(57)【要約】    【課題】  最短撮影距離が短く、迅速なるフォーカシングが容易でまた迅速なる防振が容易なフォーカシング及び防振時の光学性能を良好に維持することが容易な光学系を得ること。    【解決手段】  物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、第２レンズ群を光軸上に移動させてフォーカシングを行い、第３レンズ群の一部のレンズ群を光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動させて結像位置を光軸に対して垂直方向へ移動させる光学系であって、無限遠物体に合焦したときの第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離ｆ１２、第１レンズ群の焦点距離ｆ１、全系の焦点距離ｆ、全系のＦナンバーＦｎｏを各々適切に設定したこと。【選択図】    図１
2014010283.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、前記第２レンズ群を光軸上に移動させてフォーカシングを行い、前記第３レンズ群の一部のレンズ群を光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動させて結像位置を光軸に対して垂直方向へ移動させる光学系であって、無限遠物体に合焦したときの前記第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、全系のＦナンバーをＦｎｏとするとき、
５＜ｆ１２／ｆ＜１０
２＜ｆ１／（ｆ×Ｆｎｏ）＜０．７
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】
前記第１レンズ群は、最も像側に負レンズを有し、該負レンズの最も像側のレンズ面は像側に凹形状であり、該像側のレンズ面の曲率半径をＲとするとき、
０．５＜Ｒ／ｆ１＜３．０
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】
前記第２レンズ群は正レンズと負レンズより構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。
【請求項４】
前記第３レンズ群は物体側から像側へ順に、第３ａレンズ群と、第３ｂレンズ群からなり、前記第３ａレンズ群と前記第３ｂレンズ群は、いずれも１以上の正レンズと１以上の負レンズを有しており、前記第３ａレンズ群または前記第３ｂレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて、結像位置を光軸に対し垂直方向に移動する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】
無限遠物体に合焦時の前記第２レンズ群の結像倍率をβ２、前記第３レンズ群の結像倍率をβ３とするとき、
１．１＜｜（１−β２２）β３２｜＜３．０
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のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項６】
前記第３ｂレンズ群は光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対し垂直方向に移動し、無限遠物体に合焦時の前記第３ｂレンズ群の結像倍率をβ３ｂとするとき、
０．４＜（１−β３ｂ）＜１．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項４に記載の光学系。
【請求項７】
前記光学系の最大撮影倍率をβｍａｘとするとき、
｜βｍａｘ｜＞０．１４
なる条件式を満足する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】
フォーカシングに際して前記開口絞りは前記第２レンズ群とともに光軸上を移動する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レンズ群は、物体側から像側へ順に、正レンズ、正レンズ、負レンズより構成され、前記第２レンズ群は物体側から像側へ順に、正レンズ、負レンズより構成され、前記第３レンズ群は物体側から像側へ順に第３ａレンズ群と光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動し、結像位置を光軸に対し垂直方向に移動させる第３ｂレンズ群より構成され、前記第３ａレンズ群は、負レンズ、正レンズ、負レンズより構成され、前記第３ｂレンズ群は正レンズと負レンズより構成されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項の光学系。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項の光学系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それを有する撮像装置に関し、たとえば、デジタルスチルカメラ・デジタルビデオカメラ、ＴＶカメラ、監視用カメラ、銀塩カメラ等の撮像光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系として、焦点距離が比較的長い中望遠型の撮像光学系が知られている。中望遠型の撮像光学系はポートレート撮影や屋内スポーツでの撮影で広く使用されている。このような撮像光学系にはレンズ全長（第１レンズ面から像面までの長さ）が短く、小型で高い光学性能を有し、しかも自動焦点検出手段（オートフォーカス機能）を有すること等が求められている。そしてオートフォーカスに際しては迅速にフォーカス（合焦）ができることが強く要望されている。
