JP7276454B2 - 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。
デジタルスチルカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の光学装置では、光学系の小型化と諸収差の抑制が課題とされている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１１－１８０２１８号公報
本発明は、上記課題を解決するために、以下に説明する光学系と、その光学系を搭載した光学装置を提案するものである。
第１の本発明の光学系は、光軸上に並んで配置された、複数のレンズ群からなり、複数のレンズ群は、正の屈折力を有する第１合焦レンズ群と、第１合焦レンズ群より像面に近い位置に配置される第２合焦レンズ群と、第２合焦レンズ群の像面側に並んで配置され、複数のレンズ群のうち最も像面側に正の屈折力を有する後方レンズ群とを含み、第１合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動し、第２合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動する。この光学系は、以下の条件式を満足する。
－０．２０＜βＦ１/βＦ２＜０．５０
１．６５＜ｆＦ１／ｆ＜５．００
０．５０＜ｆＲ／ｆ＜３．５０
但し、
βＦ１：無限遠物体合焦時における第１合焦レンズ群の横倍率
βＦ２：無限遠物体合焦時における第２合焦レンズ群の横倍率
ｆＦ１：第１合焦レンズ群の焦点距離
ｆ：光学系全系の焦点距離
ｆＲ：後方レンズ群の焦点距離
第２の本発明の光学系は、光軸上に最も物体側から順に並んで配置された、第１合焦レンズ群を含む前方レンズ群と、中間レンズ群と、第２合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、前方レンズ群内の像面に最も近い位置に配置され、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動し、第２合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動する。この光学系は、以下の条件式を満足する。
－０．２０＜βＦ１/βＦ２＜０．５０
１．６５＜ｆＦ１／ｆ＜５．００
但し、
βＦ１：無限遠物体合焦時における前記第１合焦レンズ群の横倍率
βＦ２：無限遠物体合焦時における前記第２合焦レンズ群の横倍率
ｆＦ１：第１合焦レンズ群の焦点距離
ｆ：光学系全系の焦点距離
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に係る光学系の諸収差図であり、（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に係る光学系の諸収差図であり、（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に係る光学系の諸収差図であり、（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に係る光学系の諸収差図であり、（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に係る光学系の諸収差図であり、（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。
以下に、本発明を実施するための好ましい形態を示す。
図１７に、本発明の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。
本発明の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、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、第２合焦レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも像面に近い位置に配置される。第１合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動する。第２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、光軸に沿って像面方向に移動する。この光学系は、以下の条件式を満足する。
－０．２０＜βＦ１/βＦ２＜０．５０ ・・・（１）
但し、
βＦ１：無限遠物体合焦時における第１合焦レンズ群の横倍率
βＦ２：無限遠物体合焦時における第２合焦レンズ群の横倍率
上記条件式（１）は、無限遠物体合焦時における第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の横倍率の比を規定するものである。本実施形態の光学系は、２つの合焦レンズ群により合焦を行うことで、光学系の軽量小型化を実現するもので、第２合焦レンズ群は合焦群としての主要な役割を担い、第１合焦レンズ群は、合焦群としての役割を担うと伴に第２合焦レンズ群の移動により生じる収差を補正する役割も担っている。２つの合焦レンズ群のバランスを、条件式（１）を満足するように規定することで、像面湾曲をはじめとする諸収差を良好に補正し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に生じる収差変動を効果的に抑制することができる。
ここで、条件式（１）の対応値は、合焦レンズ群の移動量抑制の観点だけをみれば、絶対値が大きいほうが有利である。これに対し、本実施形態の光学系は、レンズ群の移動量を抑制しつつ収差補正機能の向上も確保し、条件式（１）の対応値が大きくなり過ぎないように範囲を制限することで、諸収差を良好に補正するものである。条件式（１）の対応値が規定された数値範囲から外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１）の上限値０．５０を、より小さな値、例えば０．４５、０．４０、０．３５、０．３０、０．２５、０．２０、０．１８、０．１５、０．１３または０．１０に設定することが好ましい。また、下限値－０．２０も、より大きな値、例えば－０．１８、－０．１５、－０．１３または－０．１０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
－４．５０＜ｆＦ１／ｆＦ２＜３．００ ・・・（２）
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
上記条件式（２）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したものである。第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のパワーバランスは、条件式（２）を満足することで、収差補正機能が優先されるバランスとなり、像面湾曲をはじめとする諸収差の変動が効果的に抑制される。条件式（２）の対応値が、規定された数値範囲を外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２）の上限値３．００を、より小さな値、例えば２．８０、２．６５、２．５０、２．４５、２．４０、２．３５、２．３０、２．２５または２．００に設定することが好ましい。下限値－４．５０についても、より大きな値、例えば－４．４０、－４．３０、－４．２０、－４．１０、－４．０５、－４．００、－３．９５、－３．９０または－３．８５に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
第２合焦レンズ群が正の屈折力を有する場合、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３．００を、より小さな値、例えば２．８０、２．６５、２．５０、２．４５、２．４０、２．３５、２．３０、２．２５または２．００に設定することが好ましい。下限値－４．５０についても、より大きな値、例えば－４．３０、－４．００、－３．００、－２．００、－１．００、－０．５０、０．０１、０．０５、０．３０、０．５０または０．８０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
第２合焦レンズ群が負の屈折力を有する場合、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３．００を、より小さな値、例えば２．８０、２．５０、２．００、１．５０、１．００、０．５０、０．０５、－０．０５、－０．１０、－０．５０、－０．８０、－１．００または－１．２０に設定することが好ましい。下限値－４．５０についても、より大きな値、例えば－４．４０、－４．３０、－４．２０、－４．１０、－４．０５、－４．００、－３．９５、－３．９０または－３．８５に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。移動量ＭＶＦ１、ＭＶＦ２は、像面方向への移動を正の値で表すものとする。
０．５０＜（－ＭＶＦ１）／ＭＶＦ２＜７．００ ・・・（３）
但し、
ＭＶＦ１：無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第１合焦レンズ群の移動量
ＭＶＦ２：無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第２合焦レンズ群の移動量
条件式（３）は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の、第１合焦レンズ群の移動量と第２合焦レンズ群の移動量の比を規定したものである。条件式（３）を満足することで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変動が効果的に抑制される。条件式（３）の対応値が、規定された数値範囲を外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（３）の上限値７．００を、より小さな値、例えば６．８０、６．００、５．００、４．５０、４．００、３．５０、３．３０、３．００または２．８５に設定することが好ましい。下限値０．５０についても、より大きな値、例えば０．６０、０．７０、０．８０、０．８５、０．９０、０．９５、１．００、１．０５または１．１０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
１．３０＜ｆＦ１／ｆ＜５．００ ・・・（４）
但し、
ｆＦ１：第１合焦レンズ群の焦点距離
ｆ：光学系全系の焦点距離
条件式（４）は、第１合焦レンズ群の焦点距離と光学系全系の焦点距離との比を規定したものであり、系全体における第１合焦レンズ群のパワー配分を示している。条件式（４）を満足することで、収差変動の抑制機能が相対的に強く働き、像面湾曲をはじめとする諸収差を良好に補正し、収差変動を効果的に抑制することができる。条件式（４）の対応値が、規定された数値範囲を外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（４）の上限値５．００を、より小さな値、例えば４．９０、４．８０、４．７０、４．６０、４．５０、４．４５、４．４０、４．３５または４．３０に設定することが好ましい。下限値１．３０についても、より大きな値、例えば１．３５、１．４０、１．４５、１．５０、１．５５、１．６０、１．６５、１．７０または１．７３に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
－２．００＜ｆＦ２／ｆ＜－０．０５、または０．０５＜ｆＦ２／ｆ＜３．００ ・・・（５）
但し、
ｆＦ２：第２合焦レンズ群の焦点距離
ｆ：光学系全系の焦点距離
条件式（５）は、第２合焦レンズ群の焦点距離と光学系全系の焦点距離との比を規定したものであり、系全体における第２合焦レンズ群のパワー配分を示している。第２合焦レンズ群の焦点距離が、条件式（５）を満足することで、収差を良好に補正しつつ、第２合焦レンズ群の合焦時の移動量を小さくすることもできる。条件式（５）の対応値が、規定された数値範囲を外れると、移動量を抑えて光学系の小型化を図りながら、収差変動を十分に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（５）の上限値３．００を、より小さな値、例えば２．９５、２．９０、２．８５、２．８０、２．７５、２．７０、２．６５、２．６０、２．５５または２．５３に設定することが好ましい。下限値－２．００についても、より大きな値、例えば－１．９０、－１．８０、－１，７０、－１．６０、－１．５５、－１．５０、－１．４５または－１．４０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
第２合焦レンズ群が正の屈折力を有する場合、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３．００を、より小さな値、例えば２．９５、２．９０、２．８５、２．８０、２．７５、２．７０、２．６５、２．６０、２．５５または２．５３に設定することが好ましい。下限値－２．００についても、より大きな値、例えば－１．８０、－１．５０、－１．００、－０．５０、－０．０５、０．０５、０．５０、０．８０、１．００、１．２０または１．４０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
第２合焦レンズ群が負の屈折力を有する場合、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３．００を、より小さな値、例えば２．５０、２．００、１．５０、１．００、０．５０、－０．０５、－０．２０、－０．５０、－０．８０、－１．００または―１．１０に設定することが好ましい。下限値－２．００についても、より大きな値、例えば－１．９０、－１．８０、－１，７０、－１．６０、－１．５５、－１．５０、－１．４５または－１．４０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
－１．８０＜βＦ１＜０．６０ ・・・（６）
但し、
βＦ１：無限遠物体合焦時における第１合焦レンズ群の横倍率
