JP2017156431A - 光学系、光学機器および光学系の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】良好な光学性能を有し、明るい光学系、光学機器及び光学系の製造方法を提供する。【解決手段】光学系ＯＬは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、を有し、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凹面を向けた両凹負レンズＬ１２と、を有し、最も像側のレンズの像側のレンズ面は、像側に向いた凹面であり、合焦時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、所定の条件式による条件を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、光学系、光学機器および光学系の製造方法に関する。

従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１は、さらなる光学性能の向上が要望されているという課題があった。

特開平１１−２１１９７８号公報

本発明の第一の態様に係る光学系は、物体側から順に、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、を有し、第１レンズ群は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第１レンズ成分と、負の屈折力を有する第２レンズ成分と、を有し、最も像側のレンズは負の屈折力を有し、合焦時に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、合焦時に光軸上を移動するレンズ群において、物体側から１枚目の正の屈折力を有するレンズ及び２枚目の正の屈折力を有するレンズのうち少なくとも一方は、次式の条件を満足する特定正レンズであることを特徴とする。
７９．０ ＜ νｄ
但し、
νｄ：特定正レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数

また、本発明の第一の態様に係る光学系の製造方法は、物体側から順に、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、を有する光学系の製造方法であって、第１レンズ群として、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第１レンズ成分と、負の屈折力を有する第２レンズ成分と、を配置し、最も像側に、負の屈折力を有するレンズを配置し、合焦時に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化するように配置し、合焦時に光軸上を移動するレンズ群において、物体側から１枚目の正の屈折力を有するレンズ及び２枚目の正の屈折力を有するレンズのうち少なくとも一方に、次式の条件を満足する特定正レンズを配置することを特徴とする。
７９．０ ＜ νｄ
但し、
νｄ：特定正レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数

第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は至近合焦状態を示す。 第１実施例に係る光学系の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は至近合焦状態を示す。 第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は至近合焦状態を示す。 第２実施例に係る光学系の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は至近合焦状態を示す。 第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は至近合焦状態を示す。 第３実施例に係る光学系の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は至近合焦状態を示す。 上記光学系を搭載するカメラの断面図である。 上記光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る光学系ＯＬは、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、を有して構成されている。また、この光学系ＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第１レンズ成分（例えば、図１における、負メニスカスレンズＬ１１）と、負の屈折力を有する第２レンズ成分（例えば、図１における、両凹負レンズＬ１２と正メニスカスレンズＬ１３とを接合した接合負レンズ）と、を有して構成されている。また、最も像側のレンズ（例えば、図１における、両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ３１）は負の屈折力を有して構成されている。また、この光学系ＯＬは、合焦時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するように構成されている。このように構成することにより、明るい光学系を実現することができ、また、無限遠合焦状態から至近合焦状態に亘って優れた光学性能を得ることができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、合焦時に光軸上を移動するレンズ群（以下、「合焦レンズ群」と呼ぶ）において、物体側から１枚目の正の屈折力を有するレンズ及び２枚目の正の屈折力を有するレンズのうち少なくとも一方は、以下に示す条件式（１）を満足する特定正レンズであることが望ましい。

７９．０ ＜ νｄ （１）
但し、
νｄ：特定正レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数

条件式（１）は、合焦レンズ群において、物体側から１枚目の正レンズまたは２枚目の正レンズの少なくとも一方として配置される特定正レンズの分散値を規定するものである。この条件式（１）を満足する特定正レンズを合焦レンズ群に配置することにより、色収差を良好に補正することができる。なお、この条件式（１）の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を８０．０とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（１）の下限値を８０．５とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（１）の下限値を８１．０とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（１）の下限値を８２．０とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、開口絞りＳを有し、この開口絞りＳに対向する像側のレンズ面が非球面形状を有することが望ましい。このように構成することにより、球面収差を良好に補正することができる。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２中に配置されていることが望ましい。なお、第２レンズ群Ｇ２中とは、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側のレンズと最も像側のレンズとの間に配置されていることを意味する。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（２）を満足することが望ましい。

