JP6565215B2 - 光学系、光学装置、および光学系の調整方法 - Google Patents

光学系、光学装置、および光学系の調整方法 Download PDF

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Description

本発明は、写真用カメラや電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した光学系と、この光学系を備えた光学装置、および光学系の調整方法に関する。
従来、写真用カメラやビデオカメラ等には焦点距離の大きな光学系として、テレフォトタイプでインナーフォーカス式の光学系が多く用いられている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１３−２１８０８８号公報
しかしながら、従来の光学系にあっては、製造誤差によって結像性能の劣化が生じてしまうという問題がある。
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、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、開口絞りと、第３レンズ群とにより実質的に３個のレンズ群からなり、前記第２レンズ群を光軸に沿って像側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、前記第３レンズ群は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることによって像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群と、前記防振レンズ群よりも像側に配置され、負レンズＬｎと、前記負レンズＬｎと隣り合う正屈折力のレンズ群とからなり、前記負レンズＬｎと前記正屈折力のレンズ群との空気間隔を調整可能な調整レンズ群とを有する光学系を提供する。
また、本発明は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、開口絞りと、第３レンズ群とにより実質的に３個のレンズ群からなり、前記第２レンズ群を光軸に沿って像側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、前記第３レンズ群は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることによって像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群を有する光学系の調整方法であって、前記第３レンズ群は、前記防振レンズ群よりも像側に、負レンズＬｎと、前記負レンズＬｎと隣り合う正屈折力のレンズ群からなる調整レンズ群をさらに有し、前記負レンズＬｎと前記正屈折力のレンズ群との空気間隔の調整を行う光学系の調整方法を提供する。
図１は、第１実施例に係る光学系の構成を示す断面図であり、無限遠物体合焦状態を示している。 第１実施例に係る光学系の調整レンズ群の調整機構を示す拡大断面図である。 図３（ａ）は第１実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図であり、図３（ｂ）は防振状態での横収差図である。 図４（ａ）は第１実施例に係る光学系において面間隔ｄ２６を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図であり、図４（ｂ）は面間隔ｄ２４を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図である。 図５は、第２実施例に係る光学系の構成を示す断面図であり、無限遠物体合焦状態を示している。 図６（ａ）は第２実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図であり、図６（ｂ）は防振状態での横収差図である。 図７（ａ）は第２実施例に係る光学系において面間隔ｄ３０を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図であり、図７（ｂ）は面間隔ｄ２８を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図である。 図８は、第３実施例に係る光学系の構成を示す断面図であり、無限遠物体合焦状態を示している。 図９（ａ）は第３実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図であり、図９（ｂ）は防振状態での横収差図である。 図１０（ａ）は第３実施例に係る光学系において面間隔ｄ２９を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図であり、図１０（ｂ）は面間隔ｄ２７を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図である。 図１１は、第４実施例に係る光学系の構成を示す断面図であり、無限遠物体合焦状態を示している。 図１２（ａ）は第４実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図であり、図１２（ｂ）は防振状態での横収差図である。 図１３（ａ）は第４実施例に係る光学系において面間隔ｄ２９を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図であり、図１３（ｂ）は面間隔ｄ２７を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図である。 実施形態に係る光学系を備えた光学装置の断面図である。
以下、実施形態に係る光学系、光学装置、および光学系の調整方法について説明する。まず、実施形態に係る光学系から説明する。
本実施形態に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、前記第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
この構成により、長焦点距離でありながら小型化と高い光学性能の両立を達成することができる。また、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより、小型のモータユニットで合焦レンズ群を駆動することができる。
本実施形態に係る光学系は、このような構成のもと、第３レンズ群は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることによって像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群を有している。
この構成により、手ブレ等で振動した場合の光軸のずれを補正することができ、結像性能を向上させることができる。
本実施形態に係る光学系は、このような構成のもと、第３レンズ群は、前記防振レンズ群よりも像側に配置され、負レンズＬｎと、前記負レンズＬｎと隣り合う正屈折力のレンズ群とからなり、前記負レンズＬｎと前記正屈折力のレンズ群との空気間隔を調整可能な調整レンズ群とを有している。
この構成により、光学系を組み立てた後に、製造誤差によって生じた諸収差を短い作業工程で容易に補正することができる。
また、本実施形態に係る光学系は、前記調整レンズ群の前記正屈折力のレンズ群は、前記負レンズＬｎの像側に配置された正屈折力のレンズ群Ｇ３ａｄｊＡであることが望ましい。
この構成により、光学系を組み立てた後に、製造誤差によって生じた諸収差を短い作業工程で容易に補正することができ、特に非点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は、前記調整レンズ群の前記正屈折力のレンズ群は、前記負レンズＬｎの物体側に配置された正屈折力のレンズ群Ｇ３ａｄｊＢであることが望ましい。
この構成により、光学系を組み立てた後に、製造誤差によって生じた諸収差を短い作業工程で容易に補正することができ、特に球面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は、前記調整レンズ群の前記正屈折力のレンズ群は、前記負レンズＬｎの像側に配置された正屈折力のレンズ群Ｇ３ａｄｊＡと、前記負レンズＬｎの物体側に配置された正屈折力のレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとであることが望ましい。
この構成により、光学系を組み立てた後に、製造誤差によって生じた諸収差を短い作業工程で容易に補正することができ、特に非点収差と球面収差と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は、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡは、１枚の正レンズであることが望ましい。
この構成により、製造誤差によって生じた非点収差を良好に補正することができるとともに、光学系の小型化を実現することができる。
また、本実施形態に係る光学系は、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢは、２枚以下のレンズで構成されていることが望ましい。
この構成により、製造誤差によって生じた球面収差を良好に補正することができるとともに、光学系の小型化を実現することができる。
また、本実施形態に係る光学系は、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢは、１枚の正レンズ、または１枚の正レンズと１枚の負レンズとの組み合わせで構成されていることが望ましい。
この構成により、製造誤差によって生じた球面収差を良好に補正することができるとともに、光学系の小型化を実現することができる。
また、本実施形態に係る光学系は、前記負レンズＬｎは、両凹形状であることが望ましい。
この構成により、製造誤差によって生じた諸収差、特に非点収差と球面収差と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は、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）３．０ ＜ ｆ／ｆＲＡ ＜ １５．０
ただし、
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
ｆＲＡ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの合成焦点距離
条件式（１）は、光学系全系の焦点距離と、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの合成焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの合成焦点距離が小さくなり、軸外主光線の前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡへの入射角が大きくなり、高次の非点収差が発生し、補正が困難になってしまう。また、空気間隔の非点収差に対する感度が高くなり、空気間隔調整の制御誤差によって非点収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を１３．０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を１１．０にすることが好ましい。
一方、条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの合成焦点距離が大きくなり、軸外主光線の前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡへの入射角が小さくなり、空気間隔の非点収差に対する感度が低くなり、製造誤差によって発生した非点収差の補正が困難になってしまう。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４．０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を５．０にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）２．０ ＜ ｆ／ｄＲ ＜ １０．０
ただし、
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
ｄＲ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
条件式（２）は、光学系全系の焦点距離と、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離との比を規定するための条件式である。条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡを通る軸外主光線の高さが低くなり、空気間隔の非点収差に対する感度が低くなり、製造誤差によって発生した非点収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を８．０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の上限値を７．０にすることが好ましい。
一方、条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡを通る軸外主光線の高さが高くなり、高次の非点収差が発生し、補正が困難になってしまう。また、空気間隔の非点収差に対する感度が高くなり、空気間隔調整の制御誤差によって非点収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を３．０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の下限値を４．０にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）０．１０ ＜ ｆ／−ｆＦＡ ＜ １．００
ただし、
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
ｆＦＡ：最も物体側のレンズから前記負レンズＬｎまでの合成焦点距離
