WO2022071249A1 - 光学系、光学機器、および光学系の製造方法 - Google Patents

光学系、光学機器、および光学系の製造方法 Download PDF

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lens
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focusing
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    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical 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
    • G02B15/144—Optical 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 having four groups only
    • G02B15/1441—Optical 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 having four groups only the first group being positive
    • G02B15/144107—Optical 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 having four groups only the first group being positive arranged +++-

Definitions

  • the present invention relates to an optical system, an optical device, and a method for manufacturing the optical system.
  • the first optical system has a first lens group having a positive refractive force, an aperture aperture, and a succeeding group, which are arranged in order from the object side along the optical axis, and the succeeding group is
  • the first focusing lens group that moves along the optical axis during focusing and the second focusing lens group that is arranged on the image side of the first focusing lens group and moves along the optical axis during focusing. It has an optical lens group and satisfies the following conditional expression. 0.03 ⁇ D1 / TL ⁇ 0.25 However, D1: the distance on the optical axis from the lens surface on the most object side to the lens surface on the image side in the first lens group TL: Overall length of the optical system.
  • the second optical system includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a positive refraction, which are arranged in order from the object side along the optical axis. It has a third lens group having a force and a fourth lens group having a negative refractive power, and the distance between adjacent lens groups changes at the time of focusing.
  • the third optical system includes a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a positive refractive power, and a positive refraction, which are arranged in order from the object side along the optical axis. It has a third lens group having a force and a fourth lens group having a negative refractive power, and at the time of focusing, the second lens group and the third lens group move along the optical axis.
  • the following conditional expression is satisfied. 0.03 ⁇ D1 / TL ⁇ 0.25
  • D1 the distance on the optical axis from the lens surface on the most object side to the lens surface on the image side in the first lens group TL: Overall length of the optical system.
  • the optical device according to the present invention is configured to include the above optical system.
  • the first method for manufacturing an optical system according to the present invention is an optical system having a first lens group having a positive refractive force, an aperture aperture, and a subsequent group arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the succeeding group is arranged on the image side of the first focusing lens group that moves along the optical axis at the time of focusing and the first focusing lens group at the time of focusing. It has a second focusing lens group that moves along the optical axis, and each lens is arranged in a lens barrel so as to satisfy the following conditional expression. 0.03 ⁇ D1 / TL ⁇ 0.25
  • D1 the distance on the optical axis from the lens surface on the most object side to the lens surface on the image side in the first lens group TL: Overall length of the optical system.
  • the second method for manufacturing an optical system according to the present invention includes a first lens group having a positive refractive power and a second lens group having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is a method of manufacturing an optical system having a third lens group having a positive refractive power and a fourth lens group having a negative refractive power so that the distance between adjacent lens groups changes during focusing. Each lens is placed in the lens barrel.
  • the third method for manufacturing an optical system according to the present invention includes a first lens group having a positive refractive force and a second lens group having a positive refractive force arranged in order from the object side along the optical axis. It is a method of manufacturing an optical system having a third lens group having a positive refractive force and a fourth lens group having a negative refractive force, and is a method for manufacturing the second lens group and the third lens group at the time of focusing.
  • Each lens is placed in the lens barrel so that the and the lens move along the optical axis and satisfy the following conditional expression. 0.03 ⁇ D1 / TL ⁇ 0.25
  • D1 the distance on the optical axis from the lens surface on the most object side to the lens surface on the image side in the first lens group TL: Overall length of the optical system.
  • FIG. 8 (A) and 8 (B) are aberration diagrams of the optical system according to the fourth embodiment at infinity focusing and shortest shooting distance focusing, respectively. It is a figure which shows the structure of the camera which provided the optical system which concerns on each embodiment. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the optical system which concerns on 1st Embodiment. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the optical system which concerns on 2nd Embodiment. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the optical system which concerns on 3rd Embodiment.
  • the camera 1 includes a main body 2 and a photographing lens 3 mounted on the main body 2.
  • the main body 2 includes an image sensor 4, a main body control unit (not shown) that controls the operation of a digital camera, and a liquid crystal screen 5.
  • the photographing lens 3 includes an optical system OL composed of a plurality of lens groups and a lens position control mechanism (not shown) for controlling the position of each lens group.
  • the lens position control mechanism includes a sensor that detects the position of the lens group, a motor that moves the lens group back and forth along the optical axis, a control circuit that drives the motor, and the like.
  • the light from the subject is collected by the optical system OL of the photographing lens 3 and reaches the image plane I of the image pickup element 4.
  • the light from the subject that has reached the image plane I is photoelectrically converted by the image pickup device 4 and recorded as digital image data in a memory (not shown).
  • the digital image data recorded in the memory can be displayed on the liquid crystal screen 5 according to the operation of the user.
  • This camera may be a mirrorless camera or a single-lens reflex type camera having a quick return mirror.
  • the optical system OL shown in FIG. 9 schematically shows the optical system, and the lens configuration of the optical system OL is not limited to this configuration.
  • the optical system OL (1) as an example of the optical system OL according to the first embodiment is a first lens group having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is composed of G1, an aperture stop S, and a subsequent group GR.
  • the subsequent group GR is arranged on the image side of the first focusing lens group GF1 that moves along the optical axis during focusing and the first focusing lens group GF1 and is arranged along the optical axis during focusing. It is configured to have a moving second focusing lens group GF2. At the time of focusing, it is desirable that the first focusing lens group GF1 and the second focusing lens group GF2 move along the optical axis by different amounts of movement.
  • the optical system OL according to the first embodiment satisfies the following conditional expression (1). 0.03 ⁇ D1 / TL ⁇ 0.25 ... (1)
  • D1 the distance on the optical axis from the lens surface on the most object side to the lens surface on the image side in the first lens group G1 TL: the total length of the optical system OL.
  • the total length is shortened with respect to the focal length of the optical system, and it is possible to obtain an optical system having good optical performance while being compact, and an optical device provided with this optical system.
  • the optical system OL according to the first embodiment may be the optical system OL (2) shown in FIG. 3, the optical system OL (3) shown in FIG. 5, or the optical system OL (4) shown in FIG. 7.
  • conditional expression (1) defines an appropriate relationship between the distance on the optical axis from the lens surface on the most object side to the lens surface on the image side in the first lens group G1 and the total length of the optical system OL. be.
  • the corresponding value of the conditional expression (1) is less than the lower limit value, the first lens group G1 becomes too thin, and it becomes difficult to correct chromatic aberration and astigmatism. Further, since the edge thickness and the center thickness of the lenses constituting the first lens group G1 are too thin, it becomes difficult to manufacture the lens.
  • the lower limit of the conditional expression (1) is 0.05 and further to 0.07, the effect of the present embodiment can be further ensured.
  • conditional expression (1) If the corresponding value of the conditional expression (1) exceeds the upper limit value, it becomes difficult to move the exit pupil position far from the image plane (image sensor). If the exit pupil position is moved away from the image plane (image sensor), it becomes difficult to correct the curvature of field.
  • the upper limit value of the conditional expression (1) By setting the upper limit value of the conditional expression (1) to 0.22 and further to 0.20, the effect of the present embodiment can be further ensured.
  • the succeeding group GR includes a second lens group G2 having a positive refractive power and a third lens having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is desirable to have a group G3, the second lens group G2 is the first focusing lens group GF1, and the third lens group G3 is the second focusing lens group GF2. Further, it is desirable that the succeeding group GR has a fourth lens group G4 having a negative refractive power arranged side by side on the image side of the third lens group G3. As a result, the total length is shortened with respect to the focal length of the optical system, and it is possible to obtain an optical system having good optical performance while being compact.
  • the optical system OL (1) as an example of the optical system OL according to the second embodiment is a first lens group having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is composed of G1, a second lens group G2 having a positive refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power.
  • G1 a first lens group having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is composed of G1, a second lens group G2 having a positive refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power.
  • the total length is shortened with respect to the focal length of the optical system, and it is possible to obtain an optical system having good optical performance while being compact, and an optical device provided with this optical system.
  • the optical system OL according to the second embodiment may be the optical system OL (2) shown in FIG. 3, the optical system OL (3) shown in FIG. 5, or the optical system OL (4) shown in FIG. 7. It is desirable that the optical system OL according to the second embodiment has an aperture stop S arranged between the first lens group G1 and the second lens group G2.
  • the optical system OL according to the second embodiment satisfies the above-mentioned conditional expression (1).
  • the conditional expression (1) it is possible to optimize the exit pupil position with respect to the image plane (image sensor) while reducing the size of the optical system as in the case of the first embodiment.
  • the lower limit value of the conditional expression (1) to 0.05 and further to 0.07
  • the effect of the present embodiment can be further ensured.
  • the upper limit value of the conditional expression (1) By setting the upper limit value of the conditional expression (1) to 0.22 and further to 0.20, the effect of the present embodiment can be further ensured.
  • the optical system OL (1) as an example of the optical system OL according to the third embodiment is a first lens group having a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is composed of G1, a second lens group G2 having a positive refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 move along the optical axis. It is desirable that the distance between adjacent lens groups changes during focusing.
  • the optical system OL according to the third embodiment satisfies the above-mentioned conditional expression (1).
  • the total length is shortened with respect to the focal length of the optical system, and it is possible to obtain an optical system having good optical performance while being compact, and an optical device provided with this optical system.
  • the optical system OL according to the third embodiment may be the optical system OL (2) shown in FIG. 3, the optical system OL (3) shown in FIG. 5, or the optical system OL (4) shown in FIG. 7. It is desirable that the optical system OL according to the third embodiment has an aperture stop S arranged between the first lens group G1 and the second lens group G2.
  • conditional expression (1) it is possible to optimize the exit pupil position with respect to the image plane (image sensor) while reducing the size of the optical system as in the case of the first embodiment. Further, by setting the lower limit value of the conditional expression (1) to 0.05 and further to 0.07, the effect of the present embodiment can be further ensured. By setting the upper limit value of the conditional expression (1) to 0.22 and further to 0.20, the effect of the present embodiment can be further ensured.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (2). 1.20 ⁇ (-f4) /f ⁇ 2.00 ... (2)
  • f4 focal length of the fourth lens group G4
  • f focal length of the optical system OL
  • Conditional expression (2) defines an appropriate range for the refractive power of the fourth lens group G4. By satisfying the conditional expression (2), chromatic aberration of magnification, distortion, and curvature of field can be satisfactorily corrected.
  • the refractive power of the fourth lens group G4 becomes too strong, and it becomes difficult to correct the chromatic aberration of magnification and the distortion. In addition, it becomes difficult to move the exit pupil position far from the image plane (image sensor).
  • conditional expression (2) exceeds the upper limit value, the refractive power of the fourth lens group G4 becomes too weak, and it becomes difficult to correct the curvature of field.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (3). 1.10 ⁇ 4 ⁇ 1.40 ... (3)
  • ⁇ 4 lateral magnification of the 4th lens group G4 at infinity focusing
  • Conditional expression (3) defines an appropriate range for the lateral magnification of the fourth lens group G4. By satisfying the conditional expression (3), good optical performance can be obtained while downsizing the optical system.
