JP5924172B2

JP5924172B2 - 光学系、光学装置、光学系の製造方法

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Publication number: JP5924172B2
Application number: JP2012160747A
Authority: JP
Inventors: 陽子小松原
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2012-07-19
Filing date: 2012-07-19
Publication date: 2016-05-25
Anticipated expiration: 2032-07-19
Also published as: JP2014021329A

Description

本発明は、写真用カメラやビデオカメラ等に好適な光学系、光学装置、光学系の製造方法に関する。

従来、写真用カメラやビデオカメラ等に用いられる大口径の標準レンズとして、屈折力配置が開口絞りを挟んで略対称ないわゆるガウスタイプのレンズが数多く提案されている。

しかしながら、カメラのデジタル化に伴い、撮像素子にＣＣＤやＣＭＯＳが用いられており、これらのデジタルカメラにおいては、撮像素子の法線方向からの入射光の角度が大きいと、撮像素子にうまく光を取り込むことができないという問題がある。

そこで、その解決策として、ガウスタイプの物体側に負レンズを配置し、射出瞳の長さ(撮像面から射出瞳面までの距離)を長くした画角５０°程度の撮影レンズがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３０７４３号公報

しかしながら、上記のような撮影レンズは、負レンズ先行タイプであるため負の歪曲収差が発生しやすいという問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、撮像面から射出瞳面までの距離を十分に確保し、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで良好な光学性能を備えた光学系、この光学系を備えた光学装置、及びこの光学系の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明では、
物体側から順に、負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レンズ群の実質的に２個のレンズ群からなり、
無限遠物体から有限距離物体への合焦に際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔を変化させ、
前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズが像側に凹面を向けた負レンズ、物体側から２枚目のレンズが正レンズであり、
前記第２レンズ群は、最も物体側のレンズが正の屈折力を有する単レンズであり、少なくとも１個の接合レンズを有し、物体側から順に、正の屈折力を有する前群、絞り、正の屈折力を有する後群で構成され、前記接合レンズが前記後群中に配置されており、
以下の条件を満足することを特徴とする光学系を提供する。
６＜−ｆ１／ｆ２
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離

また、本発明は、前記光学系を備えることを特徴とする光学装置を提供する。

さらに、上記課題を解決するために本発明では、
物体側から順に、負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レンズ群の実質的に２個のレンズ群からなる光学系の製造方法であって、
最も物体側のレンズを像面に凹面を向けた負レンズとし、物体側から２枚目のレンズを正レンズとした前記第１のレンズ群を配置し、
該第１のレンズ群よりも像側に、最も物体側のレンズを正の屈折力を有する単レンズとし、少なくとも１個の接合レンズを設け、物体側から順に、正の屈折力を有する前群、絞り、正の屈折力を有する後群で構成し、前記接合レンズを前記後群中に配置した前記第２レンズ群を配置し、
無限遠物体から有限距離物体への合焦に際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化するようにし、
以下の条件を満足するようにすることを特徴とする光学系の製造方法を提供する。
６＜−ｆ１／ｆ２
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離

本発明によれば、撮像面から射出瞳面までの距離を十分に確保し、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで良好な光学性能を備えた光学系、この光学系を備えた光学装置、及びこの光学系の製造方法を提供することができる。

第１実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。第１実施例に係る光学系の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12482）の諸収差を示す。第２実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。第２実施例に係る光学系の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12485）の諸収差を示す。第３実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。第３実施例に係る光学系の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12483）の諸収差を示す。第４実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。第４実施例に係る光学系の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12434）の諸収差を示す。第５実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。第５実施例に係る光学系の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12729）の諸収差を示す。第６実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。第６実施例に係る光学系の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12483）の諸収差を示す。第７実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。第７実施例に係る光学系の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12538）の諸収差を示す。第８実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。第８実施例に係る光学系の諸収差図を示し、（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12671）の諸収差を示す。本願の光学系を備えたカメラの構成を示す概略断面図である。本願の光学系の製造方法の概略を示す図である。

