特許 7547083 光学系及び撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-30

(45)【発行日】2024-09-09

(54)【発明の名称】光学系及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 13/02 20060101AFI20240902BHJP

   G02B 13/18 20060101ALI20240902BHJP

【ＦＩ】

G02B13/02

G02B13/18

【請求項の数】 23

(21)【出願番号】P 2020090687

(22)【出願日】2020-05-25

(65)【公開番号】P2021026221

(43)【公開日】2021-02-22

【審査請求日】2023-05-15

(31)【優先権主張番号】P 2019144633

(32)【優先日】2019-08-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100101498

【弁理士】

【氏名又は名称】越智 隆夫

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(74)【代理人】

【識別番号】100136799

【弁理士】

【氏名又は名称】本田 亜希

(72)【発明者】

【氏名】岩本 俊二

【審査官】殿岡 雅仁

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／０８２２８７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－０６６５４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－３０４４０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２０１６０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００８０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１５４９３（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】

２枚以上の正レンズと１枚以上の負レンズを有する光学系であって、
前記光学系において配置された正レンズのうち、最も物体側に配置された正レンズを正レンズＧｐ１、該正レンズＧｐ１よりも像側に配置され、かつ前記光学系において配置された負レンズのうち、最も物体側に配置された負レンズを負レンズＧｎ１、前記光学系において配置された正レンズのうち、最も物体側から数えて２番目に配置された正レンズを正レンズＧｐ２とし、
前記正レンズＧｐ１の物体側の面および像側の面のうち少なくとも一方は非球面であり、
前記光学系のレンズ全長をＬＤ、前記光学系の焦点距離をｆ、前記正レンズＧｐ１の像側の面から前記負レンズＧｎ１の物体側の面までの光軸上の距離をＤｐｎ、前記正レンズＧｐ１の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｐ１、ｄ線を基準としたアッベ数をνｄｐ１、前記正レンズＧｐ１の像側の面から前記正レンズＧｐ２の物体側の面までの光軸上の距離をｄ１２、前記正レンズＧｐ１の焦点距離をｆ１１としたとき、
０．２０＜ＬＤ／ｆ＜１．００
０．３８２＜Ｄｐｎ／ＬＤ＜０．８００
１．４９３＜Ｎｄｐ１＜１．７００
５５．０＜νｄｐ１＜９６．０
０．４０＜ｄ１２／ｆ１１＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。

【請求項2】

前記正レンズＧｐ２の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｐ１、ｄ線を基準としたアッベ数をνｄｐ２としたとき、
１．４００＜Ｎｄｐ２＜１．６３０
６１．０＜νｄｐ２＜９６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。

【請求項3】

前記光学系において配置された正レンズのうち、物体側から数えて３番目に配置された正レンズを正レンズＧｐ３とし、該正レンズＧｐ３の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｐ３、ｄ線を基準としたアッベ数をνｄｐ３としたとき、
１．４００＜Ｎｄｐ３＜１．６３０
６１．０＜νｄｐ３＜９６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。

【請求項4】

前記光学系において配置された正レンズのうち、物体側から数えて３番目に配置された正レンズＧｐ３よりも像側に配置された正レンズを正レンズＧｐ４とし、該正レンズＧｐ４の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｐ４、ｄ線を基準としたアッベ数をνｄｐ４としたとき、
１．４００＜Ｎｄｐ４＜１．６３０
５０．０＜νｄｐ４＜９６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学系。

【請求項5】

前記負レンズＧｎ１の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｎ１、ｄ線を基準としたアッベ数をνｄｎ１としたとき、
１．６００＜Ｎｄｎ１＜１．９５０
２０．０＜νｄｎ１＜５０．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の光学系。

【請求項6】

物体側から像側へ順に配置された、フォーカシングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群、フォーカシングに際して移動する正または負の屈折力の第２レンズ群、フォーカシングに際して不動の正または負の屈折力の第３レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の光学系。

【請求項7】

前記光学系において配置された正レンズのうち、物体側から数えて３番目に配置された正レンズＧｐ３よりも像側に配置された正レンズを正レンズＧｐ４としたとき、前記第３レンズ群は、前記正レンズＧｐ４と、該正レンズＧｐ４よりも像側に配置された負レンズを有することを特徴とする請求項６に記載の光学系。

【請求項8】

前記第３レンズ群は前記正レンズＧｐ４よりも像側に配置された負レンズＧｎ２を有し、該負レンズＧｎ２の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｎ２、ｄ線を基準としたアッベ数をνｄｎ２としたとき、
１．４００＜Ｎｄｎ２＜１．６３０
６１．０＜νｄｎ２＜９６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項７に記載の光学系。

【請求項9】

前記第３レンズ群は前記正レンズＧｐ４よりも像側に配置された負レンズＧｎ３を有し、該負レンズＧｎ３の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｎ３、ｄ線を基準としたアッベ数をνｄｎ３としたとき、
１．８００＜Ｎｄｎ３＜２．２００
１４．０＜νｄｎ３＜２４．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項７または８に記載の光学系。

【請求項10】

前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、
０．１０＜ｆ１／ｆ＜１．２０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項６乃至９の何れか一項に記載の光学系。

【請求項11】

前記第２レンズ群は正の屈折力を有し、前記第３レンズ群は負の屈折力を有し、
無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項６乃至１０の何れか一項に記載の光学系。

【請求項12】

物体側から像側へ順に配置された、フォーカシングに際して不動の正の屈折力の第１レンズ群、フォーカシングに際して移動する正の屈折力の第２レンズ群、フォーカシングに際して不動の負の屈折力の第３レンズ群からなる光学系であって、
無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群は物体側へ移動し、
前記光学系において配置された正レンズのうち、最も物体側に配置された正レンズを正レンズＧｐ１、該正レンズＧｐ１よりも像側に配置され、かつ前記光学系において配置された負レンズのうち、最も物体側に配置された負レンズを負レンズＧｎ１とし、
前記正レンズＧｐ１の物体側の面および像側の面のうち少なくとも一方は非球面であり、
前記光学系のレンズ全長をＬＤ、前記光学系の焦点距離をｆ、前記正レンズＧｐ１の像側の面から前記負レンズＧｎ１の物体側の面までの光軸上の距離をＤｐｎとしたとき、
０．２０＜ＬＤ／ｆ＜１．００
０．３８２＜Ｄｐｎ／ＬＤ＜０．８００
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。

【請求項13】

前記第２レンズ群は負の屈折力を有し、前記第３レンズ群は正の屈折力を有し、
無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群が像側へ移動することを特徴とする請求項６乃至１０の何れか一項に記載の光学系。

【請求項14】

前記第２レンズ群は負の屈折力を有し、前記第３レンズ群は負の屈折力を有し、
無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して前記第２レンズ群が像側へ移動することを特徴とする請求項６乃至１０の何れか一項に記載の光学系。

【請求項15】

前記第２レンズ群は、３枚以下のレンズから構成されることを特徴とする請求項６乃至１４の何れか一項に記載の光学系。

【請求項16】

前記非球面の有効径の７割位置における非球面量をＤＲＧｐ１、前記光学系のＦナンバーをＦｎｏとしたとき、
０．００００１＜ＤＲＧｐ１×Ｆｎｏ／ｆ＜０．００５００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１５の何れか一項に記載の光学系。

【請求項17】

前記正レンズＧｐ１の物体側の面の曲率半径をｒｐ１、前記正レンズＧｐ１の像側の面の曲率半径をｒｐ２としたとき、
０．１０＜（ｒｐ２＋ｒｐ１）／（ｒｐ２－ｒｐ１）＜２．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１６の何れか一項に記載の光学系。

【請求項18】

前記正レンズＧｐ１の焦点距離をｆ１１としたとき
０．２０＜ｆ１１／ｆ＜２．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１７の何れか一項に記載の光学系。

【請求項19】

前記光学系において配置された正レンズのうち、物体側から数えて２番目に配置された正レンズを正レンズＧｐ２とし、該正レンズＧｐ１の像側の面から物体側の面までの光軸上の距離をｄ１２、該正レンズＧｐ１の焦点距離をｆ１１としたとき、
０．２０＜ｄ１２／ｆ１１＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１８の何れか一項に記載の光学系。

