特開 2023-137086 光学系、光学機器、および光学系の製造方法

(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】P2023137086

(43)【公開日】2023-09-29

(54)【発明の名称】光学系、光学機器、および光学系の製造方法

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/00 20060101AFI20230922BHJP

   G02B 13/18 20060101ALN20230922BHJP

【ＦＩ】

G02B13/00

G02B13/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】18

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022043101

(22)【出願日】2022-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】000004112

【氏名又は名称】株式会社ニコン

(74)【代理人】

【識別番号】100092897

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正悟

(74)【代理人】

【識別番号】100157417

【弁理士】

【氏名又は名称】並木 敏章

(72)【発明者】

【氏名】幸島 知之

【テーマコード（参考）】

2H087

【Ｆターム（参考）】

2H087KA02

2H087KA03

2H087LA01

2H087MA07

2H087MA09

2H087NA07

2H087PA08

2H087PA09

2H087PA16

2H087PA19

2H087PA20

2H087PB11

2H087PB13

2H087QA01

2H087QA02

2H087QA03

2H087QA05

2H087QA12

2H087QA18

2H087QA19

2H087QA21

2H087QA26

2H087QA38

2H087QA41

2H087QA42

2H087QA45

2H087QA46

2H087RA05

2H087RA12

2H087RA13

2H087RA32

2H087RA44

(57)【要約】

【課題】小型でありながら、明るくて良好な光学性能を有する光学系を提供する。
【解決手段】光学系ＯＬは、前群ＧＡと、中間群ＧＭと、後群ＧＲとからなり、中間群ＧＭは、第１合焦レンズ群ＧＦ１と、第２合焦レンズ群ＧＦ２とを有し、合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、前群ＧＡと後群ＧＲとが像面Ｉに対して固定され、後群ＧＲは、後群ＧＲの最も像面側に配置された負レンズを有し、以下の条件式を満足する。
０．０９＜ｆＦ２／ｆＡ＜０．４０
０．１０＜ｆＡ／｜ｆＦ１｜＜３．００
但し、ｆＡ：前群ＧＡの焦点距離
ｆＦ１：第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離
ｆＦ２：第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、中間群と、後群とからなり、
前記中間群は、第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群よりも像面側に配置された第２合焦レンズ群とを有し、
合焦の際、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、前記前群と前記後群とが像面に対して固定され、
前記後群は、前記後群の最も像面側に配置された負レンズを有し、
以下の条件式を満足する光学系。
０．０９＜ｆＦ２／ｆＡ＜０．４０
０．１０＜ｆＡ／｜ｆＦ１｜＜３．００
但し、ｆＡ：前記前群の焦点距離
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2】

開口絞りをさらに有し、
以下の条件式を満足する請求項１に記載の光学系。
０．０５＜ｆＳｒ／ｆＳａ＜１．５０
但し、ｆＳｒ：前記光学系における前記開口絞りよりも像面側に配置されたレンズの無限遠合焦状態における合成焦点距離
ｆＳａ：前記光学系における前記開口絞りよりも物体側に配置されたレンズの無限遠合焦状態における合成焦点距離

【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。
０．１０＜（－ｆＲ）／ｆＦ２＜６．００
但し、ｆＲ：前記後群の焦点距離

【請求項4】

以下の条件式を満足する請求項１～３のいずれか一項に記載の光学系。
０．３０＜｜ｆＦ１｜／（－ｆＲ）＜６．００
但し、ｆＲ：前記後群の焦点距離

【請求項5】

以下の条件式を満足する請求項１～４のいずれか一項に記載の光学系。
０．１０＜ｆＡ／（－ｆＲ）＜４．００
但し、ｆＲ：前記後群の焦点距離

【請求項6】

以下の条件式を満足する請求項１～５のいずれか一項に記載の光学系。
０．０１＜ｆＦ２／｜ｆＦ１｜＜３．００

【請求項7】

以下の条件式を満足する請求項１～６のいずれか一項に記載の光学系。
０．５０＜Ｙ／Ｂｆ＜４．００
但し、Ｙ：前記光学系の像高
Ｂｆ：前記光学系のバックフォーカス

【請求項8】

以下の条件式を満足する請求項１～７のいずれか一項に記載の光学系。
１．００＜ｆ／Ｂｆ＜６．００
但し、ｆ：前記光学系の焦点距離
Ｂｆ：前記光学系のバックフォーカス

【請求項9】

以下の条件式を満足する請求項１～８のいずれか一項に記載の光学系。
０．８０＜ＴＬ／ｆ＜６．００
但し、ｆ：前記光学系の焦点距離
ＴＬ：前記光学系の全長

【請求項10】

以下の条件式を満足する請求項１～９のいずれか一項に記載の光学系。
０．１０＜ｆｅ／ｆＲ＜０．９０
但し、ｆｅ：前記後群の最も像面側に配置された負レンズの焦点距離
ｆＲ：前記後群の焦点距離

