WO2024203170A1 - 光学系、光学機器及び光学系の製造方法 - Google Patents

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optical system
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啓吾 古井田
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Nikon Corp
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/18—Optical objectives specially designed for the purposes specified below with lenses having one or more non-spherical faces, e.g. for reducing geometrical aberration

Definitions

  • the present invention relates to an optical system, an optical device, and a method for manufacturing an optical system.
  • An optical system is composed of, in order from the object side, a front group, an intermediate group, and a rear group, and upon focusing, the intermediate group moves in the optical axis direction and satisfies the following condition: 0.54 ⁇ d1/f ⁇ 1.00 however, d1: the distance on the optical axis from the lens surface of the front group closest to the image surface to the lens surface of the intermediate group closest to the object surface when focusing on an object at infinity, f: the focal length of the entire optical system when focusing on an object at infinity
  • An optical system is composed of, in order from the object side, a front group, an intermediate group, and a rear group, and upon focusing, the intermediate group moves in the optical axis direction and satisfies the following condition: 32.00 ⁇ TL/DF ⁇ 80.00 1.00 ⁇ DM/DR ⁇ 4.00 however, TL: total optical length of the optical system when focusing on an object at infinity DF: distance on the optical axis from the lens surface of the front group closest to the object to the lens surface of the front group closest to the image DM: distance on the optical axis from the lens surface of the intermediate group closest to the object to the lens surface of the intermediate group closest to the image when focusing on an object at infinity DR: distance on the optical axis from the lens surface of the rear group closest to the object to the lens surface of the rear group closest to the image
  • a method for manufacturing an optical system according to a first aspect of the present invention is a method for manufacturing an optical system composed of, in order from the object side, a front group, an intermediate group, and a rear group, in which the intermediate group is arranged so as to move in the optical axis direction upon focusing and so as to satisfy the condition of the following equation: 0.54 ⁇ d1/f ⁇ 1.00 however, d1: the distance on the optical axis from the lens surface of the front group closest to the image surface to the lens surface of the intermediate group closest to the object surface when focusing on an object at infinity, f: the focal length of the entire optical system when focusing on an object at infinity
  • a method for manufacturing an optical system according to a second aspect of the present invention is a method for manufacturing an optical system composed of, in order from the object side, a front group, an intermediate group, and a rear group, in which the intermediate group is arranged so as to move in the optical axis direction upon focusing and so as to satisfy the condition of the following equation: 32.00 ⁇ TL/DF ⁇ 80.00 1.00 ⁇ DM/DR ⁇ 4.00 however, TL: total optical length of the optical system when focusing on an object at infinity DF: distance on the optical axis from the lens surface of the front group closest to the object to the lens surface of the front group closest to the image DM: distance on the optical axis from the lens surface of the intermediate group closest to the object to the lens surface of the intermediate group closest to the image when focusing on an object at infinity DR: distance on the optical axis from the lens surface of the rear group closest to the object to the lens surface of the rear group closest to the image
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing a lens configuration of an optical system according to a first example.
  • 5A to 5C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the first example is focused on an object at infinity.
  • 5A to 5C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the first example is focused on a close object.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a lens configuration of an optical system according to a second example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the second example is focused on an object at infinity.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the second example is focused on a close object.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view showing a lens configuration of an optical system according to a first example.
  • 5A to 5C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the first example is focused on a close object.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a lens configuration of an optical system according to a third example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the third example is focused on an object at infinity.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the third example is focused on a close object.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a lens configuration of an optical system according to a fourth example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to Example 4 is focused on an object at infinity.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the fourth example is focused on a close object.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a lens configuration of an optical system according to a fifth example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to Example 5 is focused on an object at infinity.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the fifth example is focused on a close object.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a lens configuration of an optical system according to Example 6.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to Example 6 is focused on an object at infinity.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to Example 6 is focused on a close object.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a lens configuration of an optical system according to a seventh example.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the seventh example is focused on an object at infinity.
  • 13A to 13C are diagrams illustrating various aberrations when the optical system according to the seventh example is focused on a close object.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a camera equipped with the optical system. 4 is a flowchart illustrating a method for manufacturing the optical system.
  • the optical system OL according to the first embodiment is composed of, in order from the object side, a front group GF, a middle group GM, and a rear group GR, and the middle group GM moves in the optical axis direction during focusing.
  • This configuration makes it possible to reduce the weight and size of the optical system OL while ensuring good optical performance at a magnification of 0.5 or more.
  • optical system OL Accordingly, it is desirable for the optical system OL according to the first embodiment to satisfy the following conditional expression (1).
  • d1 the distance on the optical axis from the lens surface of the front group GF closest to the image surface to the lens surface of the middle group GM closest to the object when focusing on an object at infinity
  • f the optical system OL when focusing on an object at infinity
  • Conditional formula (1) specifies the ratio of the distance on the optical axis from the lens surface of the front group GF closest to the image surface to the lens surface of the middle group GM closest to the object surface to the focal length of the entire optical system OL when focusing on an object at infinity, that is, the distance between the front group GM and the middle group GM.
  • the optical system OL can be made lightweight and compact, and a shooting magnification of 0.5 times or more can be achieved, while providing good aberration correction during focusing. If the upper limit of conditional formula (1) is exceeded, spherical aberration, field curvature, coma aberration, etc.
  • conditional formula (1) it is more preferable to set the upper limit of conditional formula (1) to 0.90, 0.85, 0.80, or even 0.75. Furthermore, if the lower limit of conditional expression (1) is exceeded, the optical system OL can be made smaller, but it becomes difficult to correct spherical aberration, curvature of field, coma, and other aberrations during focusing with the middle group GM, which is undesirable. In order to ensure the effect of conditional expression (1), it is more desirable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.58, 0.60, or even 0.63.
  • the optical system OL according to the second embodiment is composed of, in order from the object side, a front group GF, a middle group GM, and a rear group GR, and the middle group GM moves in the optical axis direction during focusing.
  • This configuration makes it possible to reduce the weight and size of the optical system OL while ensuring good optical performance at a magnification of 0.5 or more.
  • optical system OL Accordingly, it is desirable for the optical system OL according to the second embodiment to satisfy the following conditional expression (2).
  • TL total optical length (equivalent to air length) of the optical system OL when focused on an object at infinity
  • DF the distance on the optical axis from the lens surface in the front group GF closest to the object to the lens surface closest to the image plane
  • Conditional formula (2) specifies the ratio of the total optical length of the optical system OL when focusing on an object at infinity to the axial distance from the lens surface of the front group GF closest to the object to the lens surface closest to the image surface (the thickness on the optical axis of the front group GF).
  • the thickness on the optical axis of the front group GF (the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object to the lens surface closest to the image surface) becomes thicker relative to the total optical length of the optical system OL, so that spherical aberration, chromatic aberration, coma aberration, etc. can be well corrected, but if the total optical length of the optical system OL becomes too short, the occurrence of curvature of field, astigmatism, and coma aberration during focusing becomes large, which is not preferable.
  • the thickness on the optical axis of the front group GF becomes thinner relative to the overall optical length of the optical system OL, so the overall optical length of the optical system OL can be shortened, but this is not preferable because aberration correction in the front group GF becomes insufficient and correction of spherical aberration, coma aberration, curvature of field, etc. becomes difficult.
  • optical system OL Accordingly, it is desirable for the optical system OL according to the second embodiment to satisfy the following conditional expression (3).
  • DM the distance on the optical axis from the lens surface of the intermediate group GM closest to the object to the lens surface closest to the image surface when focusing on an object at infinity
  • DR the distance on the optical axis from the lens surface of the rear group GR closest to the object to the lens surface closest to the image surface Distance on the optical axis to the lens surface on the side
  • Conditional formula (3) specifies the ratio of the axial distance from the lens surface of the middle group GM closest to the object to the lens surface closest to the image when focusing on an object at infinity (axial thickness of the middle group GM) to the axial distance from the lens surface of the rear group GR closest to the object to the lens surface closest to the image (axial thickness of the rear group GR).
  • this conditional formula (3) it is possible to achieve a reduction in weight and size of the optical system OL while providing good aberration correction for brightness and angle of view. If the upper limit of conditional formula (3) is exceeded, the axial thickness of the middle group GM becomes thicker than the axial thickness of the rear group GR, so that spherical aberration, coma aberration, etc.
  • conditional formula (3) it is more preferable to set the upper limit of conditional formula (3) to 3.50, 3.00, or even 2.50.
  • the axial thickness of the rear group GR becomes thicker than the axial thickness of the middle group GM, which allows for good correction of curvature of field, astigmatism, etc., but when the overall length of the optical system OL is short, it becomes difficult to correct spherical aberration, coma aberration, etc., which are aberrations relative to brightness, so this is not preferred.
  • the optical system OL according to the first and second embodiments (hereinafter simply referred to as "the present embodiment") satisfy the following conditional expression (4).
  • d1 the distance on the optical axis from the lens surface of the front group GF closest to the image surface to the lens surface of the middle group GM closest to the object when focusing on an object at infinity
  • TL the optical system OL when focusing on an object at infinity
  • Conditional formula (4) specifies the ratio of the distance on the optical axis from the lens surface of the front group GF closest to the image surface to the lens surface of the middle group GM closest to the object (the distance between the front group GF and the middle group GM) to the total optical length of the optical system OL when focusing on an object at infinity.
  • the optical system OL can be made lightweight and compact, and a shooting magnification of 0.5 times or more can be achieved while aberrations during focusing can be corrected well. If the upper limit of conditional formula (4) is exceeded, spherical aberration, curvature of field, coma aberration, etc.
  • conditional formula (4) it is more preferable to set the upper limit of conditional formula (4) to 0.38, and even more preferably 0.35. Furthermore, if the lower limit of conditional expression (4) is exceeded, the optical system OL can be made smaller, but it becomes difficult to correct spherical aberration, curvature of field, coma, and other aberrations during focusing in the middle group GM, which is undesirable. In order to ensure the effect of conditional expression (4), it is more desirable to set the lower limit of conditional expression (4) to 0.23, and even more preferably 0.25.
  • optical system OL Accordingly, it is desirable for the optical system OL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (5).
  • DF the distance on the optical axis from the lens surface of the front group GF closest to the object to the lens surface closest to the image surface
  • DM the distance on the optical axis from the lens surface of the intermediate group GM closest to the object to the lens surface closest to the image surface when focusing on an object at infinity
  • DR The distance on the optical axis from the lens surface in the rear group GR closest to the object to the lens surface closest to the image plane.
  • Conditional expression (5) specifies the ratio of the sum of the axial thicknesses of the front group GF, the middle group GM, and the rear group GR to the axial thickness of the front group GF.
  • conditional expression (5) it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 39.00, 38.00, 37.00, or even 36.50. Furthermore, if the lower limit of conditional expression (5) is exceeded, the thickness on the optical axis of the front group GF becomes thicker relative to the overall thickness, and although the curvature of field and astigmatism of the optical system OL can be corrected well, it becomes difficult to correct spherical aberration, coma, etc., which is undesirable. In order to ensure the effect of conditional expression (5), it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (5) to 17.50, 18.00, 18.50, or even 18.80.
