JP2012242504A - インナーフォーカス式光学系 - Google Patents

Abstract

【課題】小型、軽量のフォーカス群および防振群を備え、優れた結像性能を有する小型のインナーフォーカス式光学系を提供する。
【解決手段】この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₁₁と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₁₂と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₁₃と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ₁₄と、が配置されて構成される。第３レンズ群Ｇ₁₃は、１枚の正レンズＬ₁₃₁により構成する。そして、第３レンズ群Ｇ₁₃を光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から物体側へ移動させることにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラなどに好適な防振機能を備えたインナーフォーカス式光学系に関する。

従来から、振動により撮影画像のぶれが生じることを防止する防振機能を備えるとともに、中央部分の比較的軽量のレンズ群を移動させてフォーカスを行うインナーフォーカス式光学系が数多く提案されている（たとえば、特許文献１〜５を参照。）。

特許第３７４５１０４号公報 特許第３５４１２８３号公報 特許第３４８６５４１号公報 特開２００８−１４５５８４号公報 特開２００５−３２１５７４号公報

従来、一眼レフカメラでは、撮影画像とファインダー画像とを一致させるために、撮影用レンズを通った光をフィルムの手前に置いたミラーで反射させ、その光を光学式ファインダーに導く機構を備えていた。しかし、昨今、カメラの小型化が著しく、光学ファインダーへ像を導く反射鏡を省略した、いわゆるミラーレス一眼カメラが登場してきた。元来、この反射鏡には、オートフォーカスを行う際に測距装置へ像を導く副反射鏡も付随していた。しかし、ミラーレス一眼カメラでは、反射鏡と同時に副反射鏡も省略されたため、従来の一眼レフカメラにおいて主流であった位相差検出方式のオートフォーカスを行うことができなくなった。そこで、ミラーレス一眼カメラでは、コンパクトデジタルカメラやビデオカメラにおいて主流であるコントラスト検出方式のオートフォーカスが採用された。ただ、この場合、従来の一眼レフカメラ用交換レンズにおいて主流であったＤＣモータや超音波モータ等の駆動装置では、コントラスト検出方式のオートフォーカスにおけるウォブリング等の必要な動作が困難である。そこで、コンパクトデジタルカメラやビデオカメラにおいて利用されているステッピングモータ等の駆動装置が必要になる。

しかし、このステッピングモータは駆動トルクが低く、従来のＤＣモータや超音波モータなどで駆動可能であった従来の光学系のフォーカス群では、重すぎて駆動できないという不都合が多々ある。望遠レンズにその傾向が強い。また、防振群についても同様の問題がある。特に、大口径望遠レンズでは、防振群を構成するレンズの口径が大きいため、防振群が重量化する傾向にある。防振群が重量化すると、防振補正時の駆動制御が困難になる。加えて、レンズ口径が大きくなると発生する収差も増大することから、それを抑制するために防振群を構成するレンズの枚数を増やすことが必要になって、防振群がより重くなるという悪循環に陥る。

上記特許文献に開示されている光学系も例外ではなく、駆動群であるフォーカス群や防振群は、複数のレンズで構成されているため重く、駆動トルクの低いステッピングモータ等での駆動制御は困難である。

この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、小型、軽量のフォーカス群および防振群を備え、優れた結像性能を有する小型のインナーフォーカス式光学系を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、を備え、前記第３レンズ群を単体のレンズ要素で構成し、前記第３レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行うことを特徴とする。

この発明によれば、小型、軽量のフォーカス群を備えたインナーフォーカス式光学系を実現することができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１） ０．４＜ｆ₁／ｆ＜０．５
（２） ０．２＜｜ｆ₂｜／ｆ＜ ０．４
（３） ０．４＜ｆ₃／ｆ＜０．６
（４） ２．０＜｜ｆ₄｜／ｆ＜１６．０
ただし、ｆは光学系全系の焦点距離、ｆ₁は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ₂は前記第２レンズ群の焦点距離、ｆ₃は前記第３レンズ群の焦点距離、ｆ₄は前記第４レンズ群の焦点距離を示す。

この発明によれば、小型で、優れた結像性能を有するインナーフォーカス式光学系を実現することができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（５） １．５＜β₄ ²−（β₃×β₄）²＜２．５
ただし、β₃は前記第３レンズ群の横倍率、β₄は前記第４レンズ群の横倍率を示す。

この発明によれば、光学系全長の短縮化を発生しつつ、結像性能の向上を図ることができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（６） １．０＜ｆ_1-2／ｆ＜２．０
ただし、ｆ_1-2は前記第１レンズ群および前記第２レンズ群の合成焦点距離、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。

この発明によれば、光学系全長の短縮化を発生しつつ、結像性能の向上を図ることができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、前記第１レンズ群に、以下に示す条件式を満足する負レンズが１枚以上含まれていることを特徴とする。
（７） ν_dA＞６０
ただし、ν_dAは前記負レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。

この発明によれば、前記第１レンズ群に含まれる少なくても１枚の負レンズを安価なガラス材により形成して、光学系の製造コストを低減することができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、前記第１レンズ群の最も像側に、以下に示す条件式を満足する正レンズが配置されていることを特徴とする。
（８） ν_dB＜３５
ただし、ν_dBは前記正レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。

この発明によれば、第１レンズ群よりも像側に配置される第２レンズ群を１枚のレンズで構成することが可能になり、光学系の小型、軽量化を促進することができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、前記第４レンズ群が、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、を備えており、前記中群を単体のレンズ要素で構成し、前記中群を光軸に対して略垂直方向へ移動させることによって光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行うことを特徴とする。

この発明によれば、防振補正を行う前記中群（防振群）を小型、軽量化することができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（９） ０．１＜｜ｆ_ASM｜／ｆ＜０．２
（１０） ０．２＜ｆ_REAR／ｆ＜０．３
ただし、ｆ_ASMは前記中群の焦点距離、ｆ_REARは前記後群の焦点距離、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。

この発明によれば、防振補正時の前記中群の移動量を抑制しつつ、光学系の結像性能を向上させることができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１１） −２．０＜β_REAR−（β_ASM×β_REAR）＜−１．６
ただし、β_REARは前記後群の横倍率、β_ASMは前記中群の横倍率を示す。

この発明によれば、防振補正時の前記中群の移動量を抑制しつつ、光学系の結像性能を向上させることができる。

また、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、前記第４レンズ群が、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群と、を備えており、前記前群を単体のレンズ要素で構成し、前記前群を光軸に対して略垂直方向へ移動させることによって光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行うことを特徴とする。

この発明によれば、防振補正を行う前記前群（防振群）を小型、軽量化することができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１２） ０．１＜｜ｆ_ASF｜／ｆ＜０．２
（１０） ０．２＜ｆ_REAR／ｆ＜０．３
ただし、ｆ_ASFは前記前群の焦点距離、ｆ_REARは前記後群の焦点距離、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。

この発明によれば、防振補正時の前記前群の移動量を抑制しつつ、光学系の結像性能を向上させることができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、前記発明において、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。
（１３） −２．０＜β_REAR−（β_ASF×β_REAR）＜−１．６
ただし、β_REARは前記後群の横倍率、β_ASFは前記前群の横倍率を示す。

この発明によれば、防振補正時の前記前群の移動量を抑制しつつ、光学系の結像性能を向上させることができる。

この発明によれば、小型、軽量のフォーカス群および防振群を備え、優れた結像性能を有する小型のインナーフォーカス式光学系を提供することができるという効果を奏する。

実施例１にかかるインナーフォーカス式光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例１にかかるインナーフォーカス式光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図である。 実施例２にかかるインナーフォーカス式光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例２にかかるインナーフォーカス式光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図である。 実施例３にかかるインナーフォーカス式光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例３にかかるインナーフォーカス式光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図である。 実施例４にかかるインナーフォーカス式光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。 実施例４にかかるインナーフォーカス式光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図である。

