JP2015203827A - 防振機能を備えた変倍結像光学系 - Google Patents

防振機能を備えた変倍結像光学系 Download PDF

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Abstract

【課題】望遠端の半画角2度程度で、イメージサークルが大きく望遠端の焦点距離の長い変倍結像光学系において、前群の製造誤差感度を低減し、防振群の重量を抑制した、防振機能を備えた変倍結像光学系を提供する。
【解決手段】物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、少なくとも二つのレンズ群から構成され、変倍の全域で全体として正の屈折力の後方レンズ群とから構成され、変倍時に前記各レンズ群の間の空気間隔が変化し、前記第1レンズ群は物体側から順に空気間隔を以って隔てられた第1負レンズ、第1正レンズ、第2正レンズの3枚のレンズから構成され、前記第2レンズ群は物体側から順に負の屈折力の2a群と負の屈折力の2b群より構成され、前記2b群を光軸と直行する方向に変位させることによって防振を行い、所定の条件を満足させる。
【選択図】図1

Description

本発明は、スチルカメラ、ビデオカメラ等に用いられる変倍結像光学系に関し、特に画角が狭く、更に防振機能を備えた変倍結像光学系に関するものである。
デジタルスチルカメラ等に用いられる結像光学系への防振機能の搭載が進んでおり、超望遠レンズを用いた写真撮影でも手振れによる失敗が減少し、超望遠レンズが身近なものとなってきている。このため更に長い焦点距離を持ち画角の狭い結像光学系が要望されるようになってきている。
望遠端の画角が、35mm判に換算して焦点距離500乃至600mmに相当する半画角2度乃至2.5度程度の結像光学系が特許文献にも記載されている。
特開2011−17912号公報 特開2012−208434号公報 特開2011−186095号公報 特開2013−97322号公報
画角の狭い、長焦点の結像光学系においては、まず焦点距離に比べて光学系全長を短くすることが求められる。光学系の全長を焦点距離で割った値を望遠比と呼ぶが、この値が1を十分下回ることが望ましい。
望遠比を小さくするためにはもっとも物体側に正屈折力のレンズ群を配置し、正屈折力のレンズ群より像側に負屈折力のレンズ群を配置した、いわゆる望遠型またはテレフォトタイプと呼ばれる配置とし、更に望遠比を小さくするために前方の正群の屈折力を全系の屈折力に比べて強くし、後方の負群の結像倍率を大きくする。後方の負群の結像倍率が大きいため前方の正群での残存収差が拡大されて結像するので、前方の正群での残存収差を小さくする必要がある。
前方の正群内のレンズエレメントの数を保てば、各レンズエレメントの屈折力を強くする必要があり、各レンズエレメントの発生させる色収差や球面収差が大きくなる。色収差や球面収差は正レンズと負レンズを隣接させて組み合わせることにより補正を行うが、隣接する正レンズと負レンズそれぞれの発生させる収差の量が大きいと、隣接する正レンズと負レンズの位置関係のずれによる収差の変化が大きくなる。特に製造誤差による偏芯が発生する場合に影響が大きい。更に後方の負群の結像倍率が大きいため、前方の正群で発生した収差の変動を拡大してしまう。
これらの問題のため、長焦点レンズの前方の正群においては特に偏芯を非常に小さなレベルに抑制しなければならない。レンズエレメントの径が小さければ隣接する正レンズと負レンズを接合することによって偏芯を抑制できる。しかし、径の大きなレンズエレメントを接合するとそれぞれのレンズエレメントの材質の膨張率の違いにより、温度変化が生じた際に接合レンズがはがれたり割れたりする危険性がある。このため、例えば35mm判で焦点距離500mmを超える長焦点では径の大きい前方の正群内では接合できないことが多い。
このため、製造誤差による偏芯の影響を受けやすく、製造の精度が非常に高いレベルで求められ、コストが高くなるという問題がある。
更に長焦点レンズにおいては特に物体側をはじめとして全体にレンズエレメントの径が大きくなり、防振レンズ群の重量が重くなる傾向にある。防振レンズ群の重量が増大した分、アクチュエータの駆動力を大きくするにはアクチュエータの大型化が必要となり鏡筒の更なる大型化を招く。逆にアクチュエータの駆動力が不足すれば応答性に問題が発生し手振れの補正精度が低下し、製品全体としての実用性に問題が出る。
また、超望遠レンズにおいては手振れに起因する像ぶれも大きくなって防振群の光軸直交方向への変位が大きくなる傾向にある。防振群の光軸直交方向への変位が大きくなると、防振稼動部やアクチュエータの径方向のサイズが増大し、鏡筒全体の径が太くなる。
したがって防振群は出来る限り光線径を抑制して軽量に設定する必要があるとともに、防振群の光軸直交方向への変位に対する像の光軸直交方向への変位の比、すなわち防振係数を十分に大きくして必要な防振群の変位量を小さくしなければならない。
防振群と同様に、フォーカス群についても重量と変位量が長焦点レンズにおいて大きくなる傾向があり、光線径の抑制とフォーカス敏感度の確保が課題である。
特許文献1に記載の光学系は望遠端での光学全長の短縮をよく達成しているが、防振群の径が大きく、また防振係数が小さいために鏡筒の径の抑制が難しい。また、第1レンズ群に接合レンズが含まれ、温度変化による割れまたははがれが生じる可能性がある。
特許文献2に記載の光学系は望遠端での望遠比がおよそ0.77であるが更なる短縮を図りたい。更にフォーカス群の光線径が特に広角端において高いためフォーカス群重量に課題が残る。第1レンズ群のレンズが接合されずに構成されて温度変化による割れまたははがれの可能性はない光学系も記載されているが、最も物体側の負レンズとそのすぐ像側の正レンズの偏芯感度が非常に高く組み立て精度を高くする必要があり、コストが高くなる。
特許文献3に記載の光学系は半径11mmほどのイメージサークルに対応し、望遠比が0.65を切り光学全長がきわめて短いが、防振については言及されていない。またイメージサークル半径を22mm程度に拡大して用いると第1レンズ群の径が大きくなるため、第1レンズ群に含まれる接合レンズに温度変化による割れまたははがれが生じる可能性がある。
特許文献4に記載の光学系は望遠比約0.65と光学全長が非常に短いが、防振群の径が大きすぎて、防振群が1枚の構成でありながらも軽量化が不十分である。また、第1レンズ群に接合レンズが含まれ、温度変化による割れまたははがれが生じる可能性がある。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、望遠端の半画角2度程度で、イメージサークルが大きく望遠端の焦点距離の長い変倍結像光学系において、前群の製造誤差感度を低減し、防振群の重量を抑制した、防振機能を備えた変倍結像光学系を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために第1の発明の防振機能を備えた変倍結像光学系では、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、少なくとも二つのレンズ群から構成され、変倍の全域で全体として正の屈折力の後方レンズ群とから構成され、変倍時に前記各レンズ群の間の空気間隔が変化し、前記第1レンズ群は物体側から順に空気間隔を以って隔てられた第1負レンズ、第1正レンズ、第2正レンズの3枚のレンズから構成され、前記第2レンズ群は物体側から順に負の屈折力の2a群と負の屈折力の2b群より構成され、前記2b群を光軸と直行する方向に変位させることによって防振を行い、以下の条件を満足することとした。
(1) 2.40<(1/Rg21−1/fg1)*ft<4.25
(2) −0.95<β2b<−0.65
ただし、
fg1:第1負レンズの焦点距離
Rg21:第1正レンズの物体側の面の曲率半径
ft:全系の望遠端かつ無限遠方結像状態における合成焦点距離
β2b:2b群の望遠端かつ無限遠方結像状態における結像倍率
また、第2の発明の防振機能を備えた変倍結像光学系では、第1の発明において更に、以下の条件を満足することとした。
(3) 0.95<fp1/fp2<1.55
ただし、
fp1:第1正レンズの焦点距離
fp2:第2正レンズの焦点距離
また、第3の発明の防振機能を備えた変倍結像光学系では、第1または第2の発明において更に、前記第2レンズ群を変倍時に像面に対して固定することとした。
また、第4の発明の防振機能を備えた変倍結像光学系では、第1ないし第3の発明において更に、前記後方レンズ群が最も物体側に正の屈折力の第3レンズ群を備えることとした。