  • optical system OL Accordingly, it is desirable for the optical system OL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (6).
  • ⁇ M lateral magnification of the middle group GM when focusing on an object at infinity
  • ⁇ R lateral magnification of the rear group GR when focusing on an object at infinity
  • Conditional formula (6) specifies the conditions for focusing with the middle group GM.
  • the optical system OL can be made lighter and more compact while maintaining the image plane position change during focusing appropriately, and aberration fluctuation during focusing can be suppressed.
  • the upper limit of conditional formula (6) is exceeded, the optical system OL can achieve suppression of aberration fluctuation during focusing and compactness, but the image plane position change during focusing becomes large, and the selection of the actuator that operates the middle group GM, which is the focusing group, is restricted, which is not preferable.
  • conditional formula (6) In addition, if the lower limit of conditional formula (6) is exceeded, the image plane position change during focusing of the optical system OL becomes small, and the selection of the actuator is less restricted, which is preferable, but it is not preferable because it becomes difficult to suppress aberration fluctuation during focusing and achieve compactness. In order to ensure the effect of conditional expression (6), it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (6) to 0.90, 1.00, or even 1.10.
  • optical system OL Accordingly, it is desirable for the optical system OL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (7).
  • f focal length of the entire optical system OL when focusing on an object at infinity
  • fF focal length of the front group GF
  • Conditional formula (7) specifies the ratio of the focal length of the entire optical system OL when focusing on an object at infinity to the focal length of the front group GF.
  • various aberrations such as spherical aberration, coma aberration, curvature of field, and astigmatism can be effectively corrected in the optical system OL, and aberration fluctuations during focusing can also be effectively suppressed.
  • the lens component LL arranged closest to the image plane has negative refractive power. This configuration allows for excellent correction of the field curvature and astigmatism of the optical system OL.
  • the front group GF is composed of a single lens. This configuration makes it possible to effectively suppress aberration fluctuations during focusing while achieving a reduction in the weight and size of the optical system OL.
  • the optical system OL has a diaphragm (for example, aperture diaphragm S in FIG. 1) in the intermediate group GM, and it is desirable that the diaphragm moves in the optical axis direction during focusing.
  • a diaphragm for example, aperture diaphragm S in FIG. 1
  • the diaphragm moves in the optical axis direction during focusing.
  • the middle group GM it is desirable for the middle group GM to have positive refractive power. This configuration makes it possible to effectively correct various aberrations such as field curvature, spherical aberration, coma, and distortion of the optical system OL.
  • the rear group GR it is desirable for the rear group GR to have negative refractive power. This configuration makes it possible to effectively correct various aberrations such as the field curvature, spherical aberration, coma, and distortion of the optical system OL.
  • optical system OL Accordingly, it is desirable for the optical system OL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (8).
  • fM focal length of the intermediate group GM when focusing on an object at infinity
  • f focal length of the entire optical system OL when focusing on an object at infinity
  • Conditional expression (8) specifies the ratio of the focal length of the middle group GM to the focal length of the entire optical system OL when focusing on an object at infinity.
  • This conditional expression (8) spherical aberration, coma aberration, and the like can be effectively corrected in the optical system OL.
  • optical system OL it is desirable for the optical system OL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (9).
  • Conditional expression (9) specifies the ratio of the focal length of the rear group GR to the focal length of the entire optical system OL when focusing on an object at infinity.
  • This conditional expression (9) it is possible to satisfactorily correct field curvature, lateral chromatic aberration, distortion, and other aberrations in the optical system OL.
  • optical system OL Accordingly, it is desirable for the optical system OL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (10).
  • Conditional formula (10) specifies the ratio of the focal length of the rear group GR to the focal length of the middle group GM when focusing on an object at infinity. By satisfying this conditional formula (10), it is possible to effectively suppress aberration fluctuations during focusing. If the upper limit of conditional formula (10) is exceeded, the refractive power of the rear group GR is weaker than that of the middle group GM in the optical system OL, and axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, etc. can be effectively corrected, but this is not preferable because the aberration fluctuations during focusing become large. In order to ensure the effect of conditional formula (10), it is more preferable to set the upper limit of conditional formula (10) to 2.90, 2.80, 2.70, or even 2.60.
  • conditional formula (10) If the lower limit of conditional formula (10) is exceeded, the refractive power of the rear group GR is stronger than that of the middle group GM in the optical system OL, and it is possible to effectively suppress aberration fluctuations during focusing, but this is not preferable because it becomes difficult to correct axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, etc.
  • optical system OL it is desirable for the optical system OL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (11).
  • BF Back focus (air equivalent length) of the optical system OL when focusing on an object at infinity
  • TL total optical length (equivalent to air length) of the optical system OL when focused on an object at infinity
  • Conditional expression (11) specifies the ratio of the back focus to the total optical length of the optical system OL when focusing on an object at infinity. By satisfying this conditional expression (11), it is possible to achieve a reduction in the weight and size of the optical system OL while satisfactorily correcting various aberrations such as spherical aberration and curvature of field. In order to ensure the effect of conditional expression (11), it is more preferable to set the upper limit value of conditional expression (11) to 0.28, and even more preferable to set it to 0.25. In order to ensure the effect of conditional expression (11), it is more preferable to set the lower limit value of conditional expression (11) to 0.11, 0.12, and even more preferable to set it to 0.13.
  • optical system OL Accordingly, it is desirable for the optical system OL according to this embodiment to satisfy the following conditional expression (12).
  • f focal length of the entire optical system OL when focusing on an object at infinity
  • fL1 focal length of the lens component L1 arranged closest to the object
  • Conditional expression (12) specifies the ratio of the focal length of the entire optical system OL when focusing on an object at infinity to the focal length of the lens component L1 arranged closest to the object side of the optical system OL.
  • various aberrations in the optical system OL such as spherical aberration, coma aberration, curvature of field, and astigmatism, can be effectively corrected, and aberration fluctuations during focusing can be effectively suppressed.
  • This camera 1 is a so-called mirrorless camera with interchangeable lenses, which is equipped with the optical system OL according to this embodiment as the photographing lens 2.
  • This camera 1 light from an object (subject) (not shown) is collected by the photographing lens 2 and forms a subject image on the imaging surface of the imaging unit 3 via an OLPF (Optical low pass filter) (not shown).
  • the subject image is then photoelectrically converted by a photoelectric conversion element (imaging element) provided in the imaging unit 3 to generate an image of the subject.
  • This image is displayed on an EVF (Electronic view finder) 4 provided in the camera 1. This allows the photographer to observe the subject through the EVF 4.
  • EVF Electronic view finder
  • the image photoelectrically converted by the imaging unit 3 is stored in a memory (not shown). In this way, the photographer can photograph the subject using the camera 1.
  • the optical system OL according to this embodiment is installed in a single-lens reflex type camera that has a quick-return mirror in the camera body and observes the subject through a viewfinder optical system.
  • an optical system OL having a three or four group configuration is shown, but the above configuration conditions can also be applied to other group configurations such as five groups or six groups.
  • a configuration in which a lens or lens group is added closest to the object side, or a configuration in which a lens or lens group is added closest to the image surface side is also acceptable.
  • a configuration in which a lens group whose position relative to the image surface when focusing is added closest to the image surface side of the optical system OL is considered.
  • a lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air gap that changes when focusing.
  • a lens component refers to a single lens or a cemented lens in which multiple lenses are cemented together.
  • a single or multiple lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to function as a focusing group that focuses from an object at infinity to an object at a close distance.
  • the focusing group can also be used for autofocusing, and is suitable for motor drive (such as an ultrasonic motor) for autofocusing.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 are used as the focusing group, and it is preferable that the positions of the other lenses relative to the image plane are fixed when focusing.
  • a lens group or a partial lens group may be moved so as to have a displacement component perpendicular to the optical axis, or rotated (rocked) in a plane including the optical axis, to serve as an anti-vibration group that corrects image blur caused by camera shake.
  • a displacement component perpendicular to the optical axis or rotated (rocked) in a plane including the optical axis, to serve as an anti-vibration group that corrects image blur caused by camera shake.
  • at least a part of the second lens group G2 or the third lens group G3 as an anti-vibration group.
  • the lens surface may be spherical, flat, or aspherical.
  • a spherical or flat lens surface is preferable because it facilitates lens processing and assembly adjustment, and prevents deterioration of optical performance due to errors in processing and assembly adjustment. It is also preferable because there is little deterioration in image performance even if the image plane is misaligned.
  • the aspherical surface may be any of the following aspherical surfaces: an aspherical surface formed by grinding, a glass molded aspherical surface in which glass is formed into an aspherical shape using a mold, or a composite aspherical surface in which resin is formed into an aspherical shape on the surface of glass.
  • the lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • GRIN lens gradient index lens
  • the aperture stop S is preferably located within the intermediate group GM, but it is also possible to use the lens frame to fulfill that role without providing a component serving as an aperture stop.
  • each lens surface may be coated with an anti-reflection coating that has high transmittance over a wide wavelength range to reduce flare and ghosting and achieve high-contrast optical performance.
  • the front group GF, the middle group GM, and the rear group GR are prepared (step S100).
  • the middle group GM is arranged so as to move in the optical axis direction during focusing (step S200), and these lens groups are then arranged so as to satisfy a predetermined condition (for example, the above-mentioned conditional formula (1) in the first embodiment, and the above-mentioned conditional formulas (2) and (3) in the second embodiment) (step S300).
  • a predetermined condition for example, the above-mentioned conditional formula (1) in the first embodiment, and the above-mentioned conditional formulas (2) and (3) in the second embodiment
  • FIGS. 1, 3, 5, 7, 9, 11, and 13 are cross-sectional views showing the configuration and refractive power distribution of the optical system OL (OL1 to OL7) in each embodiment. Also, at the bottom of the cross-sectional views of these optical systems OL1 to OL7, arrows indicate the direction of movement of each lens group along the optical axis when focusing from an object at infinity ( ⁇ ) to a close object.
  • the second-order aspheric coefficient A2 is 0.
  • aspheric surfaces are marked with an * to the right of the surface number.
  • the first lens group G1 is composed of a meniscus-shaped positive lens L11 (L1) with a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 is composed of, from the object side, a meniscus-shaped negative lens L21 with a convex surface facing the object side, and a meniscus-shaped positive lens L22 with a convex surface facing the object side.
  • the third lens group G3 is composed of, from the object side, a biconcave negative lens L31, a meniscus-shaped positive lens L32 with a concave surface facing the object side, and a biconvex positive lens L33.
  • the fourth lens group G4 is composed of, from the object side, a biconcave negative lens L41, a meniscus-shaped positive lens L42 with a concave surface facing the object side, and a biconcave negative lens L43 (LL).
  • the aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3 in the intermediate group GM.
  • the filter group FL is disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3, which are the intermediate group GM move toward the object along the optical axis. Also, when focusing, the aperture stop S moves together with the second lens group G2.
  • the values of the specifications of optical system OL1 are listed in Table 1 below.
  • f shown in the overall specifications is the focal length of the entire system
  • Fno is the F-number
  • ⁇ is the half angle of view [°]
  • Y is the maximum image height
  • TL is the total optical length
  • Bf is the back focus, which represent the values when focusing on an object at infinity.
  • the back focus Bf indicates the distance on the optical axis from the lens surface closest to the image surface (surface no. 39) to the image surface I.
  • the total optical length TL indicates the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object (surface no. 1) to the lens surface closest to the image surface (surface no. 39) plus the back focus.
  • the first column m in the lens data indicates the order (surface number) of the lens surfaces from the object side along the direction in which the light rays travel
  • the second column r indicates the radius of curvature of each lens surface
  • the third column d indicates the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (surface spacing)
  • a radius of curvature of ⁇ indicates a flat surface, and the refractive index of air, 1.00000, has been omitted.
  • the lens group focal length indicates the surface number and focal length of the first surface of each lens group.
  • the axial air spacing d1 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the axial air spacing d2 between the second lens group G2 and the third lens group G3, and the axial air spacing d3 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 change during focusing.
