WO2021220579A1 - 光学系、光学機器及び光学系の製造方法 - Google Patents

光学系、光学機器及び光学系の製造方法 Download PDF

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WO2021220579A1
WO2021220579A1 PCT/JP2021/004899 JP2021004899W WO2021220579A1 WO 2021220579 A1 WO2021220579 A1 WO 2021220579A1 JP 2021004899 W JP2021004899 W JP 2021004899W WO 2021220579 A1 WO2021220579 A1 WO 2021220579A1
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lens
optical system
lens group
group
focusing
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PCT/JP2021/004899
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French (fr)
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勝也 渡邊
吉晴 湯淺
京也 徳永
三環子 吉田
Original Assignee
株式会社ニコン
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/20Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length

Definitions

  • the present invention relates to an optical system, an optical device, and a method for manufacturing the optical system.
  • Patent Document 1 Conventionally, a large-diameter optical system that secures a sufficient amount of peripheral light while maintaining good imaging performance around the field of view has been desired (see Patent Document 1). However, the optical system described in Patent Document 1 is required to have further improved optical performance.
  • the optical system according to the first aspect of the present invention is composed of a front group having a positive refractive power, a diaphragm, and a rear group in order from the object side, and satisfies the condition of the following equation. 0.15 ⁇ LF / TL ⁇ 0.40
  • LF Distance on the optical axis from the lens surface on the object side of the lens placed closest to the object side to the aperture TL: On the optical axis from the lens surface to the image plane on the object side of the lens placed closest to the object side distance
  • the method for manufacturing an optical system according to the first aspect of the present invention is a method for manufacturing an optical system including a front group having a positive refractive power, a diaphragm, and a rear group in order from the object side. Arrange so as to satisfy the conditions of. 0.15 ⁇ LF / TL ⁇ 0.40
  • LF Distance on the optical axis from the lens surface on the object side of the lens arranged on the most object side of the optical system to the aperture
  • TL Image plane from the lens surface on the object side of the lens arranged on the most object side of the optical system Distance on the optical axis to
  • FIG. 1 It is sectional drawing which shows the lens structure in the infinity focusing state of the optical system which concerns on 4th Example. It is a diagram of various aberrations in the infinity focusing state of the optical system according to the fourth embodiment. It is sectional drawing which shows the lens structure in the infinity focusing state of the optical system which concerns on 5th Example. It is a diagram of various aberrations in the infinity focusing state of the optical system according to the fifth embodiment. It is sectional drawing which shows the lens structure in the infinity focusing state of the optical system which concerns on 6th Example. It is a diagram of various aberrations in the infinity focusing state of the optical system according to the sixth embodiment. FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing a lens configuration in a wide-angle end state of the optical system according to the seventh embodiment and in an infinity-focused state. It is the wide-angle end state of the optical system which concerns on 7th Example, and is the various aberration diagrams in the infinity focusing state. It is the telephoto end state of the optical system which concerns on 7th Example, and is the various aberration diagrams in the infinity focusing state. It is sectional drawing of the camera which carries the said optical system. It is a flowchart for demonstrating the manufacturing method of the said optical system.
  • the optical system OL is composed of a front group GF having a positive refractive power, a diaphragm (aperture diaphragm S), and a rear group GR in order from the object side. ..
  • a front group GF having a positive refractive power a diaphragm (aperture diaphragm S), and a rear group GR in order from the object side. ..
  • the optical system OL when the optical system OL is a variable magnification optical system, the value that changes due to the variable magnification (for example, the focal length f of the entire system) is the value in the wide-angle end state. And.
  • LF Distance on the optical axis from the lens surface on the object side of the lens arranged on the most object side to the aperture (aperture aperture S)
  • TL From the lens surface on the object side of the lens arranged on the most object side to the image plane Distance on the optical axis of
  • Conditional expression (1) is the object of the lens arranged on the most object side with respect to the optical total length of the optical system OL (the distance on the optical axis from the lens surface of the lens arranged on the object side to the image plane). It defines the ratio of the distance on the optical axis from the lens surface on the side to the aperture (aperture aperture S).
  • the upper limit values of the conditional expression (1) are set to 0.39, 0.38, 0.37, 0.36, 0.35, and further 0. It is more desirable to set it to 34. Further, in order to ensure the effect of the conditional expression (1), it is more desirable to set the lower limit values of the conditional expression (1) to 0.16, 0.17, 0.18, and further 0.19.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (2) shown below.
  • f Focal length of the entire optical system
  • OL fR Focal length of the rear group GR
  • Conditional expression (2) defines the ratio of the focal length of the entire system to the focal length of the rear group GR.
  • the upper limit values of the conditional expression (2) are set to 0.58, 0.55, 0.53, 0.50, 0.48, and further 0. It is more desirable to set it to 45.
  • the lower limit of the conditional expression (2) is set to -1.48, -1.45, -1.43, -1.43, and further -1. It is more desirable to set it to .38.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (3) shown below.
  • Bf Distance on the optical axis from the lens surface on the image side of the lens arranged on the image side to the image surface TL: On the optical axis from the lens surface on the object side of the lens arranged on the object side to the image surface Distance
  • Conditional expression (3) is back focus (located on the image side most) with respect to the total optical length of the optical system OL (distance on the optical axis from the lens surface on the object side of the lens arranged on the object side to the image surface). The ratio of the distance on the optical axis from the lens surface on the image side of the lens to the image surface) is specified. If the upper limit of the conditional expression (3) is exceeded, the refractive powers of the front group GF and the rear group GR become too strong, and various aberrations cannot be corrected satisfactorily, which is not preferable. In order to ensure the effect of the conditional expression (3), it is more desirable to set the upper limit values of the conditional expression (3) to 0.18, 0.16, 0.15, and further 0.13.
  • conditional expression (3) it is more desirable to set the lower limit values of the conditional expression (3) to 0.04, 0.05, 0.06, and further 0.07.
  • the optical system OL is configured such that at least one lens (hereinafter, referred to as “focusing lens group”) included in the rear group GR moves along the optical axis at the time of focusing. It is desirable that it is done. With this configuration, the weight of the focusing lens group can be suppressed and the fluctuation of the angle of view at the time of focusing can be reduced.
  • the entrance pupil diameter is large, and when the peripheral illumination amount is increased, the luminous flux diameter of the off-axis luminous flux also becomes large, so that the front group GF becomes large and heavy. Therefore, it is desirable that the front group GF is fixed and the focusing lens group is provided in the rear group GR for quick focusing by the actuator.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (4) shown below.
  • Conditional expression (4) defines the ratio of the maximum image height to the focal length of the entire optical system OL. If the upper limit of the conditional expression (4) is exceeded, the angle of view becomes large and it becomes difficult to correct off-axis aberration while maintaining a sufficient amount of peripheral light, which is not preferable. Further, if the angle of view becomes too large, even if the vignetting of the pupil is reduced, the amount of light does not increase so much due to the influence of the cosine fourth power law, and the effect cannot be fully exerted, which is not preferable. In order to ensure the effect of the conditional expression (4), it is more desirable to set the upper limit values of the conditional expression (4) to 0.29, 0.28, and further 0.27.
  • the focal length of the entire optical system OL becomes long, and the entrance pupil diameter becomes large in the optical system having a small F value.
  • the front lens front group GR
  • the weight and the total length of the lens also exceed the practical range, which is not preferable.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (5) shown below.
  • Conditional expression (5) defines the ratio of the maximum effective radius of the rear group GR to the maximum image height. If the upper limit of the conditional expression (5) is exceeded, the lens diameter of the rear group GR becomes large, and the weight of the focusing lens group included therein also increases, which is not preferable. Further, especially when the lens diameter of the lens close to the image plane becomes large, the arrangement of the mechanism for holding them is restricted, which is not preferable. In order to ensure the effect of the conditional expression (5), it is more desirable to set the upper limit values of the conditional expression (5) to 1.29, 1.28, 1.27, and further 1.26. Further, if it is less than the lower limit of the conditional expression (5), it becomes difficult to secure a sufficient peripheral illumination, which is not preferable.
  • the lower limit values of the conditional expression (5) should be 0.92, 0.94, 0.95, 0.97, and further 0.98. Is more desirable.
  • At least one positive lens (hereinafter, referred to as “specific positive lens”) satisfying the following conditional expression (6) and conditional expression (7) is used. It is desirable to have one.
  • the refractive index with respect to (0.3 nm) is nC
  • the following equation ⁇ (ng-nF) / (nF-nc) Is specified in.
  • the glass material within the range of these conditional formulas (6) and (7) has a relatively high refractive index on the short wavelength side as compared with other general glass materials, and by using this for a positive lens, It has the effect of pulling back the overcorrected g-line. Therefore, the generation of the secondary spectrum remaining when the two wavelengths are achromatic is reduced, and good axial chromatic aberration correction is possible over the entire visible light region.
  • the upper limit values of the conditional expression (6) are set to 29.50, 29.00, 28.50, 28.00, 27.80, and further 27. It is more desirable to set it to 50.
  • the lower limit values of the conditional expression (6) are set to 15.50, 16.00, 16.50, 17.00, 17.30, and 17. It is more desirable to set it to 50.
  • the rear lens group GR has a second lens group G2, a third lens group G3, a fourth lens group G4, and a negative lens group G2 having a negative refractive force in this order from the object side. It is composed of a fifth lens group G5 having a refractive force of the above, and at the time of focusing, at least a part of the second lens group G2 is set as the first focusing lens group Gf1 and the fourth lens group G4 is set as the second focusing lens.
  • the group Gf2 it is desirable that the first focusing lens group Gf1 and the second focusing lens group Gf2 are configured to move along the optical axis with different trajectories.
  • the parallel light flux from infinity is converged by the front group GF having a positive refractive power and guided to the second lens group G2 having a negative refractive power. Since the luminous flux is converged by the front group GF and is close to the diaphragm (aperture diaphragm S) arranged in front, the second lens group G2 is suitable for the focusing lens group because the lens diameter is relatively small and lightweight.
  • the other group is designated as the second focusing lens group Gf2 and the first focusing lens group Gf1.
  • the second lens group G2 including the first focusing lens group Gf1 is close to the aperture (aperture aperture S), it is difficult to make a difference depending on the angle of view.
  • the height of the lens becomes higher and the difference due to the angle of view becomes larger. Therefore, the second lens group G2 has a relatively large contribution to spherical aberration and axial chromatic aberration
  • the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 which are close to the image plane, have astigmatism, distortion, chromatic aberration of magnification, etc. Contribution to large.
  • the fifth lens group G5 passes through a place where the axial marginal light beam is low, the contribution to the axial aberration is too small, and conversely, it is too sensitive to the off-axis aberration.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (8) shown below.
  • ff1 Focal length of the first focusing lens group
  • Gf1 f Focal length of the entire optical system OL
  • Conditional expression (8) defines the ratio of the focal length of the first focusing lens group Gf1 to the focal length of the entire optical system OL.
  • the upper limit of the conditional expression (8) is exceeded, the refractive power of the first focusing lens group Gf1 becomes weak, and the amount of movement of the first focusing lens group Gf1 at the time of focusing becomes too large, and the entire optical system becomes large. It is not preferable because it causes an increase in size.
  • the upper limit values of the conditional expression (8) are set to 1.45, 1.40, 1.35, 1.30, 1.25, and further 1. It is more desirable to set it to 20.
  • the lower limit values of the conditional expression (8) should be 0.43, 0.45, 0.48, 0.50, and further 0.53. Is more desirable.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (9) shown below.
  • ff2 Focal length of the second focusing lens group
  • Gf2 f Focal length of the entire optical system OL
  • Conditional expression (9) defines the ratio of the focal length of the second focusing lens group Gf2 to the focal length of the entire optical system OL.
  • the refractive power of the second focusing lens group Gf2 which is the fourth lens group G4 becomes weak regardless of whether the value of the conditional expression (9) is positive or negative.
  • the amount of movement of the second focusing lens group Gf2 at the time of focusing becomes too large, and the entire optical system becomes large, which is not preferable.
  • the contribution to off-axis aberration is weakened and the effect of suppressing aberration fluctuation is reduced, which is not preferable.
  • the upper limit of the conditional expression (9) is set to 1.75, 1.70, 1.65, 1.60, 1.55, and further 1. It is more desirable to set it to .50.
  • the lower limit values of the conditional expression (9) are set to -1.75, -1.70, -1.65, -1.60, -1. It is more desirable to set it to .55 and further to -1.50.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (10) shown below.
  • f5 Focal length of the 5th lens group
  • G5 Focal length of the entire optical system OL
  • Conditional expression (10) defines the ratio of the focal length of the fifth lens group G5 to the focal length of the entire optical system OL.
  • the upper limit of the conditional expression (10) is exceeded, the refractive power of the fifth lens group G5 becomes weak and the exit pupil position becomes far from the image plane. Then, the main ray having the maximum image height exiting the final lens approaches parallel, and the final lens diameter becomes large, which is not preferable.
  • the upper limit of the conditional expression (10) is set to 1.95, 1.93, 1.90, 1.88, 1.85, and further 1. It is more desirable to set it to 83.
  • the lower limit values of the conditional expression (10) are set to 0.38, 0.40, 0.43, 0.45, 0.48, and further 0. It is more desirable to set it to 50.
  • the first focusing lens group Gf1 is composed of one lens component. With this configuration, the first focusing lens group Gf1 becomes lighter, so that the load applied to the drive mechanism of the focusing lens group can be reduced.
  • the second focusing lens group Gf2 is composed of a single lens. With this configuration, the second focusing lens group Gf2 becomes lighter, so that the load applied to the drive mechanism of the focusing lens group can be reduced.
  • the first focusing lens group Gf1 moves to the image side when focusing from an infinite object to a short-range object. With this configuration, fluctuations in various aberrations such as distortion during focusing can be suppressed.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (11) shown below.
  • ff1 Focal length of the first focusing lens group
  • Gf1 ff2 Focal length of the second focusing lens group
  • Conditional expression (11) defines the ratio of the focal length of the first focusing lens group Gf1 to the focal length of the second focusing lens group Gf2. By satisfying this conditional equation (11), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • the upper limit values of the conditional expression (11) are set to 1.30, 1.15, 1.10, 1.00, 0.95, and further 0. It is more desirable to set it to 90.
  • the lower limit values of the conditional expression (11) are set to -1.95, -1.90, -1.85, -1.83, -1. It is more desirable to set it to 80 and further to -1.78.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (12) shown below.
