(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
最も拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも縮小側に配置された絞りを有し、前記第１レンズ群は複数の負レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘ、νｎ，ｍｉｎ、広角端における全系の焦点距離をｆＷ、前記絞りより拡大側に存在するレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
【数１】
0006021429.tif 000020
を満たすことを特徴とするズームレンズ。
【請求項２】
前記第１レンズ群に含まれる負レンズのうち、レンズの材料のアッベ数が最小値νｎ，ｍｉｎをとる負レンズの材料のｄ線に対する屈折率をｎｄとするとき、
１．８＜ｎｄ＜２．５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ。
【請求項３】
前記第１レンズ群は少なくとも１つの正レンズを有し、前記第１レンズ群に含まれる少なくとも１つの正レンズの屈折力をφＰ、材料のアッベ数と部分分散比を各々νＰ、θｇＦＰとし、部分分散比差ΔθＰを
ΔθＰ＝θｇＦＰ−（０．６４３８−０．００１６８２νＰ）
とするとき、
−０．０００２＜ｆＷ・φＰ・ΔθＰ／νＰ＜０．００００
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載のズームレンズ。
【請求項４】
前記絞りより縮小側に複数の正レンズを有し、前記絞りより縮小側に位置する正レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値を各々νｐ，ｍａｘ、νｐ，ｍｉｎとするとき、
２．５＜νｐ，ｍａｘ／νｐ，ｍｉｎ＜６．５
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項に記載のズームレンズ。
【請求項５】
前記ズームレンズは、拡大側から縮小側へ順に、
負の屈折力の第１レンズ群、
正の屈折力の第２レンズ群、
正の屈折力の第３レンズ群、
正の屈折力の第４レンズ群を有し、
ズーミングに際して、前記第１レンズ群と最も縮小側に配置されたレンズ群が不動であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のズームレンズ。
【請求項６】
最も拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも縮小側に配置された絞りを有し、前記第１レンズ群は複数の負レンズを有し、前記絞りより縮小側に複数の正レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘ、νｎ，ｍｉｎ、前記絞りより縮小側に位置する正レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｐ，ｍａｘ、νｐ，ｍｉｎ、広角端における全系の焦点距離をｆＷ、前記絞りより拡大側に存在するレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
２．５＜νｐ，ｍａｘ／νｐ，ｍｉｎ＜６．５
【数１】
0006021429.tif 000021
を満たすことを特徴とするズームレンズ。
【請求項７】
拡大側から縮小側へ順に、
負の屈折力の第１レンズ群、
正の屈折力の第２レンズ群、
負の屈折力の第３レンズ群、
正の屈折力の第４レンズ群を有し、
ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、
前記第１レンズ群よりも縮小側に配置された絞りを有し、前記第１レンズ群は複数の負レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘとνｎ，ｍｉｎ、広角端における全系の焦点距離をｆＷ、前記絞りより拡大側に存在するレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
【数１】
0006021429.tif 000022
を満たす
ことを特徴とするズームレンズ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のズームレンズを有することを特徴とする光学機器。
【請求項９】
最も縮小側に配置されたレンズと縮小側焦点との間隔が、全系の焦点距離より大きい単焦点レンズであって、絞りを有し、
前記絞りよりも拡大側のレンズ群を前群とし、前記前群は複数の負レンズを有し、
前記前群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘとνｎ，ｍｉｎ、全系の焦点距離をｆ、前記前群に含まれるレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
【数２】
0006021429.tif 000023
を満たすことを特徴とする単焦点レンズ。
【請求項１０】
前記複数の負レンズのうち、レンズの材料のアッベ数が最大値νｎ，ｍａｘと最小値νｎ，ｍｉｎをとる２枚の負レンズは、最も拡大側に配置された第１レンズの縮小側において、拡大側から縮小側に連続して配置され、かつフォーカシングに際して前記第１レンズと同一の軌跡で移動することを特徴とする請求項９に記載の単焦点レンズ。
【請求項１１】
前記前群に含まれる負レンズのうちレンズの材料のアッベ数が最小値νｎ，ｍｉｎをとる負レンズの材料のｄ線に対する屈折率をｎｄとするとき、
１．８＜ｎｄ＜２．５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項９又は１０に記載の単焦点レンズ。
【請求項１２】
前記前群は少なくとも１つの正レンズを有し、前記前群に含まれる少なくとも１つの正レンズの屈折力をφＰ、材料のアッベ数と部分分散比を各々νＰ、θｇＦＰとし、部分分散比差ΔθＰを
ΔθＰ＝θｇＦＰ−（０．６４３８−０．００１６８２νＰ）
とするとき、
−０．０００２＜ｆＷ・φＰ・ΔθＰ／νＰ＜０．００００
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の単焦点レンズ。
【請求項１３】
前記絞りより縮小側に複数の正レンズを有し、前記絞りより縮小側に位置する正レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値を各々νｐ，ｍａｘ、νｐ，ｍｉｎとするとき、
２．５＜νｐ，ｍａｘ／νｐ，ｍｉｎ＜６．５
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の単焦点レンズ。
【請求項１４】
最も縮小側に配置されたレンズと縮小側焦点との間隔が、全系の焦点距離より大きい単焦点レンズであって、絞りを有し、
前記絞りよりも拡大側のレンズ群を前群とし、前記前群は複数の負レンズを有し、
前記前群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘ、νｎ，ｍｉｎ、全系の焦点距離をｆ、前記前群に含まれるレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
【数２】
0006021429.tif 000024
を満たし、
前記複数の負レンズのうち、レンズの材料のアッベ数が最大値νｎ，ｍａｘと最小値νｎ，ｍｉｎをとる２枚の負レンズは、最も拡大側に配置された第１レンズの縮小側において、拡大側から縮小側に連続して配置され、かつフォーカシングに際して前記第１レンズと同一の軌跡で移動することすことを特徴とする単焦点レンズ。
【請求項１５】
最も縮小側に配置されたレンズと縮小側焦点との間隔が、全系の焦点距離より大きい単焦点レンズであって、絞りを有し、
前記絞りよりも拡大側のレンズ群を前群とし、前記前群は複数の負レンズを有し、
前記絞りより縮小側に複数の正レンズを有し、
前記前群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘ、νｎ，ｍｉｎ、前記絞りより縮小側に位置する正レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値を各々νｐ，ｍａｘ、νｐ，ｍｉｎ、全系の焦点距離をｆ、前記前群に含まれるレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
２．５＜νｐ，ｍａｘ／νｐ，ｍｉｎ＜６．５
【数２】
0006021429.tif 000025
を満たすことを特徴とする単焦点レンズ。
【請求項１６】
請求項９乃至１５のいずれか１項に記載の単焦点レンズを有することを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばデジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルム用カメラ、ＴＶカメラ等に用いられる撮像光学系やプロジェクタに用いられる投射光学系等の光学系に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルカメラをはじめとする撮像光学系や液晶プロジェクタなどの投射光学系においては画質が高精細化されている。これを受けてＣＣＤ等のイメージセンサや液晶パネルの画素ピッチが縮小化されている。また一方でこれらに用いられる単焦点距離の撮像光学系やズームレンズ等の光学系では、広範囲の撮像や広範囲の投射ができるように広画角化が望まれている。
【０００３】
一般に光学系を広画角にすると瞳近軸光線の高さが高くなるため、歪曲と色ずれが増大してくる。このとき色が隣の画素に混じって見えないようにするためには、色ずれが０．５画素以下となるようにしなければならない。そのため広画角の光学系を得るには色ずれの原因である倍率色収差を少なくすることが要望されている。特に近年では画質の高精細化の影響も受けて色収差がより良好に補正されていることが要望されている。
【０００４】
従来、光学系の色消し方法（色収差補正方法）として、光学系に比較的高分散でかつ異常分散性の大きい材料を用いることが知られている（特許文献１、２）。特許文献１では、物体側の第１レンズ群に高分散かつ異常分散性の強い材料よりなるレンズを用いて色収差を補正している。特許文献２では第１レンズ群に上記の特性を有する材料に加えて低分散材料を併用して色収差を補正している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５８１５９号公報
【特許文献２】特開２００４−０２０７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般に光学材料の屈折率は可視領域において波長が短いほど高くなる。このため、倍率色収差の補正ではｄ線に対するｇ線の色ずれを抑制することが重要となる。広画角レンズに適したレンズ構成として単焦点レンズでは、レトロフォーカス型、ズームレンズではネガティブリード型の光学系が挙げられる。これらの光学系では、絞りより拡大側（拡大共役側、物体側）と縮小側（縮小共役側、像側）にそれぞれ負と正の屈折力を有するレンズ群が配置されている。
【０００７】