  • Table 2 shows the variable spacings when focusing on an object at infinity and when focusing on an object at close range. Note that f is the focal length and ⁇ is the shooting magnification. This explanation is similar in the subsequent examples.
  • Figure 2 shows the spherical aberration, astigmatism, distortion, chromatic aberration of magnification, and coma diagrams of this optical system OL1 when focusing on an object at infinity and when focusing on a close object.
  • FNo indicates the F-number
  • NA indicates the numerical aperture
  • Y indicates the image height. Note that in the spherical aberration diagram, the F-number or numerical aperture value corresponding to the maximum aperture is shown, in the astigmatism diagram and the distortion diagram, the maximum value of the image height is shown, and in the coma diagram, the value of each image height is shown.
  • the solid line indicates the sagittal image surface
  • the dashed line indicates the meridional image surface.
  • FIG. 3 is a diagram showing the configuration of an optical system OL2 according to Example 2.
  • This optical system OL2 is composed of, in order from the object side, a front group GF consisting of a first lens group G1 having positive refractive power, a middle group GM consisting of a second lens group G2 having positive refractive power, and a rear group GR consisting of a third lens group G3 having negative refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of a plano-convex positive lens L11 (L1) with its convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 is composed of, from the object side, a cemented positive lens formed by cementing a biconvex positive lens L21 and a biconcave negative lens L22, a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L23 and a biconvex positive lens L24, and a biconvex positive lens L25 with an aspheric surface formed on the lens surface on the image side.
  • the third lens group G3 is composed of, from the object side, a meniscus positive lens L31 with its concave surface facing the object side, and a biconcave negative lens L32 (LL).
  • the aperture stop S is disposed between the negative lens L22 and the negative lens L23 in the second lens group G2, which is the intermediate group GM.
  • a filter group FL is disposed between the third lens group G3 and the image plane I.
  • the second lens group G2 which is the intermediate group GM, moves toward the object along the optical axis. Also, when focusing, the aperture stop S moves together with the second lens group G2.
  • surface 11 is formed to have an aspheric shape.
  • Table 4 shows the data for the aspheric surface, i.e., the conic constant K and the values of each of the aspheric constants A4 to A14.
  • the axial air distance d1 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance d2 between the second lens group G2 and the third lens group G3 change during focusing.
  • Table 5 shows the variable distances when focusing on an object at infinity and when focusing on a close object.
  • Figure 4 shows diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, lateral chromatic aberration, and coma aberration for this optical system OL2 when it is focused on an object at infinity and when it is focused on a close object. These aberration diagrams show that this optical system OL2 has excellent imaging performance with various aberrations well corrected.
  • FIG. 5 is a diagram showing the configuration of an optical system OL3 according to Example 3.
  • This optical system OL3 is composed of, in order from the object side, a front group GF consisting of a first lens group G1, a middle group GM consisting of a second lens group G2 having positive refractive power and a third lens group G3 having positive refractive power, and a rear group GR consisting of a fourth lens group G4 having negative refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of a parallel plate L11 (L1).
  • the second lens group G2 is composed of a cemented positive lens in which a biconvex positive lens L21 and a biconcave negative lens L22 are cemented together, in order from the object side.
  • the third lens group G3 is composed of a cemented negative lens in which a biconcave negative lens L31 and a biconvex positive lens L32 are cemented together, and a biconvex positive lens L33 with an aspheric surface formed on the lens surface on the image side, in order from the object side.
  • the positive lens L33 is a composite lens in which a resin layer is provided on the image side surface of the glass lens body to form an aspheric surface.
  • the fourth lens group G4 is composed of a cemented positive lens in which a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42 are cemented together, in order from the object side, and a biconcave negative lens L43 (LL) with an aspheric surface formed on the lens surface on the object side.
  • the negative lens L43 is a composite lens in which a resin layer is provided on the image-side surface of the glass lens body to form an aspheric surface.
  • the aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3 in the intermediate group GM.
  • the filter group FL is disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3, which are the intermediate group GM, move toward the object along the optical axis. Also, when focusing, the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • surfaces 12 and 16 are aspheric.
  • Table 7 below shows the aspheric data, i.e., the conic constant K and the values of each of the aspheric constants A4 to A14.
  • the axial air distance d1 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the axial air distance d2 between the second lens group G2 and the third lens group G3, and the axial air distance d3 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 change during focusing.
  • Table 8 shows the variable distances when focusing on an object at infinity and when focusing on a close-up object.
  • Figure 6 shows diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, chromatic aberration of magnification, and coma for this optical system OL3 when focused on an object at infinity and when focused on a close object. These aberration diagrams show that this optical system OL3 has excellent imaging performance with various aberrations well corrected.
  • [Fourth embodiment] 7 is a diagram showing the configuration of an optical system OL4 according to Example 4.
  • This optical system OL4 is composed of, in order from the object side, a front group GF consisting of a first lens group G1 having negative refractive power, a middle group GM consisting of a second lens group G2 having positive refractive power, and a rear group GR consisting of a third lens group G3 having negative refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of a meniscus-shaped negative lens L11 (L1) with a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 is composed of, from the object side, a meniscus-shaped positive lens L21 with a convex surface facing the object side, a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L22 and a biconvex positive lens L23, and a biconvex positive lens L24 with an aspheric surface formed on the lens surface on the image side.
  • the positive lens L24 is a composite lens in which a resin layer is provided on the image side surface of a glass lens body to form an aspheric surface.
  • the third lens group G3 is composed of, from the object side, a meniscus-shaped positive lens L31 with a concave surface facing the object side, and a meniscus-shaped negative lens L32 (LL) with a concave surface facing the object side.
  • the aperture stop S is disposed between the positive lens L21 and the negative lens L22 in the second lens group G2, which is the intermediate group GM.
  • a filter group FL is disposed between the third lens group G3 and the image plane I.
  • the second lens group G2 which is the intermediate group GM, moves toward the object along the optical axis. Also, when focusing, the aperture stop S moves together with the second lens group G2.
  • Table 9 lists the specifications of optical system OL4.
  • surface 11 is formed to have an aspheric shape.
  • Table 10 shows the data for the aspheric surface, i.e., the conic constant K and the values of each of the aspheric constants A4 to A14.
  • the axial air distance d1 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance d2 between the second lens group G2 and the third lens group G3 change during focusing.
  • Table 11 shows the variable distances when focusing on an object at infinity and when focusing on a close object.
  • Figure 8 shows diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, lateral chromatic aberration, and coma aberration for this optical system OL4 when it is focused on an object at infinity and when it is focused on a close object. These aberration diagrams show that this optical system OL4 has excellent imaging performance with various aberrations well corrected.
  • FIG. 9 is a diagram showing the configuration of an optical system OL5 according to Example 5.
  • This optical system OL5 is composed of, in order from the object side, a front group GF consisting of a first lens group G1 having negative refractive power, a middle group GM consisting of a second lens group G2 having positive refractive power, and a rear group GR consisting of a third lens group G3 having negative refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of a meniscus-shaped negative lens L11 (L1) with a convex surface facing the object side.
  • the second lens group G2 is composed of, in order from the object side, a meniscus-shaped positive lens L21 with a convex surface facing the object side, a meniscus-shaped negative lens L22 with a convex surface facing the object side and with aspheric surfaces formed on the object side lens surface and the image plane lens surface, a cemented positive lens consisting of a biconcave negative lens L23 and a biconvex positive lens L24, and a meniscus-shaped positive lens L25 with a concave surface facing the object side.
  • the third lens group G3 is composed of a meniscus-shaped positive lens L31 with a concave surface facing the object side, and a meniscus-shaped negative lens L32 (LL) with a concave surface facing the object side.
  • the aperture stop S is disposed between the negative lens L22 and the negative lens L23 in the second lens group G2, which is the intermediate group GM.
  • a filter group FL is disposed between the third lens group G3 and the image plane I.
  • the second lens group G2 which is the intermediate group GM, moves toward the object along the optical axis. Also, when focusing, the aperture stop S moves together with the second lens group G2.
  • Table 12 lists the specifications of the optical system OL5.
  • the fifth and sixth surfaces are aspheric.
  • the following Table 13 shows the aspheric data, i.e., the conic constant K and the values of each of the aspheric constants A4 to A14.
  • the axial air distance d1 between the first lens group G1 and the second lens group G2, and the axial air distance d2 between the second lens group G2 and the third lens group G3 change during focusing.
  • Table 14 shows the variable distances when focusing on an object at infinity and when focusing on a close object.
  • Figure 10 shows diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, lateral chromatic aberration, and coma aberration for this optical system OL5 when focused on an object at infinity and when focused on a close object. These aberration diagrams show that this optical system OL5 has excellent imaging performance with various aberrations well corrected.
  • FIG. 11 is a diagram showing the configuration of an optical system OL6 according to Example 6.
  • This optical system OL6 is composed of, in order from the object side, a front group GF consisting of a first lens group G1 having negative refractive power, a middle group GM consisting of a second lens group G2 having positive refractive power and a third lens group G3 having positive refractive power, and has positive refractive power as a whole, and a rear group GR consisting of a fourth lens group G4 having negative refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of a plano-concave negative lens L11 (L1) with a flat surface facing the object side.
  • the second lens group G2 is composed of a meniscus positive lens L21 with a convex surface facing the object side.
  • the third lens group G3 is composed of, from the object side, a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L31 and a biconvex positive lens L32, a meniscus positive lens L33 with a concave surface facing the object side and an aspheric surface formed on the lens surface on the image side, and a biconvex positive lens L34.
  • the fourth lens group G4 is composed of, from the object side, a meniscus positive lens L41 with a concave surface facing the object side, a meniscus negative lens L42 with a concave surface facing the object side and an aspheric surface formed on the lens surface on the object side, and a meniscus negative lens L43 (LL) with a concave surface facing the object side.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3, which are the intermediate group GM move toward the object along the optical axis. Also, when focusing, the aperture stop S moves together with the third lens group G3.
  • surfaces 10 and 15 are aspheric.
  • Table 16 below shows the aspheric data, i.e., the conic constant K and the values of each of the aspheric constants A4 to A14.
  • the axial air distance d1 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the axial air distance d2 between the second lens group G2 and the third lens group G3, and the axial air distance d3 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 change during focusing.
  • Table 17 shows the variable distances when focusing on an object at infinity and when focusing on a close-up object.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of an optical system OL7 according to Example 7.
  • This optical system OL7 is composed of, in order from the object side, a front group GF consisting of a first lens group G1 having negative refractive power, a middle group GM consisting of a second lens group G2 having positive refractive power and a third lens group G3 having positive refractive power, and has positive refractive power as a whole, and a rear group GR consisting of a fourth lens group G4 having negative refractive power.
  • the first lens group G1 is composed of a plano-concave negative lens L11 (L1) with a flat surface facing the object side.
  • the second lens group G2 is composed of a meniscus positive lens L21 with a convex surface facing the object side.
  • the third lens group G3 is composed of, from the object side, a cemented negative lens formed by cementing a biconcave negative lens L31 and a biconvex positive lens L32, a meniscus positive lens L33 with a concave surface facing the object side and an aspheric lens surface on the image side, and a biconvex positive lens L34.
  • the fourth lens group G4 is composed of, from the object side, a meniscus positive lens L41 with a concave surface facing the object side, and a biconcave negative lens L42 (LL).
  • the aperture stop S is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3 in the intermediate group GM.
  • the filter group FL is disposed between the fourth lens group G4 and the image plane I.
  • the axial air distance d1 between the first lens group G1 and the second lens group G2, the axial air distance d2 between the second lens group G2 and the third lens group G3, and the axial air distance d3 between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 change during focusing.
  • the following Table 20 shows the variable distances when focusing on an object at infinity and when focusing on a close-up object.
  • Figure 14 shows diagrams of spherical aberration, astigmatism, distortion, lateral chromatic aberration, and coma aberration for this optical system OL7 when it is focused on an object at infinity and when it is focused on a close object. These aberration diagrams show that this optical system OL7 has excellent imaging performance with various aberrations well corrected.

