JPWO2019116564A1 - 光学系、光学機器、および光学系の製造方法 - Google Patents

光学系、光学機器、および光学系の製造方法 Download PDF

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Abstract

光学系（ＬＳ）は、開口絞り（Ｓ）と、開口絞り（Ｓ）より物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズ（Ｌ１５）とを有している。ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＜２．１２１８．０＜νｄＮ１＜３５．００．７０２＜θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）但し、ｎｄＮ１：負レンズのｄ線に対する屈折率νｄＮ１：負レンズのｄ線を基準とするアッベ数θｇＦＮ１：負レンズの部分分散比であり、負レンズのｇ線に対する屈折率をｎｇＮ１とし、負レンズのＦ線に対する屈折率をｎＦＮ１とし、負レンズのＣ線に対する屈折率をｎＣＮ１としたとき、次式で定義されるθｇＦＮ１＝（ｎｇＮ１−ｎＦＮ１）／（ｎＦＮ１−ｎＣＮ１）

Description

本発明は、光学系、光学機器、および光学系の製造方法に関する。
近年、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮像素子は、高画素化が進んでいる。このような撮像素子を用いた撮像装置に設けられる撮影レンズは、球面収差、コマ収差等の基準収差（単一波長の収差）に加え、白色光源において像の色にじみがないように色収差も良好に補正された、高い解像力を有するレンズであることが望まれている。特に、色収差の補正においては、１次の色消しに加え、２次スペクトルが良好に補正されていることが望ましい。色収差の補正の手段として、例えば、異常分散性を有する樹脂材料を用いる方法（例えば、特許文献１を参照）が知られている。このように、近年の撮像素子の高画素化に伴い、諸収差が良好に補正された撮影レンズが望まれている。
特開２０１６−１９４６０９号公報
第１の態様に係る光学系は、開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズとを有する。
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＜２．１２
１８．０＜νｄＮ１＜３５．０
０．７０２＜θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）
但し、ｎｄＮ１：前記負レンズのｄ線に対する屈折率
νｄＮ１：前記負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
θｇＦＮ１：前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのｇ線に対する屈折率をｎｇＮ１とし、前記負レンズのＦ線に対する屈折率をｎＦＮ１とし、前記負レンズのＣ線に対する屈折率をｎＣＮ１としたとき、次式で定義される
θｇＦＮ１＝（ｎｇＮ１−ｎＦＮ１）／（ｎＦＮ１−ｎＣＮ１）
第２の態様に係る光学機器は、上記光学系を備えて構成される。
第３の態様に係る光学系の製造方法は、開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズとを有するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＜２．１２
１８．０＜νｄＮ１＜３５．０
０．７０２＜θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）
但し、ｎｄＮ１：前記負レンズのｄ線に対する屈折率
νｄＮ１：前記負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
θｇＦＮ１：前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのｇ線に対する屈折率をｎｇＮ１とし、前記負レンズのＦ線に対する屈折率をｎＦＮ１とし、前記負レンズのＣ線に対する屈折率をｎＣＮ１としたとき、次式で定義される
θｇＦＮ１＝（ｎｇＮ１−ｎＦＮ１）／（ｎＦＮ１−ｎＣＮ１）
第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。 第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。 第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第４実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および図８（Ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第５実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、および図１０（Ｃ）はそれぞれ、第５実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第６実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、および図１２（Ｃ）はそれぞれ、第６実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 第７実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成図である。 図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、および図１４（Ｃ）はそれぞれ、第７実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 本実施形態に係る光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 本実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。
以下、本実施形態に係る光学系および光学機器について図を参照して説明する。まず、本実施形態に係る光学系を備えたカメラ（光学機器）を図１５に基づいて説明する。このカメラ１は、図１５に示すように撮影レンズ２として本実施形態に係る光学系を備えたデジタルカメラである。カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、撮像素子３へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子３によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
本実施形態に係る光学系（撮影レンズ）ＬＳの一例としての光学系ＬＳ（１）は、図１に示すように、開口絞りＳと、開口絞りＳより物体側に配置された以下の条件式（１）〜（３）を満足する負レンズ（Ｌ１５）とを有している。
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＜２．１２ ・・・（１）
１８．０＜νｄＮ１＜３５．０ ・・・（２）
０．７０２＜θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１） ・・・（３）
但し、ｎｄＮ１：負レンズのｄ線に対する屈折率
νｄＮ１：負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
θｇＦＮ１：負レンズの部分分散比であり、負レンズのｇ線に対する屈折率をｎｇＮ１とし、負レンズのＦ線に対する屈折率をｎＦＮ１とし、負レンズのＣ線に対する屈折率をｎＣＮ１としたとき、次式で定義される
θｇＦＮ１＝（ｎｇＮ１−ｎＦＮ１）／（ｎＦＮ１−ｎＣＮ１）
なお、負レンズのｄ線を基準とするアッベ数νｄＮ１は、次式で定義される
νｄＮ１＝（ｎｄＮ１−１）／（ｎＦＮ１−ｎＣＮ１）
本実施形態によれば、色収差の補正において、１次の色消しに加え、２次スペクトルが良好に補正された光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。本実施形態に係る光学系ＬＳは、図３に示す光学系ＬＳ（２）でも良く、図５に示す光学系ＬＳ（３）でも良く、図７に示す光学系ＬＳ（４）でも良い。また、本実施形態に係る光学系ＬＳは、図９に示す光学系ＬＳ（５）でも良く、図１１に示す光学系ＬＳ（６）でも良く、図１３に示す光学系ＬＳ（７）でも良い。
条件式（１）は、負レンズのｄ線に対する屈折率とｄ線を基準とするアッベ数の適切な関係を規定するものである。条件式（１）を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、１次の色収差の補正（色消し）を良好に行うことができる。
条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、例えばペッツバール和が小さくなることで、像面湾曲の補正が困難になるため、好ましくない。条件式（１）の上限値を２．１１に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を、２．１０、２．０９、２．０８、２．０７、さらに２．０６とすることが好ましい。
条件式（２）は、負レンズのｄ線を基準とするアッベ数の適切な範囲を規定するものである。条件式（２）を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、１次の色収差の補正（色消し）を良好に行うことができる。
