JP5948840B2 - OPTICAL SYSTEM, IMAGING DEVICE, AND OPTICAL SYSTEM MANUFACTURING METHOD - Google Patents

OPTICAL SYSTEM, IMAGING DEVICE, AND OPTICAL SYSTEM MANUFACTURING METHOD Download PDF

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本発明は防振機能を有する変倍光学系、当該変倍光学系を備えた撮像装置、および当該変倍光学系の製造方法に関する。   The present invention relates to a variable magnification optical system having an anti-vibration function, an imaging device including the variable magnification optical system, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.

従来、防振機能を有し、カメラ等の撮像装置に用いられる変倍光学系が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, a variable magnification optical system that has an anti-vibration function and is used in an imaging device such as a camera has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

特開2001−249276号公報JP 2001-249276 A

しかしながら、従来の防振機能を有する変倍光学系にあっては、焦点距離が長くなると像面補正量が大きくなり、レンズのシフト量が増大するので、制御が困難になるという問題があった。   However, in the variable power optical system having the conventional image stabilization function, there is a problem that control becomes difficult because the image plane correction amount increases and the lens shift amount increases as the focal length increases. .

本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、好適な防振機能を有する変倍光学系、当該変倍光学系を備えた撮像装置、当該変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems, and provides a variable magnification optical system having a suitable image stabilization function, an imaging device including the variable magnification optical system, and a method for manufacturing the variable magnification optical system. For the purpose.

上記目的を達成するために、本発明に係る変倍光学系は、それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第1レンズエレメントと第2レンズエレメントとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、次の条件式(1)、(2−1)、(2−2)および(4A)を満足し、前記条件式(2−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(2−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a variable magnification optical system according to the present invention has a first lens element and a second lens element that can be shifted so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis. Upon zooming from the end state to the telephoto end state, the first lens element or the second lens element is changed according to a change in focal length of the entire zooming optical system from the wide-angle end state to the telephoto end state. Image plane correction is performed by shifting any one of the lens elements so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, and the following conditional expressions (1), (2-1), (2-2) And (4A) , the range of the focal length of the entire zoom optical system when the image plane correction is performed by the first lens element, which is defined by the conditional expression (2-1), and the conditional expression The second lens defined in (2-2) There is an overlapping range in the focal length range of the entire zooming optical system when performing image plane correction with the lens element, and the overlapping range of the focal length of the entire zooming optical system during the zooming The lens element for performing image plane correction is switched from the first lens element to the second lens element when the predetermined value is reached .

(1)|fB| < |fA|
(2−1)fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50
(2−2)(|fB|/|fA|)×ft ×0.50≦ fk ≦ ft
(4A)2.04 ≦ |ZSt| / |LSt| < 2.70
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ZSt:望遠端状態における結像面上での像の移動量
LSt:望遠端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(1) | fB | <| fA |
(2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50
(2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft
(4A) 2.04 ≦ | ZSt | / | LSt | <2.70
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fw: focal length of the entire zooming optical system in the wide-angle end state ft: focal point of the entire zooming optical system in the telephoto end state Distance fh: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the first lens element fk: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the second lens element ZSt: Telephoto Amount of image movement on the imaging surface in the end state LSt: A shift amount of the lens element that performs image surface correction in the telephoto end state

また、本発明に係る変倍光学系は、それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントまたは前記第3レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、次の条件式(6)、(7−1)、(7−2)、(7−3)および(8)を満足し、前記条件式(7−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第1の重複する範囲があり、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−3)で規定される、前記第3レンズエレメントで像面補正を行うときの前記変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第2の重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第1の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わり、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第2の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第2レンズエレメントから前記第3レンズエレメントへ切り替わることを特徴とする。 In addition, the variable magnification optical system according to the present invention includes a first lens element, a second lens element, and a third lens element that can be shifted so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, respectively. In zooming from the state to the telephoto end state, the first lens element or the second lens element or the zoom lens according to the change in the focal length of the entire zooming optical system from the wide-angle end state to the telephoto end state. Image plane correction is performed by shifting any one of the third lens elements so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, and the following conditional expressions (6), (7-1), (7-2), (7-3) and (8) are satisfied, and the entire variable power optical system when performing image plane correction with the first lens element defined by the conditional expression (7-1) The range of focal length of the system There is a first overlapping range in the focal length range of the entire variable magnification optical system when performing image plane correction with the second lens element, which is defined by Expression (7-2), and the conditional expression (7-2) defined by the conditional expression (7-3), the range of the focal length of the entire zooming optical system when the image plane correction is performed by the second lens element, and the conditional expression (7-3) There is a second overlapping range in the focal length range of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the third lens element. When the focal length reaches a predetermined value within the first overlapping range, the lens element that performs image plane correction is switched from the first lens element to the second lens element, and the entire variable power optical system is When the focal length reaches a predetermined value within the second overlapping range, the image Lens elements to correct, characterized in that the switch from the second lens element to the third lens element.

(6)|fC| < |fB| < |fA|
(7−1)fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88
(7−2)(|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30
(7−3)(|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦ fl ≦ ft
(8)0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.40
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fC:第3レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ZSw:広角端における結像面上での像の移動量
LSw:広角端における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
また、本発明に係る変倍光学系は、それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントまたは前記第3レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、次の条件式(6)、(7−1)、(7−2)、(7−3)および(9)を満足し、前記条件式(7−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第1の重複する範囲があり、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−3)で規定される、前記第3レンズエレメントで像面補正を行うときの前記変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第2の重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第1の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わり、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第2の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第2レンズエレメントから前記第3レンズエレメントへ切り替わることを特徴とする。
(6)|fC| < |fB| < |fA|
(7−1)fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88
(7−2)(|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30
(7−3)(|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦ fl ≦ ft
(9)1.10 < |ZSt| / |LSt| < 2.60
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fC:第3レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ZSt:望遠端における結像面上での像の移動量
LSt:望遠端における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(6) | fC | <| fB | <| fA |
(7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88
(7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30
(7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft
(8) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.40
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fC: focal length of the third lens element fw: focal length of the entire variable power optical system at the wide angle end ft: variation at the telephoto end Focal length of entire magnification optical system fh: Focal length of entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by first lens element fk: Total magnification optical system when image plane correction is performed by second lens element Focal length of the system fl: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the third lens element Zsw: Amount of image movement on the imaging plane at the wide-angle end LSW: Image plane correction at the wide-angle end Further, the variable power optical system according to the present invention includes a first lens element, a second lens element, and a third lens element that can be shifted so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis. And changing the focal length of the entire zooming optical system from the wide-angle end state to the telephoto end state upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. Alternatively, image plane correction is performed by shifting any one of the second lens element and the third lens element so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, and the following conditional expression (6 ), (7-1), (7-2), (7-3) and (9), and the image plane correction is performed by the first lens element defined by the conditional expression (7-1). The range of the focal length of the entire variable power optical system when performing, and the focal point of the entire variable power optical system when performing image plane correction with the second lens element, which is defined by the conditional expression (7-2) The distance range includes a first overlapping range, and the conditional expression (7 2) The focal length range of the entire zooming optical system when image plane correction is performed by the second lens element, and the third lens defined by the conditional expression (7-3) There is a second overlapping range in the focal length range of the entire zooming optical system when performing image surface correction with an element, and the focal length of the entire zooming optical system during zooming is When a predetermined value within the first overlapping range is reached, the lens element that performs image plane correction is switched from the first lens element to the second lens element, and the focal length of the entire zooming optical system is changed. The lens element that performs image plane correction is switched from the second lens element to the third lens element when a predetermined value within the second overlapping range is reached .
(6) | fC | <| fB | <| fA |
(7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88
(7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30
(7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft
(9) 1.10 <| ZSt | / | LSt | <2.60
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fC: focal length of the third lens element fw: focal length of the entire variable power optical system at the wide angle end ft: variation at the telephoto end Focal length of entire magnification optical system fh: Focal length of entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by first lens element fk: Total magnification optical system when image plane correction is performed by second lens element System focal length fl: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed by the third lens element ZSt: Amount of image movement on the imaging plane at the telephoto end LSt: Image plane correction at the telephoto end Lens element shift amount

また、本発明に係る撮像装置は、前記変倍光学系を備えたことを特徴とする。   In addition, an imaging apparatus according to the present invention includes the variable magnification optical system.

また、本発明に係る変倍光学系の製造方法は、第1レンズエレメントと第2レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第1レンズエレメントと前記第2レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、次の条件式(1)、(2−1)、(2−2)および(4A)を満足するように構成し、前記条件式(2−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(2−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わるように構成することを特徴とする。 A method for manufacturing a variable power optical system according to the present invention is a method for manufacturing a variable power optical system having a first lens element and a second lens element, wherein the first lens element, the second lens element, Are configured to be shiftable so as to include components in the direction perpendicular to the optical axis, respectively, and when changing magnification from the wide-angle end state to the telephoto end state, the entire variable-power optical system from the wide-angle end state to the telephoto end state Image plane correction is performed by shifting any one of the first lens element and the second lens element so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis in accordance with a change in the focal length of the system. And satisfy the following conditional expressions (1), (2-1), (2-2) and (4A), and are defined by the conditional expression (2-1) The first lens element The focal length range of the entire zooming optical system when image plane correction is performed on the lens, and zooming when image plane correction is performed with the second lens element defined by the conditional expression (2-2) There is an overlapping range with the range of the focal length of the entire optical system, and when the focal length of the entire variable magnification optical system becomes a predetermined value within the overlapping range at the time of zooming, an image is obtained. The lens element for performing surface correction is configured to be switched from the first lens element to the second lens element .

(1)|fB| < |fA|
(2−1)fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50
(2−2)(|fB|/|fA|)×ft×0.50 ≦ fk ≦ ft
(4A)2.04 ≦ |ZSt| / |LSt| < 2.70
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ZSt:望遠端状態における結像面上での像の移動量
LSt:望遠端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(1) | fB | <| fA |
(2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50
(2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft
(4A) 2.04 ≦ | ZSt | / | LSt | <2.70
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fw: focal length of the entire zooming optical system in the wide-angle end state ft: focal point of the entire zooming optical system in the telephoto end state Distance fh: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the first lens element fk: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the second lens element ZSt: Telephoto Amount of image movement on the imaging surface in the end state LSt: A shift amount of the lens element that performs image surface correction in the telephoto end state

また、本発明に係る変倍光学系の製造方法は、第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第1レンズエレメントと前記第2レンズエレメントと前記第3レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントまたは前記第3レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、次の条件式(6)、(7−1)、(7−2)、(7−3)および(8)を満足するように構成し、前記条件式(7−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第1の重複する範囲があり、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−3)で規定される、前記第3レンズエレメントで像面補正を行うときの前記変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第2の重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第1の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わり、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第2の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第2レンズエレメントから前記第3レンズエレメントへ切り替わるように構成することを特徴とする。 A method for manufacturing a variable power optical system according to the present invention is a method for manufacturing a variable power optical system having a first lens element, a second lens element, and a third lens element, the first lens element and the The second lens element and the third lens element are each configured to be shiftable so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, and when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, In accordance with the change in the focal length of the entire variable magnification optical system up to the telephoto end state, any one of the first lens element, the second lens element, or the third lens element is placed on the optical axis. configured to perform the image surface correction by shifting to include a vertical component for the following conditional expression (6), (7-1), (7-2), (7-3) Contact Configured so as to satisfy the beauty (8), defined by the conditional expression (7-1), the range of the variable magnification optical system focal length of the entire system when performing image surface correction by the first lens element In addition, there is a first overlapping range with the range of the focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed by the second lens element, which is defined by the conditional expression (7-2). The range of the focal length of the entire zooming optical system when the image plane correction is performed by the second lens element, which is defined by the conditional expression (7-2), and the conditional expression (7-3). There is a second overlapping range in the range of the focal length of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the third lens element. When the focal length of the entire system reaches a predetermined value within the first overlapping range, a lens element that performs image plane correction is used. A lens that performs image plane correction when the current lens element is switched from the first lens element to the second lens element and the focal length of the entire zooming optical system reaches a predetermined value within the second overlapping range. The element is configured to switch from the second lens element to the third lens element .

(6)|fC| < |fB| < |fA|
(7−1)fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88
(7−2)(|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30
(7−3)(|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦ fl ≦ ft
(8)0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.40
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fC:第3レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ZSw:広角端における結像面上での像の移動量
LSw:広角端における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(6) | fC | <| fB | <| fA |
(7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88
(7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30
(7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft
(8) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.40
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fC: focal length of the third lens element fw: focal length of the entire variable power optical system at the wide angle end ft: variation at the telephoto end Focal length of entire magnification optical system fh: Focal length of entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by first lens element fk: Total magnification optical system when image plane correction is performed by second lens element Focal length of the system fl: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the third lens element Zsw: Amount of image movement on the imaging plane at the wide-angle end LSW: Image plane correction at the wide-angle end Lens element shift amount

本発明によれば、好適な防振機能を有する変倍光学系、当該変倍光学系を備えた撮像装置、当該変倍光学系の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a variable magnification optical system having a suitable image stabilization function, an imaging apparatus including the variable magnification optical system, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.

本発明の第1実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the variable magnification optical system which concerns on 1st Example of this invention. (a)は第1実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は当該広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the wide-angle end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the first example, and (b) is an image blur correction performed by the lens element A in the wide-angle end state. FIG. (a)は第1実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the first example, and (b) is an image blur correction by the lens element B in the intermediate focal length state. It is an aberration diagram when performing. (a)は第1実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は当該望遠端状態においてレンズエレメントCで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the telephoto end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the first example, and (b) is an image blur correction performed by the lens element C in the telephoto end state. FIG. 本発明の第2実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the variable magnification optical system which concerns on 2nd Example of this invention. (a)は第2実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は当該広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the wide-angle end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the second example, and (b) is an image blur correction performed by the lens element A in the wide-angle end state. FIG. (a)は第2実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the second example, and (b) is an image blur correction by the lens element A in the intermediate focal length state. It is an aberration diagram when performing. (a)は第2実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は当該望遠端状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the telephoto end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the second example, and (b) is an image blur correction performed by the lens element B in the telephoto end state. FIG. 本発明の第3実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the variable magnification optical system which concerns on 3rd Example of this invention. (a)は第3実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は当該広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the wide-angle end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the third example, and (b) is an image blur correction performed by the lens element A in the wide-angle end state. FIG. (a)は第3実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the third example, and (b) is an image blur correction by the lens element B in the intermediate focal length state. It is an aberration diagram when performing. (a)は第3実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は当該望遠端状態においてレンズエレメントCで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the telephoto end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the third example, and (b) is an image blur correction performed by the lens element C in the telephoto end state. FIG. 本発明の第4実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the variable magnification optical system which concerns on 4th Example of this invention. (a)は第4実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は当該広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the wide-angle end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the fourth example, and (b) is an image blur correction performed by the lens element A in the wide-angle end state. FIG. (a)は第4実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the fourth example, and (b) is an image blur correction by the lens element A in the intermediate focal length state. It is an aberration diagram when performing. (a)は第4実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は当該望遠端状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the telephoto end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to Example 4, and (b) is an image blur correction performed by the lens element B in the telephoto end state. FIG. 本発明の第5実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the variable magnification optical system which concerns on 5th Example of this invention. (a)は第5実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は当該広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the wide-angle end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the fifth example, and (b) is an image blur correction performed by the lens element A in the wide-angle end state. FIG. (a)は第5実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to the fifth example, and (b) is an image blur correction by the lens element A in the intermediate focal length state. It is an aberration diagram when performing. (a)は第5実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は当該望遠端状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。(A) is an aberration diagram in the telephoto end state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system according to Example 5, and (b) is an image blur correction performed by the lens element B in the telephoto end state. FIG. 本発明の光学系を備えたデジタル一眼レフカメラの概略を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the outline of the digital single-lens reflex camera provided with the optical system of this invention. 本発明に係る光学系の製造方法の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the manufacturing method of the optical system which concerns on this invention. 本発明に係る光学系の製造方法の概略を示す図である。It is a figure which shows the outline of the manufacturing method of the optical system which concerns on this invention. 本発明に係る光学系における防振機能の構成の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of a structure of the image stabilization function in the optical system which concerns on this invention.

以下、本発明に係る変倍光学系および撮像装置について説明する。   Hereinafter, a variable magnification optical system and an imaging apparatus according to the present invention will be described.

まず、本発明に係る変倍光学系から説明する。本発明に係る変倍光学系は防振機能を有する変倍光学系である。   First, the variable magnification optical system according to the present invention will be described. The variable magnification optical system according to the present invention is a variable magnification optical system having an image stabilization function.

本発明に係る変倍光学系は、それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第1レンズエレメントと第2レンズエレメントとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うようになっている。   The variable magnification optical system according to the present invention includes a first lens element and a second lens element that can be shifted so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, respectively, from the wide-angle end state to the telephoto end state. Upon zooming, either the first lens element or the second lens element includes a component in a direction perpendicular to the optical axis in accordance with a change in focal length from the wide-angle end state to the telephoto end state. The image plane correction is performed by shifting in this manner.

ここで、本明細書においてレンズエレメントとは、単一または複数のレンズよりなる1つのユニットをいう。   Here, in this specification, a lens element refers to one unit composed of a single lens or a plurality of lenses.

一般に、手ブレ等に起因する像ブレを補正するために像面補正を行う防振レンズ群は、光学系が広角側のときはシフト量が小さく、望遠側になるに従いシフト量が大きくなる。本発明の変倍光学系は、上記の構成により、望遠側であっても防振レンズ群のシフト量を大きくせずに、大きな防振効果を得ることができる。   In general, an anti-vibration lens group that performs image plane correction to correct image blur caused by camera shake or the like has a small shift amount when the optical system is on the wide angle side, and a shift amount that increases as the telephoto side is set. With the above configuration, the variable magnification optical system of the present invention can obtain a large image stabilization effect without increasing the shift amount of the image stabilization lens group even on the telephoto side.

第1レンズエレメントと第2レンズエレメントのどちらをシフトさせるかは、像ブレ補正時の変倍光学系全系の焦点距離から制御部が決定する。図24は、本発明に係る変倍光学系における防振機能の構成の例を示す概略図である。制御部21は、複数の角速度センサ23、23が検出した角速度、すなわち撮像装置本体31の傾きの大きさから像ブレの補正量を算出する。また制御部21は、像ブレの補正をする時の変倍光学系全系の焦点距離に対応して、レンズエレメント25a、25bのどちらをシフトさせるかを決定する。そして制御部21は、決定したレンズエレメント(例えばレンズエレメント25a)を撮像装置本体31の傾きを打ち消す方向にモータ等の駆動装置27を介して駆動し、像面補正を行っている。なお、制御部21は撮像装置本体31に備えられても良いし、変倍光学系が配置されるレンズ鏡筒29に内蔵されても良い。   The control unit determines which of the first lens element and the second lens element is shifted based on the focal length of the entire variable magnification optical system at the time of image blur correction. FIG. 24 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the image stabilization function in the variable magnification optical system according to the present invention. The control unit 21 calculates an image blur correction amount from the angular velocities detected by the plurality of angular velocity sensors 23, 23, that is, the magnitude of the inclination of the imaging apparatus main body 31. Further, the control unit 21 determines which of the lens elements 25a and 25b is to be shifted in accordance with the focal length of the entire variable magnification optical system when correcting the image blur. Then, the control unit 21 drives the determined lens element (for example, the lens element 25a) via a driving device 27 such as a motor in a direction that cancels the inclination of the imaging device main body 31, and performs image plane correction. The control unit 21 may be provided in the imaging apparatus main body 31 or may be incorporated in the lens barrel 29 in which the variable magnification optical system is disposed.

