JP5224894B2

JP5224894B2 - 光学系及びそれを有する光学機器

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Description

本発明は、光学系及びそれを有する光学機器に関し、例えば、銀塩フィルム用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、望遠鏡、双眼鏡、プロジェクター、複写機等の光学機器に好適なものである。

デジタルカメラ、ビデオカメラ等の光学機器に用いられる光学系では、レンズ全長（光学全長、物体側の第１レンズ面から像面までの長さ）が短く、光学系全体が小型で、かつ、高い光学性能を有することが求められている。

この他、環境変化（温度変化、気圧変化、湿度変化等）があっても光学性能の変化が小さいことが求められている。

一般に光学系の小型化を図るほど該収差、例えば軸上色収差及び倍率色収差などの色収差が多く発生して光学性能が低下してくる。

例えばレンズ全長の短縮化を図ったテレフォトタイプ（望遠型）の光学系では、焦点距離を伸ばすほど（長くするほど）色収差が多く発生してくる。

又、レトロフォーカス型の光学系では、広画角になるにつれて、光学系が非対称となり、軸外収差が多く発生してくる。

又ズームレンズでは、ズーミングにおける収差変動が多くなり、全ズーム範囲にわたり高い光学性能を得るのが難しくなってくる。

諸収差のうち、色収差の発生を低減させた光学系として、異常部分分散性の強い光学材料、例えば有機材料より成る光学素子を用いた光学系が提案されている（特許文献１）。

特許文献１では強い異常分散性を持つ有機材料より成る光学素子に屈折力を与えた後、他の硝材より成る光学素子と色収差のバランスを取ることで全系の色収差を低減している。

また、有機材料より成る光学素子を用いた光学系において、環境温度の変化によるピント変動を補償するために複数のプラスチックレンズを組み合わせた構成の光学系が提案されている（特許文献２）。
特開２００７−１６３９６４号公報特開昭６３−２８５５１１号公報

多くの光学系において、レンズ全長を短縮しつつ色収差を改善するためには、例えば、蛍石等の異常部分分散性を持つレンズを用い、そのレンズの屈折力を強くするのが良い。しかしながら、蛍石のようなアッベ数の大きい低分散ガラスより成るレンズにおいて、屈折力を大きく変化させて、色収差を補正しようとすると、色収差以外の諸収差、例えば球面収差、コマ収差、非点収差などが多く発生してくる。

色収差を効果的に補正をするための方法として特許文献１のように有機材料に強い屈折力を持たせた光学素子を用いるのが有効である。しかしながら一般的に樹脂やプラスチック等の有機材料はガラスに比べて温度変化に対する屈折率変化ｄｎ／ｄｔの値が大きく例えば１０倍から２００倍程度である。

したがって有機材料に強い屈折力を持たせた光学素子を用いる場合、温度変化に対する光学系のピント変動、収差変動等を軽減することが重要になってくる。

温度変化に対するピント変動の補正を行う方法としては、特許文献２のように所定の条件の下に有機材料を組み合わせる方法があるが、この方法は光学系の色収差を補正することが難しい。

このため有機材料より成る光学素子を用いて光学系の色収差を補正するときには、同時に環境変化、特に温度変化に対する色収差の変動を少なくすることが高い光学性能を維持するのに重要になってくる。

例えば異常部分分散特性を有する有機材料より成る光学素子を光学系に用いるときは、その光路中の位置や屈折力等を適切に設定するのが重要となってくる。

これらの条件が不適切であると、光学系全体の小型化を図りつつ、環境変化があったときでも高い光学性能を維持するのが困難となる。

本発明は、色収差を良好に補正することができ、環境変化があっても、色収差の変動が少なく高い光学性能を維持することができる光学系及びそれを有する光学機器を提供することを目的とする。

本発明の光学系は、光入射側と光射出側とが共に屈折面である複数の光学素子と、開口絞りと、を有する光学系において、
ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦとするとき
０．０２７２＜｜ΔθｇＦ｜
を満足する光学素子を第ｌ光学素子とし、
｜ΔθｇＦ｜＜０．０２７２
を満足する光学素子を第ｒ光学素子とし、
前記開口絞りよりも物体側又は像側のいずれか一方に配置された前記第ｌ光学素子と前記第ｒ光学素子とのうち、光入射側から数えて第ｉ番目の第ｌ光学素子を第ｉ光学素子（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）、光入射側から数えて第ｊ番目の第ｒ光学素子を第ｊ光学素子（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）とし、
第ｉ光学素子の焦点距離をｆｎｌ_ｉ、材料のアッベ数をνｄｎｌ_ｉ、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦｎｌ_ｉ、
第ｊ光学素子の焦点距離をｆｎｒ_ｊ、材料のアッベ数をνｄｎｒ_ｊ、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦｎｒ_ｊ、とするとき、
Σ（１／ｆｎｒ_ｊ）／Σ（１／ｆｎｌ_ｉ）＜０
５．０＜｜Σ（（ΔθｇＦｎｌ_ｉ／νｄｎｌ_ｉ）／ｆｎｌ_ｉ）／Σ（（ΔθｇＦｎｒ_ｊ／νｄｎｒ_ｊ）／ｆｎｒ_ｊ）｜
なる条件を満足し、
かつ、前記第ｉ光学素子及び前記第ｊ光学素子の材料の、０℃〜４０℃の温度範囲における温度変化に対するｄ線に関する屈折率変化の平均値の絶対値を｜ｄｎ／ｄｔ｜とするとき、
｜ｄｎ／ｄｔ｜＞５．０×１０ ^−５／℃
なる条件を満足することを特徴としている。

本発明によれば、色収差を良好に補正することができ、環境変化があっても、色収差の変動が少なく高い光学性能を維持することができる光学系が得られる。

以下、本発明の光学系及びそれを有する光学機器の実施例について説明する。

本発明の光学系は、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、複写機等の画像形成装置、プロジェクター等の投射装置等の各種の光学機器に用いられるものである。

本発明の光学系は絞り（開口絞り）よりも物体側もしくは像側に、光入射側と光射出側が共に屈折面である複数の光学素子を有している。

そして、これらの光学素子の材料や屈折力等を適切に設定している。

図１は本発明の光学系の実施例１のレンズ断面図である。

図２、図３、図４は本発明の光学系の実施例１の環境温度が２５℃、４０℃、−２０℃のときの収差図である。実施例１の光学系は望遠レンズである。

尚、本実施例において望遠レンズとは次の光学系をいう。

光軸と瞳近軸光線の交わる点をＰとする。このとき、点Ｐよりも拡大側で最も拡大側のレンズ面における近軸軸上光線の光軸からの高さの最大値が、点Ｐより縮小側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大きい光学系をいう。