  • Conditional expression (12) defines the lateral magnification of the first focusing lens group Gf1 when focusing on an infinity object. By satisfying this conditional equation (12), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • the upper limit values of the conditional expression (12) are set to 0.68, 0.65, 0.63, 0.60, 0.58, and further 0. It is more desirable to set it to 55. Further, in order to ensure the effect of the conditional expression (12), it is more desirable to set the lower limit values of the conditional expression (12) to 0.06, 0.07, 0.08, and further 0.09.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (13) shown below.
  • Conditional expression (13) defines the lateral magnification of the second focusing lens group Gf2 when focusing on an infinity object. By satisfying this conditional equation (13), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations such as spherical aberration when focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • the upper limit values of the conditional expression (13) are set to 1.45, 1.40, 1.35, 1.33, 1.30, and further 1. It is more desirable to set it to 28.
  • the lower limit values of the conditional expression (13) are set to 0.30, 0.35, 0.40, 0.43, 0.45, and further 0. It is more desirable to set it to 48.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (14) shown below.
  • Conditional expression (14) defines the lateral magnification of the first focusing lens group Gf1 when focusing on an infinity object.
  • the first focusing is suppressed while suppressing fluctuations in various aberrations such as spherical aberration, distortion, and coma when focusing from an infinite object to a short-range object.
  • the amount of movement of the lens group Gf1 can be reduced.
  • the upper limit values of the conditional expression (14) may be set to 0.240, 0.220, 0.200, 0.190, and further 0.180. More desirable.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (15) shown below.
  • Conditional expression (15) defines the lateral magnification of the second focusing lens group Gf2 when focusing on an infinity object.
  • the second focusing is suppressed while suppressing fluctuations in various aberrations such as spherical aberration, distortion, and coma when focusing from an infinite object to a short-range object.
  • the amount of movement of the lens group Gf2 can be reduced.
  • the upper limit value of the conditional expression (15) is 0.248 and further 0.246.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (16) shown below.
  • M1 Amount of movement of the first focusing lens group Gf1 in focusing from an infinity object to a short-distance object when the movement to the image side is positive
  • M2 When the movement to the image side is positive Amount of movement of the second focusing lens group Gf2 in focusing from an infinite object to a short-distance object
  • Conditional expression (16) defines the ratio of the amount of movement of the first focusing lens group Gf1 to the amount of movement of the second focusing lens group Gf2 when focusing from an infinite object to a short-range object.
  • the movement to the image side is positive.
  • the upper limit of the conditional expression (16) is set to 1.90, 1.80, 1.75, 1.70, 1.65, and further 1. It is more desirable to set it to 60.
  • the lower limit values of the conditional expression (16) are set to -2.95, -2.93, -2.90, -2.88, -2. It is more desirable to set it to 85, and further to -2.83.
  • optical system OL satisfies the conditional expression (17) shown below.
  • the ratio of the distance on the optical axis from the aperture to the aperture (opening aperture S) is specified.
  • the upper limit values of the conditional expression (17) should be 0.63, 0.60, 0.58, 0.55, and further 0.53. Is more desirable.
  • the camera 1 is a so-called mirrorless camera with interchangeable lenses, which is provided with the optical system OL according to the present embodiment as the photographing lens 2.
  • the light from an object (subject) (not shown) is collected by the photographing lens 2 and passed through an OLPF (Optical low pass filter) (not shown) on the imaging surface of the imaging unit 3.
  • OLPF Optical low pass filter
  • the subject image is photoelectrically converted by the photoelectric conversion element provided in the imaging unit 3, and the image of the subject is generated.
  • This image is displayed on the EVF (Electronic viewfinder) 4 provided in the camera 1. This allows the photographer to observe the subject via the EVF4.
  • EVF Electronic viewfinder
  • the optical system OL is mounted on a single-lens reflex type camera having a quick return mirror in the camera body and observing a subject by a finder optical system. Even in this case, the same effect as that of the camera 1 can be obtained.
  • the optical system OL having a 5-group configuration or a 3-group configuration is shown, but the above configurations, conditions, etc. can be applied to other group configurations such as 4-group and 6-group.
  • a configuration in which a lens or a lens group is added on the most object side or a configuration in which a lens or a lens group is added on the most image plane side may be used.
  • a lens group whose position with respect to the image plane is fixed at the time of magnification change or focusing on the image plane side.
  • a lens group (also simply referred to as a "group”) refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes at the time of magnification change or focusing.
  • the lens component means a single lens or a bonded lens in which a plurality of lenses are bonded.
  • the focusing group may be a focusing group in which a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group is moved in the optical axis direction to focus from an infinity object to a short-distance object.
  • the focusing group can also be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor (such as an ultrasonic motor) for autofocus.
  • a motor such as an ultrasonic motor
  • the positions of the lenses other than the focusing lens groups Gf1 and Gf2 are fixed with respect to the image plane at the time of focusing.
  • the focusing group is preferably composed of a single lens or one lens component.
  • the lens group or partial lens group is moved so as to have a displacement component in the direction orthogonal to the optical axis, or is rotationally moved (swinged) in the in-plane direction including the optical axis to correct image blur caused by camera shake. It may be an anti-vibration group. In particular, it is preferable that at least a part of the third lens group G3 or at least a part of the fifth lens group G5 is the vibration isolation group.
  • the lens surface may be formed of a spherical surface or a flat surface, or may be formed of an aspherical surface.
  • the lens surface is spherical or flat, lens processing and assembly adjustment are facilitated, and deterioration of optical performance due to processing and assembly adjustment errors can be prevented, which is preferable. Further, even if the image plane is deviated, the depiction performance is less deteriorated, which is preferable.
  • the lens surface is an aspherical surface
  • the aspherical surface is an aspherical surface formed by grinding, a glass mold aspherical surface formed by forming glass into an aspherical surface shape, or a composite aspherical surface formed by forming resin on the glass surface into an aspherical surface shape. Any aspherical surface may be used.
  • the lens surface may be a diffraction surface, and the lens may be a refractive index distribution type lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • GRIN lens refractive index distribution type lens
  • the aperture diaphragm S is preferably arranged between the front group GF and the rear group GR, but the role may be substituted by the frame of the lens without providing the member as the aperture diaphragm.
  • each lens surface may be provided with an antireflection film having high transmittance in a wide wavelength range in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.
  • the front group GF, the diaphragm (opening diaphragm S), and the rear group GR are prepared (step S100). Then, the front group GF, the aperture, and the rear group GR are arranged so as to satisfy a predetermined condition (for example, the above-mentioned conditional expression (1)) (step S300).
  • a predetermined condition for example, the above-mentioned conditional expression (1)
  • FIG. 1 is cross-sectional views showing the configuration and refractive index distribution of the optical systems OL (OL1 to OL7) according to each embodiment. Further, FIG. 13 shows the movement locus of each lens group from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) of the optical system OL at the time of magnification change.
  • the height of the aspherical surface in the direction perpendicular to the optical axis is y, and the distance (sag amount) along the optical axis from the tangent plane of the apex of each aspherical surface to each aspherical surface at the height y.
  • Is S (y) the radius of curvature of the reference sphere (near-axis radius of curvature) is r, the conical constant is K, and the nth-order aspherical coefficient is An. ..
  • "En” indicates " x10 -n”.
  • the second-order aspherical coefficient A2 is 0. Further, in the table of each embodiment, the aspherical surface is marked with * on the right side of the surface number.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an optical system OL1 according to a first embodiment.
  • the optical system OL1 is composed of a front group GF having a positive refractive power, an aperture stop S, and a rear group GR having a negative refractive power in order from the object side.
  • the front group GFs are, in order from the object side, a positive meniscus lens L11 with a convex surface facing the object side, a junction lens in which a biconvex positive lens L12 and a biconcave negative lens L13 are joined, a biconvex positive lens L14, and an object side. It is composed of an aspherical negative lens L15 having a meniscus shape with a convex surface facing the surface and the lens surfaces on the object side and the image side being aspherical.
  • the rear group GR includes a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a negative refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and negative in order from the object side. It is composed of a fifth lens group G5 having a refractive power of.
  • the second lens group G2 is composed of a bonded lens in which a biconvex positive lens L21 and a biconcave negative lens L22 are joined in order from the object side.
  • the third lens group G3 has a biconvex positive lens L31 in order from the object side, and an aspherical positive lens L32 having a meniscus shape with a concave surface facing the object side and having an aspherical lens screen on the object side. It is composed of a bonded lens in which a concave lens L33 is bonded.
  • the fourth lens group G4 is composed of an aspherical positive lens L41 having a biconvex shape and having aspherical lens surfaces on the object side and the image side.
  • the fifth lens group G5 includes a biconvex positive lens L51, a negative meniscus lens L52 with a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L53, and a plano-convex positive lens L54 with a convex surface facing the object side, in order from the object side. It is composed of.
  • a filter group FL is arranged between the rear group GR and the image plane I.
  • the specific positive lens included in the rear group GR is the biconvex positive lens L21.
  • the second lens group G2 is set as the first focusing lens group Gf1 and the fourth lens group G4 is set as the second focusing lens group Gf2.
  • the first focusing lens group Gf1 moves to the image side, and the second focusing lens group Gf2 moves to the object side along the optical axis with different trajectories.
  • f is the focal length of the entire system
  • FNO is the F number
  • 2 ⁇ is the total angle of view
  • Ymax is the maximum image height
  • TL is the total optical length in the infinity focused state
  • Bf is Each represents the back focus in the infinity in-focus state.
  • the optical overall length TL indicates the distance on the optical axis from the lens surface (first surface) on the most object side to the image surface I.
  • the back focus Bf indicates the distance on the optical axis from the lens surface (28th surface) closest to the image plane to the image plane I.
  • the first column m is the order (plane number) of the lens surfaces from the object side along the traveling direction of the light beam
  • the second column r is the radius of curvature of each lens surface in the third column
  • d is the distance (plane spacing) on the optical axis from each optical surface to the next optical surface
  • the sixth column Er represents the maximum effective radius of the rear group GR, respectively.
  • the radius of curvature ⁇ indicates a plane, and the refractive index of air of 1.00 is omitted.
  • the lens group focal length indicates the numbers and focal lengths of the start surfaces of the front group GF, the rear group GR, and the second to fifth lens groups G2 to G5, respectively.
  • mm is generally used as the unit of the focal length f, the radius of curvature r, the surface spacing d, and other lengths listed in all the following specification values, but the optical system is proportionally expanded or proportional. It is not limited to this because the same optical performance can be obtained even if the reduction is performed.
  • the description of these codes and the description of the specification table are the same in the following examples.
  • the 8th, 9th, 16th, 19th, and 20th planes are aspherical surfaces.
  • Table 2 below shows the aspherical data, that is, the conical constant K and the values of the aspherical constants A4 to A14.
  • d13, the axial air gap d18 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the axial air gap d20 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change upon focusing.
  • Table 3 below shows the variable intervals at infinity shooting distance, intermediate shooting distance, and short-distance shooting distance, and the amount of movement of the focusing lens group in focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • d0 is the distance on the optical axis from the lens surface (first surface) on the most object side of the optical system OL1 to the object.
  • FIG. 2 shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion aberration diagram, and a coma aberration diagram when the optical system OL1 is in focus at an infinity object.
  • Y indicates the image height.
  • the spherical aberration diagram shows the ratio of the axially incident luminous flux to the maximum aperture
  • the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum value of the image height
  • the coma aberration diagram shows the value of each image height.
  • the optical system OL1 has various aberrations satisfactorily corrected and has excellent imaging performance.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the optical system OL2 according to the second embodiment.
  • the optical system OL2 is composed of a front group GF having a positive refractive power, an aperture stop S, and a rear group GR having a positive refractive power in order from the object side.
  • the front group GF has a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a meniscus shape having a convex surface facing the object side in order from the object side, and the aspherical positive lens L12 having an aspherical lens surface on the image side. It is composed of a negative meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side, and a junction lens in which a biconvex positive lens L14 and a biconcave negative lens L15 are joined.
  • the rear group GR includes a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and negative in order from the object side. It is composed of a fifth lens group G5 having a refractive power of.
  • the second lens group G2 is composed of a bonded lens in which a biconvex positive lens L21 and a biconcave negative lens L22 are joined in order from the object side.
  • the third lens group G3 includes an aspherical positive lens L31 having a biconvex shape and an aspherical lens surface on the object side, and a biconcave negative lens L32 and a biconvex positive lens L33 in order from the object side. It consists of a bonded lens.
  • the fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens L41 with a convex surface facing the object side.
  • the fifth lens group G5 is a junction lens in which a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 are joined, a negative meniscus lens L53 with a concave surface facing the object side, and a biconvex positive lens L54 in order from the object side. It is configured.
  • a filter group FL is arranged between the rear group GR and the image plane I.
  • the specific positive lens included in the rear group GR is the biconvex positive lens L21.
  • the second lens group G2 is set as the first focusing lens group Gf1 and the fourth lens group G4 is set as the second focusing lens group Gf2.
  • the first focusing lens group Gf1 moves to the image side, and the second focusing lens group Gf2 moves to the object side along the optical axis with different trajectories.
  • Table 4 lists the specifications of the optical system OL2.
  • the fourth surface and the fourteenth surface are aspherical surfaces.
  • Table 5 below shows the aspherical data, that is, the conical constant K and the values of the aspherical constants A4 to A14.
  • the aspherical constant having a value of 0 is omitted. The same applies to the following examples.
  • d13, the axial air gap d18 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the axial air gap d20 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change upon focusing.
