JP6635180B2 - 変倍光学系及び光学機器 - Google Patents
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Description
第3の発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化し、変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定であり、前記第4レンズ群は、開口絞りを有し、前記第5レンズ群は、1枚の負レンズから構成される。
第4の発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化し、変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定であり、前記第4レンズ群は、開口絞りを有し、以下の条件式を満足する。
3.000 < fR/fw < 9.500
但し、
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
fR:前記最も像側のレンズ群の焦点距離。
但し、
ft:望遠端状態における変倍光学系ZLの焦点距離、
f3:第3レンズ群G3の焦点距離。
但し、
ft:望遠端状態における変倍光学系ZLの焦点距離、
f4:第4レンズ群G4の焦点距離。
但し、
fw:広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離、
fR:前記最も像側のレンズ群の焦点距離。
但し、
fw:広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離。
但し、
fw:広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離、
d3w:広角端状態における第3レンズ群G3の最も像側のレンズ面から第4レンズ群G4の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、
d3t:望遠端状態における第3レンズ群G3の最も像側のレンズ面から第4レンズ群G4の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離。
被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3で生成された被写体の画像が不図示のメモリーに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群とを有するように、各レンズを配置する(ステップST10)。このとき、変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、各レンズを配置する(ステップST20)。また、変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定であるように、各レンズを配置する(ステップST30)。第4レンズ群G4は、開口絞りSを有するように構成する(ステップST40)。
略する。
レンズ群の移動方向は、像側への移動を正とする。また、撮影距離は、物体から像面Iまでの距離を示す。
第1実施例について、図1〜図4及び表1を用いて説明する。第1実施例に係る変倍光学系ZL(ZL1)は、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とからなる。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間には開口絞りSが備えられ、開口絞りSは第4レンズ群G4を構成する。第5レンズ群G5は、最も像側のレンズ群である。
物体側及び像側のレンズ面を非球面形状とした、ガラスモールド非球面レンズである。
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 132.7211 1.6000 1.846660 23.80
2 54.2419 4.5271 1.589130 61.22
3 -1401.4921 0.1000
4 36.9475 4.0173 1.696800 55.52
5 200.3945 D5(可変)
*6 510.0000 0.0800 1.560930 36.64
7 288.8364 1.0000 1.816000 46.59
8 8.8676 4.8531
9 -23.6529 0.9000 1.696800 55.52
10 37.1909 0.7644
11 21.6553 2.6218 1.808090 22.74
12 -149.6082 D12(可変)
*13 31.4469 1.4931 1.589130 61.15
*14 -454.8143 D14(可変)
15 ∞ 1.7118 (絞り)
16 17.8093 0.9000 1.834000 37.18
17 10.8731 2.4554 1.497820 82.57
18 -36.9740 1.5005
19 14.0517 2.3992 1.518230 58.82
20 -15.0205 1.0034 1.851350 40.13
*21 -25.0875 0.2985
22 23.6629 2.4328 1.902650 35.73
23 8.6520 D23(可変)
24 -29.8985 2.0872 1.617720 49.81
25 -17.6129 BF
像面 ∞
[非球面データ]
第6面
κ = 1.00000
A4 = 1.30134E-05
A6 = 5.20059E-08
A8 = -1.38176E-09
A10= 6.06866E-12
A12= 0.00000E+00
第13面
κ = 0.3322
A4 = 5.55970E-05
A6 = 3.96498E-07
A8 = 3.97804E-09
A10 = 0.00000E+00
A12 = 0.00000E+00
第14面
κ = 4.0000
A4 = 9.44678E-05
A6 = 5.47705E-07
A8 = 1.37698E-23
A10 = 0.00000E+00
A12 = 0.00000E+00
第21面
κ = -1.0412
A4 = 8.07840E-06
A6 = -1.60525E-07
A8 = -3.84486E-09
A10 = 0.00000E+00
A12 = 0.00000E+00
[各種データ]
変倍比 4.71
W M T
f 10.29845 32.00216 48.49978
FNO 3.60 5.06 5.79
ω 39.76047 13.63173 9.16599
Y 8.00 8.00 8.00
φ 7.80 8.30 8.30
TL 79.34243 95.80944 105.57918
BF 13.25602 13.25602 13.25602
[可変間隔データ]
W M T
f 10.29845 32.00216 48.49978
D5 1.80000 16.93666 22.35926
D12 18.49692 5.54052 1.80069
D14 3.61695 3.90524 5.82908
D23 5.42688 19.42534 25.58847
[合焦時の合焦群移動量]
W M T
物像間距離 1.00m 1.00m 1.00m
移動量 0.2652 0.7481 1.2334
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 57.25524
G2 6 -11.09964
G3 13 49.98341
G4 15 28.96589
G5 24 65.16201
[条件式対応値]
条件式(1)f3/ft = 1.031
条件式(2)f4/ft = 0.597
条件式(3)fR/fw = 6.326
条件式(4)(−f2)/fw = 1.078
条件式(5)(d3t−d3w)/fw = 0.215
(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図4は、第1実施例に係る変倍光学系ZL1の無限遠合焦時における像ブレ補正を行った時(防振レンズ群のシフト量=0.1mm)のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態
