(57)【要約】      （修正有）【課題】大口径比で色収差を良好に補正し、高画質でしかもボケ味の良い画像が容易に得られる撮像光学系を得る。【解決手段】物体側から像側へ順に配置された前群、開口絞りＳＰ、後群より構成される撮像光学系Ｌ０において、前群に含まれ開口絞りＳＰに隣接して配置されたレンズは、像側のレンズ面が凹形状であり、後群の最も物体側には接合レンズＬＲが配置され、接合レンズＬＲは物体側のレンズ面が凹形状であり、負レンズＬＲＮと正レンズＬＲＰが接合されて構成されており、負レンズＬＲＮと正レンズＬＲＰの材料のアッベ数を各々νｄｎＲ、νｄｐＲとし、負レンズＬＲＮと正レンズＬＲＰの材料の部分分散比を各々θｇＦｎＲ、θｇＦｐＲとしたとき以下の式を満たす。θｇＦｎＲ−（−０．００２４０νｄｎＲ＋０．６６９４）＜０．０、３０．０＜νｄｎＲ、０．０＜θｇＦｐＲ−（−０．０００８３νｄｐＲ＋０．５９８１）、４２．０＜νｄｐＲ＜８０．０【選択図】図１
2018180366.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に配置された前群、開口絞り、後群より構成される撮像光学系において、
前記前群に含まれ前記開口絞りに隣接して配置されたレンズは、像側のレンズ面が凹形状であり、前記後群の最も物体側には接合レンズＬＲが配置され、
前記接合レンズＬＲは物体側のレンズ面が凹形状であり、負レンズＬＲＮと正レンズＬＲＰが接合されて構成されており、
前記負レンズＬＲＮと前記正レンズＬＲＰの材料のアッベ数を各々νｄｎＲ、νｄｐＲ、前記負レンズＬＲＮと前記正レンズＬＲＰの材料の部分分散比を各々θｇＦｎＲ、θｇＦｐＲとするとき、
θｇＦｎＲ−（−０．００２４０νｄｎＲ＋０．６６９４）＜０．０
３０．０＜νｄｎＲ
０．０＜θｇＦｐＲ−（−０．０００８３νｄｐＲ＋０．５９８１）
４２．０＜νｄｐＲ＜８０．０
なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
【請求項２】
前記負レンズＬＲＮの材料の屈折率をＮｄｎＲ、前記正レンズＬＲＰの材料の屈折率をＮｄｐＲとするとき、
ＮｄｎＲ−ＮｄｐＲ＜−０．０５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。
【請求項３】
請求項１または２に記載の撮像光学系において、
−３０．０＜νｄｎＲ−νｄｐＲ＜−５．０
なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。
【請求項４】
前記接合レンズＬＲの焦点距離をｆＲ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−０．９５＜ｆＲ／ｆ＜−０．７０
なる条件式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項に記載の撮像光学系。
【請求項５】
前記前群に含まれる正レンズの材料の屈折率をＮｄＦＰとするとき、前記前群は、
１．９０＜ＮｄＦＰ
なる条件式を満足する材料から構成される正レンズを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項６】
前記前群は、前記開口絞りに隣接して配置された接合レンズＬＦを有し、該接合レンズＬＦは負レンズＬＦＮと正レンズＬＦＰが接合されて構成されており、
前記負レンズＬＦＮと前記正レンズＬＦＰの材料のアッベ数を各々νｄｎＦ、νｄｐＦ、前記負レンズＬＦＮと前記正レンズＬＦＰの材料の部分分散比を各々θｇＦｎＦ、θｇＦｐＦとするとき、
θｇＦｎＦ−（−０．００２４０νｄｎＦ＋０．６６９４）＜０．０
３０．０＜νｄｎＦ
０．０＜θｇＦｐＦ−（−０．０００８３νｄｐＦ＋０．５９８１）
４２．０＜νｄｐＦ＜８０．０
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項に記載の撮像光学系。
【請求項７】
前記負レンズＬＦＮは、前記正レンズＬＦＰの像側に隣接して配置されていることを特徴とする請求項６に記載の撮像光学系。
【請求項８】
前記負レンズＬＦＮの材料の屈折率をＮｄｎＦ、前記正レンズＬＦＰの材料の屈折率をＮｄｐＦとするとき、
０．０５＜ＮｄｎＦ−ＮｄｐＦ
なる条件式を満足することを特徴とする請求項６または７に記載の撮像光学系。
【請求項９】
前記接合レンズＬＲは、物体側から像側へ順に配置された、正レンズＬＲＰ、負レンズＬＲＮより構成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項１０】
前記接合レンズＬＲは、物体側から像側へ順に配置された、負レンズＬＲＮ、正レンズＬＲＰより構成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像光学系。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の撮像光学系と、該撮像光学系によって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は撮像光学系に関し、特に一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、フィルム用カメラ、ビデオカメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像素子を用いた撮像装置は小型化されるとともに、画質の高画質化が進んでいる。特に一眼レフカメラにおいては、撮像時の画質の高画質化に加え、画像のボケ味が良いことが要求されている。これらの要求を満足するために、近年はＦｎｏ（Ｆナンバー）を明るくし、ボケ量のコントロールが出来るようにした大口径比の撮像光学系が提案されている。この大口径化を満足する撮像光学系のレンズタイプとしては、例えばダブルガウスタイプが知られている。
【０００３】
高画質化を図りつつ、ボケ味をきれいにするためには、色収差を軽減し、色滲みを抑えることが必要になってくる。ダブルガウスタイプの撮像光学系は、大口径比化が容易であるが、色収差を補正しつつ像面湾曲を良好に補正することが難しい。このため、ダブルガウスタイプを変形させて色収差と像面湾曲等の諸収差を良好に補正するようにした撮像光学系が提案されている（特許文献１、２）。特許文献１、２は開口絞りの物体側に配置するレンズの硝材及び屈折力配置等を適切に構成することで高画質化を図りつつ、大口径比化を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−４８４８８号公報
【特許文献２】特開２０１６−１２０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ダブルガウスタイプの撮像光学系は大口径比化が容易で、しかも物体距離の変動に対する収差変動が比較的少ないという特徴がある。しかしながら大口径比化を図りつつ、色収差を低減し、高画質でしかも全系の小型化を図るには、撮像光学系を構成する各レンズの材料を適切に設定することが重要になってくる。例えば屈折率、アッベ数、部分分散比等を適切に選択した材料のレンズを光路中の適切な位置に用いることが重要になってくる。特に色収差を良好に補正し、高画質でボケ味の良い画像を得るには開口絞りに隣接して物体側と像側に配置されたレンズの形状や材料等を適切に設定することが重要になってくる。
【０００６】
本発明は、大口径比で色収差を良好に補正し、高画質でしかもボケ味の良い画像が容易に得られる撮像光学系の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された前群、開口絞り、後群より構成される撮像光学系において、
前記前群に含まれ前記開口絞りに隣接して配置されたレンズは、像側のレンズ面が凹形状であり、前記後群の最も物体側には接合レンズＬＲが配置され、