０．１０ ＜ ｆｓ１／ｆｓ２ ＜ １．００ （２）
但し、
ｆｓ１：無限遠合焦状態における開口絞りＳより物体側の合成焦点距離
ｆｓ２：無限遠合焦状態における開口絞りＳより像側の合成焦点距離

条件式（２）は、この光学系ＯＬにおいて、明るさを保ちつつ収差を良好に補正するための開口絞りＳより物体側の合成焦点距離と像側の光学系の適切なパワーバランスを規定するものである。条件式（２）の上限値を上回ると、球面収差、コマ収差等が悪化するため好ましくない。なお、この条件式（２）の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を０．９０とすることが望ましく、さらに０．８０とすることがより望ましい。また、条件式（２）の下限値を下回ると、歪曲収差、像面湾曲等が悪化するため好ましくない。なお、この条件式（２）の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を０．１５とすることが望ましく、さらに０．２０とすることがより望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（３）を満足することが望ましい。

０．０１０ ＜ Ｆｎｏ／νｄ ＜ ０．０１８ （３）
但し、
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
νｄ」特定正レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数

条件式（３）は、この光学系ＯＬにおけるＦナンバーと特定正レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数との比を規定するものである。この条件式（３）を満足することにより、明るい光学系を構成することができ、軸上色収差等を良好に補正することができる。なお、この条件式（３）の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を０．０１７とすることが望ましく、さらに０．０１６とすることがより望ましい。また、この条件式（３）の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を０．０１１とすることが望ましく、さらに０．０１２とすることがより望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。

Ｆｎｏ ＜ １．５０ （４）
但し、
Ｆｎｏ：Ｆナンバー

条件式（４）は、この光学系ＯＬのＦナンバーを規定するものである。この条件式（４）を満足することで、明るい光学系を得ることができる。なお、この条件式（４）の効果を確実なものとするために、この条件式（４）の上限値を１．４０とすることが望ましい。また、この条件式（４）の効果をさらに確実なものとするために、この条件式（４）の上限値を１．３０とすることが望ましい。また、この条件式（４）の効果をさらに確実なものとするために、この条件式（４）の上限値を１．２５とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。

２０．０［°］ ＜ ω （５）
但し、
ω：半画角

条件式（５）は、この光学系ＯＬの半画角の適切な値を規定するものである。この条件式（５）を満足することにより、中広角な光学系を得ることができる。なお、この条件式（５）の効果を確実なものとするために、条件式（５）の下限値を２３．０[°]とすることが望ましい。また、この条件式（５）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（５）の下限値を２６．０[°]とすることが望ましい。また、この条件式（５）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（５）の下限値を２９．０[°]とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（６）を満足することが望ましい。

−２．００ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．５０ （６）
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離

条件式（６）は、全系の焦点距離と第１レンズ群Ｇ１の焦点距離との適切な値を規定するものである。この条件式（６）の範囲内であると、倍率色収差や歪曲収差の発生が小さくなるため好ましい。また、この光学系ＯＬの小型化が図れる。なお、この条件式（６）の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を０．３０とすることが望ましい。また、この条件式（６）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（６）の上限値を０．２０とすることが望ましい。また、この条件式（６）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（６）の上限値を０．００とすることが望ましい。また、この条件式（６）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（６）の上限値を−０．２０とすることが望ましい。また、この条件式（６）の効果を確実なものとするために、条件式（６）の下限値を−１．５０とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（７）を満足することが望ましい。

０．１５ ＜ ｆ／ｆｅｄ ＜ ０．５５ （７）
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆｅｄ：特定正レンズの焦点距離

