JP5549462B2 - 光学系及びそれを備えた画像投影装置及び撮像装置 - Google Patents

光学系及びそれを備えた画像投影装置及び撮像装置 Download PDF

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Description

本発明は、光学系及びそれを備えた画像投影装置及び撮像装置に関し、特に、色収差と、温度変化に伴うフォーカスずれを補正する光学系及びそれを備えた画像投影装置及び撮像装置に関するものである。
近年、テレビカメラやデジタルカメラ等の撮像装置に用いられる光学系には、光学系全体が小型であるとともに高い光学性能が要求されている。光学性能のなかでも、色収差が大きくなるとカラー画像としての画質が極端に低下してくる。
そこで、色収差を良好に補正するために、特にズームレンズの広角端から望遠端に至る全変倍範囲にわたり色収差を良好に補正するために、特許文献１では、色収差のうち２次スペクトルの補正を行っている。
即ち、特許文献１の光学系は、フォーカシングを行うフォーカスレンズユニットと、ズーミングに際して光軸に沿って移動するバリエーターレンズ群と、ズーミングに伴う像面変動の補償の為に光軸に沿って移動するコンペンセーターレンズ群とを備える。コンペンセーターレンズ群の３つの正レンズは低分散で且つ異常分散性を持つガラスからなり、コンペンセーターレンズ群の１つの負レンズは、温度変化に対する屈折率の変化が比較的小さい高分散ガラスで形成される。
このように、３つの正レンズに異常分散性のある光学ガラスを使用して、広角端から望遠端までのＦ線、Ｃ線の色収差とともに２次スペクトルを減少させることにより、軸上色収差の変動量を小さく抑えている。
また、通常、ズームレンズはズーミング中にフォーカス位置の移動を起こさないように構成されている。しかし、温度変化があると、レンズの屈折率が変動し、コンペンセーターレンズ群の焦点距離が変化するので、広角端から望遠端にズーミングするに従ってフォーカス位置が変化してしまう。この先行技術では、１つの負レンズに屈折率の温度変化の比較的小さい光学ガラスを用いて、このズーミングによるフォーカス位置の移動量を減少させている。
上述の先行技術では、色収差は補正されているが、フォーカスの位置ずれは残存している。このフォーカスの位置ずれを無くすには、ズーミングに応じて手動またはオートフォーカス等のフォーカシング操作や機構部材が必要になる。
このような温度変化に伴うフォーカス位置ずれを補正する方法として、レンズを保持する鏡筒の熱膨張を用いることが知られている。
例えば、プラスチックレンズを備える撮像レンズは、温度変化に伴うフォーカス位置ずれを起こす。一般にプラスチックレンズは、温度変化による屈折率の変化が大きく、かつ屈折率変化量が負の値となる。このため、撮像レンズの温度が上昇すると、撮像レンズのフォーカス位置が移動し、撮像素子等の正規の像面に結像しないことになる。そこで、特許文献２では、プラスチックレンズと撮像素子を連結する保持鏡筒を、フォーカス位置の移動に対応するような線膨張率を有する材料で構成している。温度が上昇すると、この保持鏡筒は光軸方向に伸びて、レンズの屈折率の変化によるフォーカス位置のずれを相殺することになる。
しかしながら、上述した先行技術では、装置の小型化のために、所望の伸縮量を得られる程に保持鏡筒を光軸方向に長くできない場合や、また、装置の強度構成上、保持鏡筒に対して適切な線膨張率を有する材料を選定できない場合等があり、フォーカス位置ずれを補正することのできる範囲に限界がある。このように特許文献２では、常にフォーカス位置ずれを良好に補正することが難しいという問題があった。
また、プロジェクタ等の画像投影装置に用いられる光学系においては、３色の画像を合成し、この画像を被投射面に投射し、被投射面上に３色の画像を重ね合わせている。このため、この３色の波長に対して光学系の色ずれを良好に補正することが必要である。更に、画像投影装置では光源として高出力のランプを用いるので、光学系が非常に高温になる。このため、画像投影装置に用いられる光学系では、温度変化に対してフォーカス位置ずれを生じないようにしておくことが必要である。
そこで、特許文献３では、画像投影レンズは、拡大側から順に、第１レンズユニットと、第２レンズユニット及び該第２レンズユニットよりも縮小側の複数のレンズユニットとを備える。そして、第２レンズユニットよりも縮小側に配置された正レンズは、焦点距離と温度変化に対する屈折率変化率とに関する所定の条件を満たすように構成されている。更に、第１レンズユニットよりも縮小側に配置された正レンズは、焦点距離と異常分散量とに関する所定の条件を満たすように構成されている。これらの条件を満たすことによって、色収差を補正し、且つ温度変化によるフォーカス位置の変動を抑えている。
しかしながら、上述した先行技術では、温度変化によるフォーカス位置の変動を抑えているが、１つの異常分散ガラスしか用いていないので、色収差を良好に補正することが困難である。
特開平８−２９７２４４号公報（段落［００２６］〜［００３５］、図１、図４） 特開２００３−２４８１７１号公報（段落［００２２］〜［００２５］、図１） 特開２００８−２４２４０２号公報（段落［００３５］〜［００４６］、［００５０］〜［００５２］、図１）
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、色収差を良好に補正し、且つ温度変化によるフォーカス位置のずれを抑えた高画質である光学系及びそれを備えた画像投影装置及び撮像装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために第１の発明の光学系は、波長略３５０ｎｍよりも長い波長領域の近紫外光領域と可視光領域とを含む波長領域において用いられる光学系であって、下記の条件式（１）〜（３）を満たす、少なくとも２つの第１正レンズを絞りより縮小側に有し、さらに、下記の条件式（１）、（４）、（５）を満たす、少なくとも１つの第２正レンズを有することを特徴とする。
６０ ＜ Ｖｄ ・・・（１）
０．６７ ＜ ０．００１８Ｖｄ＋Ｐ ・・・（２）
−７．５×１０-6＜ｄＮ／ｄＴ＜−０．５×１０-6 ・・・（３）
０．６４５ ＜ ０．００１８Ｖｄ＋Ｐ ・・・（４）
９×１０-6＜ｄＮ／ｄＴ ・・・（５）
但し、
Ｖｄ：ｄ線におけるアッベ数
Ｐ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）（Ｐは部分分散比である）
Ｎｇ:ｇ線における屈折率、ＮＦ：Ｆ線における屈折率、ＮＣ：Ｃ線における屈折率
ｄＮ／ｄＴ：常温近辺における温度変化に対する屈折率変化率
また、第２の発明では、前記光学系において、前記第２正レンズは、
０．８５＜｜Ｆｘｐ／Ｆｘｍａｘ｜ ・・・（６）
を満たすことを特徴としている。
但し、
Ｆｘｐ：前記第２正レンズのレンズ面上での軸上光束の光束半径の最大値
Ｆｘｍａｘ：光学系を構成する全レンズのレンズ面上での軸上光束の光束半径の最大値
また、第３の発明では、前記光学系において、光学系全系は、
−３＜−Σ（Ｐｗ×（ｄＮ／ｄＴ）×Ｆｘ）＜３．５・・・（７）
を満たすことを特徴としている。
但し、
Ｐｗ：光学系を構成する各レンズのパワー
Ｆｘ：光学系を構成する各レンズにおいて、拡大側または縮小側のレンズ面上での軸上光束の光束半径の大きい方の値
ｄＮ／ｄＴ：光学系を構成する各レンズの常温近辺における温度変化に対する屈折率変化率
また、第４の発明では、前記光学系において、前記第２正レンズは、厚さ１０ｍｍにおける３５０ｎｍでの透過率が８０％以上である材料で形成されることを特徴としている。
また、第５の発明では、前記光学系において、前記第２正レンズは石英ガラスで形成されることを特徴としている。
また、第６の発明では、前記光学系において、
０．１＜ＢＦ／ＬＬ＜０．５ ・・・（８）
を満たすことを特徴としている。
但し、
ＢＦ：光学系の縮小側のバックフォーカス量（空気換算値）
ＬＬ：光学系の第１レンズ面から最終レンズ面までの光学系全長
また、第７の発明では、前記光学系において、光を拡大側に向けて投影することを特徴としている。
また、第８の発明では、画像データに応じて光を変調させる光変調素子と、前記光変調素子に光を導く照明光学系と、前記光変調素子によって変調された光を被投影面に導く前記光学系とを備える画像投影装置である。
また、第９の発明では、前記光学系と、前記光学系にて物体の像が形成される撮像素子とを備える撮像装置である。
第１の発明によれば、条件式（１）は第１正レンズのアッベ数Ｖｄを適切な範囲に設定するものであり、条件式（２）は第１正レンズの異常分散性を適切な範囲に設定するものである。第１正レンズは、条件式（１）、（２）を満たすことによって、低分散で異常分散性が大きくなり、所定の波長の軸上色収差とともにその２次スペクトルを良好に補正することができる。更に、第１正レンズが絞りより縮小側に設けられると、軸上光束の幅が大きくなり、軸上色収差を一層良好に補正することができる。
また、第１の発明によれば、条件式（３）は第１正レンズの温度変化に対する屈折率変化率を適切な範囲に設定するものである。第１正レンズは、上記のように軸上色収差を補正しつつも、条件式（３）を満たすことによって、温度変化による屈折率変化に伴うフォーカス位置のずれが大きくなるのを抑えることができる。
また、第１の発明によれば、条件式（１）は第２正レンズのアッベ数Ｖｄを適切な範囲に設定するものであり、条件式（４）は第２正レンズの異常分散性を適切な範囲に設定するものである。第２正レンズは、条件式（１）、（４）を満たすことによって、低分散で異常分散性が標準以上になり、所定の波長の軸上色収差を良好に補正し、また２次スペクトルを増大させるおそれがない。尚、異常分散性が標準以上であるレンズというのは、アッベ数Ｖｄと部分分散比Ｐの関係を示すグラフにおいて、２種の標準光学ガラスの表わす２点を結ぶ標準線近傍にあるか、又は標準線より上側に離れている材料のレンズをいう。詳細については後述する。
また、第１の発明によれば、条件式（５）は第２正レンズの温度変化に対する屈折率変化率を適切な範囲に設定するものである。第１正レンズは、条件式（３）に示すように、屈折率変化率ｄＮ／ｄＴが負側にあり、温度が上昇すると、屈折率が小さくなる。これによって、光学系のフォーカス位置が正規の位置から縮小側に移動するが、第２正レンズは条件式（５）の範囲で光学系のフォーカス位置を拡大側に移動させるので、第１正レンズによるフォーカス位置の移動が相殺され、光学系のフォーカス位置のずれを抑えることができる。
また、第２の発明によれば、条件式（６）は第２正レンズのレンズ面上での軸上光束の光束半径の最大値を適切な範囲に設定するものである。第２正レンズは、条件式（６）を満たすことによって、第１正レンズによるフォーカス位置の移動を効率良く相殺することができる。
