WO2026018708A1 - 光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

光学系及びそれを有する撮像装置

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WO2026018708A1
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lens group
focus lens
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丈晴 仲田
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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 suitable for imaging devices such as digital video cameras, digital still cameras, broadcast cameras, and cameras for silver halide film.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which the lens positioned closest to the object has negative refractive power.
  • the partial dispersion ratio of the material of the negative lens located on the image side of the aperture stop is small, making it difficult to correct chromatic aberration of magnification between the g-line and F-line.
  • the present invention therefore aims to provide a wide-angle, compact optical system with high optical performance.
  • An optical system is a single focal length optical system comprising a front group, an aperture stop, and a rear group, arranged in this order from the object side to the image side, wherein the front group has a negative lens LN, and when the refractive index of the material of the negative lens LN at the d-line is ndN, the Abbe number of the material of the negative lens LN is ⁇ dN, the back focus of the entire system is BF, and the focal length of the entire system is f, then: 2.160 ⁇ ndN+(0.02174 ⁇ dN) ⁇ 2.370 1.600 ⁇ ndN ⁇ 1.870 0.05 ⁇ BF/f ⁇ 0.75
  • the present invention is characterized in that the following conditional expression is satisfied:
  • the present invention makes it possible to provide a wide-angle, compact optical system with high optical performance.
  • 1 is a cross-sectional view of the optical system of Example 1 when focusing to infinity.
  • 1 is a diagram showing aberrations when focusing at infinity in the optical system of Example 1.
  • Aberration diagrams when focusing at close range in the optical system of Example 1 1 is a cross-sectional view of the optical system of Example 2 when focusing to infinity.
  • Aberration diagram when focusing to infinity in the optical system of Example 2 Aberration diagrams when focusing at close range in the optical system of Example 2 10 is a cross-sectional view of the optical system of Example 3 when focusing to infinity.
  • Figures 1, 3, 5, 7, and 9 are cross-sectional views of the optical system L0 of Examples 1 to 5, respectively, when focused at infinity.
  • the optical system L0 of each Example is an optical system used in imaging devices such as digital video cameras, digital still cameras, broadcast cameras, silver halide film cameras, surveillance cameras, and vehicle-mounted cameras.
  • the left side is the object side and the right side is the image side.
  • the optical system L0 in each embodiment may also be used as a projection lens for a projector, etc.
  • the left side is the screen side and the right side is the projected image side.
  • SP is the aperture stop.
  • IP is the image plane, and when the optical system L0 of each embodiment is used in a digital still camera or digital video camera, the imaging surface of a solid-state imaging element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or CMOS sensor is placed thereon.
  • a photosensitive surface equivalent to the film surface is placed at the image plane IP.
  • Figures 2A, 2B, 4A, 4B, 6A, 6B, 8A, 8B, 10A, and 10B are aberration diagrams for the optical system L0 of Examples 1 to 5, respectively, when focusing at infinity ( Figures 2A, 4A, 6A, 8A, and 10A), and when focusing at close range ( Figures 2B, 4B, 6B, 8B, and 10B).
  • Fno is the F-number
  • the solid line shows the amount of spherical aberration for the d-line (wavelength 587.6 nm)
  • the dashed line shows the amount of spherical aberration for the g-line (wavelength 435.8 nm).
  • the solid line shows the amount of aberration ⁇ S on the sagittal image plane
  • the dashed line shows the amount of aberration ⁇ M on the meridional image plane.
  • the distortion diagram the amount of distortion for the d-line is shown.
  • the chromatic aberration diagram the amount of chromatic aberration of magnification for the g-line is shown.
  • ⁇ is the half angle of view (°).
  • the Abbe number vd and the partial dispersion ratio ⁇ gf for the g-line and the F-line are known as parameters related to the correction of chromatic aberration in an optical system.
  • the refractive indices of materials for the g-line (wavelength 435.8 nm), F-line (486.1 nm), C-line (656.3 nm), and d-line (587.6 nm) are Ng, NF, NC, and Nd, respectively
  • optical system L0 according to the first embodiment will be described.
  • the optical system L0 is a single-focus optical system consisting of a front unit L1, an aperture stop SP, and a rear unit LR, arranged in that order from the object side to the image side.
  • the front unit L1 has a negative lens LN and is configured to satisfy the following conditional expression. 2.160 ⁇ ndN+(0.02174 ⁇ dN) ⁇ 2.370...(1) 1.600 ⁇ ndN ⁇ 1.870...(2) 0.05 ⁇ BF/f ⁇ 0.75...(3)
  • ndN and ⁇ dN are the refractive index for the d-line of the material of the negative lens LN, and the Abbe number of the material of the negative lens LN, respectively.
  • BF is the back focus of the entire system.
  • back focus is the air-equivalent value of the distance on the optical axis between the surface of the optical system L0 closest to the image and the image plane.
  • f is the focal length of the entire system.
  • conditional expression (1) If the upper limit of conditional expression (1) is exceeded and the Abbe number of the material of the negative lens LN becomes large, low-dispersion glass will be selected as the material of the negative lens LN. As a result, the partial dispersion ratio between the g-line and F-line will become small, and the refractive index for the g-line will become too small. As a result, it will become difficult to correct chromatic aberration of magnification between the g-line and F-line, which is undesirable.
  • conditional expression (2) If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded and the refractive index of the material of the negative lens LN for the d-line becomes large, the reflectance of the lens surface of the negative lens LN increases, which tends to increase the intensity of ghost light, which is undesirable.
  • the refractive index of the material of the negative lens LN for the d-line becomes small, falling below the lower limit of conditional expression (2), the absolute value of the curvature of at least one of the object-side lens surface and image-side lens surface of the negative lens LN becomes too large.
  • the sag amount of the negative lens LN increases, which undesirably increases the overall lens length.
  • the overall lens length is the sum of the distance on the optical axis from the lens surface closest to the object to the lens surface closest to the image in optical system L0, and the back focus.
  • conditional expression (3) If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded, the back focus becomes too long, which undesirably increases the overall lens length. If the lower limit of conditional expression (3) is exceeded, the back focus becomes too short. As a result, the intensity of ghost light reflected between the image sensor and the lens located closest to the image side in optical system L0 increases, which is undesirable.
  • the optical system L0 according to the first embodiment can provide a wide-angle, compact optical system L0 with high optical performance.
  • wide-angle refers to an optical system L0 whose maximum imaging half angle of view is 21.0 degrees or greater.
  • conditional expressions (1), (2), and (3) are set to the following conditions, respectively. 2.180 ⁇ ndN+(0.02174 ⁇ dN) ⁇ 2.350...(1a) 1.605 ⁇ ndN ⁇ 1.850...(2a) 0.150 ⁇ BF/f ⁇ 0.747...(3a)
  • conditional expressions (1), (2), and (3) are set to the following conditions, respectively. 2.200 ⁇ ndN+(0.02174 ⁇ dN) ⁇ 2.330...(1b) 1.610 ⁇ ndN ⁇ 1.830...(2b) 0.250 ⁇ BF/f ⁇ 0.745...(3b)
  • conditional expressions (1), (2), and (3) are set to the following conditions, respectively. 2.250 ⁇ ndN+(0.02174 ⁇ dN) ⁇ 2.300...(1c) 1.615 ⁇ ndN ⁇ 1.800...(2c) 0.300 ⁇ BF/f ⁇ 0.743...(3c)
  • the front unit L1 has a negative lens LN and is configured to satisfy the following conditional expression. 1.600 ⁇ ndN ⁇ 1.870...(2)
  • ndN is the refractive index of the material of the negative lens LN for the d line.
  • conditional expression (2) If the upper limit of conditional expression (2) is exceeded and the refractive index of the material of the negative lens LN for the d-line becomes large, the reflectance of the lens surface of the positive lens Gp increases, which tends to increase the intensity of ghost light, which is undesirable.
  • the optical system L0 according to the second embodiment can provide a wide-angle, compact optical system L0 with high optical performance.
  • the optical system L0 according to the second embodiment may be a zoom lens.
  • wide-angle refers to an optical system L0 whose maximum imaging half angle of view is 21.0 degrees or greater.
  • conditional expression (2) is set to the following condition. 1.605 ⁇ ndN ⁇ 1.850...(2a)
  • conditional expression (2) be set to the following condition. 1.610 ⁇ ndN ⁇ 1.830...(2b)
  • conditional expression (2) be set to the following condition. 1.615 ⁇ ndN ⁇ 1.800...(2c)
  • the rear group LR has a first focus lens group L2, and it is preferable that the front group L1 remains stationary and the first focus lens group L2 moves during focusing. Because the front group L1 is relatively heavy and large, leaving the front group L1 stationary and moving the first focus lens group L2 makes it easier to miniaturize the lens groups that move during focusing.
  • the rear group further includes a second focus lens group L3 arranged adjacent to the image side of the first focus lens group L2.
  • the second focus lens group moves during focusing so that the distance between the first and second focus lens groups changes.
  • the rear group LR has four or more lenses. This makes it easier to suppress the various aberrations that occur in the front group L1.
  • the lens in the front group L1 located closest to the object has a negative meniscus shape with its convex surface facing the object. This allows off-axial rays to bend gently by the lens in the front group L1 located closest to the object, making it easier to suppress astigmatism and other aberrations.
  • the optical system L0 satisfies one or more of the following conditional expressions. 0.50 ⁇
  • fN is the focal length of the negative lens LN.
  • the front unit L1 has a positive lens LP, ndP is the refractive index of the material of the positive lens LP for the d-line, and ⁇ dN is the Abbe number of the material of the positive lens LP.
  • fP is the focal length of the positive lens LP.
  • fF is the focal length of the front unit L1.
  • d1 is the distance on the optical axis from the object side surface of the lens located closest to the object in the front unit L1 to the aperture stop SP
  • d2 is the distance on the optical axis from the object side surface of the negative lens LN to the aperture stop SP.
  • ⁇ gFN is the partial dispersion ratio of the material of the negative lens LN.
  • ⁇ is the maximum half angle of view when the optical system L0 is focused on an object at infinity.
  • the unit is degrees.