【請求項11】

開口絞りをさらに有し、
前記第１合焦レンズ群が前記開口絞りの像面側に対向して配置される請求項１～１０のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項12】

前記前群と前記中間群との間に配置された開口絞りをさらに有する請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項13】

前記中間群は、前記第１合焦レンズ群と、前記第２合焦レンズ群とからなる請求項１～１２のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項14】

前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、正の屈折力を有する請求項１～１３のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項15】

前記前群は、正の屈折力を有する請求項１～１４のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項16】

前記後群は、負の屈折力を有する請求項１～１５のいずれか一項に記載の光学系。

【請求項17】

請求項１～１６のいずれか一項に記載の光学系を備えて構成される光学機器。

【請求項18】

光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、中間群と、後群とからなる光学系の製造方法であって、
前記中間群は、第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群よりも像面側に配置された第２合焦レンズ群とを有し、
合焦の際、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、前記前群と前記後群とが像面に対して固定され、
前記後群は、前記後群の最も像面側に配置された負レンズを有し、
以下の条件式を満足するように、
レンズ鏡筒内に各レンズを配置する光学系の製造方法。
０．０９＜ｆＦ２／ｆＡ＜０．４０
０．１０＜ｆＡ／｜ｆＦ１｜＜３．００
但し、ｆＡ：前記前群の焦点距離
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

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、光学系、光学機器、および光学系の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このような光学系においては、小型にしつつ、明るくて良好な光学性能を得ることが難しい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１９１５０２号公報

【発明の概要】

【0004】

本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、中間群と、後群とからなり、前記中間群は、第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群よりも像面側に配置された第２合焦レンズ群とを有し、合焦の際、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、前記前群と前記後群とが像面に対して固定され、前記後群は、前記後群の最も像面側に配置された負レンズを有し、以下の条件式を満足する。
０．０９＜ｆＦ２／ｆＡ＜０．４０
０．１０＜ｆＡ／｜ｆＦ１｜＜３．００
但し、ｆＡ：前記前群の焦点距離
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

【0005】

本発明に係る光学機器は、上記光学系を備えて構成される。

【0006】

本発明に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群と、中間群と、後群とからなる光学系の製造方法であって、前記中間群は、第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群よりも像面側に配置された第２合焦レンズ群とを有し、合焦の際、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、前記前群と前記後群とが像面に対して固定され、前記後群は、前記後群の最も像面側に配置された負レンズを有し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
０．０９＜ｆＦ２／ｆＡ＜０．４０
０．１０＜ｆＡ／｜ｆＦ１｜＜３．００
但し、ｆＡ：前記前群の焦点距離
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

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

【図2】図２（Ａ）、図２（Ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。

【図3】第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

【図4】図４（Ａ）、図４（Ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。

【図5】第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

【図6】図６（Ａ）、図６（Ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。

【図7】第４実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

【図8】図８（Ａ）、図８（Ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。

【図9】本実施形態に係る光学系を備えたカメラの構成を示す図である。

【図10】本実施形態に係る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】

【0008】

以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、本実施形態に係る光学系を備えたカメラ（光学機器）を図９に基づいて説明する。このカメラ１は、図９に示すように、本体２と、本体２に装着される撮影レンズ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、液晶画面５とを備える。撮影レンズ３は、複数のレンズ群からなる光学系ＯＬ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）とを備える。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と、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモータと、モータ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ＯＬ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に表示することが可能である。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。また、図９に示す光学系ＯＬは、撮影レンズ３に備えられる光学系を模式的に示したものであり、光学系ＯＬのレンズ構成はこの構成に限定されるものではない。

【0010】

次に、本実施形態に係る光学系について説明する。本実施形態に係る光学系ＯＬの一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群ＧＡと、中間群ＧＭと、後群ＧＲとから構成される。中間群ＧＭは、第１合焦レンズ群ＧＦ１と、第１合焦レンズ群ＧＦ１よりも像面側に配置された第２合焦レンズ群ＧＦ２とを有する。合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、前群ＧＡと後群ＧＲとが像面Ｉに対して固定される。後群ＧＲは、後群ＧＲの最も像面側に配置された負レンズ（Ｌ４４）を有する。

【0011】

上記構成の下、本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１）および条件式（２）を満足する。
０．０９＜ｆＦ２／ｆＡ＜０．４０ ・・・（１）
０．１０＜ｆＡ／｜ｆＦ１｜＜３．００ ・・・（２）
但し、ｆＡ：前群ＧＡの焦点距離
ｆＦ１：第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離
ｆＦ２：第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離

【0012】

本実施形態によれば、小型でありながら、明るくて良好な光学性能を有する光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。本実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でも良く、図５に示す光学系ＯＬ（３）でも良く、図７に示す光学系ＯＬ（４）でも良い。

【0013】

条件式（１）は、第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離と、前群ＧＡの焦点距離との適切
な関係を規定するものである。条件式（１）を満足することで、コマ収差および像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。

【0014】

条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、前群ＧＡの屈折力が強くなりすぎるため、球面収差、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（１）の上限値を０．３５、さらに０．３２に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0015】

