JP6721859B2

JP6721859B2 - 光学系及び光学機器

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Publication number: JP6721859B2
Application number: JP2016037596A
Authority: JP
Inventors: 久美子澁谷
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2016-02-29
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2020-07-15
Anticipated expiration: 2036-02-29
Also published as: JP2017156432A

Description

本発明は、光学系及び光学機器に関する。

従来、デジタルカメラやビデオカメラ等で、Ｆナンバーが明るいレンズが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、特許文献１に記載の光学系は、小型化と良好な光学性能とを両立する光学系を提供することが困難であった。

特開２００８−０５２２１４号公報

本発明の第一の一の態様に係る光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ成分と、両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、少なくとも１つの中間レンズ成分と、第３レンズ成分と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、第４レンズ成分は単レンズであり、次式の条件を満足することを特徴とする。
５．８０６ ≦ （Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１） ≦ １８．９０８
４．０００＜ｄ／ｄｄ＜１０．０００
但し、
Ｌｒ１：第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ｄ：第３レンズ成分の最も物体側のレンズ面から第４レンズ成分の最も像側のレンズ面までの光軸上の長さ
ｄｄ：第３レンズ成分の最も像側のレンズ面から第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面までの光軸上の長さ
本発明の第一の二の態様に係る光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ成分と、両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、少なくとも１つの中間レンズ成分と、第３レンズ成分と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、第４レンズ成分は単レンズであり、次式の条件を満足することを特徴とする。
５．８０６ ≦ （Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１） ≦ １８．９０８
４．０００＜ｄ／ｄｄ＜１０．０００
２．６２２ ≦ （−ｆ２）／ｆ＜１０００．００
但し、
Ｌｒ１：第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ｄ：第３レンズ成分の最も物体側のレンズ面から第４レンズ成分の最も像側のレンズ面までの光軸上の長さ
ｄｄ：第３レンズ成分の最も像側のレンズ面から第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面までの光軸上の長さ
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズ成分の焦点距離

本発明の第二の態様に係る光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ成分と、両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、少なくとも１つの中間レンズ成分と、第３レンズ成分と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、第４レンズ成分は最も像側に配置された単レンズであり、次式の条件を満足することを特徴とする。
４．８０＜（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１）＜１００．００
１．００＜（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）＜８０．００
但し、
Ｌｒ１：第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ＬＡｒ１：第３レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ＬＡｒ２：第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
本発明の第三の態様に係る光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ成分と、両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、少なくとも６つの中間レンズ成分と、第３レンズ成分と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、次式の条件を満足することを特徴とする。
４．８０＜（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１）＜１００．００
但し、
Ｌｒ１：第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
本発明の第四の態様に係る光学系は、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ成分と、両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、少なくとも１つの中間レンズ成分と、第３レンズ成分と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、物体側から順に、第１レンズ成分及び第２レンズ成分を有する第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、第３レンズ成分及び第４レンズ成分を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、合焦に際し、第２レンズ群及び第３レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ異なる軌跡で移動し、次式の条件を満足することを特徴とする。
４．８０＜（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１）＜１００．００
但し、
Ｌｒ１：第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径

第１実施例に係る光学系のレンズ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）は近距離合焦状態を示す。第２実施例に係る光学系のレンズ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）は近距離合焦状態を示す。第３実施例に係る光学系のレンズ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）は近距離合焦状態を示す。第４実施例に係る光学系のレンズ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）は近距離合焦状態を示す。第５実施例に係る光学系のレンズ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）は近距離合焦状態を示す。第６実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図である。第６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）は近距離合焦状態を示す。上記光学系を搭載するカメラの断面図である。上記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、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ＯＬは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＣ１と、両凹レンズ形状である第２レンズ成分ＬＣ２と、少なくとも１つの中間レンズ成分と、第３レンズ成分ＬＣ３と、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分ＬＣ４と、を有して構成されている。第１レンズ成分ＬＣ１の屈折力を負にすることにより、像面湾曲収差及びコマ収差の補正を行うことができる。また、第２レンズ成分ＬＣ２を両凹レンズ形状にすることにより、像面湾曲、コマ収差の補正を行うことができる。また、最終レンズ成分である第４レンズ成分を、正の屈折力を有するメニスカスレンズ形状にすることにより、球面収差、像面湾曲、歪曲収差を補正することができる。なお、最後から２番目のレンズ成分である第３レンズ成分ＣＬ３の屈折力を負にすることにより、像面湾曲を補正することができる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（１）を満足することが望ましい。

４．８００＜（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１）＜１００．００（１）
但し、
Ｌｒ１：第４レンズ成分ＬＣ４の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：第４レンズ成分ＬＣ４の最も像側のレンズ面の曲率半径

条件式（１）は、最終レンズ成分である第４レンズ成分ＬＣ４のシェイプファクターの適切な値を規定するものである。この条件式（１）を満足することにより、十分な光学性能を得ることができる。条件式（１）の上限値を上回ると、第４レンズ成分ＬＣ４の最も物体側のレンズ面の曲率半径Ｌｒ１が大きくなる、または、第４レンズ成分ＬＣ４の最も像側のレンズ面の曲率半径Ｌｒ２が小さくなるため、球面収差、歪曲収差の補正が困難になる。また、第４レンズ成分ＬＣ４の最も像側のレンズ面の曲率半径Ｌｒ２が小さくなると、レンズの加工が困難になる。なお、この条件式（１）の効果を確実なものとするために、条件式（１）の上限値を８０．０とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（１）の上限値を５０．００とすることが望ましい。また、条件式（１）の下限値を下回ると、第４レンズ成分ＬＣ４の最も物体側のレンズ面の曲率半径Ｌｒ１が小さくなる、または、第４レンズ成分ＬＣ４の最も像側のレンズ面の曲率半径Ｌｒ２の曲率半径が大きくなるため、球面収差、コマ収差、歪曲収差の補正が困難になる。また、第４レンズ成分ＬＣ４の最も像側のレンズ面の曲率半径Ｌｒ２が大きくなると、径も大きくなるため大型化になる。なお、この条件式（１）の効果を確実なものとするために、条件式（１）の下限値を５．００とすることが望ましい。また、この条件式（１）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（１）の下限値を５．２０とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（２）を満足することが望ましい。

