JP2017223754A - 撮影レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカシングが高速に行え、撮影可能な物体距離を短くしてもフォーカスの際の収差変動が少なく、高画質の画像が得られる撮影レンズを提供する。【解決手段】物体側から順に、フォーカシング時固定で正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を有する撮影光学系において、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第２レンズ群が物体側へ移動するとともに前記第３レンズ群が像側へ移動し、以下の条件式を満足する。０．００９１＜｜（ｄ２＊ｄ３）／（Ｌ２＊β２）｜（１）、ここで、ｄ２、ｄ３は無限遠物体にフォーカシングした位置からの第２レンズ群、第３レンズ群の移動量、Ｌは無限遠物体にフォーカシングした際の、前記撮影光学系の最も物体側の面の面頂点から近軸結像面までの距離、βは前記撮影光学系の横倍率である。【選択図】図１

Description

本発明は、撮影レンズに関し、例えば銀遠フィルム用カメラや固体撮像素子を用いたデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ等に用いられるレンズに好適なものである。

従来、長焦点距離の撮影レンズとして、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する前方レンズ群と、負の屈折力を有する後方レンズ群よりなる、所謂望遠タイプの撮影レンズ（望遠レンズ）が知られている。

一般に３５ｍｍフィルム換算（以下同様である）で焦点距離が３００ｍｍを超えるような望遠レンズは、その他の撮影レンズに比べてレンズ全長が長く、また第１レンズ群のレンズ有効径が他のレンズ群と比較して大きい。このような望遠タイプの撮影レンズにおいては、第１レンズ群よりも像側の比較的軽量なレンズ群を動かすことでフォーカシングを行う、所謂インナーフォーカスを採用したものが多い。インナーフォーカス方式は、撮影可能な物体距離を短くし、かつ高速にフォーカスするのが容易である。

しかしながら、インナーフォーカス方式では多くの場合フォーカシングの際に収差変動が大きくなる。特に、撮影可能な物体距離を短くすると収差変動も大きくなり、補正するのが非常に困難である。

特許文献１、２には、フォーカシングの際に２つ以上のレンズ群を同時に動かす方式を用いて、フォーカシングの際の収差変動を補正した望遠レンズが開示されている。

特開２０１２−２４２７４２号公報 特開平０８−３３４６９２号公報

しかしながら、単に２つ以上のレンズ群を用いてフォーカシングしただけでは、フォーカシングの際の収差変動を軽減するのは困難である。望遠レンズにおいて、２つ以上のレンズ群を移動させてフォーカスを行うときには、移動させる２つ以上のレンズ群の選択及び各群の移動量を適切に設定することが重要である。これらが不適切であると、フォーカスに際しての収差変動を良好に補正するのが困難となる。

特に撮影倍率が０．５倍以上となるような至近距離物体での撮影においては、球面収差や像面湾曲等の諸収差が多く発生し、これらの諸収差を補正するのが大変困難となる。

特許文献１には、負の第２レンズ群とその像側のレンズ群を用いてフォーカシングした望遠レンズが開示されている。

しかしながら、一般に望遠レンズでは像面に近いほど近軸軸上光線が低い位置を通過するため、フォーカシングの際の球面収差の変動を補正するのが困難である。

そこで、フォーカシングの際に３つ以上の群を移動させないと球面収差の変動を補正しつつ、他の諸収差の変動も補正することが困難になってしまう。

特許文献２には、インナーフォーカス方式を用いた実施例として、至近距離物体へのフォーカシングの際に隣り合う正レンズ群と負レンズ群の間隔が広がるように移動させた望遠レンズが開示されている。

しかしながら、各群の移動量の関係から、フォーカシングに伴う球面収差や像面湾曲等の諸収差の変動が十分に補正されていない。

そこで、本発明の目的は、フォーカシングが高速に行え、撮影可能な物体距離を短くしてもフォーカスの際の収差変動が少なく、高画質の画像が得られる撮影レンズの提供を目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る撮影光学系は、
物体側から順に、フォーカシング時固定で正の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群を有する撮影光学系において、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第２レンズ群が物体側へ移動するとともに前記第３レンズ群が像側へ移動し、以下の条件式を満足する状態を有することを特徴とする。

０．００９１＜｜（ｄ２＊ｄ３）／（Ｌ^２＊β^２）｜ ・・・（１）
ここで、ｄ２、ｄ３は無限遠物体にフォーカシングした位置からの第２レンズ群、第３レンズ群の移動量、Ｌは無限遠物体にフォーカシングした際の、前記撮影光学系の最も物体側の面の面頂点から近軸結像面までの距離、βは前記撮影光学系の横倍率である。

