(57)【要約】【課題】  軽量であり、かつ色収差等の収差が良好に補正された光学系を得ること。【解決手段】  物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｂ１、第２レンズ群Ｂ２、第３レンズ群Ｂ３から構成される。フォーカシングに際して第２レンズ群Ｂ２が移動し、隣り合うレンズ群の間隔は変化する。第１レンズ群Ｂ１は、最も物体側に配置された正レンズＧ１ｐと、第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１ｎを含む。光学系は所定の条件を満足する。【選択図】  図１
2019095525.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群から構成され、フォーカシングに際して前記第２レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、
前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された正レンズＧ１ｐと、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１ｎを含み、
前記光学系のバックフォーカスをＢＦ、前記正レンズＧ１ｐの焦点距離をｆＧ１ｐ、前記負レンズＧ１ｎの焦点距離をｆＧ１ｎ、前記負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数をνｄＧ１ｎ、部分分散比をθｇＦＧ１ｎとしたとき、
０．０２＜ＢＦ／ｆＧ１ｐ＜０．１４
２．００＜｜ｆＧ１ｐ／ｆＧ１ｎ｜＜１０．００
２０．０＜νｄＧ１ｎ＜４０．０
−０．１０００＜θｇＦＧ１ｎ−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ１ｎ３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ１ｎ２−５．６５６×１０−３×νｄＧ１ｎ＋０．７２６８）＜−０．００１０
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、前記正レンズＧ１ｐの像側に隣接して配置されたレンズＧ２を含み、
前記正レンズＧ１ｐと前記レンズＧ２の光軸上の距離をＤ１２、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬＤとしたとき、
０．１３＜Ｄ１２／ＬＤ＜０．５０
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】
前記レンズＧ２は正の屈折力を有することを特徴とする請求項２に記載の光学系。
【請求項４】
前記レンズＧ２の焦点距離をｆＧ２としたとき、
０．０５＜ＢＦ／ｆＧ２＜０．２３
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載の光学系。
【請求項５】
前記レンズＧ２の焦点距離をｆＧ２としたとき、
１．５＜ｆＧ１ｐ／ｆＧ２＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３または４に記載の光学系。
【請求項６】
前記レンズＧ２の材料のアッベ数をνｄＧ２としたとき、
νｄＧ２＞７３．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項７】
前記レンズＧ２の材料のアッベ数をνｄＧ２、部分分散比をθｇＦＧ２としたとき、
０．０１００＜θｇＦＧ２−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ２３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ２２−５．６５６×１０−３×νｄＧ２＋０．７２６８）＜０．１０００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項８】
前記第２レンズ群は負の屈折力を有し、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項９】
前記第２レンズ群は１枚の負レンズから成ることを特徴とする請求項８に記載の光学系。
【請求項１０】
前記第１レンズ群はフォーカシングに際して不動であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１１】
前記第３レンズ群は、少なくとも１枚の正レンズと少なくとも１枚の負レンズを含み、
前記第３レンズに含まれる正レンズの内、最も像側に配置された正レンズの焦点距離をｆＧｋｐ、前記第３レンズに含まれる負レンズの内、最も像側に配置された負レンズの焦点距離をｆＧｋｎとしたとき、
１．０２＜｜ｆＧｋｐ／ｆＧｋｎ｜＜２．５０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１２】
前記第３レンズ群は、最も像側に配置された正レンズＧｋｐと、前記正レンズＧｋｐの物体側に隣接して配置された負レンズＧｋｎを有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１３】
前記第３レンズ群は負の屈折力を有することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の光学系と、該光学系によって形成される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。
【請求項１５】
前記撮像装置における最大像高をＩＨとしたとき、
０．０５＜ＢＦ／ＩＨ＜２．２０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１４に記載の光学系。
【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、例えばデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、監視カメラ、放送用カメラ等の撮像素子を用いた撮像装置、或いは銀塩写真フィルムを用いたカメラ等の撮像装置に好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
焦点距離の長い撮影光学系として、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タイプの撮影光学系が知られている。テレフォトタイプの撮影光学系は、例えば単焦点の超望遠レンズに用いられている。
【０００３】
超望遠レンズでは、一般に、焦点距離が長くなるにつれて軸上色収差や倍率色収差が多く発生する。これらの色収差を良好に補正するための手法として、物体側に配置されるレンズの枚数を増やし、各レンズに色収差の補正作用を分担させることが知られている。しかしながら、超望遠レンズの物体側に配置されるレンズは有効径が大きくなりやすく、上述した手法により色収差の補正を図ると撮影光学系の重量が増大してしまう。
