JP5761607B2 - 光学系、及び、この光学系を有する光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、光学系、及び、この光学系を有する光学機器に関する。

従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等のオートフォーカスの合焦速度の短縮に適したインナーフォーカス式の光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平７−１９９０６６号公報

しかしながら、従来の光学系は、合焦群とその他の群とのパワー配置が最適化されておらず、無限遠から至近距離まで良好な光学性能を達成できていないという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を有する光学系、及び、この光学系を有する光学機器を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、第１の本発明に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群との実質的に３個のレンズ群からなり、第２レンズ群は、開口絞りと、この開口絞りよりも物体側に配置された少なくとも１枚のレンズから構成され、正の屈折力を有する前群と、開口絞りよりも像側に配置された後群と、を有し、合焦に際し、第１レンズ群及び第３レンズ群が像面に対して固定され、第２レンズ群が光軸に沿って移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
１．８７ ≦ ｆ２１／ｆ ＜ ２０．００
但し、
ｆ２１：前群の焦点距離
ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離

また、第２の本発明に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群との実質的に３個のレンズ群からなり、第２レンズ群は、開口絞りと、この開口絞りよりも物体側に配置された少なくとも１枚のレンズから構成され、正の屈折力を有する前群と、開口絞りよりも像側に配置された後群と、を有し、合焦に際し、第１レンズ群及び第３レンズ群が像面に対して固定され、第２レンズ群が光軸に沿って移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．５０ ＜ ｆ２１／ｆ ＜ ２０．００
０．２０ ＜ ｆ３／ｆ２ ＜ ６．４０
但し、
ｆ２１：前群の焦点距離
ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
また、第３の本発明に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群との実質的に３個のレンズ群からなり、第２レンズ群は、開口絞りと、この開口絞りよりも物体側に配置された少なくとも１枚のレンズから構成され、正の屈折力を有する前群と、開口絞りよりも像側に配置された後群と、を有し、合焦に際し、第１レンズ群及び第３レンズ群が像面に対して固定され、第２レンズ群が光軸に沿って移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．５０ ＜ ｆ２１／ｆ ＜ ２０．００
０．３０ ＜ ｆ３／ｆ ≦ ４．３１
但し、
ｆ２１：前群の焦点距離
ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離

また、第１及び第３の本発明に係る光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．２０ ＜ ｆ３／ｆ２ ＜ ７．８０
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離

また、第１及び第２の本発明に係る光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．３０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ ６．００
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離

また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５０ ＜ ｆ２１／ｆ２ ＜ １８．００
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離

また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．５０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ２．００
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離

また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．９０ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ５０．００
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離

また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．４０ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ ２０．００
但し、
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離

また、このような光学系において、第２レンズ群は、最も物体側に正レンズを有することが好ましい。

また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．３０ ＜ ｒ１／ｆ２ ＜ １５．００
但し、
ｒ１：第２レンズ群が有する正レンズの物体側面の曲率半径
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離

また、このような光学系において、第１レンズ群は、物体側から順に２枚の正レンズを有することが好ましい。

また、このような光学系において、第２レンズ群の最も像側のレンズは、両凸形状であることが好ましい。

また、このような光学系において、全てのレンズ面は、球面又は平面であることが好ましい。

また、本発明に係る光学機器は、上述の光学系のいずれかを有することを特徴とする。

本発明によれば、良好な光学性能を有する光学系、及び、この光学系を有する光学機器を提供することができる。

第１実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。 第１実施例に係る光学系の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は近距離合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）を示す。 第２実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。 第２実施例に係る光学系の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は近距離合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）を示す。 第３実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。 第３実施例に係る光学系の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は近距離合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）を示す。 第４実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。 第４実施例に係る光学系の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は近距離合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）を示す。 第５実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。 第５実施例に係る光学系の諸収差図であって、（ａ）は無限遠合焦状態を示し、（ｂ）は近距離合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）を示す。 本実施形態に係る光学系を搭載するカメラの断面図を示す。 本実施形態に係る光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る光学系ＯＳは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、を有して構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、開口絞りＳと、この開口絞りＳよりも物体側に配置された少なくとも１枚のレンズから構成され、正の屈折力を有する前群Ｇ２Ｆと、を有する。このような構成により、鏡筒の小型化と各収差を良好に補正することができる。また、この光学系ＯＳは、無限遠から近距離物体に合焦する際に、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って移動する。このような構成により、鏡筒の小型化とフォーカシングの収差変動を良好に補正することができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（１）を満足することが望ましい。

０．５０ ＜ ｆ２１／ｆ ＜ ２０．００ （１）
但し、
ｆ２１：第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２Ｆの焦点距離
ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離

条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置された正の屈折力を有する前群Ｇ２Ｆの焦点距離ｆ２１と無限遠合焦状態での全系の焦点距離ｆとの比を規定するものである。本光学系ＯＳは、条件式（１）を満足することで良好な光学性能を実現することができる。