このような構成とすることにより、本発明の変倍光学系はどの焦点距離においても良好な像面湾曲収差の補正を行うことができる。   With such a configuration, the variable magnification optical system of the present invention can satisfactorily correct field curvature aberration at any focal length.

本発明においては、このような構成のもとで、次の条件式(1)、(2−1)、および(2−2)を満足することで、より好適な防振機能を有する変倍光学系を実現できる。   In the present invention, under such a configuration, by satisfying the following conditional expressions (1), (2-1), and (2-2), a variable magnification having a more suitable vibration-proof function: An optical system can be realized.

(1) |fB| < |fA|
(2−1) fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50
(2−2) (|fB|/|fA|)×ft×0.50 ≦ fk ≦ ft
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
(1) | fB | <| fA |
(2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50
(2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fw: focal length of the entire zooming optical system in the wide-angle end state ft: focal point of the entire zooming optical system in the telephoto end state Distance fh: Focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed with the first lens element fk: Focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed with the second lens element

条件式(1)は像面補正を行うレンズエレメントの焦点距離を規定したものであり、条件式(1)を満足することで、像面補正時における像面補正を行うレンズエレメントの移動量を小さくし、コマ収差を良好に補正することができる。   Conditional expression (1) defines the focal length of the lens element that performs image plane correction. By satisfying conditional expression (1), the amount of movement of the lens element that performs image plane correction at the time of image plane correction is determined. It is possible to reduce the coma aberration satisfactorily.

条件式(2−1)は、第1レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式(2−1)を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。条件式(2−1)を上回ると、像面補正を行うレンズエレメントの移動量が増え、像面補正時のコマ収差が良好に補正できず好ましくない。   Conditional expression (2-1) is an expression that defines the range of the focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the first lens element. When the conditional expression (2-1) is satisfied, the image plane can be corrected efficiently. If the conditional expression (2-1) is exceeded, the amount of movement of the lens element that performs image plane correction increases, and the coma aberration at the time of image plane correction cannot be satisfactorily corrected.

条件式(2−2)は、第2レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式(2−2)を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。条件式(2−2)を下回ると、像面補正を行うレンズエレメントのパワーが強すぎて、像面補正時の像面湾曲収差が良好に補正できず好ましくない。
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(2−1)の上限値を(|fB|/|fA|)×ft×1.15とすることが望ましい。
また、本発明の効果を確実にするために、条件式(2−2)の下限値を(|fB|/|fA|)×ft×0.70とすることが望ましい。
Conditional expression (2-2) is an expression that defines the range of the focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the second lens element. When the conditional expression (2-2) is satisfied, the image plane can be corrected efficiently. If the conditional expression (2-2) is not satisfied, the power of the lens element that performs image surface correction is too strong, and the field curvature aberration at the time of image surface correction cannot be corrected well, which is not preferable.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable that the upper limit value of conditional expression (2-1) is (| fB | / | fA |) × ft × 1.15.
In order to ensure the effect of the present invention, it is desirable that the lower limit value of conditional expression (2-2) is (| fB | / | fA |) × ft × 0.70.

また、本発明の変倍光学系は、次の条件式(3)を満足することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the variable magnification optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (3).

(3) 0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.50
ただし、
ZSw:広角端状態における結像面上での像の移動量
LSw:広角端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(3) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.50
However,
Zsw: the amount of movement of the image on the image plane in the wide-angle end state Lsw: the amount of shift of the lens element that performs image plane correction in the wide-angle end state

条件式(3)を満足することで、像面湾曲収差を良好に補正することができる。   When the conditional expression (3) is satisfied, the field curvature aberration can be corrected satisfactorily.

なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(3)の下限値を0.45とすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式(3)の上限値を1.40とすることが望ましい。   In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit of conditional expression (3) to 0.45. In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (3) to 1.40.

また、本発明の変倍光学系は、次の条件式(4)を満足することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the variable magnification optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (4).

(4) 1.00 < |ZSt| / |LSt| < 2.70
ただし、
ZSt:望遠端状態における結像面上での像の移動量
LSt:望遠端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(4) 1.00 <| ZSt | / | LSt | <2.70
However,
ZSt: Amount of image movement on the imaging surface in the telephoto end state LSt: A shift amount of the lens element that performs image plane correction in the telephoto end state

条件式(4)を満足することで、像面湾曲収差を良好に補正することができる。   By satisfying conditional expression (4), it is possible to satisfactorily correct field curvature aberration.

なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(4)の下限値を1.1とすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式(4)の上限値を2.6とすることが望ましい。   In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit of conditional expression (4) to 1.1. In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit of conditional expression (4) to 2.6.

また、本発明の変倍光学系は、次の条件式(5−1)および(5−2)を満足することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the variable magnification optical system of the present invention satisfies the following conditional expressions (5-1) and (5-2).

(5−1) 80.0 < √(|fA|×fh)/LS < 230.0
(5−2) 80.0 < √(|fB|×fk)/LS < 230.0
ただし、
fA:第1レンズエレメントの焦点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
LS:像面補正を行うときの、当該像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(5-1) 80.0 <√ (| fA | × fh) / LS <230.0
(5-2) 80.0 <√ (| fB | × fk) / LS <230.0
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fh: focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the first lens element fk: image plane by the second lens element Focal length of the entire zooming optical system when correction is performed LS: A shift amount of a lens element that performs image plane correction when performing image plane correction

条件式(5−1)および(5−2)を満足することにより、像面補正を行うレンズエレメントの移動量を小さく保ちながら像面湾曲収差を良好に補正することができる。   By satisfying conditional expressions (5-1) and (5-2), it is possible to satisfactorily correct the field curvature aberration while keeping the moving amount of the lens element that performs the image surface correction small.

なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(5−1)および(5−2)の下限値を、それぞれ85.0とすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式(5−1)および(5−2)の上限値を、それぞれ215.0とすることが望ましい。   In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the lower limit values of conditional expressions (5-1) and (5-2) to 85.0, respectively. In order to secure the effect of the present invention, it is desirable to set the upper limit values of conditional expressions (5-1) and (5-2) to 215.0, respectively.

また、本発明の変倍光学系は、第1および第2レンズエレメントは接合レンズを有することが好ましい。このような構成とすることにより、像面補正時の倍率色収差を良好に保つことができる。   In the variable magnification optical system of the present invention, it is preferable that the first and second lens elements have cemented lenses. With such a configuration, it is possible to maintain good lateral chromatic aberration during image plane correction.

また、本発明の変倍光学系は、それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントまたは前記第3レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、次の条件式(6)、(7−1)、(7−2)、および(7−3)を満足することが好ましい。   The zoom optical system according to the present invention includes a first lens element, a second lens element, and a third lens element that can be shifted so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, respectively. One of the first lens element, the second lens element, and the third lens element according to a change in focal length from the wide-angle end state to the telephoto end state during zooming from the telephoto end state to the telephoto end state Image plane correction is performed by shifting so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, and the following conditional expressions (6), (7-1), (7-2), and (7-3) ) Is preferably satisfied.

(6) |fC| < |fB| < |fA|
(7−1) fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88
(7−2) (|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30
(7−3) (|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦fl ≦ ft
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fC:第3レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
(6) | fC | <| fB | <| fA |
(7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88
(7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30
(7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fC: focal length of the third lens element fw: focal length of the entire variable power optical system at the wide angle end ft: variation at the telephoto end Focal length of entire magnification optical system fh: Focal length of entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by first lens element fk: Total magnification optical system when image plane correction is performed by second lens element System focal length fl: focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the third lens element

本発明に係る変倍光学系は、このような構成により、好適な防振機能を有する光学系を実現することができる。第1レンズエレメント、第2レンズエレメント、第3レンズエレメントの何れをシフトさせるかは、上記図24を用いて説明したのと同様に、像ブレの補正をする時の変倍光学系全系の焦点距離に対応して制御部21が決定する。   With such a configuration, the variable magnification optical system according to the present invention can realize an optical system having a suitable image stabilization function. Which of the first lens element, the second lens element, and the third lens element is to be shifted is the same as that described with reference to FIG. 24 in the entire zooming optical system when correcting image blur. The control unit 21 determines corresponding to the focal length.

条件式(6)は、像面補正を行うレンズエレメントの焦点距離を規定したものである。条件式(6)を満足することで像面補正時における像面補正を行うレンズエレメントの移動量を小さくし、コマ収差を良好に補正することができる。   Conditional expression (6) defines the focal length of the lens element that performs image plane correction. By satisfying conditional expression (6), it is possible to reduce the amount of movement of the lens element that performs image surface correction at the time of image surface correction, and to satisfactorily correct coma.

条件式(7−1)は、第1レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式(7−1)を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。条件式(7−1)を上回ると、像面補正を行うレンズエレメントの移動量が増え、像面補正時のコマ収差が良好に補正できず好ましくない。   Conditional expression (7-1) is an expression that defines the range of the focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the first lens element. By satisfying conditional expression (7-1), image plane correction can be performed efficiently. If the conditional expression (7-1) is exceeded, the amount of movement of the lens element that performs image plane correction increases, and the coma aberration at the time of image plane correction cannot be satisfactorily corrected.

条件式(7−2)は、第2レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式(7−2)を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。   Conditional expression (7-2) is an expression that defines the range of the focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the second lens element. By satisfying conditional expression (7-2), image plane correction can be performed efficiently.

条件式(7−2)を下回ると、像面補正を行うレンズエレメントのパワーが強すぎて、像面補正時の像面湾曲収差が良好に補正できず好ましくない。   If the conditional expression (7-2) is not satisfied, the power of the lens element that performs image surface correction is too strong, and the field curvature aberration at the time of image surface correction cannot be corrected well, which is not preferable.

条件式(7−2)を上回ると、像面補正を行うレンズエレメントの移動量が増え、像面補正時のコマ収差が良好に補正できず好ましくない。   If the conditional expression (7-2) is exceeded, the amount of movement of the lens element that performs image plane correction increases, and the coma aberration at the time of image plane correction cannot be satisfactorily corrected.

条件式(7−3)は、第3レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式(7−3)を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。   Conditional expression (7-3) is an expression that defines the range of the focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the third lens element. By satisfying conditional expression (7-3), image plane correction can be performed efficiently.

条件式(7−3)を下回ると、像面補正を行うレンズエレメントのパワーが強すぎて、像面補正時の像面湾曲収差およびコマ収差が良好に補正できず好ましくない。   If the conditional expression (7-3) is not satisfied, the power of the lens element that performs image surface correction is too strong, and the field curvature aberration and coma aberration at the time of image surface correction cannot be corrected well, which is not preferable.

ここで、条件式(7−1)および(7−2)に示すように、条件式(7−1)によって規定されるfh(第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離)の範囲と条件式(7−2)によって規定されるfk(第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離)の範囲とには、重複する範囲がある。制御部21(図24参照)が、シフトさせるレンズエレメントを第1レンズエレメントから第2レンズエレメントへ、あるいは第2レンズエレメントから第1レンズエレメントへ変更するときの変倍光学系全系の焦点距離は、この重複範囲に含まれる。重複範囲内のどの値でレンズエレメントを変更するかについては、様々な制御方式が採用可能である。例えば、広角側から望遠側に変倍しているときも、望遠側から広角側に変倍しているときも、変倍光学系全系の焦点距離が当該重複範囲内の一つの所定の値になったときにレンズエレメントを切り替えるように制御しても良い。また、例えば、広角側から望遠側に変倍しているときは条件式(7−2)の下限値に達したら第1レンズエレメントから第2レンズエレメントへ切り替え、望遠側から広角側に変倍しているときは条件式(7−1)の上限値に達したら第2レンズエレメントから第1レンズエレメントへ切り替えるように制御しても良い。また、例えば、変倍光学系全系の焦点距離が重複範囲内にある時は、焦点距離の値に拘らず、制御部21が第1レンズエレメントあるいは第2レンズエレメントの何れかを不規則に選択するように制御しても良い。   Here, as shown in the conditional expressions (7-1) and (7-2), fh defined by the conditional expression (7-1) (variable magnification optical system when performing image plane correction with the first lens element) The range of the focal length of the entire system) and the range of fk (focal length of the entire zooming optical system when performing image plane correction with the second lens element) defined by the conditional expression (7-2) include: There are overlapping ranges. The focal length of the entire zooming optical system when the control unit 21 (see FIG. 24) changes the lens element to be shifted from the first lens element to the second lens element or from the second lens element to the first lens element. Are included in this overlapping range. Various control methods can be adopted as to which value within the overlapping range the lens element is changed. For example, even when zooming from the wide-angle side to the telephoto side or when zooming from the telephoto side to the wide-angle side, the focal length of the entire zooming optical system is one predetermined value within the overlapping range. It may be controlled to switch the lens element when Further, for example, when zooming from the wide angle side to the telephoto side, when the lower limit value of the conditional expression (7-2) is reached, the first lens element is switched to the second lens element, and zooming from the telephoto side to the wide angle side is performed. If the upper limit of conditional expression (7-1) is reached, control may be performed so that the second lens element is switched to the first lens element. Further, for example, when the focal length of the entire zoom optical system is within the overlapping range, the control unit 21 irregularly sets either the first lens element or the second lens element regardless of the focal length value. You may control to select.

条件式(7−2)および(7−3)においても、条件式(7−2)によって規定されるfk(第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離)の範囲と条件式(7−3)によって規定されるfl(第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離)の範囲とには重複する範囲があるが、上述した制御方式と同様の制御方式を採用することができる。
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式(7−1)の上限値を(|fC|/|fA|)×ft×0.85とすることが望ましい。
また、本発明の効果を確実にするために、条件式(7−2)の下限値を(|fC|/|fA|)×ft×0.60とすることが望ましい。
また、本発明の効果を確実にするために、条件式(7−2)の上限値を(|fC|/|fB|)×ft×1.25とすることが望ましい。
また、本発明の効果を確実にするために、条件式(7−3)の下限値を(|fC|/|fB|)×ft×0.95とすることが望ましい。
Also in conditional expressions (7-2) and (7-3), fk defined by conditional expression (7-2) (focal length of the entire zoom optical system when image plane correction is performed by the second lens element) ) And the range of fl defined by conditional expression (7-3) (the focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed by the third lens element) are overlapped. A control method similar to the control method described above can be employed.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable that the upper limit value of conditional expression (7-1) is (| fC | / | fA |) × ft × 0.85.
In order to ensure the effect of the present invention, it is desirable that the lower limit value of conditional expression (7-2) is (| fC | / | fA |) × ft × 0.60.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable that the upper limit value of conditional expression (7-2) is (| fC | / | fB |) × ft × 1.25.
In order to secure the effect of the present invention, it is desirable that the lower limit value of conditional expression (7-3) be (| fC | / | fB |) × ft × 0.95.

また、本発明の変倍光学系は、次の条件式(8)を満足することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the variable magnification optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (8).

(8) 0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.40
ただし、
ZSw:広角端における結像面上での像の移動量
LSw:広角端における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(8) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.40
However,
Zsw: amount of movement of the image on the image plane at the wide-angle end Lsw: shift amount of the lens element that performs image plane correction at the wide-angle end

条件式(8)を満足することで、像面湾曲収差を良好に補正することができる。   When the conditional expression (8) is satisfied, the field curvature aberration can be corrected well.

また、本発明の変倍光学系は、次の条件式(9)を満足することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the variable magnification optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (9).

(9) 1.10 < |ZSt| / |LSt| < 2.60
ただし、
ZSt:望遠端における結像面上での像の移動量
LSt:望遠端における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(9) 1.10 <| ZSt | / | LSt | <2.60
However,
ZSt: Amount of image movement on the imaging surface at the telephoto end LSt: A shift amount of the lens element that performs image plane correction at the telephoto end

条件式(9)を満足することで、像面湾曲収差を良好に補正することができる。   When the conditional expression (9) is satisfied, the field curvature aberration can be corrected satisfactorily.

また、本発明の変倍光学系は、次の条件式(10−1)、(10−2)、および(10−3)を満足することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the variable magnification optical system of the present invention satisfies the following conditional expressions (10-1), (10-2), and (10-3).

(10−1) 90.0 < √(|fA|×fh)/LS < 230.0
(10−2) 90.0 < √(|fB|×fk)/LS < 230.0
(10−3) 90.0 < √(|fC|×fl)/LS < 230.0
ただし、
fA:像面補正を行う第1レンズエレメントの焦点距離
fB:像面補正を行う第2レンズエレメントの焦点距離
fC:像面補正を行う第3レンズエレメントの焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
LS:像面補正を行うときの、当該像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
(10-1) 90.0 <√ (| fA | × fh) / LS <230.0
(10-2) 90.0 <√ (| fB | × fk) / LS <230.0
(10-3) 90.0 <√ (| fC | × fl) / LS <230.0
However,
fA: focal length of the first lens element that performs image plane correction fB: focal length of the second lens element that performs image plane correction fC: focal length of the third lens element that performs image plane correction fh: image by the first lens element Focal length of the entire variable power optical system when performing surface correction fk: Focal length of the entire variable power optical system when performing image surface correction with the second lens element fl: Performing image surface correction with the third lens element Focal length of the entire zooming optical system at the time LS: A shift amount of the lens element that performs the image plane correction when performing the image plane correction

条件式(10−1)、(10−2)、および(10−3)を満足することにより、像面補正を行うレンズエレメントの移動量を小さく保ちながら像面湾曲収差を良好に補正することができる。   By satisfying conditional expressions (10-1), (10-2), and (10-3), it is possible to satisfactorily correct the field curvature aberration while keeping the moving amount of the lens element that performs the image surface correction small. Can do.

また、本発明の変倍光学系は、第1レンズエレメント、第2レンズエレメント、および第3レンズエレメントは、何れも接合レンズを有することが好ましい。このような構成とすることにより、像面補正時の倍率色収差を良好に保つことができる。   In the variable power optical system of the present invention, it is preferable that each of the first lens element, the second lens element, and the third lens element has a cemented lens. With such a configuration, it is possible to maintain good lateral chromatic aberration during image plane correction.

また、本発明の撮像装置は、上述した構成の変倍光学系を有することを特徴とする。これにより、好適な撮像装置を実現することができる。   In addition, an imaging apparatus according to the present invention includes the variable magnification optical system having the above-described configuration. Thereby, a suitable imaging device can be realized.

また、本発明の変倍光学系の製造方法は、第1レンズエレメントと第2レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第1レンズエレメントと前記第2レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、次の条件式(1)、(2−1)、および(2−2)を満足するようにすることを特徴とする。   A method for manufacturing a variable power optical system according to the present invention is a method for manufacturing a variable power optical system having a first lens element and a second lens element, and includes the first lens element and the second lens element. Each is configured to be shiftable so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, and in response to a change in focal length from the wide-angle end state to the telephoto end state upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state Thus, the image plane correction is performed by shifting either the first lens element or the second lens element so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, and the following conditional expression ( 1), (2-1), and (2-2) are satisfied.

