(57)【要約】    【課題】  広画角、大口径比でありながら画面全域で高画質の画像を得るの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、フォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力の第２レンズ群より構成され、第２レンズ群は物体側から像側へ順に、前群、開口絞り、正の屈折力の後群を有し、第１レンズ群は最も物体側に、物体側に凸面を向けた負レンズが配置され、負レンズの像側に３以上の正レンズを有し、第１レンズ群に含まれる正レンズのうち像側から数えて２番目の正レンズの物体側のレンズ面から第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離ＰＬ、第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離Ｄ１を各々適切に設定する。【選択図】    図１
2015072370.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、フォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力の第２レンズ群より構成され、
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、前群、開口絞り、正の屈折力の後群を有し、
前記第１レンズ群は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負レンズが配置され、該負レンズの像側に３以上の正レンズを有し、
前記第１レンズ群に含まれる正レンズのうち像側から数えて２番目の正レンズの物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＰＬ、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ１とするとき、
０．１５＜ＰＬ／Ｄ１＜０．５０
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レンズ群の後側主点は、前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面よりも像側に位置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１レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第１レンズ群の後側主点までの距離をｏｋ１とするとき、
１．０＜ｏｋ１／Ｄ１＜３．０
なる条件式を満足す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１レンズ群は、３以上の負レンズ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１レンズ群に含まれる正レンズのうち像側から数えて２番目の正レンズよりも物体側に３以上の負レンズ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】
Ｆナンバーを決定する軸上光束のマージナル光線の光軸からの高さは、全系のうち前記第１レンズ群に含まれるレンズで最も高い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】
無限遠から近距離へのフォーカシングに際して、前記第２レンズ群は光軸上を物体側に移動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】
前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とするとき、
１．５＜ｆ１／ｆ２＜５．０
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、物体側に凸面を向けた負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズ、１以上の正レンズを有す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】
前記第１レンズ群の像側から数えて１番目の正レンズと、２番目の正レンズの内、少なくとも一方は、負レンズと接合されて接合レンズを構成してい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】
前記接合レンズの接合面は、物体側に凹面を向けていることを特徴とする請求項１０に記載の光学系。
【請求項１２】
請求項１乃至１１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有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
前記撮像素子の撮像面の光軸からの最大位置に入射する光線の主光線がＦナンバーを決定する軸上光束のマージナル光線よりも光軸上低い位置を通る光軸方向の範囲内に、前記第１レンズ群の２以上の正レンズが配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系に関し、例えば銀塩フィルム用カメラ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、監視用カメラ、ＴＶカメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系として好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、撮像装置に用いられる撮像光学系は高い光学性能を有し、かつ広範囲の撮影が容易なことから広画角であることが要求されている。この他、比較的暗いところでも撮像ができ、また多様な撮影表現に対応するために大口径比（所謂「明るい」）であること等が要求されている。
【０００３】
一般的に、大口径比の撮像光学系は高次の諸収差が多く発生しやすく、高次の諸収差は特に広角レンズと呼ばれる比較的焦点距離の短い撮像光学系で多く発生する。これは、焦点距離の短い光学系では、焦点距離の長い光学系に比べて、大口径比化に伴い、光束をより強く屈折させて撮像面まで導かなくてはならないためである。このとき発生した高次の諸収差は、フレアや像のにじみとなり、撮影画像の解像力を低下させる原因となってくる。従来、焦点距離がバックフォーカスよりも短い、所謂レトロフォーカスタイプで、広画角、大口径比の撮像光学系が知られている（特許文献１，２）。
