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(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】P2024171233
(43)【公開日】2024-12-11
(54)【発明の名称】光学系および光学装置
(51)【国際特許分類】
G02B 13/00 20060101AFI20241204BHJP
G02B 13/18 20060101ALN20241204BHJP
【ＦＩ】
G02B13/00
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023088198
(22)【出願日】2023-05-29
(71)【出願人】
【識別番号】306037311
【氏名又は名称】富士フイルム株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】斉藤 広樹
【テーマコード（参考）】
2H087
【Ｆターム（参考）】
2H087KA01
2H087LA01
2H087MA07
2H087PA11
2H087PA12
2H087PA16
2H087PA20
2H087PB14
2H087PB15
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA34
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
2H087UA06
(57)【要約】
【課題】高解像でありながら、小型に構成され、広い画角を有し、かつ、Ｆナンバーが小さい光学系、およびこの光学系を備えた光学装置を提供する。
【解決手段】１つのレンズ成分を１枚の単レンズもしくは１つの接合レンズとした場合に、複数のレンズ成分を含む光学系であって、光学系内には、開口径が可変であり光学系のＦナンバーを決定する開口絞りと、合焦の際に移動する少なくとも１つの合焦群とが配置される。光学系は、予め定められた条件式を満足する。
【選択図】図１
【解決手段】１つのレンズ成分を１枚の単レンズもしくは１つの接合レンズとした場合に、複数のレンズ成分を含む光学系であって、光学系内には、開口径が可変であり光学系のＦナンバーを決定する開口絞りと、合焦の際に移動する少なくとも１つの合焦群とが配置される。光学系は、予め定められた条件式を満足する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
１つのレンズ成分を１枚の単レンズもしくは１つの接合レンズとした場合に、複数のレンズ成分を含む光学系であって、
前記光学系内には、開口径が可変であり前記光学系のＦナンバーを決定する開口絞りと、合焦の際に移動する少なくとも１つの合焦群とが配置され、
前記開口絞りより物体側に位置し負の屈折力を有し最も像側の面が凹形状であるレンズ成分を負凹レンズ成分とし、
前記光学系の前記負凹レンズ成分のうち、光軸を含む断面において前記負凹レンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線と光軸との角度の絶対値が最大となる前記負凹レンズ成分を第１負凹レンズ成分とし、
前記第１負凹レンズ成分の前記角度をα１とし、
α１の単位を度とし、α１の符号を負とし、
無限遠物体に合焦した状態における開放ＦナンバーをＦＮｏとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の焦点距離をｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をωｍとし、
Ｙ＝ｆ×ｔａｎωｍとした場合、
－８０＜α１＜－３０ （１）
０．５＜ＦＮｏ＜２．３ （２）
０．５＜Ｂｆ／Ｙ＜１．７ （３）
で表される条件式（１）、（２）、および（３）を満足する光学系。
前記光学系内には、開口径が可変であり前記光学系のＦナンバーを決定する開口絞りと、合焦の際に移動する少なくとも１つの合焦群とが配置され、
前記開口絞りより物体側に位置し負の屈折力を有し最も像側の面が凹形状であるレンズ成分を負凹レンズ成分とし、
前記光学系の前記負凹レンズ成分のうち、光軸を含む断面において前記負凹レンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線と光軸との角度の絶対値が最大となる前記負凹レンズ成分を第１負凹レンズ成分とし、
前記第１負凹レンズ成分の前記角度をα１とし、
α１の単位を度とし、α１の符号を負とし、
無限遠物体に合焦した状態における開放ＦナンバーをＦＮｏとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の焦点距離をｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をωｍとし、
Ｙ＝ｆ×ｔａｎωｍとした場合、
－８０＜α１＜－３０ （１）
０．５＜ＦＮｏ＜２．３ （２）
０．５＜Ｂｆ／Ｙ＜１．７ （３）
で表される条件式（１）、（２）、および（３）を満足する光学系。
【請求項2】
前記開口絞りより像側に位置し正の屈折力を有するレンズ成分のうち、最も物体側のレンズ成分をＰレンズ成分とし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとした場合、
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
で表される条件式（４）を満足する請求項１に記載の光学系。
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとした場合、
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
で表される条件式（４）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項3】
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
前記Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとした場合、
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
で表される条件式（５）を満足する請求項２に記載の光学系。
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
前記Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとした場合、
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
で表される条件式（５）を満足する請求項２に記載の光学系。
【請求項4】
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
光軸を含む断面において、前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度と、前記Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とし、
α２の単位を度とし、
前記法線を求めた前記面が凹面の場合はα２の符号を負とし、前記法線を求めた前記面が凸面の場合はα２の符号を正とした場合、
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（６）を満足する請求項２に記載の光学系。
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
光軸を含む断面において、前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度と、前記Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とし、
α２の単位を度とし、
前記法線を求めた前記面が凹面の場合はα２の符号を負とし、前記法線を求めた前記面が凸面の場合はα２の符号を正とした場合、
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（６）を満足する請求項２に記載の光学系。
【請求項5】
前記Ｐレンズ成分の焦点距離をｆＰとした場合、
０．１＜Ｙ／ｆＰ＜０．９ （７）
で表される条件式（７）を満足する請求項２に記載の光学系。
０．１＜Ｙ／ｆＰ＜０．９ （７）
で表される条件式（７）を満足する請求項２に記載の光学系。
【請求項6】
ωｍの単位を度とした場合、
３２＜ωｍ＜５５ （８）
で表される条件式（８）を満足する請求項１に記載の光学系。
３２＜ωｍ＜５５ （８）
で表される条件式（８）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項7】
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置までの光軸上の距離をＤｅｎｐとした場合、
０．８３＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２．５ （９）
で表される条件式（９）を満足する請求項１に記載の光学系。
０．８３＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２．５ （９）
で表される条件式（９）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項8】
無限遠物体に合焦した状態における近軸射出瞳位置から像面までの光軸上の距離をＤｅｘｐとし、
前記像面と前記近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、前記光学部材については空気換算距離を用いてＤｅｘｐを計算する場合、
０．２５＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．５ （１０）
で表される条件式（１０）を満足する請求項１に記載の光学系。
前記像面と前記近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、前記光学部材については空気換算距離を用いてＤｅｘｐを計算する場合、
０．２５＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．５ （１０）
で表される条件式（１０）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項9】
最至近物体に合焦した状態における前記光学系の横倍率をＢとした場合、
０．０７＜｜Ｂ｜＜０．３ （１１）
で表される条件式（１１）を満足する請求項１に記載の光学系。
０．０７＜｜Ｂ｜＜０．３ （１１）
で表される条件式（１１）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項10】
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる前記合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群の焦点距離をｆｆｍとした場合、
０．０５＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．９５ （１２）
で表される条件式（１２）を満足する請求項１に記載の光学系。
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる前記合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群の焦点距離をｆｆｍとした場合、
０．０５＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．９５ （１２）
で表される条件式（１２）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項11】
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる前記合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群より物体側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＦとした場合、
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３）
で表される条件式（１３）を満足する請求項１に記載の光学系。
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる前記合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群より物体側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＦとした場合、
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３）
で表される条件式（１３）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項12】
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群のγをγｆｍとした場合、
０．３８＜｜γｆｍ｜＜２．５ （１４）
で表される条件式（１４）を満足する請求項１に記載の光学系。
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群のγをγｆｍとした場合、
０．３８＜｜γｆｍ｜＜２．５ （１４）
で表される条件式（１４）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項13】
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群のＭｆをＭｆｍとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をＴＬとした場合、
０．００６＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１５ （１５）
で表される条件式（１５）を満足する請求項１に記載の光学系。
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群のＭｆをＭｆｍとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をＴＬとした場合、
０．００６＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１５ （１５）
で表される条件式（１５）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項14】
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群より像側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＲとした場合、
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６）
で表される条件式（１６）を満足する請求項１に記載の光学系。
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群より像側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＲとした場合、
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６）
で表される条件式（１６）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項15】
前記第１負凹レンズ成分の最も像側の面から前記開口絞りまでの間に、負レンズと正レンズとが物体側から順に接合されて最も物体側の面が凹形状である第１接合レンズが配置されている請求項１に記載の光学系。
【請求項16】
前記第１接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ１とした場合、
－２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．０２５ （１７）
で表される条件式（１７）を満足する請求項１５に記載の光学系。
－２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．０２５ （１７）
で表される条件式（１７）を満足する請求項１５に記載の光学系。
【請求項17】
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とした場合、
前記Ｐレンズ成分の最も像側の面から前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面までの間に、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された第２接合レンズが配置されている請求項２に記載の光学系。
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とした場合、
前記Ｐレンズ成分の最も像側の面から前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面までの間に、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された第２接合レンズが配置されている請求項２に記載の光学系。
【請求項18】
前記第２接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ２とした場合、
０．０２＜ｆ／Ｒｃ２＜１．５ （１８）
で表される条件式（１８）を満足する請求項１７に記載の光学系。
０．０２＜ｆ／Ｒｃ２＜１．５ （１８）
で表される条件式（１８）を満足する請求項１７に記載の光学系。
【請求項19】
前記開口絞りより像側に位置し正の屈折力を有するレンズ成分のうち、最も物体側のレンズ成分をＰレンズ成分とし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとし、
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
前記Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとし、
光軸を含む断面において、前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度と、前記Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とし、
α２の単位を度とし、
前記法線を求めた前記面が凹面の場合はα２の符号を負とし、前記法線を求めた前記面が凸面の場合はα２の符号を正とした場合、
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（４）、（５）、および（６）を満足する請求項１に記載の光学系。
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとし、
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
前記Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとし、
光軸を含む断面において、前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度と、前記Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とし、
α２の単位を度とし、
前記法線を求めた前記面が凹面の場合はα２の符号を負とし、前記法線を求めた前記面が凸面の場合はα２の符号を正とした場合、