条件式（７）は、明るい光学系において、色収差と球面収差を良好に補正するための、合焦レンズ群における特定正レンズのパワーバランスを規定するものである。この条件式（７）を満足することにより、明るい光学系を構成することができ、軸上色収差等を良好に補正することができる。なお、条件式（７）の効果を確実なものとするために、条件式（７）の上限値を０．５２とすることが望ましく、さらに０．４８とすることがより望ましい。また、この条件式（７）の効果を確実なものとするために、条件式（７）の下限値を０．１８とすることが望ましく、さらに０．２２とすることがより望ましい。

なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。

次に、本実施形態に係る光学系ＯＬを備えた光学機器であるカメラを図７に基づいて説明する。このカメラ１は、撮影レンズ２として本実施形態に係る光学系ＯＬを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る光学系ＯＬを搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。

以下、本実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法の概略を、図８を参照して説明する。まず、各レンズを配置して第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３をそれぞれ準備する（ステップＳ１００）。そして、第１レンズ群Ｇ１として、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第１レンズ成分と、負の屈折力を有する第２レンズ成分と、を配置し（ステップＳ２００）、最も像側に、負の屈折力を有するレンズを配置する（ステップＳ３００）。また、合焦時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化するように配置する（ステップＳ４００）。さらに、所定の条件式（例えば、上述した条件式（１））による条件を満足するように配置する（ステップＳ５００）。

具体的には、本実施形態では、例えば図１に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、及び、両凹負レンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを接合した接合負レンズを配置して第１レンズ群Ｇ１とし、両凸正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４とを接合した接合正レンズ、開口絞りＳ、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２５、両凹負レンズＬ２６と両凸正レンズＬ２７とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ２８、及び、両凸正レンズＬ２９を配置して第２レンズ群Ｇ２とし、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹レンズ形状の負レンズＬ３１を配置して第３レンズ群Ｇ３とする。このようにして準備した各レンズ群を上述した手順で配置して光学系ＯＬを製造する。

なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

本実施形態では、３群構成の光学系ＯＬを示したが、以上の構成条件等は、４群、５群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像面側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。具体的には、最も像面側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群とは、変倍時又は合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。また、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。

また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モータ等の）モータ駆動にも適している。特に、第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群とし、その他のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましい。モータにかかる負荷を考慮すると、合焦レンズ群は単レンズから構成するのが好ましい。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手振れによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部、又は、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部（第３レンズ群Ｇ３の最も像側のレンズ成分は除く）を防振レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。

開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の中に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。

さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。

以上のような構成により、良好な光学性能を有し、明るい光学系ＯＬ、この光学系ＯＬを有する光学機器及び光学系ＯＬの製造方法を提供することができる。

以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１、図３、及び、図５は、各実施例に係る光学系ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬ３）の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの光学系ＯＬ１〜ＯＬ３の断面図の下部には、無限遠合焦状態から至近合焦状態に合焦する際に移動するレンズ群の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。

各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０^-n」を示す。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ （ａ）

なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に＊印を付している。

［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る光学系ＯＬ１の構成を示す図である。この光学系ＯＬ１は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。

この光学系ＯＬ１において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、及び、両凹負レンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４とを接合した接合正レンズ、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２５、両凹負レンズＬ２６と両凸正レンズＬ２７とを接合した接合負レンズ、両凸正レンズＬ２８、及び、両凸正レンズＬ２９で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹レンズ形状の負レンズＬ３１で構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２内の両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４とを接合した接合正レンズの像側（両凹負レンズＬ２４と非球面負レンズＬ２５の間）に配置されている。また、この光学系ＯＬ１と像面Ｉとの間にはフィルター群ＦＬが配置されている。なお、この第１実施例において、負メニスカスレンズＬ１１が第１レンズ成分に相当し、両凹負レンズＬ１２と正メニスカスレンズＬ１３とを接合した接合負レンズが第２レンズ成分に相当する。

また、この光学系ＯＬ１において、無限遠から至近物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側に移動させることにより行うように構成されている。

