JP5675397B2 - 光学系および光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、複数のレンズユニットを含む光学系に関し、特に撮像用に好適な光学系に関する。
フォーカシングの際に変動する諸収差、特に色収差を補正するためには、異常分散材料が用いられることが多い。特に、最大結像倍率の大きいマクロレンズにおいては、フォーカシングによる収差変動が顕著であり、色収差の変動を抑制するために、低分散の異常分散材料が用いられている。また、高分散で異常分散特性を有する樹脂材料を用いて色収差変動を抑制することも可能である。
例えば、特許文献１には、低分散材料を用いてフォーカシングによる諸収差の変動を抑制するマクロレンズが開示されている。また、特許文献２には、高分散で異常分散特性を有する樹脂材料を用いてフォーカシングによる諸収差の変動を抑制するマクロレンズが開示されている。
特開２００３−３２９９２４号公報 特開２００９−１５０２６号公報
しかしながら、特許文献１，２にて開示されたマクロレンズにて用いられる低分散の異常分散材料や高分散で異常分散特性を有する樹脂材料は一般に屈折率が低い。このため、フォーカシングに際して球面収差の変動を抑制することが困難となる。また、色収差を補正するために低分散材料に大きな屈折力を与えると、体積および重量が増加する傾向がある。
さらに、高分散の樹脂材料は、温度、湿度および紫外線によって特性が変化しやすく、耐環境性の面で懸念がある。
本発明は、フォーカシング等のレンズユニットの移動に伴って変動する諸収差を良好に補正でき、かつ耐環境性にも優れた光学系を提供する。
本発明の一側面としての光学系は、物体側から像側に順に配置され、正の屈折力を有する第１レンズユニットおよび負の屈折力を有する第２レンズユニットと、第２レンズユニットよりも像側に配置された開口絞りとを有し、フォーカシングに際して、第１レンズユニットは像面に対して光軸方向に不動であり、第２レンズユニットは像面に対して光軸方向に移動する。第１レンズユニットは、
φＧＨ＞０．０
νｄＧＨ＜３９．５
ｎｄＧＨ＞１．７０
なる条件を満足する第１光学素子を少なくとも１つ含んでいる。そして、該光学系は、
０．６５＜｜φ２／φ１｜＜６．０
０．４５＜｜ΣφＧＨ×φ２／φ１２｜＜４．００
０．２８＜｜ΣφＧＨ／φ１／βｍａｘ｜＜２．５
なる条件を満足することを特徴とする。
ただし、φＧＨは第１光学素子の光入射側の面と光射出側の面とが共に空気に接するときの該第１光学素子の屈折力であり、νｄＧＨおよびｎｄＧＨはそれぞれ、第１光学素子を形成する材料のｄ線に対するアッベ数および屈折率であり、φ１およびφ２はそれぞれ、第１レンズユニットおよび第２レンズユニットの屈折力であり、ΣφＧＨは第１光学素子の屈折力φＧＨの総和であり、βｍａｘは該光学系の最大結像倍率である。
なお、上記光学系を有する光学機器も、本発明の他の一側面を構成する。
本発明によれば、レンズユニットの移動に伴って変動する諸収差（特に色収差）を良好に補正することができるとともに、耐環境性にも優れた光学系を実現することができる。そして、該光学系を用いることで、光学性能の高い光学機器を実現することができる。
本発明の実施例１の光学系の断面図。 実施例１の光学系の収差図。 本発明の実施例２の光学系の断面図。 実施例２の光学系の収差図。 本発明の実施例３の光学系の断面図。 実施例３の光学系の収差図。 本発明の実施例４の光学系の断面図。 実施例４の光学系の収差図。 本発明の実施例５の光学系の断面図。 実施例５の光学系の収差図。 本発明の実施例６の光学系の断面図。 実施例６の光学系の収差図。 本発明の実施例７の光学系の断面図。 実施例７の光学系の収差図。 本発明の実施例８の光学系の断面図。 実施例８の光学系の収差図。 本発明の実施例９の光学系の断面図。 実施例９の光学系の収差図。 本発明の実施例１０の光学系の断面図。 実施例１０の光学系の収差図。 本発明の実施例１１である撮像装置の概略図。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
まず、具体的な実施例の説明に先立って、各実施例に共通する事項について説明する。各実施例の光学系は、物体側から像側に順に配置された少なくとも２つのレンズユニットとして、正の屈折力を有する第１レンズユニットと、負の屈折力を有する第２レンズユニットとを有する。ここで、第１および第２レンズユニットは、ズーミングまたはフォーカシングにより光軸方向の間隔が変化する２つのレンズ群を意味する。なお、光学防振のために、光軸に直交する方向にシフトするレンズ群もレンズユニットと表現してもよい。
また、各実施例の光学系は、第２レンズユニットよりも像側に配置された開口絞りを有する。
各実施例の光学系の結像倍率βは、物体の光軸からの高さをｙとし、光学系によって結像する像の光軸からの高さをｙ′とするとき、以下の式によって表される。
β≡｜ｙ′／ｙ｜
無限遠から近距離まで結像可能な光学系では、フォーカスによって諸収差が変動する。特に、最大結像倍率が大きくなるにつれて諸収差の変動量が大きくなり、一般的な光学系よりも近距離物体に対して高い性能を有するマクロレンズにおいても、フォーカシングによって球面収差の補正不足や色収差の変動が起こりやすい。
フォーカシングに際してレンズユニットを大きく移動させる場合、レンズユニットの駆動負荷を小さくすることで高速のフォーカシングが可能となる。レンズユニットの駆動方法として、例えば、光学系の全体もしくは光学系のうち最も物体側の前玉を物体側へと繰り出してフォーカシングする方法がある。しかし、この方法によるフォーカシングでは、駆動負荷が大きいために、高速でのフォーカシングが困難となりやすい。さらに、光学系を物体側へと繰り出す方法では、前玉が近距離の物体に接触する等の問題が起こりやすくなる。
そこで、光学系の全体や前玉を繰り出さずにフォーカシングするインナーフォーカス方式を採用する場合がある。インナーフォーカス方式では、前玉以外のレンズユニットを移動させるので、フォーカシング時のレンズユニットの駆動負荷を軽減することも可能である。
近距離物体の撮影において、該物体に近づくことが困難である場合には、該物体から前玉までの距離、すなわちワーキングディスタンスが長いことが望まれる。焦点距離が比較的長い、中望遠マクロレンズないしは望遠マクロレンズでは、ある程度長いワーキングディスタンスを確保することが可能である。
フォーカシングに際して光学系の全長が変化せず、比較的長いワーキングディスタンスを確保するために、以下の構成の光学系が用いられる場合がある。すなわち、開口絞りよりも物体側に正の屈折力を有する正レンズユニットを配置し、さらに該正レンズユニットよりも像面側に負の屈折力を有する負レンズユニットを配置する。このとき、負レンズユニットは、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、光軸に沿って像面側に移動する。さらに、無限遠から近距離へとフォーカシングする際に、負レンズユニットよりも像面側に配置された正レンズユニットを光軸に沿って物体側へと移動させるフローティング構造を採用することで、諸収差の変動をより良好に補正することが可能となる。
物体側から像側に順に、正レンズユニットと、負レンズユニットと、開口絞りとを有する光学系においては、各レンズユニットを構成する材料を選択することでズーミングによる色収差の変動を補正する。特に、近距離物体にフォーカシングする際には最も物体側に配置された正レンズユニットにて発生する色収差を補正する必要があり、このために一般には、該正レンズユニットを低分散の凸レンズと高分散の凹レンズで構成する。
また、開口絞りよりも物体側に正レンズユニットを有する光学系において、色収差を補正するためには、凸レンズは低分散材料で、凹レンズはそれよりも高分散の材料で形成するのが一般的である。これによれば、レンズユニットとして色収差を補正しやすくなるため、例えばマクロレンズにおいて、フォーカシングによる諸収差、特に色収差の変動を抑制することが可能となる。
逆に、開口絞りよりも物体側に負レンズユニットを有する光学系においては、該レンズユニットを構成する凸レンズは高分散材料で、凹レンズはそれよりも低分散の材料で構成するのが一般的である。この場合も、レンズユニットで発生する色収差を補正しやすい。
一般的な光学材料においては、低分散材料よりも、高分散材料の方が、短波長側の屈折率の変化が大きい傾向にある。例えば、ｇ線とＦ線に関する部分分散比θｇＦは、一般には高分散材料の方が大きい。開口絞りよりも物体側の正レンズユニットに含まれる凸レンズを比較的低分散の材料で構成する場合、近距離物体の撮影では球面収差の補正が不足しやすい。また、近距離物体の撮影においては軸上色収差や倍率色収差も変動しやすく、短波長側の球面収差がオーバーになり、色の球面収差が発生しやすい。
各実施例の光学系は、前述したように、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットと、負の屈折力を有する第２レンズユニットと、該第２レンズユニットよりも像側に配置された開口絞りとを有する。そして、各実施例では、開口絞りよりも物体側に配置された第１レンズユニットに、比較的高分散の材料により形成される第１光学素子ＧＨを少なくとも１つ含ませることで、諸収差の変動を良好に補正する。また、至近物体まで撮影可能なマクロレンズにおいては、特にフォーカシングによる諸収差の変動を良好に補正することが可能となる。
第１光学素子ＧＨは以下の条件（１）〜（３）を満足する。
φＧＨ＞０．０ …条件（１）
νｄＧＨ＜３９．５ …条件（２）
ｎｄＧＨ＞１．７０ …条件（３）
ただし、φＧＨは第１光学素子ＧＨの光入射側の面と光射出側の面とが共に空気に接するときの該第１光学素子ＧＨの屈折力である。また、νｄＧＨおよびｎｄＧＨはそれぞれ、第１光学素子ＧＨを形成する材料のｄ線に対するアッベ数および屈折率である。屈折力は、焦点距離の逆数である。
また、各実施例の光学系は、φ１およびφ２をそれぞれ、第１レンズユニットおよび第２レンズユニットの屈折力とするとき、
０．６５＜｜φ２／φ１｜＜６．０ …条件（４）
なる条件を満足している。
更に、各実施例の光学系は、ΣφＧＨを前記第1光学素子ＧＨの前記屈折力φＧＨの総和とするとき、
０．４５＜｜ΣφＧＨ×φ２／φ１２｜＜４．００ …条件（５）
なる条件を満足している。
条件（１）と条件（２）を満足すると、高分散材料の集光作用によって、軸上色収差、倍率色収差、色の球面収差を補正することが可能となる。特に、フォーカシングによって変動する色収差や色の球面収差を補正することが可能となる。条件（２）を満足しないと、色収差の補正が不十分となる。
条件（３）を満足すると、フォーカシングによる色収差の変動を抑制でき、球面収差および色の球面収差を良好に補正することが可能となる。条件（３）を満足しないと、色収差の変動や球面収差および色の球面収差の補正が不十分となり、球面収差の変動が大きくなる。
条件（４）を満足する屈折力配置で構成される光学系では、諸収差ならびに色収差を補正することが可能となる。特に、フォーカシングによって変動する色収差および色の球面収差を補正することが可能となる。条件（４）を満足しないと、各レンズユニットにおける屈折力と色収差との関係から、条件（１）〜（３）を満足する場合の効果を得ることができない。
条件（４）は、最大結像倍率βｍａｘが０．５よりも大きい光学系においては、フォーカシングによる諸収差の変動を抑制するために、さらに以下の条件（４−１）を満足することが望ましい。
０．６５＜｜φ２／φ１｜＜２．０ …条件（４−１）
更に望ましくは条件（４−２）を満足することが望ましい。
０．６８＜｜φ２／φ１｜＜１．８ …条件（４−２）
条件（５）は前記第１光学素子の色補正効果を表しており、下限を下回る場合には色収差補正が不足する。上限を上回る場合には色収差補正が過剰となり、１次の色収差の補正が困難となる。
条件（５）はフォーカシングによる諸収差、特に色収差の変動を抑制するために以下の条件（５−１）を満足することが望ましい。
０．５０＜｜ΣφＧＨ×φ２／φ１２｜＜３．００ …条件（５−１）
更に望ましくは条件（５−２）を満足することが望ましい。
０．５５＜｜ΣφＧＨ×φ２／φ１２｜＜２．００ …条件（５−２）
更に望ましくは条件（５−３）を満足することが望ましい。
０．５５＜｜ΣφＧＨ×φ２／φ１２｜＜１．５０ …条件（５−３）
第１レンズユニットに少なくとも１つ含まれ、条件（１）〜（３）を満足する第１光学素子ＧＨの屈折力φＧＨの総和ΣφＧＨと、第１レンズユニットの正の屈折力φ１は、以下の条件（６）を満足するとさらによい。これにより、先に説明した効果をより確実に得ることが可能となる。
０．１５＜ΣφＧＨ／φ１＜３．０ …条件（６）
ΣφＧＨ／φ１が条件（５）の下限値を下回ると、色収差および球面収差等の補正が不充分となり、先に説明した効果を十分に得ることが難しくなる。また、上限値を上回る場合には、色収差および球面収差等の補正が過剰となり、諸収差が悪化する可能性が出てくる。
条件（６）は色収差および球面収差等の補正のために以下の条件（６−１）を満足することが望ましい。
０．１５５＜ΣφＧＨ／φ１＜２．５０ …条件（６−１）
更に望ましくは条件（６−２）を満足することが望ましい。
０．１６０＜ΣφＧＨ／φ１＜２．００ …条件（６−２）
更に望ましくは条件（６−３）を満足することが望ましい。
０．１６２＜ΣφＧＨ／φ１＜１．５０ …条件（６−３）