  • Table 6 below shows the variable intervals at infinity shooting distance, intermediate shooting distance, and short-distance shooting distance, and the amount of movement of the focusing lens group in focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • FIG. 4 shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion aberration diagram, and a coma aberration diagram when the optical system OL2 is in focus at an infinity object. From each of these aberration diagrams, it can be seen that the optical system OL2 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 5 is a diagram showing a configuration of an optical system OL3 according to a third embodiment.
  • the optical system OL3 is composed of a front group GF having a positive refractive power, an aperture stop S, and a rear group GR having a negative refractive power in order from the object side.
  • the front group GF is a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a junction lens L12 having a concave surface facing the object side, and a biconvex negative lens L13 joined in order from the object side, and a biconvex positive lens. It is composed of L14 and an aspherical positive lens L15 having a meniscus shape with a convex surface facing the object side and an aspherical lens surface on the object side and the image side.
  • the rear group GR includes a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and negative in order from the object side. It is composed of a fifth lens group G5 having a refractive power of.
  • the second lens group G2 is composed of a bonded lens in which a biconvex positive lens L21 and a biconcave negative lens L22 are joined in order from the object side.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, an aspherical positive lens L32 having a biconvex shape and an aspherical lens surface on the object side, and a biconcave negative lens L33 in order from the object side. It consists of a bonded lens.
  • the fourth lens group G4 is composed of an aspherical positive lens L41 having a biconvex shape and having aspherical lens surfaces on the object side and the image side.
  • the fifth lens group G5 includes a biconvex positive lens L51, a negative meniscus lens L52 with a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L53, and a plano-convex positive lens L54 with a convex surface facing the object side, in order from the object side. It is composed of.
  • a filter group FL is arranged between the rear group GR and the image plane I.
  • the specific positive lens included in the rear group GR is the biconvex positive lens L21.
  • the second lens group G2 is set as the first focusing lens group Gf1 and the fourth lens group G4 is set as the second focusing lens group Gf2.
  • the first focusing lens group Gf1 moves to the image side, and the second focusing lens group Gf2 moves to the object side along the optical axis with different trajectories.
  • Table 7 below lists the specifications of the optical system OL3.
  • the 8th, 9th, 16th, 19th, and 20th planes are aspherical surfaces.
  • Table 8 below shows the aspherical data, that is, the conical constant K and the values of the aspherical constants A4 to A14.
  • d13, the axial air gap d18 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the axial air gap d20 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change upon focusing.
  • Table 9 below shows the variable intervals at infinity shooting distance, intermediate shooting distance, and short-distance shooting distance, and the amount of movement of the focusing lens group in focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • FIG. 6 shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion aberration diagram, and a coma aberration diagram when the optical system OL3 is in focus at an infinity object. From each of these aberration diagrams, it can be seen that the optical system OL3 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the optical system OL4 according to the fourth embodiment.
  • the optical system OL4 is composed of a front group GF having a positive refractive power, an aperture stop S, and a rear group GR having a negative refractive power in order from the object side.
  • the front group GFs are a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, an aspherical positive lens L12 having a biconvex shape and an aspherical lens surface on the object side, and a biconcave negative lens L13 in order from the object side. It is composed of a bonded lens in which the lens is bonded to the lens and a plano-convex positive lens L14 having a convex surface facing the object side.
  • the rear group GR includes a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a negative refractive power, and negative in order from the object side. It is composed of a fifth lens group G5 having a refractive power of.
  • the second lens group G2 is composed of a negative meniscus lens L21 with a convex surface facing the object side.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, a negative meniscus lens L32 with a convex surface facing the object side, a junction lens in which a biconcave negative lens L33 and a biconvex positive lens L34 are joined, and a biconvex positive lens L34, in order from the object side. It is composed of a biconvex positive lens L35.
  • the fourth lens group G4 is composed of a negative meniscus lens L41 with a convex surface facing the object side.
  • the fifth lens group G5 is composed of a biconvex positive lens L51 and an aspherical negative lens L52 having a meniscus shape with a concave surface facing the object side and having an aspherical lens surface on the object side, in order from the object side. Has been done.
  • a filter group FL is arranged between the rear group GR and the image plane I.
  • the specific positive lens included in the rear group GR is the biconvex positive lens L35.
  • the second lens group G2 is set as the first focusing lens group Gf1 and the fourth lens group G4 is set as the second focusing lens group Gf2.
  • the first focusing lens group Gf1 moves to the image side
  • the second focusing lens group Gf2 moves to the image side along the optical axis with different trajectories.
  • Table 10 lists the specifications of the optical system OL4.
  • the third surface and the 24th surface are aspherical surfaces.
  • Table 11 below shows the aspherical data, that is, the conical constant K and the values of the aspherical constants A4 to A14.
  • d10, the axial air gap d19 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the axial air gap d21 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change upon focusing.
  • Table 12 below shows the variable intervals at the infinity shooting distance, the intermediate shooting distance, and the short-distance shooting distance, and the amount of movement of the focusing lens group in focusing from the infinity object to the short-distance object.
  • FIG. 8 shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion aberration diagram, and a coma aberration diagram when the optical system OL4 is in focus at an infinity object. From each of these aberration diagrams, it can be seen that the optical system OL4 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the optical system OL5 according to the fifth embodiment.
  • the optical system OL5 is composed of a front group GF having a positive refractive power, an aperture stop S, and a rear group GR having a positive refractive power in order from the object side.
  • the front group GF has a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a meniscus shape having a convex surface facing the object side in order from the object side, and the aspherical positive lens L12 having an aspherical lens surface on the image side. It is composed of a negative meniscus lens lens L13 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L14.
  • the rear group GR is composed of a second lens group G2 having a negative refractive power and a third lens group G3 having a positive refractive power in order from the object side.
  • the second lens group G2 is composed of a bonded lens in which a biconvex positive lens L21 and a biconcave negative lens L22 are joined in order from the object side.
  • the third lens group G3 is a junction lens in which an aspherical positive lens L31 and a biconcave negative lens L32 are joined in order from the object side and have a biconvex shape and the lens surface on the object side is aspherical.
  • Lens L33 a junction lens in which a biconvex positive lens L34 and a biconcave negative lens L35 are joined, an aspherical negative lens L36 having a meniscus shape with a concave surface facing the object side and an aspherical lens surface on the object side. It is composed of a positive meniscus lens L37 with a convex surface facing the object side.
  • a filter group FL is arranged between the rear group GR and the image plane I.
  • the specific positive lens included in the rear group GR is the biconvex positive lens L21.
  • the second lens group G2 is set as the first focusing lens group Gf1, and when focusing from an infinity object to a short-range object, the first focusing lens group Gf1 is along the optical axis on the image side. And move.
  • Table 13 below lists the specifications of the optical system OL5.
  • the fourth surface, the thirteenth surface, and the twenty-first surface are aspherical surfaces.
  • Table 14 below shows the aspherical data, that is, the conical constant K and the values of the aspherical constants A4 to A14.
  • the air spacing d12 changes upon focusing.
  • Table 15 below shows the variable intervals at the infinity shooting distance, the intermediate shooting distance, and the short-distance shooting distance, and the amount of movement of the focusing lens group in focusing from the infinity object to the short-distance object.
  • FIG. 10 shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion aberration diagram, and a coma aberration diagram when the optical system OL5 is in focus at an infinity object. From each of these aberration diagrams, it can be seen that the optical system OL5 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the optical system OL6 according to the sixth embodiment.
  • the optical system OL6 is composed of a front group GF having a positive refractive power, an aperture stop S, and a rear group GR having a positive refractive power in order from the object side.
  • the front group GF joins a positive meniscus lens L11 with a convex surface facing the object side, a positive meniscus lens L12 with a convex surface facing the object side, and a biconvex positive lens L13 and a biconcave negative lens L14 in order from the object side. It is composed of a bonded lens.
  • the rear group GR includes a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a negative refractive power, and negative in order from the object side. It is composed of a fifth lens group G5 having a refractive power of.
  • the second lens group G2 has an aspherical positive lens L21 having a meniscus shape with a convex surface facing the object side in order from the object side, and the lens surface on the image side being aspherical, and the convex surface facing the object side. It is composed of a negative meniscus lens L22.
  • the third lens group G3 is composed of a positive meniscus lens L31 having a concave surface facing the object side in order from the object side, and an aspherical positive lens L32 having a biconvex shape and an aspherical lens surface on the image side. Has been done.
  • the fourth lens group G4 is composed of a negative meniscus lens L41 with a convex surface facing the object side.
  • the fifth lens group G5 is composed of a negative meniscus lens L51 with a concave surface facing the object side.
  • a filter group FL is arranged between the rear group GR and the image plane I.
  • the specific positive lens included in the rear group GR is the aspherical positive lens L32.
  • the negative meniscus lens L22 of the second lens group G2 is set as the first focusing lens group Gf1
  • the fourth lens group G4 is set as the second focusing lens group Gf2
  • the object is changed from an infinity object to a short-range object.
  • the first focusing lens group Gf1 moves to the image side and the second focusing lens group Gf2 moves to the image side along the optical axis with different trajectories.
  • Table 16 lists the specifications of the optical system OL6.
  • the 10th and 16th planes are aspherical surfaces.
  • Table 17 below shows the aspherical data, that is, the conical constant K and the values of the aspherical constants A4 to A14.
  • the axial air spacing d16 between the three lens groups G3 and the fourth lens group G4 and the axial air spacing d18 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change upon focusing.
  • Table 18 below shows the variable intervals at infinity shooting distance, intermediate shooting distance, and short-distance shooting distance, and the amount of movement of the focusing lens group in focusing from an infinity object to a short-distance object.
  • FIG. 12 shows a spherical aberration diagram, an astigmatism diagram, a distortion aberration diagram, and a coma aberration diagram when the optical system OL6 is in focus at an infinity object. From each of these aberration diagrams, it can be seen that the optical system OL6 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the optical system OL7 according to the seventh embodiment.
  • the optical system OL7 is composed of a front group GF having a positive refractive power, an aperture stop S, and a rear group GR having a positive refractive power in order from the object side.
  • the front group GF is composed of a first A lens group G1A having a positive refractive power and a first B lens group G1B having a positive refractive power in order from the object side.
  • the first A lens group G1A has a positive meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a meniscus shape having a convex surface facing the object side in order from the object side, and the lens surface on the image side is an aspherical surface. It is composed of a lens L12 and a negative meniscus lens L13 with a convex surface facing the object side.
  • the first B lens group G1B is composed of a bonded lens in which a biconvex positive lens L14 and a biconcave negative lens L15 are joined in order from the object side.
  • the rear group GR includes a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a positive refractive power, and negative in order from the object side. It is composed of a fifth lens group G5 having a refractive power of.
  • the second lens group G2 is composed of a bonded lens in which a biconvex positive lens L21 and a biconcave negative lens L22 are joined in order from the object side.
  • the third lens group G3 has an aspherical negative lens L31 having a meniscus shape with a convex surface facing the object side in order from the object side, and an aspherical lens surface on the object side, and a biconvex positive lens L32 and an object. It is composed of a bonded lens in which a negative meniscus lens L33 with a concave surface directed to the side is bonded.
  • the fourth lens group G4 is composed of a positive meniscus lens L41 with a convex surface facing the object side.
  • the fifth lens group G5 is a bonded lens in which a biconvex positive lens L51 and a biconcave negative lens L52 are joined in order from the object side, and has a meniscus shape with a concave surface facing the object side, and the lens surface on the object side is aspherical. It is composed of an aspherical negative lens L53 which is a spherical surface and a positive meniscus lens L54 whose convex surface faces the object side.
  • a filter group FL is arranged between the rear group GR and the image plane I.
  • the specific positive lens included in the rear group GR is the biconvex positive lens L21.
  • the first A lens group G1A is on the object side, the first B lens group G1B, and the second lens so that the distance between each lens group changes when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the group G2, the third lens group G3, the fourth lens group G4, and the fifth lens group G5 move toward the image side along the optical axis.
  • the second lens group G2 is set as the first focusing lens group Gf1 and the fourth lens group G4 is set as the second focusing lens group Gf2.
  • the first focusing lens group Gf1 moves to the image side, and the second focusing lens group Gf2 moves to the object side along the optical axis with different trajectories.
  • Table 19 lists the specifications of the optical system OL7. In the overall specifications, the values in the wide-angle end state and the telephoto end state are shown. Further, the front group GF and the rear group GR shown in the lens group focal length show the values in the wide-angle end state.
  • the fourth surface, the 14th surface, and the 24th surface are aspherical surfaces.
  • Table 20 below shows the aspherical data, that is, the conical constant K and the values of the aspherical constants A4 to A14.
  • the on-axis air spacing d20 and the on-axis air spacing d27 between the fifth lens group G5 and the filter group FL change upon scaling.
  • the axial air gap d18 between the lens group G3 and the fourth lens group G4 and the axial air gap d20 between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 change upon focusing.
  • Table 21 below shows the variable intervals at infinity shooting distance, intermediate shooting distance and short-distance shooting distance at the time of focusing, wide-angle end state and telephoto end state, and wide-angle end state and telephoto end state.
  • variable interval at the time of scaling indicates the values of the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state at the infinity shooting distance.
  • the spherical aberration diagram, astigmatism diagram, distortion diagram, and coma aberration diagram of the optical system OL7 when the object is in focus at infinity are shown in FIG. 14 for the wide-angle end state and FIG. 15 for the telephoto end state. Shown in. From each of these aberration diagrams, it can be seen that the optical system OL7 has various aberrations corrected well and has excellent imaging performance.
  • Optical system GF Front group S Aperture aperture (aperture) GR Rear group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group G5 5th lens group Gf1 1st combination Focus lens group Gf2 2nd focus lens group

