(57)【要約】【課題】少ない数のレンズでフォーカシングを行い、且つ高い結像性能を有するインナーフォーカス方式の光学系、該光学系を備えた撮像装置、該光学系の製造方法を提供すること。【解決手段】光軸に沿って物体側から順に、第１負レンズと、第２負レンズと、正レンズとを有し、正レンズを光軸方向へ移動させることによって無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行い、次の条件式を満足することを特徴とする光学系。    ０．０１  ＜  （−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３  ＜  １．００  ただし、  Ｆｌｎ：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離  Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離【選択図】図１
2016038547.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを有し、
前記第３レンズを光軸方向へ移動させることによって無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行い、
次の条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．０１  ＜  （−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３  ＜  １．００
ただし、
Ｆｌｎ：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【請求項２】
前記第３レンズよりも像側に配置された全てのレンズの合成焦点距離をＦｂとしたとき、次の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。
１．０  ＜  Ｆｌ３／Ｆｂ  ＜  １０．０
ただし、
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【請求項３】
前記第３レンズの像側に配置された前記全てのレンズのうち、前記第３レンズの像側に隣接して配置されたレンズは、物体側の面が凹面であることを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
【請求項４】
前記第１レンズと前記第２レンズとは、少なくとも１面の非球面を含むことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の光学系。
【請求項５】
次の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。
０．５  ＜  −Ｒｌ４／Ｆｌ３  ＜２．５
ただし、
Ｒｌ４：前記第３レンズの像側に隣接して配置されたレンズの物体側の面の曲率半径
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【請求項６】
請求項１から５の何れか一項に記載の光学系を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを有する光学系の製造方法であって、
前記第３レンズを光軸方向へ移動させることによって無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行うように構成し、
次の条件式を満足するように構成することを特徴とする光学系の製造方法。
０．０１  ＜  （−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３  ＜  １．００
ただし、
Ｆｌｎ：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、写真用カメラや電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適したインナーフォーカス方式の光学系と、該光学系を備えた撮像装置、および該光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、写真用カメラやビデオカメラ等で、インナーフォーカス方式の光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２５２１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のインナーフォーカス方式の光学系は、フォーカシングを複数のレンズで行っており、オートフォーカスの高速化やコストの面で不利であるという問題がある。
【０００５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、少ない数のレンズでフォーカシングを行い、且つ高い結像性能を有するインナーフォーカス方式の光学系、該光学系を備えた撮像装置、該光学系の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを有し、前記第３レンズを光軸方向へ移動させることによって無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行い、次の条件式を満足することを特徴とする。
０．０１  ＜  （−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３  ＜  １．００
ただし、
Ｆｌｎ：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【０００７】
また、本発明に係る撮像装置は、上記光学系を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを有する光学系の製造方法であって、前記第３レンズを光軸方向へ移動させることによって無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行うように構成し、次の条件式を満足するように構成することを特徴とする。
０．０１  ＜  （−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３  ＜  １．００
ただし、
Ｆｌｎ：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、少ない数のレンズでフォーカシングを行い、且つ高い結像性能を有するインナーフォーカス方式の光学系、該光学系を備えた撮像装置、該光学系の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。