以下、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系の好適な実施の形態を詳細に説明する。

この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、を含み構成される。

この発明は、小型、軽量のフォーカス群および防振群を備え、優れた結像性能を有する小型のインナーフォーカス式光学系を提供することを目的としている。そこで、かかる目的を達成するため、以下のような条件を設定している。

この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、第３レンズ群を光軸に沿って移動させることによってフォーカシングを行う。この第３レンズ群は、小型、軽量化のために、単体のレンズ要素で構成されることが好ましい。特に、１枚のレンズで構成できれば、より好ましい。フォーカス群である第３レンズ群を単体のレンズ要素で構成して小型、軽量化することは、フォーカス群の駆動機構の負荷を減らして消費電力を低減することが可能になるとともに、鏡筒外径を縮小することもできる。また、駆動トルクの低いレンズ駆動機構（たとえば、ステッピングモータ）を採用することも可能になる。なお、単体のレンズ要素とは、単一の研磨レンズや、非球面レンズ、複合非球面レンズを含み、空気層をもち互いに接着されていないたとえば正負の２枚レンズなどは含まない。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、光学系全系の焦点距離をｆ、第１レンズ群の焦点距離をｆ₁、第２レンズ群の焦点距離をｆ₂、第３レンズ群の焦点距離をｆ₃、第４レンズ群の焦点距離をｆ₄とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１） ０．４＜ｆ₁／ｆ＜０．５
（２） ０．２＜｜ｆ₂｜／ｆ＜ ０．４
（３） ０．４＜ｆ₃／ｆ＜０．６
（４） ２．０＜｜ｆ₄｜／ｆ＜１６．０

条件式（１）は、第１レンズ群が有する正の屈折力を適切に設定するための条件を示すものである。条件式（１）においてその下限を下回ると、第１レンズ群の正の屈折力が強くなりすぎて高次の球面収差が発生しやすくなる。第１レンズ群で高次の球面収差が発生した場合、これを他のレンズ群で補正することは困難である。一方、条件式（１）においてその上限を超えると、第１レンズ群の屈折力が弱くなりすぎてバックフォーカスが長くなり、光学系全長が増大してしまう。

条件式（２）は、第２レンズ群が有する負の屈折力を適切に設定するための条件を示すものである。条件式（２）においてその下限を下回ると、第２レンズ群において球面収差が補正過剰になってしまうため、結果として光学系全体で良好な結像性能を維持することが困難になる。一方、条件式（２）においてその上限を超えると、正の屈折力を有する第１レンズ群で発生する諸収差（特に、球面収差）を負の屈折力を有する第２レンズ群で補正しきれなくなるため、好ましくない。

条件式（３）は、フォーカス群である第３レンズ群が有する正の屈折力を適切に設定するための条件を示すものである。条件式（３）においてその下限を下回ると、球面収差やコマフレアーなどを補正するために第３レンズ群を構成するレンズ枚数を増やさざるを得なくなり、結果としてフォーカス群の小型、軽量化を図ることが不可能になってしまう。一方、条件式（３）においてその上限を超えると、第３レンズ群の屈折力が弱くなりすぎてフォーカシングのための第３レンズ群の移動量が増大し、至近距離物体撮影時の結像性能が著しく劣化する。

条件式（４）は、第４レンズ群が有する負の屈折力を適切に設定するための条件を示すものである。条件式（４）においてその下限を下回ると、球面収差やコマフレアーなどの補正のために第４レンズ群を構成するレンズ枚数を増やさざるを得なくなり、結果として光学系の小型化が困難になったり、光学系全系における光の透過率の低下を招いたりして、好ましくない。一方、条件式（４）においてその上限を超えると、光学系のバックフォーカスが長くなりすぎて、光学系全長が増大してしまう。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、第３レンズ群の横倍率をβ₃、第４レンズ群の横倍率をβ₄とするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（５） １．５＜β₄ ²−（β₃×β₄）²＜２．５

条件式（５）は、フォーカス群である第３レンズ群の横倍率と、それよりも像側に配置される第４レンズ群の横倍率との組み合わせを適切に設定するための条件を示すものである。この条件式（５）を満足することにより、光学系全長の短縮化を達成しつつ、結像性能の向上を図ることができる。条件式（５）においてその下限を下回ると、第３レンズ群のフォーカシング時の移動量が増大して光学系全長が延び、光学系の小型化が阻害される。一方、条件式（５）においてその上限を超えると、フォーカシング時の収差変動が顕著となるため、好ましくない。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、第１レンズ群および第２レンズ群の合成焦点距離をｆ_1-2、光学系全系の焦点距離をｆとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（６） １．０＜ｆ_1-2／ｆ＜２．０

条件式（６）は、テレフォト型光学系を構成する正の屈折力を有する第１レンズ群と負の屈折力を有する第２レンズ群との組み合わせを適切に設定するための条件を示すものである。条件式（６）においてその下限を下回ると、第１レンズ群および第２レンズ群による光の収斂性が強くなって、諸収差の補正が困難になる。一方、条件式（６）においてその上限を超えると、光学系の構成がアフォーカル光学系（焦点距離が無限大の光学系）に近づくため、光学系全長が増大してしまう。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、負レンズのｄ線に対するアッベ数をν_dAとするとき、次の条件式を満足する負レンズを１枚以上第１レンズ群に含み構成することが好ましい。
（７） ν_dA＞６０

条件式（７）を満足する負レンズは、安価なガラス材により形成することが可能になる。したがって、第１レンズ群に、安価なガラス材により形成された負レンズを１枚だけでも配置すれば、その分だけ光学系の製造コストを低減することができる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、正レンズのｄ線に対するアッベ数をν_dBとするとき、次の条件式を満足する正レンズが第１レンズ群の最も像側に配置されることが好ましい。
（８） ν_dB＜３５

条件式（８）を満足する正レンズが第１レンズ群の最も像側に配置されることにより、第１レンズ群よりも像側に配置される第２レンズ群を１枚のレンズで構成することが可能になり、光学系の小型、軽量化を促進することができる。

また、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う防振補正機能を備えている。具体的には、手ぶれなどにより光学系に振動が加わった際に、防振群を光軸に対して略垂直方向へ移動させることによって像ぶれを補正する。この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、第４レンズ群を、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、を備えて構成している。そして、負の屈折力を有する中群に防振群としての機能を持たせている。すなわち、この中群を光軸に対して略垂直方向へ移動（偏芯）させることによって光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う。この中群は、小型、軽量化のために、単体のレンズ要素で構成されることが好ましい。特に、１枚のレンズで構成できれば、より好ましい。移動する中群を単体のレンズ要素で構成して小型、軽量化することは、中群の駆動機構の負荷を減らし、消費電力を低減させることが可能になる。また、駆動トルクの低いレンズ駆動機構（たとえば、ステッピングモータ）を採用することも可能になる。なお、単体のレンズ要素の意味は、前述したとおりである。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、第４レンズ群の中群の焦点距離をｆ_ASM、第４レンズ群の後群の焦点距離をｆ_REAR、光学系全系の焦点距離をｆとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（９） ０．１＜｜ｆ_ASM｜／ｆ＜０．２
（１０） ０．２＜ｆ_REAR／ｆ＜０．３

条件式（９）は、第４レンズ群の中群が有する負の屈折力を適切に設定するための条件を示すものである。条件式（９）においてその下限を下回ると、第４レンズ群の中群の屈折力が強くなりすぎて、球面収差や倍率色収差などの発生が顕著になる。ここで顕著になった収差を他のレンズ群で補正することは困難である。一方、条件式（９）においてその上限を超えると、前群の屈折力が弱くなりすぎて、防振群である中群の移動（偏芯）量が増大し、防振機能として必要な補正角度を確保できなくなる。

