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JP5895745B2 - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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JP5895745B2 JP2012150272A JP2012150272A JP5895745B2 JP 5895745 B2 JP5895745 B2 JP 5895745B2 JP 2012150272 A JP2012150272 A JP 2012150272A JP 2012150272 A JP2012150272 A JP 2012150272A JP 5895745 B2 JP5895745 B2 JP 5895745B2
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Description

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。
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)。また近年、このような光学系に対しては、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)。
特開2009−251398号公報 特開2000−356704号公報
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。それと同時に、このような光学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課題もあった。
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、ゴーストやフレアをより低減させ、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。
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の実質的に2個のレンズ群からなり、前群および後群における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、この反射防止膜は屈折率ndが1.30以下の層を少なくとも1層含んで形成され、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、前群と後群との間に開口絞りを有し、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
なお、レンズ成分とは、1枚の単レンズ、若しくは、2枚以上の単レンズを接合した接合レンズを示す。
また、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の実質的に2個のレンズ群からなり、前群および後群における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、この反射防止膜は屈折率ndが1.30以下の層を少なくとも1層含んで形成され、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レンズ成分とからなり、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
なお、レンズ成分とは、1枚の単レンズ、若しくは、2枚以上の単レンズを接合した接合レンズを示す。
また、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の実質的に2個のレンズ群からなり、前群および後群における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、この反射防止膜は屈折率ndが1.30以下の層を少なくとも1層含んで形成され、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レンズ成分とからなり、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
なお、レンズ成分とは、1枚の単レンズ、若しくは、2枚以上の単レンズを接合した接合レンズを示す。
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の実質的に2個のレンズ群からなり、前群および後群における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、この反射防止膜は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層含んで形成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、前群と後群との間に開口絞りを配置し、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
なお、レンズ成分とは、1枚の単レンズ、若しくは、2枚以上の単レンズを接合した接合レンズを示す。
本発明によれば、小型で、構成枚数が少なく、ゴーストやフレアをより低減させ、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。
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。 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。 第1実施例に係る光学系のレンズ構成を示す断面図であって、入射した光線が第1番目の反射光発生面と第2番目の反射光発生面で反射する様子の一例を説明する図である。 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。 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。 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。 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。 光学系を搭載する一眼レフカメラの断面図を示す。 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。 反射防止膜の層構造の一例を示す説明図である。 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の入射角度依存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の入射角度依存性を示すグラフである。
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。
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。
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。
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
条件式(1)は、前群GFと後群GRとの焦点距離の比、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。
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、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。
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。
また、本実施形態に係る光学系OSは、前群GFおよび後群GRにおける光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、この反射防止膜は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層含んでいる。このように構成することで、本実施形態に係る光学系は、物体からの光が光学面で反射されて生じるゴーストやフレアをさらに低減することができ、高い結像性能を達成することができる。