レトロフォーカス型は、このような配置によってバックフォーカスが全系の焦点距離よりも長いという性質を持っている。つまり、最も縮小側に配置されたレンズと縮小側焦点との間隔が、全系の焦点距離より大きい。また、レトロフォーカス型の特徴として、次の性質が挙げられる。軸上光束におけるマージナル光線の光軸からの高さをｈｍとする。レトロフォーカス型では、光学系の最も拡大側の面での｜ｈｍ｜は、光学系の入射瞳より縮小側における｜ｈｍ｜の最大値よりも小さくなる。
【０００８】
レトロフォーカス型や、ネガティブリード型の光学系では、前述のような屈折力の配置をすることで、ｇ線の倍率色収差はオーバー側に発生する。さらに瞳近軸光線の高さが高いほど倍率色収差は増大するため、像高が高くなるほどｇ線の倍率色収差はよりオーバー側へ曲がってしまう。これは異常部分分散性の材料を用いることで補正することができ、その効果は瞳近軸光線の高さとレンズの屈折力によって変わる。
【０００９】
例えば絞りより拡大側の負レンズに部分分散比が標準より大きい材料を使用することで、ｇ線の倍率色収差をアンダー方向へ曲げて小さくすることができる。正レンズに標準より部分分散比の小さい材料を使用することでも同様の効果を得られる。絞りより縮小側では瞳近軸光線の高さの符号が変化するため、適用する材料の部分分散比の特性を逆にすればよい。さらに適用する材料が高分散でレンズの屈折力が大きいほど、ｇ線の倍率色収差に対する補正効果は大きくなる。
【００１０】
以下、Ｃ線に対するＦ線の倍率色収差を１次の色収差、Ｆ線に対するｇ線の倍率色収差を２次の色収差と記述することとする。１次と２次の色消しが共に良好に行われている場合、良好な色ずれの補正が実現される。
【００１１】
前述の特許文献１では第１レンズ群の負レンズに非常に高分散で異常分散性の大きい材料を使用することでｇ線の倍率色収差を補正している。第１レンズ群の１次の色消しのバランスを保つため、第１レンズ群内の正レンズにも高分散で部分分散比が標準より大きい材料を使用している。高精細化による画素ピッチの縮小や更なる広画角化を視野に入れた場合には、倍率色収差を更に小さくする必要がある。
【００１２】
また特許文献２では第１レンズ群の負レンズに比較的低分散な材料と異常分散性の大きい高分散材料を用いている。これによって第１レンズ群内の正レンズに２次の色収差を悪化させる材料を使用することなく、第１レンズ群内の１次の色収差バランスを取っている。
【００１３】
一般に倍率色収差の補正量は各レンズにおける効果の総和であるため、全体の補正量を考慮しなければ十分な補正効果が得られない。第１レンズ群に使用した低分散材料の異常分散性が非常に弱いと、２次の色消し効果が小さくなってくる。特許文献２では第２レンズ群中の、屈折力が大きい正レンズに部分分散比が標準より大きい高分散材料を使用しているため２次の色収差が残存する傾向がある。
【００１４】
本発明は、倍率色収差を良好に補正して高精細化に対応できる広画角のズームレンズ及び単焦点レンズを得ることを目的とする。
【００１５】
この他本発明はズームレンズや単焦点レンズを構成する第１レンズ群に最適な材料のレンズを用い、絞りより拡大側のレンズによる色収差の補正量を適切に規定することで倍率色収差の補正を良好に行ったズームレンズ及び単焦点レンズの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明のズームレンズは、最も拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも縮小側に配置された絞りを有し、前記第１レンズ群は複数の負レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘ、νｎ，ｍｉｎ、広角端における全系の焦点距離をｆＷ、前記絞りより拡大側に存在するレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
【数１】
0006021429.tif 000002
を満たすことを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、最も拡大側に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群よりも縮小側に配置された絞りを有し、前記第１レンズ群は複数の負レンズを有し、前記絞りより縮小側に複数の正レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘ、νｎ，ｍｉｎ、前記絞りより縮小側に位置する正レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｐ，ｍａｘ、νｐ，ｍｉｎ、広角端における全系の焦点距離をｆＷ、前記絞りより拡大側に存在するレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
２．５＜νｐ，ｍａｘ／νｐ，ｍｉｎ＜６．５
【数１】
0006021429.tif 000003
を満たすことを特徴としている。
この他、本発明のズームレンズは、拡大側から縮小側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群を有し、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群よりも縮小側に配置された絞りを有し、前記第１レンズ群は複数の負レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘとνｎ，ｍｉｎ、広角端における全系の焦点距離をｆＷ、前記絞りより拡大側に存在するレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
【数１】
0006021429.tif 000004
を満たす
ことを特徴としている。
【００１７】
この他、本発明の他の一側面としての単焦点レンズは、最も縮小側に配置されたレンズと縮小側焦点との間隔が、全系の焦点距離より大きい単焦点レンズであって、絞りを有し、
前記絞りよりも拡大側のレンズ群を前群とし、前記前群は複数の負レンズを有し、
前記前群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘとνｎ，ｍｉｎ、全系の焦点距離をｆ、前記前群に含まれるレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
【数２】
0006021429.tif 000005
を満たすことを特徴としている。
この他、本発明の他の一側面としての単焦点レンズは、最も縮小側に配置されたレンズと縮小側焦点との間隔が、全系の焦点距離より大きい単焦点レンズであって、絞りを有し、
前記絞りよりも拡大側のレンズ群を前群とし、前記前群は複数の負レンズを有し、
前記前群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘ、νｎ，ｍｉｎ、全系の焦点距離をｆ、前記前群に含まれるレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
【数２】
0006021429.tif 000006
を満たし、
前記複数の負レンズのうち、レンズの材料のアッベ数が最大値νｎ，ｍａｘと最小値νｎ，ｍｉｎをとる２枚の負レンズは、最も拡大側に配置された第１レンズの縮小側において、拡大側から縮小側に連続して配置され、かつフォーカシングに際して前記第１レンズと同一の軌跡で移動することすことを特徴としている。
この他、本発明の他の一側面としての単焦点レンズは、最も縮小側に配置されたレンズと縮小側焦点との間隔が、全系の焦点距離より大きい単焦点レンズであって、絞りを有し、
前記絞りよりも拡大側のレンズ群を前群とし、前記前群は複数の負レンズを有し、
前記絞りより縮小側に複数の正レンズを有し、
前記前群に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値をそれぞれνｎ，ｍａｘ、νｎ，ｍｉｎ、前記絞りより縮小側に位置する正レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値を各々νｐ，ｍａｘ、νｐ，ｍｉｎ、全系の焦点距離をｆ、前記前群に含まれるレンズの枚数をｉｂ枚、前記ｉｂ枚のレンズのうち拡大側から順に、第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、前記第ｉ番目のレンズの材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとし、部分分散比差Δθｉを
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とするとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５
２．５＜νｐ，ｍａｘ／νｐ，ｍｉｎ＜６．５
【数２】
0006021429.tif 000007
を満たすことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、倍率色収差を良好に補正して高精細化に対応できる広画角のズームレンズ及び単焦点レンズが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施例１のレンズ断面図
【図２】本発明の実施例１における諸収差図
【図３】本発明の実施例２のレンズ断面図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）  本発明の実施例２における諸収差図
【図５】本発明の実施例３のレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）  本発明の実施例３における諸収差図
【図７】本発明の実施例４のレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）  本発明の実施例４における諸収差図
【図９】本発明の実施例５のレンズ断面図
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）  本発明の実施例５における諸収差図
【図１１】本発明の光学機器の要部概略図
【図１２】本発明の光学機器の要部概略図
【図１３】条件式（２）によるｇ線の倍率色収差の変化を表した概念図
【図１４】（Ａ）、（Ｂ）  従来の投射光学系の広角端における倍率色収差図と本発明の実施例４の広角端における倍率色収差図
【図１５】本発明の実施系６のレンズ断面図
【図１６】本発明の実施例６における諸収差図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のズームレンズ、単焦点レンズ及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明は単焦点レンズやズームレンズ等の光学系である。ここで絞りは、開口径を制御する開口絞りに限られず、開口径固定の絞り又はレンズ有効径で特定される絞り等を含む。例えば、レンズのコバ部なども含む。
【００２５】
図１は本発明の実施例１のレンズ断面図である。図２は本発明の実施例１の収差図である。図３は本発明の実施例２の広角端（短焦点距離端）におけるレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２の広角端と望遠端（長焦点距離端）における収差図である。図５は本発明の実施例３の広角端におけるレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３の広角端と望遠端における収差図である。
【００２６】
