JP2017161847A - 光学系、光学機器および光学系の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】大口径比を有しながら、小型で良好な光学性能を有した光学系（広角レンズ）を提供する。【解決手段】光学系ＷＬは、物体側から順に並んだ、正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とを有し、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に配置されたレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズであり、以下の条件式を満足している。０．３０＜ｆ２／ｆ１＜１．６０但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。【選択図】図１

Description

本発明は、光学系、これを用いた光学機器およびこの光学系の製造方法に関する。

従来から、デジタル一眼レフカメラやデジタルビデオカメラ等の光学機器に用いられる光学系として、広角撮影に適した明るい広角レンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。例えば、広角レンズには、ガウス型のレンズ構成の物体側にアフォーカルコンバータが設けられて構成されたものがある。しかしながら、このような光学系では、光学系の全長や口径が大きくなり、全体として光学系が大型化するおそれがある。

特開２０１４−２０２９５２号公報

本発明に係る光学系は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを有し、合焦の際、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１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズであり、以下の条件式を満足する。

０．３０＜ｆ２／ｆ１＜１．６０
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。

本発明に係る光学機器は、上記光学系を搭載して構成される。

本発明に係る光学系の製造方法は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、合焦の際、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１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズであり、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置することを特徴とする。
０．３０＜ｆ２／ｆ１＜１．６０
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。

本実施形態の第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図２（ａ）は第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図２（ｂ）は第１実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図４（ａ）は第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図４（ｂ）は第２実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図６（ａ）は第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図６（ｂ）は第３実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第４実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図８（ａ）は第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図８（ｂ）は第４実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第５実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図１０（ａ）は第５実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、図１０（ｂ）は第５実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態に係る光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 本実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。

以下、本実施形態の光学系、光学機器について図を参照して説明する。本実施形態に係る光学系（広角レンズ）ＷＬの一例として、図１に示す光学系ＷＬ（１）は、物体側から順に並んだ、正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とを有して構成される。第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズが配置される。このような光学系ＷＬ（１）において、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化するようになっている。この構成により、大口径比を有しながら、小型で良好な光学性能を有した光学系を得ることが可能になる。

本実施形態に係る光学系ＷＬは、図３に示す光学系ＷＬ（２）でも良く、図５に示す光学系ＷＬ（３）でも良く、図７に示す光学系ＷＬ（４）でも良く、図９に示す光学系ＷＬ（５）でも良い。なお、図３、図５、図７、および図９に示す光学系ＷＬ（２）〜ＷＬ（５）の各レンズ群は、図１に示す光学系ＷＬ（１）と同様に構成される。

上記構成の下、本実施形態に係る光学系ＷＬは、次の条件式（１）を満足する。

０．３０＜ｆ２／ｆ１＜１．６０ ・・・（１）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。

条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との適切なパワー配分（屈折力の配分）を規定するための条件式である。条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワー（屈折力）が弱すぎるため、第２レンズ群Ｇ２で倍率を稼ぐことができず、フォーカス方式の選択肢が狭まるので好ましくない。また、第１レンズ群Ｇ１のパワーが強すぎるため、像面湾曲の補正が難しく、光学系全系が大型化するので好ましくない。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を好ましくは１．４０とし、さらに好ましくは１．２０としてもよい。

条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の正のパワーが強すぎるため、球面収差等の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を好ましくは０．３５とし、さらに好ましくは０．４０としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、１枚もしくは複数枚の負レンズから構成されて負の屈折力を有する前群Ｇ１ｎと、最も物体側に配置された正レンズおよび当該正レンズよりも像側に配置されたレンズから構成されて正の屈折力を有する後群Ｇ１ｐとからなり、次の条件式（２）を満足することが好ましい。

１．１０＜(−ｆＧ１ｎ)／ｆ＜２．１０ ・・・（２）
但し、ｆＧ１ｎ：前群Ｇ１ｎの焦点距離、
ｆ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬの焦点距離。

条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１内の前群Ｇ１ｎの適切なパワーバランスの範囲を規定するための条件式である。なお、前群Ｇ１ｎを画角確保のための負の群構成とし、後群Ｇ１ｐを凸凹凸のトリプレット型の群構成とすることで、良好な収差補正を行うことができる。

条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、前群Ｇ１ｎのパワー（屈折力）が弱すぎるため、前群Ｇ１ｎを構成する負レンズが大型化するので好ましくない。条件式（２）の対応値が上限値を上回る状態で、前群Ｇ１ｎを構成する負レンズを小型化しようとすると、非点収差や像面湾曲の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を好ましくは２．００とし、さらに好ましくは１．９０としてもよい。

条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、前群Ｇ１ｎのパワーが強すぎるため、コマ収差や非点収差等の軸外収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を好ましくは１．１５とし、さらに好ましくは１．２０としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、１枚もしくは複数枚の負レンズから構成されて負の屈折力を有する前群Ｇ１ｎと、最も物体側に配置された正レンズおよび当該正レンズよりも像側に配置されたレンズから構成されて正の屈折力を有する後群Ｇ１ｐとからなり、次の条件式（３）を満足することが好ましい。

０．６０＜ｆＧ１ｐ／ｆ＜２．１０ ・・・（３）
但し、ｆＧ１ｐ：後群Ｇ１ｐの焦点距離、
ｆ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬの焦点距離。

条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１内の後群Ｇ１ｐの適切なパワーバランスの範囲を規定するための条件式である。なお、前群Ｇ１ｎを画角確保のための負の群構成とし、後群Ｇ１ｐを凸凹凸のトリプレット型の群構成とすることで、良好な収差補正を行うことができる。

条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、後群Ｇ１ｐのパワー（屈折力）が弱すぎるため、第１レンズ群Ｇ１が大きくなり、ベッツバール和の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を好ましくは２．００とし、さらに好ましくは１．９５としてもよい。

