(57)【要約】【課題】  簡易な構成で、全物体距離にわたり高い光学性能を有する光学系および撮像装置を提供すること【解決手段】  本発明の光学系１０は、複数のレンズ群からなり、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に関する。複数のレンズ群はｎ枚のレンズからなり、光学系１０の最も物体側に配置されたレンズを第ｎレンズ、第ｎレンズの物体側に隣接して配置されたレンズを第ｎ−１レンズ、第ｎ−１レンズの物体側に隣接して配置されたレンズを第ｎ−２レンズとするとき、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群Ｌ２は、第ｎ−１レンズと第ｎ−２レンズを有し、第ｎ−１レンズの物体側のレンズ面と第ｎ−２レンズの像側のレンズ面の合成屈折力が負である。このときの、第ｎレンズの像側のレンズ面から像面までの空気換算距離をｓｋと、第ｎ−１レンズと第ｎ−２レンズの間の空間の焦点距離ｆａｉｒ等を適切に定めたことを特徴とする。【選択図】  図１
2019101180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群からなり、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って、
前記複数のレンズ群はｎ枚のレンズからなり、
前記光学系の最も像側に配置されたレンズを第ｎレンズ、前記第ｎレンズの物体側に隣接して配置されたレンズを第ｎ−１レンズ、前記第ｎ−１レンズの物体側に隣接して配置されたレンズを第ｎ−２レンズとするとき、
フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群は、前記第ｎ−１レンズと前記第ｎ−２レンズを有し、
前記第ｎ−１レンズの物体側のレンズ面と前記第ｎ−２レンズの像側のレンズ面の合成屈折力が負であって、
前記第ｎレンズの像側のレンズ面から像面までの空気換算距離をｓｋ、前記光学系の最も物体側のレンズ面から像面までの距離をＴＤ、無限遠における前記光学系の焦点距離をｆ、前記第ｎ−１レンズと前記第ｎ−２レンズの間の空間の焦点距離をｆａｉｒとするとき、
０．００＜ｓｋ／ＴＤ＜０．２５
−２．００＜ｆ／ｆａｉｒ＜０．００
なる条件を満たすことを特徴とする光学系。
【請求項２】
前記フォーカスレンズ群は１つ以上の負レンズを有し、前記フォーカスレンズ群に含まれる全ての負レンズの材料のｄ線における屈折率の平均をＮｄａｖｅとするとき、
１．４０＜Ｎｄａｖｅ＜１．９０
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】
前記フォーカスレンズ群の焦点距離をｆａとするとき、
０．３０＜ｆ／ｆａ＜１．００
なる条件式を満たす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ｎレンズおよび前記第ｎ−１レンズの少なくとも一方は、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状のレンズ面を有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】
前記第ｎ−２レンズは、中心から周辺にかけて正の屈折力が弱くなるような非球面形状のレンズ面を有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ｎレンズは正レンズである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】
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と、前記フォーカスレンズ群としての正の屈折力の第２レンズ群と、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６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項８】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
−０．１５＜ｆ／ｆ１＜０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項７に記載の光学系。
【請求項９】
前記光学系は、物体側から像側へ順に配置された、正の屈折力の第１レンズ群と、前記フォーカスレンズ群としての正の屈折力の第２レンズ群と、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６のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とするとき、
０．００＜ｆ／ｆ１＜０．２０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項９に記載の光学系。
【請求項１１】
前記第１レンズ群は、負レンズと、該負レンズの像側に配置された正レンズを有することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１２】
前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とするとき、
０．１０＜ｆ／ｆ３＜０．５０
なる条件式を満たすことを特徴とする請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の光学系。
【請求項１３】
０．０８＜ｓｋ／ＴＤ＜０．２０
−１．５０＜ｆ／ｆａｉｒ＜０．００
なる条件式を満たす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】