前記接合レンズＬＲは物体側のレンズ面が凹形状であり、負レンズＬＲＮと正レンズＬＲＰが接合されて構成されており、
前記負レンズＬＲＮと前記正レンズＬＲＰの材料のアッベ数を各々νｄｎＲ、νｄｐＲ、前記負レンズＬＲＮと前記正レンズＬＲＰの材料の部分分散比を各々θｇＦｎＲ、θｇＦｐＲとするとき、
θｇＦｎＲ−（−０．００２４０νｄｎＲ＋０．６６９４）＜０．０
３０．０＜νｄｎＲ
０．０＜θｇＦｐＲ−（−０．０００８３νｄｐＲ＋０．５９８１）
４２．０＜νｄｐＲ＜８０．０
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、大口径比で色収差を良好に補正し、高画質でしかもボケ味の良い画像が容易に得られる撮像光学系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の撮像光学系のレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）  実施例１の撮像光学系の無限遠と至近での収差図
【図３】実施例２の撮像光学系のレンズ断面図
【図４】（Ａ）、（Ｂ）  実施例２の撮像光学系の無限遠と至近での収差図
【図５】実施例３の撮像光学系のレンズ断面図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）  実施例３の撮像光学系の無限遠と至近での収差図
【図７】実施例４の撮像光学系のレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）  実施例４の撮像光学系の無限遠と至近での収差図
【図９】実施例５の撮像光学系のレンズ断面図
【図１０】（Ａ）、（Ｂ）  実施例５の撮像光学系の無限遠と至近での収差図
【図１１】実施例６の撮像光学系のレンズ断面図
【図１２】（Ａ）、（Ｂ）  実施例６の撮像光学系の無限遠と至近での収差図
【図１３】撮像光学系を搭載する光学機器（デジタルカメラ）の装置図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の撮像光学系及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。本発明の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された前群、開口絞り、後群より構成される。前群に含まれ開口絞りに隣接して配置されたレンズは、像側のレンズ面が凹形状であり、後群の最も物体側には接合レンズＬＲを配置している。接合レンズＬＲは物体側のレンズ面が凹形状であり、負レンズＬＲＮと正レンズＬＲＰが接合されて構成されている。
【００１１】
接合レンズＬＲは物体側から像側へ順に配置された正レンズＬＲＰ、負レンズＬＲＮより構成される。または接合レンズＬＲは物体側から像側へ順に配置された負レンズＬＲＮ、正レンズＬＲＰより構成される。前群は開口絞りに隣接して接合レンズＬＦを有し、接合レンズＬＦは物体側から像側へ順に配置された正レンズＬＦＰと負レンズＬＦＮより構成される。
【００１２】
図１は本発明の実施例１の無限遠に合焦（フォーカス）しているときのレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１の無限遠と至近（撮像倍率−０．１８８）に合焦しているときの縦収差図である。実施例１はＦナンバー１．４５、撮像画角４５．８度の撮像光学系である。
【００１３】
図３は本発明の実施例２の無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２の無限遠と至近（撮像倍率−０．１７３）に合焦しているときの縦収差図である。実施例２はＦナンバー１．４５、撮像画角４６．２４度の撮像光学系である。
【００１４】
図５は本発明の実施例３の無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３の無限遠と至近（撮像倍率−０．１８８）に合焦しているときの縦収差図である。実施例３はＦナンバー１．４５、撮像画角４５．８度の撮像光学系である。
【００１５】
図７は本発明の実施例４の無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例４の無限遠と至近（撮像倍率−０．１８８）に合焦しているときの縦収差図である。実施例４はＦナンバー１．４５、撮像画角４５．７２度の撮像光学系である。
【００１６】
図９は本発明の実施例５の無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図１０（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例５の無限遠と至近（撮像倍率−０．１０１）に合焦しているときの縦収差図である。実施例５はＦナンバー１．４５、撮像画角４５．５度の撮像光学系である。
【００１７】
図１１は本発明の実施例６の無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図１２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例６の無限遠と至近（撮像倍率−０．１８７）に合焦しているときの縦収差図である。実施例６はＦナンバー１．４５、撮像画角４６．０４度の撮像光学系である。図１３は本発明の撮像装置の要部概略図である。
【００１８】
本発明の撮像光学系はデジタルカメラやビデオカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラ等の撮像装置に用いられる。
【００１９】
実施例１乃至４、６に対応する図１、図３、図５、図７、図１１のレンズ断面図において、左方が被写体側で、右方が像側である。レンズ断面図において、Ｌ０は撮像光学系である。Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は正の屈折力の第２レンズ群である。ＳＰは開口絞りであり、第１レンズ群Ｌ１内に配置しており、フォーカシングに際して第１レンズ群Ｌ１と一体的に（同じ軌跡で）移動する。開口絞りＳＰよりも物体側のレンズが前群、開口絞りＳＰより像側のレンズが後群である。
【００２０】
実施例５の図９のレンズ断面図において、左方が被写体側で、右方が像側である。レンズ断面図において、Ｌ０は撮像光学系である。Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群である。ＳＰは開口絞りであり、第１レンズ群Ｌ１内に配置しており、フォーカシングに際して第１レンズ群Ｌ１と一体的に移動する。開口絞りＳＰよりも物体側のレンズが前群、開口絞りＳＰより像側のレンズが後群である。ＩＰは像面であり、デジタルスチルカメラやビデオカメラの撮像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の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。
【００２１】
収差図において、ＦｎｏはＦナンバーである。ωは半画角（度）である。また球面収差図において実線のｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、二点鎖線のｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図で点線のΔＭはｄ線におけるメリディオナル像面、実線のΔＳはｄ線におけるサジタル像面である。歪曲収差図はｄ線について示している。倍率色収差図において二点鎖線のｇはｇ線である。後述する数値データをｍｍ単位で表したとき縦収差図において、球面収差は０．２５ｍｍ、非点収差は０．２５ｍｍ、歪曲は２％、倍率色収差は０．０３ｍｍのスケールで描かれている。
