(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とからなり、無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングをする際、第３レンズ群Ｇ３が物体側方向へ移動し、前記第４レンズ群Ｇ４は正レンズと負レンズを含み、以下の条件を満足することを特徴とするインナーフォーカス光学系。
（１）−２．８＜ｆ１／ｆ＜−０．６
（２）３．１＜ｆ３／ｆ＜１３．５
（３）−２．５＜ｆ２／ｆ１＜−０．７
（５）−０．０４＜ｆ／ｆ４＜０．１０
ただし
ｆ  ：  全系の無限遠合焦状態での焦点距離
ｆ１  ：  第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２  ：  第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ｆ３  ：  第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆ４  ：  第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
【請求項２】
下記の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載のインナーフォーカス光学系。
（４）−７．０＜ＦｃＥｎｔｐ／ｈ＜−２．７
ＦｃＥｎｔｐ： 無限遠合焦状態での、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面を基準とした第２レンズ群Ｇ２による開口絞りの結像位置
ｈ ：無限遠合焦状態での、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面頂に接する光軸と垂直な平面における最大画角光線の主光線高
【請求項３】
前記第４レンズ群Ｇ４は正レンズと負レンズを含み、下記の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のインナーフォーカス光学系。
（６）１０＜νｐ−νｎ＜８０
ただし
νｐ：第４レンズ群Ｇ４の正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均
νｎ：第４レンズ群Ｇ４の負レンズのｄ線に対するアッベ数の平均
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いる撮影レンズに好適な光学系に関し、オートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式を採用し、またフォーカスレンズ群を光軸に沿う方向への微少な振動（ウオブリング）させた際の像高変化率が小さく、Ｆ値が１．４と明るく、３５ｍｍ判換算焦点距離で２４ｍｍ相当の画角を有するインナーフォーカス光学系に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタルスチルカメラを使用しての動画撮影は一般的になっている。動画撮影におけるオートフォーカス方式に、フォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少振動（ウオブリング）させ続けることで、常にフォーカス駆動方向を判断し続ける方法が採用されることが多い。その際、ウオブリング時の像高変化率が大きいと、鑑賞者が画面に映る被写体の倍率変動を認識し、目障りに感じてしまうため、フォーカス変化に対し像高変化率が小さいフォーカス方式を必要としている。
【０００３】
さらに近年、デジタルスチルカメラの動画撮影においては、静粛且つ高速なフォーカス機構が求められている。フォーカス駆動を行うアクチュエータは、フォーカスレンズ群が大きく重い場合では、その出力に余裕が無い状況で駆動せざるを得ず、結果、騒音が大きくなることがわかっている。そのため、フォーカスレンズ群の軽量化が課題となる。
【０００４】
さらに近年、デジタルスチルカメラの動画撮影機能の向上により、より高い解像度で記録を行うことが可能になってきている。そのため、フォーカス変化に対する像高変化率をより小さくすることが求められ、またより高いフォーカス停止精度が求められる。
【０００５】
３５ｍｍ判換算焦点距離で２４ｍｍ相当の画角を有する結像光学系で、軽量なレンズ群でフォーカス可能なインナーフォーカスまたはリアフォーカスの結像光学系としては例えば以下の特許文献が挙げられる。
【０００６】
特許文献１に記載された結像光学系は、フォーカスレンズ群を凸レンズ一枚で構成し、軽量化をはかることで静音化と合焦精度の確保の向上がしやすくなっている。
【０００７】
また特許文献２に記載された結像光学系は、３５ｍｍ判換算焦点距離で２４ｍｍ相当の画角とＦ１．０程度のＦ値を有している。
【０００８】
また、特許文献３に記載された結像光学系は、フォーカスレンズ群を凸レンズ一枚で構成し軽量化をはかることで静音化と合焦精度の確保の向上がしやすくなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２０１１−２０９３７７号公報
【特許文献２】特開２０１４−０３２２３１号公報
【特許文献３】国際公開ＷＯ２０１４／０１３６４８Ａ１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前記特許文献１に開示されたレンズ系では、Ｆ値が２．０程度の実施例しか開示されておらず、この構成からＦ１．４程度を達成することは困難である。
【００１１】
また、前記特許文献２に開示されたレンズ系では、実施例においてフォーカスレンズ群が４枚のレンズで構成されているために重量が重く、十分に静粛なフォーカシングを行い、高いフォーカス停止精度を得ることが困難である。
【００１２】
また、前記特許文献３に開示されたレンズ系では、イメージサークルに対してレンズ全長が大きいため、大型の撮像素子にスケーリングした場合にレンズ全長が大きくなってしまう課題がある。
【００１３】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、軽量なレンズ群でフォーカシングを行いながら、フォーカスレンズ群を光軸に沿う方向へ微少振動（ウオブリング）させた際の像高変化率が小さく、Ｆ値が１．４と明るく、３５ｍｍ判換算焦点距離で２４ｍｍ相当の画角を有するインナーフォーカス光学系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】
【００１４】
そこで、上記課題を解決するため、第１の発明は、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とからなり、無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングをする際、第３レンズ群Ｇ３が物体側方向へ移動し、前記第４レンズ群Ｇ４は正レンズと負レンズを含み、以下の条件を満足することを特徴とするインナーフォーカス光学系とした。
（１）−２．８＜ｆ１／ｆ＜−０．６
（２）３．１＜ｆ３／ｆ＜１３．５
（３）−２．５＜ｆ２／ｆ１＜−０．７
（５）−０．０４＜ｆ／ｆ４＜０．１０
ただし
ｆ  ：  全系の無限遠合焦状態での焦点距離
ｆ１  ：  第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２  ：  第２レンズ群Ｇ２の焦点距離、
ｆ３  ：  第３レンズ群Ｇ３の焦点距離、
ｆ４  ：  第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
【００１５】
第２の発明は、下記の条件を満足することを特徴とするインナーフォーカス光学系とした。
（４）−７．０＜ＦｃＥｎｔｐ／ｈ＜−２．７
ＦｃＥｎｔｐ： 無限遠合焦状態での、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面を基準とした第２レンズ群Ｇ２による開口絞りの結像位置
ｈ ：無限遠合焦状態での、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面頂に接する光軸と垂直な平面における最大画角光線の主光線高
【００１６】
第３の発明は、前記第４レンズ群Ｇ４は正レンズと負レンズを含み、下記の条件を満足することを特徴とするインナーフォーカス光学系とした。
（６）１０＜νｐ−νｎ＜８０
ただし
νｐ：第４レンズ群Ｇ４の正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均
νｎ：第４レンズ群Ｇ４の負レンズのｄ線に対するアッベ数の平均
【発明の効果】
【００１７】
