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1. WO2021006002 - OPTICAL SYSTEM, OPTICAL DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING OPTICAL SYSTEM

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明 細 書

発明の名称 光学系、光学装置および光学系の製造方法

技術分野

0001  

背景技術

0002  

先行技術文献

特許文献

0003  

発明の概要

0004   0005  

図面の簡単な説明

0006  

発明を実施するための形態

0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089  

実施例

0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135   0136   0137   0138   0139   0140   0141   0142   0143   0144   0145   0146   0147   0148   0149   0150   0151   0152   0153   0154   0155   0156   0157   0158   0159   0160   0161   0162   0163   0164   0165   0166   0167   0168   0169   0170   0171   0172   0173   0174   0175   0176   0177   0178   0179   0180   0181   0182   0183   0184   0185   0186   0187   0188   0189   0190   0191   0192   0193   0194   0195  

符号の説明

0196  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18  

明 細 書

発明の名称 : 光学系、光学装置および光学系の製造方法

技術分野

[0001]
 本発明は、光学系、光学装置および光学系の製造方法に関する。

背景技術

[0002]
 デジタルスチルカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の光学装置では、光学系の小型化と諸収差の抑制が課題とされている(例えば、特許文献1参照)。

先行技術文献

特許文献

[0003]
特許文献1 : 特開2011-180218号公報

発明の概要

[0004]
 本発明は、上記課題を解決するために、以下に説明する光学系と、その光学系を搭載した光学装置を提案するものである。
[0005]
 本発明の光学系は、光軸上に並んで配置された、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群からなり、第2合焦レンズ群は、第1合焦レンズ群よりも像面に近い位置に配置される。第1合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動し、第2合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動する。この光学系は、以下の条件式を満足する。
 -0.20<βF1/βF2<0.50
 但し、
 βF1:無限遠物体合焦時における第1合焦レンズ群の横倍率
 βF2:無限遠物体合焦時における第2合焦レンズ群の横倍率

図面の簡単な説明

[0006]
[図1] 実施例1に係る光学系のレンズ構成を示す図である。
[図2] 実施例1に係る光学系の諸収差図であり、(A)は無限遠物体合焦時、(B)は近距離物体合焦時の諸収差を示す。
[図3] 実施例2に係る光学系のレンズ構成を示す図である。
[図4] 実施例2に係る光学系の諸収差図であり、(A)は無限遠物体合焦時、(B)は近距離物体合焦時の諸収差を示す。
[図5] 実施例3に係る光学系のレンズ構成を示す図である。
[図6] 実施例3に係る光学系の諸収差図であり、(A)は無限遠物体合焦時、(B)は近距離物体合焦時の諸収差を示す。
[図7] 実施例4に係る光学系のレンズ構成を示す図である。
[図8] 実施例4に係る光学系の諸収差図であり、(A)は無限遠物体合焦時、(B)は近距離物体合焦時の諸収差を示す。
[図9] 実施例5に係る光学系のレンズ構成を示す図である。
[図10] 実施例5に係る光学系の諸収差図であり、(A)は無限遠物体合焦時、(B)は近距離物体合焦時の諸収差を示す。
[図11] 実施例6に係る光学系のレンズ構成を示す図である。
[図12] 実施例6に係る光学系の諸収差図であり、(A)は無限遠物体合焦時、(B)は近距離物体合焦時の諸収差を示す。
[図13] 実施例7に係る光学系のレンズ構成を示す図である。
[図14] 実施例7に係る光学系の諸収差図であり、(A)は無限遠物体合焦時、(B)は近距離物体合焦時の諸収差を示す。
[図15] 実施例8に係る光学系のレンズ構成を示す図である。
[図16] 実施例8に係る光学系の諸収差図であり、(A)は無限遠物体合焦時、(B)は近距離物体合焦時の諸収差を示す。
[図17] 光学装置の一実施形態であるデジタルカメラの構成を示す図である。
[図18] 光学系の製造方法を示すフローチャートである。