(1) |fB| < |fA|
(2−1) fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50
(2−2) (|fB|/|fA|)×ft×0.50 ≦ fk ≦ ft
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
(1) | fB | <| fA |
(2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50
(2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fw: focal length of the entire zooming optical system in the wide-angle end state ft: focal point of the entire zooming optical system in the telephoto end state Distance fh: Focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed with the first lens element fk: Focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed with the second lens element

また、本発明の変倍光学系の製造方法は、第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第1レンズエレメントと前記第2レンズエレメントと前記第3レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントまたは前記第3レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、次の条件式(6)、(7−1)、(7−2)、および(7−3)を満足するようにすることを特徴とする。   According to another aspect of the present invention, there is provided a variable magnification optical system manufacturing method including a first lens element, a second lens element, and a third lens element. The second lens element and the third lens element are configured to be shiftable so as to include components in the direction perpendicular to the optical axis, respectively, and when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, In accordance with a change in focal length to the telephoto end state, any one of the first lens element, the second lens element, or the third lens element is shifted so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis. Thus, the image plane correction is performed, and the following conditional expressions (6), (7-1), (7-2), and (7-3) are satisfied. .

(6) |fC| < |fB| < |fA|
(7−1) fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88
(7−2) (|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30
(7−3) (|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦ fl ≦ ft
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fC:第3レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
(6) | fC | <| fB | <| fA |
(7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88
(7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30
(7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fC: focal length of the third lens element fw: focal length of the entire variable power optical system at the wide angle end ft: variation at the telephoto end Focal length of entire magnification optical system fh: Focal length of entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by first lens element fk: Total magnification optical system when image plane correction is performed by second lens element System focal length fl: focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the third lens element

斯かる本発明の変倍光学系の製造方法により、好適な変倍光学系を実現することができる。   A suitable variable magnification optical system can be realized by the method for manufacturing a variable magnification optical system according to the present invention.

(数値実施例)
以下、本発明の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。図1、図5、図9、図13、および図17は、各実施例に係る変倍光学系S1〜S5の構成を示す断面図であり、これら変倍光学系S1〜S5の無限遠合焦状態の広角端状態から望遠端状態への合焦状態の変化、すなわち各レンズ群の移動の様子を矢印で示している。なお、第5実施例は参考例とする。
(Numerical example)
A variable magnification optical system according to numerical examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1, FIG. 5, FIG. 9, FIG. 13, and FIG. 17 are cross-sectional views showing the configurations of variable magnification optical systems S1 to S5 according to the respective examples. A change in the in-focus state from the wide-angle end state to the telephoto end state in the focus state, that is, the movement of each lens group is indicated by an arrow. The fifth embodiment is a reference example.

(第1実施例)
図1は、本発明の第1実施例に係る変倍光学系S1の構成を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a variable magnification optical system S1 according to the first example of the present invention.

図1に示すように、本実施例に係る変倍光学系S1は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、開口絞りSPと、正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。   As shown in FIG. 1, the variable magnification optical system S1 according to this example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power in order from an object side (not shown). And a third lens group G3 having negative refractive power, an aperture stop SP, and a fourth lens group G4 having positive refractive power.

第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成されている。   The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens L11 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side. L12.

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と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズL21と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズL22とから構成されている。   The second lens group G2, in order from the object side, is a cemented lens L21 of a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side and a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a positive meniscus lens having a concave surface facing the object side. And a cemented lens L22 of a biconcave negative lens.

第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズL31とから構成されている。   The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens L31 including a positive meniscus lens having a concave surface facing the object side and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side.

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正メニスカスレンズL41と、両凸形状の正レンズと像面I側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズL42と、両凸形状の正レンズL43と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズL44と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL45と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL46と、両凸形状の正レンズL47とから構成されている。   The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L41 having a concave surface directed toward the object side, and a cemented lens L42 of a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the image plane I. , A biconvex positive lens L43, a cemented lens L44 of a positive meniscus lens having a concave surface facing the object side and a biconcave negative lens, a negative meniscus lens L45 having a concave surface facing the object side, and an object side It is composed of a negative meniscus lens L46 having a concave surface and a biconvex positive lens L47.

像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。また、開口絞りSP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いる。撮像素子および開口絞りSPの構成は、後述する各実施例において同様である。   On the image plane I, an image sensor (not shown) made up of a CCD, a CMOS, or the like is disposed. The aperture stop SP is disposed between the third lens group G3 and the fourth lens group G4. The configurations of the image sensor and the aperture stop SP are the same in each embodiment described later.

本実施例に係る変倍光学系S1は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1は像面Iに対して固定で、第2レンズ群G2は像面I側に移動し、第3レンズ群G3は像面I側に向かって略凹の軌跡で移動し、第4レンズ群は像面Iに対して固定である。   In the zoom optical system S1 according to the present embodiment, the first lens group G1 is fixed with respect to the image plane I and the second lens group G2 is fixed to the image plane I when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The third lens group G3 moves along a substantially concave locus toward the image plane I side, and the fourth lens group is fixed with respect to the image plane I.

また、本実施例に係る変倍光学系S1は、図1に示すように、第4レンズ群G4内の接合レンズL44をレンズエレメントAとし、レンズエレメントAとレンズエレメントAの屈折力と同符号の屈折力を有する負メニスカスレンズL45とでレンズエレメントBを構成し、レンズエレメントBとレンズエレメントBの屈折力と同符号の屈折力を有する負メニスカスレンズL46とでレンズエレメントCを構成し、これらレンズエレメントA、レンズエレメントB、レンズエレメントCを防振レンズ群としている。これら防振レンズ群のうちの何れか一つを光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。   In the variable magnification optical system S1 according to the present embodiment, as shown in FIG. 1, the cemented lens L44 in the fourth lens group G4 is a lens element A, and has the same sign as the refractive power of the lens element A and the lens element A. The lens element B is composed of a negative meniscus lens L45 having a refractive power of 5 and the lens element C is composed of a lens element B and a negative meniscus lens L46 having the same sign as the refractive power of the lens element B. The lens element A, the lens element B, and the lens element C are used as an anti-vibration lens group. Any one of these anti-vibration lens groups is shifted so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, thereby preventing blurring of the captured image.

本実施例に係る変倍光学系S1では、変倍光学系S1全系の焦点距離をfとし、ブレ補正時の防振レンズ群の移動量に対する像面I上での像の移動量の比をKとするとき(以下、この比のことを防振係数Kという。)、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。   In the variable magnification optical system S1 according to the present embodiment, the focal length of the entire variable magnification optical system S1 is f, and the ratio of the amount of image movement on the image plane I to the amount of movement of the image stabilizing lens group at the time of blur correction. Is K (this ratio is hereinafter referred to as an anti-vibration coefficient K), in order to correct rotational shake at an angle θ, the lens group for shake correction is set to the optical axis by (f · tan θ) / K. What is necessary is just to shift to the orthogonal direction.

本実施例に係る変倍光学系S1の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離fは、それぞれ95.0(mm)、163.1(mm)、226.6(mm)である(下記表1参照)。各焦点距離におけるレンズエレメントA、B、Cの何れかによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。   The focal lengths f of the entire system in the wide-angle end state, the intermediate focal length, and the telephoto end state of the variable magnification optical system S1 according to the present embodiment are 95.0 (mm), 163.1 (mm), and 226.6 (respectively). mm) (see Table 1 below). The blur correction amount by any of the lens elements A, B, and C at each focal length and the movement amount of the lens element at that time are as follows, for example.

本実施例に係る変倍光学系S1は、広角端状態においては、レンズエレメントAにて像ブレを補正する際の防振係数Kは1.26であり、焦点距離は95.0(mm)であるので、0.324°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.428(mm)である。   In the variable magnification optical system S1 according to the present example, in the wide-angle end state, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element A is 1.26, and the focal length is 95.0 (mm). Therefore, the moving amount of the lens element A for correcting the rotation blur of 0.324 ° is 0.428 (mm).

また、本実施例に係る変倍光学系S1の中間焦点距離においては、レンズエレメントBにて像ブレを補正する際の防振係数Kは1.37であり、焦点距離は163.1(mm)であるので、0.247°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントBの移動量は0.515(mm)である。ここで、中間焦点距離においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントAにて行う場合には、防振係数Kは1.26であり、焦点距離は163.1(mm)であるので、0.247°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.558(mm)となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントBで補正したほうがレンズエレメントAで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。   In the intermediate focal length of the variable magnification optical system S1 according to the present embodiment, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element B is 1.37, and the focal length is 163.1 (mm). Therefore, the movement amount of the lens element B for correcting the rotational blur of 0.247 ° is 0.515 (mm). Here, when the same rotational blur correction is performed by the lens element A at the intermediate focal length, the image stabilization coefficient K is 1.26 and the focal length is 163.1 (mm). The amount of movement of the lens element A for correcting rotational blur of 247 ° is 0.558 (mm). Therefore, if the blur correction amount is the same, the amount of movement of the image stabilizing lens group is smaller when the correction is performed by the lens element B than when the correction is performed by the lens element A.

また、本実施例に係る変倍光学系S1の望遠端状態においては、レンズエレメントCにて像ブレを補正する際の防振係数Kは1.69であり、焦点距離は226.6(mm)であるので、0.210°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントCの移動量は0.492(mm)である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントAにて行う場合には、防振係数Kは1.26であり、焦点距離は226.6(mm)であるので、0.210°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.659(mm)である。また、レンズエレメントBにて行う場合には、防振係数Kは1.37であり、焦点距離は226.6(mm)であるので、0.210°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントBの移動量は0.606(mm)である。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントCで補正したほうがレンズエレメントAまたはBで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。   Further, in the telephoto end state of the variable magnification optical system S1 according to the present example, the image stabilization coefficient K when the image blur is corrected by the lens element C is 1.69, and the focal length is 226.6 (mm). Therefore, the movement amount of the lens element C for correcting the rotational blur of 0.210 ° is 0.492 (mm). Here, when the same rotation blur correction is performed by the lens element A in the telephoto end state, the image stabilization coefficient K is 1.26 and the focal length is 226.6 (mm). The amount of movement of the lens element A for correcting the 210 ° rotational shake is 0.659 (mm). Further, when the lens element B is used, since the image stabilization coefficient K is 1.37 and the focal length is 226.6 (mm), the lens element for correcting the rotation blur of 0.210 °. The amount of movement of B is 0.606 (mm). Therefore, if the blur correction amount is the same, the amount of movement of the image stabilizing lens group is smaller when the correction is performed by the lens element C than when the correction is performed by the lens element A or B.

このように、レンズエレメントA、レンズエレメントB、レンズエレメントCの順に防振係数Kが大きくなるので、より多くの補正が可能となる。すなわち、全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントA、B、Cの移動量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が多くの量の補正が可能であり、さらにレンズエレメントBよりもレンズエレメントCの方が多くの量の補正が可能となる。言い換えると、焦点距離が同じでブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能であり、さらにレンズエレメントBよりもレンズエレメントCの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、広角端側ではレンズエレメントAを駆動し、望遠端側に変倍するに従い、順次レンズエレメントB、Cを駆動させるように制御すれば、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズ群を大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。   As described above, since the image stabilization coefficient K increases in the order of the lens element A, the lens element B, and the lens element C, more correction can be performed. That is, in the state where the focal length of the entire system is the same, if the movement amounts of the lens elements A, B, and C are the same, the lens element B can correct a larger amount than the lens element A. The lens element C can correct a larger amount than the lens element B. In other words, if the focal length is the same and the blur correction amount is the same, the lens element B can move the vibration-proof lens group less than the lens element A, and further, the lens element B can move less. The lens element C can reduce the amount of movement of the anti-vibration lens group. Therefore, if the lens element A is driven on the wide-angle end side and the lens elements B and C are sequentially driven as the magnification is changed to the telephoto end side, the focal length becomes longer and the blur correction amount increases. However, more corrections can be made without increasing the amount of movement of the image stabilizing lens group. As a result, from the wide-angle end state to the telephoto end state, the shift amount can be controlled to an appropriate amount without largely shifting the image stabilizing lens group.

以下の表1に、本発明の第1実施例に係る変倍光学系S1の諸元値を掲げる。   Table 1 below lists specifications of the variable magnification optical system S1 according to the first example of the present invention.

表1中の[全体諸元]において、fは焦点距離、FNOはFナンバー、TLは全長、Wは広角端状態、Mは中間焦点距離状態、Tは望遠端状態をそれぞれ示す。また、fhはレンズエレメントAで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離、fkはレンズエレメントBで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離、flはレンズエレメントCで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離をそれぞれ示す。なお、本実施例においては、レンズエレメントAとBとの変更は、全系の焦点距離が一つの所定の値になると変更されるように制御されている。また、レンズエレメントBとCとの変更についても同様に制御されている。   In [Overall specifications] in Table 1, f indicates a focal length, FNO indicates an F number, TL indicates a full length, W indicates a wide angle end state, M indicates an intermediate focal length state, and T indicates a telephoto end state. Fh is the focal length of the entire variable power optical system when the image plane is corrected by the lens element A, fk is the focal length of the entire variable power optical system when the image surface is corrected by the lens element B, and fl is The focal lengths of the entire zoom optical system when image plane correction is performed by the lens element C are shown. In the present embodiment, the lens elements A and B are controlled to be changed when the focal length of the entire system reaches one predetermined value. The change between the lens elements B and C is similarly controlled.

[面データ]において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、rはレンズ面の曲率半径、dはレンズ面の間隔、ndはd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、(絞り)は開口絞りSP、像面は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示し、空気の屈折率d=1.00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に*印を付して曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示している。   In [Surface Data], the surface number is the order of the lens surfaces counted from the object side, r is the radius of curvature of the lens surfaces, d is the distance between the lens surfaces, nd is the refractive index with respect to the d-line (wavelength λ = 587.6 nm), νd represents the Abbe number for the d-line (wavelength λ = 587.6 nm). The object plane indicates the object plane, (aperture) indicates the aperture stop SP, and the image plane indicates the image plane I. Note that the radius of curvature r = ∞ indicates a plane, and the description of the refractive index of air d = 1.00000 is omitted. When the lens surface is an aspheric surface, the surface number is marked with * and the paraxial radius of curvature is shown in the column of the radius of curvature r.

[非球面データ]には、[面データ]に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の近軸曲率半径r、円錐定数κ、および非球面係数A4〜A12を示す。   [Aspherical data] shows the paraxial radius of curvature r, conic constant κ, and aspherical coefficients A4 to A12 when the shape of the aspherical surface shown in [Surface data] is expressed by the following equation.

x=(h2/r)/[1+{1−κ(h/r)21/2]+A4h4+A6h6+A8y8+A10h10+A12h12
ここで、xは、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さhの位置での光軸方向の変位である。また、「E−n」は「×10−n」を示し、例えば、「1.234E−05」は、「1.234×10−5」を示す。
x = (h 2 / r) / [1+ {1-κ (h / r) 2 } 1/2 ] + A4h 4 + A6h 6 + A8y 8 + A10h 10 + A12h 12
Here, x is the displacement in the optical axis direction at the position of the height h from the optical axis when the vertex of the surface is used as a reference. In addition, “E−n” indicates “× 10 −n ”, for example, “1.234E-05” indicates “1.234 × 10 −5 ”.

[可変間隔データ]には、焦点距離fと、可変間隔の値を示す。[条件式対応値]は、各条件式の対応値を示す。   [Variable interval data] indicates the focal length f and the value of the variable interval. [Conditional Expression Corresponding Value] indicates the corresponding value of each conditional expression.

ここで、表1に記載されている焦点距離fや曲率半径r、およびその他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、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ため、これに限られるものではない。   Here, “mm” is generally used as the unit of the focal length f, the radius of curvature r, and other lengths described in Table 1. However, the optical system is not limited to this because an equivalent optical performance can be obtained even when proportionally enlarged or proportionally reduced.

なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。   In addition, the code | symbol of Table 1 described above shall be similarly used also in the table | surface of each Example mentioned later.

(表1)第1実施例
[全体諸元]
W M T
f 95.0 163.1 226.6
FNO 4.68 4.68 4.70
TL 259.3 259.3 259.3

fh 95.0〜138.9
fk 97.9〜225.8
fl 159.7〜226.6

[面データ]
面番号 r d νd nd
物面 ∞
1) 134.560 1.8 25.43 1.80518
2) 101.277 7.0 82.51 1.49782
3) 546.812 1.0
4) 77.194 4.0 82.51 1.49782
5) 124.044 D5
6) 40.981 5.0 25.68 1.78472
7) 59.996 1.5 40.77 1.88300
8) 36.961 6.7
9) −131.117 3.4 25.43 1.80518
10) −53.784 1.5 40.77 1.88300
11) 197.416 D11
12) −172.226 3.0 27.51 1.75520
13) −80.000 2.0 43.69 1.72000
14) −364.448 D14
15〉 絞り 3.0
16) −636.174 4.0 82.51 1.49782
17) −57.515 0.3
18) 84.998 6.0 70.45 1.48749
19) −47.705 2.0 35.04 1.74950
20) −289.998 25.9
21) 70.499 4.6 82.56 1.49782
22) −117.909 25.9
23) −188.780 3.5 28.46 1.72825
24) −111.267 1.5 47.38 1.78800
25) 46.602 5.0
26) −119.084 2.0 58.89 1.51823
27) −220.000 5.0
28) −30.419 3.0 64.12 1.51680
29) −48.713 0.2
30) 228.879 5.0 44.79 1.74400
31) −64.531 BF
像面 ∞

[可変間隔データ]
W M T
D5 1.6 46.7 68.9
D11 61.4 2.5 3.4
D14 11.8 25.7 2.7
BF 50.6 50.6 50.6

[各条件式対応値]
fA:−46.5
fB:−42.3
fC:−32.5
fw:95.0
ft:226.6
fh:95.0〜138.9
fk:97.9〜225.8
fl:159.7〜226.6
ZSw:0.538
LSw:−0.428
ZSt:0.830
LSt:−0.492
LS:レンズエレメントAで像面補正するときは、0.428
レンズエレメントBで像面補正するときは、0.515
レンズエレメントCで像面補正するときは、0.492
(6) |fC| < |fB| < |fA| :
32.5 < 42.3 < 46.5
(7−1) fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88:
95.0 ≦ 95.0〜138.9 ≦ 138.9
(7−2) (|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30 :
97.9 ≦ 97.9〜225.8 ≦ 225.8
(7−3) (|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦ fl ≦ ft :
159.7 ≦ 159.7〜226.6 ≦ 226.6
(8) 0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.40 :
0.40 < 1.26 < 1.40
(9) 1.10 < |ZSt| / |LSt| < 2.60 :
1.10 < 1.69 < 2.60
(10−1) 90.0 < √(|fA|×fh)/LS < 230.0
90.0 < 155.3 < 230.0
(10−2) 90.0 < √(|fB|×fk)/LS < 230.0
90.0 < 161.2 < 230.0
(10−3) 90.0 < √(|fC|×fl)/LS < 230.0
90.0 < 154.8 < 230.0
(Table 1) First Example [Overall Specifications]
W M T
f 95.0 163.1 226.6
FNO 4.68 4.68 4.70
TL 259.3 259.3 259.3

fh 95.0-138.9
fk 97.9-225.8
fl 159.7-226.6

[Surface data]
Surface number r d νd nd
Object ∞
1) 134.560 1.8 25.43 1.80518
2) 101.277 7.0 82.51 1.49782
3) 546.812 1.0
4) 77.194 4.0 82.51 1.49782
5) 124.044 D5
6) 40.981 5.0 25.68 1.78472
7) 59.996 1.5 40.77 1.88300
8) 36.961 6.7
9) −131.117 3.4 25.43 1.80518
10) −53.784 1.5 40.77 1.88300
11) 197.416 D11
12) −172.226 3.0 27.51 1.75520
13) −80.000 2.0 43.69 1.72000
14) −364.448 D14
15> Aperture 3.0
16) −636.174 4.0 82.51 1.49782
17) −57.515 0.3
18) 84.998 6.0 70.45 1.48749
19) −47.705 2.0 35.04 1.74950
20) −289.998 25.9
21) 70.499 4.6 82.56 1.49782
22) −117.909 25.9
23) −188.780 3.5 28.46 1.72825
24) −111.267 1.5 47.38 1.78800
25) 46.602 5.0
26) −119.084 2.0 58.89 1.51823
27) -220.000 5.0
28) −30.419 3.0 64.12 1.51680
29) −48.713 0.2
30) 228.879 5.0 44.79 1.74400
31) −64.531 BF
Image plane ∞

