JP2009156891A - 変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法 - Google Patents

変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法 Download PDF

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Abstract

【課題】手ぶれ補正時においても良好な光学性能を有する防振機能を有する変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法を提供する。
【解決手段】電子スチルカメラ1等に搭載される変倍光学系ZLを、物体側より順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有し、第4レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行うよう構成する。また、第4レンズ群は、物体側から順に負レンズと物体側のレンズ面が凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、さらに正レンズのアッベ数をνpとしたとき、次式
νp > 30.0
の条件を満足する変倍光学系を備えるよう構成する。
【選択図】図1

Description

本発明は、変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法に関する。
従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。
特開平8−190051号公報 特開2005−134870号公報
しかしながら、従来の変倍光学系は、手ぶれ補正時の収差が十分に補正されていない等、良好な光学性能を達成することができていないという課題があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、手ぶれ補正時においても良好な光学性能を備えた変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍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、本発明に係る変倍光学系は、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、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、第4レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行うように構成される。そして、第4レンズ群は、物体側から順に負レンズと物体側のレンズ面が凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、さらにこの正レンズのアッベ数をνpとしたとき、次式
νp > 30.0
の条件を満足するように構成される。
また、このような変倍光学系は、接合レンズの接合面の曲率半径をRsとし、第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式
0.20 < Rs/(−f4) < 0.50
の条件を満足することが好ましい。
また、このような変倍光学系は、正レンズのd線に対する屈折率をNpとし、負レンズのd線に対する屈折率をNnとし、負レンズのアッベ数をνnとし、正レンズのアッベ数をνpとしたとき、次式
0.000 < Np−Nn < 0.300
15.0 < νn−νp < 40.0
の条件を満足することが好ましい。
また、このような変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔は増大し、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔は減少し、第3レンズ群と第4レンズ群との間隔は増大し、第4レンズ群と第5レンズ群との間隔は減少することが好ましい。
また、このような変倍光学系は、第4レンズ群の焦点距離をf4とし、第5レンズ群の焦点距離をf5としたとき、次式
1.0 < f5/(−f4) < 2.0
の条件を満足することが好ましい。
また、このような変倍光学系は、第1レンズ群の焦点距離をf1とし、第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
3.0 < f1/(−f2) < 6.9
の条件を満足することが好ましい。
また、このような変倍光学系は、第1レンズ群の焦点距離をf1とし、第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
2.0 < f1/f3 < 4.7
の条件を満足することが好ましい。
また、このような変倍光学系は、第2レンズ群の焦点距離をf2とし、第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
0.4 < (−f2)/f3 < 0.9
の条件を満足することが好ましい。
また、このような変倍光学系において、第2レンズ群は、当該第2レンズ群を構成するレンズ面のうち、少なくとも1つの面が非球面形状に形成されていることが好ましい。
また、本発明に係る光学機器は、上述の変倍光学系のいずれかを備えて構成される。
また、本発明に係る変倍光学系の変倍方法は、物体側から順に、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、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、第4レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行う変倍光学系の変倍方法であって、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、レンズ群の間隔が変化するように構成される。
本発明に係る変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法を以上のように構成すると、手ぶれ補正時にも良好な光学性能を得ることができる。
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、本変倍光学系ZLは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とを有し、図1の上方に矢印で示したように、第4レンズ群G4を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行うように構成されている。なお、この図1に示す変倍光学系ZLは、後述する第1実施例に対応している。
第4レンズ群G4は、他のレンズ群に比べてレンズ枚数が少なく、レンズ径の小型化が可能であるため、手ぶれ補正機構を組み込むことに適している。この構成により、鏡筒の小型化と手ぶれ補正に伴う収差変動を良好に補正することができる。
