JP2007163964A - 光学系及びそれを有する光学機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】 製造が容易で、耐環境性に優れた、高い光学性能を有するコンパクトな光学系を得ること。
【解決手段】 アッベ数をνｄ、部分分散比をθｇＦとするとき、
−１．３３×１０−３×νｄ＋６．７×１０−１＜θｇＦ
なる条件を満足する固体材料で形成される屈折光学素子Ｐ３と、
−１．６３×１０−３×νｄ＋６．２×１０−１＞θｇＦ
なる条件を満足する固体材料で形成される屈折光学素子Ｐ１，Ｐ２を有していること。
【選択図】図１

Description

本発明は、光学系及びそれを有する光学機器に関し、例えば銀塩フィルム用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、望遠鏡、双眼鏡、プロジェクター、複写機等の光学機器に好適なものである。
従来、デジタルカメラやビデオカメラ、そしてプロジェクター等の光学機器では、レンズ全長（光学全長、物体側の第１レンズ面から像面までの長さ）の短い光学系が要望されている。
一般にレンズ全長を短くし、光学系全体の小型化を図るほど、諸収差、特に軸上色収差及び倍率色収差などの色収差の発生が多くなり、光学性能が低下する傾向にある。
特にレンズ全長の短縮化を図った光学系では、色収差の発生が多くなってくる。
光学系として、前方（カメラ等の撮影光学系における物体側、液晶プロジェクタ等の投影光学系におけるスクリーン側（拡大共役側））に負の屈折力のレンズ群が位置し、後方（撮影光学系における像側、投影光学系における原画側（縮小共役側））に正の屈折力のレンズ群が位置する、所謂ネガティブリード型のレンズ系が知られている。
ネガティブリード型の光学系は、負の屈折力のレンズ群が先行するため、負の歪曲収差が多く発生し易い。負の歪曲収差を補正するには、負の屈折力のレンズ群内の負レンズの材料を高屈折率材料にすれば良い。
しかしながら一般的に、高屈折ガラスは高分散であるため、負の倍率色収差が多く発生し易い。
色収差の発生を低減する方法として、光学材料に異常部分分散材料を用いる方法や光路中に回折光学素子を用いる方法が一般的によく知られている。
蛍石等の異常部分分散を持った低分散の光学材料で構成した正の屈折力のレンズと、高分散の光学材料で構成した負の屈折力のレンズを用いて色収差の低減を行うのが一般的であり、このような光学系が種々提案されている（特許文献１，２）。
また、比較的高分散で、且つ比較的異常部分分散な特性を示す液体材料が知られており、それを用いた色消し光学系も知られている（特許文献３）。
特開２０００−２６７０５号公報 特開２００１−１９４５９０号公報 米国特許第４，９１３，５３５号
異常部分分散材料用いて光学系の色収差を補正する方法は、光学系のレンズ枚数が増加し、光学全長が増大する傾向がある。また、蛍石等の異常部分分散ガラスは非常に加工が難しい。
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、レンズ系全体が重くなる傾向がある。例えば、蛍石で比重３．１８、商品名ＦＫ０１で比重３．６３。
これらに対し、異常部分分散性の小さい商品名ＦＫ５で比重２．４６、商品名ＢＫ７で比重２．５２である。
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くなる。このように、異常部分分散材料は、光学系への使用箇所が制限されている。
特許文献３に開示されたような液体材料は、それを封止する構造が必要である。このため、製造が容易ではなく、また温度による屈折率、分散特性などの特性変化の問題もあり、光学系への適用が難しい。
本発明は、色収差が良好に補正されるとともに、製造が容易で、耐環境性に優れ、かつ高い光学性能を有する光学系の提供を目的とする。
本発明の光学系は、アッベ数をνｄ、部分分散比θｇＦとするとき、
−１．３３×１０−３×νｄ＋６．７×１０−１＜θｇＦ
なる条件を満足する固体材料で形成される少なくとも１つの第１屈折光学素子と、
−１．６３×１０−３×νｄ＋６．２×１０−１＞θｇＦ
なる条件を満足する固体材料で形成される少なくとも１つの第２屈折光学素子を有することを特徴としている。
ここで、アッベ数νｄ、部分分散比θｇＦは、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ），Ｆ線（４８６．１ｎｍ），ｄ線（５８７．６ｎｍ），Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対するその材料の屈折率をそれぞれＮｇ，Ｎｄ，ＮＦ，ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
で定義される。
本発明によれば、製造が容易で、耐環境特性に優れた、高い光学性能を有するコンパクトな光学系が得られる。
図１は実施例１の光学系のレンズ断面図である。図２は実施例１の光学系の収差図である。
図３は実施例２の光学系のレンズ断面図である。図４は実施例２の光学系の収差図である。
図５は実施例３の光学系のレンズ断面図である。図６は実施例３の光学系の収差図である。
図７は実施例４の光学系のレンズ断面図である。図８は実施例４の光学系の収差図である。
図９は実施例５の光学系のレンズ断面図である。図１０は実施例５の光学系の収差図である。
図１１は実施例６の光学系のレンズ断面図である。図１２は実施例６の光学系の収差図である。
図１、図３、図５、図７は広角端におけるレンズ断面図を示している。図２、図４、図６、図８の収差図において（Ａ）は広角端、（Ｂ）は中間のズーム位置、（Ｃ）は望遠端を示す。図１０、図１２は、光学系が無限遠物体に合焦しているときの収差図である。
各実施例の光学系は、カメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ断面図において、左方が被写体側（前方）で、右方が像側（後方）である。
尚、各実施例の光学系をプロジェクター等の投射レンズとして用いるときは、左方がスクリーン側、右方が原画側となる。
レンズ断面図において、ＯＬは光学系、ＳＰは開口絞り、ＦＳはＦナンバー絞りである。ＦＣはフレアーカット絞りである。
Ｌｉは第ｉレンズ群であり、ｉは物体側から数えた順番である。
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）の撮像面に相当する。銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際は、フィルム面に相当する。
矢印は広角端から望遠端へのズーミングに伴う各レンズ群の移動軌跡である。