１．００＜（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）＜８０．００（２）
但し、
ＬＡｒ１：第３レンズ成分ＬＣ３の最も像側のレンズ面の曲率半径
ＬＡｒ２：第４レンズ成分の最ＬＣ４も物体側のレンズ面の曲率半径

条件式（２）は、最終空気レンズのシェイプファクター（第３レンズ成分ＬＣ３と第４レンズ成分ＬＣ４との間に形成される空気間隔の形状のシェイプファクター）の適切な値を規定するものである。この条件式（２）を満足することにより、十分な光学性能を得ることができる。条件式（２）の上限値を上回ると、第３レンズ成分ＬＣ３の最も像側のレンズ面の曲率半径ＬＡｒ１が大きくなる、または、第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径ＬＡｒ２が小さくなるため、球面収差、コマ収差の補正が困難になる。また、第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径ＬＡｒ２が小さくなると、レンズの加工が困難になる。なお、この条件式（２）の効果を確実なものとするために、条件式（２）の上限値を５０．００とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（２）の上限値を３０．００とすることが望ましい。また、条件式（２）の下限値を下回ると、第３レンズ成分ＬＣ３の最も像側のレンズ面の曲率半径ＬＡｒ１が小さくなる、または、第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径ＬＡｒ２が大きくなるため、球面収差、コマ収差、歪曲収差の補正が困難になる。また、第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径ＬＡｒ２が大きくなると、径も大きくなるため大型化になる。なお、この条件式（２）の効果を確実なものとするために、条件式（２）の下限値を１．５０とすることが望ましい。また、この条件式（２）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（２）の下限値を２．００とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（３）を満足することが望ましい。

２．０００＜ｆＬ／ｆ＜３０．０００（３）
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆＬ：第４レンズ成分ＬＣ４の焦点距離

条件式（３）は、最終レンズ成分である第４レンズ成分ＬＣ４の焦点距離の適切な値を規定するものである。この条件式（３）を満足することにより、明るさに強くて、十分な光学性能を得ることができ、また、小型化することができる。条件式（３）の上限値を上回ると、全系の焦点距離に比べて、最終レンズ成分である第４レンズ成分ＬＣ４の焦点距離が大きくなるので、球面収差、歪曲収差の補正が困難になる。なお、この条件式（３）の効果を確実なものとするために、条件式（３）の上限値を２０．０００とすることが望ましい。また、この条件式（３）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（３）の上限値を１８．０００とすることが望ましい。また、条件式（３）の下限値を下回ると、全系の焦点距離に比べて、最終レンズ成分である第４レンズ成分ＬＣ４の焦点距離が小さくなるので、球面収差、コマ収差、歪曲収差の補正が困難になる。なお、この条件式（３）の効果を確実なものとするために、条件式（３）の下限値を２．５００とすることが望ましい。また、この条件式（３）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（３）の下限値を３．０００とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。

４．０００＜ｄ／ｄｄ＜１５．０００（４）
但し、
ｄ：第３レンズ成分ＬＣ３の最も物体側のレンズ面から第４レンズ成分ＬＣ４の最も像側のレンズ面までの光軸上の長さ
ｄｄ：第３レンズ成分ＬＣ３の最も像側のレンズ面から第４レンズ成分ＬＣ４の最も物体側のレンズ面までの光軸上の長さ

条件式（４）は、最終空気レンズの間隔とその前後のレンズ成分の総厚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、十分な光学性能を得ることができ、また、小型化することができる。条件式（４）の上限値を上回ると、最終空気レンズの間隔が大きくなるので、球面収差、コマ収差の補正が困難になる。なお、この条件式（４）の効果を確実なものとするために、条件式（４）の上限値を１０．０００とすることが望ましい。また、この条件式（４）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（４）の上限値を８．０００とすることが望ましい。また、条件式（４）の下限値を下回ると、最終空気レンズの間隔が小さくなるので、球面収差、コマ収差、歪曲収差の補正が困難になる。なお、この条件式（４）の効果を確実なものとするために、条件式（４）の下限値を４．２００とすることが望ましい。また、この条件式（４）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（４）の下限値を４．５００とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。

０．５０＜｜ｆＬ２｜／ｆ＜３０．００（５）
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆＬ２：第３レンズ成分ＬＣ３の焦点距離