発明を実施するための形態

[0007]
 以下に、本発明を実施するための好ましい形態を示す。
[0008]
 図17に、本発明の光学装置の一実施形態であるデジタルカメラの概略構成を示す。デジタルカメラ1は、本体2と本体2に着脱可能な撮影レンズ3により構成される。本体2は、撮像素子4と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部(不図示)と、液晶操作画面5を備える。撮影レンズ3は、複数のレンズ群からなる光学系ZLと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構(不図示)を備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサ、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモーター、モーターを駆動する制御回路などにより構成される。
[0009]
 被写体からの光は、撮影レンズ3の光学系ZLにより集光されて、撮像素子4の像面I上に到達する。像面Iに到達した被写体からの光は、撮像素子4により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面5に表示される。以下、光学系ZLについて、詳細に説明する。
[0010]
 本発明の一実施形態における光学系は、光軸上に並んで配置された、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群からなり、第2合焦レンズ群は、第1合焦レンズ群よりも像面に近い位置に配置される。第1合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動する。第2合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動する。この光学系は、以下の条件式を満足する。
 -0.20<βF1/βF2<0.50 ・・・(1)
 但し、
 βF1:無限遠物体合焦時における第1合焦レンズ群の横倍率
 βF2:無限遠物体合焦時における第2合焦レンズ群の横倍率
[0011]
 上記条件式(1)は、無限遠物体合焦時における第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群の横倍率の比を規定するものである。本実施形態の光学系は、2つの合焦レンズ群により合焦を行うことで、光学系の軽量小型化を実現するもので、第2合焦レンズ群は合焦群としての主要な役割を担い、第1合焦レンズ群は、合焦群としての役割を担うと伴に第2合焦レンズ群の移動により生じる収差を補正する役割も担っている。2つの合焦レンズ群のバランスを、条件式(1)を満足するように規定することで、像面湾曲をはじめとする諸収差を良好に補正し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に生じる収差変動を効果的に抑制することができる。
[0012]
 ここで、条件式(1)の対応値は、合焦レンズ群の移動量抑制の観点だけをみれば、絶対値が大きいほうが有利である。これに対し、本実施形態の光学系は、レンズ群の移動量を抑制しつつ収差補正機能の向上も確保し、条件式(1)の対応値が大きくなり過ぎないように範囲を制限することで、諸収差を良好に補正するものである。条件式(1)の対応値が規定された数値範囲から外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
[0013]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(1)の上限値0.50を、より小さな値、例えば0.45、0.40、0.35、0.30、0.25、0.20、0.18、0.15、0.13または0.10に設定することが好ましい。また、下限値-0.20も、より大きな値、例えば-0.18、-0.15、-0.13または-0.10に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0014]
 また、上記光学系は、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。
 -4.50<fF1/fF2<3.00 ・・・(2)
 但し、
 fF1:第1合焦レンズ群の焦点距離
 fF2:第2合焦レンズ群の焦点距離
[0015]
 上記条件式(2)は、第1合焦レンズ群の焦点距離と第2合焦レンズ群の焦点距離の比を規定したものである。第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群のパワーバランスは、条件式(2)を満足することで、収差補正機能が優先されるバランスとなり、像面湾曲をはじめとする諸収差の変動が効果的に抑制される。条件式(2)の対応値が、規定された数値範囲を外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
[0016]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(2)の上限値3.00を、より小さな値、例えば2.80、2.65、2.50、2.45、2.40、2.35、2.30、2.25または2.00に設定することが好ましい。下限値-4.50についても、より大きな値、例えば-4.40、-4.30、-4.20、-4.10、-4.05、-4.00、-3.95、-3.90または-3.85に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
 第2合焦レンズ群が正の屈折力を有する場合、本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(2)の上限値3.00を、より小さな値、例えば2.80、2.65、2.50、2.45、2.40、2.35、2.30、2.25または2.00に設定することが好ましい。下限値-4.50についても、より大きな値、例えば-4.30、-4.00、-3.00、-2.00、-1.00、-0.50、0.01、0.05、0.30、0.50または0.80に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
 第2合焦レンズ群が負の屈折力を有する場合、本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(2)の上限値3.00を、より小さな値、例えば2.80、2.50、2.00、1.50、1.00、0.50、0.05、-0.05、-0.10、-0.50、-0.80、-1.00または-1.20に設定することが好ましい。下限値-4.50についても、より大きな値、例えば-4.40、-4.30、-4.20、-4.10、-4.05、-4.00、-3.95、-3.90または-3.85に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0017]
 また、上記光学系は、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。移動量MVF1、MVF2は、像面方向への移動を正の値で表すものとする。
 0.50<(-MVF1)/MVF2<7.00 ・・・(3)
 但し、
 MVF1:無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第1合焦レンズ群の移動量
 MVF2:無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第2合焦レンズ群の移動量
[0018]
 条件式(3)は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の、第1合焦レンズ群の移動量と第2合焦レンズ群の移動量の比を規定したものである。条件式(3)を満足することで、像面湾曲をはじめとする諸収差の変動が効果的に抑制される。条件式(3)の対応値が、規定された数値範囲を外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
[0019]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(3)の上限値7.00を、より小さな値、例えば6.80、6.00、5.00、4.50、4.00、3.50、3.30、3.00または2.85に設定することが好ましい。下限値0.50についても、より大きな値、例えば0.60、0.70、0.80、0.85、0.90、0.95、1.00、1.05または1.10に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0020]
 また、上記光学系は、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。
 1.30<fF1/f<5.00 ・・・(4)
 但し、
 fF1:第1合焦レンズ群の焦点距離
 f:光学系全系の焦点距離
[0021]
 条件式(4)は、第1合焦レンズ群の焦点距離と光学系全系の焦点距離との比を規定したものであり、系全体における第1合焦レンズ群のパワー配分を示している。条件式(4)を満足することで、収差変動の抑制機能が相対的に強く働き、像面湾曲をはじめとする諸収差を良好に補正し、収差変動を効果的に抑制することができる。条件式(4)の対応値が、規定された数値範囲を外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
[0022]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(4)の上限値5.00を、より小さな値、例えば4.90、4.80、4.70、4.60、4.50、4.45、4.40、4.35または4.30に設定することが好ましい。下限値1.30についても、より大きな値、例えば1.35、1.40、1.45、1.50、1.55、1.60、1.65、1.70または1.73に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0023]
 また、上記光学系は、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。
 -2.00<fF2/f<-0.05、または0.05<fF2/f<3.00 ・・・(5)
 但し、
 fF2:第2合焦レンズ群の焦点距離
 f:光学系全系の焦点距離
[0024]
 条件式(5)は、第2合焦レンズ群の焦点距離と光学系全系の焦点距離との比を規定したものであり、系全体における第2合焦レンズ群のパワー配分を示している。第2合焦レンズ群の焦点距離が、条件式(5)を満足することで、収差を良好に補正しつつ、第2合焦レンズ群の合焦時の移動量を小さくすることもできる。条件式(5)の対応値が、規定された数値範囲を外れると、移動量を抑えて光学系の小型化を図りながら、収差変動を十分に抑制することが難しくなる。
[0025]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(5)の上限値3.00を、より小さな値、例えば2.95、2.90、2.85、2.80、2.75、2.70、2.65、2.60、2.55または2.53に設定することが好ましい。下限値-2.00についても、より大きな値、例えば-1.90、-1.80、-1,70、-1.60、-1.55、-1.50、-1.45または-1.40に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
 第2合焦レンズ群が正の屈折力を有する場合、本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(5)の上限値3.00を、より小さな値、例えば2.95、2.90、2.85、2.80、2.75、2.70、2.65、2.60、2.55または2.53に設定することが好ましい。下限値-2.00についても、より大きな値、例えば-1.80、-1.50、-1.00、-0.50、-0.05、0.05、0.50、0.80、1.00、1.20または1.40に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
 第2合焦レンズ群が負の屈折力を有する場合、本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(5)の上限値3.00を、より小さな値、例えば2.50、2.00、1.50、1.00、0.50、-0.05、-0.20、-0.50、-0.80、-1.00または―1.10に設定することが好ましい。下限値-2.00についても、より大きな値、例えば-1.90、-1.80、-1,70、-1.60、-1.55、-1.50、-1.45または-1.40に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0026]
 また、上記光学系は、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。
 -1.80<βF1<0.60 ・・・(6)
 但し、
 βF1:無限遠物体合焦時における第1合焦レンズ群の横倍率
[0027]
 条件式(6)は、無限遠物体合焦時における第1合焦レンズ群の横倍率の範囲を規定したものである。条件式(6)を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
[0028]
 条件式(6)の対応値が規定された範囲を外れると、軸上光線の偏角が大きくなり、球面収差の補正が困難になる。また、主光線に対して対称性が悪い場合には、歪曲収差やコマ収差の補正が困難になる。
[0029]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(6)の上限値0.60を、より小さな値、例えば0.55、0.50、0.45、0.43、0.40、0.38、0.35、0.33、さらに0.31に設定することが好ましい。下限値-1.80についても、より大きな値、例えば-1.50、-1.35、-1.00、-0.80、-0.50、-0.25、0.01、0.05、さらに0.10に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0030]
 また、上記光学系は、以下の条件式(7)を満足することが好ましい。
 -0.60<1/βF2<0.70 ・・・(7)
 但し、
 βF2:無限遠物体合焦時における第2合焦レンズ群の横倍率
[0031]
 条件式(7)は、無限遠物体合焦時における第2合焦レンズ群の横倍率の範囲を逆数により規定したものである。第2合焦レンズ群の横倍率が、条件式(7)を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
[0032]
 条件式(7)の対応値が規定された範囲を外れると、軸上光線の偏角が大きくなり、球面収差の補正が困難になる。また、主光線に対して対称性が悪い場合には、歪曲収差やコマ収差の補正が困難になる。
[0033]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(7)の上限値0.70を、より小さな値、例えば0.65、0.60、0.55、0.50、0.48、0.45、0.43、0.40、0.38、さらに0.36に設定することが好ましい。下限値-0.60についても、より大きな値、例えば-0.50、-0.40、-0.30、-0.25、-0.10、-0.01、0.05、さらに0.10に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0034]
 また、上記光学系は、以下の条件式(8)を満足することが好ましい。
 {βF1+(1/βF1)} -2 <0.250 ・・・(8)
 但し、
 βF1:無限遠物体合焦時における第1合焦レンズ群の横倍率
[0035]
 条件式(8)は、無限遠物体合焦時における第1合焦レンズ群の横倍率の範囲を、条件式(6)とは異なる形で規定したものである。第1合焦レンズ群の横倍率が、条件式(8)を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
[0036]
 条件式(8)の対応値が規定された範囲を外れると、軸上光線の偏角が大きくなり、球面収差の補正が困難になる。また、主光線に対して対称性が悪い場合には、歪曲収差やコマ収差の補正が困難になる。
[0037]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(8)の上限値0.250を、より小さな値、例えば0.248、0.245、0.243、0.240、0.238、0.235、0.220、0.200、0.180、0.150、さらに0.100に設定することが好ましい。
[0038]
 また、上記光学系は、以下の条件式(9)を満足することが好ましい。
 {βF2+(1/βF2)} -2 <0.160 ・・・(9)
 但し、
 βF2:無限遠物体合焦時における第2合焦レンズ群の横倍率
[0039]
 条件式(9)は、無限遠物体合焦時における第2合焦レンズ群の横倍率の範囲を、条件式(7)とは異なる形で規定したものである。第2合焦レンズ群の横倍率が、条件式(9)を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
[0040]
 条件式(9)の対応値が規定された範囲を外れると、軸上光線の偏角が大きくなり、球面収差の補正が困難になる。また、主光線に対して対称性が悪い場合には、歪曲収差やコマ収差の補正が困難になる。
[0041]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(9)の上限値0.160を、より小さな値、例えば0.150、0.130、0.115、0.110、さらに0.100に設定することが好ましい。
[0042]
 また、上記光学系は、最も物体側から順に並んだ、第1合焦レンズ群を含む前方レンズ群と、中間レンズ群と、第2合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、第1合焦レンズ群は、前方レンズ群内の像面に最も近い位置に配置されることが好ましい。
[0043]
 上記構成では、第1合焦レンズ群の入射光または射出光が平行に近い形となり、諸収差を良好に補正することができる。
[0044]
 また、上記光学系は、最も物体側から順に並んだ、第1合焦レンズ群を含む前方レンズ群と、中間レンズ群と、第2合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、中間レンズ群と第2合焦レンズ群との屈折力の符号が異なることが好ましい。
[0045]
 中間レンズ群および第2合焦レンズ群が、いずれも正の屈折力を有する場合、第2合焦レンズ群は合焦群として十分に収差変動を抑えることが困難となる。一方、中間レンズ群および第2合焦レンズ群が、いずれも負の屈折力を有する場合、各レンズ群を通過した光線が発散するように進むため、後方のレンズ群のサイズが大きくなり好ましくない。中間レンズ群および第2合焦レンズ群の、いずれか一方が正の屈折力を有し、他方が負の屈折力を有することで、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えることができる。
[0046]
 また、上記光学系は、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、以下の条件式(10)を満足することが好ましい。
 -8.00<(-fM)/f<2.00 ・・・(10)
 但し、
 fM:中間レンズ群の焦点距離
 f:光学系全系の焦点距離
[0047]
 中間レンズ群は、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群の間に、2つの合焦レンズ群に挟まれるように配置されるレンズ群である。条件式(10)は、中間レンズ群の焦点距離と光学系全体の焦点距離との比を規定したものであり、系全体における中間レンズ群のパワー配分を示している。
[0048]
 上記光学系は、結像への寄与度が大きいレンズ群が像面寄りに配置され、収差補正への寄与度が大きいレンズ群が物体寄りに配置されている。条件式(10)を満足する中間レンズ群を配置することで、光学系の結像を良好にすることができ、さらに球面収差をはじめとする諸収差を全体にわたりバランスよく補正することができる。条件式(10)の対応値が規定された数値範囲を外れると、諸収差を良好に補正することが難しくなり、収差変動の抑制効果を十分に得ることができなくなる。
[0049]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(10)の上限値2.00を、より小さな値、例えば1.85、1.70、1.60、1.50、1.40、1.30、1.25、1.20、1.15または1.10に設定することが好ましい。下限値-8.00についても、より大きな値、例えば-7.00、-6.00、-5.00、-4.00、-3.00、-2.50または-2.20に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
 第2合焦レンズ群が正の屈折力を有する場合、本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(10)の上限値2.00を、より小さな値、例えば1.85、1.70、1.60、1.50、1.40、1.30、1.25、1.20、1.15または1.10に設定することが好ましい。下限値-8.00についても、より大きな値、例えば-6.00、-3.00、-1.00、-0.05、0.05、0.10、0.30、0.50、0.70または0.80に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
 第2合焦レンズ群が負の屈折力を有する場合、本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(10)の上限値2.00を、より小さな値、例えば1.85、1.70、1.60、1.50、1.40、1.30、1.25、1.20、1.15または1.10に設定することが好ましい。下限値-8.00についても、より大きな値、例えば-7.00、-6.00、-5.00、-4.00、-3.00、-2.50または-2.20に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0050]
 また、上記光学系は、第2合焦レンズ群の像面側に配置される正の屈折力を有する後方レンズ群を有し、以下の条件式(11)を満足することが好ましい。
 0.50<fR/f<3.50 ・・・(11)
 但し、
 fR:後方レンズ群の焦点距離
 f:光学系全系の焦点距離
[0051]