また、第5の発明の防振機能を備えた変倍結像光学系では、第1ないし第4の発明において更に、前記後方レンズ群において、最も像側に設けたレンズ群全体、または、最も像側に設けたレンズ群のうちで最も像側に位置する部分レンズ群をフォーカシングレンズ群としてフォーカシングを行い、前記フォーカシングレンズ群は全体で負の屈折力を有することとした。
本発明によれば、望遠端の半画角2度程度で、イメージサークルが大きく望遠端の焦点距離の長い変倍結像光学系において、前群の製造誤差感度を低減し、防振群の重量を抑制した、防振機能を備えた変倍結像光学系を提供することができる。
本発明の実施例1の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。 本発明の実施例1の無限遠物体における縦収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(269.96mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例1の無限遠物体における標準状態での横収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(269.96mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例1の無限遠物体における防振時の横収差図であり、aが0.44mm変位時の広角端、bが0.59mm変位時の中間焦点距離(269.96mm)、cが0.90mm変位時の望遠端の収差図である。 本発明の実施例2の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。 本発明の実施例2の無限遠物体における縦収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(269.95mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例2の無限遠物体における標準状態での横収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(269.95mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例2の無限遠物体における防振時の横収差図であり、aが0.45mm変位時の広角端、bが0.59mm変位時の中間焦点距離(269.95mm)、cが0.90mm変位時の望遠端の収差図である。 本発明の実施例3の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。 本発明の実施例3の無限遠物体における縦収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(270.03mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例3の無限遠物体における標準状態での横収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(270.03mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例3の無限遠物体における防振時の横収差図であり、aが0.48mm変位時の広角端、bが0.60mm変位時の中間焦点距離(270.03mm)、cが0.85mm変位時の望遠端の収差図である。 本発明の実施例4の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。 本発明の実施例4の無限遠物体における縦収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(270.03mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例4の無限遠物体における標準状態での横収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(270.03mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例4の無限遠物体における防振時の横収差図であり、aが0.44mm変位時の広角端、bが0.56mm変位時の中間焦点距離(270.03mm)、cが0.79mm変位時の望遠端の収差図である。 本発明の実施例5の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。 本発明の実施例5の無限遠物体における縦収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(270.03mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例5の無限遠物体における標準状態での横収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(270.03mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例5の無限遠物体における防振時の横収差図であり、aが0.49mm変位時の広角端、bが0.62mm変位時の中間焦点距離(270.03mm)、cが0.88mm変位時の望遠端の収差図である。 本発明の実施例6の結像光学系の広角端で無限遠合焦時のレンズ構成図である。 本発明の実施例6の無限遠物体における縦収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(250.18mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例6の無限遠物体における標準状態での横収差図であり、aが広角端、bが中間焦点距離(250.18mm)、cが望遠端の収差図である。 本発明の実施例6の無限遠物体における防振時の横収差図であり、aが0.39mm変位時の広角端、bが0.54mm変位時の中間焦点距離(250.18mm)、cが0.88mm変位時の望遠端の収差図である。
本発明の防振機能を備えた変倍結像光学系は、図1、図5、図9、図13、図17、および図21に示すレンズ構成図に示すとおり、物体側から順に正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、第2レンズ群G1に後続する少なくとも二つのレンズ群から構成されて変倍の全域で全体として正の屈折力の後方レンズ群Grより構成される。
各レンズ群は空気間隔を以って隔てられ、変倍時に各レンズ群の間隔が変化する。第1レンズ群G1は物体側から順に空気間隔を以って隔てられた第1負レンズ、第1正レンズ、第2正レンズから構成される。第2レンズ群G2は物体側から順に負の屈折力の2a群G2aと負の屈折力の2b群G2bより構成され、2b群を光軸と直交する方向に変位させることによって防振を行う。
本発明では、望遠端の焦点距離を長くしながら全長を抑制するために、物体側より順に正の屈折力の第1レンズ群G1と負の屈折力の第2レンズ群G2を配置して望遠型の屈折力配置を構成している。広角端から望遠端への変倍は、主として第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の間隔を増加させることによって行う。
また、広角端から望遠端への変倍に伴って第2レンズ群G2と後方レンズ群Grの間隔は減少し、第2レンズ群G2と後方レンズ群Grの合成系の屈折力は負の方向へ変化する。この作用によって第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2および後方レンズ群Grの合成系の形成する望遠型屈折力配置が広角端から望遠端に向かって強くなることになる。広角端では全系の合成焦点距離に対して光学系全長が相対的に長く、望遠端では全系の合成焦点距離に対して光学系全長が相対的に短くなり、第1レンズ群G1の移動量の抑制が行える。
第1レンズ群G1は第1負レンズ、第1正レンズ、第2正レンズの3枚より構成し、3枚のレンズは空気間隔を以って隔てられ、接合されない。前述の通り長焦点の光学系の最も物体側のレンズの径は非常に大きくなり、温度変化に伴って硝材の膨張率の差による接合はがれ、割れが発生する可能性があるため、接合を用いない。しかし、隣接する正レンズと負レンズはお互いに収差を打ち消す関係にあり、その相対位置の誤差に伴う収差変動が著しい。特に最も物体側において隣接する正レンズと負レンズは球面収差の補正を担っており、偏芯誤差発生時に偏芯コマ収差が大きく発生する傾向にある。
第1レンズ群G1内の正レンズの枚数を更に増加させれば正レンズ1枚あたりの収差の負担を減少させることができ、製造誤差による偏芯コマ収差の変動を抑制できるが、第1レンズ群G1の重量が増加してしまう。カメラから離れた第1レンズ群G1の重量が増加すると、カメラを中心としたモーメントが大きくなるため、撮影者が手持ちで鏡筒を保持する場合に負担を強いる。そのため第1レンズ群G1の枚数の増加は避けたい。