【０００４】
特許文献１の撮影光学系では、最も物体側から連続して、低分散かつ異常分散性を有する材料から形成された正レンズを配置することで、軸上色収差や倍率色収差の補正を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２１５５６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の光学系では、低分散かつ異常分散性を有する材料から形成された正レンズをできる限り物体側に配置することで色収差の補正を図っているが、これらの正レンズは有効径が大きくなるため、光学系を十分に軽量化することができていない。
【０００７】
光学系の更なる軽量化を実現するためには、正レンズのみならず、負レンズについても適切な材料や配置を見出すことが重要である。
【０００８】
本発明は、小型であり、かつ色収差等の収差が良好に補正された光学系及びそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の光学系は、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群から構成され、フォーカシングに際して前記第２レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、前記第１レンズ群は、最も物体側に配置された正レンズＧ１ｐと、前記第１レンズ群に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１ｎを含み、前記光学系のバックフォーカスをＢＦ、前記正レンズＧ１ｐの焦点距離をｆＧ１ｐ、前記負レンズＧ１ｎの焦点距離をｆＧ１ｎ、前記負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数をνｄＧ１ｎ、部分分散比をθｇＦＧ１ｎとしたとき、
０．０２＜ＢＦ／ｆＧ１ｐ＜０．１４
２．００＜｜ｆＧ１ｐ／ｆＧ１ｎ｜＜１０．００
２０．０＜νｄＧ１ｎ＜４０．０
−０．１０００＜θｇＦＧ１ｎ−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ１ｎ３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ１ｎ２−５．６５６×１０−３×νｄＧ１ｎ＋０．７２６８）＜−０．００１０
なる条件式を満足することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型であり、かつ色収差等の収差が良好に補正された光学系を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例１の光学系のレンズ断面図である。
【図２】無限遠に合焦しているときにおける実施例１の光学系の収差図である。
【図３】実施例２の光学系のレンズ断面図である。
【図４】無限遠に合焦しているときにおける実施例２の光学系の収差図である。
【図５】実施例３の光学系のレンズ断面図である。
【図６】無限遠に合焦しているときにおける実施例３の光学系の収差図である。
【図７】撮像装置の要部概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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詳細に説明する。各実施例の光学系は、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群、第２レンズ群、第３レンズ群から構成される。フォーカシングに際して第２レンズ群が移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。ここでレンズ群とは、フォーカシングに際して一体的に移動するレンズ要素であって、１枚以上のレンズを有していればよく、複数枚のレンズを有していなくてもよい。
【００１３】
図１、３、５は、それぞれ実施例１乃至３の光学系の断面図である。各実施例の光学系はビデオカメラやデジタルカメラ、銀塩フィルムカメラ、テレビカメラ等の撮像装置に用いられる撮影レンズ系である。レンズ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。またレンズ断面図において、ｊを物体側から像側へのレンズ群の順番とするとＢｊは第ｊレンズ群を示す。
【００１４】
各実施例において、ＳＰは開口絞りである。各実施例の光学系では、開口絞りＳＰは、第１レンズ群Ｂ１と第２レンズ群Ｂ２の間に配置されている。
【００１５】
ＩＰは像面である。ビデオカメラやデジタルカメラの撮像光学系として光学系を使用する際には、像面ＩＰはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサといった固体撮像素子（光電変換素子）に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像光学系として各実施例の光学系を使用する際には、像面ＩＰはフィルム面に相当する。
【００１６】
図２、４、６は、それぞれ無限遠合焦時の実施例１乃至３の光学系の収差図である。
【００１７】
球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、ｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）に対する球面収差を示している。非点収差図においてＳはサジタル像面における非点収差量、Ｍ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。歪曲収差はｄ線について示している。色収差図ではｇ線における色収差を示している。ωは撮像半画角である。
【００１８】
各実施例の光学系では、レンズ断面図中の矢印で示すように、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して第２レンズ群Ｂ２が像側へ移動し、隣り合うレンズ群の間隔が変化する。すなわち、各実施例の光学系において第２レンズ群Ｂ２がフォーカス群に相当する。
【００１９】
また、各実施例の光学系では、光学系の一部のレンズを防振群として、防振群を光軸と垂直方向の成分を持つ方向に移動させることにより結像位置を変化させることができる。これにより像ぶれ補正を行うことができる。第１レンズ群Ｂ１、第２レンズ群Ｂ２、第３レンズ群Ｂ３のいずれかのレンズ群を防振群としても良いし、特定のレンズ群に含まれる一部のレンズを防振群としても良い。
【００２０】