本発明により、オートフォーカスカメラに適したインナーフォーカス方式を採用し、またフォーカスレンズ群を光軸に沿う方向への微少な振動（ウオブリング）させた際の像高変化率が小さく、Ｆ値が１．４と明るく、３５ｍｍ判換算焦点距離で２４ｍｍ相当の画角を有するインナーフォーカス光学系を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例１のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
【図２】本発明の実施例１の撮影距離無限遠における縦収差図。
【図３】本発明の実施例１の撮影倍率４０倍における縦収差図。
【図４】本発明の実施例１の撮影距離２００ｍｍにおける縦収差図。
【図５】本発明の実施例１の撮影距離無限遠における横収差図。
【図６】本発明の実施例１の撮影倍率４０倍における横収差図。
【図７】本発明の実施例１の撮影距離２００ｍｍにおける横収差図。
【図８】本発明の実施例２のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
【図９】本発明の実施例２の撮影距離無限遠における縦収差図。
【図１０】本発明の実施例２の撮影倍率４０倍における縦収差図。
【図１１】本発明の実施例２の撮影距離２００ｍｍにおける縦収差図。
【図１２】本発明の実施例２の撮影距離無限遠における横収差図。
【図１３】本発明の実施例２の撮影倍率４０倍における横収差図。
【図１４】本発明の実施例２の撮影距離２００ｍｍにおける横収差図。
【図１５】本発明の実施例３のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
【図１６】本発明の実施例３の撮影距離無限遠における縦収差図。
【図１７】本発明の実施例３の撮影倍率４０倍における縦収差図。
【図１８】本発明の実施例３の撮影距離２００ｍｍにおける縦収差図。
【図１９】本発明の実施例３の撮影距離無限遠における横収差図。
【図２０】本発明の実施例３の撮影倍率４０倍における横収差図。
【図２１】本発明の実施例３の撮影距離２００ｍｍにおける横収差図。
【図２２】本発明の実施例４のインナーフォーカス光学系の撮影距離無限遠におけるレンズ構成図。
【図２３】本発明の実施例４の撮影距離無限遠における縦収差図。
【図２４】本発明の実施例４の撮影倍率４０倍における縦収差図。
【図２５】本発明の実施例４の撮影距離２００ｍｍにおける縦収差図。
【図２６】本発明の実施例４の撮影距離無限遠における横収差図。
【図２７】本発明の実施例４の撮影倍率４０倍における横収差図。
【図２８】本発明の実施例４の撮影距離２００ｍｍにおける横収差図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明のインナーフォーカス光学系は、図１、８、１５、２２に示すレンズ構成図からわかるように、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４とからなり、無限遠物体側から近距離物体側へのフォーカシングをする際、第３レンズ群Ｇ３が物体側方向へ移動する構成となっている。
【００２０】
上記構成が必要な理由は以下のとおりである。すなわち、レンズ第１面に入射する軸外主光線の光軸に対しての角度を負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１で小さくして絞り面に射出し、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２でさらに緩やかすることによりフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３に入射する軸外主光線の角度を小さくすることが可能であり、像高変化率の縮小に寄与する。
【００２１】
また、撮像素子への入射角が大きくなるとシェーディングが問題となってくるので、軸外光束の射出角が小さくなる光学系が求められている。
【００２２】
前述のようにフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３に入射する軸外主光線の光軸に対しての角度が小さいため、フォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力を大きくしなくても、撮像素子へ届く軸外主光線の入射角を小さくすることが可能になる。したがって、正の屈折力の小さい軽量なレンズでフォーカスを行うことが可能になる。
【００２３】
さらに、本実施形態のインナーフォーカス光学系は以下の条件式を満足することが好ましい。
（１）−２．８＜ｆ１／ｆ＜−０．６
（２）３．１＜ｆ３／ｆ＜１３．５
（３）−２．５＜ｆ２／ｆ１＜−０．７
ただし
ｆ ： 全系の無限遠合焦状態での焦点距離
ｆ１ ： 第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
ｆ２ ： 第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆ３ ： 第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
【００２４】
上記のように本発明のインナーフォーカス光学系は、ウオブリングによるオートフォーカスが可能であることを前提にしている。すなわちウオブリングの際の像高変化率が小さい形式としている。ウオブリングの際の像高変化率が小さくするには、ウオブリングによるフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３の主光線高の変動を小さくすればよく、無限遠合焦時の、フォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３の物体側の面から第２レンズ群Ｇ２による開口絞りの結像位置までの距離を大きくすればよい。
【００２５】
ウオブリングによる像高変動はウオブリングによる歪曲収差の変動で表すことができる。松居吉哉著、レンズ設計法、共立出版Ｐ８８によれば、３次の歪曲収差係数Ｖは以下の式で表される。
Ｖ＝Ｊ・ＩＶ
これを展開すると以下になり、３次の歪曲収差係数Ｖは近軸主光線高Ｈ’の３乗に比例する。
参考式（１）
Ｖ＝（（Ｈ’・Ｑ’）３／（Ｈ・Ｑ））・Ｈ２・Δ（１／（ｎ・ｓ））＋Ｐ・（Ｈ’・Ｑ’）／（Ｈ・Ｑ）
【００２６】
これよりウオブリングによる歪曲収差の変動を少なくするには、ウオブリングによるフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３の主光線高の変動を少なくすればよい。ここで物体距離無限遠時の第３レンズ群Ｇ３の物体側の面を基準とした、第２レンズ群Ｇ２による絞りの像位置、およびフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３の倍率負担、フォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３より後方のレンズ群である第４レンズ群Ｇ４の倍率負担、および物体距離無限遠時のフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３における主光線高から、ウオブリングによるフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３の主光線高の変動Δｈは以下の式で表される。
参考式（２）
Δｈ＝ｈ’−ｈ＝ｈ・Δｓ／（ＦｃＥｎｔｐ×Ｍ４２×（１−Ｍ３２））
ただし、
ＦｃＥｎｔｐ：物体距離無限遠時の第３レンズ群Ｇ３の物体側の面を基準とした、第２レンズ群Ｇ２による絞りの像位置
Δｓ：ウオブリング時の像面移動量
ｈ：物体距離無限遠時のフォーカスレンズ群における主光線高
ｈ’：ウオブリング時のフォーカスレンズ群における主光線高
Ｍ３：物体距離無限遠時の第３レンズ群Ｇ３の倍率負担
Ｍ４：物体距離無限遠時の第４レンズ群Ｇ４の倍率負担
【００２７】
条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１と無限遠合焦時の全系の焦点距離の比について規定するものである。
【００２８】
条件式（１）の上限を超え第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力が大きくなると、第１レンズ群Ｇ１内の凹面の曲率がさらに大きくなり正の球面収差の発生要因となる。また第２レンズ群Ｇ２への軸上光線の入射角および光線高が大きくなるため高次収差の発生要因となり、収差補正が困難になる。
【００２９】
条件式（１）の下限を超え第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力が小さくなると、全系の後側主点位置が物体側に移動するため撮像素子とレンズの最も像側のレンズ面の間隔を十分に確保できない。
【００３０】
尚、条件式（１）について、望ましくはその下限値を−２．２に、また、さらには上限値を−０．７とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００３１】