条件式（１０）は、第４レンズ群の後群が有する正の屈折力を適切に設定するための条件を示すものである。条件式（１０）においてその下限を下回ると、正の屈折力を有する第４レンズ群の後群で補正過剰な収差が発生してしまい、結果として光学系全系で良好な結像性能を維持することが、困難になる。一方、条件式（１０）においてその上限を超えると、負の屈折力を有する第４レンズ群の中群で発生する諸収差を補正しきれなくなる。

さらに、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、第４レンズ群の後群の横倍率をβ_REAR、第４レンズ群の中群の横倍率をβ_ASMとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１１） −２．０＜β_REAR−（β_ASM×β_REAR）＜−１．６

条件式（１１）は、防振群である第４レンズ群の中群の横倍率と、その像側に配置される後群の横倍率との組み合わせを適切に設定するための条件を示すものである。条件式（１１）においてその下限を下回ると、防振補正時の収差変動が増大するため、好ましくない。一方、条件式（１１）においてその上限を超えると、防振補正時の第４レンズ群の中群の移動（偏芯）量が増大し、光学系の径が大きくなるため、好ましくない。

また、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系では、第４レンズ群を以下のように構成してもよい。すなわち、第４レンズ群を、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群と、を備えて構成する。そして、負の屈折力を有する前群に防振群としての機能を持たせ、この前群を光軸に対して略垂直方向へ移動（偏芯）させることによって光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う。この前群は、小型、軽量化のために、単体のレンズ要素で構成されることが好ましい。特に、１枚のレンズで構成できれば、より好ましい。移動する前群を単体のレンズ要素で構成して小型、軽量化することは、前群の駆動機構の負荷を減らし、消費電力を低減することが可能になる。また、駆動トルクの低いレンズ駆動機構（たとえば、ステッピングモータ）を採用することも可能である。なお、単体のレンズ要素の意味は、前述したとおりである。

さらに、第４レンズ群を２群構成とした場合、前群の焦点距離をｆ_ASF、後群の焦点距離をｆ_REAR、光学系全系の焦点距離をｆとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１２） ０．１＜｜ｆ_ASF｜／ｆ＜０．２
（１０） ０．２＜ｆ_REAR／ｆ＜０．３

なお、条件式（１２）は前述の条件式（９）に相当するものであり、規定値の上限または下限から逸脱した場合の不都合性も条件式（９）の場合と同様である。

さらに、第４レンズ群を２群構成とした場合、後群の横倍率をβ_REAR、前群の横倍率をβ_ASFとするとき、次の条件式を満足することが好ましい。
（１３） −２．０＜｛β_REAR−（β_ASF×β_REAR）｝＜−１．６

条件式（１３）は前述の条件式（１１）に相当するものであり、規定値の上限または下限から逸脱した場合の不都合性も条件式（１１）の場合と同様である。

以上説明したように、この発明によれば、小型、軽量のフォーカス群および防振群を備え、優れた結像性能を有する小型のインナーフォーカス式光学系を実現することができる。特に、フォーカス群、防振群を単体のレンズ要素で構成することにより、移動群のより小型、軽量化を図ることができる。したがって、このインナーフォーカス式光学系は、駆動トルクの低いステッピングモータ等のレンズ駆動装置を搭載する撮像装置に好適であり、コントラスト検出方式のオートフォーカス機構が搭載された撮像装置に用いることも可能になる。さらに、上記各条件式を満足することにより、移動群であるフォーカス群および防振群の移動量を抑制して光学系のより小型化を図るとともに、光学系の結像性能をより向上させることができる。

以下、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系の実施例を図面に基づき詳細に説明する。なお、以下の実施例によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施例１にかかるインナーフォーカス式光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。このインナーフォーカス式光学系は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₁₁と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₁₂と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₁₃と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ₁₄と、が配置されて構成される。第１レンズ群Ｇ₁₁と第２レンズ群Ｇ₁₂との間には、虹彩絞りＳＴＯが配置されている。虹彩絞りＳＴＯは、複数の絞り羽根を備えており、開口径を任意に変化させることで、入射光束を制限しＦナンバーを調整する。また、第４レンズ群Ｇ₁₄と結像面ＩＭＧとの間には、物体側から順に、フィルタＦＬと、視野絞りＦＳと、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、が配置されている。フィルタＦＬは、赤外光などを遮断するために配置される。視野絞りＦＳは、不要な内面反射等の原因となる画面外の光束を抑制するために配置される。カバーガラスＣＧは、結像面ＩＭＧを保護するために配置される。フィルタＦＬやカバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群Ｇ₁₁は、物体側から順に、負レンズＬ₁₁₁と、正レンズＬ₁₁₂と、正レンズＬ₁₁₃と、負レンズＬ₁₁₄と、正レンズＬ₁₁₅と、負レンズＬ₁₁₆と、正レンズＬ₁₁₇と、が配置されて構成される。正レンズＬ₁₁₅と負レンズＬ₁₁₆とは、接合されている。

第２レンズ群Ｇ₁₂は、負レンズＬ₁₂₁により構成される。

第３レンズ群Ｇ₁₃は、正レンズＬ₁₃₁により構成される。正レンズＬ₁₃₁の物体側面には、非球面が形成されている。第３レンズ群Ｇ₁₃は、光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から物体側へ移動することにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。

第４レンズ群Ｇ₁₄は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ_14Fと、負の屈折力を有する中群Ｇ_14Mと、開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する後群Ｇ_14Rと、が配置されて構成される。開口絞りＡＳは、光学系の結像性能を劣化させる原因となる収差の発生を抑制するためのものである。前群Ｇ_14Fは、物体側から順に、負レンズＬ₁₄₁と、正レンズＬ₁₄₂と、が配置されて構成される。負レンズＬ₁₄₁と正レンズＬ₁₄₂とは、接合されている。中群Ｇ_14Mは、負レンズＬ₁₄₃により構成されている。負レンズＬ₁₄₃の両面には、それぞれ非球面が形成されている。この中群Ｇ_14Mには、防振群としての機能をもたせている。すなわち、中群Ｇ_14Mを光軸に対して略垂直な方向に移動（偏芯）させることによって、手ぶれなどによる光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う。後群Ｇ_14Rは、物体側から順に、負レンズＬ₁₄₄と、正レンズＬ₁₄₅と、正レンズＬ₁₄₆と、負レンズＬ₁₄₇と、が配置されて構成される。負レンズＬ₁₄₄と正レンズＬ₁₄₅とは、接合されている。