条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、第２合焦レンズ群ＧＦ２の屈折力が強くなりすぎるため、近距離物体に合焦する際のコマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（１）の下限値を０．１３、さらに０．１７に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0016】

条件式（２）は、前群ＧＡの焦点距離と、第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（２）を満足することで、球面収差およびコマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。

【0017】

条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第１合焦レンズ群ＧＦ１の屈折力が強くなりすぎるため、近距離物体に合焦する際の球面収差およびコマ収差の補正を行うことが困難になる。条件式（２）の上限値を２．５０、さらに２．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0018】

条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、前群ＧＡの屈折力が強くなりすぎるため、球面収差、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（２）の下限値を０．４０、さらに０．４５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0019】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、開口絞りＳをさらに有し、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
０．０５＜ｆＳｒ／ｆＳａ＜１．５０ ・・・（３）
但し、ｆＳｒ：光学系ＯＬにおける開口絞りＳよりも像面側に配置されたレンズの無限遠合焦状態における合成焦点距離
ｆＳａ：光学系ＯＬにおける開口絞りＳよりも物体側に配置されたレンズの無限遠合焦状態における合成焦点距離

【0020】

条件式（３）は、光学系ＯＬにおける開口絞りＳよりも像面側に配置されたレンズの無限遠合焦状態における合成焦点距離と、光学系ＯＬにおける開口絞りＳよりも物体側に配置されたレンズの無限遠合焦状態における合成焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（３）を満足することで、球面収差、コマ収差および像面湾曲を良好に補正することができる。

【0021】

条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、光学系ＯＬにおける開口絞りＳよりも物体側に配置されたレンズの屈折力が強くなりすぎるため、球面収差、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（３）の上限値を１．００、さらに０．５０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0022】

条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、光学系ＯＬにおける開口絞りＳよりも像面側に配置されたレンズの屈折力が強くなりすぎるため、球面収差、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（３）の下限値を０．１３、さらに０．１８に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0023】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．１０＜（－ｆＲ）／ｆＦ２＜６．００ ・・・（４）
但し、ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離

【0024】

条件式（４）は、後群ＧＲの焦点距離と、第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（４）を満足することで、コマ収差および像面湾曲を良好に補正することができる。

【0025】

条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、第２合焦レンズ群ＧＦ２の屈折力が強くなりすぎるため、近距離物体に合焦する際のコマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（４）の上限値を５．００、さらに４．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0026】

条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、後群ＧＲの屈折力が強くなりすぎるため、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（４）の下限値を０．６０、さらに１．１０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0027】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
０．３０＜｜ｆＦ１｜／（－ｆＲ）＜６．００ ・・・（５）
但し、ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離

【0028】

条件式（５）は、第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離と、後群ＧＲの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（５）を満足することで、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。

【0029】

条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、後群ＧＲの屈折力が強くなりすぎるため、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（５）の上限値を４．００、さらに２．８０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0030】

条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、第１合焦レンズ群ＧＦ１の屈折力が強くなりすぎるため、近距離物体に合焦する際の球面収差およびコマ収差の補正を行うことが困難になる。条件式（５）の下限値を０．５０、さらに０．８５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0031】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
０．１０＜ｆＡ／（－ｆＲ）＜４．００ ・・・（６）
但し、ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離

【0032】

条件式（６）は、前群ＧＡの焦点距離と、後群ＧＲの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（６）を満足することで、コマ収差および像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。

【0033】

条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、後群ＧＲの屈折力が強くなりすぎるため、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（６）の上限値を３．００、さらに２．５０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0034】

条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、前群ＧＡの屈折力が強くなりすぎるため、球面収差、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（６）の下限値を０．５０、さらに１．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0035】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
０．０１＜ｆＦ２／｜ｆＦ１｜＜３．００ ・・・（７）

【0036】

条件式（７）は、第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離と、第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（７）を満足することで、コマ収差等の諸収差を良好に補正することができる。

【0037】

条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、第１合焦レンズ群ＧＦ１の屈折力が強くなりすぎるため、近距離物体に合焦する際の球面収差およびコマ収差の補正を行うことが困難になる。条件式（７）の上限値を１．５０、さらに０．７８に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0038】

条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、第２合焦レンズ群ＧＦ２の屈折力が強くなりすぎるため、近距離物体に合焦する際のコマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（７）の下限値を０．０５、さらに０．１０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0039】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
０．５０＜Ｙ／Ｂｆ＜４．００ ・・・（８）
但し、Ｙ：光学系ＯＬの像高
Ｂｆ：光学系ＯＬのバックフォーカス

【0040】

条件式（８）は、光学系ＯＬの像高と、光学系ＯＬのバックフォーカスとの適切な関係を規定するものである。なお、本実施形態において、光学系ＯＬのバックフォーカスは、光学系ＯＬの最も像面側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の空気換算距離とする。条件式（８）を満足することで、小型でありながら、明るくて良好な光学性能を有する光学系を得ることが可能になる。条件式（８）の上限値を３．００、さらに２．００に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（８）の下限値を１．００、さらに１．４０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0041】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
１．００＜ｆ／Ｂｆ＜６．００ ・・・（９）
但し、ｆ：光学系ＯＬの焦点距離
Ｂｆ：光学系ＯＬのバックフォーカス

