特許 6983541 撮像光学系及びそれを用いた撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6983541

(24)【登録日】2021年11月26日

(45)【発行日】2021年12月17日

(54)【発明の名称】撮像光学系及びそれを用いた撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20211206BHJP

【ＦＩ】

   G02B13/00

【請求項の数】16

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-109742(P2017-109742)

(22)【出願日】2017年6月2日

(65)【公開番号】特開2018-205474(P2018-205474A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100124442

【弁理士】

【氏名又は名称】黒岩 創吾

(72)【発明者】

【氏名】山岸 正和

【審査官】 岡田 弘

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２０９３７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２７８５９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ９／００−１７／０８

Ｇ０２Ｂ ２１／０２−２１／０４

Ｇ０２Ｂ ２５／００−２５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
フォーカシングに際して前記第１レンズ群は移動し、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆ、無限遠から近距離へのフォーカシングに伴う前記第１レンズ群の移動量をＴ１とするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
０．３０＜｜Ｔ１／ｆ｜＜０．９５
なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。

【請求項2】

前記第１ａ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズ、負レンズから成ることを特徴とする請求項１に記載の撮像光学系。

【請求項3】

前記第１ｂ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学系。

【請求項4】

前記第１ｂ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学系。

【請求項5】

前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズよりなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の撮像光学系。

【請求項6】

物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第１ａ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズ、負レンズからなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。

【請求項7】

物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第１ｂ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。

【請求項8】

物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第１ｂ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。

【請求項9】

物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズよりなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
なる条件式を満足することを特徴とする撮像光学系。

【請求項10】

前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズは、像側のレンズ面が凹形状であり、前記開口絞りの像側に隣接して配置されたレンズは、物体側のレンズ面が凹形状であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の撮像光学系。

【請求項11】

前記第１ａ群と前記第１ｂ群との合成焦点距離をｆ１ａｂとするとき、
｜ｆ／ｆ１ａｂ｜＜０．２５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の撮像光学系。

【請求項12】

前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
｜ｆ／ｆ２｜＜０．４０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の撮像光学系。

【請求項13】

前記第２レンズ群の最も像側には、物体側のレンズ面が凹形状の正レンズが配置されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の撮像光学系。

【請求項14】

前記第１ｃ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズよりなることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の撮像光学系。

【請求項15】

前記第１ｃ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズよりなることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像光学系。

【請求項16】

請求項１乃至１５のいずれか一項に記載の撮像光学系と、該撮像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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は撮像光学系に関し、特に一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、フィルム用カメラ、ビデオカメラ、監視用カメラ等の撮像装置に好適なものである。

【背景技術】

【0002】

近年、レンズ交換式のスチルカメラ等の撮像装置に用いる撮像光学系には、大口径比で、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して収差変動が少なく、フォーカス全域にわたり高い光学性能を有することが要求されている。

【0003】

特許文献１は、撮像倍率１．５程度の近接撮影においても十分な収差補正がなされた広角マクロレンズ系を開示している。特許文献２は、球面収差やコマ収差を低減したダブルガウスタイプのマクロレンズ系を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２９８８４０号公報

【特許文献2】特開２０１３−２３１９４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ダブルガウスタイプの撮像光学系は、大口径比化が容易で、物体距離の変動に対する収差変動が比較的少ないという特徴がある。しかしながら、ダブルガウスタイプの撮像光学系において、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して全系を移動させると、瞳の移動量が増加してくる。この結果、フォーカス全域で周辺光量を確保しようとすると、レンズ有効径が増大し全系が大型化してくる。

【0006】

大口径比で、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して高い光学性能を有し、かつ周辺光量を充分得るためには、レンズ構成や各レンズに用いる材料等を適切に設定することが重要となってくる。

【0007】

本発明は、無限遠から近距離へのフォーカシングに伴う収差変動が少なく、フォーカス全域で高い光学性能を有し、周辺光量を充分確保することが容易な撮像光学系及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
フォーカシングに際して前記第１レンズ群は移動し、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆ、無限遠から近距離へのフォーカシングに伴う前記第１レンズ群の移動量をＴ１とするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
０．３０＜｜Ｔ１／ｆ｜＜０．９５
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明の他の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第１ａ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズ、負レンズからなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明の他の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第１ｂ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明の他の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第１ｂ群は、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
なる条件式を満足することを特徴とする。
本発明の他の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して前記第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する撮像光学系において、
前記第１レンズ群は開口絞りを含み、
前記開口絞りの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとするとき、前記第１レンズ群は、最も物体側のレンズから前記レンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群、前記レンズＧｈから前記開口絞りの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群、前記開口絞りの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群からなり、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズよりなり、
前記第１ａ群の焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５
なる条件式を満足することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して収差変動が少なく、フォーカス全域で高い光学性能を有し、周辺光量を充分確保することが容易な撮像光学系が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例１におけるレンズ断面図

