JP6139880B2 - 光学系及びそれを有する撮影装置 - Google Patents

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Description

本発明は、防振性能を有するレンズ装置に関し、特に、ビデオカメラや銀塩写真用カメラ、デジタルスチルカメラ等の変倍機能を有するレンズ装置及びそれを有する撮影装置に関するものである。
従来より、ビデオカメラ等の撮像装置には、手振れなどで発生する像揺れを防ぐために防振機能が必須となっており、さまざまなタイプの防振方式が提案されている。
中でも単レンズ、もしくは複数のレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つようにシフトさせることで防振性能を有する光学式防振は現在のデジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等で幅広く用いられている。
また、上記防振手法の他に撮影レンズの一部をそのレンズの曲率半径に対する中心を回転中心として回動させるものや、シフト可能なレンズ群と回動可能なレンズ群を有するものもある。
例えば、特許文献１では防振時に最も物体側にあるアフォーカル群の一部もしくは複数のレンズを、その曲率半径を回転中心に回動する光学系が開示されている。特許文献２では正、負、正、正の屈折力を有する１〜４群からなる撮影レンズにおいて、シフト可能な第２、３レンズ群と、前記シフト可能な群以外に回動可能な第２、３、４レンズ群を有し、防振時にそれぞれを稼動させる撮影レンズが開示されている。
特開平９−２５１１２７号公報 特開２００３−２０２４９９号公報
しかしながら、特許文献１の手法では防振を行うと、１群の回動角が増えることで光学性能が劣化してしまう問題があった。また、特許文献２の手法では２つの群によるシフトと回動が開校絞り周辺もしくは後方で行われることによって光線がケラれ、周辺光量比が低下してしまう問題があった。
特に望遠端の画角の50％を超えるような、大きな像揺れ補正（以下、大防振）を行う場合、像揺れ補正量は補正光学系の光軸に垂直な方向の移動成分により決まる。よって、大防振を行うためにはこの垂直方向の移動成分を増やす必要があるため、これらの光学性能の劣化や周辺光量の低下が顕著となってくる。
また、これらの光学性能と周辺光量を両立させるためにレンズユニット自体を回動する方式も存在するが、可動させる部分の重量が重いためにレンズユニットを駆動させるための大型なアクチュエーターが必要であり、重量が増してしまう。
そこで、本発明の目的は、大防振時に高い光学性能と周辺光量比を有し、可動群が軽量で、光学系全体が小型のレンズ装置および該レンズ装置を含む撮影装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は、複数のレンズ群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、前記レンズ群として、光学系の最も物体側に配置され、光軸近傍上の点を中心として回動可能な第１レンズ群と、光軸に対し垂直方向の成分を有して移動可能な少なくとも１つのレンズ群と、を有し、ｆｔを全系の望遠端での焦点距離、ｆ１を前記第１レンズ群の焦点距離としたとき、
１．０＜ｆｔ／｜ｆ１｜＜２．２
を満足し、前記第１レンズ群の回動、及び、前記少なくとも１つのレンズ群の光軸に対し垂直方向の成分を持つ移動の、少なくともいずれかによって、結像位置を光軸に垂直な方向において変更する、ことを特徴とする。
本発明によれば、大防振時に高い光学性能と周辺光量比を有し、可動群が軽量で、光学系全体が小型のレンズ装置および該レンズ装置を含む撮影装置を提供することができる。
本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例１での防振前の断面図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例１での防振後の断面図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例１での防振前の横収差図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例１での防振後の横収差図 本発明のレンズ装置の望遠端での実施例１での防振後の光路図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例２での防振後の断面図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例２での防振後の横収差図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例３での防振後の断面図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例３での防振後の横収差図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例４での防振後の断面図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例４での防振後の横収差図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例５での防振後の断面図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例５での防振後の横収差図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例６での防振後の断面図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例６での防振後の横収差図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例７での防振後の横収差図 本発明のレンズ装置の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での実施例７での防振後の横収差図
