JP7726314B2 - 光学系および光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、光学系および光学機器に関する。

従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。このような光学系においては、合焦の際の収差変動を抑えることが難しい。

特開２０１８－５０９９号公報

第１の本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群と、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群と、負の屈折力を有する後続レンズ群とを有し、合焦の際、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、前記第１合焦レンズ群よりも物体側に配置された開口絞りをさらに有し、以下の条件式を満足する。
０．６０＜ｆＦ２／（－ｆＲ）＜１．１０
但し、ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
ｆＲ：前記後続レンズ群の焦点距離

第２の本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群と、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群とを有し、合焦の際、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、以下の条件式を満足する。
ｆ１／｜ｆ１Ｒ｜＜１．００
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１Ｒ：無限遠合焦状態における前記第１レンズ群よりも像側に配置されたレンズ群の合成焦点距離

第３の本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群と、開口絞りと、第１合焦レンズ群と、第２合焦レンズ群とを有し、合焦の際、前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動し、前記第１合焦レンズ群は、少なくとも２つの負レンズを有する。

本発明に係る光学機器は、上記光学系を備えて構成される。

第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図２（Ａ）、図２（Ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。 第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図４（Ａ）、図４（Ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。 第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時、近距離合焦時の諸収差図である。 各実施形態に係る光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 第１実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。 第２実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。 第３実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。 第４実施形態に係る光学系の製造方法を示すフローチャートである。

以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、各実施形態に係る光学系を備えたカメラ（光学機器）を図７に基づいて説明する。このカメラ１は、図７に示すように、本体２と、本体２に装着される撮影レンズ３により構成される。本体２は、撮像素子４と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部（不図示）と、液晶画面５とを備える。撮影レンズ３は、複数のレンズ群からなる光学系ＯＬと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構（不図示）とを備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサと、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモータと、モータを駆動する制御回路などにより構成される。

被写体からの光は、撮影レンズ３の光学系ＯＬにより集光されて、撮像素子４の像面Ｉ上に到達する。像面Ｉに到達した被写体からの光は、撮像素子４により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面５に表示することが可能である。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。また、図７に示す光学系ＯＬは、撮影レンズ３に備えられる光学系を模式的に示したものであり、光学系ＯＬのレンズ構成はこの構成に限定されるものではない。

次に、第１実施形態に係る光学系について説明する。第１実施形態に係る光学系ＯＬの一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群ＧＦ１と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群ＧＦ２とを有して構成される。合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動する。また、第１実施形態に係る光学系ＯＬは、第１合焦レンズ群ＧＦ１よりも物体側に配置された開口絞りＳをさらに有している。

上記構成の下、第１実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１）を満足する。
０．６８＜（－ｆＦ１）／ｆＦ２＜３．６０ ・・・（１）
但し、ｆＦ１：第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離
ｆＦ２：第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離

第１実施形態によれば、合焦の際の収差変動が少ない光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。また、合焦レンズ群を小型軽量化することができるため、鏡筒が大型化することなく、高速で静粛性の高いオートフォーカス（ＡＦ）を実現可能な光学系を得ることができる。第１実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でも良く、図５に示す光学系ＯＬ（３）でも良い。

条件式（１）は、第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離と、第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（１）を満足することで、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、第２合焦レンズ群ＧＦ２の屈折力が強くな
りすぎるため、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１）の上限値を、３．５０、３．３０、３．００、２．７５、２．５０、２．２０、２．００、さらに１．８５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、第１合焦レンズ群ＧＦ１の屈折力が強くなりすぎるため、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１）の下限値を、０．７０、０．７２、０．７５、０．７８、０．８０、さらに０．８２に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

次に、第２実施形態に係る光学系について説明する。第２実施形態に係る光学系ＯＬの一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群ＧＦ１と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群ＧＦ２と、負の屈折力を有する後続レンズ群ＧＲとを有して構成される。合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動する。また、第２実施形態に係る光学系ＯＬは、第１合焦レンズ群ＧＦ１よりも物体側に配置された開口絞りＳをさらに有している。

上記構成の下、第２実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（２）を満足する。
０．６０＜ｆＦ２／（－ｆＲ）＜１．１０ ・・・（２）
但し、ｆＦ２：第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離
ｆＲ：後続レンズ群ＧＲの焦点距離

第２実施形態によれば、合焦の際の収差変動が少ない光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。また、合焦レンズ群を小型軽量化することができるため、鏡筒が大型化することなく、高速で静粛性の高いオートフォーカス（ＡＦ）を実現可能な光学系を得ることができる。第２実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でも良く、図５に示す光学系ＯＬ（３）でも良い。

条件式（２）は、第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離と、後続レンズ群ＧＲの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（２）を満足することで、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、後続レンズ群ＧＲの屈折力が強くなりすぎるため、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（２）の上限値を、１．０８、１．０５、１．０３、１．００、さらに０．９８に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第２合焦レンズ群ＧＦ２の屈折力が強くなりすぎるため、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（２）の下限値を０．６２、さらに０．６４に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第２実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、後続レンズ群ＧＲは、少なくとも２つのレンズ成分を有することが望ましい。これにより、無限遠合焦状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。なお、各実施形態において、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示すものである。