収差図において、ｄ，ｇは各々ｄ線及びｇ線である。ΔＭ，ΔＳはメリディオナル像面，サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。Ｓ．Ｃは正弦条件である。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。
各実施例の光学系は、
−１．３３×１０−３×νｄ＋６．７×１０−１＜θｇＦ ‥‥‥（１）
なる条件を満足する固体材料で形成される１つ以上の第１屈折光学素子と、
−１．６３×１０−３×νｄ＋６．２×１０−１＞θｇＦ ‥‥‥（２）
なる条件を満足する固体材料で形成される１つ以上の第２屈折光学素子を有している。
ここで、「固体材料」とは、光学系を使用する状態で固体の材料を指し、製造時などの光学系を使用する前は、どのうよな状態であっても良い。例えば、製造時には液体材料であっても、それを硬化させて固体材料としたものは、ここでいう固体材料に該当する。
又、ここで屈折光学素子とは屈折作用でパワーが生じる、例えば屈折レンズ等を意味し、回折作用でパワーが生じる回折光学素子を含んでいない。
光学系中に用いる光学材料の分散特性の特徴について述べる。
一般に広画角のレンズ系における倍率色収差は、基準波長をｄ線としたとき、Ｃ線とＦ線を良好に補正しようとすると、ｇ線がオーバー（補正過剰）となり、Ｃ線とｇ線を良好に補正しようとすると、Ｆ線がアンダー（補正不足）となってくる。
逆に望遠型のレンズ系の倍率色収差は、基準波長をｄ線としたとき、Ｃ線とＦ線を良好に補正しようとすると、ｇ線がアンダーとなり、Ｃ線とｇ線を良好に補正しようとすると、Ｆ線がオーバーとなってくる。
これらの収差補正を良好に行うためには、例えば広画角のレンズ系の場合は、開口絞りよりも物体側に部分分散比θｇＦが小なる材料の正レンズ、又は部分分散比θｇＦが大なる材料の負レンズを配置するのが良い。
又は、開口絞りよりも像側に部分分散比θｇＦが大なる材料の正レンズ、又は部分分散比θｇＦが小なる材料の負レンズを配置するのが良い。
望遠型のレンズ系の場合は、開口絞りよりも物体側に部分分散比θｇＦが大なる材料の正レンズ又は、部分分散比θｇＦが小なる材料の負レンズを配置するのが良い。
又は、開口絞りよりも像側に部分分散比θｇＦが小なる材料の正レンズ又は、部分分散比θｇＦが大なる材料の負レンズを配置するのが良い。
これらがどれも無条件に使用できるのではなく、光学系全体のペッツバール和や、球面収差、歪曲収差等への影響や、さらにはレンズ系の鏡筒への固定等も考慮し最良の選択を行うのが良い。
そこで各実施例では、光学系中に、条件式（１）を満足する固体材料からなるレンズまたは屈折力を有する層等の第１屈折光学素子と、条件式（２）を満足する第２屈折光学素子とを、それぞれ少なくとも１枚ずつ配置している。
条件式（１），（２）を満足する固体材料としては、樹脂材料に無機微粒子を分散させた混合体がある。
例えば条件式（１）を満足する固体材料としては、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）等がある。
尚、条件式（１）を満足すれば他の固体材料でもよい。
条件式（２）を満足する固体材料としては、レプリカ非球面材料として使用されるＵＶ硬化性のアクリル系ポリマーにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の微粒子を１〜２０％程度混合した材料（２０％混合の場合、Ｎｄ＝１．５６９８７，νｄ＝１３．２７，θｇＦ＝０．２８９）等がある。
尚、条件式（２）を満足すれば他の固体材料でもよい。
条件式（１），（２）を満足すれば、倍率色収差の補正の方向によらず、固体材料からなるレンズまたは屈折力を有する層の屈折力の符号が正負どちらでも選択可能である。これによれば、倍率色収差を良好に補正すると同時に、軸上，軸外等の諸収差の補正が容易となる。
また、倍率色収差の補正を複数の屈折光学素子でおこなうため、軸上色収差とのバランスをとることが容易となる。
更に望ましくは条件式（１），（２）を以下の範囲とするのが良い。
−１．３３×１０−３×νｄ＋７．０×１０−１＜θｇＦ ‥‥‥（１ａ）
−１．６３×１０−３×νｄ＋５．０×１０−１＞θｇＦ ‥‥‥（２ａ）
尚、固体材料に樹脂材料を用いるとき、成形型を用いて光重合成形または熱重合成形すると、量産する際、製造効率がよくなる。
次に各実施例の特徴について説明する。
図１に示した数値実施例１は、物体側から像側へ順に、正の屈折力（光学的パワー＝焦点距離の逆数）を有する第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｌ５で構成されるズームレンズである。
広角側から望遠側へのズーミングに際して各レンズ群間隔は次のように変化する。すなわち、広角端に比べ望遠端で、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が大きく、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔が小さくなるように、隣接するレンズ群の間隔が変化する。
レンズＰ１及びレンズＰ２は、ＵＶ硬化性のアクリル系ポリマーにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の微粒子を１５％混合した材料（Ｎｄ＝１．５７９，νｄ＝１６．５，θｇＦ＝０．３６２）より成っている。すなわち、レンズＰ１及びレンズＰ２は、本発明の第２屈折光学素子に相当する。
レンズＰ３は、ＵＶ硬化樹脂（Ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）より成っている。すなわち、レンズＰ３は、本発明の第１屈折光学素子に相当する。
図３の数値実施例２は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｌ５で構成されるズームレンズである。
広角側から望遠側へのズーミングに際して、各レンズ群間隔は次のように変化する。すなわち、広角端に比べ望遠端で、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が大きく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が小さく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が大きく、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔が小さくなるように、隣接するレンズ群の間隔が変化する。
