(57)【要約】    【課題】  色収差を始めとする諸収差を良好に補正することができる、製造が容易で、耐環境性に優れた光学系及びそれを有する光学機器を得ること。    【解決手段】  光軸と瞳近軸光線の交わる点をＰとするとき、点Ｐよりも拡大側で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値が、点Ｐよりも縮小側で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも大きい光学系において、点Ｐよりも拡大側又は縮小側の少なくとも一方に、光入出射面が共に屈折面で固体材料より成る第１、第２光学素子を有し、該第１、第２光学素子の固体材料のｇ線とＦ線に関する異常部分分散性をそれぞれΔθｇＦ１、ΔθｇＦ２、該第１、第２光学素子の光入出射面が共に空気に接する面としたときの屈折力をそれぞれφ１、φ２とするとき、          ΔθｇＦ１＞０．０２７２          ΔθｇＦ２＜−０．０２７８          φ１×φ２＜０なる条件を満足すること。【選択図】図１
2008203304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸と瞳近軸光線の交わる点をＰとするとき、点Ｐよりも拡大側で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値が、点Ｐよりも縮小側で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも大きい光学系において、点Ｐよりも拡大側又は縮小側の少なくとも一方に、光入出射面が共に屈折面で固体材料より成る第１、第２光学素子を有し、該第１、第２光学素子の固体材料のｇ線とＦ線に関する異常部分分散性をそれぞれΔθｇＦ１、ΔθｇＦ２、該第１、第２光学素子の光入出射面が共に空気に接する面としたときの屈折力をそれぞれφ１、φ２とするとき、
ΔθｇＦ１＞０．０２７２
ΔθｇＦ２＜−０．０２７８
φ１×φ２＜０
なる条件を満足することを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記光学系の全系の焦点距離をｆｔ、レンズ全長をＬｔとするとき、
Ｌｔ／ｆｔ＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第１、第２光学素子の固体材料のｇ線とｄ線に関する異常部分分散性を各々Δθｇｄ１、Δθｇｄ２とするとき、
Δθｇｄ１＞０．０３８
Δθｇｄ２＜−０．０３７
なる条件式を満足する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】
前記第１、第２光学素子の固体材料のアッベ数をそれぞれνｄ１、νｄ２とするとき、
νｄ１＜６０
νｄ２＜６０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項５】
前記第１、第２光学素子は共に前記点Ｐよりも拡大側に位置していることを特徴とする請求項1から４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
前記φ１、φ２は、
φ１＞０
φ２＜０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
前記第１、第２光学素子の固体材料のアッベ数をそれぞれνｄ１、νｄ２とするとき、
（φ１×ΔθｇＦ１÷νｄ１）／（φ２×ΔθｇＦ２÷νｄ２）＜１．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
前記光学系は、物体側より像側へ順にフォーカスの際に不動の正の屈折力の第１レンズ群、フォーカスのために光軸方向へ移動する負の屈折力の第２レンズ群、フォーカスの際に不動の正の屈折力の第３レンズ群より構成され、前記第１、第２光学素子は、該第１レンズ群中に含まれることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の光学系を備えてい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、光学系に関し、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、デジタルビデオカメラ、望遠鏡、双眼鏡、プロジェクター、複写機等の光学機器に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
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光学系には、レンズ全長（光学全長、物体側の第１レンズ面から像面までの長さ）が短く、光学系全体が小型であることが求められている。
【０００３】
一般に、光学系の小型化を図るほど該収差、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、光学性能が低下する傾向にある。特にレンズ全長の短縮化を図ったテレフォトタイプ（望遠型）の光学系では、焦点距離を長くするほど色収差が多く発生する。
【０００４】
テレフォトタイプの光学系で異常部分分散材料を用いて色消し（色収差の補正）を行った光学系が知られている（特許文献１〜３）。
【０００５】
また、色収差の補正作用を持つ光学材料として、高分散で、かつ異常部分分散特性を示す液体材料が知られており、それを用いて色消しを行った光学系が知られている（特許文献４、５）。
【０００６】
又、異常部分分散特性を持つ固体材料として透明媒体にＩｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ）微粒子を分散させた混合体からなる固体材料を用いて、色消しを行った光学系が知られている（特許文献６、７）。
【０００７】
又、異常部分分散特性を持つ固体材料として、透明媒体にＴｉＯ２微粒子を分散させた混合体や樹脂からなる固体材料を用いて色消しを行った光学系が知られている（特許文献８，９）。
【特許文献１】特公昭６０−４９８８３号公報
【特許文献２】特公昭６０−５５８０５号公報
【特許文献３】特開平１１−１１９０９２号公報
【特許文献４】米国特許第４９１３５３５号明細書
【特許文献５】米国特許第５７３１９０７号明細書
【特許文献６】特開２００５−１８１３９２号公報
【特許文献７】特開２００５−２１５３８７号公報
【特許文献８】特開２００６−１４５８２３号公報