以下、本願の光学系、光学装置、及び光学系の製造方法について説明する。

本願の実施形態に係る光学系は、物体側から順に、負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レンズ群とを有し、無限遠物体から有限距離物体への合焦に際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔を変化させ、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズが像側に凹面を向けた負レンズ、物体側から２枚目のレンズが正レンズであり、前記第２レンズ群は、最も物体側のレンズが正の屈折力を有する単レンズであり、少なくとも１個の接合レンズを有することを特徴とする。

本願の実施形態に係る光学系は、負の屈折力を有する第１レンズ群内に正レンズを配置することで歪曲収差を良好に補正している。

また、第１レンズ群のうち最も物体側のレンズが像側に凸面を向けた負レンズでは、特に軸外光線を強く屈折させてしまい、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差、倍率色収差などの発生原因となるため、本実施形態に係る光学系では、第１レンズ群のうち最も物体側のレンズを像側に凹面を向けた負レンズとすることで、これらの収差の発生を防いでいる。

さらに、第２レンズ群において、最も物体側のレンズを正の屈折力を有する単レンズとすることでコマ収差や歪曲収差を良好に補正し、接合レンズを配置することで色収差を良好に補正している。

本実施形態に係る光学系においては、以下の条件式を満足することが望ましい。
６．００＜−ｆ１／ｆ２・・・（１）
ここで、ｆ１は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ２は前記第２レンズ群の焦点距離を示す。

条件式（１）は前記第１レンズ群の適切なパワーを規定する条件式である。条件式（１）の下限を下回ると、第１レンズ群のパワーが強くなりすぎて至近フォーカシング時の特に球面収差とコマ収差の変動が大きくなるため好ましくない。

なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を６．５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を７．００にすることが好ましい。

本実施形態において十分な射出瞳の長さを確保するために、条件式（１）に上限値２００．００を設けることが好ましい。当該効果を確実にするためには、条件式（１）の上限値を１８０．００にすることが好ましい。また、当該効果をより確実にするためには、条件式（１）の上限値を１６０．００にすることが好ましい。

本実施形態に係る光学系においては、前記第２レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群、絞り、正の屈折力を有する後群で構成されており、前記接合レンズが前記後群中に配置されていることが望ましい。絞りより像側の構成によっては、画像に害悪なゴーストの要因になりやすいが、接合レンズを絞りより像側に配置することでゴーストの発生を抑えることができる。

本実施形態に係る光学系においては、第２レンズ群が少なくとも１面以上の非球面を有することが望ましい。このような構成とすることで、結像性能を良好にすることができる。特にコマ収差の補正に有効である。

以下、本実施形態の数値実施例として第１実施例ないし第８実施例について、図面を参照しつつ説明する。

（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る光学系１０の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。

本第１実施例に係る光学系１０は、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から成る。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹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正メニスカスレンズＬ１２から成り、全体として負の屈折力を有する。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３、絞りＳ、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合負レンズＬ２４、両凸形状の正レンズＬ２５、及び両凸形状の正レンズＬ２６から成り、全体として正の屈折力を有する。

本第１実施例に係る光学系１０において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。

下記の［表１］に、本第１実施例に係る光学系１０の諸元値を掲げる。

表中の（面データ）において、「面番号」は物体側からの面の番号、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第ｎ＋１面との面間隔）、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）におけるアッベ数、（可変）は合焦における可変面間隔、（絞り）は開口絞りＳをそれぞれ表している。また、レンズ面が非球面である場合には、面番号に*印を付し、曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面又は開口を示し、空気の屈折率ｎｄ＝１．０００００は記載を省略している。

（非球面データ）の非球面は、光軸に垂直な高さをｙ、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をＲ、円錐定数をκ、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の数式で表される。なお、非球面データ欄の「E-n」（ｎは整数）は「×１０^−ｎ」を示す。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ^２／Ｒ）／{１＋（１−κｙ^２／Ｒ^２）^１／２}
＋Ａ２ｙ^２＋Ａ４ｙ^４＋Ａ６ｙ^６＋Ａ８ｙ^８＋Ａ１０ｙ^１０