  • Fno is the F-number when the optical system L0 is focused on an object at infinity.
  • conditional expression (4) If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded and the refractive power of the negative lens LN becomes weak, it becomes difficult to correct axial chromatic aberration and other aberrations that occur in the positive lens arranged in optical system L0. If the lower limit of conditional expression (4) is not reached and the refractive power of the negative lens LN becomes strong, the axial light beam will diverge due to the negative lens LN, and the effective diameter of the lens arranged closer to the image than the negative lens LN will become too large, which is undesirable.
  • conditional expression (5) If the upper limit of conditional expression (5) is exceeded and the refractive index of the material of the positive lens LP for the d-line becomes large, the reflectance of the lens surface of the positive lens LP increases, which tends to increase the intensity of ghost light, which is undesirable.
  • conditional expression (7) If the upper limit of conditional expression (7) is exceeded and the refractive power of the positive lens LP becomes weak, the principal point of optical system L0 is likely to be located on the image side, which undesirably increases the overall lens length. If the lower limit of conditional expression (7) is exceeded and the refractive power of the positive lens LP becomes strong, the Petzval sum is likely to become large, which is undesirable.
  • conditional expression (8) If the upper limit of conditional expression (8) is exceeded and the refractive power of the front unit L1 becomes weak, then if the refractive power of the front unit L1 is positive, the principal point of the optical system L0 is likely to be located on the image side, which undesirably increases the overall lens length. Furthermore, if the refractive power of the front unit L1 is negative, the refractive power of the negative lens disposed in the front unit L1 becomes too weak, which undesirably increases the lens diameter of the negative lens.
  • conditional expression (9) If the upper limit of conditional expression (9) is exceeded and the negative lens LN is positioned closer to the object, the off-axial rays will be positioned at a higher height from the optical axis. As a result, chromatic aberration of magnification between the g-line and the F-line will be over-corrected, which is undesirable. If the lower limit of conditional expression (9) is exceeded and the negative lens LN is positioned closer to the image, the off-axial rays will be positioned at a lower height from the optical axis. As a result, chromatic aberration of magnification between the g-line and the F-line will be under-corrected, which is undesirable.
  • conditional expression (10) If the upper limit of conditional expression (10) is exceeded and the partial dispersion ratio of the negative lens LN becomes too large, lateral chromatic aberration between the g-line and F-line will be over-corrected, which is undesirable. If the lower limit of conditional expression (10) is exceeded and the partial dispersion ratio of the negative lens LN becomes too small, lateral chromatic aberration between the g-line and F-line will be under-corrected, which is undesirable.
  • conditional expression (11) If the upper limit of conditional expression (11) is exceeded and the maximum half angle of view becomes large, the height from the optical axis of off-axial rays incident on the front unit L1 becomes too high. As a result, the radial size of the lenses arranged in the front unit L1 increases, which is undesirable. If the lower limit of conditional expression (11) is exceeded, the maximum half angle of view becomes too small, which narrows the angle of view, which is undesirable.
  • conditional expression (12) If the upper limit of conditional expression (12) is exceeded and the F-number becomes large, noise tends to increase when an image is captured by the imaging element, which is undesirable. If the F-number becomes small and falls below the lower limit of conditional expression (12), the optical system L0 becomes large, which is undesirable.
  • conditional expressions (4) to (12) be set as follows: 0.60 ⁇
  • the conditions (4) to (12) be set as follows. 0.63 ⁇
  • the conditions (4) to (12) be set as follows: 0.67 ⁇
  • Example 2 we will describe in detail the configuration of the optical system L0 in each example. From Example 2 onwards, we will mainly describe the differences from Example 1.
  • the optical system L0 of Example 1 comprises, arranged in order from the object side to the image side, a front lens unit L1, an aperture stop SP, and a rear lens unit LR.
  • the rear lens unit LR comprises a first focus lens unit L2, a second focus lens unit L3, and a fourth lens unit L4.
  • the front lens unit L1, the aperture stop SP, and the fourth lens unit L4 remain stationary, and move along different loci from the first focus lens unit L2 and the second focus lens unit L3.
  • the first focus lens unit L2 and the second focus lens unit L3 move along different loci, fluctuations in various aberrations that occur during focusing can be easily suppressed.
  • the negative lens LN is the fifth lens counting from the object side
  • the positive lens LP is the seventh lens counting from the object side. This makes it easier to effectively correct chromatic aberration of magnification, etc.
  • the lens located closest to the object in the front group L1 has positive refractive power, making it easier to correct distortion.
  • Example 2 In the optical system L0 of Example 2, the lens in the front unit L1 located closest to the object has a negative meniscus shape with a convex surface facing the object side, which causes off-axial rays to bend gently by the lens in the front unit L1 located closest to the object, making it easier to suppress astigmatism and the like.
  • the lens element in the rear group LR that is positioned closest to the image side has a negative meniscus shape with its convex surface facing the image side. This allows for excellent correction of field curvature.
  • the fourth lens unit L4 is made up of a cemented lens, which makes it easy to reduce the intensity of ghost light.
  • the optical system L0 of Example 4 is composed of, arranged in order from the object side to the image side, a front unit L1, an aperture stop SP, and a rear unit LR.
  • the rear unit LR is composed of a first focus lens unit L2 and a third lens unit L3.
  • the front unit L1, the aperture stop SP, and the third lens unit L3 remain stationary, while the first focus lens unit L2 moves.
  • the optical system L0 of Example 5 is composed of, arranged in order from the object side to the image side, a front lens unit L1, an aperture stop SP, and a rear lens unit LR.
  • the rear lens unit LR is composed of a first focus lens unit L2, and during focusing, the front lens unit L1 and the aperture stop SP are stationary, while the first focus lens unit L2 moves.
  • the optical system L0 of each embodiment it is preferable to deposit a fluorine coating on the object-side lens surface of the lens positioned closest to the object and the image-side lens surface of the lens positioned closest to the image. Because the object-side lens surface of the lens positioned closest to the object and the image-side lens surface of the lens positioned closest to the image are prone to contact with the outside world, depositing a fluorine coating can improve water and oil repellency, suppress flare, and achieve high optical performance. In particular, it is preferable to deposit a fluorine coating on the object-side lens surface of the lens positioned closest to the object, as it has a large diameter.
  • the positive lens and negative lens constituting at least one cemented lens be bonded with an adhesive having an axial thickness of 0.005 mm or more and 0.05 mm or less. If it is less than 0.005 mm, the adhesive will be prone to peeling, and if it is more than 0.03 mm, the axial distance from the lens surface closest to the object to the lens surface closest to the image will be long, resulting in a long overall lens length. It is more preferable that it be 0.008 mm or more and 0.02 mm or less.
  • At least one lens arranged in the optical system L0 in each example is provided with an anti-reflection coating to prevent reflection, and the anti-reflection coating is made up of multiple films.
  • the anti-reflection coating PC has Nd of 1.32 or less.
  • anti-reflection film PC configuration examples include, but are not limited to, multilayer films formed using a wet method, as described in JP 2012-230211 A, JP 2014-95877 A, etc. More preferably, ghosting can be further reduced by setting Nd to 1.30 or less.
  • an anti-reflection coating PC to the image-side lens surface of the negative lens arranged in optical system L0 that has a concave surface facing the image side.
  • Light reflected by a negative lens with a concave surface facing the image side tends to be reflected at a large angle relative to the normal to the lens surface of the negative lens with a concave surface facing the image side, and therefore tends to have a high reflectivity.
  • light reflected by a negative lens with a concave surface facing the image side tends to be focused on the image plane, making ghosting more noticeable. Therefore, ghosting can be reduced by applying an anti-reflection coating PC to the image-side lens surface of a negative lens with a concave surface facing the image side.
  • r represents the radius of curvature of each optical surface
  • d (mm) represents the axial distance (distance on the optical axis) between the mth surface and the (m+1)th surface.
  • m is the surface number counted from the light incident side.
  • nd represents the refractive index of each optical element at the d-line
  • ⁇ d and ⁇ gf represent the Abbe number of the optical element and the partial dispersion ratio between the g-line and the F-line, respectively.
  • the Abbe number ⁇ d and the partial dispersion ratio ⁇ gf between the g-line and the F-line of a certain material are expressed as follows. That is, let us assume that the material is the g-line (wavelength 435.8 nm) of the Fraunhofer line.
  • optical surface is aspherical
  • a * symbol is added to the right of the surface number.
  • the aspherical shape is expressed as follows: X is the displacement from the vertex of the surface in the optical axis direction, h is the height from the optical axis in a direction perpendicular to the optical axis, R is the paraxial radius of curvature, k is the conic constant, and A4, A6, A8, A10, and A12 are aspherical coefficients of each order.
  • x (h 2 /R)/[1+ ⁇ 1-(1+k)(h/R) 2 ⁇ 1/2 ]+A4 ⁇ h 4 +A6 ⁇ h 6 +A8 ⁇ h 8 +A10 ⁇ h 10 +A12 ⁇ h 12 It should be noted that "e ⁇ XX" in each aspherical coefficient means “ ⁇ 10 ⁇ XX ".
  • FIG. 11 denotes an image capture optical system configured using any of the optical systems described in Examples 1 to 5.
  • 12 denotes an image capture element (photoelectric conversion element) such as a CCD sensor or CMOS sensor that is built into a camera body 10 and receives and photoelectrically converts an optical image formed by the image capture optical system 11.
  • the camera body 10 may be a so-called single-lens reflex camera that has a quick-turn mirror, or a so-called mirrorless camera that does not have a quick-turn mirror.
  • optical system L0 of this embodiment to an imaging device such as a digital still camera, it is possible to obtain high-resolution images with a wide angle of view.