条件式（２）は、フォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３と無限遠合焦時の全系の焦点距離の比について規定するものである。
【００３２】
条件式（２）の上限を超え第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力が相対的に小さくなると、フォーカス時の第３レンズ群Ｇ３の移動量が大きくなり、光学系全長が大きくなる。またウオブリング時の振幅量を大きくしなければならず、アクチュエータへの負荷がかかるため好ましくない。
【００３３】
条件式（２）の下限を超え第３レンズ群Ｇ３の正の屈折力が相対的に大きくなると、フォーカス時の球面収差と非点収差の変動を同時に補正することが困難になる。
【００３４】
尚、条件式（２）について、望ましくはその下限値を３．９に、また、さらには上限値を１０．８とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００３５】
条件式（３）は、第２レンズ群Ｇ２と第１レンズ群Ｇ１の焦点距離の比について規定するものである。
【００３６】
条件式（３）の上限を超え、第２レンズ群Ｇ２の正の屈折力が大きくなる、あるいは第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力が小さくなると、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の合成系の後側主点位置が物体側に移動するため、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面と第２レンズＧ２の像側の面の間隔を十分に確保できない。
【００３７】
条件式（３）の下限を超え、第２レンズ群Ｇ２の正の屈折力が小さくなる、あるいは第１レンズ群Ｇ１の負の屈折力が大きくなると、絞り前後の屈折力配置の非対称性が大きくなり、負のディストーションが大きくなってしまう。また第２レンズ群Ｇ２への軸上光線の入射角および光線高が大きくなるため高次収差の発生要因となり、収差補正が困難になる。
【００３８】
尚、条件式（３）について、望ましくはその下限値を−２．１に、また、さらには上限値を−０.９とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００３９】
さらに、本発明のインナーフォーカス光学系は以下の条件式を満足することが好ましい。
（４）−７．０＜ＦｃＥｎｔｐ／ｈ＜−２．７
ＦｃＥｎｔｐ： 無限遠合焦状態での、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面を基準とした第２レンズ群Ｇ２による開口絞りの結像位置
ｈ ：無限遠合焦状態での、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面頂に接する光軸と垂直な平面における最大画角光線の主光線高
【００４０】
条件式（４）は、無限遠合焦状態での、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面を基準とした第２レンズ群Ｇ２による開口絞りの結像位置と無限遠合焦状態での第３レンズ群Ｇ３の物体側の面頂に接する光軸と垂直な平面における最大画角光線の主光線高の比について規定するものである。
【００４１】
条件式（４）の上限を超え、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面を基準とした第２レンズ群Ｇ２による開口絞りの結像位置が物体側にあり距離が短くなる、あるいは第３レンズ群Ｇ３の物体側の面頂に接する光軸と垂直な平面における最大画角光線の主光線高が大きくなると、ウオブリング時の像高変動を抑制することが困難になる。
【００４２】
条件式（４）の下限を超え、第３レンズ群Ｇ３の物体側の面を基準とした第２レンズ群Ｇ２による開口絞りの結像位置が物体側にあり距離が長くなる、あるいは第３レンズ群Ｇ３の物体側の面頂に接する光軸と垂直な平面における最大画角光線の主光線高が小さくなると、第２レンズ群Ｇ２の正の屈折力が大きくなるため、大口径化時の球面収差とコマ収差の補正が困難になる。または、絞りが物体側に移動するため、第１レンズ群Ｇ１の配置に必要なスペースを確保するのが困難となり全長の短縮が困難となる。
【００４３】
尚、条件式（４）について、望ましくはその下限値を−５．６に、また、さらには上限値を−２．９とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００４４】
さらに、本実施形態のインナーフォーカス光学系は以下の条件式を満足することが好ましい。
（５）−０．０５＜ｆ／ｆ４＜０．１０
（６）１０＜νｐ−νｎ＜８０
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
νｐ：第４レンズ群Ｇ４の正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均
νｎ：第４レンズ群Ｇ４の負レンズのｄ線に対するアッベ数の平均
【００４５】
本発明のインナーフォーカス光学系は、物体側から順に、負の屈折力の第１レンズ群Ｇ１と、開口絞りと、正の屈折力の第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力の第３レンズ群Ｇ３を有するため、絞り前後の屈折力配置の非対称性による倍率色収差が発生してしまう。そこで、軸外光線の主光線高が大きい第４レンズ群Ｇ４の屈折力と硝材を適切に選択して、倍率色収差を補正するのが効果的である。
【００４６】
条件式（５）は全系の無限遠合焦状態での焦点距離と第４レンズ群Ｇ４の焦点距離の比に関して規定するものである。
【００４７】
条件式（５）の上限を超え、第４レンズ群Ｇ４の正の屈折力が相対的に大きくなると、絞り前後の屈折力配置の非対称性による倍率色収差を補正するのが困難になる。
【００４８】
条件式（５）の下限を超え、第４レンズ群Ｇ４の負の屈折力が相対的に大きくなると、第２レンズ群Ｇ２とフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３を通る軸上光線の光線高が高くなるため、高次収差の発生要因となり収差補正が困難になる。
【００４９】
尚、条件式（５）について、望ましくはその下限値を−０．０４に、また、さらには上限値を０．０７とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００５０】
条件式（６）は第４レンズ群Ｇ４の正レンズのｄ線に対するアッベ数の平均と第４レンズ群Ｇ４の負レンズのｄ線に対するアッベ数の平均の差に関して規定するものである。
【００５１】
条件式（６）の上限を超え、第４レンズ群Ｇ４の正レンズのアッベ数の平均と第４レンズ群Ｇ４の負レンズのアッベ数の平均の差が大きくなると、第４レンズ群Ｇ４による色収差の発生が大きくなりすぎる。
【００５２】
条件式（６）の下限を超え、第４レンズ群Ｇ４の正レンズのアッベ数の平均と第４レンズ群Ｇ４の負レンズのアッベ数の平均の差が小さくなると、絞り前後の屈折力配置の非対称性による倍率色収差を補正するのが困難になる。
【００５３】
尚、条件式（６）について、望ましくはその下限値を１３に、また、さらには上限値を７５とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００５４】
本発明のインナーフォーカス光学系では、以下の構成を伴うことがより効果的である。
【００５５】
本発明のインナーフォーカス光学系では、フォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３を単レンズで構成しているが、フォーカス駆動するアクチュエータのトルクに余裕があれば、接合レンズにてフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｇ３を色消しにし、フォーカス移動による色収差の変動を抑制することも可能である。
【００５６】
次に、本発明のインナーフォーカス光学系に係る各実施例のレンズ構成と具体的な数値データについて説明する。
尚、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。
【００５７】
［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りの番号、ｒは各面の曲率半径、ｄは各面の間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線に対するアッベ数、有効径はレンズ有効径を示す。またＢＦはバックフォーカスを表す。
【００５８】
