(57)【要約】    【課題】  全系が小型で、しかも色収差を含め諸収差の補正が容易で高い光学性能が容易に得られる光学系を得ること。    【解決手段】  レンズ全長が焦点距離よりも短く、開口絞りを有する光学系において、開口絞りよりも像側に、一つ以上の第１の屈折光学素子Ｇｃｒと、一つ以上の第２の屈折光学素子Ｇｒを有し、第１の屈折光学素子Ｇｃｒの材料のｄ線における屈折率をＮｃｒ、アッベ数をνｃｒとし、光学係数ΔＮｃｒ、第１の屈折光学素子Ｇｃｒの材料のｇ−Ｆ線における部分分散比θｇＦｒ、アッベ数νｒ、異常部分分散比ΔθｇＦｒを各々適切に設定したこと。【選択図】    図１
2014026210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ全長が焦点距離よりも短く、開口絞りを有する光学系において、前記開口絞りよりも像側に、一つ以上の第１の屈折光学素子Ｇｃｒと、一つ以上の第２の屈折光学素子Ｇｒを有し、前記第１の屈折光学素子Ｇｃｒの材料のｄ線における屈折率をＮｃｒ、アッベ数をνｃｒとし、光学係数ΔＮｃｒを、
ΔＮｃｒ＝Ｎｃｒ−（５．９４×１０−５×νｃｒ２−１．５７×１０−２×νｃｒ）
とし、前記第２の屈折光学素子Ｇｒの材料のｇ−Ｆ線における部分分散比をθｇＦｒ、アッベ数をνｒとし、異常部分分散比ΔθｇＦｒを、
ΔθｇＦｒ＝θｇＦｒ−(−１．６６５×１０−７×νｒ３＋５．２１３×１０−５×νｒ２−５．６５６×１０−３×νｒ＋０．７２７８)
とするとき、
０．０２７２＜ΔθｇＦｒ＜０．２８３２
２．４４＜ΔＮｃｒ＜２．９５
１５＜νｃｒ＜７０
なる条件式を満たすことを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記第１の屈折光学素子Ｇｃｒは負の屈折力であることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第１の屈折光学素子Ｇｃｒの空気中における焦点距離をｆｃｒ、前記第２の屈折光学素子Ｇｒの空気中における焦点距離をｆｒとするとき、
０．０５＜｜ｆｃｒ／ｆｒ｜＜１．２０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
【請求項４】
前記開口絞りから前記第１の屈折光学素子Ｇｃｒの入射面までの距離をＬｃｒ、前記開口絞りから像面までの距離をＬｉとするとき、
０．０５＜Ｌｃｒ／Ｌｉ＜０．６０
なる条件式を満たす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。
【請求項５】
前記開口絞りから前記第２の屈折光学素子Ｇｒの入射面までの距離をＬｒ、前記開口絞りから像面までの距離をＬｉとするとき、
０．０５＜Ｌｒ／Ｌｉ＜０．６０
なる条件式を満たす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６】
１０＜νｒ＜６０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
前記光学系は物体側より像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、フォーカシングに際して移動する負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、第３レンズ群より構成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
前記第１レンズ群は回折光学面を有することを特徴とする請求項７に記載の光学系。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする光学機器。
【請求項１０】
前記光学系のレンズ全長をＬｔ、前記光学系の焦点距離をｆｔ、撮影半画角をω（度）とするとき、
Ｌｔ／ｆｔ＋０．９３（度）／ω＜１．２５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至９の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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、デジタル複写機等の光学機器に用いられる光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にデジタルカメラやビデオカメラ等の光学機器に用いられる撮影光学系（撮像光学系）は、レンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）が短く、全系が小型であることが要望されている。レンズ全長を短縮し、光学系全体の小型化を図ろうとすると、該収差、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てくる。このため、光学性能が大きく低下してくる。特にレンズ全長の短縮化を図ったテレフォトタイプ（望遠型）の撮影光学系では、焦点距離を伸ばすほど（長くするほど）諸収差のうち色収差が多く発生してくる。
【０００３】
このとき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や光路中に回折光学素子を用いる方法がある。テレフォトタイプの撮影光学系では多くの場合、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に、蛍石等の異常部分分散を持った低分散の光学材料を用いて色収差を低減している。テレフォトタイプの撮影光学系において蛍石等の異常部分分散を持った低分散の光学材料を用いて色収差を補正した撮影光学系が知られている（特許文献１）。
【０００４】
また、テレフォトタイプの撮影光学系において、異常部分分散性が非常に高い材料を、前方レンズ群に用いて、諸収差を補正した撮影光学系が知られている（特許文献２）。また、テレフォトタイプの撮影光学系において、異常部分分散の光学材料を用いず、回折光学素子を用いて、色収差の補正を行った撮像光学系が知られている（特許文献３）。特許文献３には、回折型光学素子と屈折型光学素子とを組み合わせて、色収差を良好に補正したＦナンバーＦ２．８程度のテレフォトタイプの撮影光学系が開示されている。
【０００５】
一般に回折光学素子は、アッベ数に相当する数値の絶対値が３．４５と小さく、回折によるパワー（焦点距離の逆数）を僅かに変化させるだけで、球面収差、コマ収差、非点収差等にほとんど影響を与えることなく、色収差を大きく変化することができる。また、扱う光が回折光であるため、入射光の波長の変化に対してパワーが線形変化し、色収差係数の波長特性は完全な直線となる。
一方近年、透光性セラミックスが開発され、それを光学材料として用いた撮影光学系が種々と提案されている。透光性セラミックスは、光学ガラスに比べて屈折率が高く、又硬度と強度に優れている。従来、この性質を利用して、レンズ系全体の薄型化を図りつつ、光学性能の向上を図った撮影光学系が知られている（特許文献４）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１１９０９２号公報
【特許文献２】特開２００６−１４５８２３号公報
【特許文献３】特開平６−３３１８８７号公報
【特許文献４】特開２００８−２０３４１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
光学材料に蛍石を使ったテレフォトタイプの撮影光学系は、レンズ全長を長めに設定すれば色収差の補正が容易となる。しかしながら、レンズ全長を短くす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。この理由は、蛍石の材料が持つ低分散と異常部分分散を利用して、正の屈折力の前玉レンズ系で発生する色収差を単に低減しているからである。
【０００８】
レンズ全長の短縮に伴って増大した色収差を補正する場合、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では、レンズ面の屈折力を大きく変化させないと色収差の補正が難しい。このため、高い光学性能を得るには、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をバランス良く補正することが重要になってくる。
