JP2017111359A - 光学系及び撮像装置 - Google Patents
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Abstract
Description
dnpは、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズと、この負レンズに後続する正レンズとの間の光軸上の距離であり、
fwは、広角端における当該光学系全系の焦点距離である。
0.95 < D1G/fw < 9.00 ・・・(4)
dnpは、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズと、この負レンズに後続する正レンズとの間の光軸上の距離であり、
fwは、広角端における当該光学系全系の焦点距離であり、
D1Gは、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズの物体面と、最も像面側に配置されるレンズの像側面との間の光軸上の距離である。
D1Gは、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズの物体面と、最も像面側に配置されるレンズの像側面との間の光軸上の距離であり、
fwは、広角端における当該光学系全系の焦点距離である。
1−1.変倍光学系の構成
本件発明に係る変倍光学系は、物体側から順に配置される、正の屈折力を有する第一レンズ群、負の屈折力を有する第二レンズ群、第三レンズ群、正の屈折力を有する第四レンズ群とを備え、各レンズ群間の間隔を変化させることにより変倍の作用を有する変倍光学系であって、第一レンズ群は、物体側から順に配置される1枚の負レンズと、少なくとも2枚の正レンズとから構成され、後述する所定の条件式で表される条件を満足することを特徴とする。まず、本件発明に係る変倍光学系の構成について説明する。
第一レンズ群は正の屈折力を有するレンズ群であり、上述したとおり、物体側から順に配置される1枚の負レンズと、少なくとも2枚の正レンズとから構成される。すなわち、第一レンズ群は少なくとも3枚のレンズから構成され、当該第一レンズ群において、物体側から、負レンズ、正レンズ、正レンズの順に各レンズが配置される。このとき、当該負レンズと正レンズとは、所定の空気間隔を介して配置される。第一レンズ群において、当該負レンズと正レンズとを所定の空気間隔を介して配置することにより、当該変倍光学系の広角化を図る上で有利になる。なお、この点に関しては、条件式(1)又は条件式(1−a)において、再度説明する。
第二レンズ群は負の屈折力を有するレンズ群であり、第二レンズ群全体で負の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。しかしながら、当該第二レンズ群は少なくとも負レンズを1枚有するものとし、正レンズを少なくとも1枚含むことが好ましい。第二レンズ群を正のレンズを少なくとも1枚含む構成とすることにより、広い波長域の光線に対して球面収差、コマ収差を適切に補正することができ、光学性能の高い変倍光学系を得ることができる。
第三レンズ群の屈折力は特に限定されるものではなく、正であっても負であってもよい。また、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。しかしながら、より小型で高い変倍比を実現するという観点から、第三レンズ群は正の屈折力を有するレンズ群であることが好ましい。また、第三レンズ群が正の屈折力を有する場合、収差補正を良好に行うという観点から、当該第三レンズ群は少なくとも1枚の負レンズを含むことが好ましい。正の屈折力を有する第三レンズ群に負レンズを少なくとも1枚配置することで、広い波長域の光線に対して収差補正を適切に行うことができる。このとき、当該負レンズは、正レンズと接合されていることがさらに好ましい。第三レンズ群に負レンズを配置する際に、当該負レンズを含む接合レンズを用いることにより、第三レンズ群をコンパクトに構成することができる。これと同時に、製造誤差に対する敏感度を低減させることができるため量産性が向上する。なお、本件発明において、接合レンズを構成する各レンズはそれぞれ1枚のレンズとして数える。
本件発明において、第四レンズ群は正の屈折力を有するレンズ群であり、第四レンズ群全体で正の屈折力を有する限り、その具体的なレンズ構成は特に限定されるものではない。しかしながら、収差補正を良好に行うという観点から、当該第四レンズ群は少なくとも1枚の負レンズを含むことが好ましい。正の屈折力を有する第四レンズ群を負のレンズを少なくとも1枚含む構成とすることにより、像面湾曲、色収差補正を効果的に行うことができる。このとき、当該負レンズは正レンズと接合されていることがさらに好ましい。第三レンズ群において述べた理由と同様の理由から、当該負レンズを含む接合レンズを用いて第四レンズ群を構成することにより、第四レンズ群をコンパクトに構成することができ、量産性を向上することができる。
本件発明に係る変倍光学系は、上記第四レンズ群に後続する第五レンズ群を備えていてもよい。第五レンズ群の屈折力は正及び負のいずれであってもよい。第五レンズ群を備えることにより、高性能な変倍光学系を得ることがより容易になり、広角化、大口径化を図る上でも有利である。第五レンズ群の屈折力が正である場合、センサー入射角を小さくすることができる。例えば、第五レンズ群は、最も物体側に負レンズを備えると共に、3枚以下のレンズから構成されることが好ましい。このとき、当該負レンズと空気間隔を介して正レンズを配置することがより好ましい。第五レンズ群において、最も物体側に負レンズを配置すると共に、当該負レンズと空気間隔を介して正レンズを配置すれば、変倍比を比較的大きくすることができる。当該構成は、大口径比化を図る上でも好ましい。また、当該第五レンズ群は正の屈折力を有するレンズ群であることが好ましい。第五レンズ群が正の屈折力を有するレンズ群である場合、物体側から順に配置される、負レンズ、正レンズを備えることが、少ない構成枚数で変倍比を大きくする上で、より好ましい。