  • the optical system becomes large and at the same time, it becomes difficult to correct the curvature of field.
  • the lower limit of the conditional expression (3) By setting the lower limit of the conditional expression (3) to 1.17, the effect of each embodiment can be made more reliable.
  • conditional expression (3) If the corresponding value of the conditional expression (3) exceeds the upper limit, it becomes difficult to correct curvature of field and distortion.
  • upper limit value of the conditional expression (3) By setting the upper limit value of the conditional expression (3) to 1.35, the effect of each embodiment can be made more reliable.
  • the fourth lens group G4 is composed of one negative lens, and it is desirable that the following conditional expression (4) is satisfied. 28.0 ⁇ d41 ⁇ 45.0 ... (4) However, ⁇ d41: Abbe number based on the d line of the negative lens of the 4th lens group G4.
  • Conditional expression (4) defines an appropriate range for the Abbe number of negative lenses constituting the fourth lens group G4. By satisfying the conditional expression (4), the chromatic aberration of magnification can be satisfactorily corrected.
  • conditional expression (4) If the corresponding value of the conditional expression (4) is less than the lower limit value, the correction of chromatic aberration of magnification becomes excessive.
  • the lower limit of the conditional expression (4) By setting the lower limit of the conditional expression (4) to 30.0 and further to 32.0, the effect of each embodiment can be further ensured.
  • conditional expression (4) If the corresponding value of the conditional expression (4) exceeds the upper limit value, the correction of chromatic aberration of magnification becomes insufficient.
  • the upper limit value of the conditional expression (4) By setting the upper limit value of the conditional expression (4) to 43.0 and further to 41.0, the effect of each embodiment can be further ensured.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (5). 0.50 ⁇ f2 / f3 ⁇ 2.00 ... (5)
  • f2 focal length of the second lens group
  • G2 focal length of the third lens group G3
  • Conditional expression (5) defines an appropriate relationship between the focal length of the second lens group G2 and the focal length of the third lens group G3.
  • the refractive power of the third lens group G3 becomes too weak, and it becomes difficult to correct the astigmatism difference.
  • the refractive power of the third lens group G3 becomes too strong, and it becomes difficult to correct the curvature of field.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (6). 0.04 ⁇ d23 / TL ⁇ 0.11 ... (6)
  • d23 the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 at the time of infinity focusing TL: the total length of the optical system OL.
  • Conditional expression (6) defines an appropriate relationship between the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 on the optical axis and the total length of the optical system OL.
  • conditional expression (6) If the corresponding value of the conditional expression (6) is less than the lower limit value, the moving space of each lens group required for focusing is insufficient, and it becomes difficult to correct astigmatism at the time of close-range focusing.
  • the lower limit of the conditional expression (6) By setting the lower limit of the conditional expression (6) to 0.05, the effect of each embodiment can be further ensured.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (7). 0.60 ⁇ d23 / d12 ⁇ 1.00 ... (7)
  • d23 the distance on the optical axis between the second lens group G2 and the third lens group G3 at the time of infinity focusing
  • d12 the light between the first lens group G1 and the second lens group G2 at the time of infinity focusing.
  • conditional expression (7) an appropriate relationship between the distance between the second lens group G2 and the third lens group G3 on the optical axis and the distance between the first lens group G1 and the second lens group G2 on the optical axis. It regulates.
  • conditional expression (7) If the corresponding value of the conditional expression (7) is less than the lower limit value, it becomes difficult to correct astigmatism at the time of close-range focusing.
  • the lower limit of the conditional expression (7) By setting the lower limit of the conditional expression (7) to 0.67, the effect of each embodiment can be made more reliable.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (8). 0.10 ⁇ 2 / ⁇ 3 ⁇ 0.90 ... (8)
  • ⁇ 2 lateral magnification of the second lens group G2 at the time of infinity focusing
  • ⁇ 3 lateral magnification of the third lens group G3 at the time of infinity focusing
  • Conditional expression (8) defines an appropriate relationship between the lateral magnification of the second lens group G2 and the lateral magnification of the third lens group G3.
  • conditional expression (8) If the corresponding value of the conditional expression (8) is less than the lower limit value, it becomes difficult to correct astigmatism at the time of close-range focusing.
  • the lower limit of the conditional expression (8) By setting the lower limit of the conditional expression (8) to 0.18, the effect of each embodiment can be made more reliable.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (9). 0.015 ⁇ 2 + (1 / ⁇ 2) ⁇ -2 ⁇ 0.170 ... (9) However, ⁇ 2: lateral magnification of the second lens group G2 when focusing at infinity.
  • Conditional expression (9) defines an appropriate range for the lateral magnification of the second lens group G2.
  • the amount of movement of the second lens group from the infinity focusing state to the close range focusing state can be reduced, the lens can be miniaturized, and the lens can be miniaturized. Good optical performance can be obtained.
  • conditional expression (9) If the corresponding value of the conditional expression (9) is less than the lower limit, it becomes difficult to correct spherical aberration and axial chromatic aberration.
  • the lower limit of the conditional expression (9) By setting the lower limit of the conditional expression (9) to 0.020, the effect of each embodiment can be made more reliable.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (10). 0.100 ⁇ 3 + (1 / ⁇ 3) ⁇ -2 ⁇ 0.250 ... (10) However, ⁇ 3: lateral magnification of the third lens group G3 when focusing at infinity
  • the conditional expression (10) defines an appropriate range for the lateral magnification of the third lens group G3.
  • the conditional expression (10) the amount of movement of the third lens group from the infinity focusing state to the close range focusing state can be reduced, the lens can be miniaturized, and the lens can be miniaturized. Good optical performance can be obtained.
  • conditional expression (10) If the corresponding value of the conditional expression (10) is less than the lower limit, it becomes difficult to correct curvature of field and astigmatism.
  • the lower limit of the conditional expression (10) By setting the lower limit of the conditional expression (10) to 0.160, the effect of each embodiment can be made more reliable.
  • the second lens group G2 includes a first positive lens, a first negative lens, and a second negative lens arranged in order from the object side along the optical axis. , It is desirable to consist of a second positive lens. Further, the second lens group G2 includes a positive lens component composed of a first positive lens and a first negative lens, a second negative lens, and a second positive lens arranged in order from the object side along the optical axis. Is desirable. As a result, while satisfactorily correcting axial chromatic aberration, spherical aberration, coma, astigmatism, etc., the Petzval sum can be appropriately reduced and curvature of field can be satisfactorily corrected.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (11). 0.00 ⁇ N21-N22 ⁇ 0.40 ... (11)
  • N21 the refractive index of the first positive lens of the second lens group G2 with respect to the d-line
  • N22 the refractive index of the first negative lens of the second lens group G2 with respect to the d-line.
  • conditional expression (11) defines an appropriate range for the difference between the refractive index of the first positive lens and the refractive index of the first negative lens in the second lens group G2.
  • conditional expression (11) If the corresponding value of the conditional expression (11) is less than the lower limit, it becomes difficult to correct the curvature of field.
  • the lower limit of the conditional expression (11) By setting the lower limit of the conditional expression (11) to 0.10 and further to 0.15, the effect of each embodiment can be further ensured.
  • conditional expression (11) exceeds the upper limit value, it becomes difficult to correct the spherical aberration.
  • the upper limit value of the conditional expression (11) By setting the upper limit value of the conditional expression (11) to 0.35 and further to 0.30, the effect of each embodiment can be further ensured.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (12). N21> 1.90 ... (12) However, N21: the refractive index of the first positive lens of the second lens group G2 with respect to the d line.
  • conditional expression (12) defines an appropriate range for the refractive index of the first positive lens in the second lens group G2.
  • optical system OL satisfies the following conditional expression (13). 25.0 ⁇ d21 ⁇ 35.0 ... (13)
  • ⁇ d21 Abbe number based on the d line of the first positive lens of the second lens group G2.
  • Conditional expression (13) defines an appropriate range for the Abbe number of the first positive lens in the second lens group G2. By satisfying the conditional expression (13), the axial chromatic aberration can be satisfactorily corrected.
  • conditional expression (13) If the corresponding value of the conditional expression (13) is less than the lower limit value, the axial chromatic aberration will be insufficiently corrected, and good correction will be difficult.
  • the lower limit value of the conditional expression (13) By setting the lower limit value of the conditional expression (13) to 28.0, the effect of each embodiment can be made more certain.
  • conditional expression (13) exceeds the upper limit value, the axial chromatic aberration will be overcorrected and good correction will be difficult.
  • the upper limit value of the conditional expression (13) is set to 31.0, the effect of each embodiment can be made more reliable.
  • the third lens group G3 has one positive lens. This makes it possible to satisfactorily correct curvature of field while reducing the size of the optical system.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (14). -1.20 ⁇ (R31 + R32) / (R32-R31) ⁇ 0.00 ... (14)
  • R31 the paraxial radius of curvature of the lens surface on the object side in the positive lens of the third lens group G3
  • R32 the paraxial radius of curvature of the lens surface on the image side in the positive lens of the third lens group G3.
  • conditional expression (14) defines an appropriate range for the shape factor of the positive lens constituting the third lens group G3. By satisfying the conditional expression (14), spherical aberration and astigmatism can be satisfactorily corrected.
  • conditional expression (14) If the corresponding value of the conditional expression (14) is less than the lower limit value, it becomes difficult to correct the spherical aberration.
  • the lower limit of the conditional expression (14) By setting the lower limit of the conditional expression (14) to ⁇ 1.05, the effect of each embodiment can be further ensured.
  • the optical system OL according to the first to third embodiments satisfies the following conditional expression (15). 0.00 ⁇ f / f1 ⁇ 0.70 ... (15)
  • f focal length of the optical system OL
  • f1 focal length of the first lens group G1
  • Conditional expression (15) defines an appropriate range for the refractive power of the first lens group G1. By satisfying the conditional expression (15), spherical aberration, curvature of field, and astigmatism can be satisfactorily corrected.
  • conditional expression (15) If the corresponding value of the conditional expression (15) is less than the lower limit value, it becomes difficult to correct the spherical aberration.
  • the lower limit of the conditional expression (15) By setting the lower limit of the conditional expression (15) to 0.10 and further to 0.13, the effect of each embodiment can be further ensured.
  • conditional expression (15) exceeds the upper limit, it becomes difficult to correct curvature of field and astigmatism.
  • the upper limit of the conditional expression (15) is set to 0.50 and further to 0.35, the effect of each embodiment can be further ensured.
  • the first lens group G1 is composed of at least two lenses. As a result, axial chromatic aberration, spherical aberration, and coma can be satisfactorily corrected.
  • the first lens group G1 has a negative lens arranged on the object side most. As a result, astigmatism can be satisfactorily corrected.
  • the manufacturing method of the optical system OL will be outlined.
  • the first lens group G1 having a positive refractive power, the aperture stop S, and the subsequent group GR are arranged in order from the object side along the optical axis (step ST1).
  • the subsequent group GR the first focusing lens group GF1 that moves along the optical axis during focusing and the first focusing lens group GF1 along the optical axis on the image side during focusing.
  • a moving second focusing lens group is arranged (step ST2).
