光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法
【課題】小型で、構成枚数が少なく、高性能で、コマ収差、特にサジタルコマ収差、球面収差の少ない光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法を提供する。
【解決手段】一眼レフカメラ１等に搭載される光学系ＯＳは、光軸に沿って物体側から順に、前群ＧＦと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有し、前群ＧＦは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰと、正レンズＬ１２と負レンズＬ１３とが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分ＬＦＮ１と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２と、を有し、後群ＧＲは、物体側から順に、負レンズＬ２１と正レンズＬ２２とが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮと、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１と、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２と、を有する。
【解決手段】一眼レフカメラ１等に搭載される光学系ＯＳは、光軸に沿って物体側から順に、前群ＧＦと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有し、前群ＧＦは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰと、正レンズＬ１２と負レンズＬ１３とが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分ＬＦＮ１と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２と、を有し、後群ＧＲは、物体側から順に、負レンズＬ２１と正レンズＬ２２とが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮと、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１と、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２と、を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所謂変形ガウス型レンズは多数提案されている（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２００９−２５１３９８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、従来のガウス型レンズはコマ収差の補正が不十分で、特にサジタルコマ収差の改善は困難であった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、小型で、構成枚数が少なく、高性能で、コマ収差、特にサジタルコマ収差、球面収差の少ない光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に、前群と、正の屈折力を有する後群と、を有し、前群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分と、正レンズと負レンズとが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分と、を有し、後群は、物体側から順に、負レンズと正レンズとが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分と、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分と、正の屈折力を有する第３レンズ成分と、を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．０ ＜ ｆＲ／｜ｆＦ｜ ＜１．０
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００
但し、
ｆＦ：前群の焦点距離
ｆＲ：後群の焦点距離
ｆＦＮ１：前群中の第２レンズ成分の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【０００７】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．２０ ＜ （−ｆＦＮ２）／ｆ０ ＜ １５．００
但し、
ｆＦＮ２：前群中の第３レンズ成分の焦点距離
【０００８】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
−２．００ ＜ （ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１） ＜ −０．００
但し、
ｒｐ１：後群中の第２レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
ｒｐ２：後群中の第２レンズ成分の最も像側の面の曲率半径
【０００９】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．００ ＜ ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ ＜ ０．３５
但し、
ｎＲＮＰ：後群中の第１レンズ成分中の正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＮＮ：後群中の第１レンズ成分中の負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
【００１０】
また、このような光学系において、後群中の第２レンズ成分は、正レンズと負レンズとが接合された接合レンズであって、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．００ ＜ ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ ＜ ０．３５
但し、
ｎＲＰＰ：後群中の第２レンズ成分の正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＰＮ：後群中の第２レンズ成分の負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
【００１１】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．００ ＜ ｆＲＰ／ｆ０ ＜ １２．００
但し、
ｆＲＰ：後群中の第２レンズ成分の焦点距離
【００１２】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．１ ＜ ｆＲＰ２／ｆ０ ＜ ３．０
但し、
ｆＲＰ２：後群中の第３レンズ成分の焦点距離
【００１３】
また、このような光学系において、前群は、少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。
【００１４】
また、このような光学系において、後群は、少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。
【００１５】
また、このような光学系において、後群中の第３レンズ成分は、物体側に凸面を向けた正レンズであることが好ましい。
【００１６】
また、このような光学系は、前群と後群との間に開口絞りを有することが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る撮像装置は、上述の光学系のいずれかを有することを特徴とする。
【００１８】
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、前群と、正の屈折力を有する後群と、を有する光学系の製造方法であって、前群として、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分と、正レンズと負レンズとが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分と、を配置し、後群として、物体側から順に、負レンズと正レンズとが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分と、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分と、正の屈折力を有する第３レンズ成分と、を配置し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．０ ＜ ｆＲ ／ ｜ｆＦ｜ ＜１．０
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００
但し、
ｆＦ：前群の焦点距離
ｆＲ：後群の焦点距離
ｆＦＮ１：前群中の第２レンズ成分の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、小型で、構成枚数が少なく、高性能で、コマ収差、特にサジタルコマ収差、球面収差の少ない光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、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】
【００２０】
【図１】第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ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無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図３】第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ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無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図５】第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ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無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図７】光学系を搭載する一眼レフカメラの断面図を示す。
【図８】光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る光学系ＯＳは、光軸に沿って物体側から順に、前群ＧＦと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有して構成される。また、前群ＧＦは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰと、正レンズＬ１２と負レンズＬ１３とが接合され、物体側に凸面を向けた、負の屈折力を有する第２レンズ成分ＬＦＮ１と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２と、を有し、後群ＧＲは、物体側から順に、負レンズＬ２１と正レンズＬ２２とが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮと、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１と、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２と、を有して構成されている。なお、以降の説明において、「レンズ成分」とは、１枚の単レンズ（レンズ要素）、若しくは、２枚以上の単レンズ（レンズ要素）を接合した接合レンズを指すものとする。
【００２２】
本実施形態に係る光学系ＯＳは、基本的に正負負正に代表される、所謂ガウス型、クセノター型等の光学系の欠点であるコマ収差、特にサジタルコマ収差を、色収差、像面湾曲及び非点収差を悪化させること無く、改善したものである。以下、このような光学系ＯＳを構成するための条件について説明する。
【００２３】
本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
【００２４】
０．０ ＜ ｆＲ／｜ｆＦ｜ ＜ １．０ （１）
但し、
ｆＦ：前群ＧＦの焦点距離
ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離
【００２５】
条件式（１）は、前群ＧＦと後群ＧＲの焦点距離の比、言い換えれば屈折力の比について、最適値を規定する条件である。本発明の特徴は、前群ＧＦが比較的弱い屈折力を持ち、後群ＧＲが比較的強い屈折力を有している屈折力配置による。特に前群ＧＦ及び後群ＧＲの最適な屈折力バランスは、コマ収差をはじめ、良好な収差補正を達成するために必要である。
【００２６】
この条件式（１）の上限値を上回る場合、前群ＧＦの焦点距離が後群ＧＲの焦点距離に比較して、著しく小さくなることを示し、すなわち前群ＧＦの屈折力が著しく大きくなることを意味する。この場合、最適な屈折力バランスが崩れ、球面収差、倍率色収差の補正、歪曲収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（１）の上限値を０．７に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（１）の上限値を０．５に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（１）の上限値を０．２に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（１）の上限値を０．１に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００２７】
また、条件式（１）の下限値を下回る場合、符号が反転し、後群ＧＲが負の屈折力を有する。この場合、屈折力バランスが大きく崩れ、球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差の補正が悪化し好ましくない。またバックフォーカスも短くなり一眼レフカメラへの使用が困難となり好ましくない。
【００２８】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（２）を満足することが望ましい。
【００２９】
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００ （２）
但し、
ｆＦＮ１：前群ＧＦ中の第２レンズ成分ＬＦＮ１の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００３０】
条件式（２）は前群ＧＦの物体側に凸面を向けた負レンズ成分（第２レンズ成分ＬＦＮ１）の合成の焦点距離を規定する条件である。本実施形態に係る光学系ＯＳの前群ＧＦは正負負の構成になっており、この中間部の負レンズ成分（第２レンズ成分ＬＦＮ１）の最適な屈折力を規定するものである。
【００３１】
この条件式（２）の上限値を上回る場合、負レンズ成分（第２レンズ成分ＬＦＮ１）の負の屈折力が弱くなることを意味している。この場合、像面湾曲、非点収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（２）の上限値を８．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（２）の上限値を５．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（２）の上限値を１．８０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３２】
また、条件式（２）の下限値を下回る場合、負レンズ成分（第２レンズ成分ＬＦＮ１）の負の屈折力が強くなることを意味している。その場合、結果的にコマ収差、球面収差、歪曲収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（２）の下限値を０．０１に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（２）の下限値を０．０１６に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（２）の下限値を０．０２に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３３】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
【００３４】
０．２ ＜ （−ｆＦＮ２）／ｆ０ ＜ １５．０ （３）
但し、
ｆＦＮ２：前群ＧＦ中の第３レンズ成分ＬＦＮ２の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００３５】
条件式（３）は、前群ＧＦの像側の負レンズ成分（第３レンズ成分ＬＦＮ２）の焦点距離の大小、言い換えれば負の屈折力の大小を規定する条件である。
【００３６】
この条件式（３）の上限値を上回る場合、前群ＧＦの像側の負レンズ成分（第３レンズ成分ＬＦＮ２）の負の屈折力が小さくなることを意味する。この場合、球面収差、コマ収差に対する補正のバランスが崩れ、好ましくない。なお、条件式（３）の上限値を１０．０に設定すると、上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（３）の上限値を８．００に設定すると、上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（３）の上限値を７．００に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３７】