本件発明に係る変倍光学系において、該変倍光学系を構成するレンズ群のうち、少なくともいずれか一のレンズ群は回折面を含むことが好ましい。当該変倍光学系を構成するレンズ群のうち、いずれか一のレンズ群が回折面を含むことにより、広い波長域の光線に対して、より良好に色収差を補正することができ、高い光学性能を有する変倍光学系を得ることがより容易になる。
本件発明において開口絞りの位置は特に限定されるものではないが、当該変倍光学系の小型化及び軽量化を図る観点から、第三レンズ群の物体側に配置されることが好ましい。
本件発明において、変倍時における各レンズ群の動作は特に限定されるものではないが、各レンズ群間の間隔を変化させるものとする。各レンズ群間の間隔を変化させることができる限り、各レンズ群は固定群又は移動群のいずれであってもよい。但し、高変倍比を達成すると共に、当該光学系をコンパクトに構成し、且つ、変倍域全域において収差補正を良好に行い高い光学性能を得るという観点から、少なくとも第二レンズ群及び第四レンズ群を移動群とすることが好ましく、第一レンズ群以外のレンズ群を全て移動群とすることが好ましい。
次に、合焦時の動作を説明する。本件発明に係る変倍光学系において、合焦群は特に限定されるものではない。例えば、第四レンズ群を合焦群とし、無限遠物体から近距離物体への合焦時に第四レンズ群を光軸方向に移動させることが好ましい。第四レンズ群をいわゆる合焦群とすれば、無限遠物体から近距離物体への合焦時に発生する諸収差を補正し、解像度の高いより良好な光学性能を有する変倍光学系を得ることができる。さらに、第四レンズ群を合焦群とすれば、望遠端における合焦時の移動量を小さくすることができる。そのため、前群の有効径を小さく維持したまま合焦することが可能になるため、当該変倍光学系の小型化を図る上でも好ましい。
次に、本件発明に係る変倍光学系が満足すべき条件、又は、満足することが好ましい条件について説明する。
本件発明に係る変倍光学系は、以下に示す条件式(1)で表される条件を満足することを特徴とする。
上記条件式(1)を満足するとき、以下の条件式(2)で表される条件を満足すると共に、後述する条件式(3)を満足することが好ましい。
上記条件式(1)を満足するとき、上記条件式(2)と共に、下記の条件式(3)で表される条件を満足することが好ましい。
また、本件発明に係る変倍光学系は、上記条件式(1)に代えて、下記の条件式(1−a)で表される条件を満足すると共に、下記の条件式(4)で表される条件を満足させてもよい。
0.95 < D1G/fw < 9.00 ・・・(4)
本件発明に係る変倍光学系が上記条件式(1−a)と共に、条件式(4)を満足する場合、以下の条件式(5)で表される条件を満足することが好ましい。
本件発明に係る変倍光学系が上記条件式(1−a)と共に条件式(4)を満足する場合、以下の条件式(6)で表される条件を満足することが好ましい。
但し、ΔD2gは上述したとおりである。
本件発明に係る変倍光学系において、上記条件式(1)を満足するとき、広角端から望遠端への変倍時に第二レンズ群が移動し、且つ、下記の条件式(7)で表される条件を満足することが好ましい。
但し、ΔD2gは、広角端から望遠端への変倍時における第二レンズ群の移動量である。
本件発明に係る変倍光学系は、以下の条件式(8)で表される条件を満足することが好ましい。
本件発明に係る変倍光学系において、以下の条件式(9)で表される条件を満足することが好ましい。
本件発明に係る変倍光学系において、以下の条件式(10)で表される条件を満足することが好ましい。
本件発明に係る変倍光学系において、以下の条件式(11)で表される条件を満足することが好ましい。
本件発明に係る変倍光学系において、第三レンズ群は少なくとも1枚の正レンズ及び負レンズを含み、以下の条件式(12)で表される条件を満足することが好ましい。
f3nは、前記第三レンズ群に含まれるいずれか一の所定の負レンズの焦点距離であり、
ν3nは、前記第三レンズ群に含まれるいずれか一の所定の負レンズのd線に対するアッベ数であり、
f3は、前記第三レンズ群の焦点距離である。
本件発明に係る変倍光学系が第四レンズ群に後続する第五レンズ群を備え、当該第五レンズ群が、最も物体側に負レンズを備えると共に、3枚以下のレンズから構成されるとき、以下の条件式(13)で表される条件を満足することが好ましい。
本件発明に係る変倍光学系において、以下の条件式(14)で表される条件を満足することが好ましい。
本件発明に係る変倍光学系を構成するレンズ群のうち、少なくともいずれか一のレンズ群が回折面を含むとき、以下の条件式(15)及び条件式(16)で表される条件を満足することが好ましい。
|TΔ(d−S)| ≦ 0.1 ・・・(16)
本件発明に係る変倍光学系において、850nmから650nmの範囲内の光線に対する広角端及び望遠端における軸上色収差の差が60μm以内であることが好ましい。この場合、可視光波長域の光線についてのピント位置と、近赤外波長域の光線についてのピント位置とのズレが極めて小さく、当該変倍光学系の使用波長域が可視光波長域から近赤外波長域に及ぶ場合であっても、使用する波長域の変化に応じてピント位置を調整する必要がなく、可視光波長域の光線に対する像面位置において、近赤外波長域の光線を結像させた場合も精細でシャープな画像を得ることができる。