各実施例の光学系では、第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズに、高分散かつ異常分散性の高い材料を用いることで色収差を良好に補正している。従来の超望遠レンズでは、第１レンズ群Ｂ１に含まれる正レンズの材料を適切に設定することで色収差の発生量を低減させており、第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズによる色収差の補正効果は十分ではなかった。そこで、各実施例の光学系では、第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズに高分散かつ異常分散性の高い材料を用いることで、第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズにおける色収差の補正効果を高め、光学系全体での色収差を良好に補正している。
【００２１】
ここで、光学系における色収差の補正に関連するパラメータとして、アッベ数νｄ、部分分散比θｇＦが知られている。ｇ線（波長４３５．８ｎｍ）、Ｆ線（４８６．１ｎｍ）、Ｃ線（６５６．３ｎｍ）、ｄ線（５８７．６ｎｍ）に対する材料の屈折率をそれぞれＮｇ、ＮＦ、ＮＣ、Ｎｄとするとき、アッベ数νｄ、部分分散比θｇＦはそれぞれ、以下の式で表される。
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
θｇＦ＝（Ｎｇ−ＮＦ）／（ＮＦ−ＮＣ）
【００２２】
一般に、全体として正の屈折力を有するレンズ群の中に配置された負レンズの材料として高分散の材料を用いることで、１次の色収差の補正効果を得ることができる。また、全体として正の屈折力を有するレンズ群の中に配置された負レンズの材料として異常分散性の高い材料を用いることで、２次の倍率色収差を良好に補正することができる。
【００２３】
ここで、レンズに用いられる材料の異常分散性について説明する。本願明細書では、異常分散性の強さの指標ΔθｇＦを以下の式で定義する。
ΔθｇＦ＝θｇＦ−（−１．６６５×１０−７×νｄ３＋５．２１３×１０−５×νｄ２−５．６５６×１０−３×νｄ＋０．７２６８）
【００２４】
多くの光学材料では、ΔθｇＦの値はゼロ近傍の値となる。ΔθｇＦの値がゼロから離れるほど、異常分散性の高い材料となる。
【００２５】
光学系のバックフォーカスをＢＦ、第１レンズ群Ｂ１に含まれる正レンズの中で最も物体側に配置された正レンズＧ１ｐの焦点距離をｆＧ１ｐとする。また、第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズの中で最も物体側に配置された負レンズＧ１ｎの焦点距離、アッベ数、部分分散比をそれぞれｆＧ１ｎ、νｄＧ１ｎ、θｇＦＧ１ｎとしたとき、各実施例の光学系は、以下の式（１）乃至（４）を満足する。
０．０２＜ＢＦ／ｆＧ１ｐ＜０．１４  （１）
２．００＜｜ｆＧ１ｐ／ｆＧ１ｎ｜＜１０．００  （２）
２０．００＜νｄＧ１ｎ＜４０．００  （３）
−０．１０００＜θｇＦＧ１ｎ−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ１ｎ３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ１ｎ２−５．６５６×１０−３×νｄＧ１ｎ＋０．７２６８）＜−０．００１０  （４）
【００２６】
条件式（１）は、光学系のバックフォーカスと正レンズＧ１ｐの焦点距離の関係を規定するものである。条件式（１）を満たすことで、全長の短い小型な光学系を実現できる。条件式（１）の上限値を上回ると、バックフォーカスが長くなりすぎる結果、光学系や光学系が装着される撮像装置が光軸方向に大型化してしまうため好ましくない。また、条件式（１）の下限値を下回ると、バックフォーカスが短くなりすぎる。この場合、光学系の最も像側に配置されるレンズの径が大きくなりすぎ、撮像装置に光学系を装着するためのマウントの径が大型化してしまう。結果として、光学系や撮像装置を小型かつ軽量に構成することが困難となる。また、条件式（１）の下限値を下回るほどにバックフォーカスを小さくしつつ光学系の最終レンズの径を小さくしようとすると、撮像素子への光線入射角が大きくなる結果、特に画像の周辺で画質が低下しやすくなるため好ましくない。
【００２７】
条件式（２）は、正レンズＧ１ｐの焦点距離ｆＧ１ｐと負レンズＧ１ｎの焦点距離ｆＧ１ｎの比を規定した条件式である。条件式（２）の下限値を下回って正レンズＧ１ｐの焦点距離ｆＧ１ｐが短くなると、正レンズＧ１ｐの屈折力が強くなり過ぎて、正レンズＧ１ｐにおいて軸上色収差が多く発生するため好ましくない。正レンズＧ１ｐで発生した軸上色収差を第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズで補正するためには、負レンズの枚数を増やす必要性が生じ、光学系の重量化を招くため好ましくない。
【００２８】
また、条件式（２）の上限値を上回って正レンズＧ１ｐの焦点距離ｆＧ１ｐが長くなると、正レンズＧ１ｐの屈折力が弱くなり過ぎる。その結果、正レンズＧ１ｐにおいて光を十分に収斂させることができず、正レンズＧ１ｐの像側に配置されたレンズの有効径が大きくなり、光学系の重量化を招くため好ましくない。
【００２９】
条件式（３）は、負レンズＧ１ｎの材料のアッベ数νｄＧ１ｎを規定した条件式である。正の屈折力の第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズＧ１ｎの材料として、高分散の材料を用いることで１次の色収差を良好に補正することができる。条件式（３）の下限値を下回ると、負レンズＧ１ｎにおいて倍率色収差が過剰に補正されてしまうため好ましくない。また、条件式（３）の上限値を上回ると、負レンズＧ１ｎにおいて倍率色収差を十分に補正することが困難になるため、好ましくない。
【００３０】
条件式（４）は、負レンズＧ１ｎの材料の異常分散性ΔθｇＦＧ１ｎを規定した条件式である。異常分散性の高い材料を用いて負レンズＧ１ｎを構成することで、２次の倍率色収差の補正効果を高めることができる。条件式（４）の下限値を下回る材料は、撮影光学系としての実用性が乏しくなる。負レンズＧ１ｎの材料として、条件式（４）の上限値を上回る材料を用いると、２次の倍率色収差を十分に補正することが困難になるため好ましくない。
【００３１】
なお、各実施例の光学系では光学系全体の収差補正のバランスを考慮した結果、負レンズＧ１ｎを構成する材料としてＮＢＦＤ１５（ＨＯＹＡ株式会社製。νｄ＝３３．２７、θｇＦ＝０．５８８３、ΔθｇＦ＝−０．００１９）を用いている。なお、本発明の負レンズＧ１ｎは式（３）、（４）を共に満足する材料から構成されていれば良い。式（３）、（４）を共に満たす材料としては、例えばＳ−ＬＡＨ７９（株式会社ＯＨＡＲＡ製。νｄ＝２８．２７、θｇＦ＝０．５９８０、ΔθｇＦ＝−０．００６８）がある。また、Ｓ−ＮＢＨ５６（株式会社ＯＨＡＲＡ製。νｄ＝２４．８０、θｇＦ＝０．６１２２、ΔθｇＦ＝−０．００３９）等でも良い。
【００３２】