第2レンズ群G2は第1レンズ群G1に比べ大幅に光線径が低くなり、防振群として用いることで防振群の軽量化に適する。更に第2レンズ群G2を物体側から順に2a群G2aと2b群G2bに分割し、物体側に配される光線径のより低い2b群G2bのみを防振に用いることにより防振群の更なる軽量化に適する。
更に、2b群G2bにおける光線径と防振係数の関係について説明する。全系の入射瞳の半径をR、2b群G2bより物体側の合成系の焦点距離をff、2b群G2bの焦点距離をf2b、2b群G2bの物体側焦点から2b群G2bより物体側の合成系の焦点までの距離をz2b、2b群G2bの結像倍率をβ2b、全系の合成焦点距離をf、2b群G2bよりも像側の合成系の結像倍率をβrとしたとき、2b群G2bの物体側主平面における軸上マージナル光線の入射高さR2は以下の参考式(1)で表せる。
参考式(1) R2=(z2b−f2b)*R/ff
=(1/β2b−1)*f2b*R/{f/(β2b*βr)}
=(1−β2b)*βr*R*f2b/f
ここで、(1−β2b)*βrの値は防振群の光軸直交方向への変位に対する像の光軸直交方向への変位の比、すなわち防振係数として知られている。したがって防振係数が小さくなるほど防振群の径が小さくなる。
また、2b群G2bより物体側の合成系の焦点距離をffおよび全系の焦点距離fを定数と仮定した場合、以下の参考式(2)の関係が成り立つ。
参考式(2) β2b*βr=f/ff=C(定数)
これを参考式(1)に代入すれば、参考式(3)が導かれる。
参考式(3) R2=(1/β2b−1)*C*R*f2b/f
ここでβ2b<0を仮定した場合、β2bの絶対値が大きいと、2b群G2bの焦点から2b群G2bより物体側の合成系の焦点までの距離z2bは小さくなって2b群G2bの物体側主平面における軸上マージナル光線の高さR2が小さくなるが、その反面、防振係数の絶対値は小さくなって同じ像ぶれ量に対応する防振群の移動量が大きくなるという関係にある。
鏡筒の径を抑制するためには2b群G2bの結像倍率が大きすぎても小さすぎても不都合を生じる。また参考式(1)および(3)から明らかな通り、全系の合成焦点距離に対する2b群G2bの焦点距離の比が小さいほど2b群G2bの物体側主平面における軸上マージナル光線の高さR2が小さくなる。
本発明の防振機能を備えた変倍結像光学系が満たす条件式(1)は、第1負レンズと第1正レンズの相対偏芯による性能変化の抑制に関して望ましい範囲を規定するものである。
(1) 2.40<(1/Rg21−1/fg1)*ft<4.25
ただし、
fg1:第1負レンズの焦点距離
Rg21:第1正レンズの物体側の面の曲率半径
ft:全系の望遠端かつ無限遠方結像状態における合成焦点距離
条件式(1)の上限を上回ると第1正レンズの物体側の面での軸上マージナル光線の入射角度がきつくなり、第1正レンズの物体側の面での球面収差の発生が大きくなって第1正レンズの偏芯に対する偏芯コマ収差変動の感度が非常に高くなる。
条件式(1)の下限を下回ると第1正レンズの物体側の面の曲率半径が大きくなる、または第1負レンズの屈折力が小さくなる。
第1正レンズの物体側の面の曲率半径が大きくなりすぎると、当該面の正屈折力の負担が減ってその分を他の面で負担することとなる。第1レンズ群G1全体の屈折力が変わらないままならば正屈折力を負担する面が減り、全系での球面収差の発生が増大して結像性能が悪化する。
第1負レンズの屈折力が小さくなりすぎると第1レンズ群G1の色収差補正が困難となり、やはり結像性能が悪化する。
防振時には、像面上で同一の位置に結像する光束の、第1レンズ群G1内を通過する位置が変動する。このため前記のような第1レンズ群G1での収差補正状況の悪化は、一般に防振時の収差変動を大きくする要因である。このため、防振機能を有する結像光学系において条件式(1)の下限を下回ると防振時の性能低下が大きくなるために特に望ましくない。
条件式(1)の上限を4.2に、更に上限を4.0に、または条件式(1)の下限を2.7に、更に下限を2.9にすると前記の効果をより確実に達成できる。
本発明の防振機能を備えた変倍結像光学系が満たす条件式(2)は2b群G2bの結像倍率に関し、2b群G2bの光線径の抑制と防振時の変位量について望ましい範囲を規定するものである。
(2) −0.95<β2b<−0.65
ただし、
β2b:2b群G2bの望遠端かつ無限遠方結像状態における結像倍率
条件式(2)の上限を上回ると防振群の必要な移動量が増加するため鏡筒の径の抑制が困難になる。近軸結像関係よりβ2b=f2b/z2bであり、f2b<0、β2b<0よりz2b>0であるので、条件式(2)の下限を下回るとz2bの値が大きくなって、2b群G2bより物体側の合成系の焦点位置は2b群G2bの物体側焦点に対してより像側に移動し、2b群G2bから離れる。そのため望遠端における2b群G2bでの軸上光線径の抑制が難しくなり、防振群の軽量化に関して不利となる。
条件式(2)の上限を−0.72に、更に上限を−0.75に、または条件式(2)の下限を−0.93に、更に下限を−0.91とすると前記の効果をより確実に達成できる。
更に本発明の防振機能を備えた変倍結像光学系は条件式(3)を満たすことが望ましい。条件式(3)は第1正レンズと第2正レンズのパワーの比に関し、特に第1正レンズの偏芯による性能変化の抑制に関して望ましい範囲を規定するものである。
(3) 0.95<fp1/fp2<1.55
ただし、
fp1:第1正レンズの焦点距離
fp2:第2正レンズの焦点距離
第1負レンズと隣接する第1正レンズに比べて、第2正レンズの偏芯は大きな収差変動を発生させづらい。したがって第1正レンズに比べて第2正レンズの屈折力を大きくすることで第1正レンズの屈折力を削減し、第1正レンズの発生させる球面収差を抑制することで第1負レンズと第1正レンズの相対偏芯に伴う偏芯コマ収差の変動を抑制することが出来る。
条件式(3)の上限値を超えて第1正レンズの屈折力が小さくなると、第2正レンズに屈折力の負担が集中しすぎて第2正レンズでの球面収差の発生が大きくなり、系全体としての球面収差が悪化する。
条件式(3)の下限値を超えて第1正レンズの屈折力が大きくなると、第1正レンズの発生させる球面収差の抑制が不十分となり、第1レンズ群の偏芯に伴う偏芯コマ収差の感度が高くなりすぎる。
条件式(3)の上限を1.5に、更に上限を1.45に、または条件式(3)の下限を0.98に、更に下限を1.00に設定すると前記の効果をより確実に達成できる。
更に本発明の防振機能を備えた変倍結像光学系は、変倍時に第2レンズ群が像面に対して固定されていることが望ましい。第2レンズ群は防振群である2b群を含み、防振群が固定されていることによって制御用の配線の配置がしやすい利点がある。また、変倍時のレンズ群の移動機構も簡素化できる。
更に本発明の防振機能を備えた変倍結像光学系は、後方レンズ群の最も物体側に正の屈折力の第3レンズ群を備えることが望ましい。望遠端において負の屈折力の第2レンズ群に対して正の屈折力の第3レンズ群を接近させることにより、望遠端での第2レンズ群と第3レンズ群の合成系の負の屈折力を強くでき、望遠端での光学全長の短縮のために有効である。
更に本発明の防振機能を備えた変倍結像光学系は、前記後方レンズ群において、最も像側に設けたレンズ群全体、または、最も像側に設けたレンズ群のうちで最も像側に位置する部分レンズ群をフォーカシングレンズ群としてフォーカシングを行い、前記フォーカシングレンズ群は全体で負の屈折力を有することが望ましい。
長焦点レンズにおいては近距離へのフォーカシングのためのデフォーカス量が大きくなる。オートフォーカスの駆動の速度の向上を鑑みれば、第1にフォーカシングレンズ群は軽量であること、第2にフォーカシングレンズ群の単位移動量に対する像面の移動量が大きいこと、の2点が達成されることが望ましい。
結像光学系の光学全長を焦点距離に比べて短縮するためには、結像光学系の最も像側に強い負の屈折力のレンズ群または部分レンズ群を設けることが有効である。光学系全長短縮のために強い負の屈折力となったレンズ群または部分レンズ群をフォーカシングレンズ群とすることでフォーカシングレンズ群の単位移動量あたりの像面の移動量を大きくできる。
同時に像側であるために光束が収斂されてその径が小さくなっている。この負の屈折力のレンズ群または部分レンズ群をフォーカシングレンズ群として使用とすることで前記の課題を同時に達成することができる
本発明の結像光学系では、以下の構成を伴うことがより効果的である。
後方レンズ群は物体側より順に正の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群、負の屈折力の第5レンズ群からなることがより望ましい。