更に望ましくは条件（６−４）を満足することが望ましい。
０．１６４＜ΣφＧＨ／φ１＜１．２５ …条件（６−４）
第１レンズユニットに少なくとも１つ含まれ、条件（１）〜（３）を満足する第１光学素子ＧＨの屈折力φＧＨの総和ΣφＧＨと、第１レンズユニットの正の屈折力φ１と、光学系の最大結像倍率βｍａｘは以下の条件を満足するとさらによい。
０．２８＜｜ΣφＧＨ／φ１／βｍａｘ｜＜３．０ …条件（７）
条件（７）が下限値を下回ると色収差及び球面収差との補正が不充分となり、先に説明した効果を十分に得ることが難しくなる。また、上限値を上回る場合には補正が過剰となり、フォーカシングによる諸収差の変動を抑制することが困難となる。
条件（７）はフォーカシングによる諸収差の変動を抑制するために以下の条件（７−１）を満足することが望ましい。
０．３２＜｜ΣφＧＨ／φ１／βｍａｘ｜＜２．５ …条件（７−１）
さらに望ましくは条件（７−２）を満足することが望ましい。
０．３６＜｜ΣφＧＨ／φ１／βｍａｘ｜＜２．０ …条件（７−２）
さらに望ましくは条件（７−３）を満足することが望ましい。
０．３８＜｜ΣφＧＨ／φ１／βｍａｘ｜＜１．８ …条件（７−３）
また、第１レンズユニットに少なくとも１つ含まれる負の屈折力を有する負光学素子ＧＮの屈折力φＧＮの総和をΣφＧＮとするとき、以下の条件（８）を満足するとさらによい。これにより、上述した効果をより確実に得ることが可能となる。
０．７５＜｜ΣφＧＮ／φ１｜＜４．００ …条件（８）
条件（２）を満足するような第１光学素子ＧＨを有する第１レンズユニットにおける色消しを考えると、比較的高分散材料で構成する凹レンズの屈折力は一般的に大きくなる傾向にある。これは、第１光学素子ＧＨで発生する色収差を補正するために、負光学素子ＧＮが条件（８）を満足することとなる。｜ΣφＧＮ／φ１｜が条件（８）の下限値を下回ると、十分な色収差補正が困難となる。収差補正の観点から、さらに望ましくは、条件（８）の数値範囲を以下に示す範囲とするとよい。
０．７６＜｜ΣφＧＮ／φ１｜＜３．６ …条件（８−１）
さらに望ましくは条件（８−２）を満足することが望ましい。
０．７７＜｜ΣφＧＮ／φ１｜＜３．２ …条件（８−２）
また、第１レンズユニットに少なくとも１つ含まれる正の屈折力を有する正光学素子のうちｄ線に対するアッベ数νｄが７０．５より大きい材料で形成された光学素子の屈折力φＧＬの総和をΣφＧＬとするとき、以下の条件（９）を満足するとなおよい。これにより、上述した効果をさらに確実に得ることが可能となる。
０．１５＜（ΣφＧＬ＋ΣφＧＨ）／φ１＜２．５ …条件（９）
（ΣφＧＬ＋ΣφＧＨ）／φ１が条件（９）の下限値を下回ると、色収差が補正不足となるため、上記効果を得ることが難しくなる場合がある。
条件（９）はフォーカシングによる諸収差の変動を抑制するために、さらに望ましくは条件（９−１）を満足することが望ましい。
０．１５５＜（ΣφＧＬ＋ΣφＧＨ）／φ１＜２．０ …条件（９−１）
さらに望ましくは条件（９−２）を満足することが望ましい。
０．１６＜（ΣφＧＬ＋ΣφＧＨ）／φ１＜１．７５ …条件（９−２）
さらに望ましくは条件（９−３）を満足することが望ましい。
０．１６５＜（ΣφＧＬ＋ΣφＧＨ）／φ１＜１．５５ …条件（９−３）
さらに、条件（１）〜（３）を満足する第１光学素子ＧＨを形成する材料のｇ線とＦ線に対する部分分散比をθｇＦＧＨとするとき、以下の条件（１０）を満足することが望ましい。
０．５８＜θｇＦＧＨ＜０．９０…条件（１０）
θｇＦＧＨが条件（１０）の下限値を下回ると、短波長側の色収差補正が不足となり、可視域全域にわたって色収差補正をすることが困難となる可能性がある。
短波長側の色収差補正の観点から、さらに望ましくは条件（１０）の数値範囲を以下に示す範囲とするとよい。
０．５８２＜θｇＦＧＨ＜０．８６ …条件（１０−１）
さらに望ましくは条件（１０−２）を満足することが望ましい。
０．５８４＜θｇＦＧＨ＜０．８２ …条件（１０−２）
各実施例において、正の屈折力を有する第１レンズユニットでは、正の屈折力を有する正光学素子ＧＰ（各実施例では、第１光学素子ＧＨと共通）を形成する材料を高分散材料とすることで色収差を良好に補正する。さらに言えば、正光学素子ＧＰを、第１レンズユニットに含まれる負光学素子ＧＮと同程度またはそれよりも高い分散を有する材料で形成する。すなわち、負光学素子ＧＮおよび正光学素子ＧＰ（第１光学素子ＧＨ）をそれぞれ形成する材料のうちｄ線に対するアッベ数が最も小さい材料のアッベ数をνｄＧＮｍｉｎおよびνｄＧＰｍｉｎ（νｄＧＨｍｉｎ）とする。このとき、以下の条件（１１）を満足することが望ましい。
０．５０＜｜νｄＧＰｍｉｎ／νｄＧＮｍｉｎ｜＜１．６０ …条件（１１）
｜νｄＧＰｍｉｎ／νｄＧＮｍｉｎ｜が条件（１１）の上限値を上回ると、良好な色収差補正をすることが難しくなってくる。また、条件（１１）の数値範囲が以下のようになると、さらに良好な色収差補正をすることが可能となる。
０．５４＜｜νｄＧＰｍｉｎ／νｄＧＮｍｉｎ｜＜１．５０ …条件（１１−１）
さらに望ましくは、条件（１１−１）の数値範囲を以下のようにするとよい。
０．５８＜｜νｄＧＰｍｉｎ／νｄＧＮｍｉｎ｜＜１．３０ …条件（１１−２）
さらに望ましくは、条件（１１−２）の数値範囲を以下のようにするとよい。
０．６０＜｜νｄＧＰｍｉｎ／νｄＧＮｍｉｎ｜＜１．２０ …条件（１１−３）
さらに望ましくは、条件（１１−３）の数値範囲を以下のようにするとよい。
０．６２＜｜νｄＧＰｍｉｎ／νｄＧＮｍｉｎ｜＜１．１０ …条件（１１−４）
各実施例において、第1レンズユニットの焦点距離ｆ１と光学系全系の焦点距離ｆは以下の条件（１２）を満足すればなおよい。尚、光学系がズームレンズの場合には光学系全系の焦点距離は望遠端の焦点距離とする。
０．７５＜ｆ／ｆ１＜４．００ …条件（１２）
条件（１２）を満足する光学系において第1レンズユニットに条件（１）〜（３）を満足する第１光学素子を配置することでフォーカシングによる諸収差の変動を抑制することが可能となる。
条件（１２）の数値範囲を以下に示す数値範囲とすることで、フォーカシングによる諸収差の変動抑制効果を得ることが可能となる。
０．８＜ｆ／ｆ１＜３．５ …条件（１２−１）
さらに望ましくは、条件（１２−１）の数値範囲を以下のようにするとよい。
０．８５＜ｆ／ｆ１＜３．２ …条件（１２−２）
さらに望ましくは、条件（１２−２）の数値範囲を以下のようにするとよい。
０．８８＜ｆ／ｆ１＜３．０ …条件（１２−３）
各実施例の光学系は、ビデオカメラやデジタルカメラ等の撮像装置や交換レンズといった光学機器に設けられる撮影光学系として使用することができる。また、望遠鏡等の観察機器としての光学機器の観察光学系としても使用することができる。
図に示す光学系の断面図において、Ｌｉ（ｉ＝１，２，…）は第ｉのレンズユニットを示す。また、ＳＰは開口絞り、ＩＰは像面を示す。像面ＩＰには、撮像装置のＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置される。
ＧＨｉ（ｉ＝１,２,…）は条件式（１）〜（３）を満足する第１光学素子ＧＨを示しており、第１レンズユニットに少なくとも１つ配置されている。
また、収差図において、ｄ，ｇ，ＣおよびＦはそれぞれ、ｄ線，ｇ線，Ｃ線およびＦ線に対する収差を示す。ΔＭおよびΔＳはそれぞれメリディオナル像面およびサジタル像面での収差を示す。ωは半画角、ＦｎｏはＦナンバーである。ＳＰＨ，ＡＳ，ＤＩＳＴおよびＣＨＲＯはそれぞれ、球面収差、非点収差、歪曲および横色収差である。
図１には、本発明の実施例１である光学系の断面を示している。該光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、開口絞りＳＰと、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、正の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１と第４レンズユニットＬ４は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第３レンズユニットＬ３を物体側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例では、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１レンズユニットＬ１は、１つの第１光学素子ＧＨ１を含む。第１光学素子ＧＨ１の光入射側の面と光射出側の面が共に空気に接するときの屈折力φＧＨは条件（１）を満足する。
また、第１光学素子ＧＨ１を形成する材料のｄ線に対する屈折率ｎｄＧＨとアッベ数νｄＧＨはそれぞれ、条件（２）および条件（３）を満足する。
第１レンズユニットＬ１の屈折力φ１と第２レンズユニットＬ２の屈折力φ２は、条件（４）を満足する。ΣφＧＨを前記第1光学素子ＧＨの前記屈折力φＧＨの総和とするとき、条件（５）を満足する。
本実施例の光学系は、その最大結像倍率βｍａｘが１．０倍であり、等倍結像可能である。
また、本実施例の光学系の各数値は、条件（６）〜（９）を満足している。第１光学素子ＧＨ１のｇ線に対する部分分散比は、条件（１０）を満足している。さらに、νｄＧＮｍｉｎおよびνｄＧＰｍｉｎ（νｄＧＨｍｉｎ）は、条件（１１）を満足している。
本実施例では、第１レンズユニットＬ１に比較的高分散な材料で形成された第１光学素子ＧＨ１を配置することで、無限遠から近距離までのフォーカシングによる諸収差の変動を補正する。本実施例によれば、特に色の球面収差のフォーカシング変動を補正することが可能である。このことは後述する実施例２〜８についても同じである。
図２（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が無限遠物体、結像倍率０．５倍となる近距離物体および最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示している。
図３には、本発明の実施例２である光学系の断面を示している。該光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、開口絞りＳＰと、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、負の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１と第４レンズユニットＬ４は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第３レンズユニットＬ３を物体側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例では、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１レンズユニットＬ１は、１つの第１光学素子ＧＨ１を含む。
本実施例の光学系の各数値は、条件（１）〜（１２）を満足している。本実施例の光学系は、その最大結像倍率βｍａｘが１．０倍であり、等倍結像が可能である。
図４（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が無限遠物体、結像倍率０．５倍となる近距離物体および最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示している。
図５には、本発明の実施例３である光学系の断面を示している。該光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、開口絞りＳＰと、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、負の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１と第４レンズユニットＬ４は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第３レンズユニットＬ３を物体側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例では、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１レンズユニットＬ１は、１つの第１光学素子ＧＨ１を含む。
本実施例の光学系の各数値は、条件（１）〜（１２）を満足している。本実施例の光学系は、その最大結像倍率βｍａｘが１．０倍であり、等倍結像が可能である。
図６（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が無限遠物体、結像倍率０．５倍となる近距離物体および最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示している。
図７には、本発明の実施例４である光学系の断面を示している。該光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、開口絞りＳＰと、正の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。さらに、正の屈折力を有する第５レンズユニットＬ５を有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１、第３レンズユニットＬ３および第５レンズユニットＬ５は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第４レンズユニットＬ４を物体側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例では、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１のレンズユニットＬ１は、１つの第１の光学素子ＧＨ１を含む。
