JP7247018B2 - Optical system and imaging device having the same - Google Patents

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本発明は、光学系に関し、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等に好適なものである。 The present invention relates to an optical system, and is suitable for digital video cameras, digital still cameras, broadcast cameras, silver halide film cameras, surveillance cameras, and the like.

従来、光学系におけるフォーカシングは、光学系全体を移動、または光学系の一部のレンズを移動させることで行われる。光学系が長焦点距離の望遠レンズでは、レンズが大型化し、高重量となるため、光学系全体を移動させてフォーカシングを行うことは困難である。このため、望遠レンズでは、高重量の前方レンズ群以外の比較的小型で軽量のレンズ群を移動させてフォーカシングを行う、所謂インナーフォーカス方式が採用されている。インナーフォーカス方式の望遠レンズは、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折率の第1レンズ群、正または負の屈折率の第2レンズ群、正または負の屈折率の第3レンズ群の3つのレンズ群を有し、第2レンズ群でフォーカシングを行う。 Conventionally, focusing in an optical system is performed by moving the entire optical system or by moving some lenses of the optical system. A telephoto lens with a long focal length optical system is large and heavy, and it is difficult to move the entire optical system for focusing. For this reason, telephoto lenses employ a so-called inner focus system in which focusing is performed by moving a relatively small and lightweight lens group other than the heavy front lens group. An inner focus type telephoto lens has a first lens group with a positive refractive index, a second lens group with a positive or negative refractive index, and a third lens group with a positive or negative refractive index, which are arranged in order from the object side to the image side. It has three lens groups, and the second lens group performs focusing.

また、従来、振動による画像のぶれを補正するためにレンズの一部または全部を光軸垂直方向へ駆動する光学系が提案されている。光学系が長焦点距離の望遠レンズでは、レンズが大型化し、高重量となるため、比較的小型で軽量な後方レンズ群の全部または一部を光軸垂直方向へ駆動して防振を行う方式が採用されている。 Further, conventionally, an optical system has been proposed in which part or all of a lens is driven in the direction perpendicular to the optical axis in order to correct image blurring due to vibration. A telephoto lens with a long focal length optical system is large and heavy, so all or part of the relatively small and lightweight rear lens group is driven in the direction perpendicular to the optical axis to reduce vibration. is adopted.

特許文献1には、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群を有し、第3レンズ群の中群で防振補正を行う望遠レンズが開示されている。 In Patent Document 1, a first lens group with positive refractive power, a second lens group with positive refractive power, and a third lens group with negative refractive power are arranged in order from the object side to the image side, A telephoto lens is disclosed in which image stabilization correction is performed in the middle group of the third lens group.

また、特許文献2には、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、負の屈折力の第2レンズ群、正の屈折力の第3レンズ群を有し、第3レンズ群の中群で防振補正を行う望遠レンズが開示されている。 Further, in Patent Document 2, there is a first lens group with positive refractive power, a second lens group with negative refractive power, and a third lens group with positive refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. However, a telephoto lens is disclosed in which the middle group of the third lens group performs vibration reduction correction.

特開2012-242504号公報JP 2012-242504 A 特開2014-211496号公報JP 2014-211496 A

インナーフォーカス方式の光学系では、小型軽量のレンズ群を移動させることで高速なフォーカシングを可能とするが、フォーカスレンズ群の移動に伴いフォーカスレンズ群を通過する光線の高さが大きく変化するため光学性能が変化しやすい。特に、物体側より像側へ順に配置された正の屈折率の第1レンズ群、負の屈折率の第2レンズ群を有し、第2レンズ群でフォーカシングを行う望遠レンズでは、第1レンズ群で大きく発生する、球面収差やコマ収差等の収差を第2レンズ群の収差で打ち消す構成となっている。そのため、第2レンズ群では大きな収差を発生させる必要があり、フォーカシングによる光学性能の悪化が大きくなる。また、偏芯による光学性能の変化も大きくなるため、製造時に高い光学性能を達成することが困難である。 In the inner focus optical system, high-speed focusing is possible by moving the compact and lightweight lens group. Performance is subject to change. In particular, in a telephoto lens having a first lens group with a positive refractive index and a second lens group with a negative refractive index arranged in order from the object side to the image side, focusing is performed by the second lens group. Aberrations such as spherical aberration and coma aberration, which are largely generated in the group, are canceled by the aberration of the second lens group. Therefore, it is necessary to generate a large aberration in the second lens group, and the deterioration of optical performance due to focusing becomes large. Moreover, since the change in optical performance due to eccentricity becomes large, it is difficult to achieve high optical performance during manufacturing.