条件式（３）は、光学系全系の焦点距離と、最も物体側のレンズから前記負レンズＬｎまでの合成焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、最も物体側のレンズから前記負レンズＬｎまでの合成焦点距離が小さくなり、ｆＲＡすなわち前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの合成焦点距離が大きくなる傾向となり、軸外主光線の前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡへの入射角が小さくなり、空気間隔の非点収差に対する感度が低くなり、製造誤差によって発生した非点収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を０．９０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を０．８０にすることが好ましい。
一方、条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、最も物体側のレンズから前記負レンズＬｎまでの合成焦点距離が大きくなり、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡに入射する軸上光線の高さが高くなり、製造誤差によって発生した非点収差を間隔調整で補正したときに、副次的に球面収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．２０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を０．３０にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（４）および（５）を同時に満足することが望ましい。
（４）｜Ｒ１Ａ−Ｒ２Ａ｜／ｆ ＜ ０．０５０
（５）０．０１０ ＜ （Ｒ１Ａ＋Ｒ２Ａ）／ｆ ＜０．６００
ただし、
Ｒ１Ａ：前記負レンズＬｎの像側の面の曲率半径
Ｒ２Ａ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡの物体側の面の曲率半径
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
条件式（４）は、光学系全系の焦点距離に対する、前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとに挟まれる空気レンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との差の比を規定するための条件式である。条件式（５）は、光学系全系の焦点距離に対する、前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとに挟まれる空気レンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との和の比を規定するための条件式である。
条件式（４）を満足した上で、条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、前記負レンズＬｎの像側の面の曲率半径も、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡの物体側の面の曲率半径も、ともに大きくなり、空気間隔の非点収差に対する感度が低くなり、製造誤差によって発生した非点収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．０４０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を０．０３５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を０．５００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の上限値を０．４５０にすることが好ましい。
一方、条件式（４）を満足した上で、条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、前記負レンズＬｎの像側の面の曲率半径も、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡの物体側の面の曲率半径も、ともに小さくなり、高次の非点収差が発生し、補正が困難になってしまう。また、空気間隔の非点収差に対する感度が高くなり、空気間隔調整の制御誤差によって非点収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を０．０５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の下限値を０．１００にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６）０．００５ ＜ IIIＡ／IＡ・(ｙ／ｆ)2
ただし、
IIIＡ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの３次非点収差係数の和
IＡ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの３次球面収差係数の和
ｙ：前記光学系の最大像高
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
条件式（６）は、光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの３次非点収差係数の和と、光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの３次球面収差係数の和と画角の２乗との積との比を規定するための条件式である。条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、製造誤差によって発生した非点収差を間隔調整で補正したときに、副次的に球面収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．０１５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の下限値を０．０２５にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
（７）０．００５ ＜ IIIＡ・(ｙ／ｆ)2 ＜ ０．０６０
ただし、
IIIＡ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの３次非点収差係数の和
ｙ：前記光学系の最大像高
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
条件式（７）は、光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの３次非点収差係数の和と画角の２乗との積を規定するための条件式である。条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、高次の非点収差が発生し、補正が困難となってしまう。また、空気間隔の非点収差に対する感度が高くなり、空気間隔調整の制御誤差によって非点収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を０．０５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の上限値を０．０４０にすることが好ましい。
一方、条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、空気間隔の非点収差に対する感度が低くなり、製造誤差によって発生した非点収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を０．０１０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の下限値を０．０２０にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、前記第３レンズ群中に、物体側から順に、前記負レンズＬｎと、物体側に凸面を向けた前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとが隣接して配置されることが望ましい。
この構成により、空気間隔に非点収差を調整するための感度を持たせつつ、高い光学性能を達成することができる。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
（８）０．００１ ＜ ｄＭ／ｆ ＜ ０．０１０
ただし、
ｄＭ：前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの空気間隔の光軸上の距離
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
条件式（８）は、光学系全系の焦点距離に対する、前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの空気間隔の光軸上の距離の比を規定するための条件式である。条件式（８）の対応値が上限値を上回ると、高次の非点収差が発生し、補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の上限値を０．００８にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（８）の上限値を０．００７にすることが好ましい。
一方、条件式（８）の対応値が下限値を下回ると、安定したレンズ保持部材の構成が困難となり、製造誤差が増加し、非点収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の下限値を０．００２にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（８）の下限値を０．００３にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、前記負レンズＬｎは第１の保持部材によって保持され、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡは第２の保持部材によって保持されていることが望ましい。
この構成により、製造誤差によって発生した非点収差の補正をするための空気間隔の調整を容易に行うことができる。
また、本実施形態に係る光学系は、前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの前記空気間隔は、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との間に挟み込まれた間隔調整用部材の数を変更することにより調整することが望ましい。
この構成により、製造誤差によって発生した非点収差の補正をするための空気間隔の調整を容易に行うことができる。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
（９）１．００ ＜ ｆ／ｆＦＢ ＜ ２．７０
ただし、
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
ｆＦＢ：最も物体側のレンズから前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢまでの合成焦点距離
条件式（９）は、光学系全系の焦点距離と、最も物体側のレンズから前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢまでの合成焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式（９）の対応値が上限値を上回ると、最も物体側のレンズから前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢまでの合成焦点距離が小さくなり、軸上光線の前記負レンズＬｎへの入射角が小さくなり、空気間隔の球面収差に対する感度が低くなり、製造誤差によって発生した球面収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の上限値を２．５５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（９）の上限値を２．４５にすることが好ましい。
一方、条件式（９）の対応値が下限値を下回ると、最も物体側のレンズから前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢまでの合成焦点距離が大きくなり、軸上光線の前記負レンズＬｎへの入射角が大きくなり、空気間隔の球面収差に対する感度が高くなり、空気間隔調整の制御誤差によって球面収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の下限値を１．２０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（９）の下限値を１．３０にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
（１０）０．００５０ ＜ ｄＳＡ／ｆ ＜ ０．０５００
ただし、
ｄＳＡ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢと前記負レンズＬｎとの空気間隔の光軸上の距離
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
条件式（１０）は、光学系全系の焦点距離に対する、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢと前記負レンズＬｎとの空気間隔の光軸上の距離の比を規定するための条件式である。条件式（１０）の対応値が上限値を上回ると、高次の球面収差が発生し、補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１０）の上限値を０．０３００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１０）の上限値を０．０２６５にすることが好ましい。
一方、条件式（１０）の対応値が下限値を下回ると、安定したレンズ保持部材の構成が困難となり、製造誤差が増加し、球面収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１０）の下限値を０．００７０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１０）の下限値を０．００８５にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