【０００４】
特許文献１では、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群、正の屈折力の第２レンズ群からなるレトロフォーカス型レンズを開示している。また特許文献１では、第１レンズ群内の負レンズと、第２レンズ群内の負レンズに使用する材料の屈折率、アッベ数等を適切に規定することで、歪曲収差と倍率色収差を良好に補正した広画角なレトロフォーカス型レンズを開示している。
【０００５】
特許文献２では物体側から像側へ順に、負の屈折力の第１レンズ群と正の屈折力の第２レンズ群からなるレトロフォーカス型の光学系を開示している。特許文献２では、第２レンズ群内に設けた開口絞りの前後に配置するレンズの屈折力を適切に規定することで、球面収差やコマ収差、非点収差などを良好に補正した光学系を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３０７４３号公報
【特許文献２】特開２００９−１０９７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
広画角の撮像光学系は多くの場合、開口絞りに対し屈折力配置が非対称となるため広画角化を図りつつ、大口径比化を図ろうとすると諸収差の発生が多くなる。特に高次の諸収差が多く発生してくる。大口径比化を図るときに多く発生する高次の諸収差の１つとして、サジタル方向（光軸に対して同心円方向）のコマ収差があり、サジタルコマフレアーと呼ばれている。
【０００８】
広画角で大口径比の撮像光学系において、高い光学性能を得るには、このサジタルコマフレアーを良好に補正することが重要になってくる。２群タイプの撮像光学系において、大口径比化及び広画角化を図りつつ、サジタルコマフレアーを良好に補正し、高い光学性能を得るには、第１レンズ群の屈折力やレンズ構成そして第２レンズ群の屈折力やレンズ構成等を適切に設定することが重要になってくる。これらの構成が適切でないと、広画角、大口径比で高い光学性能の光学系を得るのが困難になってくる。
【０００９】
本発明は、広画角、大口径比でありながら画面全域で高画質の画像を得るの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】
【００１０】
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、フォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力の第２レンズ群より構成され、前記第２レンズ群は物体側から像側へ順に、前群、開口絞り、正の屈折力の後群を有し、前記第１レンズ群は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負レンズが配置され、該負レンズの像側に３以上の正レンズを有し、前記第１レンズ群に含まれる正レンズのうち像側から数えて２番目の正レンズの物体側のレンズ面から前記第１レンズ群の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＰＬ、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ１とするとき、
０．１５＜ＰＬ／Ｄ１＜０．５０
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】
【００１１】
本発明によれば、広画角、大口径比でありながら画面全域で高画質の画像を得るのが容易な光学系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施例１のレンズ断面図
【図２】（Ａ），（Ｂ）  実施例１の物体距離無限遠時の縦収差図と横収差図
【図３】実施例２のレンズ断面図
【図４】（Ａ），（Ｂ）  実施例２の物体距離無限遠時の縦収差図と横収差図
【図５】実施例３のレンズ断面図
【図６】（Ａ），（Ｂ）  実施例３の物体距離無限遠時の縦収差図と横収差図
【図７】実施例４のレンズ断面図
【図８】（Ａ），（Ｂ）  実施例４の物体距離無限遠時の縦収差図と横収差図
【図９】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】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。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、フォーカシングに際して光軸上を移動する正の屈折力の第２レンズ群より構成されている。第２レンズ群は物体側から像側へ順に、前群、開口絞り、正の屈折力の後群を有している。
【００１４】
図１は本発明の実施例１のレンズ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例１の無限遠にフォーカスしているときの縦収差図と横収差図である。図３は本発明の実施例２のレンズ断面図である。図４（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例２の無限遠にフォーカスしているときの縦収差図と横収差図である。図５は本発明の実施例３のレンズ断面図である。図６（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例３の無限遠にフォーカスしているときの縦収差図と横収差図である。
【００１５】
図７は本発明の実施例４のレンズ断面図である。図８（Ａ），（Ｂ）は本発明の実施例４の無限遠にフォーカスしているときの縦収差図と横収差図である。図９は本発明の光学系を備えるカメラ（撮像装置）の概略図である。
【００１６】
各実施例の光学系は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、銀塩フィルム用カメラ等の撮像装置に用いられる撮像光学系である。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。尚、各実施例の光学系をプロジェクターなどの投射レンズとして用いても良い。このときは左方がスクリーン側、右方が被投射画像側となる。
【００１７】