条件式（５）は、最後から２番目のレンズ成分である第３レンズ成分ＬＣ３の焦点距離の適切な値を規定するものである。この条件式（５）を満足することにより、十分な光学性能を得ることができる。条件式（５）の上限値を上回ると、最後から２番目のレンズ成分である第３レンズ成分ＬＣ３の焦点距離が大きくなるため、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差の補正が困難になる。なお、この条件式（５）の効果を確実なものとするために、第３レンズ成分ＬＣ３の屈折力が負の場合、条件式（５）の上限値を２０．００とすることが望ましい。また、この条件式（５）の効果をさらに確実なものとするために、第３レンズ成分ＬＣ３の屈折力が負の場合、条件式（５）の上限値を１０．００とすることが望ましい。また、この条件式（５）の効果をさらに確実なものとするために、第３レンズ成分ＬＣ３の屈折力が負の場合、条件式（５）の上限値を６．００とすることが望ましい。また、条件式（５）の下限値を下回ると、最後から２番目のレンズ成分である第３レンズ成分ＬＣ３の焦点距離が小さくなるため、像面湾曲、コマ収差補正が困難になる。なお、この条件式（５）の効果を確実なものとするために、第３レンズ成分ＬＣ３の屈折力が正の場合、条件式（５）の下限値を１０．００とすることが望ましい。また、この条件式（５）の効果をさらに確実なものとするために、第３レンズ成分ＬＣ３の屈折力が正の場合、条件式（５）の下限値を２０．００とすることが望ましい。また、この条件式（５）の効果を確実なものとするために、第３レンズ成分ＬＣ３の屈折力が負の場合、条件式（５）の下限値を０．７０とすることが望ましい。また、この条件式（５）の効果をさらに確実なものとするために、第３レンズ成分ＬＣ３の屈折力が負の場合、条件式（５）の下限値を０．７５とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（６）を満足することが望ましい。

２．５０＜（−ｆ２）／ｆ＜１０００．００（６）
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：第２レンズ成分ＬＣ２の焦点距離

条件式（６）は、第２レンズ成分ＬＣ２の焦点距離の適切な値を規定するものである。この条件式（６）を満足することで、十分な光学性能を得ることができる。条件式（６）の上限値を上回ると、第２レンズ成分ＬＣ２の焦点距離が大きくなるため、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差の補正が困難になる。なお、この条件式（６）の効果を確実なものとするために、条件式（６）の上限値を５００．００とすることが望ましい。また、この条件式（６）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（６）の上限値を３００．００とすることが望ましい。また、条件式（６）の下限値を下回ると、第２レンズ成分ＬＣ２の焦点距離が小さくなるため、像面湾曲、コマ収差補正が困難になる。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（７）を満足することが望ましい。

１．５０＜（−ｆ１）／ｆ＜６．００（７）
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ成分ＬＣ１の焦点距離

条件式（７）は、第１レンズ成分ＬＣ１の焦点距離の適切な値を規定するものである。この条件式（７）を満足することにより、十分な光学性能を得ることができる。条件式（７）の上限値を上回ると、第１レンズ成分ＬＣ１の焦点距離が大きくなるため、像面湾曲、コマ収差、歪曲収差の補正が困難になる。なお、この条件式（７）の効果を確実なものとするために、条件式（７）の上限値を４．００とすることが望ましい。また、この条件式（７）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（７）の上限値を３．８０とすることが望ましい。また、条件式（７）の下限値を下回ると、第１レンズ成分ＬＣ１の焦点距離が小さくなるため、像面湾曲、コマ収差補正が困難になる。なお、この条件式（７）の効果を確実なものとするために、条件式（７）の下限値を２．００とすることが望ましい。また、この条件式（７）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（７）の下限値を２．２０とすることが望ましい。

また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（８）を満足することが望ましい。

０．０１＜｛（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）｝／Ｆｎｏ＜０．９９（８）
但し、
ＬＡｒ１：第３レンズ成分ＬＣ３の最も像側のレンズ面の曲率半径
ＬＡｒ２：第４レンズ成分ＬＣ４の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｆｎｏ：Ｆナンバー

条件式（８）は、Ｆナンバーに対する最終空気レンズのシェイプファクターの比の適切な範囲を規定するものである。この条件式（８）を満足することにより、十分な光学性能を得ることができる。条件式（８）の上限値を上回ると、Ｆナンバーが小さくなるため、全系が大きくなって大型化し、全ての収差に対して補正が困難になる。特に、球面収差、コマ収差、歪曲収差の補正が困難になる。なお、この条件式（８）の効果を確実なものとするために、条件式（８）の上限値を０．９０とすることが望ましい。また、この条件式（８）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（８）の上限値を０．６０とすることが望ましい。また、条件式（８）の下限値を下回ると、Ｆナンバーが大きくなるため、必要な明るさを確保することが困難になる。また、特に、球面収差、コマ収差の補正が困難になる。なお、この条件式（８）の効果を確実なものとするために、条件式（８）の下限値を０．０３とすることが望ましい。また、この条件式（８）の効果をさらに確実なものとするために、条件式（８）の下限値を０．０７とすることが望ましい。

なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。

次に、本実施形態に係る光学系ＯＬを備えた光学機器であるカメラを図１３に基づいて説明する。このカメラ１は、撮影レンズ２として本実施形態に係る光学系ＯＬ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ＯＬ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。

以下、本実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法の概略を、図１４を参照して説明する。まず、各レンズを配置して第１レンズ成分ＬＣ１、第２レンズ成分ＬＣ２、中間レンズ成分、第３レンズ成分ＬＣ３及び第４レンズ成分ＬＣ４をそれぞれ準備し（ステップＳ１００）、所定の条件式（例えば、上述した条件式（１））による条件を満足するように配置する（ステップＳ２００）。

具体的には、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負メニスカスレンズＬ１１、両凹負レンズＬ１２、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の正レンズＬ１３を配置して、第１レンズ群Ｇ１とし、両凸正レンズＬ２１、及び、両凸正レンズＬ２２と両凹負レンズＬ２３とを接合した接合負レンズを配置して第２レンズ群Ｇ２とし、開口絞りＳ、両凹負レンズＬ３１、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ３２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と両凸正レンズＬ３４とを接合した接合正レンズ、及び、両凸正レンズＬ３５を配置して第３レンズ群Ｇ３とし、両凸正レンズＬ４１と両凹負レンズＬ４２とを接合した接合負レンズ、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ４３を配置して第４レンズ群Ｇ４とする。このようにして準備した各レンズ群を上述した手順で配置して光学系ＯＬを製造する。