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Abstract

物体側から像側へ順に配置された、前群、開口絞り、後群からなる光学系であって、前記前群は、負レンズＬＮを有し、所定の条件を満足する。

Description

光学系及びそれを有する撮像装置
　本発明は、光学系に関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に好適なものである。
　近年、撮像装置に用いる光学系として、高い光学性能を有し、広角且つ小型な光学系が求められている。
　広画角な光学系を得るために、特許文献１は、最も物体側に配置されたレンズが負の屈折力を有する構成を開示している。
特開２０２４－３５８６５号公報
　特許文献１の光学系は、開口絞りより像側に配置された負レンズの材料の部分分散比が小さいため、ｇ線とＦ線との間の倍率色収差等を補正することが困難である。あるいは、開口絞りより像側に配置された正レンズの枚数が１枚であるため、開口絞りより物体側に配置されたレンズで発生する諸収差を抑制することが困難である。
　そこで本発明は高い光学性能を有し、広角且つ小型な光学系を提供することを目的とする。
　本発明の一側面の光学系は、物体側から像側へ順に配置された、前群、開口絞り、後群からなる単焦点の光学系であって、前記前群は、負レンズＬＮを有し、前記負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率をｎｄＮ、前記負レンズＬＮの材料のアッベ数をνｄＮ、全系のバックフォーカスをＢＦ、全系の焦点距離をｆとするとき、
　２．１６０＜ｎｄＮ＋（０．０２１７４×νｄＮ）＜２．３７０
　１．６００＜ｎｄＮ＜１．８７０
　０．０５＜ＢＦ／ｆ＜０．７５
なる条件式を満足することを特徴とする。
　本発明の別の側面の光学系は、物体側から像側へ順に配置された、前群、開口絞り、後群からなる光学系であって、前記前群は、負レンズＬＮを有し、前記後群は、２枚以上の正レンズを有し、前記負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率をｎｄＮとするとき、
　１．６００＜ｎｄＮ＜１．８７０
なる条件式を満足することを特徴とする。
　本発明によれば、高い光学性能を有し、広角且つ小型な光学系を提供することができる。
実施例１の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときのレンズ断面図 実施例１の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときの収差図 実施例１の光学系において、至近にフォーカシングしたときの収差図 実施例２の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときのレンズ断面図 実施例２の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときの収差図 実施例２の光学系において、至近にフォーカシングしたときの収差図 実施例３の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときのレンズ断面図 実施例３の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときの収差図 実施例３の光学系において、至近にフォーカシングしたときの収差図 実施例４の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときのレンズ断面図 実施例４の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときの収差図 実施例４の光学系において、至近にフォーカシングしたときの収差図 実施例５の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときのレンズ断面図 実施例５の光学系において、無限遠にフォーカシングしたときの収差図 実施例５の光学系において、至近にフォーカシングしたときの収差図 撮像装置を示す概略図
　以下、本発明に係る実施形態の光学系及びそれを有する撮像装置の実施例について、添付の図面に基づいて説明する。
　図１、３、５、７、９は、それぞれ実施例１から５の光学系Ｌ０において、無限遠にフォーカシングしたときのレンズ断面図である。各実施例の光学系Ｌ０はデジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ、車載用カメラ等の撮像装置に用いられる光学系である。
　各レンズ断面図において左方が物体側で、右方が像側である。尚、各実施例の光学系Ｌ０をプロジェクターなどの投射レンズとして用いても良い。このときは左方がスクリーン側、右方が被投射画像側となる。
　各レンズ断面図において、ＳＰは開口絞りである。ＩＰは像面であり、各実施例の光学系Ｌ０をデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラに使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が配置される。各実施例の光学系Ｌ０を銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には像面ＩＰにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。
　各実施例の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、前群Ｌ１、開口絞りＳＰ、後群ＬＲからなる。各レンズ群は１枚のレンズから構成されていてもよいし、複数のレンズから構成されていてもよい。
　各レンズ断面図の上方に示した実線の矢印は、無限遠から至近へのフォーカシングに際しての移動する１枚以上のレンズの移動軌跡を表している。
　図２Ａ、２Ｂ、４Ａ、４Ｂ、６Ａ、６Ｂ、８Ａ、８Ｂ、１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ実施例１から５の光学系Ｌ０において、図２Ａ、４Ａ、６Ａ、８Ａ、１０Ａ無限遠にフォーカシングしたときの収差図、図２Ｂ、４Ｂ、６Ｂ、８Ｂ、１０Ｂ至近にフォーカシングしたときの収差図である。
　球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、破線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差量を示している。非点収差図において実線はサジタル像面における収差量ΔＳ、破線はメリディオナル像面における収差量ΔＭを示している。歪曲収差図ではｄ線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではｇ線に対する倍率色収差量を示している。ωは撮像半画角（°）である。
　ここで、光学系における色収差の補正に関連するパラメータとして、アッベ数νｄ、ｇ線とＦ線の部分分散比θｇｆが知られている。ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、ＮＣ、Ｎｄとするとき、アッベ数νｄ、ｇ線とＦ線の部分分散比θｇｆはそれぞれ、以下の式で表される。
　νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
　θｇｆ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）
　次に、第１実施形態に係る光学系Ｌ０について述べる。
　第１実施形態に係る光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、前群Ｌ１、開口絞りＳＰ、後群ＬＲからなる単焦点の光学系である。開口絞りＳＰに対して、物体側に前群Ｌ１、像側に後群ＬＲを配置することで、対称性が良い配置としやすく、諸収差を補正しやすい構成となる。
　前群Ｌ１は、負レンズＬＮを有し、以下の条件式を満足するように構成している。
　２．１６０＜ｎｄＮ＋（０．０２１７４×νｄＮ）＜２．３７０・・・（１）
　１．６００＜ｎｄＮ＜１．８７０・・・（２）
　０．０５＜ＢＦ／ｆ＜０．７５・・・（３）
　ここで、ｎｄＮ、νｄＮはそれぞれ、負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率、負レンズＬＮの材料のアッベ数である。ＢＦは、全系のバックフォーカスである。ここでバックフォーカスとは、光学系Ｌ０の最も像側の面と像面との光軸上の距離を空気換算した値である。ｆは、全系の焦点距離である。
　条件式（１）の上限を上回って、負レンズＬＮの材料のアッベ数が大きくなると、負レンズＬＮの材料として低分散ガラスを選択することとなる。そのため、ｇ線とＦ線の部分分散比が小さくなり、ｇ線に対する屈折率が小さくなりすぎる。その結果、ｇ線とＦ線との間の倍率色収差等を補正することが困難となるため好ましくない。
　条件式（１）の下限を下回って、負レンズＬＮの材料のアッベ数が小さくなると、Ｆ線とＣ線と間の倍率色収差等が大きくなりすぎるため好ましくない。
　条件式（２）の上限を上回って、負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率が大きくなると、負レンズＬＮのレンズ面の反射率が高くなり、ゴースト光の強度が強くなりやすく好ましくない。
　条件式（２）の下限を下回って、負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率が小さくなると、負レンズＬＮの物体側のレンズ面と像側のレンズ面の少なくとも一方の曲率の絶対値が大きくなりすぎる。その結果、負レンズＬＮのサグ量が大きくなるためレンズ全長が長くなり好ましくない。ここで、レンズ全長とは、光学系Ｌ０の最も物体側のレンズ面から像側のレンズ面までの光軸上の距離と、バックフォーカスとを足した値である。