条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、後群Ｇ１ｐのパワーが強すぎるため、球面収差やコマ収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を好ましくは０．７０とし、さらに好ましくは０．８０としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬは、次の条件式（４）を満足することが好ましい。

０．１０＜Ｂｆ／ＴＬ＜０．３０ ・・・（４）
但し、Ｂｆ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬにおける最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離、
ＴＬ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬにおける最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離、なお最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離。

条件式（４）は、光学系ＷＬのバックフォーカスと全長から、射出瞳の位置の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（４）を満足することで、光学系ＷＬの全長を
短くしても、射出瞳の位置が像側へ変位し難くなるため、光学系ＷＬの広画角化および小型化を図ることが可能になる。

条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、光学系ＷＬのバックフォーカスが長すぎるため、光学系全系が大型化するので好ましくない。また、光学系ＷＬの全長が短すぎるため、球面収差やコマ収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を好ましくは０．２５とし、さらに好ましくは０．２０としてもよい。

条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、射出瞳の位置が像面Ｉに近くなりすぎるため、像面Ｉで光線のケラレが生じる。これを回避しようとすると、結果的にコマ収差等の軸外収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を好ましくは０．１１とし、さらに好ましくは０．１３としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬは、次の条件式（５）を満足することが好ましい。

０．１０＜ｆ／ｆ１＜０．５５ ・・・（５）
但し、ｆ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬの焦点距離、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離。

条件式（５）は、光学系ＷＬの焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワー（屈折力）が強すぎるため、像面湾曲、非点収差、コマ収差等の軸外収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を好ましくは０．５０とし、さらに好ましくは０．４７としてもよい。

条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１のパワーが弱くなり、光学系全系が大型化するので好ましくない。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とのパワーバランスが崩れて、歪曲収差が変化するので好ましくない。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を好ましくは０．１３とし、さらに好ましくは０．１６としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬは、次の条件式（６）を満足することが好ましい。

０．４０＜ｆ／ｆ２＜０．６５ ・・・（６）
但し、ｆ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬの焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。

条件式（６）は、光学系ＷＬの焦点距離に対する第２レンズ群Ｇ２の焦点距離の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワー（屈折力）が強すぎるため、球面収差やコマ収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を好ましくは０．６２とし、さらに好ましくは０．６０としてもよい。

条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーが弱くなり、光学系全系が大型化するので好ましくない。また、第２レンズ群Ｇ２のパワーが弱すぎるため、ペッツバール和の補正が難しくなって像面湾曲の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を好ましくは０．４２とし、さらに好ましくは０．４３としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬは、次の条件式（７）を満足することが好ましい。

０．０１０＜ＦＮＯ／ＴＬ＜０．０３０ ・・・（７）
但し、ＦＮＯ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬのＦナンバー、
ＴＬ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬにおける最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離、なお最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離。

条件式（７）は、無限遠合焦状態の光学系ＷＬのＦナンバーと全長の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、各レンズ群のパワーが強くなるため、球面収差等の諸収差の補正が困難になる。また、各レンズ群のパワーが強くなるため、十分な画角を得ることが困難になる。また、光学系ＷＬの全長が短すぎて、射出瞳の位置が像面Ｉに近くなるため、像面Ｉにおいて光線のケラレが生じていわゆるシェーディングが発生する。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を好ましくは０．０２５とし、さらに好ましくは０．０２２としてもよい。

条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、光学系ＷＬの全長が長くなり、光学系全系が大型化するので好ましくない。条件式（７）の対応値が下限値を下回る状態で、光学系全系を小型化しようとすると、像面湾曲や歪曲収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を好ましくは０．０１２とし、さらに好ましくは０．０１５としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬは、次の条件式（８）を満足することが好ましい。

１．３０＜ＤＧ１／ｆ＜２．２０ ・・・（８）
但し、ＤＧ１：第１レンズ群Ｇ１における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離、
ｆ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬの焦点距離。

条件式（８）は、光学系ＷＬの焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の総厚（レンズ厚）の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（８）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１が大型化するので好ましくない。また、第１レンズ群Ｇ１が大型化することにより、光軸から離れた箇所での収差が増大し、色収差等の補正が困難になる。なお、一般的に明るい光学系（広角レンズ）は第１レンズ群が大型化しやすく、第１レンズ群が大型化することによって鏡筒全体が大型化してしまう。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の上限値を好ましくは２．１０とし、さらに好ましくは２．００としてもよい。

条件式（８）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１が小さくなりすぎるため、像面湾曲や歪曲収差等の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の下限値を好ましくは１．３３とし、さらに好ましくは１．３６としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置されたレンズは正レンズであり、次の条件式（９）を満足することが好ましい。

−１．０＜（Ｒ１２＋Ｒ１１）／(Ｒ１２−Ｒ１１)＜０．６ ・・・（９）
但し、Ｒ１１：第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置された正レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
Ｒ１２：第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置された正レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径。

条件式（９）は、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置された正レンズのシェイプファクターの適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（９）の対応値が上限値を上回ると、歪曲収差の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の上限値を好ましくは０．４とし、さらに好ましくは０．２としてもよい。

条件式（９）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の最も像側に配置された正レンズの形状のメニスカスの度合いが強すぎるため、メリディオナル像面での像面湾曲が発生し、非点収差の補正が困難になる。また、光学系ＷＬの全長を短縮することが困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の下限値を好ましくは−０．７とし、さらに好ましくは−０．５としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２の最も像側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面が凸面であることが好ましい。これにより、ペッツバール和を適切に補正することが可能になり、像面Ｉから十分に離れた射出瞳の位置を確保することが可能になる。