 後方レンズ群もまた、光学系の結像を良好にするとともに収差補正に寄与している。条件式(11)は、後方レンズ群の焦点距離と系全体の焦点距離との比を規定したものであり、系全体における後方レンズ群のパワー配分を示している。条件式(11)を満足する後方レンズ群を配置することにより、結像を良好にするとともに、球面収差をはじめとする諸収差を全体にわたりバランスよく補正することができる。
[0052]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(11)の上限値3.50を、より小さな値、例えば3.35、3.20、3.00、2.85、2.70、2.50、2.40、2.30、2.20または2.10に設定することが好ましい。下限値0.50についても、より大きな値、例えば0.65、0.80、0.90、1.00、1.05、1.10、1.15、1.20、1.25または1.28に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0053]
 また、上記光学系は、第2合焦レンズ群の像面側に配置される正の屈折力を有する後方レンズ群を有し、以下の条件式(12)を満足することが好ましい。
 -2.00<fF2/fR<3.00 ・・・(12)
 但し、
 fF2:第2合焦レンズ群の焦点距離
 fR:後方レンズ群の焦点距離
[0054]
 条件式(12)は、第2合焦レンズ群と後方レンズ群の焦点距離の比を規定したものであり、第2合焦レンズ群と後方レンズ群のパワーバランスを示している。第2合焦レンズ群と後方レンズ群を、条件式(12)を満足するバランスとすることで、球面収差をはじめとする諸収差を全体にわたりバランスよく補正することができる。
[0055]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(12)の上限値3.00を、より小さな値、例えば2.90、2.80、2.70、2.60、2.50、2.40、2.30、2.20または2.10に設定することが好ましい。下限値-2.00についても、より大きな値、例えば-1.80、-1.70、-1.60、-1.50、-1.40、-1.30、-1.20または-1.10に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
 第2合焦レンズ群が正の屈折力を有する場合、本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(12)の上限値3.00を、より小さな値、例えば2.90、2.80、2.70、2.60、2.50、2.40、2.30、2.20または2.10に設定することが好ましい。下限値-2.00についても、より大きな値、例えば-1.50、-1.00、0.50、-0.05、0.05、0.10、0.30、0.50、0.60または0.70に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
 第2合焦レンズ群が負の屈折力を有する場合、本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(12)の上限値3.00を、より小さな値、例えば2.90、2.80、2.70、2.60、2.50、2.40、2.30、2.20または2.10に設定することが好ましい。下限値-2.00についても、より大きな値、例えば-1.80、-1.70、-1.60、-1.50、-1.40、-1.30、-1.20または-1.10に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0056]
 また、上記光学系は、物体に最も近い位置に配置されるレンズが負メニスカスレンズであることが好ましい。
[0057]
 物体に最も近い位置に負の屈折力を有するレンズを配置することで、球面収差と像面湾曲を良好に補正することができ、またそのレンズを負メニスカスレンズとすることで、広画角や大口径であっても光線の偏角を緩やかにでき、適切な解像度の明るい像を得ることができる。
[0058]
 また、上記光学系は、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、その中間レンズ群は、正の屈折力を有する空気レンズが少なくとも1つ形成されるように構成され、以下の条件式(13)を満足することが好ましい。
 0.10<-(r2Lm+r1Lm)/(r2Lm-r1Lm)<1.20 ・・・(13)
 但し、
 r1Lm:中間レンズ群内に形成された空気レンズの中で最も像面に近い空気レンズの、物体側の面の曲率半径
 r2Lm:中間レンズ群内に形成された空気レンズの中で最も像面に近い空気レンズの、像面側の面の曲率半径
[0059]
 条件式(13)は、中間レンズ群内に形成された空気レンズのシェイプファクターを規定するものである。中間レンズ群を構成するレンズを、条件式(13)を満足する形状の空気レンズが形成されるように配置することで、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
[0060]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(13)の上限値1.20を、より小さな値、例えば1.15、1.10、1.08、1.05、1.03または1.00に設定することが好ましい。下限値0.10についても、より大きな値、例えば0.12、0.14、0.15、0.16、0.17または0.18に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0061]
 また、上記光学系は、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、その中間レンズ群は絞りを有することが好ましい。
[0062]
 中間レンズ群内、すなわち光学系の中央付近に絞りを配置した構成は、光軸から離れレンズの端を通過する光束を必要最小限にでき、収差補正の面で有利である。光学系を対称形に近い形にできるので、コマ収差を抑えやすいという利点もある。また、合焦時に移動する合焦レンズ群の近くに絞りを配置することで、絞りに対する合焦レンズ群の移動量が相対的に小さくなり、収差の変動抑制の点でも有利である。さらには、絞りが合焦レンズ群から離れた位置にある場合、レンズを大きくする必要が生じるが、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群の間に絞りが配置された構成では比較的小さなレンズで光学系を構成することができ、光学装置を小型化することができる。
[0063]
 また、上記光学系は、第1合焦レンズ群の物体側に配置される先行レンズ群を有し、先行レンズ群は、最も物体側から順に並んだ、負メニスカスレンズと、負レンズと、正レンズと、正レンズとを有することが好ましい。詳細には、光学系を、最も物体側から順に、先行レンズ群、第1合焦レンズ群、中間レンズ群、第2合焦レンズ群、正の屈折力を有する後方レンズ群により構成し、先行レンズ群を上記構成とすることが好ましい。
[0064]
 補正群である先行レンズ群を、上記構成とすることにより、軸上色収差、倍率色収差を効果的に補正することができる。
[0065]
 また、上記光学系は、第1合焦レンズ群の物体側に配置される先行レンズ群を有し、先行レンズ群は、最も物体側から順に並んだ、負メニスカスレンズと負レンズを有し、その負メニスカスレンズと負レンズの間に空気レンズが形成され、以下の条件式を満足することが好ましい。
 0<(r2Lp+r1Lp)/(r2Lp-r1Lp)<1.20
                           ・・・(14)
 但し、
 r1Lp:先行レンズ群内に形成された空気レンズの物体側の面の曲率半径
 r2Lp:先行レンズ群内に形成された空気レンズの像面側の面の曲率半径
[0066]
 詳細には、光学系を、最も物体側から順に、先行レンズ群、第1合焦レンズ群、中間レンズ群、第2合焦レンズ群、正の屈折力を有する後方レンズ群により構成し、先行レンズ群を上記構成とすることが好ましい。
[0067]
 条件式(14)は、先行レンズ群内に形成された空気レンズのシェイプファクターを規定するものである。先行レンズ群を構成するレンズを、条件式(14)を満足する形状の空気レンズが形成されるように配置することで、コマ収差、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
[0068]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(14)の上限値1.20を、より小さな値、例えば1.10、1.00、0.90、0.80、0.70、0.65、0.60または0.55に設定することが好ましい。下限値0についても、より大きな値、例えば0.03、0.05、0.08または0.10に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0069]
 また、上記光学系において、第1合焦レンズ群および第2合焦レンズ群は少なくとも1枚の負レンズを有することが好ましい。正の屈折力を有する合焦レンズ群内に負レンズを設けることで、色収差を効果的に補正することができる。
[0070]
 また、上記光学系は、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、その中間レンズ群は正メニスカスレンズを少なくとも1枚有することが好ましい。正メニスカスレンズの機能により、色収差、コマ収差を効果的に補正することができる。
[0071]
 また、上記光学系は、最も物体側から順に並んだ、先行レンズ群と、第1合焦レンズ群と、中間レンズ群と、第2合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、先行レンズ群、中間レンズ群、後方レンズ群の少なくとも1つは、隣り合う負レンズを有することが好ましい。
[0072]
 先行レンズ群に隣り合う負レンズを設けた構成では、特にコマ収差の抑制効果が期待できる。中間レンズ群に隣り合う負レンズを設けた構成と、後方レンズ群に隣り合う負レンズを設けた構成では、球面収差、コマ収差の抑制効果が期待できる。
[0073]
 また、上記光学系は、以下の条件式(15)を満足することが好ましい。
 1.00<NAm/NAi<1.50 ・・・(15)
 但し、
 NAi:無限遠物体合焦時の像側開口数
 NAm:近距離物体合焦時の像側開口数
[0074]
 条件式(15)は、無限遠物体合焦時の像側開口数と近距離物体合焦時の像側開口数の比を規定したものである。条件式(15)を満足することで、近距離にある被写体からの光を集光しやすくなり、近距離撮影で適切な解像度の明るい像を得ることができる。
[0075]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(15)の上限値1.20を、より小さな値、例えば1.19、1.18、1.17または1.15に設定することが好ましい。下限値0.10についても、より大きな値、例えば0.30、0.50、0.70、0.80、0.90または1.00に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0076]
 また、上記光学系は、第1合焦レンズ群を構成するレンズのうち物体に最も近い位置に配置されるレンズが負レンズであり、以下の条件式(16)を満足することが好ましい。
 1.50<(r2L1+r1L1)/(r2L1-r1L1)<3.50
                           ・・・(16)
 但し、
 r1L1:上記負レンズの物体側の面の曲率半径
 r2L1:上記負レンズの像面側の面の曲率半径
[0077]
 条件式(16)は、上記負レンズのシェイプファクターを規定するものである。正の屈折力を有する第1合焦レンズ群の中に、条件式(16)を満たす形状の負レンズを設けることで、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
[0078]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(16)の上限値3.50を、より小さな値、例えば3.30、3.15、3.00、2.90、2.80、2.70または2.60に設定することが好ましい。下限値-2.00についても、より大きな値、例えば-1.50、-1.00、-0.50、-0.10、0.10、0.50、1.00、1.30、1.50、1.80、2.00または2.10に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0079]
 また、上記光学系は、第2合焦レンズ群の像面側に配置される正の屈折力を有する後方レンズ群を有し、その後方レンズ群は、空気レンズが形成されるように構成され、以下の条件式(17)を満足することが好ましい。
 0.00<(r2Lr+r1Lr)/(r2Lr-r1Lr)<1.20
                           ・・・(17)
 但し、
 r1Lr:後方レンズ群内に形成された空気レンズの物体側の面の曲率半径
 r2Lr:後方レンズ群内に形成された空気レンズの像面側の面の曲率半径
[0080]
 条件式(17)は、後方レンズ群内に形成された空気レンズのシェイプファクターを規定するものである。後方レンズ群を構成するレンズを、条件式(17)を満足する形状の空気レンズが形成されるように配置することで、球面収差、コマ収差などの諸収差を良好に補正することができる。
[0081]
 本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(17)の上限値1.20を、より小さな値、例えば1.15、1.10、1.08、1.05、1.03、1.00または0.95に設定することが好ましい。下限値0.00についても、より大きな値、例えば、0.03、0.05、0.08、0.10、0.11または0.12に設定することで、本実施形態の効果をさらに確実なものとすることができる。
[0082]
 また、上記光学系は、上述した構成をとることにより、合焦時の収差変動を良好に抑えながら、以下の条件式(18)を満たすことができる。
 25.00°<2ω<75.00° ・・・(18)
 但し、
 2ω;前記光学系の全画角
[0083]
 上述した構成では、各条件式の対応値の範囲を絞り込むことで、条件式(18)の下限値をより大きな値、例えば30.00°、35.00°、40.00°、43.00°、48.00°、55.00°、60.00°とすることもできる。また、条件式(18)の上限値も、より小さな値、例えば73.00°、70.00°、68.00°、66.50°とすることができる。
[0084]
 また、上記光学系は、以下の条件式(19)を満足することが好ましい。
 0.10<BFa/f<0.75 ・・・(19)
 但し、
 BFa:前記光学系のバックフォーカス(空気換算長)
 f:前記光学系全系の焦点距離
[0085]
 条件式(14)は、光学系のバックフォーカスと系全体の焦点距離の比を規定するものである。この条件式(19)を満足することで、コマ収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。
[0086]
 条件式(19)の対応値が上限値0.75を上回ると、焦点距離に対してバックフォーカスが大きくなり、コマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(19)の上限値0.75を、より小さな値、例えば0.73、0.70,0.65、0.60、0.55、0.50、0.48または0.45に設定することが好ましい。
[0087]
 一方、条件式(19)の対応値が下限値0.10を下回ると、焦点距離に対してバックフォーカスが小さくなり、コマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(19)の下限値を、より大きな値、例えば0.15、0.20、0,25または0.28に設定することが好ましい。
[0088]
 続いて、図18を参照しながら、上記光学系の製造方法について概説する。上記光学系は、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群を、それぞれ構成し(ST1)、構成されたレンズ群を以下の条件でレンズ鏡筒内に配置する(ST2)ことにより製造される。第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群は、光軸上に並んで配置され、第2合焦レンズ群は、第1合焦レンズ群よりも像面に近い位置に配置される。第1合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動する。第2合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動する。また、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群は、前述の条件式(1)を満足するものとする。
[0089]
 上記手順により製造された光学系およびその光学系を搭載した光学装置は、鏡筒を大型化することなく高速且つ静粛なオートフォーカスを実現するとともに、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えることができる。
実施例
[0090]
 以下、上記光学系について、実施例1から実施例8までの8つの数値実施例を示して、さらに説明する。はじめに、各実施例の説明の中で参照する図表の見方を説明する。
[0091]
 図1、図3、図5、図7、図9、図11、図13および図15は、各実施例における光学系のレンズ群の配列を断面図により示している。各図の上段には、無限遠物体から近距離物体に合焦する際の合焦レンズ群の移動軌跡(移動方向および移動量)を、「合焦」および「∞」の文字とともに矢印で示している。
[0092]
 図1、図3、図5、図7、図9、図11、図13および図15では、各レンズ群を符号Gと数字の組み合わせにより表し、各レンズを符号Lと数字の組み合わせにより表している。本明細書では、符号の増加による煩雑化を防ぐため、実施例ごとに付番を行っている。このため、複数の実施例において同一の符号と数字の組み合わせが用いられる場合があるが、これは、その符号と数字の組み合わせが示す構成が同一であることを意味するものではない。
[0093]
 図2、図4、図6、図8、図10、図12、図14および図16は、各実施例における光学系の諸収差図であり、それぞれ(A)は無限遠物体合焦時、(B)は近距離物体合焦時の諸収差を示している。これらの図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。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それぞれ示し、横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。歪曲収差図ではd線を基準とした歪曲収差を示し、倍率色収差図では、g線を基準とした倍率色収差を示す。
[0094]
 続いて、各実施例の説明に用いられる表について説明する。[全体諸元]の表において、fはレンズ全系の焦点距離、FNОはFナンバー、2ωは画角(単位は°(度)で、ωが半画角である)、Yは最大像高を示す。TLは無限遠物体合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にBFを加えた距離を示し、BFは無限遠物体合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Iまでのバックフォーカス、BFaはBFの空気換算距離を示す。
[0095]
 [レンズ諸元]の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Rは各光学面の曲率半径(曲率中心が像面側に位置する面を正の値としている)、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離である面間隔、ndは光学部材の材質のd線に対する屈折率、νdは光学部材の材質のd線を基準とするアッベ数を、それぞれ示す。Sは開口絞りを、曲率半径の「∞」は平面又は開口を、それぞれ示す。空気の屈折率nd=1.00000の記載は省略している。レンズ面が非球面である場合には面番号に*印を付して曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を示している。
[0096]
 [非球面データ]の表には、[レンズ諸元]に示した非球面について、その形状を次式(A)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離(ザグ量)を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κは円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。なお、2次の非球面係数A2は0であり、その記載を省略している。
 X(y)=(y2/R)/{1+(1-κ×y2/R2)1/2}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12 ・・・(A)
[0097]
 [レンズ群データ]の表では、各レンズ群について、それぞれ、始面(最も物体側の面)、焦点距離、無限遠合焦時の倍率、および近距離合焦時の倍率を示す。
[0098]
 [可変間隔データ]の表には、[レンズ諸元]を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号での面間隔を示す。左の列は無限遠物体合焦時の焦点距離と面間隔、右の列は近距離物体合焦時の横倍率と面間隔を示している。
[0099]
 [空気レンズデータ]では、中間レンズ群内、先行レンズ群内にそれぞれ形成される空気レンズについて、レンズ構成面の曲率半径とシェイプファクターの値を示す。
[0100]
 [条件式対応値]の表には、各条件式に対応する値を示す。
[0101]
 なお、焦点距離f、曲率半径R、面間隔D、その他の長さの単位としては、一般に「mm」が用いられているため、本明細書の各表でも長さの単位は「mm」としている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、長さの単位は必ずしも「mm」に限られるものではない。
[0102]
 ここまでの図および表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。
[0103]
(実施例1)
 実施例1について、図1、図2および表1を用いて説明する。
[0104]
 図1は、実施例1に係る光学系のレンズ構成を示す図である。実施例1に係る変倍光学系ZL(1)は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1(先行レンズ群)と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2(第1合焦レンズ群)と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3(中間レンズ群)と、第3レンズ群G3内に配置された開口絞りSと、正の屈折力を有する第4レンズ群G4(第2合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5(後方レンズ群)とから構成されている。