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（４）、（５）、および（６）を満足する請求項１に記載の光学系。
【請求項20】
請求項１から請求項１９のいずれか１項に記載の光学系を備えた光学装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示の技術は、光学系、および光学装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、デジタルカメラ等の光学装置に使用可能な光学系として、下記特許文献１および特許文献２に記載のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０２２－１１７７７５号公報
【特許文献2】特開２０２１－１１７４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
高解像でありながら、小型に構成され、広い画角を有し、かつ、Ｆナンバーが小さい光学系が要望されている。これらの要求レベルは年々高まっている。
【0005】
本開示は、高解像でありながら、小型に構成され、広い画角を有し、かつ、Ｆナンバーが小さい光学系、およびこの光学系を備えた光学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】
【0006】
本開示の第１の態様の光学系は、１つのレンズ成分を１枚の単レンズもしくは１つの接合レンズとした場合に、複数のレンズ成分を含む光学系であって、光学系内には、開口径が可変であり光学系のＦナンバーを決定する開口絞りと、合焦の際に移動する少なくとも１つの合焦群とが配置され、
－８０＜α１＜－３０ （１）
０．５＜ＦＮｏ＜２．３ （２）
０．５＜Ｂｆ／Ｙ＜１．７ （３）
で表される条件式（１）、（２）、および（３）を満足する。上記態様の光学系では、以下のように定めている。開口絞りより物体側に位置し負の屈折力を有し最も像側の面が凹形状であるレンズ成分を負凹レンズ成分としている。光学系の負凹レンズ成分のうち、光軸を含む断面において負凹レンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置におけるその面の法線と光軸との角度の絶対値が最大となる負凹レンズ成分を第１負凹レンズ成分としている。第１負凹レンズ成分の角度をα１とし、α１の単位を度とし、α１の符号を負としている。無限遠物体に合焦した状態における開放ＦナンバーをＦＮｏとしている。無限遠物体に合焦した状態における光学系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆとしている。無限遠物体に合焦した状態における光学系の焦点距離をｆとしている。無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をωｍとしている。Ｙ＝ｆ×ｔａｎωｍとしている。
－８０＜α１＜－３０ （１）
０．５＜ＦＮｏ＜２．３ （２）
０．５＜Ｂｆ／Ｙ＜１．７ （３）
で表される条件式（１）、（２）、および（３）を満足する。上記態様の光学系では、以下のように定めている。開口絞りより物体側に位置し負の屈折力を有し最も像側の面が凹形状であるレンズ成分を負凹レンズ成分としている。光学系の負凹レンズ成分のうち、光軸を含む断面において負凹レンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置におけるその面の法線と光軸との角度の絶対値が最大となる負凹レンズ成分を第１負凹レンズ成分としている。第１負凹レンズ成分の角度をα１とし、α１の単位を度とし、α１の符号を負としている。無限遠物体に合焦した状態における開放ＦナンバーをＦＮｏとしている。無限遠物体に合焦した状態における光学系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆとしている。無限遠物体に合焦した状態における光学系の焦点距離をｆとしている。無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をωｍとしている。Ｙ＝ｆ×ｔａｎωｍとしている。
【0007】
開口絞りより像側に位置し正の屈折力を有するレンズ成分のうち、最も物体側のレンズ成分をＰレンズ成分とし、無限遠物体に合焦した状態における開口絞りからＰレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとし、無限遠物体に合焦した状態における開口絞りから光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとした場合、上記態様の光学系は、
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
で表される条件式（４）を満足することが好ましい。
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
で表される条件式（４）を満足することが好ましい。
【0008】
光学系のレンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、上記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとした場合、上記態様の光学系は、
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
で表される条件式（５）を満足することが好ましい。
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
で表される条件式（５）を満足することが好ましい。
【0009】
光軸を含む断面において、上記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置におけるその面の法線が光軸となす角度と、上記Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置におけるその面の法線が光軸となす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とした場合、上記態様の光学系は、
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（６）を満足することが好ましい。なお、ここでは、α２の単位を度とし、法線を求めた面が凹面の場合はα２の符号を負とし、法線を求めた面が凸面の場合はα２の符号を正とする。
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（６）を満足することが好ましい。なお、ここでは、α２の単位を度とし、法線を求めた面が凹面の場合はα２の符号を負とし、法線を求めた面が凸面の場合はα２の符号を正とする。
【0010】
上記Ｐレンズ成分の焦点距離をｆＰとした場合、上記態様の光学系は、
０．１＜Ｙ／ｆＰ＜０．９ （７）
で表される条件式（７）を満足することが好ましい。
０．１＜Ｙ／ｆＰ＜０．９ （７）
で表される条件式（７）を満足することが好ましい。
【0011】
ωｍの単位を度とした場合、上記態様の光学系は、
３２＜ωｍ＜５５ （８）
で表される条件式（８）を満足することが好ましい。
３２＜ωｍ＜５５ （８）
で表される条件式（８）を満足することが好ましい。
【0012】
無限遠物体に合焦した状態における光学系の最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置までの光軸上の距離をＤｅｎｐとした場合、上記態様の光学系は、
０．８３＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２．５ （９）
で表される条件式（９）を満足することが好ましい。
０．８３＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２．５ （９）
で表される条件式（９）を満足することが好ましい。
【0013】
無限遠物体に合焦した状態における近軸射出瞳位置から像面までの光軸上の距離をＤｅｘｐとした場合、上記態様の光学系は、
０．２５＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．５ （１０）
で表される条件式（１０）を満足することが好ましい。なお、像面と近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、光学部材については空気換算距離を用いてＤｅｘｐを計算する。
０．２５＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．５ （１０）
で表される条件式（１０）を満足することが好ましい。なお、像面と近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、光学部材については空気換算距離を用いてＤｅｘｐを計算する。
【0014】
最至近物体に合焦した状態における光学系の横倍率をＢとした場合、上記態様の光学系は、
０．０７＜｜Ｂ｜＜０．３ （１１）
で表される条件式（１１）を満足することが好ましい。
０．０７＜｜Ｂ｜＜０．３ （１１）
で表される条件式（１１）を満足することが好ましい。
【0015】
光学系の合焦群それぞれについて、無限遠物体から最至近物体に合焦する際の合焦群の移動量をＭｆとし、無限遠物体に合焦した状態における合焦群の横倍率をβｆとし、無限遠物体に合焦した状態における合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、光学系の合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、最大合焦群の焦点距離をｆｆｍとした場合、上記態様の光学系は、
０．０５＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．９５ （１２）
で表される条件式（１２）を満足することが好ましい。
０．０５＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．９５ （１２）
で表される条件式（１２）を満足することが好ましい。
【0016】
上記最大合焦群より物体側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＦとした場合、上記態様の光学系は、
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３）
で表される条件式（１３）を満足することが好ましい。
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３）
で表される条件式（１３）を満足することが好ましい。
【0017】
上記最大合焦群のγをγｆｍとした場合、上記態様の光学系は、
０．３８＜｜γｆｍ｜＜２．５ （１４）
で表される条件式（１４）を満足することが好ましい。
０．３８＜｜γｆｍ｜＜２．５ （１４）
で表される条件式（１４）を満足することが好ましい。
【0018】
上記最大合焦群のＭｆをＭｆｍとし、無限遠物体に合焦した状態における光学系の最も物体側のレンズ面から光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をＴＬとした場合、上記態様の光学系は、
０．００６＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１５ （１５）
で表される条件式（１５）を満足することが好ましい。
０．００６＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１５ （１５）
で表される条件式（１５）を満足することが好ましい。
【0019】
上記最大合焦群より像側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＲとした場合、上記態様の光学系は、
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６）
で表される条件式（１６）を満足することが好ましい。
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６）
で表される条件式（１６）を満足することが好ましい。
【0020】
第１負凹レンズ成分の最も像側の面から開口絞りまでの間に、負レンズと正レンズとが物体側から順に接合されて最も物体側の面が凹形状である第１接合レンズが配置されていることが好ましい。そして、第１接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ１とした場合、上記態様の光学系は、
－２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．０２５ （１７）
で表される条件式（１７）を満足することが好ましい。
－２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．０２５ （１７）
で表される条件式（１７）を満足することが好ましい。
【0021】
上記Ｐレンズ成分の最も像側の面から上記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面までの間に、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された第２接合レンズが配置されていることが好ましい。そして、第２接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ２とした場合、上記態様の光学系は、
０．０２＜ｆ／Ｒｃ２＜１．５ （１８）
で表される条件式（１８）を満足することが好ましい。
０．０２＜ｆ／Ｒｃ２＜１．５ （１８）
で表される条件式（１８）を満足することが好ましい。
【0022】
上記態様の光学系は、上記条件式（４）、（５）、および（６）を同時に満足することが好ましい。
【0023】
なお、本明細書の「～からなり」、「～からなる」は、挙げられた構成要素以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、並びに、絞り、フィルタ、およびカバーガラス等のレンズ以外の光学要素、並びに、レンズフランジ、レンズバレル、撮像素子、および手振れ補正機構等の機構部分、等が含まれていてもよいことを意図する。
【0024】
本明細書の「～群」は、複数のレンズからなる構成に限らず、１枚のみのレンズからなる構成としてもよい。本明細書の「正の屈折力を有する～群」は、群全体として正の屈折力を有することを意味する。同様に「負の屈折力を有する～群」は、群全体として負の屈折力を有することを意味する。本明細書の「正の屈折力を有するレンズ成分」は、レンズ成分全体として正の屈折力を有することを意味する。同様に「負の屈折力を有するレンズ成分」は、レンズ成分全体として負の屈折力を有することを意味する。
【0025】
単レンズは、接合されていない１枚のレンズである。本明細書においては、複合非球面レンズ（レンズ（例えば球面レンズ）と、そのレンズ上に形成された非球面形状の膜とが一体的に構成されて、全体として１つの非球面レンズとして機能するレンズ）は、接合レンズとは見なさず、１枚のレンズとして扱う。非球面を含むレンズに関する曲率半径、屈折力の符号、および面形状は、特に断りが無い限り、近軸領域のものを用いる。曲率半径の符号は、物体側に凸形状を向けた面の曲率半径の符号を正、像側に凸形状を向けた面の曲率半径の符号を負とする。
【0026】
条件式で用いている「焦点距離」は、近軸焦点距離である。条件式で用いている「光軸上の距離」は、特に断りが無い限り、幾何学的距離である。「空気換算距離でのバックフォーカス」は、光学系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の空気換算距離である。条件式で用いている値は、特に断りがない限り、無限遠物体に合焦した状態においてｄ線を基準とした場合の値である。
【発明の効果】
【0027】
本開示によれば、高解像でありながら、小型に構成され、広い画角を有し、かつ、Ｆナンバーが小さい光学系、およびこの光学系を備えた光学装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】実施例１の光学系に対応し、一実施形態に係る光学系の構成を示す断面図である。
【図3】開口径が可変の開口絞りの一例を示す図である。
【図4】最大有効径の位置を説明するための図である。
【図5】条件式の記号を説明するための図である。
【図6】実施例１の光学系の各収差図である。
【図7】実施例２の光学系の構成を示す断面図である。
【図8】実施例２の光学系の各収差図である。
【図9】実施例３の光学系の構成を示す断面図である。
【図10】実施例３の光学系の各収差図である。
【図11】実施例４の光学系の構成を示す断面図である。
【図12】実施例４の光学系の各収差図である。
【図13】実施例５の光学系の構成を示す断面図である。
【図14】実施例５の光学系の各収差図である。
【図15】実施例６の光学系の構成を示す断面図である。
【図16】実施例６の光学系の各収差図である。
【図17】実施例７の光学系の構成を示す断面図である。
【図18】実施例７の光学系の各収差図である。
【図19】実施例８の光学系の構成を示す断面図である。
【図20】実施例８の光学系の各収差図である。
【図21】実施例９の光学系の構成を示す断面図である。
【図22】実施例９の光学系の各収差図である。
【図23】実施例１０の光学系の構成を示す断面図である。
【図24】実施例１０の光学系の各収差図である。
【図25】一実施形態に係る撮像装置の正面側の斜視図である。
【図26】一実施形態に係る撮像装置の背面側の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、図面を参照しながら本開示の実施形態について説明する。
【0030】
図１に、本開示の一実施形態に係る光学系の無限遠物体に合焦した状態における構成の断面図を示す。図２に、図１の光学系の各合焦状態における構成と光束の断面図を示す。図２には、「無限遠」と付した上段に無限遠物体に合焦した状態を示し、「最至近」と付した下段に最至近物体に合焦した状態を示す。なお、本明細書では、無限遠の距離にある物体を「無限遠物体」といい、最至近の距離にある物体を「最至近物体」という。図２の上段には光束として、無限遠物体に合焦した状態における、軸上光束および最大半画角ωｍの光束を示す。図２の下段には、光束として、最至近物体に合焦した状態における、軸上光束および最大半画角の光束を示す。図１および図２では、左側が物体側であり、右側が像側である。図１および図２に示す例は後述の実施例１の光学系に対応している。以下では主に図１を参照しながら説明する。
【0031】
本開示の光学系は、複数のレンズ成分を含む。本明細書において、「レンズ成分」とは、単レンズのこと、もしくは２枚以上のレンズを接合してなる接合レンズのことをいう。１枚の単レンズ、もしくは１つの接合レンズが１つのレンズ成分である。レンズ成分が単レンズの場合は、「レンズ成分の最も物体側の面」はその単レンズの物体側の面であり、「レンズ成分の最も像側の面」はその単レンズの像側の面である。
【0032】
一例として、図１の光学系は、光軸Ｚに沿って物体側から像側へ順に配列された、レンズ成分Ｃ１～Ｃ１２の１２個のレンズ成分を含む。
【0033】
図１の例の各レンズ成分は以下のように構成されている。レンズ成分Ｃ１は、単レンズであるレンズＬ１ａからなる。レンズ成分Ｃ２は、単レンズであるレンズＬ１ｂからなる。レンズ成分Ｃ３は、レンズＬ１ｃとレンズＬ１ｄとが接合された接合レンズからなる。レンズ成分Ｃ４は、レンズＬ１ｅとレンズＬ１ｆとが接合された接合レンズからなる。レンズ成分Ｃ５は、単レンズであるレンズＬ１ｇからなる。レンズ成分Ｃ６は、単レンズであるレンズＬ１ｈからなる。レンズ成分Ｃ７は、レンズＬ２ａとレンズＬ２ｂとが接合された接合レンズからなる。レンズ成分Ｃ８は、単レンズであるレンズＬ２ｃからなる。レンズ成分Ｃ９は、単レンズであるレンズＬ２ｄからなる。レンズ成分Ｃ１０は、単レンズであるレンズＬ２ｅからなる。レンズ成分Ｃ１１は、単レンズであるレンズＬ３ａからなる。レンズ成分Ｃ１２は、単レンズであるレンズＬ３ｂからなる。
【0034】