各実施例では以上説明したように、条件式（１）〜（４）を満足するように各要素を適切に設定している。これにより小型であり、色収差等の収差が良好に補正された光学系を得ることができる。
【００３３】
なお、各実施例において、好ましくは、条件式（１）〜（４）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
０．０２＜ＢＦ／ｆＧ１ｐ＜０．１１  （１ａ）
２．５０＜｜ｆＧ１ｐ／ｆＧ１ｎ｜＜８．００  （２ａ）
２１．００＜νｄＧ１ｎ＜３９．００  （３ａ）
−０．０３００＜θｇＦＧ１ｎ−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ１ｎ３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ１ｎ２−５．６５６×１０−３×νｄＧ１ｎ＋０．７２６８）＜−０．００１３  （４ａ）
【００３４】
また、さらに好ましくは、条件式（１）〜（４）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
０．０４＜ＢＦ／ｆＧ１ｐ＜０．０９  （１ｂ）
２．２０＜｜ｆＧ１ｐ／ｆＧ１ｎ｜＜７．００  （２ｂ）
２３．００＜νｄＧ１ｎ＜３６．００  （３ｂ）
−０．００２０＜θｇＦＧ１ｎ−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ１ｎ３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ１ｎ２−５．６５６×１０−３×νｄＧ１ｎ＋０．７２６８）＜−０．００１５  （４ｂ）
【００３５】
このように、負レンズＧ１ｎの材料として異常分散性の高い材料を用いることで、第１レンズ群Ｂ１に含まれる正レンズを比較的像側に配置することができる。これにより、第１レンズ群Ｂ１の重量を効果的に低減させることができ、光学系の小型化と色収差の良好な補正を両立させることができる。
【００３６】
さらに、各実施例において、次の条件式のうち１つ以上を満足することがより好ましい。
０．１３＜Ｄ１２／ＬＤ＜０．５０  （５）
１．５０＜ｆＧ１ｐ／ｆＧ２＜５．００  （６）
νｄＧ２＞７３．００  （７）
０．０１００＜θｇＦＧ２−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ２３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ２２−５．６５６×１０−３×νｄＧ２＋０．７２６８）＜０．１０００  （８）
０．０５＜ＢＦ／ＩＨ＜２．２０  （９）
０．０５＜ＢＦ／ｆＧ２＜０．２３  （１０）
１．０２＜｜ｆＧｋｐ／ｆＧｋｎ｜＜２．５０  （１１）
【００３７】
ここで、第１レンズ群Ｂ１の最も物体側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＬＤとする。また、正レンズＧ１ｐの像側に隣接して配置されたレンズＧ２と正レンズＧ１ｐの光軸上の距離をＤ１２、レンズＧ２の焦点距離をｆＧ２、レンズＧ２の材料のアッベ数をνｄＧ２、レンズＧ２の材料の部分分散比をθｇＦＧ２とする。
【００３８】
また、ＩＨを最大像高とする。なお、最大像高ＩＨは、出力画像の形成に用いられる撮像素子の使用範囲の対角長の半分の長さを指す。
【００３９】
また、第３レンズ群Ｂ３に含まれる正レンズの内最も像側に配置された正レンズの焦点距離をｆＧｋｐ、第３レンズ群Ｂ３に含まれる負レンズの内最も像側に配置された負レンズの焦点距離をｆＧｋｎとする。
【００４０】
条件式（５）は、正レンズＧ１ｐと、正レンズＧ１ｐの像側に隣接して配置されたレンズＧ２との光軸上の距離Ｄ１２と、レンズ全長ＬＤの比を規定した式である。条件式（５）の下限値を下回って、正レンズＧ１ｐとレンズＧ２の距離Ｄ１２が短くなると、レンズＧ２の有効径が大きくなり、レンズＧ２の重量が増大するため好ましくない。条件式（５）の上限値を上回って、正レンズＧ１ｐとレンズＧ２の距離Ｄ１２が長くなると、正レンズＧ１ｐで発生する球面収差や色収差をレンズＧ２以降のレンズで補正することが困難になるため好ましくない。
【００４１】
また、レンズＧ２は、正の屈折力を有することが好ましい。光学系の最も物体側から連続して２枚の正レンズを配置することで、レンズを通過する光線を大きく収斂させることができ、結果として、レンズＧ２よりも像側に配置されるレンズの有効径を小さくすることができる。これにより、光学系全系のさらなる軽量化を実現することができる。
【００４２】
条件式（６）は、正レンズＧ１ｐの焦点距離ｆＧ１ｐとレンズＧ２の焦点距離ｆＧ２の比を規定した条件式である。条件式（６）の下限値を下回って正レンズＧ１ｐの焦点距離ｆＧ１ｐが短くなると、正レンズＧ１ｐの屈折力が強くなり過ぎて、正レンズＧ１ｐにおいて軸上色収差が多く発生するため好ましくない。正レンズＧ１ｐで発生した軸上色収差を第１レンズ群Ｂ１に含まれる負レンズで補正するためには、負レンズの枚数を増やす必要性が生じ、光学系の重量化を招くため好ましくない。
【００４３】
また、条件式（６）の上限値を上回って正レンズＧ１ｐの焦点距離ｆＧ１ｐが長くなると、正レンズＧ１ｐの屈折力が弱くなり過ぎる。その結果、正レンズＧ１ｐにおいて光を十分に収斂させることができず、正レンズＧ１ｐの像側に配置されたレンズの有効径が大きくなり、光学系の重量化を招くため好ましくない。
【００４４】
条件式（７）は、レンズＧ２の材料のアッベ数νｄＧ２を規定する条件式である。条件式（７）の下限値を下回って、アッベ数νｄＧ２が小さくなると、レンズＧ２において色収差が多く発生するため好ましくない。
【００４５】
条件式（８）は、レンズＧ２の材料の異常分散性を規定した条件式である。異常分散性の高い材料を用いてレンズＧ２を構成することで、２次の倍率色収差の補正効果を高めることができる。条件式（８）の下限値を下回る材料は、撮影光学系に用いられる光学材料としての実用性が乏しくなる。レンズＧ２の材料として、条件式（８）の上限値を上回る材料を用いると、２次の倍率色収差を十分に補正することが困難になるため好ましくない。
【００４６】
なお、各実施例の光学系では光学系全体の収差補正のバランスを考慮した結果、レンズＧ２を構成する材料としてＦＣＤ１００（ＨＯＹＡ株式会社製。νｄ＝９５．１０、θｇＦ＝０．５３３４、ΔθｇＦ＝０．０１６２）を用いている。なお、式（３）、（４）を共に満たす他の材料としては、例えばＳ−ＦＰＬ５３（株式会社ＯＨＡＲＡ製。νｄ＝９４．９３、θｇＦ＝０．５３４０、ΔθｇＦ＝０．０１６８）がある。また、Ｓ−ＦＰＬ５１（株式会社ＯＨＡＲＡ製。νｄ＝８１．５４、θｇＦ＝０．５３７５、ΔθｇＦ＝０．０１６８）等でも良い。
【００４７】