また、この変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態へレンズ位置状態が変化して変倍する際に、第1レンズ群G1と第2レンズG2の間隔は増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間隔は減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間隔は増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の間隔は減少することが望ましい。これにより、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。
また、この変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3と第5レンズ群G5は物体方向に移動し、さらに、第3レンズ群G3と第5レンズ群G5の移動量が等しいことが望ましい。広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1を物体側に移動する構成により、広角端状態での全長の小型化と、第1レンズ群G1の有効径の小型化の実現及び諸収差の良好な補正とを両立できる。また、第3レンズ群G3と第5レンズ群G5とを共に物体方向に移動させることにより、変倍機能の一部を第3レンズ群G3から第5レンズ群G5で分担することができ、変倍時の収差変動を良好に補正することができる。
さらに、第3レンズ群G3と第5レンズ群G5の変倍時の移動量を等しくすることによって、第3レンズ群G3と第5レンズ群G5とを一体的に保持することができる。このような構造とすることで、変倍時に第3レンズ群G3と第5レンズ群G5の相互偏心の変化を抑えることができ、偏心収差の発生を抑制でき良好な結像性能が得られる。
それでは、このような変倍光学系ZLを構成するための条件について説明する。まず、この変倍光学系ZLの第4レンズ群G4は、物体側から順に負レンズと物体側のレンズ面が凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、さらに正レンズのアッベ数をνpとしたとき、以下に示す条件式(1)を満足するよう構成する。
νp > 30.0 (1)
条件式(1)は、第4レンズ群G4における正レンズのアッベ数を規定するものである。この条件式(1)を満足することで、手ぶれ発生時の像面補正を行った際の偏心収差を抑制することができ、良好な結像性能が得られる。条件式(1)の下限値を下回ると、第4レンズ群G4で発生する色収差が過大となり、補正が困難となる。
また、この変倍光学系ZLの第4レンズ群G4は、接合レンズの接合面の曲率半径をRsとし、第4レンズ群G4の焦点距離をf4としたとき、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。
0.20 < Rs/(−f4) < 0.50 (2)
条件式(2)は、第4レンズ群G4の焦点距離に対する接合レンズの接合面の曲率半径を規定するものである。この条件式(2)の上限値及び下限値のいずれを超えても、球面収差の補正が困難となり、手ぶれ発生時の像面補正のために第4レンズ群G4を偏心させた際の偏心収差が過大となる。また、接合面の曲率が緩くなると(曲率半径Rsが大きくなると)球面収差の補正が困難となる。なお、条件式(2)の下限を0.25、上限を0.40とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
また、この変倍光学系ZLの第4レンズ群G4は、この第4レンズ群G4を構成する接合レンズにおける正レンズのd線に対する屈折率をNpとし、負レンズのd線に対する屈折率をNnとし、負レンズのアッベ数をνnとし、正レンズのアッベ数をνpとしたとき、以下に示す条件式(3)及び(4)を満足することが望ましい。
0.000 < Np−Nn < 0.300 (3)
15.0 < νn−νp < 40.0 (4)
条件式(3)は、第4レンズ群G4を構成する接合レンズの、正レンズと負レンズの屈折率の差を規定するものである。この条件式(3)の上限値及び下限値のいずれを超えても、手ぶれ発生時の像面補正のために第4レンズ群G4を偏心させた際の像面のタオレが過大となり、補正が困難となる。なお、条件式(3)の下限を0.005、上限を0.200とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
条件式(4)は、第4レンズ群G4を構成する接合レンズの、正レンズと負レンズのアッベ数の差を規定するものである。この条件式(4)の上限値及び下限値のいずれを超えても、第4レンズ群G4で発生する色収差が過大となり、補正が困難となる。なお、条件式(4)の下限を20.0、上限を30.0とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
また、この変倍光学系ZLは、第4レンズ群G4の焦点距離をf4とし、第5レンズ群G5の焦点距離をf5としたとき、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
1.0 < f5/(−f4) < 2.0 (5)
条件式(5)は、第4レンズ群G4の焦点距離に対する第5レンズ群G5の焦点距離を規定するものである。この変倍光学系ZLは、この条件式(5)を満足することで手ぶれ補正時の光学性能の確保と製造誤差による光学性能の劣化を緩和することができる。条件式(5)の下限値を下回ると、第5レンズ群G5の屈折力が強くなり、コマ収差の補正が困難となる。さらにレンズ群間の偏心等の製造誤差に対する結像性能の劣化、すなわち偏心コマ収差の劣化が著しくなるため好ましくない。反対に、条件式(5)の上限値を上回ると、第4レンズ群G4の屈折力が強くなる。これにより望遠端における球面収差及びコマ収差が劣化するため好ましくない。なお、条件式(5)の上限を1.5とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
また、この変倍光学系ZLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、以下に示す条件式(6)を満足することが望ましい。
3.0 < f1/(−f2) < 6.9 (6)
条件式(6)は、第2レンズ群G2の焦点距離に対する第1レンズ群G1の焦点距離を規定するものである。この変倍光学系ZLは、この条件式(6)を満足することで十分な変倍比を確保し、良好な光学性能を実現することができる。この条件式(6)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が強くなり、望遠端における球面収差の劣化が著しくなる。また、広角端における倍率色収差の劣化も顕著となるため好ましくない。反対に、条件式(6)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり、広角端における軸外収差、特に像面湾曲と非点収差の補正が困難となる。なお、条件式(6)の下限を4.0、上限を6.5とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