また、高重量となる望遠レンズを軽量化し、光学系のレンズ全長を短縮しつつ、防振性能を適切にするために各レンズの屈折力配置を適切に行う必要がある。 In addition, it is necessary to reduce the weight of the telephoto lens, which is a heavy weight, and to shorten the total lens length of the optical system.

特許文献1,2では、光学系の軽量化のため少ないレンズ枚数で、フォーカスによる光学性能の悪化を低減しつつ、レンズ全長を短縮する方法については開示していない。 Patent Documents 1 and 2 do not disclose a method for shortening the total lens length while reducing the deterioration of optical performance due to focusing with a small number of lenses in order to reduce the weight of the optical system.

本発明は、小型かつ軽量で、フォーカシングによる光学性能の変化を低減可能な光学系およびそれを有する撮像装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a compact, lightweight optical system capable of reducing changes in optical performance due to focusing, and an imaging apparatus having the same.

本発明の一側面としての光学系は、物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群からなり、フォーカシ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、第3レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、第1部分群、第2部分群、第3部分群からなり、フォーカシングに際して第2レンズ群が移動し、像ぶれ補正に際して、第2部分群が光軸に垂直な方向の成分を含む方向に移動し、無限遠合焦時の光学系の焦点距離をf、第3レンズ群の焦点距離をf3、第2部分群の横倍率をβ3B、第3部分群の横倍率をβ3C、第1部分群の焦点距離をf3Aとするとき、
-0.32<f3/f<-0.05
-4.00<(1-β3B)×β3C<-2.00
-1.20<f3A/f<-0.40
なる条件式を満足することを特徴とする。
An optical system as one aspect of the present invention comprises a first lens group with positive refractive power, a second lens group with positive refractive power, and a third lens with negative refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. An optical system in which the distance between adjacent lens groups changes during focusing, wherein the third lens group comprises a first subgroup, a second subgroup, and a third subgroup arranged in order from the object side to the image side. The second lens group moves during focusing, moves in a direction including a component in the direction perpendicular to the optical axis during image blur correction, and is the focal point of the optical system when focusing at infinity. When the distance is f, the focal length of the third lens group is f3, the lateral magnification of the second subgroup is β3B, the lateral magnification of the third subgroup is β3C , and the focal length of the first subgroup is f3A ,
-0.32<f3/f<-0.05
−4.00<(1−β3B)×β3C<−2.00
-1.20<f3A/f<-0.40
It is characterized by satisfying the following conditional expression.

本発明によれば、小型かつ軽量で、フォーカシングによる光学性能の変化を低減可能な光学系およびそれを有する撮像装置を提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to provide an optical system that is compact and lightweight and capable of reducing changes in optical performance due to focusing, and an imaging apparatus having the same.

実施例1の無限遠合焦時のレンズ断面図である。2 is a cross-sectional view of the lens in Example 1 when focusing on infinity. FIG. (A)、(B)実施例1の無限遠合焦時の収差図、物体距離4.5m合焦時の収差図である。(A) and (B) are aberration diagrams when focusing on infinity in Example 1, and aberration diagrams when focusing on an object distance of 4.5 m. 実施例2の無限遠合焦時のレンズ断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the lens of Example 2 when focusing at infinity; (A)、(B)実施例2の無限遠合焦時の収差図、物体距離6m合焦時の収差図である。(A) and (B) are aberration diagrams when focusing on infinity in Example 2, and aberration diagrams when focusing on an object distance of 6 m. 実施例3の無限遠合焦時のレンズ断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of the lens in Example 3 when focusing at infinity; (A)、(B)実施例3の無限遠合焦時の収差図、物体距離4.5m合焦時の収差図である。(A) and (B) are aberration diagrams when focusing on infinity in Example 3, and aberration diagrams when focusing on an object distance of 4.5 m. 実施例4の無限遠合焦時のレンズ断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view of the lens of Example 4 when focusing at infinity. (A)、(B)実施例4の無限遠合焦時の収差図、物体距離4.5m合焦時の収差図である。(A) and (B) are aberration diagrams when focusing on infinity in Example 4, and aberration diagrams when focusing on an object distance of 4.5 m. 本発明の撮像装置の要部概略図である。1 is a schematic diagram of a main part of an imaging device of the present invention; FIG.