レンズ断面図において、ＬＡは光学系である。光学系ＬＡは物体側より像側へ順に正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１と正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２よりなっている。第２レンズ群Ｌ２は物体側より像側へ順に、正又は負の屈折力の前群Ｌ２ａ、開口絞りＳＰ、正の屈折力の後群Ｌ２ｂよりなっている。ＩＰは像面であり、デジタルビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が位置し、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面が位置する。
【００１８】
縦収差図は、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲、倍率色収差を表している。球面収差と倍率色収差を示す図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）、二点破線はｇ線（４３５．８ｎｍ）を表している。また、非点収差を示す図において、実線Ｓはｄ線のサジタル方向、破線Ｍはｄ線のメリディオナル方向を表している。また、歪曲を示す図は、ｄ線における歪曲を表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（度）である。
【００１９】
横収差図において、ｈｇｔは像高である。横収差図は下から順に、像高０ｍｍ、１０ｍｍ、１５ｍｍ、１８ｍｍ、２１．６４ｍｍの位置での横収差を表している。実線Ｍがメリディオナル方向、破線Ｓがサジタル方向の収差を表している。
【００２０】
各実施例の光学系は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１、正の屈折力の第２レンズ群より構成される単焦点距離の光学系である。第１レンズ群Ｌ１は、最も物体側に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズを配置している。負の屈折力を第１レンズ群Ｌ１内の物体側寄りに集中させて、所謂レトロフォーカスタイプの屈折力配置を構成している。また、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２と合せた全系においてもレトロフォーカスタイプの屈折力配置を構成してレンズ全長（第１レンズ面から像面までの距離）に比べて焦点距離が短い光学系を構成している。
【００２１】
これにより、像側に例えばクイックリターンミラーを配置する長いバックフォーカスを必要とする撮像装置に有用な撮像光学系を実現している。第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、正又は負の屈折力の前群Ｌ２ａ、開口絞りＳＰ、正の屈折力の後群Ｌ２ｂにより構成している。大口径比の光学系は、Ｆナンバーを決定する軸上光束（Ｆｎｏ光束）の径を決める開口絞りＳＰの径（内径）が大きくなる。
【００２２】
撮影条件に応じて開口絞りＳＰの内径を可変させる撮像光学系では、開口絞りＳＰ付近にその絞り羽根の駆動機構を配置するため、開口絞りＳＰの外径が大きくなり、駆動機構も大型化する。そのため、開口絞りＳＰはその内径がなるべく小さくなる位置に配置することが望ましく、本発明の光学系では軸上光束が最も収斂した位置に開口絞りＳＰを配置できるように、第２レンズ群Ｌ２のレンズ構成を前述のように構成している。無限遠から近距離（近接物体）への合焦（フォーカシング）に関しては、第２レンズ群Ｌ２を光軸上物体側へ移動させている。
【００２３】
このような構成とすることで、フォーカシングによる収差変動が少なく、且つ比較的小さな駆動量（移動量）で無限遠から近距離にまで合焦を容易に行っている。各実施例の大口径比の光学系においては、フォーカスレンズ群となる第２レンズ群Ｌ２が大型化すると、フォーカス駆動機構に大きな負荷がかかる。
【００２４】
そこで各実施例の光学系では、第１レンズ群Ｌ１を全体として正の屈折力として、収斂した光線を第２レンズ群Ｌ２に入射させる構成としている。これにより第２レンズ群Ｌ２のレンズ有効径が大きくなることを抑制して、フォーカス駆動機構の負荷を低減している。尚、各実施例において第２レンズ群Ｌ２を、内部を複数のレンズ部に分割して、それらのレンズ部を異なる軌跡で移動させてフォーカシングを行っても良い。
【００２５】
例えば開口絞りＳＰより物体側の前群Ｌ２ａと、開口絞りＳＰと後群Ｌ２ｂを異なる軌跡で移動してフォーカシングを行うと、フォーカシングによる像面湾曲収差の変動を、より良く抑えることができる。この結果、近距離へのフォーカシングにおいて高い光学性能を得ることが容易になる。また、第１レンズ群Ｌ１もフォーカシングに際して光軸上移動させても良く、これによればフォーカシングに際しての収差変動を軽減することが容易となる。
【００２６】
各実施例の光学系において、第１レンズ群Ｌ１は、全体としては正の屈折力を有しているが、複数の負の屈折力のレンズ（負レンズ）を第１レンズ群Ｌ１内の物体側寄りに集中させて配置し、所謂レトロフォーカスタイプの屈折力配置としている。これにより、各実施例の光学系は十分な長さのバックフォーカスを確保しつつ、焦点距離の短い広画角の光学系を実現している。
【００２７】
このような広画角の光学系においてＦナンバーが小さい大口径比（明るい）の光学系を実現しようとすると、強い正の屈折面で光線を収斂させて像面まで導かなくてはならない。このため、その強い正の屈折面で高次の諸収差が大きく発生する。そのため各実施例の光学系は、第２レンズ群Ｌ２の開口絞りＳＰの前後に、強い負の屈折力のレンズ面を配置して、球面収差やコマ収差などの諸収差を高次まで良好に補正している。
【００２８】
一方、この開口絞りＳＰの前後の強い負の屈折面は、サジタル方向（光軸に対して同心円方向）のコマ収差を大きく発生させる原因となる。大口径比の広画角の光学系では、画面周辺になるにつれ（像高が高くなるにつれ）メリディオナル方向（光軸から放射方向）に対してサジタル方向の光束幅が大きくなり、コマ収差も極度に大きく発生する傾向があり、これらの収差の補正が難しくなる。
【００２９】
そこで各実施例では、この開口絞りＳＰの前後の負の屈折面で大きく発生するサジタル方向のコマ収差を、軸外光線の光束幅が大きくなる位置に正レンズを集中して配置して、その正レンズの正の屈折力で打ち消すことで、良好に補正している。
【００３０】