本実施形態の光学系ＷＬにおいて、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１が固定され、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って移動することが好ましい。これにより、レンズを駆動するメカ構成を簡略化することが可能になり、フォーカス群（合焦群）の軽量化が可能になる。

本実施形態の光学系ＷＬは、次の条件式（１０）を満足することが好ましい。
０．０３０＜｜Ｘ２｜／ＴＬ＜０．０６５ ・・・（１０）
但し、Ｘ２：無限遠から近距離物体への合焦の際の第２レンズ群Ｇ２の移動量、
ＴＬ：無限遠合焦状態の光学系ＷＬにおける最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離、なお最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離。

条件式（１０）は、第２レンズ群Ｇ２の合焦時の移動量の適切な範囲を規定するための条件式である。条件式（１０）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワー（屈折力）を弱くする必要があるため、至近距離合焦時の光学性能を良好に保つことができず、像面湾曲の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１０）の上限値を好ましくは０．０５７とし、さらに好ましくは０．０５０としてもよい。

条件式（１０）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２のパワーを強くする必要があるため、球面収差、コマ収差等の補正が困難になる。本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１０）の下限値を好ましくは０．０３２とし、さらに好ましくは０．０３５としてもよい。

本実施形態の光学系ＷＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、４枚もしくは５枚のレンズからなることが好ましい。これにより、コンパクトな光学系を提供することができる。

本実施形態の光学機器は、上述した構成の光学系ＷＬを備えて構成される。その具体例として、上記光学系ＷＬを備えたカメラ（光学機器）を図１１に基づいて説明する。このカメラ１は、図１１に示すように撮影レンズ２として上記実施形態に係る光学系ＷＬを備えたデジタルカメラである。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、撮像素子３へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子３によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、このカメラ１は、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであってもよい。また、このカメラ１は、レンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一
眼レフタイプのカメラに限られるものではなく、レンズ鏡筒とカメラボディ本体とが一体型のコンパクトタイプのカメラであってもよい。このような構成によれば、撮影レンズとして上記光学系ＷＬを搭載することにより、大口径比を有しながら、小型で良好な光学性能を有した光学機器を得ることが可能になる。

続いて、図１２を参照しながら、上述の光学系ＷＬの製造方法について概説する。まず、鏡筒内に、物体側から順に並べて、正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とを配置する（ステップＳＴ１）。このとき、第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを配置する。そして、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化するように構成する（ステップＳＴ２）。さらに、少なくとも上記条件式（１）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ３）。このような製造方法によれば、大口径比を有しながら、小型で良好な光学性能を有した光学系を製造することが可能になる。

以下、本実施形態の実施例に係る光学系（広角レンズ）ＷＬを図面に基づいて説明する。図１、図３、図５、図７、図９は、第１〜第５実施例に係る光学系ＷＬ｛ＷＬ（１）〜ＷＬ（５）｝の構成及び屈折力配分を示す断面図である。各断面図には、無限遠から近距離物体へ合焦する際の、（「無限遠」および「近距離」と併記された）各群の位置が記載されている。

これら図１、図３、図５、図７、図９において、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。

以下に表１〜表５を示すが、この内、表１は第１実施例、表２は第２実施例、表３は第３実施例、表４は第４実施例、表５は第５実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）を選んでいる。

［全体諸元］の表において、ｆは無限遠合焦状態の光学系ＷＬにおける全系の焦点距離を示し、ＦＮОはＦナンバーを示す。２ωは画角（単位は°（度）で、ωが半画角である）を示し、Ｙは像高（最大像高）を示す。Ｂｆは無限遠合焦状態の光学系ＷＬにおける最も像側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の空気換算距離（バックフォーカス）を示し、ＴＬは無限遠合焦状態の光学系ＷＬにおける最も物体側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離（全長）を示す。なお、ＴＬにおいて、光学系ＷＬにおける最も像側のレンズ面から像面Ｉまでは空気換算距離を示す。また、ＴＬおよびＢｆの値は、後述の［可変間隔データ］において、無限遠合焦状態、近距離（至近距離）合焦状態におけるそれぞれについて示す。

また、ｆＧ１ｎは前群Ｇ１ｎの焦点距離を示し、ｆＧ１ｐは後群Ｇ１ｐの焦点距離を示す。Ｘ２は無限遠から近距離物体への合焦の際の第２レンズ群Ｇ２の移動量を示す。移動量Ｘ２は、物体側から像側へ向かう方向を正とする。

［レンズ諸元］の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像側に位置する面を正の値としている）、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎ
ｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数を、それぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を示し、（絞りＳ）は開口絞りＳを示す。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。レンズ面が非球面であ
る場合には面番号に＊印を付して曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。

［非球面データ］の表には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離（ザグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０^-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10^-5である。なお、２次の非球面係数Ａ２は０であり、その記載を省略している。

Ｘ（ｙ）＝（ｙ²／Ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ²／Ｒ²）^1/2｝＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ ・・・（ａ）

［レンズ群データ］の表において、第１レンズ群Ｇ１および第２レンズ群Ｇ２のそれぞれの始面（最も物体側の面）と焦点距離を示す。

［可変間隔データ］の表は、［レンズ諸元］を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号ｉにおける次の面までの面間隔Ｄｉを示す。例えば、第１実施例では、面番号９，２１での面間隔Ｄ９，Ｄ２１を示す。これらの値は、無限遠合焦状態、近距離（至近距離）合焦状態におけるそれぞれについて示す。

［条件式対応値］の表には、上記の条件式（１）〜（１０）に対応する値を示す。

以下、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、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又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。

ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。

（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図２および表１を用いて説明する。図１は、本実施形態の第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る光学系ＷＬ（１）は、物体側から順に並んだ、正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とから構成される。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に、開口絞りＳが配置される。各レンズ群の記号に付けている符号（＋）もしくは（−）は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の負レンズＬ１２と、両凸形状の第１の正レンズＬ１３と、両凹形状の第３の負レンズＬ１４および両凸形状の第２の正レンズＬ１５からなる接合レンズと、から構成される。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は５枚のレンズから構成される。第１の正レンズＬ１３は、物体側のレンズ面が非球面である。第１実施例において、第１の負レンズＬ１１および第２の負レンズＬ１２が、負の屈折力を有する前群Ｇ１ｎを構成する。また、第１の正レンズＬ１３、第３の負レンズＬ１４および第２の正レンズＬ１５が、本実施形態の正の屈折力を有する後群Ｇ１ｐを構成する。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の第１の負レンズＬ２１と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の正レンズＬ２２と、両凸形状の第２の正レンズＬ２３と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の負レンズＬ２４と、両凹形状の第３の負レンズＬ２５および両凸形状の第３の正レンズＬ２６からなる接合レンズと、から構成される。すなわち、第２レンズ群Ｇ２は６枚のレンズから構成される。第１の負レンズＬ２１は、物体側のレンズ面が非球面である。第２の正レンズＬ２３は、像側のレンズ面が非球面である。

第２レンズ群Ｇ２の像側に、像面Ｉが配置される。第２レンズ群Ｇ２と像面Ｉとの間における像面Ｉの近傍に、像面Ｉに配設される撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＦＬが配置される。第１実施例に係る光学系ＷＬ（１）では、無限遠から近距離物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１が固定されるとともに、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化する（小さくなる）ように構成される。また、合焦の際、開口絞りＳが第２レンズ群Ｇ２とともに光軸に沿って移動するように構成される。

以下の表１に、第１実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表１）
［全体諸元］
ｆ＝24.09
ＦＮＯ＝1.85
２ω＝85.4
Ｙ＝21.60
Ｂｆ＝16.046 (空気換算長）
ＴＬ＝98.489(空気換算長）
ｆＧ１ｎ＝-29.87
ｆＧ１ｐ＝21.44
Ｘ２＝-4.192
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 61.00000 1.980 1.67270 32.2
2 23.15274 7.051
3 107.22972 1.000 1.66755 41.9
4 28.01217 9.439
5* 45.38890 4.210 1.95150 29.8
6 -240.05180 7.560
7 -49.14202 1.000 1.69895 30.1
8 35.49623 7.421 1.88300 40.7
9 -41.96879 D9（可変）
10 ∞ 3.319 （絞りＳ）
11* -55.74290 2.391 1.84681 23.6
12 157.34103 2.383
13 -114.23645 3.509 1.80610 41.0
14 -25.00000 1.500
15 38.65454 6.108 1.77250 49.5
16* -34.03812 0.100
17 366.29782 3.109 1.80100 34.9
18 21.06154 3.672
19 -2295.36810 1.000 1.69895 30.1
20 23.32581 5.870 1.58913 61.2
21 -190.00000 D21（可変）
22 ∞ 1.500 1.51680 64.2
23 ∞ 0.100
［非球面データ］
第５面
κ=4.61700E-01
A4=-7.16734E-07,A6=-1.63781E-09,A8=2.70647E-12,A10=-1.86351E-14
第１１面
κ=7.55290E+00
A4=-3.49326E-05,A6=-2.64640E-08,A8=1.07434E-10,A10=4.95139E-15
第１６面
κ=5.78000E-02
A4=1.66911E-07,A6=1.21571E-08,A8=-1.13971E-11,A10=3.58849E-14
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 53.41
G2 11 52.51
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝24.09 β＝-0.1448
D0 ∞ 151.00
D9 9.821 5.629
D21 14.957 19.148
Bf(air) 16.046 20.237
TL(air) 98.489 98.489
［条件式対応値］
条件式（１） ｆ２／ｆ１＝0.98
条件式（２） (−ｆＧ１ｎ)／ｆ＝1.24
条件式（３） ｆＧ１ｐ／ｆ＝0.89
条件式（４） Ｂｆ／ＴＬ＝0.16
条件式（５） ｆ／ｆ１＝0.45
条件式（６） ｆ／ｆ２＝0.46
条件式（７） ＦＮＯ／ＴＬ＝0.019
条件式（８） ＤＧ１／ｆ＝1.65
条件式（９） （Ｒ１２＋Ｒ１１）／(Ｒ１２−Ｒ１１)＝0.08
条件式（１０） ｜Ｘ２｜／ＴＬ＝0.043

図２（ａ）は、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図２（ａ）の各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは半画角をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図および歪曲収差図では半画角の最大値をそれぞれ示し、横収差図では各半画角の値を示す。図２（ｂ）は、第１実施例に係る光学系の近距離（至近距離）合焦時の諸収差図である。図２（ｂ）の各収差図において、ＮＡは開口数、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開口数の値を示し、非点収差図および歪曲収差図では物体高の最大値をそれぞれ示し、横収差図では各物体高の値を示す。また、図２（ａ）および図２（ｂ）の各収差図において、ｄはｄ線(波長λ＝５８７．６ｎｍ)、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。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す。なお、以下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、重複する説明は省略する。