以上のような構成により、小型で良好な光学性能を有する光学系ＯＬ、この光学系ＯＬを有する光学機器及び光学系ＯＬの製造方法を提供することができる。

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、図９、及び、図１１は、各実施例に係る光学系ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬ６）の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの光学系ＯＬ１〜ＯＬ６の断面図の下部には、無限遠合焦状態（∞）から近距離合焦状態に合焦する際に移動するレンズ群の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。

各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、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）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０^-n」を示す。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ （ａ）

なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に＊印を付している。

［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る光学系ＯＬ１の構成を示す図である。この図１に示す光学系ＯＬ１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、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、から構成されている。

この光学系ＯＬ１において、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、両凹負レンズＬ１２、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の正レンズＬ１３で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１、及び、両凸正レンズＬ２２と両凹負レンズＬ２３とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凹負レンズＬ３１、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ３２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と両凸正レンズＬ３４とを接合した接合正レンズ、及び、両凸正レンズＬ３５で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凸正レンズＬ４１と両凹負レンズＬ４２とを接合した接合負レンズ、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成され物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ４３で構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側（両凹負レンズＬ３１の物体側）に配置されている。また、この光学系ＯＬ１と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。なお、この光学系ＯＬ１において、負メニスカスレンズＬ１１が第１レンズ成分ＬＣ１に相当し、両凹負レンズＬ１２が第２レンズ成分ＬＣ２に相当し、両凸正レンズＬ４１と両凹負レンズＬ４２とを接合した接合負レンズが第３レンズ成分ＬＣ３に相当し、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ４３が第４レンズ成分ＬＣ４に相当する。

また、この光学系ＯＬ１において、無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３を、物体側に移動させることにより行うように構成されている。

以下に、第１実施例に係る光学系ＯＬ１の諸元の値を掲げる。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ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、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。

まず、表１に全体諸元を示す。こ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は最大像高、ＴＬは全長、及び、ＢＦはバックフォーカスの値を表している。ここで、全長ＴＬは、無限合焦時の最も物体側のレンズ面（図１における第１面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。また、バックフォーカスＢＦは、無限遠合焦時の最も像側のレンズ面（図１における第２６面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。なお、ＢＦ（ａｉｒ）はバックフォーカスの空気換算長を示している。

（表１）
ｆ 51.60
Ｆｎｏ 0.91
ω 46.19
Ｙ 21.63
ＴＬ 256.8
ＢＦ 20.295
ＢＦ（ａｉｒ） 19.614

次に、表２にレンズデータを示す。このレンズデータにおける第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、各レンズ面の曲率半径を、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示している。また、曲率半径0.00000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。

また、表３にレンズ群焦点距離を示す。このレンズ群焦点距離におけるｇは各レンズ群の符号を、ｍは各レンズ群の始面（最も物体側のレンズ面の面番号）を、ｆｇは各レンズ群の焦点距離を示している。

この光学系ＯＬ１において、第５面、第１５面及び第２５面は非球面形状に形成されている。次の表４に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

また、この光学系ＯＬ１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Ｄ６、第２レンズ群と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ１１、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ２１は、合焦に際して変化する。次の表５に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。なお、この表５において、Ｉｎｆｉｎｉｔｅは無限遠合焦状態を示し、Ｃｌｏｓｅは近距離合焦状態を示す。また、Ｄ０は光学系ＯＬ１の最も物体側の面（第１面）から物体までの距離を示し、βは撮影倍率を示し、ｆは全系の焦点距離を示す。

次の表６に、この光学系ＯＬ１における各条件式対応値を示す。この条件式対応値において、ｆは全系の焦点距離を、ｆ１は第１レンズ成分ＬＣ１の焦点距離を、ｆ２は第２レンズ成分ＬＣ２の焦点距離を、ｆＬ２は第３レンズ成分ＬＣ３の焦点距離を、ｆＬは第４レンズ成分ＬＣ４の焦点距離を、Ｌｒ１は第４レンズ成分ＬＣ４の最も物体側のレンズ面の曲率半径を、Ｌｒ２：第４レンズ成分ＬＣ４の最も像側のレンズ面の曲率半径を、ＬＡｒ１は第３レンズ成分ＬＣ３の最も像側のレンズ面の曲率半径を、ＬＡｒ２は第４レンズ成分の最ＬＣ４も物体側のレンズ面の曲率半径を、ｄは第３レンズ成分ＬＣ３の最も物体側のレンズ面から第４レンズ成分ＬＣ４の最も像側のレンズ面までの光軸上の長さを、ｄｄは第３レンズ成分ＬＣ３の最も像側のレンズ面から第４レンズ成分ＬＣ４の最も物体側のレンズ面までの光軸上の長さを、ＦｎｏはＦナンバーを、それぞれ表している。

（表６）
ｆ１ -174.812
ｆ２ -118.732
ｆＬ２ -217.698
ｆＬ 340.276

（１）（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１） 7.964
（２）（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１） 3.372
（３）ｆＬ／ｆ 6.595
（４）ｄ／ｄｄ 6.05
（５）｜ｆＬ２｜／ｆ 4.219
（６）（−ｆ２）／ｆ 2.301
（７）（−ｆ１）／ｆ 3.388
（８）｛（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）｝／Ｆｎｏ 0.326

このように、第１実施例に係る光学系ＯＬ１は、上記条件式（１）〜（５）、（７）、（８）を満足している。

この光学系ＯＬ１の、無限遠合焦状態及び近距離合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図２に示す。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、Ｈ０は物体高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバー又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または物体高の最大値をそれぞれ示し、横収差図では各像高または各物体高の値を示している。また、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。また、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している。また、歪曲収差図はｄ線の値を示している。また、以降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。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ１は、無限遠物体合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正され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ＯＬ２の構成を示す図である。この図３に示す光学系ＯＬ２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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。

