JP6299261B2

JP6299261B2 - 光学系及び光学装置

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Publication number: JP6299261B2
Application number: JP2014027496A
Authority: JP
Inventors: 幸介町田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2018-03-28
Anticipated expiration: 2034-02-17
Also published as: JP2015152811A

Description

本発明は、光学系、光学装置、及び光学系の製造方法に関する。

従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した広角レンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開平８−１１０４６７号公報

しかしながら、従来の大口径広角レンズにおいては、良好な光学性能を達成するのは困難であるった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を備えた光学系および光学装置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は、
光軸に沿って物体側から順に、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であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１レンズ群は、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとからなる接合レンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系を提供する。
１．００＜ｎＮ／ｎＰ＜１．１５
１．２０＜νＮ／νＰ＜１．８０
４．５０＜（−ｆ１）／ｆ＜６．５０
ただし、
ｎＮ：前記両凹形状の負レンズの屈折率
ｎＰ：前記両凸形状の正レンズの屈折率
νＮ：前記両凹形状の負レンズのアッベ数
νＰ：前記両凸形状の正レンズのアッベ数
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：無限遠合焦状態での全系の焦点距離
また本発明は、光軸に沿って物体側から順に、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であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１レンズ群は、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとからなる接合レンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系を提供する。
１．００＜ｎＮ／ｎＰ＜１．１５
１．３０＜νＮ／νＰ＜１．８０
１．９０＜（−ｆ１）／ｆ２＜４．５０
ただし、
ｎＮ：前記両凹形状の負レンズの屈折率
ｎＰ：前記両凸形状の正レンズの屈折率
νＮ：前記両凹形状の負レンズのアッベ数
νＰ：前記両凸形状の正レンズのアッベ数
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、前記光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。

本発明によれば、良好な光学性能を備えた光学系及び光学装置を提供することができる。

本願の第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、及び近距離合焦時の諸収差図である。本願の第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、及び近距離合焦時の諸収差図である。本願の第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、及び近距離合焦時の諸収差図である。本願の第４実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。（ａ）、及び（ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、及び近距離合焦時の諸収差図である。本願の光学系を備えたカメラの構成を示す図である。本願の光学系の製造方法の概略を示す図である。

以下、本願の実施形態に係る光学系、光学装置、及び光学系の製造方法について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、発明の理解を容易にするためのものに過ぎず、本願発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。

本願の光学系は、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レンズ群とからなる光学系であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１レンズ群は、両凹形状の負レンズと、両凸形状の正レンズとの接合レンズを有する。

本願の光学系は、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レンズ群とから構成されることにより、鏡筒を小型化できると共に、各収差を良好に補正することができる。また、無限遠物点から近距離物点への合焦の際、第１レンズ群が固定されて、第２レンズ群が移動することによって、鏡筒を小型化できると共に、合焦による収差変動を良好に補正することができる。

また、本願の光学系は、前記両凹形状の負レンズの屈折率をｎＮとし、前記両凸形状の正レンズの屈折率をｎＰとしたとき、以下の条件式（１）を満足するように構成されている。
（１）１．００＜ｎＮ／ｎＰ＜１．１５

上記条件式（１）は、第１レンズ群が有する接合レンズを構成する両凹形状の負レンズの屈折率と両凸形状の正レンズの屈折率の比を規定するものである。この条件式（１）を満足することで、球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。

条件式（１）の上限値を上回ると、貼り合せ面における負の屈折力が強くなりすぎるため、球面収差とコマ収差の補正が困難となる。なお、条件式（１）の上限値を１．１３に設定することで、本願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１．１２に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。

一方、条件式（１）の下限値を下回ると、貼り合せ面における負の屈折力が弱くなってしまうため、球面収差とコマ収差の補正が困難となる。なお、条件式（１）の下限値を１．０３に設定することで、本願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）の下限値を１．０５に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。

以上の構成により良好な光学性能を備えた光学系を実現することができる。

また本願の光学系は、前記両凹レンズのアッベ数をνＮとし、前記両凸形状の正レンズのアッベ数をνＰとしたとき、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）１．１０＜νＮ／νＰ＜１．８０

条件式（２）は、第１レンズ群が有する接合レンズを構成する両凹形状の負レンズのアッベ数と両凸形状の正レンズのアッベ数の比を規定するものである。この条件式（２）を満足することで、色収差を良好に補正することができる。

条件式（２）の上限値を上回ると、色収差補正が過大となってしまう。なお、条件式（２）の上限値を１．７０に設定することで、本願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１．６０に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。

