JP7215587B2 - 光学系および光学装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光学系および光学装置に関する。
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）。広角レンズでは、特に近距離物体に合焦した際に像面湾曲などの補正が不十分になることがあり、諸収差をより良好に補正することができる広角レンズが求められている。
特開２０１５－１９７５９３号公報
第１の態様に係る光学系は、光軸上に並んで配置された、先行レンズ群と第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群からなり、先行レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも物体側に配置され、第２合焦レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも像面側に配置される。第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面側に移動し、第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側に移動し、第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群の間に、少なくとも１枚のレンズを含む中間レンズ群を有し、以下の条件式を満足する。
０．１０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８０
但し、
ｆ１：先行レンズ群の焦点距離
ｆＲ：第２合焦レンズ群以降のレンズ群の無限遠物体合焦時の焦点距離
第２の態様に係る光学系は、光軸上に並んで配置された、先行レンズ群と第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群からなり、先行レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも物体側に配置され、第２合焦レンズ群は、前記第１合焦レンズ群よりも像面側に配置される。先行レンズ群は、合焦に際し像面に対して固定であり、第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面側に移動し、第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側に移動し、以下の条件式を満足する。
０．２０＜ｄＦＦ／ＴＬ＜０．６５
０．１０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８０
但し、
ｄＦＦ：無限遠物体に合焦した際の、第１合焦レンズ群の中で最も像面側に配置されたレンズの像面側の面から、第２合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離
ＴＬ：光学系の無限遠物体合焦時の全長
ｆ１：先行レンズ群の焦点距離
ｆＲ：第２合焦レンズ群以降のレンズ群の無限遠物体合焦時の焦点距離
光学機器は、上記いずれかの光学系を搭載して構成される。
実施例１に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例１に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例１に係る光学系の至近距離物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例２に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例２に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例２に係る光学系の至近距離物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例３に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例３に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例３に係る光学系の至近距離物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例４に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例４に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例４に係る光学系の至近距離物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例５に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例５に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例５に係る光学系の至近距離物体合焦時の諸収差図であり、（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示す。 実施例６に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例６に係る光学系の諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例７に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例７に係る光学系の諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例８に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例８に係る光学系の諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 光学装置の一実施形態であるデジタルカメラの構成を示す図である。 光学系の製造方法を示すフローチャートである。 光学系の製造方法を示す他のフローチャートである。
図２２に、光学装置の一実施形態であるデジタルカメラの概略構成を示す。デジタルカメラ１は、本体２と本体２に着脱可能な撮影レンズ３により構成される。本体２は、撮像素子４と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部（不図示）と、液晶操作画面５を備える。撮影レンズ３は、複数のレンズ群からなる光学系ＺＬと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構（不図示）を備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサ、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモーター、モーターを駆動する制御回路などにより構成される。
被写体からの光は、撮影レンズ３の光学系ＺＬにより集光されて、撮像素子４の像面Ｉ上に到達する。像面Ｉに到達した被写体からの光は、撮像素子４により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面５に表示される。以下、光学系ＺＬについて、詳細に説明する。
一実施形態における光学系は、光軸上に並んで配置された、先行レンズ群と第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群からなり、先行レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも物体側に配置され、第２合焦レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも像面側に配置される。第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面側に移動し、第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側に移動し、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間に、少なくとも１枚のレンズを含む中間レンズ群を有する。
上記実施形態の光学系は、中間レンズ群を設けることにより、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とが離れて配置されるようにし、２つの合焦レンズの役割分担を明確にすることで、合焦の際に収差を良好に補正し、特に近距離物体合焦時に高い光学性能を達成することができる。
他の実施形態における光学系は、光軸上に並んで配置された、先行レンズ群と第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群からなり、先行レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも物体側に配置され、第２合焦レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも像面側に配置される。先行レンズ群は、合焦に際し像面に対して固定であり、第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面側に移動し、第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側に移動し、以下の条件式（１）を満足する。
０．２０＜ｄＦＦ／ＴＬ＜０．６５ ・・・（１）
ｄＦＦ：無限遠物体に合焦した際の、前記第１合焦レンズ群の中で最も像面側に配置されたレンズの像面側の面から、前記第２合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離
ＴＬ ：光学系の無限遠物体合焦時の全長
条件式（１）は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間隔を、光学系の全長に対する比の形式で規定したものである。距離ｄＦＦと全長ＴＬは、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離（ズームポジション）における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群との間隔は、合焦の際に良好な収差補正を行うのに適した間隔となり、近距離物体合焦時に高い光学性能を達成することができる。
条件式（１）の対応値が上限値０．６５を上回ると、２つの合焦レンズ群の間隔が広くなりすぎて、良好に収差を補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１）の上限値を、より小さな値、例えば０．６２、０．６０、０．５８、０．５５、０．５２または０．５０とすることが好ましい。
条件式（１）の対応値が下限値０．２０を下回ると、２つの合焦レンズ群の間隔が狭くなりすぎて、良好に収差を補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１）の下限値を、より大きな値、例えば０．２２、０．２４、０．２６、０．２８、０．３０、または０．３２とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．００＜ＢＦ／ＴＬ＜０．２４ ・・・（２）
但し、
ＢＦ ：光学系の無限遠物体合焦時のバックフォーカス
ＴＬ ：光学系の無限遠物体合焦時の全長
条件式（２）は、光学系のバックフォーカスと光学系の全長との比を規定するものであり、この光学系がミラーレスの光学系であることを意味している。距離ＢＦと全長ＴＬは、光学系が変倍光学系の場合には、変倍光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。
条件式（２）の対応値が上限値０．２４を上回ると、バックフォーカスが長くなりすぎて、諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２）の上限値を、より小さな値、例えば０．２４、０．２２、０．２０、０．１８、０．１７、または０．１６とすることが好ましい。
条件式（２）の対応値が下限値０．００を下回ると、レンズが像面に物理的に接触してしまう。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２）の下限値を、より大きな値、例えば０．００、０．０２、０．０４、０．０５、０．０６、０．０７、または０．０８とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
６０．００°＜２ω＜１３０．００° ・・・（３）
但し、
２ω：光学系の無限遠物体合焦時の全画角
条件式（３）は、光学系の無限遠物体合焦時の全画角を規定するものであり、この光学系が広角レンズであることを示している。距離２ωは、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。条件式（３）の上限値１３０．００°は、各条件式の対応値の範囲を調整することで、より小さな値、例えば１２５．００°、１２０．００°、１１５．００°または１１０．００°とすることができる。また、条件式（３）の下限値６０．００°は、各条件式の対応値の範囲を調整することで、より大きな値、例えば６５．００°、７０．００°、７５．００°または８０．００°とすることができる。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．２０＜ｆ１／ｆＬ１＜１．５０ ・・・（４）
但し、
ｆＬ１：先行レンズ群を構成するレンズのうち物体側から１番目のレンズの焦点距離
ｆ１：第１合焦レンズ群よりも物体側にあるレンズ群の焦点距離
条件式（４）は、先行レンズ群を構成するレンズのうち物体側から１番目のレンズ（以下、第１レンズと称する）の焦点距離の範囲を、先行レンズ群の焦点距離に対する比の形式で規定したものである。焦点距離ｆＬ１とｆ１は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、光学系の小型化と高い光学性能の達成を両立することができる。
条件式（４）の対応値が上限値１．５０を上回ると、第１レンズのパワーが強くなり、コマ収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（４）の上限値を、より小さな値、例えば１．４５、１．４０、１．３５、１．３０、１．２５、１．２０、１．１５、または１．１０とすることが好ましい。
条件式（４）の対応値が下限値０．２０を下回ると、第１レンズのパワーが弱くなり、光学系を小型化することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（４）の下限値を、より大きな値、例えば０．２４、０．２８、０．３２、０．３５、０．５０、０．６０、０．７０、または０．８０とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．４０＜（－ｆ１）／ｆＢ＜１．２０ ・・・（５）
但し、
ｆ１：前記先行レンズ群の焦点距離
ｆＢ：前記第１合焦レンズ群以降のレンズ群の合成焦点距離
条件式（５）は、先行レンズ群の焦点距離と、第１合焦レンズ群以降のレンズ群の合成焦点距離との比を規定したものである。焦点距離ｆ１とｆＢは、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、光学系の小型化と高い光学性能の達成を両立することができる。
条件式（５）の対応値が上限値１．２０を上回ると、先行レンズ群のパワーが弱くなり、歪曲収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（５）の上限値を、より小さな値、例えば１．１５、１．１０、１．０５、１．００、０．９５または０．９０とすることが好ましい。
条件式（５）の対応値が下限値０．４０を下回ると、レトロフォーカスタイプに近づき、光学系全長が長くなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（５）の下限値を、より大きな値、例えば０．４５、０．５０、０．５５または０．６０とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．１０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８０ ・・・（６）
但し、
ｆ１：先行レンズ群の焦点距離
ｆＲ：第２合焦レンズ群以降のレンズ群の無限遠物体合焦時の焦点距離
