JP2020204744A

JP2020204744A - 光学系、および光学機器

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Publication number: JP2020204744A
Application number: JP2019113311A
Authority: JP
Inventors: 健志篠原; Kenji Shinohara; 丈大森; Takeo Mori
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2019-06-19
Filing date: 2019-06-19
Publication date: 2020-12-24
Anticipated expiration: 2039-06-19
Also published as: US11703661B2; US20200400919A1; JP7292993B2

Abstract

【課題】コンパクトでありながら撮影倍率の拡大および高性能な光学系及びそれを用いた光学機器を提供する。【解決手段】光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群（Ｌ１）と、負の屈折力の第２レンズ群（Ｌ２）と、正の屈折力の第３レンズ群（Ｌ３）と、負の屈折力の第４レンズ群（Ｌ４）とを有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する。フォーカス時に少なくとも第２レンズ群および第４レンズ群が移動し、第４レンズ群は負の屈折力の負部分群と正の屈折力の正部分群とからなり、負部分群と正部分群との空気間隔は、第４レンズ群内における隣り合うレンズ間の空気間隔の中で最大である。第４レンズ群の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をＤ４、負部分群と正部分群との空気間隔をＤ４ｎｐとするとき、０．４５＜Ｄ４ｎｐ／Ｄ４＜０．９５なる条件式を満足する。【選択図】図１

Description

本発明は、撮影レンズ及びそれを有する光学機器に関する。

近年、固体撮像素子を用いた一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の高画質化が進んでいる。特に一眼レフカメラは、撮影時の画質の高精細化に加え、最短撮影距離や撮影倍率の拡大についての要求が高まっている。

これらの要求を満足するために、近年は複数のフォーカスレンズを駆動する、いわゆるフローティングフォーカス方式を採用した撮影レンズが開発されている。この方式を採用する事で、フォーカス速度の高速化や撮影倍率の拡大を実現している。

また、近年はミラーレスカメラの開発が進んでおり、バックフォーカスが比較的短いレンズの開発も求められている。この短いバックフォーカスに適した光学系としてテレフォトタイプのパワー配置が知られている。

特開２０１５−２１５３９２号公報

一方、ショートバックに対応した例として、例えば特許文献１に開示の光学系が知られている。この撮影レンズは二つのフォーカス群を像側に動かし、効果的に撮影倍率を達成している。しかし、近年の撮影倍率の拡大要望に対しては必ずしも十分でなかった。

本発明は、上記課題を解決するため、コンパクトでありながら撮影倍率の拡大および高性能な光学系及びそれを用いた光学機器の提供を目的とする。

本発明の一側面としての光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、を有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、フォーカス時に少なくとも前記第２レンズ群および前記第４レンズ群が移動し、前記第４レンズ群は、負の屈折力を有する負部分群と正の屈折力を有する正部分群とからなり、前記負部分群と前記正部分群との空気間隔は、前記第４レンズ群内における隣り合うレンズ間の空気間隔の中で最大であり、前記第４レンズ群の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をＤ４、前記負部分群と前記正部分群との空気間隔をＤ４ｎｐとするとき、
０．４５＜Ｄ４ｎｐ／Ｄ４＜０．９５
なる条件式を満足することを特徴とする。

本発明によれば、コンパクトでありながら撮影倍率の拡大および高性能な光学系及びそれを用いた光学機器が得られる。

実施例１の撮影レンズのレンズ断面図実施例１の撮影レンズの無限遠での収差図実施例１の撮影レンズの撮影倍率０．５倍での収差図実施例１の撮影レンズの撮影倍率等倍での収差図実施例２の撮影レンズのレンズ断面図実施例２の撮影レンズの無限遠での収差図実施例２の撮影レンズの撮影倍率０．５倍での収差図実施例２の撮影レンズの撮影倍率１．５倍での収差図実施例３の撮影レンズのレンズ断面図実施例３の撮影レンズの無限遠での収差図実施例３の撮影レンズの撮影倍率等倍での収差図実施例３の撮影レンズの撮影倍率２．０倍での収差図実施例４の撮影レンズのレンズ断面図実施例４の撮影レンズの無限遠での収差図実施例４の撮影レンズの撮影倍率０．５倍での収差図実施例４の撮影レンズの撮影倍率等倍での収差図実施例５の撮影レンズのレンズ断面図実施例５の撮影レンズの無限遠での収差図実施例５の撮影レンズの撮影倍率０．５倍での収差図実施例５の撮影レンズの撮影倍率１．５倍での収差図撮影レンズを搭載する光学機器（デジタルカメラ）の装置図

各実施例の撮影レンズ（光学系）は、小型、高性能であり、撮影倍率の拡大が可能であることが特徴である。特に一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、フィルム用カメラ、ビデオカメラに用いられる撮影レンズ及びそれを有する撮像装置に好適なものである。加えて、各実施例の撮影レンズはバックフォーカスが比較的短い。ショートバックフォーカスを達成するためには、テレフォトタイプの光学系が有利である。そのため、各実施例では像側のレンズ構成として前方に正の屈折力のレンズ系、後方に負の屈折力のレンズ系を配置している。