面番号を付した（開口絞り）には、平面または開口絞りに対する曲率半径∞（無限大）を記入している。
【００５９】
［非球面データ］には［面データ］において＊を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数値を示している。非球面の形状は、光軸に直交する方向への変位をｙ、非球面と光軸の交点から光軸方向への変位（サグ量）をｚ、コーニック係数をＫ、４、６、８、１０、１２次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、Ａ１２と置くとき、非球面の座標が以下の式で表わされるものとする。
0006680014.tif 000002
【００６０】
［各種データ］には、焦点距離等の値を示している。
【００６１】
［可変間隔データ］には、各撮影距離状態における可変間隔及びＢＦ（バックフォーカス）の値を示している。
【００６２】
［レンズ群データ］には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。
【００６３】
なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、レンズ面間隔ｄ、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル（ｍｍ）を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
【００６４】
また、各実施例に対応する収差図において、ｄ、ｇ、Ｃはそれぞれｄ線、ｇ線、Ｃ線を表しており、ΔＳ、ΔＭはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。
【００６５】
さらに図１、８、１５、２２に示すレンズ構成図において、Ｓは開口絞り、Ｉは像面、Ｆは光学フィルター、中心を通る一点鎖線は光軸である。また、図１、１５、２２に示すレンズ構成図において、ＦＳはフレアカット絞りである。
【実施例１】
【００６６】
図１は、本発明の実施例１のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。実施例１のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側より順に第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とからなる。
【００６７】
第１レンズ群Ｇ１は全体で負の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズと、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第２レンズと、物体側に凸面を向け物体側面が所定の非球面形状を有し負の屈折力を有するメニスカスレンズである第３レンズと、両凹形状の負の屈折力を有する第４レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第５レンズとを貼り合わせた接合レンズと、フレアカット絞りと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第６レンズからなる。
【００６８】
第２レンズ群Ｇ２は全体で正の屈折力を有しており、両凸形状の正の屈折力を有する第７レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第８レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第９レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１０レンズを貼り合わせた接合レンズと物体側に凹面を向け像側面が所定の非球面形状を有し正の屈折力を有するメニスカスレンズである第１１レンズからなる。
【００６９】
第３レンズ群Ｇ３は全体で正の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズである第１２レンズからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、かかる第３レンズ群Ｇ３が物体側へ移動する。
【００７０】
第４レンズ群Ｇ４は全体で正の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１３レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第１４レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１５レンズを貼り合わせた接合レンズからなる
【００７１】
光学フィルターＦは、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されている。
【００７２】
続いて、以下に実施例１に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例1
単位：mm
［面データ］
面番号         r           d          nd          vd       有効径
物面               ∞        (d0)
1           89.5300      4.3200     1.51680     64.20   41.02
2          522.2000      0.6800                         38.02
3           32.0000      1.4000     1.70154     41.15   28.14
4           12.1800      3.9300                         20.86
5*           23.4500      1.0000     1.58913     61.25   20.17
6           12.4000      6.4100                         17.69
7          -22.3000      1.0000     1.43700     95.10   16.90
8           64.9600      2.7400     1.80610     33.27   16.23
9          -64.9600      1.0000                         15.84
10(フレアカット）       ∞      8.8500                         14.90
11          -13.0200      1.4000     1.60342     38.01   16.79
12          -18.5600      0.8500                         18.57
13(絞り)             ∞      1.0000                         21.10
14           57.7700      5.6100     1.83481     42.72   22.77
15          -29.2200      0.1500                         23.18
16          -51.4800      0.8000     1.74077     27.76   22.72
17         -192.3900      0.1500                         22.70
18           53.2500      8.5500     1.43700     95.10   22.52
19          -17.4200      1.0000     1.90366     31.32   21.81
20          -26.0700      0.1500                         22.36
21         -384.4000      2.0000     1.58913     61.25   21.29
22*         -61.7000       (d22)                         21.08
23           30.0000      2.8000     1.48749     70.45   19.74
24          210.9500       (d24)                         19.20
25           37.9500      0.8000     1.80610     33.27   19.07
