JP2009300489A - Variable power optical system and imaging apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable power optical system capable of satisfactorily correcting color aberration in a red area, and to provide an imaging apparatus. <P>SOLUTION: The variable power optical system includes, in order from an object side: a first lens group G1 of negative refractive power; a second lens group G2 of positive refractive power as a whole, which moves on an optical axis when varying power or being focused; a third lens group G3 of negative refractive power as a whole, which moves on the optical axis when varying power or being focused and includes at least one negative lens; and a fourth lens group G4 of positive refractive power as a whole, which includes at least one positive lens. The third lens group G3 includes a negative lens that satisfies conditions expressed by formula (1) νd>60 and formula (2) θC, A'<0.001198νd+0.2765. The fourth lens group G4 includes a positive lens that satisfies conditions expressed by formula (1) νd>60 and formula (2) θC, A'<0.001198νd+0.2765. In the formulas, νd represents Abbe's number relative to a line d, and θC, A' represents a partial dispersion ratio where partial dispersion is represented by (nc-nA'), in which nC represents a refractive index relative to a line C and nA' represents a refractive index relative to a line A'. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、例えば内視鏡用の対物レンズとして好適に用いられる変倍光学系およびそれを用いた撮像装置に関する。   The present invention relates to a variable magnification optical system suitably used as an objective lens for an endoscope, for example, and an imaging apparatus using the same.

CCD(Charge Coupled Device)やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等の固体撮像素子を用いる光学系においては、素子の感度が赤外領域でも高いため、A’線付近(750nm前後)での透過率が50%(半値)程度となる赤外線カットフィルタを挿入することが多い。それでも、赤の領域の収差は、像質や解像力に多大な影響を与えうるので、C線(656.3nm)からA’線(768.2nm)にかけての色収差の補正は重要である。また、移動群を有する光学系においては、変倍時に色収差が変動しないよう、各群ごとに色収差が補正されていることが望ましい。従来より、色収差の補正、特に2次スペクトルの補正には、異常分散性を有する光学材料を使用することが効果的であることが知られている(特許文献1ないし4参照)。   In an optical system using a solid-state imaging device such as a CCD (Charge Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor), the sensitivity of the device is high even in the infrared region. Therefore, the transmittance near the A ′ line (around 750 nm) In many cases, an infrared cut filter of about 50% (half value) is inserted. Nevertheless, since the aberration in the red region can greatly affect the image quality and resolution, it is important to correct the chromatic aberration from the C line (656.3 nm) to the A ′ line (768.2 nm). In an optical system having a moving group, it is desirable that the chromatic aberration is corrected for each group so that the chromatic aberration does not fluctuate during zooming. Conventionally, it has been known that it is effective to use an optical material having anomalous dispersion for correcting chromatic aberration, particularly for correcting a secondary spectrum (see Patent Documents 1 to 4).

特開2007−163964号公報JP 2007-163964 A 特開2006−349947号公報JP 2006-349947 A 特開2006−78964号公報JP 2006-78964 A 特開2005−345892号公報JP 2005-345892 A

しかしながら、上記各特許文献では、青の領域の色収差補正に着目し、青の領域の部分分散比、例えばg線(435.8nm)およびF線(486.1nm)に関する部分分散比θg,Fに着目したレンズ系が記載されているのみであり、赤の領域の色収差補正は不十分である。特に、材料によっては青の領域と赤の領域とで異常分散性の傾向が異なる場合があり、青の領域の異常分散性にのみ着目しただけでは十分な色収差補正ができない可能性がある。   However, in each of the above-mentioned patent documents, attention is paid to correction of chromatic aberration in the blue region, and the partial dispersion ratio of the blue region, for example, the partial dispersion ratio θg, F relating to the g-line (435.8 nm) and the F-line (486.1 nm) is set. Only a focused lens system is described, and correction of chromatic aberration in the red region is insufficient. In particular, depending on the material, the tendency of anomalous dispersion may be different between the blue region and the red region, and there is a possibility that sufficient chromatic aberration correction cannot be performed only by focusing on the anomalous dispersion of the blue region.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、特に赤の領域の色収差補正を従来よりも良好に行うことができる変倍光学系および撮像装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to provide a variable magnification optical system and an imaging apparatus capable of performing chromatic aberration correction particularly in a red region better than before.

本発明による変倍光学系は、複数のレンズ群を備えた変倍光学系であって、少なくとも1枚の正レンズを含み、正の屈折力を有するレンズ群と、少なくとも1枚の負レンズを含み、負の屈折力を有するレンズ群とを備え、前記正レンズ、または前記負レンズの少なくとも一つのレンズに、以下の条件式(1),(2)を満足する光学材料を用いるようにしたものである。
νd>60 ……(1)
θC,A'<0.001198νd+0.2765 ……(2)
ただし、νdはd線に対するアッベ数、θC,A'は部分分散を(nC−nA’)としたときの部分分散比(nCはC線に対する屈折率、nA’はA’線に対する屈折率)とする。
A variable magnification optical system according to the present invention is a variable magnification optical system including a plurality of lens groups, and includes at least one positive lens, a lens group having positive refractive power, and at least one negative lens. An optical material that satisfies the following conditional expressions (1) and (2) is used for at least one of the positive lens and the negative lens: Is.
νd> 60 (1)
θC, A ′ <0.001198νd + 0.2765 (2)
Where νd is the Abbe number for the d-line, θC, A ′ is the partial dispersion ratio when the partial dispersion is (nC−nA ′) (nC is the refractive index for the C-line, and nA ′ is the refractive index for the A′-line). And

本発明による変倍光学系では、赤の領域の部分分散比に着目して適切な光学材料を用いてレンズ構成の最適化を行ったことで、特に赤の領域の色収差が従来よりも良好に補正される。本発明による変倍光学系では、特に、レンズ群内で比較的パワーが強く、色収差の発生原因となりやすいレンズ(正の屈折力を有するレンズ群内の正レンズ、または負の屈折力を有するレンズ群内の負レンズ)に、上記条件を満たす色収差の補正に有利な異常分散性を有する光学材料を用いることで、効果的な色収差補正がなされる。
そして、さらに、次の好ましい構成を適宜採用して満足することで、色収差の補正がより効果的になされる。
In the variable power optical system according to the present invention, the lens configuration is optimized by using an appropriate optical material while paying attention to the partial dispersion ratio of the red region, so that the chromatic aberration particularly in the red region is better than before. It is corrected. In the variable magnification optical system according to the present invention, in particular, a lens (a positive lens in a lens group having a positive refractive power or a lens having a negative refractive power) that has a relatively strong power in the lens group and is likely to cause chromatic aberration. By using an optical material having anomalous dispersion advantageous for correcting chromatic aberration satisfying the above conditions for the negative lens in the group, effective chromatic aberration correction can be performed.
Further, by properly adopting and satisfying the following preferable configuration, the correction of chromatic aberration is made more effective.