また、本実施形態に係る光学系OSにおいて、反射防止膜は多層膜であり、ウェットプロセスで形成された層は、多層膜を構成する層のうち最も表面の層であることが好ましい。このようにすれば、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、本実施形態に係る光学系OSは、ウェットプロセスを用いて形成された層の屈折率をndとしたとき、屈折率ndが1.30以下であることが好ましい。このようにすれば、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、本実施形態に係る光学系OSは、開口絞りSを有し、前群GF及び後群GRにおける光学面のうち反射防止膜が設けられた光学面は、開口絞りSから見て凹形状のレンズ面であることが好ましい。前群GF及び後群GRにおける光学面のうち開口絞りSから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このようにすれば、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本実施形態に係る光学系OSの前群GF及び後群GRにおいて反射防止膜が設けられた、開口絞りSから見て凹形状のレンズ面は、物体側のレンズ面であることが好ましい。前群GF及び後群GRにおける光学面のうち開口絞りSから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本実施形態に係る光学系OSの前群GF及び後群GRにおいて反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、像面側のレンズ面であることが好ましい。前群GF及び後群GRにおける光学面のうち開口絞りから見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本実施形態に係る光学系OSの前群GFにおける光学面のうち反射防止膜が設けられた光学面は、物体から見て凹形状のレンズ面であることが好ましい。前群GFにおける光学面のうち物体から見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このようにすれば、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本実施形態に係る光学系OSの前群GFにおける光学面のうち反射防止膜が設けられた、物体から見て凹形状のレンズ面は、前群GFの最も像面側のレンズの、物体側レンズ面であることが好ましい。前群GFにおける光学面のうち物体から見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本実施形態に係る光学系OSの前群GFにおける光学面のうち反射防止膜が設けられた、物体から見て凹形状のレンズ面は、前群GFの最も像面側のレンズの、像面側レンズ面であることが好ましい。前群GFにおける光学面のうち物体から見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このような光学面に反射防止膜を形成することでゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本実施形態に係る光学系OSの後群GRにおける光学面のうち反射防止膜が設けられた光学面は、像面から見て凹形状のレンズ面であることが好ましい。後群GRにおける光学面のうち像面から見て凹形状のレンズ面で反射光が発生し易いため、このようにすれば、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本実施形態に係る光学系OSにおいて、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形成しても良い。この際、反射防止膜は屈折率が1.30以下となる層を少なくとも1層含むようにすることが好ましい。反射防止膜が、屈折率が1.30以下となる層を少なくとも1層含むようにすることで、反射防止膜をドライプロセス等で形成しても、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。なおこの時、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も表面側の層であることが好ましい。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
−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
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、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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
図8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。
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8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。
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、ゴーストやフレアをより低減させ、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、ゴーストやフレアをより低減させ、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。
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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
以下、本実施形態に係る光学系OSの製造方法の概略を、図9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。そして、前群および後群における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、反射防止膜は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層含んでいる。
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)、両凸形状の正レンズL12と両凹形状の負レンズ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、両凹形状の負レンズL21と両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズL23と両凹形状の負レンズ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、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。
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。
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4、及び図6は、各実施例に係る光学系OS(OS1〜OS3)の構成を示している。
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。
S(y)=(y2/r)/[1+{1−κ(y2/r2)}1/2]
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
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。
[第1実施例]
図1は、第1実施例に係る光学系OS1のレンズ構成を示す断面図である。
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、両凸形状の正レンズL12と両凹形状の負レンズ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、両凹形状の負レンズL21と両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズL23と両凹形状の負レンズ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。
本第1実施例に係る光学系OS1は、前群GFの両凹形状の負レンズL13の像面側レンズ面(面番号5)と、前群GFの負メニスカスレンズL14の物体側レンズ面(面番号6)に、後述する反射防止膜が形成されている。
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。