　条件式（３）の上限を上回ると、バックフォーカスが長くなりすぎるため、レンズ全長が長くなり好ましくない。条件式（３）の下限を下回ると、バックフォーカスが短くなりすぎる。その結果、撮像素子と光学系Ｌ０において最も像側に配置されたレンズとの間で反射して発生するゴースト光の強度が強くなるため、好ましくない。
　第１実施形態に係る光学系Ｌ０は、以上の構成を満足することにより、高い光学性能を有し、広角且つ小型な光学系Ｌ０を提供することができる。
　ここで広角とは、撮像半画角の最大値が２１．０度以上である光学系Ｌ０を表している。
　なお、条件式（１）、（２）、（３）はそれぞれ下記条件に設定されることが好ましい。
　２．１８０＜ｎｄＮ＋（０．０２１７４×νｄＮ）＜２．３５０・・・（１ａ）
　１．６０５＜ｎｄＮ＜１．８５０・・・（２ａ）
　０．１５０＜ＢＦ／ｆ＜０．７４７・・・（３ａ）
　更には、条件式（１）、（２）、（３）はそれぞれ下記条件に設定されることが好ましい。
　２．２００＜ｎｄＮ＋（０．０２１７４×νｄＮ）＜２．３３０・・・（１ｂ）
　１．６１０＜ｎｄＮ＜１．８３０・・・（２ｂ）
　０．２５０＜ＢＦ／ｆ＜０．７４５・・・（３ｂ）
　更には、条件式（１）、（２）、（３）はそれぞれ下記条件に設定されることが好ましい。
　２．２５０＜ｎｄＮ＋（０．０２１７４×νｄＮ）＜２．３００・・・（１ｃ）
　１．６１５＜ｎｄＮ＜１．８００・・・（２ｃ）
　０．３００＜ＢＦ／ｆ＜０．７４３・・・（３ｃ）
　次に、第２実施形態に係る光学系Ｌ０について述べる。
　第２実施形態に係る光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、前群Ｌ１、開口絞りＳＰ、後群ＬＲからなる光学系である。開口絞りＳＰに対して、物体側に前群Ｌ１、像側に後群ＬＲを配置することで、対称性が良い配置としやすく、諸収差を補正しやすい構成となる。
　後群ＬＲは、２枚以上の正レンズを有することで、開口絞りＳＰより物体側に配置されたレンズで発生する諸収差を抑制することが容易となる。
　前群Ｌ１は、負レンズＬＮを有し、以下の条件式を満足するように構成している。
　１．６００＜ｎｄＮ＜１．８７０・・・（２）
　ここで、ｎｄＮは、負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率である。
　条件式（２）の上限を上回って、負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率が大きくなると、正レンズＧｐのレンズ面の反射率が高くなり、ゴースト光の強度が強くなりやすく好ましくない。
　条件式（２）の下限を下回って、負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率が小さくなると、負レンズＬＮの物体側のレンズ面と像側のレンズ面の少なくとも一方の曲率の絶対値が大きくなりすぎる。その結果、負レンズＬＮのサグ量が大きくなるためレンズ全長が長くなり好ましくない。
　第２実施形態に係る光学系Ｌ０は、以上の構成を満足することにより、高い光学性能を有し、広角且つ小型な光学系Ｌ０を提供することができる。ここで、第２実施形態に係る光学系Ｌ０はズームレンズであっても良い。
　また、広角とは、撮像半画角の最大値が２１．０度以上である光学系Ｌ０を表している。
　なお、条件式（２）は下記条件に設定されることが好ましい。
　１．６０５＜ｎｄＮ＜１．８５０・・・（２ａ）
　更には、条件式（２）は下記条件に設定されることが好ましい。
　１．６１０＜ｎｄＮ＜１．８３０・・・（２ｂ）
　更には、条件式（２）は下記条件に設定されることが好ましい。
　１．６１５＜ｎｄＮ＜１．８００・・・（２ｃ）
　次に、各実施形態に係る光学系Ｌ０の好ましい構成について述べる。
　後群ＬＲは、第１フォーカスレンズ群Ｌ２を有し、フォーカシングに際して、前群Ｌ１は不動であり、第１フォーカスレンズ群Ｌ２は移動することが好ましい。前群Ｌ１は比較的重く大型化であるため、前群Ｌ１を不動とし、第１フォーカスレンズ群Ｌ２が移動することで、フォーカシングに際して移動するレンズ群を小型化することが容易となる。
　後群は、さらに第１フォーカスレンズ群Ｌ２の像側に隣り合って配置された第２フォーカスレンズ群Ｌ３を有する。ここで、フォーカシングに際して、前記第１フォーカスレンズ群と前記第２フォーカスレンズ群との間隔が変化するように、前記第２フォーカスレンズ群は移動することが好ましい。フォーカシングに際して複数のレンズ群が異なる軌跡で移動することにより、フォーカシングに際して発生する諸収差の変動を抑制しやすくしている。
　後群ＬＲは、４枚以上のレンズを有することが好ましい。これにより、前群Ｌ１で発生する諸収差を抑制しやすくしている。
　前群Ｌ１において最も物体側に配置されたレンズは物体側に凸面を向けた負メニスカス形状であることが好ましい。これにより、軸外光線が前群Ｌ１において最も物体側に配置されたレンズにより緩やかに曲がるため、非点収差等を抑制しやすくなる。
　各実施形態に係る光学系Ｌ０は、以下の条件式のうちの１つ以上を満足することが好ましい。
　０．５０＜｜ｆＮ／ｆ｜＜６．００・・・（４）
　１．８５＜ｎｄＰ＜２．４０・・・（５）
　１０．０＜νｄＰ＜３５．０・・・（６）
　０．７５＜ｆＰ／ｆ＜４．００・・・（７）
　１．００＜｜ｆＦ／ｆ｜＜５．００・・・（８）
　０．２５＜ｄ２／ｄ１＜０．８０・・・（９）
　０．０２０＜θｇＦＮ－（０．６４１８－０．００１６２×νｄＮ）＜０．０４５・・・（１０）
　２０．０＜ω＜６０．０・・・（１１）
　１．０＜Ｆｎｏ＜３．０・・・（１２）
　ここで、ｆＮは、負レンズＬＮの焦点距離である。前群Ｌ１は正レンズＬＰを有し、ｎｄＰは正レンズＬＰの材料のｄ線に対する屈折率、νｄＮは正レンズＬＰの材料のアッベ数である。ｆＰは、正レンズＬＰの焦点距離である。ｆＦは、前群Ｌ１の焦点距離である。
　ｄ１は、前群Ｌ１において最も物体側に配置されたレンズの物体側面から開口絞りＳＰまでの光軸上の距離、ｄ２は、負レンズＬＮの物体側面から開口絞りＳＰまでの光軸上の距離である。
　θｇＦＮは、負レンズＬＮの材料の部分分散比である。ωは、光学系Ｌ０が無限遠物体に合焦した状態における最大半画角である。なお、単位は度である。Ｆｎｏは、光学系Ｌ０が無限遠物体に合焦した状態におけるＦ値である。
　次に前述の条件式（４）～（１２）の技術的意味について説明する。
　条件式（４）の上限を上回って、負レンズＬＮの屈折力が弱くなると、光学系Ｌ０において配置された正レンズで発生する軸上色収差等を補正することが困難となる。条件式（４）の下限を下回って、負レンズＬＮの屈折力が強くなると、負レンズＬＮにより軸上光束が発散し、負レンズＬＮよりも像側に配置されたレンズの有効径が大きくなりすぎて好ましくない。
　条件式（５）の上限を上回って、正レンズＬＰの材料のｄ線に対する屈折率が大きくなると、正レンズＬＰのレンズ面の反射率が高くなり、ゴースト光の強度が強くなりやすく好ましくない。
　条件式（５）の下限を下回って、正レンズＬＰの材料のｄ線に対する屈折率が小さくなると、正レンズＬＰの物体側のレンズ面と像側のレンズ面の少なくとも一方の曲率の絶対値が大きくなりすぎる。その結果、正レンズＬＰのサグ量が大きくなるためレンズ全長が長くなり好ましくない。
　条件式（６）の上限を上回って、正レンズＬＰの材料のアッベ数が大きくなると、光学系Ｌ０において配置された負レンズで発生する軸上色収差等を補正することが困難となる。条件式（６）の下限を下回って、正レンズＬＰの材料のアッベ数が小さくなると、正レンズＬＰで発生する倍率色収差等が大きくなりすぎるため好ましくない。
　条件式（７）の上限を上回って、正レンズＬＰの屈折力が弱くなると、光学系Ｌ０の主点が像側に配置されやすく、レンズ全長が長くなり好ましくない。条件式（７）の下限を下回って、正レンズＬＰの屈折力が強くなると、ペッツバール和が大きくなりやすく好ましくない。
　条件式（８）の上限を上回って、前群Ｌ１の屈折力が弱くなると、前群Ｌ１の屈折力が正の場合、光学系Ｌ０の主点が像側に配置されやすく、レンズ全長が長くなり好ましくない。また前群Ｌ１の屈折力が負の場合、前群Ｌ１に配置された負レンズの屈折力が弱くなりすぎて、当該負レンズのレンズ径が大きくなり好ましくない。
　条件式（８）の下限を下回って、前群Ｌ１の屈折力が強くなると、前群Ｌ１で発生する諸収差が大きくなりすぎるため、後群ＬＲで補正することが困難となる。
　条件式（９）の上限を上回って、負レンズＬＮが物体側へ配置されると、軸外光線の光軸からの高さが高い位置に配置されることとなる。その結果、ｇ線とＦ線との間の倍率色収差が補正過剰となるため好ましくない。条件式（９）の下限を下回って、負レンズＬＮが像側へ配置されると、軸外光線の光軸からの高さが低い位置に配置されることとなる。その結果、ｇ線とＦ線との間の倍率色収差が補正不足となるため好ましくない。
　条件式（１０）の上限を上回って、負レンズＬＮの部分分散比が大きくなりすぎると、ｇ線とＦ線との間の倍率色収差が補正過剰となるため好ましくない。条件式（１０）の下限を下回って、負レンズＬＮの部分分散比が小さくなりすぎると、ｇ線とＦ線との間の倍率色収差が補正不足となるため好ましくない。
　条件式（１１）の上限を上回って、最大半画角が大きくなると、前群Ｌ１に入射する軸外光線の光軸からの高さが高くなりすぎる。その結果、前群Ｌ１において配置されたレンズの径方向が大型化するため好ましくない。条件式（１１）の下限を下回ると、最大半画角が小さくなりすぎるため画角が狭くなり、好ましくない。
　条件式（１２）の上限を上回って、Ｆ値が大きくなると、撮像素子で像を取得する場合ノイズが大きくなりやすく好ましくない。条件式（１２）の下限を下回って、Ｆ値が小さくなると、光学系Ｌ０が大型化するため好ましくない。