図５は本発明の光学系の実施例２のレンズ断面図である。

図６、図７、図８は本発明の光学系の実施例２の環境温度が２５℃、４０℃、−２０℃のときの収差図である。実施例２の光学系は望遠レンズである。

図９は本発明の光学系の実施例３のレンズ断面図である。

図１０、図１１、図１２は本発明の光学系の実施例３の環境温度が２５℃、４０℃、−２０℃のときの収差図である。実施例３の光学系は望遠レンズである。

図１３は本発明の光学系の実施例４のレンズ断面図である。

図１４、図１５、図１６は本発明の光学系の実施例４の環境温度が２５℃、４０℃、−２℃のときの収差図である。実施例４の光学系はレトロフォーカス型レンズ（広角レンズ）である。

又、本実施例においてレトロフォーカス型レンズとは、次の光学系をいう。

光軸と瞳近軸光線の交わる点をＰとする。このとき、点Ｐよりも拡大側で最も拡大側のレンズ面における近軸軸上光線の光軸からの高さの最大値が、点Ｐより縮小側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をいう。

図１７は本発明の光学系の実施例５のレンズ断面図である。

実施例５の光学系はズームレンズである。

図１８、図１９、図２０は環境温度が２５℃のときの広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。

図２１、図２２、図２３は環境温度が４０℃のときの広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。

図２４、図２５、図２６は環境温度が−２０℃のときの広角端、中間のズーム位置、望遠端の収差図である。

図２７は本発明の光学機器の要部概略図である。

図１、図５、図９、図１３、図１７のレンズ断面図において左側が物体側（前方、拡大側）、右側が像側（後方、縮小側）である。

尚、各実施例の光学系をプロジェクター等の投射レンズとして用いるときは、左方がスクリーン、右方が被投射画像となる。

ＯＬは光学系である。ｉを物体側（光入射側）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。ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面である。像面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、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。１は光軸を表す。

矢印ＦＯは無限遠物体から近距離物体にフォーカスするときのレンズ群の移動方向を示している。図２〜図４、図６〜図８、図１０〜図１２、図１４〜図１６、図１８〜図２６の収差図においてｄ、ｇは各々ｄ線、ｇ線、ΔＭ、ΔＳはｄ線のメリディオナル像面、ｄ線のサジタル像面を表している。それぞれの歪曲収差はｄ線によって表している。それぞれの倍率色収差はｇ線によって表している。また、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。

本実施例の光学系は、光入射側と光射出側が共に屈折面である複数の光学素子と、開口絞りと、を有している。

光学素子を構成する材料（光学材料）のｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦとする。

このとき、
０．０２７２＜｜ΔθｇＦ｜・・・・・（１）
を満足する光学素子を第ｌ光学素子とする。

ここで第ｌ光学素子は１以上存在する。又、
｜ΔθｇＦ｜＜０．０２７２・・・・・（２）
を満足する光学素子を第ｒ光学素子とする。

ここで第ｒ光学素子は１以上存在する。

開口絞りよりも物体側又は像側のいずれか一方に配置された第ｌ光学素子と第ｒ光学素子のうち、第ｌ光学素子について光入射側から数えて第ｉ番目の光学素子を第ｉ光学素子（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）とする。同様に、第ｒ光学素子について光入射側から数えて第ｊ番目の光学素子を第ｊ光学素子（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）とする。

そして、第ｉ光学素子の焦点距離をｆｎｌ_ｉ、材料のアッベ数をνｄｎｌ_ｉ、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦｎｌ_ｉとする。

又、第ｊ光学素子の焦点距離をｆｎｒ_ｊ、材料のアッベ数をνｄｎｒ_ｊ、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦｎｒ_ｊとする。

このとき、第ｉ光学素子と第ｊ光学素子は、
Σ（１／ｆｎｒ_ｊ）／Σ（１／ｆｎｌ_ｉ）＜０・・・・・（３）
５．０＜｜Σ（（ΔθｇＦｎｌ_ｉ／νｄｎｌ_ｉ）／ｆｎｌ_ｉ）／Σ（（ΔθｇＦｎｒ_ｊ／νｄｎｒ_ｊ）／ｆｎｒ_ｊ）｜・・・・・（４）
なる条件を満足する。

ここで、

又、材料のアッベ数νｄ、部分分散比θｇＦ、異常部分分散比ΔθｇＦは次のとおりである。

今、ｇ線（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、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとする。

このときアッベ数νｄ、部分分散比θｇＦ、異常部分分散比ΔθｇＦは、
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）
である。

各実施例では、開口絞りＳＰより物体側又は像側の少なくとも一方に条件式（１）、（２）、（３）、（４）を満足する複数の光学素子を配置している。これによって、ｇ線〜Ｃ線までの広い波長帯域にわたって色収差を良好に補正すると共に、環境変化、特に温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動を良好に補正している。

条件式（１）は第ｉ光学素子の光学材料の異常部分分散性を表す条件式である。条件式（１）を満たすような光学材料より成る第ｉ光学素子を光学系中に用いることで、光学系全系の色収差を良好に補正している。条件式（１）の下限を外れると色収差の補正を良好にすることが困難となるので好ましくない。

条件式（１）を満足する光学材料の具体例としては、例えばアクリル系ＵＶ硬化樹脂（Ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）やＮ−ポリビニルカルバゾール（Ｎｄ＝１．６９６，νｄ＝１７．７，θｇＦ＝０．６９）等の有機材料がある。尚、条件式（１）を満足する光学材料であれば、これらに限定するものではない。

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に分散させた混合体がある。すなわち、ＴｉＯ_２（Ｎｄ＝２．７５８，νｄ＝９．５４，θｇＦ＝０．７６），ＩＴＯ（Ｎｄ＝１．８５７，νｄ＝５．６９，θｇＦ＝０．２９）等がある。

ＴｉＯ_２（Ｎｄ＝２．７５８，νｄ＝９．５４，θｇＦ＝０．７６）やＩＴＯ（Ｎｄ＝１．８５７，νｄ＝５．６９，θｇＦ＝０．２９）微粒子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）を満足する光学材料が得られる。