各収差図より、第１実施例に係る光学系は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。

（第２実施例）
第２実施例について、図３〜図４および表２を用いて説明する。図３は、本実施形態の第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る光学系ＷＬ（２）は、物体側から順に並んだ、正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とから構成される。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に、開口絞りＳが配置される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の正レンズＬ１２と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の正レンズＬ１３および両凹形状の第２の負レンズＬ１４からなる接合レンズと、両凸形状の第３の正レンズＬ１５と、から構成される。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は５枚のレンズから構成される。第１の正レンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。第１実施例において、第１の負レンズＬ１１が、負の屈折力を有する前群Ｇ１ｎを構成する。また、第１の正レンズＬ１２、第２の正レンズＬ１３および第２の負レンズＬ１４、並びに第３の正レンズＬ１５が、本実施形態の正の屈折力を有する後群Ｇ１ｐを構成する。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ２１と、両凸形状の第１の正レンズＬ２２および像側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の負レンズＬ２３からなる接合レンズと、両凸形状の第２の正レンズＬ２４と、両凹形状の第３の負レンズＬ２５と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第４の負レンズＬ２６および像側に凸面を向けたメニスカス形状の第３の正レンズＬ２７からなる接合レンズと、から構成される。すなわち、第２レンズ群Ｇ２は７枚のレンズから構成される。第２の正レンズＬ２４は、像側のレンズ面が非球面である。第３の正レンズＬ２７は、像側のレンズ面が非球面である。

第２レンズ群Ｇ２の像側に、像面Ｉが配置される。第２レンズ群Ｇ２と像面Ｉとの間における像面Ｉの近傍に、像面Ｉに配設される撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＦＬが配置される。第２実施例に係る光学系ＷＬ（２）では、無限遠から近距離物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１が固定されるとともに、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化する（小さくなる）ように構成される。また、合焦の際、開口絞りＳが第１レンズ群Ｇ１とともに固定されるように構成される。

以下の表２に、第２実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表２）
［全体諸元］
ｆ＝24.14
ＦＮＯ＝1.85
２ω＝85.2
Ｙ＝21.60
Ｂｆ＝16.092(空気換算長）
ＴＬ＝98.489(空気換算長）
ｆＧ１ｎ＝-43.45
ｆＧ１ｐ＝46.11
Ｘ２＝-3.954
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 103.66156 1.800 1.58913 61.2
2 20.42084 16.831
3 64.27053 1.860 1.88202 37.2
4* 135.57264 9.763
5 -55.25307 6.230 1.80604 40.7
6 -20.58872 1.200 1.66446 35.9
7 92.74950 0.500
8 55.32621 4.140 1.80400 46.6
9 -51.80704 3.761
10 ∞ D10（可変） （絞りＳ）
11 -41.48146 2.000 1.68893 31.2
12 -87.94541 0.600
13 25.38767 7.248 1.69350 53.2
14 -26.98527 1.000 1.80100 34.9
15 -216.57089 2.720
16 121.88390 2.962 1.82080 42.7
17* -56.93890 1.616
18 -217.18037 2.039 1.69895 30.1
19 32.18253 5.258
20 -25.67890 1.000 1.71736 29.6
21 -188.05035 3.000 1.80610 40.7
22* -30.00000 D22（可変）
23 ∞ 1.500 1.51680 64.2
24 ∞ 0.100
［非球面データ］
第４面
κ=4.20000E+01
A4=6.07770E-07,A6=2.82158E-11,A8=3.48783E-12,A10=-1.69590E-14
第１７面
κ=-8.18280E+00
A4=1.15224E-05,A6=-1.65861E-08,A8=-1.36830E-10,A10=3.82021E-13
第２２面
κ=2.41950E+00
A4=2.89965E-05,A6=6.30910E-08,A8=3.81139E-10,A10=7.26525E-13
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 67.39
G2 11 56.98
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝24.14 β＝-0.1469
D0 ∞ 151.00
D10 6.869 2.915
D22 15.003 18.957
Bf(air) 16.092 20.046
TL(air) 98.489 98.489
［条件式対応値］
条件式（１） ｆ２／ｆ１＝0.85
条件式（２） (−ｆＧ１ｎ)／ｆ＝1.80
条件式（３） ｆＧ１ｐ／ｆ＝1.91
条件式（４） Ｂｆ／ＴＬ＝0.16
条件式（５） ｆ／ｆ１＝0.36
条件式（６） ｆ／ｆ２＝0.42
条件式（７） ＦＮＯ／ＴＬ＝0.019
条件式（８） ＤＧ１／ｆ＝1.91
条件式（９） （Ｒ１２＋Ｒ１１）／(Ｒ１２−Ｒ１１)＝-0.03
条件式（１０） ｜Ｘ２｜／ＴＬ＝0.040

図４（ａ）は、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図４（ｂ）は、第２実施例に係る光学系の近距離（至近距離）合焦時の諸収差図である。各収差図より、第２実施例に係る光学系は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。

（第３実施例）
第３実施例について、図５〜図６および表３を用いて説明する。図５は、本実施形態の第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る光学系ＷＬ（３）は、物体側から順に並んだ、正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とから構成される。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に、開口絞りＳが配置される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の負レンズＬ１２と、両凸形状の第１の正レンズＬ１３と、両凹形状の第３の負レンズＬ１４と、両凸形状の第２の正レンズＬ１５と、から構成される。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は５枚のレンズから構成される。第２の負レンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。第１実施例において、第１の負レンズＬ１１および第２の負レンズＬ１２が、負の屈折力を有する前群Ｇ１ｎを構成する。また、第１の正レンズＬ１３、第３の負レンズＬ１４、および第２の正レンズＬ１５が、本実施形態の正の屈折力を有する後群Ｇ１ｐを構成する。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ２１と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の正レンズＬ２２と、両凸形状の第２の正レンズＬ２３と、両凸形状の第３の正レンズＬ２４と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の負レンズＬ２５と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第３の負レンズＬ２６と、から構成される。すなわち、第２レンズ群Ｇ２は６枚のレンズから構成される。第１の正レンズＬ２２は、像側のレンズ面が非球面である。第３の正レンズＬ２４は、像側のレンズ面が非球面である。

第２レンズ群Ｇ２の像側に、像面Ｉが配置される。第２レンズ群Ｇ２と像面Ｉとの間における像面Ｉの近傍に、像面Ｉに配設される撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＦＬが配置される。第３実施例に係る光学系ＷＬ（３）では、無限遠から近距離物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１が固定されるとともに、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化する（小さくなる）ように構成される。また、合焦の際、開口絞りＳが第２レンズ群Ｇ２とともに光軸に沿って移動するように構成される。