（１１）１．３ ＜ ｆ／−ｆＲＢ ＜ ６．５
ただし、
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
ｆＲＢ：前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの合成焦点距離
条件式（１１）は、光学系全系の焦点距離と、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの合成焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式（１１）の対応値が上限値を上回ると、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの合成焦点距離が小さくなり、前記負レンズＬｎを通る軸上光線の高さが低くなり、空気間隔の球面収差に対する感度が低くなり、製造誤差によって発生した球面収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１１）の上限値を６．３にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１１）の上限値を６．１にすることが好ましい。
一方、条件式（１１）の対応値が下限値を下回ると、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの合成焦点距離が大きくなり、前記負レンズＬｎを通る軸上光線の高さが高くなり、空気間隔の球面収差に対する感度が高くなり、空気間隔調整の制御誤差によって球面収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１１）の下限値を１．５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１１）の下限値を１．６にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（１２）および（１３）を同時に満足することが望ましい。
（１２）｜Ｒ１Ｂ−Ｒ２Ｂ｜／ｆ ＜ ０．１５０
（１３）０．１５０ ＜ （Ｒ１Ｂ＋Ｒ２Ｂ）／ｆ ＜０．５００
ただし、
Ｒ１Ｂ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢの像側の面の曲率半径
Ｒ２Ａ：前記負レンズＬｎの物体側の面の曲率半径
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
条件式（１２）は、光学系全系の焦点距離に対する、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢと前記負レンズＬｎとに挟まれる空気レンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との差の比を規定するための条件式である。条件式（１３）は、光学系全系の焦点距離に対する、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢと前記負レンズＬｎとに挟まれる空気レンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との和の比を規定するための条件式である。
条件式（１２）を満足した上で、条件式（１３）の対応値が上限値を上回ると、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢの像側の面の曲率半径も、前記負レンズＬｎの物体側の面の曲率半径も、ともに大きくなり、空気間隔の球面収差に対する感度が低くなり、製造誤差によって発生した球面収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１２）の上限値を０．１２０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１２）の上限値を０．１１０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１３）の上限値を０．４７０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１３）の上限値を０．４５５にすることが好ましい。
一方、条件式（１２）を満足した上で、条件式（１３）の対応値が下限値を下回ると、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢの像側の面の曲率半径も、前記負レンズＬｎの物体側の面の曲率半径も、ともに小さくなり、高次の球面収差が発生し、補正が困難となってしまう。また、空気間隔の球面収差に対する感度が高くなり、空気間隔調整の制御誤差によって球面収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１３）の下限値を０．２００にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１３）の下限値を０．２２５にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
（１４）IIIＢ／IＢ・(ｙ／ｆ)2 ＜ ０．０１０
ただし、
IIIＢ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの３次非点収差係数の和
IＢ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの３次球面収差係数の和
ｙ：前記光学系の最大像高
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
条件式（１４）は、光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの３次非点収差係数の和と、光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの３次球面収差係数の和と画角の２乗との積との比を規定するための条件式である。条件式（１４）の対応値が上限値を上回ると、製造誤差によって発生した球面収差を間隔調整で補正したときに、副次的に非点収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１４）の上限値を０．００７にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１４）の上限値を０．００４にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
（１５）１．２０ ＜ −IＢ ＜ ４．７０
ただし、
IＢ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの３次球面収差係数の和
条件式（１５）は、光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの３次球面収差係数の和を規定するための条件式である。条件式（１５）の対応値が上限値を上回ると、高次の球面収差が発生し、補正が困難となってしまう。また、空気間隔の球面収差に対する感度が高くなり、空気間隔調整の制御誤差によって球面収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１５）の上限値を４．５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１５）の上限値を４．４にすることが好ましい。
一方、条件式（１５）の対応値が下限値を下回ると、空気間隔の球面収差に対する感度が低くなり、製造誤差によって発生した球面収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１５）の下限値を１．４にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１５）の下限値を１．４５にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、前記第３レンズ群中に、物体側から順に、像側に凸面を向けた前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢと、前記負レンズＬｎとが隣接して配置されることが望ましい。
この構成により、空気間隔に球面収差を調整するための感度を持たせつつ、高い光学性能を達成することができる。
また、本実施形態に係る光学系は、前記負レンズＬｎは第１の保持部材によって保持され、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢは第３の保持部材によって保持されていることが望ましい。
この構成により、製造誤差によって発生した球面収差の補正をするための空気間隔の調整を容易に行うことができる。
また、本実施形態に係る光学系は、前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢとの前記空気間隔は、前記第１の保持部材と前記第３の保持部材との間に挟み込まれた間隔調整用部材の数を変更することにより調整することが望ましい。
この構成により、製造誤差によって発生した球面収差の補正をするための空気間隔の調整を容易に行うことができる。
また、本実施形態に係る光学系は、前記負レンズＬｎは第１の保持部材によって保持され、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡは第２の保持部材によって保持され、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢは第３の保持部材によって保持されていることが望ましい。
この構成により、製造誤差によって発生した非点収差の補正をするための空気間隔の調整および球面収差の補正をするための空気間隔の調整を容易に行うことができる。
また、本実施形態に係る光学系は、前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの前記空気間隔は、前記第１保持部材と前記第２保持部材との間に挟み込みまれた間隔調整用部材の数を変更することにより調整し、前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢとの前記空気間隔は、前記第１の保持部材と前記第３の保持部材との間に挟み込まれた間隔調整用部材の数を変更することにより調整することが望ましい。
この構成により、製造誤差によって発生した非点収差の補正をするための空気間隔の調整および球面収差の補正をするための空気間隔の調整を容易に行うことができる。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（１６）を満足することが望ましい。
（１６）０．２０ ＜ ＴＬ３／ｆ１ ＜ ０．５０
ただし、
ＴＬ３：前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
条件式（１６）は、第１レンズ群の焦点距離に対する、前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離、すなわち第３レンズ群の光軸上の長さの比を規定するための条件式である。条件式（１６）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群の焦点距離が小さくなり、第１レンズ群の焦点距離に係る倍率が大きくなり、２次色収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１６）の上限値を０．４０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１６）の上限値を０．３６にすることが好ましい。
一方、条件式（１６）の対応値が下限値を下回ると、第３レンズ群の光軸上の長さが短くなり、安定したレンズ保持部材の構成が困難となり、製造誤差が増加し、非点収差が発生してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１６）の下限値を０．２５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１６）の下限値を０．２８にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（１７）を満足することが望ましい。
（１７）０．６５ ＜ ＴＬ／ｆ ＜ １．１５
ただし、
ＴＬ：前記光学系全系の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
条件式（１７）は、光学系全系の焦点距離に対する、光学系全系の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離、すなわち光学系の全長の比を規定するための条件式である。条件式（１７）の対応値が上限値を上回ると、周辺光量が低下し、それを補正するために入射瞳位置を前に出すと、歪曲収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１７）の上限値を１．１０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１７）の上限値を１．０５にすることが好ましい。
一方、条件式（１７）の対応値が下限値を下回ると、軸上、軸外ともに２次色収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１７）の下限値を０．７０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１７）の下限値を０．７５にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、以下の条件式（１８）を満足することが望ましい。
（１８）０．３０ ＜ ｆ／ｆ１２ ＜ １．００
ただし、
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
ｆ１２：前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との無限遠物体合焦状態における合成焦点距離