以下、実施例１にかかるインナーフォーカス式光学系に関する各種数値データを示す。

（レンズデータ）
ｒ₁＝209.873
ｄ₁＝5.000 ｎｄ₁＝1.51680 νｄ₁＝64.2
ｒ₂＝130.945
ｄ₂＝0.500
ｒ₃＝100.587
ｄ₃＝19.707 ｎｄ₂＝1.49700 νｄ₂＝81.6
ｒ₄＝-407.748
ｄ₄＝0.300
ｒ₅＝127.811
ｄ₅＝11.535 ｎｄ₃＝1.49700 νｄ₃＝81.6
ｒ₆＝-3470.036
ｄ₆＝2.700
ｒ₇＝-372.417
ｄ₇＝4.000 ｎｄ₄＝1.51680 νｄ₄＝64.2
ｒ₈＝67.774
ｄ₈＝3.449
ｒ₉＝85.849
ｄ₉＝15.763 ｎｄ₅＝1.49700 νｄ₅＝81.6
ｒ₁₀＝-303.004
ｄ₁₀＝4.000 ｎｄ₆＝1.80610 νｄ₆＝33.3
ｒ₁₁＝303.004
ｄ₁₁＝0.200
ｒ₁₂＝102.623
ｄ₁₂＝7.114 ｎｄ₇＝1.84666 νｄ₇＝23.8
ｒ₁₃＝406.606
ｄ₁₃＝21.677
ｒ₁₄＝∞（虹彩絞り）
ｄ₁₄＝12.652
ｒ₁₅＝345.746
ｄ₁₅＝2.000 ｎｄ₈＝1.84666 νｄ₈＝23.8
ｒ₁₆＝66.823
ｄ₁₆＝29.779
ｒ₁₇＝92.929（非球面）
ｄ₁₇＝4.000 ｎｄ₉＝1.58313 νｄ₉＝59.5
ｒ₁₈＝1608.056
ｄ₁₈＝5.000
ｒ₁₉＝84.455
ｄ₁₉＝1.700 ｎｄ₁₀＝1.90366 νｄ₁₀＝31.3
ｒ₂₀＝29.625
ｄ₂₀＝6.684 ｎｄ₁₁＝1.48749 νｄ₁₁＝70.4
ｒ₂₁＝-416.181
ｄ₂₁＝4.395
ｒ₂₂＝-81.133（非球面）
ｄ₂₂＝2.000 ｎｄ₁₂＝1.58313 νｄ₁₂＝59.5
ｒ₂₃＝45.256（非球面）
ｄ₂₃＝5.783
ｒ₂₄＝∞（開口絞り）
ｄ₂₄＝8.748
ｒ₂₅＝120.487
ｄ₂₅＝1.900 ｎｄ₁₃＝1.84666 νｄ₁₃＝23.8
ｒ₂₆＝36.921
ｄ₂₆＝8.887 ｎｄ₁₄＝1.80610 νｄ₁₄＝33.3
ｒ₂₇＝-161.596
ｄ₂₇＝16.221
ｒ₂₈＝258.217
ｄ₂₈＝7.846 ｎｄ₁₅＝1.80518 νｄ₁₅＝25.5
ｒ₂₉＝-66.637
ｄ₂₉＝6.629
ｒ₃₀＝-72.972
ｄ₃₀＝1.600 ｎｄ₁₆＝1.80420 νｄ₁₆＝46.5
ｒ₃₁＝916.012
ｄ₃₁＝8.232
ｒ₃₂＝∞
ｄ₃₂＝2.000 ｎｄ₁₇＝1.51680 νｄ₁₇＝64.2
ｒ₃₃＝∞
ｄ₃₃＝8.000
ｒ₃₄＝∞（視野絞り）
ｄ₃₄＝39.800
ｒ₃₅＝∞
ｄ₃₅＝2.200 ｎｄ₁₈＝1.51680 νｄ₁₈＝64.2
ｒ₃₆＝∞
ｄ₃₆＝1.000
ｒ₃₇＝∞
ｄ₃₇＝1.000 ｎｄ₁₉＝1.51680 νｄ₁₉＝64.2
ｒ₃₈＝∞
ｄ₃₈＝1.000
ｒ₃₉＝∞（結像面）

（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ₄，Ａ₆））
（第１７面）
ｋ＝-3.34693,
Ａ₄＝5.79748×10^-7, Ａ₆＝2.89688×10^-11
（第２２面）
ｋ＝-1.89878,
Ａ₄＝0, Ａ₆＝0
（第２３面）
ｋ＝-1.77787,
Ａ₄＝0, Ａ₆＝0

ｆ（光学系全系の焦点距離）＝294.00
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）＝2.88
２ω(画角）＝8.3

（条件式（１）に関する数値）
ｆ₁／ｆ＝0.444

（条件式（２）に関する数値）
｜ｆ₂｜／ｆ＝0.331

（条件式（３）に関する数値）
ｆ₃／ｆ＝0.572

（条件式（４）に関する数値）
｜ｆ₄｜／ｆ＝4.033

（条件式（５）に関する数値）
β₄ ²−（β₃×β₄）²＝1.545

（条件式（６）に関する数値）
ｆ_1-2／ｆ＝1.154

（条件式（７）に関する数値）
ν_dA（負レンズＬ₁₁₁，負レンズＬ₁₁₄のｄ線に対するアッベ数）＝64.2

（条件式（８）に関する数値）
ν_dB（正レンズＬ₁₁₇のｄ線に対するアッベ数）＝23.8

（条件式（９）に関する数値）
｜ｆ_ASM｜／ｆ＝0.168

（条件式（１０）に関する数値）
ｆ_REAR／ｆ＝0.244

（条件式（１１）に関する数値）
β_REAR−（β_ASM×β_REAR）＝-1.681

図２は、実施例１にかかるインナーフォーカス式光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるＳ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。

図３は、実施例２にかかるインナーフォーカス式光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。このインナーフォーカス式光学系は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₂₁と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₂₂と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₂₃と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ₂₄と、が配置されて構成される。第１レンズ群Ｇ₂₁と第２レンズ群Ｇ₂₂との間には、虹彩絞りＳＴＯが配置されている。虹彩絞りＳＴＯは、複数の絞り羽根を備えており、開口径を任意に変化させることで、入射光束を制限しＦナンバーを調整する。また、第４レンズ群Ｇ₂₄と結像面ＩＭＧとの間には、物体側から順に、フィルタＦＬと、視野絞りＦＳと、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、が配置されている。フィルタＦＬは、赤外光などを遮断するために配置される。視野絞りＦＳは、不要な内面反射等の原因となる画面外の光束を抑制するために配置される。カバーガラスＣＧは、結像面ＩＭＧを保護するために配置される。フィルタＦＬやカバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群Ｇ₂₁は、物体側から順に、負レンズＬ₂₁₁と、正レンズＬ₂₁₂と、正レンズＬ₂₁₃と、負レンズＬ₂₁₄と、正レンズＬ₂₁₅と、負レンズＬ₂₁₆と、正レンズＬ₂₁₇と、が配置されて構成される。正レンズＬ₂₁₅と負レンズＬ₂₁₆とは、接合されている。

第２レンズ群Ｇ₂₂は、負レンズＬ₂₂₁により構成される。

第３レンズ群Ｇ₂₃は、正レンズＬ₂₃₁により構成される。正レンズＬ₂₃₁の物体側面には、非球面が形成されている。第３レンズ群Ｇ₂₃は、光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から物体側へ移動することにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。

第４レンズ群Ｇ₂₄は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ_24Fと、負の屈折力を有する中群Ｇ_24Mと、開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する後群Ｇ_24Rと、が配置されて構成される。開口絞りＡＳは、光学系の結像性能を劣化させる原因となる収差の発生を抑制するためのものである。前群Ｇ_24Fは、物体側から順に、負レンズＬ₂₄₁と、正レンズＬ₂₄₂と、が配置されて構成される。負レンズＬ₂₄₁と正レンズＬ₂₄₂とは、接合されている。中群Ｇ_24Mは、負レンズＬ₂₄₃により構成されている。負レンズＬ₂₄₃の両面には、それぞれ非球面が形成されている。この中群Ｇ_24Mには、防振群としての機能をもたせている。すなわち、中群Ｇ_24Mを光軸に対して略垂直な方向に移動（偏芯）させることによって、手ぶれなどによる光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う。後群Ｇ_24Rは、物体側から順に、負レンズＬ₂₄₄と、正レンズＬ₂₄₅と、正レンズＬ₂₄₆と、負レンズＬ₂₄₇と、が配置されて構成される。負レンズＬ₂₄₄と正レンズＬ₂₄₅とは、接合されている。