2b群は正レンズ1枚を含む3枚以下のレンズから構成されることがより望ましい。4枚以上の枚数とした場合には防振群の重量の抑制が困難となってしまう。
また、2b群の色収差を補正して防振時の横色収差の発生を抑えるために、2b群内に少なくとも1枚の正レンズを有することが望ましい。また、2b群内に2枚の負レンズを有することで2b群の負の屈折力を十分に保ちながら、特に球面収差やコマ収差等の発生を抑制することが望ましい。
次に、本発明の結像光学系に係る実施例のレンズ構成について説明する。なお、以下の説明ではレンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。
図1は、本発明の実施例1の結像光学系のレンズ構成図である。
物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、および負の屈折力の第5レンズ群G5から構成される。第3レンズ群G3から第5レンズ群G5までの合成系が後方レンズ群Grにあたる。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成される。負メニスカスレンズL1が第1負レンズに、両凸レンズL2が第1正レンズに、正メニスカスレンズL3が第2正レンズに、それぞれ対応する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に負の屈折力の2a群G2aと負の屈折力の2b群G2bより構成され、2b群G2bのみを光軸と直行する方向に変位させることにより防振を行う。2a群G2aは両凹レンズL4から構成される。2b群G2bは両凹レンズL5と、両凹レンズL6と両凸レンズL7からなる接合レンズとから構成される。
第3レンズ群G3は両凸レンズL8と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、両凸レンズL10と両凹レンズL11と両凸レンズL12の3枚からなる接合レンズと、両凸レンズL13と両凹レンズL14からなる接合レンズと、両凹レンズL15と両凸レンズL16からなる接合レンズとから構成される。
第4レンズ群G4は、両凸レンズL17と、両凸レンズL18と両凹レンズL19からなる接合レンズとから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL20と、両凸レンズL21と両凹レンズL22からなる接合レンズと、両凹レンズL23と両凸レンズL24からなる接合レンズとから構成される。第5レンズ群G5は、全体が無限遠方から近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動する。
図5は、本発明の実施例2の結像光学系のレンズ構成図である。
物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、および負の屈折力の第5レンズ群G5から構成される。第3レンズ群G3から第5レンズ群G5までの合成系が後方レンズ群Grにあたる。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL3とから構成される。負メニスカスレンズL1が第1負レンズに、両凸レンズL2が第1正レンズに、正メニスカスレンズL3が第2正レンズに、それぞれ対応する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に負の屈折力の2a群G2aと負の屈折力の2b群G2bより構成され、2b群G2bのみを光軸と直行する方向に変位させることにより防振を行う。2a群G2aは両凹レンズL4から構成される。2b群G2bは両凹レンズL5と、両凹レンズL6と両凸レンズL7からなる接合レンズとから構成される。
第3レンズ群G3は両凸レンズL8と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、両凸レンズL10と両凹レンズL11と両凸レンズL12の3枚からなる接合レンズと、両凸レンズL13と両凹レンズL14からなる接合レンズと、両凹レンズL15と両凸レンズL16からなる接合レンズとから構成される。
第4レンズ群G4は、両凸レンズL17と、両凸レンズL18と両凹レンズL19からなる接合レンズとから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL20と、両凸レンズL21と両凹レンズL22からなる接合レンズと、両凹レンズL23と両凸レンズL24からなる接合レンズとから構成される。第5レンズ群G5は、全体が無限遠方から近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動する。
図9は、本発明の実施例3の結像光学系のレンズ構成図である。
物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、および正の屈折力の第4レンズ群G4から構成される。第3レンズ群G3から第4レンズ群G4までの合成系が後方レンズ群Grにあたる。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、両凸レンズL3とから構成される。負メニスカスレンズL1が第1負レンズに、両凸レンズL2が第1正レンズに、両凸レンズL3が第2正レンズに、それぞれ対応する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に負の屈折力の2a群G2aと負の屈折力の2b群G2bより構成され、2b群G2bのみを光軸と直行する方向に変位させることにより防振を行う。2a群G2aは物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹レンズL5とから構成される。2b群G2bは両凹レンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8とから構成される。
第3レンズ群G3は両凸レンズL9と、両凸レンズL10と、両凸レンズL11と両凹レンズL12からなる接合レンズと、両凸レンズL13と両凹レンズL14からなる接合レンズとから構成される。
第4レンズ群G4は物体側から順に正の屈折力の4a群G4aと負の屈折力の4b群G4bとから構成される。4a群G4aと4b群G4bは変倍に際して一体となって移動し、無限遠方から近距離へのフォーカシングに際して4b群G4bのみが像側へ移動する。
4a群G4aは、両凸レンズL15と、両凸レンズL16と両凹レンズL17からなる接合レンズとから構成される。4b群G4bは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズG18と、両凹レンズG19と両凸レンズG20からなる接合レンズとから構成される。
図13は、本発明の実施例4の結像光学系のレンズ構成図である。
物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、および正の屈折力の第4レンズ群G4から構成される。第3レンズ群G3から第4レンズ群G4までの合成系が後方レンズ群Grにあたる。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、両凸レンズL3とから構成される。負メニスカスレンズL1が第1負レンズに、両凸レンズL2が第1正レンズに、両凸レンズL3が第2正レンズに、それぞれ対応する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に負の屈折力の2a群G2aと負の屈折力の2b群G2bより構成され、2b群G2bのみを光軸と直行する方向に変位させることにより防振を行う。2a群G2aは物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹レンズL5とから構成される。2b群G2bは両凹レンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8とから構成される。
第3レンズ群G3は両凸レンズL9と、両凸レンズL10と、両凸レンズL11と両凹レンズL12からなる接合レンズと、両凸レンズL13と両凹レンズL14からなる接合レンズとから構成される。
第4レンズ群G4は物体側から順に正の屈折力の4a群G4aと負の屈折力の4b群G4bとから構成される。4a群G4aと4b群G4bは変倍に際して一体となって移動し、無限遠方から近距離へのフォーカシングに際して4b群G4bのみが像側へ移動する。