【０００３】
従来より、フォーカス速度が速いフォーカシング方式として、レンズ系の中間に位置する小型軽量のレンズ群を動かしてフォーカシングをするインナーフォーカス方式が知られている。また中望遠型の撮像光学系では手ブレ等の振動が少しでもあると撮像画像がブレて、画質が低下してくる。このため中望遠型の撮像光学系には手ブレ等の振動があったときの撮像画像のブレを補正する所謂防振機能を有することも要望されている。
【０００４】
従来より、撮影画像のブレを補正する方法として、撮像光学系の一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて、結像位置を光軸に対し垂直方向へ移動させる、所謂、レンズ内手ブレ補正方式が知られている。従来より、これらインナーフォーカス方式とレンズ内手ブレ補正方式を用い、全系が小型で高い光学性能を持つ中望遠型の撮像光学系が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−４３３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
多くの撮像光学系では撮影可能な最短撮像距離が短いことが要望されている。インナーフォーカス方式では比較的、小型軽量のレンズ群でフォーカシングすることができ、迅速なるフォーカシングが容易である。
【０００７】
しかしながら、インナーフォーカス方式を用いてフォーカシング可能な最短撮影距離を短くすると、フォーカシングに際して収差変動が増大してくる。このためインナーフォーカス方式ではフォーカスレンズ群を適切に選択し、かつレンズ構成を適切に構成しないと、フォーカシングに際して収差変動が増大し、物体距離全体にわたり高い光学性能を得るのが困難になる。特に最短撮影距離を短くしたとき、良好なる画像を得るのが大変困難になってくる。
【０００８】
また撮像光学系が振動したときに生ずる撮影画像のブレを補正するために撮像光学系中の一部のレンズ群を防振レンズ群として用いる方式は、小型軽量のレンズ群で防振することができる。このため、駆動手段が小型化され、追従性の良い迅速なる防振が容易になる。しかしながら撮像光学系の一部のレンズ群で防振を行うときには、防振用のレンズ群を適切に選択し、かつレンズ構成を適切に構成しないと防振に際して偏心収差が多く発生し、防振時に画質が低下してくる。
【０００９】
以上のように、中望遠型の撮像光学系において、インナーフォーカス方式を用いてフォーカシングを行い防振機能を用いて撮像画像のブレを補正するには撮像光学系におけるフォーカスレンズ群や防振レンズ群を適切に設定することが重要になってくる。更にフォーカスレンズ群や防振レンズ群のレンズ構成を適切に構成することが重要になってくる。
【００１０】
本発明は、最短撮影距離が短く、迅速なるフォーカシングが容易でまた迅速なる防振が容易で、しかもフォーカシング時及び防振時の光学性能を良好に維持することが容易な光学系の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第３レンズ群より構成され、前記第２レンズ群を光軸上に移動させてフォーカシングを行い、前記第３レンズ群の一部のレンズ群を光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動させて結像位置を光軸に対して垂直方向へ移動させる光学系であって、無限遠物体に合焦したときの前記第１レンズ群と第２レンズ群の合成焦点距離をｆ１２、前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、全系のＦナンバーをＦｎｏとするとき、
５＜ｆ１２／ｆ＜１０
２＜ｆ１／（ｆ×Ｆｎｏ）＜０．７
なる条件式を満足することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、最短撮影距離が短く、迅速なるフォーカシングが容易でまた迅速なる防振が容易で、しかもフォーカシング時及び防振時の光学性能を良好に維持することが容易な光学系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施例１の無限遠物体に合焦時のレンズ断面図
【図２】（Ａ）、（Ｂ）  実施例１の光学系において無限遠物体と至近距離物体に合焦時の縦収差図
【図３】（Ａ）、（Ｂ）  実施例１の光学系において無限遠物体に合焦時の基準状態と０．５度の像面上の画像ブレを補正したとき（防振時）の横収差図
【図４】実施例２の無限遠物体に合焦時のレンズ断面図
【図５】（Ａ）、（Ｂ）  実施例２の光学系において無限遠物体と至近距離物体に合焦時の縦収差図
【図６】（Ａ）、（Ｂ）  実施例２の光学系において無限遠物体に合焦時の基準状態と０．５度の像面上の画像ブレを補正したとき（防振時）の横収差図
【図７】実施例３の無限遠物体に合焦時のレンズ断面図
【図８】（Ａ）、（Ｂ）  実施例３の光学系において無限遠物体と至近距離物体に合焦時の縦収差図