レンズＰ１、レンズＰ３、そしてレンズＰ４は、ＵＶ硬化樹脂（Ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）より成っている。すなわち、レンズＰ１，Ｐ２，Ｐ４は、本発明の第１屈折光学素子に相当する。
レンズＰ２は、ＵＶ硬化性のアクリル系ポリマーにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の微粒子を１５％混合した材料（Ｎｄ＝１．５７９，νｄ＝１６．５，θｇＦ＝０．３６２）より成っている。すなわち、レンズＰ２は、本発明の第２屈折光学素子に相当する。
図５の数値実施例３は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｌ５、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｌ６で構成されるズームレンズである。
広角側から望遠側へのズーミングに際して各レンズ群間隔は次のように変化する。すなわち、広角端に比べ望遠端で、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が小さく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が大きく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が小さく、第４レンズ群Ｌ４と第５レンズ群Ｌ５の間隔が大きく、第５レンズ群Ｌ５と第６レンズ群Ｌ６との間隔が大きくなるように、隣接するレンズ群の間隔が変化する。尚、第６レンズ群Ｌ６はズーミングのためには移動しない。
ズーミングに際して、Ｆナンバー絞りＦＳと、絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３と一体に移動している。
また図中レンズＰ１，Ｐ２はＵＶ硬化樹脂（Ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）より成っている。すなわち、レンズＰ１，Ｐ２は、本発明の第１屈折光学素子に相当する。
レンズＰ３は、ＵＶ硬化性のアクリル系ポリマーにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の微粒子を１５％混合した材料（Ｎｄ＝１．５７９，νｄ＝１６．５，θｇＦ＝０．３６２）より成っている。すなわち、レンズＰ３は、本発明の第２屈折光学素子に相当する。
図７の数値実施例４は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４で構成されるズームレンズである。
広角側から望遠側へのズーミングに際して、各レンズ群間隔は次のように変化する。すなわち、広角端に比べ望遠端で、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間隔が小さく、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間隔が大きく、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４の間隔が小さくなるように、隣接するレンズ群の間隔が変化する。
ズーミングに際して、Ｆナンバー絞りＦＳと絞りＳＰは第３レンズ群Ｌ３と一体に移動している。フレアカッターＦＣはズーミングの際は移動しない。
図中、レンズＰ１，Ｐ３は、ＵＶ硬化性のアクリル系ポリマーにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の微粒子を１５％混合した材料（Ｎｄ＝１．５７９，νｄ＝１６．５，θｇＦ＝０．３６２）より成っている。すなわち、レンズＰ１，Ｐ３は、本発明の第２屈折光学素子に相当する。
レンズＰ２，Ｐ４は、ＵＶ硬化樹脂（Ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）より成っている。すなわち、レンズＰ２，Ｐ４は、本発明の第１屈折光学素子に相当する。
図９の数値実施例５は、逆望遠型（レトロフォーカス型）の撮影レンズである。ここで逆望遠型の撮影レンズとはレンズ全長が焦点距離よりも長いレンズ系をいう。
図中、レンズＰ１は、ＵＶ硬化樹脂（Ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）より成っている。すなわち、レンズＰ１は、本発明の第１屈折光学素子に相当する。
レンズＰ２はレプリカ非球面材料として使用されるＵＶ硬化性のアクリル系ポリマーにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の微粒子を１５％混合した材料（Ｎｄ＝１．５７９，νｄ＝１６．５，θｇＦ＝０．３６２）より成っている。すなわち、レンズＰ２は、本発明の第２屈折光学素子に相当する。
図１１の数値実施例６は、広画角の撮影レンズである。
図中、レンズＰ２は、レプリカ非球面材料として使用されるＵＶ硬化性のアクリル系ポリマーにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の微粒子を１５％混合した材料（Ｎｄ＝１．５７９，νｄ＝１６．５，θｇＦ＝０．３６２）より成っている。すなわち、レンズＰ２は、本発明の第２屈折光学素子に相当する。
レンズＰ１はＵＶ硬化樹脂（Ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）より成っている。すなわち、レンズＰ１は、本発明の第１屈折光学素子に相当する。
以下に、実施例１〜６に各々対応する数値実施例１〜６を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を表す。Ｒｉは第ｉ番目（第ｉ面）の曲率半径、Ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、Ｎｉ，νｉはそれぞれｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。
非球面形状は、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を、面頂点を基準にしてＸとするとき、
Figure 2007163964
で表される。
但し、Ｒは近軸曲率半径、ｋは円錐定数、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆは非球面係数である。
又、「ｅ−Ｘ」は「×１０−Ｘ」を意味している。ｆは焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角を示す。又、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。