4a群G4aは、両凸レンズL15と、両凸レンズL16と両凹レンズL17からなる接合レンズとから構成される。4b群G4bG4bは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズG18と、両凹レンズG19と両凸レンズG20からなる接合レンズとから構成される。
図17は、本発明の実施例5の結像光学系のレンズ構成図である。
物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、および正の屈折力の第4レンズ群G4から構成される。第3レンズ群G3から第4レンズ群G4までの合成系が後方レンズ群Grにあたる。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、両凸レンズL3とから構成される。負メニスカスレンズL1が第1負レンズに、両凸レンズL2が第1正レンズに、両凸レンズL3が第2正レンズに、それぞれ対応する。
第2レンズ群G2は、物体側から順に負の屈折力の2a群G2aと負の屈折力の2b群G2bより構成され、2b群G2bのみを光軸と直行する方向に変位させることにより防振を行う。2a群G2aは物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL4と両凹レンズL5とから構成される。2b群G2bは両凹レンズL6と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL7からなる接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズL8とから構成される。
第3レンズ群G3は両凸レンズL9と、両凸レンズL10と、両凸レンズL11と両凹レンズL12からなる接合レンズと、両凸レンズL13と両凹レンズL14からなる接合レンズとから構成される。
第4レンズ群G4は物体側から順に正の屈折力の4a群G4aと負の屈折力の4b群G4bとから構成される。4a群G4aと4b群G4bは変倍に際して一体となって移動し、無限遠方から近距離へのフォーカシングに際して4b群G4bのみが像側へ移動する。
4a群G4aは、両凸レンズL15と、両凸レンズL16と両凹レンズL17からなる接合レンズとから構成される。4b群G4bは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズG18と、両凹レンズG19と両凸レンズG20からなる接合レンズとから構成される。
図21は、本発明の実施例6の結像光学系のレンズ構成図である。
物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1、負の屈折力の第2レンズ群G2、正の屈折力の第3レンズ群G3、正の屈折力の第4レンズ群G4、および負の屈折力の第5レンズ群G5から構成される。第3レンズ群G3から第5レンズ群G5までの合成系が後方レンズ群Grにあたる。
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL1と、両凸レンズL2と、物体側に凸面を向けた平凸レンズL3とから構成される。負メニスカスレンズL1が第1負レンズに、両凸レンズL2が第1正レンズに、平凸レンズL3が第2正レンズに、それぞれ対応する。
第2レンズ群は、物体側から順に負の屈折力の2a群G2aと負の屈折力の2b群G2bより構成され、2b群G2bのみを光軸と直行する方向に変位させることにより防振を行う。2a群G2aは像側に凹面を向けた平凹レンズL4から構成される。2b群G2bは両凹レンズL5と、両凹レンズL6と両凸レンズL7からなる接合レンズとから構成される。
第3レンズ群G3は両凸レンズL8と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL9と、両凸レンズL10と両凹レンズL11と両凸レンズL12の3枚からなる接合レンズと、両凸レンズL13と両凹レンズL14からなる接合レンズと、両凹レンズL15と両凸レンズL16からなる接合レンズとから構成される。
第4レンズ群G4は、両凸レンズL17と、両凸レンズL18と両凹レンズL19からなる接合レンズとから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL20と、両凸レンズL21と両凹レンズL22からなる接合レンズと、両凹レンズL23と両凸レンズL24からなる接合レンズとから構成される。第5レンズ群G5は、全体が無限遠方から近距離へのフォーカシングに際して像側へ移動する。
以下に、前述した本発明の結像光学系の各実施例の具体的な数値データを示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面又は開口絞りの番号、rは各面の曲率半径、dは各面の間隔、ndはd線(波長587.56nm)に対する屈折率、vdはd線に対するアッベ数を示している。
面番号に付した(絞り)は、その位置に開口絞りが位置していることを示している。平面又は開口絞りに対する曲率半径には∞(無限大)を記入している。
[各種データ]には、ズーム比及び各焦点距離状態における焦点距離等の値を示している。
[可変間隔データ]には、各焦点距離状態における可変間隔及びBFの値を示している。
[レンズ群データ]には、各レンズ群を構成する最も物体側の面番号及び群全体の合成焦点距離を示している。
なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離f、曲率半径r、レンズ面間隔d、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル(mm)を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおい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、これらの各実施例における条件式の対応値の一覧を示す。
また、各実施例に対応する収差図において、d、g、Cはそれぞれd線、g線、C線を表しており、△S、△Mはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。
数値実施例1
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
1 481.7525 3.0000 1.80611 40.73
2 198.6329 4.0183
3 358.8891 8.8572 1.43700 95.10
4 -355.7759 0.1500
5 130.4780 11.3725 1.43700 95.10
6 5914.4913 (d6)
7 -3492.1288 1.2000 1.48749 70.44
8 199.0207 7.9584
9 -261.4650 0.8000 1.69680 55.46
10 70.8680 3.1913
11 -70.5567 0.8000 1.69680 55.46
12 70.5567 3.1562 1.84666 23.78
13 -539.3451 (d13)
14 90.7782 3.2278 1.80610 33.27
15 -348.4940 0.1500
16 64.3291 3.3629 1.58913 61.25
17 539.6359 0.7294
18 51.6072 6.6909 1.49700 81.61
19 -89.3779 1.0000 1.80610 33.27
20 193.2822 4.0649 1.49700 81.61
21 -147.5437 1.5690
22 34.1240 4.6996 1.58144 40.89
23 -1023.3555 0.9000 1.91082 35.25
24 28.9467 3.4543
25 -57.9952 0.9000 2.00100 29.13
26 215.7552 2.3577 1.62004 36.30
27 -91.7648 2.0000
28(絞り) ∞ (d28)
29 78.5867 3.4125 1.64769 33.84
30 -59.9898 0.1500
31 37.3123 4.3027 1.48749 70.44
32 -56.5416 0.9000 1.95375 32.32
33 315.8381 (d33)
34 75.3458 0.8000 1.84666 23.78
35 26.1306 5.3276
36 255.6785 2.5624 1.69895 30.05
37 -57.2849 0.8000 1.72916 54.67
38 298.2516 2.2898
39 -34.6488 1.8081 1.49700 81.61
40 34.6488 5.7346 1.72342 37.99
41 -66.6029 (BF)
像面 ∞