また、条件式（３）の下限値を下回る場合、前群ＧＦの像側の負レンズ成分（第３レンズ成分ＬＦＮ２）の負の屈折力が大きくなることを意味する。この場合、特にサジタルコマ収差、歪曲収差が悪化するので好ましくない。なお、条件式（３）の下限値を０．８０に設定すると、より上述の諸収差の補正を良好にできる。また、条件式（３）の下限値を０．８６に設定すると、より上述の諸収差の補正を良好にできる。また、条件式（３）の下限値を１．２０に設定すると、より上述の諸収差の補正を良好にできる。また、条件式（３）の下限値を２．８０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３８】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
【００３９】
−２．００ ＜ （ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１） ＜ −０．００ （４）
但し、
ｒｐ１：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の最も物体側の面の曲率半径
ｒｐ２：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の最も像側の面の曲率半径
【００４０】
条件式（４）は、後群ＧＲ中の像側に凹面を向けた正の屈折力を有する第２レンズ成分ＬＲＰ１全体での形状因子の逆数を規定する条件である。この条件は球面収差とサジタルコマ収差の補正に大きく関わっている。この条件式（４）に設定されている値が負であると言うことは、この後群ＧＲ中の像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１の全体の形状が、正レンズ成分でありながら、負メニスカス形状であることを示している。この形状と、その像側に位置する正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）との間にできる空気レンズの存在によって、良好にサジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差、球面収差の良好な補正が可能になる。
【００４１】
条件式（４）の上限値を上回る場合、第２レンズ成分ＬＲＰ１が、負メニスカス形状から大きく形状を変え、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状か、または物体側に凹面を向けた負メニスカス形状になる。どちらの形状に至っても、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差の補正が悪化し、良好に補正しようとすると、球面収差の補正も悪化し好ましくない。なお、条件式（４）の上限値を−０．０１に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（４）の上限値を−０．０３に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（４）の上限値を−０．０５に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４２】
また、条件式（４）の下限値を下回る場合、第２レンズ成分ＬＲＰ１が、負メニスカス形状から大きく形状を変え、両凸形状か、または両凹形状になる。そのため、上述の空気レンズも存在しなくなり、負メニスカス形状からの特徴を維持しないので、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差の補正、および球面収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（４）の下限値を−１．００に設定すると、上述の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（４）の下限値を−０．６０に設定すると、上述の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（４）の下限値を−０．４０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４３】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
【００４４】
０．００ ＜ ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ ＜ ０．３５ （５）
但し、
ｎＲＮＰ：後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮ中の正レンズＬ２２の媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＮＮ：後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮ中の負レンズＬ２１の媒質のｄ線に対する屈折率
【００４５】
条件式（５）は、後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮを構成する正レンズＬ２２及び負レンズＬ２１の媒質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率の差を規定する条件である。この条件をはずれた場合、ペッツバール和が最適値の設定が損なわれ、結果的に像面湾曲が悪化する。
【００４６】
この条件式（５）の上限値を上回る場合、屈折率差が著しく大きくなることを意味している。この場合でも、ペッツバール和が最適な値から悪化し、結果的に像面湾曲の補正が悪化し好ましくない。また、球面収差の補正能力も低下し、最適な色収差のための硝材の選択ができなくなり好ましくない。なお、条件式（５）の上限値を０．３０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（５）の上限値を０．２０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（５）の上限値を０．１３に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４７】
また、条件式（５）の下限値を下回る場合、屈折率差が著しく小さくなり、ついには正レンズＬ２２の屈折率より負レンズＬ２１の屈折率のほうが大きくなってしまう。この場合、正負の屈折率の高低が逆になり、ペッツバール和を小さく抑えることが困難になる。従って、ペッツバール和が最適な値から大きく逸脱し、結果的に像面湾曲の補正、非点収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（５）の下限値を０．０２に設定すると、像面湾曲及び非点収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（５）の下限値を０．０３に設定すると、像面湾曲及び非点収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（５）の下限値を０．０５に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４８】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（６）を満足することが望ましい。
【００４９】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳおいて、後群ＧＲの第２レンズ成分ＬＲＰ１は、正レンズＬ２３と負レンズＬ２４とが接合された接合レンズであって、次の条件式（６）を満足することが望ましい。
【００５０】
０．００ ＜ ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ ＜ ０．３５ （６）
但し、
ｎＲＰＰ：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の正レンズＬ２３の媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＰＮ：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の負レンズＬ２４の媒質のｄ線に対する屈折率
【００５１】
条件式（６）は、後群ＧＲ中の正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）中の正レンズＬ２３と負レンズＬ２４との屈折率の関係を規定した条件である。基本的に正レンズＬ２３が負レンズＬ２４より屈折率が高く、ペッツバール和を小さい値に押さえ込んでいるのが特徴である。
【００５２】
この条件式（６）の上限値を上回る場合、正レンズＬ２３と負レンズＬ２４との屈折率差が著しく大きくなるため、現在存在する硝材では分散差を確保できなくなり、色収差の補正が悪化する。なお、条件式（６）の上限値を０．４０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（６）の上限値を０．３０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（６）の上限値を０．２５に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００５３】
また、条件式（６）の下限値を下回る場合、正レンズＬ２３と負レンズＬ２４との屈折率差が小さくなり遂に高低が逆転する。当該正レンズＬ２３より当該負レンズＬ２４の方が、屈折率が高くなるため、ペッツバール和の最適な値の設定が困難になり、結果的に像面湾曲、非点収差が悪化し好ましくない。なお、条件式（６）の下限値を０．１０に設定すると、上述の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（６）の下限値を０．１３に設定すると、上述の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（６）の下限値を０．１６に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００５４】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（７）を満足することが望ましい。
【００５５】
１．００ ＜ ｆＲＰ／ｆ０ ＜ １２．００ （７）
但し、
ｆＲＰ：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００５６】
条件式（７）は、後群ＧＲ中の像側に凹面を向けた正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）の合成の焦点距離を規定する条件である。本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、後群ＧＲは負正正または正正正の構成になっており、この中間部に配置された、像側に凹面を向けた正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）の最適な屈折力を規定するものである。
【００５７】
条件式（７）の上限値を上回る場合、この正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）の焦点距離が著しく長くなり、正の屈折力が弱くなることを意味している。この場合、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差、像面湾曲、非点収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（７）の上限値を１０．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（７）の上限値を９．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（７）の上限値を８．００に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００５８】
また、条件式（７）の下限値を下回る場合、この正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）の焦点距離が著しく短くなり、正の屈折力が著しく強くなることを意味している。その場合、結果的に球面収差、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差の補正が悪化し好ましくない。また偏芯に対する敏感度も増し好ましくない。なお、条件式（７）の下限値を１．５０に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（７）の下限値を１．９２に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（７）の下限値を２．４０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００５９】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（８）を満足することが望ましい。
【００６０】
０．１ ＜ ｆＲＰ２／ｆ０ ＜ ３．０ （８）
但し、
ｆＲＰ２：後群ＧＲ中の第３レンズ成分ＬＲＰ２の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００６１】
条件式（８）は、後群ＧＲ中の像側に位置する正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）の焦点距離を規定する条件である。本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、後群ＧＲは負正正または正正正の構成になっており、この像側に配置された正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）の最適な屈折力を規定するものである。
【００６２】
この条件式（８）の上限値を上回る場合、この正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）の焦点距離が著しく長くなり、正の屈折力が弱くなることを意味している。この場合、球面収差、コマ収差の補正能力が低下し好ましくない。なお、条件式（８）の上限値を２．５に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（８）の上限値を２．０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（８）の上限値を１．５に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００６３】
また、条件式（８）の下限値を下回る場合、この正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）の焦点距離が著しく短くなり、正の屈折力が著しく強くなることを意味している。その場合、結果的に球面収差、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差の補正が悪化し好ましくない。また偏芯に対する敏感度も増し好ましくない。なお、条件式（８）の下限値を０．２に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（８）の下限値を０．４に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（８）の下限値を０．６に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００６４】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、上述の前群ＧＦには少なくとも１面の非球面を有することが望ましく、大口径に対応した球面収差、コマ収差の補正に有利である。また、上述の後群ＧＲにも、少なくとも１面の非球面を有することが望ましい。後群ＧＲも同様に大口径に対応した球面収差、コマ収差の補正に有利である。なお、開口絞りＳを挟んで前後に１面ずつの非球面を有することは、球面収差、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差等の大口径に起因する収差を補正するのに有効である。
【００６５】
また、後群ＧＲ中の像側に配置された正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）は物体側に凸面を向けた正レンズであることが望ましい。直前にある後群ＧＲ中の像側に凹面を向けた正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）と相まって、凸形状の空気レンズを作ることができ、球面収差、サジタルコマ収差の補正に有利となる。
【００６６】
また、前群ＧＦと後群ＧＲとの間には開口絞りＳがあることが倍率色収差、歪曲収差の補正に好ましい。
【００６７】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、前群ＧＦを構成する第１レンズ成分ＬＦＰ及び第３レンズ成分ＬＦＮ２、並びに、後群ＧＲを構成する第３レンズ成分ＬＲＰ２は、図１においては単レンズで構成されているが、２以上の単レンズを接合した接合レンズで構成しても良い。
【００６８】
図７に、上述の光学系ＯＳを備える撮像装置として、一眼レフカメラ１（以後、単にカメラと記す）の略断面図を示す。このカメラ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（光学系ＯＳ）で集光されて、クイックリタ−ンミラ−３を介して焦点板４に結像される。そして、焦点板４に結像された光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を、接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。