26           17.8200      2.6600                         18.51
27           54.8800      6.3500     1.55032     75.50   19.02
28          -17.0800      1.0000     1.84666     23.78   19.57
29          -27.3500     11.9400                         20.40
30                ∞      4.2000     1.51680     64.20   21.38
31                ∞        (BF)                         21.58
像面               ∞
［非球面データ］
5面           22面
K                0.0000         0.0000
A4           1.22500E-05    2.72520E-05
A6           3.90070E-07   -1.10080E-08
A8          -5.82220E-09    5.24780E-11
A10          5.38370E-11   -3.68560E-13
A12         -1.79910E-13    2.15050E-16
［各種データ］
INF           40倍           0.2m
焦点距離             11.98          11.94          11.82
Fナンバー             1.45           1.45           1.46
全画角2ω            89.28          89.27          89.18
像高Y              10.82          10.82          10.82
レンズ全長            89.00          89.00          89.00
［可変間隔データ］
INF           40倍           0.2m
d0                   ∞         462.07         111.00
d22              3.7600         3.3002         2.0736
d24              1.5000         1.9598         3.1864
BF               0.9999         1.0000         0.9999
［レンズ群データ］
群            始面         焦点距離
G1              1               -12.90
G2             14                20.24
G3             23                71.38
G4             25               386.19
【実施例２】
【００７３】
図８は、本発明の実施例２のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。実施例２のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側より順に第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とからなる。
【００７４】
第１レンズ群Ｇ１は全体で負の屈折力を有しており、両凸形状の正の屈折力を有する第１レンズと、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第２レンズと、物体側に凸面を向け物体側面が所定の非球面形状を有し負の屈折力を有するメニスカスレンズである第３レンズと、両凹形状の負の屈折力を有する第４レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第５レンズとを貼り合わせた接合レンズからなる。
【００７５】
第２レンズ群Ｇ２は全体で正の屈折力を有しており、物体側に凹面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズである第６レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第７レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第８レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第９レンズを貼り合わせた接合レンズと両凸形状の像側面が所定の非球面形状を有し正の屈折力を有する第１０レンズからなる。
【００７６】
第３レンズ群Ｇ３は全体で正の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズである第１１レンズからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、かかる第３レンズ群Ｇ３が物体側へ移動する。
【００７７】
第４レンズ群Ｇ４は全体で負の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１２レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第１３レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１４レンズを貼り合わせた接合レンズからなる。
【００７８】
光学フィルターＦは、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されている。
【００７９】
続いて、以下に実施例２に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例2
単位：mm
［面データ］
面番号         r           d          nd          vd       有効径
物面               ∞        (d0)
1          285.8212      2.9894     1.51680     64.20   43.54
2         -429.0115      0.6800                         41.67
3           23.4067      1.4000     1.83481     42.72   27.51
4           11.5012      4.5749                         20.75
5*           23.5206      1.0000     1.58913     61.25   20.21
6           12.6130     11.0603                         17.92
7          -15.9904      1.4261     1.43700     95.10   14.73
8         1112.2553      3.0798     1.80610     33.27   16.43
9          -28.2315      7.7282                         17.15
10(絞り)             ∞      2.2174                         21.10
11          513.0370      5.4179     1.83481     42.72   22.05
12          -23.8246      0.7429                         22.74
13          -27.2849      0.8000     2.00069     25.46   22.18
14          -72.3173      0.1500                         22.72
15           29.6059      8.8781     1.43700     95.10   23.28
16          -20.1034      1.0000     1.83400     37.34   22.85
17          -28.7217      0.1500                         23.23
18           73.4067      2.0000     1.58913     61.25   21.76