【請求項20】

無限遠物体への合焦時における軸上光線の前記非球面での入射点の最大高さをＹＡＳＰＨ（ｍｍ）としたとき、
３０＜ＹＡＳＰＨ＜１００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１９の何れか一項に記載の光学系。

【請求項21】

最も物体側から像側へ順に連続して配置された、前記正レンズＧｐ１、前記正レンズＧｐ２、前記負レンズＧｎ１、正レンズＧｐ３を有することを特徴とする請求項１乃至１１の何れか一項に記載の光学系。

【請求項22】

前記非球面は、面頂点から周辺に向かって負の屈折力が強くなる形状を有することを特徴とする請求項１乃至２１の何れか一項に記載の光学系。

【請求項23】

請求項１乃至２２の何れか一項に記載の光学系と、該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】

本発明は光学系及び撮像装置に関する。

【背景技術】

【0002】

撮像装置に用いられる光学系に対して、全系が小型かつ軽量であり、色収差をはじめとする諸収差を良好に補正可能な高い光学性能を有することが要望されている。全系を小型に構成可能な光学系として、物体側に正の屈折力の光学系を配置し、像側に負の屈折力の光学系を配置した、いわゆるテレフォト型の光学系が知られている。しかし、テレフォト型の光学系は、焦点距離が長くなるにつれて光学系が大型化したり、大きな径のレンズや重いレンズを用いることで光学系全体の重量が増加したりしやすくなる。

【0003】

特許文献１には、絞りよりも物体側に配置されたレンズの構成を工夫することで軽量化を図った光学系が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１９－８０４７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

光学系のさらなる軽量化を図る方法として、一般的には、光学系を構成するレンズの枚数を少なくする方法と、光学系を屈折力の弱いレンズで構成する方法とがある。しかし、前者の場合は各レンズの屈折力が強くなって諸収差が悪化しやすくなり、後者の場合は光学系のレンズ全長が長くなって光学系が大型化しやすくなってしまう。

【0006】

本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、小型かつ軽量で、高い光学特性を有する光学系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】

【0007】

本発明の光学系は、２枚以上の正レンズと１枚以上の負レンズを有する光学系であって、前記光学系において配置された正レンズのうち、最も物体側に配置された正レンズを正レンズＧｐ１、該正レンズＧｐ１よりも像側に配置され、かつ前記光学系において配置された負レンズのうち、最も物体側に配置された負レンズを負レンズＧｎ１、前記光学系において配置された正レンズのうち、最も物体側から数えて２番目に配置された正レンズを正レンズＧｐ２とし、前記正レンズＧｐ１の物体側の面および像側の面のうち少なくとも一方は非球面であり、前記光学系のレンズ全長をＬＤ、前記光学系の焦点距離をｆ、前記正レンズＧｐ１の像側の面から前記負レンズＧｎ１の物体側の面までの光軸上の距離をＤｐｎ、前記正レンズＧｐ１の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｐ１、ｄ線を基準としたアッベ数をνｄｐ１、前記正レンズＧｐ１の像側の面から前記正レンズＧｐ２の物体側の面までの光軸上の距離をｄ１２、前記正レンズＧｐ１の焦点距離をｆ１１としたとき、
０．２０＜ＬＤ／ｆ＜１．００
０．３８２＜Ｄｐｎ／ＬＤ＜０．８００
１．４９３＜Ｎｄｐ１＜１．７００
５５．０＜νｄｐ１＜９６．０
０．４０＜ｄ１２／ｆ１１＜０．６０
なる条件式を満足することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、小型かつ軽量で、高い光学特性を有する光学系を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施例１の光学系の断面図である。

【図2】実施例１の光学系の収差図である。

【図3】実施例２の光学系の断面図である。

【図4】実施例２の光学系の収差図である。

【図5】実施例３の光学系の断面図である。

【図6】実施例３の光学系の収差図である。

【図7】実施例４の光学系の断面図である。

【図8】実施例４の光学系の収差図である。

【図9】実施例５の光学系の断面図である。

【図10】実施例５の光学系の収差図である。

【図11】実施例６の光学系の断面図である。

【図12】実施例６の光学系の収差図である。

【図13】実施例７の光学系の断面図である。

【図14】実施例７の光学系の収差図である。

【図15】実施例８の光学系の断面図である。

【図16】実施例８の光学系の収差図である。

【図17】撮像装置の概略図である。

【図18】非球面形状に対する条件式の算出方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の光学系及びそれを有する撮像装置の実施例について、添付の図面に基づいて説明する。

【0011】

［光学系の実施例］
各実施例の光学系は、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる撮影光学系である。

【0012】

図１、３、５、７、９、１１、１３、１５は、実施例１～８の夫々の光学系Ｌ０の無限遠物体への合焦時の断面図である。各断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。開口絞りＳＰは、開放Ｆナンバー（Ｆｎｏ）の光束を決定（制限）する。無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して、フォーカスレンズ群は、図中の矢印に示すように移動する。光学系Ｌ０をデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの撮影光学系として使用する際には、像面ＩＰがＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面となる。光学系Ｌ０を銀塩フィルム用カメラの撮影光学系として使用する際には、像面ＩＰはフィルム面に相当する。

【0013】

図２、４、６、８、１０、１２、１４、１６は、実施例１～８の夫々の光学系Ｌ０の無限遠物体への合焦時の収差図である。球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差量を示している。非点収差図においてｄＳはサジタル像面における非点収差量、ｄＭはメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図においてｄ線に対する歪曲収差量を示している。色収差図ではｇ線に対する色収差量を示している。ωは近軸計算による撮像半画角（°）である。

【0014】

小型かつ軽量で、高い光学特性を有する光学系Ｌ０を得るためには、径が大きくなりやすい比較的物体側に配置されるレンズについて、その面形状や配置を適切に定めることが重要となる。

【0015】

そこで本実施例に係る光学系Ｌ０は、正レンズＧｐ１と、該正レンズＧｐ１の像側に配置された負レンズＧｎ１とを有する。正レンズＧｐ１は、光学系Ｌ０に含まれる正レンズのうち最も物体側に配置された正レンズであり、負レンズＧｎ１は光学系Ｌ０に含まれる負レンズのうち最も物体側に配置された負レンズである。正レンズＧｐ１の像側に負レンズＧｎ１を配置してテレフォト型の光学系を構成することにより光学系Ｌ０のレンズ全長を短縮するとともに、正レンズＧｐ１で発生した諸収差を負レンズＧｎ１で補正することができる。

【0016】

さらに、本実施例に係る光学系Ｌ０では、正レンズＧｐ１の物体側の面および像側の面の少なくとも一方が非球面で構成されている。これにより、正レンズＧｐ１で発生する球面収差やコマ収差等の諸収差の発生を低減することができる。特に正レンズＧｐ１面頂点から周辺（正レンズＧｐ１の外周）に向かって負の屈折力が強くなる形状を有することが好ましい。これにより、球面収差やコマ収差等の低減効果を高めることができる。
さらに、本実施例に係る光学系Ｌ０は、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
０．２０＜ＬＤ／ｆ＜１．００ ・・・（１）
０．３８２＜Ｄｐｎ／ＬＤ＜０．８００ ・・・（２）

【0017】

ここで、光学系Ｌ０のレンズ全長をＬＤ、光学系Ｌ０の焦点距離をｆ、正レンズＧｐ１の像側の面から負レンズＧｎ１の物体側の面までの光軸上の距離をＤｐｎとしている。

【0018】

条件式（１）は光学系Ｌ０の焦点距離と光学系Ｌ０のレンズ全長の関係を規定している。条件式（１）の上限値を上回ってレンズ全長が長くなると光学系Ｌ０が大型化するため好ましくない。条件式（１）の下限値を下回ってレンズ全長が短くなると、光学系Ｌ０を構成する各レンズの屈折力を強めることとなり、倍率色収差をはじめとする諸収差の補正が困難となるため好ましくない。

