JP2016071282A - Variable magnification optical system, imaging device, and manufacturing method of variable magnification optical system - Google Patents

Variable magnification optical system, imaging device, and manufacturing method of variable magnification optical system Download PDF

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JP2016071282A JP2014202995A JP2014202995A JP2016071282A JP 2016071282 A JP2016071282 A JP 2016071282A JP 2014202995 A JP2014202995 A JP 2014202995A JP 2014202995 A JP2014202995 A JP 2014202995A JP 2016071282 A JP2016071282 A JP 2016071282A
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芝山 敦史
Atsushi Shibayama
敦史 芝山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable magnification optical system, imaging device, and manufacturing method of the variable magnification optical system that allow even a simple configuration to implement a variable magnification and focusing in either state of a land photography and underwater photography, and have an excellent performance.SOLUTION: An amphibious variable magnification lens device 10 capable of photography under water and on a land has, arranged in order from an object side along an optical axis,: a first lens group G1; and at least three movement lens groups (for example, second lens group G2 to fourth lens group G4), in which the first lens group G1 is made stationary, movement of the movement lens group implements the variable magnification, and in a land photography and underwater photography, mutually different movement lens groups (for example, the second lens group G2 in a state of the underwater photography and the third lens group G3 in a state of the land photography) are caused to move along the optical axis, and thereby, focusing is implemented.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、変倍光学系、撮像装置、および変倍光学系の製造方法に関する。   The present invention relates to a variable magnification optical system, an imaging apparatus, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.

従来から、水陸両用変倍レンズ装置が提案されている(例えば、特許文献1、2を参照
)。
Conventionally, amphibious variable power lens devices have been proposed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特開平7−159687号公報JP-A-7-159687 特開平7−159689号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-159589

しかしながら、従来の水陸両用変倍レンズ装置では、水中撮影状態において、変倍がで
きなかったり、補助レンズ系の装着が必要であったりして、利便性がよくなかった。また
、陸上撮影状態および水中撮影状態の両方において、遠距離から近距離に至る撮影距離全
般にわたって良好な光学性能を有するものはなかった。
However, the conventional amphibious variable magnification lens device is not convenient because it cannot be changed in the underwater shooting state or an auxiliary lens system needs to be attached. In both the land shooting state and the underwater shooting state, none has good optical performance over the entire shooting distance from a long distance to a short distance.

このような課題を解決するため、本発明に係る変倍光学系は、水中および陸上での使用
が可能な変倍光学系であって、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、少
なくとも3つのレンズ群とを有し、前記第1レンズ群の光軸上の位置を固定し、前記3つ
のレンズ群のうち少なくとも1つを光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、前記
3つのレンズ群の少なくとも一部を第1合焦レンズ群として光軸に沿って移動させること
により水中での合焦を行い、前記3つのレンズ群の少なくとも一部を第2合焦レンズ群と
して光軸に沿って移動させることにより陸上での合焦を行い、前記第1合焦レンズ群と前
記第2合焦レンズ群とは、構成および移動軌跡の少なくとも一方が異なる。
In order to solve such problems, the variable magnification optical system according to the present invention is a variable magnification optical system that can be used in water and on land, and is arranged in order from the object side along the optical axis. A lens group and at least three lens groups, the position of the first lens group on the optical axis is fixed, and at least one of the three lens groups is moved along the optical axis. And performing focusing in water by moving at least part of the three lens groups along the optical axis as a first focusing lens group, and at least part of the three lens groups is second Land focusing is performed by moving the focusing lens group along the optical axis, and the first focusing lens group and the second focusing lens group are different in at least one of configuration and movement locus.

本発明に係る撮像装置は、上述の変倍光学系を備える。   An imaging apparatus according to the present invention includes the above-described variable magnification optical system.

本発明に係る変倍光学系の製造方法は、水中および陸上での使用が可能な変倍光学系の
製造方法であって、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、少なくとも3
つのレンズ群とを有し、前記第1レンズ群の光軸上の位置を固定し、前記3つのレンズ群
のうち少なくとも1つを光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、前記3つのレン
ズ群の少なくとも一部を第1合焦レンズ群として光軸に沿って移動させることにより水中
での合焦を行い、前記3つのレンズ群の少なくとも一部を第2合焦レンズ群として光軸に
沿って移動させることにより陸上での合焦を行い、前記第1合焦レンズ群と前記第2合焦
レンズ群とは、構成および移動軌跡の少なくとも一方が異なるように、筐体内に各レンズ
を配置する。
A method of manufacturing a variable magnification optical system according to the present invention is a method of manufacturing a variable magnification optical system that can be used in water and on land, and is arranged in order from the object side along the optical axis; , At least 3
The first lens group is fixed on the optical axis, and at least one of the three lens groups is moved along the optical axis to perform zooming. At least a part of the three lens groups is moved along the optical axis as a first focusing lens group to perform focusing in water, and at least a part of the three lens groups is used as a second focusing lens group. Focusing on land by moving along an axis, the first focusing lens group and the second focusing lens group are arranged in the housing so that at least one of the configuration and the movement locus is different. Place the lens.

第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の断面構成図である。It is a section lineblock diagram of the amphibious variable magnification lens device concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の情報・制御の伝達関係を示す図である。It is a figure which shows the transmission relationship of the information and control of the amphibious variable magnification lens apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置のレンズ構成を示す断面図と、広角端状態から望遠端状態までの各群の移動軌跡を示す図である。It is sectional drawing which shows the lens structure of the amphibious variable magnification lens apparatus which concerns on 1st Embodiment, and the figure which shows the movement locus | trajectory of each group from a wide-angle end state to a telephoto end state. 第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の陸上撮影状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。FIG. 4A is a diagram illustrating various aberrations of the amphibious variable magnification lens apparatus according to the first embodiment in an infinite focus state in a land photographing state, where (a) is a wide-angle end state, (b) is an intermediate focal length state, and (c). Indicates the telephoto end state. 第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の水中撮影状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。FIG. 4 is a diagram illustrating various aberrations of the amphibious variable magnification lens apparatus according to the first embodiment in an infinite focus state in an underwater shooting state, in which (a) is a wide-angle end state, (b) is an intermediate focal length state, and (c). Indicates the telephoto end state. 第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の陸上撮影状態における物像間距離300mmの近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。FIG. 3A is a diagram illustrating various aberrations of the amphibious variable magnification lens apparatus according to the first embodiment in a short-distance in-focus state with an object-to-image distance of 300 mm in a land-photographed state, in which FIG. The distance state, (c) shows the telephoto end state. 第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の水中撮影状態における物像間距離300mmの近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。FIG. 3A is a diagram illustrating various aberrations of the amphibious variable magnification lens apparatus according to the first embodiment in a short-distance in-focus state with an object-to-image distance of 300 mm in an underwater shooting state, where FIG. The distance state, (c) shows the telephoto end state. 第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の断面構成図である。It is a section lineblock diagram of the amphibious variable magnification lens device concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の情報・制御の伝達関係を示す図である。It is a figure which shows the transmission relationship of the information and control of the amphibious variable magnification lens apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置のレンズ構成を示す断面図と、広角端状態から望遠端状態までの各群の移動軌跡を示す図である。It is sectional drawing which shows the lens structure of the amphibious variable magnification lens apparatus which concerns on 2nd Embodiment, and the figure which shows the movement locus | trajectory of each group from a wide-angle end state to a telephoto end state. 第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の陸上撮影状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。FIG. 9 is a diagram illustrating various aberrations of the amphibious variable magnification lens apparatus according to the second embodiment in an infinite focus state in a land photographing state, where (a) is a wide-angle end state, (b) is an intermediate focal length state, and (c). Indicates the telephoto end state. 第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の水中撮影状態における無限遠合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。FIG. 6 is a diagram illustrating various aberrations of the amphibious variable magnification lens apparatus according to the second embodiment in an infinite focus state in an underwater shooting state, where (a) is a wide-angle end state, (b) is an intermediate focal length state, and (c). Indicates the telephoto end state. 第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の陸上撮影状態における物像間距離300mmの近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。FIG. 9 is a diagram illustrating various aberrations of the amphibious variable magnification lens apparatus according to the second embodiment in a short-distance focusing state with an object-to-image distance of 300 mm in a land photographing state. The distance state, (c) shows the telephoto end state. 第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の水中撮影状態における物像間距離300mmの近距離合焦状態での諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。FIG. 9 is a diagram illustrating various aberrations of the amphibious variable magnification lens apparatus according to the second embodiment in a close-up state with an object-to-image distance of 300 mm in an underwater shooting state, in which (a) is a wide-angle end state and (b) is an intermediate focus. The distance state, (c) shows the telephoto end state. 本実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置を備えたカメラの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the camera provided with the amphibious variable magnification lens apparatus which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of the amphibious variable magnification lens apparatus which concerns on this embodiment.

以下、本発明の実施形態について、上記図面を参照しながら説明する。まず、本発明に
係る各実施形態に共通する光学系の特徴構成について説明する。次に、図1〜図7を参照
しながら、本発明に係る第1実施形態について説明する。図8〜図14を参照しながら、
本発明に係る第2実施形態について説明する。図15を参照しながら、これら実施形態に
係る撮像装置について説明する。図16を参照しながら、これら実施形態に係る製造方法
について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the characteristic configuration of the optical system common to each embodiment according to the present invention will be described. Next, a first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. With reference to FIGS.
A second embodiment according to the present invention will be described. The imaging apparatus according to these embodiments will be described with reference to FIG. The manufacturing method according to these embodiments will be described with reference to FIG.

本実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10、100に共通する、光学系ZLの特徴
構成について説明する(図3、図10参照)。なお、図3、図10では、陸上撮影状態で
のレンズ群の移動軌跡を実線、水中撮影状態でのレンズ群の移動軌跡を点線でそれぞれ示
す。
A characteristic configuration of the optical system ZL common to the amphibious variable magnification lens apparatuses 10 and 100 according to the present embodiment will be described (see FIGS. 3 and 10). 3 and 10, the movement trajectory of the lens group in the land shooting state is indicated by a solid line, and the movement trajectory of the lens group in the underwater shooting state is indicated by a dotted line.

水陸両用変倍レンズ装置10、100は、水中および陸上での撮影が可能であり、光軸
に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群G1と、少なくとも3つの移動レンズ群(
例えば、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4)とを有し、第1レン
ズ群G1は固定し、前記移動レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、
陸上撮影状態と水中撮影状態とにおいて、それぞれ異なる前記移動レンズ群(例えば、陸
上撮影状態では第3レンズ群G3(請求項の第2合焦レンズ群に相当)、水中撮影状態で
は第2レンズ群G2(請求項の第1合焦レンズ群に相当))を光軸に沿って移動させるこ
とにより合焦を行うように構成された光学系ZLを搭載している。
The amphibious zoom lens devices 10 and 100 are capable of photographing underwater and on land, and are arranged in order from the object side along the optical axis, and a first lens group G1 and at least three moving lens groups (
For example, it has a second lens group G2, a third lens group G3, and a fourth lens group G4). The first lens group G1 is fixed, and the moving lens group is moved along the optical axis to change the magnification. And
The moving lens groups that are different in the land photographing state and the underwater photographing state (for example, the third lens group G3 (corresponding to the second focusing lens group in the claims) in the land photographing state, and the second lens group in the underwater photographing state) An optical system ZL configured to perform focusing by moving G2 (corresponding to the first focusing lens group in claims) along the optical axis is mounted.

光学系ZLでは、第1レンズ群G1は固定とすることにより、水中撮影状態での気密性
を確保している。変倍作用を移動する少なくとも3つの移動レンズ群で担うことにより、
効率良く変倍することができる。また、この構成は、光学系の小型化に有利である。合焦
については、陸上撮影状態と水中撮影状態とにおいてそれぞれ異なる前記移動レンズ群を
光軸に沿って移動させて行うことにより、撮影状態に応じて最適な合焦群を選ぶことがで
きるため、陸上撮影状態と水中撮影状態の両方で、特に像面湾曲、非点収差を良好に補正
しつつ、結像位置の変化を抑えることができる。
In the optical system ZL, the first lens group G1 is fixed to ensure airtightness in the underwater shooting state. By carrying at least three moving lens groups that move the zooming action,
Scaling can be done efficiently. This configuration is advantageous for downsizing the optical system. For focusing, by moving the moving lens groups that are different in the land shooting state and underwater shooting state along the optical axis, it is possible to select the optimum focusing group according to the shooting state, In both the land photographing state and the underwater photographing state, it is possible to suppress the change in the imaging position while correcting particularly the field curvature and astigmatism.