（各種データ）において、ｆは焦点距離、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位：「°」）、Ｙは像高、ＴＬはレンズ全長、Ｂｆは無限遠物体合焦状態におけるバックフォーカスをそれぞれ表している。

（可変間隔データ）において、ｆは焦点距離、βは倍率、ｄ０は物体面と最も物体側のレンズ面（第１面）との間隔、ｄｎは第ｎ面と第ｎ＋１面との可変の面間隔、Ｂｆはバックフォーカスを表している。

（条件式対応値）は、条件式（１）の対応値を示す。

なお、以下の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、特記の無い場合一般に「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、単位は「ｍｍ」に限定されること無く他の適当な単位を用いることもできる。

以上の記号の説明は、以降の他の実施例においても同様とし、説明を省略する。
［表１］
（面データ）
面番号ｒｄ nd νd
1) 250.00000 1.10000 1.516800 64.12
2) 22.04133 2.90101
3) 24.69454 2.05000 1.804400 39.57
4) 59.72468 (可変)
5) 43.48003 2.15000 1.772500 49.61
6) -60.26903 0.22000
7) 10.48837 1.70000 1.788000 47.38
8) 23.75908 0.70000
9) 210.52488 1.00000 1.717970 31.06
10) 8.48357 1.70000
11)(絞り) ∞ 2.94591
12) -8.84352 1.00000 1.698950 30.13
13) 34.06068 2.55000 1.804000 46.58
14) -12.07920 0.50000
*15) 18.73806 1.85000 1.770350 47.07
16) -22.24228 0.21000
17) 800.00000 1.50000 1.804000 46.58
18) -102.42236 15.05797

（非球面データ）
面番号 κ Ａ２Ａ４Ａ６Ａ８Ａ10
15) 1.0000 0.00000E+00 -1.25474E-05 1.28978E-08 0.00000E+00 0.00000E+00

（各種データ）
f = 19.50
f1 =-1132.95
f2 = 20.33
FNO= 1.88
2ω= 45.37
Y = 7.97
TL = 43.19
Bf = 15.06

（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態近距離物体合焦状態
f又はβ 19.498 -0.12482
d0 ∞ 157.1854
d4 4.05970 1.62059
Bf 15.05797 17.49758

（条件式対応値）
（１）-ｆ1/ｆ2 ＝ 55.73

図２は、本第１実施例の光学系１０の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12482）の諸収差をそれぞれ示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは半画角（単位：「°」）、ＮＡは開口数、Ｈ０は物体高をそれぞれ示す。またｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を示す。そして球面収差図、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、像高Ｙ＝７．９７である。

なお、以降の実施例においても同様の記号を使用し、以降の説明を省略する。

各収差図より本第１実施例に係る光学系１０は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで諸収差が良好に補正され、また球面収差とコマ収差における近距離変動が少なく、優れた結像性能を有していることがわかる。

（第２実施例）
図３は、第２実施例に係る光学系２０の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。

本第２実施例に係る光学系２０は、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から成る。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３、両凹形状の負レンズＬ２４、絞りＳ、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合負レンズＬ２５、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２６、両凸形状の正レンズＬ２７から成り、全体として正の屈折力を有する。

本第２実施例に係る光学系２０において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第２レンズＧ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。