また、物体側から像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群の配置とし、正レンズ群の像側の負レンズ群をフォーカス群としている。正レンズ群の像側で光束径が小さく、レンズ径が小さくなる負レンズ群をフォーカス群とする事でフォーカス速度の高速化が可能となる。

ショートバックフォーカスの光学系は撮像素子に近いため、レンズの外径が大きくなりやすい。そのため、撮像素子に近い最終レンズ群の前に配置されたレンズ群を物体側から負の部分群、正の部分群の構成とする事で最終レンズ群のレンズ径の小型化を達成している。

一方、光学性能に関しては、撮影倍率が拡大されるとそれにあわせて諸収差も拡大される。そのため、フォーカス時の諸収差の変動を抑える事が重要である。各実施例では、フォーカス群内の部分群の間隔を大きく取り、各部分群に適切なパワーを持たせる事でフォーカス時の諸収差の変動を抑えている。

各実施例の撮影レンズは、これらの構成を採用することで、コンパクトでありながら撮影倍率の拡大および高性能化を実現している。

具体的には、以下の実施例１〜３に対応する構成として、撮影レンズは、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、を有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系である。フォーカス時に少なくとも第２レンズ群および第４レンズ群が移動する。第４レンズ群は負の屈折力を有する負部分群と正の屈折力を有する正部分群とからなり、負部分群と正部分群との空気間隔は、第４レンズ群における隣り合うレンズ間の空気間隔の中で最大である。また、各実施例の撮影レンズでは、第４レンズ群の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をＤ４、負部分群と正部分群との空気間隔をＤ４ｎｐとするとき、以下の条件式を満足する。

０．４５＜Ｄ４ｎｐ／Ｄ４＜０．９５（１）
前述したように、各実施例１〜３ではフォーカス群の構成および適切な空気間隔を設定する事でフォーカス時の諸収差の変動を抑制する事が重要となる。

条件式（１）は、第４レンズ群に配置された第４ａレンズ群（負部分群）と第４ｂレンズ群（正部分群）の空気間隔に関する条件式であり、特に球面収差、コマ収差の補正に関する条件式である。条件式（１）の下限値を下回ると、空気間隔が狭まり、レンズ全長を縮める上で有利であるが、近距離撮影時の球面収差、コマ収差を抑える上で困難となる。一方、条件式（１）の上限値を上回ると、空気間隔が広がり、球面収差、コマ収差を補正する上で有利となるが、レンズ全長や後群のレンズ径が大型化するため好ましくない。

尚、収差補正上、条件式（１）の数値範囲を次のように設定することがより好ましい。

０．４５＜Ｄ４ｎｐ／Ｄ４＜０．９０（１ａ）
また、条件式（１）の数値範囲を次のように設定することがより好ましい。

０．４５＜Ｄ４ｎｐ／Ｄ４＜０．８０（１ｂ）
さらに、無限遠から最至近物体に合焦するまでの第２レンズ群および第４レンズ群の移動量を各々Ｌ２、Ｌ４としたとき、
０．５＜Ｌ２／Ｌ４＜２．５（２）
なる条件式を満足することが好ましい。

条件式（２）は、第２レンズ群と第４レンズ群のフォーカス時の移動量に関する条件式で、特にレンズの大きさに関する条件式である。条件式（２）の下限値を下回ると、撮影倍率を拡大する際に第２レンズ群に比べ第４レンズ群の移動量が大きくなるため、レンズ全長が大型化するため好ましくない。一方、条件式（２）の上限値を上回ると、第４レンズ群に比べ第２レンズ群の移動量が大きくなるため撮影倍率の拡大に対し有利であるが、像面湾曲の変化を抑制する上で困難となる。

また、第４レンズ群の像側に全体として負の屈折力を有する後群を有し、第４レンズ群の焦点距離および後群の焦点距離を各々ｆ４、ｆＲとしたとき、
１．０＜ｆ４／ｆＲ＜１５．０（３）
なる条件式を満足することが好ましい。

条件式（３）は、第４レンズ群より像側に配置された後群のパワー配置に関する条件式で、後群のレンズ径および球面収差、コマ収差補正に関する条件式である。条件式（３）の下限値を下回ると、第４レンズ群の焦点距離が短くなるため、後群のレンズ径が大型化し、コマ収差の補正が困難となる。一方、条件式（３）の上限値を上回ると、第４レンズ群の焦点距離が長くなるため、収差補正上有利であるが、撮影倍率を拡大する際の移動量が大きくなり、レンズ全長が大型化するため好ましくない。また、後群の焦点距離が短くなる事で撮像素子への入射角が大きくなり、色シェーディングなどの影響が出やすくなり好ましくない。

また、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、
−２５．０＜ｆ４／ｆ１＜−３．０（４）
なる条件式を満足することが好ましい。