以下、実施例２にかかるインナーフォーカス式光学系に関する各種数値データを示す。

（レンズデータ）
ｒ₁＝219.426
ｄ₁＝5.000 ｎｄ₁＝1.51680 νｄ₁＝64.2
ｒ₂＝134.759
ｄ₂＝0.500
ｒ₃＝101.237
ｄ₃＝19.623 ｎｄ₂＝1.49700 νｄ₂＝81.6
ｒ₄＝-405.162
ｄ₄＝0.300
ｒ₅＝127.435
ｄ₅＝11.549 ｎｄ₃＝1.49700 νｄ₃＝81.6
ｒ₆＝-3866.078
ｄ₆＝2.713
ｒ₇＝-375.484
ｄ₇＝4.000 ｎｄ₄＝1.51680 νｄ₄＝64.2
ｒ₈＝67.794
ｄ₈＝4.283
ｒ₉＝85.387
ｄ₉＝16.051 ｎｄ₅＝1.49700 νｄ₅＝81.6
ｒ₁₀＝-283.495
ｄ₁₀＝4.000 ｎｄ₆＝1.80610 νｄ₆＝33.3
ｒ₁₁＝311.150
ｄ₁₁＝0.200
ｒ₁₂＝102.482
ｄ₁₂＝7.098 ｎｄ₇＝1.84666 νｄ₇＝23.8
ｒ₁₃＝401.606
ｄ₁₃＝22.225
ｒ₁₄＝∞（虹彩絞り）
ｄ₁₄＝12.242
ｒ₁₅＝299.644
ｄ₁₅＝2.000 ｎｄ₈＝1.84666 νｄ₈＝23.8
ｒ₁₆＝63.960
ｄ₁₆＝30.324
ｒ₁₇＝89.122（非球面）
ｄ₁₇＝4.000 ｎｄ₉＝1.62263 νｄ₉＝58.2
ｒ₁₈＝1359.164
ｄ₁₈＝5.000
ｒ₁₉＝119.166
ｄ₁₉＝1.700 ｎｄ₁₀＝1.80610 νｄ₁₀＝33.3
ｒ₂₀＝29.620
ｄ₂₀＝6.687 ｎｄ₁₁＝1.48749 νｄ₁₁＝70.4
ｒ₂₁＝-416.013
ｄ₂₁＝4.267
ｒ₂₂＝-90.410（非球面）
ｄ₂₂＝2.000 ｎｄ₁₂＝1.62263 νｄ₁₂＝58.2
ｒ₂₃＝47.203（非球面）
ｄ₂₃＝6.291
ｒ₂₄＝∞（開口絞り）
ｄ₂₄＝4.933
ｒ₂₅＝107.620
ｄ₂₅＝1.900 ｎｄ₁₃＝1.84666 νｄ₁₃＝23.8
ｒ₂₆＝36.734
ｄ₂₆＝8.410 ｎｄ₁₄＝1.80610 νｄ₁₄＝33.3
ｒ₂₇＝-304.490
ｄ₂₇＝17.803
ｒ₂₈＝178.581
ｄ₂₈＝7.617 ｎｄ₁₅＝1.75520 νｄ₁₅＝27.5
ｒ₂₉＝-65.112
ｄ₂₉＝7.685
ｒ₃₀＝-65.282
ｄ₃₀＝1.600 ｎｄ₁₆＝1.72916 νｄ₁₆＝54.7
ｒ₃₁＝-857.194
ｄ₃₁＝8.000
ｒ₃₂＝∞
ｄ₃₂＝2.000 ｎｄ₁₇＝1.51680 νｄ₁₇＝64.2
ｒ₃₃＝∞
ｄ₃₃＝8.000
ｒ₃₄＝∞（視野絞り）
ｄ₃₄＝39.800
ｒ₃₅＝∞
ｄ₃₅＝2.200 ｎｄ₁₈＝1.51680 νｄ₁₈＝64.2
ｒ₃₆＝∞
ｄ₃₆＝1.000
ｒ₃₇＝∞
ｄ₃₇＝1.000 ｎｄ₁₉＝1.51680 νｄ₁₉＝64.2
ｒ₃₈＝∞
ｄ₃₈＝1.000
ｒ₃₉＝∞（結像面）

（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ₄，Ａ₆））
（第１７面）
ｋ＝-8.38717×10^-1,
Ａ₄＝2.02307×10^-7, Ａ₆＝7.21561×10^-11
（第２２面）
ｋ＝-1.44884,
Ａ₄＝0, Ａ₆＝0
（第２３面）
ｋ＝-1.89336,
Ａ₄＝0, Ａ₆＝0

ｆ（光学系全系の焦点距離）＝294.00
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）＝2.88
２ω(画角）＝8.3

（条件式（１）に関する数値）
ｆ₁／ｆ＝0.444

（条件式（２）に関する数値）
｜ｆ₂｜／ｆ＝0.325

（条件式（３）に関する数値）
ｆ₃／ｆ＝0.518

（条件式（４）に関する数値）
｜ｆ₄｜／ｆ＝3.045

（条件式（５）に関する数値）
β₄ ²−（β₃×β₄）²＝1.717

（条件式（６）に関する数値）
ｆ_1-2／ｆ＝1.178

（条件式（７）に関する数値）
ν_dA（負レンズＬ₂₁₁，負レンズＬ₂₁₄のｄ線に対するアッベ数）＝64.2

（条件式（８）に関する数値）
ν_dB（正レンズＬ₂₁₇のｄ線に対するアッベ数）＝23.8

（条件式（９）に関する数値）
｜ｆ_ASM｜／ｆ＝0.168

（条件式（１０）に関する数値）
ｆ_REAR／ｆ＝0.221

（条件式（１１）に関する数値）
β_REAR−（β_ASM×β_REAR）＝-1.676

図４は、実施例２にかかるインナーフォーカス式光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるＳ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。

図５は、実施例３にかかるインナーフォーカス式光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。このインナーフォーカス式光学系は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₃₁と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₃₂と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₃₃と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ₃₄と、が配置されて構成される。第１レンズ群Ｇ₃₁と第２レンズ群Ｇ₃₂との間には、虹彩絞りＳＴＯが配置されている。虹彩絞りＳＴＯは、複数の絞り羽根を備えており、開口径を任意に変化させることで、入射光束を制限しＦナンバーを調整する。また、第４レンズ群Ｇ₃₄と結像面ＩＭＧとの間には、物体側から順に、フィルタＦＬと、視野絞りＦＳと、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、が配置されている。フィルタＦＬは、赤外光などを遮断するために配置される。視野絞りＦＳは、不要な内面反射等の原因となる画面外の光束を抑制するために配置される。カバーガラスＣＧは、結像面ＩＭＧを保護するために配置される。フィルタＦＬやカバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群Ｇ₃₁は、物体側から順に、負レンズＬ₃₁₁と、正レンズＬ₃₁₂と、正レンズＬ₃₁₃と、負レンズＬ₃₁₄と、正レンズＬ₃₁₅と、負レンズＬ₃₁₆と、正レンズＬ₃₁₇と、が配置されて構成される。正レンズＬ₃₁₅と負レンズＬ₃₁₆とは、接合されている。

第２レンズ群Ｇ₃₂は、負レンズＬ₃₂₁により構成される。

第３レンズ群Ｇ₃₃は、正レンズＬ₃₃₁により構成される。正レンズＬ₃₃₁の物体側面には、非球面が形成されている。第３レンズ群Ｇ₃₃は、光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から物体側へ移動することにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。

第４レンズ群Ｇ₃₄は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ_34Fと、負の屈折力を有する中群Ｇ_34Mと、開口絞りＡＳと、正の屈折力を有する後群Ｇ_34Rと、が配置されて構成される。開口絞りＡＳは、光学系の結像性能を劣化させる原因となる収差の発生を抑制するためのものである。前群Ｇ_34Fは、物体側から順に、負レンズＬ₃₄₁と、正レンズＬ₃₄₂と、が配置されて構成される。負レンズＬ₃₄₁と正レンズＬ₃₄₂とは、接合されている。中群Ｇ_34Mは、負レンズＬ₃₄₃により構成されている。負レンズＬ₃₄₃の両面には、それぞれ非球面が形成されている。この中群Ｇ_34Mには、防振群としての機能をもたせている。すなわち、中群Ｇ_34Mを光軸に対して略垂直な方向に移動（偏芯）させることによって、手ぶれなどによる光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う。後群Ｇ_34Rは、物体側から順に、負レンズＬ₃₄₄と、正レンズＬ₃₄₅と、正レンズＬ₃₄₆と、負レンズＬ₃₄₇と、が配置されて構成される。負レンズＬ₃₄₄と正レンズＬ₃₄₅とは、接合されている。