本実施例の光学系の各数値は、条件（１）〜（１２）を満足している。本実施例の光学系は、その最大結像倍率βｍａｘが１．０倍であり、等倍結像が可能である。
図８（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が無限遠物体、結像倍率０．５倍となる近距離物体および最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示している。
図９には、本発明の実施例５である光学系の断面を示している。該光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、開口絞りＳＰと、負の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。さらに、正の屈折力を有する第５レンズユニットＬ５と、正の屈折力を有する第６レンズユニットＬ６を有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１、第３レンズユニットＬ３、第４レンズユニットＬ４および第６レンズユニットＬ６は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第５レンズユニットＬ５を物体側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例では、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１のレンズユニットＬ１は、１つの第１の光学素子ＧＨ１を含む。
本実施例の光学系の各数値は、条件（１）〜（１２）を満足している。本実施例の光学系は、その最大結像倍率βｍａｘが１．０倍であり、等倍結像が可能である。
図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が無限遠物体、結像倍率０．５倍となる近距離物体および最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示している。
図１１には、本発明の実施例６である光学系の断面を示している。該光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、開口絞りＳＰと、負の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。さらに、正の屈折力を有する第５レンズユニットＬ５と、正の屈折力を有する第６レンズユニットＬ６を有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１、第３レンズユニットＬ３、第４レンズユニットＬ４および第６レンズユニットＬ６は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第５レンズユニットＬ５を物体側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例では、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１のレンズユニットＬ１は、１つの第１の光学素子ＧＨ１を含む。
本実施例の光学系の各数値は、条件（１）〜（１２）を満足している。本実施例の光学系は、その最大結像倍率βｍａｘが１．０倍であり、等倍結像が可能である。
図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が無限遠物体、結像倍率０．５倍となる近距離物体および最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示している。
図１３には、本発明の実施例７である光学系の断面を示している。該光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、開口絞りＳＰと、負の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。さらに、正の屈折力を有する第５レンズユニットＬ５と、正の屈折力を有する第６レンズユニットＬ６を有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１、第３レンズユニットＬ３、第４レンズユニットＬ４および第６レンズユニットＬ６は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第５レンズユニットＬ５を物体側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例では、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１のレンズユニットＬ１は、１つの第１の光学素子ＧＨ１を含む。
本実施例の光学系の各数値は、条件（１）〜（１２）を満足している。本実施例の光学系は、その最大結像倍率βｍａｘが１．０倍であり、等倍結像が可能である。
図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が無限遠物体、結像倍率０．５倍となる近距離物体および最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示している。
図１５には、本発明の実施例８である光学系の断面を示している。該光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、開口絞りＳＰと、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、負の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４とを有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第３レンズユニットＬ３を物体側に、第４レンズユニットＬ４を物体側から像面側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例では、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１のレンズユニットＬ１は、２つの第１の光学素子ＧＨ１，ＧＨ２を含む。
本実施例の光学系の各数値は、条件（１）〜（１２）を満足している。本実施例の光学系は、その最大結像倍率βｍａｘが１．０倍であり、等倍結像が可能である。
図１６（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が無限遠物体、結像倍率０．５倍となる近距離物体および最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示している。
図１７には、本発明の実施例９である光学系の断面を示している。該光学系は、ズーム光学系（ズームレンズ）であり、図１７（ａ）は本実施例の光学系の広角端での断面を、図１７（ｂ）は望遠端での断面をそれぞれ示している。図１７中の矢印は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズユニットの移動軌跡を示している。
本実施例の光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３と、開口絞りＳＰとを有する。さらに、負の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４と、正の屈折力を有する第５レンズユニットＬ５とを有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１、第３レンズユニットＬ３および第４レンズユニットＬ４は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第５レンズユニットＬ５を物体側から像側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例の光学系は、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１レンズユニットＬ１は、１つの第１光学素子ＧＨ１を含む。第１光学素子ＧＨ１の光入射側の面および光射出側の面はともに他の光学素子と接合されている。
本実施例の光学系の各数値は、条件（１）〜（１２）を満足している。本実施例の光学系の最大結像倍率βｍａｘは、広角端で０．１８６倍であり、中間位置および望遠端において０．１０倍である。
本実施例では、第１レンズユニットＬ１に比較的高分散な第１光学素子ＧＨ１を配置することで、ズーミングによる諸収差の変動と無限遠から近距離までのフォーカシングによる諸収差の変動をともに補正する。本実施例によれば、特に望遠端における軸上色収差、倍率色収差および色の球面収差のフォーカシング変動を補正することが可能である。このことは、後述する実施例１０でも同じである。
図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が広角端、中間位置および望遠端において無限遠物体に合焦したときの収差を示す。また、図１８（ｄ），（ｅ），（ｆ）はそれぞれ、本実施例の光学系が広角端、中間位置および望遠端において最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示す。
図１９には、本発明の実施例１０である光学系の断面を示している。該光学系は、ズーム光学系（ズームレンズ）であり、図１９（ａ）は本実施例の光学系の広角端での断面を、図１９（ｂ）は望遠端での断面をそれぞれ示している。図１９中の矢印は、広角端から望遠端へのズーミングに際しての各レンズユニットの移動軌跡を示している。
本実施例の光学系は、物体側から像側に順に、正の屈折力を有する第１レンズユニットＬ１と、負の屈折力を有する第２レンズユニットＬ２と、開口絞りＳＰと、正の屈折力を有する第３レンズユニットＬ３とを有する。さらに、正の屈折力を有する第４レンズユニットＬ４を有する。
フォーカシングに際して、第１レンズユニットＬ１および第３レンズユニットＬ３は像面ＩＰに対して不動（固定）である。第２レンズユニットＬ２を像面側に、第４レンズユニットＬ４を物体側から像面側にそれぞれ光軸方向に移動させることで、無限遠から近距離へのフォーカシングが可能である。
本実施例の光学系は、開口絞りＳＰよりも物体側に配置された第１レンズユニットＬ１は、１つの第１光学素子ＧＨ１を含む。第１光学素子ＧＨ１の光入射側の面および光射出側の面はともに他の光学素子と接合されている。
本実施例の光学系の各数値は、条件（１）〜（１２）を満足している。本実施例の光学系の最大結像倍率βｍａｘは、広角端で０．１７３倍であり、中間位置および望遠端において０．１０倍である。
図２０（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ、本実施例の光学系が広角端、中間位置および望遠端において無限遠物体に合焦したときの収差を示す。また、図２０（ｄ），（ｅ），（ｆ）はそれぞれ、本実施例の光学系が広角端、中間位置および望遠端において最大結像倍率となる近距離物体に合焦したときの収差を示す。
（数値例）
以下、上記各実施例に対応する数値例を示す。各数値例において、ｍは光入射側から数えた面または光学素子の番号を示す。例えば、Ｒｍはｍ番目の光学面（第ｍ面）の曲率半径である。Ｄｍは、第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔である。Ｎｍ，νｄｍはそれぞれｍ番目の光学素子のｄ線に対する屈折率およびアッベ数を示す。屈折率は、フラウンホーファー線のｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）およびＣ線（６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をそれぞれ、Ｎｇ，ＮＦ，Ｎｄ，ＮＣとして表す。ｄ線に関するアッベ数νｄと、ｇ線およびＦ線に対する部分分散比はそれぞれ以下のように定義する。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
面番号の横に*を付した非球面の形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量とし、ｈを光軸に直交する方向の光軸からの高さとし、ｒを近軸曲率半径とし、ｋを円錐定数とし、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，…を各次数の非球面係数とするとき、以下の式で表す。
「Ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味する。Ｆｎｏは有効Ｆナンバーである。ωは半画角であり、単位は度である。