なお、図１の例では、光学系が光学装置に適用されることを想定して、光学系より像側に平行平板状の光学部材ＰＰが配置された例を示している。光学部材ＰＰは、各種フィルタ、および／又はカバーガラス等を想定した部材である。各種フィルタは、ローパスフィルタ、赤外線カットフィルタ、および／又は特定の波長域をカットするフィルタ等である。光学部材ＰＰは屈折力を有しない部材である。光学部材ＰＰを省略して光学装置を構成することも可能である。
【0035】
本開示の光学系内には、光学系のＦナンバーを決定する開口絞りＳｔが配置される。開口絞りＳｔは、開口径が可変の開口部を有する。この開口径を変化させることによってＦナンバーを変更することが可能であるので、Ｆナンバーの調節が可能である。
【0036】
図１の例では、レンズ成分Ｃ５とレンズ成分Ｃ６との間には開口絞りＳｔが配置されている。図１に示す開口絞りＳｔは、大きさおよび形状を示すのではなく、光軸方向の位置を示す。開口絞りＳｔのこの図示方法は、光学系の構成を示す他の断面図においても同様である。
【0037】
開口絞りＳｔは、例えば図３に示すように、光軸Ｚを中心とした円周上に間隔をもって配置された複数の絞り羽根８を有し、全体として円環状の遮光部を形成するように構成することができる。この遮光部より径方向内側の部分が開口部であり、光が通る部分である。開口部は略円形であり、この円形の直径が開口径９である。複数の絞り羽根８を開閉方向に移動させることにより、図３に示すように開口径９が変化する。なお、図３の開口絞りＳｔは８枚の絞り羽根８を有するが、図の煩雑化を避けるため、図３では１つの絞り羽根８にのみ参照符号を付している。また、図３は一例であり、１つの開口絞りＳｔが含む絞り羽根８の数は任意に設定可能である。
【0038】
また、本開示の光学系内には、合焦の際に移動する少なくとも１つの合焦群が配置される。合焦の際、合焦群が光軸Ｚに沿って移動し、その他の群は像面Ｓｉｍに対して固定される。合焦群が移動することによって、合焦が行われる。
【0039】
一例として、図１の光学系は、単焦点光学系であり、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３との３つのレンズ群からなる。図１の例では第２レンズ群Ｇ２が合焦群である。図１の光学系の各レンズ群は以下のように構成されている。第１レンズ群Ｇ１は、レンズ成分Ｃ１～Ｃ６の６つのレンズ成分と、開口絞りＳｔとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、レンズ成分Ｃ７～Ｃ１０の４つのレンズ成分からなる。第３レンズ群Ｇ３は、レンズ成分Ｃ１１～Ｃ１２の２つのレンズ成分からなる。図１の第２レンズ群Ｇ２の下の左向きの矢印は、無限遠物体から最至近物体への合焦の際に、合焦群が移動する方向を示す。
【0040】
図１の例では、合焦の際に変化する間隔を各レンズ群の境にして、上記の３つのレンズ群からなるように構成している。この構成によれば、光学系の全長を変化させることなく合焦が可能であり、また、合焦群の軽量化が可能である。
【0041】
なお、本明細書における「合焦の際に変化する間隔を各レンズ群の境にして」とは、合焦の際、隣り合うレンズ群の相互間隔が変化し、各レンズ群の内部ではレンズの相互間隔が変化しないことを意味する。すなわち、合焦の際には、各レンズ群単位で移動する、もしくは不動となるように構成される。面と面との間隔のうち、合焦の際に変化する間隔を可変面間隔と呼ぶ場合、例えば、図１の例では、最も物体側の可変面間隔より物体側に配置された全ての光学素子からなる群が第１レンズ群Ｇ１であり、最も物体側の可変面間隔と物体側から２番目の可変面間隔との間に配置された全ての光学素子からなる群が第２レンズ群Ｇ２である。なお、本明細書における「光学素子」は、レンズ、および開口絞りを含む。すなわち、各レンズ群はレンズ以外に開口絞り等の絞りを含んでもよい。
【0042】
以下に、本開示の光学系のレンズ成分に関する好ましい構成について説明する。なお、以下では、条件式の記号は、定義が同じものには同じ記号を用いることにし、記号の定義の重複説明を省略する。また、以下では、冗長さを避けるため「本開示の光学系」を単に「光学系」ともいう。
【0043】
まず、「負凹レンズ成分」および「第１負凹レンズ成分」について説明する。本明細書では、開口絞りＳｔより物体側に位置し、負の屈折力を有し、最も像側の面が凹形状であるレンズ成分を「負凹レンズ成分」と呼ぶ。本開示の光学系は、負凹レンズ成分を含むことが好ましい。このようにした場合は、光学系の物体側の部分を小径化しながら広角化を実現することに有利となる。図１の例では、レンズ成分Ｃ１およびレンズ成分Ｃ２が負凹レンズ成分に対応する。
【0044】
本明細書では、光学系が含む負凹レンズ成分のうち、光軸Ｚを含む断面において、負凹レンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置におけるこの面の法線と光軸Ｚとの角度の絶対値が最大となる負凹レンズ成分を「第１負凹レンズ成分」と呼ぶ。そして、第１負凹レンズ成分の上記角度をα１とする。角度α１は鈍角ではなく鋭角とする。角度α１の単位は度とする。本明細書では、法線を求めた面が凹面の場合は上記角度の符号を負とし、法線を求めた面が凸面の場合は上記角度の符号を正としている。よって、角度α１の符号は負となる。
【0045】
角度α１の定義に用いた「最大有効径の位置」について図４を参照しながら説明する。図４は説明用の図である。図４では、左側が物体側、右側が像側である。図４には、レンズＬｘを通る軸上光束Ｘａおよび軸外光束Ｘｂを示す。図４の例では、軸外光束Ｘｂの上側光線である光線Ｘｂ１が、最も外側を通る光線である。ここでいう「外側」とは、光軸Ｚを中心にした径方向外側、すなわち、光軸Ｚから離れる側である。本明細書においては、この最も外側を通る光線とレンズ面との交点の位置が、最大有効径の位置Ｐｘである。また、最大有効径の位置Ｐｘから光軸Ｚまでの距離の２倍が、レンズＬｘの物体側の面の有効直径ＥＤとなる。なお、図４の例では軸外光束Ｘｂの上側光線が最も外側を通る光線であるが、いずれの光線が最も外側を通る光線になるかは光学系により異なる。
【0046】
図１の例において、第１負凹レンズ成分に対応するのは、レンズ成分Ｃ１である。一例として図５に、レンズ成分Ｃ１の像側の面の最大有効径の位置におけるこの面の法線Ｎｏｒｍ１を示し、法線Ｎｏｒｍ１と光軸Ｚとの角度α１を示す。図１の例のように、第１負凹レンズ成分が光学系の最も物体側のレンズ成分であるように構成した場合は、最も物体側のレンズ成分の小径化に有利となる。
【0047】
上記の角度α１について、光学系は下記条件式（１）を満足することが好ましい。条件式（１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第１負凹レンズ成分における軸外光線の屈折を抑えることができるため、非点収差の抑制に有利となる。条件式（１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、光学系の開口絞りＳｔより物体側の部分を小径化し、かつ歪曲収差の絶対値を小さく維持しながら、広角化を実現することに有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１－１）、（１－２）、および（１－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－８０＜α１＜－３０ （１）
－７０＜α１＜－３３ （１－１）
－６５＜α１＜－３６ （１－２）
－６０＜α１＜－３９ （１－３）
－８０＜α１＜－３０ （１）
－７０＜α１＜－３３ （１－１）
－６５＜α１＜－３６ （１－２）
－６０＜α１＜－３９ （１－３）
【0048】
本開示の光学系においては、第１負凹レンズ成分は、光学系の最も物体側のレンズ成分であるか、もしくは光学系の物体側から２番目のレンズ成分であることが好ましい。このようにした場合は、最も物体側のレンズ成分の小径化に有利となる。
【0049】
第１負凹レンズ成分の最も像側の面から開口絞りＳｔまでの間に、負レンズと正レンズとが物体側から順に接合されて最も物体側の面が凹形状である第１接合レンズが配置されていることが好ましい。このようにした場合は、歪曲収差と倍率色収差とを同時に補正することができる。図１の例では、レンズ成分Ｃ３が第１接合レンズに対応する。
【0050】
光学系は下記条件式（１７）を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における光学系の焦点距離をｆとする。第１接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ１とする。条件式（１７）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、非点収差が補正過剰になることを回避することに有利となる。条件式（１７）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、非点収差の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１７－１）、（１７－２）、および（１７－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．０２５ （１７）
－１．５＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．１ （１７－１）
－１．２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．２ （１７－２）
－１．０５＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．２９ （１７－３）
－２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．０２５ （１７）
－１．５＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．１ （１７－１）
－１．２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．２ （１７－２）
－１．０５＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．２９ （１７－３）
【0051】
次に、「Ｐレンズ成分」について説明する。本明細書では、開口絞りＳｔより像側に位置し正の屈折力を有するレンズ成分のうち、最も物体側のレンズ成分を「Ｐレンズ成分」と呼ぶ。本開示の光学系は、Ｐレンズ成分を含むことが好ましい。このようにした場合は、Ｐレンズ成分より像側の光束を収束させることができるため、光学系のうちＰレンズ成分より像側の部分の小径化が可能となる。図１の例では、レンズ成分Ｃ６がＰレンズ成分に対応する。
【0052】
Ｐレンズ成分は、像側に向かって凸形状のレンズ面を含むことが好ましい。このようにした場合は、球面収差の補正に有利となる。
【0053】
Ｐレンズ成分について、光学系は下記条件式（４）を満足することが好ましい。以下では、無限遠物体に合焦した状態における開口絞りＳｔからＰレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとする。無限遠物体に合焦した状態における光学系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆとする。なお、本明細書において、「光学系の空気換算距離でのバックフォーカス」は、光学系の最も像側のレンズ面から像面Ｓｉｍまでの光軸上の空気換算距離を指す。無限遠物体に合焦した状態における開口絞りＳｔから光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとする。一例として、図２に上記の距離ｄＳｔＰを示す。条件式（４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、開口絞り機構を配置するスペースの確保に有利となる。条件式（４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、光学系の全長の短縮化に有利となり、また、開口絞りＳｔより像側の光学系の小径化に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（４－１）、（４－２）、および（４－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
０．０１＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．２５ （４－１）
０．０１４＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．１５ （４－２）
０．０２３＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．０９９ （４－３）
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
０．０１＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．２５ （４－１）
０．０１４＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．１５ （４－２）
０．０２３＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．０９９ （４－３）
【0054】
光学系は下記条件式（７）を満足することが好ましい。以下では、Ｐレンズ成分の焦点距離をｆＰとする。無限遠物体に合焦した状態における光学系の最大半画角をωｍとする。そして記号Ｙを、Ｙ＝ｆ×ｔａｎωｍと定義する。ｔａｎは正接である。一例として、図２に上記の最大半画角ωｍを示す。条件式（７）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、光学系の開口絞りＳｔより像側の部分の小径化を維持しながらＦナンバーを小さくすることに有利となる。条件式（７）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、球面収差の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（７－１）、（７－２）、および（７－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．１＜Ｙ／ｆＰ＜０．９ （７）
０．１４５＜Ｙ／ｆＰ＜０．８２ （７－１）
０．２１＜Ｙ／ｆＰ＜０．７５ （７－２）
０．２６＜Ｙ／ｆＰ＜０．６９ （７－３）
０．１＜Ｙ／ｆＰ＜０．９ （７）
０．１４５＜Ｙ／ｆＰ＜０．８２ （７－１）
０．２１＜Ｙ／ｆＰ＜０．７５ （７－２）
０．２６＜Ｙ／ｆＰ＜０．６９ （７－３）
【0055】
光学系は下記条件式（２０）を満足することが好ましい。以下では、Ｐレンズ成分が含む少なくとも１枚の正レンズのｄ線に対する屈折率をＮｐとする。条件式（２０）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、球面収差の抑制に有利となる。条件式（２０）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、面形状の誤差感度の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２０－１）、（２０－２）、（２０－３）、（２０－４）、（２０－５）、（２０－６）、および（２０－７）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
１．４３＜Ｎｐ＜２．２ （２０）
１．４３＜Ｎｐ＜２ （２０－１）
１．４３＜Ｎｐ＜１．７５ （２０－２）
１．４３＜Ｎｐ＜１．６ （２０－３）
１．８＜Ｎｐ＜２．２ （２０－４）
１．８＜Ｎｐ＜２ （２０－５）
１．９＜Ｎｐ＜２．２ （２０－６）
１．９＜Ｎｐ＜２ （２０－７）
１．４３＜Ｎｐ＜２．２ （２０）
１．４３＜Ｎｐ＜２ （２０－１）
１．４３＜Ｎｐ＜１．７５ （２０－２）
１．４３＜Ｎｐ＜１．６ （２０－３）
１．８＜Ｎｐ＜２．２ （２０－４）
１．８＜Ｎｐ＜２ （２０－５）
１．９＜Ｎｐ＜２．２ （２０－６）
１．９＜Ｎｐ＜２ （２０－７）
【0056】
光学系は下記条件式（２１）を満足することが好ましい。以下では、Ｐレンズ成分が含む少なくとも１枚の正レンズのｄ線基準のアッベ数をνｐとする。条件式（２１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸上色収差の抑制に有利となる。条件式（２１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、軸上色収差が補正過剰になるのを回避することに有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２１－１）、（２１－２）、（２１－３）、（２１－４）、（２１－５）、（２１－６）、（２１－７）、（２１－８）、および（２１－９）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
１４＜νｐ＜１００ （２１）
１４＜νｐ＜８６ （２１－１）
１４＜νｐ＜３０ （２１－２）
１４＜νｐ＜２０ （２１－３）
３０＜νｐ＜１００ （２１－４）
３０＜νｐ＜８６ （２１－５）
５０＜νｐ＜１００ （２１－６）
５０＜νｐ＜８６ （２１－７）
７０＜νｐ＜１００ （２１－８）
７０＜νｐ＜８６ （２１－９）
１４＜νｐ＜１００ （２１）
１４＜νｐ＜８６ （２１－１）
１４＜νｐ＜３０ （２１－２）
１４＜νｐ＜２０ （２１－３）
３０＜νｐ＜１００ （２１－４）
３０＜νｐ＜８６ （２１－５）
５０＜νｐ＜１００ （２１－６）
５０＜νｐ＜８６ （２１－７）
７０＜νｐ＜１００ （２１－８）
７０＜νｐ＜８６ （２１－９）
【0057】
次に、「Ｅｄレンズ成分」について説明する。光学系のレンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とする。本明細書では、Ｐレンズ成分の最も物体側の面から光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、広域有効径が最小となるレンズ成分を「Ｅｄレンズ成分」と呼ぶ。光学系は、Ｅｄレンズ成分を含むことによって、Ｅｄレンズ成分で光線を像面Ｓｉｍに向けて上昇させることができるため、軸外光線の諸収差の補正に有利となる。図１の例では、レンズ成分Ｃ１０がＥｄレンズ成分に対応する。
【0058】
Ｅｄレンズ成分について、光学系は下記条件式（５）を満足することが好ましい。ここでは、Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとする。条件式（５）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸外光線に起因する像面湾曲が補正過剰になることを回避することに有利となる。条件式（５）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、軸外光線に起因する像面湾曲の補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（５－１）、（５－２）、および（５－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
－０．２４＜Ｙ／ｆＥｄ＜０ （５－１）
－０．２２＜Ｙ／ｆＥｄ＜－０．０６８ （５－２）
－０．１９＜Ｙ／ｆＥｄ＜－０．０８ （５－３）
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
－０．２４＜Ｙ／ｆＥｄ＜０ （５－１）
－０．２２＜Ｙ／ｆＥｄ＜－０．０６８ （５－２）
－０．１９＜Ｙ／ｆＥｄ＜－０．０８ （５－３）
【0059】