次に、第３実施形態に係る光学系について説明する。第３実施形態に係る光学系ＯＬの
一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群ＧＦ１と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群ＧＦ２とを有して構成される。合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動する。

上記構成の下、第３実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（３）を満足する。
ｆ１／｜ｆ１Ｒ｜＜１．００ ・・・（３）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ１Ｒ：無限遠合焦状態における第１レンズ群Ｇ１よりも像側に配置されたレンズ群の合成焦点距離

第３実施形態によれば、合焦の際の収差変動が少ない光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。また、合焦レンズ群を小型軽量化することができるため、鏡筒が大型化することなく、高速で静粛性の高いオートフォーカス（ＡＦ）を実現可能な光学系を得ることができる。第３実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でも良く、図５に示す光学系ＯＬ（３）でも良い。

条件式（３）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、無限遠合焦状態における第１レンズ群Ｇ１よりも像側に配置されたレンズ群の合成焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（３）を満足することで、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。

条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１よりも像側に配置されたレンズ群の屈折力が強くなりすぎるため、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。条件式（３）の上限値を、０．９０、０．８０、０．７５、０．７０、０．６５、０．６０、０．５５、０．５０、さらに０．４５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（３）の下限値を、０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、さらに０．３０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第３実施形態に係る光学系ＯＬは、第１合焦レンズ群ＧＦ１よりも物体側に配置された開口絞りＳをさらに有していることが望ましい。これにより、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

次に、第４実施形態に係る光学系について説明する。第４実施形態に係る光学系ＯＬの一例としての光学系ＯＬ（１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第１合焦レンズ群ＧＦ１と、第２合焦レンズ群ＧＦ２とを有して構成される。合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動する。また、第１合焦レンズ群ＧＦ１は、少なくとも２つの負レンズを有している。

第４実施形態によれば、合焦の際の収差変動が少ない光学系、およびこの光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。また、合焦レンズ群を小型軽量化することができるため、鏡筒が大型化することなく、高速で静粛性の高いオートフォーカス（ＡＦ）を実現可能な光学系を得ることができる。第４実施形態に係る光学系ＯＬは、図３に示す光学系ＯＬ（２）でも良く、図５に示す光学系ＯＬ（３）でも良い。

第４実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第１合焦レンズ群ＧＦ１が負の屈折力を有し、第２合焦レンズ群ＧＦ２が正の屈折力を有することが望ましい。これにより、各合焦レンズ群が大型化することなく、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑える
ことができる。

第２実施形態、第３実施形態、および第４実施形態に係る光学系ＯＬは、前述の条件式（１）を満足することが望ましい。条件式（１）を満足することで、第１実施形態と同様、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。条件式（１）の上限値を、３．５０、３．３０、３．００、２．７５、２．５０、２．２０、２．００、さらに１．８５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１）の下限値を、０．７０、０．７２、０．７５、０．７８、０．８０、さらに０．８２に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１実施形態、第３実施形態、および第４実施形態に係る光学系ＯＬは、第２合焦レンズ群ＧＦ２よりも像側に配置された負の屈折力を有する後続レンズ群ＧＲをさらに有し、前述の条件式（２）を満足することが望ましい。条件式（２）を満足することで、第２実施形態と同様、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。条件式（２）の上限値を、１．０８、１．０５、１．０３、１．００、さらに０．９８に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（２）の下限値を０．６２、さらに０．６４に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

またこの場合、後続レンズ群ＧＲは、少なくとも２つのレンズ成分を有することが望ましい。これにより、無限遠合焦状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。

第１実施形態、第２実施形態、および第４実施形態に係る光学系ＯＬは、前述の条件式（３）を満足することが望ましい。条件式（３）を満足することで、第３実施形態と同様、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。条件式（３）の上限値を、０．９０、０．８０、０．７５、０．７０、０．６５、０．６０、０．５５、０．５０、さらに０．４５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（３）の下限値を、０．０５、０．１０、０．１５、０．２０、０．２５、さらに０．３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第３実施形態に係る光学系ＯＬは、第１合焦レンズ群ＧＦ１よりも物体側に配置された開口絞りＳをさらに有していることが望ましい。これにより、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

第１実施形態、第２実施形態、および第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。また、第３実施形態に係る光学系ＯＬは、第１合焦レンズ群ＧＦ１よりも物体側に配置された開口絞りＳをさらに有し、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．５０＜Ｌｒｅ／Ｌｆｒ＜４．００ ・・・（４）
但し、Ｌｆｒ：光学系ＯＬの最も物体側のレンズ面から開口絞りＳまでの光軸上の距離
Ｌｒｅ：開口絞りＳから像面Ｉまでの光軸上の距離

条件式（４）は、光学系ＯＬの最も物体側のレンズ面から開口絞りＳまでの光軸上の距離と、開口絞りＳから像面Ｉまでの光軸上の距離との適切な関係を規定するものである。条件式（４）を満足することで、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。