この条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置された前群Ｇ２Ｆの屈折力が強くなり、至近距離物体に合焦したときに球面収差が補正過剰で像面湾曲が補正不足となり、球面収差と像面湾曲を同時に補正することが困難になる。また、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、フォーカシング移動量が増大して光学系ＯＳの全長が大型化するため好ましくない。なお、条件式（１）の上限値を１８．００とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（１）の上限値を１５．００とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置された前群Ｇ２Ｆの屈折力が弱くなり、至近距離物体に合焦したときに球面収差が補正不足で像面湾曲が補正過剰となり、球面収差と像面湾曲を同時に補正することが困難になる。なお、条件式（１）の下限値を０．８０とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（１）の下限値を１．００とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（２）を満足することが望ましい。

０．５０ ＜ ｆ２１／ｆ２ ＜ １８．００ （２）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆ２１：前群Ｇ２Ｆの焦点距離

条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置された正の屈折力を有する前群Ｇ２Ｆの焦点距離ｆ２１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２との比を規定するものである。本光学系ＯＳは、条件式（２）を満足することで良好な光学性能を実現することができる。

この条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置された前群Ｇ２Ｆの屈折力が強くなり、至近距離物体に合焦したときに球面収差が補正過剰で像面湾曲が補正不足となり、球面収差と像面湾曲を同時に補正することが困難になる。また、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、フォーカシング移動量が増大して光学系の全長が大型化するため好ましくない。なお、条件式（２）の上限値を１５．００とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（２）の上限値を１２．００とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置された前群Ｇ２Ｆの屈折力が弱くなり、至近距離物体に合焦したときに球面収差が補正不足で像面湾曲が補正過剰となり、球面収差と像面湾曲を同時に補正することが困難になる。なお、条件式（２）の下限値を０．６０とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（２）の下限値を０．７０とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（３）を満足することが望ましい。

０．２０ ＜ ｆ３／ｆ２ ＜ ７．８０ （３）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離

条件式（３）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２との比を規定するものである。本光学系ＯＳは、条件式（３）を満足することで良好な光学性能を実現することができる。

この条件式（３）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、至近距離物体に合焦したときに球面収差が補正過剰で像面湾曲が補正不足となり、球面収差と像面湾曲を同時に補正することが困難になる。なお、条件式（３）の上限値を７．１０とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（３）の上限値を６．４０とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、条件式（３）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、至近距離物体に合焦したときに球面収差が補正不足で像面湾曲が補正過剰となり、球面収差と像面湾曲を同時に補正することが困難になる。また、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、フォーカシング移動量が増大して光学系ＯＳの全長が大型化するため好ましくない。なお、条件式（３）の下限値を０．６０とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（３）の下限値を１．００とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（４）を満足することが望ましい。

０．３０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ ６．００ （４）
但し、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離

条件式（４）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２と無限遠合焦状態での全系の焦点距離ｆとの比を規定するものである。本光学系ＯＳは、条件式（４）を満足することで無限遠から至近距離まで良好な光学性能を実現することができる。

この条件式（４）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、至近距離物体に合焦したときに球面収差が補正不足で像面湾曲が補正過剰となり、球面収差と像面湾曲を同時に補正することが困難になる。なお、条件式（４）の下限値を０．８０とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（４）の下限値を１．３０とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、条件式（４）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなり、至近距離物体に合焦したときに球面収差が補正過剰で像面湾曲が補正不足となり、球面収差と像面湾曲を同時に補正することが困難になる。なお、条件式（４）の上限値を５．５０とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（４）の上限値を５．００とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（５）を満足することが望ましい。

０．５０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ２．００ （５）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離

条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２と無限遠合焦状態での全系の焦点距離ｆとの比を規定するものである。本光学系ＯＳは、条件式（５）を満足することで無限から至近距離まで良好な光学性能を実現することができる。

この条件式（５）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、フォーカシングにおいて球面収差の変動を補正することが困難になる。なお、条件式（５）の下限値を０．６０とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（５）の下限値を０．７０とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、条件式（５）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、フォーカシング移動量が増大して光学系ＯＳの全長が大型化する。また、球面収差と像面湾曲の補正が困難になる。なお、条件式（５）の上限値を１．７０とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（５）の上限値を１．５０とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（６）を満足することが望ましい。

１．９０ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ５０．００ （６）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離

条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と無限遠合焦状態の全系の焦点距離ｆとの比を規定するものである。本光学系ＯＳは、条件式（６）を満足することで良好な光学性能を実現することができる。

この条件式（６）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱くなり、球面収差と像面湾曲のフォーカシング変動の補正が困難になる。なお、条件式（６）の上限値を２０．００とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（６）の上限値を１０．００とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、条件式（６）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、球面収差の補正が困難になる。なお、条件式（６）の下限値を２．００とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（６）の下限値を２．１０とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（５）を満足することが望ましい。