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、物面及び像面の曲率半径「∞」、曲率半径0.0000は平面を示す。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。
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。
(表1)第1実施例
[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
(物面) ∞
* 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
(像面) ∞

[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
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。
(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
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。
(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
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。
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。
図3において、物体側からの光線BMが図示のように光学系に入射すると、負メニスカスレンズL14における物体側のレンズ面(第1番目の反射光発生面でありその面番号は6)で反射し、その反射光は両凹形状の負レンズL13における像面側のレンズ面(第2番目の反射光発生面でありその面番号は5)で再度反射して像面Iに到達し、ゴーストやフレアを発生させてしまう。なお、第1番目の反射光発生面6は、物体から見て凹形状のレンズ面、第2番目の反射光発生面5は開口絞りから見て凹形状のレンズ面である。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、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
[第2実施例]
図4は、第2実施例に係る光学系OS2のレンズ構成を示す断面図である。
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、両凸形状の正レンズL12と両凹形状の負レンズ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、両凹形状の負レンズL21と両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズL23と両凹形状の負レンズ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。
本第2実施例に係る光学系OS2は、前群GFの負メニスカスレンズL14の像面側レンズ面(面番号7)と、後群GRの両凹形状の負レンズL21の物体側レンズ面(面番号9)に、後述する反射防止膜が形成されている。
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。
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4に示す番号1〜18に対応している。
(表4)第2実施例
[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
(物面) ∞
* 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
(像面) ∞

[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
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。
(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
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。
(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
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。
図5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5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。
[第3実施例]
図6は、第3実施例に係る光学系OS3のレンズ構成を示す断面図である。
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、両凸形状の正レンズL12と両凹形状の負レンズ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、両凹形状の負レンズL21と両凸形状の正レンズ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、両凸形状の正レンズL23と両凹形状の負レンズ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。
本第3実施例に係る光学系OS3は、後群GRの両凹形状の負レンズL24の像面側レンズ面(面番号14)と、後群GRの両凸レンズ形状の非球面正レンズL25の物体側レンズ面(面番号15)に、後述する反射防止膜が形成されている。
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。
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6に示す番号1〜18に対応している。
(表7)第3実施例
[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
(物面) ∞
* 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
(像面) ∞

[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
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。
(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
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。
(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
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。
図7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7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。
ここで、本願の光学系OSに用いられる反射防止膜(多層広帯域反射防止膜とも言う)について説明する。図10は、反射防止膜の膜構成の一例を示す図である。この反射防止膜101は7層からなり、レンズ等の光学部材102の光学面に形成される。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。また、この第1層101aの上に更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。さらに、この第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、この第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。またさらに、この第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、この第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、このようにして形成された第6層101fの上に、ウェットプロセスによりフッ化マグネシウムとシリカの混合物からなる第7層101gが形成されて本実施形態の反射防止膜101が形成される。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、原料を混合することにより得られたゾルを、加水分解・重縮合反応などにより流動性のないゲルとし、このゲルを加熱・分解して生成物を得る方法であり、光学薄膜の作製においては、光学部材の光学面上に光学薄膜材料ゾルを塗布し、乾燥固化によりゲル膜とすることで膜を生成することができる。なお、ウェットプロセスとして、ゾル−ゲル法に限らず、ゲル状態を経ないで固体膜を得る方法を用いるようにしてもよい。