[各種データ]
ズーム比 3.78
広角 中間 望遠
焦点距離 154.59 269.96 583.65
Fナンバ 5.06 5.83 6.49
全画角2ω 15.73 9.04 4.18
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 329.06 372.87 419.53


[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d6 99.5006 143.3142 189.9726
d13 29.3765 18.6488 3.5000
d28 24.1792 18.7262 13.4529
d33 11.7143 10.2186 2.0000
BF 56.5912 74.2676 102.9083


[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 292.39
G2 7 -45.68
G3 14 68.63
G4 29 46.12
G5 34 -63.18
G2a 7 -386.20
G2b 9 -53.05

数値実施例2
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
1 470.0448 3.0000 1.80611 40.73
2 197.1039 2.1733
3 224.0673 9.9345 1.43700 95.10
4 -481.8622 0.1500
5 146.2879 10.2750 1.43700 95.10
6 3490.0146 (d6)
7 -771.9619 1.2000 1.48749 70.44
8 250.0604 7.8524
9 -257.4717 0.8000 1.69680 55.46
10 71.7759 3.2150
11 -70.6546 0.8000 1.69680 55.46
12 70.6546 3.1825 1.84666 23.78
13 -539.2856 (d13)
14 96.7403 3.2409 1.80610 33.27
15 -295.4003 0.1500
16 64.4066 3.4504 1.58913 61.25
17 653.8902 0.6964
18 52.0811 6.7751 1.49700 81.61
19 -88.3845 1.0000 1.80610 33.27
20 188.1399 4.1142 1.49700 81.61
21 -143.6178 1.7326
22 34.6483 4.7315 1.58144 40.89
23 -1279.6230 0.9000 1.91082 35.25
24 29.3759 3.4077
25 -59.5729 0.9000 2.00100 29.13
26 178.5135 2.4049 1.62004 36.30
27 -92.8394 2.0000
28(絞り) ∞ (d28)
29 80.0813 3.3996 1.64769 33.84
30 -61.1308 0.1500
31 36.6430 4.3044 1.48749 70.44
32 -59.1309 0.9000 1.95375 32.32
33 266.9103 (d33)
34 65.5638 0.8000 1.84666 23.78
35 25.3459 4.7233
36 358.1214 2.4992 1.69895 30.05
37 -55.4389 0.8000 1.72916 54.67
38 339.8716 2.2270
39 -33.9872 2.0000 1.49700 81.61
40 33.9872 5.7470 1.72342 37.99
41 -66.8780 (BF)
像面 ∞