具体的には、この軸外光線の光束幅が大きくなる位置とは、第１レンズ群Ｌ１の像側寄りの範囲である。前述のように第１レンズ群Ｌ１は、全系をレトロフォーカスタイプの屈折力配置とするために物体側寄りの範囲に負の屈折力のレンズを集中させる構成としている。そのため、第１レンズ群Ｌ１内の像側寄りの範囲で、軸上光束（Ｆｎｏ光束）の光束幅が大きくなり、そのマージナル光線は全系中最も光軸から高い位置を通ることになる。またその範囲では、軸外光束の主光線が軸上光束よりも光軸に対し低い位置を通り、その光束幅が大きくなった状態でレンズ面を透過している。
【００３１】
そこで、その光束幅が大きくなったところにサジタル方向に発散した光線を収斂させる作用を持つ正レンズを多数設けることで、高次のサジタルコマ収差までも良好に補正している。そのため各実施例の光学系では、全体としては負の屈折力のレンズが先行するレトロフォーカスタイプである第１レンズ群Ｌ１内に正レンズを３以上配置している。そしてそのうち、像側から数えて２番目の正レンズは、第１レンズ群Ｌ１内の像側寄りの範囲に集中して配置する構成としている。
【００３２】
具体的には、第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズのうち像側から数えて２番目の正レンズの物体側のレンズ面から第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＰＬとする。第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＤ１とする。このとき、
０．１５＜ＰＬ／Ｄ１＜０．５０    ・・・（１）
なる条件式を満足している。
【００３３】
条件式（１）の下限を超えて２つの正レンズが配置される範囲が第１レンズ群Ｌ１の全長に占める割合が小さいと、第１レンズ群Ｌ１の全長が大きくなり過ぎて全系が大型化してくる。条件式（１）の上限を超えて２つの正レンズが配置される範囲が第１レンズ群Ｌ１の全長に占める割合が大きいと、光束幅が大きくなった範囲に正レンズを集中して配置し、サジタルコマ収差を補正する効果が小さくなってくる。更に好ましくは条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３４】
０．２２＜ＰＬ／Ｄ１＜０．４０    ・・・（１ａ）
大口径比の光学系でありながら球面収差やサジタルコマフレアーが良好に補正された高性能な広画角の光学系を得るには、上記の構成要件によって成されるが、より好ましくは次の構成のうち１以上をとるのが良い。一つは第１レンズ群Ｌ１に３以上の負レンズを配置することである。第１レンズ群Ｌ１全体をレトロフォーカスタイプの屈折力配置とするため、最も物体側に負レンズを配置しているが、大口径比化による収差の増大を抑制するためにも、３以上の負レンズを配置して負の屈折力を分担させることが望ましい。
【００３５】
またそれら３以上の負レンズを、第１レンズ群Ｌ１内の像側から数えて２番目の正レンズよりも物体側に配置することが、第１レンズ群Ｌ１をレトロフォーカスタイプの屈折力配置にする観点から効率的である。また、像側に配置した２つの正レンズに光束幅の大きい光線を導きサジタルコマ収差を補正しやすくするためにも、この３以上の負レンズを第１レンズ群Ｌ１内の物体側寄りに配置することが効率的である。
【００３６】
第１レンズ群Ｌ１のレトロフォーカスタイプの屈折力配置は、その像側に配置した第２レンズ群Ｌ２も含めて全系でレトロフォーカスとすることや、第１レンズ群Ｌ１内で過度に大きな収差を発生させないためにも、適切な屈折力配置とすることが望ましい。具体的には、第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面から第１レンズ群Ｌ１の後側主点までの距離をｏｋ１とする。このとき、
１．０＜ｏｋ１／Ｄ１＜３．０    ・・・（２）
なる条件式を満足するのが良い。
【００３７】
このとき、距離ｏｋ１の符号は、第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面から像側へ向かう方向を正、物体側へ向かう方向を負とする。第１レンズ群Ｌ１はレトロフォーカスタイプの屈折力配置としながらも、第１レンズ群Ｌ１全体としては正の屈折力になるように構成している。このため、上記の後側主点は第１レンズ群Ｌ１の最も像側のレンズ面よりも更に像側に存在することになる。即ち、距離ｏｋ１は正の符号の値となる。その上で、上記条件式（２）を満足することが望ましい。
【００３８】
条件式（２）の下限を超えて第１レンズ群Ｌ１の後側主点が第１レンズ群Ｌ１に近いと、第１レンズ群Ｌ１内の正の屈折力が強くなり過ぎ、諸収差が多く発生し、このときの諸収差の補正が困難となる。また、条件式（２）の上限を超えて第１レンズ群Ｌ１の後側主点が第１レンズ群Ｌ１から遠いと、第２レンズ群Ｌ２に十分に収斂した光線が入らないため第２レンズ群Ｌ２が大型化すると共に、全系が大型化してくる。更に好ましくは条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００３９】
１．２＜ｏｋ１／Ｄ１＜２．５    ・・・（２ａ）
また、各実施例の光学系は正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２を光軸上移動させてフォーカスを行っているが、このときフォーカシングの際の収差変動を軽減するには次の構成をとるのが良い。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とする。このとき、
１．５＜ｆ１／ｆ２＜５．０      ・・・（３）
なる条件式を満足するのが良い。
【００４０】
条件式（３）の下限を超えて第２レンズＬ２の屈折力が弱くなりすぎると、近距離への合焦に際し駆動させる移動量が大きくなり、全系が大型化してくる。また条件式（３）の上限を超えて第２レンズ群Ｌ２の屈折力が強くなりすぎると、十分な長さのバックフォーカスを保つことが困難となる。更に好ましくは条件式（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
【００４１】
２．０＜ｆ１／ｆ２＜４．０      ・・・（３ａ）
各実施例によれば、以上の如く構成することにより、大口径比でありながらも、球面収差やサジタルコマフレアーが良好に補正された、高性能な光学系が得られる。尚、各実施例において好ましくは次の構成をとるのが良い。
【００４２】
第１レンズ群Ｌ１に含まれる正レンズのうち像側から数えて２番目の正レンズよりも物体側に３以上の負レンズを有することが良い。
【００４３】
