程度であり、１〜２％が付加回折光となる。
【００１１】
このような光学系を用いて、例えば図１４に示すような被写体として太陽１をバックに人物２を逆光で撮影した場合、人物２のふちに付加回折光によるフレア３が発生してしまう。また、高輝度な光源の周りにも付加回折光によるフレアが目立つという不具合があった。
【００１２】
本発明は画角周辺部まで高い結像性能を維持したまま、高次の倍率色収差を良好に補正し、かつ付加回折光によるフレアを最小限に抑えた光学系及びそれを用いた光学機器の提供を目的とする。
【００１３】
この他本発明は、軸上色収差と倍率色収差を良好に補正し、バックフォーカスを十分長く確保しながら画角周辺まで良好に収差補正された光学系及びそれを用いた光学機器の提供を目的とする。
【００１４】
請求項１の発明の光学系は、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群より成り、該第１レンズ群は物体側より順に負の屈折力のＬ１群とフォーカス用の負のＬ２群より成り、該第２レンズ群は正の屈折力のＬ３群、負の屈折力のＬ４群、正の屈折力のＬ５群、負の屈折力のＬ６群、Ｌ７群より成り、広角端から望遠端への変倍に際して第１レンズ群は像面側に凸状の軌跡で移動し、Ｌ３群、Ｌ４群、Ｌ５群、Ｌ６群はいずれも物体側へ移動しており、該Ｌ７群は光軸から周辺部にかけて位相が反転せず、かつ光軸近傍でパワーの絶対値が最小となる回折光学素子を１つだけ有し、
φｍａｘ：を該回折光学素子の有効内におけるパワーの絶対値の最大値
φｍｉｎ：を該回折光学素子の有効内におけるパワーの絶対値の最小値
としたとき
（φｍａｘ−φｍｉｎ）／（φｍａｘ＋φｍｉｎ）＞０．５
を満たすことを特徴としている。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１の発明において、前記光学系は絞りを有しており、前記回折光学素子は絞りより像側に設けられており、かつ光軸近傍から径方向にむかってパワーが増加する形状より成っていることを特徴としている。
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、前記第７群は変倍の際、固定であることを特徴としている。
【００１６】
請求項４の発明の光学系は、物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群より成り、該第１レンズ群は物体側より順に負の屈折力のＬ１群とフォーカス用の負のＬ２群より成り、該第２レンズ群は正の屈折力のＬ３群、負の屈折力のＬ４群、正の屈折力のＬ５群、負の屈折力のＬ６群より成り、広角端から望遠端への変倍に際して第１レンズ群は像面側に凸状の軌跡で移動し、Ｌ３群、Ｌ４群、Ｌ５群、Ｌ６群はいずれも物体側へ移動しており、該Ｌ１群は光軸から周辺部にかけて位相が反転せず、かつ光軸近傍でパワーの絶対値が最小となる回折光学素子を１つだけ有し、
φｍａｘ：を該回折光学素子の有効内におけるパワーの絶対値の最大値
φｍｉｎ：を該回折光学素子の有効内におけるパワーの絶対値の最小値
としたとき
（φｍａｘ−φｍｉｎ）／（φｍａｘ＋φｍｉｎ）＞０．５
を満たすことを特徴としている。
【００１７】
請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記光学系は絞りを有しており、前記回折光学素子は絞りより物体側に設けられており、かつ光軸近傍から径方向にむかってパワーが減少する形状より成っていることを特徴としている。
【００１８】
請求項６の発明は、請求項１から５のいずれかの１項の発明において、撮像素子上に像を形成することを特徴としている。
【００１９】
請求項７の発明の光学機器は、請求項１から６のいずれか１項の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子とを有することを特徴としている。
【００２０】
請求項８の発明は、請求項７の発明において、前記光学機器はデジタルカメラであることを特徴としている。
【００２５】
【発明の実施の形態】
本発明の光学系の各実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２６】
