特開 2017-223891 光学系及び撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-223891(P2017-223891A)

(43)【公開日】2017年12月21日

(54)【発明の名称】光学系及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/02 20060101AFI20171124BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2016-120604(P2016-120604)

(22)【出願日】2016年6月17日

(71)【出願人】

【識別番号】000133227

【氏名又は名称】株式会社タムロン

(74)【代理人】

【識別番号】100124327

【弁理士】

【氏名又は名称】吉村 勝博

(74)【代理人】

【識別番号】100143786

【弁理士】

【氏名又は名称】根岸 宏子

(72)【発明者】

【氏名】日下 航

(72)【発明者】

【氏名】小山 由莉

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA02

2H087KA03

2H087MA07

2H087NA07

2H087NA14

2H087PA07

2H087PA08

2H087PA09

2H087PA16

2H087PB11

2H087PB12

2H087PB13

2H087QA02

2H087QA06

2H087QA07

2H087QA12

2H087QA14

2H087QA17

2H087QA21

2H087QA26

2H087QA32

2H087QA34

2H087QA42

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA32

2H087RA44

2H087UA06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】小型化、軽量化を図ると共に、良好な色収差補正を低コストで実現することのできる光学系及び撮像装置を提供する。
【解決手段】物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とを有する光学系であって、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群Ｇ２のみが光軸に沿って移動するように構成され、前記第１レンズ群Ｇ１に含まれる正レンズの中で最も物体側に位置する正レンズを正レンズＬ１１、当該正レンズよりも像側に位置する正レンズ及び負レンズをそれぞれ正レンズＬ１ｐ及び負レンズＬ１ｎとしたとき、所定の条件を満たすことを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とを有する光学系であって、
無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動するように構成され、
前記第１レンズ群に含まれる正レンズの中で最も物体側に位置する正レンズを正レンズＬ１１、当該正レンズＬ１１よりも像側に位置する正レンズ及び負レンズをそれぞれ正レンズＬ１ｐ及び負レンズＬ１ｎとしたとき、以下の条件を満たすことを特徴とする光学系。
（１）３５．０ ＜ νｄ１１ ＜ ６８．０
（２）０．０２５＜ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘ−ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎ＿ｍｉｎ＜０．０５８５
但し、
νｄ１１は、前記正レンズＬ１１のｄ線に対するアッベ数であり、
ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐは、部分分散比を縦軸、ｄ線に対するアッベ数νｄを横軸とする座標系において、部分分散比が０．５３９３、ｄ線に対するアッベ数が６０．４９の硝材Ｃ７の座標と、部分分散比が０．５８２９、ｄ線に対するアッベ数が３６．３０の硝材Ｆ２の座標とを通る直線を基準線としたときの、前記正レンズＬ１ｐの部分分散比の基準線からの偏差であり、
ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎは、部分分散比を縦軸、ｄ線に対するアッベ数νｄを横軸とする座標系において、部分分散比が０．５３９３、ｄ線に対するアッベ数が６０．４９の硝材Ｃ７の座標と、部分分散比が０．５８２９、ｄ線に対するアッベ数が３６．３０の硝材Ｆ２の座標とを通る直線を基準線としたときの、前記負レンズＬ１ｎの部分分散比の基準線からの偏差であり、
ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘは、前記正レンズＬ１ｐのΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐの値であって、前記正レンズＬ１ｐが複数存在する場合はその最大値であり、
ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎ＿ｍｉｎは、前記負レンズＬ１ｎのΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎの値であって、前記負レンズＬ１ｎが複数存在する場合はその最小値である。

【請求項2】

前記第１レンズ群において、前記正レンズＬ１１より像側に複数の正レンズＬ１ｐを備え、以下の条件を満たす請求項１に記載の光学系。
（３）０．０５＜ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘ ＋ ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿２ｎｄ＜０．１
但し、
ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿２ｎｄは、ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐの値がΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘである正レンズＬ１ｐが複数存在する場合は、ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿２ｎｄ＝ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘであり、ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐの値がΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘである正レンズＬ１ｐが１枚である場合は、各正レンズＬ１ｐのΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐの値のうちΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘの次に大きい値である。

【請求項3】

前記第１レンズ群において、前記負レンズＬ１ｎが以下の条件を満たす請求項１又は請求項２に記載の光学系。
（４）ΔＰｇＦ_Ｌ１ｎ ＜ ０．００５

【請求項4】

以下の条件を満たす請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の光学系。
（５）−０．６ ＜ ｆ２／ｆ ＜ −０．１５
但し、
ｆ２は、前記第２レンズ群の焦点距離であり、
ｆは、当該光学系全系の焦点距離である。

【請求項5】

当該光学系が回折面を含まない請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項6】

以下の条件を満たす請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光学系。
（６）０．４ ＜ ｆＬ１１／ｆ ＜ ２．５
但し、
ｆＬ１１は、前記正レンズＬ１１の焦点距離であり、
ｆは、当該光学系全系の焦点距離である。

【請求項7】

前記第２レンズ群の像側に、正又は負の屈折力を有する第３レンズ群を備え、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び当該第３レンズ群から構成される請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項8】

以下の条件を満たす請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光学系。
（７）０ ＜ Ｇ１ｒ１／ｆ
但し、
Ｇ１ｒ１は、前記第１レンズ群において最も物体側に位置する面の曲率半径であり、
ｆは、当該光学系全系の焦点距離である。

【請求項9】

以下の条件を満たす請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の光学系。
（８）０．６ ＜ ＴＬ／ｆ ＜ １．３
但し、
ＴＬは、当該光学系全系の全長であり、
ｆは、当該光学系全系の焦点距離である。

【請求項10】

前記負レンズＬ１ｎのうち少なくとも１枚が以下の条件を満足する請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の光学系。
（９）１．６５＜ｎｄＬ１ｎ
但し、
ｎｄＬ１ｎは、前記負レンズＬ１ｎのｄ線に対する屈折率である。