この光学系ＯＬ２において、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、両凹負レンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを接合した接合負レンズ、及び、両凸正レンズＬ１４で構成されている。また、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、両凸正レンズＬ２２と両凹負レンズＬ２３とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズＬ２４、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の負レンズＬ２５、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２６と両凸正レンズＬ２７とを接合した接合正レンズ、及び、両凸正レンズＬ２８で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ３１と両凹負レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ３３で構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２における両凸正レンズＬ２２と両凹負レンズＬ２３とを接合した接合負レンズと両凹負レンズＬ２４との間に配置されている。また、この光学系ＯＬ２と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。なお、この光学系ＯＬ１において、負メニスカスレンズＬ１１が第１レンズ成分ＬＣ１に相当し、両凹負レンズＬ１２と正メニスカスレンズＬ１３とを接合した接合負レンズ（接合レンズ全体で両凹レンズ形状）が第２レンズ成分ＬＣ２に相当し、両凸正レンズＬ３１と両凹負レンズＬ３２とを接合した接合負レンズが第３レンズ成分ＬＣ３に相当し、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ３３が第４レンズ成分ＬＣ４に相当する。

また、この光学系ＯＬ２において、無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側に移動させることにより行うように構成されている。

以下に、第２実施例に係る光学系ＯＬ２の諸元の値を掲げる。まず、表７に全体諸元を示す。

（表７）
ｆ 51.6
Ｆｎｏ 0.90
ω 46.32
Ｙ 21.6
ＴＬ 253.39
ＢＦ 20.290
ＢＦ（ａｉｒ） 19.609

次に、表８にレンズデータを示す。

また、表９にレンズ群焦点距離を示す。

この光学系ＯＬ２において、第１６面及び第２６面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

また、この光学系ＯＬ２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Ｄ７、及び、第２レンズ群と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２２は、合焦に際して変化する。次の表１１に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。

次の表１２に、この光学系ＯＬ２における各条件式対応値を示す。

（表１２）
ｆ１ -132.273
ｆ２ -156.479
ｆＬ２ -240.997
ｆＬ 239.954

（１）（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１） 5.806
（２）（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１） 3.636
（３）ｆＬ／ｆ 4.650
（４）ｄ／ｄｄ 7.65
（５）｜ｆＬ２｜／ｆ 4.670
（６）（−ｆ２）／ｆ 3.033
（７）（−ｆ１）／ｆ 2.563
（８）｛（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）｝／Ｆｎｏ 0.306

このように、第２実施例に係る光学系ＯＬ２は、上記条件式（１）〜（８）をすべて満足している。

この光学系ＯＬ２の、無限遠合焦状態及び近距離合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図４に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ２は、無限遠物体合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正され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ＯＬ３の構成を示す図である。この図５に示す光学系ＯＬ３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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、から構成されている。

この光学系ＯＬ３において、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、両凹負レンズＬ１２、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の正レンズＬ１３で構成されている。また、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、両凸正レンズＬ２２と両凹負レンズＬ２３とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凹負レンズＬ３１、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の正レンズＬ３２、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と両凸正レンズＬ３４とを接合した接合正レンズ、及び、両凸正レンズＬ３５で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凸正レンズＬ４１、両凹負レンズＬ４２、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ４３で構成されている。また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の物体側（両凹負レンズＬ３１の物体側）に配置されている。また、この光学系ＯＬ３と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。なお、この光学系ＯＬ３において、負メニスカスレンズＬ１１が第１レンズ成分ＬＣ１に相当し、両凹負レンズＬ１２が第２レンズ成分ＬＣ２に相当し、両凹負レンズＬ４２が第３レンズ成分ＬＣ３に相当し、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ４３が第４レンズ成分ＬＣ４に相当する。

また、この光学系ＯＬ３において、無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３を、物体側に移動させることにより行うように構成されている。

以下に、第３実施例に係る光学系ＯＬ３の諸元の値を掲げる。まず、表１３に全体諸元を示す。

（表１３）
ｆ 52.01
Ｆｎｏ 0.92
ω 45.82
Ｙ 21.60
ＴＬ 259.73
ＢＦ 16.156
ＢＦ（ａｉｒ） 15.475

次に、表１４にレンズデータを示す。

（表１４）
ｍｒｄｎｄ νｄ
1 213.12372 15.000 1.58913 61.2
2 71.49746 16.473
3 -277.04210 15.000 1.64769 33.7
4 101.91868 13.628
5 100.33585 14.831 1.85135 40.1
6 -252.36169 D6

7 132.35460 7.637 1.90200 25.3
8 1109.21300 6.655
9 316.03132 16.548 1.62299 58.1
10 -60.84555 15.000 1.69895 30.1
11 153.16464 D11

12 0.00000 10.821
13 -44.18912 2.000 1.72825 28.3
14 181.83656 2.794
15 1096.40600 7.750 1.77250 49.5
16 -76.25728 0.100
17 102.95015 2.000 1.60342 38.0
18 57.74251 20.743 1.49782 82.6
19 -68.47533 0.100
20 160.65743 7.491 1.75520 27.6
21 -212.12790 D21

22 71.45619 14.979 1.77250 49.6
23 -209.74589 0.100
24 -220.47449 10.006 1.67270 32.2
25 36.01317 4.530
26 47.07057 7.770 1.69350 53.2
27 56.85662 14.071
28 0.00000 2.000 1.51680 63.9
29 0.00000 0.085

また、表１５にレンズ群焦点距離を示す。

この光学系ＯＬ３において、第５面、第１５面及び第２６面は非球面形状に形成されている。次の表１６に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