[0105]
 第1レンズ群G1、第3レンズ群G3および第5レンズ群G5の位置は固定されており、第2レンズ群G2および第4レンズ群G4は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠から近距離への合焦の際には、第2レンズ群G2は物体方向に移動し、第4レンズ群G4は像面方向に移動する。
[0106]
 第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹形状の負レンズL12と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL13と、両凸形状の正レンズL14とから構成される。
[0107]
 第2レンズ群G2は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21から構成される。
[0108]
 第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL31と、両凹形状の負レンズL32と、絞りSと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34とから構成される。負メニスカスレンズL34は、像面側の面が非球面である。
[0109]
 第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42との接合正レンズから構成される。負メニスカスレンズL42は、像面側の面が非球面である。
[0110]
 第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52と、両凸形状の正レンズL53と両凹形状の負レンズL54との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL55と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL56との接合正レンズと、平行平面板PPとから構成される。正レンズL53は、物体側の面が非球面である。負メニスカスレンズL55は、物体側の面が非球面である。
[0111]
 表1に、実施例1に係る光学系の諸元の値を示す。
[0112]
(表1)
[全体諸元]
 f=34.000
 FNo=1.24
 ω=31.8°
 Y=21.7
 TL=150.038
 BF=15.474
 BFa(空気換算長)=14.929
 NAi=0.3740
 NAm=0.4176
[レンズ諸元]
 面番号     R      D     nd    νd
 物体面     ∞
   1     78.45289   1.800    1.65844   50.8
   2     31.79555   9.212
   3    -100.24254   1.800    1.80809   22.7
   4     77.08680   2.664
   5   -1470.34330   4.336    1.95375   32.3
   6    -68.61232   0.200
   7    278.33482   2.538    1.95375   32.3
   8    -284.02217  可変(D8)
   9     72.82254   3.228    1.95375   32.3
  10    232.63870  可変(D10)
  11    -201.17190   3.881    1.94594   18.0
  12    -58.84216   0.200
  13    -79.55028   1.800    1.65412   39.7
  14     65.13432   4.225
  15      S     5.772
  16    -43.92965   1.800    1.85026   32.4
  17    696.99339   0.200
  18    138.39305   1.800    1.49710   81.5
  19*    136.03491   可変(D19)
  20     89.83290   12.000    1.75500   52.3
  21    -53.66816   1.800    1.80301   25.5
  22*    -69.76741   可変(D22)
  23     41.08076   12.000    1.43385   95.2
  24   -1829.48160   0.200
  25     35.60849   12.000    1.43385   95.2
  26    335.75250   3.116
  27*    69.11358   8.917    1.74310   49.4
  28    -51.12506   1.800    1.75520   27.6
  29     35.57211   2.646
  30*    47.43881   4.336    1.76544   46.8
  31     21.88490   12.000    1.59270   35.3
  32     86.38261   12.874
  33     0      1.600    1.51680   64.1
  34     0     (D34)
  像面     ∞
[非球面データ]
 第19面
  K=1.0000
  A4=-4.21544E-06, A6=3.77109E-09, A8=-1.73426E-12, A10=1.76549E-16
 第22面
  K=1.0000
  A4=1.55287E-06, A6=-1.51154E-10, A8=-6.16779E-14, A10=1.65432E-16
 第27面
  K=1.0000
  A4=-2.88315E-06, A6=-6.70603E-09, A8=-1.14021E-12, A10=5.52111E-15
 第30面
  K=1.0000
  A4=-1.09981E-05, A6=2.21376E-10, A8=-1.96393E-11, A10=7.87337E-15
[レンズ群データ]
  群   始面  焦点距離   倍率(無限遠)  倍率(近距離)
  1    1   -144.52     0        0.52462
  2    9   110.06     -1.29515    -40.50152
  3   11   -34.37     -0.16996     -0.00762
  4   20    54.58     13.12918     13.23197
  5   23    49.64     -0.08140     -0.08140
[可変間隔データ]
       無限遠  近距離
      f=34.000  β=-0.1744
 D0     ∞   149.970
 D8    7.443   1.000
 D10   3.240   9.683
 D19   1.000   6.611
 D22   6.611   1.000
 D34   1.000   1.000
[空気レンズデータ]
 中間レンズ群内の空気凸レンズ
  R1=65.13432(第14面), R2=-43.92965(第16面), Shape Factor=-0.194424153
 先行レンズ群内の空気凸レンズ
  R1=31.79555(第2面), R2=-100.24254(第3面), Shape Factor=0.518388217
[0113]
 図2に、実施例1に係る光学系の無限遠物体合焦時(A)、近距離物体合焦時(B)の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例1に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
[0114]
(実施例2)
 実施例2について、図3、図4および表2を用いて説明する。
[0115]
 図3は、実施例2に係る光学系のレンズ構成を示す図である。実施例2に係る変倍光学系ZL(2)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1(先行レンズ群)と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2(第1合焦レンズ群)と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3(中間レンズ群)と、第3レンズ群G3内に配置された開口絞りSと、正の屈折力を有する第4レンズ群G4(第2合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5(後方レンズ群)とから構成されている。
[0116]
 第1レンズ群G1、第3レンズ群G3および第5レンズ群G5の位置は固定されており、第2レンズ群G2および第4レンズ群G4は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠から近距離への合焦の際には、第2レンズ群G2は物体方向に移動し、第4レンズ群G4は像面方向に移動する。
[0117]
 第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL12と、両凸形状の正レンズL13と、両凸形状の正レンズL14とから構成される。
[0118]
 第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22とから構成される。負メニスカスレンズL21は、像面側の面が非球面である。
[0119]
 第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL31と両凹形状の負レンズL32との接合負レンズと、絞りSと、両凹形状の負レンズL33とから構成される。負レンズL33は、物体側の面が非球面である。
[0120]
 第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、両凹形状の負レンズL42とから構成される。正レンズL41は、像面側の面が非球面である。
[0121]
 第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL53と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL54との接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL55と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL56との接合負レンズと、平行平面板PPとから構成される。正メニスカスレンズL56は、像面側の面が非球面である。
[0122]
 表2に、実施例2に係る光学系の諸元の値を示す。
[0123]
(表2)
[全体諸元]
 f=34.000
 FNo=1.43
 ω=32.3°
 Y=21.7
 TL=125.037
 BF=14.695
 BFa(空気換算長)=14.150
 NAi=0.3301
 NAm=0.3484
[レンズ諸元]
 面番号     R      D     nd    νd
 物体面     ∞
  1    1000      1.800    1.59319   67.9
  2     29.24499   13.130
  3    -37.28850   4.069    1.51823   58.8
  4    -93.86687   0.200
  5    642.57258   4.931    1.59319   67.9
  6    -69.30966   0.200
  7     95.77502   7.486    1.59319   67.9
  8    -59.97313  可変(D8)
  9    -54.97475   1.800    1.80301   25.5
  10*   -104.11669   0.200
  11     69.48619   10.763    1.59349   67.0
  12    -48.30276  可変(D12)
  13    -57.29363   2.075    1.94594   18.0
  14    -44.38968   1.800    1.73800   32.3
  15    9491.38110   1.515
  16     S      3.617
  17*    -44.64528   1.800    1.69343   53.3
  18    122.92211  可変(D18)
  19    165.32448   3.998    1.85108   40.1
  20*    -53.29124   0.200
  21    -82.65344   1.800    1.61266   44.5
  22    323.52744  可変(D22)
  23    167.52953   3.404    1.88300   40.7
  24    -143.67029   0.200
  25     39.56339   8.526    1.49782   82.6
  26    -60.08036   0.200
  27     29.78264   4.998    1.49782   82.6
  28     65.45522   1.800    1.75520   27.6
  29     22.67864   11.518
  30    -26.84232   1.800    1.84666   23.8
  31    -63.50151   1.857    1.85108   40.1
  32*    -36.52497   12.095
  33     0      1.600    1.51680   64.1
  34     0      (D34)
 像面      ∞
[非球面データ]
 第10面
  K=1.0000
  A4=2.49384E-06, A6=2.22548E-09, A8=-1.51167E-12, A10=2.82373E-15
 第17面
  K=1.0000
  A4=1.44522E-05, A6=2.01672E-09, A8=-8.69052E-12, A10=1.73809E-14
 第20面
  K=1.0000
  A4=1.03005E-05, A6=4.33301E-09, A8=-4.92005E-12, A10=2.23459E-14
 第32面
  K=1.0000
  A4=8.30658E-06, A6=7.24869E-09, A8=3.50531E-11, A10=6.92136E-14
[レンズ群データ]
  群   始面  焦点距離  倍率(無限遠)  倍率(近距離)
  1    1   129.35     0       -1.22983
  2    9    70.32     0.28696     0.17072
  3   13   -28.50     -1.73172    -1.69000
  4   19    84.70    121.58232    121.55563
  5   23    44.22     -0.00435    -0.00435
[可変間隔データ]
       無限遠  近距離
      f=34.000  β=-0.1877
 D0     ∞   175.070
 D8    9.592   1.825
 D12   1.000   8.767
 D18   1.805   2.994
 D22   2.259   1.070
 D34   1.000   1.000
[空気レンズデータ]
 中間レンズ群内の空気凸レンズ
  R1=9491.3811(第15面), R2=-44.64528(第14面), Shape Factor=-0.990636502
 先行レンズ群内の空気凸レンズ
  R1=29.24499(第2面), R2=-37.2885(第3面), Shape Factor=0.120894154
[0124]
 図4に、実施例2に係る光学系の無限遠物体合焦時(A)、近距離物体合焦時(B)の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例2に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
[0125]
(実施例3)
 実施例3について、図5、図6および表3を用いて説明する。
[0126]
 図5は、実施例3に係る光学系のレンズ構成を示す図である。実施例3に係る変倍光学系ZL(3)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1(先行レンズ群)と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2(第1合焦レンズ群)と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3(中間レンズ群)と、第3レンズ群G3内に配置された開口絞りSと、正の屈折力を有する第4レンズ群G4(第2合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5(後方レンズ群)とから構成されている。
[0127]
 第1レンズ群G1、第3レンズ群G3および第5レンズ群G5の位置は固定されており、第2レンズ群G2および第4レンズ群G4は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠から近距離への合焦の際には、第2レンズ群G2は物体方向に移動し、第4レンズ群G4は像面方向に移動する。
[0128]
 第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹形状の負レンズL12と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL13と、両凸形状の正レンズL14とから構成される。
[0129]
 第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22とから構成される。
[0130]
 第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL31と、両凹形状の負レンズL32と、絞りSと、両凹形状の負レンズL33と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34との接合負レンズとから構成される。負レンズL33は、物体側の面が非球面である。
[0131]
 第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41から構成される。正レンズL41は、像面側の面が非球面である。
[0132]
 第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と両凹形状の負レンズL53との接合正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL54と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL55との接合負レンズと、平行平面板PPとから構成される。正レンズL52は、物体側の面が非球面である。正メニスカスレンズL55は、像面側の面が非球面である。
[0133]
 表3に、実施例3に係る光学系の諸元の値を示す。
[0134]
(表3)
[全体諸元]
 f=34.000
 FNo=1.83
 ω=32.3°
 Y=21.7
 TL=125.016
 BF=15.36
 BFa(空気換算長)=14.815
 NAi=0.2636
 NAm=0.2869
[レンズ諸元]
 面番号     R      D     nd    νd
 物体面     ∞
  1     39.26923   1.800    1.61272   58.5
  2     21.43928   15.946
  3    -27.92891   1.800    1.72825   28.4
  4    140.89907   2.034
  5    -202.15932   4.983    1.95375   32.3
  6    -45.11074   0.200
  7    808.08718   7.245    1.77250   49.6
  8    -40.13154  可変(D8)
  9    -44.25220   1.800    1.84666   23.8
  10    -64.16132   0.200
  11     51.93777   6.937    1.49782   82.6
  12    -68.38815  可変(D12)
  13    -90.28877   3.400    1.49782   82.6
  14    -42.03280   0.200
  15    -71.85728   1.800    1.77250   49.6
  16    988.62643   1.590
  17      S     3.662
  18*    -37.29234   1.800    1.69343   53.3
  19     38.49299   2.412    1.94594   18.0
  20     69.10901  可変(D20)
  21     51.49005   4.413    1.49710   81.5
  22*   -123.19174  可変(D22)
  23     22.03371   7.573    1.49782   82.6
  24   -1063.13040   0.200
  25*    64.40483   4.966    1.74310   49.4
  26    -38.93018   1.800    1.80000   29.8
  27    231.25275   13.146
  28    -17.57107   1.800    1.84666   23.8
  29    -44.05394   1.800    1.59201   67.0
  30*    -26.89621   12.760
  31     0      1.600    1.51680   64.1
  32     0      (D32)
 像面      ∞
[非球面データ]
 第18面
  K=1.0000
  A4=8.88687E-06, A6=-4.33532E-09, A8=-7.68001E-11, A10=2.47627E-13