【００２２】
本発明の撮像光学系Ｌ０は、Ｆ１．４（Ｆナンバー）程度の大口径でありながら色収差を軽減し高画質かつ全系が小型でボケ味のきれいな像が容易に得られる。撮像光学系Ｌ０を大口径化するためには、特にダブルガウスタイプを用いることが有効である。ダブルガウスタイプはレンズ構成を開口絞りに対して略対称配置としているため、コマ収差や歪曲収差等を良好に補正することが容易となる。
【００２３】
また、レンズの材料に高屈折率硝材を使用することで球面収差を良好に補正することが容易となる。しかしながらダブルガウスタイプは軸上色収差の補正が難しく、これを補正するためにはレンズ構成をダブルガウスタイプから変形させ、適切な場所に適切な硝材のレンズを使用することが必要となってくる。
【００２４】
本発明では、開口絞りＳＰ近傍に接合レンズＬＲを配置し、接合レンズＬＲを正レンズＬＰＲと負レンズＬＲＮより構成し、このときの正レンズＬＲＰの材料と負レンズＬＲＮの材料を適切に設定することによって、色収差を良好に補正している。ダブルガウスタイプは大口径化する際に軸上光束が広がる開口絞りの物体側に高屈折率硝材のレンズを使用することで球面収差を良好に補正している。しかし、一般に高屈折率硝材は分散が大きいため、色収差を良好に補正しつつ、球面収差、像面湾曲などの諸収差を良好に補正するが難しくなる。
【００２５】
本発明ではこれらの収差を良好に補正するために比較的軸上光束が大きい開口絞りＳＰ近傍に接合レンズＬＲを配置し、正レンズＬＲＰの材料に部分分散比が大きい硝材、負レンズＬＲＮの材料に部分分散比が小さい硝材を使用している。これにより２次の色消しを考慮した色収差の補正を効果的に行っている。開口絞りよりも物体側のレンズ群に高屈折率硝材のレンズを使用し、開口絞りＳＰ近傍に接合レンズを配置すると、全系の小型化を図りつつ軸上色収差の補正が容易になるが、開口絞りＳＰ近傍でコマ収差が発生し、コマ収差の補正が難しくなる。
【００２６】
そこで本発明では、開口絞りＳＰ近傍に配置した負レンズＬＲＮと、正レンズＬＲＰに使用する硝材の範囲を適切に設定することで色収差とコマ収差を良好に補正している。これらの構成を採用することで全系が小型でかつ大口径化で高画質の像を得ている。
【００２７】
本発明の撮像光学系Ｌ０において、負レンズＬＲＮと正レンズＬＲＰの材料のアッベ数を各々νｄｎＲ、νｄｐＲとする。負レンズＬＲＮと正レンズＬＲＰの材料の部分分散比を各々θｇＦｎＲ、θｇＦｐＲとする。
【００２８】
このとき、
θｇＦｎＲ−（−０．００２４０νｄｎＲ＋０．６６９４）＜０．０  ・・・（１）
３０．０＜νｄｎＲ                                              ・・・（１ｘ）
０．０＜θｇＦｐＲ−（−０．０００８３νｄｐＲ＋０．５９８１）  ・・・（２）
４２．０＜νｄｐＲ＜８０．０                                    ・・・（２ｘ）
なる条件式を満足する。但し条件式（１）は条件式（１ｘ）を満足することを前提とし、条件式（２）は条件式（２ｘ）を満足することを前提としている。
【００２９】
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。本発明の撮像光学系Ｌ０では比較的軸上光束が大きい開口絞りＳＰ近傍に正レンズＬＲＰと負レンズＬＲＮを接合した接合レンズを配置している。そして正レンズＬＲＰに部分分散比が大きい硝材、負レンズＬＲＮに部分分散比が小さい硝材を使用することで色収差を効果的に補正している。
【００３０】
条件式（１）は、開口絞りＳＰに隣接して像側に配置された接合レンズＬＲに含まれる負レンズＬＲＮの硝材に関し、主に特に軸上色収差を良好に補正するためのものである。条件式（１）の上限値を上回ると、２次の色消し効果が小さくなり、特に軸上色収差を良好に補正するのが困難となる。また、負レンズＬＲＮが低分散となり、１次の色消し効果も小さくなるため、色収差の補正が困難になる。
【００３１】
条件式（２）は、開口絞りＳＰに隣接して像側に配置された接合レンズＬＲに含まれる正レンズＬＲＰの硝材に関し、主に軸上色収差を良好に補正するためのものである。条件式（２）の下限値を下回ると、２次の色消し効果が小さくなり、特に軸上色収差を良好に補正するのが困難となる。
【００３２】
尚、各実施例において、収差補正上更に好ましくは、条件式（１）、（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．０２＜θｇＦｎＲ−（−０．００２４０νｄｎＲ＋０．６６９４）＜０．０
・・・（１ａ）
０．０＜θｇＦｐＲ−（−０．０００８３νｄｐＲ＋０．５９８１）＜０．０２
・・・（２ａ）
【００３３】
より更に好ましくは、条件式（１ａ）、（２ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．０１＜θｇＦｎＲ−（−０．００２４０νｄｎＲ＋０．６６９４）＜０．０
・・・（１ｂ）
０．０＜θｇＦｐＲ−（−０．０００８３νｄｐＲ＋０．５９８１）＜０．０１
・・・（２ｂ）
【００３４】
以上のように本発明によれば、Ｆナンバー１．４程度の大口径でありながら色収差を低減し高画質かつ小型でボケ味のきれいな撮像光学系が得られる。
【００３５】
本発明において更に好ましくは次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。負レンズＬＲＮの材料の屈折率をＮｄｎＲ、正レンズＬＲＰの材料の屈折率をＮｄｐＲとする。接合レンズＬＲの焦点距離をｆＲ、全系の焦点距離をｆとする。前群は１枚以上の正レンズを有し、このうち少なくとも１枚の正レンズは材料の屈折率をＮｄＦＰとする。前群は開口絞りＳＰに隣接して配置された接合レンズＬＦを有し、接合レンズＬＦは負レンズＬＦＮと正レンズＬＦＰが接合されて構成されている。
【００３６】
負レンズＬＦＮと正レンズＬＦＰの材料のアッベ数を各々νｄｎＦ、νｄｐＦとする。負レンズＬＦＮと正レンズＬＦＰの材料の部分分散比を各々θｇＦｎＦ、θｇＦｐＦとする。負レンズＬＦＮの材料の屈折率をＮｄｎＦ、正レンズＬＦＰの材料の屈折率をＮｄｐＦとする。
【００３７】
このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
ＮｄｎＲ−ＮｄｐＲ＜−０．０５                  ・・・（３）
−３０．０＜νｄｎＲ−νｄｐＲ＜−５．０        ・・・（４）
−０．９５＜ｆＲ／ｆ＜−０．７０                ・・・（５）
１．９０＜ＮｄＦＰ                              ・・・（６）
θｇＦｎＦ−（−０．００２４０νｄｎＦ＋０．６６９４）＜０．０  ・・・（７）
３０．０＜νｄｎＦ                                              ・・・（７ｘ）
０．０＜θｇＦｐＦ−（−０．０００８３νｄｐＦ＋０．５９８１）  ・・・（８）
４２．０＜νｄｐＦ＜８０．０                                    ・・・（８ｘ）
０．０５＜ＮｄｎＦ−ＮｄｐＦ                    ・・・（９）
【００３８】
但し条件式（７）は条件式（７ｘ）を満足することが前提となる。条件式（８）は条件式（８ｘ）を満足することが前提となる。
【００３９】
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）は、開口絞りＳＰに隣接して像側に配置された接合レンズＬＲに含まれる正レンズＬＲＰの材料と負レンズＬＲＮの材料の屈折率差に関し、主に像面湾曲、コマ収差を良好に補正するためのものである。条件式（３）の上限値を上回ると、球面収差の補正とコマ収差の補正は容易となるが、ペッツバール和が増大し、像面湾曲を良好に補正するのが困難になる。