[Variable interval data]
W M T
D5 1.6 46.7 68.9
D11 61.4 2.5 3.4
D14 11.8 25.7 2.7
BF 50.6 50.6 50.6

[Values for each conditional expression]
fA: −46.5
fB: -42.3
fC: -32.5
fw: 95.0
ft: 226.6
fh: 95.0-138.9
fk: 97.9-225.8
fl: 159.7-226.6
ZSw: 0.538
Lsw: -0.428
ZSt: 0.830
LSt: -0.492
LS: 0.428 when correcting the image plane with lens element A
0.515 when correcting the image plane with lens element B
When correcting the image plane with lens element C, 0.492
(6) | fC | <| fB | <| fA |
32.5 <42.3 <46.5
(7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88:
95.0 ≦ 95.0 to 138.9 ≦ 138.9
(7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30:
97.9 ≤ 97.9-225.8 ≤ 225.8
(7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft:
159.7 ≦ 159.7〜226.6 ≦ 226.6
(8) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.40:
0.40 <1.26 <1.40
(9) 1.10 <| ZSt | / | LSt | <2.60:
1.10 <1.69 <2.60
(10-1) 90.0 <√ (| fA | × fh) / LS <230.0
90.0 <155.3 <230.0
(10-2) 90.0 <√ (| fB | × fk) / LS <230.0
90.0 <161.2 <230.0
(10-3) 90.0 <√ (| fC | × fl) / LS <230.0
90.0 <154.8 <230.0

図2(a)は第1実施例に係る変倍光学系S1の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は第1実施例に係る変倍光学系S1の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図3(a)はは第1実施例に係る変倍光学系S1の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は第1実施例に係る変倍光学系S1の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図4(a)は第1実施例に係る変倍光学系S1の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は第1実施例に係る変倍光学系S1の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントCで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。   FIG. 2A is a diagram illustrating various aberrations of the variable magnification optical system S1 according to the first example in the wide-angle end state when focused on infinity, and FIG. 2B is a diagram illustrating the variable magnification optical system S1 according to the first example. FIG. 6 is various aberration diagrams when image blur correction is performed with the lens element A in a wide-angle end state at the time of focusing on infinity. 3A is a diagram showing various aberrations in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system S1 according to the first example, and FIG. 3B is a diagram showing aberrations according to the first example. FIG. 10 is a diagram showing various aberrations when image blur correction is performed with the lens element B in the intermediate focal length state when the doubling optical system S1 is focused at infinity. FIG. 4A is a diagram of various aberrations of the variable magnification optical system S1 according to the first example in the telephoto end state at the time of focusing on infinity, and FIG. 4B is a variable magnification optical according to the first example. FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations when image blur correction is performed with the lens element C in the telephoto end state when the system S1 is focused at infinity.

各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高をそれぞれ示している。また、図中のdはd線(波長λ=587.6nm)での収差曲線を示し、gはg線(波長λ=435.8nm)での収差曲線を示している。非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。なお、以下に示す各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。   In each aberration diagram, FNO indicates an F number, and Y indicates an image height. Further, d in the figure indicates an aberration curve at the d-line (wavelength λ = 587.6 nm), and g indicates an aberration curve at the g-line (wavelength λ = 435.8 nm). In the aberration diagram showing astigmatism, the solid line indicates the sagittal image plane, and the broken line indicates the meridional image plane. In addition, in the various aberration diagrams of the following examples, the same reference numerals as those of the present example are used.

各収差図から明らかなように、第1実施例では、広角端状態から望遠端状態に亘って、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。   As can be seen from the respective aberration diagrams, in the first example, various aberrations are corrected well from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.

(第2実施例)
図5は、本発明の第2実施例に係る変倍光学系S2の構成を示す図である。
(Second embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of the variable magnification optical system S2 according to the second example of the present invention.

図5に示すように、本実施例に係る変倍光学系S2は、図示しない物体側から順に、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第2レンズ群G2と、開口絞りSPと、負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とから構成されている。   As shown in FIG. 5, the variable magnification optical system S2 according to the present example includes a first lens group G1 having a negative refractive power and a second lens group G2 having a positive refractive power in order from an object side (not shown). And an aperture stop SP, a third lens group G3 having a negative refractive power, and a fourth lens group G4 having a positive refractive power.

第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と、両凹形状の負レンズL12と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とから構成され、最も物体側の負メニスカスレンズL11は像面I側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。   The first lens group G1 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side, a biconcave negative lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side. The most object-side negative meniscus lens L11 is an aspheric lens in which a resin layer is provided on the glass lens surface on the image plane I side to form an aspheric surface.

第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸形状の凹メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズL21と、物体側に凸形状の正メニスカスレンズL22とから構成されている。   The second lens group G2 includes, in order from the object side, a cemented lens L21 of a concave meniscus lens having a convex shape on the object side and a positive lens having a biconvex shape, and a positive meniscus lens L22 having a convex shape on the object side. Yes.

第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズL31と、物体側に凹形状の平凹レンズL32とから構成されている。   The third lens group G3 includes, in order from the object side, a cemented lens L31 of a positive meniscus lens having a concave surface directed toward the object side and a biconcave negative lens, and a plano-concave lens L32 having a concave shape on the object side. Yes.

第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側が平面の平凸レンズL41と、両凸形状の正レンズと像面I側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズL42とから構成されている。   The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a planoconvex lens L41 having a flat object side, and a cemented lens L42 including a biconvex positive lens and a negative meniscus lens having a convex surface facing the image plane I side. Yes.

像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。また、開口絞りSPは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第3レンズ群G3と共に移動する。   On the image plane I, an image sensor (not shown) made up of a CCD, a CMOS, or the like is disposed. The aperture stop SP is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.

本実施例に係る変倍光学系S2は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1は像面Iに向かって移動し、第2レンズ群G2、第4レンズ群G4は一体に物体側へ移動し、第3レンズ群G3は物体側に移動する。   In the variable magnification optical system S2 according to the present example, the first lens group G1 moves toward the image plane I when the magnification is changed from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the second lens group G2 and the fourth lens are moved. The group G4 moves integrally to the object side, and the third lens group G3 moves to the object side.

また、本実施例に係る変倍光学系S2は、第3レンズ群G3内の接合レンズL31および平凹レンズL32をレンズエレメントAとし、第2レンズ群G2内の接合レンズL21をレンズエレメントBとし、これらレンズエレメントAおよびレンズエレメントBを防振レンズ群としている。これら防振レンズ群の何れかを光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。   In the variable magnification optical system S2 according to the present embodiment, the cemented lens L31 and the plano-concave lens L32 in the third lens group G3 are used as the lens element A, and the cemented lens L21 in the second lens group G2 is used as the lens element B. These lens element A and lens element B constitute a vibration-proof lens group. By shifting any one of these anti-vibration lens groups in a direction orthogonal to the optical axis, blurring of the captured image is prevented.

本実施例に係る変倍光学系S2では、変倍光学系S2全系の焦点距離をf、ブレ補正時の防振係数をKとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。   In the variable magnification optical system S2 according to the present embodiment, when the focal length of the entire variable magnification optical system S2 is f and the image stabilization coefficient at the time of shake correction is K, in order to correct the rotational shake at the angle θ, The correction lens group may be shifted in a direction orthogonal to the optical axis by (f · tan θ) / K.

本実施例に係る変倍光学系S2の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離fは、それぞれ18.5(mm)、35.0(mm)、53.5(mm)である(下記表2参照)。各焦点距離におけるレンズエレメントAまたはBによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。   The focal length f of the entire system in the wide-angle end state, the intermediate focal length, and the telephoto end state of the variable magnification optical system S2 according to the present embodiment is 18.5 (mm), 35.0 (mm), and 53.5 ( mm) (see Table 2 below). The blur correction amount by the lens element A or B at each focal length and the movement amount of the lens element at that time are as follows, for example.

本実施例に係る変倍光学系S2は、広角端状態においては、レンズエレメントAにて像ブレを補正する際の防振係数Kは1.27であり、焦点距離は18.5(mm)であるので、0.735°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.187(mm)である。   In the zoom optical system S2 according to the present example, in the wide-angle end state, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element A is 1.27, and the focal length is 18.5 (mm). Therefore, the moving amount of the lens element A for correcting the rotation blur of 0.735 ° is 0.187 (mm).

また、本実施例に係る変倍光学系S2の中間焦点距離においては、レンズエレメントAにて像ブレを補正する際の防振係数Kは1.58であり、焦点距離は35.0(mm)であるので、0.534°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.206(mm)である。   Further, in the intermediate focal length of the variable magnification optical system S2 according to the present embodiment, the image stabilization coefficient K when the image blur is corrected by the lens element A is 1.58, and the focal length is 35.0 (mm). Therefore, the movement amount of the lens element A for correcting the rotational blur of 0.534 ° is 0.206 (mm).

また、本実施例に係る変倍光学系S2の望遠端状態においては、レンズエレメントBにて像ブレを補正する際の防振係数Kは2.04であり、焦点距離は53.5(mm)であるので、0.432°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントBの移動量は0.198(mm)である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントAにて行う場合には、防振係数Kは1.66であり、焦点距離は53.5(mm)であるので、0.432°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.243(mm)となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントBで補正したほうがレンズエレメントAで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。   In the telephoto end state of the variable magnification optical system S2 according to the present embodiment, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element B is 2.04, and the focal length is 53.5 (mm). Therefore, the moving amount of the lens element B for correcting the rotational blur of 0.432 ° is 0.198 (mm). Here, when the same rotation blur correction is performed by the lens element A in the telephoto end state, the image stabilization coefficient K is 1.66 and the focal length is 53.5 (mm). The moving amount of the lens element A for correcting the rotational blur of 432 ° is 0.243 (mm). Therefore, if the blur correction amount is the same, the amount of movement of the image stabilizing lens group is smaller when the correction is performed by the lens element B than when the correction is performed by the lens element A.

このように、本実施例においては、レンズエレメントA、レンズエレメントBの順に防振係数Kが大きくなるので、より多くの補正が可能となる。すなわち、全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントA、Bの移動量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が多くの補正が可能となる。言い換えると、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、広角端状態から中間焦点距離に亘る焦点距離のときはレンズエレメントAを駆動し、さらに望遠端側になるとレンズエレメントBを駆動させるように制御すれば、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズを大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。   As described above, in this embodiment, since the image stabilization coefficient K increases in the order of the lens element A and the lens element B, more correction can be performed. That is, in the state where the focal length of the entire system is the same, if the movement amount of the lens elements A and B is the same, the lens element B can be corrected more than the lens element A. In other words, if the blur correction amount is the same, the lens element B can reduce the amount of movement of the image stabilizing lens group compared to the lens element A. Therefore, if the lens element A is driven when the focal length extends from the wide-angle end state to the intermediate focal length, and the lens element B is driven further toward the telephoto end side, the focal length becomes longer and the amount of blur correction is increased. Even if there is an increase, more correction can be made without increasing the amount of movement of the image stabilizing lens group. As a result, from the wide-angle end state to the telephoto end state, it is possible to control the shift amount to be an appropriate amount without greatly shifting the image stabilizing lens.

以下の表2に、本発明の第2実施例に係る変倍光学系S2の諸元値を掲げる。   Table 2 below lists specifications of the variable magnification optical system S2 according to the second example of the present invention.

(表2)第2実施例
[全体諸元]
W M T
f 18.5 35.0 53.5
FNO 3.6 4.1 5.3
TL 130.2 122.3 131.5

fh 18.5〜67.0
fk 22.3〜53.5

[面データ]
面番号 r d νd nd
物面 ∞
1) 115.556 1.9 64.12 1.51680
2) 15.601 0.2 38.09 1.55389
*3) 13.300 10.0
4) −159.479 1.5 58.22 1.62299
5) 35.685 1.1
6) 28.207 3.1 25.68 1.78472
7) 77.398 D7
8) 32.321 0.9 23.78 1.84666
9) 17.691 4.3 58.89 1.51823
10) −32.688 0.1
11) 23.144 1.8 64.10 1.5168
12) 59.408 D12
13〉 絞り 2.9
14) −40.000 2.75 32.40 1.85026
15) −12.280 0.8 46.60 1.804
16) 114.994 3.0
17) −90.000 1.4 70.50 1.48749
18) 0.000 D18
19) 0.000 3.2 52.30 1.51742
20) −21.120 0.1
21) 128.036 5.3 70.50 1.48749
22) −15.933 1.3 32.40 1.85026
23) −44.265 BF
像面 ∞

[非球面データ]
面番号:3
κ =1
A4 =2.63599E−05
A6 =7.76960E−08
A8 =−1.94524E−10
A10=1.27950E−12

[可変間隔データ]
W M T
D7 32.3 20.8 9.7
D12 2.6 4.3 8.0
D18 9.6 7.8 4.2
BF 38.1 43.4 52.8

[各条件式対応値]
fA:−32.6
fB:27.2
fw:18.5
ft:53.5
fh:18.5〜67.0
fk:22.3〜53.5
ZSw:0.237
LSw:−0.187
ZSt:0.403
LSt:0.198
LS:レンズエレメントAで像面補正するときは、0.187
レンズエレメントBで像面補正するときは、0.198

(1) |fB| < |fA|:
27.2 < 32.6
(2−1) fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50:
18.5 ≦ 18.5〜67.0 ≦ 67.0
(2−2) (|fB|/|fA|)×ft×0.50 ≦ fk ≦ ft:
2 2.3 ≦ 22.3〜53.5 ≦ 53.5
(3) 0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.50:
0.40 < 1.27 < 1.50
(4) 1.00 < |ZSt| / |LSt| < 2.70:
1.00 < 2.04 < 2.70
(5−1) 80.0 < √(|fA|×fh)/LS < 230.0:
80.0 < 131.4 < 230.0
(5−2) 80.0 < √(|fB|×fk)/LS < 230.0:
80.0 < 1 92.7 < 230.0
(Table 2) Second embodiment [Overall specifications]
W M T
f 18.5 35.0 53.5
FNO 3.6 4.1 5.3
TL 130.2 122.3 131.5

fh 18.5-67.0
fk 22.3-53.5

[Surface data]
Surface number r d νd nd
Object ∞
1) 115.556 1.9 64.12 1.51680
2) 15.601 0.2 38.09 1.55389
* 3) 13.300 10.0
4) -159.479 1.5 58.22 1.62299
5) 35.685 1.1
6) 28.207 3.1 25.68 1.78472
7) 77.398 D7
8) 32.321 0.9 23.78 1.84666
9) 17.691 4.3 58.89 1.51823
10) −32.688 0.1
11) 23.144 1.8 64.10 1.5168
12) 59.408 D12
13> Aperture 2.9
14) −40.000 2.75 32.40 1.85026
15) −12.280 0.8 46.60 1.804
16) 114.994 3.0
17) −90.000 1.4 70.50 1.48749
18) 0.000 D18
19) 0.000 3.2 52.30 1.51742
20) -21.120 0.1
21) 128.036 5.3 70.50 1.48749
22) −15.933 1.3 32.40 1.85026
23) −44.265 BF
Image plane ∞

[Aspherical data]
Surface number: 3
κ = 1
A4 = 2.63599E−05
A6 = 7.76960E−08
A8 = -1.94524E-10
A10 = 1.27950E-12

[Variable interval data]
W M T
D7 32.3 20.8 9.7
D12 2.6 4.3 8.0
D18 9.6 7.8 4.2
BF 38.1 43.4 52.8

[Values for each conditional expression]
fA: −32.6
fB: 27.2
fw: 18.5
ft: 53.5
fh: 18.5-67.0
fk: 22.3-53.5
ZSw: 0.237
Lsw: -0.187
ZSt: 0.403
LSt: 0.198
LS: 0.187 when correcting the image plane with lens element A
0.198 when correcting the image plane with lens element B

(1) | fB | <| fA |:
27.2 <32.6
(2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50:
18.5 ≤ 18.5 to 67.0 ≤ 67.0
(2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft:
2 2.3 ≤ 22.3 to 53.5 ≤ 53.5
(3) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.50:
0.40 <1.27 <1.50
(4) 1.00 <| ZSt | / | LSt | <2.70:
1.00 <2.04 <2.70
(5-1) 80.0 <√ (| fA | × fh) / LS <230.0:
80.0 <131.4 <230.0
(5-2) 80.0 <√ (| fB | × fk) / LS <230.0:
80.0 <1 92.7 <230.0

図6(a)は第2実施例に係る変倍光学系S2の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は第2実施例に係る変倍光学系S2の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図7(a)は第2実施例に係る変倍光学系S2の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は第2実施例に係る変倍光学系S2の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図8(a)は第2実施例に係る変倍光学系S2の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は第2実施例に係る変倍光学系S2の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。   FIG. 6A is a diagram illustrating various aberrations of the variable magnification optical system S2 according to the second example in the wide-angle end state at the time of focusing on infinity, and FIG. 6B is a variable magnification optical system S2 according to the second example. FIG. 6 is various aberration diagrams when image blur correction is performed with the lens element A in a wide-angle end state at the time of focusing on infinity. FIG. 7A is a diagram showing various aberrations in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system S2 according to the second example, and FIG. 7B is a variable magnification according to the second example. FIG. 6 is a diagram showing various aberrations when image blur correction is performed with the lens element A in an intermediate focal length state when the optical system S2 is focused at infinity. FIG. 8A is a diagram illustrating various aberrations of the variable magnification optical system S2 according to the second example in the telephoto end state when focused on infinity, and FIG. 8B is a variable magnification optical according to the second example. FIG. 12 is a diagram showing various aberrations when image blur correction is performed with the lens element B in the telephoto end state when the system S2 is focused at infinity.

各収差図から明らかなように、第2実施例では、広角端状態から望遠端状態に亘って、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。   As is apparent from the respective aberration diagrams, in the second example, it is understood that various aberrations are favorably corrected from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.

(第3実施例)
図9は、本発明の第3実施例に係る変倍光学系S3の構成を示す図である。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the variable magnification optical system S3 according to the third example of the present invention.