【0042】

条件式（９）は、光学系ＯＬの焦点距離と、光学系ＯＬのバックフォーカスとの適切な関係を規定するものである。条件式（９）を満足することで、小型でありながら、明るくて良好な光学性能を有する光学系を得ることが可能になる。条件式（９）の上限値を５．００、さらに４．２０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（９）の下限値を１．８０、さらに２．４０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0043】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
０．８０＜ＴＬ／ｆ＜６．００ ・・・（１０）
但し、ｆ：光学系ＯＬの焦点距離
ＴＬ：光学系ＯＬの全長

【0044】

条件式（１０）は、光学系ＯＬの全長と、光学系ＯＬの焦点距離との適切な関係を規定するものである。なお、本実施形態において、光学系ＯＬの全長は、光学系ＯＬの最も物体側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離（但し、光学系ＯＬの最も像面側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離は空気換算距離）とする。条件式（１０）を満足することで、小型でありながら、明るくて良好な光学性能を有する光学系を得ることが可能になる。条件式（１０）の上限値を５．００、さらに３．２０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１０）の下限値を１．４０、さらに１．７８に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0045】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
０．１０＜ｆｅ／ｆＲ＜０．９０ ・・・（１１）
但し、ｆｅ：後群ＧＲの最も像面側に配置された負レンズの焦点距離
ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離

【0046】

条件式（１１）は、後群ＧＲの最も像面側に配置された負レンズの焦点距離と、後群ＧＲの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（１１）を満足することで、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。

【0047】

条件式（１１）の対応値が上限値を上回ると、後群ＧＲの屈折力が強くなりすぎるため、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（１１）の上限値を０．８５、さらに０．７５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0048】

条件式（１１）の対応値が下限値を下回ると、後群ＧＲの最も像面側に配置された負レンズの屈折力が強くなりすぎるため、像面湾曲の補正を行うことが困難になる。条件式（１１）の下限値を０．１５、さらに０．２０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

【0049】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、開口絞りＳをさらに有し、第１合焦レンズ群ＧＦ１が開口絞りＳの像面側に対向して配置されることが望ましい。これにより、近距離物体に合焦する際の球面収差、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが可能になる。

【0050】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、前群ＧＡと中間群ＧＭとの間に配置された開口絞りＳをさらに有することが望ましい。これにより、近距離物体に合焦する際の球面収差、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが可能になる。

【0051】

本実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、中間群ＧＭは、第１合焦レンズ群ＧＦ１と、第２合焦レンズ群ＧＦ２とからなることが望ましい。これにより、小型でありながら、近距離物体に合焦する際の諸収差の補正を行うことが可能になる。

【0052】

本実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第１合焦レンズ群ＧＦ１および第２合焦レンズ群ＧＦ２は、正の屈折力を有することが望ましい。これにより、近距離物体に合焦する際の球面収差、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが可能になる。

【0053】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、前群ＧＡは、正の屈折力を有することが望ましい。これにより、球面収差、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが可能になる。

【0054】

本実施形態に係る光学系ＯＬは、後群ＧＲは、負の屈折力を有することが望ましい。これにより、コマ収差および像面湾曲の補正を行うことが可能になる。

【0055】

続いて、図１０を参照しながら、本実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、前群ＧＡと、中間群ＧＭと、後群ＧＲとを配置する（ステップＳＴ１）。次に、中間群ＧＭに、第１合焦レンズ群ＧＦ１と、第１合焦レンズ群ＧＦ１よりも像面側の第２合焦レンズ群ＧＦ２とを配置する（ステップＳＴ２）。次に、合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、前群ＧＡと後群ＧＲとが像面Ｉに対して固定されるように構成する（ステップＳＴ３）。また、後群ＧＲの最も像面側に、負レンズを配置する（ステップＳＴ４）。そして、少なくとも上記条件式（１）および条件式（２）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ５）。このような製造方法によれば、小型でありながら、明るくて良好な光学性能を有する光学系を製造することが可能になる。

【実施例0056】

以下、本実施形態の実施例に係る光学系ＯＬを図面に基づいて説明する。図１、図３、図５、図７は、第１～第４実施例に係る光学系ＯＬ｛ＯＬ（１）～ＯＬ（４）｝の構成及び屈折力配分を示す断面図である。第１～第４実施例に係る光学系ＯＬ（１）～ＯＬ（４）の断面図では、無限遠から近距離物体へ合焦する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示している。

【0057】

これらの図１、図３、図５、図７において、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。

【0058】

以下に表１～表４を示すが、この内、表１は第１実施例、表２は第２実施例、表３は第３実施例、表４は第４実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）を選んでいる。