【図２】第１実施例に係る光学系の諸収差図であり、（ａ）は無限遠物体合焦時を示し、（ｂ）は近距離物体合焦時を示している。
【図３】第２実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。
【図４】第２実施例に係る光学系の諸収差図であり、（ａ）は無限遠物体合焦時を示し、（ｂ）は近距離物体合焦時を示している。
【図５】第３実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。
【図６】第３実施例に係る光学系の諸収差図であり、（ａ）は無限遠物体合焦時を示し、（ｂ）は近距離物体合焦時を示している。
【図７】第４実施例に係る光学系の構成を示す断面図である。
【図８】第４実施例に係る光学系の諸収差図であり、（ａ）は無限遠物体合焦時を示し、（ｂ）は近距離物体合焦時を示している。
【図９】本発明に係る光学系を備えた撮像装置の断面図である。
【図１０】本発明に係る光学系の製造方法の概略を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る光学系、撮像装置、および光学系の製造方法について説明する。まず、本発明の実施形態に係る光学系から説明する。
【００１２】
本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを有し、前記第３レンズを光軸方向へ移動させることによって無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行い、次の条件式（１）を満足している。
（１）０．０１  ＜  （−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３  ＜  １．００
ただし、
Ｆｌｎ：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【００１３】
条件式（１）は、負の屈折力を有する前記第１レンズと負の屈折力を有する前記第２レンズと正の屈折力を有する前記第３レンズとの適切なパワー配置を規定する条件式である。
【００１４】
従来、光軸に沿って物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズの３枚のレンズが配置された光学系は多くあった。しかし、このような構成を有する光学系において、物体側から３枚目の正レンズでフォーカシングを行おうとすると、物体側の２枚の負レンズのパワーと該３枚目の正レンズのパワーとの関係により、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態まで高い光学性能を確保することが困難であった。本発明に係る光学系は、条件式（１）を満足することにより、負の屈折力を有する前記第１レンズおよび前記第２レンズと、正の屈折力を有する前記第３レンズとの適切なパワー配置を実現している。
【００１５】
本発明に係る光学系は、このような構成により、少ないレンズ枚数、すなわち正の屈折力を有する前記第３レンズのみでのインナーフォーカス方式を実現している。その結果、フォーカシングの高速化を実現し、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態まで高い結像性能を実現することができる。さらに、オートフォーカス機構を小型化することができるので、コスト面で有利である。
【００１６】
条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、前記第１レンズおよび前記第２レンズのパワーが弱くなる。すなわち正の屈折力を有する前記第３レンズのパワーが強くなる。その結果、収差補正のバランスが崩れてしまい、好ましくない。特に、像面湾曲およびコマ収差に悪影響を及ぼしてしまい、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を０．８５にすることが好ましい。
【００１７】
条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、前記第１レンズおよび前記第２レンズのパワーが強くなる。すなわち正の屈折力を有する前記第３レンズのパワーが弱くなる。その結果、収差補正のバランスが崩れてしまい、好ましくない。特に、像面湾曲およびコマ収差に悪影響を及ぼしてしまい、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．３０にすることが好ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を０．６０にすることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る光学系は、前記第３レンズよりも像側に配置された全てのレンズの合成焦点距離をＦｂとしたとき、次の条件式（２）を満足することが好ましい。
（２）１．０  ＜  Ｆｌ３／Ｆｂ  ＜  １０．０
ただし、
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【００１９】
条件式（２）は、前記第３レンズと、該第３レンズよりも像側に配置された全てのレンズとの適切なパワー配置を規定する条件式である。条件式（２）を満足することにより、前記第３レンズによるインナーフォーカス方式を実現し、かつ無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態までの収差変動、特に球面収差、像面湾曲、コマ収差を良好に補正することができる。
【００２０】
条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、前記第３レンズのパワーが強くなる。すなわち該第３レンズよりも像側に配置された全てのレンズの全体のパワーが弱くなる。その結果、収差補正のバランスが崩れてしまい、好ましくない。特に、球面収差およびコマ収差に悪影響を及ぼしてしまい、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を６．００にすることが好ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の上限値を４．００にすることが好ましい。
【００２１】
条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、前記第３レンズのパワーが弱くなる。すなわち該第３レンズよりも像側に配置された全てのレンズの全体のパワーが強くなる。その結果、収差補正のバランスが崩れてしまい、好ましくない。特に、球面収差およびコマ収差に悪影響を及ぼしてしまい好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を１．２０にすることが好ましい。
【００２２】
