(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正又は負の屈折力の第２レンズ群から成る撮影光学系において、前記開口絞りの物体側に回折光学素子が設けられており、該回折光学素子が設けられているレンズ面の光線有効径をφｄｏ、前記第１レンズ群の最も物体側に配置されている正レンズの光線有効径をφｆとするとき、
０．１＜φｄｏ／φｆ＜０．７
なる条件を満足し、
前記撮影光学系を構成する各レンズの光線有効径をφａｉとするとき、
０．２＜φｄｏ／φａｉ＜１．５
なる条件を満足する少なくとも１つのレンズの材料の部分分散比をθｇＦ、アッベ数をνｄとするとき、
０．５＜θｇＦ＜０．６
７５＜νｄ
なる条件を満足し、
無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群の最も像側に配置されている負レンズユニットが像側へ移動し、該負レンズユニットの焦点距離をｆｎｆ、物体距離無限遠での全系の焦点距離をｆとするとき、
０．０５＜｜ｆｎｆ／ｆ｜＜０．２
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】
前記撮影光学系は、前記回折光学素子を１つのみ有することを特徴とする請求項１の撮影光学系。
【請求項３】
前記少なくとも１つのレンズのうち、物体側から像側へ数えて第ｉ番目のレンズの焦点距離をｆａｉとするとき、
０．１０＜｜ｆａｉ／ｆ｜＜０．８０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮影光学系。
【請求項４】
前記回折光学素子の回折光学面の曲率半径をＲｄｏ、該回折光学面から像面までの長さをＬｄｏ−ｉｍｇとするとき、
０．１０＜｜Ｒｄｏ／Ｌｄｏ−ｉｍｇ｜＜１．００
なる条件を満足することを特徴とする請求項１，２又は３に記載の撮影光学系。
【請求項５】
レンズ全長をＴＬとするとき、
０．４≦ＴＬ／ｆ≦０．８５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項の撮影光学系。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項の撮影光学系と、該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を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
前記回折光学素子の焦点距離をｆｄｏ、前記固体撮像素子の有効径を２・ｈｉｍｇとするとき、
０．０３＜ｆ／ｆｄｏ＜０．３０
０．０２≦ｈｉｍｇ／ｆ≦０．０６
なる条件を満足することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【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、例えば銀塩フィルム用の写真カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオ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。
【０００３】
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（長くなるに）従って、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してくる。これらの色収差を、蛍石等の異常部分分散を持った低分散材料より成る正レンズと高分散材料を用いた負レンズを組み合わせて補正した望遠レンズが種々と提案されている。
【０００４】
蛍石等の異常部分分散ガラスは、色収差の補正に関して効果がある反面、加工が難しい。又、比重も異常部分分散を有さない他の低分散ガラスよりも比較的大きく、それを用いるとレンズ系全体が重くなってくる。
【０００５】
例えば、蛍石は比重３．１８、商品名ＦＫ０１は比重３．６３である。これらに対し、異常部分分散性の小さい商品名ＦＫ５は比重２．４６、商品名ＢＫ７は比重２．５２である。
【０００６】
そして、異常部分分散ガラスは、表面が比較的傷つき易く、更に商品名ＦＫ０１等は大口径とすると、急激な温度変化に対して割れ易いという問題もある。
【０００７】
一方、光学系の色収差を補正する方法として、分散の異なる２つの材料の硝材を用いる代わりに、レンズ面やあるいは光学系の一部に回折作用を有する回折格子を設けた回折光学素子を用いる方法が知られている（非特許文献１，特許文献１〜３）。