数値例１（実施例１）
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 100.576 8.18 1.48749 70.2 51.43
2 -110.539 10.36 51.11
3 -73.147 2.00 1.80000 29.9 46.15
4 221.575 1.20 46.36
5 110.193 7.32 1.49700 81.5 46.92
6 -89.131 0.50 46.93
7 78.003 3.86 1.84666 23.8 45.02
8 296.657 0.50 44.43
9 61.550 1.62 1.83400 37.2 42.16
10 30.847 8.28 1.48749 70.2 38.94
11 431.727 (可変) 38.31
12 -419.085 1.60 1.77250 49.6 36.40
13 54.622 4.69 34.68
14 -96.549 1.60 1.65160 58.5 34.65
15 51.384 4.43 1.84666 23.8 35.09
16 1016.285 (可変) 35.07
17(絞り) ∞ (可変) 35.16
18 41.749 6.24 1.71300 53.9 35.26
19 -474.707 1.20 34.50
20 59.897 7.05 1.49700 81.5 31.81
21 -45.125 2.01 1.56732 42.8 30.28
22 24.855 (可変) 26.70
23 -31.673 2.50 1.77250 49.6 30.17
24 -38.796 5.00 31.85
25 53.811 3.33 1.63854 55.4 35.72
26 93.387 64.01 35.57
像面 ∞