【0019】

条件式（２）は正レンズＧｐ１と負レンズＧｎ１の光軸上の間隔とレンズ全長との関係を規定している。条件式（２）を満たすように正レンズＧｐ１と負レンズＧｎ２の間隔を広くすることによって、負レンズＧｎ１に入射する軸上光束の光束径を小さくすることができ、負レンズＧｎ１の径を小さくできる。光学系Ｌ０の比較的物体側に配置される負レンズＧｎ１の径を小さくすることにより、負レンズＧｎ１の重量を軽くすることができ、光学系Ｌ０を軽量化することができる。条件式（２）の上限値を上回って正レンズＧｐ１と負レンズＧｎ１の間隔が広くなると、正レンズＧｐ１で発生する球面収差、コマ収差、倍率色収差等の諸収差を負レンズＧｎ１で補正することが困難となるため好ましくない。条件式（２）の下限値を下回って正レンズＧｐ１と負レンズＧｎ１の間隔が狭くなると、負レンズＧｎ１に入射する軸上光束の光束径が大きくなる。これにより、負レンズＧｎ１の径が大きくなり光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。
条件式（１）、（２）の数値範囲を、以下の条件式（１ａ）、（２ａ）の数値範囲とすることが好ましい。
０．５０＜ＬＤ／ｆ＜０．９８ ・・・（１ａ）
０．３９１＜Ｄｐｎ／ＬＤ＜０．６００ ・・・（２ａ）
さらに、条件式（１）乃至（２）の数値範囲を、以下の条件式（１ｂ）乃至（２ｂ）の数値範囲とすることが好ましい。
０．６０＜ＬＤ／ｆ＜０．９７ ・・・（１ｂ）
０．４２６＜Ｄｐｎ／ＬＤ＜０．５００ ・・・（２ｂ）

【0020】

次に、実施例に係る光学系Ｌ０の好ましい構成について述べる。
テレフォト型の光学系においては比較的物体側に配置されたレンズを通る軸上光束の周辺光線の通過高さが高くなるため、球面収差を良好に補正するためには比較的物体側に配置されるレンズの構成が重要である。そこで、実施例に係る光学系Ｌ０は、正レンズＧｐ１の像側かつ開口絞りＳＰよりも物体側に、１枚以上の正レンズ、より好ましくは２枚以上の正レンズを有することが好ましい。正の屈折力を正レンズＧｐ１含む複数の正レンズで分担させることによって、１枚の強い屈折力を有する正レンズだけを配置する場合に比べて、１枚の正レンズの曲率半径を大きくすることができる。これにより、光学系Ｌ０の正の屈折力を保ってレンズ全長の短縮効果を得つつも、球面収差をはじめとする諸収差の発生を低減することができる。さらに、光学系Ｌ０が、最も物体側から像側へ順に連続して配置された、正レンズＧｐ１、正レンズＧｐ２、負レンズＧｎ１、正レンズＧｐ３を有することが好ましい。これにより、光学系Ｌ０における球面収差とコマ収差の補正が容易となる。

【0021】

光学系Ｌ０が、物体側から像側へ順に配置された、フォーカシングに際して不動の第１レンズ群Ｂ１、フォーカシングに際して移動する第２レンズ群Ｂ２、フォーカシングに際して不動の第３レンズ群Ｂ３からなることが好ましい。第１レンズ群Ｂ１は正の屈折力を有し、第２レンズ群および第３レンズ群Ｂ３はそれぞれ正または負の屈折力を有する。第１レンズ群Ｂ１の正の屈折力によって第１レンズ群Ｂ１を通過した光束を収斂させることにより、第２レンズ群Ｂ２を通過する光束径を小さくすることができる。これにより、第２レンズ群Ｂ２の径を小さくすることができる。よって、フォーカシングに際して移動するレンズ群である第２レンズ群Ｂ２を軽量化することができ、第２レンズ群Ｂ２を駆動させるためのアクチュエータ等の機構を簡易にすることができる。さらに第２レンズ群Ｂ２が３枚以下のレンズから構成されることが好ましい。これにより第２レンズ群Ｂ２をさらに軽量化して、光学系Ｌ０を軽量化することができる。

【0022】

第３レンズ群Ｂ３が、光学系Ｌ０に含まれる正レンズのうち物体側から数えて３番目の正レンズよりも像側に配置された正レンズＧｐ４と、正レンズＧｐ４の像側に配置された１枚以上の負レンズを有することが好ましい。光学系Ｌ０の比較的像側において、物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズの並びを有することによって、光学系Ｌ０の部分系の屈折力配置もテレフォト型とすることができる。これにより、レンズ全長の短縮がさらに容易となり、光学系Ｌ０の小型化効果が高まる。特に正レンズＧｐ４の像側に、複数の負レンズ（負レンズＧｎ２および負レンズＧｎ３）が配置されることが好ましい。テレフォト型の光学系では像側のレンズを通る軸外光束の主光線の通過高さが高くなる傾向があるため、歪曲収差を良好に補正するためには光学系Ｌ０の比較的像側に配置されるレンズの構成が重要となる。正レンズＧｐ４よりも像側に複数の負レンズを配置して負の屈折力を分担させることにより、１枚の強い屈折力を有する負レンズだけを配置する場合に比べて、１枚の負レンズの曲率半径を大きくすることができる。これにより、光学系Ｌ０小型化に必要な負の屈折力を保ったまま、歪曲収差をはじめとする諸収差の発生を低減させることができる。
さらに、実施例に係る光学系Ｌ０は、以下の条件式（３）乃至（２２）のうち一つ以上を満足することが好ましい。
１．４９３＜Ｎｄｐ１＜１．７００ ・・・（３）
５５．０＜νｄｐ１＜９６．０ ・・・（４）
１．４００＜Ｎｄｐ２＜１．６３０ ・・・（５）
６１．０＜νｄｐ２＜９６．０ ・・・（６）
１．４００＜Ｎｄｐ３＜１．６３０ ・・・（７）
６１．０＜νｄｐ３＜９６．０ ・・・（８）
１．４００＜Ｎｄｐ４＜１．６３０ ・・・（９）
５０．０＜νｄｐ４＜９６．０ ・・・（１０）
１．６００＜Ｎｄｎ１＜１．９５０ ・・・（１１）
２０．０＜νｄｎ１＜５０．０ ・・・（１２）
１．４００＜Ｎｄｎ２＜１．６３０ ・・・（１３）
６１．０＜νｄｎ２＜９６．０ ・・・（１４）
１．８００＜Ｎｄｎ３＜２．２００ ・・・（１５）
１４．０＜νｄｎ３＜２４．０ ・・・（１６）
０．１０＜ｆ１／ｆ＜１．２０ ・・・（１７）
０．００００１＜ＤＲＧｐ１×Ｆｎｏ／ｆ＜０．００５００ ・・・（１８）
０．１０＜（ｒｐ２＋ｒｐ１）／（ｒｐ２－ｒｐ１）＜２．００ ・・・（１９）
０．２０＜ｆ１１／ｆ＜２．００ ・・・（２０）
０．２０＜ｄ１２／ｆ１１＜０．６０ ・・・（２１）
２０＜ＹＡＳＰＨ＜２００ ・・・（２２）

【0023】

ただし、正レンズＧｐ１の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｐ１、正レンズＧｐ１の材料のｄ線を基準としたアッベ数をνｄｐ１とする。

【0024】

なお、本明細書において、ある材料のｄ線を基準としたアッべ数νｄは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣとするとき、
νｄ＝（Ｎｄ－１）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。

【0025】

光学系Ｌ０が２枚以上の正レンズを有する場合に、光学系Ｌ０に含まれる正レンズのうち物体側から数えて２番目に配置された正レンズＧｐ２の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｐ１とし、正レンズＧｐ２の材料のｄ線を基準としたアッベ数をνｄｐ２とする。光学系Ｌ０が３枚以上の正レンズを有する場合に、光学系Ｌ０に含まれる正レンズのうち物体側から数えて３番目に配置された正レンズＧｐ３の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｐ３、正レンズＧｐ３の材料のｄ線を基準としたアッベ数をνｄｐ３とする。光学系Ｌ０が４枚以上の正レンズを有する場合に、光学系Ｌ０に含まれる正レンズのうち物体側から数えて３番目に配置された正レンズＧｐ３よりも像側に配置された正レンズを正レンズＧｐ４とする。このとき、正レンズＧｐ４の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｐ４、正レンズＧｐ４の材料のｄ線を基準としたアッベ数をνｄｐ４とする。

【0026】

負レンズＧｎ１の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｎ１、負レンズＧｎ１の材料のｄ線を基準としたアッベ数をνｄｎ１とする。