条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、例えば、開口絞りＳより物体側の部分群において軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式（２）の上限値を３２．５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の上限値を、３２．０、３１．５、３１．０、３０．５、３０．０、さらに２９．５とすることが好ましい。
条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、例えば、開口絞りＳより物体側の部分群において軸上色収差の補正が困難となるため、好ましくない。条件式（２）の下限値を２０．０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の下限値を、２３．０、２３．５、２４．０、２４.５、２５.０、２５．５、２６．０、２６．５、２７．０、２７．５、さらに２７．７とすることが好ましい。
条件式（３）は、負レンズの異常分散性を適切に規定するものである。条件式（３）を満足することで、色収差の補正において、１次の色消しに加え、２次スペクトルを良好に補正することができる。
条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、負レンズの異常分散性が小さくなるため、色収差の補正が困難となる。条件式（３）の下限値を０．７０４に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を、０．７０８、０．７１０、０．７１２、さらに０．７１５とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
１．８３＜ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１） ・・・（４）
条件式（４）は、負レンズのｄ線に対する屈折率とｄ線を基準とするアッベ数の適切な関係を規定するものである。条件式（４）を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、１次の色収差の補正（色消し）を良好に行うことができる。
条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、例えば負レンズの屈折率が小さくなることで、基準収差、特に球面収差の補正が困難になるため、好ましくない。条件式（４）の下限値を１．８４に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の下限値を、１．８５、さらに１．８６とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式（２−１）および条件式（４−１）を満足してもよい。
１８．０＜νｄＮ１＜２６．５ ・・・（２−１）
１．８３＜ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１） ・・・（４−１）
条件式（２−１）は、条件式（２）と同様の式であり、条件式（２）と同様の効果を得ることができる。条件式（２−１）の上限値を２６．０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２−１）の上限値を、２５．５、さらに２５．０とすることが好ましい。一方、条件式（２−１）の下限値を２３．５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２−１）の下限値を、２４．０、さらに２４．５とすることが好ましい。
条件式（４−１）は、条件式（４）と同様の式であり、条件式（４）と同様の効果を得ることができる。条件式（４−１）の下限値を１．９０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４−１）の下限値を、１．９２、さらに１．９４とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式（２−２）および条件式（４−２）を満足してもよい。
２５．０＜νｄＮ１＜３５．０ ・・・（２−２）
１．８３＜ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１） ・・・（４−２）
条件式（２−２）は、条件式（２）と同様の式であり、条件式（２）と同様の効果を得ることができる。条件式（２−２）の上限値を３２．５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２−２）の上限値を、３１．５、さらに２９．５とすることが好ましい。一方、条件式（２−２）の下限値を２６．２に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２−２）の下限値を、２６．７、さらに２７．７とすることが好ましい。
条件式（４−２）は、条件式（４）と同様の式であり、条件式（４）と同様の効果を得ることができる。条件式（４−２）の下限値を１．８４に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４−２）の下限値を１．８５とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
ＤＮ１＞０．８０ ・・・（５）
但し、ＤＮ１：負レンズの光軸上の厚さ［ｍｍ］
条件式（５）は、負レンズの光軸上の厚さの適切な範囲を規定するものである。条件式（５）を満足することで、コマ収差、色収差（軸状色収差および倍率色収差）等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、コマ収差、色収差（軸状色収差および倍率色収差）等の諸収差を補正することが困難になり、好ましくない。条件式（５）の下限値を０．９０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の下限値を、１．００、１．１０、１．２０、さらに１．３０とすることが好ましい。
本実施形態の光学系は、最も物体側に配置された物体側レンズを有し、開口絞りＳが物体側レンズより像側に配置され、物体側レンズより像側で、負レンズが開口絞りＳより物体側に配置されることが望ましい。これにより、コマ収差、色収差（軸状色収差および倍率色収差）等の諸収差を良好に補正することができる。
本実施形態の光学系において、負レンズは、ガラスレンズであることが望ましい。これにより、材料が樹脂である場合と比較して、経年変化に強く、温度変化等の環境変化に強いレンズを得ることができる。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式（６）〜（７）を満足することが望ましい。
ｎｄＮ１＜１．６３ ・・・（６）
ｎｄＮ１−（０．０４０×νｄＮ１−２．４７０）×νｄＮ１＜３９．８０９・・・（７）
条件式（６）は、負レンズのｄ線に対する屈折率の適切な範囲を規定するものである。条件式（６）を満足することで、コマ収差、色収差（軸状色収差および倍率色収差）等の諸収差を良好に補正することができる。
条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、コマ収差、色収差（軸状色収差および倍率色収差）等の諸収差を補正することが困難になり、好ましくない。条件式（６）の上限値を１．６２に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
条件式（７）は、負レンズのｄ線に対する屈折率とｄ線を基準とするアッベ数の適切な関係を規定するものである。条件式（７）を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、１次の色収差の補正（色消し）を良好に行うことができる。
条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、例えばペッツバール和が小さくなることで、像面湾曲の補正が困難になるため、好ましくない。条件式（７）の上限値を３９．８００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の上限値を、３９．５００、３９．０００、３８．５００、３８．０００、３７．５００、さらに３６．８００とすることが好ましい。
本実施形態の光学系において、負レンズは、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
ｎｄＮ１−（０．０２０×νｄＮ１−１．０８０）×νｄＮ１＜１６．２６０・・・（８）
条件式（８）は、負レンズのｄ線に対する屈折率とｄ線を基準とするアッベ数の適切な関係を規定するものである。条件式（８）を満足することで、球面収差、コマ収差等の基準収差の補正と、１次の色収差の補正（色消し）を良好に行うことができる。
条件式（８）の対応値が上限値を上回ると、例えばペッツバール和が小さくなることで、像面湾曲の補正が困難になるため、好ましくない。条件式（８）の上限値を１６．２４０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（８）の上限値を、１６．０００、１５．８００、１５．５００、１５．３００、１５．０００、１４．８００、１４．５００、１４．０００、さらに１３．５００とすることが好ましい。