【特許文献９】特開２００６−３４９９４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜３に開示されている、光学材料に蛍石等を使ったテレフォトタイプの光学系では、レンズ全長を比較的長めに設定した場合は色収差の補正が容易である。しかしながら、レンズ全長の短縮化を図ると色収差が多く発生し、これを良好に補正することが困難となる。この方法は、蛍石等の材料が持つ低分散と異常部分分散を利用して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するに留まるためである。レンズ全長の短縮に伴って悪化した色収差を補正しようとすると、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が大きく変化しない。このため、色収差の補正と、屈折力を大きくしたことによって発生する球面収差、コマ収差、非点収差などの諸収差の補正との両立が困難となる。また、蛍石等の異常部分分散特性を有するガラス材料は非常に加工が難しいという問題や、表面が傷つきやすいため光学系への使用箇所が制限されるということもある。
【０００９】
特許文献４、５に開示された材料は、液体であるために、それを封止する構造が必要と
なり、光学材料に用いる場合、製造が難しくなる。また、温度変化により屈折率、分散な
どの特性が大きく変化し、耐環境性が十分でない。更に空気との界面が得られないために
十分な色収差の補正作用が得られにくい。
【００１０】
特許文献６、７、８及び９に開示されている異常部分分散特性を有している固体材料は、一般の光学材料と比べて透過率が比較的低い。
【００１１】
光学系全系の透過率の低下を防ぐためには、この固体材料の光軸方向の厚さが薄い方が望ましい。一方、固体材料を用いて色収差を良好に補正するためには、一定の厚さが必要である。
【００１２】
しかし、光路中において固体材料の厚みが増すほど、環境下での光学特性の変動も大きくなり、耐環境性が悪化する。また、厚い固体材料を成型することは難しいため、製造が容易ではない。
【００１３】
そのため、特許文献６、７、８、９に開示されている異常部分分散性を有する固体材料より成る光学素子を光学系中にレンズもしくは屈折力のある層として用いる場合には、光軸方向の厚さを薄くしつつ、色収差の補正をすることが重要である。
【００１４】
本発明は、色収差を始めとする諸収差を良好に補正することができる、製造が容易で、耐環境性に優れた光学系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、光軸と瞳近軸光線の交わる点をＰとするとき、点Ｐよりも拡大側で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値が、点Ｐよりも縮小側で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも大きい光学系において、点Ｐよりも拡大側又は縮小側の少なくとも一方に、光入出射面が共に屈折面で固体材料より成る第１、第２光学素子を有し、該第１、第２光学素子の固体材料のｇ線とＦ線に関する異常部分分散性をそれぞれΔθｇＦ１、ΔθｇＦ２、該第１、第２光学素子の光入出射面が共に空気に接する面としたときの屈折力をそれぞれφ１、φ２とするとき、
ΔθｇＦ１＞０．０２７２
ΔθｇＦ２＜−０．０２７８
φ１×φ２＜０
なる条件を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、製造が容易で、耐環境性に優れた、高い光学性能を有するコンパクトな光学系が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の光学系およびそれを有する光学機器について説明する。
【００１８】
光軸と瞳近軸光線の交わる点をＰとする。このとき本発明の光学系は点Ｐよりも拡大側で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値が、点Ｐよりも縮小側で近軸軸上光線がレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値よりも大きいテレフォトタイプの光学系である。
【００１９】
そして本発明は、テレフォトタイプ（レンズ全長が光学系の焦点距離よりも短い光学系）の光学系において、後述する条件を満足する固体材料に正又は負の屈折作用を持たせた屈折光学素子（以下単に「光学素子」ともいう）を用いている。
【００２０】
本発明の光学系に用いる屈折光学素子の固体材料とは、光学系を使用する状態で固体の材料を指し、製造時などの光学系を使用する前での状態は、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。
【００２１】
図１４は、本発明の光学系の光学作用を説明する為の近軸屈折力配置の概略図である。図１４において、ＯＬはレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）が焦点距離よりも短いテレフォトタイプの光学系である。Ｇｐ，Ｇｎは、それぞれテレフォトタイプの光学系ＯＬを構成する正の屈折力の前群と負の屈折力の後群である。ＧＮＬ１、ＧＬ１は、それぞれ前群Ｇｐに導入した、後述する条件式（２）〜（９）を満足する固体材料（光学材料、以下「材料」ともいう。）より成る第１、第２屈折光学素子（第１、第２光学素子）である。構成を簡単にするために、前群Ｇｐ、後群Ｇｎを構成するレンズは全て薄肉単レンズとし、前群Ｇｐ、後群Ｇｎ内でそれぞれレンズ間隔が０で光軸上に配置されているものとしている。また、第１、第２光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１も薄肉単レンズとし、それぞれ前群Ｇｐにレンズ間隔が０で光軸Ｌａ上に配置されるものとする。Ｑは近軸軸上光線である。Ｒは瞳近軸光線である。近軸軸上光線Ｑは光学系全系の焦点距離を１に正規化し、光学系の光軸と平行に、光軸から高さ１の光を入射させたときの近軸光線である。以下物体は光学系の左側にあるものとし、物体側から光学系に入射する光線は左から右へ進むものとして扱う。瞳近軸光線Ｒは光学系全系の焦点距離を１に正規化し、光軸に対して−４５°で入射する光線の内、光学系の入射瞳と光軸との交点を通過する近軸光線である。以下、光学系への入射角度は、光軸から測って時計回りを正、反時計回りを負とする。Ｐは瞳近軸光線Ｒと光軸Ｌａとの交点である。ＩＰは像面である。
【００２２】
図１４の光学系ＯＬは、点Ｐより拡大側（物体側）で、近軸軸上光線Ｑがレンズ面を通過する光軸Ｌａからの高さの最大値ｈＧｐが、点Ｐよりも縮小側（像側）で近軸軸上光線Ｑがレンズ面を通過する光軸からの高さの最大値ｈＧｎよりも大きい光学系である。ＨＧｐ、ＨＧｎは瞳近軸光線Ｒが前群Ｇｐと後群Ｇｎのレンズ面に入射するときの光軸Ｌａからの高さである。
【００２３】
本実施例の光学系ＯＬの特徴は、次のとおりである。
【００２４】
レンズ全系の焦点距離をｆｔ、レンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）をＬｔとする。