条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、開口絞りＳから像面Ｉまでの光軸上の距離が大きくなりすぎるため、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。条件式（４）の上限値を、３．８０、３．６５、３．５０、３．４０、３．３０、３．２０、さらに３．１０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、光学系ＯＬの最も物体側のレンズ面から開口絞りＳまでの光軸上の距離が大きくなりすぎるため、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。条件式（４）の下限値を、０．６０、０．７０、０．８０、０．９０、１．００、１．１０、１．２０、さらに１．３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
０．４５＜ｆ１／（－ｆＦ１）＜２．５０ ・・・（５）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆＦ１：第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離

条件式（５）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、第１合焦レンズ群ＧＦ１の焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（５）を満足することで、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、第１合焦レンズ群ＧＦ１の屈折力が強くなりすぎるため、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（５）の上限値を、２．３５、２．２０、２．１０、２．００、１．８５、１．７０、１．５０、１．４０、さらに１．３５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなりすぎるため、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。条件式（５）の下限値を、０．５０、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、さらに０．８０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
０．５５＜ｆ１／ｆＦ２＜３．００ ・・・（６）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆＦ２：第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離

条件式（６）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、第２合焦レンズ群ＧＦ２の焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（６）を満足することで、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、第２合焦レンズ群ＧＦ２の屈折力が強くなりすぎるため、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（６）の上限値を、２．８５、２．７０、２．６０、２．５０、２．４０、２．３０、２．２０、さらに３．１５に設定することで、各
実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなりすぎるため、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。条件式（６）の下限値を、０．６０、０．６５、０．６８、０．７０、０．７３、さらに０．７５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（７）を満足することが望ましい。
０．１０＜ｆ１／ｆ＜１．２５ ・・・（７）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ：無限遠合焦状態における光学系ＯＬの焦点距離

条件式（７）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、無限遠合焦状態における光学系ＯＬの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（７）を満足することで、鏡筒が大型化することなく、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。

条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱くなりすぎるため、鏡筒が大型化する。条件式（７）の上限値を、１．２０、１．１８、１．１５、１．１３、さらに１．１０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなりすぎるため、無限遠合焦状態における球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。条件式（７）の下限値を、０．１５、０．２０、０．２５、０．３０、０．３５、０．４０、０．４５、さらに０．４８に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（８）を満足することが望ましい。
０．０５＜Ｂｆ／ｆ＜０．６５ ・・・（８）
但し、Ｂｆ：無限遠合焦状態における光学系ＯＬのバックフォーカス
ｆ：無限遠合焦状態における光学系ＯＬの焦点距離

条件式（８）は、無限遠合焦状態における光学系ＯＬのバックフォーカスと、無限遠合焦状態における光学系ＯＬの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式（８）を満足することで、無限遠合焦状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。

条件式（８）の対応値が上限値を上回ると、光学系ＯＬの焦点距離に対してバックフォーカスが大きくなり、無限遠合焦状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。条件式（８）の上限値を、０．６０、０．５５、０．５０、０．４５、０．４０、さらに０．３５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（８）の対応値が下限値を下回ると、光学系ＯＬの焦点距離に対してバックフォーカスが小さくなり、無限遠合焦状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。条件式（８）の下限値を、０．０８、０．１０、さらに０．１２に設
定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、少なくとも１つの正レンズを有し、以下の条件式（９）を満足することが望ましい。
νＰ＜４２．００ ・・・（９）
但し、νＰ：第１レンズ群Ｇ１における少なくとも１つの正レンズのうち、アッベ数が最も小さい正レンズのアッベ数

条件式（９）は、第１レンズ群Ｇ１における少なくとも１つの正レンズのうち、アッベ数が最も小さい正レンズのアッベ数について、適切な範囲を規定するものである。条件式（９）を満足することで、鏡筒が大型化することなく、無限遠合焦状態における色収差を良好に補正することができる。

条件式（９）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１における少なくとも１つの正レンズのうち、アッベ数が最も小さい正レンズのアッベ数が大きくなりすぎるため、鏡筒が大型化することなく、無限遠合焦状態における色収差を補正することが困難になる。条件式（９）の上限値を、４０．００、３７．００、３５．００、さらに３２．００に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第１合焦レンズ群ＧＦ１は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像側へ移動することが望ましい。これにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬにおいて、第２合焦レンズ群ＧＦ２は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側へ移動することが望ましい。これにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１０）を満足することが望ましい。
０．１０＜ＭＦ１／ＭＦ２＜２０．００ ・・・（１０）
但し、ＭＦ１：無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第１合焦レンズ群ＧＦ１の移動量の絶対値
ＭＦ２：無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第２合焦レンズ群ＧＦ２の移動量の絶対値