続いて、図１８を参照しながら、上述の光学系ＬＳの製造方法について概説する。まず、開口絞りＳと、少なくとも開口絞りＳより物体側に負レンズを配置する（ステップＳＴ１）。このとき、開口絞りＳより物体側に配置された負レンズのうち少なくとも１枚が上記条件式（１）〜（３）等を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ２）。このような製造方法によれば、色収差の補正において、１次の色消しに加え、２次スペクトルが良好に補正された光学系を製造することが可能になる。
以下、本実施形態の実施例に係る光学系ＬＳを図面に基づいて説明する。図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３は、第１〜第７実施例に係る光学系ＬＳ｛ＬＳ（１）〜ＬＳ（７）｝の構成及び屈折力配分を示す断面図である。第１〜第２実施例に係る光学系ＬＳ（１）〜ＬＳ（２）の断面図では、合焦レンズ群が無限遠から近距離物体に合焦する際の移動方向を、「合焦」という文字とともに矢印で示している。第３〜第７実施例に係る光学系ＬＳ（３）〜ＬＳ（７）の断面図では、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示している。
これら図１、図３、図５、図７、図９、図１１、図１３において、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
以下に表１〜表７を示すが、この内、表１は第１実施例、表２は第２実施例、表３は第３実施例、表４は第４実施例、表５は第５実施例、表６は第６実施例、表７は第７実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）、Ｃ線（波長λ＝６５６．３ｎｍ）、Ｆ線（波長λ＝４８６．１ｎｍ）を選んでいる。
［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は像高を示す。ＴＬは無限遠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は無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの距離（バックフォーカス）を示す。なお、光学系が変倍光学系である場合、これらの値は、広角端（Ｗ）、中間焦点距離（Ｍ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
［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は光学部材の材料のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材料のｄ線を基準とするアッベ数を、θｇＦは光学部材の材料の部分分散比をそれぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、（絞りＳ）は開口絞りＳ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。光学面が非球面である場合には面番号に＊ａ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。
光学部材の材料のｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）に対する屈折率をｎｇとし、光学部材の材料のＦ線（波長λ＝４８６．１ｎｍ）に対する屈折率をｎＦとし、光学部材の材料のＣ線（波長λ＝６５６．３ｎｍ）に対する屈折率をｎＣとする。このとき、光学部材の材料の部分分散比θｇＦは次式（Ａ）で定義される。
θｇＦ＝（ｎｇ−ｎＦ）／（ｎＦ−ｎＣ） …（Ａ）
［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（Ｂ）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 …（Ｂ）
光学系が変倍光学系でない場合、［近距離撮影時可変間隔データ］として、ｆはレンズ全系の焦点距離を、βは撮影倍率をそれぞれ示す。また、［近距離撮影時可変間隔データ］の表には、各焦点距離および撮影倍率に対応する、［レンズ諸元］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。
光学系が変倍光学系である場合、［変倍撮影時可変間隔データ］として、広角端（Ｗ）、中間焦点距離（Ｍ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態に対応する、［レンズ諸元］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。また、［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）と焦点距離を示す。
［条件式対応値］の表には、各条件式に対応する値を示す。
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、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、これに限られるものではない。
ここまでの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。
（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図２および表１を用いて説明する。図１は、本実施形態の第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る光学系ＬＳ（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とから構成されている。無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２内に配設されている。各レンズ群記号に付けている符号（＋）もしくは（−）は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。
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、両凸形状の正レンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４および両凹形状の負レンズＬ１５からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１１が物体側レンズに該当し、第１レンズ群Ｇ１の負レンズＬ１５が条件式（１）〜（３）等を満足する負レンズに該当する。負レンズＬ１３は、像側のレンズ面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２および物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ２４および両凸形状の正レンズＬ２５からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた片平形状の正レンズＬ２６と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２７と、から構成される。第２レンズ群Ｇ２の像側に、像面Ｉが配置される。第２レンズ群Ｇ２における正レンズＬ２１と正メニスカスレンズＬ２２との間に、開口絞りＳが配置される。正レンズＬ２６は、像側のレンズ面が非球面である。
以下の表１に、第１実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表１）
［全体諸元］
ｆ 28.773
ＦＮＯ 1.8796
２ω 75.3311
Ｙ 21.60
ＴＬ 131.9655
ＢＦ 36.457
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇＦ
1 57.6700 1.7000 1.713000 53.94 0.5441
2 23.6385 10.630
3 360.0000 3.4200 1.846660 23.78
4 -149.5844 2.1000
5 -91.6110 1.7000 1.487490 70.31
6 34.8169 0.1000 1.520500 51.02
7*a 31.0734 7.4700
8 54.5000 8.5700 1.834000 37.18
9 -43.5000 1.7000 1.749714 24.66 0.6272
10 475.5646 D10（可変）
11 41.6500 6.2000 1.589130 61.24
12 -79.7342 8.8800
13 ∞ 1.0000 （絞りＳ）
14 71.7000 1.3000 1.659398 26.87 0.6323
15 165.1470 1.0000 1.672700 32.19
16 41.0000 6.0900
17 -19.3844 1.5200 1.805180 25.46
18 400.0000 2.4200 1.772500 49.65
19 -67.0000 0.6000
20 ∞ 3.0800 1.729160 54.66
21 -50.8920 0.2000 1.520500 51.02
22*a -37.6986 1.1400
23 -98.0000 5.2100 1.834810 42.72 0.5651
24 -26.8452 2.3629
25 ∞ BF
［非球面データ］
第７面
κ=0.0000
A4=-2.99E-06,A6=-2.39E-08,A8=1.13E-10,A10=-3.69E-13
第２２面
