JP2020134805A - 変倍光学系、光学機器、及び変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学機器、及び変倍光学系の製造方法 Download PDF

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史哲 大竹
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Abstract

【課題】小型で画角が広く高い光学性能を有する変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び変倍光学系の製造方法を提供する。【解決手段】カメラ1等の光学機器に用いられる変倍光学系ZLは、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、第1レンズ群G1の像側に配置された少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRとからなり、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、所定の条件式による条件を満足するように構成されている。【選択図】図1

Description

本発明は、変倍光学系、光学機器、及び変倍光学系の製造方法に関する。
従来、小型で広い画角を実現した変倍光学系が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、さらなる光学性能の向上が要望されている。
特開2018−013685号公報
本発明の第一の態様に係る変倍光学系は、負の屈折力を有する第1レンズ群と、第1レンズ群の像側に配置された少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなり、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、次式の条件を満足する。
−4.00<(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)<−0.50
100.00° < 2ωw
但し、
L1r1:第1レンズ群の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
L1r2:第1レンズ群の最も物体側のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
2ωw:変倍光学系の広角端状態における全画角
本発明の第一の態様に係る変倍光学系の製造方法は、負の屈折力を有する第1レンズ群と、第1レンズ群の像側に配置された少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなる変倍光学系の製造方法であって、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように配置し、次式の条件を満足するように配置する。
−4.00<(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)<−0.50
100.00° < 2ωw
但し、
L1r1:第1レンズ群の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
L1r2:第1レンズ群の最も物体側のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
2ωw:変倍光学系の広角端状態における全画角
第1の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第1の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第2の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第2の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第3の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第3の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第4の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第4の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第5の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第5の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第6の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第6の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第7の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第7の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第8の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第8の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第9の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第9の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 第10の実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 第10の実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。 上記変倍光学系を搭載するカメラの断面図を示す。 上記変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施形態]
第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、図1に示すように、負の屈折力を有し、少なくとも2枚のレンズを有する第1レンズ群G1と、この第1レンズ群G1の像側に配置された少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRとから構成されている。また、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍に際し、隣り合う各レンズ群が変化する。このように構成することにより、本実施形態を満足する変倍比を確保することができる。
また、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。
80.00 < ν1n (1)
但し、
ν1n:第1レンズ群G1に含まれる負レンズの少なくとも1枚の媒質のd線に対するアッベ数
条件式(1)は、第1レンズ群G1に含まれる負レンズの少なくとも1枚の媒質のd線に対するアッベ数を規定するものである(以下、第1レンズ群G1の条件式(1)を満足する負レンズを「特定負レンズ」と呼ぶ)。この条件式(1)を満足することにより、倍率色収差をはじめとする諸収差の発生を良好に補正しつつ、第1レンズ群G1のレンズ枚数を削減することによる軽量化が可能となり、また、この第1レンズ群G1を構成するレンズの媒質(硝材)を適切に選択することができる。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、この条件式(1)の下限値を82.00、85.00、88.00、90.00、93.00、更に95.00とすることがより望ましい。
また、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。
1.05 < nL2/nL1 (2)
但し、
nL1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの媒質のd線に対する屈折率
nL2:第1レンズ群G1の物体側から2番目のレンズの媒質のd線に対する屈折率
条件式(2)は、第1レンズ群G1において、最も物体側のレンズと及び物体側から2番目のレンズの各々の媒質のd線に対する屈折率の比を規定するものである。この条件式(2)を満足することにより、像面湾曲や非点収差をはじめとする諸収差の発生を良好に補正しつつ、第1レンズ群G1のレンズ枚数を削減することによる軽量化が可能となり、また、この第1レンズ群G1を構成するレンズの媒質(硝材)を適切に選択することができる。なお、条件式(2)の効果を確実なものとするために、この条件式(2)の下限値を、1.08、1.10、1.11、1.13、1.14、更に1.15とすることがより望ましい。
また、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
N1n ≦ 4 (3)
但し、
N1n:第1レンズ群G1に含まれる負レンズの枚数
条件式(3)は、第1レンズ群G1に含まれる負レンズの枚数を規定するものである。この条件式(3)を満足することにより、第1レンズ群G1の負レンズの枚数を削減することによる軽量化が可能となる。また、合焦時や変倍時の収差変動を小さくすることができる。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、この条件式(3)の上限値を3とすることが望ましい。また、条件式(3)の効果を確実なものとするために、この条件式(3)の下限値を1とする(1<N1nとする)、すなわち第1レンズ群G1は少なくとも1枚の負レンズを有することが望ましい。
また、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
100.00° < 2ωw (4)
但し、
2ωw:変倍光学系ZLの広角端状態における全画角
条件式(4)は、変倍光学系ZLの広角端状態における全画角を規定するものである。この条件式(4)を満足することにより、本変倍光学系ZLを明るい超広角ズームレンズとすることができる。なお、条件式(4)の効果を確実なものとするために、この条件式(4)の下限値を105.00°、110.00°、112.00°、更に114.00°とすることがより望ましい。
また、第1の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
nL1 < 1.70 (5)
但し、
nL1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの媒質のd線に対する屈折率
条件式(5)は、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの媒質のd線に対する屈折率を規定するものである。この条件式(5)を満足することにより、第1レンズ群G1の最も物体側に低屈折率の媒質(硝材)のレンズが配置されるので、ペッツバール和を良好に補正することができる。また、合焦時や変倍時の収差変動を小さくすることができる。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、この条件式(5)の上限値を1.69、1.68、1.66、1.65、1.64、更に1.63とすることがより望ましい。
[第2の実施形態]
第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、図1に示すように、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、この第1レンズ群G1の像側に配置された少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRとから構成されている。また、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。このように構成することにより、本実施形態を満足する変倍比を確保することができる。
また、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(6)を満足することが望ましい。
85.00mm2 < fw×(−f1)/Fnow < 165.00mm2
(6)
但し、
fw:変倍光学系ZLの広角端状態における焦点距離
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
Fnow:変倍光学系ZLの広角端状態における無限遠物体合焦時での開放Fナンバー
条件式(6)は、変倍光学系ZLの開放Fナンバーに対する第1レンズ群G1の適切な屈折力(パワー)を規定するものである。この条件式(6)を満足することにより、第1レンズ群G1のレンズ枚数を削減することによる軽量化と第1レンズ群G1の適切な屈折力(パワー)による高性能化を両立することができる。また、本変倍光学系ZLを明るい超広角ズームレンズにも対応させることができる。なお、条件式(6)の効果を確実なものとするために、この条件式(6)の上限値を160.00mm2、155.00mm2、150.00mm2、145.00mm2、140.00mm2、135.00mm2、130.00mm2、125.00mm2、120.00mm2、更に115.00mm2とすることがより望ましい。また、条件式(6)の効果を確実なものとするために、この条件式(6)の下限値を90.00mm2、95.00mm2、100.00mm2、102.00mm2、103.00mm2、更に104.00mm2とすることがより望ましい。
また、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(3A)を満足することが望ましい。
N1n ≦ 3 (3A)
但し、
N1n:第1レンズ群G1に含まれる負レンズの枚数
この条件式(3A)の説明は上述した条件式(3)と同じである。
また、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
100.00° < 2ωw (4)
但し、
2ωw:変倍光学系ZLの広角端状態における全画角
この条件式(4)の説明は上述した通りである。
また、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
nL1 < 1.70 (5)
但し、
nL1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの媒質のd線に対する屈折率
この条件式(5)の説明は上述した通りである。
[第3の実施形態]
第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、図1に示すように、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、この第1レンズ群G1の像側に配置された少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRとから構成されている。また、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。このように構成することにより、本実施形態を満足する変倍比を確保することができる。
また、第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(7)を満足することが望ましい。
−4.00<(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)<−0.50
(7)
但し、
L1r1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
L1r2:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
条件式(7)は、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの形状を規定するものである。この条件式(7)を満足することにより、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとなるため、小型化と良好な収差補正を両立することができる。また、合焦時や変倍時の収差変動を小さくすることができる。また、本変倍光学系ZLを明るい超広角ズームレンズにも対応させることができる。条件式(7)の上限値を上回ると、歪曲収差の増大や製造性の低下が生じるため好ましくない。なお、条件式(7)の効果を確実なものとするために、この条件式(7)の上限値を−0.60、−0.70、−0.80、−0.85、−0.90、−0.95、−0.98、−1.00、更に−1.05とすることがより望ましい。また、条件式(7)の下限値を下回ると、物体側のレンズ面の曲率半径が短くなり、変倍光学系ZLが大きく重たくなるため好ましくない。なお、条件式(7)の効果を確実なものとするために、この条件式(7)の下限値を−3.50、−3.00、−2.50、−2.25、−2.00、−1.80、−1.65、更に−1.55とすることがより望ましい。
また、第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
100.00° < 2ωw (4)
但し、
2ωw:変倍光学系ZLの広角端状態における全画角
この条件式(4)の説明は上述した通りである。
また、第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
N1n ≦ 4 (3)
但し、
N1n:第1レンズ群G1に含まれる負レンズの枚数
この条件式(3)の説明は、上述した通りである。
また、第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
nL1 < 1.70 (5)
但し、
nL1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの媒質のd線に対する屈折率
この条件式(5)の説明は上述した通りである。
[第4の実施形態]
第4の実施形態に係る変倍光学系ZLは、図1に示すように、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正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とを有している。また、第4の実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少することが望ましい。このように構成することにより、本実施形態を満足する変倍比を確保することができる。また、第4の実施形態に係る変倍光学系ZLは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第2レンズ群G2が像側に移動することが望ましい。このように構成することにより、合焦時の収差変動を小さくすることができる。
また、第4の実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有することが望ましい。このように構成することにより、小型化と良好な収差補正を両立することができる。また、合焦時や変倍時の収差変動を小さくすることができる。また、本変倍光学系ZLを明るい超広角ズームレンズにも対応させることができる。
また、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(3A)を満足することが望ましい。
N1n ≦ 3 (3A)
但し、
N1n:第1レンズ群G1に含まれる負レンズの枚数
この条件式(3A)の説明は上述した条件式(3)と同じである。
また、第2の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
100.00° < 2ωw (4)
但し、
2ωw:変倍光学系ZLの広角端状態における全画角
この条件式(4)の説明は上述した通りである。
[第5の実施形態]
第5の実施形態に係る変倍光学系ZLは、図1に示すように、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正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とを有している。また、第5の実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少することが望ましい。このように構成することにより、本実施形態を満足する変倍比を確保することができる。また、第4の実施形態に係る変倍光学系ZLは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第2レンズ群G2が像側に移動することが望ましい。このように構成することにより、合焦時の収差変動を小さくすることができる。
また、第5の実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有することが望ましい。このように構成することにより、小型化と良好な収差補正を両立することができる。また、合焦時や変倍時の収差変動を小さくすることができる。また、本変倍光学系ZLを明るい超広角ズームレンズにも対応させることができる。
また、第5の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
nL1 < 1.70 (5)
但し、
nL1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの媒質のd線に対する屈折率
この条件式(5)の説明は上述した通りである。
[第6の実施形態]
第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、図1に示すように、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正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とを有している。また、第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少することが望ましい。このように構成することにより、本実施形態を満足する変倍比を確保することができる。また、第4の実施形態に係る変倍光学系ZLは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第2レンズ群G2が像側に移動することが望ましい。このように構成することにより、合焦時の収差変動を小さくすることができる。
また、第6の実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有することが望ましい。このように構成することにより、小型化と良好な収差補正を両立することができる。また、合焦時や変倍時の収差変動を小さくすることができる。また、本変倍光学系ZLを明るい超広角ズームレンズにも対応させることができる。
また、第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(8)を満足することが望ましい。
59.00 < (Σν1n)/N1n (8)
但し、
N1n:第1レンズ群G1に含まれる負レンズの枚数
Σν1n:第1レンズ群G1に含まれる負レンズの媒質のd線に対するアッベ数の合計
条件式(8)は、第1レンズ群G1に含まれる負レンズの枚数に対するアッベ数の合計の比を規定するものである。この条件式(8)を満足することにより、第1レンズ群G1内のレンズ枚数を減らして小型軽量にしつつもこのレンズの媒質(硝材)を低分散のものから選ぶことで色収差をズーム全域で良好に補正することができる。なお、条件式(8)の効果を確実なものとするために、この条件式(8)の下限値を60.00、60.50、61.00、61.50、61.80、更に62.00とすることがより望ましい。
また、第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(9)を満足することが望ましい。
100.00 < (Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1) (9)
但し、
N1n:第1レンズ群G1に含まれる負レンズの枚数
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
Σ(ν1n×f1n):第1レンズ群G1に含まれる負レンズの媒質のd線に対するアッベ数ν1nと焦点距離f1nとの積の総和
条件式(9)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、第1レンズ群G1に含まれる負レンズの枚数に対するアッベ数の合計の比との適切な関係を規定するものである。この条件式(9)を満足することにより、第1レンズ群G1内のレンズ枚数を減らして小型軽量にしつつも、第1レンズ群G1の適切な屈折力(パワー)を得ることができ、また、媒質(硝材)を低分散のものから選ぶことで色収差をズーム全域で良好に補正することができる。なお、条件式(9)の効果を確実なものとするために、この条件式(9)の下限値を105.00、110.00、115.00、118.00、120.00、123.00、更に125.00とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(10)を満足することが望ましい。
1.20 < Bfw/fw < 4.00 (10)
但し、
fw:変倍光学系ZLの広角端状態における焦点距離
Bfw:変倍光学系ZLの広角端状態におけるバックフォーカス
条件式(10)は、広角端状態における全系の焦点距離に対するバックフォーカスの比を規定するものである。この条件式(10)を満足することにより、小型化と良好な収差補正を両立することができる。条件式(10)の上限値を上回ると、バックフォーカスが長くなりすぎるため、本変倍光学系ZLの小型化が困難となるため好ましくない。なお、条件式(10)の効果を確実なものとするために、この条件式(10)の上限値を3.50、3.30、3.00、2.90、2.80、2.75、更に2.72とすることがより望ましい。また、条件式(10)の下限値を下回ると、像面から射出瞳までの距離が短くなりすぎるため、収差補正や周辺光量の確保に不利となるため好ましくない。なお、条件式(10)の効果を確実なものとするために、この条件式(10)の下限値を1.25、1.30、1.35、1.40、1.45、1.50、1.55、更に1.60とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(11)を満足することが望ましい。
0.40 < STLw/TLw < 0.70 (11)
但し、
TLw:変倍光学系ZLの広角端状態における光学全長
STLw:変倍光学系ZLの広角端状態における最も物体側のレンズ面から絞り面までの光軸上の距離
