JP5422895B2 - レンズ系及びこれを有する光学装置 - Google Patents

Description

本発明は、一眼レフカメラ用交換レンズや複写用レンズなどに好適なレンズ系及びこれを有する光学装置に関する。

従来、一眼レフカメラ用交換レンズや複写用レンズなどに用いられるレンズ系として、所謂ダブルガウス型レンズ系が数多く提案されている（例えば、特許文献１参照）。

近年では、上記のようなダブルガウス型レンズに対しては、収差性能だけではなく、光学性能を損なう要因の一つであるゴーストやフレアに関する要求も厳しさを増しており、そのためレンズ面に施される反射防止膜にもより高い性能が要求され、要求に応えるべく多層膜設計技術や多層膜成膜技術も進歩を続けている（例えば、特許文献２参照）。
特公昭５８−５７７２５号公報 特開２０００−３５６７０４号公報

しかしながら、従来のダブルガウス型レンズ系では、球面収差、像面湾曲、歪曲収差などは良好に補正されているものの、特に絞り開放時に見られるガウス型レンズ系特有のサジタルコマ収差が大きく残存し、十分に高い光学性能を有しているとは言えなかった。また、このようなガウス型レンズ系における光学面からは、ゴーストやフレアとなる反射光が発生しやすいという問題もあった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、諸収差が良好に補正され、ゴーストやフレアをより低減させた、高い光学性能を持つレンズ系及びこれを有する光学装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明のレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第２レンズ群とにより実質的に２個のレンズ群からなり、前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第２１レンズと、正の屈折力を持つ第２２レンズと、正の屈折力を持つ第２３レンズと、第２Ｌレンズとの実質的に４個のレンズからなり、前記レンズ系は、ガラス材料と樹脂材料の複合からなる複合型非球面レンズを含み、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を設け、前記第２３レンズの像側の面の曲率半径をｒ２３ｂとし、前記第２Ｌレンズの像側の面の曲率半径をｒ２Ｌｂとしたとき、次式０．７４５≦ｒ２３ｂ／ｒ２Ｌｂ＜１．０００の条件を満足する。

また、本発明の光学装置は、上記レンズ系を有することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、諸収差が良好に補正され、ゴーストやフレアをより低減させた、高い光学性能を持つレンズ系及びこれを有する光学装置を提供することができる。

以下、好ましい実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、撮影レンズ２として本実施形態に係るレンズ系を備えたデジタル一眼レフカメラ１（光学装置）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、クイックリターンミラー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。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、さらにフォーカルプレーンシャッター８も光路外へ退避し、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上に到達する。これにより、不図示の物体（被写体）からの光は、撮像素子７により撮像され、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、撮影者はカメラ１による物体（被写体）の撮影を行うことができる。

上記のように、撮影レンズ２として用いられている、本実施形態に係るレンズ系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、正の屈折力を持つ第２レンズ群とを有するレンズ系において、第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持ち、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ第１１レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズとを有し、第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第２１レンズと、正の屈折力を持つ第２２レンズと、正の屈折力を持つ第２３レンズとを有する構成である。この構成により、所謂対称型のダブルガウス型の屈折力配置を実現し、歪曲収差を良好に補正するとともに、球面収差と像面湾曲を補正している。

上記構成である本実施形態とは異なり、非球面レンズを有さないダブルガウス型レンズ系においては、レンズ系内で発生する負の球面収差の補正を、第２１レンズの物体側の面の曲率を大きく（曲率半径を小さく）することで行うが、一方で曲率を大きくした第２１レンズの物体側の面はサジタルコマ収差を大きく発生させていた。

なお、本実施形態の説明において、曲率、曲率半径及び屈折力の大小は、絶対値での大小を示すものとする。

そこで、本実施形態に係るレンズ系では、ガラス材料と樹脂材料の複合からなる複合型非球面レンズを有する構成とすることで、負の球面収差の補正を効率的に行うことが可能となり、その分、第２１レンズの物体側の面の曲率を小さくする（すなわち、曲率半径を大きくする）ことができるとともに、サジタルコマ収差を抑えることができるようになっている。なお、本実施形態における非球面レンズは、負の球面収差の発生を抑えられるように、正の屈折力を持ちながら、光軸から離れるに従って正の屈折力が弱くなるような形状の非球面となっている。

また、非球面レンズを、ガラス材料と樹脂材料の複合からなる構成することにより、ガラス材料のみで構成される非球面レンズに比べて製造コストが安くできる。なぜならば、ガラス材料のみで構成される非球面レンズの場合は、非球面の形成のために、球面研磨に比べて時間のかかる非球面精研削を行うか、あるいは同じく時間のかかる５００℃程度までの加熱・冷却過程を伴うガラスモールディングを行う必要がある。しかしながら、ガラス材料と樹脂材料の複合からなる複合型非球面レンズの場合は、ガラス材料に比べ流動性のよい樹脂上に非球面を形成することにより、製造時間の短縮化が可能になるため、結果として製造時間要因によるコストを抑えることが可能なためである。さらに、ガラス材料に比べて樹脂材料は転写性がよく、非球面形成が比較的容易に製造しやすいため、製造コストを抑えることができる。

また、本実施形態のレンズ系では、第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を設けて構成されることが好ましい。さらに、この反射防止膜は多層膜であり、その最表面層はウェットプロセスを用いて形成された層であることが好ましい。この構成とすることで、空気との屈折率差を小さくして、光の反射をより小さくすることができるため、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。

また、本実施形態のレンズ系では、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線における屈折率をｎｄとしたとき、次式ｎｄ≦１．３０の条件を満足することが好ましい。この条件式を満足することで、空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。

また、本実施形態のレンズ系では、第１レンズ群と第２レンズ群との間に、開口絞りを配置することが好ましい。この構成により、所謂対称型であるダブルガウス型レンズ系を構成でき、歪曲収差や倍率色収差を効率的に補正して、高い光学性能を実現できる。

また、本実施形態のレンズ系では、反射防止膜が設けられた光学面は、開口絞りから見て凹面であることが好ましい。開口絞りに対して凹面にゴーストが発生し易いため、この構成により、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。

あるいは、本実施形態のレンズ系では、反射防止膜が設けられた光学面は、像面から見て凹面であることが好ましい。像面に対して凹面にゴーストが発生し易いため、この構成により、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。

なお、反射防止膜は、ウェットプロセスに限らず、（ドライプロセス等により）屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むようにしてもよい。このように構成しても、ウェットプロセスを用いた場合と同様の効果を得ることができる。ここで、屈折率が１．３０以下になる層は、多層膜を構成する層のうち最表面層であることが望ましい。

また、本実施形態のレンズ系では、レンズ系全系の焦点距離をｆとし、レンズ系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＢｆとしたとき、次式（１）の条件を満足することが好ましい。