　なお、条件式（４）から条件式（１２）は以下のように設定されることがより好ましい。
　０．６０＜｜ｆＮ／ｆ｜＜５．５０・・・（４ａ）
　１．８６＜ｎｄＰ＜２．３０・・・（５ａ）
　１４．０＜νｄＰ＜３１．０・・・（６ａ）
　１．００＜ｆＰ／ｆ＜３．５０・・・（７ａ）
　１．２６＜｜ｆＦ／ｆ｜＜４．５０・・・（８ａ）
　０．３０＜ｄ２／ｄ１＜０．７７・・・（９ａ）
　０．０２２＜θｇＦＮ－（０．６４１８－０．００１６２×νｄＮ）＜０．０４１・・・（１０ａ）
　２７．０＜ω＜５０．０・・・（１１ａ）
　１．１０＜Ｆｎｏ＜２．５０・・・（１２ａ）
　更には、条件式（４）から条件式（１２）は以下のように設定されることが好ましい。
　０．６３＜｜ｆＮ／ｆ｜＜５．３０・・・（４ｂ）
　１．８７＜ｎｄＰ＜２．２０・・・（５ｂ）
　１６．０＜νｄＰ＜３０．０・・・（６ｂ）
　１．２０＜ｆＰ／ｆ＜３．２０・・・（７ｂ）
　１．３５＜｜ｆＦ／ｆ｜＜４．２５・・・（８ｂ）
　０．３３＜ｄ２／ｄ１＜０．７３・・・（９ｂ）
　０．０２３＜θｇＦＮ－（０．６４１８－０．００１６２×νｄＮ）＜０．０３９・・・（１０ｂ）
　２９．０＜ω＜４６．０・・・（１１ｂ）
　１．１３＜Ｆｎｏ＜２．１０・・・（１２ｂ）
　更には、条件式（４）から条件式（１２）は以下のように設定されることがより好ましい。
　０．６７＜｜ｆＮ／ｆ｜＜５．０４・・・（４ｃ）
　１．８９＜ｎｄＰ＜２．１１・・・（５ｃ）
　１７．０＜νｄＰ＜２７．０・・・（６ｃ）
　１．３３＜ｆＰ／ｆ＜３．０９・・・（７ｃ）
　１．５２＜｜ｆＦ／ｆ｜＜４．００・・・（８ｃ）
　０．３６＜ｄ２／ｄ１＜０．７０・・・（９ｃ）
　０．０２４＜θｇＦＮ－（０．６４１８－０．００１６２×νｄＮ）＜０．０３７・・・（１０ｃ）
　３１．０＜ω＜４３．０・・・（１１ｃ）
　１．１５＜Ｆｎｏ＜２．００・・・（１２ｃ）
　次に、各実施例の光学系Ｌ０の構成の詳細について述べる。実施例２以降は、主に実施例１との差について述べる。
　［実施例１］
　実施例１の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、前群Ｌ１、開口絞りＳＰ、後群ＬＲからなる。後群ＬＲは、第１フォーカスレンズ群Ｌ２と、第２フォーカスレンズ群Ｌ３と、第４レンズ群Ｌ４とから構成される。フォーカシングに際して前群Ｌ１、開口絞りＳＰ、第４レンズ群Ｌ４は不動であり、第１フォーカスレンズ群Ｌ２と、第２フォーカスレンズ群Ｌ３とは異なる軌跡で移動する。第１フォーカスレンズ群Ｌ２と、第２フォーカスレンズ群Ｌ３とが異なる軌跡で移動することにより、フォーカシングに際して発生する諸収差の変動を抑制しやすくしている。
　負レンズＬＮは、物体側から順に数えて５番目のレンズであり、正レンズＬＰは物体側から順に数えて７番目のレンズである。これにより、倍率色収差等を良好に補正しやすくしている。
　また、前群Ｌ１において最も物体側に配置されたレンズは正の屈折力を有することで、歪曲収差を補正しやすくしている。
　［実施例２］
　実施例２の光学系Ｌ０は、前群Ｌ１において最も物体側に配置されたレンズは物体側に凸面を向けた負メニスカス形状を有している。これにより、軸外光線が前群Ｌ１において最も物体側に配置されたレンズにより緩やかに曲がるため、非点収差等を抑制しやすくなる。
　また、後群ＬＲにおいて最も像側に配置されたレンズは像側に凸面を向けた負メニスカス形状を有している。これにより、像面湾曲を良好に補正することができる。
　また、第２フォーカスレンズ群Ｌ３において、実施例１に対して、負レンズを１枚追加することで、さらにフォーカシングに際して発生する諸収差の変動を抑制しやすくしている。
　［実施例３］
　実施例３の光学系Ｌ０は、第４レンズ群Ｌ４が接合レンズからなることで、ゴースト光の強度を低減しやすい構成としている。
　［実施例４］
　実施例４の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、前群Ｌ１、開口絞りＳＰ、後群ＬＲからなる。後群ＬＲは、第１フォーカスレンズ群Ｌ２と、第３レンズ群Ｌ３とから構成され、フォーカシングに際して前群Ｌ１、開口絞りＳＰ、第３レンズ群Ｌ３は不動であり、第１フォーカスレンズ群Ｌ２は移動する。フォーカシングに際して移動するレンズ群を１つとすることで、フォーカシングに際して発生する各レンズ群の相対的な偏心を抑制しやすくしている。
　［実施例５］
　実施例５の光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、前群Ｌ１、開口絞りＳＰ、後群ＬＲからなる。後群ＬＲは、第１フォーカスレンズ群Ｌ２から構成され、フォーカシングに際して前群Ｌ１、開口絞りＳＰは不動であり、第１フォーカスレンズ群Ｌ２は移動する。フォーカシングに際して移動するレンズ群を１つとし、フォーカシングに際して不動であるレンズ群を１つとすることで、各レンズ群の相対的な偏心による性能変化を抑制しやすくしている。
　各実施例の光学系Ｌ０において、最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面と、最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面には、フッ素コートを蒸着すると良い。最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面と、最も像側に配置されたレンズの像側のレンズ面は外界に触れやすいため、フッ素コートを蒸着することで、撥水性や撥油性を高め、フレアを抑制し高い光学性能を得ることができる。特に、最も物体側に配置されたレンズの物体側のレンズ面は径が大きいため、フッ素コートを蒸着することが好ましい。
　各実施例の光学系Ｌ０において配置された接合レンズにおいて、少なくとも１つの接合レンズを構成する正レンズと負レンズは、光軸上の厚みが０．００５ｍｍ以上かつ０．０５ｍｍ以下の接着剤で接着されることが好ましい。０．００５ｍｍより小さいと、剥がれやすく、また０．０３ｍｍより大きいと、接合レンズの最も物体側のレンズ面から像側のレンズ面までの光軸上の距離が長くなるため、レンズ全長が長くなる。より好ましくは０．００８ｍｍ以上かつ０．０２ｍｍ以下を満足すると良い。
　各実施例の光学系Ｌ０に配置された少なくとも１つのレンズには、反射を防止するための反射防止膜が付与されており、前記反射防止膜は複数の膜で構成されている。ここで、最も空気界面側の膜のｄ線に対する屈折率をＮｄとしたとき、Ｎｄが１．３２以下である反射防止膜ＰＣであることが好ましい。Ｎｄを１．３２以下とすることで、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより少なくすることが可能になり、ゴーストを低減することができる。
　具体的な反射防止膜ＰＣの構成の例としては、特開２０１２－２３０２１１号公報、特開２０１４－９５８７７号公報等に記載されているウェット法を用いた多層膜が挙げられるが、これらに限定されるものではない。より好ましくは、Ｎｄを１．３０以下とすることで、ゴーストをさらに低減することができる。
　ここで、光学系Ｌ０に配置された負レンズのうち、像側に凹面を向けた負レンズの像側のレンズ面に反射防止膜ＰＣを付与することが好ましい。像側に凹面を向けた負レンズで反射する光は、像側に凹面を向けた負レンズのレンズ面の法線方向に対して大きい角度で反射しやすいため反射率が高くなりやすい。また、像側に凹面を向けた負レンズで反射する光は、像面において集光しやすいため、ゴーストが目立ちやすい。よって、像側に凹面を向けた負レンズの像側のレンズ面に反射防止膜ＰＣを付与することで、ゴーストを低減することができる。
　以下に、実施例１から５にそれぞれ対応する数値実施例１～５を示す。
　各数値実施例の面データにおいて、ｒは各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表わしている。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。
　また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄ、θｇｆはそれぞれ、光学部材のアッベ数、ｇ線とＦ線の部分分散比を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νｄ、ｇ線とＦ線の部分分散比θｇｆを以下のように表す。つまり、フラウンホーファ線のｇ線（波長４３５．８ｎｍ）とする。さらに、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（波長４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（波長６５６．３ｎｍ）における屈折率をＮｇ、Ｎｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、
　νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
　θｇｆ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。
　ＢＦはバックフォーカスである。
　また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、＊の符号を付している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各次数の非球面係数とするとき、
　ｘ＝（ｈ２／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）２｝１／２］＋Ａ４×ｈ４＋Ａ６×ｈ６＋Ａ８×ｈ８＋Ａ１０×ｈ１０＋Ａ１２×ｈ１２
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０±ＸＸ」を意味している。
　（数値実施例１）
 