以下の表１に、光学系ＯＬ１の諸元の値を掲げる。この表１において、全体諸元に示すｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角［°］、Ｙは最大像高、ＴＬは全長、及び、ＢＦはバックフォーカスの値を表している。ここで、全長ＴＬは、無限合焦時の最も物体側のレンズ面（第１面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。また、バックフォーカスＢＦは、無限遠合焦時の最も像面側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離とその空気換算長を示している。また、レンズデータにおける第１欄ｍは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序（面番号）を、第２欄ｒは、各レンズ面の曲率半径を、第３欄ｄは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄ｎｄ及び第５欄νｄは、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径0.00000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、レンズ群焦点距離は第１〜第３レンズ群Ｇ１〜Ｇ３の各々の始面の番号と焦点距離を示している。

ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

（表１）第１実施例
［全体諸元］
ｆ ＝ 35.98
ＦＮｏ ＝ 1.27
ω ＝ 31.8
Ｙ ＝ 21.64
ＴＬ ＝ 163.947
ＢＦ ＝ 24.606
ＢＦ（空気換算長）＝ 23.924

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 216.86600 1.152 1.58913 61.2
2 35.11157 15.690
3 -125.44233 1.176 1.49782 82.6
4 45.20690 4.381 1.83400 37.2
5 59.40289 D5
6 63.75781 9.160 1.43385 95.2
7 -648.64355 10.892
8 53.15512 9.759 1.80400 46.6
9 2111.54700 10.028
10 62.88393 13.074 1.77250 49.6
11 -46.26170 1.803 1.79504 28.7
12 103.52264 6.003
13 0.00000 6.001 開口絞りＳ
14* -138.20036 2.515 1.58913 61.2
15 -3613.69650 3.274
16 -43.04113 1.500 1.60342 38.0
17 35.24270 11.340 1.49782 82.6
18 -40.21062 0.495
19 102.31995 9.383 1.49782 82.6
20 -48.33420 1.144
21 84.51525 7.893 1.80400 46.6
22 -92.66154 D22
23* -171.56086 1.410 1.49710 81.6
24* 27.97393 20.606
25 0.00000 2.000 1.51680 63.9
26 0.00000 2.000
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 -36.59
第２レンズ群 6 138.34
第３レンズ群 23 -48.27

この光学系ＯＬ１において、第１４面、第２３面及び第２４面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表２）
［非球面データ］
面 Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
14 2.54314e+01 -1.41995e-05 -4.97141e-09 -1.06303e-11 4.20381e-14
23 -5.45042e+01 -4.90431e-06 1.58151e-08 -3.00219e-11 2.33168e-14
24 4.00700e-01 1.24797e-06 2.04323e-08 -2.36678e-11 4.57415e-14

この光学系ＯＬ１において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ５、及び、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２２は、上述したように、合焦に際して変化する。次の表３に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。なお、Ｄ０は光学系ＯＬ１の最も物体側の面（第１面）から物体までの距離を示し、βは倍率を示す（以降の実施例においても同様である）。

（表３）
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｄ０ ∞ 1047.01
β − -0.0333
ｆ 35.98 −
Ｄ５ 8.111 7.165
Ｄ２２ 3.158 4.103

次の表４に、この光学系ＯＬ１における各条件式対応値を示す。この表４において、νｄは特定正レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数を、ｆは全系の焦点距離を、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆｓ１は無限遠合焦状態における開口絞りＳより物体側の合成焦点距離を、ｆｓ２は無限遠合焦状態における開口絞りＳより像側の合成焦点距離を、ｆｅｄは特定正レンズの焦点距離を、ＦｎｏはＦナンバーを、ωは半画角を、それぞれ表している。この符号の説明は、以降の実施例においても同様である。なお、この第１実施例において、第２レンズ群Ｇ２が合焦レンズ群に相当し、両凸正レンズＬ２１が特定正レンズに相当する。