条件式（６）は、無限遠物体合焦時における第１合焦レンズ群の横倍率の範囲を規定したものである。条件式（６）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の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
条件式（６）の対応値が規定された範囲を外れると、軸上光線の偏角が大きくなり、球面収差の補正が困難になる。また、主光線に対して対称性が悪い場合には、歪曲収差やコマ収差の補正が困難になる。
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０．６０を、より小さな値、例えば０．５５、０．５０、０．４５、０．４３、０．４０、０．３８、０．３５、０．３３、さらに０．３１に設定することが好ましい。下限値－１．８０についても、より大きな値、例えば－１．５０、－１．３５、－１．００、－０．８０、－０．５０、－０．２５、０．０１、０．０５、さらに０．１０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
－０．６０＜１／βＦ２＜０．７０ ・・・（７）
但し、
βＦ２：無限遠物体合焦時における第２合焦レンズ群の横倍率
条件式（７）は、無限遠物体合焦時における第２合焦レンズ群の横倍率の範囲を逆数により規定したものである。第２合焦レンズ群の横倍率が、条件式（７）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の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
条件式（７）の対応値が規定された範囲を外れると、軸上光線の偏角が大きくなり、球面収差の補正が困難になる。また、主光線に対して対称性が悪い場合には、歪曲収差やコマ収差の補正が困難になる。
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０．７０を、より小さな値、例えば０．６５、０．６０、０．５５、０．５０、０．４８、０．４５、０．４３、０．４０、０．３８、さらに０．３６に設定することが好ましい。下限値－０．６０についても、より大きな値、例えば－０．５０、－０．４０、－０．３０、－０．２５、－０．１０、－０．０１、０．０５、さらに０．１０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、以下の条件式（８）を満足することが好ましい。
{βＦ１＋(１／βＦ１)}-2 ＜０．２５０ ・・・（８）
但し、
βＦ１：無限遠物体合焦時における第１合焦レンズ群の横倍率
条件式（８）は、無限遠物体合焦時における第１合焦レンズ群の横倍率の範囲を、条件式（６）とは異なる形で規定したものである。第１合焦レンズ群の横倍率が、条件式（８）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の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
条件式（８）の対応値が規定された範囲を外れると、軸上光線の偏角が大きくなり、球面収差の補正が困難になる。また、主光線に対して対称性が悪い場合には、歪曲収差やコマ収差の補正が困難になる。
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０．２５０を、より小さな値、例えば０．２４８、０．２４５、０．２４３、０．２４０、０．２３８、０．２３５、０．２２０、０．２００、０．１８０、０．１５０、さらに０．１００に設定することが好ましい。
また、上記光学系は、以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
{βＦ２＋(１／βＦ２)}-2 ＜０．１６０ ・・・（９）
但し、
βＦ２：無限遠物体合焦時における第２合焦レンズ群の横倍率
条件式（９）は、無限遠物体合焦時における第２合焦レンズ群の横倍率の範囲を、条件式（７）とは異なる形で規定したものである。第２合焦レンズ群の横倍率が、条件式（９）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の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
条件式（９）の対応値が規定された範囲を外れると、軸上光線の偏角が大きくなり、球面収差の補正が困難になる。また、主光線に対して対称性が悪い場合には、歪曲収差やコマ収差の補正が困難になる。
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０．１６０を、より小さな値、例えば０．１５０、０．１３０、０．１１５、０．１１０、さらに０．１００に設定することが好ましい。
また、上記光学系は、最も物体側から順に並んだ、第１合焦レンズ群を含む前方レンズ群と、中間レンズ群と、第２合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、第１合焦レンズ群は、前方レンズ群内の像面に最も近い位置に配置されることが好ましい。
上記構成では、第１合焦レンズ群の入射光または射出光が平行に近い形となり、諸収差を良好に補正することができる。
また、上記光学系は、最も物体側から順に並んだ、第１合焦レンズ群を含む前方レンズ群と、中間レンズ群と、第２合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、中間レンズ群と第２合焦レンズ群との屈折力の符号が異なることが好ましい。
中間レンズ群および第２合焦レンズ群が、いずれも正の屈折力を有する場合、第２合焦レンズ群は合焦群として十分に収差変動を抑えることが困難となる。一方、中間レンズ群および第２合焦レンズ群が、いずれも負の屈折力を有する場合、各レンズ群を通過した光線が発散するように進むため、後方のレンズ群のサイズが大きくなり好ましくない。中間レンズ群および第２合焦レンズ群の、いずれか一方が正の屈折力を有し、他方が負の屈折力を有することで、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えることができる。
また、上記光学系は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
－８．００＜（－ｆＭ）／ｆ＜２．００ ・・・（１０）
但し、
ｆＭ：中間レンズ群の焦点距離
ｆ：光学系全系の焦点距離
中間レンズ群は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間に、２つの合焦レンズ群に挟まれるように配置されるレンズ群である。条件式（１０）は、中間レンズ群の焦点距離と光学系全体の焦点距離との比を規定したものであり、系全体における中間レンズ群のパワー配分を示している。
上記光学系は、結像への寄与度が大きいレンズ群が像面寄りに配置され、収差補正への寄与度が大きいレンズ群が物体寄りに配置されている。条件式（１０）を満足する中間レンズ群を配置することで、光学系の結像を良好にすることができ、さらに球面収差をはじめとする諸収差を全体にわたりバランスよく補正することができる。条件式（１０）の対応値が規定された数値範囲を外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１０）の上限値２．００を、より小さな値、例えば１．８５、１．７０、１．６０、１．５０、１．４０、１．３０、１．２５、１．２０、１．１５または１．１０に設定することが好ましい。下限値－８．００についても、より大きな値、例えば－７．００、－６．００、－５．００、－４．００、－３．００、－２．５０または－２．２０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
第２合焦レンズ群が正の屈折力を有する場合、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２．００を、より小さな値、例えば１．８５、１．７０、１．６０、１．５０、１．４０、１．３０、１．２５、１．２０、１．１５または１．１０に設定することが好ましい。下限値－８．００についても、より大きな値、例えば－６．００、－３．００、－１．００、－０．０５、０．０５、０．１０、０．３０、０．５０、０．７０または０．８０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
第２合焦レンズ群が負の屈折力を有する場合、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２．００を、より小さな値、例えば１．８５、１．７０、１．６０、１．５０、１．４０、１．３０、１．２５、１．２０、１．１５または１．１０に設定することが好ましい。下限値－８．００についても、より大きな値、例えば－７．００、－６．００、－５．００、－４．００、－３．００、－２．５０または－２．２０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、第２合焦レンズ群の像面側に配置される正の屈折力を有する後方レンズ群を有し、以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
０．５０＜ｆＲ／ｆ＜３．５０ ・・・（１１）
但し、
ｆＲ：後方レンズ群の焦点距離
ｆ：光学系全系の焦点距離
後方レンズ群もまた、光学系の結像を良好にするとともに収差補正に寄与している。条件式（１１）は、後方レンズ群の焦点距離と系全体の焦点距離との比を規定したものであり、系全体における後方レンズ群のパワー配分を示している。条件式（１１）を満足する後方レンズ群を配置することにより、結像を良好にするとともに、球面収差をはじめとする諸収差を全体にわたりバランスよく補正することができる。
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３．５０を、より小さな値、例えば３．３５、３．２０、３．００、２．８５、２．７０、２．５０、２．４０、２．３０、２．２０または２．１０に設定することが好ましい。下限値０．５０についても、より大きな値、例えば０．６５、０．８０、０．９０、１．００、１．０５、１．１０、１．１５、１．２０、１．２５または１．２８に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、第２合焦レンズ群の像面側に配置される正の屈折力を有する後方レンズ群を有し、以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
－２．００＜ｆＦ２／ｆＲ＜３．００ ・・・（１２）
但し、
ｆＦ２：第２合焦レンズ群の焦点距離
ｆＲ：後方レンズ群の焦点距離
条件式（１２）は、第２合焦レンズ群と後方レンズ群の焦点距離の比を規定したものであり、第２合焦レンズ群と後方レンズ群のパワーバランスを示している。第２合焦レンズ群と後方レンズ群を、条件式（１２）を満足するバランスとすることで、球面収差をはじめとする諸収差を全体にわたりバランスよく補正することができる。
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３．００を、より小さな値、例えば２．９０、２．８０、２．７０、２．６０、２．５０、２．４０、２．３０、２．２０または２．１０に設定することが好ましい。下限値－２．００についても、より大きな値、例えば－１．８０、－１．７０、－１．６０、－１．５０、－１．４０、－１．３０、－１．２０または－１．１０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
第２合焦レンズ群が正の屈折力を有する場合、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３．００を、より小さな値、例えば２．９０、２．８０、２．７０、２．６０、２．５０、２．４０、２．３０、２．２０または２．１０に設定することが好ましい。下限値－２．００についても、より大きな値、例えば－１．５０、－１．００、０．５０、－０．０５、０．０５、０．１０、０．３０、０．５０、０．６０または０．７０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
第２合焦レンズ群が負の屈折力を有する場合、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３．００を、より小さな値、例えば２．９０、２．８０、２．７０、２．６０、２．５０、２．４０、２．３０、２．２０または２．１０に設定することが好ましい。下限値－２．００についても、より大きな値、例えば－１．８０、－１．７０、－１．６０、－１．５０、－１．４０、－１．３０、－１．２０または－１．１０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、物体に最も近い位置に配置されるレンズが負メニスカスレンズであることが好ましい。
物体に最も近い位置に負の屈折力を有するレンズを配置することで、球面収差と像面湾曲を良好に補正することができ、またそのレンズを負メニスカスレンズとすることで、広画角や大口径であっても光線の偏角を緩やかにでき、適切な解像度の明るい像を得ることができる。
また、上記光学系は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、その中間レンズ群は、正の屈折力を有する空気レンズが少なくとも１つ形成されるように構成され、以下の条件式（１３）を満足することが好ましい。
０．１０＜－（ｒ２Ｌｍ＋ｒ１Ｌｍ）／（ｒ２Ｌｍ－ｒ１Ｌｍ）＜１．２０ ・・・（１３）
但し、
ｒ１Ｌｍ：中間レンズ群内に形成された空気レンズの中で最も像面に近い空気レンズの、物体側の面の曲率半径
ｒ２Ｌｍ：中間レンズ群内に形成された空気レンズの中で最も像面に近い空気レンズの、像面側の面の曲率半径
条件式（１３）は、中間レンズ群内に形成された空気レンズのシェイプファクターを規定するものである。中間レンズ群を構成するレンズを、条件式（１３）を満足する形状の空気レンズが形成されるように配置することで、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