条件式（１０）は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第１合焦レンズ群ＧＦ１の移動量の絶対値と、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第２合焦レンズ群ＧＦ２の移動量の絶対値との適切な関係を規定するものである。条件式（１０）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（１０）の対応値が上限値を上回ると、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第１合焦レンズ群ＧＦ１の移動量が大きくなりすぎるため、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１０）の上限値を、１８．５０、１７．００、１５．００、１３．５０、１２．００、１１．５０、１１．００、１０．５０、さらに１０．００に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（１０）の対応値が下限値を下回ると、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の第２合焦レンズ群ＧＦ２の移動量が大きくなりすぎるため、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１０）の下限値を、０．２５、０．４０、０．５０、０．６０、０．７０、０．８０、さらに０．９０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１１）を満足することが望ましい。
０．５０＜βＦ１＜１５．００ ・・・（１１）
但し、βＦ１：無限遠合焦状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の横倍率

条件式（１１）は、無限遠合焦状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の横倍率について、適切な範囲を規定するものである。条件式（１１）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（１１）の対応値が上限値を上回ると、無限遠合焦状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の横倍率が大きくなりすぎるため、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１１）の上限値を、１４．５０、１４．００、１３．５０、１３．００、１２．５０、１２．００、さらに１１．５０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（１１）の対応値が下限値を下回ると、無限遠合焦状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の横倍率が小さくなりすぎるため、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１１）の下限値を、０．６０、０．７０、０．８５、１．００、１．２５、１．５０、１．７４、さらに２．００に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１２）を満足することが望ましい。
０．０５＜βＦ２＜１．００ ・・・（１２）
但し、βＦ２：無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の横倍率

条件式（１２）は、無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の横倍率について、適切な範囲を規定するものである。条件式（１２）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（１２）の対応値が上限値を上回ると、無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の横倍率が大きくなりすぎるため、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１２）の上限値を、０．９５、０．９０、０．８５、０．８０、０．７０、０．６０、０．５０、０．４０、さらに０．３０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

条件式（１２）の対応値が下限値を下回ると、無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の横倍率が小さくなりすぎるため、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１２）の下限値を、０．０６、０．０７、０．０８、０．０９、さらに０．１０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１３）を満足することが望ましい。
１．００＜βＦ１／βＦ２ ・・・（１３）
但し、βＦ１：無限遠合焦状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の横倍率
βＦ２：無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の横倍率

条件式（１３）は、無限遠合焦状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の横倍率と、無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の横倍率との適切な関係を規定するものである。条件式（１３）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（１３）の対応値が下限値を下回ると、無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の横倍率が大きくなりすぎるため、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１３）の下限値を、１．５０、２．００、２．５０、３．００、３．５０、５．００、７．５０、さらに１０．００に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１３）の上限値を、１１０．００、１００．００、８０．００、６５．００、５０．００、さらに４０．００に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１４）を満足することが望ましい。
｛βＦ１＋（１／βＦ１）｝^-2＜０．２５０ ・・・（１４）
但し、βＦ１：無限遠合焦状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の横倍率

条件式（１４）は、無限遠合焦状態における第１合焦レンズ群ＧＦ１の横倍率について、適切な範囲を規定するものである。条件式（１４）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（１４）の対応値が上限値を上回ると、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１４）の上限値を、０．２３０、０．２００、０．１８５、０．１７０、０．１５０、０．１２５、さらに０．１００に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式（１４）の下限値を、０．０００、０．００１、０．００３、さらに０．００５に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

第１～第４実施形態に係る光学系ＯＬは、以下の条件式（１５）を満足することが望ましい。
｛βＦ２＋（１／βＦ２）｝^-2＜０．２５０ ・・・（１５）
但し、βＦ２：無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の横倍率

条件式（１５）は、無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群ＧＦ２の横倍率について、適切な範囲を規定するものである。条件式（１５）を満足することで、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。

条件式（１５）の対応値が上限値を上回ると、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。条件式（１５）の上限値を、０．２３０、０．２００、０．１８５、０．１７０、０．１５０、０．１２５、さらに０．１００に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることがで
きる。また、条件式（１５）の下限値を、０．０００、０．００１、０．００３、０．００５、０．００８、さらに０．０１０に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。

続いて、図８を参照しながら、第１実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群ＧＦ１と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群ＧＦ２とを配置する（ステップＳＴ１）。次に、合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動するように構成する（ステップＳＴ２）。さらに、第１合焦レンズ群ＧＦ１よりも物体側に開口絞りＳを配置する（ステップＳＴ３）。そして、少なくとも上記条件式（１）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ４）。このような製造方法によれば、合焦の際の収差変動が少ない光学系を製造することが可能になる。

続いて、図９を参照しながら、第２実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群ＧＦ１と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群ＧＦ２と、負の屈折力を有する後続レンズ群ＧＲとを配置する（ステップＳＴ１１）。次に、合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動するように構成する（ステップＳＴ１２）。さらに、第１合焦レンズ群ＧＦ１よりも物体側に開口絞りＳを配置する（ステップＳＴ１３）。そして、少なくとも上記条件式（２）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ１４）。このような製造方法によれば、合焦の際の収差変動が少ない光学系を製造することが可能になる。