面番号       r        d      nd         νd         θｇｆ
 1        100.883    4.39   1.85033    42.7
 2        256.406    0.30
 3        147.675    1.50   1.49700    81.5
 4*        23.377    9.55
 5         57.813    3.10   2.05090    26.9
 6        140.424    5.93
 7       -113.659    1.00   1.51823    58.9
 8         60.658    7.22
 9        -33.425    1.00   1.79631    22.6           0.641
10         42.698   10.23   1.80400    46.5
11        -64.116    0.30
12        106.182    6.93   2.10420    17.0
13       -106.198    0.30
14         30.530    5.48   1.43875    94.7
15         44.549    1.94
16         65.394    1.00   1.85478    24.8
17         24.053   11.77   1.49700    81.5
18       -304.647  (可変)
19(絞り)    ∞      14.25
20        -46.043    1.00   1.75520    27.5
21       1067.248    0.30
22         35.197    6.81   1.49700    81.5
23       -133.625  (可変)
24         36.240    4.35   1.91082    35.2
25         99.871    7.96
26*      -296.212    2.90   1.85400    40.4
27*      -499.007  (可変)
28        236.589    3.93   1.77250    49.6
29        -76.666    1.96
30        -40.755    1.00   1.56732    42.8
31        105.252   11.00
像面        ∞
 