［実施例１］
以下、実施例に基づいて本発明の詳細を説明する。
図１及び図２に、本発明の実施例１に係るレンズ装置の光学系の断面図を示す。本実施例のレンズ装置は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、負の屈折力を有する第２レンズ群II、絞りＳ、正の屈折力を有する第３レンズ群III、正の屈折力を有する第４レンズ群IVからなる。また、本実施例のレンズ装置は、変倍時に第１レンズ群Ｉと第２レンズ群IIとの間隔、第２レンズ群IIと第３レンズ群IIIとの間隔、第３レンズ群IIIと第４レンズ群IVとの間隔が変化する変倍光学系である。
図１の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ防振前の広角端、中間焦点距離、望遠端の断面図を示し、図２の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ防振後の広角端、中間焦点距離、望遠端の断面図を示している。なお、防振後とは、振動によりレンズ装置の光軸方向が変動し、撮像面上で変動する光軸に垂直な方向の結像位置を、所定の光学系（防振レンズ）を光軸に垂直方向の成分を有して移動させて、被写体像の位置の変動を低減する動作（防振動作）で防振レンズが移動した状態を示す。また、防振前とは、防振レンズが防振動作をしていない状態を示すものとする。
図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ防振前の広角端、中間焦点距離、望遠端の横収差図を示し、図４の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ防振後の広角端、中間焦点距離、望遠端の横収差図を示している。ここで、横収差図に示す各像高は上段から順に最大像高、中間像高、軸上、中間像高×（-1）、最大像高×（-1）である。また、図５には防振後の望遠端の光路図を示す。各光線はそれぞれ最大像高、軸上、最大像高×（-1）へ入射する光線を示している。各実施例の光路図及び断面図において、最終レンズ群の像側に配された平行平板はCCDのフェースプレートやローパスフィルター等のガラスブロック、平行平板の像側にある線は像面である。
実施例１での光軸方向を３°変更する防振を行う際の第１レンズ群の回転中心の位置と回動量、３群のシフト量を表１に示す。
Figure 0006139880
ここで回転中心位置は指定群の第１レンズ面の頂点から光軸上像面側への距離で単位はｍｍである。また回動角の単位は分、シフト量の単位はｍｍである。ここで符号は、光軸方向では光の進行する方向がプラス、光軸に対して垂直方向ではレンズ断面図において紙面上方向がプラス、レンズ回動角はレンズ断面図において時計と反対方向に回動する方向をプラスとしている。以下の実施例においても同様とする。
実施例１では表１で示すように、最も物体側に配置された回動可能な防振レンズ群（第１レンズ群）の回転中心は、光軸近傍上にあり、全ズーム域において最も第１レンズ群の第１レンズ面の頂点（以下、１群回転面頂点と記載する）より像側にある。回転中心の光軸方向における位置は、広角端にて１群回転面頂点に最も近づいた位置にあり、広角端より中間焦点距離にかけて像側へ移動する。中間焦点距離において１群回転面頂点から像側に最も離れ、望遠端にかけて再び物体側に近づくように移動する。
次に、本発明の特徴を説明する。
本発明は大防振時に高い光学性能と周辺光量比を有し、かつ可動群が軽量であるレンズ装置を提供する。そのためにはレンズユニット全体を回動するのではなく、必要最低限の駆動で高い光学性能と周辺光量比を達成する必要がある。
防振時には防振レンズがシフト（光軸に垂直な成分を有して移動）、もしくは回動した際の移動方向の周辺光量比が悪化する。この問題を解決するためには、周辺光量比が悪化しないレンズ群を防振レンズ群とすることがよい。周辺光量比の悪化は周辺画角の光線の上下線が防振レンズ群のシフト、もしくは回動によって光軸から遠ざかり、ケラれることが原因である。そこで防振時に周辺画角の光束に対してケラれが緩和する群を防振レンズ群に選べばよい。
図５に示すように、第１レンズ群を光軸近傍に回転中心をもつ回動を行うことにより、最大像高の光束の下線に対して有利である。しかし、第１レンズ群を防振レンズ群として回動するだけで大防振を行う場合は回動角を大きくしなければならず、第１レンズ群の偏心によるコマ収差、非点収差が残り、光学性能が悪化してしまう。そこで本発明では、光学性能を良好に維持するために第１レンズ群以外のレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させることによって、周辺光量比及びズーム全域で発生する各種収差（特にコマ収差、非点収差）を良好に補正している。本実施例においては、第１レンズ群を光軸上の点を中心として回動可能な構成とし、第３レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を有してシフト可能（移動可能）なレンズ群として構成している。