【００６９】
また、撮影者によって不図示のレリ−ズボタンが押されると、クイックリタ−ンミラ−３が光路外へ退避し、撮影レンズ２で集光された不図示の物体（被写体）の光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、当該撮像素子７により撮像され、物体（被写体）画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、図７に記載のカメラ１は、撮影レンズ２を着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズ２と一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリタ−ンミラ−等を有さないコンパクトカメラ若しくはミラ−レスの一眼レフカメラでも良い。
【００７０】
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として上述した光学系ＯＳを搭載することにより、その特徴的なレンズ構成によって、球面収差、サジタルコマフレアー、像面湾曲、コマ収差の少ない大口径レンズを実現している。これにより本カメラ１は、球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、メリジオナルコマ収差の少なく、大口径を有し、広角撮影可能な撮像装置を実現することができる。
【００７１】
また、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である
【００７２】
本実施形態では、２群構成の光学系ＯＳを示したが、以上の構成条件等は、３群、４群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたは前群ＧＦと後群ＧＲと間等にレンズ群を追加した構成、若しくは各レンズ群の間にレンズ群を追加した構成でも構わない。また、本発明におけるレンズ群とは、上述のように開口絞りＳで分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分、または、変倍時若しくは合焦時に変化する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。
【００７３】
また、本実施形態では全体（全群）繰り出しによって無限遠物体から近距離物体に対して合焦するが、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。すなわち、前群ＧＦを用いる方式や後群ＧＲを用いたリヤフォーカスでも良い。この場合、前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。
【００７４】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としても良い。特に、後群ＧＲの少なくとも一枚を防振レンズ群とするのが好ましい。
【００７５】
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。また、光軸方向に像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモ−ルド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
【００７６】
また、開口絞りＳは光学系ＯＳの中央近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
【００７７】
さらに、各レンズ面には、フレアやゴ−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ために、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良い。
【００７８】
以下、本実施形態に係る光学系ＯＳの製造方法の概略を、図８を参照して説明する。この光学系ＯＳの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、前群ＧＦ、及び、正の屈折力を有する後群ＧＲを配置する。具体的に、本実施形態では、例えば、前群ＧＦとして、物体側から順に、物体側に凸面を向けた、非球面正メニスカスレンズＬ１１（第１正レンズ成分ＬＦＰ）、正レンズ（両凸レンズ）Ｌ１２と負レンズ（両凹レンズ）Ｌ１３との接合によりなり、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた、接合負メニスカスレンズ（第２レンズ成分ＬＦＮ１）、及び、負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４（第３レンズ成分ＬＦＮ２）を配置し（ステップＳ１００）、後群ＧＲとして、物体側から順に、負レンズ（両凹レンズ）Ｌ２１と正レンズ（両凸レンズ）Ｌ２２とが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮ、正レンズ（両凸レンズ）Ｌ２３と負レンズ（両凹レンズ）Ｌ２４とが接合され、全体で正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１、及び、正の屈折力を有する両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ２５（第３レンズ成分ＬＲＰ２）を配置する（ステップＳ２００）。このとき、各群は、上述の条件式（１）及び条件式（２）を満足する。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態に係る光学系ＯＳによれば、カメラ等の撮像装置、印刷用レンズ、複写用レンズに好適な、小型で高性能なレンズ、およびそれを用いた撮像装置を提供することができる。
【実施例】
【００８０】
以下、光学系ＯＳの実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１、図３、及び図５は、各実施例に係る光学系ＯＳ（ＯＳ１〜ＯＳ３）の構成を示している。
【００８１】
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０-n」を示す。
【００８２】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／[１＋｛１−κ（ｙ2／ｒ2）｝1/2]
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 （ａ）
【００８３】
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に＊を付している。
【００８４】
［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る光学系ＯＳ１の構成を示す図である。この光学系ＯＳ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有して構成されている。前群ＧＦは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた非球面正メニスカスレンズＬ１１からなり、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１２と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１３との接合による接合負メニスカスレンズからなり、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分ＬＦＮ１、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなり、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２から構成されている。また、後群ＧＲは、物体側から順に、両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２１と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２２とが接合され、全体で負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２４とが接合され、全体で正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１、及び、両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ２５からなり、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２から構成されている。なお、この光学系ＯＳ１の後群ＧＲと像面との間には、オプティカル・ローパス・フィルター相当のダミーガラスＦＬが配置されている。
【００８５】
以下の表１に、本第１実施例に係る光学系ＯＳ１の諸元の値を掲げる。この表１の全体諸元において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：度）、Ｙは像高、ＴＬは光学系ＯＳ１の全長、及び、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。なお、全長ＴＬは、この光学系ＯＳ１の最も物体側のレンズ面（第１面）から像面までの光軸上の距離を示し、空気換算バックフォーカスＢｆは、ダミーガラスＦＬを取り除いたときの、この光学系ＯＳ１の最も像側のレンズ面（第１６面）から像面までの光軸上の距離を表している。また、レンズデータにおいて、第１欄ｍは、光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序（面番号）を、第２欄ｒは、各光学面の曲率半径を、第３欄ｄは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄νｄ及び第５欄ｎｄは、それぞれｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッべ数及び屈折率を示している。なお、この表１に示す面番号１〜１８は、図１に示す番号１〜１８に対応している。また、曲率半径0.0000はレンズ面においては平面を示し、開口絞りＳにおいては開口を示す。また、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、最終面（第１８面）の面間隔は、像面までの光軸上の距離である。また、レンズ群焦点距離は、各レンズ群が開始する面番号（始面）および各レンズ群の焦点距離をそれぞれ示している。
【００８６】
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、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ので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
【００８７】
（表１）
［全体諸元］
ｆ ＝ 58.0216
ＦＮＯ＝ Ｆ1.229
ω ＝ 20.82°
Ｙ ＝ 21.6
ＴＬ ＝ 122.05004
空気換算Ｂｆ ＝ 38.01861
［レンズデータ］
ｍ r d νｄ ｎd
* 1 41.8098 11.0500 49.53 1.744430
* 2 2652.8412 1.0000
3 117.6517 5.4000 82.57 1.497820
4 -257.3631 1.5000 48.78 1.531720
5 22.4645 11.0000
6 -55.6445 2.0000 70.31 1.487490
7 -96.0152 3.0000
8 0.0000 10.0000 開口絞りＳ
9 -29.5135 1.7000 28.38 1.728250
10 109.6394 11.0000 46.59 1.816000
11 -40.5171 0.1000
12 44.9154 14.5000 49.62 1.772500
13 -50.7224 1.6000 41.51 1.575010
14 33.7818 2.5000
15 54.2656 7.0000 49.53 1.744430
*16 -233.5493 36.0000
17 0.0000 2.0000 63.88 1.516800
18 0.0000 0.7000
［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
前群 1 6928.27452
後群 9 43.40473
【００８８】
この第１実施例に係る光学系ＯＳ１において、第１面、第２面及び第１６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面データ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。
【００８９】
（表２）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 1面 -1.3241 3.10229E-06 -7.79759E-10 3.01550E-13 -7.29996E-16
第 2面 -0.1653E+05 -7.21606E-08 7.08003E-11 -3.55610E-13 1.07080E-17
第16面 -16.7337 1.90857E-06 4.23655E-09 -1.20892E-11 2.56021E-14
【００９０】
次の表３に、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１に対する各条件式対応値を示す。なお、この表３において、ｆＦは前群ＧＦの焦点距離、ｆＲは後群ＧＲの焦点距離、ｆＦＮ１は前群ＧＦ中の第２レンズ成分ＬＦＮ１の焦点距離、ｆＦＮ２は前群ＧＦ中の第３レンズ成分ＬＦＮ２の焦点距離、ｆＲＰは後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の焦点距離、ｆＲＰ２は後群ＧＲ中の第３レンズ成分ＬＲＰ２の焦点距離、ｆ０は無限遠合焦時の全系の焦点距離、ｒｐ１は後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の最も物体側の面の曲率半径、ｒｐ２は後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の最も像側の面の曲率半径、ｎＲＮＰは後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮ中の正レンズＬ２２の媒質のｄ線に対する屈折率、ｎＲＮＮは後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮ中の負レンズＬ２１の媒質のｄ線に対する屈折率、ｎＲＰＰは後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の正レンズＬ２３の媒質のｄ線に対する屈折率、ｎＲＰＮ：は群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の負レンズＬ２４の媒質のｄ線に対する屈折率、をそれぞれ表している。これらの符号の説明は以降の実施例においても同様である。
【００９１】
（表３）
（１）ｆＲ／｜ｆＦ｜= 0.006265
（２）（−ｆＦＮ１）／ｆ０＝0.9018
（３）（−ｆＦＮ２）／ｆ０＝4.7562
（４）（ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１）＝-0.1415
（５）ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ＝0.08775
（６）ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ＝0.1975
（７）ｆＲＰ／ｆ０＝2.7473
（８）ｆＲＰ２／ｆ０＝1.0302
【００９２】
このように、第１実施例に係る光学系ＯＳ１は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。
【００９３】
図２に、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ωは半画角［単位：度］を、それぞれ示している。また、各収差図において、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、及び、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）に対する収差を表している。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示している。また、コマ収差図は、各半画角ωにおいて、実線はｄ線及びｇ線に対するメリジオナルコマ収差を表し、原点より左側の破線はｄ線に対してメリジオナル方向に発生するサジタルコマ収差、原点より右側の破線はｄ線に対してサジタル方向に発生するサジタルコマ収差を表している。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。この図２に示す各収差図から明らかなように、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１では、球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、非点収差、メリジオナルコマ収差を含め諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることが分かる。
【００９４】
［第２実施例］