【００２５】
光軸Ｌａと瞳近軸光線Ｒの交わる点をＰとする。点Ｐよりも拡大側又は縮小側の少なくとも一方に、光入出射面が共に屈折面で固体材料より成る第１、第２光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１を有している。
【００２６】
第１、第２光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１の材料のｇ線とＦ線に関する異常部分分散性を各々ΔθｇＦ１、ΔθｇＦ２とする。
【００２７】
第１、第２光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１の光入出射面が共に空気に接する面としたときの屈折力をそれぞれφ１、φ２とする。
【００２８】
第１、第２光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１の材料のｇ線とｄ線に関する異常部分分散性を各々Δθｇｄ１、Δθｇｄ２とする。
【００２９】
第１、第２光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１の材料のアッベ数をそれぞれνｄ１、νｄ２とする。
【００３０】
このとき各実施例では次の条件のうち１以上を満足している。
【００３１】
Ｌｔ／ｆｔ  ＜  １．０              ・・・・・・（１）
ΔθｇＦ１  ＞    ０．０２７２      ・・・・・・（２）
ΔθｇＦ２  ＜  −０．０２７８      ・・・・・・（３）
Δθｇｄ１  ＞    ０．０３８        ・・・・・・（４）
Δθｇｄ２  ＜  −０．０３７        ・・・・・・（５）
νd１  ＜  ６０                     ・・・・・・（６）
νd２  ＜  ６０                     ・・・・・・（７）
φ１×φ２  ＜  ０                  ・・・・・・（８）
（ΔθｇＦ１×φ１／νｄ１）／（ΔθｇＦ２×φ２／νｄ２）＜１．５
・・・・・・（９）
本実施例の光学系に用いる光学素子の材料の異常部分分散性とアッベ数は次のとおりである。
【００３２】
フラウンフォーファ線のｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとする。アッベ数νｄ、ｇ線とｄ線に関する部分分散比θｇｄ、ｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは次のとおりである。
【００３３】
νｄ   ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇｄ ＝（Ｎｇ−Ｎｄ）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
ｇ線とｄ線に関する異常部分分散性Δθｇｄと、ｇ線とＦ線に関する異常部分分散性ΔθｇＦは次のとおりである。
【００３４】
一般的にレンズ系に使用される固体材料の部分分散比θｇｄ、θｇＦを
θｇｄ＝−１．６８７×１０−７νｄ３＋５．７０２×１０−５νｄ２
−６．６０３×１０−３νｄ＋１．４６２
θｇＦ＝−１．６６５×１０−７νｄ３＋５．２１３×１０−５νｄ２
−５．６５６×１０−３νｄ＋０．７２７８
として近似する。
【００３５】
このとき異常部分分散性Δθｇｄ、ΔθｇＦは、
Δθｇｄ＝θｇｄ−（−１．６８７×１０−７νｄ３＋５．７０２×１０−５νｄ２
−６．６０３×１０−３νｄ＋１．４６２）
ΔθｇＦ＝θｇＦ−（−１．６６５×１０−７νｄ３＋５．２１３×１０−５νｄ２
−５．６５６×１０−３νｄ＋０．７２７８）
である。
【００３６】
本実施例の光学系ＯＬは、屈折力を有する屈折光学素子として、高分散で部分分散比が大きい固体材料で形成した第１光学素子ＧＮＬ１と、高分散で部分分散比が小さい固体材料で形成した第２光学素子ＧＬ１とを、少なくともそれぞれ1枚ずつ用いている。
【００３７】
尚、ここでいう屈折光学素子とは、屈折作用でパワー（屈折力）を生じる、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まない。
【００３８】
各実施例の光学系は条件式（１）を満足するようなテレフォトタイプの光学系である。
【００３９】
各実施例では、条件式（２）を満足する異常部分分散性を有する固体材料で形成される屈折光学素子ＧＮＬ１と、条件式（３）を満足する異常部分分散性を有する固体材料で形成される屈折光学素子ＧＬ１とを少なくとも1つずつ光学系中に用いるのが良い。これによれば可視域の波長域全体にわたって、良好に色収差を補正することができる。
【００４０】
又、条件式（４）と条件式（５）を満足する異常部分分散性を有する固体材料を用いるのが良い。これによれば短波長（波長４００ｎｍ）から中間波長（波長５５０ｎｍ）までの間の色収差の補正を良好に行うことが容易になる。又、これによれば、短波長から長波長（波長７００ｎｍ）までの広い波長域において、より良好に色収差を補正することができる。
【００４１】
又、条件式（６）、（７）を満足するアッベ数の固体材料を用いるのが良い。これによれば、色収差の補正が容易になる。
【００４２】
又、条件式（８）を満足する屈折力を有するように第１、第２光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１を構成するのが良い。これによれば広い波長域にわたり色収差を良好に補正することができる。
【００４３】
又、条件式（９）を満足するように第１、第２光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１の各要素を構成するのが良い。これによれば、テレフォトタイプの光学系において、多く発生する色収差を良好に補正することができる。
【００４４】
各実施例において、第１、第２光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１を光学系中に設けるときは、光軸Ｌａと瞳近軸光線Ｒの交わる点Ｐよりも拡大側に双方を設けるのが良い。
【００４５】
条件式（２）を満足する固体材料（光学材料）の具体例としては、例えば樹脂がある。さまざまな樹脂の中でも特にＵＶ硬化樹脂（Ｎｄ＝１．６３５，νｄ＝２２．７，θｇＦ＝０．６９）やＮ−ポリビニルカルバゾール（Ｎｄ＝１．６９６，νｄ＝１７．７，θｇＦ＝０．６９）は条件式（２）を満足する光学材料である。尚、条件式（２）を満足すれば、これらに限定するものではない。
【００４６】
