JP4898307B2 - Optical system and optical apparatus having the same - Google Patents

Optical system and optical apparatus having the same Download PDF

Info

Publication number
JP4898307B2
JP4898307B2 JP2006156009A JP2006156009A JP4898307B2 JP 4898307 B2 JP4898307 B2 JP 4898307B2 JP 2006156009 A JP2006156009 A JP 2006156009A JP 2006156009 A JP2006156009 A JP 2006156009A JP 4898307 B2 JP4898307 B2 JP 4898307B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical
optical system
lens
refractive
paraxial
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2006156009A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007322986A (en
JP2007322986A5 (en
Inventor
聡 前瀧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2006156009A priority Critical patent/JP4898307B2/en
Publication of JP2007322986A publication Critical patent/JP2007322986A/en
Publication of JP2007322986A5 publication Critical patent/JP2007322986A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4898307B2 publication Critical patent/JP4898307B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Lenses (AREA)

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、複写機等に好適なものである。   The present invention relates to an optical system and an optical apparatus having the optical system, and is suitable for, for example, a silver salt film camera, a digital still camera, a video camera, a telescope, binoculars, a projector, and a copying machine.

デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる光学系には、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)が短いことが要望されている。   An optical system used in an imaging apparatus such as a digital camera or a video camera is required to have a short total lens length (optical total length, length from the first lens surface on the object side to the image plane).

一般に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が多く発生し、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テレフォトタイプの光学系(望遠レンズ)では、焦点距離を伸ばすほど(長くするほど)色収差が多く発生する。   In general, as the entire optical system is miniaturized, various aberrations, particularly chromatic aberrations such as longitudinal chromatic aberration and lateral chromatic aberration, occur more frequently and optical performance tends to deteriorate. In particular, in a telephoto type optical system (telephoto lens) in which the total lens length is shortened, the chromatic aberration increases as the focal length is increased (longer).

光学系の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が一般的によく知られている。   As a method for reducing the occurrence of chromatic aberration in an optical system, a method using an abnormal partial dispersion material as an optical material is generally well known.

テレフォトタイプの光学系では近軸軸上光線と瞳近軸光線の光軸からの通過位置が比較的に高くなる前方レンズ群で色収差を補正している。具体的には蛍石等の異常部分分散を持った低分散の光学材料(アッベ数の大きな光学部材)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を補正している。   In a telephoto type optical system, chromatic aberration is corrected by a front lens group in which the paraxial-axis rays and pupil paraxial rays pass from the optical axis at relatively high positions. Specifically, a lens with a positive refractive power composed of a low-dispersion optical material (an optical member with a large Abbe number) having an anomalous partial dispersion such as fluorite and a negative refractive power composed of a high-dispersion optical material. Chromatic aberration is corrected using a lens.

従来、このようなテレフォトタイプの光学系が種々提案されている(特許文献1〜3)。   Conventionally, various telephoto type optical systems have been proposed (Patent Documents 1 to 3).

一方、テレフォトタイプの光学系とは、逆の広角化(広画角化)に有利なレンズ系として、レトロフォーカス型(広角レンズ)レンズが知られている。このレトロフォーカス型レンズは、光学系の前方に全体として負の屈折力のレンズ群を配置し、後方に正の屈折力のレンズ群を配置することで、短い焦点距離と長いバックフォーカスを実現している。   On the other hand, a retrofocus type (wide angle lens) lens is known as a lens system that is advantageous for widening the angle of view (widening the angle of view), which is the opposite of the telephoto type optical system. This retrofocus lens has a short negative focal length and a long back focus by placing a negative refractive power lens group in front of the optical system and a positive refractive power lens group in the rear. ing.

レトロフォーカス型レンズの収差補正上の問題点としては、負の屈折力のレンズ群が先行する非対称な屈折力配置のため、負の歪曲収差(樽型の歪曲収差)が発生し易いということが挙げられる。   As a problem in correcting the aberration of the retrofocus lens, negative distortion (barrel distortion) is likely to occur due to the asymmetrical refractive power arrangement preceded by the negative refractive lens group. Can be mentioned.

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よいが、一般的に高屈折率材料は高分散であるため、負の倍率色収差が発生し易い。   In order to correct the negative distortion, the negative lens material in the lens unit having a negative refractive power may be made of a high refractive index material. Lateral chromatic aberration is likely to occur.

この負の倍率色収差を補正する方法として、瞳近軸光線のレンズ面への入射高(光軸からの距離)が比較的高くなる、開口絞りよりも後方のレンズ群に、蛍石等の異常部分分散を持った低分散材料で構成した正レンズを用いる方法がある。   As a method of correcting this negative magnification chromatic aberration, the incident height of the pupil paraxial ray to the lens surface (distance from the optical axis) becomes relatively high, and there is an abnormality such as fluorite in the lens group behind the aperture stop. There is a method using a positive lens made of a low dispersion material having partial dispersion.

従来は、このような方法により色収差の低減を行うのが一般的で、このようなレトロフォーカス型の光学系が種々提案されている。(特許文献4,5)
ここで近軸軸上光線とは、光学系全系の焦点距離を1に正規化し、光学系の光軸と平行に、光軸からの高さ1の光を入射させたときの近軸光線である。以下物体は光学系の左側にあるものとし、物体側から光学系に入射する光線は左から右へ進むものとして扱う。
Conventionally, chromatic aberration is generally reduced by such a method, and various retrofocus type optical systems have been proposed. (Patent Documents 4 and 5)
Here, the paraxial-axis light beam is a paraxial light beam obtained by normalizing the focal length of the entire optical system to 1 and allowing light having a height of 1 from the optical axis to be incident in parallel with the optical axis of the optical system. It is. In the following, it is assumed that the object is on the left side of the optical system, and light rays incident on the optical system from the object side travel from left to right.

又、瞳近軸光線とは、光学系全系の焦点距離を1に正規化し、光軸に対して−45°で入射する光線の内、光学系の入射瞳と光軸との交点を通過する近軸光線である。以下光学系への入射角度は、光軸から測って時計回りを正、反時計回りを負とする。   The pupil paraxial ray normalizes the focal length of the entire optical system to 1, and passes through the intersection of the entrance pupil of the optical system and the optical axis among the rays incident at −45 ° with respect to the optical axis. This is a paraxial ray. Hereinafter, the incident angle to the optical system is measured clockwise from the optical axis and positive in the counterclockwise direction.

また、比較的高分散で、かつ比較的異常部分分散な特性を示す液体材料を用いた色消し光学系が知られている(特許文献6,7)。
特公昭60−49883号公報 特公昭60−55805号公報 特開平11−119092号公報 特開平06−082689号公報 特開2002−287031号公報 米国特許第5731907号明細書 米国特許第5638215号明細書
Also, an achromatic optical system using a liquid material that exhibits relatively high dispersion and relatively abnormal partial dispersion characteristics is known (Patent Documents 6 and 7).
Japanese Patent Publication No. 60-49883 Japanese Patent Publication No. 60-55805 JP-A-11-119092 Japanese Patent Application Laid-Open No. 06-082689 JP 2002-287031 A US Pat. No. 5,731,907 US Pat. No. 5,638,215

光学材料として蛍石等を使ったテレフォトタイプやレトロフォーカスタイプの光学系では、レンズ全長を比較的長めに設定した場合、色収差の補正が容易である。しかしながら、レンズ全長の短縮化を図ると色収差が多く発生し、これを良好に補正することが困難となる。   In a telephoto type or retrofocus type optical system using fluorite or the like as an optical material, correction of chromatic aberration is easy when the overall lens length is set relatively long. However, if the total lens length is shortened, a large amount of chromatic aberration occurs, and it is difficult to correct this well.

この原因は、蛍石等の材料が持つ低分散と異常部分分散を利用して前玉レンズ系で発生する色収差を単に低減するに留まるためである。レンズ全長の短縮に伴って悪化した光学系の色収差を補正するには、例えば、蛍石のようなアッベ数の大きい低分散ガラスを使ったレンズ系では、レンズ面の屈折力を大きく変化させる必要がある。このため、色収差と、屈折力を大きくしたことによって発生する球面収差、コマ収差、非点収差などの諸収差の双方を良好に補正するのが困難となる。   This is because the chromatic aberration generated in the front lens system is merely reduced by utilizing the low dispersion and abnormal partial dispersion of materials such as fluorite. In order to correct the chromatic aberration of the optical system that has deteriorated as the overall lens length is shortened, for example, in a lens system using a low dispersion glass with a large Abbe number such as fluorite, it is necessary to change the refractive power of the lens surface significantly. There is. For this reason, it is difficult to satisfactorily correct both chromatic aberration and various aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and astigmatism generated by increasing the refractive power.

特許文献6,7に開示された材料は、液体であるために、それを封止する構造が必要となり、光学材料に用いる場合、製造が難しくなる。また、温度変化により屈折率、分散などの特性が大きく変化し、耐環境性が十分でない。更に空気との界面が得られないために十分な色収差の補正が得難い。   Since the materials disclosed in Patent Documents 6 and 7 are liquids, a structure for sealing them is necessary, and when used as an optical material, the manufacture becomes difficult. In addition, characteristics such as refractive index and dispersion greatly change due to temperature change, and environmental resistance is not sufficient. Further, since an interface with air cannot be obtained, it is difficult to sufficiently correct chromatic aberration.

本発明は、色収差を始めとする諸収差を良好に補正することができる、製造が容易で、耐環境性に優れた光学系の提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical system that can satisfactorily correct various aberrations including chromatic aberration, is easy to manufacture, and has excellent environmental resistance.

本発明の光学系は、光軸と瞳近軸光線の交わる点よりも前方又は後方のどちらか一方に光入射側と光射出側が共に屈折面である固体材料から形成される2つの屈折光学素子j1、j2を有する光学系であって、
該2つの屈折光学素子j1、j2の材料のアッベ数をνd1、νd2、該2つの屈折光学素子j1、j2の材料の異常部分分散性をΔθgF1、ΔθgF2、該2つの屈折光学素子j1、j2の焦点距離をf1、f2とするとき、
0.012<|ΔθgF1|
0.012<|ΔθgF2|
40<|νd1−νd2|
0<ΔθgF1/f1×ΔθgF2/f2
なる条件を満足することを特徴としている。
The optical system according to the present invention includes two refractive optical elements formed of a solid material having a refractive surface on both the light incident side and the light emitting side on either the front side or the rear side of the point where the optical axis and the paraxial light beam intersect. an optical system having j1 and j2,
The Abbe numbers of the materials of the two refractive optical elements j1 and j2 are νd1 and νd2, the abnormal partial dispersion of the materials of the two refractive optical elements j1 and j2 are ΔθgF1 and ΔθgF2, and the two refractive optical elements j1 and j2 When the focal length is f1 and f2,
0.012 <| ΔθgF1 |
0.012 <| ΔθgF2 |
40 <| νd1-νd2 |
0 <ΔθgF1 / f1 × ΔθgF2 / f2
It is characterized by satisfying the following conditions.

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光学系が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain an optical system that is easy to manufacture and excellent in environmental resistance characteristics and having high optical performance.

以下、本発明の光学系の実施例について説明する。   Examples of the optical system of the present invention will be described below.

各実施例の光学系は、デジタルカメラ・ビデオカメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置や、望遠鏡、双眼鏡等の観察装置、複写機、プロジェクター等の光学機器に用いられるものである。   The optical system of each embodiment is used for an imaging apparatus such as a digital camera / video camera or a silver salt film camera, an observation apparatus such as a telescope or binoculars, an optical apparatus such as a copying machine or a projector.

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の光学系が無限遠物体に合焦しているときの収差図である。   FIG. 1 is a lens cross-sectional view of the optical system according to the first embodiment. FIG. 2 is an aberration diagram when the optical system of Example 1 is focused on an object at infinity.

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の光学系が無限遠物体に合焦しているときの収差図である。   FIG. 3 is a lens cross-sectional view of the optical system of Example 2. FIG. 4 is an aberration diagram when the optical system of Example 2 is focused on an object at infinity.

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の光学系が無限遠物体に合焦しているときの収差図である。   FIG. 5 is a lens cross-sectional view of the optical system of Example 3. FIG. 6 is an aberration diagram when the optical system of Example 3 is focused on an object at infinity.

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の光学系が無限遠物体に合焦しているときの収差図である。   FIG. 7 is a lens cross-sectional view of the optical system of Example 4. FIG. 8 is an aberration diagram when the optical system of Example 4 is focused on an object at infinity.

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の光学系が無限遠物体に合焦しているときの収差図である。   FIG. 9 is a lens cross-sectional view of the optical system of Example 5. FIG. 10 is an aberration diagram when the optical system of Example 5 is focused on an object at infinity.

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の光学系が無限遠物体に合焦しているときの収差図である。   FIG. 11 is a lens cross-sectional view of the optical system according to Example 6. FIG. 12 is an aberration diagram when the optical system of Example 6 is focused on an object at infinity.

図13は、実施例7の光学系のレンズ断面図である。図14は実施例7の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。   FIG. 13 is a lens cross-sectional view of the optical system according to Example 7. FIG. 14 is an aberration diagram when the optical system of Example 7 is focused on an object at infinity.