各種データ
無限遠 x0.5 x1.0
焦点距離 180.00 180.00 180.00
Fナンバー 3.50 4.60 5.80
画角 6.85 6.85 6.85
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 225.02 225.02 225.02
BF 64.01 64.01 64.01

D11 2.86 15.68 26.93
D16 26.22 13.40 2.15
D17 24.35 14.39 4.13
D22 24.12 34.07 44.33

レンズユニットデータ
ユニット 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 72.82 43.81 16.01 -18.93
2 12 -49.86 12.32 1.65 -7.24
3 18 133.67 16.50 -28.11 -31.96
4 23 614.91 10.83 29.03 21.98

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 109.41
2 3 -68.53
3 5 100.37
4 7 123.99
5 9 -75.97
6 10 67.69
7 12 -62.46
8 14 -51.25
9 15 63.79
10 18 54.09
11 20 52.96
12 21 -27.96
13 23 -263.71
14 25 192.55

数値例２（実施例２）
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 92.537 10.45 1.48749 70.2 55.51
2 -109.141 9.10 54.51
3 -76.295 2.00 1.79504 28.7 48.17
4 260.003 1.18 47.89
5 104.768 7.37 1.48749 70.2 48.10
6 -101.201 2.42 47.92
7 81.140 3.40 1.92286 18.9 45.77
8 201.391 0.67 45.30
9 59.871 1.92 1.90366 31.3 43.70
10 31.873 8.57 1.48749 70.2 40.61
11 263.089 (可変) 39.90
12 -566.181 2.06 1.77250 49.6 34.00
13 50.757 5.28 32.32
14 -79.531 2.21 1.65160 58.5 32.24
15 60.040 4.78 1.84666 23.8 32.92
16 -471.920 (可変) 33.00
17(絞り) ∞ (可変) 33.30
18 51.091 4.87 1.71300 53.9 33.58
19 -251.359 0.30 33.17
20 47.464 6.89 1.49700 81.5 31.10
21 -53.831 2.01 1.56732 42.8 29.73
22 28.508 (可変) 27.43
23 -43.429 2.11 1.71700 47.9 32.56
24 -75.505 0.53 33.96
25 -64.920 2.00 1.71700 47.9 34.03
26 -71.657 0.25 34.98
27 48.497 3.43 1.69680 55.5 37.53
28 76.999 41.38 37.31
像面 ∞

各種データ
無限遠 x0.5 x1.0
焦点距離 180.00 180.00 180.00
Fナンバー 3.50 4.60 5.80
画角 6.85 6.85 6.85
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 225.31 225.31 225.31
BF 41.38 41.38 41.38

D11 4.63 18.38 30.84
D16 29.35 15.60 3.13
D17 24.67 11.59 1.50
D22 41.48 54.57 64.66

レンズユニットデータ
ユニット 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 79.18 47.08
1 12 -50.59 14.33
1 18 103.29 14.07
1 23 -507.60 8.32

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 104.50
2 3 -74.00
3 5 106.85
4 7 145.27
5 9 -77.96
6 10 73.50
7 12 -60.21
8 14 -52.18
9 15 63.17
10 18 59.95
11 20 51.92
12 21 -32.56
13 23 -146.60
14 25 -1099.61
15 27 179.18

数値例３（実施例３）
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 111.997 9.43 1.48749 70.2 51.43
2 -73.568 2.52 51.14
3 -67.743 1.99 1.80000 29.9 49.56
4 241.712 2.75 49.76
5 334.450 4.54 1.80518 25.4 50.27
6 -164.182 0.50 50.35
7 58.789 8.26 1.49700 81.5 49.36
8 -371.103 0.79 48.79
9 66.071 1.99 1.80400 46.6 45.91
10 31.478 1.05 42.25
11 32.198 8.68 1.48749 70.2 42.51
12 169.268 (可変) 41.78
13 -265.243 1.60 1.72916 54.7 37.30
14 54.680 4.30 35.72
15 -159.871 1.60 1.62041 60.3 35.71
16 47.041 4.78 1.80518 25.4 36.15
17 505.044 (可変) 36.11
18(絞り) ∞ (可変) 36.61
19 46.610 6.11 1.71300 53.9 37.02
20 -221.183 0.29 36.50
21 44.068 7.79 1.49700 81.5 33.26
22 -47.056 2.00 1.56732 42.8 31.91
23 24.271 (可変) 26.03
24 -33.708 2.50 1.77250 49.6 28.00
25 -186.055 5.00 30.24
26 178.323 5.67 1.63854 55.4 34.73
27 -57.586 59.77 35.39
像面 ∞