κ=0.0000
A4=2.03E-05,A6=4.37E-09,A8=1.85E-10,A10=-1.33E-12
［近距離撮影時可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝28.7734 β＝-0.2174
D10 9.5660 2.3031
［条件式対応値］
条件式（１）
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＝2.101
条件式（２），（２−１），（２−２）
νｄＮ１＝24.66
条件式（３）
θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）＝0.7051
条件式（４），（４−１），（４−２）
ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）＝1.944
条件式（５）
ＤＮ１＝1.7000
条件式（６）
ｎｄＮ１＝1.749714
条件式（７）
ｎｄＮ１−（０．０４０×νｄＮ１−２．４７０）×νｄＮ１＝34.836
条件式（８）
ｎｄＮ１−（０．０２０×νｄＮ１−１．０８０）×νｄＮ１＝12.721
図２は、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線(波長λ＝５８７．６ｎｍ)、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）、ＣはＣ線（波長λ＝６５６．３ｎｍ）、ＦはＦ線（波長λ＝４８６．１ｎｍ）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。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用い、重複する説明は省略する。
各諸収差図より、第１実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
第２実施例について、図３〜図４および表２を用いて説明する。図３は、本実施形態の第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る光学系ＬＳ（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と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが異なる移動量で光軸に沿って物体側に移動する。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配設され、合焦の際、第３レンズ群Ｇ３とともに光軸に沿って移動する。
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正メニスカスレンズＬ１１および物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１３および両凹形状の負レンズＬ１４からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ１５と、から構成される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１１が物体側レンズに該当する。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２および両凹形状の負レンズＬ２３からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第２レンズ群Ｇ２の負レンズＬ２３が条件式（１）〜（３）等を満足する負レンズに該当する。
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および両凹形状の負レンズＬ３２からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３および両凹形状の負レンズＬ３４からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３５と、から構成される。第３レンズ群Ｇ３の像側に、像面Ｉが配置される。正レンズＬ３５は、像側のレンズ面が非球面である。
以下の表２に、第２実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）
［全体諸元］
ｆ 48.500
ＦＮＯ 1.400
２ω 48.226
Ｙ 21.60
ＴＬ 142.000
ＢＦ 38.800
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇＦ
1 53.65780 7.000 2.00100 29.13 0.599
2 129.86950 2.500 1.54814 45.78 0.569
3 27.02480 13.200
4 -55.86860 6.000 1.49700 81.61 0.539
5 -29.50270 2.000 1.61266 44.46 0.564
6 89.74970 2.918
7 90.14640 7.500 1.72916 54.61 0.544
8 -57.19860 D8（可変）
9 124.11860 5.000 2.00100 29.13 0.599
10 -235.55950 0.100
11 75.56290 6.500 1.49700 81.61 0.539
12 -80.97560 1.800 1.65940 26.87 0.633
13 114.37760 D13（可変）
14 ∞ 4.463 （絞りＳ）
15 -79.86500 5.000 1.49782 82.57 0.539
16 -30.16300 1.600 1.64769 33.72 0.593
17 68.03140 7.392
18 54.19340 9.000 1.80420 46.50 0.558
19 -36.68930 1.800 1.54814 45.78 0.569
20 39.60550 1.830
21 87.27070 4.500 1.77250 49.62 0.550
22*a -64.82140 BF
［非球面データ］
第２２面
κ=-14.6003
A4=-3.46E-06,A6=7.41E-09,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
［近距離撮影時可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝48.500 β＝-0.181
D8 11.787 0.477
D13 1.310 5.731
［条件式対応値］
条件式（１）
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＝2.042
条件式（２），（２−１），（２−２）
νｄＮ１＝26.87
条件式（３）
θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）＝0.7179
条件式（４），（４−１），（４−２）
ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）＝1.871
条件式（５）
ＤＮ１＝1.800
条件式（６）
ｎｄＮ１＝1.65940
条件式（７）
ｎｄＮ１−（０．０４０×νｄＮ１−２．４７０）×νｄＮ１＝35.830
条件式（８）
ｎｄＮ１−（０．０２０×νｄＮ１−１．０８０）×νｄＮ１＝12.920
図４は、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。各諸収差図より、第２実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
第３実施例について、図５〜図６および表３を用いて説明する。図５は、本実施形態の第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る光学系ＬＳ（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とから構成されている。広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４がそれぞれ図５の矢印で示す方向に移動する。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配設され、変倍の際、第３レンズ群Ｇ３とともに光軸に沿って移動する。
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と、両凸形状の正レンズＬ１４と、から構成される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１１が物体側レンズに該当する。負メニスカスレンズＬ１１は、両側のレンズ面が非球面である。負レンズＬ１３は、像側のレンズ面が非球面である。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３と、から構成される。本実施例では、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１が条件式（１）〜（３）等を満足する負レンズに該当する。
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および両凹形状の負レンズＬ３２からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４と、から構成される。本実施例では、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第３レンズ群Ｇ３の負メニスカスレンズＬ３３および正レンズＬ３４が光軸に沿って像側に移動する。