【図９】（Ａ）、（Ｂ）  実施例３の光学系において無限遠物体に合焦時の基準状態と０．５度の像面上の画像ブレを補正したとき（防振時）の横収差図
【図１０】本発明の撮像装置の要部概略図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の光学系及びそれを有する撮像装置について説明する。本発明の光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、開口絞り、正の屈折力の第３レンズ群より構成されている。そして第２レンズ群を光軸上に移動させてフォーカシングを行い、第３レンズ群の一部のレンズ群を光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動させて結像位置を光軸に対して垂直方向へ移動させている。
【００１５】
図１は本発明の光学系の実施例１の無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。図２（Ａ）、（Ｂ）は実施例１の光学系において無限遠物体と至近距離物体に合焦時の縦収差図である。図３（Ａ）、（Ｂ）は実施例１の光学系において無限遠物体に合焦時の基準状態と０．５度の像面上の画像ブレを補正したとき（防振時）の横収差図である。
【００１６】
図４は本発明の光学系の実施例２の無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。図５（Ａ）、（Ｂ）は実施例２の光学系において無限遠物体と至近距離物体に合焦時の縦収差図である。図６（Ａ）、（Ｂ）は実施例２の光学系において無限遠物体に合焦時の基準状態と０．５度の像面上の画像ブレを補正したとき（防振時）の横収差図である。
【００１７】
図７は本発明の光学系の実施例３の無限遠物体に合焦時のレンズ断面図である。図８（Ａ）、（Ｂ）は実施例３の光学系において無限遠物体と至近距離物体に合焦時の縦収差図である。図９（Ａ）、（Ｂ）は実施例３の光学系において無限遠物体に合焦時の基準状態と０．５度の像面上の画像ブレを補正したとき（防振時）の横収差図である。
【００１８】
ここで基準状態とは防振を行わないときの撮影状態をいう。図１０は本発明の撮像装置の要部概略図である。
【００１９】
各実施例の光学系は焦点距離がやや長い中望遠型の撮像光学系より成っている。ここで中望遠型の撮像光学系とは撮影画角が１８．８°〜２８．４°程度の光学系をいう。レンズ断面図において左側が物体側（前方、拡大側）、右側が像側（後方、縮小側）である。ＯＬは光学系であり、物体側から像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３より成っている。
【００２０】
ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮像光学系として用いる際には像面はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面に相当する。また銀塩フィルムカメラ用として用いる際には、像面はフィルム面に相当する。球面収差図において、実線はｄ線、一点鎖線はｇ線を表している。非点収差図において、実線はｄ線のメリディオナル像面、破線はｄ線のサジタル像面を表す。また歪曲収差はｄ線によって表している。またＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。また、各横収差図における実線はｄ線のメリディオナル光線を表している。
【００２１】
本発明の光学系は、最短撮影距離が短く、かつ、防振レンズ群の有効径が小さく、光学系内に手ブレ補正機能を備えたインナーフォーカス式の中望遠型の撮像光学系である。
【００２２】
本発明の光学系は正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、開口絞りＳＰ、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３から構成されている。第２レンズ群Ｌ２を光軸上像側へ移動させて無限遠物体から至近距離物体へのフォーカシングを行っている。また第３レンズ群Ｌ３の一部を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて結像位置を光軸に対して垂直方向に移動させている。即ち防振（手振れ補正）を行っている。
【００２３】
各実施例では、無限遠物体に合焦したときの第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の合成焦点距離をｆ１２、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、全系の焦点距離をｆ、全系のＦナンバーをＦｎｏとする。このとき、
５＜ｆ１２／ｆ＜１０              ・・・（１）
２＜ｆ１／（ｆ×Ｆｎｏ）＜０．７  ・・・（２）
なる条件式を満足している。
【００２４】
一般に、最短撮影距離を短くするためには、フォーカスレンズ群が移動するために十分な空間を確保する必要がある。加えて、フォーカスレンズ群の少ない移動量で至近距離の物体まで合焦（フォーカス）できるように、フォーカスレンズ群の位置敏感度を高くする必要がある。ここで、位置敏感度とはフォーカスレンズ群の光軸方向の単位移動量に対する結像位置の光軸方向の移動量の割合で定義される値を指している。フォーカスレンズ群の横倍率をβｆ、フォーカスレンズ群より像側の光学要素の横倍率をβｉとすると、位置敏感度Ｓｐは次式で表すことができる。