条件式（４）は、第１レンズ群と第４レンズ群のパワー配置に関する条件式で、特に球面収差、軸上色収差に関する条件式である。条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群の焦点距離が短くなるため、球面収差、軸上色収差を補正する上で困難となる。一方、条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群の焦点距離が短くなるため、レンズ全長を短くする上で有利であるが、後群のレンズ径が大型化するため好ましくない。

また、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
６．０＜ｆ４／ｆ２＜３５．０（５）
なる条件式を満足することが好ましい。

条件式（５）は、第２レンズ群と第４レンズ群のパワー配置に関する条件式で、フォーカス時の収差変動に関する条件式である。条件式（５）の下限値を下回ると、第４レンズ群の焦点距離が短くなるため、フォーカス時のコマ収差変動を抑える上で困難となる。一方、条件式（５）の上限値を上回ると、第２レンズ群の焦点距離が短くなるため、フォーカス時の像面湾曲変動を抑える上で困難となる。

なお、収差補正上、条件式（２）〜（５）の数値範囲を次のように設定するのがより好ましい。

０．５５＜Ｌ２／Ｌ４＜２．４（２ａ）
１．５＜ｆ４／ｆＲ＜１４．０（３ａ）
−２３．０＜ｆ４／ｆ１＜−３．５（４ａ）
６．５＜ｆ４／ｆ２＜３３．０（５ａ）
さらに、条件式（２）〜（５）の数値範囲を次のように設定するのがより好ましい。

０．６＜Ｌ２／Ｌ４＜２．３（２ｂ）
２．０＜ｆ４／ｆＲ＜１２．０（３ｂ）
−２０．０＜ｆ４／ｆ１＜−４．０（４ｂ）
７．０＜ｆ４／ｆ２＜３１．０（５ｂ）
また、以下の実施例４〜５に対応する構成として、撮影レンズは、物体側から像側へ順に正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、を有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系である。フォーカス時に少なくとも第２レンズ群、第４レンズ群、および第５レンズ群が移動する。無限遠合焦時の第４レンズ群の最も物体側のレンズ面から第５レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ４５、第４レンズ群の最も像側のレンズ面から第５レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をＤｎｐとしたとき、以下の条件式を満足する。

０．４５＜Ｄｎｐ／Ｄ４５＜０．９５（６）
条件式（６）は、第４レンズ群と第５レンズ群との間の空気間隔に関する条件式であり、特に球面収差、コマ収差の補正に関する条件式である。条件式（６）の下限値を下回ると、空気間隔が狭まり、レンズ全長を縮める上で有利であるが、近距離撮影時の球面収差、コマ収差を抑える上で困難となる。一方、条件式（６）の上限値を上回ると、空気間隔が広がり、球面収差、コマ収差を補正する上で有利となるが、レンズ全長や後群のレンズ径が大型化するため好ましくない。

尚、収差補正上、条件式（６）の数値範囲を次のように設定するのが好ましい。

０．４５＜Ｄｎｐ／Ｄ４５＜０．９０（６ａ）
また、条件式（６）の数値範囲を次のように設定するのがより好ましい。

０．４５＜Ｄｎｐ／Ｄ４５＜０．８０（６ｂ）
上記同様に、無限遠から最至近物体に合焦するまでの第４レンズ群および第５レンズ群の移動量を各々Ｌ４、Ｌ５としたとき、
１．０≦Ｌ４／Ｌ５＜４．０（７）
なる条件式を満足することが好ましい。

条件式（７）は、フォーカス時の第４レンズ群、第５レンズ群の移動量に関する条件式であり、特にフォーカス時の球面収差、コマ収差変動に関する条件式である。条件式（７）の下限値を下回ると、第５レンズ群の方が第４レンズ群より移動量が大きくなるため、群間の確保が不要となるが、撮影倍率の拡大を行う上で困難となる。また、第５レンズ群より像側のレンズ径が大きくなるため好ましくない。一方、条件式（７）の上限値を上回ると、第４レンズ群の方が第５レンズ群より移動量が大きくなるためフォーカス時の球面収差、コマ収差補正に対して有利となるが、群間の確保が必要となり、レンズが大型化するため好ましくない。

また、無限遠から最至近物体に合焦するまでの第２レンズ群および第４レンズ群の移動量を各々Ｌ２、Ｌ４としたとき、
０．５＜Ｌ２／Ｌ４＜２．５（８）
なる条件式を満足することが好ましい。

条件式（８）は、第２レンズ群と第４レンズ群のフォーカス時の移動量に関する条件式で、特にレンズの大きさに関する条件式である。条件式（８）の下限値を下回ると、撮影倍率を拡大する際に第２レンズ群に比べ第４レンズ群の移動量が大きくなるため、レンズ全長が大型化するため好ましくない。一方、条件式（８）の上限値を上回ると、第４レンズ群に比べ第２レンズ群の移動量が大きくなるため撮影倍率の拡大に対し有利であるが、像面湾曲の変化を抑制する上で困難となる。