以下の［表２］に、本第２実施例に係る光学系２０の諸元値を掲げる。
［表２］
（面データ）
面番号 r ｄ nd νd
1) 300.0000 1.1000 1.516800 64.12
2) 22.3761 2.8065
3) 25.7918 2.0500 1.806100 40.94
4) 66.7414 (可変)
5) 23.5000 1.9000 1.772500 49.61
6) -134.8647 0.2500
7) 17.0000 1.4000 1.772500 49.61
8) 24.4940 0.2500
9) 26.1647 1.3000 1.772500 49.61
10) 35.8034 0.5000
11) -134.4830 1.0000 1.698950 30.13
12) 12.2117 1.7000
13> (絞り) ∞ 1.5082
14) -7.6843 1.0000 1.698950 30.13
15) 62.9634 2.5500 1.772500 49.61
16) -10.6688 0.5000
*17) -48.8533 1.8500 1.770350 47.07
18) -19.2644 0.2100
19) 40.0000 1.5000 1.804000 46.58
20) -153.6009 18.2462

（非球面データ）
面番号 κ Ａ２Ａ４Ａ６Ａ８Ａ10
17) 1.0000 0.00000E+00 -1.25488E-05 -1.10771E-08 0.00000E+00 0.00000E+00

（各種データ）
f = 19.50
f1 =-1132.95
f2 = 20.33
FNO= 1.87
2ω= 45.24
Y = 7.97
TL = 43.78
Bf = 15.81

（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態近距離物体合焦状態
f又はβ 19.498 -0.12485
d0 ∞ 157.1390
d4 4.59548 2.15564
Bf 15.80612 18.24615

（条件式対応値）
（１）−ｆ1/ｆ2 ＝ 55.73

図４は、第２実施例に係る光学系２０の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12485）の諸収差を示す。

各収差図より本第２実施例に係る光学系２０は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで諸収差が良好に補正され、球面収差とコマ収差における近距離変動が少なく、優れた結像性能を有していることがわかる。

（第３実施例）
図５は、第３実施例に係る光学系３０の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。

本第３実施例に係る光学系３０は、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から成る。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合負レンズＬ２３、絞りＳ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合負レンズＬ２４、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２５、両凸形状の正レンズＬ２６から成り、全体として正の屈折力を有する。

本第３実施例に係る光学系３０において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。

以下の［表３］に、本第３実施例に係る光学系３０の諸元値を掲げる。
［表３］
（面データ）
面番号 r ｄ nd νd
1) 230.0000 1.1000 1.516800 64.12
2) 21.8705 2.5402
3) 30.6186 1.9000 1.834000 37.17
4) 106.1683 （可変）
5) 25.0150 1.7000 1.804400 39.57
6) -111.6746 0.5000
7) 15.9861 1.4000 1.772500 49.61
8) 26.5966 0.6000
9) -187.4504 1.6000 1.755000 52.29
10) -15.6534 1.0000 1.698950 30.13
11) 12.0617 1.7000
12> (絞り)∞ 1.9154
13) -7.2000 1.0000 1.688930 31.06
14) -76.3077 2.5500 1.788000 47.38
15) -9.8284 0.5000
*16) -59.9243 1.7000 1.773770 47.18
17) -28.2656 0.2100
18) 50.0000 1.5000 1.741000 52.67
19) -40.7797 16.1076

(非球面データ)
面番号 κ Ａ２Ａ４Ａ６Ａ８Ａ10
16) 1.0000 0.00000E+00 -1.25488E-05 -1.10771E-08 0.00000E+00 0.00000E+00

（各種データ）
f = 19.50
f1 =-1132.95
f2 = 20.33
FNO= 1.87
2ω= 45.17
Y = 7.97
TL = 43.39
Bf = 16.11

（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態近距離物体合焦状態
f又はβ 19.498 -0.12483
d0 ∞ 157.1390
d4 3.86831 1.42846
Bf 16.10759 18.54734

（条件式対応値）
（１）−ｆ1/ｆ2 = 55.73

図６は、本第３実施例に係る光学系３０の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12483）の諸収差を示す。

本第３実施例に係る光学系３０は、各収差図より、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで諸収差が良好に補正され、球面収差とコマ収差における近距離変動が少なく、優れた結像性能を有していることがわかる。

（第４実施例）
図７は、第４実施例に係る光学系４０の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。

本第４実施例に係る光学系４０は、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から成る。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３、絞りＳ、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合負レンズＬ２４、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２５、両凸形状の正レンズＬ２６から成り、全体として正の屈折力を有する。