各種データ
無限遠 x0.5 x1.0
焦点距離 180.00 180.00 180.00
Fナンバー 3.50 4.60 5.80
画角 6.85 6.85 6.85
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 225.02 225.02 225.02
BF 59.77 59.77 59.77

D12 4.60 19.25 32.14
D17 29.87 15.22 2.33
D18 20.17 10.69 1.50
D23 26.46 35.94 45.13

レンズユニットデータ
ユニット 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 80.83 42.50
2 13 -56.19 12.28
3 19 98.56 16.20
4 24 -640.94 13.17

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 92.62
2 3 -65.95
3 5 137.33
4 7 102.77
5 9 -76.75
6 11 79.90
7 13 -62.04
8 15 -58.41
9 16 64.12
10 19 54.51
11 21 47.13
12 22 -27.94
13 24 -53.67
14 26 68.81

数値例４（実施例４）
面データ
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 105.249 10.66 1.48749 70.2 58.05
2 -94.404 6.82 57.24
3 -71.045 1.79 1.80000 29.9 50.34
4 250.120 0.98 49.65
5 107.986 7.68 1.49700 81.5 50.26
6 -96.337 0.49 50.25
7 97.563 3.81 1.80809 22.8 48.23
8 621.370 0.49 47.75
9 58.047 1.55 1.83400 37.2 44.76
10 31.597 8.62 1.48749 70.2 41.26
11 324.686 (可変) 40.40
12 -369.623 1.49 1.77250 49.6 38.82
13 57.868 4.94 37.00
14 -107.391 1.50 1.71300 53.9 36.96
15 51.593 5.01 1.84666 23.8 37.42
16 -1845.997 (可変) 37.43
17 -1161.507 3.00 1.77250 49.6 37.36
18 -90.346 1.49 1.54072 47.2 37.37
19 431.492 (可変) 37.19
20(絞り) ∞ (可変) 37.16
21 40.941 6.55 1.71300 53.9 36.47
22 -386.255 0.29 35.70
23 47.638 7.22 1.49700 81.5 32.69
24 -48.867 2.00 1.57501 41.5 31.28
25 22.858 (可変) 26.66
26 -31.828 1.95 1.77250 49.6 30.13
27 -41.133 0.25 31.66
28 41.075 3.15 1.67790 55.3 34.70
29 57.227 (可変) 34.42
像面 ∞

各種データ
無限遠 x0.5 x1.0
焦点距離 150.00 150.00 150.00
Fナンバー 2.80 4.00 5.00
画角 8.21 8.21 8.21
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 206.53 206.53 206.53
BF 49.00 49.00 49.00

D12 3.18 18.39 32.27
D16 30.13 14.92 1.04
D19 1.19 1.19 1.19
D20 19.41 10.16 1.49
D25 21.86 31.11 39.77

レンズユニットデータ
ユニット 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 72.76 42.91
2 12 -51.52 12.94
3 17 1536.05 4.49
4 21 116.31 16.06
5 26 14916.35 5.35

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 103.90
2 3 -68.99
3 5 103.74
4 7 142.76
5 9 -85.42
6 10 71.12
7 12 -64.67
8 14 -48.69
9 15 59.35
10 17 126.66
11 18 -138.02
12 21 52.25
13 23 49.77
14 24 -26.81
15 26 -200.49
16 28 199.01

数値例５（実施例５）
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 173.868 7.98 1.48749 70.2 51.40
2 -76.348 4.79 50.87
3 -63.297 1.80 1.80610 33.3 46.29
4 358.013 1.00 46.50
5 120.926 7.44 1.49700 81.5 47.21
6 -87.964 0.50 47.31
7 155.327 3.15 1.85026 32.3 47.22
8 -2968.645 0.50 47.06
9 54.599 1.39 1.83481 42.7 45.61
10 34.370 8.79 1.48749 70.2 43.36
11 451.321 (可変) 42.84
12 -209.457 1.50 1.77250 49.6 38.21
13 55.859 5.21 36.64
14 -92.666 2.20 1.65160 58.5 36.64
15 61.676 4.85 1.84666 23.8 37.83
16 -389.649 (可変) 37.95
17 634.438 3.41 1.60311 60.6 40.04
18 -107.021 (可変) 40.07
19(絞り) ∞ (可変) 39.48
20 -393.543 1.50 1.53172 48.8 39.28
21 187.526 (可変) 38.99
22 47.021 6.21 1.72916 54.7 38.11
23 -266.925 0.28 37.53
24 49.196 7.61 1.49700 81.5 34.21
25 -49.302 1.60 1.56732 42.8 32.82
26 25.280 (可変) 28.43
27 -37.909 1.60 1.60342 38.0 31.27
28 -76.830 0.25 32.66
29 44.101 3.16 1.72916 54.7 35.09
30 63.337 46.50 34.83
像面 ∞

各種データ
無限遠 x0.5 x1.0
焦点距離 135.00 135.00 135.00
Fナンバー 2.80 3.80 4.80
画角 9.10 9.10 9.10
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 205.00 205.00 205.00
BF 46.50 46.50 46.50

D11 3.60 18.72 32.66
D16 30.06 14.94 1.00
D18 0.99 0.99 0.99
D19 1.49 1.49 1.49
D21 20.33 9.50 0.99
D26 25.34 36.17 44.68

レンズユニットデータ
ユニット 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 72.04 37.33
2 12 -52.32 13.76
3 17 152.10 3.41
4 20 -238.65 1.50
5 22 109.79 15.69
6 27 -378.60 5.01

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 109.98
2 3 -66.60
3 5 103.69
4 7 173.68
5 9 -114.71
6 10 75.79
7 12 -56.95
8 14 -56.51
9 15 63.20
10 17 152.10
11 20 -238.65
12 22 55.29
13 24 50.85
14 25 -29.23
15 27 -125.96
16 29 186.25

数値例６（実施例６）
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 195.488 7.75 1.48749 70.2 50.93
2 -74.609 5.03 50.41
3 -61.101 1.80 1.80100 35.0 45.83
4 306.679 1.32 46.62
5 119.833 7.31 1.49700 81.5 47.53
6 -82.715 0.49 47.64
7 125.341 3.48 1.74950 35.3 46.58
8 -5142.737 0.49 46.40
9 56.007 1.39 1.83481 42.7 45.05
10 34.363 8.77 1.48749 70.2 42.85
11 760.172 (可変) 42.36
12 -219.686 1.49 1.77250 49.6 38.75
13 58.523 5.02 37.18
14 -102.231 2.20 1.65160 58.5 37.18
15 60.965 4.81 1.84666 23.8 38.18
16 -546.173 (可変) 38.25
17 -3134.020 2.90 1.63854 55.4 39.59
18 -112.421 (可変) 39.63
19(絞り) ∞ (可変) 39.14
20 -781.481 1.49 1.53172 48.8 38.97
21 167.387 (可変) 38.68
22 46.777 6.18 1.72916 54.7 38.01
23 -270.493 0.27 37.44
24 47.646 7.63 1.49700 81.5 34.11
25 -49.702 1.60 1.56732 42.8 32.75
26 25.053 (可変) 28.69
27 -38.414 1.60 1.60342 38.0 31.57
28 -76.024 0.25 32.94
29 42.858 3.14 1.72916 54.7 35.43
30 59.608 46.01 35.13
像面 ∞

各種データ
無限遠 x0.5 x1.0
焦点距離 135.00 135.00 135.00
Fナンバー 2.80 3.80 4.80
画角 9.10 9.10 9.10
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 204.97 204.97 204.97
BF 46.01 46.01 46.01

D11 3.31 18.38 32.13
D16 29.82 14.75 1.00
D18 0.99 0.99 0.99
D19 1.24 1.24 1.24
D21 21.46 10.40 0.99
D26 25.70 36.76 46.17

レンズユニットデータ
ユニット 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 72.02 37.85
2 12 -54.68 13.53
3 17 182.54 2.90
4 20 -259.13 1.49
5 22 106.64 15.68
6 27 -389.46 4.99