続いて、図１０を参照しながら、第３実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群ＧＦ１と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群ＧＦ２とを配置する（ステップＳＴ２１）。次に、合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動するように構成する（ステップＳＴ２２）。そして、少なくとも上記条件式（３）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ２３）。このような製造方法によれば、合焦の際の収差変動が少ない光学系を製造することが可能になる。

続いて、図１１を参照しながら、第４実施形態に係る光学系ＯＬの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りＳと、第１合焦レンズ群ＧＦ１と、第２合焦レンズ群ＧＦ２とを配置する（ステップＳＴ３１）。次に、合焦の際、第１合焦レンズ群ＧＦ１と第２合焦レンズ群ＧＦ２とが互いに異なる軌跡で光軸に沿って移動するように構成する（ステップＳＴ３２）。そして、第１合焦レンズ群ＧＦ１が少なくとも２つの負レンズを有するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ３３）。このような製造方法によれば、合焦の際の収差変動が少ない光学系を製造することが可能になる。

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

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

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

［全体諸元］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮОはＦナンバー、２ωは画角（単位は°（度）で、ωが半画角である）、Ｙｍａｘは最大像高を示す。ＴＬは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢｆを加えた距離を示し、Ｂｆは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの距離（バックフォーカス）を示す。

また、［全体諸元］の表において、βＦ１は、無限遠合焦状態における第１合焦レンズ群の横倍率を示す。βＦ２は、無限遠合焦状態における第２合焦レンズ群の横倍率を示す。ＭＦ１は、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の第１合焦レンズ群の移動量の絶対値を示す。ＭＦ２は、無限遠物体から近距離物体へ合焦する際の第２合焦レンズ群の移動量の絶対値を示す。Ｌｆｒは、光学系の最も物体側のレンズ面から開口絞りまでの光軸上の距離を示す。Ｌｒｅは、開口絞りから像面までの光軸上の距離を示す。ｆ１Ｒは、無限遠合焦状態における第１レンズ群よりも像側に配置されたレンズ群の合成焦点距離を示す。

［レンズ諸元］の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像側に位置する面を正の値としている）、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、ｎｄは光学部材の材料のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材料のｄ線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、（絞りＳ）は開口絞りＳをそれぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。光学面が非球面であ
る場合には面番号に＊印を付して、曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。

［非球面データ］の表には、［レンズ諸元］に示した非球面について、その形状を次式（Ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離（サグ量）を、Ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-n」は、「×１０^-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10^-5である。なお、２次の非球面係数Ａ2は０であり、
その記載を省略している。

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

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

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

以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。

ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。

（第１実施例）
第１実施例について、図１～図２および表１を用いて説明する。図１は、第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る光学系ＯＬ（１）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。各レンズ群記号に付けている符号（＋）もしくは（－）は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。

開口絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配設される。合焦の際、開口絞りＳは、像面Ｉに対して位置が固定される。本実施例では、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当し、第３レンズ群Ｇ３が第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当し、第４レンズ群Ｇ４が後続レンズ群ＧＲに該当する。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と、両凸形状の正レンズＬ１４と、両凸形状の正レンズＬ１５と、両凹形状の負レンズＬ１６と両凸形状の正レンズＬ１７とが接合された接合負レンズと、から構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、から構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、から構成される。正レンズＬ３２は、物体側のレンズ面が非球面である。

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。

以下の表１に、第１実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表１）
［全体諸元］
ｆ＝58.199 ＦＮＯ＝2.884
２ω＝41.16 Ｙｍａｘ＝21.600
ＴＬ＝129.454 Ｂｆ＝18.233
βＦ１＝6.285 βＦ２＝0.193
ＭＦ１＝1.071 ＭＦ２＝1.092
Ｌｆｒ＝44.026 Ｌｒｅ＝85.428
ｆ１Ｒ＝-73.793
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
物体面 ∞
1 70.9676 1.000 1.81600 46.59
2 24.5834 8.377
3 39.1849 3.877 1.90366 31.27
4 359.9017 12.338
5 80.4619 1.000 1.85026 32.35
6 27.7147 2.519
7 270.1842 2.882 1.80400 46.60
8 -69.3419 0.200
9 30.8966 6.189 1.59319 67.90
10 -36.3993 0.200
11 -50.2592 1.000 1.84666 23.80
12 77.1654 3.308 1.81600 46.59
13 -73.3678 1.136
14 ∞ (D14) （絞りＳ）
15 3039.8536 1.000 1.90366 31.27
16 26.6247 3.179
17 -37.1406 1.000 1.72047 34.71
18 105.9932 0.237
19 69.8034 3.653 1.94595 17.98
20 -54.1523 (D20)
21 285.7257 6.480 1.59319 67.90
22 -41.9044 0.362
23* 127.2840 4.094 1.59349 67.00
24 -137.6180 (D24)
25 -42.9609 1.000 1.80518 25.45
26 61.3138 0.200
27 36.3529 4.660 1.48749 70.31
28 95.2752 Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第２３面
κ=1.0000,A4=-1.09713E-06,A6=2.87783E-09,A8=-1.07908E-11,A10=1.55910E-14
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝58.199 β＝-0.100
D0 ∞ 567.971
D14 2.000 3.071
D20 24.282 22.120
D24 15.048 16.140
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 31.774
G2 15 -39.196
G3 21 40.437
G4 25 -41.889