本第４実施例に係る光学系４０において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。

以下の［表４］に、本第４実施例に係る光学系４０の諸元値を掲げる。
［表４］
（面データ）
面番号 r ｄ nd νd
1) 250.00000 1.10000 1.516800 64.12
2) 22.76286 2.90101
3) 25.05946 2.05000 1.804400 39.57
4) 61.26452 （可変）
5) 28.67573 2.15000 1.772500 49.61
6) -97.94982 0.22000
7) 10.88659 1.70000 1.788000 47.38
8) 20.71988 0.70000
9) 97.40188 1.00000 1.688930 31.06
10) 8.46008 1.70000
11> (絞り) ∞ 2.50056
12) -8.45787 1.00000 1.698950 30.13
13) 30.24804 2.55000 1.804000 46.58
14) -12.11614 0.50000
*15) -194.85196 1.85000 1.770350 47.07
16) -26.44353 0.21000
17) 800.00000 1.50000 1.804000 46.58
18) -33.60327 15.16426

（非球面データ）
面番号 κ Ａ２Ａ４Ａ６Ａ８Ａ10
15) 1.0000 0.00000E+00 -8.11530E-06 -3.39061E-08 0.00000E+00 0.00000E+00

（各種データ）
f = 19.50
f1 =-3049.18
f2 = 20.32
FNO= 1.84
2ω= 45.32
Y = 7.97
TL = 42.89
Bf = 15.16

（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態近距離物体合焦状態
f又はβ 19.498 -0.12434
d0 ∞ 157.4128
d4 4.0962 1.66799
Bf 15.1643 17.59070

（条件式対応値）
（１）−ｆ1/ｆ2 = 150.06

図８は、本第４実施例に係る光学系４０の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝−0.12434）の諸収差を示す。

本第４実施例に係る光学系４０は、各収差図より、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで諸収差が良好に補正され、球面収差とコマ収差における近距離変動が少なく、優れた結像性能を有していることがわかる。

（第５実施例）
図９は、第５実施例に係る光学系５０の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。

本第５実施例に係る光学系５０は、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から成る。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹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正メニスカスレンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３とから成り、全体として負の屈折力を有する。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、両凹形状の負レンズＬ２３、絞りＳ、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合負レンズＬ２４、両凸形状の正レンズＬ２５、及び両凸形状の正レンズＬ２６から成り、全体として正の屈折力を有する。

本第５実施例に係る光学系５０において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第１レンズ群Ｇ１及び第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。

［表５］
（面データ）
面番号 r ｄ nd νd
1) 180.00000 1.10000 1.516800 64.12
2) 18.66048 1.80000
3) 49.46062 1.50000 1.834000 37.17
4) 96.12153 0.50000
5) 100.00000 1.20000 1.801000 34.96
6) -762.40928 （可変）
7) 14.28157 21.15000 1.788000 47.38
8) -643.32049 0.22000
9) 20.09827 1.70000 1.755000 52.29
10) 37.79394 0.70000
11) -106.82524 1.00000 1.688930 31.06
12) 9.96568 1.70000
13> (絞り) ∞ 3.18700
14) -8.09088 1.00000 1.717360 29.52
15) 58.73823 2.55000 1.788000 47.38
16) -11.12450 0.50000
*17) 66.97250 1.85000 1.770350 47.07
18) -27.20457 0.21000
19) 500.00000 1.50000 1.788000 47.38
20) -75.89832 16.10823

（非球面データ）
面番号 κ Ａ２Ａ４Ａ６Ａ８Ａ10
17) 1.0000 0.00000E+00 -2.07017E-05 6.86547E-08 0.00000E+00 0.00000E+00

（各種データ）
f = 19.50
f1 =-149.13
f2 = 20.42
FNO= 2.01
2ω= 45.26
Y = 7.97
TL = 42.89
Bf = 15.16