また、本発明に係る光学系は、前記第３レンズの像側に配置された前記全てのレンズのうち、前記第３レンズの像側に隣接して配置されたレンズは、物体側の面が凹面であることが好ましい。
このような構成とすることにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態までの収差変動、特に下光線コマ収差および像面湾曲を良好に補正することができる。
【００２３】
また、本発明に係る光学系は、前記第１レンズと前記第２レンズとは、少なくとも１面の非球面を含むことが好ましい。
このような構成とすることにより、像面湾曲を良好に補正することができる。
【００２４】
また、本発明に係る光学系は、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３）０．５  ＜  −Ｒｌ４／Ｆｌ３  ＜  ２．５
ただし、
Ｒｌ４：前記第３レンズの像側に隣接して配置されたレンズの物体側の面の曲率半径
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【００２５】
条件式（３）は、前記第３レンズの像側に隣接して配置されたレンズの物体側の面と、前記第３レンズとの適切なパワー配置を規定する条件式である。条件式（３）を満足することにより、高い結像性能を有する光学系を実現することができる。特に、コマ収差について、前記第３レンズと、該第３レンズの像側に隣接して配置されたレンズとが互いに逆方向の収差を発生させ、打消し合うことにより、良好に補正することができる。
【００２６】
条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、前記第３レンズの像側に隣接して配置されたレンズの物体側の面のパワーが弱くなりすぎて、コマ収差を補正しきれなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を２．０にすることが好ましい。
【００２７】
条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、前記第３レンズの像側に隣接して配置されたレンズの物体側の面のパワーが強くなりすぎて、コマ収差が補正過剰になってしまい、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を１．０にすることが好ましい。
【００２８】
また、本発明に係る撮像装置は、上述した構成の光学系を備えていることを特徴とする。これにより、少ない数のレンズでフォーカシングを行い、且つ高い結像性能を有するインナーフォーカス方式の光学系を備えた撮像装置を実現することができる。
【００２９】
また、本発明に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを有する光学系の製造方法であって、前記第３レンズを光軸方向へ移動させることによって無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行うように構成し、次の条件式（１）を満足するように構成することを特徴とする。
（１）０．０１  ＜  （−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３  ＜  １．００
ただし、
Ｆｌｎ：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【００３０】
斯かる光学系の製造方法により、少ない数のレンズでフォーカシングを行い、且つ高い結像性能を有するインナーフォーカス方式の光学系を製造することができる。
【００３１】
（数値実施例）
以下、本発明の数値実施例に係る光学系を添付図面に基づいて説明する。
【００３２】
（第１実施例）
図１は、第１実施例に係る光学系ＯＳ１の構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施例に係る光学系ＯＳ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、両凸レンズＬ３と、両凹レンズＬ４と両凸レンズＬ５との接合レンズと、開口絞りＳと、両凹レンズＬ６と両凸レンズＬ７との接合レンズと、両凸レンズＬ８と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ９と、フィルタ群ＦＬとから構成されている。
【００３３】
フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成され、像面Ｉの近傍に配置されている。
【００３４】
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。また、開口絞りＳは、両凹レンズＬ４と両凸レンズＬ５との接合レンズと、両凹レンズＬ６と両凸レンズＬ７との接合レンズとの間に配置され、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【００３５】
本実施例に係る光学系ＯＳ１は、両凸レンズＬ３を像側に移動することにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングを行っている。
【００３６】
以下の表１に、本発明の第１実施例に係る光学系ＯＳ１の諸元値を掲げる。
表１中の［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、（絞りＳ）は開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示し、空気の屈折率ｄ＝1.00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
【００３７】
［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の円錐係数と非球面係数を示す。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｙ2／ｒ2）｝1／2］＋Ａ４ｙ4＋Ａ６ｙ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｙ10
ここで、光軸に垂直な方向の高さをｙ、高さｙにおける光軸方向の変位量をＸ（ｙ）、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒ、円錐係数をκ、ｎ次の非球面係数をＡｎとする。２次の非球面係数Ａ２は０（零）であり、記載を省略している。また、「Ｅ−ｎ」は「×１０−ｎ」を示し、例えば、「１．２３４Ｅ−０５」は、「１．２３４×１０−5」を示す。
【００３８】