【００４０】
条件式（４）は、開口絞りＳＰに隣接して像側に配置された接合レンズＬＲに含まれる正レンズＬＲＰの材料と負レンズＬＲＮの材料のアッベ数の差に関し、主に軸上色収差とコマ収差を良好に補正するためのものである。条件式（４）の下限値を下回ると、アッベ数の差が小さくなり、１次の色消しを行う上で困難となる。また、各々のレンズの屈折力が強まり、レンズ径が大型化してくるため好ましくない。一方、条件式（４）の上限値を上回ると、アッベ数の差が大きくなり、各々のレンズの屈折力が弱まるためレンズ径の小型化、色収差の補正は容易になるが、コマ収差を良好に補正するのが困難となる。
【００４１】
条件式（５）は、開口絞りＳＰに隣接して像側に配置された接合レンズＬＲの屈折力に関し、球面収差、像面湾曲を良好に補正するためのものである。条件式（５）の下限値を下回ると、負の屈折力が弱まるので球面収差、コマ収差の補正は容易となるが、ペッツバール和がプラス方向に大きくなるため像面湾曲を良好に補正するのが困難となる。一方、条件式（５）の上限値を上回ると、負の屈折力が強まるのでペッツバール和が補正されるため像面湾曲の補正は容易となるが、球面収差、コマ収差を良好に補正するのが困難となる。
【００４２】
条件式（６）は、開口絞りＳＰより物体側に配置された１枚以上の正レンズのうちの少なくとも１つの正レンズの材料の屈折率に関し、主に球面収差、像面湾曲を良好に補正するためのものである。条件式（６）の下限値を下回ると、ペッツバール和がプラス方向に大きくなるため像面湾曲を補正するのが困難となる。また、球面収差を補正するためにレンズ面の曲率が強まり、レンズが大型化するため好ましくない。
【００４３】
条件式（７）は、開口絞りＳＰに隣接して物体側に配置された接合レンズＬＦに含まれる負レンズＬＦＮの材料に関し、主に軸上色収差を良好に補正するためのものである。条件式（７）の上限値を上回ると、２次の色消し効果が小さくなり、特に軸上色収差を補正するのが困難となる。また、負レンズＬＦＮの材料が低分散となり、１次の色消し効果も小さくなるため、色収差の補正が困難になる。
【００４４】
条件式（８）は、開口絞りＳＰに隣接して物体側に配置された接合レンズＬＦに含まれる正レンズＬＦＰの材料に関し、主に軸上色収差を良好に補正するためのものである。条件式（８）の下限値を下回ると、２次の色消し効果が小さくなり、軸上色収差を良好に補正するのが困難となる。
【００４５】
条件式（９）は、開口絞りＳＰに隣接して物体側に配置された接合レンズＬＦに含まれる正レンズＬＦＰの材料と負レンズＬＦＮの材料の屈折率差に関し、主に球面収差、コマ収差を良好に補正するためのものである。条件式（９）の下限値を下回ると、ペッツバール和を補正するのが容易となるが、球面収差と、コマ収差を良好に補正するのが困難となる。
【００４６】
尚、各実施例において、収差補正上更に好ましくは、条件式（３）乃至（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．３０＜ＮｄｎＲ−ＮｄｐＲ＜−０．０５      ・・・（３ａ）
−２５．０＜νｄｎＲ−νｄｐＲ＜−５．０        ・・・（４ａ）
−０．９３＜ｆＲ／ｆ＜−０．７２                ・・・（５ａ）
１．９０＜ＮｄＦＰ＜２．５０                    ・・・（６ａ）
−０．０２＜θｇＦｎＦ−（−０．００２４０νｄｎＦ＋０．６６９４）＜０．００
・・・（７ａ）
０．００＜θｇＦｐＦ−（−０．０００８３νｄｐＦ＋０．５９８１）＜０．０２
・・・（８ａ）
０．０５＜ＮｄｎＦ−ＮｄｐＦ＜０．３０                          ・・・（９ａ）
【００４７】
より更に好ましくは、条件式（３ａ）乃至（９ａ）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−０．２０＜ＮｄｎＲ−ＮｄｐＲ＜−０．０５      ・・・（３ｂ）
−２０．０＜νｄｎＲ−νｄｐＲ＜−７．０        ・・・（４ｂ）
−０．９０＜ｆＲ／ｆ＜−０．７５                ・・・（５ｂ）
１．９０＜ＮｄＦＰ＜２．３０                    ・・・（６ｂ）
−０．０１＜θｇＦｎＦ−（−０．００２４０νｄｎＦ＋０．６６９４）＜０．００
・・・（７ｂ）
０．００＜θｇＦｐＦ−（−０．０００８３νｄｐＦ＋０．５９８１）＜０．０１
・・・（８ｂ）
０．０５＜ＮｄｎＦ−ＮｄｐＦ＜０．２０                          ・・・（９ｂ）
【００４８】
各実施例では以上のように各レンズ群を構成することによって、Ｆナンバー１．４程度の大口径でありながら色収差を低減し高画質かつ小型でボケ味のきれいな撮像光学系を得ている。
【００４９】
次に実施例１、３、４、６の各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｌ１は物体側のレンズ面が凹形状の負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズＬＦＰと負レンズＬＦＮを接合した接合レンズＬＦを有する。更に開口絞りＳＰ、正レンズＬＲＰと負レンズＬＲＮを接合した接合レンズＬＲ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズより構成している。ここで負レンズＬＦＮは正レンズＬＦＰの像側に隣接して配置されている。
【００５０】
各実施例の撮像光学系では全系を小型とするために第１レンズ群Ｌ１の屈折力を適切な範囲で強めている。このとき、第１レンズ群Ｌ１内で諸収差、特にサジタルフレア、像面湾曲が多く発生してくる。
【００５１】
そこで最も物体側に凹面を向けた負レンズを配置することで、第１レンズ群Ｌ１で発生するサジタルフレアを抑制している。また、正レンズに高屈折率の硝材を使用する事で像面湾曲の発生、接合レンズを複数配置する事で軸上色収差、倍率色収差の発生を軽減している。特に開口絞りＳＰ付近に配置した接合レンズには高部分分散材と低部分分散材を効果的に配置し、色収差を軽減している。
【００５２】
収差補正上、更に好ましくは、開口絞りＳＰ付近の接合レンズの材料のアッベ数は負レンズの材料のアッベ数νｄｎが、
３４．０＜νｄｎ＜５０．０
正レンズの材料のアッベ数νｄｐが、
４２．０＜νｄｐ＜７０．０
の如く設定するのが良い。第２レンズ群Ｌ２は両凸形状の正レンズと物体側が凹でメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズで構成している。
【００５３】
各実施例の撮像光学系ではフォーカシングによる光学性能の変化を抑制、撮像素子への光線入射角を抑制するために第２レンズ群Ｌ２の屈折力を適切な範囲で強めている。各実施例では、接合レンズとすることによりフォーカス全域で色収差を軽減している。また、高屈折率の硝材を使用する事でペッツバール和の抑制、フォーカシングによるコマ収差の変動を軽減している。
【００５４】
尚、収差補正上、必要に応じて接合レンズは空気レンズを介した２枚のレンズ構成としても良い。フォーカシングは第１レンズ群Ｌ１によって行っている。
【００５５】
次に実施例２の各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｌ１は物体側のレンズ面が凹形状の負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズＬＦＰと負レンズＬＦＮを接合した接合レンズＬＦを有する。更に開口絞りＳＰ、負レンズＬＲＮと正レンズＬＲＰを接合した接合レンズＬＲ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、負レンズ、正レンズより構成している。ここで負レンズＬＦＮは正レンズＬＦＰの像側に隣接して配置されている。