図9に示すように、本実施例に係る変倍光学系S3は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSP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。   As shown in FIG. 9, the variable magnification optical system S3 according to this example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power in order from an object side (not shown). And an aperture stop SP, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a negative refractive power, and a fifth lens group G5 having a positive refractive power. .

第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとの接合レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成されている。   The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens L11 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a biconvex lens, and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side.

第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側が非球面形状になっており、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹レンズL22と、両凸レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とから構成されている。   The second lens group G2, in order from the object side, has an aspheric shape on the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave lens L22, a biconvex lens L23, and a concave surface on the object side. And a negative meniscus lens L24 directed to it.

第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31と、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズL32とから構成されている。   The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex lens L31 and a cemented lens L32 of a biconvex lens and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side.

第4レンズ群G4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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズL41と、両凹レンズL42と、両凹レンズL43とから構成されている。   The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented lens L41 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens having a convex surface facing the object side, a biconcave lens L42, and a biconcave lens L43. It is configured.

第5レンズ群G5は、物体側から順に、像面I側が非球面形状になっている両凸レンズL51と、両凸レンズL52と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53とから構成されている。   The fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a biconvex lens L51 having an aspheric shape on the image plane I side, a biconvex lens L52, and a negative meniscus lens L53 having a concave surface facing the object side. .

像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。また、開口絞りSPは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第3レンズ群G3と共に移動する。   On the image plane I, an image sensor (not shown) made up of a CCD, a CMOS, or the like is disposed. The aperture stop SP is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.

本実施例に係る変倍光学系S3は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5は物体側へ移動する。   The zoom optical system S3 according to the present embodiment has a first lens group G1, a second lens group G2, a third lens group G3, a fourth lens group G4, during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The fifth lens group G5 moves to the object side.

また、本実施例に係る変倍光学系S3は、第4レンズ群G4内の接合レンズL41をレンズエレメントAとし、レンズエレメントAとレンズエレメントAの屈折力と同符号の屈折力を有する両凹レンズL42とでレンズエレメントBを構成し、レンズエレメントBとレンズエレメントBの屈折力と同符号の屈折力を有する両凹レンズL43とでレンズエレメントCを構成し、これらレンズエレメントA、レンズエレメントBおよびレンズエレメントCを防振レンズ群としている。これら防振レンズ群の何れか一つを光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。   In the variable magnification optical system S3 according to the present embodiment, the cemented lens L41 in the fourth lens group G4 is used as the lens element A, and the biconcave lens has the refractive power of the same sign as the refractive power of the lens element A and the lens element A. L42 constitutes the lens element B, and the lens element B and the biconcave lens L43 having the same sign as the refractive power of the lens element B constitute the lens element C. These lens element A, lens element B and lens Element C is a vibration-proof lens group. Any one of these anti-vibration lens groups is shifted in a direction perpendicular to the optical axis to prevent a blur of the captured image.

本実施例に係る変倍光学系S3では、変倍光学系S3全体の焦点距離をf、ブレ補正時の防振係数をKとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。   In the variable magnification optical system S3 according to the present embodiment, when the focal length of the entire variable magnification optical system S3 is f and the image stabilization coefficient at the time of shake correction is K, the shake correction is performed to correct the rotational shake at the angle θ. The lens group for use may be shifted in a direction orthogonal to the optical axis by (f · tan θ) / K.

本実施例に係る変倍光学系S3の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離fは、それぞれ18.7(mm)、70.0(mm)、188.0(mm)である(下記表4参照)。各焦点距離におけるレンズエレメントA、B、Cの何れかによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。   The focal length f of the entire system in the wide-angle end state, the intermediate focal length, and the telephoto end state of the variable magnification optical system S3 according to the present embodiment is 18.7 (mm), 70.0 (mm), 188.0 ( mm) (see Table 4 below). The blur correction amount by any of the lens elements A, B, and C at each focal length and the movement amount of the lens element at that time are as follows, for example.

本実施例に係る変倍光学系S3は、広角端状態においては、レンズエレメントAにて像ブレを補正する際の防振係数Kは0.51であり、焦点距離は18.7(mm)であるので、0.623°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.400(mm)である。   In the variable magnification optical system S3 according to the present example, in the wide-angle end state, the image stabilization coefficient K when the image blur is corrected by the lens element A is 0.51, and the focal length is 18.7 (mm). Therefore, the movement amount of the lens element A for correcting the rotation blur of 0.623 ° is 0.400 (mm).

また、本実施例に係る変倍光学系S3の中間焦点距離においては、レンズエレメントBにて像ブレを補正する際の防振係数Kは0.99であり、焦点距離は70.0(mm)であるので、0.321°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントBの移動量は0.399(mm)である。ここで、中間焦点距離においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントAにて行う場合には、防振係数Kは0.82であり、焦点距離は70.0(mm)であるので、0.321°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.479(mm)となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントBで補正したほうがレンズエレメントAで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。   In the intermediate focal length of the variable magnification optical system S3 according to the present embodiment, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element B is 0.99, and the focal length is 70.0 (mm). Therefore, the moving amount of the lens element B for correcting the rotational blur of 0.321 ° is 0.399 (mm). Here, when the same rotational blur correction is performed by the lens element A at the intermediate focal length, the image stabilization coefficient K is 0.82, and the focal length is 70.0 (mm). The moving amount of the lens element A for correcting the rotational blur of 321 ° is 0.479 (mm). Therefore, if the blur correction amount is the same, the amount of movement of the image stabilizing lens group is smaller when the correction is performed by the lens element B than when the correction is performed by the lens element A.

また、本実施例に係る変倍光学系S3の望遠端状態においては、レンズエレメントCにて像ブレを補正する際の防振係数Kは2.46であり、焦点距離は188.0(mm)であるので、0.197°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントCの移動量は0.400(mm)である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントAにて行う場合には、防振係数Kは1.04であり、焦点距離は188.0(mm)であるので、0.197°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.951(mm)である。また、レンズエレメントBにて像ブレを補正する場合には、防振係数Kは1.25であり、焦点距離は188.0(mm)であるので、0.197°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントBの移動量は0.791(mm)である。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントCで補正したほうがレンズエレメントAまたはBで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。   Further, in the telephoto end state of the variable magnification optical system S3 according to the present embodiment, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element C is 2.46, and the focal length is 188.0 (mm). Therefore, the moving amount of the lens element C for correcting the rotational shake of 0.197 ° is 0.400 (mm). Here, when the same rotation blur correction is performed by the lens element A in the telephoto end state, the image stabilization coefficient K is 1.04 and the focal length is 188.0 (mm). The amount of movement of the lens element A for correcting the rotational blur of 197 ° is 0.951 (mm). Further, when correcting the image blur with the lens element B, since the image stabilization coefficient K is 1.25 and the focal length is 188.0 (mm), the rotation blur of 0.197 ° is corrected. Therefore, the movement amount of the lens element B is 0.791 (mm). Therefore, if the blur correction amount is the same, the amount of movement of the image stabilizing lens group is smaller when the correction is performed by the lens element C than when the correction is performed by the lens element A or B.

このように、レンズエレメントA、レンズエレメントB、レンズエレメントCの順に防振係数Kが大きくなるので、より多くの補正が可能となる。すなわち、全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントA、B、Cの移動量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が多くの量の補正が可能であり、さらにレンズエレメントBよりもレンズエレメントCの方が多くの量の補正が可能となる。言い換えると、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能であり、さらにレンズエレメントBよりもレンズエレメントCの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、広角端側ではレンズエレメントAを駆動し、望遠端側に変倍するに従い、順次レンズエレメントB、Cを駆動させるように制御すれば、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズ群を大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。   As described above, since the image stabilization coefficient K increases in the order of the lens element A, the lens element B, and the lens element C, more correction can be performed. That is, in the state where the focal length of the entire system is the same, if the movement amounts of the lens elements A, B, and C are the same, the lens element B can correct a larger amount than the lens element A. The lens element C can correct a larger amount than the lens element B. In other words, if the amount of blur correction is the same, the lens element B can move the vibration-proof lens group less than the lens element A, and the lens element C can be moved less than the lens element B. However, the amount of movement of the image stabilizing lens group can be reduced. Therefore, if the lens element A is driven on the wide-angle end side and the lens elements B and C are sequentially driven as the magnification is changed to the telephoto end side, the focal length becomes longer and the blur correction amount increases. However, more corrections can be made without increasing the amount of movement of the image stabilizing lens group. As a result, from the wide-angle end state to the telephoto end state, the shift amount can be controlled to an appropriate amount without largely shifting the image stabilizing lens group.

なお、本実施例においては、レンズエレメントAとBとの変更は、第1実施例と同様に、全系の焦点距離が一つの所定の値になると行われるように制御されている。また、レンズエレメントBとCとの変更についても同様に制御されている。   In this embodiment, the lens elements A and B are controlled to be changed when the focal length of the entire system becomes one predetermined value, as in the first embodiment. The change between the lens elements B and C is similarly controlled.

以下の表3に、本発明の第3実施例に係る変倍光学系S3の諸元値を掲げる。   Table 3 below lists specifications of the variable magnification optical system S3 according to the third example of the present invention.

(表3)第3実施例
[全体諸元]
W M T
f 18.7 70.0 188.0
FNO 3.64 5.44 6.60
TL 128.6 180.3 216.7

fh 18.7〜69.2
fk 48.7〜122.69
fl 86.8〜188.0

[面データ]
面番号 r d νd nd
物面 ∞
1) 128.56287 1.8 37.18 1.834
2) 61.71903 9.4 82.57 1.49782
3) −368.67603 0.12
4) 55.98016 6.8 82.57 1.49782
5) 389.22661 D5
*6) 43.51896 1.2 47.25 1.77377
7) 11.20367 6.4
8) −27.87211 1.0 40.66 1.88300
9) 45.04115 0.15
10) 26.85149 4.22 23.8 1.84666
11) −30.94189 1.05
12) −19.31231 1.0 46.6 1.80400
13) −58.68682 D13
14〉 絞り 1.63
15) 31.09309 3.18 82.57 1.49782
16) −66.2335 0.12
17) 24.20499 4.26 82.57 1.49782
18) −22.11253 0.9 25.45 1.80518
19) −90.15429 D19
20) 90.00000 0.8 52.77 1.74100
21) 15.29423 2.5 25.45 1.80518
22) 33.33188 1.4
23) −450.00000 0.8 63.88 1.51680
24) 459.94923 1.2
25) −80.00000 1.2 54.61 1.72916
26) 183.82631 D26
27) 275.95449 4.0 82.47 1.49697
*28) −21.43596 0.08
29) 55.21481 4.25 70.31 1.48749
30) −30.00000 1.4
31) −15.80000 1.63 37.18 1.83400
32) −31.79204 BF
像面 ∞

[非球面データ]
面番号:6
κ =−45.4463
A4 =6.97E−05
A6 =−5.50E−07
A8 =3.61E−09
A10=−1.46E−11
A 12=2.48E−14

面番号:28
κ =−5.3904
A4 =−9.11E−05
A6 =3.36E−07
A8 =−2.85E−09
A10=1.17E−11
A12=−3.50E−14

[可変間隔データ]
W M T
D5 1.0 36.0 56.8
D13 23.1 8.3 1.0
D19 0.9 1.1 2.3
D26 2.9 2.3 2.3
BF 38.7 70.6 92.2

[各条件式対応値]
fA:−89.0
fB:−74.1
fC:−37.2
fw:18.7
ft:188.0
fh:18.7〜69.2
fk:48.7〜122.69
fl:86.8〜188.0
ZSw:0.204
LSw:−0.400
ZSt:0.985
LSt:−0.400
LS:レンズエレメントAで像面補正するときは、0.400
レンズエレメントBで像面補正するときは、0.400
レンズエレメントCで像面補正するときは、0.400

(6) |fC| < |fB| < |fA|:
37.2 < 74.1 < 89.0
(7−1) fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88:
18.7 ≦ 18.7〜69.2 ≦ 69.2
(7−2) (|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30:
48.7 ≦ 48 .7〜122.69 ≦ 122.69
(7−3) (|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦ fl ≦ ft:
86.8 ≦ 86.8〜188.0 ≦ 188.0
(8) 0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.40:
0.40 < 0.51 < 1.40
(9) 1.10 < |ZSt| / |LSt| < 2.60:
1.10 < 2.46 < 2.60
(10−1) 90.0 < √(|fA|×fh)/LS < 230.0:
90.0 < 102.0 < 230.0
(10−2) 90.0 < √(|fB|×fk)/LS < 230.0:
90.0 < 180.1 < 230.0
(10−3) 90.0 < √(|fC|×fl)/LS < 230.0:
90.0 < 209.1 < 230.0
(Table 3) Third Example [Overall Specifications]
W M T
f 18.7 70.0 188.0
FNO 3.64 5.44 6.60
TL 128.6 180.3 216.7

fh 18.7-69.2
fk 48.7〜122.69
fl 86.8〜188.0

[Surface data]
Surface number r d νd nd
Object ∞
1) 128.56287 1.8 37.18 1.834
2) 61.71903 9.4 82.57 1.49782
3) −368.67603 0.12
4) 55.98016 6.8 82.57 1.49782
5) 389.22661 D5
* 6) 43.51896 1.2 47.25 1.77377
7) 11.20367 6.4
8) −27.87211 1.0 40.66 1.88300
9) 45.04115 0.15
10) 26.85149 4.22 23.8 1.84666
11) −30.94189 1.05
12) −19.31231 1.0 46.6 1.80 400
13) −58.68682 D13
14> Aperture 1.63
15) 31.09309 3.18 82.57 1.49782
16) −66.2335 0.12
17) 24.20499 4.26 82.57 1.49782
18) −22.11253 0.9 25.45 1.80518
19) −90.15429 D19
20) 90.00000 0.8 52.77 1.74100
21) 15.29423 2.5 25.45 1.80518
22) 33.33188 1.4
23) −450.00000 0.8 63.88 1.51680
24) 459.94923 1.2
25) −80.00000 1.2 54.61 1.72916
26) 183.82631 D26
27) 275.95449 4.0 82.47 1.49697
* 28) -21.43596 0.08
29) 55.21481 4.25 70.31 1.48749
30) −30.00000 1.4
31) −15.80000 1.63 37.18 1.83400
32) −31.79204 BF
Image plane ∞

[Aspherical data]
Surface number: 6
κ = −45.4463
A4 = 6.97E−05
A6 = −5.50E−07
A8 = 3.61E−09
A10 = −1.46E−11
A 12 = 2.48E-14

Surface number: 28
κ = −5.3904
A4 = −9.11E−05
A6 = 3.36E-07
A8 = -2.85E-09
A10 = 1.17E-11
A12 = −3.50E-14

[Variable interval data]
W M T
D5 1.0 36.0 56.8
D13 23.1 8.3 1.0
D19 0.9 1.1 2.3
D26 2.9 2.3 2.3
BF 38.7 70.6 92.2

[Values for each conditional expression]
fA: −89.0
fB: -74.1
fC: -37.2
fw: 18.7
ft: 188.0
fh: 18.7-69.2
fk: 48.7 to 122.69
fl: 86.8-188.0
ZSw: 0.204
Lsw: -0.400
ZSt: 0.985
LSt: -0.400
LS: 0.400 when correcting the image plane with lens element A
0.400 when correcting the image plane with lens element B
0.400 when correcting the image plane with lens element C

(6) | fC | <| fB | <| fA |:
37.2 <74.1 <89.0
(7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88:
18.7 ≤ 18.7 to 69.2 ≤ 69.2
(7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30:
48.7 ≤ 48.7 to 122.69 ≤ 122.69
(7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft:
86.8 ≤ 86.8-188.0 ≤ 188.0
(8) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.40:
0.40 <0.51 <1.40
(9) 1.10 <| ZSt | / | LSt | <2.60:
1.10 <2.46 <2.60
(10-1) 90.0 <√ (| fA | × fh) / LS <230.0:
90.0 <102.0 <230.0
(10-2) 90.0 <√ (| fB | × fk) / LS <230.0:
90.0 <180.1 <230.0
(10-3) 90.0 <√ (| fC | × fl) / LS <230.0:
90.0 <209.1 <230.0

図10(a)は第3実施例に係る変倍光学系S3の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は第3実施例に係る変倍光学系S3の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図11(a)は第3実施例に係る変倍光学系S3の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は第3実施例に係る変倍光学系S3の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図12(a)は第3実施例に係る変倍光学系S3の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は第3実施例に係る変倍光学系S3の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントCで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。   FIG. 10A is a diagram illustrating various aberrations of the variable magnification optical system S3 according to the third example in the wide-angle end state when focused on infinity, and FIG. 10B is a diagram illustrating the variable magnification optical system S3 according to the third example. FIG. 6 is various aberration diagrams when image blur correction is performed with the lens element A in a wide-angle end state at the time of focusing on infinity. FIG. 11A is a diagram of various aberrations in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system S3 according to the third example, and FIG. 11B is a variable magnification according to the third example. FIG. 11 is a diagram illustrating various aberrations when image blur correction is performed with the lens element B in an intermediate focal length state when the optical system S3 is focused at infinity. FIG. 12A is a diagram of various aberrations of the variable magnification optical system S3 according to the third example in the telephoto end state at the time of focusing on infinity, and FIG. 12B is a variable magnification optical according to the third example. FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations when image blur correction is performed with the lens element C in the telephoto end state at the time of focusing on infinity in the system S3.

各収差図から明らかなように、第3実施例では、広角端状態から望遠端状態に亘って、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。   As is apparent from the respective aberration diagrams, in the third example, it is understood that various aberrations are favorably corrected from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.

(第4実施例)
図13は、本発明の第4実施例に係る変倍光学系S4の構成を示す図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a variable magnification optical system S4 according to the fourth example of the present invention.

図13に示すように、本実施例に係る変倍光学系S4は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSP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。   As shown in FIG. 13, the variable magnification optical system S4 according to this example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power in order from the object side (not shown). And an aperture stop SP, a third lens group G3 having a positive refractive power, and a fourth lens group G4 having a negative refractive power.

第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸レンズとの接合レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12とから構成されている。   The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens L11 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a biconvex lens, and a positive meniscus lens L12 having a convex surface facing the object side.

第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側が非球面形状になっており、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹レンズL22と、両凸レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とから構成されている。   The second lens group G2, in order from the object side, has an aspheric shape on the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave lens L22, a biconvex lens L23, and a concave surface on the object side. And a negative meniscus lens L24 directed to it.

第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31と、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズL32とから構成されている。   The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex lens L31 and a cemented lens L32 of a biconvex lens and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side.

第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズL41と、両凹レンズL42と、両凸レンズL43と、像面I側が非球面形状になっており、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズL44と、両凸レンズL45と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL46とから構成されている。   The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented lens L41 of a biconcave lens and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, a biconcave lens L42, a biconvex lens L43, and an image surface I side having an aspheric shape. It is composed of a convex meniscus lens L44 having a concave surface facing the object side, a biconvex lens L45, and a negative meniscus lens L46 having a concave surface facing the object side.

像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。また、開口絞りSPは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第3レンズ群G3と共に移動する。   On the image plane I, an image sensor (not shown) made up of a CCD, a CMOS, or the like is disposed. The aperture stop SP is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.

本実施例に係る変倍光学系S4は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4は物体側へ移動する。   The zoom optical system S4 according to the present embodiment has a first lens group G1, a second lens group G2, a third lens group G3, and a fourth lens group G4 when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. Move to the object side.