［各種データ］において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）、Ｙは像高、空気換算ＢＦは空気換算バックフォーカス、ＴＬは光学系全長を示している。なお、これらの値は無限遠物体合焦時のものである。ここで、空気換算ＢＦは第２レンズ群Ｇ２中の最も像側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離を、屈折力のないフィルタ等の光学ブロックを光路中から除去した状態で測ったときの値であり、光学系全長ＴＬは最も物体側のレンズ面から像面Ｉまでの光軸上の距離である。
【００３９】
［可変間隔データ］において、ｄｉ（ｉは整数）は第ｉ面と第（ｉ＋１）面との面間隔をそれぞれ示す。また、βは撮影倍率、ｄ０は物体から最も物体側のレンズ面までの距離をそれぞれ示す。
【００４０】
［条件式対応値］には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
【００４１】
ここで、表１に記載されている焦点距離ｆや曲率半径ｒ、およびその他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
【００４２】
（表１）第１実施例
［面データ］
面番号          ｒ           ｄ        ｎｄ        νｄ
物面          ∞
1)        101.2441     1.0000     1.589130     61.22
2)         39.1364     1.2000
3)        311.1684     1.0000     1.589130     61.25
＊4)          8.7351     d4
5)         16.0653     3.2066     1.804400     39.61
6)       -223.4510     d6
7)        -19.4983     3.5070     1.517420     52.20
8)         10.6341     3.6578     1.806100     40.97
9)        -31.8028     2.0000
10)         (絞りＳ)    2.4516
11)         -6.4201     1.2486     1.846660     23.80
12)         21.9419     2.0714     1.801387     45.45
＊13)        -12.7997     0.1000
14)        419.3453     2.8863     1.804000     46.60
15)        -10.8000     0.1000
16)        -15.8017     2.0193     1.744000     44.80
17)        -10.5061    10.4920
18)          0.0000     0.5000     1.516800     63.88
19)          0.0000     1.1100
20)          0.0000     1.5900     1.516800     63.88
21)          0.0000     0.3000
22)          0.0000     0.7000     1.516800     63.88
23)          0.0000     0.7000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：4
κ  = 0.0725
A4 ＝ 3.28678E-06
A6 ＝ 1.87095E-07
A8 ＝-1.22411E-09
A10＝ 0.00000E+00
面番号：13
κ  =-9.0000
A4 ＝-2.23534E-04
A6 ＝ 1.50254E-05
A8 ＝-1.42033E-07
A10＝ 0.00000E+00
［各種データ］
ｆ        9.14
ＦＮＯ      1.82
２ω      83.72
Ｙ        7.12
空気換算ＢＦ  14.44
ＴＬ      47.00
［可変間隔データ］
無限遠合焦    近距離合焦
ｆ又はβ     9.14         -0.07830
ｄ 0        ∞         102.9999
ｄ 4       1.70000       3.23264
ｄ 6       3.45902       1.92638
［各条件式対応値］
（１）（−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３＝0.70644
（２）Ｆｌ３／Ｆｂ＝1.63136
（３）−Ｒｌ４／Ｆｌ３＝1.04
【００４３】
図２は、第１実施例に係る光学系ＯＳ１の諸収差図であり、（ａ）は無限遠物体合焦時を示し、（ｂ）は近距離物体合焦時を示している。
【００４４】
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは半画角（単位：「°」）を、ＮＡは開口数を、ＨＯは物体高をそれぞれ示している。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高または物体高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各半画角または各物体高の値を示す。またｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。また、コマ収差図において、実線はｄ線およびｇ線に対するメリディオナルコマ収差を表している。なお、以降の実施例においても同様の記号を使用し、以降の説明を省略する。
【００４５】
各収差図より第１実施例に係る光学系ＯＳ１は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。
【００４６】
（第２実施例）
図３は、第２実施例に係る光学系ＯＳ２の構成を示す断面図である。
図３に示すように、本実施例に係る光学系ＯＳ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、両凹レンズＬ４と両凸レンズＬ５との接合レンズと、開口絞りＳと、両凹レンズＬ６と両凸レンズＬ７との接合レンズと、両凸レンズＬ８と、フィルタ群ＦＬとから構成されている。
【００４７】
フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成され、像面Ｉの近傍に配置されている。
【００４８】
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。また、開口絞りＳは、両凹レンズＬ４と両凸レンズＬ５との接合レンズと、両凹レンズＬ６と両凸レンズＬ７との接合レンズとの間に配置され、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【００４９】