条件式(11)は、広角端状態における全長と絞り位置の割合を規定するものである。この条件式(11)を満足することにより、小型化と良好な収差補正を両立することができる。条件式(11)の上限値を上回ると、最も物体側のレンズ面から入射瞳までの距離が遠くなり、歪曲収差や像面湾曲の補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式(11)の効果を確実なものとするために、この条件式(11)の上限値を0.68、0.65、0.64、0.63、0.62、0.61、更に0.58とすることがより望ましい。また、条件式(11)の下限値を下回ると、像面から射出瞳までの距離が遠くなり全長の増大を招くため好ましくない。なお、条件式(11)の効果を確実なものとするために、この条件式(11)の下限値を0.43、0.45、0.46、0.47、0.48、更に0.49とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(12)を満足することが望ましい。
1.00 < (−f1)/fw < 2.00 (12)
但し、
fw:変倍光学系ZLの広角端状態における焦点距離
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
条件式(12)は、広角端状態における全系の焦点距離に対する第1レンズ群G1の焦点距離の比を規定するものである。この条件式(12)を満足することにより、小型化と高性能を両立するための第1レンズ群G1の屈折力(パワー)を決めることができる。条件式(12)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が弱くなりすぎてレンズが大きくなるため好ましくない。なお、条件式(12)の効果を確実なものとするために、この条件式(12)の上限値を1.90、1.80、1.70、1.65、1.63、1.60、更に1.59とすることがより望ましい。また、条件式(12)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が強くなりすぎるため良好な収差補正ができず好ましくない。なお、条件式(12)の効果を確実なものとするために、この条件式(12)の下限値を1.10、1.20、1.25、1.30、1.35、1.38、1.40、更に1.42とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(13)を満足することが望ましい。
0.65 < (−f1)/ft < 1.20 (13)
但し、
ft:変倍光学系ZLの望遠端状態における焦点距離
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
条件式(13)は、望遠端状態における全系の焦点距離に対する第1レンズ群G1の焦点距離の比を規定するものである。この条件式(13)を満足することにより、小型化と高性能を両立するための第1レンズ群G1の屈折力(パワー)を決めることができる。条件式(13)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が弱くなりすぎてレンズが大きくなるため好ましくない。なお、条件式(13)の効果を確実なものとするために、この条件式(13)の上限値を1.15、1.10、1.08、1.05、1.03、更に1.00とすることがより望ましい。また、条件式(13)の下限値を下回ると、変倍比が大きくなりすぎるため良好な収差補正ができず好ましくない。なお、条件式(13)の効果を確実なものとするために、この条件式(13)の下限値を0.70、0.75、0.78、0.80、0.83、0.85、更に0.87とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(14)を満足することが望ましい。
1.00 < fL1/f1 < 2.00 (14)
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
fL1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの焦点距離
条件式(14)は、第1レンズ群G1とこの第1レンズ群G1の最も物体側のレンズとの焦点距離の比を規定するものである。この条件式(14)を満足することにより、小型化と良好な収差補正を両立することができる。条件式(14)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの屈折力(パワー)が弱くなりすぎ、変倍光学系ZLの大型化や周辺光量の低下を招くため好ましくない。なお、条件式(14)の効果を確実なものとするために、この条件式(14)の上限値を1.90、1.80、1.75、1.70、1.65、1.60、更に1.59とすることがより望ましい。また、条件式(14)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの屈折力(パワー)が強くなりすぎ、コマ収差や像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(14)の効果を確実なものとするために、この条件式(14)の下限値を1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.28、更に1.30とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(15)を満足することが望ましい。
1.00 < fL2/f1 < 4.00 (15)
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
fL2:第1レンズ群G1の物体側から2番目のレンズの焦点距離
条件式(15)は、第1レンズ群G1とこの第1レンズ群G1の物体側から2番目のレンズとの焦点距離の比を規定するものである。この条件式(15)を満足することにより、小型化と良好な収差補正を両立することができる。条件式(15)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の物体側から2番目のレンズの屈折力(パワー)が弱くなりすぎ、像面湾曲等の補正に適さないため好ましくない。なお、条件式(15)の効果を確実なものとするために、この条件式(15)の上限値を3.85、3.60、3.50、3.45、3.40、3.35、更に3.30とすることがより望ましい。また、条件式(15)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の物体側から2番目のレンズの屈折力(パワー)が強くなりすぎ、球面収差やコマ収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(15)の効果を確実なものとするために、この条件式(15)の下限値を1.10、1.20、1.50、1.70、1.80、1.90、2.00、更に2.10とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(16)を満足することが望ましい。
3.50 < TLw/Bfw < 8.00 (16)
但し、
Bfw:変倍光学系ZLの広角端状態におけるバックフォーカス
TLw:変倍光学系ZLの広角端状態における光学全長
条件式(16)は、広角端状態におけるバックフォーカスと全長との比を規定するものである。この条件式(16)を満足することにより、小型化と良好な収差補正を両立することができる。条件式(16)の上限値を上回ると、全長が長くなりすぎるかバックフォーカスが短くなりすぎるため好ましくない。なお、条件式(16)の効果を確実なものとするために、この条件式(16)の上限値を7.80、7.50、7.25、7.00、6.90、6.80、6.75、6.70、6.65、更に6.50とすることがより望ましい。また、条件式(16)の下限値を下回ると、全長が短くなりすぎ、良好な収差補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式(16)の効果を確実なものとするために、この条件式(16)の下限値を3.65、3.75、3.80、3.85、3.90、3.95、更に4.00とすることがより望ましい。
また、第1〜第3の実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1は、最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有することが望ましい。このように構成することにより、小型化と良好な収差補正を両立することができる。また、合焦時や変倍時の収差変動を小さくすることができる。また、本変倍光学系ZLを明るい超広角ズームレンズにも対応させることができる。
また、第1、第2、第4〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(7)を満足することが望ましい。
−4.00<(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)<−0.50
(7)
但し、
L1r1:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
L1r2:第1レンズ群G1の最も物体側のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
この条件式(7)の説明は上述した通りである。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第1レンズ群G1が少なくとも2枚のレンズを有することが望ましく、以下に示す条件式(17)を満足することが望ましい。
−4.00<(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)<−0.50
(17)
但し、
L2r1:第1レンズ群G1の物体側から2番目のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
L2r2:第1レンズ群G1の物体側から2番目のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
条件式(17)は、第1レンズ群G1の物体側から2番目のレンズの形状を規定するものである。この条件式(17)を満足することにより、第1レンズ群G1の物体側から2番目のレンズは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとなるため、収差補正を良好に行うことができる。条件式(17)の上限値を上回ると、コマ収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(17)の効果を確実なものとするために、この条件式(17)の上限値を−0.60、−0.70、−0.75、−0.80、−0.85、−0.90、−0.95、−1.00、更に−1.05とすることがより望ましい。また、条件式(17)の下限値を下回ると、像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(17)の効果を確実なものとするために、この条件式(17)の下限値を−3.90、−3.80、−3.70、−3.60、−3.50、−3.40、−3.30、更に−3.25とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第1レンズ群G1が少なくとも3枚のレンズを有することが望ましく、以下に示す条件式(18)を満足することが望ましい。
−0.80<(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)<0.80
(18)
但し、
L3r1:第1レンズ群G1の物体側から3番目のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
L3r2:第1レンズ群G1の物体側から3番目のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
条件式(18)は、第1レンズ群G1の物体側から3番目のレンズの形状を規定するものである。この条件式(18)を満足することにより、第1レンズ群G1の物体側から3番目のレンズは、両凹負レンズとなるため、収差補正を良好に行うことができる。条件式(18)の上限値を上回ると、コマ収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(18)の効果を確実なものとするために、この条件式(18)の上限値を0.70、0.60、0.50、0.45、0.40、0.35、0.30、更に0.28とすることがより望ましい。また、条件式(18)の下限値を下回ると、コマ収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、条件式(18)の効果を確実なものとするために、この条件式(18)の下限値を−0.70、−0.60、−0.50、−0.45、−0.40、−0.35、−0.30、更に−0.28とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、変倍に際し、第1レンズ群G1が光軸方向に移動することが望ましい。このように構成することにより、変倍時の収差変動を小さくすることができる。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、第1レンズ群G1は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズで構成されていることが望ましい。このように構成することにより、諸収差、特に歪曲収差、像面湾曲を良好に補正することができる。なお、第1レンズ群G1において、これらの負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズそれぞれを単レンズとして配置してもよいし、隣り合うレンズのいずれかを接合した接合レンズとして配置してもよい。
また、第1〜第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、後群GRの一部が像側に移動することが望ましい。このように構成することにより、合焦時の収差変動を小さくすることができる。
また、第1〜第3の実施形態に係る変倍光学系ZLは、後群GRが正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、を有し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第2レンズ群G2が像側に移動することが望ましい。このように構成することにより、合焦時の収差変動を小さくすることができる。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第3レンズ群G3より像側に少なくとも1つのレンズ群を有することが望ましい。このように構成することにより、変倍時のコマ収差をはじめとする諸収差の補正を良好にすることができる。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、後群GR(若しくは第2レンズ群G2以降のレンズ群)に1面以上の非球面が含まれることが望ましい。このように構成することにより、諸収差、特に像面湾曲を良好に補正することができる。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、後群GR(若しくは第2レンズ群G2以降のレンズ群)が、以下の条件式(19)を満足するレンズ(このレンズを「特定レンズ」と呼ぶ)を1枚以上有することが望ましい。
66.50 < νr (19)
但し、
νr:後群GRが有するレンズの媒質のd線に対するアッベ数
条件式(19)は、後群GR(若しくは第2レンズ群G2以降のレンズ群)が有する特定レンズの媒質のd線に対するアッベ数を規定するものである。後群GRが条件式(19)を満足するレンズ(特定レンズ)を1枚以上有することにより、倍率色収差を良好に補正することができる。なお、条件式(19)の効果を確実なものとするために、この条件式(19)の下限値を67.00、67.50、68.00、70.00、74.00、78.00、80.00、更に81.00とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(20)を満足することが望ましい。
Fnow < 4.20 (20)
但し、
Fnow:変倍光学系ZLの広角端状態における無限遠物体合焦時での開放Fナンバー
条件式(20)は、変倍光学系ZLの広角端状態における無限遠物体合焦時での開放Fナンバーを規定するものである。この条件式(20)を満足することにより、広角端状態において本実施形態を満足する良好な解像度を確保することができる。なお、条件式(20)の効果を確実なものとするために、この条件式(20)の下限値を、4.05、4.00、3.80、3.60、3.40、3.20、3.00、更に2.95とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下に示す条件式(21)を満足することが望ましい。
Fnot < 6.00 (21)
但し、
Fnot:変倍光学系ZLの望遠端状態における無限遠物体合焦時での開放Fナンバー
条件式(21)は、変倍光学系ZLの望遠端状態における無限遠物体合焦時での開放Fナンバーを規定するものである。この条件式(21)を満足することにより、望遠端状態において本実施形態を満足する良好な解像度を確保することができる。なお、条件式(21)の効果を確実なものとするために、この条件式(21)の下限値を、5.50、5.30、5.00、4.80、4.50、4.05、4.00、3.80、3.60、3.40、3.20、3.00、更に2.95とすることがより望ましい。
また、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLは、第1レンズ群G1の物体側にフィルターを有してもよい。第1レンズ群G1の物体側にフィルターを配置してもこのフィルターが大型化することがないため、変倍光学系ZL全体を小型化することができる。
次に、第1〜第6の実施形態に係る変倍光学系ZLを備えた光学装置であるカメラを図21に基づいて説明する。このカメラ1は、撮影レンズ2として本実施形態に係る変倍光学系ZLを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る変倍光学系ZLを搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
このように、本実施形態に係る光学装置は、上述した構成の変倍光学系ZLを備えることにより、小型で広い画角を有し、変倍時、ならびに合焦時の収差変動を良好に抑えた光学装置を実現することができる。
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
本実施形態では、2群〜5群構成の変倍光学系ZLを示したが、以上の構成条件等は、6群、7群等の他の群構成にも適用可能である。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、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。
また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に、前述のように後群GRの少なくとも一部(例えば、第2レンズ群G2)を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、後群GRの少なくとも一部(例えば、第4レンズ群G4)を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。また、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良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしても良い。
開口絞りSは、後群GR内(例えば、第3レンズ群G3の近傍(第3レンズ群G3の像側、または、第3レンズ群G3内))に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
さらに、各レンズ面には、フレアやゴ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施しても良い。
また、本実施形態の変倍光学系ZLは、変倍比が1.2〜3.0倍程度である。
なお、以上で説明した構成及び条件は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての構成及び条件を満たすものに限定されることはなく、いずれかの構成又は条件、或いは、いずれかの構成又は条件の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。
以下に、第1〜第6の実施形態の変倍光学系ZLの製造方法の概略を、図22を参照して説明する。まず、各レンズを配置して負の屈折力を有する第1レンズ群G1及び少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRをそれぞれ準備し(ステップS100)、これらのレンズ群を配置する(ステップS200)。このステップS200では、第1レンズ群G1及び後群GRを、変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように配置する。このとき、後群GRとして正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とを有するときは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少するように配置し、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第2レンズ群G2が像側に移動するように配置し、第1レンズ群G1の最も物体側に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを配置する。さらにまた、上述した条件式による条件を満足するように配置する(ステップS300)。
以上の構成により、小型で画角が広く高い光学性能を有する変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。
以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図1、図3、図5、図7、図9、図11、図13、図15、図17及び図19は、第1実施例〜第10実施例に係る変倍光学系ZL(ZL1〜ZL10)の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの変倍光学系ZL1〜ZL10の断面図の下部には、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際の各レンズ群G1〜G3、G4又はG5の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をKとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(b)で表される。なお、以降の実施例において、「E−n」は「×10-n」を示す。
S(y)=(y2/r)/{1+(1−K×y2/r21/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12+A14×y14 (a)
なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に*印を付している。
[第1実施例]
図1は、第1実施例に係る変倍光学系ZL1の構成を示す図である。この変倍光学系ZL1は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この変倍光学系ZL1において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL12、両凹負レンズL13、及び両凸正レンズL14で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42とを接合した接合レンズ、及び両凸正レンズL43で構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL53と両凸正レンズL54とを接合した接合レンズ、及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL55で構成されている。なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL1は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が物体側に移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。
また、変倍光学系ZL1は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表1に、変倍光学系ZL1の諸元の値を掲げる。この表1において、全体諸元におけるfは全系の焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは全画角、Ymaxは最大像高、TLは全長、及びBfはバックフォーカスをそれぞれ表している。ここで、全長TLは、無限遠物体合焦時のレンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離を表している。またバックフォーカスBfは、最も像側のレンズ面(図1における第32面)から像面Iまでの光軸上の距離を示している。また、レンズデータにおける第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(面番号)を、第2欄rは、各レンズ面の曲率半径を、第3欄dは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄nd及び第5欄νdは、d線(λ=587.6nm)に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.000000は省略してある。また、レンズ群焦点距離は第1〜第5レンズ群G1〜G5の各々の始面と焦点距離を示している。
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
なお、表1において、第18面は開口絞りSを示し、第9面、第24面及び第33面は仮想面を示している。また、第24面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL1の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表1)第1実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.400 〜 18.000 〜 20.000 〜 23.300
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 114.737 〜 100.340 〜 93.766 〜 84.519
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 161.247 〜 157.019 〜 156.182 〜 155.795
Bf(空気換算長)= 38.106 〜 43.995 〜 47.450 〜 53.389