条件式（１）は、レンズ全系の焦点距離ｆｔを防振レンズ群として用いられる第１レンズ群の焦点距離ｆ１の絶対値で規定しており、本発明の防振方式が有効な範囲を示す。
1.0 ＜ ft/|f1| ＜ 2.2 ・・・（１）
ft/|f1|が1.0以下では第１レンズ群以外を光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動したとしても十分な周辺光量比を得ることができるため、防振レンズ群を２つ以上有する有効性が薄れる。またft/|f1|が2.2以上では、第１レンズ群の回動によって周辺像高の光束がケラれ、周辺光量比が悪化してしまう。また同時に望遠端でのコマ収差、非点収差が悪化するため、光学性能も十分に保つことが困難である。
本発明の光学系は、条件式（１）を満足することで、大防振時においても高い光学性能と周辺光量比を達成している。
なお、ズーム域の一部（特に防振角に対して防振群の振り量の少ない広角側）では、防振群のいずれか１つを光軸に対して垂直方向の成分を持つように移動させることで周辺光量比及び各種収差を良好に補正することができる。よって上記ズーム域の一部では、防振可能なレンズ群の内１つは動かさなくてもよい。
更に、本発明は第１レンズ群以外の防振レンズ群（以下、第２防振レンズ群）を光軸に対して垂直方向の成分を持つようにシフト可能な構成とし、第１レンズ群の回動とともに該第２防振レンズ群をシフトさせて防振するのが好ましい。上記第２防振レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つようにシフトさせることで、一般的に広く用いられている光学防振方式の機構を採用することができる。そのため、レンズユニットを小型化、軽量化することができる。
更に、本発明は前記第２防振レンズ群を絞りに隣接する群とする、あるいは第２防振レンズ群内のレンズエレメントの間に絞りを有することが好ましい。上記第２防振レンズ群を絞りに隣接する群とする、あるいは第２防振レンズ群が絞りを中に含むレンズ群とすることで、この群の微小のシフト量、もしくは回動角で防振効果を有することができる。つまり防振時に周辺光量比の減少を抑えることができる。
更に、本発明は前記第１レンズ群が少なくとも正レンズ、負レンズをそれぞれ１枚ずつ有することが好ましい。第１レンズ群が少なくとも正レンズ、負レンズをそれぞれ１枚ずつ有することで、良好な色収差補正効果が得られ、高い光学性能を得ることができる。
更に、本発明は回動可能な防振レンズ群の回転中心が変倍によって変化することが好ましい。回動可能な防振レンズ群の回転中心が変倍によって変化することで、光軸に垂直な方向のシフト成分による収差とチルト成分による収差とをバランスさせることができるため、レンズ装置の各焦点距離にて良好な光学性能を得ることができる。
［実施例２］
図６は本発明の実施例２のレンズ装置の断面図であり、防振後の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端の断面図を示す。レンズ装置は物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、絞りＳ、正の屈折力を有する第２レンズ群II、正の屈折力を有する第３レンズ群IIIからなる。また該レンズ装置は、変倍時に第１レンズ群Ｉと第２レンズ群IIとの間隔、第２レンズ群IIと第３レンズ群IIIとの間隔が変化するレンズ装置である。
図７は実施例２の防振後の性能を示す横収差図である。図７の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ防振後の広角端、中間焦点距離、望遠端の横収差図を示している。
本実施例においては、第１レンズ群を光軸上の点を中心として回動可能な構成とし、第２レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を有してシフト可能（移動可能）なレンズ群として構成している。実施例２での光軸方向を３°変更する防振を行う際の第１レンズ群の回転中心位置と回動量、第２レンズ群のシフト量を表２に示す。
Figure 0006139880
実施例２は表２で示すように、回動可能な防振レンズ群（第１レンズ群）の回転中心の光軸方向の位置は変倍によって変化し、全ズーム域において１群回転面頂点より物体側にある。第１レンズ群の回転中心の光軸方向の位置は広角端にて１群回転面頂点に最も近づいた位置にあり、広角端から中間焦点距離、望遠端にかけて物体側に移動する。
実施例２は前記全ての請求項を満足しており、大防振時でも広角端、中間焦点距離、望遠端それぞれにおいて高い光学性能と周辺光量比を達成している。
［実施例３］
図８は本発明の実施例３のレンズ装置の断面図であり、防振後の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端での断面図を示す。レンズ装置は物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、負の屈折力を有する第２レンズ群II、絞りＳを挟んで正の屈折力を有する第３レンズ群III、負の屈折力を有する第４レンズ群IV、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｖからなる。また、該レンズ装置は、変倍時に第１レンズ群Ｉと第２レンズ群IIとの間隔、第２レンズ群IIと第３レンズ群IIIとの間隔、第３レンズ群IIIと第４レンズ群IVとの間隔、第４レンズ群IVと第５レンズ群Ｖとの間隔が変化するレンズ装置である。