  • each lens is arranged in the lens barrel so as to satisfy at least the above conditional expression (1) (step ST3). According to such a manufacturing method, the total length is shortened with respect to the focal length of the optical system, and it becomes possible to manufacture an optical system having good optical performance while being compact.
  • the manufacturing method of the optical system OL according to the second embodiment will be outlined.
  • a fourth lens group G4 having a negative refractive power is arranged (step ST11).
  • each lens is arranged in the lens barrel so that the distance between the adjacent lens groups changes at the time of focusing (step ST12). According to such a manufacturing method, the total length is shortened with respect to the focal length of the optical system, and it becomes possible to manufacture an optical system having good optical performance while being compact.
  • the manufacturing method of the optical system OL will be outlined.
  • a fourth lens group G4 having a negative refractive power is arranged (step ST21).
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 are configured to move along the optical axis (step ST22).
  • each lens is arranged in the lens barrel so as to satisfy at least the above conditional expression (1) (step ST23). According to such a manufacturing method, the total length is shortened with respect to the focal length of the optical system, and it becomes possible to manufacture an optical system having good optical performance while being compact.
  • FIG. 1, FIG. 3, FIG. 5, and FIG. 7 are cross-sectional views showing the configuration and refractive power distribution of the optical system OL ⁇ OL (1) to OL (4) ⁇ according to the first to fourth embodiments.
  • the moving direction along the optical axis of each lens group when focusing on a short-range object from infinity is indicated by an arrow. Shows.
  • each lens group is represented by a combination of reference numerals G and numbers, and each lens is represented by a combination of reference numerals L and numbers.
  • the lens group and the like are represented by independently using combinations of the reference numerals and numbers for each embodiment. Therefore, even if the same combination of reference numerals and numbers is used between the examples, it does not mean that they have the same configuration.
  • f is the focal length of the entire lens system
  • FNO is the F number
  • ⁇ is the half angle of view (maximum angle of view, unit is "°")
  • Y is the image height.
  • TL indicates the distance from the frontmost surface of the lens to the final surface of the lens on the optical axis plus BF
  • BF indicates the distance (back focus) from the final surface of the lens to the image plane I on the optical axis.
  • BFa indicates the air conversion length of the back focus.
  • ⁇ 2 indicates the lateral magnification of the second lens group at the time of infinity focusing.
  • ⁇ 3 indicates the lateral magnification of the third lens group at the time of focusing at infinity.
  • ⁇ 4 indicates the lateral magnification of the fourth lens group at the time of focusing at infinity.
  • the plane numbers indicate the order of the optical planes from the object side along the traveling direction of the light beam
  • R is the radius of curvature of each optical plane (the plane whose center of curvature is located on the image side).
  • D is the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (or image surface)
  • nd is the refractive index of the material of the optical member with respect to the d line
  • ⁇ d is optical.
  • the Abbe numbers based on the d-line of the material of the member are shown. “ ⁇ ” of the radius of curvature indicates a plane or an opening, and (aperture S) indicates an opening aperture S.
  • the description of the refractive index nd of air 1.00000 is omitted.
  • the optical surface is an aspherical surface, the surface number is marked with *, and the radius of curvature R indicates the near-axis radius of curvature.
  • the table of [Variable spacing data] shows the surface spacing at the surface number i in which the surface spacing is (Di) in the table of [Lens specifications].
  • f indicates the focal length of the entire lens system
  • ⁇ indicates the photographing magnification.
  • D0 indicates the distance from the object to the lens surface on the most object side of the optical system. Note that infinity indicates the time of focusing on an infinity object, and short distance indicates the time of focusing on a short-distance object (the shortest shooting distance object).
  • the table of [lens group data] shows the starting surface (the surface closest to the object) and the focal length of each lens group.
  • mm is generally used for the focal length f, the radius of curvature R, the plane spacing D, other lengths, etc., unless otherwise specified, but the optical system is expanded proportionally. Alternatively, it is not limited to this because the same optical performance can be obtained even if the proportional reduction is performed.
  • FIG. 1 is a diagram showing a lens configuration in an infinity-focused state of the optical system according to the first embodiment.
  • the optical system OL (1) according to the first embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive power, an aperture aperture S, and a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is composed of a second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 move toward the object side by different amounts of movement along the optical axis and are adjacent to each other.
  • the distance between each lens group changes.
  • the positions of the first lens group G1, the aperture stop S, and the fourth lens group G4 are fixed with respect to the image plane I.
  • the symbol (+) or ( ⁇ ) attached to each lens group symbol indicates the refractive power of each lens group, and this also applies to all the following examples.
  • the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 constitute a subsequent group GR having a positive refractive power as a whole.
  • the second lens group G2 corresponds to the first focusing lens group GF1 in the subsequent group GR.
  • the third lens group G3 corresponds to the second focusing lens group GF2 in the subsequent group GR.
  • the first lens group G1 is composed of a bonded lens having a positive refractive power in which a negative lens L11 and a positive lens L12 are bonded in order from the object side. That is, the first lens group G1 is composed of one lens component.
  • the positive lens L12 has an aspherical lens surface on the image side.
  • the second lens group G2 includes a bonded lens having a positive refractive power in which the first positive lens L21 and the first negative lens L22 are joined in order from the object side along the optical axis, and a second negative lens L23. And the second positive lens L24.
  • the second positive lens L24 is a hybrid type lens configured by providing a resin layer on the image side surface of the glass lens body. The surface of the resin layer on the image side is an aspherical surface, and the second positive lens L24 is a composite aspherical surface lens.
  • the surface number 10 is the surface on the object side of the lens body
  • the surface number 11 is the surface on the image side of the lens body
  • the surface on the object side of the resin layer (the surface where both are joined)
  • the surface number indicates a surface of the resin layer on the image side.
  • the third lens group G3 is composed of one positive lens 31.
  • the positive lens 31 has an aspherical lens surface on the image side.
  • the fourth lens group G4 is composed of one negative lens 41.
  • the image plane I is arranged on the image side of the fourth lens group G4.
  • An optical filter FL that can be inserted and removed is arranged between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the optical filter FL for example, an NC filter (neutral color filter), a color filter, a polarizing filter, an ND filter (dimming filter), an IR cut filter (infrared cut filter), a UV cut filter (ultraviolet cut filter), etc. are used. Be done. The same applies to the optical filter FL described in the second to fourth embodiments described later.
  • an image pickup device (not shown) composed of a CCD, CMOS, or the like is arranged on the image plane I.
  • Table 1 below lists the values of the specifications of the optical system according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is a diagram of various aberrations of the optical system according to the first embodiment at the time of infinity focusing.
  • FIG. 2B is a diagram of various aberrations of the optical system according to the first embodiment when the shortest shooting distance is in focus.
  • FNO indicates F number
  • Y indicates image height.
  • NA indicates the numerical aperture
  • Y indicates the image height.
  • the spherical aberration diagram shows the value of the F number or numerical aperture corresponding to the maximum aperture
  • the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum image height
  • the coma aberration diagram shows the value of each image height. ..
  • the solid line shows the sagittal image plane and the broken line shows the meridional image plane.
  • the optical system according to the first embodiment has excellent imaging performance in which various aberrations are satisfactorily corrected in the entire range from infinity focusing to the shortest shooting distance focusing. You can see that there is.
  • FIG. 3 is a diagram showing a lens configuration in an infinity-focused state of the optical system according to the second embodiment.
  • the optical system OL (2) according to the second embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive power, an aperture aperture S, and a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is composed of a second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 move toward the object side by different amounts of movement along the optical axis and are adjacent to each other. The distance between each lens group changes.
  • the positions of the first lens group G1, the aperture stop S, and the fourth lens group G4 are fixed with respect to the image plane I.
  • the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 constitute a subsequent group GR having a positive refractive power as a whole.
  • the second lens group G2 corresponds to the first focusing lens group GF1 in the subsequent group GR.
  • the third lens group G3 corresponds to the second focusing lens group GF2 in the subsequent group GR.
  • the first lens group G1 is composed of a negative lens L11 and a positive lens L12 arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the second lens group G2 includes a bonded lens having a positive refractive power in which the first positive lens L21 and the first negative lens L22 are joined in order from the object side along the optical axis, and a second negative lens L23. And the second positive lens L24.
  • the second positive lens L24 is a hybrid type lens configured by providing a resin layer on the image side surface of the glass lens body. The surface of the resin layer on the image side is an aspherical surface, and the second positive lens L24 is a composite aspherical surface lens.
  • the surface number 11 is the surface on the object side of the lens body
  • the surface number 12 is the surface on the image side of the lens body
  • the surface on the object side of the resin layer (the surface where both are joined)
  • the surface number is the surface number.
  • Reference numeral 13 indicates a surface of the resin layer on the image side.
  • the third lens group G3 is composed of a negative lens 31 and a positive lens 32 arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the negative lens 31 has aspherical lens surfaces on both sides.
  • the fourth lens group G4 is composed of one negative lens 41.
  • the image plane I is arranged on the image side of the fourth lens group G4.
  • An optical filter FL that can be inserted and removed is arranged between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • an image pickup device (not shown) composed of a CCD, CMOS, or the like is arranged on the image plane I.
  • Table 2 below lists the values of the specifications of the optical system according to the second embodiment.
  • FIG. 4A is a diagram of various aberrations of the optical system according to the second embodiment at the time of infinity focusing.
  • FIG. 4B is an aberration diagram at the time of focusing the shortest shooting distance of the optical system according to the second embodiment. From each aberration diagram, the optical system according to the second embodiment has excellent imaging performance in which various aberrations are satisfactorily corrected in the entire range from infinity focusing to the shortest shooting distance focusing. You can see that there is.
  • FIG. 5 is a diagram showing a lens configuration in an infinity-focused state of the optical system according to the third embodiment.
  • the optical system OL (3) according to the third embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive power, an aperture aperture S, and a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is composed of a second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 move toward the object side by different amounts of movement along the optical axis and are adjacent to each other. The distance between each lens group changes.
  • the positions of the first lens group G1, the aperture stop S, and the fourth lens group G4 are fixed with respect to the image plane I.
  • the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 constitute a subsequent group GR having a positive refractive power as a whole.
  • the second lens group G2 corresponds to the first focusing lens group GF1 in the subsequent group GR.
  • the third lens group G3 corresponds to the second focusing lens group GF2 in the subsequent group GR.
  • the first lens group G1 is a positive refraction in which the first negative lens L11, the second negative lens L12, the positive lens L13, and the third negative lens L14 are joined in order from the object side along the optical axis. It consists of a bonded lens with power.
  • the second negative lens L12 has aspherical lens surfaces on both sides.
  • the second lens group G2 includes a bonded lens having a positive refractive power in which the first positive lens L21 and the first negative lens L22 are joined in order from the object side along the optical axis, and a second negative lens L23. And the second positive lens L24.
  • the second positive lens L24 has an aspherical lens surface on the image side.
  • the third lens group G3 is composed of one positive lens 31.
  • the positive lens 31 has an aspherical lens surface on the image side.
  • the fourth lens group G4 is composed of one negative lens 41.
  • the image plane I is arranged on the image side of the fourth lens group G4.