請求項１乃至１２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る像を受光する撮像素子を備え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、光学系および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、大口径の光学系において、フォーカシングに際しての像面湾曲の変動が大きくかつ補正が困難になる。
【０００３】
特許文献１には、フォーカシングに際して、２つのレンズ群を互いに異なる軌跡で移動させる光学系が記載されている。特許文献１に記載された光学系では、一方のレンズ群を移動させることで増大した収差を他方のレンズ群を移動させて低減することにより、収差変動を抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１２３２７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の光学系のようにフォーカシングに際して２つのレンズ群を移動させた場合、レンズを移動させる機構が複雑化したり、製造誤差が発生した際に光学性能が低下しやすくなる。
【０００６】
そこで本発明は、簡易な構成で全物体距離にわたり高い光学性能を有する、光学系および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】
【０００７】
本発明の実施例にかかる光学系は、複数のレンズ群からなり、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って、前記複数のレンズ群はｎ枚のレンズからなり、前記光学系の最も像側に配置されたレンズを第ｎレンズ、前記第ｎレンズの物体側に隣接して配置されたレンズを第ｎ−１レンズ、前記第ｎ−１レンズの物体側に隣接して配置されたレンズを第ｎ−２レンズとするとき、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群は、前記第ｎ−１レンズと前記第ｎ−２レンズを有し、前記第ｎ−１レンズの物体側のレンズ面と前記第ｎ−２レンズの像側のレンズ面の合成屈折力が負であって、前記第ｎレンズの像側のレンズ面から像面までの空気換算距離をｓｋ、前記光学系の最も物体側のレンズ面から像面までの距離をＴＤ、無限遠における前記光学系の焦点距離をｆ、前記第ｎ−１レンズと前記第ｎ−２レンズの間の空間の焦点距離をｆａｉｒとするとき、
０．００＜ｓｋ／ＴＤ＜０．２５
−２．００＜ｆ／ｆａｉｒ＜０．００
なる条件を満たすことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、簡易な構成で全物体距離にわたり高い光学性能を有する、光学系および撮像装置を実現することができる。
【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の光学系の無限遠にフォーカス時の収差図である。
【図３】実施例１の光学系の最至近距離にフォーカス時の収差図である。
【図４】実施例２の光学系の断面図である。
【図５】実施例２の光学系の無限にフォーカス時の収差図である。
【図６】実施例２の光学系の最至近距離にフォーカス時の収差図である。
【図７】実施例３の光学系の断面図である。
【図８】実施例３の光学系の無限遠にフォーカス時の収差図である。
【図９】実施例３の光学系の最至近距離にフォーカス時の収差図である。
【図１０】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】
【００１０】
以下、本発明の実施例に係る光学系およ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。
【００１１】
［光学系の実施例］
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光学系である。図１、４、７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。
【００１２】
ビデオカメラやデジタルカメラなどの撮像装置に各実施例の光学系を使用する場合は、像面ＩＰは、ＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサ等の固体撮像素子（光電変換素子）に相当する。銀塩フィルムカメラの撮像装置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。
【００１３】
図２、３、５、６、８、９は収差図である。球面収差図においてＦｎｏはＦナンバーであり、実線はｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、二点鎖線は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実線ΔＳはサジタル像面、破線ΔＭはメリディオナル像面である。歪曲収差はｄ線について示している。色収差図はｇ線における倍率色収差を示している。ωは半画角（角度）である。
【００１４】
本発明の実施例にかかる光学系は、複数のレンズ群からなり、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。なお、本明細書において「レンズ群」とは、複数のレンズから構成される場合に限らず、１枚のレンズから構成される場合も示すものとする。
【００１５】