以下の表３に、第３実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表３）
［全体諸元］
ｆ＝24.09
ＦＮＯ＝1.65
２ω＝85.0
Ｙ＝21.60
Ｂｆ＝16.091(空気換算長）
ＴＬ＝98.489(空気換算長）
ｆＧ１ｎ＝-29.87
ｆＧ１ｐ＝33.73
Ｘ２＝-3.837
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 331.20889 2.200 1.58913 61.2
2 20.26007 7.099
3 28.21954 1.000 1.69680 55.5
4* 23.24760 6.765
5 54.21538 5.983 1.95375 32.3
6 -135.86729 2.821
7 -43.70270 1.000 1.74077 27.7
8 75.22383 0.100
9 49.75549 6.465 1.75500 52.3
10 -39.38857 D10（可変）
11 ∞ 9.687 （絞りＳ）
12 -17.89127 1.000 1.84666 23.8
13 -82.98744 0.100
14 -115.72126 4.350 1.92286 20.9
15* -32.43919 0.200
16 158.09926 5.968 1.75500 52.3
17 -26.81826 0.100
18 58.04640 5.240 1.58913 61.2
19* -39.44565 0.100
20 165.11070 4.567 1.80518 25.4
21 22.03164 4.040
22 ∞ 0.931 （仮想面）
23 -114.80353 3.000 1.48749 70.3
24 -190.00000 D24（可変）
25 ∞ 1.500 1.51680 64.2
26 ∞ 0.100
［非球面データ］
第４面
κ=-2.74100E-01
A4=8.68713E-06,A6=-5.16406E-10,A8=3.46658E-12,A10=-4.26743E-15
第１５面
κ=-2.79540E+00
A4=9.40408E-06,A6=2.07357E-08,A8=-4.24422E-11,A10=4.51553E-14
第１９面
κ=-1.16990E+00
A4=-2.05004E-07,A6=3.48317E-08,A8=-9.42820E-11,A10=1.27866E-13
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 71.87
G2 12 42.25
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝24.09 β＝-0.1463
D0 ∞ 151.00
D10 9.681 5.843
D24 15.002 18.840
Bf(air) 16.091 19.929
TL(air) 98.489 98.489
［条件式対応値］
条件式（１） ｆ２／ｆ１＝0.59
条件式（２） (−ｆＧ１ｎ)／ｆ＝1.24
条件式（３） ｆＧ１ｐ／ｆ＝1.40
条件式（４） Ｂｆ／ＴＬ＝0.16
条件式（５） ｆ／ｆ１＝0.34
条件式（６） ｆ／ｆ２＝0.57
条件式（７） ＦＮＯ／ＴＬ＝0.017
条件式（８） ＤＧ１／ｆ＝1.39
条件式（９） （Ｒ１２＋Ｒ１１）／(Ｒ１２−Ｒ１１)＝-0.12
条件式（１０） ｜Ｘ２｜／ＴＬ＝0.039

図６（ａ）は、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図６（ｂ）は、第３実施例に係る光学系の近距離（至近距離）合焦時の諸収差図である。各収差図より、第３実施例に係る光学系は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。

（第４実施例）
第４実施例について、図７〜図８および表４を用いて説明する。図７は、本実施形態の第４実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第４実施例に係る光学系ＷＬ（４）は、物体側から順に並んだ、正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とから構成される。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に、開口絞りＳが配置される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第２の負レンズＬ１２と、両凸形状の第１の正レンズＬ１３と、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第３の負レンズＬ１４と、両凸形状の第２の正レンズＬ１５と、から構成される。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は５枚のレンズから構成される。第２の負レンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。第１実施例において、第１の負レンズＬ１１および第２の負レンズＬ１２が、負の屈折力を有する前群Ｇ１ｎを構成する。また、第１の正レンズＬ１３、第３の負レンズＬ１４、および第２の正レンズＬ１５が、本実施形態の正の屈折力を有する後群Ｇ１ｐを構成する。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の正レンズＬ２１と、両凸形状の第２の正レンズＬ２２および両凹形状の第１の負レンズＬ２３からなる接合レンズと、両凹形状の第２の負レンズＬ２４および両凸形状の第
３の正レンズＬ２５からなる接合レンズと、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第３の負レンズＬ２６と、から構成される。すなわち、第２レンズ群Ｇ２は６枚のレンズから構成される。第１の正レンズＬ２１は、像側のレンズ面が非球面である。第３の負レンズＬ２６は、物体側のレンズ面が非球面である。

第２レンズ群Ｇ２の像側に、像面Ｉが配置される。第２レンズ群Ｇ２と像面Ｉとの間における像面Ｉの近傍に、像面Ｉに配設される撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＦＬが配置される。第４実施例に係る光学系ＷＬ（４）では、無限遠から近距離物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１が固定されるとともに、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化する（小さくなる）ように構成される。また、合焦の際、開口絞りＳが第１レンズ群Ｇ１とともに固定されるように構成される。