本実施形態に係る光学系ZLは、水中撮影状態において、最も物体側に位置する負の屈
折力を有する前記移動レンズ群(例えば、第2レンズ群G2)を移動させることにより合
焦を行い、陸上撮影状態において、物体側から2番目に位置する前記移動レンズ群(例え
ば、第3レンズ群G3)を移動させることにより合焦を行うことが好ましい。
The optical system ZL according to the present embodiment performs focusing by moving the moving lens group (for example, the second lens group G2) having the negative refractive power located closest to the object side in the underwater shooting state, In the land photographing state, it is preferable to perform focusing by moving the moving lens group (for example, the third lens group G3) located second from the object side.

このように陸上撮影状態と水中撮影状態で異なる合焦方法を採用することにより、陸上
撮影状態と水中撮影状態の両方で、合焦時の像面湾曲の変動を良好に補正することができ
る。特に、本実施形態では、後述の実施例のように、陸上撮影状態から水中撮影状態への
切り替え時には、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とを像面方向へ移動させ、水中撮
影状態から陸上撮影状態への切り替え時には、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とを
物体方向へ移動させる構成となっていることから、陸上撮影状態では第3レンズ群G3と
第4レンズ群G4との間隔が比較的広くなっており、水中撮影状態では第1レンズ群G1
と第2レンズ群G2との間隔が比較的広くなっている。すなわち、撮影状態に応じて比較
的広くなっている間隙を利用して合焦を行うので、光学系ZLの全長を小型に保ちながら
も、近距離物体までの合焦を十分に実現することができる。
Thus, by adopting different focusing methods for the land photographing state and the underwater photographing state, it is possible to satisfactorily correct the fluctuation of the field curvature at the time of focusing in both the land photographing state and the underwater photographing state. In particular, in the present embodiment, when switching from the land photographing state to the underwater photographing state, the second lens group G2 and the third lens group G3 are moved in the image plane direction to switch the underwater photographing state as in the examples described later. Since the second lens group G2 and the third lens group G3 are moved in the object direction at the time of switching from the land photography state to the land photography state, the third lens group G3 and the fourth lens group G4 are constructed in the land photography state. And the first lens group G1 in the underwater shooting state.
And the second lens group G2 are relatively wide. In other words, since focusing is performed using a gap that is relatively wide according to the shooting state, it is possible to sufficiently achieve focusing to a close object while keeping the entire length of the optical system ZL small. it can.

本実施形態に係る光学系ZLは、陸上撮影状態と水中撮影状態との間で撮影状態が変化
した際には、前記移動レンズ群のうち、少なくとも2つのレンズ群(例えば、第2レンズ
群G2と第3レンズ群G3)を光軸に沿って所定の方向へ移動させることが好ましい。な
お、陸上撮影状態から水中撮影状態へ変化した際には、第2レンズ群G2と第3レンズ群
G3を光軸に沿って像面方向へ移動させることがより好ましい。また、水中撮影状態から
陸上撮影状態へ変化した際には、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を光軸に沿って物
体方向へ移動させることがより好ましい。
The optical system ZL according to the present embodiment has at least two lens groups (for example, the second lens group G2) among the moving lens groups when the shooting state changes between the land shooting state and the underwater shooting state. And the third lens group G3) are preferably moved in a predetermined direction along the optical axis. It should be noted that it is more preferable to move the second lens group G2 and the third lens group G3 along the optical axis in the image plane direction when the land shooting state is changed to the underwater shooting state. In addition, when the underwater shooting state changes to the land shooting state, it is more preferable to move the second lens group G2 and the third lens group G3 along the optical axis in the object direction.

この構成により、陸上撮影状態と水中撮影状態の両方において、焦点位置の補正と、像
面湾曲、歪曲収差をはじめとする諸収差の補正とを、同時に行うことができる。
With this configuration, it is possible to simultaneously perform correction of the focal position and correction of various aberrations including field curvature and distortion in both the land photographing state and the underwater photographing state.

本実施形態に係る光学系ZLは、物体側から順に並んだ、正又は負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とを有し、第1レンズ群G1と第2
レンズ群G2との空気間隔と、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔とを変
化させることにより変倍を行うことが好ましい。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4と
の空気間隔は、一定であっても、変化させてもよい。
The optical system ZL according to this embodiment includes a first lens group G1 having a positive or negative refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive refractive power, which are arranged in order from the object side. A third lens group G3, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.
It is preferable to perform zooming by changing the air gap between the lens group G2 and the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3. The air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 may be constant or may be changed.

この構成により、効率よく変倍することができるとともに、光学系ZLの小型化・広角
化に有利である。
With this configuration, zooming can be performed efficiently, and it is advantageous for downsizing and widening the optical system ZL.

本実施形態に係る光学系ZLは、第1レンズ群G1が、物体側に凸面を向けたメニスカ
ス形状のレンズからなることが好ましい。この構成により、水中に入れた際の画角変化を
抑え、歪曲収差、倍率色収差、像面湾曲等の発生を抑えることができる。
In the optical system ZL according to the present embodiment, the first lens group G1 is preferably formed of a meniscus lens having a convex surface facing the object side. With this configuration, it is possible to suppress changes in the angle of view when placed in water and to suppress the occurrence of distortion, lateral chromatic aberration, curvature of field, and the like.

本実施形態に係る光学系ZLは、第2レンズ群G2の最も物体側に位置するレンズが、
像面側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズであることが好ましい。この構成により
、球面収差、歪曲収差など諸収差の補正を良好に行うことができる。
In the optical system ZL according to the present embodiment, the lens located closest to the object side of the second lens group G2 is
A negative meniscus lens having a concave surface facing the image surface side is preferable. With this configuration, various aberrations such as spherical aberration and distortion can be corrected satisfactorily.

本実施形態に係る光学系ZLは、第3レンズ群G3が、両凸形状の正レンズからなるこ
とが好ましい。この構成により、レンズ構成の簡素化、小型化、低コスト化を図ることが
できる。
In the optical system ZL according to the present embodiment, it is preferable that the third lens group G3 is composed of a biconvex positive lens. With this configuration, the lens configuration can be simplified, downsized, and reduced in cost.

本実施形態に係る光学系ZLは、第1合焦レンズ群または第2合焦レンズ群が、1つの
レンズ群からなる構成であってもよく、複数のレンズ群からなる構成であってもよく、レ
ンズ群の一部であって1枚以上のレンズからなる構成であってもよい。
In the optical system ZL according to the present embodiment, the first focusing lens group or the second focusing lens group may be configured by one lens group, or may be configured by a plurality of lens groups. Further, it may be a part of the lens group and may be composed of one or more lenses.

本実施形態に係る光学系ZLは、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群が、構成が全く
異なっていてもよく、構成が一部だけ異なっていてもよく(例えば、第1合焦レンズ群の
一部が第2合焦レンズ群であったり、第2合焦レンズ群の一部が第1合焦レンズ群であっ
たりしてもよい)、構成が同じで移動軌跡が異なるだけでもよい。
In the optical system ZL according to the present embodiment, the first focusing lens group and the second focusing lens group may have completely different configurations, or may have a partially different configuration (for example, the first focusing lens group). A part of the focusing lens group may be the second focusing lens group, or a part of the second focusing lens group may be the first focusing lens group). Just be fine.

本実施形態に係る光学系ZLは、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群が、移動軌跡が
一部異なるだけでもよく、移動方向が異なってもよく、移動軌跡が同じで構成が異なるだ
けでもよい。
The optical system ZL according to the present embodiment has a configuration in which the first focusing lens group and the second focusing lens group may have different movement trajectories, may have different movement directions, and have the same movement trajectory. Just different.

本実施形態に係る光学系ZLは、第1レンズ群G1が、屈折力を有しない保護ガラスで
もよく、屈折力の弱い保護ガラスでもよい。
In the optical system ZL according to the present embodiment, the first lens group G1 may be a protective glass having no refractive power or a protective glass having a low refractive power.

以上の構成の光学系ZLを搭載する、本実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10、
100によれば、簡素な構成でありながら、陸上撮影状態および水中撮影状態の両方にお
いて、変倍と合焦が可能で、優れた光学性能を達成することができる。
An amphibious variable power lens apparatus 10 according to this embodiment, which is equipped with the optical system ZL having the above-described configuration,
According to No. 100, although it is a simple configuration, zooming and focusing can be performed in both the land photographing state and the underwater photographing state, and excellent optical performance can be achieved.

(第1実施形態)
第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10について説明する。図1に示すように
、第1実施形態の水陸両用変倍レンズ装置10は、筐体1内に、物体側から順に並んだ、
正屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レンズ
群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4とからなる光学系ZL(ZL1)を備える。
(First embodiment)
The amphibious variable power lens apparatus 10 according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the amphibious variable magnification lens apparatus 10 of the first embodiment is arranged in order from the object side in the housing 1.
An optical system ZL (ZL1) including a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power. ).

第1レンズ群G1は、筐体1に第1レンズ群固定部1aを介して光軸上に固定され、第
2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4は、光軸に沿ってそれぞれ移
動可能に筐体1内に後述する部材にて保持されている。
The first lens group G1 is fixed on the optical axis via the first lens group fixing portion 1a to the housing 1, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 are optical It is hold | maintained by the member mentioned later in the housing | casing 1 so that each movement along an axis | shaft is possible.

筐体1の像側端部1bには、マウント部材11が固定されており、水陸両用変倍レンズ
装置10は、このマウント部材11によって後述する撮像装置に固定される。
A mount member 11 is fixed to the image side end 1b of the housing 1, and the amphibious variable power lens device 10 is fixed to an imaging device described later by the mount member 11.

第2レンズ群G2は、第2レンズ群レンズ枠2に保持され、このレンズ枠2が筐体1内
に配置された第1の支持部材21に摺動可能に支持され、図2に示す制御部71からの制
御信号に基づき、第1の駆動機構22によって光軸に沿って移動するように構成されてい
る。
2nd lens group G2 is hold | maintained at the 2nd lens group lens frame 2, and this lens frame 2 is supported by the 1st support member 21 arrange | positioned in the housing | casing 1 so that sliding is possible, and the control shown in FIG. Based on a control signal from the unit 71, the first drive mechanism 22 is configured to move along the optical axis.

第4レンズ群G4は、第4レンズ群レンズ枠4に保持され、このレンズ枠4から径方向
に延在するピン4aは、筐体1に開けられた長孔5を通して焦点距離を変化させるための
操作部材6に形成されたカム溝6aに係合される。このピン4aは、操作部材6を回転さ
せると操作部材6の内壁に形成されたカム溝6aに沿って移動し、これにより第4レンズ
群G4は光軸に沿って移動する。
The fourth lens group G4 is held by the fourth lens group lens frame 4, and the pins 4a extending in the radial direction from the lens frame 4 change the focal length through the long hole 5 opened in the housing 1. Is engaged with a cam groove 6a formed in the operation member 6. When the operating member 6 is rotated, the pin 4a moves along the cam groove 6a formed on the inner wall of the operating member 6, whereby the fourth lens group G4 moves along the optical axis.

操作部材6は、連動部材51aを介して筐体1内に配置された焦点距離検知部51に接
続されている。焦点距離検知部51は、操作部材6が操作されると連動部材51aを介し
て焦点距離の変更要求を検知し、操作部材6の回転量に応じた焦点距離の値を出力する。
The operation member 6 is connected to a focal length detection unit 51 disposed in the housing 1 via an interlocking member 51a. When the operation member 6 is operated, the focal length detection unit 51 detects a focal length change request via the interlocking member 51 a and outputs a focal length value corresponding to the rotation amount of the operation member 6.