 第22面
  K=1.0000
  A4=5.79541E-07, A6=1.75128E-09, A8=-6.35598E-11, A10=2.31873E-13
 第25面
  K=1.0000
  A4=-1.22979E-05, A6=7.32190E-09, A8=6.68548E-12, A10=4.98302E-14
 第30面
  K=1.0000
  A4=1.67822E-05, A6=3.01627E-08, A8=1.09895E-10, A10=8.41007E-14
[レンズ群データ]
  群   始面  焦点距離  倍率(無限遠)  倍率(近距離)
  1    1   146.26     0       -1.43506
  2    9    87.95     0.29093     0.16887
  3   13   -30.77     -1.34774    -1.23290
  4   21    73.67    -22.67267    -22.62459
  5   23    47.05     0.02615     0.02615
[可変間隔データ]
       無限遠  近距離
      f=34.000  β=-0.1768
 D0     ∞   175.030
 D8    9.608   1.000
 D12   1.000   9.608
 D20   1.000   4.541
 D22   4.541   1.000
 D32   1.000   1.000
[空気レンズデータ]
 中間レンズ群内の空気凸レンズ
  R1=988.62643(第16面), R2=-37.29234(第17面), Shape Factor=-0.927299624
 先行レンズ群内の空気凸レンズ
  R1=21.43928(第2面), R2=-27.92891(第3面), Shape Factor=0.131453675
[0135]
 図6に、実施例3に係る光学系の無限遠物体合焦時(A)、近距離物体合焦時(B)の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例3に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
[0136]
(実施例4)
 実施例4について、図7、図8および表4を用いて説明する。
[0137]
 図7は、実施例4に係る光学系のレンズ構成を示す図である。実施例4に係る変倍光学系ZL(4)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1(先行レンズ群)と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2(第1合焦レンズ群)と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3(中間レンズ群)と、第3レンズ群G3内に配置された開口絞りSと、正の屈折力を有する第4レンズ群G4(第2合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5(後方レンズ群)とから構成されている。
[0138]
 第1レンズ群G1、第3レンズ群G3および第5レンズ群G5の位置は固定されており、第2レンズ群G2および第4レンズ群G4は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠から近距離への合焦の際には、第2レンズ群G2は物体方向に移動し、第4レンズ群G4は像面方向に移動する。
[0139]
 第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹形状の負レンズL12と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL13と、両凸形状の正レンズL14とから構成される。
[0140]
 第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22とから構成される。
[0141]
 第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL31と、両凹形状の負レンズL32と、絞りSと、両凹形状の負レンズL33と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34とから構成される。負レンズL33は、像面側の面が非球面である。
[0142]
 第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41から構成される。正レンズL41は、像面側の面が非球面である。
[0143]
 第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と両凹形状の負レンズL53との接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL54と物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL55との接合負レンズと、平行平面板PPとから構成される。正レンズL52は、物体側の面が非球面である。正メニスカスレンズL55は、像面側の面が非球面である。
[0144]
 表4に、実施例4に係る光学系の諸元の値を示す。
[0145]
(表4)
[全体諸元]
 f=34.000
 FNo=1.83
 ω=32.3°
 Y=21.7
 TL=150.004
 BF=22.354
 BFa(空気換算長)=21.809
 NAi=0.2636
 NAm=0.3022
[レンズ諸元]
 面番号     R      D     nd    νd
 物体面     ∞
   1     61.45190   1.800    1.60311   60.7
   2     24.15620   13.126
   3    -30.14784   2.556    1.84666   23.8
   4    411.13484   1.196
   5    -248.37149   6.178    1.84666   23.8
   6    -41.33060   0.200
   7    571.61851   6.861    1.77250   49.6
   8    -46.37495  可変(D8)
   9    -47.13156   2.200    1.84666   23.8
  10    -69.78753   0.200
  11     75.23248   8.760    1.48749   70.3
  12    -66.21981  可変(D12)
  13    -86.31055   3.444    1.49782   82.6
  14    -41.95582   0.200
  15    -73.08198   1.800    1.77250   49.6
  16     95.40664   2.540
  17      S     3.766
  18    -44.98778   1.800    1.69343   53.3
  19*    65.01667   0.200
  20     59.01722   2.756    1.94594   18.0
  21    177.88174  可変(D21)
  22     47.31354   8.236    1.49710   81.5
  23*    -57.77206  可変(D23)
  24     29.89839   9.302    1.49782   82.6
  25    -124.65747   0.200
  26*    94.01782   7.112    1.74310   49.4
  27    -31.94679   12.000    1.73800   32.3
  28     44.88495   4.885
  29    -29.01514   1.800    1.78472   25.6
  30    -122.38369   2.072    1.74310   49.4
  31*    -37.12074   19.754
  32     0      1.600    1.51680   64.1
  33     0      (D33)
 像面      ∞
[非球面データ]
 第19面
  K=1.0000
  A4=5.84788E-07, A6=-4.70258E-10, A8=1.13649E-11, A10=-1.79719E-14
 第23面
  K=1.0000
  A4=1.61554E-06, A6=5.75291E-09, A8=-1.09239E-11, A10=1.27458E-14
 第26面
  K=1.0000
  A4=-5.24945E-06, A6=2.78999E-09, A8=-3.58128E-12, A10=2.34155E-15
 第31面
  K=1.0000
  A4=1.59178E-05, A6=1.96622E-08, A8=1.10858E-10, A10=-1.08461E-13
[レンズ群データ]
  群   始面  焦点距離  倍率(無限遠)  倍率(近距離)
  1    1   253.20     0       -31.51160
  2    9   117.16     0.23631     0.01380
  3   13   -33.77     -0.67127    -0.53423
  4   22    53.72     -4.48399    -4.39324
  5   24    70.85     0.18879     0.18879
[可変間隔データ]
       無限遠  近距離
      f=34.000  β=-0.1927
 D0     ∞   150.040
 D8    14.584   1.421
 D12   1.000   14.163
 D21   1.000   5.876
 D23   5.876   1.000
 D33   1.000   1.000
[空気レンズデータ]
 中間レンズ群内の空気凸レンズ
  R1=95.40664(第16面), R2=-44.98778(第18面), Shape Factor=-0.359122962
 先行レンズ群内の空気凸レンズ
  R1=24.15620(第2面), R2=-30.14784(第3面), Shape Factor=0.110335069
[0146]
 図8に、実施例4に係る光学系の無限遠物体合焦時(A)、近距離物体合焦時(B)の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例4に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
[0147]
(実施例5)
 実施例5について、図9、図10および表5を用いて説明する。
[0148]
 図9は、実施例5に係る光学系のレンズ構成を示す図である。実施例5に係る変倍光学系ZL(5)は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2(第1合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3(中間レンズ群)と、第3レンズ群G3内に配置された開口絞りSと、負の屈折力を有する第4レンズ群G4(第2合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5(後方レンズ群)とから構成されている。前方レンズ群は、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とにより構成される。
[0149]
 第1レンズ群G1、第3レンズ群G3および第5レンズ群G5の位置は固定されており、第2レンズ群G2および第4レンズ群G4は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠から近距離への合焦の際には、第2レンズ群G2は物体方向に移動し、第4レンズ群G4は像面方向に移動する。
[0150]
 第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の接合負レンズと、両凹形状の負レンズL14と両凸形状の正レンズL15の接合負レンズとから構成される。
[0151]
 第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側の凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22とから構成される。負メニスカスレンズL21は像面側の面が非球面である。
[0152]
 第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、物体側の凹面を向けた正メニスカスレンズL31と、絞りSと、両凹形状の負レンズL32と両凸形状の正レンズL33の接合正レンズと、両凸形状の正レンズL34とから構成される。正レンズL33は、像面側の面が非球面である。
[0153]
 第4レンズ群G4は、両凹形状の負レンズL41から構成される。負レンズL41は、像面側の面が非球面である。
[0154]
 第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、物体側の凹面を向けた正メニスカスレンズL52と両凹形状の負レンズL53の接合負レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL54と両凹形状の負レンズL55の接合負レンズと、平行平面板PPとから構成される。正メニスカスレンズL54は、物体側の面が非球面である。
[0155]
 表5に、実施例5に係る光学系の諸元の値を示す。
[0156]
(表5)
[全体諸元]
 f=34.000
 FNo=1.23
 ω=32.2°
 Y=21.7
 TL=150.032
 BF=14.698
 BFa(空気換算長)=14.153
[レンズ諸元]
 面番号     R      D     nd    νd
 物体面     ∞
   1     76.13006   3.000    1.48749   70.3
   2     28.19692   7.115
   3     45.00000   2.500    1.48749   70.3
   4     26.27934   4.321    1.94594   18.0
   5     30.02901   12.043
   6    -65.43865   1.800    1.67270   32.2
   7     58.22961   9.828    1.95375   32.3
   8    -67.75158   可変(D8)
   9    -41.64169   1.800    1.80301   25.5
  10*   -102.52647   1.333
  11    123.19210   9.223    1.59349   67.0
  12    -48.08539   可変(D12)
  13    -59.34145   4.766    1.49782   82.6
  14    -38.44313   1.500
  15      ST     4.305
  16    -70.75074   1.800    1.73800   32.3
  17     32.10291   12.000    1.74310   49.4
  18*    -67.58277   0.200
  19     54.42040   11.512    1.49782   82.6
  20    -44.94038   可変(D20)
  21    -89.95457   1.800    1.68893   31.2
  22*    37.28507   可変(D22)
  23     48.04763   7.028    1.94594   18.0
  24    -94.79098   0.200
  25   -1608.55410   6.876    1.84850   43.8
  26    -33.12297   1.800    1.75520   27.6
  27     46.90755   4.956
  28*   -1000.00000   1.778    1.88202   37.2
  29    -69.56777   1.800    1.68893   31.2
  30    126.27453   12.098
  31     0      1.600    1.51680   64.1
  32     0      (D32)
  像面     ∞
[非球面データ]
 第10面
  K=1.0000
  A4=3.07931E-06, A6=1.02113E-09, A8=6.79561E-13, A10=1.34649E-15
 第18面
  K=1.0000
  A4=5.15405E-06, A6=3.35051E-10, A8=4.01187E-12, A10=1.76325E-15
 第22面
  K=0.0000
  A4=-1.84764E-06, A6=4.29577E-09, A8=-1.18420E-11, A10=1.99488E-14
 第28面
  K=1.0000
  A4=-1.23474E-05, A6=-1.08882E-08, A8=-1.46450E-11, A10=-3.75662E-14
[レンズ群データ]
  群   始面  焦点距離   倍率(無限遠)  倍率(近距離)
  1    1  -1313.18     0        1.10204
  2    9   144.94     -0.09157     -1.13582
  3   13    38.77     0.20953     0.11808
  4   21   -38.04     3.10241     2.99797
  5   23    63.28     0.43496     0.43496
[可変間隔データ]
       無限遠  近距離
      f=34.000  β=-0.1927
 D0     ∞   150.03
 D8    11.884   3.852
 D12   1.000   9.032
 D20   1.000   4.973
 D22   6.166   2.193
 D32   1.000   1.000
[第2レンズ群構成レンズデータ]
        焦点距離     R1         R2
 第1レンズ  -88.48936  -41.64169(第9面)   -102.52647(第10面)
 第2レンズ   59.46773  123.19210(第11面)   -48.08539(第12面)
[空気レンズデータ]
 後群空気凸レンズ
  R1=46.90755(第27面), R2=-1000(第28面), Shape Factor=0.910388362
[0157]
 図10に、実施例5に係る光学系の無限遠物体合焦時(A)、近距離物体合焦時(B)の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例5に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
[0158]
(実施例6)
 実施例6について、図11、図12および表6を用いて説明する。
[0159]
 図11は、実施例6に係る光学系のレンズ構成を示す図である。実施例6に係る変倍光学系ZL(6)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2(第1合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3(中間レンズ群)と、第3レンズ群G3内に配置された開口絞りSと、負の屈折力を有する第4レンズ群G4(第2合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5(後方レンズ群)とから構成されている。前方レンズ群は、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とにより構成される。
[0160]
 第1レンズ群G1、第3レンズ群G3および第5レンズ群G5の位置は固定されており、第2レンズ群G2および第4レンズ群G4は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠から近距離への合焦の際には、第2レンズ群G2は物体方向に移動し、第4レンズ群G4は像面方向に移動する。
[0161]
 第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹形状の負レンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の接合負レンズと、両凸形状の正レンズL14とから構成される。
[0162]
 第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22とから構成される。負メニスカスレンズL21は像面側の面が非球面である。
[0163]
 第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL31と、絞りSと、両凹形状の負レンズL32と両凸形状の正レンズL33の接合正レンズととから構成される。正レンズL33は、像面側の面が非球面である。
[0164]
 第4レンズ群G4は、両凹形状の負レンズL41から構成される。負レンズL41は、像面側の面が非球面である。
[0165]
 第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL53と両凹形状の負レンズL54の接合負レンズと、両凹形状の負レンズL55と両凸形状の正レンズL56の接合負レンズと、平行平面板PPとから構成される。負レンズL55は、物体側の面が非球面である。
[0166]
 表6に、実施例6に係る光学系の諸元の値を示す。
[0167]
(表6)
[全体諸元]
 f=34.000
 FNo=1.43
 ω=32.2°
 Y=21.7
 TL=125.022
 BF=13.600
 BFa(空気換算長)=13.055
[レンズ諸元]
 面番号     R      D     nd    νd
 物体面     ∞
   1    109.45238   1.800    1.49700   81.6
   2     24.47498   14.265
   3    -78.28444   1.800    1.58144   41.0
   4     40.43394   4.166    1.94594   18.0
   5     71.96151   0.425
   6     83.61518   7.612    1.88300   40.7