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 220.0000 3.2000 1.588870 61.13
2* 17.8900 12.8517
3 129.4201 2.0000 1.820980 42.50
4* 32.1806 10.9734
5 -45.0029 1.7000 1.433848 95.23
6 53.1259 1.1806
7 46.0796 5.3284 1.834000 37.18
8 -278.7554 d8
9 0.0000 d9
10 40.5745 2.8000 1.698950 30.13
11 289.5688 0.2000
12 85.2105 1.1000 1.963000 24.11
13 19.6402 5.0000 1.688930 31.16
14 -402.4157 d14
15 136.9524 1.1000 1.834810 42.73
16 39.2521 5.0000 1.516800 64.13
17 -33.8194 d17
18 0.0000 4.3181 開口絞りS
19 -29.4115 1.1000 1.953750 32.33
20 26.8911 3.7000 1.846660 23.80
21 28206.6500 0.2000
22 60.6032 2.7000 1.846660 23.80
23 -199.9962 1.5000
24 0.0000 d24
25 27.2496 8.6000 1.497820 82.57
26 -22.2560 1.2000 1.834000 37.18
27 -31.7894 0.2000
28 304.4905 1.2000 1.834000 37.18
29 22.3340 6.9000 1.497820 82.57
30 -74.7302 1.1469
31 -66.1084 1.6000 1.860999 37.10
32* -70.6675 d32
33 0.0000 35.2000
34 0.0000 2.0000 1.516800 64.13
35 0.0000 1.2329
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -21.147
第2レンズ群 10 68.510
第3レンズ群 15 87.743
第4レンズ群 19 -76.490
第5レンズ群 25 46.500
この変倍光学系ZL1において、第1面、第2面、第4面及び第32面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表2に、各面毎に非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表2)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 = 1.21050E-05 A6 =-1.90441E-08 A8 = 2.08981E-11
A10=-1.26480E-14 A12= 3.59780E-18 A14= 0.00000E+00
第 2面 K=0.0000
A4 = 5.30134E-06 A6 = 1.33691E-08 A8 =-2.53693E-11
A10=-2.12112E-13 A12= 3.35890E-16 A14= 0.00000E+00
第 4面 K=2.0000
A4 = 1.46984E-05 A6 = 6.92202E-09 A8 =-3.91814E-11
A10= 7.84867E-13 A12=-1.29570E-15 A14= 0.00000E+00
第32面 K=1.0000
A4 = 1.34572E-05 A6 = 1.92171E-08 A8 = 1.11927E-10
A10=-3.98100E-13 A12= 1.67540E-15 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL1において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d8及びd9、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d17、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d24、並びに、第5レンズ群G5とフィルターFLとの軸上空気間隔d32は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表3に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。なお、この表3において、fは焦点距離を示し、βは倍率を示し、d0は第1面から物体までの距離を示す。この説明は以降の実施例においても同様である。
(表3)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.400 18.000 20.000 23.300
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d8 23.7380 12.2188 7.5200 1.5000
d9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
d14 4.7891 8.6308 9.6629 9.6567
d17 1.5000 2.9738 3.6783 4.4505
d24 6.3147 2.4012 1.0722 0.0000
d32 0.5000 6.3712 9.8216 15.7968

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 543.6970 688.7637 769.2222 901.8471
d8 23.7380 12.2188 7.5200 1.5000
d9 0.8063 0.6504 0.5966 0.5323
d14 3.9828 7.9804 9.0662 9.1244
d17 1.5000 2.9738 3.6783 4.4505
d24 6.3147 2.4012 1.0722 0.0000
d32 0.5000 6.3712 9.8216 15.7968

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.104 -0.128 -0.141 -0.165
d0 111.9714 116.1994 117.0364 117.4232
d8 23.7380 12.2188 7.5200 1.5000
d9 3.2248 3.1636 3.2073 3.3250
d14 1.5643 5.4672 6.4555 6.3318
d17 1.5000 2.9738 3.6783 4.4505
d24 6.3147 2.4012 1.0722 0.0000
d32 0.5000 6.3712 9.8216 15.7968
次の表4に、変倍光学系ZL1における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL1において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL51及び両凸正レンズL54である。
(表4)
Σν1n=198.86
Σ(ν1n×f1n)=-9591.491
STLw=82.461
fL1=-33.265
fL2=-52.658

[条件式対応値]
(1)ν1n=95.23
(2)nL2/nL1=1.146
(3)N1n=3
(4)2ωw=114.737°
(5)nL1=1.589
(6)fw×(−f1)/Fnow=106.475mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.177
(8)(Σν1n)/N1n= 66.287
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=148.588
(10)Bfw/fw=2.646
(11)STLw/TLw=0.511
(12)(−f1)/fw=1.494
(13)(−f1)/ft=0.923
(14)fL1/f1=1.546
(15)fL2/f1=2.447
(16)TLw/Bfw=4.232
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-1.662
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)= 0.083
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL1は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL1の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図2に示す。各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、横収差図では各像高の値を示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。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それぞれ示す。なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL1は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
[第2実施例]
図3は、第2実施例に係る変倍光学系ZL2の構成を示す図である。この変倍光学系ZL2は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この変倍光学系ZL2において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL12、両凹負レンズL13、及び両凸正レンズL14で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズ、及び両凸正レンズL43で構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL53と両凸正レンズL54とを接合した接合レンズ、及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL55で構成されている。なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL2は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が物体側に移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。
また、変倍光学系ZL2は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表5に、変倍光学系ZL2の諸元の値を掲げる。
なお、表5において、第18面は開口絞りSを示し、第9面、第24面及び第33面は仮想面を示している。また、第24面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL2の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表5)第2実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.400 〜 18.000 〜 20.000 〜 23.300
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 114.733 〜 100.255 〜 93.680 〜 84.518
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 157.612 〜 154.540 〜 154.421 〜 153.680
Bf(空気換算長)= 38.098 〜 43.918 〜 47.289 〜 53.515