図15は、実施例8の光学系のレンズ断面図である。図16は実施例8の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。   FIG. 15 is a lens cross-sectional view of the optical system according to Example 8. FIG. 16 is an aberration diagram when the optical system of Example 8 is focused on an object at infinity.

図17は、実施例9の光学系のレンズ断面図である。図18は実施例9の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。   FIG. 17 is a lens cross-sectional view of the optical system according to Example 9. FIG. 18 is an aberration diagram when the optical system according to Example 9 is focused on an object at infinity.

図19は本発明の光学系を備える撮像装置の要部概略図である。   FIG. 19 is a schematic diagram of a main part of an imaging apparatus including the optical system of the present invention.

レンズ断面図において、左側が前方(カメラ等に用いられる撮影光学系における物体側、液晶プロジェクタ等に用いられる投影光学系におけるスクリーン側(拡大側))、右側が後方(撮影光学系における像側、投影光学系におけるパネル側(縮小側))である。   In the lens cross-sectional view, the left side is the front (the object side in a photographing optical system used for a camera, the screen side (enlarged side) in a projection optical system used for a liquid crystal projector, etc., and the right is the rear (the image side in a photographing optical system, This is the panel side (reduction side) in the projection optical system.

又、レンズ断面図においてOLは光学系である。   In the lens cross-sectional view, OL is an optical system.

iを物体側から数えたレンズ群の順番とするとき、Liは第iレンズ群である。   Li is the i-th lens group, where i is the order of the lens group counted from the object side.

ここで1つのレンズ群とは、ズーミング、フォーカス又は防振時において光軸上の空気間隔が変化しないレンズ要素の集まりをいう。   Here, one lens group refers to a group of lens elements whose air spacing on the optical axis does not change during zooming, focusing, or image stabilization.

j1,j2は後述する固体材料より成る屈折光学素子(レンズ)である。   Reference numerals j1 and j2 denote refractive optical elements (lenses) made of a solid material to be described later.

2つの屈折光学素子j1,j2は同じレンズ群内に配置されている。   The two refractive optical elements j1 and j2 are arranged in the same lens group.

SPは開口絞りである。IPは像面である。像面IPは、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)の撮像面に相当する。   SP is an aperture stop. IP is the image plane. The image plane IP corresponds to an imaging plane of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor when used as a photographing optical system of a video camera or a digital still camera.

又、銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際にはフィルム面に相当する。   Further, when used as a photographing optical system of a silver salt film camera, it corresponds to a film surface.

図1、図3、図5、図7、図9の実施例1〜5はテレフォトタイプの光学系(望遠レンズ)である。   Examples 1 to 5 in FIGS. 1, 3, 5, 7, and 9 are telephoto type optical systems (telephoto lenses).

図11、図13、図15、図17の実施例6〜9は、レトロフォーカスタイプの光学系(広角レンズ)である。   Examples 6 to 9 in FIGS. 11, 13, 15, and 17 are retrofocus type optical systems (wide-angle lenses).

図2、図4、図6、図8、図10、図12、図14、図16、図18の収差図においてd,g、C,Fは各々d線、g線、C線、F線である。   2, 4, 6, 8, 8, 10, 12, 14, 16, and 18, d, g, C, and F are d-line, g-line, C-line, and F-line, respectively. It is.

ΔM、ΔSはd線のメリディオナル像面、d線のサジタル像面である。   ΔM and ΔS are a d-line meridional image plane and a d-line sagittal image plane.

図2、図4、図6、図8、図10において倍率色収差はg線によって表している。   In FIGS. 2, 4, 6, 8, and 10, the chromatic aberration of magnification is represented by the g-line.

図14、図16、図18において倍率色収差は、g線、C線、F線によって表している。   In FIGS. 14, 16, and 18, the chromatic aberration of magnification is represented by the g-line, C-line, and F-line.

FnoはFナンバー、ωは半画角である。   Fno is the F number, and ω is the half angle of view.

各実施例の光学系OLは、通常の硝材との部分分散比の差が大きい固体材料(常温常圧で固体)より成り、屈折作用(パワー)を有する屈折光学素子(光学部材)を複数枚用いている。すなわち、屈折力を有する屈折光学素子(光学部材)のうち、少なくとも2つを通常の硝材との部分分散比の差が大きい固体材料より形成している。   The optical system OL of each embodiment is made of a solid material (solid at room temperature and normal pressure) having a large difference in partial dispersion ratio from a normal glass material, and includes a plurality of refractive optical elements (optical members) having a refractive action (power). Used. That is, at least two of the refractive optical elements (optical members) having refractive power are formed of a solid material having a large difference in partial dispersion ratio from a normal glass material.

尚、ここで屈折光学部材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。   Here, the refractive optical member means, for example, a refractive lens that generates power by refraction, and does not include a diffractive optical element that generates power by diffraction.

また、固体材料とは、光学系を使用する環境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、どのよう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。   Further, the solid material refers to a solid material in an environment where the optical system is used, and may be in any state before using the optical system at the time of manufacturing or the like. For example, even if it is a liquid material at the time of manufacture, what was hardened into a solid material corresponds to the solid material here.

図20は、実施例1〜5の光学系の光学作用を説明する為の近軸屈折力配置の概略図である。図20において、OLはレンズ全長(第1レンズ面から像面までの距離)が焦点距離よりも短いテレフォトタイプの光学系である。Gp、Gnは、それぞれテレフォトタイプの光学系OLを構成する正の屈折力の前群と負の屈折力の後群である。   FIG. 20 is a schematic diagram of a paraxial refractive power arrangement for explaining the optical action of the optical systems of Examples 1 to 5. In FIG. 20, OL is a telephoto type optical system in which the total lens length (distance from the first lens surface to the image plane) is shorter than the focal length. Gp and Gn are a front group of positive refracting power and a rear group of negative refracting power, respectively, constituting the telephoto type optical system OL.

j1,j2は、前群Gpの1つのレンズ群に導入した後述する条件式(1)〜(4)を満足する材料より成る屈折光学素子である。   j1 and j2 are refractive optical elements made of a material satisfying conditional expressions (1) to (4) described later introduced into one lens group of the front group Gp.

構成を簡単にするために、前群Gp、後群Gnを構成するレンズは全て薄肉単レンズとし、前群Gp、後群Gn内でそれぞれレンズ間隔が0で光軸上に配置されているものとする。   In order to simplify the configuration, the lenses constituting the front group Gp and the rear group Gn are all thin single lenses, and are arranged on the optical axis with a lens interval of 0 in the front group Gp and the rear group Gn. And

また、屈折光学素子j1,j2も薄肉単レンズとし、前群Gpにレンズ間隔が0で光軸La上に配置されるものとする。Qは近軸軸上光線、Rは瞳近軸光線であり、Pは瞳近軸光線Rと光軸Laとの交点である。IPは像面である。   The refractive optical elements j1 and j2 are also thin single lenses, and are arranged on the optical axis La with a lens interval of 0 in the front group Gp. Q is a paraxial ray, R is a pupil paraxial ray, and P is an intersection of the pupil paraxial ray R and the optical axis La. IP is the image plane.

図20において点Pは、光軸Laと瞳近軸光線Rの交わる点である。図20の光学系OLは、点Pより拡大側で近軸軸上光線Qがレンズ面を通過する光軸Laからの高さの最大値hGpが、点Pより縮小側で近軸軸上光線Qがレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値hGnよりも大きい光学系である。 In FIG. 20, a point P is a point where the optical axis La and the pupil paraxial ray R intersect. In the optical system OL of FIG. 20, the maximum value h Gp of the height from the optical axis La through which the paraxial beam Q passes the lens surface on the enlargement side from the point P is on the paraxial axis on the reduction side from the point P. This is an optical system in which the light beam Q is larger than the maximum height h Gn from the optical axis passing through the lens surface.

実施例1〜5の光学系において、2つの屈折光学素子j1、j2は、絞りよりも前方のレンズ群内に配置されている。   In the optical systems of Examples 1 to 5, the two refractive optical elements j1 and j2 are arranged in the lens group in front of the stop.

図21は、実施例6〜9の光学系の色収差補正の作用を説明するための近軸屈折力配置の概略図である。図21において、Gn,Gpはそれぞれレトロフォーカス型の光学系を構成する負の屈折力の前群と、正の屈折力の後群である。問題を簡単にするために、前群Gn、後群Gpを構成するレンズは全て薄肉単レンズとし、前群Gn、後群Gp内においてそれぞれレンズ間隔0で光軸上に配置されているものとする。Qは近軸軸上光線、Rは瞳近軸光線である。Pは瞳近軸光線Rと光軸Laとの交点であり、普通、開口絞りの中心と一致する。h,hは近軸軸上光線Qのレンズ面への入射高である。Hn,Hpは、瞳近軸光線Rのレンズ面への入射高である。 FIG. 21 is a schematic diagram of a paraxial refractive power arrangement for explaining the action of chromatic aberration correction in the optical systems of Examples 6 to 9. In FIG. 21, Gn and Gp are a negative refractive power front group and a positive refractive power rear group, respectively, constituting a retrofocus type optical system. In order to simplify the problem, the lenses constituting the front group Gn and the rear group Gp are all thin single lenses, and are arranged on the optical axis at the lens interval 0 in the front group Gn and the rear group Gp, respectively. To do. Q is a paraxial ray and R is a pupil paraxial ray. P is the intersection of the pupil paraxial ray R and the optical axis La, and usually coincides with the center of the aperture stop. h n and h p are incident heights of the paraxial axial ray Q on the lens surface. Hn and Hp are the incident heights of the pupil paraxial ray R to the lens surface.

本発明におけるレトロフォーカス型の光学系とは、最も前方のレンズ面を通過する近軸軸上光線Qの高さhが、交点Pより後方で近軸軸上光線Qがレンズ面を通過する光軸からの高さhの最大値よりも小さい光学系をいう。 The retrofocus type optical system in the present invention is such that the height h n of the paraxial axial ray Q passing through the foremost lens surface is behind the intersection P and the paraxial axial ray Q passes through the lens surface. It refers to small optical system than the maximum value of the height h p of the optical axis.

実施例6〜9の光学系において2つの屈折光学素子j1、j2は、絞りよりも後方のレンズ群内に配置されている。   In the optical systems of Examples 6 to 9, the two refractive optical elements j1 and j2 are disposed in the lens group behind the stop.

各実施例の光学系は、光軸と瞳近軸光線の交わる点よりも前方又は後方のどちらか一方に光入射側と光射出側が共に屈折面である固体材料から形成される2つの屈折光学素子j1、j2を有している。   The optical system of each embodiment has two refracting optical elements formed from a solid material whose light incident side and light emission side are both refractive surfaces at either the front side or the rear side from the point where the optical axis and the paraxial light beam intersect. Elements j1 and j2 are included.

今、g線(波長435.8nm),F線(486.1nm),d線(587.6nm),C線(656.3nm)に対する材料の屈折率をそれぞれNg,Nd,NF,NCとする。そしてアッベ数νd、部分分散比θgF、異常部分分散性ΔθgFを、
νd=(Nd−1)/(NF−NC)
θgF=(Ng−NF)/(NF−NC)
ΔθgF=θgF−(−1.665×10−7×νd+5.213×10−5×νd−5.656×10−3×νd+7.278×10−1
として表す。そして光学系OL中の2つの屈折光学素子j1、j2の材料のアッベ数をνd1、νd2とする。2つの屈折光学素子j1、j2の材料の異常部分分散性をΔθgF1、ΔθgF2とする。
Now, the refractive indexes of materials for g-line (wavelength 435.8 nm), F-line (486.1 nm), d-line (587.6 nm), and C-line (656.3 nm) are Ng, Nd, NF, and NC, respectively. . Then, Abbe number νd, partial dispersion ratio θgF, and abnormal partial dispersion ΔθgF,
νd = (Nd−1) / (NF−NC)
θgF = (Ng−NF) / (NF−NC)
ΔθgF = θgF − (− 1.665 × 10 −7 × νd 3 + 5.213 × 10 −5 × νd 2 −5.656 × 10 −3 × νd + 7.278 × 10 −1 )
Represent as The Abbe numbers of the materials of the two refractive optical elements j1 and j2 in the optical system OL are νd1 and νd2. The abnormal partial dispersibility of the materials of the two refractive optical elements j1 and j2 is assumed to be ΔθgF1 and ΔθgF2.

2つの屈折光学素子j1、j2の焦点距離をf1、f2とする。このとき
0.012 < |ΔθgF1| ・・・(1)
0.012 < |ΔθgF2| ・・・(2)
40 < |νd1 −νd2| ・・・(3)
0 <(ΔθgF1/f1)×(ΔθgF2/f2)・・・(4)
なる条件を満足している。
Let the focal lengths of the two refractive optical elements j1 and j2 be f1 and f2. At this time, 0.012 <| ΔθgF1 | (1)
0.012 <| ΔθgF2 | (2)
40 <| νd1−νd2 | (3)
0 <(ΔθgF1 / f1) × (ΔθgF2 / f2) (4)
Is satisfied.

各実施例では、条件式(1)、(2)を満足する複数の固体材料より成る屈折光学部材を光路中に用いることによって、g線〜C線の広い波長帯域にわたって色収差を良好に補正している。   In each embodiment, refracting optical members made of a plurality of solid materials satisfying conditional expressions (1) and (2) are used in the optical path, so that chromatic aberration can be corrected well over a wide wavelength band of g-line to C-line. ing.