条件式（９）は、光学系のバックフォーカスと最大像高との関係式である。条件式（９）の上限値を上回ると、全長が長くなりすぎて、光学系を保持するメカ部材（鏡筒等）の重量が大きくなってしまい、光学系の軽量化が困難になる。また、条件式（９）の下限値を下回ると、バックフォーカスが短くなりすぎる。この場合、光学系の最も像側に配置されるレンズの径が大きくなりすぎ、撮像装置に光学系を装着するためのマウントの径が大型化してしまう。結果として、光学系や撮像装置を小型かつ軽量に構成することが困難となる。また、条件式（９）の下限値を下回るほどにバックフォーカスを小さくしつつ光学系の最終レンズの径を小さくしようとすると、撮像素子への光線入射角が大きくなる結果、特に画像の周辺で画質が低下しやすくなるため好ましくない。
【００４８】
条件式（１０）は、光学系のバックフォーカスとレンズＧ２の焦点距離との関係式である。条件式（１０）の上限値を上回ると、全長が長くなりすぎて、光学系を保持するメカ部材（鏡筒等）の重量が大きくなってしまい、光学系の軽量化が困難になる。また、条件式（１０）の下限値を下回ると、バックフォーカスが短くなりすぎる。この場合、光学系の最も像側に配置されるレンズの径が大きくなりすぎ、撮像装置に光学系を装着するためのマウントの径が大型化してしまう。結果として、光学系や撮像装置を小型かつ軽量に構成することが困難となる。また、条件式（１０）の下限値を下回るほどにバックフォーカスを小さくしつつ光学系の最終レンズの径を小さくしようとすると、撮像素子への光線入射角が大きくなる結果、特に画像の周辺で画質が低下しやすくなるため好ましくない。
【００４９】
条件式（１１）は、第３レンズ群Ｂ３の正レンズのうち、最も像側に位置する正レンズＧｋｐと、負レンズのうち、最も像側に位置する負レンズＧｋｎの焦点距離の関係を規定したものである。条件式（１１）を満足することで、歪曲収差、倍率色収差を良好に補正しつつ、光学系の全長を短縮することができる。
【００５０】
条件式（１１）の上限値を超える場合、光学系の全長の短縮には有利だが、歪曲収差や倍率色収差の補正が不十分となり易く好ましくない。
【００５１】
条件式（１１）の下限値を超えると、像面湾曲や歪曲収差が大きくなるため好ましくない。
【００５２】
好ましくは、条件式（５）〜（１１）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
０．１５＜Ｄ１２／ＬＤ＜０．４５  （５ａ）
１．５５＜ｆＧ１ｐ／ｆＧ２＜４．５０  （６ａ）
νｄＧ２＞８０．００  （７ａ）
０．０１２０＜θｇＦＧ２−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ２３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ２２−５．６５６×１０−３×νｄＧ２＋０．７２６８）＜０．０６００  （８ａ）
０．０６＜ＢＦ／ＩＨ＜２．００  （９ａ）
０．０６＜ＢＦ／ｆＧ２＜０．２１  （１０ａ）
１．０４＜｜ｆＧｋｐ／ｆＧｋｎ｜＜２．２０  （１１ａ）
【００５３】
なお、さらに好ましくは、条件式（５）〜（８）の数値範囲を次のように設定するのが良い。
０．１７＜Ｄ１２／ＬＤ＜０．４０  （５ｂ）
１．６０＜ｆＧ１ｐ／ｆＧ２＜４．００  （６ｂ）
νｄＧ２＞９０．００  （７ｂ）
０．０１５０＜θｇＦＧ２−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ２３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ２２−５．６５６×１０−３×νｄＧ２＋０．７２６８）＜０．０１７０  （８ｂ）
０．０７＜ＢＦ／ＩＨ＜１．８０  （９ｂ）
０．０７＜ＢＦ／ｆＧ２＜０．２０  （１０ｂ）
１．０６＜｜ｆＧｋｐ／ｆＧｋｎ｜＜１．９０  （１１ｂ）
【００５４】
なお、フォーカシングに際して移動する第２レンズ群Ｂ２は、１枚の負レンズから成ることが好ましい。これにより、第２レンズ群Ｂ２を駆動させるためのメカ機構の小型化や軽量化を実現できる。また、迅速なフォーカシングが容易となる。
【００５５】
さらに、各実施例の光学系において、フォーカシングに際して第１レンズ群Ｂ１が不動であることが好ましい。光学系を構成するレンズ群の中で最も物体側に配置される第１レンズ群Ｂ１は、有効径が大きくなり高重量である。重量の大きい第１レンズ群Ｂ１をフォーカシングに際して移動させるためには大型の駆動機構が必要となり、光学系や光学系を含む撮像装置が重量化してしまうため好ましくない。
【００５６】
また、各実施例の光学系において、第３レンズ群Ｂ３は像面側から順に正レンズ、負レンズを有することが好ましい。すなわち、第３レンズ群Ｂ３は最も像側に配置された正レンズＧｋｐと、正レンズＧｋｐの物体側に隣接して配置された負レンズＧｋｎを有することが好ましい。光学系の最も像面側において、物体側から順に負レンズ、正レンズが配置された構成をとることによって、撮像面への入射角度を小さくすることが可能となる。これによって、撮像素子としてＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサを用いる場合に問題となる画像周辺部での光量の低下や画質の低下を抑制できる。
【００５７】
また、各実施例の光学系において、第２レンズ群Ｂ２および第３レンズ群Ｂ３は共に負の屈折力を有することが好ましい。これによって、テレフォトタイプのパワー配置の傾向を強めることができ、光学系の全長を短くすることができる。
【００５８】
次に、実施例１から３にそれぞれ対応する数値実施例１から３を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの光学面の順序を示す。ｒｉは第ｉ番目の光学面（第ｉ面）の曲率半径、ｄｉは無限遠合焦時の第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔、ｎｄｉとνｄｉはそれぞれｄ線に対する第ｉ番目の光学部材の材料の屈折率、アッベ数を示す。レンズ面の間隔変化に関しては、無限遠に合焦しているときのレンズ面の間隔と、最至近距離に合焦しているときのレンズ面の間隔を記載している。
【００５９】
各数値実施例において、バックフォーカス（ＢＦ）は、光学系の最も像側の面から像面までの距離を、空気換算長により表したものである。
【００６０】
なお、各実施例において第１レンズ群Ｂ１の物体側に、レンズを保護するための保護ガラスを配置しても良い。また、最も像面側に配置されたレンズと像面の間に保護ガラスやローパスフィルタを配置しても良い。本願明細書において、光学系の最も物体側および最も像側に配置された保護ガラスやローパスフィルタなどの屈折力が極めて弱い光学部材は、光学系を構成するレンズとしては扱わないものとする。なお、「屈折力が極めて弱い」とは、焦点距離の絶対値が光学系全系の焦点距離の５倍以上である光学部材を言う。
【００６１】
なお、光学系と撮像素子の間に屈折力の極めて弱い光学部材が配置されている場合、バックフォーカスＢＦの値は光学系と撮像素子の間に配置された屈折力の極めて弱い光学部材を空気換算した際の値を用いる。