図１，２，３に本発明の数値実施例１，２，３のレンズ断面図を示す。
【００２７】
図４，５，６に本発明の数値実施例１，２，３の回折光学素子の位相とパワーを示す。
【００２８】
図７，８，９に本発明の数値実施例１，２，３の収差図を示す。
【００２９】
図１、図２の光学系は、物体側から順に負の屈折力の第１レンズ群ＬＡ、正の屈折力の第２レンズ群ＬＢを有している。
【００３０】
第１レンズ群ＬＡは負の屈折力のＬ１群、負の屈折力のＬ２群より構成される。    第２レンズ群ＬＢは正の屈折力のＬ３群、負の屈折力のＬ４群、正の屈折力のＬ５群、負の屈折力のＬ６群、ほぼノンパワーのＬ７群から構成されている。
【００３１】
ＳＰは絞り、ＩＰは像面である。
【００３２】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングはＬ２群を物体側に移動させることによって行っている。
【００３３】
広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）へのズーミングに関しては、第１レンズ群Ａはいったん像側に移動してから、物体側に移動する像面側に凸状の軌跡の一部を移動する。第２レンズ群ＢのＬ３群、Ｌ４群、Ｌ５群、Ｌ６群はともにＬ３群とＬ６群の間隔を一定に保ちながら物体側に移動する。その際、Ｌ３群とＬ４群の間隔及びＬ５群とＬ６群の間隔は増大し、Ｌ４群とＬ５群の間隔は減少する。
【００３４】
Ｌ１群は物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＧ１より構成され、Ｌ１群の第２面はレプリカによる非球面である。
【００３５】
Ｌ２群は負レンズＧ２と正レンズＧ３より構成され、負レンズＧ２の物体側の面はレプリカによる非球面である。
【００３６】
Ｌ３群は負レンズＧ４と正レンズＧ５の接合レンズそして正レンズＧ６より構成される。
【００３７】
Ｌ４群は絞りＳＰそして負レンズＧ７と正レンズＧ８の接合レンズより構成される。
【００３８】
Ｌ５群は両レンズ面が凸面の正レンズＧ９より構成され、Ｌ６群は像側が凹面の負レンズＧ１０と両レンズ面が凸面の正レンズＧ１１の接合レンズより構成される。負レンズＧ１０の物体側の面は非球面である。
【００３９】
Ｌ７は正レンズＧ１２と負レンズＧ１３より構成され、その間に回折光学素子ＤＯＥを有している。
【００４０】
図４（ａ）、図５（ａ）に実施例１、２の回折光学素子の位相を示す。横軸は光軸から径方向の距離、縦軸は位相量である。位相は有効径内において負であり、光軸から周辺部にかけて反転していない。ここで「位相が反転しない」とは位相の符号が正→負又は負→正と変化しないことをいう。
【００４１】
図４（ｂ）、図５（ｂ）に実施例１、２の回折光学素子のパワーを示す。横軸は光軸から径方向の距離、縦軸は回折光学素子のパワーである。パワーは軸上においてゼロであり、径方向にむかって増加している。
【００４２】
図３の光学系は、物体側から順に負の屈折力の第１レンズ群ＬＡ、正の屈折力の第２レンズ群ＬＢを有している。
【００４３】
第１レンズ群ＬＡは負の屈折力のＬ１群、負の屈折力のＬ２群より構成される。    第２レンズ群ＬＢは正の屈折力のＬ３群、負の屈折力のＬ４群、正の屈折力のＬ５群、負の屈折力のＬ６群から構成されている。
【００４４】
ＳＰは絞り、ＩＰは像面である。
【００４５】
無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングはＬ２群を物体側に移動させることによって行っている。
【００４６】
広角端（Ｗ）から望遠端（Ｔ）へのズーミングに関しては、第１レンズ群Ａはいったん像側に移動してから、物体側に移動する像面側に凸状の軌跡の一部を移動する。第２レンズ群ＢのＬ３群、Ｌ４群、Ｌ５群、Ｌ６群はともにＬ３群とＬ６群の間隔を一定に保ちながら物体側に移動する。その際、Ｌ３群とＬ４群の間隔及びＬ５群とＬ６群の間隔は増大し、Ｌ４群とＬ５群の間隔は減少する。
【００４７】
Ｌ１群は物体側に凸面を向けた負のメニスカスレンズＧ１より構成され、Ｌ１群の第１面は回折光学素子ＤＯＥが設けられている。