Landscapes

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Abstract

軽量化、小型化を達成しつつ、撮影倍率が０．５倍以上で、良好な光学性能を確保することができる光学系、光学機器及び光学系の製造方法を提供する。　カメラ１等の光学機器に用いられる光学系ＯＬは、物体側から順に、前群ＧＦと、中間群ＧＭと、後群ＧＲとから構成され、合焦時に、中間群ＧＭが光軸方向に移動し、次式の条件を満足する。 ０．５４　＜　ｄ１／ｆ　＜　１．００　但し、　ｄ１：無限遠物体合焦時の前群ＧＦの最も像面側のレンズ面から中間群ＧＭの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離　ｆ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全系の焦点距離

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、小型・軽量なマクロレンズが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、さらなる光学性能の向上が要望されている。
特開２０２１－１４８８０８号公報
　本発明の第一の態様に係る光学系は、物体側から順に、前群と、中間群と、後群とから構成され、合焦時に、前記中間群が光軸方向に移動し、次式の条件を満足する。
０．５４　＜　ｄ１／ｆ　＜　１．００
　但し、
　ｄ１：無限遠物体合焦時の前記前群の最も像面側のレンズ面から前記中間群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
　ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
　本発明の第二の態様に係る光学系は、物体側から順に、前群と、中間群と、後群とから構成され、合焦時に、前記中間群が光軸方向に移動し、次式の条件を満足する。
３２．００　＜　ＴＬ／ＤＦ　＜　８０．００
１．００　＜　ＤＭ／ＤＲ　＜　４．００
　但し、
　ＴＬ：無限遠物体合焦時の前記光学系の光学全長
　ＤＦ：前記前群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　ＤＭ：無限遠物体合焦時の前記中間群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　ＤＲ：前記後群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ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、前群と、中間群と、後群とから構成された光学系の製造方法であって、合焦時に、前記中間群が光軸方向に移動するように配置し、次式の条件を満足するように配置する。
０．５４　＜　ｄ１／ｆ　＜　１．００
　但し、
　ｄ１：無限遠物体合焦時の前記前群の最も像面側のレンズ面から前記中間群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
　ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
　本発明の第二の態様に係る光学系の製造方法は、物体側から順に、前群と、中間群と、後群とから構成された光学系の製造方法であって、合焦時に、前記中間群が光軸方向に移動するように配置し、次式の条件を満足するように配置する。
３２．００　＜　ＴＬ／ＤＦ　＜　８０．００
１．００　＜　ＤＭ／ＤＲ　＜　４．００
　但し、
　ＴＬ：無限遠物体合焦時の前記光学系の光学全長
　ＤＦ：前記前群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　ＤＭ：無限遠物体合焦時の前記中間群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　ＤＲ：前記後群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
第１実施例に係る光学系の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物体合焦時の諸収差図である。 第１実施例に係る光学系の近距離物体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断面図である。 第２実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。 第２実施例に係る光学系の近距離物体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断面図である。 第３実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。 第３実施例に係る光学系の近距離物体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断面図である。 第４実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図である。 第４実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。 第５実施例に係る光学系の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物体合焦時の諸収差図である。 第５実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。 第６実施例に係る光学系の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物体合焦時の諸収差図である。 第６実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。 第７実施例に係る光学系の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無限遠物体合焦時の諸収差図である。 第７実施例に係る光学系の近距離物体合焦時の諸収差図である。 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。
（第１の実施形態）
　第１の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、前群ＧＦと、中間群ＧＭと、後群ＧＲとから構成され、合焦時に、中間群ＧＭが光軸方向に移動する。この構成により、光学系ＯＬの軽量化、小型化を達成しつつ、撮影倍率が０．５倍以上で、良好な光学性能を確保することができる。
　また、第１の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。
０．５４　＜　ｄ１／ｆ　＜　１．００　　　　　　　　　（１）
　但し、
　ｄ１：無限遠物体合焦時の前群ＧＦの最も像面側のレンズ面から中間群ＧＭの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
　ｆ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全系の焦点距離
　条件式（１）は、無限遠物体合焦時の、光学系ＯＬの全系の焦点距離に対する前群ＧＦの最も像面側のレンズ面から中間群ＧＭの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、すなわち、前群ＧＭと中間群ＧＭとの間隔の比を規定している。この条件式（１）を満足することにより、光学系ＯＬにおいて、軽量・小型で、撮影倍率０．５倍以上を達成しながら、合焦時の収差補正を良好にすることができる。条件式（１）の上限値を上回ると、中間群ＧＭでの合焦時における球面収差、像面湾曲、コマ収差等を良好に補正することができるが、光学系ＯＬの軽量化、小型化が困難となるため好ましくない。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０．９０、０．８５、０．８０、更に０．７５とすることがより望ましい。また、条件式（１）の下限値を下回ると、光学系ＯＬを小型化することができるが、中間群ＧＭでの合焦時における球面収差、像面湾曲、コマ収差等の補正が困難となり好ましくない。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）の下限値を０．５８、０．６０、更に０．６３とすることがより望ましい。
（第２の実施形態）
　第２の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、前群ＧＦと、中間群ＧＭと、後群ＧＲとから構成され、合焦時に、中間群ＧＭが光軸方向に移動する。この構成により、光学系ＯＬの軽量化、小型化を達成しつつ、撮影倍率が０．５倍以上で、良好な光学性能を確保することができる。
　また、第２の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。
３２．００　＜　ＴＬ／ＤＦ　＜　８０．００　　　　　　（２）
　但し、
　ＴＬ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの光学全長（空気換算長）
　ＤＦ：前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　条件式（２）は、前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離（前群ＧＦの光軸上の厚さ）に対する無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの光学全長の比を規定している。この条件式（２）を満足することにより、光学系ＯＬの軽量化、小型化を達成しながら、収差補正を容易に行うことができる。条件式（２）の上限値を上回ると、光学系ＯＬの光学全長に対して前群ＧＦの光軸上の厚さ（最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離）が厚くなるため、球面収差、色収差、コマ収差等を良好に補正することができるが、光学系ＯＬの光学全長が短くなりすぎると、合焦時の像面湾曲、非点収差、コマ収差の発生が大きくな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７５．００、更に７０．００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、光学系ＯＬの光学全長に対して前群ＧＦの光軸上の厚さが薄くなるため、光学系ＯＬの光学全長を短くすることができるが、前群ＧＦでの収差補正が十分ではなくなり球面収差、コマ収差等、像面湾曲等の補正が困難とな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３３．５０、更に３５．００とすることがより望ましい。
　また、第２の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。
１．００　＜　ＤＭ／ＤＲ　＜　４．００　　　　　　　　（３）
　但し、
　ＤＭ：無限遠物体合焦時の中間群ＧＭの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　ＤＲ：後群ＧＲの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　条件式（３）は、後群ＧＲの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離（後群ＧＲの光軸上の厚さ）に対する無限遠物体合焦時の中間群ＧＭの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離（中間群ＧＭの光軸上の厚さ）の比を規定している。この条件式（３）を満足することにより、光学系ＯＬの軽量化、小型化を達成しながら、明るさと画角に対する収差補正を良好に行うことができる。条件式（３）の上限値を上回ると、中間群ＧＭの光軸上の厚さが後群ＧＲの光軸上の厚さに対して厚くなるため、球面収差やコマ収差等を良好に補正することができるが、光学系ＯＬの全長の短縮時に像面湾曲、非点収差等の画角に対する収差の補正が困難と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３．５０、３．００、更に２．５０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、後群ＧＲの光軸上の厚さが中間群ＧＭの光軸上の厚さに対して厚くなるため、像面湾曲、非点収差等を良好に補正することができるが、光学系ＯＬの全長が短いときには明るさに対する収差である球面収差、コマ収差等の補正が困難と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）の下限値を１．２５、１．５０、更に１．７５とすることがより望ましい。
　また、第１及び第２の実施形態（以下、単に「本実施形態」と呼ぶ）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。
０．２０　＜　ｄ１／ＴＬ　＜　０．４０　　　　　　　　（４）
　但し、
　ｄ１：無限遠物体合焦時の前群ＧＦの最も像面側のレンズ面から中間群ＧＭの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
　ＴＬ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの光学全長（空気換算長）
　条件式（４）は、無限遠物体合焦時の、光学系ＯＬの光学全長に対する前群ＧＦの最も像面側のレンズ面から中間群ＧＭの最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離（前群ＧＦと中間群ＧＭとの間隔）の比を規定している。この条件式（４）を満足することにより、光学系ＯＬにおいて、軽量・小型で、撮影倍率０．５倍以上を達成しながら、合焦時の収差を良好に補正することができる。条件式（４）の上限値を上回ると、中間群ＧＭでの合焦時における球面収差、像面湾曲、コマ収差等を良好に補正することができるが、光学系ＯＬの小型化が困難と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０．３８、更に０．３５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の小型化を実現することができるが、中間群ＧＭでの合焦時における球面収差、像面湾曲、コマ収差等の補正が困難となり好ましくない。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０．２３、更に０．２５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。
１７．００　＜　（ＤＦ＋ＤＭ＋ＤＲ）／ＤＦ　＜　４０．００　（５）
　但し、
　ＤＦ：前群ＧＦの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　ＤＭ：無限遠物体合焦時の中間群ＧＭの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　ＤＲ：後群ＧＲの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
　条件式（５）は、前群ＧＦの光軸上の厚さに対する前群ＧＦ、中間群ＧＭ及び後群ＧＲの光軸上の厚さの和の比を規定している。この条件式（５）を満足することにより、光学系ＯＬの像面湾曲、非点収差、球面収差、コマ収差等を良好に補正することができる。条件式（５）の上限値を上回ると、全体の厚さ（前群ＧＦ、中間群ＧＭ及び後群ＧＲの光軸上の厚さの和）に対して前群ＧＦの光軸上の厚さが薄くなるため、光学系ＯＬの球面収差やコマ収差等を良好に補正することができるが、像面湾曲、非点収差等を良好に補正することが困難とな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３９．００、３８．００、３７．００、更に３６．５０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、全体の厚さに対して前群ＧＦの光軸上の厚さが厚くなるため、光学系ＯＬの像面湾曲、非点収差等を良好に補正することができるが、球面収差やコマ収差等を良好に補正することが困難とな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１７．５０、１８．００、１８．５０、更に１８．８０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（６）を満足することが望ましい。
０．８０　＜　（１－βＭ2）×βＲ2　＜　２．００　　　（６）
　但し、
　βＭ：無限遠物体合焦時の中間群ＧＭの横倍率
　βＲ：無限遠物体合焦時の後群ＧＲの横倍率