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および両凹形状の負レンズＬ４２からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と、両凸形状の正レンズＬ４４および両凹形状の負レンズＬ４５からなる接合レンズと、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。負レンズＬ４５は、像側のレンズ面が非球面である。
以下の表３に、第３実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）
［全体諸元］
変倍比 2.07
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 16.65 24.00 34.44
ＦＮＯ 4.12 4.12 4.18
２ω 53.80 41.66 31.60
Ｙ 21.60 21.60 21.60
ＴＬ 168.91 164.50 169.42
ＢＦ 39.00 48.25 65.00
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇＦ
1*a 157.02850 3.000 1.76684 46.78 0.5576
2*a 19.73150 8.955
3 397.62390 1.550 1.88300 40.66 0.5668
4 51.01700 5.065
5 -57.91430 1.500 1.88300 40.66 0.5668
6 51.94950 0.400 1.55389 38.09 0.5928
7*a 70.15770 1.237
8 44.62150 6.911 1.69895 30.13 0.6021
9 -47.20650 D9（可変）
10 42.61580 1.050 1.74971 24.66 0.6272
11 17.74250 4.132 1.59154 39.29 0.5779
12 75.16900 0.100
13 34.28950 4.194 1.53404 48.26 0.5617
14 -63.55520 D14（可変）
15 ∞ 3.263 （絞りＳ）
16 151.28780 2.518 1.62004 36.40 0.5833
17 -33.01780 1.000 1.88300 40.66 0.5668
18 44.83300 2.756
19 -20.44030 0.800 1.88300 40.66 0.5668
20 -59.69050 0.150
21 151.29690 3.966 1.84666 23.80 0.6215
22 -32.91290 D22（可変）
23 34.01270 10.039 1.49782 82.57 0.5386
24 -29.32300 1.100 1.83400 37.18 0.5778
25 71.52300 0.100
26 34.90120 10.548 1.49782 82.57 0.5386
27 -38.97720 0.100
28 40.26640 11.985 1.50377 63.91 0.536
29 -23.35670 1.600 1.80610 40.97 0.5688
30*a -1764.39570 BF
［非球面データ］
第１面
κ=1.0000
A4=3.00E-06,A6=3.39E-09,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
第２面
κ=1.0000
A4=-2.11E-05,A6=0.00E+00,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
第７面
κ=1.0000
A4=1.75E-05,A6=-2.74E-08,A8=1.77E-11,A10=0.00E+00
第３０面
κ=1.0000
A4=1.53E-05,A6=8.95E-09,A8=0.00E+00,A10=0.00E+00
［変倍撮影時可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D9 29.355 13.227 2.000
D14 3.000 9.342 13.197
D22 9.534 5.666 1.200
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 -23.700
G2 10 41.700
G3 15 -62.000
G4 23 49.100
［条件式対応値］
条件式（１）
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＝2.101
条件式（２），（２−１），（２−２）
νｄＮ１＝24.66
条件式（３）
θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）＝0.7051
条件式（４），（４−１），（４−２）
ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）＝1.944
条件式（５）
ＤＮ１＝1.050
条件式（６）
ｎｄＮ１＝1.74971
条件式（７）
ｎｄＮ１−（０．０４０×νｄＮ１−２．４７０）×νｄＮ１＝34.836
条件式（８）
ｎｄＮ１−（０．０２０×νｄＮ１−１．０８０）×νｄＮ１＝12.721
図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第３実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
（第４実施例）
第４実施例について、図７〜図８および表４を用いて説明する。図７は、本実施形態の第４実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第４実施例に係る光学系ＬＳ（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と、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４がそれぞれ図７の矢印で示す方向に移動する。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４内に配設されている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１１が物体側レンズに該当し、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１２が条件式（１）〜（３）等を満足する負レンズに該当する。
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および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と、から構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１から構成される。本実施例では、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第３レンズ群Ｇ３の全体が光軸に沿って物体側に移動する。
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および両凹形状の負レンズＬ４２からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４４および両凹形状の負レンズＬ４５からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４６と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４７と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。第４レンズ群Ｇ４における正レンズＬ４３と正メニスカスレンズＬ４４との間に、開口絞りＳが配置される。
以下の表４に、第４実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）
［全体諸元］
変倍比 4.05
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 72.1 135.0 292.1
ＦＮＯ 4.707 4.863 6.494
２ω 23.341 12.218 5.684
Ｙ 14.75 14.75 14.75
ＴＬ 168.674 197.816 220.732
ＢＦ 43.294 45.652 70.374
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇＦ
1 93.841 5.6 1.51680 63.88 0.536
2 -447.915 0.2
3 112.303 1.7 1.61155 31.26 0.618
4 39.024 8 1.51742 52.20 0.558
5 262.500 D5（可変）
6 -239.035 1.3 1.69680 55.52 0.543
7 20.159 4 1.80809 22.74 0.629
8 61.046 2.038
9 -54.537 1.4 1.85026 32.35 0.595
10 167.455 D10（可変）