複数のレンズ群は、ｎ枚のレンズからなり、光学系の最も像側に配置されたレンズを第ｎレンズ、第ｎレンズの物体側に隣接して配置されたレンズを第ｎ−１レンズ、第ｎ−１レンズの物体側に隣接して配置されたレンズを第ｎ−２レンズとする。このとき、光軸上における第ｎ−１レンズの物体側のレンズ面と第ｎ−２レンズの像側のレンズ面の距離よりも、光軸から直交方向に離れた位置における第ｎー１レンズの物体側のレンズ面と第ｎ−２レンズの物体側のレンズ面との距離のほうが短い空間が形成される。つまり、第ｎ−１レンズの物体側のレンズ面と第ｎ−２レンズの像側のレンズ面の合成屈折力が負であって、第ｎ−１レンズと第ｎ−２レンズの間に、負の屈折力の、所謂空気レンズが形成される。なお第ｎレンズは屈折作用を得るために配置されたレンズであり、像面の近傍に配置されたローパスフィルタ―等の光学部材ではないものとする。
【００１６】
空気レンズは、第ｎ−１レンズと第ｎ−２レンズの間、すなわち軸外光束が比較的高い位置を通る、像面付近に形成される。これにより、軸外光束を軸上光束に比べて大きく屈折させることができ、像面湾曲の補正が容易となる。さらに、フォーカシングに際して移動するフォーカスレンズ群は、第ｎ−１レンズと第ｎ−２レンズを有する。すなわち、第ｎ−１レンズと第ｎ−２レンズの間の空気レンズは、フォーカシングに際してフォーカスレンズ群を構成する他のレンズと共に移動する。これにより、フローティング機構を採用することなく、無限遠から最至近距離への全物体距離にわたって、像面湾曲を補正することができる。
【００１７】
さらに、各実施例の光学系は条件式（１）、（２）を満たす。
０．００＜ｓｋ／ＴＤ＜０．２５                ・・・（１）
−２．００＜ｆ／ｆａｉｒ＜０．００            ・・・（２）
【００１８】
第ｎレンズの像側のレンズ面から像面までの距離を空気換算した距離（以下、バックフォーカスという）をｓｋとする。光学系の最も物体側のレンズ面から像面までの距離（以下、レンズ全長という）をＴＤとする。無限遠物体にフォーカス時の光学系の焦点距離をｆ、第ｎ−１レンズと第ｎ−２レンズ間に形成される空気レンズ（第ｎ−１レンズと第ｎ−２レンズの間の空間）の焦点距離をｆａｉｒとする。
【００１９】
条件式（１）は、バックフォーカスとレンズ全長の比に関する。バックフォーカスは０より大きい数値なので、条件式（１）の下限値を下回る光学系を構成することは不可能である。条件式（１）の上限値を上回ってバックフォーカスが長くなると、像面までの距離を確保するために、光学系をレトロフォーカスタイプに構成する必要が生じる。その際に物体側に光束を発散させる作用を有するレンズを配置する必要が生じ、当該レンズを配置することによって諸収差が増大しやすくなる。よって全物体距離において高い光学性能を得ることが困難となるため好ましくない。さらに、条件式（１）の上限値を上回ってレンズ全長が短くなると、強い屈折力を有するレンズを配置することが必要となる。これにより、球面収差や色収差等の補正が困難となるため好ましくない。
【００２０】
条件式（２）は、無限遠物体にフォーカス時の、光学系の焦点距離と空気レンズの焦点距離の比に関する。条件式（２）の下限値を下回って空気レンズの屈折力が強くなる、すなわち空気レンズの両レンズ面の曲率が大きくなると、球面収差が増大するため好ましくない。条件式（２）の上限値を上回ると、空気レンズの屈折力が正となり、像面湾曲の補正が困難となるため好ましくない。
【００２１】
条件式（１）、（２）の数値範囲は、次のように設定することが好ましい。
０．０８０＜ｓｋ／ＴＤ＜０．２０                  ・・・（１ａ）
−１．５０＜ｆ／ｆａｉｒ＜０．００                ・・・（２ａ）
【００２２】
条件式（１）、（２）の数値範囲を、次のように設定するとより好ましい。
０．１１＜ｓｋ／ＴＤ＜０．１６                  ・・・（１ｂ）
−０．８０＜ｆ／ｆａｉｒ＜０．００              ・・・（２ｂ）
【００２３】
このように、前述のレンズ構成を有し、かつ、条件式（１）、（２）を満たすことにより、実施例にかかる光学系は全物体距離にわたって高い光学性能を得ることができる。
【００２４】
さらに、光学系は、条件式（３）〜（５）、（５’）、（６）のうち少なくとも１つを満足することが好ましい。
１．４０＜Ｎｄａｖｅ＜１．９０                  ・・・（３）
０．３０＜ｆ／ｆａ＜１．００                    ・・・（４）
−０．１５＜ｆ／ｆ１＜０                        ・・・（５）
０．００＜ｆ／ｆ１＜０．２０                    ・・・（５’）
０．１０＜ｆ／ｆ３＜０．５０                    ・・・（６）
【００２５】
ただし、フォーカスレンズ群は１つ以上の負レンズを含み、フォーカスレンズ群に含まれる全ての負レンズの材料の、ｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率の平均をＮｄａｖｅとする。光学系の焦点距離をｆとし、フォーカスレンズ群の焦点距離をｆａとする。光学系が、物体側から像側へ順に配置された、第１レンズ群、フォーカスレンズ群としての第２レンズ群、第３レンズ群からなる場合の、第１レンズ群の焦点距離をｆ１、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とする。
【００２６】
条件式（３）は、フォーカスレンズ群に含まれる負レンズの材料の屈折率の平均に関する。条件式（３）の下限値を下回って、負レンズの材料の平均屈折率が小さくなると、ペッツバール和を小さく構成しやすくなって像面湾曲の補正は容易になるが、代わりに諸収差の補正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、負レンズの材料の平均屈折率が大きくなると、ペッツバール和が大きくなって、像面湾曲の補正が困難となるため好ましくない。
【００２７】
