JP7703333B2 - 光学系、レンズ装置、撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は、光学系等に関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ、車載用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
撮影光学系の更なる高性能化と小型化が求められている。
特許文献１には、大口径比でありながら小型化と高性能化を両立することを目的とした光学系が開示されている。
特開２０１９－９０９４８号公報
光学系の高性能化を図ろうとする場合、光学系を構成するレンズの枚数が増加する。一方、光学系の全長を短縮して小型化を図ろうとすると、光学系を構成するレンズ同士の間隔や光学系と撮像面との間隔が短くなる。これらの結果として、各レンズ面で光が反射することによって生じる不要光（ゴースト）が撮像面に到達し易くなる。
特許文献１の光学系では、像面上に到達する不要光を減じるという観点では改善の余地があった。
そこで、本発明は不要光による影響が少なく高い光学性能を有する光学系を提供することを目的とする。
本発明の光学系は、物体側から像側へ順に配置された、１枚以上の負レンズからなる第１レンズ群と、前記第１レンズ群と第１の空気間隔を隔てて配置された正の屈折力を有する第２レンズ群と、前記第２レンズ群と第２の空気間隔を隔てて配置された第３レンズ群とから成る光学系であって、前記第２レンズ群は開口絞りと、前記開口絞りの物体側に配置された第１接合レンズを有し、前記第１接合レンズは正レンズと負レンズを有し、前記第１の空気間隔は前記光学系において最も物体側に配置される正レンズよりも物体側に形成される空気間隔のうち最も広い空気間隔であり、前記第１レンズ群の最も像側の面は凹面であり、前記第３レンズ群は物体側の面が凹面であり負の屈折力を有するレンズ要素から成り、前記第１の空気間隔に形成される空気レンズと前記第２の空気間隔に形成される空気レンズは共にメニスカス形状であり、無限遠合焦時における前記第１の空気間隔の光軸上の長さをｘ１、無限遠合焦時における前記第２の空気間隔の光軸上の長さをｘ２、無限遠合焦時における前記光学系の光学全長をＴＴＬ、無限遠合焦時における前記第１レンズ群の焦点距離をｆＬ１、無限遠合焦時における前記第３レンズ群の焦点距離をｆＬ３とするとき、
０．０８＜ｘ１／ＴＴＬ＜０．３５
０．０８＜ｘ２／ＴＴＬ＜０．２５
０．１０＜ｆＬ１／ｆＬ３＜０．５０
０．０７＜Ｎｄｐ－Ｎｄｎ＜０．２５
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明によれば、不要光による影響が少なく高い光学性能を有する光学系を実現することができる。
実施例１の光学系の断面図である。 実施例１の光学系の収差図である。 実施例２の光学系の断面図である。 実施例２の光学系の収差図である。 実施例３の光学系の断面図である。 実施例３の光学系の収差図である。 実施例４の光学系の断面図である。 実施例４の光学系の収差図である。 実施例５の光学系の断面図である。 実施例５の光学系の収差図である。 実施例６の光学系の断面図である。 実施例６の光学系の収差図である。 実施例７の光学系の断面図である。 実施例７の光学系の収差図である。 レンズ交換式カメラシステムの概略図である。 撮像装置の概略図である。
以下、本発明の光学系及びそれを有するレンズ装置や撮像装置の実施例について、添付の図面に基づいて説明する。
図１、３、５、７、９、１１、１３は、それぞれ無限遠合焦時の実施例１から７の光学系Ｌ０の断面図である。各実施例の光学系Ｌ０は例えばデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いることができる。
各レンズ断面図において左方が物体側で、右方が像側である。各実施例の光学系Ｌ０は複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、光学系Ｌ０の無限遠合焦時において、第１の空気間隔と第２の空気間隔で隔てられるレンズの単位である。第１の空気間隔とは光学系Ｌ０において最も物体側に配置される正レンズよりも物体側に形成される空気間隔のうち最も広い空気間隔である。第２の空気間隔とは、光学系の最も像側に配置されるレンズ要素（第３レンズ群Ｌ３）と、それよりも物体側に配置されるレンズとの間の空気間隔である。また、レンズ群としては特段の断りがない限り、１枚のレンズで構成されていても２枚以上のレンズで構成されていても良い。また、レンズ群は開口絞りＳＰを含んでいても良い。なお、各実施例の光学系は、フォーカシングに際して１枚以上のレンズを移動させ得るが、本願明細書においてフォーカシングの移動単位（フォーカシングに際して移動または静止するレンズのまとまり）はレンズ群とは必ずしも等価ではない。
各実施例の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された負の屈折力を有する第１レンズ群Ｌ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｌ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｌ３を有する。第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２は第１の空気間隔で隔てられている。第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３は第２の空気間隔で隔てられている。
各断面図において、ＩＰは像面である。各実施例の光学系Ｌ０をデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮像光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が像面ＩＰに配置される。各実施例の光学系を銀塩フィルム用カメラの撮像光学系として使用する際にはフィルム面に相当する感光面が像面ＩＰに配置される。
各断面図において、無限遠から近距離へのフォーカシングに際してのレンズの移動方向を矢印で示している。各実施例の光学系Ｌ０では、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、第１レンズ群と第２レンズ群の少なくとも一部が物体側へ移動する。すなわち、各実施例の光学系Ｌ０は、フロントフォーカスタイプの光学系である。本発明においてフォーカスタイプは特に限定されないが、フロントフォーカスタイプを採ることにより光学系Ｌ０を無限遠から至近までの幅広い物体距離において高い光学性能としつつ、小型に構成することが可能となる。
各断面図において、ＩＳは補正レンズ系であり、光軸に対して垂直方向に動かすことで手振れ等による像ブレを補正することが可能なレンズ系である。
図２，４，６，８，１０，１２，１４は、それぞれ実施例１乃至７の光学系の収差図である。各収差図において（ａ）は無限遠合焦時の収差図、（ｂ）は至近距離に合焦した時の収差図である。
収差図において、ＦｎｏはＦナンバーであり、ωは撮像半画角（°）である。球面収差図において、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、２点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差量を示している。非点収差図においてＳはサジタル像面、Ｍはメリディオナル像面について示している。歪曲収差図はｄ線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではｇ線における倍率色収差量を示している。
次に、各実施例の光学系Ｌ０の特徴について説明する。