【請求項11】

請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の光学系と、当該光学系の像側に設けられ、当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本件発明は、光学系及び撮像装置に関し、特に、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置に好適な光学系及び当該光学系を備えた撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の固体撮像素子を用いた撮像装置が普及している。それに伴い、光学系の高性能化、撮像システムの高性能化も進展している。これらの撮像装置にあっては、望遠型の単焦点光学系に対する要望が強い。望遠型の光学系において、焦点距離のより長い、或いは、結像性能のより高い光学系を得ようとすると、光学系全体が大型化し、重量化してくる。また、望遠型レンズでは、色収差が問題になりやすい。そこで、蛍石等の異常部分分散性の大きい硝材を用いることにより、色収差を補正することが行われてきた。また、近年では、特許文献１に開示の望遠型の単焦点光学系のように、回折光学素子を用いて色収差補正を行うことが行われている。蛍石等の硝材、或いは、回折光学素子を用いれば、良好な色収差補正を実現することができ、光学系全体の小型化、軽量化を図ることが可能になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−１４２７３０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、蛍石は柔らかく、キズがつきやすいため、表面を研磨することが困難である。また、蛍石は高価な硝材であるため、当該光学系の原材料コストを要する。一方、回折光学素子についても、回折格子を形成するには高い成形精度が求められ、製造コストを要する。

【0005】

本発明の課題は、良好な色収差補正を低コストで実現することのできる光学系及び撮像装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本件発明に係る光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とを有する光学系であって、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動するように構成され、前記第１レンズ群に含まれる正レンズの中で最も物体側に位置する正レンズを正レンズＬ１１、当該正レンズＬ１１よりも像側に位置する正レンズ及び負レンズをそれぞれ正レンズＬ１ｐ及び負レンズＬ１ｎとしたとき、以下の条件を満たすことを特徴とする。

【0007】

（１）３５．０ ＜ νｄ１１ ＜ ６８．０
（２）０．０２５＜ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘ−ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎ＿ｍｉｎ＜０．０５８５

【0008】

但し、
νｄ１１は、前記正レンズＬ１１のｄ線に対するアッベ数である。

【0009】

ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐは、部分分散比を縦軸、ｄ線に対するアッベ数νｄを横軸とする座標系において、部分分散比が０．５３９３、ｄ線に対するアッベ数が６０．４９の硝材Ｃ７の座標と、部分分散比が０．５８２９、ｄ線に対するアッベ数が３６．３０の硝材Ｆ２の座標とを通る直線を基準線としたときの、前記正レンズＬ１ｐの部分分散比の基準線からの偏差である。

【0010】

ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐは、部分分散比を縦軸、ｄ線に対するアッベ数νｄを横軸とする座標系において、部分分散比が０．５３９３、ｄ線に対するアッベ数が６０．４９の硝材Ｃ７の座標と、部分分散比が０．５８２９、ｄ線に対するアッベ数が３６．３０の硝材Ｆ２の座標とを通る直線を基準線としたときの、前記負レンズＬ１ｎの部分分散比の基準線からの偏差である。

【0011】

ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘは、前記正レンズＬ１ｐのΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐの値であって、前記正レンズＬ１ｐが複数存在する場合はその最大値である。

【0012】

ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎ＿ｍｉｎは、前記負レンズＬ１ｎのΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎの値であって、前記負レンズＬ１ｎが複数存在する場合はその最小値である。

【0013】

また、本件発明の撮像装置は、上記本件発明に係る光学系と、当該光学系の像面側に、当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0014】

本件発明によれば、良好な色収差補正を低コストで実現することのできる光学系及び撮像装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本件発明の実施例１の光学系のレンズ構成例を示す断面図である。

【図2】実施例１の光学系の無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及び倍率色収差図である。

【図3】本件発明の実施例２の光学系のレンズ構成例を示す断面図である。

【図4】実施例２の光学系の無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及び倍率色収差図である。

【図5】本件発明の実施例３の光学系のレンズ構成例を示す断面図である。

【図6】実施例３の光学系の無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及び倍率色収差図である。

【図7】本件発明の実施例４の光学系のレンズ構成例を示す断面図である。

【図8】実施例４の光学系の無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及び倍率色収差図である。

【図9】本件発明の実施例５の光学系のレンズ構成例を示す断面図である。

【図10】実施例５の光学系の無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及び倍率色収差図である。

【図11】本件発明の実施例６の光学系のレンズ構成例を示す断面図である。

【図12】実施例６の光学系の無限遠合焦時の球面収差図、非点収差図、歪曲収差図及び倍率色収差図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本件発明に係る光学系及び撮像装置の実施の形態を説明する。

【0017】

１．光学系
１−１．光学系の構成
物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とを有する光学系であって、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際、前記第２レンズ群のみが光軸に沿って移動するように構成され、第１レンズ群に含まれる正レンズの中で最も物体側に位置する正レンズを正レンズＬ１１、当該正レンズＬ１１よりも像側に位置する正レンズ及び負レンズをそれぞれ正レンズＬ１ｐ及び負レンズＬ１ｎとしたとき、後述する条件式（１）及び条件式（２）を満たすことを特徴とする。まず、本件発明に係る光学系の構成について説明し、条件式に関する事項は後で説明するものとする。

【0018】

本件発明に係る光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群とを有している。これにより、当該光学系において、物体側に正の屈折力を像側に負の屈折力を配置することが容易になる。そのため、当該光学系をテレフォト型の屈折力配置とすることで、焦点距離に比して光学全長を短くすることが容易になり、当該光学系の小型化を図ることができる。