本発明による変倍光学系において、さらに以下の条件式を満足することが好ましい。
0.330<θC,A'<0.360 ……(3)
In the zoom optical system according to the present invention, it is preferable that the following conditional expressions are further satisfied.
0.330 <θC, A ′ <0.360 (3)

また、本発明による変倍光学系において、透過率の半値が750nm±20nmの赤外線カットフィルタを、レンズ系と結像面との間に有していても良い。   In the variable power optical system according to the present invention, an infrared cut filter having a transmittance half value of 750 nm ± 20 nm may be provided between the lens system and the imaging surface.

また、本発明による変倍光学系は、物体側より順に、変倍および合焦の際に固定で、負の屈折力を有する第1レンズ群と、変倍および合焦の際に光軸上を移動し、正の屈折力を有する第2レンズ群と、変倍および合焦の際に光軸上を移動し、少なくとも1枚の負レンズを含み、負の屈折力を有する第3レンズ群と、変倍および合焦の際に固定で、少なくとも1枚の正レンズを含み、正の屈折力を有する第4レンズ群とが配設された構成であっても良い。また、本発明による変倍光学系は、内視鏡用の対物レンズとして用いられるものであっても良い。   Further, the variable magnification optical system according to the present invention includes, in order from the object side, a first lens unit that is fixed at the time of zooming and focusing and has negative refractive power, and an optical axis at the time of zooming and focusing. A second lens group having a positive refractive power, and a third lens group having a negative refractive power, which moves on the optical axis during zooming and focusing and includes at least one negative lens. And a fourth lens group that is fixed at the time of zooming and focusing, includes at least one positive lens, and has positive refractive power. The variable magnification optical system according to the present invention may be used as an objective lens for an endoscope.

この第1レンズ群ないし第4レンズ群を配設した構成において、第3レンズ群内に、上記条件式(1),(2)の条件を満足する光学材料が用いられた負レンズを含んでいることが好ましい。   In the configuration in which the first lens group to the fourth lens group are disposed, the third lens group includes a negative lens using an optical material that satisfies the conditions of the conditional expressions (1) and (2). Preferably it is.

また、第4レンズ群内に、上記条件式(1),(2)の条件を満足する光学材料が用いられた正レンズを含んでいることが好ましい。   It is preferable that the fourth lens group includes a positive lens using an optical material that satisfies the conditions of the conditional expressions (1) and (2).

本発明による撮像装置は、本発明による変倍光学系と、この変倍光学系によって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子とを備えたものである。
本発明による撮像装置では、本発明の変倍光学系によって得られた良質の光学像に基づいて良質の撮像信号が得られ、その撮像信号に基づいて高画質の撮影画像が得られる。
An image pickup apparatus according to the present invention includes a variable magnification optical system according to the present invention and an image pickup element that outputs an image pickup signal corresponding to an optical image formed by the variable magnification optical system.
In the imaging apparatus according to the present invention, a high-quality imaging signal is obtained based on a high-quality optical image obtained by the variable magnification optical system of the present invention, and a high-quality captured image is obtained based on the imaging signal.

本発明の変倍光学系によれば、赤の領域の部分分散比に着目して適切な光学材料を用いてレンズ構成の最適化を図るようにしたので、特に赤の領域の色収差補正を従来よりも良好に行うことができる。   According to the variable magnification optical system of the present invention, the lens configuration is optimized by using an appropriate optical material by paying attention to the partial dispersion ratio of the red region, and thus the chromatic aberration correction particularly in the red region is conventionally performed. Can be done better.

また、本発明の撮像装置によれば、上記本発明の高性能の変倍光学系を撮像レンズとして用いるようにしたので、高画質の撮影画像を得ることができる。   According to the imaging apparatus of the present invention, since the high-performance variable magnification optical system of the present invention is used as an imaging lens, a high-quality captured image can be obtained.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
図1(A),(B)は、本発明の一実施の形態に係る変倍光学系の第1の構成例を示している。この構成例は、後述の第1の数値実施例(図7(A)、(B))のレンズ構成に対応している。なお、図1(A)は物体距離が遠距離側(標準状態)での光学系配置、図1(B)は物体距離が至近側(近接状態)での光学系配置に対応している。同様にして、後述の第2ないし第3の数値実施例のレンズ構成に対応する第2ないし第3の構成例の断面構成を、図2(A),(B)〜図3(A),(B)に示す。図1(A),(B)〜図3(A),(B)において、符号Riは、最も物体側の構成要素の面を1番目として、像側(結像側)に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したi番目の面の曲率半径を示す。符号Diは、i番目の面とi+1番目の面との光軸Z1上の面間隔を示す。なお符号Diについては、変倍および合焦に伴って変化する部分の面間隔のみ符号を付す。なお、各構成例共に基本的な構成は同じなので、以下では図1(A),(B)に示した第1の構成例を基本にして説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1A and 1B show a first configuration example of a variable magnification optical system according to an embodiment of the present invention. This configuration example corresponds to the lens configuration of a first numerical example (FIGS. 7A and 7B) described later. 1A corresponds to the arrangement of the optical system when the object distance is on the far side (standard state), and FIG. 1B corresponds to the arrangement of the optical system when the object distance is on the near side (close state). Similarly, sectional configurations of second to third configuration examples corresponding to lens configurations of second to third numerical examples described later are shown in FIGS. 2 (A), 2 (B) to 3 (A), Shown in (B). In FIGS. 1 (A), (B) to FIGS. 3 (A), (B), the symbol Ri increases sequentially toward the image side (imaging side), with the most object side component surface being the first. In this way, the radius of curvature of the i-th surface that is labeled is shown. The symbol Di indicates the surface interval on the optical axis Z1 between the i-th surface and the i + 1-th surface. In addition, about code | symbol Di, it attaches | subjects code | symbol only to the surface interval of the part which changes with zooming and focusing. Since the basic configuration is the same for each configuration example, the following description is based on the first configuration example shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B).

この変倍光学系は、例えば内視鏡の先端部に設けられる対物レンズとして用いられるものである。例えば、CCD等の固体撮像素子が軸方向(長手方向)に対し平行に配置された内視鏡の対物レンズとして好適に使用することができる。図25は、そのような内視鏡用の対物レンズ100の使用例を示している。図25に示したように、固体撮像素子200が内視鏡の先端部において軸方向(長手方向)Zに対し平行に配置されている。そして、その対物レンズ100と固体撮像素子200との間に光路変換プリズム102が挿入配置されている。対物レンズ100の光軸Z1は、光路変換プリズム102によって、固体撮像素子200の方向に略90度折り曲げられる。固体撮像素子200は、その撮像面が、対物レンズ100の光路折り曲げ後の結像面に一致するように配置される。光路変換プリズム102と固体撮像素子200との間には、カバーガラスや赤外線カットフィルタなどのその他の光学部材101が配置されていても良い。赤外線カットフィルタを設ける場合、例えば透過率の半値が750nm±20nmの特性のものを使用することが好ましい。   This variable power optical system is used, for example, as an objective lens provided at the distal end portion of an endoscope. For example, it can be suitably used as an objective lens of an endoscope in which a solid-state imaging device such as a CCD is arranged in parallel to the axial direction (longitudinal direction). FIG. 25 shows a usage example of such an objective lens 100 for an endoscope. As shown in FIG. 25, the solid-state imaging device 200 is arranged in parallel to the axial direction (longitudinal direction) Z at the distal end portion of the endoscope. An optical path conversion prism 102 is inserted between the objective lens 100 and the solid-state imaging device 200. The optical axis Z1 of the objective lens 100 is bent by approximately 90 degrees in the direction of the solid-state imaging device 200 by the optical path conversion prism 102. The solid-state imaging device 200 is arranged so that its imaging surface coincides with the imaging surface after the optical path of the objective lens 100 is bent. Other optical members 101 such as a cover glass and an infrared cut filter may be disposed between the optical path conversion prism 102 and the solid-state imaging device 200. When an infrared cut filter is provided, it is preferable to use, for example, a filter having a half-value transmittance of 750 nm ± 20 nm.

