JP2023155346A - 光学系および光学機器 - Google Patents

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Abstract

【課題】合焦の際の画角変動が少ない光学系を提供する。【解決手段】光学系ＯＬは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡと、正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢとからなり、後続レンズ群ＧＢは、後続レンズ群ＧＢの最も物体側に配置された正の屈折力を有する合焦群ＧＦと、合焦群ＧＦより像側に配置された像側群ＧＣとからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦが光軸に沿って像側へ移動し、像側群ＧＣは、最も像側に配置された負の屈折力を有するレンズ群を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、光学系および光学機器に関する。
従来から、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光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このような光学系においては、合焦の際の画角変動を抑えることが求められている。
特開２０１９－１１７４１９号公報
第１の本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、前記後続レンズ群は、前記後続レンズ群の最も物体側に配置された正の屈折力を有する合焦群と、前記合焦群より像側に配置された像側群とからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、前記像側群は、最も像側に配置された負の屈折力を有するレンズ群を有し、以下の条件式を満足する。
０．７８＜ｆＢ／ｆＣ＜１．００
０．１５＜ｄＦ／ＴＬ＜０．３０
０．０１０＜ＢＬＤＦ／ＴＬ＜０．０５０
但し、ｆＢ：無限遠物体合焦時の前記後続レンズ群の焦点距離
ｆＣ：無限遠物体合焦時の前記像側群の焦点距離
ｄＦ：無限遠物体合焦時の前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記合焦群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
ＴＬ：前記光学系の全長
ＢＬＤＦ：前記合焦群の光軸上の長さ
第２の本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、前記後続レンズ群は、前記後続レンズ群の最も物体側に配置された正の屈折力を有する合焦群と、前記合焦群より像側に配置された像側群とからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、前記像側群は、最も像側に配置された負の屈折力を有するレンズ群を有し、以下の条件式を満足する。
０．７８＜ｆＢ／ｆＣ＜１．００
０．１５＜ｄＦ／ＴＬ＜０．３０
－５．００＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－２．００
但し、ｆＢ：無限遠物体合焦時の前記後続レンズ群の焦点距離
ｆＣ：無限遠物体合焦時の前記像側群の焦点距離
ｄＦ：無限遠物体合焦時の前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記合焦群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
ＴＬ：前記光学系の全長
ｒＬ２Ｒ１：前記光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬ２Ｒ２：前記光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
本発明に係る光学機器は、上記光学系を備えて構成される。
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）および図２（Ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。 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）および図４（Ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。 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）および図６（Ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。 各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。 各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、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、各実施形態に係る光学系を備えたカメラ（光学機器）を図７に基づいて説明する。このカメラ１は、図７に示すように、本体２と、本体２に装着される撮影レンズ３により構成される。本体２は、撮像素子４と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部（不図示）と、液晶画面５とを備える。撮影レンズ３は、複数のレンズ群からなる光学系ＯＬと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構（不図示）とを備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサと、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモータと、モータを駆動する制御回路などにより構成される。
被写体からの光は、撮影レンズ３の光学系ＯＬにより集光されて、撮像素子４の像面Ｉ上に到達する。像面Ｉに到達した被写体からの光は、撮像素子４により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面５に表示することが可能である。なお、このカメラは、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良い。
次に、第１実施形態に係る光学系について説明する。第１実施形態に係る光学系（撮影レンズ）ＯＬの一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡと、正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢとから構成される。後続レンズ群ＧＢは、後続レンズ群ＧＢの最も物体側に配置された正の屈折力を有する合焦群ＧＦと、合焦群ＧＦより像側に配置された像側群ＧＣとを有する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦが光軸に沿って像側へ移動する。
上記構成の下、第１実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１）を満足する。
０．７８＜ｆＢ／ｆＣ＜１．００ ・・・（１）
但し、ｆＢ：無限遠物体合焦時の後続レンズ群ＧＢの焦点距離
ｆＣ：無限遠物体合焦時の像側群ＧＣの焦点距離