０．４０ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ ２０．００ （７）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離

条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離ｆ１と第３レンズ群Ｇ３の焦点距離ｆ３との比を規定するものである。本光学系ＯＳは、条件式（７）を満足することで良好な光学性能を実現することができる。

この条件式（７）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、至近距離物体に合焦したときに球面収差が補正不足で像面湾曲が補正過剰となり、球面収差と像面湾曲を同時に補正することが困難になる。なお、条件式（７）の上限値を１２．００とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（７）の上限値を５．００とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、条件式（７）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、球面収差の補正が困難になる。なお、条件式（７）の下限値を０．４５とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（７）の下限値を０．５０とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に正レンズを有することが望ましい（例えば、図１における正メニスカスレンズＬ２１）。このような構成により、フォーカシングに伴う球面収差変動を良好に補正できる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（８）を満足することが望ましい。

０．３０ ＜ ｒ１／ｆ２ ＜ １５．００ （８）
但し、
ｒ１：第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置された正レンズの物体側面の曲率半径
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離

条件式（８）は、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置された正レンズの物体側面の曲率半径ｒ１と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離ｆ２との比を規定するものである。本光学系ＯＳは、条件式（８）を満足することで良好な光学性能を実現することができる。

この条件式（８）の上限値を上回ると、フォーカシングによる球面収差とコマ収差の変動を補正することが困難になる。なお、条件式（８）の上限値を１０．００とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（８）の上限値を５．００とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、この条件式（８）の下限値を下回ると、フォーカシングによる球面収差とコマ収差の変動を補正することが困難になる。なお、条件式（８）の下限値を０．４０とすることで本願の効果を確実なものにすることができる。さらに好ましくは、条件式（８）の下限値を０．５０とすることで本願の効果をより確実なものにすることができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳの第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に２枚の正レンズを有することが望ましい（例えば、図１における正メニスカスレンズＬ１１及び正メニスカスレンズＬ１２）。このような構成により、球面収差と像面湾曲とコマ収差を良好に補正することができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳの第２レンズ群Ｇ２の最も像側のレンズは、両凸形状であることが望ましい（例えば、図１における両凸レンズＬ２４）。このような構成により、球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＳの全てのレンズ面は、球面又は平面であることが望ましい。このような構成により、レンズ加工が容易になり、加工誤差による収差変動を軽減することができる。

次に、本願の光学系ＯＳを備えたカメラを図１１に基づいて説明する。図１１は、本願の光学系ＯＳを備えたカメラの構成を示す図である。カメラ１は、図１１に示すように撮影レンズ２として上述の光学系ＯＳを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る光学系ＯＳを搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。

なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

本実施形態では、３群構成の光学系ＯＳを示したが、以上の構成条件等は、４群、５群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、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。

また、上述の合焦レンズ群である第２レンズ群Ｇ２はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としても良い。特に、第２レンズ群Ｇ２の開口絞りＳより像側の２枚のレンズの少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ面は、非球面で形成されても構わない。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の非球面でも構わない。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。

さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、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。

以下、本実施形態の光学系ＯＳの製造方法の概略を、図１２を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する（ステップＳ１００）。具体的に、本実施形態では、例えば、図１に示すように、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４を配置して第１レンズ群Ｇ１とし、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１を配置した前群Ｇ２Ｆと、開口絞りＳと、両凹レンズＬ２２、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３、及び、両凸レンズＬ２４を配置した後群Ｇ２Ｒとを配置して第２レンズ群Ｇ２とし、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合負レンズＣＬ３１、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３を配置して第３レンズ群Ｇ３とする。このようにして準備した各レンズ群を配置して光学系ＯＳを製造する。

このとき、合焦に際し、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３が像面に対して固定され、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って移動するように配置する（ステップＳ２００）。また、これらの第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３を、上述の条件式（１）が満足されるように配置する（ステップＳ３００）。

以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１、図３、図５、図７及び図９は、各実施例に係る光学系ＯＳ（ＯＳ１〜ＯＳ５）の構成及び無限遠から近距離物体への合焦状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す断面図である。

［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る光学系ＯＳ１の構成を示す図である。この光学系ＯＳ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、を有して構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４から構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ２Ｆ、開口絞りＳ、及び、後群Ｇ２Ｒから構成され、前群Ｇ２Ｆは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１で構成され、後群Ｇ２Ｒは、物体側から順に、両凹レンズＬ２２、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３、及び、両凸レンズＬ２４から構成される。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２との接合負レンズＣＬ３１、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３から構成される。

このように、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に２枚の正レンズ（正メニスカスレンズＬ１１及び正メニスカスレンズＬ１２）が配置されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に正レンズ（正メニスカスレンズＬ２１）が配置され、最も像側のレンズが両凸形状である（両凸レンズＬ２４）。また、この光学系ＯＳ１の全てのレンズ面は球面又は平面で構成されている。