次に、本件発明に係る撮像装置について説明する。本件発明に係る撮像装置は、上記本件発明に係る変倍光学系と、当該変倍光学系の像側に設けられ、当該変倍光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする。ここで、撮像素子等に特に限定はなく、CCDセンサやCMOSセンサなどの固体撮像素子等を用いることができる。当該固体撮像素子の画素数等に限定はないが、本件発明に係る変倍光学系は高い光学性能を有し、解像力が高いため高画素数の固体撮像素子を用いた撮像装置に好適であり、200万画素以上、500万画素以上等の高画素数の固体撮像素子を用いた撮像装置に好適である。
図1は、本件発明に係る実施例1の変倍光学系の広角端及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。当該変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第一レンズ群G1と、負の屈折力を有する第二レンズ群G2と、正の屈折力を有する第三レンズ群G3と、正の屈折力を有する第四レンズ群G4と、正の屈折力を有する第五レンズ群G5とから構成されている。第三レンズ群G3の物体側には開口絞りSが配置されている。
第二レンズ群G2は、物体側から順に配置される、負レンズと、負レンズと、正レンズ及び負レンズを接合した接合レンズとから構成される。
第三レンズ群G3は、物体側から順に配置される、正レンズと、正レンズ及び負レンズを接合した接合レンズと、正レンズとから構成される。この第三レンズ群において、最も物体側に配置される正レンズの物体側面及び像側面はいずれも非球面である。
第五レンズ群G5は、物体側から順に配置される、負レンズと、正レンズとから構成される。第五レンズ群において最も像側に配置される正レンズの物体側及び像側面はいずれも非球面である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表1に当該実施例の各種データを示す。表1(1−1)において、「No.」は物体側から数えたレンズ面の順番(面番号)、「r」はレンズ面の曲率半径、「d」はレンズ面の光軸上の間隔、「nd」はd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、「ABV」はd線に対するアッベ数を示している。また、レンズ面が非球面である場合、面番号の後に「ASPH]を表示している。表1(1−2)は、表(1−1)に示した非球面に関する非球面データである。非球面の形状は、光軸方向をX、光軸に垂直な方向の高さをH、レンズ面頂を原点としたときの高さHにおける光軸方向の変位量をX(H)、近軸曲率半径をR、円錐係数をk、2次、4次、6次、8次、10次の非球面係数をそれぞれA、B、C、D、Eとするとき、光の進行方向を正として、以下に示す式(X(H))で表される。表3には、下記式で非球面形状を表したときの各次数における非球面係数(A、B、C、D、E)を示している。但し、表(1−2)において、[E−a]は「×10−a」を示す。表1(1−3)には、各焦点距離におけるFナンバー(Fno)、半画角(ω)、表(1−1)に示す可変間隔を示す。また、表14に条件式(1)〜条件式(16)の数値を示す。さらに、表14に各レンズ群の焦点距離を示す。なお、各表中の長さの単位はすべて「mm」であり、画角の単位はすべて「°」である。これらの表に関する事項は各実施例で示す各表においても同様であるため、以下では説明を省略する。
図5は、本件発明に係る実施例2の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例2の変倍光学系は実施例1の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図5に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作は実施例1と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表2は、当該変倍光学系の各種データである。また、図6〜図8に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表14に示す。さらに、表14に各レンズ群の焦点距離を示す。
図9は、本件発明に係る実施例3の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例3の変倍光学系は実施例1の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図9に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作は実施例1と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表3は、当該変倍光学系の各種データである。また、図10〜図12に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表14に示す。さらに、表14に各レンズ群の焦点距離を示す。
図13は、本件発明に係る実施例4の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例4の変倍光学系は実施例1の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図13に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作は実施例1と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表4は、当該変倍光学系の各種データである。また、図14〜図16に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表14に示す。さらに、表14に各レンズ群の焦点距離を示す。