【００４８】
Ｌ２群は負レンズＧ２と正レンズＧ３より構成され、負レンズＧ２の物体側の面はレプリカによる非球面である。
【００４９】
Ｌ３群は負レンズＧ４と正レンズＧ５の接合レンズそして正レンズＧ６より構成される。
【００５０】
Ｌ４群は絞りＳＰそして負レンズＧ７と正レンズＧ８の接合レンズより構成される。
【００５１】
Ｌ５群は両レンズ面が凸面の正レンズＧ９より構成され、Ｌ６群は像側が凹面の負レンズＧ１０と両レンズ面が凸面の正レンズＧ１１の接合レンズより構成される。負レンズＧ１０の物体側の面は非球面である。
【００５２】
図６（ａ）に実施例３の回折光学素子の位相を示す。横軸は光軸から径方向の距離、縦軸は位相量である。位相は有効径内において正であり、光軸から周辺部にかけて反転していない。
【００５３】
図６（ｂ）は実施例３の回折光学素子のパワーを示す。横軸は光軸から径方向の距離、縦軸は回折光学素子のパワーである。パワーは軸上においてゼロであり、径方向にむかって減少している。
【００５４】
以上のように本発明の光学系は回折光学素子を少なくとも１枚有し、そのうちの少なくとも１つの回折光学素子は、その位相が光軸から周辺部にかけて反転せず、かつ回折光学素子のパワー（屈折力）の絶対値が光軸近傍で最小となる形状より成っている。
【００５５】
回折光学素子の軸上におけるパワー（屈折力）をゼロか非常に小さくすることは、軸上において、主に使う次数の光束、例えば１次光束（１次回折光束）とそれ以外の次数の付加回折光束が殆ど重なって結像することを示している。よって、付加回折光によるフレアは発生しない。
【００５６】
又、該回折光学素子のパワーが小さいので、軸外においても１次回折光と付加回折光は近接しており、付加回折光によるフレアは画像全域において殆ど目立たない。
【００５７】
又、全体にパワーが弱いので、輪帯の数が少なく回折面が作りやすいという利点もある。
【００５８】
本発明の光学系においては、次の構成のうち１以上を満足させることが収差補正上好ましい。
（ア−１）  絞りより物体側に該回折光学素子を配置したときは（実施例３）、該回折光学素子のパワーが光軸近傍から径方向にむかって減少すること、又、逆に絞りより像側に該回折光学素子を配置したときは（実施例１、２）、該回折光学素子のパワーが光軸近傍から径方向にむかって増加することである。
【００５９】
これは、負の屈折力のレンズ群が先行する、所謂ネガティブリード型のレンズ系（ズームレンズ）において、高次の倍率色収差を良好に補正するのに好ましい。
（ア−２）      φｍａｘ  ：  を前記回折光学素子のうちの１つの有効内におけるパワーの絶対値の最大値
φｍｉｎ  ：  を前記回折光学素子のうちの１つの有効内におけるパワーの絶対値の最小値
としたとき
（φｍａｘ−φｍｉｎ） ／  （φｍａｘ＋φｍｉｎ）  ＞  ０．５・・・（１）
を満たすことである。
【００６０】
条件式（１）は高次の倍率色収差の補正に必要な回折光学素子のパワー変化量に対して軸上のパワーを制限する条件式であり、これを外れると倍率色収差は良好に補正されても、付加回折光の結像面でのデフォーカス量が増大し、フレアが目立ってしまうので良くない。
（ア−３）  負の屈折力のレンズ群から始まるネガティブリード型のズームレンズとし、最後群に回折光学素子を備えることである。
【００６１】
倍率色収差を良好に補正する為には、軸外光束を回折光学素子に光軸から高い位置に入射させると収差補正が容易になる。この為、回折光学素子は絞りより遠い位置に配置するのが良い。例えば、絞りより前側（物体側）に配置する場合は最も物体側のレンズ群に配置するのが望ましい。又、回折光学素子を絞りより像側に配置する場合には最後のレンズ群に配置するのが望ましい。
（ア−４）  回折光学素子を備えるレンズ群を最後レンズ群としたとき、このレンズ群が変倍で移動しないことである。
【００６２】
回折光学素子は素子へ入射する角度によって、回折効率が変動する。回折効率を高く維持するには、入射角を所望の値以内でなるべく変動しないよう構成するのが良い。ズームレンズにおいて、移動する後方レンズ群に回折光学素子を配置した場合、素子への入射角はズーミングによって大きく変動し、回折効率を高く維持することが困難となる。よって、回折光学素子を設けたレンズ群を固定とするのが良い。これによれば、ズーミングによる入射角変動を最小限に抑え、高い回折効率を実現することができる。
