(57)【要約】【課題】  小型で、フォーカシングに際して収差変動が少なく、全物体距離にわたり高い光学性能を有する光学系を得ること。【解決手段】  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複数のレンズ群を有する光学系ＯＬであって、複数のレンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、２以上のレンズ群を含む中間群Ｌｍと、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群Ｌｎからなる。中間群Ｌｍは、フォーカシングに際して移動する、第１フォーカスレンズ群Ｌｆと第１フォーカスレンズ群Ｌｆの像側に配置された第２フォーカスレンズ群Ｌｎとを有する。このとき、光学系ＯＬの焦点距離ｆ、最終レンズ群Ｌｎの焦点距離ｆｎ、第２フォーカスレンズ群Ｌｒの焦点距離ｆｒを適切に定めたことを特徴とする。【選択図】  図１
2020060660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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複数のレンズ群を有する光学系であって、
前記複数のレンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力の第１レンズ群と、２以上のレンズ群を含む中間群と、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群からなり、
前記中間群は、フォーカシングに際して移動する、第１フォーカスレンズ群と該第１フォーカスレンズ群の像側に配置された第２フォーカスレンズ群とを有し、
前記光学系の焦点距離をｆ、前記最終レンズ群の焦点距離をｆｎ、前記第２フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｒとするとき、
−７．００＜ｆ／ｆｎ＜−１．７８
１．１０＜｜ｆｒ／ｆｎ｜＜５．５０
なる条件式を満たすことを特徴とする光学系。
【請求項２】
無限遠物体に合焦時の前記光学系のバックフォーカスをｓｋとするとき、
２．５０＜ｆ／ｓｋ＜９．００
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１に記載の光学系。
【請求項３】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
１．００＜ｆ／ｆ１＜４．００
なる条件式を満たす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】
前記第１フォーカスレンズ群は、前記中間群の最も物体側に配置された、正または負の屈折力の第２レンズ群であり、
前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
１．５０＜ｆ／｜ｆ２｜＜６．００
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項５】
前記第１フォーカスレンズ群は、前記中間群の最も物体側に配置された、正または負の屈折力の第２レンズ群であり、
前記第２レンズ群は正レンズを含み、
前記第２レンズ群に含まれる正レンズの材料のｄ線に対するアッベ数をνｄ２ｐとするとき、
１０＜νｄ２ｐ＜２３
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
前記中間群は、前記中間群の最も物体側に配置された、正または負の屈折力の第２レンズ群を有し、
前記第２レンズ群が前記第１フォーカスレンズ群であり、
無限遠物体に合焦時の前記光学系のレンズ全長をＤＬ、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の前記第２レンズ群の移動量をＤ２とするとき、
０．０２＜｜Ｄ２｜／ＤＬ＜０．４０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項７】
前記中間群は、前記中間群の最も物体側に配置された、正または負の屈折力の第２レンズ群を有し、
前記第２レンズ群が前記第１フォーカスレンズ群であり、
無限遠物体に合焦時の前記光学系のレンズ全長をＤＬ、無限遠から最至近距離物体へのフォーカシングに際しての前記第２フォーカスレンズ群の移動量をＤｒとするとき、
０．０２＜｜Ｄｒ｜／ＤＬ＜０．４０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
最至近距離物体に合焦時の前記光学系の像倍率をβとするとき、
０．５０≦（−β）
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項９】
前記第１フォーカスレンズ群および前記第２フォーカスレンズ群のうち少なくとも一方は、３枚以下のレンズからなることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記中間群または前記中間群を構成する２つのレンズ群の間に配置された開口絞りを有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１１】
フォーカシングに際して、前記開口絞りの開口径が可変であることを特徴とする請求項１０に記載の光学系。
【請求項１２】
前記開口絞りは前記第１フォーカスレンズ群および前記第２フォーカスレンズ群の間に配置されていることを特徴とする請求項１０または１１に記載の光学系。
【請求項１３】
前記最終レンズ群は負レンズと正レンズを有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１４】
フォーカシングに際して、前記第１レンズ群は不動であることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１５】
前記中間群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１６】
前記中間群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、負の屈折力の第４レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１７】
前記中間群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、正の屈折力の第５レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１８】