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 205.1729 3.1000 1.588870 61.13
2* 17.5567 12.8326
3 114.0778 2.0000 1.851080 40.12
4* 31.6290 10.7225
5 -46.1746 1.7000 1.433848 95.23
6 64.9422 0.2000
7 43.9857 4.9563 1.850260 32.35
8 -739.0819 d8
9 0.0000 d9
10 52.0829 2.4000 1.755200 27.57
11 298.7151 0.2000
12 68.9680 1.1000 1.963000 24.11
13 18.9881 4.7000 1.737999 32.33
14 -2022.5978 d14
15 286.5992 1.1000 1.950000 29.37
16 46.7172 4.6000 1.531720 48.78
17 -31.7120 d17
18 0.0000 4.4042 開口絞りS
19 -27.9959 1.1000 1.953750 32.33
20 28.8462 3.7000 1.846660 23.80
21 -557.2164 0.2000
22 68.8702 2.8000 1.963000 24.11
23 -141.5400 1.5000
24 0.0000 d24
25 27.3401 8.6000 1.497820 82.57
26 -22.2407 1.2000 1.834000 37.18
27 -31.9295 0.2000
28 392.1080 1.2000 1.834000 37.18
29 22.3559 7.0000 1.497820 82.57
30 -57.4736 1.0035
31 -58.3185 1.5000 1.860999 37.10
32* -71.1156 d32
33 0.0000 35.2000
34 0.0000 2.0000 1.516800 64.13
35 0.0000 1.2329
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -21.147
第2レンズ群 10 68.510
第3レンズ群 15 87.743
第4レンズ群 19 -76.490
第5レンズ群 25 46.500
この変倍光学系ZL2において、第1面、第2面、第4面及び第32面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表6に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表6)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 = 1.15717E-05 A6 =-1.66721E-08 A8 = 1.77522E-11
A10=-1.04794E-14 A12= 3.05490E-18 A14= 0.00000E+00
第 2面 K=0.0000
A4 = 4.54275E-06 A6 = 1.13567E-08 A8 = 1.93629E-11
A10=-3.22207E-13 A12= 4.31580E-16 A14= 0.00000E+00
第 4面 K=2.0000
A4 = 1.46075E-05 A6 = 1.38300E-08 A8 =-7.82738E-11
A10= 9.13879E-13 A12=-1.45480E-15 A14= 0.00000E+00
第32面 K=1.0000
A4 = 1.36004E-05 A6 = 2.06160E-08 A8 = 8.92060E-11
A10=-2.49786E-13 A12= 1.19380E-15 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL2において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d8及びd9、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d17、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d24、並びに、第5レンズ群G5とフィルターFLとの軸上空気間隔d32は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表7に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。
(表7)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.400 18.000 20.000 23.300
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d8 22.8572 11.8896 7.4255 1.5000
d9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
d14 4.7767 8.7786 10.0600 9.3930
d17 1.5000 3.6452 4.8753 5.2525
d24 6.3610 2.2891 0.7521 0.0000
d32 0.5000 6.2202 9.5924 15.8643

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 543.9428 689.0016 769.4614 902.1315
d8 22.8572 11.8896 7.4255 1.5000
d9 0.7774 0.6310 0.5801 0.5199
d14 3.9994 8.1476 9.4799 8.8730
d17 1.5000 3.6452 4.8753 5.2525
d24 6.3610 2.2891 0.7521 0.0000
d32 0.5000 6.2202 9.5924 15.8643

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.102 -0.126 -0.140 -0.163
d0 115.6064 118.6787 118.7977 119.5385
d8 22.8572 11.8896 7.4255 1.5000
d9 3.0354 3.0213 3.0846 3.2044
d14 1.7414 5.7572 6.9754 6.1886
d17 1.5000 3.6452 4.8753 5.2525
d24 6.3610 2.2891 0.7521 0.0000
d32 0.5000 6.2202 9.5924 15.8643
次の表8に、変倍光学系ZL2における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL2において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL51及び両凸正レンズL54である。
(表8)
Σν1n=196.48
Σ(ν1n×f1n)=-9987.927
STLw=78.745
fL1=-32.805
fL2=-52.000

[条件式対応値]
(1)ν1n=95.23
(2)nL2/nL1=1.165
(3)N1n=3
(4)2ωw=114.733°
(5)nL1=1.589
(6)fw×(−f1)/Fnow=104.645mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.187
(8)(Σν1n)/N1n=65.493
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=157.436
(10)Bfw/fw=2.646
(11)STLw/TLw=0.500
(12)(−f1)/fw=1.469
(13)(−f1)/ft=0.908
(14)fL1/f1=1.551
(15)fL2/f1=2.459
(16)TLw/Bfw=4.137
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-1.767
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)= 0.169
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL2は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL2の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図4に示す。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL2は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
[第3実施例]
図5は、第3実施例に係る変倍光学系ZL3の構成を示す図である。この変倍光学系ZL3は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この変倍光学系ZL3において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成された両凹負レンズ形状の非球面負レンズL12、両凹負レンズL13、及び両凸正レンズL14で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とを接合した接合レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42とを接合した接合レンズ、及び両凸正レンズL43で構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52とを接合した接合レンズ、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL53と両凸正レンズL54と像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズL55とを接合した接合レンズで構成されている。なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL3は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が物体側に移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、変倍に際し第3レンズ群G3とともに移動する。
また、変倍光学系ZL3は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表9に、変倍光学系ZL3の諸元の値を掲げる。
なお、表9において、第18面は開口絞りSを示し、第9面、第24面及び第32面は仮想面を示している。また、第24面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL3の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表9)第3実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.400 〜 18.000 〜 20.000 〜 23.300
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 114.733 〜 100.259 〜 93.684 〜 84.519
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 165.966 〜 158.445 〜 157.021 〜 155.742
Bf(空気換算長)= 38.086 〜 43.089 〜 46.279 〜 52.057

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 140.3310 3.1000 1.588870 61.13
2* 16.1170 15.8352
3 -2522.8076 2.0000 1.773870 47.25
4* 45.4385 8.5558
5 -66.8335 1.7000 1.433848 95.23
6 43.6375 1.7140
7 42.3398 5.9280 1.804400 39.61
8 -378.8325 d8
9 0.0000 d9
10 52.1540 2.4000 1.772500 49.62
11 265.8146 0.2000
12 59.4781 1.1000 1.963000 24.11
13 18.8996 4.8000 1.731275 27.55
14 232.8799 d14
15 82.9424 1.1000 1.953750 32.33
16 35.0373 5.0000 1.525765 50.70
17 -39.0273 1.5000
18 0.0000 d18 開口絞りS
19 -39.0466 1.1000 1.953750 32.33
20 27.5192 3.3000 1.808090 22.74
21 182.0962 0.2000
22 56.9782 2.7000 1.963000 24.11
23 -407.2260 1.5000
24 0.0000 d24
25 26.0879 8.5000 1.497820 82.57
26 -22.3629 1.2000 1.883000 40.66
27 -30.9657 0.2000
28 1576.0034 1.2000 1.834000 37.18
29 20.7858 6.8000 1.497820 82.57
30 -78.3274 1.8000 1.860999 37.10
31* -75.8550 d31
32 0.0000 35.2000
33 0.0000 2.0000 1.516800 64.13
34 0.0000 1.0651
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -22.503
第2レンズ群 10 76.247
第3レンズ群 15 78.275
第4レンズ群 19 -72.637
第5レンズ群 25 48.145
この変倍光学系ZL3において、第1面、第2面、第4面及び第31面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表10に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表10)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 = 4.25491E-06 A6 =-4.84680E-09 A8 = 5.09007E-12
A10=-2.74937E-15 A12= 7.56860E-19 A14= 0.00000E+00
第 2面 K=0.0000
A4 = 2.95160E-06 A6 = 8.42874E-09 A8 =-1.70913E-11
A10=-2.10307E-14 A12=-1.26170E-17 A14= 0.00000E+00
第 4面 K=2.0000
A4 = 1.31082E-05 A6 =-2.47332E-09 A8 = 9.40637E-11
A10=-1.72001E-13 A12= 3.42270E-16 A14= 0.00000E+00
第31面 K=1.0000
A4 = 1.28263E-05 A6 = 1.08911E-08 A8 = 2.06427E-10
A10=-8.83154E-13 A12= 2.93050E-15 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL3において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d8及びd9、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d18、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d24、並びに、第5レンズ群G5とフィルターFLとの軸上空気間隔d31は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表11に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。
(表11)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.400 18.000 20.000 23.300
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d8 25.0258 12.9539 7.9550 1.5000
d9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
d14 5.9986 9.9520 10.6450 10.4616
d18 3.3743 6.3751 7.4841 8.2905
d24 7.0481 2.6418 1.2253 0.0000
d31 0.5000 5.4031 8.6154 14.3923

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 543.4416 688.5066 768.9767 901.6419
d8 25.0258 12.9539 7.9550 1.5000
d9 0.8802 0.7142 0.6565 0.5876
d14 5.1183 9.2378 9.9885 9.8739
d18 3.3743 6.3751 7.4841 8.2905
d24 7.0481 2.6418 1.2253 0.0000
d31 0.5000 5.4031 8.6154 14.3923

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.106 -0.129 -0.142 -0.165
d0 110.2525 114.7733 116.1976 117.4763
d8 25.0258 12.9539 7.9550 1.5000
d9 3.5539 3.4989 3.5405 3.6597
d14 2.4447 6.4532 7.1046 6.8019
d18 3.3743 6.3751 7.4841 8.2905
d24 7.0481 2.6418 1.2253 0.0000
d31 0.5000 5.4031 8.6154 14.3923
次の表12に、変倍光学系ZL3における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL3において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL51及び両凸正レンズL54である。
(表12)
Σν1n=203.61
Σ(ν1n×f1n)=-10400.130
STLw=85.957
fL1=-31.209
fL2=-57.658

[条件式対応値]
(1)ν1n=95.23
(2)nL2/nL1=1.116
(3)N1n=3
(4)2ωw=114.733°
(5)nL1=1.589
(6)fw×(−f1)/Fnow=111.353mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.260
(8)(Σν1n)/N1n=67.870
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=154.058
(10)Bfw/fw=2.645
(11)STLw/TLw=0.527
(12)(−f1)/fw=1.563
(13)(−f1)/ft=0.966
(14)fL1/f1=1.387
(15)fL2/f1=2.562
(16)TLw/Bfw=4.279
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-0.965
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)=-0.210
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL3は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL3の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図6に示す。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL3は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
[第4実施例]
図7は、第4実施例に係る変倍光学系ZL4の構成を示す図である。この変倍光学系ZL4は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この変倍光学系ZL4において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL12、両凹負レンズL13、及び両凸正レンズL14で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズ、及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL43で構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52とを接合した接合レンズ、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL53と両凸正レンズL54と像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズL55とを接合した接合レンズで構成されている。なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL4は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が物体側に移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、変倍に際し第3レンズ群G3とともに移動する。
また、変倍光学系ZL4は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表13に、変倍光学系ZL4の諸元の値を掲げる。
なお、表13において、第18面は開口絞りSを示し、第9面、第24面及び第32面は仮想面を示している。また、第24面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL4の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表13)第4実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.400 〜 18.000 〜 20.000 〜 23.300
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 114.734 〜 100.512 〜 93.875 〜 84.519
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 159.177 〜 154.664 〜 153.790 〜 153.659
Bf(空気換算長)= 38.070 〜 43.957 〜 47.366 〜 53.184