また、この光学系ＯＬ３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Ｄ６、第２レンズ群と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ１１、及び、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔Ｄ２１は、合焦に際して変化する。次の表１７に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。

次の表１８に、この光学系ＯＬ３における各条件式対応値を示す。

（表１８）
ｆ１ -190.092
ｆ２ -113.275
ｆＬ２ -45.308
ｆＬ 297.583

（１）（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１） 10.620
（２）（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１） 7.514
（３）ｆＬ／ｆ 5.767
（４）ｄ／ｄｄ 4.92
（５）｜ｆＬ２｜／ｆ 0.878
（６）（−ｆ２）／ｆ 2.195
（７）（−ｆ１）／ｆ 3.684
（８）｛（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）｝／Ｆｎｏ 0.145

このように、第３実施例に係る光学系ＯＬ３は、上記条件式（１）〜（５）、（７）、（８）を満足している。

この光学系ＯＬ３の、無限遠合焦状態及び近距離合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図６に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ３は、無限遠物体合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正され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ＯＬ４の構成を示す図である。この図７に示す光学系ＯＬ４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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。

この光学系ＯＬ４において、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、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３とを接合した接合負レンズ、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の正レンズＬ１３で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と両凹負レンズＬ２３とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズＬ２４、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凹面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ２５、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２６と両凸正レンズＬ２７とを接合した接合正レンズ、及び、両凸正レンズＬ２８で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ３１と両凹負レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、及び、像側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ３３で構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２における正メニスカスレンズＬ２２と両凹負レンズＬ２３とを接合した接合負レンズと両凹負レンズＬ２４との間に配置されている。また、この光学系ＯＬ４と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。なお、この光学系ＯＬ４において、負メニスカスレンズＬ１１が第１レンズ成分ＬＣ１に相当し、正メニスカスレンズＬ１２と両凹負レンズＬ１３とを接合した接合負レンズ（接合レンズ全体で両凹レンズ形状）が第２レンズ成分ＬＣ２に相当し、両凸正レンズＬ３１と両凹負レンズＬ３２とを接合した接合負レンズが第３レンズ成分ＬＣ３に相当し、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ３３が第４レンズ成分ＬＣ４に相当する。

また、この光学系ＯＬ４において、無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側に移動させることにより行うように構成されている。

以下に、第４実施例に係る光学系ＯＬ４の諸元の値を掲げる。まず、表１９に全体諸元を示す。

（表１９）
ｆ 51.60
Ｆｎｏ 0.89
ω 46.52
Ｙ 21.64
ＴＬ 252.03
ＢＦ 20.244
ＢＦ（ａｉｒ） 19.563

次に、表２０にレンズデータを示す。

また、表２１にレンズ群焦点距離を示す。

この光学系ＯＬ４において、第６面、第１６面及び第２６面は非球面形状に形成されている。次の表２２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

また、この光学系ＯＬ４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Ｄ７、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Ｄ２２は、合焦に際して変化し、第３レンズ群Ｇ３とフィルター群ＦＬとの軸上空気間隔Ｄ２７は変化しない。次の表２３に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。

（表２３）
ＩｎｆｉｎｉｔｅＣｌｏｓｅ
D0 ∞ 1491.53
β − -0.0333
f 51.60 −
D7 6.900 4.728
D22 2.000 3.955
D27 18.047 18.047

次の表２４に、この光学系ＯＬ４における各条件式対応値を示す。

（表２４）
ｆ１ -141.518
ｆ２ -135.279
ｆＬ２ -264.569
ｆＬ 809.628

（１）（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１） 18.908
（２）（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１） 2.552
（３）ｆＬ／ｆ 15.690
（４）ｄ／ｄｄ 5.70
（５）｜ｆＬ２｜／ｆ 5.127
（６）（−ｆ２）／ｆ 2.622
（７）（−ｆ１）／ｆ 2.743
（８）｛（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）｝／Ｆｎｏ 0.440

このように、第４実施例に係る光学系ＯＬ４は、上記条件式（１）〜（８）をすべて満足している。

この光学系ＯＬ４の、無限遠合焦状態及び近距離合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図８に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ４は、無限遠物体合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正され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ＯＬ５の構成を示す図である。この図９に示す光学系ＯＬ５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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、から構成されている。

この光学系ＯＬ５において、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、及び、両凹負レンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とを接合した接合負レンズで構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１、両凸正レンズＬ２２と両凹負レンズＬ２３とを接合した接合正レンズ、両凹負レンズＬ２４、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の正レンズＬ２５、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２６と両凸正レンズＬ２７と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２８とを接合した接合正レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ３１、両凹負レンズＬ３２、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３で構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２における両凸正レンズＬ２２と両凹負レンズＬ２３とを接合した接合正レンズと両凹負レンズＬ２４との間に配置されている。また、この光学系ＯＬ５と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。なお、この光学系ＯＬ５において、負メニスカスレンズＬ１１が第１レンズ成分ＬＣ１に相当し、両凸正レンズＬ１２とた正メニスカスレンズＬ１３とを接合した接合負レンズ（接合レンズ全体で両凹レンズ形状）が第２レンズ成分ＬＣ２に相当し、両凹負レンズＬ３１が第３レンズ成分ＬＣ３に相当し、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３が第４レンズ成分ＬＣ４に相当する。

また、この光学系ＯＬ５において、無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側に移動させることにより行うように構成されている。

以下に、第５実施例に係る光学系ＯＬ５の諸元の値を掲げる。まず、表２５に全体諸元を示す。

（表２５）
ｆ 51.62
Ｆｎｏ 0.92
ω 47.02
Ｙ 21.60
ＴＬ 326.18
ＢＦ 21.338
ＢＦ（ａｉｒ） 20.656

次に、表２６にレンズデータを示す。

（表２６）
ｍｒｄｎｄ νｄ
1 283.05455 16.962 1.70154 41.0
2 69.86590 36.167
3 -221.18449 18.000 1.51680 63.9
4 86.71385 18.000 1.80400 46.6
5 712.35427 D5