操作部材6と筐体1との間の摺動部には、不図示のゴムリングが挟まれており、水中撮
影時の水の浸入を防止する構造となっている。
A rubber ring (not shown) is sandwiched between the sliding portion between the operation member 6 and the housing 1 to prevent water from entering during underwater photography.

筐体1の外側に、陸上撮影状態と水中撮影状態を切り替えるためのスイッチ部材42が
設けられている。筐体1内には、スイッチ部材42で変更された撮影状態を識別する撮影
状態識別部41が配置されている。なお、本実施形態ではスイッチ部材42で陸上撮影状
態と水中撮影状態とを切り替え、撮影状態識別部41で撮影状態を識別することとしたが
、スイッチ部材42を設けず、センサなどで陸上撮影状態であるか水中撮影状態であるか
を自動的に識別することとしてもよい。
A switch member 42 for switching between a land shooting state and an underwater shooting state is provided outside the housing 1. A shooting state identification unit 41 that identifies the shooting state changed by the switch member 42 is disposed in the housing 1. In the present embodiment, the switch member 42 switches between the land shooting state and the underwater shooting state, and the shooting state identifying unit 41 identifies the shooting state. However, the switch member 42 is not provided, and the land shooting state is detected by a sensor or the like. Or the underwater shooting state may be automatically identified.

第3レンズ群G3は、第3レンズ群レンズ枠3に保持され、このレンズ枠3が第4レン
ズ群枠4に固定して配置された第2の支持部材31に摺動可能に支持され、第4レンズ群
G4の移動に従属して移動するとともに、さらに図2に示す制御部71からの制御信号に
基づき、第2の駆動機構32によって光軸に沿って移動するように構成されている。
The third lens group G3 is held by the third lens group lens frame 3, and this lens frame 3 is slidably supported by a second support member 31 arranged fixed to the fourth lens group frame 4, The second lens group G4 is moved in accordance with the movement of the fourth lens group G4, and is further moved along the optical axis by the second drive mechanism 32 based on a control signal from the control unit 71 shown in FIG. .

第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10は、陸上撮影状態と水中撮影状態のそ
れぞれにおいて、焦点距離ごとに設定された、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の光
軸上の位置情報を、図2に示す記憶部61に記憶する。記憶されていない焦点距離の第2
レンズ群G2と第3レンズ群G3の位置情報は、記憶されている位置情報に基づき、制御
部71が補間処理等を行うことにより設定することができる。
The amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment is on the optical axis of the second lens group G2 and the third lens group G3 set for each focal length in each of the land photographing state and the underwater photographing state. The position information is stored in the storage unit 61 shown in FIG. Second of focal length not memorized
The position information of the lens group G2 and the third lens group G3 can be set by the control unit 71 performing an interpolation process or the like based on the stored position information.

このように第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10が構成される。   Thus, the amphibious variable power lens apparatus 10 according to the first embodiment is configured.

そして、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10では、図2に示すように、ス
イッチ部材42が操作されて撮影状態識別部41によって識別された撮影状態は、制御部
71に伝達される。また、操作部材6が操作されて焦点距離検知部51によって検知され
た焦点距離は、制御部71に伝達される。
In the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment, as shown in FIG. 2, the shooting state identified by the shooting state identification unit 41 by operating the switch member 42 is transmitted to the control unit 71. The Further, the focal length detected by the focal length detection unit 51 by operating the operation member 6 is transmitted to the control unit 71.

制御部71は、伝達された撮影状態と焦点距離に対応する、第2レンズ群G2と第3レ
ンズ群G3の光軸上の位置情報を記憶部61から読み出し、第1の駆動機構22を介して
第2レンズ群G2を、第2の駆動機構32を介して第3レンズ群G3をそれぞれ独立に所
定の光軸位置に移動させる。
The control unit 71 reads position information on the optical axis of the second lens group G2 and the third lens group G3 corresponding to the transmitted shooting state and focal length from the storage unit 61, and via the first drive mechanism 22. Then, the second lens group G2 and the third lens group G3 are independently moved to a predetermined optical axis position via the second drive mechanism 32.

合焦に際しては、撮影状態識別部41で識別された撮影状態に応じ、水中撮影状態の場
合には、制御部71は第1の駆動機構22を介して第2レンズ群G2を移動させて合焦を
行い、陸上撮影状態の場合には、制御部71は第2の駆動機構32を介して第3レンズ群
G3を移動させて合焦を行う。
At the time of focusing, the control unit 71 moves the second lens group G2 via the first drive mechanism 22 according to the shooting state identified by the shooting state identification unit 41 and in the underwater shooting state. In the land shooting state, the control unit 71 moves the third lens group G3 via the second drive mechanism 32 to perform focusing.

また、スイッチ部材42が操作され、撮影状態識別部41で識別される撮影状態が変更
された場合には、制御部71は記憶部61を参照し、第1の駆動機構22を介して第2レ
ンズ群G2を移動させ、第2の駆動機構32を介して第3レンズ群G3を移動させて、撮
影状態の変化に伴う像面湾曲の変化と結像位置の変化を補正する。さらに詳しく述べると
、陸上撮影状態から水中撮影状態へ変更された場合には、第2レンズ群G2と第3レンズ
群G3を像面方向に駆動し、水中撮影状態から陸上撮影状態へ変更された場合には、第2
レンズ群G2と第3レンズ群G3を物体方向に駆動して、撮影状態の変化に伴う像面湾曲
の変化と結像位置の変化を補正する。なお、スイッチ部材42を設けずにセンサを用いて
自動的に撮影状態を切り替える場合、光学系ZLが完全に水中にあることを検知してから
陸上撮影状態を水中撮影状態に切り替えてもよく、光学系ZLの少なくとも一部が水中に
あることを検知してから陸上撮影状態を水中撮影状態に切り替えてもよく、光学系ZLの
少なくとも一部が陸上にあることを検知してから水中撮影状態から陸上撮影状態に切り替
えることとしてもよく、適宜変更可能である。
Further, when the switch member 42 is operated and the shooting state identified by the shooting state identification unit 41 is changed, the control unit 71 refers to the storage unit 61 and performs the second operation via the first drive mechanism 22. The lens group G2 is moved, and the third lens group G3 is moved via the second drive mechanism 32 to correct the change in the field curvature and the change in the imaging position due to the change in the photographing state. More specifically, when the land shooting state is changed to the underwater shooting state, the second lens group G2 and the third lens group G3 are driven in the image plane direction, and the underwater shooting state is changed to the land shooting state. In case, second
The lens group G2 and the third lens group G3 are driven in the object direction to correct a change in field curvature and a change in image formation position due to a change in photographing state. When the shooting state is automatically switched using a sensor without providing the switch member 42, the land shooting state may be switched to the underwater shooting state after detecting that the optical system ZL is completely underwater. The land shooting state may be switched to the underwater shooting state after detecting that at least a part of the optical system ZL is underwater, and the underwater shooting state is detected after detecting that at least a part of the optical system ZL is on land. It is good also as switching to a land photography state from, and it can change suitably.

次に、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10が備える光学系ZL1について
、図3〜図7および表1を用いて説明する。この光学系ZL1が有する、後述の第2実施
形態と共通する特徴構成については先に述べた通りである。
Next, the optical system ZL1 provided in the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. The characteristic configuration of the optical system ZL1 that is common to the second embodiment described later is as described above.

図3における各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、
実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施形態に係る図面と共通の参照符号を
付していても、それらは他の実施形態とは必ずしも共通の構成ではない。
In order to avoid complication of explanation due to an increase in the number of digits of the reference code, each reference code in FIG.
Each embodiment is used independently. Therefore, even if the reference numerals common to the drawings according to the other embodiments are attached, they are not necessarily the same configuration as the other embodiments.

各実施例では収差特性の算出対象として、d線(波長587.5620nm)、g線(波長435.83
50nm)を選んでいる。
In each embodiment, the d-line (wavelength: 587.5620 nm) and g-line (wavelength: 435.83) are calculated as aberration characteristics.
50nm) is selected.

第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10の光学系ZL1は、図3に示すように
、物体側から順に並んだ、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とからなる。
The optical system ZL1 of the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a negative refractive power, which are arranged in order from the object side, as shown in FIG. A second lens group G2 having a positive refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens having a positive refractive power.
It consists of a lens group G4.

第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11からなる。   The first lens group G1 includes a positive meniscus lens L11 having a convex surface directed toward the object side.

第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、像面側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL21と、両凹形状の負レンズL22と、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズL
23と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24との接合正レンズとからなる。負
メニスカスレンズL21の像側面は、非球面である。両凹形状の負レンズL22の像側面
は、非球面である。
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image surface side, a negative lens L22 having a biconcave shape, and a negative meniscus lens L having a concave surface facing the image surface side.
23 and a cemented positive lens with a positive meniscus lens L24 having a convex surface facing the object side. The image side surface of the negative meniscus lens L21 is aspheric. The image side surface of the biconcave negative lens L22 is aspheric.

第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31からなる。   The third lens group G3 is composed of a biconvex positive lens L31.

第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と両凹形状の
負レンズL42との接合負レンズと、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43と
両凸形状の正レンズL44との接合正レンズと、両凸形状の正レンズL45と物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズL46との接合負レンズとからなる。負メニスカスレンズ
L46の像側面は、非球面である。
The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42, a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the image plane, and both It consists of a cemented positive lens with a convex positive lens L44, and a cemented negative lens with a biconvex positive lens L45 and a negative meniscus lens L46 with a concave surface facing the object side. The image side surface of the negative meniscus lens L46 is aspheric.

第4レンズ群G4の物体側には、虹彩絞りSが隣接して配置される。   An iris diaphragm S is disposed adjacent to the object side of the fourth lens group G4.

第4レンズ群G4の像側には、フィルタ群Fが配置される。フィルタ群Fは、像面Iに
配設されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
A filter group F is disposed on the image side of the fourth lens group G4. The filter group F includes a low-pass filter for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of an image sensor such as a CCD or CMOS disposed on the image plane I, a cover glass of the image sensor, and the like.

像面Iは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成
される。
The image plane I is formed on an image sensor (not shown), and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.

第1レンズ群G1は、常に、像面Iに対して光軸方向に固定である。   The first lens group G1 is always fixed with respect to the image plane I in the optical axis direction.

第2レンズ群G2は、第1の駆動機構22によって移動するものであり、広角端状態か
ら望遠端状態への変倍に際しては、陸上撮影状態・水中撮影状態ともに、像面方向へ移動
する。無限遠物体から近距離物体への合焦に際しては、陸上撮影状態では移動せず、水中
撮影状態では物体方向へ移動する。また、陸上撮影状態から水中撮影状態への変更に際し
ては、像面方向へ移動する。水中撮影状態から陸上撮影状態への変更に際しては、物体方
向へ移動する。
The second lens group G2 is moved by the first drive mechanism 22. When zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the second lens group G2 moves in the image plane direction in both the land photographing state and the underwater photographing state. When focusing from an object at infinity to an object at a short distance, the object does not move in the land photographing state but moves in the object direction in the underwater photographing state. Further, when changing from the on-land shooting state to the underwater shooting state, the camera moves in the image plane direction. When changing from the underwater shooting state to the land shooting state, the camera moves toward the object.

第3レンズ群G3は、第2の駆動機構32によって移動するものであり、広角端状態か
ら望遠端状態への変倍に際しては、陸上撮影状態・水中撮影状態ともに、第4レンズ群G
4の光軸方向の移動に従属して移動する。無限遠物体から近距離物体への合焦に際しては
、陸上撮影状態では像面方向へ移動し、水中撮影状態では移動しない。また、陸上撮影状
態から水中撮影状態への変更に際しては、像面方向へ移動する。水中撮影状態から陸上撮
影状態への変更に際しては、物体方向へ移動する。
The third lens group G3 is moved by the second drive mechanism 32. When changing the magnification from the wide-angle end state to the telephoto end state, the fourth lens group G3 is used in both the land photographing state and the underwater photographing state.
4 moves in accordance with the movement in the optical axis direction. When focusing from an object at infinity to an object at a short distance, the object moves in the image plane direction in the land photographing state and does not move in the underwater photographing state. Further, when changing from the on-land shooting state to the underwater shooting state, the camera moves in the image plane direction. When changing from the underwater shooting state to the land shooting state, the camera moves toward the object.