ＴｉＯ_２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_２微粒子は化粧品材料として用いられている。

ＩＴＯは透明電極を構成する材料として知られており、通常、液晶表示素子、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ）素子等に用いられている。また、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。

各実施例において樹脂に分散させる微粒子の平均径は、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。

微粒子を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。

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。即ち、波長λにおける屈折率Ｎ（λ）は、
Ｎ（λ）＝［１＋Ｖ｛Ｎｐａｒ（λ）^２−１｝＋（１−Ｖ）｛Ｎｐｏｌｙ（λ）^２−１｝］^１／２
である。

ここで、λは任意の波長、Ｎｐａｒは微粒子の屈折率、Ｎｐｏｌｙはポリマーの屈折率、Ｖはポリマー体積に対する微粒子の総体積の分率である。

なお条件式（１）を満足する材料であれば、これらに限定するものではない。

条件式（２）は第ｊ光学素子の光学材料の異常部分分散性を表す条件式である。条件式（２）の上限を外れると、環境変化、特に温度変化に対する色収差の変動が大きくなり好ましくない。

条件式（２）を満足する光学材料の具体例としては、例えばアクリル、ＰＣ、フルオレン系樹脂、ポリスチレン等一般に多く光学材料として用いられている有機材料があるが、条件式（２）を満たす材料であれば、これらに限定するものではない。

条件式（３）は光学系の温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動等を軽減するための条件である。強い異常部分分散性を持つ光学材料を用いた光学素子であっても、光学系全系の色収差を補正するためにはある程度の屈折力を付ける必要がある。また、強い異常部分分散性を持つ光学材料としては前述の樹脂や微粒子混合材料等の有機材料が多い。

有機材料は温度変化に対する屈折率変化である屈折率温度変化係数ｄｎ／ｄｔの絶対値が硝材と比べて１０倍〜２００倍程度大きく、光学素子の材料として用いた場合は、温度変化に対する焦点距離の変化が大きい。したがって、強い異常部分分散性を持つ有機材料より成る光学素子を光学系中に用いた場合は、色収差を良好に補正すると共に、温度変化に対する性能変化も常に考慮する必要がある。

また、一般の硝材では有機材料に対してｄｎ／ｄｔの値が小さすぎるため、有機材料の屈折率の温度変化を補正することは困難である。したがって、有機材料の温度変化に対する屈折率変化を軽減するためには、同程度の屈折率温度変化係数ｄｎ／ｄｔを持つ有機材料を組み合わせて用いるのが良い。

さらに、一般的に有機材料の屈折率温度変化係数ｄｎ／ｄｔは負の値を取るため、光学系においては有機材料より成る複数の光学素子の屈折力（すなわち焦点距離の逆数）の和を条件式（３）を満たすように逆符号にして組み合わせるのが良い。

条件式（３）の範囲を外れると、ピント変動、収差変動、色収差変動を良好に補正することが困難となり、温度変化に対して光学系の性能が大きく変動する。

なお、条件式（３）の数値範囲は以下の範囲とすることで、有機材料より成る第ｉ光学素子と第ｊ光学素子の屈折力のバランスが取れ、更にピント変動、収差変動、色収差変動を良好に補正することが容易となる。

−１＜Σ（１／ｆｎｒ_ｊ）／Σ（１／ｆｎｌ_ｉ）＜−０．１５・・・（３ａ）
条件式（４）は光学系に強い異常部分分散性を持つ光学材料より成る光学素子を用いた際に、光学系の色収差を良好に補正すると共に、温度変化に対する色収差の変動も良好に補正するための条件式である。

条件式（４）の下限を下回ると、温度変化に対する色収差の変動を良好に補正することが困難となるため好ましくない。

次に条件式（４）の技術的意味について説明する。

光学系中に配置された光学素子のｇ線〜Ｆ線の色収差補正効果は、異常部分分散性ΔθｇＦとアッベ数νｄ、屈折力１／ｆ（＝φ）を用いて以下のように表すことができる。

（ΔθｇＦ／νｄ）／ｆ・・・（ａ）
通常の硝材と比べて強い異常部分分散性ΔθｇＦを持つ材料では式（ａ）の値が大きいため、ｇ線〜Ｆ線の色収差補正効果が大きい。

一般の硝材のように異常部分分散性ΔθｇＦの小さい材料のみを用いた場合は、ｇ線〜Ｆ線とＦ線〜Ｃ線の間の色収差のバランスを保たなくてはならないため両方を同時に補正することが困難であった。

しかし強い異常部分分散性ΔθｇＦを持つ材料を用いて、ｇ線〜Ｆ線間の色収差が良好に補正されれば、光学系中の他の硝材の色収差補正バランスを変えることができる。したがって結果としてＦ線〜Ｃ線間の色収差も良好に補正することができ、ｇ線〜Ｃ線間の広い波長帯域にわたって色収差を良好に補正することができる。しかし、強い異常部分分散性ΔθｇＦを持つ材料が有機材料である場合、前述のように温度変化に対する屈折率変化が大きい。屈折率が変化すると当然アッベ数νｄも焦点距離ｆも異常部分分散性ΔθｇＦも変化する。一般的に樹脂等の有機材料は温度が上がれば屈折率は低くなる。屈折率が低くなれば、焦点距離ｆは大きくなり、アッベ数νｄは小さくなる。したがって、式（ａ）で表される色収差補正効果も変動する。

例えば温度が上がれば色収差補正効果が減少し、温度が下がれば色収差補正効果が増加する。そして、元々式（ａ）で表される色収差補正効果が大きいため、この温度変化に対する色収差補正効果の変動自体も大きい。したがって、温度変化しても光学系の光学性能を良好に補正するためには、色収差補正効果の変動も補正する必要がある。

ここで、温度変化に対する色収差変動を良好に補正するために複数の有機材料で正と負の屈折力の光学素子で使う場合を考える。この場合両者の色収差変動効果を合わせると以下の式で表される。

Σ（（ΔθｇＦｎｌ_ｉ／νｄｎｌ_ｉ）／ｆｎｌ_ｉ）・・・（ｂ）
温度変化に対する色収差変動を良好に補正するためには、式（ｂ）で表される両者の色収差補正効果を合わせた値の変動が小さければ良い。

ここで、条件式（４）を満たすように複数の有機材料より成る光学素子を配置すれば、式（ｂ）で表される両者の色収差補正効果の温度変化に対する変動を良好に補正することができる。