【図2】（Ａ）、（Ｂ） 本発明における実施例１の無限遠と近距離（撮影倍率０．５）における縦収差図

【図3】本発明の実施例２におけるレンズ断面図

【図4】（Ａ）、（Ｂ） 本発明における実施例２の無限遠と近距離（撮影倍率０．５）における縦収差図

【図5】本発明の実施例３におけるレンズ断面図

【図6】（Ａ）、（Ｂ） 本発明における実施例３の無限遠と近距離（撮影倍率０．５）における縦収差図

【図7】本発明の撮像装置の要部概略図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を用いて本発明の撮像光学系及びそれを有する撮像装置の実施例について説明する。本発明の撮像光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、正または負の屈折力の第２レンズ群から成り、フォーカシングに際して第１レンズ群と第２レンズ群の間隔が変化する。

【0012】

図１は、本発明の実施例１の撮像光学系について、無限遠に合焦（フォーカス）しているときのレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例１の撮像光学系について、無限遠と近距離（撮像倍率−０．５）に合焦しているときの縦収差図である。実施例１はＦナンバー２．９１、撮像画角４２．２度の撮像光学系である。

【0013】

図３は、本発明の実施例２の撮像光学系について、無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図４（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例２の撮像光学系について、無限遠と近距離（撮像倍率−０．５）に合焦しているときの縦収差図である。実施例２はＦナンバー２．９１、撮像画角４０．８度の撮像光学系である。

【0014】

図５は、本発明の実施例３の撮像光学系について、無限遠に合焦しているときのレンズ断面図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は、本発明の実施例３の撮像光学系について、無限遠と近距離（撮像倍率−０．５）に合焦しているときの縦収差図である。実施例３はＦナンバー２．９１、撮像画角４１．４度の撮像光学系である。図７は本発明の撮像装置の要部概略図である。

【0015】

本発明の撮像光学系はデジタルカメラやビデオカメラ、放送用カメラ、監視用カメラ、銀塩写真用カメラ等の撮像装置に用いられる。

【0016】

実施例１乃至３に対応する図１、図３、図５の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。レンズ断面図において、Ｌ０は撮像光学系である。Ｌ１は正の屈折力の第１レンズ群、Ｌ２は負の屈折力の第２レンズ群である。

【0017】

無限遠から至近へのフォーカシングに際して、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２は、互いの間隔が拡大するように矢印に示すように物体側に移動する。第１レンズ群Ｌ１は、負の屈折力の第１ａ群Ｌ１ａ、正の屈折力の第１ｂ群Ｌ１ｂ、正の屈折力の第１ｃ群Ｌ１ｃより構成されている。ＳＰは開口絞りであり、第１レンズ群Ｌ１に配置されている。第１レンズ群Ｌ１を構成する第１ａ群Ｌ１ａ、第１ｂ群Ｌ１ｂ、第１ｃ群Ｌ１ｃの各群の区分けは次のとおりである。

【0018】

開口絞りＳＰの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高いレンズをレンズＧｈとする。第１ａ群Ｌ１ａは、最も物体側のレンズからレンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される。第１ｂ群Ｌ１ｂは、レンズＧｈから開口絞りＳＰの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される。第１ｃ群Ｌ１ｃは、開口絞りＳＰより像側に配置されたレンズにより構成される。ＩＰは像面であり、デジタルスチルカメラやビデオカメラの撮像光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。

【0019】

収差図において、ＦｎｏはＦナンバーである。ωは半画角（度）である。また球面収差図において実線のｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、二点鎖線のｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図で点線のΔＭはｄ線におけるメリディオナル像面、実線のΔＳはｄ線におけるサジタル像面である。歪曲収差図はｄ線について示している。倍率色収差図において二点鎖線のｇはｇ線である。後述する数値データをｍｍ単位で表したとき縦収差図において、球面収差は０．４ｍｍ、非点収差は０．４ｍｍ、歪曲は２％、倍率色収差は０．０５ｍｍのスケールで描かれている。