【0027】

光学系Ｌ０が物体側から像側へ順に配置された、第１レンズ群Ｂ１、第２レンズ群Ｂ２、第３レンズ群Ｂ３からなる場合、第３レンズ群が負レンズＧｎ２を有する。このとき負レンズＧｎ２の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｎ２、負レンズＧｎ２の材料のｄ線を基準としたアッベ数をνｄｎ２とする。第３レンズ群第３レンズ群が負レンズＧｎ３を有する場合に、負レンズＧｎ３の材料のｄ線に対する屈折率をＮｄｎ３、負レンズＧｎ３の材料のｄ線を基準としたアッベ数をνｄｎ３とする。

【0028】

光学系Ｌ０が物体側から像側へ順に配置された、第１レンズ群Ｂ１、第２レンズ群Ｂ２、第３レンズ群Ｂ３からなる場合の、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離をｆ１とする。光学系の焦点距離をｆとする。正レンズＧｐ１の非球面の有効径の７割位置における非球面量をＤＲＧｐ１、光学系のＦナンバーをＦｎｏとする。

【0029】

ここで、レンズの有効径とは、レンズ面を通過する光線のうち最も光軸から離れた位置を通過する光線の光軸からの高さを半径とする円の直径のことをいう。

【0030】

次に、正レンズＧｐ１の有効径の７割位置における非球面量について、図１８を用いて説明する。正レンズＧｐ１の有効径の７割位置とは、正レンズＧｐ１における光軸上の位置（面頂点）から見て、有効径を決定する位置までの７割の位置のことをいう。光学系Ｌ０の無限遠物体への合焦時のＦナンバーをＦｎｏとするとき、正レンズＧｐ１の有効径ΦＧｐ１はΦＧｐ１＝ｆ／Ｆｎｏとなる。非球面において有効径を決定する位置Ｐにおける光軸からの高さｙｅａはｙ＝ΦＧｐ１／２であり、正レンズＧｐ１の有効径の７割位置はｙ＝０．７×ｙｅａで表される。非球面量とは、非球面における有効径位置Ｐと正レンズＧｐ１の面頂点とを結んだ球面（参照球面）上の任意の位置と、当該位置と同一高さにおける非球面における位置との光軸方向の位置の差である。したがって有効径の７割位置における非球面量は図１８においてＤＲ＝Ｘ－Ｘｒで表される。

【0031】

正レンズＧｐ１の物体側の面の曲率半径をｒｐ１、正レンズＧｐ１の像側の面の曲率半径をｒｐ２する。なお、非球面の場合は、軸近傍を球面で近似したときの近似球面の曲率半径をその面の曲率半径とする。正レンズＧｐ１の焦点距離をｆ１１とする。

【0032】

光学系Ｌ０が２枚以上の正レンズを有する場合に、光学系Ｌ０に含まれる正レンズのうち物体側から数えて２番目に配置された正レンズを正レンズＧｐ２とし、正レンズＧｐ１の像側の面から正レンズＧｐ２の物体側の面までの光軸上の距離をｄ１２とする。

【0033】

無限遠物体への合焦時における軸上光線の正レンズＧｐ１の非球面での入射点の最大高さをＹＡＳＰＨ（ｍｍ）とする。なお、ここでの高さとは、光軸に垂直な方向（径方向）における光軸からの距離のことを示す。

【0034】

条件式（３）は正レンズＧｐ１の材料の屈折率を規定している。屈折率が適度に高い材料を用いることで、光学系Ｌ０の小型化と軽量化の両立を図っている。一般的な光学材料では、屈折率が高くなるほど比重が大きくなる傾向がある。そのため、条件式（３）の上限値を上回って正レンズＧｐ１の材料の屈折率が高くなると光学系Ｌ０の中でも径の大きな正レンズＧｐ１の比重が大きくなってしまい、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（３）の下限値を下回って正レンズＧｐ１の材料の屈折率が低くなると、正レンズＧｐ１の正の屈折力が弱く、光学系Ｌ０の小型化が困難となるため好ましくない。

【0035】

条件式（４）は正レンズＧｐ１の材料のアッベ数を規定している。アッベ数を適切にすることで、高い光学性能と軽量化の両立を図っている。

【0036】

一般的な光学材料では材料のアッベ数が大きくなるほど比重が大きくなる傾向がある。そのため、条件式（４）の上限値を上回ってアッベ数が大きくなると、正レンズＧｐ１の比重が大きくなって、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（４）の下限値を下回って正レンズＧｐ２の材料のアッベ数が小さくなると、正レンズＧｐ２で発生する倍率色収差などの色収差の補正が困難となるため好ましくない。

【0037】

条件式（５）は正レンズＧｐ２の材料の屈折率を規定している。屈折率が適度に高い材料を用いることで、光学系Ｌ０の小型化と軽量化の両立を図っている。

【0038】

条件式（５）の上限値を上回って正レンズＧｐ２の材料の屈折率が高くなると、正レンズＧｐ２の比重が大きくなって、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（５）の下限値を下回って正レンズＧｐ２の材料の屈折率が低くなると、正レンズＧｐ２の屈折力が弱くなり、レンズ全長が長くなって光学系Ｌ０の小型化が困難となるため好ましくない。条件式（６）は正レンズＧｐ２の材料のアッベ数を規定している。アッベ数を適切にすることで、高い光学性能と軽量化の両立を図っている。条件式（６）の上限値を上回って正レンズＧｐ２の材料のアッベ数が大きくなると、正レンズＧｐ２の比重が大きくなって、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（６）の下限値を下回って正レンズＧｐ２の材料のアッベ数が小さくなると、正レンズＧｐ２で発生する倍率色収差等の色収差が大きくなるため好ましくない。

【0039】

条件式（７）は正レンズＧｐ３の材料の屈折率を規定している。屈折率が適度に高い材料を用いることで、光学系Ｌ０の小型化と軽量化の両立を図っている。条件式（７）の上限値を上回って正レンズＧｐ３の材料の屈折率が高くなると、正レンズＧｐ３の比重が大きくなって、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（７）の下限値を下回って正レンズＧｐ３の材料の屈折率が低くなると、正レンズＧｐ３の屈折力が弱くなり、レンズ全長が長くなって光学系Ｌ０の小型化が困難となるため好ましくない。

【0040】

条件式（８）は正レンズＧｐ３の材料のアッベ数を規定している。アッベ数を適切にすることで、高い光学性能と軽量化の両立を図っている。

【0041】

条件式（８）の上限値を上回って正レンズＧｐ３の材料のアッベ数が大きくなると、正レンズＧｐ３の比重が大きくなって、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（８）の下限値を下回って正レンズＧｐ３の材料のアッベ数が小さくなると、正レンズＧｐ３で発生する倍率色収差等の色収差が大きくなるため好ましくない。

【0042】

条件式（９）は正レンズＧｐ４の材料の屈折率を規定している。屈折率が適度に高い材料を用いることで、光学系Ｌ０の小型化と軽量化の両立を図っている。条件式（９）の上限値を上回って正レンズＧｐ４の材料の屈折率が高くなると正レンズＧｐ４の比重が大きくなって、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（９）の下限値を下回って正レンズＧｐ４の材料の屈折率が低くなると、正レンズＧｐ４の屈折力が弱く、光学系Ｌ０の小型化が困難となるため好ましくない。

【0043】

条件式（１０）は正レンズＧｐ４の材料のアッベ数を規定している。アッベ数を適切にすることで、高い光学性能と軽量化の両立を図っている。条件式（１０）の上限値を上回って正レンズＧｐ４の材料のアッベ数が大きくなると、正レンズＧｐ４の比重が大きくなって、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（１０）の下限値を下回って正レンズＧｐ４の材料のアッベ数が小さくなると、正レンズＧｐ４で発生する倍率色収差等の色収差の補正が困難となるため好ましくない。