（表４）
ｆｓ１＝54.16
ｆｓ２＝79.89
ｆｅｄ＝134.33

［条件式対応値］
（１）νｄ＝95.2
（２）ｆｓ１／ｆｓ２＝0.68
（３）Ｆｎｏ／νｄ＝0.013
（４）Ｆｎｏ＝1.27
（５）ω＝31.8［°］
（６）ｆ／ｆ１＝-0.98
（７）ｆ／ｆｅｄ＝0.27

このように、この光学系ＯＬ１は、上記条件式（１）〜（７）を全て満足している。

この光学系ＯＬ１の、無限遠合焦状態及び至近合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図２に示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ｙは像高を、Ｈ０は物体高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバー又は開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高または物体高の最大値をそれぞれ示し、横収差図では各像高または各物体高の値を示している。また、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示している。また、歪曲収差図はｄ線の値を示している。また、以降に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ１は、無限遠物体合焦状態から至近合焦状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

［第２実施例］
図３は、第２実施例に係る光学系ＯＬ２の構成を示す図である。この光学系ＯＬ２は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。

この光学系ＯＬ２において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹負レンズＬ１２、及び、両凸正レンズＬ１３で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４とを接合した接合正レンズ、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２５、両凹負レンズＬ２６と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２７とを接合した接合負レンズ、及び、両凸正レンズＬ２８で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ３１、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２で構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２内の両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４とを接合した接合正レンズの像側（両凹負レンズＬ２４と非球面負レンズＬ２５の間）に配置されている。また、この光学系ＯＬ２と像面Ｉとの間にはフィルター群ＦＬが配置されている。なお、この第２実施例において、負メニスカスレンズＬ１１が第１レンズ成分に相当し、両凹負レンズＬ１２が第２レンズ成分に相当する。

また、この光学系ＯＬ２において、無限遠から至近物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側に移動させることにより行うように構成されている。

以下の表５に、光学系ＯＬ２の諸元の値を掲げる。

（表５）第２実施例
［全体諸元］
ｆ ＝ 36.00
ＦＮｏ ＝ 1.25
ω ＝ 32.1
Ｙ ＝ 21.64
ＴＬ ＝ 164.184
ＢＦ ＝ 25.831
ＢＦ（空気換算長）＝ 25.149

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 443.72218 1.946 1.58913 61.2
2 35.73308 18.770
3 -72.42718 2.183 1.49782 82.6
4 172.02993 1.783
5 323.51356 3.890 1.85026 32.4
6 -545.59824 D6
7 67.85477 13.876 1.43700 95.1
8 -154.53215 14.811
9 63.83458 9.036 1.80400 46.6
10 12725.01900 8.052
11 53.92791 10.971 1.80400 46.6
12 -69.28713 2.200 1.78472 25.6
13 58.02603 4.232
14 0.00000 3.254 開口絞りＳ
15* -250.25834 2.502 1.58913 61.2
16 -370.43111 1.312
17 -126.78831 2.000 1.64769 33.7
18 26.04125 4.986 1.49782 82.6
19 55.16858 2.296
20 57.86610 8.817 1.80400 46.6
21 -39.08717 D21
22 113.83637 2.003 1.49710 81.6
23* 38.16298 3.663
24 131.57375 3.017 1.80400 46.6
25 100.15309 22.655
26 0.00000 2.000 1.51680 63.9
27 0.00000 1.176
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 -45.54
第２レンズ群 7 55.12
第３レンズ群 22 -94.52

この光学系ＯＬ２において、第１５面及び第２３面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表６）
［非球面データ］
面 Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
15 1.60019e+01 -1.32925e-05 -6.69979e-09 5.97419e-12 2.41370e-15
23 1.28720e+00 4.11569e-06 3.34609e-09 -9.27537e-12 6.80301e-14

この光学系ＯＬ２において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ６、及び、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２１は、上述したように、合焦に際して変化する。次の表７に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。

（表７）
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｄ０ ∞ 1058.00
β − -0.0336
ｆ 36.00 −
Ｄ６ 11.753 10.582
Ｄ２１ 0.998 2.171