条件式（１８）は、光学系全系の焦点距離と、第１レンズ群と第２レンズ群との無限遠物体合焦状態における合成焦点距離との比を規定するための条件式である。条件式（１８）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群と第２レンズ群との無限遠物体合焦状態における合成焦点距離が小さくなり、２次色収差の補正が困難になってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１８）の上限値を０．９０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１８）の上限値を０．８５にすることが好ましい。
一方、条件式（１８）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群と第２レンズ群との無限遠物体合焦状態における合成焦点距離が大きくなり、第２レンズ群の焦点距離が小さくなり、近距離物体合焦時の非点収差が悪化してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１８）の下限値を０．３５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１８）の下限値を０．４０にすることが好ましい。
また、本実施形態に係る光学系は、前記第２レンズ群を光軸に沿って像側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行うことが望ましい。
この構成により、光学系の小型化を実現するとともに、球面収差、色収差、非点収差の変動を良好に補正し、高い光学性能を実現することができる。
また、本実施形態に係る光学装置は、上述した構成の光学系を備えている。これにより、光学系を組み立てた後に、製造誤差によって生じた諸収差を短い作業工程で容易に補正することができる光学系を備えた光学装置を実現することができる。
また、本実施形態に係る光学系の調整方法は、光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、第３レンズ群とを有し、前記第２レンズ群を光軸に沿って移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、前記第３レンズ群は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることによって像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群を有する光学系の調整方法であって、前記第３レンズ群は、前記防振レンズ群よりも像側に、負レンズＬｎと、前記負レンズＬｎと隣り合う正屈折力のレンズ群とからなる調整レンズ群をさらに有し、前記負レンズＬｎと前記正屈折力のレンズ群との空気間隔の調整を行う。
斯かる光学系の調整方法により、光学系を組み立てた後に、製造誤差によって生じた諸収差を短い作業工程で容易に補正することができる。
（数値実施例）
以下、本実施形態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、第１実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施例に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向け、屈折力が極めて弱い保護フィルタガラスＨＧと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５との接合レンズとから構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ２１と両凹レンズＬ２２との接合レンズから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４と、両凸レンズＬ３５と、両凹レンズＬ３６と、両凸レンズＬ３７とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３の像面Ｉ側には、ローパスフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例に係る光学系は、第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群として像面Ｉ側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる。また、正メニスカスレンズＬ３２と両凹レンズＬ３３との接合レンズと、負メニスカスレンズＬ３４とを防振レンズ群Ｇｖｒとして光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより像面Ｉ上の像をシフトさせて、像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行っている。
また、本実施例に係る光学系は、両凸レンズＬ３５と、両凹レンズＬ３６と、両凸レンズＬ３７とで、光学系の組み立て後に、製造誤差による結像性能の劣化を良好に補正するための調整レンズ群Ｇａｄｊを構成している。
次に、調整レンズ群Ｇａｄｊについて説明する。図２は調整レンズ群Ｇａｄｊの調整機構を示す拡大断面図である。図２に示すように、調整レンズ群Ｇａｄｊは、両凹形状の負レンズＬｎと、負レンズＬｎの像面Ｉ側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＡと、負レンズＬｎの物体側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとから構成されている。本実施例においては、両凹レンズＬ３６が負レンズＬｎに対応し、両凸レンズＬ３７がレンズ群Ｇ３ａｄｊＡに対応し、両凸レンズＬ３５がレンズ群Ｇ３ａｄｊＢに対応している。なお、調整レンズ群Ｇａｄｊが両凹形状の負レンズＬｎと、負レンズＬｎの像面Ｉ側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＡと、負レンズＬｎの物体側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとから構成されていること、および次に説明する調整機構、調整方法は、以下の各実施例において共通である。
図２に示すように、負レンズＬｎは環状の第１レンズ保持枠Ｒ１に保持され、レンズ群Ｇ３ａｄｊＡは環状の第２レンズ保持枠Ｒ２に保持され、レンズ群Ｇ３ａｄｊＢは環状の第３レンズ保持枠Ｒ３に保持されている。第２レンズ保持枠Ｒ２は、レンズ群Ｇ３ａｄｊＡを保持する円筒部Ｒ２ａと、円筒部Ｒ２ａの物体側端部に形成され径方向外方に延在するフランジ部Ｒ２ｂとを有する。フランジ部Ｒ２ｂの外径寸法と第１レンズ保持枠Ｒ１の外径寸法とは同等に形成されている。第３レンズ保持枠Ｒ３は、レンズ群Ｇ３ａｄｊＢを保持する円筒部Ｒ３ａと、円筒部Ｒ３ａの像面Ｉ側端部に形成され径方向外方に延在するフランジ部Ｒ３ｂとを有する。フランジ部Ｒ３ｂの外径寸法と第１レンズ保持枠Ｒ１の外径寸法とは同等に形成されている。
第２レンズ保持枠Ｒ２のフランジ部Ｒ２ｂには、フランジ部Ｒ２ｂを光軸方向に貫通する３つのねじ穴Ｒ２ｃが周方向に略等間隔で形成されている。第３レンズ保持枠Ｒ３のフランジ部Ｒ３ｂには、フランジ部Ｒ３ｂを光軸方向に貫通する３つのねじ穴Ｒ３ｃが周方向に略等間隔で形成されている。第１レンズ保持枠Ｒ１には、像面Ｉ側の面すなわち第２レンズ保持枠Ｒ２のフランジ部Ｒ２ｂと対向する面に開口する光軸方向の３つのねじ穴Ｒ１ｄが、フランジ部Ｒ２ｂの３つのねじ穴Ｒ２ｃに対応するように、周方向に略等間隔で形成されている。第１レンズ保持枠Ｒ１にはさらに、物体側の面すなわち第３レンズ保持枠Ｒ３のフランジ部Ｒ３ｂと対向する面に開口する光軸方向の３つのねじ穴Ｒ１ｅが、フランジ部Ｒ３ｂの３つのねじ穴Ｒ３ｃに対応するように、周方向に略等間隔で形成されている。第１レンズ保持枠Ｒ１の３つのねじ穴Ｒ１ｄと３つのねじ穴Ｒ１ｅとは、光軸方向から見て、周方向に交互に略等間隔となるように形成されている。
第１レンズ保持枠Ｒ１と第２レンズ保持枠Ｒ２との間隔は、第１レンズ保持枠Ｒ１と第２レンズ保持枠Ｒ２との間に挟み込まれた環状の板状部材である間隔調整部材Ｓ１の数を変更することにより調整できるようになっている。また、第１レンズ保持枠Ｒ１と第３レンズ保持枠Ｒ３との間隔は、第１レンズ保持枠Ｒ１と第３レンズ保持枠Ｒ３との間に挟み込まれた環状の板状部材である間隔調整部材Ｓ１の数を変更することにより調整できるようになっている。
間隔調整部材Ｓ１は第１レンズ保持枠Ｒ１の外径寸法と同等の外径寸法を有している。間隔調整部材Ｓ１には、光軸方向に貫通する６つのねじ穴Ｓ１ａが周方向に略等間隔で形成されている。したがって間隔調整部材Ｓ１は、第１レンズ保持枠Ｒ１と第２レンズ保持枠Ｒ２との間と、第１レンズ保持枠Ｒ１と第３レンズ保持枠Ｒ３との間との何れにも配置できる構成となっている。
第１レンズ保持枠Ｒ１と、第２レンズ保持枠Ｒ２と、第１レンズ保持枠Ｒ１と第２レンズ保持枠Ｒ２との間に配置された間隔調整部材Ｓ１とは、３つのねじＮ１によって互いに固定されている。詳細には、像面Ｉ側から第２レンズ保持枠Ｒ２のフランジ部Ｒ２ｂの３つのねじ穴Ｒ２ｃにそれぞれ螺合された３つのねじＮ１が、各ねじ穴Ｒ２ｃと、各ねじ穴Ｒ２ｃに対応する間隔調整部材Ｓ１のねじ穴Ｓ１ａとを貫通し、第１レンズ保持枠Ｒ１の対応するねじ穴Ｒ１ｄに螺合することにより、第１レンズ保持枠Ｒ１と第２レンズ保持枠Ｒ２と間隔調整部材Ｓ１とは互いに固定されている。本実施例においては、図２に示すように、第１レンズ保持枠Ｒ１と第２レンズ保持枠Ｒ２との間には、２つの間隔調整部材Ｓ１が挟み込まれ、固定されている。
同様に、物体側から第３レンズ保持枠Ｒ３のフランジ部Ｒ３ｂの３つのねじ穴Ｒ３ｃにそれぞれ螺合された３つのねじＮ１が、各ねじ穴Ｒ３ｃと、各ねじ穴Ｒ３ｃに対応する間隔調整部材Ｓ１のねじ穴Ｓ１ａとを貫通し、第１レンズ保持枠Ｒ１の対応するねじ穴Ｒ１ｅに螺合することにより、第１レンズ保持枠Ｒ１と第３レンズ保持枠Ｒ３と間隔調整部材Ｓ１とは互いに固定されている。本実施例においては、図２に示すように、第１レンズ保持枠Ｒ１と第３レンズ保持枠Ｒ３との間には、２つの間隔調整部材Ｓ１が挟み込まれ、固定されている。
そして本実施例に係る光学系は、第２レンズ保持枠Ｒ２側の３つのねじＮ１を抜いて第１レンズ保持枠Ｒ１と第２レンズ保持枠Ｒ２との間に配置される間隔調整部材Ｓ１の数を変更することができる。そして間隔調整部材Ｓ１の数を変更した後、再度これら３つのねじＮ１を締め付けて、第１レンズ保持枠Ｒ１と、第２レンズ保持枠Ｒ２と、数が変更された間隔調整部材Ｓ１とを互いに固定することにより、第１レンズ保持枠Ｒ１と第２レンズ保持枠Ｒ２との間隔を調整することができる。このように第１レンズ保持枠Ｒ１と第２レンズ保持枠Ｒ２との間隔を調整することにより、負レンズＬｎとレンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの空気間隔を調整できるようになっている。すなわち本実施例においては、両凹レンズＬ３６と両凸レンズＬ３７との空気間隔を調整できるようになっている。
同様に、第３レンズ保持枠Ｒ３側の３つのねじＮ１を抜いて第１レンズ保持枠Ｒ１と第３レンズ保持枠Ｒ３との間に配置される間隔調整部材Ｓ１の数を変更することができる。そして間隔調整部材Ｓ１の数を変更した後、再度これら３つのねじＮ１を締め付けて、第１レンズ保持枠Ｒ１と、第３レンズ保持枠Ｒ３と、数が変更された間隔調整部材Ｓ１とを互いに固定することにより、第１レンズ保持枠Ｒ１と第３レンズ保持枠Ｒ３との間隔を調整することができる。このように第１レンズ保持枠Ｒ１と第３レンズ保持枠Ｒ３との間隔を調整することにより、負レンズＬｎとレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとの空気間隔を調整できるようになっている。すなわち本実施例においては、両凹レンズＬ３６と両凸レンズＬ３５との空気間隔を調整できるようになっている。
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。
［全体諸元］において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）、Ｙは最大像高、ＴＬは撮影レンズの全長（無限遠物体合焦時の第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離）、ＢＦはバックフォーカス（最も像側のレンズ面と像面Ｉとの光軸上の距離）を示す。また、空気換算ＴＬは無限遠物体合焦時の第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離を、フィルタ等の光学ブロックを光路中から除去した状態で測ったときの値であり、空気換算ＢＦは後側レンズ群ＧＲ中の最も像側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離を、フィルタ等の光学ブロックを光路中から除去した状態で測ったときの値である。
[面データ]において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第（ｎ＋１）面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長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、可変は可変の面間隔、絞りＳは開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。空気の屈折率ｎｄ＝1.000000の記載は省略している。
［可変間隔データ］において、ｆは焦点距離を、βは撮影倍率をそれぞれ示し、ｄｉ（ｉは整数）は第ｉ面と第（ｉ＋１）面との面間隔を示す。また、ｄ０は物体から最も物体側のレンズ面までの距離を示す。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面番号と焦点距離を示す。
［条件式対応値］には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
ここで、表１に記載されている焦点距離ｆや曲率半径ｒ、およ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、比例拡大また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）第１実施例
［全体諸元］
ｆ 294.00
ＦＮＯ 2.91
２ω 8.32
Ｙ 21.60
ＴＬ 305.39
空気換算ＴＬ 304.88
ＢＦ 67.25
空気換算ＢＦ 66.74