図９は実施例３の防振後の光学性能を示す、（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端の横収差図である。
本実施例においては、第１レンズ群を光軸上の点を中心として回動可能な構成とし、第３レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を有してシフト可能（移動可能）なレンズ群として構成している。実施例３での光軸方向を３°変更する防振を行う際の第１レンズ群の回転中心位置と回動量、第３レンズ群のシフト量を表３に示す
Figure 0006139880
実施例３は表３で示すように、回動可能な防振レンズ群（第１レンズ群）の回転中心の光軸方向における位置は変倍によって変化し、全ズーム域において１群回転面頂点より像側にある。第１レンズ群の回転中心の光軸方向の位置は広角端にて１群回転面頂点に最も近づいた位置にあり、広角端から中間焦点距離、望遠端にかけて像側に移動する。
実施例３は前記全ての請求項を満足しており、大防振時でも広角端、中間焦点距離、望遠端それぞれにおいて高い光学性能と周辺光量比を達成している。
［実施例４］
図１０は本発明の実施例４のレンズ装置の断面図であり、防振後の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端の断面図を示す。レンズ装置は物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、負の屈折力を有する第２レンズ群II、プリズムP、正の屈折力を有する第３レンズ群III、絞りＳを挟んで負の屈折力を有する第４レンズ群IV、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｖからなる。また該レンズ装置は、変倍時に第１レンズ群Ｉと第２レンズ群IIとの間隔、第２レンズ群IIと第３レンズ群IIIとの間隔、第３レンズ群IIIと第４レンズ群IVとの間隔、第４レンズ群IVと第５レンズ群Ｖとの間隔が変化する変倍光学系である。
図１１は、実施例４の防振後の光学性能を示す、（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端の横収差図である。
本実施例においては、第１レンズ群を光軸上の点を中心として回動可能な構成とし、第３レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を有してシフト可能（移動可能）なレンズ群として構成している。実施例４での光軸方向を３°変更する防振を行う際の第１レンズ群の回転中心の光軸方向における位置と回動量、第３レンズ群のシフト量を表４に示す。
Figure 0006139880
実施例４は表４で示すように、回動可能な防振レンズ群（第１レンズ群）の回転中心の光軸方向の位置は変倍によって変化し、全ズーム域において１群回転面頂点より像側にある。上記レンズ群の回転中心の光軸方向の位置は広角端にて１群回転面頂点に最も近づいた位置にあり、広角端から中間焦点距離、望遠端にかけて像側に移動する。
実施例４は前記全ての請求項を満足しており、大防振時でも広角端、中間焦点距離、望遠端それぞれにおいて高い光学性能と周辺光量比を達成している。
［実施例５］
図１２は本発明の実施例５のレンズ装置の断面図であり、防振後の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端の断面図を示す。図１２示したレンズ装置の光学系は物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、負の屈折力を有する第２レンズ群II、絞りＳを挟んで正の屈折力を有する第３レンズ群III、負の屈折力を有する第４レンズ群IVからなる。また該レンズ装置は、変倍時に第１レンズ群Ｉと第２レンズ群IIとの間隔、第２レンズ群IIと第３レンズ群IIIとの間隔、第３レンズ群IIIと第４レンズ群IVとの間隔が変化する変倍光学系である。
図１３は、実施例５の防振後の光学性能を示す、（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端の横収差図である。
本実施例においては、第１レンズ群を光軸上の点を中心として回動可能な構成とし、第３レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を有してシフト可能（移動可能）なレンズ群として構成している。実施例５での光軸方向を３°変更する防振を行う際の第１レンズ群の回転中心の光軸方向における位置と回動量、第３レンズ群のシフト量を表５に示す。
Figure 0006139880
実施例５は表５で示すように、回動可能な防振レンズ群（第１レンズ群）の回転中心の光軸方向の位置は変倍によって変化する。各変倍域での第１レンズ群の回転中心の光軸方向における位置は広角端、中間焦点距離にて１群回転面頂点よりも像側にあり、望遠端では１群回転面頂点よりも物体側にある。回転中心の光軸方向における位置は広角端から中間焦点距離にかけて像側に移動し、中間焦点距離から望遠端にかけて物体側に移動する。
実施例５は前記全ての請求項を満足しており、大防振時でも広角端、中間焦点距離、望遠端それぞれにおいて高い光学性能と周辺光量比を達成している。
［実施例６］