【０００９】
一方、回折光学素子は色収差の補正作用が十分ある。しかしながら回折光学素子は実際に用いる設計回折次数以外の不要な回折次数の回折光が発生してくる。この不要な回折光が色の付いたフレア光となって結像性能を悪化させる原因となってくる。この不要な回折光を減ずる方法として、複数のブレーズ型の回折格子を光軸方向に積層した、所謂、積層型の回折光学素子を用い、これによって設計回折次数へエネルギーを集中させ、不要な回折光を大幅に減らす方法がある。
【００１０】
しかしながら、この方法を用いたとしても高輝度な被写体を撮影する場合では依然として不要な回折光によるフレアが生じて光学性能が低下する原因となってくる。また、回折光学素子の製造方法として、紫外線硬化樹脂等を金型で成形する方法が知られている。この方法は、回折光学素子の回折効率の敏感度が製造上極めて高い為、金型に非常に高い精度が要求され、また高い成形精度が要求され、製造が難しい。
【００１１】
また、一般に光学ガラスは、屈折率を縦軸に上方向が大きな値となるように、アッベ数を横軸に左方向が大きな値となるように取ったグラフ（以下「ｎｄ−νｄ図」と呼ぶ）上にマッピングさせると、ほぼいくつかの曲線に沿って分布することが知られている。また一般に光学ガラスの屈折率が大きくなると、アッベ数は小さくなり、分散が大きくなる特性がある。
【００１２】
一方、可視光領域で光透過率の高いセラミックスや酸化物の単結晶および多結晶の中には、屈折率とアッベ数の関係が、前述のｎｄ−νｄ図において通常の光学ガラスとは異なる領域に存在するものが知られている。すなわち同じアッベ数を有する光学ガラスに比べ、高い屈折率を有する材料が知られている。このような性質を有するセラミックスを光学材料として用いると、収差補正及び光学系全体の小型化が容易になる。
【００１３】
しかしながら、セラミックス材料の異常部分分散性は通常のガラスとあまり変わらないものが多く、単にセラミックスより成るレンズをテレフォトタイプの撮影光学系に用いても、色収差を良好に補正することが難しい。
【００１４】
本発明は、全系が小型で、しかも色収差を含め諸収差の補正が容易で高い光学性能が容易に得られる光学系及びそれを有する光学機器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光学系は、レンズ全長が焦点距離よりも短く、開口絞りを有する光学系において、前記開口絞りよりも像側に、一つ以上の第１の屈折光学素子Ｇｃｒと、一つ以上の第２の屈折光学素子Ｇｒを有し、前記第１の屈折光学素子Ｇｃｒの材料のｄ線における屈折率をＮｃｒ、アッベ数をνｃｒとし、光学係数ΔＮｃｒを、
ΔＮｃｒ＝Ｎｃｒ−（５．９４×１０−５×νｃｒ２−１．５７×１０−２×νｃｒ）
とし、前記第２の屈折光学素子Ｇｒの材料のｇ−Ｆ線における部分分散比をθｇＦｒ、アッベ数をνｒとし、異常部分分散比ΔθｇＦｒを、
ΔθｇＦｒ＝θｇＦｒ−(−１．６６５×１０−７×νｒ３＋５．２１３×１０−５×νｒ２−５．６５６×１０−３×νｒ＋０．７２７８)
とするとき、
２．４４＜ΔＮｃｒ＜２．９５
１５＜νｃｒ＜７０
０．０２７２＜ΔθｇＦｒ＜０．２８３２
なる条件式を満たすことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、全系が小型で、しかも色収差を含め諸収差の補正が容易で高い光学性能が容易に得られる光学系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（Ａ），（Ｂ）  実施例１の光学系の光学断面図と収差図
【図２】（Ａ），（Ｂ）  実施例２の光学系の光学断面図と収差図
【図３】（Ａ），（Ｂ）  実施例３の光学系の光学断面図と収差図
【図４】（Ａ），（Ｂ）  実施例４の光学系の光学断面図と収差図
【図５】（Ａ），（Ｂ）  実施例５の光学系の光学断面図と収差図
【図６】本発明の撮像装置の要部概略図
【図７】本発明の条件式（１ａ）,（１ｂ）の範囲を説明する図
【図８】本発明の条件式（２ｂ）,（２ｃ）の範囲を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の光学系及びそれを有する光学機器について説明する。本発明の光学系は、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く、開口絞りを有する。そして開口絞りよりも像側に、後述する条件式（２ａ），（２ｂ）を満足する材料よりなる一つ以上の第１の屈折光学素子Ｇｃｒと、後述する条件式（１ｂ）を満足する材料よりなる一つ以上の第２の屈折光学素子Ｇｒを有している。
【００１９】
図１（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例１の光学系のレンズ断面図と収差図であり、それぞれ無限遠物体に合焦しているときを示している。図２（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例２の光学系のレンズ断面図と収差図であり、それぞれ無限遠物体に合焦しているときを示している。図３（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例３の光学系のレンズ断面図と収差図であり、それぞれ無限遠物体に合焦しているときを示している。図４（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例４の光学系のレンズ断面図と収差図であり、それぞれ無限遠物体に合焦しているときを示している。
【００２０】
図５（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例５の光学系のレンズ断面図と収差図であり、それぞれ無限遠物体に合焦しているときを示している。図６は本発明の光学系を有する光学機器の要部概略図である。図７はアッベ数と部分分散比との関係を示す説明図である。図８は「ｎｄ−νｄ図」の説明図である。
【００２１】
レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ＯＬは光学系である。ＳＰは開口絞りである。Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群、Ｌ３は第３レンズ群である。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは第２レンズ群Ｌ２を像側へ移動させて行っている。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が、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。
【００２２】
収差図においては、ｄ，ｇはそれぞれｄ線及びｇ線、ΔＭ，ΔＳはそれぞれｄ線のメリディオナル像面、ｄ線のサジタル像面である。歪曲はｄ線、倍率色収差はｇ線によって表わしている。ＦｎｏはＦナンバー、ωは撮影半画角（度）である。
【００２３】
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の撮影光学系として用いられるものである。また、本発明の光学系は、レンズ全長が焦点距離よりも小さい、テレフォトタイプの光学系である。
【００２４】
ここでいうレンズ全長とは、物体側の第１レンズ面から像面までの長さのことを示す。
各実施例のテレフォトタイプの光学系は、開口絞りＳＰよりも像側に、異常部分分散比の大きい（高い）固体材料（常温常圧）から構成される第２の屈折光学素子Ｇｒを１つ以上有している。更に同じアッベ数を有する光学ガラスに比べ、高い屈折率を有する材料から構成される第１の屈折光学素子Ｇｃｒを１つ以上有している。
【００２５】
実施例５では第１レンズ群Ｌ１は１以上の回折光学面を有している。そして第１の屈折光学素子Ｇｃｒの材料のｄ線における屈折率をＮｃｒ、アッベ数をνｃｒとし、光学係数ΔＮｃｒを次式の如く定義する。
【００２６】
ΔＮｃｒ＝Ｎｃｒ−（５．９４×１０−５×νｃｒ２−１．５７×１０−２×νｃｒ）
・・・（１ａ）
また第２の屈折光学素子Ｇｒの材料のｇ−Ｆ線における部分分散比をθｇＦｒ、アッベ数をνｒとする。そして異常部分分散比ΔθｇＦｒを、