【0020】

ダブルガウスタイプの撮像光学系において、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して全体を移動させる方式をとる場合、撮影倍率を向上させようとするとフォーカシングに伴う瞳の移動量が増加してくる。この結果、フォーカス全域で周辺光量を確保しようとすると、レンズの有効径が増加してくる。

【0021】

特許文献１に開示された広角マクロレンズ系は、物体側のレンズ群の負の屈折力が弱いため、レンズ間隔が広く、レンズ全長が増大する傾向があった。特許文献２に開示されたマクロレンズ系は、物体側のレンズ群の負の屈折力が弱く、レンズの有効径が増大する傾向があった。

【0022】

本発明は物体側に負の屈折力の大きなレンズ群を配置することによって、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して高い光学性能を有しつつ、周辺光量を充分確保している。

【0023】

本発明の撮像光学系の構成について説明する。本発明の撮像光学系Ｌ０は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正または負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２から成る。第１レンズ群Ｌ１は開口絞りＳＰを有している。開口絞りＳＰの物体側において軸上光線の入射高ｈが最も高くなるレンズをレンズＧｈとする。

【0024】

このとき、第１レンズ群Ｌ１は、最も物体側のレンズからレンズＧｈの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される負の屈折力の第１ａ群Ｌ１ａ、レンズＧｈから開口絞りＳＰの物体側に隣接して配置されたレンズまでで構成される第１ｂ群Ｌ１ｂを有する。更に開口絞りＳＰの像側に配置されたレンズにより構成される第１ｃ群Ｌ１ｃからなる。

【0025】

そして、第１ａ群Ｌ１ａの焦点距離をｆ１ａ、全系の焦点距離をｆとするとき、
−１．５＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．５ ・・・（１）
なる条件式を満足する。

【0026】

次に、条件式（１）の技術的意味について説明する。条件式（１）は、第１ａ群Ｌ１ａの焦点距離を適切に設定することで、レンズの大型化を防ぎながら軸外光束のケラレを少なくするための条件式である。条件式（１）の上限値を超えて第１ａ群Ｌ１ａの負の屈折力が強くなる（負の屈折力の絶対値が大きくなる）と、光線のはねあげが大きくなり像側に続く第１ｂ群Ｌ１ｂの有効径が大型化してしまう。

【0027】

条件式（１）の下限値を超えて、第１ａ群Ｌ１ａの負の屈折力が弱くなる（負の屈折力の絶対値が小さくなる）と、入射瞳を充分に物体側へ移動させることができず、第１ａ群Ｌ１ａの径が大型化してしまう。より好ましくは、条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−１．０＜ｆ１ａ／ｆ＜−０．６ ・・・（１ａ）

【0028】

以上により、本発明では、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して収差変動が少なく、高い光学性能を有し、周辺光量を充分確保した撮像光学系Ｌ０を得ている。

【0029】

次に本発明のより好ましい構成について説明する。第１ａ群Ｌ１ａと第１ｂ群Ｌ１ｂとの合成焦点距離をｆ１ａｂとする。第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２とする。無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第１レンズ群Ｌ１が光軸上を移動する移動量をＴ１とする。但し、フォーカシングに際してのレンズ群の移動量の符号は無限遠に合焦しているときと比較して近距離に合焦しているときにレンズ群が像側に位置するときを正とする。また、近距離とは撮像倍率が−０．５のときをいう。

【0030】

このとき次の条件式のうち１つ以上を満足するのが良い。
｜ｆ／ｆ１ａｂ｜＜０．２５ ・・・（２）
｜ｆ／ｆ２｜＜０．４０ ・・・（３）
０．３０＜｜Ｔ１／ｆ｜＜０．９５ ・・・（４）

【0031】

次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。条件式（２）は、開口絞りＳＰの物体側のレンズ系の屈折力を弱めることにより、長いバックフォーカスを確保して、例えばデジタル一眼レフカメラなどの撮像装置への対応を容易にしている。条件式（２）の上限値を超えると長いバックフォーカスを確保するのが困難となる。条件式（２）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
０．０５＜｜ｆ／ｆ１ａｂ｜＜０．１５ ・・・（２ａ）

【0032】

条件式（３）は、第２レンズ群の屈折力を弱くすることでフォーカシングに際してのコマ収差の変動・像面湾曲の変動を少なくするためのものである。条件式（３）の上限値を超えるとコマ収差や像面湾曲を良好に補正するのが困難になる。条件式（３）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
｜ｆ／ｆ２｜＜０．３２ ・・・（３ａ）