このように、この反射防止膜101の第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以下の手順で形成されている。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、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シリコンアルコキシドを加えたものをスピンコート法により塗布することにより、第7層101gとなるフッ化マグネシウムとシリカの混合物からなる層を形成する。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。この光学部材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。このようなゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数nmから数十nmの粒子が空隙を残して堆積することにより第7層101gが形成される。
このようにして形成された反射防止膜101を有する光学部材の光学的性能について図11に示す分光特性を用いて説明する。
本実施形態に係る反射防止膜を有する光学部材(レンズ)は、以下の表10に示す条件で形成されている。ここで表10は、基準波長をλとし、基板(光学部材)の屈折率が1.62、1.74及び1.85について反射防止膜101の各層101a(第1層)〜101g(第7層)の光学膜厚をそれぞれ求めたものである。なお、表10では、酸化アルミニウムをAl2O3、酸化チタンと酸化ジルコニウム混合物をZrO2+TiO2、フッ化マグネシウムとシリカの混合物をMgF2+SiO2とそれぞれ表している。
(表10)
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第7層 MgF2+SiO2 1.26 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第6層 ZrO2+TiO2 2.12 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第5層 Al2O3 1.65 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第4層 ZrO2+TiO2 2.12 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第3層 Al2O3 1.65 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第2層 ZrO2+TiO2 2.12 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第1層 Al2O3 1.65 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.62 1.74 1.85
図11は、表10において基準波長λを550nmとして反射防止膜101の各層の光学膜厚を設計した光学部材に光線が垂直入射する時の分光特性を表している。
図11から、基準波長λを550nmで設計した反射防止膜101を有する光学部材は、光線の波長が420nm〜720nmの全域で反射率を0.2%以下に抑えられることが判る。また、表10において基準波長λをd線(波長587.6nm)として各光学膜厚を設計した反射防止膜101を有する光学部材でも、その分光特性にはほとんど影響せず、図11に示す基準波長λが550nmの場合とほぼ同等の分光特性を有する。
次に、本反射防止膜の変形例について説明する。この反射防止膜は5層からなり、表10と同様、以下の表11で示される条件で基準波長λに対する各層の光学膜厚が設計される。本変形例では、第5層の形成に前述のゾル−ゲル法を用いている。
(表11)
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第5層 MgF2+SiO2 1.26 0.275λ 0.269λ
第4層 ZrO2+TiO2 2.12 0.045λ 0.043λ
第3層 Al2O3 1.65 0.212λ 0.217λ
第2層 ZrO2+TiO2 2.12 0.077λ 0.066λ
第1層 Al2O3 1.65 0.288λ 0.290λ
基板の屈折率 1.46 1.52
図12は、表11において、基板の屈折率が1.52及び基準波長λを550nmとして各光学膜厚を設計した反射防止膜を有する光学部材に光線が垂直入射する時の分光特性を示している。図12から本変形例の反射防止膜は、光線の波長が420nm〜720nmの全域で反射率が0.2%以下に抑えられることがわかる。なお、表11において基準波長λをd線(波長587.6nm)として各光学膜厚を設計した反射防止膜を有する光学部材でも、その分光特性にはほとんど影響せず、図12に示す分光特性とほぼ同等の特性を有する。
図13は、図12に示す分光特性を有する光学部材への光線の入射角が30度、45度、60度の場合の分光特性をそれぞれ示す。なお、図13、図12には表11に示す基板の屈折率が1.46の反射防止膜を有する光学部材の分光特性が図示されていないが、基板の屈折率が1.52とほぼ同等の分光特性を有していることは言うまでもない。
また比較のため、図14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た反射防止膜の一例を示す。図14は、表11と同じ基板の屈折率1.52に以下の表12で示される条件で構成される反射防止膜を設計した光学部材に光線が垂直入射する時の分光特性を示す。また、図15は、図14に示す分光特性を有する光学部材への光線の入射角が30度、45度、60度の場合の分光特性をそれぞれ示す。
(表12)
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1.00
第7層 MgF2 1.39 0.243λ
第6層 ZrO2+TiO2 2.12 0.119λ
第5層 Al2O3 1.65 0.057λ
第4層 ZrO2+TiO2 2.12 0.220λ
第3層 Al2O3 1.65 0.064λ
第2層 ZrO2+TiO2 2.12 0.057λ
第1層 Al2O3 1.65 0.193λ
基板の屈折率 1.52
図11〜図13で示される本実施形態に係る反射防止膜を有する光学部材の分光特性を、図14および図15で示される従来例の分光特性と比較すると、本実施形態に係る反射防止膜はいずれの入射角においてもより低い反射率を有し、しかもより広い帯域で低い反射率を有することが良くわかる。
なお、本反射防止膜は、平行平面の光学面に設けて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、本願の第1実施例から第3実施例に、上記表10および表11に示す反射防止膜を適用した例について説明する。
本第1実施例の光学系において、前群GFの両凹形状の負レンズL13の屈折率は、
表1に示すように、nd=1.531720であり、前群GFの負メニスカスレンズL14の屈折率は、nd=1.487490であるため、両凹形状の負レンズL13における像面側のレンズ面に基板の屈折率が1.52に対応する反射防止膜101(表11参照)を用い、負メニスカスレンズL14における物体側のレンズ面に、基板の屈折率が1.46に対応する反射防止膜(表11参照)を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
本第2実施例の光学系において、前群GFの負メニスカスレンズL14の屈折率は、表4に示すように、nd=1.517420であり、後群GRの両凹形状の負レンズL21の屈折率は、nd=1.728250であるため、負メニスカスレンズL14における像面側のレンズ面に基板の屈折率が1.52に対応する反射防止膜101(表11参照)を用い、両凹形状の負レンズL21における物体側のレンズ面に、基板の屈折率が1.74に対応する反射防止膜(表10参照)を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
本第3実施例の光学系において、後群GRの両凹形状の負レンズL24の屈折率は、表7に示すように、nd=1.575010であり、後群GRの両凸レンズ形状の非球面正レンズL25の屈折率は、nd=1.744430であるため、両凹形状の負レンズL24における像面側のレンズ面に基板の屈折率が1.52に対応する反射防止膜101(表11参照)を用い、両凸レンズ形状の非球面正レンズL25における物体側のレンズ面に、基板の屈折率が1.74に対応する反射防止膜(表10参照)を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