【0019】

（１）第１レンズ群
本件発明に係る光学系において、第１レンズ群は正の屈折力を有し、後述する条件式（１）及び条件式（２）を満たす限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。なお、条件式（１）及び条件式（２）を満たす場合、第１レンズ群は少なくとも２枚の正レンズ及び１枚の負レンズを備える。
なお、当該第１レンズ群に含まれる正レンズの中で、最も物体側に位置する正レンズが、上記正レンズＬ１１であり、当該正レンズＬ１１の物体側に負レンズが配置されていてもよい。この正レンズＬ１１の物体側に配置された負レンズは、上記負レンズＬ１ｎとは異なるレンズである。

【0020】

（２）第２レンズ群
本件発明に係る光学系において、第２レンズ群は負の屈折力を有し、無限遠物体から有限距離物体への合焦の際に移動する合焦群として機能する限り、その具体的なレンズ構成等が限定されるものではない。本件発明に係る光学系では、第２レンズ群に負の屈折力を配置することで、上述のとおり望遠型の屈折力配置を容易にし、当該光学系の小型化を図ることができる。また、第１レンズ群と比較すると第２レンズ群は軽量であるため、第１レンズ群を合焦群とする場合と比較すると合焦群の軽量化を図ることができる。そのため、合焦群の移動に伴う当該光学系の重心位置の変動を抑制し、撮像時のブレ等を抑制することができる。

【0021】

合焦群の軽量化を図りつつ、合焦時における収差変動を抑制するという観点から、第２レンズ群は、正レンズと負レンズとを接合した負の屈折力を有する接合レンズから構成することが好ましい。

【0022】

（３）後続レンズ群
本件発明に係る光学系は、上記第１レンズ群及び第２レンズ群を備えればよく、第２レンズ群の像側に後続レンズ群を備えてもよい。当該後続レンズ群の屈折力は正及び負のいずれでもよい。後続レンズ群を備えることにより、当該光学系の結像性能の向上を図ることが容易になる。

【0023】

第２レンズ群の像側に配置されるレンズ群の数は特に限定されるものではない。しかしながら、当該光学系の小型化を図る上で、第２レンズの像側に配置されるレンズ群は１つであることが好ましい。当該光学系が後続群を備える場合、当該光学系は第１レンズ群、第２レンズ群及び第３レンズ群の３つのレンズ群により構成されることが好ましい。

【0024】

第３レンズ群の屈折力は上述のとおり、正でも負でもよい。第２レンズ群が負の屈折力を有するため、第３レンズ群に弱い正の屈折力又は負の屈折力を配置することで、望遠型の屈折力配置とすることができる。また、後続レンズ群の数が複数である場合も、各レンズ群に対して正又は負の屈折力を適宜適切に配置することで、望遠型の屈折力配置とすることができる。

【0025】

（４）光学面形状
本件発明に係る光学系は回折面を含まないことが好ましく、主として屈折面から構成されることが好ましい。但し、ここでいう回折面とは、色収差補正等の所定の目的の下、設計された所定の回折段差を有する光学面をいう。また、屈折面とは、界面において入射光又は射出光が屈折する面であればよく、例えば、球面、非球面、平面のいずれであってもよい。

【0026】

製造工程において回折面を得るには、光学面に所定形状の微細な回折格子を精密に形成する必要がある。そのため、屈折面を加工する場合と比較すると、回折面の加工は困難であり、手間とコストを要する。そのため、回折面を含む場合と比較すると、当該光学系を低コストで提供することができるため、好ましい。また、回折面を含む光学系は、回折面においてゴーストが発生し易く、結像性能の低下を招く場合がある。これに対して、回折面を含まない構成とすれば、後述する条件式を満たすことなどにより、良好な色収差補正を可能にすると共に、回折面に起因するゴーストの発生を防止することができる。

【0027】

（５）開口絞り
本件発明に係る光学系において、開口絞りの位置は特に限定されるものではないが、例えば、第２レンズ群の像側に配置されることが好ましい。例えば、当該光学系が第２レンズ群の像側に後続群を備える場合、第２レンズ群と後続群の間、後続群の内部に開口絞りが配置されることが好ましい。第２レンズ群は合焦群であるため、第２レンズ群の像側に開口絞りを配置することで、合焦時における収差変動を抑制することができる。また、開口絞りの配置をこのようにすることで、倍率色収差をより良好に補正することが可能になる。

【0028】

（６）防振レンズ群
当該光学系を構成するレンズ群のうち、いずれか一のレンズ群、若しくはそのレンズ群の一部を光軸に対して垂直方向に移動させることで、撮像時の像ブレを補正する防振レンズ群として構成してもよい。

【0029】

１−２．条件式
次に、本件発明に係る光学系が満たすべき条件、又は、満足することが好ましい条件について説明する。

【0030】

まず、本件発明に係る光学系は、以下の条件、すなわち、条件式（１）及び条件式（２）で表される条件を満たすものとする。

【0031】

条件式（１）：
３５．０ ＜ νｄ１１ ＜ ６８．０

【0032】

条件式（２）：
０．０２５＜ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘ − ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎ＿ｍｉｎ＜０．０５８５

【0033】

但し、νｄ１１は、上記正レンズＬ１１のｄ線に対するアッベ数である。

【0034】

ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐは、部分分散比を縦軸、ｄ線に対するアッベ数νｄを横軸とする座標系において、部分分散比が０．５３９３、ｄ線に対するアッベ数が６０．４９の硝材Ｃ７の座標と、部分分散比が０．５８２９、ｄ線に対するアッベ数が３６．３０の硝材Ｆ２の座標とを通る直線を基準線としたときの、当該正レンズＬ１ｐの部分分散比の基準線からの偏差である。

【0035】

ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐは、部分分散比を縦軸、ｄ線に対するアッベ数νｄを横軸とする座標系において、部分分散比が０．５３９３、ｄ線に対するアッベ数が６０．４９の硝材Ｃ７の座標と、部分分散比が０．５８２９、ｄ線に対するアッベ数が３６．３０の硝材Ｆ２の座標とを通る直線を基準線としたときの、当該負レンズＬ１ｎの部分分散比の基準線からの偏差である。