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 111.82
2 3 -63.47
3 5 99.66
4 7 163.30
5 9 -109.72
6 10 73.53
7 12 -59.68
8 14 -58.30
9 15 65.01
10 17 182.54
11 20 -259.13
12 22 55.15
13 24 50.25
14 25 -29.14
15 27 -130.77
16 29 193.85

数値例７（実施例７）
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 211.789 7.87 1.48749 70.2 50.42
2 -69.054 3.69 49.92
3 -59.507 1.80 1.80100 35.0 46.36
4 268.607 1.00 47.22
5 118.029 7.52 1.49700 81.5 48.08
6 -81.790 0.49 48.21
7 108.264 3.82 1.71736 29.5 47.06
8 36766.973 0.50 46.71
9 56.536 1.65 1.83400 37.2 45.16
10 34.096 8.77 1.48749 70.2 42.76
11 609.617 (可変) 42.26
12 -223.964 1.49 1.77250 49.6 38.93
13 58.252 4.87 37.35
14 -117.380 2.20 1.65160 58.5 37.35
15 57.743 4.84 1.84666 23.8 38.22
16 -1008.969 (可変) 38.27
17 -973.220 2.74 1.63854 55.4 39.35
18 -112.404 (可変) 39.39
19(絞り) ∞ (可変) 38.94
20 -602.590 1.49 1.53172 48.8 38.77
21 180.195 (可変) 38.53
22 46.644 6.25 1.72916 54.7 38.09
23 -260.864 0.27 37.51
24 46.599 7.76 1.49700 81.5 34.11
25 -49.232 1.65 1.56732 42.8 32.71
26 24.734 (可変) 28.54
27 -37.691 1.60 1.60342 38.0 31.36
28 -71.648 0.25 32.73
29 41.962 3.09 1.72916 54.7 35.25
30 56.928 46.35 34.93
像面 ∞

各種データ
無限遠 x0.5 x1.0
焦点距離 135.00 135.00 135.00
Fナンバー 2.80 3.80 4.80
画角 9.10 9.10 9.10
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 203.69 203.69 203.69
BF 46.35 46.35 46.35

D11 3.44 18.57 32.43
D16 29.99 14.85 1.00
D18 0.99 0.99 0.99
D19 1.30 1.30 1.30
D21 20.91 10.15 0.99
D26 25.09 35.84 45.00

レンズユニットデータ
ユニット 始面 焦点距離 レンズ構成長
1 1 71.98 37.12
2 12 -55.48 13.40
3 17 198.77 2.74
4 20 -260.71 1.49
5 22 103.73 15.93
6 27 -389.16 4.94

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 107.81
2 3 -60.67
3 5 98.44
4 7 151.36
5 9 -106.57
6 10 73.72
7 12 -59.70
8 14 -59.10
9 15 64.64
10 17 198.77
11 20 -260.71
12 22 54.74
13 24 49.50
14 25 -28.79
15 27 -134.17
16 29 201.36

数値例８（実施例８）
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 47.133 1.39 1.69350 53.2 38.94
2 26.771 6.79 35.84
3 123.853 3.34 1.80610 40.9 35.65
4 -187.164 0.39 35.39
5 45.014 0.74 1.84666 23.8 32.92
6 27.353 7.39 1.72916 54.7 31.24
7 -83.067 1.14 30.57
8 -107.883 0.73 1.72047 34.7 27.39
9 42.976 0.00 24.95
10 42.976 1.76 1.84666 23.8 24.95
11 116.073 1.86 24.56
12 -337.329 1.00 1.84666 23.8 23.36
13 -309.249 (可変) 22.94
14 -252.840 1.23 1.80400 46.6 21.97
15 33.677 4.14 21.81
16 -28.209 1.25 1.64769 33.8 21.87
17 36.175 6.53 1.85026 32.3 25.53
18 -31.782 (可変) 26.16
19(絞り) ∞ (可変) 26.54
20 86.014 4.77 1.65160 58.5 30.52
21 -50.917 0.13 30.75
22 72.983 5.90 1.63854 55.4 30.62
23 -37.418 1.98 1.84666 23.8 30.42
24 1317.513 (可変) 30.10
25 -131.534 1.10 1.72916 54.7 29.99
26 24.139 3.52 1.75520 27.5 30.30
27 35.111 3.53 30.33
28 39.172 4.83 1.58313 59.4 34.04
29 465.119 (可変) 34.19
像面 ∞

各種データ
無限遠 x0.5 x1.0
焦点距離 65.00 65.00 65.00
Fナンバー 2.90 3.05 3.96
画角 18.41 18.41 18.41
像高 21.64 21.64 21.64
レンズ全長 145.08 145.08 145.08
BF 38.20 47.63 37.80

D13 1.14 6.33 13.24
D18 14.18 1.50 1.00
D19 23.98 14.50 1.00
D24 2.15 9.64 26.71
D29 38.20 47.63 37.80

レンズユニットデータ
ユニット 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 68.34 26.53 11.80 -6.72
2 14 -91.07 13.15 -14.65 -28.91
3 19 ∞ 0.00 0.00 -0.00
4 20 43.05 12.78 0.99 -6.59
5 25 -89.19 12.97 -2.41 -12.03

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -91.92
2 3 92.91
3 5 -83.96
4 6 29.04
5 8 -42.57
6 10 79.72
7 12 4317.40
8 14 -36.89
9 16 -24.29
10 17 20.82
11 20 49.77
12 22 39.56
13 23 -42.95
14 25 -27.89
15 26 89.88
16 28 73.05

数値例９（実施例９）
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 47.672 1.00 1.84666 23.9 22.16
2 17.695 1.37 1.92286 18.9 21.33
3 20.153 4.24 1.60311 60.6 21.13
4 -193.063 0.12 21.05
5 18.985 2.60 1.67790 55.3 20.39
6 57.724 (可変) 20.08
7 60.132 0.88 1.88300 40.8 9.67
8 5.891 1.97 7.60
9 -25.986 0.65 1.71300 53.9 7.44
10 11.746 1.00 7.21
11 11.317 1.26 1.92286 18.9 7.41
12 41.215 (可変) 7.23
13* 8.624 2.59 1.58313 59.4 8.69
14 -36.192 1.39 8.44
15(絞り) ∞ 1.70 7.67
16 93.114 1.00 1.76182 26.5 6.85
17 8.094 0.43 6.38
18* 15.527 1.64 1.58313 59.4 6.39
19 -46.596 (可変) 6.30
20 12.916 2.20 1.81600 46.6 7.64
21 -12.051 1.00 1.84666 23.9 7.51
22 -102.309 (可変) 7.34
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 5.31511e-001 A 4=-3.19846e-004 A 6=-1.98852e-006 A 8=-9.80127e-008
第18面
K =-1.73310e+000 A 4= 2.61413e-005 A 6=-5.39292e-006 A 8= 3.65920e-007

各種データ
ズーム比 11.83
広角 中間 望遠
無限遠 x0.186 無限遠 x0.10 無限遠 x0.10
焦点距離 4.92 4.92 23.24 23.24 58.20 58.20
Fナンバー 1.85 1.89 2.70 2.95 3.00 3.04
画角 28.22 28.22 6.48 6.48 2.60 2.60
像高 2.64 2.64 2.64 2.64 2.64 2.64
レンズ全長 59.76 59.76 59.76 59.76 59.76 59.76
BF 7.63 8.66 10.66 12.99 4.85 11.14

D 6 0.70 0.70 14.29 14.29 18.58 18.58
D12 18.59 18.59 5.00 5.00 0.71 0.71
D19 5.81 4.79 2.78 0.45 8.60 2.31
D22 7.63 8.66 10.66 12.99 4.85 11.14

レンズユニットデータ
ユニット 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 30.07 9.33 2.30 -3.35
2 7 -6.34 5.76 0.52 -4.11
3 13 16.69 8.75 -1.96 -8.05
4 20 14.66 3.20 0.17 -1.61