各実施例の光学系において、第１レンズ群Ｌ１は１枚以上の負レンズで構成されている。すなわち、第１レンズ群Ｌ１は正レンズを含まない。また、第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面は凹面としている。第１レンズをこのように構成することで光学系Ｌ０を広角化することができる。また、第１レンズ群Ｌ１を１枚以上の負レンズのみで構成することで、光学系Ｌ０の入射瞳位置を物体側に近づけることが可能となり、前玉径（光学系Ｌ０の最も物体側に配置されるレンズの径）を小型化している。
また、各実施例の光学系Ｌ０では、マージナル光線が高い位置を通過する正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２により光学系Ｌ０の球面収差や軸上色収差等を良好に補正している。
また、各実施例の光学系Ｌ０において、第３レンズ群Ｌ３は負の屈折力を有するレンズ要素で構成されている。ここで本願明細書においてレンズ要素とは１つのレンズ（単レンズ）または２枚以上のレンズが接合された接合レンズを指す。また、各実施例の光学系Ｌ０において第３レンズ群Ｌ３の最も物体側のレンズ面を凹面としている。これにより光学系をいわゆる対称形に近付けることができるため、像面湾曲等の軸外収差を良好に補正することが可能となる。
また、各実施例の光学系Ｌ０は以下の条件式（１）から（３）を満足する。
０．０８＜ｘ１／ＴＴＬ＜０．３５ （１）
０．０８＜ｘ２／ＴＴＬ＜０．２５ （２）
０．１０＜ｆＬ１／ｆＬ３＜０．５０ （３）
ここで、ｘ１は無限遠合焦時における第１の空気間隔（第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の間の空気間隔）の光軸上の長さである。ｘ２は無限遠合焦時における第２の空気間隔（第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３の間の空気間隔）の光軸上の長さである。ＴＴＬは無限遠合焦時における光学系の光学全長である。ｆＬ１は無限遠合焦時における第１レンズ群Ｌ１の焦点距離である。ｆＬ３は無限遠合焦時における第３レンズ群Ｌ３の焦点距離である。
条件式（１）は、球面収差等を十分に抑制可能な範囲で第１レンズ群Ｌ１での反射光に起因する不要光（ゴースト）を抑制するための条件に関する。ｘ１／ＴＴＬの値が条件式（１）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｌ２に十分な数のレンズを配置するスペースを確保することが困難となり、球面収差等の補正が困難となってしまう。ｘ１／ＴＴＬの値が条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１（特に第１レンズ群Ｌ１の最も物体側に配置されるレンズ）での反射光に起因する不要光（ゴースト）の十分な抑制が困難となる。なお、条件式（１）により得られる効果は光学系Ｌ０が広角かつ大口径比な光学系である場合に特に顕著である。
条件式（２）は、球面収差等を抑制可能な範囲で後玉（光学系Ｌ０の最も像側に配置されるレンズ）での反射光に起因する不要光（ゴースト）を抑制するための条件に関する。ｘ２／ＴＴＬの値が条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｌ２に十分な数のレンズを配置するスペースを確保することが困難となり、球面収差等の補正が困難となってしまう。ｘ２／ＴＴＬの値が条件式（２）の下限値を下回ると、後玉での反射光に起因する不要光（ゴースト）の十分な抑制が困難となる。
条件式（３）は、軸外収差の抑制と光学系Ｌ０のテレセン性（テレセントリック性）の悪化を抑制するための条件に関する。ｆＬ１／ｆＬ３の値が条件式（３）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｌ３のパワー（屈折力）が大きくなりすぎ、軸外光束の撮像面への入射角が大きくなりすぎてしまう。ｆＬ１／ｆＬ３の値が条件式（３）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｌ３のパワーが小さくなりすぎ、軸外収差を十分に補正することが困難となる。
なお、より好ましくは条件式（１）～（３）の上限値または下限値の少なくとも一方を以下の条件式（１ａ）から（３ａ）に規定される値とすると良い。
０．１１＜ｘ１／ＴＴＬ＜０．３０ （１ａ）
０．１０＜ｘ２／ＴＴＬ＜０．２０ （２ａ）
０．１７＜ｆＬ１／ｆＬ３＜０．４８ （３ａ）
また、さらに好ましくは条件式（１）～（３）の上限値または下限値の少なくとも一方を以下の条件式（１ｂ）から（３ｂ）に規定される値とすると良い。
０．１２＜ｘ１／ＴＴＬ＜０．２８ （１ｂ）
０．１１＜ｘ２／ＴＴＬ＜０．１５ （２ｂ）
０．２３＜ｆＬ１／ｆＬ３＜０．４４ （３ｂ）
以上の構成により、不要光による影響が少なく高い光学性能を有する光学系を実現することができる。
次に各実施例の光学系Ｌ０が満足することが好ましい条件について述べる。各実施例の光学系Ｌ０は以下の条件式のうち１つ以上を満足することが好ましい。
０．０７＜Ｎｄｐ－Ｎｄｎ＜０．２５ （４）
２５＜νｄｐ－νｄｎ ＜７０ （５）
０．６３＜φｒ／φｍａｘ≦１．００ （６）
０．７０＜φｆ／φｒ＜１．３０ （７）
１．４０＜Ｎａｖｅ＜１．６５ （８）
０．０６＜ＢＦ／ＴＴＬ＜０．３５ （９）
－２．０＜ｆＬ１／ｆ＜－０．１ （１０）
０．２０＜Ｖ＜０．６０ （１１）
－２０［％］＜ｄｉｓｔ（ω）＜－５［％］ （１２）
条件式（４）は、第２レンズ群Ｌ２において開口絞りＳＰの物体側に配置された第１接合レンズの屈折率に関する。第１接合レンズは正レンズと負レンズを含む複数のレンズが接合されて成る接合レンズである。Ｎｄｐは第１接合レンズに含まれる正レンズの最大屈折率である。第１接合レンズに含まれる正レンズが１枚のみである場合、その正レンズの屈折率がＮｄｐとなる。Ｎｄｎは第１接合レンズに含まれる負レンズの最小屈折率である。第１接合レンズに含まれる負レンズが１枚のみである場合、その負レンズの屈折率がＮｄｎとなる。Ｎｄｐ－Ｎｄｎの値が条件式（４）の上限値を上回ると、一般的なレンズ硝材を用いる上で第１接合レンズにおいて十分な色消し行うことが困難となる。Ｎｄｐ－Ｎｄｎの値が条件式（４）の下限値を下回ると、ペッツバール和を十分に低減させることが困難となる。
条件式（５）は、第２レンズ群Ｌ２において開口絞りＳＰの像側に配置された第２接合レンズのアッベ数に関する。νｄｐは第２接合レンズに含まれる正レンズの最大のアッベ数である。第１接合レンズに含まれる正レンズが１枚のみである場合、その正レンズのアッベ数がνｄｐとなる。νｄｎは第２接合レンズに含まれる負レンズの最小のアッベ数である。第２接合レンズに含まれる負レンズが１枚のみである場合、その負レンズのアッベ数がνｄｎとなる。νｄｐ－νｄｎの値が条件式（５）の上限値を上回ると、一般的なレンズ硝材を用いる上でペッツバール和が増加してしまい、像面湾曲を抑制しきれなくなってしまう。νｄｐ－νｄｎの値が条件式（５）の下限値を上回ると、色収差の２次スペクトルを十分に補正しきれない傾向がある。
条件式（６）は、光学系Ｌ０の最も像側に配置されるレンズの径に関する。φｒは光学系Ｌ０の最も像側に配置されるレンズの最大有効径である。φｍａｘは光学系Ｌ０に含まれる各レンズの最大有効径のうち最も大きな径である。φｒ／φｍａｘの値が条件式（６）の下限値を下回ると、光学系Ｌ０の前玉径が大型化しすぎ、光学系Ｌ０の大型化に繋がってしまう。
条件式（７）は、光学系の最も物体側に配置されるレンズの径に関する。φｆは光学系Ｌ０の最も物体側に配置されるレンズの最大有効径である。φｆ／φｒの値が条件式（７）の上限値を上回る又は下限値を下回ると、光学系Ｌ０のレンズ形状（レンズ構成）の対称形（対称性）が崩れ、結果としてコマ収差や像面湾曲等の軸外収差を良好に補正できなくなってしまう。