前記中間群は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群からなることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１９】
請求項１から１８のいずれか１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】
全系が小型で、全物体距離にわたり高い光学性能を有する撮影光学系が要望されている。
【０００３】
フォーカシングに際しての収差変動の変動量を低減することが比較的容易なフォーカシングの一方式として、フォーカシングに際して複数のレンズ群を独立に移動させるフローティング方式が知られている。
【０００４】
特許文献１には、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５つのレンズ群からなり、そのうちの第２レンズ群と第４レンズ群とをフォーカシングに際して移動させる光学系を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１８−０３１８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
フォーカシングに際しての収差変動を低減するためには、単にフローティング方式を採用するだけでなく、さらに、複数のフォーカスレンズ群のうち像側に配置されたフォーカスレンズ群の屈折力と光学系の最も像側に配置された最終レンズ群の屈折力を適切に定めることが重要となる。また、光学系を小型化するためには、最終レンズ群の屈折力を適切に定めることが重要となる。
【０００７】
特許文献１に記載の光学系の場合、最終レンズ群の屈折力が弱いため、高い光学性能を得たり光学系を小型に構成したりすることが困難になる。
【０００８】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、小型で、全物体距離にわたり高い光学性能を有する光学系及び撮像装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一実施例に係る光学系は、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複数のレンズ群を有する光学系であって、前記複数のレンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力の第１レンズ群と、２以上のレンズ群を含む中間群と、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群からなり、前記中間群は、フォーカシングに際して移動する、第１フォーカスレンズ群と該第１フォーカスレンズ群の像側に配置された第２フォーカスレンズ群とを有し、前記光学系の焦点距離をｆ、前記最終レンズ群の焦点距離をｆｎ、前記第２フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｒとするとき、
−７．００＜ｆ／ｆｎ＜−１．７８
１．１０＜｜ｆｒ／ｆｎ｜＜５．５０
なる条件式を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型で、全物体距離にわたり高い光学性能を有する光学系及び撮像装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【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】本発明の撮像装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例に係る光学系及び撮像装置について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
［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。
【００１４】
図１、３、５、７、９に示す光学系の断面図において、左方が物体側（前方）であり、右方が像側（後方）である。また各断面図において、ｉを物体側から像側へのレンズ群の順番とすると、Ｌｉは第ｉレンズ群を示す。また、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。
【００１５】
デジタルビデオカメラやデジタルカメラなどに各実施例の光学系を使用する場合は、像面ＩＰは、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）に相当する。銀塩フィルムカメラに各実施例の光学系を使用する場合は、像面ＩＰはフィルム面に相当する。
【００１６】
図２、４、６、８、１０は、各実施例の光学系の収差図である。球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーである。球面収差図において実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、二点鎖線はｇ線（波長４３５．８ｎｍ）である。非点収差図において破線Ｍはメリディオナル像面、実線Ｓはサジタル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。倍率色収差はｇ線について示している。ωは半画角（度）である。
【００１７】
本明細書において、「レンズ群」は、複数のレンズから構成されていてもよいし、１枚のレンズから構成されていてもよい。「バックフォーカス」は、光学系の最終面から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、光学系の最前面から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えたものである。ある材料のアッベ数νｄは、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、Ｎｄ、ＮＣとするとき、νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）として表す。
【００１８】
本発明の実施例に係る光学系は、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複数のレンズ群を有する。そして、当該複数のレンズ群は、最も物体側に配置された正の屈折力の第１レンズ群と、２以上のレンズ群を含む中間群と、最も像側に配置された負の屈折力の最終レンズ群からなる。そして、中間群は、フォーカシングに際して移動する、第１フォーカスレンズ群と該第１フォーカスレンズ群の像側に配置された第２フォーカスレンズ群とを有する。少なくとも２つのフォーカスレンズ群を有するフローティング方式を採用することにより、フォーカシングに伴う収差変動を低減させている。
【００１９】