図１４は本発明の実施例６のレンズ装置の断面図であり、防振後の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端の断面図を示す。図１４の光学系は物体側から順に負の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、正の屈折力を有する第２レンズ群II、絞りＳを挟んで正の屈折力を有する第３レンズ群IIIからなる。該レンズ装置は、変倍時に第１レンズ群Ｉと第２レンズ群IIとの間隔、第２レンズ群IIと第３レンズ群IIIとの間隔が変化する変倍光学系である。
図１５は実施例６の防振後の光学性能を示す、（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端の横収差図である。
本実施例においては、第１レンズ群を光軸上の点を中心として回動可能な構成とし、第２レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を有してシフト可能（移動可能）なレンズ群として構成している。実施例６での光軸方向を３°変更する防振を行う際の第１レンズ群の回転中心の光軸方向における位置と回動量、第２レンズ群のシフト量を表６に示す。
Figure 0006139880
実施例６のレンズ自体は実施例２で用いたものと同等である。しかしながら、各焦点距離での前記第１レンズ群Ｉの回転中心位置が-57ｍｍと一定である。実施例６のレンズは広角端から望遠端までの倍率が５倍と低倍であるため、大防振を行っても周辺光束の光軸からのズレ量が小さい。よって、回転中心の位置を一定に保ったまま広角端から望遠端までのズーム領域で高い光学性能と周辺光量比を得ることができる。
［実施例７］
図１６は本発明の実施例７のレンズ装置の断面図であり、防振後の（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端の断面図を示す。レンズ装置は物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｉ、負の屈折力を有する第２レンズ群II、絞りＳを挟んで正の屈折力を有する第３レンズ群III、正の屈折力を有する第４レンズ群IVからなる。該レンズ装置は、変倍時に第１レンズ群Ｉと第３レンズ群IIIとの間隔は変化せず、第１レンズ群Ｉと第２レンズ群IIとの間隔、第２レンズ群IIと第３レンズ群IIIとの間隔、第３レンズ群IIIと第４レンズ群IVとの間隔が変化する変倍光学系である。
図１７は実施例７の防振後の光学性能を示す、（ａ）広角端、（ｂ）中間焦点距離、（ｃ）望遠端における横収差図である。
本実施例においては、第１レンズ群を光軸上の点を中心として回動可能な構成とし、第２レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を有してシフト可能（移動可能）なレンズ群として構成している。実施例７での光軸方向を３°変更する防振を行う際に第１レンズ群の回転中心の光軸方向における位置と回動量、第２レンズ群のシフト量を表７に示す。
Figure 0006139880
実施例７は表７で示すように、回動可能な防振レンズ群（第１レンズ群）の回転中心の光軸方向における位置は変倍によって変化し、全ズーム域において１群回転面頂点より像側にある。各変倍域での第１レンズ群の回転中心の光軸方向の位置は広角端にて１群回転面頂点に最も近づいた位置にあり、広角端から中間焦点距離、望遠端にかけて像側に移動する。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。また、本発明のレンズ装置と、該レンズ装置からの被写体光を受光する撮像素子とを有する撮影装置を構成することによって、防振機能に優れた撮影装置を実現することができる。
以下に本発明の数値実施例を記載する。
数値実施例において、Riは物体側より順に第i番目の面の曲率半径、Diは第i番目の面と第i＋1番目の面の間隔(レンズ厚あるいは空気間隔)、Niとνiはそれぞれ第i番目のレンズの材質の屈折率とアッベ数である。
非球面形状は、光軸方向にX軸、光軸と垂直方向h軸、光の進行方向を正とし、Rを近軸曲率半径、各非球面係数をk、A3、A4、A5、A6、A7、A8、A9、A10、A11としたとき、
Figure 0006139880
 なる式で表される。尚、「e−Z」の表示は「10-Z」を意味する。
（数値実施例１）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 53.042 1.35 1.84666 23.9
2 27.669 6.05 1.60311 60.6
3 -440.883 0.18
4 24.923 3.45 1.69680 55.5
5 74.135 (可変)
6 147.268 0.70 1.88300 40.8
7 7.286 2.97
8 -111.953 0.60 1.80610 33.3
9 29.524 1.22
10 -25.405 0.60 1.80400 46.6
11 40.497 0.27
12 20.279 1.94 1.92286 18.9
13 -54.087 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 10.403 3.01 1.58313 59.4
16 -129.905 4.39
17 56.302 0.60 1.80518 25.4
18 10.490 0.59
19* 21.402 2.23 1.58313 59.4
20 -36.074 (可変)
21 13.772 3.07 1.69680 55.5
22 -22.256 1.10 1.84666 23.9
23 -236.090 (可変)
24 ∞ 1.90 1.54400 60.0
25 ∞ 1.5
像面 ∞