図７は本発明の実施例４の広角端におけるレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例４の広角端と望遠端における収差図である。図９は本発明の実施例５の広角端におけるレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例５の広角端と望遠端における収差図である。図１１、図１２は本発明の光学機器の要部概略図である。図１５は本発明の実施例６のレンズ断面図である。図１６は本発明の実施例６の収差図である。
【００２７】
従来、多くの光学系においては、倍率色収差を補正するために比較的高分散でかつ異常分散性の大きい材料を使用することが行われている。倍率色収差を補正するに際しては各レンズの補正効果を合わせた光学系全体の補正量に注目する必要がある。
【００２８】
本発明の広画角の単焦点レンズやズームレンズ等の光学系では負の屈折力を有する第１レンズ群または前群内に使用する異常分散性の強い高分散材料と低分散材料のアッベ数（Ａｂｂｅ数）を適切に設定している。更に最も拡大側（拡大共役側）から開口絞りまでの間に存在するレンズの色収差の補正量を適切に設定している。以下では説明を分かりやすくするため、ズームレンズの場合を例にとって行う。以下の説明の第１レンズ群を前群に置き換えれば、本発明の効果は単焦点レンズにおいても同様に得られる。また単焦点レンズはズームレンズの広角端におけるズーム位置に相当する。
【００２９】
本発明のズームレンズによれば、第１レンズ群に含まれる負レンズに異常分散性の大きい高分散材料を用いても、正レンズにｇ線の倍率色収差を増大させる材料を使用する必要がない。この理由は、第１レンズ群内の２枚の負レンズの材料のアッベ数の差を大きく離すことで、１次の色消しを維持させられるためである。加えて開口絞りより拡大側に位置する全レンズの２次の色収差に対する寄与を適切な範囲に収めることで、倍率色収差が図１４（Ａ）、（Ｂ）に示したように良好に補正された広画角の光学系を実現している。
【００３０】
ここで図１４（Ａ）は従来の投射光学系の倍率色収差図である。図１４（Ｂ）は本発明の実施例４のズームレンズの広角端における収差図である。
【００３１】
以下に添付した図面を用いて、本発明の好ましい実施形態の詳細について説明する。各レンズ断面図においてＬｉは第ｉレンズ群である。ＬＦは前群、ＬＲは後群である。Ｇ１は最も拡大共役側のレンズである。ＳＰは開口径固定又は開口径可変の絞り、ＧＢはフィルターや色分解プリズム等のガラスブロック、ＩＰは縮小共役側の共役面（撮像光学系では像面）である。矢印は広角端から望遠端へのズーミングにおける各レンズ群の移動軌跡又は無限遠物体から近距離物体へのフォーカスに際しての移動方向を示している。
【００３２】
各実施例のズームレンズでは、第１レンズ群Ｌ１は複数の負レンズを有し、第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズの材料のアッベ数の最大値νｎ，ｍａｘと最小値νｎ，ｍｉｎとする。広角端における焦点距離をｆＷ、絞りＳＰ或いは絞りＳＰを含んだレンズ群より拡大共役側に存在するレンズの枚数をｉｂ枚とする。拡大共役側から縮小共役側へ順に、ｉｂ枚のレンズのうち第ｉ番目のレンズの屈折力をφｉ、材料のアッベ数と部分分散比をそれぞれνｉ、θｇＦ，ｉとする。そして、部分分散比差Δθｉ（異常部分分散比）を
Δθｉ＝θｇＦ，ｉ−（０．６４３８−０．００１６８２νｉ）
とおく。このとき、
３．３＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．５      ・・・（１）
【００３３】
【数３】
0006021429.tif 000008
【００３４】
なる条件式を満たしている。尚、条件式（２）の上限値は後述する数値実施例４の値を用いて、
【数１】
0006021429.tif 000009
とするのが良い。この他、条件式（２）の上限値は後述する数値実施例１の値を用いて、
【数２】
0006021429.tif 000010
とするのが良い。以下、条件式（２）、（２ｘ）、（２Ｙ）を総称して条件式（２）という。前述のとおり、レトロフォーカス型の光学系は、最も縮小側に配置されたレンズと縮小側焦点との間隔が、全系の焦点距離より大きい。レトロフォーカス型の単焦点レンズやネガティブリード型のズームレンズの広角端においては、多くの場合ｇ線の倍率色収差がｄ線に対しオーバー側に発生する。
【００３５】
条件式（２）は絞りより拡大側のこれに対する補正効果を表している。条件式（２）の値が負であればｇ線の倍率色収差はアンダー方向へ曲がって小さくなる。逆に正であればさらにオーバー方向へ曲がり、収差を増大させてしまう。この効果を図示したものが図１３である。
【００３６】
従来より、広画角の光学系における倍率色収差の補正には、異常分散性の大きい高分散材料を使用していた。高分散材料は一般的に正の部分分散比差Δθを持ち、高分散になるほどその値が大きくなる傾向がある。この材料を絞りより拡大側で使用する際は、条件式（２）から負レンズに適用することで２次の色収差を補正することができる。このとき負レンズの屈折力が強く、また瞳近軸光線の高さが高いほどその効果は高くなる。よって本発明では瞳近軸光線の高さが一般に高くなる第１レンズ群に含まれる負レンズに上記の材料を適用している。
【００３７】
しかしこれによって第１レンズ群内における１次の色消しのバランスが崩れてくる。そのためには、第１レンズ群内の正レンズの材料を高分散側へシフトさせる必要がある。先ほども述べたように高分散材料は一般に正の部分分散比差Δθを持つ。よって正レンズに高分散材料を用いた場合、広角端におけるｇ線の倍率色収差を悪化させてしまう。
【００３８】
そこで本発明では条件式（１）を満たすように高分散材料と同時に非常に低分散な材料を負レンズに使用している。これにより、正レンズに高分散材料を使用することなく第１レンズ群内の１次の色収差をバランス良く補正している。
【００３９】
また広画角化、或いは高精細化に対応するように（ズームレンズのときは広角端において）ｇ線の倍率色収差が良好に補正されるように条件式（２）を規定した。条件式（２）に含まれるφ・Δθ／νは光学系のｇ線の色収差の補正量を表すものであり、絞りＳＰより拡大側ではこの値が負方向に大きいほど２次の色消し効果が高い。各レンズの効果の総和である条件式（２）の値が、最終的な倍率色収差の補正量を表している。
【００４０】
次に条件式（２）の導出に関して詳しく説明する。光学系全体の倍率色収差係数は以下の式（ａ１）および式（ａ２）で記述される。
【００４１】
【数４】
0006021429.tif 000011
【００４２】
ここで、ＴＦＣはＦ線とＣ線に関する倍率色収差係数であり、ＴｇＦはｇ線とＦ線に関する倍率色収差係数である。ｉｍａｘは光学系を構成する全レンズ枚数である。ｈｉはｉ番目のレンズに入射する物体近軸光線の光軸からの高さ、
【００４３】
【数５】
0006021429.tif 000012
【００４４】
はｉ番目のレンズに入射する瞳近軸光線の光軸からの高さである。物体近軸光線とは光軸上の物点から射出されて、光学系に入射する近軸光線を表し、瞳近軸光線とは軸外の物点から射出されて、光学系の入射瞳中心に向かって入射する近軸光線を表す。では、ここで拡大側からｊ番目のレンズの材料を変更した場合を考える。この時のＦ線とＣ線に関する倍率色収差係数は、以下の式（ａ３）で表され、ｇ線とＦ線に関する倍率色収差係数は式（ａ４）のように表される。
【００４５】
【数６】
0006021429.tif 000013
【００４６】
ここで、Φｊ、Νｊ、ΘｇＦ，ｊ、Ｈｊ、
【００４７】
【数７】
0006021429.tif 000014
【００４８】
は、それぞれ材料変更後のｊ番目のレンズの屈折力、アッベ数、部分分散比、物体近軸光線の入射する高さ、瞳近軸光線の入射する高さである。式（ａ３）と式（ａ４）が、それぞれ式（ａ１）と式（ａ２）の値より０に近付いていれば、材料を変更したことにより、倍率色収差が補正されたこととなる。今、１次の色消しが十分に行われているとすると、式（ａ３）において以下の式（ａ５）が近似的に成り立つ。
【００４９】
【数８】
0006021429.tif 000015
【００５０】
式（ａ５）を式（ａ４）に代入することで、以下の式（ａ６）が求められる。
【００５１】
【数９】
0006021429.tif 000016
【００５２】
式（ａ６）の第二項がｊ番目のレンズの材料を変更したことによる、２次の色消し効果を表す。式（ａ６）の第二項から、光線の入射高と屈折力が大きいレンズに、高分散で部分分散比が変更前の材料と大きく異なる材料を使用することで、ｇ線の倍率色収差に対する補正効果が高まることが分かる。異常分散性の大きい材料を使用すると、｜ΘｇＦ，ｊ−θｇＦ，ｊ｜の値が大きくなりやすいため、２次の色消しに有効であると分かる。２次の色収差がオーバー側に出ている場合、式（ａ６）の第二項が負の値を持っていると、２次の色収差を補正できる。
【００５３】
【数１０】
0006021429.tif 000017
【００５４】
は絞りの拡大側か、縮小側かによって正負の符号が反転する。そのため、絞りより拡大側においては、負の屈折力を持つレンズに高分散、かつ前述のΔθが大きい異常分散性材料を使用することで、式（ａ６）の第二項を負の大きな値にできる。ここまでは、１枚のレンズに関して材料変更をした場合の２次の色消し効果について説明した。複数のレンズの材料を変更した場合は、それぞれのレンズに対して式（ａ６）の第二項を求め、その総和をとればよい。以上から、絞りより拡大側において２次の色消し効果が十分に行われている条件として、条件式（２）が求められる。
【００５５】
一般に高分散、或いは低分散材料は部分分散比Δθが正でかつ大きいため、絞りＳＰより拡大側では屈折力の大きい負レンズに用いることで大きく２次の色収差を補正することができる。またΔθ／νは概して非常に高分散、或いは低分散になるほど値が大きくなる。よって第１レンズ群Ｌ１の２枚の負レンズの材料の分散性の差を条件式（１）を満たすように大きく離すことで、２次の色収差の補正量を大きくすることができる。
【００５６】
しかし前述した通り最終的な倍率色収差は各レンズの効果を合わせたもので考えなければならない。よってレンズ単体ではなく、各レンズの補正効果の総和である条件式（２）を考慮することが必要となる。
【００５７】
そのため条件式（１）を満たすように第１レンズ群Ｌ１における負レンズの材料を選択し、絞りＳＰより拡大側の色収差の補正量を条件式（２）の範囲に収めている。これにより、非常に広画角な光学系においても効率的かつ良好に１次と２次の色消しを図ることが容易となる。
【００５８】
逆に条件式（１）の上限あるいは下限を超えた場合、正レンズの材料の部分分散比差Δθが大きい高分散材料になったり、負レンズの材料の部分分散比差Δθが小さくなり条件式（２）の上限を満たせなくなる。このため、ｇ線の倍率色収差が残存してしまう。また条件式（２）の下限を超えた場合は補正が過剰となり、倍率色収差が図１３に示したように逆のアンダー側に補正前より大きく出てしまう。そのため条件式（２）で定めた範囲とするのが良い。
【００５９】
条件式（１）、（２）を同時に満たすことで負レンズに異常分散性の大きい高分散材料を使用しても、１次と２次の色収差の補正を効率的に行える。高分散材料は一般に屈折率が大きく、収差の面で有利になる。そのため条件式（１）のように材料を選択すれば、倍率色収差をはじめとする各収差が良好に補正され、高精細化に対応した広画角の光学系を実現することができる。条件式（１）、（２）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