０．６０＜Ｂｆ／ｆ＜１．００ …（１）

上記条件式（１）は、一眼レフカメラ用交換レンズや複写用レンズなどに好適な、バックフォーカスを確保し且つ高い光学性能を実現するための条件式である。

この条件式（１）の下限値を下回ると、レンズ系の焦点距離に対してバックフォーカスが相対的に短くなりすぎるため、一眼レフカメラ用交換レンズや複写用レンズなどに好適なレンズ系を得ることができない。

一方、条件式（１）の上限値を上回ると、レンズ系の焦点距離に対してバックフォーカスが相対的に長くなりすぎるため、レンズ系の屈折力配置が対称型から大きく離れ、歪曲収差を補正することが困難になるため、高い光学性能を実現することができない。なお、本実施形態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。

本実施形態のレンズ系では、前記複合型非球面レンズの樹脂材料のｄ線における屈折率をｎＰとしたとき、次式（２）の条件を満足することが好ましい。

１．４００＜ｎＰ＜１．８００ …（２）

上記条件式（２）は、複合型非球面レンズの樹脂材料の屈折率を適度にすることで、本レンズ系が高い光学性能を得るための条件式である。

この条件式（２）の下限値を下回ると、即ち複合型非球面レンズの樹脂材料の屈折率が過度に小さくなると、非球面による効果を十分に得るために、母球面からの非球面乖離量を大きくする必要がある。すると、温度変化や吸湿変化をしやすい樹脂材料においては、非球面乖離量に比例して複合型非球面レンズの樹脂材料の厚さが光軸付近とレンズ周辺部とで大きく異なることになり、球面収差や像面湾曲が大きく変動してしまい、高い光学性能を実現することができない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を１．４５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の下限値を１．５００にすることがより好ましい。

一方、条件式（２）の上限値を上回ると、即ち複合型非球面レンズの樹脂材料の屈折率が過度に高くなると、温度変化や吸湿変化をしやすい樹脂材料において、温度や湿度などの影響を過剰に受けやすくなり、球面収差や像面湾曲が大きく変動してしまい、高い光学性能を実現することができない。

本実施形態のレンズ系では、前記複合型非球面レンズのガラス材料のｄ線における屈折率をｎＧとするとき、次式（３）の条件を満足することが好ましい。

ｎＧ＞１．５５０ …（３）

上記条件式（３）は、複合型非球面レンズのガラス材料の屈折率を適切にすることで、高い光学性能を得るための条件式である。

この条件式（３）の下限値を下回ると、複合型非球面レンズが正レンズの場合、負の球面収差が大きく発生してしまう。すると、その負の球面収差を補正するために、第２１レンズの物体側の面の曲率を大きく（曲率半径を小さく）する必要があり、これにより第２１レンズの物体側の面からサジタルコマ収差が大きく発生してしまい、高い光学性能を実現することができない。あるいは、複合型非球面レンズが負レンズの場合、サジタルコマ収差が大きく発生してしまい、高い光学性能を実現することができない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を１．５８０にすることが好ましい。

また、本実施形態のレンズ系では、前記複合型非球面レンズの樹脂材料面は、最も物体側に配置されるレンズの像側の面から、最も像側に配置される第２Ｌレンズの物体側の面までの、少なくとも１つのレンズ面に設けられていることが好ましい。これは、樹脂材料はガラス材料に比べ硬度が低いため、樹脂材料面が、仮に第１１レンズの物体側の面（最も物体側に位置するレンズ面）や第２Ｌレンズの像側の面（最も像側に位置するレンズ面）など、使用者が容易に触れることが可能な面であると、樹脂材料の硬度が低いことに起因して、レンズに傷が付き易くなる。レンズに傷がついてしまうと、フレア等の原因となり、高い光学性能が維持できなくなるため、好ましくない。

なお、本実施形態のレンズ系では、（最も像側に配置された）第２Ｌレンズは、複合型非球面レンズであることが好ましい。本実施形態のようなダブルガウス型レンズ系の場合、最も像側に配置された第２Ｌレンズを非球面レンズとすることで、効率的に負の球面収差の補正が可能となる。その結果、サジタルコマ収差の発生原因面である、第２１レンズの物体側の面の曲率を小さくする（曲率半径を大きくする）ことができるため、サジタルコマ収差の発生を抑えることが可能となり、高い光学性能を得ることができる。

また、本実施形態のレンズ系では、（最も像側に配置された）第２Ｌレンズのガラス材料のｄ線における屈折率をｎ２Ｌとしたとき、次式（４）の条件を満足することが好ましい。

ｎ２Ｌ＞１．７００ …（４）

上記条件式（４）は、サジタルコマ収差を抑え、高い光学性能を実現するための条件式である。

この条件式（４）の下限値を下回ると、第２Ｌレンズで負の球面収差が大きく発生してしまうため、この負の球面収差を補正するために、第２１レンズの物体側の面の曲率を大きく（曲率半径を小さく）する必要がある。その結果、第２１レンズの物体側の面からサジタルコマ収差が大きく発生してしまい、高い光学性能を実現することができない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．７２０にすることが好ましい。

また、本実施形態のレンズ系では、（最も像側に配置された）第２Ｌレンズのガラス材料のｄ線における屈折率をｎ２Ｌとし、複合型非球面レンズの樹脂材料のｄ線における屈折率をｎＰとしたとき、次式（５）の条件を満足することが好ましい。

ｎ２Ｌ−ｎＰ＜０．４００ …（５）

上記条件式（５）は、複合型非球面レンズのガラス材料と樹脂材料との境界面で発生する諸収差を抑え、高い光学性能を実現するための条件式である。なお、ｎ２Ｌ＜ｎＰとしてもよい。

この条件式（５）の上限値を上回ると、複合型非球面レンズのガラス材料と樹脂材料との境界面の屈折率差が大きくなってしまう。すると、その境界面で球面収差、コマ収差及び色収差などが発生するため、高い光学性能を実現することができなくなる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を０．３００にすることが好ましい。

さらに、本実施形態の効果を確実にするために、上記条件式（５）の下限値を−０．４００にすることがより好ましい。但し、条件式（５）の下限値が−０．４００を下回ると、複合型非球面レンズのガラス材料と樹脂材料との境界面の屈折率差が大きくなってしまい、その境界面で球面収差やコマ収差、色収差などが発生するため、高い光学性能を実現することができなくなる。

また、本実施形態のレンズ系では、第２レンズ群は、最も物体側に負の屈折力を持つ第２１レンズを有し、第２１レンズの物体側の面の曲率半径をｒ２１ａとし、前記レンズ系全系の焦点距離をｆとしたとき、次式（６）の条件を満足することが好ましい。

０．３００＜（−ｒ２１ａ）／ｆ＜０．４５０ …（６）

上記条件式（６）は、Ｆナンバーが１．４程度の大口径比レンズ系において、効率的にサジタルコマ収差を抑え、高い光学性能を実現するための条件式である。

この条件式（６）の下限値を下回ると、第２１レンズの物体側の面でサジタルコマ収差が大きく発生してしまい、高い光学性能を実現することができない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．３３０にすることが好ましい。