また、第３の発明によれば、条件式（７）は、光学系を構成する各レンズのパワーと、温度変化に対する屈折率変化率と、軸上光束の光束半径との積の総和を適切な範囲に設定するものである。光学系全系は条件式（７）を満たすことによって、光学系に温度変化があっても、良好な結像性能を得ることができる。尚、パワーとは焦点距離の逆数で定義される量である。
また、第４の発明によれば、第２正レンズは、厚み１０ｍｍにおける３５０ｎｍでの透過率が８０％以上である材料で形成されるので、実使用上問題ない透過率が得られ、また、良好な色バランスを維持することができる。
また、第５の発明によれば、第２正レンズに用いる石英ガラスは、標準的な異常分散性を示しているため、色収差を増大させることがなく、且つフォーカス位置ずれを良好に補正することができる。
また、第６の発明によれば、条件式（８）を満たすことで、色収差を補正しつつ、効果的に温度変化時のフォーカス位置のずれを補正することができ、また、光学系の収差補正が困難となるおそれがない。
また、第７の発明によれば、上記の光学系を投影光学系として用いても、色収差を良好に補正し、且つ温度変化によるフォーカス位置のずれを抑えた光学系を得ることができる。
また、第８の発明によれば、色収差を良好に補正し、且つ温度変化によるフォーカス位置のずれを抑えた光学系を備える画像投影装置とすることができる。
また、第９の発明によれば、色収差を良好に補正し、且つ温度変化によるフォーカス位置のずれを抑えた光学系を備える撮像装置とすることができる。
は、本発明の第１〜第３実施形態である光学系を示す断面図である。 は、本発明の第４、第５実施形態である光学系を示す断面図である。 は、本発明の第６〜第８実施形態である光学系を示す断面図である。 は、本発明の実施形態である光学系に用いられる光学ガラスのアッベ数と部分分散比の関係を示す図である。 は、本発明における実施例１の光学系の収差図である。 は、本発明における実施例２の光学系の収差図である。 は、本発明における実施例３の光学系の収差図である。 は、本発明における実施例４の光学系の収差図である。 は、本発明における実施例５の光学系の収差図である。 は、本発明における実施例６の光学系の収差図である。 は、本発明における実施例７の光学系の収差図である。 は、本発明における実施例８の光学系の収差図である。 は、本発明における比較例１の光学系の収差図である。 は、本発明における比較例２の光学系の収差図である。 は、本発明における比較例３の光学系の収差図である。 は、本発明の画像投影装置の概略構成図である。 は、本発明の撮像装置の概略構成図である。
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
図１６は本発明の実施形態に係る画像投影装置の一例としてプロジェクタ９を示す概略構成図である。プロジェクタ９は、照明光学系ＬＳ、光変調素子ＭＤ、および投影光学系ＰＳを備える。
照明光学系ＬＳは、複数色の光源からの光を光変調素子ＭＤに照射する光学系である。光変調素子ＭＤは、照明光学系ＬＳからの複数の光を受光し、各光を画像データ等に基づき変調するものである。例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）や液晶表示素子が、光変調素子ＭＤとして挙げられる。投影光学系ＰＳは、光変調素子ＭＤによって変調された光の照射をうけ、その光をスクリーン等の被投影面１１に拡大投影する光学系である。
次に、投影光学系ＰＳ（光学系）の構成について、図１〜図３に基づいて説明する。図１は第１〜第３実施形態に係る光学系を示す断面図であり、図２は、第４、第５実施形態に係る光学系を示す断面図であり、図３は、第６〜第８実施形態に係る光学系を示す断面図である。第１〜第３実施形態の光学系は、青色光領域から波長略３５０ｎｍまでの近紫外光領域において用いられ、第４〜第８実施形態の光学系は、ｅ線（波長５４６．１ｎｍ）を中央域とした可視光領域において用いられる。
（第１実施形態）
図１に示すように、光学系ＰＳは、レンズＬ１〜Ｌ１４と、レンズＬ１〜Ｌ１４の間に配置される絞りＳＴと、プリズム等からなるガラスブロックＧＢ、及びカバーガラスＣＧとを備える。
光学系ＰＳは、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズＬ１と、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ２と、両凹形状のレンズＬ３と、両凹形状のレンズＬ４と、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズＬ５と、レンズＬ５と比較的大きな軸（光軸ＡＸ）上間隔を有する両凸レンズＬ６と、両凹レンズＬ７とを備える。絞りＳＴはレンズＬ６とレンズＬ７との間に配置される。尚、パワーとは焦点距離の逆数で定義される量である。
更に、光学系ＰＳは、両凸レンズＬ８と、両凹レンズＬ９と、両凸レンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４とを備える。
レンズＬ１４の縮小側には、ガラスブロックＧＢとカバーガラスＣＧが設けられる。ガラスブロックＧＢは、光変調素子ＭＤから出射される複数色の光を合成するプリズム等の光学素子である。カバーガラスＣＧは光変調素子ＭＤの光出射側を保護するガラスである。
第１正レンズとして、レンズＬ１０、Ｌ１１、Ｌ１３及びＬ１４が絞りＳＴより縮小側に設けられる。レンズＬ１０、Ｌ１１、Ｌ１３及びＬ１４は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が大きく、更に、温度変化に対する屈折率変化率が負の値を有する材料で形成される。
第２正レンズとして、レンズＬ６が設けられる。レンズＬ６は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が標準以上であり、更に、温度変化に対する屈折率変化率が正の値を有する材料で形成される。
ここで、異常分散性について図４を用いて説明する。図４は、異常分散性を示すグラフであり、横軸がアッベ数Ｖｄ、縦軸が部分分散比Ｐを示している。アッベ数Ｖｄはｄ線(波長５８７．５６ｎｍ)におけるアッベ数である。部分分散比はＰ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）で示される。尚、Ｎｇはｇ線（４３５．８ｎｍ）における屈折率、ＮＦはＦ線（４８６．１ｎｍ）における屈折率、ＮＣはＣ線（６５６．３ｎｍ）における屈折率である。
図４のグラフには、各光学ガラスのアッベ数Ｖｄと部分分散比Ｐとがプロットされ、また標準線Ｈが示されている。この標準線Ｈはグラフ上にプロットされた２種の標準光学ガラスの２点を結ぶ直線であり、標準線Ｈ上にあるか、又はその近傍にある光学ガラスは、異常分散性が標準的であり、標準線Ｈより上側に離れている光学ガラスは、異常分散性が大きいことを示している。
従って、異常分散性が大きい第１正レンズは標準線Ｈより上側に離れている光学ガラスで形成され、一方、異常分散性が標準以上である第２正レンズは、標準線Ｈ近傍にあるか、又は標準線Ｈの上側に離れている光学ガラスで形成されることになる。
（第２実施形態）
図１に示すように、第２実施形態の光学系ＰＳでは、第１実施形態と同様に、レンズＬ１〜Ｌ１４と絞りＳＴとガラスブロックＧＢ及びカバーガラスＣＧとが配置される。
光学系ＰＳは、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズＬ１と、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ２と、両凹形状のレンズＬ３と、両凹形状のレンズＬ４と、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズＬ５と、レンズＬ５と比較的大きな軸（光軸ＡＸ）上間隔を有する両凸レンズＬ６と、両凹レンズＬ７とを備える。絞りＳＴはレンズＬ６とレンズＬ７との間に配置される。更に、光学系ＰＳは、両凸レンズＬ８と、両凹レンズＬ９と、両凸レンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４とを備える。
第１正レンズとして、レンズＬ１０、Ｌ１１、Ｌ１３及びＬ１４が絞りＳＴより縮小側に設けられる。レンズＬ１０、Ｌ１１、Ｌ１３及びＬ１４は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が大きく、更に、温度変化に対する屈折率変化率が負の値を有する材料で形成される。
第２正レンズとして、レンズＬ８が設けられる。レンズＬ８は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が標準以上であり、更に、温度変化に対する屈折率変化率が正の値を有する材料で形成される。
（第３実施形態）
図１に示すように、第３実施形態の光学系ＰＳでは、第１実施形態と同様に、レンズＬ１〜Ｌ１４と絞りＳＴとガラスブロックＧＢ及びカバーガラスＣＧとが配置される。
光学系ＰＳは、拡大側から順に、拡大側に凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズＬ１と、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ２と、両凹形状のレンズＬ３と、両凹形状のレンズＬ４と、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズＬ５と、レンズＬ５と比較的大きな軸（光軸ＡＸ）上間隔を有する両凸レンズＬ６と、両凹レンズＬ７とを備える。絞りＳＴはレンズＬ６とレンズＬ７との間に配置される。更に、光学系ＰＳは、両凸レンズＬ８と、両凹レンズＬ９と、両凸レンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２と、両凸レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４とを備える。
第１正レンズとして、レンズＬ１０、Ｌ１１、Ｌ１３及びＬ１４が絞りＳＴより縮小側に設けられる。レンズＬ１０、Ｌ１１、Ｌ１３及びＬ１４は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が大きく、更に、温度変化に対する屈折率変化率が負の値を有する材料で形成される。
第２正レンズとして、レンズＬ６、Ｌ８が設けられる。レンズＬ６、Ｌ８は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が標準以上であり、更に、温度変化に対する屈折率変化率が正の値を有する材料で形成される。
（第４実施形態）
図２に示すように、光学系ＰＳは、レンズＬ１〜Ｌ１５と、レンズＬ１〜Ｌ１５の間に配置される絞りＳＴと、プリズム等からなるガラスブロックＧＢ及びカバーガラスＣＧとを備える。