【００６２】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        208.863   12.81   1.59522    67.7      135.17
2       2382.509  111.80                        134.54
3        102.362   15.74   1.43700    95.1       89.59
4       -468.113    0.00                         87.76
5       -468.113    1.50   1.80610    33.3       87.76
6        114.870    2.04                         83.37
7        100.771   11.33   1.43700    95.1       83.11
8          ∞      16.95                         82.34
9         82.389    5.78   1.89286    20.4       70.56
10        140.543    0.20                         69.07
11         73.987    2.00   1.83400    37.2       65.93
12         42.707   11.70   1.43700    95.1       59.92
13        117.076    7.33                         57.82
14(絞り)    ∞       5.00                         54.98
15       2203.612    1.60   1.61800    63.4       51.02
16         70.804   55.04                         48.37
17         90.626    1.40   1.89286    20.4       33.99
18         63.622    6.17   1.51742    52.4       33.76
19       -141.334    1.00                         33.75
20         62.995    6.11   1.80610    33.3       33.21
21       -112.871    1.20   1.53775    74.7       32.36
22         28.360    7.05                         29.59
23        -61.753    1.20   1.72916    54.7       29.57
24         49.029    1.23                         30.62
25         58.720    3.29   1.65412    39.7       31.53
26        384.248    6.25                         31.95
27         51.293   12.56   1.64769    33.8       36.97
28        -41.167    1.70   1.80810    22.8       36.94
29        -94.283    8.00                         37.29
30        -67.868    2.00   1.85025    30.1       35.98
31         65.755    1.00                         37.10
32         54.455    8.04   1.56732    42.8       38.88
33        -98.899   31.01                         39.42
像面        ∞
各種データ
焦点距離     392.00
Fナンバー      2.90
画角           3.16
像高          21.64
レンズ全長   360.03
BF            31.01
入射瞳位置   379.29
射出瞳位置   -96.96
前側主点位置-429.43
後側主点位置-360.99
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     183.77       199.18        99.64       -110.90
2   15    -118.41         1.60         1.02          0.03
3   17    -2011.18        68.20       252.67        174.19
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    383.77
2       3    193.83
3       5   -114.29
4       7    230.60
5       9    213.02
6      11   -124.75
7      12    146.82
8      15   -118.41
9      17   -245.13
10      18     85.67
11      20     50.95
12      21    -42.02
13      23    -37.31
14      25    105.54
15      27     37.25
16      28    -91.74
17      30    -39.01
18      32     63.10
【００６３】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        246.184    9.84   1.59349    67.0      118.93
2       7777.408  144.07                        118.42
3         90.915   12.21   1.43700    95.1       74.98
4       -527.016    0.00                         73.66
5       -527.016    1.85   1.80610    33.3       73.66