［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 1200.3704 5.00 1.51680 63.88
2) 1199.7897 1.00
3) 117.0888 15.00 1.43385 95.25
4) 1140.8744 50.00
5) 118.6010 15.00 1.43385 95.25
6) -219.4076 3.00
7) -195.8561 4.50 1.61266 44.46
8) 456.3056 37.52
9) 56.5844 2.50 1.61772 49.81
10) 31.2731 11.00 1.49782 82.57
11) 143.8239 (可変)

12) 1196.9976 3.00 1.84666 23.78
13) -223.3874 2.40 1.76684 46.78
14) 54.5722 (可変)

15) ∞ 3.50 (絞り)

16) 117.0936 3.00 1.88300 40.66
17) 337.7034 7.02
18) -106.4501 3.00 1.80100 34.92
19) -48.8669 1.90 1.49782 82.57
20) 70.8719 2.00
21) 265.8882 1.90 1.49782 82.57
22) 88.2775 2.77
23) 63.5637 5.50 1.62299 58.12
24) -67.1168 3.50
25) -63.8865 2.00 1.80100 34.92
26) 55.1040 2.00
27) 64.5295 5.00 1.81600 46.59
28) -109.1205 5.00

29) ∞ 1.50 1.51680 63.88
30) ∞ 60.75
像面 ∞

［可変間隔データ］
無限遠 至近撮影距離
forβ 293.997 -0.183
ｄ 0 ∞ 1594.607
ｄ11 6.441 22.206
ｄ14 38.692 22.927

［レンズ群データ］
群 始面 f
1 1 177.78
2 12 -73.17
3 16 187.92

［条件式対応値］
（１）ｆ／ｆＲＡ＝5.8
（２）ｆ／ｄＲ＝4.1
（３）ｆ／−ｆＦＡ＝0.36
（４）｜Ｒ１Ａ−Ｒ２Ａ｜／ｆ＝0.032
（５）（Ｒ１Ａ＋Ｒ２Ａ）／ｆ＝0.41
（６）IIIＡ／IＡ・(ｙ／ｆ)2＝0.040
（７）IIIＡ・(ｙ／ｆ)2＝0.030
（８）ｄＭ／ｆ＝0.007
（９）ｆ／ｆＦＢ＝1.5
（１０）ｄＳＡ／ｆ＝0.012
（１１）ｆ／−ｆＲＢ＝1.6
（１２）｜Ｒ１Ｂ−Ｒ２Ｂ｜／ｆ＝0.011
（１３）（Ｒ１Ｂ＋Ｒ２Ｂ）／ｆ＝0.45
（１４）IIIＢ／IＢ・(ｙ／ｆ)2＝0.001
（１５）−IＢ＝1.494
（１６）ＴＬ３／ｆ１＝0.31
（１７）ＴＬ／ｆ＝1.04
（１８）ｆ／ｆ１２＝0.55
図３（ａ）は第１実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図であり、図３（ｂ）は防振状態での横収差図である。
図４（ａ）は第１実施例に係る光学系において面間隔ｄ２６を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図であり、図４（ｂ）は面間隔ｄ２４を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、図中のｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）での収差曲線を示し、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）での収差曲線を示し、記載のないものはｄ線での収差曲線を示す。球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、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している。コマ収差を示す収差図は、ｄ線およびｇ線に対するメリディオナルコマ収差を表している。非点収差を示す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。なお、以下に示す各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
図３（ａ）、（ｂ）の各収差図から明らかなように、第１実施例に係る光学系は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
また、図４（ａ）から、非点収差がマイナスに変化し、製造誤差によって発生した収差を補正可能であることがわかる。
また、図４（ｂ）から、球面収差がマイナスに変化し、製造誤差によって発生した収差を補正可能であることがわかる。
（第２実施例）
図５は、第２実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。
図５に示すように、本実施例に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向け、屈折力が極めて弱い保護フィルタガラスＨＧと、両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５との接合レンズとから構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と両凹レンズＬ２３との接合レンズとから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と両凹レンズＬ３４との接合レンズと、両凹レンズＬ３５と、両凸レンズＬ３６と、両凹レンズＬ３７と、両凸レンズＬ３８とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３の像面Ｉ側には、ローパスフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例に係る光学系は、第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群として像面Ｉ側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる。また、正メニスカスレンズＬ３３と両凹レンズＬ３４との接合レンズと、両凹レンズＬ３５とを防振レンズ群Ｇｖｒとして光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより像面Ｉ上の像をシフトさせて、像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行っている。
また、本実施例に係る光学系は、両凸レンズＬ３６と、両凹レンズＬ３７と、両凸レンズＬ３８とで、光学系の組み立て後に、製造誤差による結像性能の劣化を良好に補正するための調整レンズ群Ｇａｄｊを構成している。
調整レンズ群Ｇａｄｊは、第１実施例と同様に、両凹形状の負レンズＬｎと、負レンズＬｎの像面Ｉ側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＡと、負レンズＬｎの物体側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとから構成されている（図２参照）。本実施例においては、両凹レンズＬ３７が負レンズＬｎに対応し、両凸レンズＬ３８がレンズ群Ｇ３ａｄｊＡに対応し、両凸レンズＬ３６がレンズ群Ｇ３ａｄｊＢに対応している。また、負レンズＬｎとレンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの空気間隔、および負レンズＬｎとレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとの空気間隔の調整機構も第１実施例と同様である。
以下の表２に、本実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）第２実施例
［全体諸元］
ｆ 391.99
ＦＮＯ 2.88
２ω 6.27
Ｙ 21.60
ＴＬ 398.99
空気換算ＴＬ 398.31
ＢＦ 75.99
空気換算ＢＦ 75.31

［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 1200.3704 5.00 1.51680 63.88
2) 1199.7897 1.00
3) 206.0123 17.50 1.43385 95.25
4) -1124.1029 45.00
5) 162.1697 18.00 1.43385 95.25
6) -424.1506 3.00
7) -387.2326 6.00 1.61266 44.46
8) 341.3405 90.05
9) 66.3028 4.00 1.79500 45.31
10) 45.2667 15.50 1.49782 82.57
11) 852.5142 (可変)

12) -1364.8500 2.50 1.81600 46.59
13) 100.3113 3.45
14) -1478.6561 3.50 1.84666 23.80
15) -115.0000 2.40 1.51823 58.82
16) 70.0000 (可変)

17) ∞ 2.00 (絞り)

18) 94.2086 8.00 1.58313 59.42
19) -52.4800 1.20
20) -50.2830 1.90 1.90200 25.26
21) -107.9165 5.00
22) -308.3841 3.50 1.84666 23.80
23) -67.5239 1.90 1.59319 67.90
24) 63.3602 3.10
25) -502.9890 1.90 1.75500 52.34
26) 112.1269 6.26
27) 61.9176 5.80 1.79504 28.69
28) -93.9603 3.20
29) -91.9469 1.90 1.84666 23.80
30) 49.5642 2.00
31) 60.5211 5.50 1.79952 42.09
32) -162.0287 9.00

33) ∞ 2.00 1.51680 63.88
34) ∞ 64.99
像面 ∞

［可変間隔データ］
無限遠 至近撮影距離
forβ 391.990 -0.173
ｄ 0 ∞ 2201.000
ｄ11 14.478 29.909
ｄ16 38.472 23.041