Ｆナンバーを決定する軸上光束のマージナル光線の光軸からの高さは、全系のうち第１レンズ群Ｌ１内のレンズで最も高くなるように構成するのが良い。これにより、第２レンズ群Ｌ２に十分に収斂した光線を導くことが容易となる。
第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズ、正レンズより構成され、さらに像側に１以上の正レンズを有するように構成するのが良い。これにより、第１レンズ群Ｌ１を比較的少なくレンズ枚数で実現することができる。
【００４４】
第１レンズ群Ｌ１の像側から数えて１番目の正レンズと、２番目の正レンズの内、少なくとも一方は、負レンズと接合して接合レンズより構成するのが良い。このとき、接合レンズの接合面は、物体側に凹面を向けるのが良い。これにより、上記２つの正レンズの近くに適切な負の屈折力を配置することができ、サジタルコマフレアーをより良好に補正することが可能となる。
【００４５】
本発明の光学系を、撮像素子を有する撮像装置に適用するときは、次のような構成にするのが良い。撮像素子の撮像面の光軸からの最大位置に入射する光線の主光線がＦナンバーを決定する軸上光束のマージナル光線よりも光軸上低い位置を通る光軸方向の範囲内に、第１レンズ群Ｌ１の２以上の正レンズが配置されるように構成するのが良い。これにより、軸上光線から軸外光線まで画面全域においてサジタルコマフレアーを良好に補正することが可能となる。
【００４６】
次に各実施例の光学系のレンズ構成について説明する。実施例１の光学系は、レトロフォーカスタイプの屈折力配置を有する広画角の光学系である。全体として正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、両凸形状の正レンズより構成している。
【００４７】
第１レンズ群Ｌ１内の物体側寄りに複数の負レンズを集中して配置し、光線束が大きくなる第１レンズ群Ｌ１内の像側寄りに正レンズを２つ連続で配置している。また、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群Ｌ２ａ、開口絞りＳＰ、正の屈折力の後群Ｌ２ｂより構成している。無限遠から近距離へのフォーカシングは、第２レンズ群Ｌ２を物体側に移動させることで行う。各収差図から明らかなように、本実施例では球面収差やサジタルコマ収差の高次の収差までもが良好に補正されている。
【００４８】
実施例２の光学系は、所謂レトロフォーカスタイプの屈折力配置を有する広画角の光学系である。全体として正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合正レンズ、両凸形状の正レンズより構成している。
【００４９】
第１レンズ群Ｌ１内の物体側寄りに複数の負レンズを集中して配置し、光線束が大きくなる第１レンズ群Ｌ１内の像側寄りに正レンズを２つ連続で配置している。また、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群Ｌ２ａ、開口絞りＳＰ、正の屈折力の後群Ｌ２ｂより構成している。無限遠から近距離へのフォーカシングは、第２レンズ群Ｌ２を物体側に移動させることで行う。各収差図から明らかなように、本実施例では球面収差やサジタルコマ収差の高次の収差までもが良好に補正されている。
【００５０】
実施例３の光学系は、所謂レトロフォーカスタイプの屈折力配置を有する広画角の光学系である。全体として正の屈折力の第１レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負レンズ、負レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合正レンズより構成している。
【００５１】
第１レンズ群Ｌ１内の物体側寄りに複数の負レンズを集中して配置し、光線束が大きくなる第１レンズ群Ｌ１内の像側寄りに正レンズを２つ連続で配置している。また、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群Ｌ２ａ、開口絞りＳＰ、正の屈折力の後群Ｌ２ｂより構成している。無限遠から近距離へのフォーカシングは、第２レンズ群Ｌ２を物体側に移動させることで行う。各収差図から明らかなように、本実施例では球面収差やサジタルコマ収差の高次の収差までもが良好に補正されている。
【００５２】
実施例４の光学系は、所謂レトロフォーカスタイプの屈折力配置を有する広画角の光学系である。全体として正の屈折力の第１レンズ群Ｌ１は、物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けた負レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、両凹形状の負レンズ、両凸形状の正レンズ、正レンズと負レンズを接合した接合正レンズより構成している。
【００５３】
第１レンズ群Ｌ１内の物体側寄りに複数の負レンズを集中して配置し、光線束が大きくなる第１レンズ群Ｌ１内の像側寄りに正レンズを２つ連続で配置している。また、正の屈折力の第２レンズ群Ｌ２は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の前群Ｌ２ａ、開口絞りＳＰ、正の屈折力の後群Ｌ２ｂより構成している。無限遠から近距離へのフォーカシングは、第２レンズ群Ｌ２を物体側に移動させることで行う。各収差図から明らかなように、本実施例では球面収差やサジタルコマ収差の高次の収差までもが良好に補正されている。
【００５４】
次に、本発明の光学系を用いた一眼レフカメラシステム（撮像装置）の実施例を、図９を用いて説明する。図９において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明の光学系を搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して得られる受光像を受光するフィルムや撮像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で形成された被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り替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。
【００５５】
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。
【００５６】