一方、条件式（２）の下限値を下回ると、色収差補正が不足してしまう。なお、条件式（２）の下限値を１．２０に設定することで、本願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）の下限値を１．３０に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。

また本願の光学系は、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、無限遠合焦状態での全系の焦点距離をｆとしたとき、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）３．００＜（−ｆ１）／ｆ＜８．００

条件式（３）は、第１レンズ群の焦点距離と無限遠合焦状態での全系の焦点距離との比を規定するものである。この条件式（３）を満足することで、さらに良好な光学性能を実現と十分なバックフォーカスの確保ができる。

条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が弱くなり、所定の画角を得るために第２レンズ群が強くなり、球面収差とコマ収差の補正が困難となる。また、十分なバックフォーカスの確保が困難となる。なお、条件式（３）の上限値を７．００に設定することで、本願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６．５０に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。

一方、条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が強くなり、像面湾曲と歪曲収差の補正が困難となる。なお、条件式（３）の下限値を４．００に設定することで、本願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）の下限値を４．５０に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。

また本願の光学系は、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２としたとき、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４）１．００＜（−ｆ１）／ｆ２＜４．５０

条件式（４）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。この条件式（４）を満足することで、さらに良好な光学性能を実現することができる。

条件式（４）の上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差とコマ収差の補正が困難となる。なお、条件式（４）の上限値を３．５０に設定することで、本願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３．３０に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。

一方、条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が強くなり、像面湾曲と歪曲収差の補正が困難となる。なお、条件式（４）の下限値を１．９０に設定することで、本願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）の下限値を２．１０に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。

また本願の光学系は、第１レンズ群が、前記接合レンズよりも物体側に少なくとも二つの負レンズを有することが好ましい。この構成により、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正することができる。

また本願の光学系は、第１レンズ群が少なくとも二つの正レンズを有することが好ましい。この構成により、諸収差を良好に補正することができる。

また本願の光学系は、第１レンズ群に少なくとも一つの非球面を有することが好ましい。これにより、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正することができる。

また本願の光学系は、第２レンズ群に少なくとも一つの非球面を有することが好ましい。これにより、諸収差を良好に補正することができる。

また本願の光学装置は、上述した構成の光学系を備えていることを特徴とする。これにより、良好な光学性能を備えた光学装置を実現することができる。

本願の光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動するようにし、前記第１レンズ群が、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとからなる接合レンズを有するようにし、前記両凹形状の負レンズの屈折率をｎＮとし、前記両凸形状の正レンズの屈折率をｎＰとしたとき、以下の条件式（１）を満足するようにすることを特徴とする。
（１）１．００＜ｎＮ／ｎＰ＜１．１５

これにより、良好な光学性能を備えた光学系を製造することができる。

以下、本願の数値実施例に係る光学系を添付図面に基づいて説明する。

（第１実施例）
図１は、本願の第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

本実施例に係る光学系は、物体側から順に負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。

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と両凸形状の正レンズＬ１４との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と両凸形状の正レンズＬ１６との接合正レンズとからなる。第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１２は、像側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。

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と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ２３と両凸形状の正レンズＬ２４との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２５と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２６とからなる。第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２６は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。

本実施例に係る光学系では、第２レンズ群Ｇ２を物体側へ移動させることにより、無限遠物点から近距離物点への合焦が行われる。

以下の表１に、本実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

［面データ]において、「面番号」は物体側から数えたレンズ面の順番を、「r」はレンズ面の曲率半径を、「d」は間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第ｎ＋１面との間隔）を、「nd」はd線（波長λ=587.6nm）に対する屈折率を、「νd」はd線（波長λ=587.6nm）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、「物面」は物体面を、「可変」は可変の面間隔を、「絞り」は開口絞りSを、「BF」はバックフォーカスを、「像面」は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径「ｒ」において「∞」は平面を示し、空気の屈折率nd=1.00000の記載は省略している。また、非球面には面番号に「*」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］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。
ｘ＝（ｈ^２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）^２｝^１／２］
＋Ａ４ｈ^４＋Ａ６ｈ^６＋Ａ８ｈ^８＋Ａ１０ｈ^１０
ここで、「ｘ」は光軸から垂直方向の高さｈにおける各非球面の頂点の接平面から光軸方向に沿った距離（サグ量）、「κ」は円錐定数、「Ａ４」,「Ａ６」,「Ａ８」,「Ａ１０」は非球面係数、「ｒ」は基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）とする。また、「E−n」（n：整数）は「×10^-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10^-5」を示す。