条件式（６）は、先行レンズ群の焦点距離と、第２合焦レンズ群以降のレンズ群の焦点距離の比を規定したものであり、光学系が、像面の近くに負の屈折力を有するレンズ群を配置したミラーレスの光学系であることを示している。焦点距離ｆ１とｆＲは、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、像面湾曲などの諸収差を良好に補正することができる。
条件式（６）の対応値が上限値０．８０を上回ると、第２合焦レンズ群以降のレンズ群のパワーが強くなり、像面湾曲などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（６）の上限値を、より小さな値、例えば０．７７、０．７５、０．７３、０．７０または０．６８とすることが好ましい。
条件式（６）の対応値が下限値０．１０を下回ると、第２合焦レンズ群以降のレンズ群のパワーが弱くなり、２つの合焦レンズ群により合焦を行うことにより得られる効果が得られなくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（６）の下限値を、より大きな値、例えば０．１２、０．１５、０．１７、０．２０または０．２２とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
０．０００＜ｆ１×Σ｛１/（ｆＬｋ×νｄＬｋ）｝＜０．０２０ ・・・（７）
但し、
ｆ１：先行レンズ群の焦点距離
ｆＬｋ：先行レンズ群を構成するレンズのうち物体側からｋ番目のレンズの焦点距離
νｄＬｋ：先行レンズ群を構成するレンズのうち物体側からｋ番目のレンズのアッベ数
条件式（７）は、先行レンズ群による色消し機能を既定したものである。焦点距離ｆ１とｆＬｋは、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足するように先行レンズ群を構成するレンズを選択することで、色収差を良好に補正することができる。
条件式（７）の対応値が上限値０．０２０を上回ると、倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（７）の上限値を、より小さな値、例えば０．０１８、０．０１６、０．０１５または０．０１４とすることが好ましい。
条件式（７）の対応値が下限値０．０００を下回ると、倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（７）の下限値を、より大きな値、例えば０．００２、０．００４、０．００５または０．００６とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
－１．００＜（Ｌ１Ｒ２－Ｌ１Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ１＋Ｌ１Ｒ２）＜０．００・・・（８）
但し、
Ｌ１Ｒ１：光学系の中で最も物体側に配置されたレンズの、物体側の面の曲率半径
Ｌ１Ｒ２：最も物体側に配置されたレンズの、像面側の面の曲率半径
条件式（８）は、第１レンズのシェイプファクターを規定したもので、第１レンズが、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズであることを示している。この条件式を満足するレンズを第１レンズとすることで、諸収差を良好に補正することができる。
条件式（８）の対応値が上限値０．００を上回ると、コマ収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（８）の上限値を、より小さな値、例えば－０．１０、－０．１５、－０．２０、－０．２５、－０．３０、－０．３５、－０．４０または－０．４２とすることが好ましい。
条件式（８）の対応値が下限値－１．００を下回ると、歪曲収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（８）の下限値を、より大きな値、例えば－０．９８、－０．９４、－０．９０、－０．８８、－０．８６、または－０．８４とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
－０．５０＜（ＬｅＲ２－ＬｅＲ１）／（ＬｅＲ２＋ＬｅＲ１）＜１．００・・・（９）
但し、
ＬｅＲ１：光学系の中で最も像面側に配置されたレンズの、物体側の面の曲率半径
ＬｅＲ２：最も像面側に配置されたレンズの、像面側の面の曲率半径
条件式（９）は、光学系の中で最も像面側に配置されたレンズの、シェイプファクターを規定するものであり、その最も像面に近いレンズが像面側に凸面を向けた正メニスカスレンズまたは負メニスカスレンズであることを示している。
条件式（９）の対応値が上限値１．００を上回ると、上記の最も像面に近いレンズは負の屈折力が強いレンズとなり、像面湾曲などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（９）の上限値を、より小さな値、例えば０．９０、０．８０、０．７０、０．６０、０．５０または０．４０とすることが好ましい。
条件式（９）の対応値が下限値－０．５０を下回ると、上記の最も像面に近いレンズは正の屈折力が強いレンズとなり、バックフォーカスが伸び、光学系を小型化することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（９）の下限値を、より大きな値、例えば－０．４５、－０．４０、－０．３５、－０．３０、－０．２５、－０．２０、－０．１５、または－０．１０とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
０．１０＜ｆＦ１／（－ｆＦ２）＜１．５０ ・・・（１０）
但し、
ｆＦ１ ：第１合焦レンズ群の焦点距離
ｆＦ２ ：第２合焦レンズ群の焦点距離
条件式（１０）は、第１合焦レンズ群の焦点距離と第２合焦レンズ群の焦点距離の比を規定するものであり、２つの合焦レンズ群の焦点距離の適切なバランスを表している。焦点距離ｆＦ１とｆＦ２は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に至るまで、収差を良好に補正することができる。
条件式（１０）の対応値が上限値１．５０を上回ると、第２合焦レンズ群のパワーが強くなり、コマ収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１０）の上限値を、より小さな値、例えば１．４５、１．４０、１．３５、１．３０、１．２５、１．２０、１．１５、１．１０、または１．０５とすることが好ましい。
条件式（１０）の対応値が下限値０．１０を下回ると、第２合焦レンズ群のパワーが弱くなり、近距離物体への合焦時に像面湾曲などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１０）の下限値を、より大きな値、例えば０．１５、０．２０、０．２５または０．３０とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
－０．３０＜１／βＦ１＜０．９５ ・・・（１１）
但し、
βＦ１：前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（１１）は、第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものである。横倍率βＦ１は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式（１１）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（１１）の対応値が上限値０．９５を上回ると、合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１１）の上限値を、より小さな値、例えば０．９０、０．８５、０．８０、０．７５、０．７０、０．６５、０．６０、０．５５、または０．５０とすることが好ましい。
条件式（１１）の対応値が下限値－０．３０を下回ると、合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１４）の下限値を、より大きな値、例えば－０．２５、－０．２０、－０．１５、－０．１０または－０．０５とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
０．１００＜１／βＦ２＜１．０００ ・・・（１２）
但し、
βＦ２：前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（１２）は、第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものである。横倍率βＦ２は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（１２）の対応値が上限値１．０００を上回ると、合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１２）の上限値を、より小さな値、例えば０．９９８、０．９９５、０．９９３、０．９９０、０．９８５、０．９８０、０．９７０、または０．９５０とすることが好ましい。
条件式（１２）の対応値が下限値０．１００を下回ると、合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１２）の下限値を、より大きな値、例えば０．１５０、０．２００、０．２５０、０．３００、０．４００、０．５００、０．５５０、０．６００、０．６５０、または０．７００とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１３）を満足することが好ましい。
{βＦ１＋（１／βＦ１）}-2＜０．２５０ ・・・（１３）
但し、
βＦ１：第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（１３）は、第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が満たす条件を規定するものである。横倍率βＦ１は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式（１３）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（１３）の対応値が上限値０．２５０を上回ると、合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１３）の上限値を、より小さな値、例えば０．２４５、０．２４０、０．２００、０．１７５、０．１５０、０．１２５、または０．１００とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１４）を満足することが好ましい。
{βＦ２＋（１／βＦ２）}-2＜０．２５０ ・・・（１４）
但し、
βＦ２：第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（１４）は、第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が満たす条件を規定するものである。横倍率βＦ２は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式（１４）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（１４）の対応値が上限値０．２５０を上回ると、合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１４）の上限値を、より小さな値、例えば０．２４９９８、０．２４９９６または０．２４９９４とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１５）を満足することが好ましい。
－０．２０＜βＦ１／βＦ２＜０．８０ ・・・（１５）
但し、
βＦ１：第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
βＦ２：第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（１５）は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率の比を規定したものである。横倍率βＦ１、βＦ２は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態に至るまで、収差を良好に補正することができる。
条件式（１５）の対応値が上限値０．８０を上回ると、第１合焦レンズ群の横倍率が大きすぎて、球面収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１５）の上限値を、より小さな値、例えば０．７５、０．７０、０．６５、０．６０、０．５５、０．５０または０．４５とすることが好ましい。
条件式（１５）の対応値が下限値－０．２０を下回ると、第１合焦レンズ群の横倍率が小さすぎて、コマ収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１５）の下限値を、より大きな値、例えば－０．１６、－０．１２、－０．０８または－０．０４とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１６）を満足することが好ましい。
－１．００＜ＭＦ１／ＭＦ２＜－０．０１ ・・・（１６）
但し、
ＭＦ１：第１合焦レンズ群の無限遠物体から至近距離物体への合焦の際の移動量
ＭＦ２：第２合焦レンズ群の無限遠物体から至近距離物体への合焦の際の移動量
（移動量は、像面側への移動を正の値で表す。）
条件式（１６）は、無限遠物体から至近距離物体への合焦の際の、２つの合焦レンズ群の移動量の比を規定するものである。移動量ＭＦ１，ＭＦ２は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、無限遠物体から至近距離物体への合焦の際、像面湾曲などの諸収差を良好に補正し、収差変動を効果的に抑えることができる。
条件式（１６）の対応値が上限値－０．０１を上回ると、第２合焦レンズ群の移動量が大きくなりすぎて、光学系全体が大型化する。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１６）の上限値を、より小さな値、例えば０．０３、－０．０５、－０．０７、－０．０８とすることが好ましい。
条件式（１６）の対応値が下限値－１．００を下回ると、第２合焦レンズ群の移動量が小さくなりすぎて、十分な合焦精度を実現することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１６）の下限値を、より大きな値、例えば－０．９、－０．８、－０．７、－０．６、－０．５、－０．４５とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１７）を満足することが好ましい。
０．１０＜（－ｆ１）／ｆＦ１＜０．６０ ・・・（１７）
但し、
ｆ１：先行レンズ群の焦点距離
ｆＦ１：第１合焦レンズ群の焦点距離
条件式（１７）は、先行レンズ群の焦点距離と第１合焦レンズ群の焦点距離の比を規定したものであり、先行レンズ群のパワーの適正範囲を示している。焦点距離ｆ１、ｆＦ１は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、良好な近距離性能を実現することができる。
条件式（１７）の対応値が上限値０．６０を上回ると、第１合焦レンズ群のパワーが強すぎて、コマ収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１７）の上限値を、より小さな値、例えば０．６０、０．５５、０．５０、０．４５または０．４２とすることが好ましい。
条件式（１７）の対応値が下限値０．１０を下回ると、第１合焦レンズ群のパワーが弱すぎて、合焦レンズ群の移動量を大きくする必要が生じ、光学系全体を小型化することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１７）の下限値を、より大きな値、例えば０．１０、０．１２、０．１５、０．１７、０．２０または０．２１とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１８）を満足することが好ましい。
０．０２＜ｆ１／ｆＦ２＜０．６０ ・・・（１８）
但し、
ｆ１ ：前記先行レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
条件式（１８）は、先行レンズ群の焦点距離と第２合焦レンズ群の焦点距離の比を規定したものであり、収差補正を良好に行先行レンズ群のパワーの適切な範囲を示している。焦点距離ｆ１、ｆＦ２は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、良好な近距離性能を実現することができる。