第１実施形態によれば、合焦の際の画角変動が少ない光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。第１実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でも良く、図５に示す光学系ＯＬ（３）でも良い。
条件式（１）は、無限遠物体合焦時の後続レンズ群ＧＢの焦点距離と、無限遠物体合焦時の像側群ＧＣの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（１）を満足することで、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
条件式（１）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦の際の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（１）の下限値を０．７９、０．８０、０．８１、０．８２、さらに０．８３に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１）の上限値を０．９８、０．９６、０．９５、さらに０．９４に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
０．０１０＜ＢＬＤＦ／ＴＬ＜０．１６０ ・・・（２）
但し、ＴＬ：光学系ＯＬの全長
ＢＬＤＦ：合焦群ＧＦの光軸上の長さ
条件式（２）は、合焦群ＧＦの光軸上の長さと、光学系ＯＬの全長との適切な関係を規定するものである。条件式（２）を満足することで、合焦群を軽量化し、高速なフォーカシングを行うことができる。
条件式（２）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦群の重量を抑えることが困難になる。条件式（２）の下限値を０．０１５、０．０２０、０．０２３、０．０２５、０．０２８、０．０３０、０．０３３、さらに０．０３５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（２）の上限値を０．１５０、０．１３０、０．１１０、０．０８０、０．０６０、さらに０．０５０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
次に、第２実施形態に係る光学系について説明する。第２実施形態に係る光学系（撮影レンズ）ＯＬの一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡと、正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢとから構成される。後続レンズ群ＧＢは、後続レンズ群ＧＢの最も物体側に配置された正の屈折力を有する合焦群ＧＦと、合焦群ＧＦより像側に配置された像側群ＧＣとを有する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦが光軸に沿って像側へ移動する。
上記構成の下、第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（３）を満足する。
１．００＜βＢ／βＣ＜１０．００ ・・・（３）
但し、βＢ：無限遠物体合焦時の後続レンズ群ＧＢの倍率
βＣ：無限遠物体合焦時の像側群ＧＣの倍率
第２実施形態によれば、合焦の際の画角変動が少ない光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。第２実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でも良く、図５に示す光学系ＯＬ（３）でも良い。
条件式（３）は、無限遠物体合焦時の後続レンズ群ＧＢの倍率と、無限遠物体合焦時の像側群ＧＣの倍率との適切な関係を規定するものである。条件式（３）を満足することで、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
条件式（３）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦の際の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（３）の下限値を１．４０、１．８０、２．２０、２．５０、さらに２．６０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
また、条件式（３）の上限値を８．００、７．５０、７．００、６．５０、６．００、５．５０、５．００、さらに４．５０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第２実施形態に係る光学系ＯＬは、上述の条件式（２）を満足することが望ましい。条件式（２）を満足することで、第１実施形態と同様、高速なフォーカシングを行うことができる。条件式（２）の下限値を０．０１５、０．０２０、０．０２３、０．０２５、０．０２８、０．０３０、０．０３３、さらに０．０３５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（２）の上限値を０．１５０、０．１３０、０．１１０、０．０８０、０．０６０、さらに０．０５０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
なお、第２実施形態に係る光学系ＯＬは、上述の条件式（１）を満足してもよい。条件式（１）を満足することで、第１実施形態と同様、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。条件式（１）の下限値を０．７９、０．８０、０．８１、０．８２、さらに０．８３に設定することで、第２実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１）の上限値を０．９８、０．９６、０．９５、さらに０．９４に設定することで、第２実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
また、第１実施形態に係る光学系ＯＬは、上述の条件式（３）を満足してもよい。条件式（３）を満足することで、第２実施形態と同様、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。条件式（３）の下限値を１．４０、１．８０、２．２０、２．５０、さらに２．６０に設定することで、第１実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（３）の上限値を８．００、７．５０、７．００、６．５０、６．００、５．５０、５．００、さらに４．５０に設定することで、第１実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．５０＜（－ｆＡ）／ｆ＜１．５０ ・・・（４）
但し、ｆＡ：先行レンズ群ＧＡの焦点距離
ｆ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの焦点距離
条件式（４）は、先行レンズ群ＧＡの焦点距離と、無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（４）を満足することで、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（４）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、像面湾曲等の諸収差を補正することが困難になる。条件式（４）の下限値を０．６０、０．７０、０．７５、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５、さらに０．９８に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（４）の上限値を１．４５、１．４０、１．３５、１．３０、１．２５、１．２０、１．１８、さらに１．１５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