【0059】

［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、ωは半画角（単位は°（度））、Ｙは像高を示す。ＴＬは無限遠合焦時の光学系の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離にＢｆ（バックフォーカス）を加えた距離を示し、Ｂｆは無限遠合焦時の光学系の最も像面側のレンズ面から像面までの光軸上の距離（空気換算距離）を示す。

【0060】

また、［全体諸元］の表において、ｆＡは、前群の焦点距離を示す。ｆＲは、後群の焦点距離を示す。ｆＦ１は、第１合焦レンズ群の焦点距離を示す。ｆＦ２は、第２合焦レンズ群の焦点距離を示す。ｆＳａは、光学系における開口絞りよりも物体側に配置されたレンズの無限遠合焦状態における合成焦点距離を示す。ｆＳｒは、光学系における開口絞りよりも像面側に配置されたレンズの無限遠合焦状態における合成焦点距離を示す。ｆｅは、後群の最も像面側に配置された負レンズの焦点距離を示す。

【0061】

［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は光学部材の材料のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材料のｄ線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、（絞りＳ）は開口絞りＳ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。光学面が非球面であ
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。

【0062】

［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（サグ量）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。

【0063】

Ｘ（ｙ）＝（ｙ²／Ｒ）／｛１＋（１－κ×ｙ²／Ｒ²）^1/2｝＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ …（Ａ）

【0064】

［可変間隔データ］の表には、［レンズ諸元］の表において面間隔が（Ｄｉ）となっている面番号ｉでの面間隔を示す。また、［可変間隔データ］の表には、無限遠合焦状態での面間隔、および近距離合焦状態での面間隔を示す。［可変間隔データ］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離を、βは撮影倍率をそれぞれ示す。また、Ｄ０は物体から光学系における最も物体側の光学面までの距離を示す。

【0065】

［レンズ群データ］の表には、各レンズ群のそれぞれの始面（最も物体側の面）と焦点距離を示す。

【0066】

以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、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、これに限られるものではない。

【0067】

ここまでの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。

【0068】

（第１実施例）
第１実施例について、図１～図２および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る光学系ＯＬ（１）は、光軸に沿って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と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。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と第３レンズ群Ｇ３とが異なる軌跡（移動量）で光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。各レンズ群記号に付けている符号（＋）もしくは（－）は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。

【0069】

開口絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配設される。合焦の際、開口絞りＳは、像面Ｉに対して位置が固定される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が前群ＧＡを構成し、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３が中間群ＧＭを構成し、第４レンズ群Ｇ４が後群ＧＲを構成する。また、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当し、第３レンズ群Ｇ３が第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当する。

【0070】

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ１１と、両凸形状の正レンズＬ１２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１３とが接合された接合正レンズと、から構成される。

【0071】

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とが接合された接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３と、から構成される。正レンズＬ２３は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像面側の面が非球面であり、正レンズＬ２３は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１０がレンズ本体の物体側の面、面番号１１がレンズ本体の像面側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１２が樹脂層の像面側の面を示す。

【0072】

第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１から構成される。正レンズＬ３１は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像面側の面が非球面であり、正レンズＬ３１は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１３がレンズ本体の物体側の面、面番号１４がレンズ本体の像面側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１５が樹脂層の像面側の面を示す。

【0073】

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２とが接合された接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ４３と、像面側に平面を向けた平凹形状の負レンズＬ４４と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。

【0074】

以下の表１に、第１実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

【0075】

（表１）
［全体諸元］
ｆ＝36.050 ＦＮＯ＝1.442
ω＝31.814 Ｙ＝20.374
ＴＬ＝83.685 Ｂｆ＝12.113
ｆＡ＝154.383 ｆＲ＝-70.566
ｆＦ１＝150.000 ｆＦ２＝42.786
ｆＳａ＝154.383 ｆＳｒ＝41.385
ｆｅ＝-49.090
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 -84.278 1.000 1.48749 70.31
2 34.272 0.582
3 42.331 6.737 1.83481 42.73
4 -39.159 0.900 1.76182 26.58
5 -167.335 1.600
6 ∞ (D6) （絞りＳ）
7 -23.995 0.900 1.64769 33.73
8 28.408 5.263 1.83481 42.73
9 214.240 0.100
10 69.377 5.846 1.83481 42.73
11 -52.510 0.100 1.56093 36.64
12* -50.272 (D12)
13 133.009 7.274 1.77250 49.62
14 -47.184 0.100 1.56093 36.64
15* -41.494 (D15)
16 -101.299 1.000 1.68893 31.16
17 37.985 11.824 1.83481 42.73
18 -43.191 0.100
19 -79.644 1.000 1.78472 25.64
20 863.090 6.024
21 -30.438 1.300 1.62004 36.40
22 ∞ Bf
［非球面データ］
第１２面
κ=1.0000,A4=9.82707E-06,A6=8.10431E-09,A8=-4.53816E-11,A10=8.08855E-14
第１５面
κ=1.0000,A4=7.20448E-06,A6=3.36893E-10,A8=3.34430E-11,A10=-3.62441E-14
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝36.050 β＝-0.03333
D0 ∞ 1073.885
D6 13.904 12.690
D12 4.519 4.847
D15 1.500 2.386
Bf 12.113 12.113
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 154.383
G2 7 150.000
G3 13 42.786
G4 16 -70.566