本発明によれば、フォーカシングが高速に行え、撮影可能な物体距離を短くしてもフォーカスの際の収差変動が少なく、高画質の画像が得られる撮影レンズを提供することができる。

実施例１の光学系の（Ａ）物体距離無限遠時におけるレンズ断面図、（Ｂ）物体距離無限遠時における収差図、（Ｃ）最も至近距離物体にフォーカスした際の収差図。 実施例２の光学系の（Ａ）物体距離無限遠時におけるレンズ断面図、（Ｂ）物体距離無限遠時における収差図、（Ｃ）最も至近距離物体にフォーカスした際の収差図。 実施例３の光学系の（Ａ）物体距離無限遠時におけるレンズ断面図、（Ｂ）物体距離無限遠時における収差図、（Ｃ）最も至近距離物体にフォーカスした際の収差図。 実施例４の光学系の（Ａ）物体距離無限遠時におけるレンズ断面図、（Ｂ）物体距離無限遠時における収差図、（Ｃ）最も至近距離物体にフォーカスした際の収差図。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の撮影レンズは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群を有する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群は光軸上を物体側へ移動し、第３レンズ群は光軸上を像側へ移動する。

ここでレンズ群とはフォーカシングの際に一体であるレンズ群のことである。一体であるレンズ群とは一体として移動する、または一体のまま移動しないレンズ群を指す。「フォーカシング」とは「フォーカス」とも言い、無限遠物体や有限距離の物体に撮影レンズの焦点を合わせる操作のことを言う。

図１（Ａ）乃至図４（Ａ）は本発明の撮影レンズの実施例１乃至４のレンズ断面図である。また図１（Ｂ）乃至図４（Ｂ）は本発明の実施例１乃至４の無限遠物体にフォーカシングした時の縦収差図である。図１（Ｃ）乃至図４（Ｃ）は本発明の実施例１乃至４の最も至近距離物体にフォーカシングした時の縦収差図である。

各レンズ断面図において、Ｌ０は撮影レンズである。ＳＰは開口絞りである。撮影レンズＬ０は正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を有する。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルカメラの撮影レンズとして使用する際には像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に、銀遠カメラ用の撮影レンズとして使用する際にはフィルム面に相当する。

各収差図において、ｄ、ｇは順に、ｄ線、ｇ線である。Ｍ、Ｓはメリディオナル像面、サジタル像面である。倍率色収差はｇ線によって表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは撮影半画角（度）である。すべての収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は２％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

本発明の撮影レンズは望遠レンズよりなり、その特徴とする構成は次のとおりである。

望遠レンズにおける課題の１つにフォーカシングの際の収差変動を軽減することがある。一般的に望遠レンズは光軸と瞳近軸光線の交わる点より物体側のレンズのレンズ有効径の方が、像側のレンズのレンズ有効径よりも大きい。望遠レンズにおいて有限距離物体へのフォーカシングについては、第１レンズ群よりも像側の比較的軽量なレンズ群を動かすことでフォーカシングを行う、所謂インナーフォーカスを採用しているものが多い。

こうすることで重量の重い第１レンズ群やレンズ系全体の繰り出しをすることなくフォーカシングを容易に行っている。また軽量なレンズ群を動かすのでフォーカス機構が容易になる。

しかしながら、インナーフォーカス方式は、フォーカスレンズ群を固定レンズ群の間で動かすため、フォーカスレンズ群を動かせる移動範囲に限度がある。

そこでフォーカスレンズ群以外のレンズ群のパワーに対してフォーカスレンズ群のパワーを単独に強めてフォーカスレンズ群の移動量を短くすると、収差が多く発生し、収差補正が困難になる。

特に、撮影可能な物体距離が短く、撮影倍率が０．５倍以上となるような至近距離物体での撮影においては球面収差や像面湾曲等の諸収差が多く発生し、これらの諸収差を補正するのが大変困難となる。

本発明の撮影レンズでは撮影可能な物体距離を短くしつつ、フォーカスの際の収差変動が少なくしている。

本発明の撮影レンズは物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群を有する。無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１レンズ群は不動であり、第２レンズ群は光軸上を物体側へ移動し、第３レンズ群は光軸上を像側へ移動する。このようにフォーカシングの際に第２レンズ群と第３レンズ群を動かすことにより、フォーカシングの際の収差変動を抑えている。