図３は、第２実施例に係る光学系ＯＳ２の構成を示す図である。この光学系ＯＳ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有して構成されている。前群ＧＦは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた非球面正メニスカスレンズＬ１１からなり、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１２と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１３との接合による接合負メニスカスレンズからなり、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分ＬＦＮ１、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなり、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２から構成されている。また、後群ＧＲは、物体側から順に、両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２１と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２２とが接合され、全体で負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２４とが接合され、全体で正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１、及び、両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ２５からなり、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２から構成されている。なお、この光学系ＯＳ２の後群ＧＲと像面との間には、オプティカル・ローパス・フィルター相当のダミーガラスＦＬが配置されている。
【００９５】
以下の表４に、本第２実施例に係る光学系ＯＳ２の諸元の値を掲げる。なお、この表４に示す面番号１〜１８は、図３に示す番号１〜１８に対応している。
【００９６】
（表４）
［全体諸元］
ｆ ＝ 58.0216
ＦＮＯ＝ Ｆ1.2300
ω ＝ 20.83°
Ｙ ＝ 21.6
ＴＬ ＝ 121.55017
空気換算Ｂｆ ＝ 38.01873
［レンズデータ］
ｍ r d νｄ ｎd
* 1 42.3882 11.0500 49.53 1.744430
* 2 2167.3376 1.0000
3 113.8826 5.4000 82.57 1.497820
4 -622.3931 1.5000 48.78 1.531720
5 22.7071 11.0000
6 -60.3750 2.0000 52.20 1.517420
7 -96.0594 3.0000
8 0.0000 10.0000 開口絞りＳ
9 -28.9264 1.7000 28.38 1.728250
10 129.6692 11.0000 46.59 1.816000
11 -39.3334 0.1000
12 46.0594 14.0000 49.62 1.772500
13 -50.2692 1.6000 41.51 1.575010
14 34.3180 2.5000
15 55.6965 7.0000 49.53 1.744430
*16 -232.9169 36.0000
17 0.0000 2.0000 63.88 1.516800
18 0.0000 0.7002
［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
前群 1 1869.98022
後群 9 43.86208
【００９７】
この第２実施例に係る光学系ＯＳ２において、第１面、第２面及び第１６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表５に、非球面データ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。
【００９８】
（表５）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 1面 -1.3412 2.99857E-06 -8.24891E-10 2.35245E-13 -4.91290E-16
第 2面 -0.3444E+04 -8.68033E-08 4.62357E-11 -2.08722E-13 -2.01437E-17
第16面 -8.6128 1.92924E-06 2.40259E-09 -6.72709E-12 1.77887E-14
【００９９】
次の表６に、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２に対する各条件式対応値を示す。
【０１００】
（表６）
（１）ｆＲ／｜ｆＦ｜= 0.02346
（２）（−ｆＦＮ１）／ｆ０＝0.9251
（３）（−ｆＦＮ２）／ｆ０＝5.5192
（４）（ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１）＝-0.1461
（５）ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ＝0.08775
（６）ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ＝0.1975
（７）ｆＲＰ／ｆ０＝2.8784
（８）ｆＲＰ２／ｆ０＝1.0515
【０１０１】
このように、第２実施例に係る光学系ＯＳ２は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。
【０１０２】
図４に、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図４に示す各収差図から明らかなように、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２では、球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、非点収差、メリジオナルコマ収差を含め諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることが分かる。
【０１０３】
［第３実施例］
図５は、第３実施例に係る光学系ＯＳ３の構成を示す図である。この光学系ＯＳ３は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有して構成されている。前群ＧＦは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた非球面正メニスカスレンズＬ１１からなり、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１２と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１３との接合による接合負メニスカスレンズからなり、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分ＬＦＮ１、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなり、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２から構成されている。また、後群ＧＲは、物体側から順に、両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２１と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２２とが接合され、全体で正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２４とが接合され、全体で正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１、及び、両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ２５からなり、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２から構成されている。なお、この光学系ＯＳ３の後群ＧＲと像面との間には、オプティカル・ローパス・フィルター相当のダミーガラスＦＬが配置されている。
【０１０４】
以下の表７に、本第３実施例に係る光学系ＯＳ３の諸元の値を掲げる。なお、この表７に示す面番号１〜１８は、図５に示す番号１〜１８に対応している。
【０１０５】
（表７）
［全体諸元］
ｆ ＝ 58.0216
ＦＮＯ＝ Ｆ1.2300
ω ＝ 20.82°
Ｙ ＝ 21.6
ＴＬ ＝ 118.89463
空気換算Ｂｆ ＝ 38.01320
［レンズデータ］
ｍ r d νｄ ｎd
* 1 39.7073 11.0000 49.53 1.744430
* 2 2526.2002 0.1000
3 102.0678 6.5000 82.57 1.497820
4 -84.0848 1.5000 52.20 1.517420
5 21.4694 11.0000
6 -62.0246 2.0000 31.16 1.688930
7 -97.3881 3.0000
8 0.0000 10.0000 開口絞りＳ
9 -26.3978 1.7000 29.57 1.717360
10 72.7424 12.0000 46.59 1.816000
11 -37.7187 0.1000
12 45.2189 10.0000 49.62 1.772500
13 -117.8426 1.3000 41.51 1.575010
14 33.4623 3.0000
15 56.4087 7.0000 49.53 1.744430
*16 -132.4054 36.0000
17 0.0000 2.0000 63.88 1.516800
18 0.0000 0.6946
［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
前群 1 678.80939
後群 9 42.58204
【０１０６】
この第３実施例に係る光学系ＯＳ３において、第１面、第２面及び第１６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表８に、非球面データ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。
【０１０７】
（表８）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 1面 -0.8567 3.05299E-06 -6.59016E-10 6.97421E-13 -4.05702E-16
第 2面 0.5931E+04 6.03268E-08 7.20986E-11 -2.17040E-13 8.89735E-17
第16面 1.4374 1.57765E-06 -1.04169E-09 1.88087E-12 -4.58581E-16
【０１０８】
次の表９に、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３に対する各条件式対応値を示す。
【０１０９】
（表９）
（１）ｆＲ／｜ｆＦ｜= 0.06273
（２）（−ｆＦＮ１）／ｆ０＝0.9153
（３）（−ｆＦＮ２）／ｆ０＝4.3742
（４）（ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１）＝-0.1494
（５）ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ＝0.09864
（６）ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ＝0.1975
（７）ｆＲＰ／ｆ０＝5.1695
（８）ｆＲＰ２／ｆ０＝0.9306
【０１１０】
このように、第３実施例に係る光学系ＯＳ３は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。
【０１１１】
図６に、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図６に示す各収差図から明らかなように、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３では、球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、非点収差、メリジオナルコマ収差を含め諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることが分かる。
【０１１２】
以上の各実施例によれば、２ω＝４１．６°程度の包括角を有し、さらに大口径Ｆ１．２の口径を有し、高性能で球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、メリジオナルコマ収差が良好に補正された光学系ＯＳが実現できる。
【０１１３】
なお、以上の各実施例に示す光学系ＯＳ１〜ＯＳ３を、上述したカメラ１に搭載することにより、上述した効果を奏することは言うまでもない。また、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。
【符号の説明】
【０１１４】
ＯＳ（ＯＳ１〜ＯＳ３） 光学系
ＧＦ 前群 ＬＦＰ 前群の第１レンズ成分 ＬＦＮ１ 前群の第２レンズ成分
ＬＦＮ２ 前群の第３レンズ成分 ＧＲ 後群
ＬＲＮ 後群の第１レンズ成分 Ｌ２１ 負レンズ Ｌ２２ 正レンズ
ＬＲＰ１ 後群の第２レンズ成分 Ｌ２３ 正レンズ Ｌ２４ 負レンズ
ＬＲＰ２ 後群の第３レンズ成分 Ｓ 開口絞り
１ 一眼レフカメラ（撮像装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所謂変形ガウス型レンズは多数提案されている（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２００９−２５１３９８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、従来のガウス型レンズはコマ収差の補正が不十分で、特にサジタルコマ収差の改善は困難であった。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、小型で、構成枚数が少なく、高性能で、コマ収差、特にサジタルコマ収差、球面収差の少ない光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、光学系の製造方法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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明に係る光学系は、光軸に沿って物体側から順に、前群と、正の屈折力を有する後群と、を有し、前群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分と、正レンズと負レンズとが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分と、を有し、後群は、物体側から順に、負レンズと正レンズとが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分と、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分と、正の屈折力を有する第３レンズ成分と、を有し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．０ ＜ ｆＲ／｜ｆＦ｜ ＜１．０
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００
但し、
ｆＦ：前群の焦点距離
ｆＲ：後群の焦点距離
ｆＦＮ１：前群中の第２レンズ成分の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【０００７】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．２０ ＜ （−ｆＦＮ２）／ｆ０ ＜ １５．００
但し、
ｆＦＮ２：前群中の第３レンズ成分の焦点距離
【０００８】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
−２．００ ＜ （ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１） ＜ −０．００
但し、
ｒｐ１：後群中の第２レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
ｒｐ２：後群中の第２レンズ成分の最も像側の面の曲率半径
【０００９】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．００ ＜ ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ ＜ ０．３５
但し、
ｎＲＮＰ：後群中の第１レンズ成分中の正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＮＮ：後群中の第１レンズ成分中の負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
【００１０】
また、このような光学系において、後群中の第２レンズ成分は、正レンズと負レンズとが接合された接合レンズであって、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．００ ＜ ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ ＜ ０．３５
但し、
ｎＲＰＰ：後群中の第２レンズ成分の正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＰＮ：後群中の第２レンズ成分の負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
【００１１】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
１．００ ＜ ｆＲＰ／ｆ０ ＜ １２．００
但し、