さらに、本発明の実施例に係る光学系は、以下の条件式（１）、（２）を満たす。
−７．００＜ｆ／ｆｎ＜−１．７８・・・・・・（１）
１．１０＜｜ｆｒ／ｆｎ｜＜５．５０・・・・・（２）
ここで、光学系の焦点距離をｆ、最終レンズ群の焦点距離をｆｎ、第２フォーカスレンズ群の焦点距離をｆｒとしている。
【００２０】
条件式（１）、（２）は、光学系を小型に構成し、フォーカシングに際しての収差変動を抑制することで全物体距離にわたって高い光学性能を実現するための条件である。
【００２１】
以下、条件式（１）、（２）のそれぞれについて説明する。
【００２２】
条件式（１）は、最終レンズ群の焦点距離に関する条件式である。最終レンズ群の屈折力を比較的強くすることで、バックフォーカスを低減し光学系を小型化しやすくしている。
【００２３】
条件式（１）の下限値を下回った場合、最終レンズ群の焦点距離が短くなり、最終レンズ群の屈折力が強くなる。これにより、最終レンズ群で発生する像面湾曲、歪曲収差等の諸収差の補正が困難となるため好ましくない。条件式（１）の上限値を上回った場合、最終レンズ群の焦点距離が長くなり、最終レンズ群の屈折力が弱くなる。これにより、バックフォーカスが長くなって、光学系の小型化が困難となるため好ましくない。
【００２４】
条件式（２）は、最終レンズ群の焦点距離と第２フォーカスレンズ群の焦点距離の比に関する。第２フォーカスレンズ群の屈折力が最終レンズ群の屈折力に比べて適度に弱くなるように構成し、光学系の小型化とフォーカシングに際しての収差変動を抑制している。
【００２５】
条件式（２）の下限値を下回って、第２フォーカスレンズ群の焦点距離が短くなり、第２フォーカスレンズ群の屈折力が強くなると、フォーカシングに際して収差変動が大きくなるため好ましくない。条件式（２）の上限値を上回って、第２フォーカスレンズ群の焦点距離が長くなり、第２フォーカスレンズ群の屈折力が弱くなると、無限遠物体から最近距離物体へのフォーカシングに際しての移動量が大きくなる。これにより、光学系の小型化が困難となるため好ましくない。
【００２６】
このように、上記構成および条件式（１）、（２）を同時に満たすことにより、本実施例の光学系は、小型で、無限遠から最至近距離までの全物体距離にわたり高い光学性能を有する光学系となる。
【００２７】
なお、好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次のように設定するとよい。
−６．５０＜ｆ／ｆｎ＜−１．７９・・・・・・（１ａ）
１．１５＜｜ｆｒ／ｆｎ｜＜４．００・・・・・（２ａ）
さらに好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次のように設定するとよい。
−４．００＜ｆ／ｆｎ＜−１．７９・・・・・・（１ｂ）
１．２０＜｜ｆｒ／ｆｎ｜＜３．５０・・・・・（２ｂ）
【００２８】
さらに、実施例に係る光学系は、以下の条件式（３）〜（９）のうち１つ以上を満たすことが好ましい。条件式（３）〜（９）の１つ以上を満たすことで、光学系の小型化、フォーカシングに際しての収差変動の抑制の効果を高めたり、大きな撮影倍率での撮影（マクロ撮影）が容易となる。
２．５０＜ｆ／ｓｋ＜９．００・・・・・・・・（３）
１．００＜ｆ／ｆ１＜４．００・・・・・・・・（４）
１．５０＜ｆ／｜ｆ２｜＜６．００・・・・・・（５）
１０＜νｄ２ｐ＜２３・・・・・・・・・・・・（６）
０．０２＜｜Ｄ２｜／ＤＬ＜０．４０・・・・・（７）
０．０２＜｜Ｄｒ｜／ＤＬ＜０．４０・・・・・（８）
０．５０≦（−β）・・・・・・・・・・・・・（９）
【００２９】
ここで、無限遠物体に合焦時の光学系のバックフォーカスをｓｋとし、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第２レンズ群の焦点距離をｆ２としている。ここで、第２レンズ群とは、中間群の最も物体側に配置された、正または負の屈折力のレンズ群であり、前述の第１フォーカスレンズ群に相当する。第２レンズ群に含まれる正レンズの材料のｄ線に対するアッベ数をνｄ２ｐとする。
【００３０】
無限遠物体に合焦時の光学系のレンズ全長をＤＬとする。第２レンズ群が第１フォーカスレンズ群であるときの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の第２レンズ群の移動量をＤ２とし、無限遠から最至近距離物体へのフォーカシングに際しての第２フォーカスレンズ群の移動量をＤｒとする。ここで、移動量Ｄ２、移動量Ｄｒの符号は、無限遠物体に合焦時の位置よりも最至近距離物体に合焦時の位置のほうが物体側の場合を正、像側の場合を負とする。
さらに、最至近距離物体に合焦時の光学系の像倍率をβとする。
【００３１】
以下、条件式（３）〜（９）のそれぞれについて説明する。
条件式（３）は、光学系のバックフォーカスに関する条件式である。条件式（３）の下限値を下回って、バックフォーカスが長くなると、光学系の小型化が困難となるため好ましくない。条件式（３）の上限値を上回って、光学系のバックフォーカスが短くなると、最も像側に配置されるレンズの外径が大きくなる。これにより、光学系が径方向に大型化するため好ましくない。
【００３２】
条件式（４）は、第１レンズ群の焦点距離に関する条件式である。条件式（４）の下限値を下回って、第１レンズ群の焦点距離が長くなり第１レンズ群の屈折力が弱くなると、光学系のレンズ全長が長くなって小型化が困難となるため好ましくない。条件式（４）の上限値を上回って、第１レンズ群の焦点距離が短くなり、第１レンズ群の屈折力が強くなると、球面収差等の諸収差が発生するため好ましくない。
【００３３】
条件式（５）〜（７）は、中間群の最も物体側に配置された第２レンズ群に関し、該第２レンズ群がフォーカシングに際して移動する第１フォーカスレンズ群である場合の条件式である。
【００３４】
条件式（５）は、第２レンズ群の焦点距離に関する条件式である。条件式（５）の下限値を下回って、第２レンズ群の焦点距離が長くなり、第２レンズ群の屈折力が弱くなると、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レンズ群の移動量が大きくなる。これにより、光学系の小型化が困難となるため好ましくない。条件式（５）の上限値を上回って第２レンズ群の焦点距離が短くなり、第２レンズ群の屈折力が強くなると、フォーカシングに際して収差変動が大きくなるため好ましくない。
【００３５】
条件式（６）は、第２レンズ群に含まれる正レンズ材料のｄ線に対するアッベ数に関する条件式である。条件式（６）の下限値を下回った場合、当該条件を満たす材料を得ることが困難となるため好ましくない。条件式（６）の上限値を上回った場合、フォーカシングの際の色収差の変動の抑制が困難となるため好ましくない。
【００３６】