又、条件式(3)を満足する高分散の固体材料と低分散の固体材料を用いることによって、それぞれの屈折光学素子j1、j2の厚みと重量を軽減している。   Further, by using a high-dispersion solid material and a low-dispersion solid material that satisfy the conditional expression (3), the thickness and weight of the refractive optical elements j1 and j2 are reduced.

又、条件式(4)はそれぞれの屈折光学素子j1、j2の色消しの方向を揃えるための条件式である。条件式(4)を満足することによって、それぞれの屈折光学素子j1、j2でお互いの色収差補正能力を補いながら、全体としてg線〜C線間の広い波長帯域にわたって色収差の補正を良好に行っている。この条件式(4)を満足しないと、それぞれの色収差補正能力をお互いに打ち消しあってしまい、色収差補正を良好に行うことが難しくなる。   Conditional expression (4) is a conditional expression for aligning the achromatic directions of the refractive optical elements j1 and j2. By satisfying conditional expression (4), chromatic aberration can be corrected satisfactorily over a wide wavelength band between g-line and C-line as a whole while each refracting optical element j1, j2 supplements each other's chromatic aberration correction capability. Yes. If this conditional expression (4) is not satisfied, the respective chromatic aberration correction capabilities cancel each other, making it difficult to perform chromatic aberration correction well.

各実施例では、条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満足する屈折光学素子j1、j2が同じレンズ群内に配置されている。屈折光学素子j1、j2を色消し効果の高いレンズ群に集中的に配置することによって、g線〜C線の広い波長帯域にわたって色収差を良好に補正している。   In each embodiment, refractive optical elements j1 and j2 satisfying conditional expressions (1), (2), (3), and (4) are arranged in the same lens group. Chromatic aberration is favorably corrected over a wide wavelength band of g-line to C-line by intensively arranging the refractive optical elements j1 and j2 in a lens group having a high achromatic effect.

尚、同じレンズ群内に条件式(1)〜(4)を満足する屈折光学素子を3以上設けても良い。   Three or more refractive optical elements that satisfy the conditional expressions (1) to (4) may be provided in the same lens group.

各実施例において、更に好ましくは、条件式(1)〜(4)の数値範囲を次の如く設定するのが良い。   In each embodiment, it is more preferable to set the numerical ranges of conditional expressions (1) to (4) as follows.

0.0125< |ΔθgF1|・・・(1a)
0.0125< |ΔθgF2|・・・(2a)
45< |νd1 −νd2|・・・(3a)
1×10−9<(ΔθgF1/f1)×(ΔθgF2/f2)・・・(4a)
条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満たす複数の屈折光学素子のうち少なくとも1つは、次の条件式(5)を満足することが好ましい。
0.0125 <| ΔθgF1 | (1a)
0.0125 <| ΔθgF2 | (2a)
45 <| νd1−νd2 | (3a)
1 × 10 −9 <(ΔθgF1 / f1) × (ΔθgF2 / f2) (4a)
It is preferable that at least one of the plurality of refractive optical elements satisfying the conditional expressions (1), (2), (3), and (4) satisfies the following conditional expression (5).

0.001 < |ΔθgF|/νd < 0.007 ・・・(5)
条件式(5)を満足する固体材料より成る屈折光学素子を少なくとも1つ以上用いることによって、十分な色消し効果を得ながら屈折光学素子の光軸方向の厚みを抑えている。条件式(5)の下限を下回る固体材料を用いる場合、厚みを抑えながら十分な色消し効果を得るのが困難になる。また条件式(5)の上限を上回る固体材料を用いる場合、異常分散性が強すぎるため、光学系の他の光学部材との色消しのバランスを取る事が困難になり、色収差を悪化させてしまう。
0.001 <| ΔθgF | / νd <0.007 (5)
By using at least one refractive optical element made of a solid material that satisfies the conditional expression (5), the thickness of the refractive optical element in the optical axis direction is suppressed while obtaining a sufficient achromatic effect. When a solid material lower than the lower limit of conditional expression (5) is used, it is difficult to obtain a sufficient achromatic effect while suppressing the thickness. Also, when a solid material exceeding the upper limit of conditional expression (5) is used, the anomalous dispersion is too strong, making it difficult to balance the achromaticity with other optical members of the optical system, thereby deteriorating chromatic aberration. End up.

なお、条件式(5)の範囲は、以下の範囲とすることで更に厚みを抑えながら良好な色消し効果を得ることができる。   In addition, a favorable achromatic effect can be acquired, suppressing thickness further by making the range of conditional expression (5) into the following ranges.

0.002 < |ΔθgF|/νd < 0.007 ・・・(5a)
条件式(1)、(2)を満足する固体材料(以下「光学材料」ともいう。)としては、低分散で異常部分分散性を持つ硝材や蛍石、また樹脂や無機酸化物ナノ微粒子を合成樹脂中に分散させた混合体がある。様々な樹脂の中でも特にUV硬化樹脂(Nd=1.635、νd=22.7、θgF=0.69)やN−ポリビニルカルバゾール(Nd=1.696、νd=17.7、θgF=0.69)は条件式(1)、(2)を満足する光学材料である。尚、条件式(1)、(2)を満足する樹脂であれば、これらに限定するものではない。
0.002 <| ΔθgF | / νd <0.007 (5a)
Examples of solid materials satisfying the conditional expressions (1) and (2) (hereinafter also referred to as “optical materials”) include glass materials and fluorite having low dispersion and abnormal partial dispersion, and resins and inorganic oxide nanoparticles. There is a mixture dispersed in a synthetic resin. Among various resins, UV curable resin (Nd = 1.635, νd = 22.7, θgF = 0.69) and N-polyvinylcarbazole (Nd = 1.696, νd = 17.7, θgF = 0. 69) is an optical material satisfying conditional expressions (1) and (2). The resin is not limited to these as long as it satisfies the conditional expressions (1) and (2).

また、一般の硝材とは異なる特性を持つ光学材料として、下記の無機酸化物ナノ微粒子を合成樹脂中(透明媒体)に分散させた混合体がある。ここで無機微粒子としてはTiO(Nd=2.757、νd=9.53)、Nb(Nd=2.367、νd=14.0)、ITO(Nd=1.8581、νd=5.53)、Cr(Nd=2.2178、νd=13.4)、BaTiO(Nd=2.4362、νd=11.3)等の無機酸化物がある。 Moreover, as an optical material having characteristics different from those of general glass materials, there is a mixture in which the following inorganic oxide nanoparticles are dispersed in a synthetic resin (transparent medium) . Here, as the inorganic fine particles, TiO 2 (Nd = 2.757, νd = 9.53), Nb 2 O 5 (Nd = 2.367, νd = 14.0), ITO (Nd = 1.8581, νd = 5.53), Cr 2 O 2 (Nd = 2.2178, νd = 13.4), BaTiO 2 (Nd = 2.4362, νd = 11.3), and other inorganic oxides.

これらの無機酸化物の中では、TiO微粒子(Nd=2.757、νd=9.53、θgF=0.76)や、ITO微粒子(Nd=1.8581、νd=5.53、θgF=0.29)を合成樹脂中に適切なる体積比で分散させた場合、上記条件式(1)、(2)を満足する光学材料が得られる。 Among these inorganic oxides, TiO 2 fine particles (Nd = 2.757, νd = 9.53, θgF = 0.76) and ITO fine particles (Nd = 1.8581, νd = 5.53, θgF = When 0.29) is dispersed in a synthetic resin at an appropriate volume ratio, an optical material satisfying the conditional expressions (1) and (2) can be obtained.

TiOは様々な用途で使われる材料であり、光学分野では反射防止膜などの光学薄膜を構成する蒸着用材料として用いられている。他にも光触媒、白色顔料などとして、またTiO微粒子は化粧品材料として用いられている。 TiO 2 is a material used in various applications, and is used as an evaporation material for forming an optical thin film such as an antireflection film in the optical field. In addition, photocatalysts, white pigments and the like, and TiO 2 fine particles are used as cosmetic materials.

また、ITOは、透明電極を構成する材料であり、通常、液晶表示素子、EL素子等、他の用途として赤外線遮蔽素子、紫外線遮断素子に用いられている。   ITO is a material constituting a transparent electrode, and is usually used for an infrared shielding element and an ultraviolet shielding element for other uses such as a liquid crystal display element and an EL element.

各実施例において樹脂に分散させるTiO微粒子やITO微粒子の平均径は、散乱などの影響を考えると2nm〜50nm程度がよく、凝集を抑えるために分散剤などを添加しても良い。 In each example, the average diameter of the TiO 2 fine particles or ITO fine particles dispersed in the resin is preferably about 2 nm to 50 nm in consideration of the influence of scattering, and a dispersant may be added to suppress aggregation.

TiOやITO分散させる媒体材料としては、ポリマーが良く、成形型等を用いて光重合成形または熱重合成形することにより高い量産性を得ることができる。 A medium material for dispersing TiO 2 or ITO is preferably a polymer, and high mass productivity can be obtained by photopolymerization molding or thermal polymerization molding using a mold or the like.

また、ポリマーの光学定数の特性としても、部分分散比が比較的大きいポリマー、あるいはアッベ数が比較的小さいポリマーか、両者を満たすポリマーが良く、N−ポリビニルカルバゾール、スチレン、ポリメタクリル酸メチル(アクリル)、などが適用できる。後述する実施例ではTiO微粒子を分散させるホストポリマーとしてUV硬化樹脂、N−ポリビニルカルバゾールを用いている。しかし、各実施例は、これらの光学材料に限定するものではない。 In addition, as a characteristic of the optical constant of the polymer, a polymer having a relatively large partial dispersion ratio or a polymer having a relatively small Abbe number, or a polymer satisfying both, is preferable. N-polyvinylcarbazole, styrene, polymethyl methacrylate (acrylic) ), Etc. are applicable. In examples described later, a UV curable resin and N-polyvinylcarbazole are used as a host polymer in which TiO 2 fine particles are dispersed. However, each embodiment is not limited to these optical materials.

ナノ微粒子を分散させた混合体の分散特性N(λ)は、良く知られたDrudeの式から導きだされた次式によって簡単に計算することができる。   The dispersion characteristic N (λ) of the mixture in which the nanoparticles are dispersed can be easily calculated by the following equation derived from the well-known Drude equation.

即ち、波長λにおける屈折率N(λ)は、
N(λ)=[1+V{NTI (λ)−1}+(1−V){N (λ)−1}]1/2
である。
That is, the refractive index N (λ) at the wavelength λ is
N (λ) = [1 + V {N TI 2 (λ) −1} + (1-V) {N P 2 (λ) −1}] 1/2
It is.

ここで、λは任意の波長、NTIはTiOもしくはITOの屈折率、Nはポリマーの屈折率、Vはポリマー体積に対するTiOもしくはITO微粒子の総体積の分率である。 Here, lambda any wavelength, the N TI is the refractive index, N P of TiO 2 or ITO refractive index of the polymer, V is a fraction of the total volume of TiO 2 or ITO particles to the polymer volume.

また、樹脂や無機微粒子分散材料はその厚みが厚くなると成形時の硬化収縮の影響が大きくなり、製造上、面精度を出しにくくなる。さらに光軸方向の厚みが厚い分、高湿下などの環境下での光学変化の程度が大きくなる。したがって、条件式(1)、(2)を満足する樹脂や無機微粒子分散材料で構成されるレンズの最大厚をDmax(mm)とした時、以下の条件を満足することが好ましい。なお、正(凸)レンズでは最大厚Dmaxは中心厚、負(凹)レンズでは最大厚Dmaxはレンズ周辺部の厚みとなる。   Further, when the thickness of the resin or inorganic fine particle dispersed material is increased, the influence of curing shrinkage at the time of molding becomes large, and it becomes difficult to obtain surface accuracy in production. Further, since the thickness in the optical axis direction is thick, the degree of optical change under an environment such as high humidity is increased. Accordingly, it is preferable that the following condition is satisfied, where Dmax (mm) is the maximum thickness of a lens formed of a resin or an inorganic fine particle dispersed material that satisfies the conditional expressions (1) and (2). In a positive (convex) lens, the maximum thickness Dmax is the center thickness, and in a negative (concave) lens, the maximum thickness Dmax is the thickness of the lens periphery.

Dmax ≦ 5.0 ・・・(6)
条件式(6)の範囲は、以下の範囲とすることで更に製造上容易になり、所望の光学性能を得やすい。
Dmax ≦ 5.0 (6)
If the range of conditional expression (6) is set to the following range, it becomes easier to manufacture and it is easy to obtain desired optical performance.

Dmax ≦ 4.0 ・・・(6a)
更に望ましくは、以下の範囲とするのが良い。
Dmax ≦ 4.0 (6a)
More preferably, the following range is used.

Dmax ≦ 3.0 ・・・(6b)
更に望ましくは、以下の範囲とするのが良い。
Dmax ≦ 3.0 (6b)
More preferably, the following range is used.