ΔθｇＦｒ＝θｇＦｒ−(−１．６６５×１０−７×νｒ３＋５．２１３×１０−５×νｒ２−５．６５６×１０−３×νｒ＋０．７２７８)        ・・・（２ａ）
とする。このとき、
０．０２７２＜ΔθｇＦｒ＜０．２８３２  ・・・（２ｂ）
２．４４＜ΔＮｃｒ＜２．９５            ・・・（１ｂ）
１５＜νｃｒ＜７０                      ・・・（１ｃ）
なる条件式を満たしている。
【００２７】
なお、本発明において、材料のアッベ数νｄ、部分分散比θｇＦの定義は一般に用いられるものと同じであり、ｇ線、Ｆ線、ｄ線、Ｃ線に対する屈折率をそれぞれＮｇ，ＮＦ，Ｎｄ，ＮＣとするとき、それぞれ次式で表される。
【００２８】
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
図７は、アッベ数と部分分散比θｇFについて、本発明にかかる条件式（２ｂ）の範囲と、後述する表１の物質及び一般の光学ガラスとの関係を示したものである。
【００２９】
図８は、アッベ数と屈折率の関係を示す図であり、本発明にかかる第１の屈折光学素子Ｇｃｒを成す高屈折率低分散な材料のアッベ数と屈折率を示している。さらに条件式（１ｂ）の範囲と、各実施例で用いている第１の屈折光学素子Ｇｃｒ、そして一般の光学ガラスとの関係を示したものである。尚、ここで屈折光学素子とは屈折作用でパワーが生じる、例えば屈折レンズ等を意味し、回折作用でパワーが生じる回折光学素子を含んでいない。
【００３０】
また、固体材料とは、光学系を使用する状態で固体の材料を指し、製造時などの状態において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も、ここでいう固体材料に該当する。
【００３１】
各実施例の光学系中に用いられる第２の屈折光学素子Ｇｒ（光学素子）は、光入射側（前方、拡大側）と光射出側（後方、縮小側）が共に屈折面であり、このうち少なくとも一方の屈折面に屈折力がある。そして材料のアッベ数をνｒ、部分分散比をθｇＦｒとするとき、異常部分分散比ΔθｇＦｒが条件式（２ｂ）を満足する常温常圧で固体材料より成っている。ただし、異常部分分散比ΔθｇＦｒは条件式（２ａ）で定義されるものである。
【００３２】
さらに、各実施例の光学系中に用いられる屈折光学素子（光学素子）Ｇｃｒは、第１の屈折光学素子Ｇｃｒの材料のｄ線における屈折率をＮｃｒ、アッベ数をνｃｒとする。このとき光学係数ΔＮｃｒが条件式（１ｂ）、アッベ数νｃｒが条件式（１ｃ）を満足する材料より成っている。ただし、光学係数ΔＮｃｒは条件式（１ａ）で定義されるものである。
【００３３】
各実施例の光学系は、条件式（２ｂ）を満足する固体材料より成る第２の屈折光学素子Ｇｒと、条件式（１ｂ）、（１ｃ）を満足する第１の屈折光学素子Ｇｃｒを、共に光学系中において開口絞りよりも像側に用いている。これによって、コマ収差、非点隔差、像面湾曲等の諸収差と、ｇ線からＣ線の広い波長帯域にわたっての色収差を、共に良好に補正している。
【００３４】
条件式（２ｂ）を満足する固体材料（以下「光学材料」ともいう。）の具体例としては、例えば樹脂がある。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（以下ＰＶＣｚともいう。）（Ｎｄ＝１．６９６，νｄ＝１７．７，θｇＦ＝０．６９）は条件式（１ａ）を満足する光学材料である。尚、条件式（２ｂ）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。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。
【００３５】
すなわち、ＴｉＯ２（Ｎｄ＝２．３０４，νｄ＝１３．８），Ｎｂ２Ｏ５（Ｎｄ＝２．３６７，νｄ＝１４．０），ＩＴＯ（Ｎｄ＝１．８５８１，νｄ＝５．５３），Ｃｒ２Ｏ３（Ｎｄ＝２．２１７８，νｄ＝１３．４）等がある。更にＢａＴｉＯ３（Ｎｄ＝２．４３６２，νｄ＝１１．３）等がある。
【００３６】
これらの無機酸化物の中では、ＴｉＯ２（Ｎｄ＝２．３０４，νｄ＝１３．８，θｇＦ＝０．８７）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（２ｂ）を満足する光学材料が得られる。ＴｉＯ２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ＴｉＯ２微粒子は化粧品材料として用いられている。
【００３７】
また、ポリマーの光学定数の特性としても、異常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。
【００３８】
各実施例では、条件式（２ｂ）を満足する光学材料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。さらに、この光学材料で構成された屈折面を非球面形状としても良く、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容易となる。また、条件式（１ｂ），（１ｃ）を満足する材料の具体例としては、例えば透光性のセラミックスや、酸化物の単結晶、多結晶等がある。
【００３９】
条件式（１ｂ）、（１ｃ）を満足する材料は、屈折率とアッベ数の関係が、前述のｎｄ−νｄ図において通常の光学ガラスとは異なる領域に存在するものである。すなわち同じアッベ数を有する光学ガラスに比べ、高い屈折率を有する材料である。
【００４０】
次に各実施例のテレフォトタイプ（望遠型）の光学系（望遠レンズ）の収差補正の特徴を説明する。テレフォトタイプの光学系において、軸上色収差を補正する際には、通常、近軸軸上光線の入射高さの高い物体側に、異常部分分散比が高い蛍石等の材料を用いた正レンズとして用いて補正することが考えられる。しかし、レンズ全長を短縮していった場合、各レンズのパワーを大きくする必要がある。このため、軸上色収差、特にｇ線の軸上色収差を開口絞りＳＰよりも前群（前方のレンズ群）で補正すると、倍率色収差が過剰補正となり、逆に色収差が悪化してしまう。
【００４１】
そのため、開口絞りＳＰよりも後群（後方のレンズ群）において、前群とは逆の材料の使い方を用いて、倍率色収差を補正する必要がある。すなわち、開口絞りＳＰよりも後群において、負レンズに異常部分分散比が大きく、アッベ数が大きい材料を用いるか、もしくは正レンズには異常部分分散比が小さく、アッベ数がある程度小さい材料を用いる。これによれば、倍率色収差を補正することができる。その際、瞳近軸光線の入射高さが高く、近軸軸上光線の入射高さが低い、像側に近い箇所に該材料を用いると、軸上色収差をさほど変化させることなく、倍率色収差を補正するが容易となる。
【００４２】
しかしながら、上記の例えば負レンズに用いる、異常部分分散比が大きく、アッベ数が大きい材料は、通常硝材としては屈折率が低いものが多い。また、同様に、正レンズに用いる、異常部分分散比が小さく、アッベ数がある程度小さい材料は、通常硝材としては屈折率が高いものが多い。そのため、光学系全体のペッツバール和が負の方向に増大しやすくなり、非点格差や像面湾曲、しいてはコマ収差等も悪化しやすくなる。
【００４３】
そこで、各実施例では、同じアッベ数において、通常の材料よりも高い屈折率を持つ材料を負レンズとして用いることで、ペッツバール和を良好に改善しつつ、コマ収差、非点収差、像面湾曲等も良好に補正している。しかし、それだけでは、色収差、特にｇ線の曲がりを直すことが難しい。
【００４４】
次に異常部分分散比が大きい光学材料でパワーのある光学部材を光学系中に用いたときの光学系の収差補正に及ぼす作用について説明する。光学材料の屈折率の波長依存特性（分散特性）において、アッベ数は分散特性曲線の全体の傾きを表し、部分分散比は分散特性曲線の曲がり具合を表している。
【００４５】
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（アッベ数が正の値）、分散特性曲線は下に凸状（部分分散比が正の値）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、アッベ数の小さい分散の大きな光学材料ほど部分分散比が大きくなり、分散特性曲線は下に凸状が強まる傾向にある。部分分散比が大きな光学材料では、その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。