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１．２０を、より小さな値、例えば１．１５、１．１０、１．０８、１．０５、１．０３または１．００に設定することが好ましい。下限値０．１０についても、より大きな値、例えば０．１２、０．１４、０．１５、０．１６、０．１７または０．１８に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、その中間レンズ群は絞りを有することが好ましい。
中間レンズ群内、すなわち光学系の中央付近に絞りを配置した構成は、光軸から離れレンズの端を通過する光束を必要最小限にでき、収差補正の面で有利である。光学系を対称形に近い形にできるので、コマ収差を抑えやすいという利点もある。また、合焦時に移動する合焦レンズ群の近くに絞りを配置することで、絞りに対する合焦レンズ群の移動量が相対的に小さくなり、収差の変動抑制の点でも有利である。さらには、絞りが合焦レンズ群から離れた位置にある場合、レンズを大きくする必要が生じるが、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間に絞りが配置された構成では比較的小さなレンズで光学系を構成することができ、光学装置を小型化することができる。
また、上記光学系は、第１合焦レンズ群の物体側に配置される先行レンズ群を有し、先行レンズ群は、最も物体側から順に並んだ、負メニスカスレンズと、負レンズと、正レンズと、正レンズとを有することが好ましい。詳細には、光学系を、最も物体側から順に、先行レンズ群、第１合焦レンズ群、中間レンズ群、第２合焦レンズ群、正の屈折力を有する後方レンズ群により構成し、先行レンズ群を上記構成とすることが好ましい。
補正群である先行レンズ群を、上記構成とすることにより、軸上色収差、倍率色収差を効果的に補正することができる。
また、上記光学系は、第１合焦レンズ群の物体側に配置される先行レンズ群を有し、先行レンズ群は、最も物体側から順に並んだ、負メニスカスレンズと負レンズを有し、その負メニスカスレンズと負レンズの間に空気レンズが形成され、以下の条件式を満足することが好ましい。
０＜（ｒ２Ｌｐ＋ｒ１Ｌｐ）／（ｒ２Ｌｐ－ｒ１Ｌｐ）＜１．２０
・・・（１４）
但し、
ｒ１Ｌｐ：先行レンズ群内に形成された空気レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ２Ｌｐ：先行レンズ群内に形成された空気レンズの像面側の面の曲率半径
詳細には、光学系を、最も物体側から順に、先行レンズ群、第１合焦レンズ群、中間レンズ群、第２合焦レンズ群、正の屈折力を有する後方レンズ群により構成し、先行レンズ群を上記構成とすることが好ましい。
条件式（１４）は、先行レンズ群内に形成された空気レンズのシェイプファクターを規定するものである。先行レンズ群を構成するレンズを、条件式（１４）を満足する形状の空気レンズが形成されるように配置することで、コマ収差、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
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１．２０を、より小さな値、例えば１．１０、１．００、０．９０、０．８０、０．７０、０．６５、０．６０または０．５５に設定することが好ましい。下限値０についても、より大きな値、例えば０．０３、０．０５、０．０８または０．１０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系において、第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群は少なくとも１枚の負レンズを有することが好ましい。正の屈折力を有する合焦レンズ群内に負レンズを設けることで、色収差を効果的に補正することができる。
また、上記光学系は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、その中間レンズ群は正メニスカスレンズを少なくとも１枚有することが好ましい。正メニスカスレンズの機能により、色収差、コマ収差を効果的に補正することができる。
また、上記光学系は、最も物体側から順に並んだ、先行レンズ群と、第１合焦レンズ群と、中間レンズ群と、第２合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、先行レンズ群、中間レンズ群、後方レンズ群の少なくとも１つは、隣り合う負レンズを有することが好ましい。
先行レンズ群に隣り合う負レンズを設けた構成では、特にコマ収差の抑制効果が期待できる。中間レンズ群に隣り合う負レンズを設けた構成と、後方レンズ群に隣り合う負レンズを設けた構成では、球面収差、コマ収差の抑制効果が期待できる。
また、上記光学系は、以下の条件式（１５）を満足することが好ましい。
１．００＜ＮＡｍ／ＮＡｉ＜１．５０ ・・・（１５）
但し、
ＮＡｉ：無限遠物体合焦時の像側開口数
ＮＡｍ：近距離物体合焦時の像側開口数
条件式（１５）は、無限遠物体合焦時の像側開口数と近距離物体合焦時の像側開口数の比を規定したものである。条件式（１５）を満足することで、近距離にある被写体からの光を集光しやすくなり、近距離撮影で適切な解像度の明るい像を得ることができる。
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１．２０を、より小さな値、例えば１．１９、１．１８、１．１７または１．１５に設定することが好ましい。下限値０．１０についても、より大きな値、例えば０．３０、０．５０、０．７０、０．８０、０．９０または１．００に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、第１合焦レンズ群を構成するレンズのうち物体に最も近い位置に配置されるレンズが負レンズであり、以下の条件式（１６）を満足することが好ましい。
１．５０＜（ｒ２Ｌ１＋ｒ１Ｌ１）／（ｒ２Ｌ１－ｒ１Ｌ１）＜３．５０
・・・（１６）
但し、
ｒ１Ｌ１：上記負レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ２Ｌ１：上記負レンズの像面側の面の曲率半径
条件式（１６）は、上記負レンズのシェイプファクターを規定するものである。正の屈折力を有する第１合焦レンズ群の中に、条件式（１６）を満たす形状の負レンズを設けることで、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
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３．５０を、より小さな値、例えば３．３０、３．１５、３．００、２．９０、２．８０、２．７０または２．６０に設定することが好ましい。下限値－２．００についても、より大きな値、例えば－１．５０、－１．００、－０．５０、－０．１０、０．１０、０．５０、１．００、１．３０、１．５０、１．８０、２．００または２．１０に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、第２合焦レンズ群の像面側に配置される正の屈折力を有する後方レンズ群を有し、その後方レンズ群は、空気レンズが形成されるように構成され、以下の条件式（１７）を満足することが好ましい。
０．００＜（ｒ２Ｌｒ＋ｒ１Ｌｒ）／（ｒ２Ｌｒ－ｒ１Ｌｒ）＜１．２０
・・・（１７）
但し、
ｒ１Ｌｒ：後方レンズ群内に形成された空気レンズの物体側の面の曲率半径
ｒ２Ｌｒ：後方レンズ群内に形成された空気レンズの像面側の面の曲率半径
条件式（１７）は、後方レンズ群内に形成された空気レンズのシェイプファクターを規定するものである。後方レンズ群を構成するレンズを、条件式（１７）を満足する形状の空気レンズが形成されるように配置することで、球面収差、コマ収差などの諸収差を良好に補正することができる。
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１．２０を、より小さな値、例えば１．１５、１．１０、１．０８、１．０５、１．０３、１．００または０．９５に設定することが好ましい。下限値０．００についても、より大きな値、例えば、０．０３、０．０５、０．０８、０．１０、０．１１または０．１２に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
また、上記光学系は、上述した構成をとることにより、合焦時の収差変動を良好に抑えながら、以下の条件式（１８）を満たすことができる。
２５．００°＜２ω＜７５．００° ・・・（１８）
但し、
２ω；前記光学系の全画角
上述した構成では、各条件式の対応値の範囲を絞り込むことで、条件式（１８）の下限値をより大きな値、例えば３０．００°、３５．００°、４０．００°、４３．００°、４８．００°、５５．００°、６０．００°とすることもできる。また、条件式（１８）の上限値も、より小さな値、例えば７３．００°、７０．００°、６８．００°、６６．５０°とすることができる。
また、上記光学系は、以下の条件式（１９）を満足することが好ましい。
０．１０＜ＢＦａ／ｆ＜０．７５ ・・・（１９）
但し、
ＢＦａ：前記光学系のバックフォーカス（空気換算長）
ｆ：前記光学系全系の焦点距離
条件式（１４）は、光学系のバックフォーカスと系全体の焦点距離の比を規定するものである。この条件式（１９）を満足することで、コマ収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。
条件式（１９）の対応値が上限値０．７５を上回ると、焦点距離に対してバックフォーカスが大きくなり、コマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。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０．７５を、より小さな値、例えば０．７３、０．７０，０．６５、０．６０、０．５５、０．５０、０．４８または０．４５に設定することが好ましい。
一方、条件式（１９）の対応値が下限値０．１０を下回ると、焦点距離に対してバックフォーカスが小さくなり、コマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。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０．１５、０．２０、０，２５または０．２８に設定することが好ましい。
続いて、図１８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。上記光学系は、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、それぞれ構成し（ＳＴ１）、構成されたレンズ群を以下の条件でレンズ鏡筒内に配置する（ＳＴ２）ことにより製造される。第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群は、光軸上に並んで配置され、第２合焦レンズ群は、第１合焦レンズ群よりも像面に近い位置に配置される。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、光軸に沿って物体方向に移動する。第２合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動する。また、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群は、前述の条件式（１）を満足するものとする。
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、鏡筒を大型化することなく高速且つ静粛なオートフォーカスを実現するとともに、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えることができる。
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３、図５、図７、図９、図１１、図１３および図１５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軌跡（移動方向および移動量）を、「合焦」および「∞」の文字とともに矢印で示している。
図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３および図１５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４、図６、図８、図１０、図１２、図１４および図１６は、各実施例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）をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。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までのバックフォーカス、ＢＦａはＢＦの空気換算距離を示す。
［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。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］の表では、各レンズ群について、それぞれ、始面（最も物体側の面）、焦点距離、無限遠合焦時の倍率、および近距離合焦時の倍率を示す。
［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「可変」となっている面番号での面間隔を示す。左の列は無限遠物体合焦時の焦点距離と面間隔、右の列は近距離物体合焦時の横倍率と面間隔を示している。
［空気レンズデータ］では、中間レンズ群内、先行レンズ群内にそれぞれ形成される空気レンズについて、レンズ構成面の曲率半径とシェイプファクターの値を示す。
［条件式対応値］の表には、各条件式に対応する値を示す。