【００２５】
Ｓｐ＝（１−βｆ２）βｉ２        ・・・（７ａ）
従って、本発明の光学系においては、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２の横倍率をβ２、フォーカスレンズ群より像側の光学要素である第３レンズ群Ｌ３の横倍率をβ３とすると、位置敏感度Ｓｐは次式で表すことができる。
【００２６】
Ｓｐ＝（１−β２２）β３２        ・・・（７ｂ）
式（７ｂ）より、位置敏感度を大きくするためには、フォーカスレンズ群の横倍率β２を大きくするか、第３レンズ群Ｌ３の横倍率β３を大きくすればよいことがわかる。
【００２７】
本発明の光学系は上記手段のうち、フォーカスレンズ群の横倍率β２を大きくすることにより、フォーカスレンズ群の位置敏感度を高め、最短撮影距離の短い中望遠型の撮像光学系を実現している。条件式（１）、（２）はフォーカスレンズ群の横倍率β２を大きくすることができる、各レンズ群の適切な屈折力の範囲を規定している。
【００２８】
このうち条件式（１）は第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の合成系がアフォーカルに近いレンズ構成となっていることを意味している。以下に第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の合成系をアフォーカルに近いレンズ構成にすることにより、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２の横倍率β２を大きくすることができる理由について説明する。
【００２９】
いま、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離をｆ１、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離をｆ２、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の主点間間隔をｄとする。第ｉレンズ群（ｉ＝１、２、３）に対するそれ以前のレンズ群の像から前側主点までの距離（物体距離）をｓｉ、後側主点から第ｉレンズ群による物体の像までの距離（結像位置までの距離）をｓｉ´として各レンズ群の結像関係を求める。簡単のため、物体距離ｓ１＝−∞の場合を考える。この場合、第１レンズ群Ｌ１による物体距離ｓ１の位置にある物体の結像位置までの距離ｓ１´は次式で表される。
【００３０】
１／ｓ１´＝１／ｓ１＋１／ｆ１                      ・・・（８ａ）
ｓ１´＝ｆ１                                        ・・・（８ｂ）
また、第２レンズ群Ｌ２による物体距離ｓ２（＝ｓ１´−ｄ）の位置にある物体の結像位置までの距離ｓ２´は次式で表される。
【００３１】
１／ｓ２´＝１／ｓ２＋１／ｆ２                      ・・・（９ａ）
ｓ２´＝（ｆ１−ｄ）ｆ２／（ｆ１＋ｆ２−ｄ）        ・・・（９ｂ）
これより、第２レンズ群Ｌ２の結像倍率β２は次のように求めることができる。
【００３２】
β２＝ｓ２´／ｓ２                                  ・・・（１０ａ）
β２＝ｆ２／（ｆ１＋ｆ２−ｄ）                      ・・・（１０ｂ）
一方、このときの第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の合成焦点距離ｆ１２は次式で求めることができる。
【００３３】
１／ｆ１２＝１／ｆ１＋１／ｆ２−ｄ／（ｆ１×ｆ２）  ・・・（１１ａ）
ｆ１２＝（ｆ１×ｆ２）／（ｆ１＋ｆ２−ｄ）          ・・・（１１ｂ）
以上より、式（１０ｂ）は式（１１ｂ）を用いて次のように表すことができる。
【００３４】
β２＝ｆ１２／ｆ１                                  ・・・（１０ｃ）
従って、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の合成系がアフォーカルに近い構成の場合、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の合成焦点距離ｆ１２が大きくなるため、第２レンズ群Ｌ２の結像倍率β２を大きくすることができる。
【００３５】
条件式（１）は合成焦点距離ｆ１２を全系の焦点距離ｆで規格化し、その最適な範囲を規定している。条件式（１）の下限を超えると、合成焦点距離ｆ１２が小さくなりすぎて、第２レンズ群Ｌ２の結像倍率β２が小さくなるため好ましくない。また、条件式（２）の上限を超えると、第３レンズＬ３に入る軸上光線の入射位置が高くなり、第３レンズ群Ｌ３内に設けている防振レンズ群の有効径が大きくなるため好ましくない。
【００３６】
条件式（２）は諸収差を良好に抑えつつ、第２レンズ群Ｌ２の結像倍率β２を大きくすることができる第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１の範囲を規定している。式（１０ｃ）より、第２レンズ群Ｌ２の結像倍率β２を大きくするためには、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１を小さくすればよい。