【００４６】
一方、部分分散比が小さな光学材料では、その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。硝材など一般的な光学材料の部分分散比は、アッベ数に対してほとんど直線的な変化をする。この直線的な変化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。異常部分分散を持つ光学材料として、一般的には分散の小さな蛍石などがある。
【００４７】
異常部分分散を持つ光学材料を屈折力のあるレンズとして用いた場合、レンズ面の色収差係数の波長依存特性曲線は一般の硝材を用いた場合と比べると、より線形性が高くなるか（部分分散比が小さい）又は、より曲がりが大きくなる（部分分散比が大きい）。色収差係数の波長依存特性曲線の線形性が高いという点で、回折光学素子は部分分散比が極めて小さい。回折光学素子を用いた光学系では、全波長域に渡って色収差を良好に補正するのが容易となる。
【００４８】
しかし回折と屈折では光への影響が全く異なる。一般の光学材料は、上述の様にアッベ数は常に正の値をとり、また分散特性曲線は多かれ少なかれ下に凸状となる。これに対して回折光学素子では逆に長波長側の屈折率の方が短波長側の屈折率よりも高くなり、また屈折率の波長に対する変化も一様となる。したがって回折光学素子のアッベ数は−３．４５と負の値をとり、またその分散特性は直線となる。
【００４９】
このような一般の屈折材料とは全く異なる特性を活かした、回折光学素子を用いた光学系では、回折光学素子以外の部分で発生した比較的大きな色収差を回折光学素子でキャンセルすることができる。これにより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。このように、部分分散比が極めて小さな光学材料を用いると光学系全体で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。
【００５０】
後述する各実施例では異常部分分散材料のうち一般の硝材と比べて部分分散比が高い光学材料を用いて光学系全体で全波長域に渡って色収差を良好に補正している。また、この短波長側の曲がりは光学材料の分散特性の曲がりによるものである。ここで今、単純化のためにｄ線の屈折率とアッベ数が等しい光学材料を例にとって、異常部分分散性が高い材料を用いた場合について説明する。
【００５１】
部分分散比が大きい材料、部分分散比が普通の材料（一般の光学材料）を同じ屈折力でレンズとして使ったとする。この短波長側と長波長側の色収差係数の差をそれぞれΔＮ高、ΔＮ中とすると、これらの関係は以下の式で表される。
【００５２】
ΔＮ高＞ΔＮ中＞０            ・・・（ａ）
片方のレンズを異常部分分散の材料で構成した２枚のレンズの組み合わせから成る光学系について説明する。
【００５３】
まず異常部分分散比が普通の材料と異常部分分散比が大きな材料で構成される同じ屈折力のレンズが２枚並んでいるとすると、この光学系の短波長側と長波長側の色収差係数の差は、ΔＮ中＋ΔＮ高となる。これは部分分散比が普通の材料を２枚用いた時と比べると、ΔＮ高−ΔＮ中だけ増えている。したがって、波長依存特性曲線の曲がりの大きい部分分散比が大きな材料を用いた場合は、逆に短波長側の色収差を増やしてしまう。
【００５４】
しかし、これは部分分散比が大きな材料と部分分散比が小さな材料を同じ屈折力で用いた場合である。
この状態で部分分散比が大きな材料を用いたレンズの屈折力を正，負逆にする、つまり２枚並んでいるレンズのうち片方のレンズの屈折力を正，負逆にして、そこに部分分散比が大きな材料を用いる。すると部分分散比の大きな材料を用いた場合は、部分分散比が普通の材料を２枚用いたときと比べると逆にΔＮ高−ΔＮ中だけ短波長側の収差を減らすことができる。部分分散比が普通の材料を組み合わせても、色収差係数の波長依存特性曲線の曲がり成分と傾き成分を同時に波長域全体で色収差を良好に補正することは困難である。
【００５５】
そこで部分分散比が大きな材料を、部分分散比が普通の材料とは逆の屈折力で、適切に用いることで色収差を補正することができる。なお、屈折力の正、負が異なるということは、部分分散比が大きな材料と部分分散比が小さな材料では短波長側以外でも逆の作用をする。したがって、それとバランスを取るための光学系の他の硝材の動かし方も逆になる。このことを、望遠レンズでの色消し作用を例にとり説明する。まず、望遠レンズを、部分分散比が大きな材料を用いた屈折光学素子（光学素子）Ｇｒと、それ以外の、部分分散比が大きくない普通の材料を用いた屈折光学素子Ｇに分けて考える。
【００５６】
最初に、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、部分分散比の大きな材料を選択する。ここで一般的に部分分散比の大きな材料は同時に分散が大きいので、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。
【００５７】
この状態で、第２の屈折光学素子Ｇｒに適当な屈折力を与える。ところが、第２の屈折光学素子Ｇｒをアッベ数に対して一様な異常部分分散比を持つ一般の光学材料で構成している場合、第２の屈折光学素子Ｇｒは、屈折光学素子Ｇの色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。
【００５８】
これに対し、第２の屈折光学素子Ｇｒを一般の光学材料に比べて高い異常部分分散比な材料で構成している場合は、第２の屈折光学素子Ｇｒは主に屈折光学素子Ｇの色収差係数の波長依存特性曲線の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。
【００５９】
その結果、色収差係数の波長依存特性曲線の全体の曲がり成分を第２の屈折光学素子Ｇｒに、傾き成分を屈折光学素子Ｇの他のレンズへと分配することができ、それぞれ独立に同時にキャンセルさせることができる。このため、設計の自由度が増し収差補正が容易になる。また第２の屈折光学素子Ｇｒに材料のアッベ数の絶対値が小さい、すなわち高分散の材料を用いれば、色収差を独立に補正することが容易となるので好ましい。
【００６０】
次に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。屈折レンズ（屈折光学素子）のレンズ面の屈折力変化をΔψ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。
【００６１】
ΔＬ  ∝  Δψ／ν          ・・・（ｂ）
ΔＴ  ∝  Δψ／ν          ・・・（ｃ）
式（ｂ）及び式（ｃ）から明らかなとおり、レンズ面の屈折力変化に対する各収差係数の変化は、アッベ数の絶対値が小さい（すなわち、分散が大きい）ほど大きくなる。
【００６２】
したがって、アッベ数の絶対値が小さい高分散材料を用いれば、必要な色収差を得るための屈折力変化量は小さくて済むことになる。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。逆に、低分散材料を用いると、必要な色収差を得るための屈折力変化量は大きくなり、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。
【００６３】
また第２の屈折光学素子Ｇｒは一般の光学材料と組み合わせて使用するため、第２の屈折光学素子Ｇｒ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。あまりに一般の光学材料とかけ離れた材料より成るレンズとして用いた場合、そのレンズ面の色収差係数の波長依存特性曲線の短波長側の曲がりが特に大きくなる。その大きな曲がりを打ち消すためには、他のレンズの屈折力も強くしなければならず、結局、球面収差、コマ収差や非点収差などに大きな影響を及ぼし、収差補正が困難となる。
【００６４】
つまり、第２の屈折光学素子Ｇｒの材料としては、一般の光学材料に比べて部分分散比が大きな光学材料であり、かつ一般の光学材料と比べて部分分散比がかけ離れすぎないことも重要である。
【００６５】
各実施例で特定する光学素子Ｇｒに関する条件式（２ｂ）は、上で説明した原理に基づいて色収差を良好に補正するためのアッベ数と部分分散比の関係を表したものである。条件式（２ｂ）の範囲を外れると色収差の補正が困難になる。なお、条件式（２ｂ）の数値範囲は、以下の範囲とすると更に色収差の補正が容易になる。