条件式（８）は、第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズの平均屈折率に関する。Ｎａｖｅは第１レンズＬ１に含まれるレンズの屈折率の平均値である。第１レンズ群Ｌ１に含まれるレンズが１枚のみである場合には、そのレンズの屈折率がＮａｖｅとなる。Ｎａｖｅの値が条件式（８）の上限値を上回ると、光学系Ｌ０のペッツバール和が大きくなり易く、像面湾曲を十分に補正することが困難となる。Ｎａｖｅの値が条件式（８）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１に適切なパワーを与える際に付与すべきレンズの曲率が大きくなりすぎ、球面収差を良好に補正することが困難となる。
条件式（９）は、光学系Ｌ０のバックフォーカスと全長の関係を規定するものである。ＢＦは光学系Ｌ０のバックフォーカスである。ＢＦ／ＴＴＬの値が条件式（９）の上限値を上回ると、バックフォーカスＢＦが大きくなりすぎるため光学系Ｌ０の全長が大きくなってしまう。ＢＦ／ＴＴＬの値が条件式（９）の下限値を下回ると、光学系Ｌ０と撮像素子等が配置される撮像面までの間隔が狭くなりすぎてしまう。例えば、カラーフィルター等を撮像面の前に配置するためのスペースが不十分となってしまう。
条件式（１０）は、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離に関する。ｆＬ１は無限遠合焦時の第１レンズ群Ｌ１の焦点距離である。ｆは無限遠合焦時の光学系Ｌ０の全系の焦点距離である。ｆＬ１／ｆの値が条件式（１０）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が大きくなりすぎて球面収差を良好に補正することが困難となる。ｆＬ１／ｆの値が条件式（１０）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力が小さくなりすぎて、入射光線の光線束を大きくするために必要な光路長が伸び、結果として光学系Ｌ０が大きくなってしまう。
条件式（１１）は、光学系Ｌ０の歪曲収差係数Ｖに関する。ここで、歪曲収差係数Ｖは３次収差論で説明される一般式であり、
Ｖ＝ΣＶν （νは自然数）
で表される。ここで、添え字のνは各実施例の光学系Ｌ０が有する全てのレンズの面番号を説明するものであり、Ｖνは近軸光線追跡により求められる物体側からν番目のレンズ面の歪曲収差係数を示している。さらに、各レンズ面の歪曲収差係数Ｖνは、
Figure 0007703333000001
で表される。前述した式を構成する各数式について、
Figure 0007703333000002
という関係にある。
また、上述する式で用いられる９つの変数
Figure 0007703333000003
は近軸光線追跡を行う際にν番目のレンズ面に通過する光線の高さ、傾角、レンズ面の曲率半径、屈折率を意味する。ｈνは軸上物点から出た光線がν番目のレンズ面を通過する際の交点における光軸からの光線高さを意味する。
Figure 0007703333000004
は軸外物点から出た光線がν番目のレンズ面を通過する際の交点における光軸からの光線高さを意味する。ανは軸上物点から出た光線がν番目のレンズ面に入射する際の光線と光軸との換算傾角を意味する。
Figure 0007703333000005
は軸外物点から出た光線がν番目のレンズ面に入射する際の光線と光軸との換算傾角を意味する。αν’は軸上物点から出た光線がν番目のレンズ面から射出する際の光線と光軸との換算傾角を意味する。
Figure 0007703333000006
は軸外物点から出た光線がν番目のレンズ面から射出する際の光線と光軸との換算傾角を意味する。ｒνはν番目のレンズ面の曲率半径を意味する。Ｎνはν番目のレンズ面の物体側の空間の屈折率を意味する。Ｎν’はν番目のレンズ面の像側の空間の屈折率を意味する。
ここで、本発明における歪曲収差係数Ｖは空気中における無限遠合焦時の値である。そのため、歪曲収差係数Ｖを求める光線追跡の初期条件としては、軸上物点から出て１番目のレンズ面に入射する光線のｈ１やα１はｈ１＝１、α１＝０である。また、軸外物点から出て１番目のレンズ面に入射する光線の
Figure 0007703333000007
（ｔは光軸上における１番目のレンズ面から光学系Ｌ０の入射瞳位置までの距離）、
Figure 0007703333000008
、空気の屈折率はＮ＝１として計算する。また、ν番目のレンズ面のパワーφνはφν＝（Ｎν’－Ｎν）／ｒν、ν番目のレンズ面から（ν＋１）番目までのレンズ面までの換算間隔ｅν’はｅν’＝ｄν’／Ｎν’と表す。ここで、ｄν’はν番目のレンズ面から（ν＋１）番目までのレンズ面までの光軸上における面間隔である。
以上を用いて、軸上物点からの光線追跡は、
αν’＝αν＋ｈνφν
ｈν＋１＝ｈν－ｅν’αν’
αν＋１＝αν’
の３式を用いて行われる。また、軸外物点からの光線追跡は、
Figure 0007703333000009
の３式を用いて行われる。
条件式（１１）の上限値を上回って歪曲収差係数Ｖが大きくなると、光学系Ｌ０の像面湾曲等の諸収差を良好に補正できなくなってしまう。条件式（１１）の下限値を下回って歪曲収差係数Ｖが小さくなると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力を十分に大きくできず、結果として前玉が大型化してしまう。
条件式（１２）は、光学系Ｌ０の歪曲収差量に関する。歪曲収差量ｄｉｓｔ（ω）は、光学系Ｌ０の歪曲量である。歪曲収差量ｄｉｓｔ（ω）は、ｙ＝ｆ×ｔａｎωの射影方式における理想像高ｙ０と実像高ｙ’を用いて、（ｙ’－ｙ０）／ｙ０×１００［％］と定義される量である。理想像高ｙ０は光学系Ｌ０の仕様（焦点距離ｆと最大撮影半画角ω）で与えられ、実像高ｙ’は無限遠から最大撮影半画角ωで光学系Ｌ０に入射する主光線の像面ＩＰにおける光軸からの光線高さで与えられる。なお、最大撮影半画角は光学系Ｌ０が形成するイメージサークルの最大径で以て定義することができる。
条件式（１２）の上限値を上回って歪曲収差量ｄｉｓｔ（ω）が大きくなると、光学系Ｌ０により像面湾曲等の諸収差を良好に補正することが困難となる。条件式（１２）の下限値を下回って歪曲収差量ｄｉｓｔ（ω）が小さくなると、第１レンズ群Ｌ１の負の屈折力を十分に大きくできなくなる結果、前玉が大型化してしまう。
なお、より好ましくは条件式（５）～（１２）の上限値または下限値の少なくとも一方を以下の条件式（５ａ）から（１２ａ）に規定される値とすると良い。
０．０８＜Ｎｄｐ－Ｎｄｎ＜０．２２ （４ａ）
３０＜νｄｐ－νｄｎ＜６５ （５ａ）
０．７３＜φｒ／φｍａｘ≦１．００ （６ａ）
０．８５＜φｆ／φｒ＜１．２９ （７ａ）
１．４２＜Ｎａｖｅ＜１．６０ （８ａ）
０．０８＜ＢＦ／ＴＴＬ＜０．２５ （９ａ）
－１．８＜ｆＬ１／ｆ＜－０．５ （１０ａ）
０．２３＜Ｖ＜０．５５ （１１ａ）
－１８．０［％］＜ｄｉｓｔ（ω）＜－５．５［％］ （１２ａ）
また、さらに好ましくは条件式（５）～（１２）の上限値または下限値の少なくとも一方を以下の条件式（５ｂ）から（１２ｂ）に規定される値とすると良い。
０．０９＜Ｎｄｐ－Ｎｄｎ＜０．２０ （４ｂ）
３２＜νｄｐ－νｄｎ＜６０ （５ｂ）
０．７８＜φｒ／φｍａｘ≦１．００ （６ｂ）
０．９０＜φｆ／φｒ＜１．２８ （７ｂ）
１．４５＜Ｎａｖｅ＜１．５５ （８ｂ）
０．０９＜ＢＦ／ＴＴＬ＜０．２０ （９ｂ）
－１．５＜ｆＬ１／ｆ＜－０．８ （１０ｂ）
０．２６＜Ｖ＜０．５０ （１２ｂ）
－１６［％］＜ｄｉｓｔ（ω）＜－６［％］ （１３ｂ）
次に、各実施例の光学系Ｌ０において満足することが好ましい構成について述べる。
第１の空気間隔と第２の空気間隔は、光学系Ｌ０内のレンズ間の空気間隔のうち最も広い空気間隔と２番目に広い空気間隔のいずれかであることが好ましい。すなわち、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３はそれぞれ光学系Ｌ０において広い空気間隔で隔てられたレンズ群であることが好ましい。これにより、第１レンズ群Ｌ１や第３レンズ群Ｌ３に起因する不要光をより低減させることが可能となる。