【0076】

図２（Ａ）は、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図２（Ｂ）は、第１実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。無限遠合焦時の各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。近距離合焦時の各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長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。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用い、重複する説明は省略する。

【0077】

各諸収差図より、第１実施例に係る光学系は、無限遠合焦時のみならず近距離合焦時においても、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。

【0078】

（第２実施例）
第２実施例について、図３～図４および表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る光学系ＯＬ（２）は、光軸に沿って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と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。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と第３レンズ群Ｇ３とが異なる軌跡（移動量）で光軸に沿って物体側へ移動し、
隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。

【0079】

開口絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配設される。合焦の際、開口絞りＳは、像面Ｉに対して位置が固定される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が前群ＧＡを構成し、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３が中間群ＧＭを構成し、第４レンズ群Ｇ４が後群ＧＲを構成する。また、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当し、第３レンズ群Ｇ３が第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当する。

【0080】

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と、から構成される。正メニスカスレンズＬ１２は、物体側のレンズ面が非球面である。

【0081】

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とが接合された接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３と、から構成される。正レンズＬ２３は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像面側の面が非球面であり、正レンズＬ２３は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１１がレンズ本体の物体側の面、面番号１２がレンズ本体の像面側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１３が樹脂層の像面側の面を示す。

【0082】

第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１から構成される。正レンズＬ３１は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像面側の面が非球面であり、正レンズＬ３１は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１４がレンズ本体の物体側の面、面番号１５がレンズ本体の像面側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１６が樹脂層の像面側の面を示す。

【0083】

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って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Ｌ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２とが接合された接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ４３と、像面側に平面を向けた平凹形状の負レンズＬ４４と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。

【0084】

以下の表２に、第２実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

【0085】

（表２）
［全体諸元］
ｆ＝48.500 ＦＮＯ＝1.442
ω＝24.256 Ｙ＝21.413
ＴＬ＝92.309 Ｂｆ＝12.113
ｆＡ＝144.537 ｆＲ＝-64.985
ｆＦ１＝141.932 ｆＦ２＝42.786
ｆＳａ＝144.537 ｆＳｒ＝45.388
ｆｅ＝-398.038
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 44.354 3.671 1.83481 42.73
2 68.031 2.679
3* 30.946 5.657 1.83481 42.73
4 119.179 0.686
5 456.720 0.900 1.59270 35.27
6 23.170 5.704
7 ∞ (D7) （絞りＳ）
8 -19.295 0.900 1.64769 33.72
9 24.301 6.226 1.83481 42.73
10 222.101 0.100
11 51.221 7.224 1.77250 49.62
12 -44.866 0.100 1.56093 36.64
13* -44.287 (D13)
14 51.773 6.423 1.77250 49.62
15 -154.916 0.100 1.56093 36.64
16* -74.031 (D16)
17 -510.487 12.769 1.85026 32.35
18 -20.236 1.000 1.90265 35.73
19 -61.076 0.100
20 -98.851 1.024 1.75520 27.57
21 48.753 4.694
22 -235.917 1.300 1.59270 35.27
23 ∞ Bf
［非球面データ］
第３面
κ=1.0000,A4=1.39886E-06,A6=7.46585E-09,A8=-1.84946E-11,A10=7.06419E-14
第１３面
κ=1.0000,A4=6.25043E-06,A6=7.63434E-09,A8=-2.42103E-12,A10=2.61079E-14
第１６面
κ=1.0000,A4=1.51632E-05,A6=-2.12876E-09,A8=3.12457E-11,A10=-4.64496E-14
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝48.500 β＝-0.03333
D0 ∞ 1427.370
D7 12.239 11.399
D13 5.200 4.948
D16 1.500 2.591
Bf 12.113 12.113
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 144.537
G2 8 141.932
G3 14 42.786
G4 17 -64.985

【0086】

図４（Ａ）は、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図４（Ｂ）は、第２実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第２実施例に係る光学系は、無限遠合焦時のみならず近距離合焦時においても、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。

【0087】

（第３実施例）
第３実施例について、図５～図６および表３を用いて説明する。図５は、第３実施例に
係る光学系のレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る光学系ＯＬ（３）は、光軸に沿って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と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。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と第３レンズ群Ｇ３とが異なる軌跡（移動量）で光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。

【0088】

開口絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配設される。合焦の際、開口絞りＳは、像面Ｉに対して位置が固定される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が前群ＧＡを構成し、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３が中間群ＧＭを構成し、第４レンズ群Ｇ４が後群ＧＲを構成する。また、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当し、第３レンズ群Ｇ３が第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当する。