３．３５＜νｎ，ｍａｘ／νｎ，ｍｉｎ＜６．００      ・・・（１ａ）
【００６０】
【数１１】
0006021429.tif 000018
【００６１】
また、単焦点レンズにおいては、条件式（１）を満たす２枚の負レンズは、最も拡大側に配置された第１レンズの縮小側において、拡大側から縮小側に連続して配置され、かつフォーカシングに際して第１レンズと同じ軌跡で移動することが望ましい。前述の通り、２次の色消し効果は瞳近軸光線の高さが大きいほど高くなる。前記２枚の負レンズが前記の複数のレンズに含まれることで、絞りに対してより拡大側に位置することとなり、瞳近軸光線の高さを大きくすることができる。各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。
【００６２】
第１レンズ群Ｌ１に含まれる負レンズのうちレンズの材料のアッベ数が最小値νｎ，ｍｉｎをとる負レンズの材料のｄ線に対する屈折率をｎｄとする。第１レンズ群Ｌ１は少なくとも１つの正レンズを有し、第１レンズ群Ｌ１に含まれる少なくとも１つの正レンズの屈折力をφＰと、材料のアッベ数と部分分散比を各々νＰ、θｇＦＰとし、部分分散比差ΔθＰをΔθＰ＝θｇＦＰ−（０．６４３８−０．００１６８２νＰ）とおく。絞りＳＰより縮小共役側に複数の正レンズを有し、絞りＳＰより縮小共役側に位置する正レンズの材料のアッベ数の最大値と最小値を各々νｐ，ｍａｘ、νｐ，ｍｉｎとする。
【００６３】
このとき、
１．８＜ｎｄ＜２．５                    ・・・（３）
−０．０００２＜ｆＷ・φＰ・ΔθＰ／νＰ＜０．００００      ・・・（４）
２．５＜νｐ，ｍａｘ／νｐ，ｍｉｎ＜６．５    ・・・（５）
なる条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００６４】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（３）の下限を超えると歪曲等の収差が大きくなり、上限を超えるとＰｅｔｚｖａｌ和の補正が困難になり、結果として良好な光学性能を得ることが難しくなる。条件式（３）は更に好ましくは次の如く設定するのが良い。
１．８２＜ｎｄ＜２．０                ・・・（３ａ）
さらに条件式（１）によって第１レンズ群Ｌ１内の正レンズの材料はそれほど高分散である必要がなくなる。故に正レンズに部分分散比差Δθが負となるような材料を選ぶことで、さらに効率的にｇ線の倍率色収差を抑えることができる。これにより、条件式（４）を満たすとよいことが分かる。
【００６５】
条件式（４）の上限或いは下限のどちらかを超えても、良好な色収差の補正が難しくなる。さらに望ましくは、条件式（４ａ）の数値範囲を次の如く設定すると、更に良好な光学性能を保ちつつ２次の色収差が容易になる。
−０．０００１０＜ｆＷ・φＰ・ΔθＰ／νＰ≦−０．００００１      ・・・（４ａ）
ここまでは絞りＳＰより拡大側に位置するレンズのみについて説明した。本発明では絞りＳＰより縮小側のレンズに関しても同様の議論が成り立つ。絞りＳＰより縮小側では瞳近軸光線の高さが拡大側と逆符号になるため、正レンズに部分分散比差Δθが正、負レンズに部分分散比差Δθが負となるような材料を適用してやればよい。
【００６６】
この場合、絞りＳＰより縮小側に位置する正レンズのアッベ数の最大値νｐ，ｍａｘ、絞りより縮小側に位置する正レンズのアッベ数の最小値をνｐ，ｍｉｎとして、条件式（５）を満たすのが良い。条件式（５）の下限を満足しない場合、負レンズが正の大きい部分分散比差Δθを持つ材料になったり、２次の色収差の補正効果が小さくなり倍率色収差が残存してしまう。逆に上限を超えると材料が非常に限定されるため、良好な光学性能を得にくくなってしまう。
【００６７】
望ましくは、条件式（５）の数値範囲を次の如く設定すると、さらに倍率色収差の発生を抑えることが容易になる。
２．７＜νｐ，ｍａｘ／νｐ，ｍｉｎ＜６．５  ・・・（５ａ）
次に各実施例のズームレンズ及び単焦点レンズのレンズ構成について説明する。
［実施例１］
図１の本発明の実施例１について説明する。本実施例は一眼レフカメラなどに装着される広画角の単焦点レンズである。図１の単焦点レンズは物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する前群ＬＦ、正の屈折力を有する後群ＬＲで構成されている。ＩＰは像面である。光学系全体が光軸上を移動し、フォーカシングを行う。
【００６８】
前群ＬＦの負レンズに異常分散性の大きいν（アッベ数）＝１８．９０、Δθ（部分分散比差）＝０．０３７４９といった高分散材料と、ν＝９５．００、Δθ＝０．０４９９９といった低分散材料を使用して倍率色収差を補正している。また前群ＬＦ内の正レンズにはν＝３９．７０、Δθ＝−０．００３３２といった材料を使用して２次の色消しを効率的に行っている。また、実施例１において、ｉｂ＝９である。
【００６９】
［実施例２］
図３の本発明の実施例２について説明する。本実施例は一眼レフカメラなどに装着される広画角のズームレンズである。図３のズームレンズは物体側から像側へ順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４で構成されている。ＩＰは像面である。広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く前記第１レンズ群乃至第４レンズ群が全て独立に移動する。すなわち、ズーミングに際して、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。
【００７０】
第４レンズ群Ｌ４の最も像側の面を非球面形状とすることで、ズーミングの際の収差変動を抑えている。また第１レンズ群Ｌ１の最も物体側の面を非球面形状とすることで、広画角でありながら歪曲を良好に補正している。第１レンズ群Ｌ１の負レンズに異常分散性の大きいν＝２２．７６、Δθ＝０．０２５１８といった高分散材料と、ν＝７６．９８、Δθ＝０．０２５７８といった低分散材料を併用して倍率色収差を補正している。また第１レンズ群Ｌ１内の正レンズにはν＝３７．２０、Δθ＝−０．００３６３といった材料を使用して２次の色消しを行っている。また、実施例２において、ｉｂ＝７である。
【００７１】
［実施例３］
図５の本発明の実施例３について説明する。本実施例は一眼レフカメラなどに装着される広画角のズームレンズである。
【００７２】
ズームタイプは図３の実施例２と同じである。第１レンズ群Ｌ１の負レンズにν＝２２．７６、Δθ＝０．０２５１８といった高分散材料とν＝８１．５４、Δθ＝０．０３０８５といった低分散材料を併用している。また第１レンズ群Ｌ１の正レンズにはν＝３７．２０、Δθ＝−０．００３６３といった材料を使用している。その他は実施例２と同様である。また、実施例３において、ｉｂ＝７である。
【００７３】
［実施例４］
図７の本発明の実施例４について説明する。本実施例は液晶プロジェクタなどに搭載される投射用の広画角のズームレンズである。拡大共役側（拡大側、スクリーン側）から縮小共役側（縮小側、液晶パネル側）へ順に負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４で構成されている。ＧＢは色分解プリズム等のガラスブロック、ＩＰは液晶表示素子の表示面である。広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く少なくとも第２、第３レンズ群Ｌ２、Ｌ３が独立に移動する。
【００７４】
ズーム全域に対して縮小共役側がテレセントリックとなるように第４レンズ群Ｌ４はズーミングに際して固定である。また第１レンズ群Ｌ１も重量が大きくフォーカスなどに用いるには負荷が大きいので固定としている。フォーカスは１つのレンズ群よりなる第２レンズ群Ｌ２で行っている。
【００７５】
本実施例では第１レンズ群Ｌ１の負レンズに異常分散性の大きいν＝９５．００、Δθ＝０．０４９９９といった低分散材料と、ν＝１８．９０、Δθ＝０．０３７４９といった高分散材料を用いることで、倍率色収差を良好に補正している。また第１レンズ群Ｌ１の正レンズにν＝３７．２０、Δθ＝−０．００３６３といった材料を使用することで２次の色消しを効率的に行っている。また、実施例４において、ｉｂ＝１０である。
【００７６】
［実施例５］
図９の本発明の実施例５について説明する。本実施例は液晶プロジェクタなどに搭載される投射用の広画角のズームレンズである。拡大共役側から縮小共役側へ順に、以下のレンズ群より成っている。負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｌ５、正の屈折力を有する第６レンズ群で構成されている。
【００７７】
広角端から望遠端へのズーミングに際して矢印の如く前記第２レンズ群乃至第５レンズ群が全て独立に移動する。ズーミングに際して第１レンズ群Ｌ１と第６レンズ群Ｌ６は固定されている。第２レンズ群Ｌ２を移動させてフォーカスを行っている。第１レンズ群Ｌ１の負レンズにν＝８１．５４、Δθ＝０．０３０８５といった低分散材料と、ν＝１８．９０、Δθ＝０．０３７４９といった高分散材料を併用している。また、実施例５において、ｉｂ＝１０である。
【００７８】
［実施例６］
図１５の本発明の実施例６について説明する。本実施例は一眼レフカメラなどに装着される広画角の単焦点レンズである。図１５の単焦点レンズは物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する前群ＬＦ、正の屈折力を有する後群ＬＲで構成されている。ＩＰは像面である。前群ＬＦはフォーカシングの際に不動の第１部分群ＬＦ１と、光軸方向に移動してフォーカシングを行う第２部分群ＬＦ２で構成されている。
【００７９】
前群ＬＦの第１部分群ＬＦ１の負レンズに異常分散性の大きいν（アッベ数）＝１８．９０、Δθ（部分分散比差）＝０．０３７４９といった高分散材料と、ν＝９５．００、Δθ＝０．０４９９９といった低分散材料を使用して倍率色収差を補正している。また前群ＬＦの正レンズにはν＝３５．２５、Δθ＝−０．００２４１といった材料を使用して２次の色消しを効率的に行っている。また、実施例６において、ｉｂ＝９である。
【００８０】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されたものではなく、その要旨の範囲内で様々な変形、及び変更が可能である。
【００８１】
次に各実施例における数値実施例を以下に示す。ｉは物体側（拡大側）からの面の順序を示し、ｒｉは第ｉ面の曲率半径、ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面間のレンズ肉厚或いは空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する屈折率とアッベ数を表す。θｇＦは部分分散比を表す。また数値実施例４、５で最も縮小側に配置される４面はガラスブロックＧＢを構成する面であり、平面よりなる。バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの空気換算での距離である。半画角は度で表している。
【００８２】
k、A4、A6、A8、A10、A12は非球面係数である。非球面形状は光軸からの高さhでの光軸方向の変位を、面頂点を基準としてxとするとき以下の式で定義される。
x = (h2 / r) / [1 + {1−(1 + k) (h / r)2}1/2] + A4h4 + A6h6 + A8h8+ A10h10 + A12h12