条件式（１８）の対応値が上限値０．６０を上回ると、第２合焦レンズ群のパワーが強すぎて、コマ収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１８）の上限値を、より小さな値、例えば０．５５、０．５０、０．４５、０．４０、０．３５とすることが好ましい。
条件式（１８）の対応値が下限値０．０２を下回ると、第２合焦レンズ群のパワーが弱すぎて、近距離物体合焦時に像面湾曲などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１８）の下限値を、より大きな値、例えば０．０４、０．０６、０．０８とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（１９）を満足することが好ましい。
０．２０＜ｆＡ／ｆＦ１＜０．８０ ・・・（１９）
但し、
ｆＡ ：第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間にある中間レンズ群の合成焦点距離
ｆＦ１：第１合焦レンズ群の焦点距離
条件式（１９）は、第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群の間にある中間レンズ群の合成焦点距離と第１合焦レンズ群の焦点距離との比を規定したものである。焦点距離ｆＡ、ｆＦ１は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、中間レンズ群が適切なパワーを持ち、高い光学性能を達成することができる。
条件式（１９）の対応値が上限値０．８０を上回ると、中間レンズ群のパワーが弱すぎて、球面収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１９）の上限値を、より小さな値、例えば０．７５、０．７０、０．６５または０．６０とすることが好ましい。
条件式（１９）の対応値が下限値０．２０を下回ると、中間レンズ群のパワーが強すぎて、近距離物体に合焦する際、十分な光学性能を実現することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１９）の下限値を、より大きな値、例えば０．２５、０．３０、０．３５または０．４０とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（２０）を満足することが好ましい。
０．００＜（１－βＦ２2）×βＲ2×ＭＦ２＜２．００ ・・・（２０）
但し、
βＦ２：前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
βＲ ：前記第２合焦レンズ群以降のレンズ群の合計倍率
ＭＦ２：前記第２合焦レンズ群の無限遠物体から至近距離物体への合焦の際の移動量
条件式（２０）は、第２合焦レンズ群の移動方向について規定するもので、第２合焦レンズ群が、合焦のための向きとは逆方向に動き収差を補正することを示している。横倍率βＦ２、合計倍率βＲ、移動量ＭＦ２は、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。この条件式を満足することで、光学系を大型化することなく、諸収差を良好に補正し、合焦時の収差変動を抑えることができる。
条件式（２０）の対応値が上限値２．００を上回ると、合焦のための移動量が増えすぎて、光学系を小型化することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２０）の上限値を、より小さな値、例えば１．９０、１．８０、１．７０、１．６０、１．５０とすることが好ましい。
条件式（２０）の対応値が下限値０．００を下回ると、近距離物体合焦時の像面湾曲の変動を抑制することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２０）の下限値を、より大きな値、例えば０．０１、０．０２、０．０３、０．０４とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（２１）を満足することが好ましい。
０．１０＜ｄＦ１／ＴＬ＜０．５０ ・・・（２１）
但し、
ｄＦ１：無限遠物体に合焦した際の、光学系の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面から、第１合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離
ＴＬ ：前記光学系の無限遠物体合焦時の全長
条件式（２１）は、光学系の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面から、第１合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離と、光学系の全長との比を規定するものであり、光学系における第１合焦レンズ群の位置の適切な範囲を示している。距離ｄＦ、全長ＴＬは、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。条件式（２１）が規定する範囲は、第１合焦レンズ群を光学系の前方（物体寄り）に配置して２つの合焦レンズ群を離すことを意味しており、この条件式を満たすことで像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（２１）の対応値が上限値０．５０を上回ると、第１合焦レンズ群の位置が下がりすぎ（物体から遠ざかり）、光学系が大きくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２１）の上限値を、より小さな値、例えば０．４８、０．４６、０．４４または０．４３とすることが好ましい。
条件式（２１）の対応値が下限値０．１０を下回ると、第１合焦レンズ群が前方に出すぎて（物体に近くなり）、コマ収差などの諸収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２１）の下限値を、より大きな値、例えば０．１２、０．１５、０．１７、０．２０または０．２２とすることが好ましい。
上記各光学系は、さらに以下の条件式（２２）を満足することが好ましい。
０．５０＜ｄＦ２／ＴＬ＜０．９０ ・・・（２２）
但し、
ｄＦ２：無限遠物体に合焦した際の、前記光学系の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面から、前記第２合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離
ＴＬ ：前記光学系の無限遠物体合焦時の全長
条件式（２２）は、光学系の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面から、第２合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離と、光学系の無限遠物体合焦時の全長との比を規定したものであり、光学系における第２合焦レンズ群の位置の適切な範囲を示している。距離ｄＦ２、全長ＴＬは、光学系が変倍光学系の場合には、光学系の全長が最大となる焦点距離における無限遠物体合焦時の値とする。条件式（２２）が規定する範囲は、第２合焦レンズ群を光学系の後方（像面寄り）に配置して２つの合焦レンズ群を離すことを意味しており、この条件式を満たすことで、像面湾曲などの諸収差を良好に補正することができる。
第２合焦レンズ群の後方には像面が配置されているため、第２合焦レンズ群を像面側に寄せる場合、その配置位置には物理的な限界がある。条件式（２２）における上限値０．９０は、この物理的な限界を示している。条件式（２２）の上限値は、本実施形態の効果を確実なものとするためには、より小さな値、例えば０．８８、０．８６、０．８４または０．８３とすることが好ましい。
条件式（２２）の対応値が下限値０．５０を下回ると、第２合焦レンズ群が前方に出すぎて諸収差を十分に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２２）の下限値を、より大きな値、例えば０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７２または０．７４とすることが好ましい。
続いて、図２３および２４を参照しながら、上記光学系の製造方法について概説する。
図２３に例示する製造方法では、先行レンズ群と第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群を光軸上に並べ、レンズ鏡筒内に配置する。この際、先行レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも物体側に配置され、第２合焦レンズ群は第１合焦レンズ群よりも像面側に配置されるようにする（ＳＴ１）。第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面側に移動し、第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側に移動するように構成する（ＳＴ２）。第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間には、少なくとも１枚のレンズを含む中間レンズ群を配置する（ＳＴ３）。
図２４に例示する製造方法では、光軸上に並んで配置された、先行レンズ群と第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群を、レンズ鏡筒内に配置する。この際、先行レンズ群は第１合焦レンズ群よりも物体側に配置され、第２合焦レンズ群は第１合焦レンズ群よりも像面側に配置されるようにする（ＳＴ１）。先行レンズ群は、合焦に際し像面に対して固定であり、第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面側に移動し、第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側に移動するように構成する（ＳＴ２）。さらに、以下の条件式を満足するように、各レンズ群をレンズ鏡筒内に配置する。
０．２０＜ｄＦＦ／ＴＬ＜０．６５
ｄＦＦ：無限遠物体に合焦した際の、第１合焦レンズ群の中で最も像面側に配置されたレンズの像面側の面から、第２合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離
ＴＬ ：光学系の無限遠物体合焦時の全長
上記手順により製造された光学系およびその光学系を搭載した光学装置は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間に中間レンズ群を設け、あるいは第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間隔を適切な間隔に保つことにより、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の役割分担を明確にする。これにより、第１合焦レンズ群を像面側へ、第２合焦レンズを物体側へと移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う際に、諸収差を良好に補正し、近距離物体合焦状態においても高い光学性能を実現することができる。
以下、上記光学系について、実施例１から実施例８までの８つの数値実施例を示して、さらに説明する。はじめに、各実施例の説明の中で参照する図表の見方を説明する。図１、図４、図７、図１０、図１３、図１６、図１８および図２０は、各実施例における光学系のレンズ群の配列を断面図により示している。各図の上段には、無限遠物体から近距離物体に合焦する際の合焦レンズ群の移動方向を、「合焦」および「∞」の文字とともに矢印で示している。また、変倍光学系の場合には、各図の下段に、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態に（Ｔ）ズーミング（変倍）するときのレンズ群Ｇおよび絞りＳの光軸に沿った移動軌跡を矢印で示している。
これらの図では、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより表し、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより表している。本明細書では、符号の増加による煩雑化を防ぐため、実施例ごとに付番を行っている。このため、複数の実施例において同一の符号と数字の組み合わせが用いられる場合があるが、これは、その符号と数字の組み合わせが示す構成が同一であることを意味するものではない。
図２、図５、図８、図１１および図１４は、実施例１～５における光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、それぞれ（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示している。また、図３、図６、図９、図１２および図１５は、実施例１～５における光学系の至近距離物体合焦時の諸収差図であり、それぞれ（Ａ）は広角端状態、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差を示している。、図１７、図１９および図２１は実施例６～８における光学系の諸収差図であり、それぞれ（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は近距離物体合焦時の諸収差を示している。
これらの図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。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、横収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線（λ=587.6nm）、ｇはｇ線（λ=435.8nm）を示す。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。歪曲収差図ではｄ線を基準とした歪曲収差を示し、倍率色収差図では、ｇ線を基準とした倍率色収差を示す。
続いて、各実施例の説明に用いられる表について説明する。［全体諸元］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮОはＦナンバー、２ωは画角（単位は°（度）で、ωが半画角である）、Ｙは最大像高を示す。ＴＬは無限遠物体合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢＦを加えた距離を示し、ＢＦは無限遠物体合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの空気換算距離（バックフォーカス）を示す。
［レンズ諸元］の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像面側に位置する面を正の値としている）、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数を、それぞれ示す。面間隔（Ｄｉ）は、面ｉから次の面までの間隔が可変であることを意味する。Ｓは開口絞りを、曲率半径の「∞」は平面又は開口を、それぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
［非球面データ］の表には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（Ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離（ザグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。なお、２次の非球面係数Ａ２は０であり、その記載を省略している。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１－κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10＋Ａ12×ｙ12 ・・・（Ａ）
［レンズ群データ］の表には、各レンズ群のそれぞれの始面（最も物体側の面）、焦点距離、広角端状態における無限遠物体合焦時の倍率、および望遠端状態における無限遠物体合焦時の倍率を示す。[第１レンズ群データ]の表は、レンズ群データに示した第１レンズ群を構成する各レンズの焦点距離を示す。
［可変間隔データ］の表には、［レンズ諸元］を示す表において面間隔が（Ｄｉ）となっている面番号ｉにおける次の面までの面間隔を示す。面間隔は、無限遠物体合焦時の面間隔、至近距離物体合焦時の面間隔を、それぞれ示す。
なお、焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さの単位としては、一般に「mm」が用いられているため、本明細書の各表でも長さの単位は「mm」としている。但し、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ので、長さの単位は必ずしも「mm」に限られるものではない。