さらに、この変倍光学系ZLは、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第3レンズ群G3の焦点距離をf3としたとき、以下に示す条件式(7)を満足することが望ましい。
2.0 < f1/f3 < 4.7 (7)
条件式(7)は、第3レンズ群G3の焦点距離に対する第1レンズ群G1の焦点距離を規定するものである。この変倍光学系ZLは、この条件式(7)を満足することで良好な光学性能を実現することができ、さらに効果的に色補正を行うことができる。条件式(7)の上限値を上回ると、第3レンズ群G3の屈折力が強くなり、広角端におけるコマ収差と望遠端における球面収差の補正が困難となる。また、製造誤差による結像性能の劣化も顕著になってしまう。反対に、条件式(7)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が強くなり、望遠端における球面収差の劣化が著しくなる。また、広角端における倍率色収差の劣化も顕著となるため好ましくない。なお、条件式(7)の下限を3.0、上限を4.5とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
また、この変倍光学系ZLは、第2レンズ群G2の焦点距離をf2とし、第3レンズ群G3の焦点距離をf3としたとき、以下に示す条件式(8)を満足することが望ましい。
0.4 < (−f2)/f3 < 0.9 (8)
条件式(8)は、第3レンズ群G3の焦点距離に対する第2レンズ群G2の焦点距離を規定するものである。この変倍光学系ZLは、この条件式(8)を満足することで所定のバックフォーカスを確保しながら変倍光学系ZLの小型化を達成することができる。条件式(8)の下限値を下回ると、第2レンズ群G2の屈折力が強くなり、バックフォーカスの確保には有利だが、広角端における像面湾曲及び非点収差が劣化する。反対に、条件式(8)の上限値を上回ると、第2レンズ群G2の屈折力が弱くなり、変倍における第2レンズ群G2の移動量が増大し、変倍光学系ZLの小型化を達成することが困難となる。この影響を緩和するために他のズームレンズ群の屈折力を強くすることは望遠端における球面収差および色収差の補正が困難となる。なお、条件式(8)の上限を0.8、下限を0.5とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
また、第1レンズ群G1は、負メニスカスレンズと正レンズ2枚を有する構成が好ましい。これにより、球面収差の補正を効果的に行うことができる。この場合、負メニスカスレンズと1つの正レンズは接合レンズとして構成するのが好ましい。これにより、色収差の補正を効果的に行うことができる。
第2レンズ群G2は、3つの負レンズと1つの正レンズを有する構成が好ましい。これにより、諸収差を効果的に補正することができる。なお、第2レンズ群G2は、非球面を有することが好ましく、特に、最も物体側の面を非球面形状にすることがより好ましい。これにより、広角端における像面湾曲及び歪曲収差を良好に補正することができる。また、後ろの2枚(第2レンズ群G2中、最も像面側に配置される正レンズ及び負レンズ)は貼り合わせた接合レンズとして構成しても良い。
第3レンズ群G3は、負レンズと正レンズ2枚を有する構成が好ましい。これにより、球面収差の補正を効果的に行うことができる。この場合、正レンズを接合レンズから構成するのが好ましい。
第4レンズ群G4は、非球面形状のレンズ面を含まずに構成するのが好ましい。また、第5レンズ群G5は、正の単レンズと正負の接合レンズを有するのが好ましい。
図21及び図22に、上述の変倍光学系ZLを備える光学機器として、電子スチルカメラ1(以後、単にカメラと記す)の構成を示す。このカメラ1は、不図示の電源ボタンを押すと撮影レンズ(変倍光学系ZL)の不図示のシャッタが開放され、変倍光学系ZLで不図示の被写体からの光が集光され、像面Iに配置された撮像素子C(例えば、CCDやCMOS等)に結像される。撮像素子Cに結像された被写体像は、カメラ1の背後に配置された液晶モニター2に表示される。撮影者は、液晶モニター2を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン3を押し下げ被写体像を撮像素子Cで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
このカメラ1には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部4、変倍光学系ZLを広角端状態(W)から望遠端状態(T)にズーミングする際のワイド(W)−テレ(T)ボタン5、及び、カメラ1の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン6等が配置されている。また、カメラ1は、クイックリターンミラー、焦点板、ペンタプリズム、接眼レンズ等を有するいわゆる一眼レフカメラとしても良い。その場合、変倍光学系ZLは、一眼レフカメラに着脱可能な交換レンズに備えられるものとしても良い。
なお、上述の説明及び以降に示す実施例においては5群構成の変倍光学系ZLを示したが、以上の構成条件等は、6群、7群等の他の群構成にも適用可能である。例えば、本実施例では、レンズ系が5つの可動群から構成されているが、各レンズ群の間に他のレンズ群を付加したり、あるいはレンズ系の像側または物体側に隣接させて他のレンズ群を付加することも可能である。
また、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。この場合、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。特に、第2レンズ群G2を合焦レンズ群とするのが好ましい。なお、第1レンズ群G1を合焦レンズ群とすることもできる。
また、本発明においては、高変倍ズームレンズで発生しがちな手ぶれ等に起因する像ぶれによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のぶれを検出するぶれ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち1つのレンズ群の全体または一部を防振レンズ群として偏心させることにより、ぶれ検出系により検出されたレンズ系のぶれに起因する像ぶれ(像面位置の変動)を補正するように、駆動手段により防振レンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ぶれを補正することが可能である。特に、第4レンズ群G4を防振レンズ群とするのが好ましい。このように、本実施例に係る変倍光学系ZLは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
また、上述の説明では、第2レンズ群G2中に少なくとも1枚の非球面レンズを配置する場合について示したが、その他のレンズ群のレンズ面も非球面としても構わない。このとき、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。
開口絞りSは上述のように第3レンズ群G3の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。なお、この開口絞りSの位置は、第3レンズ群G3の前、中、後ろが考えられる。