19*         152.4390       (d19)                         21.37
20           28.3377      2.1395     1.48749     70.45   19.30
21           60.0491       (d21)                         19.20
22           26.7159      0.8000     2.00069     25.46   18.86
23           15.9019      2.4198                         18.07
24           33.6062      4.3357     1.43700     95.10   18.61
25          -43.9123      1.0000     1.84666     23.78   19.01
26          -49.7258     11.9400                         19.29
27                ∞      4.2000     1.51680     64.20   21.10
28                ∞        (BF)                         21.51
像面               ∞
［非球面データ］
5面           19面
K                0.0000         0.0000
A4           6.67250E-06    1.80640E-05
A6           3.94000E-07    1.45700E-08
A8          -5.68820E-09   -4.54580E-10
A10          5.27790E-11    4.22460E-12
A12         -1.79000E-13   -1.38420E-14
［各種データ］
INF           40倍           0.2m
焦点距離             11.99          11.93          11.77
Fナンバー             1.45           1.45           1.46
全画角2ω            89.01          89.08          89.18
像高Y              10.82          10.82          10.82
レンズ全長            89.00          89.00          89.00
［可変間隔データ］
INF           40倍           0.2m
d0             ∞             462.0399       111.0000
d19              4.3344         3.7201         2.0967
d21              1.5356         2.1499         3.7733
BF               1.0001         1.0001         1.0001
［レンズ群データ］
群            始面         焦点距離
G1              1               -22.18
G2             11                23.48
G3             20               107.69
G4             22              -406.16
【実施例３】
【００８０】
図１５は、本発明の実施例３のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。実施例３のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側より順に第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とからなる。
【００８１】
第１レンズ群Ｇ１は全体で負の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズと、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第２レンズと、物体側に凸面を向け物体側面が所定の非球面形状を有し負の屈折力を有するメニスカスレンズである第３レンズと、両凹形状の負の屈折力を有する第４レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第５レンズとを貼り合わせた接合レンズと、フレアカット絞りと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第６レンズからなる。
【００８２】
第２レンズ群Ｇ２は全体で正の屈折力を有しており、両凸形状の正の屈折力を有する第７レンズと両凹形状の負の屈折力を有する第８レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第９レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１０レンズを貼り合わせた接合レンズと両凸形状の像側面が所定の非球面形状を有し正の屈折力を有する第１１レンズからなる。
【００８３】
第３レンズ群Ｇ３は全体で正の屈折力を有しており、両凸形状の正の屈折力を有する第１２レンズからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際には、かかる第３レンズ群Ｇ３が物体側へ移動する。
【００８４】
第４レンズ群Ｇ４は全体で正の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１３レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第１４レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１５レンズを貼り合わせた接合レンズからなる。
【００８５】
光学フィルターＦは、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されている。
【００８６】
続いて、以下に実施例３に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例3
単位：mm
［面データ］
面番号         r           d          nd          vd       有効径
物面               ∞        (d0)
1          113.0430      4.1354     1.51680     64.20   41.37
2         2368.0954      0.6800                         38.47
3           30.1839      1.4000     1.88100     40.14   27.78
4           13.1854      3.6194                         21.56
5*           24.1607      1.0000     1.58913     61.25   20.88
6           13.7419      5.8900                         18.65
7          -35.8270      1.0000     1.43700     95.10   17.83
8           19.6339      3.6564     1.72342     37.99   16.58
9         -605.2854      1.0000                         15.86
10(フレアカット）       ∞      7.5904                         15.05
11          -14.9408      1.7863     1.58144     40.89   15.92
12          -37.1201      2.4357                         17.57
13(絞り)             ∞      1.0000                         20.37