Abstract

視野周辺での良好な結像性能を保ちつつ、周辺光量を十分に確保した大口径の光学系、光学機器及び光学系の製造方法を提供する。 光学系OLは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群G1と、開口絞りSと、後群GRとからなり、次式の条件を満足するように構成されている。 0.15 < LF/TL < 0.40 但し、 LF:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から絞りまでの光軸上の距離 TL:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離

Description

光学系、光学機器及び光学系の製造方法
 本発明は、光学系、光学機器及び光学系の製造方法に関する。
 従来、視野周辺での良好な結像性能を保ちつつ、周辺光量を十分に確保した大口径の光学系が望まれている(特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1に記載の光学系は、さらなる光学性能の向上が要望されている。
国際公開第2017/130571号
 本発明の第一の態様に係る光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、絞りと、後群とからなり、次式の条件を満足する。
0.15 < LF/TL < 0.40
 但し、
 LF:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から絞りまでの光軸上の距離
 TL:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
 本発明の第一の態様に係る光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、絞りと、後群とからなる光学系の製造方法であって、次式の条件を満足するように配置する。
0.15 < LF/TL < 0.40
 但し、
 LF:光学系の最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から絞りまでの光軸上の距離
 TL:光学系の最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
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断面図である。 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を示す断面図である。 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を示す断面図である。 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を示す断面図である。 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を示す断面図である。 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を示す断面図である。 第6実施例に係る光学系の無限遠合焦状態における諸収差図である。 第7実施例に係る光学系の広角端状態であって、無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す断面図である。 第7実施例に係る光学系の広角端状態であって、無限遠合焦状態における諸収差図である。 第7実施例に係る光学系の望遠端状態であって、無限遠合焦状態における諸収差図である。 上記光学系を搭載するカメラの断面図である。 上記光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
 以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
 本実施形態に係る光学系OLは、図1に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、絞り(開口絞りS)と、後群GRとから構成されている。このように構成すると、周辺光量を十分に確保した大口径の光学系を得ることができる。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。なお、以降の条件式の説明において、光学系OLが変倍光学系であるときは、変倍により変化する値(例えば、全系の焦点距離f等)は、広角端状態での値であるとする。
0.15 < LF/TL < 0.40           (1)
 但し、
 LF:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から絞り(開口絞りS)までの光軸上の距離
 TL:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
 条件式(1)は、光学系OLの光学全長(最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離)に対する最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から絞り(開口絞りS)までの光軸上の距離の比を規定する。この条件式(1)を満足することにより、光学系OLの先玉(前群G1)の有効径が大きくなりすぎることを抑えつつ、コマ収差を良好に補正することができる。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を0.39、0.38、0.37、0.36、0.35、更に0.34とすることがより望ましい。また、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を0.16、0.17、0.18、更に0.19とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。
-1.50 < f/fR < 0.60           (2)
 但し、
 f:光学系OLの全系の焦点距離
 fR:後群GRの焦点距離
 条件式(2)は、後群GRの焦点距離に対する全系の焦点距離の比を規定する。この条件式(2)の上限値を上回ると、後群GRの正の屈折力が強くなり、前群GFの正レンズ群によって発生するペッツバール和を相殺できなくなり、像面湾曲あるいは非点収差が悪化するため好ましくない。なお、条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の上限値を0.58、0.55、0.53、0.50、0.48、更に0.45とすることがより望ましい。また、条件式(2)の下限値を下回ると、逆に後群GRの負の屈折力が強くなり光束が発散するため、特に軸外の上光線の高さが高くなりすぎてコマ収差が補正できなくなるため好ましくない。また、レンズ系全体が大型化して重量も増加するため好ましくない。なお、条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の下限値を-1.48、-1.45、-1.43、-1.40、更に-1.38とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
0.03 < Bf/TL < 0.20           (3)
 但し、
 Bf:最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
 TL:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
 条件式(3)は、光学系OLの光学全長(最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離)に対するバックフォーカス(最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離)の比を規定する。この条件式(3)の上限値を上回ると、前群GF及び後群GRのそれぞれの屈折力が強くなりすぎて、諸収差を良好に補正することができなくなるため好ましくない。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を0.18、0.16、0.15、更に0.13とすることがより望ましい。また、条件式(3)の下限値を下回ると、バックフォーカスが短くなりすぎて、レンズを保持するための機構を組み込むスペースが十分に確保できないため好ましくない。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を0.04、0.05、0.06、更に0.07とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、合焦に際し、後群GRに含まれるレンズの少なくとも1枚(以下、「合焦レンズ群」と呼ぶ)は光軸に沿って移動するように構成されていることが望ましい。このように構成すると、合焦レンズ群の重量を抑えることができるとともに合焦時の画角変動も小さくすることができる。F値の比較的小さい中望遠系の光学系においては入射瞳径が大きく、その上周辺光量を増加させようとすると軸外光束の光束径も大きくなるため、前群GFは大きく重くなる。そのためアクチュエーターによる迅速なフォーカスのためには前群GFは固定し、合焦レンズ群は後群GRに設けることが望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
0.12 < Ymax/f < 0.30          (4)
 但し、
 Ymax:最大像高
 f:光学系OLの全系の焦点距離
 条件式(4)は、光学系OLの全系の焦点距離に対する最大像高の比を規定する。条件式(4)の上限値を上回ると、画角が大きくなり、周辺光量を十分に保ったままでの軸外収差の補正が困難になるため好ましくない。さらに画角が大きくなりすぎると、瞳のケラレを小さくしてもコサイン4乗則の影響により光量があまり増えず、その効果を十分に発揮することができなくなるため好ましくない。なお、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の上限値を0.29、0.28、更に0.27とすることがより望ましい。また、条件式(4)の下限値を下回ると、光学系OLの全系の焦点距離が長くなり、小さいF値の光学系では入射瞳径も大きくなるため、そこで周辺光量を増やそうとすると、さらに先玉(前群GR)が大きくなり重量やレンズ全長も実用的な範囲を超えてしまうため好ましくない。なお、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の下限値を0.13、0.14、更に0.15とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
0.90 < Er/Ymax < 1.30         (5)
 但し、
 Er:後群GRの最大有効半径
 Ymax:最大像高
 条件式(5)は、最大像高に対する後群GRの最大有効半径の比を規定する。条件式(5)の上限値を上回ると、後群GRのレンズ径が大きくなり、それに伴ってそこに含まれる合焦レンズ群の重量も増加してしまうため好ましくない。また特に像面に近いレンズのレンズ径が大きくなるとそれらを保持するための機構の配置に制約がかかるため好ましくない。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、条件式(5)の上限値を1.29、1.28、1.27、更に1.26とすることがより望ましい。また、条件式(5)の下限値を下回ると、十分な周辺光量を確保することが困難になるため好ましくない。また、光量を保ったまま無理に正レンズの屈折力を高め、光束の高さを抑えようとすると周辺のコマ収差が悪化するため好ましくない。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、条件式(5)の下限値を0.92、0.94、0.95、0.97、更に0.98とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GRは、以下に示す条件式(6)及び条件式(7)を満足する正レンズ(以下、「特定正レンズ」と呼ぶ)を少なくとも1枚有することが望ましい。
15.00 < νRp < 30.00           (6)
0.58 < θRp < 0.70             (7)
 但し、
 νRp:特定正レンズの媒質のd線に対するアッベ数
 θRp:特定正レンズの媒質のd線に対する部分分散比
 なお、部分分散比θは、特定正レンズの媒質のg線(λ=435.8nm)に対する屈折率をng、F線(λ=486.1nm)に対する屈折率をnF、C線(λ=656.3nm)に対する屈折率をnCとしたとき、次式
θ=(ng-nF)/(nF-nc)
で規定される。
 条件式(6)及び条件式(7)は、後群GRに含まれる特定正レンズの媒質のd線(λ=587.6nm)に対するアッベ数及び部分分散比を規定する。これらの条件式(6)及び条件式(7)の範囲内にある硝材は、相対的に他の一般的な硝材に比べ短波長側の屈折率が高く、これを正レンズに使用することによって補正過剰となったg線を引き戻す作用を有する。従って2波長を色消ししたときに残存する2次スペクトルの発生を低減させ、可視光領域全般にわたって良好な軸上色収差補正が可能となる。なお、条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の上限値を29.50、29.00、28.50、28.00、27.80、更に27.50とすることがより望ましい。また、条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の下限値を15.50、16.00、16.50、17.00、17.30、更に17.50とすることがより望ましい。また、条件式(7)の効果を確実なものとするために、条件式(7)の上限値を0.69、0.68、更に0.67とすることがより望ましい。また、条件式(7)の効果を確実なものとするために、条件式(7)の下限値を0.60、0.61、更に0.62とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GRは、物体側から順に、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とからなり、合焦の際に、少なくとも第2レンズ群G2の一部を第1合焦レンズ群Gf1とし、第4レンズ群G4を第2合焦レンズ群Gf2として、第1合焦レンズ群Gf1及び第2合焦レンズ群Gf2はそれぞれ異なる軌跡で光軸に沿って移動するように構成されていることが望ましい。このように構成すると、合焦時の収差変動を低減することができる。正の屈折力を有する前群GFにより無限遠方からの平行光束は収斂され、負の屈折力を有する第2レンズ群G2に導かれる。前群GFによって光束が収斂されており、さらに前方に配置された絞り(開口絞りS)に近いため第2レンズ群G2は比較的レンズ径が小さく軽量なので合焦レンズ群に適している。
 また、合焦時の収差変動を抑えるには第2レンズ群G2に含まれる第1合焦レンズ群Gf1に加え、もう一群を第2合焦レンズ群Gf2として、第1合焦レンズ群Gf1とは独立して移動させることが好ましい。2つのレンズ群が光軸方向に移動することにより主点位置が変化し物体距離が変化したときでも同一像面上に結像できるのだが、それぞれが独立して移動することによって移動で生じる収差変動の一部を相互に相殺し、結果として全系での合焦時の収差変動を低減することができる。
 前述したように、第1合焦レンズ群Gf1が含まれる第2レンズ群G2は絞り(開口絞りS)に近いため画角による差が出にくく、反対に、像面に近いレンズ群程主光線の高さが高くなり画角による差が大きくなる。そのため比較的に、第2レンズ群G2は、球面収差や軸上色収差への寄与が大きく、像面に近い第4レンズ群G4、第5レンズ群G5は非点収差や歪曲収差、倍率色収差等への寄与が大きい。それぞれのレンズ群が異なる役割を持って最適な比率で移動することにより、軸上から軸外までの諸収差をバランスよく補正することができる。
 しかしながら、第5レンズ群G5は軸上マージナル光線が低いところを通るために軸上収差への寄与が小さすぎ、逆に軸外収差に対しては敏感に効きすぎる。また、像面に近くレンズ保持のための機構の配置に制約がかかるため、合焦レンズ群としてはあまり好ましくない。従って、第2レンズ群G2の少なくとも一部及び第4レンズ群G4が合焦レンズ群として適している。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(8)を満足することが望ましい。
0.40 < (-ff1)/f < 1.50        (8)
 但し、
 ff1:第1合焦レンズ群Gf1の焦点距離
 f:光学系OLの全系の焦点距離
 条件式(8)は、光学系OLの全系の焦点距離に対する第1合焦レンズ群Gf1の焦点距離の比を規定する。条件式(8)の上限値を上回ると、この第1合焦レンズ群Gf1の屈折力が弱くなり、合焦時の第1合焦レンズ群Gf1の移動量が大きくなりすぎて光学系全体の大型化を招くため好ましくない。なお、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の上限値を1.45、1.40、1.35、1.30、1.25、更に1.20とすることがより望ましい。また、条件式(8)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群Gf1の屈折力が強くなりすぎて、球面収差や色球面収差等を良好に補正することができなくなるため好ましくない。なお、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の下限値を0.43、0.45、0.48、0.50、更に0.53とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(9)を満足することが望ましい。
-1.80 < ff2/f < 1.80          (9)
 但し、
 ff2:第2合焦レンズ群Gf2の焦点距離
 f:光学系OLの全系の焦点距離