上記同様に、第５レンズ群の像側に全体として負の屈折力を有する後群を有し、第４レンズ群と第５レンズ群の合成焦点距離および後群の焦点距離を各々ｆ４５、ｆＲとしたとき、
１．０＜ｆ４５／ｆＲ＜１５．０（９）
なる条件式を満足することがより好ましい。

条件式（９）は、第５レンズ群より像側に配置された後群のパワー配置に関する条件式で、後群のレンズ径および球面収差、コマ収差補正に関する条件式である。条件式（９）の下限値を下回ると、第４レンズ群と第５レンズ群の合成焦点距離が短くなるため、後群のレンズ径が大型化し、コマ収差の補正が困難となる。一方、条件式（９）の上限値を上回ると、第４レンズ群と第５レンズ群の合成焦点距離が長くなるため、収差補正上有利であるが、撮影倍率を拡大する際の移動量が大きくなり、レンズ全長が大型化するため好ましくない。また、後群の焦点距離が短くなる事で撮像素子への入射角が大きくなり、色シェーディングなどの影響が出やすくなり好ましくない。

上記同様に、第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、
−２５．０＜ｆ４５／ｆ１＜−３．０（１０）
なる条件式を満足することが好ましい。

条件式（１０）は、第１レンズ群と第４レンズ群、第５レンズ群の合成のパワー配置に関する条件式で、特に球面収差、軸上色収差に関する条件式である。条件式（１０）の下限値を下回ると、第１レンズ群の焦点距離が短くなるため、球面収差、軸上色収差を補正する上で困難となる。一方、条件式（１０）の上限値を上回ると、第４レンズ群と第５レンズ群の合成焦点距離が短くなるため、レンズ全長を短くする上で有利であるが、後群のレンズ径が大型化するため好ましくない。

上記同様に、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
６．０＜ｆ４５／ｆ２＜３５．０（１１）
なる条件式を満足することが好ましい。

条件式（１１）は、第２レンズ群と第４レンズ群、と第５レンズ群の合成のパワー配置に関する条件式で、フォーカス時の収差変動に関する条件式である。条件式（１１）の下限値を下回ると、第４レンズ群と第５レンズ群の合成焦点距離が短くなるため、フォーカス時のコマ収差変動を抑える上で困難となる。一方、条件式（１１）の上限値を上回ると、第２レンズ群の焦点距離が短くなるため、フォーカス時の像面湾曲変動を抑える上で困難となる。

また、収差補正上、条件式（７）〜（１１）の数値範囲を次のように設定するのがより好ましい。

１．２＜Ｌ４／Ｌ５＜３．８（７ａ）
０．５５＜Ｌ２／Ｌ４＜２．４（８ａ）
１．５＜ｆ４／ｆＲ＜１４．０（９ａ）
−２３．０＜ｆ４／ｆ１＜−３．５（１０ａ）
６．５＜ｆ４／ｆ２＜３３．０（１１ａ）
さらに、条件式（７）〜（１１）の数値範囲を次のように設定するのがより好ましい。

１．５＜Ｌ４／Ｌ５＜３．５（７ｂ）
０．６＜Ｌ２／Ｌ４＜２．３（８ｂ）
２．０＜ｆ４／ｆＲ＜１２．０（９ｂ）
−２０．０＜ｆ４／ｆ１＜−４．０（１０ｂ）
７．０＜ｆ４／ｆ２＜３１．０（１１ｂ）
各実施例では以上のように各レンズ群を構成することによって、コンパクトでありながら撮影倍率の拡大および高性能な光学系及びそれを用いた光学機器を得ている。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための各実施例について説明する。図面において、同一符号は同一部材を示している。

図１，２−４は、それぞれ実施例１の撮影レンズの無限遠におけるレンズ断面図、収差図である。

図１において、左方が物体側で、右方が像側である（その他の実施例のレンズ断面図においても同様である。）。図１のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力を有する第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力を有する第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力を有する第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力を有する第４レンズ群、Ｌ５は負の屈折力を有する第５レンズ群である。第２レンズ群Ｌ２および第４レンズ群Ｌ４はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群ＬＦに相当する。第２レンズ群Ｌ２および第４レンズ群Ｌ４以外のレンズ群は、フォーカシングに際して不動である。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置しており、フォーカスに際して固定である。ＩＰは像面であり、デジタルスチルカメラやビデオカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。ＧＢはガラスブロックであり、ローパスフィルターやＩＲカットフィルターに相当する。

また、図２〜４の各収差図において、ｄ，ｇは各々ｄ線及びｇ線を表し、ΔＭ，ΔＳはメリジオナル像面、サジタル像面を表す。倍率色収差はｇ線によって表している。また、ｆｎｏはＦナンバー、ωは半画角（°）である。