さらに、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施すことにより、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成できる。
なお、本発明を分かり易く説明するために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。
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。図1は、本実施例に係る変倍光学系ZLの構成を示す断面図であり、この変倍光学系ZLの屈折力配分及び広角端状態(W)から望遠端状態(T)への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を図1の下方に矢印で示している。この図1に示すように、本実施例に係る変倍光学系ZLは、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が減少するように各レンズ群の間隔が変化し、第4レンズ群G4を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正(防振)をおこなう。
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/r21/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12+A14×y14 (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。各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に*印を付している。
〔第1実施例〕
図1は、本発明の第1実施例に係る変倍光学系ZL1の構成を示す図である。この図1の変倍光学系ZL1において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とで構成される。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹負レンズL22と、両凸正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24で構成され、第2レンズ群G2の最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は物体側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32との接合レンズと、両凸正レンズL33と両凹負レンズL34との接合レンズとで構成される。第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42との接合レンズとで構成される。第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51と、両凸正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合レンズとで構成される。絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに移動する。遠距離から近距離へのフォーカシングは、第2レンズ群G2を物体方向に移動させておこなう。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ぶれ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量の比)がKのレンズで角度θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第1実施例の広角端状態においては、防振係数は1.19であり、焦点距離は18.4(mm)であるので、0.70°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.19(mm)である。第1実施例の望遠端状態においては、防振係数は1.78であり、焦点距離は102.0(mm)であるので、0.30°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.30(mm)である。
以下の表1に、第1実施例の諸元の値を掲げる。この表1において、fは焦点距離、FNOはFナンバー、ωは半画角、Bfはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、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、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれd線(λ=587.6nm)に対する値を示している。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、面間隔、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。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、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)
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 148.7657 1.800 23.78 1.846660
2 68.5487 6.400 60.67 1.603112
3 -1221.9245 0.100
4 58.4567 4.400 55.52 1.696797
5 206.7149 (d1)
* 6 236.8432 0.200 38.09 1.553890
7 157.9799 1.200 42.72 1.834807
8 14.0568 6.046
9 -70.2926 1.000 42.72 1.834807
10 33.5180 0.550
11 25.6163 5.400 23.78 1.846660
12 -45.1693 0.457
13 -32.8965 1.000 42.72 1.834807
14 -838.1286 (d2)
15 0.0000 0.400
16 28.8113 0.800 32.35 1.850260
17 17.5530 3.800 82.52 1.497820
18 -38.2871 0.100
19 31.9433 2.800 50.23 1.719995
20 -35.1689 0.800 32.35 1.850260
21 1996.3119 (d3)
22 -56.0395 0.800 54.66 1.729157
23 13.0204 2.400 32.35 1.850260
24 35.9739 (d4)
25 -95.8740 3.600 64.10 1.516800
26 -21.5155 0.100
27 45.7672 6.800 70.41 1.487490
28 -17.2796 1.200 32.35 1.850260
29 -59.0941 (Bf)