Dmax ≦ 2.0 ・・・(6c)
条件式(1)、(2)、(3)を満足する光学材料として各実施例では、低分散で異常部分分散性を持つ光学材料と前述のUV硬化樹脂、N−ポリビニルカルバゾールやTiO、ITO微粒子分散材料を組み合わせて用いている。しかしこれに限定するものではない。
Dmax ≦ 2.0 (6c)
In each example, as an optical material satisfying the conditional expressions (1), (2), and (3), an optical material having low dispersion and anomalous partial dispersion and the aforementioned UV curable resin, N-polyvinylcarbazole, TiO 2 , A combination of ITO fine particle dispersion materials is used. However, the present invention is not limited to this.

条件式(1)、(2)、(3)を満足する光学材料としては、0℃〜40℃におけるd線の屈折率の温度変化の絶対値を|dn/dT|とするとき、以下の条件を満足することが好ましい。   As an optical material satisfying the conditional expressions (1), (2), (3), when the absolute value of the temperature change of the refractive index of the d-line at 0 ° C. to 40 ° C. is | dn / dT | It is preferable to satisfy the conditions.

|dn/dT|< 2.5×10−4(1/℃) ・・・(7)
ここで条件式(7)の範囲をはずれると、0℃〜40℃の温度範囲で良好な光学性能を維持することが困難になる。
| Dn / dT | <2.5 × 10 −4 (1 / ° C.) (7)
Here, if the range of the conditional expression (7) is deviated, it becomes difficult to maintain good optical performance in the temperature range of 0 ° C to 40 ° C.

各実施例では、条件式(1)、(2)、(3)、(4)を満足する光学材料より成る複数の屈折光学素子を光学系中のレンズやレンズ表面に設けられた屈折力のある層(面)に適用している。   In each embodiment, a plurality of refractive optical elements made of an optical material satisfying the conditional expressions (1), (2), (3), and (4) are provided on the lens in the optical system or the surface of the lens. It is applied to a certain layer (surface).

各実施例において、この光学材料より成る屈折光学素子の屈折面のうち少なくとももう1つを非球面形状とするのが良い。これによれば色の球面収差などの色収差フレアを良好に補正することができる。   In each embodiment, at least one of the refractive surfaces of the refractive optical element made of this optical material may be aspherical. According to this, chromatic aberration flare such as chromatic spherical aberration can be corrected satisfactorily.

次に通常の硝材との部分分散比の差が大きい光学材料より成るパワーのある屈折光学素子を光学系中に用いたときの収差補正について説明する。   Next, aberration correction when a refractive optical element having a power made of an optical material having a large difference in partial dispersion ratio from a normal glass material is used in an optical system will be described.

光学材料の屈折率の波長依存特性(分散特性)において、アッベ数νdは分散特性曲線の全体の傾きを表し、部分分散比θgFは分散特性曲線の曲がり具合を表している。   In the wavelength dependence characteristic (dispersion characteristic) of the refractive index of the optical material, the Abbe number νd represents the overall slope of the dispersion characteristic curve, and the partial dispersion ratio θgF represents the degree of bending of the dispersion characteristic curve.

一般的に光学材料は、短波長側の屈折率が長波長側の屈折率よりも高く(アッベ数νdが正の値)、分散特性曲線は下に凸状(部分分散比θgFが正の値)の軌跡を描き、短波長側になるほど波長の変化に対する屈折率の変化は大きくなる。そして、アッベ数νdの小さい分散の大きな光学材料ほど部分分散比θgFが大きくなり、分散特性曲線は下に凸状が強まる傾向にある。   In general, an optical material has a refractive index on the short wavelength side higher than that on the long wavelength side (Abbe number νd is a positive value), and the dispersion characteristic curve is convex downward (a partial dispersion ratio θgF is a positive value). ), The change in the refractive index with respect to the change in wavelength increases as the wavelength becomes shorter. Further, the optical dispersion material having a small Abbe number νd and a large dispersion has a larger partial dispersion ratio θgF, and the dispersion characteristic curve tends to be convex downward.

部分分散比θgFが大きな光学材料を用いたレンズ面の色収差係数の波長依存特性曲線は、部分分散比θgFが小さな光学材料を用いた場合に比べて短波長側でより大きな曲がりを示す。   The wavelength-dependent characteristic curve of the chromatic aberration coefficient of the lens surface using an optical material having a large partial dispersion ratio θgF shows a larger curvature on the short wavelength side than when an optical material having a small partial dispersion ratio θgF is used.

一方、部分分散比θgFが小さな光学材料を用いたレンズ面の色収差係数の波長依存特性曲線は波長域全体でより直線に近い形状を示す。   On the other hand, the wavelength-dependent characteristic curve of the chromatic aberration coefficient of the lens surface using an optical material having a small partial dispersion ratio θgF shows a shape closer to a straight line over the entire wavelength region.

硝材など一般的な光学材料の部分分散比θgFは、アッベ数νdに対してほとんど一様な変化をし、アッベ数νdに対する部分分散比θgFの変化は以下の式で表すことができる。   The partial dispersion ratio θgF of a general optical material such as a glass material changes almost uniformly with respect to the Abbe number νd, and the change of the partial dispersion ratio θgF with respect to the Abbe number νd can be expressed by the following equation.

θgF(νd)=−1.665×10−7×νd+5.213×10−5×νd
−5.656×10−3×νd+7.278×10−1 ・・・(a)
一般的には部分分散比θgFのアッベ数νdに対する変化は直線で表されるが、実際の硝材の分布は曲線を描いており、上記の様な曲線で表した方が特性を良く表す。この曲線から外れた特性を持つ光学材料が、異常部分分散性を示す光学材料である。したがって、部分分散比がθgFである光学材料の異常部分分散性ΔθgFは以下の式で表される。
θgF (νd) = − 1.665 × 10 −7 × νd 3 + 5.213 × 10 −5 × νd 2
−5.656 × 10 −3 × νd + 7.278 × 10 −1 (a)
In general, the change of the partial dispersion ratio θgF with respect to the Abbe number νd is represented by a straight line, but the actual distribution of the glass material has a curved line, and the characteristic represented by the curved line as described above is better. An optical material having characteristics deviating from this curve is an optical material exhibiting abnormal partial dispersion. Therefore, the anomalous partial dispersion ΔθgF of an optical material having a partial dispersion ratio of θgF is expressed by the following equation.

ΔθgF=θgF−(−1.665×10−7×νd+5.213×10−5×νd−5.656×10−3×νd+7.278×10−1)・・・(b)
この異常部分分散性ΔθgFが正の値を取る光学材料をレンズとして用いた場合、色収差係数の波長依存特性曲線は一般の硝材に比べて短波長側の曲がりが大きい。
ΔθgF = θgF − (− 1.665 × 10 −7 × νd 3 + 5.213 × 10 −5 × νd 2 −5.656 × 10 −3 × νd + 7.278 × 10 −1 ) (b)
When an optical material having a positive value of the anomalous partial dispersion ΔθgF is used as a lens, the wavelength-dependent characteristic curve of the chromatic aberration coefficient is larger on the short wavelength side than a general glass material.

また異常部分分散性ΔθgFが負の値を取る光学材料をレンズとして用いた場合、色収差係数の波長依存特性曲線は分散特性は一般の硝材に比べて短波長側の曲がりが小さい(線形性が高い)。   When an optical material having a negative anomalous partial dispersion ΔθgF is used as a lens, the wavelength-dependent characteristic curve of the chromatic aberration coefficient is less bent on the short wavelength side than the general glass material (high linearity). ).

光学系における色収差補正では、いくつかの光学材料を組み合わせて行う。しかし上記の式(a)の曲線で表される様な特性を持つ通常の硝材だけ用いても、全波長帯域に渡って色収差を良好に補正することは困難である。   Correction of chromatic aberration in the optical system is performed by combining several optical materials. However, it is difficult to satisfactorily correct the chromatic aberration over the entire wavelength band even if only a normal glass material having the characteristics represented by the curve of the above formula (a) is used.

部分分散比θgFは光学材料をレンズとして用いた場合、色収差係数の波長依存特性曲線の短波長側(g線〜F線)の曲がりを表す。また、アッベ数νdはF線〜C線の傾きを表す。   The partial dispersion ratio θgF represents the curve on the short wavelength side (g-line to F-line) of the wavelength-dependent characteristic curve of the chromatic aberration coefficient when an optical material is used as a lens. The Abbe number νd represents the inclination of the F line to the C line.

したがってこの部分分散比θgFのアッベ数νdに対する変化が一様であるということは、F線〜C線の傾きに対するg線〜F線の曲がりの比率が一定であるということになる。このためF線〜C線の色収差の傾き成分を補正するためにレンズのパワーを変化させると、一定の割合でg線〜F線の曲がりも変化する。そのため、通常の硝材だけを組み合わせても、色収差の傾き成分と曲がり成分を同時に補正することは困難である。   Therefore, the uniform change of the partial dispersion ratio θgF with respect to the Abbe number νd means that the ratio of the bending of the g-line to the F-line with respect to the inclination of the F-line to the C-line is constant. For this reason, if the lens power is changed in order to correct the inclination component of the chromatic aberration of the F-line to C-line, the bending of the g-line to F-line also changes at a constant rate. For this reason, it is difficult to correct the inclination component and the bending component of chromatic aberration at the same time even if only ordinary glass materials are combined.

しかし、異常部分分散性を持つ材料をレンズとして用いた場合、色収差係数の曲がり成分と傾き成分の比率が通常の硝材とは異なる。このためこのような異常部分分散性を持つ光学材料をレンズとして用いた場合、色収差補正における自由度が大きく増し、全波長域(F線〜C線)に渡って色収差を良好に補正することができる。   However, when a material having anomalous partial dispersion is used as a lens, the ratio of the bending component and the inclination component of the chromatic aberration coefficient is different from that of a normal glass material. For this reason, when such an optical material having anomalous partial dispersion is used as a lens, the degree of freedom in correcting chromatic aberration is greatly increased, and chromatic aberration can be corrected well over the entire wavelength range (F-line to C-line). it can.

次に光学系中に異常部分分散性を持つ光学材料を用いた場合の色消し作用を説明する。ここでは異常部分分散性ΔθgFが正の値を取る、すなわち部分分散比θgFが大きな材料を用いた屈折光学素子GNLと、通常の部分分散比θgFを持つ屈折光学素子Gから構成される図20に示す望遠レンズでの色消し作用を例にとり説明する。   Next, the achromatic action when an optical material having abnormal partial dispersion is used in the optical system will be described. Here, the abnormal partial dispersion ΔθgF takes a positive value, that is, a refractive optical element GNL using a material having a large partial dispersion ratio θgF and a refractive optical element G having a normal partial dispersion ratio θgF are shown in FIG. The achromatic action of the telephoto lens shown will be described as an example.

尚、以下の考え方は、図21の広角レンズにおいても同じである。   The following concept is the same for the wide-angle lens shown in FIG.

図20に示す望遠レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群と負の屈折力の後群より成っている。   The telephoto lens shown in FIG. 20 includes a front group having a positive refractive power and a rear group having a negative refractive power in order from the object side to the image side.

又、図20に示す望遠レンズは、レンズ全長が焦点距離よりも短いレンズ系である。   The telephoto lens shown in FIG. 20 is a lens system in which the total lens length is shorter than the focal length.

まず屈折光学素子Gが部分系としてある程度、色収差が補正された状態から、屈折光学素子Gを構成する負レンズに比較的、部分分散比θgFの大きな材料を選択する。   First, a material having a relatively large partial dispersion ratio θgF is selected for the negative lens constituting the refractive optical element G from a state in which the chromatic aberration is corrected to some extent as the refractive optical element G as a partial system.

ここで一般的に部分分散比θgFの大きな材料は同時に分散も大きいので、屈折光学素子Gの色収差係数の波長依存特性曲線は、もとの状態よりも大きく曲がりながら全体の傾きが変化する。   Here, in general, a material having a large partial dispersion ratio θgF has a large dispersion at the same time, and therefore, the overall inclination of the wavelength-dependent characteristic curve of the chromatic aberration coefficient of the refractive optical element G changes while bending more than the original state.

この状態で、屈折光学素子GNLに適当なパワーを与えると同時に、屈折光学素子Gを構成する正レンズも比較的分散の大きな材料を選択する。   In this state, an appropriate power is given to the refractive optical element GNL, and at the same time, a material having a relatively large dispersion is selected for the positive lens constituting the refractive optical element G.

ところが、屈折光学素子GNLをアッベ数に対して一様な部分分散比を持つ一般の光学材料で構成している場合、屈折光学素子GNLは、屈折光学素子Gの収差係数の波長依存特性曲線の曲がり成分と傾き成分に同時に一定の割合で寄与する。このため、そのどちらの成分も同時にキャンセルすることができない結果となる。   However, when the refractive optical element GNL is formed of a general optical material having a uniform partial dispersion ratio with respect to the Abbe number, the refractive optical element GNL has a wavelength-dependent characteristic curve of the aberration coefficient of the refractive optical element G. Contributes to the bending component and the inclination component at a constant rate at the same time. As a result, neither of these components can be canceled simultaneously.

これに対し、屈折光学素子GNLを一般の材料に比べて部分分散比θgFの大きな材料で構成している場合は、屈折光学素子GNLは主に屈折光学素子Gの色収差の波長依存特性曲線全体の曲がり成分に寄与する。このため、主に曲がり成分だけをキャンセルさせることができる。   On the other hand, when the refractive optical element GNL is made of a material having a large partial dispersion ratio θgF as compared with a general material, the refractive optical element GNL mainly includes the entire wavelength-dependent characteristic curve of chromatic aberration of the refractive optical element G. Contributes to bending components. For this reason, it is possible to cancel only the bending component.