【００５６】
実施例２の撮像光学系では全系を小型とするために第１レンズ群Ｌ１の屈折力を適切な範囲で強めている。このとき、第１レンズ群Ｌ１内で諸収差、特にサジタルフレア、像面湾曲が多く発生してくる。
【００５７】
そこで最も物体側に凹面を向けた負レンズを配置することで、第１レンズ群Ｌ１で発生するサジタルフレアを抑制している。また、正レンズに高屈折率の硝材を使用する事で像面湾曲の発生、接合レンズを複数配置する事で軸上色収差、倍率色収差の発生を軽減している。特に開口絞りＳＰ付近に配置した接合レンズには高部分分散材と低部分分散材を効果的に配置し、色収差を軽減している。
【００５８】
収差補正上、更に好ましくは、開口絞りＳＰ付近の接合レンズの材料のアッベ数は負レンズの材料のアッベ数νｄｎが、
３４．０＜νｄｎ＜５０．０
正レンズの材料のアッベ数νｄｐが、
４２．０＜νｄｐ＜７０．０
の如く設定するのが良い。
【００５９】
第２レンズ群Ｌ２は両凸形状の正レンズと物体側が凹でメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズで構成している。実施例２の撮像光学系ではフォーカシングによる光学性能の変化を抑制、撮像素子への光線入射角を抑制するために第２レンズ群Ｌ２の屈折力を適切な範囲で強めている。実施例２では、接合レンズとすることによりフォーカス全域で色収差を軽減している。また、高屈折率の硝材を使用する事でペッツバール和の抑制、フォーカシングによるコマ収差の変動を軽減している。
【００６０】
尚、収差補正上、必要に応じて接合レンズは空気レンズを介した２枚のレンズ構成としても良い。フォーカシングは第１レンズ群Ｌ１によって行っている。
【００６１】
次に実施例５の各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｌ１は物体側のレンズ面が凹形状の負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズ、正レンズＬＦＰと負レンズＬＦＮを接合した接合レンズＬＦ、開口絞りＳＰを有する。更に正レンズＬＲＰと負レンズＬＲＮを接合した接合レンズＬＲ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、両凸形状の正レンズと物体側が凹でメニスカス形状の負レンズを接合した接合レンズより構成している。ここで負レンズＬＦＮは正レンズＬＦＰの像側に隣接して配置されている。
【００６２】
実施例５の撮像光学系では全系を小型とするために第１レンズ群Ｌ１の屈折力を適切な範囲で強めている。このとき、第１レンズ群Ｌ１内で諸収差、特にサジタルフレア、像面湾曲が多く発生してくる。
【００６３】
そこで最も物体側に凹面を向けた負レンズを配置することで、第１レンズ群Ｌ１で発生するサジタルフレアを抑制している。また、正レンズに高屈折率の硝材を使用する事で像面湾曲の発生、接合レンズを複数配置する事で軸上色収差、倍率色収差の発生を軽減している。特に開口絞りＳＰ付近に配置した接合レンズには高部分分散材と低部分分散材を効果的に配置し、色収差を軽減している。
【００６４】
収差補正上、更に好ましくは、開口絞りＳＰ付近の接合レンズの材料のアッベ数は負レンズの材料のアッベ数νｄｎが、
３４．０＜νｄｎ＜５０．０
正レンズの材料のアッベ数νｄｐが、
４２．０＜νｄｐ＜７０．０
の如く設定するのが良い。
【００６５】
実施例５では、接合レンズとすることによりフォーカス全域で色収差を軽減している。また、高屈折率の硝材を使用する事でペッツバール和の抑制、フォーカシングによるコマ収差の変動を軽減している。尚、収差補正上、必要に応じて接合レンズは空気レンズを介した２枚のレンズ構成としても良い。フォーカシングは第１レンズ群Ｌ１によって行っている。
【００６６】
実施例１乃至４、６では、無限遠から至近距離へのフォーカシングに際して矢印のように、第１レンズ群Ｌ１を物体側に移動することによって行う。フォーカシングに際して第２レンズ群Ｌ２は不動だが、収差補正上移動させても良い。実施例５では、無限遠から至近距離へのフォーカスに際して矢印のように、第１レンズ群Ｌ１（レンズ全体）を物体側に移動することによって行う。
【００６７】
次に本発明の撮像光学系を用いた撮像装置（デジタルカメラ）の実施例を図１３を用いて説明する。図１３において、３０はカメラ本体、３１は実施例１乃至６で説明したいずれかの撮像光学系である。撮像光学系３１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）はカメラ本体３０内に内蔵されている。
【００６８】
以下、実施例１乃至６の具体的な数値データを示す。各数値データにおいてｉは物体側から数えた順序を示している。ｒｉは物体側からｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側からｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の面間隔、ｎｉは第ｉ番目のレンズのｄ線における屈折率、νｉは第ｉ番目のレンズのｄ線におけるアッベ数を示すものとする。非球面形状はｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数とし、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとする。
【００６９】
このとき、非球面形状は、
ｘ＝(ｈ2／Ｒ)／[１＋[１−(１＋Ｋ)(ｈ／Ｒ)2]1/2] ＋A4ｈ4＋A6ｈ6＋A8ｈ8＋A10ｈ10＋A12ｈ12
で表示される。但し、Ｒは近軸曲率半径である。「ｅ−Ｘ」は「×１０-X」を意味している。尚、非球面は各表中の面番号の右側に＊印を付している。また前述の各条件式と数値データとの関係を表１に示す。
【００７０】
数値データ１
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd        θgF
1        -34.245    1.10   1.61340    44.3   
2         51.752    1.16                     
3        136.382    6.98   1.91082    35.3   
4        -22.773    1.00   1.85478    24.8   
5        -69.705    0.30                     
6         28.667    5.32   1.91082    35.3   
7       -255.377    0.30                     
8         33.178    6.27   1.59282    68.6       0.5441
9        -48.343    1.00   1.73800    32.3       0.5899
10         20.267    4.11                     
11(絞り)    ∞       4.08                     
12        -19.197    2.30   1.76385    48.5       0.5589
13        -12.710    0.72   1.67542    34.8       0.5825
14        177.418    0.30                     