光学系ＰＳは、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ１と、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ２と、両凸形状のレンズＬ３と、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ４と、両凹形状のレンズＬ５と、両凸レンズＬ６と、両凸レンズＬ６に貼り付けられるメニスカス形状の負パワーのレンズＬ７と、両凹レンズＬ８と、両凸レンズＬ９と、レンズＬ９と比較的大きな軸（光軸ＡＸ）上間隔を有する両凸レンズＬ１０とを備える。絞りＳＴはレンズＬ９とレンズＬ１０との間に配置される。
更に、光学系ＰＳは、拡大側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４と、両凸レンズＬ１５とを備える。
レンズＬ１５の縮小側には、ガラスブロックＧＢとカバーガラスＣＧが設けられる。ガラスブロックＧＢは、光変調素子ＭＤから出射される複数色の光を合成するプリズム等の光学素子である。カバーガラスＣＧは光変調素子ＭＤの光出射側を保護するガラスである。
第１正レンズとして、レンズＬ１２、Ｌ１４及びＬ１５が絞りＳＴより縮小側に設けられる。レンズＬ１２、Ｌ１４及びＬ１５は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が大きく、更に、温度変化に対する屈折率変化率が負の値を有する材料で形成される。
第２正レンズとして、レンズＬ１０が設けられる。レンズＬ１０は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が標準以上であり、更に、温度変化に対する屈折率変化率が正の値を有する材料で形成される。
（第５実施形態）
図２に示すように、第５実施形態の光学系ＰＳでは、第４実施形態と同様に、レンズＬ１〜Ｌ１５と絞りＳＴとガラスブロックＧＢ及びカバーガラスＣＧとが配置される。
光学系ＰＳは、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ１と、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ２と、両凸形状のレンズＬ３と、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ４と、両凹形状のレンズＬ５と、両凸レンズＬ６と、両凸レンズＬ６に貼り付けられるメニスカス形状の負パワーのレンズＬ７と、両凹レンズＬ８と、両凸レンズＬ９と、レンズＬ９と比較的大きな軸（光軸ＡＸ）上間隔を有する両凸レンズＬ１０とを備える。絞りＳＴはレンズＬ９とレンズＬ１０との間に配置される。更に、光学系ＰＳは、拡大側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４と、両凸レンズＬ１５とを備える。
第１正レンズとして、レンズＬ１４、Ｌ１５が絞りＳＴより縮小側に設けられる。レンズＬ１４、Ｌ１５は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が大きく、更に、温度変化に対する屈折率変化率が負の値を有する材料で形成される。
第２正レンズとして、レンズＬ１２が設けられる。レンズＬ１２は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が標準以上であり、更に、温度変化に対する屈折率変化率が正の値を有する材料で形成される。
（第６実施形態）
図３に示すように、光学系ＰＳは、レンズＬ１〜Ｌ１５と、レンズＬ１〜Ｌ１５の間に配置される絞りＳＴと、プリズム等からなるガラスブロックＧＢ及びカバーガラスＣＧとを備える。
光学系ＰＳは、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ１と、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズＬ２と、縮小側に凹面を向けた平凹形状のレンズＬ３と、拡大側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ４と、両凹形状のレンズＬ５と、レンズＬ５に貼り付けられる両凸レンズＬ６と、両凸レンズＬ７と、レンズＬ７と比較的大きな軸（光軸ＡＸ）上間隔を有する両凹レンズＬ８とを備える。絞りＳＴはレンズＬ７とレンズＬ８との間に配置される。
更に、光学系ＰＳは、両凸レンズＬ９と、両凹レンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４と、両凸レンズＬ１５とを備える。
レンズＬ１５の縮小側には、ガラスブロックＧＢとカバーガラスＣＧが設けられる。ガラスブロックＧＢは、光変調素子ＭＤから出射される複数色の光を合成するプリズム等の光学素子である。カバーガラスＣＧは光変調素子ＭＤの光出射側を保護するガラスである。
第１正レンズとして、レンズＬ１２、Ｌ１４及びＬ１５が絞りＳＴより縮小側に設けられる。レンズＬ１２、Ｌ１４及びＬ１５は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が大きく、更に、温度変化に対する屈折率変化率が負の値を有する材料で形成される。
第２正レンズとして、レンズＬ１１が設けられる。レンズＬ１１は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が標準以上であり、更に、温度変化に対する屈折率変化率が正の値を有する材料で形成される。
（第７実施形態）
図３に示すように、第７実施形態の光学系ＰＳでは、第６実施形態と同様に、レンズＬ１〜Ｌ１５と絞りＳＴとガラスブロックＧＢ及びカバーガラスＣＧとが配置される。
光学系ＰＳは、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ１と、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズＬ２と、縮小側に凹面を向けた平凹形状のレンズＬ３と、拡大側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ４と、両凹形状のレンズＬ５と、レンズＬ５に貼り付けられる両凸レンズＬ６と、両凸レンズＬ７と、レンズＬ７と比較的大きな軸（光軸ＡＸ）上間隔を有する両凹レンズＬ８とを備える。絞りＳＴはレンズＬ７とレンズＬ８との間に配置される。更に、光学系ＰＳは、両凸レンズＬ９と、両凹レンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４と、両凸レンズＬ１５とを備える。
第１正レンズとして、レンズＬ１１、Ｌ１４及びＬ１５が絞りＳＴより縮小側に設けられる。レンズＬ１１、Ｌ１４及びＬ１５は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が大きく、更に、温度変化に対する屈折率変化率が負の値を有する材料で形成される。
第２正レンズとして、レンズＬ１２が設けられる。レンズＬ１２は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が標準以上であり、更に、温度変化に対する屈折率変化率が正の値を有する材料で形成される。
（第８実施形態）
図３に示すように、第８実施形態の光学系ＰＳでは、第６実施形態と同様に、レンズＬ１〜Ｌ１５と絞りＳＴとガラスブロックＧＢ及びカバーガラスＣＧとが配置される。
光学系ＰＳは、拡大側から順に、縮小側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ１と、縮小側に凸面を向けたメニスカス形状の正パワーのレンズＬ２と、縮小側に凹面を向けた平凹形状のレンズＬ３と、拡大側に凹面を向けたメニスカス形状の負パワーのレンズＬ４と、両凹形状のレンズＬ５と、レンズＬ５に貼り付けられる両凸レンズＬ６と、両凸レンズＬ７と、レンズＬ７と比較的大きな軸（光軸ＡＸ）上間隔を有する両凹レンズＬ８とを備える。絞りＳＴはレンズＬ７とレンズＬ８との間に配置される。更に、光学系ＰＳは、両凸レンズＬ９と、両凹レンズＬ１０と、両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、両凸レンズＬ１４と、両凸レンズＬ１５とを備える。
第１正レンズとして、レンズＬ１４、Ｌ１５が絞りＳＴより縮小側に設けられる。レンズＬ１４、Ｌ１５は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が大きく、更に、温度変化に対する屈折率変化率が負の値を有する材料で形成される。
第２正レンズとして、レンズＬ１１、Ｌ１２が設けられる。レンズＬ１１、Ｌ１２は、アッベ数が比較的大きく（低分散で）異常分散性が標準以上であり、更に、温度変化に対する屈折率変化率が正の値を有する材料で形成される。
上記のように、第１〜第８実施形態の光学系ＰＳは、波長略３５０ｎｍよりも長い波長領域の近紫外光領域と可視光領域とを含む波長領域において用いられる光学系であって、下記の条件式（１）〜（３）を満たす、少なくとも２つの第１正レンズを絞りＳＴより縮小側に有し、さらに、下記の条件式（１）、（４）、（５）を満たす、少なくとも１つの第２正レンズを有する。
６０ ＜ Ｖｄ ・・・（１）
０．６７ ＜ ０．００１８Ｖｄ＋Ｐ ・・・（２）
−７．５×１０-6＜ｄＮ／ｄＴ＜−０．５×１０-6 ・・・（３）
０．６４５ ＜ ０．００１８Ｖｄ＋Ｐ ・・・（４）
９×１０-6＜ｄＮ／ｄＴ ・・・（５）
但し、
Ｖｄ：ｄ線におけるアッベ数
Ｐ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）（Ｐは部分分散比である）
Ｎｇ:ｇ線における屈折率、ＮＦ：Ｆ線における屈折率、ＮＣ：Ｃ線における屈折率
ｄＮ／ｄＴ：２０〜４０℃である常温近辺における温度変化に対する屈折率変化率
条件式（１）は第１正レンズ及び第２正レンズのアッベ数Ｖｄを適切な範囲に設定するものである。条件式（１）の下限を下回ると、所定の波長域で軸上色収差と倍率色収差の補正が不十分である。条件式（１）を満たすことで、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。
条件式（２）は第１正レンズの異常分散性を適切な範囲に設定するものである。この条件式の範囲にあると、第１正レンズは、図４の標準線Ｈより上側に離れている光学ガラスで形成されていることになる。条件式（２）の下限を下回ると、異常分散性が不足傾向になり、２次スペクトルが増大する。条件式（２）を満たすことで、第１正レンズの異常分散性が大きくなり、軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正することができる。本実施形態では、第１正レンズは、図４のグラフにおいて、分散Ｖｄ＝８１．５４、部分分散比Ｐ＝０．５３７、または分散Ｖｄ＝８１．６１、部分分散比Ｐ＝０．５３９にある光学ガラスで形成される。