第4レンズ群G4は、操作部材6の回転操作に伴い移動するものであり、広角端状態か
ら望遠端状態への変倍に際しては、陸上撮影状態・水中撮影状態ともに、物体方向へ移動
する。
The fourth lens group G4 moves in accordance with the rotation operation of the operation member 6. When zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the fourth lens group G4 moves in the object direction in both the land photographing state and the underwater photographing state.

このように第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10の光学系ZL1では、合焦
の際に移動するレンズ群を陸上撮影状態と水中撮影状態で変えることにより、陸上撮影状
態と水中撮影状態の両方で、像面湾曲のフォーカシング変動を抑え、ズーム全域で無限遠
から近距離に至る撮影距離全般に亘り、良好な結像性能を達成することが可能となる。
As described above, in the optical system ZL1 of the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment, by changing the lens group that moves at the time of focusing between the land photographing state and the underwater photographing state, the land photographing state and the underwater photographing state. In both states, it is possible to suppress the focusing variation of the curvature of field, and to achieve good imaging performance over the entire photographing distance from infinity to short distance over the entire zoom range.

また、光学系ZL1では、陸上撮影状態と水中撮影状態の変更に際して、第2レンズ群
G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、陸上撮影状態と水中撮影状態で結像
位置を一定に保ったまま、陸上撮影状態と水中撮影状態の両方で、像面湾曲をはじめとす
る諸収差を良好に補正することが可能となる。
Further, in the optical system ZL1, when the land photographing state and the underwater photographing state are changed, the positions of the second lens group G2 and the third lens group G3 are changed, so that the imaging position is constant in the land photographing state and the underwater photographing state. It is possible to satisfactorily correct various aberrations including field curvature in both the land photographing state and the underwater photographing state while keeping the same.

下記の表1に、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10の光学系ZL1の諸元
値を掲げる。表1における面番号1〜23が、図3に示すm1〜m23の各光学面に対応
している。
Table 1 below lists specifications of the optical system ZL1 of the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment. Surface numbers 1 to 23 in Table 1 correspond to the optical surfaces m1 to m23 shown in FIG.

表中の[レンズデータ]において、面番号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、Rは各光学面の曲率半径、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、ndは光学部材の材質のd線に対する屈折率、νdは光学
部材の材質のd線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。物面は物体面、(可変)は可変
の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、(絞りS)は虹彩絞りS、像面は像面Iを
それぞれ示す。空気の屈折率「1.000000」は省略する。光学面が非球面である場合には、
面番号に*印を付し、曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を示す。
In [Lens data] in the table, the surface number is the order of the optical surfaces from the object side along the direction in which the light beam travels, R is the radius of curvature of each optical surface, and D is the next optical surface from each optical surface (or The distance between surfaces on the optical axis to the image plane), nd is the refractive index of the material of the optical member with respect to the d-line, and νd is the Abbe number with respect to the d-line of the material of the optical member. The object plane is the object plane, (variable) is the variable plane spacing, the curvature radius “∞” is the plane or aperture, (aperture S) is the iris diaphragm S, and the image plane is the image plane I. The refractive index of air “1.000000” is omitted. If the optical surface is aspheric,
The surface number is marked with an asterisk (*), and the paraxial radius of curvature column shows the paraxial radius of curvature.

表中の[非球面データ]には、[レンズデータ]に示した非球面について、その形状を
次式(a)で示す。X(y)は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
の位置までの光軸方向に沿った距離を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)を、κ
は円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例え
ば、1.234E-05=1.234×10-5である。
In [Aspherical data] in the table, the shape of the aspherical surface shown in [Lens data] is shown by the following equation (a). X (y) is the distance along the optical axis direction from the tangential plane at the apex of the aspheric surface to the position on the aspheric surface at height y, R is the radius of curvature of the reference sphere (paraxial radius of curvature), and κ
Denotes a conic constant, and Ai denotes an i-th aspherical coefficient. “E-n” indicates “× 10 −n ”. For example, 1.234E-05 = 1.234 × 10 −5 .

X(y)=(y2/R)/{1+(1−κ×y2/R21/2}+A4×y4+A6×y6+A
8×y8+A10×y10 …(a)
X (y) = (y 2 / R) / {1+ (1−κ × y 2 / R 2 ) 1/2 } + A4 × y 4 + A6 × y 6 + A
8 × y 8 + A10 × y 10 (a)

表中の[各種データ]において、fはレンズ全系の焦点距離、FNOはFナンバー、2
ωは画角(単位:°)、Yは像高、TLはレンズ全長(光軸上での最も物体側のレンズ面
から近軸像面までの距離)、Bfはバックフォーカス(光軸上での最も像面側のレンズ面
から近軸像面までの距離)を示す。また、Diは可変間隔であり、第i面と第(i+1)
面の可変間隔を示す。
In [Various data] in the table, f is the focal length of the entire lens system, FNO is the F number, 2
ω is the angle of view (unit: °), Y is the image height, TL is the total lens length (distance from the lens surface closest to the object side on the optical axis to the paraxial image plane), and Bf is the back focus (on the optical axis). The distance from the lens surface closest to the image plane to the paraxial image plane). Di is a variable interval, and the i-th surface and (i + 1) -th surface
Indicates the variable spacing of the surface.

表中の[フォーカシング移動量]は、物体距離無限遠から物体距離300mmまで合焦す
る際の各レンズ群の移動量を示す(但し、正の符号は像面方向への移動量を、負の符号は
物体方向への移動量を表す)。
[Focusing movement amount] in the table indicates the movement amount of each lens group when focusing from an object distance of infinity to an object distance of 300 mm (where the positive sign indicates the movement amount in the image plane direction and the negative sign) Represents the amount of movement in the object direction).

表中の[レンズ群データ]において、各レンズ群の始面番号(最も物体側のレンズ面番
号)、終面番号(最も像面側のレンズ面番号)、空気中における焦点距離を示す。
In [Lens Group Data] in the table, the start surface number (the most object-side lens surface number), the end surface number (the most image-side lens surface number), and the focal length in the air are shown.

表中の[各レンズ群の位置データ]は、陸上撮影状態の広角端状態における無限遠撮影
状態での各レンズ群の位置を基準とした、陸上撮影状態および水中撮影状態の各焦点距離
における無限遠撮影状態での各レンズ群の位置を示す。符号は、像面方向を正とする。
The [Position data of each lens group] in the table is infinite at each focal length in the land shooting state and the underwater shooting state with reference to the position of each lens group in the infinity shooting state in the wide-angle end state in the land shooting state. The position of each lens group in the far shooting state is shown. The sign is positive in the image plane direction.

以下、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
の他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、水陸両用変倍レンズは比例
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、これに限られるものではない。
また、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。
Hereinafter, in all the specification values, “mm” is generally used for the focal length f, curvature radius R, surface interval D, and other lengths, etc. unless otherwise specified. Since the same optical performance can be obtained even if proportional expansion or proportional reduction is performed, the present invention is not limited to this.
Further, the unit is not limited to “mm”, and other appropriate units can be used.

以上の表の説明は、他の実施形態においても同様である。   The description of the above table is the same in other embodiments.

(表1)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 44.7198 7.4084 1.516800 63.88
2 85.2163 D2(可変)
3 40.9646 1.6000 1.694120 53.35
*4 9.2893 8.5100
5 -185.3860 1.0000 1.773870 47.25
*6 13.9269 4.1000
7 59.8385 1.0000 1.497820 82.57
8 14.0189 3.5500 1.834000 37.18
9 123.5879 D9(可変)
10 79.9753 1.3500 1.581440 40.98
11 -39.3744 D11(可変)
12 ∞ 0.8000 (絞りS)
13 13.2562 2.0000 1.497820 82.57
14 -15.0400 0.8000 1.744000 44.80
15 26.7221 1.3300
16 13.3337 0.8000 1.850260 32.35
17 10.0972 3.1500 1.516800 63.88
18 -24.7694 4.4400
19 53.6117 4.0000 1.497820 82.57
20 -10.0893 1.0000 1.773870 47.25
*21 -46.0788 D21(可変)
22 ∞ 2.7900 1.516800 64.11
23 ∞ Bf
像面 ∞

[非球面データ]
第4面
κ = -1.1413
A4 = +2.64855E-04
A6 = -1.38810E-06
A8 = +1.32889E-08
A10= -6.76083E-11

第6面
κ = -4.2267
A4 = +2.73709E-04
A6 = -1.40274E-06
A8 = +1.65481E-08
A10= -4.59585E-11

第21面
κ = +0.7548
A4 = +1.41639E-04
A6 = +1.03122E-06
A8 = -6.77508E-09
A10= +2.70786E-10

[各種データ]
(陸上撮影状態)
f 7.20 9.20 13.60
FNO 3.55 3.85 4.55
2ω 96.87 81.79 60.29
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.05 83.05 83.05
D2 2.002 6.557 9.751
D9 14.725 8.893 1.600
D11 5.585 4.566 3.468
D21 8.950 11.247 16.443
Bf 2.162 2.162 2.162

(水中撮影状態)
f 6.10 7.56 10.93
FNO 3.54 3.85 4.54
2ω 90.47 77.30 57.21
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.05 83.05 83.05
D2 5.528 8.768 10.717
D9 15.785 10.099 2.995
D11 1.000 1.149 1.108
D21 8.950 11.247 16.443
Bf 2.162 2.162 2.162

[フォーカシング移動量]
(陸上撮影状態)
f 7.20 9.20 13.60
第1レンズ群 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群 0.000 0.000 0.000
第3レンズ群 0.679 0.733 0.836
第4レンズ群 0.000 0.000 0.000

(水中撮影状態)
f 6.10 7.56 10.93
第1レンズ群 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群 -0.618 -0.600 -0.590
第3レンズ群 0.000 0.000 0.000
第4レンズ群 0.000 0.000 0.000

[レンズ群データ]
群 始面 終面 群焦点距離
第1レンズ群 1 2 171.404
第2レンズ群 3 9 -10.875
第3レンズ群 10 11 45.567
第4レンズ群 13 21 22.715

[各レンズ群の位置データ]
(陸上撮影状態)
f 7.20 9.20 13.60
第1レンズ群 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群 0.000 4.555 7.749
第3レンズ群 0.000 -1.278 -5.376
第4レンズ群 0.000 -2.297 -7.493

(水中撮影状態)
f 6.10 7.56 10.93
第1レンズ群 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群 3.526 6.766 8.715
第3レンズ群 4.585 2.139 -3.016
第4レンズ群 0.000 -2.297 -7.493
(Table 1)
[Lens data]
Surface number R D nd νd
Object ∞
1 44.7198 7.4084 1.516800 63.88
2 85.2163 D2 (variable)
3 40.9646 1.6000 1.694120 53.35
* 4 9.2893 8.5100
5 -185.3860 1.0000 1.773870 47.25
* 6 13.9269 4.1000
7 59.8385 1.0000 1.497820 82.57
8 14.0189 3.5500 1.834000 37.18
9 123.5879 D9 (variable)
10 79.9753 1.3500 1.581440 40.98
11 -39.3744 D11 (variable)
12 ∞ 0.8000 (Aperture S)
13 13.2562 2.0000 1.497820 82.57
14 -15.0400 0.8000 1.744000 44.80
15 26.7221 1.3300
16 13.3337 0.8000 1.850 260 32.35
17 10.0972 3.1500 1.516800 63.88
18 -24.7694 4.4400
19 53.6117 4.0000 1.497820 82.57
20 -10.0893 1.0000 1.773870 47.25
* 21 -46.0788 D21 (variable)
22 ∞ 2.7900 1.516800 64.11
23 ∞ Bf
Image plane ∞

[Aspherical data]
4th surface κ = -1.1413
A4 = + 2.64855E-04
A6 = -1.38810E-06
A8 = + 1.32889E-08
A10 = -6.76083E-11