また、一般の硝材とは異なる特性を持つ光学材料として、下記の無機酸化物ナノ微粒子を合成樹脂中に分散させた混合体がある。すなわち、ＴｉＯ２（Ｎｄ＝２．３０４，νｄ＝１３．８）、Ｎｂ２Ｏ５（Ｎｄ＝２．３６７，νｄ＝１４．０）、ＩＴＯ（Ｎｄ＝１．８５７１，νｄ＝５．６９）、ＣｒＯ３（Ｎｄ＝２．２１７８，νｄ＝１３．４）、ＢａＴｉＯ３（Ｎｄ＝２．４３６２，νｄ＝１１．３）等が挙げられる。
【００４７】
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（２）を満足する光学材料が得られる。
【００４８】
また、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ−Ｏｘｉｄｅ）（Ｎｄ＝１．８５７１，νｄ＝５．６９，θｇＦ＝０．８７３）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（３）を満足する光学材料が得られる。尚、条件式（３）を満足すれば、これらに限定するものではない。
【００４９】
各実施例では、一般的な光学材料に比べて、部分分散比の大きい光学材料と、部分分散比の小さい光学材料とを用いて、良好な色収差補正を行っている。
【００５０】
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すものである。
【００５１】
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、部分分散比は正の値をとる。
【００５２】
このため、分散特性曲線は下に凸を描き、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。例えば、株式会社ＯＨＡＲＡ社の商品名Ｓ−ＴＩＨ５３なる硝材の屈折率の波長特性は図１５のようになる。
【００５３】
そして、アッベ数の小さい高分散な光学材料ほど、ｇ線とＦ線に関する部分分散比及びｇ線とｄ線に関する部分分散比は大きくなる傾向がある。
【００５４】
一般の光学材料において、部分分散比はアッベ数に対してほぼ直線的な変化をする。この直線的な変化から外れたものが異常部分分散を有する光学材料であり、一般的には蛍石等が挙げられる。
【００５５】
一般の光学材料と比較して、部分分散比が大きい光学材料では、色収差係数の波長依存特性曲線が、短波長側で大きく曲がっているという特性を持つ。
【００５６】
色収差をコントロールするように、部分分散比の大きな光学材料のレンズ面のパワーを変化させると、色収差係数の波長依存特性曲線は設計基準波長の位置を回転中心として全体に傾きが変化する。この変化は、部分分散比が大きい材料では特に短波長側での変化が大きくなる。結果として、短波長側で大きく曲がり量を変化させながら全体の傾きが変化することになる。
【００５７】
この性質を利用することで、色収差係数の波長依存特性曲線の短波長側での曲がりをキャンセルすることができる。
【００５８】
しかし、残存する色収差係数の波長依存特性曲線の傾きを同時に補正することは難しい。さらに、短波長側の曲がりを補正したことによって、長波長側の色収差は比較的悪化してしまう。この長波長側の補正を行うには、光学系中の適切なガラス面のパワーを変化させるのが良いが、色収差以外の諸収差の補正をするためには好ましくない。
【００５９】
一方、部分分散比が小さい光学材料では、色収差係数の波長依存特性曲線における短波長側での曲がりが小さい。
【００６０】
このため、一般の光学材料と比較して、波長の変化に対して色収差係数がより直線的に変化するという特性を持つ。
【００６１】
色収差をコントロールするように、部分分散比の小さな光学材料でレンズ面のパワーを変化させると、色収差係数の波長依存特性曲線は、設計基準波長の位置を回転中心として、波長に対して比較的直線性を保ちつつ傾きが変化する。このことから、色収差係数の波長依存特性曲線の傾きを補正することができる。
【００６２】
そこで部分分散比の大きな光学材料に加えて、部分分散比の小さな光学材料を用いることで、色収差係数の波長依存特性曲線の短波長側の曲がりと全体的な傾きを同時に補正することができる。
【００６３】
つまり、光学系全体としての色収差を、ｇ線からＣ線までの広い波長領域において、良好に補正することができる。
【００６４】
次に、部分分散比が大きな光学材料を用いた屈折光学系部分ＧＮＬと、部分分散比が小さな光学材料を用いた屈折光学系部分ＧＬと、部分分散比が一般的な値である一般の光学材料を用いた屈折光学系部分Ｇより構成される望遠レンズにおける色収差補正を説明する。
【００６５】
まず、屈折光学系部分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、屈折光学系部分Ｇを構成する負レンズに比較的、高分散な光学材料を選択する。このとき屈折光学系部分Ｇの色収差係数の波長依存特性曲線は、短波長側で元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。
【００６６】
この状態で、屈折光学系部分ＧＮＬに適当なパワーを与えると同時に、屈折光学系部分Ｇを構成する正レンズも比較的分散の大きな材料を選択する。
【００６７】
ところが、屈折光学系部分ＧＮＬをアッベ数に対して一様な部分分散比を持つ一般の光学材料で構成しているとする。この場合、屈折光学系部分ＧＮＬは、屈折光学系部分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と同時に一定の割合で寄与する。このため、これら曲がり成分と傾き成分とを同時にキャンセルすることは困難である。
【００６８】
これに対し、屈折光学系部分ＧＮＬを一般の光学材料に比べて部分分散比の大きい材料で構成しているとする。この場合には、屈折光学系部分ＧＮＬは主屈折光学系部分Ｇの色収差係数の波長依存特性曲線全体の曲がり成分に主に寄与する。このため、主に曲がり成分をキャンセルさせることができる。これより、元の状態よりも直線性を増しながら、色収差係数波長の依存特性曲線の全体の傾きを変化させることができる。
【００６９】
この状態でさらに、屈折光学系部分ＧＬに、屈折光学系部分ＧＮＬとは符号の異なる適当なパワー（屈折力）を与えることで、屈折光学系部分Ｇの色収差係数の波長依存特性曲線の全体の傾きを補正することができる。
【００７０】
ところが、屈折光学系部分ＧＬを一般の光学材料で構成している場合、屈折光学系部分ＧＬは、屈折光学系部分Ｇの色収差の波長依存特性曲線の曲がりよりも逆方向に比較的大きな曲がりを持つ。
【００７１】
そのため、光学系全体として色収差係数の波長依存特性曲線の傾き成分はキャンセルできるが、色収差を悪化させるような曲がり成分が発生してしまうことになる。
【００７２】
このとき発生する色収差係数の波長依存特性曲線の曲がり成分を補正するためには、部分分散比の大きい材料で構成する屈折光学系部分ＧＮＬのパワーをより変化させる必要がある。しかし、パワーをより変化させるとレンズとしての光軸方向の厚みが増すため、好ましくない。