数値実施例１
ｆ＝ 28.90〜193.15 Ｆｎｏ＝3.63 〜 5.88 ２ω＝73.6 〜 12.8
R 1 = 102.694 D 1 = 1.50 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 67.525 D 2 = 0.05 N 2 = 1.578566 ν 2 = 16.5
R 3 = 57.448 D 3 = 9.29 N 3 = 1.603112 ν 3 = 60.6
R 4 = -938.598 D 4 = 0.12
R 5 = 48.476 D 5 = 4.44 N 4 = 1.622992 ν 4 = 58.2
R 6 = 82.382 D 6 = 可変
* R 7 = 73.541 D 7 = 1.20 N 5 = 1.834807 ν 5 = 42.7
R 8 = 13.885 D 8 = 5.65
R 9 = -33.988 D 9 = 0.60 N 6 = 1.578566 ν 6 = 16.5
R10 = -24.239 D10 = 1.00 N 7 = 1.834807 ν 7 = 42.7
R11 = 52.693 D11 = 0.12
R12 = 30.334 D12 = 4.52 N 8 = 1.755199 ν 8 = 27.5
R13 = -21.950 D13 = 0.60
R14 = -17.654 D14 = 0.90 N 9 = 1.772499 ν 9 = 49.6
R15 = -69.021 D15 = 可変
R16 = 絞り D16 = 0.94
R17 = 43.224 D17 = 4.08 N10 = 1.487490 ν10 = 70.2
R18 = -30.236 D18 = 0.15
R19 = 26.744 D19 = 8.13 N11 = 1.487490 ν11 = 70.2
R20 = -21.083 D20 = 0.90 N12 = 1.805181 ν12 = 25.4
R21 = -63.759 D21 = 可変
R22 = -51.876 D22 = 4.69 N13 = 1.740769 ν13 = 27.8
R23 = -14.998 D23 = 0.90 N14 = 1.882997 ν14 = 40.8
R24 = 123.097 D24 = 可変
R25 = 85.239 D25 = 5.21 N15 = 1.583126 ν15 = 59.4
* R26 = -20.371 D26 = 8.80
R27 = -15.933 D27 = 1.50 N16 = 1.698947 ν16 = 30.1
R28 = -16.645 D28 = 1.01 N17 = 1.635550 ν17 = 22.7
R29 = -14.231 D29 = 1.50 N18 = 1.805181 ν18 = 25.4
R30 = -24.910