14           33.6429      5.9235     1.83481     42.72   23.00
15          -40.4250      0.1500                         23.14
16         -115.5691      0.8000     1.51742     52.15   22.62
17          254.3638      0.1500                         22.33
18           38.3139      8.5795     1.43700     95.10   22.00
19          -18.8304      1.0000     1.78472     25.72   20.82
20          -50.3160      0.1500                         21.04
21          136.0747      2.0000     1.80610     40.73   20.70
22*        -140.0900       (d22)                         21.37
23           27.4688      3.3621     1.48749     70.45   19.30
24        -4248.9237       (d24)                         19.20
25           46.7920      0.8000     1.92119     23.96   19.11
26           18.9366      2.7943                         18.61
27           58.8594      4.8752     1.80450     39.63   19.45
28          -23.6068      1.0000     1.92119     23.96   19.85
29          -44.9018     11.9400                         20.38
30                ∞      4.2000     1.51680     64.20   21.35
31                ∞        (BF)                         21.56
像面               ∞
［非球面データ］
5面           22面
K                0.0000         0.0000
A4           8.96590E-06    3.23000E-05
A6           2.00610E-07    3.81760E-08
A8          -2.14200E-09   -7.83440E-10
A10          1.69340E-11    9.13260E-12
A12         -4.90890E-14   -3.50210E-14
［各種データ］
INF           40倍           0.2m
焦点距離             12.05          12.01          11.90
Fナンバー             1.45           1.45           1.46
全画角2ω            88.96          88.94          88.80
像高Y              10.82          10.82          10.82
レンズ全長            89.00          89.00          89.00
［可変間隔データ］
INF           40倍           0.2m
d0                ∞          465.3998       111.0000
d22              3.5820         3.1730         2.0666
d24              1.5000         1.9090         3.0154
BF               1.0000         1.0000         1.0000
［レンズ群データ］
群            始面         焦点距離
G1              1               -11.43
G2             14                19.10
G3             23                56.00
G4             25               280.34
【実施例４】
【００８７】
図２２は、本発明の実施例４のインナーフォーカス光学系のレンズ構成図である。実施例４のインナーフォーカス光学系のレンズは、物体側より順に第１レンズ群Ｇ１と開口絞りＳと第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とからなる。
【００８８】
第１レンズ群Ｇ１は全体で負の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１レンズと、物体側に凸面を向け両側の面が非球面形状を有し負の屈折力を有するメニスカスレンズである第２レンズと、両凹形状の負の屈折力を有する第３レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第４レンズとを貼り合わせた接合レンズと、フレアカット絞りと、物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第５レンズからなる。
【００８９】
第２レンズ群Ｇ２は全体で正の屈折力を有しており、両凸形状の正の屈折力を有する第６レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第７レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第８レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第９レンズを貼り合わせた接合レンズと両凸形状の両側の面が所定の非球面形状を有し正の屈折力を有する第１０レンズからなる。
【００９０】
第３レンズ群Ｇ３は全体で正の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた正の屈折力を有するメニスカスレンズである第１１レンズからなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第３レンズ群Ｇ３が物体側へ移動する。
【００９１】
第４レンズ群Ｇ４は全体で正の屈折力を有しており、物体側に凸面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１２レンズと両凸形状の正の屈折力を有する第１３レンズと物体側に凹面を向けた負の屈折力を有するメニスカスレンズである第１４レンズを貼り合わせた接合レンズからなる。
【００９２】
光学フィルターＦは、第４レンズ群Ｇ４と像面Ｉとの間に配置されている。
【００９３】
続いて、以下に実施例４に係るインナーフォーカス光学系の諸元値を示す。
数値実施例4
単位：mm
［面データ］
面番号          r           d          nd          vd       有効径
物面               ∞        (d0)
1            22.4000      1.4000     1.83481     42.72   29.09
2            11.9483      5.9528                         22.28
3*            71.5338      1.0000     1.58913     61.25   21.92
4*            20.2853      6.4145                         20.22
5           -27.3186      1.0000     1.43700     95.10   19.68
6            41.3760      3.9432     1.83400     37.34   19.33
7           -44.4097      3.0000                         19.03
8(フレアカット)          ∞      9.1194                         16.00