【0036】

ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘは、上記正レンズＬ１ｐのΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐの値であって、当該正レンズＬ１ｐが複数存在する場合はその最大値である。

【0037】

ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎ＿ｍｉｎは、上記負レンズＬ１ｎのΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎの値であって、当該負レンズＬ１ｎが複数存在する場合はその最小値である。

【0038】

ここで、ｇ線（４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対するガラスの屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとすると、アッベ数νｄ、部分分散比ＰｇＦは次のように表すことができる。

【0039】

νｄ ＝ （Ｎｄ−１） ／（ＮＦ−ＮＣ）
ＰｇＦ ＝ （Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）

【0040】

このとき、上記正レンズＬ１ｐ、負レンズＬ１ｎの部分分散比及びアッベ数をそれぞれＰｇＦ＿Ｌ１ｐ、ＰｇＦ＿Ｌ１ｎ及びνｄ＿Ｌ１ｐ、νｄ＿Ｌ１ｎと表すものとする。上記ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ、ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎはそれぞれ正レンズＬ１ｐ及び負レンズＬ１ｎの異常部分分散性を示す値であり、次の式で表すことができる。

【0041】

ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＝ＰｇＦ＿Ｌ１ｐ−０．６４８３＋０．００１８０２×νｄ＿Ｌ１ｐ
ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎ＝ＰｇＦ＿Ｌ１ｎ−０．６４８３＋０．００１８０２×νｄ＿Ｌ１ｎ

【0042】

１−２−１．条件式（１）
上記条件式（１）は、第１レンズ群において最も物体側に位置する正レンズＬ１１のｄ線に対するアッベ数を規定する式である。当該条件を満たす場合、低コスト化を実現すると共に、軸上色収差及び倍率色収差をそれぞれ良好に補正することができる。第１レンズ群において最も物体側に位置する正レンズは、当該光学系において比較的大きな外径及び厚みを有する。特に、大口径レンズでは、正レンズＬ１１の外径及び厚みは大きくなる。当該条件を満たす硝材は、一般的に大口径レンズの第１レンズ群に用いられる異常部分分散性の大きい硝材と比較して、安価である。そのため、正レンズＬ１１の硝材を適切に選択することで、正レンズＬ１１の原料コストを抑制することができ、良好な色収差補正を低コストで実現することが可能になる。

【0043】

これに対して、正レンズＬ１１のアッベ数が上限値以上である場合、高価な硝材を用いて正レンズＬ１１を構成することになるため、当該光学系の低コスト化を図ることが困難になる。一方、正レンズＬ１１のアッベ数が下限値以下である場合、軸上色収差及び倍率色収差の補正が困難であり、光学性能の高い光学系を得ることが困難になる。

【0044】

上記効果を得る上で、条件式（１）の上限値は、６７．０であることが好ましく、６６．０であることがより好ましく、６５．０であることがさらに好ましい。また、下限値は、４５．０であることが好ましく、５０．０であることがより好ましく、５３．０であることが更に好ましく、５４．５であることが一層好ましく、５６．０であることが最も好ましい。

【0045】

ここで、当該正レンズＬ１１は上記条件式（１）を満たすと共に、比重が２．４０以上３．２０以下の硝材からなることが好ましい。当該光学系を望遠型の大口径レンズとした場合、第１レンズ群において最も物体側に配置される正レンズＬ１１の外径及び厚みは大きくなる。そのため、正レンズＬ１１の重量は他のレンズと比較すると重たくなる。そこで、比重が２．４０〜３．２０の硝材、すなわち光学用の硝材としては比較的比重の小さい硝材を用いれば、当該光学系の一層の軽量化を図ることができるため好ましい。当該効果を得る上で、正レンズＬ１１が、比重２．４０以上２．６０以下の硝材からなることがより好ましい。また、当該正レンズＬ１１が当該光学系において最も物体側に配置されるレンズである場合、当該正レンズＬ１１はＨＯＹＡ株式会社製ＢＳＣ７グループ オプティクス事業部製ＢＳＣ７や、株式会社オハラ製ＢＳＬ７（Ｓ−ＢＳＬ７／Ｌ−ＢＳＬ’）など、一般に「ＢＫ７」と称される硝材からなることが好ましい。ＢＫ７は、加工性や耐薬品性に優れている。そのため、ＢＫ７からなる正レンズＬ１１を当該光学系の最も物体側に配置することで、正レンズＬ１１の物体側に保護ガラスを設けることなく、低コストで耐キズ性等に優れた光学系を提供することが可能になる。

【0046】

１−２−２．条件式（２）
上記条件式（２）は、第１レンズ群において上記正レンズＬ１１よりも像側に位置する正レンズ及び負レンズをそれぞれ正レンズＬ１ｐ及び負レンズＬ１ｎとしたとき、これらのレンズの異常部分分散性に関する式である。当該光学系が当該条件を満たす場合、可視光波長域の短波長側（ｇ線−Ｆ線間）における正レンズＬ１ｎ及び負レンズＬ１ｎの屈折率変化傾向の差が小さくなるため、可視光波長域全域において軸上色収差を良好に行うことが可能になる。

【0047】

これに対して、当該光学系が当該条件を満たさない場合、可視光波長域全域において良好な軸上色収差を行うことが困難になる。

【0048】

上記効果を得る上で、条件式（２）の上限値は０．０５５であることが好ましく、０．０５０であることがより好ましく、０．０４８であることがさらに好ましい。また、下限値は０．０２８であることが好ましく、０．０３０であることがより好ましく、０．０３６であることが更に好ましい。

【0049】

このように、条件式（１）及び条件式（２）で表される条件を同時に満たすことで、可視光波長域全域において良好な色収差を低コストで実現することが可能になる。

【0050】

１−２−３．条件式（３）
本件発明に係る光学系では、上記第１レンズ群は、上記正レンズＬ１１より像側に複数の正レンズＬ１ｐを備え、以下の条件を満たすことが好ましい。