ｆＲＰ：後群中の第２レンズ成分の焦点距離
【００１２】
また、このような光学系は、以下の条件式を満足することが好ましい。
０．１ ＜ ｆＲＰ２／ｆ０ ＜ ３．０
但し、
ｆＲＰ２：後群中の第３レンズ成分の焦点距離
【００１３】
また、このような光学系において、前群は、少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。
【００１４】
また、このような光学系において、後群は、少なくとも１面の非球面を有することが好ましい。
【００１５】
また、このような光学系において、後群中の第３レンズ成分は、物体側に凸面を向けた正レンズであることが好ましい。
【００１６】
また、このような光学系は、前群と後群との間に開口絞りを有することが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係る撮像装置は、上述の光学系のいずれかを有することを特徴とする。
【００１８】
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、前群と、正の屈折力を有する後群と、を有する光学系の製造方法であって、前群として、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分と、正レンズと負レンズとが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分と、を配置し、後群として、物体側から順に、負レンズと正レンズとが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分と、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分と、正の屈折力を有する第３レンズ成分と、を配置し、以下の条件式を満足することを特徴とする。
０．０ ＜ ｆＲ ／ ｜ｆＦ｜ ＜１．０
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００
但し、
ｆＦ：前群の焦点距離
ｆＲ：後群の焦点距離
ｆＦＮ１：前群中の第２レンズ成分の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、小型で、構成枚数が少なく、高性能で、コマ収差、特にサジタルコマ収差、球面収差の少ない光学系、この光学系を有する撮像装置、及び、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】
【００２０】
【図１】第１実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ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無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図３】第２実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ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無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図５】第３実施例に係る光学系の無限遠合焦状態におけるレンズ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無限遠合焦状態における諸収差図である。
【図７】光学系を搭載する一眼レフカメラの断面図を示す。
【図８】光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る光学系ＯＳは、光軸に沿って物体側から順に、前群ＧＦと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有して構成される。また、前群ＧＦは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰと、正レンズＬ１２と負レンズＬ１３とが接合され、物体側に凸面を向けた、負の屈折力を有する第２レンズ成分ＬＦＮ１と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２と、を有し、後群ＧＲは、物体側から順に、負レンズＬ２１と正レンズＬ２２とが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮと、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１と、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２と、を有して構成されている。なお、以降の説明において、「レンズ成分」とは、１枚の単レンズ（レンズ要素）、若しくは、２枚以上の単レンズ（レンズ要素）を接合した接合レンズを指すものとする。
【００２２】
本実施形態に係る光学系ＯＳは、基本的に正負負正に代表される、所謂ガウス型、クセノター型等の光学系の欠点であるコマ収差、特にサジタルコマ収差を、色収差、像面湾曲及び非点収差を悪化させること無く、改善したものである。以下、このような光学系ＯＳを構成するための条件について説明する。
【００２３】
本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
【００２４】
０．０ ＜ ｆＲ／｜ｆＦ｜ ＜ １．０ （１）
但し、
ｆＦ：前群ＧＦの焦点距離
ｆＲ：後群ＧＲの焦点距離
【００２５】
条件式（１）は、前群ＧＦと後群ＧＲの焦点距離の比、言い換えれば屈折力の比について、最適値を規定する条件である。本発明の特徴は、前群ＧＦが比較的弱い屈折力を持ち、後群ＧＲが比較的強い屈折力を有している屈折力配置による。特に前群ＧＦ及び後群ＧＲの最適な屈折力バランスは、コマ収差をはじめ、良好な収差補正を達成するために必要である。
【００２６】
この条件式（１）の上限値を上回る場合、前群ＧＦの焦点距離が後群ＧＲの焦点距離に比較して、著しく小さくなることを示し、すなわち前群ＧＦの屈折力が著しく大きくなることを意味する。この場合、最適な屈折力バランスが崩れ、球面収差、倍率色収差の補正、歪曲収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（１）の上限値を０．７に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（１）の上限値を０．５に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（１）の上限値を０．２に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（１）の上限値を０．１に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００２７】
また、条件式（１）の下限値を下回る場合、符号が反転し、後群ＧＲが負の屈折力を有する。この場合、屈折力バランスが大きく崩れ、球面収差、コマ収差、非点収差、歪曲収差の補正が悪化し好ましくない。またバックフォーカスも短くなり一眼レフカメラへの使用が困難となり好ましくない。
【００２８】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（２）を満足することが望ましい。
【００２９】
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００ （２）
但し、
ｆＦＮ１：前群ＧＦ中の第２レンズ成分ＬＦＮ１の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００３０】
条件式（２）は前群ＧＦの物体側に凸面を向けた負レンズ成分（第２レンズ成分ＬＦＮ１）の合成の焦点距離を規定する条件である。本実施形態に係る光学系ＯＳの前群ＧＦは正負負の構成になっており、この中間部の負レンズ成分（第２レンズ成分ＬＦＮ１）の最適な屈折力を規定するものである。
【００３１】
この条件式（２）の上限値を上回る場合、負レンズ成分（第２レンズ成分ＬＦＮ１）の負の屈折力が弱くなることを意味している。この場合、像面湾曲、非点収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（２）の上限値を８．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（２）の上限値を５．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（２）の上限値を１．８０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３２】
また、条件式（２）の下限値を下回る場合、負レンズ成分（第２レンズ成分ＬＦＮ１）の負の屈折力が強くなることを意味している。その場合、結果的にコマ収差、球面収差、歪曲収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（２）の下限値を０．０１に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（２）の下限値を０．０１６に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（２）の下限値を０．０２に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３３】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
【００３４】
０．２ ＜ （−ｆＦＮ２）／ｆ０ ＜ １５．０ （３）
但し、
ｆＦＮ２：前群ＧＦ中の第３レンズ成分ＬＦＮ２の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００３５】
条件式（３）は、前群ＧＦの像側の負レンズ成分（第３レンズ成分ＬＦＮ２）の焦点距離の大小、言い換えれば負の屈折力の大小を規定する条件である。
【００３６】
この条件式（３）の上限値を上回る場合、前群ＧＦの像側の負レンズ成分（第３レンズ成分ＬＦＮ２）の負の屈折力が小さくなることを意味する。この場合、球面収差、コマ収差に対する補正のバランスが崩れ、好ましくない。なお、条件式（３）の上限値を１０．０に設定すると、上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（３）の上限値を８．００に設定すると、上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（３）の上限値を７．００に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３７】
また、条件式（３）の下限値を下回る場合、前群ＧＦの像側の負レンズ成分（第３レンズ成分ＬＦＮ２）の負の屈折力が大きくなることを意味する。この場合、特にサジタルコマ収差、歪曲収差が悪化するので好ましくない。なお、条件式（３）の下限値を０．８０に設定すると、より上述の諸収差の補正を良好にできる。また、条件式（３）の下限値を０．８６に設定すると、より上述の諸収差の補正を良好にできる。また、条件式（３）の下限値を１．２０に設定すると、より上述の諸収差の補正を良好にできる。また、条件式（３）の下限値を２．８０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００３８】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
【００３９】
−２．００ ＜ （ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１） ＜ −０．００ （４）
但し、
ｒｐ１：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の最も物体側の面の曲率半径
ｒｐ２：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の最も像側の面の曲率半径
【００４０】
条件式（４）は、後群ＧＲ中の像側に凹面を向けた正の屈折力を有する第２レンズ成分ＬＲＰ１全体での形状因子の逆数を規定する条件である。この条件は球面収差とサジタルコマ収差の補正に大きく関わっている。この条件式（４）に設定されている値が負であると言うことは、この後群ＧＲ中の像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１の全体の形状が、正レンズ成分でありながら、負メニスカス形状であることを示している。この形状と、その像側に位置する正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）との間にできる空気レンズの存在によって、良好にサジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差、球面収差の良好な補正が可能になる。
【００４１】
条件式（４）の上限値を上回る場合、第２レンズ成分ＬＲＰ１が、負メニスカス形状から大きく形状を変え、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状か、または物体側に凹面を向けた負メニスカス形状になる。どちらの形状に至っても、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差の補正が悪化し、良好に補正しようとすると、球面収差の補正も悪化し好ましくない。なお、条件式（４）の上限値を−０．０１に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（４）の上限値を−０．０３に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（４）の上限値を−０．０５に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４２】
また、条件式（４）の下限値を下回る場合、第２レンズ成分ＬＲＰ１が、負メニスカス形状から大きく形状を変え、両凸形状か、または両凹形状になる。そのため、上述の空気レンズも存在しなくなり、負メニスカス形状からの特徴を維持しないので、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差の補正、および球面収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（４）の下限値を−１．００に設定すると、上述の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（４）の下限値を−０．６０に設定すると、上述の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（４）の下限値を−０．４０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４３】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
【００４４】
０．００ ＜ ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ ＜ ０．３５ （５）
但し、
ｎＲＮＰ：後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮ中の正レンズＬ２２の媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＮＮ：後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮ中の負レンズＬ２１の媒質のｄ線に対する屈折率
【００４５】
条件式（５）は、後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮを構成する正レンズＬ２２及び負レンズＬ２１の媒質のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）における屈折率の差を規定する条件である。この条件をはずれた場合、ペッツバール和が最適値の設定が損なわれ、結果的に像面湾曲が悪化する。
【００４６】
この条件式（５）の上限値を上回る場合、屈折率差が著しく大きくなることを意味している。この場合でも、ペッツバール和が最適な値から悪化し、結果的に像面湾曲の補正が悪化し好ましくない。また、球面収差の補正能力も低下し、最適な色収差のための硝材の選択ができなくなり好ましくない。なお、条件式（５）の上限値を０．３０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（５）の上限値を０．２０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（５）の上限値を０．１３に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４７】
また、条件式（５）の下限値を下回る場合、屈折率差が著しく小さくなり、ついには正レンズＬ２２の屈折率より負レンズＬ２１の屈折率のほうが大きくなってしまう。この場合、正負の屈折率の高低が逆になり、ペッツバール和を小さく抑えることが困難になる。従って、ペッツバール和が最適な値から大きく逸脱し、結果的に像面湾曲の補正、非点収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（５）の下限値を０．０２に設定すると、像面湾曲及び非点収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（５）の下限値を０．０３に設定すると、像面湾曲及び非点収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（５）の下限値を０．０５に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００４８】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（６）を満足することが望ましい。