以下、実施例３にかかるインナーフォーカス式光学系に関する各種数値データを示す。

（レンズデータ）
ｒ₁＝220.178
ｄ₁＝5.000 ｎｄ₁＝1.51680 νｄ₁＝64.2
ｒ₂＝135.079
ｄ₂＝0.500
ｒ₃＝101.861
ｄ₃＝19.514 ｎｄ₂＝1.49700 νｄ₂＝81.6
ｒ₄＝-421.241
ｄ₄＝0.313
ｒ₅＝135.294
ｄ₅＝11.021 ｎｄ₃＝1.49700 νｄ₃＝81.6
ｒ₆＝-4074.120
ｄ₆＝2.701
ｒ₇＝-382.643
ｄ₇＝4.000 ｎｄ₄＝1.51680 νｄ₄＝64.2
ｒ₈＝69.080
ｄ₈＝4.054
ｒ₉＝85.435
ｄ₉＝16.480 ｎｄ₅＝1.49700 νｄ₅＝81.6
ｒ₁₀＝-275.253
ｄ₁₀＝4.000 ｎｄ₆＝1.80610 νｄ₆＝33.3
ｒ₁₁＝325.486
ｄ₁₁＝0.200
ｒ₁₂＝106.114
ｄ₁₂＝7.163 ｎｄ₇＝1.84666 νｄ₇＝23.8
ｒ₁₃＝443.488
ｄ₁₃＝23.592
ｒ₁₄＝∞（虹彩絞り）
ｄ₁₄＝15.087
ｒ₁₅＝372.717
ｄ₁₅＝2.000 ｎｄ₈＝1.84666 νｄ₈＝23.8
ｒ₁₆＝64.213
ｄ₁₆＝28.151
ｒ₁₇＝86.524（非球面）
ｄ₁₇＝4.000 ｎｄ₉＝1.67790 νｄ₉＝54.9
ｒ₁₈＝1877.282
ｄ₁₈＝5.000
ｒ₁₉＝126.348
ｄ₁₉＝1.700 ｎｄ₁₀＝1.80000 νｄ₁₀＝29.9
ｒ₂₀＝30.389
ｄ₂₀＝6.382 ｎｄ₁₁＝1.48749 νｄ₁₁＝70.4
ｒ₂₁＝-381.691
ｄ₂₁＝4.077
ｒ₂₂＝-104.099（非球面）
ｄ₂₂＝2.000 ｎｄ₁₂＝1.67790 νｄ₁₂＝54.9
ｒ₂₃＝48.888（非球面）
ｄ₂₃＝6.850
ｒ₂₄＝∞（開口絞り）
ｄ₂₄＝6.029
ｒ₂₅＝96.499
ｄ₂₅＝2.500 ｎｄ₁₃＝1.84666 νｄ₁₃＝23.8
ｒ₂₆＝38.478
ｄ₂₆＝8.537 ｎｄ₁₄＝1.80610 νｄ₁₄＝33.3
ｒ₂₇＝-305.357
ｄ₂₇＝15.280
ｒ₂₈＝233.243
ｄ₂₈＝7.757 ｎｄ₁₅＝1.80518 νｄ₁₅＝25.5
ｒ₂₉＝-65.129
ｄ₂₉＝4.920
ｒ₃₀＝-62.149
ｄ₃₀＝1.643 ｎｄ₁₆＝1.72916 νｄ₁₆＝54.7
ｒ₃₁＝-1262.573
ｄ₃₁＝8.000
ｒ₃₂＝∞
ｄ₃₂＝2.000 ｎｄ₁₇＝1.51680 νｄ₁₇＝64.2
ｒ₃₃＝∞
ｄ₃₃＝8.000
ｒ₃₄＝∞（視野絞り）
ｄ₃₄＝41.348
ｒ₃₅＝∞
ｄ₃₅＝2.200 ｎｄ₁₈＝1.51680 νｄ₁₈＝64.2
ｒ₃₆＝∞
ｄ₃₆＝1.000
ｒ₃₇＝∞
ｄ₃₇＝1.000 ｎｄ₁₉＝1.51680 νｄ₁₉＝64.2
ｒ₃₈＝∞
ｄ₃₈＝1.000
ｒ₃₉＝∞（結像面）

（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ₄，Ａ₆））
（第１７面）
ｋ＝-2.93110×10^-1,
Ａ₄＝9.64053×10^-8, Ａ₆＝6.73961×10^-11
（第２２面）
ｋ＝-1.80583,
Ａ₄＝0, Ａ₆＝0
（第２３面）
ｋ＝-1.78076,
Ａ₄＝0, Ａ₆＝0

ｆ（光学系全系の焦点距離）＝294.00
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）＝2.88
２ω(画角）＝8.3

（条件式（１）に関する数値）
ｆ₁／ｆ＝0.453

（条件式（２）に関する数値）
｜ｆ₂｜／ｆ＝0.310

（条件式（３）に関する数値）
ｆ₃／ｆ＝0.453

（条件式（４）に関する数値）
｜ｆ₄｜／ｆ＝2.577

（条件式（５）に関する数値）
β₄ ²−（β₃×β₄）²＝1.919

（条件式（６）に関する数値）
ｆ_1-2／ｆ＝1.273

（条件式（７）に関する数値）
ν_dA（負レンズＬ₃₁₁，負レンズＬ₃₁₄のｄ線に対するアッベ数）＝64.2

（条件式（８）に関する数値）
ν_dB（正レンズＬ₃₁₇のｄ線に対するアッベ数）＝23.8

（条件式（９）に関する数値）
｜ｆ_ASM｜／ｆ＝0.165

（条件式（１０）に関する数値）
ｆ_REAR／ｆ＝0.224

（条件式（１１）に関する数値）
β_REAR−（β_ASM×β_REAR）＝-1.680

図６は、実施例３にかかるインナーフォーカス式光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるＳ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。

図７は、実施例４にかかるインナーフォーカス式光学系の構成を示す光軸に沿う断面図である。このインナーフォーカス式光学系は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ₄₁と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ₄₂と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ₄₃と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ₄₄と、が配置されて構成される。第１レンズ群Ｇ₄₁と第２レンズ群Ｇ₄₂との間には、虹彩絞りＳＴＯが配置されている。虹彩絞りＳＴＯは、複数の絞り羽根を備えており、開口径を任意に変化させることで、入射光束を制限しＦナンバーを調整する。第３レンズ群Ｇ₄₃と第４レンズ群Ｇ₄₄との間には、開口絞りＡＳが配置されている。開口絞りＡＳは、光学系の結像性能を劣化させる原因となる収差の発生を抑制するためのものである。また、第４レンズ群Ｇ₄₄と結像面ＩＭＧとの間には、物体側から順に、フィルタＦＬと、視野絞りＦＳと、フィルタＦＬと、カバーガラスＣＧと、が配置されている。フィルタＦＬは、赤外光などを遮断するために配置される。視野絞りＦＳは、不要な内面反射等の原因となる画面外の光束を抑制するために配置される。カバーガラスＣＧは、結像面ＩＭＧを保護するために配置される。フィルタＦＬやカバーガラスＣＧは必要に応じて配置されるものであり、不要な場合は省略可能である。なお、結像面ＩＭＧには、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子の受光面が配置される。