【００３７】
一方、第１レンズ群Ｌ１には軸上光線が最も高い位置を通過するため、球面収差やコマ収差が発生しやすく、特に大口径になるほどこれらの収差を抑えることが困難になる。条件式（２）はこれらを鑑みて、その適切な範囲を規定している。条件式（２）の下限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が小さくなり過ぎて、諸収差を良好に抑えることが困難になる。また、条件式（２）の上限を超えると、第１レンズ群Ｌ１の焦点距離が大きくなり過ぎて、第２レンズ群Ｌ２の結像倍率β２が小さくなるため好ましくない。更に好ましくは条件式（１）、（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３８】
５．２＜ｆ１２／ｆ＜９．０                ・・・（１ａ）
０．２３＜ｆ１／（ｆ×Ｆｎｏ）＜０．６０  ・・・（２ａ）
以上のように各実施例によれば、最短撮影距離が短く、かつ、防振レンズ群の有効径が小さい、レンズ内手ブレ補正機能を備えたインナーフォーカス式の中望遠型の光学系を得ることができる。
【００３９】
各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。第１レンズ群Ｌ１は、最も像側に負レンズを有し、該負レンズの最も像側のレンズ面は像側に凹形状であり、該像側のレンズ面の曲率半径をＲとする。無限遠物体に合焦時の第２レンズ群Ｌ２の結像倍率をβ２、第３レンズ群Ｌ３の結像倍率をβ３とする。第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対し垂直方向に移動し、無限遠物体に合焦時の第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの結像倍率をβ３ｂとする。光学系の最大撮影倍率をβｍａｘとする。このとき以下の条件式のうち１以上を満足するのが良い。
【００４０】
０．５＜Ｒ／ｆ１＜３．０                ・・・・（３）
１．１＜｜（１−β２２）β３２｜＜３．０  ・・・（４）
０．４＜（１−β３ｂ）＜１．０            ・・・（５）
｜βｍａｘ｜＞０．１４                    ・・・（６）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
【００４１】
条件式（１）を達成する第１レンズ群Ｌ１のレンズ構成として、第１レンズ群Ｌ１は最も像側に負レンズを有し、前記負レンズの最も像側のレンズ面Ｒｎｂは像側に向けて凹形状であることが好ましい。また、そのときのレンズ面Ｒｎｂの曲率半径をＲとするとき、条件式（３）を満足することが好ましい。
【００４２】
条件式（３）の下限を超えてレンズ面Ｒｎｂの曲率半径Ｒが小さくなると、第１レンズ群Ｌ１の後側主点位置が物体側に離れていき、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の主点間間隔ｄが広くなってしまう。主点間間隔ｄが広くなると、アフォーカルにするためには第１レンズ群Ｌ１の焦点距離ｆ１を大きくするか、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離ｆ２を小さくする必要がある。焦点距離ｆ１が大きくなると、式（１０ｃ）より第２レンズ群Ｌ２の横倍率β２が小さくなるため好ましくない。
【００４３】
また、第２レンズ群Ｌ２の焦点距離を小さくしすぎると、第２レンズ群Ｌ２で発生する収差を良好に補正することが困難になる。一方、条件式（３）の上限を超えてレンズ面Ｒｎｂの曲率半径Ｒが大きくなると、第１レンズ群Ｌ１で発生する諸収差を良好に補正することが困難になる。
【００４４】
条件式（４）は、第２レンズ群Ｌ２の結像倍率β２と、第３レンズ群Ｌ３の結像倍率β３を適切に設定し、フォーカシングの際の収差変動を少なくするためのものである。条件式（４）を外れるとフォーカシングを迅速に行い、かつフォーカシングの際の収差変動を少なくすることが困難になる。
【００４５】
条件式（５）は第３ｂレンズ群Ｌ３ｂを防振レンズ群とし、防振するときの偏心収差を少なくするためのものである。第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの結像倍率が条件式（５）を外れると防振の際の偏芯収差が多く発生してくるので良くない。
【００４６】
条件式（６）は最短撮影距離を短くするときに好ましい光学系の最大撮影倍率に関する。光学系の最大撮影倍率が条件式（６）を外れると至近距離物体において良好なる光学性能を維持することが困難になる。
【００４７】
各実施例において、更に好ましくは条件式（３）乃至条件式（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４８】
０．８＜Ｒ／ｆ１＜２．０                  ・・・・（３ａ）
１．３＜｜（１−β２２）β３２｜＜２．５    ・・・（４ａ）
０．５＜（１−β３ｂ）＜０．８              ・・・（５ａ）
｜βｍａｘ｜＞０．１４５                    ・・・（６ａ）
また、フォーカシングを行う第２レンズ群Ｌ２は正レンズと負レンズを有した２枚構成とすると良い。これにより、フォーカスレンズ群の軽量化をはかりながら、物体距離の変動による諸収差の変動を抑えることが容易となる。