なお、この光学系ＯＳ１と像面Ｉとの間にはフィルター群ＦＬが配置されている。

このような構成の本第１実施例に係る光学系ＯＳ１は、無限遠から近距離物体への合焦に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体方向に移動する。なお、開口絞りＳは、合焦に際し、第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。

以下の表１に、本第１実施例に係る光学系ＯＳ１の諸元の値を掲げる。この表１の全体諸元において、ｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角、Ｙは像高、ＴＬは全長、Ｂｆはバックフォーカスを示している。なお、全長ＴＬは、無限遠合焦時の最も物体側のレンズ面（第１面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示し、バックフォーカスは、最も像側のレンズ面（第２２面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。また、レンズデータにおいて、第１欄ｍは光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序（面番号）を、第２欄ｒは各光学面の曲率半径を、第３欄ｄは各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄ｎｄ及び第５欄νｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数をそれぞれ示している。なお、この表１に示す面番号１〜２４は、図１に示す番号１〜２４に対応している。また、曲率半径0.0000はレンズ面においては平面を示し、開口絞りＳにおいては開口を示す。また、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、レンズ群焦点距離は、第１〜第３レンズ群Ｇ１〜Ｇ３の各々の始面の面番号と焦点距離を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大また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。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

（表１）
［全体諸元］
ｆ ＝32.30
ＦＮＯ＝ 1.23
ω ＝13.97
Ｙ ＝ 8.00
ＴＬ ＝61.93
Ｂｆ ＝14.10

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 58.9509 2.7624 1.81600 46.63
2 296.6226 0.1000
3 30.8042 2.7169 1.83481 42.72
4 68.4943 0.1000
5 20.8894 2.8130 1.83400 37.17
6 21.5342 2.5000
7 56.1565 1.7000 1.78472 25.68
8 16.3967 d1
9 99.9914 1.3939 1.72916 54.66
10 961.1485 1.6042
11 0.0000 3.6310 開口絞りＳ
12 -15.7157 1.2000 1.69895 30.13
13 40.0528 1.4252
14 -307.9409 2.5406 1.88300 40.77
15 -39.7561 0.1000
16 61.5510 4.0998 1.81600 46.63
17 -24.1299 d2
18 18.9404 3.4997 1.83481 42.72
19 78.3470 1.5000 1.74077 27.79
20 14.0997 2.2371
21 33.6753 2.2809 1.90265 35.71
22 215.9000 10.8099
23 0.0000 2.7900 1.51680 64.12
24 0.0000 0.5000

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 126.08
第２レンズ群 9 42.03
第３レンズ群 18 59.00

この第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、及び、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２は、無限遠から近距離物体への合焦に際し変化する。次の表２に、無限遠合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。なお、この表２において、Ｄ０は光学系ＯＳ１の最も物体側のレンズ面（第１面）から物体までの距離を示している。この可変間隔の説明は、以降の実施例においても同様である。

（表２）
無限遠 近距離
Ｄ０ ∞ 700.0000
ｄ１ 8.5270 4.3965
ｄ２ 1.1000 5.2305

次の表３に、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１の各条件対応値を示す。なお、この表３において、ｆは全系の焦点距離を、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を、ｆ２１は第２レンズ群Ｇ２の前群Ｇ２Ｆの焦点距離を、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を、ｒ１は第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に配置された正レンズの物体側面の曲率半径を、それぞれ表している。以上の符号の説明は以降の実施例においても同様である。

（表３）
ｆ２１＝153.0
（１）ｆ２１／ｆ ＝4.74
（２）ｆ２１／ｆ２＝3.64
（３）ｆ３／ｆ２ ＝1.40
（４）ｆ３／ｆ ＝1.83
（５）ｆ２／ｆ ＝1.30
（６）ｆ１／ｆ ＝3.90
（７）ｆ１／ｆ３ ＝2.14
（８）ｒ１／ｆ２ ＝2.38

なお、条件式（６）のｒ１は、第９面の曲率半径が対応する。このように、第１実施例に係る光学系ＯＳ１は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。

図２に、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１の無限遠合焦状態及び近距離物体合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、ＮＡは開口数を、Ｙは半画角に対する像高を、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）を、それぞれ示している。また、非点収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。また、コマ収差図は、像高Ｙに対する収差を示している。これらの収差図の説明は、以降の実施例においても同様である。図２に示す各収差図から明らかなように、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１では、無限遠合焦状態から近距離物体合焦状態までの各状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