また、第１の空気間隔で以て形成される空気レンズはメニスカス形状であることが好ましい。また、第２の空気間隔で以て形成される空気レンズはメニスカス形状であることが好ましい。これにより光学系Ｌ０の広角化に伴って生じ易くなる軸外収差を抑制しつつ、第１レンズ群Ｌ１や第３レンズ群Ｌ３に起因する不要光を低減させることができる。
また、各実施例の光学系Ｌ０のように、第１レンズ群Ｌ１は２枚以下のレンズからなることが好ましい。第１レンズ群Ｌ１を構成するレンズが３枚以上になると第１レンズ群Ｌ１内で反射した光による不要光が撮像面に到達し易くなるためである。なお、より好ましくは、第１レンズ群Ｌ１は実施例１，３，５の光学系Ｌ０ように１枚のレンズからなると良い。これにより、第１レンズ群Ｌ１に起因した不要光による影響をさらに減じることができる。
また、第１レンズ群Ｌ１内の最も物体側に配置されるレンズは、像面側に凹面を向けた負のメニスカスレンズであることが好ましい。これにより光学系Ｌ０の軸外収差をより良好に抑制することが可能となる。
各実施例の光学系Ｌ０において、第２レンズ群Ｌ２のレンズ枚数は８枚以上であることが好ましい。第２レンズ群Ｌ２が７枚以下だと光学系Ｌ０の諸収差を十分良好に補正することが困難となる。
また、開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２内に設けられていることが好ましい。これにより光学系Ｌ０を対称に構成し易くなる。
さらに、第２レンズ群Ｌ２は開口絞りＳＰの物体側に配置された第１接合レンズと、開口絞りＳＰの像側に配置された第２接合レンズを有することが好ましい。また、これらの接合レンズはマージナル光線高さが大きくなる開口絞りＳＰ近傍に集約されていることが好ましい。これにより、光学系Ｌ０を大口径比化する際に増大する球面収差や軸上色収差等の諸収差を良好に補正することが可能となる。
更に、第２レンズ群Ｌ２は開口絞りＳＰの像側に配置された、中心から周辺部へ向かうにしたがって負の屈折力が強くなる形状の面を有する少なくとも一つの非球面レンズを含むことが好ましい。これにより、像面湾曲を良好に補正することが可能となる。
また、光学系Ｌ０は、実施例１から４，６，７のように開口絞りＳＰに隣接する位置に配置された補正レンズ系ＩＳを有してもよい。なお、光学系Ｌ０に補正レンズ系ＩＳを設ける場合、補正レンズ系ＩＳは１枚のレンズで構成されていることが好ましい。補正レンズ系ＩＳが２枚以上のレンズで構成されている場合、収差補正の点では好ましいものの、補正レンズ系ＩＳの重量が重くなってしまう。結果として、補正レンズ系ＩＳを移動させるために設けられるアクチュエータが大型化してしまい、光学系Ｌ０の大型化に繋がるためである。
また、各実施例の光学系Ｌ０は、歪曲収差の残存を許容した設計となっている。このためため、軸外光線の入射高さが高い第１レンズ群Ｌ１に非球面レンズを配置しなくとも十分な光学性能を得ることができる。したがって、各実施例の光学系Ｌ０のように、第１レンズ群Ｌ１を全て球面レンズで構成することが好ましい。これにより、製造誤差による光学性能の劣化を抑制することが可能となる。
さらに、各実施例の光学系Ｌ０は歪曲収差の残存を許容した設計となっているため、光学系Ｌ０を有する光学機器は光学系Ｌ０の歪曲収差量に関する情報を記憶する記憶部を有していることが好ましい。歪曲収差量に関する情報としては、光学系Ｌ０の歪曲収差量を示す情報でも良いし、光学系Ｌ０の歪曲収差を画像処理によって補正するための補正値情報であっても良い。光学系Ｌ０を有する光学機器としては例えばレンズ交換式カメラシステムにおける交換レンズ（レンズ装置）や、コンパクトデジタルカメラなどの一体型カメラが考えられる。
光学系Ｌ０がレンズ交換式カメラシステムにおける交換レンズに設けられる場合について、図１５を用いてさらに説明する。図１５は交換レンズ２００とカメラ本体１００からなるレンズ交換式カメラシステムの概略図である。交換レンズ２００の記憶部２０１には、光学系Ｌ０と同等である光学系２０２の歪曲収差量に関する情報が記憶されている。交換レンズ２００は不図示のマウント部を介して構成されるカメラ本体１００との通信経路３００を用いて、歪曲収差量に関する情報をカメラ本体１００に送信する。カメラ本体１００の画像処理部１０１は、光学系２０２により形成された光学像を撮像素子１０２で撮像することで取得した画像データを、交換レンズ２００から得た歪曲収差量に関する情報を用いて補正することができる。なお、図１５において通信経路３００は記憶部２０１と画像処理部１０１を直接つなぐように図示されているが、記憶部２０１と画像処理部１０１は必ずしも直接的な通信を行うわけではない。例えばカメラ本体１００と交換レンズ２００の通信は不図示の通信制御部（例えばマイコン）を主体として実施され得る。
次に、実施例１から７にそれぞれ対応する数値実施例１から７を示す。
各数値実施例の面データにおいて、ｒは各光学面の曲率半径、ｄは第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表している。ただし、ｍは光入射面から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材のアッベ数を表している。なお、ある材料のアッベ数νｄはフラウンホーファー線のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｄ，ＮＦ，ＮＣとする時、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。
なお、各数値実施例において、焦点距離、Ｆナンバー、半画角（°）は全て各実施例の光学系が無限遠物体に焦点を合わせた時の値を示している。バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの距離を空気換算した値である。光学全長は第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスＢＦを加えた値である。
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に＊の符号を付している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各次数の非球面係数とする時、
Ｘ＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）２｝１／２］＋Ａ４×ｈ４＋
Ａ６×ｈ６＋Ａ８×ｈ８＋Ａ１０×ｈ１０＋Ａ１２×ｈ１２
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。
［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 166.725 1.50 1.51633 64.1 31.47
2 17.847 13.73 25.56
3 30.903 3.94 1.90043 37.4 22.17
4 -170.378 3.36 21.98
5 -200.954 4.00 1.91082 35.3 20.73
6 -21.588 1.00 1.72825 28.5 20.50
7 90.491 2.02 19.36
8(絞り) ∞ 3.27 18.88
9 70.847 1.74 1.80400 46.5 17.66
10 -300.114 3.64 17.35
11 -18.714 1.00 1.85478 24.8 16.23
12 38.885 5.54 1.49700 81.5 16.83
13* -28.697 0.15 20.57
14 248.946 4.85 1.95375 32.3 24.38
15 -29.607 (可変) 25.47
16 -66.159 2.20 1.72916 54.7 29.66
17 -40.851 10.00 30.07
18 -23.830 1.50 1.51742 52.4 31.01
19 -45.530 13.20 33.52
像面 ∞