ここでrは近軸曲率半径である。なおE−yの表示は、10−yの意である。また表１に各数値実施例における前述の条件式の値を示す。
【００８３】
数値実施例1
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径     θgF
1          2.958    0.14   1.59282    68.6        4.58    0.5441
2          1.875    0.43                          3.57
3          2.254    0.14   1.49700    81.5        3.56    0.5375
4          1.403    0.65                          2.75
5          2.247    0.14   1.43875    94.9        2.75    0.5340
6*         0.730    0.84                          2.20
7          9.530    0.35   1.92286    18.9        2.12    0.6495
8          2.084    0.08                          1.86
9          3.211    0.35   1.91082    35.3        1.86    0.5821
10         13.537    0.39                          1.77
11          2.045    0.14   1.80100    35.0        1.50    0.5864
12          0.994    0.48   1.72047    34.7        1.33    0.5834
13         -2.547    0.01                          1.25
14         -2.324    0.35   1.61800    63.3        1.24    0.5441
15          0.776    0.35   1.65412    39.7        0.99    0.5737
16         -5.261    0.51                          0.93
17(絞り)    ∞       0.04                          0.86
18         11.774    0.17   1.83400    37.2        0.85
19          1.174    0.01                          0.83
20          1.181    0.39   1.49700    81.5        0.83
21         -0.598    0.14   1.83400    37.2        0.84
22         -5.053    0.01                          0.96
23          5.408    0.36   1.49700    81.5        1.03
24         -0.938    0.01                          1.14
25*        -2.655    0.19   1.71736    29.5        1.22
26         -1.698    2.82                          1.31
像面        ∞   
【００８４】
非球面データ
第6面
K =-7.05181e-001  A 4=-4.04170e-002  A 6=-5.83979e-002  A 8= 6.88039e-003  A10=
-3.88641e-002  
第25面
K = 5.36176e+000  A 4=-2.93222e-002  A 6= 1.84527e-002  A 8=-5.33384e-002  A10=
-2.69443e-002  
各種データ
ズーム比     1.00 
焦点距離       1.00  
Fナンバー      2.90  
半画角        56.66  
像高           1.52  
レンズ全長     9.51  
BF             2.82  
入射瞳位置     2.01  
射出瞳位置    -1.65  
前側主点位置   2.79  
後側主点位置   1.82  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -9.08
2       3     -7.92
3       5     -2.54
4       7     -2.96
5       9      4.55
6      11     -2.57
7      12      1.05
8      14     -0.90
9      15      1.06
10      18     -1.57
11      20      0.86
12      21     -0.83
13      23      1.64
14      25      6.06
【００８５】
数値実施例2
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径     θgF
1*       -40.420    0.11   1.80809    22.8        2.74    0.6307
2          1.212    0.67                          2.00
3         -3.556    0.11   1.52855    77.0        2.00    0.5401
4          1.955    0.01   1.51640    52.2        1.88    0.5560
5*         2.322    0.01                          1.87
6          1.871    0.35   1.83400    37.2        1.88    0.5776
7         25.392  (可変)                          1.83
8          4.224    0.12   1.80100    35.0        1.09    0.5864 
9          1.010    0.43   1.72047    34.7        1.04    0.5834
10        117.659    0.54                          1.08
11          2.807    0.21   1.74950    35.3        1.25    0.5818
12        -11.718  (可変)                          1.25
13(絞り)    ∞       0.06                          1.14
14         -2.777    0.11   1.69680    55.5        1.14
15         17.122    0.04                          1.15
16         -5.146    0.11   1.83400    37.2        1.15
17          1.338    0.27   1.84666    23.8        1.21
18        -10.317  (可変)                          1.23
19          1.506    0.51   1.59240    68.3        1.28
20         -1.180    0.11   1.83400    37.2        1.24
21         -1.906    0.01                          1.26
22          9.215    0.11   1.84666    23.8        1.26
23          1.891    0.31   1.49700    81.5        1.24
24         -2.350    0.01                          1.25
25         -2.297    0.11   1.84666    23.8        1.25
26*       -13.619  (可変)                          1.28
像面        ∞   
【００８６】
非球面データ
第1面
K =-6.16680e+004  A 4= 8.76671e-002  A 6=-4.26370e-002  A 8= 1.81127e-002  A10=
-4.89163e-003  A12= 5.94333e-004  
第5面
K = 3.39137e+000  A 4= 4.10907e-002  A 6=-3.32966e-002  A 8=-8.64643e-002  A10=
1.12993e-001  A12=-6.56823e-002  
第26面
K =-1.40230e+003  A 4= 4.70464e-002  A 6= 1.58162e-001  A 8=-3.24609e-002  A10=
-1.11240e-001  A12= 2.23772e-001  
各種データ
ズーム比     2.06 
広角     中間     望遠
焦点距離       1.00     1.45     2.06  
Fナンバー      2.59     2.96     3.50  
半画角        51.25    41.72    32.84  
像高           1.25     1.30     1.33  
レンズ全長     8.79     8.40     8.58  
BF             2.42     2.86     3.50  
d 7            1.30     0.53     0.07  
d12            0.01     0.34     0.67  
d18            0.73     0.35     0.02  
d26            2.42     2.86     3.50  
入射瞳位置     1.10     1.07     1.10  
射出瞳位置    -2.93    -1.78    -1.19  
前側主点位置   1.91     2.07     2.26  
後側主点位置   1.42     1.41     1.44  
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    1      -1.61         1.26        -0.00         -1.05