6th surface κ = -4.2267
A4 = + 2.73709E-04
A6 = -1.40274E-06
A8 = + 1.65481E-08
A10 = -4.59585E-11

21st surface κ = +0.7548
A4 = + 1.41639E-04
A6 = + 1.03122E-06
A8 = -6.77508E-09
A10 = + 2.70786E-10

[Various data]
(Land shooting state)
f 7.20 9.20 13.60
FNO 3.55 3.85 4.55
2ω 96.87 81.79 60.29
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.05 83.05 83.05
D2 2.002 6.557 9.751
D9 14.725 8.893 1.600
D11 5.585 4.566 3.468
D21 8.950 11.247 16.443
Bf 2.162 2.162 2.162

(Underwater shooting)
f 6.10 7.56 10.93
FNO 3.54 3.85 4.54
2ω 90.47 77.30 57.21
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.05 83.05 83.05
D2 5.528 8.768 10.717
D9 15.785 10.099 2.995
D11 1.000 1.149 1.108
D21 8.950 11.247 16.443
Bf 2.162 2.162 2.162

[Focusing distance]
(Land shooting state)
f 7.20 9.20 13.60
First lens group 0.000 0.000 0.000
Second lens group 0.000 0.000 0.000
Third lens group 0.679 0.733 0.836
Fourth lens group 0.000 0.000 0.000

(Underwater shooting)
f 6.10 7.56 10.93
First lens group 0.000 0.000 0.000
Second lens group -0.618 -0.600 -0.590
Third lens group 0.000 0.000 0.000
Fourth lens group 0.000 0.000 0.000

[Lens group data]
Group Start surface End surface Group focal length First lens group 1 2 171.404
Second lens group 3 9 -10.875
Third lens group 10 11 45.567
Fourth lens group 13 21 22.715

[Position data for each lens group]
(Land shooting state)
f 7.20 9.20 13.60
First lens group 0.000 0.000 0.000
Second lens group 0.000 4.555 7.749
Third lens group 0.000 -1.278 -5.376
Fourth lens group 0.000 -2.297 -7.493

(Underwater shooting)
f 6.10 7.56 10.93
First lens group 0.000 0.000 0.000
Second lens group 3.526 6.766 8.715
Third lens group 4.585 2.139 -3.016
Fourth lens group 0.000 -2.297 -7.493

図4は、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10の光学系ZL1の設計値に基
づく、陸上撮影状態における無限遠合焦状態でのd線とg線に対する諸収差図であり、(
a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図
5は、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10の光学系ZL1の設計値に基づく
、水中撮影状態における無限遠合焦状態でのd線とg線に対する諸収差図であり、(a)
は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図6は
、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10の光学系ZL1の設計値に基づく、陸
上撮影状態における物像間距離300mmの近距離合焦状態でのd線とg線に対する諸収差
図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれ
ぞれ示す。図7は、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10の光学系ZL1の設
計値に基づく、水中撮影状態における物像間距離300mmの近距離合焦状態でのd線とg
線に対する諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は
望遠端状態をそれぞれ示す。
FIG. 4 is a diagram showing various aberrations with respect to the d-line and the g-line in the infinitely focused state in the land photographing state based on the design value of the optical system ZL1 of the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment. (
a) shows the wide-angle end state, (b) shows the intermediate focal length state, and (c) shows the telephoto end state. FIG. 5 is a diagram showing various aberrations with respect to the d-line and the g-line in the infinite focus state in the underwater photographing state based on the design value of the optical system ZL1 of the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment. (A)
Is the wide-angle end state, (b) is the intermediate focal length state, and (c) is the telephoto end state. FIG. 6 shows the d-line and g-line in the short-distance in-focus state with an object image distance of 300 mm in the land-based photographing state based on the design value of the optical system ZL1 of the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment. FIG. 4A is a diagram illustrating various aberrations, in which (a) shows a wide-angle end state, (b) shows an intermediate focal length state, and (c) shows a telephoto end state. FIG. 7 shows the d-line and g in a short-distance focusing state with an object-to-image distance of 300 mm in an underwater shooting state based on the design value of the optical system ZL1 of the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment.
FIG. 4A is a diagram illustrating various aberrations with respect to a line, where FIG. 5A illustrates a wide-angle end state, FIG. 5B illustrates an intermediate focal length state, and FIG.

各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高を示す。また、dはd線、gはg線
における収差をそれぞれ示す。d、gの記載のないものは、d線における収差を示す。非
点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。
In each aberration diagram, FNO represents an F number, and Y represents an image height. Further, d represents the aberration at the d line, and g represents the aberration at the g line. Those without d and g indicate aberration at the d-line. In the astigmatism diagram, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane.

以上の収差図の説明は、後述する他の実施例においても同様である。   The explanation of the above aberration diagrams is the same in the other examples described later.

各収差図から、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10の光学系ZL1は、陸
上撮影状態と水中撮影状態の両方で、ズーム全域で無限遠合焦状態から近距離合焦状態に
わたって、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差が良好に補正され、高い結像性能を有すること
が分かる。
From each aberration diagram, the optical system ZL1 of the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment extends from the infinite focus state to the short distance focus state in the entire zoom range in both the land photographing state and the underwater photographing state. It can be seen that various aberrations such as distortion and curvature of field are well corrected and have high imaging performance.

なお、本実施形態では、陸上撮影状態と水中撮影状態とを識別する方法として、上述の
ように、筐体1にスイッチ部材42を設け、撮影者の切り替え操作に応じて識別する方法
を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、筐体1の外側に露呈するよ
うに2つの端子を設け、端子間の電気抵抗を測定することにより自動で識別する方法等を
採用することも可能である。この構成により、より利便性を高めることができる。
In the present embodiment, as a method for discriminating between the land shooting state and the underwater shooting state, as described above, a method is adopted in which the switch member 42 is provided in the housing 1 and is identified according to the switching operation of the photographer. However, it is not limited to this. For example, it is also possible to employ a method of automatically identifying two terminals by exposing them to the outside of the housing 1 and measuring the electrical resistance between the terminals. With this configuration, convenience can be further enhanced.

(第2実施形態)
第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置について説明する。図8に示すように、第
2実施形態の水陸両用変倍レンズ装置100は、筐体内101内に、物体側から順に並ん
だ、負屈折力の第1レンズ群G1と、負屈折力の第2レンズ群G2と、正屈折力の第3レ
ンズ群G3と、正屈折力の第4レンズ群G4とからなる光学系ZL(ZL2)を備える。
(Second Embodiment)
An amphibious variable power lens apparatus according to the second embodiment will be described. As shown in FIG. 8, the amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment includes a first lens group G1 having negative refractive power arranged in order from the object side in a housing 101, and first negative refractive power. An optical system ZL (ZL2) including a two-lens group G2, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power is provided.

第1レンズ群G1は、筐体101に第1レンズ群固定部101aを介して光軸上に固定
され、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とが、光軸に沿って
それぞれ独立に移動可能に筐体101内に後述する部材にて保持されている。
The first lens group G1 is fixed on the optical axis via the first lens group fixing portion 101a to the housing 101, and the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 are provided. It is hold | maintained by the member mentioned later in the housing | casing 101 so that each can move independently along an optical axis.

筐体101の外側に、焦点距離を変更するための焦点距離変更スイッチ部材152が設
けられている。筐体101内に、焦点距離変更スイッチ部材152の操作による焦点距離
の変更要求を検知する焦点距離検知部151が配置されている。
A focal length change switch member 152 for changing the focal length is provided on the outside of the housing 101. A focal length detection unit 151 that detects a focal length change request by an operation of the focal length change switch member 152 is disposed in the housing 101.

筐体101の外側に、水中撮影状態と陸上撮影状態を切り替えるための撮影状態切替ス
イッチ部材142が設けられている。筐体101内に、撮影状態切替スイッチ部材142
で変更された撮影状態を識別する撮影状態識別部141が配置されている。
A shooting state changeover switch member 142 for switching between an underwater shooting state and a land shooting state is provided on the outside of the housing 101. In the housing 101, the photographing state changeover switch member 142 is provided.
A shooting state identification unit 141 for identifying the shooting state changed in step S1 is arranged.

筐体101の像側端部101bに、マウント部材111が固定されており、水陸両用変
倍レンズ装置100は、このマウント部材111によって後述する撮像装置に固定される
A mount member 111 is fixed to the image-side end portion 101 b of the housing 101, and the amphibious variable power lens device 100 is fixed to an imaging device described later by the mount member 111.

第2レンズ群G2は、第2レンズ群レンズ枠102に保持され、このレンズ枠102が
筐体内101内に配置された第1の支持部材121に摺動可能に支持され、図9に示す制
御部171からの制御信号に基づき第1の駆動機構122によって光軸に沿って移動する
ように構成されている。
The second lens group G2 is held by the second lens group lens frame 102, and this lens frame 102 is slidably supported by a first support member 121 disposed in the housing 101, and the control shown in FIG. The first drive mechanism 122 is configured to move along the optical axis based on a control signal from the unit 171.

第3レンズ群G3は、第3レンズ群レンズ枠103に保持され、このレンズ枠103が
筐体内101内に配置された第2の支持部材131に摺動可能に支持され、制御部171
からの制御信号に基づき第2の駆動機構132によって光軸に沿って移動するように構成
されている。
The third lens group G3 is held by the third lens group lens frame 103, and the lens frame 103 is slidably supported by a second support member 131 disposed in the housing 101, and is controlled by a control unit 171.
The second drive mechanism 132 is configured to move along the optical axis based on the control signal from.

第4レンズ群G4は、第4レンズ群レンズ枠104に保持され、このレンズ枠104が
筐体内101内に配置された第2の支持部材131に摺動可能に支持され、制御部171
からの制御信号に基づき第3の駆動機構182によって光軸に沿って移動するように構成
されている。
The fourth lens group G4 is held by the fourth lens group lens frame 104, and this lens frame 104 is slidably supported by a second support member 131 disposed in the housing 101, and is controlled by a controller 171.
The third drive mechanism 182 is configured to move along the optical axis based on the control signal from.

第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100は、陸上撮影状態と水中撮影状態の
それぞれにおいて、焦点距離ごとに設定された、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3お
よび第4レンズ群G4の光軸上の位置情報を、図9に示す記憶部161に記憶する。記憶
されていない焦点距離の第2レンズ群G2、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4の
位置情報は、記憶されている位置情報に基づき、制御部171が補間処理等を行うことに
より設定することができる。
The amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment includes a second lens group G2, a third lens group G3, and a fourth lens group that are set for each focal length in each of the land photographing state and the underwater photographing state. The position information on the optical axis of G4 is stored in the storage unit 161 shown in FIG. The positional information of the second lens group G2, the third lens group G3, and the fourth lens group G4 having the focal lengths not stored is set by the control unit 171 performing interpolation processing or the like based on the stored positional information. can do.

このように第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100が構成される。   Thus, the amphibious variable power lens apparatus 100 according to the second embodiment is configured.

そして、第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100では、図9に示すように、
撮影状態切替スイッチ部材142が操作されて撮影状態識別部141によって識別された
撮影状態は、制御部171に伝達される。焦点距離変更スイッチ部材152が操作されて
焦点距離検知部151によって検知された焦点距離変更要求は、制御部171に伝達され
る。
And in the amphibious variable power lens apparatus 100 according to the second embodiment, as shown in FIG.
The shooting state identified by the shooting state identification unit 141 by operating the shooting state changeover switch member 142 is transmitted to the control unit 171. The focal length change request detected by the focal length detection unit 151 by operating the focal length change switch member 152 is transmitted to the control unit 171.

制御部171は、伝達された撮影状態と焦点距離要求に対応する、第2レンズ群G2、
第3レンズ群G3および第4レンズ群G4の光軸上の位置情報を記憶部161から読み出
し、第1の駆動機構122を介して第2レンズ群G2を、第2の駆動機構132を介して
第3レンズ群G3を、および第3の駆動機構182を介して第4レンズ群G4をそれぞれ
独立に所定の光軸位置に移動させる。
The control unit 171 includes a second lens group G2 corresponding to the transmitted shooting state and focal length request,
Position information on the optical axis of the third lens group G3 and the fourth lens group G4 is read from the storage unit 161, and the second lens group G2 is connected via the first drive mechanism 122 to the second lens group G2 via the second drive mechanism 132. The third lens group G3 and the fourth lens group G4 are independently moved to a predetermined optical axis position via the third drive mechanism 182.