非球面データ
第13面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.51499e-005 A 6=-1.89505e-008 A 8= 4.59451e-010 A10=-1.29807e-012 A12=-2.87757e-015

各種データ

焦点距離 28.60
Ｆナンバー 1.85
半画角（度） 37.1
像高 20.15
光学全長 81.00
BF 13.20

無限遠 至近
d15 4.37 19.01

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Ｌ１ 1 -38.84
Ｌ２ 3 30.78
Ｌ３ 18 -98.96

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -38.84
2 3 29.32
3 5 26.27
4 6 -23.84
5 9 71.44
6 11 -14.66
7 12 34.15
8 14 27.98
9 16 141.29
10 18 -98.96
［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 50.658 1.57 1.48749 70.2 39.00
2 17.433 7.73 29.64
3 82.620 1.50 1.48749 70.2 28.85
4 22.068 13.94 25.42
5 28.055 5.75 1.90043 37.4 19.63
6 -26.190 1.00 1.80000 29.8 19.37
7 -678.364 6.06 18.87
8(絞り) ∞ 2.86 16.75
9 74.460 1.40 1.77250 49.6 15.62
10 -3498.619 2.98 15.34
11 -20.479 1.00 1.85478 24.8 14.46
12 30.759 3.15 1.49700 81.5 14.74
13 -76.152 0.29 17.08
14 107.343 4.13 1.58313 59.4 19.96
15* -42.035 0.15 22.35
16 108.394 4.96 1.85150 40.8 25.38
17 -35.438 (可変) 26.28
18 -72.427 1.84 1.83481 42.7 27.19
19 -45.108 10.50 27.56
20 -23.819 1.57 1.51742 52.4 28.87
21 -53.298 11.00 31.31
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.14904e-005 A 6=-6.26885e-009 A 8= 3.11936e-010 A10=-1.96590e-012 A12= 3.25155e-015