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 90.3166 3.1000 1.677980 54.89
2* 17.5651 13.1700
3 174.6872 2.0000 1.882023 37.22
4* 32.3261 10.9488
5 -40.1458 1.7000 1.433848 95.23
6 63.0439 0.2488
7 49.0293 5.3084 1.953750 32.33
8 -272.4542 d8
9 0.0000 d9
10 52.7250 3.4795 1.850000 27.03
11 905.8749 0.2000
12 63.2104 1.1000 1.963000 24.11
13 19.5101 5.0000 1.647690 33.72
14 -605.1149 d14
15 131.6961 1.1000 1.903660 31.27
16 41.1798 4.8000 1.516800 64.13
17 -33.5987 1.5000
18 0.0000 d18 開口絞りS
19 -33.4463 1.1000 1.953750 32.33
20 28.7483 3.7000 1.808090 22.74
21 -4455.8379 0.2000
22 56.8591 2.3000 1.963000 24.11
23 1989.0932 1.5000
24 0.0000 d24
25 27.9660 8.7000 1.497820 82.57
26 -21.3402 1.2000 1.883000 40.66
27 -29.4982 0.2000
28 833.0842 1.2000 1.834000 37.18
29 21.2365 6.7000 1.497820 82.57
30 -131.0269 1.8000 1.860999 37.10
31* -81.9522 d31
32 0.0000 35.2000
33 0.0000 2.0000 1.516800 64.13
34 0.0000 1.3049
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -20.675
第2レンズ群 10 64.283
第3レンズ群 15 77.240
第4レンズ群 19 -64.451
第5レンズ群 25 46.308
この変倍光学系ZL4において、第1面、第2面、第4面及び第31面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表14に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表14)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 = 9.81343E-06 A6 =-2.00352E-08 A8 = 2.68089E-11
A10=-1.91082E-14 A12= 6.61500E-18 A14= 0.00000E+00
第 2面 K=0.0000
A4 = 9.32337E-06 A6 = 3.93185E-11 A8 =-4.76302E-11
A10=-1.21872E-13 A12= 2.94780E-16 A14= 0.00000E+00
第 4面 K=2.0000
A4 = 1.36041E-05 A6 = 4.77634E-09 A8 = 6.06428E-11
A10= 4.61232E-13 A12=-1.15710E-15 A14= 0.00000E+00
第31面 K=1.0000
A4 = 1.19337E-05 A6 = 1.13335E-08 A8= 1.45175E-10
A10=-5.29199E-13 A12= 1.81530E-15 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL4において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d8及びd9、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d18、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d24、並びに、第5レンズ群G5とフィルターFLとの軸上空気間隔d31は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表15に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。
(表15)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.400 18.000 20.000 23.300
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d8 22.4312 11.5043 7.0971 1.5000
d9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
d14 6.4000 9.7974 10.2841 9.7673
d18 3.1355 4.8832 5.7872 6.9523
d24 6.8852 2.2657 1.0000 0.0000
d31 0.5000 6.3273 9.7040 15.5208

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 543.9177 689.0584 769.5276 902.1634
d8 22.4312 11.5043 7.0971 1.5000
d9 0.7514 0.5958 0.5433 0.4811
d14 5.6486 9.2017 9.7408 9.2862
d18 3.1355 4.8832 5.7872 6.9523
d24 6.8852 2.2657 1.0000 0.0000
d31 0.5000 6.3273 9.7040 15.5208

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.103 -0.126 -0.139 -0.163
d0 114.0413 118.5550 119.4285 119.5597
d8 22.4312 11.5043 7.0971 1.5000
d9 2.9730 2.8628 2.8851 2.9744
d14 3.4270 6.9346 7.3990 6.7929
d18 3.1355 4.8832 5.7872 6.9523
d24 6.8852 2.2657 1.0000 0.0000
d31 0.5000 6.3273 9.7040 15.5208
次の表16に、変倍光学系ZL4における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL4において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL51及び両凸正レンズL54である。
(表16)
Σν1n=187.34
Σ(ν1n×f1n)=-8838.345
STLw=82.487
fL1=-32.727
fL2=-45.270

[条件式対応値]
(1)ν1n=95.23
(2)nL2/nL1=1.122
(3)N1n=3
(4)2ωw=114.734°
(5)nL1=1.678
(6)fw×(−f1)/Fnow=102.308mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.483
(8)(Σν1n)/N1n=62.447
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=142.498
(10)Bfw/fw=2.644
(11)STLw/TLw=0.518
(12)(−f1)/fw=1.436
(13)(−f1)/ft=0.887
(14)fL1/f1=1.583
(15)fL2/f1=2.190
(16)TLw/Bfw= 4.181
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-1.454
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)= 0.222
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL4は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL4の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図8に示す。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL4は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
[第5実施例]
図9は、第5実施例に係る変倍光学系ZL5の構成を示す図である。この変倍光学系ZL5は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この変倍光学系ZL5において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL12、両凹負レンズL13、及び両凸正レンズL14で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と両凸正レンズL23とを接合した接合レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズ、及び物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL43で構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52とを接合した接合レンズ、及び物体側に平面を向けた平凹負レンズL53と両凸正レンズL54と像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズL55とを接合した接合レンズで構成されている。なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL5は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が物体側に移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、変倍に際し第3レンズ群G3とともに移動する。
また、変倍光学系ZL5は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表17に、変倍光学系ZL5の諸元の値を掲げる。
なお、表17において、第18面は開口絞りSを示し、第9面、第24面及び第32面は仮想面を示している。また、第24面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL5の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表17)第5実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.398 〜 17.997 〜 19.996 〜 23.295
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 114.745 〜 100.443 〜 93.827 〜 84.532
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 160.086 〜 155.358 〜 154.117 〜 153.530
Bf(空気換算長)= 38.011 〜 43.671 〜 47.032 〜 52.761

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 142.8958 3.1000 1.622910 58.30
2* 17.5350 13.2834
3 132.6436 2.0000 1.882023 37.22
4* 33.1818 10.8088
5 -41.0334 1.7000 1.433848 95.23
6 46.0617 0.7860
7 44.4748 5.7377 1.902650 35.72
8 -235.5192 d8
9 0.0000 d9
10 42.7013 2.6873 1.805180 25.45
11 522.0903 0.2000
12 83.2170 1.1000 1.963000 24.11
13 19.3467 5.0000 1.647690 33.72
14 -399.2039 d14
15 102.8869 1.1000 1.903660 31.27
16 40.4334 5.0000 1.516800 64.13
17 -34.8882 1.5000
18 0.0000 d18 開口絞りS
19 -34.1551 1.1000 1.953750 32.33
20 27.1687 3.7000 1.808090 22.74
21 -8566.3566 0.2000
22 56.2695 2.3000 1.963000 24.11
23 605.9610 1.5000
24 0.0000 d24
25 27.0443 8.6000 1.497820 82.57
26 -21.2587 1.2000 1.834810 42.73
27 -29.8675 0.2000
28 0.0000 1.2000 1.834000 37.18
29 21.0339 6.7000 1.497820 82.57
30 -117.6080 1.8000 1.860999 37.10
31* -78.0322 d31
32 0.0000 35.2000
33 0.0000 2.0000 1.516800 64.13
34 0.0000 0.9924
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -21.334
第2レンズ群 10 68.859
第3レンズ群 15 71.237
第4レンズ群 19 -61.116
第5レンズ群 25 46.502
この変倍光学系ZL5において、第1面、第2面、第4面及び第31面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表18に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表18)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 = 1.15893E-05 A6 =-1.92423E-08 A8 = 2.17289E-11
A10=-1.31603E-14 A12= 3.82590E-18 A14= 0.00000E+00
第 2面 K=0.0000
A4 = 8.59688E-06 A6 = 1.24322E-08 A8 =-2.07525E-11
A10=-2.35847E-13 A12= 3.68790E-16 A14= 0.00000E+00
第 4面 K=2.0000
A4 = 1.30779E-05 A6 =-3.01480E-10 A8 = 4.09540E-11
A10= 4.27730E-13 A12=-7.83650E-16 A14= 0.00000E+00
第31面 K=1.0000
A4 = 1.23681E-05 A6 = 1.27283E-08 A8 = 1.60295E-10
A10=-6.40573E-13 A12= 2.30490E-15 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL5において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d8及びd9、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d18、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d24、並びに、第5レンズ群G5とフィルターFLとの軸上空気間隔d31は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表19に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。
(表19)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.398 17.997 19.996 23.295
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d8 23.4594 12.0282 7.3795 1.5000
d9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
d14 5.9621 10.0114 10.4817 10.0986
d18 3.2198 4.9501 5.7201 6.6670
d24 6.9306 2.1947 1.0000 0.0000
d31 0.5000 6.1010 9.5647 15.3030

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 543.8708 688.9750 769.4422 902.0778
d8 23.4594 12.0282 7.3795 1.5000
d9 0.7957 0.6366 0.5823 0.5176
d14 5.1665 9.3748 9.8994 9.5810
d18 3.2198 4.9501 5.7201 6.6670
d24 6.9306 2.1947 1.0000 0.0000
d31 0.5000 6.1010 9.5647 15.3030

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.104 -0.126 -0.140 -0.163
d0 113.1249 117.8508 119.0910 119.6750
d8 23.4594 12.0282 7.3795 1.5000
d9 3.1636 3.0691 3.0949 3.1924
d14 2.7985 6.9423 7.3868 6.9061
d18 3.2198 4.9501 5.7201 6.6670
d24 6.9306 2.1947 1.0000 0.0000
d31 0.5000 6.1010 9.5647 15.3030
次の表20に、変倍光学系ZL5における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL5において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL51及び両凸正レンズL54である。
(表20)
Σν1n=190.75
Σ(ν1n×f1n)=-8509.219
STLw=83.425
fL1=-32.395
fL2=-50.648

[条件式対応値]
(1)ν1n=95.23
(2)nL2/nL1=1.160
(3)N1n=3
(4)2ωw=114.745°
(5)nL1=1.623
(6)fw×(−f1)/Fnow=105.570mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.280
(8)(Σν1n)/N1n=63.583
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=132.952
(10)Bfw/fw=2.640
(11)STLw/TLw=0.521
(12)(−f1)/fw=1.482
(13)(−f1)/ft=0.916
(14)fL1/f1=1.518
(15)fL2/f1=2.374
(16)TLw/Bfw=4.212
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-1.667
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)= 0.058
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL5は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL5の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図10に示す。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL5は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
[第6実施例]
図11は、第6実施例に係る変倍光学系ZL6の構成を示す図である。この変倍光学系ZL6は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この変倍光学系ZL6において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL12、両凹負レンズL13、及び物体側に凸面を向けた平凸正レンズL14で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と両凸正レンズL22とを接合した接合レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41、及び両凹負レンズL42と両凸正レンズL43とを接合した接合レンズで構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズL51と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52とを接合した接合レンズ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL53と両凸正レンズL54とを接合した接合レンズ、及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL55で構成されている。なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL6は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が物体側に移動する。なお、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。
また、変倍光学系ZL6は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表21に、変倍光学系ZL6の諸元の値を掲げる。
なお、表21において、第16面は開口絞りSを示し、第9面、第22面及び第31面は仮想面を示している。また、第22面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL6の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表21)第6実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.400 〜 18.000 〜 20.000 〜 23.300
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 114.742 〜 100.593 〜 93.838 〜 84.517
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 155.513 〜 152.665 〜 152.329 〜 152.315
Bf(空気換算長)= 38.123 〜 43.258 〜 46.065 〜 51.259