＼焦点距離 28.90 80.81 193.15
可変間隔＼
D 6 2.38 29.66 48.63
D15 19.64 8.93 1.39
D21 1.13 6.32 8.17
D24 7.85 2.66 0.81

非球面係数
7面 : Ａ=0.00000e+00 Ｂ=3.02479e-06 Ｃ=1.16978e-08 Ｄ=-1.03310e-10
Ｅ=5.98212e-13 Ｆ=0.00000e+00
26面 : Ａ=0.00000e+00 Ｂ=5.57442e-06 Ｃ=2.59073e-08 Ｄ=-2.75874e-10
Ｅ=1.02062e-12 Ｆ=0.00000e+00

数値実施例2
ｆ＝ 28.90〜193.17 Ｆｎｏ＝3.63 〜 5.88 ２ω＝73.6 〜 12.8
R 1 = 132.527 D 1 = 1.50 N 1 = 1.846660 ν 1 = 23.9
R 2 = 49.733 D 2 = 2.52 N 2 = 1.635550 ν 2 = 22.7
R 3 = 67.379 D 3 = 7.08 N 3 = 1.622992 ν 3 = 58.2
R 4 = 984.359 D 4 = 0.12
R 5 = 51.358 D 5 = 7.04 N 4 = 1.622992 ν 4 = 58.2
R 6 = 234.151 D 6 = 可変
* R 7 = 73.837 D 7 = 1.20 N 5 = 1.834807 ν 5 = 42.7
R 8 = 14.793 D 8 = 5.59
R 9 = -44.796 D 9 = 0.21 N 6 = 1.578566 ν 6 = 16.5
R10 = -37.512 D10 = 1.00 N 7 = 1.834807 ν 7 = 42.7
R11 = 45.257 D11 = 0.12
R12 = 27.772 D12 = 4.32 N 8 = 1.755199 ν 8 = 27.5
R13 = -30.460 D13 = 1.02
R14 = -19.218 D14 = 0.90 N 9 = 1.772499 ν 9 = 49.6
R15 = 101.774 D15 = 2.03 N10 = 1.784723 ν10 = 25.7
R16 = -93.904 D16 = 可変
R17 = 絞り D17 = 0.70
R18 = 34.666 D18 = 4.41 N11 = 1.518229 ν11 = 58.9
R19 = -28.082 D19 = 0.15
R20 = 37.367 D20 = 4.95 N12 = 1.517417 ν12 = 52.4
R21 = -20.919 D21 = 0.30 N 13 = 1.635550 ν13 = 22.7
R22 = -18.412 D22 = 0.90 N14 = 1.846660 ν14 = 23.9
R23 = -118.206 D23 = 可変
R24 = -39.813 D24 = 2.43 N15 = 1.728250 ν15 = 28.5
R25 = -18.948 D25 = 0.90 N16 = 1.882997 ν16 = 40.8
R26 = -97.865 D26 = 可変
R27 = 52.675 D27 = 6.09 N17 = 1.583126 ν17 = 59.4
* R28 = -20.674 D28 = 1.27
R29 = 315.706 D29 = 2.16 N18 = 1.487490 ν18 = 70.2
R30 = -126.226 D30 = 3.07
R31 = -21.208 D31 = 1.00 N19 = 1.834000 ν19 = 37.2
R32 = 284.744 D32 = 0.66 N20 = 1.635550 ν20 = 22.7
R33 = -127.140 D33 = 1.00 N21 = 1.487490 ν21 = 70.2
R34 = -1536.395

＼焦点距離 28.90 80.32 193.17
可変間隔＼
D 6 2.42 29.11 48.39
D16 19.53 9.12 1.56
D23 1.76 10.01 13.38
D26 12.22 3.97 0.60

非球面係数
7面 : Ａ=0.00000e+00 Ｂ=2.67286e-06 Ｃ=1.84979e-08 Ｄ=-1.56477e-10
Ｅ=6.99280e-13 Ｆ=0.00000e+00
28面 : Ａ=0.00000e+00 Ｂ=1.77385e-05 Ｃ=2.96988e-08 Ｄ=-1.06404e-10
Ｅ=3.66833e-13 Ｆ=0.00000e+00