条件式（４）は、フォーカスレンズ群の焦点距離に対する無限遠物体にフォーカス時の光学系の焦点距離である。条件式（４）の下限値を下回ると、フォーカスレンズ群の屈折力が弱くなり、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、レンズ全長が長くなるため好ましくない。また、条件式（４）の上限値を上回ると、フォーカスレンズ群の屈折力が強くなり、球面収差等の諸収差が増大するため好ましくない。
【００２８】
条件式（５）、（５’）は、第１レンズ群の焦点距離に対する無限遠物体にフォーカス時の光学系の焦点距離である。第１レンズ群が負の屈折力を有する場合は条件式（５）を満たし、第１レンズ群が正の屈折力を有する場合は条件式（５’）を満たす。光学系の焦点距離が０となる場合を除いている。第１レンズ群が負の屈折力を有する場合は、条件式（５）の上限値を上回る光学系を構成することは困難である。第１レンズ群が正の屈折力を有する場合は、条件式（５’）の下限値を下回る光学系を構成することは困難である。また、条件式（５）の下限値を下回って、および条件式（５’）の上限値を上回って、第１レンズ群の屈折力が強くなると、球面収差等の補正が困難になるため好ましくない。さらに、第１レンズ群で光束を発散させる作用が大きくなることにより、バックフォーカスが長くなって、レンズ全長が長くなるため好ましくない。
【００２９】
条件式（６）の下限値を下回って第３レンズ群の焦点距離が長くなる、すなわち第３レンズ群の屈折力が弱くなると、軸外光束を屈折させる作用が小さくなる。これにより、軸外光束の、撮像面に対する入射角が大きくなり、周辺光量を確保しづらくなるため好ましくない。条件式（６）の上限値を上回って第３レンズ群の焦点距離が短くなって屈折力が強くなると、入射高さの高い位置において軸外光束に強い屈折作用がはたらく。これにより、像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。
【００３０】
条件式（３）〜（５）、（５’）、（６）の数値範囲は、次のように設定することが好ましい。
１．６０＜Ｎｄａｖｅ＜１．８８                ・・・（３ａ）
０．５０＜ｆ／ｆａ＜０．９０                  ・・・（４ａ）
−０．１５＜ｆ／ｆ１＜０                      ・・・（５ａ）
０．００＜ｆ／ｆ１＜０．１５                  ・・・（５ａ’）
０．１０＜ｆ／ｆ３＜０．４０                  ・・・（６ａ）
【００３１】
条件式（３）〜（５）、（５’）、（６）の数値範囲を、次のように設定するとより好ましい。
１．７０＜Ｎｄａｖｅ＜１．８５                ・・・（３ｂ）
０．５０＜ｆ／ｆａ＜０．８５                  ・・・（４ｂ）
−０．１２＜ｆ／ｆ１＜０                      ・・・（５ｂ）
０．００＜ｆ／ｆ１＜０．１０                  ・・・（５ｂ’）
０．１５＜ｆ／ｆ３＜０．３５                  ・・・（６ｂ）
【００３２】
また、第１レンズ群は、所定の焦点距離を満たすために、負レンズと、該負レンズの像側に配置された正レンズを有することが好ましい。
【００３３】
［実施例１］
図１は、実施例１の光学系１０の無限遠物体にフォーカス時の断面図である。図２と図３は、それぞれ、実施例１の光学系１０の無限遠物体にフォーカス時の収差図と最至近距離物体にフォーカス時の収差図である。
【００３４】
実施例１の光学系１０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｌ２が破線矢印に示すように物体側に移動する。
【００３５】
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側に順に配置された、負レンズＢ１、正レンズＢ２、負レンズＢ３、正レンズＢ４からなる。第２レンズ群Ｌ２は、開口絞りＳＰと、レンズＢ５〜レンズＢ１３からなる。第ｎ−２レンズである負レンズＢ１２と、第ｎ−１レンズである負レンズＢ１３の間に、負の屈折力の空気レンズＢａが形成されている。空気レンズＢａがフォーカシングに際して移動することにより、フォーカシングに際しての像面湾曲等の収差変動を低減できる負レンズＢ１３の像側のレンズ面は、光軸中心から径方向に向かって負の屈折力が強くなる非球面形状を有する。
【００３６】
第２レンズ群Ｌ２が、複数の正レンズと複数の負レンズを有することによりペッツバール和を低減し、フォーカシングに伴う収差変動を低減しやすくしている。
【００３７】
第３レンズ群Ｌ３は、第ｎレンズである正レンズＢ１４からなる。正レンズＢ１４の物体側のレンズ面は、光軸中心から径方向に向かって正の屈折力が小さくなる非球面形状を有する。
【００３８】
［実施例２］
図４は、実施例２の光学系１０の無限遠物体にフォーカス時の断面図である。図５と図６は、ぞれぞれ、実施例２の光学系１０の無限遠物体にフォーカス時の収差図と最至近距離物体にフォーカス時の収差図である。
【００３９】
実施例２の光学系１０は、物体側から像側へ順に配置された、負の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｌ２が破線矢印に示すように物体側に移動する。
【００４０】
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側に順に配置された、負レンズＢ１、正レンズＢ２、負レンズＢ３、正レンズＢ４からなる。
【００４１】
第２レンズ群Ｌ２は、開口絞りＳＰと、レンズＢ５〜レンズＢ１２からなる。第ｎ−２レンズである負レンズＢ１１と、第ｎ−１レンズである負レンズＢ１２の間に、負の屈折力の空気レンズＢａが形成されている。空気レンズＢａがフォーカシングに際して移動することにより、フォーカシングに際しての像面湾曲等の収差変動を低減できる。負レンズＢ１２の像側のレンズ面は、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状を有する。