次に各レンズ群のレンズ構成について説明する。第１レンズ群Ｌ１は両面が凸面の正レンズと物体側凸面の正レンズ、両面が凹面の負レンズ、両面が凸面の正レンズ、両面が凸面の正レンズで構成している。本実施例の光学系では小型とするために第１レンズ群Ｌ１の屈折力を適切な範囲で強めている。このとき、第１レンズ群Ｌ１内で発生する諸収差、特に球面収差、軸上色収差が多く発生してくる。そこで多くの正レンズを配置し、屈折力を分散させることで、第１レンズ群Ｌ１で発生する球面収差を抑制している。また、正レンズに低分散の硝材、負レンズに高分散の硝材を使用する事で色収差の発生を抑える様にしている。

第２レンズ群Ｌ２は両面が凹面の負レンズ、両面が凹面の負レンズと物体側が凸面の正レンズの接合レンズで構成している。本実施例の光学系ではフォーカス時の移動量を抑制するために第２レンズ群Ｌ２の屈折力を適切な範囲で強めている。本実施例では、凹レンズを２枚にし、屈折力を分散させる事で像面湾曲を抑制している。また、接合レンズを配置する事によりフォーカス全域で色収差の低減を行っている。また、高屈折率の硝材を使用する事でペッツバール和の抑制、フォーカスによるコマ収差の変動を抑制している。

第３レンズ群Ｌ３は両面が凸面の正レンズ、両面が凸面の正レンズと物体側面が凹面の負レンズの接合で構成している。本実施例の光学系では第４レンズ群の小型化のために第３レンズ群Ｌ３の屈折力を適切な範囲で強めている。このとき、第３レンズ群Ｌ３内で発生する諸収差、特に球面収差、軸上色収差が多く発生してくる。そこで、２枚の正レンズに屈折力を分散させる事で球面収差を抑制している。また、接合レンズを配置する事により軸上色収差の発生を抑える様にしている。

第４レンズ群Ｌ４は両面が凹面の負レンズ、両面が凸面の正レンズで構成している。第４レンズ群Ｌ４を構成しているこれら２枚のレンズは、それぞれが複数のレンズから成るレンズ群であってもよい。本実施例の光学系ではフォーカス時の移動量を抑制するために第４レンズ群Ｌ４の屈折力を適切な範囲で強めている。このとき、第４レンズ群Ｌ４内で発生する諸収差、特にコマ収差が多く発生してくる。そこで、第４レンズ群Ｌ４を構成するレンズ間の空気間隔を第４レンズ群Ｌ４内における隣り合うレンズ間の空気間隔の中で最大に取ることによって、コマ収差の補正と球面収差の補正を両立している。

第５レンズ群Ｌ５は、物体側から像側へ順に正レンズと負レンズの接合、負レンズと正レンズの接合で構成している。実施例１の光学系ではショートバックを達成するために第５レンズ群Ｌ５の屈折力を適切な範囲で強めている。このとき、第５レンズ群Ｌ５内で発生する諸収差、特に倍率色収差が多く発生してくる。そこで、接合レンズを複数配置する事で倍率色収差の発生を抑える様にしている。

実施例１では、無限遠から至近距離へのフォーカスに際して矢印のように、第２レンズ群Ｌ２および第４レンズ群Ｌ４を像側に移動することによって行う。フォーカス時、第１レンズ群は固定だが、収差補正上稼動させても良い。

また、撮影時には、被写体像の像面移動によるブレを補正するために第３レンズ群L３の全体または一部を光軸に対して垂直方向に移動させてもよい。ここでいう垂直とは、厳密な意味での垂直ではなく垂直と見なせる程度のズレは許容する程度の意味である。

図５，６−８は、それぞれ実施例２の撮影レンズの無限遠におけるレンズ断面図、収差図である。

実施例１と異なる主たる点は、図５のレンズ断面図において、第５レンズ群Ｌ５は、物体側から像側へ順に負レンズ、負レンズで構成していることである。

上記以外については、実施例１での説明と同様である。

図９，１０−１２は、それぞれ実施例３の撮影レンズの無限遠におけるレンズ断面図、収差図である。

実施例１と異なる主たる点は、図９のレンズ断面図において、第５レンズ群Ｌ５は、物体側から像側へ順に正レンズと負レンズの接合レンズ、負レンズ、正レンズで構成していることである。

上記以外については、実施例１での説明と同様である。

図１３、１４−１６は、それぞれ実施例４の撮影レンズの無限遠におけるレンズ断面図、収差図である。

図１３のレンズ断面図において、Ｌ１は正の屈折力を有する第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力を有する第２レンズ群、Ｌ３は正の屈折力を有する第３レンズ群、Ｌ４は負の屈折力を有する第４レンズ群、Ｌ５は正の屈折力を有する第５レンズ群、Ｌ６は負の屈折力を有する第６レンズ群である。ＳＰは開口絞りであり、第３レンズ群Ｌ３の物体側に配置しており、フォーカスに際して固定である。第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４および第５レンズ群Ｌ５はフォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群ＬＦに相当する。第２レンズ群Ｌ２、第４レンズ群Ｌ４および第５レンズ群Ｌ５を除くレンズ群はフォーカシング際して不動である。