非球面データ
第4面
K = 0.00000e+00  A 4=-2.27494e-06  A 6=-2.16232e-09  A 8=-1.51867e-11  A10= 3.88418e-14  A12=-7.49051e-17
 
第26面
K = 0.00000e+00  A 4=-2.70433e-06  A 6= 6.45897e-08  A 8=-9.59358e-11  A10=-3.53427e-13  A12= 6.13959e-16
 
第27面
K = 0.00000e+00  A 4= 1.47114e-05  A 6= 6.16222e-08  A 8= 4.17474e-11  A10=-7.04497e-13  A12= 9.21963e-16
 
焦点距離      34.80
Fナンバー     1.24
半画角        31.87
像高          21.64
レンズ全長   135.00
 
d18            0.43
d23            4.01
d27            3.15
d31           11.00
 
群  始面    焦点距離
L1    1      72.27
L2   19     971.85
L3   24      64.33
L4   28    -185.18
　（数値実施例２）
 
面番号       r        d      nd         νd         θｇｆ
 1         52.072    2.00   1.48749    70.2
 2         24.933    7.83
 3*        53.818    2.50   1.59201    67.0
 4*        24.046    6.18
 5         60.328    4.99   2.00100    29.1
 6       -241.280    1.01
 7       -100.437    1.00   1.43875    94.7
 8         32.641    8.76
 9        -32.381    1.00   1.79631    22.6           0.641
10         34.853    8.39   1.85150    40.8
11        -89.361    0.91
12         76.331    5.70   2.10420    17.0
13       -110.704    0.03
14         61.292    7.68   1.59349    67.0
15        -65.995    1.20   1.77047    29.7
16         21.466   12.43   1.65160    58.5
17       -104.253  (可変)
18(絞り)    ∞       9.08
19        -44.008    1.00   1.77047    29.7
20         84.508    0.05
21         29.338    8.78   1.49700    81.6
22        -61.516  (可変)
23         34.437    5.07   1.95375    32.3
24      -2066.470    1.61
25        -70.843    1.00   1.77047    29.7
26       -915.785    7.47
27*       770.331    2.50   1.85400    40.4
28*       273.083  (可変)
29        901.258    4.91   1.60311    60.6
30        -35.582    1.31
31        -27.540    1.00   1.90043    37.4
32        -77.617   11.00
像面        ∞
 
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00  A 4= 4.91796e-06  A 6= 1.29767e-09  A 8=-5.98577e-12  A10= 2.31063e-14  A12=-2.36814e-17
 
第4面
K = 0.00000e+00  A 4= 2.08292e-06  A 6=-2.77792e-09  A 8= 7.56474e-12  A10=-1.99571e-14  A12= 2.68960e-17
 
第27面
K = 0.00000e+00  A 4=-4.17918e-05  A 6=-2.32909e-09  A 8= 7.38895e-10  A10=-2.73684e-12  A12= 2.83579e-16
 
第28面
K = 0.00000e+00  A 4=-1.81573e-05  A 6= 2.49986e-09  A 8= 9.97096e-10  A10=-4.10114e-12  A12= 4.09465e-15
 
焦点距離      24.72
Fナンバー     1.24
半画角        41.19
像高          21.64
レンズ全長   130.00
 
d17            1.00
d22            1.00
d28            1.62
d32           11.00
 
群  始面    焦点距離
L1    1      54.80
L2   18   -1041.49
L3   23      55.97
L4   29    -345.65
　（数値実施例３）
 
面番号       r        d      nd         νd         θｇｆ
 1         71.600    1.50   1.49700    81.5
 2*        21.803   20.70
 3        -26.764    1.48   1.66382    27.4           0.632
 4         65.484   10.68   1.72916    54.1
 5        -36.179    0.30
 6         45.301    7.66   1.94594    18.0
 7       -904.012    6.42
 8       -344.750    1.00   1.76182    26.5
 9         19.029   13.19   1.72916    54.7
10      -7138.458  (可変)
11(絞り)    ∞      12.55
12        -44.527    1.00   1.73037    32.2
13         79.265    0.31
14         26.851    6.71   1.43875    94.7
15       -131.974  (可変)
16         28.325    5.51   1.88300    40.8
17         81.740    5.39
18*       213.570    2.38   1.76450    49.1
19*      1894.551  (可変)
20        -85.114    6.91   1.43875    94.7
21        -23.342    1.00   1.61340    44.3
22       -500.000   11.00
像面        ∞
 
非球面データ
第2面
K = 0.00000e+00  A 4=-3.16564e-06  A 6=-4.34848e-09  A 8=-2.11253e-11  A10= 4.85169e-14  A12=-1.47324e-16
 
第18面
K = 0.00000e+00  A 4=-2.20467e-05  A 6= 1.98460e-09  A 8= 4.15875e-10  A10=-1.75720e-12  A12= 6.21735e-16
 
第19面
K = 0.00000e+00  A 4= 6.61607e-06  A 6= 1.92786e-09  A 8= 7.20728e-10  A10=-2.99889e-12  A12= 2.44720e-15
 
焦点距離      33.95
Fナンバー      1.44
半画角        32.51
像高          21.64
レンズ全長   125.00
 
d10            1.98
d15            3.11
d19            4.23
d22           11.00
 
群  始面    焦点距離
L1    1      58.78
L2   11    -179.99
L3   16      41.86
L4   20     -86.54
　（数値実施例４）
 
面番号       r        d      nd         νd         θｇｆ
 1        206.289    1.50   1.58313    59.4
 2*        21.953   11.45
 3        -19.368    1.00   1.62200    30.7           0.625
 4        -66.179    4.37   1.80400    46.5
 5        -25.676    0.30
 6         37.526    4.61   1.89286    20.4
 7        219.726    6.97
 8        565.434    1.00   1.76182    26.5
 9         19.623   10.01   1.65160    58.5
10        -51.141  (可変)
11(絞り)    ∞      11.92
12        -50.772    1.00   1.63980    34.5
13         84.115    0.30
14         23.911    6.73   1.43875    94.7
15       -199.844    3.71
16         28.618    3.55   1.95375    32.3
17         44.247    8.66
18*       258.303    2.50   1.80400    46.5
19*       194.652  (可変)
20        -27.419    1.84   1.62004    36.3
21        -41.841   11.00
像面        ∞
 