なお、条件式（４）の範囲は以下の範囲とすることで更に良好に温度変化に対する色収差変動を補正することが容易となる。

７．０＜｜Σ（（ΔθｇＦｎｌ_ｉ／νｄｎｌ_ｉ）／ｆｎｌ_ｉ）／Σ（（ΔθｇＦｎｒ_ｊ／νｄｎｒ_ｊ）／ｆｎｒ_ｊ）｜・・・（４ａ）
更に好ましくは以下の範囲とするのが良い。

１０．０＜｜Σ（（ΔθｇＦｎｌ_ｉ／νｄｎｌ_ｉ）／ｆｎｌ_ｉ）／Σ（（ΔθｇＦｎｒ_ｊ／νｄｎｒ_ｊ）／ｆｎｒ_ｊ）｜・・・（４ｂ）
以上のように本発明によれば、色収差が良好に補正されると共に、温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動も良好に補正された光学系を得ることができる。

又、条件式（１）〜（４）を満足する複数の光学素子を開口絞りの物体側又は像側の少なくとも一方に配置することによって、広い波長帯域にわたり色収差を良好に補正し、かつ環境変化に伴う光学性能の変化の少ない光学系を達成している。

尚、更に好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。

開口絞りＳＰより物体側又は像側に配置された第ｉ光学素子（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）と第ｊ光学素子（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）の材料のアッベ数νｄの平均値をそれぞれνｄｎｌ_ａｖｅ及びνｄｎｒ_ａｖｅとする。

第ｉ光学素子（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）と第ｊ光学素子（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）の材料の０℃〜４０℃の温度範囲における温度変化に対するｄ線に関する屈折率の変化の平均値の絶対値を｜ｄｎ／ｄｔ｜とする。

光学系全系（光学系がズームレンズのときは広角端）における焦点距離をｆ_{ｔｏｔａｌ}とする。

このとき、
０．３＜νｄｎｌ_ａｖｅ／νｄｎｒ_ａｖｅ＜２．０・・・（５）
｜ｄｎ／ｄｔ｜＞５．０×１０^−５／℃ ・・・（６）
（１／ｆ_{ｔｏｔａｌ}）／Σ｜（１／ｆｎｌ_ｉ）｜＜１５・・・（７）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。

条件式（５）は、温度変化に対するＦ線〜Ｃ線間の色収差変動を軽減するとともに、ｇ線〜Ｆ線間の色収差変動を良好に補正するための条件式である。

条件式（５）を満たすことでｇ線〜Ｃ線間の広い波長帯域にわたって温度変化に対する色収差の変動を低減することができる。

条件式（６）は、各光学系において開口絞りＳＰより物体側もしくは像側に配置された有機材料の、ｄ線の屈折率の温度に対する変化を規定している。又、条件式（６）は０℃〜４０℃の範囲内における平均値の絶対値を規定している。

特に条件式（６）は光学系に有機材料より成る光学素子を用いた際に、温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動等を良好に補正するための条件式である。光学素子のどちらか一方がこの条件式（６）の範囲を外れると、温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動を良好に補正することが困難になる。

条件式（７）は光学系に強い異常部分分散性を持つ有機材料を屈折用の第ｉ光学素子として用いた際に、光学系全系の色収差を良好に補正するための条件式である。

強い異常部分分散性を持つ材料であっても光学系全系の色収差を補正するためには、屈折力（焦点距離の逆数）を大きくする必要がある。したがって、条件式（７）を満足するように有機材料より成る第ｉ光学素子に屈折力を付与することにより光学系全系の色収差を良好に補正することができる。

条件式（７）の範囲を外れると光学系全系の色収差を良好に補正することが困難になり好ましくない。

次に各実施例の光学系について説明する。

図１の実施例１の光学系ＯＬは、焦点距離２９４ｍｍの望遠レンズである。絞りＳＰは望遠レンズＯＬを構成している。絞りＳＰより物体側には、フォーカスに際して不動の第１レンズ群Ｌ１が配置されている。第１レンズ群Ｌ１には、強い異常部分分散性を持つアクリル系のＵＶ硬化樹脂ｎｌ_１からなる正レンズＧｎｌ_１とフルオレン系樹脂ｎｒ１からなる負レンズＧｎｒ_１が用いられている。

また、実施例１の光学系の第２レンズ群Ｌ２はフォーカス群（フォーカスレンズ群）であり、物体距離が短くなるにつれて（無限遠物体から至近距離物体にかけて）矢印ＦＯの如く光軸方向像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３はフォーカスに際して不動である。

実施例１の光学系では、近軸軸上光線の光軸１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ＵＶ硬化樹脂ｎｌ_１より成る正のパワーのレンズを用いている。これにより、軸上色収差と倍率色収差を良好に補正しつつ、テレ比０．７７の小型の光学系を達成している。

また、フルオレン系樹脂ｎｒ１より成るレンズを絞りＳＰに対して物体側の第１レンズ群Ｌ１中に負レンズとして用いている。さらにフォーカス用の第２レンズ群Ｌ２を適宜物体側もしくは像側に移動させることと併せて、図２〜図４の収差図からわかるように温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動等を良好に補正している。

図５の実施例２の光学系ＯＬは、焦点距離３９２ｍｍの望遠レンズである。絞りＳＰは望遠レンズＯＬを構成している。絞りＳＰより物体側には、フォーカスに際して不動の第１レンズ群Ｌ１が配置されている。第１レンズ群Ｌ１には、強い異常部分分散性を持つＩＴＯ微粒子分散材料ｎｌ_１からなる負レンズＧｎｌ_１とフルオレン系樹脂ｎｒ１からなる正レンズＧｎｒ_１が用いられている。

また、実施例２の光学系の第２レンズ群Ｌ２はフォーカスレンズ群であり、物体距離が短くなるにつれて矢印ＦＯの如く光軸方向像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３はフォーカスに際して不動である。

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ＩＴＯ微粒子分散材料ｎｌ_１より成る負のパワーのレンズを用いている。これにより、軸上色収差と倍率色収差を良好に補正しつつ、テレ比０．５９の小型の光学系を達成している。

また、フルオレン系樹脂ｎｒ１より成るレンズを絞りＳＰに対して物体側の第１レンズ群Ｌ１中に正レンズとして用いている。さらにフォーカス用の第２レンズ群Ｌ２を適宜物体側もしくは像側に移動させることと併せて、図６〜図８の収差図からわかるように温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動等を良好に補正している。