【００４９】
また、第３ａレンズ群Ｌ３ａと、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは、どちらか一方を光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて撮影画像のブレを補正する防振レンズ群としても良い。このとき第３ａレンズ群Ｌ３ａと第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは少なくとも１つの正レンズと１つの負レンズを有するレンズ構成とすると良い。これによれば、撮影画像のブレを補正した時の諸収差の変動を抑えることが容易となる。また、開口絞りＳＰは第２レンズ群Ｌ２とともにフォーカシングに伴って光軸上を移動させても良い。また他のレンズ群とは異なった軌跡で移動させても良い。
【００５０】
以下、本発明の各実施例の構成について説明する。実施例１乃至３の光学系は撮影画角が１８．８°から２８．４°、Ｆナンバーが１．８から２．８の大口径中望遠型の撮像光学系である。
【００５１】
［実施例１］
図１の実施例１の光学系は焦点距離８５．６ｍｍ、Ｆナンバー１．８６の撮像光学系である。無限遠物体から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Ｌ２は像側に移動している。第３レンズ群Ｌ３の一部である第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは光軸に対し垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対し垂直方向に移動して防振を行っている。即ち第３ｂレンズ群Ｌ３ｂは防振レンズ群である。第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの直径は３２ｍｍ程度である。
【００５２】
前述の如く構成することで、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂの有効径を小さくしている。至近距離物体における物体距離は焦点距離の７倍程度になっている。
【００５３】
本実施例では前述の如く構成することで最短撮影距離の短い光学系を達成している。また、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２を正レンズと負レンズの２枚レンズ構成にすることで、軽量でありながら、色収差の変動を軽減している。第３ａレンズ群Ｌ３ａ、第３ｂレンズ群Ｌ３ｂにそれぞれ、少なくとも１つの正レンズと少なくとも１つの負レンズを含む構成にすることにより、防振時の収差変動を良好に抑えている。
【００５４】
［実施例２］
図４の実施例２の光学系は焦点距離１０１．９ｍｍ、Ｆナンバー２．００の撮像光学系である。フォーカシング及び防振に関しては実施例１と同様である。至近距離物体における物体距離は焦点距離の９倍程度となっている。
【００５５】
［実施例３］
図７の実施例３の光学系は焦点距離１３１．０ｍｍ、Ｆナンバー２．８０の撮像光学系である。フォーカシング及び防振に関しては実施例１と同様である。至近距離物体における物体距離は焦点距離の８倍程度となっている。
【００５６】
以上、いずれの実施例においても、フォーカシングにともない第２レンズ群Ｌ２と開口絞りＳＰが光軸上を移動する構成となっている。これにより、第１レンズ群Ｌ１や第３レンズ群Ｌ３のレンズ有効径が増大するのを防ぎつつ、無限遠物体の合焦状態と至近距離物体の合焦状態における画面周辺光量を十分確保している。
【００５７】
次に、本発明の光学系を用いた一眼レフカメラシステムの実施形態を、図１０を用いて説明する。図１０において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明による光学系を搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を記録するフィルムや撮像素子（光電変換素子）などの記録手段である。１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１からの被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り換えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
【００５８】
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。このように本発明の光学系を一眼レフカメラ交換レンズなどの撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した光学機器が実現できる。
【００５９】
なお、本発明はクイックリターンミラーのないミラーレンズの一眼カメラにも同様に適用することができ、上記に限ったものではない。
【００６０】
次に、各実施例に対応する数値実施例を示す。各実施例の数値実施例において、ｊは物体側から数えた面番号を表し、Ｄｊは第ｊ番目の面の光線有効径、Ｒｊは第ｊ番目の面番号の曲率半径である。ｄｊは第ｊ番目と第（ｊ＋１）番目の面との光軸上の面間隔、Ｎｊ、νｊは第ｊ番目の光学材料のｄ線に対する屈折率、アッベ数を表している。ｆは光学系の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）、Ｙｍａｘは最大像高である。また、物体距離はレンズ第１面から物体までの距離である。Obj1、Obj2は各々物体１、物体２を示している。また、各数値実施例における前記の条件式の値を表１に示す。