この変倍光学系は、図1(A),(B)に示したように、光軸Z1に沿って物体側から順に、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とを備えている。光学的な開口絞りStは、例えば第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されている。第4レンズ群G4と結像面との間には、上記した光路変換プリズム102(図25)に対応するプリズムGPが配置されている。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the variable magnification optical system includes a first lens group G1, a second lens group G2, and a third lens in order from the object side along the optical axis Z1. A group G3 and a fourth lens group G4 are provided. The optical aperture stop St is disposed, for example, between the second lens group G2 and the third lens group G3. A prism GP corresponding to the above-described optical path conversion prism 102 (FIG. 25) is disposed between the fourth lens group G4 and the imaging plane.

この変倍光学系は、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3を光軸上で移動させることにより、変倍(焦点距離の変化)よび合焦を行うようになされている。第1レンズ群G1および第4レンズ群G4は変倍および合焦の際に常時固定である。この変倍光学系は、図1(B)に示したように、図1(A)に示した遠距離側(標準状態)に対して第2レンズ群G2を物体側へ、第3レンズ群G3を像側へ移動させることにより、より近距離側(近接状態)へと合焦が可能であり、また、より大きな結像倍率を得ることができる。なお、内視鏡用の対物レンズ100として使用する場合、遠距離側の物体距離は例えば15mm程度、至近側の物体距離は例えば2mm程度である。   This variable magnification optical system is configured to perform variable magnification (change in focal length) and focus by moving the second lens group G2 and the third lens group G3 on the optical axis. The first lens group G1 and the fourth lens group G4 are always fixed during zooming and focusing. As shown in FIG. 1B, the variable magnification optical system has the second lens group G2 on the object side and the third lens group with respect to the long distance side (standard state) shown in FIG. By moving G3 to the image side, it is possible to focus on the closer side (close state) and to obtain a larger imaging magnification. When used as the objective lens 100 for an endoscope, the object distance on the far side is about 15 mm, for example, and the object distance on the near side is about 2 mm, for example.

この変倍光学系において、第1レンズ群G1は、全体として負の屈折力を有している。第1レンズ群G1は例えば、図1(A),(B)に示したように、物体側から順に、負レンズL11と、負レンズL12および正レンズL13からなる接合レンズとで構成することができる。また、図2(A),(B)の第2の構成例および図3(A),(B)の第3の構成例に示したように、負レンズL11と、接合レンズとの間に、平面レンズL14が配置されていても良い。   In this variable magnification optical system, the first lens group G1 has a negative refractive power as a whole. For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the first lens group G1 may be composed of a negative lens L11 and a cemented lens made up of a negative lens L12 and a positive lens L13 in this order from the object side. it can. In addition, as shown in the second configuration example of FIGS. 2A and 2B and the third configuration example of FIGS. 3A and 3B, the gap between the negative lens L11 and the cemented lens is shown. A plane lens L14 may be disposed.

第2レンズ群G2は、全体として正の屈折力を有している。第2レンズ群G2は例えば、図1(A),(B)に示したように、一枚の正レンズL21で構成することができる。   The second lens group G2 has a positive refractive power as a whole. For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the second lens group G2 can be composed of a single positive lens L21.

第3レンズ群G3は、少なくとも1枚の負レンズを含み、全体として負の屈折力を有している。第3レンズ群G3は例えば、図1(A),(B)に示したように、一枚の負レンズL31で構成することができる。   The third lens group G3 includes at least one negative lens and has a negative refractive power as a whole. For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the third lens group G3 can be composed of a single negative lens L31.

第4レンズ群G4は、少なくとも1枚の正レンズを含み、全体として正の屈折力を有している。第4レンズ群G4は例えば、図1(A),(B)に示したように、物体側から順に、正レンズL41と、正レンズL42および負レンズL43からなる接合レンズとで構成することができる。   The fourth lens group G4 includes at least one positive lens and has a positive refractive power as a whole. For example, as shown in FIGS. 1A and 1B, the fourth lens group G4 may be composed of a positive lens L41 and a cemented lens made up of a positive lens L42 and a negative lens L43 in order from the object side. it can.

この変倍光学系は、正の屈折力を有するレンズ群内の正レンズ、または負の屈折力を有するレンズ群内の負レンズの少なくとも一方に、以下の条件式(1),(2)を満足する、所定の異常分散性のある光学材料が用いられたレンズを含んでいる。これらの条件を満足することの意義については後述する。
νd>60 ……(1)
θC,A'<0.001198νd+0.2765 ……(2)
ただし、νdはd線に対するアッベ数。θC,A'は部分分散を(nC−nA’)としたときの部分分散比(nCはC線に対する屈折率、nA’はA’線に対する屈折率)。
In this variable magnification optical system, the following conditional expressions (1) and (2) are applied to at least one of a positive lens in a lens group having a positive refractive power and a negative lens in a lens group having a negative refractive power. The lens includes a satisfactory optical material having a predetermined anomalous dispersion. The significance of satisfying these conditions will be described later.
νd> 60 (1)
θC, A ′ <0.001198νd + 0.2765 (2)
Where νd is the Abbe number with respect to the d-line. θC, A ′ is a partial dispersion ratio (nC is the refractive index for the C line, and nA ′ is the refractive index for the A ′ line) when the partial dispersion is (nC−nA ′).

図1(A),(B)のレンズ構成例では例えば、第3レンズ群G3内の負レンズL31に、条件式(1),(2)を満足する光学材料が用いられていることが好ましい。また、第4レンズ群G4内の正レンズL42に、条件式(1),(2)を満足する光学材料が用いられていることが好ましい。   In the lens configuration examples in FIGS. 1A and 1B, for example, an optical material that satisfies the conditional expressions (1) and (2) is preferably used for the negative lens L31 in the third lens group G3. . In addition, it is preferable that an optical material satisfying the conditional expressions (1) and (2) is used for the positive lens L42 in the fourth lens group G4.