9           -18.5186      0.8000     1.64769     33.84   17.46
10          -103.0858      1.5650                         18.96
11(絞り)              ∞      1.0000                         20.72
12            48.5441      5.7538     1.83481     42.72   22.90
13           -32.6953      0.2747                         23.37
14           -58.8269      0.8000     1.68893     31.16   23.05
15          -210.7172      0.1500                         23.08
16            29.5162      7.8199     1.43700     95.10   22.96
17           -24.4969      1.0000     1.90366     31.32   22.17
18           -45.8841      0.1500                         22.30
19*          114.4648      2.0000     1.80610     40.73   21.27
20*         -202.0938       (d20)                         20.57
21            33.1961      2.4758     1.48749     70.45   19.25
22           167.6130       (d22)                         19.22
23            34.1963      0.8000     1.76182     26.61   19.36
24            18.1952      2.5060                         18.88
25            46.6287      5.8487     1.49700     81.61   19.38
26           -19.7201      1.0000     1.76182     26.61   19.84
27           -29.6305     12.2548                         20.48
28                 ∞      4.2000     1.51680     64.20   21.38
29                 ∞        (BF)                         21.55
像面                ∞
［非球面データ］
3面            4面           19面           20面
K                0.0000         0.0000         0.0000         0.0000
A4           2.06170E-04    2.02640E-04    5.11710E-05    7.87070E-05
A6          -2.10200E-06   -2.30430E-06    1.41820E-07    1.71350E-07
A8           1.81350E-08    1.84170E-08    1.35440E-09    1.50510E-09
A10         -8.34500E-11   -7.90670E-11   -1.01440E-11   -6.07450E-12
A12          1.57290E-13    0.00000E+00    0.00000E+00   -3.48990E-14
［各種データ］
INF           40倍           0.2m
焦点距離             11.96          11.92          11.82
Fナンバー             1.45           1.45           1.46
全画角2ω            89.71          89.66          89.41
像高Y              10.82          10.82          10.82
レンズ全長            89.00          89.00          89.00
［可変間隔データ］
INF           40倍           0.2m
d0             ∞             462.9999       111.0000
d20              4.2713         3.6856         2.0965
d22              1.5000         2.0857         3.6748
BF               1.0002         1.0002         1.0002
［レンズ群データ］
群            始面         焦点距離
G1              1               -10.87
G2             12                18.58
G3             21                84.40
G4             23               186.60
【００９４】
［条件式対応値］
条件式／実施例                    実施例1  実施例2  実施例3  実施例4
(1)−２．８＜ｆ１／ｆ＜−０．６           -1.08    -1.85    -0.95    -0.91
(2)３．１＜ｆ３／ｆ＜１３．５              5.96     8.98     4.65     7.06
(3)−２．５＜ｆ２／ｆ１＜−０．７         -1.57    -1.06    -1.67    -1.71
(4)−７．０＜ＦｃＥｎｔｐ／ｈ＜−２．７   -3.88    -4.69    -3.48    -3.70
(5)−０．０５＜ｆ／ｆ４＜０．１０          0.03    -0.03     0.04     0.06
(6) １０＜νｐ−νｎ＜８０                46.98    70.48    15.67    55.00
【符号の説明】
【００９５】
Ｇ１    第１レンズ群Ｇ１
Ｇ２    第２レンズ群Ｇ２
Ｇ３    第３レンズ群Ｇ３
Ｇ４    第４レンズ群Ｇ４
Ｓ      開口絞り
ＦＳ    フレアカット絞り
Ｆ      光学フィルター
Ｉ      像面
【図１】
0006680014.tif 000003
【図２】
0006680014.tif 000004
【図３】
0006680014.tif 000005
【図４】
0006680014.tif 000006
【図５】
0006680014.tif 000007
【図６】
0006680014.tif 000008
【図７】
0006680014.tif 000009
【図８】
0006680014.tif 000010
【図９】
0006680014.tif 000011
【図１０】
0006680014.tif 000012
【図１１】
0006680014.tif 000013
【図１２】
0006680014.tif 000014
【図１３】
0006680014.tif 000015
【図１４】
0006680014.tif 000016
【図１５】
0006680014.tif 000017
【図１６】
0006680014.tif 000018
【図１７】
0006680014.tif 000019
【図１８】
0006680014.tif 000020
【図１９】
0006680014.tif 000021
【図２０】
0006680014.tif 000022
【図２１】
0006680014.tif 000023
【図２２】
0006680014.tif 000024
【図２３】
0006680014.tif 000025
【図２４】
0006680014.tif 000026
【図２５】
0006680014.tif 000027
【図２６】
0006680014.tif 000028
【図２７】
0006680014.tif 000029
【図２８】
0006680014.tif 000030