【０００８】
これは光学系中の屈折面と回折面とでは、ある基準波長の光線に対する色収差の出方が逆方向に発現するという物理現象を利用したものである。
【０００９】
更にこのような回折光学素子は、格子部の周期を変化させることで、部分的なパワーを変化させ非球面レンズ的な効果をも持たせることができ、光学系の収差の低減にも大きな効果がある。
【００１０】
特許文献１では、少なくとも１枚の正の屈折力の回折光学素子と、少なくとも１枚の負の屈折力の屈折光学素子より構成されたＦナンバーＦ２．８程度の色収差が比較的良好に補正された望遠レンズを開示している。
【００１１】
特許文献２では、回折光学素子と屈折光学素子を組み合せ、色収差が比較的良好に補正されたＦナンバーＦ２．８程度の望遠レンズを開示している。
【００１２】
特許文献３では、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、及び第３レンズ群より構成し、第１レンズ群の最も物体側のレンズに回折光学素子を用い、高性能、軽量、コンパクト化を図った望遠レンズを開示している。
【非特許文献１】SPIE Vol.1354 International Lens Design Conference(1990)
【特許文献１】特開平６−３２４２６２号公報
【特許文献２】特開平６−３３１８８７号公報
【特許文献３】特開２０００−２５８６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
望遠レンズにおいて、第１レンズ群の最も物体側のレンズに回折光学素子を用いると、光学系の軸上・倍率色収差の補正には抜群の効果を発揮する。しかしながら、画面外にある太陽光等の光強度の強い光が回折光学素子に当たると、画面全体がぼんやりと被った状態（フレア・ゴースト）になる場合がある。
【００１４】
これを回避するための対策として、画面外にある太陽光等の光強度の強い光が直接当たり難い箇所に、回折光学面を配置する方法がある。具体的な方法としては、望遠レンズにおいて回折光学素子の配置箇所をインナー化すること（光学系中に位置すること）である。
【００１５】
その際、回折光学素子のパワーが不要に増大化しないようにし、又色収差補正能力が低下しないようにする必要がある。前者の回折光学素子のパワーの不要な増大化は、回折効率の斜入射劣化を引き起こし、本来の結像性能に起因するフレア等の画質劣化につながる可能性がある。
【００１６】
一方、後者の色収差補正能力の低下については、もともと望遠レンズにおいて色収差補正に効果を発揮するのは、第１レンズ群の最も物体側に回折光学素子を用いる場合である。このとき、その導入箇所が像側に近づくにつれ、色収差補正能力が低下してくる。
【００１７】
本発明は、画面外にある太陽光等の光強度の強い光が、回折光学素子に当たるのを少なくし、回折光学素子より生じる被り（フレア・ゴースト）を極力低減しつつ、色収差の補正を良好に行い高い光学性能を有す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】
【００１８】
本発明の撮影光学系は、物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、開口絞り、正又は負の屈折力の第２レンズ群から成る撮影光学系において、前記開口絞りの物体側に回折光学素子が設けられており、該回折光学素子が設けられているレンズ面の光線有効径をφｄｏ、前記第１レンズ群の最も物体側に配置されている正レンズの光線有効径をφｆとするとき、
０．１＜φｄｏ／φｆ＜０．７
なる条件を満足し、
前記撮影光学系を構成する各レンズの光線有効径をφａｉとするとき、
０．２＜φｄｏ／φａｉ＜１．５
なる条件を満足する少なくとも１つのレンズの材料の部分分散比をθｇＦ、アッベ数をνｄとするとき、
０．５＜θｇＦ＜０．６
７５＜νｄ
なる条件を満足し、
無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群の最も像側に配置されている負レンズユニットが像側へ移動し、該負レンズユニットの焦点距離をｆｎｆ、物体距離無限遠での全系の焦点距離をｆとするとき、
０．０５＜｜ｆｎｆ／ｆ｜＜０．２
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、画面外にある太陽光等の光強度の強い光が、回折光学素子に当たるのを少なくし、回折光学素子より生じる被り（フレア・ゴースト）を極力低減しつつ、色収差の補正を良好に行い高い光学性能を有する撮影光学系が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