   7    -69.65237   可変(D7)
   8    -39.56659   1.800    1.80301   25.5
   9*    -90.71735   0.563
  10     65.77353   9.415    1.59319   67.9
  11    -45.93702   可変(D11)
  12    -138.84305   4.771    1.49782   82.6
  13    -45.83784   1.500
  14      ST     3.722
  15    -59.21512   1.800    1.75520   27.6
  16     22.18297   11.699    1.85108   40.1
  17*    -46.92005   可変(D17)
  18    -67.56515   1.800    1.58887   61.1
  19*    38.75771   可変(D19)
  20     77.17615   3.123    1.59319   67.9
  21    -218.81205   0.200
  22     36.66031   8.301    1.59319   67.9
  23    -49.60222   0.200
  24    -154.73327   3.307    1.94594   18.0
  25    -45.87169   1.800    1.65412   39.7
  26     38.62341   5.378
  27*    -61.17607   1.800    1.74310   49.4
  28    672.86578   1.800    1.95375   32.3
  29    -276.71080   11.000
  30     0.00000   1.600    1.51680   64.1
  31     0.00000   (D31)
  像面     ∞
[非球面データ]
 第9面
  K=1.0000
  A4=3.97662E-06, A6=1.92523E-09, A8=1.13694E-12, A10=3.88285E-15
 第17面
  K=1.0000
  A4=6.69227E-06, A6=8.04126E-10, A8=1.94276E-12, A10=1.11930E-14
 第19面
  K=1.0000
  A4=-2.40528E-06, A6=1.93829E-09, A8=-6.30888E-12, A10=6.60932E-14
 第27面
  K=1.0000
  A4=-2.15339E-05, A6=-5.30707E-09, A8=-1.26032E-10, A10=1.30698E-13
[レンズ群データ]
  群   始面  焦点距離   倍率(無限遠)  倍率(近距離)
  1    1   1823.66     0        1.58128
  2    8    87.69     0.03453     -0.25825
  3   12    58.66     0.44915     0.38745
  4   18   -41.56     3.44727     3.35196
  5   20    54.64     0.34870     0.34870
[可変間隔データ]
       無限遠  近距離
      f=34.000  β=-0.1849
 D0     ∞   175.07
 D7    8.879   4.001
 D11   1.000   5.878
 D17   1.085   5.047
 D19   7.413   3.451
 D31   1.000   1.000
[第2レンズ群構成レンズデータ]
        焦点距離      R1        R2
 第1レンズ  -88.77822  -39.56659(第8面)   -90.71735(第9面)
 第2レンズ   47.07304   65.77353(第11面)  -45.93702(第12面)
[空気レンズデータ]
 後群空気凸レンズ
  R1=38.62341(第26面), R2=-61.17607(第27面), Shape Factor=0.225979735
[0168]
 図12に、実施例6に係る光学系の無限遠物体合焦時(A)、近距離物体合焦時(B)の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例6に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
[0169]
(実施例7)
 実施例7について、図13、図14および表7を用いて説明する。
[0170]
 図13は、実施例7に係る光学系のレンズ構成を示す図である。実施例7に係る変倍光学系ZL(7)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2(第1合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3(中間レンズ群)と、第3レンズ群G3内に配置された開口絞りSと、負の屈折力を有する第4レンズ群G4(第2合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5(後方レンズ群)とから構成されている。前方レンズ群は、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2とにより構成される。
[0171]
 第1レンズ群G1、第3レンズ群G3および第5レンズ群G5の位置は固定されており、第2レンズ群G2および第4レンズ群G4は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠から近距離への合焦の際には、第2レンズ群G2は物体方向に移動し、第4レンズ群G4は像面方向に移動する。
[0172]
 第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹形状の負レンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13の接合負レンズと、両凸形状の正レンズL14とから構成される。
[0173]
 第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22とから構成される。負メニスカスレンズL21は、像面側の面が非球面である。正レンズL22は、像面側の面が非球面である。
[0174]
 第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL31と、絞りSと、両凹形状の負レンズL32と両凸形状の正レンズL33の接合正レンズとから構成される。正レンズL33は、像面側の面が非球面である。
[0175]
 第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL41と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42とから構成される。
[0176]
 第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL52と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL53と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL54の接合負レンズと、両凹形状の負レンズL55と両凸形状の正レンズL56の接合負レンズと、平行平面板PPとから構成される。正レンズL51は、物体側の面が非球面である。
[0177]
 表7に、実施例7に係る光学系の諸元の値を示す。
[0178]
(表7)
[全体諸元]
 f=34.000
 FNo=1.43
 ω=33.0°
 Y=21.7
 TL=125.023
 BF=13.600
 BFa(空気換算長)=13.055
[レンズ諸元]
 面番号     R      D     nd    νd
 物体面     ∞
   1    273.13198   1.800    1.49782   82.6
   2     26.63571   13.925
   3    -98.52314   1.800    1.48749   70.3
   4     58.60262   3.152    1.94594   18.0
   5    101.66252   3.142
   6     53.75225   10.436    1.75500   52.3
   7    -71.61260   可変(D7)
   8    -45.10806   1.800    1.80301   25.5
   9*   -116.80856   0.200
  10     47.22397   10.971    1.59201   67.0
  11*    -40.13400   可変(D11)
  12   -1586.66260   1.800    1.72825   28.4
  13     68.71244   3.086
  14      ST     3.025
  15    -68.57829   1.800    1.73800   32.3
  16     20.10969   12.000    1.74310   49.4
  17*    -33.24316   可変(D17)
  18    -59.11057   1.800    1.73800   32.3
  19     46.22177   0.241
  20     45.59886   1.881    1.94594   18.0
  21     70.00265   可変(D21)
  22*    47.37733   7.186    1.88202   37.2
  23    -49.42639   0.200
  24    -64.96238   3.324    1.49782   82.6
  25    -40.20650   0.200
  26    101.56843   1.800    1.88300   40.7
  27    209.60218   1.800    1.61266   44.5
  28     24.65699   7.101
  29    -50.06935   1.800    1.55298   55.1
  30    360.47016   1.800    1.95375   32.3
  31    -492.61890   11.000
  32     0      1.600    1.51680   64.1
  33     0      (D33)
  像面     ∞
[非球面データ]
 第9面
  K=1.0000
  A4=3.85233E-06, A6=-3.31696E-10, A8=1.06184E-13, A10=-6.34887E-15
 第11面
  K=1.0000
  A4=3.77821E-06, A6=2.86601E-09, A8=-2.15078E-12, A10=4.16703E-15
 第17面
  K=1.0000
  A4=1.14653E-05, A6=3.35768E-10, A8=2.01141E-11, A10=-1.03562E-15
 第22面
  K=1.0000
  A4=-5.47144E-06, A6=-7.00429E-09, A8=1.65756E-11, A10=-1.71978E-14
[レンズ群データ]
  群   始面  焦点距離   倍率(無限遠)  倍率(近距離)
  1    1   113.48     0        -1.00482
  2    8    59.44     0.29513     0.18580
  3   12   180.29     1.03982     1.02781
  4   18   -46.77     3.97828     3.92885
  5   22    46.19     0.24541     0.24541
[可変間隔データ]
       無限遠  近距離
      f=34.000  β=-0.1850
 D0     ∞   175.05
 D7    8.039   3.567
 D11   1.000   5.472
 D17   1.000   3.313
 D21   3.313   1.000
 D33   1.000   1.001
[第2レンズ群構成レンズデータ]
        焦点距離      R1        R2
 第1レンズ  -92.54837  -45.10806(第8面)   -116.80856(第9面)
 第2レンズ   38.44280   47.22397(第10面)   -40.13400(第11面)
[空気レンズデータ]
 後群空気凸レンズ
  R1=24.65699(第28面), R2=-50.06935(第29面), Shape Factor=0.340072323
[0179]
 図14に、実施例7に係る光学系の無限遠物体合焦時(A)、近距離物体合焦時(B)の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例7に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
[0180]
(実施例8)
 実施例8について、図15、図16および表8を用いて説明する。
[0181]
 図15は、実施例8に係る光学系のレンズ構成を示す図である。実施例8に係る変倍光学系ZL(8)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1(第1合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2(中間レンズ群)と、第2レンズ群G2内に配置された開口絞りSと、負の屈折力を有する第3レンズ群G3(第2合焦レンズ群)と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4(後方レンズ群)とから構成されている。前方レンズ群は、第1レンズ群G1により構成される。
[0182]
 第2レンズ群G2および第4レンズ群G4の位置は固定されており、第1レンズ群G1および第3レンズ群G3は、光軸に沿って移動可能に配置されている。無限遠から近距離への合焦の際には、第1レンズ群G1は物体方向に移動し、第3レンズ群G3は像面方向に移動する。
[0183]
 第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凸形状の正レンズL12とから構成される。負メニスカスレンズL11は、像面側の面が非球面である。正レンズL12は、像面側の面が非球面である。
[0184]
 第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL21と両凸形状の正レンズL22の接合負レンズと、絞りSと、両凸形状の正レンズL23とから構成される。正レンズL23は、像面側の面が非球面である。
[0185]
 第3レンズ群G3は、両凹形状の負レンズL31から構成される。
[0186]
 第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL42と、両凸形状の正レンズL43と両凹形状の負レンズL44の接合正レンズと、両凹形状の負レンズL45と両凸形状の正レンズL46の接合負レンズと、平行平面板PPとから構成される。正レンズL46は、像面側の面が非球面である。
[0187]
 表8に、実施例8に係る光学系の諸元の値を示す。
[0188]
(表8)
[全体諸元]
 f=50.910
 FNo=1.43
 ω=22.8°
 Y=21.7
 TL=95.871
 BF=16.056
 BFa(空気換算長)=15.510
[レンズ諸元]
 面番号     R      D     nd    νd
 物体面     ∞
   1    -45.53128   2.000    1.80301   25.5
   2*   -111.79675   0.200
   3     83.73710   12.000    1.59201   67.0
   4*    -49.75520   可変(D4)
   5    -68.03249   1.800    1.73800   32.3
   6    1749.28940   2.677    1.94594   18.0
   7    -155.93999   1.500
   8      ST     4.123
   9     71.59071   7.854    1.49710   81.5
  10*    -54.23941   可変(D10)
  11    -219.41482   1.800    1.48749   70.3
  12     39.44184   可変(D12)
  13     47.97944   9.342    1.88300   40.7
  14    -135.75041   0.200
  15    545.97895   1.800    1.61266   44.5
  16     23.28740   0.200
  17     23.74117   9.978    1.84850   43.8
  18    -29.27432   1.800    1.73800   32.3
  19     26.87419   5.111
  20    -34.55237   1.800    1.84666   23.8
  21    406.87881   2.828    1.74310   49.4
  22*    -48.46023   13.455
  23     0      1.600    1.51680   64.1
  24     0      (D24)
 像面     ∞
[非球面データ]
 第2面
  K=1.0000
  A4=3.11319E-06, A6=1.64862E-10, A8=2.89903E-13, A10=1.18346E-15
 第4面
  K=1.0000
  A4=-1.09516E-06, A6=2.90379E-09, A8=-4.49476E-12, A10=2.65768E-15
 第10面
  K=1.0000
  A4=3.59763E-06, A6=-2.76589E-09, A8=6.50200E-12, A10=-5.25418E-15
 第22面
  K=1.0000
  A4=1.20392E-05, A6=9.97149E-09, A8=5.72997E-11, A10=-1.32184E-14
[レンズ群データ]
  群   始面  焦点距離   倍率(無限遠)  倍率(近距離)
  1    1   107.04     0        -0.54706
  2    5    81.32     0.45966     0.36636
  3   11   -68.42     2.90838     2.78708
  4   13    78.85     0.35580     0.35530
[可変間隔データ]
       無限遠  近距離
      f=50.910  β=-0.1985
 D0     ∞   289.75
 D4    1.000   14.500
 D10   1.000   9.611
 D12   10.802   2.191
 D24   1.001   1.040
[第1レンズ群構成レンズデータ]
        焦点距離     R1         R2
 第1レンズ  -96.96346  -45.53128(第1面)   -111.79675(第2面)
 第2レンズ   54.54273   83.73710(第3面)   -49.75520(第4面)
[空気レンズデータ]
 後群空気凸レンズ
  R1=26.87419(第19面), R2=-34.55237(第20面), Shape Factor=0.124997721
[0189]
 図16に、実施例8に係る光学系の無限遠物体合焦時(A)、近距離物体合焦時(B)の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例8に係る光学系は、諸収差を良好に補正し、優れた結像性能を有していることがわかる。
[0190]
 以下に、条件式一覧および各実施例の条件式対応値を示す。
[条件式一覧]
(1) βF1/βF2
(2) fF1/fF2
(3) (-MVF1)/MVF
(4) fF1/f
(5) fF2/f
(6) βF1
(7) 1/βF2
(8) {βF1+(1/βF1)} -2
(9) {βF2+(1/βF2)} -2
(10) (-fM)/f
(11) fR/f
(12) fF2/fR
(13) -(r2Lm+r1Lm)/(r2Lm-r1Lm)
(14) (r2Lp+r1Lp)/(r2Lp-r1Lp)
(15) NAm/NAi
(16) (r2L1+r1L1)/(r2L1-r1L1)
(17) (r2Lr+r1Lr)/(r2Lr-r1Lr)
(18) 2ω(°)
(19) BFa/f
[0191]
[条件式対応値]
     実施例1  実施例2   実施例3  実施例4
(1)  -0.0986   0.0024   -0.0128  -0.0527
(2)   2.0165   0.8302   1.1938   2.1809
(3)   1.1483   6.5324   2.4310   2.6995
(4)   3.2371   2.0682   2.5868   3.4459
(5)   1.6053   2.4912   2.1668   1.5800
(6)  -1.2952   0.2870   0.2909   0.2363
(7)   0.0762   0.0082   -0.0441  -0.2230
(8)   0.2340   0.0703   0.0719   0.0501
(9)   0.0057   6.76E-5   0.0019   0.0451
(10)   1.0109   0.8382   0.9050   0.9932
(11)   1.4600   1.3006   1.3838   2.0838
(12)   1.0995   1.9154   1.5658   0.7582
(13)   0.1944   0.9906   0.9273   0.3591
(14)   0.5184   0.1209   0.1315   0.1103
(15)   1.117   1.056    1.089   1.147
(16)   ―     ―     ―     ―
(17)   ―     ―     ―     ―
(18)   63.6    64.6    64.6    64.6
(19)   0.4391   0.4162   0.4357   0.6414