一方、条件式（６）の上限値を上回ると、レンズ系で無限遠から近距離までの合焦時や拡大倍率を変更したときの球面収差と像面湾曲と非点収差の変動が過剰に大きくなり、無限遠から近距離まであるいは広い拡大倍率の変化の範囲において、高い光学性能を維持することができなくなる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を０．３７０にすることが好ましい。

また、本実施形態のレンズ系では、最も像側に配置された第２Ｌレンズは正の屈折力を持ち、第２レンズ群は、第２３レンズの像側に、第２Ｌレンズのみを配置することが好ましい。このような配置とすることで、レンズ系全体のレンズ枚数を適度に抑えてコストを下げることが可能になるとともに、第２３レンズと第２Ｌレンズとで正の屈折力を配分して負の球面収差の発生を抑えて、Ｆナンバー１．４程度の大口径比でありながら、高い光学性能を実現したレンズ系を提供することができる。

本実施形態のレンズ系では、第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持ち、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力である第１１レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズとを有しており、第１２レンズの像側に、負の屈折力を有する第１３レンズのみを配置することが好ましい。このような配置とすることで、レンズ系全体のレンズ枚数を適度に抑えてコストを下げることが可能になるとともに、負の屈折力を第１３レンズと第２１レンズで配分して、他のレンズで発生する負の球面収差補正を効率的に行うことが可能になり、高い光学性能を実現することができる。

また、本実施形態のレンズ系では、第１３レンズの像側の面の曲率半径をｒ１３ｂとし、第２レンズ群の最も物体側に位置する第２１レンズの物体側の面の曲率半径をｒ２１ａとしたとき、次式（７）の条件を満足することが好ましい。

０．９００＜（−ｒ２１ａ）／ｒ１３ｂ＜１．１００ …（７）

上記条件式（７）は、Ｆナンバーが１．４程度の大口径比レンズ系において、効率的にサジタルコマ収差を抑え、高い光学性能を実現するための条件式である。

この条件式（７）の下限値を下回ると、即ち第２１レンズの物体側の面の曲率が第１３レンズの像側の面の曲率に比べ過度に大きくなった（曲率半径が小さくなった）場合、第２１レンズの物体側の面でサジタルコマ収差が大きく発生してしまい、高い光学性能を実現することができない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を０．９５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の下限値を０．９６０にすることがより好ましい。

一方、条件式（７）の上限値を上回ると、即ち第１３レンズの像側の面の曲率が、第２１レンズの物体側の面の曲率に比べ過度に大きく（曲率半径が小さく）なった場合、第１３レンズの像側の面でサジタルコマ収差が大きく発生してしまい、高い光学性能を実現することができない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を１．０５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の上限値を１．０４０にすることがより好ましい。

本実施形態のレンズ系では、第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第２１レンズと、正の屈折力を持つ第２２レンズと、正の屈折力を持つ第２３レンズと、最も像側に配置される第２Ｌレンズとを有し、前記第２３レンズの像側の面の曲率半径をｒ２３ｂとし、前記第２Ｌレンズの像側の面の曲率半径をｒ２Ｌｂとしたとき、次式（８）の条件を満足することが好ましい。

０．６８０＜ｒ２３ｂ／ｒ２Ｌｂ＜１．０００ …（８）

上記条件式（８）は、負の球面収差を効率的に補正し、高い光学性能を実現するための条件式である。

この条件式（８）の下限値を下回ると、即ち第２３レンズの像側の面の曲率が、第２Ｌレンズの像側の面の曲率に比べ過度に大きく（曲率半径が小さく）なった場合、第２３レンズの像側の面で負の球面収差が大きく発生し高い光学性能を実現できない。なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の下限値を０．７１０にすることが好ましい。

一方、条件式（８）の上限値を上回ると、即ち第２Ｌレンズの像側の面の曲率が第２３レンズの像側の面の曲率に比べ過度に大きく（曲率半径が小さく）なった場合、第２Ｌレンズの像側の面で負の球面収差が大きく発生し高い光学性能を実現できない。なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（８）の上限値を０．９６０にすることが好ましい。

また、本実施形態のレンズ系では、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は常時固定であることが好ましい。このような構成とすることで、レンズ系で無限遠から近距離までの合焦や、拡大倍率の変更時に、第１レンズ群と第２レンズ群を一体で動かすことが可能になり、従って簡便なメカニカル構成でレンズ鏡筒を製造可能になり、一体でない場合に比べコストを抑えることが可能になる。また、第１レンズ群と第２レンズ群との相互偏心を抑えやすくなり、偏心に伴う偏心コマ収差の発生を抑えることができる。

また、本実施形態のレンズ系では、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は無限遠合焦時固定であることが好ましい。このような構成とすることで、レンズ系で無限遠から近距離までの合焦や、拡大倍率の変更時に、第１レンズ群と第２レンズ群を一体で動かすことが可能になり、従って簡便なメカニカル構成でレンズ鏡筒を製造可能になり、一体でない場合に比べコストを抑えることが可能になる。また、第１レンズ群と第２レンズ群との相互偏心を抑えやすくなり、偏心に伴う偏心コマ収差の発生を抑えることができる。

また、本実施形態のレンズ系では、レンズ系中の非球面は１面のみであることが好ましい。本実施形態に係る複合型非球面レンズを含め、非球面レンズは、球面レンズに比べてコストが高い。そこで、レンズ系中の非球面を１面のみとすることで、収差補正をして高い光学性能を実現しつつ、コストを抑えることが可能になる。また、非球面が２面以上ある場合に懸念される、非球面相互間の偏心等製造誤差による性能劣化を回避することができ、製造時にも高い光学性能を維持することができる。

また、本実施形態のレンズ系では、第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第２１レンズと、正の屈折力を持つ第２２レンズとを有し、第２１レンズと第２２レンズは接合されて接合レンズを構成していることが好ましい。このように、第２１レンズと第２２レンズを接合させることで、波長ごとの球面収差の差及び波長ごとのコマ収差の差を良好に補正することが可能になり、高い光学性能を実現することができる。

また、本実施形態のレンズ系では、前記接合レンズにおいて、第２１レンズのｄ線における屈折率をｎ２１とし、第２２レンズのｄ線における屈折率をｎ２２とし、第２１レンズのｄ線におけるアッベ数をν２１とし、第２２レンズのｄ線におけるアッベ数をν２２としたとき、次式（９），（１０）の条件を満足することが好ましい。

−０．０５０＜ｎ２２−ｎ２１＜０．０５０ …（９）
１６．０＜ν２２−ν２１＜４０．０ …（１０）

上記条件式（９）は、効率的に波長ごとの球面収差の差、及び波長ごとのコマ収差の差を補正しつつ、球面収差とコマ収差自体の発生を抑え、高い光学性能を実現するための条件式である。

この条件式（９）の下限値を下回ると、即ち第２１レンズと第２２レンズとの屈折率差が過剰に大きくなった場合、第２１レンズと第２２レンズとの境界面で球面収差やコマ収差が発生してしまい、高い光学性能を確保することができない。なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の下限値を−０．０２２にすることが好ましい。