合焦に際しては、撮影状態識別部141で識別された撮影状態に応じ、水中撮影状態の
場合には、制御部171は第1の駆動機構122を介して第2レンズ群G2を移動させて
合焦を行い、陸上撮影状態の場合には、制御部171は第2の駆動機構132を介して第
3レンズ群G3を移動させて合焦を行う。
At the time of focusing, the control unit 171 moves the second lens group G2 via the first drive mechanism 122 in the underwater shooting state according to the shooting state identified by the shooting state identification unit 141. In the case of land shooting, the control unit 171 moves the third lens group G3 via the second drive mechanism 132 to perform focusing.

また、スイッチ部材142が操作され、撮影状態識別部141で識別される撮影状態が
変更された場合には、制御部171は記憶部161を参照し、第1の駆動機構122を介
して第2レンズ群G2を移動させ、第2の駆動機構132を介して第3レンズ群G3を移
動させて、撮影状態の変化に伴う像面湾曲の変化と結像位置の変化を補正する。さらに詳
しく述べると、陸上撮影状態から水中撮影状態へ変更された場合には、第2レンズ群G2
と第3レンズ群G3を像面方向に駆動し、水中撮影状態から陸上撮影状態へ変更された場
合には、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3を物体方向に駆動して、撮影状態の変化に
伴う像面湾曲の変化と結像位置の変化を補正する。
Further, when the switch member 142 is operated and the shooting state identified by the shooting state identification unit 141 is changed, the control unit 171 refers to the storage unit 161 and performs the second operation via the first drive mechanism 122. The lens group G2 is moved, and the third lens group G3 is moved via the second drive mechanism 132, so that the change in the field curvature and the change in the imaging position due to the change in the photographing state are corrected. More specifically, when the land photographing state is changed to the underwater photographing state, the second lens group G2 is used.
And the third lens group G3 are driven in the image plane direction, and when the underwater shooting state is changed to the land shooting state, the second lens group G2 and the third lens group G3 are driven in the object direction to change the shooting state. Changes in the curvature of field and changes in the imaging position due to the change in the image.

次に、第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100が備える光学系ZL2につい
て、図10〜図14および表2を用いて説明する。この光学系ZL2が有する、第1実施
形態と共通する特徴構成については上述した通りである。
Next, an optical system ZL2 included in the amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The characteristic configuration of the optical system ZL2 that is common to the first embodiment is as described above.

第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100の光学系ZL2は、図10に示すよ
うに、物体側から順に並んだ、負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とからなる。
As shown in FIG. 10, the optical system ZL2 of the amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment includes a first lens group G1 having negative refractive power, which is arranged in order from the object side, and negative refractive power. A second lens group G2 having a positive refractive power, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.

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L11からなる。   The first lens group G1 includes a negative meniscus lens L11 having a convex surface directed toward the object side.

第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、像面側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL21と、両凹形状の負レンズL22と、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズL
23と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24との接合正レンズとからなる。負
メニスカスレンズL21の像側面は、非球面である。両凹形状の負レンズL22の像側面
は、非球面である。
The second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image surface side, a negative lens L22 having a biconcave shape, and a negative meniscus lens L having a concave surface facing the image surface side.
23 and a cemented positive lens with a positive meniscus lens L24 having a convex surface facing the object side. The image side surface of the negative meniscus lens L21 is aspheric. The image side surface of the biconcave negative lens L22 is aspheric.

第3レンズ群G3は、両凸形状の正レンズL31からなる。   The third lens group G3 is composed of a biconvex positive lens L31.

第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と両凹形状の
負レンズL42との接合負レンズと、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43と
両凸形状の正レンズL44との接合正レンズと、両凸形状の正レンズL45と物体側に凹
面を向けた負メニスカスレンズL46との接合負レンズとからなる。負メニスカスレンズ
L46の像側面は、非球面である。
The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42, a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the image plane, and both It consists of a cemented positive lens with a convex positive lens L44, and a cemented negative lens with a biconvex positive lens L45 and a negative meniscus lens L46 with a concave surface facing the object side. The image side surface of the negative meniscus lens L46 is aspheric.

第4レンズ群G4の物体側には、虹彩絞りSが隣接して配置される。   An iris diaphragm S is disposed adjacent to the object side of the fourth lens group G4.

第4レンズ群G4の像側には、フィルタ群Fが配置される。フィルタ群Fは、像面Iに
配設されるCCDやCMOS等の撮像素子の限界解像以上の空間周波数をカットするため
のローパスフィルタや、撮像素子のカバーガラス等で構成される。
A filter group F is disposed on the image side of the fourth lens group G4. The filter group F includes a low-pass filter for cutting a spatial frequency equal to or higher than the limit resolution of an image sensor such as a CCD or CMOS disposed on the image plane I, a cover glass of the image sensor, and the like.

像面Iは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はCCDやCMOS等から構成
される。
The image plane I is formed on an image sensor (not shown), and the image sensor is composed of a CCD, a CMOS, or the like.

第1レンズ群G1は、常に、像面Iに対して光軸方向に固定である。   The first lens group G1 is always fixed with respect to the image plane I in the optical axis direction.

第2レンズ群G2は、第1の駆動機構122によって移動するものであり、広角端状態
から望遠端状態への変倍に際しては、陸上撮影状態・水中撮影状態ともに、像面方向へ移
動する。無限遠物体から近距離物体への合焦に際しては、陸上撮影状態では移動せず、水
中撮影状態では物体方向へ移動する。また、陸上撮影状態から水中撮影状態への変更に際
しては、像面方向へ移動する。水中撮影状態から陸上撮影状態への変更に際しては、物体
方向へ移動する。
The second lens group G2 is moved by the first drive mechanism 122. When zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the second lens group G2 moves in the image plane direction in both the land photographing state and the underwater photographing state. When focusing from an object at infinity to an object at a short distance, the object does not move in the land photographing state but moves in the object direction in the underwater photographing state. Further, when changing from the on-land shooting state to the underwater shooting state, the camera moves in the image plane direction. When changing from the underwater shooting state to the land shooting state, the camera moves toward the object.

第3レンズ群G3は、第2の駆動機構132によって移動するものであり、広角端状態
から望遠端状態への変倍に際しては、陸上撮影状態・水中撮影状態ともに、物体側へ移動
する。無限遠物体から近距離物体への合焦に際しては、陸上撮影状態では像面方向へ移動
し、水中撮影状態では移動しない。また、陸上撮影状態から水中撮影状態への変更に際し
ては、像面方向へ移動する。水中撮影状態から陸上撮影状態への変更に際しては、物体方
向へ移動する。
The third lens group G3 is moved by the second drive mechanism 132, and moves to the object side in both the land photographing state and the underwater photographing state when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. When focusing from an object at infinity to an object at a short distance, the object moves in the image plane direction in the land photographing state and does not move in the underwater photographing state. Further, when changing from the on-land shooting state to the underwater shooting state, the camera moves in the image plane direction. When changing from the underwater shooting state to the land shooting state, the camera moves toward the object.

第4レンズ群G4は、第3の駆動機構182によって移動するものであり、広角端状態
から望遠端状態への変倍に際しては、陸上撮影状態・水中撮影状態ともに、物体方向へ移
動する。
The fourth lens group G4 is moved by the third drive mechanism 182. When zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the fourth lens group G4 moves in the object direction in both the land photographing state and the underwater photographing state.

このように第2実施形態の水陸両用変倍レンズ装置100の光学系ZL2では、合焦の
際に移動するレンズ群を陸上撮影状態と水中撮影状態で変えることにより、陸上撮影状態
と水中撮影状態の両方で、像面湾曲のフォーカシング変動を抑え、ズーム全域で無限遠か
ら近距離に至る撮影距離全般に亘り、良好な結像性能を達成することが可能となる。
As described above, in the optical system ZL2 of the amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment, by changing the lens group that moves at the time of focusing between the land photographing state and the underwater photographing state, the land photographing state and the underwater photographing state are obtained. In both cases, it is possible to suppress the focusing variation of the curvature of field and achieve good imaging performance over the entire photographing distance from infinity to short distance over the entire zoom range.

また、光学系ZL2では、陸上撮影状態と水中撮影状態の変更に際して、第2レンズ群
G2と第3レンズ群G3の位置を変えることにより、陸上撮影状態と水中撮影状態で結像
位置を一定に保ったまま、陸上撮影状態と水中撮影状態の両方で、像面湾曲をはじめとす
る諸収差を良好に補正することが可能となる。
Further, in the optical system ZL2, when the land photographing state and the underwater photographing state are changed, the positions of the second lens group G2 and the third lens group G3 are changed, so that the imaging position is constant in the land photographing state and the underwater photographing state. It is possible to satisfactorily correct various aberrations including field curvature in both the land photographing state and the underwater photographing state while keeping the same.

下記の表2に、第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100の光学系ZL2の諸
元値を掲げる。表2における面番号1〜23が、図10に示すm1〜m23の各光学面に
対応している。
Table 2 below lists specifications of the optical system ZL2 of the amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment. Surface numbers 1 to 23 in Table 2 correspond to the optical surfaces m1 to m23 shown in FIG.

(表2)
[レンズデータ]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 39.4129 6.5983 1.516800 63.88
2 32.2463 D2(可変)
3 21.3416 1.6000 1.694120 53.35
*4 9.1366 8.5100
5 -101.6596 1.0000 1.773870 47.25
*6 13.7116 4.1000
7 42.4699 1.0000 1.497820 82.57
8 14.6837 3.5500 1.834000 37.18
9 108.9141 D9(可変)
10 72.2919 1.3500 1.581440 40.98
11 -43.0390 D11(可変)
12 ∞ 0.8000 (絞りS)
13 14.4857 2.0000 1.497820 82.57
14 -14.0908 0.8000 1.744000 44.80
15 33.6293 1.3300
16 12.9152 0.8000 1.850260 32.35
17 10.0596 3.1500 1.516800 63.88
18 -23.5021 4.4400
19 78.9820 4.0000 1.497820 82.57
20 -8.9039 1.0000 1.773870 47.25
*21 -50.0522 D21(可変)
22 ∞ 2.7900 1.516800 64.11
23 ∞ Bf
像面 ∞

[非球面データ]
第4面
κ = -1.1413
A4 = +2.71136E-04
A6 = -1.43827E-06
A8 = +1.29997E-08
A10= -7.11747E-11

第6面
κ = -4.2267
A4 = +2.90451E-04
A6 = -1.49834E-06
A8 = +1.79993E-08
A10= -6.44088E-11

第21面
κ = +0.7548
A4 = +1.63105E-04
A6 = +9.56800E-07
A8 = +5.91250E-09
A10= +3.58088E-11

[各種データ]
(陸上撮影状態)
f 7.20 9.20 13.60
FNO 3.55 3.93 4.76
2ω 96.99 81.30 60.09
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.07 83.07 83.07
D2 2.003 6.774 9.923
D9 16.478 9.353 1.600
D11 5.416 5.079 4.001
D21 8.177 10.868 16.551
Bf 2.178 2.178 2.178

(水中撮影状態)
f 5.82 7.33 10.77
FNO 3.55 3.93 4.75
2ω 92.95 78.21 57.48
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.07 83.07 83.07
D2 5.205 9.229 11.137
D9 17.690 10.673 3.116
D11 1.003 1.305 1.271
D21 8.177 10.868 16.551
Bf 2.178 2.178 2.178

[フォーカシング移動量]
(陸上撮影状態)
f 7.20 9.20 13.60
第1レンズ群 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群 0.000 0.000 0.000
第3レンズ群 0.736 0.740 0.806
第4レンズ群 0.000 0.000 0.000

(水中撮影状態)
f 5.82 7.33 10.77
第1レンズ群 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群 -0.634 -0.580 -0.557
第3レンズ群 0.000 0.000 0.000
第4レンズ群 0.000 0.000 0.000