6 273.37275 18.000 1.91082 35.3
7 -534.02242 14.002
8 109.38384 19.335 1.70000 48.1
9 -122.20052 2.000 1.67270 32.2
10 222.14731 35.529
11 0.00000 10.166
12 -66.36136 6.794 1.72825 28.3
13 237.45849 3.460
14 310.26770 18.000 1.77250 49.5
15 -90.36767 0.100
16 93.24607 2.000 1.51860 69.9
17 52.47850 30.061 1.43700 95.1
18 -81.95297 3.094 1.71700 48.0
19 -75.01914 D19

20 66.10392 16.303 1.74400 44.8
21 -499.71276 1.005
22 -493.83529 7.472 1.63980 34.6
23 34.32247 3.885
24 47.86131 11.988 1.71700 48.0
25 64.80948 19.238
26 0.00000 2.000 1.51680 63.9
27 0.00000 0.100

また、表２７にレンズ群焦点距離を示す。

この光学系ＯＬ５において、第１４面は非球面形状に形成されている。次の表２８に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

また、この光学系ＯＬ５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Ｄ５、及び、第２レンズ群と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ１９は、合焦に際して変化する。次の表２９に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。

次の表３０に、この光学系ＯＬ５における各条件式対応値を示す。

（表３０）
ｆ１ -136.711
ｆ２ -12413.167
ｆＬ２ -49.884
ｆＬ 197.064

（１）（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１） 6.648
（２）（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１） 6.070
（３）ｆＬ／ｆ 3.819
（４）ｄ／ｄｄ 6.01
（５）｜ｆＬ２｜／ｆ 0.967
（６）（−ｆ２）／ｆ 240.565
（７）（−ｆ１）／ｆ 2.649
（８）｛（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）｝／Ｆｎｏ 0.179

このように、第５実施例に係る光学系ＯＬ５は、上記条件式（１）〜（８）をすべて満足している。

この光学系ＯＬ５の、無限遠合焦状態及び近距離合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図１０に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ５は、無限遠物体合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正され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ＯＬ６の構成を示す図である。この図１１に示す光学系ＯＬ６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、から構成されている。

この光学系ＯＬ６において、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、両凹負レンズＬ１２、両凸正レンズＬ１３、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ１４で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸正レンズＬ２１と両凹負レンズＬ２２とを接合した接合負レンズ、両凹負レンズＬ２３、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸レンズ形状の正レンズＬ２４、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５と両凸正レンズＬ２６とを接合した接合正レンズ、並びに、両凸正レンズＬ２７で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸正レンズＬ３１と両凹負レンズＬ３２とを接合した接合正レンズ、及び、物体側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の正レンズＬ３３で構成されている。また、開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２における両凸正レンズＬ２１と両凹負レンズＬ２２とを接合した接合正レンズと両凹負レンズＬ２３との間に配置されている。また、この光学系ＯＬ６と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。なお、この光学系ＯＬ６において、負メニスカスレンズＬ１１が第１レンズ成分ＬＣ１に相当し、両凹負レンズＬ１２が第２レンズ成分ＬＣ２に相当し、両凸正レンズＬ３１と両凹負レンズＬ３２とを接合した接合正レンズが第３レンズ成分ＬＣ３に相当し、物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状の非球面正レンズＬ３３が第４レンズ成分ＬＣ４に相当する。

また、この光学系ＯＬ６において、無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を、物体側に移動させることにより行うように構成されている。

以下に、第６実施例に係る光学系ＯＬ６の諸元の値を掲げる。まず、表３１に全体諸元を示す。

（表３１）
ｆ 51.61
Ｆｎｏ 0.98
ω 45.77
Ｙ 21.60
ＴＬ 190.35
ＢＦ 22.785
ＢＦ（ａｉｒ） 22.274

次に、表３２にレンズデータを示す。

また、表３３にレンズ群焦点距離を示す。

この光学系ＯＬ６において、第７面、第１５面、第１６面及び第２５面は非球面形状に形成されている。次の表３４に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

また、この光学系ＯＬ６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Ｄ８、及び、第２レンズ群と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔Ｄ２６は、合焦に際して変化する。次の表３５に、無限遠物体合焦状態、並びに、至近合焦状態での可変間隔を示す。

次の表３６に、この光学系ＯＬ６における各条件式対応値を示す。

（表３６）
ｆ１ -186.151
ｆ２ -102.204
ｆＬ２ 1485.691
ｆＬ 305.703

（１）（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１） 6.989
（２）（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１） 2.900
（３）ｆＬ／ｆ 5.925
（４）ｄ／ｄｄ 5.08
（５）｜ｆＬ２｜／ｆ 28.790
（６）（−ｆ２）／ｆ 1.980
（７）（−ｆ１）／ｆ 3.608
（８）｛（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）｝／Ｆｎｏ 0.352

このように、第６実施例に係る光学系ＯＬ６は、上記条件式（１）〜（５）、（７）、（８）を満足している。

この光学系ＯＬ６の、無限遠合焦状態及び近距離合焦状態における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及び横収差図を図１２に示す。これらの各収差図より、この光学系ＯＬ６は、無限遠物体合焦状態から近距離合焦状態にわたって諸収差が良好に補正されていることがわかる。