更に、第１正レンズが絞りＳＴより縮小側に設けられることにより、軸上光束の幅が大きくなる位置に、第１正レンズが配置され、この軸上光束は第１正レンズによって収斂されるので、軸上色収差を一層良好に補正することができる。
通常、低分散で（アッベ数の大きい）異常分散性の大きい光学ガラスは、温度変化に対する屈折率変化率ｄＮ／ｄＴが負側に大きくなる傾向にある。このような材料のレンズを光学系に多数配置すると、温度変化によって、光学系のフォーカス位置のずれが大きくなる。しかし、第１正レンズの屈折率変化率ｄＮ／ｄＴが、条件式（３）に示すように、適切な範囲に設定されることによって、温度変化があっても、第１正レンズの屈折率変化に伴うフォーカス位置のずれが大きくなるのを抑えることができる。
このように、条件式（１）〜（３）を満たす第１正レンズを複数個有することで、軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正し、且つ温度変化によって、光学系のフォーカス位置のずれが大きくなるのを抑えることができる。第１正レンズは、光学系に２〜４つ配設するのが好ましい。
尚、上記第１〜第８実施形態の光学系は、プロジェクタ９に用いられている投影光学系であるので、本来、スクリーン面（被投射面）が像面であり、光変調素子ＭＤの素子面が物体面である。しかし、便宜上、第１〜第８実施形態では、スクリーン面を物体面、光変調素子面を像面として、光変調素子面（像面）で光学性能を評価している。
次に、条件式（４）は第２正レンズの異常分散性を適切な範囲に設定するものである。この条件式の範囲にあると、第２正レンズは、図４の標準線Ｈ近傍にあるか、又は標準線Ｈより上側に離れている光学ガラスで形成されることになる。条件式（４）の下限を下回ると、異常分散性が不足傾向にあり、２次スペクトルが増大する。条件式（４）を満たすことで、軸上色収差の２次スペクトルを良好に補正することができる。
条件式（５）は、第２正レンズの温度変化に対する屈折率変化率ｄＮ／ｄＴを適切な範囲に設定するものである。この条件式（５）の下限を下回ると、光学系のフォーカス位置のずれを抑えることが難しくなる。第１正レンズは、条件式（３）に示すように、屈折率変化率ｄＮ／ｄＴが負側にあり、温度が上昇すると、屈折率が小さくなる。このような第１正レンズが多数配置されることによって、光学系のフォーカス位置が正規の位置から縮小側に移動するが、第２正レンズは、条件式（５）の範囲にあると、光学系のフォーカス位置を拡大側に移動させるので、第１正レンズによるフォーカス位置の移動が相殺され、光学系のフォーカス位置のずれを抑えることができる。
また、本実施形態では、第２正レンズは、
０．８５＜｜Ｆｘｐ／Ｆｘｍａｘ｜ ・・・（６）
を満たす。
但し、
Ｆｘｐ：前記第２正レンズのレンズ面上での軸上光束の光束半径の最大値
Ｆｘｍａｘ：光学系を構成する全レンズのレンズ面上での軸上光束の光束半径の最大値
第２正レンズが１枚の場合には、Ｆｘｐは第２正レンズの拡大側の面あるいは縮小側の面上での軸上光束半径のいずれか大きい方の値（最大値）であり、第２正レンズが複数存在する場合には、複数の第２正レンズ面上での軸上光束半径のうちの最大値である。また、Ｆｘｍａｘを言いかえると、光学系を構成する各レンズを通過する軸上光束において、拡大側又は縮小側のレンズ面を通過する光線の何れかで、光軸から最も遠い位置を通過する光線の光軸からの距離（光束半径）の最大値である。
条件式（６）は、第２正レンズを通過する軸上光束の最周縁光線の光軸からの距離（光束半径）を適切な範囲に設定するものであり、温度変化時のフォース位置のずれをより抑えるための好ましい条件式である。第２正レンズは、条件式（６）を満たすことによって、第１正レンズによるフォーカス位置の移動を効率良く補正することができる。つまり、第１正レンズは、屈折率変化率ｄＮ／ｄＴが負側にあり、温度が上昇すると、屈折率が小さくなる。これによって、光学系のフォーカス位置が正規の位置から縮小側に移動する。一方、第２正レンズの屈折率変化率ｄＮ／ｄＴが正側にあり、温度が上昇すると、第２正レンズは光学系のフォーカス位置を拡大側に移動させる。ここで、第２正レンズが条件式（６）を満たすと、第２正レンズを通過する軸上光束の幅は比較的に大きくなり、この光束幅の大きい光が第２正レンズによって収斂させられるので、第１正レンズによるフォーカス位置の縮小側への移動は、この第２レンズによって、効率よく相殺されることなる。従って、光学系のフォーカス位置のずれが小さく抑えられる。
条件式（６）に代えて、条件式（６Ａ）の関係を満たすようにすると一層好ましい。
０．９＜｜Ｆｘｐ／Ｆｘｍａｘ｜ ・・・（６Ａ）
更に、条件式（６）に代えて、条件式（６Ｂ）の関係を満たすようにすると、より一層好ましい。
０．９５＜｜Ｆｘｐ／Ｆｘｍａｘ｜ ・・・（６Ｂ）
また、第２正レンズは、厚さ１０ｍｍの材料に対して波長３５０ｎｍの光の透過率が８０％以上である材料で形成されるのが好ましい。透過率が８０％以上であると、実使用上問題ない透過率が得られ、また、良好な色バランスを維持することができる。
本実施形態では、第２正レンズは石英ガラスで形成される。石英ガラスは、図４のグラフでは分散Ｖｄ＝６７．７２、部分分差比Ｐ＝０．５２４にあり、標準的な異常分散性を示し、色収差を増大させるおそれがない。また石英ガラスは、その透過率が波長３５０ｎｍで９９．９％と充分に大きく、また、色バランスを良好に維持することができる。更に、石英ガラスは、温度変化に対する屈折率変化率ｄＮ／ｄＴが１０×１０-6と大きく、第１正レンズで発生するフォーカス位置のずれを良好に補正し、画質の低下を防ぐことができる。第２正レンズは、光学系に１又は２つ配設するのが好ましい。
また、本実施形態では、光学系全系は、
−３＜−Σ（Ｐｗ×（ｄＮ／ｄＴ）×Ｆｘ）＜３．５・・・（７）
を満たす。
但し、
Ｐｗ：光学系を構成する各レンズのパワー
Ｆｘ：光学系を構成する各レンズにおいて、拡大側または縮小側のレンズ面上での軸上光束の光束半径の大きい方の値
ｄＮ／ｄＴ：光学系を構成する各レンズの、２０〜４０℃である常温近辺における温度変化に対する屈折率変化率
Ｆｘを言いかえると、光学系を構成する各レンズを通過する軸上光束において、拡大側又は縮小側のレンズ面上を通過する光線の何れかで、光軸から最も遠い位置を通過する光線の光軸からの距離である。
条件式（７）は、光学系を構成する各レンズのパワーと、温度変化に対する屈折率変化率と、軸上光束の最周縁光線の光軸からの距離（光束半径）との積の総和を適切な範囲に設定するものであり、温度変化時のフォース位置のずれをより抑えるための好ましい条件式である。温度変化時の光学系におけるフォーカス位置のずれ量は、各レンズのパワー、屈折率変化率、光束半径の積の総和に略比例する。条件式（７）の下限を下回ると、温度変化時のフォーカス位置のずれが拡大側に大きくなりすぎ、一方、条件式（７）の上限を上回ると、温度変化時のフォーカス位置のずれが縮小側に大きくなりすぎる。条件式（７）を満たすことで、温度変化時でも良好な結像性能を維持することができる。温度上昇によって、各レンズを保持する鏡筒が光軸方向に伸びるので、条件式（７）に示すように、条件式（７）の上限値をその下限値の絶対値より大きくしておくことが望ましい。
条件式（７）に代えて、条件式（７Ａ）の関係を満たすようにすると一層好ましい。
−２．５＜−Σ（Ｐｗ×（ｄＮ／ｄＴ）×Ｆｘ）＜３・・・（７Ａ）
また、本実施形態では、
０．１＜ＢＦ／ＬＬ＜０．５ ・・・（８）
を満たす。
但し、
ＢＦ：光学系の縮小側のバックフォーカス量（空気換算値）
ＬＬ：光学系の第１レンズ面から最終レンズ面までの光学系全長
光学系のバックフォーカスが長いと軸上色収差が発生しやすい。光学系がテレセントリック系の場合には、さらに倍率色収差も発生しやすい。そこで、色収差を補正するために、異常分散ガラスを用いると、温度変化による屈折率変化が大きいために、バックフォーカス量が変化し、フォーカス位置が変化してしまう。条件式（８）の下限値を超え、条件式（１）〜（３）を満たす異常分散レンズを有する光学系の場合には、条件式（１）、（４）、及び（５）を満たす少なくとも１枚の正レンズを有することで、色収差を補正しつつ、効果的に温度変化時のフォーカス位置のずれを補正することができる。
また、条件式（８）の上限値を超えると、光学系の拡大側に強い負のパワーが必要であるために、光学系の収差補正が困難となる。従って、収差補正の観点から条件式（８）の上限値を下回ることが望ましい。
尚、上記実施形態では、光学系は、画像投影装置の投影光学系に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、ＣＣＤイメージセンサ等の撮像素子を備える撮像装置に用いる撮像光学系に適用してもよい。図１７に示すように、撮像装置は、物体からの光が入射する撮像光学系ＩＬと、撮像光学系ＩＬからの光を受光する撮像素子ＩＳとを備える。そして、拡大側から撮像光学系ＩＬに入射する物体光は、縮小側に配置される撮像素子ＩＳに結像することになる。
また、上記実施形態では、単焦点の光学系に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、投影光学系や撮像光学系、またはそれ以外の光学系のズームレンズに適用してもよい。
ズームレンズの場合には、条件式（６）〜（８）は、光学系の焦点距離が長いロング端で満足すればよい。これは、ロング端で温度変化に対するフォーカス位置のずれが大きくなるからである。
また、上記実施形態では、第１正レンズは、分散Ｖｄ＝８１．５４、部分分散比Ｐ＝０．５３７、または分散Ｖｄ＝８１．６１、部分分散比Ｐ＝０．５３９からなる光学ガラスを示したが、本発明はこの分散値と部分分散比に限らず、第１正レンズは、条件式（１）のアッベ数と、条件式（３）の異常分散性とを示すものであればよい。
また、上記実施形態では、第２正レンズは、分散Ｖｄ＝６７．７２、部分分差比Ｐ＝０．５２４からなる光学ガラスを示したが、本発明はこの分散値と部分分散比に限らず、第２正レンズは、条件式（１）のアッベ数と、条件式（４）の異常分散性とを示すものであればよい。
本発明の光学系の構成を、実施例のレンズ構成データ及び収差図を用いて、更に具体的に説明する。尚、本発明はこれら実施例に何ら限定されるものではない。実施例１〜３は夫々上記第１〜第３実施形態、及び図１に対応し、実施例４、５は夫々上記第４、第５実施形態、及び図２に対応し、実施例６〜８は夫々上記第６〜第８実施形態、及び図３に対応している。
各実施例のレンズ構成とその仕様については、面データと各種データ及び単レンズデータで示す。
面データは、下記の実施例データの左側の欄から順に、面番号ｓ、曲率半径ｒ（単位ｍｍ）、軸上での面間隔ｄ（単位ｍｍ）、ｄ線(波長５８７．５６ｎｍ)における屈折率Ｎｄ、ｄ線におけるアッベ数Ｖｄを示す。また、面データにおけるＰは部分分散比、ｄＮ／ｄＴは各レンズの常温近辺における温度変化に対する屈折率変化率、更にＦｘは光学系を構成する各レンズにおいて、拡大側または縮小側のレンズ面上での軸上光束の光束半径の大きい方の値を示す。