［レンズ群データ］
群 始面 f
1 1 179.21
2 12 -70.56
3 18 165.78

［条件式対応値］
（１）ｆ／ｆＲＡ＝7.0
（２）ｆ／ｄＲ＝4.8
（３）ｆ／−ｆＦＡ＝0.39
（４）｜Ｒ１Ａ−Ｒ２Ａ｜／ｆ＝0.028
（５）（Ｒ１Ａ＋Ｒ２Ａ）／ｆ＝0.27
（６）IIIＡ／IＡ・(ｙ／ｆ)2＝0.040
（７）IIIＡ・(ｙ／ｆ)2＝0.026
（８）ｄＭ／ｆ＝0.005
（９）ｆ／ｆＦＢ＝1.6
（１０）ｄＳＡ／ｆ＝0.009
（１１）ｆ／−ｆＲＢ＝2.7
（１２）｜Ｒ１Ｂ−Ｒ２Ｂ｜／ｆ＝0.016
（１３）（Ｒ１Ｂ＋Ｒ２Ｂ）／ｆ＝0.45
（１４）IIIＢ／IＢ・(ｙ／ｆ)2＝0.002
（１５）−IＢ＝1.464
（１６）ＴＬ３／ｆ１＝0.35
（１７）ＴＬ／ｆ＝1.02
（１８）ｆ／ｆ１２＝0.43
図６（ａ）は第２実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図であり、図６（ｂ）は防振状態での横収差図である。
図７（ａ）は第２実施例に係る光学系において面間隔ｄ３０を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図であり、図７（ｂ）は面間隔ｄ２８を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図である。
図６（ａ）、（ｂ）の各収差図から明らかなように、第２実施例に係る光学系は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
また、図７（ａ）から、非点収差がマイナスに変化し、製造誤差によって発生した収差を補正可能であることがわかる。
また、図７（ｂ）から、球面収差がマイナスに変化し、製造誤差によって発生した収差を補正可能であることがわかる。
（第３実施例）
図８は、第３実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。
図８に示すように、本実施例に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向け、屈折力が極めて弱い保護フィルタガラスＨＧと、両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５との接合レンズとから構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と両凹レンズＬ２３との接合レンズとから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズと、両凹レンズＬ３３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と両凹レンズＬ３５との接合レンズと、両凸レンズＬ３６と、両凹レンズＬ３７と、両凸レンズＬ３８とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３の像面Ｉ側には、ローパスフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例に係る光学系は、第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群として像面Ｉ側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる。また、両凹レンズＬ３３と、正メニスカスレンズＬ３４と両凹レンズＬ３５との接合レンズとを防振レンズ群Ｇｖｒとして光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより像面Ｉ上の像をシフトさせて、像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行っている。
また、本実施例に係る光学系は、両凸レンズＬ３６と、両凹レンズＬ３７と、両凸レンズＬ３８とで、光学系の組み立て後に、製造誤差による結像性能の劣化を良好に補正するための調整レンズ群Ｇａｄｊを構成している。
調整レンズ群Ｇａｄｊは、第１実施例と同様に、両凹形状の負レンズＬｎと、負レンズＬｎの像面Ｉ側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＡと、負レンズＬｎの物体側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとから構成されている（図２参照）。本実施例においては、両凹レンズＬ３７が負レンズＬｎに対応し、両凸レンズＬ３８がレンズ群Ｇ３ａｄｊＡに対応し、両凸レンズＬ３６がレンズ群Ｇ３ａｄｊＢに対応している。また、負レンズＬｎとレンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの空気間隔、および負レンズＬｎとレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとの空気間隔の調整機構も第１実施例と同様である。
以下の表３に、本実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）第３実施例
［全体諸元］
ｆ 490.00
ＦＮＯ 4.08
２ω 5.02
Ｙ 21.60
ＴＬ 423.32
空気換算ＴＬ 422.81
ＢＦ 87.50
空気換算ＢＦ 86.99

［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 1200.3702 5.00 1.51680 63.88
2) 1199.7895 1.00
3) 210.8821 13.34 1.43385 95.25
4) -2487.4702 75.00
5) 130.9329 15.39 1.43385 95.25
6) -427.0712 2.02
7) -423.8689 5.20 1.61266 44.46
8) 390.3283 62.39
9) 82.6869 3.50 1.69680 55.52
10) 48.3676 11.00 1.49782 82.57
11) 392.6365 (可変)

12) -4350.1348 2.50 1.80610 40.97
13) 87.5905 3.78
14) -440.4557 3.80 1.80809 22.74
15) -104.1071 2.50 1.55298 55.07
16) 936.7350 (可変)

17) ∞ 15.00 (絞り)

18) 93.8232 2.00 1.80809 22.74
19) 43.1795 5.40 1.49782 82.57
20) -224.8650 4.50
21) -1117.7757 1.80 1.60300 65.44
22) 101.2201 1.91
23) -289.4739 4.50 1.61266 44.46
24) -44.1719 1.80 1.49782 82.57
25) 76.9868 5.33
26) 42.4858 7.00 1.61266 44.46
27) -103.0363 10.38
28) -61.4311 1.80 1.83481 42.73
29) 46.6607 1.77
30) 62.9569 4.80 1.80610 33.27
31) -147.1794 6.50

32) ∞ 1.50 1.51680 63.88
33) ∞ 79.50
像面 ∞

［可変間隔データ］
無限遠 至近撮影距離
forβ 490.000 -0.152
ｄ 0 ∞ 3176.002
ｄ11 14.048 27.486
ｄ16 47.375 33.937

［レンズ群データ］
群 始面 f
1 1 193.27
2 12 -107.20
3 18 736.10

［条件式対応値］
（１）ｆ／ｆＲＡ＝8.9
（２）ｆ／ｄＲ＝5.3
（３）ｆ／−ｆＦＡ＝0.61
（４）｜Ｒ１Ａ−Ｒ２Ａ｜／ｆ＝0.033
（５）（Ｒ１Ａ＋Ｒ２Ａ）／ｆ＝0.22
（６）IIIＡ／IＡ・(ｙ／ｆ)2＝0.028
（７）IIIＡ・(ｙ／ｆ)2＝0.026
（８）ｄＭ／ｆ＝0.004
（９）ｆ／ｆＦＢ＝2.2
（１０）ｄＳＡ／ｆ＝0.021
（１１）ｆ／−ｆＲＢ＝5.8
（１２）｜Ｒ１Ｂ−Ｒ２Ｂ｜／ｆ＝0.085
（１３）（Ｒ１Ｂ＋Ｒ２Ｂ）／ｆ＝0.34
（１４）IIIＢ／IＢ・(ｙ／ｆ)2＝0.002
（１５）−IＢ＝4.377
（１６）ＴＬ３／ｆ１＝0.32
（１７）ＴＬ／ｆ＝0.86
（１８）ｆ／ｆ１２＝0.79
図９（ａ）は第３実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図であり、図９（ｂ）は防振状態での横収差図である。
図１０（ａ）は第３実施例に係る光学系において面間隔ｄ２９を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図であり、図１０（ｂ）は面間隔ｄ２７を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図である。
図９（ａ）、（ｂ）の各収差図から明らかなように、第３実施例に係る光学系は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
また、図１０（ａ）から、非点収差がマイナスに変化し、製造誤差によって発生した収差を補正可能であることがわかる。
また、図１０（ｂ）から、球面収差がマイナスに変化し、製造誤差によって発生した収差を補正可能であることがわかる。
（第４実施例）
図１１は、第４実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。
図１１に示すように、本実施例に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第３レンズ群とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向け、屈折力が極めて弱い保護フィルタガラスＨＧと、両凸レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２と、両凹レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１５との接合レンズとから構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に平面を向けた平凸レンズＬ２１と両凹レンズＬ２２との接合レンズとから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸レンズＬ３２との接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と両凹レンズＬ３４の接合レンズと、物体側に平面を向けた平凹負レンズＬ３５と、両凸レンズＬ３６と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７と、両凹レンズＬ３８と、両凸レンズＬ３９とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３の像面Ｉ側には、ローパスフィルタ等のフィルタＦＬが配置されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。
以上の構成のもと、本実施例に係る光学系は、第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群として像面Ｉ側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦が行われる。また、正メニスカスレンズＬ３３と両凹レンズＬ３４の接合レンズと、平凹負レンズＬ３５とを防振レンズ群Ｇｖｒとして光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより像面Ｉ上の像をシフトさせて、像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行っている。
また、本実施例に係る光学系は、両凸レンズＬ３６と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７と、両凹レンズＬ３８と、両凸レンズＬ３９とで、光学系の組み立て後に、製造誤差による結像性能の劣化を良好に補正するための調整レンズ群Ｇａｄｊを構成している。
調整レンズ群Ｇａｄｊは、第１実施例と同様に、両凹形状の負レンズＬｎと、負レンズＬｎの像面Ｉ側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＡと、負レンズＬｎの物体側に隣接して配置された正の屈折力を有するレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとから構成されている（図２参照）。本実施例においては、両凹レンズＬ３８が負レンズＬｎに対応し、両凸レンズＬ３９がレンズ群Ｇ３ａｄｊＡに対応し、両凸レンズＬ３６と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７とがレンズ群Ｇ３ａｄｊＢに対応している。また、負レンズＬｎとレンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの空気間隔、および負レンズＬｎとレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとの空気間隔の調整機構も第１実施例と同様である。
以下の表４に、本実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）第４実施例
［全体諸元］
ｆ 587.80
ＦＮＯ 4.08
２ω 4.19
Ｙ 21.60
ＴＬ 469.10
空気換算ＴＬ 468.59
ＢＦ 82.77
空気換算ＢＦ 82.26