非球面データ
第15面
K =-8.66524e-001 A 4=-1.99723e-006 A 6= 7.05266e-008 A 8= 6.79053e-010
第19面
K =-4.10770e-001 A 4=-2.43478e-005 A 6= 1.73933e-008 A 8=-1.14367e-011

各種データ
ズーム比 9.81
広角 中間 望遠
焦点距離 4.63 20.20 45.41
Fナンバー 1.84 2.14 2.08
画角 34.52 8.96 4.01
像高 3.19 3.19 3.19
レンズ全長 79.05 79.05 79.05
BF 1.50 1.50 1.50

d 5 1.01 16.10 21.46
d13 22.93 7.84 2.48
d14 6.40 2.56 2.25
d20 4.60 4.43 6.34
d23 6.40 10.41 8.82

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 36.96
2 6 -7.42
3 14 ∞
4 15 21.11
5 21 20.99
6 24 ∞
（数値実施例２）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1* 10240.325 0.90 1.84954 40.1
2* 6.228 2.99
3 13.714 1.75 1.92286 18.9
4 34.779 (可変)
5(絞り) ∞ (可変)
6* 7.354 2.50 1.74330 49.3
7* 328.278 0.20
8 5.806 1.86 1.45860 90.2
9 27.018 1.01 2.00330 28.3
10 3.939 1.03
11 11.099 1.70 1.69350 53.2
12* -30.369 (可変)
13 19.685 1.70 1.69680 55.5
14 -1559.414 (可変)
15 ∞ 1.05 1.51633 64.1
16 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-7.54512e+008 A 4=-1.68880e-004 A 6= 3.88233e-006 A 8=-4.33771e-008 A10= 1.82770e-010
第2面
K =-2.03052e+000 A 4= 4.27922e-004 A 6=-4.17442e-006 A 8= 1.23794e-007 A10=-1.62488e-009
第6面
K =-4.08747e-001 A 4=-4.73185e-005 A 6=-1.46451e-006
第7面
K = 4.06530e+002 A 4= 1.60052e-005 A 6=-1.50489e-007
第12面
K = 8.99077e+001 A 4=-1.37437e-004 A 6=-1.36274e-005

各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 5.36 15.28 25.21
Fナンバー 2.06 5.00 6.10
画角 36.61 14.60 8.97
像高 3.98 3.98 3.98
レンズ全長 44.33 41.81 50.90
BF 0.50 0.50 0.50

d 4 18.78 4.29 1.41
d 5 0.30 0.05 -0.20
d12 4.51 16.73 28.95
d14 3.55 3.55 3.55

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.51
2 5 ∞
3 6 12.24
4 13 27.91
5 15 ∞
（数値実施例３）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 47.198 0.90 1.84666 23.9
2 28.488 2.50 1.49700 81.5
3 539.547 0.20
4 27.858 1.95 1.69680 55.5
5 130.634 (可変)
6 -142.993 1.03 1.85135 40.1
7* 5.724 2.27
8 -32.718 0.60 1.80400 46.6
9 20.755 0.20
10 10.630 1.40 1.94595 18.0
11 41.156 (可変)
12* 7.790 1.40 1.58313 59.4
13* -42.498 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15 14.621 0.60 1.94595 18.0
16 7.755 0.51
17 38.232 1.45 1.60311 60.6
18 -10.112 (可変)
19 -22.589 0.50 1.48749 70.2
20 23.874 (可変)
21 15.072 2.00 1.69680 55.5
22 -42.896 0.60 1.72825 28.5
23 240.459 (可変)
24 ∞ 0.80 1.51633 64.1
25 ∞ 0.89
像面 ∞

非球面データ
第7面
K =-1.12918e+000 A 4= 7.09263e-004 A 6= 1.64697e-005 A 8=-3.81294e-007 A10= 1.79401e-008
第12面
K =-1.22101e+000 A 4= 4.95648e-005 A 6= 7.55352e-006 A 8= 3.03893e-006 A10=-1.83896e-007
第13面
K =-1.36363e+002 A 4= 9.00236e-007 A 6= 2.00697e-005 A 8= 2.20070e-006 A10=-1.36759e-007

各種データ
ズーム比 13.34
広角 中間 望遠
焦点距離 5.12 17.52 68.32
Fナンバー 3.21 4.61 6.08
画角 33.06 10.77 2.79
像高 3.33 3.33 3.33
レンズ全長 48.61 56.12 75.70
BF 6.94 13.89 7.22

d 5 0.95 11.54 25.33
d11 15.79 4.21 0.71
d13 0.92 0.92 0.92
d14 1.48 1.48 1.48
d18 1.90 2.57 3.04
d20 2.51 3.40 18.89
d23 5.52 12.47 5.80

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 41.07
2 6 -6.74
3 12 11.41
4 14 ∞
5 15 42.99
6 19 -23.73
7 21 23.41
8 24 ∞
（数値実施例４）