［各種データ］において、「ｆ」は焦点距離を、「FNO」はＦナンバーを、「ω」は半画角（単位は「°」）を、「Ymax」は最大像高を、「TL」は光学系全長を、「BF」はバックフォーカスを、それぞれ示す。なお、「無限遠」は無限遠物点への合焦時、「近距離」は近距離物点への合焦時をそれぞれ示す。

［可変間隔データ］において、「ｄｎ」は第ｎ面と第ｎ＋１面の可変の面間隔を示している。また、「無限遠」は無限遠物点への合焦時、「近距離」は近距離物点への合焦時をそれぞれ示す。

［レンズ群データ］には、各レンズ群の始点と焦点距離ｆを示している。
［条件式対応値］には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示している。

ここで、表1に掲載されている焦点距離fや曲率半径r、及びその他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、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ため、これに限られるものではない。

なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。

［表１］
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 42.7083 1.600 1.80400 46.60
2 21.2254 6.000
3 30.0000 1.600 1.60300 65.44
4 18.4741 0.150 1.51380 52.90
5* 13.9070 14.589
6 -61.2658 1.600 1.80400 46.60
7 51.7610 7.281 1.67270 32.19
8 -64.2828 0.200
9 39.8012 1.500 1.84666 23.78
10 20.2492 9.393 1.69895 30.13
11 -175.8648 可変

12 30.2644 7.333 1.58913 61.22
13 -56.9793 0.200
14 104.0377 1.000 1.84666 23.78
15 42.0008 4.222
16(絞り) ∞ 7.446
17 -18.9731 1.500 1.83400 37.18
18 36.9800 5.003 1.60300 65.44
19 -56.5835 0.150
20 52.3497 7.600 1.59319 67.90
21 -25.6494 0.220
22* -559.2270 0.150 1.51380 52.90
23 -130.5124 2.526 1.60311 60.69
24 -60.8555 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第5面
κ = -1.3143
Ａ４ = 7.38482E-05
Ａ６ = -1.77227E-07
Ａ８ = 4.56173E-10
Ａ１０ = -7.16173E-13
第22面
κ = 1.0000
Ａ４ = -2.00456E-05
Ａ６ = -1.00687E-08
Ａ８ = -6.49133E-11
Ａ１０ = 0.00000E+00

［各種データ］
f 20.6
FNO 1.86
ω 47.01
Ymax 21.6
TL 127.07
BF 38.55

［可変間隔データ］
無限遠近距離
d11 7.254 6.536

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 -102.972
2 12 43.147

［条件式対応値］
（１）ｎＮ／ｎＰ = 1.078
（２）νＮ／νＰ = 1.448
（３）（−ｆ１）／ｆ = 4.999
（４）（−ｆ１）／ｆ２ = 2.387

図２（ａ）、及び図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の諸収差図、及び近距離合焦時の諸収差図である。

図２の各収差図において、「FNO」はFナンバー、「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、非点収差図及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る。

各諸収差図より、本実施例に係る光学系は、良好な光学性能を有していることが分かる。

（第２実施例）
図３は、本願の第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、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と両凸形状の正レンズＬ１４との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ１５とからなる。

第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１２は、像側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。

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と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ２３と両凸形状の正レンズＬ２４との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２５と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２６とからなる。第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２６は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。本実施例に係る光学系では、第２レンズ群Ｇ２を物体側へ移動させることにより、無限遠物点から近距離物点への合焦が行われる。

以下の表２に、本第２実施形態に係る光学系の諸元の値を掲げる。

［表２］
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 48.2468 1.600 1.80400 46.60
2 21.5317 6.000
3 30.0000 1.600 1.52795 68.28
4 19.8344 0.150 1.51380 52.90
5* 14.7238 13.667
6 -74.7749 1.600 1.80400 46.60
7 72.4317 8.121 1.67270 32.18
8 -63.2299 0.200
9 60.8345 8.154 1.84514 33.84
10 -434.3004 可変

11 23.0797 7.553 1.48749 70.32
12 -63.5909 0.200
13 50.5516 1.000 1.84666 23.80
14 28.3652 4.227
15(絞り) ∞ 5.261
16 -17.2051 1.500 1.83400 37.18
17 34.9258 5.319 1.60300 65.44
18 -44.0918 0.150
19 50.4460 7.750 1.59319 67.90
20 -24.2798 0.220
21* -172.1011 0.150 1.51380 52.90
22 -86.2363 2.563 1.60311 60.69
23 -49.1442 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第5面
κ = -1.0411
Ａ４ = 5.01117E-05
Ａ６ = -8.60130E-08
Ａ８ = 1.68544E-10
Ａ１０ = -2.56236E-13
第21面
κ = 1.0000
Ａ４ = -2.30189E-05
Ａ６ = -8.99152E-09
Ａ８ = -1.01642E-10
Ａ１０ = 0.00000E+00