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 18.4 〜 50.0 〜 102.0
F.NO = 3.7 〜 5.0 〜 5.9
ω = 38.7 〜 15.1 〜 7.6
像高 = 14.0 〜 14.0 〜 14.0
全長 =133.953 〜 156.395 〜 176.552
Bf = 38.531 〜 54.930 〜 65.472

各レンズ群の焦点距離
群 始面 焦点距離
1 1 89.316
2 6 -14.903
3 15 24.882
4 22 -36.305
5 25 41.985
この第1実施例において、第6面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表2に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A14の値を示す。
(表2)
〔第6面〕
κ
-20.0000
A4 A6 A8 A10 A12 A14
9.97310E-06 -5.83310E-09 -2.86090E-10 2.38720E-12 -0.86222E-14 0.11867E-16
この第1実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d3、及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d4は、ズーミングに際して変化する。次の表3に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表3)
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.299 24.709 41.018
d2 25.861 9.494 2.800
d3 2.226 6.495 8.308
d4 12.882 8.613 6.800
次の表4に、この第1実施例における各条件式対応値を示す。なおこの表4において、f1は第1レンズ群G1の焦点距離を、f2は第2レンズ群G2の焦点距離を、f3は第3レンズ群G3の焦点距離を、f4は第4レンズ群G4の焦点距離を、f5は第5レンズ群G5の焦点距離を、Rsは第4レンズ群G4の接合レンズの接合面の曲率半径を、Npは正メニスカスレンズL42のd線に対する屈折率を、Nnは両凹負レンズL41のd線に対する屈折率を、νpは正メニスカスレンズL42のアッベ数を、νnは両凹負レンズL41のアッベ数を、それぞれ表している。以降の実施例においてもこの符号の説明は同様である。
(表4)
(1)νp=32.35
(2)Rs/(−f4)=0.359
(3)Np−Nn=0.121
(4)νn−νp=22.31
(5)f5/(−f4)=1.16
(6)f1/(−f2)=5.99
(7)f1/f3=3.59
(8)(−f2)/f3=0.60
第1実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図2(a)に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図3に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図4(a)に示す。また、第1実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図2(b)に示し、第1実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図4(b)に示す。
各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高を、dはd線(λ=587.6nm)を、gはg線(λ=435.6nm)をそれぞれ示している。また、非点収差を示す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している。さらに、球面収差を示す収差図において、実線は球面収差を示し、破線はサインコンディション(正弦条件)を示している。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。各収差図から明らかなように、第1実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第2実施例〕
図5は、本発明の第2実施例に係る変倍光学系ZL2の構成を示す図である。この図5の変倍光学系ZL2において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とで構成される。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹負レンズL22と、両凸正レンズL23と、両凹負レンズL24とで構成され、第2レンズ群G2の最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL33とで構成される。第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42との接合レンズとで構成される。第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51と、両凸正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合レンズとで構成される。絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに移動する。遠距離から近距離へのフォーカシングは、第2レンズ群G2を物体方向に移動させて行う。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ぶれ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量の比)がKのレンズで角度θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第2実施例の広角端状態においては、防振係数は1.22であり、焦点距離は18.4(mm)であるので、0.70°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.18(mm)である。第2実施例の望遠端状態においては、防振係数は1.80であり、焦点距離は102.0(mm)であるので、0.30°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.30(mm)である。
以下の表5に、第2実施例の諸元の値を掲げる。
(表5)
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 141.6802 1.800 23.78 1.846660
2 68.1439 6.400 60.67 1.603112
3 -10706.077 0.100
4 59.5915 4.400 55.52 1.696797
5 197.1533 (d1)
* 6 208.8051 0.200 38.09 1.553890
7 138.7145 1.200 42.72 1.834807
8 14.0334 5.968
9 -103.8829 1.000 42.72 1.834807
10 30.7134 0.300
11 23.1806 5.400 23.78 1.846660
12 -52.0011 0.402
13 -37.9623 1.000 42.72 1.834807
14 234.4892 (d2)
15 0.0000 0.400
16 27.4176 0.800 23.78 1.846660
17 16.5023 3.600 82.52 1.497820
18 -35.1294 0.200
19 29.3619 2.000 47.24 1.670029
20 146.7659 (d3)
21 -47.7153 0.800 55.52 1.696797
22 13.7610 2.200 32.35 1.850260
23 34.5975 (d4)
24 -185.9520 3.600 64.10 1.516800
25 -22.8194 0.200
26 51.1331 6.500 70.41 1.487490
27 -17.7620 1.200 32.35 1.850260
28 -61.6347 (Bf)