【0044】

条件式（１１）は負レンズＧｎ１の材料の屈折率を規定している。これにより、光学系Ｌ０の小型化と軽量化、および高画質化の両立を図っている。テレフォト型の光学系Ｌ０においては光学系Ｌ０の比較的像側に負の屈折力を有するレンズを配置することでレンズ全長を短縮している。しかし、当該負の屈折力を強めることにより、ペッツバール和がマイナス側に大きくなり、像面湾曲がマイナス側に大きくなる傾向がある。したがって、負レンズＧｎ１を比較的高屈折率の材料で構成することにより、レンズ全長を短縮しつつ良好な光学性能を達成することが容易となる。一方、一般的な光学材料において屈折率が高いと比重が大きくなる傾向があるため、負レンズＧｎ１の屈折率を高くしすぎると、光学系Ｌ０の軽量化が困難となる。条件式（１１）の上限値を上回って負レンズＧｎ１の材料の屈折率が高くなると負レンズＧｎ１の比重が大きくなり、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（１１）の下限値を下回って負レンズＧｎ１の材料の屈折率が低くなると、ペッツバール和がマイナス側に大きくなり、像面湾曲がマイナス側に大きく発生する。よって、高画質化が困難となるため好ましくない。

【0045】

条件式（１２）は負レンズＧｎ１の材料のアッベ数を規定している。負レンズＧｎ１の材料のアッベ数を適切に設定することで、色収差を良好に補正しつつ、光学系Ｌ０の軽量化との両立を図っている。一般的な光学材料において、材料のアッベ数が小さいと部分分散比θｇＦの値が大きくなる傾向がある。条件式（１２）の上限値を上回ってアッベ数が大きくなると負レンズＧｎ１の部分分散比θｇＦが小さくなりすぎる。これにより、２次の色収差の補正が困難となるため好ましくない。条件式（１２）の下限値を下回って負レンズＧｎ１の材料のアッベ数が小さくなると、１次の色収差の補正効果が不足するため好ましくない。１次の色収差の補正効果を得ようとすると負レンズＧｎ１の屈折力を強くする必要があるため、高性能化と軽量化の両立が困難となるため好ましくない。

【0046】

ここで部分分散比θｇＦは、フラウンホーファ線のｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における屈折率をＮｄ、ＮＦ、ＮＣ、Ｎｇとするとき、
θｇＦ＝（Ｎｄ－Ｎｇ）／（ＮＦ－ＮＣ）
で表される。

【0047】

条件式（１３）は負レンズＧｎ２の材料の屈折率を規定している。条件式（１３）の上限値を上回って負レンズＧｎ２の材料の屈折率が高くなると負レンズＧｎ２の比重が大きくなって、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（１３）の下限値を下回って負レンズＧｎ２の材料の屈折率が低くなると、ペッツバール和がマイナス側に大きくなり、像面湾曲がマイナス側に大きく発生するため好ましくない。
条件式（１４）は負レンズＧｎ２の材料のアッベ数を規定している。

【0048】

条件式（１４）の上限値を上回ってアッベ数が大きくなると軽量化が困難となるため好ましくない。テレフォト型の光学系においては、像側に配置されるレンズ構成は全体としては負の屈折力を有する。したがって、像側の負レンズのアッベ数を大きくすることで、倍率色収差の発生を抑制することが容易となる。条件式（１４）の下限値を下回ってアッベ数が小さくなると倍率色収差の補正が困難となるため好ましくない。さらに、条件式（１３）および条件式（１４）を満足する負レンズを複数配置して、負レンズＧｎ２の負の屈折力を分散させてもよい。これにより歪曲収差の補正が容易となる。

【0049】

条件式（１５）は負レンズＧｎ３の材料の屈折率を規定している。負レンズＧｎ３の材料の屈折率を適切に設定することにより、光学系Ｌ０の軽量化と像面湾曲の低減を図っている。条件式（１５）の上限値を上回って負レンズＧｎ３の材料の屈折率が高くなると、負レンズＧｎ３の比重が大きくなり、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（１５）の下限値を下回って負レンズＧｎ３の材料の屈折率が低くなると、ペッツバール和がマイナス側に大きくなり、像面湾曲がマイナス側に大きく発生するため好ましくない。

【0050】

条件式（１６）は負レンズＧｎ３の材料のアッベ数を規定している。条件式（１６）を満たすことによって、光学系Ｌ０の軽量化と倍率色収差の補正との両立を図っている。倍率色収差を補正するには、軸外光束の主光線の通過高さが高くなる、比較的像側の位置に配置される負レンズの部分分散比θｇＦを大きくすることが好ましい。条件式（１６）の上限値を上回って負レンズＧｎ３の材料のアッベ数が大きくなると、部分分散比θｇＦが小さくなりすぎる。これにより、２次の色収差の補正が困難となるため好ましくない。条件式（１６）の下限値を下回って負レンズＧｎ３の材料のアッベ数が小さくなると、１次の色収差補正が困難となるため好ましくない。これを補正しようとすると、光学系Ｌ０を構成するレンズの枚数を増やすこととなり、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。

【0051】

条件式（１７）は正レンズＧｐ１の焦点距離と光学系Ｌ０の焦点距離の比を規定している。条件式（１７）を満たすことで、光学系Ｌ０の小型化と高い光学性能の両立を図っている。条件式（１７）の上限値を上回って正レンズＧｐ１の焦点距離が長くなると、テレフォト型の屈折力配置をとりづらくなる。これにより、光学系Ｌ０の小型化が困難となるため好ましくない。条件式（１７）の下限値を下回って正レンズＧｐ１の焦点距離が短くなって、正レンズＧｐ１の屈折力が強くなると、倍率色収差や軸上色収差等の補正が困難となるため好ましくない。

【0052】

条件式（１８）は正レンズＧｐ１の非球面量を規定している。条件式（１８）の上限値を上回って非球面量が大きくなると、正レンズＧｐ１の加工が困難となり製造が困難となるため好ましくない。条件式（１８）の下限値を下回って非球面量が小さくなると、球面収差とコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。

【0053】

条件式（１９）は正レンズＧｐ１のシェイプファクター（形状）を規定している。シェイプファクターが大きくなると強いメニスカス形状となり、収差補正上は有利に働くが軽量化には不利となる。条件式（１９）の上限値を上回ってシェイプファクターの値が大きくなると、正レンズＧｐ１の形状がくびれの大きなメニスカス形状となる。よって、正レンズＧｐ１の軽量化が困難となるため好ましくない。条件式（１９）の下限値を下回ってシェイプファクターの値が小さくなると、正レンズＧｐ１は、光軸方向に大きな厚みを持った両凸形状のレンズとなる。よって、球面収差、コマ収差が大きく発生し、これらの補正が困難となるため好ましくない。

【0054】

条件式（２０）は、第１レンズ群Ｂ１の焦点距離と光学系Ｌ０の焦点距離の比を規定している。条件式（２０）の上限値を上回って第１レンズ群Ｂ１の焦点距離が長くなり、第１レンズ群Ｂ１の屈折力が弱くなると、光学系Ｌ０のレンズ全長が長くなり、光学系Ｌ０の小型化が困難となるため好ましくない。条件式（２０）の下限値を下回って第１レンズ群Ｂ１の焦点距離が短くなり、第１レンズ群Ｂ１の屈折力が強くなると、諸収差の補正が困難となるため好ましくない。

【0055】

条件式（２１）は正レンズＧｐ１の像側の面から正レンズＧｐ２までの光軸上の距離と光学系Ｌ０のレンズ全長との関係を規定している。条件式（２１）を満たすことで、光学系Ｌ０の小型化および軽量化の両立を図っている。条件式（２１）の上限値を上回って正レンズＧｐ１と正レンズＧｐ２との間隔が広くなると、レンズ全長が長くなるため好ましくない。条件式（２１）の下限値を下回って正レンズＧｐ１と正レンズＧｐ２との間隔が狭くなると、比較的光束径の大きな物体側に配置された正レンズＧｐ２の径が大きくなる。これにより、光学系Ｌ０の軽量化が困難となるため好ましくない。