【００７３】
これに対し、屈折光学系部分ＧＬを部分分散比の小さな光学材料で構成している場合、屈折光学系部分ＧＬの色収差係数の波長依存特性曲線が比較的線形性を示す。つまり、色収差をコントロールするために屈折光学系部分ＧＬのパワーを変化させると、比較的直線性を維持したまま、設計基準波長を回転中心として傾きを変化させることができる。このため、色収差を良好に補正することができる。
【００７４】
このように、主屈折光学系部分Ｇに屈折光学系部分ＧＮＬと屈折光学系部分ＧＬの両者を用いることで、比較的容易に色収差係数の波長依存特性曲線の傾き成分と曲がり成分を同時に補正することができる。
【００７５】
屈折光学系部分ＧＮＬ、屈折光学系部分ＧＬのどちらか一方のみを用いて色消しを行う場合には、ＧＮＬもしくはＧＬと、屈折光学系部分Ｇのどちらもレンズ面のパワーを比較的大きく変化させないと十分な効果を得がたい。
【００７６】
つまり、屈折光学系部分ＧＮＬ、ＧＬの両者を用いることで個々の屈折力が比較的小さくてすむために、結果的に固体材料の光軸方向の厚みを薄くすることができる。さらに、屈折光学系部分ＧＮＬ、ＧＬの両者を用いることで屈折光学系部分Ｇも比較的大きくパワーを変化させずに色消し効果を得ることができるため、色収差以外の諸収差も大きく変化しないで済むことになる。
【００７７】
このとき、色収差を独立に補正するという観点から、屈折光学系部分ＧＮＬ、屈折光学系部分ＧＬは共にアッベ数が小さい、すなわち高分散材料から形成されていることが好ましい。さらに、テレフォトタイプの光学系においては、屈折光学系部分ＧＮＬ、ＧＬは瞳近軸光線が光軸と交わる点Ｐよりも拡大側に、少なくとも１枚ずつあることが好ましい。
【００７８】
次にこのことをレンズ面で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。
【００７９】
屈折レンズの面におけるパワー変化をΔψ、アッベ数をν、近軸軸上光線及び瞳近軸光線がレンズ面を通過する光軸からの高さをそれぞれｈ、Ｈとする。このとき、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ΔＴは、以下のように表すことができる。
【００８０】
ΔＬ  ＝  ｈ２・Δψ／ν             …（ａ）
ΔＴ  ＝  ｈ・Ｈ・Δψ／ν          …（ｂ）
式（ａ）及び式（ｂ）から明らかなとおり、レンズ面のパワー変化に対する各収差係数ΔＬ、ΔＴ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。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パワー変化量は小さくて済む。
【００８１】
このことは収差論上、球面収差、コマ収差、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るため、色収差補正の独立性が高まることを意味する。
【００８２】
逆に、低分散材料を用いると、必要な色収差を得るためのパワー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。したがって、光学系を構成するレンズの内、少なくとも１つのレンズ面は、高分散材料で形成された屈折レンズ面であることが収差補正上重要である。
【００８３】
また、式（ａ）及び式（ｂ）から、軸上色収差係数ΔＬ、倍率色収差係数ΔＴの変化量は高さｈ及びＨの値によって決まることが分かる。このことから、屈折光学系部分ＧＮＬ，ＧＬを光学系のどのような位置に配置させるのが適しているのかを説明する。
【００８４】
色収差を良好に補正するためには、色収差係数の波長依存特性の傾き成分と曲がり成分を同時に補正する必要がある。しかし、パワー変化Δψを小さくすると十分な色収差補正効果を得ることはできない。逆に、パワー変化Δψを大きくすると、レンズとしての光学素子の厚さが厚くなってしまう。
【００８５】
屈折光学系部分ＧＮＬ及びＧＬを構成する異常部分分散特性を有する光学材料では一般的に透過率が低いため、レンズとして用いる場合には厚みを比較的薄くする必要がある。また、厚みが薄いほうが環境変化に対する性能変化が小さいため、耐環境性もよくなる。
【００８６】
つまり、十分な色収差の補正効果を得つつ、屈折光学系部分ＧＮＬ及びＧＬの厚みを薄くするためには、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の補正量を適度に調整することが好ましい。この補正量は（ａ）、（ｂ）式より高さｈ、Ｈに影響されるため、光学系中のどの位置に屈折光学系部分ＧＮＬ及びＧＬを配置するかによって変化する。つまり、色収差を良好に補正し、かつそのときの屈折光学系部分ＧＮＬ及びＧＬのパワー変化を小さくするためには、屈折光学系部分ＧＮＬ、ＧＬを配置させる場所を適切に選択することが重要である。
【００８７】
屈折光学系部分ＧＮＬ、ＧＬをどの位置に配置させるとき色収差が良好に補正できパワー変化が小さくなるかは、光学系が有する収差構造によって異なる。また、その収差構造は光学系のタイプによって差異がある。
【００８８】
各実施例のテレフォトタイプの光学系では、屈折光学系部分ＧＮＬ及びＧＬは点Ｐより拡大側に配置するのが良い。これによれば、軸上色収差と倍率色収差を良好に補正することができる。さらに、軸上色収差と倍率色収差を同時に補正し、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より良好に補正するには、屈折光学系部分ＧＮＬ、ＧＬの光学特性が条件式（９）を満足することが好ましい。
【００８９】
このとき、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キャンセルさせるには、屈折光学系部分ＧＮＬの屈折力（φ１）と、ＧＬの屈折力（φ２）との積φ１×φ２が条件式（８）の如く負とするのが良い。これらはテレフォトタイプの光学系が有する色収差の波長依存特性によるものである。
【００９０】
特に好ましくは、
φ１＞０
φ２＜０
とするのが良い。
【００９１】
一般的に、ズーミングやフォーカシングや像位置の補正に際し、レンズ群が移動すると、各レンズ群に入射する光線の状態が変化する。
【００９２】
それに伴い各レンズ群で発生する収差が変化する。したがって、すべての使用状態で光学系全体の収差を良好に補正するには、各レンズ群個々で、すべての使用状態で連立するような収差係数を与えるのが良い。屈折光学素子ＧＮＬ及びＧＬを同一のレンズ群内に配置させれば、所望の収差が得やすいことになる。
【００９３】