条件式（７）は、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の第２レンズ群の移動量を適切にしたものである。条件式（７）の下限値を下回って第２レンズ群の移動量が小さくなると、所定の撮影倍率を確保するために第２レンズ群の屈折力が強くなり、フォーカシングに際して生じる収差変動の抑制が困難となるため好ましくない。条件式（７）の上限値を上回ってフォーカシングに際しての第２レンズ群の移動量が大きくなると、光学系のレンズ全長が長くなって小型化が困難になるため好ましくない。
【００３７】
条件式（８）は、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の第２フォーカスレンズ群の移動量に関する。条件式（８）の下限値を下回って第２フォーカスレンズ群の移動量が小さくなると、所定の撮影倍率を確保するために第２フォーカスレンズ群の屈折力が強くなり、フォーカシングの際の収差変動の抑制が困難になるため好ましくない。条件式（８）の上限値を上回って第２フォーカスレンズ群の移動量が大きくなると、光学系のレンズ全長が長くなって小型化が困難となるため好ましくない。
【００３８】
条件式（９）は、光学系の撮影倍率に関する条件式である。この条件式の下限値を下回るとマクロレンズとしての撮影効果を十分に得ることが困難になるため好ましくない。
【００３９】
なお、好ましくは条件式（３）〜（９）の数値範囲を次のように設定するとよい。
３．５０＜ｆ／ｓｋ＜７．０・・・・・・・・・（３ａ）
１．３０＜ｆ／ｆ１＜３．５０・・・・・・・・（４ａ）
１．８０＜ｆ／｜ｆ２｜＜５．００・・・・・・（５ａ）
１０＜νｄ２ｐ＜２１・・・・・・・・・・・・（６ａ）
０．０５＜｜Ｄ２｜／ＤＬ＜０．３０・・・・・（７ａ）
０．０５＜｜Ｄｒ｜／ＤＬ＜０．３５・・・・・（８ａ）
０．６０≦（−β）・・・・・・・・・・・・・（９ａ）
【００４０】
さらに好ましくは、条件式（３）〜（９）の数値範囲を次のように設定するとよい。
４．００＜ｆ／ｓｋ＜７．０・・・・・・・・・（３ｂ）
１．４５＜ｆ／ｆ１＜３．００・・・・・・・・（４ｂ）
２．００＜ｆ／｜ｆ２｜＜４．５０・・・・・・（５ｂ）
１０＜νｄ２ｐ＜２０・・・・・・・・・・・・（６ｂ）
０．０９＜｜Ｄ２｜／ＤＬ＜０．２７・・・・・（７ｂ）
０．１０＜｜Ｄｒ｜／ＤＬ＜０．３０・・・・・（８ｂ）
０．７０≦（−β）・・・・・・・・・・・・・（９ｂ）
【００４１】
第１フォーカスレンズ群および第２フォーカスレンズ群のうち少なくとも一方は、３枚以下のレンズからなることが好ましい。これにより、フォーカスレンズ群の軽量化が容易となり、高速なフォーカシングが可能となる。
【００４２】
本発明の実施例に係る光学系は、中間群または中間群を構成する２つのレンズ群の間に配置された開口絞りを有する。そして、当該開口絞りの開口径が、フォーカシングに際して可変であることが好ましい。一般に撮影倍率が等倍程度の近距離撮影可能なマクロレンズにおいては、撮影倍率βの変化に伴い、ＦナンバーＦｎｏが、Ｃ＝（１−β）・Ｆｎｏの式（Ｃは定数）に従って変化する。そこで、Ｆｎｏの変化に合わせて開口絞りの開口径を変化させることで、不要な光線をカットすることができる。開口絞りは、第１フォーカスレンズ群と第２フォーカスレンズ群との間に配置されていることが好ましい。これにより開口絞りの径を小型に構成することができる。
【００４３】
最終レンズ群は負レンズと正レンズを有することが好ましい。これにより、最終レンズ群で発生する色収差を補正することができる。
【００４４】
第１レンズ群は、フォーカシングに際して不動である（固定されている）ことが好ましい。他のレンズ群に比べて重量が大きくなりやすい第１レンズ群がフォーカシングに際して不動であることにより、高速にフォーカシングを行うことができる。また、ワーキングディスタンスの短い近距離物体に対してのフォーカシングができるようになり、近距離撮影が可能となる。さらに、レンズ鏡筒を外部からの圧力に強い構成とすることができる。
【００４５】
以下、本発明の実施例に係る光学系について説明する。
【００４６】
（実施例１、２）
図１（Ａ）は実施例１の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の断面図であり、図１（Ｂ）は実施例１の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の断面図である。図２（Ａ）は実施例１の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の収差図であり、図２（Ｂ）は実施例１の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の収差図である。
【００４７】
図３（Ａ）は実施例２の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の断面図であり、図３（Ｂ）は実施例２の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の断面図である。図４（Ａ）は実施例２の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の収差図であり、図４（Ｂ）は実施例２の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の収差図である。
【００４８】
実施例１、２の光学系ＯＬは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、最終レンズ群Ｌｎとしての負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５からなる。実施例１、２の光学系ＯＬにおいて、中間群Ｌｍは、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４からなり、第３レンズ群Ｌ３が開口絞りＳＰを含む。
【００４９】
実施例１、２の光学系ＯＬにおいて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１フォーカスレンズ群Ｌｆとしての第２レンズ群Ｌ２が像側へ移動し、第２フォーカスレンズ群Ｌｒとしての第４レンズ群Ｌ４が物体側へ移動する。その他のレンズ群はフォーカシングに際して不動である。
【００５０】
実施例１、２の光学系ＯＬは、基本的なレンズ群の構成は同じであり、使用しているレンズの材料や形状などが異なる。
【００５１】
（実施例３）