その結果、屈折光学素子GNLでは主に屈折光学素子Gの色収差の波長依存特性曲線全体の曲がり成分を、屈折光学素子Gを構成する正レンズでは主に傾き成分を、それぞれ独立に同時にキャンセルさせることができる。   As a result, the refractive optical element GNL mainly cancels the bending component of the entire wavelength-dependent characteristic curve of the chromatic aberration of the refractive optical element G, and the positive lens constituting the refractive optical element G mainly cancels the tilt component independently and simultaneously. Can do.

また屈折光学素子GNLのアッベ数νdの絶対値が小さい、すなわち分散が大きければ、色収差を独立に補正することが可能となるので好ましい。このことをレンズ面の軸上色収差係数及び倍率色収差係数を用いて説明する。   Further, it is preferable that the absolute value of the Abbe number νd of the refractive optical element GNL is small, that is, the dispersion is large, because chromatic aberration can be independently corrected. This will be described using the axial chromatic aberration coefficient and the lateral chromatic aberration coefficient of the lens surface.

屈折レンズの面のパワー変化をΔψ、材料のアッベ数をνとすると、レンズ面での軸上色収差係数の変化ΔLと倍率色収差係数の変化△Tは、次のように表せる。   If the power change of the surface of the refractive lens is Δψ and the Abbe number of the material is ν, the change in axial chromatic aberration coefficient ΔL and the change in magnification chromatic aberration coefficient ΔT on the lens surface can be expressed as follows.

ΔL ∝ Δψ/ν・・・(c)
ΔT ∝ Δψ/ν・・・(d)
式(c)及び式(d)から明らかなとおり、レンズ面のパワー変化Δψに対する各収差係数の変化ΔL,ΔTは、アッベ数νの絶対値が小さい(すなわち、分散が大きい)ほど大きくなる。
ΔL ∝ Δψ / ν (c)
ΔT ∝ Δψ / ν (d)
As is clear from the equations (c) and (d), the aberration coefficient changes ΔL and ΔT with respect to the lens surface power change Δψ increase as the absolute value of the Abbe number ν decreases (that is, the dispersion increases).

したがって、アッベ数νの絶対値が小さい分散の大きな材料を用いれば、必要な色収差を得るためのパワー変化量は小さくて済むことになる。   Therefore, if a material having a large dispersion with a small absolute value of the Abbe number ν is used, the amount of power change for obtaining the necessary chromatic aberration can be small.

このことは収差論上、球面収差、コマ収差や非点収差などに大きな影響を及ぼすことなく色収差をコントロールでき、色収差補正の独立性が高まることを意味する。   This means that chromatic aberration can be controlled without greatly affecting spherical aberration, coma aberration, astigmatism, etc. in terms of aberration theory, and the independence of chromatic aberration correction is enhanced.

逆に、分散の小さな(アッベ数νが大きい)材料を用いると、必要な色収差を得るためのパワー変化は大きくなる。それに伴って球面収差などの諸収差が大きく変化し、色収差補正の独立性が弱まることになる。したがって、光学系を構成するレンズの内、少なくとも1つのレンズ面は、高分散材料で形成された屈折レンズより成る面であることが収差補正上重要である。またこの高分散材料のアッベ数νdは以下の条件を満足することが望ましい。   On the other hand, if a material with small dispersion (large Abbe number ν) is used, the power change for obtaining the necessary chromatic aberration becomes large. Along with this, various aberrations such as spherical aberration change greatly, and the independence of chromatic aberration correction is weakened. Therefore, it is important for aberration correction that at least one lens surface of the lenses constituting the optical system is a surface made of a refractive lens made of a high dispersion material. The Abbe number νd of the highly dispersed material desirably satisfies the following conditions.

νd < 30 ・・・(8)
条件式(8)の範囲は、以下の範囲とすることで更に厚みを抑えながら良好な色消し効果を得ることができる。
νd <30 (8)
By setting the range of conditional expression (8) to the following range, it is possible to obtain a good achromatic effect while further suppressing the thickness.

νd < 25 ・・・(8a)
次に通常の硝材との部分分散比θgFの差が大きい光学材料より成るパワーのある屈折光学素子を光学系中に用いたときの効果について説明する。
νd <25 (8a)
Next, the effect when a refractive optical element having power made of an optical material having a large difference in partial dispersion ratio θgF from a normal glass material is used in the optical system will be described.

異常部分分散性を持つ光学材料をレンズとして用いることにより、全波長域に渡って良好に色収差を補正することができる。しかし、良好に色収差を補正するためには異常部分分散性を持つ光学材料からなるレンズにある程度のパワーを与えなくてはならない。   By using an optical material having anomalous partial dispersion as a lens, chromatic aberration can be corrected well over the entire wavelength range. However, in order to correct chromatic aberration satisfactorily, a certain amount of power must be applied to a lens made of an optical material having anomalous partial dispersion.

高分散な樹脂や微粒子分散材料を用いた場合は、蛍石など低分散材料を用いた場合と比べるとパワーは小さくて済む。しかしながら望遠レンズなどの有効径の大きなレンズを有する光学系に用いた場合は、レンズの絶対厚が厚くなってしまう。樹脂や微粒子分散材料は光重合成形または熱重合成形することが望ましいが、レンズの絶対厚が厚いと樹脂の硬化収縮が大きくなり成形上困難となる。また、光学系の複数箇所に樹脂や微粒子分散材料からなるレンズを用いると、成形コストがその分増加し、さらに耐環境性の面でも好ましくない。   When a highly dispersed resin or fine particle dispersed material is used, the power is smaller than when a low dispersed material such as fluorite is used. However, when used in an optical system having a lens having a large effective diameter such as a telephoto lens, the absolute thickness of the lens becomes thick. The resin and the fine particle dispersed material are preferably subjected to photopolymerization molding or thermal polymerization molding. However, if the absolute thickness of the lens is large, the resin is hardened and contracted by curing, which makes it difficult to mold. In addition, if lenses made of resin or fine particle dispersed material are used at a plurality of locations in the optical system, the molding cost is increased by that amount, which is also not preferable in terms of environmental resistance.

蛍石などの低分散材料のみを用いた場合は、その材料の屈折率が低いため、パワーを強めるためにレンズ面の屈折力を大きく変化させる必要がある。このため、色収差と、屈折力を大きくしたことによって発生する球面収差、コマ収差、非点収差などの諸収差の双方を良好に補正するのが困難となる。また、パワーを分散させるために複数のレンズを用いると、その比重が大きいため光学系の重量が増してしまう。   When only a low dispersion material such as fluorite is used, since the refractive index of the material is low, it is necessary to greatly change the refractive power of the lens surface in order to increase the power. For this reason, it is difficult to satisfactorily correct both chromatic aberration and various aberrations such as spherical aberration, coma aberration, and astigmatism generated by increasing the refractive power. In addition, when a plurality of lenses are used to disperse power, the specific gravity is large and the weight of the optical system is increased.

したがって、異常部分分散性を持つ光学材料をレンズとして用い、全波長域に渡って色収差を良好に補正しながら、製造上、重量の面でメリットのある光学系とするには、レンズの厚みを抑えることが重要である。   Therefore, in order to make an optical system that is advantageous in terms of manufacturing and weight while using an optical material having anomalous partial dispersibility as a lens and correcting chromatic aberration well over the entire wavelength range, the thickness of the lens must be reduced. It is important to suppress.

このために各実施例では異常部分分散性を持つ樹脂や微粒子分散材料などの高分散材料
と蛍石などの低分散材料より成るレンズを組み合わせて光路中に配置している。このように組み合わせて用いることで、高分散材料と低分散材料の厚みを共に抑えながら、全波長域に渡って色収差を良好に補正することができる。
For this reason, in each embodiment, a lens made of a high dispersion material such as a resin having an abnormal partial dispersion or a fine particle dispersion material and a low dispersion material such as fluorite is combined in the optical path. By using in combination in this way, it is possible to satisfactorily correct chromatic aberration over the entire wavelength range while suppressing the thicknesses of the high dispersion material and the low dispersion material.

また光学系においては軸上色収差と倍率色収差を共に良好に補正するには、異常部分分散性の材料より成るレンズを絞りよりも物体側もしくは像側に集中して配置するのが良い。   In the optical system, in order to satisfactorily correct both the longitudinal chromatic aberration and the lateral chromatic aberration, it is preferable that the lens made of an anomalous partial dispersive material is concentrated on the object side or the image side from the stop.

これは、絞りより物体側か像側で倍率色収差の補正方向が逆転し、軸上色収差と倍率色収差の連立が取れなくなるからである。   This is because the correction direction of the lateral chromatic aberration is reversed on the object side or the image side from the stop, and the simultaneous chromatic aberration and lateral chromatic aberration cannot be obtained.

さらに、多くの光学系において色消し効果の高い位置は限定される。今、ズーミング(変倍)時、フォーカス(合焦)時、あるいは防振時においても光軸上の空気間隔が変化しないレンズ要素の集まりを一つのレンズ群とする。この時に、異常部分分散性を持つ材料より成るレンズは色消し効果の高いレンズ群内に集中的に配置することで更に良好な色収差補正効果を得ることができる。   Furthermore, the position where the achromatic effect is high in many optical systems is limited. Now, a group of lens elements whose air spacing on the optical axis does not change during zooming (magnification), focus (focusing), or during image stabilization is defined as one lens group. At this time, a lens made of a material having an anomalous partial dispersibility can be arranged in a concentrated manner in a lens group having a high achromatic effect, whereby a further excellent chromatic aberration correction effect can be obtained.

次に複数(2つ)の異常部分分散性ΔθgF1、ΔθgF2の光学材料より成る2つのレンズを光学系中に用いた場合のそのレンズの焦点距離f1、f2と異常部分分散性ΔθgF1、ΔθgF2との関係について説明する。   Next, when two lenses made of optical materials having a plurality (two) of abnormal partial dispersions ΔθgF1 and ΔθgF2 are used in the optical system, the focal lengths f1 and f2 of the lenses and the abnormal partial dispersions ΔθgF1 and ΔθgF2 The relationship will be described.

屈折光学素子Jの屈折レンズ面のパワーをψとする。良好な色収差の補正効果を得るためのパワーψとアッベ数νdと異常部分分散性ΔθgFの関係は、次のように表せる。   The power of the refractive lens surface of the refractive optical element J is assumed to be ψ. The relationship among the power ψ, Abbe number νd, and anomalous partial dispersion ΔθgF for obtaining a good chromatic aberration correction effect can be expressed as follows.

ψ ∝ νd/ΔθgF・・・(e)
なお、ここで異常部分分散性ΔθgFは前述の式(b)で表される屈折光学素子GNLと一般の硝材の、同じアッベ数における部分分散比θgFの差である。
ψ ∝ νd / ΔθgF (e)
Here, the anomalous partial dispersion ΔθgF is a difference in partial dispersion ratio θgF at the same Abbe number between the refractive optical element GNL represented by the above-described formula (b) and a general glass material.

光学材料ではアッベ数は常に正であるため、良好な色収差補正効果を得るためのパワーψの符号すなわち焦点距離fの符号は異常部分分散性ΔθgFの符号によって決まる。また絞りより物体側か像側では補正すべき色収差の方向は決まっている。   Since the Abbe number is always positive in the optical material, the sign of the power ψ, that is, the sign of the focal length f for obtaining a good chromatic aberration correction effect is determined by the sign of the anomalous partial dispersion ΔθgF. The direction of chromatic aberration to be corrected is determined on the object side or the image side from the stop.

したがって、例えば絞りより物体側で異常部分分散性ΔθgF1が正の光学材料j1を正レンズ(f1>0)で用いた場合を考える。ここにさらに異常部分分散性ΔθgF2が正の光学材料j2を配置する場合には正レンズ(f2>0)として用いなくてはならない。逆に異常部分分散性ΔθgF2が負の光学材料j2を配置する場合には負レンズ(f2<0)として用いなくてはならない。この関係を示したのが上述の条件式(4)である。   Therefore, for example, consider a case where an optical material j1 having a positive anomalous partial dispersion ΔθgF1 on the object side with respect to the stop is used in a positive lens (f1> 0). Here, when an optical material j2 having a positive anomalous partial dispersion ΔθgF2 is disposed, it must be used as a positive lens (f2> 0). Conversely, when an optical material j2 having a negative anomalous partial dispersion ΔθgF2 is disposed, it must be used as a negative lens (f2 <0). The above-described conditional expression (4) shows this relationship.

この条件式(4)を満足しないと、複数の異常部分分散性の材料より成る屈折光学素子j1、j2でお互いの色消し効果を打ち消しあってしまう。   If this conditional expression (4) is not satisfied, the achromatic effects will be canceled by the refractive optical elements j1 and j2 made of a plurality of anomalous partially dispersive materials.

また式(e)から明らかなとおり、屈折光学素子Jのパワーψはアッベ数νdが小さくなる程(高分散)、また異常部分分散性ΔθgFが大きくなる程小さくなる。   As is clear from the equation (e), the power ψ of the refractive optical element J decreases as the Abbe number νd decreases (high dispersion) and the abnormal partial dispersion ΔθgF increases.