[レンズ群データ]
群 始面 終面 群焦点距離
第1レンズ群 1 2 -499.997
第2レンズ群 3 9 -13.044
第3レンズ群 10 11 46.599
第4レンズ群 13 21 22.986

[各レンズ群の位置データ]
(陸上撮影状態)
f 7.20 9.20 13.60
第1レンズ群 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群 0.000 4.771 7.920
第3レンズ群 0.000 -2.354 -6.959
第4レンズ群 0.000 -2.691 -8.374

(水中撮影状態)
f 5.82 7.33 10.77
第1レンズ群 0.000 0.000 0.000
第2レンズ群 3.202 7.226 9.134
第3レンズ群 4.414 1.421 -4.228
第4レンズ群 0.000 -2.691 -8.374
(Table 2)
[Lens data]
Surface number R D nd νd
Object ∞
1 39.4129 6.5983 1.516800 63.88
2 32.2463 D2 (variable)
3 21.3416 1.6000 1.694120 53.35
* 4 9.1366 8.5100
5 -101.6596 1.0000 1.773870 47.25
* 6 13.7116 4.1000
7 42.4699 1.0000 1.497820 82.57
8 14.6837 3.5500 1.834000 37.18
9 108.9141 D9 (variable)
10 72.2919 1.3500 1.581440 40.98
11 -43.0390 D11 (variable)
12 ∞ 0.8000 (Aperture S)
13 14.4857 2.0000 1.497820 82.57
14 -14.0908 0.8000 1.744000 44.80
15 33.6293 1.3300
16 12.9152 0.8000 1.850260 32.35
17 10.0596 3.1500 1.516800 63.88
18 -23.5021 4.4400
19 78.9820 4.0000 1.497820 82.57
20 -8.9039 1.0000 1.773870 47.25
* 21 -50.0522 D21 (variable)
22 ∞ 2.7900 1.516800 64.11
23 ∞ Bf
Image plane ∞

[Aspherical data]
4th surface κ = -1.1413
A4 = + 2.71136E-04
A6 = -1.43827E-06
A8 = + 1.29997E-08
A10 = -7.11747E-11

6th surface κ = -4.2267
A4 = + 2.90451E-04
A6 = -1.49834E-06
A8 = + 1.79993E-08
A10 = -6.44088E-11

21st surface κ = +0.7548
A4 = + 1.63105E-04
A6 = + 9.56800E-07
A8 = + 5.91250E-09
A10 = + 3.58088E-11

[Various data]
(Land shooting state)
f 7.20 9.20 13.60
FNO 3.55 3.93 4.76
2ω 96.99 81.30 60.09
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.07 83.07 83.07
D2 2.003 6.774 9.923
D9 16.478 9.353 1.600
D11 5.416 5.079 4.001
D21 8.177 10.868 16.551
Bf 2.178 2.178 2.178

(Underwater shooting)
f 5.82 7.33 10.77
FNO 3.55 3.93 4.75
2ω 92.95 78.21 57.48
Y 8.00 8.00 8.00
TL 83.07 83.07 83.07
D2 5.205 9.229 11.137
D9 17.690 10.673 3.116
D11 1.003 1.305 1.271
D21 8.177 10.868 16.551
Bf 2.178 2.178 2.178

[Focusing distance]
(Land shooting state)
f 7.20 9.20 13.60
First lens group 0.000 0.000 0.000
Second lens group 0.000 0.000 0.000
Third lens group 0.736 0.740 0.806
Fourth lens group 0.000 0.000 0.000

(Underwater shooting)
f 5.82 7.33 10.77
First lens group 0.000 0.000 0.000
Second lens group -0.634 -0.580 -0.557
Third lens group 0.000 0.000 0.000
Fourth lens group 0.000 0.000 0.000

[Lens group data]
Group Start surface End surface Group focal length First lens group 1 2 -499.997
Second lens group 3 9 -13.044
Third lens group 10 11 46.599
Fourth lens group 13 21 22.986

[Position data for each lens group]
(Land shooting state)
f 7.20 9.20 13.60
First lens group 0.000 0.000 0.000
Second lens group 0.000 4.771 7.920
Third lens group 0.000 -2.354 -6.959
Fourth lens group 0.000 -2.691 -8.374

(Underwater shooting)
f 5.82 7.33 10.77
First lens group 0.000 0.000 0.000
Second lens group 3.202 7.226 9.134
Third lens group 4.414 1.421 -4.228
Fourth lens group 0.000 -2.691 -8.374

図11は、第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100の光学系ZL2の設計値
に基づく、陸上撮影状態における無限遠合焦状態でのd線とg線に対する諸収差図であり
、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す
。図12は、第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100の光学系ZL2の設計値
に基づく、水中撮影状態における無限遠合焦状態でのd線とg線に対する諸収差図であり
、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す
。図13は、第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100の光学系ZL2の設計値
に基づく、陸上撮影状態における物像間距離300mmの近距離合焦状態でのd線とg線に
対する諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠
端状態をそれぞれ示す。図14は、第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100の
光学系ZL2の設計値に基づく、水中撮影状態における物像間距離300mmの近距離合焦
状態でのd線とg線に対する諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距
離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
FIG. 11 is a diagram showing various aberrations with respect to the d-line and the g-line in the infinitely focused state in the land photographing state, based on the design value of the optical system ZL2 of the amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment. (A) shows a wide-angle end state, (b) shows an intermediate focal length state, and (c) shows a telephoto end state. FIG. 12 is a diagram of various aberrations for the d-line and g-line in the infinite focus state in the underwater shooting state, based on the design value of the optical system ZL2 of the amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment. (A) shows a wide-angle end state, (b) shows an intermediate focal length state, and (c) shows a telephoto end state. FIG. 13 is a graph for d-line and g-line in a short-distance in-focus state with an object-image distance of 300 mm in a land-based photographing state based on the design value of the optical system ZL2 of the amphibious variable magnification lens device 100 according to the second embodiment. FIG. 4A is a diagram illustrating various aberrations, in which (a) shows a wide-angle end state, (b) shows an intermediate focal length state, and (c) shows a telephoto end state. FIG. 14 shows the d-line and g-line in the short-distance focusing state with an object-image distance of 300 mm in the underwater shooting state based on the design value of the optical system ZL2 of the amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment. FIG. 4A is a diagram illustrating various aberrations, in which (a) shows a wide-angle end state, (b) shows an intermediate focal length state, and (c) shows a telephoto end state.

各収差図から、第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100の光学系ZL2は、
陸上撮影状態と水中撮影状態の両方で、ズーム全域で無限遠合焦状態から近距離合焦状態
にわたって、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差が良好に補正され、高い結像性能を有するこ
とが分かる。
From each aberration diagram, the optical system ZL2 of the amphibious variable magnification lens apparatus 100 according to the second embodiment is:
Various aberrations such as distortion and curvature of field are well corrected and have high imaging performance over the entire zoom range from infinite focus to close focus in both the land and underwater shooting conditions. I understand.

なお、本実施形態では、陸上撮影状態と水中撮影状態とを識別する方法として、上述の
ように、筐体101に撮影状態切替スイッチ部材142を設け、撮影者の切り替え操作に
応じて識別する方法を採用しているが、これに限定されるものではない。例えば、筐体1
01の外側に露呈するように2つの端子を設け、端子間の電気抵抗を測定することにより
自動で識別する方法等を採用することも可能である。この構成により、より利便性を高め
ることができる。
In the present embodiment, as a method for identifying the land photographing state and the underwater photographing state, as described above, the photographing state changeover switch member 142 is provided in the housing 101, and the method is identified according to the photographer's switching operation. However, it is not limited to this. For example, housing 1
It is also possible to employ a method of automatically identifying by providing two terminals so as to be exposed outside of 01 and measuring the electrical resistance between the terminals. With this configuration, convenience can be further enhanced.

続いて、図15を参照しながら、本実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置を搭載した
カメラ(撮像装置)90について説明する。ここでは、第1実施形態に係る水陸両用変倍
レンズ装置10を搭載した場合について説明するが、第2実施形態に係る水陸両用変倍レ
ンズ装置100であっても同様である。
Next, a camera (imaging device) 90 equipped with the amphibious variable magnification lens device according to the present embodiment will be described with reference to FIG. Here, the case where the amphibious variable power lens apparatus 10 according to the first embodiment is mounted will be described, but the same applies to the amphibious variable power lens apparatus 100 according to the second embodiment.

カメラ90は、図15に示すように、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10
を着脱可能に保持する、レンズ交換式水陸両用カメラである。このカメラ90において、
不図示の被写体からの光は、水陸両用変倍レンズ装置10の光学系ZL1で集光され、撮
像素子91上に結像される。撮像素子91上に結像した被写体像は、不図示の電気回路に
よって映像信号に変換され、モニター画面92に表示され、撮影者に観察可能となる。撮
影者は、スイッチ部材42(図1参照)を操作して撮影状態を設定し、操作部材6(図1
参照)を操作して焦点距離を設定した後、不図示のレリーズ釦を半押ししながら、モニタ
ー画面92を介して被写体像を観察して撮影構図を決める。続いて、撮影者によりレリー
ズ釦が全押しされると、カメラ90では、被写体からの光が、撮像素子91で受光され、
撮影画像が取得され、不図示のメモリに記録される。
As shown in FIG. 15, the camera 90 includes an amphibious variable power lens device 10 according to the first embodiment.
Is an amphibious camera with interchangeable lenses. In this camera 90,
Light from a subject (not shown) is collected by the optical system ZL1 of the amphibious variable magnification lens apparatus 10 and imaged on the image sensor 91. The subject image formed on the image sensor 91 is converted into a video signal by an electric circuit (not shown) and displayed on the monitor screen 92 so that the photographer can observe it. The photographer operates the switch member 42 (see FIG. 1) to set the photographing state, and the operation member 6 (FIG. 1).
(Refer to FIG. 6), the focal length is set, and then the subject is observed through the monitor screen 92 while half-pressing a release button (not shown) to determine the photographing composition. Subsequently, when the release button is fully pressed by the photographer, in the camera 90, light from the subject is received by the image sensor 91,
A captured image is acquired and recorded in a memory (not shown).

以上の構成を備える本実施形態に係る水陸両用カメラ90によれば、第1実施形態に係
る水陸両用変倍レンズ装置10を備えることにより、簡素な構成でありながら、陸上撮影
状態および水中撮影状態の両方において、変倍と合焦が可能で、優れた光学性能を有する
カメラを実現することができる。
According to the amphibious camera 90 according to the present embodiment having the above-described configuration, the amphibious zoom lens device 10 according to the first embodiment provides a land shooting state and an underwater shooting state with a simple configuration. In both cases, zooming and focusing are possible, and a camera having excellent optical performance can be realized.

なお、図15に記載のカメラ90は、水陸両用変倍レンズ装置10を着脱可能に搭載す
るタイプのものだけでなく、カメラ本体と水陸両用変倍レンズ装置10とが一体に成形さ
れたタイプのものであってもよい。また、カメラ90は、クイックリターンミラーを有す
る、いわゆる一眼レフカメラであっても、主として動画撮影を行うビデオカメラであって
もよい。
The camera 90 shown in FIG. 15 is not only a type in which the amphibious zoom lens device 10 is detachably mounted, but also a type in which the camera body and the amphibious zoom lens device 10 are integrally formed. It may be a thing. Further, the camera 90 may be a so-called single-lens reflex camera having a quick return mirror or a video camera that mainly performs moving image shooting.

続いて、図16を参照しながら、本実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置の製造方法
について説明する。ここでは、第1実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置10を製造し
た場合について説明するが、第2実施形態に係る水陸両用変倍レンズ装置100であって
も同様である。
Then, the manufacturing method of the amphibious variable magnification lens apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated, referring FIG. Here, the case where the amphibious variable power lens apparatus 10 according to the first embodiment is manufactured will be described, but the same applies to the amphibious variable power lens apparatus 100 according to the second embodiment.