各種データに示す記号は下記の通りである。
ｆ：光学系全系の焦点距離（単位ｍｍ）
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
Ｙ'max：最大像高（単位ｍｍ）
Ｌ：投影距離（単位ｍｍ）
Ｂ：倍率
（実施例１）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 65.569 10.787 1.651597 58.55 0.543 2.2 4.82
2 437.481 0.200
3 113.597 5.106 1.496999 81.54 0.537 -6.2 4.59
4 33.293 12.671
5 -493.774 3.031 1.496999 81.54 0.537 -6.2 4.73
6 39.979 8.299
7 -88.932 2.482 1.496999 81.54 0.537 -6.2 5.64
8 50.310 6.865
9 -112.049 5.725 1.651597 58.55 0.543 2.2 7.47
10 -41.759 37.375
11 33.518 5.680 1.458470 67.72 0.524 9.9 11.33
12 -43.889 0.200
13(絞り) INF 4.119
14 -28.973 1.564 1.518229 58.90 0.546 0.7 10.46
15 31.052 1.869
16 29.735 6.682 1.487490 70.23 0.530 -0.7 10.92
17 -29.327 6.010
18 -22.559 1.531 1.518229 58.90 0.546 0.7 9.86
19 36.118 2.339
20 40.467 7.223 1.496999 81.54 0.537 -6.2 10.59
21 -33.300 2.572
22 238.748 4.621 1.496999 81.54 0.537 -6.2 10.15
23 -37.761 4.547
24 -26.599 1.921 1.518229 58.90 0.546 0.7 8.70
25 33.750 3.365
26 46.703 6.578 1.496999 81.54 0.537 -6.2 8.73
27 -49.623 9.853
28 53.076 4.702 1.496999 81.54 0.537 -6.2 7.36
29 -258.329 7.660
30 INF 30.000 1.516800 64.20
31 INF 3.000
32 INF 3.000 1.508470 61.19
33 INF 1.500
［各種データ］
ｆ 28.8
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 12.3
Ｌ 314
Ｂ -13.1
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 117.030
2 3 -96.803
3 5 -74.276
4 7 -64.272
5 9 98.980
6 11 42.430
7 14 -28.667
8 16 31.454
9 18 -26.558
10 20 37.991
11 22 65.969
12 24 -28.396
13 26 49.532
14 28 89.038
（実施例２）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 64.353 11.040 1.6515969 58.55 0.543 2.2 4.80
2 450.477 0.200
3 109.851 4.250 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 4.57
4 33.228 12.670
5 -749.972 3.049 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 4.70
6 38.802 8.587
7 -81.572 2.475 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 5.63
8 49.162 6.766
9 -116.543 5.728 1.6515969 58.55 0.543 2.2 7.45
10 -42.073 37.978
11 36.250 5.768 1.4874899 70.23 0.530 -0.7 11.43
12 -45.840 0.200
13(絞り) INF 4.025
14 -30.796 1.581 1.5182289 58.9 0.546 0.7 10.53
15 31.905 1.738
16 29.252 6.684 1.45847 67.72 0.524 9.9 10.95
17 -29.999 6.035
18 -22.799 1.542 1.5182289 58.9 0.546 0.7 9.98
19 37.427 2.296
20 41.440 7.235 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 10.73
21 -33.197 2.716
22 195.326 4.728 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 10.29
23 -38.297 4.542
24 -26.966 1.932 1.5182289 58.9 0.546 0.7 8.83
25 33.082 3.348
26 44.832 6.784 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 8.86
27 -49.125 10.478
28 51.857 4.536 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 7.35
29 -449.048 7.660
30 INF 30.000 1.5168 64.2
31 INF 3.000
32 INF 3.000 1.50847 61.19
33 INF 1.500
［各種データ］
ｆ 28.8
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 12.3
Ｌ 314
Ｂ -13.1
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 113.937
2 3 -97.648
3 5 -74.137
4 7 -61.335
5 9 98.071
6 11 42.502
7 14 -29.980
8 16 33.492
9 18 -27.103
10 20 38.319
11 22 64.860
12 24 -28.356
13 26 48.322
14 28 93.820
（実施例３）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 65.150 10.902 1.6515969 58.55 0.543 2.2 4.81
2 451.927 0.200
3 100.947 4.553 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 4.58
4 34.292 11.954
5 -2030.126 3.044 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 4.63
6 33.845 9.203
7 -81.997 2.449 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 5.63
8 49.841 6.578
9 -121.807 5.742 1.6515969 58.55 0.543 2.2 7.44
10 -42.042 36.852
11 36.014 5.428 1.45847 67.72 0.524 9.9 11.32
12 -43.472 0.200
13(絞り) INF 3.968
14 -31.205 1.574 1.5182289 58.9 0.546 0.7 10.52
15 31.884 1.717
16 29.048 6.601 1.45847 67.72 0.524 9.9 10.95
17 -31.093 6.181
18 -22.620 1.550 1.5182289 58.9 0.546 0.7 10.14
19 39.739 2.297
20 44.319 7.292 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 10.96
21 -31.951 2.983
22 149.240 5.021 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 10.50
23 -38.008 4.586
24 -26.818 1.947 1.5182289 58.9 0.546 0.7 8.98
25 33.329 3.221
26 43.691 6.795 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 9.00
27 -50.901 11.275
28 51.070 4.442 1.4969993 81.54 0.537 -6.2 7.34
29 -802.672 7.660
30 INF 30.000 1.5168 64.2
31 INF 3.000
32 INF 3.000 1.50847 61.19
33 INF 1.500
［各種データ］
ｆ 28.8
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 12.3
Ｌ 314
Ｂ -13.1
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 115.543
2 3 -106.919
3 5 -66.950
4 7 -61.989
5 9 95.807
6 11 43.904
7 14 -30.174
8 16 33.927
9 18 -27.582
10 20 38.581
11 22 61.500
12 24 -28.362
13 26 48.461
14 28 96.777
（実施例４）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 73.292 3.200 1.6968 55.46 0.543 3.8 3.36
2 36.999 11.980
3 154.035 2.600 1.6968 55.46 0.543 3.8 3.71
4 48.822 28.462
5 694.482 7.023 1.7859 43.93 0.561 7.6 5.90