15         32.469    7.65   1.88300    40.8   
16        -15.160    0.78   1.67270    32.1   
17        -42.629    1.52                     
18        -20.007    0.82   1.51742    52.4   
19         40.687    3.81   1.85135    40.1   
20*      -122.383  (可変)                     
21         99.228    5.55   1.88300    40.8   
22        -27.877    0.92   2.00069    25.5   
23       -138.637    8.52                     
24          ∞       1.75   1.54400    60.0   
25          ∞       1.55                     
像面        ∞   
【００７１】
非球面データ
第20面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.81172e-005  A 6=-5.36397e-008  A 8= 1.08573e-009  A10=-7.33305e-012  A12= 1.98301e-014  
各種データ
焦点距離      32.34  
Fナンバー      1.45  
半画角（度）  22.90  
レンズ全長    68.28  
BF            11.20  
INF      至近
d20            1.10     9.71
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  
1    1      38.53        49.52     
2   21      84.74         6.47     
近距離撮像倍率：-0.188
【００７２】
数値データ２
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd        θgF
1        -36.349    1.05   1.61340    44.3   
2         37.459    2.11                     
3        156.843    4.60   1.91082    35.3   
4        -37.401    1.00   1.85478    24.8    
5       -111.264    0.15                     
6         40.893    5.82   1.76385    48.5   
7        -56.897    0.15                     
8         18.350    6.97   1.69700    48.5       0.5589
9        562.934    0.90   1.74951    35.3       0.5818
10         14.199    5.74                     
11(絞り)    ∞       3.18                     
12        -26.246    0.60   1.67300    38.2       0.5754
13         13.144    3.25   1.76385    48.5       0.5589
14         47.624    0.15                     
15         25.764    6.25   1.88300    40.8   
16        -17.437    0.70   1.58144    40.8   
17        258.711    3.12                     
18        -17.043    0.75   1.71736    29.5   
19        -46.972    0.30                     
20         83.904    2.97   1.85135    40.1   
21*       -57.697  (可変)                     
22         74.180    3.92   1.80400    46.6   
23        -46.887    0.90   2.00069    25.5   
24       -184.643    8.52                     
25          ∞       1.75   1.54400    60.0   
26          ∞       1.55                     
像面        ∞   
【００７３】
非球面データ
第21面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.46800e-005  A 6=-4.45749e-008  A 8= 9.40073e-010  A10=-3.72875e-012  A12= 8.03246e-015  
各種データ
広角     
焦点距離      32.00     
Fナンバー      1.45     
半画角（度）  23.12    
レンズ全長    66.94      
BF            11.20      
INF      至近
d21            1.16     9.00         
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  
1    1      38.15        49.77     
2   22      83.21         4.82     
近距離撮像倍率：-0.173
【００７４】
数値データ３
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd        θgF
1        -34.217    1.10   1.61340    44.3  
2         51.992    1.16                     
3        137.147    6.98   1.91082    35.3   
4        -22.754    1.00   1.85478    24.8   
5        -69.791    0.30                     
6         28.676    5.32   1.91082    35.3   
7       -257.267    0.30                     
8         33.160    6.27   1.59522    67.7       0.5442
9        -48.342    1.00   1.73800    32.3       0.5899
10         20.242    4.10                     
11(絞り)    ∞       4.08                     
12        -19.159    2.30   1.76385    48.5       0.5589