図17は、本件発明に係る実施例5の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例5の変倍光学系は実施例1の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図17に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作は実施例1と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表5は、当該変倍光学系の各種データである。また、図18〜図20に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表14に示す。さらに、表14に各レンズ群の焦点距離を示す。
図21は、本件発明に係る実施例6の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例6の変倍光学系は実施例1の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図21に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作は実施例1と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表6は、当該変倍光学系の各種データである。また、図22〜図24に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表14に示す。さらに、表14に各レンズ群の焦点距離を示す。
図25は、本件発明に係る実施例7の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例7の変倍光学系は、第五レンズ群は負の屈折力を有する以外は、実施例1の変倍光学系と略同様の構成を有する。具体的な構成は図25に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作は実施例1と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表7は、当該変倍光学系の各種データである。また、図26〜図28に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表14に示す。さらに、表14に各レンズ群の焦点距離を示す。
図29は、本件発明に係る実施例8の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。
第二レンズ群G2は、物体側から順に配置される、負レンズと、負レンズと、正レンズ及び負レンズを接合した接合レンズとから構成される。
第三レンズ群G3は、物体側から順に配置される、正レンズと、正レンズ、負レンズ及び正レンズの3枚のレンズを接合した接合レンズと、正レンズと、正レンズ及び負レンズを接合した接合レンズとから構成される。この第三レンズ群において、最も物体側に配置される正レンズの物体側面及び像側面はいずれも非球面である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表8は、当該変倍光学系の各種データである。また、図30〜図32に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表15に示す。さらに、表15に各レンズ群の焦点距離を示す。
図33は、本件発明に係る実施例9の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例9の変倍光学系は、実施例8の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図33に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作も実施例8と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表9は、当該変倍光学系の各種データである。また、図34〜図36に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表15に示す。さらに、表15に各レンズ群の焦点距離を示す。
図37は、本件発明に係る実施例10の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例10の変倍光学系は、実施例8の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図37に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作も実施例8と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表10は、当該変倍光学系の各種データである。また、図37〜図40に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表15に示す。さらに、表15に各レンズ群の焦点距離を示す。
図41は、本件発明に係る実施例11の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例11の変倍光学系は、実施例8の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図41に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作も実施例8と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表11は、当該変倍光学系の各種データである。また、図42〜図44に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表15に示す。さらに、表15に各レンズ群の焦点距離を示す。