【００４２】
第２レンズ群Ｌ２が、複数の正レンズと複数の負レンズを有することによりペッツバール和を低減し、フォーカシングに伴う収差変動を低減しやすくしている。
【００４３】
第３レンズ群Ｌ３は、第ｎレンズである正レンズＢ１３からなる。正レンズＢ１３の物体側のレンズ面は、中心から周辺にかけて正の屈折力が弱くなるような非球面形状を有する。
【００４４】
［実施例３］
図７は、実施例３の光学系１０の無限遠物体にフォーカス時の断面図である。図８と図９は、それぞれ、実施例３の光学系１０の無限遠物体にフォーカス時の収差図と最至近距離物体にフォーカス時の収差図である。
【００４５】
実施例３の光学系１０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、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正の屈折力の第３レンズ群Ｌ３からなる。無限遠から最至近距離へのフォーカシングに際して、第２レンズ群Ｌ２が破線矢印に示すように物体側に移動する。
【００４６】
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側に順に配置された、負レンズＢ１、正レンズＢ２、正レンズＢ３、負レンズＢ４からなる。
【００４７】
第２レンズ群Ｌ２は、開口絞りＳＰと、レンズＢ５〜レンズＢ１１からなる。第ｎ−２レンズである負レンズＢ１０と、第ｎ−１レンズである負レンズＢ１１の間に、負の屈折力の空気レンズＢａが形成されている。空気レンズＢａがフォーカシングに際して移動することにより、フォーカシングに際しての像面湾曲等の収差変動を低減できる。負レンズＢ１１の像側のレンズ面は、中心から周辺にかけて負の屈折力が強くなるような非球面形状を有する。
【００４８】
第２レンズ群Ｌ２が、複数の正レンズと複数の負レンズを有することによりペッツバール和を低減し、フォーカシングに伴う収差変動を低減しやすくしている。
【００４９】
第３レンズ群Ｌ３は、第ｎレンズである正レンズＢ１２からなる。正レンズＢ１２の物体側のレンズ面は、中心から周辺にかけて正の屈折力が弱くなるような非球面形状を有する。
【００５０】
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明の光学系１０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変形および変更が可能である。
【００５１】
各実施例において、最も像側に配置されたレンズを、フォーカシングに際して移動させてもよい。
【００５２】
［数値実施例］
以下に、実施例１〜３のそれぞれに対応する数値実施例１〜３を示す。数値実施例１〜３に関して、条件式（１）〜（６）に対応する数値を表１に示す。また、数値実施例１〜３において、ｒは光学面の曲率半径、ｄは光学面の間隔、ｎｄはｄ線に対する光学部材の材料の屈折率、νｄは光学部材の材料のアッベ数を示す。フラウンホーファー線の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。そして、アッベ数νｄを、
νｄ＝（Ｎｄ−１）／（ＮＦ−ＮＣ）
として表す。
【００５３】
ＢＦはバックフォーカスを示す。有効径は、軸外光線の通過範囲によって定まるレンズ上の径のことをいう。入射瞳位置は最も物体側のレンズ面（第１面）から入射瞳までの距離、射出瞳位置は最も像側のレンズ面から射出瞳までの距離、前側主点位置は第１面から前側主点までの距離、後側主点位置は最終面から後側主点までの距離で、各数値は近軸量であり、符号は物体側から像側の向きを正とする。
【００５４】
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にＸ軸、光軸と垂直方向にＨ軸、光の進行方向を正とし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したとき、
【００５５】
【数１】
2019101180.tif 000003
【００５６】
で表している。非球面係数の「ｅ−ｘ」は１０−ｘを意味する。
【００５７】
［数値実施例１］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1*       196.847    2.20   1.68893    31.2       48.50
2*        20.974   14.40                         36.30
3       -174.689    3.48   1.91082    35.3       35.10
4        -56.135    2.01                         34.90
5        -35.753    2.40   1.43875    94.9       34.60
6         36.789    6.19   1.95375    32.3       32.60
7       -332.115  (可変)                         31.80
8         59.541    6.34   1.88300    40.8       27.60
9        -35.121    1.30   1.68893    31.1       27.20
10        109.169    6.00                         25.70
11(絞り)    ∞       4.15                         23.75
12        800.000    6.34   1.43875    94.9       22.10