図２（Ａ）は、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図である。図２（Ｂ）は、第１実施例に係る光学系の近距離合焦時の諸収差図である。無限遠合焦時の各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。近距離合焦時の各収差図において、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用い、重複する説明は省略する。

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

（第２実施例）
第２実施例について、図３～図４および表２を用いて説明する。図３は、第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る光学系ＯＬ（２）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。

開口絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配設される。合焦の際、開口絞りＳは、像面Ｉに対して位置が固定される。本実施例では、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当し、第３レンズ群Ｇ３が第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当し、第４レンズ群Ｇ４が後続レンズ群ＧＲに該当する。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ１１と、両凹形状の負レンズＬ１２と両凸形状の正レンズＬ１３とが接合された接合負レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１４と両凹形状の負レンズＬ１５と両凸形状の正レンズＬ１６とが接合された接合正レンズと、から構成される。正メニスカスレンズＬ１４は、物体側のレンズ面が非球面である。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、から構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２とが接合された接合正レンズから構成される。負メニスカスレンズＬ３１は、物体側のレンズ面が非球面である。

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４３とが接合された接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４４と両凸形状の正レンズＬ４５とが接合された接合正レンズ
と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４６と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４７と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。

以下の表２に、第２実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表２）
［全体諸元］
ｆ＝102.000 ＦＮＯ＝2.868
２ω＝24.42 Ｙｍａｘ＝21.600
ＴＬ＝149.455 Ｂｆ＝33.258
βＦ１＝11.216 βＦ２＝0.113
ＭＦ１＝2.399 ＭＦ２＝0.255
Ｌｆｒ＝36.974 Ｌｒｅ＝112.481
ｆ１Ｒ＝-134.926
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
物体面 ∞
1 73.3620 5.300 1.69680 55.52
2 -109.7468 8.200
3 -46.1075 1.000 1.84666 23.80
4 26.5543 7.524 1.92286 20.88
5 -145.9538 0.887
6* -339.5091 4.120 1.59319 67.90
7 -38.3498 1.000 1.71736 29.57
8 49.2404 6.944 1.80400 46.60
9 -43.5214 2.000
10 ∞ (D10) （絞りＳ）
11 219.1588 1.000 1.83400 37.18
12 26.1206 3.581
13 -165.9036 1.000 1.65160 58.62
14 62.1595 0.200
15 42.0615 2.965 1.94594 17.98
16 156.1083 (D16)
17* 51.1323 1.000 1.94594 17.98
18 29.4695 7.000 1.81600 46.59
19 -100.5432 (D19)
20 202.9270 1.000 1.59349 67.00
21 67.0793 2.320
22 372.0300 1.000 1.81600 46.59
23 22.8082 4.271 1.94594 17.98
24 30.7973 2.000
25 32.4194 2.177 2.00069 25.46
26 20.5772 10.299 1.83400 37.18
27 -230.0301 2.427
28 -48.5548 1.000 1.84666 23.80
29 -1535.4051 0.200
30 80.9334 2.419 1.81600 46.59
31 147.0046 Bf
像面 ∞
［非球面データ］
第６面
κ=1.0000,A4=-5.87404E-06,A6=-2.70092E-09,A8=2.40290E-12,A10=-5.67289E-15
第１７面
κ=1.0000,A4=2.80605E-07,A6=3.18648E-09,A8=-2.06870E-11,A10=4.66027E-14
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝102.000 β＝-0.100
D0 ∞ 1043.392
D10 2.000 4.399
D16 29.363 26.710
D19 2.000 2.255
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 50.642
G2 11 -38.835
G3 17 46.021
G4 20 -70.977

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

（第３実施例）
第３実施例について、図５～図６および表３を用いて説明する。図５は、第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る光学系ＯＬ（３）は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成される。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。なお、合焦の際、第１レンズ群Ｇ１および第４レンズ群Ｇ４は、像面Ｉに対して位置が固定される。

開口絞りＳは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配設される。合焦の際、開口絞りＳは、像面Ｉに対して位置が固定される。本実施例では、第２レンズ群Ｇ２が第１合焦レンズ群ＧＦ１に該当し、第３レンズ群Ｇ３が第２合焦レンズ群ＧＦ２に該当し、第４レンズ群Ｇ４が後続レンズ群ＧＲに該当する。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１４とが接合された接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ１５と、両凸形状の正レンズＬ１６と、像側に平面を向けた平凸形状の正レンズＬ１７と、から構成される。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、から構成される。

第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１
と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とが接合された接合正レンズと、から構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２とが接合された接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ４３と両凸形状の正レンズＬ４４とが接合された接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４５と、から構成される。第４レンズ群Ｇ４の像側に、像面Ｉが配置される。