次にこのインナーフォーカス方式の望遠レンズにおいて、正の屈折力の第２レンズ群と負の屈折力の第３レンズ群を動かすことで収差変動を低減することができるメカニズムを説明する。

従来のインナーフォーカス方式望遠レンズにおいては、負の屈折力を持つレンズ群を像側へ移動する方式が知られている。このとき、負の屈折力を持つフォーカスレンズ群と正の屈折力を持つフォーカスレンズ群より物体側のレンズ群を通過する近軸軸上光線と瞳近軸光線の入射高さが変化する。これにより発生する球面収差や像面湾曲の変動を、従来はフォーカスレンズ群とフォーカスレンズ群より物体側のレンズ群でキャンセルさせるようなパワー配置やレンズ形状をとっていた。

しかし、従来以上に近距離の物体にフォーカシングしようとすると、球面収差や像面湾曲の変動が大きくなり、これらの収差をキャンセルすることが困難である。

そこで、本発明は負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｌ３を像側へ動かすとともに正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｌ２を物体側へ動かすことで、フォーカシング時の球面収差や像面湾曲等の変動を低減している。

第３レンズ群Ｌ３の移動により発生する球面収差の変動を抑えるためには、近軸軸上光線が高い位置を通過する物体側のレンズ群を動かして補正すると効果的である。また、第３レンズ群Ｌ３の移動により発生する像面湾曲の変動を抑えるためには、瞳近軸光線が高い位置を通過する絞りから離れたレンズ群を動かして補正すると効果的である。これらの条件から第３レンズ群Ｌ３による球面収差と像面湾曲の変動を１つのレンズ群の移動でキャンセルしようとすると、第１レンズ群Ｌ１が最も効果が大きい。

しかしながら望遠レンズでは第１レンズ群は有効径が大きく、重量が大きくなってしまう。

そこで第１レンズ群Ｌ１の次に物体側にある第２レンズ群Ｌ２を動かすとよい。

また、第２レンズ群Ｌ２は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、物体側へ動かす構成とする必要がある。望遠レンズでは絞りより物体側のレンズ群は無限遠物体へのフォーカシング時に物体側に位置するほど、レンズ有効径が大きくなる。

そこで、無限遠物体へのフォーカシング時に第２レンズ群Ｌ２が像側に位置するようにすると、第２レンズ群を小さく軽量とすることができ、フォーカスが容易である。

無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｌ２を像側へ動かす構成としてしまうと、無限遠物体にフォーカシングした時の第２レンズ群Ｌ２の配置は移動量を確保するために第１レンズ群Ｌ１と近づけなければならない。この場合、第２レンズ群Ｌ２はレンズ有効径が大きくなり、重くなってしまう。

また無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して物体側へ移動することから、撮影可能な物体距離を短くするためには、第２レンズ群Ｌ２は正の屈折力を持つとよい。

そこで、各実施例の撮影レンズでは負の屈折力を持つ第３レンズ群Ｌ３を像側へ動かすとともに正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｌ２を物体側へ動かすことでフォーカシングを行う。これにより、光学系全体や第１レンズ群Ｌ１を移動させてフォーカスすることに比して格段に小さい駆動装置で高速にフォーカスすることが容易となる。また、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の移動量を適切にすることにより、フォーカシング時の球面収差や像面湾曲等の変動を低減することが可能となる。

各実施例の光学系は物体側から順に、フォーカシング時固定で正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３を有し、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第２レンズ群Ｌ２が物体側へ移動するとともに前記第３レンズ群Ｌ３が像側へ移動し、以下の条件式（１）を満足する状態を有することを特徴とする。

０．００９１＜｜（ｄ２＊ｄ３）／（Ｌ^２＊β^２）｜ ・・・（１）
ここで、ｄ２、ｄ３は無限遠物体にフォーカシングした位置からの第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の移動量、Ｌは無限遠物体にフォーカシングした際の、前記撮影光学系の最も物体側の面の面頂点から近軸結像面までの距離、βは前記撮影光学系の横倍率である
本発明において、さらに好ましくは次に述べる条件のうち少なくとも１つを満足するのがよい。

前記第２レンズ群Ｌ２に含まれるレンズが以下の条件式（２）を満足する非球面を有する。

（ｎｂ−ｎｆ）＊Ａ４＜０ ・・・（２）
前記撮影光学系の焦点距離をｆとするとき
０．５＜Ｌ／ｆ＜１．０ ・・・（３）
を満足する。

前記第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズから構成されている。

前記第３レンズ群Ｌ３は１つの負レンズから構成されている。

ここで、ｎｂ、ｎｆは各々非球面における像側の屈折率、物体側の屈折率である。またＡ４は非球面形状を表す非球面係数である。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変異量、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、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各々非球面係数としたとき、