【００６６】
０．０３４２  ＜  ΔθｇＦｒ  ＜  ０．１４２２  ・・・（２ｂｂ）
更に望ましくは、条件式（２ｂｂ）の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
【００６７】
０．０３４２  ＜  ΔθｇＦｒ  ＜  ０．０９７２  ・・・（２ｂｂｂ）
条件式（１ｂ）は第１の屈折光学素子Ｇｃｒの材料の条件式（１ｂ）で定義される光学係数に関し、主に色収差をバランス良く補正するためのものである。条件式（１ｂ）を外れると色収差をバランス良く補正するのが困難になる。条件式（１ｂ）の数値範囲は、以下の範囲とすると、更にコマ収差、非点収差等の補正が容易になる。
【００６８】
２．４４  ＜  ΔＮｃｒ  ＜  ２．８５    ・・・（１ｂｂ）
条件式（１ｂｂ）は更に望ましくは、以下に示す範囲とするのが良い。
【００６９】
２．４４  ＜  ΔＮｃｒ  ＜  ２．７５    ・・・（１ｂｂｂ）
また、一般にテレフォトタイプでの光学系では、倍率色収差と軸上色収差がアンダーになるため、第１の屈折光学素子Ｇｃｒを負レンズとして用いる場合、あまり高分散の材料を用いるのは良くない。このため、第１の屈折光学素子Ｇｃｒのアッベ数は条件式（１ｃ）を満足するのが良い。
【００７０】
望ましくは、条件式（１ｃ）の数値範囲を以下の範囲とすることで、更に良好な色収差の補正が容易になる。
【００７１】
２０  ＜  νｃｒ  ＜  ７０          ・・・（１ｃｃ）
条件式（２ｂｂ）は更に望ましくは、以下に示す範囲とするのが良い。
【００７２】
２５  ＜  νｃｒ  ＜  ７０          ・・・（１ｃｃｃ）
以上のように各実施例によれば、製造が容易で、レンズ全長が短く、かつ、高い光学性能を有する光学系が容易に得られる。
【００７３】
各実施例において更に好ましくは次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。第１の屈折光学素子Ｇｃｒの空気中における焦点距離をｆｃｒ、第２の屈折光学素子Ｇｒの空気中における焦点距離をｆｒとする。開口絞りＳＰから第１の屈折光学素子Ｇｃｒの入射面までの距離をＬｃｒ、開口絞りＳＰから像面までの距離をＬｉとする。開口絞りＳＰから第２の屈折光学素子Ｇｒの入射面までの距離をＬｒとする。第２の屈折光学素子Ｇｒの材料のアッベ数をνｒとする。このとき、次の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００７４】
１０＜νｒ＜６０                      ・・・（３）
０．０５＜｜ｆｃｒ／ｆｒ｜＜１．２０  ・・・（４）
０．０５＜Ｌｃｒ／Ｌｉ＜０．６０      ・・・（５）
０．０５＜Ｌｒ／Ｌｉ＜０．６０        ・・・（６）
条件式（３）は、色収差の補正を良好に行うための第２の屈折光学素子Ｇｒの材料を特定している。条件式（３）を外れると色収差をバランス良く補正するのが困難になる。
【００７５】
条件式（３）の数値範囲は、以下の範囲とすると更に色収差の補正が容易になる。
【００７６】
１０＜νｒ＜４５                      ・・・（３ａ）
更に望ましくは、条件式（３ａ）の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
【００７７】
１０＜νｒ＜３０                    ・・・（３ａａ）
更に望ましくは、条件式（３ａａ）の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
【００７８】
１０＜νｒ＜２５                    ・・・（３ａａａ）
条件式（４）は、第１の屈折光学素子Ｇｃｒの空気中における焦点距離と、第２の屈折光学素子Ｇｒの空気中における焦点距離との比に関し、主に色収差とコマ収差、非点収差等をバランスよく補正するためのものである。
【００７９】
条件式（４）の下限値を下回ると、第２の屈折光学素子Ｇｒによる異常部分分散性が弱まり、ｇ線の色収差の補正が困難となる。逆に上限値を上回ると、ｇ線の色収差の補正が過剰となるため、他のレンズの屈折力が大きくなり、コマ収差の補正が困難になってくる。条件式（４）の数値範囲は、以下の範囲とすると、収差補正が更に容易になる。
【００８０】
０．１＜｜ｆｃｒ／ｆｒ｜＜１．０        ・・・（４ａ）
軸上色収差と倍率色収差を共にバランス良く補正するためには、軸上光束と軸外光束が共にある程度高い位置を通過する位置に、前述した条件式を満足する第１の屈折光学素子Ｇｃｒや、第２の屈折光学素子Ｇｒを配置することが好ましい。
【００８１】
条件式（５）は開口絞りＳＰから第１の屈折光学素子Ｇｃｒまでの距離と、開口絞りＳＰから像面までの距離の比に関し、主に色収差や他の諸収差を良好に補正するためのものである。条件式（６）は開口絞りＳＰから第２の屈折光学素子Ｇｒまでの距離と開口絞りＳＰから像面までの距離の比に関し、主に色収差や他の諸収差をバランス良く補正するためのものである。条件式（５）や条件式（６）において、下限値を下回ると倍率色収差の補正が困難となり、また上限値を上回ると軸上色収差の補正が困難となる。更に好ましくは条件式（５），（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００８２】
０．１＜Ｌｃｒ／Ｌｉ＜０．５      ・・・（５ａ）
０．１＜Ｌｒ／Ｌｉ＜０．５        ・・・（６ａ）
また本発明の光学系を撮像素子を有する光学機器に用いるときには次の条件式を満足するのが良い。光学系のレンズ全長をＬｔ、光学系の焦点距離をｆｔ、撮影半画角をω（度）とする。このとき、
Ｌｔ／ｆｔ＋０．９３（度）／ω＜１．２５    ・・・（７）
なる条件式を満たすのが良い。
【００８３】
条件式（７）は、テレフォトタイプの光学系において、レンズ全長と、全系の焦点距離、そして撮影半画角を適切に設定し、主に色収差や他の諸収差をバランス良く補正するためのものである。条件式（７）において、Ｌｔ／ｆｔは、一般に望遠比と呼ばれる値であり、焦点距離が長くなる程（画角が小さくなる程）小さい値を取りやすい傾向にある。条件式（７）を外れるとレンズ全長を短くしつつ、諸収差の補正を良好に行い、高い光学性能を得るのが困難になる。更に望ましくは、条件式（７）の数値範囲を以下の範囲とすると、全系のコンパクトを図りつつ諸収差の補正が容易になる。
【００８４】
Ｌｔ／ｆｔ  ＋  ０．９３（度）／ω  ＜  １．２３    ・・・（７ａ）
さらに望ましくは、条件式（７ａ）を以下に示す範囲とするのが良い。
【００８５】
Ｌｔ／ｆｔ  ＋  ０．９３（度）／ω  ＜  １．２０    ・・・（７ａａ）
次に、条件式（１）乃至（７）を満足する光学系の実施例の具体例について説明する。なお、条件式（１）乃至（７）とは、例えば（２ａ）式や（２ｂ）式、もしくは（２ｂｂｂ）などの付随した式も含むものである。以下の実施例において、条件式（２）及び（３）を満足する材料として、ＵＶ硬化樹脂１、及びＮ−ポリビニルカルバゾールを用いている。
【００８６】
［実施例１］
実施例１の光学系は、焦点距離５８８ｍｍ、撮影画角２ωが４．２２度、Ｆナンバー４．１２である。実施例１ではＵＶ硬化樹脂１より成る第２の屈折光学素子Ｇｒと、イットリウム・アルミニウム・ガーネット・セラミックスよりなる第１の屈折光学素子Ｇｃｒを用いている。イットリウム・アルミニウム・ガーネットは、「ＹＡＧ」とも呼ばれ、Ｙ３Ａ１５Ｏ１２で表される可視光領域で透明な酸化物である。
【００８７】
なおＹＡＧは単結晶でもセラミックスと同等の光学特性を有しており、セラミックスの代わりに単結晶を第１の屈折光学素子Ｇｃｒの材料に用いても同様の効果が得られる。またセラミックスの製造条件等により、上記の屈折率とアッベ数の値は若干変化するが実用上全く問題ない。
【００８８】
実施例１の光学系では、開口絞りよりも像側の第３レンズ群Ｌ３において軸上光束と軸外光束が共に高い位置において、第１の屈折光学素子Ｇｃｒと通常レンズの張り合わせレンズ面中にＵＶ硬化樹脂１からなる第２の屈折光学素子Ｇｒを導入している。その結果、レンズ全長が短く、軸上色収差、倍率色収差、コマ収差、非点隔差等が良好に補正されつつ、耐環境性にも優れた光学系を得ている。