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に係る光学系のレンズ構成を示す図である。実施例１に係る変倍光学系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（先行レンズ群）と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２（第１合焦レンズ群）と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３（中間レンズ群）と、第３レンズ群Ｇ３内に配置された開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（後方レンズ群）とから構成されている。
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。無限遠から近距離への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は物体方向に移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面方向に移動する。
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、両凹形状の負レンズＬ１２と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ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、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凹形状の負レンズＬ３２と、絞りＳと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４とから構成される。負メニスカスレンズＬ３４は、像面側の面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合正レンズから構成される。負メニスカスレンズＬ４２は、像面側の面が非球面である。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、両凸形状の正レンズＬ５３と両凹形状の負レンズＬ５４との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５６との接合正レンズと、平行平面板ＰＰとから構成される。正レンズＬ５３は、物体側の面が非球面である。負メニスカスレンズＬ５５は、物体側の面が非球面である。
表１に、実施例１に係る光学系の諸元の値を示す。
（表１）
［全体諸元］
ｆ＝34.000
ＦＮｏ＝1.24
ω＝31.8°
Ｙ＝21.7
ＴＬ＝150.038
ＢＦ＝15.474
ＢＦａ(空気換算長)＝14.929
ＮＡｉ＝0.3740
ＮＡｍ＝0.4176
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 78.45289 1.800 1.65844 50.8
2 31.79555 9.212
3 -100.24254 1.800 1.80809 22.7
4 77.08680 2.664
5 -1470.34330 4.336 1.95375 32.3
6 -68.61232 0.200
7 278.33482 2.538 1.95375 32.3
8 -284.02217 可変（D8）
9 72.82254 3.228 1.95375 32.3
10 232.63870 可変（D10）
11 -201.17190 3.881 1.94594 18.0
12 -58.84216 0.200
13 -79.55028 1.800 1.65412 39.7
14 65.13432 4.225
15 S 5.772
16 -43.92965 1.800 1.85026 32.4
17 696.99339 0.200
18 138.39305 1.800 1.49710 81.5
19* 136.03491 可変（D19）
20 89.83290 12.000 1.75500 52.3
21 -53.66816 1.800 1.80301 25.5
22* -69.76741 可変（D22）
23 41.08076 12.000 1.43385 95.2
24 -1829.48160 0.200
25 35.60849 12.000 1.43385 95.2
26 335.75250 3.116
27* 69.11358 8.917 1.74310 49.4
28 -51.12506 1.800 1.75520 27.6
29 35.57211 2.646
30* 47.43881 4.336 1.76544 46.8
31 21.88490 12.000 1.59270 35.3
32 86.38261 12.874
33 0 1.600 1.51680 64.1
34 0 （D34）
像面 ∞
［非球面データ］
第１９面
K=1.0000
A4=-4.21544E-06, A6=3.77109E-09, A8=-1.73426E-12, A10=1.76549E-16
第２２面
K=1.0000
A4=1.55287E-06, A6=-1.51154E-10, A8=-6.16779E-14, A10=1.65432E-16
第２７面
K=1.0000
A4=-2.88315E-06, A6=-6.70603E-09, A8=-1.14021E-12, A10=5.52111E-15
第３０面
K=1.0000
A4=-1.09981E-05, A6=2.21376E-10, A8=-1.96393E-11, A10=7.87337E-15
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（無限遠） 倍率（近距離）
1 1 -144.52 0 0.52462
2 9 110.06 -1.29515 -40.50152
3 11 -34.37 -0.16996 -0.00762
4 20 54.58 13.12918 13.23197
5 23 49.64 -0.08140 -0.08140
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f=34.000 β=-0.1744
Ｄ０ ∞ 149.970
Ｄ８ 7.443 1.000
Ｄ１０ 3.240 9.683
Ｄ１９ 1.000 6.611
Ｄ２２ 6.611 1.000
Ｄ３４ 1.000 1.000
［空気レンズデータ］
中間レンズ群内の空気凸レンズ
R1=65.13432(第14面), R2=-43.92965(第16面), Shape Factor=-0.194424153
先行レンズ群内の空気凸レンズ
R1=31.79555(第2面), R2=-100.24254(第3面), Shape Factor=0.518388217
図２に、実施例１に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、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１に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、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３、図４および表２を用いて説明する。
図３は、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に係る変倍光学系ＺＬ（２）は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１（先行レンズ群）と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２（第１合焦レンズ群）と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３（中間レンズ群）と、第３レンズ群Ｇ３内に配置された開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（後方レンズ群）とから構成されている。
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。無限遠から近距離への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は物体方向に移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面方向に移動する。
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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、像面側の面が非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と両凹形状の負レンズＬ３２との接合負レンズと、絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３３とから構成される。負レンズＬ３３は、物体側の面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とから構成される。正レンズＬ４１は、像面側の面が非球面である。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５３と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５４との接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５５と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５６との接合負レンズと、平行平面板ＰＰとから構成される。正メニスカスレンズＬ５６は、像面側の面が非球面である。
表２に、実施例２に係る光学系の諸元の値を示す。
（表２）
［全体諸元］
ｆ＝34.000
ＦＮｏ＝1.43
ω＝32.3°
Ｙ＝21.7
ＴＬ＝125.037
ＢＦ＝14.695
ＢＦａ(空気換算長)＝14.150
ＮＡｉ＝0.3301
ＮＡｍ＝0.3484
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 1000 1.800 1.59319 67.9
2 29.24499 13.130
3 -37.28850 4.069 1.51823 58.8
4 -93.86687 0.200
5 642.57258 4.931 1.59319 67.9
6 -69.30966 0.200
7 95.77502 7.486 1.59319 67.9
8 -59.97313 可変(D8)
9 -54.97475 1.800 1.80301 25.5
10* -104.11669 0.200
11 69.48619 10.763 1.59349 67.0
12 -48.30276 可変(D12)
13 -57.29363 2.075 1.94594 18.0
14 -44.38968 1.800 1.73800 32.3
15 9491.38110 1.515
16 S 3.617
17* -44.64528 1.800 1.69343 53.3
18 122.92211 可変(D18)
19 165.32448 3.998 1.85108 40.1
20* -53.29124 0.200
21 -82.65344 1.800 1.61266 44.5
22 323.52744 可変(D22)
23 167.52953 3.404 1.88300 40.7
24 -143.67029 0.200
25 39.56339 8.526 1.49782 82.6
26 -60.08036 0.200
27 29.78264 4.998 1.49782 82.6
28 65.45522 1.800 1.75520 27.6
29 22.67864 11.518
30 -26.84232 1.800 1.84666 23.8
31 -63.50151 1.857 1.85108 40.1
32* -36.52497 12.095
33 0 1.600 1.51680 64.1
34 0 (D34)
像面 ∞
［非球面データ］
第１０面
K=1.0000
A4=2.49384E-06, A6=2.22548E-09, A8=-1.51167E-12, A10=2.82373E-15
第１７面
K=1.0000
A4=1.44522E-05, A6=2.01672E-09, A8=-8.69052E-12, A10=1.73809E-14
第２０面
K=1.0000
A4=1.03005E-05, A6=4.33301E-09, A8=-4.92005E-12, A10=2.23459E-14
第３２面
K=1.0000
A4=8.30658E-06, A6=7.24869E-09, A8=3.50531E-11, A10=6.92136E-14
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（無限遠） 倍率（近距離）
1 1 129.35 0 -1.22983
2 9 70.32 0.28696 0.17072
3 13 -28.50 -1.73172 -1.69000
4 19 84.70 121.58232 121.55563
5 23 44.22 -0.00435 -0.00435
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f=34.000 β=-0.1877
Ｄ０ ∞ 175.070
Ｄ８ 9.592 1.825
Ｄ１２ 1.000 8.767
Ｄ１８ 1.805 2.994
Ｄ２２ 2.259 1.070
Ｄ３４ 1.000 1.000
［空気レンズデータ］
中間レンズ群内の空気凸レンズ
R1=9491.3811(第15面), R2=-44.64528(第14面), Shape Factor=-0.990636502
先行レンズ群内の空気凸レンズ
R1=29.24499(第2面), R2=-37.2885(第3面), Shape Factor=0.120894154