【実施例】
【００２１】
本発明の撮影光学系の各実施例について説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施例１の撮影光学系のレンズ断面図、図２は本発明の実施例１の物体距離無限遠における収差図である。
【００２３】
図３は本発明の実施例２の撮影光学系のレンズ断面図、図４は本発明の実施例２の物体距離無限遠における収差図である。
【００２４】
図５は本発明の実施例３の撮影光学系のレンズ断面図、図６は本発明の実施例３の物体距離無限遠における収差図である。
【００２５】
図１，図３，図５の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は正又は負の屈折力の第２レンズ群、Ｓは開放絞りである。開放絞りＳは、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間に配置されている。
【００２６】
またＧは光学フィルタやフェースプレート等のガラスブロックである。
【００２７】
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際には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、銀塩フィルム用のカメラのときはフィルム面等の感光面に相当する。
【００２８】
以下、ｇ線，ｄ線，Ｆ線，Ｃ線に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとし、アッベ数νｄと部分分散比θｇＦを
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
とおく。
【００２９】
このとき
７５＜νｄ
０．５＜θｇＦ＜０．６
なる条件を満足する材料を異常部分分散材料と称している。
【００３０】
図１のレンズ断面図において、Ｌ１ｄｏは第１レンズ群Ｌ１の像側から物体側へ数えて２番目の接合レンズである。接合レンズＬ１ｄｏの接合面には回折光学素子Ｌ１ｄｏａが設けられている。
【００３１】
Ｌａ１は第１レンズ群Ｌ１の物体側から像側へ数えて２番目の正レンズである。正レンズＬ１ａの材料は異常部分分散材料（ここでは蛍石）である。
【００３２】
また無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングは、第１レンズ群Ｌ１の最も像面側の負の屈折力のレンズユニットである接合レンズＬ１Ｆを像面側へ移動させて行っている。
【００３３】
第２レンズ群Ｌ２内の一部のレンズ群Ｌ２ＩＳは防振レンズであり、光軸と垂直方向の成分を持つように移動させて、結像位置を変移させている。
【００３４】
即ち、手ぶれ等による画像のぶれを補正している。
【００３５】
図２の収差図中、球面収差においてｄ線，ｇ線，Ｃ線，Ｆ線は各々図中に書き込んだ通りの各線における収差である。
【００３６】
又、非点収差においてｄｓ，ｇｓはｄ線とｇ線のサジタル像面、ｄＭ，ｇＭはｄ線とｇ線のメリディオナル像面を表し、倍率色収差に於いてｇ線，Ｆ線は図中に記載とおりの収差である。
【００３７】
本実施例では、比較的瞳近軸光線
【００３８】
【数１】
0004829590.tif 000002
【００３９】
の高い位置に、異常部分分散硝材（ここでは蛍石）より成るレンズＬ１ａを用いることによって、倍率色収差の補正を行っている。
【００４０】
又、近軸軸上光線ｈが比較的低く絞りＳ近傍の位置に、回折光学素子Ｌ１ｄｏａを用いることで、軸上色収差の補正を行っている。
【００４１】
図３のレンズ断面図において、Ｌ１ｄｏは第１レンズ群Ｌ１の像側から物体側に数えて２番目の接合レンズである。接合レンズＬ１ｄｏの接合面には回折光学素子Ｌ１ｄｏａが設けられている。
【００４２】
Ｌ１ａは第１レンズ群Ｌ１の物体側から像側へ数えて２番目のレンズである。レンズＬ１ａは、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズであり、材料に異常部分分散硝材（ここでは蛍石）を用いている。
【００４３】
また無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシングは、第１レンズ群Ｌ１の最も像面側の負の屈折力のレンズユニットである接合レンズＬ１Ｆを像面側へ移動させて行っている。
【００４４】