  • An optical filter FL that can be inserted and removed is arranged between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • an image pickup device (not shown) composed of a CCD, CMOS, or the like is arranged on the image plane I.
  • Table 3 below lists the values of the specifications of the optical system according to the third embodiment.
  • FIG. 6A is a diagram of various aberrations of the optical system according to the third embodiment at the time of infinity focusing.
  • FIG. 6B is a diagram of various aberrations of the optical system according to the third embodiment when the shortest shooting distance is in focus. From each aberration diagram, the optical system according to the third embodiment has excellent imaging performance in which various aberrations are satisfactorily corrected in the entire range from infinity focusing to the shortest shooting distance focusing. You can see that there is.
  • FIG. 7 is a diagram showing a lens configuration in an infinity-focused state of the optical system according to the fourth embodiment.
  • the optical system OL (4) according to the fourth embodiment has a first lens group G1 having a positive refractive power, an aperture aperture S, and a positive refractive power arranged in order from the object side along the optical axis. It is composed of a second lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 move toward the object side by different amounts of movement along the optical axis and are adjacent to each other. The distance between each lens group changes.
  • the positions of the first lens group G1, the aperture stop S, and the fourth lens group G4 are fixed with respect to the image plane I.
  • the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 constitute a subsequent group GR having a positive refractive power as a whole.
  • the second lens group G2 corresponds to the first focusing lens group GF1 in the subsequent group GR.
  • the third lens group G3 corresponds to the second focusing lens group GF2 in the subsequent group GR.
  • the first lens group G1 is composed of a negative lens L11 and a positive lens L12 arranged in order from the object side along the optical axis.
  • the positive lens L12 is a hybrid type lens configured by providing a resin layer on the image side surface of the glass lens body.
  • the surface of the resin layer on the image side is an aspherical surface
  • the positive lens L12 is a composite aspherical surface lens.
  • the surface number 3 is the surface on the object side of the lens body
  • the surface number 4 is the surface on the image side of the lens body
  • the surface on the object side of the resin layer (the surface where both are joined)
  • Reference numeral 5 indicates a surface of the resin layer on the image side.
  • the second lens group G2 includes a bonded lens having a positive refractive power in which the first positive lens L21 and the first negative lens L22 are joined in order from the object side along the optical axis, and a second negative lens L23. And the second positive lens L24.
  • the second positive lens L24 has an aspherical lens surface on the image side.
  • the third lens group G3 is composed of one positive lens 31.
  • the positive lens 31 has an aspherical lens surface on the image side.
  • the fourth lens group G4 is composed of one negative lens 41.
  • the image plane I is arranged on the image side of the fourth lens group G4.
  • An optical filter FL that can be inserted and removed is arranged between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • an image pickup device (not shown) composed of a CCD, CMOS, or the like is arranged on the image plane I.
  • Table 4 lists the values of the specifications of the optical system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 8A is a diagram of various aberrations of the optical system according to the fourth embodiment at the time of infinity focusing.
  • FIG. 8B is an aberration diagram at the time of focusing the shortest shooting distance of the optical system according to the fourth embodiment. From each aberration diagram, the optical system according to the fourth embodiment has excellent imaging performance in which various aberrations are satisfactorily corrected in the entire range from infinity focusing to the shortest shooting distance focusing. You can see that there is.
  • Conditional expression (1) 0.03 ⁇ D1 / TL ⁇ 0.25
  • Conditional expression (2) 1.20 ⁇ (-f4) /f ⁇ 2.000
  • Conditional expression (3) 1.10 ⁇ 4 ⁇ 1.40
  • Conditional expression (4) 28.0 ⁇ d41 ⁇ 45.0
  • Conditional expression (5) 0.50 ⁇ f2 / f3 ⁇ 2.000
  • Conditional expression (6) 0.04 ⁇ d23 / TL ⁇ 0.11
  • Conditional expression (7) 0.60 ⁇ d23 / d12 ⁇ 1.000
  • Conditional expression (8) 0.10 ⁇ 2 / ⁇ 3 ⁇ 0.90
  • Conditional expression (9) 0.015 ⁇ 2 + (1 / ⁇ 2) ⁇ -2 ⁇ 0.170
  • Conditional expression (10) 0.100 ⁇ 3 + (1 / ⁇ 3) ⁇ -2 ⁇ 0.250
  • Conditional expression (11) 0.00 ⁇ N21-N22 ⁇ 0.40
  • Conditional expression (11) 0.00 ⁇ N21-N22 ⁇ 0.40
  • Conditional expression (11)
  • the total length is shortened with respect to the focal length of the optical system, and it is possible to realize an optical system having good optical performance while being compact.
  • a four-group configuration is shown, but the present application is not limited to this, and a variable magnification optical system having another group configuration (for example, five groups, etc.) can also be configured.
  • a lens or a lens group may be added to the most object side or the most image plane side of the optical system of the present embodiment.
  • the lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes at the time of focusing.
  • the lens group or partial lens group is moved so as to have a component in the direction perpendicular 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 used as an anti-vibration lens group.
  • the lens surface may be formed of a spherical surface or a flat surface, or may be formed of an aspherical surface.
  • 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 displaced, the deterioration of the depiction performance is small, which is preferable.
  • 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. It doesn't matter which one. Further, 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 is preferably arranged between the first lens group and the second lens group, 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 contrast optical performance.
  • G1 1st lens group G2 2nd lens group G3 3rd lens group G4 4th lens group I image plane S aperture stop

Landscapes

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Abstract

光学系（ＯＬ）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群（Ｇ１）と、開口絞り（Ｓ）と、後続群（ＧＲ）とを有し、後続群（ＧＲ）は、合焦の際に光軸に沿って移動する第１合焦レンズ群（ＧＦ１）と、第１合焦レンズ群（ＧＦ１）より像側に配置されて合焦の際に光軸に沿って移動する第２合焦レンズ群（ＧＦ２）とを有し、以下の条件式を満足する。 ０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５　但し、Ｄ１：第１レンズ群（Ｇ１）における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離　ＴＬ：光学系（ＯＬ）の全長

Description

光学系、光学機器、および光学系の製造方法
　本発明は、光学系、光学機器、および光学系の製造方法に関する。
　従来から、小型で広い画角を有する単焦点の光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このような光学系では、光学系の焦点距離に対して全長が長くなっていた。
特開２０１３－１９０７４２号公報
　第１の本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、後続群とを有し、前記後続群は、合焦の際に光軸に沿って移動する第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群より像側に配置されて合焦の際に光軸に沿って移動する第２合焦レンズ群とを有し、以下の条件式を満足する。
　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
　但し、Ｄ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
　第２の本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、合焦の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。
　第３の本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、合焦の際、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸に沿って移動し、以下の条件式を満足する。
　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
　但し、Ｄ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
　本発明に係る光学機器は、上記光学系を備えて構成される。
　第１の本発明に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、後続群とを有する光学系の製造方法であって、前記後続群は、合焦の際に光軸に沿って移動する第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群より像側に配置されて合焦の際に光軸に沿って移動する第２合焦レンズ群とを有し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
　但し、Ｄ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
　第２の本発明に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、合焦の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
　第３の本発明に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、合焦の際、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸に沿って移動し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