第１レンズ群Ｇ₄₁は、物体側から順に、負レンズＬ₄₁₁と、正レンズＬ₄₁₂と、正レンズＬ₄₁₃と、負レンズＬ₄₁₄と、正レンズＬ₄₁₅と、負レンズＬ₄₁₆と、正レンズＬ₄₁₇と、が配置されて構成される。正レンズＬ₄₁₅と負レンズＬ₄₁₆とは、接合されている。

第２レンズ群Ｇ₄₂は、負レンズＬ₄₂₁により構成される。

第３レンズ群Ｇ₄₃は、正レンズＬ₄₃₁により構成される。第３レンズ群Ｇ₄₃は、光軸に沿って結像面ＩＭＧ側から物体側へ移動することにより、無限遠物体合焦状態から最至近距離物体合焦状態までのフォーカシングを行う。

第４レンズ群Ｇ₄₄は、物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ_44Fと、正の屈折力を有する後群Ｇ_44Rと、が配置されて構成される。前群Ｇ_44Fは、負レンズＬ₄₄₁により構成されている。負レンズＬ₄₄₁の両面には、それぞれ非球面が形成されている。この前群Ｇ_44Fには、防振群としての機能をもたせている。すなわち、前群Ｇ_44Fを光軸に対して略垂直な方向に移動（偏芯）させることによって、手ぶれなどによる光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行う。後群Ｇ_44Rは、物体側から順に、負レンズＬ₄₄₂と、正レンズＬ₄₄₃と、正レンズＬ₄₄₄と、負レンズＬ₄₄₅と、が配置されて構成される。負レンズＬ₄₄₂と正レンズＬ₄₄₃とは、接合されている。また、正レンズＬ₄₄₄と負レンズＬ₄₄₅とは、接合されている。

以下、実施例４にかかるインナーフォーカス式光学系に関する各種数値データを示す。

（レンズデータ）
ｒ₁＝231.617
ｄ₁＝5.000 ｎｄ₁＝1.51680 νｄ₁＝64.2
ｒ₂＝130.102
ｄ₂＝1.260
ｒ₃＝100.245
ｄ₃＝21.011 ｎｄ₂＝1.49700 νｄ₂＝81.6
ｒ₄＝-301.902
ｄ₄＝0.996
ｒ₅＝139.863
ｄ₅＝10.876 ｎｄ₃＝1.49700 νｄ₃＝81.6
ｒ₆＝-1782.771
ｄ₆＝3.192
ｒ₇＝-290.488
ｄ₇＝4.000 ｎｄ₄＝1.51680 νｄ₄＝64.2
ｒ₈＝63.286
ｄ₈＝2.602
ｒ₉＝67.471
ｄ₉＝19.975 ｎｄ₅＝1.49700 νｄ₅＝81.6
ｒ₁₀＝-239.203
ｄ₁₀＝4.000 ｎｄ₆＝1.90366 νｄ₆＝31.3
ｒ₁₁＝330.756
ｄ₁₁＝0.200
ｒ₁₂＝92.906
ｄ₁₂＝7.409 ｎｄ₇＝1.84666 νｄ₇＝23.8
ｒ₁₃＝340.354
ｄ₁₃＝28.096
ｒ₁₄＝∞（虹彩絞り）
ｄ₁₄＝3.399
ｒ₁₅＝194.065
ｄ₁₅＝2.000 ｎｄ₈＝1.80518 νｄ₈＝25.5
ｒ₁₆＝53.052
ｄ₁₆＝29.037
ｒ₁₇＝83.952
ｄ₁₇＝4.000 ｎｄ₉＝1.61800 νｄ₉＝63.4
ｒ₁₈＝574.211
ｄ₁₈＝5.279
ｒ₁₉＝∞（開口絞り）
ｄ₁₉＝3.336
ｒ₂₀＝-93.669（非球面）
ｄ₂₀＝2.058 ｎｄ₁₀＝1.61881 νｄ₁₀＝63.9
ｒ₂₁＝49.638（非球面）
ｄ₂₁＝5.441
ｒ₂₂＝266.974
ｄ₂₂＝1.500 ｎｄ₁₁＝1.84666 νｄ₁₁＝23.8
ｒ₂₃＝54.721
ｄ₂₃＝4.783 ｎｄ₁₂＝1.62299 νｄ₁₂＝58.1
ｒ₂₄＝-121.377
ｄ₂₄＝24.477
ｒ₂₅＝125.164
ｄ₂₅＝9.417 ｎｄ₁₃＝1.69895 νｄ₁₃＝30.1
ｒ₂₆＝-48.649
ｄ₂₆＝2.500 ｎｄ₁₄＝1.60562 νｄ₁₄＝43.7
ｒ₂₇＝-341.764
ｄ₂₇＝10.912
ｒ₂₈＝∞
ｄ₂₈＝2.000 ｎｄ₁₅＝1.51680 νｄ₁₅＝64.2
ｒ₂₉＝∞
ｄ₂₉＝10.912
ｒ₃₀＝∞（視野絞り）
ｄ₃₀＝50.131
ｒ₃₁＝∞
ｄ₃₁＝2.200 ｎｄ₁₆＝1.51680 νｄ₁₆＝64.2
ｒ₃₂＝∞
ｄ₃₂＝1.000
ｒ₃₃＝∞
ｄ₃₃＝1.000 ｎｄ₁₇＝1.51680 νｄ₁₇＝64.2
ｒ₃₄＝∞
ｄ₃₄＝1.000
ｒ₃₅＝∞（結像面）

（円錐係数（ｋ）および非球面係数（Ａ₄，Ａ₆））
（第２０面）
ｋ＝-3.74645,
Ａ₄＝0, Ａ₆＝0
（第２１面）
ｋ＝-1.65975,
Ａ₄＝0, Ａ₆＝0

ｆ（光学系全系の焦点距離）＝294.00
Ｆｎｏ．（Ｆナンバー）＝2.88
２ω(画角）＝8.3

（条件式（１）に関する数値）
ｆ₁／ｆ＝0.429

（条件式（２）に関する数値）
｜ｆ₂｜／ｆ＝0.308

（条件式（３）に関する数値）
ｆ₃／ｆ＝0.537

（条件式（４）に関する数値）
｜ｆ₄｜／ｆ＝15.090

（条件式（５）に関する数値）
β₄ ²−（β₃×β₄）²＝1.639

（条件式（６）に関する数値）
ｆ_1-2／ｆ＝1.137

（条件式（７）に関する数値）
ν_dA（負レンズＬ₄₁₁，負レンズＬ₄₁₄のｄ線に対するアッベ数）＝64.2

（条件式（８）に関する数値）
ν_dB（正レンズＬ₄₁₇のｄ線に対するアッベ数）＝23.8

（条件式（１０）に関する数値）
ｆ_REAR／ｆ＝0.275

（条件式（１２）に関する数値）
｜ｆ_ASF｜／ｆ＝0.177

（条件式（１３）に関する数値）
β_REAR−（β_ASF×β_REAR）＝-1.681

図８は、実施例４にかかるインナーフォーカス式光学系の無限遠物体合焦状態における諸収差図である。図中、ｇはｇ線（λ＝４３５．８３ｎｍ）、ｄはｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に相当する波長の収差を表す。そして、非点収差図におけるＳ，Ｍは、それぞれサジタル像面、メリディオナル像面に対する収差を表す。

なお、上記各実施例中の数値データにおいて、ｒ₁，ｒ₂，・・・・は各レンズ、絞り面などの曲率半径、ｄ₁，ｄ₂，・・・・は各レンズ、絞りなどの肉厚またはそれらの面間隔、ｎｄ₁，ｎｄ₂，・・・・は各レンズのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄ₁，νｄ₂，・・・・は各レンズのｄ線（λ＝５８７．５６ｎｍ）に対するアッベ数を示している。そして、長さの単位はすべて「ｍｍ」、角度の単位はすべて「°」である。