一方、条件式（９）の上限値を上回ると、即ち第２１レンズと第２２レンズとの屈折率差が過剰に大きくなった場合、第２１レンズと第２２レンズとの境界面で球面収差やコマ収差が発生してしまい、高い光学性能を確保することができない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（９）の上限値を０．０２２にすることが好ましい。

上記条件式（１０）は、効率的に波長ごとの球面収差の差、及び波長ごとのコマ収差の差を補正し、高い光学性能を実現するための条件式である。

この条件式（１０）の下限値を下回ると、即ち第２１レンズと第２２レンズとのアッベ数差が過剰に小さくなる場合、効率的な波長ごとの球面収差の差及び波長ごとのコマ収差の差の補正ができず、高い光学性能を実現することが困難になる。なお、実施形態の効果を確実にするために、条件式（１０）の下限値を１８．０にすることが好ましい。

一方、条件式（１０）の上限値を上回ると、即ち第２１レンズと第２２レンズとのアッベ数差が過剰に大きくなる場合、波長ごとの球面収差の差及び波長ごとのコマ収差の差の補正が過剰となり、高い光学性能を実現することが困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１０）の上限値を３０．０にすることが好ましい。

以下、本実施形態に係る各実施例について、図面を参照しつつ説明する。以下に、表１〜表４を示すが、これらは第１〜第４実施例における各諸元の表である。［面データ］においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、ｒは各レンズ面の曲率半径を、ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔を、ｎｄはｄ線（波長587.6ｎｍ）に対する屈折率を、νｄはｄ線を基準とするアッベ数を示す。なお、表中において、空気の屈折率「1.000000」の記載は省略している。［全体諸元］において、ｆはレンズ系全体の焦点距離を、ＦＮＯはＦナンバーを、ωは半画角（単位：度）を、Ｙは像高を、ＴＬは無限遠合焦状態における（最も物体側に配置された）第１１レンズの物体側の面から像面Ｉまでのレンズ全長を示す。［可変間隔データ］において、Ｒは撮影距離すなわち物体から像面Ｉまでの距離（単位：ｍ）を、βは撮影倍率を、Ｂｆはバックフォーカスを示す。［条件式］において、上記の条件式（１）〜（１０）に対応する値を示す。

なお、表中において、焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他の長さの単位は、一般に「ｍｍ」が使われている。但し、光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、単位は「ｍｍ」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。

また、表中において＊印が付される非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置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、円錐係数を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、各実施例において、２次の非球面係数Ａ２は０であり、その記載を省略している。また、Ｅｎは、×１０ⁿを表す。例えば、1.234E-05＝1.234×10^-5である。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ・y²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ …（ａ）

以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。

（第１実施例）
第１実施例に係るレンズ系について、図２、図３、図４及び表１を用いて説明する。図２は、第１実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。第１実施例に係るレンズ系は、図２に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、開口絞りＳが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１３レンズＬ１３とから構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカス形状の第２１レンズＬ２１と、第２１レンズＬ２１に接合され、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第２２レンズＬ２２と、像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２３レンズＬ２３と、最も像側に配置され、樹脂材料とガラス材料の複合型非球面レンズであり、樹脂上に形成した非球面である物体側の面が像側の面に比べて弱い屈折力を持つ両凸形状の第２ＬレンズＬ２Ｌとから構成されている。なお、第２Ｌレンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。

上記構成のレンズ系において、近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを一体にして、物体側へ移動することによって行う。

表１に第１実施例における各諸元の表を示す。なお、表１における面番号１〜１５は、図２に示す面１〜１５に対応している。また、第１実施例において、第１３面は非球面形状に形成されている。

（表１）
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 41.3555 5.0000 1.804000 46.57
2 158.7150 0.1000
3 27.3795 5.5000 1.834807 42.71
4 36.9003 1.6000
5 45.7517 1.6000 1.698947 30.13
6 16.8163 9.3000
7 開口絞りS 7.7000
8 -17.2554 1.8000 1.755199 27.51
9 -153.0397 6.5000 1.754999 52.32
10 -26.6098 0.2000
11 -50.0504 4.0000 1.834807 42.71
12 -39.2206 0.1000
13＊ 169.3173 0.1000 1.552810 37.63
14 169.3173 5.5000 1.729157 54.68
15 -42.3874 (Bf)
［非球面データ］
第１３面
κ＝1.0000
Ａ４＝-2.0184E-06
Ａ６＝7.7020E-10
Ａ８＝-9.5209E-13
［各種データ］
ｆ＝51.61
ＦＮＯ＝1.44
ω＝23.00
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝87.48
［可変データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
Ｒ ∞ 1.64
β 0.0 -1/30
Bf 38.4757 40.1961
［条件式］
条件式（１） Ｂｆ／ｆ＝0.75
条件式（２） ｎＰ＝1.553
条件式（３） ｎＧ＝1.729
条件式（４） ｎ２Ｌ＝1.729
条件式（５） ｎ２Ｌ−ｎＰ＝0.176
条件式（６） （−ｒ２１ａ）／ｆ＝0.334
条件式（７） （−ｒ２１ａ）／ｒ１３ｂ＝1.026
条件式（８） ｒ２３ｂ／ｒ２Ｌｂ＝0.925
条件式（９） ｎ２２−ｎ２１＝-0.0002
条件式（１０） ν２２−ν２１＝24.8

表１に示す諸元の表から、本実施例に係るレンズ系では、上記条件式（１）〜（１０）を全て満たすことが分かる。

図３は、第１実施例の諸収差図を示しており、（ａ）は無限遠合焦状態（撮影倍率β＝0.0）での諸収差図を、（ｂ）は近距離合焦状態（撮影倍率β＝-1/30）での諸収差図をそれぞれ示す。

なお、各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは光線入射角（単位：度）を、ＮＡは開口数を、ＨＯは物体高（単位：ｍｍ）をそれぞれ示す。ｄはｄ線（波長587.6nm）、ｇはｇ線（波長435.8nm）に対する諸収差を、記載のないものはｄ線に対する諸収差をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示す。コマ収差図は、各入射角又は物体高において実線はｄ線及びｇ線に対するメリディオナルコマ収差、原点より右側の破線はｄ線に対してメリディオナル方向に発生するサジタルコマ収差、原点より左側の破線は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す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。

各収差図から明らかなように、第１実施例に係るレンズ系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることが分かる。

その結果、第１実施例のレンズ系を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ（光学装置。図１参照）においても、優れた光学性能を有していることが分かる。