図９の実施例３の光学系ＯＬは、焦点距離７８０ｍｍの望遠レンズである。絞りＳＰは望遠レンズＯＬを構成している。絞りＳＰより物体側には、フォーカスに際して不動の第１レンズ群Ｌ１が配置されている。第１レンズ群Ｌ１には、強い異常部分分散性を持つＴｉＯ_２微粒子分散材料ｎｌ_１，ｎｌ_２からなる正レンズＧｎｌ_１、Ｇｎｌ_２が用いられている。更にフルオレン系樹脂ｎｒ_１からなる負レンズＧｎｒ_１が用いられている。

また、実施例３の光学系の第２レンズ群Ｌ２はフォーカスレンズ群であり、物体距離が短くなるにつれて矢印ＦＯの如く光軸方向像側に移動する。第３レンズ群Ｌ３はフォーカスに際して不動である。

実施例３の光学系では、近軸軸上光線の光軸１からの通過位置が比較的高くなる物体側で不動の第１レンズ群Ｌ１にＴｉＯ_２微粒子分散材料ｎｌ_１及びｎｌ_２より成る正のパワーのレンズを用いている。これにより、軸上色収差と倍率色収差を良好に補正しつつ、テレ比０．５９の小型の光学系を達成している。

また、フルオレン系樹脂ｎｒ_１より成るレンズを絞りＳＰに対して物体側の第１レンズ群Ｌ１中に正レンズとして用いている。さらにフォーカス用の第２レンズ群Ｌ２も適宜物体側もしくは像側に移動させることと併せて、図１０〜図１２の収差図からわかるように温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動等を良好に補正している。

図１３の実施例４の光学系ＯＬは、焦点距離１４ｍｍの広角レンズである。絞りＳＰは広角レンズＯＬを構成している。絞りＳＰより像側には第２レンズ群Ｌ２が配置されている。第２レンズ群Ｌ２には、強い異常部分分散性を持つＮ−ポリビニルカルバゾールｎｌ_１からなる正レンズＧｎｌ_１とＰＣ樹脂ｎｒ_１からなる負レンズＧｎｒ_１が用いられている。

また、実施例４の光学系の第２レンズ群Ｌ２はフォーカスレンズ群であり、物体距離が短くなるにつれて矢印ＦＯの如く光軸方向物体側に移動する。

実施例４の光学系では、瞳近軸光線の光軸１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にＮ−ポリビニルカルバゾールｎｌ_１より成る正のパワーのレンズを用いることで、倍率色収差を良好に補正している。

また、ＰＣ樹脂ｎｒ１を絞りＳＰに対して像側にある第２レンズ群Ｌ２中に負レンズとして用いている。さらにフォーカスレンズ群Ｌ２を適宜物体側もしくは像側に移動させることと併せて、図１４〜図１５の収差図からわかるように温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動等を良好に補正している。

図１７の実施例５の光学系ＯＬは、焦点距離７０ｍｍから２１０ｍｍへと変位するズームレンズである。ＬＦは変倍用の複数のレンズ群を含む前群、ＬＲは後群である。絞りＳＰはズームレンズＯＬを構成している。絞りＳＰより像側に配置されている第４レンズ群Ｌ４と第６レンズ群Ｌ６には、強い異常部分分散性を持つＵＶ硬化樹脂ｎｌ_１及びｎｌ_２からなる正レンズＧｎｌ_１、Ｇｎｌ_２が用いられている。更にフルオレン系樹脂ｎｒ１からなる負レンズＧｎｒ_１が用いられている。

実施例５の光学系ＯＬは絞りＳＰより物体側の前群ＬＦは正の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３を有している。

実施例５の光学系ＯＬにおいては、広角端から望遠端へのズーミングに際して負の屈折力を有する第２レンズ群は像側へと移動し、正の屈折力を有する第３レンズ群は像側に対して凸状の軌跡を描くように一度像側へと移動した後、物体側へと移動する。

また、実施例５の光学系の第５レンズ群Ｌ５はフォーカスレンズ群であり物体距離が短くなるにつれて矢印ＦＯの如く光軸方向物体側に移動する。

実施例５の光学系では、絞りＳＰ付近の第４レンズ群Ｌ４と瞳近軸光線の光軸１からの通過位置が比較的高くなる像側の第６レンズ群Ｌ６にＵＶ硬化樹脂より成る正のパワーのレンズを用いている。これにより、全ズーム域に渡って軸上色収差と倍率色収差を良好に補正している。

また、フルオレン系樹脂ｎｒ_１より成るレンズを絞りＳＰに対して像側の第６レンズ群Ｌ６中に負レンズとして用いている。さらにフォーカスレンズ群Ｌ５を適宜物体側もしくは像側に移動させることと併せて、図１８〜図２６の収差図からわかるように温度変化に対するピント変動、収差変動、色収差変動等を良好に補正している。

以下、実施例１〜５に対応する数値実施例１〜５の光学系の具体的な数値データを示す。面番号は物体側から像側へ順に数えている。

Ｒは物体側から数えた第ｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）である。Ｄは第ｉ番目と第ｉ＋１番目の間の軸上の面間隔（ｍｍ）である。Ｎｄ、νｄはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の媒質の屈折率、アッベ数を表す。

また光学系中に用いられている有機材料についてはｎｌ_１、ｎｌ_２及びｎｒ_１で表す。またＢＦはバックフォーカスであり、レンズ全長は第１面から像面までの距離を表す。

また、非球面は面番号の後に、＊の符号を付加して表している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変異量、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する。このとき、

で表す。

なお、各非球面係数における「Ｅ±ＸＸ」は「×１０^±ＸＸ」を意味している。

実施例２及び３ではそれぞれホストポリマーであるＵＶ硬化樹脂にＴｉＯ_２微粒子を１５％、ＩＴＯ微粒子を２０％分散させた有機材料より成るレンズを用いている。ＴｉＯ_２及び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。

表１に実施例１〜５で用いている有機材料からなる光学素子Ｇｎｌ_１、Ｇｎｌ_２、Ｇｎｒ_１について、条件式（１）〜（７）に相当する量を示す。

表２に実施例１〜５で用いられている有機材料の光学定数を示す。表３に実施例２及び３で用いている微粒子分散材料を構成するＵＶ硬化樹脂とＴｉＯ_２、ＩＴＯ微粒子各単独の光学定数を示す。