13        -17.395    1.20   1.78472    25.7       21.40
14         22.556    5.56   1.76385    48.5       22.20
15       -800.000    0.85                         24.30
16         94.001    3.22   1.88300    40.8       27.60
17       -143.375    0.50                         28.40
18         48.559    6.88   2.00100    29.1       31.80
19        -61.293    0.15                         31.80
20        800.000    1.40   1.61293    37.0       30.60
21         34.295    5.02                         29.10
22*       225.993    3.00   1.83441    37.3       29.10
23        123.675  (可変)                         31.00
24*       141.794    3.21   1.85135    40.1       37.10
25       -825.959     13.46                        37.50
像面        ∞
非球面データ
第1面
K=0.00000e+000  A4=6.93607e-006  A6=-1.45534e-008  A8=2.47274e-011  A10=-2.29016e-014  A12=9.94052e-018
第2面
K=0.00000e+000  A4=2.20734e-006  A6=-1.06861e-008  A8=-6.84382e-012  A10=-2.77790e-014
第22面
K=0.00000e+000  A4=-2.54585e-005  A6=-6.10381e-009  A8=-2.12967e-010
A10=3.22304e-013
第24面
K=0.00000e+000  A4=2.67143e-006  A6=5.39684e-009  A8=-1.03335e-011
各種データ
焦点距離      23.30
Ｆナンバー      1.45
半画角（度）          42.88
像高          21.64
レンズ全長   110.01
BF            13.46
物体距離     無限遠            -250
d 7            6.80            2.00
d23            3.95            8.75
入射瞳位置    22.33
射出瞳位置   -51.31
前側主点位置  37.25
後側主点位置  -9.84
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    -215.71        30.68       -64.64       -126.95
2    8      39.72        51.91        19.37        -23.61
3   24     142.37         3.21         0.25         -1.48
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -34.25
2       3     89.56
3       5    -40.91
4       6     35.01
5       8     25.83
6       9    -38.43
7      12     38.90
8      13    -12.35
9      14     28.80
10      16     64.71
11      18     27.94
12      20    -58.50
13      22   -331.80
14      24    142.37
【００５８】
［数値実施例２］
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         vd       有効径
1       -714.908    2.30   1.82115    24.1       50.10
2*        30.402   11.96                         43.70
3        199.322    5.08   1.95375    32.3       44.50
4       -116.862    3.95                         44.50
5        -46.883    2.90   1.53775    74.7       44.20
6        107.186    8.23   2.00100    29.1       45.30
7        -88.988  (可変)                         45.30
8         80.495    9.82   1.59522    67.7       48.80
9        -73.975    5.40                         48.50
10(絞り)    ∞       4.56                         41.35