ここで、条件式(1),(2)を満たすとき、さらに以下の条件式を満足することが好ましい。
0.330<θC,A'<0.360 ……(3)
Here, when the conditional expressions (1) and (2) are satisfied, it is preferable that the following conditional expressions are further satisfied.
0.330 <θC, A ′ <0.360 (3)

次に、以上のように構成された変倍光学系の作用および効果を説明する。
この変倍光学系では、赤の領域の部分分散比に着目して適切な光学材料を用いてレンズ構成の最適化を行ったことで、特に赤の領域の色収差が従来よりも良好に補正される。この変倍光学系では、特に、レンズ群内で比較的パワーが強く、色収差の発生原因となりやすいレンズ(全体として正の屈折力を有するレンズ群内の正レンズ、または全体として負の屈折力を有するレンズ群内の負レンズ)に、上記条件を満たす色収差の補正に有利な異常分散性を有する光学材料を用いることで、効果的な色収差補正がなされる。
Next, operations and effects of the variable magnification optical system configured as described above will be described.
In this variable magnification optical system, focusing on the partial dispersion ratio in the red region and optimizing the lens configuration using an appropriate optical material, the chromatic aberration in the red region in particular is corrected better than before. The In this variable power optical system, a lens that is relatively strong in the lens group and is likely to cause chromatic aberration (a positive lens in a lens group having a positive refractive power as a whole, or a negative refractive power as a whole). By using an optical material having anomalous dispersion advantageous for correction of chromatic aberration satisfying the above conditions for the negative lens in the lens group having the lens group, effective chromatic aberration correction is performed.

上記条件式は、異常分散性に関するものである。以下、上記条件式を満たすことの意義を説明する、ある2波長の屈折率の差である部分分散(nx−ny)の、F線とC線の屈折率の差である主分散(nF−nC)に対する比(nx−ny)/(nF−nC)を、部分分散比(θx,y)という。この部分分散比(θx,y)を縦軸、アッベ数νdを横軸に取ったグラフ上で、標準の2つの硝種を結ぶ直線を基準線としたとき、一般にこの基準線から離れた位置に分布する光学材料は「異常分散性がある」光学材料という。   The above conditional expression relates to anomalous dispersion. Hereinafter, the main dispersion (nF−) of the difference between the refractive indices of the F-line and C-line of the partial dispersion (nx−ny), which is the difference between the refractive indexes of two wavelengths, will be explained. The ratio (nx−ny) / (nF−nC) to nC) is referred to as the partial dispersion ratio (θx, y). On the graph with the partial dispersion ratio (θx, y) on the vertical axis and the Abbe number νd on the horizontal axis, when a straight line connecting two standard glass types is taken as a reference line, it is generally at a position away from this reference line. The distributed optical material is referred to as “anomalous dispersion” optical material.

例えば株式会社オハラ製の2つの硝種、NSL7(nd=1.51112、νd=60.5)とPBM2(nd=1.62004、νd=36.3)とを結ぶ直線を基準線としたとき、長波長(赤)の領域の部分分散比θC,A'に関しては、
NSL7=0.3492、PBM2=0.3198より、基準線の式は、
θC,A' ≒ 0.001215νd + 0.2757 ・・・(A)
となる。なお、νd=(nd−1)/(nF−nC)とする(ndはd線に対する屈折率)。
一方、短波長(青)の領域の部分分散比θg,Fに関しては、
NSL7=0.5436、PBM2=0.5828より、基準線の式は、
θg,F ≒ −0.001620νd + 0.6416 ・・・(B)
となる。多くの硝種は、この基準線に沿って分布するが、異常分散性がある硝材ほど、この直線から離れて位置し、色収差の補正、2次スペクトルの低減に有効である。
For example, when a straight line connecting two glass types manufactured by OHARA INC., NSL7 (nd = 1.51112, νd = 60.5) and PBM2 (nd = 1.62004, νd = 36.3) is used as a reference line, For the partial dispersion ratio θC, A 'in the long wavelength (red) region,
From NSL7 = 0.3492 and PBM2 = 0.3198, the equation of the reference line is
θC, A′≈0.001215νd + 0.2757 (A)
It becomes. Note that νd = (nd−1) / (nF−nC) (nd is the refractive index with respect to the d-line).
On the other hand, regarding the partial dispersion ratio θg, F in the short wavelength (blue) region,
From NSL7 = 0.5436 and PBM2 = 0.5828, the reference line equation is
θg, F≈−0.001620νd + 0.6416 (B)
It becomes. Many glass types are distributed along this reference line, but glass materials with anomalous dispersion are located farther from this straight line and are more effective in correcting chromatic aberration and reducing the secondary spectrum.

図4は、株式会社オハラ、および株式会社住田光学ガラス製のいくつかの代表的な光学材料について、青の領域の部分分散比θg,Fとアッベ数νdとの関係をプロットして示している。また、上記式(B)による基準線を実線で図示している。図5は、同様のいくつかの代表的な光学材料について、赤の領域の部分分散比C,A'とアッベ数νdとの関係をプロットして示している。また、上記式(A)による基準線を実線で図示している。   FIG. 4 plots the relationship between the partial dispersion ratio θg, F in the blue region and the Abbe number νd for some representative optical materials manufactured by OHARA INC. And Sumita Optical Glass Co., Ltd. . Further, the reference line according to the above formula (B) is shown by a solid line. FIG. 5 plots the relationship between the partial dispersion ratios C and A ′ in the red region and the Abbe number νd for several similar representative optical materials. Further, the reference line according to the above formula (A) is shown by a solid line.

ここで、低分散硝材で、青の領域での異常分散性もあるとされるFSL5(nd=1.48749、νd=70.2)を例にすると、式(A)で算出される部分分散比θC,A'は0.361、式(B)から算出される部分分散比θg,Fは0.528となる。これに対して、実際のFSL5の部分分散比θC,A'は、0.3633、0.5300である。従って、その短波長の異常分散の量は、+0.002で、他の異常分散性のある硝材と同じに+側(図4のグラフで基準線よりも左側)に位置しているが、赤の領域では、他の異常分散性のある硝材とは逆方向(図5のグラフで基準線よりも右側)に+0.002の位置に分布している。すなわちFSL5は、図4のθg,F−νdのグラフ上では、基準線に対してFPL53、FPL51、PHM53、GFK70などと同じ側にあるのに対して、図5のθC,A'−νdのグラフ上では、基準線に対してFPL53等とは逆側に存在している。   Here, taking FSL5 (nd = 1.48749, νd = 70.2), which is a low dispersion glass material and also has anomalous dispersion in the blue region, as an example, the partial dispersion calculated by equation (A) The ratio θC, A ′ is 0.361, and the partial dispersion ratio θg, F calculated from the equation (B) is 0.528. On the other hand, the partial dispersion ratio θC, A ′ of the actual FSL5 is 0.3633 and 0.5300. Therefore, the amount of the short wavelength anomalous dispersion is +0.002, which is located on the + side (left side of the reference line in the graph of FIG. 4) as in the case of other glass materials having anomalous dispersion. In the region of (2), it is distributed at a position of +0.002 in the opposite direction (to the right side of the reference line in the graph of FIG. 5) from other anomalous dispersion materials. That is, the FSL5 is on the same side as the FPL53, FPL51, PHM53, GFK70, etc. with respect to the reference line on the graph of θg, F−νd in FIG. 4, whereas θC, A′−νd in FIG. On the graph, it exists on the side opposite to the FPL 53 or the like with respect to the reference line.