 条件式(9)は、光学系OLの全系の焦点距離に対する第2合焦レンズ群Gf2の焦点距離の比を規定する。条件式(9)の上下限値の範囲を超えると、条件式(9)の値が正負どちらの場合も、第4レンズ群G4である第2合焦レンズ群Gf2の屈折力が弱くなり、第1合焦レンズ群Gf1のときと同様に合焦時の第2合焦レンズ群Gf2の移動量が大きくなりすぎて光学系全体が大型化してしまうため好ましくない。また、軸外収差への寄与も弱まり収差変動を抑える効果も低減してしまうため好ましくない。なお、この条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の上限値を1.75、1.70、1.65、1.60、1.55、更に1.50とすることがより望ましい。また、この条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の下限値を-1.75、-1.70、-1.65、-1.60、-1.55、更に-1.50とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(10)を満足することが望ましい。
0.35 < (-f5)/f < 2.00         (10)
 但し、
 f5:第5レンズ群G5の焦点距離
 f:光学系OLの全系の焦点距離
 条件式(10)は、光学系OLの全系の焦点距離に対する第5レンズ群G5の焦点距離の比を規定する。条件式(10)の上限値を上回ると、第5レンズ群G5の屈折力が弱くなり、射出瞳位置が像面から遠くなる。すると最終レンズを出る最大像高の主光線が平行に近づき、最終レンズ径が大きくなるため好ましくない。なお、条件式(10)の効果を確実なものとするために、条件式(10)の上限値を1.95、1.93、1.90、1.88、1.85、更に1.83とすることがより望ましい。また、条件式(10)の下限値を下回ると、第5レンズ群G5の屈折力が強くなりすぎて、歪曲収差や倍率色収差が大きくなるため好ましくない。なお、条件式(10)の効果を確実なものとするために、条件式(10)の下限値を0.38、0.40、0.43、0.45、0.48、更に0.50とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、第1合焦レンズ群Gf1は、1つのレンズ成分からなることが望ましい。このように構成すると、第1合焦レンズ群Gf1が軽くなるため、合焦レンズ群の駆動機構にかかる負荷を低減することができる。
 また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、第2合焦レンズ群Gf2は、単レンズからなることが望ましい。このように構成すると、第2合焦レンズ群Gf2が軽くなるため、合焦レンズ群の駆動機構にかかる負荷を低減することができる。
 また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1合焦レンズ群Gf1は像側へ移動することが望ましい。このように構成すると、合焦の際の歪曲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。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(11)を満足することが望ましい。
-2.00 < ff1/ff2 < 1.50        (11)
 但し、
 ff1:第1合焦レンズ群Gf1の焦点距離
 ff2:第2合焦レンズ群Gf2の焦点距離
 条件式(11)は、第2合焦レンズ群Gf2の焦点距離に対する第1合焦レンズ群Gf1の焦点距離の比を規定する。この条件式(11)を満足することにより、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。なお、条件式(11)の効果を確実なものとするために、条件式(11)の上限値を1.30、1.15、1.10、1.00、0.95、更に0.90とすることがより望ましい。また、条件式(11)の効果を確実なものとするために、条件式(11)の下限値を-1.95、-1.90、-1.85、-1.83、-1.80、更に-1.78とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(12)を満足することが望ましい。
0.05 < 1/β1 < 0.70            (12)
 但し、
 β1:第1合焦レンズ群Gf1の横倍率
 条件式(12)は、第1合焦レンズ群Gf1の無限遠物体合焦時の横倍率を規定する。この条件式(12)を満足することにより、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。なお、条件式(12)の効果を確実なものとするために、条件式(12)の上限値を0.68、0.65、0.63、0.60、0.58、更に0.55とすることがより望ましい。また、条件式(12)の効果を確実なものとするために、条件式(12)の下限値を0.06、0.07、0.08、更に0.09とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(13)を満足することが望ましい。
0.25 < β2 < 1.50              (13)
 但し、
 β2:第2合焦レンズ群Gf2の横倍率
 条件式(13)は、第2合焦レンズ群Gf2の無限遠物体合焦時の横倍率を規定する。この条件式(13)を満足することにより、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。なお、条件式(13)の効果を確実なものとするために、条件式(13)の上限値を1.45、1.40、1.35、1.33、1.30、更に1.28とすることがより望ましい。また、条件式(13)の効果を確実なものとするために、条件式(13)の下限値を0.30、0.35、0.40、0.43、0.45、更に0.48とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(14)を満足することが望ましい。
(β1+1/β1)-2 < 0.250            (14)
 但し、
 β1:第1合焦レンズ群Gf1の横倍率
 条件式(14)は、第1合焦レンズ群Gf1の無限遠物体合焦時の横倍率を規定する。この条件式(14)を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差、歪曲収差、コマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えつつ、第1合焦レンズ群Gf1の移動量を小さくすることができる。この条件式(14)の効果を確実なものとするために、条件式(14)の上限値を0.240、0.220、0.200、0.190、更に0.180とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(15)を満足することが望ましい。
(β2+1/β2)-2 < 0.250            (15)
 但し、
 β2:第2合焦レンズ群Gf2の横倍率
 条件式(15)は、第2合焦レンズ群Gf2の無限遠物体合焦時の横倍率を規定する。この条件式(15)を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差、歪曲収差、コマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えつつ、第2合焦レンズ群Gf2の移動量を小さくすることができる。この条件式(15)の効果を確実なものとするために、条件式(15)の上限値を0.248、更に0.246とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(16)を満足することが望ましい。
-3.00 < M1/M2 < 2.00          (16)
 但し、
 M1:像側への移動を正としたときの、無限遠物体から近距離物体への合焦における第1合焦レンズ群Gf1の移動量
 M2:像側への移動を正としたときの、無限遠物体から近距離物体への合焦における第2合焦レンズ群Gf2の移動量
 条件式(16)は、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の、第2合焦レンズ群Gf2の移動量に対する第1合焦レンズ群Gf1の移動量の比を規定する。ここで、像側への移動を正とする。この条件式(16)を満足することにより、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。なお、条件式(16)の効果を確実なものとするために、条件式(16)の上限値を1.90、1.80、1.75、1.70、1.65、更に1.60とすることがより望ましい。また、条件式(16)の効果を確実なものとするために、条件式(16)の下限値を-2.95、-2.93、-2.90、-2.88、-2.85、更に-2.83とすることがより望ましい。
 また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(17)を満足することが望ましい。
0.15 < LF/LR < 0.65           (17)
 但し、
 LF:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から絞り(開口絞りS)までの光軸上の距離
 LR:絞り(開口絞りS)から最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面までの光軸上の距離
 条件式(17)は、絞り(開口絞りS)から最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面までの光軸上の距離に対する最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から絞り(開口絞りS)までの光軸上の距離の比を規定する。この条件式(17)を満足することにより、コマ収差を良好に補正することができる。なお、条件式(17)の効果を確実なものとするために、条件式(17)の上限値を0.63、0.60、0.58、0.55、更に0.53とすることがより望ましい。また、条件式(17)の効果を確実なものとするために、条件式(17)の下限値を0.18、0.20、0.22、更に0.24とすることがより望ましい。
 なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。
 次に、本実施形態に係る光学系OLを備えた光学機器であるカメラを図16に基づいて説明する。このカメラ1は、撮影レンズ2として本実施形態に係る光学系OLを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
 また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る光学系OLを搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
 なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
 本実施形態では、5群構成又は3群構成の光学系OLを示したが、以上の構成、条件等は、4群、6群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像面側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。具体的には、最も像面側に、変倍時又は合焦時に像面に対する位置を固定されたレンズ群を追加した構成が考えられる。また、レンズ群(単に「群」とも呼ぶ)とは、変倍時又は合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。また、レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズをいう。
 また、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群としても良い。この場合、合焦群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等の)モータ駆動にも適している。特に、合焦レンズ群Gf1,Gf2以外のレンズは合焦時に像面に対する位置を固定とするのが好ましい。モータにかかる負荷を考慮すると、合焦群は単レンズ又は1つのレンズ成分から構成するのが好ましい。
 また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手振れによって生じる像ブレを補正する防振群としてもよい。特に、第3レンズ群G3の少なくとも一部、または第5レンズ群G5の少なくとも一部を防振群とするのが好ましい。
 また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしてもよい。
 開口絞りSは、前群GFと後群GRとの間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用してもよい。
 さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。
 以下、本実施形態に係る光学系OLの製造方法の概略を、図17を参照して説明する。まず、前群GFと、絞り(開口絞りS)と、後群GRと、を準備する(ステップS100)。そして、所定の条件(例えば、上述した条件式(1))を満たすように、前群GF、絞り及び後群GRを配置する(ステップS300)。
 以上のような構成とすると、視野周辺での良好な結像性能を保ちつつ、周辺光量を十分に確保した大口径の光学系、光学機器及び光学系の製造方法を提供することができる。
 以下、各実施例を図面に基づいて説明する。なお、図1、図3、図5、図7、図9、図11及び図13は、各実施例に係る光学系OL(OL1~OL7)の構成及び屈折率配分を示す断面図である。また、図13においては、変倍時における、光学系OLの広角端状態(W)から望遠端状態(T)への各レンズ群の移動軌跡を示している。
 各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をKとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。なお、以降の実施例において、「E-n」は「×10-n」を示す。
S(y)=(y2/r)/{1+(1-K×y2/r21/2
 +A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12+A14×y14  (a)
 なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に*印を付している。
[第1実施例]
 図1は、第1実施例に係る光学系OL1の構成を示す図である。この光学系OL1は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、開口絞りSと、負の屈折力を有する後群GRとから構成されている。
 前群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、両凸正レンズL12と両凹負レンズL13とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL14、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であって、物体側及び像側のレンズ面が非球面である非球面負レンズL15で構成されている。
 後群GRは、物体側から順に、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズL21と両凹負レンズL22とを接合した接合レンズで構成されている。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズL31、及び、物体側に凹面を向けたメニスカス形状であって、物体側のレンズ画面が非球面である非球面正レンズL32と両凹負レンズL33とを接合した接合レンズで構成されている。
 第4レンズ群G4は、両凸形状であって、物体側及び像側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL41で構成されている。
 第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52、両凹負レンズL53、及び、物体側に凸面を向けた平凸正レンズL54で構成されている。
 また、後群GRと像面Iとの間には、フィルター群FLが配置されている。また、後群GRに含まれる特定正レンズは、両凸正レンズL21である。
 また、光学系OL1は、第2レンズ群G2を第1合焦レンズ群Gf1とし、第4レンズ群G4を第2合焦レンズ群Gf2とし、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1合焦レンズ群Gf1は像側に、第2合焦レンズ群Gf2は物体側に、それぞれ異なる軌跡で光軸に沿って移動する。
 以下の表1に、光学系OL1の諸元の値を掲げる。この表1において、全体諸元に示すfは全系の焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは全画角、Ymaxは最大像高、TLは無限遠合焦状態の光学全長、及び、Bfは無限遠合焦状態のバックフォーカスをそれぞれ表している。ここで、光学全長TLは、最も物体側のレンズ面(第1面)から像面Iまでの光軸上の距離を示している。また、バックフォーカスBfは、最も像面側のレンズ面(第28面)から像面Iまでの光軸上の距離を示している。また、レンズデータにおける第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(面番号)を、第2欄rは、各レンズ面の曲率半径を、第3欄dは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄nd及び第5欄νdは、d線(λ=587.6nm)に対する屈折率及びアッベ数を、第6欄Erは後群GRの最大有効半径をそれぞれ表している。また、曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率1.00は省略してある。また、レンズ群焦点距離は前群GF、後群GR、第2~第5レンズ群G2~G5の各々の始面の番号と焦点距離を示している。
 ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。なお、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
(表1)第1実施例
[全体諸元]
f       = 101.85
FNO     =  1.85
2ω      =  24.1°
Ymax    =  21.70
TL      = 130.13
Bf      =  13.61
TL(空気換算長)= 129.58
Bf(空気換算長)=  13.06