（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態近距離物体合焦状態
f又はβ 19.498 -0.12729
d0 ∞ 152.4260
d6 4.38690 3.55712
Bf 16.10823 18.61763

（条件式対応値）
（１）−ｆ1/ｆ2 = 7.3

図１０は、本第５実施例に係る光学系５０の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12729）の諸収差を示す。

本第５実施例に係る光学系５０は、各収差図より、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで諸収差が良好に補正され、球面収差とコマ収差における近距離変動が少なく、優れた結像性能を有していることがわかる。

（第６実施例）
図１１は、第６実施例に係る光学系６０の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。

本第６実施例に係る光学系６０は、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から成る。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合負レンズＬ２３、絞りＳ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２５、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２６、及び両凸形状の正レンズＬ２７から成り、全体として正の屈折力を有する。

本第６実施例に係る光学系６０において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。

以下の［表６］に、本第６実施例に係る光学系６０の諸元値を掲げる。
［表６］
（面データ）
面番号 r ｄ nd νd
1) 230.0000 1.1000 1.516800 64.12
2) 21.8705 2.6557
3) 28.4249 1.9000 1.834000 37.17
4) 83.0586 （可変）
5) 31.9503 1.7000 1.804400 39.57
6) -83.2747 0.5000
7) 14.0487 1.4000 1.772500 49.61
8) 28.0420 0.6000
9) -432.2897 1.6000 1.772960 52.29
10) -20.6227 1.0000 1.698950 30.13
11) 10.8748 1.7000
12> (絞り) ∞ 1.8599
13) -7.7000 1.0000 1.717360 29.52
14) -83.3241 0.3000
15) -132.8653 2.4000 1.788000 47.38
16) -11.0078 0.4000
*17)-120.9163 1.6000 1.794360 47.18
18) -20.6253 0.2100
19) 60.0000 1.5000 1.741000 52.67
20) -113.7695 15.8682

(非球面データ)
面番号 κ Ａ２Ａ４Ａ６Ａ８Ａ10
17）1.0000 0.00000E+00 -1.25488E-05 -1.10771E-08 0.00000E+00 0.00000E+00

（各種データ）
f = 19.50
f1 =-1132.95
f2 = 20.33
FNO= 1.86
2ω= 45.26
Y = 7.97
TL = 43.40
Bf = 15.87

（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態近距離物体合焦状態
f又はβ 19.498 -0.12483
d0 ∞ 157.1390
d4 4.11107 1.67122
Bf 16.10823 18.30791

（条件式対応値）
（１）−ｆ1/ｆ2 = 55.73

図１２は、本第６実施例に係る光学系６０の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12483）の諸収差図を示す。

本第６実施例に係る光学系６０は、各収差図より、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで諸収差が良好に補正され、球面収差とコマ収差における近距離変動が少なく、優れた結像性能を有していることがわかる。

（第７実施例）
図１３は、第７実施例に係る光学系７０の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。

本第７実施例に係る光学系７０は、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から成る。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合負レンズＬ２３、絞りＳ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズと像側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合負レンズＬ２４、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２５、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２６、及び両凸形状の正レンズＬ２７から成り、全体として正の屈折力を有する。

本第７実施例に係る光学系７０において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第１レンズ群Ｇ１を光軸に沿って像側へ移動させ、第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。

以下の［表７］に、本第７実施例に係る光学系７０の諸元値を掲げる。
［表７］
（面データ）
面番号 r ｄ nd νd
1) 230.0000 1.1000 1.516800 64.12
2) 21.8705 2.7047
3) 27.5888 1.9000 1.834000 37.17
4) 76.0351 (可変)
5) 28.5040 1.7000 1.804400 39.57
6) -66.1238 0.5000
7) 14.3967 1.4000 1.772500 49.61
8) 25.9880 0.6000
9) -83.2542 1.6000 1.755000 52.29
10) -13.2621 1.0000 1.698950 30.13
11) 11.4588 1.7000
12> (絞り) ∞ 1.5880
13) -7.7000 1.0000 1.698950 30.13
14) -26.1860 1.3000 1.755000 52.29
15) -13.2239 0.3500
16) -23.0650 1.3500 1.788000 47.38
*17) -14.1807 0.4000
18) -202.6503 1.7000 1.773770 47.18
19) -18.4062 0.2100
20) 288.0000 1.5000 1.741000 52.67
21) -92.6867 15.4346