11        -77.968    8.12   1.53775    74.7       39.80
12        -27.654    1.80   1.73800    32.3       39.10
13         25.041   12.13   1.69680    55.5       39.50
14        398.310    5.00                         39.70
15         90.188    5.50   1.83481    42.7       41.20
16       -148.827    0.50                         41.00
17         46.748    7.42   1.88300    40.8       38.40
18       -148.959    0.90                         37.90
19        226.357    3.00   1.76182    26.5       35.80
20         31.712    5.21                         32.50
21*       203.351    3.00   1.88202    37.2       32.60
22        111.935  (可変)                         33.20
23*        70.085    2.80   1.82115    24.1       37.10
24        111.813   22.83                         37.10
像面        ∞
非球面データ
第2面
K=0.00000e+000  A4=-3.11141e-006  A6=-3.52123e-009  A8=2.72878e-012  A10=-6.01016e-015
第21面
K=0.00000e+000  A4=-8.33153e-006  A6=-7.12278e-009  A8=-1.95309e-011
A10= 2.09349e-014
第23面
K=0.00000e+000  A4=-1.33988e-007  A6=7.40190e-010  A8=-3.19772e-012
各種データ
焦点距離      33.95
Ｆナンバー      1.23
半画角（度）          32.51
像高          21.64
レンズ全長   154.91
BF            22.83
物体距離     無限遠            -350
d 7           21.53           13.78
d22            0.98            8.73
入射瞳位置    29.35
射出瞳位置   -53.98
前側主点位置  48.29
後側主点位置 -11.12
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    -359.87        34.42      -114.64       -205.57
2    8      58.68        72.35        18.64        -35.99
3   23     221.98         2.80        -2.51         -4.00
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1    -35.46
2       3     77.85
3       5    -60.26
4       6     49.61
5       8     66.34
6      11     75.43
7      12    -17.55
8      13     37.84
9      15     67.98
10      17     41.03
11      19    -48.73
12      21   -286.71
13      23    221.98
【００５９】
［数値実施例３］
単位 mm
面データ
面番号      r        d      nd         vd       有効径
1       -482.835    2.30   1.48749    70.2       42.60
2         69.601    3.59                         39.60
3*       108.145    4.18   1.85135    40.1       40.50
4       -800.000  (可変)                         40.50
5         64.904    7.97   1.95375    32.3       40.10
6        -68.154    2.15   1.80810    22.8       39.50
7         71.066    4.49                         36.40
8(絞り)    ∞       8.69                         35.84
9        -33.008    8.07   1.43875    94.9       34.60
10        -23.728    1.80   1.72047    34.7       35.50
11       -144.088    2.61                         39.40
12       -299.237    8.02   1.59522    67.7       41.40