第２レンズ群Ｌ２内の一部のレンズ群Ｌ２ＩＳは防振レンズであり、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させて結像位置を変移させている。
【００４５】
図４の収差図中の説明は、前記図２の場合と同様である。
【００４６】
本実施例では、比較的瞳近軸光線
【００４７】
【数２】
0004829590.tif 000003
【００４８】
の高い位置に、回折光学素子Ｌ１ｄｏａを用いることによって、倍率色収差の補正を行っている。又、近軸軸上光線ｈが比較的低く絞りＳ近傍の位置に、異常部分分散硝材（ここでは蛍石）より成るレンズＬ１ａを用いることで、軸上色収差の補正を行っている。
【００４９】
図５のレンズ断面図において、第１レンズ群Ｌ１の最も像側に配置された負の屈折力のレンズユニットである接合レンズＬ１ｄｏＦの接合面に回折光学素子Ｌ１ｄｏＦａが設けられている。
【００５０】
またこの接合レンズＬ１ｄｏＦは、像面側へ移動させることにより無限遠物点から至近距離物点へのフォーカシング機能も兼ねている。
【００５１】
第１レンズ群Ｌ１の物体側から像側へ数えて第２，第３番目の正レンズにＬ１ａ，Ｌ２ａの材料に異常部分分散硝材（ここでは蛍石）を用いている。
【００５２】
第２レンズ群Ｌ２内の一部のレンズ群Ｌ２ＩＳは防振レンズであり、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させて、結像位置を変移させている。
【００５３】
図６の収差図中の説明は、前記図２及び図４の場合と同様である。
【００５４】
本実施例では、比較的瞳近軸光線
【００５５】
【数３】
0004829590.tif 000004
【００５６】
の高い位置に、異常部分分散硝材（ここでは蛍石）より成るレンズＬ１ａ，Ｌ２ａを用いることによって、倍率色収差の補正を行っている。又、近軸軸上光線ｈが比較的低く絞り近傍の位置に、前記回折光学素子Ｌ１ｄｏＦａを用いることで、軸上色収差の補正を行っている。
【００５７】
各実施例において、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側にある正レンズＧ１１の光線有効径をφｆ、任意のレンズ面における光線有効径をφｄｏとするとき、開口絞りＳより物体側で且つ
０．１＜φｄｏ／φｆ＜０．７    ‥‥‥（１）
なる条件を満足するレンズ面に回折光学素子が設けられている。
【００５８】
ｇ線，ｄ線，Ｆ線，Ｃ線に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとし、アッベ数νｄと部分分散比θｇＦを
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
とするとき
０．５＜θｇＦ＜０．６      ‥‥‥（２）
７５＜νｄ                  ‥‥‥（３）
なる条件を満足する材料からなるレンズａが撮影光学系を構成する各レンズの光線有効径をφａｉとするとき
０．２＜φｄｏ／φａｉ＜１．５  ‥‥‥（４）
なる条件を満足するレンズに用いられている。
【００５９】
ここで、条件式（２），（３）を満足する材料を異常部分分散材料とも呼んでいる。
【００６０】
条件式（１）〜（４）は、回折光学素子及び異常部分分散材料より成るレンズを光学系中に導入するときの導入箇所を規定する条件式である。
【００６１】
又、条件式（２），（３）は異常部分分散材料の部分分散比θｇＦとアッベ数νｄを規定するものである。
【００６２】
条件式（１）は、回折光学素子の導入箇所を規定することで、画面外にある太陽光等の光強度の強い直接光が、回折光学素子に当たりフレア状態になることを抑制するためのものである。
【００６３】
条件式（１）の下限値を超えると、画面外に存在する強い直接光が回折光学素子に当たることによって生じるフレアを低減するのは有利となるが、撮影光学系の収差補正上、特に色収差の補正が困難になる。
【００６４】
一方、条件式（１）の上限を超えると、色収差の補正は良好になるが、画面外に存在する強い直接光が回折光学素子に当たることによって生じるフレアを低減させることが困難となる。
【００６５】
条件式（２）、（３）は、異常部分分散材料の分散特性の範囲を規定するものである。各条件式（２）、（３）において、いずれも範囲外の特性を有した材料を用いると、撮影光学系における色収差補正が困難となり好ましくない。
【００６６】
条件式（４）は、異常部分分散材料より成るレンズの導入箇所の規定に関するものである。
【００６７】