図４に、実施例２に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、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２に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、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５、図６および表３を用いて説明する。
図５は、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に係る変倍光学系ＺＬ（３）は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１（先行レンズ群）と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２（第１合焦レンズ群）と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３（中間レンズ群）と、第３レンズ群Ｇ３内に配置された開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（後方レンズ群）とから構成されている。
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。無限遠から近距離への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は物体方向に移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面方向に移動する。
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、両凹形状の負レンズＬ１２と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凹形状の負レンズＬ３２と、絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４との接合負レンズとから構成される。負レンズＬ３３は、物体側の面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１から構成される。正レンズＬ４１は、像面側の面が非球面である。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と両凹形状の負レンズＬ５３との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５４と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５５との接合負レンズと、平行平面板ＰＰとから構成される。正レンズＬ５２は、物体側の面が非球面である。正メニスカスレンズＬ５５は、像面側の面が非球面である。
表３に、実施例３に係る光学系の諸元の値を示す。
（表３）
［全体諸元］
ｆ＝34.000
ＦＮｏ＝1.83
ω＝32.3°
Ｙ＝21.7
ＴＬ＝125.016
ＢＦ＝15.36
ＢＦａ(空気換算長)＝14.815
ＮＡｉ＝0.2636
ＮＡｍ＝0.2869
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 39.26923 1.800 1.61272 58.5
2 21.43928 15.946
3 -27.92891 1.800 1.72825 28.4
4 140.89907 2.034
5 -202.15932 4.983 1.95375 32.3
6 -45.11074 0.200
7 808.08718 7.245 1.77250 49.6
8 -40.13154 可変(D8)
9 -44.25220 1.800 1.84666 23.8
10 -64.16132 0.200
11 51.93777 6.937 1.49782 82.6
12 -68.38815 可変(D12)
13 -90.28877 3.400 1.49782 82.6
14 -42.03280 0.200
15 -71.85728 1.800 1.77250 49.6
16 988.62643 1.590
17 S 3.662
18* -37.29234 1.800 1.69343 53.3
19 38.49299 2.412 1.94594 18.0
20 69.10901 可変(D20)
21 51.49005 4.413 1.49710 81.5
22* -123.19174 可変(D22)
23 22.03371 7.573 1.49782 82.6
24 -1063.13040 0.200
25* 64.40483 4.966 1.74310 49.4
26 -38.93018 1.800 1.80000 29.8
27 231.25275 13.146
28 -17.57107 1.800 1.84666 23.8
29 -44.05394 1.800 1.59201 67.0
30* -26.89621 12.760
31 0 1.600 1.51680 64.1
32 0 (D32)
像面 ∞
［非球面データ］
第１８面
K=1.0000
A4=8.88687E-06, A6=-4.33532E-09, A8=-7.68001E-11, A10=2.47627E-13
第２２面
K=1.0000
A4=5.79541E-07, A6=1.75128E-09, A8=-6.35598E-11, A10=2.31873E-13
第２５面
K=1.0000
A4=-1.22979E-05, A6=7.32190E-09, A8=6.68548E-12, A10=4.98302E-14
第３０面
K=1.0000
A4=1.67822E-05, A6=3.01627E-08, A8=1.09895E-10, A10=8.41007E-14
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（無限遠） 倍率（近距離）
1 1 146.26 0 -1.43506
2 9 87.95 0.29093 0.16887
3 13 -30.77 -1.34774 -1.23290
4 21 73.67 -22.67267 -22.62459
5 23 47.05 0.02615 0.02615
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f=34.000 β=-0.1768
Ｄ０ ∞ 175.030
Ｄ８ 9.608 1.000
Ｄ１２ 1.000 9.608
Ｄ２０ 1.000 4.541
Ｄ２２ 4.541 1.000
Ｄ３２ 1.000 1.000
［空気レンズデータ］
中間レンズ群内の空気凸レンズ
R1=988.62643(第16面), R2=-37.29234(第17面), Shape Factor=-0.927299624
先行レンズ群内の空気凸レンズ
R1=21.43928(第2面), R2=-27.92891(第3面), Shape Factor=0.131453675
図６に、実施例３に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、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３に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、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７、図８および表４を用いて説明する。
図７は、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に係る変倍光学系ＺＬ（４）は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１（先行レンズ群）と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２（第１合焦レンズ群）と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３（中間レンズ群）と、第３レンズ群Ｇ３内に配置された開口絞りＳと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（後方レンズ群）とから構成されている。
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。無限遠から近距離への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は物体方向に移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面方向に移動する。
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、両凹形状の負レンズＬ１２と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凹形状の負レンズＬ３２と、絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４とから構成される。負レンズＬ３３は、像面側の面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１から構成される。正レンズＬ４１は、像面側の面が非球面である。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と両凹形状の負レンズＬ５３との接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５４と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５５との接合負レンズと、平行平面板ＰＰとから構成される。正レンズＬ５２は、物体側の面が非球面である。正メニスカスレンズＬ５５は、像面側の面が非球面である。
表４に、実施例４に係る光学系の諸元の値を示す。
（表４）
［全体諸元］
ｆ＝34.000
ＦＮｏ＝1.83
ω＝32.3°
Ｙ＝21.7
ＴＬ＝150.004
ＢＦ＝22.354
ＢＦａ(空気換算長)＝21.809
ＮＡｉ＝0.2636
ＮＡｍ＝0.3022
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 61.45190 1.800 1.60311 60.7
2 24.15620 13.126
3 -30.14784 2.556 1.84666 23.8
4 411.13484 1.196
5 -248.37149 6.178 1.84666 23.8
6 -41.33060 0.200
7 571.61851 6.861 1.77250 49.6
8 -46.37495 可変(D8)
9 -47.13156 2.200 1.84666 23.8
10 -69.78753 0.200
11 75.23248 8.760 1.48749 70.3
12 -66.21981 可変(D12)
13 -86.31055 3.444 1.49782 82.6
14 -41.95582 0.200
15 -73.08198 1.800 1.77250 49.6
16 95.40664 2.540
17 S 3.766
18 -44.98778 1.800 1.69343 53.3
19* 65.01667 0.200
20 59.01722 2.756 1.94594 18.0
21 177.88174 可変(D21)
22 47.31354 8.236 1.49710 81.5
23* -57.77206 可変(D23)
24 29.89839 9.302 1.49782 82.6
25 -124.65747 0.200
26* 94.01782 7.112 1.74310 49.4
27 -31.94679 12.000 1.73800 32.3
28 44.88495 4.885
29 -29.01514 1.800 1.78472 25.6
30 -122.38369 2.072 1.74310 49.4
31* -37.12074 19.754
32 0 1.600 1.51680 64.1
33 0 (D33)
像面 ∞
［非球面データ］
第１９面
K=1.0000
A4=5.84788E-07, A6=-4.70258E-10, A8=1.13649E-11, A10=-1.79719E-14
第２３面
K=1.0000
A4=1.61554E-06, A6=5.75291E-09, A8=-1.09239E-11, A10=1.27458E-14
第２６面
K=1.0000
A4=-5.24945E-06, A6=2.78999E-09, A8=-3.58128E-12, A10=2.34155E-15
第３１面
K=1.0000
A4=1.59178E-05, A6=1.96622E-08, A8=1.10858E-10, A10=-1.08461E-13
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（無限遠） 倍率（近距離）
1 1 253.20 0 -31.51160
2 9 117.16 0.23631 0.01380
3 13 -33.77 -0.67127 -0.53423
4 22 53.72 -4.48399 -4.39324
5 24 70.85 0.18879 0.18879
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f=34.000 β=-0.1927
Ｄ０ ∞ 150.040
Ｄ８ 14.584 1.421
Ｄ１２ 1.000 14.163
Ｄ２１ 1.000 5.876
Ｄ２３ 5.876 1.000
Ｄ３３ 1.000 1.000
［空気レンズデータ］
中間レンズ群内の空気凸レンズ
R1=95.40664(第16面), R2=-44.98778(第18面), Shape Factor=-0.359122962
先行レンズ群内の空気凸レンズ
R1=24.15620(第2面), R2=-30.14784(第3面), Shape Factor=0.110335069