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals are given to the same members, and overlapping descriptions are omitted.

図1は、実施例1の無限遠合焦時のレンズ断面図である。図2(A)、(B)はそれぞれ、実施例1の無限遠物体合焦時の収差図、物体距離4.5m合焦時の収差図である。実施例1の光学系は、焦点距離582mm、Fナンバー11.3の光学系である。 FIG. 1 is a sectional view of the lens of Example 1 when focusing on infinity. FIGS. 2A and 2B are aberration diagrams of Example 1 when focusing on an object at infinity and when focusing on an object distance of 4.5 m, respectively. The optical system of Example 1 has a focal length of 582 mm and an F number of 11.3.

図3は、実施例2の無限遠合焦時のレンズ断面図である。図4(A)、(B)はそれぞれ、実施例2の無限遠合焦時の収差図、物体距離6m合焦時の収差図である。実施例2の光学系は、焦点距離776mm、Fナンバー11.3の光学系である。 FIG. 3 is a cross-sectional view of the lens of Example 2 when focusing on infinity. 4A and 4B are aberration diagrams of Example 2 when focusing on infinity and when focusing on an object distance of 6 m, respectively. The optical system of Example 2 has a focal length of 776 mm and an F number of 11.3.

図5は、実施例3の無限遠合焦時のレンズ断面図である。図6(A)、(B)はそれぞれ、実施例3の無限遠合焦時の収差図、物体距離4.5m合焦時の収差図である。実施例3の光学系は、焦点距離582mm、Fナンバー11.3の光学系である。 FIG. 5 is a cross-sectional view of the lens when focusing on infinity in Example 3. FIG. 6A and 6B are aberration diagrams of Example 3 when focusing on infinity and when focusing on an object distance of 4.5 m, respectively. The optical system of Example 3 has a focal length of 582 mm and an F number of 11.3.

図7は、実施例4の無限遠合焦時のレンズ断面図である。図8(A)、(B)はそれぞれ、実施例4の無限遠合焦時の収差図、物体距離4.5m合焦時の収差図である。実施例4の光学系は、焦点距離582mm、Fナンバー8.2の光学系である。 FIG. 7 is a sectional view of the lens of Example 4 when focusing on infinity. 8A and 8B are aberration diagrams of Example 4 when focusing on infinity and when focusing on an object distance of 4.5 m, respectively. The optical system of Example 4 has a focal length of 582 mm and an F number of 8.2.

各実施例の光学系は、デジタルビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、放送用カメラ、銀塩フィルム用カメラ、監視用カメラ等の撮像装置に用いられる光学系である。なお、各数値実施例の光学系は、投射装置(プロジェクタ)用の投射光学系として用いることもできる。 The optical system of each embodiment is an optical system used in an imaging apparatus such as a digital video camera, a digital still camera, a broadcast camera, a silver halide film camera, a surveillance camera, and the like. The optical system of each numerical example can also be used as a projection optical system for a projection device (projector).

各レンズ断面図において、左方が物体側(前方)で、右方が像側(後方)である。各実施例の光学系は複数のレンズ群を有して構成されている。本願明細書においてレンズ群とは、フォーカシングに際して一体的に移動または静止するレンズのまとまりである。すなわち、各実施例の光学系では、無限遠から近距離へのフォーカシングに際して隣接するレンズ群同士の間隔が変化する。なお、レンズ群は1枚のレンズから構成されていても良いし、複数のレンズから成っていても良い。また、レンズ群は開口絞りを含んでいても良い。 In each lens sectional view, the left side is the object side (front), and the right side is the image side (rear side). The optical system of each embodiment is configured with a plurality of lens groups. In the present specification, a lens group is a group of lenses that move together or stay still during focusing. That is, in the optical system of each embodiment, the distance between adjacent lens groups changes during focusing from infinity to a short distance. Note that the lens group may be composed of one lens, or may be composed of a plurality of lenses. Also, the lens group may include an aperture stop.