2    8       2.49         1.30         0.71         -0.35
3   13      -2.80         0.59         0.04         -0.34
4   19       2.21         1.17        -0.01         -0.71
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -1.45
2       3     -2.37
3       4     23.77
4       6      2.41
5       8     -1.68
6       9      1.41
7      11      3.04
8      14     -3.42
9      16     -1.26
10      17      1.41
11      19      1.20
12      20     -3.99
13      22     -2.83
14      23      2.16
15      25     -3.28
【００８７】
数値実施例3
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径     θgF
1*       -40.371    0.11   1.80809    22.8        2.74    0.6307
2          1.212    0.69                          2.00
3         -3.152    0.11   1.49700    81.5        2.00    0.5375
4          2.020    0.01   1.51640    52.2        1.89    0.5560
5*         2.375    0.01                          1.89
6          1.968    0.34   1.83400    37.2        1.91    0.5776
7         37.509  (可変)                          1.88
8          3.938    0.11   1.80100    35.0        1.70    0.5864
9          1.101    0.46   1.72047    34.7        1.58    0.5834
10        -18.666    0.49                          1.56
11          2.863    0.22   1.65412    39.7        1.41    0.5737
12        -10.518  (可変)                          1.38
13(絞り)    ∞       0.05                          0.94
14         -2.975    0.11   1.69680    55.5        1.09
15         12.902    0.05                          1.10
16         -3.663    0.11   1.83400    37.2        1.10
17          1.287    0.27   1.84666    23.9        1.17
18         -7.468  (可変)                          1.21
19          1.421    0.54   1.49700    81.5        1.42
20         -1.191    0.11   1.80440    39.6        1.42
21         -1.741    0.01                          1.46
22          9.355    0.11   1.84666    23.8        1.40
23          1.593    0.30   1.69680    55.5        1.34
24         -4.622    0.02                          1.33
25         -3.521    0.11   1.84666    23.8        1.33
26*     -1282.057  (可変)                          1.33
像面        ∞   
非球面データ
第1面
K =-3.71542e+004  A 4= 8.41381e-002  A 6=-4.18984e-002  A 8= 1.93219e-002  A10=
-5.57516e-003  A12= 7.04170e-004  
第5面
K = 3.46332e+000  A 4= 3.72343e-002  A 6=-4.23426e-002  A 8=-5.79351e-002  A10=
8.67092e-002  A12=-5.34560e-002  
第26面
K =-7.43625e+005  A 4= 9.14262e-002  A 6= 5.63593e-002  A 8= 1.53305e-003  A10=
6.80592e-002  A12= 3.20014e-002  
各種データ
ズーム比     2.06 
広角     中間     望遠
焦点距離       1.00     1.45     2.06  
Fナンバー      2.79     3.26     4.00  
半画角        51.27    41.66    32.82  
像高           1.25     1.29     1.33  
レンズ全長     8.79     8.39     8.55  
BF             2.41     2.84     3.46  
d 7            1.31     0.53     0.07  
d12            0.01     0.34     0.67  
d18            0.72     0.35     0.02  
d26            2.41     2.84     3.46  
入射瞳位置     1.10     1.08     1.12  
射出瞳位置    -3.28    -1.96    -1.28  
前側主点位置   1.92     2.09     2.29  
後側主点位置   1.41     1.39     1.40  
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    1      -1.62         1.27        -0.01         -1.08
2    8       2.39         1.28         0.60         -0.43
3   13      -2.60         0.60         0.03         -0.36
4   19       2.16         1.19         0.08         -0.66
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -1.45
2       3     -2.46
3       4     25.94
4       6      2.48
5       8     -1.94
6       9      1.46
7      11      3.46
8      14     -3.46
9      16     -1.13
10      17      1.32
11      19      1.40
12      20     -5.15
13      22     -2.28
14      23      1.74
15      25     -4.17
【００８８】
数値実施例4
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径     θgF
1          1.640    0.07   1.43875    95.0        2.23    0.5340
2          1.133    0.27                          1.94
3*         1.883    0.08   1.53000    55.8        1.91    0.5499
4          1.056    0.57                          1.68
5         -2.967    0.07   1.92286    18.9        1.66    0.6495
6          3.038    0.39                          1.65
7          3.400    0.35   1.83400    37.2        1.88    0.5776
8         -3.059    0.04                          1.88
9        -10.734    0.10   1.61800    63.3        1.79    0.5441
10          2.070  (可変)                          1.71
11          3.323    0.19   1.84666    23.9        1.72    0.6218
12        -27.668  (可変)                          1.71
13          4.490    0.13   1.84666    23.9        1.59    0.6218
14         26.591    0.69                          1.56
15         -1.402    0.09   1.76182    26.5        1.27    0.6136
16        -18.997    0.01                          1.31
17         36.740    0.22   1.67790    55.3        1.32    0.5472
18         -1.573    0.01                          1.33
19         -6.029    0.11   1.67790    54.9        1.29    0.5458
20*        -2.546  (可変)                          1.29
21(絞り)    ∞       0.36                          0.78
22          1.790    0.19   1.76182    26.5        0.86
23         -1.294    0.01                          0.86