各種データ

焦点距離 20.60
Ｆナンバー 1.85
半画角（度） 46.4
像高 18.71
光学全長 84.87
BF 11.00

無限遠 至近
d17 1.50 11.92

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Ｌ１ 1 -27.33
Ｌ２ 3 28.06
Ｌ３ 20 -84.77

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -55.38
2 3 -62.27
3 5 15.84
4 6 -34.08
5 9 94.40
6 11 -14.25
7 12 44.52
8 14 52.33
9 16 31.87
10 18 139.00
11 20 -84.77
［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 352.223 1.57 1.51633 64.1 33.00
2 16.734 15.32 25.69
3 32.834 3.88 1.91082 35.3 20.54
4 -101.361 2.45 20.39
5 -173.026 3.85 1.90043 37.4 19.43
6 -20.106 1.00 1.72825 28.5 19.21
7 92.116 2.92 18.19
8(絞り) ∞ 3.40 17.43
9 70.143 1.65 1.67790 55.3 16.24
10 -252.397 3.51 15.95
11 -15.958 1.00 1.85478 24.8 15.03
12 71.900 3.99 1.49700 81.5 19.50
13 -28.609 0.15 18.99
14 162.276 5.15 1.91082 35.3 22.80
15 -27.659 0.15 24.07
16 -83.020 2.50 1.53110 55.9 24.80
17* -48.642 (可変) 25.55
18 -79.703 2.09 1.72916 54.7 28.60
19 -45.710 10.30 29.00
20 -24.031 2.55 1.51742 52.4 30.41
21 -44.953 11.00 33.46
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.70126e-005 A 6=-2.50325e-009 A 8= 1.03885e-010 A10=-5.41918e-013 A12= 1.15952e-015

各種データ

焦点距離 24.72
Ｆナンバー 1.85
半画角（度） 41.2
像高 19.34
光学全長 81.00
BF 11.00

無限遠 至近
d17 2.56 15.56

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Ｌ１ 1 -34.08
Ｌ２ 3 29.56
Ｌ３ 20 -104.12

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -34.08
2 3 27.61
3 5 24.97
4 6 -22.58
5 9 81.14
6 11 -15.20
7 12 41.73
8 14 26.28
9 16 215.73
10 18 143.27
11 20 -104.12
［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 67.195 1.57 1.48749 70.2 39.00
2 18.918 7.01 30.04
3 105.995 1.50 1.48749 70.2 29.39
4 25.853 (可変) 26.24
5 29.535 4.41 1.90043 37.4 18.94
6 -40.982 1.00 1.80000 29.8 18.75
7 -398.457 6.44 18.47
8(絞り) ∞ 2.93 16.53
9 96.281 1.33 1.77250 49.6 15.57
10 -501.436 2.99 15.35
11 -19.791 1.00 1.85478 24.8 14.60
12 31.208 4.04 1.49700 81.5 15.05
13 -38.215 0.15 17.83
14* 99.997 3.68 1.58313 59.4 20.79
15* -55.869 0.45 23.06
16 418.363 5.30 1.85150 40.8 25.67
17 -28.156 (可変) 26.72
18 -110.776 1.87 1.83481 42.7 27.94
19 -57.108 10.50 28.22
20 -23.854 1.57 1.51742 52.4 28.97
21 -72.046 11.52 31.58
像面 ∞

非球面データ
第14面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.52854e-005 A 6=-2.71853e-008 A 8=-4.82286e-010

第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.02317e-005 A 6=-5.45429e-008 A 8=-1.79351e-010 A10=-8.19774e-013 A12=-9.61042e-016

各種データ

焦点距離 20.50
Ｆナンバー 1.85
半画角（度） 46.5
像高 18.60
光学全長 84.95
BF 11.52

無限遠 至近
d4 14.19 13.54
d17 1.50 12.50

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Ｌ１ 1 -28.95
Ｌ２ 5 28.25
Ｌ３ 20 -69.70

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -54.59
2 3 -70.57
3 5 19.64
4 6 -57.17
5 9 104.66
6 11 -14.04
7 12 35.25
8 14 62.01
9 16 31.15
10 18 139.00
11 20 -69.70
［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 264.891 1.57 1.51742 52.4 32.60
2 15.736 14.57 25.06
3 29.703 3.45 1.90366 31.3 20.67
4 -1467.268 0.16 20.50
5 51.003 5.35 1.80400 46.5 20.23
6 -22.603 1.05 1.64769 33.8 19.59
7 43.603 4.03 17.74
8(絞り) ∞ 2.26 16.32
9 -281.459 1.68 1.72916 54.7 15.33
10 -41.378 1.14 15.08
11 -17.748 1.00 1.85478 24.8 14.94
12 27.023 3.30 1.49700 81.5 15.26
13 -78.691 0.15 15.71
14 63.292 4.74 1.91082 35.3 18.21
15 -25.839 0.15 19.59
16 -44.636 2.10 1.53110 55.9 20.04
17* -44.385 (可変) 21.14
18 -91.245 1.94 1.67790 55.3 25.80
19 -46.955 10.30 26.25
20 -23.866 1.57 1.51742 52.4 28.94
21 -45.889 10.50 31.60
像面 ∞

非球面データ
第17面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.83931e-005 A 6=-5.17075e-008 A 8= 1.49551e-009 A10=-1.23012e-011 A12= 3.69169e-014

各種データ

焦点距離 24.60
Ｆナンバー 1.85
半画角（度） 41.3
像高 19.32
光学全長 73.00
BF 10.50

無限遠 至近
d17 2.00 14.96

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Ｌ１ 1 -32.40
Ｌ２ 3 25.73
Ｌ３ 20 -98.50