（非球面データ）
面番号 κ Ａ２Ａ４Ａ６Ａ８Ａ10
17) 1.0000 0.00000E+00 -1.25488E-05 -1.10771E-08 0.00000E+00 0.00000E+00

（各種データ）
f = 19.50
f1 =-1132.95
f2 = 20.33
FNO= 1.85
2ω= 44.86
Y = 7.97
TL = 43.58
Bf = 15.43

（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態近距離物体合焦状態
f又はβ 19.498 -0.12538
d0 ∞ 158.2000
d4 4.54712 0.45648
Bf 15.43461 17.88900

（条件式対応値）
（１）−ｆ1/ｆ2 = 55.73

図１４は、本第７実施例に係る光学系７０の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12538）の諸収差を示す。

本第７実施例の光学系は、各収差図より無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで諸収差が良好に補正され、球面収差とコマ収差における近距離変動が少なく、優れた結像性能を有していることがわかる。

（第８実施例）
図１５は、第８実施例に係る光学系８０の無限遠物体合焦状態におけるレンズ構成図である。

本第８実施例に係る光学系８０は、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から成る。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸形状の正メニスカスレンズＬ１２から成り、全体として負の屈折力を有する。

第２レンズ群Ｇ２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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３、絞りＳ，両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとの接合負レンズＬ２４、両凸形状の正レンズＬ２５、及び両凸形状の正レンズＬ２６から成り、全体として正の屈折力を有する。

本第８実施例に係る光学系８０において、無限遠物体から近距離物体への合焦は第２レンズ群Ｇ２を光軸に沿って物体側へ移動させることによって行う。

以下の［表８］に、本第８実施例に係る光学系８０の諸元値を掲げる。
［表８］
（面データ）
面番号 r ｄ nd νd
1) 470.0000 1.1000 1.516800 64.12
2) 20.8093 1.4742
3) 42.0000 2.0500 1.804400 39.57
4) -423.1263 （可変）
5) 25.0000 2.1000 1.772500 49.61
6) 450.7962 0.2200
7) 10.0000 1.7000 1.788000 47.38
8) 17.3727 0.5500
9) 27.5035 1.0000 1.717360 29.52
10) 7.5682 2.0000
11>(絞り) ∞ 3.0661
12) -7.8287 1.0000 1.688930 31.06
13) 27.2200 2.5500 1.804000 46.58
14) -11.0005 0.3000
*15) 120.0000 2.0000 1.770350 47.07
16) -20.7020 0.2100
17) 800.0000 1.5000 1.741000 52.67
18) -349.1614 15.3007

(非球面データ)
面番号 κ Ａ２Ａ４Ａ６Ａ８Ａ10
15) 1.0000 0.00000E+00 -2.08396E-05 1.84288E-08 0.00000E+00 0.00000E+00

（各種データ）
f = 19.68
f1 =-516.93
f2 = 20.35
FNO= 1.85
2ω= 44.91
Y = 7.97
TL = 42.61
Bf = 15.30

（可変間隔データ）
無限遠物体合焦状態近距離物体合焦状態
f又はβ 19.68 -0.12671
d0 ∞ 157.3971
d4 4.48 1.9169
Bf 15.30 17.8102

（条件式対応値）
（１）−ｆ1/ｆ2 = 25.40

図１６は、本第８実施例に係る光学系８０の諸収差図である。（ａ）は無限遠物体合焦時、（ｂ）は近距離物体合焦時（β＝-0.12671）の諸収差を示す。

第８実施例に係る光学系８０は、各収差図より無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時まで諸収差が良好に補正され、球面収差とコマ収差における近距離変動が少なく、優れた結像性能を有していることがわかる。