数値実施例3
ｆ＝ 24.70〜 67.92 Ｆｎｏ＝ 2.90 〜 2.90 ２ω＝82.4 〜 35.3
* R 1 = 164.900 D 1 = 2.50 N 1 = 1.772499 ν 1 = 49.6
R 2 = 32.229 D 2 = 12.62
R 3 = -187.833 D 3 = 2.30 N 2 = 1.772499 ν 2 = 49.6
R 4 = 77.226 D 4 = 0.15
R 5 = 58.470 D 5 = 5.16 N 3 = 1.805181 ν 3 = 25.4
R 6 = 259.048 D 6 = 0.05 N 4= 1.635550 ν 4 = 22.7
R 7 = 116.957 D 7 = 可変
R 8 = 117.293 D 8 = 1.90 N 5 = 1.846660 ν 5 = 23.8
R 9 = 42.078 D 9 = 0.34 N 6 = 1.635550 ν 6 = 22.7
R10 = 46.333 D10 = 6.98 N 7 = 1.696797 ν 7 = 55.5
R11 = -197.890 D11 = 0.15
R12 = 88.758 D12 = 4.09 N 8 = 1.834807 ν 8 = 42.7
R13 = -247.127 D13 = 0.15
R14 = 45.684 D14 = 4.82 N 9 = 1.696797 ν 9 = 55.5
R15 = 387.307 D15 = 可変
R16 = Fno絞り D16 = 2.10
R17 = -154.972 D17 = 1.30 N 10 = 1.882997 ν10 = 40.8
R18 = 44.398 D18 = 2.50
R19 = -103.592 D19 = 1.61 N10 = 1.772499 ν10 = 49.6
R20 = 28.669 D20 = 4.45 N11 = 1.805181 ν11 = 25.4
R21 = -214.785 D21 = 1.03
R22 = 絞り D22 = 可変
R23 = 130.641 D23 = 1.30 N12 = 1.846660 ν12 = 23.9
R24 = 27.680 D24 = 0.05 N13 = 1.578566 ν13 = 16.5
R25 = 25.754 D25 = 7.33 N14 = 1.516330 ν14 = 64.1
R26 = -40.387 D26 = 0.15
R27 = 32.774 D27 = 4.68 N15 = 1.620411 ν15 = 60.3
R28 = -124.828 D28 = 可変
R29 = -97.100 D29 = 2.82 N16 = 1.882997 ν16 = 40.8
R30 = -41.123 D30 = 0.15
R31 = -45.224 D31 = 1.20 N17 = 1.772499 ν17 = 49.6
R32 = 29.258 D32 = 可変
R33 = 78.519 D33 = 7.61 N18 = 1.583126 ν18 = 59.4
* R34 = -76.846

＼焦点距離 24.70 35.30 67.92
可変間隔＼
D 7 54.09 28.54 1.50
D15 2.98 5.70 17.79
D22 16.60 13.88 1.79
D28 1.19 3.67 9.10
D32 4.24 11.69 15.90

非球面係数
1面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ= 1.18117e-06 Ｃ= 1.06699e-09 Ｄ=-3.06461e-12
Ｅ= 3.17212e-15 Ｆ=-1.19658e-18
34面 : Ａ=-0.00000e+00 Ｂ= 8.11421e-07 Ｃ=-2.03354e-08 Ｄ= 1.22131e-10
Ｅ=-3.54783e-13 Ｆ= 3.93194e-16

数値実施例４
ｆ＝ 16.49〜 33.98 Ｆｎｏ＝ 2.90 〜 2.90 ２ω＝105.4 〜 65.0
* R 1 = 802.400 D 1 = 2.00 N 1 = 1.772499 ν 1 = 49.6
R 2 = 21.308 D 2 = 0.32 N 2 = 1.578566 ν 2 = 16.5
R 3 = 21.638 D 3 = 16.86
R 4 = -63.782 D 4 = 1.20 N 3 = 1.834807 ν 3 = 42.7
R 5 = 44.159 D 5 = 0.34 N 4 = 1.524200 ν 4 = 51.4
* R 6 = 63.976 D 6 = 0.15
R 7 = 39.553 D 7 = 4.34 N 5 = 1.805181 ν 5 = 25.4
R 8 = 1131.513 D 8 = 可変
R 9 = 41.991 D 9 = 1.30 N 6 = 1.805181 ν 6 = 25.4
R10 = 20.820 D10 = 0.54 N 7 = 1.635550 ν 7 = 22.7
R11 = 23.803 D11 = 8.30 N 8 = 1.517417 ν 8 = 52.4
R12 = -107.329 D12 = 0.15
R13 = 40.735 D13 = 4.22 N 9 = 1.696797 ν 9 = 55.5
R14 = -102.029 D14 = 可変
R15 = 絞り D15 = 1.56
R16 = -1875.433 D16 = 1.52 N10 = 1.882997 ν10 = 40.8
R17 = 56.883 D17 = 3.14
R18 = -31.008 D18 = 1.00 N11 = 1.617722 ν11 = 49.8
R19 = 29.627 D19 = 5.44 N12 = 1.805181 ν12 = 25.4
R20 = -108.394 D20 = 1.02
R21 = FNo絞り D21 = 可変
R22 = 32.026 D22 = 7.49 N13 = 1.496999 ν13 = 81.5
R23 = -26.456 D23 = 0.05 N14 = 1.578566 ν14 = 16.5
R24 = -28.882 D24 = 1.30 N15 = 1.846660 ν15 = 23.9
R25 = -44.405 D25 = 0.20
R26 = -251.883 D26 = 1.20 N16 = 1.846660 ν16 = 23.9
R27 = 26.924 D27 = 2.31 N17 = 1.635550 ν17 = 22.7
R28 = 71.847 D28 = 4.55 N18 = 1.496999 ν18 = 81.5
R29 = -68.447 D29 = 0.15
R30 = 264.450 D30 = 3.00 N19 = 1.730770 ν19 = 40.5
* R31 = -132.564 D31 = 可変
R32 = フレアカッター