なお、図４に示すように、物体側からの光線ＢＭが上記レンズ系に入射すると、その光は（最も像側に配置された）第２ＬレンズＬ２Ｌにおける像側のレンズ面（第１番目のゴースト発生面であり、面番号１５に該当）で反射した後に、同じく第２ＬレンズＬ２Ｌにおける物体側のレンズ面（第２番目のゴースト発生面であり、面番号１３に該当）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストを発生させてしまう。なお、第１番目のゴースト発生面（面番号１５）は開口絞りＳに対して凹面を向けており、第２番目のゴースト発生面（面番号１３）は像面に対して凹面である。このような面に、より広い波長範囲で広入射角に対応した反射防止膜を形成することで、ゴーストを効果的に低減させている。なお、反射防止膜について詳細は後述するが、各実施例に係る反射防止膜は７層からなる多層構造であり、最表面層の第７層はウェットプロセスを用いて形成され、ｄ線に対する屈折率は１．２６（以下に示す、表５参照）である。

（第２実施例）
第２実施例に係るレンズ系について、図５、図６、図７及び表２を用いて説明する。図５は、第２実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。第２実施例に係るレンズ系は、図５に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、開口絞りＳが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１３レンズＬ１３とから構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第２１レンズＬ２１と、第２１レンズＬ２１に接合され、物体側に凹面を向けた正メニスカス形状の第２２レンズＬ２２と、像側の面が強い屈折力を持つ両凸形状の第２３レンズＬ２３と、最も像側に配置され、樹脂材料とガラス材料の複合型非球面レンズであり、物体側の面が樹脂上に形成した非球面であり像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２ＬレンズＬ２Ｌとから構成されている。なお、第２Ｌレンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。

上記構成のレンズ系において、近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを一体にして、物体側へ移動することによって行う。

表２に第２実施例における各諸元の表を示す。なお、表２における面番号１〜１５は、図５に示す面１〜１５に対応している。また、第２実施例において、第１３面は非球面形状に形成されている。

（表２）
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 46.6380 5.5000 1.804000 46.57
2 345.6367 0.1000
3 29.2487 5.5000 1.834807 42.71
4 40.6547 1.8000
5 87.8670 1.6000 1.647689 33.79
6 18.7104 9.3000
7 開口絞りS 7.7000
8 -18.4227 1.8000 1.805181 25.42
9 -486.2010 6.5000 1.804000 46.57
10 -29.5127 0.2000
11 1057.3415 4.5000 1.834807 42.71
12 -42.1357 0.1000
13＊ -149.4499 0.1000 1.552810 37.63
14 -149.4499 4.5000 1.772499 49.60
15 -56.5247 (Bf)
［非球面データ］
第１３面
κ＝1.0000
Ａ４＝-2.3336E-06
Ａ６＝1.3285E-09
Ａ８＝-3.9009E-12
［各種データ］
ｆ＝51.60
ＦＮＯ＝1.44
ω＝23.12
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝87.71
［可変データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
Ｒ ∞ 1.64
β 0.0 -1/30
Bf 38.5078 40.2277
［条件式］
条件式（１） Ｂｆ／ｆ＝0.75
条件式（２） ｎＰ＝1.553
条件式（３） ｎＧ＝1.773
条件式（４） ｎ２Ｌ＝1.773
条件式（５） ｎ２Ｌ−ｎＰ＝0.220
条件式（６） （−ｒ２１ａ）／ｆ＝0.357
条件式（７） （−ｒ２１ａ）／ｒ１３ｂ＝0.985
条件式（８） ｒ２３ｂ／ｒ２Ｌｂ＝0.745
条件式（９） ｎ２２−ｎ２１＝-0.001
条件式（１０） ν２２−ν２１＝21.2

表２に示す諸元の表から、本実施例に係るレンズ系では、上記条件式（１）〜（１０）を全て満たすことが分かる。

図６は、第２実施例の諸収差図を示しており、（ａ）は無限遠合焦状態（撮影倍率β＝0.0）での諸収差図を、（ｂ）は近距離合焦状態（撮影倍率β＝-1/30）での諸収差図をそれぞれ示す。

各収差図から明らかなように、第２実施例に係るレンズ系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることが分かる。

その結果、第２実施例のレンズ系を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ（光学装置。図１参照）においても、優れた光学性能を有していることが分かる。

なお、図７に示すように、物体側からの光線ＢＭが上記レンズ系に入射すると、その光は、負メニスカスレンズＬ１３における像側のレンズ面（第１番目のゴースト発生面であり、面番号６に該当）で反射した後に、負メニスカスレンズＬ１２における像側のレンズ面（第２番目のゴースト発生面であり、面番号４に該当）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストを発生させてしまう。なお、第１番目のゴースト発生面（面番号６）及び第２番目のゴースト発生面（面番号４）は、いずれも開口絞りＳに対して凹面であるとともに、像面に対しても凹面である。このような面に、より広い波長範囲で広入射角に対応した反射防止膜を形成することで、ゴーストを効果的に低減させている。なお、反射防止膜について詳細は後述するが、各実施例に係る反射防止膜は７層からなる多層構造であり、最表面層の第７層はウェットプロセスを用いて形成され、ｄ線に対する屈折率は１．２６（以下に示す、表５参照）である。

（第３実施例）
第３実施例に係るレンズ系について、図８、図９及び表３を用いて説明する。図８は、第３実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。第３実施例に係るレンズ系は、図８に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、開口絞りＳが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１３レンズＬ１３とから構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側の面の曲率半径が大きい両凹形状の第２１レンズＬ２１と、第２１レンズＬ２１に接合され、像側の面の曲率半径が小さい両凸形状の第２２レンズＬ２２と、像側の面が強い屈折力を持つ両凸形状の第２３レンズＬ２３と、最も像側に配置され、樹脂材料とガラス材料の複合型非球面レンズであり、物体側の面が樹脂上に形成した非球面であり像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２ＬレンズＬ２Ｌとから構成されている。なお、第２Ｌレンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。

上記構成のレンズ系において、近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを一体にして、物体側へ移動することによって行う。

表３に第３実施例における各諸元の表を示す。なお、表３における面番号１〜１５は、図８に示す面１〜１５に対応している。また、第３実施例において、第１３面は非球面形状に形成されている。

（表３）
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 45.6058 5.5000 1.772499 49.60
2 296.7518 0.1000
3 29.1170 5.5000 1.882997 40.76
4 39.4902 1.6000
5 73.0680 1.6000 1.647689 33.79
6 18.4729 9.3000
7 開口絞りS 7.7000
8 -18.3644 1.8000 1.784696 26.29
9 342.0979 6.5000 1.804000 46.57
10 -30.5985 0.2000
11 9394.4860 4.5000 1.834807 42.71
12 -43.3481 0.1000
13＊ -123.7741 0.1000 1.552810 37.63
14 -123.7741 4.5000 1.772499 49.60
15 -48.5167 (Bf)
［非球面データ］
第１３面
κ＝1.0000
Ａ４＝-2.7219E-06
Ａ６＝7.4832E-10
Ａ８＝-2.5366E-12
［各種データ］
ｆ＝51.60
ＦＮＯ＝1.44
ω＝23.08
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝87.50
［可変データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
Ｒ ∞ 1.64
β 0.0 -1/30
Bf 38.5022 40.2221
［条件式］
条件式（１） Ｂｆ／ｆ＝0.75
条件式（２） ｎＰ＝1.553
条件式（３） ｎＧ＝1.773
条件式（４） ｎ２Ｌ＝1.773
条件式（５） ｎ２Ｌ−ｎＰ＝0.220
条件式（６） （−ｒ２１ａ）／ｆ＝0.356
条件式（７） （−ｒ２１ａ）／ｒ１３ｂ＝0.994
条件式（８） ｒ２３ｂ／ｒ２Ｌｂ＝0.893
条件式（９） ｎ２２−ｎ２１＝0.019
条件式（１０） ν２２−ν２１＝20.3