［第２実施例］
図３は、第２実施例に係る光学系ＯＳ２の構成を示す図である。この光学系ＯＳ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、を有して構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３から構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ２Ｆ、開口絞りＳ、及び、後群Ｇ２Ｒから構成され、前群Ｇ２Ｆは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１、及び、両凹レンズＬ２２から構成され、後群Ｇ２Ｒは、物体側から順に、両凹レンズＬ２３と両凸レンズＬ２４との接合正レンズＣＬ２１、及び、両凸レンズＬ２５から構成される。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合負レンズＣＬ３１、及び、両凸レンズＬ３３から構成される。

このように、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に２枚の正レンズ（両凸レンズＬ１１及び正メニスカスレンズＬ１２）が配置されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に正レンズ（正メニスカスレンズＬ２１）が配置され、最も像側のレンズが両凸形状である（両凸レンズＬ２５）。また、この光学系ＯＳ２の全てのレンズ面は球面又は平面で構成されている。

なお、この光学系ＯＳ２と像面Ｉとの間にはフィルター群ＦＬが配置されている。

このような構成の本第２実施例に係る光学系ＯＳ２は、無限遠から近距離物体への合焦に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体方向に移動する。なお、開口絞りＳは、合焦に際し、第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。

以下の表４に、本第２実施例に係る光学系ＯＳ２の諸元の値を掲げる。なお、この表４に示す面番号１〜２４は、図３に示す番号１〜２４に対応している。

（表４）
［全体諸元］
ｆ ＝31.50
ＦＮＯ＝ 1.23
ω ＝14.33
Ｙ ＝ 8.00
ＴＬ ＝54.30
Ｂｆ ＝13.70

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 36.5576 4.5395 1.51680 64.10
2 -179.0694 0.1000
3 15.9667 4.5519 1.83480 42.72
4 30.4447 0.6098
5 37.6030 1.8631 1.67270 32.11
6 10.5289 d1
7 29.2292 1.6293 1.80400 46.58
8 74.2437 1.6887
9 -24.1013 1.0000 1.64768 33.80
10 23.7658 2.0921
11 0.0000 1.1570 開口絞りＳ
12 -173.1509 1.1997 1.67270 32.11
13 23.8072 2.9707 1.83480 42.72
14 -41.4088 0.1000
15 32.6245 3.0534 1.77249 49.61
16 -41.4025 d2
17 -55.0447 1.9311 1.90366 31.27
18 -19.3923 1.5000 1.67270 32.11
19 16.7526 1.2805
20 21.3864 3.1896 1.83480 42.72
21 -85.7704 10.4124
22 0.0000 2.7900 1.51680 64.12
23 0.0000 0.5000

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 69.77
第２レンズ群 7 25.22
第３レンズ群 17 135.82

この第２実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、及び、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２は、無限遠から近距離物体への合焦に際し変化する。次の表５に、無限遠合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。

（表５）
無限遠 近距離
Ｄ０ ∞ 700.0000
ｄ１ 6.0410 4.3247
ｄ２ 0.1000 1.8162

次の表６に、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２の各条件対応値を示す。

（表６）
ｆ２１＝59.0
（１）ｆ２１／ｆ ＝1.87
（２）ｆ２１／ｆ２＝2.34
（３）ｆ３／ｆ２ ＝5.38
（４）ｆ３／ｆ ＝4.31
（５）ｆ２／ｆ ＝0.80
（６）ｆ１／ｆ ＝2.21
（７）ｆ１／ｆ３ ＝0.51
（８）ｒ１／ｆ２ ＝1.16

なお、条件式（８）のｒ１は、第７面の曲率半径が対応する。このように、第２実施例に係る光学系ＯＳ２は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。

図４に、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２の無限遠合焦状態及び近距離物体合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。図４に示す各収差図から明らかなように、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２では、無限遠合焦状態から近距離物体合焦状態までの各状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

［第３実施例］
図５は、第３実施例に係る光学系ＯＳ３の構成を示す図である。この光学系ＯＳ３は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、を有して構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３から構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ２Ｆ、開口絞りＳ、及び、後群Ｇ２Ｒから構成され、前群Ｇ２Ｆは、両凸レンズＬ２１から構成され、後群Ｇ２Ｒは、物体側から順に、両凹レンズＬ２２、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３、及び、両凸レンズＬ２４から構成される。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合負レンズＣＬ３１、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３から構成される。

このように、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に２枚の正レンズ（正メニスカスレンズＬ１１及び正メニスカスレンズＬ１２）が配置されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に正レンズ（両凸レンズＬ２１）が配置され、最も像側のレンズが両凸形状である（両凸レンズＬ２４）。また、この光学系ＯＳ３の全てのレンズ面は球面又は平面で構成されている。

なお、この光学系ＯＳ３と像面Ｉとの間にはフィルター群ＦＬが配置されている。

このような構成の本第３実施例に係る光学系ＯＳ３は、無限遠から近距離物体への合焦に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体方向に移動する。なお、開口絞りＳは、合焦に際し、第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。