[レンズデータ]
m    r    d   nd  νd   Er
物面   ∞
 1   71.632   7.96  1.76  48.49
 2   263.551   0.20
 3   158.072   6.30  1.59  67.90
 4  -464.026   3.00  1.79  28.43
 5   72.200   0.20
 6   44.828   12.04  1.50  82.57
 7  -544.259   0.20
 8*   99.140   2.78  1.85  40.10
 9*   95.743   4.75
10    ∞    d10                開口絞りS
11   139.803   3.78  1.95  17.98
12  -225.215   1.90  1.65  39.68
13   37.283   d13
14   112.496   5.62  2.00  29.13
15  -131.756   0.20
16*  -186.034   5.34  1.77  49.24
17   -47.492   2.20  1.79  28.43
18   50.976   d18
19*   63.623   7.31  1.77  49.24  22.61
20*  -186.405   d20 
21   296.765   3.10  1.88  40.81
22  -474.573   0.20
23   76.555   2.00  1.79  28.43
24   38.783   10.17
25   -42.764   2.00  1.59  35.27
26   352.321   0.20
27   92.942   3.86  2.00  29.13
28    ∞    11.00
29    ∞    1.60  1.52  64.13
30    ∞    1.01
像面   ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群        始面  焦点距離
前群GF         1    83.45
後群GR         10   -275.68
 第2レンズ群G2    11   -109.81
 第3レンズ群G3    14   -425.39
 第4レンズ群G4    19    62.56
 第5レンズ群G5    21   -105.92
 この光学系OL1において、第8面、第9面、第16面、第19面及び第20面は非球面である。次の表2に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A14の値を示す。
(表2)
[非球面データ]
第 8面
 Κ=0
 A4 =-4.08536E-07  A6 =-2.60087E-09  A8 = 1.46048E-11
 A10=-3.91618E-14  A12= 4.98180E-17  A14=-2.52318E-20
第 9面
 Κ=0
 A4 = 1.09079E-06  A6 =-3.04134E-09  A8 = 2.11055E-11
 A10=-6.08798E-14  A12= 8.47289E-17  A14=-4.72292E-20
第16面
 Κ= 0
 A4 = 2.09914E-07  A6 = 1.48257E-12  A8 = 4.20857E-12
 A10=-1.29112E-14  A12= 1.66675E-17  A14=-7.49787E-21
第19面
 Κ=0
 A4 =-5.59885E-09  A6 =-2.02364E-09  A8 = 1.20534E-11
 A10=-5.27899E-14  A12= 1.09369E-16  A14=-7.93892E-20
第20面
 Κ=0
 A4 = 1.03633E-08  A6 =-2.41766E-09  A8 = 1.62101E-11
 A10=-6.55614E-14  A12= 1.28583E-16  A14=-9.09122E-20
 この光学系OL1において、開口絞りS(前群GF)と後群GR(第2レンズ群G2)との軸上空気間隔d10、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d18、及び、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d20は合焦に際して変化する。次の表3に、無限遠撮影距離、中間撮影距離及び近距離撮影距離における可変間隔、並びに、無限遠物体から近距離物体への合焦における合焦レンズ群の移動量を示す。なお、d0は光学系OL1の最も物体側のレンズ面(第1面)から物体までの光軸上の距離である。これらの説明は、以降の実施例においても同様である。
(表3)
[可変間隔データ]
合焦状態  無限遠     中間      近距離
d0     ∞     3051.46     869.88
d10    2.00      3.47      7.79
d13    17.97     16.50     12.18
d18    9.24      7.54      3.77
d20    2.00      3.69      7.47

[合焦レンズ群移動量]
M1 = 5.79
M2 =-5.47
 この光学系OL1の無限遠物体合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及びコマ収差図を図2に示す。各収差図において、Yは像高を示す。なお、球面収差図では最大口径に対する軸上入射光束の比を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。また、球面収差図及びコマ収差図において、実線はd線(λ=587.6nm)、破線はg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、二点鎖線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。また、以降に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。これらの各収差図より、この光学系OL1は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]
 図3は、第2実施例に係る光学系OL2の構成を示す図である。この光学系OL2は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。
 前群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であって、像側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL12、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13、及び、両凸正レンズL14と両凹負レンズL15とを接合した接合レンズで構成されている。
 後群GRは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズL21と両凹負レンズL22とを接合した接合レンズで構成されている。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸形状であって、物体側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL31、及び、両凹負レンズL32と両凸正レンズL33とを接合した接合レンズで構成されている。
 第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL41で構成されている。
 第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51と両凹負レンズL52とを接合した接合レンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53、及び、両凸正レンズL54で構成されている。
 また、後群GRと像面Iとの間には、フィルター群FLが配置されている。また、後群GRに含まれる特定正レンズは、両凸正レンズL21である。
 また、光学系OL2は、第2レンズ群G2を第1合焦レンズ群Gf1とし、第4レンズ群G4を第2合焦レンズ群Gf2とし、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1合焦レンズ群Gf1は像側に、第2合焦レンズ群Gf2は物体側に、それぞれ異なる軌跡で光軸に沿って移動する。
 以下の表4に、光学系OL2の諸元の値を掲げる。
(表4)第2実施例
[全体諸元]
f       = 102.00
FNO     =  1.83
2ω      =  24.0°
Ymax    =  21.70
TL      = 135.00
Bf      =  14.60
TL(空気換算長)= 134.45
Bf(空気換算長)=  14.05

[レンズデータ]
m    r    d   nd  νd   Er
物面   ∞
 1   72.176   10.68  1.76  48.49
 2   953.821   0.30
 3   63.731   7.46  1.59  67.86
 4*  215.408   0.30
 5   113.556   2.50  1.65  39.68
 6   58.599   2.35
 7   73.584   7.52  1.57  71.34
 8  -117.549   1.80  1.81  33.27
 9   67.448   4.40
10    ∞    d10                開口絞りS
11   227.380   5.25  1.66  27.35
12   -74.366   1.80  1.61  44.27
13   49.021   d13
14*  157.567   5.00  1.59  67.86
15  -150.536   0.30
16  -1087.482   1.80  1.85  24.80
17   76.851   6.00  1.76  48.49
18  -467.200   d18 
19   94.405   5.00  1.90  37.37  24.51
20  1247.774   d20 
21   159.691   8.63  1.88  40.14
22   -65.001   1.80  1.55  55.07
23   47.816   10.63
24   -40.950   1.80  1.69  31.08
25  -176.601   0.30
26   160.255   3.67  1.95  29.37
27  -1271.859   12.00
28    ∞    1.60  1.52  64.13
29    ∞    1.00
像面   ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群        始面  焦点距離
前群GF         1    117.32
後群GR         11    243.83
 第2レンズ群G2    11   -114.20
 第3レンズ群G3    14    137.25
 第4レンズ群G4    19    113.19
 第5レンズ群G5    21   -153.17
 この光学系OL2において、第4面及び第14面は非球面である。次の表5に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A14の値を示す。なお、値が0の非球面定数は省略する。以降の実施例においても同様である。
(表5)
[非球面データ]
第 4面
 Κ=0
 A4 = 4.87035E-07  A6 =-5.29041E-11  A8 =-1.53975E-15
 A10= 6.73161E-18
第14面
 Κ=0
 A4 = 3.01863E-07  A6 = 1.27965E-11  A8 = 5.68816E-13
 A10=-4.13702E-16
 この光学系OL2において、開口絞りS(前群GF)と後群GR(第2レンズ群G2)との軸上空気間隔d10、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d18、及び、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d20は合焦に際して変化する。次の表6に、無限遠撮影距離、中間撮影距離及び近距離撮影距離における可変間隔、並びに、無限遠物体から近距離物体への合焦における合焦レンズ群の移動量を示す。
(表6)
[可変間隔データ]
合焦状態  無限遠     中間      近距離
d0     ∞     2859.74     821.02
d10    1.50      4.68     15.16
d13    18.89     15.70      5.22
d18    9.22      6.71      1.50
d20    1.50      4.01      9.22

[合焦レンズ群移動量]
M1 =13.66
M2 =-7.72
 この光学系OL2の無限遠物体合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及びコマ収差図を図4に示す。これらの各収差図より、この光学系OL2は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]
 図5は、第3実施例に係る光学系OL3の構成を示す図である。この光学系OL3は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、開口絞りSと、負の屈折力を有する後群GRとから構成されている。
 前群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL12と両凹負レンズL13とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL14、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であって、物体側及び像側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL15で構成されている。
 後群GRは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズL21と両凹負レンズL22とを接合した接合レンズで構成されている。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズL31、及び、両凸形状であって、物体側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL32と両凹負レンズL33とを接合した接合レンズで構成されている。
 第4レンズ群G4は、両凸形状であって、物体側及び像側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL41で構成されている。
 第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52、両凹負レンズL53、及び、物体側に凸面を向けた平凸正レンズL54で構成されている。
 また、後群GRと像面Iとの間には、フィルター群FLが配置されている。また、後群GRに含まれる特定正レンズは、両凸正レンズL21である。
 また、光学系OL3は、第2レンズ群G2を第1合焦レンズ群Gf1とし、第4レンズ群G4を第2合焦レンズ群Gf2とし、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1合焦レンズ群Gf1は像側に、第2合焦レンズ群Gf2は物体側に、それぞれ異なる軌跡で光軸に沿って移動する。
 以下の表7に、光学系OL3の諸元の値を掲げる。
(表7)第3実施例
[全体諸元]
f       =  82.45
FNO     =  1.85
2ω      =  29.5°
Ymax    =  21.70
TL      = 123.49
Bf      =  13.60
TL(空気換算長)= 122.95
Bf(空気換算長)=  13.06

[レンズデータ]
m    r    d   nd  νd   Er
物面   ∞
 1   112.976   3.82  1.76  48.49
 2   271.788   4.46
 3  -123.860   3.77  1.50  82.57
 4   -76.844   3.00  1.76  27.57
 5   335.944   0.20
 6   47.005   12.23  1.50  82.57
 7  -128.837   0.20
 8*  122.959   2.68  1.85  40.10
 9*  714.871   2.34
10    ∞    d10                開口絞りS
11   229.563   3.75  1.95  17.98
12  -145.084   1.90  1.65  39.68
13   38.478   d13 
14   62.739   5.93  2.00  29.13  21.63
15  -827.298   0.20
16*  327.167   7.66  1.77  49.24
17   -43.731   2.20  1.79  28.43
18   40.189   d18 
19*   83.078   7.59  1.50  82.51
20*  -77.676   d20 
21   97.112   5.08  1.95  32.32
22  -208.961   0.20
23  1437.484   2.00  1.76  27.57
24   44.074   8.98
25   -39.788   2.00  1.58  40.98
26   183.921   0.20
27   110.427   3.25  2.00  29.13
28    ∞    11.00
29    ∞    1.60  1.52  64.13
30    ∞    1.00
像面   ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群        始面  焦点距離
前群GF         1    71.64
後群GR         11   -162.79
 第2レンズ群G2    11    -94.08
 第3レンズ群G3    14    417.87
 第4レンズ群G4    19    82.01
 第5レンズ群G5    21   -101.33
 この光学系OL3において、第8面、第9面、第16面、第19面及び第20面は非球面である。次の表8に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A14の値を示す。
(表8)
[非球面データ]
第 8面
 Κ=0
 A4 =-2.48673E-06  A6 =-3.27837E-09  A8 = 1.78593E-11
 A10=-4.40505E-14  A12= 7.17904E-17  A14=-4.55705E-20
第 9面
 Κ=0
 A4 =-6.44949E-07  A6 =-3.01233E-09  A8 = 2.14208E-11
 A10=-5.54623E-14  A12= 8.99871E-17  A14=-5.68965E-20
第16面
 Κ=0
 A4 = 5.53121E-08  A6 = 4.95899E-11  A8 = 5.16042E-12
 A10=-1.77604E-14  A12= 2.69496E-17  A14=-1.63683E-20
第19面
 Κ=0
 A4 = 6.31455E-07  A6 =-1.69728E-09  A8 = 1.22457E-11
 A10=-6.26120E-14  A12= 1.43562E-16  A14=-1.18031E-19
第20面
 Κ=0
 A4 = 8.48197E-07  A6 =-2.99229E-09  A8 = 1.98159E-11
 A10=-8.75966E-14  A12= 1.80702E-16  A14=-1.40066E-19
 この光学系OL3において、開口絞りS(前群GF)と後群GR(第2レンズ群G2)との軸上空気間隔d10、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d18、及び、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d20は合焦に際して変化する。次の表9に、無限遠撮影距離、中間撮影距離及び近距離撮影距離における可変間隔、並びに、無限遠物体から近距離物体への合焦における合焦レンズ群の移動量を示す。
(表9)
[可変間隔データ]
合焦状態  無限遠     中間      近距離
d0     ∞     2482.59     676.51
d10    2.00      3.49      8.00
d13    11.13      9.64      5.13
d18    11.11      9.79      6.62
d20    2.00      3.32      6.49