なる式で表している。

ここで、各条件の技術的意味について説明する。

条件式（１）は無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングする際の、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の移動量に関する。条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２または第３レンズ群Ｌ３の移動量が小さすぎる。どちらの移動量も小さい場合、最短撮影距離を短くすることが困難である。またどちらか一方の移動量が小さい場合、フォーカシングに際して各々のレンズ群で生じる球面収差や像面湾曲の変動をキャンセルすることが困難となる。

条件式（１）はさらに好ましくは次の如く設定するのがよい。

０．００９１＜｜（ｄ２＊ｄ３）／（Ｌ^２＊β^２）｜ ・・・（１ａ）
また条件式（１ａ）はさらに好ましくは次の如く設定するのがよい。

０．００９５＜｜（ｄ２＊ｄ３）／（Ｌ^２＊β^２）｜ ・・・（１ｂ）
また条件式（１ｂ）はさらに好ましくは次の如く設定するのがよい。

０．００１０＜｜（ｄ２＊ｄ３）／（Ｌ^２＊β^２）｜ ・・・（１ｃ）
条件式（２）は第２レンズ群Ｌ２に含まれるレンズの非球面形状に関する。第２レンズ群Ｌ２が条件式を満たす非球面形状を有したレンズを含むことで、フォーカシングに際して各々のレンズ群で生じる球面収差や像面湾曲の変動を良好に補正することができる。

無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。このとき、近軸軸上光線は第３レンズ群Ｌ３のより低いところを通過することになる。第３レンズ群Ｌ３は負の屈折力を有するので、球面収差がアンダー側に生じる。これに対して、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動するため、近軸軸上光線は第２レンズＬ２群のより高いところを通過する。このとき条件式（２）を満たす非球面レンズが第２レンズ群Ｌ２中に含まれると、球面収差をオーバー側に変動させる効果を生じる。よって、条件式（２）を満たす非球面形状を有したレンズが第２レンズ群Ｌ２に含まれることによって、フォーカシングの際の球面収差の変動を低減することができる。

また、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３が絞りに関して同じ側にある場合、像面湾曲の変動もキャンセルすることができる。第２レンズ群に非球面レンズを含む代わりに、第１レンズ群Ｌ１に非球面レンズを含むこともできる。

しかしながら、望遠レンズでは第１レンズ群Ｌ１は第２レンズ群Ｌ２より大きなレンズ有効径を持つため、非球面形状に加工することが非常に困難である。加工の難易度やかかるコストを考慮すると、第２レンズ群Ｌ２内に非球面レンズを含む構成が好ましい。ただし、この場合は良好に収差を補正するには第１レンズ群Ｌ１の構成レンズ枚数が増やす必要がある。このとき、第１レンズ群Ｌ１に含まれるレンズは有効径が大きくなるため、重量、コストの面から好ましくない。

条件式（３）は撮影光学系Ｌ０の焦点距離とレンズ全長に関する。条件式（３）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の移動量が確保できなくなる。この場合、最短撮影距離を短くするために第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３の屈折力を大きくすると、フォーカシングの際の球面収差や像面湾曲の変動を補正しきれなくなる。また、条件式（３）の上限値を上回ると、レンズ全長が長くなりすぎる。

条件式（３）はさらに好ましくは次の如く設定するのがよい。

０．５２＜Ｌ／ｆ＜０．９ ・・・（３ａ）
また条件式（３ａ）はさらに好ましくは次の如く設定するのがよい。

０．５４＜Ｌ／ｆ＜０．８ ・・・（３ｂ）
また条件式（３ｂ）はさらに好ましくは次の如く設定するのがよい。

０．５６＜Ｌ／ｆ＜０．７ ・・・（３ｃ）
前記第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズから構成されることが好ましい。１枚とすることで、軽量化が容易であり、フォーカシング機構のモーターへの負荷を減らすことができるため小型化につながり好ましい。

前記第３レンズ群Ｌ３は１つの負レンズから構成されることが好ましい。１枚とすることで、軽量化が容易であり、フォーカシングを高速に行えるため好ましい。

以上のように各実施例によれば、フォーカシングが高速に行え、撮影可能な物体距離を短くしてもフォーカスの際の収差変動が少なく、高画質の画像が得られる撮影レンズを提供することができる。