[各種データ]
ズーム比 3.77
広角 中間 望遠
焦点距離 154.81 269.95 583.76
Fナンバ 5.03 5.82 6.49
全画角2ω 15.73 9.04 4.18
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 327.18 370.61 417.81


[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d6 99.5129 142.9445 190.1424
d13 29.8554 18.8172 3.5000
d28 24.6495 19.0107 13.9148
d33 11.3249 9.9932 2.0000
BF 56.2009 74.2096 102.6160


[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 295.62
G2 7 -45.90
G3 14 67.64
G4 29 46.72
G5 34 -63.03
G2a 7 -387.30
G2b 9 -53.31

数値実施例3
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
1 669.3235 3.0000 1.80611 40.73
2 212.9535 2.3719
3 254.4835 9.4211 1.49700 81.61
4 -553.1367 0.1500
5 149.0820 11.3382 1.43700 95.10
6 -18619.0506 (d6)
7 116.5577 8.4891 1.51680 64.20
8 3702.0555 30.2804
9 -418.1736 1.2000 1.65844 50.85
10 93.1948 4.2586
11 -156.7544 1.0000 1.69680 55.46
12 43.0795 3.0944 1.84666 23.78
13 95.9053 3.2357
14 -69.7580 1.0000 1.72916 54.67
15 -488.0709 (d15)
16 230.4409 3.8295 1.59349 67.00
17 -117.3821 0.1500
18 74.3374 4.2031 1.59282 68.62
19 -555.7421 0.1500
20 52.7873 5.9220 1.49700 81.61
21 -207.3663 1.0000 1.88100 40.14
22 192.7502 16.6624
23 57.7314 5.2538 1.58913 61.25
24 -289.2285 2.5000 1.88100 40.14
25 38.6019 3.4883
26(絞り) ∞ (d26)
27 50.1360 3.4936 1.60342 38.01
28 -84.6676 0.1500
29 40.2473 3.7776 1.51742 52.15
30 -76.0898 1.0000 1.95375 32.32
31 98.3899 2.0171
32 98.5144 1.0000 2.00100 29.13
33 34.3000 16.7622
34 -50.8248 1.0000 1.49700 81.61
35 45.0635 4.8877 1.69895 30.05
36 -85.7479 (BF)
像面 ∞


[各種データ]
ズーム比 3.81
広角 中間 望遠
焦点距離 153.63 270.03 584.96
Fナンバ 4.78 5.72 6.52
全画角2ω 15.79 9.01 4.17
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 318.17 359.70 406.77


[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d6 43.8964 85.4262 132.4974
d15 47.1598 30.9953 5.0000
d26 16.9147 10.0000 25.6742
BF 54.1136 77.1928 87.5134


[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 305.74
G2 7 -51.23
G3 16 62.57
G4 27 221.11
G2a 7 -334.66
G2b 11 -52.39
G4a 27 56.12
G4b 32 -70.12

数値実施例4
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
1 658.2373 3.0000 1.80611 40.73
2 212.2711 2.3437
3 252.0486 9.3905 1.49700 81.61
4 -572.8397 0.1500
5 149.8902 11.2659 1.43700 95.10
6 -21938.2447 (d6)
7 118.8124 8.0467 1.51680 64.20
8 9413.4438 30.1451
9 -724.6133 1.2000 1.65844 50.85
10 106.6999 4.1242
11 -191.7662 1.0000 1.69680 55.46
12 39.9337 3.0809 1.84666 23.78
13 79.0462 3.6807
14 -63.0037 1.0000 1.72916 54.67
15 -379.3249 (d15)
16 239.4881 3.8141 1.59349 67.00
17 -117.5575 0.1500
18 73.7202 4.2489 1.59282 68.62
19 -526.2145 0.1500
20 53.1861 6.2329 1.49700 81.61
21 -204.5635 1.0000 1.88100 40.14
22 193.8410 16.4575
23 57.2372 5.2872 1.58913 61.25
24 -262.7930 2.5000 1.88100 40.14
25 38.6284 3.4894
26(絞り) ∞ (d26)
27 50.8908 3.4889 1.60342 38.01
28 -85.0728 0.1500
29 40.0284 3.7984 1.51742 52.15
30 -77.7319 1.0000 1.95375 32.32
31 99.7231 2.0000
32 96.7061 1.0000 2.00100 29.13
33 34.0727 16.5788
34 -50.6525 1.0000 1.49700 81.61
35 44.4999 4.9080 1.69895 30.05
36 -86.6217 (BF)
像面 ∞


[各種データ]
ズーム比 3.81
広角 中間 望遠
焦点距離 153.65 270.03 584.97
Fナンバ 4.77 5.71 6.52
全画角2ω 15.78 9.01 4.17
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 317.42 359.69 407.23


[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d6 43.4647 85.7339 133.2753
d15 47.0863 30.9698 5.0000
d26 17.1846 10.4502 25.4857
BF 54.0057 76.8570 87.7917


[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 308.07
G2 7 -51.57
G3 16 62.49
G4 27 219.97
G2a 7 -592.57
G2b 11 -48.48
G4a 27 55.87
G4b 32 -69.67

数値実施例5
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
1 500.3284 3.0000 1.80611 40.73
2 203.0852 2.7962
3 263.4106 8.9920 1.45860 90.19
4 -619.3383 0.1500
5 147.2402 11.1573 1.43700 95.10
6 -2565.8567 (d6)
7 116.5228 8.1048 1.51680 64.20
8 1948.9837 30.6295
9 -414.2798 1.2000 1.65844 50.85
10 86.9503 4.3441
11 -149.3142 1.0000 1.69680 55.46
12 44.3756 3.1247 1.84666 23.78
13 105.8729 3.0885
14 -71.5955 1.0000 1.72916 54.67
15 -548.7698 (d15)
16 227.5254 3.8200 1.59349 67.00
17 -119.6480 0.1500
18 72.8346 4.2498 1.59282 68.62
19 -565.5973 0.1500
20 52.8080 6.3326 1.49700 81.61
21 -212.7227 1.0000 1.88100 40.14
22 183.8575 16.3770
23 56.2162 5.3086 1.58913 61.25
24 -267.7317 2.5000 1.88100 40.14
25 38.1107 3.5058
26(絞り) ∞ (d26)
27 49.6333 3.5116 1.60342 38.01
28 -84.9939 0.1500
29 39.9457 3.8150 1.51742 52.15
30 -75.5093 1.0000 1.95375 32.32
31 97.6946 2.0367
32 101.4402 1.0000 2.00100 29.13
33 34.6048 16.4633
34 -50.2934 1.0000 1.49700 81.61
35 45.7728 4.8917 1.69895 30.05
36 -83.5351 (BF)
像面 ∞