なお、上記各実施例は、本願発明の一具体例を示すものであり、本願発明はこれに限定されるものではない。

以下の内容は、本願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。

本願の光学系の数値実施例として２群構成のものを示したが、本願発明はこれに限られず、その他の群構成（例えば、３群等の）の光学系を構成することができる。具体的には、本願の光学系の最も物体側や最も像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、本明細書、及び特許請求の範囲において、レンズ群とは、空気間隔で分離された少なくとも１つのレンズを有する部分をいう。

本願の光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。特に、第２レンズ群を合焦レンズとすることが好ましい。また、斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。

本願の光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。特に、本願の光学系では第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが望ましい。

本願の光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としても良い。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成形したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれであっても良い。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）或いはプラスチックレンズとしても良い。

本願の光学系において、開口絞りは、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としても良い。

本願の光学系を構成するレンズのレンズ面に、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。これにより、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ことができる。

次に、本願の光学系を備えたカメラを図１７に基づいて説明する。図１７は本願の光学系を備えたカメラの概略断面図である。図１７に示すようにカメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る光学系１０を備えたレンズ交換式のいわゆる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って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で生成された被写体の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。

ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、近距離変動を少なくしている。したがって、本カメラ１は、諸収差を良好に補正し、近距離変動の少ない、良好な光学性能を実現することができる。なお、上記第２実施例ないし第８実施例に係る光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る光学系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。

最後に、本願の光学系の製造方法の概略を図１８に基づいて説明する。
図１８に示す本願の光学系の製造方法は、以下のステップＳ１及びＳ２を含むものである。
ステップＳ１：最も物体側のレンズを像面に凹面を向けた負レンズとし、物体側から２枚目のレンズを正レンズとした第１のレンズ群を配置する。
ステップＳ２：該第１のレンズ群よりも像側に、最も物体側のレンズを正の屈折力を有する単レンズとし、少なくとも１個の接合レンズを設けた第２レンズ群を配置する。

斯かる本願の光学系の製造方法によれば、歪曲収差を良好に補正した光学系を製造することができる。

１カメラ
２撮影レンズ
３撮像部
４ＥＶＦ
Ｇ１第１レンズ群
Ｇ２第２レンズ群
Ｓ開口絞り
Ｉ像面

Claims

物体側から順に、負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レンズ群の実質的に２個のレンズ群からなり、
無限遠物体から有限距離物体への合焦に際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔を変化させ、
前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズが像側に凹面を向けた負レンズ、物体側から２枚目のレンズが正レンズであり、
前記第２レンズ群は、最も物体側のレンズが正の屈折力を有する単レンズであり、少なくとも１個の接合レンズを有し、物体側から順に、正の屈折力を有する前群、絞り、正の屈折力を有する後群で構成され、前記接合レンズが前記後群中に配置されており、
以下の条件を満足することを特徴とする光学系。
６＜−ｆ１／ｆ２
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
前記第２レンズ群は、少なくとも１面以上の非球面を有することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
請求項１又は２に記載の光学系を備えることを特徴とする光学装置。
物体側から順に、負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レンズ群の実質的に２個のレンズ群からなる光学系の製造方法であって、
最も物体側のレンズを像面に凹面を向けた負レンズとし、物体側から２枚目のレンズを正レンズとした前記第１のレンズ群を配置し、
該第１のレンズ群よりも像側に、最も物体側のレンズを正の屈折力を有する単レンズとし、少なくとも１個の接合レンズを設け、物体側から順に、正の屈折力を有する前群、絞り、正の屈折力を有する後群で構成し、前記接合レンズを前記後群中に配置した前記第２レンズ群を配置し、
無限遠物体から有限距離物体への合焦に際して前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化するようにし、
以下の条件を満足するようにすることを特徴とする光学系の製造方法。
６＜−ｆ１／ｆ２
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離