以下の表７に、本第３実施例に係る光学系ＯＳ３の諸元の値を掲げる。なお、この表７に示す面番号１〜２２は、図５に示す番号１〜２２に対応している。

（表７）
［全体諸元］
ｆ ＝31.99
ＦＮＯ＝ 1.23
ω ＝14.11
Ｙ ＝ 8.00
ＴＬ ＝64.25
Ｂｆ ＝14.30

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 31.5954 4.3000 1.83481 42.73
2 221.2096 0.1000
3 28.0000 3.2000 1.83400 37.18
4 39.0000 2.7000
5 182.5453 1.2000 1.75520 27.57
6 17.8832 d1
7 54.5012 2.2000 1.77250 49.62
8 -121.1911 1.4000
9 0.0000 3.5000 開口絞りＳ
10 -17.5587 1.2000 1.68893 31.16
11 32.6949 1.5000
12 -123.2970 2.3000 1.88300 40.66
13 -53.0000 1.7000
14 75.1287 4.8000 1.81600 46.59
15 -23.0269 d2
16 21.5035 3.9500 1.95400 33.46
17 -714.3048 1.3000 1.80518 25.45
18 14.8026 1.2000
19 24.9460 2.5000 1.88300 40.66
20 55.6297 11.0102
21 0.0000 2.7900 1.51680 64.12
22 0.0000 0.5000

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 210.36
第２レンズ群 7 39.09
第３レンズ群 16 68.51

この第３実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、及び、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２は、無限遠から近距離物体への合焦に際し変化する。次の表８に、無限遠合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。

（表８）
無限遠 近距離
Ｄ０ ∞ 700.0000
ｄ１ 9.3000 5.7083
ｄ２ 1.6000 5.1916

次の表９に、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３の各条件対応値を示す。

（表９）
ｆ２１＝48.9
（１）ｆ２１／ｆ ＝1.53
（２）ｆ２１／ｆ２＝1.25
（３）ｆ３／ｆ２ ＝1.75
（４）ｆ３／ｆ ＝2.14
（５）ｆ２／ｆ ＝1.22
（６）ｆ１／ｆ ＝6.57
（７）ｆ１／ｆ３ ＝3.07
（８）ｒ１／ｆ２ ＝1.39

なお、条件式（８）のｒ１は、第７面の曲率半径が対応する。このように、第３実施例に係る光学系ＯＳ３は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。

図６に、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３の無限遠合焦状態及び近距離物体合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。図６に示す各収差図から明らかなように、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３では、無限遠合焦状態から近距離物体合焦状態までの各状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

［第４実施例］
図７は、第４実施例に係る光学系ＯＳ４の構成を示す図である。この光学系ＯＳ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、を有して構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、両凸レンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４から構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ２Ｆ、開口絞りＳ、及び、後群Ｇ２Ｒから構成され、前群Ｇ２Ｆは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２１から構成され、後群Ｇ２Ｒは、物体側から順に、両凹レンズＬ２２、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３、及び、両凸レンズＬ２４から構成される。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、及び、両凹レンズＬ３２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３との接合負レンズＣＬ３１から構成される。

このように、この第４実施例に係る光学系ＯＳ４において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に２枚の正レンズ（両凸レンズＬ１１及び正メニスカスレンズＬ１２）が配置されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に正レンズ（正メニスカスレンズＬ２１）が配置され、最も像側のレンズが両凸形状である（両凸レンズＬ２４）。また、この光学系ＯＳ４の全てのレンズ面は球面又は平面で構成されている。

なお、この光学系ＯＳ４と像面Ｉとの間にはフィルター群ＦＬが配置されている。

このような構成の本第４実施例に係る光学系ＯＳ４は、無限遠から近距離物体への合焦に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体方向に移動する。なお、開口絞りＳは、合焦に際し、第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。

以下の表１０に、本第４実施例に係る光学系ＯＳ４の諸元の値を掲げる。なお、この表１０に示す面番号１〜２４は、図７に示す番号１〜２４に対応している。

（表１０）
［全体諸元］
ｆ ＝31.50
ＦＮＯ＝ 1.23
ω ＝14.24
Ｙ ＝ 8.00
ＴＬ ＝55.00
Ｂｆ ＝13.70

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 57.7937 3.8669 1.60311 60.67
2 -152.7504 0.1000
3 21.6543 3.7584 1.60311 60.67
4 41.5111 0.1000
5 30.0061 2.7318 1.83480 42.72
6 49.8338 0.8669
7 127.2755 1.4984 1.67270 32.11
8 16.5082 d1
9 20.0297 1.1782 1.83480 42.72
10 20.7248 2.4693
11 0.0000 2.9702 開口絞りＳ
12 -14.3410 1.0000 1.64768 33.80
13 40.2723 1.4672
14 -56.8420 2.1002 1.83480 42.72
15 -23.2653 0.1000
16 42.7022 3.8131 1.77249 49.61
17 -24.2988 d2
18 59.8262 2.5837 1.83480 42.72
19 -31.8636 0.5731
20 -27.0382 1.3000 1.68893 31.07
21 20.7059 2.5815 1.83480 42.72
22 63.7424 10.4100
23 0.0000 2.7900 1.51680 64.12
24 0.0000 0.5000