11 102.636 3.4 1.58913 61.22 0.540
12 -68.899 D12（可変）
13 39.218 5.5 1.49700 81.73 0.537
14 -39.212 1.3 1.85026 32.35 0.595
15 207.543 0.2
16 51.630 3.7 1.48749 70.31 0.529
17 -98.216 0.9
18 ∞ 23.297 （絞りＳ）
19 -79.941 3.3 1.80100 34.92 0.585
20 -17.991 1 1.70000 48.11 0.560
21 29.977 2
22 35.573 3.5 1.60342 38.03 0.583
23 -52.781 6.6996
24 -20.538 1.2 1.77250 49.62 0.552
25 -34.657 BF
［変倍撮影時可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D5 2.306 36.768 51.599
D10 32.727 21.603 2.157
D12 10.112 13.560 16.367
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 127.677
G2 6 -31.532
G3 11 70.494
G4 13 147.512
［条件式対応値］
条件式（１）
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＝2.057
条件式（２），（２−１），（２−２）
νｄＮ１＝31.26
条件式（３）
θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）＝0.7168
条件式（４），（４−１），（４−２）
ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）＝1.858
条件式（５）
ＤＮ１＝1.7
条件式（６）
ｎｄＮ１＝1.61155
条件式（７）
ｎｄＮ１−（０．０４０×νｄＮ１−２．４７０）×νｄＮ１＝36.513
条件式（８）
ｎｄＮ１−（０．０２０×νｄＮ１−１．０８０）×νｄＮ１＝12.605
図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および図８（Ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第４実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
（第５実施例）
第５実施例について、図９〜図１０および表５を用いて説明する。図９は、本実施形態の第５実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第５実施例に係る光学系ＬＳ（５）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、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１〜第３レンズ群Ｇ１〜Ｇ３がそれぞれ図９の矢印で示す方向に移動する。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配設され、変倍の際、第３レンズ群Ｇ３とともに光軸に沿って移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１１が物体側レンズに該当し、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１２が条件式（１）〜（３）等を満足する負レンズに該当する。
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、両凹形状の負レンズＬ２２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４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、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と、両凹形状の負レンズＬ３５および両凸形状の正レンズＬ３６からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３７および両凹形状の負レンズＬ３８からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３９と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０と、凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と、から構成される。第３レンズ群Ｇ３の像側に、像面Ｉが配置される。本実施例では、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３１が光軸に沿って像側に移動する。
以下の表５に、第５実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表５）
［全体諸元］
変倍比 3.57
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 30.000 59.940 107.000
ＦＮＯ 4.157 4.736 5.827
２ω 30.234 14.934 8.432
Ｙ 8.00 8.00 8.00
ＴＬ 89.680 100.710 108.178
ＢＦ 16.903 21.915 31.403
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇＦ
1 178.2059 2 1.48749 70.31 0.529
2 -102.9382 0.1
3 40.9521 1.1 1.6594 26.87 0.633
4 26.794 3.7 1.49782 82.57 0.539
5 524.5344 D5（可変）
6 -179.0703 0.95 1.58913 61.22 0.540
7 35.2576 2.05
8 -91.3148 1 1.79952 42.09 0.567
9 13.7881 2.5 1.84666 23.80 0.622
10 147.6289 1.1
11 -23.3693 0.9 1.65844 50.84 0.558
12 -2639.1346 D12（可変）
13 ∞ 1.9 （絞りＳ）
14 53.8539 2.5 1.48749 70.31 0.529
15 -33.3149 4
16 21.2882 4.1 1.49782 82.57 0.539
17 -21.1608 1 1.85026 32.35 0.595
18 -101.3728 0.1
19 18.5545 1.8 1.618 63.34 0.541
20 52.4369 1.7
21 -64.7204 1 1.85026 32.35 0.595
22 26.092 2.7 1.58144 40.98 0.576
23 -25.9027 5.9
24 -247.1286 1.9 1.84666 23.8 0.622
25 -13.9553 0.9 1.8061 40.97 0.569
26 17.4014 2.45
27 41.2181 1.6 1.51823 58.82 0.545
28 -68.4047 0.2
29 22.2413 1.6 1.57957 53.74 0.552
30 110.775 2.2
31 -11.7986 1 1.755 52.34 0.548
32 -25.0879 BF
［変倍撮影時可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D5 1.557 15.183 20.452
D12 17.269 9.662 2.373
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 59.932
G2 6 -15.790
G3 13 19.347
［条件式対応値］
条件式（１）
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＝2.042
条件式（２），（２−１），（２−２）
νｄＮ１＝26.87
条件式（３）
θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）＝0.7179
条件式（４），（４−１），（４−２）
ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）＝1.871
条件式（５）
ＤＮ１＝1.1
条件式（６）
ｎｄＮ１＝1.6594
条件式（７）
ｎｄＮ１−（０．０４０×νｄＮ１−２．４７０）×νｄＮ１＝35.830
条件式（８）
ｎｄＮ１−（０．０２０×νｄＮ１−１．０８０）×νｄＮ１＝12.920
図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）、および図１０（Ｃ）はそれぞれ、第５実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第５実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
（第６実施例）