本実施例に係る光学系ＯＳ２は、正メニスカスレンズＬ３を像側に移動することにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングを行っている。
【００５０】
以下の表２に、本発明の第２実施例に係る光学系ＯＳ２の諸元値を掲げる。
【００５１】
（表２）第２実施例
［面データ］
面番号          ｒ           ｄ        ｎｄ        νｄ
物面          ∞
1)         88.5209     1.0000     1.589130     61.22
2)         14.8693     1.2000
3)         22.3119     1.0000     1.589130     61.25
＊4)          9.4389     d4
5)         15.2033     2.8846     1.804400     39.61
6)        148.4190     d6
7)        -19.2041     4.8416     1.517420     52.20
8)          9.5688     1.9319     1.806100     40.97
9)        -32.1367     2.0000
10)         (絞りＳ)    2.3913
11)         -6.1168     1.0000     1.846660     23.80
12)         29.9021     1.9924     1.801387     45.45
＊13)        -11.0889     0.1000
14)        239.7756     3.7697     1.788000     47.35
15)         -8.6763    10.5877
16)          0.0000     0.5000     1.516800     63.88
17)          0.0000     1.1100
18)          0.0000     1.5900     1.516800     63.88
19)          0.0000     0.3000
20)          0.0000     0.7000     1.516800     63.88
21)          0.0000     0.7000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：4
κ  = 0.0937
A4 ＝ 9.74742E-06
A6 ＝ 3.59466E-07
A8 ＝-3.80516E-09
A10＝ 0.00000E+00
面番号：13
κ  =-9.0000
A4 ＝-4.99749E-04
A6 ＝ 2.63237E-05
A8 ＝-2.53614E-07
A10＝ 0.00000E+00
［各種データ］
ｆ        9.14
ＦＮＯ      1.85
２ω      83.72
Ｙ        7.11
空気換算ＢＦ  14.54
ＴＬ      45.00
［可変間隔データ］
無限遠合焦    近距離合焦
ｆ又はβ     9.14         -0.07688
ｄ 0        ∞         105.0031
ｄ 4       1.70000       3.45389
ｄ 6       3.69755       1.94367
［各条件式対応値］
（１）（−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３＝0.68214
（２）Ｆｌ３／Ｆｂ＝1.82270
（３）−Ｒｌ４／Ｆｌ３＝0.92
【００５２】
図４は、第２実施例に係る光学系ＯＳ２の諸収差図であり、（ａ）は無限遠物体合焦時を示し、（ｂ）は近距離物体合焦時を示している。
【００５３】
各収差図より第２実施例に係る光学系ＯＳ２は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。
【００５４】
（第３実施例）
図５は、第３実施例に係る光学系ＯＳ３の構成を示す断面図である。
図５に示すように、本実施例に係る光学系ＯＳ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３と、両凹レンズＬ４と、両凸レンズＬ５と、開口絞りＳと、両凹レンズＬ６と両凸レンズＬ７との接合レンズと、両凸レンズＬ８と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ９と、フィルタ群ＦＬとから構成されている。
【００５５】
フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成され、像面Ｉの近傍に配置されている。
【００５６】
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。また、開口絞りＳは、両凸レンズＬ５と、両凹レンズＬ６と両凸レンズＬ７との接合レンズとの間に配置され、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【００５７】
本実施例に係る光学系ＯＳ３は、正メニスカスレンズＬ３を像側に移動することにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングを行っている。
【００５８】
以下の表３に、本発明の第３実施例に係る光学系ＯＳ３の諸元値を掲げる。
【００５９】
（表３）第３実施例
［面データ］
面番号          ｒ           ｄ        ｎｄ        νｄ
物面          ∞
1)         53.5074     1.0000     1.589130     61.22
2)         29.9726     1.2000
3)         77.6401     1.0000     1.589130     61.25
＊4)          9.1881     d4
5)         16.0459     2.9381     1.804400     39.61
6)        124.0713     d6
7)        -21.8117     1.0000     1.517420     52.20
8)          9.1216     1.3202
9)         10.1816     5.2751     1.806100     40.97