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -32.40
2 3 32.25
3 5 20.13
4 6 -22.84
5 9 66.33
6 11 -12.40
7 12 40.90
8 14 20.67
9 16 3810.00
10 18 140.21
11 20 -98.50
［数値実施例６］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 83.021 1.50 1.51633 64.1 33.00
2 18.741 3.88 26.63
3 43.536 1.50 1.48749 70.2 26.33
4 22.900 10.50 24.12
5 26.464 5.00 1.90043 37.4 20.26
6 -129.459 2.04 19.88
7 -120.297 4.88 1.83481 42.7 19.02
8 -23.035 1.01 1.72825 28.5 18.51
9 201.055 1.70 17.82
10(絞り) ∞ 4.54 17.34
11 59.005 1.51 1.80400 46.5 15.74
12 1194.251 3.16 15.44
13 -19.019 1.05 1.85478 24.8 14.53
14 38.000 6.43 1.58313 59.4 21.00
15* -27.217 0.15 21.84
16 80.132 5.24 1.91082 35.3 27.50
17 -43.861 (可変) 28.33
18 -117.059 2.41 1.77250 49.6 29.26
19 -49.631 10.50 29.57
20 -23.346 1.50 1.51742 52.4 29.83
21 -53.345 (可変) 32.24
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.37287e-005 A 6= 7.17992e-009 A 8= 3.79205e-010 A10=-1.27723e-012 A12=-3.75238e-016

各種データ

焦点距離 24.72
Ｆナンバー 1.85
半画角（度） 41.2
像高 19.54
光学全長 81.00
BF 11.01

無限遠 至近
d17 1.50 14.93
d21 11.01 15.41

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Ｌ１ 1 -31.04
Ｌ２ 5 29.34
Ｌ３ 20 -81.63

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -47.25
2 3 -101.52
3 5 24.78
4 7 33.37
5 8 -28.32
6 11 77.16
7 13 -14.70
8 14 28.22
9 16 31.76
10 18 109.83
11 20 -81.63
［数値実施例７］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd 有効径
1 62.207 1.57 1.48749 70.2 39.00
2 17.164 7.36 29.18
3 68.945 1.50 1.48749 70.2 28.49
4 21.981 14.04 25.39
5 28.190 6.15 1.90043 37.4 20.05
6 -24.474 1.00 1.80000 29.8 19.78
7 -425.753 6.35 19.24
8(絞り) ∞ 1.85 16.85
9 81.838 1.37 1.77250 49.6 16.02
10 -2397.970 3.06 15.74
11 -20.494 1.00 1.85478 24.8 14.83
12 32.211 2.71 1.49700 81.5 15.13
13 -77.068 0.33 15.46
14 153.315 3.46 1.58313 59.4 17.52
15* -44.555 0.78 19.78
16 116.756 4.56 1.85150 40.8 23.16
17 -32.391 (可変) 24.11
18 -73.624 1.74 1.83481 42.7 25.85
19 -45.530 10.50 26.23
20 -23.824 1.57 1.57501 41.5 28.06
21 -58.211 1.57 1.72916 54.7 30.69
22 -45.493 11.00 31.24
像面 ∞

非球面データ
第15面
K = 0.00000e+000 A 4= 2.43759e-005 A 6=-2.41897e-008 A 8= 1.11961e-009 A10=-1.07335e-011 A12= 3.35241e-014

各種データ

焦点距離 20.51
Fナンバー 1.85
半画角（度） 46.5
像高 18.45
光学全長 84.97
BF 11.00

無限遠 至近
d17 1.50 12.16

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
Ｌ１ 1 -26.42
Ｌ２ 5 23.28
Ｌ３ 20 -99.57

単レンズデータ
レンズ 始面 焦点距離
1 1 -49.19
2 3 -66.89
3 5 15.40
4 6 -32.49
5 9 102.47
6 11 -14.53
7 12 46.09
8 14 59.59
9 16 30.20
10 18 139.00
11 20 -71.33
12 21 271.44
以下の表に各実施例における種々の値を示す。
Figure 0007703333000010
［撮像装置］
次に、本発明の光学系をレンズ装置として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例について図１６を用いて説明する。図１６において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至７で説明したいずれかの光学系Ｌ０を含むレンズ装置である。１２はカメラ本体に内蔵され、レンズ装置１１によって形成された光学像を受光して光電変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。カメラ本体１０はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでも良い。
このように、本発明の光学系Ｌ０をデジタルスチルカメラなどの撮像装置に適用することにより、不要光による影響が少なく高い光学性能の光学系により被写体像を取得可能な撮像装置を得ることができる。
以上、本発明に好ましい実施形態及び実施例について説明したが、本発明はこれらの実施形態及び実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。
Ｌ０ 光学系
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群

Claims (20)