実施例１〜３では、第４レンズ群Ｌ４がフォーカスに際して移動する際、第４レンズ群Ｌ４を構成する２枚のレンズ（負部分群と正部分群）が共に移動する構成であったが、この２枚のレンズ（負部分群と正部分群）は独立して移動してもよい。そこで、実施例４および続く実施例５では、実施例１〜３の第４レンズ群Ｌ４の２枚のレンズをそれぞれ第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５と見なしている。

よって、実施例４では、無限遠から至近距離へのフォーカスに際して矢印のように、第２レンズ群Ｌ２および第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５を像側に移動することによって行う。フォーカス時、第１レンズ群は固定だが、収差補正上稼動させても良い。

上記以外については、実施例１での説明と同様である。

図１７、１８−２０は、それぞれ実施例５の撮影レンズの無限遠におけるレンズ断面図、収差図である。

各レンズ群のレンズ構成や、フォーカスに際して第４レンズ群Ｌ４と第５レンズＬ５が独立に移動すること等、その他についても、実施例４での説明と同様である。
（撮像装置）
次に、本発明の撮影レンズを撮影光学系として用いた光学機器としての撮像装置（デジタルカメラ）の実施例を図２１を用いて説明する。

図２１において、３０はカメラ本体、３１は実施例１〜５で説明したいずれかの撮影レンズによって構成された撮影光学系である。

撮影光学系３１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）はカメラ本体に内蔵される。
（各実施例の数値データ）
次に、各実施例の撮影レンズの数値データを数値実施例１〜５に示す。
各数値実施例において、ｒｉは物体側からｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側からｉ番目の面とｉ＋１番目の面との間の面間隔、ｎｉは第ｉ番目のレンズのｄ線における屈折率、ｖｉは第ｉ番目のレンズのｄ線におけるアッベ数を示すものとする。また、Ｋを円錐定数、Ａ４，Ａ６，Ａ８，Ａ１０，Ａ１２を４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数とし、光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位を面頂点を基準にしてｘとするとき、非球面形状は、
ｘ＝（ｈ²／Ｒ）／［１＋［１−（１＋Ｋ）（ｈ／Ｒ）^２］^１／２］＋Ａ４ｈ^４＋Ａ６ｈ^６＋Ａ８ｈ^８＋Ａ１０ｈ^１０＋Ａ１２ｈ^１２
で表示される。ただし、Ｒは曲率半径であり、「ｅ−Ｘ」は「×１０^−Ｘ」を意味している。

なお、非球面は各数値実施例中における面番号の右側に*印を付している。

また、表１に、前述の各条件式と各数値実施例における諸数値との関係を示す。

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 180.313 6.92 1.67790 55.3
2 -152.960 0.15
3 61.880 5.72 1.73400 51.5
4 206.744 5.29
5 -146.162 1.80 1.72825 28.5
6 49.555 1.60
7 53.144 4.30 1.49700 81.5
8 -510.338 0.30
9 79.830 5.32 1.53775 74.7
10 -158.221 (可変)
11 -135.574 1.40 1.71300 53.9
12 37.561 4.60
13 -117.058 1.35 1.62299 58.2
14 37.639 3.08 1.78472 25.7
15 439.165 (可変)
16 ∞ 2.14
17(絞り) ∞ 0.50
18 108.731 4.97 1.69350 50.8
19 -69.916 0.50
20 100.472 5.44 1.61800 63.3
21 -52.788 1.90 1.85150 40.8
22 -100.215 (可変)
23 -51.096 1.45 1.95375 32.3
24 89.584 8.50
25 94.262 4.52 1.61340 44.3
26 -45.409 (可変)
27 197.018 5.19 1.71700 47.9
28 -33.815 1.60 2.00100 29.1
29 -309.840 3.00
30 -69.269 1.50 1.76200 40.1
31 33.742 5.34 2.00100 29.1
32 100.172 10.00
33 ∞ 1.26 1.51633 64.0
34 ∞ 3.95
像面 ∞

各種データ

焦点距離 102.15
Fナンバー 3.24
半画角（°） 10.79
レンズ全長 163.30
BF 4.78

倍率 ∞ -0.5 -1.0
d10 1.50 16.02 29.37
d15 28.37 13.85 0.50
d22 8.36 14.77 22.27
d26 21.92 15.51 8.01

レンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 60.09
2 11 -36.39
3 16 39.06
4 23 -298.36
5 27 -64.51

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 159.686 4.40 1.80400 46.5
2 -161.368 0.20
3 45.012 4.12 1.75500 52.3
4 121.651 2.04
5 -201.515 1.20 1.89286 20.4
6 102.603 1.41
7 84.890 0.97 2.00100 29.1
8 28.650 0.52
9 29.222 6.49 1.83481 42.7
10 -238.917 (可変)
11 227.730 1.00 1.95375 32.3
12 34.625 3.66
13 -85.745 1.00 1.72000 46.0
14 33.107 4.37 1.95906 17.5
15 1872.863 (可変)
16(絞り) ∞ 0.68
17 120.208 4.94 1.59522 67.7
18 -50.412 2.74
19 54.708 6.46 1.48749 70.2
20 -34.258 1.10 1.84666 23.8
21 -68.301 (可変)
22 -48.064 1.10 1.83481 42.7
23 58.225 12.73
24 183.255 6.51 1.60342 38.0
25 -36.485 (可変)
26 -63.376 1.50 1.95906 17.5
27 -524.534 0.54
28 -181.278 2.00 2.00100 29.1
29 -1831.006 11.10
像面 ∞