【００８９】
［実施例２］
実施例２の光学系は、焦点距離５８８ｍｍ、撮影画角２ωが４．２２度、Ｆナンバー４．１２である。実施例２ではＵＶ硬化樹脂１より成る第２の屈折光学素子Ｇｒと、スピネル結晶からなる第１の屈折光学素子Ｇｃｒを用いている。スピネル結晶は、ＭｇＡｌ２Ｏ４で表される可視光領域で透明な酸化物である。
【００９０】
実施例２の光学系においても、実施例１と同様に、開口絞りＳＰよりも像側の第３レンズ群Ｌ３に第２の屈折光学素子Ｇｒと第１の屈折光学素子Ｇｃｒを共に用いている。これにより光学全長が短く、軸上色収差、倍率色収差、コマ収差、非点隔差等が良好に補正されつつ、耐環境性にも優れた光学系を得ている。
【００９１】
［実施例３］
実施例３の光学系は、焦点距離５８８ｍｍ、撮影画角２ωが４．２２度、Ｆナンバー４．１２である。実施例３ではＵＶ硬化樹脂１より成る第２の屈折光学素子Ｇｒと、株式会社村田製作所社製の透光性セラミックス「ルミセラ」（登録商標）からなる第１の屈折光学素子Ｇｃｒを用いている。実施例３の光学系では、第１の屈折光学素子Ｇｃｒの物体側に配置した正レンズの像側のレンズ面に第２の屈折光学素子Ｇｒからなる層（面）を配置している。その結果、レンズ全長が短く、軸上色収差、倍率色収差、コマ収差、非点隔差等が良好に補正された光学系を得ている。
【００９２】
［実施例４］
実施例４の光学系は、焦点距離５８８ｍｍ、撮影画角２ωが４．２２度、Ｆナンバー４．１２である。実施例４ではＮ−ポリビニルカルバゾール（ＰｖＣｚ）より成る第２の屈折光学素子Ｇｒと、ＹＡＧからなる第１の屈折光学素子Ｇｃｒを用いている。実施例４の光学系では、開口絞りＳＰに近い位置に２つのレンズに挟まれた第２の屈折光学素子Ｇｒを用い、かつ開口絞りＳＰから少し離れた位置に第１の屈折光学素子Ｇｃｒを配置している。その結果、レンズ全長が短く、軸上色収差、倍率色収差、コマ収差、非点隔差等が良好に補正された光学系を得ている。
【００９３】
［実施例５］
実施例５の光学系は、焦点距離５８８ｍｍ、撮影画角２ωが４．２２度、Ｆナンバー４．１２である。実施例５ではＵＶ硬化樹脂１より成る第２の屈折光学素子Ｇｒと、ＹＡＧからなる第１の屈折光学素子Ｇｃｒを用いている。実施例５の光学系では、開口絞りＳＰよりも物体側の第１レンズ群Ｌ１の第２レンズ面に回折光学面を設けており、実施例１乃至４に対して、さらにレンズ全長が短縮されつつ、軸上色収差、倍率色収差、コマ収差、非点隔差等が良好に補正された光学系を得ている。
【００９４】
以下、本発明の実施例１乃至５に対応する数値実施例１乃至５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順序を示し、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を示す。Ｎｉ，νｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目（第２の屈折光学素子Ｇｒと第１の屈折光学素子Ｇｃｒからなるレンズ（層）は除く）の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。
【００９５】
第２の屈折光学素子Ｇｒのｄ線に対する屈折率、アッベ数は別途Ｎｒｊ，νｒｊ  （ｊ＝１，２，・・・）で示している。同様に、第１の屈折光学素子Ｇｃｒのｄ線に対する屈折率、アッベ数は別途Ｎｃｒｊ，νｃｒｊ  （ｊ＝１，２，・・・）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。また、実施例５における回折光学面は、光軸に対し回転対称な回折格子により構成されており、その位相φ（ｈ）は、
【００９６】
【数１】
2014026210.tif 000003
【００９７】
ただし、λ：波長、Ｃｉ：非球面位相係数、ｈ：光軸からの高さ
で表せる。なお、式（ｄ）中のλは、５８７．５６ｎｍ（ｄ線）と設定している。また、各位相係数における「Ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。表１にＵＶ硬化樹脂１とＰｖＣｚの光学常数を示す。表２に前述した各条件式と数値実施例との関係を示す。
【００９８】
（数値実施例１）
ｆ＝５８８    Ｆｎｏ＝ ４．１２  ２ω＝４．２２°
R 1=  260.942    D 1= 20.94   N 1= 1.4339   ν 1= 95.1 
R 2= -576.180    D 2= 10.00       
R 3=  142.741    D 3= 17.90   N 2= 1.4339   ν 2= 95.1 
R 4= 1382.286    D 4=  3.90       
R 5= -884.776    D 5=  6.08   N 3= 1.8503   ν 3= 32.3 
R 6=  184.642    D 6= 11.90   N 4= 1.8081   ν 4= 22.8 
R 7=  497.116    D 7= 14.48       
R 8=  121.477    D 8= 16.68   N 5= 1.4339   ν 5= 95.1 
R 9= 5214.657    D 9=  0.52       
R10=   73.243    D10=  4.60   N 6= 1.8467   ν 6= 23.9 
R11=   62.400    D11= 47.92       
R12=  395.072    D12=  5.11   N 7= 1.8081   ν 7= 22.8 
R13=-2767.155    D13=  3.30   N 8= 1.7880   ν 8= 47.4 
R14=  143.685    D14= 83.98       
R15= ∞（絞り）  D15= 14.55       
R16=  240.398    D16=  1.70   N 9= 1.8467   ν 9= 23.9 
R17=   34.491    D17=  7.74   N10= 1.6541   ν10= 39.7 
R18= -179.742    D18=  5.03       
R19=   68.610    D19=  1.90   N11= 1.8467   ν11= 23.9 
R20= -273.494    D20=  1.50   N12= 1.7725   ν12= 49.6 
R21=   35.632    D21=  1.95       
R22= -126.970    D22=  1.50   N13= 1.7410   ν13= 52.6 
R23=   50.784    D23=  3.00       
R24=   42.077    D24=  8.03   N14= 1.6541   ν14= 39.7 
R25=  -25.521    D25=  0.20   Nr1= 1.6356   νr1= 22.7 
R26=  -33.461    D26=  1.20   Ncr1=1.8300   νcr1=53.0 
R27= -847.690    D27=  7.57       
R28=  -57.356    D28=  1.50   N15= 1.6180   ν15= 63.3 
R29=   38.483    D29=  6.20   N16= 1.5174   ν16= 52.4 
R30=  -56.679    D30=  1.00       
R31=   70.933    D31=  3.86   N17= 1.5225   ν17= 59.8 
R32= -191.616    D32=  1.00       
R33= ∞          D33=  2.00   N18= 1.5163   ν18= 64.1 
R34= ∞          
バックフォーカスBF＝56.0
レンズ全長Lt=374.7
【００９９】
（数値実施例２）
ｆ＝５８８    Ｆｎｏ＝ ４．１２  ω＝４．２２°
R 1=  252.353    D 1= 18.91   N 1= 1.4339   ν 1= 95.1 
R 2= -513.551    D 2=  5.00       