また、本実施例に係る変倍光学系S4は、第4レンズ群G4内の接合レンズL41と両凹レンズL42とでレンズエレメントBを構成し、レンズエレメントBとレンズエレメントBの屈折力と異符号の屈折力を有する両凸レンズL43とでレンズエレメントAを構成し、これらレンズエレメントA、レンズエレメントBをそれぞれ防振レンズ群としている。これら防振レンズ群の何れかを光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。   In the variable magnification optical system S4 according to this example, the cemented lens L41 and the biconcave lens L42 in the fourth lens group G4 constitute a lens element B, and the refractive powers of the lens element B and the lens element B are different from those of the lens element B. The lens element A is composed of a biconvex lens L43 having a refractive power of 2 and the lens element A and the lens element B are used as a vibration-proof lens group. By shifting any one of these anti-vibration lens groups in a direction orthogonal to the optical axis, blurring of the captured image is prevented.

本実施例に係る変倍光学系S4では、変倍光学系全系の焦点距離をf、ブレ補正時の防振係数をKとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。   In the variable magnification optical system S4 according to the present embodiment, when the focal length of the entire variable magnification optical system is f and the image stabilization coefficient at the time of shake correction is K, the shake correction is performed to correct the rotational shake at the angle θ. The lens group for use may be shifted in a direction orthogonal to the optical axis by (f · tan θ) / K.

本実施例に係る変倍光学系S4の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離fは、それぞれ18.7(mm)、70.1(mm)、188.0(mm)である(下記表5参照)。各焦点距離におけるレンズエレメントAまたはBによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。   The focal lengths f of the entire system in the wide-angle end state, the intermediate focal length, and the telephoto end state of the variable magnification optical system S4 according to the present embodiment are 18.7 (mm), 70.1 (mm), and 188.0 ( mm) (see Table 5 below). The blur correction amount by the lens element A or B at each focal length and the movement amount of the lens element at that time are as follows, for example.

本実施例に係る変倍光学系S4は、広角端状態においては、レンズエレメントAにて像ブレを補正する際の防振係数Kは0.60であり、焦点距離は18.7(mm)であるので、0.772°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.421(mm)である。   In the zoom optical system S4 according to the present example, in the wide-angle end state, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element A is 0.60, and the focal length is 18.7 (mm). Therefore, the movement amount of the lens element A for correcting the rotation blur of 0.772 ° is 0.421 (mm).

また、本実施例に係る変倍光学系S4の中間焦点距離においては、レンズエレメントAにて像ブレを補正する際の防振係数Kは0.94であり、焦点距離は70.1(mm)であるので、0.322°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.421(mm)である。   Further, in the intermediate focal length of the variable magnification optical system S4 according to the present embodiment, the image stabilization coefficient K when the image blur is corrected by the lens element A is 0.94, and the focal length is 70.1 (mm). Therefore, the moving amount of the lens element A for correcting the rotational blur of 0.322 ° is 0.421 (mm).

また、本実施例に係る変倍光学系S4の望遠端状態においては、レンズエレメントBにて像ブレを補正する際の防振係数Kは2.31であり、焦点距離は188.0(mm)であるので、0.296°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントBの移動量は0.421(mm)である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントAにて行う場合には、防振係数Kは1.17であり、焦点距離は188.0(mm)であるので、0.296°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.834(mm)となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントBで補正したほうがレンズエレメントAで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。   In the telephoto end state of the variable magnification optical system S4 according to the present example, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element B is 2.31, and the focal length is 188.0 (mm). Therefore, the moving amount of the lens element B for correcting the rotational shake of 0.296 ° is 0.421 (mm). Here, when the same rotation blur correction is performed by the lens element A in the telephoto end state, the image stabilization coefficient K is 1.17 and the focal length is 188.0 (mm). The amount of movement of the lens element A for correcting the rotational blur of 296 ° is 0.834 (mm). Therefore, if the blur correction amount is the same, the amount of movement of the image stabilizing lens group is smaller when the correction is performed by the lens element B than when the correction is performed by the lens element A.

このように、本実施例においては、レンズエレメントA、レンズエレメントBの順に防振係数Kが大きくなる。すなわち、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBで像ブレを補正したほうが、より多くの補正が可能となる。全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントA、Bの移動量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が多くの補正が可能となる。言い換えると、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、本実施例においては、広角端側から中間焦点距離に亘る焦点距離ではレンズエレメントAを駆動し、さらに望遠端側ではレンズエレメントBを駆動させるように制御する。そうすると、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズ群を大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。   Thus, in this embodiment, the image stabilization coefficient K increases in the order of the lens element A and the lens element B. That is, more correction is possible when the image blur is corrected by the lens element B than by the lens element A. If the movement amounts of the lens elements A and B are the same when the focal lengths of the entire system are the same, the lens element B can be corrected more than the lens element A. In other words, if the blur correction amount is the same, the lens element B can reduce the amount of movement of the image stabilizing lens group compared to the lens element A. Therefore, in this embodiment, the lens element A is driven at the focal length from the wide-angle end side to the intermediate focal length, and the lens element B is driven at the telephoto end side. Then, even if the focal length is increased and the amount of blur correction is increased, more correction can be performed without increasing the amount of movement of the image stabilizing lens group. As a result, from the wide-angle end state to the telephoto end state, the shift amount can be controlled to an appropriate amount without largely shifting the image stabilizing lens group.

以下の表4に、本発明の第4実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。   Table 4 below gives data values of the variable magnification optical system according to the fourth example of the present invention.

(表4)第4実施例
[全体諸元]
W M T
f 18.7 70.1 188.0
FNO 3.64 5.60 6.97
TL 130.1 182.0 219.2

fh 18.7〜137.07
fk 45.69〜188.0

[面データ]
面番号 r d νd nd
物面 ∞
1) 133.26500 1.4 37.18 1.83400
2) 63.25833 9.2 82.57 1.49782
3) −305.56559 0.12
4) 58.40597 6.4 82.57 1.49782
5) 444.97253 D5
*6) 45.03974 1.2 47.25 1.77377
7) 11.11015 6.4
8) −24.09331 1.0 40.66 1.88300
9) 68.33997 0.15
10) 31.75544 4.22 23.78 1.84666
11) −28.74651 1.05
12) −17.39728 1.0 46.6 1.80400
13) −38.14366 D13
14〉 絞り 1.63
15) 26.85327 3.18 82.57 1.49782
16) −48.92537 0.12
17) 28.73946 4.26 82.57 1.49782
18) −24.20835 0.9 25.4 1.80518
19) −150.19371 D19
20) −200.00000 0.8 52.77 1.74100
21) 19.52804 2.5 25.44 1.80518
22) 66.76603 2.0
23) −500.00000 0.8 54.61 1.72916
24) 68.99538 1.2
25) 184.90012 1.9 63.88 1.51680
26) −57.41433 2.3
27) −29.69333 3.0 82.47 1.49697
*28) −23.59223 0.08
29) 52.67285 4.25 70.31 1.48749
30) −20.13027 1.4
31) −15.95804 1.63 37.18 1.83400
32) −35.63406 BF
像面 ∞

[非球面データ]
面番号:6
κ =−42.8927
A4 =6.52E−05
A6 =−4.2 5E−07
A8 =2.51E−09
A10=−9.91E−12
A12=1.83E−14

面番号:28
κ =−7.2004
A4 =−7.79E−05
A6 =4.39E−07
A8 =−4.25E−09
A10=3.18E−11
A12=−1.36E−13

[可変間隔データ]
W M T
D5 1.0 36.0 56.8
D13 24.8 8.7 1.0
D19 1.5 1.9 3.7
BF 38.7 71.3 93.5

[各条件式対応値]
fA:−82.5
fB:−40.1
fw:18.7
ft:188.0
fh:18.7〜137.07
fk:45.69〜188.0
ZSw:0.252
LSw:−0.421
ZSt:0.984
LSt:−0.426
LS:レンズエレメントAで像面補正するときは、0.421
レンズエレメントBで像面補正するときは、0.426

(1) |fB| < |fA|:
40.1 < 82.5
(2−1) fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50
18.7 ≦ 18.7〜137.07 ≦ 137.07
(2−2) (|fB|/|fA|)×ft×0.50 ≦ fk ≦ ft:
45.69 ≦ 45.69〜188.0 ≦ 188.0
(3) 0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.50:
0.40 < 0.60 < 1.50
(4) 1.00 < |ZSt| / |LSt| < 2.70:
1.00 < 2.31 < 2.70
(5−1) 80.0 < √(|fA|×fh)/LS < 230.0:
80.0 < 93.297 < 230.0
(5−2) 80.0 < √(|fB|×fk)/LS < 230.0:
80.0 < 203.8 < 230.0
(Table 4) Fourth Example [Overall Specifications]
W M T
f 18.7 70.1 188.0
FNO 3.64 5.60 6.97
TL 130.1 182.0 219.2

fh 18.7〜137.07
fk 45.69-188.0

[Surface data]
Surface number r d νd nd
Object ∞
1) 133.26500 1.4 37.18 1.83400
2) 63.25833 9.2 82.57 1.49782
3) −305.56559 0.12
4) 58.40597 6.4 82.57 1.49782
5) 444.97253 D5
* 6) 45.03974 1.2 47.25 1.77377
7) 11.11015 6.4
8) −24.09331 1.0 40.66 1.88300
9) 68.33997 0.15
10) 31.75544 4.22 23.78 1.84666
11) −28.74651 1.05
12) -17.39728 1.0 46.6 1.80 400
13) −38.14366 D13
14> Aperture 1.63
15) 26.85327 3.18 82.57 1.49782
16) −48.92537 0.12
17) 28.73946 4.26 82.57 1.49782
18) −24.20835 0.9 25.4 1.80518
19) −150.19371 D19
20) −200.00000 0.8 52.77 1.74100
21) 19.52804 2.5 25.44 1.80518
22) 66.76603 2.0
23) −500.00000 0.8 54.61 1.72916
24) 68.99538 1.2
25) 184.90012 1.9 63.88 1.51680
26) −57.41433 2.3
27) -29.69333 3.0 82.47 1.49697
* 28) -23.59223 0.08
29) 52.67285 4.25 70.31 1.48749
30) −20.13027 1.4
31) −15.95804 1.63 37.18 1.83400
32) −35.63406 BF
Image plane ∞

[Aspherical data]
Surface number: 6
κ = −42.8927
A4 = 6.52E−05
A6 = -4.2 5E-07
A8 = 2.51E−09
A10 = −9.91E−12
A12 = 1.83E-14

Surface number: 28
κ = -7.2004
A4 = -7.79E-05
A6 = 4.39E-07
A8 = −4.25E−09
A10 = 3.18E-11
A12 = −1.36E−13

[Variable interval data]
W M T
D5 1.0 36.0 56.8
D13 24.8 8.7 1.0
D19 1.5 1.9 3.7
BF 38.7 71.3 93.5

[Values for each conditional expression]
fA: −82.5
fB: -40.1
fw: 18.7
ft: 188.0
fh: 18.7-137.07
fk: 45.69-188.0
ZSw: 0.252
LSW: -0.421
ZSt: 0.984
LSt: -0.426
LS: 0.421 when correcting the image plane with lens element A
0.426 when correcting the image plane with lens element B

(1) | fB | <| fA |:
40.1 <82.5
(2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50
18.7 ≤ 18.7 to 137.07 ≤ 137.07
(2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft:
45.69 ≤ 45.69-188.0 ≤ 188.0
(3) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.50:
0.40 <0.60 <1.50
(4) 1.00 <| ZSt | / | LSt | <2.70:
1.00 <2.31 <2.70
(5-1) 80.0 <√ (| fA | × fh) / LS <230.0:
80.0 <93.297 <230.0
(5-2) 80.0 <√ (| fB | × fk) / LS <230.0:
80.0 <203.8 <230.0

図14(a)は第4実施例に係る変倍光学系S4の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は第4実施例に係る変倍光学系S4の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図15(a)は第4実施例に係る変倍光学系S4の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は第4実施例に係る変倍光学系S4の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図16(a)は第4実施例に係る変倍光学系S4の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は第4実施例に係る変倍光学系S4の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。   FIG. 14A is a diagram illustrating various aberrations of the variable magnification optical system S4 according to the fourth example in the wide-angle end state when focused on infinity, and FIG. 14B is a diagram illustrating the variable magnification optical system S4 according to the fourth example. FIG. 6 is various aberration diagrams when image blur correction is performed with the lens element A in a wide-angle end state at the time of focusing on infinity. FIG. 15A is a diagram of various aberrations in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system S4 according to the fourth example, and FIG. 15B is a variable magnification according to the fourth example. FIG. 11 is a diagram showing various aberrations when image blur correction is performed with the lens element A in the intermediate focal length state when the optical system S4 is focused at infinity. FIG. 16A is a diagram of various aberrations of the variable magnification optical system S4 according to the fourth example in the telephoto end state at the time of focusing on infinity, and FIG. 16B is a variable magnification optical according to the fourth example. FIG. 11 is various aberration diagrams when image blur correction is performed with the lens element B in the telephoto end state when focusing on infinity in the system S4.

各収差図から明らかなように、第4実施例では、広角端状態から望遠端状態において、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。   As can be seen from the respective aberration diagrams, in the fourth example, various aberrations are favorably corrected from the wide-angle end state to the telephoto end state, and excellent imaging performance is obtained.

(第5実施例)
図17は、本発明の第5実施例に係る変倍光学系S5の構成を示す図である。
(5th Example)
FIG. 17 is a diagram showing a configuration of a variable magnification optical system S5 according to the fifth example of the present invention.

図17に示すように、本実施例に係る変倍光学系S5は、図示しない物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSP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。   As shown in FIG. 17, the variable magnification optical system S5 according to this example includes a first lens group G1 having a positive refractive power and a second lens group G2 having a negative refractive power in order from an object side (not shown). And an aperture stop SP, a third lens group G3 having a positive refractive power, a fourth lens group G4 having a negative refractive power, and a fifth lens group G5 having a positive refractive power. .

第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズとの接合レンズL11と、両凸レンズL12とから構成されている。   The first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens L11 of a negative meniscus lens having a convex surface facing the object side and a convex meniscus lens having a convex surface facing the object side, and a biconvex lens L12.

第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側が非球面形状になっており、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹レンズL22と、両凸レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とから構成されている。   The second lens group G2, in order from the object side, has an aspheric shape on the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side, a biconcave lens L22, a biconvex lens L23, and a concave surface on the object side. And a negative meniscus lens L24 directed to it.

第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸レンズL31と、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズL32とから構成されている。   The third lens group G3 includes, in order from the object side, a biconvex lens L31 and a cemented lens L32 of a biconvex lens and a negative meniscus lens having a concave surface facing the object side.

第4レンズ群G4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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズL41と、物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズL42と、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズL43とから構成されている。   The fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a cemented lens L41 of a negative meniscus lens having a convex surface directed toward the object side and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side, and a concave meniscus lens having a concave surface directed toward the object side L42 and a convex meniscus lens L43 having a concave surface facing the object side.

第5レンズ群G5は、物体側から順に、像面I側が非球面形状になっており、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズL51と、両凸レンズL52と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53とから構成されている。   The fifth lens group G5 has, in order from the object side, an aspheric shape on the image plane I side, a convex meniscus lens L51 having a concave surface directed toward the object side, a biconvex lens L52, and a negative surface having a concave surface directed toward the object side. And a meniscus lens L53.

像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。また、開口絞りSPは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第3レンズ群G3と共に移動する。   On the image plane I, an image sensor (not shown) made up of a CCD, a CMOS, or the like is disposed. The aperture stop SP is disposed between the second lens group G2 and the third lens group G3, and moves together with the third lens group G3 when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.

本実施例に係る変倍光学系S5は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5は物体側へ移動する。   The zoom optical system S5 according to the present embodiment has a first lens group G1, a second lens group G2, a third lens group G3, a fourth lens group G4, during zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. The fifth lens group G5 moves to the object side.

また、本実施例に係る変倍光学系S5は、第4レンズ群G4内の接合レンズL41と凹メニスカスレンズL42とでレンズエレメントBを構成し、レンズエレメントBとレンズエレメントBの屈折力と異符号の屈折力を有する凸メニスカスレンズL43とでレンズエレメントAを構成し、これらレンズエレメントA、レンズエレメントBを防振レンズ群としている。これら防振レンズ群の何れかを光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。   In the variable magnification optical system S5 according to the present example, the cemented lens L41 and the concave meniscus lens L42 in the fourth lens group G4 constitute a lens element B, and the refractive powers of the lens element B and the lens element B are different from each other. A lens element A is constituted by a convex meniscus lens L43 having a refractive power of a sign, and these lens element A and lens element B are used as a vibration-proof lens group. By shifting any one of these anti-vibration lens groups in a direction orthogonal to the optical axis, blurring of the captured image is prevented.

本実施例に係る変倍光学系S5では、変倍光学系S5全系の焦点距離をf、ブレ補正時の防振係数をKとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。   In the variable magnification optical system S5 according to the present embodiment, when the focal length of the entire variable magnification optical system S5 is f and the image stabilization coefficient at the time of shake correction is K, in order to correct the rotational shake at the angle θ, The correction lens group may be shifted in a direction orthogonal to the optical axis by (f · tan θ) / K.

本実施例に係る変倍光学系S5の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離fは、それぞれ18.7(mm)、70.0(mm)、188.0(mm)である(下記表5参照)。各焦点距離におけるレンズエレメントAまたはBによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。   The focal length f of the entire system in the wide-angle end state, the intermediate focal length, and the telephoto end state of the variable magnification optical system S5 according to the present embodiment is 18.7 (mm), 70.0 (mm), 188.0 ( mm) (see Table 5 below). The blur correction amount by the lens element A or B at each focal length and the movement amount of the lens element at that time are as follows, for example.

本実施例に係る変倍光学系S5は、広角端状態においては、レンズエレメントAにて像ブレを補正する際の防振係数Kは0.62であり、焦点距離は18.7(mm)であるので、0.848°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.446(mm)である。   In the zoom optical system S5 according to the present example, in the wide-angle end state, the image stabilization coefficient K when the image blur is corrected by the lens element A is 0.62, and the focal length is 18.7 (mm). Therefore, the movement amount of the lens element A for correcting the rotation blur of 0.848 ° is 0.446 (mm).

また、本実施例に係る変倍光学系S5の中間焦点距離においては、レンズエレメントAにて像ブレを補正する際の防振係数Kは0.99であり、焦点距離は70.0(mm)であるので、0.360°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.446(mm)である。   In the intermediate focal length of the variable magnification optical system S5 according to the present embodiment, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element A is 0.99, and the focal length is 70.0 (mm). Therefore, the movement amount of the lens element A for correcting the rotation blur of 0.360 ° is 0.446 (mm).