［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1) 1200.5127 5.00 1.51680 63.88
2) 1199.6476 1.00
3) 225.0000 16.40 1.43385 95.25
4) -1939.6468 80.00
5) 161.4252 16.60 1.43385 95.25
6) -625.3189 2.15
7) -566.2858 6.00 1.61266 44.46
8) 350.3515 104.80
9) 70.3762 3.50 1.77250 49.62
10) 47.5154 10.80 1.49782 82.57
11) 243.3331 (可変)

12) ∞ 3.00 1.92286 20.88
13) -206.7820 2.50 1.83481 42.73
14) 82.7523 (可変)

15) ∞ 13.20 (絞り)

16) 125.8462 1.80 1.90265 35.73
17) 46.6040 6.00 1.59319 67.90
18) -146.6583 10.00
19) -252.0989 3.20 1.78472 25.72
20) -68.0010 2.00 1.49782 82.57
21) 67.9727 1.70
22) ∞ 1.80 1.81600 46.59
23) 75.4444 4.50
24) 46.9590 7.40 1.61266 44.46
25) -46.9590 1.15
26) -46.2240 1.70 1.92286 20.88
27) -75.1558 7.40
28) -59.2874 2.45 1.59319 67.90
29) 42.6190 1.95
30) 51.7215 5.40 1.67003 47.14
31) -154.5582 6.15

32) ∞ 1.50 1.51680 63.88
33) ∞ 75.12
像面 ∞

［可変間隔データ］
無限遠 至近撮影距離
forβ 587.801 -0.145
ｄ 0 ∞ 3930.900
ｄ11 17.545 33.104
ｄ14 45.385 29.826

［レンズ群データ］
群 始面 f
1 1 230.74
2 12 -103.56
3 16 692.82

［条件式対応値］
（１）ｆ／ｆＲＡ＝10.1
（２）ｆ／ｄＲ＝6.7
（３）ｆ／−ｆＦＡ＝0.45
（４）｜Ｒ１Ａ−Ｒ２Ａ｜／ｆ＝0.015
（５）（Ｒ１Ａ＋Ｒ２Ａ）／ｆ＝0.16
（６）IIIＡ／IＡ・(ｙ／ｆ)2＝0.034
（７）IIIＡ・(ｙ／ｆ)2＝0.023
（８）ｄＭ／ｆ＝0.003
（９）ｆ／ｆＦＢ＝1.6
（１０）ｄＳＡ／ｆ＝0.013
（１１）ｆ／−ｆＲＢ＝3.3
（１２）｜Ｒ１Ｂ−Ｒ２Ｂ｜／ｆ＝0.027
（１３）（Ｒ１Ｂ＋Ｒ２Ｂ）／ｆ＝0.23
（１４）IIIＢ／IＢ・(ｙ／ｆ)2＝0.002
（１５）−IＢ＝1.565
（１６）ＴＬ３／ｆ１＝0.29
（１７）ＴＬ／ｆ＝0.80
（１８）ｆ／ｆ１２＝0.84
図１２（ａ）は第４実施例に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図であり、図１２（ｂ）は防振状態での横収差図である。
図１３（ａ）は第４実施例に係る光学系において面間隔ｄ２９を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図であり、図１３（ｂ）は面間隔ｄ２７を設計値よりも０．２ｍｍ広げた時の諸収差図である。
図１２（ａ）、（ｂ）の各収差図から明らかなように、第４実施例に係る光学系は諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
また、図１３（ａ）から、非点収差がマイナスに変化し、製造誤差によって発生した収差を補正可能であることがわかる。
また、図１３（ｂ）から、球面収差がマイナスに変化し、製造誤差によって発生した収差を補正可能であることがわかる。
以上説明したように、上記各実施例によれば、製造誤差によって発生した諸収差、特に非点収差と球面収差を、短い作業工程で容易に補正することができる。また、諸収差を補正するための調整機構も簡単な構造を採用しているので、小型で高い光学性能を備えた光学系を低コストで実現することができる。
なお、上記各実施例は本実施形態の一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本実施形態の光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本実施形態の光学系の数値実施例として３群構成のものを示したが、例えば４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。なお、レンズ群とは、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、本実施形態の光学系において、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。合焦レンズ群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。特に第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、本実施形態の光学系において、レンズ群または部分レンズ群を光軸と垂直な成分を持つように移動させ、または光軸を含む方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としても良い。特に第３レンズ群Ｇ３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、本実施形態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、本実施形態の光学系において、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとして部材を設けずにレンズの枠でその役割を代用する構成としてもよい。
また、本実施形態の光学系を構成するレンズのレンズ面には、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よい。
次に、本実施形態に係る光学系を備えたカメラを図１４に基づいて説明する。
図１４は、本実施形態に係る光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図１４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を備えたデジタル一眼レフカメラである。
図１４に示すデジタル一眼レフカメラ１において、図示しない物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、クイックリターンミラー３を介して集点板５に結像される。そして、集点板５に結像された光は、ペンタプリズム７中で複数回反射されて接眼レンズ９へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ９を介して正立像として観察することができる。
撮影者によって図示しないレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、撮影レンズ２で集光された物体（被写体）の光は撮像素子１１上に被写体像を形成する。これにより、物体からの光は、撮像素子１１により撮像され、物体画像としてメモリ（図示省略）に記憶される。このようにして、撮影者はカメラ１による物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、光学系を組み立てた後に、製造誤差によって生じた諸収差を短い作業工程で容易に補正することができ、小型で高い光学性能を有する光学系である。したがって本カメラ１は、高い光学性能を備えたカメラである。なお、上記第２実施例〜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。また、カメラ１は、撮影レンズ２を着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズ２と一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、クイックリターンミラー等を有さないカメラでも良い。
以上説明したように、本実施形態によれば、製造誤差によって発生した諸収差、特に非点収差と球面収差を短い作業工程で容易に補正することができ、小型で高い光学性能を備えた光学系、光学系を備えた光学装置、および光学系の調整方法を実現することができる。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇｖｒ 防振レンズ群
Ｇａｄｊ 調整レンズ群
Ｒ１ 第１レンズ保持枠
Ｒ２ 第２レンズ保持枠
Ｒ３ 第３レンズ保持枠
Ｓ１ 間隔調整部材
Ｎ１ ねじ
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ 光学装置
２ 撮影レンズ
３ クイックリターンミラー
５ 集点板
７ ペンタプリズム
９ 接眼レンズ
１１ 撮像素子

Claims (35)