【0051】

条件式（３）：
０．０５ ＜ ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘ ＋ ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿２ｎｄ ＜ ０．１

【0052】

但し、ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿２ｎｄは、ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐの値がΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘである正レンズＬ１ｐが複数存在する場合は、ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿２ｎｄ＝ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘであり、ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐの値がΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘである正レンズＬ１ｐが１枚である場合は、各正レンズＬ１ｐのΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐの値のうちΔＰｇＦ＿Ｌ１ｐ＿ｍａｘの次に大きい値である。

【0053】

条件式（３）は、第１レンズ群が、上記正レンズＬ１１より像側に複数の正レンズＬ１ｐを備える場合、各正レンズＬ１ｐの異常部分分散性に関する式である。当該光学系が当該条件を満たす場合、正レンズＬ１１の像側に複数の正レンズＬ１ｐを備える場合も、各正レンズの異常部分分散性が適正な範囲内となり、良好な色収差補正が可能になる。また、条件式（３）を満たす場合、異常部分分散性の大きい硝材からなる正レンズＬ１ｐの枚数が適性な範囲内となり、当該光学系の原料コストが増加するのを防止することができる。

【0054】

これに対して、条件式（３）の数値が上限値以上になる場合、異常部分分散性の大きな正レンズＬ１ｐを複数枚使用することになり、当該光学系の原料コストが増加するため好ましくない。一方、条件式（３）の数値が下限値以下になる場合、軸上色収差を良好に補正することが困難になり、好ましくない。

【0055】

１−２−４．条件式（４）
本件発明に係る光学系において、上記第１レンズ群に含まれる負レンズＬ１ｎが以下の条件を満たすことが好ましい。

【0056】

条件式（４）：
ΔＰｇＦ_Ｌ１ｎ ＜ ０．００５

【0057】

条件式（４）は、上記第１レンズ群に含まれる負レンズＬ１ｎが満たすべき異常部分分散性に関する式である。負レンズＬ１ｎが条件式（４）を満たす場合、回折面を含まずとも、色収差補正をより良好に行うことができる。

【0058】

これに対して、負レンズＬ１ｎの異常部分分散性を示す値（ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎ）が条件式（４）の上限値以上になると、少ないレンズ枚数で良好な色収差補正を実現しようとすれば、回折面を用いる必要性が生じ得る。そのため、色収差補正の良好な光学系を低コストで提供することが困難になり、好ましくない。

【0059】

上記効果を得る上で、本件発明に係る光学系は条件式（４）に代えて、以下の条件式（４）’を満たすことも好ましい。

【0060】

条件式（４）’：
−０．０１５ ＜ ΔＰｇＦ＿Ｌ１ｎ ＜ ０．００４

【0061】

さらに、当該条件式（４）’において上限値は、０．００３であることが好ましく、０．００１であることがより好ましい。また、当該条件式（４）’の下限値は、−０．０１２であることが好ましく、−０．０１０であることがさらに好ましい。

【0062】

また、第１レンズ群において、最も物体側に配置される正レンズＬ１１の像側に、複数枚の負レンズＬ１ｎが配置されるとき、条件式（４）を満たす負レンズＬ１ｎの数は多い方が好ましく、全ての負レンズＬ１ｎが条件式（４）を満たすことがより好ましい。

【0063】

１−２−５．条件式（５）
本件発明に係る光学系は、以下の条件を満たすことが好ましい。

【0064】

条件式（５）：
−０．６ ＜ ｆ２／ｆ ＜ −０．１５

【0065】

但し、
ｆ２は、上記第２レンズ群の焦点距離であり、
ｆは、当該光学系全系の焦点距離である。

【0066】

条件式（５）は、当該光学系全系の焦点距離に対する第２レンズ群の焦点距離を規定する式である。本件発明に係る光学系が当該条件を満たす場合、合焦時における第２レンズ群の移動量が適正な範囲内となり、当該光学系の大型化を抑制すると共に迅速な合焦速度を維持することが可能になる。

【0067】

これに対して、条件式（５）の数値が上限値以上となる場合、第２レンズ群の屈折力が相対的に弱くなる。そのため、合焦時における第２レンズ群の移動量が大きくなり、合焦速度の低下を招くため好ましくない。一方、条件式（５）の数値が下限値以下となる場合、当該第２レンズ群の屈折力が相対的に強くなる。そのため、合焦時における第２レンズ群の移動量は小さくなるが、第２レンズ群において発生する球面収差と像面湾曲が大きくなり、補正が困難になるため好ましくない。

【0068】

上記効果を得る上で、条件式（５）の上限値は、−０．２０であることが好ましく、−０．２５であることがより好ましい。また、下限値は、−０．５６であることが好ましく、−０．５５であることがより好ましい。

【0069】

１−２−６．条件式（６）
本件発明に係る光学系は、以下の条件を満たすことが好ましい。

【0070】

条件式（６）：
０．４＜ ｆＬ１１／ｆ ＜２．５

【0071】

但し、
ｆＬ１１は、上記正レンズＬ１１の焦点距離であり、
ｆは、当該光学系全系の焦点距離である。

【0072】

条件式（６）は、当該光学系全系の焦点距離に対する上記正レンズＬ１１の焦点距離の比を規定する式である。当該光学系が当該条件を満たす場合、光学全長方向の一層の小型化を図ると共に、上記正レンズＬ１１において軸上色収差の発生を抑制することが容易になる。

【0073】

これに対して、条件式（６）の数値が上限値以上になると、正レンズＬ１１の屈折力が弱くなり過ぎるため光学全長の大型化を招き、好ましくない。また、条件式（６）の数値が下限値以下になると、上記正レンズＬ１１の屈折力が大きく成りすぎ、当該正レンズＬ１１における軸上色収差の発生が大きくなり、好ましくない。