＼焦点距離 16.49 24.00 33.98
可変間隔＼
D 8 21.43 8.55 1.13
D14 0.85 5.68 11.12
D21 10.28 5.45 0.01
D31 0.00 8.55 20.30

非球面係数
1面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ= 1.62651e-05 Ｃ=-2.41951e-08 Ｄ= 3.40722e-11
Ｅ=-2.82586e-14 Ｆ= 1.10415e-17
6面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ= 1.41432e-05 Ｃ= 6.38426e-09 Ｄ=-2.43697e-10
Ｅ= 1.14082e-12 Ｆ=-1.78942e-15
31面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ= 9.83727e-06 Ｃ= 8.54996e-09 Ｄ= 6.55809e-11
Ｅ=-3.22925e-13 Ｆ= 6.78586e-16

数値実施例5
ｆ＝ 24.60 Ｆｎｏ＝1.46 ２ω＝82.7
R 1 = 65.313 D 1 = 2.80 N 1 = 1.696797 ν 1 = 55.5
R 2 = 31.601 D 2 = 6.86
R 3 = 76.307 D 3 = 2.30 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 4 = 35.016 D 4 = 6.48
R 5 = 322.917 D 5 = 4.38 N 3 = 1.834000 ν 3 = 37.2
R 6 = -101.191 D 6 = 3.64
R 7 = 78.925 D 7 = 3.46 N 4 = 1.846660 ν 4 = 23.8
R 8 = -527.679 D 8 = 0.05 N 5 = 1.635550 ν 5 = 22.7
R 9 = 173.236 D 9 = 1.65 N 6 = 1.487490 ν 6 = 70.2
R10 = 23.776 D10 = 7.10
R11 = フレアカッター D11 = 4.98
R12 = 30.832 D12 = 7.82 N 7 = 1.804000 ν 7 = 46.6
R13 = -59.395 D13 = 0.15
R14 = -353.576 D14 = 1.48 N 8 = 1.755199 ν 8 = 27.5
R15 = 40.441 D15 = 5.13
R16 = 絞り D16 = 8.68
R17 = -16.042 D17 = 1.50 N 9 = 1.805181 ν 9 = 25.4
R18 = -76.756 D18 = 0.05 N10 = 1.578566 ν10 = 16.5
R19 = -146.535 D19 = 2.98 N11 = 1.834807 ν11 = 42.7
* R20 = -32.582 D20 = 0.15
R21 = -193.002 D21 = 7.37 N12 = 1.603112 ν12 = 60.7
R22 = -22.620 D22 = 0.15
R23 = -69.417 D23 = 4.85 N13 = 1.772499 ν13 = 49.6
R24 = -30.218 D24 = 36.47

非球面係数
20面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ=2.13762e-05 Ｃ=2.72007e-08 Ｄ=-1.80717e-11
Ｅ=-1.75506e-13