以下の表４に、第４実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表４）
［全体諸元］
ｆ＝24.08
ＦＮＯ＝1.85
２ω＝82.6
Ｙ＝21.60
Ｂｆ＝16.076(空気換算長）
ＴＬ＝98.489(空気換算長）
ｆＧ１ｎ＝-33.71
ｆＧ１ｐ＝45.51
Ｘ２＝-3.653
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 61.00000 2.200 1.67000 57.4
2 19.64050 11.669
3 26.84628 1.000 1.55332 71.7
4* 21.03848 4.807
5 78.45207 2.571 1.95375 32.3
6 -1938.20440 12.946
7 -44.42613 1.000 1.86074 23.1
8 -683.35971 0.100
9 77.13870 5.548 1.74100 52.8
10 -36.61231 2.000
11 ∞ D11（可変） （絞りＳ）
12 65.15603 1.960 1.88202 37.2
13* 1001.87570 4.245
14 40.35256 6.923 1.88300 40.7
15 -22.96757 1.000 1.62004 36.4
16 26.03209 4.196
17 -79.08375 1.000 1.76182 26.6
18 29.41176 5.151 1.67000 57.4
19 -70.67408 2.787
20* -189.02101 3.000 1.95150 29.8
21 -190.00002 D21（可変）
22 ∞ 1.500 1.51680 64.2
23 ∞ 0.100
［非球面データ］
第４面
κ=2.10100E-01
A4=7.50565E-06,A6=-1.17355E-08,A8=8.73497E-11,A10=-2.31210E-13
第１３面
κ=-2.00000E+01
A4=6.99610E-06,A6=1.55755E-08,A8=-2.03608E-11,A10=3.35662E-13
第２０面
κ=1.68546E+01
A4=-2.11410E-05,A6=-3.51118E-08,A8=3.21743E-11,A10=-8.77335E-13
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 115.00
G2 12 48.15
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝24.08 β＝-0.1474
D0 ∞ 151.00
D11 8.309 4.656
D21 14.987 18.640
Bf(air) 16.076 19.729
TL(air) 98.489 98.489
［条件式対応値］
条件式（１） ｆ２／ｆ１＝0.42
条件式（２） (−ｆＧ１ｎ)／ｆ＝1.40
条件式（３） ｆＧ１ｐ／ｆ＝1.89
条件式（４） Ｂｆ／ＴＬ＝0.16
条件式（５） ｆ／ｆ１＝0.21
条件式（６） ｆ／ｆ２＝0.50
条件式（７） ＦＮＯ／ＴＬ＝0.019
条件式（８） ＤＧ１／ｆ＝1.74
条件式（９） （Ｒ１２＋Ｒ１１）／(Ｒ１２−Ｒ１１)＝-0.36
条件式（１０） ｜Ｘ２｜／ＴＬ＝0.037

図８（ａ）は、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図８（ｂ）は、第４実施例に係る光学系の近距離（至近距離）合焦時の諸収差図である。各収差図より、第４実施例に係る光学系は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。

（第５実施例）
第５実施例について、図９〜図１０および表５を用いて説明する。図９は、本実施形態の第５実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第５実施例に係る光学系ＷＬ（５）は、物体側から順に並んだ、正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とから構成される。また、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に、開口絞りＳが配置される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の正レンズＬ１２と、両凹形状の第２の負レンズＬ１３と、両凸形状の第２の正レンズＬ１４と、から構成
される。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は４枚のレンズから構成される。第２の正レンズＬ１４は、像側のレンズ面が非球面である。第１実施例において、第１の負レンズＬ１１が、負の屈折力を有する前群Ｇ１ｎを構成する。また、第１の正レンズＬ１２、第２の負レンズＬ１３、および第２の正レンズＬ１４が、本実施形態の正の屈折力を有する後群Ｇ１ｐを構成する。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けたメニスカス形状の第１の負レンズＬ２１と、両凸形状の第１の正レンズＬ２２および両凹形状の第２の負レンズＬ２３からなる接合レンズと、両凸形状の第２の正レンズＬ２４と、両凹形状の第３の負レンズＬ２５と、両凹形状の第４の負レンズＬ２６および両凸形状の第３の正レンズＬ２７からなる接合レンズと、から構成される。すなわち、第２レンズ群Ｇ２は７枚のレンズから構成される。第２の正レンズＬ２４は、像側のレンズ面が非球面である。第３の正レンズＬ２７は、像側のレンズ面が非球面である。

第２レンズ群Ｇ２の像側に、像面Ｉが配置される。第２レンズ群Ｇ２と像面Ｉとの間における像面Ｉの近傍に、像面Ｉに配設される撮像素子（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）の限界解像以上の空間周波数をカットするためのローパスフィルタＦＬが配置される。第５実施例に係る光学系ＷＬ（５）では、無限遠から近距離物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１が固定されるとともに、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側へ移動して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化する（小さくなる）ように構成される。また、合焦の際、開口絞りＳが第１レンズ群Ｇ１とともに固定されるように構成される。

以下の表５に、第５実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表５）
［全体諸元］
ｆ＝24.88
ＦＮＯ＝1.85
２ω＝85.0
Ｙ＝21.60
Ｂｆ＝16.084(空気換算長）
ＴＬ＝98.489(空気換算長）
ｆＧ１ｎ＝-41.30
ｆＧ１ｐ＝45.03
Ｘ２＝-4.162
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 259.93798 1.800 1.61800 63.3
2 23.21609 17.645
3 57.64328 3.617 1.85026 32.4
4 825.22838 10.110
5 -34.47703 1.000 1.80518 25.4
6 537.21533 0.500
7 87.30361 5.646 1.85108 40.1
8* -33.94300 2.539
9 ∞ D9（可変） （絞りＳ）
10 -51.86043 2.000 1.63980 34.5
11 -625.30255 0.100
12 25.00000 11.041 1.61800 63.3
13 -27.39159 1.000 1.62588 35.7
14 27.16911 0.782
15 24.68610 5.040 1.88202 37.2
16* -127.35739 3.526
17 -866.88526 1.000 1.64769 33.7
18 37.60165 3.974
19 -29.83312 1.000 1.69895 30.1
20 108.02024 3.000 1.82098 42.5
21* -34.70573 D21（可変）
22 ∞ 1.500 1.51680 63.9
23 ∞ 0.100
［非球面データ］
第８面
κ=4.89200E-01
A4=8.32980E-07,A6=1.36681E-09,A8=2.95579E-12,A10=-9.22667E-15
第１６面
κ=-1.97822E+01
A4=1.34043E-05,A6=-1.68712E-08,A8=-6.06266E-11,A10=1.67715E-13
第２１面
κ=1.03830E+00
A4=2.78128E-05,A6=1.14967E-08,A8=6.40144E-10,A10=-8.79238E-13
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 73.76
G2 10 52.78
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝24.88 β＝-0.1525
D0 ∞ 150.00
D9 7.119 2.916
D21 14.995 19.198
Bf(air) 16.084 20.287
TL(air) 98.489 98.489
［条件式対応値］
条件式（１） ｆ２／ｆ１＝0.72
条件式（２） (−ｆＧ１ｎ)／ｆ＝1.66
条件式（３） ｆＧ１ｐ／ｆ＝1.81
条件式（４） Ｂｆ／ＴＬ＝0.16
条件式（５） ｆ／ｆ１＝0.34
条件式（６） ｆ／ｆ２＝0.47
条件式（７） ＦＮＯ／ＴＬ＝0.023
条件式（８） ＤＧ１／ｆ＝1.62
条件式（９） （Ｒ１２＋Ｒ１１）／(Ｒ１２−Ｒ１１)＝-0.44
条件式（１０） ｜Ｘ２｜／ＴＬ＝0.052