以下の表３に、第３実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。

（表３）
［全体諸元］
ｆ＝83.999 ＦＮＯ＝1.220
２ω＝29.26 Ｙｍａｘ＝21.600
ＴＬ＝139.455 Ｂｆ＝11.455
βＦ１＝3.155 βＦ２＝0.242
ＭＦ１＝2.314 ＭＦ２＝0.737
Ｌｆｒ＝56.098 Ｌｒｅ＝83.356
ｆ１Ｒ＝268.037
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νｄ
物体面 ∞
1 72.5291 8.949 1.89286 20.36
2 244.3860 0.200
3 56.2010 5.840 1.81600 46.59
4 89.2667 0.200
5 44.3978 10.589 1.49782 82.57
6 486.1002 1.400 1.85478 24.80
7 28.9470 10.930
8 -192.3591 1.300 1.80518 25.45
9 59.8849 3.010
10 203.7409 3.984 1.81600 46.59
11 -186.7775 0.200
12 45.7693 7.498 1.83481 42.73
13 ∞ 2.000
14 ∞ (D14) （絞りＳ）
15 91.6235 1.300 1.84666 23.80
16 32.8343 7.655
17 -99.1075 1.300 1.80518 25.45
18 227.4050 0.200
19 93.7043 4.280 1.94595 17.98
20 -233.9384 (D20)
21 67.0639 6.000 1.77250 49.62
22 -96.8252 0.200
23 -319.2894 6.500 1.77250 49.62
24 -36.1643 1.200 1.84666 23.80
25 -88.0731 (D25)
26 -112.9422 2.905 1.72825 28.38
27 81.8139 8.711 1.94595 17.98
28 -92.3161 0.200
29 -205.4633 1.200 1.73800 32.26
30 53.3478 7.178 1.51742 52.20
31 -172.6355 4.534
32 -40.6984 1.200 1.80400 46.60
33 -456.5834 Bf
像面 ∞
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
ｆ＝83.999 β＝-0.033
D0 ∞ 2517.498
D14 2.000 4.314
D20 13.339 10.288
D25 2.000 2.737
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
G1 1 90.124
G2 15 -75.916
G3 21 42.468
G4 26 -60.936

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

次に、［条件式対応値］の表を下記に示す。この表には、各条件式（１）～（１５）に対応する値を、全実施例（第１～第３実施例）について纏めて示す。
条件式（１） ０．６８＜（－ｆＦ１）／ｆＦ２＜３．６０
条件式（２） ０．６０＜ｆＦ２／（－ｆＲ）＜１．１０
条件式（３） ｆ１／｜ｆ１Ｒ｜＜１．００
条件式（４） ０．５０＜Ｌｒｅ／Ｌｆｒ＜４．００
条件式（５） ０．４５＜ｆ１／（－ｆＦ１）＜２．５０
条件式（６） ０．５５＜ｆ１／ｆＦ２＜３．００
条件式（７） ０．１０＜ｆ１／ｆ＜１．２５
条件式（８） ０．０５＜Ｂｆ／ｆ＜０．６５
条件式（９） νＰ＜４２．００
条件式（１０） ０．１０＜ＭＦ１／ＭＦ２＜２０．００
条件式（１１） ０．５０＜βＦ１＜１５．００
条件式（１２） ０．０５＜βＦ２＜１．００
条件式（１３） １．００＜βＦ１／βＦ２
条件式（１４） ｛βＦ１＋（１／βＦ１）｝^-2＜０．２５０
条件式（１５） ｛βＦ２＋（１／βＦ２）｝^-2＜０．２５０

［条件式対応値］（第１～第３実施例）
条件式 第１実施例 第２実施例 第３実施例
（１） 0.969 0.844 1.788
（２） 0.965 0.648 0.697
（３） 0.431 0.375 0.336
（４） 1.940 3.042 1.486
（５） 0.811 1.304 1.187
（６） 0.786 1.100 2.122
（７） 0.546 0.496 1.073
（８） 0.313 0.326 0.136
（９） 31.270 20.880 20.360
（１０） 0.981 9.417 3.139
（１１） 6.285 11.216 3.155
（１２） 0.193 0.113 0.242
（１３） 32.550 98.894 13.039
（１４） 0.024 0.008 0.083
（１５） 0.035 0.013 0.052

上記各実施例によれば、合焦の際の収差変動が少ない光学系を実現することができる。

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

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

本実施形態の光学系の実施例として４群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、５群、６群等）の光学系を構成することもできる。具体的には、本実施形態の光学系の最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、合焦時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。

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

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

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

開口絞りは、第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。

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

Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群
Ｉ 像面 Ｓ 開口絞り

Claims (19)