　但し、Ｄ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図２（Ａ）、図２（Ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時、最短撮影距離合焦時の諸収差図である。 第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図４（Ａ）、図４（Ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時、最短撮影距離合焦時の諸収差図である。 第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時、最短撮影距離合焦時の諸収差図である。 第４実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図８（Ａ）、図８（Ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時、最短撮影距離合焦時の諸収差図である。 各実施形態に係る光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 第１実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。
　以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、各実施形態に係る光学系を備えたカメラ（光学機器）を図９に基づいて説明する。このカメラ１は、図９に示すように、本体２と、本体２に装着される撮影レンズ３により構成される。本体２は、撮像素子４と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部（不図示）と、液晶画面５とを備える。撮影レンズ３は、複数のレンズ群からなる光学系ＯＬと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構（不図示）とを備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサと、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモータと、モータを駆動する制御回路などにより構成される。
　被写体からの光は、撮影レンズ３の光学系ＯＬにより集光されて、撮像素子４の像面Ｉ上に到達する。像面Ｉに到達した被写体からの光は、撮像素子４により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面５に表示することが可能である。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。また、図９に示す光学系ＯＬは、光学系を模式的に示したものであり、光学系ＯＬのレンズ構成はこの構成に限定されるものではない。
　次に、第１実施形態に係る光学系について説明する。第１実施形態に係る光学系ＯＬの一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、後続群ＧＲとを有して構成される。後続群ＧＲは、合焦の際に光軸に沿って移動する第１合焦レンズ群ＧＦ１と、第１合焦レンズ群ＧＦ１より像側に配置されて合焦の際に光軸に沿って移動する第２合焦レンズ群ＧＦ２とを有して構成される。なお、合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが光軸に沿って異なる移動量で移動することが望ましい。
　上記構成の下、第１実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１）を満足する。
　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５　・・・（１）
　但し、Ｄ１：第１レンズ群Ｇ１における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
　　　　ＴＬ：光学系ＯＬの全長
　第１実施形態によれば、光学系の焦点距離に対して全長が短くなり、小型でありながら良好な光学性能を有した光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。第１実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でもよく、図５に示す光学系ＯＬ（３）でもよく、図７に示す光学系ＯＬ（４）でもよい。
　条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、光学系ＯＬの全長との適切な関係を規定するものである。条件式（１）を満足することで、光学系を小型化しつつ、像面（撮像素子）に対する射出瞳位置を最適化することができる。
　条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１が薄くなりすぎるため、色収差や非点隔差を補正することが困難になる。また、第１レンズ群Ｇ１を構成するレンズの縁厚および中心厚が薄くなりすぎるため、レンズの製造が困難になる。条件式（１）の下限値を０．０５、さらに０．０７に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、射出瞳位置を像面（撮像素子）から遠くすることが困難になる。射出瞳位置を像面（撮像素子）から遠くしようとすると、像面湾曲を補正することが困難になる。条件式（１）の上限値を０．２２、さらに０．２０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、後続群ＧＲは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とを有し、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群ＧＦ１であり、第３レンズ群Ｇ３が第２合焦レンズ群ＧＦ２であることが望ましい。さらに、後続群ＧＲは、第３レンズ群Ｇ３の像側に並んで配置された負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４を有することが望ましい。これにより、光学系の焦点距離に対して全長が短くなり、小型でありながら良好な光学性能を有した光学系を得ることができる。
　次に、第２実施形態に係る光学系について説明する。第２実施形態に係る光学系ＯＬの一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有して構成される。合焦の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。
　第２実施形態によれば、光学系の焦点距離に対して全長が短くなり、小型でありながら良好な光学性能を有した光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。第２実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でもよく、図５に示す光学系ＯＬ（３）でもよく、図７に示す光学系ＯＬ（４）でもよい。第２実施形態に係る光学系ＯＬは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置された開口絞りＳを有することが望ましい。
　第２実施形態に係る光学系ＯＬは、前述の条件式（１）を満足することが望ましい。条件式（１）を満足することで、第１実施形態の場合と同様に、光学系を小型化しつつ、像面（撮像素子）に対する射出瞳位置を最適化することができる。また、条件式（１）の下限値を０．０５、さらに０．０７に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式（１）の上限値を０．２２、さらに０．２０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　次に、第３実施形態に係る光学系について説明する。第３実施形態に係る光学系ＯＬの一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを有して構成される。合焦の際、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸に沿って移動する。なお、合焦の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化することが望ましい。
　上記構成の下、第３実施形態に係る光学系ＯＬは、前述の条件式（１）を満足する。第３実施形態によれば、光学系の焦点距離に対して全長が短くなり、小型でありながら良好な光学性能を有した光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。第３実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でもよく、図５に示す光学系ＯＬ（３）でもよく、図７に示す光学系ＯＬ（４）でもよい。第３実施形態に係る光学系ＯＬは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置された開口絞りＳを有することが望ましい。
　また、条件式（１）を満足することで、第１実施形態の場合と同様に、光学系を小型化しつつ、像面（撮像素子）に対する射出瞳位置を最適化することができる。また、条件式（１）の下限値を０．０５、さらに０．０７に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式（１）の上限値を０．２２、さらに０．２０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
　１．２０＜（－ｆ４）／ｆ＜２．００　・・・（２）
　但し、ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
　　　　ｆ：光学系ＯＬの焦点距離
　条件式（２）は、第４レンズ群Ｇ４の屈折力について適切な範囲を規定するものである。条件式（２）を満足することで、倍率色収差や歪曲収差、像面湾曲を良好に補正することができる。
　条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなりすぎるため、倍率色収差や歪曲収差を補正することが困難になる。また、射出瞳位置を像面（撮像素子）から遠くすることが困難になる。条件式（２）の下限値を１．４０、さらに１．５０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が弱くなりすぎるため、像面湾曲を補正することが困難になる。条件式（２）の上限値を１．８５、さらに１．８０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
　１．１０＜β４＜１．４０　・・・（３）
　但し、β４：無限遠合焦時の第４レンズ群Ｇ４の横倍率
　条件式（３）は、第４レンズ群Ｇ４の横倍率について適切な範囲を規定するものである。条件式（３）を満足することで、光学系を小型化しつつ、良好な光学性能を得ることができる。
　条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、光学系が大型化すると同時に、像面湾曲を補正することが困難になる。条件式（３）の下限値を１．１７に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、像面湾曲や歪曲収差の補正が困難になる。条件式（３）の上限値を１．３５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、１枚の負レンズからなり、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
　２８．０＜νｄ４１＜４５．０　・・・（４）
　但し、νｄ４１：第４レンズ群Ｇ４の負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
　条件式（４）は、第４レンズ群Ｇ４を構成する負レンズのアッベ数について適切な範囲を規定するものである。条件式（４）を満足することで、倍率色収差を良好に補正することができる。
　条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、倍率色収差の補正が過剰となる。条件式（４）の下限値を３０．０、さらに３２．０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、倍率色収差の補正が不足となる。条件式（４）の上限値を４３．０、さらに４１．０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
　０．５０＜ｆ２／ｆ３＜２．００　・・・（５）
　但し、ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
　　　　ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
　条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離と、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（５）を満足することで、非点隔差や像面湾曲を良好に補正することができる。
　条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなりすぎるため、非点隔差を補正することが困難になる。条件式（５）の下限値を０．６０、さらに０．７０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなりすぎるため、像面湾曲を補正することが困難になる。条件式（５）の上限値を１．９０、さらに１．８０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
　０．０４＜ｄ２３／ＴＬ＜０．１１　・・・（６）
　但し、ｄ２３：無限遠合焦時の第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との光軸上の間隔
　　　　ＴＬ：光学系ＯＬの全長
　条件式（６）は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との光軸上の間隔と、光学系ＯＬの全長との適切な関係を規定するものである。条件式（６）を満足することで、合焦に必要な各レンズ群の移動スペースを確保するとともに、至近距離合焦時においても良好な光学性能を得ることができる。
　条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、合焦に必要な各レンズ群の移動スペースが不足する上、至近距離合焦時の非点収差の補正が困難になる。条件式（６）の下限値を０．０５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、至近距離合焦時のコマ収差の補正が困難になる。条件式（６）の上限値を０．１０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
　０．６０＜ｄ２３／ｄ１２＜１．００　・・・（７）
　但し、ｄ２３：無限遠合焦時の第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との光軸上の間隔
　　　　ｄ１２：無限遠合焦時の第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔
　条件式（７）は、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との光軸上の間隔と、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との光軸上の間隔との適切な関係を規定するものである。条件式（７）を満足することで、合焦に必要な各レンズ群の移動スペースを確保するとともに、至近距離合焦時においても良好な光学性能を得ることができる。
　条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、至近距離合焦時の非点収差の補正が困難になる。条件式（７）の下限値を０．６７に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、至近距離合焦時のコマ収差の補正が困難になる。条件式（７）の上限値を０．９２に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
　０．１０＜β２／β３＜０．９０　・・・（８）
　但し、β２：無限遠合焦時の第２レンズ群Ｇ２の横倍率
　　　　β３：無限遠合焦時の第３レンズ群Ｇ３の横倍率
　条件式（８）は、第２レンズ群Ｇ２の横倍率と、第３レンズ群Ｇ３の横倍率との適切な関係を規定するものである。条件式（８）を満足することで、至近距離合焦時においても良好な光学性能を得ることができる。
　条件式（８）の対応値が下限値を下回ると、至近距離合焦時の非点収差の補正が困難になる。条件式（８）の下限値を０．１８に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（８）の対応値が上限値を上回ると、至近距離合焦時のコマ収差の補正が困難になる。条件式（８）の上限値を０．８０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
　０．０１５＜｛β２＋（１／β２）｝-2＜０．１７０　・・・（９）
　但し、β２：無限遠合焦時の第２レンズ群Ｇ２の横倍率
　条件式（９）は、第２レンズ群Ｇ２の横倍率について適切な範囲を規定するものである。条件式（９）を満足することで、無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に至るまでの第２レンズ群の移動量を少なくすることができ、レンズの小型化が可能になるとともに、良好な光学性能を得ることができる。
　条件式（９）の対応値が下限値を下回ると、球面収差および軸上色収差の補正が困難になる。条件式（９）の下限値を０．０２０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（９）の対応値が上限値を上回ると、無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に至るまでの第２レンズ群の移動量が大きくなり、レンズが大型化するとともに、非点収差の補正が困難になる。条件式（９）の上限値を０．１５０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
　０．１００＜｛β３＋（１／β３）｝-2＜０．２５０　・・・（１０）