－３．００＜（ｒＬ１Ｒ２＋ｒＬ１Ｒ１）／（ｒＬ１Ｒ２－ｒＬ１Ｒ１）＜０．００ ・・・（５）
但し、ｒＬ１Ｒ１：光学系ＯＬの最も物体側に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬ１Ｒ２：光学系ＯＬの最も物体側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
条件式（５）は、光学系ＯＬの最も物体側に配置されたレンズの適切なシェイプファクターを規定するものである。条件式（５）を満足することで、コマ収差や像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（５）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、コマ収差や像面湾曲を補正することが困難になる。条件式（５）の下限値を－２．７０、－２．５０、－２．３０、－２．００、－１．８０、さらに－１．７０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（５）の上限値を－０．４０、－０．６０、－０．８０、－１．００、－１．２０、さらに－１．３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
－５．００＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－２．００
・・・（６）
但し、ｒＬ２Ｒ１：光学系ＯＬの物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＬ２Ｒ２：光学系ＯＬの物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
条件式（６）は、光学系ＯＬの物体側から数えて２番目に配置されたレンズの適切なシェイプファクターを規定するものである。条件式（６）を満足することで、コマ収差や像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（６）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、コマ収差や像面湾曲を補正することが困難になる。条件式（６）の下限値を－４．８０、－４．６０、－４．５０、－４．４０、さらに－４．３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（６）の上限値を－２．２０、－２．４０、－２．５０、－２．６０、－２．７０、さらに－２．８０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
６０．００°＜２ω＜１３０．００° ・・・（７）
但し、２ω：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全画角
条件式（７）は、無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全画角の適切な範囲を規定するものである。条件式（７）を満足することで、画角が広い光学系が得られるので好ましい。条件式（７）の下限値を６４．００°、６８．００°、７２．００°、７６．００°、さらに８０．００°に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（７）の上限値を１２５．００°、１２０．００°、１１５．００°、１１０．００°、さらに１０５．００°に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
１．２０＜ＦＮＯ＜３．００ ・・・（８）
但し、ＦＮＯ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬのＦナンバー
条件式（８）は、無限遠物体合焦時の光学系ＯＬのＦナンバーの適切な範囲を規定するものである。条件式（８）を満足することで、明るい光学系が得られるので好ましい。条件式（８）の下限値を１．２５、１．３０、１．４０、１．５０、１．６０、１．７０、さらに１．７５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（８）の上限値を２．８０、２．６５、２．５０、２．４０、２．３０、さらに２．２０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、後続レンズ群ＧＢに開口絞りＳが配置され、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
０．３５＜ＳＴＬ／ＴＬ＜０．７０ ・・・（９）
但し、ＳＴＬ：無限遠物体合焦時の開口絞りＳから像面Ｉまでの光軸上の距離
ＴＬ：光学系ＯＬの全長
条件式（９）は、開口絞りＳの適切な位置を規定するものである。条件式（９）を満足することで、周辺光量を確保することができる。
条件式（９）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、周辺光量を確保することが困難になる。条件式（９）の下限値を０．３８、０．４０、０．４２、０．４５、さらに０．４８に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（９）の上限値を０．６８、０．６５、０．６３、０．６０、０．５８、さらに０．５７に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
０．０５＜Ｂｆ／ＴＬ＜０．３０ ・・・（１０）
但し、Ｂｆ：光学系ＯＬのバックフォーカス
ＴＬ：光学系ＯＬの全長
条件式（１０）は、光学系ＯＬのバックフォーカスと、光学系ＯＬの全長との適切な関係を規定するものである。条件式（１０）を満足することで、像面湾曲や歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１０）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、像面湾曲や歪曲収差等の諸収差を補正することが困難になる。条件式（１０）の下限値を０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、さらに０．１０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１０）の上限値を０．２７、０．２５、０．２３、０．２０、０．１８、０．１６、さらに０．１５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
１．５０＜ｆＦ／ｆ＜４．５０ ・・・（１１）
但し、ｆＦ：合焦群ＧＦの焦点距離
ｆ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの焦点距離
条件式（１１）は、合焦群ＧＦの焦点距離と、無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（１１）を満足することで、無限遠物体
合焦時と近距離物体合焦時の双方において、良好な光学性能を得ることができる。