10)        -31.8028     2.0000
11)         (絞りＳ)    2.5000
12)         -6.6169     1.0000     1.846660     23.80
13)         20.2588     2.0050     1.801387     45.45
＊14)        -13.7433     0.2160
15)        174.1895     2.8771     1.804000     46.60
16)        -10.8821     0.1000
17)        -17.8424     1.8649     1.744000     44.80
18)        -11.4320     9.6420
19)          0.0000     0.5000     1.516800     63.88
20)          0.0000     1.1100
21)          0.0000     1.5900     1.516800     63.88
22)          0.0000     0.3000
23)          0.0000     0.7000     1.516800     63.88
24)          0.0000     1.1817
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：4
κ  = 0.1405
A4 ＝ 1.88312E-05
A6 ＝ 1.01527E-07
A8 ＝ 4.08243E-10
A10＝ 0.00000E+00
面番号：14
κ  =-9.0000
A4 ＝-1.09296E-04
A6 ＝ 1.18489E-05
A8 ＝-1.03123E-07
A10＝ 0.00000E+00
［各種データ］
ｆ        9.14001
ＦＮＯ      1.84806
２ω      95.44
Ｙ        7.13
空気換算ＢＦ  14.07
ＴＬ      47.00
［可変間隔データ］
無限遠合焦    近距離合焦
ｆ又はβ     9.14         -0.07749
ｄ 0        ∞         103.0005
ｄ 4       1.70000       3.77778
ｄ 6       3.97953       1.90176
［各条件式対応値］
（１）（−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３＝0.67692
（２）Ｆｌ３／Ｆｂ＝2.00614
（３）−Ｒｌ４／Ｆｌ３＝0.96
【００６０】
図６は、第３実施例に係る光学系ＯＳ３の諸収差図であり、（ａ）は無限遠物体合焦時を示し、（ｂ）は近距離物体合焦時を示している。
【００６１】
各収差図より第３実施例に係る光学系ＯＳ３は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。
【００６２】
（第４実施例）
図７は、第４実施例に係る光学系ＯＳ４の構成を示す断面図である。
図７に示すように、本実施例に係る光学系ＯＳ４は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２と、両凸レンズＬ３と、両凹レンズＬ４と両凸レンズＬ５との接合レンズと、開口絞りＳと、両凹レンズＬ６と、両凸レンズＬ７と、両凸レンズＬ８と、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ９と、フィルタ群ＦＬとから構成されている。
【００６３】
フィルタ群ＦＬは、ローパスフィルタや赤外カットフィルタ等から構成され、像面Ｉの近傍に配置されている。
【００６４】
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。また、開口絞りＳは、両凹レンズＬ４と両凸レンズＬ５との接合レンズと、両凹レンズＬ６との間に配置され、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングに際して、像面Ｉに対して固定である。
【００６５】
本実施例に係る光学系ＯＳ４は、両凸レンズＬ３を像側に移動することにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態へのフォーカシングを行っている。
【００６６】
以下の表４に、本発明の第４実施例に係る光学系ＯＳ４の諸元値を掲げる。
【００６７】
（表４）第４実施例
［面データ］
面番号          ｒ           ｄ        ｎｄ        νｄ
物面          ∞
1)        180.0000     1.0000     1.589130     61.22
2)          8.8203     3.0000
3)         17.5000     2.0229     1.589130     61.25
＊4)         10.9560     d4
5)         16.4302     3.2000     1.804400     39.61
6)        -59.5811     d6
7)        -16.5267     2.5949     1.517420     52.20
8)         14.1480     4.8525     1.806100     40.97
9)        -22.2235     1.5000
10)         (絞りＳ)    2.0000
11)         -6.8239     1.0000     1.846660     23.80
12)         31.8940     0.1000
13)         20.0186     2.3510     1.801387     45.45
14)        -10.8864     0.7678
15)        199.5156     1.5687     1.804000     46.60
＊16)        -19.1412     0.8111
17)        -12.8878     1.5664     1.744000     44.80
18)         -9.8937    10.3781
19)          0.0000     0.5000     1.516800     63.88
20)          0.0000     1.1100
21)          0.0000     1.5900     1.516800     63.88
22)          0.0000     0.3000