以下、図１を参照して、本発明の実施例１の撮影光学系について説明する。

実施例１の撮影光学系は無限遠物体から撮影倍率―１．０３までの横倍率で撮影可能である。

図１（Ａ）は実施例１の撮影光学系のレンズ断面図である。

物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。

第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズからなり、その物体側の面は非球面形状である。第３レンズ群Ｌ３は１つの負レンズからなる。第１レンズ群Ｌ１は接合レンズを１つ有しており、接合レンズは回折光学素子ＤＯＥを接合面に構成している。

無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して第１レンズ群、第４レンズ群Ｌ４は不動で、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。

以下、図２を参照して、本発明の実施例２の撮影光学系について説明する。

実施例２の撮影光学系は無限遠物体から撮影倍率―１．０４までの横倍率で撮影可能である。

図２（Ａ）は実施例２の撮影光学系のレンズ断面図である。物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。

第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズからなり、その物体側の面は非球面形状である。第３レンズ群Ｌ３は１つの負レンズからなる。第１レンズ群Ｌ１は接合レンズを１つ有しており、接合レンズは回折光学素子ＤＯＥを接合面に構成している。

無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して第１レンズ群、第４レンズ群Ｌ４は不動で、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。

以下、図３を参照して、本発明の実施例３の撮影光学系について説明する。

実施例３の撮影光学系は無限遠物体から撮影倍率―０．５１までの横倍率で撮影可能である。

図３（Ａ）は実施例３の撮影光学系のレンズ断面図である。物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。

第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズからなり、その物体側の面は非球面形状である。第３レンズ群Ｌ３は１つの負レンズからなる。第１レンズ群Ｌ１は接合レンズを１つ有しており、接合レンズは回折光学素子ＤＯＥを接合面に構成している。

無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して第１レンズ群、第４レンズ群Ｌ４は不動で、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。

以下、図４を参照して、本発明の実施例４の撮影光学系について説明する。

実施例４の撮影光学系は無限遠物体から撮影倍率―１．０９までの横倍率で撮影可能である。

図４（Ａ）は実施例４の撮影光学系のレンズ断面図である。物体側より順に正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。

第２レンズ群Ｌ２は１つの正レンズからなり、その物体側の面は非球面形状である。第３レンズ群Ｌ３は１つの負レンズからなる。

無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して第１レンズ群、第４レンズ群Ｌ４は不動で、第２レンズ群Ｌ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｌ３は像側へ移動する。

以下に本発明の実施例１乃至４に対応する数値実施例１乃至４を示す。各数値実施例において、ｒは物体側より第ｉ番目の面の曲率半径（ｍｍ）、ｄは物体側より第ｉ番目と第ｉ＋１番目の軸上の面間隔（ｍｍ）、ｎｄとνｄは第ｉ番目の光学部材の屈折率とアッベ数である。焦点距離ｆ、ＦナンバーＦｎｏ、画角２ω（度）はそれぞれ無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。ＢＦはバックフォーカスであり、レンズ全長は第１面から像面までの距離を表す。

また、非球面は面番号の後に、＊の符号を付加して表している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変異量、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、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各々非球面係数としたとき、

なる式で表している。また例えば「ｅ±Ｚ」の表示は「１０^±Ｚ」を意味する。

（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 175.870 20.21 1.48749 70.2 141.99
2 10570.927 2.38 140.44
3 126.256 16.65 1.43387 95.1 131.75
4 296.280 66.29 128.43
5 1795.348 13.33 1.88300 40.8 84.29
6(回折) 92.458 16.68 1.48749 70.2 75.93
7 -1280.053 (可変) 73.72
8* 91.717 8.93 1.48749 70.2 53.35
9 -2575.799 (可変) 50.94
10 -199.877 3.00 1.52249 59.8 45.99
11 63.011 (可変) 42.81
12(絞り) ∞ 11.00 28.51
13 149.541 1.80 1.76182 26.5 25.89
14 51.623 6.55 1.48749 70.2 25.31
15 -80.327 15.65 24.96
16 93.328 3.60 1.84666 23.8 25.69
17 -79.823 1.80 1.80400 46.6 25.51
18 38.253 4.83 24.95
19 -66.016 1.80 1.69680 55.5 25.49
20 106.939 3.87 26.95
21* 73.481 5.48 1.58313 59.4 31.15
22 -83.298 3.87 31.93
23 -57.002 2.00 1.59282 68.6 32.89
24 54.146 9.43 1.61340 44.3 36.07
25 -57.573 0.30 37.38
26 80.549 8.91 1.60342 38.0 38.78
27 -53.748 0.10 1.62898 19.4 38.67
28 -79.332 2.00 1.88300 40.8 38.63
29 ∞ 5.00 38.83
30 ∞ 2.00 1.51633 64.1 39.25
31 ∞ (可変) 39.36
像面 ∞