図５（Ａ）は実施例３の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の断面図であり、図５（Ｂ）は実施例３の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の断面図である。図６（Ａ）は実施例３の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の収差図であり、図６（Ｂ）は実施例３の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の収差図である。
【００５２】
実施例３の光学系ＯＬは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、最終レンズ群Ｌｎとしての負の屈折力の第５レンズ群Ｌ５からなる。実施例３の光学系ＯＬにおいて、中間群Ｌｍは、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４からなり、第３レンズ群Ｌ３が開口絞りＳＰを含む。
【００５３】
実施例２の光学系ＯＬにおいて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１フォーカスレンズ群Ｌｆとしての第２レンズ群Ｌ２が像側へ移動し、第２フォーカスレンズ群Ｌｒとしての第４レンズ群Ｌ４が像側へ移動する。その他のレンズ群はフォーカシングに際して不動である。
【００５４】
（実施例４）
図７（Ａ）は実施例４の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の断面図であり、図７（Ｂ）は実施例４の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の断面図である。図８（Ａ）は実施例４の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の収差図であり、図８（Ｂ）は実施例４の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の収差図である。
【００５５】
実施例４の光学系ＯＬは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、正の屈折力の第４レンズ群Ｌ４、正の屈折力の第５レンズ群Ｌ５、最終レンズ群Ｌｎとしての負の屈折力の第６レンズ群Ｌ６からなる。実施例４の光学系ＯＬにおいて、中間群Ｌｍは、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３、第４レンズ群Ｌ４、第５レンズ群Ｌ５からなり、第３レンズ群Ｌ３が開口絞りＳＰを含む。
【００５６】
実施例４の光学系ＯＬにおいて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１フォーカスレンズ群Ｌｆとしての第２レンズ群Ｌ２が像側へ移動し、第２フォーカスレンズ群Ｌｒとしての第５レンズ群Ｌ５が物体側へ移動する。さらに、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第４レンズ群Ｌ４が物体側へ移動し、第６レンズ群Ｌ６が物体側へ移動する。その他のレンズ群はフォーカシングに際して不動である。
【００５７】
（実施例５）
図９（Ａ）は実施例５の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の断面図であり、図９（Ｂ）は実施例５の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の断面図である。図１０（Ａ）は実施例５の光学系ＯＬの無限遠物体に合焦時の収差図であり、図１０（Ｂ）は実施例５の光学系ＯＬの最至近距離物体に合焦時の収差図である。
【００５８】
実施例５の光学系ＯＬは、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３、最終レンズ群Ｌｎとしての負の屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなる。実施例５の光学系ＯＬにおいて、中間群Ｌｍは、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３からなる。フォーカシングに際して不動の開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置されている。
【００５９】
実施例５の光学系ＯＬにおいて、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第１フォーカスレンズ群Ｌｆとしての第２レンズ群Ｌ２が像側へ移動し、第２フォーカスレンズ群Ｌｒとしての第３レンズ群Ｌ３が物体側へ移動する。その他のレンズ群はフォーカシングに際して不動である。
【００６０】
実施例１〜５の光学系ＯＬは、条件式（１）〜（９）を同時に満たす。よって光学系は小型に構成され、かつ全物体距離にわたり高い光学性能を有する。
【００６１】
［数値実施例］
以下に、実施例１〜５のそれぞれに対応する数値実施例１〜５を示す。また、数値実施例１〜５において、面番号は、物体側からの光学面の順序を示す。ｒは光学面の曲率半径（ｍｍ）、ｄは隣り合う光学面の間隔（ｍｍ）、ｎｄはｄ線における光学部材の材料の屈折率、νｄはｄ線を基準とした光学部材の材料のアッベ数を示す。アッベ数の定義は前述のとおりである。ＢＦはバックフォーカスを示す。数値実施例４については無限遠合焦時のバックフォーカスを記載している。
【００６２】
非球面は各数値実施例中の面番号の右側に＊印を付している。非球面形状は光軸方向をＸ軸、光軸と垂直方向をＨ軸、光の進行方向を正、Ｒを近軸曲率半径、Ｋを円錐定数、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２をそれぞれ非球面係数とするとき、
【００６３】
【数１】
2020060660.tif 000003
【００６４】
で表している。非球面係数の「ｅ−ｘ」は１０−ｘを意味する。
【００６５】
また、数値実施例１〜５のそれぞれにおける、条件式（１）〜（９）に対応する値を表１に示す。
【００６６】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1         96.836    4.87   1.76385    48.5
2       -220.851    0.55
3         57.376    6.34   1.49700    81.5
4       -107.096    0.03
5       -106.162    1.30   1.72825    28.5
6         38.926    0.30
7         42.516    4.61   1.59282    68.6
8       -620.513    0.15
9         40.421    2.85   1.72916    54.7