条件式（４）の下限値を超えると、異常部分分散材料より成るレンズのレンズ径が大きくなり過ぎてしまい、光学系全体の重量も重くなってしまうので、重量の面から好ましくない。
【００６８】
一方、条件式（４）の上限値を超えると、色収差の補正が困難となり好ましくない。
【００６９】
上記条件式を満足することで、画面外に存在する強い直接光が回折光学素子に当たることによるフレアを低減することができ、且つ色収差の補正が良好になされた撮影光学系を達成することができる。
【００７０】
尚、上記条件式（１）〜（４）の数値範囲は、下記に示す範囲とすると、更に画面外に存在する強い直接光が回折光学素子に当たることによるフレアを低減することができ、且つ色収差の補正効果が高まり、良好な光学性能が得られる。
【００７１】
０．２０＜φｄｏ／φｆ＜０．６８    ‥‥‥（１ａ）
０．５＜θｇＦ＜０．５５            ‥‥‥（２ａ）
８５＜νｄ                          ‥‥‥（３ａ）
０．３０＜φｄｏ／φａｉ＜１．２５  ‥‥‥（４ａ）
更に好ましくは、部分分散比θｇＦとアッベ数νｄを次の如く設定するのが良い。
【００７２】
０．５２＜θｇＦ＜０．５４          ‥‥‥（２ｂ）
９０＜νｄ                          ‥‥‥（３ｂ）
各実施例において、撮影光学系は回折光学素子を１つのみ有している。
【００７３】
撮影光学系は、条件式（２），（３）を満足する材料より成るレンズａを複数有している。
【００７４】
これらのレンズａのうち物体側から像側へ数えて第ｉ番目のレンズａｉの焦点距離をｆａｉ、物体距離無限遠での全系の焦点距離をｆとするとき
０．１０＜｜ｆａｉ／ｆ｜＜０．８０    ‥‥‥（５）
なる条件を満足している。
【００７５】
条件式（５）は、撮影光学系中のレンズａｉのパワー（屈折力）に関するものである。条件式（５）の下限値を超えると、レンズａｉのパワーが強くなり過ぎ、色収差補正が過剰となり好ましくない。
【００７６】
一方、条件式（５）の上限値を超えると、レンズａｉのパワーが弱くなり過ぎ、色収差の補正が困難となる。
【００７７】
更に条件式（５）は、下記の数値範囲になると、色収差の補正上好ましい。
【００７８】
０．２０＜｜ｆａｉ／ｆ｜＜０．６５    ‥‥‥（５ａ）
回折光学素子が設けられている回折光学面の曲率半径をＲｄｏ、回折光学面から像面までの長さをＬｄｏ−ｉｍｇとするとき
０．１０＜｜Ｒｄｏ／Ｌｄｏ−ｉｍｇ｜＜１．００    ‥‥‥（６）
なる条件を満足している。
【００７９】
条件式（６）は、回折光学面から像面までの長さに対する回折光学面のベースとなる曲率半径の比に関するものである。条件式（６）の下限値を越えると、画面外の強い直接光が回折光学素子に当たりフレアが増大してくるので好ましくない。
【００８０】
一方、条件式（６）の上限値を超えると、回折光学面と像面間の距離が近くなり過ぎる。
【００８１】
この結果、設計次数近傍の不要回折光（ここでは、設計次数は１次光で、設計次数近傍とは０，２次光を指す）のスポット径が小さくなり過ぎ、不要回折光によるフレアが目立ってしまうので好ましくない。
【００８２】
更に好ましくは、条件式（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００８３】
０．１１＜｜Ｒｄｏ／Ｌｄｏ−ｉｍｇ｜＜０．９８    ‥‥‥（６ａ）
第１レンズ群Ｌ１内の最も像側にある負レンズユニットの焦点距離をｆｎｆ、物体距離無限遠での全系の焦点距離をｆとするとき
０．０５＜｜ｆｎｆ／ｆ｜＜０．２    ‥‥‥（７）
なる条件を満足している。
【００８４】
条件式（７）は、撮影光学系におけるフォーカス用のレンズユニットのパワーに関するものである。条件式（７）の下限値を超えると、レンズユニットのパワーが強くなり過ぎ、色収差補正の変動が大きくなるので好ましくない。
【００８５】
一方条件式（７）の上限値を超えると、レンズユニットのパワーが弱くなり過ぎ、フォーカス時の移動量が大きくなり過ぎるので良くない。
【００８６】
更に好ましくは条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００８７】
０．０７＜｜ｆｎｆ／ｆ｜＜０．１８    ‥‥‥（７ａ）
レンズ全長をＴＬ、物体距離無限遠での全系の焦点距離をｆとするとき
０．４≦ＴＬ／ｆ≦０．８５    ‥‥‥（８）
なる条件を満足している。
【００８８】
ここでレンズ全長とは物体側の第１レンズ面から像面までの距離である。
【００８９】
各実施例の撮影光学系は条件式（８）を満足するように各要素、例えば第１，第２レンズ群の屈折力や主点間隔等を設定している。