（ア−５）  前記光学系は物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群より成り、該第１レンズ群は物体側より順に負の屈折力のＬ１群とフォーカス用の負のＬ２群より成り、該第２レンズ群は正の屈折力のＬ３群、負の屈折力のＬ４群、正の屈折力のＬ５群、負の屈折力のＬ６群、Ｌ７群より成り、変倍に際して第１レンズ群は像面側に凸状の軌跡で移動し、Ｌ３群、Ｌ４群、Ｌ５群、Ｌ６群はいずれも物体側へ移動しており、該Ｌ７群は前記回折光学素子のうち少なくとも１つを有していることである。これによれば全変倍範囲にわたり高い光学性能が容易に得られる。
（ア−６）  前記光学系は物体側より順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群より成り、該第１レンズ群は物体側より順に負の屈折力のＬ１群とフォーカス用の負のＬ２群より成り、該第２レンズ群は正の屈折力のＬ３群、負の屈折力のＬ４群、正の屈折力のＬ５群、負の屈折力のＬ６群より成り、変倍に際して第１レンズ群は像面側に凸状の軌跡で移動し、Ｌ３群、Ｌ４群、Ｌ５群、Ｌ６群はいずれも物体側へ移動しており、該Ｌ１群は前記回折光学素子のうち少なくとも１つを有していることである。これによれば全変倍範囲にわたり高い光学性能が容易に得られる。
【００６３】
以下、本発明の数値実施例を示す。但し、各実施例において、ｒｉは物体側から数えて第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側から数えて第ｉ番目の基準状態の軸上面間隔を示し、ｎｉ、νｉは物体側から数えて第ｉ番目のレンズのｄ線に対する屈折率、アッベ数を示す。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、２ωは画角を示す。
【００６４】
本実施例の非球面の形状は
ｋ，Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，……を非球面係数とし、光の進行方向を正としレンズ面と光軸との交点と非球面との光軸方向の距離をＸ、光軸と垂直方向の光軸と非球面の距離をＹとしたとき
【００６５】
【数１】
0003619145.tif 000002
【００６６】
なる式であらわされるものとする。
【００６７】
又、各実施例の回折光学素子の回折面の位相形状ψは、次式によって表される。      ψ（ｈ，ｍ）＝（２π／ｍ・λ０  ）（Ｃ２・ｈ２＋Ｃ４・ｈ４  ＋Ｃ６・ｈ６  …）ここに、
ｈ：光軸に対して垂直方向の高さ
ｍ：回折光の回折次数
λ０  ：設計波長
Ｃｉ：位相係数（ｉ＝１，２，３…）
である。
【００６８】
各実施例において、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。
【００６９】
【外１】
0003619145.tif 000003
【００７０】
【外２】
0003619145.tif 000004
【００７１】
【外３】
0003619145.tif 000005
【００７２】
次に本発明の光学系を撮影光学系として用いたビデオカメラの実施形態を図１０を用いて説明する。
【００７３】
図１０において、２０はビデオカメラ本体、２１は本発明の光学系によって構成された撮影光学系、２２は撮影光学系２１によって被写体像を受光するＣＣＤ等の撮像素子、２３は撮像素子１２が受光した被写体像を記録する記録手段、２４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。
【００７４】
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２２上に形成された被写体像が表示される。２５は、前記ファインダーと同等の機能を有する液晶表示パネルである。
【００７５】
このように本発明の光学系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。