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 201.4901 3.1000 1.516800 64.13
2* 15.2473 15.4015
3 603.8279 2.0000 1.795256 45.25
4* 42.2007 8.2350
5 -63.7303 1.7000 1.497820 82.57
6 37.4616 0.2008
7 34.7568 5.6708 1.883000 40.66
8 0.0000 d8
9 0.0000 d9
10 44.7965 1.1000 1.963000 24.11
11 20.5527 4.6000 1.698950 30.13
12 -190.9319 d12
13 49.0558 1.1000 1.963000 24.11
14 29.9609 5.8000 1.516800 64.13
15 -38.9734 d15
16 0.0000 2.7000 開口絞りS
17 -51.6576 1.1000 1.883000 40.66
18 -116.3501 1.3131
19 -38.6822 1.1000 1.883000 40.66
20 25.7541 3.9000 1.963000 24.11
21 -180.3900 1.2000
22 0.0000 d22
23 31.7152 8.6000 1.497820 82.57
24 -21.9588 1.2000 1.834810 42.73
25 -35.9397 0.2000
26 64.5388 1.2000 1.902650 35.72
27 23.4943 10.0000 1.497820 82.57
28 -24.5354 0.2000
29 -29.0690 1.2000 1.860999 37.10
30* -47.9865 d30
31 0.0000 35.2000
32 0.0000 2.0000 1.516800 64.13
33 0.0000 1.0502
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -21.025
第2レンズ群 10 81.077
第3レンズ群 13 56.282
第4レンズ群 17 -42.270
第5レンズ群 23 37.527
この変倍光学系ZL6において、第1面、第2面、第4面及び第30面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表22に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表22)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 = 5.05392E-06 A6 =-4.62096E-09 A8 = 4.79306E-12
A10=-2.73669E-15 A12= 8.66720E-19 A14= 0.00000E+00
第 2面 K=0.0000
A4 = 3.76598E-06 A6 = 8.88285E-09 A8 =-7.50984E-12
A10=-1.78288E-14 A12=-8.37710E-17 A14= 0.00000E+00
第 4面 K=2.0000
A4 = 1.41674E-05 A6 = 2.34561E-09 A8 = 1.37528E-10
A10=-4.20057E-13 A12= 1.08030E-15 A14= 0.00000E+00
第30面 K=1.0000
A4 = 9.98516E-06 A6 = 4.68513E-09 A8 = 1.00957E-10
A10=-3.98485E-13 A12= 9.87550E-16 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL6において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d8及びd9、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d15、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d22、並びに、第5レンズ群G5とフィルターFLとの軸上空気間隔d30は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表23に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。
(表23)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.400 18.000 20.000 23.300
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d8 20.6874 10.5726 6.5831 1.5000
d9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
d12 6.6363 9.9733 10.6667 10.4559
d15 1.5000 3.6282 4.9450 6.2785
d22 5.7449 2.4116 1.2488 0.0000
d30 0.5000 5.5629 8.4375 13.6950

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 544.5834 689.3773 769.7371 902.2544
d8 20.6874 10.5726 6.5831 1.5000
d9 0.7871 0.6675 0.6213 0.5623
d12 5.8493 9.3059 10.0454 9.8936
d15 1.5000 3.6282 4.9450 6.2785
d22 5.7449 2.4116 1.2488 0.0000
d30 0.5000 5.5629 8.4375 13.6950

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.101 -0.124 -0.138 -0.162
d0 117.7057 120.5537 120.8893 120.9039
d8 20.6874 10.5726 6.5831 1.5000
d9 3.0261 3.1485 3.2479 3.4206
d12 3.6103 6.8249 7.4188 7.0353
d15 1.5000 3.6282 4.9450 6.2785
d22 5.7449 2.4116 1.2488 0.0000
d30 0.5000 5.5629 8.4375 13.6950
次の表24に、変倍光学系ZL6における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL6において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL51及び両凸正レンズL54である。
(表24)
Σν1n=191.95
Σ(ν1n×f1n)=-8535.853
STLw=77.732
fL1=-32.101
fL2=-57.143

[条件式対応値]
(1)ν1n=82.57
(2)nL2/nL1=1.184
(3)N1n=3
(4)2ωw=114.742°
(5)nL1=1.517
(6)fw×(−f1)/Fnow=104.042mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.164
(8)(Σν1n)/N1n=63.983
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=135.328
(10)Bfw/fw=2.647
(11)STLw/TLw=0.500
(12)(−f1)/fw=1.460
(13)(−f1)/ft=0.902
(14)fL1/f1=1.527
(15)fL2/f1=2.718
(16)TLw/Bfw=4.079
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-1.150
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)=-0.260
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL6は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL6の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図12に示す。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL6は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
[第7実施例]
図13は、第7実施例に係る変倍光学系ZL7の構成を示す図である。この変倍光学系ZL7は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この変倍光学系ZL7において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL12、両凹負レンズL13、及び両凸正レンズL14で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と両凸正レンズL22とを接合した接合レンズ、及び物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23で構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズで構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51と両凸正レンズL52とを接合した接合レンズ、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL53と両凸正レンズL54と像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL55とを接合した接合レンズで構成されている。なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL7は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が物体側に移動する。なお、変倍に際し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3とは一体に移動する。また、開口絞りSは第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置されており、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。
また、変倍光学系ZL7は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表25に、変倍光学系ZL7の諸元の値を掲げる。
なお、表25において、第18面は開口絞りSを示し、第9面、第22面及び第30面は仮想面を示している。また、第22面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL7の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表25)第7実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.400 〜 18.000 〜 20.000 〜 23.300
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 114.733 〜 100.450 〜 93.835 〜 84.548
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 162.664 〜 155.206 〜 153.078 〜 151.580
Bf(空気換算長)= 38.030 〜 42.928 〜 45.480 〜 49.783

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 115.7220 3.1000 1.622910 58.30
2* 16.6323 14.8987
3 370.8034 2.0000 1.882023 37.22
4* 41.1683 9.2575
5 -46.1330 1.6000 1.497820 82.57
6 80.3534 3.1175
7 55.6397 6.7000 1.637964 38.48
8 -73.0750 d8
9 0.0000 d9
10 40.8572 1.1000 1.953721 32.33
11 23.4797 6.2000 1.662956 32.26
12 -46.4852 1.4528
13 -42.2265 1.1000 1.953745 32.33
14 -128.2484 d14
15 38.1116 1.1000 1.963000 24.11
16 23.4511 6.5000 1.520273 68.04
17 -55.7009 d17
18 0.0000 3.8271 開口絞りS
19 -56.4383 1.1000 1.919778 33.15
20 23.9956 4.2000 1.808090 22.74
21 -281.4369 1.2000
22 0.0000 d22
23 26.3769 1.2000 1.615813 50.88
24 19.6278 7.5000 1.497820 82.57
25 -40.0111 0.2000
26 439.2276 1.2000 1.756739 39.10
27 20.1301 7.8000 1.497820 82.57
28 -66.7106 1.2000 1.882023 37.22
29* -87.9719 d29
30 0.0000 35.2000
31 0.0000 2.0000 1.516800 64.13
32 0.0000 1.2022
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -22.762
第2レンズ群 10 92.534
第3レンズ群 15 64.107
第4レンズ群 19 -55.689
第5レンズ群 23 45.190
この変倍光学系ZL7において、第1面、第2面、第4面及び第29面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表26に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表26)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 = 4.80598E-06 A6 =-2.42564E-09 A8 = 1.78291E-12
A10=-1.05251E-15 A12= 6.26000E-19 A14= 0.00000E+00
第 2面 K=0.0000
A4 = 3.68669E-06 A6 = 1.22584E-08 A8 = 6.05239E-12
A10= 2.50928E-14 A12=-1.70140E-16 A14= 0.00000E+00
第 4面 K=1.0000
A4 = 1.44539E-05 A6 =-5.00574E-10 A8 = 5.52057E-11
A10=-5.98876E-14 A12= 3.04350E-16 A14= 0.00000E+00
第29面 K=1.0000
A4 = 1.07870E-05 A6 = 7.32487E-09 A8 = 1.83159E-10
A10=-9.56431E-13 A12= 3.09390E-15 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL7において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d8及びd9、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d14、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d17、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d22、並びに、第5レンズ群G5とフィルターFLとの軸上空気間隔d29は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表27に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。
(表27)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.400 18.000 20.000 23.300
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d8 24.3283 11.9508 7.2794 1.5000
d9 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
d14 5.4427 5.4427 5.4427 5.4427
d17 1.5000 3.8035 5.2139 7.3002
d22 5.8094 3.5281 2.1089 0.0000
d29 0.5000 5.2980 7.9112 12.2190

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 544.5834 689.3773 770.0044 902.4751
d8 24.3283 11.9508 7.2794 1.5000
d9 0.9072 0.7587 0.7018 0.6289
d14 4.5355 4.6840 4.7409 4.8138
d17 1.5000 3.8035 5.2139 7.3002
d22 5.8094 3.5281 2.1089 0.0000
d29 0.5000 5.2980 7.9112 12.2190

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.106 -0.127 -0.139 -0.161
d0 110.5549 118.0123 120.1404 121.6387
d8 24.3283 11.9508 7.2794 1.5000
d9 3.6767 3.6540 3.7024 3.8252
d14 1.7660 1.7887 1.7403 1.6175
d17 1.5000 3.8035 5.2139 7.3002
d22 5.8094 3.5281 2.1089 0.0000
d29 0.5000 5.2980 7.9112 12.2190
次の表28に、変倍光学系ZL7における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL7において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL51及び両凸正レンズL54である。
(表28)
Σν1n=178.09
Σ(ν1n×f1n)=-8640.434
STLw=83.398
fL1=-31.562
fL2=-52.654

[条件式対応値]
(1)ν1n=82.57
(2)nL2/nL1=1.160
(3)N1n=3
(4)2ωw=114.733°
(5)nL1=1.623
(6)fw×(−f1)/Fnow=112.637mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.336
(8)(Σν1n)/N1n=59.363
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=126.533
(10)Bfw/fw=2.641
(11)STLw/TLw=0.550
(12)(−f1)/fw=1.581
(13)(−f1)/ft=0.977
(14)fL1/f1=1.387
(15)fL2/f1=2.313
(16)TLw/Bfw=4.277
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-1.250
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)= 0.271
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL7は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL7の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図14に示す。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL7は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
[第8実施例]
図15は、第8実施例に係る変倍光学系ZL8の構成を示す図である。この変倍光学系ZL8は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正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とから構成されている。
この変倍光学系ZL8において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL12、両凹負レンズL13、及び両凸正レンズL14で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22とを接合した接合レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL33と両凸正レンズL34とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL35、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL36と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL37とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL38と両凹負レンズL39とを接合した接合レンズ、及び物体側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズL310で構成されている。なお、第3レンズ群G3と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL8は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2及び第3レンズ群G3が物体側に移動する。また、開口絞りSは第3レンズ群G3内(負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズと両凹負レンズL33と両凸正レンズL34とを接合した接合レンズとの間)に配置されており、変倍に際し第3レンズ群G3とともに移動する。
また、変倍光学系ZL8は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表29に、変倍光学系ZL8の諸元の値を掲げる。
なお、表29において、第16面は開口絞りSを示し、第9面及び第20面は仮想面を示している。また、第20面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL8の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表29)第8実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.400 〜 16.000 〜 18.000 〜 23.300
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 115.176 〜 108.256 〜 100.691 〜 84.861
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 137.332 〜 134.390 〜 131.934 〜 129.823
Bf(空気換算長)= 22.585 〜 24.937 〜 27.848 〜 35.493