　但し、β３：無限遠合焦時の第３レンズ群Ｇ３の横倍率
　条件式（１０）は、第３レンズ群Ｇ３の横倍率について適切な範囲を規定するものである。条件式（１０）を満足することで、無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に至るまでの第３レンズ群の移動量を少なくすることができ、レンズの小型化が可能になるとともに、良好な光学性能を得ることができる。
　条件式（１０）の対応値が下限値を下回ると、像面湾曲や非点収差の補正が困難になる。条件式（１０）の下限値を０．１６０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（１０）の対応値が上限値を上回ると、無限遠合焦状態から至近距離合焦状態に至るまでの第３レンズ群の移動量が大きくなり、レンズが大型化するとともに、非点収差の補正が困難になる。条件式（１０）の上限値を０．２３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１正レンズと、第１負レンズと、第２負レンズと、第２正レンズとからなることが望ましい。また、第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１正レンズおよび第１負レンズからなる正レンズ成分と、第２負レンズと、第２正レンズとからなることが望ましい。これにより、軸上色収差、球面収差、コマ収差、非点隔差等を良好に補正しつつ、ペッツバール和を適切に低減させ像面湾曲を良好に補正することができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
　０．００＜Ｎ２１－Ｎ２２＜０．４０　・・・（１１）
　但し、Ｎ２１：第２レンズ群Ｇ２の第１正レンズのｄ線に対する屈折率
　　　　Ｎ２２：第２レンズ群Ｇ２の第１負レンズのｄ線に対する屈折率
　条件式（１１）は、第２レンズ群Ｇ２における第１正レンズの屈折率と第１負レンズの屈折率との差について適切な範囲を規定するものである。条件式（１１）を満足することで、像面湾曲や球面収差を良好に補正することができる。
　条件式（１１）の対応値が下限値を下回ると、像面湾曲を補正することが困難になる。条件式（１１）の下限値を０．１０、さらに０．１５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（１１）の対応値が上限値を上回ると、球面収差を補正することが困難になる。条件式（１１）の上限値を０．３５、さらに０．３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
　Ｎ２１＞１．９０　・・・（１２）
　但し、Ｎ２１：第２レンズ群Ｇ２の第１正レンズのｄ線に対する屈折率
　条件式（１２）は、第２レンズ群Ｇ２における第１正レンズの屈折率について適切な範囲を規定するものである。条件式（１２）を満足することで、球面収差やコマ収差を悪化させることなくペッツバール和を低減し、像面湾曲を良好に補正することができる。
　条件式（１２）の対応値が下限値を下回ると、ペッツバール和が増大し、像面湾曲の補正が困難になる。条件式（１２）の下限値を１．９５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
　２５．０＜νｄ２１＜３５．０　・・・（１３）
　但し、νｄ２１：第２レンズ群Ｇ２の第１正レンズのｄ線を基準とするアッベ数
　条件式（１３）は、第２レンズ群Ｇ２における第１正レンズのアッベ数について適切な範囲を規定するものである。条件式（１３）を満足することで、軸上色収差を良好に補正することができる。
　条件式（１３）の対応値が下限値を下回ると、軸上色収差が補正不足となり、良好な補正が困難になる。条件式（１３）の下限値を２８．０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（１３）の対応値が上限値を上回ると、軸上色収差が補正過剰となり、良好な補正が困難になる。条件式（１３）の上限値を３１．０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正レンズを有することが望ましい。これにより、光学系を小型化しつつ、像面湾曲を良好に補正することができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
　－１．２０＜（Ｒ３１＋Ｒ３２）／（Ｒ３２－Ｒ３１）＜０．００　・・・（１４）
　但し、Ｒ３１：第３レンズ群Ｇ３の正レンズにおける物体側のレンズ面の近軸曲率半径
　　　　Ｒ３２：第３レンズ群Ｇ３の正レンズにおける像側のレンズ面の近軸曲率半径
　条件式（１４）は、第３レンズ群Ｇ３を構成する正レンズのシェイプファクターについて適切な範囲を規定するものである。条件式（１４）を満足することで、球面収差と非点収差を良好に補正することができる。
　条件式（１４）の対応値が下限値を下回ると、球面収差の補正が困難になる。条件式（１４）の下限値を－１．０５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（１４）の対応値が上限値を上回ると、非点収差の補正が困難になる。条件式（１４）の上限値を－０．１０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
　０．００＜ｆ／ｆ１＜０．７０　・・・（１５）
　但し、ｆ：光学系ＯＬの焦点距離
　　　　ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
　条件式（１５）は、第１レンズ群Ｇ１の屈折力について適切な範囲を規定するものである。条件式（１５）を満足することで、球面収差や、像面湾曲および非点隔差を良好に補正することができる。
　条件式（１５）の対応値が下限値を下回ると、球面収差を補正することが困難になる。条件式（１５）の下限値を０．１０、さらに０．１３に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　条件式（１５）の対応値が上限値を上回ると、像面湾曲および非点隔差を補正することが困難になる。条件式（１５）の上限値を０．５０、さらに０．３５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、少なくとも２つのレンズからなることが望ましい。これにより、軸上色収差、球面収差、コマ収差を良好に補正することができる。
　第１～第３実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に配置された負レンズを有することが望ましい。これにより、非点収差を良好に補正することができる。
　続いて、図１０を参照しながら、第１実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、後続群ＧＲとを配置する（ステップＳＴ１）。次に、後続群ＧＲに、合焦の際に光軸に沿って移動する第１合焦レンズ群ＧＦ１と、第１合焦レンズ群ＧＦ１より像側で合焦の際に光軸に沿って移動する第２合焦レンズ群とを配置する（ステップＳＴ２）。そして、少なくとも上記条件式（１）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ３）。このような製造方法によれば、光学系の焦点距離に対して全長が短くなり、小型でありながら良好な光学性能を有した光学系を製造することが可能になる。
　続いて、図１１を参照しながら、第２実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置する（ステップＳＴ１１）。そして、合焦の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ１２）。このような製造方法によれば、光学系の焦点距離に対して全長が短くなり、小型でありながら良好な光学性能を有した光学系を製造することが可能になる。
　続いて、図１２を参照しながら、第３実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とを配置する（ステップＳＴ２１）。次に、合焦の際、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸に沿って移動するように構成する（ステップＳＴ２２）。そして、少なくとも上記条件式（１）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ２３）。このような製造方法によれば、光学系の焦点距離に対して全長が短くなり、小型でありながら良好な光学性能を有した光学系を製造することが可能になる。
　以下、各実施形態の実施例に係る光学系ＯＬを図面に基づいて説明する。図１、図３、図５、図７は、第１～第４実施例に係る光学系ＯＬ｛ＯＬ（１）～ＯＬ（４）｝の構成及び屈折力配分を示す断面図である。第１～第４実施例に係る光学系ＯＬ（１）～ＯＬ（４）の断面図では、無限遠から近距離物体へ合焦する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示している。
　これら図１、図３、図５、図７において、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
　以下に表１～表４を示すが、この内、表１は第１実施例、表２は第２実施例、表３は第３実施例、表４は第４実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）を選んでいる。
　［全体諸元］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮОはＦナンバー、ωは半画角（最大入射角、単位は「°」）、Ｙは像高を示す。ＴＬは光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢＦを加えた距離を示し、ＢＦは光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの距離（バックフォーカス）を示す。また、ＢＦａはバックフォーカスの空気換算長を示す。また、［全体諸元］の表において、β２は、無限遠合焦時の第２レンズ群の横倍率を示す。β３は、無限遠合焦時の第３レンズ群の横倍率を示す。β４は、無限遠合焦時の第４レンズ群の横倍率を示す。
　［レンズ諸元］の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像側に位置する面を正の値としている）、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材料のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材料のｄ線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、（絞りＳ）は開口絞りＳをそれぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。光学面が非球面である場合には面番号に＊印を付して、曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
　［非球面データ］の表には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（Ａ）で示す。ここで、ｙは光軸と垂直な方向の高さを、Ｘ（ｙ）は高さｙにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離（サグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。なお、２次の非球面係数Ａ2は０であり、その記載を省略している。
　Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／Ｒ）／｛１＋（１－κ×ｙ2／Ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10＋Ａ12×ｙ12＋Ａ14×ｙ14　　・・・（Ａ）
　［可変間隔データ］の表には、［レンズ諸元］の表において面間隔が（Ｄｉ）となっている面番号ｉでの面間隔を示す。［可変間隔データ］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離を、βは撮影倍率をそれぞれ示す。Ｄ０は物体から光学系の最も物体側のレンズ面までの距離を示す。なお、無限遠は無限遠物体への合焦時を、近距離は近距離物体（最短撮影距離物体）への合焦時をそれぞれ示す。
　［レンズ群データ］の表には、各レンズ群のそれぞれの始面（最も物体側の面）と焦点距離を示す。
　以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
　ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。
　（第１実施例）
　第１実施例について、図１～図２および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る光学系ＯＬ（１）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。無限遠物体から近距離物体（最短撮影距離物体）への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸に沿って異なる移動量で物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。各レンズ群記号に付けている符号（＋）もしくは（－）は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。
　本実施例では、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とが、全体として正の屈折力を有する後続群ＧＲを構成する。また、第２レンズ群Ｇ２が後続群ＧＲにおける第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当する。第３レンズ群Ｇ３が後続群ＧＲにおける第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当する。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負レンズＬ１１と正レンズＬ１２とが接合された正の屈折力を有する接合レンズから構成される。すなわち、第１レンズ群Ｇ１は、１つのレンズ成分から構成される。正レンズＬ１２は、像側のレンズ面が非球面である。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１正レンズＬ２１と第１負レンズＬ２２とが接合された正の屈折力を有する接合レンズと、第２負レンズＬ２３と、第２正レンズＬ２４とから構成される。第２正レンズＬ２４は、ガラス製レンズ本体の像側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像側の面が非球面であり、第２正レンズＬ２４は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１０がレンズ本体の物体側の面、面番号１１がレンズ本体の像側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１２が樹脂層の像側の面を示す。
　第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正レンズ３１から構成される。正レンズ３１は、像側のレンズ面が非球面である。
　第４レンズ群Ｇ４は、１枚の負レンズ４１から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、抜き差し交換可能な光学フィルターＦＬが配設されている。光学フィルターＦＬとして、例えば、ＮＣフィルター（ニュートラルカラーフィルター）や、カラーフィルター、偏光フィルター、ＮＤフィルター（減光フィルター）、ＩＲカットフィルター（赤外線カットフィルター）、ＵＶカットフィルター（紫外線カットフィルター）等が用いられる。なお、後述する第２～第４実施例に記載の光学フィルターＦＬについても同様である。また、像面Ｉには、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示せず）が配置される。
　以下の表１に、第１実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表１）
［全体諸元］
　　ｆ＝28.819
ＦＮＯ＝2.867
　　ω＝37.317
　　Ｙ＝21.700
　ＴＬ＝50.000
　Ｂｆ＝0.860
　Ｂｆａ＝11.955
　β２＝0.441
　β３＝0.571
　β４＝1.266
［レンズ諸元］
　面番号　　　　Ｒ　　　　　　Ｄ　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物体面　　　　∞
　　1　　　　-60.48802　　　0.700　　　1.59270　　　35.27
　　2　　 　　11.61464　　　3.100　　　1.85135　　　40.13
　　3*　　 　561.56916　　　1.000
　　4　　　 　　∞　　　　　(D4)　　　　　　　　　　　　　（絞りＳ）
　　5　　 　　35.50000　　　2.500　　　2.00100　　　29.12
　　6　　　　-14.64116　　　0.700　　　1.72825　　　28.38
　　7　　 　　30.24772　　　3.950
　　8　　 　　-9.76003　　　0.900　　　1.84666　　　23.80
　　9　　　　-30.93498　　　0.200
　　10　　　　　∞　　　　　6.300　　　1.77250　　　49.62
　　11　　 　-17.91507　　　0.100　　　1.56093　　　36.64
　　12*　　　-17.00000　　　(D12)
　　13　　 　414.76419　　　5.100　　　1.80139　　　45.46
　　14*　　　-27.47335　　　(D14)
　　15　　 　-34.00000　　　1.100　　　1.67270　　　32.19
　　16　　 　500.00000　 　10.040
　　17　　　　　∞　　　　　1.600　　　1.51680　　　63.88
　　18　　　　　∞　　　　　BF
　　像面　　　　∞
［非球面データ］
　第３面
　κ=1.00000E+00,A4=1.25556E-05,A6=1.12657E-07,A8=0.00000E+00
　A10=-5.00000E-12,A12=0.00000E+00,A14=0.00000E+00
　第１２面
　κ=1.00000E+00,A4=2.16700E-05,A6=-5.98193E-08,A8=8.79250E-10
　A10=-1.62238E-12,A12=4.08020E-15,A14=0.00000E+00