このFSL5のように、光学材料の中には、青の領域と赤の領域とで異常分散性の傾向が異なるものが存在する。従って、青の領域の異常分散性にのみ着目して硝材を選定して色収差を取ろうとすると、赤の領域では十分な色収差補正ができない場合がある。このため、本実施の形態では、上記条件式(1),(2)および条件式(3)を満たして、C線からA’線にかけての赤の領域の部分分散比θC,A'に着目してレンズの材料を選定することで、赤の領域の色収差を良好に補正することができる。図5において、斜線で強調表示した領域は、上記条件式(1),(2)および条件式(3)を満足する領域である。   Some of the optical materials, such as FSL5, have different anomalous dispersibility tendencies in the blue region and the red region. Therefore, if an attempt is made to remove chromatic aberration by selecting a glass material by paying attention only to the anomalous dispersion in the blue region, there may be a case where sufficient chromatic aberration correction cannot be performed in the red region. Therefore, in the present embodiment, attention is paid to the partial dispersion ratio θC, A ′ in the red region from the C line to the A ′ line, satisfying the conditional expressions (1), (2) and (3). By selecting the lens material, the chromatic aberration in the red region can be corrected well. In FIG. 5, the region highlighted with diagonal lines is a region that satisfies the conditional expressions (1) and (2) and the conditional expression (3).

なお、さらに長波長のt線(1014nm)にまで着目した部分分散比θC,tによって材料を選定するようにしても良い。すなわち、以下の条件式を満たすような材料を選定すれば良い。θC,tは部分分散を(nC−nt)としたときの部分分散比(nCはC線に対する屈折率、ntはt線に対する屈折率)を示す。
νd>60 ……(1)
θC,t<0.004700νd+0.5460 ……(4)
0.760<θC,t<0.855 ……(5)
It should be noted that the material may be selected based on the partial dispersion ratio θC, t focusing on the longer wavelength t-line (1014 nm). That is, a material that satisfies the following conditional expression may be selected. θC, t represents a partial dispersion ratio (nC is a refractive index for the C line, and nt is a refractive index for the t line) when the partial dispersion is (nC−nt).
νd> 60 (1)
θC, t <0.004700νd + 0.5460 (4)
0.760 <θC, t <0.855 (5)

図6に、図4および図5と同様にして、株式会社オハラ製、および株式会社住田光学ガラス製のいくつかの代表的な光学材料について、より長波長の領域の部分分散比θC,tとアッベ数νdとの関係をプロットしたものを示す。また、NSL7とPBM2とによって決められる基準線を実線で図示している。図6において、斜線で強調表示した領域は、上記条件式(1),(4)および条件式(5)を満足する領域である。   In the same manner as in FIGS. 4 and 5, FIG. 6 shows partial dispersion ratios θC, t in a longer wavelength region for some representative optical materials manufactured by OHARA INC. And Sumita Optical Glass Co., Ltd. A plot of the relationship with the Abbe number νd is shown. A reference line determined by NSL7 and PBM2 is shown by a solid line. In FIG. 6, the region highlighted with diagonal lines is a region that satisfies the conditional expressions (1) and (4) and the conditional expression (5).

以上説明したように、本実施の形態に係る変倍光学系によれば、赤の領域の部分分散比に着目して適切な光学材料を用いてレンズ構成の最適化を図るようにしたので、特に赤の領域の色収差補正を従来よりも良好に行うことができる。また、本実施の形態に係る変倍光学系を搭載した撮像装置によれば、その変倍光学系を撮像レンズとして用いるようにしたので、高画質の撮影画像を得ることができる。   As described above, according to the variable magnification optical system according to the present embodiment, the lens configuration is optimized using an appropriate optical material by paying attention to the partial dispersion ratio of the red region. In particular, chromatic aberration correction in the red region can be performed better than before. Further, according to the imaging apparatus equipped with the variable magnification optical system according to the present embodiment, since the variable magnification optical system is used as an imaging lens, a high-quality captured image can be obtained.

次に、本実施の形態に係る変倍光学系の具体的な数値実施例について説明する。以下では、複数の数値実施例をまとめて説明する。   Next, specific numerical examples of the variable magnification optical system according to the present embodiment will be described. Hereinafter, a plurality of numerical examples will be described together.

図7(A),(B)は、図1(A),(B)に示した変倍光学系の構成に対応する具体的なレンズデータを示している。特に図7(A)にはその基本的なレンズデータを示し、図7(B)には変倍および合焦に関するその他のデータを示す。図7(A)に示したレンズデータにおける面番号Siの欄には、実施例1に係る変倍光学系について、最も物体側の構成要素の面を1番目として、像側に向かうに従い順次増加するようにして符号を付したi番目(i=1,2,3…)の面の番号を示している。曲率半径Riの欄には、図1(B)において付した符号Riに対応させて、物体側からi番目の面の曲率半径の値(mm)を示す。面間隔Diの欄についても、同様に物体側からi番目の面Siとi+1番目の面Si+1との光軸上の間隔(mm)を示す。ndjの欄には、物体側からj番目(j=1,2,3…)の光学要素のd線(587.6nm)に対する屈折率の値を示す。νdjの欄には、物体側からj番目の光学要素のd線に対するアッベ数の値を示す。   7A and 7B show specific lens data corresponding to the configuration of the variable magnification optical system shown in FIGS. 1A and 1B. In particular, FIG. 7A shows the basic lens data, and FIG. 7B shows other data relating to zooming and focusing. In the surface number Si column in the lens data shown in FIG. 7A, the surface of the component closest to the object side is the first in the variable-power optical system according to Example 1, and increases sequentially toward the image side. The numbers of the i-th (i = 1, 2, 3,. In the column of the radius of curvature Ri, the value (mm) of the radius of curvature of the i-th surface from the object side is shown in correspondence with the reference symbol Ri in FIG. Similarly, the column of the surface interval Di indicates the interval (mm) on the optical axis between the i-th surface Si and the i + 1-th surface Si + 1 from the object side. The ndj column indicates the refractive index value for the d-line (587.6 nm) of the j-th (j = 1, 2, 3...) optical element from the object side. The column of νdj shows the Abbe number value for the d-line of the j-th optical element from the object side.