【0074】

上記効果を得る上で、条件式（６）の上限値は２．３であることが好ましく、２．２５であることがより好ましい。また、下限値は０．５であることが好ましく、０．５５であることがより好ましい。

【0075】

１−２−７．条件式（７）
本件発明に係る光学系は、以下の条件を満たすことが好ましい。

【0076】

条件式（７）：
０ ＜ Ｇ１ｒ１／ｆ

【0077】

但し、
Ｇ１ｒ１は、第１レンズ群において最も物体側に位置する面の曲率半径であり、
ｆは、当該光学系全系の焦点距離である。

【0078】

条件式（７）は、当該光学系全系の焦点距離に対する、第１レンズ群において最も物体側に位置する面の曲率半径の比を規定する式である。当該光学系が当該条件を満たす場合、歪曲収差の補正を良好に行うことができ、より結像性能の高い光学系を得ることができる。

【0079】

これに対して、条件式（７）の数値が下限値以下になると、第１レンズ群において最も物体側に位置する面の形状が平面又は物体側に凹になる。この場合、歪曲収差の補正が困難になるため、好ましくない。

【0080】

上記効果を得る上で、条件式（７）に代えて、以下の条件式（７）’を満たすことも好ましい。

【0081】

条件式（７）’：
０．２ ＜ Ｇ１ｒ１／ｆ ＜ １２．０

【0082】

さらに、当該条件式（７）’において、上限値は６．０であることが好ましく、３．０であることがより好ましく、１．８であることがさらに好ましい。また、下限値は０．２５であることが好ましく、０．２９であることがより好ましい。

【0083】

１−２−８．条件式（８）
本件発明に係る光学系は、以下の条件を満たすことが好ましい。

【0084】

条件式（８）：
０．６ ＜ ＴＬ／ｆ ＜ １．３

【0085】

但し、
ＴＬは、当該光学系全系の全長であり、
ｆは、当該光学系全系の焦点距離である。

【0086】

条件式（８）は、当該光学系全体の焦点距離に対する当該光学系全系の全長を規定する式である。なお、当該光学系全系の全長とは、当該光学系において最も物体側に位置する光学面の物体側面から像面までの光軸上の長さをいう。当該光学系が当該条件を満たす場合、第３レンズの焦点距離の比を規定する式である。条件式（８）を満足することにより、光学全長方向において当該光学系の一層の小型化を実現することが容易になる。また、この場合、色収差補正を良好に行うことがより容易になり、より結像性能の高い光学系を得ることができる。

【0087】

これに対して、条件式（８）の数値が上限値以上になると、焦点距離に比して当該光学系の光学全長が長くなりすぎるため好ましくない。また、条件式（８）の数値が下限値以下になると、当該光学系の小型化を図る上では好ましいが、色収差補正を良好に行うことが困難になるため好ましくない。

【0088】

上記効果を得る上で、条件式（８）の上限値は１．１であることが好ましく、１．０であることがより好ましい。また、下限値は０．７であることが好ましく、０．８であることがより好ましい。

【0089】

１−２−９．条件式（９）
本件発明に係る光学系において、上記負レンズＬ１ｎのうち少なくとも１枚が以下の条件を満足することが好ましい。

【0090】

条件式（９）：
１．６５ ＜ ｎｄＬ１ｎ

【0091】

但し、
ｎｄＬ１ｎは、上記負レンズＬ１ｎのｄ線に対する屈折率である。

【0092】

条件式（９）は、上記負レンズＬ１ｎのｄ線に対する屈折率を規定する式である。第１レンズ群において、上記正レンズＬ１１の像側に配置される負レンズＬ１ｎのうち、少なくとも１枚が上記条件を満たすことにより、ペッツバール和を小さくすることが容易になり、像面湾曲の補正に有効である。

【0093】

上記効果を得る上で、条件式（９）に代えて、以下の条件式（９）’を満たすことも好ましい。

【0094】

条件式（９）’：
１．６５ ＜ ｎｄＬ１ｎ ＜ ２．１５

【0095】

さらに、当該条件式（９）’において、上限値は１．９であることが好ましく、１．８５であることがより好ましく、１．８３であることがさらに好ましい。また、下限値は１．６６であることが好ましく、１．６８であることがより好ましく、１．６９であることがさらに好ましい。

【0096】

また、第１レンズ群において、上記正レンズＬ１１の像側に、複数枚の負レンズＬ１ｎが配置されるとき、条件式（９）を満たす負レンズＬ１ｎの数は多い方が好ましく、全ての負レンズＬ１ｎが条件式（９）を満たすことがより好ましい。

【0097】

１−２−１０．第２レンズ群
本件発明に係る光学系において、第２レンズ群が正レンズと負レンズとを接合した負の屈折力を有する接合レンズから構成される場合、当該接合レンズは以下の条件を満たすことが好ましい。

【0098】

−０．０１１ ＜ ΔＰｇＦ＿Ｌ２ｎ ＜ −０．００２
０．０１０ ＜ ΔＰｇＦ＿Ｌ２ｐ ＜ ０．０２３

【0099】

但し、
ΔＰｇＦ＿Ｌ２ｎは、第２レンズ群が上記接合レンズから構成されるとき、当該接合レンズを構成する負レンズのΔＰｇＦであり、
ΔＰｇＦ＿Ｌ２ｐは、第２レンズ群が上記接合レンズから構成されるとき、当該接合レンズを構成する正レンズのΔＰｇＦである。
なお、ΔＰｇＦは上述したとおりである。

【0100】

第２レンズ群を上記接合レンズから構成するとき、上記条件を満たす負の異常部分分散性の大きな硝材からなる負レンズと、上記条件を満たす正の異常部分分散性の大きな硝材からなる正レンズとを接合した接合レンズを用いることで、軸上色収差の補正をより有効に行うことができる。