【００６１】
（数値実施例１）
ｆ［ｍｍ］      85.56 
Fｎｏ            1.86
２ω［°］      28.4
Ｙｍａｘ［ｍｍ］21.635
ＲＤＮデータ
j      Dj             Rj         dj            Nj           νj   
1      46.10       143.9386      4.20        1.80400       46.58       
2      45.93      -225.1037      0.09                 
3      43.15        48.3567      8.12        1.75500       52.32       
4      41.98      -170.8901      0.09                 
5      41.97      -160.1881      2.52        1.80518       25.42  
6      37.89        70.4962      可変                      
7      35.50       -89.5786      3.44        1.84666       23.78       
8      35.16       -51.4638      1.74        1.51633       64.14       
9      32.05        36.0153     11.10                     
10     31.66       ∞（開口絞り）可変                           （絞り）
11     30.83       816.1549      1.65        1.65412       39.70       
12     30.63        44.0833      5.71        1.80400       46.58       
13     30.48       -76.8563      0.14                      
14     29.28       200.3616      1.44        1.51742       52.43       
15     29.77        38.1511      2.61                      
16     31.48        46.0068      7.16        1.69350       50.80       
17     31.61       -47.6171      2.18        1.69895       30.13       
18     32.06       190.8191                                                
可変面間隔データ
Obj1     Obj2
物体距離  -1.E+30   -600
ｄ 6       7.85     19.93
ｄ10      15.67      3.59
【００６２】
（数値実施例２）
ｆ［ｍｍ］     102.06 
Fｎｏ            2.00
２ω［°］      23.9
Ｙｍａｘ［ｍｍ］21.635
ＲＤＮデータ
j      Dj            Rj           dj           Nj          νj   
1      50.95       129.3590      4.97        1.71300       53.87       
2      50.72      -301.8952      0.10                 
3      47.96        55.3416      9.64        1.75500       52.32       
4      46.15      -198.1493      0.16                 
5      46.08      -181.3258      2.71        1.78470       26.29  
6      41.83        80.6586      可変                      
7      40.29      -110.2887      3.32        1.84666       23.88  
8      39.96       -63.6618      2.44        1.51633       64.14       
9      36.33        38.9662     17.59                     
10     36.13       ∞（開口絞り）可変                          （絞り）