6 -68.468 0.746
7 199.069 2.200 1.58913 61.25 0.540 3.5 5.89
8 38.594 16.820
9 -108.823 2.000 1.58913 61.25 0.540 3.5 7.12
10 71.716 7.968
11 48.390 14.000 1.5168 64.2 0.534 2.5 9.10
12 -31.239 0.010
13 -31.239 3.000 1.7552 27.53 0.609 1.4 9.37
14 -43.267 16.081
15 -34.950 2.496 1.497 81.61 0.539 -5.9 9.31
16 40.744 3.805
17 55.002 5.993 1.62004 36.3 0.587 1.9 10.47
18 -91.034 32.163
19（絞り） INF 31.325
20 -6287.043 5.950 1.45847 67.72 0.524 9.9 12.81
21 -36.537 3.816
22 -30.792 2.011 1.8061 40.72 0.567 5.6 12.80
23 -199.818 0.526
24 82.433 7.961 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.39
25 -49.467 0.500
26 134.001 2.000 1.7859 43.93 0.561 7.6 13.21
27 46.710 5.777
28 99.550 6.168 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.44
29 -85.822 0.300
30 72.374 6.149 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.29
31 -135.245 9.300
32 INF 70.000 1.5168 64.2
33 INF 3.000
34 INF 3.000 1.50847 61.19
35 INF 2.500
［各種データ］
ｆ 17.1
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 10.9
Ｌ 2438
Ｂ -145.1
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -111.259
2 3 -103.630
3 5 79.624
4 7 -81.680
5 9 -73.076
6 11 39.074
7 13 -166.693
8 15 -37.442
9 17 56.180
10 20 80.135
11 22 -45.399
12 24 63.476
13 26 -92.169
14 28 93.770
15 30 95.801
（実施例５）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 69.577 3.200 1.6968 55.46 0.543 3.8 3.36
2 35.806 12.599
3 157.415 2.600 1.6968 55.46 0.543 3.8 3.73
4 52.294 23.110
5 251.239 8.088 1.7859 43.93 0.561 7.6 5.47
6 -75.779 0.700
7 155.204 2.200 1.58913 61.25 0.540 3.5 5.46
8 35.478 13.511
9 -76.268 4.000 1.58913 61.25 0.540 3.5 6.55
10 73.145 8.925
11 50.075 14.000 1.5168 64.2 0.534 2.5 8.76
12 -30.345 0.010
13 -30.345 3.344 1.7552 27.53 0.609 1.4 9.07
14 -42.752 18.364
15 -37.558 2.493 1.497 81.61 0.539 -5.9 9.15
16 37.787 5.671
17 56.897 6.034 1.62004 36.3 0.587 1.9 10.80
18 -83.594 31.155
19（絞り） INF 30.375
20 745.999 6.874 1.48749 70.44 0.530 -1.6 12.97
21 -35.966 3.772
22 -30.668 2.007 1.8061 40.72 0.567 5.6 12.77
23 -275.287 0.578
24 73.062 8.393 1.45847 67.72 0.524 9.9 13.31
25 -48.290 0.500
26 198.979 2.000 1.7859 43.93 0.561 7.6 13.11
27 47.507 5.550
28 97.178 6.296 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.44
29 -82.600 0.300
30 69.063 6.381 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.30
31 -127.704 9.300
32 INF 70.000 1.5168 64.2
33 INF 3.000
34 INF 3.000 1.50847 61.19
35 INF 2.500
［各種データ］
ｆ 17.1
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 10.9
Ｌ 2438
Ｂ -145.1
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -110.158
2 3 -113.535
3 5 74.894
4 7 -78.602
5 9 -62.753
6 11 38.867
7 13 -156.616
8 15 -37.488
9 17 55.513
10 20 70.588
11 22 -42.973
12 24 64.824
13 26 -79.873
14 28 90.894
15 30 91.168
（実施例６）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 110.289 2.400 1.62299 58.12 0.544 2.9 8.53
2 37.759 8.293
3 -3413.137 4.516 1.7433 49.22 0.550 7.9 9.38
4 -71.883 5.349
5 1×1030 1.800 1.58913 61.25 0.540 3.5 9.40
6 37.628 12.536
7 -29.925 2.800 1.62299 58.12 0.544 2.9 11.86
8 -83.330 3.271
9 -318.438 3.308 1.62004 36.3 0.587 1.9 14.15
10 67.978 0.010
11 67.978 8.027 1.6968 55.46 0.543 3.8 14.93
12 -48.533 1.000
13 82.672 4.443 1.58913 61.25 0.540 3.5 15.36
14 -217.875 39.605
15(絞り) INF 5.923
16 -94.694 1.800 1.58913 61.25 0.540 3.5 12.40
17 41.394 4.470
18 50.378 4.455 1.7552 27.53 0.609 1.4 13.32
19 -1548.447 4.512
20 -214.785 2.000 1.6727 32.17 0.596 1.2 13.30
21 56.061 6.462
22 68.281 7.451 1.45847 67.72 0.524 9.9 14.86
23 -68.281 7.461
24 69.343 9.761 1.497 81.61 0.539 -5.9 14.75
25 -69.343 3.089
26 -78.977 2.200 1.8061 40.72 0.567 5.6 13.43
27 57.228 4.500
28 114.685 7.055 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.79
29 -67.444 0.419
30 61.878 7.107 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.61
31 -172.483 9.500
32 INF 70.000 1.5168 64.2
33 INF 3.000
34 INF 3.000 1.50847 61.19
35 INF 0.500
［各種データ］
ｆ 42.4
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 13.3
Ｌ 4572
Ｂ -108.8
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -93.349
2 3 98.731
3 5 -63.871
4 7 -76.488
5 9 -90.053
6 11 41.821
7 13 102.289
8 16 -48.653
9 18 64.683
10 20 -65.892
11 22 75.766
12 24 71.430
13 26 -40.870
14 28 86.564
15 30 92.562
（実施例７）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 110.415 2.400 1.62299 58.12 0.544 2.9 8.50
2 37.258 8.758
3 -1641.382 4.473 1.7433 49.22 0.550 7.9 9.42
4 -73.872 7.966
5 1×1030 2.477 1.58913 61.25 0.540 3.5 9.51
6 34.291 11.282
7 -29.398 2.229 1.62299 58.12 0.544 2.9 11.91
8 -82.521 2.166
9 -993.445 2.000 1.62004 36.3 0.587 1.9 13.79
10 55.505 0.010
11 55.505 8.850 1.6968 55.46 0.543 3.8 14.69
12 -46.766 1.025
13 87.520 4.618 1.58913 61.25 0.540 3.5 15.13
14 -160.176 37.379
15（絞り） INF 4.399
16 -104.346 1.800 1.58913 61.25 0.540 3.5 12.29
17 40.945 5.185