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 70.00
第２レンズ群 9 36.83
第３レンズ群 18 100.83

この第４実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、及び、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２は、無限遠から近距離物体への合焦に際し変化する。次の表１１に、無限遠合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。

（表１１）
無限遠 近距離
Ｄ０ ∞ 700.0000
ｄ１ 6.1423 3.0681
ｄ２ 0.1000 3.1741

次の表１２に、この第４実施例に係る光学系ＯＳ４の各条件対応値を示す。

（表１２）
ｆ２１＝403.9
（１）ｆ２１／ｆ ＝12.82
（２）ｆ２１／ｆ２＝10.97
（３）ｆ３／ｆ２ ＝ 2.74
（４）ｆ３／ｆ ＝ 3.20
（５）ｆ２／ｆ ＝ 1.17
（６）ｆ１／ｆ ＝ 2.22
（７）ｆ１／ｆ３ ＝ 0.75
（８）ｒ１／ｆ２ ＝ 0.54

なお、条件式（８）のｒ１は、第９面の曲率半径が対応する。このように、第４実施例に係る光学系ＯＳ４は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。

図８に、この第４実施例に係る光学系ＯＳ４の無限遠合焦状態及び近距離物体合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。図８に示す各収差図から明らかなように、この第４実施例に係る光学系ＯＳ４では、無限遠合焦状態から近距離物体合焦状態までの各状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

［第５実施例］
図９は、第５実施例に係る光学系ＯＳ５の構成を示す図である。この光学系ＯＳ５は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、を有して構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３から構成される。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群Ｇ２Ｆ、開口絞りＳ、及び、後群Ｇ２Ｒから構成され、前群Ｇ２Ｆは、物体側から順に、両凸レンズＬ２１、及び、両凸レンズＬ２２から構成され、後群Ｇ２Ｒは、物体側から順に、両凹レンズＬ２３、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４、及び、両凸レンズＬ２５から構成される。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と両凹レンズＬ３２との接合負レンズＣＬ３１、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３から構成される。

このように、この第５実施例に係る光学系ＯＳ５において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に２枚の正レンズ（正メニスカスレンズＬ１１及び正メニスカスレンズＬ１２）が配置されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、最も物体側に正レンズ（両凸レンズＬ２１）が配置され、最も像側のレンズが両凸形状である（両凸レンズＬ２５）。また、この光学系ＯＳ５の全てのレンズ面は球面又は平面で構成されている。

なお、この光学系ＯＳ５と像面Ｉとの間にはフィルター群ＦＬが配置されている。

このような構成の本第５実施例に係る光学系ＯＳ５は、無限遠から近距離物体への合焦に際して、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は像面に対して固定され、第２レンズ群Ｇ２は光軸に沿って物体方向に移動する。なお、開口絞りＳは、合焦に際し、第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。

以下の表１３に、本第５実施例に係る光学系ＯＳ５の諸元の値を掲げる。なお、この表１３に示す面番号１〜２４は、図９に示す番号１〜２４に対応している。

（表１３）
［全体諸元］
ｆ ＝32.00
ＦＮＯ＝ 1.23
ω ＝14.28
Ｙ ＝ 8.00
ＴＬ ＝66.45
Ｂｆ ＝12.89

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 32.2742 4.3000 1.83481 42.73
2 211.6960 0.1000
3 29.1133 3.2000 1.83400 37.18
4 40.6849 2.7000
5 180.5106 1.2000 1.75520 27.57
6 18.6131 d1
7 98.6239 2.0000 1.77250 49.62
8 -180.0796 0.4000
9 107.3684 2.0000 1.78800 47.35
10 -1504.7540 1.4000
11 0.0000 3.5000 開口絞りＳ
12 -17.1756 1.2000 1.68893 31.16
13 33.6239 1.5000
14 -112.0910 2.3000 1.88300 40.66
15 -53.2261 1.7000
16 83.2714 4.8000 1.81600 46.59
17 -22.5820 d2
18 20.6232 3.9500 1.95400 33.46
19 -230.0863 1.3000 1.80518 25.45
20 14.3197 1.2000
21 24.2925 2.5000 1.88300 40.66
22 55.6297 9.4000
23 0.0000 2.7900 1.51680 64.12
24 0.0000 0.7000

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 216.32
第２レンズ群 7 41.62
第３レンズ群 18 61.28

この第５実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、及び、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２は、無限遠から近距離物体への合焦に際し変化する。次の表１４に、無限遠合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。