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -33.75
2 2 124.13
3 3 30.48
4 5 40.63
5 7 -7.45
6 9 -11.26
7 11 16.57
8 13 12.20
9 16 -11.69
10 18 20.17
11 20 7.96
12 21 -16.22

数値例１０（実施例１０）
面データ
面番号 Ｒ Ｄ Ｎd νd 有効径
1 47.799 1.00 1.84666 23.9 21.99
2 19.070 1.25 2.00272 19.3 20.99
3 20.905 4.55 1.60311 60.6 20.65
4 -179.125 0.74 20.27
5 19.130 2.63 1.67790 55.3 18.61
6 51.819 (可変) 17.90
7 53.909 0.98 1.88300 40.8 10.20
8 5.908 2.79 7.87
9 -22.610 0.55 1.71300 53.9 7.36
10 13.977 0.58 7.17
11 11.660 1.25 1.92286 18.9 7.26
12 50.440 (可変) 7.07
13(絞り) ∞ 0.20 8.02
14* 8.384 2.48 1.58313 59.4 8.33
15 -30.079 3.11 8.10
16 71.298 0.70 1.76182 26.5 6.40
17 7.397 0.47 6.00
18* 17.020 1.17 1.58313 59.4 6.01
19 -57.988 (可変) 6.20
20 11.977 2.45 1.81600 46.6 8.40
21 -10.604 0.54 1.84666 23.9 8.27
22 -70.342 (可変) 8.09
像面 ∞

非球面データ
第14面
K = 5.31511e-001 A 4=-3.63257e-004 A 6=-2.46278e-006 A 8=-1.23522e-007
第18面
K =-1.73310e+000 A 4= 5.40779e-005 A 6=-3.93933e-006 A 8= 3.97294e-007

各種データ
ズーム比 11.83
広角 中間 望遠
無限遠 x0.186 無限遠 x0.10 無限遠 x0.10
焦点距離 4.92 4.92 22.91 22.91 58.21 58.21
Fナンバー 1.85 1.89 2.70 2.88 3.00 2.76
画角 28.22 28.22 6.57 6.57 2.60 2.60
像高 2.64 2.64 2.64 2.64 2.64 2.64
レンズ全長 60.09 60.09 60.09 60.09 60.09 60.09
BF 7.55 8.48 10.01 12.29 4.54 10.63

D 6 0.70 0.70 14.29 14.29 18.58 18.58
D12 18.59 18.59 5.00 5.00 0.71 0.71
D19 5.81 4.89 3.36 1.07 8.83 2.74
D22 7.55 8.48 10.01 12.29 4.54 10.63

レンズユニットデータ
ユニット 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 30.81 10.16 2.64 -3.78
2 7 -6.52 6.16 0.74 -4.17
3 13 17.21 8.12 -2.76 -8.10
4 20 13.12 2.99 0.21 -1.46

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -38.08
2 2 161.48
3 3 31.31
4 5 43.33
5 7 -7.59
6 9 -12.04
7 11 16.18
8 14 11.52
9 16 -10.88
10 18 22.69
11 20 7.25
12 21 -14.81

各数値例（各実施例）の構成において、条件（１）〜（１２）の値を以下の表に示す。

上記各実施例に示した光学系を撮影光学系として用いたデジタルスチルカメラ（光学機器）の実施例を図２１を用いて説明する。
図２１において、２０はカメラ本体である。２１は実施例１〜１０で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。２２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系２１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）である。
２３は固体撮像素子２２によって光電変換された被写体像に対応する情報を記録するメモリである。２４は液晶ディスプレイパネル等によって構成され、固体撮像素子２２上に形成された被写体像を観察するためのファインダである。
このように実施例１〜１０のいずれかの光学系をデジタルスチルカメラの撮影光学系として用いることにより、ズーミングやフォーカシングによる諸収差の変動が良好に補正され、高画質の撮影画像を生成できるカメラを実現することができる。
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
ズーミングやフォーカシングによる諸収差の変動が良好に補正された、撮影光学系等に適した光学系を提供できる。
Ｌ１ 第１レンズユニット
Ｌ２ 第２レンズユニット
ＳＰ 開口絞り
ＧＨｉ 光学素子

Claims (9)

  1. 物体側から像側に順に配置され、正の屈折力を有する第１レンズユニットおよび負の屈折力を有する第２レンズユニットと、
    前記第２レンズユニットよりも像側に配置された開口絞りとを有し、
    フォーカシングに際して、前記第１レンズユニットは像面に対して光軸方向に不動であり、前記第２レンズユニットは前記像面に対して光軸方向に移動し、
    前記第１レンズユニットは、
    φＧＨ＞０．０
    νｄＧＨ＜３９．５
    ｎｄＧＨ＞１．７０
    なる条件を満足する第１光学素子を少なくとも１つ含んでおり、
    ０．６５＜｜φ２／φ１｜＜６．０
    ０．４５＜｜ΣφＧＨ×φ２／φ１２｜＜４．００
    ０．２８＜｜ΣφＧＨ／φ１／βｍａｘ｜＜２．５
    なる条件を満足することを特徴とする光学系。
    ただし、φＧＨは前記第１光学素子の光入射側の面と光射出側の面とが共に空気に接するときの該第１光学素子の屈折力であり、νｄＧＨおよびｎｄＧＨはそれぞれ、前記第１光学素子を形成する材料のｄ線に対するアッベ数および屈折率であり、φ１およびφ２はそれぞれ、前記第１レンズユニットおよび前記第２レンズユニットの屈折力であり、ΣφＧＨは前記第１光学素子の前記屈折力φＧＨの総和であり、βｍａｘは該光学系の最大結像倍率である。
  2. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
    ０．１５＜ΣφＧＨ／φ１＜３．０
  3. 前記第１レンズユニットは、負の屈折力を有する負光学素子を少なくとも１つ含んでおり、
    以下の条件を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
    ０．７５＜｜ΣφＧＮ／φ１｜＜４．００
    ただし、φＧＮは前記負光学素子の屈折力であり、ΣφＧＮは前記屈折力φＧＮの総和である。
  4. 前記第１レンズユニットは、正の屈折力を有する正光学素子を少なくとも１つ含んでおり、
    以下の条件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。
    ０．１５＜（ΣφＧＬ＋ΣφＧＨ）／φ１＜２．５
    ただし、φＧＬは前記正光学素子のうちｄ線に対するアッベ数νｄが７０．５より大きい材料で形成された光学素子の屈折力であり、ΣφＧＬは前記屈折力φＧＬの総和である。
  5. 以下の条件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。
    ０．５８＜θｇＦＧＨ＜０．９０
    ただし、θｇＦＧＨは前記第１光学素子を形成する材料のｇ線とＦ線に関する部分分散比である。
  6. 前記第１レンズユニットは、正の屈折力を有する正光学素子と負の屈折力を有する負光学素子をそれぞれ少なくとも１つ含んでおり、
    以下の条件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。
    ０．５０＜｜νｄＧＰｍｉｎ／νｄＧＮｍｉｎ｜＜１．６０
    ただし、νｄＧＰｍｉｎおよびνｄＧＮｍｉｎはそれぞれ、前記正光学素子と前記負光学素子を形成する材料のうちｄ線に対するアッベ数が最も小さい材料の該アッベ数である。
  7. 以下の条件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。
    ０．７５＜ｆ／ｆ１＜４．００
    ただし、ｆ１は前記第1レンズユニットの焦点距離であり、ｆは光学系の焦点距離である。
  8. 該光学系は、ズーミングに際して、前記第１レンズユニットと前記第２レンズユニットの間隔が増加するズームレンズであり、以下の条件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。
    ０．７５＜ｆｔ／ｆ１＜４．００
    ただし、ｆｔは前記光学系の望遠端における焦点距離である。
  9. 請求項１から８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。
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