第６実施例について、図１１〜図１２および表６を用いて説明する。図１１は、本実施形態の第６実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第６実施例に係る光学系ＬＳ（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、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１〜第４レンズ群Ｇ１〜Ｇ４がそれぞれ図１１の矢印で示す方向に移動する。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配設され、変倍の際、第３レンズ群Ｇ３とともに光軸に沿って移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１１が物体側レンズに該当し、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１２が条件式（１）〜（３）等を満足する負レンズに該当する。
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ２４と、から構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１から構成される。本実施例では、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３１が光軸に沿って像側に移動する。
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および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４３と、両凹形状の負レンズＬ４４および両凸形状の正レンズＬ４５からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４６および両凹形状の負レンズＬ４７からなる接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４８と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４９と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５０と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。
以下の表６に、第６実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表６）
［全体諸元］
変倍比 3.52
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 30.100 59.788 106.000
ＦＮＯ 4.106 4.674 5.725
２ω 30.235 14.845 8.432
Ｙ 8.00 8.00 8.00
ＴＬ 90.060 101.674 110.030
ＢＦ 16.808 21.810 31.307
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇＦ
1 294.5432 2 1.48749 70.31 0.529
2 -99.5097 0.1
3 40.4843 1.1 1.65940 26.87 0.633
4 26.4411 3.85 1.49782 82.57 0.539
5 1915.7525 D5（可変）
6 404.1207 1 1.58913 61.22 0.540
7 40.8600 2
8 -52.6340 1 1.75500 52.34 0.548
9 13.7205 2.45 1.80518 25.45 0.616
10 99.1283 1.1
11 -25.0678 1 1.65844 50.84 0.558
12 730.2077 D12（可変）
13 ∞ 2 （絞りＳ）
14 136.6029 2.4 1.48749 70.31 0.529
15 -27.8885 D15（可変）
16 19.5350 4 1.49782 82.57 0.539
17 -21.4130 1 1.85026 32.35 0.595
18 -135.5857 0.1
19 17.3373 2.3 1.59319 67.90 0.544
20 60.8703 1.5
21 -60.0857 1 1.85026 32.35 0.595
22 18.8912 2.7 1.62004 36.40 0.588
23 -25.1939 5.9514
24 -232.9076 1.85 1.84666 23.80 0.622
25 -14.2871 0.95 1.80610 40.97 0.569
26 17.4635 2.41564
27 27.9840 1.6 1.51742 52.20 0.558
28 -86.7410 0.2
29 25.3750 1.6 1.57957 53.74 0.552
30 87.3640 2.1481
31 -11.0308 1 1.77250 49.62 0.552
32 -22.0573 BF
［変倍撮影時可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D5 1.302 14.928 20.197
D12 16.994 9.386 2.097
D15 4.642 5.234 6.113
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 60.463
G2 6 -15.943
G3 13 47.737
G4 16 47.764
［条件式対応値］
条件式（１）
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＝2.042
条件式（２），（２−１），（２−２）
νｄＮ１＝26.87
条件式（３）
θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）＝0.7179
条件式（４），（４−１），（４−２）
ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）＝1.871
条件式（５）
ＤＮ１＝1.1
条件式（６）
ｎｄＮ１＝1.65940
条件式（７）
ｎｄＮ１−（０．０４０×νｄＮ１−２．４７０）×νｄＮ１＝35.830
条件式（８）
ｎｄＮ１−（０．０２０×νｄＮ１−１．０８０）×νｄＮ１＝12.920
図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、および図１２（Ｃ）はそれぞれ、第６実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第６実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
（第７実施例）
第７実施例について、図１３〜図１４および表７を用いて説明する。図１３は、本実施形態の第７実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第７実施例に係る光学系ＬＳ（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、負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とから構成されている。広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際、第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５がそれぞれ図１３の矢印で示す方向に移動する。開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配設され、変倍の際、第３レンズ群Ｇ３とともに光軸に沿って移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および両凸形状の正レンズＬ１３からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１の正レンズＬ１１が物体側レンズに該当し、第１レンズ群Ｇ１の負メニスカスレンズＬ１２が条件式（１）〜（３）等を満足する負レンズに該当する。
第２レンズ群Ｇ２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Ｌ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３からなる接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ２４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、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と、両凹形状の負レンズＬ３５および両凸形状の正レンズＬ３６からなる接合レンズと、から構成される。本実施例では、無限遠物体から近距離（有限距離）物体への合焦の際、第３レンズ群Ｇ３の正レンズＬ３１が光軸に沿って像側に移動する。
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および両凹形状の負レンズＬ４２からなる接合レンズ、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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズ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。第５レンズ群Ｇ５の像側に、像面Ｉが配置される。