【００４９】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳおいて、後群ＧＲの第２レンズ成分ＬＲＰ１は、正レンズＬ２３と負レンズＬ２４とが接合された接合レンズであって、次の条件式（６）を満足することが望ましい。
【００５０】
０．００ ＜ ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ ＜ ０．３５ （６）
但し、
ｎＲＰＰ：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の正レンズＬ２３の媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＰＮ：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の負レンズＬ２４の媒質のｄ線に対する屈折率
【００５１】
条件式（６）は、後群ＧＲ中の正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）中の正レンズＬ２３と負レンズＬ２４との屈折率の関係を規定した条件である。基本的に正レンズＬ２３が負レンズＬ２４より屈折率が高く、ペッツバール和を小さい値に押さえ込んでいるのが特徴である。
【００５２】
この条件式（６）の上限値を上回る場合、正レンズＬ２３と負レンズＬ２４との屈折率差が著しく大きくなるため、現在存在する硝材では分散差を確保できなくなり、色収差の補正が悪化する。なお、条件式（６）の上限値を０．４０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（６）の上限値を０．３０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（６）の上限値を０．２５に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００５３】
また、条件式（６）の下限値を下回る場合、正レンズＬ２３と負レンズＬ２４との屈折率差が小さくなり遂に高低が逆転する。当該正レンズＬ２３より当該負レンズＬ２４の方が、屈折率が高くなるため、ペッツバール和の最適な値の設定が困難になり、結果的に像面湾曲、非点収差が悪化し好ましくない。なお、条件式（６）の下限値を０．１０に設定すると、上述の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（６）の下限値を０．１３に設定すると、上述の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（６）の下限値を０．１６に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００５４】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（７）を満足することが望ましい。
【００５５】
１．００ ＜ ｆＲＰ／ｆ０ ＜ １２．００ （７）
但し、
ｆＲＰ：後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００５６】
条件式（７）は、後群ＧＲ中の像側に凹面を向けた正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）の合成の焦点距離を規定する条件である。本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、後群ＧＲは負正正または正正正の構成になっており、この中間部に配置された、像側に凹面を向けた正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）の最適な屈折力を規定するものである。
【００５７】
条件式（７）の上限値を上回る場合、この正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）の焦点距離が著しく長くなり、正の屈折力が弱くなることを意味している。この場合、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差、像面湾曲、非点収差の補正が悪化し好ましくない。なお、条件式（７）の上限値を１０．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（７）の上限値を９．００に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（７）の上限値を８．００に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００５８】
また、条件式（７）の下限値を下回る場合、この正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）の焦点距離が著しく短くなり、正の屈折力が著しく強くなることを意味している。その場合、結果的に球面収差、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差の補正が悪化し好ましくない。また偏芯に対する敏感度も増し好ましくない。なお、条件式（７）の下限値を１．５０に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（７）の下限値を１．９２に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（７）の下限値を２．４０に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００５９】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳは、次の条件式（８）を満足することが望ましい。
【００６０】
０．１ ＜ ｆＲＰ２／ｆ０ ＜ ３．０ （８）
但し、
ｆＲＰ２：後群ＧＲ中の第３レンズ成分ＬＲＰ２の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【００６１】
条件式（８）は、後群ＧＲ中の像側に位置する正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）の焦点距離を規定する条件である。本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、後群ＧＲは負正正または正正正の構成になっており、この像側に配置された正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）の最適な屈折力を規定するものである。
【００６２】
この条件式（８）の上限値を上回る場合、この正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）の焦点距離が著しく長くなり、正の屈折力が弱くなることを意味している。この場合、球面収差、コマ収差の補正能力が低下し好ましくない。なお、条件式（８）の上限値を２．５に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（８）の上限値を２．０に設定すると、より上述の諸収差の補正が有利になる。また、条件式（８）の上限値を１．５に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００６３】
また、条件式（８）の下限値を下回る場合、この正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）の焦点距離が著しく短くなり、正の屈折力が著しく強くなることを意味している。その場合、結果的に球面収差、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差の補正が悪化し好ましくない。また偏芯に対する敏感度も増し好ましくない。なお、条件式（８）の下限値を０．２に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（８）の下限値を０．４に設定すると、球面収差等の諸収差の補正に有利となる。また、条件式（８）の下限値を０．６に設定することによって、本願の効果を最大限に発揮できる。
【００６４】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、上述の前群ＧＦには少なくとも１面の非球面を有することが望ましく、大口径に対応した球面収差、コマ収差の補正に有利である。また、上述の後群ＧＲにも、少なくとも１面の非球面を有することが望ましい。後群ＧＲも同様に大口径に対応した球面収差、コマ収差の補正に有利である。なお、開口絞りＳを挟んで前後に１面ずつの非球面を有することは、球面収差、サジタルコマ収差、メリジオナルコマ収差等の大口径に起因する収差を補正するのに有効である。
【００６５】
また、後群ＧＲ中の像側に配置された正レンズ成分（第３レンズ成分ＬＲＰ２）は物体側に凸面を向けた正レンズであることが望ましい。直前にある後群ＧＲ中の像側に凹面を向けた正レンズ成分（第２レンズ成分ＬＲＰ１）と相まって、凸形状の空気レンズを作ることができ、球面収差、サジタルコマ収差の補正に有利となる。
【００６６】
また、前群ＧＦと後群ＧＲとの間には開口絞りＳがあることが倍率色収差、歪曲収差の補正に好ましい。
【００６７】
また、本実施形態に係る光学系ＯＳにおいて、前群ＧＦを構成する第１レンズ成分ＬＦＰ及び第３レンズ成分ＬＦＮ２、並びに、後群ＧＲを構成する第３レンズ成分ＬＲＰ２は、図１においては単レンズで構成されているが、２以上の単レンズを接合した接合レンズで構成しても良い。
【００６８】
図７に、上述の光学系ＯＳを備える撮像装置として、一眼レフカメラ１（以後、単にカメラと記す）の略断面図を示す。このカメラ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（光学系ＯＳ）で集光されて、クイックリタ−ンミラ−３を介して焦点板４に結像される。そして、焦点板４に結像された光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を、接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。
【００６９】
また、撮影者によって不図示のレリ−ズボタンが押されると、クイックリタ−ンミラ−３が光路外へ退避し、撮影レンズ２で集光された不図示の物体（被写体）の光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、当該撮像素子７により撮像され、物体（被写体）画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、図７に記載のカメラ１は、撮影レンズ２を着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズ２と一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリタ−ンミラ−等を有さないコンパクトカメラ若しくはミラ−レスの一眼レフカメラでも良い。
【００７０】
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として上述した光学系ＯＳを搭載することにより、その特徴的なレンズ構成によって、球面収差、サジタルコマフレアー、像面湾曲、コマ収差の少ない大口径レンズを実現している。これにより本カメラ１は、球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、メリジオナルコマ収差の少なく、大口径を有し、広角撮影可能な撮像装置を実現することができる。
【００７１】
また、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である
【００７２】
本実施形態では、２群構成の光学系ＯＳを示したが、以上の構成条件等は、３群、４群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたは前群ＧＦと後群ＧＲと間等にレンズ群を追加した構成、若しくは各レンズ群の間にレンズ群を追加した構成でも構わない。また、本発明におけるレンズ群とは、上述のように開口絞りＳで分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分、または、変倍時若しくは合焦時に変化する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。
【００７３】
また、本実施形態では全体（全群）繰り出しによって無限遠物体から近距離物体に対して合焦するが、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。すなわち、前群ＧＦを用いる方式や後群ＧＲを用いたリヤフォーカスでも良い。この場合、前記合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等を用いた）モーター駆動にも適している。
【００７４】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としても良い。特に、後群ＧＲの少なくとも一枚を防振レンズ群とするのが好ましい。
【００７５】
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。また、光軸方向に像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモ−ルド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
【００７６】
また、開口絞りＳは光学系ＯＳの中央近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
【００７７】
さらに、各レンズ面には、フレアやゴ−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ために、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良い。
【００７８】
以下、本実施形態に係る光学系ＯＳの製造方法の概略を、図８を参照して説明する。この光学系ＯＳの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、前群ＧＦ、及び、正の屈折力を有する後群ＧＲを配置する。具体的に、本実施形態では、例えば、前群ＧＦとして、物体側から順に、物体側に凸面を向けた、非球面正メニスカスレンズＬ１１（第１正レンズ成分ＬＦＰ）、正レンズ（両凸レンズ）Ｌ１２と負レンズ（両凹レンズ）Ｌ１３との接合によりなり、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた、接合負メニスカスレンズ（第２レンズ成分ＬＦＮ１）、及び、負の屈折力を有し物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４（第３レンズ成分ＬＦＮ２）を配置し（ステップＳ１００）、後群ＧＲとして、物体側から順に、負レンズ（両凹レンズ）Ｌ２１と正レンズ（両凸レンズ）Ｌ２２とが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮ、正レンズ（両凸レンズ）Ｌ２３と負レンズ（両凹レンズ）Ｌ２４とが接合され、全体で正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１、及び、正の屈折力を有する両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ２５（第３レンズ成分ＬＲＰ２）を配置する（ステップＳ２００）。このとき、各群は、上述の条件式（１）及び条件式（２）を満足する。
【００７９】
以上説明したように、本実施形態に係る光学系ＯＳによれば、カメラ等の撮像装置、印刷用レンズ、複写用レンズに好適な、小型で高性能なレンズ、およびそれを用いた撮像装置を提供することができる。
【実施例】
【００８０】
以下、光学系ＯＳの実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１、図３、及び図５は、各実施例に係る光学系ＯＳ（ＯＳ１〜ＯＳ３）の構成を示している。
【００８１】
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡｎとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０-n」を示す。
【００８２】
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／[１＋｛１−κ（ｙ2／ｒ2）｝1/2]
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 （ａ）
【００８３】
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に＊を付している。
【００８４】