R 3=  139.542    D 3= 18.82   N 2= 1.4339   ν 2= 95.1 
R 4= 1513.469    D 4=  3.85       
R 5= -873.461    D 5=  6.23   N 3= 1.8830   ν 3= 40.8 
R 6=  254.068    D 6=  6.61   N 4= 1.8081   ν 4= 22.8 
R 7=  410.918    D 7= 21.32       
R 8=  124.138    D 8= 17.18   N 5= 1.4339   ν 5= 95.1 
R 9=-7953.771    D 9=  1.72       
R10=   73.258    D10=  4.60   N 6= 1.8467   ν 6= 23.9 
R11=   62.447    D11= 50.92       
R12=  358.633    D12=  5.31   N 7= 1.7847   ν 7= 25.7 
R13=-1537.151    D13=  3.30   N 8= 1.7725   ν 8= 49.6 
R14=  128.886    D14= 84.97       
R15= ∞（絞り）  D15= 11.21       
R16=  179.944    D16=  1.70   N 9= 1.8467   ν 9= 23.9 
R17=   41.985    D17=  7.76   N10= 1.6134   ν10= 44.3 
R18= -272.955    D18=  5.12       
R19=   69.063    D19=  3.31   N11= 1.8467   ν11= 23.9 
R20= -153.975    D20=  1.50   N12= 1.7725   ν12= 49.6 
R21=   38.028    D21=  2.04       
R22= -102.592    D22=  1.50   N13= 1.7292   ν13= 54.7 
R23=   54.461    D23=  3.00       
R24=   45.045    D24=  5.57   N14= 1.6134   ν14= 44.3 
R25=  -29.871    D25=  0.20   Nr1= 1.6356   νr1= 22.7 
R26=  -45.127    D26=  1.20   Ncr1=1.7200   νcr1=63.0 
R27= -347.668    D27=  7.40       
R28=  -55.101    D28=  1.43   N15= 1.6180   ν15= 63.3 
R29=   37.791    D29=  5.75   N16= 1.5174   ν16= 52.4 
R30=  -59.295    D30=  1.00       
R31=   72.154    D31=  3.51   N17= 1.5225   ν17= 59.8 
R32= -221.013    D32=  1.00       
R33= ∞          D33=  2.00   N18= 1.5163   ν18= 64.1 
R34= ∞          
バックフォーカスBF＝63.7
レンズ全長Lt=378.6
【０１００】
（数値実施例３）
ｆ＝５８８    Ｆｎｏ＝ ４．１２  ω＝４．２２°
R 1=  242.093    D 1= 19.56   N 1= 1.4339   ν 1= 95.1 
R 2= -500.240    D 2=  8.62       
R 3=  141.261    D 3= 18.17   N 2= 1.4339   ν 2= 95.1 
R 4= 1141.847    D 4=  4.48       
R 5= -863.328    D 5=  7.47   N 3= 1.8830   ν 3= 40.8 
R 6=  268.772    D 6=  7.39   N 4= 1.8081   ν 4= 22.8 
R 7=  435.995    D 7= 17.89       
R 8=  123.557    D 8= 16.55   N 5= 1.4339   ν 5= 95.1 
R 9=18375.484    D 9=  0.75       
R10=   72.580    D10=  4.55   N 6= 1.8467   ν 6= 23.9 
R11=   62.457    D11= 45.58       
R12=  333.734    D12=  3.02   N 7= 1.8467   ν 7= 23.9 
R13=15364.022    D13=  3.30   N 8= 1.8348   ν 8= 42.7 
R14=  146.731    D14= 81.75       
R15= ∞（絞り）  D15=  4.26       
R16=  153.143    D16=  1.70   N 9= 1.8467   ν 9= 23.9 
R17=   37.161    D17=  4.15   N10= 1.6129   ν10= 37.0 
R18= -261.754    D18=  8.13       
R19=   66.479    D19=  1.60   N11= 1.8467   ν11= 23.9 
R20=  118.575    D20=  1.50   N12= 1.8160   ν12= 46.6 
R21=   43.064    D21=  1.93       
R22= -112.845    D22=  1.50   N13= 1.7292   ν13= 54.7 
R23=   66.039    D23=  3.89       
R24=   69.117    D24=  5.93   N14= 1.7618   ν14= 26.5 
R25=  -38.767    D25=  0.20   Nr1= 1.6356   νr1 =22.7 
R26=  -63.606    D26=  0.80       
R27=  -58.352    D27=  2.82   Ncr1=2.0820   νcr1=30.1 
R28= -821.645    D28= 21.81       
R29=  -53.902    D29=  2.45   N15= 1.6031   ν15= 60.6 
R30= -162.846    D30=  2.71   N16= 1.5481   ν16= 45.8 
R31=  -56.212    D31=  2.16       
R32=  152.609    D32=  6.34   N17= 1.5481   ν17= 45.8 
R33= -143.608    D33=  1.00       
R34= ∞          D34=  2.00   N18= 1.5163   ν18= 64.1 
R35= ∞          
バックフォーカスBF＝62.6
レンズ全長Lt=378.6
【０１０１】
（数値実施例４）
ｆ＝５８８    Ｆｎｏ＝ ４．１２  ω＝４．２２°
R 1=  275.769    D 1= 18.00    N 1= 1.4388   ν 1= 94.9 
R 2= -505.917    D 2= 11.07       
R 3=  148.642    D 3= 17.51    N 2= 1.4388   ν 2= 94.9 
R 4= 1791.191    D 4=  3.66       
R 5= -846.604    D 5=  6.09    N 3= 1.8503   ν 3= 32.3 
R 6=  195.236    D 6= 11.08    N 4= 1.8081   ν 4= 22.8 
R 7=  512.503    D 7= 21.33       
R 8=  121.626    D 8= 17.60    N 5= 1.4339   ν 5= 95.1 
R 9= 3897.906    D 9=  0.50       
R10=   72.948    D10=  4.60    N 6= 1.8467   ν 6= 23.9 