条件式（１１）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、無限遠物体合焦時と近距離物体合焦時の双方において、良好な光学性能を得ることが困難になる。条件式（１１）の下限値を１．６０、１．８０、２．２０、２．３０、２．４０、２．４５、２．５０、さらに２．５５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１１）の上限値を４．２０、４．００、３．８０、３．６０、３．５０、３．４０、さらに３．３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
１．００＜ｆＦ／ｆＢ＜３．００ ・・・（１２）
但し、ｆＦ：合焦群ＧＦの焦点距離
ｆＢ：無限遠物体合焦時の後続レンズ群ＧＢの焦点距離
条件式（１２）は、合焦群ＧＦの焦点距離と、無限遠物体合焦時の後続レンズ群ＧＢの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（１２）を満足することで、無限遠物体合焦時と近距離物体合焦時の双方において、良好な光学性能を得ることができる。
条件式（１２）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、無限遠物体合焦時と近距離物体合焦時の双方において、良好な光学性能を得ることが困難になる。条件式（１２）の下限値を１．２０、１．３０、１．４０、１．５０、１．５５、１．６０、さらに１．６５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１２）の上限値を２．８０、２．７０、２．６０、２．５０、２．４０、２．３５、２．３０、２．２５、２．２０、さらに２．１８に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
０．１５＜ｄＦ／ＴＬ＜０．４０ ・・・（１３）
但し、ｄＦ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの最も物体側のレンズ面から合焦群ＧＦの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
ＴＬ：光学系ＯＬの全長
条件式（１３）は、光学系ＯＬの最も物体側のレンズ面から合焦群ＧＦの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離の適切な範囲を規定するものである。条件式（１３）を満足することで、合焦群ＧＦが光学系ＯＬにおける物体側の方に配置されるので好ましい。条件式（１３）の下限値を０．１８、０．２０、０．２２、さらに０．２３に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１３）の上限値を０．３８、０．３５、０．３３、さらに０．３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
０．００＜１／βＦ＜０．６０ ・・・（１４）
但し、βＦ：無限遠物体合焦時の合焦群ＧＦの倍率
条件式（１４）は、無限遠物体合焦時の合焦群ＧＦの倍率の適切な範囲を規定するものである。条件式（１４）を満足することで、合焦の際の画角変動を少なくすることができ
る。
条件式（１４）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦の際の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（１４）の下限値を０．０４、０．０５、０．０８、０．１０、０．１３、０．１５、０．１８、０．２０、さらに０．２２に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１４）の上限値を０．５５、０．５３、０．５０、０．４８、０．４５、０．４２、０．４０、０．３８、さらに０．３６に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
｛βＦ＋（１／βＦ）｝-2＜０．１８ ・・・（１５）
但し、βＦ：無限遠物体合焦時の合焦群ＧＦの倍率
条件式（１５）は、無限遠物体合焦時の合焦群ＧＦの倍率の適切な範囲を規定するものである。条件式（１５）を満足することで、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
条件式（１５）の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦の際の画角変動を抑えることが困難になる。条件式（１５）の上限値を０．１６、０．１５、０．１４、０．１３、０．１２、さらに０．１１に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
続いて、図８を参照しながら、第１実施形態および第２実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡと、正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢとを配置する（ステップＳＴ１）。次に、後続レンズ群ＧＢの最も物体側に正の屈折力を有する合焦群ＧＦを配置し、後続レンズ群ＧＢの合焦群ＧＦより像側に像側群ＧＣを配置する（ステップＳＴ２）。次に、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦが光軸に沿って像側へ移動するように構成する（ステップＳＴ３）。そして、第１実施形態に係る光学系ＯＬの場合、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ＳＴ４）。第２実施形態に係る光学系ＯＬの場合、少なくとも上記条件式（３）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ＳＴ４）。このような製造方法によれば、合焦の際の画角変動が少ない光学系を製造することが可能になる。
以下、各実施形態の実施例に係る光学系ＯＬを図面に基づいて説明する。図１、図３、図５は、第１～第３実施例に係る光学系ＯＬ｛ＯＬ（１）～ＯＬ（３）｝の構成及び屈折力配分を示す断面図である。第１～第３実施例に係る光学系ＯＬ（１）～ＯＬ（３）の断面図では、無限遠から近距離物体へ合焦する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示している。
これら図１、図３、図５において、各レンズ群および各群を符号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３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はレンズ全系の焦点距離、ＦＮОはＦナンバー、２ωは画角（単位は°（度）で、ωが半画角である）、Ｙは像高を示す。ＴＬは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢＦを加えた距離を示し、ＢＦは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの距離（バックフォーカス）を示す。また、［全体諸元］の表において、ｆＡは、先行レンズ群の焦点距離を示す。ｆＢは、無限遠物体合焦時の後続レンズ群の焦点距離を示す。ｆＣは、無限遠物体合焦時の像側群の焦点距離を示す。ｆＦは、合焦群の焦点距離を示す。βＢは、無限遠物体合焦時の後続レンズ群の倍率を示す。βＣは、無限遠物体合焦時の像側群の倍率を示す。βＦは、無限遠物体合焦時の合焦群の倍率を示す。
［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、ｎｄは光学部材の材料のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材料の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、（絞りＳ）は開口絞りＳをそれぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。光学面が非球面であ