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、ゴーストやフレアをより低減させ、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。
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。
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) I 像面
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 (25)

  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の実質的に2個のレンズ群からなり
    前記前群および前記後群における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜は屈折率ndが1.30以下の層を少なくとも1層含んで形成され、
    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、
    前記前群と前記後群との間に開口絞りを有し、
    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
    なお、レンズ成分とは、1枚の単レンズ、若しくは、2枚以上の単レンズを接合した接合レンズを示す。
  2. 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の実質的に2個のレンズ群からなり
    前記前群および前記後群における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜は屈折率ndが1.30以下の層を少なくとも1層含んで形成され、
    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レンズ成分とからなり
    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
    なお、レンズ成分とは、1枚の単レンズ、若しくは、2枚以上の単レンズを接合した接合レンズを示す。
  3. 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の実質的に2個のレンズ群からなり
    前記前群および前記後群における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜は屈折率ndが1.30以下の層を少なくとも1層含んで形成され、
    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レンズ成分とからなり
    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
    なお、レンズ成分とは、1枚の単レンズ、若しくは、2枚以上の単レンズを接合した接合レンズを示す。
  4. 開口絞りを有することを特徴とする請求項2または3に記載の光学系。
  5. 前記前群と前記後群との間に前記開口絞りを有することを特徴とする請求項に記載の光学系。
  6. 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面であることを特徴とする請求項1、4、5のいずれか一項に記載の光学系。
  7. 前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、物体側のレンズ面であることを特徴とする請求項に記載の光学系。
  8. 前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、像面側のレンズ面であることを特徴とする請求項に記載の光学系。
  9. 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、物体から見て凹形状のレンズ面であ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。
  10. 前記物体から見て凹形状のレンズ面は、前記前群の最も像面側のレンズの、物体側レンズ面であることを特徴とする請求項に記載の光学系。
  11. 前記物体から見て凹形状のレンズ面は、前記前群の最も像面側のレンズの、像面側レンズ面であることを特徴とする請求項に記載の光学系。
  12. 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、像面から見て凹形状のレンズ面であ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。
  13. 前記像面から見て凹形状のレンズ面は、前記後群のレンズ面であることを特徴とする請求項12に記載の光学系。
  14. 前記反射防止膜は多層膜であり、
    前記多層膜を構成する層のうち最も表面側の層は屈折率ndが1.30以下の層であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の光学系。
  15. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の光学系。
    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
  16. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の光学系。
    −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
  17. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜16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
  18. 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1〜17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
  19. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜18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
  20. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1〜19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
  21. 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1〜20のいずれか一項に記載の光学系。
  22. 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1〜21のいずれか一項に記載の光学系。
  23. 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1〜22のいずれか一項に記載の光学系。
  24. 請求項1〜23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。
  25. 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の実質的に2個のレンズ群からなる光学系の製造方法であって、
    前記前群および前記後群における光学面のうち少なくとも1面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜は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層含んでおり、
    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、
    前記前群と前記後群との間に開口絞りを配置し、
    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
    なお、レンズ成分とは、1枚の単レンズ、若しくは、2枚以上の単レンズを接合した接合レンズを示す。
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