R11=   62.397    D11= 46.94       
R12=  473.016    D12=  5.53    N 7= 1.8081   ν 7= 22.8 
R13= -994.519    D13=  3.20    N 8= 1.7880   ν 8= 47.4 
R14=  146.895    D14= 76.00       
R15= ∞（絞り）  D15= 15.40       
R16=  218.726    D16=  1.70    N 9= 1.8348   ν 9= 42.7 
R17=   40.671    D17=  0.30    Nr1 =1.6959   νr1= 17.7 
R18=   34.674    D18=  8.00    N10= 1.6400   ν10= 60.1 
R19= -157.893    D19=  6.83       
R20=   76.572    D20=  2.45    N11= 1.8052   ν11= 25.4 
R21= -351.911    D21=  1.58    N12= 1.7725   ν12= 49.6 
R22=   38.188    D22=  1.85       
R23= -166.301    D23=  1.20    N13= 1.7292   ν13= 54.7 
R24=   50.963    D24=  4.83       
R25=   45.504    D25=  5.64    N14= 1.6134   ν14= 44.3 
R26=  -39.853    D26=  1.20    Ncr1=1.8300   νcr1=53.0 
R27= -647.356    D27=  7.72       
R28=  -54.671    D28=  1.53    N15= 1.6180   ν15= 63.3 
R29=   44.337    D29=  5.86    N16= 1.5163   ν16= 64.1 
R30=  -59.066    D30=  1.00       
R31=   84.225    D31=  4.06    N17= 1.5174   ν17= 52.4 
R32= -120.519    D32=  1.00       
R33= ∞          D33=  2.00    N18= 1.5163   ν18= 64.1 
R34= ∞          
バックフォーカスBF＝59.7
レンズ全長Lt=377.0
【０１０２】
（数値実施例５）
ｆ＝５８８    Ｆｎｏ＝ ４．１２  ２ω＝４．２２°
R 1=  177.484    D 1= 13.86   N 1= 1.4875   ν 1= 70.2 
R 2=  586.790    D 2= 10.89   N 2= 1.4875   ν 2= 70.2 
R 3= -855.222    D 3= 16.47       
R 4=  149.352    D 4= 16.09   N 3= 1.4388   ν 3= 95.0 
R 5=  653.348    D 5=  5.88       
R 6=-1339.713    D 6=  5.78   N 4= 1.9027   ν 4= 35.7 
R 7=  457.151    D 7=  1.40       
R 8=  116.801    D 8= 13.30   N 5= 1.4339   ν 5= 95.1 
R 9=  410.896    D 9=  1.01       
R10=   69.880    D10=  6.72   N 6= 1.8467   ν 6= 23.9 
R11=   59.408    D11= 40.46       
R12=  264.601    D12=  3.30   N 7= 1.8052   ν 7= 25.4 
R13=-2277.273    D13=  3.30   N 8= 1.8830   ν 8= 40.8 
R14=  138.495    D14= 79.50       
R15= ∞（絞り）  D15=  6.24       
R16=  311.600    D16=  1.70   N 9= 1.8000   ν 9= 29.8 
R17=   32.766    D17=  4.55   N10= 1.5927   ν10= 35.3 
R18= -129.541    D18=  1.21       
R19=  136.847    D19=  2.04   N11= 1.8052   ν11= 25.4 
R20= -104.310    D20=  1.50   N12= 1.6968   ν12= 55.5 
R21=   55.694    D21=  3.02       
R22= -168.601    D22=  1.50   N13= 1.8040   ν13= 46.6 
R23=   58.314    D23=  2.70       
R24=   54.090    D24=  4.11   N14= 1.5673   ν14= 42.8 
R25=  -34.733    D25=  0.15   Nr1= 1.6356   νr1= 22.7 
R26=  -54.165    D26=  1.10   Ncr1=1.8300   νcr1= 53.0 
R27= -120.548    D27= 26.79       
R28=  158.987    D28=  2.80   N15= 1.5174   ν15= 52.4 
R29=  -95.325    D29=  1.05   N16= 1.5691   ν16= 71.3 
R30=  107.295    D30=  4.24       
R31=   79.835    D31=  1.88   N17= 1.6259   ν17= 35.7 
R32=  231.472    D32=  2.00       
R33= ∞          D33=  2.00   N18= 1.5163   ν18= 64.1 
R34= ∞          
バックフォーカスBF＝55.0
レンズ全長Lt=343.5
R2 回折面
位相係数
第２面
c1 -1.633E-05
c2 -8.793E-11
c3  1.160E-14
【０１０３】
【表１】
2014026210.tif 000004
【０１０４】
【表２】
2014026210.tif 000005
【０１０５】
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（光学機器）の実施例を図６を用いて説明する。図６において、２０はカメラ本体、２１は本発明の光学系によって構成された撮影光学系、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、２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、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。
【０１０６】
このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等に適用することにより、高い光学性能を有する光学機器を実現している。この他本発明の光学系は望遠鏡、双眼鏡、プロジェクター等の光学装置にも同様に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０７】
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      ＳＰ  開口絞り
【図１】
2014026210.tif 000006
【図２】
2014026210.tif 000007
【図３】
2014026210.tif 000008
【図４】
2014026210.tif 000009
【図５】
2014026210.tif 000010
【図６】
2014026210.tif 000011
【図７】
2014026210.tif 000012
【図８】
2014026210.tif 000013