     実施例5  実施例6   実施例7  実施例8
(1)  -0.0295   0.0100   0.0742   0
(2)  -3.8102  -2.1100   -1.2709  -1.5645
(3)   2.0216   1.2312   1.9334   1.5678
(4)   4.2629   2.5791   1.7482   2.1025
(5)  -1.1188  -1.2224   -1.3756  -1.3439
(6)  -0.0916   0.0345   0.2951   0
(7)   0.3223   0.2901   0.2513   0.3438
(8)   0.0082   0.0012   0.0737   0
(9)   0.0853   0.0716   0.0559   0.0945
(10)  -1.1403  -1.7253   -5.3026  -1.5973
(11)   1.8612   1.6071   1.3585   1.5488
(12)  -0.6011  -0.7606   -1.0126  -0.8677
(13)   ―     ―     ―     ―
(14)   ―     ―     ―     ―
(15)   ―     ―     ―     ―
(16)   2.3679   2.5471   2.2582   2.3742
(17)   0.9104   0.2260   0.3401   0.1250
(18)   64.4    64.4    66.0    45.6
(19)   0.4163   0.3840   0.3840   0.3047
[0192]
 以上に説明した各実施例によれば、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なAF、AF時の静粛性を実現し、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えた光学系を実現することができる。
[0193]
 なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項の記載により特定される光学性能を損なわない範囲で、適宜変更可能である。上記各実施例としては4群構成のものと5群構成のものを示したが、本願発明は、その他の群構成とすることもできる。例えば、上記各実施例の光学系の最も物体側や最も像面側にレンズまたはレンズ群を追加した構成としてもよい。なお、ここでレンズ群とは、合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分である。
[0194]
 また、本願の光学系を構成するレンズのレンズ面としては、球面、平面、非球面のいずれを採用してもよい。球面または平面のレンズ面は、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができ、さらには像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないという利点がある。非球面のレンズ面としては、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、またはガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。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。
[0195]
 また、本願の光学系を構成するレンズのレンズ面には、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。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。