【0101】

以上説明した本件発明に係る光学系は、半画角が４．５度以下の望遠型の単焦点光学系に好適であり、半画角が４．１度以下である望遠型の単焦点光学系により好適であり、半画角が３．５度以下である望遠型の単焦点光学系にさらに好適である。このような画角の狭い望遠型の単焦点光学系に適用したとき、上述した効果がより強く発揮される。

【0102】

２．撮像装置
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係る光学系と、当該光学系の像面側に設けられた、当該光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。

【0103】

ここで、撮像素子等に特に限定はなく、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの固体撮像素子等も用いることができる。本件発明に係る撮像装置は、デジタルカメラやビデオカメラ等のこれらの固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。また、当該撮像装置は、レンズが筐体に固定されたレンズ固定式の撮像装置であってもよいし、一眼レフカメラやミラーレス一眼カメラ等のレンズ交換式の撮像装置であってもよいのは勿論である。

【0104】

次に、実施例を示して本件発明を具体的に説明する。但し、本件発明は以下の実施例に限定されるものではない。以下に挙げる各実施例の光学系は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、銀塩フィルムカメラ等の撮像装置（光学装置）に用いられる撮像光学系であり、特に、監視用撮像装置等の据付設置型の撮像装置に好ましく適用することができる。また、各レンズ断面図において、図面に向かって左方が物体側、右方が像面側である。

【実施例1】

【0105】

（１）光学系の構成
図１は、本件発明に係る実施例１の光学系である望遠型単焦点レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。

【0106】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、両凸形状の正レンズＬ１２及び両凹形状の負レンズＬ１３を接合した正の屈折力の接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ１４と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５及び両凸形状の正レンズＬ１６を接合した正の屈折力の接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ１７とから構成されている。

【0107】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズＬ２２を接合した負の屈折力を有する接合レンズから構成されている。

【0108】

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２及び両凹形状の負レンズＬ３３を接合した正の屈折力の接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成されている。

【0109】

当該光学系において、開口絞りは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に構成されている。

【0110】

また、当該光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は光軸方向に固定されている。

【0111】

なお、図１において、「ＩＰ」は像面であり、具体的にはＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の撮像面、或いは、銀塩フィルムのフィルム面等を表す。また、図１において像面ＩＰの物体側には、カバーガラス等（符号略）を備える。この点は、実施例２〜実施例６で示す各レンズ断面図においても同様であるため、以下では説明を省略する。

【0112】

（２）数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表１に当該光学系のレンズデータを示す。表１において、「面番号」は物体側から数えたレンズ面の順番、「ｒ」はレンズ面の曲率半径、「ｄ」はレンズ面の光軸上の間隔、「ｎｄ」はｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、「νｄ」はｄ線に対するアッベ数を示している。また、「Ｓ」は開口絞りを示している。

【0113】

表２には、当該光学系の諸元表、光軸上の可変間隔、各レンズ群の焦点距離を示している。緒元表において、「ｆ」は当該光学系の無限遠合焦時における焦点距離（ｍｍ）、「Ｆｎｏ．」は当該光学系のＦ値、「ω」は当該光学系の半画角（°）、「Ｙ」は当該光学系の像高（ｍｍ）、「レンズ全長」は当該光学系の光学全長であり、第１面から像面までの距離（ｍｍ）である。また、可変間隔は、無限遠合焦時及び近距離物体合焦時における各レンズ面間の間隔を示している。

【0114】

また、表１３に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（９）の数値を示す。これらの各表に関する事項は、他の実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。

【0115】

また、図２に当該実施例１の光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。図２に示す縦収差図は、図面に向かって左側から順に、球面収差（ｍｍ）、非点収差（ｍｍ）、歪曲収差（％）、倍率色収差（ｍｍ）を示す。

【0116】

球面収差図において、縦軸に開放Ｆ値との割合、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線（波長587.56nm）、一点鎖線がＣ線（波長656.27nm）、破線がｇ線（波長435.84nm）における球面収差を短破線で示している。

【0117】

非点収差図において、縦軸に像高（Ｙ）、横軸にデフォーカスをとり、実線がｄ線（波長587.56nm）に対するサジタル像面（ｄｓ）、破線がｄ線に対するメリジオナル像面（ｄｍ）を示している。

【0118】

歪曲収差図において、縦軸に像高（Ｙ）、横軸に割合（％）をとり、ｄ線（波長587.56nm）における歪曲収差（ディストーション）を示している。

【0119】

倍率色収差図において、縦軸に半画角（ω）、横軸にデフォーカスをとり、一点鎖線がＣ線、破線がｇ線における倍率色収差を示している。

【0120】

これらの縦収差図に関する事項は、他の実施例で示す縦収差図においても同様であるため、以下では説明を省略する。

【0121】

また、当該光学系の無限遠合焦時におけるバックフォーカス（ＢＦ）は、次のとおりである。但し、以下の値は、厚さ２ｍｍのカバーガラス（ｎｄ＝１．５１６８）を含む値であり、他の実施例においても同様である。

【0122】

ＢＦ＝７０．１９１９

【0123】

【表1】

【0124】

【表2】

【実施例2】

【0125】

（１）光学系の構成
図３は、本件発明に係る実施例２の光学系である望遠型単焦点レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。

【0126】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、両凸形状の正レンズＬ１２及び両凹形状の負レンズＬ１３を接合した正の屈折力の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４及び両凸形状の正レンズＬ１５を接合した正の屈折力の接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ１６とから構成されている。

【0127】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズＬ２２を接合した負の屈折力を有する接合レンズから構成されている。

【0128】

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズＬ３１及び両凸形状の正レンズＬ３２を接合した負の屈折力の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成されている。