　条件式（６）は、中間群ＧＭで合焦を行うための条件を規定している。この条件式（６）を満足することにより、光学系ＯＬにおいて、合焦時の像面位置変化を適正に保ちながら軽量化、小型化を達成し、合焦時の収差変動を抑制することができる。条件式（６）の上限値を上回ると、光学系ＯＬの合焦時の収差変動抑制や小型化を達成することができるが、合焦時の像面位置変化が大きくなり、合焦群である中間群ＧＭを動作させるアクチュエータの選択が制限されるため好ましくない。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１．９０、１．８５、更に１．８０とすることがより望ましい。また、条件式（６）の下限値を下回ると、光学系ＯＬの合焦時の像面位置変化は小さくなり、アクチュエータの選択が制限されにくいため好ましいが、合焦時の収差変動の抑制や小型化の達成が困難となるため好ましくない。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）の下限値を０．９０、１．００、更に１．１０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（７）を満足することが望ましい。
－０．５０　＜　ｆ／ｆＦ　＜　０．３０　　　　　　　　（７）
　但し、
　ｆ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全系の焦点距離
　ｆＦ：前群ＧＦの焦点距離
　条件式（７）は、前群ＧＦの焦点距離に対する無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全系の焦点距離の比を規定している。この条件式（７）を満足することにより、光学系ＯＬにおいて、球面収差、コマ収差、像面湾曲、非点収差等の諸収差を良好に補正することができ、また合焦時における収差変動も良好に抑制することができる。なお、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０．２５、０．２０、更に０．１５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－０．４０、－０．３０、更に－０．２０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、最も像面側に配置されたレンズ成分ＬＬは、負の屈折力を有することが望ましい。この構成により、光学系ＯＬの像面湾曲、非点収差を良好に補正することができる。
　また、本実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、前群ＧＦは、１つのレンズで構成されていることが望ましい。この構成により、光学系ＯＬの軽量化、小型化を達成しながら、合焦時の収差変動を良好に抑制することができる。
　また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、中間群ＧＭ内に絞り（例えば、図１における開口絞りＳ）を有し、合焦時に、絞りが光軸方向に移動することが望ましい。合焦時に絞りが中間群ＧＭとともに光軸方向に移動することにより、合焦時の像面湾曲、非点収差、コマ収差の変動を良好に抑制することができる。
　また、本実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、中間群ＧＭは、正の屈折力を有することが望ましい。この構成により、光学系ＯＬの像面湾曲、球面収差、コマ収差、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
　また、本実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、後群ＧＲは、負の屈折力を有することが望ましい。この構成により、光学系ＯＬの像面湾曲、球面収差、コマ収差、歪曲収差等の諸収差を良好に補正することができる。
　また、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下に示す条件式（８）を満足することが望ましい。
０．５０　＜　ｆＭ／ｆ　＜　１．１０　　　　　　　　　（８）
　但し、
　ｆＭ：無限遠物体合焦時の中間群ＧＭの焦点距離
　ｆ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全系の焦点距離
　条件式（８）は、無限遠物体合焦時の、光学系ＯＬの全系の焦点距離に対する中間群ＧＭの焦点距離の比を規定している。この条件式（８）を満足することにより、光学系ＯＬにおいて、球面収差、コマ収差等を良好に補正することができる。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１．０５、更に１．００とすることがより望ましい。また、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０．５５、０．６０、更に０．６５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。
０．５０　＜　（－ｆＲ）／ｆ　＜　３．００　　　　　　（９）
　但し、
　ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離
　ｆ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全系の焦点距離
　条件式（９）は、無限遠物体合焦時の、光学系ＯＬの全系の焦点距離に対する後群ＧＲの焦点距離の比を規定している。この条件式（９）を満足することにより、光学系ＯＬにおいて、像面湾曲、倍率色収差、歪曲収差等を良好に補正することができる。なお、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２．９０、２．７５、２．６０、２．５０、更に２．４０とすることがより望ましい。また、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０．６０、０．７５、０．９０、更に１．００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。
１．００　＜　（－ｆＲ）／ｆＭ　＜　３．００　　　　　（１０）
　但し、
　ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離
　ｆＭ：無限遠物体合焦時の中間群ＧＭの焦点距離
　条件式（１０）は、無限遠物体合焦時の中間群ＧＭの焦点距離に対する後群ＧＲの焦点距離の比を規定している。この条件式（１０）を満足することにより、合焦時の収差変動を良好に抑えることができる。条件式（１０）の上限値を上回ると、光学系ＯＬにおいて、中間群ＧＭに対して後群ＧＲの屈折力が弱くなり軸上色収差、倍率色収差等を良好に補正することができるが、合焦時の収差変動が大きくなってしまうため好ましくない。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２．９０、２．８０、２．７０、更に２．６０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、光学系ＯＬにおいて、中間群ＧＭに対して後群ＧＲの屈折力が強くなり、合焦時の収差変動を良好に抑制することができるが、軸上色収差や倍率色収差等の補正が困難と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１．１０、１．２０、１．３０、１．４０、更に１．４５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（１１）を満足することが望ましい。
０．１０　＜　ＢＦ／ＴＬ　＜　０．３０　　　　　　　　（１１）
　但し、
　ＢＦ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬのバックフォーカス（空気換算長）
　ＴＬ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの光学全長（空気換算長）
　条件式（１１）は、無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの光学全長に対するバックフォーカスの比を規定している。この条件式（１１）を満足することにより、光学系ＯＬの軽量化、小型化を達成しつつ、球面収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。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０．２８、更に０．２５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０．１１、０．１２、更に０．１３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。
－０．４０　＜　ｆ／ｆＬ１　＜　０．３０　　　　　　　（１２）
　但し、
　ｆ：無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全系の焦点距離
　ｆＬ１：最も物体側に配置されたレンズ成分Ｌ１の焦点距離
　条件式（１２）は、光学系ＯＬの最も物体側に配置されたレンズ成分Ｌ１の焦点距離に対する無限遠物体合焦時の光学系ＯＬの全系の焦点距離の比を規定している。この条件式（１２）を満足することにより、光学系ＯＬにおける、球面収差、コマ収差、像面湾曲、非点収差等の諸収差を良好に補正することができ、合焦時における収差変動も良好に抑制することができる。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０．２５、０．２０、０．１５、更に０．１２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－０．３５、－０．３０、－０．２５、更に－０．２０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１５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ー）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（撮像素子）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ー）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、後述するように、３群または４群構成の光学系ＯＬを示したが、以上の構成条件等は、５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、光学系ＯＬの最も像面側に、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、レンズ群とは、特に境界を指定しない限りは、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、３群構成の場合は第２レンズ群Ｇ２を、４群構成の場合は第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一方を合焦群とし、その他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。
　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、３群構成の場合は第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を、４群構成の場合は第２レンズ群Ｇ２または第３レンズ群Ｇ３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、中間群ＧＭ内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１６を参照して説明する。まず、物体側から順に、前群ＧＦと、中間群ＧＭと、後群ＧＲとを準備する（ステップＳ１００）。次に、合焦時に、中間群ＧＭが光軸方向に移動するように配置する（ステップＳ２００）、そして、これらのレンズ群を、所定の条件（例えば、第１の実施形態であれば上述した条件式（１）、第２の実施形態であれば上述した条件式（２）及び条件式（３））を満足するように配置する（ステップＳ３００）。
　以上より、軽量化、小型化を達成しつつ、撮影倍率が０．５倍以上で、良好な光学性能を確保することができる光学系、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）の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの光学系ＯＬ１～ＯＬ７の断面図の下部には、無限遠物体（∞）から近距離物体に合焦する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。
　第２～第７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／ｒ2）1/2｝
　　　　　　　　　＋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第１レンズ群Ｇ１からなる前群ＧＦと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなり、全体で正の屈折力を有する中間群ＧＭと、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる後群ＧＲとから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ１１（Ｌ１）で構成されている。また、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の負レンズＬ２１、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２２で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ３１、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３２、及び、両凸形状の正レンズＬ３３で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ４２、及び、両凹形状の負レンズＬ４３（ＬＬ）で構成されている。
　この光学系ＯＬ１において、開口絞りＳは中間群ＧＭ内の第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。
　また、この光学系ＯＬ１は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が、光軸に沿って物体側に移動する。また、合焦時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。
　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、ωは半画角［°］、Ｙは最大像高、ＴＬは光学全長、及び、Ｂｆはバックフォーカスであって、無限遠物体合焦時の値を表している。ここで、バックフォーカスＢｆは、最も像面側のレンズ面（第３９面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。また、光学全長ＴＬは、最も物体側のレンズ面（第１面）から最も像面側のレンズ面（第３９面）までの光軸上の距離に、バックフォーカスを加えた長さを示している。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示している。また、曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、レンズ群焦点距離は各レンズ群の始面の面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。また、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　　　　　　　＝　39.532
Ｆｎｏ　　　　　＝　 2.82
ω［°］　　　　＝　19.04
Ｙ　　　　　　　＝　14.200
ＴＬ　　　　　　＝　91.000
ＴＬ(空気換算長)＝　90.455
ＢＦ　　　　　　＝　13.600
ＢＦ(空気換算長)＝　13.055

［レンズデータ］
ｍ　　　　ｒ　　　　 ｄ　　　　ｎｄ　　　 νｄ
物面　　　∞
 1　　　100.0000　　2.5000　　1.48749　　70.32
 2　　　200.0000　　　d1
 3　　　 17.1714　　1.2000　　1.62299　　58.12
 4　　　 13.6956　　8.9068
 5　　　 22.4494　　4.1000　　1.60311　　60.69
 6　　　152.7709　　5.5226
 7　　　　∞　　　　　d2　　　　　　　　　　　　開口絞りＳ
 8　　　-33.8144　　1.0000　　1.84666　　23.80
 9　　　 40.4635　　0.9000
10　　 -127.9705　　2.5000　　1.65160　　58.57
11　　　-21.7834　　0.1000
12　　　 32.3448　　4.1000　　1.80610　　40.98
13　　　-52.6084　　　d3
14　　 -135.7811　　1.0000　　1.48749　　70.32
15　　　 34.0082　　1.5713
16　　 -593.0949　　3.4000　　1.77250　　49.62
17　　　-27.6401　　6.2884
18　　　-16.5865　　1.2000　　1.51680　　64.13
19　　　214.0528　 10.5000
20　　　　∞　　　　1.6000　　1.51680　　64.13
21　　　　∞　　　　1.5000
像面　　　∞