光軸Ｚを含む断面において、Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置におけるその面の法線が光軸Ｚとなす角度と、Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置におけるその面の法線が光軸Ｚとなす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とする。角度α２は鈍角ではなく鋭角とする。角度α２の単位は度とする。法線を求めた面が凹面の場合は角度α２の符号を負とし、法線を求めた面が凸面の場合は角度α２の符号を正とする。図１の例のレンズ成分Ｃ１０では、物体側の面の最大有効径の位置におけるその面の法線が光軸Ｚとなす角度の絶対値の方が、像側の面の最大有効径の位置におけるその面の法線が光軸Ｚとなす角度の絶対値より大きい。一例として図５に、レンズ成分Ｃ１０の物体側の面の最大有効径の位置におけるこの面の法線Ｎｏｒｍ２を示し、法線Ｎｏｒｍ２と光軸Ｚとの角度α２を示す。
【0060】
上記の角度α２について、光学系は下記条件式（６）を満足することが好ましい。条件式（６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軸外光線に起因する非点収差が補正過剰になることを回避することに有利となる。条件式（６）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、軸外光線に起因する非点収差の補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（６－１）、（６－２）、および（６－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－４５＜α２＜０ （６）
－４２＜α２＜－５ （６－１）
－４０＜α２＜－１０ （６－２）
－３６＜α２＜－２０ （６－３）
－４５＜α２＜０ （６）
－４２＜α２＜－５ （６－１）
－４０＜α２＜－１０ （６－２）
－３６＜α２＜－２０ （６－３）
【0061】
Ｅｄレンズ成分は、光軸Ｚからレンズ周辺に向かって負の屈折力が強くなる非球面を含むことが好ましい。このようにした場合は、非点収差の補正に有利となる。
【0062】
光学系は下記条件式（２２）を満足することが好ましい。以下では、Ｅｄレンズ成分に含まれるレンズのうち、屈折力の絶対値が最大のレンズのｄ線に対する屈折率をＮＥｄとする。条件式（２２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、像面湾曲の抑制に有利となる。条件式（２２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、面形状の誤差感度の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２２－１）、（２２－２）、および（２２－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
１．６５＜ＮＥｄ＜２．２ （２２）
１．７＜ＮＥｄ＜２ （２２－１）
１．７５＜ＮＥｄ＜１．９ （２２－２）
１．７９＜ＮＥｄ＜１．８６ （２２－３）
１．６５＜ＮＥｄ＜２．２ （２２）
１．７＜ＮＥｄ＜２ （２２－１）
１．７５＜ＮＥｄ＜１．９ （２２－２）
１．７９＜ＮＥｄ＜１．８６ （２２－３）
【0063】
光学系は下記条件式（２３）を満足することが好ましい。以下では、Ｅｄレンズ成分に含まれるレンズのうち、屈折力の絶対値が最大のレンズのｄ線基準のアッベ数をνｄとする。条件式（２３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、倍率色収差が補正過剰になるのを回避することに有利となる。条件式（２３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、倍率色収差の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２３－１）、（２３－２）、および（２３－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
３０．５＜νＥｄ＜５５ （２３）
３３＜νＥｄ＜５０ （２３－１）
３５＜νＥｄ＜４５ （２３－２）
３８＜νＥｄ＜４２．５ （２３－３）
３０．５＜νＥｄ＜５５ （２３）
３３＜νＥｄ＜５０ （２３－１）
３５＜νＥｄ＜４５ （２３－２）
３８＜νＥｄ＜４２．５ （２３－３）
【0064】
Ｐレンズ成分の最も像側の面からＥｄレンズ成分の最も物体側の面までの間に、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された第２接合レンズが配置されていることが好ましい。このようにした場合は、球面収差と軸上色収差とを同時に補正することができる。図１の例では、レンズ成分Ｃ７が第２接合レンズに対応する。
【0065】
光学系は下記条件式（１８）を満足することが好ましい。以下では、第２接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ２とする。条件式（１８）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、球面収差の抑制に有利となる。条件式（１８）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、球面収差が補正過剰になるのを回避することに有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１８－１）、（１８－２）、および（１８－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．０２＜ｆ／Ｒｃ２＜１．５ （１８）
０．２５＜ｆ／Ｒｃ２＜１．２ （１８－１）
０．４＜ｆ／Ｒｃ２＜１．１ （１８－２）
０．６＜ｆ／Ｒｃ２＜１．０５ （１８－３）
０．０２＜ｆ／Ｒｃ２＜１．５ （１８）
０．２５＜ｆ／Ｒｃ２＜１．２ （１８－１）
０．４＜ｆ／Ｒｃ２＜１．１ （１８－２）
０．６＜ｆ／Ｒｃ２＜１．０５ （１８－３）
【0066】
次に、非球面に関するレンズ成分として、「Ａｓｐ１レンズ成分」、「Ａｓｐ２レンズ成分」、および「Ａｓｐ３レンズ成分」について説明する。本明細書では、開口絞りＳｔより像側に配置され、近軸領域での屈折力に比べ最大有効径の位置での屈折力が正の方向にシフトしたレンズを含み、かつ少なくとも１面の非球面を含むレンズ成分を「Ａｓｐ１レンズ成分」と呼ぶ。光学系はＡｓｐ１レンズ成分を含むように構成してもよい。このようにした場合は、像面湾曲の抑制に有利となる。Ａｓｐ１レンズ成分がＰレンズ成分とＥｄレンズ成分との間に配置された場合は、像面湾曲の抑制により有利となる。
【0067】
なお、最大有効径がレンズ成分の最も物体側の面と最も像側の面とで異なる場合は、上記のＡｓｐ１レンズ成分に関する「最大有効径」は、最大有効径が小さい方の面の最大有効径を用いることにする。上記のＡｓｐ１レンズ成分に関する「近軸領域での屈折力に比べ最大有効径の位置での屈折力」の「屈折力」は、レンズ面の屈折力ではなくレンズの屈折力のことである。
【0068】
上記の「近軸領域での屈折力に比べ最大有効径の位置での屈折力が正の方向にシフト」は、屈折力の符号に基づき以下に述べる意味となる。近軸領域と最大有効径の位置との両方でレンズが正の屈折力を有する場合は、近軸領域に比べ最大有効径の位置でより強い正の屈折力を有することを意味する。近軸領域と最大有効径の位置との両方でレンズが負の屈折力を有する場合は、近軸領域に比べ最大有効径の位置でより弱い負の屈折力を有することを意味する。レンズが近軸領域と最大有効径の位置とで互いに異符号の屈折力を有する場合は、近軸領域では負の屈折力を有し、最大有効径の位置では正の屈折力を有することを意味する。
【0069】
本明細書では、近軸領域での屈折力に比べ最大有効径の位置での屈折力が正の方向にシフトした非球面形状のレンズ面を少なくとも１面含むレンズ成分を「Ａｓｐ２レンズ成分」と呼ぶ。光学系はＡｓｐ２レンズ成分を含むように構成してもよい。このようにした場合は、非点収差の抑制に有利となる。Ａｓｐ２レンズ成分がＥｄレンズ成分より像側に配置された場合は、非点収差の抑制により有利となる。
【0070】
本明細書では、近軸領域での屈折力に比べ最大有効径の位置での屈折力が負の方向にシフトした非球面形状のレンズ面を少なくとも１面含むレンズ成分を「Ａｓｐ３レンズ成分」と呼ぶ。光学系はＡｓｐ３レンズ成分を含むように構成してもよい。このようにした場合は、歪曲収差の抑制に有利となる。Ａｓｐ３レンズ成分がＥｄレンズ成分より像側に配置された場合は、歪曲収差の抑制により有利となる。Ａｓｐ３レンズ成分がＡｓｐ２レンズ成分より像側に配置された場合も、歪曲収差の抑制により有利となる。
【0071】
上記のＡｓｐ２レンズ成分およびＡｓｐ３レンズ成分に関する「近軸領域での屈折力に比べ最大有効径の位置での屈折力」の「屈折力」は、レンズ面の屈折力のことである。Ａｓｐ１レンズ成分と同様に、Ａｓｐ２レンズ成分に関する「近軸領域での屈折力に比べ最大有効径の位置での屈折力が正の方向にシフト」は、以下に述べる意味となる。近軸領域と最大有効径の位置との両方でレンズ面が正の屈折力を有する場合は、近軸領域に比べ最大有効径の位置でより強い正の屈折力を有することを意味する。近軸領域と最大有効径の位置との両方でレンズ面が負の屈折力を有する場合は、近軸領域に比べ最大有効径の位置でより弱い負の屈折力を有することを意味する。レンズ面が近軸領域と最大有効径の位置とで互いに異符号の屈折力を有する場合は、近軸領域では負の屈折力を有し、最大有効径の位置では正の屈折力を有することを意味する。Ａｓｐ３レンズ成分に関する「近軸領域での屈折力に比べ最大有効径の位置での屈折力が負の方向にシフト」は、Ａｓｐ２レンズ成分に関する上記説明の符号を逆にして考えることができる。
【0072】
光学系がＡｓｐ１レンズ成分を含む場合、光学系は下記条件式（２９）を満足することが好ましい。ここでは、Ａｓｐ１レンズ成分の焦点距離をｆＡｓｐ１とする。条件式（２９）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、Ａｓｐ１レンズ成分の組立誤差による影響を抑制することに有利となる。条件式（２９）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、像面湾曲の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２９－１）、（２９－２）、および（２９－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－０．９＜ｆ／ｆＡｓｐ１＜－０．２ （２９）
－０．８＜ｆ／ｆＡｓｐ１＜－０．２８ （２９－１）
－０．７＜ｆ／ｆＡｓｐ１＜－０．３５ （２９－２）
－０．６＜ｆ／ｆＡｓｐ１＜－０．４１ （２９－３）
－０．９＜ｆ／ｆＡｓｐ１＜－０．２ （２９）
－０．８＜ｆ／ｆＡｓｐ１＜－０．２８ （２９－１）
－０．７＜ｆ／ｆＡｓｐ１＜－０．３５ （２９－２）
－０．６＜ｆ／ｆＡｓｐ１＜－０．４１ （２９－３）
【0073】
光学系がＡｓｐ１レンズ成分を含む場合、光学系は下記条件式（３２）を満足することが好ましい。ここでは、Ａｓｐ１レンズ成分に含まれるレンズのうち、屈折力の絶対値が最大のレンズのｄ線基準のアッベ数をνＡｓｐ１とする。条件式（３２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、より屈折率の低い材料のレンズを選択することができるため、面形状の誤差による影響を抑制できる。条件式（３２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、倍率色収差の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（３２－１）、（３２－２）、および（３２－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
１５＜νＡｓｐ１＜４５ （３２）
２０＜νＡｓｐ１＜４０ （３２－１）
２５＜νＡｓｐ１＜３５ （３２－２）
２９．５＜νＡｓｐ１＜３２．５ （３２－３）
１５＜νＡｓｐ１＜４５ （３２）
２０＜νＡｓｐ１＜４０ （３２－１）
２５＜νＡｓｐ１＜３５ （３２－２）
２９．５＜νＡｓｐ１＜３２．５ （３２－３）
【0074】
光学系がＡｓｐ２レンズ成分を含む場合、光学系は下記条件式（３０）を満足することが好ましい。ここでは、Ａｓｐ２レンズ成分の最も物体側の面の近軸曲率半径をＲＡｓｐ２とする。条件式（３０）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、球面収差の抑制に有利となる。条件式（３０）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、非点収差の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（３０－１）、（３０－２）、および（３０－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－２．５＜ｆ／ＲＡｓｐ２＜０．７８ （３０）
－２＜ｆ／ＲＡｓｐ２＜０ （３０－１）
－１．５＜ｆ／ＲＡｓｐ２＜－０．３５ （３０－２）
－１．２１＜ｆ／ＲＡｓｐ２＜－０．６５ （３０－３）
－２．５＜ｆ／ＲＡｓｐ２＜０．７８ （３０）
－２＜ｆ／ＲＡｓｐ２＜０ （３０－１）
－１．５＜ｆ／ＲＡｓｐ２＜－０．３５ （３０－２）
－１．２１＜ｆ／ＲＡｓｐ２＜－０．６５ （３０－３）
【0075】
光学系がＡｓｐ３レンズ成分を含む場合、光学系は下記条件式（３１）を満足することが好ましい。ここでは、Ａｓｐ３レンズ成分の最も物体側の面の近軸曲率半径をＲＡｓｐ３とする。条件式（３１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、球面収差の抑制に有利となる。条件式（３１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、歪曲収差の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（３１－１）、（３１－２）、および（３１－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．３＜ｆ／ＲＡｓｐ３＜１．６ （３１）
０．４＜ｆ／ＲＡｓｐ３＜１．４ （３１－１）
０．５＜ｆ／ＲＡｓｐ３＜１．２ （３１－２）
０．６４＜ｆ／ＲＡｓｐ３＜１．０６ （３１－３）
０．３＜ｆ／ＲＡｓｐ３＜１．６ （３１）
０．４＜ｆ／ＲＡｓｐ３＜１．４ （３１－１）
０．５＜ｆ／ＲＡｓｐ３＜１．２ （３１－２）
０．６４＜ｆ／ＲＡｓｐ３＜１．０６ （３１－３）
【0076】
次に、合焦群に関する好ましい構成について述べる。本明細書では、合焦群それぞれについて以下のように記号を定義する。無限遠物体から最至近物体に合焦する際の合焦群の移動量をＭｆとする。一例として、図２に上記の移動量Ｍｆを示す。無限遠物体に合焦した状態における合焦群の横倍率をβｆとする。無限遠物体に合焦した状態における合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとする。そして記号γを、γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２と定義する。なお、合焦群より像側にレンズが存在しない場合は、βｆＲ＝１とする。本明細書では、光学系の合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を「最大合焦群」と呼ぶ。最大合焦群は、主なピント調整効果（すなわち、合焦位置調整効果）を持つ合焦群である。
【0077】
なお、光学系が合焦群を１つのみ有する場合は、その１つの合焦群が最大合焦群となる。図１の例では、第２レンズ群Ｇ２が最大合焦群に対応する。図１の例のように、最大合焦群は開口絞りＳｔより像側に配置されるように構成してもよい。このようにした場合は、合焦の際の収差変動の抑制に有利となる。ただし、本開示の光学系においては、最大合焦群は開口絞りＳｔより物体側に配置されるように構成してもよく、このようにした場合は、合焦の際の画角変動の抑制に有利となる。
【0078】
光学系は下記条件式（１２）を満足することが好ましい。ここでは、最大合焦群の焦点距離をｆｆｍとする。条件式（１２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、最大合焦群の屈折力を強めることができるため、無限遠物体から最至近物体への合焦の際の最大合焦群の移動量を抑制でき、これによって小型化に有利となる。条件式（１２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、最大合焦群の屈折力が強くなり過ぎないため、合焦の際の収差変動の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１２－１）、（１２－２）、および（１２－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．０５＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．９５ （１２）
０．２＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．８ （１２－１）
０．３６＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．７ （１２－２）
０．４１＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．６ （１２－３）
０．０５＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．９５ （１２）
０．２＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．８ （１２－１）
０．３６＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．７ （１２－２）
０．４１＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．６ （１２－３）
【0079】
光学系は下記条件式（１３）を満足することが好ましい。ここでは、最大合焦群より物体側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＦとする。条件式（１３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、最大合焦群に入射する光束が発散傾向になり過ぎないため、最大合焦群の小径化に有利となる。条件式（１３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、最大合焦群に入射する光束が収束傾向になり過ぎないため、合焦の際の球面収差の変動の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１３－１）、（１３－２）、（１３－３）、（１３－４）、（１３－５）、（１３－６）、（１３－７）、（１３－８）、（１３－９）、および（１３－１０）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３）
－０．４７＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３－１）
０．０１＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３－２）
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜１．５ （１３－３）
－０．４７＜ｆ／ｆｆｍＦ＜１．５ （１３－４）
０．０１＜ｆ／ｆｆｍＦ＜１．５ （１３－５）
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜０．２ （１３－６）
－０．４７＜ｆ／ｆｆｍＦ＜０．２ （１３－７）
０．０１＜ｆ／ｆｆｍＦ＜０．２ （１３－８）
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜－０．２ （１３－９）