【0129】

当該光学系において、開口絞りは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に構成されている。

【0130】

また、当該光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は光軸方向に固定されている。

【0131】

（２）数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表３に、当該光学系のレンズデータを示し、表４に当該光学系の諸元表、光軸上の可変間隔、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表１３に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（９）の数値を示す。さらに、図４に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。

【0132】

また、当該光学系のバックフォーカスは次のとおりである。
ＢＦ＝１０２．３５４９

【0133】

【表3】

【0134】

【表4】

【実施例3】

【0135】

（１）光学系の構成
図５は、本件発明に係る実施例３の光学系である望遠型単焦点レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。

【0136】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、両凸形状の正レンズＬ１２及び両凹形状の負レンズＬ１３を接合した正の屈折力の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４及び両凸形状の正レンズＬ１５を接合した正の屈折力の接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ１６とから構成されている。

【0137】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ２１及び両凹形状の負レンズＬ２２を接合した負の屈折力を有する接合レンズから構成されている。

【0138】

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、両凹形状の負レンズＬ３１及び両凸形状の正レンズＬ３２を接合した負の屈折力の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３と、両凸形状の正レンズＬ３４とから構成されている。

【0139】

当該光学系において、開口絞りは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に構成されている。

【0140】

また、当該光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は光軸方向に固定されている。

【0141】

（２）数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表５に、当該光学系のレンズデータを示し、表６に当該光学系の諸元表、光軸上の可変間隔、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表１３に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（９）の数値を示す。さらに、図６に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。

【0142】

また、当該光学系のバックフォーカスは次のとおりである。
ＢＦ＝１２５．２６２１

【0143】

【表5】

【0144】

【表6】

【実施例4】

【0145】

（１）光学系の構成
図７は、本件発明に係る実施例４の光学系である望遠型単焦点レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。

【0146】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、両凸形状の正レンズＬ１２及び両凹形状の負レンズＬ１３を接合した正の屈折力の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４及び両凸形状の正レンズＬ１５を接合した正の屈折力の接合レンズとから構成されている。

【0147】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２を接合した負の屈折力を有する接合レンズから構成されている。

【0148】

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ３１及び像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２を接合した正の屈折力の接合レンズと、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とから構成されている。

【0149】

当該光学系において、開口絞りは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に構成されている。

【0150】

当該光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は光軸方向に固定されている。また、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３を一体としてフォーカスレンズ群としてもよく、その際のフォーカスレンズ群の合成焦点距離は−１６４．９１ｍｍで、５．００ｍの被写体に合焦する際の移動量は７．３６ｍｍである。

【0151】

（２）数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表７に、当該光学系のレンズデータを示し、表８に当該光学系の諸元表、光軸上の可変間隔、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表１３に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（９）の数値を示す。さらに、図８に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。

【0152】

また、当該光学系のバックフォーカスは次のとおりである。
ＢＦ＝５２．５１９９

【0153】

【表7】

【0154】

【表8】

【実施例5】

【0155】

（１）光学系の構成
図９は、本件発明に係る実施例５の光学系である望遠型単焦点レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。

【0156】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ１１と、両凸形状の正レンズＬ１２及び両凹形状の負レンズＬ１３を接合した正の屈折力の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４及び両凸形状の正レンズＬ１５を接合した正の屈折力の接合レンズとから構成されている。

【0157】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２を接合した負の屈折力を有する接合レンズから構成されている。

【0158】

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ３１及び像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２を接合した正の屈折力の接合レンズと、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とから構成されている。

【0159】

当該光学系において、開口絞りは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に構成されている。

【0160】

また、当該光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は光軸方向に固定されている。

【0161】

（２）数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表９に、当該光学系のレンズデータを示し、表１０に当該光学系の諸元表、光軸上の可変間隔、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表１３に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（９）の数値を示す。さらに、図１０に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。

【0162】

また、当該光学系のバックフォーカスは次のとおりである。
ＢＦ＝７８．４６０７

【0163】

【表9】

【0164】

【表10】

【実施例6】

【0165】

（１）光学系の構成
図１１は、本件発明に係る実施例６の光学系である望遠型単焦点レンズの無限遠合焦時におけるレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力を有する第１レンズＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズＧ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３とから構成されている。

【0166】

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸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、両凸形状の正レンズＬ１３及び両凹形状の負レンズＬ１４を接合した正の屈折力の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１５及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１６を接合した正の屈折力の接合レンズとから構成されている。

【0167】

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２を接合した負の屈折力を有する接合レンズから構成されている。

【0168】

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、両凸形状の正レンズＬ３１及び像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２を接合した正の屈折力の接合レンズと、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とから構成されている。

【0169】

当該光学系において、開口絞りは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体に構成されている。

【0170】

また、当該光学系では、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２のみが光軸に沿って移動し、第１レンズ群Ｇ１及び第３レンズ群Ｇ３は光軸方向に固定されている。

【0171】

（２）数値実施例
次に、当該光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表１１に、当該光学系のレンズデータを示し、表１２に当該光学系の諸元表、光軸上の可変間隔、各レンズ群の焦点距離を示す。また、表１３に当該光学系の上記各条件式（１）〜条件式（９）の数値を示す。さらに、図１２に当該光学系の無限遠合焦時における縦収差図を示す。

【0172】

また、当該光学系のバックフォーカスは次のとおりである。
ＢＦ＝６３．６９５６

【0173】

【表11】

【0174】

【表12】

【0175】

【表13】

【産業上の利用可能性】

【0176】

本件発明によれば、小型化、軽量化を図ると共に、良好な色収差補正を低コストで実現することのできる光学系及び撮像装置を提供することができる。

【符号の説明】

【0177】

Ｇ１・・・第１レンズ群
Ｇ２・・・第２レンズ群
Ｇ３・・・第３レンズ群
Ｓ ・・・開口絞り
ＩＰ・・・像面

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】