【００７６】
次に本発明の光学系を原稿読取用レンズとしてデジタル複写機等の原稿読取装置に適用したときを図１１を用いて説明する。
【００７７】
同図において２は原稿台ガラスであり、その面上に原稿１が載置されている。１１はキャリッジであり、後述する照明光源４、反射笠３、複数の反射ミラー５、６、７、８、原稿読取用レンズ９、そして読取素子（ラインセンサー）１０等を一体的に収納しており、副走査モータ等の駆動装置（不図示）により副走査方向（図１３において矢印Ｃ方向）へ走査し、原稿１の画像情報を読取っている。４は照明光源であり、例えばＸｅランプやハロゲンランプ等より成っている。３は反射笠であり、照明光源４からの光束を反射させ、効率良く原稿を照明している。５、６、７、８は各々順に第１、第２、第３、第４の反射ミラーであり、原稿１からの光束の光路をキャリッジ内部で折り曲げている。９は本発明に関わる原稿読取用レンズであり、前述した構成より成っており、原稿１の画像情報に基づく光束を読取素子１０面上に結像させている。１０は読取素子としてのラインセンサー（ＣＣＤ）である。１２は本体、１３は圧板である。
【００７８】
本実施例において照明光源４から放射された光束は直接あるいは反射笠３を介して原稿１を照明し、該原稿１からの反射光を第１、第２、第３、第４の反射ミラー５、６、７、８を介してキャリッジ１１内部でその光束の光路を折り曲げ原稿読取用レンズ９によりＣＣＤ１０面上に結像させている。そしてキャリッジ１１を副走査モータにより矢印Ｃ方向（副走査方向）に移動させることにより、原稿１の画像情報を読取っている。
【００７９】
この他、本発明の光学系は光学測定分野や半導体製造分野等各分野の光学機器に適用可能である。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば画角周辺部まで高い結像性能を維持したまま、高次の倍率色収差を良好に補正し、かつ付加回折光によるフレアを最小限に抑えた光学系及びそれを用いた光学機器を達成することができる。
【００８１】
この他本発明によれば軸上色収差と倍率色収差を良好に補正し、バックフォーカスを十分長く確保しながら画角周辺まで良好に収差補正された光学系及びそれを用いた光学機器を達成することができる。
【００８２】
この他本発明によれば、広画角でありながら、色収差、特に高次の倍率色収差が良好に補正され、付加回折光によるフレアが目立たない光学系及びそれを用いた光学機器を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の数値実施例１のレンズ断面図
【図２】本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図３】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図４】本発明の数値実施例１の回折光学素子の位相とパワー
【図５】本発明の数値実施例２の回折光学素子の位相とパワー
【図６】本発明の数値実施例３の回折光学素子の位相とパワー
【図７】本発明の数値実施例１の収差図
【図８】本発明の数値実施例２の収差図
【図９】本発明の数値実施例３の収差図
【図１０】本発明の光学機器の実施形態１の要部概略図
【図１１】本発明の光学機器の実施形態２の要部概略図
【図１２】従来の回折光学素子を有した光学系のレンズ断面図
【図１３】従来の回折光学素子を有した光学系によるスポットの説明図
【図１４】従来の回折光学素子を有した光学系による物体像の説明図
【符号の説明】
ＬＡ      第１レンズ群
ＬＢ      第２レンズ群
Ｌｉ      第ｉ群
ＳＰ      絞り
ＩＰ      像面
ＤＯＥ    回折光学素子
ｄ        ｄ線
ｇ        ｇ線
Ｃ        Ｃ線
Ｓ        サジタル像面
Ｍ        メリディオナル像面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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