［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る光学系ＯＳ１の構成を示す図である。この光学系ＯＳ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有して構成されている。前群ＧＦは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた非球面正メニスカスレンズＬ１１からなり、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１２と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１３との接合による接合負メニスカスレンズからなり、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分ＬＦＮ１、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなり、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２から構成されている。また、後群ＧＲは、物体側から順に、両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２１と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２２とが接合され、全体で負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２４とが接合され、全体で正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１、及び、両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ２５からなり、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２から構成されている。なお、この光学系ＯＳ１の後群ＧＲと像面との間には、オプティカル・ローパス・フィルター相当のダミーガラスＦＬが配置されている。
【００８５】
以下の表１に、本第１実施例に係る光学系ＯＳ１の諸元の値を掲げる。この表１の全体諸元において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：度）、Ｙは像高、ＴＬは光学系ＯＳ１の全長、及び、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。なお、全長ＴＬは、この光学系ＯＳ１の最も物体側のレンズ面（第１面）から像面までの光軸上の距離を示し、空気換算バックフォーカスＢｆは、ダミーガラスＦＬを取り除いたときの、この光学系ＯＳ１の最も像側のレンズ面（第１６面）から像面までの光軸上の距離を表している。また、レンズデータにおいて、第１欄ｍは、光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序（面番号）を、第２欄ｒは、各光学面の曲率半径を、第３欄ｄは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄νｄ及び第５欄ｎｄは、それぞれｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッべ数及び屈折率を示している。なお、この表１に示す面番号１〜１８は、図１に示す番号１〜１８に対応している。また、曲率半径0.0000はレンズ面においては平面を示し、開口絞りＳにおいては開口を示す。また、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、最終面（第１８面）の面間隔は、像面までの光軸上の距離である。また、レンズ群焦点距離は、各レンズ群が開始する面番号（始面）および各レンズ群の焦点距離をそれぞれ示している。
【００８６】
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、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ので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
【００８７】
（表１）
［全体諸元］
ｆ ＝ 58.0216
ＦＮＯ＝ Ｆ1.229
ω ＝ 20.82°
Ｙ ＝ 21.6
ＴＬ ＝ 122.05004
空気換算Ｂｆ ＝ 38.01861
［レンズデータ］
ｍ r d νｄ ｎd
* 1 41.8098 11.0500 49.53 1.744430
* 2 2652.8412 1.0000
3 117.6517 5.4000 82.57 1.497820
4 -257.3631 1.5000 48.78 1.531720
5 22.4645 11.0000
6 -55.6445 2.0000 70.31 1.487490
7 -96.0152 3.0000
8 0.0000 10.0000 開口絞りＳ
9 -29.5135 1.7000 28.38 1.728250
10 109.6394 11.0000 46.59 1.816000
11 -40.5171 0.1000
12 44.9154 14.5000 49.62 1.772500
13 -50.7224 1.6000 41.51 1.575010
14 33.7818 2.5000
15 54.2656 7.0000 49.53 1.744430
*16 -233.5493 36.0000
17 0.0000 2.0000 63.88 1.516800
18 0.0000 0.7000
［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
前群 1 6928.27452
後群 9 43.40473
【００８８】
この第１実施例に係る光学系ＯＳ１において、第１面、第２面及び第１６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面データ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。
【００８９】
（表２）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 1面 -1.3241 3.10229E-06 -7.79759E-10 3.01550E-13 -7.29996E-16
第 2面 -0.1653E+05 -7.21606E-08 7.08003E-11 -3.55610E-13 1.07080E-17
第16面 -16.7337 1.90857E-06 4.23655E-09 -1.20892E-11 2.56021E-14
【００９０】
次の表３に、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１に対する各条件式対応値を示す。なお、この表３において、ｆＦは前群ＧＦの焦点距離、ｆＲは後群ＧＲの焦点距離、ｆＦＮ１は前群ＧＦ中の第２レンズ成分ＬＦＮ１の焦点距離、ｆＦＮ２は前群ＧＦ中の第３レンズ成分ＬＦＮ２の焦点距離、ｆＲＰは後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の焦点距離、ｆＲＰ２は後群ＧＲ中の第３レンズ成分ＬＲＰ２の焦点距離、ｆ０は無限遠合焦時の全系の焦点距離、ｒｐ１は後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の最も物体側の面の曲率半径、ｒｐ２は後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の最も像側の面の曲率半径、ｎＲＮＰは後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮ中の正レンズＬ２２の媒質のｄ線に対する屈折率、ｎＲＮＮは後群ＧＲ中の第１レンズ成分ＬＲＮ中の負レンズＬ２１の媒質のｄ線に対する屈折率、ｎＲＰＰは後群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の正レンズＬ２３の媒質のｄ線に対する屈折率、ｎＲＰＮ：は群ＧＲ中の第２レンズ成分ＬＲＰ１の負レンズＬ２４の媒質のｄ線に対する屈折率、をそれぞれ表している。これらの符号の説明は以降の実施例においても同様である。
【００９１】
（表３）
（１）ｆＲ／｜ｆＦ｜= 0.006265
（２）（−ｆＦＮ１）／ｆ０＝0.9018
（３）（−ｆＦＮ２）／ｆ０＝4.7562
（４）（ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１）＝-0.1415
（５）ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ＝0.08775
（６）ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ＝0.1975
（７）ｆＲＰ／ｆ０＝2.7473
（８）ｆＲＰ２／ｆ０＝1.0302
【００９２】
このように、第１実施例に係る光学系ＯＳ１は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。
【００９３】
図２に、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ωは半画角［単位：度］を、それぞれ示している。また、各収差図において、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、及び、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）に対する収差を表している。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリジオナル像面を示している。また、コマ収差図は、各半画角ωにおいて、実線はｄ線及びｇ線に対するメリジオナルコマ収差を表し、原点より左側の破線はｄ線に対してメリジオナル方向に発生するサジタルコマ収差、原点より右側の破線はｄ線に対してサジタル方向に発生するサジタルコマ収差を表している。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。この図２に示す各収差図から明らかなように、この第１実施例に係る光学系ＯＳ１では、球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、非点収差、メリジオナルコマ収差を含め諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることが分かる。
【００９４】
［第２実施例］
図３は、第２実施例に係る光学系ＯＳ２の構成を示す図である。この光学系ＯＳ２は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有して構成されている。前群ＧＦは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた非球面正メニスカスレンズＬ１１からなり、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１２と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１３との接合による接合負メニスカスレンズからなり、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分ＬＦＮ１、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなり、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２から構成されている。また、後群ＧＲは、物体側から順に、両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２１と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２２とが接合され、全体で負の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２４とが接合され、全体で正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１、及び、両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ２５からなり、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２から構成されている。なお、この光学系ＯＳ２の後群ＧＲと像面との間には、オプティカル・ローパス・フィルター相当のダミーガラスＦＬが配置されている。
【００９５】
以下の表４に、本第２実施例に係る光学系ＯＳ２の諸元の値を掲げる。なお、この表４に示す面番号１〜１８は、図３に示す番号１〜１８に対応している。
【００９６】
（表４）
［全体諸元］
ｆ ＝ 58.0216
ＦＮＯ＝ Ｆ1.2300
ω ＝ 20.83°
Ｙ ＝ 21.6
ＴＬ ＝ 121.55017
空気換算Ｂｆ ＝ 38.01873
［レンズデータ］
ｍ r d νｄ ｎd
* 1 42.3882 11.0500 49.53 1.744430
* 2 2167.3376 1.0000
3 113.8826 5.4000 82.57 1.497820
4 -622.3931 1.5000 48.78 1.531720
5 22.7071 11.0000
6 -60.3750 2.0000 52.20 1.517420
7 -96.0594 3.0000
8 0.0000 10.0000 開口絞りＳ
9 -28.9264 1.7000 28.38 1.728250
10 129.6692 11.0000 46.59 1.816000
11 -39.3334 0.1000
12 46.0594 14.0000 49.62 1.772500
13 -50.2692 1.6000 41.51 1.575010
14 34.3180 2.5000
15 55.6965 7.0000 49.53 1.744430
*16 -232.9169 36.0000
17 0.0000 2.0000 63.88 1.516800
18 0.0000 0.7002
［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
前群 1 1869.98022
後群 9 43.86208
【００９７】
この第２実施例に係る光学系ＯＳ２において、第１面、第２面及び第１６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表５に、非球面データ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。
【００９８】
（表５）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 1面 -1.3412 2.99857E-06 -8.24891E-10 2.35245E-13 -4.91290E-16
第 2面 -0.3444E+04 -8.68033E-08 4.62357E-11 -2.08722E-13 -2.01437E-17
第16面 -8.6128 1.92924E-06 2.40259E-09 -6.72709E-12 1.77887E-14
【００９９】
次の表６に、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２に対する各条件式対応値を示す。
【０１００】
（表６）
（１）ｆＲ／｜ｆＦ｜= 0.02346
（２）（−ｆＦＮ１）／ｆ０＝0.9251
（３）（−ｆＦＮ２）／ｆ０＝5.5192
（４）（ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１）＝-0.1461
（５）ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ＝0.08775
（６）ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ＝0.1975
（７）ｆＲＰ／ｆ０＝2.8784
（８）ｆＲＰ２／ｆ０＝1.0515
【０１０１】
このように、第２実施例に係る光学系ＯＳ２は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。
【０１０２】
図４に、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図４に示す各収差図から明らかなように、この第２実施例に係る光学系ＯＳ２では、球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、非点収差、メリジオナルコマ収差を含め諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることが分かる。
【０１０３】
［第３実施例］
図５は、第３実施例に係る光学系ＯＳ３の構成を示す図である。この光学系ＯＳ３は、物体側から順に、正の屈折力を有する前群ＧＦと、開口絞りＳと、正の屈折力を有する後群ＧＲと、を有して構成されている。前群ＧＦは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた非球面正メニスカスレンズＬ１１からなり、正の屈折力を有する第１レンズ成分ＬＦＰ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ１２と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ１３との接合による接合負メニスカスレンズからなり、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分ＬＦＮ１、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなり、負の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＦＮ２から構成されている。また、後群ＧＲは、物体側から順に、両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２１と両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２２とが接合され、全体で正の屈折力を有し、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分ＬＲＮ、両凸レンズ（正レンズ）Ｌ２３と両凹レンズ（負レンズ）Ｌ２４とが接合され、全体で正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分ＬＲＰ１、及び、両凸レンズ形状の非球面正レンズＬ２５からなり、正の屈折力を有する第３レンズ成分ＬＲＰ２から構成されている。なお、この光学系ＯＳ３の後群ＧＲと像面との間には、オプティカル・ローパス・フィルター相当のダミーガラスＦＬが配置されている。
【０１０４】