18 51.217 6.044 1.7552 27.53 0.609 1.4 13.29
19 -3122.804 6.410
20 -191.868 2.000 1.6727 32.17 0.596 1.2 13.21
21 57.653 7.147
22 70.038 7.292 1.497 81.61 0.539 -5.9 14.84
23 -70.038 7.403
24 72.603 8.317 1.45847 67.72 0.524 9.9 14.58
25 -72.603 3.021
26 -85.577 2.200 1.8061 40.72 0.567 5.6 13.40
27 57.083 4.531
28 115.818 6.961 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.77
29 -68.794 0.300
30 60.065 7.254 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.61
31 -173.902 9.625
32 INF 70.000 1.5168 64.2
33 INF 3.000
34 INF 3.000 1.50847 61.19
35 INF 0.500
［各種データ］
ｆ 42.4
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 13.3
Ｌ 4572
Ｂ -108.8
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -91.414
2 3 103.942
3 5 -58.206
4 7 -74.501
5 9 -84.719
6 11 37.767
7 13 96.736
8 16 -49.686
9 18 66.779
10 20 -65.690
11 22 71.700
12 24 80.631
13 26 -42.189
14 28 87.939
15 30 90.763
（実施例８）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 118.829 2.400 1.62299 58.12 0.544 2.9 8.52
2 37.042 8.244
3 593.025 4.894 1.7433 49.22 0.550 7.9 9.44
4 -76.656 7.627
5 1×1030 2.792 1.58913 61.25 0.540 3.5 9.44
6 33.014 11.285
7 -28.745 2.800 1.62299 58.12 0.544 2.9 12.00
8 -91.622 1.896
9 -766.965 2.000 1.62004 36.3 0.587 1.9 13.83
10 54.506 0.010
11 54.506 9.187 1.6968 55.46 0.543 3.8 14.79
12 -44.154 1.000
13 84.903 4.451 1.58913 61.25 0.540 3.5 15.23
14 -201.430 40.443
15（絞り） INF 4.051
16 -94.139 1.800 1.58913 61.25 0.540 3.5 12.40
17 42.959 4.838
18 52.565 4.131 1.7552 27.53 0.609 1.4 13.37
19 -1135.575 6.530
20 -162.677 2.000 1.6727 32.17 0.596 1.2 13.36
21 54.801 4.528
22 61.693 8.132 1.45847 67.72 0.524 9.9 14.70
23 -61.693 7.452
24 67.072 8.602 1.45847 67.72 0.524 9.9 14.58
25 -67.072 3.107
26 -75.577 2.200 1.8061 40.72 0.567 5.6 13.40
27 57.490 4.209
28 100.835 7.635 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.88
29 -62.605 0.394
30 59.356 7.038 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.69
31 -212.198 9.845
32 INF 70.000 1.5168 64.2
33 INF 3.000
34 INF 3.000 1.50847 61.19
35 INF 0.500
［各種データ］
ｆ 42.4
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 13.3
Ｌ 4572
Ｂ -108.8
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -87.371
2 3 91.610
3 5 -56.039
4 7 -68.405
5 9 -81.997
6 11 36.400
7 13 101.970
8 16 -49.828
9 18 66.624
10 20 -60.712
11 22 68.705
12 24 74.652
13 26 -40.210
14 28 78.940
15 30 94.134
上記実施例１〜３に対する比較例１と、上記実施例４、５に対する比較例２、及び上記実施例６〜８に対する比較例３の各レンズ構成データを下記に示す。比較例１〜３の光学系の断面形状は夫々図１〜図３に対応している。尚、比較例１〜３は、第１正レンズを有するが第２正レンズを有しない光学系である。
（比較例１）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 66.332 10.816 1.651597 58.55 0.543 2.2 4.83
2 496.073 0.200
3 115.551 5.092 1.496999 81.54 0.537 -6.2 4.60
4 33.232 12.819
5 -371.754 3.018 1.496999 81.54 0.537 -6.2 4.75
6 41.485 7.978
7 -94.879 2.477 1.496999 81.54 0.537 -6.2 5.63
8 49.847 6.788
9 -109.702 5.556 1.651597 58.55 0.543 2.2 7.41
10 -42.704 37.314
11 34.776 7.252 1.487490 70.23 0.530 -0.7 11.37
12 -45.757 0.210
13(絞り) INF 4.111
14 -29.032 1.556 1.518229 58.9 0.546 0.7 10.39
15 31.200 1.889
16 30.047 6.601 1.487490 70.23 0.530 -0.7 10.84
17 -29.031 5.907
18 -22.825 1.538 1.518229 58.9 0.546 0.7 9.73
19 36.027 2.291
20 39.665 7.146 1.496999 81.54 0.537 -6.2 10.39
21 -34.380 2.494
22 272.445 4.498 1.496999 81.54 0.537 -6.2 9.96
23 -38.270 4.579
24 -26.617 1.921 1.518229 58.9 0.546 0.7 8.54
25 33.968 3.405
26 47.573 6.586 1.496999 81.54 0.537 -6.2 8.57
27 -49.138 8.553
28 53.125 4.764 1.496999 81.54 0.537 -6.2 7.36
29 -231.356 7.660
30 INF 30.000 1.516800 64.2
31 INF 3.000
32 INF 3.000 1.508470 61.19
33 INF 1.500
［各種データ］
ｆ 28.8
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 12.3
Ｌ 314
Ｂ -13.1
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 116.357
2 3 -95.825
3 5 -74.909
4 7 -65.381
5 9 103.912
6 11 41.764
7 14 -28.765
8 16 31.439
9 18 -26.724
10 20 38.283
11 22 67.844
12 24 -28.488
13 26 49.760
14 28 87.417
比較例１では、レンズＬ１０、Ｌ１１、Ｌ１３及びＬ１４は、第１正レンズとして、低分散で異常分散性が大きい材料からなり、絞りＳＴより縮小側に設けられる。
（比較例２）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 77.823 3.200 1.6968 55.46 0.543 3.8 3.36
2 36.850 12.345
3 189.588 2.600 1.6968 55.46 0.543 3.8 3.76
4 52.187 27.097
5 438.691 7.335 1.7859 43.93 0.561 7.6 5.93
6 -69.754 0.700
7 219.803 2.200 1.58913 61.25 0.540 3.5 5.92
8 39.039 19.038
9 -106.349 2.000 1.58913 61.25 0.540 3.5 7.31
10 76.761 6.667
11 49.068 14.000 1.5168 64.2 0.534 2.5 9.09
12 -31.302 0.010
13 -31.302 3.000 1.7552 27.53 0.609 1.4 9.36
14 -43.498 16.819
15 -35.511 2.500 1.497 81.61 0.539 -5.9 9.33
16 39.938 3.847
17 54.077 5.045 1.62004 36.3 0.587 1.9 10.45
18 -90.028 32.250
19（絞り） INF 31.076
20 -720.722 5.637 1.48749 70.44 0.530 -1.6 12.80
21 -37.613 3.899
22 -31.049 2.000 1.8061 40.72 0.567 5.6 12.80
23 -198.718 0.500
24 81.214 7.957 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.38
25 -49.886 0.500
26 128.679 2.000 1.7859 43.93 0.561 7.6 13.19