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、４群及び３群構成の光学系ＯＬ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、最も像面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。具体的には、最も像面側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群とは、変倍時又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、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。また、本実施形態では中間レンズ成分として、６〜８つのレンズ成分を配置したが、５つ以上８つ以下のレンズ成分を中間レンズ成分として配置することとしてもよい。また、本実施形態では中間レンズ成分として、９〜１０枚のレンズを配置したが、７枚以上１１枚以下のレンズを中間レンズ成分として配置することとしてもよい。また、中間レンズ成分の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの距離は、第１レンズ成分の最も物体側のレンズ面から第２レンズ成分の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離より大きくしてもよい。また、また、中間レンズ成分の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの距離は、第３レンズ成分の最も物体側のレンズ面から第４レンズ成分の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離より大きくしてもよい。

また、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。この場合、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（超音波モータ等の）モータ駆動にも適している。特に、第２レンズ群Ｇ２または第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を合焦レンズ群とし、その他のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましい。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位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、手振れ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よい。

また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。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。

開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２または第３レンズ群Ｇ３の近傍または中に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。

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よい。

また、本実施形態の光学系ＯＬは、Ｆナンバーが０．８５より大きく１．２より小さいこととしてもよい。

ＯＬ（ＯＬ１〜ＯＬ６）光学系ＬＣ１第１レンズ成分
ＬＣ２第２レンズ成分ＬＣ３第３レンズ成分ＬＣ４第４レンズ成分
１カメラ（光学機器）

Claims

物体側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズ成分と、
両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、
少なくとも１つの中間レンズ成分と、
第３レンズ成分と、
物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、
前記第４レンズ成分は単レンズであり、
次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
５．８０６ ≦ （Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１） ≦ １８．９０８
４．０００＜ｄ／ｄｄ＜１０．０００
Ｌｒ１：前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：前記第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ｄ：前記第３レンズ成分の最も物体側のレンズ面から前記第４レンズ成分の最も像側のレンズ面までの光軸上の長さ
ｄｄ：前記第３レンズ成分の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面までの光軸上の長さ
物体側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズ成分と、
両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、
少なくとも１つの中間レンズ成分と、
第３レンズ成分と、
物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、
前記第４レンズ成分は単レンズであり、
次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
５．８０６ ≦ （Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１）＜１００．００
４．０００＜ｄ／ｄｄ＜１０．０００
２．６２２ ≦ （−ｆ２）／ｆ＜１０００．００
Ｌｒ１：前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：前記第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ｄ：前記第３レンズ成分の最も物体側のレンズ面から前記第４レンズ成分の最も像側のレンズ面までの光軸上の長さ
ｄｄ：前記第３レンズ成分の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面までの光軸上の長さ
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ成分の焦点距離
物体側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズ成分と、
両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、
少なくとも１つの中間レンズ成分と、
第３レンズ成分と、
物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、
前記第４レンズ成分は最も像側に配置された単レンズであり、
次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
４．８０＜（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１）＜１００．００
１．００＜（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）＜８０．００
但し、
Ｌｒ１：前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：前記第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ＬＡｒ１：前記第３レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ＬＡｒ２：前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
物体側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズ成分と、
両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、
少なくとも６つの中間レンズ成分と、
第３レンズ成分と、
物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、
次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
４．８０＜（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１）＜１００．００
但し、
Ｌｒ１：前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：前記第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
物体側から順に、
負の屈折力を有する第１レンズ成分と、
両凹レンズ形状である第２レンズ成分と、
少なくとも１つの中間レンズ成分と、
第３レンズ成分と、
物体側に凸面を向けたメニスカスレンズ形状で正の屈折力を有する第４レンズ成分と、を有し、
物体側から順に、
前記第１レンズ成分及び前記第２レンズ成分を有する第１レンズ群と、
第２レンズ群と、
第３レンズ群と、
前記第３レンズ成分及び前記第４レンズ成分を有する第４レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、
合焦に際し、前記第２レンズ群及び前記第３レンズ群が光軸に沿ってそれぞれ異なる軌跡で移動し、
次式の条件を満足することを特徴とする光学系。
４．８０＜（Ｌｒ２＋Ｌｒ１）／（Ｌｒ２−Ｌｒ１）＜１００．００
但し、
Ｌｒ１：前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｌｒ２：前記第４レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
次式の条件を満足することを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか一項に記載の光学系。
１．００＜（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）＜８０．００
但し、
ＬＡｒ１：前記第３レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ＬＡｒ２：前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
次式の条件を満足することを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の光学系。
４．０００＜ｄ／ｄｄ＜１５．０００
但し、
ｄ：前記第３レンズ成分の最も物体側のレンズ面から前記第４レンズ成分の最も像側のレンズ面までの光軸上の長さ
ｄｄ：前記第３レンズ成分の最も像側のレンズ面から前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面までの光軸上の長さ
次式の条件を満足することを特徴とする請求項３〜５、７のいずれか一項に記載の光学系。
２．５０＜（−ｆ２）／ｆ＜１０００．００
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ成分の焦点距離
次式の条件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。
２．０００＜ｆＬ／ｆ＜３０．０００
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆＬ：前記第４レンズ成分の焦点距離
次式の条件を満足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。
０．５０＜｜ｆＬ２｜／ｆ＜３０．００
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆＬ２：前記第３レンズ成分の焦点距離
次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学系。
１．５０＜（−ｆ１）／ｆ＜６．００
但し、
ｆ：全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ成分の焦点距離
次式の条件を満足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。
０．０１＜｛（ＬＡｒ２−ＬＡｒ１）／（ＬＡｒ２＋ＬＡｒ１）｝／Ｆｎｏ＜０．９９
但し、
ＬＡｒ１：前記第３レンズ成分の最も像側のレンズ面の曲率半径
ＬＡｒ２：前記第４レンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
Ｆｎｏ：Ｆナンバー
請求項１〜１２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。