1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群と、開口絞りと、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群と、負の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、
   無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第１合焦レンズ群が光軸に沿って像側へ移動し、前記第２合焦レンズ群が光軸に沿って物体側に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群、前記開口絞り、及び、前記後続レンズ群は、像面に対して位置が固定され、以下の条件式を満足する光学系。
   ０．６０＜ｆＦ２／（－ｆＲ）＜１．１０
   ｆ１／｜ｆ１Ｒ｜＜１．００
   ０．１０＜ｆ１／ｆ＜１．２５
   但し、ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
   ｆＲ：前記後続レンズ群の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
   ｆ１Ｒ：無限遠合焦状態における前記第１レンズ群よりも像側に配置されたレンズ群の合成焦点距離
   ｆ：無限遠合焦状態における前記光学系の焦点距離
2. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、第１レンズ群と、開口絞りと、負の屈折力を有する第１合焦レンズ群と、正の屈折力を有する第２合焦レンズ群と、負の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、
   無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記第１合焦レンズ群が光軸に沿って像側へ移動し、前記第２合焦レンズ群が光軸に沿って物体側に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群、前記開口絞り、及び、前記後続レンズ群は、像面に対して位置が固定され、以下の条件式を満足する光学系。
   ０．６０＜ｆＦ２／（－ｆＲ）＜１．１０
   ０．５０＜Ｌｒｅ／Ｌｆｒ＜４．００
   ０．１０＜ｆ１／ｆ＜１．２５
   但し、ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
   ｆＲ：前記後続レンズ群の焦点距離
   Ｌｆｒ：前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離
   Ｌｒｅ：前記開口絞りから像面までの光軸上の距離
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
   ｆ：無限遠合焦状態における前記光学系の焦点距離
3. 以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の光学系。
   ０．６８＜（－ｆＦ１）／ｆＦ２＜３．６０
   但し、ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
   ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
4. 以下の条件式を満足する請求項２に記載の光学系。
   ｆ１／｜ｆ１Ｒ｜＜１．００
   但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
   ｆ１Ｒ：無限遠合焦状態における前記第１レンズ群よりも像側に配置されたレンズ群の合成焦点距離
5. 前記後続レンズ群は、少なくとも２つのレンズ成分を有する請求項１または２に記載の光学系。
6. 以下の条件式を満足する請求項１または４に記載の光学系。
   ０．５０＜Ｌｒｅ／Ｌｆｒ＜４．００
   但し、Ｌｆｒ：前記光学系の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離
   Ｌｒｅ：前記開口絞りから像面までの光軸上の距離
7. 以下の条件式を満足する請求項１～６のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．４５＜ｆ１／（－ｆＦ１）＜２．５０
   但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
   ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
8. 以下の条件式を満足する請求項１～７のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．５５＜ｆ１／ｆＦ２＜３．００
   但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
   ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
9. 以下の条件式を満足する請求項１～８のいずれか一項に記載の光学系。
   ０．０５＜Ｂｆ／ｆ＜０．６５
   但し、Ｂｆ：無限遠合焦状態における前記光学系のバックフォーカス
   ｆ：無限遠合焦状態における前記光学系の焦点距離
10. 前記第１レンズ群は、少なくとも１つの正レンズを有し、
    以下の条件式を満足する請求項１～９のいずれか一項に記載の光学系。
    νＰ＜４２．００
    但し、νＰ：前記第１レンズ群における前記少なくとも１つの正レンズのうち、アッベ数が最も小さい正レンズのアッベ数
11. 前記第１合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って像側へ移動する請求項１～１０のいずれか一項に記載の光学系。
12. 前記第２合焦レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、光軸に沿って物体側へ移動する請求項１～１１のいずれか一項に記載の光学系。
13. 以下の条件式を満足する請求項１～１２のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．１０＜ＭＦ１／ＭＦ２＜２０．００
    但し、ＭＦ１：無限遠物体から近距離物体への合焦の際の前記第１合焦レンズ群の移動量の絶対値
    ＭＦ２：無限遠物体から近距離物体への合焦の際の前記第２合焦レンズ群の移動量の絶対値
14. 以下の条件式を満足する請求項１～１３のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．５０＜βＦ１＜１５．００
    但し、βＦ１：無限遠合焦状態における前記第１合焦レンズ群の横倍率
15. 以下の条件式を満足する請求項１～１４のいずれか一項に記載の光学系。
    ０．０５＜βＦ２＜１．００
    但し、βＦ２：無限遠合焦状態における前記第２合焦レンズ群の横倍率
16. 以下の条件式を満足する請求項１～１５のいずれか一項に記載の光学系。
    １．００＜βＦ１／βＦ２
    但し、βＦ１：無限遠合焦状態における前記第１合焦レンズ群の横倍率
    βＦ２：無限遠合焦状態における前記第２合焦レンズ群の横倍率
17. 以下の条件式を満足する請求項１～１６のいずれか一項に記載の光学系。
    ｛βＦ１＋（１／βＦ１）｝^-2＜０．２５０
    但し、βＦ１：無限遠合焦状態における前記第１合焦レンズ群の横倍率
18. 以下の条件式を満足する請求項１～１７のいずれか一項に記載の光学系。
    ｛βＦ２＋（１／βＦ２）｝^-2＜０．２５０
    但し、βＦ２：無限遠合焦状態における前記第２合焦レンズ群の横倍率
19. 請求項１～１８のいずれか一項に記載の光学系を備えて構成される光学機器。