図7(A)にはまた、部分分散比θC,A'および部分分散比θC,tの値を示す。この実施例1に係る変倍光学系は、第3レンズ群G3内の負レンズL31と第4レンズ群G4内の正レンズL42とが、上記条件式(1),(2)および条件式(3)を満足する異常分散性のある光学材料とされている。またそれらのレンズは、上記条件式(1),(4)および条件式(5)をも満足している。これら異常分散性のある光学材料に該当する部分に「*」の記号を付している。   FIG. 7A also shows values of the partial dispersion ratio θC, A ′ and the partial dispersion ratio θC, t. In the variable magnification optical system according to Example 1, the negative lens L31 in the third lens group G3 and the positive lens L42 in the fourth lens group G4 have the conditional expressions (1), (2) and ( It is an optical material with anomalous dispersion that satisfies 3). These lenses also satisfy the conditional expressions (1) and (4) and the conditional expression (5). The part corresponding to these optical materials having anomalous dispersion is marked with “*”.

実施例1に係る変倍光学系は、変倍および合焦に伴って第2レンズ群G2、および第3レンズ群G3が光軸上を移動するため、これらの各群の前後の面間隔D5,D7,D8,D10の値は可変となっている。図7(B)には、これらの面間隔D5,D7,D8,D10の変倍時のデータとして、図1(A)のレンズ配置に対応する遠距離側(標準状態)でのデータと、図1(B)のレンズ配置に対応する近距離側(近接状態)でのデータとを示す。   In the variable magnification optical system according to Example 1, the second lens group G2 and the third lens group G3 move on the optical axis as the magnification and focus are changed. , D7, D8, and D10 are variable. In FIG. 7B, as data at the time of zooming of these surface distances D5, D7, D8, and D10, data on the long distance side (standard state) corresponding to the lens arrangement of FIG. Data on the short distance side (proximity state) corresponding to the lens arrangement of FIG.

以上の実施例1に係る変倍光学系と同様にして、図2(A),(B)に示した変倍光学系の構成に対応する具体的なレンズデータを実施例2として、図8(A),(B)に示す。また同様にして、図3(A),(B)に示した変倍光学系の構成に対応する具体的なレンズデータを実施例3として、図9(A),(B)に示す。実施例2および実施例3においても、変倍および合焦に伴って第2レンズ群G2、および第3レンズ群G3が光軸上を移動するため、これらの各群の前後の面間隔D7,D9,D10,D12の値は可変となっている。   Similar to the variable magnification optical system according to Example 1 above, specific lens data corresponding to the configuration of the variable magnification optical system shown in FIGS. Shown in (A) and (B). Similarly, specific lens data corresponding to the configuration of the variable magnification optical system shown in FIGS. 3A and 3B is shown as Example 3 in FIGS. 9A and 9B. Also in Example 2 and Example 3, since the second lens group G2 and the third lens group G3 move on the optical axis with zooming and focusing, the front and back surface distances D7, The values of D9, D10, and D12 are variable.

実施例2および実施例3では、実施例1と同様、第3レンズ群G3内の負レンズL31と第4レンズ群G4内の正レンズL42とが、上記条件式(1),(2)および条件式(3)を満足する異常分散性のある光学材料とされている。またそれのレンズは、上記条件式(1),(4)および条件式(5)をも満足している。   In Example 2 and Example 3, as in Example 1, the negative lens L31 in the third lens group G3 and the positive lens L42 in the fourth lens group G4 are the conditional expressions (1), (2) and The optical material has anomalous dispersion that satisfies the conditional expression (3). The lens also satisfies the conditional expressions (1) and (4) and the conditional expression (5).

また、実施例4および実施例5に係る変倍光学系のレンズデータを図10(A),(B)および図11(A),(B)に示す。これら実施例4および実施例5は、基本となる大まかなレンズ構成は実施例1と同様であり、レンズの断面も図1(A),(B)とほぼ同様である。ただし、異常分散性のある光学材料に該当する部分が異なっている。実施例4では、第3レンズ群G3内の負レンズL31だけが、本実施の形態における異常分散性に関する所定の条件(条件式(1)〜(5))を満足している。また、実施例5では、第4レンズ群G4内の正レンズL42だけが、異常分散性に関する所定の条件を満足している。   Lens data of the variable magnification optical system according to Example 4 and Example 5 are shown in FIGS. 10 (A) and 10 (B) and FIGS. 11 (A) and 11 (B). In Examples 4 and 5, the basic rough lens configuration is the same as that of Example 1, and the cross-section of the lens is substantially the same as that shown in FIGS. However, the portion corresponding to the optical material having anomalous dispersion is different. In Example 4, only the negative lens L31 in the third lens group G3 satisfies the predetermined conditions (conditional expressions (1) to (5)) regarding the anomalous dispersion in the present embodiment. In Example 5, only the positive lens L42 in the fourth lens group G4 satisfies a predetermined condition regarding anomalous dispersion.

また、比較例に係る変倍光学系のレンズデータを図12(A),(B)に示す。この比較例は、基本となる大まかなレンズ構成は実施例1と同様であり、レンズの断面も図1(A),(B)とほぼ同様である。ただし、この比較例では、本実施の形態における異常分散性に関する所定の条件を満足する光学材料を用いていない。   Further, lens data of the variable magnification optical system according to the comparative example are shown in FIGS. In this comparative example, the basic rough lens configuration is the same as that of the first embodiment, and the cross section of the lens is substantially the same as that shown in FIGS. However, in this comparative example, an optical material that satisfies a predetermined condition regarding anomalous dispersion in the present embodiment is not used.

図13(A)〜(D)はそれぞれ、実施例1に係る変倍光学系における遠距離側での球面収差、非点収差、ディストーション(歪曲収差)および倍率色収差を示している。図14(A)〜(D)は、近距離側における同様の各収差を示している。各収差図には、d線を基準波長とした収差を示す。球面収差図および倍率色収差図には、F線、C線、g線、A’線についての収差も示す。非点収差図において、実線はサジタル方向、破線はタンジェンシャル方向の収差を示す。FNO.はF値、ωは半画角を示す。   FIGS. 13A to 13D respectively show spherical aberration, astigmatism, distortion (distortion aberration), and lateral chromatic aberration on the long distance side in the variable magnification optical system according to Example 1. FIG. 14A to 14D show similar aberrations on the short distance side. Each aberration diagram shows an aberration with the d-line as a reference wavelength. The spherical aberration diagram and the lateral chromatic aberration diagram also show aberrations for the F-line, C-line, g-line, and A′-line. In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal direction and the broken line indicates the tangential direction. FNO. Indicates an F value, and ω indicates a half angle of view.

同様に、実施例2に係る変倍光学系についての諸収差を図15(A)〜(D)(遠距離側)および図16(A)〜(D)(近距離側)に示す。同様にして、実施例3ないし5に係る変倍光学系についての諸収差を図17〜図22の(A)〜(D)に示す。また、比較例に係る変倍光学系についての諸収差を図23(A)〜(D)(遠距離側)および図24(A)〜(D)(近距離側)に示す。   Similarly, various aberrations of the variable magnification optical system according to Example 2 are shown in FIGS. 15A to 15D (far distance side) and FIGS. 16A to 16D (short distance side). Similarly, various aberrations regarding the variable magnification optical systems according to Examples 3 to 5 are shown in FIGS. 17 to 22 (A) to (D). Further, various aberrations of the variable magnification optical system according to the comparative example are shown in FIGS. 23A to 23D (far distance side) and FIGS. 24A to 24D (short distance side).