［レンズ群焦点距離］
　レンズ群　　　　　　　　　　　　始面　　焦点距離
前群ＧＦ　（第１レンズ群Ｇ１）　　　1　　　406.931
中間群ＧＭ　　　　　　　　　　　　　3　　　 27.854
　第２レンズ群Ｇ２　　　　　　　　　3　　　 61.926
　第３レンズ群Ｇ３　　　　　　　　　8　　　 36.238
後群ＧＲ　（第４レンズ群Ｇ４）　　 14　　　-43.251
　また、この光学系ＯＬ１において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、及び、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３は合焦時に変化する。次の表２に、無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。なお、ｆは焦点距離、βは撮影倍率を示している。この説明は、以降の実施例においても同様である。
（表２）
［可変間隔データ］
　　　　無限遠物体　　　近距離物体
ｆ　　　39.532　　　　　　 －
β　　　　－　　　　　　 -1.00
d1　　　28.0111 　　　　　1.5000
d2　　　 3.5000 　　　　　8.4471
d3　　　 1.6000 　　　　 23.1639
　この光学系ＯＬ１の無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図２に示す。各収差図において、ＦＮｏはＦナンバーを示し、ＮＡは開口数を示し、Ｙは像高を示す。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。ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。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第１レンズ群Ｇ１からなる前群ＧＦと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２からなる中間群ＧＭと、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなる後群ＧＲとから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた平凸形状の正レンズＬ１１（Ｌ１）で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２とを接合した接合正レンズ、両凹形状の負レンズＬ２３と両凸形状の正レンズＬ２４とを接合した接合負レンズ、及び、像面側のレンズ面に非球面が形成された両凸形状の正レンズＬ２５で構成されている。また、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メニスカス形状の正レンズＬ３１、及び、両凹形状の負レンズＬ３２（ＬＬ）で構成されている。
　この光学系ＯＬ２において、開口絞りＳは中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２内の、負レンズＬ２２と負レンズＬ２３との間に配置されている。また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。
　また、この光学系ＯＬ２は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２が、光軸に沿って物体側に移動する。また、合焦時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。
　以下の表３に、光学系ＯＬ２の諸元の値を掲げる。
（表３）第２実施例
［全体諸元］
ｆ　　　　　　　＝　41.335
Ｆｎｏ　　　　　＝　 2.07
ω［°］　　　　＝　18.39
Ｙ　　　　　　　＝　14.200
ＴＬ　　　　　　＝　85.800
ＴＬ(空気換算長)＝　85.255
ＢＦ　　　　　　＝　13.600
ＢＦ(空気換算長)＝　13.055

［レンズデータ］
ｍ　　　　ｒ　　　　 ｄ　　　　ｎｄ　　　 νｄ
物面　　　∞
 1　　　500.0000　　2.0000　　1.48749　　70.32
 2　　　　∞　　　　　d1
 3　　　 28.1947　　4.6000　　1.71999　　50.27
 4　　　-61.1236　　1.0000　　1.80100　　34.92
 5　　　 74.1433　　9.0000
 6　　　　∞　　　　4.0000　　　　　　　　　　　開口絞りＳ
 7　　　-17.6671　　1.0000　　1.62588　　35.72
 8　　　 17.0726　　5.0000　　1.80400　　46.60
 9　　　-46.4184　　0.1000
10　　　 79.5479　　3.3000　　1.62263　　58.16
11*　　 -30.3176　　　d2
12　　　-36.8461　　3.0000　　1.78590　　44.17
13　　　-25.0125　　7.6000
14　　　-16.0825　　1.2000　　1.48749　　70.32
15　　　401.0302　 10.5000
16　　　　∞　　　　1.6000　　1.51680　　64.13
17　　　　∞　　　　1.5000
像面　　　∞

［レンズ群焦点距離］
　レンズ群　　　　　　　　　　　　始面　　焦点距離
前群ＧＦ　（第１レンズ群Ｇ１）　　　1　　 1025.662
中間群ＧＭ（第２レンズ群Ｇ２）　　　3　　　 33.624
後群ＧＲ　（第３レンズ群Ｇ３）　　 12　　　-53.277
　この光学系ＯＬ２において、第１１面は非球面形状に形成されている。次の表４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４）
［非球面データ］
第11面
　Ｋ＝1.00000
　Ａ4 ＝ 3.71185E-05　　Ａ6 ＝-6.46471E-07　　Ａ8 ＝ 3.01332E-08
　Ａ10＝-7.16019E-10　　Ａ12＝ 8.76060E-12　　Ａ14＝ 4.29930E-14
　また、この光学系ＯＬ２において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、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ｄ２は合焦時に変化する。次の表５に、無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。
（表５）
［可変間隔データ］
　　　　無限遠物体　　　近距離物体
ｆ　　　41.335　　　　　　 －
β　　　　－　　　　　　 -1.00
d1　　　28.8000 　　　　　1.3000
d2　　　 1.6000 　　　　 29.1000
　この光学系ＯＬ２の無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色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、第１レンズ群Ｇ１からなる前群ＧＦと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなり、全体で正の屈折力を有する中間群ＧＭと、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる後群ＧＲとから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、平行平板Ｌ１１（Ｌ１）で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２とを接合した接合正レンズで構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、及び、像面側のレンズ面に非球面が形成された両凸形状の正レンズＬ３３で構成されている。なお、正レンズＬ３３は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて非球面が形成されている複合型のレンズである。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２とを接合した接合正レンズ、及び、物体側のレンズ面に非球面が形成された両凹形状の負レンズＬ４３（ＬＬ）で構成されている。なお、負レンズＬ４３は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて非球面が形成されている複合型のレンズである。
　この光学系ＯＬ３において、開口絞りＳは中間群ＧＭ内の第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。
　また、この光学系ＯＬ３は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が、光軸に沿って物体側に移動する。また、合焦時に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
　以下の表６に、光学系ＯＬ３の諸元の値を掲げる。
（表６）第３実施例
［全体諸元］
ｆ　　　　　　　＝　35.500
Ｆｎｏ　　　　　＝　 1.86
ω［°］　　　　＝　21.09
Ｙ　　　　　　　＝　14.200
ＴＬ　　　　　　＝　81.000
ＴＬ(空気換算長)＝　80.455
ＢＦ　　　　　　＝　13.400
ＢＦ(空気換算長)＝　12.855

［レンズデータ］
ｍ　　　　ｒ　　　　 ｄ　　　　ｎｄ　　　 νｄ
物面　　　∞
 1　　　　∞　　　　1.2000　　1.48749　　70.32
 2　　　　∞　　　　　d1
 3　　　 32.3113　　4.8000　　1.70000　　48.10
 4　　　-44.7976　　1.0000　　1.83400　　37.18
 5　　　292.5746　　　d2
 6　　　　∞　　　　4.5000　　　　　　　　　　　開口絞りＳ
 7　　　-16.1414　　1.0000　　1.71736　　29.57
 8　　　 40.2209　　3.8000　　1.80400　　46.60
 9　　　-38.4171　　0.1000
10　　　110.7728　　3.8000　　1.80400　　46.60
11　　　-25.6333　　0.2000　　1.56093　　36.64
12*　　 -25.6333　　　d3
13　　　355.6821　　5.0000　　1.88300　　40.66
14　　　-18.2588　　1.0000　　1.58144　　40.98
15　　　 95.1472　　4.8661
16*　　 -20.1725　　0.2000　　1.56093　　36.64
17　　　-18.0890　　1.0000　　1.51742　　52.20
18　　　337.3157　 10.3000
19　　　　∞　　　　1.6000　　1.51680　　64.13
20　　　　∞　　　　1.5000
像面　　　∞

［レンズ群焦点距離］
　レンズ群　　　　　　　　　　　　始面　　焦点距離
前群ＧＦ　（第１レンズ群Ｇ１）　　　1　　　　∞
中間群ＧＭ　　　　　　　　　　　　　3　　　 32.878
　第２レンズ群Ｇ２　　　　　　　　　3　　　 61.694
　第３レンズ群Ｇ３　　　　　　　　　7　　　 40.089
後群ＧＲ　（第４レンズ群Ｇ４）　　 13　　　-84.292
　この光学系ＯＬ３において、第１２面及び第１６面は非球面形状に形成されている。次の表７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７）
［非球面データ］
第12面
　Ｋ＝1.00000
　Ａ4 ＝ 2.46184E-05　　Ａ6 ＝-2.41773E-07　　Ａ8 ＝ 1.11585E-08
　Ａ10＝-2.69002E-10　　Ａ12＝ 3.24180E-12　　Ａ14＝ 1.52330E-14
第16面
　Ｋ＝1.00000
　Ａ4 ＝-3.88298E-05　　Ａ6 ＝ 1.22826E-07　　Ａ8 ＝-2.32494E-09
　Ａ10＝ 9.49732E-12　　Ａ12＝ 0.00000E+00　　Ａ14＝ 0.00000E+00
　また、この光学系ＯＬ３において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、及び、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３は合焦時に変化する。次の表８に、無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。
（表８）
［可変間隔データ］
　　　　無限遠物体　　　近距離物体
ｆ　　　35.500　　　　　　 －
β　　　　－　　　　　　 -0.70
d1　　　24.8000 　　　　　2.6000
d2　　　 8.5000 　　　　　9.3828
d3　　　 1.8340 　　　　 23.1512
　この光学系ＯＬ３の無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色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、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１からなる前群ＧＦと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２からなる中間群ＧＭと、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなる後群ＧＲとから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１（Ｌ１）で構成されている。また、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の正レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２と両凸形状の正レンズＬ２３とを接合した接合負レンズ、及び、像面側のレンズ面に非球面が形成された両凸形状の正レンズＬ２４で構成されている。なお、正レンズＬ２４は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて非球面が形成されている複合型のレンズである。また、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メニスカス形状の正レンズＬ３１、及び、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３２（ＬＬ）で構成されている。
　この光学系ＯＬ４において、開口絞りＳは中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２内の、正レンズＬ２１と負レンズＬ２２との間に配置されている。また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。
　また、この光学系ＯＬ４は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２が、光軸に沿って物体側に移動する。また、合焦時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。
　以下の表９に、光学系ＯＬ４の諸元の値を掲げる。
（表９）第４実施例
［全体諸元］
ｆ　　　　　　　＝　38.000
Ｆｎｏ　　　　　＝　 2.86
ω［°］　　　　＝　20.18
Ｙ　　　　　　　＝　14.200
ＴＬ　　　　　　＝　81.000
ＴＬ(空気換算長)＝　80.455
ＢＦ　　　　　　＝　14.300
ＢＦ(空気換算長)＝　13.755