また、屈折光学素子ＧＮＬ及びＧＬの厚みが薄くなると、環境下での変動が小さくなる。さらに条件式（８）を満足すると、屈折光学素子ＧＮＬ、ＧＬの環境下での変動は互いにキャンセルするので、耐環境性が良くなる。
【００９４】
屈折光学系部分ＧＮＬ、ＧＬは一般の光学材料と組み合わせて、色収差をはじめとする諸収差を補正する。そのため、それらの部分分散比は一般の光学材料とは異なる特性と持つことが収差補正上好ましいが、異常部分分散性が強すぎると良くない。
【００９５】
一般の光学材料とかけ離れた特性を持つ材料から成るレンズを用いた場合、そのレンズ面での色収差係数の波長依存特性の曲がりは特に大きくなる。その大きな曲がり成分を補正するためには、他のレンズのパワーも強くしなければならない。このとき、球面収差やコマ収差や非点収差などに大きな影響を及ぼすため、収差補正が困難となる。
【００９６】
つまり、屈折光学系部分ＧＮＬ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が良い。
【００９７】
なお、条件式（２）の異常部分分散性ΔθｇＦ１の数値範囲は、以下の範囲とすれば更に良好な色収差の補正効果が期待できる。
【００９８】
０．０２７２  ＜  ΔθｇＦ１  ＜  ０．２８３２          …（２ａ）
また収差補正上の観点から、更に望ましくは、条件式（２ａ）の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
【００９９】
０．０３４２  ＜  ΔθｇＦ１  ＜  ０．２８３２          …（２ｂ）
条件式（３）の異常部分分散性ΔθｇＦ２の数値範囲は、以下の範囲とすれば更に良好な色収差補正効果が期待できる。
【０１００】
−０．４２７８  ＜  ΔθｇＦ２  ＜  −０．０５２８      …（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。
【０１０１】
−０．４２７８  ＜  ΔθｇＦ２  ＜  −０．０７７８      …（３ｂ）
条件式（４）の異常部分分散性Δθｇｄ１の数値範囲は、以下の範囲とすれば更に良好な色収差補正効果が期待できる。
【０１０２】
０．０３８  ＜  Δθｇｄ１  ＜  ０．３４７              …（４ａ）
更に望ましくは、（４ａ）式の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
【０１０３】
０．０５１  ＜  Δθｇｄ１  ＜  ０．３４７              …（４ｂ）
条件式（５）の異常部分分散性Δθｇｄ２の数値範囲は、以下の範囲とすれば更に良好な色収差補正効果が期待できる。
【０１０４】
−０．５６２０  ＜  Δθｇｄ２  ＜  −０．０６２        …（５ａ）
更に望ましくは、（５ａ）式の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
【０１０５】
−０．５６２０  ＜  Δθｇｄ２  ＜  −０．１１２        …（５ｂ）
条件式（６）、（７）のアッベ数νｄ１、νｄ２の数値範囲は、以下の範囲とすれば更に良好な色収差補正効果が期待できる。
【０１０６】
νｄ１  ＜  ５０          …（６ａ）
νｄ２  ＜  ５０          …（７ａ）
更に望ましくは、（６ａ）、（７ａ）の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
【０１０７】
νｄ１  ＜  ４５          …（６ｂ）
νｄ２  ＜  ４５          …（７ｂ）
更に望ましくは、（６ｂ）、（７ｂ）条件式の数値範囲を以下に示す範囲とするのが良い。
【０１０８】
νｄ１  ＜  ４０          …（６ｃ）
νｄ２  ＜  ４０          …（７ｃ）
各実施例では、条件式（２）及び（３）を満足する光学材料より成る光学素子ＧＮＬ１、ＧＬ１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に適用している。そして、この光学材料で構成された屈折面を非球面形状とするのがより好ましい。これによれば色の球面収差などの色収差フレアを補正することができる。また、これらの光学素子と空気などの雰囲気とで界面を形成したり、比較的、屈折率の低い光学材料とで界面を形成するのがより好ましい。これによれば、界面の僅かな曲率変化で色収差を比較的大きく変化させることができるため好ましい。
【０１０９】
次に、前述した条件式（２）〜（９）の１以上を満足する光学材料から形成された光学素子を、条件式（１）を満足する光学系に応用した各実施例について説明する。ここでは、条件式（２）、（４）、（６）を満足する光学材料としてＵＶ硬化樹脂１やＮ‐ポリビニルカルバゾール、ＵＶ硬化樹脂２にＴｉＯ２微粒子を分散させた混合体を用いている。条件式（３）、（５）、（７）を満足する光学材料としては、ＵＶ硬化樹脂２及びＮ−ポリビニルカルバゾールにＩＴＯ微粒子を分散させた混合体を用いている。
【０１１０】
図１は実施例１の光学系のレンズ断面図である。図２は実施例１の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。
【０１１１】
図３は実施例２の光学系のレンズ断面図、図４は実施例２の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。
【０１１２】
図５は実施例３の光学系のレンズ断面図、図６は実施例３の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。
【０１１３】
図７は実施例４の光学系のレンズ断面図、図８は実施例４の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。
【０１１４】
図９は実施例５の光学系のレンズ断面図、図１０は実施例５の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。
【０１１５】
図１１は実施例６の光学系のレンズ断面図、図１２は実施例６の光学系が無限遠物体に合焦したときの収差図である。
【０１１６】
図１３は本発明の光学系を備えるカメラ（撮像装置）の要部概略図である。
【０１１７】
各実施例の光学系は、望遠型の撮影レンズ系でありビデオカメラやデジタルカメラそして銀塩フィルムカメラ等の撮像装置に用いられる。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。
【０１１８】
尚、各実施例の光学系をプロジェクター等の投射レンズとして用いるときは、左方がスクリーン、右方が被投射画像となる。
【０１１９】
レンズ断面図において、ｉは物体側からのレンズ群の順番を示し、Ｌｉは第ｉレンズ群である。
【０１２０】