【0089】

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に平面を向けた平凹形状の負レンズＬ１１と、両凸形状の正レンズＬ１２と両凹形状の負レンズＬ１３とが接合された接合正レンズと、から構成される。

【0090】

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とが接合された接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３と、から構成される。正レンズＬ２３は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像面側の面が非球面であり、正レンズＬ２３は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１０がレンズ本体の物体側の面、面番号１１がレンズ本体の像面側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１２が樹脂層の像面側の面を示す。

【0091】

第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１から構成される。正レンズＬ３１は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像面側の面が非球面であり、正レンズＬ３１は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１３がレンズ本体の物体側の面、面番号１４がレンズ本体の像面側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１５が樹脂層の像面側の面を示す。

【0092】

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２とが接合された接合正レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３と、像面側に平面を向けた平凹形状の負レンズＬ４４と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。

【0093】

以下の表３に、第３実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

【0094】

（表３）
［全体諸元］
ｆ＝36.050 ＦＮＯ＝1.442
ω＝31.808 Ｙ＝20.358
ＴＬ＝80.563 Ｂｆ＝12.113
ｆＡ＝175.868 ｆＲ＝-103.535
ｆＦ１＝100.040 ｆＦ２＝50.621
ｆＳａ＝175.868 ｆＳｒ＝38.887
ｆｅ＝-55.498
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 ∞ 1.000 1.48749 70.32
2 27.539 0.516
3 31.701 6.527 1.83481 42.73
4 -58.413 0.900 1.72825 28.38
5 142.453 2.116
6 ∞ (D6) （絞りＳ）
7 -23.996 0.900 1.59270 35.27
8 27.203 5.321 1.83481 42.73
9 403.040 0.124
10 75.848 5.128 1.83481 42.73
11 -58.068 0.100 1.56093 36.64
12* -54.564 (D12)
13 1598.814 5.843 1.75500 52.34
14 -40.976 0.100 1.56093 36.64
15* -38.468 (D15)
16 -119.723 1.000 1.72825 28.38
17 34.445 12.585 1.90265 35.73
18 -36.878 0.100
19 -43.561 2.607 1.84666 23.80
20 -236.442 4.820
21 -32.894 1.300 1.59270 35.27
22 ∞ Bf
［非球面データ］
第１２面
κ=1.0000,A4=1.47674E-05,A6=-1.08656E-08,A8=8.95106E-12,A10=-3.68687E-15
第１５面
κ=1.0000,A4=4.77686E-06,A6=1.19495E-08,A8=1.37062E-11,A10=3.29111E-14
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝36.050 β＝-0.03333
D0 ∞ 1081.803
D6 12.622 10.849
D12 3.342 4.228
D15 1.500 2.387
Bf 12.113 12.113
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 175.868
G2 7 100.040
G3 13 50.621
G4 16 -103.535

【0095】

図６（Ａ）は、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図６（Ｂ）は、第３実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第３実施例に係る光学系は、無限遠合焦時のみならず近距離合焦時においても、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。

【0096】

（第４実施例）
第４実施例について、図７～図８および表４を用いて説明する。図７は、第４実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第４実施例に係る光学系ＯＬ（４）は、光軸に沿って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、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。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と第３レンズ群Ｇ３とが異なる軌跡（移動量）で光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。

【0097】

開口絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配設される。合焦の際、開口絞りＳは、像面Ｉに対して位置が固定される。本実施例では、第１レンズ群Ｇ１が前群ＧＡを構成し、第２レンズ群Ｇ２および第３レンズ群Ｇ３が中間群ＧＭを構成し、第４レンズ群Ｇ４が後群ＧＲを構成する。また、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当し、第３レンズ群Ｇ３が第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当する。

【0098】

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ１１と、両凸形状の正レンズＬ１２と両凹形状の負レンズＬ１３とが接合された接合正レンズと、から構成される。

【0099】

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２とが接合された接合負レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、から構成される。正レンズＬ２３は、ガラス製レンズ本体の像面側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の像面側の面が非球面であり、正レンズＬ２３は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１０がレンズ本体の物体側の面、面番号１１がレンズ本体の像面側の面および樹脂層の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１２が樹脂層の像面側の面を示す。

【0100】

第３レンズ群Ｇ３は、両凸形状の正レンズＬ３１から構成される。正レンズＬ３１は、ガラス製レンズ本体の物体側の面に樹脂層が設けられて構成されるハイブリッド型のレンズである。樹脂層の物体側の面が非球面であり、正レンズＬ３１は複合型の非球面レンズである。後述の［レンズ諸元］において、面番号１３が樹脂層の物体側の面、面番号１４が樹脂層の像面側の面およびレンズ本体の物体側の面（両者が接合する面）、面番号１５がレンズ本体の像面側の面を示す。

【0101】

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２とが接合された接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３と、像面側に平面を向けた平凹形状の負レンズＬ４４と、から構成される。負レンズＬ４４は、物体側のレンズ面が非球面である。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。