次の表８に、この光学系ＯＬ２における各条件式対応値を示す。なお、この第２実施例において、第２レンズ群Ｇ２が合焦レンズ群に相当し、両凸正レンズＬ２１が特定正レンズに相当する。

（表８）
ｆｓ１＝41.34
ｆｓ２＝160.41
ｆｅｄ＝109.98

［条件式対応値］
（１）νｄ＝95.1
（２）ｆｓ１／ｆｓ２＝0.26
（３）Ｆｎｏ／νｄ＝0.013
（４）Ｆｎｏ＝1.25
（５）ω＝32.1［°］
（６）ｆ／ｆ１＝-0.79
（７）ｆ／ｆｅｄ＝0.33

このように、この光学系ＯＬ２は、上記条件式（１）〜（７）を全て満足している。

この光学系ＯＬ２の、無限遠合焦状態及び至近合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図４に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ２は、無限遠物体合焦状態から至近合焦状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

［第３実施例］
図５は、第３実施例に係る光学系ＯＬ３の構成を示す図である。この光学系ＯＬ３は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。

この光学系ＯＬ３において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１、両凹負レンズＬ１２、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４とを接合した接合負レンズ、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ２５、両凹負レンズＬ２６と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２７とを接合した接合正レンズ、及び、両凸正レンズＬ２８で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹レンズ形状の負レンズＬ３１、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２で構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２内の両凸正レンズＬ２３と両凹負レンズＬ２４とを接合した接合負レンズの像側（両凹負レンズＬ２４と非球面正レンズＬ２５の間）に配置されている。また、この光学系ＯＬ３と像面Ｉとの間にはフィルター群ＦＬが配置されている。なお、この第３実施例において、負メニスカスレンズＬ１１が第１レンズ成分に相当し、両凹負レンズＬ１２が第２レンズ成分に相当する。

また、この光学系ＯＬ３において、無限遠から至近物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側に移動させることにより行うように構成されている。

以下の表９に、光学系ＯＬ３の諸元の値を掲げる。

（表９）第３実施例
［全体諸元］
ｆ ＝ 36.00
ＦＮｏ ＝ 1.22
ω ＝ 32.6
Ｙ ＝ 21.64
ＴＬ ＝ 163.998
ＢＦ ＝ 16.999
ＢＦ（空気換算長）＝ 16.318

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 75.73216 3.300 1.58913 61.2
2 30.67931 21.022
3 -63.68313 2.300 1.49782 82.6
4 83.21307 7.612
5 -372.58811 3.995 1.85026 32.4
6 -123.98418 D6
7 77.15655 14.644 1.49782 82.6
8 -80.86736 1.531
9 72.79260 4.982 1.80400 46.6
10 151.08995 16.559
11 75.29964 10.250 1.80400 46.6
12 -63.20181 2.200 1.78472 25.6
13 141.24721 2.635
14 0.00000 3.743 開口絞りＳ
15* -307.16925 3.551 1.58913 61.2
16 -51.98224 1.000
17 -159.24039 2.000 1.64769 33.7
18 23.53453 5.543 1.49782 82.6
19 45.43478 6.800
20 62.62662 9.250 1.80400 46.6
21 -45.67417 D21
22 -104.76434 2.000 1.49710 81.6
23* 62.70339 4.000
24 -229.78348 3.800 1.80400 46.6
25 -600.00000 13.000
26 0.00000 2.000 1.51680 63.9
27 0.00000 1.999
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 -47.75
第２レンズ群 7 58.09
第３レンズ群 22 -66.85

この光学系ＯＬ３において、第１５面及び第２３面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１０）
［非球面データ］
面 Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
15 -4.81470e+01 -9.68872e-06 -3.32220e-09 8.27942e-12 -6.24161e-15
23 1.29710e+00 3.57767e-06 -1.04658e-08 4.31698e-11 -4.07065e-14

この光学系ＯＬ３において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔Ｄ６、及び、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２１は、上述したように、合焦に際して変化する。次の表１１に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。