以下の表７に、本第３実施例に係る光学系ＯＳ３の諸元の値を掲げる。なお、この表７に示す面番号１〜１８は、図５に示す番号１〜１８に対応している。
【０１０５】
（表７）
［全体諸元］
ｆ ＝ 58.0216
ＦＮＯ＝ Ｆ1.2300
ω ＝ 20.82°
Ｙ ＝ 21.6
ＴＬ ＝ 118.89463
空気換算Ｂｆ ＝ 38.01320
［レンズデータ］
ｍ r d νｄ ｎd
* 1 39.7073 11.0000 49.53 1.744430
* 2 2526.2002 0.1000
3 102.0678 6.5000 82.57 1.497820
4 -84.0848 1.5000 52.20 1.517420
5 21.4694 11.0000
6 -62.0246 2.0000 31.16 1.688930
7 -97.3881 3.0000
8 0.0000 10.0000 開口絞りＳ
9 -26.3978 1.7000 29.57 1.717360
10 72.7424 12.0000 46.59 1.816000
11 -37.7187 0.1000
12 45.2189 10.0000 49.62 1.772500
13 -117.8426 1.3000 41.51 1.575010
14 33.4623 3.0000
15 56.4087 7.0000 49.53 1.744430
*16 -132.4054 36.0000
17 0.0000 2.0000 63.88 1.516800
18 0.0000 0.6946
［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
前群 1 678.80939
後群 9 42.58204
【０１０６】
この第３実施例に係る光学系ＯＳ３において、第１面、第２面及び第１６面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表８に、非球面データ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。
【０１０７】
（表８）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第 1面 -0.8567 3.05299E-06 -6.59016E-10 6.97421E-13 -4.05702E-16
第 2面 0.5931E+04 6.03268E-08 7.20986E-11 -2.17040E-13 8.89735E-17
第16面 1.4374 1.57765E-06 -1.04169E-09 1.88087E-12 -4.58581E-16
【０１０８】
次の表９に、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３に対する各条件式対応値を示す。
【０１０９】
（表９）
（１）ｆＲ／｜ｆＦ｜= 0.06273
（２）（−ｆＦＮ１）／ｆ０＝0.9153
（３）（−ｆＦＮ２）／ｆ０＝4.3742
（４）（ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１）＝-0.1494
（５）ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ＝0.09864
（６）ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ＝0.1975
（７）ｆＲＰ／ｆ０＝5.1695
（８）ｆＲＰ２／ｆ０＝0.9306
【０１１０】
このように、第３実施例に係る光学系ＯＳ３は、上記条件式（１）〜（８）を全て満足している。
【０１１１】
図６に、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３の無限遠合焦状態における球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差、及び、コマ収差の諸収差図を示す。この図６に示す各収差図から明らかなように、この第３実施例に係る光学系ＯＳ３では、球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、非点収差、メリジオナルコマ収差を含め諸収差が良好に補正されており、高い光学性能を有していることが分かる。
【０１１２】
以上の各実施例によれば、２ω＝４１．６°程度の包括角を有し、さらに大口径Ｆ１．２の口径を有し、高性能で球面収差、サジタルコマ収差、像面湾曲、メリジオナルコマ収差が良好に補正された光学系ＯＳが実現できる。
【０１１３】
なお、以上の各実施例に示す光学系ＯＳ１〜ＯＳ３を、上述したカメラ１に搭載することにより、上述した効果を奏することは言うまでもない。また、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。
【符号の説明】
【０１１４】
ＯＳ（ＯＳ１〜ＯＳ３） 光学系
ＧＦ 前群 ＬＦＰ 前群の第１レンズ成分 ＬＦＮ１ 前群の第２レンズ成分
ＬＦＮ２ 前群の第３レンズ成分 ＧＲ 後群
ＬＲＮ 後群の第１レンズ成分 Ｌ２１ 負レンズ Ｌ２２ 正レンズ
ＬＲＰ１ 後群の第２レンズ成分 Ｌ２３ 正レンズ Ｌ２４ 負レンズ
ＬＲＰ２ 後群の第３レンズ成分 Ｓ 開口絞り
１ 一眼レフカメラ（撮像装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に、
前群と、
正の屈折力を有する後群と、を有し、
前記前群は、物体側から順に、
正の屈折力を有する第１レンズ成分と、
正レンズと負レンズとが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分と、
物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分と、を有し、
前記後群は、物体側から順に、
負レンズと正レンズとが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分と、
正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分と、
正の屈折力を有する第３レンズ成分と、を有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．０ ＜ ｆＲ／｜ｆＦ｜ ＜ １．０
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００
但し、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆＲ：前記後群の焦点距離
ｆＦＮ１：前記前群中の前記第２レンズ成分の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【請求項２】
以下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。
０．２０ ＜ （−ｆＦＮ２）／ｆ０ ＜ １５．００
但し、
ｆＦＮ２：前記前群中の前記第３レンズ成分の焦点距離
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
−２．００ ＜ （ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１） ＜ −０．００
但し、
ｒｐ１：前記後群中の前記第２レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
ｒｐ２：前記後群中の前記第２レンズ成分の最も像側の面の曲率半径
【請求項４】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学系。
０．００ ＜ ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ ＜ ０．３５
但し、
ｎＲＮＰ：前記後群中の前記第１レンズ成分中の前記正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＮＮ：前記後群中の前記第１レンズ成分中の前記負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
【請求項５】
前記後群中の前記第２レンズ成分は、正レンズと負レンズとが接合された接合レンズであって、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学系。
０．００ ＜ ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ ＜ ０．３５
但し、
ｎＲＰＰ：前記後群中の前記第２レンズ成分の前記正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＰＮ：前記後群中の前記第２レンズ成分の前記負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
【請求項６】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学系。
１．００ ＜ ｆＲＰ／ｆ０ ＜ １２．００
但し、
ｆＲＰ：前記後群中の前記第２レンズ成分の焦点距離
【請求項７】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学系。
０．１ ＜ ｆＲＰ２／ｆ０ ＜ ３．０
但し、
ｆＲＰ２：前記後群中の前記第３レンズ成分の焦点距離
【請求項８】
前記前群は、少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項９】
前記後群は、少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記後群中の前記第３レンズ成分は、物体側に凸面を向けた正レンズであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１１】
前記前群と前記後群との間に開口絞りを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光学系を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
光軸に沿って物体側から順に、前群と、正の屈折力を有する後群と、を有する光学系の製造方法であって、
前記前群として、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分と、正レンズと負レンズとが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分と、を配置し、
前記後群として、物体側から順に、負レンズと正レンズとが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分と、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分と、正の屈折力を有する第３レンズ成分と、を配置し、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系の製造方法。
０．０ ＜ ｆＲ ／ ｜ｆＦ｜ ＜１．０
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００
但し、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆＲ：前記後群の焦点距離
ｆＦＮ１：前記前群中の前記第２レンズ成分の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に、
前群と、
正の屈折力を有する後群と、を有し、
前記前群は、物体側から順に、
正の屈折力を有する第１レンズ成分と、
正レンズと負レンズとが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分と、
物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分と、を有し、
前記後群は、物体側から順に、
負レンズと正レンズとが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分と、
正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分と、
正の屈折力を有する第３レンズ成分と、を有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．０ ＜ ｆＲ／｜ｆＦ｜ ＜ １．０
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００
但し、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆＲ：前記後群の焦点距離
ｆＦＮ１：前記前群中の前記第２レンズ成分の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【請求項２】
以下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。
０．２０ ＜ （−ｆＦＮ２）／ｆ０ ＜ １５．００
但し、
ｆＦＮ２：前記前群中の前記第３レンズ成分の焦点距離
【請求項３】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学系。
−２．００ ＜ （ｒｐ２−ｒｐ１）／（ｒｐ２＋ｒｐ１） ＜ −０．００
但し、
ｒｐ１：前記後群中の前記第２レンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
ｒｐ２：前記後群中の前記第２レンズ成分の最も像側の面の曲率半径
【請求項４】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の光学系。
０．００ ＜ ｎＲＮＰ−ｎＲＮＮ ＜ ０．３５
但し、
ｎＲＮＰ：前記後群中の前記第１レンズ成分中の前記正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＮＮ：前記後群中の前記第１レンズ成分中の前記負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
【請求項５】
前記後群中の前記第２レンズ成分は、正レンズと負レンズとが接合された接合レンズであって、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光学系。
０．００ ＜ ｎＲＰＰ−ｎＲＰＮ ＜ ０．３５
但し、
ｎＲＰＰ：前記後群中の前記第２レンズ成分の前記正レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＲＰＮ：前記後群中の前記第２レンズ成分の前記負レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
【請求項６】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光学系。
１．００ ＜ ｆＲＰ／ｆ０ ＜ １２．００
但し、
ｆＲＰ：前記後群中の前記第２レンズ成分の焦点距離
【請求項７】
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学系。
０．１ ＜ ｆＲＰ２／ｆ０ ＜ ３．０
但し、
ｆＲＰ２：前記後群中の前記第３レンズ成分の焦点距離
【請求項８】
前記前群は、少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項９】
前記後群は、少なくとも１面の非球面を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１０】
前記後群中の前記第３レンズ成分は、物体側に凸面を向けた正レンズであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１１】
前記前群と前記後群との間に開口絞りを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の光学系を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１３】
光軸に沿って物体側から順に、前群と、正の屈折力を有する後群と、を有する光学系の製造方法であって、
前記前群として、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ成分と、正レンズと負レンズとが接合され、負の屈折力を有し、物体側に凸面を向けた第２レンズ成分と、物体側に凹面を向け、負の屈折力を有する第３レンズ成分と、を配置し、
前記後群として、物体側から順に、負レンズと正レンズとが接合され、物体側に凹面を向けた第１レンズ成分と、正の屈折力を有し、像側に凹面を向けた第２レンズ成分と、正の屈折力を有する第３レンズ成分と、を配置し、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系の製造方法。
０．０ ＜ ｆＲ ／ ｜ｆＦ｜ ＜１．０
０．００ ＜ （−ｆＦＮ１）／ｆ０ ＜ １０．００
但し、
ｆＦ：前記前群の焦点距離
ｆＲ：前記後群の焦点距離
ｆＦＮ１：前記前群中の前記第２レンズ成分の焦点距離
ｆ０：無限遠合焦時の全系の焦点距離
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１９９９２（Ｐ２０１３−１９９９２Ａ）
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５１８２１（Ｐ２０１１−１５１８２１）
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月３１日（２０１３．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月８日（２０１１．７．８）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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