数値実施例 1
単位 mm

面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 144.155 8.95 1.60311 60.6 71.00
2 -231.746 0.15 70.66
3 112.350 6.00 1.48749 70.2 66.56
4 225.809 4.35 1.63555 22.7 64.76 nl1
5 -289.155 0.10 1.62524 25.2 64.65 nr1
6 10424.851 2.85 63.62
7 -293.634 3.40 1.84666 23.9 62.59
8 143.817 0.15 59.74
9 58.588 7.05 1.60311 60.6 58.39
10 150.777 14.60 57.21
11 40.692 4.18 1.88300 40.8 44.01
12 32.428 10.77 39.65
13(絞り)∞ 4.00 37.49
14 352.768 2.84 1.84666 23.9 35.10
15 -136.556 2.00 1.88300 40.8 34.67
16 81.708 31.41 33.13
17 155.433 1.60 1.84666 23.9 27.82
18 25.149 6.64 1.74950 35.3 27.80
19 -151.447 0.15 27.93
20 111.143 4.47 1.80610 33.3 27.90
21 -45.041 1.50 1.77250 49.6 27.73
22 40.983 7.53 26.92
23 -58.459 1.50 1.88300 40.8 28.01
24 -117.453 6.91 28.91
25 93.274 10.54 1.53172 48.8 33.82
26 -23.896 1.80 1.48749 70.2 34.17
27 -148.225 81.10 35.34

各種データ
焦点距離 294.00
Fナンバー 4.14
半画角 4.21
像高 21.64
レンズ全長 226.55
BF 81.10

入射瞳位置 94.76
射出瞳位置 -88.43
前側主点位置 -121.08
後側主点位置 -212.89

レンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長前側主点位置後側主点位置
1 13 134.37 62.55 -29.19 -64.48
2 16 -116.18 4.84 3.31 0.69
3 27 1003.65 42.64 114.34 90.63

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 148.69
2 3 450.86
3 4 200.16
4 5 -449.99
5 7 -113.61
6 9 154.43
7 11 -237.12
8 14 116.59
9 15 -57.65
10 17 -35.64
11 18 29.25
12 20 40.28
13 21 -27.57
14 23 -133.40
15 25 36.93
16 26 -58.72

数値実施例 2
単位 mm

面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 144.106 11.66 1.71999 50.2 95.11
2 -1135.555 0.20 1.59631 13.9 94.36 nl1
3 -48945.786 0.15 93.99
4 102.266 13.00 1.48749 70.2 88.65
5 5933.580 0.79 1.62524 25.2 86.64 nr1
6 -2619.409 5.37 86.47
7 -860.570 4.00 1.80610 33.3 81.29
8 133.692 5.73 76.07
9 60.422 9.31 1.48749 70.2 71.10
10 150.870 12.50 69.76
11 43.335 5.00 1.84666 23.9 54.74
12 33.980 25.08 48.45
13 146.715 1.80 1.43387 95.1 37.50
14 57.828 34.23 35.73
13(絞り)∞ 2.00 21.26
16 289.805 1.30 1.88300 40.8 20.26
17 37.066 3.75 1.57099 50.8 19.59
18 -3406.533 2.00 19.75
19 100.959 3.84 1.78472 25.7 20.26
20 -70.186 1.30 1.88300 40.8 20.32
21 48.652 1.85 20.44
22 986.216 1.30 1.88300 40.8 20.82
23 137.051 2.41 21.21
24 70.326 6.19 1.62588 35.7 23.01
25 -38.841 1.40 1.88300 40.8 23.77
26 514.591 10.70 24.74
27 81.882 5.12 1.57501 41.5 31.93
28 -136.733 1.00 32.47
29 ∞ 2.00 1.51633 64.1 60.00
30 ∞ 55.00 60.00

各種データ
焦点距離 391.86
Fナンバー 4.12
半画角 3.16
像高 21.64
レンズ全長 230.00
BF 55.00

入射瞳位置 618.53
射出瞳位置 -46.20
前側主点位置 -506.90
後側主点位置 -336.86

レンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長前側主点位置後側主点位置
1 12 156.04 67.72 -40.04 -69.95
2 14 -221.35 1.80 2.08 0.82
3 30 -150.74 46.17 -22.06 -72.04

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 178.29
2 2 -1949.50
3 4 213.30
4 5 2906.51
5 7 -143.29
6 9 200.00
7 11 -246.23
8 13 -221.35
9 16 -48.25
10 17 64.24
11 19 53.29
12 20 -32.38
13 22 -180.39
14 24 40.87
15 25 -40.85
16 27 89.83
17 29 0.00

数値実施例 3
単位 mm

面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 316.442 11.93 1.57135 53.0 134.55
2 -1654.918 2.00 1.76498 15.0 134.01 nl1
3* -718.587 4.98 133.98
4 156.130 10.85 1.48749 70.2 125.77
5 370.543 2.00 1.76498 15.0 124.22 nl2
6* 552.543 5.55 124.08
7 8485.416 6.02 1.92286 18.9 122.41
8 318.390 0.10 1.62524 25.2 118.18 nr1
9* 242.275 87.95 117.49
10 114.937 9.36 1.77250 49.6 91.95
11 350.789 3.15 90.54
12 91.775 5.50 1.84666 23.9 83.04
13 67.046 84.53 76.52
14 210.358 3.07 1.74000 28.3 38.56
15 -164.190 2.00 1.83400 37.2 38.17
16 89.325 37.07 36.51
17(絞り)∞ 24.81 27.36
18 95.300 1.40 1.84666 23.8 23.35
19 27.033 5.22 1.62004 36.3 23.10
20 -165.855 2.00 23.20
21 137.983 3.78 1.74077 27.8 23.15
22 -74.006 1.40 1.77250 49.6 22.96
23 49.585 3.39 22.70
24 -67.097 1.40 1.77250 49.6 22.96
25 195.830 2.49 23.75
26 -272.654 5.10 1.62588 35.7 24.90
27 -25.856 1.40 1.88300 40.8 25.71
28 -67.859 14.64 27.45
29 438.898 6.19 1.54814 45.8 37.16
30 -46.607 2.00 37.77
31 ∞ 2.65 1.51633 64.1 60.00
32 ∞ 107.55 60.00