【0102】

以下の表４に、第４実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

【0103】

（表４）
［全体諸元］
ｆ＝35.112 ＦＮＯ＝1.442
ω＝32.665 Ｙ＝20.478
ＴＬ＝87.133 Ｂｆ＝12.113
ｆＡ＝168.367 ｆＲ＝-123.746
ｆＦ１＝-296.732 ｆＦ２＝37.728
ｆＳａ＝168.367 ｆＳｒ＝39.129
ｆｅ＝-37.837
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
1 -21747.283 1.000 1.53172 48.78
2 37.213 1.800
3 53.194 5.462 1.83481 42.73
4 -51.168 0.900 1.59270 35.27
5 894.133 3.497
6 ∞ (D6) （絞りＳ）
7 -24.253 0.900 1.59270 35.27
8 23.894 6.015 1.83481 42.73
9 349.058 1.946
10 -115.833 2.906 1.83481 42.73
11 -55.477 0.100 1.56093 36.64
12* -40.683 (D12)
13* 139.639 0.100 1.56093 36.64
14 80.671 9.768 1.75500 52.34
15 -36.240 (D15)
16 -322.798 1.000 1.59270 35.27
17 33.899 10.635 1.59319 67.90
18 -78.853 0.100
19 230.314 7.179 1.59319 67.90
20 -80.048 4.961
21* -24.506 1.300 1.64769 33.72
22 ∞ Bf
［非球面データ］
第１２面
κ=1.0000,A4=3.42464E-05,A6=-5.39724E-08,A8=2.52868E-10,A10=-3.32459E-13
第１３面
κ=1.0000,A4=1.71135E-05,A6=-8.07673E-08,A8=2.46375E-10,A10=-4.44487E-13
第２１面
κ=1.0000,A4=1.44575E-05,A6=-9.35583E-09,A8=5.29043E-11,A10=-1.33663E-13
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝35.112 β＝-0.03333
D0 ∞ 1046.815
D6 11.400 10.396
D12 2.551 2.350
D15 1.500 2.704
Bf 12.113 12.113
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 168.367
G2 7 -296.732
G3 13 37.728
G4 16 -123.746

【0104】

図８（Ａ）は、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図８（Ｂ）は、第４実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第４実
施例に係る光学系は、無限遠合焦時のみならず近距離合焦時においても、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。

【0105】

次に、［条件式対応値］の表を下記に示す。この表には、各条件式（１）～（１１）に対応する値を、全実施例（第１～第４実施例）について纏めて示す。
条件式（１） ０．０９＜ｆＦ２／ｆＡ＜０．４０
条件式（２） ０．１０＜ｆＡ／｜ｆＦ１｜＜３．００
条件式（３） ０．０５＜ｆＳｒ／ｆＳａ＜１．５０
条件式（４） ０．１０＜（－ｆＲ）／ｆＦ２＜６．００
条件式（５） ０．３０＜｜ｆＦ１｜／（－ｆＲ）＜６．００
条件式（６） ０．１０＜ｆＡ／（－ｆＲ）＜４．００
条件式（７） ０．０１＜ｆＦ２／｜ｆＦ１｜＜３．００
条件式（８） ０．５０＜Ｙ／Ｂｆ＜４．００
条件式（９） １．００＜ｆ／Ｂｆ＜６．００
条件式（１０） ０．８０＜ＴＬ／ｆ＜６．００
条件式（１１） ０．１０＜ｆｅ／ｆＲ＜０．９０

【0106】

［条件式対応値］（第１～第４実施例）
条件式 第１実施例 第２実施例 第３実施例 第４実施例
（１） 0.277 0.296 0.288 0.224
（２） 1.029 1.018 1.758 0.567
（３） 0.268 0.314 0.221 0.232
（４） 1.649 1.519 2.045 3.280
（５） 2.126 2.184 0.966 2.398
（６） 2.188 2.224 1.699 1.361
（７） 0.285 0.301 0.506 0.127
（８） 1.682 1.768 1.681 1.691
（９） 2.976 4.004 2.976 2.899
（１０） 2.321 1.903 2.235 2.482
（１１） 0.696 6.125 0.536 0.306

【0107】

上記各実施例によれば、小型でありながら、明るくて良好な光学性能を有する光学系を実現することができる。

【0108】

上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。

【0109】

以下の内容は、本実施形態の光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。

【0110】

本実施形態の光学系の実施例として４群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、５群、６群、７群等）の光学系を構成することもできる。具体的には、本実施形態の光学系の最も物体側や最も像面側に、レンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。本実施形態の光学系の中間群における第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群との間に、レンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、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を示す。

【0111】

レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正す
る防振レンズ群としても良い。

【0112】

レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。

【0113】

レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。

【0114】

開口絞りは、前群を構成する第１レンズ群と、中間群を構成する第２レンズ群との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。また、開口絞りの像面側に対向して第１合焦レンズ群が配置されてもよい。

【0115】

各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。

【符号の説明】

【0116】

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
Ｉ 像面 Ｓ 開口絞り

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】