　第１４面
　κ=1.00000E+00,A4=1.90302E-05,A6=5.11786E-08,A8=-1.22839E-10
　A10=1.54556E-13,A12=-5.38110E-17,A14=0.00000E+00
［可変間隔データ］
　　　　　　　無限遠　　　　　　近距離
　　　　　　ｆ＝28.819　　　　β＝-0.196
　　D0　　 　　∞　　　　 　　140.000
　　D4　　 　3.850　　　　　　　2.550
　　D12　　　4.300　　　　　　　1.296
　　D14　　　3.700　　　　　　　8.004
［レンズ群データ］
　群　　　始面　　　焦点距離
　G1　　　　1　　 　90.286
　G2　　　　5　　 　57.993
　G3　　 　13　　 　32.318
　G4　　 　15　　　-47.285
　図２（Ａ）は、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図２（Ｂ）は、第１実施例に係る光学系の最短撮影距離合焦時の諸収差図である。無限遠合焦時の各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。最短撮影距離合焦時の各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用い、重複する説明は省略する。
　各諸収差図より、第１実施例に係る光学系は、無限遠合焦時から最短撮影距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
　第２実施例について、図３～図４および表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る光学系ＯＬ（２）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。無限遠物体から近距離物体（最短撮影距離物体）への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸に沿って異なる移動量で物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。
　本実施例では、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とが、全体として正の屈折力を有する後続群ＧＲを構成する。また、第２レンズ群Ｇ２が後続群ＧＲにおける第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当する。第３レンズ群Ｇ３が後続群ＧＲにおける第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当する。
　第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズＬ１１と、正レンズＬ１２とから構成される。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１正レンズＬ２１と第１負レンズＬ２２とが接合された正の屈折力を有する接合レンズと、第２負レンズＬ２３と、第２正レンズＬ２４とから構成される。第２正レンズＬ２４は、ガラス製レンズ本体の像側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像側の面が非球面であり、第２正レンズＬ２４は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１１がレンズ本体の物体側の面、面番号１２がレンズ本体の像側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１３が樹脂層の像側の面を示す。
　第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズ３１と、正レンズ３２とから構成される。負レンズ３１は、両側のレンズ面が非球面である。
　第４レンズ群Ｇ４は、１枚の負レンズ４１から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、抜き差し交換可能な光学フィルターＦＬが配設されている。また、像面Ｉには、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示せず）が配置される。
　以下の表２に、第２実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）
［全体諸元］
　　ｆ＝28.824
ＦＮＯ＝2.909
　　ω＝38.029
　　Ｙ＝21.700
　ＴＬ＝54.610
　Ｂｆ＝0.860
　Ｂｆａ＝13.138
　β２＝0.163
　β３＝0.721
　β４＝1.310
［レンズ諸元］
　面番号　　　　Ｒ　　　　　　Ｄ　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物体面　　　　∞
　　1　　　　-67.65263　　　0.800　　　1.53172　　　48.78
　　2　　 　　18.07229　　　1.030
　　3　　 　　19.61204　　　2.300　　　1.80400　　　46.60
　　4　　　 　　∞　　　　　1.000
　　5　　　 　　∞　　　　　(D5)　　　　　　　　　　　　　（絞りＳ）
　　6　　 　　39.03942　　　3.000　　　2.00100　　　29.12
　　7　　　　-14.01800　　　0.700　　　1.80518　　　25.45
　　8　　 　　44.52125　　　3.457
　　9　　　　-11.08066　　　0.900　　　1.80809　　　22.74
　　10　　 　-29.93301　　　0.150
　　11　　　　　∞　　　　　6.550　　　1.80400　　　46.60
　　12　　 　-17.50329　　　0.140　　　1.56093　　　36.64
　　13*　　　-16.27553　　　(D13)
　　14*　　　-26.85154　　　2.000　　　1.53113　　　55.73
　　15*　　　-28.96313　　　0.200
　　16　　　　　∞　　　　　4.500　　　1.80400　　　46.60
　　17　　 　-36.85132　　　(D17)
　　18　　 　-34.46648　　　1.200　　　1.64769　　　33.73
　　19　 　　173.14403　 　11.223
　　20　　　　　∞　　　　　1.600　　　1.51680　　　63.88
　　21　　　　　∞　　　　　BF
　　像面　　　　∞
［非球面データ］
　第１３面
　κ=1.00000E+00,A4=2.85655E-05,A6=-1.38279E-08,A8=5.79289E-10
　A10=9.06875E-13,A12=-2.25760E-15,A14=1.33070E-17
　第１４面
　κ=1.00000E+00,A4=2.41081E-05,A6=9.24872E-08,A8=-6.64821E-10
　A10=1.30136E-12,A12=8.89760E-16,A14=0.00000E+00
　第１５面
　κ=1.00000E+00,A4=3.97489E-05,A6=2.41498E-07,A8=-1.14609E-09
　A10=2.49848E-12,A12=-2.3864E-15,A14=0.00000E+00
［可変間隔データ］
　　　　　　　無限遠　　　　　　近距離
　　　　　　ｆ＝28.824　　　　β＝-0.203
　　D0　　 　　∞　　　　 　　135.390
　　D5　　 　4.850　　　　　　　3.169
　　D13　　　4.450　　　　　　　1.339
　　D17　　　3.700　　　　　　　8.492
［レンズ群データ］
　群　　　始面　　　焦点距離
　G1　　　　1　　　187.243
　G2　　　　6　　 　34.689
　G3　　 　14　　 　46.577
　G4　　 　18　　　-44.279
　図４（Ａ）は、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図４（Ｂ）は、第２実施例に係る光学系の最短撮影距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第２実施例に係る光学系は、無限遠合焦時から最短撮影距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
　第３実施例について、図５～図６および表３を用いて説明する。図５は、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る光学系ＯＬ（３）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。無限遠物体から近距離物体（最短撮影距離物体）への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸に沿って異なる移動量で物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。
　本実施例では、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とが、全体として正の屈折力を有する後続群ＧＲを構成する。また、第２レンズ群Ｇ２が後続群ＧＲにおける第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当する。第３レンズ群Ｇ３が後続群ＧＲにおける第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当する。
　第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１負レンズＬ１１と、第２負レンズＬ１２と、正レンズＬ１３と第３負レンズＬ１４とが接合された正の屈折力を有する接合レンズとから構成される。第２負レンズＬ１２は、両側のレンズ面が非球面である。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１正レンズＬ２１と第１負レンズＬ２２とが接合された正の屈折力を有する接合レンズと、第２負レンズＬ２３と、第２正レンズＬ２４とから構成される。第２正レンズＬ２４は、像側のレンズ面が非球面である。
　第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正レンズ３１から構成される。正レンズ３１は、像側のレンズ面が非球面である。
　第４レンズ群Ｇ４は、１枚の負レンズ４１から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、抜き差し交換可能な光学フィルターＦＬが配設されている。また、像面Ｉには、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示せず）が配置される。
　以下の表３に、第３実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）
［全体諸元］
　　ｆ＝28.805
ＦＮＯ＝2.067
　　ω＝37.270
　　Ｙ＝21.700
　ＴＬ＝59.500
　Ｂｆ＝0.800
　Ｂｆａ＝11.855
　β２＝0.427
　β３＝0.565
　β４＝1.245
［レンズ諸元］
　面番号　　　　Ｒ　　　　　　Ｄ　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物体面　　　　∞
　　1　　 　　40.41078　　　1.000　　　1.48749　　　70.31
　　2　　 　　16.22403　　　3.600
　　3*　　 　-70.24185　　　1.300　　　1.82115　　　24.06
　　4*　　 　148.16663　　　0.200
　　5　　 　　20.51937　　　4.000　　　1.88300　　　40.66
　　6　　　　-32.92528　　　1.100　　　1.59270　　　35.27
　　7　　 　　65.09547　　　2.000
　　8　　　 　　∞　　　　　(D8)　　　　　　　　　　　　　（絞りＳ）
　　9　　 　　44.75110　　　3.300　　　2.00100　　　29.12
　　10　　 　-20.22294　　　0.800　　　1.75520　　　27.57
　　11　　　　61.74745　　　4.400
　　12　　 　-12.31509　　　0.900　　　1.84666　　　23.80
　　13　　 　-49.27479　　　0.200
　　14　 　-1190.54970　　　6.300　　　1.76802　　　49.23
　　15*　　　-19.49783　　　(D15)
　　16　　　　76.50071　　　4.700　　　1.77377　　　47.18
　　17*　　　-42.68869　　　(D17)
　　18　　 　-34.74758　　　1.200　　　1.64769　　　33.73
　　19　　 　714.84773　 　10.000
　　20　　　　　∞　　　　　1.600　　　1.51680　　　63.88
　　21　　　　　∞　　　　　BF
　　像面　　　　∞
［非球面データ］
　第３面
　κ=1.00000E+00,A4=-3.81302E-05,A6=1.79518E-07,A8=0.00000E+00
　A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00,A14=0.00000E+00
　第４面
　κ=1.00000E+00,A4=-2.32360E-05,A6=2.17814E-07,A8=2.83578E-10
　A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00,A14=0.00000E+00
　第１５面
　κ=1.00000E+00,A4=-3.48371E-06,A6=1.39242E-08,A8=1.83753E-10
　A10=2.97697E-13,A12=0.00000E+00,A14=0.00000E+00
　第１７面
　κ=1.00000E+00,A4=2.81807E-05,A6=-1.57952E-08,A8=4.54301E-11
　A10=-1.20045E-13,A12=0.00000E+00,A14=0.00000E+00
［可変間隔データ］
　　　　　　　無限遠　　　　　　近距離
　　　　　　ｆ＝28.805　　　　β＝-0.124
　　D0　　 　　∞　　　　 　　220.500
　　D8　　 　4.000　　　　　　　3.015
　　D15　　　3.500　　　　　　　1.629
　　D17　　　4.600　　　　　　　7.456
［レンズ群データ］
　群　　　始面　　　焦点距離
　G1　　　　1　　 　95.848
　G2　　　　9　　 　63.426
　G3　　 　16　　 　36.030
　G4　　 　18　　　-51.129
　図６（Ａ）は、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図６（Ｂ）は、第３実施例に係る光学系の最短撮影距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第３実施例に係る光学系は、無限遠合焦時から最短撮影距離合焦時までの全域において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
（第４実施例）
　第４実施例について、図７～図８および表４を用いて説明する。図７は、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ構成を示す図である。第４実施例に係る光学系ＯＬ（４）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。無限遠物体から近距離物体（最短撮影距離物体）への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが光軸に沿って異なる移動量で物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳ、および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。
　本実施例では、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とが、全体として正の屈折力を有する後続群ＧＲを構成する。また、第２レンズ群Ｇ２が後続群ＧＲにおける第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当する。第３レンズ群Ｇ３が後続群ＧＲにおける第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当する。
　第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負レンズＬ１１と、正レンズＬ１２とから構成される。正レンズＬ１２は、ガラス製レンズ本体の像側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像側の面が非球面であり、正レンズＬ１２は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号３がレンズ本体の物体側の面、面番号４がレンズ本体の像側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号５が樹脂層の像側の面を示す。
　第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１正レンズＬ２１と第１負レンズＬ２２とが接合された正の屈折力を有する接合レンズと、第２負レンズＬ２３と、第２正レンズＬ２４とから構成される。第２正レンズＬ２４は、像側のレンズ面が非球面である。
　第３レンズ群Ｇ３は、１枚の正レンズ３１から構成される。正レンズ３１は、像側のレンズ面が非球面である。
　第４レンズ群Ｇ４は、１枚の負レンズ４１から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間には、抜き差し交換可能な光学フィルターＦＬが配設されている。また、像面Ｉには、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示せず）が配置される。
　以下の表４に、第４実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）
［全体諸元］
　　ｆ＝28.802
ＦＮＯ＝2.861
　　ω＝37.036
　　Ｙ＝21.700
　ＴＬ＝50.042
　Ｂｆ＝0.860
　Ｂｆａ＝11.697
　β２＝0.406
　β３＝0.679
　β４＝1.248
［レンズ諸元］
　面番号　　　　Ｒ　　　　　　Ｄ　　　　ｎｄ　　　　νｄ
　物体面　　　　∞