ここまでの図および表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。
（実施例１）
実施例１について、図１、図２、図３および表１を用いて説明する。図１は、実施例１に係る光学系ＺＬ（１）のレンズ構成を示す図である。光学系ＺＬ（１）は、物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。像面Ｉは、第５レンズ群Ｇ５の後に位置する。第２レンズ群Ｇ２内には第１の副絞りｓｓ１が配置され、第３レンズ群Ｇ３内には開口絞りＳと第２の副絞りｓｓ２が配置されている。第１合焦レンズ群Ｆ１は、第２レンズ群Ｇ２の中の一部のレンズ群により構成され、第２合焦レンズ群Ｆ２は、第５レンズ群Ｇ５の中の一部のレンズ群により構成される。
各レンズ群は、光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際に、図１下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。第１レンズ群Ｇ１は像面側へ移動し、、第２レンズ群Ｇ２から第５レンズ群Ｇ５までのレンズ群（後続レンズ群ＧＢ）は物体側へと移動し、第１レンズ群Ｇ１と後続レンズ群の間隔が変化することで、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。変倍に際しては、第１合焦レンズ群Ｆ１を含む第２レンズ群Ｇ２と、第２合焦レンズ群Ｆ２を含む第５レンズ群Ｇ５とは、同じ方向に同じ距離だけ移動する（移動軌跡が同じになる）。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、図１上段の矢印が示すように、第１合焦レンズ群Ｆ１が像面側に、第２合焦レンズ群Ｆ２が物体側に、それぞれ移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、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とから構成される。なお、負メニスカスレンズＬ１１の両面が非球面であり、負メニスカスレンズＬ１２の像側の面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、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の接合正レンズと、第１の副絞りｓｓ１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５の接合正レンズとから構成される。このうち負メニスカスレンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２の接合正レンズは、第１合焦レンズ群Ｆ１として機能する。
第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と、両凹形状の負レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と、第２の副絞りｓｓ２とから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２の接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４の接合正レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凹形状の負レンズＬ５２と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３とから構成される。このうち正レンズＬ５１と負レンズＬ５２は、第２合焦レンズ群Ｆ２として機能する。なお、負レンズＬ５２の像側の面と、負メニスカスレンズＬ５３の像側の面が非球面である。
本実施例では、中間レンズ群ＧＡは、第２レンズ群Ｇ２内の副絞りｓｓ１から第４レンズ群Ｇ４の負メニスカスレンズＬ４４までのレンズ群であり、第２合焦レンズ群以降のレンズ群ＧＲは、第５レンズ群Ｇ５である。
表１に、実施例１に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表１）
［全体諸元］
変倍比＝2.061
Ｗ Ｔ
ｆ 16.500 34.000
Ｆ.ＮＯ 2.910 2.910
２ω（°） 105.504
Ｙｍａｘ 20.787 21.700
ＴＬ 157.563 147.452
ＢＦ 14.914 34.732
ＭＦ１ 3.954 4.587
ＭＦ２ -1.009 -1.746
ｆＡｗ 43.772
ｆＢｗ 37.589
ｆＲｗ -67.020
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1* 104.5721 2.800 1.82098 42.50
2* 17.0784 9.901
3 60.0168 2.000 1.82098 42.50
4* 39.8844 8.959
5 -47.0446 1.700 1.45600 91.37
6 99.5616 0.200
7 69.7654 4.418 2.00069 25.46
8 -360.6089 (D8)
9 50.9989 1.100 1.96300 24.11
10 26.0000 5.600 1.67270 32.18
11 -343.9963 (D11)
12 0.0000 0.000
13 51.3179 3.600 1.81666 29.30
14 546.1825 0.200
15 55.6602 1.200 1.84666 23.80
16 25.9737 8.100 1.48749 70.32
17 -49.8592 (D17)
18(S) 0.0000 3.685
19 -47.2832 1.100 1.95375 32.33
20 -294.7144 1.387
21 -67.3393 1.100 1.95375 32.33
22 97.3774 0.200
23 40.3224 3.300 1.92286 20.88
24 -773.0582 1.500
25 0.0000 (D25)
26 73.8132 1.100 1.95375 32.33
27 20.7413 6.000 1.49782 82.57
28 -161.3154 0.200
29 26.6960 9.300 1.49782 82.57
30 -23.8740 1.200 1.95375 32.33
31 -34.0639 (D31)
32 636.0259 3.550 1.80809 22.74
33 -42.6926 0.200
34 -54.4744 1.400 1.85108 40.12
35* 98.1829 (D35)
36 -22.0542 1.400 1.82098 42.50
37* -32.0038 (D37)
像面 ∞
［非球面データ］
第１面
κ=1.0000
A4=-1.00559E-06, A6=5.63388E-09, A8=-7.40263E-12, A10=3.87300E-15
第２面
κ=0.0000
A4=3.60660E-06, A6=9.14891E-09, A8=1.27298E-11, A10=1.51889E-13
第４面
κ=1.0000
A4=4.88200E-06, A6=4.07550E-09, A8=-1.87588E-11, A10=-1.59526E-14
第３５面
κ=1.0000
A4=1.16601E-05, A6=1.03251E-08, A8=-1.15486E-10, A10=1.04650E-12
第３７面
κ=1.0000
A4=6.02570E-06, A6=7.33824E-09, A8=2.29245E-10, A10=-9.55354E-13
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（∞・Ｗ） 倍率（∞・Ｔ）
1 1 -23.346 0.000 0.000
2 9 32.353
2-1(F1) 9 102.890 4.383 1.926
2-2 13 40.878 -0.127 -0.599
3 18 -61.428 2.485 6.721
4 26 45.517 0.399 0.119
5 32 -67.020
5-1(F2) 32 -253.066 1.070 1.117
5-2 36 -92.261 1.190 1.405
［第１レンズ群データ］
レンズ 焦点距離
L11 -25.227
L12 -151.617
L13 -69.809
L14 58.717
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ
F 16.50000 34.00000 -0.11860 -0.23288
D0 0.0000 0.0000 115.8709 125.4201
D8 31.42890 1.50000 35.52504 6.54836
D11 7.01271 7.01271 2.89868 2.00000
D17 1.00090 4.70395 1.00090 4.70395
D25 6.55312 0.00000 6.55312 0.00000
D31 2.84830 5.69835 2.00000 4.37744
D35 7.40501 7.40501 8.27637 8.71593
D37 14.91437 34.73214 15.05178 35.16746
図２に、実施例１に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差値を、図３に、実施例１に係る光学系の至近距離物体合焦状態における諸収差値を、それぞれ示す。これらの図において、（Ａ）は広角端状態における諸収差値、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差値を示している。各諸収差図より、実施例１に係る光学系は、広角端状態から望遠端状態までの全域に亘り、諸収差を良好に補正することができ、また、至近距離物体合焦状態においても優れた結像性能を有していることがわかる。
（実施例２）
実施例２について、図４、図５、図６および表２を用いて説明する。図４は、実施例２に係る光学系ＺＬ（２）のレンズ構成を示す図である。光学系ＺＬ（２）は、物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。像面Ｉは、第５レンズ群Ｇ５の後に位置する。第２レンズ群Ｇ２内には第１の副絞りｓｓ１が配置され、第３レンズ群Ｇ３内には開口絞りＳと第２の副絞りｓｓ２が配置されている。第１合焦レンズ群Ｆ１は、第２レンズ群Ｇ２の中の一部のレンズ群により構成され、第２合焦レンズ群Ｆ２は、第５レンズ群Ｇ５の中の一部のレンズ群により構成される。
各レンズ群は、光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際に、図４下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。第１レンズ群Ｇ１は像面側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２から第５レンズ群Ｇ５までのレンズ群（後続レンズ群ＧＢ）は物体側へと移動し、第１レンズ群Ｇ１と後続レンズ群の間隔が変化することで、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。変倍に際しては、第１合焦レンズ群Ｆ１を含む第２レンズ群Ｇ２と、第２合焦レンズ群Ｆ２を含む第５レンズ群Ｇ５とは、同じ方向に同じ距離だけ移動する（移動軌跡が同じになる）。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、図４上段の矢印が示すように、第１合焦レンズ群Ｆ１が像面側に、第２合焦レンズ群Ｆ２が物体側に、それぞれ移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、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の接合負レンズとから構成される。なお、負メニスカスレンズＬ１１の両面が非球面であり、負メニスカスレンズＬ１２の像側の面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、第１の副絞りｓｓ１と、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の接合正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３と両凸形状の正レンズＬ２４の接合正レンズとから構成される。このうち負メニスカスレンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２の接合正レンズは、第１合焦レンズ群Ｆ１として機能する。
第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、第２の副絞りｓｓ２とから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２の接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４の接合正レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２の接合正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３とから構成される。このうち正レンズＬ５１と負レンズＬ５２の接合正レンズは、第２合焦レンズ群Ｆ２として機能する。なお、負レンズＬ５２の像側の面と、負メニスカスレンズＬ５３の像側の面が非球面である。
本実施例では、中間レンズ群ＧＡは、第２レンズ群Ｇ２内の負メニスカスレンズＬ２３から第４レンズ群Ｇ４内の負メニスカスレンズＬ４４までのレンズ群であり、第２合焦レンズ群以降のレンズ群ＧＲは、第５レンズ群Ｇ５である。
表２に、実施例２に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）
［全体諸元］
変倍比＝2.201
Ｗ Ｔ
ｆ 15.450 34.000
Ｆ.ＮＯ 2.910 2.910
２ω（°） 109.100
Ｙｍａｘ 18.899 21.700
ＴＬ 157.420 148.390
ＢＦ 13.738 36.025
ＭＦ１ 3.797 4.236
ＭＦ２ -1.171 -2.237
ｆＡｗ 45.092
ｆＢｗ 35.923
ｆＲｗ -71.015
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1* 146.1617 2.700 1.76385 48.49
2* 17.6041 10.626
3 62.2586 2.000 1.76450 49.10
4* 37.3724 9.332
5 -54.8177 1.700 1.45600 91.37
6 46.7428 4.900 1.90366 31.27
7 -473.8444 (D7)
8 0.0000 0.000
9 42.7469 1.200 1.96300 24.11
10 28.3019 5.700 1.58144 40.98
11 -199.8950 (D11)
12 35.6445 1.300 1.95375 32.33
13 27.0031 8.800 1.49782 82.57
14 -71.6500 (D14)
15(S) 0.0000 5.032
16 -39.6760 1.200 1.95375 32.33
17 70.2363 0.213
18 41.9717 4.600 1.84666 23.80
19 -100.2049 1.500
20 0.0000 (D20)
21 94.6291 1.200 1.95375 32.33
22 27.9631 5.500 1.49782 82.57
23 -149.9641 0.200
24 26.9190 8.700 1.49782 82.57
25 -27.3216 1.300 1.95375 32.33
26 -47.0122 (D26)
27 44.9401 5.200 1.71736 29.57
28 -39.8168 1.400 1.85108 40.12
29* 45.6142 (D29)
30 -25.1525 1.400 1.82098 42.50
31* -36.5472 (D31)
像面 ∞
［非球面データ］
第１面
κ=1.0000
A4=5.13104E-06, A6=-9.75961E-09, A8=1.58957E-11, A10=-1.49213E-14
第２面
κ=0.0000
A4=1.39883E-05, A6=2.12435E-08, A8=-6.13376E-12, A10=1.21266E-13
第４面
κ=1.0000
A4=2.03519E-06, A6=-3.87885E-09, A8=-4.53903E-11, A10=9.19823E-14