－０．４７＜ｆ／ｆｆｍＦ＜－０．２ （１３－１０）
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３）
－０．４７＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３－１）
０．０１＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３－２）
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜１．５ （１３－３）
－０．４７＜ｆ／ｆｆｍＦ＜１．５ （１３－４）
０．０１＜ｆ／ｆｆｍＦ＜１．５ （１３－５）
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜０．２ （１３－６）
－０．４７＜ｆ／ｆｆｍＦ＜０．２ （１３－７）
０．０１＜ｆ／ｆｆｍＦ＜０．２ （１３－８）
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜－０．２ （１３－９）
－０．４７＜ｆ／ｆｆｍＦ＜－０．２ （１３－１０）
【0080】
光学系は下記条件式（１４）を満足することが好ましい。ここでは、最大合焦群のγをγｆｍとする。条件式（１４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、無限遠物体から最至近物体への合焦の際の最大合焦群の移動量を抑制できるため、小型化に有利となる。条件式（１４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、最大合焦群の誤差感度を抑制できる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１４－１）、（１４－２）、および（１４－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．３８＜｜γｆｍ｜＜２．５ （１４）
０．６＜｜γｆｍ｜＜２．３ （１４－１）
０．７＜｜γｆｍ｜＜２ （１４－２）
０．８３＜｜γｆｍ｜＜１．８３ （１４－３）
０．３８＜｜γｆｍ｜＜２．５ （１４）
０．６＜｜γｆｍ｜＜２．３ （１４－１）
０．７＜｜γｆｍ｜＜２ （１４－２）
０．８３＜｜γｆｍ｜＜１．８３ （１４－３）
【0081】
光学系は下記条件式（１５）を満足することが好ましい。ここでは、最大合焦群のＭｆをＭｆｍとする。無限遠物体に合焦した状態における光学系の最も物体側のレンズ面から光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をＴＬとする。条件式（１５）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、最大合焦群の誤差感度を抑制できる。条件式（１５）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、無限遠物体から最至近物体への合焦の際の最大合焦群の移動量を抑制できるため、小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１５－１）、（１５－２）、および（１５－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．００６＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１５ （１５）
０．００８＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１ （１５－１）
０．０１＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．０６５ （１５－２）
０．０１３＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．０４５ （１５－３）
０．００６＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１５ （１５）
０．００８＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１ （１５－１）
０．０１＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．０６５ （１５－２）
０．０１３＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．０４５ （１５－３）
【0082】
光学系は下記条件式（１６）を満足することが好ましい。ここでは、最大合焦群より像側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＲとする。条件式（１６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、Ｆナンバーを小さくしながら、最大合焦群を小径化することに有利となる。条件式（１６）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、最大合焦群より像側で軸外光線の屈折を弱めることができるため、合焦の際の非点収差の変動の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１６－１）、（１６－２）、（１６－３）、（１６－４）、（１６－５）、（１６－６）、（１６－７）、（１６－８）、および（１６－９）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６）
－０．１１＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６－１）
０．３５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６－２）
０．６＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６－３）
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．１ （１６－４）
－０．１１＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．１ （１６－５）
０．３５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．１ （１６－６）
０．６＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．１ （１６－７）
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜０．２ （１６－８）
－０．１１＜ｆ／ｆｆｍＲ＜０．２ （１６－９）
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６）
－０．１１＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６－１）
０．３５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６－２）
０．６＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６－３）
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．１ （１６－４）
－０．１１＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．１ （１６－５）
０．３５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．１ （１６－６）
０．６＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．１ （１６－７）
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜０．２ （１６－８）
－０．１１＜ｆ／ｆｆｍＲ＜０．２ （１６－９）
【0083】
次に、上記以外の好ましい構成について述べる。無限遠物体に合焦した状態における光学系の開放ＦナンバーをＦＮｏとした場合、光学系は下記条件式（２）を満足することが好ましい。条件式（２）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、軽量化と、光学系の全長の短縮化と、軸上光線における諸収差の抑制とに有利となる。条件式（２）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、より光量を取り込める明るい光学系を実現することができる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２－１）、（２－２）、および（２－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．５＜ＦＮｏ＜２．３ （２）
１．１＜ＦＮｏ＜１．９５ （２－１）
１．３＜ＦＮｏ＜１．９ （２－２）
１．５＜ＦＮｏ＜１．８４ （２－３）
０．５＜ＦＮｏ＜２．３ （２）
１．１＜ＦＮｏ＜１．９５ （２－１）
１．３＜ＦＮｏ＜１．９ （２－２）
１．５＜ＦＮｏ＜１．８４ （２－３）
【0084】
光学系は下記条件式（３）を満足することが好ましい。条件式（３）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、開口絞りＳｔより像側に配置されたレンズ面と撮像素子等の撮像面との反射に起因するゴーストの抑制に有利となる。条件式（３）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、光学系の全長の短縮化に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（３－１）、（３－２）、および（３－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．５＜Ｂｆ／Ｙ＜１．７ （３）
０．６２＜Ｂｆ／Ｙ＜１．５ （３－１）
０．６８＜Ｂｆ／Ｙ＜１．３ （３－２）
０．７２＜Ｂｆ／Ｙ＜１．１８ （３－３）
０．５＜Ｂｆ／Ｙ＜１．７ （３）
０．６２＜Ｂｆ／Ｙ＜１．５ （３－１）
０．６８＜Ｂｆ／Ｙ＜１．３ （３－２）
０．７２＜Ｂｆ／Ｙ＜１．１８ （３－３）
【0085】
光学系は下記条件式（８）を満足することが好ましい。ここでは、ωｍの単位を度とする。条件式（８）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、より広い撮影範囲を有する光学系を実現することができる。条件式（８）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、軸外光線に起因する諸収差の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（８－１）、（８－２）、および（８－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
３２＜ωｍ＜５５ （８）
３３＜ωｍ＜５２ （８－１）
３５＜ωｍ＜５０ （８－２）
３７＜ωｍ＜４８ （８－３）
３２＜ωｍ＜５５ （８）
３３＜ωｍ＜５２ （８－１）
３５＜ωｍ＜５０ （８－２）
３７＜ωｍ＜４８ （８－３）
【0086】
光学系は下記条件式（９）を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における光学系の最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置までの光軸上の距離をＤｅｎｐとする。一例として、図２に上記の近軸入射瞳位置Ｐｅｎｐおよび上記の距離Ｄｅｎｐを示す。条件式（９）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、光学系の物体側の部分の小径化に有利となる。条件式（９）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、物体側のレンズにおいて軸上光線と軸外光線との分離ができるため、軸外光線に起因する諸収差の補正に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（９－１）、（９－２）、および（９－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．８３＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２．５ （９）
０．９２＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２ （９－１）
０．９７＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜１．８ （９－２）
１．０２＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜１．５５ （９－３）
０．８３＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２．５ （９）
０．９２＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２ （９－１）
０．９７＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜１．８ （９－２）
１．０２＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜１．５５ （９－３）
【0087】
光学系は下記条件式（１０）を満足することが好ましい。ここでは、無限遠物体に合焦した状態における近軸射出瞳位置から像面Ｓｉｍまでの光軸上の距離をＤｅｘｐとする。ただし、像面Ｓｉｍと近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、光学部材については空気換算距離を用いてＤｅｘｐを計算する。例えば、図１の例の光学部材ＰＰは、像面Ｓｉｍと近軸射出瞳位置との間に配置された屈折力を有しない光学部材である。一例として、図２に上記の近軸射出瞳位置Ｐｅｘｐを示す。条件式（１０）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、周辺光量の確保に有利となる。条件式（１０）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、光学系の全長の短縮化に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１０－１）、（１０－２）、および（１０－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．２５＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．５ （１０）
０．２７＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．４８ （１０－１）
０．２９＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．４６ （１０－２）
０．３１＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．４２ （１０－３）
０．２５＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．５ （１０）
０．２７＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．４８ （１０－１）
０．２９＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．４６ （１０－２）
０．３１＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．４２ （１０－３）
【0088】
光学系は下記条件式（１１）を満足することが好ましい。ここでは、最至近物体に合焦した状態における光学系の横倍率をＢとする。条件式（１１）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、被写体をより拡大して撮影することができる。条件式（１１）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、合焦の際の合焦群の移動用スペースを短縮できるため、小型化に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１１－１）、（１１－２）、および（１１－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．０７＜｜Ｂ｜＜０．３ （１１）
０．０９５＜｜Ｂ｜＜０．２４ （１１－１）
０．１０５＜｜Ｂ｜＜０．２ （１１－２）
０．１１５＜｜Ｂ｜＜０．１６ （１１－３）
０．０７＜｜Ｂ｜＜０．３ （１１）
０．０９５＜｜Ｂ｜＜０．２４ （１１－１）
０．１０５＜｜Ｂ｜＜０．２ （１１－２）
０．１１５＜｜Ｂ｜＜０．１６ （１１－３）
【0089】
光学系は下記条件式（１９）を満足することが好ましい。ここでは、光学系の全てのレンズのｄ線に対する屈折率の最大値をＮｍａｘとする。条件式（１９）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、像面湾曲の抑制に有利となる。条件式（１９）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、面形状の誤差感度の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（１９－１）、（１９－２）、および（１９－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
１．８５＜Ｎｍａｘ＜２．５ （１９）
１．９＜Ｎｍａｘ＜２．４ （１９－１）
１．９５＜Ｎｍａｘ＜２．３ （１９－２）
２＜Ｎｍａｘ＜２．２ （１９－３）
１．８５＜Ｎｍａｘ＜２．５ （１９）
１．９＜Ｎｍａｘ＜２．４ （１９－１）
１．９５＜Ｎｍａｘ＜２．３ （１９－２）
２＜Ｎｍａｘ＜２．２ （１９－３）
【0090】
なお、図１に示した例は一例であり、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形が可能である。例えば、光学系に含まれるレンズ群の数、各レンズ群に含まれるレンズの数、光学系に含まれる合焦群の数、および合焦群に含まれるレンズの数は、図１の例と異なる数にしてもよい。また、各レンズ群に含まれるレンズの構成も、図１の例と異なる構成とすることができる。
【0091】
例えば、図１の光学系は、合焦の際に変化する間隔を各レンズ群の境にして、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３との３つのレンズ群からなるが、本開示の光学系はこの構成に限定されない。
【0092】
後述の実施例のように、本開示の光学系は、合焦の際に変化する間隔を各レンズ群の境にして、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４との４つのレンズ群からなるように構成してもよい。このようにした場合は、光学系の全長を変化させることなく合焦が可能であり、合焦群の軽量化が可能であり、かつ合焦の際の収差変動を抑制できる。
【0093】
もしくは、後述の別の実施例のように、本開示の光学系は、合焦の際に変化する間隔を各レンズ群の境にして、物体側から像側へ順に、第１レンズ群Ｇ１と、第２レンズ群Ｇ２と、第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５との５つのレンズ群からなるように構成してもよい。このようにした場合は、光学系の全長を変化させることなく合焦が可能であり、合焦群の軽量化が可能であり、かつ合焦の際の収差変動を抑制できる。