10        164.248  (可変)
11       -277.848    0.90   1.87070    40.7
12         25.829    4.07
13        -43.761    0.85   1.72916    54.7
14         39.787    3.03   1.95906    17.5
15       -524.319  (可変)
16        132.128    5.64   1.58313    59.4
17        -27.930    1.05   2.05090    26.9
18        -42.695    1.90
19(絞り)    ∞     (可変)
20         75.644    0.95   2.05090    26.9
21         33.694    5.84   1.77250    49.6
22        -62.013  (可変)
23         45.773    2.45   1.72916    54.7
24        136.036    1.66
25         74.978    3.73   1.80810    22.8
26        -65.999    1.00   1.90043    37.4
27         32.690   17.63
28        -28.701    1.00   1.73800    32.3
29        116.590    0.15
30         42.289    6.84   1.49700    81.5
31       -151.590  (可変)
像面        ∞
各種データ
焦点距離      87.82
Fナンバー      2.92
半画角（度）  13.84
像高          21.64
レンズ全長   143.81
BF            20.02
無限   β＝-0.5  β＝-1.5
d10            1.76     7.29    17.30
d15           16.87    11.22     1.23
d19           23.74    15.19     0.85
d22            1.74    10.31    24.69
d31           20.02   -11.00   -28.86
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      38.63
2   11     -21.29
3   16      81.25
4   20      56.10
5   23     -46.38
【００６７】
（数値実施例２）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1         33.942    6.92   1.49700    81.5
2        436.947    0.12
3         65.294    1.60   1.89286    20.4
4         37.377    0.14
5*        35.679    5.70   1.58313    59.4
6*      -220.264  (可変)
7         73.559    1.10   1.59349    67.0
8         26.950    4.20
9        -86.908    1.10   1.80400    46.5
10         33.422    2.57   1.95906    17.5
11         70.271  (可変)
12(絞り)    ∞       1.03
13         60.792    6.67   1.49700    81.5
14        -27.310    0.99   1.67300    38.3
15        -65.219    2.14
16        -88.779    2.15   1.88100    40.1
17        -52.824  (可変)
18         46.556    1.00   1.95375    32.3
19         22.998    5.80   1.75500    52.3
20       -336.342  (可変)
21       1033.026    1.00   1.48749    70.2
22         33.675   12.14
23        -30.124    1.45   1.49700    81.5
24         53.591    0.14
25         39.693    5.57   1.51742    52.4
26       -952.390  (可変)
像面        ∞
非球面データ
第5面
K = 0.00000e+000  A 4=-2.49717e-006  A 6=-3.58259e-009  A 8= 9.47256e-013  A10=-3.03188e-015
第6面
K = 0.00000e+000  A 4= 3.03399e-006  A 6=-4.06178e-009  A 8= 9.02518e-012  A10=-9.90183e-015
各種データ
焦点距離      97.62
Fナンバー      2.92
半画角（度）  12.50
像高          21.64
レンズ全長   123.21
BF            18.86
無限   β＝-0.5  β＝-1.0
d 6            1.69     8.71    17.03
d11           18.27    11.22     3.02
d17           19.86     9.55     1.48
d20            1.00    11.28    19.40
d26           18.86   -11.03   -22.39
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      46.16
2    7     -29.84
3   12      55.02
4   18      71.09
5   21     -35.74
【００６８】
（数値実施例３）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1         90.562    5.96   1.61997    63.9
2       -108.830    0.50