［レンズデータ］
ｍ　　　　ｒ　　　　 ｄ　　　　ｎｄ　　　 νｄ
物面　　　∞
 1　　 1000.0000　　1.2000　　1.67270　　32.19
 2　　　341.6032　　　d1
 3　　　 26.3938　　2.5000　　1.61800　　63.34
 4　　　104.4847　 10.8000
 5　　　　∞　　　　3.0000　　　　　　　　　　　開口絞りＳ
 6　　　-12.9734　　1.0000　　1.71736　　29.57
 7　　　 35.4454　　3.4000　　1.80400　　46.60
 8　　　-33.7721　　0.1000
 9　　　128.6034　　3.5000　　1.79500　　45.31
10　　　-20.4927　　0.2000　　1.56093　　36.64
11*　　 -20.4927　　　d2
12　　　-30.0289　　2.2000　　1.74950　　35.25
13　　　-23.0492　　9.5978
14　　　-16.3907　　1.2000　　1.60311　　60.69
15　　 -110.6686　 11.2000
16　　　　∞　　　　1.6000　　1.51680　　64.13
17　　　　∞　　　　1.5000
像面　　　∞

［レンズ群焦点距離］
　レンズ群　　　　　　　　　　　　始面　　焦点距離
前群ＧＦ　（第１レンズ群Ｇ１）　　　1　　 -771.847
中間群ＧＭ（第２レンズ群Ｇ２）　　　3　　　 30.796
後群ＧＲ　（第３レンズ群Ｇ３）　　 12　　　-47.477
　この光学系ＯＬ４において、第１１面は非球面形状に形成されている。次の表１０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１０）
［非球面データ］
第11面
　Ｋ＝1.00000
　Ａ4 ＝ 3.47586E-05　　Ａ6 ＝-1.66949E-07　　Ａ8 ＝ 5.09420E-09
　Ａ10＝-4.45933E-11　　Ａ12＝ 0.00000E+00　　Ａ14＝ 0.00000E+00
　また、この光学系ＯＬ４において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、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ｄ２は合焦時に変化する。次の表１１に、無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。
（表１１）
［可変間隔データ］
　　　　無限遠物体　　　近距離物体
ｆ　　　38.000　　　　　　 －
β　　　　－　　　　　　 -1.00
d1　　　26.4022 　　　　　1.6000
d2　　　 1.6000 　　　　 26.4022
　この光学系ＯＬ４の無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色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、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１からなる前群ＧＦと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２からなる中間群ＧＭと、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなる後群ＧＲとから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ１１（Ｌ１）で構成されている。また、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の正レンズＬ２１、物体側のレンズ面及び像面画のレンズ面に非球面が形成された、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ２２、両凹形状の負レンズＬ２３と両凸形状の正レンズＬ２４とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２５で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３１、及び、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ３２（ＬＬ）で構成されている。
　この光学系ＯＬ５において、開口絞りＳは中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２内の、負レンズＬ２２と負レンズＬ２３との間に配置されている。また、第３レンズ群Ｇ３と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。
　また、この光学系ＯＬ５は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２が、光軸に沿って物体側に移動する。また、合焦時に開口絞りＳは第２レンズ群Ｇ２とともに移動する。
　以下の表１２に、光学系ＯＬ５の諸元の値を掲げる。
（表１２）第５実施例
［全体諸元］
ｆ　　　　　　　＝　38.257
Ｆｎｏ　　　　　＝　 2.88
ω［°］　　　　＝　20.21
Ｙ　　　　　　　＝　14.200
ＴＬ　　　　　　＝　81.000
ＴＬ(空気換算長)＝　80.455
ＢＦ　　　　　　＝　15.800
ＢＦ(空気換算長)＝　15.255

［レンズデータ］
ｍ　　　　ｒ　　　　 ｄ　　　　ｎｄ　　　 νｄ
物面　　　∞
 1　　 1000.0000　　1.2000　　1.62299　　58.12
 2　　　191.9205　　　d1
 3　　　 21.6636　　3.2000　　1.61800　　63.34
 4　　　 85.8643　　3.9234
 5*　　5000.0000　　1.2000　　1.53504　　55.71
 6*　　 111.0085　　5.4408
 7　　　　∞　　　　2.5000　　　　　　　　　　　開口絞りＳ
 8　　　-13.9656　　1.0000　　1.75520　　27.57
 9　　　 70.8048　　3.7000　　1.80400　　46.60
10　　　-16.9076　　0.1000
11　　-1132.4588　　2.7000　　1.80610　　40.98
12　　　-34.9496　　　d2
13　　　-33.0000　　2.2000　　1.69895　　30.13
14　　　-23.5462　　8.6359
15　　　-16.7498　　1.2000　　1.62299　　58.12
16　　 -115.9839　 12.7000
17　　　　∞　　　　1.6000　　1.51680　　64.13
18　　　　∞　　　　1.5000
像面　　　∞

［レンズ群焦点距離］
　レンズ群　　　　　　　　　　　　始面　　焦点距離
前群ＧＦ　（第１レンズ群Ｇ１）　　　1　　 -381.447
中間群ＧＭ（第２レンズ群Ｇ２）　　　3　　　 30.882
後群ＧＲ　（第３レンズ群Ｇ３）　　 13　　　-48.278
　この光学系ＯＬ５において、第５面及び第６面は非球面形状に形成されている。次の表１３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１３）
［非球面データ］
第 5面
　Ｋ＝1.00000
　Ａ4 ＝ 2.14608E-04　　Ａ6 ＝-6.37110E-07　　Ａ8 ＝ 4.09234E-09
　Ａ10＝ 0.00000E+00　　Ａ12＝ 0.00000E+00　　Ａ14＝ 0.00000E+00
第 6面
　Ｋ＝1.00000
　Ａ4 ＝ 2.71565E-04　　Ａ6 ＝-6.66060E-07　　Ａ8 ＝ 1.26067E-08
　Ａ10＝ 0.00000E+00　　Ａ12＝ 0.00000E+00　　Ａ14＝ 0.00000E+00
　また、この光学系ＯＬ５において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、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ｄ２は合焦時に変化する。次の表１４に、無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。
（表１４）
［可変間隔データ］
　　　　無限遠物体　　　近距離物体
ｆ　　　38.257　　　　　　 －
β　　　　－　　　　　　 -1.00
d1　　　26.6000 　　　　　1.6000
d2　　　 1.6000 　　　　 26.6000
　この光学系ＯＬ５の無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色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、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１からなる前群ＧＦと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなり、全体で正の屈折力を有する中間群ＧＭと、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる後群ＧＲとから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側に平面を向けた平凹形状の負レンズＬ１１（Ｌ１）で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２１で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、像面側のレンズ面に非球面が形成された、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３３、及び、両凸形状の正レンズＬ３４で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ４１、物体側のレンズ面に非球面が形成された、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ４２、及び、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズＬ４３（ＬＬ）で構成されている。
　この光学系ＯＬ６において、開口絞りＳは中間群ＧＭ内の第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。
　また、この光学系ＯＬ６は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が、光軸に沿って物体側に移動する。また、合焦時に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
　以下の表１５に、光学系ＯＬ６の諸元の値を掲げる。
（表１５）第６実施例
［全体諸元］
ｆ　　　　　　　＝　34.506
Ｆｎｏ　　　　　＝　 1.87
ω［°］　　　　＝　22.613
Ｙ　　　　　　　＝　14.200
ＴＬ　　　　　　＝　81.000
ＴＬ(空気換算長)＝　80.455
ＢＦ　　　　　　＝　13.100
ＢＦ(空気換算長)＝　12.555

［レンズデータ］
ｍ　　　　ｒ　　　　 ｄ　　　　ｎｄ　　　 νｄ
物面　　　∞
 1　　　　∞　　　　1.2000　　1.60342　　38.03
 2　　　137.0000　　　d1
 3　　　 29.7763　　3.5000　　1.77250　　49.62
 4　　　162.6784　　　d2
 5　　　　∞　　　　3.9000　　　　　　　　　　　開口絞りＳ
 6　　　-17.7201　　1.0000　　1.69895　　30.13
 7　　　 18.8264　　3.6000　　1.80400　　46.60
 8　　 -368.3266　　1.3000
 9　　　-70.0000　　1.2000　　1.53504　　55.71
10*　　 -63.1478　　0.1000
11　　　 73.4674　　3.8000　　1.80400　　46.60
12　　　-24.0859　　　d3
13　　 -512.8175　　3.0000　　1.77250　　49.62
14　　　-53.8371　　0.4000
15*　　 -52.0000　　1.5000　　1.53504　　55.71
16　　　-55.8074　　6.8350
17　　　-18.5196　　1.2000　　1.51742　　52.20
18　　 -421.4731　 10.0000
19　　　　∞　　　　1.6000　　1.51680　　64.13
20　　　　∞　　　　1.5000
像面　　　∞

［レンズ群焦点距離］
　レンズ群　　　　　　　　　　　　始面　　焦点距離
前群ＧＦ　（第１レンズ群Ｇ１）　　　1　　 -227.039
中間群ＧＭ　　　　　　　　　　　　　3　　　 33.771
　第２レンズ群Ｇ２　　　　　　　　　3　　　 46.646
　第３レンズ群Ｇ３　　　　　　　　　6　　　 43.983
後群ＧＲ　（第４レンズ群Ｇ４）　　 13　　　-82.053
　この光学系ＯＬ６において、第１０面及び第１５面は非球面形状に形成されている。次の表１６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１６）
［非球面データ］
第10面
　Ｋ＝1.00000
　Ａ4 ＝ 4.22622E-05　　Ａ6 ＝-2.61315E-07　　Ａ8 ＝ 1.23491E-08
　Ａ10＝-2.58085E-10　　Ａ12＝ 2.70030E-12　　Ａ14＝-1.11010E-14
第15面
　Ｋ＝1.00000
　Ａ4 ＝ 7.42581E-06　　Ａ6 ＝ 4.99661E-08　　Ａ8 ＝-2.94414E-10
　Ａ10＝ 1.20068E-12　　Ａ12＝ 0.00000E+00　　Ａ14＝ 0.00000E+00
　また、この光学系ＯＬ６において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、及び、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３は合焦時に変化する。次の表１７に、無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。
（表１７）
［可変間隔データ］
　　　　無限遠物体　　　近距離物体
ｆ　　　34.506　　　　　　 －
β　　　　－　　　　　　 -0.70
d1　　　23.1650 　　　　　1.6000
d2　　　10.6000 　　　　　8.6232
d3　　　 1.6000 　　　　 25.1418
　この光学系ＯＬ６の無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色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、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１からなる前群ＧＦと、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２及び正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３からなり、全体で正の屈折力を有する中間群ＧＭと、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる後群ＧＲとから構成されている。
　第１レンズ群Ｇ１は、物体側に平面を向けた平凹形状の負レンズＬ１１（Ｌ１）で構成されている。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ２１で構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２とを接合した接合負レンズ、像面側のレンズ面に非球面が形成された、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ３３、及び、両凸形状の正レンズＬ３４で構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズＬ４１、及び、両凹形状の負レンズＬ４２（ＬＬ）で構成されている。
　この光学系ＯＬ７において、開口絞りＳは中間群ＧＭ内の第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置されている。また、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間にフィルター群ＦＬが配置されている。
　また、この光学系ＯＬ７は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、中間群ＧＭである第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３が、光軸に沿って物体側に移動する。また、合焦時に開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。
　以下の表１８に、光学系ＯＬ７の諸元の値を掲げる。
（表１８）第７実施例
［全体諸元］
ｆ　　　　　　　＝　34.809
Ｆｎｏ　　　　　＝　 1.88
ω［°］　　　　＝　22.33
Ｙ　　　　　　　＝　14.200
ＴＬ　　　　　　＝　81.000
ＴＬ(空気換算長)＝　80.455
ＢＦ　　　　　　＝　13.100
ＢＦ(空気換算長)＝　12.555