23)          0.0000     0.7000     1.516800     63.88
24)          0.0000     0.7000
像面          ∞
［非球面データ］
面番号：4
κ  =-0.1428
A4 ＝-7.70305E-05
A6 ＝-4.83746E-07
A8 ＝-1.75128E-08
A10＝ 0.00000E+00
面番号：16
κ  =11.0000
A4 ＝ 4.30389E-04
A6 ＝ 1.61573E-06
A8 ＝ 2.39603E-07
A10＝ 0.00000E+00
［各種データ］
ｆ        9.13983
ＦＮＯ      1.85240
２ω      83.73
Ｙ        7.13
空気換算ＢＦ  14.33
ＴＬ      48.00
［可変間隔データ］  
無限遠合焦    近距離合焦
ｆ又はβ     9.14         -0.07945
ｄ 0        ∞         102.0000
ｄ 4       1.70000       2.79940
ｄ 6       2.68646       1.58706
［各条件式対応値］
（１）（−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３＝0.68961
（２）Ｆｌ３／Ｆｂ＝1.26185
（３）−Ｒｌ４／Ｆｌ３＝1.01
【００６８】
図８は、第４実施例に係る光学系ＯＳ４の諸収差図であり、（ａ）は無限遠物体合焦時を示し、（ｂ）は近距離物体合焦時を示している。
【００６９】
各収差図より第４実施例に係る光学系ＯＳ４は、諸収差が良好に補正され、優れた光学性能を有していることがわかる。なお、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本発明の光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
【００７０】
本発明に係る光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、手ぶれ等によって生じる像ぶれを補正する構成とすることができる。特に、本発明に係る光学系では、フォーカスレンズよりも像側に配置されたレンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。なお、レンズ群とは、空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
【００７１】
また、本発明に係る光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。
【００７２】
また、本発明に係る光学系において、開口絞りは全系の中央近傍に配置されているが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
【００７３】
また、本発明に係る光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
【００７４】
次に、本発明に係る光学系を備えた撮像装置について説明する。
【００７５】
図９は、本発明に係る光学系を備えたカメラの構成を示す図である。カメラ１は、図９に示すように、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る光学系ＯＳ１を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示の光学ローパスフィルタを介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられた電子ビューファインダ４に表示される。これにより撮影者は、電子ビューファインダ４を介して被写体を観察することができる。
【００７６】
撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
【００７７】
ここで、カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る光学系ＯＳ１は、少ない数のレンズでフォーカシングを行い、且つ高い結像性能を有するインナーフォーカス方式の光学系である。したがって、カメラ１は、少ない数のレンズでフォーカシングを行い、且つ高い結像性能を有する光学系を備えた撮像装置を実現することができる。
【００７８】
なお、上記第２実施例、第３実施例、または第４実施例に係る光学系ＯＳ２、ＯＳ３、ＯＳ４の何れかを撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る撮影レンズを搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。
【００７９】
次に、本発明に係る光学系の製造方法について説明する。図１０は、本発明に係る光学系の製造方法の概略を示す図である。
【００８０】
本発明に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、負の屈折力を有する第２レンズと、正の屈折力を有する第３レンズとを有する光学系の製造方法であって、図１０に示すように、以下の各ステップＳ１、Ｓ２を含むものである。
ステップＳ１：第３レンズを光軸方向へ移動させることによって無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングを行うように構成する。
ステップＳ２：次の条件式（１）を満足するように構成する。
（１）０．０１  ＜  （−Ｆｌｎ）／Ｆｌ３  ＜  １．００
ただし、
Ｆｌｎ：前記第１レンズと前記第２レンズとの合成焦点距離
Ｆｌ３：前記第３レンズの焦点距離
【００８１】
斯かる本発明に係る光学系の製造方法によれば、少ない数のレンズでフォーカシングを行い、且つ高い結像性能を有するインナーフォーカス方式の光学系を製造することができる。
【符号の説明】
【００８２】
ＯＳ１、ＯＳ２、ＯＳ３、ＯＳ４  撮影レンズ
Ｓ  開口絞り
Ｉ  像面
１  カメラ
２  撮影レンズ
３  撮影部
４  電子ビューファインダ
【図１】
2016038547.tif 000003
【図２】
2016038547.tif 000004
【図３】
2016038547.tif 000005
【図４】
2016038547.tif 000006
【図５】
2016038547.tif 000007
【図６】
2016038547.tif 000008
【図７】
2016038547.tif 000009
【図８】
2016038547.tif 000010
【図９】
2016038547.tif 000011
【図１０】
2016038547.tif 000012