【0094】
光学系が、上記のような３つのレンズ群からなる場合、４つのレンズ群からなる場合、および５つのレンズ群からなる場合の各場合において、光学系は下記条件式（２４）を満足することが好ましい。ここでは、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とする。条件式（２４）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１より像側への光束の発散を抑制することができるため、第１レンズ群Ｇ１より像側のレンズ群の小径化に有利となる。条件式（２４）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第１レンズ群Ｇ１より像側への光束の収束を抑制することができるため、Ｆナンバーを小さくすることに有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２４－１）、（２４－２）、（２４－３）、（２４－４）、（２４－５）、（２４－６）、および（２４－７）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－０．７＜ｆ／ｆ１＜１．５ （２４）
－０．７＜ｆ／ｆ１＜１ （２４－１）
－０．７＜ｆ／ｆ１＜０．２５ （２４－２）
－０．７＜ｆ／ｆ１＜０ （２４－３）
－０．７＜ｆ／ｆ１＜－０．３ （２４－４）
０＜ｆ／ｆ１＜１．５ （２４－５）
０＜ｆ／ｆ１＜１ （２４－６）
０＜ｆ／ｆ１＜０．２５ （２４－７）
－０．７＜ｆ／ｆ１＜１．５ （２４）
－０．７＜ｆ／ｆ１＜１ （２４－１）
－０．７＜ｆ／ｆ１＜０．２５ （２４－２）
－０．７＜ｆ／ｆ１＜０ （２４－３）
－０．７＜ｆ／ｆ１＜－０．３ （２４－４）
０＜ｆ／ｆ１＜１．５ （２４－５）
０＜ｆ／ｆ１＜１ （２４－６）
０＜ｆ／ｆ１＜０．２５ （２４－７）
【0095】
光学系が、上記のような３つのレンズ群からなる場合、４つのレンズ群からなる場合、および５つのレンズ群からなる場合の各場合において、光学系は下記条件式（２５）を満足することが好ましい。ここでは、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とする。条件式（２５）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２より像側への光束の発散を抑制することができるため、第２レンズ群Ｇ２より像側のレンズ群の小径化に有利となる。条件式（２５）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第２レンズ群Ｇ２より像側への光束の収束を抑制することができるため、球面収差の抑制に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２５－１）、（２５－２）、（２５－３）、（２５－４）、および（２５－５）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－０．６５＜ｆ／ｆ２＜０．６５ （２５）
－０．６５＜ｆ／ｆ２＜－０．１ （２５－１）
－０．６５＜ｆ／ｆ２＜－０．４ （２５－２）
－０．１＜ｆ／ｆ２＜０．６５ （２５－３）
０．２＜ｆ／ｆ２＜０．６５ （２５－４）
０．４＜ｆ／ｆ２＜０．６５ （２５－５）
－０．６５＜ｆ／ｆ２＜０．６５ （２５）
－０．６５＜ｆ／ｆ２＜－０．１ （２５－１）
－０．６５＜ｆ／ｆ２＜－０．４ （２５－２）
－０．１＜ｆ／ｆ２＜０．６５ （２５－３）
０．２＜ｆ／ｆ２＜０．６５ （２５－４）
０．４＜ｆ／ｆ２＜０．６５ （２５－５）
【0096】
光学系が、上記のような３つのレンズ群からなる場合、４つのレンズ群からなる場合、および５つのレンズ群からなる場合の各場合において、光学系は下記条件式（２６）を満足することが好ましい。ここでは、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とする。条件式（２６）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第３レンズ群Ｇ３より像側への光束の発散を抑制することができるため、バックフォーカスの確保に有利となる。条件式（２６）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第３レンズ群Ｇ３より像側への光束の収束を抑制することができるため、光学系の全長の短縮化に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２６－１）、（２６－２）、（２６－３）、（２６－４）、（２６－５）、（２６－６）、（２６－７）、（２６－８）、（２６－９）、（２６－１０）、および（２６－１１）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－０．５＜ｆ／ｆ３＜１．１ （２６）
－０．５＜ｆ／ｆ３＜０．５ （２６－１）
－０．５＜ｆ／ｆ３＜０．２ （２６－２）
－０．５＜ｆ／ｆ３＜０ （２６－３）
－０．２＜ｆ／ｆ３＜１．１ （２６－４）
－０．２＜ｆ／ｆ３＜０．５ （２６－５）
－０．２＜ｆ／ｆ３＜０．２ （２６－６）
－０．２＜ｆ／ｆ３＜０ （２６－７）
０＜ｆ／ｆ３＜１．１ （２６－８）
０＜ｆ／ｆ３＜０．５ （２６－９）
０＜ｆ／ｆ３＜０．２ （２６－１０）
０．６＜ｆ／ｆ３＜１．１ （２６－１１）
－０．５＜ｆ／ｆ３＜１．１ （２６）
－０．５＜ｆ／ｆ３＜０．５ （２６－１）
－０．５＜ｆ／ｆ３＜０．２ （２６－２）
－０．５＜ｆ／ｆ３＜０ （２６－３）
－０．２＜ｆ／ｆ３＜１．１ （２６－４）
－０．２＜ｆ／ｆ３＜０．５ （２６－５）
－０．２＜ｆ／ｆ３＜０．２ （２６－６）
－０．２＜ｆ／ｆ３＜０ （２６－７）
０＜ｆ／ｆ３＜１．１ （２６－８）
０＜ｆ／ｆ３＜０．５ （２６－９）
０＜ｆ／ｆ３＜０．２ （２６－１０）
０．６＜ｆ／ｆ３＜１．１ （２６－１１）
【0097】
光学系が、上記のような４つのレンズ群からなる場合、および５つのレンズ群からなる場合の各場合において、光学系は下記条件式（２７）を満足することが好ましい。ここでは、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４とする。条件式（２７）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第４レンズ群Ｇ４より像側への光束の発散を抑制することができるため、バックフォーカスの確保に有利となる。条件式（２７）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第４レンズ群Ｇ４より像側への光束の収束を抑制することができるため、光学系の全長の短縮化に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２７－１）、（２７－２）、（２７－３）、（２７－４）、および（２７－５）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
０．０１＜ｆ／ｆ４＜０．９ （２７）
０．０１＜ｆ／ｆ４＜０．５ （２７－１）
０．０１＜ｆ／ｆ４＜０．１３ （２７－２）
０．２＜ｆ／ｆ４＜０．９ （２７－３）
０．５＜ｆ／ｆ４＜０．９ （２７－４）
０．７＜ｆ／ｆ４＜０．９ （２７－５）
０．０１＜ｆ／ｆ４＜０．９ （２７）
０．０１＜ｆ／ｆ４＜０．５ （２７－１）
０．０１＜ｆ／ｆ４＜０．１３ （２７－２）
０．２＜ｆ／ｆ４＜０．９ （２７－３）
０．５＜ｆ／ｆ４＜０．９ （２７－４）
０．７＜ｆ／ｆ４＜０．９ （２７－５）
【0098】
光学系が、上記のような５つのレンズ群からなる場合において、光学系は下記条件式（２８）を満足することが好ましい。ここでは、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離をｆ５とする。条件式（２８）の対応値が下限以下とならないようにすることによって、第５レンズ群Ｇ５より像側への光束の発散を抑制することができるため、バックフォーカスの確保に有利となる。条件式（２８）の対応値が上限以上とならないようにすることによって、第５レンズ群Ｇ５より像側への光束の収束を抑制することができるため、光学系の全長の短縮化に有利となる。より良好な特性を得るためには、光学系は下記条件式（２８－１）、（２８－２）、および（２８－３）の少なくとも１つを満足することがより好ましい。
－０．８＜ｆ／ｆ５＜－０．２ （２８）
－０．７＜ｆ／ｆ５＜－０．３ （２８－１）
－０．６＜ｆ／ｆ５＜－０．４ （２８－２）
－０．５７＜ｆ／ｆ５＜－０．５２ （２８－３）
－０．８＜ｆ／ｆ５＜－０．２ （２８）
－０．７＜ｆ／ｆ５＜－０．３ （２８－１）
－０．６＜ｆ／ｆ５＜－０．４ （２８－２）
－０．５７＜ｆ／ｆ５＜－０．５２ （２８－３）
【0099】
条件式に関する構成も含め、上述した好ましい構成および可能な構成は、任意の組合せが可能であり、要求される仕様に応じて適宜選択的に採用されることが好ましい。なお、本開示の光学系が満足することが好ましい条件式は、式の形式で記載された条件式に限定されず、好ましい、および、より好ましいとされた条件式の中から下限と上限とを任意に組み合わせて得られる全ての条件式を含む。
【0100】
例えば、本開示の好ましい一態様は、１つのレンズ成分を１枚の単レンズもしくは１つの接合レンズとした場合に、複数のレンズ成分を含む光学系であって、光学系内には、開口径が可変であり光学系のＦナンバーを決定する開口絞りＳｔと、合焦の際に移動する少なくとも１つの合焦群とが配置され、上記条件式（１）、（２）、および（３）を満足する光学系である。
【0101】
また、例えば、本開示の好ましい別の態様は、上記の一態様の構成を有し、かつ上記条件式（４）、（５）、および（６）を満足する光学系である。
【0102】
次に、本開示の光学系の実施例について図面を参照して説明する。なお、各実施例の断面図のレンズおよびレンズ群に付された参照符号は、参照符号の桁数の増大に伴う説明および図面の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。したがって、異なる実施例の図面において共通の参照符号が付されていても、必ずしも共通の構成ではない。
【0103】
［実施例１］
実施例１の光学系の構成の断面図は図１に示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１の光学系は、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とからなる。実施例１の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する。
実施例１の光学系の構成の断面図は図１に示しており、その図示方法と構成は上述したとおりであるので、ここでは重複説明を一部省略する。実施例１の光学系は、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とからなる。実施例１の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する。
【0104】
実施例１の光学系について、基本レンズデータを表１に、諸元および可変面間隔を表２に、非球面係数を表３に示す。
【0105】
基本レンズデータの表は以下のように記載されている。「Ｓｎ」の列には最も物体側の面を第１面とし像側に向かうに従い１つずつ番号を増加させた場合の面番号を示す。「Ｒ」の列には各面の曲率半径を示す。「Ｄ」の列には各面とその像側に隣接する面との光軸上の面間隔を示す。「Ｎｄ」の列には各構成要素のｄ線に対する屈折率を示す。「νｄ」の列には各構成要素のｄ線基準のアッベ数を示す。「θｇＦ」の列には各構成要素のｇ線とＦ線間の部分分散比を示す。「ＥＤ」の列には各面の有効直径を示す。
【0106】
なお、あるレンズのｇ線、Ｆ線、およびＣ線に対する屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、およびＮＣとし、そのレンズのｇ線とＦ線間の部分分散比をθｇＦとした場合、θｇＦは下式で定義される。
θｇＦ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ－ＮＦ）／（ＮＦ－ＮＣ）
【0107】
本明細書に記載の「ｄ線」、「Ｃ線」、「Ｆ線」、および「ｇ線」は輝線であり、ｄ線の波長は５８７．５６ｎｍ（ナノメートル）、Ｃ線の波長は６５６．２７ｎｍ（ナノメートル）、Ｆ線の波長は４８６．１３ｎｍ（ナノメートル）、ｇ線の波長は４３５．８４ｎｍ（ナノメートル）として扱う。
【0108】
基本レンズデータの表では、物体側に凸形状を向けた面の曲率半径の符号を正、像側に凸形状を向けた面の曲率半径の符号を負としている。開口絞りＳｔに相当する面の面番号の欄には、面番号と（Ｓｔ）という語句を記入している。基本レンズデータの表には光学部材ＰＰも示している。表のＤの列の最下欄の値は表中の最も像側の面と像面Ｓｉｍとの間隔である。合焦の際の可変面間隔についてはＤＤ［ ］という記号を用い、［ ］の中にこの間隔の物体側の面番号を付して面間隔の列に記入している。
【0109】
表２に、焦点距離、開放Ｆナンバー、最大全画角、横倍率、および可変面間隔をｄ線基準で示す。最大全画角の欄の［°］は単位が度であることを示す。表２では、「無限遠」の列に無限遠物体に合焦した状態の各値を示し、「最至近」の列に最至近物体に合焦した状態の各値を示す。
【0110】
基本レンズデータでは、非球面の面番号には＊印を付しており、非球面の曲率半径の欄には近軸曲率半径の数値を記載している。表３において、Ｓｎの行には非球面の面番号を示し、ＫＡおよびＡｍの行には各非球面についての非球面係数の数値を示す。本例ではＡｍのｍは３以上１６以下の偶数である（ｍ＝３、４、５、．．．、１６）。表３の非球面係数の数値の「Ｅ±ｎ」（ｎ：整数）は「×１０±ｎ」を意味する。ＫＡおよびＡｍは下式で表される非球面式における非球面係数である。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ×Ｃ２×ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ×ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸Ｚに垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸Ｚからレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。
Ｚｄ＝Ｃ×ｈ２／｛１＋（１－ＫＡ×Ｃ２×ｈ２）１/２｝＋ΣＡｍ×ｈｍ
ただし、
Ｚｄ：非球面深さ（高さｈの非球面上の点から、非球面頂点が接する光軸Ｚに垂直な平面に下ろした垂線の長さ）
ｈ：高さ（光軸Ｚからレンズ面までの距離）
Ｃ：近軸曲率半径の逆数
ＫＡ、Ａｍ：非球面係数
であり、非球面式のΣはｍに関する総和を意味する。
【0111】
各表のデータにおいて、角度の単位としては度を用い、長さの単位としてはｍｍ（ミリメートル）を用いているが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても使用可能なため他の適当な単位を用いることもできる。また、以下に示す各表では予め定められた桁でまるめた数値を記載している。
【0112】
【表1】
【0113】
【表2】
【0114】
【表3】
【0115】
図６に、実施例１の光学系の各収差図を示す。図６では「無限遠」と付した上段に無限遠物体に合焦した状態の各収差図を示し、「最至近」と付した下段に最至近物体に合焦した状態の各収差図を示す。図６では左から順に、球面収差、非点収差、歪曲収差、および倍率色収差を示す。球面収差図では、ｄ線、Ｃ線、およびＦ線における収差をそれぞれ実線、長破線、および短破線で示す。非点収差図では、サジタル方向のｄ線における収差を実線で示し、タンジェンシャル方向のｄ線における収差を短破線で示す。歪曲収差図ではｄ線における収差を実線で示す。倍率色収差図では、Ｃ線、およびＦ線における収差をそれぞれ長破線、および短破線で示す。球面収差図では「ＦＮｏ．＝」の後に各状態での開放Ｆナンバーの値を示す。その他の収差図では「ω＝」の後に各状態での最大半画角の値を示す。実施例１では、最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．２７８ｍ（メートル）である。
【0116】
上記の実施例１に関する各データの記号、意味、記載方法、および図示方法は、特に断りが無い限り以下の実施例においても基本的に同様であるので、以下では重複説明を省略する。なお、実施例２以降の断面図ではレンズ成分の符号の記載を省略している。
【0117】
［実施例２］
実施例２の光学系の構成の断面図を図７に示す。実施例２の光学系は、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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。実施例２の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが隣り合うレンズ群との間隔を変化させて物体側へ移動する。
実施例２の光学系の構成の断面図を図７に示す。実施例２の光学系は、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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。実施例２の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが隣り合うレンズ群との間隔を変化させて物体側へ移動する。
【0118】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１ａ～Ｌ１ｇと、開口絞りＳｔと、レンズＬ１ｈとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２ａ～Ｌ２ｄの４枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、レンズＬ３ａの１枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４ａ～Ｌ４ｂの２枚のレンズからなる。
【0119】
実施例２の光学系について、基本レンズデータを表４に、諸元と可変面間隔を表５に、非球面係数を表６に、各収差図を図８に示す。最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．２３０ｍ（メートル）である。
【0120】
【表4】
【0121】
【表5】
【0122】
【表6】
【0123】
［実施例３］
実施例３の光学系の構成の断面図を図９に示す。実施例３の光学系は、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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。実施例３の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが隣り合うレンズ群との間隔を変化させて物体側へ移動する。
実施例３の光学系の構成の断面図を図９に示す。実施例３の光学系は、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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。実施例３の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが隣り合うレンズ群との間隔を変化させて物体側へ移動する。
【0124】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１ａ～Ｌ１ｇと、開口絞りＳｔと、レンズＬ１ｈとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２ａ～Ｌ２ｄの４枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、レンズＬ３ａの１枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４ａ～Ｌ４ｂの２枚のレンズからなる。