各レンズ断面図において、iを物体側からのレンズ群の順番とすると、Liは第iレンズ群を示す。SPは開口絞りである。IPは像面であり、各実施例の光学系をデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラの光学系として使用する際にはCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)の撮像面が配置される。各実施例の光学系を銀塩フィルム用カメラの光学系として使用する際には像面IPにはフィルム面に相当する感光面が置かれる。像面IPの物体側には、光学フィルター、フェースプレート、ローパスフィルター、赤外カットフィルターなどに相当する光学ブロックを配置することもできる。 In each lens sectional view, Li indicates the i-th lens group, where i is the order of the lens groups from the object side. SP is the aperture stop. IP is the image plane, and when the optical system of each embodiment is used as the optical system of a digital still camera or a digital video camera, the imaging surface of a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or a CMOS sensor is arranged. be done. When the optical system of each embodiment is used as the optical system of a silver salt film camera, a photosensitive surface corresponding to the film surface is placed on the image plane IP. An optical block corresponding to an optical filter, a face plate, a low-pass filter, an infrared cut filter, etc. can also be arranged on the object side of the image plane IP.

球面収差図において、FnoはFナンバーであり、d線(波長587.6nm)、g線(波長435.8nm)に対する球面収差量を示している。非点収差図において、Sはd線に対するサジタル像面における非点収差量、Mはd線に対するメリディオナル像面における非点収差量を示している。歪曲収差図において、d線に対する歪曲収差量を示している。色収差図では、g線における色収差量を示している。ωは、半画角である。 In the spherical aberration diagrams, Fno is the F-number and indicates the amount of spherical aberration for the d-line (wavelength 587.6 nm) and g-line (wavelength 435.8 nm). In the astigmatism diagrams, S indicates the amount of astigmatism on the sagittal image plane for the d-line, and M indicates the amount of astigmatism on the meridional image plane for the d-line. The distortion diagram shows the amount of distortion with respect to the d-line. The chromatic aberration diagram shows the amount of chromatic aberration at the g-line. ω is a half angle of view.

本発明の光学系は、物体側より像側へ順に配置された、正屈折力の第1レンズ群L1、正屈折力の第2レンズ群L2、負屈折力の第3レンズ群L3を備える。第2レンズ群L2と第3レンズ群L3との間には、絞りSPが設けられている。第2レンズ群L2を物体側へ移動させることで、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングが行われる。 The optical system of the present invention includes a first lens group L1 with positive refractive power, a second lens group L2 with positive refractive power, and a third lens group L3 with negative refractive power, which are arranged in order from the object side to the image side. A diaphragm SP is provided between the second lens group L2 and the third lens group L3. By moving the second lens unit L2 toward the object side, focusing from an infinity object to a short distance object is performed.

本発明の光学系では、正屈折力の第1レンズ群L1と正屈折力の第2レンズ群L2の合成屈折力が正屈折力の前群と、負屈折力の第3レンズ群を後群としたテレフォトタイプの屈折力配置とし、レンズ全長(光学全長)を短縮している。 In the optical system of the present invention, the composite refractive power of the first lens group L1 with positive refractive power and the second lens group L2 with positive refractive power is the front group with positive refractive power and the third lens group with negative refractive power as the rear group. It has a telephoto type refractive power arrangement that shortens the total lens length (optical total length).

また、近軸軸上光線が高く、球面収差、コマ収差、軸上色収差等が大きく発生する第1レンズ群L1の屈折力を、正屈折力の第2レンズ群L2に分担させることで、特に高次の収差の発生を低減することが可能となる。 In addition, by sharing the refractive power of the first lens unit L1, in which paraxial axial rays are high and large spherical aberration, coma aberration, axial chromatic aberration, etc. occur, to the second lens unit L2 with positive refractive power, It is possible to reduce the occurrence of high-order aberrations.