単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 34.069 1.00 1.84666 23.9
2 19.659 4.00 1.60311 60.6
3 120.228 0.10
4 20.434 2.50 1.69680 55.5
5 73.395 (可変)
6 327.566 0.80 1.84954 40.1
7* 5.889 4.00
8 -12.349 0.60 1.88300 40.8
9 45.742 0.10
10 22.231 2.10 1.94595 18.0
11 -23.709 (可変)
12 ∞ 8.50 1.83400 37.2
13 ∞ 0.80
14 -16.680 0.60 1.80518 25.4
15 -23.146 (可変)
16* 9.602 2.30 1.55332 71.7
17* -39.481 (可変)
18 11.792 0.70 1.84666 23.9
19 7.863 0.70
20* 28.349 2.00 1.55332 71.7
21 -7.457 0.60 1.77250 49.6
22 -16.922 (可変)
23(絞り) ∞ (可変)
24 -23.266 0.70 1.48749 70.2
25 57.733 (可変)
26 15.839 2.60 1.48749 70.2
27 -30.027 (可変)
28 ∞ 1.00 1.51633 64.1
29 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第7面
K =-1.71269e-001 A 4=-2.50781e-005
第16面
K =-1.71698e+000 A 4= 9.69184e-005 A 6=-1.01040e-006 A 8= 1.76003e-008
第17面
K = 1.79790e+001 A 4= 5.87754e-006
第21面
K = 6.18823e+000 A 4=-7.36522e-005

各種データ
ズーム比 9.51
広角 中間 望遠
焦点距離 5.13 18.53 48.77
Fナンバー 3.40 4.89 5.71
画角 33.31 10.31 3.95
像高 3.37 3.37 3.37
レンズ全長 75.53 79.64 85.46
BF 9.56 10.13 6.86

d 5 0.60 8.38 15.48
d11 6.02 2.35 1.06
d15 13.66 2.80 0.30
d17 1.00 1.00 1.00
d18 1.00 1.00 1.00
d23 0.35 0.35 0.35
d24 1.48 12.34 14.84
d26 7.17 6.60 9.87
d28 8.40 8.97 5.70

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 31.36
2 6 -7.25
3 12 -77.36
4 16 14.20
5 18 ∞
6 19 275.47
7 24 ∞
8 25 -33.92
9 27 21.67
10 29 ∞
（数値実施例５）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 18.275 0.60 1.92286 18.9
2 14.029 2.75 1.77250 49.6
3 94.141 (可変)
4 247.891 0.50 1.85135 40.1
5* 5.824 2.65
6 -21.004 0.40 1.48749 70.2
7 17.123 0.10
8 9.825 1.08 1.95906 17.5
9 20.517 (可変)
10* 4.786 1.55 1.76802 49.2
11* -40.494 (可変)
12(絞り) ∞ (可変)
13 6.204 0.45 1.92286 18.9
14 3.471 (可変)
15* 11.620 1.71 1.58313 59.4
16 -3000.000 (可変)
17 ∞ 0.80 1.51633 64.1
18 ∞ 1.05
像面 ∞

非球面データ
第5面
K = 3.62105e-002 A 4=-3.21235e-005 A 6= 4.34339e-006 A 8=-1.89145e-007
第10面
K =-6.68590e-001 A 4=-1.96155e-004 A 6=-3.71688e-005 A 8=-2.24966e-006
第11面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.87374e-004 A 6=-6.47688e-005
第15面
K =-9.23793e-001 A 4= 2.11181e-005 A 6= 2.71907e-006 A 8=-5.37025e-008

各種データ
ズーム比 7.54
広角 中間 望遠
焦点距離 5.15 10.46 38.82
Fナンバー 3.01 3.47 6.05
画角 32.91 17.67 4.91
像高 3.33 3.33 3.33
レンズ全長 37.56 37.71 52.13
BF 1.05 1.05 1.05

d 3 0.42 5.41 12.22
d 9 13.58 6.06 0.28
d11 0.20 0.20 0.20
d12 0.00 0.00 0.00
d14 6.69 6.88 22.33
d16 3.02 5.52 3.46

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 30.88
2 4 -6.97
3 10 5.66
4 12 ∞
5 13 -9.27
6 15 19.85
7 17 ∞
（数値実施例６）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1* 10240.325 0.90 1.84954 40.1
2* 6.228 2.99
3 13.714 1.75 1.92286 18.9
4 34.779 (可変)
5(絞り) ∞ (可変)
6* 7.354 2.50 1.74330 49.3
7* 328.278 0.20
8 5.806 1.86 1.45860 90.2
9 27.018 1.01 2.00330 28.3
10 3.939 1.03
11 11.099 1.70 1.69350 53.2
12* -30.369 (可変)
13 19.685 1.70 1.69680 55.5
14 -1559.414 (可変)
15 ∞ 1.05 1.51633 64.1
16 ∞ 0.50
像面 ∞