第２９面
κ=1.0000
A4=7.43097E-06, A6=3.66331E-08, A8=-5.67118E-10, A10=4.14365E-12
第３１面
κ=1.0000
A4=1.07666E-05, A6=-4.52020E-09, A8=3.54595E-10, A10=-1.67618E-12
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（∞・Ｗ） 倍率（∞・Ｔ）
1 1 -23.455 0.000 0.000
2 8 38.336
2-1(F1) 8 83.308 59.236 2.546
2-2 12 60.305 -0.125 -0.744
3 15 -122.226 1.807 4.268
4 21 51.627 0.410 0.119
5 27 -71.0145
5-1(F2) 27 -207.910 1.032 1.100
5-2 30 -104.028 1.157 1.371
［第１レンズ群データ］
レンズ 焦点距離
L11 -26.433
L12 -126.709
L13 -55.040
L14 47.293
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ
F 15.45000 34.00000 -0.11055 -0.23294
D0 0.00000 0.00000 115.2047 124.3997
D7 32.83524 1.51814 36.72779 6.09480
D11 6.55513 6.55513 2.65502 2.00000
D14 1.19962 6.31367 1.19962 6.31367
D20 7.79649 0.00000 7.79649 0.00000
D26 3.11247 5.79493 2.04500 3.87741
D29 6.47887 6.47887 7.56607 8.39171
D31 13.73777 36.02512 13.82147 36.34887
図５に、実施例２に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差値を、図６に、実施例２に係る光学系の至近距離物体合焦状態における諸収差値を、それぞれ示す。これらの図において、（Ａ）は広角端状態における諸収差値、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差値を示している。各諸収差図より、実施例２に係る光学系は、広角端状態から望遠端状態までの全域に亘り、諸収差を良好に補正することができ、また、至近距離物体合焦状態においても優れた結像性能を有していることがわかる。
（実施例３）
実施例３について、図７、図８、図９および表３を用いて説明する。図７は、実施例３に係る光学系ＺＬ（３）のレンズ構成を示す図である。光学系ＺＬ（３）は、物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。像面Ｉは、第５レンズ群Ｇ５の後に位置する。第２レンズ群Ｇ２内には第１の副絞りｓｓ１が配置され、第３レンズ群Ｇ３内には開口絞りＳと第２の副絞りｓｓ２が配置されている。第１合焦レンズ群Ｆ１は、第２レンズ群Ｇ２の中の一部のレンズ群により構成され、第２合焦レンズ群Ｆ２は、第５レンズ群Ｇ５の中の一部のレンズ群により構成される。
各レンズ群は、光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際に、図７下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。第１レンズ群Ｇ１は像面側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２から第５レンズ群Ｇ５までレンズ群（後続レンズ群ＧＢ）は物体側へと移動し、第１レンズ群Ｇ１と後続レンズ群の間隔が変化することで、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。変倍に際しては、第１合焦レンズ群Ｆ１を含む第２レンズ群Ｇ２と、第２合焦レンズ群Ｆ２を含む第５レンズ群Ｇ５とは、同じ方向に同じ距離だけ移動する（移動軌跡が同じになる）。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、図７上段の矢印が示すように、第１合焦レンズ群Ｆ１が像面側に、第２合焦レンズ群Ｆ２が物体側に、それぞれ移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、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の接合負レンズとから構成される。なお、負メニスカスレンズＬ１１の両面が非球面であり、負メニスカスレンズＬ１２の像側の面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、第１の副絞りｓｓ１と、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の接合正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３と両凸形状の正レンズＬ２４の接合正レンズとから構成される。このうち負メニスカスレンズＬ２１と正レンズＬ２２の接合正レンズは、第１合焦レンズ群Ｆ１として機能する。
第３レンズ群Ｇ３は、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、第２の副絞りｓｓ２とから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２の接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４の接合正レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２の接合正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３とから構成される。このうち正レンズＬ５１と負レンズＬ５２の接合正レンズは、第２合焦レンズ群Ｆ２として機能する。なお、負レンズＬ５２の像側の面と、負メニスカスレンズＬ５３の像側の面が非球面である。
本実施例では、中間レンズ群ＧＡは、第２レンズ群Ｇ２内の負メニスカスレンズＬ２３から第４レンズ群Ｇ４の負メニスカスレンズＬ４４までのレンズ群であり、第２合焦レンズ群以降のレンズ群ＧＲは、第５レンズ群Ｇ５である。
表３に、実施例３に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）
［全体諸元］
変倍比＝2.201
Ｗ Ｔ
ｆ 15.450 34.000
Ｆ.ＮＯ 2.910 2.910
２ω（°） 109.100
Ｙｍａｘ 19.873 21.700
ＴＬ 155.444 145.505
ＢＦ 14.459 36.100
ＭＦ１ 3.585 3.939
ＭＦ２ -0.856 -2.194
ｆＡｗ 45.851
ｆＢｗ 36.197
ｆＲｗ -78.872
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1* 182.9928 2.700 1.76385 48.49
2* 17.6000 9.932
3 62.1295 2.000 1.76450 49.10
4* 38.8027 9.134
5 -60.2019 1.700 1.45600 91.37
6 43.1768 5.000 1.90366 31.27
7 -1892.0590 (D7)
8 0.0000 0.000
9 41.6453 1.200 1.96300 24.11
10 27.0721 5.800 1.58144 40.98
11 -167.0652 (D11)
12 39.8569 1.300 1.95375 32.33
13 30.7826 7.500 1.49782 82.57
14 -61.0151 (D14)
15 0.0000 4.940
16 -37.9606 1.200 1.95375 32.33
17 76.5015 0.204
18 40.4555 4.400 1.84666 23.80
19 -123.6565 1.500
20 0.0000 (D20)
21 72.9672 1.200 1.95375 32.33
22 25.5392 5.200 1.49782 82.57
23 -692.9469 0.200
24 27.8780 8.700 1.49782 82.57
25 -24.6887 1.300 1.95375 32.33
26 -40.1293 (D26)
27 44.0613 5.200 1.71736 29.57
28 -40.6298 1.400 1.85108 40.12
29* 46.4951 (D29)
30 -25.3720 1.400 1.82098 42.50
31* -36.0062 (D31)
像面 ∞
［非球面データ］
第１面
κ=1.0000
A4=1711E-06, A6=-7.07049E-09, A8=1.22058E-11, A10=1.21419E-14
第２面
κ=0.0000
A4= 8.88771E-06, A6=2.03824E-08, A8=-2.28757E-11, A10=2.07974E-13
第４面
κ=1.0000
A4=4.90346E-06, A6=-5.81374E-11, A8=-4.02996E-11, A10=3.85740E-14
第２９面
κ=1.0000
A4=7.58378E-06, A6=4.61458E-08, A8=-7.11052E-10, A10=4.97063E-12
第３１面
κ=1.0000
A4=1.22168E-05, A6=-1.06012E-08, A8=4.71713E-10, A10=-2.24069E-12
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（∞・Ｗ） 倍率（∞・Ｔ）
1 1 -23.414 0.000 0.000
2 8 37.139
2-1(F1) 8 79.731 -44.008 2.678
2-2 12 58.821 0.016 -0.674
3 15 -109.902 1.879 4.775
4 21 52.461 0.419 0.116
5 27 -78.872
5-1(F2) 27 -245.806 1.019 1.075
5-2 3 -111.243 1.155 1.349
［第１レンズ群データ］
レンズ 焦点距離
L11 -25.675
L12 -140.400
L13 -54.857
L14 46.771
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ
f 15.45001 34.00001 -0.10904 -0.22883
D0 0.00000 0.00000 117.1752 127.2533
D7 33.08026 1.50000 36.75391 5.79153
D11 6.28196 6.28196 2.58854 2.03546
D14 1.26244 6.38378 1.26244 6.38378
D20 8.34096 0.00000 8.34096 0.00000
D26 2.75416 5.97378 2.00611 4.08778
D29 6.15482 6.15482 6.93201 8.04153
D31 14.45898 36.09988 14.53818 36.40710
図８に、実施例３に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差値を、図９に、実施例３に係る光学系の至近距離物体合焦状態における諸収差値を、それぞれ示す。これらの図において、（Ａ）は広角端状態における諸収差値、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差値を示している。各諸収差図より、実施例３に係る光学系は、広角端状態から望遠端状態までの全域に亘り、諸収差を良好に補正することができ、また、至近距離物体合焦状態においても優れた結像性能を有していることがわかる。
（実施例４）
実施例４について、図１０、図１１、図１２および表４を用いて説明する。図１０は、実施例４に係る光学系ＺＬ（４）のレンズ構成を示す図である。光学系ＺＬ（４）は、物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６から構成されている。像面Ｉは、第６レンズ群Ｇ６の後に位置する。第４レンズ群Ｇ４内には開口絞りＳと副絞りｓｓが配置されている。第１合焦レンズ群Ｆ１は、第２レンズ群Ｇ２により構成され、第２合焦レンズ群Ｆ２は、第５レンズ群Ｇ５の中の一部のレンズ群により構成される。
各レンズ群は、光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際に、図１０下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。第１レンズ群Ｇ１は像面側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２から第６レンズ群Ｇ６までレンズ群（後続レンズ群ＧＢ）は物体側へと移動し、第１レンズ群Ｇ１と後続レンズ群の間隔が変化することで、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、図１０上段の矢印が示すように、第１合焦レンズ群Ｆ１が像面側に、第２合焦レンズ群Ｆ２が物体側に、それぞれ移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹形状の負レンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の接合負レンズとから構成される。なお、負メニスカスレンズＬ１１の両面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、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の接合正レンズから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、第１合焦レンズ群Ｆ１として機能する。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２の接合正レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と、副絞りｓｓとから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２の接合正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５３と両凸形状の正レンズＬ５４の接合正レンズとから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、両凸形状の正レンズＬ６１と両凹形状の負レンズＬ６２の接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６３とから構成される。このうち、正レンズＬ６１と負レンズＬ６２の接合負レンズは、第２合焦レンズ群Ｆ２として機能する。なお、負メニスカスレンズＬ６３の両面が非球面である。
本実施例では、中間レンズ群ＧＡは、第３レンズ群Ｇ３から第５レンズ群Ｇ５までのレンズ群であり、第２合焦レンズ群以降のレンズ群ＧＲは、第６レンズ群Ｇ６である。
表４に、実施例４に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）
［全体諸元］
変倍比＝2.609
Ｗ Ｔ
ｆ 18.549 48.400
Ｆ.ＮＯ 2.910 4.120
２ω（°） 98.952
Ｙｍａｘ 20.449 21.700
ＴＬ 156.976 145.902
ＢＦ 20.533 50.882
ＭＦ１ 5.923 8.270
ＭＦ２ -0.524 -3.556
ｆＡｗ 37.796
ｆＢｗ 36.341
ｆＲｗ -43.941
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1* 90.2223 2.800 1.74310 49.44
2* 16.9651 14.785
3 -282.3413 2.000 1.49782 82.57
4 30.2529 7.000 1.80000 29.84
5 103.7978 (D5)
6 80.1101 1.100 1.84666 23.80
7 46.9421 4.100 1.51680 64.13
8 -63.4995 (D8)
9 34.7816 5.200 1.51680 64.13
10 -51.2859 1.100 1.65844 50.83
11 267.1556 (D11)
12 0.0000 3.149