本実施例は、色収差の良好な補正を成し遂げるためのものであり、特に標準状態(遠距離側)での倍率色収差と軸上色収差の補正に効果が顕著である。軸上色収差の場合、近接状態(近距離側)では、その結像倍率が大きくなっているので、同一絞り径の場合、実効F値は標準状態に比べて暗く、F値が明るい標準状態の方が近接状態よりも良好に補正する必要がある。上記比較例では、所定の異常分散性のある光学材料を用いていないため、標準状態での倍率色収差の補正が不十分である。実施例5では、第4レンズ群G4に所定の異常分散性のある光学材料を用いており、倍率の色収差の補正は良好になるが、標準状態での軸上色収差の増大を招いている。一方、第3レンズ群G3に所定の異常分散性のある光学材料を用いた実施例4では、標準状態での軸上色収差の改善は見られるが、倍率色収差が補正不足である。実施例1〜3では、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4の双方に所定の異常分散性のある光学材料を用いており、倍率色収差と軸上色収差とが良好に補正されている。   The present embodiment is for achieving good correction of chromatic aberration, and is particularly effective for correcting lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration in the standard state (long distance side). In the case of axial chromatic aberration, the imaging magnification is large in the close state (short distance side). Therefore, in the case of the same aperture diameter, the effective F value is darker than the standard state and the F value is brighter in the standard state. It is necessary to correct better than the proximity state. In the comparative example, since an optical material having a predetermined anomalous dispersion is not used, correction of lateral chromatic aberration in a standard state is insufficient. In the fifth embodiment, an optical material having a predetermined anomalous dispersion is used for the fourth lens group G4, and the correction of the chromatic aberration of magnification is good, but the axial chromatic aberration is increased in the standard state. On the other hand, in Example 4 in which an optical material having a predetermined anomalous dispersion is used for the third lens group G3, the axial chromatic aberration is improved in the standard state, but the lateral chromatic aberration is insufficiently corrected. In Examples 1 to 3, optical materials having predetermined anomalous dispersion are used for both the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and lateral chromatic aberration and axial chromatic aberration are corrected well.

なお、本発明は、上記実施の形態および各実施例に限定されず種々の変形実施が可能である。例えば、各レンズ成分の曲率半径、面間隔および屈折率の値などは、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment and each Example, A various deformation | transformation implementation is possible. For example, the radius of curvature, the surface interval, and the refractive index of each lens component are not limited to the values shown in the above numerical examples, and may take other values.

また、本発明は、上記実施例で示したような4群構成の変倍光学系に限らず、他の構成の変倍光学系にも適用可能である。本発明は、特に、少なくとも1枚の正レンズを含み、全体として正の屈折力を有するレンズ群と、少なくとも1枚の負レンズを含み、全体として負の屈折力を有するレンズ群とを備えた変倍光学系において、正の屈折力を有するレンズ群内の正レンズ、または負の屈折力を有するレンズ群内の負レンズの少なくとも一方に、上記した所定の条件を満たす異常分散性のある光学材料が用いられたレンズを含んでいれば良い。   Further, the present invention is not limited to the four-group variable magnification optical system as shown in the above embodiment, but can be applied to other variable magnification optical systems. In particular, the present invention includes a lens group including at least one positive lens and having a positive refractive power as a whole, and a lens group including at least one negative lens and having a negative refractive power as a whole. In a variable magnification optical system, an optical element having anomalous dispersion satisfying the above-described predetermined condition for at least one of a positive lens in a lens group having a positive refractive power and a negative lens in a lens group having a negative refractive power It only needs to include a lens in which the material is used.

本発明の一実施の形態に係る変倍光学系の第1の構成例を示すものであり、実施例1に対応するレンズ断面図である。1 is a lens cross-sectional view corresponding to Example 1, illustrating a first configuration example of a variable magnification optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施の形態に係る変倍光学系の第2の構成例を示すものであり、実施例2に対応するレンズ断面図である。2 is a lens cross-sectional view corresponding to Example 2 and illustrating a second configuration example of a variable magnification optical system according to an embodiment of the present invention. FIG. 本発明の一実施の形態に係る変倍光学系の第3の構成例を示すものであり、実施例3に対応するレンズ断面図である。FIG. 6 is a lens cross-sectional view illustrating a third configuration example of a variable magnification optical system according to an embodiment of the present invention and corresponding to Example 3; g線からF線にかけての青の領域の部分分散比θg,Fとアッベ数νdとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between partial dispersion ratio (theta) g, F of the blue area | region from g line to F line, and Abbe number (nu) d. C線からA’線にかけての赤の領域の部分分散比θC,A'とアッベ数νdとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between partial dispersion ratio (theta) C, A 'of the red area | region from C line to A' line, and Abbe number (nu) d. C線からt線にかけての赤の領域の部分分散比θC,tとアッベ数νdとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between partial dispersion ratio (theta) C, t of the red area | region from C line to t line, and Abbe number (nu) d. 実施例1に係る変倍光学系のレンズデータを示す図であり、(A)は基本的なレンズデータを示し、(B)は変倍に関するデータを示す。2A and 2B are diagrams illustrating lens data of a variable magnification optical system according to Example 1. FIG. 3A illustrates basic lens data, and FIG. 実施例2に係る変倍光学系のレンズデータを示す図であり、(A)は基本的なレンズデータを示し、(B)は変倍に関するデータを示す。FIG. 4 is a diagram illustrating lens data of a zoom optical system according to Example 2, where (A) shows basic lens data and (B) shows data related to zooming. 実施例3に係る変倍光学系のレンズデータを示す図であり、(A)は基本的なレンズデータを示し、(B)は変倍に関するデータを示す。FIG. 10 is a diagram illustrating lens data of a variable magnification optical system according to Example 3, wherein (A) illustrates basic lens data, and (B) illustrates data relating to variable magnification. 実施例4に係る変倍光学系のレンズデータを示す図であり、(A)は基本的なレンズデータを示し、(B)は変倍に関するデータを示す。FIG. 10 is a diagram illustrating lens data of a variable magnification optical system according to Example 4, wherein (A) illustrates basic lens data, and (B) illustrates data relating to variable magnification. 実施例5に係る変倍光学系のレンズデータを示す図であり、(A)は基本的なレンズデータを示し、(B)は変倍に関するデータを示す。FIG. 10 is a diagram illustrating lens data of a zoom optical system according to Example 5, where (A) shows basic lens data and (B) shows data related to zoom. 比較例に係る変倍光学系のレンズデータを示す図であり、(A)は基本的なレンズデータを示し、(B)は変倍に関するデータを示す。It is a figure which shows the lens data of the zooming optical system which concerns on a comparative example, (A) shows basic lens data, (B) shows the data regarding zooming. 実施例1に係る変倍光学系の遠距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 4 is an aberration diagram showing various aberrations of the variable magnification optical system according to Example 1 in a long distance state, where (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 実施例1に係る変倍光学系の近距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 4 is an aberration diagram showing various aberrations in the short distance state of the variable magnification optical system according to Example 1, where (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 実施例2に係る変倍光学系の遠距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 6 is an aberration diagram showing various aberrations in the long distance state of the variable magnification optical system according to Example 2, wherein (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 実施例2に係る変倍光学系の近距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 6 is an aberration diagram showing various aberrations in the short distance state of the variable magnification optical system according to Example 2, wherein (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 実施例3に係る変倍光学系の遠距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 6 is an aberration diagram showing various aberrations in the long distance state of the variable magnification optical system according to Example 3, wherein (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 実施例3に係る変倍光学系の近距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 6 is an aberration diagram showing various aberrations in the short distance state of the variable magnification optical system according to Example 3, wherein (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 実施例4に係る変倍光学系の遠距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 10 is an aberration diagram showing various aberrations in the long distance state of the variable magnification optical system according to Example 4, wherein (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 実施例4に係る変倍光学系の近距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 10 is an aberration diagram showing various aberrations in the short distance state of the variable magnification optical system according to Example 4, wherein (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 実施例5に係る変倍光学系の遠距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 10 is an aberration diagram showing various aberrations in the long distance state of the variable magnification optical system according to Example 5, where (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 実施例5に係る変倍光学系の近距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。FIG. 10 is an aberration diagram showing various aberrations in the short distance state of the variable magnification optical system according to Example 5, wherein (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, and (D) is chromatic aberration of magnification. Indicates. 比較例に係る変倍光学系の遠距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。It is an aberration diagram which shows the various aberrations in the long distance state of the variable magnification optical system which concerns on a comparative example, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, (D) is lateral chromatic aberration. Show. 比較例に係る変倍光学系の近距離状態における諸収差を示す収差図であり、(A)は球面収差、(B)は非点収差、(C)はディストーション、(D)は倍率色収差を示す。It is an aberration diagram which shows the various aberrations in the short distance state of the variable magnification optical system which concerns on a comparative example, (A) is spherical aberration, (B) is astigmatism, (C) is distortion, (D) is magnification chromatic aberration. Show. 内視鏡における対物光学系の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the objective optical system in an endoscope.