非球面データ
第6面(回折面)
A 2=-4.56032e-005 A 4= 1.01455e-009 A 6= 1.15672e-012 A 8=-9.39223e-015
A10= 1.93750e-017 A12=-1.71123e-020 A14= 3.69361e-024 A16= 4.36062e-027
A18=-3.14037e-030 A20= 6.23978e-034

第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.73850e-007 A 6=-1.44653e-011 A 8=-6.93151e-015 A10= 2.07371e-018

第21面
K = 0.00000e+000 A 6=-1.17125e-009 A 8= 8.19210e-012 A10=-3.48246e-014 A12= 7.20872e-017 A14=-5.68637e-020

各種データ
ズーム比 1.00

焦点距離 585.00
Fナンバー 4.12
画角 2.12
像高 21.64
レンズ全長 399.50
BF 46.24

可変間隔
物体距離 無限 -910 (像面からの距離)
横倍率 0 -1.02
d 7 41.28 4.45
d 9 7.66 106.59
d11 66.85 4.75
d31 46.24 46.24


入射瞳位置 1659.84
射出瞳位置 -103.14
前側主点位置 -46.00
後側主点位置-538.76

レンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 340.47 135.54 -105.71 -167.73
2 8 181.87 8.93 0.21 -5.80
3 10 -91.33 3.00 1.49 -0.47
4 12 471.09 90.00 106.01 33.66

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 366.64
2 3 492.50
3 5 -111.93
4 6 174.77
5 8 181.87
6 10 -91.33
7 13 -104.32
8 14 65.53
9 16 51.31
10 17 -31.95
11 19 -58.33
12 21 67.82
13 23 -46.53
14 24 47.00
15 26 54.79
16 27 -265.38
17 28 -89.84
18 30 0.00

（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 188.680 19.13 1.48749 70.2 141.99
2 11399.710 0.50 140.56
3 129.585 17.42 1.43387 95.1 133.31
4 308.745 75.90 129.70
5 2027.979 5.46 1.88300 40.8 80.99
6(回折) 92.068 17.07 1.48749 70.2 75.98
7 -793.235 (可変) 74.00
8* 88.419 9.49 1.48749 70.2 53.75
9 -691.920 (可変) 51.38
10 -193.652 3.00 1.52249 59.8 46.03
11 59.799 (可変) 42.69
12(絞り) ∞ 11.00 28.79
13 164.145 1.80 1.76182 26.5 26.24
14 56.482 6.55 1.48749 70.2 25.70
15 -74.295 15.65 25.12
16 77.049 3.60 1.84666 23.8 25.47
17 -91.916 1.80 1.80400 46.6 25.24
18 34.001 4.83 24.50
19 -75.202 1.80 1.69680 55.5 25.05
20 97.070 3.87 26.38
21* 63.642 5.48 1.58313 59.4 30.59
22 -91.441 3.87 31.29
23 -59.202 2.00 1.59282 68.6 32.14
24 46.704 9.43 1.61340 44.3 35.10
25 -60.421 0.30 36.29
26 85.697 8.91 1.60342 38.0 37.39
27 -46.495 0.10 1.62898 19.4 37.29
28 -65.814 2.00 1.88300 40.8 37.26
29 ∞ 5.00 37.54
30 ∞ 2.00 1.51633 64.1 38.11
31 ∞ (可変) 38.26
像面 ∞

非球面データ
第6面(回折面)
A 2=-4.56032e-005 A 4= 1.01455e-009 A 6= 1.15672e-012 A 8=-9.39223e-015
A10= 1.93750e-017 A12=-1.71123e-020 A14= 3.69361e-024 A16= 4.36062e-027
A18=-3.14037e-030 A20= 6.23978e-034

第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.73850e-007 A 6=-1.44653e-011 A 8=-6.93151e-015 A10= 2.07371e-018

第21面
K = 0.00000e+000 A 6=-1.17125e-009 A 8= 8.19210e-012 A10=-3.48246e-014 A12= 7.20872e-017 A14=-5.68637e-020

各種データ
ズーム比 1.00

焦点距離 585.00
Fナンバー 4.12
画角 2.12
像高 21.64
レンズ全長 399.50
BF 44.00

可変間隔
物体距離 無限 -910 (像面からの距離)
横倍率 0 -1.04
d 7 43.04 1.21
d 9 7.66 91.45
d11 66.85 24.88
d31 44.00 44.00