図８に、実施例４に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、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４に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、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９、図１０および表５を用いて説明する。
図９は、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に係る変倍光学系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（第１合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３（中間レンズ群）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（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（後方レンズ群）とから構成されている。前方レンズ群は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とにより構成される。
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。無限遠から近距離への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は物体方向に移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面方向に移動する。
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正メニスカスレンズＬ１３の接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ１４と両凸形状の正レンズＬ１５の接合負レンズとから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側の凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は像面側の面が非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３２と両凸形状の正レンズＬ３３の接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成される。正レンズＬ３３は、像面側の面が非球面である。
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。負レンズＬ４１は、像面側の面が非球面である。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、物体側の凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と両凹形状の負レンズＬ５３の接合負レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５４と両凹形状の負レンズＬ５５の接合負レンズと、平行平面板ＰＰとから構成される。正メニスカスレンズＬ５４は、物体側の面が非球面である。
表５に、実施例５に係る光学系の諸元の値を示す。
（表５）
［全体諸元］
ｆ＝34.000
ＦＮｏ＝1.23
ω＝32.2°
Ｙ＝21.7
ＴＬ＝150.032
ＢＦ＝14.698
ＢＦａ(空気換算長)＝14.153
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 76.13006 3.000 1.48749 70.3
2 28.19692 7.115
3 45.00000 2.500 1.48749 70.3
4 26.27934 4.321 1.94594 18.0
5 30.02901 12.043
6 -65.43865 1.800 1.67270 32.2
7 58.22961 9.828 1.95375 32.3
8 -67.75158 可変(D8)
9 -41.64169 1.800 1.80301 25.5
10* -102.52647 1.333
11 123.19210 9.223 1.59349 67.0
12 -48.08539 可変(D12)
13 -59.34145 4.766 1.49782 82.6
14 -38.44313 1.500
15 ST 4.305
16 -70.75074 1.800 1.73800 32.3
17 32.10291 12.000 1.74310 49.4
18* -67.58277 0.200
19 54.42040 11.512 1.49782 82.6
20 -44.94038 可変(D20)
21 -89.95457 1.800 1.68893 31.2
22* 37.28507 可変(D22)
23 48.04763 7.028 1.94594 18.0
24 -94.79098 0.200
25 -1608.55410 6.876 1.84850 43.8
26 -33.12297 1.800 1.75520 27.6
27 46.90755 4.956
28* -1000.00000 1.778 1.88202 37.2
29 -69.56777 1.800 1.68893 31.2
30 126.27453 12.098
31 0 1.600 1.51680 64.1
32 0 (D32)
像面 ∞
［非球面データ］
第１０面
K=1.0000
A4=3.07931E-06, A6=1.02113E-09, A8=6.79561E-13, A10=1.34649E-15
第１８面
K=1.0000
A4=5.15405E-06, A6=3.35051E-10, A8=4.01187E-12, A10=1.76325E-15
第２２面
K=0.0000
A4=-1.84764E-06, A6=4.29577E-09, A8=-1.18420E-11, A10=1.99488E-14
第２８面
K=1.0000
A4=-1.23474E-05, A6=-1.08882E-08, A8=-1.46450E-11, A10=-3.75662E-14
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（無限遠） 倍率（近距離）
1 1 -1313.18 0 1.10204
2 9 144.94 -0.09157 -1.13582
3 13 38.77 0.20953 0.11808
4 21 -38.04 3.10241 2.99797
5 23 63.28 0.43496 0.43496
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f=34.000 β=-0.1927
Ｄ０ ∞ 150.03
Ｄ８ 11.884 3.852
Ｄ１２ 1.000 9.032
Ｄ２０ 1.000 4.973
Ｄ２２ 6.166 2.193
Ｄ３２ 1.000 1.000
［第２レンズ群構成レンズデータ］
焦点距離 Ｒ１ Ｒ２
第１レンズ -88.48936 -41.64169(第9面) -102.52647(第10面)
第２レンズ 59.46773 123.19210(第11面) -48.08539(第12面)
［空気レンズデータ］
後群空気凸レンズ
R1=46.90755(第27面), R2=-1000(第28面), Shape Factor=0.910388362
図１０に、実施例５に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、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５に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、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１１、図１２および表６を用いて説明する。
図１１は、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に係る変倍光学系ＺＬ（６）は、物体側から順に並んだ、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（第１合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３（中間レンズ群）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（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（後方レンズ群）とから構成されている。前方レンズ群は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とにより構成される。
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。無限遠から近距離への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は物体方向に移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面方向に移動する。
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、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、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は像面側の面が非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３２と両凸形状の正レンズＬ３３の接合正レンズととから構成される。正レンズＬ３３は、像面側の面が非球面である。
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。負レンズＬ４１は、像面側の面が非球面である。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５３と両凹形状の負レンズＬ５４の接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ５５と両凸形状の正レンズＬ５６の接合負レンズと、平行平面板ＰＰとから構成される。負レンズＬ５５は、物体側の面が非球面である。
表６に、実施例６に係る光学系の諸元の値を示す。
（表６）
［全体諸元］
ｆ＝34.000
ＦＮｏ＝1.43
ω＝32.2°
Ｙ＝21.7
ＴＬ＝125.022
ＢＦ＝13.600
ＢＦａ(空気換算長)＝13.055
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 109.45238 1.800 1.49700 81.6
2 24.47498 14.265
3 -78.28444 1.800 1.58144 41.0
4 40.43394 4.166 1.94594 18.0
5 71.96151 0.425
6 83.61518 7.612 1.88300 40.7
7 -69.65237 可変(D7)
8 -39.56659 1.800 1.80301 25.5
9* -90.71735 0.563
10 65.77353 9.415 1.59319 67.9
11 -45.93702 可変(D11)
12 -138.84305 4.771 1.49782 82.6
13 -45.83784 1.500
14 ST 3.722
15 -59.21512 1.800 1.75520 27.6
16 22.18297 11.699 1.85108 40.1
17* -46.92005 可変(D17)
18 -67.56515 1.800 1.58887 61.1
19* 38.75771 可変(D19)
20 77.17615 3.123 1.59319 67.9
21 -218.81205 0.200
22 36.66031 8.301 1.59319 67.9
23 -49.60222 0.200
24 -154.73327 3.307 1.94594 18.0
25 -45.87169 1.800 1.65412 39.7
26 38.62341 5.378
27* -61.17607 1.800 1.74310 49.4
28 672.86578 1.800 1.95375 32.3
29 -276.71080 11.000
30 0.00000 1.600 1.51680 64.1
31 0.00000 (D31)
像面 ∞
［非球面データ］
第９面
K=1.0000
A4=3.97662E-06, A6=1.92523E-09, A8=1.13694E-12, A10=3.88285E-15
第１７面
K=1.0000
A4=6.69227E-06, A6=8.04126E-10, A8=1.94276E-12, A10=1.11930E-14
第１９面
K=1.0000
A4=-2.40528E-06, A6=1.93829E-09, A8=-6.30888E-12, A10=6.60932E-14
第２７面
K=1.0000
A4=-2.15339E-05, A6=-5.30707E-09, A8=-1.26032E-10, A10=1.30698E-13
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（無限遠） 倍率（近距離）
1 1 1823.66 0 1.58128
2 8 87.69 0.03453 -0.25825
3 12 58.66 0.44915 0.38745
4 18 -41.56 3.44727 3.35196
5 20 54.64 0.34870 0.34870
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f=34.000 β=-0.1849