このように本発明の光学系を一眼レフカメラ等の交換レンズ等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撮像装置が実現できる。尚、本発明はクイックリターンミラーのない一眼レフカメラにも同様に適用することができる。又、プロジェクター用の投射レンズとしても同様に適用することができる。
【００５７】
次に、本発明の実施例１乃至４に対応する数値実施例１乃至４について説明する。これらの数値実施例において面番号ｉは物体側からの順序を示し、ｒｉは物体側から順に第ｉ番目の面の曲率半径、ｄｉは物体側から順に第ｉ番目と第ｉ＋１番目との間のレンズ厚又は空気間隔である。ｎｄｉとνｄｉはそれぞれ物体側から順に第ｉ番目の光学部材の材料のｄ線における屈折率とアッベ数である。非球面係数は光軸方向にＸ軸、光軸と垂直な方向にＨ軸、光の進行方向を正とし、Ｒを近軸曲率半径、Ｋ、Ａ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２を各々非球面係数としたとき、
【００５８】
【数１】
2015072370.tif 000003
【００５９】
なる式で表している。各数値実施例において、バックフォーカス（ＢＦ）はレンズ最終面から近軸像面までの距離である。レンズ全長は最も物体側の面から最終レンズ面までの距離にバックフォーカスを加えたものである。また、各数値実施例における上述した条件式との対応を表１に示す。
【００６０】
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         62.581    3.67   1.58313    59.4           
2*        25.696   13.70                             
3       -102.612    1.93   1.48749    70.2           
4         46.007    2.24                             
5         72.682    7.07   1.91082    35.3           
6        -93.316    3.65                             
7        -47.186    1.84   1.67270    32.1           
8         92.285    3.38                             
9         95.078    4.11   1.75500    52.3           
10       -703.628    0.20                             
11         79.989    8.34   1.49700    81.5           
12        -51.260    7.78                             
13         46.086    5.51   1.91082    35.3           
14       3926.015    1.51                             
15        174.984    4.90   1.49700    81.5           
16        -60.342    1.56   1.65412    39.7           
17         30.716    5.98                            
18(絞り)    ∞       6.96                             
19        -23.207    1.86   1.75520    27.5           
20        687.472    3.48   1.59522    67.7           
21        -75.684    0.28                             
22         83.032    7.12   1.59522    67.7           
23        -36.627    0.52                             
24*      -165.342    4.42   1.85400    40.4           
25        -43.794  
【００６１】
非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.23353e-006  A 6=-5.77048e-009  A 8= 1.20270e-011
A10=-2.89347e-014  A12= 1.81064e-017  
第24面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.59372e-006  A 6=-5.86159e-010  A 8=-3.77096e-012
A10=-2.14714e-015  A12= 6.22348e-018  
焦点距離      35.47  
Fナンバー      1.45  
半画角（度）  31.38  
像高          21.64  
レンズ全長   141.37  
BF            39.37  
各群データ
ｆ１    159.72  
ｆ２     56.74
ＰＬ     12.65
Ｄ１     50.14
ｏｋ１   86.06
【００６２】
（数値実施例２）
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         52.560    3.67   1.58313    59.4           
2*        25.389   13.24                             
3       -177.398    1.93   1.48749    70.2           
4         42.723    2.83                             
5         78.610    6.08   1.91082    35.3           