27 46.317 6.248
28 101.126 6.168 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.45
29 -84.917 0.300
30 73.808 6.092 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.29
31 -135.219 9.300
32 INF 70.000 1.5168 64.2
33 INF 3.000
34 INF 3.000 1.50847 61.19
35 INF 2.500
［各種データ］
ｆ 17.1
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 10.9
Ｌ 2438
Ｂ -145.1
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -103.778
2 3 -104.151
3 5 77.070
4 7 -80.942
5 9 -75.369
6 11 39.312
7 13 -165.335
8 15 -37.410
9 17 55.227
10 20 81.186
11 22 -45.895
12 24 63.459
13 26 -93.072
14 28 93.906
15 30 97.008
比較例２では、レンズＬ１２、Ｌ１４及びＬ１５は、第１正レンズとして、低分散で異常分散性が大きい材料からなり、絞りＳＴより縮小側に設けられる。
（比較例３）
単位 ｍｍ
［面データ］
s r d Nd Vd P dN/dT(×10-6) Fx
1 108.273 2.400 1.62299 58.12 0.544 2.9 8.53
2 38.011 8.834
3 -648.290 4.290 1.7433 49.22 0.550 7.9 9.42
4 -73.127 7.166
5 1×1030 1.800 1.58913 61.25 0.540 3.5 9.52
6 36.735 12.253
7 -30.275 1.800 1.62299 58.12 0.544 2.9 11.85
8 -79.183 3.648
9 -456.655 2.000 1.62004 36.3 0.587 1.9 14.09
10 64.469 0.010
11 64.469 8.179 1.6968 55.46 0.543 3.8 14.89
12 -48.596 1.558
13 85.737 4.603 1.58913 61.25 0.540 3.5 15.38
14 -168.973 36.958
15（絞り） INF 6.508
16 -102.216 1.800 1.58913 61.25 0.540 3.5 12.32
17 40.278 5.039
18 50.357 4.254 1.7552 27.53 0.609 1.4 13.32
19 -1343.602 4.129
20 -214.698 2.000 1.6727 32.17 0.596 1.2 13.25
21 58.250 8.241
22 74.724 6.908 1.497 81.61 0.539 -5.9 14.96
23 -74.724 9.705
24 75.375 7.727 1.497 81.61 0.539 -5.9 14.65
25 -75.375 2.998
26 -90.075 2.200 1.8061 40.72 0.567 5.6 13.49
27 57.072 4.947
28 136.801 6.432 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.78
29 -73.054 0.300
30 61.236 7.331 1.497 81.61 0.539 -5.9 13.63
31 -155.644 9.500
32 INF 70.000 1.5168 64.2
33 INF 3.000
34 INF 3.000 1.50847 61.19
35 INF 2.500
［各種データ］
ｆ 42.4
Ｆｎｏ 2.5
Ｙ'max 13.3
Ｌ 4572
Ｂ -108.8
［単レンズデータ］
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -95.272
2 3 110.538
3 5 -62.355
4 7 -79.807
5 9 -90.979
6 11 40.984
7 13 97.196
8 16 -48.815
9 18 64.355
10 20 -67.912
11 22 76.346
12 24 77.143
13 26 -43.053
14 28 96.806
15 30 89.426
比較例３では、レンズＬ１１、Ｌ１２、Ｌ１４及びＬ１５は、第１正レンズとして、低分散で異常分散性が大きい材料からなり、絞りＳＴより縮小側に設けられる。
実施例１〜８の収差図を図５〜図１２に示し、比較例１〜３の収差図を図１３〜図１５に示す。各収差図は、球面収差、非点収差、歪曲収差及び倍率色収差を表している。各収差図において、線ｈはｈ線（波長４０４．７ｎｍ）における収差量、線ｉはｉ線（波長３６５．０ｎｍ）における収差量、線ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差量であり、また、線ｅはｅ線（波長５４６．１ｎｍ）における収差量、線ＣはＣ線（波長６５６．３ｎｍ）における収差量である。
図５〜図７（実施例１〜３）及び図１３（比較例１）は、近紫外光領域において用いられる光学系の収差図であり、ｈ線、ｉ線及びｇ線における収差を示している。一方、図８〜図１２（実施例４〜８）及び図１４、１５（比較例２、３）は、ｅ線を中央域とした可視光領域において用いられる光学系の収差図であり、ｅ線、ｇ線及びＣ線における収差を示している。非点収差のＤＳはサジタル面での収差、ＤＴはメリディオナル面での収差を示している。球面収差及び非点収差の横軸と、倍率色収差及び歪曲収差の縦軸の単位はｍｍであり、Ｈは瞳高さ、Ｙ'は像高を示している。
各実施例及び比較例において、条件式（１）〜（８）に対応する数値とフォーカス位置ずれを表１〜表４に示す。表１〜表４のフォーカス位置ずれ（単位ｍｍ）は、常温から３０℃上昇したときの正規のフォーカス位置からのずれであり、縮小側へのずれはプラス、拡大側へのずれはマイナス（−）で示している。
Figure 0005549462
Figure 0005549462
Figure 0005549462
Figure 0005549462
比較例１〜３は、図１３〜図１５の収差図に示すように各収差が良好に補正されているが、表４に示すように温度上昇によるフォーカス位置ずれが大きい。一方、実施例１〜８は、図５〜図１２の収差図に示すように各収差が良好に補正され、また、表１〜表３に示すように温度上昇によるフォーカス位置ずれが比較的小さく、良好な画像を常に得ることができる。
本発明は、光学系及びそれを備えた画像投影装置及び撮像装置に利用することができ、特に、色収差と、温度変化に伴うフォーカスずれを補正する光学系及びそれを備えた画像投影装置及び撮像装置に利用することができる。
９ プロジェクタ（画像投影装置）
１１ 被投影面
ＡＸ 光軸
ＣＧ カバーガラス
ＧＢ ガラスブロック
ＩＬ 撮像光学系
Ｌ レンズ
ＬＳ 照明光学系
ＭＤ 光変調素子
ＰＳ 投影光学系（光学系）
ｓ 面
ＳＴ 絞り

Claims (9)

  1. 波長略３５０ｎｍよりも長い波長領域の近紫外光領域と可視光領域とを含む波長領域において用いられる光学系であって、
    下記の条件式（１）〜（３）を満たす、少なくとも２つの第１正レンズを絞りより縮小側に有し、
    さらに、下記の条件式（１）、（４）、（５）を満たす、少なくとも１つの第２正レンズを有することを特徴とする光学系。
    ６０ ＜ Ｖｄ ・・・（１）
    ０．６７ ＜ ０．００１８Ｖｄ＋Ｐ ・・・（２）
    −７．５×１０-6＜ｄＮ／ｄＴ＜−０．５×１０-6 ・・・（３）
    ０．６４５ ＜ ０．００１８Ｖｄ＋Ｐ ・・・（４）
    ９×１０-6＜ｄＮ／ｄＴ ・・・（５）
    但し、
    Ｖｄ：ｄ線におけるアッベ数
    Ｐ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
    Ｎｇ:ｇ線における屈折率、ＮＦ：Ｆ線における屈折率、ＮＣ：Ｃ線における屈折率
    ｄＮ／ｄＴ：常温近辺における温度変化に対する屈折率変化率
  2. 前記第２正レンズは、
    ０．８５＜｜Ｆｘｐ／Ｆｘｍａｘ｜ ・・・（６）
    を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光学系。
    但し、
    Ｆｘｐ：前記第２正レンズのレンズ面上での軸上光束の光束半径の最大値
    Ｆｘｍａｘ：光学系を構成する全レンズのレンズ面上での軸上光束の光束半径の最大値
  3. 光学系全系は、
    −３＜−Σ（Ｐｗ×（ｄＮ／ｄＴ）×Ｆｘ）＜３．５・・・（７）
    を満たすことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学系。
    但し、
    Ｐｗ：光学系を構成する各レンズのパワー
    Ｆｘ：光学系を構成する各レンズにおいて、拡大側または縮小側のレンズ面上での軸上光束の光束半径の大きい方の値
    ｄＮ／ｄＴ：光学系を構成する各レンズの常温近辺における温度変化に対する屈折率変化率
  4. 前記第２正レンズは、厚さ１０ｍｍにおける３５０ｎｍでの透過率が８０％以上である材料で形成されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の光学系。
  5. 前記第２正レンズは石英ガラスで形成されることを特徴とする請求項４に記載の光学系。
  6. ０．１＜ＢＦ／ＬＬ＜０．５ ・・・（８）
    を満たすことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の光学系。
    但し、
    ＢＦ：光学系の縮小側のバックフォーカス量（空気換算値）
    ＬＬ：光学系の第１レンズ面から最終レンズ面までの光学系全長
  7. 光を拡大側に向けて投影する請求項１〜請求項６のいずれかに記載の光学系。
  8. 画像データに応じて光を変調させる光変調素子と、
    前記光変調素子に光を導く照明光学系と、
    前記光変調素子によって変調された光を被投影面に導く請求項７に記載の光学系とを備えることを特徴とする画像投影装置。
  9. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の光学系と、前記光学系にて物体の像が形成される撮像素子とを備える撮像装置。
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