入射瞳位置 1665.41
射出瞳位置 -93.71
前側主点位置-234.75
後側主点位置-541.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 356.43 135.46 -109.44 -174.59
2 8 161.47 9.49 0.73 -5.68
3 10 -87.09 3.00 1.50 -0.46
4 12 630.82 90.00 96.13 19.71

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 393.34
2 3 499.99
3 5 -110.47
4 6 167.71
5 8 161.47
6 10 -87.09
7 13 -113.86
8 14 66.92
9 16 49.99
10 17 -30.67
11 19 -60.55
12 21 65.20
13 23 -43.73
14 24 44.43
15 26 51.25
16 27 -252.32
17 28 -74.54
18 30 0.00

（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1* 2277.117 8.54 1.48749 70.2 174.06
2 -768.993 20.42 173.98
3 162.656 29.07 1.43387 95.1 166.58
4 -1091.029 114.85 165.23
5 258.490 5.07 1.88300 40.8 74.78
6(回折) 53.375 17.27 1.48749 70.2 67.25
7 -353.943 (可変) 66.20
8* -406.423 3.08 1.74100 52.6 33.95
9 -98.799 (可変) 33.65
10 160.055 2.70 1.71300 53.9 29.68
11 42.248 (可変) 27.94
12(絞り) ∞ 2.68 17.94
13 -152.401 2.01 1.80000 29.8 17.48
14 -123.339 5.88 1.48749 70.2 17.38
15 -75.641 8.97 16.83
16 125.384 3.25 1.84666 23.8 18.58
17 -696.079 2.18 1.69680 55.5 18.66
18 31.979 4.62 18.76
19 -87.239 1.91 1.80400 46.6 20.10
20 144.423 3.00 21.21
21 45.267 6.04 1.67270 32.1 25.07
22 -171.554 5.47 25.92
23 104.046 6.63 1.65412 39.7 27.83
24 -28.438 2.00 1.59282 68.6 27.95
25 71.465 15.55 28.07
26 88.528 9.67 1.61340 44.3 32.29
27 -24.215 2.12 1.80809 22.8 32.34
28 -159.455 0.64 33.86
29 ∞ 2.20 1.51633 64.1 34.17
30 ∞ (可変) 34.45
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-9.41001e+000 A 4=-1.72721e-008 A 6=-1.57563e-013 A 8= 9.13578e-018 A10=-1.12635e-021

第6面(回折面)
A 2=-4.36096e-005 A 4=-2.92033e-009 A 6=-3.19078e-012 A 8= 9.75558e-015
A10=-1.47010e-017 A12= 3.90012e-021 A14= 7.80322e-024 A16=-7.97276e-028
A18=-7.55830e-030 A20= 3.47923e-033

第8面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.05036e-008 A 6=-1.89865e-010 A 8= 1.26760e-012 A10=-2.07548e-015

各種データ
ズーム比 1.00

焦点距離 779.98
Fナンバー 5.80
画角 1.59
像高 21.64
レンズ全長 459.98
BF 44.02

可変間隔
物体距離 無限 -1550 (像面からの距離)
横倍率 0 -0.51
d 7 70.13 59.09
d 9 5.00 68.66
d11 55.00 2.38
d30 44.02 44.02

入射瞳位置 3167.07
射出瞳位置 -84.07
前側主点位置-802.39
後側主点位置-735.96

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 371.99 195.23 -100.02 -211.04
2 8 175.40 3.08 2.33 0.57
3 10 -81.28 2.70 2.16 0.57
4 12 1149.54 84.83 221.81 190.77

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 1180.31
2 3 328.56
3 5 -77.59
4 6 95.69
5 8 175.40
6 10 -81.28
7 13 784.39
8 14 385.65
9 16 125.72
10 17 -43.82
11 19 -67.40
12 21 53.85
13 23 34.83
14 24 -34.06
15 26 32.04
16 27 -35.58
17 29 0.00