[各種データ]
ズーム比 3.81
広角 中間 望遠
焦点距離 153.61 270.03 584.96
Fナンバ 4.78 5.72 6.52
全画角2ω 15.79 9.01 4.17
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 318.85 359.91 406.28


[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d6 44.3689 85.4294 131.7960
d15 46.9680 30.8980 5.0000
d26 17.3910 10.3779 25.3074
BF 54.2750 77.3583 88.3264


[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 302.65
G2 7 -50.72
G3 16 62.45
G4 27 214.44
G2a 7 -279.25
G2b 11 -54.18
G4a 27 55.79
G4b 32 -70.26

数値実施例6
単位:mm
[面データ]
面番号 r d nd vd
1 470.6943 3.0000 1.80611 40.73
2 197.0289 4.0352
3 305.6129 9.7960 1.43700 95.10
4 -418.0350 0.1500
5 134.5620 11.3770 1.43700 95.10
6 ∞ (d6)
7 ∞ 1.2000 1.48749 70.44
8 203.4443 8.3070
9 -241.7848 0.8000 1.69680 55.46
10 69.9172 5.0046
11 -70.1700 0.8000 1.69680 55.46
12 70.1700 3.0422 1.84666 23.78
13 -596.9631 (d13)
14 87.9761 3.5038 1.80610 33.27
15 -335.1456 0.7604
16 60.1082 3.2346 1.58913 61.25
17 338.5501 0.1500
18 52.1240 6.5435 1.49700 81.61
19 -89.6446 1.0000 1.80610 33.27
20 196.9200 3.9357 1.49700 81.61
21 -143.0492 1.4245
22 34.2633 4.6758 1.58144 40.89
23 -1378.5519 0.9000 1.91082 35.25
24 28.8531 3.4881
25 -57.4563 0.9000 2.00100 29.13
26 216.0181 2.2282 1.62004 36.30
27 -106.3573 2.0000
28(絞り) ∞ (d28)
29 72.5306 3.4923 1.64769 33.84
30 -60.9921 0.2256
31 38.7585 4.5618 1.48749 70.44
32 -51.3029 0.9000 1.95375 32.32
33 655.5770 (d33)
34 81.2303 0.8000 1.84666 23.78
35 26.7915 4.3683
36 231.1733 2.7824 1.69895 30.05
37 -58.2211 2.7008 1.72916 54.67
38 283.2378 2.3998
39 -35.0132 1.0000 1.49700 81.61
40 35.0132 5.6228 1.72342 37.99
41 -67.1722 (BF)
像面 ∞


[各種データ]
ズーム比 4.66
広角 中間 望遠
焦点距離 125.15 250.18 583.80
Fナンバ 4.86 5.84 6.50
全画角2ω 19.47 9.76 4.18
像高Y 21.63 21.63 21.63
レンズ全長 314.20 371.31 424.96


[可変間隔データ]
広角 中間 望遠
d6 79.8151 136.9189 190.5717
d13 33.4105 18.95 3.5013
d28 24.0103 18.6139 14.5576
d33 10.8965 10.7496 2.3209
BF 54.9618 74.9656 102.8995


[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 292.29
G2 7 -44.57
G3 14 70.36
G4 29 44.70
G5 34 -61.99
G2a 7 -417.33
G2b 9 -51.10

[条件式対応値]
条件式/実施例 1 2 3 4 5 6
(1) (1/Rg21-1/fg1)*ft 3.01 3.98 3.80 3.82 3.59 3.29
(2) β2b -0.776 -0.758 -0.765 -0.902 -0.701 -0.789
(3) fp1/fp2 1.345 1.007 1.040 1.038 1.267 1.317

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
Gr 後方レンズ群
G2a 第2a群
G2b 第2b群
G4a 第4a群
G4b 第4b群

Claims (5)

  1. 物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、少なくとも二つのレンズ群から構成され、変倍の全域で全体として正の屈折力の後方レンズ群とから構成され、
    変倍時に前記各レンズ群の間の空気間隔が変化し、
    前記第1レンズ群は物体側から順に空気間隔を以って隔てられた第1負レンズ、第1正レンズ、第2正レンズの3枚のレンズから構成され、
    前記第2レンズ群は物体側から順に負の屈折力の2a群と負の屈折力の2b群より構成され、
    前記2b群を光軸と直行する方向に変位させることによって防振を行い、
    下記の条件式を満足することを特徴とする防振機能を備えた変倍結像光学系。
    (1) 2.40<(1/Rg21−1/fg1)*ft<4.25
    (2) −0.95<β2b<−0.65
    ただし、
    fg1:第1負レンズの焦点距離
    Rg21:第1正レンズの物体側の面の曲率半径
    ft:全系の望遠端かつ無限遠方結像状態における合成焦点距離
    β2b:2b群の望遠端かつ無限遠方結像状態における結像倍率
  2. 下記の条件式を更に満足することを特徴とする請求項1に記載の防振機能を備えた変倍結像光学系。
    (3) 0.95<fp1/fp2<1.55
    ただし、
    fp1:第1正レンズの焦点距離
    fp2:第2正レンズの焦点距離
  3. 前記第2レンズ群は変倍時に像面に対して固定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の防振機能を備えた変倍結像光学系。
  4. 前記後方レンズ群は最も物体側に正の屈折力の第3レンズ群を備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の防振機能を備えた変倍結像光学系。
  5. 前記後方レンズ群において、最も像側に設けたレンズ群全体、または、最も像側に設けたレンズ群のうちで最も像側に位置する部分レンズ群をフォーカシングレンズ群としてフォーカシングを行い、
    前記フォーカシングレンズ群は全体で負の屈折力を有することを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の防振機能を備えた変倍結像光学系。
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