光学系においてはレンズのパワーが小さくなる程、光軸に沿ったレンズの厚み(正レンズでは光軸に沿ったレンズ中心厚、負レンズでは光軸に沿ったレンズ周辺厚)が小さくなる。   In the optical system, as the lens power decreases, the thickness of the lens along the optical axis (the lens center thickness along the optical axis for positive lenses and the lens peripheral thickness along the optical axis for negative lenses) decreases.

したがって、レンズの厚みを減らすには、ΔθgF/νdの絶対値が大きければ良い。しかし、屈折光学素子GNLは一般の光学材料と組み合わせて使用する。このため屈折光学素子GNLに用いられる材料の部分分散比は一般の光学材料とは異なることが必要ではあるが、あまりかけ離れすぎては良くない。この条件を示したのが条件式(5)である。   Therefore, in order to reduce the thickness of the lens, it is sufficient that the absolute value of ΔθgF / νd is large. However, the refractive optical element GNL is used in combination with a general optical material. For this reason, the partial dispersion ratio of the material used for the refractive optical element GNL needs to be different from that of a general optical material, but it should not be too far away. This condition is shown by conditional expression (5).

条件式(5)の下限を下回る固体材料の場合、厚みを抑えながら十分な色消し効果を得るのが困難になる。また条件式(5)の上限を上回る固体材料の場合、異常分散性が強すぎるため、光学系の他の光学部材との色消しのバランスを取る事が困難になり、色収差を悪化させてしまう。   In the case of a solid material that falls below the lower limit of conditional expression (5), it is difficult to obtain a sufficient achromatic effect while suppressing the thickness. In the case of a solid material exceeding the upper limit of conditional expression (5), the anomalous dispersibility is too strong, making it difficult to balance achromaticity with other optical members of the optical system, and worsen chromatic aberration. .

次に各実施例の特徴について説明する。   Next, features of each embodiment will be described.

図1の数値実施例1の光学系OLは、焦点距離300mmの望遠レンズである。望遠レンズOLを構成する第1レンズ群L1中に異常部分分散性の商品名S−FPL53(株式会社OHARA社製)より成る正レンズj1と異常部分分散性のUV硬化樹脂より成る正レンズj2を用いている。   The optical system OL of Numerical Example 1 in FIG. 1 is a telephoto lens having a focal length of 300 mm. In the first lens unit L1 constituting the telephoto lens OL, a positive lens j1 made of a product name S-FPL53 (manufactured by OHARA Co., Ltd.) having an anomalous partial dispersion and a positive lens j2 made of an UV curable resin having an anomalous partial dispersion are provided. Used.

数値実施例1の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる物体側の第1レンズ群L1に商品名S−FPL53より成る正レンズj1とUV硬化樹脂より成る正レンズj2を用い、主に軸上色収差を補正している。   In the optical system of Numerical Example 1, the first lens unit L1 on the object side where the passing position of the paraxial light beam from the optical axis is relatively high includes the positive lens j1 made of the product name S-FPL53 and the UV curable resin. The axial chromatic aberration is mainly corrected by using the positive lens j2.

数値実施例1の光学系は、望遠比0.677と非常にコンパクトである。   The optical system of Numerical Example 1 is very compact with a telephoto ratio of 0.677.

数値実施例1の光学系の第2レンズ群L2はフォーカス群であり物体距離が短くなるとフォーカス(合焦)のため像側に移動する。また第4レンズ群L4は防振レンズ群であり、光軸と垂直方向の成分を持つように移動して、像位置を変位している。   The second lens unit L2 of the optical system of Numerical Example 1 is a focus unit, and moves to the image side for focusing when the object distance is shortened. The fourth lens unit L4 is an anti-vibration lens unit that moves so as to have a component perpendicular to the optical axis, thereby displacing the image position.

正レンズj2の最大厚は2.00mmであり、また正レンズj1の中心厚は10.9mmである。絞りSPより物体側の同じレンズ群内に商品名S−FPL53より成るレンズj1とUV硬化樹脂より成るレンズj2を用いることで、双方の厚みと重量を抑えながら良好な光学性能を得ている。   The maximum thickness of the positive lens j2 is 2.00 mm, and the center thickness of the positive lens j1 is 10.9 mm. By using the lens j1 made of product name S-FPL53 and the lens j2 made of UV curable resin in the same lens group on the object side from the stop SP, good optical performance can be obtained while suppressing both thickness and weight.

図3の数値実施例2の光学系OLは、焦点距離300mmの望遠レンズである。望遠レンズOLを構成する第1レンズ群L1中に異常部分分散性の商品名S−FPL51(株式会社OHARA社製)より成る正レンズj1とUV硬化樹脂より成る正レンズj2を用いている。   The optical system OL of Numerical Example 2 in FIG. 3 is a telephoto lens having a focal length of 300 mm. In the first lens unit L1 constituting the telephoto lens OL, a positive lens j1 made of a product name S-FPL51 (manufactured by OHARA Inc.) having an anomalous partial dispersion and a positive lens j2 made of a UV curable resin are used.

数値実施例2の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる物体側の第1レンズ群L1に商品名S−FPL51より成る正レンズj1とUV硬化樹脂より成る正レンズj2を用い、主に軸上色収差を補正している。   In the optical system of Numerical Example 2, the first lens unit L1 on the object side where the passing position of the paraxial light beam from the optical axis is relatively high includes the positive lens j1 made of the product name S-FPL51 and the UV curable resin. The axial chromatic aberration is mainly corrected by using the positive lens j2.

数値実施例2の光学系は、望遠比0.677と非常にコンパクトである。   The optical system of Numerical Example 2 is very compact with a telephoto ratio of 0.677.

数値実施例2の光学系の第2レンズ群L2はフォーカス群であり物体距離が短くなるとフォーカスのため像側に移動する。また第4レンズ群L4は防振レンズ群である。   The second lens unit L2 of the optical system of Numerical Example 2 is a focus unit, and moves to the image side for focusing when the object distance is shortened. The fourth lens unit L4 is an anti-vibration lens unit.

正レンズj2の最大厚は2.00mmであり、また正レンズj1の中心厚は9.9mmである。絞りSPより物体側の同じレンズ群内に商品名S−FPL51より成る正レンズj1とUV硬化樹脂より成る正レンズj2を用いることで、双方の厚みと重量を抑えながら良好な光学性能を得ている。また数値実施例2では同じ第1レンズ群L1内で像側より数えて2枚目の正レンズj3にも商品名S−FPL51より成る正レンズを(中心厚7.2mm)用い、更に良好に色収差を補正している。   The maximum thickness of the positive lens j2 is 2.00 mm, and the center thickness of the positive lens j1 is 9.9 mm. By using the positive lens j1 made of the product name S-FPL51 and the positive lens j2 made of UV curable resin in the same lens group on the object side from the stop SP, good optical performance can be obtained while suppressing the thickness and weight of both. Yes. In Numerical Example 2, a positive lens made of the product name S-FPL51 (center thickness: 7.2 mm) is used for the second positive lens j3 counted from the image side in the same first lens unit L1 (center thickness: 7.2 mm). Chromatic aberration is corrected.

図5の数値実施例3の光学系OLは、焦点距離300mmの望遠レンズである。望遠レンズOLを構成する第1レンズ群L1に異常部分分散性の商品名S−FPL51(株式会社OHARA社製)より成る正レンズj1とTiO2微粒子10%をUV硬化樹脂に分散させた微粒子分散材料より成る正レンズj2を用いている。   The optical system OL of Numerical Example 3 in FIG. 5 is a telephoto lens having a focal length of 300 mm. A fine particle dispersion material in which a positive lens j1 made of a product name S-FPL51 (manufactured by OHARA Co., Ltd.) having an abnormal partial dispersion and 10% TiO2 fine particles are dispersed in a UV curable resin in the first lens unit L1 constituting the telephoto lens OL. A positive lens j2 is used.

数値実施例3の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる物体側の第1レンズ群L1に商品名S−FPL51より成る正レンズj1とTiO微粒子10%−UV硬化樹脂微粒子分散材料より成る正レンズj2を用いている。これにより主に軸上色収差を補正している。 In the optical system of Numerical Example 3, the positive lens j1 made of the product name S-FPL51 and the TiO 2 fine particles 10 are added to the first lens unit L1 on the object side where the passing position of the paraxial light beam from the optical axis is relatively high. A positive lens j2 made of a% -UV curable resin fine particle dispersed material is used. This mainly corrects axial chromatic aberration.

数値実施例3の光学系は、望遠比0.677と非常にコンパクトである。   The optical system of Numerical Example 3 is very compact with a telephoto ratio of 0.677.

数値実施例3の光学系の第2レンズ群L2はフォーカス群であり物体距離が短くなるとフォーカスのため像側に移動する。また第4レンズ群L4は防振レンズ群である。   The second lens unit L2 of the optical system of Numerical Example 3 is a focus unit, and moves to the image side for focusing when the object distance is shortened. The fourth lens unit L4 is an anti-vibration lens unit.

正レンズj2の最大厚は1.36mmであり、また正レンズj1の中心厚は9.3mmである。絞りSPより物体側の同じレンズ群内に商品名S−FPL51より成る正レンズj1とTiO2微粒子10%−UV硬化樹脂微粒子分散材料より成る正レンズj2を用いることで、双方の厚みと重量を抑えながら良好な光学性能を得ている。   The maximum thickness of the positive lens j2 is 1.36 mm, and the center thickness of the positive lens j1 is 9.3 mm. By using the positive lens j1 made of the product name S-FPL51 and the positive lens j2 made of TiO2 fine particle 10% -UV cured resin fine particle dispersed material in the same lens group on the object side from the stop SP, both thickness and weight are suppressed. Good optical performance is obtained.

図7の数値実施例4の光学系OLは、焦点距離300mmの望遠レンズである。望遠レンズOLを構成する第1レンズ群L1に異常部分分散性の商品名K−GFK70(株式会社住田光学ガラス社製)より成る正レンズj1とITO微粒子9%をN−ポリビニルカルバゾールに分散させた微粒子分散材料より成る負レンズj2を用いている。   The optical system OL of Numerical Example 4 in FIG. 7 is a telephoto lens having a focal length of 300 mm. In the first lens unit L1 constituting the telephoto lens OL, a positive lens j1 made of an anomalous partial dispersion product name K-GFK70 (manufactured by Sumita Optical Glass Co., Ltd.) and 9% of ITO fine particles were dispersed in N-polyvinylcarbazole. A negative lens j2 made of a fine particle dispersed material is used.

数値実施例4の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる物体側の第1レンズ群L1に商品名K−GFK70より成る正レンズj1とITO微粒子9%−N−ポリビニルカルバゾール微粒子分散材料より成る負レンズj2を用いている。これにより主に軸上色収差を補正している。   In the optical system of Numerical Example 4, the first lens unit L1 on the object side where the passing position of the paraxial light beam from the optical axis is relatively high, the positive lens j1 made of the trade name K-GFK70 and the ITO fine particles 9%. A negative lens j2 made of a dispersion material of -N-polyvinylcarbazole fine particles is used. This mainly corrects axial chromatic aberration.

数値実施例4の光学系は、望遠比0.677と非常にコンパクトである。   The optical system of Numerical Example 4 is very compact with a telephoto ratio of 0.677.

数値実施例4の光学系の第2レンズ群L2はフォーカス群であり物体距離が短くなるとフォーカスのため像側に移動する。また第4レンズ群L4は防振レンズ群である。   The second lens unit L2 of the optical system of Numerical Example 4 is a focus unit, and moves to the image side for focusing when the object distance is shortened. The fourth lens unit L4 is an anti-vibration lens unit.

負レンズj2の最大厚は0.98mmであり、また正レンズj1の中心厚は9.1mmである。絞りSPより物体側の同じレンズ群内に商品名K−GFK70より成る正レンズとITO微粒子9%−N−ポリビニルカルバゾール微粒子分散材料より成る負レンズを用いることで、双方の厚みと重量を抑えながら良好な光学性能を得ている。   The maximum thickness of the negative lens j2 is 0.98 mm, and the center thickness of the positive lens j1 is 9.1 mm. By using a positive lens made of the trade name K-GFK70 and a negative lens made of ITO fine particle 9% -N-polyvinylcarbazole fine particle dispersed material in the same lens group on the object side from the stop SP, both thickness and weight are suppressed. Good optical performance is obtained.

図9の数値実施例5の光学系OLは、焦点距離300mmの望遠レンズである。望遠レンズOLを構成する第1レンズ群L1に異常部分分散性の商品名S−FPL52(株式会社OHARA社製)より成る正レンズj1とITO微粒子5%をN−ポリビニルカルバゾールに分散させた微粒子分散材料より成る負レンズj2を用いている。   The optical system OL of Numerical Example 5 in FIG. 9 is a telephoto lens having a focal length of 300 mm. Fine particle dispersion in which a positive lens j1 made of a product name S-FPL52 (manufactured by OHARA Inc.) having an anomalous partial dispersion and 5% of ITO fine particles are dispersed in N-polyvinylcarbazole in the first lens unit L1 constituting the telephoto lens OL. A negative lens j2 made of a material is used.