6        112.626    0.14                         70.68
7         80.019    8.30   1.43700    95.1       70.47
8        289.154   26.22                         69.69
9         73.539    3.98   1.92286    18.9       57.85
10        116.802    0.15                         56.90
11         84.384    2.10   1.83481    42.7       55.90
12         39.915   11.42   1.43700    95.1       51.21
13        217.108    6.41                         49.52
14(絞り)    ∞       3.77                         46.57
15        449.487    1.60   1.59522    67.7       44.02
16         69.954   46.69                         42.28
17        200.917    1.30   1.89286    20.4       30.60
18         38.569    4.77   1.80610    33.3       29.82
19       -622.316    1.03                         29.52
20         86.674    4.54   1.66680    33.0       28.63
21        -56.951    1.30   1.59522    67.7       28.06
22         48.644    2.97                         26.48
23       -148.460    1.10   1.77250    49.6       26.54
24         72.673    4.75                         26.94
25         68.402    3.23   1.76182    26.5       29.85
26       -451.612   44.09                         30.00
27         54.085    4.62   1.66565    35.6       36.58
28        359.236    1.60   1.92286    20.9       36.20
29         86.966   17.75                         35.63
30        -68.784    1.60   1.72916    54.7       35.92
31        238.667    1.00                         37.04
32        206.217    4.27   1.58144    40.8       37.66
33        -83.915   33.39                         37.99
像面        ∞
各種データ
焦点距離     490.00
Fナンバー      4.12
画角           2.53
像高          21.64
レンズ全長   412.08
BF            33.39
入射瞳位置   463.65
射出瞳位置  -117.91
前側主点位置-633.29
後側主点位置-456.61
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     206.83       226.69       130.87       -127.55
2   15    -139.41         1.60         1.19          0.19
3   17    -556.34        99.94        59.24        -25.69
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    428.16
2       3    178.51
3       5   -114.97
4       7    250.15
5       9    206.04
6      11    -92.72
7      12    109.76
8      15   -139.41
9      17    -53.66
10      18     45.20
11      20     52.20
12      21    -43.88
13      23    -63.02
14      25     78.19
15      27     95.08
16      28   -124.69
17      30    -73.07
18      32    103.14
【００６４】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd       有効径
1        337.123   11.90   1.59349    67.0      142.72
2      -2141.571  163.62                        142.22
3        122.803   16.05   1.43700    95.1       90.55
4       -259.830    0.00                         88.96
5       -259.830    1.60   1.80610    33.3       88.96
6        155.285    0.15                         85.83
7         92.998   10.91   1.43387    95.1       85.67
8        356.639   44.95                         84.69
9         82.341    5.68   1.84666    23.9       66.50
10        174.332    0.15                         65.45
11        120.575    2.00   1.80420    46.5       64.32