【００９０】
条件式（８）の下限を超えてテレ比が小さくなりすぎると回折光学素子と異常部分分散材料より成るレンズを用いて色収差を補正することが難しくなる。
【００９１】
又、上限を超えてテレ比が大きくなると回折光学素子と異常部分分散材料より成るレンズを用いる技術的な意味が少なくなってくる。
【００９２】
各実施例の撮影光学系と、固体撮像素子を用いて撮像装置を構成するとき、回折光学素子のみの焦点距離をｆｄｏ、物体距離無限遠での全系の焦点距離をｆ、固体撮像素子の有効径を２・ｈｉｍｇとする。
【００９３】
このとき
０．０３＜ｆ／ｆｄｏ＜０．３０    ‥‥‥（９）
０．０２≦ｈｉｍｇ／ｆ≦０．０６  ‥‥‥（１０）
なる条件を満足している。
【００９４】
条件式（９）は、撮影光学系における回折光学素子のパワーに関するものである。
【００９５】
条件式（９）の下限値を超えると、回折光学素子のパワーが弱くなり過ぎて、色収差の補正が困難となり好ましくない。一方条件式（９）の上限値を超えると、回折光学素子のパワーが強くなり過ぎ、回折効率の劣化につながるので好ましくない。
【００９６】
条件式（１０）は、撮影光学系の撮影範囲と焦点距離の比に関するものである。各実施例の撮影光学系は、条件式（１０）の範囲内の焦点距離が長い望遠型のレンズ系に好適なものである。
【００９７】
各実施例では、条件式（１０）を満足する焦点距離の撮影光学系において、前述した条件の回折光学系と異常部分分散材料より成るレンズａを用いるときに大きな効果が得られる。
【００９８】
更に条件式（９）は、下記の数値範囲になると、色収差補正上好ましい。
【００９９】
０．０５＜ｆ／ｆｄｏ＜０．２５    ‥‥‥（９ａ）
以上のように各実施例では、回折光学素子と異常部分分散材料より成るレンズを適切に光学系中に設定している。これにより、画面外にある太陽光等の光強度の強い直接光が、回折光学素子に当たることによって生じるフレアを極力低減でき、且つ色収差補正も十分になされた良好な光学性能を有し、コンパクトで軽量な撮影光学系を達成している。
【０１００】
次に各実施例で用いている回折光学素子の特性について説明する。
【０１０１】
回折光学素子は従来のガラスによる屈折とは異なる光学的特性を備えている。即ち、負の分散と異常分散性の特徴を持っている。
【０１０２】
具体的には、アッベ数νｄ＝−３．４５、部分分散比θｇ，Ｆ＝０．２９６となっている。
【０１０３】
この性質を利用し、屈折光学系中に適切に用いることによって、色収差を良好に補正している。
【０１０４】
尚、各実施例に用いる回折光学素子において、格子部のピッチを変更することにより非球面の効果を持たせても良い。
【０１０５】
次に各実施例で用いる回折光学素子の構成について説明する。
【０１０６】
回折光学素子の構成としては、図７に示すようなエアギャップ１０１をはさんだ回折格子１０６，１０７より成る２積層構成のものが適用できる。この他、図９に示すようなエアギャップ１０１をはさんだ回折格子１０６〜１０８より成る３積層構成のものが適用できる。この他図１１に示すような格子厚の異なる（又は、同一の）回折格子１０４，１０５より成る２つの層を積層した２層構成のものが適用できる。
【０１０７】
図７では基材１０２’上に紫外線硬化樹脂からなる第１の回折格子１０６を形成し、基材１０２上に紫外線硬化樹脂からなる第２の回折格子１０７を形成している。
【０１０８】
図８は、図７に示す２積層構成の回折光学素子における１次回折光の回折効率の波長依存特性の説明図である。図８からわかるように設計次数（１次）の回折効率は、使用波長全域で９５％以上の高い回折効率を有している。
【０１０９】
図９では基材１０２’上に紫外線硬化樹脂からなる第１の回折格子１０６を形成し、基材１０２上に紫外線硬化樹脂からなる第２の回折格子１０７とその格子を埋めた層１０８で形成している。
【０１１０】
図１０は図９に示す３積層構成の回折光学素子における１次回折光の回折効率の波長依存特性の説明図である。図１０からわかるように設計次数（１次）の回折効率は、使用波長全域で９５％以上の高い回折効率を有している。
【０１１１】
図１１では基材１０２上に紫外線硬化樹脂からなる第１の回折格子１０４を形成し、その上に別の紫外線硬化樹脂からなる第２の回折格子１０５を形成している。
【０１１２】
図１２は図１１に示す２層構造の回折光学素子における１次回折光の回折効率の波長依存特性の説明図である。
【０１１３】
図１２から分かるように設計次数（１次）の回折効率は、使用波長全域で９５％以上の高い回折効率を有している。
【０１１４】