、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。本実施例では、防振
時の光学性能を、図4(a)〜(c)に示すように、画面中心および像高±5.6mmに対応
したメリディオナル横収差図で示す。
第2実施例について、図5〜図8及び表2を用いて説明する。第2実施例に係る変倍光学系ZL(ZL2)は、図5に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とからなる。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間には開口絞りSが備えられ、開口絞りSは第4レンズ群G4を構成する。第5レンズ群G5は、最も像側のレンズ群である。
と第4レンズ群G4との空気間隔、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔がそれぞれ変化するように、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。第5レンズ群G5は、像面Iに対して固定されている。
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 144.9435 1.6000 1.846660 23.80
2 57.9139 4.6578 1.696800 55.52
3 -430.8049 0.1000
4 49.1887 3.5211 1.696800 55.52
5 158.0589 D5(可変)
*6 504.4641 0.0800 1.560930 36.64
7 234.1101 1.0000 1.834810 42.73
8 9.4881 5.5305
9 -17.0787 0.9276 1.741000 52.76
10 -1027.3916 1.0145
11 34.5727 2.6835 1.808090 22.74
12 -53.1261 D12(可変)
*13 24.3966 1.6530 1.588870 61.13
14 296.0192 D14(可変)
15 ∞ 1.5000 (絞り)
16 17.3960 0.9000 1.883000 40.66
17 11.0000 2.8505 1.497820 82.57
18 -48.0307 1.5000
19 12.4669 2.8380 1.487490 70.32
20 -14.1721 0.9000 1.851080 40.12
*21 -35.5823 0.1000
22 19.0885 0.9000 1.883000 40.66
23 7.1245 1.8774 1.620040 36.40
24 8.9496 D24(可変)
25 -30.0000 3.6500 1.696800 55.52
26 -19.7882 BF
像面 ∞
[非球面データ]
第6面
κ = -1.9998
A4 = 2.80199E-05
A6 = -2.77907E-07
A8 = 2.24720E-09
A10 = -8.56636E-12
A12 = 0.00000E+00
第13面
κ = 1.7623
A4 = -2.39838E-05
A6 = -7.89804E-08
A8 = 2.79454E-09
A10 = 0.00000E+00
A12 = 0.00000E+00
第21面
κ = -0.1893
A4 = -9.56775E-06
A6 = -6.24519E-07
A8 = 1.01416E-08
A10 = 0.00000E+00
A12 = 0.00000E+00
[各種データ]
変倍比 6.59
W M T
f 10.29976 39.99987 67.89953
FNO 3.64 5.06 5.81
ω 39.73502 10.92213 6.56887
Y 8.00 8.00 8.00
φ 8.60 9.90 9.90
TL 89.92002 109.96784 121.58326
BF 13.25085 13.25085 13.25085
[可変間隔データ]
W M T
f 10.29976 39.99987 67.89953
D5 1.80000 24.18110 32.41506
D12 25.02141 7.23672 2.58202
D14 4.80996 3.66893 5.14775
D24 5.25391 21.84636 28.40370
[合焦時の合焦群移動量]
W M T
物像間距離 1.00m 1.00m 1.00m
移動量 0.3072 0.9550 1.8445
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 68.26199
G2 6 -12.46728
G3 13 45.04911
G4 15 40.55521
G5 25 72.75019
[条件式対応値]
条件式(1)f3/ft = 0.663
条件式(2)f4/ft = 0.597
条件式(3)fR/fw = 7.063
条件式(4)(−f2)/fw = 1.210
条件式(5)(d3t−d3w)/fw = 0.033
(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図8は、第2実施例に係る変倍光学系ZL2の無限遠合焦時における像ブレ補正を行った時(防振レンズ群のシフト量=0.1mm)のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態
、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。本実施例では、防振時の光学性能を、図8(a)〜(c)に示すように、画面中心および像高±5.6mmに対応
したメリディオナル横収差図で示す。
第3実施例について、図9〜図12及び表3を用いて説明する。第3実施例に係る変倍光学系ZL(ZL3)は、図9に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、正の屈折力を有する第6レンズ群G6とからなる。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間には開口絞りSが備えられ、開口絞りSは第4レンズ群G4を構成する。第6レンズ群G6は、最も像側のレンズ群である。
向の成分を持つように移動させることにより、像面I上の像ブレ補正(防振)を行う。
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 270.7698 1.6000 1.84666 23.80
2 63.2289 4.7857 1.58913 61.22
3 -180.7756 0.1000
4 38.2772 3.3872 1.69680 55.52
5 162.5542 D5(可変)
6 222.4687 0.9000 1.72916 54.61
7 8.6817 5.3065
*8 -19.5238 0.9000 1.69680 55.52
9 33.5766 0.1038
10 19.7682 2.5354 1.84666 23.80
11 434.3570 D11(可変)
*12 26.1871 1.7281 1.58887 61.13
13 -76.6701 D13(可変)
14 ∞ 1.7051 (絞り)
15 16.6153 0.9002 1.83400 37.18
16 9.9827 2.6157 1.49782 82.57
17 -36.7432 1.5000
18 16.2913 2.2592 1.51823 58.82
19 -17.2434 0.9000 1.85108 40.12
*20 -31.3248 D20(可変)
21 28.0868 0.9000 1.90265 35.72
22 9.2493 D22(可変)
23 -37.3758 2.2000 1.61772 49.81
24 -18.1325 BF
像面 ∞
[非球面データ]
第8面
κ = 1.0000
A4 = 2.09316E-05
A6 = -8.10797E-07
A8 = 2.75349E-08
A10 = -4.70299E-10
A12 = 2.62880E-12
第12面
κ = 1.0000
A4 = -4.37334E-05
A6 = 3.04727E-07
A8 = -6.38106E-09
A10 = 0.00000E+00
A12 = 0.00000E+00
第20面
κ = 1.0000