符号の説明

[0196]
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
I 像面
S 開口絞り

請求の範囲

[請求項1]
 光軸上に並んで配置された、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群からなり、
 前記第2合焦レンズ群は、前記第1合焦レンズ群よりも像面に近い位置に配置され、
 前記第1合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動し、
 前記第2合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動し、
 以下の条件式を満足する光学系。
 -0.20<βF1/βF2<0.50
 但し、
 βF1:無限遠物体合焦時における前記第1合焦レンズ群の横倍率
 βF2:無限遠物体合焦時における前記第2合焦レンズ群の横倍率
[請求項2]
 以下の条件式を満足する請求項1に記載の光学系。
 -4.50<fF1/fF2<3.00
 但し、
 fF1:前記第1合焦レンズ群の焦点距離
 fF2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
[請求項3]
 以下の条件式を満足する請求項1または2に記載の光学系。
 0.50<(-MVF1)/MVF2<7.00
 但し、
 MVF1:無限遠物体から近距離物体への合焦の際の前記第1合焦レンズ群の移動量
 MVF2:無限遠物体から近距離物体への合焦の際の前記第2合焦レンズ群の移動量
 (移動量は、像面方向への移動を正の値で表す。)
[請求項4]
 以下の条件式を満足する請求項1から3のいずれか一項に記載の光学系。
 1.30<fF1/f<5.00
 但し、
 fF1:前記第1合焦レンズ群の焦点距離
 f:前記光学系全系の焦点距離
[請求項5]
 以下の条件式を満足する請求項1から4のいずれか一項に記載の光学系。
 -2.00<fF2/f<-0.05、または0.05<fF2/f<3.00
 但し、
 fF2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
 f:前記光学系全系の焦点距離
[請求項6]
 以下の条件式を満足する請求項1から5のいずれか一項に記載の光学系。
 -1.80<βF1<0.60
 但し、
 βF1:無限遠物体合焦時における前記第1合焦レンズ群の横倍率
[請求項7]
 以下の条件式を満足する請求項1から6のいずれか一項に記載の光学系。
 -0.60<1/βF2<0.70
 但し、
 βF2:無限遠物体合焦時における前記第2合焦レンズ群の横倍率
[請求項8]
 以下の条件式を満足する請求項1から7のいずれか一項に記載の光学系。
 {βF1+(1/βF1)} -2<0.250
 但し、
 βF1:無限遠物体合焦時における前記第1合焦レンズ群の横倍率
[請求項9]
 以下の条件式を満足する請求項1から8のいずれか一項に記載の光学系。
 {βF2+(1/βF2)} -2<0.160
 但し、
 βF2:無限遠物体合焦時における前記第2合焦レンズ群の横倍率
[請求項10]
 最も物体側から順に並んだ、前記第1合焦レンズ群を含む前方レンズ群と、中間レンズ群と、前記第2合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、
 前記第1合焦レンズ群は、前記前方レンズ群内の像面に最も近い位置に配置される請求項1から9のいずれか一項に記載の光学系。
[請求項11]
 最も物体側から順に並んだ、前記第1合焦レンズ群を含む前方レンズ群と、中間レンズ群と、前記第2合焦レンズ群と、正の屈折力を有する後方レンズ群とからなり、
 前記中間レンズ群と前記第2合焦レンズ群との屈折力の符号が異なる、請求項1から9のいずれか一項に記載の光学系。
[請求項12]
 前記第1合焦レンズ群と前記第2合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、
 以下の条件式を満足する請求項1から9のいずれか一項に記載の光学系。
 -8.00<(-fM)/f<2.00
 但し、
 fM:前記中間レンズ群の焦点距離
 f:前記光学系全系の焦点距離
[請求項13]
 前記第2合焦レンズ群の像面側に配置される正の屈折力を有する後方レンズ群を有し、
 以下の条件式を満足する請求項1から9のいずれか一項に記載の光学系。
 0.50<fR/f<3.50
 但し、
 fR:前記後方レンズ群の焦点距離
 f:前記光学系全系の焦点距離
[請求項14]
 前記第2合焦レンズ群の像面側に配置される正の屈折力を有する後方レンズ群を有し、
以下の条件式を満足する請求項1から9のいずれか一項に記載の光学系。
 -2.00<fF2/fR<3.00
 但し、
 fF2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
 fR:前記後方レンズ群の焦点距離
[請求項15]
 物体に最も近い位置に配置されるレンズが負メニスカスレンズである請求項1から14のいずれか一項に記載の光学系。
[請求項16]
 前記第1合焦レンズ群と前記第2合焦レンズ群の間に配置される中間レンズ群を有し、
 前記中間レンズ群は、正の屈折力を有する空気レンズが少なくとも1つ形成されるように構成され、
 以下の条件式を満足する請求項1から9のいずれか一項に記載の光学系。
 0.10<-(r2Lm+r1Lm)/(r2Lm-r1Lm)<1.20
 但し、
 r1Lm:前記中間レンズ群内に形成された空気レンズの中で最も像面に近い空気レンズの、物体側の面の曲率半径
 r2Lm:前記中間レンズ群内に形成された空気レンズの中で最も像面に近い空気レンズの、像面側の面の曲率半径
[請求項17]
 前記第1合焦レンズ群の物体側に配置される先行レンズ群を有し、
 前記先行レンズ群は、最も物体側から順に並んだ、負メニスカスレンズと負レンズを有し、
 前記負メニスカスレンズと前記負レンズの間に空気レンズが形成され、
 以下の条件式を満足する請求項1から9、12、13、14、16のいずれか一項に記載に光学系。
 0<(r2Lp+r1Lp)/(r2Lp-r1Lp)<1.20
 但し、
 r1Lp:前記先行レンズ群内に形成された空気レンズの物体側の面の曲率半径
 r2Lp:前記先行レンズ群内に形成された空気レンズの像面側の面の曲率半径
[請求項18]
 以下の条件式を満足する請求項1から17のいずれか一項に記載の光学系。
 1.00<NAm/NAi<1.50
 但し、
 NAi:無限遠物体合焦時の像側開口数
 NAm:近距離物体合焦時の像側開口数
[請求項19]
 前記第1合焦レンズ群を構成するレンズのうち物体に最も近い位置に配置されるレンズが負レンズであり、
 以下の条件式を満足する請求項1から9、12、13、14のいずれか一項に記載の光学系。
 1.50<(r2L1+r1L1)/(r2L1-r1L1)<3.50
 但し、
 r1L1:前記負レンズの物体側の面の曲率半径
 r2L1:前記負レンズの像面側の面の曲率半径
[請求項20]
 前記第2合焦レンズ群の像面側に配置される正の屈折力を有する後方レンズ群を有し、
 前記後方レンズ群は、空気レンズが形成されるように構成され、
 以下の条件式を満足する請求項1から9、12のいずれか一項に記載の光学系。
 0.00<(r2Lr+r1Lr)/(r2Lr-r1Lr)<1.20
 但し、
 r1Lr:前記後方レンズ群内に形成された空気レンズの物体側の面の曲率半径
 r2Lr:前記後方レンズ群内に形成された空気レンズの像面側の面の曲率半径
[請求項21]
 以下の条件式を満足する請求項1から20のいずれか一項に記載の光学系。
 25.00°<2ω<75.00°
 但し、
 2ω;前記光学系の全画角
[請求項22]
 以下の条件式を満足する請求項1から21のいずれか一項に記載の光学系。
 0.10<BFa/f<0.75
 但し、
 BFa:前記光学系のバックフォーカス(空気換算長)
 f:前記光学系全系の焦点距離
[請求項23]
 請求項1から22のいずれか一項に記載の光学系を有する光学装置。
[請求項24]
 第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群とを含む複数のレンズ群を、
 前記第1合焦レンズ群と前記第2合焦レンズ群が、光軸上に並んで配置され、
 前記第2合焦レンズ群は、前記第1合焦レンズ群よりも像面に近い位置に配置され、
 前記第1合焦レンズ群は、正の屈折力を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体方向に移動し、
 前記第2合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像面方向に移動し、
 以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に配置する光学系の製造方法。
 -0.20<βF1/βF2<0.50
 但し、
 βF1:前記第1合焦レンズ群の横倍率
 βF2:前記第2合焦レンズ群の横倍率

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]