13        -12.686    0.72   1.67542    34.8       0.5825
14        179.943    0.30                     
15         32.368    7.65   1.88300    40.8    
16        -15.173    0.78   1.67270    32.1    
17        -43.332    1.53                      
18        -20.058    0.82   1.51742    52.4    
19         40.757    3.81   1.85135    40.1    
20*      -120.561  (可変)                      
21         99.378    5.55   1.88300    40.8    
22        -27.864    0.92   2.00069    25.5    
23       -137.906    8.52                      
24          ∞       1.75   1.54400    60.0   
25          ∞       1.55                     
像面        ∞   
【００７５】
非球面データ
第20面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.83327e-005  A 6=-5.45082e-008  A 8= 1.10996e-009  A10=-7.56124e-012  A12= 2.06296e-014  
各種データ
INF
焦点距離      32.34  
Fナンバー      1.45  
半画角（度）  22.90  
レンズ全長    68.27  
BF            11.20  
INF      至近
d20            1.09     9.71
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  
1    1      38.54        49.51      
2   21      84.58         6.47       
近距離撮像倍率：-0.188
【００７６】
数値データ４
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd        θgF
1        -34.023    1.10   1.61340    44.3   
2         50.577    1.19                     
3        132.441    6.98   1.91082    35.3   
4        -22.595    1.00   1.85478    24.8   
5        -70.125    0.30                     
6         28.705    5.32   1.91082    35.3   
7       -241.320    0.30                     
8         32.296    6.27   1.59282    68.6       0.5441
9        -47.599    1.00   1.73800    32.3       0.5899
10         19.941    4.16                      
11(絞り)    ∞       4.03                      
12        -19.667    2.30   1.74400    44.8       0.5655
13        -12.814    0.72   1.67542    34.8       0.5825
14        163.437    0.30                      
15         32.304    7.65   1.88300    40.8    
16        -15.165    0.78   1.67270    32.1    
17        -44.500    1.56                      
18        -20.105    0.82   1.51742    52.4    
19         40.810    3.81   1.85135    40.1    
20*      -117.580  (可変)                      
21         97.529    5.55   1.88300    40.8    
22        -26.508    0.92   2.00069    25.5    
23       -134.491    8.52                      
24          ∞       1.75   1.54400    60.0    
25          ∞       1.56                      
像面        ∞   
【００７７】
非球面データ
第20面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.82111e-005  A 6=-6.19904e-008  A 8= 1.24472e-009  A10=-8.90674e-012  A12= 2.57258e-014  
各種データ
焦点距離      32.40  
Fナンバー      1.45  
半画角（度）  22.86  
レンズ全長    68.26  
BF            11.20  
INF      至近
d20            1.00     9.71
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  
1    1      38.70        49.59     
2   21      83.62         6.47     
近距離撮像倍率：-0.188
【００７８】
数値データ５
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd        θgF
1        -34.023    1.10   1.61340    44.3    
2         52.627    1.11                      
3        131.949    6.98   1.91082    35.3    
4        -22.855    1.00   1.85478    24.8    
5        -69.772    0.30                      
6         28.622    5.32   1.91082    35.3    
7       -268.400    0.30                      
8         33.304    6.27   1.59522    67.7     0.5442
9        -47.947    1.00   1.73800    32.3     0.5899
10         20.085    4.23                      
11(絞り)    ∞       3.97                      