12         44.732   14.19   1.43700    95.1       58.51
13        682.520   17.80                         56.74
14(絞り)    ∞       3.30                         45.94
15        377.336    1.60   1.59349    67.0       43.47
16         61.273   24.90                         41.50
17        214.060    1.50   1.89286    20.4       35.71
18         49.453    5.28   1.73800    32.3       34.86
19       -421.466    0.97                         34.55
20         84.928    4.22   1.80518    25.5       33.47
21       -117.310    1.30   1.59349    67.0       32.93
22         47.131    4.55                         30.55
23       -106.050    1.30   1.81600    46.6       30.22
24         94.264    3.59                         30.00
25         67.803    5.46   1.85478    24.8       30.63
26       3886.804   50.06                         30.13
27         72.986    9.82   1.63980    34.5       33.25
28        -57.663    1.60   1.89286    20.4       32.74
29        223.691   22.76                         32.73
30        -78.575    1.60   1.53775    74.7       35.35
31         53.409    1.00                         37.05
32         52.308    9.05   1.51742    52.4       38.24
33        -84.502   33.21                         39.00
像面        ∞
各種データ
焦点距離     588.00
Fナンバー      4.12
画角           2.11
像高          21.64
レンズ全長   476.08
BF            33.21
入射瞳位置   705.95
射出瞳位置  -142.39
前側主点位置-675.02
後側主点位置-554.79
レンズ群データ
群  始面    焦点距離  レンズ構成長  前側主点位置  後側主点位置
1    1     234.60       289.00       193.11       -160.97
2   15    -123.49         1.60         1.20          0.20
3   17    -1500.00       124.07        -7.97       -121.60
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    491.66
2       3    193.29
3       5   -120.37
4       7    286.37
5       9    179.23
6      11    -89.48
7      12    108.80
8      15   -123.49
9      17    -72.34
10      18     60.26
11      20     61.76
12      21    -56.49
13      23    -60.98
14      25     80.68
15      27     51.87
16      28    -51.21
17      30    -58.88
18      32     63.88
【００６５】
各実施例の光学系における種々の値を以下の表１にまとめて示す。なお、表中のΔθｇＦＧ１ｎは、θｇＦＧ１ｎ−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ１ｎ３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ１ｎ２−５．６５６×１０−３×νｄＧ１ｎ＋０．７２６８）の値である。また、ΔθｇＦＧ２は、θｇＦＧ２−（−１．６６５×１０−７×νｄＧ２３＋５．２１３×１０−５×νｄＧ２２−５．６５６×１０−３×νｄＧ２＋０．７２６８）の値である。
【００６６】
【表１】
2019095525.tif 000003
【００６７】
［撮像装置］
次に、上述した各実施例の光学系を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ（撮像装置）について、図７を用いて説明する。図７において、１０はカメラ本体、１１は実施例１乃至３で説明したいずれかの光学系によって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体に内蔵され、撮影光学系１１によって形成された被写体像を受光するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）である。
【００６８】
このように各実施例の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、軽量であり、かつ色収差等の収差が良好に補正された撮像装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００６９】
Ｂ１  第１レンズ群
Ｂ２  第２レンズ群
Ｂ３  第３レンズ群
ＳＰ  開口絞り
【図１】
2019095525.tif 000004
【図２】
2019095525.tif 000005
【図３】
2019095525.tif 000006
【図４】
2019095525.tif 000007
【図５】
2019095525.tif 000008
【図６】
2019095525.tif 000009
【図７】
2019095525.tif 000010