  1. 物体側から像側へ順に配置された、１枚以上の負レンズからなる第１レンズ群と、前記第１レンズ群と第１の空気間隔を隔てて配置された正の屈折力を有する第２レンズ群と、前記第２レンズ群と第２の空気間隔を隔てて配置された第３レンズ群とから成る光学系であって、
    前記第２レンズ群は開口絞りと、前記開口絞りの物体側に配置された第１接合レンズを有し、
    前記第１接合レンズは正レンズと負レンズを有し、
    前記第１の空気間隔は前記光学系において最も物体側に配置される正レンズよりも物体側に形成される空気間隔のうち最も広い空気間隔であり、
    前記第１レンズ群の最も像側の面は凹面であり、
    前記第３レンズ群は物体側の面が凹面であり負の屈折力を有するレンズ要素から成り、
    前記第１の空気間隔に形成される空気レンズと前記第２の空気間隔に形成される空気レンズは共にメニスカス形状であり、
    無限遠合焦時における前記第１の空気間隔の光軸上の長さをｘ１、無限遠合焦時における前記第２の空気間隔の光軸上の長さをｘ２、無限遠合焦時における前記光学系の光学全長をＴＴＬ、無限遠合焦時における前記第１レンズ群の焦点距離をｆＬ１、無限遠合焦時における前記第３レンズ群の焦点距離をｆＬ３、前記第１接合レンズに含まれる正レンズの最大の屈折率をＮｄｐ、前記第１接合レンズに含まれる負レンズの最小の屈折率をＮｄｎとするとき、
    ０．０８＜ｘ１／ＴＴＬ＜０．３５
    ０．０８＜ｘ２／ＴＴＬ＜０．２５
    ０．１０＜ｆＬ１／ｆＬ３＜０．５０
    ０．０７＜Ｎｄｐ－Ｎｄｎ＜０．２５
    なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  2. 物体側から像側へ順に配置された、１枚以上の負レンズからなる第１レンズ群と、前記第１レンズ群と第１の空気間隔を隔てて配置された正の屈折力を有する第２レンズ群と、前記第２レンズ群と第２の空気間隔を隔てて配置された第３レンズ群とから成る光学系であって、
    前記第２レンズ群は開口絞りと、前記開口絞りの物体側に配置された第１接合レンズを有し、
    前記第１接合レンズは正レンズと負レンズを有し、
    前記第１の空気間隔は前記光学系において最も物体側に配置される正レンズよりも物体側に形成される空気間隔のうち最も広い空気間隔であり、
    前記第１レンズ群の最も像側の面は凹面であり、
    前記第３レンズ群は物体側の面が凹面であり負の屈折力を有するレンズ要素から成り、
    無限遠合焦時における前記第１の空気間隔の光軸上の長さをｘ１、無限遠合焦時における前記第２の空気間隔の光軸上の長さをｘ２、無限遠合焦時における前記光学系の光学全長をＴＴＬ、無限遠合焦時における前記第１レンズ群の焦点距離をｆＬ１、無限遠合焦時における前記第３レンズ群の焦点距離をｆＬ３、前記第１接合レンズに含まれる正レンズの最大の屈折率をＮｄｐ、前記第１接合レンズに含まれる負レンズの最小の屈折率をＮｄｎとするとき、
    ０．１２＜ｘ１／ＴＴＬ＜０．３５
    ０．０８＜ｘ２／ＴＴＬ＜０．２５
    ０．１０＜ｆＬ１／ｆＬ３＜０．５０
    ０．０７＜Ｎｄｐ－Ｎｄｎ＜０．２５
    なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  3. 物体側から像側へ順に配置された、１枚以上の負レンズからなる第１レンズ群と、前記第１レンズ群と第１の空気間隔を隔てて配置された正の屈折力を有する第２レンズ群と、前記第２レンズ群と第２の空気間隔を隔てて配置された第３レンズ群とから成る光学系であって、
    前記第２レンズ群は開口絞りと、前記開口絞りの物体側に配置された第１接合レンズを有し、
    前記第１接合レンズは正レンズと負レンズを有し、
    前記第１の空気間隔は前記光学系において最も物体側に配置される正レンズよりも物体側に形成される空気間隔のうち最も広い空気間隔であり、
    前記第１レンズ群の最も像側の面は凹面であり、
    前記第３レンズ群は物体側の面が凹面であり負の屈折力を有するレンズ要素から成り、
    無限遠合焦時における前記第１の空気間隔の光軸上の長さをｘ１、無限遠合焦時における前記第２の空気間隔の光軸上の長さをｘ２、無限遠合焦時における前記光学系の光学全長をＴＴＬ、無限遠合焦時における前記第１レンズ群の焦点距離をｆＬ１、無限遠合焦時における前記第３レンズ群の焦点距離をｆＬ３、前記第１接合レンズに含まれる正レンズの最大の屈折率をＮｄｐ、前記第１接合レンズに含まれる負レンズの最小の屈折率をＮｄｎとするとき、
    ０．０８＜ｘ１／ＴＴＬ＜０．３５
    ０．１０＜ｘ２／ＴＴＬ＜０．２５
    ０．１０＜ｆＬ１／ｆＬ３＜０．５０
    ０．０７＜Ｎｄｐ－Ｎｄｎ＜０．２５
    なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  4. 前記第２レンズ群は、前記開口絞りの像側に配置された第２接合レンズを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光学系。
  5. 前記第２接合レンズに含まれる正レンズの最大のアッベ数をνｄｐ、前記第２接合レンズに含まれる負レンズの最小のアッベ数をνｄｎとするとき、
    ２５＜νｄｐ－νｄｎ＜７０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の光学系。
  6. 前記光学系の最も像側に配置されるレンズの有効径をφｒ、前記光学系に含まれる各レンズの有効径のうち最も大きな径をφｍａｘとするとき、
    ０．６３＜φｒ／φｍａｘ≦１．００
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の光学系。
  7. 前記光学系の最も物体側に配置されるレンズの有効径をφｆ、前記光学系の最も像側に配置されるレンズの有効径をφｒとするとき、
    ０．７０＜φｆ／φｒ＜１．３０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の光学系。
  8. 前記第１レンズ群に含まれるレンズの屈折率の平均値をＮａｖｅとするとき、
    １．４０＜Ｎａｖｅ＜１．６５
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学系。
  9. 前記光学系のバックフォーカスをＢＦとするとき、
    ０．０６＜ＢＦ／ＴＴＬ＜０．３５
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の光学系。
  10. 無限遠合焦時の光学系の焦点距離をｆとするとき、
    －２．０＜ｆＬ１／ｆ＜－０．１
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学系。
  11. 無限遠合焦時における前記光学系の３次の歪曲収差係数をＶとするとき、
    ０．２０＜Ｖ＜０．６０
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光学系。
  12. 無限遠合焦時の前記光学系の最大の撮影半画角ωにおける前記光学系の歪曲収差量をｄｉｓｔ（ω）するとき、
    －２０［％］＜ｄｉｓｔ（ω）＜－５［％］
    なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光学系。
  13. 前記第１の空気間隔と前記第２の空気間隔は、前記光学系のレンズ間の空気間隔のうち最も広い空気間隔と２番目に広い空気間隔のいずれかであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の光学系。
  14. 前記第１レンズ群は２枚以下のレンズで構成されていることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の光学系。
  15. 前記第１レンズ群の最も物体側には、像側のレンズ面が凹面である負のメニスカスレンズが配置されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の光学系。
  16. 前記第２レンズ群を構成するレンズ枚数は８枚以上であることを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の光学系。
  17. 前記第２レンズ群は、前記開口絞りの像側に配置された、中心から周辺部へ向かうにしたがって負の屈折力が強くなる形状の非球面を有する非球面レンズを有することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の光学系。
  18. 無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群の少なくとも一部が物体側へ移動することを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の光学系。
  19. 請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の光学系と、前記光学系の歪曲収差に関する情報を記憶する記憶部を有することを特徴とするレンズ装置。
  20. 請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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