符号の説明Explanation of symbols

GC…光学部材、G1…第1レンズ群、G2…第2レンズ群、G3…第3レンズ群、G4…第4レンズ群、GP…プリズム、St…開口絞り、Ri…物体側から第i番目のレンズ面の曲率半径、Di…物体側から第i番目と第i+1番目のレンズ面との面間隔、Z1…光軸。   GC ... optical member, G1 ... first lens group, G2 ... second lens group, G3 ... third lens group, G4 ... fourth lens group, GP ... prism, St ... aperture stop, Ri ... ith from the object side The radius of curvature of the lens surface, Di: the surface distance between the i-th and i + 1-th lens surfaces from the object side, Z1,.

Claims (8)

複数のレンズ群を備えた変倍光学系であって、
少なくとも1枚の正レンズを含み、正の屈折力を有するレンズ群と、
少なくとも1枚の負レンズを含み、負の屈折力を有するレンズ群と
を備え、
前記正レンズ、または前記負レンズの少なくとも一つのレンズに、以下の条件式(1),(2)を満足する光学材料が用いられている
ことを特徴とする変倍光学系。
νd>60 ……(1)
θC,A'<0.001198νd+0.2765 ……(2)
ただし、
νd:d線に対するアッベ数
θC,A':部分分散を(nC−nA’)としたときの部分分散比。nCはC線に対する屈折率、nA’はA’線に対する屈折率
とする。
A variable magnification optical system having a plurality of lens groups,
A lens group including at least one positive lens and having a positive refractive power;
A lens group including at least one negative lens and having a negative refractive power,
An optical material that satisfies the following conditional expressions (1) and (2) is used for at least one of the positive lens and the negative lens.
νd> 60 (1)
θC, A ′ <0.001198νd + 0.2765 (2)
However,
νd: Abbe number with respect to d-line θC, A ′: Partial dispersion ratio when partial dispersion is (nC−nA ′). nC is the refractive index for the C line, and nA ′ is the refractive index for the A ′ line.
前記条件式(1),(2)を満たすレンズはさらに、以下の条件式を満足する
ことを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
0.330<θC,A'<0.360 ……(3)
The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the lens satisfying the conditional expressions (1) and (2) further satisfies the following conditional expression.
0.330 <θC, A ′ <0.360 (3)
透過率の半値が750nm±20nmの赤外線カットフィルタを、レンズ系と結像面との間に有している
ことを特徴とする請求項1または2に記載の変倍光学系。
3. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein an infrared cut filter having a transmittance half value of 750 nm ± 20 nm is provided between the lens system and the imaging plane.
物体側より順に、
変倍および合焦の際に固定で、負の屈折力を有する第1レンズ群と、
変倍および合焦の際に光軸上を移動し、正の屈折力を有する第2レンズ群と、
変倍および合焦の際に光軸上を移動し、少なくとも1枚の負レンズを含み、負の屈折力を有する第3レンズ群と、
変倍および合焦の際に固定で、少なくとも1枚の正レンズを含み、正の屈折力を有する第4レンズ群とが配設されている
ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の変倍光学系。
From the object side,
A first lens group having a negative refractive power that is fixed during zooming and focusing;
A second lens group that moves on the optical axis during zooming and focusing and has a positive refractive power;
A third lens group that moves on the optical axis during zooming and focusing, includes at least one negative lens, and has negative refractive power;
4. A fourth lens group fixed at the time of zooming and focusing and including at least one positive lens and having a positive refractive power is provided. 2. A variable magnification optical system according to item 1.
前記第3レンズ群内に、前記条件式(1),(2)の条件を満足する光学材料が用いられた負レンズを含んでいる
ことを特徴とする請求項4に記載の変倍光学系。
5. The variable magnification optical system according to claim 4, wherein the third lens group includes a negative lens using an optical material that satisfies the conditions of the conditional expressions (1) and (2). .
前記第4レンズ群内に、前記条件式(1),(2)の条件を満足する光学材料が用いられた正レンズを含んでいる
ことを特徴とする請求項4または5に記載の変倍光学系。
The zoom lens according to claim 4 or 5, wherein the fourth lens group includes a positive lens using an optical material that satisfies the conditions of the conditional expressions (1) and (2). Optical system.
内視鏡用の対物レンズとして用いられるものである
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載の変倍光学系。
The variable power optical system according to any one of claims 1 to 6, wherein the zoom lens system is used as an objective lens for an endoscope.
請求項1ないし7のいずれか1項に記載の変倍光学系と、
前記変倍光学系によって形成された光学像に応じた撮像信号を出力する撮像素子と
を備えたことを特徴とする撮像装置。
A variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 7,
An imaging device comprising: an imaging element that outputs an imaging signal corresponding to an optical image formed by the zoom optical system.
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