【0033】

条件式（４）は無限遠から近距離へのフォーカシングにおける第１レンズ群Ｌ１の移動量Ｔ１に関する。条件式（４）の下限値を超えると、近距離での撮影倍率が低くなる。

【0034】

条件式（４）の上限値を超えて、フォーカシングに伴う第１レンズ群Ｌ１の移動量が大きくなると、各レンズを保持する鏡筒で軸外光束がけられやすくなるか、光束がけられないようするためレンズ有効径が大型化してしまう。条件式（４）は、より好ましくは次の数値範囲とするのが良い。
０．３５＜｜Ｔ１／ｆ｜＜０．８５ ・・・（４ａ）

【0035】

また各実施例において好ましくは次の構成をとるのが良い。第１ｂ群Ｌ１ｂに含まれる開口絞りＳＰに隣接して配置されたレンズは像側のレンズ面が凹形状であり、第１ｃ群Ｌ１ｃに含まれる開口絞りＳＰに隣接して配置されたレンズは物体側のレンズ面が凹形状であることが好ましい。

【0036】

開口絞りＳＰを挟んで対称のレンズ形状とすれば諸収差、特に球面収差、コマ収差等の補正が容易になる。第２レンズ群Ｌ２に含まれるレンズの中で最も像側には、物体側のレンズ面が凹形状の正レンズが配置されていることが良い。これによれば、撮像光学系Ｌ０をデジタルカメラに用いて、撮影する場合にセンサ面で反射した外光がさらにレンズ面に反射して起こるゴースト、フレアを低減することが容易になる。

【0037】

第１ａ群Ｌ１ａは、物体側から像側へ順に配置された、負レンズ、正レンズ、負レンズから成ることが好ましい。これによれば、第１ａ群Ｌ１ａにおいて球面収差およびコマ収差を良好に補正することが容易になる。

【0038】

次に各実施例のレンズ構成の特徴について説明する。実施例１において、第１ｂ群Ｌ１ｂは、物体側から像側へ順に配置された、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなる。実施例２、３において、第１ｂ群Ｌ１ｂは、物体側から像側へ順に配置された正レンズ、正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合レンズよりなる。

【0039】

実施例１、２において、第１ｃ群Ｌ１ｃは、物体側から像側へ順に配置された、負レンズと正レンズを接合した接合レンズ、正レンズよりなる。実施例３において、第１ｃ群Ｌ１ｃは物体側から像側へ順に配置された正レンズと負レンズを接合した接合レンズ、正レンズよりなる。実施例１乃至３において、第２レンズ群Ｌ２は物体側から像側へ順に配置された負レンズ、正レンズよりなる。

【0040】

以上の如く構成することによって、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して高い光学性能を有し、周辺光量を充分確保した撮像光学系が容易に得られる。

【0041】

以上、本発明の好ましい撮像光学系の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは言うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

【0042】

次に、図７を用いて、本発明の撮像光学系を用いた撮像装置（デジタルカメラ）の実施例を説明する。

【0043】

図７において、１０は実施例１乃至３の撮像光学系１を有する撮影レンズである。撮像光学系１は保持部材である鏡筒２に保持されている。２０はカメラ本体であり、撮影レンズ１０からの光束を上方に反射するクイックリターンミラー３、撮影レンズ１０の像形成位置に配置された焦点板４より構成されている。更に、焦点板４に形成された逆像を正立像に変換するペンタダハプリズム５、その正立像を観察するための接眼レンズ６などによって構成されている。

【0044】

７は感光面であり、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等のズームレンズによって形成される像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）や銀塩フィルムが配置される。撮影時にはクイックリターンミラー３が光路から退避して、感光面７上に撮影レンズ１０によって像が形成される。実施例１乃至３にて説明した利益は、本実施例に開示したような撮像装置において効果的に享受される。また本発明の撮像光学系はクイックリターンミラーのない、ミラーレスのカメラにも同様に適用することができる。またプロジェクター用の画像投射光学系に適用することもできる。

【0045】

以下に実施例１乃至３に対応する数値データ１乃至３を示す。各数値データにおいてｉは物体側から数えた面の順番を示す。数値データにおいてｒｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ面の曲率半径、ｄｉは物体側より順に第ｉ番目のレンズ厚及び空気間隔、ｎｄｉとνｄｉは各々物体側より順に第ｉ番目のレンズの材料の屈折率とアッベ数である。