6       -126.409    4.36                             
7        -45.423    1.84   1.53172    48.8           
8         97.064    2.21                             
9         75.538    6.05   1.49700    81.5           
10       -101.033    1.20   1.80518    25.4           
11        588.889    0.20                             
12         88.937    7.10   1.72916    54.7           
13        -58.874    7.69                             
14         46.182    5.32   1.91082    35.3           
15      -4754.766    0.96                             
16        200.189    4.85   1.49700    81.5           
17        -65.143    1.56   1.65412    39.7           
18         30.864    5.83                             
19(絞り)    ∞       6.96                             
20        -21.936    1.50   1.80518    25.4           
21       -132.550    3.20   1.72916    54.7           
22        -81.634    0.33                             
23         83.033    7.37   1.59522    67.7           
24        -33.741    0.15                             
25*      -139.898    4.36   1.85400    40.4           
26        -41.017  
【００６３】
非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.08011e-006  A 6=-5.77575e-009  A 8= 9.49534e-012 
A10=-1.96264e-014  A12= 5.77980e-018  
第25面
K = 0.00000e+000  A 4=-7.38078e-006  A 6=-2.82130e-009  A 8= 6.15573e-012 
A10=-3.38342e-014  A12= 3.92626e-017  
焦点距離      35.42  
Fナンバー      1.45  
半画角（度）  31.42  
像高          21.64  
レンズ全長   139.80  
BF            39.00  
各群データ
ｆ１     147.68
ｆ２      55.50
ＰＬ      14.55
Ｄ１      50.72
ｏｋ１    73.72
【００６４】
（数値実施例３）
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         58.151    3.67   1.58313    59.4           
2*        26.609   11.23                             
3          ∞       1.93   1.48749    70.2           
4         47.766    4.41                             
5        426.728    3.71   1.91082    35.3           
6       -139.476    5.84                             
7        -39.277    1.84   1.59551    39.2           
8        305.406    2.09                             
9         84.082    7.09   1.88300    40.8           
10        -80.281    0.20                             
11        620.405    7.20   1.49700    81.5           
12        -40.008    1.20   1.75520    27.5           
13        -66.912    7.63                             
14         44.776    5.91   1.91082    35.3           
15      -1578.636    0.97                             
16        183.879    5.12   1.49700    81.5           
17        -53.836    1.56   1.65412    39.7           
18         29.931    5.99                            
19(絞り)    ∞       6.96                             
20        -22.265    1.86   1.75520    27.5           
21      -2294.463    3.56   1.59522    67.7           
22        -63.002    0.23                             
23         89.422    7.14   1.59522    67.7           