図45は、本件発明に係る実施例12の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例12の変倍光学系は、実施例8の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図45に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作も実施例8と略同様である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表12は、当該変倍光学系の各種データである。また、図46〜図48に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表15に示す。さらに、表15に各レンズ群の焦点距離を示す。
図49は、本件発明に係る実施例13の変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時のレンズ構成を示すレンズ断面図である。実施例13の変倍光学系は、実施例1の変倍光学系と略同様の構成を有し、具体的には図49に示すとおりである。また、変倍時及び合焦時の動作も実施例1と略同様である。当該変倍光学系を構成する第一レンズ群〜第五レンズ群のうち、第四レンズ群において最も物体側に配置されるレンズの像側面は回折面である。
次に、当該変倍光学系の具体的数値を適用した数値実施例について説明する。表13は、当該変倍光学系の各種データである。なお、表13−4は、回折面データである。当該変倍光学系に含まれる回折面について、その面番号(No)、有効径(mm)、回折次数(m)、規格化波長(λ)、回折面係数(C01、C02、C03、C04)を示す。また、図50〜図52に、当該変倍光学系の広角端、中間焦点距離及び望遠端における無限遠合焦時の縦収差図をそれぞれ示す。また、条件式(1)〜条件式(16)の数値を表15に示す。さらに、表15に各レンズ群の焦点距離を示す。
Claims (20)
- 物体側から順に配置される、正の屈折力を有する第一レンズ群と、負の屈折力を有する第二レンズ群と、第三レンズ群と、正の屈折力を有する第四レンズ群とを備え、各レンズ群間の間隔を変化させることにより変倍の作用を有する変倍光学系であって、
前記第一レンズ群は、物体側から順に配置される1枚の負レンズと、少なくとも2枚の正レンズとから構成され、
以下の条件式で表される条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.33 < dnp/fw < 10 ・・・(1)
但し、
dnpは、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズと、この負レンズに後続する正レンズとの間の光軸上の距離であり、
fwは、広角端における当該光学系全系の焦点距離である。 - 以下の条件式で表される条件を満足する請求項1に記載の変倍光学系。
0.30 < f1/ft < 2.40 ・・・(2)
4.90 < f1/fw < 20.00 ・・・(3)
但し、
f1は、第一レンズ群の焦点距離であり、
ftは、望遠端における当該光学系全系の焦点距離である。 - 物体側から順に配置される、正の屈折力を有する第一レンズ群と、負の屈折力を有する第二レンズ群と、第三レンズ群と、正の屈折力を有する第四レンズ群とを備え、各レンズ群間の間隔を変化させることにより変倍の作用を有する変倍光学系であって、
前記第一レンズ群は、物体側から順に配置される1枚の負レンズと、少なくとも2枚の正レンズとから構成され、
以下の条件式で表される条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.04 < dnp/fw ・・・(1−a)
0.95 < D1G/fw < 9.00 ・・・(4)
但し、
dnpは、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズと、この負レンズに後続する正レンズとの間の光軸上の距離であり、
fwは、広角端における当該光学系全系の焦点距離であり、
D1Gは、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズの物体面と、最も像面側に配置されるレンズの像側面との間の光軸上の距離である。 - 物体側から順に配置される、正の屈折力を有する第一レンズ群と、負の屈折力を有する第二レンズ群と、第三レンズ群と、正の屈折力を有する第四レンズ群とを備え、各レンズ群間の間隔を変化させることにより変倍の作用を有する変倍光学系であって、
前記第一レンズ群は、物体側から順に配置される1枚の負レンズと、少なくとも2枚の正レンズとから構成されると共に、前記変倍の際に光軸に沿って移動し、
以下の条件式で表される条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.95 < D1G/fw < 9.00 ・・・(4)
但し、
D1Gは、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズの物体面と、最も像面側に配置されるレンズの像側面との間の光軸上の距離であり、
fwは、広角端における当該光学系全系の焦点距離である。 - 以下の条件式で表される条件を満足する請求項3又は請求項4に記載の変倍光学系。
0.88 < |ΔD12g|/fw < 30.00 ・・・(5)
但し、