各種データ

焦点距離 99.30
Fナンバー 2.92
半画角（°） 12.29
レンズ全長 160.02
BF 11.10

倍率 ∞ -0.5 -1.5
d10 1.54 9.97 29.65
d15 30.14 21.71 2.03
d21 1.94 14.65 43.96
d25 43.62 30.91 1.60

レンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 59.01
2 11 -39.96
3 16 37.86
4 22 -512.58
5 26 -54.52

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 143.802 5.39 1.69680 55.5
2 -120.679 0.20
3 56.196 3.79 1.72916 54.7
4 314.257 1.38
5 -255.844 1.20 1.92286 18.9
6 220.010 1.00
7 57.172 1.20 1.95375 32.3
8 31.056 1.81
9 31.982 5.32 1.59522 67.7
10 -268.045 (可変)
11 -103.641 0.90 1.80400 46.5
12 32.033 5.37
13 -85.685 0.90 1.51823 58.9
14 38.727 3.20 1.95906 17.5
15 225.083 (可変)
16(絞り) ∞ 1.30
17 124.193 5.74 1.59522 67.7
18 -47.911 0.20
19 55.941 7.80 1.59522 67.7
20 -35.160 0.94 1.84666 23.8
21 -89.240 (可変)
22 -52.630 0.99 1.83481 42.7
23 45.601 12.37
24 106.338 6.96 1.59270 35.3
25 -36.345 (可変)
26 -32.727 3.51 1.59270 35.3
27 -23.215 1.21 2.00069 25.5
28 -82.446 3.17
29 -32.333 1.50 1.67300 38.1
30 -42.156 0.20
31 -49.146 4.74 1.85150 40.8
32 -29.414 14.00
像面 ∞

各種データ

焦点距離 99.75
Fナンバー 2.92
半画角（°） 12.24
レンズ全長 168.47
BF 14.00

倍率 ∞ -1.0 -2.0
d10 1.74 17.88 33.37
d15 33.53 17.40 1.89
d21 3.46 20.67 35.74
d25 33.46 16.25 1.20

レンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 49.90
2 11 -31.55
3 16 34.14
4 22 -921.94
5 26 -91.30

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 169.301 6.92 1.67790 55.3
2 -140.449 0.15
3 60.069 3.90 1.73400 51.5
4 179.181 5.61
5 -123.023 1.80 1.72825 28.5
6 47.910 1.60
7 48.252 4.73 1.49700 81.5
8 -245.435 0.30
9 106.865 3.24 1.53775 74.7
10 -160.965 (可変)
11 -138.673 1.40 1.71300 53.9
12 38.647 4.60
13 -108.055 1.35 1.62299 58.2
14 38.261 3.87 1.78472 25.7
15 1725.722 (可変)
16 ∞ 2.14
17(絞り) ∞ 0.50
18 101.450 4.54 1.69350 50.8
19 -74.783 0.50
20 113.453 5.08 1.61800 63.3
21 -45.503 1.90 1.85150 40.8
22 -87.568 (可変)
23 -54.351 1.45 1.95375 32.3
24 112.373 (可変)
25 118.615 4.17 1.61340 44.3
26 -48.941 (可変)
27 265.014 5.14 1.71700 47.9
28 -33.444 1.60 2.00100 29.1
29 -309.840 3.00
30 -59.951 1.50 1.76200 40.1
31 34.818 4.21 2.00100 29.1
32 121.900 10.00
33 ∞ 1.26 1.51633 64.0
34 ∞ 4.43
像面 ∞

各種データ

焦点距離 100.56
Fナンバー 2.88
半画角（°） 10.96
レンズ全長 161.85
BF 15.26

倍率 ∞ -0.5 -1.0
d10 1.50 15.43 29.50
d15 28.50 14.57 0.50
d22 8.27 13.94 22.74
d24 10.01 5.07 2.50
d26 23.10 22.37 16.15

レンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 61.96
2 11 -38.73
3 16 39.62
4 23 -38.25
5 25 57.02
6 27 -59.62