ＳＰは開口絞りである。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レンズ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）の撮像面が置かれる。又、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
【０１２１】
収差図においてｄ、ｇは各々ｄ線及びｇ線、ΔＭ、ΔＳはメリディオナル像面、サジタル像面、倍率色収差はｇ線によって表している。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。
【０１２２】
図１の実施例１の光学系は、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、フォーカスのため光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。実施例１の光学系は、焦点距離４００ｍｍの望遠レンズである。
【０１２３】
ここで第１、第２光学素子は第１レンズ群中に含まれている。
【０１２４】
本実施例では、光学系の一部にＵＶ硬化樹脂１より成るレンズ（第１光学素子）ＧＮＬ１と、ＵＶ硬化樹脂２にＩＴＯ微粒子を体積比で１４．２％分散させた混合体より成るレンズ（第２光学素子）ＧＬ１とを用いた例である。
【０１２５】
図１中ＧＮＬ１は、ＵＶ硬化樹脂１で形成した正の屈折力（パワー）のレンズ（層）である。ＧＬ１は、ＩＴＯの混合物で形成した負の屈折力のレンズ（層）である。
【０１２６】
実施例１の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる第１レンズ群Ｌ１の物体側の面に、レンズ（層）ＧＮＬ１と、レンズ（層）ＧＬ１とを導入している。また、これらのレンズＧＮＬ１、ＧＬ１は密着していて、その密着面は非球面形状であり、レンズ間に接合されている。これにより軸上色収差と倍率色収差を良好に補正し、望遠比０．７６４と非常にコンパクトな望遠レンズを得ている。
【０１２７】
図３の実施例２の光学系は、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、フォーカスのため光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。実施例２の光学系は、焦点距離３００ｍｍの望遠レンズである。
【０１２８】
本実施例では、光学系の一部にＵＶ硬化樹脂１より成るレンズ（第１光学素子）ＧＮＬ１と、ＵＶ硬化樹脂２にＩＴＯ微粒子を体積比で１４．２％分散させた混合体より成るレンズ（第２光学素子）ＧＬ１とを用いた例である。図３中ＧＮＬ１は、ＵＶ硬化樹脂１で形成した正の屈折力のレンズ（層）である。ＧＬ１は、ＩＴＯの混合物で形成した負の屈折力のレンズ（層）である。
【０１２９】
実施例２の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる第１レンズ群Ｌ１の物体側の面に、レンズ（層）ＧＮＬ１と、レンズ（層）ＧＬ１とを導入している。また、これらのレンズＧＮＬ１、ＧＬ１を密着させて用い、その密着面を非球面形状にしている。これにより軸上色収差と倍率色収差を良好に補正し、望遠比０．６６９と非常にコンパクトな超望遠レンズを得ている。
【０１３０】
図５の実施例３の光学系は、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、フォーカスのために光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。実施例３の光学系は、焦点距離３００ｍｍの望遠レンズである。
【０１３１】
本実施例では、光学系の一部にＵＶ硬化樹脂２にＴｉＯ２微粒子を体積比で２０％分散させた混合体より成るレンズ（第１光学素子）ＧＮＬ１を設けている。更に、ＵＶ硬化樹脂２にＩＴＯ微粒子を体積比で２０％分散させた混合体より成るレンズ（第２光学素子）ＧＬ１とを用いた例である。
【０１３２】
図５中、ＧＮＬ１はＴｉＯ２の混合体で形成した正の屈折力のレンズ（層）である。ＧＬ１は、ＩＴＯの混合体で形成した負の屈折力のレンズ（層）である
実施例３の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる第１レンズ群Ｌ１の物体側の面に、レンズ（層）ＧＮＬ１と、レンズ（層）ＧＬ１とを導入している。これにより軸上色収差と倍率色収差を良好に補正し、望遠比０．６６９とコンパクトな望遠レンズを得ている。
【０１３３】
図７の実施例４の光学系は、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、フォーカスのための光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。実施例４の光学系は、焦点距離３００ｍｍの望遠レンズである。
【０１３４】
本実施例では、光学系の一部にＮ‐ポリビニルカルバゾールより成るレンズ（第１光学素子）ＧＮＬ１と、ＵＶ硬化樹脂２にＩＴＯ微粒子を体積比で５％分散させた混合体より成るレンズ（第２光学素子）ＧＬ１とを用いた例である。
【０１３５】
図７中ＧＮＬ１は、Ｎ‐ポリビニルカルバゾールで形成した正の屈折力のレンズ（層）である。ＧＬ１は、ＩＴＯの混合体で形成した負の屈折力のレンズ（層）である。
【０１３６】
実施例４の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる第１レンズ群Ｌ１の物体側の面に、レンズ（層）ＧＮＬ１と、レンズ（層）ＧＬ１とを導入している。これにより軸上色収差と倍率色収差を良好に補正し、望遠比０．７２０とコンパクトな望遠レンズを得ている。
【０１３７】
図９の実施例５の光学系は、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、フォーカスのため光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。実施例５の光学系は、焦点距離３００ｍｍの望遠レンズである。
【０１３８】
本実施例では、光学系の一部にＵＶ硬化樹脂２にＴｉＯ２微粒子を体積比で３％分散させた混合体より成るレンズ（第１光学素子）ＧＮＬ１を設けている。更に、Ｎ−ポリビニルカルバゾールにＩＴＯ微粒子を体積比で１０％分散させた混合体より成るレンズ（第２光学素子）ＧＬ１とを用いた例である。
【０１３９】
図９中、ＧＮＬ１はＴｉＯ２の混合体で形成した正の屈折力のレンズ（層）である。ＧＬ１は、ＩＴＯの混合体で形成した負の屈折力のレンズ（層）である。
【０１４０】