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 342.7914 3.0000 1.588870 61.13
2* 16.1106 11.6048
3 49.2913 2.0000 1.820980 42.50
4* 25.8983 11.3832
5 -45.4837 1.5000 1.497820 82.57
6 54.3748 0.5376
7 38.8825 6.6444 1.635257 33.41
8 -91.9824 d8
9 0.0000 0.0000
10 33.1746 1.1000 1.963000 24.11
11 19.3866 4.3000 1.654152 32.42
12 119.3997 d12
13 24.1338 1.1000 1.846660 23.80
14 17.5000 6.2000 1.511153 65.39
15 -363.4978 1.5000
16 0.0000 2.8214 開口絞りS
17 -41.4313 1.1000 1.953750 32.33
18 27.1802 5.4000 1.846660 23.80
19 -54.0998 0.3995
20 0.0000 -0.3000
21 24.5452 6.0000 1.497820 82.57
22 -55.5602 0.2000
23 51.0776 1.1000 1.834810 42.73
24 17.5706 5.0000 1.497820 82.57
25 163.6668 0.2000
26 37.0379 7.0000 1.497820 82.57
27 -18.4013 1.1000 1.834810 42.73
28 86.5739 3.9979
29* -60.3503 2.0000 1.860999 37.10
30 -50.2613 d30
31 0.0000 1.6000 1.516800 64.13
32 0.0000 1.0688
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -21.915
第2レンズ群 9 122.590
第3レンズ群 13 39.056
この変倍光学系ZL8において、第1面、第2面、第4面及び第29面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表30に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表30)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 = 1.19707E-05 A6 =-1.76977E-08 A8 = 1.6943E-11
A10=-8.85755E-15 A12= 1.9766E-18 A14= 0.00000E+00
第 2面 K=0.0000
A4= 7.01276E-06 A6 = 2.77908E-08 A8 = 3.97015E-11
A10=-5.16043E-13 A12= 6.2126E-16 A14= 0.00000E+00
第 4面 K=1.3632
A4 = 1.34780E-05 A6 =-1.71246E-09 A8 = 5.11129E-11
A10= 3.88045E-13 A12= 1.1914E-18 A14= 0.00000E+00
第29面 K=1.0000
A4 =-2.04742E-05 A6 =-5.87424E-08 A8 = 2.99693E-10
A10=-3.41851E-12 A12= 7.3793E-15 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL8において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d8、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12、及び、第3レンズ群G3とフィルターFLとの軸上空気間隔d30は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表31に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。
(表31)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.400 16.000 18.000 23.300
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d8 19.3279 14.5264 9.8351 1.5000
d12 8.5296 8.0374 7.3623 5.9410
d30 20.4803 22.8718 25.7862 33.4872

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 547.1797 611.4703 691.7918 904.4881
d8 20.3497 15.4876 10.7327 2.2703
d12 7.5079 7.0762 6.4647 5.1707
d30 20.4803 22.8718 25.7862 33.4872

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.091 -0.099 -0.110 -0.142
d0 136.0234 138.9653 141.4208 143.5318
d8 22.8593 18.1510 13.5843 5.5992
d12 4.9982 4.4129 3.6131 1.8418
d30 20.4803 22.8718 25.7862 33.4872
次の表32に、変倍光学系ZL8における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL8において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL35、正メニスカスレンズL37及び両凸正レンズL38である。
(表32)
Σν1n=186.20
Σ(ν1n×f1n)=-8786.587
STLw=78.728
fL1=-28.806
fL2=-69.134

[条件式対応値]
(1)ν1n=82.57
(2)nL2/nL1=1.146
(3)N1n=3
(4)2ωw=115.176°
(5)nL1=1.589
(6)fw×(−f1)/Fnow=108.445mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.099
(8)(Σν1n)/N1n=62.067
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=133.647
(10)Bfw/fw=1.568
(11)STLw/TLw=0.573
(12)(−f1)/fw=1.522
(13)(−f1)/ft=0.941
(14)fL1/f1=1.314
(15)fL2/f1=3.155
(16)TLw/Bfw=6.081
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-3.214
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)= 0.089
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL8は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL8の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図16に示す。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL8は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
[第9実施例]
図17は、第9実施例に係る変倍光学系ZL9の構成を示す図である。この変倍光学系ZL9は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4とから構成されている。
この変倍光学系ZL9において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL12、両凹負レンズL13、及び両凸正レンズL14で構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22とを接合した接合レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32とを接合した接合レンズ、両凹負レンズL33と両凸正レンズL34とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL35、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL36と両凸正レンズL37とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸正レンズL41と両凹負レンズL42とを接合した接合レンズ、及び物体側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズL43で構成されている。なお、第4レンズ群G4と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL9は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3及び第4レンズ群G4が物体側に移動する。また、開口絞りSは第3レンズ群G3内(負メニスカスレンズL31と両凸正レンズL32とを接合した接合レンズと両凹負レンズL33と両凸正レンズL34とを接合した接合レンズとの間)に配置されており、変倍に際し第3レンズ群G3とともに移動する。
また、変倍光学系ZL9は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表33に、変倍光学系ZL9の諸元の値を掲げる。
なお、表33において、第16面は開口絞りSを示し、第9面及び第20面は仮想面を示している。また、第20面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL9の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表33)第9実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.400 〜 16.000 〜 18.000 〜 23.300
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 115.123 〜 107.999 〜 100.301 〜 84.436
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 137.421 〜 134.414 〜 131.760 〜 129.485
Bf(空気換算長)= 21.808 〜 24.029 〜 26.719 〜 34.219

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 211.8265 3.0000 1.588870 61.13
2* 15.9992 11.6180
3 48.6821 2.0000 1.820980 42.50
4* 25.7140 11.5301
5 -43.5876 1.5000 1.497820 82.57
6 54.1333 0.5681
7 40.3289 6.6069 1.625844 34.24
8 -86.6000 d8
9 0.0000 0.0000
10 36.9813 1.1000 1.963000 24.11
11 19.6099 4.3000 1.680196 30.69
12 1248.2429 d12
13 26.0906 1.1000 1.846660 23.80
14 17.5000 6.2000 1.489456 69.86
15 1516.2872 1.5382
16 0.0000 2.6920 開口絞りS
17 -46.0077 1.1000 1.953750 32.33
18 26.5003 5.4000 1.846660 23.80
19 -55.7140 0.3744
20 0.0000 -0.3000
21 25.7684 6.0000 1.497820 82.57
22 -51.7236 0.2000
23 53.1758 1.1000 1.834810 42.73
24 17.7067 5.0000 1.497820 82.57
25 -115.0285 d25
26 57.4820 7.0000 1.497820 82.57
27 -18.9711 1.1000 1.834810 42.73
28 69.6403 3.9109
29* -41.3607 2.0000 1.860999 37.10
30 -35.5329 d30
31 0.0000 1.6000 1.516800 64.13
32 0.0000 0.9492
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -21.475
第2レンズ群 10 88.427
第3レンズ群 13 32.839
第4レンズ群 26 -65.349
この変倍光学系ZL9において、第1面、第2面、第4面及び第29面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表34に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表34)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 = 1.09229E-05 A6 =-1.69852E-08 A8 = 1.67481E-11
A10=-8.86570E-15 A12= 1.92870E-18 A14= 0.00000E+00
第 2面 K=0.0000
A4 = 9.21479E-06 A6 = 2.30867E-08 A8 = 1.30262E-11
A10=-4.06315E-13 A12= 4.84400E-16 A14= 0.00000E+00
第 4面 K=1.3178
A4 = 1.27593E-05 A6 =-2.12909E-09 A8 = 9.99165E-11
A10= 8.39923E-14 A12= 6.41400E-16 A14= 0.00000E+00
第29面 K=1.0000
A4 =-1.73924E-05 A6 =-5.17645E-08 A8 = 1.21697E-10
A10=-2.24340E-12 A12= 2.49200E-15 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL9において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d8、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d12、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d24、及び、第4レンズ群G4とフィルターFLとの軸上空気間隔d30は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表35に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。
(表35)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.400 16.000 18.000 23.300
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d8 19.8415 14.9293 10.0773 1.6769
d12 7.6288 7.1950 6.5331 5.0307
d25 1.5037 1.6216 1.7924 1.9194
d30 19.7474 21.9244 24.6266 32.2154

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 547.1797 611.4703 691.7918 904.4881
d8 20.6724 15.6966 10.7821 2.2646
d12 6.7979 6.4278 5.8283 4.4429
d25 1.5037 1.6216 1.7924 1.9194
d30 19.7474 21.9244 24.6266 32.2154

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.091 -0.099 -0.110 -0.142
d0 136.0234 138.9653 141.4208 143.5318
d8 22.7133 17.8241 13.0223 4.8109
d12 4.7570 4.3002 3.5882 1.8967
d25 1.5037 1.6216 1.7924 1.9194
d30 19.7474 21.9244 24.6266 32.2154
次の表36に、変倍光学系ZL9における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL9において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL35、両凸正レンズL37及び両凸正レンズL41である。
(表36)
Σν1n=186.20
Σ(ν1n×f1n)=-8728.096
STLw=78.532
fL1=-29.557
fL2=-69.099

[条件式対応値]
(1)ν1n=82.57
(2)nL2/nL1=1.146
(3)N1n=3
(4)2ωw=115.123°
(5)nL1=1.589
(6)fw×(−f1)/Fnow=106.270mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.163
(8)(Σν1n)/N1n=62.067
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=135.474
(10)Bfw/fw=1.514
(11)STLw/TLw=0.571
(12)(−f1)/fw=1.491
(13)(−f1)/ft=0.922
(14)fL1/f1=1.376
(15)fL2/f1=3.218
(16)TLw/Bfw=6.301
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-3.239
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)= 0.108
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL9は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL9の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図18に示す。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL9は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
[第10実施例]
図19は、第10実施例に係る変倍光学系ZL10の構成を示す図である。この変倍光学系ZL10は、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する後群GRとから構成されている。また、後群GRは、物体側から順に、正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、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この変倍光学系ZL10において、第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL11、像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズL12、及び両凹負レンズL13と両凸正レンズL14とを接合した接合レンズで構成されている。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズL21、及び両凸正レンズL22と両凹負レンズL23とを接合した接合レンズで構成されている。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32とを接合した接合レンズで構成されている。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズL41と両凸正レンズL42とを接合した接合レンズ、両凸正レンズL43、及び物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL44と両凸正レンズL45とを接合した接合レンズで構成されている。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凹負レンズL51と両凸正レンズL52とを接合した接合レンズ、及び像側のレンズ面が非球面形状に形成され、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズ形状の非球面正レンズL53で構成されている。なお、第5レンズ群G5と像面Iとの間には、フィルターFLが配置されている。
また、変倍光学系ZL10は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が増大し、第5レンズ群G5と像面Iとの間隔(バックフォーカス)が増大するように、第1レンズ群G1が像側に移動し、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4及び第5レンズ群G5が物体側に移動する。また、開口絞りSは第3レンズ群G3第4レンズ群G4との間に配置されており、変倍に際し第4レンズ群G4とともに移動する。
また、変倍光学系ZL10は、第2レンズ群G2を像側に移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うように構成されている。
以下の表37に、変倍光学系ZL10の諸元の値を掲げる。
なお、表37において、第18面は開口絞りSを示し、第8面、第14面及び第32面は仮想面を示している。また、第14面には副絞りを配置することができる。
また、この変倍光学系ZL10の物体側にフィルターを配置するときは、第1面から物体側に6.10mm離れた位置に配置される。
(表37)第10実施例
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 14.400 〜 18.000 〜 20.000 〜 23.300
FNO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91 〜 2.91
2ω(°) = 114.664 〜 99.908 〜 93.228 〜 83.941
Ymax = 21.600 〜 21.600 〜 21.600 〜 21.600
TL(空気換算長)= 143.298 〜 136.392 〜 134.454 〜 133.191
Bf(空気換算長)= 21.176 〜 26.098 〜 28.849 〜 33.508