【0046】

また、焦点距離、Ｆナンバー等のスペックに加え、像高は半画角を決定する最大像高、レンズ全長は第１レンズ面から像面までの距離である。バックフォーカスＢＦは最終レンズ面から像面までの長さを示している。また、各光学面の間隔ｄが（可変）となっている部分は、フォーカシングに際して変化するものであり、別表に無限遠と近距離に合焦したときの面間隔を記している。また前述の各条件式に関するパラメータと数値データとの関係を表１に示す。

【0047】

（数値データ１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 44.754 1.33 1.51742 52.4
2 20.133 2.64
3 37.890 2.21 1.83481 42.7
4 126.802 1.37
5 -56.860 1.08 1.65412 39.7
6 37.197 0.10
7 25.847 4.24 1.91082 35.3
8 -91.901 0.10
9 22.695 5.37 1.49700 81.5
10 -27.281 1.21 1.67300 38.1
11 16.999 4.00
12(絞り) ∞ 3.22
13 -17.664 1.08 1.74951 35.3
14 -57.124 2.52 1.77250 49.6
15 -19.984 0.10
16 43.300 3.11 1.59522 67.7
17 -54.253 (可変)
18 -120.283 1.02 1.57135 53.0
19 40.483 1.26
20 -197.824 1.49 1.83400 37.2
21 -47.842 (可変)
像面 ∞

【0048】

各種データ
無限遠
焦点距離 55.99
Fナンバー 2.91
像高 21.60
レンズ全長 83.72

無限遠 近距離

d17 1.59 6.52
d21 44.70 64.14

【0049】

（数値データ２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 100.713 1.90 1.51742 52.4 34.40
2 31.744 2.40 31.62
3 54.445 3.70 1.83481 42.7 31.45
4 335.375 1.80 31.08
5 -93.936 1.70 1.65412 39.7 31.08
6 65.641 0.15 31.74
7 40.381 5.26 1.91082 35.3 32.72
8 274.681 0.20 32.39
9 97.015 3.61 1.77250 49.6 32.21
10 -230.550 0.15 31.80
11 46.053 6.93 1.43875 94.9 30.02
12 -53.455 1.60 1.67300 38.1 28.55
13 28.307 5.38 25.80
14(絞り) ∞ 5.07 25.75
15 -28.710 1.70 1.74951 35.3 25.70
16 -91.895 5.27 1.77250 49.6 27.21
17 -32.073 0.15 28.40
18 59.915 4.50 1.59522 67.7 28.26
19 -138.951 (可変) 27.84
20 -271.305 1.50 1.57135 53.0 27.02
21 59.363 2.14 28.00
22 -463.747 2.49 1.83400 37.2 28.20
23 -84.618 (可変) 28.84
像面 ∞

【0050】

各種データ
無限遠
焦点距離 91.23
Fナンバー 2.91
像高 34.00
レンズ全長 132.54

無限遠 近距離
d19 2.62 11.75
d25 72.31 101.74

【0051】

（数値データ３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd 有効径
1 102.350 1.90 1.51742 52.4 34.74
2 30.964 3.04 31.82
3 54.214 3.61 1.83481 42.7 31.50
4 300.347 1.72 30.99
5 -96.419 1.70 1.65412 39.7 30.99
6 66.963 0.15 31.69
7 39.557 5.68 1.91082 35.3 32.77
8 262.701 0.20 32.37
9 93.505 3.34 1.77250 49.6 32.18
10 -307.363 0.15 31.79
11 45.450 7.06 1.43875 94.9 30.09
12 -53.047 1.60 1.67300 38.1 28.60
13 27.448 2.68 25.82
14(絞り) ∞ 5.07 25.84
15 -29.243 4.10 1.77250 49.6 25.87
16 -19.345 1.30 1.74951 35.3 26.63
17 -31.853 0.15 28.00
18 57.017 5.01 1.59522 67.7 27.99
19 -128.825 (可変) 27.52
20 -198.208 1.50 1.57135 53.0 26.32
21 59.707 2.21 27.39
22 -577.406 2.81 1.83400 37.2 27.77
23 -79.829 (可変) 28.54
像面 ∞

【0052】

各種データ
無限遠
焦点距離 90.00
Fナンバー 2.91
像高 34.00
レンズ全長 132.06

無限遠 近距離
d19 2.68 10.70
d23 71.55 102.77

【0053】

【表1】

【符号の説明】

【0054】

Ｌ０ 撮像光学系 Ｌ１ 第１レンズ群 Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ１ａ 第１ａ群 Ｌ１ｂ 第１ｂ群 Ｌ１ｃ 第１ｃ群
ＳＰ 開口絞り

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】