表３に示す諸元の表から、本実施例に係るレンズ系では、上記条件式（１）〜（１０）を全て満たすことが分かる。

図９は、第３実施例の諸収差図を示しており、（ａ）は無限遠合焦状態（撮影倍率β＝0.0）での諸収差図を、（ｂ）は近距離合焦状態（撮影倍率β＝-1/30）での諸収差図をそれぞれ示す。

各収差図から明らかなように、第３実施例に係るレンズ系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることが分かる。

その結果、第３実施例のレンズ系を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ（光学装置。図１参照）においても、優れた光学性能を有していることが分かる。

（第４実施例）
第４実施例に係るレンズ系について、図１０、図１１及び表４を用いて説明する。図１０は、第４実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。第４実施例に係るレンズ系は、図１０に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を持つ第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。なお、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間には、開口絞りＳが配置されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１１レンズＬ１１と、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズＬ１２と、像側に凹面を向けた負メニスカス形状の第１３レンズＬ１３とから構成されている。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、像側の面の曲率半径が大きい両凹形状の第２１レンズＬ２１と、第２１レンズＬ２１に接合され、像側の面の曲率半径が小さい両凸形状の第２２レンズＬ２２と、像側の面が強い屈折力を持つ両凸形状の第２３レンズＬ２３と、最も像側に配置され、樹脂材料とガラス材料の複合型非球面レンズであり、物体側の面が樹脂上に形成した非球面であり像側に凸面を向けた正メニスカス形状の第２ＬレンズＬ２Ｌとから構成されている。なお、第２Ｌレンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。

上記構成のレンズ系において、近距離物体への合焦は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２とを一体にして、物体側へ移動することによって行う。

表４に第４実施例における各諸元の表を示す。なお、表４における面番号１〜１５は、図１０に示す面１〜１５に対応している。また、第４実施例において、第１３面は非球面形状に形成されている。

（表４）
［レンズ諸元］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
1 46.0109 5.5000 1.788001 47.37
2 318.6937 0.1000
3 28.5452 5.5000 1.834807 42.71
4 39.4106 1.6000
5 76.5401 1.6000 1.647689 33.79
6 18.4793 9.3000
7 開口絞りS 7.7000
8 -18.4961 1.8000 1.805181 25.42
9 31837.2730 6.5000 1.804000 46.57
10 -30.3764 0.2000
11 5077.4803 4.5000 1.834807 42.71
12 -42.7967 0.1000
13＊ -137.6466 0.1000 1.552810 37.63
14 -137.6466 4.5000 1.804000 46.57
15 -51.5585 (Bf)
［非球面データ］
第１３面
κ＝1.0000
Ａ４＝-2.3686E-06
Ａ６＝-1.4624E-10
Ａ８＝-4.6597E-14
［各種データ］
ｆ＝51.60
ＦＮＯ＝1.44
ω＝23.09
Ｙ＝21.60
ＴＬ＝87.51
［可変データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
Ｒ ∞ 1.64
β 0.0 -1/30
Bf 38.5097 40.2296
［条件式］
条件式（１） Ｂｆ／ｆ＝0.75
条件式（２） ｎＰ＝1.553
条件式（３） ｎＧ＝1.804
条件式（４） ｎ２Ｌ＝1.804
条件式（５） ｎ２Ｌ−ｎＰ＝0.251
条件式（６） （−ｒ２１ａ）／ｆ＝0.358
条件式（７） （−ｒ２１ａ）／ｒ１３ｂ＝1.001
条件式（８） ｒ２３ｂ／ｒ２Ｌｂ＝0.830
条件式（９） ｎ２２−ｎ２１＝-0.001
条件式（１０） ν２２−ν２１＝21.2

表４に示す諸元の表から、本実施例に係るレンズ系では、上記条件式（１）〜（１０）を全て満たすことが分かる。

図１１は、第４実施例の諸収差図を示しており、（ａ）は無限遠合焦状態（撮影倍率β＝0.0）での諸収差図を、（ｂ）は近距離合焦状態（撮影倍率β＝-1/30）での諸収差図をそれぞれ示す。

各収差図から明らかなように、第４実施例に係るレンズ系は、諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることが分かる。

その結果、第４実施例のレンズ系を搭載することにより、デジタル一眼レフカメラ（光学装置。図１参照）においても、優れた光学性能を有していることが分かる。

なお、以下の記載内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

上記実施例では、２群構成を示したが、３群等の他の群構成にも適用可能である。

また、全体又は単独又は複数のレンズ群、又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よい。

また、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（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。

また、レンズ群又は部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、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よい。特に、第２レンズ群又は第２レンズ群の部分群を防振レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ面を非球面としても構わない。また、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ールド非球面、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、上記実施例のように、開口絞りは第１レンズ群と第２レンズ群との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材は設けずにレンズ枠でその役割を代用しても良い。

ここで、第１〜第４実施例のレンズ系に用いられる反射防止膜について説明する。本実施形態に係る反射防止膜１０１は、図１２に示すように、７層（第１層１０１ａ〜第７層１０１ｇ）からなり、本レンズ系の光学部材１０２の光学面に形成されている。

第１層１０１ａは真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムで形成されている。この第１層１０１ａの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第２層１０１ｂが形成される。続いて、第２層１０１ｂの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第３層１０１ｃが形成され、第３層１０１ｃの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第４層１０１ｄが形成される。さらに、第４層１０１ｄの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第５層１０１ｅが形成され、第５層１０１ｅの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第６層１０１ｆが形成される。そして、第６層１０１ｆの上にウェットプロセスによりシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる第７層１０１ｇが形成される。このようにして本実施形態の反射防止膜１０１が形成される。

なお、第７層１０１ｇの形成には、ウェットプロセスの一種であるゾル−ゲル法を用いている。ゾル−ゲル法とは、光学部材の光学面上に光学薄膜材料であるゾルを塗布し、ゲル膜を堆積後、液体に浸漬し、この液体の温度及び圧力を臨界状態以上にしてその液体を気化・乾燥させることにより、膜を生成する製法である。但し、ウェットプロセスとして、ゾル−ゲル法に限らず、ゲル状態を経ることなしに固体膜を得る方法を用いてもよい。