[レンズデータ]
m r d nd νd
物面 ∞
1* 73.3719 3.2000 1.588870 61.13
2* 14.5908 13.6216
3 63.8356 2.0000 1.860999 37.10
4* 30.0096 10.9163
5 -50.1332 2.7239 1.433848 95.23
6 36.7661 5.9645 1.806100 33.34
7 -2583.8501 d7
8 0.0000 d8
9 98.9830 3.3713 1.728250 28.38
10 -69.3563 0.2000
11 45.8254 4.5650 1.698950 30.13
12 -44.1835 1.2000 1.963000 24.11
13 51.6189 d13
14 0.0000 0.0000
15 22.9396 1.2004 1.834000 37.18
16 16.5758 5.1257 1.487490 70.32
17 159.7987 d17
18 0.0000 3.8360 開口絞りS
19 -72.2635 1.2000 1.834810 42.73
20 32.7563 4.3411 1.497820 82.57
21 -55.5942 0.2082
22 37.2299 3.8685 1.749500 35.25
23 -97.4255 0.9285
24 29.0556 1.2430 1.834000 37.18
25 18.1863 5.7887 1.497820 82.57
26 -93.6887 d26
27 -61.0712 1.2008 1.953747 32.32
28 18.9225 5.7947 1.672700 32.18
29 -118.9626 2.9252
30 -46.6184 1.3000 1.860999 37.10
31* -43.1724 d31
32 0.0000 18.4181
33 0.0000 1.6000 1.516800 64.13
34 0.0000 1.1070
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -20.602
第2レンズ群 9 91.157
第3レンズ群 15 76.110
第4レンズ群 19 30.004
第5レンズ群 27 -45.641
この変倍光学系ZL10において、第1面、第2面、第4面及び第31面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表38に、面番号m及び非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4〜A12の値を示す。
(表38)
[非球面データ]
第 1面 K=1.0000
A4 =-8.22269E-06 A6 = 2.29849E-08 A8 =-3.24259E-11
A10= 2.63839E-14 A12=-1.1616E-17 A14= 2.16740E-21
第 2面 K=0.0000
A4 =-9.13167E-07 A6 =-9.42128E-09 A8 = 8.71937E-11
A10= 1.90838E-13 A12=-1.19570E-15 A14= 1.26750E-18
第 4面 K=2.0000
A4 = 4.11958E-06 A6 = 9.92408E-09 A8 = 1.20069E-11
A10=-2.46956E-13 A12= 1.41440E-15 A14=-2.30990E-18
第31面 K=1.0000
A4 = 1.54778E-05 A6 =-8.95438E-09 A8 = 3.82731E-10
A10=-2.13552E-12 A12= 4.78640E-15 A14= 0.00000E+00
この変倍光学系ZL10において、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との軸上空気間隔d7及びd8、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との軸上空気間隔d13、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との軸上空気間隔d17、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との軸上空気間隔d26、及び、第5レンズ群G5とフィルターFLとの軸上空気間隔d31は、変倍及び合焦に際して変化する。次の表39に、無限遠物体合焦時、近距離物体合焦時及び最至近物体合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態の各焦点距離おける可変間隔の値を示す。
(表39)
[可変間隔データ]
−無限遠物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 14.400 18.000 20.000 23.300
d0 ∞ ∞ ∞ ∞
d7 22.3946 11.1020 6.8926 1.5000
d8 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000
d13 5.3794 5.6650 5.5441 5.7924
d17 4.7709 3.2409 2.6170 1.4986
d26 2.8531 3.5619 3.8286 4.1689
d31 0.5000 5.5016 8.0722 12.9278

−近距離物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.025 -0.025 -0.025 -0.025
d0 545.2923 690.1690 770.5760 903.1960
d7 22.3946 11.1020 6.8926 1.5000
d8 0.8103 0.7197 0.6824 0.6343
d13 4.5692 4.9453 4.8617 5.1581
d17 4.7709 3.2409 2.6170 1.4986
d26 2.8531 3.5619 3.8286 4.1689
d31 0.5000 5.5016 8.0722 12.9278

−最至近物体合焦時−
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
β -0.094 -0.112 -0.124 -0.144
d0 130.1097 137.0620 138.9961 140.1704
d7 22.3946 11.1020 6.8926 1.5000
d8 2.6235 2.9752 3.0674 3.3170
d13 2.7248 2.6934 2.4623 2.5422
d17 4.7709 3.2409 2.6170 1.4986
d26 2.8531 3.5619 3.8286 4.1689
d31 0.5000 5.5016 8.0722 12.9278
次の表40に、変倍光学系ZL10における各条件式対応値を示す。なお、この変倍光学系ZL10において、特定負レンズは、両凹負レンズL13であり、特定レンズは、両凸正レンズL42及び両凸正レンズL45である。
(表36)
Σν1n=193.46
Σ(ν1n×f1n)=-9050.378
STLw=86.634
fL1=-31.560
fL2=-67.630

[条件式対応値]
(1)ν1n=95.23
(2)nL2/nL1=1.171
(3)N1n=3
(4)2ωw=114.664°
(5)nL1=1.589
(6)fw×(−f1)/Fnow=101.938mm2
(7)(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)=-1.496
(8)(Σν1n)/N1n=64.487
(9)(Σ(ν1n×f1n))/(N1n×f1)=146.446
(10)Bfw/fw=1.471
(11)STLw/TLw=0.605
(12)(−f1)/fw=1.431
(13)(−f1)/ft=0.884
(14)fL1/f1=1.532
(15)fL2/f1=3.283
(16)TLw/Bfw=6.767
(17)(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)=-2.774
(18)(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)=-0.154
(19)νr=82.57
(20)Fnow=2.91
(21)Fnot=2.91
このように、変倍光学系ZL10は、上記条件式(1)〜(21)を全て満足している。
この変倍光学系ZL10の無限遠物体合焦時の広角端状態及び望遠端状態における諸収差図を図20に示す。これらの諸収差図より、この変倍光学系ZL10は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有していることがわかる。
1 カメラ(光学機器) ZL(ZL1〜ZL10) 変倍光学系
G1 第1レンズ群 GR 後群

Claims (23)

  1. 負の屈折力を有する第1レンズ群と、
    前記第1レンズ群の像側に配置された少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなり、
    変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    次式の条件を満足する変倍光学系。
    −4.00<(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)<−0.50
    100.00° < 2ωw
    但し、
    L1r1:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
    L1r2:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
    2ωw:前記変倍光学系の広角端状態における全画角
  2. 次式の条件を満足する請求項1に記載の変倍光学系。
    N1n ≦ 4
    但し、
    N1n:前記第1レンズ群に含まれる負レンズの枚数
  3. 次式の条件を満足する請求項1または2に記載の変倍光学系。
    nL1 < 1.70
    但し、
    nL1:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズの媒質のd線に対する屈折率
  4. 次式の条件を満足する請求項1〜3のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    1.20 < Bfw/fw < 4.00
    但し、
    fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離
    Bfw:前記変倍光学系の広角端状態におけるバックフォーカス
  5. 次式の条件を満足する請求項1〜4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    0.40 < STLw/TLw < 0.70
    但し、
    TLw:前記変倍光学系の広角端状態における光学全長
    STLw:前記変倍光学系の広角端状態における最も物体側のレンズ面から絞り面までの光軸上の距離
  6. 次式の条件を満足する請求項1〜5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    1.00 < (−f1)/fw < 2.00
    但し、
    fw:前記変倍光学系の広角端状態における焦点距離
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  7. 次式の条件を満足する請求項1〜6のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    0.65 < (−f1)/ft < 1.20
    但し、
    ft:前記変倍光学系の望遠端状態における焦点距離
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  8. 次式の条件を満足する請求項1〜7のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    1.00 < fL1/f1 < 2.00
    但し、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    fL1:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズの焦点距離
  9. 次式の条件を満足する請求項1〜8のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    1.00 < fL2/f1 < 4.00
    但し、
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
    fL2:前記第1レンズ群の物体側から2番目のレンズの焦点距離
  10. 次式の条件を満足する請求項1〜9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    3.50 < TLw/Bfw < 8.00
    但し、
    Bfw:前記変倍光学系の広角端状態におけるバックフォーカス
    TLw:前記変倍光学系の広角端状態における光学全長
  11. 前記第1レンズ群は、少なくとも2枚のレンズを有し、
    次式の条件を満足する請求項1〜10のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    −4.00<(L2r2+L2r1)/(L2r2−L2r1)<−0.50
    但し、
    L2r1:前記第1レンズ群の物体側から2番目のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
    L2r2:前記第1レンズ群の物体側から2番目のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
  12. 前記第1レンズ群は、少なくとも3枚のレンズを有し、
    次式の条件を満足する請求項1〜11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    −0.80<(L3r2+L3r1)/(L3r2−L3r1)<0.80
    但し、
    L3r1:前記第1レンズ群の物体側から3番目のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
    L3r2:前記第1レンズ群の物体側から3番目のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
  13. 変倍に際し、前記第1レンズ群は光軸方向に移動する
    請求項1〜12のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  14. 前記第1レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、負レンズ、正レンズで構成される
    請求項1〜13のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  15. 無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記後群の一部が像側に移動する
    請求項1〜14のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  16. 前記後群は、1面以上の非球面を含む
    請求項1〜15のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  17. 前記後群は、次式の条件を満足するレンズを1枚以上有する
    請求項1〜16のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    66.50 < νr
    但し、
    νr:前記後群が有するレンズの媒質のd線に対するアッベ数
  18. 前記後群は、正の屈折力を有する
    請求項1〜17のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  19. 次式の条件を満足する請求項1〜18のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    Fnow < 4.20
    但し、
    Fnow:前記変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦状態での開放Fナンバー
  20. 次式の条件を満足する請求項1〜19のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    Fnot < 6.00
    但し、
    Fnot:前記変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦状態での開放Fナンバー
  21. 前記第1レンズ群の物体側にフィルターを有する
    請求項1〜20のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  22. 請求項1〜21のいずれか一項に記載の変倍光学系を有する光学機器。
  23. 負の屈折力を有する第1レンズ群と、前記第1レンズ群の像側に配置された少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなる変倍光学系の製造方法であって、
    変倍に際し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように配置し、
    次式の条件を満足するように配置する変倍光学系の製造方法。
    −4.00<(L1r2+L1r1)/(L1r2−L1r1)<−0.50
    100.00° < 2ωw
    但し、
    L1r1:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズの物体側のレンズ面の曲率半径
    L1r2:前記第1レンズ群の最も物体側のレンズの像側のレンズ面の曲率半径
    2ωw:前記変倍光学系の広角端状態における全画角
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111665614B (zh) * 2019-03-07 2022-06-17 信泰光学(深圳)有限公司 镜头装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004145304A (ja) * 2002-10-04 2004-05-20 Nikon Corp 大口径比内焦式望遠ズームレンズ
JP2005316183A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Canon Electronics Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014041245A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014077867A (ja) * 2012-10-10 2014-05-01 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014206674A (ja) * 2013-04-15 2014-10-30 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017129825A (ja) * 2016-01-22 2017-07-27 株式会社タムロン ズームレンズおよび撮像装置
JP2018054988A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 キヤノン株式会社 光学系およびそれを有する光学機器
JP2019008031A (ja) * 2017-06-21 2019-01-17 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置および変倍光学系の製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3315839B2 (ja) * 1994-10-21 2002-08-19 旭光学工業株式会社 超広角ズームレンズ
JP2004085600A (ja) * 2002-08-22 2004-03-18 Pentax Corp 広角ズームレンズ系
JP5190997B2 (ja) * 2008-02-29 2013-04-24 富士フイルム株式会社 変倍光学系および撮像装置
US8908273B2 (en) * 2010-09-21 2014-12-09 Nikon Corporation Imaging lens, optical apparatus equipped therewith and method for manufacturing imaging lens
CN106249391B (zh) * 2015-06-05 2019-07-09 佳能株式会社 变焦透镜和包括变焦透镜的图像拾取装置

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004145304A (ja) * 2002-10-04 2004-05-20 Nikon Corp 大口径比内焦式望遠ズームレンズ
JP2005316183A (ja) * 2004-04-28 2005-11-10 Canon Electronics Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014041245A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014077867A (ja) * 2012-10-10 2014-05-01 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014206674A (ja) * 2013-04-15 2014-10-30 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2017129825A (ja) * 2016-01-22 2017-07-27 株式会社タムロン ズームレンズおよび撮像装置
JP2018054988A (ja) * 2016-09-30 2018-04-05 キヤノン株式会社 光学系およびそれを有する光学機器
JP2019008031A (ja) * 2017-06-21 2019-01-17 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置および変倍光学系の製造方法

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