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（サグ量）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＋Ａ12×ｙ12 …（Ａ）
［可変間隔データ］の表には、［レンズ諸元］の表において面間隔が（Ｄｉ）となっている面番号ｉでの面間隔を示す。［可変間隔データ］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離を、βは撮影倍率をそれぞれ示す。
［レンズ群データ］の表には、各レンズ群のそれぞれの始面（最も物体側の面）と焦点距離を示す。
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、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ＯＬ（１）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する
第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して固定される。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内に配設される。各レンズ群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、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４との接合レンズと、から構成される。負メニスカスレンズＬ１２は、ガラス製レンズ本体の物体側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像側の面が非球面であり、負メニスカスレンズＬ１２は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号３がレンズ本体の物体側の面、面番号４がレンズ本体の像側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号５が樹脂層の像側の面を示す。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正レンズＬ２１から構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４と、両凸形状の正レンズＬ３５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３６との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３７と、から構成される。第３レンズ群Ｇ３における負レンズＬ３２と負レンズＬ３３との間に、開口絞りＳが配置される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。負メニスカスレンズＬ４１は、両側のレンズ面が非球面である。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５１から構成される。第５レンズ群Ｇ５の像側に、像面Ｉが配置される。負メニスカスレンズＬ５１は、両側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第２レンズ群Ｇ２が、後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。
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＝19.752 ｆＡ＝-21.416
ＦＮＯ＝1.850 ｆＢ＝32.742
２ω＝94.000 ｆＣ＝36.880
Ｙ＝21.700 ｆＦ＝54.915
ＴＬ＝119.425 βＢ＝-0.922
Ｂｆ＝13.307 βＣ＝-0.223
βＦ＝4.143
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 95.9736 2.200 1.69680 55.53
2 22.7534 8.128
3 44.6575 1.550 1.77250 49.62
4 23.5501 0.050 1.51380 52.97
5* 19.5320 10.056
6 -2091.0337 1.600 1.49782 82.57
7 28.5475 5.100 1.95375 32.33
8 62.5330 (D8)
9 49.0421 4.800 1.80400 46.60
10 -423.4257 (D10)
11 62.2274 5.000 1.95375 32.33
12 -31.1515 1.100 1.84666 23.80
13 109.4389 7.476
14 ∞ 4.522 （絞りＳ）
15 -21.9847 1.100 1.63980 34.55
16 180.9758 0.200
17 28.8999 6.500 1.49782 82.57
18 -32.6652 0.200
19 40.2245 7.600 1.49782 82.57
20 -21.1001 1.200 1.95375 32.33
21 -133.5276 0.200
22 46.5098 4.369 1.96300 24.11
23 -174.4889 (D23)
24* -114.5192 1.600 1.86100 37.10
25* -200.0000 (D25)
26* -41.2363 2.000 1.86100 37.10
27* -52.6527 Bf
［非球面データ］
第５面
κ=0.0000,A4=2.25913E-06,A6=-1.46119E-09
A8=-3.65260E-11,A10=7.29186E-14,A12=-0.12250E-15
第２４面
κ=1.0000,A4=-2.36949E-05,A6=4.59449E-08
A8=-2.40149E-10,A10=4.37008E-14,A12=0.00000E+00
第２５面
κ=1.0000,A4=1.03885E-05,A6=-1.05283E-08
A8=2.53730E-10,A10=-2.36282E-12,A12=0.56556E-14
第２６面
κ=1.0000,A4=5.70338E-05,A6=-5.96569E-07
A8=1.49791E-09,A10=-2.21943E-12,A12=0.00000E+00
第２７面
κ=1.0000,A4=6.20655E-05,A6=-5.08156E-07
A8=1.34161E-09,A10=-1.31454E-12,A12=0.00000E+00
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 中間距離合焦状態 至近距離合焦状態
ｆ＝19.7523 β＝-0.0324 β＝-0.1844
物体距離 ∞ 583.6824 81.5339
D8 3.83333 4.66117 8.49234
D10 9.69148 8.86123 5.03506
D23 7.98377 7.83192 7.06806
D25 8.05896 8.21231 8.97413
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -21.416
G2 9 54.915
G3 11 33.632
G4 24 -313.917
G5 26 -240.369