【0125】
実施例３の光学系について、基本レンズデータを表７に、諸元と可変面間隔を表８に、非球面係数を表９に、各収差図を図１０に示す。最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．２３１ｍ（メートル）である。
【0126】
【表7】
【0127】
【表8】
【0128】
【表9】
【0129】
［実施例４］
実施例４の光学系の構成の断面図を図１１に示す。実施例４の光学系は、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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。実施例４の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが隣り合うレンズ群との間隔を変化させて物体側へ移動する。
実施例４の光学系の構成の断面図を図１１に示す。実施例４の光学系は、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Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。実施例４の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３とが隣り合うレンズ群との間隔を変化させて物体側へ移動する。
【0130】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１ａ～Ｌ１ｇと、開口絞りＳｔと、レンズＬ１ｈとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２ａ～Ｌ２ｄの４枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、レンズＬ３ａの１枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４ａ～Ｌ４ｂの２枚のレンズからなる。
【0131】
実施例４の光学系について、基本レンズデータを表１０に、諸元と可変面間隔を表１１に、非球面係数を表１２に、各収差図を図１２に示す。最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．２５４ｍ（メートル）である。
【0132】
【表10】
【0133】
【表11】
【0134】
【表12】
【0135】
［実施例５］
実施例５の光学系の構成の断面図を図１３に示す。実施例５の光学系は、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とからなる。実施例５の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する。
実施例５の光学系の構成の断面図を図１３に示す。実施例５の光学系は、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とからなる。実施例５の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する。
【0136】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１ａ～Ｌ１ｆと、開口絞りＳｔと、レンズＬ１ｇとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２ａ～Ｌ２ｅの５枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３ａ～Ｌ３ｂの２枚のレンズからなる。
【0137】
実施例５の光学系について、基本レンズデータを表１３に、諸元および可変面間隔を表１４に、非球面係数を表１５に、各収差図を図１４に示す。最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．２４８ｍ（メートル）である。
【0138】
【表13】
【0139】
【表14】
【0140】
【表15】
【0141】
［実施例６］
実施例６の光学系の構成の断面図を図１５に示す。実施例６の光学系は、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とからなる。実施例６の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。
実施例６の光学系の構成の断面図を図１５に示す。実施例６の光学系は、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とからなる。実施例６の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動する。
【0142】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１ａ～Ｌ１ｇと、開口絞りＳｔと、レンズＬ１ｈ～Ｌ１ｌとからなる。第２レンズ群Ｇ２は、レンズＬ２ａの１枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３ａ～Ｌ３ｂの２枚のレンズからなる。
【0143】
実施例６の光学系について、基本レンズデータを表１６に、諸元と可変面間隔を表１７に、非球面係数を表１８に、各収差図を図１６に示す。最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．１８９ｍ（メートル）である。
【0144】
【表16】
【0145】
【表17】
【0146】
【表18】
【0147】
［実施例７］
実施例７の光学系の構成の断面図を図１７に示す。実施例７の光学系は、物体側から像側へ順に、負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とからなる。実施例７の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する。
実施例７の光学系の構成の断面図を図１７に示す。実施例７の光学系は、物体側から像側へ順に、負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とからなる。実施例７の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する。
【0148】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１ａ～Ｌ１ｄの４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２ａ～Ｌ２ｂの２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３ａと、開口絞りＳｔと、レンズＬ３ｂ～Ｌ３ｉとからなる。
【0149】
実施例７の光学系について、基本レンズデータを表１９に、諸元と可変面間隔を表２０に、非球面係数を表２１に、各収差図を図１８に示す。最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．１９２ｍ（メートル）である。
【0150】
【表19】
【0151】
【表20】
【0152】
【表21】
【0153】
［実施例８］
実施例８の光学系の構成の断面図を図１９に示す。実施例８の光学系は、物体側から像側へ順に、負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とからなる。実施例８の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する。
実施例８の光学系の構成の断面図を図１９に示す。実施例８の光学系は、物体側から像側へ順に、負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とからなる。実施例８の光学系は、合焦群を１つのみ有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が物体側へ移動する。
【0154】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１ａ～Ｌ１ｄの４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２ａ～Ｌ２ｂの２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３ａと、開口絞りＳｔと、レンズＬ３ｂ～Ｌ３ｉとからなる。
【0155】
実施例８の光学系について、基本レンズデータを表２２に、諸元と可変面間隔を表２３に、非球面係数を表２４に、各収差図を図２０に示す。最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．２０９ｍ（メートル）である。
【0156】
【表22】
【0157】
【表23】
【0158】
【表24】
【0159】
［実施例９］
実施例９の光学系の構成の断面図を図２１に示す。実施例９の光学系は、物体側から像側へ順に、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と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。実施例９の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側へ移動する。
実施例９の光学系の構成の断面図を図２１に示す。実施例９の光学系は、物体側から像側へ順に、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と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とからなる。実施例９の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２が像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が物体側へ移動する。
【0160】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１ａ～Ｌ１ｂの２枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２ａ～Ｌ２ｂの２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、レンズＬ３ａ～Ｌ３ｂの２枚のレンズからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４ａと、開口絞りＳｔと、レンズＬ４ｂ～Ｌ４ｉとからなる。
【0161】
実施例９の光学系について、基本レンズデータを表２５に、諸元と可変面間隔を表２６に、非球面係数を表２７に、各収差図を図２２に示す。最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．１８７ｍ（メートル）である。
【0162】
【表25】
【0163】
【表26】
【0164】
【表27】
【0165】
［実施例１０］
実施例１０の光学系の構成の断面図を図２３に示す。実施例１０の光学系は、物体側から像側へ順に、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。実施例１０の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とが物体側へ移動する。
実施例１０の光学系の構成の断面図を図２３に示す。実施例１０の光学系は、物体側から像側へ順に、負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、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とからなる。実施例１０の光学系は、２つの合焦群を有する。無限遠物体から最至近物体への合焦の際、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とは像面Ｓｉｍに対して固定されており、第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４とが物体側へ移動する。
【0166】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から像側へ順に、レンズＬ１ａ～Ｌ１ｄの４枚のレンズからなる。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から像側へ順に、レンズＬ２ａ～Ｌ２ｂの２枚のレンズからなる。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から像側へ順に、開口絞りＳｔと、レンズＬ３ａ～Ｌ３ｄとからなる。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から像側へ順に、レンズＬ４ａ～Ｌ４ｃの３枚のレンズからなる。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から像側へ順に、レンズＬ５ａ～Ｌ５ｂの２枚のレンズからなる。
【0167】
実施例１０の光学系について、基本レンズデータを表２８に、諸元と可変面間隔を表２９に、非球面係数を表３０に、各収差図を図２４に示す。最至近物体から最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離は０．１７９ｍ（メートル）である。
【0168】
【表28】
【0169】
【表29】
【0170】
【表30】
【0171】
上述した実施例１～１０の光学系の条件式（１）～（３２）の対応値を表３１～表３２に示す。表３１～表３２に示す実施例の対応値を条件式の上限又は下限として用いて、条件式の好ましい範囲を設定してもよい。
【0172】
【表31】
【0173】
【表32】
【0174】
次に、本開示の実施形態に係る撮像装置について説明する。図２５および図２６に本開示の一実施形態に係る撮像装置であるカメラ３０の外観図を示す。図２５はカメラ３０を正面側から見た斜視図を示し、図２６はカメラ３０を背面側から見た斜視図を示す。カメラ３０は、いわゆるミラーレスタイプのデジタルカメラであり、交換レンズ２０を取り外し自在に装着可能である。交換レンズ２０は、鏡筒内に収納された本開示の一実施形態に係る光学系１を含んで構成されている。
【0175】
カメラ３０はカメラボディ３１を備え、カメラボディ３１の上面にはシャッターボタン３２、および電源ボタン３３が設けられている。また、カメラボディ３１の背面には、操作部３４、操作部３５、および表示部３６が設けられている。表示部３６は、撮像された画像および撮像される前の画角内にある画像を表示可能である。
【0176】
カメラボディ３１の前面中央部には、撮影対象からの光が入射する撮影開口が設けられ、その撮影開口に対応する位置にマウント３７が設けられ、マウント３７を介して交換レンズ２０がカメラボディ３１に装着される。
【0177】
カメラボディ３１内には、交換レンズ２０によって形成された被写体像に応じた撮像信号を出力するＣＣＤ（Charge Coupled Device）又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子、その撮像素子から出力された撮像信号を処理して画像を生成する信号処理回路、およびその生成された画像を記録するための記録媒体等が設けられている。カメラ３０では、シャッターボタン３２を押すことにより静止画又は動画の撮影が可能であり、この撮影で得られた画像データが上記記録媒体に記録される。
【0178】
以上、実施形態および実施例を挙げて本開示の技術を説明したが、本開示の技術は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、部分分散比、および非球面係数等は、上記各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得る。
【0179】
また、本開示の光学装置についても、上記例に限定されない。本開示の光学装置としては、デジタルカメラに限定されず、フィルムカメラ、ビデオカメラ、セキュリティカメラ、映画撮影用カメラ、放送用カメラ、およびプロジェクタ等、種々の態様とすることができる。
【0180】
以上の実施形態および実施例に関し、さらに以下の付記項を開示する。
［付記項１］
１つのレンズ成分を１枚の単レンズもしくは１つの接合レンズとした場合に、複数のレンズ成分を含む光学系であって、
前記光学系内には、開口径が可変であり前記光学系のＦナンバーを決定する開口絞りと、合焦の際に移動する少なくとも１つの合焦群とが配置され、
前記開口絞りより物体側に位置し負の屈折力を有し最も像側の面が凹形状であるレンズ成分を負凹レンズ成分とし、
前記光学系の前記負凹レンズ成分のうち、光軸を含む断面において前記負凹レンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線と光軸との角度の絶対値が最大となる前記負凹レンズ成分を第１負凹レンズ成分とし、
前記第１負凹レンズ成分の前記角度をα１とし、
α１の単位を度とし、α１の符号を負とし、
無限遠物体に合焦した状態における開放ＦナンバーをＦＮｏとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の焦点距離をｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をωｍとし、
Ｙ＝ｆ×ｔａｎωｍとした場合、
－８０＜α１＜－３０ （１）
０．５＜ＦＮｏ＜２．３ （２）
０．５＜Ｂｆ／Ｙ＜１．７ （３）
で表される条件式（１）、（２）、および（３）を満足する光学系。
［付記項２］
前記開口絞りより像側に位置し正の屈折力を有するレンズ成分のうち、最も物体側のレンズ成分をＰレンズ成分とし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとした場合、
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
で表される条件式（４）を満足する付記項１に記載の光学系。
［付記項３］
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
前記Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとした場合、
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
で表される条件式（５）を満足する付記項２に記載の光学系。
［付記項４］
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
光軸を含む断面において、前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度と、前記Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とし、
α２の単位を度とし、
前記法線を求めた前記面が凹面の場合はα２の符号を負とし、前記法線を求めた前記面が凸面の場合はα２の符号を正とした場合、
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（６）を満足する付記項２又は付記項３に記載の光学系。
［付記項５］
前記Ｐレンズ成分の焦点距離をｆＰとした場合、
０．１＜Ｙ／ｆＰ＜０．９ （７）
で表される条件式（７）を満足する付記項２から付記項４のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項６］
ωｍの単位を度とした場合、
３２＜ωｍ＜５５ （８）
で表される条件式（８）を満足する付記項１から付記項５のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項７］