（数値実施例４）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 102.820 12.56 1.43387 95.1 90.03
2 -877.342 0.50 89.68
3 80.200 9.74 1.43387 95.1 82.41
4 313.105 13.53 81.66
5 4743.907 5.00 1.72916 54.7 70.95
6 321.147 29.51 67.42
7 114.981 1.00 1.80400 46.6 46.72
8 41.865 1.32 44.07
9 41.648 7.18 1.43387 95.1 44.02
10 110.288 (可変) 42.87
11* 55.297 3.14 1.43387 95.1 30.71
12 -32647.440 (可変) 30.27
13 -122.960 2.50 1.51633 64.1 29.57
14 70.446 (可変) 28.05
15(絞り) ∞ 11.00 17.02
16 66.323 2.06 1.51823 58.9 17.07
17 -75.433 0.10 17.12
18 63.013 1.82 1.58144 40.8 17.07
19 -153.469 2.00 1.88300 40.8 16.94
20 27.636 4.80 16.62
21 77.299 1.90 1.80809 22.8 18.26
22 -125.346 1.61 1.77250 49.6 18.37
23 56.879 1.33 18.67
24 -78.904 1.50 1.88300 40.8 18.67
25 66.971 3.00 19.68
26 55.927 3.44 1.58144 40.8 23.53
27 -61.955 12.99 23.98
28 -36.891 2.00 1.59282 68.6 29.10
29 30.586 9.08 1.61340 44.3 35.54
30 -69.959 0.10 36.12
31 94.031 10.68 1.65412 39.7 38.76
32 -29.143 1.80 1.80809 22.8 38.95
33 -70.880 0.10 40.80
34 ∞ 2.20 1.51633 64.1 40.96
35 ∞ (可変) 41.03
像面 ∞

非球面データ
第11面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.31850e-007 A 6=-2.00848e-010 A 8=-9.86703e-014

各種データ
ズーム比 1.00

焦点距離 488.00
Fナンバー 5.70
画角 2.54
像高 21.64
レンズ全長 279.98
BF 44.00

可変間隔
物体距離 無限 -700 (像面からの距離)

横倍率 0 -1.04
d10 32.18 2.33
d12 2.00 69.15
d14 42.31 5.01
d35 44.00 44.00

入射瞳位置 1006.23
射出瞳位置 -130.13
前側主点位置 126.58
後側主点位置-444.00

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離 レンズ構成長 前側主点位置 後側主点位置
1 1 240.67 80.35 -96.54 -119.16
2 11 127.24 3.14 0.00 -2.19
3 13 -86.36 2.50 1.04 -0.60
4 15 693.92 73.50 311.35 434.60

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 212.95
2 3 245.39
3 5 -472.64
4 7 -82.39
5 9 149.50
6 11 127.24
7 13 -86.36
8 16 68.44
9 18 77.07
10 19 -26.39
11 21 59.42
12 22 -50.45
13 24 -40.83
14 26 51.10
15 28 -27.90
16 29 35.93
17 31 35.22
18 32 -62.45
19 34 0.00
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

表１に各数値実施例について、条件式（１）〜（３）に相当する数値を示す。

Ｌ０ 光学系、Ｌ１ 第１レンズ群、Ｌ２ 第２レンズ群、Ｌ３ 第３レンズ群、
Ｌ４ 第４レンズ群、ＤＯＥ 回折光学素子

Claims (5)

1. 物体側から順に、フォーカシング時固定で正の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群、負の屈折力の第３レンズ群を有する撮影光学系において、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第２レンズ群が物体側へ移動するとともに前記第３レンズ群が像側へ移動し、以下の条件式を満足する状態を有することを特徴とする撮影光学系。
   ０．００９１＜｜（ｄ２＊ｄ３）／（Ｌ^２＊β^２）｜ ・・・（１）
   ここで、ｄ２、ｄ３は無限遠物体にフォーカシングした位置からの第２レンズ群、第３レンズ群の移動量、Ｌは無限遠物体にフォーカシングした際の、前記撮影光学系の最も物体側の面の面頂点から近軸結像面までの距離、βは前記撮影光学系の横倍率である。
2. 前記第２レンズ群に含まれるレンズが以下の条件式を満足する非球面を有することを特徴とする請求項１に記載の撮影光学系。
   （ｎｂ−ｎｆ）＊Ａ４＜０ ・・・（２）
   ここで、ｎｂ、ｎｆは各々非球面における像側の屈折率、物体側の屈折率である。またＡ４は非球面形状を表す非球面係数である。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変異量、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、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各々非球面係数としたとき、
   なる式で表している。
3. 前記撮影光学系の焦点距離をｆとするとき
   ０．５＜ｆ／Ｌ＜１．０ ・・・（３）
   なる条件を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮影光学系。
4. 前記第２レンズ群は１つの正レンズから構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載の撮影光学系。
5. 前記第３レンズ群は１つの負レンズから構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一項に記載の撮影光学系。