また、本実施例に係る変倍光学系S5の望遠端状態においては、レンズエレメントBにて像ブレを補正する際の防振係数Kは2.21であり、焦点距離は188.0(mm)であるので、0.300°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントBの移動量は0.446(mm)である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントAにて行う場合には、防振係数Kは1.25であり、焦点距離は188.0(mm)であるので、0.300°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントAの移動量は0.790(mm)となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントBで補正したほうがレンズエレメントAで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。   In the telephoto end state of the variable magnification optical system S5 according to the present example, the image stabilization coefficient K when correcting the image blur by the lens element B is 2.21, and the focal length is 188.0 (mm). Therefore, the movement amount of the lens element B for correcting the rotation blur of 0.300 ° is 0.446 (mm). Here, when the same rotation blur correction is performed by the lens element A in the telephoto end state, the image stabilization coefficient K is 1.25 and the focal length is 188.0 (mm). The amount of movement of the lens element A for correcting rotational blur of 300 ° is 0.790 (mm). Therefore, if the blur correction amount is the same, the amount of movement of the image stabilizing lens group is smaller when the correction is performed by the lens element B than when the correction is performed by the lens element A.

このように、レンズエレメントA、レンズエレメントBの順に防振係数Kが大きくなる。すなわち、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBで像ブレを補正したほうが、より多くの補正が可能となる。全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントA、Bの移動量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が多くの補正が可能となる。言い換えると、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントAよりもレンズエレメントBの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、本実施例においては、広角端側から中間焦点距離に亘る焦点距離ではレンズエレメントAを駆動し、さらに望遠端側ではレンズエレメントBを駆動させるように制御する。そうすると、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズ群を大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。   Thus, the image stabilization coefficient K increases in the order of the lens element A and the lens element B. That is, more correction is possible when the image blur is corrected by the lens element B than by the lens element A. If the movement amounts of the lens elements A and B are the same when the focal lengths of the entire system are the same, the lens element B can be corrected more than the lens element A. In other words, if the blur correction amount is the same, the lens element B can reduce the amount of movement of the image stabilizing lens group compared to the lens element A. Therefore, in this embodiment, the lens element A is driven at the focal length from the wide-angle end side to the intermediate focal length, and the lens element B is driven at the telephoto end side. Then, even if the focal length is increased and the amount of blur correction is increased, more correction can be performed without increasing the amount of movement of the image stabilizing lens group. As a result, from the wide-angle end state to the telephoto end state, the shift amount can be controlled to an appropriate amount without largely shifting the image stabilizing lens group.

以下の表5に、本発明の第5実施例に係る光学系の諸元値を掲げる。   Table 5 below lists specifications of the optical system according to the fifth example of the present invention.

(表5)第5実施例
[全体諸元]
W M T
f 18.7 70.0 188.0
FNO 3.55 5.39 6.91
TL 129.7 182.7 222.5

fh 18.7〜155.0
fk 51.65〜188.0

[面データ]
面番号 r d νd nd
物面 ∞
1) 88.3686 1.4 37.18 1.834
2) 51.2341 9.8 82.57 1.49782
3) 588.9823 0.12
4) 65.0932 6.4 82.57 1.49782
5) −3559.6410 D5
*6) 37.4711 1.2 47.25 1.77377
7) 10.8979 6.4
8) −29.5092 1.0 40.66 1.88300
9) 58.3390 0.15
10) 26.3202 4.22 23.8 1.84666
11) −34.7037 1.05
12) −18.6800 1.0 46.6 1.80400
13) −67.5427 D13
14〉 絞り 1.63
15) 23.9912 3.18 82.57 1.49782
16) −62.5375 0.12
17) 33.2119 4.26 82.57 1.49782
18) −21.0524 0.9 25.45 1.80518
19) −74.2470 D19
20) 358.8111 0.8 52.77 1.74100
21) 18.2134 2.5 25.45 1.80518
22) 45.8626 2.0
23) −50.0000 0.8 54.61 1.72916
24) −254.5612 1.2
25) −248.3650 1.9 65.44 1.60300
26) −49.5474 2.3
27) −30.0000 4.0 82.47 1.49697
*28) −20.4714 0.08
29) 43.8397 4.25 70.31 1.48749
30) −31.5343 1.4
31) −16.1983 1.63 37.18 1.83400
32) −30.0990 BF
像面 ∞

[非球面データ]
面番号:6
κ =−30.2672
A4 =7.83E−05
A6 =−5.54E−07
A8 =3.32E−09
A10=−1.18E−11
A12=1.88E−14

面番号:28
κ =−4.9613
A4 =−9.15E−05
A6 =3.67E−07
A8 =−3.27E−09
A10=1.76E−11
A12=−6.39E−14

[可変間隔データ]
W M T
D5 1.0 36.0 56.8
D13 23.9 8.3 1.0
D19 0.9 0.9 1.9
D26 1.8 1.8 2.3
BF 38.7 72.4 96.6

[各条件式対応値]
fA:−76.8
fB:−42.2
fw:18.7
ft:188.0
fh:18.7〜155.0
fk:51.65〜188.0
ZSw:0.279
LSw:−0.45
ZSt:0.560
LSt:−0.45
LS:レンズエレメントAで像面補正するときは、0.45
レンズエレメントBで像面補正するときは、0.45

(1) |fB| < |fA|:
42.2 < 76.8
(2−1) fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50:
18.7 ≦ 18.7〜155.0 ≦ 155.0
(2−2) (|fB|/|fA|)×ft×0.50 ≦ fk ≦ ft:
51.65 ≦ 51.65〜188.0 ≦ 188.0
(3) 0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.50:
0.40 < 0.62 < 1.50
(4) 1.00 < |ZSt| / |LSt| < 2.70:
1.00 < 1.24 < 2.70
(5−1) 80.0 < √(|fA|×fh)/LS < 230.0:
80.0 < 84.2 < 230.0
(5−2) 80.0 < √(|fB|×fk)/LS < 230.0:
80.0 < 197.9 < 230.0
(Table 5) Fifth embodiment [Overall specifications]
W M T
f 18.7 70.0 188.0
FNO 3.55 5.39 6.91
TL 129.7 182.7 222.5

fh 18.7-155.0
fk 51.65-188.0

[Surface data]
Surface number r d νd nd
Object ∞
1) 88.3686 1.4 37.18 1.834
2) 51.2341 9.8 82.57 1.49782
3) 588.9823 0.12
4) 65.0932 6.4 82.57 1.49782
5) −3559.6410 D5
* 6) 37.4711 1.2 47.25 1.77377
7) 10.8979 6.4
8) -29.5092 1.0 40.66 1.88300
9) 58.3390 0.15
10) 26.3202 4.22 23.8 1.84666
11) −34.7037 1.05
12) −18.6 800 1.0 46.6 1.80 400
13) −67.5427 D13
14> Aperture 1.63
15) 23.9912 3.18 82.57 1.49782
16) −62.5375 0.12
17) 33.2119 4.26 82.57 1.49782
18) −21.0524 0.9 25.45 1.80518
19) −74.2470 D19
20) 358.8111 0.8 52.77 1.74100
21) 18.2134 2.5 25.45 1.80518
22) 45.8626 2.0
23) −50.0000 0.8 54.61 1.72916
24) −254.5612 1.2
25) −248.3650 1.9 65.44 1.60300
26) −49.5474 2.3
27) −30.0000 4.0 82.47 1.49697
* 28) -20.4714 0.08
29) 43.8397 4.25 70.31 1.48749
30) −31.5343 1.4
31) −16.1983 1.63 37.18 1.83400
32) −30.0990 BF
Image plane ∞

[Aspherical data]
Surface number: 6
κ = −30.2672
A4 = 7.83E−05
A6 = −5.54E−07
A8 = 3.32E−09
A10 = −1.18E−11
A12 = 1.88E-14

Surface number: 28
κ = −4.9613
A4 = −9.15E−05
A6 = 3.67E-07
A8 = −3.27E−09
A10 = 1.76E-11
A12 = −6.39E−14

[Variable interval data]
W M T
D5 1.0 36.0 56.8
D13 23.9 8.3 1.0
D19 0.9 0.9 1.9
D26 1.8 1.8 2.3
BF 38.7 72.4 96.6

[Values for each conditional expression]
fA: -76.8
fB: -42.2
fw: 18.7
ft: 188.0
fh: 18.7-155.0
fk: 51.65-188.0
ZSw: 0.279
LSW: -0.45
ZSt: 0.560
LSt: -0.45
LS: 0.45 when correcting the image plane with lens element A
0.45 when correcting the image plane with lens element B

(1) | fB | <| fA |:
42.2 <76.8
(2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50:
18.7 ≤ 18.7-155.0 ≤ 155.0
(2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft:
51.65 ≤ 51.65-188.0 ≤ 188.0
(3) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.50:
0.40 <0.62 <1.50
(4) 1.00 <| ZSt | / | LSt | <2.70:
1.00 <1.24 <2.70
(5-1) 80.0 <√ (| fA | × fh) / LS <230.0:
80.0 <84.2 <230.0
(5-2) 80.0 <√ (| fB | × fk) / LS <230.0:
80.0 <197.9 <230.0

図18(a)は第5実施例に係る変倍光学系S5の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、(b)は第5実施例に係る変倍光学系S5の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図19(a)は第5実施例に係る変倍光学系S5の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、(b)は第5実施例に係る変倍光学系S5の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントAで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図20(a)は第5実施例に係る変倍光学系S5の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、(b)は第5実施例に係る変倍光学系S5の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントBで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。   FIG. 18A is a diagram of various aberrations of the variable magnification optical system S5 according to the fifth example in the wide-angle end state when focused on infinity, and FIG. 18B is a variable magnification optical system S5 according to the fifth example. FIG. 6 is various aberration diagrams when image blur correction is performed with the lens element A in a wide-angle end state at the time of focusing on infinity. FIG. 19A is a diagram of various aberrations in the intermediate focal length state at the time of focusing on infinity of the variable magnification optical system S5 according to the fifth example, and FIG. 19B is a variable magnification according to the fifth example. FIG. 6 is a diagram showing various aberrations when image blur correction is performed with the lens element A in an intermediate focal length state when the optical system S5 is focused at infinity. FIG. 20A is a diagram of various aberrations of the variable magnification optical system S5 according to the fifth example in the telephoto end state when focused at infinity, and FIG. 20B is a variable magnification optical according to the fifth example. FIG. 11 is various aberration diagrams when image blur correction is performed with the lens element B in the telephoto end state when focusing on infinity in the system S5.

各収差図から明らかなように、第5実施例では、広角端状態から望遠端状態に亘って、諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。   As is apparent from the respective aberration diagrams, in the fifth example, it is understood that various aberrations are favorably corrected from the wide-angle end state to the telephoto end state, and the imaging performance is excellent.

このように、上記各実施例によれば、好適な防振機能を有する変倍光学系を実現することができる。   As described above, according to each of the above embodiments, a variable magnification optical system having a suitable image stabilization function can be realized.

ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。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することが可能である。   Here, each said Example has shown one specific example of this invention, and this invention is not limited to these. The contents described below can be appropriately adopted as long as the optical performance is not impaired.

本発明の変倍光学系の数値実施例として4群または5群構成のものを示したが、本発明はこれに限られず、他の群構成(例えば6群等)の変倍光学系を構成することも可能である。具体的には、本発明の変倍光学系の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。なお、レンズ群とは、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。   The numerical examples of the variable magnification optical system according to the present invention are shown as having a four-group or five-group configuration, but the present invention is not limited to this, and a variable-magnification optical system having another group configuration (for example, six groups) is configured. It is also possible to do. Specifically, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side of the variable magnification optical system of the present invention, or a configuration in which a lens or a lens group is added to the most image side may be used. The lens group indicates a portion having at least one lens separated by an air interval.

また、本発明の変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、あるいは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としても良い。合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。特に第1または第2レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。   Further, the variable magnification optical system of the present invention uses a part of a lens group, an entire lens group, or a plurality of lens groups as a focusing lens group in order to focus from an object at infinity to an object at a short distance. It is good also as a structure moved to an optical axis direction. The focusing lens group can also be applied to autofocus, and is also suitable for driving by an autofocus motor, such as an ultrasonic motor. In particular, it is preferable that at least a part of the first or second lens group is a focusing lens group.

また、本発明の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面または平面としても良く、あるいは非球面としても良い。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、レンズ加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防止することができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、またはガラス表面に設けた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良い。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)あるいはプラスチックレンズとしても良い。   The lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system of the present invention may be a spherical surface, a flat surface, or an aspheric surface. When the lens surface is a spherical surface or a flat surface, it is preferable because lens processing and assembly adjustment are facilitated, and deterioration of optical performance due to errors in lens 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 aspheric, any of aspherical surfaces by grinding, a glass mold aspherical surface formed by molding glass into an aspherical surface, or a composite aspherical surface formed by forming resin on the glass surface into an aspherical surface An 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.

また、本発明の変倍光学系の開口絞りは防振レンズ群近傍に配置されることが好ましいが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用しても良い。   The aperture stop of the variable magnification optical system according to the present invention is preferably arranged in the vicinity of the anti-vibration lens group, but the role may be substituted by a lens frame without providing a member as the aperture stop.

また、本発明の光学系を構成するレンズのレンズ面に、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。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの光学性能を達成することができる。   Further, an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength range may be provided on the lens surface of the lens constituting the optical system of the present invention. Thereby, flare and ghost can be reduced and high contrast optical performance can be achieved.

また、本発明の変倍光学系は、変倍比が3〜20倍程度である。   The variable magnification optical system of the present invention has a variable magnification ratio of about 3 to 20 times.

次に、本発明の変倍光学系を備えた光学機器について説明する。   Next, an optical apparatus provided with the variable magnification optical system of the present invention will be described.

図21は、本発明の変倍光学系Sを備えたデジタル一眼レフカメラの概略を示す断面図である。図21に示すデジタル一眼レフカメラ1において、図示しない物体(被写体)からの光は、変倍光学系Sで集光されて、クイックリターンミラー3を介して集点板5に結像される。そして、集点板5に結像された光は、ペンタプリズム7中で複数回反射されて接眼レンズ9へと導かれる。これにより、撮影者は、物体(被写体)像を接眼レンズ9を介して正立像として観察することができる。   FIG. 21 is a cross-sectional view schematically showing a digital single-lens reflex camera provided with the variable magnification optical system S of the present invention. In the digital single-lens reflex camera 1 shown in FIG. 21, light from an object (subject) (not shown) is collected by the variable magnification optical system S and imaged on the focusing plate 5 via the quick return mirror 3. The light imaged on the collecting plate 5 is reflected a plurality of times in the pentaprism 7 and guided to the eyepiece lens 9. Thus, the photographer can observe the object (subject) image as an erect image through the eyepiece 9.

また、撮影者によって図示しないレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、変倍光学系Sで集光された物体(被写体)の光は撮像素子11上に被写体像を形成する。これにより、物体からの光は、撮像素子11により撮像され、物体画像としてメモリ(図示省略)に記憶される。このようにして、撮影者はカメラによる物体の撮影を行うことができる。   Further, when a release button (not shown) is pressed by the photographer, the quick return mirror 3 is retracted out of the optical path, and the light of the object (subject) collected by the variable magnification optical system S forms an object image on the image sensor 11. Form. Thereby, the light from the object is picked up by the image pickup device 11 and stored in a memory (not shown) as an object image. In this way, the photographer can shoot an object with the camera.

以上の構成により、本発明に係る変倍光学系Sを備えたデジタル一眼レフカメラ1は、好適な防振機能を備え、諸収差を良好に補正し、高い光学性能を実現することができる。なお、図21のカメラ1は、撮影レンズを着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズと一体に成形されるものでも良い。また、カメラは、一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないカメラでも良い。   With the above configuration, the digital single-lens reflex camera 1 including the variable magnification optical system S according to the present invention has a suitable image stabilization function, can correct various aberrations satisfactorily, and achieve high optical performance. Note that the camera 1 in FIG. 21 may hold the photographic lens in a detachable manner, or may be formed integrally with the photographic lens. The camera may be a single-lens reflex camera or a camera that does not have a quick return mirror or the like.

次に、本発明の撮影レンズの製造方法について説明する。   Next, the manufacturing method of the photographic lens of the present invention will be described.

図22、図23は、本発明に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。   22 and 23 are diagrams showing an outline of a method for manufacturing a variable magnification optical system according to the present invention.

本発明の変倍光学系の製造方法は、第1レンズエレメントと第2レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、図22に示すように、以下の各ステップST1〜ST3を含むものである。   The variable magnification optical system manufacturing method of the present invention is a variable magnification optical system manufacturing method having a first lens element and a second lens element. As shown in FIG. 22, the following steps ST1 to ST3 are performed. Is included.

ステップST1:第1レンズエレメントと第2レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成する。   Step ST1: The first lens element and the second lens element are configured to be shiftable so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis.

ステップST2:広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成する。   Step ST2: At the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, either the first lens element or the second lens element is changed according to a change in focal length from the wide-angle end state to the telephoto end state. The image plane is corrected by shifting so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis.

ステップST3:次の条件式(1)、(2−1)、および(2−2)を満足するようにする。   Step ST3: The following conditional expressions (1), (2-1), and (2-2) are satisfied.

(1) |fB| < |fA|
(2−1) fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50
(2−2) (|fB|/|fA|)×ft×0.50 ≦ fk ≦ ft
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
(1) | fB | <| fA |
(2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50
(2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fw: focal length of the entire zooming optical system in the wide-angle end state ft: focal point of the entire zooming optical system in the telephoto end state Distance fh: Focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed with the first lens element fk: Focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed with the second lens element

また、本発明の変倍光学系の製造方法は、第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、図23に示すように、以下の各ステップST1〜ST3を含むものである。   In addition, a method for manufacturing a variable power optical system according to the present invention is a method for manufacturing a variable power optical system having a first lens element, a second lens element, and a third lens element, as shown in FIG. These steps ST1 to ST3 are included.

ステップST1:第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成する。   Step ST1: The first lens element, the second lens element, and the third lens element are configured to be shiftable so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis.

ステップST2:広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントまたは前記第3レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成する。   Step ST2: Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens element, the second lens element, or the third lens is changed according to a change in focal length from the wide-angle end state to the telephoto end state. Any one of the lens elements is configured to perform image plane correction by shifting so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis.

ステップST3:次の条件式(6)、(7−1)、(7−2)、および(7−3)を満足するようにする。   Step ST3: The following conditional expressions (6), (7-1), (7-2), and (7-3) are satisfied.

(6) |fC| < |fB| < |fA|
(7−1) fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88
(7−2) (|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30
(7−3) (|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦fl ≦ ft
ただし、
fA:第1レンズエレメントの集点距離
fB:第2レンズエレメントの焦点距離
fC:第3レンズエレメントの焦点距離
fw:広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ft:望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
(6) | fC | <| fB | <| fA |
(7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88
(7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30
(7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft
However,
fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fC: focal length of the third lens element fw: focal length of the entire variable power optical system at the wide angle end ft: variation at the telephoto end Focal length of entire magnification optical system fh: Focal length of entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by first lens element fk: Total magnification optical system when image plane correction is performed by second lens element System focal length fl: focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the third lens element

斯かる本発明の変倍光学系の製造方法により、好適な変倍光学系を実現することができる。   A suitable variable magnification optical system can be realized by the method for manufacturing a variable magnification optical system according to the present invention.