ΔD12gは、広角端における第一レンズ群と第二レンズ群との間の光軸上の距離と、望遠端における第一レンズ群と第二レンズ群との間の光軸上の距離との差である。 - 広角端から望遠端への変倍時に第二レンズ群は移動し、且つ、以下の条件式で表される条件を満足する請求項3から請求項5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
8.9 < ΔD2g ・・・(6)
但し、
ΔD2gは、広角端から望遠端への変倍時における第二レンズ群の移動量である。 - 広角端から望遠端への変倍時に第二レンズ群は移動し、且つ、以下の条件式で表される条件を満足する請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の変倍光学系。
1.0 < ΔD2g/fw < 50.0 ・・・(7)
但し、
ΔD2gは、広角端から望遠端への変倍時における第二レンズ群の移動量である。 - 以下の条件式で表される条件を満足する請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0 < vp2−vn1 < 24 ・・・(8)
但し、
vn1は、第一レンズ群に配置される負レンズのd線に対するアッベ数であり、
vp2は、第一レンズ群に配置される正レンズのうち、物体側から数えて二番目に配置される正レンズのd線に対するアッベ数である。 - 以下の条件式で表される条件を満足する請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の変倍光学系。
80 < FOVwide ・・・(9)
但し、
FOVwideは、広角端における当該変倍光学系の画角である。 - 以下の条件式で表される条件を満足する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
4 < ft/fw < 18 ・・・(10)
但し、
ftは、広角端における当該光学系全系の焦点距離である。 - 以下の条件式で表される条件を満足する請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の変倍光学系。
80 < vp1 < 100 ・・・(11)
但し、
vp1は、第一レンズ群に配置される正レンズのうち、最も物体側に配置される正レンズのd線に対するアッベ数である。 - 前記第三レンズ群は、少なくとも1枚の正レンズ及び負レンズを含み、
以下の条件式で表される条件を満足する請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
−200 < f3n/f3 × v3n <−30 ・・・(12)
但し、
f3nは、前記第三レンズ群に含まれるいずれか一の所定の負レンズの焦点距離であり、
ν3nは、前記第三レンズ群に含まれるいずれか一の所定の負レンズのd線に対するアッベ数であり、
f3は、前記第三レンズ群の焦点距離である。 - 前記第四レンズ群は、物体側から順に配置される、正レンズ、正レンズ及び負レンズの少なくとも3枚のレンズから構成され、
物体側から二番目に配置される正レンズと、この正レンズに後続する負レンズとが接合されている請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の変倍光学系。 - 前記第四レンズ群に後続する第五レンズ群を備え、
当該第五レンズ群は、最も物体側に負レンズを備えると共に、3枚以下のレンズから構成され、
以下の条件式で表される条件を満足する請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.35 < D5G/fw < 1.8 ・・・(13)
但し、
D5Gは、第五レンズ群において最も物体側に配置されるレンズの物体面と、最も像面側に配置されるレンズの像側面との間の光軸上の距離である。 - 以下の条件式で表される条件を満足する請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.35 < n1−n2 < 0.5 ・・・(14)
但し、
n1は、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズのd線に対する屈折率であり、
n2は、第一レンズ群において最も物体側に配置される負レンズに後続する正レンズのd線に対する屈折率である。 - 広角端から望遠端への変倍時に、少なくとも前記第二レンズ群及び前記第四レンズ群を移動させる請求項1から請求項15のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 広角端から望遠端への変倍時に、前記第一レンズ群を移動させる請求項1から請求項16のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 広角端から望遠端への変倍時に、前記第三レンズ群を移動させる請求項1から請求項17のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 当該変倍光学系を構成するレンズ群のうち、少なくともいずれか一のレンズ群は回折面を含み、以下の条件式で表される条件を満足する請求項1から請求項18のいずれか一項に記載の変倍光学系。
|WΔ(d−S)| ≦ 0.1 ・・・(15)
|TΔ(d−S)| ≦ 0.1 ・・・(16)
但し、
WΔ(d−S)は、広角端におけるd線に対するS線の近軸結像位置であり、
TΔ(d−S)は、望遠端におけるd線に対するS線の近軸結像位置である。 - 請求項1から請求項19のいずれか一項に記載の変倍光学系と、当該変倍光学系の像側に設けられ、前記変倍光学系によって形成された光学像を電気的信号に変換する撮像素子とを備えたことを特徴とする撮像装置。
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