11     35.96       144.3417      1.75        1.66680       33.05       
12     35.46        41.7249      7.40        1.79952       42.22       
13     35.18       -88.2943      0.70                      
14     33.59      -873.5921      2.07        1.53172       48.84  
15     31.31        39.6060      4.94                      
16     33.36        52.4391      7.01        1.69680       55.53       
17     32.71       -52.3713      2.05        1.72047       34.70       
18     30.80       232.4916 
可変面間隔データ
Obj1      Obj2
物体距離  -1.E+30    -900
ｄ 6       6.91      16.10
ｄ10      10.06       0.87
【００６３】
（数値実施例３）
ｆ［ｍｍ］     131.00 
Fｎｏ            2.80
２ω［°］      18.8
Ｙｍａｘ［ｍｍ］21.635
ＲＤＮデータ
j      Dj            Rj          dj           Nj          νj   
1      46.79       80.3742      6.77        1.59522       67.74       
2      46.25     -297.8157      1.45                 
3      43.51       68.2139      7.65        1.49700       81.54       
4      42.31     -122.7599      0.19                 
5      42.13     -119.8517      2.53        1.73800       32.26  
6      39.94      173.8208      可変                      
7      32.10     -117.4908      2.32        1.84666       23.88  
8      31.86      -74.4752      2.07        1.51633       64.14       
9      30.08       43.0850     12.07                     
10     29.75      ∞（開口絞り）可変                          （絞り）
11     29.31      132.6920      1.43        1.66680       33.05       
12     29.07       67.9711      4.09        1.79952       42.22       
13     28.92      -77.2800      9.22                      
14     23.08     -118.9354      1.59        1.53172       48.84  
15     21.97       38.4803      4.47                      
16     25.13       50.7008      4.36        1.69680       55.53       
17     24.72      -56.5561      1.70        1.72047       34.70       
18     24.20      202.6288 
可変面間隔データ
Obj1     Obj2
物体距離  -1.E+30  -1080
ｄ 6      17.37     27.58
ｄ10      11.38      1.17
【００６４】
【表１】
2014010283.tif 000003
【符号の説明】
【００６５】
Ｌ１    第１レンズ群      Ｌ２    第２レンズ群      Ｌ３    第３レンズ群
Ｌ３ａ  第３ａレンズ群      Ｌ３ｂ  第３ｂレンズ群      ＳＰ    開口絞り
ＩＰ    像面
【図１】
2014010283.tif 000004
【図２】
2014010283.tif 000005
【図３】
2014010283.tif 000006
【図４】
2014010283.tif 000007
【図５】
2014010283.tif 000008
【図６】
2014010283.tif 000009
【図７】
2014010283.tif 000010
【図８】
2014010283.tif 000011
【図９】
2014010283.tif 000012
【図１０】
2014010283.tif 000013