図１０（ａ）は、第５実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図１０（ｂ）は、第５実施例に係る光学系の近距離（至近距離）合焦時の諸収差図である。各収差図より、第５実施例に係る光学系は、諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。

上記各実施例によれば、大口径比を有しながら、小型で良好な光学性能を有した光学系
を実現することができる。

ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。

なお、以下の内容は、本実施形態の光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。

本実施形態の光学系の数値実施例として、２群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、３群等）の光学系を構成することもできる。具体的には、本実施形態の光学系の最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。

本実施形態の光学系において、第２レンズ群Ｇ２に限らず、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（超音波モータ等を用いた）モータ駆動にも適している。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の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、手ブレ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。

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、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工およ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でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。

開口絞りは、第１レンズ群と第２レンズ群との間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良い。

各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、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良い。これにより、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ことができる。

Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｉ 像面 Ｓ 開口絞り

Claims (15)

1. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを有し、
   合焦の際、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１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズであり、
   以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
   ０．３０＜ｆ２／ｆ１＜１．６０
   但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
2. 前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、１枚もしくは複数枚の負レンズから構成されて負の屈折力を有する前群と、最も物体側に配置された正レンズおよび前記正レンズよりも像側に配置されたレンズから構成されて正の屈折力を有する後群とからなり、
   以下の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。
   １．１０＜(−ｆＧ１ｎ)／ｆ＜２．１０
   但し、ｆＧ１ｎ：前記前群の焦点距離、
   ｆ：無限遠合焦状態の前記光学系の焦点距離。
3. 前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、１枚もしくは複数枚の負レンズから構成されて負の屈折力を有する前群と、最も物体側に配置された正レンズおよび前記正レンズよりも像側に配置されたレンズから構成されて正の屈折力を有する後群とからなり、
   以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
   ０．６０＜ｆＧ１ｐ／ｆ＜２．１０
   但し、ｆＧ１ｐ：前記後群の焦点距離、
   ｆ：無限遠合焦状態の前記光学系の焦点距離。
4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．１０＜Ｂｆ／ＴＬ＜０．３０
   但し、Ｂｆ：無限遠合焦状態の前記光学系における最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離、
   ＴＬ：無限遠合焦状態の前記光学系における最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離、なお最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離。
5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．１０＜ｆ／ｆ１＜０．５５
   但し、ｆ：無限遠合焦状態の前記光学系の焦点距離、
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離。
6. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．４０＜ｆ／ｆ２＜０．６５
   但し、ｆ：無限遠合焦状態の前記光学系の焦点距離、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。
7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．０１０＜ＦＮＯ／ＴＬ＜０．０３０
   但し、ＦＮＯ：無限遠合焦状態の前記光学系のＦナンバー、
   ＴＬ：無限遠合焦状態の前記光学系における最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離、なお最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離。
8. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光学系。
   １．３０＜ＤＧ１／ｆ＜２．２０
   但し、ＤＧ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離、
   ｆ：無限遠合焦状態の前記光学系の焦点距離。
9. 前記第１レンズ群の最も像側に配置されたレンズは正レンズであり、
   以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光学系。
   −１．０＜（Ｒ１２＋Ｒ１１）／(Ｒ１２−Ｒ１１)＜０．６
   但し、Ｒ１１：前記第１レンズ群の最も像側に配置された前記正レンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径、
   Ｒ１２：前記第１レンズ群の最も像側に配置された前記正レンズにおける像側のレンズ面の曲率半径。
10. 前記第２レンズ群の最も像側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面が凸面であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光学系。
11. 前記合焦の際、前記第１レンズ群が固定され、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の光学系。
12. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１１に記載の光学系。
    ０．０３０＜｜Ｘ２｜／ＴＬ＜０．０６５
    但し、Ｘ２：無限遠から近距離物体への合焦の際の前記第２レンズ群の移動量、
    ＴＬ：無限遠合焦状態の前記光学系における最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離、なお最も像側のレンズ面から像面までは空気換算距離。
13. 前記第１レンズ群は、４枚もしくは５枚のレンズからなることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の光学系。
14. 請求項１から１３のいずれか一項に記載の光学系を搭載して構成される光学機器。
15. 物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、
    合焦の際、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１レンズ群の最も物体側に配置されたレンズは、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズであり、
    以下の条件式を満足するように、
    レンズ鏡筒内に各レンズを配置することを特徴とする光学系の製造方法。
    ０．３０＜ｆ２／ｆ１＜１．６０
    但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離。

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