数値実施例5の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる物体側の第1レンズ群L1に商品名S−FPL52より成る正レンズj1とITO微粒子5%−N−ポリビニルカルバゾール微粒子分散材料より成る負レンズj2を用いている。これにより主に軸上色収差を補正している。   In the optical system of Numerical Example 5, the positive lens j1 made of the product name S-FPL52 and the ITO fine particle 5% are included in the first lens unit L1 on the object side where the passing position of the paraxial light beam from the optical axis is relatively high. A negative lens j2 made of a dispersion material of -N-polyvinylcarbazole fine particles is used. This mainly corrects axial chromatic aberration.

数値実施例5の光学系は、望遠比0.677と非常にコンパクトである。   The optical system of Numerical Example 5 is very compact with a telephoto ratio of 0.677.

数値実施例5の光学系の第2レンズ群L2はフォーカス群であり物体距離が短くなるとフォーカスのため像側に移動する。また第4レンズ群L4は防振レンズ群である。   The second lens unit L2 of the optical system of Numerical Example 5 is a focus unit, and moves to the image side for focusing when the object distance is shortened. The fourth lens unit L4 is an anti-vibration lens unit.

負レンズj2の最大厚は0.30mmであり、また正レンズj1の中心厚は10.8mmである。絞りSPより物体側の同じレンズ群内に商品名S−FPL52より成る正レンズj1とITO微粒子5%−N−ポリビニルカルバゾール微粒子分散材料より成る負レンズj2を用いることで、双方の厚みと重量を抑えながら良好な光学性能を得ている。   The maximum thickness of the negative lens j2 is 0.30 mm, and the center thickness of the positive lens j1 is 10.8 mm. By using the positive lens j1 made of the trade name S-FPL52 and the negative lens j2 made of the ITO fine particle 5% -N-polyvinylcarbazole fine particle dispersion material in the same lens group on the object side from the stop SP, the thickness and weight of both can be reduced. Good optical performance is obtained while suppressing.

また数値実施例5では同じ第1レンズ群L1内で物体側より数えて3枚目の正レンズj3にも商品名S−FPL51を中心厚11.8mmで用い、更に良好に色収差を補正している。   In Numerical Example 5, the product name S-FPL51 is used with a center thickness of 11.8 mm for the third positive lens j3 counted from the object side in the same first lens unit L1, and the chromatic aberration is corrected more favorably. Yes.

図11の数値実施例6の光学系OLは、焦点距離14mmの広角レンズである。広角レンズOLを構成する第2レンズ群L2の絞りSPよりも像側に異常部分分散性の商品名K−GFK70(株式会社住田光学ガラス社製)より成る正レンズj1とUV硬化樹脂より成る正レンズj2を用いている。   The optical system OL of Numerical Example 6 in FIG. 11 is a wide-angle lens having a focal length of 14 mm. A positive lens j1 made of a trade name K-GFK70 (manufactured by Sumita Optical Glass Co., Ltd.) having anomalous partial dispersion on the image side of the aperture stop SP of the second lens unit L2 constituting the wide-angle lens OL, and a positive made of a UV curable resin. The lens j2 is used.

数値実施例6の光学系の第2レンズ群L2はフォーカス群であり物体距離が短くなるとフォーカスのため物体側に移動する。   The second lens unit L2 of the optical system of Numerical Example 6 is a focus unit, and moves to the object side for focusing when the object distance is shortened.

数値実施例6の光学系では、瞳近軸光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる像側の第2レンズ群L2の絞りSPよりも像側に商品名K−GFK70より成る正レンズj1とUV硬化樹脂より成る正レンズj2を用い、主に倍率色収差を補正している。   In the optical system of Numerical Example 6, a positive lens made of the product name K-GFK70 on the image side from the stop SP of the second lens unit L2 on the image side where the passing position of the paraxial light beam from the optical axis is relatively high. A positive lens j2 made of j1 and UV curable resin is used to mainly correct lateral chromatic aberration.

正レンズj2の最大厚は1.76mmであり、また正レンズj1の中心厚は2.8mmである。同じレンズ群内の絞りSPよりも像側に商品名K−GFK70より成る正レンズj1とUV硬化樹脂より成る正レンズj2を用いることで、双方の厚みと重量を抑えながら良好な光学性能を得ている。   The maximum thickness of the positive lens j2 is 1.76 mm, and the center thickness of the positive lens j1 is 2.8 mm. By using a positive lens j1 made of product name K-GFK70 and a positive lens j2 made of UV curable resin on the image side of the stop SP in the same lens group, good optical performance can be obtained while suppressing the thickness and weight of both. ing.

図13の数値実施例7の光学系OLは、焦点距離14mmの広角レンズである。広角レンズOLを構成する第2レンズ群L2の絞りSPよりも像側に異常部分分散性の商品名K−GFK70(株式会社住田光学ガラス社製)より成る正レンズj1とN−ポリビニルカルバゾールより成る正レンズj2を用いている。   The optical system OL of Numerical Example 7 in FIG. 13 is a wide-angle lens having a focal length of 14 mm. It consists of a positive lens j1 made of a product name K-GFK70 (manufactured by Sumita Optical Glass Co., Ltd.) having anomalous partial dispersion on the image side of the stop SP of the second lens unit L2 constituting the wide-angle lens OL and N-polyvinylcarbazole. A positive lens j2 is used.

数値実施例7の光学系の第2レンズ群L2はフォーカス群であり物体距離が短くなるとフォーカスのため物体側に移動する。   The second lens unit L2 of the optical system according to Numerical Example 7 is a focus unit, and moves to the object side for focusing when the object distance is shortened.

数値実施例7の光学系では、瞳近軸光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる像側の第2レンズ群L2の絞りSPよりも像側に商品名K−GFK70より成る正レンズj1とN−ポリビニルカルバゾールより成る正レンズj2を用いている。これにより主に倍率色収差を補正している。   In the optical system of Numerical Example 7, a positive lens made of the product name K-GFK70 on the image side from the stop SP of the second lens unit L2 on the image side where the passing position of the paraxial light beam from the optical axis is relatively high. A positive lens j2 made of j1 and N-polyvinylcarbazole is used. This mainly corrects lateral chromatic aberration.

正レンズj2の最大厚は1.18mmであり、また正レンズj1の中心厚は3.5mmである。同じレンズ群内の絞りSPよりも像側に商品名K−GFK70より成る正レンズj1とN−ポリビニルカルバゾールより成る正レンズj2を用いることで、双方の厚みと重量を抑えながら良好な光学性能を得ている。   The maximum thickness of the positive lens j2 is 1.18 mm, and the center thickness of the positive lens j1 is 3.5 mm. By using a positive lens j1 made of the trade name K-GFK70 and a positive lens j2 made of N-polyvinylcarbazole on the image side of the stop SP in the same lens group, good optical performance can be achieved while suppressing both thickness and weight. It has gained.

図15の数値実施例8の光学系OLは、焦点距離14mmの広角レンズである。広角レンズOLを構成する第2レンズ群L2の絞りSPよりも像側に異常部分分散性の商品名S−FPL53(株式会社OHARA社製)より成る正レンズj1とTiO2微粒子4%をUV硬化樹脂に分散させた微粒子分散材料より成る正レンズj2を用いている。   The optical system OL of Numerical Example 8 in FIG. 15 is a wide-angle lens with a focal length of 14 mm. A positive lens j1 made of a trade name S-FPL53 (manufactured by OHARA Co., Ltd.) having an anomalous partial dispersion on the image side of the aperture stop SP of the second lens unit L2 constituting the wide-angle lens OL, and 4% of TiO2 fine particles are UV cured resin. A positive lens j2 made of a fine particle dispersed material is used.

数値実施例8の光学系の第2レンズ群L2はフォーカス群であり物体距離が短くなるとフォーカスのため物体側に移動する。   The second lens unit L2 of the optical system of Numerical Example 8 is a focus unit, and moves to the object side for focusing when the object distance is shortened.

数値実施例8の光学系では、瞳近軸光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる像側の第2レンズ群L2の絞りSPよりも像側に商品名S−FPL53より成る正レンズj1とTiO微粒子4%−UV硬化樹脂微粒子分散材料より成る正レンズj2を用いている。これにより主に倍率色収差を補正している。 In the optical system of Numerical Example 8, a positive lens made of the product name S-FPL53 on the image side from the stop SP of the second lens unit L2 on the image side where the passing position of the paraxial ray from the optical axis is relatively high. The positive lens j2 made of j1 and TiO 2 fine particles 4% -UV cured resin fine particle dispersed material is used. This mainly corrects lateral chromatic aberration.

正レンズj2の最大厚は0.97mmであり、正レンズj1の中心厚は3.5mmである。同じレンズ群内の絞りSPよりも像側に商品名S−FPL53より成る正レンズj1とTiO微粒子4%−UV硬化樹脂微粒子分散材料より成る正レンズj2を用いることで、双方の厚みと重量を抑えながら良好な性能を得ている。 The maximum thickness of the positive lens j2 is 0.97 mm, and the center thickness of the positive lens j1 is 3.5 mm. By using the positive lens j1 made of the trade name S-FPL53 and the positive lens j2 made of TiO 2 fine particles 4% -UV cured resin fine particle dispersed material on the image side of the stop SP in the same lens group, both thickness and weight are used. Good performance is obtained while suppressing

図17の数値実施例9の光学系OLは、焦点距離14mmの広角レンズである。広角レンズOLを構成する第2レンズ群L2の絞りSPよりも像側に異常部分分散性の商品名K−GFK70より成る正レンズj1とITO微粒子9%をN−ポリビニルカルバゾールに分散させた微粒子分散材料より成る負レンズj2を用いている。   The optical system OL of Numerical Example 9 in FIG. 17 is a wide-angle lens with a focal length of 14 mm. Fine particle dispersion in which a positive lens j1 made of a product name K-GFK70 having an anomalous partial dispersion and 9% of ITO fine particles are dispersed in N-polyvinylcarbazole on the image side of the aperture stop SP of the second lens unit L2 constituting the wide-angle lens OL. A negative lens j2 made of a material is used.

数値実施例9の光学系の第2レンズ群L2はフォーカス群であり物体距離が短くなるとフォーカスのため物体側に移動する。   The second lens unit L2 of the optical system in Numerical Example 9 is a focus unit, and moves to the object side for focusing when the object distance is shortened.

数値実施例9の光学系では、瞳近軸光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる像側の第2レンズ群L2の絞りSPよりも像側に前述した正レンズj1と前述した負レンズj2を用い、主に倍率色収差を補正している。   In the optical system of Numerical Example 9, the above-described positive lens j1 and the above-described negative lens are disposed on the image side of the aperture SP of the second lens unit L2 on the image side where the passing position of the paraxial ray from the optical axis is relatively high. The lens j2 is used to mainly correct lateral chromatic aberration.

負レンズj2の最大厚は0.35mmであり、また正レンズj1の中心厚は4.3mmである。同じレンズ群内の絞りSPよりも像側に商品名K−GFK70より成る正レンズj1とITO微粒子9%−N−ポリビニルカルバゾール微粒子分散材料より成る正レンズj2を用いることで、双方の厚みと重量を抑えながら良好な光学性能を得ている。   The maximum thickness of the negative lens j2 is 0.35 mm, and the center thickness of the positive lens j1 is 4.3 mm. By using the positive lens j1 made of the trade name K-GFK70 and the positive lens j2 made of the ITO fine particle 9% -N-polyvinylcarbazole fine particle dispersed material on the image side of the stop SP in the same lens group, both thickness and weight are used. Good optical performance is obtained while suppressing

以下、数値実施例1〜9の具体的な数値データを示す。各数値実施例において、iは物体側から数えた面の番号を表している。Riは第i番目の光学面(第i面)の曲率半径、Diは第i面と第(i+1)面との間の軸上間隔、Ni,νiはそれぞれd線に対する第i番目(条件式を満たす異常部分分散材料で形成されたレンズ(層)は除く)の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。異常部分分散性の材料で形成されたレンズj1、j2のd線に対する屈折率、アッベ数は別途Nj1、Nj2,νj1、νj2で示している。fは焦点距離、FnoはFナンバー、ωは半画角である。   Hereinafter, specific numerical data of Numerical Examples 1 to 9 will be shown. In each numerical example, i represents the surface number counted from the object side. Ri is the radius of curvature of the i-th optical surface (i-th surface), Di is the axial distance between the i-th surface and the (i + 1) -th surface, and Ni and νi are the i-th (conditional expression) for the d-line, respectively. The refractive index and the Abbe number of the material of the optical member of the lens (layer) formed of the anomalous partial dispersion material satisfying the above (excluding the lens (layer)). Refractive indexes and Abbe numbers of the lenses j1 and j2 formed of an anomalous partial dispersive material with respect to the d-line are separately indicated as Nj1, Nj2, νj1, and νj2. f is a focal length, Fno is an F number, and ω is a half angle of view.

また、非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、kを円錐定数、B,C,D,E…を各次数の非球面係数として、   Further, the aspherical shape is such that X is the amount of displacement from the surface vertex in the optical axis direction, h is the height from the optical axis in the direction perpendicular to the optical axis, R is the paraxial radius of curvature, k is the conic constant, Let C, D, E ... be the aspheric coefficients of each order,

で表している。 It is represented by

なお、各非球面係数における「E±XX」は「×10±XX」を意味している。 Note that “E ± XX” in each aspheric coefficient means “× 10 ± XX ”.