（表１１）
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｄ０ ∞ 1057.03
β − -0.0333
ｆ 36.00 −
Ｄ６ 9.317 8.317
Ｄ２１ 4.965 5.965

次の表１２に、この光学系ＯＬ３における各条件式対応値を示す。なお、この第３実施例において、第２レンズ群Ｇ２が合焦レンズ群に相当し、両凸正レンズＬ２１が特定正レンズに相当する。

（表１２）
ｆｓ１＝46.16
ｆｓ２＝148.03
ｆｅｄ＝81.83

［条件式対応値］
（１）νｄ＝82.6
（２）ｆｓ１／ｆｓ２＝0.31
（３）Ｆｎｏ／νｄ＝0.015
（４）Ｆｎｏ＝1.22
（５）ω＝32.6［°］
（６）ｆ／ｆ１＝-0.75
（７）ｆ／ｆｅｄ＝0.44

このように、この光学系ＯＬ３は、上記条件式（１）〜（７）を全て満足している。

この光学系ＯＬ３の、無限遠合焦状態及び至近合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図６に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ３は、無限遠物体合焦状態から至近合焦状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬ３） 光学系 Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群
Ｓ 開口絞り １ カメラ（光学機器）

Claims (11)

1. 物体側から順に、
   第１レンズ群と、
   第２レンズ群と、
   第３レンズ群と、を有し、
   前記第１レンズ群は、物体側から順に、
   物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第１レンズ成分と、
   負の屈折力を有する第２レンズ成分と、を有し、
   最も像側のレンズは負の屈折力を有し、
   合焦時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
   合焦時に光軸上を移動するレンズ群において、物体側から１枚目の正の屈折力を有するレンズ及び２枚目の正の屈折力を有するレンズのうち少なくとも一方は、次式の条件を満足する特定正レンズであることを特徴とする光学系。
   ７９．０ ＜ νｄ
   但し、
   νｄ：前記特定正レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数
2. 開口絞りを有し、
   前記開口絞りに対向する像側のレンズ面が非球面形状を有することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
3. 前記開口絞りは、前記第２レンズ群中に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の光学系。
4. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項２または３に記載の光学系。
   ０．１０ ＜ ｆｓ１／ｆｓ２ ＜ １．００
   但し、
   ｆｓ１：無限遠合焦状態における前記開口絞りより物体側の合成焦点距離
   ｆｓ２：無限遠合焦状態における前記開口絞りより像側の合成焦点距離
5. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．０１０ ＜ Ｆｎｏ／νｄ ＜ ０．０１８
   但し、
   Ｆｎｏ：Ｆナンバー
   νｄ」前記特定正レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数
6. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学系。
   Ｆｎｏ ＜ １．５０
   但し、
   Ｆｎｏ：Ｆナンバー
7. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学系。
   ２０．０［°］ ＜ ω
   但し、
   ω：半画角
8. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学系。
   −２．００ ＜ ｆ／ｆ１ ＜ ０．５０
   但し、
   ｆ：全系の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
9. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．１５ ＜ ｆ／ｆｅｄ ＜ ０．５５
   但し、
   ｆ：全系の焦点距離
   ｆｅｄ：前記特定正レンズの焦点距離
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学系を有することを特徴とする光学機器。
11. 物体側から順に、第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、を有する光学系の製造方法であって、
    前記第１レンズ群として、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有する第１レンズ成分と、負の屈折力を有する第２レンズ成分と、を配置し、
    最も像側に、負の屈折力を有するレンズを配置し、
    合焦時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化するように配置し、
    合焦時に光軸上を移動するレンズ群において、物体側から１枚目の正の屈折力を有するレンズ及び２枚目の正の屈折力を有するレンズのうち少なくとも一方に、次式の条件を満足する特定正レンズを配置することを特徴とする光学系。
    ７９．０ ＜ νｄ
    但し、
    νｄ：前記特定正レンズの媒質のｄ線に対するアッベ数