（表１４）
無限遠 近距離
Ｄ０ ∞ 700.0000
ｄ１ 9.3000 5.3227
ｄ２ 1.5000 5.4773

次の表１５に、この第５実施例に係る光学系ＯＳ５の各条件対応値を示す。

（表１５）
ｆ２１＝50.4
（１）ｆ２１／ｆ ＝1.58
（２）ｆ２１／ｆ２＝1.21
（３）ｆ３／ｆ２ ＝1.47
（４）ｆ３／ｆ ＝1.91
（５）ｆ２／ｆ ＝1.30
（６）ｆ１／ｆ ＝6.76
（７）ｆ１／ｆ３ ＝3.53
（８）ｒ１／ｆ２ ＝2.37

なお、条件式（８）のｒ１は、第７面の曲率半径が対応する。このように、第５実施例に係る光学系ＯＳ５は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。

図１０に、この第５実施例に係る光学系ＯＳ５の無限遠合焦状態及び近距離物体合焦状態（Ｄ０＝７００ｍｍ）における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。図１０に示す各収差図から明らかなように、この第５実施例に係る光学系ＯＳ５では、無限遠合焦状態から近距離物体合焦状態までの各状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。

ＯＳ（ＯＳ１〜ＯＳ５） 光学系 Ｇ１ 第１レンズ群
Ｌ１１ 正メニスカスレンズ Ｌ１２ 正メニスカスレンズ
Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ２Ｆ 前群 Ｓ 開口絞り
Ｌ２１ 正メニスカスレンズ Ｌ２４ 両凸レンズ
Ｇ３ 第３レンズ群 １ カメラ（光学機器）

Claims (15)

1. 物体側から順に、
   正の屈折力を有する第１レンズ群と、
   正の屈折力を有する第２レンズ群と、
   正の屈折力を有する第３レンズ群との実質的に３個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群は、開口絞りと、前記開口絞りよりも物体側に配置された少なくとも１枚のレンズから構成され、正の屈折力を有する前群と、前記開口絞りよりも像側に配置された後群と、を有し、
   合焦に際し、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群が像面に対して固定され、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
   １．８７ ≦ ｆ２１／ｆ ＜ ２０．００
   但し、
   ｆ２１：前記前群の焦点距離
   ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離
2. 物体側から順に、
   正の屈折力を有する第１レンズ群と、
   正の屈折力を有する第２レンズ群と、
   正の屈折力を有する第３レンズ群との実質的に３個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群は、開口絞りと、前記開口絞りよりも物体側に配置された少なくとも１枚のレンズから構成され、正の屈折力を有する前群と、前記開口絞りよりも像側に配置された後群と、を有し、
   合焦に際し、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群が像面に対して固定され、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
   ０．５０ ＜ ｆ２１／ｆ ＜ ２０．００
   ０．２０ ＜ ｆ３／ｆ２ ＜ ６．４０
   但し、
   ｆ２１：前記前群の焦点距離
   ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
3. 物体側から順に、
   正の屈折力を有する第１レンズ群と、
   正の屈折力を有する第２レンズ群と、
   正の屈折力を有する第３レンズ群との実質的に３個のレンズ群からなり、
   前記第２レンズ群は、開口絞りと、前記開口絞りよりも物体側に配置された少なくとも１枚のレンズから構成され、正の屈折力を有する前群と、前記開口絞りよりも像側に配置された後群と、を有し、
   合焦に際し、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群が像面に対して固定され、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動し、
   以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
   ０．５０ ＜ ｆ２１／ｆ ＜ ２０．００
   ０．３０ ＜ ｆ３／ｆ ≦ ４．３１
   但し、
   ｆ２１：前記前群の焦点距離
   ｆ：無限遠合焦時の全系の焦点距離
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
4. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または３に記載の光学系。
   ０．２０ ＜ ｆ３／ｆ２ ＜ ７．８０
   但し、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
   ０．３０ ＜ ｆ３／ｆ ＜ ６．００
   但し、
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
6. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．５０ ＜ ｆ２１／ｆ２ ＜ １８．００
   但し、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．５０ ＜ ｆ２／ｆ ＜ ２．００
   但し、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
8. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学系。
   １．９０ ＜ ｆ１／ｆ ＜ ５０．００
   但し、
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
9. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．４０ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ ２０．００
   但し、
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
   ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
10. 前記第２レンズ群は、最も物体側に正レンズを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学系。
11. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１０に記載の光学系。
    ０．３０ ＜ ｒ１／ｆ２ ＜ １５．００
    但し、
    ｒ１：前記第２レンズ群が有する前記正レンズの物体側面の曲率半径
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
12. 前記第１レンズ群は、物体側から順に２枚の正レンズを有することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光学系。
13. 前記第２レンズ群の最も像側のレンズは、両凸形状であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の光学系。
14. 全てのレンズ面は、球面又は平面であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の光学系。
15. 請求項１〜１４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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