[合焦レンズ群移動量]
M1 = 6.00
M2 =-4.49
 この光学系OL3の無限遠物体合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及びコマ収差図を図6に示す。これらの各収差図より、この光学系OL3は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]
 図7は、第4実施例に係る光学系OL4の構成を示す図である。この光学系OL4は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、開口絞りSと、負の屈折力を有する後群GRとから構成されている。
 前群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、両凸形状であって、物体側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL12と両凹負レンズL13とを接合した接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた平凸正レンズL14で構成されている。
 後群GRは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
 第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21で構成されている。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズL31、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32、両凹負レンズL33と両凸正レンズL34とを接合した接合レンズ、及び、両凸正レンズL35で構成されている。
 第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41で構成されている。
 第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51、及び、物体側に凹面を向けたメニスカス形状であって、物体側のレンズ面が非球面である非球面負レンズL52で構成されている。
 また、後群GRと像面Iとの間には、フィルター群FLが配置されている。また、後群GRに含まれる特定正レンズは、両凸正レンズL35である。
 また、光学系OL4は、第2レンズ群G2を第1合焦レンズ群Gf1とし、第4レンズ群G4を第2合焦レンズ群Gf2とし、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1合焦レンズ群Gf1は像側に、第2合焦レンズ群Gf2は像側に、それぞれ異なる軌跡で光軸に沿って移動する。
 以下の表10に、光学系OL4の諸元の値を掲げる。
(表10)第4実施例
[全体諸元]
f       =  84.00
FNO     =  1.85
2ω      =  29.0°
Ymax    =  21.70
TL      = 113.01
Bf      =  11.26
TL(空気換算長)= 112.46
Bf(空気換算長)=  10.71

[レンズデータ]
m    r    d   nd  νd   Er
物面   ∞
 1   50.899   10.99  1.66  27.35
 2  1983.216   5.04
 3*   96.475   6.54  1.77  49.62
 4  -101.014   2.20  1.85  24.80
 5   41.419   0.10
 6   37.567   6.36  1.46  91.37
 7    ∞    1.50
 8    ∞    d8                開口絞りS
 9   273.392   1.69  1.49  70.32
10   40.139   d10 
11   69.650   5.75  1.88  40.69
12  -158.528   0.10
13   280.052   1.92  1.73  28.38
14   41.421   7.19
15   -66.313   1.86  1.81  22.76
16   98.402   6.32  1.88  40.69
17   -90.175   0.10
18   72.604   6.61  1.92  18.90  21.98
19  -171.356   d19 
20   375.064   2.12  1.49  70.32
21   48.912   d21 
22   123.374   3.84  1.88  40.69
23  -499.788   4.04
24*  -45.097   1.99  1.81  22.74
25  -500.000   8.65
26    ∞    1.60  1.52  64.13
27    ∞    1.00
像面   ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群        始面  焦点距離
前群GF         1    80.10
後群GR         9   -504.55
 第2レンズ群G2    9    -96.74
 第3レンズ群G3    11    51.24
 第4レンズ群G4    20   -115.63
 第5レンズ群G5    22   -152.29
 この光学系OL4において、第3面及び第24面は非球面である。次の表11に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A14の値を示す。
(表11)
[非球面データ]
第 3面
 Κ=0
 A4 =-1.39893E-06  A6 =-3.64775E-10  A8 = 5.50210E-14
第24面
 Κ=0
 A4 = 1.35622E-06  A6 = 1.22815E-09  A8 =-4.76696E-13
 この光学系OL4において、開口絞りS(前群GF)と後群GR(第2レンズ群G2)との軸上空気間隔d8、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d10、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d19、及び、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d21は合焦に際して変化する。次の表12に、無限遠撮影距離、中間撮影距離及び近距離撮影距離における可変間隔、並びに、無限遠物体から近距離物体への合焦における合焦レンズ群の移動量を示す。
(表12)
[可変間隔データ]
合焦状態  無限遠     中間      近距離
d0     ∞     2549.69     686.99
d8     1.50      3.72     10.97
d10    12.53     10.31      3.07
d19    1.50      3.12      7.49
d21    9.94      8.31      3.95

[合焦レンズ群移動量]
M1 = 9.47
M2 = 5.99
 この光学系OL4の無限遠物体合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及びコマ収差図を図8に示す。これらの各収差図より、この光学系OL4は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]
 図9は、第5実施例に係る光学系OL5の構成を示す図である。この光学系OL5は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。
 前群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であって、像側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL12、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズレンズL13、及び、両凸正レンズL14で構成されている。
 後群GRは、物体側から順に、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。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズL21と両凹負レンズL22とを接合した接合レンズで構成されている。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸形状であって、物体側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL31と両凹負レンズL32とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL33、両凸正レンズL34と両凹負レンズL35とを接合した接合レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状であって、物体側のレンズ面が非球面である非球面負レンズL36、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL37で構成されている。
 また、後群GRと像面Iとの間には、フィルター群FLが配置されている。また、後群GRに含まれる特定正レンズは、両凸正レンズL21である。
 また、光学系OL5は、第2レンズ群G2を第1合焦レンズ群Gf1とし、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1合焦レンズ群Gf1は像側に光軸に沿って移動する。
 以下の表13に、光学系OL5の諸元の値を掲げる。
(表13)第5実施例
[全体諸元]
f       =  84.54
FNO     =  1.83
2ω      =  28.8°
Ymax    =  21.70
TL      = 125.00
Bf      =  14.60
TL(空気換算長)= 124.45
Bf(空気換算長)=  14.05

[レンズデータ]
m    r    d   nd  νd   Er
物面   ∞
 1   64.092   5.50  1.76  48.49
 2   138.225   0.30
 3   78.225   4.91  1.69  53.30
 4*  307.392   1.07
 5   523.052   2.50  1.79  28.43
 6   67.149   2.97
 7   89.239   5.13  1.57  71.34
 8  -270.839   2.50
 9    ∞    d9                開口絞りS
10   109.711   6.14  1.66  27.35
11   -66.534   1.80  1.76  40.11
12   48.260   d12
13*   70.683   8.51  1.85  40.10
14   -63.422   1.80  1.74  27.79
15   54.723   6.97
16   78.246   5.00  1.82  46.62
17  -5797.938   0.30
18   71.686   11.00  1.83  42.73  21.50
19   -50.328   4.00  1.57  42.82
20   42.220   11.21
21*  -39.689   1.80  1.80  25.53
22  -168.993   0.30
23   72.389   5.00  1.89  20.36
24   150.000   12.00
25    ∞    1.60  1.52  64.13
26    ∞    1.00
像面   ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群        始面  焦点距離
前群GF         1    88.07
後群GR         10   3689.46
 第2レンズ群G2    10    -92.99
 第3レンズ群G3    13    88.55
 この光学系OL5において、第4面、第13面及び第21面は非球面である。次の表14に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A14の値を示す。
(表14)
[非球面データ]
第 4面
 Κ=0
 A4 = 7.14864E-07  A6 =-8.99677E-11 A8 = 1.29064E-14
第13面
 Κ=0
 A4 = 5.45108E-07  A6 =-3.05543E-11  A8=-1.34484E-13
第21面
 Κ=0
 A4 =-3.57033E-06  A6 =-1.69721E-10  A8 =-1.96045E-12
 この光学系OL5において、開口絞りS(前群GF)と後群GR(第2レンズ群G2)との軸上空気間隔d9、及び、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12は合焦に際して変化する。次の表15に、無限遠撮影距離、中間撮影距離及び近距離撮影距離における可変間隔、並びに、無限遠物体から近距離物体への合焦における合焦レンズ群の移動量を示す。
(表15)
[可変間隔データ]
合焦状態  無限遠     中間      近距離
d0     ∞     2384.09     681.03
d9     1.70      5.50     16.44
d12    19.98     16.18      5.24

[合焦レンズ群移動量]
M1 =14.74
 この光学系OL5の無限遠物体合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及びコマ収差図を図10に示す。これらの各収差図より、この光学系OL5は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]
 図11は、第6実施例に係る光学系OL6の構成を示す図である。この光学系OL6は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。
 前群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12、及び、両凸正レンズL13と両凹負レンズL14とを接合した接合レンズで構成されている。
 後群GRは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であって、像側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL21、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22で構成されている。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL31、及び、両凸形状であって、像側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL32で構成されている。
 第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41で構成されている。
 第5レンズ群G5は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51で構成されている。
 また、後群GRと像面Iとの間には、フィルター群FLが配置されている。また、後群GRに含まれる特定正レンズは、非球面正レンズL32である。
 また、光学系OL6は、第2レンズ群G2の負メニスカスレンズL22を第1合焦レンズ群Gf1とし、第4レンズ群G4を第2合焦レンズ群Gf2とし、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1合焦レンズ群Gf1は像側に、第2合焦レンズ群Gf2は像側に、それぞれ異なる軌跡で光軸に沿って移動する。
 以下の表16に、光学系OL6の諸元の値を掲げる。
(表16)第6実施例
[全体諸元]
f       = 133.11
FNO     =  1.85
2ω      =  18.5°
Ymax    =  21.70
TL      = 156.19
Bf      =  12.90
TL(空気換算長)= 155.65
Bf(空気換算長)=  12.35

[レンズデータ]
m    r    d   nd  νd   Er
物面   ∞
 1   80.345   10.94  1.76  24.71
 2   175.000   4.10
 3   76.951   11.69  1.55  75.50
 4   354.134   0.90
 5   55.578   12.95  1.50  82.57
 6  -806.933   2.20  1.85  25.15
 7   40.698   9.30
 8    ∞    2.00               開口絞りS
 9   43.746   8.01  1.50  81.61
10*  361.826   d10 
11   259.560   2.20  1.79  43.93
12   46.413   d12 
13  -330.591   7.00  1.92  20.88
14   -89.358   3.46
15   83.526   9.00  1.79  44.17  27.07
16*  -365.063   d16
17   474.606   2.20  1.80  34.97
18   118.432   d18 
19   -48.092   2.20  2.05  26.94
20  -146.445   10.30
21    ∞    1.60  1.52  64.13
22    ∞    1.00
像面   ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群        始面  焦点距離
前群GF         1    240.15
後群GR         9    304.25
 第2レンズ群G2    9   -409.71
 第3レンズ群G3    13    53.10
 第4レンズ群G4    17   -197.56
 第5レンズ群G5    19    -68.93
 この光学系OL6において、第10面及び第16面は非球面である。次の表17に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A14の値を示す。
(表17)
[非球面データ]
第10面
 Κ=0
 A4 = 1.17066E-06  A6 =-2.15029E-10  A8 = 7.11920E-14
第16面
 Κ=0
 A4 =-9.58025E-07  A6 =-3.81862E-10  A8 = 4.04527E-13
 A10=-1.55347E-16
 この光学系OL6において、第2レンズ群G2の非球面正レンズL21と負メニスカスレンズL22との軸上空気間隔d10、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d16、及び、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d18は合焦に際して変化する。次の表18に、無限遠撮影距離、中間撮影距離及び近距離撮影距離における可変間隔、並びに、無限遠物体から近距離物体への合焦における合焦レンズ群の移動量を示す。
(表18)
[可変間隔データ]
合焦状態  無限遠     中間      近距離
d0     ∞      4427.76     736.14
d10    2.00      3.95     14.79
d12    29.80     27.85     17.02
d16    2.30      3.98     15.36
d18    21.03     19.34      7.96

[合焦レンズ群移動量]
M1 =12.79
M2 =13.06
 この光学系OL6の無限遠物体合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及びコマ収差図を図12に示す。これらの各収差図より、この光学系OL6は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]
 図13は、第7実施例に係る光学系OL7の構成を示す図である。この光学系OL7は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GFと、開口絞りSと、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。
 前群GFは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1Aレンズ群G1Aと、正の屈折力を有する第1Bレンズ群G1Bとから構成されている。
 第1Aレンズ群G1Aは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であって、像側のレンズ面が非球面である非球面正レンズL12、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL13で構成されている。
 第1Bレンズ群G1Bは、物体側から順に、両凸正レンズL14と両凹負レンズL15とを接合した接合レンズで構成されている。
 後群GRは、物体側から順に、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、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズL21と両凹負レンズL22とを接合した接合レンズで構成されている。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状であって、物体側のレンズ面が非球面である非球面負レンズL31、及び、両凸正レンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33とを接合した接合レンズで構成されている。
 第4レンズ群G4は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL41で構成されている。
 第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51と両凹負レンズL52とを接合した接合レンズ、物体側に凹面を向けたメニスカス形状であって、物体側のレンズ面が非球面である非球面負レンズL53、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL54で構成されている。
 また、後群GRと像面Iとの間には、フィルター群FLが配置されている。また、後群GRに含まれる特定正レンズは、両凸正レンズL21である。
 また、光学系OL7は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化するように、第1Aレンズ群G1Aは物体側に、第1Bレンズ群G1B、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5は像側に光軸に沿って移動する。
 また、光学系OL7は、第2レンズ群G2を第1合焦レンズ群Gf1とし、第4レンズ群G4を第2合焦レンズ群Gf2とし、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第1合焦レンズ群Gf1は像側に、第2合焦レンズ群Gf2は物体側に、それぞれ異なる軌跡で光軸に沿って移動する。
 以下の表19に、光学系OL7の諸元の値を掲げる。なお、全体諸元においては、広角端状態及び望遠端状態の値を示す。また、レンズ群焦点距離に示す前群GF及び後群GRは、広角端状態の値を示している。
(表19)第7実施例
[全体諸元]
          広角端   望遠端
f       =  87.00 ~ 102.00
FNO     =  1.83 ~  1.83
2ω      =  28.0° ~  24.0°
Ymax    =  21.70 ~  21.70
TL      = 138.54 ~ 165.00
Bf      =  14.59 ~  13.60
TL(空気換算長)= 137.99 ~ 164.45
Bf(空気換算長)=  14.04 ~  13.05