13 -57.6080 1.200 1.83481 42.73
14 69.3506 0.200
15 45.2675 3.400 1.72825 28.38
16 -184.9091 1.500
17 0.0000 (D17)
18 68.1932 6.100 1.49782 82.57
19 -25.4228 1.100 1.95375 32.33
20 -41.8924 0.200
21 30.1508 1.100 1.95375 32.33
22 20.4880 6.300 1.49782 82.57
23 -82.9990 (D23)
24 60.5624 4.400 1.80809 22.74
25 -35.8483 1.200 1.90366 31.27
26 40.1774 (D26)
27* -38.1852 1.600 1.82098 42.50
28* -86.3105 (D28)
像面 ∞
［非球面データ］
第１面
κ=1.0000
A4=-3.57211E-06, A6=4.48676E-10, A8=4.77136E-12, A10=-6.03639E-15
第２面
κ=0.0000
A4=8.11347E-06, A6=-3.59862E-10, A8=-1.58666E-11, A10=1.12811E-13
第２７面
κ=1.0000
A4=-2.23373E-05, A6=1.69704E-07, A8=-1.19167E-09, A10=5.49616E-12
第２８面
κ=1.0000
A4=-7.84265E-07, A6=1.80475E-07, A8=-9.68995E-10, A10=3.96145E-12
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（∞・Ｗ） 倍率（∞・Ｔ）
1 1 -28.773 0.00000 0.00000
2(F1) 6 86.248 -36.18634 2.42339
3 9 100.824 0.03055 -3.13269
4 12 -160.249 2.24066 -0.64541
5 18 37.131 0.17209 -0.15582
6 24 -43.941
6-1(F2) 24 -92.207 1.19914 1.36024
6-2 27 -84.686 1.26135 1.61973
［第１レンズ群データ］
レンズ 焦点距離
L11 -28.583
L12 -54.773
L13 51.206
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ
F 18.54944 48.40000 -0.12607 -0.31101
D0 0.00000 0.00000 115.7001 126.8366
D5 39.47319 1.50000 45.51103 10.34524
D8 8.04245 10.83893 2.00062 2.00000
D11 2.62907 1.75020 2.62907 1.75020
D17 8.43662 0.00000 8.43662 0.00000
D23 3.18499 6.25349 2.77969 3.26672
D26 5.14225 5.14225 5.55183 8.13586
D28 20.53328 50.88248 20.64804 51.44497
図１１に、実施例４に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差値を、図１２に、実施例４に係る光学系の至近距離物体合焦状態における諸収差値を、それぞれ示す。これらの図において、（Ａ）は広角端状態における諸収差値、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差値を示している。各諸収差図より、実施例４に係る光学系は、広角端状態から望遠端状態までの全域に亘り、諸収差を良好に補正することができ、また、至近距離物体合焦状態においても優れた結像性能を有していることがわかる。
（実施例５）
実施例５について、図１３、図１４、図１５および表５を用いて説明する。図１３は、実施例５に係る光学系ＺＬ（５）のレンズ構成を示す図である。光学系ＺＬ（５）は、物体側から順に並んだ、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、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６から構成されている。像面Ｉは、第６レンズ群Ｇ６の後に位置する。第４レンズ群Ｇ４内には開口絞りＳと副絞りｓｓが配置されている。第１合焦レンズ群Ｆ１は、第２レンズ群Ｇ２により構成され、第２合焦レンズ群Ｆ２は、第６レンズ群Ｇ６の中の一部のレンズ群により構成される。
各レンズ群は、光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍の際に、図１３下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。第１レンズ群Ｇ１は像面側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２から第６レンズ群Ｇ６までレンズ群（後続レンズ群ＧＢ）は物体側へと移動し、第１レンズ群Ｇ１と後続レンズ群の間隔が変化することで、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、図１３上段の矢印が示すように、第１合焦レンズ群Ｆ１が像面側に、第２合焦レンズ群Ｆ２が物体側に、それぞれ移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凹形状の負レンズＬ１２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３の接合負レンズとから構成される。なお、負メニスカスレンズＬ１１の両面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、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の接合正レンズから構成される。第２レンズ群Ｇ２は、第１合焦レンズ群Ｆ１として機能する。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２の接合正レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、開口絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズＬ４２と、副絞りｓｓとから構成される。第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２の接合正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５３と両凸形状の正レンズＬ５４の接合正レンズとから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、両凸形状の正レンズＬ６１と両凹形状の負レンズＬ６２の接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６３とから構成される。このうち、正レンズＬ６１と負レンズＬ６２の接合負レンズは、第２合焦レンズ群Ｆ２として機能する。なお、負メニスカスレンズＬ６３の両面が非球面である。
本実施例では、中間レンズ群ＧＡは、第３レンズ群Ｇ３から第５レンズ群Ｇ５までのレンズ群であり、第２合焦レンズ群以降のレンズ群ＧＲは、第６レンズ群Ｇ６である。
表５に、実施例５に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表５）
［全体諸元］
変倍比＝2.609
Ｗ Ｔ
ｆ 18.550 48.400
Ｆ.ＮＯ 2.910 4.120
２ω（°） 98.950
Ｙｍａｘ 19.991 21.700
ＴＬ 153.169 142.360
ＢＦ 20.351 49.945
ＭＦ１ 6.474 8.282
ＭＦ２ -0.810 -3.419
ｆＡｗ 36.915
ｆＢｗ 35.689
ｆＲｗ -43.947
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1* 108.3788 2.800 1.74310 49.44
2* 17.1763 13.362
3 -452.0642 2.000 1.49782 82.57
4 29.1118 7.100 1.80000 29.84
5 99.4101 （D5)
6 91.9942 1.100 1.78472 25.64
7 50.8704 3.800 1.51680 64.13
8 -60.5653 （D8)
9 32.8199 5.200 1.51680 64.13
10 -48.6591 1.100 1.66755 41.87
11 265.9956 （D11)
12 0.0000 2.687
13 -53.7450 1.200 1.83481 42.73
14 66.3134 0.200
15 43.7109 3.400 1.72825 28.38
16 -154.9801 1.500
17 0.0000 （D17)
18 87.5765 5.900 1.49782 82.57
19 -23.9396 1.100 1.95375 32.33
20 -38.0021 0.200
21 28.0976 1.100 1.95375 32.33
22 19.4681 6.200 1.49782 82.57
23 -95.1629 (D23)
24 50.2834 4.300 1.80809 22.74
25 -35.1704 1.100 1.90366 31.27
26 34.1702 (D26)
27* -34.1324 1.600 1.82098 42.50
28* -64.9656 (D28)
像面 ∞
［非球面データ］
第１面
κ=1.0000
A4=-3.71101E-06, A6=1.26060E-09, A8=4.60876E-12, A10=-6.89613E-15
第２面
κ=0.0000
A4=7.33565E-06, A6=-7.30032E-10, A8=-1.36898E-11, A10=1.28740E-13
第２７面
κ=1.0000
A4=-2.56022E-05, A6=1.92542E-07, A8=-1.42300E-09, A10=8.01684E-12
第２８面
κ=1.0000
A4=-3.62729E-06, A6=1.98569E-07, A8=-1.03741E-09, A10=4.87457E-12
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（∞・Ｗ） 倍率（∞・Ｔ）
1 1 -28.822 0.00000 0.00000
2(F1) 6 85.406 -53.24407 2.39642
3 9 95.577 0.02025 -2.83836
4 12 -155.097 2.24310 -0.75898
5 18 36.717 0.17538 -0.14799
6 24 -43.497
6-1(F2) 24 -84.946 1.21604 1.39295
6-2 27 -89.697 1.24802 1.57795
［第１レンズ群データ］
レンズ 焦点距離
L11 -27.832
L12 -54.865
L13 49.249
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ
F 18.55000 48.40001 -0.12247 -0.30440
D0 0.00000 0.00000 119.5188 130.3147
D5 38.74338 1.50036 45.31799 10.32723
D8 8.57407 10.83209 1.99789 2.00708
D11 2.01695 1.74095 2.01695 1.74095
D17 8.14332 0.00000 8.14332 0.00000
D23 2.96088 5.96253 2.25307 3.08659
D26 5.42939 5.42939 6.14676 8.30793
D28 20.35129 49.94512 20.44408 50.48584
図１４に、実施例５に係る光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差値を、図１５に、実施例５に係る光学系の至近距離物体合焦状態における諸収差値を、それぞれ示す。これらの図において、（Ａ）は広角端状態における諸収差値、（Ｂ）は望遠端状態における諸収差値を示している。各諸収差図より、実施例５に係る光学系は、広角端状態から望遠端状態までの全域に亘り、諸収差を良好に補正することができ、また、至近距離物体合焦状態においても優れた結像性能を有していることがわかる。
（実施例６）
実施例６について、図１６、図１７および表６を用いて説明する。図１６は、実施例６に係る光学系ＯＬ（１）のレンズ構成を示す図である。光学系ＯＬ（１）は、物体側から順に並んだ、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、第３レンズ群Ｇ３内に配置された開口絞りＳと、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。本実施例では、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群Ｆ１であり、第４レンズ群Ｇ４が第２合焦レンズ群Ｆ２であり、第３レンズ群Ｇ３が中間レンズ群ＧＡに相当する。
第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３および第５レンズ群Ｇ５の位置は、ほぼ固定されており、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は像面側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、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および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４の接合負レンズとから構成される。
負メニスカスレンズＬ１２は、ガラス製レンズ本体Ｌ１２ａの像側の面に樹脂層Ｌ１２ｂが設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層Ｌ１２ｂの像側の面が非球面であり、負メニスカスレンズＬ１２は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］欄において、面番号３がレンズ本体Ｌ１２ａの物体側の面、面番号４がレンズ本体Ｌ１２ａの像側の面および樹脂層１２ｂの物体側の面（両者が接合する面）、面番号５が樹脂層１１ｂの像側の面を示す。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正レンズＬ２１から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合正レンズと、絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４と、両凸形状の正レンズＬ３５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３６との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３７とから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、両凹形状の負レンズＬ４１から構成される。なお、この負レンズＬ４１の両面が非球面である。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される。なお、この正メニスカスレンズＬ５１の両面も非球面である。
表６に、実施例６に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表６）
［全体諸元］
ｆ＝19.688
ＦＮＯ＝1.850
２ω＝97.191（°）
Ｙｍａｘ＝21.7
ＴＬ＝116.459
ＢＦ＝16.917
ＭＦ１＝5.386
ＭＦ２＝-1.953
ｆＡ＝29.990
ｆＢ＝30.235
ｆＲ＝-81.810
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 57.3035 2.200 1.69680 55.53
2 21.3261 8.997
3 46.9767 1.550 1.77224 49.62
4 21.7904 0.050 1.51380 52.97
5* 18.1460 9.740
6 -1973.3753 1.600 1.49782 82.57
7 24.5592 7.299 1.73089 29.91