非球面データ
円錐定数(K) 4次の係数(B) 6次の係数(C) 8次の係数(D) 10次の係数(E)
第3面 k=-9.175520E-01 B= 2.377910E-11 C=-6.280700E-14 D=-4.180260E-18
E= 4.882670E-22
第6面 k= 2.993210E-01 B= 4.241350E-10 C= 8.192190E-14 D= 1.327980E-17
E= 1.095400E-21
第9面 k= 3.115530E-01 B=-3.345230E-10 C= 2.276630E-14 D=-4.366410E-18
E=-4.977830E-21

各種データ
焦点距離 779.99
Fナンバー 5.80
半画角 1.59
像高 21.64
レンズ全長 461.49
BF 107.55

入射瞳位置 1408.11
射出瞳位置 -125.47
前側主点位置 -422.70
後側主点位置 -672.43

レンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長前側主点位置後側主点位置
1 13 274.23 149.40 23.16 -110.92
2 16 -158.73 5.07 4.39 1.49
3 32 -6706.51 77.87 -2164.68 -3321.86

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 465.97
2 2 1658.69
3 4 544.46
4 5 1463.56
5 7 -358.58
6 8 -1621.70
7 10 217.53
8 12 -327.26
9 14 125.05
10 15 -69.12
11 18 -45.00
12 19 37.88
13 21 65.52
14 22 -38.25
15 24 -64.54
16 26 45.28
17 27 -48.06
18 29 77.21
19 31 0.00

数値実施例 4
単位 mm

面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 43.774 3.31 1.77250 49.6 68.50
2 27.504 9.72 52.33
3* 65.547 6.85 1.69350 53.2 52.00
4 66.290 0.15 48.33
5 36.851 2.00 1.77250 49.6 41.27
6 15.830 8.23 29.09
7 67.880 1.80 1.77250 49.6 28.81
8 17.480 8.50 24.16
9 48.015 2.50 1.77250 49.6 22.72
10 15.619 8.00 1.78472 25.7 20.81
11 -173.302 2.51 19.38
12 84.734 8.00 1.48749 70.2 16.75
13 -12.822 1.20 1.84666 23.9 13.63
14 -17.270 3.78 14.15
15 -24.481 1.50 1.88300 40.8 13.39
16 -37.533 1.00 13.71
17(絞り)∞ 1.03 12.99
18 35.425 9.00 1.48749 70.2 13.72
19 -20.000 1.50 1.88300 40.8 12.79
20 56.190 0.78 13.70
21 -150.273 1.20 1.84666 23.9 14.10
22 29.831 5.32 1.48749 70.2 16.33
23 -20.221 0.15 19.05
24 79.247 2.00 1.69591 17.7 25.31 nl1
25 -306.350 0.20 1.58250 30.2 25.77 nr1
26 104.129 6.23 1.67790 55.3 26.69
27 -28.878 38.52 27.82

非球面データ
円錐定数(K) 4次の係数(B) 6次の係数(C) 8次の係数(D) 10次の係数(E)
第3面 k= 0.000000E+00 B= 8.267830E-06 C=-4.819140E-10 D=-2.295640E-12
E= 6.891740E-15

各種データ
焦点距離 14.36
Fナンバー 2.89
半画角 56.42
像高 21.64
レンズ全長 135.00
BF 38.52

入射瞳位置 28.99
射出瞳位置 -43.49
前側主点位置 40.83
後側主点位置 24.16

レンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長前側主点位置後側主点位置
1 11 -26.74 51.07 11.32 -36.62
2 27 33.13 42.90 28.95 -12.41

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 -105.12
2 3 1765.94
3 5 -37.48
4 7 -30.96
5 9 -31.01
6 10 18.60
7 12 23.48
8 13 -67.11
9 15 -84.27
10 18 27.70
11 19 -16.55
12 21 -29.31
13 22 25.61
14 24 90.66
15 25 -133.39
16 26 33.99

数値実施例 5
単位 mm

面データ
面番号 R D Nd νd 有効径
1 157.405 2.50 1.84666 23.9 67.48
2 97.124 9.09 1.49700 81.5 66.04
3 -412.287 0.15 65.60
4 75.503 8.11 1.48749 70.2 62.21
5 790.066 (可変) 61.07
6 526.172 2.00 1.88300 40.8 31.57
7 50.309 5.36 29.37
8 -85.443 1.50 1.88300 40.8 28.37
9 69.148 4.03 1.92286 18.9 27.96
10 -162.029 1.79 27.75
11 -51.570 1.50 1.88300 40.8 27.56
12 -81.999 (可変) 28.12
13 73.186 1.50 1.80610 33.3 29.22
14 34.778 5.81 1.62299 58.2 28.99
15 -183.955 (可変) 29.07
16(絞り)∞ 1.00 28.81
17 54.358 3.25 1.77250 49.6 29.36
18 118.994 0.15 29.05
19 22.857 5.06 1.57099 50.8 28.72
20 43.696 2.33 27.42
21 22.586 1.50 1.84666 23.9 25.21
22 15.362 0.68 1.63555 22.7 22.79 nl1
23 16.305 (可変) 22.64
24 30.872 5.74 1.48749 70.2 21.23
25 -39.183 1.70 1.80610 33.3 20.41
26 -121.000 (可変) 19.97
27 65.604 1.50 1.83400 37.2 18.09
28 21.392 4.52 17.77
29 -20.577 1.50 1.77250 49.6 18.07
30 152.481 0.15 21.10
31 94.197 4.21 1.48749 70.2 21.93
32 -45.861 1.29 1.63555 22.7 23.78 nl2
33 -27.903 6.80 23.93
34 67.926 0.50 1.62524 25.2 33.81 nr1
35 37.881 7.65 1.62588 35.7 34.47
36 -103.043 43.05 35.00

各種データ
ズーム比 3.0
広角中間望遠
焦点距離 70.00 105.00 210.00
Fナンバー 4.12 4.12 4.12
半画角 17.17 11.64 5.88
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 210.00 210.00 210.00
BF 43.05 43.05 43.05

d 5 2.00 23.39 44.70
d12 43.20 32.50 0.50
d15 12.19 1.50 12.19
d23 13.70 13.70 13.70
d26 3.00 3.00 3.00

入射瞳位置 61.09 112.53 199.18
射出瞳位置 -76.95 -76.95 -76.95
前側主点位置 90.26 125.65 41.66
後側主点位置 -26.95 -61.95 -166.95

ズームレンズ群データ
群始面焦点距離レンズ構成長前側主点位置後側主点位置
1 5 114.28 19.86 5.18 -7.95
2 12 -36.98 16.18 3.30 -8.41
3 15 110.10 7.31 1.17 -3.29
4 23 89.21 13.97 -15.84 -21.27
5 26 69.64 7.44 0.06 -4.77
6 36 -78.64 28.11 -22.75 -63.45