  1. 光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、開口絞りと、第３レンズ群とにより実質的に３個のレンズ群からなり、
    前記第２レンズ群を光軸に沿って像側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
    前記第３レンズ群は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることによって像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群と、前記防振レンズ群よりも像側に配置され、負レンズＬｎと、前記負レンズＬｎと隣り合う正屈折力のレンズ群とからなり、前記負レンズＬｎと前記正屈折力のレンズ群との空気間隔を調整可能な調整レンズ群とを有する光学系。
  2. 前記調整レンズ群の前記正屈折力のレンズ群は、前記負レンズＬｎの像側に配置された正屈折力のレンズ群Ｇ３ａｄｊＡである請求項１に記載の光学系。
  3. 前記調整レンズ群の前記正屈折力のレンズ群は、前記負レンズＬｎの物体側に配置された正屈折力のレンズ群Ｇ３ａｄｊＢである請求項１に記載の光学系。
  4. 前記調整レンズ群の前記正屈折力のレンズ群は、前記負レンズＬｎの像側に配置された正屈折力のレンズ群Ｇ３ａｄｊＡと、前記負レンズＬｎの物体側に配置された正屈折力のレンズ群Ｇ３ａｄｊＢとである請求項１に記載の光学系。
  5. 前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡは、１枚の正レンズである請求項２または４に記載の光学系。
  6. 前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢは、２枚以下のレンズで構成されている請求項３または４に記載の光学系。
  7. 前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢは、１枚の正レンズ、または１枚の正レンズと１枚の負レンズとの組み合わせで構成されている請求項３または４に記載の光学系。
  8. 前記負レンズＬｎは、両凹形状である請求項４に記載の光学系。
  9. 以下の条件式（１）を満足する請求項２、４、５、８の何れか一項に記載の光学系。
    （１）３．０ ＜ ｆ／ｆＲＡ ＜ １５．０
    ただし、
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
    ｆＲＡ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの合成焦点距離
  10. 以下の条件式（２）を満足する請求項２、４、５、８、９の何れか一項に記載の光学系。
    （２）２．０ ＜ ｆ／ｄＲ ＜ １０．０
    ただし、
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
    ｄＲ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡの最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
  11. 以下の条件式（３）を満足する請求項２、４、５、８から１０の何れか一項に記載の光学系。
    （３）０．１０ ＜ ｆ／−ｆＦＡ ＜ １．００
    ただし、
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
    ｆＦＡ：最も物体側のレンズから前記負レンズＬｎまでの合成焦点距離
  12. 以下の条件式（４）および（５）を満足する請求項２、４、５、８から１１の何れか一項に記載の光学系。
    （４）｜Ｒ１Ａ−Ｒ２Ａ｜／ｆ ＜ ０．０５０
    （５）０．０１０ ＜ （Ｒ１Ａ＋Ｒ２Ａ）／ｆ ＜０．６００
    ただし、
    Ｒ１Ａ：前記負レンズＬｎの像側の面の曲率半径
    Ｒ２Ａ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡの物体側の面の曲率半径
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
  13. 以下の条件式（６）を満足する請求項２、４、５、８から１２の何れか一項に記載の光学系。
    （６）０．００５ ＜ IIIＡ／IＡ・(ｙ／ｆ)2
    ただし、
    IIIＡ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの３次非点収差係数の和
    IＡ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの３次球面収差係数の和
    ｙ：前記光学系の最大像高
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
  14. 以下の条件式（７）を満足する請求項２、４、５、８から１３の何れか一項に記載の光学系。
    （７）０．００５ ＜ IIIＡ・(ｙ／ｆ)2 ＜ ０．０６０
    ただし、
    IIIＡ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡから最も像側のレンズまでの３次非点収差係数の和
    ｙ：前記光学系の最大像高
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
  15. 前記第３レンズ群中に、物体側から順に、前記負レンズＬｎと、物体側に凸面を向けた前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとが隣接して配置される請求項２、４、５、８から１４の何れか一項に記載の光学系。
  16. 以下の条件式（８）を満足する請求項２、４、５、８から１５の何れか一項に記載の光学系。
    （８）０．００１ ＜ ｄＭ／ｆ ＜ ０．０１０
    ただし、
    ｄＭ：前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの空気間隔の光軸上の距離
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
  17. 前記負レンズＬｎは第１の保持部材によって保持され、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡは第２の保持部材によって保持されている請求項２、４、５、８から１６の何れか一項に記載の光学系。
  18. 前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの前記空気間隔は、前記第１の保持部材と前記第２の保持部材との間に挟み込まれた間隔調整用部材の数を変更することにより調整する請求項１７に記載の光学系。
  19. 以下の条件式（９）を満足する請求項３、４、６から８の何れか一項に記載の光学系。
    （９）１．００ ＜ ｆ／ｆＦＢ ＜ ２．７０
    ただし、
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
    ｆＦＢ：最も物体側のレンズから前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢまでの合成焦点距離
  20. 以下の条件式（１０）を満足する請求項３、４、６から８、１９の何れか一項に記載の光学系。
    （１０）０．００５０ ＜ ｄＳＡ／ｆ ＜ ０．０５００
    ただし、
    ｄＳＡ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢと前記負レンズＬｎとの空気間隔の光軸上の距離
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
  21. 以下の条件式（１１）を満足する請求項３、４、６から８、１９、２０の何れか一項に記載の光学系。
    （１１）１．３ ＜ ｆ／−ｆＲＢ ＜ ６．５
    ただし、
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
    ｆＲＢ：前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの合成焦点距離
  22. 以下の条件式（１２）および（１３）を満足する請求項３、４、６から８、１９から２１の何れか一項に記載の光学系。
    （１２）｜Ｒ１Ｂ−Ｒ２Ｂ｜／ｆ ＜ ０．１５０
    （１３）０．１５０ ＜ （Ｒ１Ｂ＋Ｒ２Ｂ）／ｆ ＜０．５００
    ただし、
    Ｒ１Ｂ：前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢの像側の面の曲率半径
    Ｒ２Ａ：前記負レンズＬｎの物体側の面の曲率半径
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
  23. 以下の条件式（１４）を満足する請求項３、４、６から８、１９から２２の何れか一項に記載の光学系。
    （１４）IIIＢ／IＢ・(ｙ／ｆ)2 ＜ ０．０１０
    ただし、
    IIIＢ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの３次非点収差係数の和
    IＢ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの３次球面収差係数の和
    ｙ：前記光学系の最大像高
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
  24. 以下の条件式（１５）を満足する請求項３、４、６から８、１９から２３の何れか一項に記載の光学系。
    （１５）１・２０ ＜ −IＢ ＜ ４．７０
    ただし、
    IＢ：前記光学系全系の焦点距離を１に規格化したときの、前記負レンズＬｎから最も像側のレンズまでの３次球面収差係数の和
  25. 前記第３レンズ群中に、物体側から順に、像側に凸面を向けた前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢと、前記負レンズＬｎとが隣接して配置される請求項３、４、６から８、１９から２４の何れか一項に記載の光学系。
  26. 前記負レンズＬｎは第１の保持部材によって保持され、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢは第３の保持部材によって保持されている請求項３、４、６から８、１９から２５の何れか一項に記載の光学系。
  27. 前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢとの前記空気間隔は、前記第１の保持部材と前記第３の保持部材との間に挟み込まれた間隔調整用部材の数を変更することにより調整する請求項２６に記載の光学系。
  28. 前記負レンズＬｎは第１の保持部材によって保持され、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡは第２の保持部材によって保持され、前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢは第３の保持部材によって保持されている請求項４から１６、１９から２５の何れか一項に記載の光学系。
  29. 前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＡとの前記空気間隔は、前記第１保持部材と前記第２保持部材との間に挟み込まれた間隔調整用部材の数を変更することにより調整し、前記負レンズＬｎと前記レンズ群Ｇ３ａｄｊＢとの前記空気間隔は、前記第１の保持部材と前記第３の保持部材との間に挟み込まれた間隔調整用部材の数を変更することにより調整する請求項２８に記載の光学系。
  30. 以下の条件式（１６）を満足する請求項１から２９の何れか一項に記載の光学系。
    （１６）０．２０ ＜ ＴＬ３／ｆ１ ＜ ０．５０
    ただし、
    ＴＬ３：前記第３レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  31. 以下の条件式（１７）を満足する請求項１から３０の何れか一項に記載の光学系。
    （１７）０．６５ ＜ ＴＬ／ｆ ＜ １．１５
    ただし、
    ＴＬ：前記光学系全系の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
    ｆ１：前記光学系全系の焦点距離
  32. 以下の条件式（１８）を満足する請求項１から３１の何れか一項に記載の光学系。
    （１８）０．３０ ＜ ｆ／ｆ１２ ＜ １．００
    ただし、
    ｆ１：前記光学系全系の焦点距離
    ｆ１２：前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との無限遠物体合焦状態における合成焦点距離
  33. 前記第２レンズ群を光軸に沿って像側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行う請求項１から３２の何れか一項に記載の光学系。
  34. 請求項１から３３の何れか一項に記載の光学系を有する光学装置。
  35. 光軸に沿って物体側から順に、正屈折力の第１レンズ群と、負屈折力の第２レンズ群と、開口絞りと、第３レンズ群とにより実質的に３個のレンズ群からなり、
    前記第２レンズ群を光軸に沿って像側へ移動させることにより無限遠物体から近距離物体への合焦を行い、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、
    前記第３レンズ群は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることによって像ブレ発生時の像面補正を行う防振レンズ群を有する光学系の調整方法であって、
    前記第３レンズ群は、前記防振レンズ群よりも像側に、負レンズＬｎと、前記負レンズＬｎと隣り合う正屈折力のレンズ群とをさらに有し、
    前記負レンズＬｎと前記正屈折力のレンズ群との空気間隔の調整を行う光学系の調整方法。
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