以上のように、反射防止膜１０１は、第１層１０１ａ〜第６層１０１ｆまではドライプロセスである電子ビーム蒸着により形成され、最表面層（最上層）である第７層１０１ｇはフッ酸／酢酸マグネシウム法で調製したゾル液を用いるウェットプロセスにより形成されている。

続いて、上記構成の反射防止膜１０１を形成する手順を説明する。まず、予めレンズ成膜面（上述の光学部材１０２の光学面）に真空蒸着装置を用いて、第１層１０１ａとなる酸化アルミニウム層、第２層１０１ｂとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第３層１０１ｃとなる酸化アルミニウム層、第４層１０１ｄとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第５層１０１ｅとなる酸化アルミニウム層、第６層１０１ｆとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層を順に形成する。そして、真空蒸着装置より光学部材１０２を取り出した後、フッ酸／酢酸マグネシウム法により調製したゾル液にバインダー成分を添加したものをスピンコート法により塗布して、第７層１０１ｇとなるシリカとフッ化マグネシウムの混合物からなる層を形成する。ここで、フッ酸／酢酸マグネシウム法によって調製される際の反応式を以下の式（ｂ）に示す。

２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ₃ＣＯＯ）² → ＭｇＦ₂＋２ＣＨ₃ＣＯＯＨ …（ｂ）

この成膜に用いたゾル液は、原料混合後、オートクレーブで１４０℃、２４時間高温加圧熟成処理を施した後、成膜に用いられる。光学部材１０２は、第７層１０１ｇの成膜終了後、大気中で１６０℃、１時間加熱処理して完成される。より具体的には、上記のゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数ｎｍから数十ｎｍのＭｇＦ_２粒子ができ、さらに、それらの粒子が数個集まって二次粒子が形成され、それら二次粒子が堆積することにより第７層１０１ｇが形成される。

上記のようにして形成された反射防止膜１０１の光学的性能について、図１３に示す分光特性を用いて説明する。なお、図１３は、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、以下の表５で示される条件で反射防止膜１０１を設計した場合、光線が垂直入射するときの分光特性を表している。また、表５では、酸化アルミニウムをＡｌ₂Ｏ₃、酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物をＺｒＯ₂＋ＴｉＯ₂、シリカとフッ化マグネシウムの混合物をＳｉＯ₂＋ＭｇＦ₂と示しており、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．４６、１．６２、１．７４及び１．８５の４種類であるときの各々の設計値を示している。

（表５）
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第７層 SiO₂＋MgF₂ 1.26 0.275λ 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第６層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0.045λ 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第５層 Al₂O₃ 1.65 0.212λ 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第４層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0.077λ 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第３層 Al₂O₃ 1.65 0.288λ 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第２層 ZrO₂＋TiO₂ 2.12 0 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第１層 Al₂O₃ 1.65 0 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.46 1.62 1.74 1.85

図１３より、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で、反射率が０．２％以下に抑えられていることが分かる。

なお、第１実施例のレンズ系において、正レンズＬ２Ｌの屈折率は１．７２９１５７であるため、正レンズＬ２Ｌにおける像側のレンズ面に基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、正レンズＬ２Ｌの物体側の樹脂面の屈折率は１．５５２８１０であるため、正レンズＬ２Ｌの物体側の樹脂面に基板の屈折率が１．５２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

また、第２実施例のレンズ系において、負メニスカスレンズＬ１３の屈折率は１．６４７６８９であるため、負メニスカスレンズＬ１３における像側のレンズ面に基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、正メニスカスレンズＬ１２の屈折率は１．８３４８０７であるため、正メニスカスレンズＬ１２における像側のレンズ面に基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

また、第３実施例のレンズ系において、負メニスカスレンズＬ１３の屈折率は１．６４７６８９であるため、負メニスカスレンズＬ１３における像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、正メニスカスレンズＬ１１の屈折率は１．７７２４９９であるため、正メニスカスレンズＬ１１における像側のレンズ面に基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

また、第４実施例のレンズ系において、正メニスカスレンズＬ１１の屈折率は１．７８８００１であるため、正メニスカスレンズＬ１１の像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜を用いることが可能である。正メニスカスレンズＬ１２の屈折率は１．８３４８０７であるため、メニスカスレンズＬ１２における物体側と像側のレンズ面に、基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜を用いることが可能である。また、負メニスカスレンズＬ１３の屈折率は１．６４７６８９であるため、負メニスカスレンズＬ１３の物体側と像側のレンズ面に基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜を用いることが可能である。

このように、本実施形態の反射防止膜１０１を、第１〜第４実施例のレンズ系にそれぞれ適用することで、Ｆナンバーが１．０以上２．０以下程度の大口径比を有し、バックフォーカスが長く、諸収差が良好に補正され、ゴーストやフレアをより低減させた、高い光学性能を持つレンズ系及びこれを有する光学装置を提供することができる。

なお、上記の反射防止膜１０１は、平行平面板の光学面に設けた光学素子として利用することも可能であるし、曲面状に形成されたレンズの光学面に設けて利用することも可能である。

次に、上記反射防止膜１０１の変形例について説明する。この変形例の反射防止膜は５層からなり、以下の表６で示される条件で構成される。なお、第５層の形成に、前述のゾル−ゲル法を用いている。また、表６では、基準波長λを５５０ｎｍとしたときに、基板の屈折率が１．５２であるときの設計値を示している。

（表６）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第５層 シリカとフッ化マグネシウムの混合物 1.26 0.269λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.043λ
第３層 酸化アルミニウム 1.65 0.217λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.066λ
第１層 酸化アルミニウム 1.65 0.290λ
基板 ＢＫ７ 1.52

図１４に、変形例の反射防止膜に光が垂直入射するときの分光特性を示す。図１４により、波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で、反射率が０．２％以下に抑えられていることが分かる。なお、図１５に、入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。

比較のため、図１６に、従来の真空蒸着法などのドライプロセスのみで成膜し、以下の表７で示される条件で構成される多層広帯域反射防止膜の垂直入射時の分光特性を示す。なお、図１７に、入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性を示す。

（表７）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第７層 ＭｇＦ_２ 1.39 0.243λ
第６層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.119λ
第５層 酸化アルミニウム 1.65 0.057λ
第４層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.220λ
第３層 酸化アルミニウム 1.65 0.064λ
第２層 酸化チタン−酸化ジルコニウム混合物 2.12 0.057λ
第１層 酸化アルミニウム 1.65 0.193λ
基板 ＢＫ７ 1.52