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 18.4 〜 57.9 〜 102.0
F.NO = 3.6 〜 4.9 〜 5.5
ω = 38.8 〜 13.2 〜 7.6
像高 = 14.0 〜 14.0 〜 14.0
全長 =133.634 〜 160.510 〜 176.823
Bf = 38.500 〜 57.177 〜 64.639

各レンズ群の焦点距離
群 始面 焦点距離
1 1 94.016
2 6 -15.133
3 15 24.156
4 21 -35.438
5 24 42.227
この第2実施例において、第6面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表6に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A14の値を示す。
(表6)
〔第6面〕
κ
1.8664
A4 A6 A8 A10 A12 A14
9.45100E-06 -2.92670E-08 6.55960E-11 -7.65760E-14 0 0
この第2実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d3、及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d4は、ズーミングに際して変化する。次の表7に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表7)
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.311 28.682 42.454
d2 26.102 7.930 3.009
d3 2.229 7.652 9.490
d4 14.821 9.399 7.560
次の表8に、この第2実施例における各条件式対応値を示す。
(表8)
(1)νp=32.35
(2)Rs/(−f4)=0.388
(3)Np−Nn=0.153
(4)νn−νp=23.17
(5)f5/(−f4)=1.19
(6)f1/(−f2)=6.21
(7)f1/f3=3.89
(8)(−f2)/f3=0.63
この第2実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図6(a)に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図7に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図8(a)に示す。また、第2実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において、0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図6(b)に示し、第2実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図8(b)に示す。各収差図から明らかなように、第2実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第3実施例〕
図9は、本発明の第3実施例に係る変倍光学系ZL3の構成を示す図である。この図9の変倍光学系ZL3において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とで構成される。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹負レンズL22と、両凸正レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とで構成され、第2レンズ群G2の最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32との接合レンズと、両凸正レンズL33と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34との接合レンズとで構成される。第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42との接合レンズで構成される。第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51と、両凸正レンズL52と、両凸正レンズL53と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL54との接合レンズとで構成される。絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに移動する。遠距離から近距離へのフォーカシングは、第2レンズ群G2を物体方向に移動させて行う。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ぶれ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量の比)がKのレンズで角度θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第3実施例の広角端状態においては、防振係数は1.07であり、焦点距離は18.4(mm)であるので、0.70°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.21(mm)である。第3実施例の望遠端状態においては、防振係数は1.65であり、焦点距離は102.0(mm)であるので、0.30°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.32(mm)である。
以下の表9に、第3実施例の諸元の値を掲げる。
(表9)
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 140.4724 1.800 23.78 1.846660
2 69.1021 6.400 60.67 1.603112
3 -2729.7997 0.100
4 59.5124 4.400 55.52 1.696797
5 188.2713 (d1)
* 6 149.1403 0.200 38.09 1.553890
7 114.4734 1.200 42.72 1.834807
8 13.7192 6.052
9 -83.2727 1.000 42.72 1.834807
10 27.0187 0.300
11 22.4091 5.400 23.78 1.846660
12 -51.6011 0.473
13 -35.9379 1.000 42.72 1.834807
14 -5104.6562 (d2)
15 0.0000 0.400
16 24.8451 0.800 32.35 1.850260
17 15.3912 3.500 82.52 1.497820
18 -60.7317 0.200
19 32.4917 2.600 63.37 1.618000
20 -66.3858 0.800 25.43 1.805181
21 -199.4854 (d3)
22 -69.6506 1.000 52.31 1.754999
23 13.7176 2.400 32.35 1.850260
24 41.6184 (d4)
25 -25.6503 2.000 38.01 1.603420
26 -19.0380 0.200
27 116.5539 2.200 61.16 1.589130
28 -111.2899 0.200
29 47.3238 6.200 82.52 1.497820
30 -18.8328 1.200 32.35 1.850260
31 -75.3645 (Bf)

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 18.4 〜 59.7 〜 102.0
F.NO = 3.6 〜 5.0 〜 5.6
ω = 38.8 〜 12.9 〜 7.6
像高 = 14.0 〜 14.0 〜 14.0
全長 =133.634 〜 164.546 〜 181.070
Bf = 38.694 〜 60.376 〜 68.475

各レンズ群の焦点距離
群 始面 焦点距離
1 1 92.978
2 6 -14.748
3 15 25.850
4 22 -40.799
5 25 42.452
この第3実施例において、第6面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表10に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A14の値を示す。
(表10)
〔第6面〕
κ
5.2457
A4 A6 A8 A10 A12 A14
9.40150E-06 -3.70290E-08 9.71710E-11 -1.41200E-13 0 0
この第3実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d3、及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d4は、ズーミングに際して変化する。次の表11に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表11)
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.247 29.146 42.037
d2 25.134 7.465 3.000
d3 2.200 7.569 9.131
d4 13.333 7.965 6.402
次の表12に、この第3実施例における各条件式対応値を示す。
(表12)
(1)νp=32.35
(2)Rs/(−f4)=0.336
(3)Np−Nn=0.095
(4)νn−νp=19.96
(5)f5/(−f4)=1.04
(6)f1/(−f2)=6.30
(7)f1/f3=3.60
(8)(−f2)/f3=0.57
この第3実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図10(a)に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図11に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図12(a)に示す。また、第3実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において、0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図10(b)に示し、第3実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図12(b)に示す。各収差図から明らかなように、第3実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第4実施例〕
図13は、本発明の第4実施例に係る変倍光学系ZL4の構成を示す図である。この図13の変倍光学系ZL4において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とで構成される。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹負レンズL22と、両凸正レンズL23と両凹負レンズL24との接合レンズとで構成され、第2レンズ群G2の最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32との接合レンズと、両凸正レンズL33と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL34との接合レンズとで構成される。第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42との接合レンズで構成される。第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51と、両凸正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合レンズとで構成される。絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに移動する。遠距離から近距離へのフォーカシングは、第2レンズ群G2を物体方向に移動させて行う。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ぶれ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量の比)がKのレンズで角度θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第4実施例の広角端状態においては、防振係数は1.21であり、焦点距離は18.4(mm)であるので、0.70°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.19(mm)である。第4実施例の望遠端状態においては、防振係数は1.80であり、焦点距離は102.0(mm)であるので、0.30°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.30(mm)である。
以下の表13に、第4実施例の諸元の値を掲げる。
(表13)
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 149.2049 1.800 23.78 1.846660
2 69.8832 6.400 60.68 1.603110
3 -666.6667 0.100
4 61.0570 4.200 55.52 1.696797
5 194.4178 (d1)
* 6 119.8559 0.200 38.09 1.553890
7 123.4568 1.200 42.72 1.834807
8 14.3552 5.900
9 -66.8772 1.000 42.72 1.834807
10 30.5641 0.800
11 24.6081 5.000 23.78 1.846660
12 -46.9492 1.000 42.72 1.834810
13 105.8367 (d2)
14 0.0000 0.400
15 28.3977 0.900 28.69 1.795040
16 16.3649 3.600 82.52 1.497820
17 -62.6784 0.100
18 35.0000 2.800 49.61 1.772500
19 -35.0000 0.800 32.35 1.850260
20 -200.0000 (d3)
21 -58.5686 0.800 54.66 1.729157
22 12.6629 2.400 32.35 1.850260
23 34.2136 (d4)
24 -243.8316 3.400 70.45 1.487490
25 -23.3450 0.100
26 51.7327 6.800 70.41 1.487490
27 -17.3098 1.200 32.35 1.850260
28 -53.1334 (Bf)