24        -34.732    0.30                             
25*      -141.120    4.33   1.85400    40.4           
26        -44.005  
【００６５】
非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.70614e-007  A 6=-3.58847e-009  A 8= 6.59574e-012 
A10=-1.46451e-014  A12= 8.71825e-018  
第25面
K = 0.00000e+000  A 4=-6.60341e-006  A 6=-7.41900e-010  A 8=-4.55318e-012 
A10= 2.18534e-015  A12=-1.01563e-018  
焦点距離      35.22  
Fナンバー      1.45  
半画角（度）  31.56  
像高          21.64  
レンズ全長   141.00  
BF            39.00  
各群データ
ｆ１     177.76
ｆ２      55.81
ＰＬ      15.69
Ｄ１      50.43
ｏｋ１    94.29
【００６６】
（数値実施例４）
面データ
面番号       r        d      nd         νd
1         84.113    3.67   1.58313    59.4           
2*        27.189   12.00                             
3       -142.418    1.93   1.48749    70.2           
4         56.221    3.57                             
5        306.637    4.38   1.91082    35.3           
6       -107.662    4.63                             
7        -42.576    1.84   1.58144    40.8           
8        153.188    0.15                             
9         68.596    8.13   1.88300    40.8           
10        -78.813    0.20                             
11        116.533    8.32   1.49700    81.5           
12        -39.443    1.20   1.73800    32.3           
13        -99.315    7.29                             
14         43.208    5.78   1.91082    35.3           
15       1115.555    1.24                             
16        223.896    4.01   1.61800    63.3           
17       -128.145    1.56   1.73800    32.3           
18         29.822    5.81                             
19(絞り)    ∞       6.96                             
20        -21.015    4.04   1.49700    81.5           
21        -16.448    1.50   1.69895    30.1           
22        -54.637    0.15                             
23         98.619    7.64   1.59522    67.7           
24        -31.682    0.15                             
25*      -105.584    4.34   1.85400    40.4           
26        -39.728  
非球面データ
第2面
K = 0.00000e+000  A 4=-1.57357e-006  A 6=-2.21246e-009  A 8=-5.09498e-012  A10= 1.13515e-014  A12=-1.88410e-017  
第25面
K = 0.00000e+000  A 4=-7.47181e-006  A 6=-9.29399e-010  A 8=-6.94083e-012  A10= 4.32235e-015  A12=-3.97435e-018  
焦点距離      34.30  
Fナンバー      1.45  
半画角（度）  32.24  
像高          21.64  
レンズ全長   139.48  
BF            39.00  
各群データ
ｆ１     157.95
ｆ２      53.03
ＰＬ      17.85
Ｄ１      50.02
ｏｋ１    79.28
【００６７】
【表１】
2015072370.tif 000004
【符号の説明】
【００６８】
ＬＡ  光学系      Ｌ１  第１レンズ群      Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ２ａ  前群      Ｌ２ｂ  後群      ＳＰ  開口絞り
【図１】
2015072370.tif 000005
【図２】
2015072370.tif 000006
【図３】
2015072370.tif 000007
【図４】
2015072370.tif 000008
【図５】
2015072370.tif 000009
【図６】
2015072370.tif 000010
【図７】
2015072370.tif 000011
【図８】
2015072370.tif 000012
【図９】
2015072370.tif 000013