8 81.3879 (D8)
9 57.6676 4.100 1.80400 46.60
10 -244.7040 (D10)
11 0.000 0.000
12 42.4491 5.200 1.86049 34.44
13 -37.7699 1.100 1.84666 23.80
14 88.9609 6.289
15(S) 0.0000 3.798
16 -32.5274 1.100 1.65197 34.01
17 46.2591 0.200
18 28.9857 6.600 1.49782 82.57
19 -33.4202 0.200
20 36.6199 7.600 1.49782 82.57
21 -21.1000 1.200 1.95375 32.33
22 -73.5382 0.200
23 48.2381 3.700 1.96300 24.11
24 -163.7591 (D24)
25* -147.2087 1.600 1.86100 37.10
26* 98.5414 (D26)
27* -63.8342 2.000 1.85439 39.00
28* -56.2600 16.917
像面 ∞
（ 上記レンズ諸元表において、第１１面は仮想面である。 ）
［非球面データ］
第５面
κ＝0.0000
A4=4.89868E-06 A6=-2.38352E-09 A8=-3.40682E-11 A10=7.58950E-14
第２５面
κ＝1.0000
A4=-1.45012E-05 A4=-1.25259E-07 A8=1.68046E-09 A10=-9.28778E-12
第２６面
κ＝1.0000
A4=1.20678E-05 A6=-2.98179E-07 A8=3.17958E-09 A10=-1.58580E-11
第２７面
κ＝1.0000
A4=3.93967E-05 A6=-6.92338E-07 A8=3.73867E-09 A10=-1.12121E-11
第２８面
κ＝1.0000
A4=4.82102E-05 A6=-5.00947E-07 A8=2.56327E-09 A10=-6.40509E-12
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率(無限遠) 倍率（至近）
1 1 -20.641 0.00000 0.19310
2 9 58.399 3.22563 3.55642
3 12 29.990 -0.22567 -0.20460
4 25 -68.352 1.33671 1.36542
5 27 494.766 0.98024 0.97977
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f 19.68812 -0.18797
D0 0.00000 78.79790
D8 2.36119 8.03093
D10 7.63173 2.00000
D24 8.63128 6.92400
D26 4.59486 6.31204
図１７に、実施例６に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例６に係る光学系は無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態までの全域に亘り諸収差を良好に補正することができ、近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（実施例７）
実施例７について、図１８、図１９および表７を用いて説明する。図１８は、実施例７に係る光学系ＯＬ（２）のレンズ構成を示す図である。光学系ＯＬ（２）は、物体側から順に並んだ、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、第３レンズ群Ｇ３内に配置された開口絞りＳと、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。本実施例では、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群Ｆ１であり、第４レンズ群Ｇ４が第２合焦レンズ群Ｆ２であり、第３レンズ群Ｇ３が中間レンズ群ＧＡに相当する。
第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３および第５レンズ群Ｇ５の位置は、ほぼ固定されており、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は像面側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４との接合負レンズとから構成される。なお、負メニスカスレンズＬ１２の像側の面が非球面である。第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正レンズＬ２１から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合正レンズと、絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４と、両凸形状の正レンズＬ３５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３６との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３７とから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１から構成される。なお、負メニスカスレンズＬ４１の像側の面が非球面である。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５１から構成される。なお、負メニスカスレンズＬ５１の像側の面が非球面である。
表７に、実施例７に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表７）
［全体諸元］
ｆ＝19.400
ＦＮＯ＝1.850
２ω＝96.302（°）
Ｙｍａｘ＝21.7
ＴＬ＝115.432
ＢＦ＝16.779
ＭＦ１＝4.512
ＭＦ２＝-1.940
ｆＡ＝28.254
ｆＢ＝29.172
ｆＲ＝-79.268
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 76.2605 2.200 1.58144 40.98
2 21.5000 8.863
3 40.0000 1.600 1.51680 64.13
4* 16.3297 13.845
5 226.3860 1.600 1.49782 82.57
6 25.1535 4.115 1.96300 24.11
7 37.0353 (D7)
8 44.7152 3.900 1.80100 34.92
9 -507.7065 (D9)
10 97.7677 1.100 1.84666 23.80
11 23.9065 4.000 1.95375 32.33
12 255.9480 5.900
13(S) 0.0000 3.637
14 -35.4276 1.100 1.75520 27.57
15 62.9864 0.200
16 27.4558 6.800 1.49782 82.57
17 -34.3996 0.200
18 29.8420 8.100 1.49782 82.57
19 -20.5482 1.200 1.95375 32.33
20 -144.8437 0.200
21 46.4167 4.300 1.96300 24.11
22 -94.0236 (D22)
23 -66.0204 1.400 1.86100 37.10
24* -222.4288 (D24)
25 -21.6485 1.400 1.86100 37.10
26* -24.3902 16.779
像面 ∞
［非球面データ］
第４面
κ＝0.0000
A4=5.46124E-06 A6=3.96542E-09 A8=-5.72094E-11 A10=1.49065E-13
第２４面
κ＝0.0000
A4=1.34226E-05 A6=-4.35028E-08 A8=-3.12005E-12 A10=3.60919E-13
第２６面
κ＝0.0000
A4=2.69940E-05 A6=5.44918E-08 A8=3.79479E-10 A10=-1.01631E-12
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率(無限遠) 倍率（至近）
1 1 -19.722 0.00000 0.17848
2 8 51.467 3.78307 4.16168
3 10 28.254 -0.19373 -0.17591
4 23 -109.499 1.23451 1.25191
5 25 -292.852 1.08721 1.08799
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f 19.39989 -0.17797
D0 0.00000 81.61080
D7 2.58845 7.34608
D9 6.71651 2.00000
D22 4.79891 3.06288
D24 8.88903 10.60081
図１９に、実施例７に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例７に係る光学系は無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態までの全域に亘り諸収差を良好に補正することができ、近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（実施例８）
実施例８について、図２０、図２１および表８を用いて説明する。図２０は、実施例８に係る光学系ＯＬ（３）のレンズ構成を示す図である。光学系ＯＬ（３）は、物体側から順に並んだ、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、第３レンズ群Ｇ３内に配置された開口絞りＳと、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。本実施例では、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群Ｆ１であり、第４レンズ群Ｇ４が第２合焦レンズ群Ｆ２であり、第３レンズ群Ｇ３が中間レンズ群ＧＡに相当する。
第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３および第５レンズ群Ｇ５の位置は、ほぼ固定されており、第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は像面側に移動し、第４レンズ群Ｇ４は物体側に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４との接合正レンズとから構成される。
負メニスカスレンズＬ１２は、ガラス製レンズ本体Ｌ１２ａの像側の面に樹脂層Ｌ１２ｂが設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層Ｌ１２ｂの像側の面が非球面であり、負メニスカスレンズＬ１２は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］欄において、面番号３がレンズ本体Ｌ１２ａの物体側の面、面番号４がレンズ本体Ｌ１２ａの像側の面および樹脂層１２ｂの物体側の面（両者が接合する面）、面番号５が樹脂層１１ｂの像側の面を示す。
第２レンズ群Ｇ２は、両凸形状の正レンズＬ２１から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合正レンズと、絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４と、両凸形状の正レンズＬ３５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３６との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３７とから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、両凹形状の負レンズＬ４１から構成される。なお、負レンズＬ４１の両面が非球面である。第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５１から構成される。なお、負メニスカスレンズＬ５１の両面が非球面である。
表８に、実施例８に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表８）
［全体諸元］
ｆ＝23.400
ＦＮＯ＝1.850
２ω＝84.444（°）
Ｙｍａｘ＝21.7
ＴＬ＝108.428
ＢＦ＝14.958
ＭＦ１＝4.786
ＭＦ２＝-1.731
ｆＡ＝29.756
ｆＢ＝28.542
ｆＲ＝-75.502
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 142.4574 1.800 1.65844 50.83
2 21.6000 6.396
3 38.1000 1.550 1.51680 64.13
4 23.6120 0.050 1.51380 52.97
5* 19.2059 6.142
6 63.1783 1.600 1.49782 82.57
7 23.3698 6.266 1.95000 29.37
8 36.0387 (D8)
9 54.5725 3.900 1.80400 46.60
10 -466.6331 (D10)
11 39.5691 5.000 1.95375 32.33
12 -40.6795 1.100 1.84666 23.80
13 54.0179 4.380
14(S) 0.0000 4.408
15 -24.1356 1.100 1.62004 36.40
16 75.2494 0.200
17 28.7803 7.300 1.49782 82.57
18 -30.0589 0.200
19 35.1599 8.100 1.49782 82.57
20 -19.4891 1.200 1.95375 32.33
21 -97.0841 0.200
22 53.3925 4.200 1.96300 24.11
23 -93.6556 (D23)
24* -501.9657 1.400 1.86100 37.10
25* 126.9062 (D25)
26* -29.3391 1.600 1.86100 37.10
27* -35.7143 14.960
像面 ∞
［非球面データ］
第５面
κ＝0.0000
A4=4.66669E-07 A6=-6.88717E-09 A8=-2.30899E-11 A10=5.43815E-14
第２４面
κ＝0.0000
A4=-1.88541E-05 A6=-8.03342E-08 A8=2.03164E-10 A10=1.24201E-12
第２５面
κ＝0.0000
A4=6.60646E-06 A6=-1.50187E-07 A8=7.59419E-10 A10=-1.80547E-12
第２６面
κ＝0.0000
A4=2.96788E-05 A6=-5.54230E-07 A8=1.09418E-09 A10=8.51720E-13
第２７面
κ＝0.0000
A4=4.49265E-05 A6=-4.55643E-07 A8=1.16960E-09 A10=1.42886E-12
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率(無限遠) 倍率（至近）
1 1 -24.637 0.00000 0.15381
2 9 60.973 2.90215 3.07546
3 11 29.756 -0.25308 -0.24158
4 24 -117.529 1.18152 1.19600
5 26 -215.972 1.09449 1.09532
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f 23.40000 -0.14970
D0 0.0000 130.21720
D8 3.68884 8.66216
D10 6.97027 2.00000
D23 7.70512 6.15913
D25 7.01357 8.56537
図２１に、実施例８に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例８に係る光学系は無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態までの全域に亘り諸収差を良好に補正することができ、近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
以下に、条件式一覧および各実施例の条件式対応値を示す。
［条件式一覧］
（１） ｄＦＦ／ＴＬ