S1〜S5 変倍光学系
G1 第1レンズ群
G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群
G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
SP 開口絞り
I 像面
1 光学機器
3 クイックリターンミラー
5 集点板
7 ペンタプリズム
9 接眼レンズ
11 撮像素子
21 制御部
23 角速度センサ
25a、b レンズエレメント
27 駆動装置
29 レンズ鏡筒
31 撮像装置
S1 to S5 Variable magnification optical system G1 First lens group G2 Second lens group G3 Third lens group G4 Fourth lens group G5 Fifth lens group SP Aperture stop I Image surface 1 Optical device 3 Quick return mirror 5 Concentration plate 7 Penta prism 9 Eyepiece 11 Imaging element 21 Control unit 23 Angular velocity sensor 25a, b Lens element 27 Drive device 29 Lens barrel 31 Imaging device

Claims (12)

  1. それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第1レンズエレメントと第2レンズエレメントとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、
    次の条件式(1)、(2−1)、(2−2)および(4A)を満足し、
    前記条件式(2−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(2−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わることを特徴とする変倍光学系。
    (1) |fB| < |fA|
    (2−1) fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50
    (2−2) (|fB|/|fA|)×ft ×0.50≦ fk ≦ ft
    (4A) 2.04 ≦ |ZSt| / |LSt| < 2.70
    ただし、
    fA:第1レンズエレメントの集点距離
    fB:第2レンズエレメントの焦点距離
    fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    ft:望遠端常体での変倍光学系全系の焦点距離
    fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ZSt:望遠端状態における結像面上での像の移動量
    LSt:望遠端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
    Each having a first lens element and a second lens element that can be shifted to include a component perpendicular to the optical axis;
    Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens element or the second lens element according to a change in focal length of the entire zooming optical system from the wide-angle end state to the telephoto end state The image element is corrected by shifting so that any one of the lens elements includes a component in a direction perpendicular to the optical axis,
    The following conditional expressions (1), (2-1), (2-2) and (4A) are satisfied ,
    The range of the focal length of the entire zooming optical system when the image plane correction is performed by the first lens element, which is defined by the conditional expression (2-1), and the conditional expression (2-2). There is an overlapping range in the focal length range of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the second lens element, and the focal point of the entire variable magnification optical system during the variable magnification A variable power optical system, wherein a lens element for performing image surface correction is switched from the first lens element to the second lens element when the distance becomes a predetermined value within the overlapping range .
    (1) | fB | <| fA |
    (2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50
    (2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft
    (4A) 2.04 ≦ | ZSt | / | LSt | <2.70
    However,
    fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fw: focal length of the entire zooming optical system at the wide-angle end state ft: focal length of the entire zooming optical system at the telephoto end Focal length fh: Focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed with the first lens element fk: Focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed with the second lens element ZSt: Amount of image movement on the imaging surface in the telephoto end state LSt: Shift amount of the lens element that performs image plane correction in the telephoto end state
  2. 以下の条件式(3)を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    (3)0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.50
    ただし、
    ZSw:広角端状態における結像面上での像の移動量
    LSw:広角端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
    The zoom lens system according to claim 1, wherein the following conditional expression (3) is satisfied.
    (3) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.50
    However,
    Zsw: the amount of movement of the image on the image plane in the wide-angle end state Lsw: the amount of shift of the lens element that performs image plane correction in the wide-angle end state
  3. 以下の条件式(5−1)および(5−2)を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の変倍光学系。
    (5−1) 80.0 < √(|fA|×fh)/LSA < 230.0
    (5−2) 80.0 < √(|fB|×fk)/LSB1 < 230.0
    ただし、
    fA:第1レンズエレメントの焦点距離
    fB:第2レンズエレメントの焦点距離
    fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    LSA:広角端状態において第1レンズエレメントで像面補正を行うときの、当該第1レンズエレメントのシフト量
    LSB1:望遠端状態において第2レンズエレメントで像面補正を行うときの、当該第2レンズエレメントのシフト量
    The zoom lens system according to claim 1 or 2, wherein the following conditional expressions (5-1) and (5-2) are satisfied.
    (5-1) 80.0 <√ (| fA | × fh) / LSA <230.0
    (5-2) 80.0 <√ (| fB | × fk) / LSB1 <230.0
    However,
    fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fh: focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the first lens element fk: image plane by the second lens element Focal length of the entire zooming optical system when correction is performed LSA: Shift amount of the first lens element when image plane correction is performed with the first lens element in the wide-angle end state LSB1: Second lens in the telephoto end state The shift amount of the second lens element when performing image plane correction with the element
  4. 前記第1レンズエレメントおよび前記第2レンズエレメントは接合レンズを有することを特徴とする請求項1から3の何れか一項に記載の変倍光学系。   4. The variable magnification optical system according to claim 1, wherein the first lens element and the second lens element have a cemented lens. 5.
  5. それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントまたは前記第3レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、
    次の条件式(6)、(7−1)、(7−2)、(7−3)および(8)を満足し、
    前記条件式(7−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第1の重複する範囲があり、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−3)で規定される、前記第3レンズエレメントで像面補正を行うときの前記変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第2の重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第1の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わり、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第2の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第2レンズエレメントから前記第3レンズエレメントへ切り替わることを特徴とする変倍光学系。
    (6) |fC| < |fB| < |fA|
    (7−1) fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88
    (7−2) (|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30
    (7−3) (|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦ fl ≦ ft
    (8) 0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.40
    ただし、
    fA:第1レンズエレメントの集点距離
    fB:第2レンズエレメントの焦点距離
    fC:第3レンズエレメントの焦点距離
    fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    ft:望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ZSw:広角端状態における結像面上での像の移動量
    LSw:広角端状態における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
    Each having a first lens element, a second lens element, and a third lens element that can be shifted so as to include a component perpendicular to the optical axis;
    Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens element or the second lens element according to a change in focal length of the entire zooming optical system from the wide-angle end state to the telephoto end state Alternatively, any one of the third lens elements is shifted so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis to perform image plane correction,
    The following conditional expressions (6), (7-1), (7-2), (7-3) and (8) are satisfied ,
    The range of the focal length of the entire zoom optical system when the image plane correction is performed by the first lens element, which is defined by the conditional expression (7-1), and the conditional expression (7-2). The focal length range of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the second lens element has a first overlapping range, which is defined by the conditional expression (7-2). The focal length range of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the second lens element, and the image plane correction by the third lens element defined by the conditional expression (7-3). There is a second overlapping range in the focal length range of the entire zooming optical system when performing the zooming, and the focal length of the entire zooming optical system overlaps the first overlapping range at the time of zooming. Whether the lens element that performs image plane correction when the predetermined value is within the range is the first lens element. When switching to the second lens element and the focal length of the entire zooming optical system reaches a predetermined value within the second overlapping range, a lens element that performs image plane correction is changed from the second lens element. A variable power optical system characterized by switching to the third lens element .
    (6) | fC | <| fB | <| fA |
    (7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88
    (7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30
    (7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft
    (8) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.40
    However,
    fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fC: focal length of the third lens element fw: focal length of the entire zooming optical system in the wide-angle end state ft: in the telephoto end state Focal length of the entire variable magnification optical system fh: focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the first lens element fk: variable magnification optics when image plane correction is performed by the second lens element Focal length of the entire system fl: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the third lens element Zsw: Amount of image movement on the imaging surface in the wide-angle end state LSw: Wide-angle end state Lens element shift amount for image plane correction
  6. それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントまたは前記第3レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、
    次の条件式(6)、(7−1)、(7−2)、(7−3)および(9)を満足し、
    前記条件式(7−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第1の重複する範囲があり、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−3)で規定される、前記第3レンズエレメントで像面補正を行うときの前記変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第2の重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第1の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わり、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第2の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第2レンズエレメントから前記第3レンズエレメントへ切り替わることを特徴とする変倍光学系。
    (6) |fC| < |fB| < |fA|
    (7−1) fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88
    (7−2) (|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30
    (7−3) (|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦ fl ≦ ft
    (9) 1.10 < |ZSt| / |LSt| < 2.60
    ただし、
    fA:第1レンズエレメントの集点距離
    fB:第2レンズエレメントの焦点距離
    fC:第3レンズエレメントの焦点距離
    fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    ft:望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ZSt:望遠端状態における結像面上での像の移動量
    LSt:望遠端状態における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
    Each having a first lens element, a second lens element, and a third lens element that can be shifted so as to include a component perpendicular to the optical axis;
    Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens element or the second lens element according to a change in focal length of the entire zooming optical system from the wide-angle end state to the telephoto end state Alternatively, any one of the third lens elements is shifted so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis to perform image plane correction,
    The following conditional expressions (6), (7-1), (7-2), (7-3) and (9) are satisfied ,
    The range of the focal length of the entire zoom optical system when the image plane correction is performed by the first lens element, which is defined by the conditional expression (7-1), and the conditional expression (7-2). The focal length range of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the second lens element has a first overlapping range, which is defined by the conditional expression (7-2). The focal length range of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the second lens element, and the image plane correction by the third lens element defined by the conditional expression (7-3). There is a second overlapping range in the focal length range of the entire zooming optical system when performing the zooming, and the focal length of the entire zooming optical system overlaps the first overlapping range at the time of zooming. Whether the lens element that performs image plane correction when the predetermined value is within the range is the first lens element. When switching to the second lens element and the focal length of the entire zooming optical system reaches a predetermined value within the second overlapping range, a lens element that performs image plane correction is changed from the second lens element. A variable power optical system characterized by switching to the third lens element .
    (6) | fC | <| fB | <| fA |
    (7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88
    (7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30
    (7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft
    (9) 1.10 <| ZSt | / | LSt | <2.60
    However,
    fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fC: focal length of the third lens element fw: focal length of the entire zooming optical system in the wide-angle end state ft: in the telephoto end state Focal length of the entire variable magnification optical system fh: focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the first lens element fk: variable magnification optics when image plane correction is performed by the second lens element Focal length of the entire system fl: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed by the third lens element ZSt: Amount of movement of the image on the imaging surface in the telephoto end state LSt: Telephoto end state Lens element shift amount for image plane correction
  7. 以下の条件式(9)を満足することを特徴とする請求項5に記載の変倍光学系。
    (9) 1.10 < |ZSt| / |LSt| < 2.60
    ただし、
    ZSt:望遠端状態における結像面上での像の移動量
    LSt:望遠端状態における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
    The zoom lens system according to claim 5, wherein the following conditional expression (9) is satisfied.
    (9) 1.10 <| ZSt | / | LSt | <2.60
    However,
    ZSt: Amount of image movement on the imaging surface in the telephoto end state LSt: A shift amount of the lens element that performs image plane correction in the telephoto end state
  8. 以下の条件式(10−1)、(10−2)、および(10−3)を満足することを特徴とする請求項5から7の何れか一項に記載の変倍光学系。
    (10−1) 90.0 < √(|fA|×fh)/LSA < 230.0
    (10−2) 90.0 < √(|fB|×fk)/LSB2 < 230.
    (10−3) 90.0 < √(|fC|×fl)/LSC < 230.0
    ただし、
    fA:像面補正を行う第1レンズエレメントの焦点距離
    fB:像面補正を行う第2レンズエレメントの焦点距離
    fC:像面補正を行う第3レンズエレメントの焦点距離
    fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fl:第3レンズエレメントで像面補正を行う時の変倍光学系全系の焦点距離
    LSA:広角端状態において第1レンズエレメントで像面補正を行うときの、当該第1レンズエレメントのシフト量
    LSB2:中間焦点距離状態において第2レンズエレメントで像面補正を行うときの、当該第2レンズエレメントのシフト量
    LSC:望遠端状態において第3レンズエレメントで像面補正を行うときの、当該第3レンズエレメントのシフト量
    The zoom lens system according to claim 5, wherein the following conditional expressions (10-1), (10-2), and (10-3) are satisfied.
    (10-1) 90.0 <√ (| fA | × fh) / LSA <230.0
    (10-2) 90.0 <√ (| fB | × fk) / LSB2 <230.
    (10-3) 90.0 <√ (| fC | × fl) / LSC <230.0
    However,
    fA: focal length of the first lens element that performs image plane correction fB: focal length of the second lens element that performs image plane correction fC: focal length of the third lens element that performs image plane correction fh: image by the first lens element Focal length of the entire variable power optical system when performing surface correction fk: Focal length of the entire variable power optical system when performing image surface correction with the second lens element fl: Performing image surface correction with the third lens element Focal length of entire zooming optical system at time LSA: Amount of shift of the first lens element when image plane correction is performed with the first lens element in the wide-angle end state LSB2: With the second lens element in the intermediate focal length state Shift amount of the second lens element when performing image surface correction LSC: Third lens element when performing image surface correction with the third lens element in the telephoto end state The shift amount of the element's
  9. 前記第1、第2および第3レンズエレメントは接合レンズを有することを特徴とする請求項5から8の何れか一項に記載の変倍光学系。   The variable power optical system according to any one of claims 5 to 8, wherein the first, second, and third lens elements have cemented lenses.
  10. 請求項1から9の何れか一項に記載の変倍光学系を備えたことを特徴とする撮像装置。   An imaging apparatus comprising the variable magnification optical system according to any one of claims 1 to 9.
  11. 第1レンズエレメントと第2レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、
    前記第1レンズエレメントと前記第2レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、
    次の条件式(1)、(2−1)、(2−2)および(4A)を満足するように構成し、
    前記条件式(2−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(2−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わるように構成することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    (1) |fB| < |fA|
    (2−1) fw ≦ fh ≦ (|fB|/|fA|)×ft×1.50
    (2−2) (|fB|/|fA|)×ft×0.50 ≦ fk ≦ ft
    (4A) 2.04 ≦ |ZSt| / |LSt| < 2.70
    ただし、
    fA:第1レンズエレメントの集点距離
    fB:第2レンズエレメントの焦点距離
    fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    ft:望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ZSt:望遠端状態における結像面上での像の移動量
    LSt:望遠端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
    A method of manufacturing a variable magnification optical system having a first lens element and a second lens element,
    The first lens element and the second lens element are configured to be shiftable so as to include a component perpendicular to the optical axis,
    Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens element or the second lens element according to a change in focal length of the entire zooming optical system from the wide-angle end state to the telephoto end state Any one of the lens elements is configured to perform image plane correction by shifting so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis.
    The following conditional expressions (1), (2-1), (2-2) and (4A) are configured to be satisfied ,
    The range of the focal length of the entire zooming optical system when the image plane correction is performed by the first lens element, which is defined by the conditional expression (2-1), and the conditional expression (2-2). There is an overlapping range in the focal length range of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the second lens element, and the focal point of the entire variable magnification optical system during the variable magnification A variable magnification optical system, wherein a lens element for performing image plane correction is switched from the first lens element to the second lens element when the distance becomes a predetermined value within the overlapping range. Manufacturing method.
    (1) | fB | <| fA |
    (2-1) fw ≦ fh ≦ (| fB | / | fA |) × ft × 1.50
    (2-2) (| fB | / | fA |) × ft × 0.50 ≦ fk ≦ ft
    (4A) 2.04 ≦ | ZSt | / | LSt | <2.70
    However,
    fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fw: focal length of the entire zooming optical system in the wide-angle end state ft: focal point of the entire zooming optical system in the telephoto end state Distance fh: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the first lens element fk: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the second lens element ZSt: Telephoto Amount of image movement on the imaging surface in the end state LSt: A shift amount of the lens element that performs image surface correction in the telephoto end state
  12. 第1レンズエレメントと第2レンズエレメントと第3レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、
    前記第1レンズエレメントと前記第2レンズエレメントと前記第3レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの変倍光学系全系の焦点距離の変化に応じて、前記第1レンズエレメントまたは前記第2レンズエレメントまたは前記第3レンズエレメントの何れか一つのレンズエレメントが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、
    次の条件式(6)、(7−1)、(7−2)、(7−3)および(8)を満足するように構成し、
    前記条件式(7−1)で規定される、前記第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第1の重複する範囲があり、前記条件式(7−2)で規定される、前記第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離の範囲と、前記条件式(7−3)で規定される、前記第3レンズエレメントで像面補正を行うときの前記変倍光学系全系の焦点距離の範囲とには第2の重複する範囲があり、前記変倍の際、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第1の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第1レンズエレメントから前記第2レンズエレメントへ切り替わり、前記変倍光学系全系の焦点距離が前記第2の重複する範囲内の所定の値となった時に、像面補正を行うレンズエレメントが前記第2レンズエレメントから前記第3レンズエレメントへ切り替わるように構成することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    (6) |fC| < |fB| < |fA|
    (7−1) fw ≦ fh ≦ (|fC|/|fA|)×ft×0.88
    (7−2) (|fC|/|fA|)×ft×0.62 ≦ fk ≦ (|fC|/|fB|)×ft×1.30
    (7−3) (|fC|/|fB|)×ft×0.92 ≦ fl ≦ ft
    (8) 0.40 < |ZSw| / |LSw| < 1.40
    ただし、
    fA:第1レンズエレメントの集点距離
    fB:第2レンズエレメントの焦点距離
    fC:第3レンズエレメントの焦点距離
    fw:広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    ft:望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    fh:第1レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fk:第2レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    fl:第3レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ZSw:広角端状態における結像面上での像の移動量
    LSw:広角端状態における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
    A method of manufacturing a variable magnification optical system having a first lens element, a second lens element, and a third lens element,
    The first lens element, the second lens element, and the third lens element are configured to be shiftable so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis,
    Upon zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the first lens element or the second lens element according to a change in focal length of the entire zooming optical system from the wide-angle end state to the telephoto end state Alternatively, any one of the third lens elements is configured to perform image plane correction by shifting so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis,
    The following conditional expressions (6), (7-1), (7-2), (7-3) and (8) are satisfied,
    The range of the focal length of the entire zoom optical system when the image plane correction is performed by the first lens element, which is defined by the conditional expression (7-1), and the conditional expression (7-2). The focal length range of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the second lens element has a first overlapping range, which is defined by the conditional expression (7-2). The focal length range of the entire variable magnification optical system when the image plane correction is performed by the second lens element, and the image plane correction by the third lens element defined by the conditional expression (7-3). There is a second overlapping range in the focal length range of the entire zooming optical system when performing the zooming, and the focal length of the entire zooming optical system overlaps the first overlapping range at the time of zooming. Whether the lens element that performs image plane correction when the predetermined value is within the range is the first lens element. When switching to the second lens element and the focal length of the entire zooming optical system reaches a predetermined value within the second overlapping range, a lens element that performs image plane correction is changed from the second lens element. A method of manufacturing a variable magnification optical system, characterized in that the third lens element is switched to the third lens element .
    (6) | fC | <| fB | <| fA |
    (7-1) fw ≦ fh ≦ (| fC | / | fA |) × ft × 0.88
    (7-2) (| fC | / | fA |) × ft × 0.62 ≦ fk ≦ (| fC | / | fB |) × ft × 1.30
    (7-3) (| fC | / | fB |) × ft × 0.92 ≦ fl ≦ ft
    (8) 0.40 <| ZSw | / | LSw | <1.40
    However,
    fA: focal length of the first lens element fB: focal length of the second lens element fC: focal length of the third lens element fw: focal length of the entire zooming optical system in the wide-angle end state ft: in the telephoto end state Focal length of the entire variable magnification optical system fh: focal length of the entire variable magnification optical system when image plane correction is performed by the first lens element fk: variable magnification optics when image plane correction is performed by the second lens element Focal length of the entire system fl: Focal length of the entire zooming optical system when image plane correction is performed with the third lens element Zsw: Amount of image movement on the imaging surface in the wide-angle end state LSw: Wide-angle end state Lens element shift amount for image plane correction
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