次に本発明の数値実施例について説明する。
【０１１５】
各数値実施例において、ｉは物体側からの順番を示す。ｒｉは物体側より第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より第ｉ番目のレンズ厚及び基準状態の軸上面間隔、ｎｄｉとνｄｉは第ｉ番目の光学部材の材料のｄ線における屈折率とアッべ数を各々表している。
【０１１６】
ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。ＡＩＲは空気であることを示す。ｈｉｍｇは有効撮影範囲の半分の値である。
【０１１７】
また各実施例の回折格子の格子部位相形状ψは、回折光の回折次数をｍ、設計波長をλ０、光軸に対して垂直方向の高さをｈ、位相係数をＣｉ（ｉ＝１，２，３…）としたとき、次式によって表される。
【０１１８】
ψ（ｈ，ｍ）＝（２π／ｍλ０）＊（Ｃ１・ｈ2＋Ｃ２・ｈ4＋Ｃ３・ｈ6＋…）
ここで、回折格子の屈折力φＤ（焦点距離の逆数）は
φＤ＝−２・Ｃ１
である。回折光学素子が複数の回折格子から成るときの屈折力は各回折格子の屈折力の和となる。また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−１）に示す。
【０１１９】
【数４】
0004829590.tif 000005
【０１２０】
【数５】
0004829590.tif 000006
【０１２１】
【数６】
0004829590.tif 000007
【０１２２】
【表１】
0004829590.tif 000008
【０１２３】
次に各実施例に示した撮影光学系を撮像装置に適用した実施例を図１３を用いて説明する。
【０１２４】
図１３は一眼レフカメラの要部概略図である。図１３において、１０は各実施例の撮影光学系１を有する撮影レンズである。撮影光学系１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体である。カメラ本体２０は、クイックリターンミラー３、焦点板４、ペンタダハプリズム５、接眼レンズ６等によって構成されている。クイックリターンミラーは、撮影レンズ１０からの光束を上方に反射する。焦点板４は、撮影レンズ１０の像形成位置に配置されている。ペンタダハプリズム５は、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換する。接眼レンズ６は、その正立像を観察者が観察するためのものである。
【０１２５】
７は感光面であり、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）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３が光路から退避して、感光面７上に撮影レンズ１０によって像が形成される。
【図面の簡単な説明】
【０１２６】
【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１の物体無限遠のときの収差図
【図３】本発明の数値実施例２のレンズ断面図
【図４】本発明の数値実施例２の物体無限遠のときの収差図
【図５】本発明の数値実施例３のレンズ断面図
【図６】本発明の数値実施例３の物体無限遠のときの収差図
【図７】本発明に係る回折光学素子の説明図
【図８】本発明に係る回折光学素子の波長依存特性の説明図
【図９】本発明に係る回折光学素子の説明図
【図１０】本発明に係る回折光学素子の波長依存特性の説明図
【図１１】本発明に係る回折光学素子の説明図
【図１２】本発明に係る回折光学素子の波長依存特性の説明図
【図１３】本発明の撮影装置の要部概略図
【符号の説明】
【０１２７】
Ｌ１    第１レンズ群
Ｌ２    第２レンズ群
Ｓ    開口絞り
Ｇ    ガラスブロック
ＩＰ    像面
ｄ      ｄ線
ｇ      ｇ線
Ｃ      Ｃ線
Ｆ      Ｆ線
ｄＭ    ｄ線のメリディオナル像面
ｄＳ    ｄ線のサジタル像面
ｇＭ    ｇ線のメリディオナル像面
ｇＳ    ｇ線のサジタル像面
Ｌ１ｄｏａ      回折光学素子
Ｌ１ｄｏａＦ    回折光学素子
Ｌａ１    レンズａ１
Ｌ２ａ    レンズａ２
Ｌ１Ｆ    フォーカス用のレンズユニット
【図１】
0004829590.tif 000009
【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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