Ｄ０ ∞ 175.07
Ｄ７ 8.879 4.001
Ｄ１１ 1.000 5.878
Ｄ１７ 1.085 5.047
Ｄ１９ 7.413 3.451
Ｄ３１ 1.000 1.000
［第２レンズ群構成レンズデータ］
焦点距離 Ｒ１ Ｒ２
第１レンズ -88.77822 -39.56659(第8面) -90.71735(第9面)
第２レンズ 47.07304 65.77353(第11面) -45.93702(第12面)
［空気レンズデータ］
後群空気凸レンズ
R1=38.62341(第26面), R2=-61.17607(第27面), Shape Factor=0.225979735
図１２に、実施例６に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、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、諸収差を良好に補正し、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１３、図１４および表７を用いて説明する。
図１３は、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に係る変倍光学系ＺＬ（７）は、物体側から順に並んだ、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(第１合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３（中間レンズ群）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（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（後方レンズ群）とから構成されている。前方レンズ群は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とにより構成される。
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。無限遠から近距離への合焦の際には、第２レンズ群Ｇ２は物体方向に移動し、第４レンズ群Ｇ４は像面方向に移動する。
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、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、両凸形状の正レンズＬ１４とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２とから構成される。負メニスカスレンズＬ２１は、像面側の面が非球面である。正レンズＬ２２は、像面側の面が非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ３１と、絞りＳと、両凹形状の負レンズＬ３２と両凸形状の正レンズＬ３３の接合正レンズとから構成される。正レンズＬ３３は、像面側の面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２とから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ５１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５３と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５４の接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ５５と両凸形状の正レンズＬ５６の接合負レンズと、平行平面板ＰＰとから構成される。正レンズＬ５１は、物体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示す。
（表７）
［全体諸元］
ｆ＝34.000
ＦＮｏ＝1.43
ω＝33.0°
Ｙ＝21.7
ＴＬ＝125.023
ＢＦ＝13.600
ＢＦａ(空気換算長)＝13.055
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 273.13198 1.800 1.49782 82.6
2 26.63571 13.925
3 -98.52314 1.800 1.48749 70.3
4 58.60262 3.152 1.94594 18.0
5 101.66252 3.142
6 53.75225 10.436 1.75500 52.3
7 -71.61260 可変(D7)
8 -45.10806 1.800 1.80301 25.5
9* -116.80856 0.200
10 47.22397 10.971 1.59201 67.0
11* -40.13400 可変(D11)
12 -1586.66260 1.800 1.72825 28.4
13 68.71244 3.086
14 ST 3.025
15 -68.57829 1.800 1.73800 32.3
16 20.10969 12.000 1.74310 49.4
17* -33.24316 可変(D17)
18 -59.11057 1.800 1.73800 32.3
19 46.22177 0.241
20 45.59886 1.881 1.94594 18.0
21 70.00265 可変(D21)
22* 47.37733 7.186 1.88202 37.2
23 -49.42639 0.200
24 -64.96238 3.324 1.49782 82.6
25 -40.20650 0.200
26 101.56843 1.800 1.88300 40.7
27 209.60218 1.800 1.61266 44.5
28 24.65699 7.101
29 -50.06935 1.800 1.55298 55.1
30 360.47016 1.800 1.95375 32.3
31 -492.61890 11.000
32 0 1.600 1.51680 64.1
33 0 (D33)
像面 ∞
［非球面データ］
第９面
K=1.0000
A4=3.85233E-06, A6=-3.31696E-10, A8=1.06184E-13, A10=-6.34887E-15
第１１面
K=1.0000
A4=3.77821E-06, A6=2.86601E-09, A8=-2.15078E-12, A10=4.16703E-15
第１７面
K=1.0000
A4=1.14653E-05, A6=3.35768E-10, A8=2.01141E-11, A10=-1.03562E-15
第２２面
K=1.0000
A4=-5.47144E-06, A6=-7.00429E-09, A8=1.65756E-11, A10=-1.71978E-14
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（無限遠） 倍率（近距離）
1 1 113.48 0 -1.00482
2 8 59.44 0.29513 0.18580
3 12 180.29 1.03982 1.02781
4 18 -46.77 3.97828 3.92885
5 22 46.19 0.24541 0.24541
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f=34.000 β=-0.1850
Ｄ０ ∞ 175.05
Ｄ７ 8.039 3.567
Ｄ１１ 1.000 5.472
Ｄ１７ 1.000 3.313
Ｄ２１ 3.313 1.000
Ｄ３３ 1.000 1.001
［第２レンズ群構成レンズデータ］
焦点距離 Ｒ１ Ｒ２
第１レンズ -92.54837 -45.10806(第8面) -116.80856(第9面)
第２レンズ 38.44280 47.22397(第10面) -40.13400(第11面)
［空気レンズデータ］
後群空気凸レンズ
R1=24.65699(第28面), R2=-50.06935(第29面), Shape Factor=0.340072323
図１４に、実施例７に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、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、諸収差を良好に補正し、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１５、図１６および表８を用いて説明する。
図１５は、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に係る変倍光学系ＺＬ（８）は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１（第１合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２（中間レンズ群）と、第２レンズ群Ｇ２内に配置された開口絞りＳと、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３（第２合焦レンズ群）と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４（後方レンズ群）とから構成されている。前方レンズ群は、第１レンズ群Ｇ１により構成される。
第２レンズ群Ｇ２および第４レンズ群Ｇ４の位置は固定されており、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠から近距離への合焦の際には、第１レンズ群Ｇ１は物体方向に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面方向に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、両凸形状の正レンズＬ１２とから構成される。負メニスカスレンズＬ１１は、像面側の面が非球面である。正レンズＬ１２は、像面側の面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と両凸形状の正レンズＬ２２の接合負レンズと、絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ２３とから構成される。正レンズＬ２３は、像面側の面が非球面である。
第３レンズ群Ｇ３は、両凹形状の負レンズＬ３１から構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と、両凸形状の正レンズＬ４３と両凹形状の負レンズＬ４４の接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ４５と両凸形状の正レンズＬ４６の接合負レンズと、平行平面板ＰＰとから構成される。正レンズＬ４６は、像面側の面が非球面である。
表８に、実施例８に係る光学系の諸元の値を示す。
（表８）
［全体諸元］
ｆ＝50.910
ＦＮｏ＝1.43
ω＝22.8°
Ｙ＝21.7
ＴＬ＝95.871
ＢＦ＝16.056
ＢＦａ(空気換算長)＝15.510
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd
物体面 ∞
1 -45.53128 2.000 1.80301 25.5
2* -111.79675 0.200
3 83.73710 12.000 1.59201 67.0
4* -49.75520 可変(D4)
5 -68.03249 1.800 1.73800 32.3
6 1749.28940 2.677 1.94594 18.0
7 -155.93999 1.500
8 ST 4.123
9 71.59071 7.854 1.49710 81.5
10* -54.23941 可変(D10)
11 -219.41482 1.800 1.48749 70.3
12 39.44184 可変(D12)
13 47.97944 9.342 1.88300 40.7
14 -135.75041 0.200
15 545.97895 1.800 1.61266 44.5
16 23.28740 0.200
17 23.74117 9.978 1.84850 43.8
18 -29.27432 1.800 1.73800 32.3
19 26.87419 5.111
20 -34.55237 1.800 1.84666 23.8
21 406.87881 2.828 1.74310 49.4
22* -48.46023 13.455
23 0 1.600 1.51680 64.1
24 0 (D24)
像面 ∞
［非球面データ］
第２面
K=1.0000
A4=3.11319E-06, A6=1.64862E-10, A8=2.89903E-13, A10=1.18346E-15
第４面
K=1.0000
A4=-1.09516E-06, A6=2.90379E-09, A8=-4.49476E-12, A10=2.65768E-15
第１０面
K=1.0000
A4=3.59763E-06, A6=-2.76589E-09, A8=6.50200E-12, A10=-5.25418E-15
第２２面
K=1.0000
A4=1.20392E-05, A6=9.97149E-09, A8=5.72997E-11, A10=-1.32184E-14
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離 倍率（無限遠） 倍率（近距離）
1 1 107.04 0 -0.54706
2 5 81.32 0.45966 0.36636
3 11 -68.42 2.90838 2.78708
4 13 78.85 0.35580 0.35530
［可変間隔データ］
無限遠 近距離
f=50.910 β=-0.1985
Ｄ０ ∞ 289.75
Ｄ４ 1.000 14.500
Ｄ１０ 1.000 9.611
Ｄ１２ 10.802 2.191
Ｄ２４ 1.001 1.040
［第１レンズ群構成レンズデータ］
焦点距離 Ｒ１ Ｒ２
第１レンズ -96.96346 -45.53128(第1面) -111.79675(第2面)
第２レンズ 54.54273 83.73710(第3面) -49.75520(第4面)