［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 135.888 6.84 1.72369 53.0
2 -115.562 0.15
3 61.428 3.38 1.75473 50.2
4 187.686 2.63
5 -135.294 1.80 1.76718 26.7
6 49.929 1.60
7 50.070 4.92 1.49700 81.5
8 -192.389 0.30
9 82.266 3.38 1.53775 74.7
10 -287.607 (可変)
11 -113.832 1.40 1.70918 54.4
12 34.188 4.60
13 -103.700 1.35 1.66449 55.4
14 34.735 4.00 1.81005 22.8
15 458.768 (可変)
16 ∞ 2.14
17(絞り) ∞ 0.50
18 96.696 4.58 1.73793 51.7
19 -81.642 0.50
20 99.748 6.46 1.61800 63.3
21 -43.552 1.90 1.77125 29.0
22 -93.348 (可変)
23 -51.925 1.45 1.95200 33.1
24 76.545 (可変)
25 138.178 4.84 1.66343 33.5
26 -42.688 (可変)
27 304.844 5.40 1.51702 56.5
28 -30.611 1.60 2.00100 29.1
29 -159.422 3.00
30 -69.902 1.50 1.73865 28.7
31 33.510 5.89 2.00100 29.1
32 264.920 10.00
33 ∞ 1.26 1.51633 64.0
34 ∞ 4.95
像面 ∞

各種データ

焦点距離 100.00
Fナンバー 2.88
半画角（°） 11.02
レンズ全長 166.36
BF 15.78

倍率 ∞ -0.5 -1.5
d10 1.50 10.62 30.39
d15 29.40 20.27 0.50
d22 8.15 14.61 35.29
d24 9.20 4.62 2.50
d26 26.23 24.36 5.80

レンズ群データ
群始面焦点距離
1 1 52.59
2 11 -31.62
3 16 37.71
4 23 -32.32
5 25 49.69
6 27 -69.16

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

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

Claims

物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、を有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、
フォーカス時に少なくとも前記第２レンズ群および前記第４レンズ群が移動し、
前記第４レンズ群は、負の屈折力を有する負部分群と正の屈折力を有する正部分群とからなり、
前記負部分群と前記正部分群との空気間隔は、前記第４レンズ群内における隣り合うレンズ間の空気間隔の中で最大であり、
前記第４レンズ群の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をＤ４、前記負部分群と前記正部分群との空気間隔をＤ４ｎｐとするとき、
０．４５＜Ｄ４ｎｐ／Ｄ４＜０．９５
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
無限遠から最至近物体に合焦するまでの前記第２レンズ群および前記第４レンズ群の移動量をそれぞれＬ２、Ｌ４とするとき、
０．５＜Ｌ２／Ｌ４＜２．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
前記第４レンズ群の像側に全体として負の屈折力を有する後群を更に有し、
前記第４レンズ群の焦点距離および前記後群の焦点距離をそれぞれｆ４、ｆＲとするとき、
１．０＜ｆ４／ｆＲ＜１５．０
なる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。
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、
−２５．０＜ｆ４／ｆ１＜−３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか1項に記載の光学系。
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
６．０＜ｆ４／ｆ２＜３５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか1項に記載の光学系。
前記第２レンズ群および前記第４レンズ群は共にフォーカシングに際して像側へ移動し、第２レンズ群と第４レンズ群を除くレンズ群はフォーカシングに際して不動であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学系。
前記光学系は、物体側から像側へ順に、前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群と、第５レンズ群から成ることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学系。
物体側から像側へ順に正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、を有し、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、
フォーカス時に少なくとも前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群が移動し、
無限遠合焦時の前記第４レンズ群の最も物体側のレンズ面から前記第５レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ４５、前記第４レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第５レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離をＤｎｐとするとき、
０．４５＜Ｄｎｐ／Ｄ４５＜０．９５
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
無限遠から最至近物体に合焦するまでの前記第４レンズ群および前記第５レンズ群の移動量をそれぞれＬ４、Ｌ５とするとき、
１．０≦Ｌ４／Ｌ５＜４．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項８に記載の光学系。
無限遠から最至近物体に合焦するまでの前記第２レンズ群および前記第４レンズ群の移動量をそれぞれＬ２、Ｌ４とするとき、
０．５＜Ｌ２／Ｌ４＜２．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項８または９に記載の光学系。
前記第５レンズ群の像側に全体として負の屈折力を有する後群を更に有し、
前記第４レンズ群と前記第５レンズ群の合成焦点距離および前記後群の焦点距離をそれぞれｆ４５、ｆＲとするとき、
１．０＜ｆ４５／ｆＲ＜１５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか1項に記載の光学系。
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
−２５．０＜ｆ４５／ｆ１＜−３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか1項に記載の光学系。
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、
６．０＜ｆ４５／ｆ２＜３５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれか1項に記載の光学系。
前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群はフォーカシングに際して像側へ移動し、前記第２レンズ群、前記第４レンズ群、および前記第５レンズ群を除くレンズ群はフォーカシング際して不動であることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一項に記載の光学系。
前記光学系は、物体側から像側へ順に前記第１レンズ群と、前記第２レンズ群と、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群と、第６レンズ群と、から成ることを特徴とする請求項８乃至１４のいずれか一項に記載の光学系。
前記第３レンズ群の全体または一部を光軸方向に垂直に移動させて、被写体像の像面移動を補正することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学系。
請求項１乃至１６のいずれか１項に記載の光学系と、
前記光学系によって形成された像を受光する撮像素子と、を有することを特徴とする光学機器。