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置までの光軸上の距離をＤｅｎｐとした場合、
０．８３＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２．５ （９）
で表される条件式（９）を満足する付記項１から付記項６のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項８］
無限遠物体に合焦した状態における近軸射出瞳位置から像面までの光軸上の距離をＤｅｘｐとし、
前記像面と前記近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、前記光学部材については空気換算距離を用いてＤｅｘｐを計算する場合、
０．２５＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．５ （１０）
で表される条件式（１０）を満足する付記項１から付記項７のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項９］
最至近物体に合焦した状態における前記光学系の横倍率をＢとした場合、
０．０７＜｜Ｂ｜＜０．３ （１１）
で表される条件式（１１）を満足する付記項１から付記項８のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１０］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる前記合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群の焦点距離をｆｆｍとした場合、
０．０５＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．９５ （１２）
で表される条件式（１２）を満足する付記項１から付記項９のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１１］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる前記合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群より物体側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＦとした場合、
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３）
で表される条件式（１３）を満足する付記項１から付記項１０のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１２］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群のγをγｆｍとした場合、
０．３８＜｜γｆｍ｜＜２．５ （１４）
で表される条件式（１４）を満足する付記項１から付記項１１のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１３］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群のＭｆをＭｆｍとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をＴＬとした場合、
０．００６＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１５ （１５）
で表される条件式（１５）を満足する付記項１から付記項１２のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１４］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群より像側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＲとした場合、
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６）
で表される条件式（１６）を満足する付記項１から付記項１３のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１５］
前記第１負凹レンズ成分の最も像側の面から前記開口絞りまでの間に、負レンズと正レンズとが物体側から順に接合されて最も物体側の面が凹形状である第１接合レンズが配置されている付記項１から付記項１４のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１６］
前記第１接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ１とした場合、
－２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．０２５ （１７）
で表される条件式（１７）を満足する付記項１５に記載の光学系。
［付記項１７］
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とした場合、
前記Ｐレンズ成分の最も像側の面から前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面までの間に、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された第２接合レンズが配置されている付記項２から付記項５のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１８］
前記第２接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ２とした場合、
０．０２＜ｆ／Ｒｃ２＜１．５ （１８）
で表される条件式（１８）を満足する付記項１７に記載の光学系。
［付記項１９］
前記開口絞りより像側に位置し正の屈折力を有するレンズ成分のうち、最も物体側のレンズ成分をＰレンズ成分とし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとし、
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
前記Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとし、
光軸を含む断面において、前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度と、前記Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とし、
α２の単位を度とし、
前記法線を求めた前記面が凹面の場合はα２の符号を負とし、前記法線を求めた前記面が凸面の場合はα２の符号を正とした場合、
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（４）、（５）、および（６）を満足する付記項１から付記項１８のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項２０］
付記項１から付記項１９のいずれか１項に記載の光学系を備えた光学装置。
［付記項１］
１つのレンズ成分を１枚の単レンズもしくは１つの接合レンズとした場合に、複数のレンズ成分を含む光学系であって、
前記光学系内には、開口径が可変であり前記光学系のＦナンバーを決定する開口絞りと、合焦の際に移動する少なくとも１つの合焦群とが配置され、
前記開口絞りより物体側に位置し負の屈折力を有し最も像側の面が凹形状であるレンズ成分を負凹レンズ成分とし、
前記光学系の前記負凹レンズ成分のうち、光軸を含む断面において前記負凹レンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線と光軸との角度の絶対値が最大となる前記負凹レンズ成分を第１負凹レンズ成分とし、
前記第１負凹レンズ成分の前記角度をα１とし、
α１の単位を度とし、α１の符号を負とし、
無限遠物体に合焦した状態における開放ＦナンバーをＦＮｏとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の空気換算距離でのバックフォーカスをＢｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の焦点距離をｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における最大半画角をωｍとし、
Ｙ＝ｆ×ｔａｎωｍとした場合、
－８０＜α１＜－３０ （１）
０．５＜ＦＮｏ＜２．３ （２）
０．５＜Ｂｆ／Ｙ＜１．７ （３）
で表される条件式（１）、（２）、および（３）を満足する光学系。
［付記項２］
前記開口絞りより像側に位置し正の屈折力を有するレンズ成分のうち、最も物体側のレンズ成分をＰレンズ成分とし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとした場合、
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
で表される条件式（４）を満足する付記項１に記載の光学系。
［付記項３］
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
前記Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとした場合、
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
で表される条件式（５）を満足する付記項２に記載の光学系。
［付記項４］
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
光軸を含む断面において、前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度と、前記Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とし、
α２の単位を度とし、
前記法線を求めた前記面が凹面の場合はα２の符号を負とし、前記法線を求めた前記面が凸面の場合はα２の符号を正とした場合、
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（６）を満足する付記項２又は付記項３に記載の光学系。
［付記項５］
前記Ｐレンズ成分の焦点距離をｆＰとした場合、
０．１＜Ｙ／ｆＰ＜０．９ （７）
で表される条件式（７）を満足する付記項２から付記項４のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項６］
ωｍの単位を度とした場合、
３２＜ωｍ＜５５ （８）
で表される条件式（８）を満足する付記項１から付記項５のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項７］
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の最も物体側のレンズ面から近軸入射瞳位置までの光軸上の距離をＤｅｎｐとした場合、
０．８３＜ｆ／Ｄｅｎｐ＜２．５ （９）
で表される条件式（９）を満足する付記項１から付記項６のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項８］
無限遠物体に合焦した状態における近軸射出瞳位置から像面までの光軸上の距離をＤｅｘｐとし、
前記像面と前記近軸射出瞳位置との間に屈折力を有しない光学部材が配置されている場合は、前記光学部材については空気換算距離を用いてＤｅｘｐを計算する場合、
０．２５＜Ｄｅｘｐ／Ｙ＜０．５ （１０）
で表される条件式（１０）を満足する付記項１から付記項７のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項９］
最至近物体に合焦した状態における前記光学系の横倍率をＢとした場合、
０．０７＜｜Ｂ｜＜０．３ （１１）
で表される条件式（１１）を満足する付記項１から付記項８のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１０］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる前記合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群の焦点距離をｆｆｍとした場合、
０．０５＜ｆ／｜ｆｆｍ｜＜０．９５ （１２）
で表される条件式（１２）を満足する付記項１から付記項９のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１１］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる前記合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群より物体側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＦとした場合、
－０．９＜ｆ／ｆｆｍＦ＜２ （１３）
で表される条件式（１３）を満足する付記項１から付記項１０のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１２］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群のγをγｆｍとした場合、
０．３８＜｜γｆｍ｜＜２．５ （１４）
で表される条件式（１４）を満足する付記項１から付記項１１のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１３］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群のＭｆをＭｆｍとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をＴＬとした場合、
０．００６＜｜Ｍｆｍ｜／ＴＬ＜０．１５ （１５）
で表される条件式（１５）を満足する付記項１から付記項１２のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１４］
前記光学系の前記合焦群それぞれについて、
無限遠物体から最至近物体に合焦する際の前記合焦群の移動量をＭｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群の横倍率をβｆとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記合焦群より像側の全てのレンズの合成横倍率をβｆＲとし、
γ＝（１－βｆ２）×βｆＲ２とした場合、
前記光学系の前記合焦群のうち、｜Ｍｆ×γ｜が最大となる合焦群を最大合焦群とし、
前記最大合焦群より像側の全てのレンズの合成焦点距離をｆｆｍＲとした場合、
－０．５＜ｆ／ｆｆｍＲ＜１．５ （１６）
で表される条件式（１６）を満足する付記項１から付記項１３のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１５］
前記第１負凹レンズ成分の最も像側の面から前記開口絞りまでの間に、負レンズと正レンズとが物体側から順に接合されて最も物体側の面が凹形状である第１接合レンズが配置されている付記項１から付記項１４のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１６］
前記第１接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ１とした場合、
－２＜ｆ／Ｒｃ１＜－０．０２５ （１７）
で表される条件式（１７）を満足する付記項１５に記載の光学系。
［付記項１７］
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とした場合、
前記Ｐレンズ成分の最も像側の面から前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面までの間に、正レンズと負レンズとが物体側から順に接合された第２接合レンズが配置されている付記項２から付記項５のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項１８］
前記第２接合レンズの最も物体側の面の近軸曲率半径をＲｃ２とした場合、
０．０２＜ｆ／Ｒｃ２＜１．５ （１８）
で表される条件式（１８）を満足する付記項１７に記載の光学系。
［付記項１９］
前記開口絞りより像側に位置し正の屈折力を有するレンズ成分のうち、最も物体側のレンズ成分をＰレンズ成分とし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面までの光軸上の距離をｄＳｔＰとし、
無限遠物体に合焦した状態における前記開口絞りから前記光学系の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離と、Ｂｆとの和をｄＳｔＩとし、
前記光学系の前記レンズ成分それぞれについて最も物体側の面の最大有効径および最も像側の面の最大有効径のうち大きい方を広域有効径とし、
前記Ｐレンズ成分の最も物体側の面から前記光学系の最も像側のレンズ成分の最も物体側の面までに含まれるレンズ成分のうち、前記広域有効径が最小となるレンズ成分をＥｄレンズ成分とし、
前記Ｅｄレンズ成分の焦点距離をｆＥｄとし、
光軸を含む断面において、前記Ｅｄレンズ成分の最も物体側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度と、前記Ｅｄレンズ成分の最も像側の面の最大有効径の位置における該面の法線が光軸となす角度とのうち、絶対値が大きい方の角度をα２とし、
α２の単位を度とし、
前記法線を求めた前記面が凹面の場合はα２の符号を負とし、前記法線を求めた前記面が凸面の場合はα２の符号を正とした場合、
０＜ｄＳｔＰ／ｄＳｔＩ＜０．３８ （４）
－０．２７＜Ｙ／ｆＥｄ＜０．１ （５）
－４５＜α２＜０ （６）
で表される条件式（４）、（５）、および（６）を満足する付記項１から付記項１８のいずれか１項に記載の光学系。
［付記項２０］
付記項１から付記項１９のいずれか１項に記載の光学系を備えた光学装置。
【符号の説明】
【0181】
１ 光学系
８ 絞り羽根
９ 開口径
２０ 交換レンズ
３０ カメラ
３１ カメラボディ
３２ シャッターボタン
３３ 電源ボタン
３４ 操作部
３５ 操作部
３６ 表示部
３７ マウント
Ｃ１～Ｃ１２ レンズ成分
Ｄｅｎｐ 距離
ｄＳｔＰ 距離
ＥＤ 有効直径
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
Ｌ１ａ～Ｌ５ｂ レンズ
Ｌｘ レンズ
Ｍｆ 移動量
Ｎｏｒｍ１ 法線
Ｎｏｒｍ２ 法線
Ｐｅｎｐ 近軸入射瞳位置
Ｐｅｘｐ 近軸射出瞳位置
ＰＰ 光学部材
Ｐｘ 最大有効径の位置
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｘａ 軸上光束
Ｘｂ 軸外光束
Ｘｂ１ 光線
Ｚ 光軸
α１ 角度
α２ 角度
ωｍ 最大半画角
８ 絞り羽根
９ 開口径
２０ 交換レンズ
３０ カメラ
３１ カメラボディ
３２ シャッターボタン
３３ 電源ボタン
３４ 操作部
３５ 操作部
３６ 表示部
３７ マウント
Ｃ１～Ｃ１２ レンズ成分
Ｄｅｎｐ 距離
ｄＳｔＰ 距離
ＥＤ 有効直径
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
Ｌ１ａ～Ｌ５ｂ レンズ
Ｌｘ レンズ
Ｍｆ 移動量
Ｎｏｒｍ１ 法線
Ｎｏｒｍ２ 法線
Ｐｅｎｐ 近軸入射瞳位置
Ｐｅｘｐ 近軸射出瞳位置
ＰＰ 光学部材
Ｐｘ 最大有効径の位置
Ｓｉｍ 像面
Ｓｔ 開口絞り
Ｘａ 軸上光束
Ｘｂ 軸外光束
Ｘｂ１ 光線
Ｚ 光軸
α１ 角度
α２ 角度
ωｍ 最大半画角
【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】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