13        -37.810    0.20                         42.40
14        102.644    5.13   2.00100    29.1       41.60
15       -146.754    0.45                         41.20
16         41.928   10.20   1.95375    32.3       40.40
17        -72.340    2.50   1.85478    24.8       39.30
18         30.184    7.78                         33.30
19*       -93.001    3.00   1.82115    24.1       33.40
20        600.000  (可変)                         34.70
21*       124.506    3.02   1.69680    55.5       36.90
22       -800.000    18.55                         37.30
像面        ∞
非球面データ
第3面
K=0.00000e+000  A4=-2.52830e-007  A6=9.13472e-010  A8=-5.74342e-012
A10=1.39186e-014  A12=-1.12355e-017
第19面
K=0.00000e+000  A4=-7.32612e-006  A6=1.81806e-008  A8=-1.13529e-010
A10=3.36169e-013  A12=-3.64505e-016
第21面
K=0.00000e+000  A4=-1.80647e-007  A6=-3.17845e-009  A8=-2.26364e-011
A10=8.78349e-014  A12=-1.19164e-016
各種データ
焦点距離      48.58
Ｆナンバー      1.23
半画角（度）          24.01
像高          21.64
レンズ全長   117.67
BF            18.55
物体距離     無限遠            -450
d 4           12.27            2.22
d20            0.69           10.75
入射瞳位置    29.87
射出瞳位置   -56.30
前側主点位置  46.91
後側主点位置 -30.03
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     845.43        10.07        31.89         25.49
2    5      59.41        73.06        18.27        -31.48
3   21     154.83         3.02         0.24         -1.54
単レンズデータ
レンズ  始面  焦点距離
1       1   -124.62
2       3    112.14
3       5     35.91
4       6    -42.76
5       9    152.05
6      10    -39.68
7      12     71.89
8      14     60.97
9      16     29.10
10      17    -24.64
11      19    -97.87
12      21    154.83
【００６０】
【表１】
2019101180.tif 000004
【００６１】
［撮像装置の実施例］
次に、本発明の光学系を撮像光学系として用いた撮像装置の実施例について図１０を用いて説明する。撮像装置１１は、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、又は銀塩写真フィルムを用いたカメラ等の撮像装置である。
【００６２】
図１０において、カメラ本体２０は、実施例１〜３で説明した光学系のいずれかである撮影光学系１０と、カメラ本体２０に内蔵され且つ撮影光学系１０によって形成された被写体像を受光する固体撮像素子（光電変換素子）１２とを有する。固体撮像素子１２は、例えばＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等である。
【００６３】
このように本発明の光学系を撮像装置に適用することにより、全物体距離にわたって高い光学性能を有する撮像装置を得ることができる。
【符号の説明】
【００６４】
１１  光学系
Ｂ１４（実施例１）、Ｂ１３（実施例２）、Ｂ１２（実施例３）  第ｎレンズ
Ｂ１３（実施例１）、Ｂ１２（実施例２）、Ｂ１１（実施例３）  第ｎ−１レンズ
Ｂ１２（実施例１）、Ｂ１１（実施例２）、Ｂ１０（実施例３）  第ｎ−２レンズ
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群（フォーカスレンズ群）
Ｌ３  第３レンズ群
【図１】
2019101180.tif 000005
【図２】
2019101180.tif 000006
【図３】
2019101180.tif 000007
【図４】
2019101180.tif 000008
【図５】
2019101180.tif 000009
【図６】
2019101180.tif 000010
【図７】
2019101180.tif 000011
【図８】
2019101180.tif 000012
【図９】
2019101180.tif 000013
【図１０】
2019101180.tif 000014