3         51.135    4.21   1.59282    68.6
4        524.980    1.35
5       -119.027    1.20   2.00069    25.5
6        180.430    1.50
7         76.440    2.82   1.59282    68.6
8      -2773.639  (可変)
9        645.509    1.00   1.95375    32.3
10         49.544    2.04
11       -413.410    1.00   2.00100    29.1
12         30.426    4.22   1.95906    17.5
13        518.367  (可変)
14(絞り)    ∞       0.75
15        123.605    3.65   1.88300    40.8
16        -76.877    0.20
17         64.331    5.67   1.67003    47.2
18        -38.033    1.10   1.95906    17.5
19        -90.082  (可変)
20       -107.861    4.72   1.95906    17.5
21        -33.963    1.50   1.72825    28.5
22         54.658  (可変)
23        -27.650    1.50   1.88300    40.8
24      -1214.212    0.15
25        106.154    4.10   1.53172    48.8
26        -81.520  (可変)
像面        ∞
各種データ
焦点距離      95.36
Fナンバー      2.92
半画角（度）  12.78
像高          21.64
レンズ全長   125.16
BF            15.84
無限   β＝-0.5  β＝-1.0
d 8            1.56    12.82    28.73
d13           29.38    18.13     2.22
d19            2.21    11.55    23.69
d22           27.03    16.93     5.72
d26           15.84   -11.34   -19.22
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      58.10
2    9     -42.14
3   14      31.98
4   20     -64.18
5   23     -53.04
【００６９】
（数値実施例４）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1         79.793    5.27   1.49700    81.5
2       -312.910    0.15
3         57.058    5.24   1.76385    48.5
4       -864.124    1.60   1.85478    24.8
5         64.788    0.14
6*        44.013    5.52   1.49710    81.6
7*      -177.556  (可変)
8        151.443    1.10   1.72916    54.7
9         30.762    4.86
10        -84.909    1.10   1.59349    67.0
11         39.902    2.60   1.95906    17.5
12         77.076  (可変)
13(絞り)    ∞       1.62
14        233.437    1.93   1.43387    95.1
15      -1499.976  (可変)
16        311.326    5.50   1.43875    94.7
17        -34.375    1.20   1.90043    37.4
18        -48.400  (可変)
19        177.221    5.95   1.43387    95.1
20        -61.557    0.00
21        116.103    5.60   1.55032    75.5
22        -81.684    1.00   2.05090    26.9
23       -169.142  (可変)
24       -105.477    3.73   2.00069    25.5
25        -47.370    1.30   1.49700    81.5
26        151.951    4.32
27        -42.369    1.50   1.72916    54.7
28        111.159    0.15
29         48.618    4.00   1.43875    94.7
30         90.968  (可変)
像面        ∞
非球面データ
第6面
K = 0.00000e+000  A 4=-5.55343e-007  A 6=-5.08149e-010  A 8= 1.50360e-012  A10=-5.65017e-015
第7面
K = 0.00000e+000  A 4= 2.62452e-006  A 6=-1.41166e-009  A 8= 6.43676e-013  A10=-2.18295e-015
各種データ
焦点距離     109.58
Fナンバー      2.92
半画角（度）  11.17
像高          21.64
レンズ全長   175.01
BF            21.20
無限   β＝-1.0  β＝-2.0
d 7            1.19    11.49    21.51
d12           23.30    13.00     2.99
d15           28.81     1.00     0.99
d18           19.57    19.71     1.90
d23           15.55    40.93    41.87
d30           21.20   -24.81   -27.92