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（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。無限遠合焦時の各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。近距離合焦時の各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。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。
各諸収差図より、第１実施例に係る光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
（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、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ＯＬ（２）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して固定される。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内に配設される。
第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、および第５レンズ群Ｇ５は、第１実施例と同様に構成されるため、第１実施例の場合と同じ符号を付して、これらの各レンズの詳細な説明を省略する。なお本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第２レンズ群Ｇ２が、後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。
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＝18.300 ｆＡ＝-20.673
ＦＮＯ＝2.040 ｆＢ＝33.525
２ω＝100.000 ｆＣ＝36.254
Ｙ＝21.700 ｆＦ＝56.730
ＴＬ＝115.432 βＢ＝-0.885
Ｂｆ＝13.305 βＣ＝-0.228
βＦ＝3.889
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 90.2277 2.200 1.69680 55.53
2 22.3259 8.564
3 46.5688 1.550 1.77250 49.62
4 22.8095 0.050 1.51380 52.97
5* 18.7517 10.444
6 -695.4342 1.600 1.49782 82.57
7 28.3462 5.100 1.95375 32.33
8 67.1568 (D8)
9 47.3685 4.800 1.80400 46.60
10 -1173.5659 (D10)
11 57.0678 5.000 1.95375 32.33
12 -28.3547 1.100 1.84666 23.80
13 124.7137 6.930
14 ∞ 4.437 （絞りＳ）
15 -21.8487 1.100 1.66464 34.18
16 83.7472 0.200
17 26.4652 6.000 1.49782 82.57
18 -34.8619 0.200
19 32.6847 7.800 1.49782 82.57
20 -21.1000 1.200 1.95481 31.10
21 -238.7056 0.200
22 41.9717 4.400 1.96300 24.11
23 -115.3109 (D23)
24* -48.7305 1.600 1.86100 37.10
25* -76.3867 (D25)
26* -50.5083 2.000 1.86100 37.10
27* -52.6316 Bf
［非球面データ］
第５面
κ=0.0000,A4=1.73336E-06,A6=-5.18373E-09
A8=-6.72613E-12,A10=-1.17084E-14,A12=-0.28865E-16
第２４面
κ=1.0000,A4=-2.54179E-05,A6=1.75260E-07
A8=-4.68333E-10,A10=-2.00453E-12,A12=0.00000E+00
第２５面
κ=1.0000,A4=1.77608E-05,A6=9.96131E-08
A8=3.73519E-10,A10=-6.29138E-12,A12=0.11757E-13
第２６面
κ=1.0000,A4=5.28778E-05,A6=-4.96309E-07
A8=9.50586E-10,A10=-1.55937E-12,A12=0.00000E+00
第２７面
κ=1.0000,A4=5.89841E-05,A6=-4.03867E-07
A8=6.73316E-10,A10=-1.78482E-13,A12=0.00000E+00
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 中間距離合焦状態 至近距離合焦状態
ｆ＝18.3000 β＝-0.0300 β＝-0.1722
物体距離 ∞ 585.1748 81.2627
D8 4.34275 5.13609 8.85548
D10 9.47662 8.68285 4.96440
D23 7.13601 7.03337 6.49123
D25 7.52933 7.63252 8.17487
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -20.673
G2 9 56.730
G3 11 32.335
G4 24 -160.622
G5 26 -2577.184
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合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第２実施例に係る光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
（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無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る光学系ＯＬ（３）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して固定される。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内に配設される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４との接合レンズと、から構成される。負メニスカスレンズＬ１２は、ガラス製レンズ本体の物体側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像側の面が非球面であり、負メニスカスレンズＬ１２は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号３がレンズ本体の物体側の面、面番号４がレンズ本体の像側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号５が樹脂層の像側の面を示す。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正レンズＬ２１から構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ
３４と、両凸形状の正レンズＬ３５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３６との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３７と、から構成される。第３レンズ群Ｇ３における負レンズＬ３２と負レンズＬ３３との間に、開口絞りＳが配置される。
第４レンズ群Ｇ４は、両凹形状の負レンズＬ４１から構成される。負メニスカスレンズＬ４１は、両側のレンズ面が非球面である。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５１から構成される。第５レンズ群Ｇ５の像側に、像面Ｉが配置される。負メニスカスレンズＬ５１は、両側のレンズ面が非球面である。
本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が、全体として負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡを構成する。第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、全体として正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢを構成する。第２レンズ群Ｇ２が、後続レンズ群ＧＢにおける合焦群ＧＦを構成し、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５とが、後続レンズ群ＧＢにおける像側群ＧＣを構成する。
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＝23.400 ｆＡ＝-24.637
ＦＮＯ＝1.850 ｆＢ＝28.542
２ω＝84.000 ｆＣ＝34.083
Ｙ＝21.700 ｆＦ＝60.973
ＴＬ＝108.428 βＢ＝-0.950
Ｂｆ＝14.958 βＣ＝-0.327
βＦ＝2.902
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 142.4574 1.800 1.65844 50.83
2 21.6000 6.396
3 38.1000 1.550 1.51680 64.13
4 23.6120 0.050 1.51380 52.97
5* 19.2059 6.142
6 63.1783 1.600 1.49782 82.57
7 23.3698 6.266 1.95000 29.37
8 36.0387 (D8)
9 54.5725 3.900 1.80400 46.60
10 -466.6331 (D10)
11 39.5691 5.000 1.95375 32.33
12 -40.6795 1.100 1.84666 23.80
13 54.0179 4.380
14 ∞ 4.408 （絞りＳ）
15 -24.1356 1.100 1.62004 36.40
16 75.2494 0.200
17 28.7803 7.300 1.49782 82.57
18 -30.0589 0.200
19 35.1599 8.100 1.49782 82.57
20 -19.4891 1.200 1.95375 32.33
21 -97.0841 0.200
22 53.3925 4.200 1.96300 24.11
23 -93.6556 (D23)
24* -501.9657 1.400 1.86100 37.10
25* 126.9062 (D25)
26* -29.3391 1.600 1.86100 37.10
27* -35.7143 Bf
［非球面データ］
第５面
κ=0.0000,A4=4.66669E-07,A6=-6.88717E-09
A8=-2.30899E-11,A10=5.43815E-14,A12=-0.19200E-15
第２４面
κ=1.0000,A4=-1.88541E-05,A6=-8.03342E-08
A8=2.03164E-10,A10=1.24201E-12,A12=-0.10143E-13
第２５面
κ=1.0000,A4=6.60646E-06,A6=-1.50187E-07
A8=7.59419E-10,A10=-1.80547E-12,A12=-0.21528E-14
第２６面
κ=1.0000,A4=2.96788E-05,A6=-5.54230E-07
A8=1.09418E-09,A10=8.51720E-13,A12=0.35278E-15
第２７面
κ=1.0000,A4=4.49265E-05,A6=-4.55643E-07
A8=1.16960E-09,A10=1.42886E-12,A12=-0.54944E-14
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 中間距離合焦状態 至近距離合焦状態
ｆ＝23.4000 β＝-0.0397 β＝-0.1410
物体距離 ∞ 562.7256 138.9454
D8 3.68884 5.07863 8.66216
D10 6.97027 5.57838 2.00000
D23 7.70512 7.31418 6.15913
D25 7.01357 7.40825 8.56537
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -24.637
G2 9 60.973
G3 11 29.756
G4 24 -117.529
G5 26 -215.972
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合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第３実施例に係る光学系は、無限遠合焦時から近距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。そのため、近距離物体に合焦する場合にも良好な光学性能を保ちつつ、合焦の際の画角変動を少なくすることができる。
次に、［条件式対応値］の表を下記に示す。この表には、各条件式（１）～（１４）に対応する値を、全実施例（第１～第３実施例）について纏めて示す。
条件式（１） ０．７８＜ｆＢ／ｆＣ＜１．００
条件式（２） ０．０１０＜ＢＬＤＦ／ＴＬ＜０．１６０
条件式（３） １．００＜βＢ／βＣ＜１０．００
条件式（４） ０．５０＜（－ｆＡ）／ｆ＜１．５０
条件式（５） －３．００＜（ｒＬ１Ｒ２＋ｒＬ１Ｒ１）／（ｒＬ１Ｒ２－ｒＬ１Ｒ１）＜０．００
条件式（６） －５．００＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－２．００
条件式（７） ６０．００°＜２ω＜１３０．００°
条件式（８） １．２０＜ＦＮＯ＜３．００
条件式（９） ０．３５＜ＳＴＬ／ＴＬ＜０．７０
条件式（１０） ０．０５＜Ｂｆ／ＴＬ＜０．３０
条件式（１１） １．５０＜ｆＦ／ｆ＜４．５０
条件式（１２） １．００＜ｆＦ／ｆＢ＜３．００
条件式（１３） ０．１５＜ｄＦ／ＴＬ＜０．４０
条件式（１４） ０．００＜１／βＦ＜０．６０
条件式（１５） ｛βＦ＋（１／βＦ）｝-2＜０．１８
［条件式対応値］
条件式 第１実施例 第２実施例 第３実施例
（１） 0.888 0.925 0.837
（２） 0.040 0.042 0.036
（３） 4.143 3.889 2.902
（４） 1.084 1.130 1.053
（５） -1.622 -1.658 -1.357
（６） -3.231 -2.920 -4.260
（７） 94.000 100.000 84.000
（８） 1.850 2.040 1.850
（９） 0.493 0.511 0.550
（１０） 0.111 0.115 0.138