[レンズデータ]
m    r    d   nd  νd   Er
物面   ∞
 1   114.688   9.95  1.76  48.49
 2  1957.236   0.30
 3   90.135   8.50  1.82  46.62
 4*  380.627   1.00
 5   475.807   2.50  1.79  28.43
 6   71.969   d6
 7   52.074   7.94  1.57  71.34
 8  -101.051   1.80  1.83  37.16
 9   259.852   2.50
10    ∞    d10                開口絞りS
11   529.547   4.02  1.66  27.35
12   -67.722   1.80  1.72  50.23
13   52.477   d13
14*  136.873   1.80  1.78  25.64
15   91.531   0.30
16   88.889   12.30  1.88  40.77
17   -55.263   1.80  1.76  26.58
18  -305.477   d18
19   93.340   5.00  1.88  40.77  25.87
20   498.856   d20
21   126.978   9.52  1.88  40.77
22   -57.608   1.87  1.60  38.03
23   46.410   10.50
24*  -45.597   1.80  1.80  25.53
25  -367.040   0.30
26   72.852   3.76  1.88  40.77
27   157.990   d27
28    ∞    1.60  1.52  64.13
29    ∞    1.00
像面   ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群        始面  焦点距離
前群GF         1    100.74
 第1Aレンズ群G1A  1    194.84
 第1Bレンズ群G1B  7    183.61
後群GR         11    321.59
 第2レンズ群G2    11    -75.50
 第3レンズ群G3    14    86.83
 第4レンズ群G4    19    129.29
 第5レンズ群G5    21   -109.71
 この光学系OL7において、第4面、第14面及び第24面は非球面である。次の表20に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A14の値を示す。
(表20)
[非球面データ]
第 4面
 Κ=0
 A4 = 2.31107E-08  A6 =-1.09798E-11  A8 = 2.78216E-15
第14面
 Κ=0
 A4 = 1.99828E-07  A6 = 1.88847E-10  A8 =-8.75153E-14
第24面
 Κ=0
 A4 =-3.09014E-06  A6 =-9.08411E-10  A8 = 5.60798E-13
 この光学系OL7において、第1Aレンズ群G1Aと第1Bレンズ群G1Bとの軸上空気間隔d6、開口絞りS(第1Bレンズ群G1B)と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d10、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d18、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d20、及び第5レンズ群G5とフィルター群FLとの軸上空気間隔d27は変倍に際し変化する。また、開口絞りS(前群GF)と後群GR(第2レンズ群G2)との軸上空気間隔d10、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d18、及び、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d20は合焦に際して変化する。次の表21に、変倍時、並びに、広角端状態及び望遠端状態での、合焦時における無限遠撮影距離、中間撮影距離及び近距離撮影距離での可変間隔と、広角端状態及び望遠端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦における合焦レンズ群の移動量とを示す。ここで、変倍時の可変間隔は、無限遠撮影距離における広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の値を示す。
(表21)
[可変間隔データ]
(変倍時:無限遠撮影距離)
変倍状態  広角端     中間      望遠端
d0     ∞        ∞       ∞
d6     1.50     19.05     31.02
d10    2.99      1.50      1.50
d13    17.92     18.80     20.34
d18    6.18      8.84      7.79
d20    6.10      3.51      1.50
d27    11.99     11.00     11.00

(合焦時:広角端状態)
合焦状態  無限遠     中間      近距離
d0     ∞     2442.02     681.34
d10    2.99      6.12     15.86
d13    17.92     14.80      5.05
d18    6.18      4.89      1.58
d20    6.10      7.39     10.70

(合焦時:望遠端状態)
合焦状態  無限遠     中間      近距離
d10    2.99      6.12     15.86
d0     ∞      2834.35     654.84
d10    1.50      4.65     18.19
d13    20.34     17.19      3.65
d18    7.79      5.97      1.53
d20    1.50      3.32      7.76

[合焦レンズ群移動量]
    広角端  望遠端
M1 = 12.87  16.69
M2 = -4.60  -6.26
 この光学系OL7の無限遠物体合焦時における球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及びコマ収差図であって、広角端状態の場合を図14に、望遠端状態の場合を図15に示す。これらの各収差図より、この光学系OL7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。
[条件式対応値]
 第1実施例~第7実施例における条件式(1)~(17)の対応値を以下の表22に記載する。なお、第7実施例は変倍光学系であるため、表22には広角端状態における値を示す。
(表22)
(1)LF/TL
(2)f/fR
(3)Bf/TL
(4)Ymax/f
(5)Er/Ymax
(6)νRp
(7)θRp
(8)(-ff1)/f
(9)ff2/f
(10)(-f5)/f
(11)ff1/ff2
(12)1/β1
(13)β2
(14)(β1+1/β1)-2
(15)(β2+1/β2)-2
(16)M1/M2
(17)LF/LR

     第1実施例  第2実施例  第3実施例  第4実施例
LF    37.43     37.31     32.71     32.74
LR    79.09     83.09     77.18     69.01
ff1  -109.81    -114.20    -94.08    -96.74
ff2   62.56    113.19     82.01    -115.63

(1)    0.289     0.278     0.266     0.291
(2)   -0.369     0.418    -0.506    -0.166
(3)    0.101     0.105     0.106     0.095
(4)    0.213     0.213     0.263     0.258
(5)    1.042     1.129     0.997     1.013
(6)   17.98     27.35     17.98     18.90
(7)    0.655     0.632     0.655     0.650
(8)    1.078     1.120     1.141     1.152
(9)    0.614     1.110     0.995    -1.377
(10)   1.040     1.502     1.229     1.813
(11)  -1.755    -1.009    -1.147     0.837
(12)   0.532     0.406     0.402     0.465
(13)   0.496     0.667     0.600     1.244
(14)   0.172     0.121     0.120     0.146
(15)   0.159     0.213     0.195     0.238
(16)  -1.059    -1.769    -1.336     1.581
(17)   0.473     0.449     0.424     0.475

     第5実施例  第6実施例  第7実施例
LF    24.89     52.09     35.99
LR    85.51     91.20     87.96
ff1   -92.99    -72.25    -75.50
ff2    -     -197.56    129.29

(1)    0.200     0.335     0.261
(2)    0.023     0.437     0.271
(3)    0.113     0.079     0.102
(4)    0.257     0.163     0.249
(5)    0.991     1.248     1.192
(6)   27.35     20.88     27.35
(7)    0.632     0.639     0.632
(8)    1.100     0.543     0.868
(9)    -      -1.484     1.486
(10)   -      0.518     1.261
(11)   -      0.366    -0.584
(12)   0.330     0.319     0.103
(13)   -      1.160     0.663
(14)   0.089     0.084     0.010
(15)   -      0.245     0.212
(16)   -      0.979    -2.799
(17)   0.291     0.571     0.409
1 カメラ(光学機器)  OL(OL1~OL7) 光学系
GF 前群   S 開口絞り(絞り)   GR 後群
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
Gf1 第1合焦レンズ群   Gf2 第2合焦レンズ群

Claims (23)

  1.  物体側から順に、
     正の屈折力を有する前群と、
     絞りと、
     後群とからなり、
     次式の条件を満足する光学系。
    0.15 < LF/TL < 0.40
     但し、
     LF:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から前記絞りまでの光軸上の距離
     TL:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
  2.  次式の条件を満足する請求項1に記載の光学系。
    -1.50 < f/fR < 0.60
     但し、
     f:前記光学系の全系の焦点距離
     fR:前記後群の焦点距離
  3.  次式の条件を満足する請求項1または2に記載の光学系。
    0.03 < Bf/TL < 0.20
     但し、
     Bf:最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
     TL:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
  4.  合焦に際し、前記後群に含まれるレンズの少なくとも1枚は光軸に沿って移動する請求項1~3のいずれか一項に記載の光学系。
  5.  次式の条件を満足する請求項1~4のいずれか一項に記載の光学系。
    0.12 < Ymax/f < 0.30
     但し、
     Ymax:最大像高
     f:前記光学系の全系の焦点距離
  6.  次式の条件を満足する請求項1~5のいずれか一項に記載の光学系。
    0.90 < Er/Ymax < 1.30
     但し、
     Er:前記後群の最大有効半径
     Ymax:最大像高
  7.  前記後群は、次式の条件を満足する正レンズを少なくとも1枚有する請求項1~6のいずれか一項に記載の光学系。
    15.00 < νRp < 30.00
    0.58 < θRp < 0.70
     但し、
     νRp:前記正レンズの媒質のd線に対するアッベ数
     θRp:前記正レンズの媒質のd線に対する部分分散比
  8.  前記後群は、物体側から順に、
     負の屈折力を有する第2レンズ群と、
     第3レンズ群と、
     第4レンズ群と、
     負の屈折力を有する第5レンズ群とからなり、
     合焦の際に、少なくとも前記第2レンズ群の一部を第1合焦レンズ群とし、前記第4レンズ群を第2合焦レンズ群として、前記第1合焦レンズ群及び前記第2合焦レンズ群はそれぞれ異なる軌跡で光軸に沿って移動する請求項1~7のいずれか一項に記載の光学系。
  9.  次式の条件を満足する請求項8に記載の光学系。
    0.40 < (-ff1)/f < 1.50
     但し、
     ff1:前記第1合焦レンズ群の焦点距離
     f:前記光学系の全系の焦点距離
  10.  次式の条件を満足する請求項8または9に記載の光学系。
    -1.80 < ff2/f < 1.80
     但し、
     ff2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
     f:前記光学系の全系の焦点距離
  11.  次式の条件を満足する請求項8~10のいずれか一項に記載の光学系。
    0.35 < (-f5)/f < 2.00
     但し、
     f5:前記第5レンズ群の焦点距離
     f:前記光学系の全系の焦点距離
  12.  前記第1合焦レンズ群は、1つのレンズ成分からなる請求項8~11のいずれか一項に記載の光学系。
  13.  前記第2合焦レンズ群は、単レンズからなる請求項8~12のいずれか一項に記載の光学系。
  14.  無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第1合焦レンズ群は像側へ移動する請求項8~13のいずれか一項に記載の光学系。
  15.  次式の条件を満足する請求項8~14のいずれか一項に記載の光学系。
    -2.00 < ff1/ff2 < 1.50
     但し、
     ff1:前記第1合焦レンズ群の焦点距離
     ff2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
  16.  次式の条件を満足する請求項8~15のいずれか一項に記載の光学系。
    0.05 < 1/β1 < 0.70
     但し、
     β1:前記第1合焦レンズ群の横倍率
  17.  次式の条件を満足する請求項8~16のいずれか一項に記載の光学系。
    0.25 < β2 < 1.50
     但し、
     β2:前記第2合焦レンズ群の横倍率
  18.  次式の条件を満足する請求項8~17のいずれか一項に記載の光学系。
    (β1+1/β1)-2 < 0.250
     但し、
     β1:前記第1合焦レンズ群の横倍率
  19.  次式の条件を満足する請求項8~18のいずれか一項に記載の光学系。
    (β2+1/β2)-2 < 0.250
     但し、
     β2:前記第2合焦レンズ群の横倍率
  20.  次式の条件を満足する請求項8~19のいずれか一項に記載の光学系。
    -3.00 < M1/M2 < 2.00
     但し、
     M1:像側への移動を正としたときの、無限遠物体から近距離物体への合焦における前記第1合焦レンズ群の移動量
     M2:像側への移動を正としたときの、無限遠物体から近距離物体への合焦における前記第2合焦レンズ群の移動量
  21.  次式の条件を満足する請求項1~20のいずれか一項に記載の光学系。
    0.15 < LF/LR < 0.65
     但し、
     LF:最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から前記絞りまでの光軸上の距離
     LR:前記絞りから最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面までの光軸上の距離
  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機器。
  23.  物体側から順に、正の屈折力を有する前群と、絞りと、後群とからなる光学系の製造方法であって、
     次式の条件を満足するように配置する光学系の製造方法。
    0.15 < LF/TL < 0.40
     但し、
     LF:前記光学系の最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から前記絞りまでの光軸上の距離
     TL:前記光学系の最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離
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