（２） ＢＦ／ＴＬ
（３） ２ω（°）
（４） ｆ１／ｆＬ１
（５） （－ｆ１）／ｆＢ
（６） ｆ１／ｆＲ
（７） ｆ１×Σ｛１/（ｆＬｋ×νｄＬｋ）｝
（８） （Ｌ１Ｒ２－Ｌ１Ｒ１）/（Ｌ１Ｒ１＋Ｌ１Ｒ２）
（９） （ＬｅＲ２－ＬｅＲ１）/（ＬｅＲ２＋ＬｅＲ１）
（10） ｆＦ１／（－ｆＦ２）
（11） １／βＦ１
（12） １／βＦ２
（13） {βＦ１＋（１／βＦ１）}-2
（14） {βＦ２＋（１／βＦ２）}-2
（15） βＦ１／βＦ２
（16） ＭＦ１／ＭＦ２
（17） （－ｆ１）／ｆＦ１
（18） ｆ１／ｆＦ２
（19） ｆＡ／ｆＦ１
（20） （１－βＦ２2）×βＲ2×ＭＦ２
（21） ｄＦ１／ＴＬ
（22） ｄＦ２／ＴＬ

［条件式対応値］
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５
(１) 0.385 0.370 0.362 0.337 0.336
(２) 0.095 0.087 0.093 0.131 0.133
(３) 105.504 109.100 109.100 98.952 98.950
(４) 0.925 0.887 0.912 1.007 1.036
(５) 0.621 0.653 0.647 0.792 0.808
(６) 0.348 0.330 0.297 0.655 0.663
(７) 0.013 0.011 0.011 0.008 0.008
(８) -0.719 -0.785 -0.825 -0.683 -0.726
(９) 0.184 0.185 0.173 0.387 0.311
(10) 0.407 0.401 0.324 0.935 1.005
(11) 0.2281 0.0169 -0.0227 -0.0276 -0.0188
(12) 0.9343 0.9685 0.9818 0.8339 0.8223
(13) 0.04703 0.00028 0.00052 0.00076 0.00035
(14) 0.24885 0.24974 0.24992 0.24193 0.24067
(15) 0.244 0.017 -0.023 -0.033 -0.023
(16) -0.255 -0.308 -0.239 -0.089 -0.125
(17) 0.227 0.282 0.294 0.334 0.337
(18) 0.092 0.113 0.095 0.312 0.339
(19) 0.425 0.541 0.575 0.438 0.432
(20) 0.208 0.104 0.043 0.365 0.604
(21) 0.390 0.407 0.409 0.421 0.418
(22) 0.817 0.821 0.816 0.791 0.786

実施例６ 実施例７ 実施例８
(１) 0.459 0.418 0.480
(２) 0.145 0.145 0.138
(３) 97.191 96.302 84.444
(４) 0.413 0.377 0.633
(５) 0.683 0.676 0.863
(６) 0.252 0.250 0.326
(７) 0.007 0.007 0.007
(８) -0.458 -0.560 -0.737
(９) -0.063 0.060 0.098
(10) 0.854 0.470 0.519
(11) 0.3100 0.2643 0.3446
(12) 0.7481 0.8100 0.8464
(13) 0.00098 0.06105 0.09487
(14) 0.23007 0.23922 0.24317
(15) 0.414 0.326 0.407
(16) -0.363 -0.430 -0.362
(17) 0.353 0.383 0.404
(18) 0.302 0.180 0.210
(19) 0.514 0.549 0.488
(20) 1.476 1.202 0.821
(21) 0.290 0.302 0.254
(22) 0.784 0.753 0.770
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項の記載により特定される光学性能を損なわない範囲で、適宜変更可能である。
例えば、上記実施例では５群、６群、７群構成の光学系を示したが、その他の群構成の光学系（例えば、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等）とすることもできる。ここで、レンズ群とは、変倍や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、開口絞りについては、上記各実施例では第３レンズ群または第４レンズ群に開口絞りを配置しているが、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する形態が考えられる。また、上記各実施例では、１つまたは２つの副絞りが配置されているが、副絞りはなくてもよい。
また、レンズ面は、球面、平面、非球面のいずれを採用してもよい。球面または平面のレンズ面は、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工およ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、さらには像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないという利点がある。非球面のレンズ面としては、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、また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。各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、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。
Ｇ１ 先行レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｉ 像面
Ｓ 開口絞り

Claims (23)

  1. 光軸上に並んで配置された、先行レンズ群と第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群からなり、
    前記先行レンズ群は、前記第１合焦レンズ群よりも物体側に配置され、
    前記第２合焦レンズ群は、前記第１合焦レンズ群よりも像面側に配置され、
    前記第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面側に移動し、
    前記第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側に移動し、
    前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群の間に、少なくとも１枚のレンズを含む中間レンズ群を有し、
    以下の条件式を満足する光学系。
    ０．１０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８０
    但し、
    ｆ１：前記先行レンズ群の焦点距離
    ｆＲ：前記第２合焦レンズ群以降のレンズ群の無限遠物体合焦時の焦点距離
  2. 光軸上に並んで配置された、先行レンズ群と第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群からなり、
    前記先行レンズ群は、前記第１合焦レンズ群よりも物体側に配置され、
    前記第２合焦レンズ群は、前記第１合焦レンズ群よりも像面側に配置され、
    前記先行レンズ群は、合焦に際し像面に対して固定であり、
    前記第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面側に移動し、
    前記第２合焦レンズ群は、負の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側に移動し、
    以下の条件式を満足する光学系。
    ０．２０＜ｄＦＦ／ＴＬ＜０．６５
    ０．１０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８０
    但し、
    ｄＦＦ：無限遠物体に合焦した際の、前記第１合焦レンズ群の中で最も像面側に配置されたレンズの像面側の面から、前記第２合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離
    ＴＬ ：前記光学系の無限遠物体合焦時の全長
    ｆ１：前記先行レンズ群の焦点距離
    ｆＲ：前記第２合焦レンズ群以降のレンズ群の無限遠物体合焦時の焦点距離
  3. 以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の光学系。
    ０．００＜ＢＦ／ＴＬ＜０．２４
    但し、
    ＢＦ ：前記光学系の無限遠物体合焦時のバックフォーカス
    ＴＬ ：前記光学系の無限遠物体合焦時の全長
  4. 以下の条件式を満足する請求項１～３のいずれか一項に記載の光学系。
    ６０．００°＜２ω＜１３０．００°
    但し、
    ２ω：前記光学系の無限遠物体合焦時の全画角
  5. 以下の条件式を満足する請求項１～４のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．２０＜ｆ１／ｆＬ１＜１．５０
    但し、
    ｆＬ１：前記先行レンズ群を構成するレンズのうち物体側から１番目のレンズの焦点距離
  6. 以下の条件式を満足する請求項１～５のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．４０＜（－ｆ１）／ｆＢ＜１．２０
    但し、
    ｆＢ：前記第１合焦レンズ群以降のレンズ群の合成焦点距離
  7. 以下の条件式を満足する請求項１～６のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．０００＜ｆ１×Σ｛１/（ｆＬｋ×νｄＬｋ）｝＜０．０２０
    但し、
    ｆＬｋ：前記先行レンズ群を構成するレンズのうち物体側からｋ番目のレンズの焦点距離
    νｄＬｋ：前記先行レンズ群を構成するレンズのうち物体側からｋ番目のレンズのアッベ数
  8. 以下の条件式を満足する請求項１～７のいずれか一項に記載の光学系。
    －１．００＜（Ｌ１Ｒ２－Ｌ１Ｒ１）／（Ｌ１Ｒ１＋Ｌ１Ｒ２）＜０．００
    但し、
    Ｌ１Ｒ１：前記光学系の中で最も物体側に配置されたレンズの、物体側の面の曲率半径
    Ｌ１Ｒ２：前記最も物体側に配置されたレンズの、像面側の面の曲率半径
  9. 以下の条件式を満足する請求項１～８のいずれか一項に記載の光学系。
    －０．５０＜（ＬｅＲ２－ＬｅＲ１）／（ＬｅＲ２＋ＬｅＲ１）＜１．００
    但し、
    ＬｅＲ１：光学系の中で最も像面側に配置されたレンズの、物体側の面の曲率半径
    ＬｅＲ２：最も像面側に配置されたレンズの、像面側の面の曲率半径
  10. 以下の条件式を満足する請求項１～９のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．１０＜ｆＦ１／（－ｆＦ２）＜１．５０
    但し、
    ｆＦ１ ：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
    ｆＦ２ ：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
  11. 以下の条件式を満足する請求項１～１０のいずれか一項に記載の光学系。
    －０．３０＜１／βＦ１＜０．９５
    但し、
    βＦ１：前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  12. 以下の条件式を満足する請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．１００＜１／βＦ２＜１．０００
    但し、
    βＦ２：前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  13. 以下の条件式を満足する請求項１～１２のいずれか一項に記載の光学系。
    {βＦ１＋（１／βＦ１）}-2＜０．２５０
    但し、
    βＦ１：前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  14. 以下の条件式を満足する請求項１～１３のいずれか一項に記載の光学系。
    {βＦ２＋（１／βＦ２）}-2＜０．２５０
    但し、
    βＦ２：前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  15. 以下の条件式を満足する請求項１～１４のいずれか一項に記載の光学系。
    －０．２０＜βＦ１／βＦ２＜０．８０
    但し、
    βＦ１：前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
    βＦ２：前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  16. 以下の条件式を満足する請求項１～１５のいずれか一項に記載の光学系。
    －１．００＜ＭＦ１／ＭＦ２＜－０．０１
    但し、
    ＭＦ１：前記第１合焦レンズ群の無限遠物体から至近距離物体への合焦の際の移動量
    ＭＦ２：前記第２合焦レンズ群の無限遠物体から至近距離物体への合焦の際の移動量
    （移動量は、像面側への移動を正の値で表す。）
  17. 以下の条件式を満足する請求項１～１６のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．１０＜（－ｆ１）／ｆＦ１＜０．６０
    但し、
    ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
  18. 以下の条件式を満足する請求項１～１７のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．０２＜ｆ１／ｆＦ２＜０．６０
    但し、
    ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
  19. 以下の条件式を満足する請求項１～１８のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．２０＜ｆＡ／ｆＦ１＜０．８０
    但し、
    ｆＡ ：前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群の間にあるレンズ群の合成焦点距離
    ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
  20. 以下の条件式を満足する請求項１～１９のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．００＜（１－βＦ２2）×βＲ2×ＭＦ２＜２．００
    但し、
    βＦ２：前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
    βＲ ：前記第２合焦レンズ群以降のレンズ群の合計倍率
    ＭＦ２：前記第２合焦レンズ群の無限遠物体から至近距離物体への合焦の際の移動量
  21. 以下の条件式を満足する請求項１～２０のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．１０＜ｄＦ１／ＴＬ＜０．５０
    但し、
    ｄＦ１：無限遠物体に合焦した際の、前記光学系の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面から、前記第１合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離
    ＴＬ ：前記光学系の無限遠物体合焦時の全長
  22. 以下の条件式を満足する請求項１～２１のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．５０＜ｄＦ２／ＴＬ＜０．９０
    但し、
    ｄＦ２：無限遠物体に合焦した際の、前記光学系の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面から、前記第２合焦レンズ群の中で最も物体側に配置されたレンズの物体側の面までの、光軸上の距離
    ＴＬ ：前記光学系の無限遠物体合焦時の全長
  23. 請求項１～２２のいずれか一項に記載の光学系が搭載された光学装置。
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