単レンズデータ
レンズ始面焦点距離
1 1 -305.34
2 2 159.10
3 4 170.61
4 6 -63.12
5 8 -43.09
6 9 52.96
7 11 -161.11
8 13 -83.67
9 14 47.43
10 17 126.77
11 19 77.12
12 21 -62.69
13 22 325.86
14 24 36.40
15 25 -72.56
16 27 -38.66
17 29 -23.38
18 31 63.90
19 32 109.08
20 34 -137.85
21 35 45.20

次に本発明の光学系を撮影光学系として用いた本発明の光学機器であるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例を図２７を用いて説明する。

図２７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。

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。

実施例１の光学系の光学断面図実施例１の光学系の環境温度が２５℃のときの収差図実施例１の光学系の環境温度が４０℃のときの収差図実施例１の光学系の環境温度が−２０℃のときの収差図実施例２の光学系の光学断面図実施例２の光学系の環境温度が２５℃のときの収差図実施例２の光学系の環境温度が４０℃のときの収差図実施例２の光学系の環境温度が−２０℃のときの収差図実施例３の光学系の光学断面図実施例３の光学系の環境温度が２５℃のときの収差図実施例３の光学系の環境温度が４０℃のときの収差図実施例３の光学系の環境温度が−２０℃のときの収差図実施例４の光学系の光学断面図実施例４の光学系の環境温度が２５℃のときの収差図実施例４の光学系の環境温度が４０℃のときの収差図実施例４の光学系の環境温度が−２０℃のときの収差図実施例５の光学系の光学断面図実施例５の光学系の広角端の環境温度が２５℃のときの収差図実施例５の光学系の中間の環境温度が２５℃のときの収差図実施例５の光学系の望遠端の環境温度が２５℃のときの収差図実施例５の光学系の広角端の環境温度が４０℃のときの収差図実施例５の光学系の中間の環境温度が４０℃のときの収差図実施例５の光学系の望遠端の環境温度が４０℃のときの収差図実施例５の光学系の広角端の環境温度が２０℃のときの収差図実施例５の光学系の中間の環境温度が２０℃のときの収差図実施例５の光学系の望遠端の環境温度が２０℃のときの収差図本発明の撮像装置の要部概略図

符号の説明

ＯＬ光学系
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開口絞り
ＩＰ像面
ｄｄ線
ｇｇ線
Ｓ．Ｃ正弦条件
ΔＭメリディオナル像面
ΔＳサジタル像面
Ｇｎｌ_１光学素子
Ｇｎｌ_２光学素子
Ｇｎｒ_１光学素子

Claims

光入射側と光射出側とが共に屈折面である複数の光学素子と、開口絞りと、を有する光学系において、
ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦとするとき
０．０２７２＜｜ΔθｇＦ｜
を満足する光学素子を第ｌ光学素子とし、
｜ΔθｇＦ｜＜０．０２７２
を満足する光学素子を第ｒ光学素子とし、
前記開口絞りよりも物体側又は像側のいずれか一方に配置された前記第ｌ光学素子と前記第ｒ光学素子とのうち、光入射側から数えて第ｉ番目の第ｌ光学素子を第ｉ光学素子（ｉ＝１，２，・・・，ｍ）、光入射側から数えて第ｊ番目の第ｒ光学素子を第ｊ光学素子（ｊ＝１，２，・・・，ｎ）とし、
第ｉ光学素子の焦点距離をｆｎｌ_ｉ、材料のアッベ数をνｄｎｌ_ｉ、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦｎｌ_ｉ、
第ｊ光学素子の焦点距離をｆｎｒ_ｊ、材料のアッベ数をνｄｎｒ_ｊ、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散比をΔθｇＦｎｒ_ｊ、とするとき、
Σ（１／ｆｎｒ_ｊ）／Σ（１／ｆｎｌ_ｉ）＜０
５．０＜｜Σ（（ΔθｇＦｎｌ_ｉ／νｄｎｌ_ｉ）／ｆｎｌ_ｉ）／Σ（（ΔθｇＦｎｒ_ｊ／νｄｎｒ_ｊ）／ｆｎｒ_ｊ）｜
なる条件を満足し、
かつ、前記第ｉ光学素子及び前記第ｊ光学素子の材料の、０℃〜４０℃の温度範囲における温度変化に対するｄ線に関する屈折率変化の平均値の絶対値を｜ｄｎ／ｄｔ｜とするとき、
｜ｄｎ／ｄｔ｜＞５．０×１０ ^−５／℃
なる条件を満足することを特徴とする光学系。
前記第ｉ光学素子及び前記第ｊ光学素子の材料のアッベ数の平均値をそれぞれνｄｎｌ_ａｖｅ及びνｄｎｒ_ａｖｅとするとき、
０．３＜νｄｎｌ_ａｖｅ／νｄｎｒ_ａｖｅ＜２．０
なる条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
前記第ｉ光学素子及び前記第ｊ光学素子の材料は有機材料であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
前記光学系の全系（前記光学系がズームレンズのときは広角端）における焦点距離をｆ_{ｔｏｔａｌ}とするとき、
（１／ｆ_{ｔｏｔａｌ}）／Σ｜（１／ｆｎｌｉ）｜＜１５
なる条件を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。
前記光学系は、物体側より像側へ順に、正の屈折力を有しフォーカシングの際に不動の第１レンズ群、負の屈折力を有しフォーカシングのために光軸方向へ移動する第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有しフォーカシングの際に不動の第３レンズ群、を備え、前記第ｉ光学素子と前記第ｊ光学素子とはいずれも該第１レンズ群に含まれていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
前記光学系は、物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群、開口絞り、正の屈折力を有しフォーカシングのために光軸方向に移動する第２レンズ群、を備え、前記第ｉ光学素子と前記第ｊ光学素子とはいずれも該第２レンズ群に含まれていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
前記光学系は、物体側から像側へ順に、変倍用の複数のレンズ群を有する前群、開口絞り、フォーカスのために光軸方向に移動するレンズ群を含む複数のレンズ群を有する後群、を備え、前記第ｉ光学素子と前記第ｊ光学素子とはいずれも該後群に含まれていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系と、光電変換素子とを備え、
前記光学系は、前記光電変換素子の撮像面上に像を形成することを特徴とする光学機器。