【0056】

条件式（２２）は、無限遠物体への合焦時に正レンズＧｐ１の非球面を通過するときの軸上光線の入射点の高さ（光線高さ）の最大値を規定している。非球面による収差補正効果を十分に発揮するためには該非球面を通過する軸上光線の光線高さがある程度大きい必要がある。下限を下回り光線高さが小さすぎると球面収差補正が不足し、高画質化の達成が難しくなるできないため好ましくない。上限を超えて光線高さが大きすぎると非球面の有効径が大きくなり、軽量化の達成が難しくなるため好ましくない。
なお、条件式（３）乃至（２２）の数値範囲は、以下の条件式（３ａ）乃至（２２ａ）の範囲とすることがより好ましい。
１．４９５＜Ｎｄｐ１＜１．６５０ ・・・（３ａ）
６０．００＜νｄｐ１＜８２．０ ・・・（４ａ）
１．４２０＜Ｎｄｐ２＜１．５５０ ・・・（５ａ）
７０．０＜νｄｐ２＜９６．０ ・・・（６ａ）
１．４２０＜Ｎｄｐ３＜１．５５０ ・・・（７ａ）
７０．０＜νｄｐ３＜９６．０ ・・・（８ａ）
１．４２０＜Ｎｄｐ４＜１．５５０ ・・・（９ａ）
８０．０＜νｄｐ４＜９５．５ ・・・（１０ａ）
１．７００＜Ｎｄｎ１＜１．９００ ・・・（１１ａ）
２２．０＜νｄｎ１＜３２．０ ・・・（１２ａ）
１．４２０＜Ｎｄｎ２＜１．５５０ ・・・（１３ａ）
７０．０＜νｄｎ２＜９５．５ ・・・（１４ａ）
１．８５０＜Ｎｄｎ３＜２．１００ ・・・（１５ａ）
１６．０＜νｄｎ３＜２１．０ ・・・（１６ａ）
０．２０＜ｆ１／ｆ＜１．００ ・・・（１７ａ）
０．０００１０＜ＤＲＧｐ１×Ｆｎｏ／ｆ＜０．００１００ ・・・（１８ａ）
０．３０＜（ｒｐ２＋ｒｐ１）／（ｒｐ２－ｒｐ１）＜１．５０ ・・・（１９ａ）
０．４０＜ｆ１１／ｆ＜１．２０ ・・・（２０ａ）
０．３０＜ｄ１２／ｆ１１＜０．５５ ・・・（２１ａ）
３０＜ＹＡＳＰＨ＜１００ ・・・（２２ａ）
また、条件式（３）乃至（２２）数値範囲は、以下の条件式（３ｂ）乃至（２２ｂ）の数値範囲とすることがさらに好ましい。
１．５８５＜Ｎｄｐ１＜１．６２０ ・・・（３ｂ）
６２．０＜νｄｐ１＜７０．０ ・・・（４ｂ）
１．４３０＜Ｎｄｐ２＜１．５１０ ・・・（５ｂ）
８０．０＜νｄｐ２＜９５．５ ・・・（６ｂ）
１．４３０＜Ｎｄｐ３＜１．５１０ ・・・（７ｂ）
８０．０＜νｄｐ３＜９５．５ ・・・（８ｂ）
１．４３０＜Ｎｄｐ４＜１．５２０ ・・・（９ｂ）
９０．０＜νｄｐ４＜９５．０ ・・・（１０ｂ）
１．８００＜Ｎｄｎ１＜１．８６０ ・・・（１１ｂ）
２４．０＜νｄｎ１＜２６．０ ・・・（１２ｂ）
１．４３０＜Ｎｄｎ２＜１．５１０ ・・・（１３ｂ）
８０．０＜νｄｎ２＜９５．０ ・・・（１４ｂ）
１．９２０＜Ｎｄｎ３＜２．０５０ ・・・（１５ｂ）
１７．０＜νｄｎ３＜１９．０ ・・・（１６ｂ）
０．３０＜ｆ１／ｆ＜０．９５ ・・・（１７ｂ）
０．０００２０＜ＤＲＧｐ１×Ｆｎｏ／ｆ＜０．０００９０ ・・・（１８ｂ）
０．４０＜（ｒｐ２＋ｒｐ１）／（ｒｐ２－ｒｐ１）＜１．２１ ・・・（１９ｂ）
０．５０＜ｆ１１／ｆ＜０．９０ ・・・（２０ｂ）
０．４０＜ｄ１２／ｆ１１＜０．５２ ・・・（２１ｂ）
４０＜ＹＡＳＰＨ＜８０ ・・・（２２ｂ）

【0057】

次に、各実施例の光学系Ｌ０について詳細に述べる。
実施例１～８に係る光学系Ｌ０において、第１レンズ群Ｂ１および第３レンズ群Ｂ３はフォーカシングに際して不動であり、第２レンズ群Ｂ２のみがフォーカシングに際して移動する。すなわち、光学系Ｌ０は、フォーカシングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系である。

【0058】

実施例１の光学系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Ｂ１、正の第２レンズ群Ｂ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｂ３からなる。実施例１の光学系Ｌ０において、無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｂ２が物体側に移動する。光学系Ｌ０の最も物体側に配置された正レンズＧｐ１の物体側の面が非球面である。

【0059】

実施例２～６の光学系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Ｂ１、負の第２レンズ群Ｂ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｂ３からなる。実施例２～６の光学系Ｌ０において、無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｂ２が像側に移動する。光学系Ｌ０の最も物体側に配置された正レンズＧｐ１の物体側の面が非球面である。

【0060】

実施例７の光学系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Ｂ１、負の第２レンズ群Ｂ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｂ３からなる。実施例７の光学系Ｌ０において、無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｂ２が像側に移動する。光学系Ｌ０の最も物体側に配置された正レンズＧｐ１の物体側の面が非球面である。

【0061】

実施例８の光学系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Ｂ１、正の第２レンズ群Ｂ２、負の屈折力の第３レンズ群Ｂ３からなる。実施例８の光学系Ｌ０において、無限遠物体から最至近距離物体へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｂ２が物体側に移動する。光学系Ｌ０の最も物体側に配置された正レンズＧｐ１の像側の面が非球面である。

【0062】

実施例１～８の光学系Ｌ０において、最も物体側から数えて４枚のレンズは、物体側から像側に向かって順に連続して配置された、正レンズＧｐ１、正レンズＧｐ２、負レンズＧｎ１、正レンズＧｐ３である。これにより、光学系Ｌ０の小型化効果を得るとともに、球面収差等の諸収差発生を低減している。

【0063】

第３レンズ群Ｂ３は、正レンズＧｐ４と、該正レンズＧｐ４の像側に配置された、負レンズＧｎ２および負レンズＧｎ３を有する。なお、実施例１～３および実施例８の光学系Ｌ０では、負レンズＧｎ２が負レンズＧｎ３よりも物体側に配置されている。実施例４～７の光学系Ｌ０では、負レンズＧｎ３が負レンズＧｎ２よりも物体側に配置されている。これにより、光学系Ｌ０の小型化効果を得るとともに、歪曲収差等の諸収差の発生を低減している。

【0064】

なお、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｂ２の物体側に配置されても、像側に配置されてもよい。実施例１、４、７の光学系Ｌ０のように開口絞りＳＰを第２レンズ群Ｂ２の像側に配置すると、開口絞りＳＰの径を小さくすることが容易となり、光学系Ｌ０を含むレンズ装置を小型化することができる。実施例２、３、５、６、８の光学系Ｌ０のように開口絞りＳＰを第２レンズ群Ｂ２の物体側に配置すると、開口絞りＳＰを小絞り状態にしたときに周辺光量の確保が容易となる。

【0065】

実施例１、２、４～７において、第３レンズ群Ｂ３は両面の曲率半径が無限大の平板を有する。これは、ユーザにより当該平板の代わりにＮＤフィルタ等のフィルタが挿入された場合であってもレンズ全長等が変わらないようにするためのものである。

【0066】

実施例１～８の光学系Ｌ０において、屈折力を有する面は全て屈折面で構成している。回折光学素子や反射面で構成した場合と比べて、低い製造難易度で、回折光学素子や反射面で構成した場合と同等以上の光学性能を容易に得ることができる。

【0067】

実施例１～８の光学系Ｌ０において、光学系Ｌ０の一部を光軸と垂直方向の成分を含む方向に移動させることによって像振れ補正を低減してもよい。特に、像振れ補正に際して移動させる部分を、比較的径の小さな第３レンズ群の一部とすることで、駆動のためのアクチュエータを小型に構成し、光学系Ｌ０を含むレンズ装置を小型化することができる。

【0068】

以下に、実施例１～８のそれぞれに対応する数値実施例１～８を示す。
各数値実施例の面データにおいて、ｒは各光学面の曲率半径、ｄ（ｍｍ）は第ｍ面と第（ｍ＋１）面との間の軸上間隔（光軸上の距離）を表している。ただし、ｍは光入射側から数えた面の番号である。また、ｎｄは各光学部材のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材のｄ線を基準としたアッベ数を表している。なお、アッベ数の定義は前述のとおりである。