12        -19.016    2.30   1.76385    48.5     0.5589
13        -12.535    0.72   1.67542    34.8     0.5825
14        218.291    0.30                      
15         32.261    7.65   1.88300    40.8    
16        -15.189    0.78   1.67270    32.1    
17        -42.579    1.53                      
18        -19.870    0.82   1.51742    52.4    
19         40.110    3.81   1.85135    40.1    
20*      -167.450    1.18                      
21         97.367    5.55   1.88300    40.8    
22        -27.249    0.92   2.00069    25.5    
23       -115.681  (可変)                      
24          ∞       1.75   1.54400    60.0    
25          ∞       1.55                      
像面        ∞   
【００７９】
非球面データ
第20面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.84400e-005  A 6=-5.05232e-008  A 8= 9.88419e-010  A10=-6.60991e-012  A12= 1.76998e-014  
各種データ
INF
焦点距離      32.58  
Fナンバー      1.45  
半画角（度）  22.75  
レンズ全長    68.33  
BF            11.20  
INF      至近
d23            8.52    11.81
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  
1    1      32.58        57.13      
近距離撮像倍率：-0.101
【００８０】
数値データ６
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd        θgF
1        -33.557    1.10   1.61340    44.3      
2         53.990    1.16                        
3        151.452    6.98   1.91082    35.3      
4        -22.261    1.00   1.85478    24.8      
5        -68.759    0.30                        
6         29.114    5.32   1.91082    35.3      
7       -228.185    0.30                        
8         32.758    6.27   1.59282    68.6       0.5441
9        -46.226    1.00   1.73800    32.3       0.5899
10         20.399    4.08                        
11(絞り)    ∞       4.10                        
12        -18.889    2.30   1.76385    48.5       0.5589
13        -12.578    0.72   1.65412    39.7       0.5737
14        184.803    0.30                        
15         31.870    7.65   1.88300    40.8      
16        -15.220    0.78   1.67270    32.1      
17        -49.250    1.56                        
18        -20.733    0.82   1.54814    45.8      
19         42.768    3.81   1.85135    40.1      
20*       -97.634  (可変)                       
21         84.211    5.55   1.88300    40.8     
22        -27.365    0.92   2.00069    25.5     
23       -167.024    8.52                       
24          ∞       1.75   1.54400    60.0     
25          ∞       1.55                       
像面        ∞   
【００８１】
非球面データ
第20面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.85526e-005  A 6=-5.30617e-008  A 8= 1.07497e-009  A10=-7.29660e-012  A12= 1.99428e-014  
各種データ
焦点距離      32.15  
Fナンバー      1.45  
半画角（度）  23.02  
レンズ全長    68.22  
BF            11.20  
INF      至近
d20            1.00     9.72
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  
1    1      38.71        49.55     
2   21      82.60         6.47     
近距離撮像倍率：-0.187
【００８２】
【表１】
2018180366.tif 000003
【符号の説明】
【００８３】
ＬＦ  接合レンズ      ＬＲ  接合レンズ      ＬＦＰ  正レンズ
ＬＦＮ  負レンズ      ＬＲＰ  正レンズ      ＬＲＮ  負レンズ
Ｌ１  第１レンズ群      Ｌ２  第２レンズ群
ＳＰ  開口絞り
【図１】
2018180366.tif 000004
【図２】
2018180366.tif 000005
【図３】
2018180366.tif 000006
【図４】
2018180366.tif 000007
【図５】
2018180366.tif 000008
【図６】
2018180366.tif 000009
【図７】
2018180366.tif 000010
【図８】
2018180366.tif 000011
【図９】
2018180366.tif 000012
【図１０】
2018180366.tif 000013
【図１１】
2018180366.tif 000014
【図１２】
2018180366.tif 000015
【図１３】
2018180366.tif 000016