非球面データ
第2面
K = 0.00000e+00  A 4= 1.25372e-06  A 6= 3.23895e-09  A 8= 5.16213e-11  A10=-4.23814e-13  A12= 1.70661e-15
 
第18面
K = 0.00000e+00  A 4=-5.15875e-05  A 6=-3.96579e-08  A 8=-2.20805e-10  A10= 5.41068e-12  A12=-1.96075e-14
 
第19面
K = 0.00000e+00  A 4=-2.28444e-05  A 6=-6.64256e-08  A 8= 8.49287e-10  A10=-1.09836e-12  A12=-3.01685e-15
 
焦点距離      34.24
Fナンバー      1.85
半画角        32.29
像高          21.64
レンズ全長   100.00
 
d10            1.50
d19            6.08
d21           11.00
 
群  始面    焦点距離
L1    1      52.34
L2   11      75.89
L3   20    -134.87
　（数値実施例５）
 
面番号       r        d      nd         νd         θｇｆ
 1         71.491    1.50   1.49700    81.5
 2         19.105   10.02
 3*        63.859    2.00   1.58313    59.4
 4*        19.739    4.15
 5         61.004    3.25   2.05090    26.9
 6       6042.554    9.25
 7        -68.913    2.00   1.68430    26.8           0.623
 8       -364.282    0.50
 9         66.231    5.67   1.58913    61.1
10        -29.198    2.33
11        -58.746    1.50   1.67270    32.1
12        149.701    5.48
13(絞り)    ∞     (可変)
14         21.952    7.78   1.43875    94.7
15        -67.020    0.05
16         33.902    3.86   1.53775    74.7
17     -64885.303    1.88
18        -43.805    2.00   1.67270    32.1
19       -402.973   12.16
20*       -74.903    3.00   1.58313    59.4
21*      -520.882   18.33
像面        ∞
 
非球面データ
第3面
K = 0.00000e+00  A 4= 4.50715e-06  A 6=-3.61106e-08  A 8= 5.90954e-11  A10=-1.65860e-13
 
第4面
K = 0.00000e+00  A 4=-1.87107e-06  A 6=-4.87870e-08  A 8=-2.37273e-11  A10=-2.21384e-13
 
第20面
K = 0.00000e+00  A 4=-1.11378e-04  A 6= 1.92343e-07  A 8=-1.66299e-09  A10= 1.37455e-11  A12=-6.06091e-14
 
第21面
K = 0.00000e+00  A 4=-5.44556e-05  A 6= 2.29778e-07  A 8= 1.12484e-10  A10=-7.20558e-13  A12=-2.66382e-15
 
焦点距離      24.72
Fナンバー     1.85
半画角        41.19
像高          21.64
レンズ全長   110.00
 
d13           13.29
d21           18.33
 
群  始面    焦点距離
L1    1     -98.72
L2   14      35.77
　以下の表に各実施例における種々の値を示す。
　［撮像装置］
　次に、本実施形態の光学系Ｌ０を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）の実施例について、図１１を用いて説明する。図１１において、１１は実施例１～５で説明したいずれかの光学系によって構成された撮像光学系である。１２はカメラ本体１０に内蔵され、撮像光学系１１によって形成された光学像を受光して光電変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）である。カメラ本体１０はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでもよい。
　このように、本実施形態の光学系Ｌ０をデジタルスチルカメラなどの撮像装置に適用することにより、高解像度で広画角な画像を得ることができる。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。
　本願は、２０２４年７月１７日提出の日本国特許出願である特願２０２４－１１３８２７を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。

Claims (18)

  1. 　物体側から像側へ順に配置された、前群、開口絞り、後群からなる単焦点の光学系であって、
    　前記前群は、負レンズＬＮを有し、
    　前記負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率をｎｄＮ、前記負レンズＬＮの材料のアッベ数をνｄＮ、全系のバックフォーカスをＢＦ、全系の焦点距離をｆとするとき、
    　２．１６０＜ｎｄＮ＋（０．０２１７４×νｄＮ）＜２．３７０
    　１．６００＜ｎｄＮ＜１．８７０
    　０．０５＜ＢＦ／ｆ＜０．７５
    　なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  2. 　前記負レンズＬＮの焦点距離をｆＮとするとき、
    　０．５０＜｜ｆＮ／ｆ｜＜６．００
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
  3. 　前記前群は、正レンズＬＰを有し、
    　前記正レンズＬＰの材料のｄ線に対する屈折率をｎｄＰ、前記正レンズＬＰの材料のアッベ数をνｄＰとするとき、
    　１．８５＜ｎｄＰ＜２．４０
    　１０．０＜νｄＰ＜３５．０
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
  4. 　前記正レンズＬＰの焦点距離をｆＰとするとき、
    　０．７５＜ｆＰ／ｆ＜４．００
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載の光学系。
  5. 　前記後群は、第１フォーカスレンズ群を有し、
    　フォーカシングに際して、前記前群は不動であり、前記第１フォーカスレンズ群は移動することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学系。
  6. 　前記後群は、前記第１フォーカスレンズ群の像側に隣り合って配置された第２フォーカスレンズ群を有し、
    　フォーカシングに際して、前記第１フォーカスレンズ群と前記第２フォーカスレンズ群との間隔が変化するように、前記第２フォーカスレンズ群は移動することを特徴とする請求項５に記載の光学系。
  7. 　前記後群は、４枚以上のレンズを有することを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の光学系。
  8. 　前記前群の焦点距離をｆＦとするとき、
    　１．００＜｜ｆＦ／ｆ｜＜５．００
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の光学系。
  9. 　前記前群において最も物体側に配置されたレンズの物体側面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をｄ１、前記負レンズＬＮの物体側面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をｄ２とするとき、
    　０．２５＜ｄ２／ｄ１＜０．８０
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の光学系。
  10. 　前記負レンズＬＮの材料の部分分散比をθｇＦＮとするとき、
    　０．０２０＜θｇＦＮ－（０．６４１８－０．００１６２×νｄＮ）＜０．０４５
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光学系。
  11. 　無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をω［度］とするとき、
    　２０．０＜ω＜６０．０
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の光学系。
  12. 　無限遠物体に合焦した状態におけるＦ値をＦｎｏとするとき、
    　１．０＜Ｆｎｏ＜３．０
    　なる条件式を満足することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の光学系。
  13. 　前記前群において最も物体側に配置されたレンズは物体側に凸面を向けた負メニスカス形状であることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の光学系。
  14. 　前記後群は、前記第１フォーカスレンズ群と該第１フォーカスレンズ群の像側に隣り合って配置された第３レンズ群とからなり、
    　フォーカシングに際して、前記第３レンズ群は不動であることを特徴とする請求項５に記載の光学系。
  15. 　前記後群は、前記第１フォーカスレンズ群と前記第２フォーカスレンズ群とからなることを特徴とする請求項６に記載の光学系。
  16. 　前記後群は、前記第１フォーカスレンズ群と前記第２フォーカスレンズ群と該第２フォーカスレンズ群の像側に隣り合って配置された第４レンズ群とからなり、
    　フォーカシングに際して、前記第４レンズ群は不動であることを特徴とする請求項６に記載の光学系。
  17. 　物体側から像側へ順に配置された、前群、開口絞り、後群からなる光学系であって、
    　前記前群は、負レンズＬＮを有し、
    　前記後群は、２枚以上の正レンズを有し、
    　前記負レンズＬＮの材料のｄ線に対する屈折率をｎｄＮとするとき、
    　１．６００＜ｎｄＮ＜１．８７０
    　なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  18. 　請求項１乃至１７の何れか一項に記載の光学系と、
    　該光学系によって形成された像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。
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