まず、光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、少なくとも3つの移動レ
ンズ群(例えば、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4)とを有する
ように、筐体1内に各レンズを配置する(ステップST10)。このとき、第1レンズ群
G1は固定し、前記移動レンズ群を光軸に沿って移動させることにより変倍を行うように
、筐体1内に各レンズを配置する(ステップST20)。また、陸上撮影状態と水中撮影
状態とにおいて、それぞれ異なる前記移動レンズ群(例えば、陸上撮影状態では第3レン
ズ群G3、水中撮影状態では第2レンズ群G2)を光軸に沿って移動させることにより合
焦を行うように、筐体1内に各レンズを配置する(ステップST30)。
First, it has a first lens group and at least three moving lens groups (for example, a second lens group G2, a third lens group G3, and a fourth lens group G4) arranged in order from the object side along the optical axis. Thus, each lens is arranged in the housing 1 (step ST10). At this time, the first lens group G1 is fixed, and each lens is arranged in the housing 1 so as to perform zooming by moving the moving lens group along the optical axis (step ST20). Further, the moving lens groups (for example, the third lens group G3 in the land photographing state and the second lens group G2 in the underwater photographing state) that are different in the land photographing state and the underwater photographing state are moved along the optical axis. Each lens is arranged in the housing 1 so as to focus on (step ST30).

本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、第1実施形態に係る水陸両用変倍レ
ンズ装置10では、上述したように(図3参照)、第1レンズ群G1として、物体側に凸
面を向けた正メニスカスレンズL11を、筐体内1に配置する。第2レンズ群G2として
、物体側から順に、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レ
ンズL22と、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23と物体側に凸面を向けた
正メニスカスレンズL24との接合正レンズとを、筐体内1に配置する。第3レンズ群G
3として、両凸形状の正レンズL31を、筐体内1に配置する。第4レンズ群G4として
、物体側から順に、両凸形状の正レンズL41と両凹形状の負レンズL42との接合負レ
ンズと、像面側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43と両凸形状の正レンズL44と
の接合正レンズと、両凸形状の正レンズL45と物体側に凹面を向けた負メニスカスレン
ズL46との接合負レンズとを、筐体内1に配置する。
As an example of the lens arrangement in the present embodiment, in the amphibious variable magnification lens apparatus 10 according to the first embodiment, as described above (see FIG. 3), the first lens group G1 has a convex surface directed toward the object side. The positive meniscus lens L11 is disposed in the housing 1. As the second lens group G2, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a concave surface facing the image surface side, a biconcave negative lens L22, a negative meniscus lens L23 having a concave surface facing the image surface side, and the object side A positive cemented lens with a positive meniscus lens L24 having a convex surface facing the lens is disposed in the housing 1. Third lens group G
3, a biconvex positive lens L <b> 31 is arranged in the housing 1. As the fourth lens group G4, in order from the object side, a cemented negative lens of a biconvex positive lens L41 and a biconcave negative lens L42, a negative meniscus lens L43 having a concave surface facing the image surface side, and a biconvex shape A cemented positive lens with the positive lens L44, a biconvex positive lens L45, and a cemented negative lens with a negative meniscus lens L46 having a concave surface facing the object side are arranged in the housing 1.

このような製造方法によれば、簡素な構成でありながら、陸上撮影状態および水中撮影
状態の両方において、変倍と合焦が可能で、優れた光学性能を有する水陸両用変倍レンズ
装置10を製造することができる。
According to such a manufacturing method, the amphibious variable power lens apparatus 10 which has a simple configuration and can perform zooming and focusing in both the land photographing state and the underwater photographing state and has excellent optical performance. Can be manufactured.

ここまで本発明を分かりやすくするために、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。
In order to make the present invention easy to understand so far, the configuration requirements of the embodiment have been described.
It goes without saying that the present invention is not limited to this.

例えば、上記の各実施形態では、4群構成の光学系について説明したが、5群以上の構
成など、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レンズ群を追加した構成でも構わない。また、レ
ンズ群とは、合焦時や変倍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。なお、5群以上の構成の場合には、移動レンズ群は、3つに限らず
、4つ以上でも適用可能である。また、移動レンズ群が4つ以上の場合には、記憶部61
、161は、2〜4つ、または4つ以上の移動レンズ群の位置情報を記憶しておくことで
、上記実施形態と同様の効果を奏することができる
For example, in each of the above embodiments, an optical system having a four-group configuration has been described. However, the present invention can also be applied to other group configurations such as a configuration having five or more groups. Further, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side or a configuration in which a lens or a lens group is added to the most image side may be used. The lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during focusing or zooming. In the case of the configuration of five groups or more, the number of moving lens groups is not limited to three, and four or more moving lens groups can be applied. When there are four or more moving lens groups, the storage unit 61 is used.
, 161 can store the positional information of two to four or four or more moving lens groups, and thereby achieve the same effect as the above embodiment.

各実施形態において、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よい。この合
焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用することができ、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。特に、第2レンズ群G2および第
3レンズ群G3を合焦レンズ群とするのが好ましい。
In each embodiment, a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a near object. This focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (using an ultrasonic motor or the like). In particular, the second lens group G2 and the third lens group G3 are preferably the focusing lens group.

各実施形態において、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、レンズ加工および組立調整が容易にな
り、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、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、レンズ面は回折面としてもよく、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よい。
In each embodiment, the lens surface may be formed of a spherical surface, a flat surface, or an aspheric surface. When the lens surface is a spherical surface or a flat surface, lens processing and assembly adjustment are facilitated, and optical performance deterioration due to errors in processing and assembly adjustment can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance. When the lens surface is an aspheric surface, the aspheric surface is an aspheric surface by grinding, a glass mold aspheric surface made of glass with an aspheric shape, or a composite aspheric surface made of resin with an aspheric shape on the glass surface. Any aspherical surface may be used. The lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.

各実施形態において、各レンズ面には、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設けてもよ
い。
In each embodiment, each lens surface may be provided with an antireflection film having high transmittance in a wide wavelength region in order to reduce flare and ghost and achieve high optical performance with high contrast.

また、「水中撮影状態」とは、純水の中での撮影状態だけでなく、不純物が入っている
液体の中での撮影状態でもよい。
The “underwater photographing state” may be a photographing state in a liquid containing impurities as well as a photographing state in pure water.

また、水中撮影状態と陸上撮影状態との切り替えは、光学系ZLを備える撮像装置90
の操作部材や外部機器などを用いて撮影モードを切り替えることとしてもよい。
In addition, the switching between the underwater shooting state and the land shooting state is performed by the imaging device 90 including the optical system ZL.
The shooting mode may be switched by using an operation member or an external device.

10、100 水陸両用変倍レンズ装置
1、101 筐体
11、111 マウント部材
2、102 第2レンズ群レンズ枠
3、103 第3レンズ群レンズ枠
4、104 第4レンズ群レンズ枠
5 長孔
6 操作部材(焦点距離変更用)
22、122 第1の駆動機構
32、132 第2の駆動機構
51、151 焦点距離検知部
41、141 撮影状態識別部
61、161 記憶部
71、171 制御部
42、142 スイッチ部材(撮影状態切替用)
152 スイッチ部材(焦点距離変更用)
182 第3の駆動機構
90 水陸両用カメラ(撮像装置)
91 撮像素子
92 モニター画面
ZL(ZL1、ZL2) 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
S 絞り
F フィルタ群
I 像面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,100 Amphibious variable-power lens apparatus 1,101 Housing | casing 11,111 Mount member 2,102 2nd lens group lens frame 3,103 3rd lens group lens frame 4,104 4th lens group lens frame 5 Long hole 6 Operation member (for changing focal length)
22, 122 First drive mechanism 32, 132 Second drive mechanism 51, 151 Focal length detection unit 41, 141 Shooting state identification unit 61, 161 Storage unit 71, 171 Control unit 42, 142 Switch member (for shooting state switching) )
152 Switch member (for changing focal length)
182 Third drive mechanism 90 Amphibious camera (imaging device)
91 Image sensor 92 Monitor screen ZL (ZL1, ZL2) Optical system G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group S Aperture F Filter group I Image surface

Claims (6)

水中および陸上での使用が可能な変倍光学系であって、
光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、少なくとも3つのレンズ群とを
有し、
前記第1レンズ群の光軸上の位置を固定し、前記3つのレンズ群のうち少なくとも1つ
を光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、
前記3つのレンズ群の少なくとも一部を第1合焦レンズ群として光軸に沿って移動させ
ることにより水中での合焦を行い、
前記3つのレンズ群の少なくとも一部を第2合焦レンズ群として光軸に沿って移動させ
ることにより陸上での合焦を行い、
前記第1合焦レンズ群と前記第2合焦レンズ群とは、構成および移動軌跡の少なくとも
一方が異なることを特徴とする変倍光学系。
A variable magnification optical system that can be used underwater and on land,
A first lens group and at least three lens groups arranged in order from the object side along the optical axis;
Fixing the position of the first lens group on the optical axis, and performing zooming by moving at least one of the three lens groups along the optical axis;
Focusing in water by moving at least part of the three lens groups along the optical axis as a first focusing lens group,
Focusing on land by moving at least part of the three lens groups along the optical axis as a second focusing lens group,
A variable power optical system characterized in that the first focusing lens group and the second focusing lens group differ in at least one of configuration and movement locus.
前記3つのレンズ群は、負の屈折力を有するレンズ群を有し、
前記負の屈折力を有するレンズ群のなかで最も物体側に位置するレンズ群は、前記第1
合焦レンズ群であり、
前記第1合焦レンズ群の像側であって光軸に沿って順に並んだレンズ群は、前記第2合
焦レンズ群であることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
The three lens groups have a lens group having negative refractive power,
Among the lens groups having negative refractive power, the lens group located closest to the object side is the first lens group.
A focusing lens group,
2. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein a lens group arranged in order along the optical axis on the image side of the first focusing lens group is the second focusing lens group.
陸上使用状態と水中使用状態との間で状態が変化した際には、
前記3つのレンズ群のうち、少なくとも2つのレンズ群を光軸に沿って移動させること
を特徴とする請求項1又は2に記載の変倍光学系。
When the state changes between land use and underwater use,
3. The zoom optical system according to claim 1, wherein at least two of the three lens groups are moved along the optical axis.
前記3つのレンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈
折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群とからなり、
前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔と、前記第2レンズ群と前記第3レンズ
群との間隔とを変化させることにより変倍を行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれ
か一項に記載の変倍光学系。
The three lens groups include, in order from the object side, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens group having a positive refractive power,
The zooming is performed by changing an interval between the first lens group and the second lens group and an interval between the second lens group and the third lens group. The zoom optical system according to any one of the above.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の変倍光学系を備えることを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the variable magnification optical system according to claim 1. 水中および陸上での使用が可能な変倍光学系の製造方法であって、
光軸に沿って物体側から順に並んだ、第1レンズ群と、少なくとも3つのレンズ群とを
有し、
前記第1レンズ群の光軸上の位置を固定し、前記3つのレンズ群のうち少なくとも1つ
を光軸に沿って移動させることにより変倍を行い、
前記3つのレンズ群の少なくとも一部を第1合焦レンズ群として光軸に沿って移動させ
ることにより水中での合焦を行い、
前記3つのレンズ群の少なくとも一部を第2合焦レンズ群として光軸に沿って移動させ
ることにより陸上での合焦を行い、
前記第1合焦レンズ群と前記第2合焦レンズ群とは、構成および移動軌跡の少なくとも
一方が異なるように、
筐体内に各レンズを配置することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
A method of manufacturing a variable magnification optical system that can be used underwater and on land,
A first lens group and at least three lens groups arranged in order from the object side along the optical axis;
Fixing the position of the first lens group on the optical axis, and performing zooming by moving at least one of the three lens groups along the optical axis;
Focusing in water by moving at least part of the three lens groups along the optical axis as a first focusing lens group,
Focusing on land by moving at least part of the three lens groups along the optical axis as a second focusing lens group,
The first focusing lens group and the second focusing lens group are configured so that at least one of the configuration and the movement locus is different.
A method of manufacturing a variable magnification optical system, wherein each lens is arranged in a housing.
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