【0069】

なお、各数値実施例において、ｄ、焦点距離（ｍｍ）、Ｆナンバー、半画角（°）は全て各実施例の光学系Ｌ０が無限遠物体に合焦時の値である。バックフォーカスＢＦは光学系Ｌ０の最終レンズ面（最も像側の面）から像面までの距離の空気換算値である。光学系Ｌ０のレンズ全長は、第１レンズ面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えた値である。

【0070】

また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、＊の符号を付している。非球面形状は、Ｘを光軸方向の面頂点からの変位量、ｈを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Ｒを近軸曲率半径、ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各次数の非球面係数とするとき、
ｘ＝（ｈ^２／Ｒ）／［１＋｛１－（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）^２｝^１／２］＋Ａ４×ｈ^４＋Ａ６×ｈ^６＋Ａ８×ｈ^８＋Ａ１０×ｈ^１０＋Ａ１２×ｈ^１２
で表している。なお、各非球面係数における「ｅ±ＸＸ」は「×１０^±ＸＸ」を意味している。

【0071】

さらに、数値実施例１～８において条件式（１）～（２２）に対応する値を、［表１］示す。

【0072】

［数値実施例１］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 280.819 13.31 1.59349 67.0
2 -662.008 155.41
3 83.002 10.00 1.43387 95.1
4 2343.445 0.20
5 246.274 1.70 1.85478 24.8
6 51.565 1.83
7 52.263 11.35 1.43387 95.1
8 705.477 9.27
9 52.406 5.29 1.89286 20.4
10 105.791 0.30
11 76.403 1.50 1.65412 39.7
12 31.854 13.02 1.43875 94.7
13 -2658.460 2.00
14 668.114 1.20 1.83481 42.7
15 41.557 18.61
16(絞り) ∞ 2.10
17 -336.337 2.76 1.43875 94.7
18 -67.619 1.00
19 228.172 3.68 1.80518 25.5
20 -75.220 1.30 1.69680 55.5
21 53.781 3.35
22 -81.585 1.20 1.61800 63.4
23 118.400 3.46
24 87.428 2.72 1.84666 23.8
25 -507.253 3.50
26 ∞ 2.00 1.51633 64.1
27 ∞ 15.47
28 -362.217 6.49 1.66565 35.6
29 -36.199 1.70 1.43875 94.7
30 63.962 6.24
31 92.212 10.06 1.66565 35.6
32 -39.445 1.20 1.94595 18.0
33 -263.530 0.20
34 53.267 2.86 1.72047 34.7
35 79.604 54.90
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-1.72042e-008 A 6=-1.87003e-013 A 8= 2.28183e-018
A 10=-8.44369e-023

焦点距離 390.15
Ｆナンバー 2.91
半画角（°） 3.17
像高 21.64
レンズ全長 371.16
BF 54.90

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 321.47
2 9 91.31
3 14 -127.61

【0073】

［数値実施例２］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 188.273 11.23 1.59349 67.0
2 -503.174 94.27
3 57.957 11.11 1.43387 95.1
4 -689.601 0.20
5 260.836 1.70 1.85478 24.8
6 38.276 1.73
7 39.048 8.19 1.43387 95.1
8 135.287 7.88
9 46.526 5.01 1.89286 20.4
10 135.378 0.30
11 72.225 1.50 1.80420 46.5
12 30.248 7.75 1.43875 94.7
13 188.650 2.00
14(絞り) ∞ 1.94
15 2244.521 1.10 1.63854 55.4
16 36.994 11.20
17 115.338 3.47 1.43875 94.7
18 -76.882 1.00
19 834.139 2.43 1.92286 20.9
20 -87.993 1.30 1.56384 60.7
21 39.072 3.03
22 -73.039 1.20 1.72916 54.7
23 70.746 2.70
24 68.806 3.09 1.51742 52.4
25 -259.482 10.02
26 ∞ 2.00 1.51633 64.1
27 ∞ 2.00
28 86.337 8.70 1.61340 44.3
29 -41.712 1.70 1.43875 94.7
30 47.340 0.75
31 51.354 9.49 1.66565 35.6
32 -54.505 1.20 1.94595 18.0
33 -624.434 52.99
像面 ∞ 非球面データ

第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-5.28832e-008 A 6=-1.45196e-012 A 8= 2.18686e-017
A 10=-7.31885e-021

焦点距離 292.50
Ｆナンバー 2.91
半画角（°） 4.23
像高 21.64
レンズ全長 274.19
BF 52.99

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 121.78
2 15 -58.92
3 17 233.37

【0074】

［数値実施例３］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 204.916 17.53 1.49700 81.5
2 -560.323 155.11
3 55.653 11.71 1.43387 95.1
4 -906.488 0.30
5 603.672 1.80 1.85478 24.8
6 39.895 0.61
7 40.089 10.35 1.43387 95.1
8 274.117 7.48
9 46.770 7.05 1.89286 20.4
10 305.115 0.20
11 171.992 1.50 1.80400 46.5
12 30.980 8.16 1.43875 94.7
13 225.443 1.74
14(絞り) ∞ 1.00
15 966.501 1.30 1.74320 49.3
16 45.459 20.37
17 328.466 2.73 1.51742 52.4
18 -94.698 2.00
19 129.182 4.24 1.80610 33.3
20 -54.881 1.40 1.53775 74.7
21 42.446 4.86
22 -58.304 1.40 1.76385 48.5
23 59.365 2.69
24 61.179 7.92 1.66565 35.6
25 -39.245 1.70 1.43875 94.7
26 83.633 3.65
27 72.159 8.81 1.66565 35.6
28 -40.604 1.80 1.94595 18.0
29 -506.009 15.98
30 83.596 3.31 1.85478 24.8
31 263.097 38.43
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-2.26814e-008 A 6=-5.40105e-013 A 8= 3.39277e-018
A 10=-9.95340e-022

焦点距離 390.15
Ｆナンバー 2.91
半画角（°） 3.17
像高 21.64
レンズ全長 347.13
BF 38.43

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 167.04
2 15 -64.22
3 17 199.83

【0075】

［数値実施例４］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 219.655 10.73 1.61800 63.4
2 -3012.869 163.50
3 59.914 10.02 1.43387 95.1
4 4865.272 0.20
5 589.841 1.80 1.85478 24.8
6 47.637 0.20
7 47.187 8.26 1.43387 95.1
8 298.427 21.03
9 46.798 5.01 1.89286 20.4
10 165.350 0.30
11 115.172 1.50 1.80420 46.5
12 30.444 6.97 1.43875 94.7
13 136.906 2.00
14 806.974 1.20 1.83481 42.7
15 57.417 15.24
16 150.735 3.00 1.43875 94.7
17 -116.306 2.00
18 ∞ 4.80
19 111.695 3.63 1.80000 29.8
20 -77.218 1.30 1.69680 55.5
21 46.019 2.84
22 -83.070 1.20 1.72916 54.7
23 124.163 5.23
24 36.314 4.53 1.54814 45.8
25 604.977 2.18
26 ∞ 2.00 1.51633 64.1
27 ∞ 16.44
28 132.934 4.41 1.61340 44.3
29 -64.251 1.20 1.59522 67.7
30 28.401 0.20
31 28.442 12.13 1.66565 35.6
32 -31.162 1.20 1.94595 18.0
33 -156.312 2.51
34 -45.608 1.40 1.43875 94.7
35 98.837 4.97 1.66565 35.6
36 -71.558 2.68
37 -32.000 1.60 1.49700 81.6
38 -61.495 55.61
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.02700e-009 A 6=-1.86355e-013 A 8= 2.89947e-018
A 10=-7.42167e-022

焦点距離 489.84
Ｆナンバー 4.12
半画角（°） 2.53
像高 21.64
レンズ全長 385.02
BF 55.61

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 189.17
2 14 -74.10
3 16 712.80