［レンズデータ］
ｍ　　　　ｒ　　　　 ｄ　　　　ｎｄ　　　 νｄ
物面　　　∞
 1　　　　∞　　　　1.2000　　1.60342　　38.03
 2　　　137.0000　　　d1
 3　　　 30.2634　　3.5000　　1.77250　　49.62
 4　　　163.9532　　　d2
 5　　　　∞　　　　3.9000　　　　　　　　　　　開口絞りＳ
 6　　　-17.5242　　1.0000　　1.69895　　30.13
 7　　　 19.2332　　3.6000　　1.80400　　46.60
 8　　 -338.5777　　1.3000
 9　　　-70.0000　　1.2000　　1.53504　　55.71
10*　　 -59.8040　　0.1000
11　　　 78.4773　　3.8000　　1.80400　　46.60
12　　　-23.8412　　　d3
13　　 -125.6395　　3.0000　　1.77250　　49.62
14　　　-46.8274　　8.9114
15　　　-23.0295　　1.2000　　1.51742　　52.20
16　　　237.4580　 10.0000
17　　　　∞　　　　1.6000　　1.51680　　64.13
18　　　　∞　　　　1.5000
像面　　　∞

［レンズ群焦点距離］
　レンズ群　　　　　　　　　　　　始面　　焦点距離
前群ＧＦ　（第１レンズ群Ｇ１）　　　1　　 -227.039
中間群ＧＭ　　　　　　　　　　　　　3　　　 34.000
　第２レンズ群Ｇ２　　　　　　　　　3　　　 47.502
　第３レンズ群Ｇ３　　　　　　　　　6　　　 44.102
後群ＧＲ　（第４レンズ群Ｇ４）　　 13　　　-82.712
　この光学系ＯＬ７において、第１０面は非球面形状に形成されている。次の表１９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１９）
［非球面データ］
第10面
　Ｋ＝1.00000
　Ａ4 ＝ 4.27018E-05　　Ａ6 ＝-3.39344E-07　　Ａ8 ＝ 1.47524E-08
　Ａ10＝-2.99211E-10　　Ａ12＝ 3.04550E-12　　Ａ14＝-1.22760E-14
　また、この光学系ＯＬ７において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、及び、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３は合焦時に変化する。次の表２０に、無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔を示す。
（表２０）
［可変間隔データ］
　　　　無限遠物体　　　近距離物体
ｆ　　　34.809　　　　　　 －
β　　　　－　　　　　　 -0.70
d1　　　22.9886 　　　　　1.6000
d2　　　10.6000 　　　　　8.3141
d3　　　 1.6000 　　　　 25.2745
　この光学系ＯＬ７の無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、倍率色収差図及びコマ収差図を図１４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）～（１２）の対応値を以下の表２１に示す。
（表２１）
（１）ｄ１／ｆ
（２）ＴＬ／ＤＦ
（３）ＤＭ／ＤＲ
（４）ｄ１／ＴＬ
（５）（ＤＦ＋ＤＭ＋ＤＲ）／ＤＦ
（６）（１－βＭ2）×βＲ2
（７）ｆ／ｆＦ
（８）ｆＭ／ｆ
（９）（－ｆＲ）／ｆ
（１０）（－ｆＲ）／ｆＭ
（１１）ＢＦ／ＴＬ
（１２）ｆ／ｆＬ１

　　　　　第１実施例　第２実施例　第３実施例　第４実施例
（１）　　　 0.709　　　 0.697　　　 0.699　　　 0.695
（２）　　　36.182　　　42.627　　　67.046　　　67.046
（３）　　　 2.365　　　 2.373　　　 2.296　　　 1.885
（４）　　　 0.310　　　 0.338　　　 0.308　　　 0.328
（５）　　　19.116　　　20.900　　　34.138　　　32.248
（６）　　　 1.732　　　 1.462　　　 1.166　　　 1.581
（７）　　　 0.097　　　 0.040　　　 0.000　　　-0.049
（８）　　　 0.705　　　 0.813　　　 0.926　　　 0.810
（９）　　　 1.094　　　 1.289　　　 2.374　　　 1.249
（１０）　　 1.553　　　 1.585　　　 2.564　　　 1.542
（１１）　　 0.144　　　 0.153　　　 0.160　　　 0.171
（１２）　　 0.097　　　 0.040　　　 0.000　　　-0.049

　　　　　第５実施例　第６実施例　第７実施例
（１）　　　 0.695　　　 0.671　　　 0.660
（２）　　　67.046　　　67.046　　　67.046
（３）　　　 1.974　　　 2.242　　　 2.212
（４）　　　 0.331　　　 0.288　　　 0.286
（５）　　　30.833　　　35.946　　　36.093
（６）　　　 1.634　　　 1.133　　　 1.135
（７）　　　-0.100　　　-0.152　　　-0.153
（８）　　　 0.807　　　 0.979　　　 0.977
（９）　　　 1.262　　　 2.378　　　 2.376
（１０）　　 1.563　　　 2.430　　　 2.433
（１１）　　 0.190　　　 0.156　　　 0.156
（１２）　　-0.100　　　-0.152　　　-0.153
１　カメラ（光学機器）　　ＯＬ（ＯＬ１～ＯＬ７）　光学系
ＧＦ　前群　　ＧＭ　中間群　　ＧＲ　後群
Ｓ　開口絞り（絞り）

Claims (19)

  1. 　物体側から順に、前群と、中間群と、後群とから構成され、
    　合焦時に、前記中間群が光軸方向に移動し、
    　次式の条件を満足する光学系。
    ０．５４　＜　ｄ１／ｆ　＜　１．００
    　但し、
    　ｄ１：無限遠物体合焦時の前記前群の最も像面側のレンズ面から前記中間群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
    　ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
  2. 　物体側から順に、前群と、中間群と、後群とから構成され、
    　合焦時に、前記中間群が光軸方向に移動し、
    　次式の条件を満足する光学系。
    ３２．００　＜　ＴＬ／ＤＦ　＜　８０．００
    １．００　＜　ＤＭ／ＤＲ　＜　４．００
    　但し、
    　ＴＬ：無限遠物体合焦時の前記光学系の光学全長
    　ＤＦ：前記前群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
    　ＤＭ：無限遠物体合焦時の前記中間群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
    　ＤＲ：前記後群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
  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。
    ０．２０　＜　ｄ１／ＴＬ　＜　０．４０
    　但し、
    　ｄ１：無限遠物体合焦時の前記前群の最も像面側のレンズ面から前記中間群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
    　ＴＬ：無限遠物体合焦時の前記光学系の光学全長
  4. 　次式の条件を満足する請求項１～３のいずれか一項に記載の光学系。
    １７．００　＜　（ＤＦ＋ＤＭ＋ＤＲ）／ＤＦ　＜　４０．００
    　但し、
    　ＤＦ：前記前群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
    　ＤＭ：無限遠物体合焦時の前記中間群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
    　ＤＲ：前記後群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
  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。
    ０．８０　＜　（１－βＭ2）×βＲ2　＜　２．００
    　但し、
    　βＭ：無限遠物体合焦時の前記中間群の横倍率
    　βＲ：無限遠物体合焦時の前記後群の横倍率
  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。
    －０．５０　＜　ｆ／ｆＦ　＜　０．３０
    　但し、
    　ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
    　ｆＦ：前記前群の焦点距離
  7. 　最も像面側に配置されたレンズ成分は、負の屈折力を有する請求項１～６のいずれか一項に記載の光学系。
  8. 　前記前群は、１つのレンズで構成されている請求項１～７のいずれか一項に記載の光学系。
  9. 　前記中間群内に絞りを有し、
    　合焦時に、前記絞りが光軸方向に移動する請求項１～８のいずれか一項に記載の光学系。
  10. 　前記中間群は、正の屈折力を有する請求項１～９のいずれか一項に記載の光学系。
  11. 　前記後群は、負の屈折力を有する請求項１～１０のいずれか一項に記載の光学系。
  12. 　次式の条件を満足する請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．５０　＜　ｆＭ／ｆ　＜　１．１０
    　但し、
    　ｆＭ：無限遠物体合焦時の前記中間群の焦点距離
    　ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
  13. 　次式の条件を満足する請求項１～１２のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．５０　＜　（－ｆＲ）／ｆ　＜　３．００
    　但し、
    　ｆＲ：前記後群の焦点距離
    　ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
  14. 　次式の条件を満足する請求項１～１３のいずれか一項に記載の光学系。
    １．００　＜　（－ｆＲ）／ｆＭ　＜　３．００
    　但し、
    　ｆＲ：前記後群の焦点距離
    　ｆＭ：無限遠物体合焦時の前記中間群の焦点距離
  15. 　次式の条件を満足する請求項１～１４のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．１０　＜　ＢＦ／ＴＬ　＜　０．３０
    　但し、
    　ＢＦ：無限遠物体合焦時の前記光学系のバックフォーカス
    　ＴＬ：無限遠物体合焦時の前記光学系の光学全長
  16. 　次式の条件を満足する請求項１～１５のいずれか一項に記載の光学系。
    －０．４０　＜　ｆ／ｆＬ１　＜　０．３０
    　但し、
    　ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
    　ｆＬ１：最も物体側に配置されたレンズ成分の焦点距離
  17. 　請求項１～１６のいずれか一項に記載の光学系を有する光学機器。
  18. 　物体側から順に、前群と、中間群と、後群とから構成された光学系の製造方法であって、
    　合焦時に、前記中間群が光軸方向に移動するように配置し、
    　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。
    ０．５４　＜　ｄ１／ｆ　＜　１．００
    　但し、
    　ｄ１：無限遠物体合焦時の前記前群の最も像面側のレンズ面から前記中間群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離
    　ｆ：無限遠物体合焦時の前記光学系の全系の焦点距離
  19. 　物体側から順に、前群と、中間群と、後群とから構成された光学系の製造方法であって、
    　合焦時に、前記中間群が光軸方向に移動するように配置し、
    　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。
    ３２．００　＜　ＴＬ／ＤＦ　＜　８０．００
    １．００　＜　ＤＭ／ＤＲ　＜　４．００
    　但し、
    　ＴＬ：無限遠物体合焦時の前記光学系の光学全長
    　ＤＦ：前記前群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
    　ＤＭ：無限遠物体合焦時の前記中間群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
    　ＤＲ：前記後群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
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