A4 = 2.28740E-05
A6 = -3.19205E-07
A8 = -1.46715E-10
A10 = 0.00000E+00
A12 = 0.00000E+00
[各種データ]
変倍比 4.71
W M T
f 10.30000 32.00000 48.51858
FNO 3.53 5.00 5.72
ω 39.75617 13.57625 9.11928
Y 8.00 8.00 8.00
φ 8.20 8.80 8.80
TL 80.36557 92.30690 103.19342
BF 13.30097 13.30097 13.30097
[可変間隔データ]
W M T
f 10.30000 32.00000 48.51858
D5 1.80638 15.63570 22.37678
D11 18.74841 4.51318 2.11693
D13 5.83635 4.73970 5.51292
D20 1.50000 3.72584 3.97118
D22 4.84649 16.06454 21.58766
[合焦時の合焦群移動量]
W M T
物像間距離 1.00m 1.00m 1.00m
移動量 0.1896 0.4064 0.6618
[レンズ群データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 60.91787
G2 6 -9.90833
G3 12 33.35587
G4 14 15.48045
G5 21 -15.63253
G6 23 54.62879
[条件式対応値]
条件式(1)f3/ft = 0.687
条件式(3)fR/fw = 5.304
条件式(4)(−f2)/fw = 0.962
条件式(5)(d3t−d3w)/fw = -0.031
差図(球面収差図、非点収差図、歪曲収差図、コマ収差図及び倍率色収差図)であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図12は、第3実施例に係る変倍光学系ZL3の無限遠合焦時における像ブレ補正を行った時(防振レンズ群のシフト量=0.1mm)のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角
端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。本実施例では、防振時の光学性能を、図12(a)〜(c)に示すように、画面中心および像高±5.6mmに対応したメリディオナル横収差図で示す。
も、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
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
G4A 第4Aサブレンズ群
G4B 第4Bサブレンズ群
G5 第5レンズ群
G6 第6レンズ群
S 開口絞り
I 像面
1 カメラ(光学機器)
Claims (15)
- 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とにより実質的に5個のレンズ群からなり、
変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定であり、
前記第4レンズ群は、開口絞りを有する変倍光学系。 - 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、
変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化し、
変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定であり、
前記第4レンズ群は、開口絞りと4枚のレンズから構成される変倍光学系。 - 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、
変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化し、
変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定であり、
前記第4レンズ群は、開口絞りを有し、
前記第5レンズ群は、1枚の負レンズから構成される変倍光学系。 - 光軸に沿って物体側より順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群と、正の屈折力を有する第6レンズ群とにより実質的に6個のレンズ群からなり、
変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化し、
変倍時に、最も像側のレンズ群は、像面に対して略固定であり、
前記第4レンズ群は、開口絞りを有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
3.000 < fR/fw < 9.500
但し、
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
fR:前記最も像側のレンズ群の焦点距離。 - 以下の条件式を満足する請求項1〜3のいずれか一項に記載の変倍光学系。
3.000 < fR/fw < 9.500
但し、
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
fR:前記最も像側のレンズ群の焦点距離。 - 以下の条件式を満足する請求項1〜5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.480 < f3/ft < 4.000
但し、
ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離。 - 以下の条件式を満足する請求項1〜6のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.470 < f4/ft < 0.900
但し、
ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離。 - 前記最も像側のレンズ群は、正の屈折力を有する請求項1〜7のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 以下の条件式を満足する請求項1〜8のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.730 < (−f2)/fw < 1.800
但し、
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離。 - 以下の条件式を満足する請求項1〜9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
−0.100 < (d3t−d3w)/fw < 0.330
但し、
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離、
d3w:広角端状態における前記第3レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第4レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離、
d3t:望遠端状態における前記第3レンズ群の最も像側のレンズ面から前記第4レンズ群の最も物体側のレンズ面までの光軸上の距離。 - 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加する請求項1〜10のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少する請求項1〜11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 合焦時に、前記第3レンズ群は光軸に沿って移動する請求項1〜12のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第3レンズ群は像側へ移動する請求項1〜13のいずれか1項に記載の変倍光学系。
- 請求項1〜14のいずれか一項に記載の変倍光学系を搭載する光学機器。
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