（１１） 2.780 3.100 2.606
（１２） 1.677 1.692 2.136
（１３） 0.272 0.293 0.254
（１４） 0.241 0.257 0.345
（１５） 0.052 0.058 0.095
上記各実施例によれば、合焦の際の画角変動が少ない光学系を実現することができる。
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。
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実施例として５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、６群等）の変倍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。なお、レンズ群とは、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。
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良い。
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３レンズ群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。
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｉ 像面 Ｓ 開口絞り

Claims (13)

  1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、
    前記後続レンズ群は、前記後続レンズ群の最も物体側に配置された正の屈折力を有する合焦群と、前記合焦群より像側に配置された像側群とからなり、
    無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、
    前記像側群は、最も像側に配置された負の屈折力を有するレンズ群を有し、
    以下の条件式を満足する光学系。
    ０．７８＜ｆＢ／ｆＣ＜１．００
    ０．１５＜ｄＦ／ＴＬ＜０．３０
    ０．０１０＜ＢＬＤＦ／ＴＬ＜０．０５０
    但し、ｆＢ：無限遠物体合焦時の前記後続レンズ群の焦点距離
    ｆＣ：無限遠物体合焦時の前記像側群の焦点距離
    ｄＦ：無限遠物体合焦時の前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記合焦群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
    ＴＬ：前記光学系の全長
    ＢＬＤＦ：前記合焦群の光軸上の長さ
  2. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、
    前記後続レンズ群は、前記後続レンズ群の最も物体側に配置された正の屈折力を有する合焦群と、前記合焦群より像側に配置された像側群とからなり、
    無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、
    前記像側群は、最も像側に配置された負の屈折力を有するレンズ群を有し、
    以下の条件式を満足する光学系。
    ０．７８＜ｆＢ／ｆＣ＜１．００
    ０．１５＜ｄＦ／ＴＬ＜０．３０
    －５．００＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－２．００
    但し、ｆＢ：無限遠物体合焦時の前記後続レンズ群の焦点距離
    ｆＣ：無限遠物体合焦時の前記像側群の焦点距離
    ｄＦ：無限遠物体合焦時の前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記合焦群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
    ＴＬ：前記光学系の全長
    ｒＬ２Ｒ１：前記光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    ｒＬ２Ｒ２：前記光学系の物体側から数えて２番目に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
  3. 以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の光学系。
    ０．０５＜Ｂｆ／ＴＬ＜０．３０
    但し、Ｂｆ：前記光学系のバックフォーカス
  4. 以下の条件式を満足する請求項１～３のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．５０＜（－ｆＡ）／ｆ＜１．５０
    但し、ｆＡ：前記先行レンズ群の焦点距離
    ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の焦点距離
  5. 以下の条件式を満足する請求項１～４のいずれか一項に記載の光学系。
    －３．００＜（ｒＬ１Ｒ２＋ｒＬ１Ｒ１）／（ｒＬ１Ｒ２－ｒＬ１Ｒ１）＜０．００
    但し、ｒＬ１Ｒ１：前記光学系の最も物体側に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
    ｒＬ１Ｒ２：前記光学系の最も物体側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
  6. 以下の条件式を満足する請求項１～５のいずれか一項に記載の光学系。
    ６０．００°＜２ω＜１３０．００°
    但し、２ω：無限遠物体合焦時の前記光学系の全画角
  7. 以下の条件式を満足する請求項１～６のいずれか一項に記載の光学系。
    １．２０＜ＦＮＯ＜３．００
    但し、ＦＮＯ：無限遠物体合焦時の前記光学系のＦナンバー
  8. 前記後続レンズ群に開口絞りが配置され、
    以下の条件式を満足する請求項１～７のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．３５＜ＳＴＬ／ＴＬ＜０．７０
    但し、ＳＴＬ：無限遠物体合焦時の前記開口絞りから像面までの光軸上の距離
  9. 以下の条件式を満足する請求項１～８のいずれか一項に記載の光学系。
    １．５０＜ｆＦ／ｆ＜４．５０
    但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
    ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の焦点距離
  10. 以下の条件式を満足する請求項１～９のいずれか一項に記載の光学系。
    １．００＜ｆＦ／ｆＢ＜３．００
    但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
  11. 以下の条件式を満足する請求項１～１０のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．００＜１／βＦ＜０．６０
    但し、βＦ：無限遠物体合焦時の前記合焦群の倍率
  12. 以下の条件式を満足する請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学系。
    ｛βＦ＋（１／βＦ）｝-2＜０．１８
    但し、βＦ：無限遠物体合焦時の前記合焦群の倍率
  13. 請求項１～１２のいずれか一項に記載の光学系を備えて構成される光学機器。
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