24         -1.251    0.07   1.83400    37.2        0.85
25          1.040    0.81                          0.85
26         -5.557    0.40   1.49700    81.5        1.53
27         -1.000    0.01                          1.58
28         -1.195    0.16   1.83400    37.2        1.58
29         -2.042    0.24                          1.78
30          4.871    0.41   1.49700    81.5        2.15
31         -2.721    0.01                          2.17
32          4.733    0.07   1.85026    32.3        2.16
33          1.660    0.56   1.56907    71.3        2.08
34         -4.605    0.20                          2.08
35          ∞       1.80   1.51633    64.1        2.01
36          ∞       0.00                          2.01
37          ∞       1.29   1.69680    55.5        2.01
38          ∞       0.13                          2.01
像面        ∞   
【００８９】
非球面データ
第3面
K = 5.34490e-001  A 4= 4.04499e-002  A 6= 1.89834e-002  A 8=-8.72731e-003  A10=
1.44328e-002  
第20面
K =-6.25526e-001  A 4= 4.68053e-003  A 6=-5.91062e-003  A 8= 1.48857e-002  A10=
-9.64299e-003  
各種データ
ズーム比      1.35 
広角     中間     望遠
焦点距離       1.00     1.15     1.35  
Fナンバー      3.10     3.10     3.10  
半画角        36.04    32.29    28.32  
像高           0.73     0.73     0.73  
レンズ全長    11.33    11.33    11.33  
BF             2.28     2.28     2.28  
d10            0.17     0.11     0.08  
d12            1.05     0.60     0.06  
d20            0.04     0.54     1.11  
入射瞳位置     1.66     1.69     1.78  
射出瞳位置    32.34    32.34    32.34  
前側主点位置   2.69     2.89     3.18  
後側主点位置  -0.87    -1.02    -1.22  
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    1      -1.19         1.93         0.61         -0.96
2   11       3.48         0.19         0.01         -0.09
3   13       3.62         1.25         0.90         -0.26
4   21       2.32         6.58         2.50         -1.22
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -8.69
2       3     -4.67
3       5     -1.60
4       7      1.97
5       9     -2.79
6      11      3.48
7      13      6.31
8      15     -1.98
9      17      2.22
10      19      6.39
11      22      1.01
12      24     -0.67
13      26      2.38
14      28     -3.75
15      30      3.57
16      32     -3.02
17      33      2.21
18      35      0.00
19      37      0.00
【００９０】
数値実施例5
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径     θgF
1          2.086    0.07   1.49700    81.5        2.23    0.5375
2          1.158    0.25                          1.91
3*         2.029    0.10   1.53000    55.8        1.88    0.5499
4          1.158    0.51                          1.70
5         -2.998    0.07   1.92286    18.9        1.70    0.6495
6          4.388  (可変)                          1.72
7          4.469    0.33   1.83400    37.2        2.06    0.5776
8         -3.821    0.01                          2.06
9          5.489    0.07   1.56907    71.3        1.97    0.5451
10          2.001  (可変)                          1.88
11          2.691    0.15   1.84666    23.9        1.88    0.6218
12          4.786  (可変)                          1.85
13          3.114    0.15   1.84666    23.9        1.74    0.6218
14          8.382    0.75                          1.72
15         -1.870    0.07   1.73800    32.3        1.39    0.5899
16          1.924    0.01                          1.41
17          1.948    0.25   1.67790    55.3        1.41    0.5472
18         -6.120    0.01                          1.42
19         40.919    0.21   1.67790    54.9        1.42    0.5458
20*        -1.888  (可変)                          1.42
21(絞り)    ∞       0.49                          0.85
22          1.638    0.24   1.75520    27.5        0.97
23         -1.258    0.01                          0.95
24         -1.225    0.10   1.83400    37.2        0.95
25          1.077    0.80                          0.92
26         -6.766    0.38   1.49700    81.5        1.49
27         -1.015    0.01                          1.53
28         -1.177    0.07   1.80440    39.6        1.53
29         -2.396    0.07                          1.68
30          5.864    0.38   1.49700    81.5        1.90
31         -2.073  (可変)                          1.92
32          4.556    0.07   1.85026    32.3        1.92
33          1.549    0.48   1.56907    71.3        1.87
34         -4.557    0.18                          1.87
35          ∞       1.80   1.51633    64.1        2.01
36          ∞       0.00                          2.01
37          ∞       1.29   1.69680    55.5        2.01
38          ∞       2.23                          2.01
像面        ∞   
【００９１】
非球面データ
第3面
K = 9.55134e-002  A 4= 4.78643e-002  A 6= 2.08420e-002  A 8=-7.21609e-003  A10=
1.34171e-002  
第20面
K =-5.22145e-001  A 4= 7.03530e-004  A 6=-3.53651e-003  A 8= 1.85919e-003  A10=
-1.46518e-003  
各種データ
ズーム比     1.35 
広角     中間     望遠
焦点距離       1.00     1.18     1.35  
Fナンバー      3.10     3.13     3.16  
半画角        36.04    31.66    28.32  
像高           0.73     0.73     0.73  
レンズ全長    11.59    11.59    11.59  
BF             2.23     2.23     2.23  
d 6            0.63     0.62     0.61  