［各種データ］
f 20.6
FNO 1.85
ω 47.02
Ymax 21.6
TL 122.69
BF 38.55

［可変間隔データ］
無限遠近距離
d10 7.152 6.444

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 -129.410
2 11 41.520

［条件式対応値］
（１）ｎＮ／ｎＰ = 1.078
（２）νＮ／νＰ = 1.448
（３）（−ｆ１）／ｆ = 6.282
（４）（−ｆ１）／ｆ２ = 3.117

図４（ａ）、及び図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の諸収差図、及び近距離合焦時の諸収差図である。

（第３実施例）
図５は、本願の第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

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と両凸形状の正レンズＬ１４との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５と両凸形状の正レンズＬ１６との接合正レンズとからなる。

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と、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３との接合負レンズと、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２６と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２７とからなる。第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２７は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。

以下の表３に、本第３実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
［表３］
［面データ］
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 41.3480 1.600 1.80400 46.60
2 20.3078 6.232
3 30.0000 1.600 1.60300 65.44
4 18.1246 0.150 1.51380 52.90
5* 13.6834 13.806
6 -63.9558 1.600 1.80400 46.60
7 44.6674 7.036 1.66994 31.18
8 -79.3302 0.200
9 35.7393 1.500 1.84666 23.80
10 20.0038 9.700 1.65173 32.53
11 -105.7642 可変

12 30.8938 7.732 1.56156 58.15
13 -50.3021 0.200
14 90.2285 2.922 1.69819 54.02
15 -144.6643 1.000 1.85018 32.09
16 48.1583 3.496
17(絞り) ∞ 5.688
18 -18.2801 1.500 1.83400 37.18
19 33.9701 4.971 1.60300 65.44
20 -58.8429 0.150
21 55.5204 7.565 1.59319 67.90
22 -24.4446 0.220
23* -756.3285 0.150 1.51380 52.90
24 -111.8903 2.383 1.60311 60.69
25 -61.6125 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第5面
κ = -1.4095
Ａ４ = 8.18041E-05
Ａ６ = -2.21284E-07
Ａ８ = 6.11726E-10
Ａ１０ = -1.04990E-12
第23面
κ = 1.0000
Ａ４ = -2.03125E-05
Ａ６ = -9.06895E-09
Ａ８ = -7.65663E-11
Ａ１０ = 0.00000E+00

［各種データ］
f 20.6
FNO 1.86
ω 47.00
Ymax 21.6
TL 126.30
BF 38.55

［可変間隔データ］
無限遠近距離
d11 7.398 6.674

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 -92.893
2 12 43.684

［条件式対応値］
（１）ｎＮ／ｎＰ = 1.080
（２）νＮ／νＰ = 1.495
（３）（−ｆ１）／ｆ = 4.509
（４）（−ｆ１）／ｆ２ = 2.127

図６（ａ）、及び図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の諸収差図、及び近距離合焦時の諸収差図である。

（第４実施例）
図７は、本願の第４実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

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と両凸形状の正レンズＬ１４との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ１５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１６との接合正レンズとからなる。第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１２は、像側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。

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負メニスカスレンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ２３と両凸形状の正レンズＬ２４との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２５と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２６とからなる。第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２６は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。

以下の表４に、本第４実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。

［表４］
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 40.2321 1.600 1.81600 46.59
2 20.7967 6.000
3 30.0387 2.000 1.69680 55.52
4 20.0000 0.250 1.51380 52.90
5* 15.4000 13.510
6 -43.2179 1.500 1.81600 46.59
7 28.8497 8.977 1.64381 33.19
8 -52.7604 0.200
9 53.9895 9.118 1.78969 30.76
10 -26.4391 1.500 1.84666 23.80
11 -98.7498 可変