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 18.4 〜 56.0 〜 102.0
F.NO = 3.6 〜 5.2 〜 5.9
ω = 38.8 〜 13.6 〜 7.6
像高 = 14.0 〜 14.0 〜 14.0
全長 =133.418 〜 159.942 〜 177.111
Bf = 38.655 〜 57.579 〜 65.718

各レンズ群の焦点距離
群 始面 焦点距離
1 1 91.399
2 6 -14.924
3 14 24.588
4 21 -35.821
5 24 41.672
この第4実施例において、第6面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表14に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A14の値を示す。
(表14)
〔第6面〕
κ
57.5466
A4 A6 A8 A10 A12 A14
-1.32090E-06 -5.88330E-08 2.88370E-10 -9.25870E-13 0 0
この第4実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d3、及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d4は、ズーミングに際して変化する。次の表15に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表15)
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.285 27.419 41.691
d2 25.754 8.221 2.978
d3 2.124 6.971 8.672
d4 13.699 8.852 7.150
次の表16に、この第4実施例における各条件式対応値を示す。
(表16)
(1)νp=32.35
(2)Rs/(−f4)=0.354
(3)Np−Nn=0.121
(4)νn−νp=22.31
(5)f5/(−f4)=1.16
(6)f1/(−f2)=6.12
(7)f1/f3=3.72
(8)(−f2)/f3=0.61
この第4実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図14(a)に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図15に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図16(a)に示す。また、第4実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において、0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図14(b)に示し、第4実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図16(b)に示す。各収差図から明らかなように、第4実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第5実施例〕
図17は、本発明の第5実施例に係る変倍光学系ZL5の構成を示す図である。この図17の変倍光学系ZL5において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とで構成される。第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹負レンズL22と、両凸正レンズL23と、両凹負レンズL24とで構成され、第2レンズ群G2の最も物体側に位置する負メニスカスレンズL21は、物体側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32との接合レンズと、両凸正レンズL33とで構成される。第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42との接合レンズで構成される。第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51と、両凸正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合レンズとで構成される。絞りSは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第3レンズ群G3とともに移動する。遠距離から近距離へのフォーカシングは、第2レンズ群G2を物体方向に移動させて行う。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ぶれ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量の比)がKのレンズで角度θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第5実施例の広角端状態においては、防振係数は1.23であり、焦点距離は18.4(mm)であるので、0.70°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.18(mm)である。第5実施例の望遠端状態においては、防振係数は1.84であり、焦点距離は102.0(mm)であるので、0.30°の回転ぶれを補正するための第4レンズ群G4の移動量は0.29(mm)である。
以下の表17に、第5実施例の諸元の値を掲げる。
(表17)
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 123.0748 1.800 25.43 1.805180
2 58.2630 6.650 60.68 1.603110
3 1138.2722 0.100
4 63.1334 4.400 55.52 1.696800
5 263.2418 (d1)
* 6 161.2961 0.200 38.09 1.553890
7 135.3684 1.200 40.94 1.806100
8 14.0958 6.050
9 -74.9323 1.000 40.94 1.806100
10 28.3988 0.850
11 23.8014 5.500 23.78 1.846660
12 -38.6530 0.200
13 -33.8807 1.000 40.94 1.806100
14 94.5733 (d2)
15 0.0000 0.400
16 31.0087 1.200 27.51 1.755200
17 15.8999 4.400 82.56 1.497820
18 -53.0423 0.100
19 28.4992 2.500 63.38 1.618000
20 -146.7709 (d3)
21 -57.7504 0.800 54.66 1.729160
22 13.0400 2.400 32.35 1.850260
23 35.6734 (d4)
24 -262.4339 3.500 64.12 1.516800
25 -22.7054 0.400
26 51.9563 6.700 70.45 1.487490
27 -16.7199 1.200 32.35 1.850260
28 -68.5435 (Bf)

広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 18.4 〜 57.4 〜 102.0
F.NO = 3.6 〜 5.2 〜 5.8
ω = 38.8 〜 13.2 〜 7.6
像高 = 14.0 〜 14.0 〜 14.0
全長 =133.573 〜 161.813 〜 178.604
Bf = 38.310 〜 58.032 〜 65.481