非球面データ
第1面
K =-7.54512e+008 A 4=-1.68880e-004 A 6= 3.88233e-006 A 8=-4.33771e-008 A10= 1.82770e-010
第2面
K =-2.03052e+000 A 4= 4.27922e-004 A 6=-4.17442e-006 A 8= 1.23794e-007 A10=-1.62488e-009
第6面
K =-4.08747e-001 A 4=-4.73185e-005 A 6=-1.46451e-006
第7面
K = 4.06530e+002 A 4= 1.60052e-005 A 6=-1.50489e-007
第12面
K = 8.99077e+001 A 4=-1.37437e-004 A 6=-1.36274e-005

各種データ
ズーム比 4.71
広角 中間 望遠
焦点距離 5.36 15.28 25.21
Fナンバー 2.06 5.00 6.10
画角 36.61 14.60 8.97
像高 3.98 3.98 3.98
レンズ全長 44.33 41.81 50.90
BF 0.50 0.50 0.50

d 4 18.78 4.29 1.41
d 5 0.30 0.05 -0.20
d12 4.51 16.73 28.95
d14 3.55 3.55 3.55

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.51
2 5 ∞
3 6 12.24
4 13 27.91
5 15 ∞
（数値実施例７）
単位 mm

面データ
面番号 r d nd vd
1 39.682 0.84 1.84666 23.9
2 13.496 3.59 1.69680 55.5
3 -150.301 0.12
4 12.108 1.84 1.83481 42.7
5 29.322 (可変)
6 29.491 0.42 1.88300 40.8
7 3.528 1.24
8 20.110 0.39 1.83481 42.7
9 7.700 0.93
10 -11.509 0.39 1.77250 49.6
11 30.542 0.26
12 9.908 0.89 1.92286 18.9
13 -99.647 (可変)
14(絞り) ∞ (可変)
15* 5.592 2.10 1.58313 59.4
16* -11.955 0.30
17 7.431 1.23 1.48749 70.2
18 -42.954 0.36 1.80610 33.3
19 4.822 (可変)
20* 8.665 2.16 1.58313 59.4
21 -4.652 0.36 1.84666 23.9
22 -8.722 (可変)
23 ∞ 1.44 1.51633 64.1
24 ∞ 1.07
像面 ∞

非球面データ
第15面
K =-9.27550e-001 A 5= 9.79276e-006 A 7= 7.68687e-007
第16面
K =-8.77184e+000 A 5= 2.69465e-005
第20面
K =-1.37330e+000 A 4= 4.29149e-005 A 6= 2.12666e-006

各種データ
ズーム比 9.75
広角 中間 望遠
焦点距離 3.10 12.92 30.23
Fナンバー 1.85 2.68 4.48
画角 30.14 7.93 3.41
像高 1.80 1.80 1.80
レンズ全長 39.65 39.65 39.65
BF 5.44 7.60 5.26

d 5 0.36 7.93 10.58
d13 11.15 3.59 0.93
d14 0.99 0.99 0.99
d19 4.29 2.13 4.47
d22 3.41 5.58 3.23
d24 1.07 1.07 1.07

ズームレンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 17.77
2 6 -3.69
3 14 ∞
4 15 10.80
5 20 9.64
6 23 ∞
Figure 0006139880
Ｉ 第１レンズ群
II 第２レンズ群
III 第３レンズ群
IV 第４レンズ群
Ｖ 第５レンズ群

Claims (7)

  1. 複数のレンズ群からなり、ズーミングに際して隣り合うレンズ群の間隔が変化する光学系であって、
    前記レンズ群として、光学系の最も物体側に配置され、像振れ補正に際して回動可能な第１防振レンズ群と、像振れ補正に際して光軸と垂直方向の成分を有する方向に移動する第２防振レンズ群と、を有し、
    望遠端における全系の焦点距離をｆｔ、前記第１防振レンズ群の焦点距離をｆ１としたとき、
    １．０＜ｆｔ／｜ｆ１｜＜２．２
    なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
  2. 前記第２防振レンズ群は開口絞りに隣接して配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光学系。
  3. 前記第２防振レンズ群内に開口絞りを有することを特徴とする請求項１に記載の光学系。
  4. 前記第１防振レンズ群は、正レンズと負レンズを有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。
  5. 前記第１防振レンズ群の回転中心は、ズーム位置に応じて変化することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。
  6. 前記第１防振レンズ群の回転中心と前記第１防振レンズ群との間隔はズーム位置に応じて変化することを特徴とする請求項５に記載の光学系。
  7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系と、該光学系からの被写体光を受光する撮像素子と、を有することを特徴とする撮影装置。
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