【0076】

［数値実施例５］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 224.322 10.73 1.61700 62.8
2 -2298.790 162.69
3 60.451 10.02 1.43387 95.1
4 3457.269 0.20
5 470.680 1.80 1.85478 24.8
6 47.276 0.43
7 47.033 8.32 1.43387 95.1
8 285.083 18.88
9(絞り) ∞ 2.00
10 47.188 4.96 1.89286 20.4
11 160.551 0.30
12 109.879 1.50 1.80420 46.5
13 30.776 6.91 1.43875 94.7
14 133.954 2.00
15 982.964 1.20 1.83481 42.7
16 57.866 16.29
17 165.576 2.99 1.43875 94.7
18 -110.306 6.71
19 114.097 3.62 1.80000 29.8
20 -76.911 1.30 1.69680 55.5
21 46.536 2.81
22 -84.720 1.20 1.72916 54.7
23 121.397 4.81
24 36.775 4.45 1.54814 45.8
25 697.080 2.15
26 ∞ 2.00 1.51633 64.1
27 ∞ 17.17
28 130.003 4.29 1.61340 44.3
29 -68.119 1.20 1.59522 67.7
30 28.425 0.20
31 28.460 12.04 1.66565 35.6
32 -31.688 1.20 1.94595 18.0
33 -164.733 2.36
34 -45.396 1.40 1.43875 94.7
35 99.036 5.09 1.66565 35.6
36 -68.698 2.50
37 -32.793 1.60 1.49700 81.6
38 -65.842 55.71
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-8.67032e-009 A 6=-1.93063e-013 A 8= 3.23293e-018
A 10=-7.35981e-022

焦点距離 489.83
Ｆナンバー 4.12
半画角（°） 2.53
像高 21.64
レンズ全長 385.02
BF 55.71

d14 2.00
d16 16.29
d38 55.71

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 186.72
2 15 -73.70
3 17 762.73

【0077】

［数値実施例６］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 285.093 12.55 1.59349 67.0
2 -1479.042 190.55
3 69.072 11.87 1.43387 95.1
4 685.012 0.20
5 228.115 1.80 1.85478 24.8
6 53.787 3.19
7 54.922 9.82 1.43387 95.1
8 244.661 12.90
9 56.988 6.15 1.89286 20.4
10 143.410 0.30
11 106.556 1.50 1.80420 46.5
12 36.998 11.01 1.43875 94.7
13 287.228 2.00
14(絞り) ∞ 1.89
15 2060.029 1.20 1.83481 42.7
16 63.704 31.52
17 288.621 3.43 1.43875 94.7
18 -91.977 4.37
19 151.454 2.98 2.00069 25.5
20 -154.501 1.30 1.72916 54.7
21 48.458 3.45
22 -92.062 1.20 1.72916 54.7
23 97.879 2.62
24 74.517 3.90 1.71736 29.5
25 -99.598 0.45
26 -80.109 1.20 1.92286 20.9
27 -120.673 15.00
28 125.923 6.79 1.61340 44.3
29 -32.480 1.20 1.59522 67.7
30 49.025 0.20
31 43.296 6.42 1.66565 35.6
32 -72.016 1.20 1.94595 18.0
33 151.132 2.00
34 ∞ 2.00 1.51633 64.1
35 ∞ 27.40
36 153.921 1.40 1.43875 94.7
37 57.557 5.17 1.66565 35.6
38 -437.624 2.66
39 -60.164 1.60 1.49700 81.6
40 -204.792 55.69
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.76072e-009 A 6=-8.09258e-014 A 8= 9.85458e-019
A 10=-1.39258e-022

各種データ
ズーム比 1.00

焦点距離 584.73
Ｆナンバー 4.12
半画角（°） 2.12
像高 21.64
レンズ全長 452.08
BF 55.69

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 185.15
2 15 -78.77
3 17 4600.69

【0078】

［数値実施例７］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1* 225.654 11.32 1.59349 67.0
2 2469.202 184.69
3 98.977 12.83 1.43387 95.1
4 -192.506 0.20
5 -220.566 1.80 1.85478 24.8
6 164.470 1.00
7 83.667 7.41 1.43387 95.1
8 565.944 18.66
9 90.641 5.20 1.89286 20.4
10 2008.811 0.41
11 -10922.623 1.20 1.80420 46.5
12 46.022 8.57 1.43875 94.7
13 676.931 2.00
14 646.937 1.62 1.80420 46.5
15 98.935 50.26
16(絞り) ∞ 22.00
17 207.606 2.09 1.43875 94.7
18 -167.383 1.00
19 103.573 2.85 2.00069 25.5
20 -153.956 1.76 1.72916 54.7
21 42.557 2.86
22 -79.511 1.62 1.72916 54.7
23 92.583 2.50
24 59.043 2.74 1.62588 35.7
25 -388.216 2.00
26 138.802 4.36 1.66565 35.6
27 -35.745 1.20 1.59522 67.7
28 52.963 0.20
29 49.235 5.06 1.66565 35.6
30 -45.137 1.20 1.94595 18.0
31 554.146 2.00
32 ∞ 2.00 1.51633 64.1
33 ∞ 30.69
34 147.955 5.79 1.51742 52.4
35 -35.983 1.20 1.59522 67.7
36 -227.566 1.85
37 -50.132 2.00 1.49700 81.5
38 -99.040 82.90
像面 ∞

非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4=-6.52695e-010 A 6=-2.94089e-014 A 8= 6.84453e-019
A 10=-4.68155e-022

焦点距離 789.82
Ｆナンバー 5.88
半画角（°） 1.57
像高 21.64
レンズ全長 489.04
BF 82.90

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 240.54
2 14 -145.43
3 16 -245.69

【0079】

［数値実施例８］
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 217.301 13.28 1.59349 67.0
2* -3954.670 153.07
3 123.739 11.90 1.43387 95.1
4 -164.195 0.28
5 -159.815 2.00 1.85478 24.8
6 196.442 0.20
7 91.799 12.22 1.43387 95.1
8 -143.545 0.20
9 -151.037 2.10 1.80420 46.5
10 686.188 3.66
11 70.494 9.66 1.43387 95.1
12 -1026.781 0.20
13 74.990 2.20 1.56040 44.7
14 42.795 11.82
15(絞り) ∞ 11.42
16 60.563 5.77 1.66305 33.7
17 522.937 4.40
18 96.483 4.00 1.84666 23.8
19 -496.627 1.50 1.79576 44.7
20 38.172 5.68
21 99.376 4.45 1.84666 23.8
22 -106.119 1.10 1.66368 49.0
23 58.316 2.94
24 -153.332 1.10 1.74914 51.9
25 73.206 4.58
26 34.594 3.64 1.49700 81.5
27 76.678 1.18
28 239.545 1.10 1.98493 30.2
29 44.613 4.78 1.84666 23.8
30 -375.542 18.48
31 -48.459 1.10 1.43875 94.7
32 25.822 11.79 1.62004 36.3
33 -267.592 0.20
34 61.776 11.45 1.61340 44.3
35 -34.301 1.10 1.95906 17.5
36 -117.040 12.31
37 -28.824 1.10 1.94595 18.0
38 -42.636 (可変)
像面 32.32

非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000 A 4= 4.49620e-009 A 6=-4.48946e-014 A 8=-9.10918e-018
A 10= 8.90247e-022

焦点距離 390.15
Ｆナンバー 2.91
半画角（°） 3.17
像高 21.64
レンズ全長 370.27
BF 32.32

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 361.39
2 16 102.79
3 18 -55.59

【表1】

【0080】

［撮像装置の実施例］
次に、撮像装置の実施例について図１７を用いて説明する。図１７は、撮像装置１０の構成を示す図である。撮像装置１０は、カメラ本体１３と、上述した実施例１乃至８の何れかの光学系Ｌ０を含むレンズ装置１１と、光学系Ｌ０によって形成される像を光電変換する撮像素子（受光素子）１２を備える。撮像素子１２としては、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子を用いることができる。レンズ装置１１とカメラ本体１３は一体に構成されていても良いし、着脱可能に構成されていても良い。本実施例の撮像装置１０では、小型かつ軽量であり高い光学性能を得ることができる。

【0081】

なお、本発明の実施例の撮像装置は、図１７に示したデジタルスチルカメラに限らず、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の種々の撮像装置に適用することができる。

【0082】

以上、本発明の好ましい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ず、その要旨の範囲内で種々の組合せ、変形及び変更が可能である。

【符号の説明】

【0083】

Ｌ０ 光学系
ＩＰ 像面
Ｇｐ１ 正レンズ
Ｇｎ１ 負レンズ

【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】