［空気レンズデータ］
後群空気凸レンズ
R1=26.87419(第19面), R2=-34.55237(第20面), Shape Factor=0.124997721
図１６に、実施例８に係る光学系の無限遠物体合焦時（Ａ）、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、諸収差を良好に補正し、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) βＦ１／βＦ２
(２) ｆＦ１／ｆＦ２
(３) （－ＭＶＦ１）／ＭＶＦ
(４) ｆＦ１／ｆ
(５) ｆＦ２／ｆ
(６) βＦ１
(７) １／βＦ２
(８) {βＦ１＋(１／βＦ１)}-2
(９) {βＦ２＋(１／βＦ２)}-2
(10) （－ｆＭ）／ｆ
(11) ｆＲ／ｆ
(12) ｆＦ２／ｆＲ
(13) －（ｒ２Ｌｍ＋ｒ１Ｌｍ）／（ｒ２Ｌｍ－ｒ１Ｌｍ）
(14) （ｒ２Ｌｐ＋ｒ１Ｌｐ）／（ｒ２Ｌｐ－ｒ１Ｌｐ）
(15) ＮＡｍ／ＮＡｉ
(16) （ｒ２Ｌ１＋ｒ１Ｌ１）／（ｒ２Ｌ１－ｒ１Ｌ１）
(17) （ｒ２Ｌｒ＋ｒ１Ｌｒ）／（ｒ２Ｌｒ－ｒ１Ｌｒ）
(18) ２ω（°）
(19) ＢＦａ／ｆ
［条件式対応値］
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
(１) -0.0986 0.0024 -0.0128 -0.0527
(２) 2.0165 0.8302 1.1938 2.1809
(３) 1.1483 6.5324 2.4310 2.6995
(４) 3.2371 2.0682 2.5868 3.4459
(５) 1.6053 2.4912 2.1668 1.5800
(６) -1.2952 0.2870 0.2909 0.2363
(７) 0.0762 0.0082 -0.0441 -0.2230
(８) 0.2340 0.0703 0.0719 0.0501
(９) 0.0057 6.76E-5 0.0019 0.0451
(10) 1.0109 0.8382 0.9050 0.9932
(11) 1.4600 1.3006 1.3838 2.0838
(12) 1.0995 1.9154 1.5658 0.7582
(13) 0.1944 0.9906 0.9273 0.3591
(14) 0.5184 0.1209 0.1315 0.1103
(15) 1.117 1.056 1.089 1.147
(16) ― ― ― ―
(17) ― ― ― ―
(18) 63.6 64.6 64.6 64.6
(19) 0.4391 0.4162 0.4357 0.6414

実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
(１) -0.0295 0.0100 0.0742 0
(２) -3.8102 -2.1100 -1.2709 -1.5645
(３) 2.0216 1.2312 1.9334 1.5678
(４) 4.2629 2.5791 1.7482 2.1025
(５) -1.1188 -1.2224 -1.3756 -1.3439
(６) -0.0916 0.0345 0.2951 0
(７) 0.3223 0.2901 0.2513 0.3438
(８) 0.0082 0.0012 0.0737 0
(９) 0.0853 0.0716 0.0559 0.0945
(10) -1.1403 -1.7253 -5.3026 -1.5973
(11) 1.8612 1.6071 1.3585 1.5488
(12) -0.6011 -0.7606 -1.0126 -0.8677
(13) ― ― ― ―
(14) ― ― ― ―
(15) ― ― ― ―
(16) 2.3679 2.5471 2.2582 2.3742
(17) 0.9104 0.2260 0.3401 0.1250
(18) 64.4 64.4 66.0 45.6
(19) 0.4163 0.3840 0.3840 0.3047
以上に説明した各実施例によれば、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なＡＦ、ＡＦ時の静粛性を実現し、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えた光学系を実現することができる。
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。上記各実施例としては４群構成のものと５群構成のものを示したが、本願発明は、その他の群構成とすることもできる。例えば、上記各実施例の光学系の最も物体側や最も像面側にレンズまたはレンズ群を追加した構成としてもよい。なお、ここでレンズ群とは、合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分である。
また、本願の光学系を構成するレンズのレンズ面としては、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。
また、本願の光学系を構成するレンズのレンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
Ｇ１ 第１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
Ｉ 像面
Ｓ 開口絞り

Claims (22)

  1. 光軸上に並んで配置された、複数のレンズ群からなり、
    前記複数のレンズ群は、正の屈折力を有する第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群より像面に近い位置に配置される第２合焦レンズ群と、前記第２合焦レンズ群の像面側に並んで配置され、前記複数のレンズ群のうち最も像面側に正の屈折力を有する後方レンズ群とを含み、
    前記第１合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動し、
    前記第２合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動し、
    以下の条件式を満足する光学系。
    －０．２０＜βＦ１/βＦ２＜０．５０
    １．６５＜ｆＦ１／ｆ＜５．００
    ０．５０＜ｆＲ／ｆ＜３．５０
    但し、
    βＦ１：無限遠物体合焦時における前記第１合焦レンズ群の横倍率
    βＦ２：無限遠物体合焦時における前記第２合焦レンズ群の横倍率
    ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
    ｆＲ：前記後方レンズ群の焦点距離
  2. 光軸上に最も物体側から順に並んで配置された、第１合焦レンズ群を含む前方レンズ群と、中間レンズ群と、第２合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、
    前記第１合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、前記前方レンズ群内の像面に最も近い位置に配置され、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動し、
    前記第２合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動し、
    以下の条件式を満足する光学系。
    －０．２０＜βＦ１/βＦ２＜０．５０
    １．６５＜ｆＦ１／ｆ＜５．００
    但し、
    βＦ１：無限遠物体合焦時における前記第１合焦レンズ群の横倍率
    βＦ２：無限遠物体合焦時における前記第２合焦レンズ群の横倍率
    ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
    ｆ：前記光学系全系の焦点距離
  3. 前記中間レンズ群と前記第２合焦レンズ群との屈折力の符号が異なる、請求項２に記載の光学系。
  4. 以下の条件式を満足する請求項２または３に記載の光学系。
    －８．００＜（－ｆＭ）／ｆ＜２．００
    但し、
    ｆＭ：前記中間レンズ群の焦点距離
  5. 前記第１合焦レンズ群を構成するレンズのうち物体に最も近い位置に配置されるレンズが負レンズであり、
    以下の条件式を満足する請求項２～４のいずれか一項に記載の光学系。
    １．５０＜（ｒ２Ｌ１＋ｒ１Ｌ１）／（ｒ２Ｌ１－ｒ１Ｌ１）＜３．５０
    但し、
    ｒ１Ｌ１：前記負レンズの物体側の面の曲率半径
    ｒ２Ｌ１：前記負レンズの像面側の面の曲率半径
  6. 前記後方レンズ群は、空気レンズが形成されるように構成され、
    以下の条件式を満足する請求項２～５のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．００＜（ｒ２Ｌｒ＋ｒ１Ｌｒ）／（ｒ２Ｌｒ－ｒ１Ｌｒ）＜１．２０
    但し、
    ｒ１Ｌｒ：前記後方レンズ群内に形成された空気レンズの物体側の面の曲率半径
    ｒ２Ｌｒ：前記後方レンズ群内に形成された空気レンズの像面側の面の曲率半径
  7. 前記複数のレンズ群は、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を含み、
    以下の条件式を満足する請求項１に記載の光学系。
    －８．００＜（－ｆＭ）／ｆ＜２．００
    但し、
    ｆＭ：前記中間レンズ群の焦点距離
  8. 前記複数のレンズ群は、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を含み、
    前記中間レンズ群は、正の屈折力を有する空気レンズが少なくとも１つ形成されるように構成され、
    以下の条件式を満足する請求項１または７に記載の光学系。
    ０．１０＜－（ｒ２Ｌｍ＋ｒ１Ｌｍ）／（ｒ２Ｌｍ－ｒ１Ｌｍ）＜１．２０
    但し、
    ｒ１Ｌｍ：前記中間レンズ群内に形成された空気レンズの中で最も像面に近い空気レンズの、物体側の面の曲率半径
    ｒ２Ｌｍ：前記中間レンズ群内に形成された空気レンズの中で最も像面に近い空気レンズの、像面側の面の曲率半径
  9. 前記複数のレンズ群は、前記第１合焦レンズ群の物体側に配置される先行レンズ群を含み、
    前記先行レンズ群は、最も物体側から順に並んだ、負メニスカスレンズと負レンズを有し、
    前記負メニスカスレンズと前記負レンズの間に空気レンズが形成され、
    以下の条件式を満足する請求項１、７、８のいずれか一項に記載に光学系。
    ０＜（ｒ２Ｌｐ＋ｒ１Ｌｐ）／（ｒ２Ｌｐ－ｒ１Ｌｐ）＜１．２０
    但し、
    ｒ１Ｌｐ：前記先行レンズ群内に形成された空気レンズの物体側の面の曲率半径
    ｒ２Ｌｐ：前記先行レンズ群内に形成された空気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、７～９のいずれか一項に記載の光学系。
    １．００＜ＮＡｍ／ＮＡｉ＜１．５０
    但し、
    ＮＡｉ：無限遠物体合焦時の像側開口数
    ＮＡｍ：近距離物体合焦時の像側開口数
  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。
    －４．５０＜ｆＦ１／ｆＦ２＜３．００
    但し、
    ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
  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。
    ０．５０＜（－ＭＶＦ１）／ＭＶＦ２＜７．００
    但し、
    ＭＶＦ１：無限遠物体から近距離物体への合焦の際の前記第１合焦レンズ群の移動量
    ＭＶＦ２：無限遠物体から近距離物体への合焦の際の前記第２合焦レンズ群の移動量
    （移動量は、像面方向への移動を正の値で表す。）
  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。
    －２．００＜ｆＦ２／ｆ＜－０．０５、または０．０５＜ｆＦ２／ｆ＜３．００
    但し、
    ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
  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。
    －１．８０＜βＦ１＜０．６０
  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。
    －０．６０＜１／βＦ２＜０．７０
  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。
    {βＦ１＋(１／βＦ１)}-2＜０．２５０
  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。
    {βＦ２＋(１／βＦ２)}-2 ＜０．１６０
  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。
    －２．００＜ｆＦ２／ｆＲ＜３．００
    但し、
    ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
    ｆＲ：前記後方レンズ群の焦点距離
  19. 物体に最も近い位置に配置されるレンズが負メニスカスレンズである請求項１～１８のいずれか一項に記載の光学系。
  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。
    ２５．００°＜２ω＜７５．００°
    但し、
    ２ω：前記光学系の全画角
  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＜ＢＦａ／ｆ＜０．７５
    但し、
    ＢＦａ：前記光学系のバックフォーカス（空気換算長）
  22. 請求項１～２１のいずれか一項に記載の光学系を有する光学装置。
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