図１４及び図１５で示す変形例の分光特性を、図１６及び図１７で示す従来例の分光特性と比較すると、変形例に係る反射防止膜の反射率の低さが良く分かる。

なお、本発明を分かりやすくするために、上記実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

本実施形態に係るレンズ系を備えた光学装置（カメラ）の構成を示す図である。 第１実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。 第１実施例に係るレンズ系の諸収差図であり、（ａ）は無限遠合焦状態（撮影倍率β＝0.0）における諸収差図、（ｂ）は近距離合焦状態（撮影倍率β＝-1/30）における諸収差図をそれぞれ示す。 第１実施例に係るレンズ系において、入射光線が第１番目のゴースト発生面と第２番目のゴースト発生面で反射する様子を説明する図である。 第２実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。 第２実施例に係るレンズ系の諸収差図であり、（ａ）は無限遠合焦状態（撮影倍率β＝0.0）における諸収差図、（ｂ）は近距離合焦状態（撮影倍率β＝-1/30）における諸収差図をそれぞれ示す。 第２実施例に係るレンズ系において、入射光線が第１番目のゴースト発生面と第２番目のゴースト発生面で反射する様子を説明する図である。 第３実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。 第３実施例に係るレンズ系の諸収差図であり、（ａ）は無限遠合焦状態（撮影倍率β＝0.0）における諸収差図、（ｂ）は近距離合焦状態（撮影倍率β＝-1/30）における諸収差図をそれぞれ示す。 第４実施例に係るレンズ系の構成を示す断面図である。 第４実施例に係るレンズ系の諸収差図であり、（ａ）は無限遠合焦状態（撮影倍率β＝0.0）における諸収差図、（ｂ）は近距離合焦状態（撮影倍率β＝-1/30）における諸収差図をそれぞれ示す。 本実施例に係る反射防止膜の構造を示す説明図である。 本実施例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。

符号の説明

Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｓ 開口絞り Ｉ 像面
１ カメラ（光学装置） ２ 撮影レンズ（レンズ系）
３ クイックリターンミラー ４ 焦点板
５ ペンタプリズム ６ 接眼レンズ
７ 撮像素子
１０１ 反射防止膜
１０１ａ 第１層 １０１ｂ 第２層
１０１ｃ 第３層 １０１ｄ 第４層
１０１ｅ 第５層 １０１ｆ 第６層
１０１ｇ 第７層 １０２ 光学部材

Claims (23)

1. 光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持つ第１レンズ群と、開口絞りと、正の屈折力を持つ第２レンズ群とにより実質的に２個のレンズ群からなるレンズ系において、
   前記第２レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第２１レンズと、正の屈折力を持つ第２２レンズと、正の屈折力を持つ第２３レンズと、第２Ｌレンズとの実質的に４個のレンズからなり、
   前記レンズ系は、ガラス材料と樹脂材料の複合からなる複合型非球面レンズを含み、
   前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に、ウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んだ反射防止膜を設け、
   前記第２３レンズの像側の面の曲率半径をｒ２３ｂとし、前記第２Ｌレンズの像側の面の曲率半径をｒ２Ｌｂとしたとき、次式
   ０．７４５≦ｒ２３ｂ／ｒ２Ｌｂ＜１．０００
   の条件を満足することを特徴とするレンズ系。
2. 前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を持ち、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力を持つ第１１レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズとを有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ系。
3. 前記反射防止膜は多層膜であり、
   前記多層膜の最表面層は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層であることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ系。
4. 前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線における屈折率をｎｄとしたとき、次式
   ｎｄ≦１．３０
   の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のレンズ系。
5. 前記反射防止膜が設けられた光学面は、前記開口絞りから見て凹面であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のレンズ系。
6. 前記反射防止膜が設けられた光学面は、像面から見て凹面であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載のレンズ系。
7. 前記レンズ系全系の焦点距離をｆとし、前記レンズ系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離をＢｆとしたとき、次式
   ０．６０＜Ｂｆ／ｆ＜１．００
   の条件を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ系。
8. 前記複合型非球面レンズの樹脂材料のｄ線における屈折率をｎＰとしたとき、次式
   １．４００＜ｎＰ＜１．８００
   の条件を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のレンズ系。
9. 前記複合型非球面レンズのガラス材料のｄ線における屈折率をｎＧとするとき、次式
   ｎＧ＞１．５５０
   の条件を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のレンズ系。
10. 前記複合型非球面レンズの樹脂材料面は、最も物体側に配置されるレンズの像側の面から、最も像側に配置される前記第２Ｌレンズの物体側の面までの、少なくとも１つのレンズ面に設けられていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載のレンズ系。
11. 前記第２Ｌレンズは、前記複合型非球面レンズであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のレンズ系。
12. 前記第２Ｌレンズのガラス材料のｄ線における屈折率をｎ２Ｌとしたとき、次式
    ｎ２Ｌ＞１．７００
    の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のレンズ系。
13. 前記第２Ｌレンズのガラス材料のｄ線における屈折率をｎ２Ｌとし、前記複合型非球面レンズの樹脂材料のｄ線における屈折率をｎＰとしたとき、次式
    ｎ２Ｌ−ｎＰ＜０．４００
    の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載のレンズ系。
14. 前記第２レンズ群は、最も物体側に負の屈折力を持つ第２１レンズを有し、前記第２１レンズの物体側の面の曲率半径をｒ２１ａとし、前記レンズ系全系の焦点距離をｆとしたとき、次式
    ０．３００＜（−ｒ２１ａ）／ｆ＜０．４５０
    の条件を満足することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載のレンズ系。
15. 前記第２Ｌレンズは正の屈折力を持ち、
    前記第２レンズ群は、前記第２３レンズの像側に、前記第２Ｌレンズのみを配置することを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載のレンズ系。
16. 前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を持ち、物体側の面が像側の面に比べて強い屈折力である第１１レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカス形状の第１２レンズとを有しており、前記第１２レンズの像側に、負の屈折力を有する第１３レンズのみを配置することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか１項に記載のレンズ系。
17. 前記第１３レンズの像側の面の曲率半径をｒ１３ｂとし、前記第２レンズ群の最も物体側に位置する第２１レンズの物体側の面の曲率半径をｒ２１ａとしたとき、次式
    ０．９００＜（−ｒ２１ａ）／ｒ１３ｂ＜１．１００
    の条件を満足することを特徴とする請求項１６に記載のレンズ系。
18. 前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は常時固定であることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか１項に記載のレンズ系。
19. 前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔は無限遠合焦時固定であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか１項に記載のレンズ系。
20. 前記レンズ系中の非球面は１面のみであることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか１項に記載のレンズ系。
21. 前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を持つ第２１レンズと、正の屈折力を持つ第２２レンズとを有し、前記第２１レンズと前記第２２レンズは接合されて接合レンズを構成していることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか１項に記載のレンズ系。
22. 前記接合レンズにおいて、前記第２１レンズのｄ線における屈折率をｎ２１とし、前記第２２レンズのｄ線における屈折率をｎ２２とし、前記第２１レンズのｄ線におけるアッベ数をν２１とし、前記第２２レンズのｄ線におけるアッベ数をν２２としたとき、次式
    −０．０５０＜ｎ２２−ｎ２１＜０．０５０
    １６．０＜ν２２−ν２１＜４０．０
    の条件を満足することを特徴とする請求項２１に記載のレンズ系。
23. 請求項１〜２２のいずれか１項に記載のレンズ系を有することを特徴とする光学装置。

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