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      46.82
2    8     -32.98
3   13     465.73
4   16     149.37
5   19      70.57
6   24     -44.84
【００７０】
（数値実施例５）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd
1          ∞       2.65
2        280.506    3.86   1.90366    31.3
3       -155.521    0.18
4         90.445    4.98   1.61800    63.4
5       -428.051    0.72
6       -168.375    1.76   1.85478    24.8
7         49.135    0.16
8         50.643    4.33   1.59282    68.6
9      -3862.730    0.16
10         47.252    3.14   1.76385    48.5
11        168.899  (可変)
12      -3318.610    1.10   1.71300    53.9
13         37.460    2.85
14       2814.658    1.00   1.54814    45.8
15         35.083    0.50
16         36.820    2.77   1.94595    18.0
17         71.909  (可変)
18(絞り)    ∞     (可変)
19        118.625    3.76   1.76385    48.5
20        -72.671    0.20
21         94.570    4.31   1.49700    81.5
22        -55.657    0.02
23        -55.917    1.10   1.85478    24.8
24       -202.945  (可変)
25        293.527    2.05   1.80809    22.8
26       -142.811    1.33   1.83481    42.7
27         41.657    6.12
28         40.751   10.60   1.53172    48.8
29        -58.201    1.70   1.90366    31.3
30       -339.901    9.70
31       -186.072    1.91   1.80518    25.4
32        -86.876   17.95
33        -54.071    1.81   1.88300    40.8
34        389.203  (可変)
像面        ∞
各種データ
焦点距離     103.00
Fナンバー      2.92
半画角（度）  11.86
像高          21.64
レンズ全長   167.36
BF            15.14
無限   β＝-1.0  β＝-2.0
d11            2.22    10.05    25.86
d17           26.02    18.18     2.38
d18           31.12    20.01     1.50
d24            2.79    13.91    32.42
d34            0.40     0.40     0.40
レンズ群データ
群  始面    焦点距離
1    1      55.66
2   12     -44.91
3   19      50.09
4   25     -41.48
【００７１】
【表１】
2020060660.tif 000004
【００７２】
［撮像装置の実施例］
次に、撮像装置の実施例について図１１を用いて説明する。図１１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５のいずれかの光学系ＯＬを含むレンズ装置１１と、光学系ＯＬによって形成される像を光電変換する受光素子（撮像素子）１２を備える。受光素子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は、小型に構成し且つ全物体距離にわたり高い光学性能を得ることができる。
【００７３】
なお、本発明の撮像装置１０は、図１１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。
【００７４】
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形態及び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。
【００７５】
例えば、第１フォーカスレンズ群及び第２フォーカスレンズ群の焦点距離の符号や、フォーカシングに際しての移動方向は各実施例に限られない。第１フォーカスレンズ群及び第２フォーカスレンズ群の屈折力の強さや他のレンズ群との屈折力関係に応じて適宜変更可能である。
【００７６】
例えば、フォーカシングに際して開口絞りＳＰが移動してもよい。第３レンズ群が複数のレンズから構成される場合、当該複数のレンズのうちの２つのレンズの間に開口絞りＳＰが配置されていてもよい。
【００７７】
例えば、光学系において、一部のレンズを光軸に対して直交方向の成分を含む方向に移動することにより、像ブレ補正を行ってもよい。
【符号の説明】
【００７８】
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌｍ  中間群
Ｌｎ  最終レンズ群
Ｌｆ  第１フォーカスレンズ群
Ｌｒ  第２フォーカスレンズ群
ＯＬ  光学系
【図１】
2020060660.tif 000005
【図２】
2020060660.tif 000006
【図３】
2020060660.tif 000007
【図４】
2020060660.tif 000008
【図５】
2020060660.tif 000009
【図６】
2020060660.tif 000010
【図７】
2020060660.tif 000011
【図８】
2020060660.tif 000012
【図９】
2020060660.tif 000013
【図１０】
2020060660.tif 000014
【図１１】
2020060660.tif 000015