数値実施例3、8ではそれぞれホストポリマーであるUV硬化樹脂にTiO微粒子体積比率でそれぞれ10%、4%分散させた固体材料より成るレンズを用いている。TiO微粒子分散材料の屈折率は、前述のDrudeの式を用いて計算した値を用いて算出している。数値実施例4、5、9ではそれぞれホストポリマーであるN−ポリビニルカルバゾールにITO微粒子を体積比率でそれぞれ9%、5%、9%分散させた固体材料より成るレンズを用いている。ITO微粒子分散材料の屈折率は、前述のDrudeの式を用いて計算した値を用いて算出している。 In Numerical Examples 3 and 8, lenses made of a solid material dispersed in a TiO 2 fine particle volume ratio of 10% and 4%, respectively, in a UV curable resin as a host polymer are used. The refractive index of the TiO 2 fine particle-dispersed material is calculated using the value calculated using the aforementioned Drude equation. In Numerical Examples 4, 5, and 9, lenses made of a solid material in which ITO fine particles are dispersed by 9%, 5%, and 9% by volume in N-polyvinylcarbazole, which is a host polymer, are used. The refractive index of the ITO fine particle dispersed material is calculated using the value calculated using the aforementioned Drude equation.

後述する実施例1〜9で用いている光学材料の光学定数値と条件式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)に相当する値を表―1に示す。また微粒子分散材料を構成するUV硬化樹脂、N−ポリビニルカルバゾールとTiO、ITO微粒子各単独の光学定数値を表2に示す。 Table 1 shows optical constant values of optical materials used in Examples 1 to 9 described later and values corresponding to conditional expressions (1), (2), (3), (4), (5), and (6). It is shown in 1. Table 2 shows the optical constant values of each of the UV curable resin, N-polyvinylcarbazole, TiO 2 and ITO fine particles constituting the fine particle dispersed material.

次に本発明の光学系を撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)の実施例を図19を用いて説明する。   Next, an embodiment of a digital still camera (imaging device) using the optical system of the present invention as a photographing optical system will be described with reference to FIG.

図19において、20はカメラ本体である。21は本発明の光学系によって構成された撮影光学系である。22はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系21によって形成された被写体像を受光するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。23は撮像素子22によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。24は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子22上(光電変換素子上)に形成された被写体像を観察するためのファインダである。 In FIG. 19, reference numeral 20 denotes a camera body. Reference numeral 21 denotes a photographing optical system constituted by the optical system of the present invention. Reference numeral 22 denotes a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor that receives a subject image formed by the photographing optical system 21 and is built in the camera body. A memory 23 records information corresponding to the subject image photoelectrically converted by the image sensor 22. Reference numeral 24 is a finder for observing a subject image formed on the solid-state imaging element 22 ( on the photoelectric conversion element) , which is constituted by a liquid crystal display panel or the like.

このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像素子に適用することにより、小型で高い光学性能を有する撮像装置を実現している。   Thus, by applying the optical system of the present invention to an image sensor such as a digital still camera, a small-sized image pickup apparatus having high optical performance is realized.

実施例1の光学系の光学断面図Optical sectional view of the optical system of Example 1 実施例1の光学系の収差図Aberration diagram of optical system of Example 1 実施例2の光学系の光学断面図Optical sectional view of the optical system of Example 2 実施例2の光学系の収差図Aberration diagram of optical system of Example 2 実施例3の光学系の光学断面図Optical sectional view of the optical system of Example 3 実施例3の光学系の収差図Aberration diagram of optical system of Example 3 実施例4の光学系の光学断面図Optical sectional view of the optical system of Example 4 実施例4の光学系の収差図Aberration diagram of optical system of Example 4 実施例5の光学系の光学断面図Optical sectional view of the optical system of Example 5 実施例5の光学系の収差図Aberration diagram of optical system of Example 5 実施例6の光学系の光学断面図Optical sectional view of the optical system of Example 6 実施例6の光学系の収差図Aberration diagram of optical system of Example 6 実施例7の光学系の光学断面図Optical sectional view of the optical system of Example 7 実施例7の光学系の収差図Aberration diagram of optical system of Example 7 実施例8の光学系の光学断面図Optical sectional view of the optical system of Example 8 実施例8の光学系の収差図Aberration diagram of optical system of Example 8 実施例9の光学系の光学断面図Optical sectional view of the optical system of Example 9 実施例9の光学系の収差図Aberration diagram of optical system of Example 9 本発明の撮像装置の要部概略図Schematic diagram of main parts of an imaging apparatus of the present invention 本発明の光学系の近軸屈折力配置の説明図Explanatory drawing of the paraxial refractive power arrangement of the optical system of the present invention 本発明の光学系の近軸屈折力配置の説明図Explanatory drawing of the paraxial refractive power arrangement of the optical system of the present invention

符号の説明Explanation of symbols

OL 光学系
j1 屈折光学素子
j2 屈折光学素子
L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L4 第4レンズ群
L5 第5レンズ群
SP 絞り
IP 像面
d d線
g g線
C C線
F F線
ΔS サジタル像面
ΔM メリディオナル像面
OL optical system j1 refractive optical element j2 refractive optical element L1 first lens group L2 second lens group L3 third lens group L4 fourth lens group L5 fifth lens group SP aperture IP image surface d d line g g line C C line FF line ΔS Sagittal image surface ΔM Meridional image surface

Claims (8)

光軸と瞳近軸光線の交わる点よりも前方又は後方のどちらか一方に光入射側と光射出側が共に屈折面である固体材料から形成される2つの屈折光学素子j1、j2を有する光学系であって、
該2つの屈折光学素子j1、j2の材料のアッベ数をνd1、νd2、該2つの屈折光学素子j1、j2の材料の異常部分分散性をΔθgF1、ΔθgF2、該2つの屈折光学素子j1、j2の焦点距離をf1、f2とするとき、
0.012<|ΔθgF1|
0.012<|ΔθgF2|
40<|νd1−νd2|
0<ΔθgF1/f1×ΔθgF2/f2
なる条件を満足することを特徴とする光学系。
An optical system having two refracting optical elements j1 and j2 formed of a solid material in which the light incident side and the light exit side are both refractive surfaces at either the front side or the rear side of the point where the optical axis and the paraxial ray of the pupil intersect. Because
The Abbe numbers of the materials of the two refractive optical elements j1 and j2 are νd1 and νd2, the abnormal partial dispersion of the materials of the two refractive optical elements j1 and j2 are ΔθgF1 and ΔθgF2, and the two refractive optical elements j1 and j2 When the focal length is f1 and f2,
0.012 <| ΔθgF1 |
0.012 <| ΔθgF2 |
40 <| νd1-νd2 |
0 <ΔθgF1 / f1 × ΔθgF2 / f2
An optical system characterized by satisfying the following conditions.
前記2つの屈折光学素子j1、j2は同じレンズ群内に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の光学系。   The optical system according to claim 1, wherein the two refractive optical elements j1 and j2 are disposed in the same lens group. 異常部分分散性をΔθgF、アッベ数をνdとするとき、前記2つの屈折光学素子のうち、少なくとも1つは、
0.001 < |ΔθgF|/νd < 0.007
なる条件を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の光学系。
When the anomalous partial dispersion is ΔθgF and the Abbe number is νd, at least one of the two refractive optical elements is:
0.001 <| ΔθgF | / νd <0.007
The optical system according to claim 1, wherein the following condition is satisfied.
前記光学系は、光軸と瞳近軸光線の交わる点よりも前方での、近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値が、光軸と瞳近軸光線の交わる点よりも後方での、近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも大きい光学系であって、前記2つの屈折光学素子は、絞りよりも前方のレンズ群内に配置されていることを特徴とする請求項1、2又は3の光学系。   In the optical system, the maximum value of the height from the optical axis through which the light on the paraxial axis passes through the lens surface in front of the point where the optical axis and the pupil paraxial ray intersect is the optical axis and the pupil paraxial ray. An optical system that is larger than the maximum value of the height from the optical axis through which the paraxial light beam passes through the lens surface behind the crossing point, and the two refractive optical elements are in front of the stop The optical system according to claim 1, wherein the optical system is disposed in the lens group. 前記光学系は、最も前方のレンズ面を通過する近軸軸上光線の光軸からの高さが、光軸と瞳近軸光線との交点より後方で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも小さい光学系であって、前記2つの屈折光学素子は、絞りよりも後方のレンズ群内に配置されていることを特徴とする請求項1、2又は3の光学系。   In the optical system, the height from the optical axis of the paraxial beam passing through the foremost lens surface is behind the intersection of the optical axis and the pupil paraxial beam, and the paraxial beam passes through the lens surface. 2. An optical system having a height smaller than a maximum value from the optical axis, wherein the two refractive optical elements are arranged in a lens group behind the stop. Or the optical system of 3. 前記2つの屈折光学素子のうち少なくとも1つは、無機微粒子を透明媒体に分散させた混合体からな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。   The optical system according to any one of claims 1 to 5, wherein at least one of the two refractive optical elements is made of a mixture in which inorganic fine particles are dispersed in a transparent medium. 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項の光学系。   The optical system according to claim 1, wherein an image is formed on the photoelectric conversion element. 請求項1〜6のいずれか1項の光学系を備えていることを特徴とする光学機器。   An optical apparatus comprising the optical system according to claim 1.
JP2006156009A 2006-06-05 2006-06-05 Optical system and optical apparatus having the same Active JP4898307B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006156009A JP4898307B2 (en) 2006-06-05 2006-06-05 Optical system and optical apparatus having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006156009A JP4898307B2 (en) 2006-06-05 2006-06-05 Optical system and optical apparatus having the same

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007322986A JP2007322986A (en) 2007-12-13
JP2007322986A5 JP2007322986A5 (en) 2009-07-23
JP4898307B2 true JP4898307B2 (en) 2012-03-14

Family

ID=38855816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006156009A Active JP4898307B2 (en) 2006-06-05 2006-06-05 Optical system and optical apparatus having the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4898307B2 (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009157234A1 (en) * 2008-06-24 2009-12-30 オリンパスイメージング株式会社 Optical image forming system and electronic imaging device having the same
JP5726004B2 (en) * 2011-07-21 2015-05-27 キヤノン株式会社 Imaging optical system and imaging apparatus having the same
JP5749629B2 (en) * 2011-11-01 2015-07-15 株式会社タムロン Inner focus telephoto lens
JP5791480B2 (en) * 2011-11-30 2015-10-07 キヤノン株式会社 Optical system and optical apparatus having the same
JP5616540B2 (en) * 2012-02-06 2014-10-29 富士フイルム株式会社 Imaging lens and imaging apparatus using the same
JP5904013B2 (en) * 2012-05-30 2016-04-13 株式会社ニコン PHOTOGRAPHIC LENS, OPTICAL DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD FOR PHOTOGRAPHIC LENS
JP5904015B2 (en) * 2012-05-30 2016-04-13 株式会社ニコン PHOTOGRAPHIC LENS, OPTICAL DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD FOR PHOTOGRAPHIC LENS
JP2015108811A (en) 2013-10-22 2015-06-11 オリンパス株式会社 Single focal length lens system and image capturing device having the same
CN105527700B (en) 2014-10-17 2018-12-14 奥林巴斯株式会社 Telephoto lens and photographic device with the telephoto lens
CN107121767B (en) * 2017-06-27 2022-11-08 湖北久之洋信息科技有限公司 High-resolution projection lens for DLP (digital light processing) engineering projector
WO2019116565A1 (en) * 2017-12-15 2019-06-20 株式会社ニコン Optical system, optical equipment, and optical-system manufacturing method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005181392A (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Canon Inc Optical system
JP4636812B2 (en) * 2004-04-28 2011-02-23 キヤノン株式会社 Zoom lens
JP4817705B2 (en) * 2004-04-28 2011-11-16 キヤノン株式会社 Optical system
JP4731834B2 (en) * 2004-06-04 2011-07-27 キヤノン株式会社 Zoom lens and imaging apparatus having the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007322986A (en) 2007-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4630645B2 (en) Optical system
JP4956062B2 (en) Optical system
JP4898307B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP4745707B2 (en) Optical system
JP5388446B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
US7643228B2 (en) Optical system and optical apparatus including optical system
JP4819447B2 (en) Optical system and imaging apparatus having the same
JP4776988B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP5074790B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP5202004B2 (en) Bonded lens, optical system having the same, and method of manufacturing cemented lens
JP5031378B2 (en) Zoom lens and optical apparatus having the same
JP4829668B2 (en) Zoom lens and imaging apparatus having the same
JP5121469B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
US20060285227A1 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP4944586B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP5039393B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP6635250B2 (en) Imaging optical system and imaging apparatus having the same
JP4579553B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP2017219645A (en) Imaging optical system and imaging apparatus having the same
JP4898205B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP2009015026A (en) Imaging optical system and optical equipment
JP6440375B2 (en) Optical system and imaging apparatus having the same
JP5046746B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP5063226B2 (en) Optical system and optical apparatus having the same
JP5253107B2 (en) Rear attachment lens and photographing optical system having the same

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090604

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090604

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111209

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111220

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111226

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4898307

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150106

Year of fee payment: 3

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R3D03