また、上記各非球面形状は、レンズ面頂点からの光軸方向の距離をＺ、レンズ面頂点における近軸曲率をｃ（＝１／ｒ：ｒは曲率半径）、光軸からの高さをｈ、円錐係数をｋ、４次，６次の非球面係数をそれぞれＡ₄，Ａ₆とし、光の進行方向を正とするとき、以下に示す式により表される。

以上説明したように、上記各実施例のインナーフォーカス式光学系は、フォーカス群および防振群をそれぞれ１枚のレンズで構成することで、移動群の小型、軽量化を図るとともに、光学系全系の小型化を促進することができる。特に、上記各条件式を満足することにより、移動群であるフォーカス群および防振群の移動量を抑制して光学系のより小型化を図るとともに、光学系の結像性能をより向上させることができる。また、上記各実施例のインナーフォーカス式光学系は、適宜非球面が形成されたレンズや接合レンズを用いているため、少ないレンズ枚数で、良好な結像性能を維持することができる。

以上のように、この発明にかかるインナーフォーカス式光学系は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に有用であり、特に、コントラスト検出方式のオートフォーカス機構が搭載された撮像装置に最適である。

Ｇ₁₁，Ｇ₂₁，Ｇ₃₁，Ｇ₄₁ 第１レンズ群
Ｇ₁₂，Ｇ₂₂，Ｇ₃₂，Ｇ₄₂ 第２レンズ群
Ｇ₁₃，Ｇ₂₃，Ｇ₃₃，Ｇ₄₃ 第３レンズ群
Ｇ₁₄，Ｇ₂₄，Ｇ₃₄，Ｇ₄₄ 第４レンズ群
Ｇ_14F，Ｇ_24F，Ｇ_34F，Ｇ_44F 前群
Ｇ_14M，Ｇ_24M，Ｇ_34M 中群
Ｇ_14R，Ｇ_24R，Ｇ_34R，Ｇ_44R 後群
Ｌ₁₁₁，Ｌ₁₁₄，Ｌ₁₁₆，Ｌ₁₂₁，Ｌ₁₄₁，Ｌ₁₄₃，Ｌ₁₄₄，Ｌ₁₄₇，Ｌ₂₁₁，Ｌ₂₁₄，Ｌ₂₁₆，Ｌ₂₂₁，Ｌ₂₄₁，Ｌ₂₄₃，Ｌ₂₄₄，Ｌ₂₄₇，Ｌ₃₁₁，Ｌ₃₁₄，Ｌ₃₁₆，Ｌ₃₂₁，Ｌ₃₄₁，Ｌ₃₄₃，Ｌ₃₄₄，Ｌ₃₄₇，Ｌ₄₁₁，Ｌ₄₁₄，Ｌ₄₁₆，Ｌ₄₂₁，Ｌ₄₄₁，Ｌ₄₄₂，Ｌ₄₄₅ 負レンズ
Ｌ₁₁₂，Ｌ₁₁₃，Ｌ₁₁₅，Ｌ₁₁₇，Ｌ₁₃₁，Ｌ₁₄₂，Ｌ₁₄₅，Ｌ₁₄₆，Ｌ₂₁₂，Ｌ₂₁₃，Ｌ₂₁₅，Ｌ₂₁₇，Ｌ₂₃₁，Ｌ₂₄₂，Ｌ₂₄₅，Ｌ₂₄₆，Ｌ₃₁₂，Ｌ₃₁₃，Ｌ₃₁₅，Ｌ₃₁₇，Ｌ₃₃₁，Ｌ₃₄₂，Ｌ₃₄₅，Ｌ₃₄₆，Ｌ₄₁₂，Ｌ₄₁₃，Ｌ₄₁₅，Ｌ₄₁₇，Ｌ₄₃₁，Ｌ₄₄₃，Ｌ₄₄₄ 正レンズ
ＩＭＧ 結像面
ＳＴＯ 虹彩絞り
ＡＳ 開口絞り
ＦＳ 視野絞り
ＦＬ フィルタ
ＣＧ カバーガラス

Claims (12)

1. 物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、を備え、
   前記第３レンズ群を単体のレンズ要素で構成し、
   前記第３レンズ群を光軸に沿って移動させることによりフォーカシングを行うことを特徴とするインナーフォーカス式光学系。
2. 以下に示す条件式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式光学系。
   （１） ０．４＜ｆ₁／ｆ＜０．５
   （２） ０．２＜｜ｆ₂｜／ｆ＜ ０．４
   （３） ０．４＜ｆ₃／ｆ＜０．６
   （４） ２．０＜｜ｆ₄｜／ｆ＜１６．０
   ただし、ｆは光学系全系の焦点距離、ｆ₁は前記第１レンズ群の焦点距離、ｆ₂は前記第２レンズ群の焦点距離、ｆ₃は前記第３レンズ群の焦点距離、ｆ₄は前記第４レンズ群の焦点距離を示す。
3. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載のインナーフォーカス式光学系。
   （５） １．５＜β₄ ²−（β₃×β₄）²＜２．５
   ただし、β₃は前記第３レンズ群の横倍率、β₄は前記第４レンズ群の横倍率を示す。
4. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のインナーフォーカス式光学系。
   （６） １．０＜ｆ_1-2／ｆ＜２．０
   ただし、ｆ_1-2は前記第１レンズ群および前記第２レンズ群の合成焦点距離、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。
5. 前記第１レンズ群には、以下に示す条件式を満足する負レンズが１枚以上含まれていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のインナーフォーカス式光学系。
   （７） ν_dA＞６０
   ただし、ν_dAは前記負レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
6. 前記第１レンズ群の最も像側には、以下に示す条件式を満足する正レンズが配置されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載のインナーフォーカス式光学系。
   （８） ν_dB＜３５
   ただし、ν_dBは前記正レンズのｄ線に対するアッベ数を示す。
7. 前記第４レンズ群は、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する前群と、負の屈折力を有する中群と、正の屈折力を有する後群と、を備えており、
   前記中群を単体のレンズ要素で構成し、
   前記中群を光軸に対して略垂直方向へ移動させることによって光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のインナーフォーカス式光学系。
8. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項７に記載のインナーフォーカス式光学系。
   （９） ０．１＜｜ｆ_ASM｜／ｆ＜０．２
   （１０） ０．２＜ｆ_REAR／ｆ＜０．３
   ただし、ｆ_ASMは前記中群の焦点距離、ｆ_REARは前記後群の焦点距離、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。
9. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項７または８に記載のインナーフォーカス式光学系。
   （１１） −２．０＜β_REAR−（β_ASM×β_REAR）＜−１．６
   ただし、β_REARは前記後群の横倍率、β_ASMは前記中群の横倍率を示す。
10. 前記第４レンズ群は、物体側から順に配置された、負の屈折力を有する前群と、正の屈折力を有する後群と、を備えており、
    前記前群を単体のレンズ要素で構成し、
    前記前群を光軸に対して略垂直方向へ移動させることによって光学系の振動時に生じる像ぶれの補正を行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のインナーフォーカス式光学系。
11. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１０に記載のインナーフォーカス式光学系。
    （１２） ０．１＜｜ｆ_ASF｜／ｆ＜０．２
    （１０） ０．２＜ｆ_REAR／ｆ＜０．３
    ただし、ｆ_ASFは前記前群の焦点距離、ｆ_REARは前記後群の焦点距離、ｆは光学系全系の焦点距離を示す。
12. 以下に示す条件式を満足することを特徴とする請求項１０または１１に記載のインナーフォーカス式光学系。
    （１３） −２．０＜β_REAR−（β_ASF×β_REAR）＜−１．６
    ただし、β_REARは前記後群の横倍率、β_ASFは前記前群の横倍率を示す。

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