以下の表７に、第７実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表７）
［全体諸元］
変倍比 3.52
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 30.100 59.504 106.001
ＦＮＯ 4.041 4.562 5.598
２ω 30.234 14.934 8.432
Ｙ 8.00 8.00 8.00
ＴＬ 88.887 99.454 106.507
ＢＦ 16.347 21.044 30.352
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ θｇＦ
1 95.9846 2.1 1.48749 70.31 0.529
2 -454.2540 0.1
3 45.5603 1.1 1.65940 26.87 0.633
4 28.7400 3.85 1.49782 82.57 0.539
5 -318.9670 D5（可変）
6 327.3606 0.95 1.61800 63.34 0.541
7 51.7855 2
8 -97.4754 1 1.79952 42.09 0.567
9 11.8221 2.45 1.84666 23.80 0.622
10 55.5836 1.1
11 -24.3651 1 1.62280 57.10 0.546
12 138.3758 D12（可変）
13 ∞ 1.91 （絞りＳ）
14 32.3232 2.4 1.48749 70.31 0.529
15 -32.6054 3.9
16 25.0507 4.05 1.49782 82.57 0.539
17 -17.3527 1 1.85026 32.35 0.595
18 -213.4595 0.1
19 20.2400 2.1 1.61800 63.34 0.541
20 44.3529 1.5
21 -39.3759 1 1.85026 32.35 0.595
22 95.8451 2.65 1.58144 40.98 0.576
23 -21.4429 D23（可変）
24 16.6140 1.85 1.84666 23.80 0.622
25 -1932.8218 0.95 1.90265 35.73 0.580
26 12.0007 D26（可変）
27 87.5432 1.55 1.51823 58.82 0.545
28 -285.3654 0.2
29 17.0944 1.6 1.57957 53.74 0.552
30 24.0117 2.2
31 -10.6962 1.1 1.75500 52.34 0.548
32 -17.6042 BF
［変倍撮影時可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D5 1.310 14.930 20.200
D12 17.000 9.380 2.105
D23 5.520 5.890 6.110
D26 3.000 2.500 2.030
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 60.716
G2 6 -15.893
G3 13 21.225
G4 24 -53.965
G5 27 -180.378
［条件式対応値］
条件式（１）
ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＝2.042
条件式（２），（２−１），（２−２）
νｄＮ１＝26.87
条件式（３）
θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）＝0.7179
条件式（４），（４−１），（４−２）
ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）＝1.871
条件式（５）
ＤＮ１＝1.1
条件式（６）
ｎｄＮ１＝1.65940
条件式（７）
ｎｄＮ１−（０．０４０×νｄＮ１−２．４７０）×νｄＮ１＝35.830
条件式（８）
ｎｄＮ１−（０．０２０×νｄＮ１−１．０８０）×νｄＮ１＝12.920
図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、および図１４（Ｃ）はそれぞれ、第７実施例に係る光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第７実施例に係る光学系は、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、色収差の補正において、１次の色消しに加え、２次スペクトルが良好に補正された光学系を実現することができる。
ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
なお、以下の内容は、本実施形態の光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
合焦レンズ群とは、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を示すものとする。すなわち、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モータ等を用いた）モータ駆動にも適している。
本実施形態の光学系の各実施例において、防振機能を有していない構成のものを示したが、本願はこれに限られず、防振機能を有する構成とすることもできる。
レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
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良い。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 (9)

  1. 開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズとを有する光学系。
    ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＜２．１２
    １８．０＜νｄＮ１＜３５．０
    ０．７０２＜θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）
    但し、ｎｄＮ１：前記負レンズのｄ線に対する屈折率
    νｄＮ１：前記負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
    θｇＦＮ１：前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのｇ線に対する屈折率をｎｇＮ１とし、前記負レンズのＦ線に対する屈折率をｎＦＮ１とし、前記負レンズのＣ線に対する屈折率をｎＣＮ１としたとき、次式で定義される
    θｇＦＮ１＝（ｎｇＮ１−ｎＦＮ１）／（ｎＦＮ１−ｎＣＮ１）
  2. 前記負レンズは、以下の条件式を満足する請求項１に記載の光学系。
    １．８３＜ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）
  3. 前記負レンズは、以下の条件式を満足する請求項１に記載の光学系。
    １８．０＜νｄＮ１＜２６．５
    １．８３＜ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）
  4. 前記負レンズは、以下の条件式を満足する請求項１に記載の光学系。
    ２５．０＜νｄＮ１＜３５．０
    １．８３＜ｎｄＮ１＋（０．００７８７×νｄＮ１）
  5. 前記負レンズは、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。
    ＤＮ１＞０．８０
    但し、ＤＮ１：前記負レンズの光軸上の厚さ［mm］
  6. 最も物体側に配置された物体側レンズを有し、
    前記開口絞りが前記物体側レンズより像側に配置され、
    前記物体側レンズより像側で、前記負レンズが前記開口絞りより物体側に配置される請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学系。
  7. 前記負レンズは、ガラスレンズである請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学系。
  8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学系を備えて構成される光学機器。
  9. 開口絞りと、前記開口絞りより物体側に配置された以下の条件式を満足する負レンズとを有するように、
    レンズ鏡筒内に各レンズを配置する光学系の製造方法。
    ｎｄＮ１＋（０．０１４２５×νｄＮ１）＜２．１２
    １８．０＜νｄＮ１＜３５．０
    ０．７０２＜θｇＦＮ１＋（０．００３１６×νｄＮ１）
    但し、ｎｄＮ１：前記負レンズのｄ線に対する屈折率
    νｄＮ１：前記負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
    θｇＦＮ１：前記負レンズの部分分散比であり、前記負レンズのｇ線に対する屈折率をｎｇＮ１とし、前記負レンズのＦ線に対する屈折率をｎＦＮ１とし、前記負レンズのＣ線に対する屈折率をｎＣＮ１としたとき、次式で定義される
    θｇＦＮ１＝（ｎｇＮ１−ｎＦＮ１）／（ｎＦＮ１−ｎＣＮ１）
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