12 9334.1337 1.500 1.84666 23.80
13 101.7421 0.200
14 26.5860 7.765 1.64401 59.56
15 -81.2653 5.053
16(絞り) ∞ 4.920
17 -21.7302 1.500 1.85026 32.35
18 22.6475 5.709 1.63039 36.66
19 -227.1381 0.200
20 46.8912 7.492 1.59319 67.90
21 -23.6366 0.200
22* -1258.4860 0.150 1.51380 52.90
23 -130.5124 2.698 1.81600 46.59
24 -105.5491 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第5面
κ = 0.0000
Ａ４ = 5.22368E-06
Ａ６ = -1.11538E-08
Ａ８ = -3.31001E-11
Ａ１０ = -1.08011E-13
第22面
κ = 1.0000
Ａ４ = -2.30781E-05
Ａ６ = -1.79410E-08
Ａ８ = -1.01714E-10
Ａ１０ = 0.00000E+00

［各種データ］
f 20.6
FNO 1.86
ω 47.09
Ymax 21.6
TL 128.85
BF 38.55

［可変間隔データ］
無限遠近距離
d11 8.258 7.549

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 -119.999
2 12 44.272

［条件式対応値］
（１）ｎＮ／ｎＰ = 1.105
（２）νＮ／νＰ = 1.377
（３）（−ｆ１）／ｆ = 5.825
（４）（−ｆ１）／ｆ２ = 2.711

図８（ａ）、及び図８（ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、及び近距離合焦時の諸収差図である。

上記各実施例によれば、良好な光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。

なお、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、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、３群、４群等）の光学系を構成することもできる。具体的には、本願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。

また、本願の光学系は、無限遠物点から近距離物点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レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群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。

また、本願の光学系において、第１レンズ群又は第２レンズ群の一部を、防振レンズ群として光軸に垂直な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）させることで、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ができる。

また、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よい。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型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もよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、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よい。

また、本願の光学系において開口絞りは第２レンズ群内に配置されることが好ましいが、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よい。

また、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よい。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９に基づいて説明する。図９は、本願の光学系を備えたカメラの構成を示す図である。

本カメラ１は、図９に示すように撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系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）を介して撮影部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮影部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、撮影部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。

以上の構成により、上記第１実施例に係る光学系を撮影レンズ２として搭載した本カメラ１は、良好な光学性能を有し、高性能な撮影を実現することができる。なお、上記第２実施例、上記第３実施例、上記第４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。

以下、本願の光学系の製造方法の概略を図１０に基づいて説明する。

図１０に示す本願の光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１ないしＳ３を含むものである。
ステップＳ１：無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動するようにする。
ステップＳ２：前記第１レンズ群が、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとからなる接合レンズを有するようにする。
ステップＳ３：前記両凹形状の負レンズの屈折率をｎＮとし、前記両凸形状の正レンズの屈折率をｎＰとしたとき、以下の条件式（１）を満足するようにする。
（１）１．００＜ｎＮ／ｎＰ＜１．１５

以上の製造方法によれば、良好な光学性能を備えた光学系を製造することができる。

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

Claims

光軸に沿って物体側から順に、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であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１レンズ群は、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとからなる接合レンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
１．００＜ｎＮ／ｎＰ＜１．１５
１．２０＜νＮ／νＰ＜１．８０
４．５０＜（−ｆ１）／ｆ＜６．５０
ただし、
ｎＮ：前記両凹形状の負レンズの屈折率
ｎＰ：前記両凸形状の正レンズの屈折率
νＮ：前記両凹形状の負レンズのアッベ数
νＰ：前記両凸形状の正レンズのアッベ数
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：無限遠合焦状態での全系の焦点距離
光軸に沿って物体側から順に、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であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１レンズ群は、両凹形状の負レンズと両凸形状の正レンズとからなる接合レンズを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
１．００＜ｎＮ／ｎＰ＜１．１５
１．３０＜νＮ／νＰ＜１．８０
１．９０＜（−ｆ１）／ｆ２＜４．５０
ただし、
ｎＮ：前記両凹形状の負レンズの屈折率
ｎＰ：前記両凸形状の正レンズの屈折率
νＮ：前記両凹形状の負レンズのアッベ数
νＰ：前記両凸形状の正レンズのアッベ数
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
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２に記載の光学系。
３．００＜（−ｆ１）／ｆ＜８．００
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ：無限遠合焦状態での全系の焦点距離
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
１．００＜（−ｆ１）／ｆ２＜４．５０
ただし、
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１レンズ群は、前記接合レンズよりも物体側に、少なくとも二つの負レンズ成分を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光学系。
前記第１レンズ群は、少なくとも二つの正レンズを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光学系。
前記第１レンズ群は、少なくとも一つの非球面を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光学系。
前記第２レンズ群は、少なくとも一つの非球面を有することを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光学系。
請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光学系を備えたことを特徴とする光学装置。