d10            0.28     0.13     0.09  
d12            1.11     0.58     0.04  
d20            0.04     0.61     1.11  
d31            0.04     0.15     0.24  
入射瞳位置     1.58     1.61     1.66  
射出瞳位置  -206.39  -353.86  -779.27  
前側主点位置   2.57     2.79     3.01  
後側主点位置  -0.89    -1.07    -1.24  
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    1      -0.96         1.00         0.58         -0.25
2    7       4.32         0.41        -0.03         -0.26
3   11       6.97         0.15        -0.10         -0.18
4   13       4.11         1.45         0.93         -0.43
5   21       4.60         2.56         3.00          1.52
6   32       7.73         3.83         0.28         -2.20
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -5.36
2       3     -5.28
3       5     -1.90
4       7      2.50
5       9     -5.56
6      11      6.97
7      13      5.72
8      15     -1.27
9      17      2.20
10      19      2.66
11      22      0.97
12      24     -0.67
13      26      2.35
14      28     -2.94
15      30      3.12
16      32     -2.77
17      33      2.09
18      35      0.00
19      37      0.00
【００９２】
数値実施例6
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径     θgF
1          2.958    0.15   1.59282    68.6        4.58    0.5441
2          1.928    0.36                          3.62
3          2.254    0.15   1.49700    81.5        3.58    0.5375
4          1.409    0.70                          2.76
5          2.370    0.15   1.43875    94.9        2.70    0.5340
6*         0.728    0.73                          2.17
7         10.281    0.35   1.92286    18.9        2.17    0.6495
8          2.041    0.09                          1.89
9          3.322    0.35   1.91082    35.3        1.89    0.5821
10         13.807    0.40                          1.81
11          2.011    0.15   1.80100    35.0        1.54    0.5864
12          0.998    0.51   1.72047    34.7        1.37    0.5834
13         -2.526    0.01                          1.27
14         -2.311    0.28   1.61800    63.3        1.26    0.5441
15          0.783    0.36   1.65412    39.7        1.01    0.5737
16         -5.439    0.55                          0.96
17(絞り)    ∞       0.04                          0.85
18          9.124    0.15   1.83400    37.2        0.84
19          1.175    0.01                          0.82
20          1.172    0.40   1.49700    81.5        0.83
21         -0.597    0.15   1.83400    37.2        0.83
22         -5.452    0.01                          0.97
23          4.954    0.38   1.49700    81.5        1.04
24         -0.942    0.01                          1.16
25*        -2.560    0.21   1.71736    29.5        1.24
26         -1.681  (可変)                          1.35
像面        ∞   
【００９３】
非球面データ
第6面
K =-7.02972e-001  A 4=-4.62867e-002  A 6=-5.26266e-002  A 8= 4.92532e-003  A10=
-4.07881e-002  
第25面
K = 5.42875e+000  A 4=-2.95663e-002  A 6= 1.81113e-002  A 8=-4.76595e-002  A10=
-2.93450e-002  
各種データ
ズーム比     1.00 
焦点距離       1.00  
Fナンバー      2.90  
画角          87.35  
像高          21.60  
レンズ全長     9.51  
BF             2.82  
d26            2.82  
入射瞳位置     2.03  
射出瞳位置    -1.76  
前側主点位置   2.81  
後側主点位置   1.82  
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1     -9.89
2       3     -8.05
3       5     -2.46
4       7     -2.82
5       9      4.73
6      11     -2.65
7      12      1.06
8      14     -0.91
9      15      1.07
10      18     -1.63
11      20      0.86
12      21     -0.82
13      23      1.63
14      25      6.21
【００９４】
【表１】
0006021429.tif 000019
【００９５】
以上の各実施例の光学系は、プロジェクタ用の投射光学系又は撮像装置の撮影光学系のいずれにも使用することができる。以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００９６】
次に本発明の光学系を撮像装置（カメラシステム）（光学機器）に適用した実施例を図１１を用いて説明する。図１１において、１０は実施例１，２，３の光学系を有する撮像レンズである。光学系１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体である。カメラ本体は撮像レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮像レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５を有している。更に、その正立像を観察するための接眼レンズ６等によって構成されている。
【００９７】
７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮影レンズ１０によって像が形成される。
【００９８】
次に本発明の光学系を投射装置（プロジェクタ）に適用した実施例を図１２を用いて説明する。同図は本発明の光学系の実施例４，５を３板式のカラー液晶プロジェクタに適用し複数の液晶表示素子に基づく複数の色光の画像情報を色合成手段を介して合成し、投射用レンズでスクリーン面上に拡大投射する投射装置を示している。
【００９９】
図１２においてカラー液晶プロジェクタ１００は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３枚のパネル、Ｒ、Ｇ、ＢからのＲＧＢの各色光を色合成手段としてのプリズム２００である。そして１つの光路に合成し、前述した光学系より成る投射レンズ３００を用いてスクリーン４００に投影している。このように数値実施例１〜５の光学系をデジタルカメラやプロジェクタ等に適用することにより、高い光学性能を有する投射装置（光学機器）を実現することができる。
【符号の説明】
【０１００】
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    Ｌ６  第６レンズ群    Ｌ２ａ  第２レンズ群前群
Ｌ２ｂ  第２レンズ群後群    ＩＰ  縮小側共役面、或いは像面    ＳＰ  開口絞り
ＧＢ  ガラスブロック    ΔＳ  サジタル像面    ΔＭ  メリディオナル像面
【図１】
0006021429.tif 000026
【図２】
0006021429.tif 000027
【図３】
0006021429.tif 000028
【図４】
0006021429.tif 000029
【図５】
0006021429.tif 000030
【図６】
0006021429.tif 000031
【図７】
0006021429.tif 000032
【図８】
0006021429.tif 000033
【図９】
0006021429.tif 000034
【図１０】
0006021429.tif 000035
【図１１】
0006021429.tif 000036
【図１２】
0006021429.tif 000037
【図１３】
0006021429.tif 000038
【図１４】
0006021429.tif 000039
【図１５】
0006021429.tif 000040
【図１６】
0006021429.tif 000041