実施例５の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる第１レンズ群Ｌ１の物体側の面に、レンズ（層）ＧＮＬ１と、レンズ（層）ＧＬ１とを導入している。これにより軸上色収差と倍率色収差を良好に補正し、望遠比０．７４８とコンパクトな望遠レンズを得ている。
【０１４１】
図１１の実施例６の光学系は、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、フォーカスのため光軸方向に移動する負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、フォーカスに際して不動の正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。実施例６の光学系は、焦点距離３００ｍｍの望遠レンズである。
【０１４２】
本実施例では、光学系の一部にＵＶ硬化樹脂１より成るレンズ（第１光学素子）ＧＮＬ１と、ＵＶ硬化樹脂２にＩＴＯ微粒子を体積比で５％分散させた混合体より成るレンズ（第２光学素子）ＧＬ１とを用いた例である。
【０１４３】
図１１中、ＧＮＬ１はＵＶ硬貨樹脂１で形成した正の屈折力のレンズ（層）である。ＧＬ１は、ＩＴＯの混合体で形成した負の屈折力のレンズ（層）である。
【０１４４】
実施例６の光学系では、近軸軸上光線の光軸からの通過位置が比較的高くなる第１レンズ群Ｌ１の物体側の面に、レンズ（層）ＧＮＬ１と、レンズ（層）ＧＬ１とを導入している。これにより軸上色収差と倍率色収差を良好に補正し、望遠比０．７３７とコンパクトな望遠レンズを得ている。
【０１４５】
以下、実施例１〜６に対応する数値実施例１から６について具体的な数値データを示す。各数値実施例において、ｉは物体側から数えた面の番号を示し、Ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径である。Ｄｉは第ｉ面と第（ｉ＋１）面との間の軸上間隔である。Ｎｉ、νｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目（樹脂やＴｉＯ２微粒子分散材料やＩＴＯ微粒子分散材料で形成されたレンズ（層）は除く）の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を表す。樹脂やＴｉＯ２微粒子分散材料で形成されたレンズＧＮＬｊのｄ線に対する屈折率、アッベ数は別途ＮＧＮＬｊ、νＧＮＬｊ（ｊ＝１，２，…）で示す。また、樹脂やＩＴＯ微粒子分散材料で形成されたレンズＧＬｊのｄ線に対する屈折率、アッベ数は別途ＮＧＬｊ、νＧＬｊ（ｊ＝１，２，…）で示す。ｆは光学系の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。
【０１４６】
また、非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ…を各次数の非球面係数とするとき、
【０１４７】
【数１】
2008203304.tif 000003
【０１４８】
で表す。
【０１４９】
なお、表３及び各非球面係数における「Ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。
【０１５０】
各数値実施例に用いた屈折光学系部分ＧＮＬ１及びＧＬ１のｄ線、ｇ線、Ｃ線、及びＦ線に対する屈折率、及びアッベ数、部分分散比、パワー、条件式（１）に対応する数値を表１に示す。また、表２にＵＶ効果樹脂２及びＩＴＯ及びＴｉＯ２のｄ線、ｇ線、Ｃ線、及びＦ線に対する屈折率、及びアッベ数、部分分散比を示す。表３には各数値実施例における屈折光学素子ＧＮＬｊおよびＧＬｊの条件式（９）に対応した数値を示している。
【０１５１】
【数２】
2008203304.tif 000004
【０１５２】
【数３】
2008203304.tif 000005
【０１５３】
【数４】
2008203304.tif 000006
【０１５４】
【数５】
2008203304.tif 000007
【０１５５】
【数６】
2008203304.tif 000008
【０１５６】
【数７】
2008203304.tif 000009
【０１５７】
【表１】
2008203304.tif 000010
【０１５８】
【表２】
2008203304.tif 000011
【０１５９】
【表３】
2008203304.tif 000012
【０１６０】
次に各実施例に示した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の実施形態を図１３を用いて説明する。
【０１６１】
図１３において、２０はカメラ本体である。２１は実施例１〜７で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。
【０１６２】
２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。
【０１６３】
このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラに適用することにより、小型で高い光学性能を有する光学機器が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０１６４】
【図１】数値実施例１の光学系の光学系断面図である。
【図２】数値実施例１の収差図である。
【図３】数値実施例２の光学系の光学系断面図である。
【図４】数値実施例２の収差図である。
【図５】数値実施例３の光学系の光学系断面図である。
【図６】数値実施例３の収差図である。
【図７】数値実施例４の光学系の光学系断面図である。
【図８】数値実施例４の光学系の収差図である。
【図９】数値実施例５の光学系の光学系断面図である。
【図１０】数値実施例５の収差図である。
【図１１】数値実施例６の光学系の光学系断面図である。
【図１２】数値実施例６の光学系の収差図である。
【図１３】本発明の撮像装置の要部概略図である。
【図１４】本発明の光学系の近軸屈折力配置の説明図である。
【図１５】一般的な光学素子の屈折率の波長特性の図である。
【符号の説明】
【０１６５】
ＯＬ      光学系
Ｇｐ      前群
Ｇｎ      後群
Ｑ        近軸軸上光線
Ｒ        瞳近軸光線
ＧＮＬ１  第１光学素子
ＧＬ１    第２光学素子
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
ＳＰ  開口絞り
ＩＰ  像面
ｄ    ｄ線
ｇ    ｇ線
ΔＭ  メリディオナル像面
ΔＳ  サジタル像面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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