　　1　　　　-33.60557　　　0.900　　　1.59270　　　35.27
　　2　　 　　24.37821　　　0.300
　　3　　 　　21.36640　　　2.400　　　1.84850　　　43.79
　　4　　　　-64.21743　　　0.100　　　1.56093　　　36.64
　　5*　　 　-64.21743　　　1.000
　　6　　　 　　∞　　　　　(D6)　　　　　　　　　　　　　（絞りＳ）
　　7　　 　　48.57194　　　2.700　　　2.00100　　　29.12
　　8　　　　-16.54854　　　0.700　　　1.71736　　　29.57
　　9　　 　　50.38696　　　3.800
　　10　　 　-11.12244　　　1.000　　　1.80809　　　22.74
　　11　　 　-43.70934　　　0.200
　　12　　　-628.97652　　　7.000　　　1.75501　　　51.15
　　13*　　　-16.56020　　　(D13)
　　14　　 　326.40430　　　3.900　　　1.76802　　　49.23
　　15*　　　-38.59856　　　(D15)
　　16　　 　-23.79495　　　1.000　　　1.58144　　　40.98
　　17　　　-129.23419　　　9.782
　　18　　　　　∞　　　　　1.600　　　1.51680　　　63.88
　　19　　　　　∞　　　　　BF
　　像面　　　　∞
［非球面データ］
　第５面
　κ=5.65120E+00,A4=1.32957E-05,A6=3.71890E-08,A8=0.00000E+00
　A10=0.00000E+00,A12=0.00000E+00,A14=0.00000E+00
　第１３面
　κ=-5.67700E-01,A4=-1.05001E-05,A6=-8.81582E-08,A8=4.96402E-10
　A10=-7.84585E-13,A12=0.00000E+00,A14=0.00000E+00
　第１５面
　κ=1.00000E+00,A4=1.63200E-05,A6=5.26856E-08,A8=-1.38087E-10
　A10=2.83555E-13,A12=0.00000E+00,A14=0.00000E+00
［可変間隔データ］
　　　　　　　無限遠　　　　　　近距離
　　　　　　ｆ＝28.802　　　　β＝-0.199
　　D0　　 　　∞　　　　 　　139.958
　　D6　　 　4.100　　　　　　　2.428
　　D13　　　4.300　　　　　　　0.956
　　D15　　　4.400　　　　　　　9.416
［レンズ群データ］
　群　　　始面　　　焦点距離
　G1　　　　1　　 　83.642
　G2　　　　7　　 　47.380
　G3　　 　14　　 　45.152
　G4　　 　16　　　-50.335
　図８（Ａ）は、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図８（Ｂ）は、第４実施例に係る光学系の最短撮影距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第４実施例に係る光学系は、無限遠合焦時から最短撮影距離合焦時までの全域において、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。
　次に、［条件式対応値］の表を下記に示す。この表には、各条件式（１）～（１５）に対応する値を、全実施例（第１～第４実施例）について纏めて示す。
　条件式（１）　　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
　条件式（２）　　１．２０＜（－ｆ４）／ｆ＜２．００
　条件式（３）　　１．１０＜β４＜１．４０
　条件式（４）　　２８．０＜νｄ４１＜４５．０
　条件式（５）　　０．５０＜ｆ２／ｆ３＜２．００
　条件式（６）　　０．０４＜ｄ２３／ＴＬ＜０．１１
　条件式（７）　　０．６０＜ｄ２３／ｄ１２＜１．００
　条件式（８）　　０．１０＜β２／β３＜０．９０
　条件式（９）　　０．０１５＜｛β２＋（１／β２）｝-2＜０．１７０
　条件式（１０）　０．１００＜｛β３＋（１／β３）｝-2＜０．２５０
　条件式（１１）　０．００＜Ｎ２１－Ｎ２２＜０．４０
　条件式（１２）　Ｎ２１＞１．９０
　条件式（１３）　２５．０＜νｄ２１＜３５．０
　条件式（１４）　－１．２０＜（Ｒ３１＋Ｒ３２）／（Ｒ３２－Ｒ３１）＜０．００
　条件式（１５）　０．００＜ｆ／ｆ１＜０．７０
　［条件式対応値］
　　条件式　　第１実施例　　第２実施例　　第３実施例　　第４実施例
　　（１）　　　0.076　　 　　0.076　　 　　0.188　　　　0.074
　　（２）　　　1.641　　 　　1.536　　 　　1.775　　　　1.748
　　（３）　　　1.266　　 　　1.310　　 　　1.245　　　　1.248
　　（４）　 　32.190　　　　33.730　　　　33.730　　　　40.980
　　（５）　　　1.794　　 　　0.745　　 　　1.760　　　　1.049
　　（６）　　　0.086　　 　　0.081　　 　　0.059　　　　0.086
　　（７）　　　0.887　　 　　0.761　　 　　0.700　　　　0.843
　　（８）　　　0.772　　 　　0.226　　 　　0.756　　　　0.598
　　（９）　　　0.136　　 　　0.025　　 　　0.130　　　　0.122
　（１０）　　　0.186　　 　　0.225　　 　　0.183　　　　0.216
　（１１）　　　0.273　　 　　0.196　　 　　0.246　　　　0.284
　（１２）　　　2.001　　 　　2.001　　 　　2.001　　　　2.001
　（１３）　 　29.120　　　　29.120　　　　29.120　　　　29.120
　（１４）　 　-0.876　　　　-1.000　　　　-0.284　　　　-0.789
　（１５）　　　0.319　　 　　0.154　　 　　0.301　　　　0.344
　上記各実施例によれば、光学系の焦点距離に対して全長が短くなり、小型でありながら良好な光学性能を有した光学系を実現することができる。
　上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
　以下の内容は、本実施形態の光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
　本実施形態の光学系の実施例として４群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、５群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本実施形態の光学系の最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
　レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の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、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としても良い。
　レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
　レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
　開口絞りは第１レンズ群と第２レンズ群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良い。
　各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
　Ｇ１　第１レンズ群　　　　　　　　　　Ｇ２　第２レンズ群
　Ｇ３　第３レンズ群　　　　　　　　　　Ｇ４　第４レンズ群
　　Ｉ　像面　　　　　　　　　　　　　　　Ｓ　開口絞り

Claims (31)

  1. 　光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、後続群とを有し、
    　前記後続群は、合焦の際に光軸に沿って移動する第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群より像側に配置されて合焦の際に光軸に沿って移動する第２合焦レンズ群とを有し、
    　以下の条件式を満足する光学系。
    　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
    　但し、Ｄ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
    　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
  2. 　合焦の際、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群とが光軸に沿って異なる移動量で移動する請求項１に記載の光学系。
  3. 　前記後続群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、
    　前記第２レンズ群が前記第１合焦レンズ群であり、
    　前記第３レンズ群が前記第２合焦レンズ群である請求項１または２に記載の光学系。
  4. 　前記後続群は、前記第３レンズ群の像側に並んで配置された負の屈折力を有する第４レンズ群を有する請求項３に記載の光学系。
  5. 　光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
    　合焦の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する光学系。
  6. 　以下の条件式を満足する請求項５に記載の光学系。
    　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
    　但し、Ｄ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
    　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
  7. 　光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、
    　合焦の際、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸に沿って移動し、
    　以下の条件式を満足する光学系。
    　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
    　但し、Ｄ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
    　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
  8. 　合焦の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する請求項７に記載の光学系。
  9. 　前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間に配置された開口絞りを有する請求項５～８のいずれか一項に記載の光学系。
  10. 　以下の条件式を満足する請求項４～９のいずれか一項に記載の光学系。
    　１．２０＜（－ｆ４）／ｆ＜２．００
    　但し、ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    　　　　ｆ：前記光学系の焦点距離
  11. 　以下の条件式を満足する請求項４～１０のいずれか一項に記載の光学系。
    　１．１０＜β４＜１．４０
    　但し、β４：無限遠合焦時の前記第４レンズ群の横倍率
  12. 　前記第４レンズ群は、１枚の負レンズからなり、
    　以下の条件式を満足する請求項４～１１のいずれか一項に記載の光学系。
    　２８．０＜νｄ４１＜４５．０
    　但し、νｄ４１：前記第４レンズ群の前記負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
  13. 　以下の条件式を満足する請求項３～１２のいずれか一項に記載の光学系。
    　０．５０＜ｆ２／ｆ３＜２．００
    　但し、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    　　　　ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
  14. 　以下の条件式を満足する請求項３～１３のいずれか一項に記載の光学系。
    　０．０４＜ｄ２３／ＴＬ＜０．１１
    　但し、ｄ２３：無限遠合焦時の前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との光軸上の間隔
    　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
  15. 　以下の条件式を満足する請求項３～１４のいずれか一項に記載の光学系。
    　０．６０＜ｄ２３／ｄ１２＜１．００
    　但し、ｄ２３：無限遠合焦時の前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との光軸上の間隔
    　　　　ｄ１２：無限遠合焦時の前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との光軸上の間隔
  16. 　以下の条件式を満足する請求項３～１５のいずれか一項に記載の光学系。
    　０．１０＜β２／β３＜０．９０
    　但し、β２：無限遠合焦時の前記第２レンズ群の横倍率
    　　　　β３：無限遠合焦時の前記第３レンズ群の横倍率
  17. 　以下の条件式を満足する請求項３～１６のいずれか一項に記載の光学系。
    　０．０１５＜｛β２＋（１／β２）｝-2＜０．１７０
    　但し、β２：無限遠合焦時の前記第２レンズ群の横倍率
  18. 　以下の条件式を満足する請求項３～１７のいずれか一項に記載の光学系。
    　０．１００＜｛β３＋（１／β３）｝-2＜０．２５０
    　但し、β３：無限遠合焦時の前記第３レンズ群の横倍率
  19. 　前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１正レンズと、第１負レンズと、第２負レンズと、第２正レンズとからなる請求項３～１８のいずれか一項に記載の光学系。
  20. 　以下の条件式を満足する請求項１９に記載の光学系。
    　０．００＜Ｎ２１－Ｎ２２＜０．４０
    　但し、Ｎ２１：前記第２レンズ群の前記第１正レンズのｄ線に対する屈折率
    　　　　Ｎ２２：前記第２レンズ群の前記第１負レンズのｄ線に対する屈折率
  21. 　以下の条件式を満足する請求項１９または２０に記載の光学系。
    　Ｎ２１＞１．９０
    　但し、Ｎ２１：前記第２レンズ群の前記第１正レンズのｄ線に対する屈折率
  22. 　以下の条件式を満足する請求項１９～２１のいずれか一項に記載の光学系。
    　２５．０＜νｄ２１＜３５．０
    　但し、νｄ２１：前記第２レンズ群の前記第１正レンズのｄ線を基準とするアッベ数
  23. 　前記第３レンズ群は、１枚の正レンズを有する請求項３～２２のいずれか一項に記載の光学系。
  24. 　以下の条件式を満足する請求項２３に記載の光学系。
    　－１．２０＜（Ｒ３１＋Ｒ３２）／（Ｒ３２－Ｒ３１）＜０．００
    　但し、Ｒ３１：前記第３レンズ群の前記正レンズにおける物体側のレンズ面の近軸曲率半径
    　　　　Ｒ３２：前記第３レンズ群の前記正レンズにおける像側のレンズ面の近軸曲率半径
  25. 　以下の条件式を満足する請求項１～２４のいずれか一項に記載の光学系。
    　０．００＜ｆ／ｆ１＜０．７０
    　但し、ｆ：前記光学系の焦点距離
    　　　　ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  26. 　前記第１レンズ群は、少なくとも２つのレンズからなる請求項１～２５のいずれか一項に記載の光学系。
  27. 　前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された負レンズを有する請求項１～２６のいずれか一項に記載の光学系。
  28. 　請求項１～２７のいずれか一項に記載の光学系を備えて構成される光学機器。
  29. 　光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、開口絞りと、後続群とを有する光学系の製造方法であって、
    　前記後続群は、合焦の際に光軸に沿って移動する第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群より像側に配置されて合焦の際に光軸に沿って移動する第２合焦レンズ群とを有し、
    　以下の条件式を満足するように、
    　レンズ鏡筒内に各レンズを配置する光学系の製造方法。
    　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
    　但し、Ｄ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
    　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
  30. 　光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、
    　合焦の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように、
    　レンズ鏡筒内に各レンズを配置する光学系の製造方法。
  31. 　光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、
    　合焦の際、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群とが光軸に沿って移動し、
    　以下の条件式を満足するように、
    　レンズ鏡筒内に各レンズを配置する光学系の製造方法。
    　０．０３＜Ｄ１／ＴＬ＜０．２５
    　但し、Ｄ１：前記第１レンズ群における最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離
    　　　　ＴＬ：前記光学系の全長
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