各レンズ群の焦点距離
群 始面 焦点距離
1 1 91.792
2 6 -14.310
3 14 23.831
4 21 -36.549
5 24 45.130
この第5実施例において、第6面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表18に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径R、円錐定数κ及び各非球面定数A4〜A14の値を示す。
(表18)
〔第6面〕
κ
87.2734
A4 A6 A8 A10 A12 A14
4.40790E-06 -3.55660E-08 1.04050E-10 -2.45810E-13 0 0
この第5実施例において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d1、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d2、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d3、及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d4は、ズーミングに際して変化する。次の表19に広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。
(表19)
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 1.925 27.504 41.483
d2 24.941 7.881 3.243
d3 2.033 7.048 8.771
d4 13.813 8.798 7.075
次の表20に、この第5実施例における各条件式対応値を示す。
(表20)
(1)νp=32.35
(2)Rs/(−f4)=0.357
(3)Np−Nn=0.121
(4)νn−νp=22.31
(5)f5/(−f4)=1.24
(6)f1/(−f2)=6.41
(7)f1/f3=3.85
(8)(−f2)/f3=0.60
この第5実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図18(a)に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図19に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図20(a)に示す。また、第5実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図18(b)に示し、第5実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図20(b)に示す。
第1実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第1実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は広角端状態における諸収差図であり、(b)は広角端状態での無限遠撮影状態において0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第1実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図である。 第1実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は望遠端状態における諸収差図であり、(b)は望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第2実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第2実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は広角端状態における諸収差図であり、(b)は広角端状態での無限遠撮影状態において0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第2実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図である。 第2実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は望遠端状態における諸収差図であり、(b)は望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第3実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第3実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は広角端状態における諸収差図であり、(b)は広角端状態での無限遠撮影状態において0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第3実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図である。 第3実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は望遠端状態における諸収差図であり、(b)は望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第4実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第4実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は広角端状態における諸収差図であり、(b)は広角端状態での無限遠撮影状態において0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第4実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図である。 第4実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は望遠端状態における諸収差図であり、(b)は望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第5実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第5実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は広角端状態における諸収差図であり、(b)は広角端状態での無限遠撮影状態において0.70°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 第5実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図である。 第5実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、(a)は望遠端状態における諸収差図であり、(b)は望遠端状態での無限遠撮影状態において0.30°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。 本発明に係る変倍光学系を搭載する電子スチルカメラを示し、(a)は正面図であり、(b)は背面図である。 図21(a)のA−A′線に沿った断面図である。
符号の説明
ZL(ZL1〜ZL7) 変倍光学系 G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群 G5 第5レンズ群 S 開口絞り
1 電子スチルカメラ(光学機器)

Claims (11)

  1. 物体側から順に、
    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、
    正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、
    前記第4レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行い、
    前記第4レンズ群は、物体側から順に負レンズと物体側のレンズ面が凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、さらに前記正レンズのアッベ数をνpとしたとき、次式
    νp > 30.0
    の条件を満足する変倍光学系。
  2. 前記接合レンズの接合面の曲率半径をRsとし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式
    0.20 < Rs/(−f4) < 0.50
    の条件を満足する請求項1に記載の変倍光学系。
  3. 前記正レンズのd線に対する屈折率をNpとし、前記負レンズのd線に対する屈折率をNnとし、前記負レンズのアッベ数をνnとし、前記正レンズのアッベ数をνpとしたとき、次式
    0.000 < Np−Nn < 0.300
    15.0 < νn−νp < 40.0
    の条件を満足する請求項1または2に記載の変倍光学系。
  4. 広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔は増大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔は減少し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔は増大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔は減少する請求項1〜3いずれか一項に記載の変倍光学系。
  5. 前記第4レンズ群の焦点距離をf4とし、前記第5レンズ群の焦点距離をf5としたとき、次式
    1.0 < f5/(−f4) < 2.0
    の条件を満足する請求項1〜4いずれか一項に記載の変倍光学系。
  6. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
    3.0 < f1/(−f2) < 6.9
    の条件を満足する請求項1〜5いずれか一項に記載の変倍光学系。
  7. 前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
    2.0 < f1/f3 < 4.7
    の条件を満足する請求項1〜6いずれか一項に記載の変倍光学系。
  8. 前記第2レンズ群の焦点距離をf2とし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3としたとき、次式
    0.4 < (−f2)/f3 < 0.9
    の条件を満足する請求項1〜7いずれか一項に記載の変倍光学系。
  9. 前記第2レンズ群は、当該第2レンズ群を構成するレンズ面のうち、少なくとも1つの面が非球面形状に形成されている請求項1〜8いずれか一項に記載の変倍光学系。
  10. 請求項1〜9いずれか一項に記載の変倍光学系を備えた光学機器。
  11. 物体側から順に、
    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、
    正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、
    前記第4レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行う変倍光学系の変倍方法であって、
    広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記レンズ群の間隔が変化するように構成された変倍光学系の変倍方法。
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