数値実施例6
ｆ＝ 24.83 Ｆｎｏ＝1.46 ２ω＝82.1
R 1 = 67.697 D 1 = 2.80 N 1 = 1.696797 ν 1 = 55.5
R 2 = 35.617 D 2 = 5.28
R 3 = 68.261 D 3 = 2.30 N 2 = 1.696797 ν 2 = 55.5
R 4 = 30.886 D 4 = 7.72
R 5 = 286.375 D 5 = 4.38 N 3 = 1.712995 ν 3 = 53.8
R 6 = -90.506 D 6 = 3.68
R 7 = 60.777 D 7 = 2.81 N 4 = 1.755199 ν 4 = 27.5
R 8 = 177.484 D 8 = 0.70 N 5 = 1.635550 ν 5 = 22.7
R 9 = 2235.655 D 9 = 1.70 N 6 = 1.487490 ν 6 = 70.2
R10 = 22.928 D10 = 7.10
R11 = ∞ D11 = 4.87
R12 = 30.895 D12 = 6.78 N 7 = 1.804000 ν 7 = 46.6
R13 = -59.022 D13 = 0.15
R14 = -2922.376 D14 = 1.48 N 8 = 1.728250 ν 8 = 28.5
R15 = 39.587 D15 = 5.13
R16 = 絞り D16 = 6.89
R17 = -17.193 D17 = 1.50 N 9 = 1.805181 ν 9 = 25.4
R18 = 48.968 D18 = 1.22 N 5 = 1.578566 ν 5 = 16.5
R19 = 124.262 D19 = 4.00 N11 = 1.834807 ν11 = 42.7
* R20 = -40.549 D20 = 0.15
R21 = -422.369 D21 = 6.62 N12 = 1.603112 ν12 = 60.7
R22 = -25.797 D22 = 0.15
R23 = -87.810 D23 = 5.41 N13 = 1.772499 ν13 = 49.6
R24 = -29.834 D24 = 36.47

非球面係数
20面 : Ａ= 0.00000e+00 Ｂ=1.76037e-05 Ｃ=1.33192e-08 Ｄ=-2.62982e-12
Ｅ=-1.42186e-13
Figure 2007163964
次に、本発明の光学系を撮影レンズとして用いた一眼レフカメラシステムの実施例を、図１３を用いて説明する。
図１３において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明による光学系を搭載した交換レンズ、１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を記録するフィルムや撮像素子等の感光面である。
１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を感光面１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像とした後、接眼光学系１７で拡大して観察する。
撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。
このように本発明の撮影光学系を一眼レフカメラ交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した撮像装置が実現できる。
尚、本発明のクイックリターンミラーのないＳＬＲ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｌｅｎｓ Ｒｅｆｌｅｘ）カメラにも同様に適用することができる。
数値実施例１の光学系の光学系断面図である。 数値実施例１の収差図である。 数値実施例１の収差図である。 数値実施例１の収差図である。 数値実施例２の光学系の光学系断面図である。 数値実施例２の収差図である。 数値実施例２の収差図である。 数値実施例２の収差図である。 数値実施例３の光学系の光学系断面図である。 数値実施例３の収差図である。 数値実施例３の収差図である。 数値実施例３の収差図である。 数値実施例４の光学系の光学系断面図である。 数値実施例４の収差図である。 数値実施例４の収差図である。 数値実施例４の収差図である。 数値実施例５の光学系の光学系断面図である。 数値実施例５の収差図である。 数値実施例６の光学系の光学系断面図である。 数値実施例６の収差図である。 本発明の撮像装置の要部概略図である。
符号の説明
ＯＬ 光学系
Ｐ１〜Ｐ４ 屈折光学素子
ＳＰ 開口絞り
ＦＳ Ｆナンバー絞り
ＦＣ フレアーカット絞り
ＩＰ 像面
ｄ ｄ線
ｇ ｇ線
Ｃ Ｃ線
Ｆ Ｆ線
ΔＭ メリディオナル像面
ΔＳ サジタル像面

Claims (7)

  1. アッベ数をνｄ、部分分散比をθｇＦとするとき、
    −１．３３×１０−３×νｄ＋６．７×１０−１＜θｇＦ
    なる条件を満足する固体材料で形成される少なくとも１つの第１屈折光学素子と、
    −１．６３×１０−３×νｄ＋６．２×１０−１＞θｇＦ
    なる条件を満足する固体材料で形成される少なくとも１つの第２屈折光学素子とを有することを特徴とする光学系。
  2. 前記光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群を有し、
    広角端に比して望遠端で、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が大きく、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が小さく、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が大きく、第４レンズ群と第５レンズ群の間隔が小さくなるように、隣接するレンズ群の間隔を変化させてズーミングを行うことを特徴とする請求項１の光学系。
  3. 前記第１屈折光学素子及び第２屈折光学素子は、前記第１レンズ群、第２レンズ群、第４レンズ群に含まれていることを特徴とする請求項２の光学系。
  4. 前記光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、広角端に比べ望遠端で、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が小さく、第２レンズ群と第３レンズ群の間隔が大きく、第３レンズ群と第４レンズ群の間隔が小さくなるように、隣接するレンズ群の間隔を変化させてズーミングを行うことを特徴とする請求項１の光学系。
  5. 前記第１屈折光学素子及び第２屈折光学素子は、前記第１レンズ群，第２レンズ群，第４レンズ群に含まれていることを特徴とする請求項４の光学系。
  6. 光電変換素子上に像を形成することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の光学系。
  7. 請求項１〜６のいずれか１項の光学系を備えることを特徴とする光学機器。
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