また、偏芯時の光学性能の変化を小さくすることができ、製造容易性を向上させることが可能となる。 In addition, it is possible to reduce the change in optical performance at the time of eccentricity, and to improve the ease of manufacture.

また、第2レンズ群が負屈折力の屈折力配置に比べて、第1レンズ群L1の屈折力が小さくなるため、フォーカスレンズ群である第2レンズ群L2への光線の入射角が緩やかになる。そのため、フォーカシング時の第2レンズ群L2を通過する光線の高さの変動が小さくなるため、フォーカシングによる光学性能の変化を小さくすることが可能となる。 In addition, since the refractive power of the first lens group L1 is smaller than that of the refractive power arrangement in which the second lens group has a negative refractive power, the angle of incidence of light rays on the second lens group L2, which is the focus lens group, becomes moderate. Become. Therefore, since the variation in the height of light rays passing through the second lens unit L2 during focusing is reduced, it is possible to reduce the variation in optical performance due to focusing.

また、本発明の光学系では、第1レンズ群L1の最も像側のレンズを負レンズで構成している。フォーカスレンズ群の物体側に負屈折力のレンズを配置することで、フォーカスレンズ群への光線の入射角をさらに緩やかにし、フォーカシングによる光学性能の変化を低減することが可能となる。 Further, in the optical system of the present invention, the lens closest to the image side in the first lens unit L1 is composed of a negative lens. By arranging a lens with negative refractive power on the object side of the focus lens group, it is possible to further moderate the angle of incidence of light rays on the focus lens group and reduce changes in optical performance due to focusing.

また、第1レンズ群L1内の屈折力配置をテレフォトタイプの配置とすることができ、レンズを小型化することが可能となる。 Further, the refractive power arrangement in the first lens unit L1 can be a telephoto type arrangement, and the size of the lens can be reduced.

また、本発明の光学系は、無限合焦時の光学系の焦点距離をf、第3レンズ群L3の焦点距離をf3とするとき、以下の条件式(1)を満足する。 Further, the optical system of the present invention satisfies the following conditional expression (1), where f is the focal length of the optical system at infinity and f3 is the focal length of the third lens unit L3.

-0.32<f3/f<-0.05 (1)
条件式(1)は、レンズ全長を短縮しつつ、光学性能を良好に保つための条件式である。条件式(1)の上限値を超えて第3レンズ群L3の屈折力が大きくなりすぎると、絞りSPに対して非対称なテレフォトタイプの屈折力配置が強くなりすぎるため、像面湾曲、歪曲といった軸外収差が悪化してしまう。逆に、条件式(1)の下限値を下回って第3レンズ群L3の屈折力が小さくなると、テレフォトタイプの屈折力配置が弱まり、レンズ全長が長くなってしまう。
-0.32<f3/f<-0.05 (1)
Conditional expression (1) is a conditional expression for maintaining good optical performance while shortening the total lens length. If the refractive power of the third lens unit L3 becomes too large beyond the upper limit of conditional expression (1), the telephoto-type refractive power arrangement that is asymmetrical with respect to the stop SP becomes too strong, resulting in curvature of field and distortion. Such an off-axis aberration becomes worse. Conversely, when the lower limit of conditional expression (1) is not reached and the refractive power of the third lens unit L3 becomes small, the telephoto-type refractive power arrangement is weakened and the overall lens length becomes long.

また、各数値実施例において、第3レンズ群L3は物体側より像側へ順に配置された、負屈折力の第1部分群3A、負屈折力の第2部分群3B、正屈折力の第3部分群3Cからなる。防振(像ぶれ補正)に際して、第2部分群3Bが光軸に垂直な方向の成分を含む方向に移動する。 In each numerical example, the third lens group L3 is arranged in order from the object side to the image side, namely, the first subgroup 3A with negative refracting power, the second subgroup 3B with negative refracting power, and the third subgroup 3B with positive refracting power. It consists of three subgroups 3C. During vibration reduction (image blur correction), the second subgroup 3B moves in a direction including a component in the direction perpendicular to the optical axis.

第1部分群3Aを負屈折力とすることで、第3レンズ群L3の前側主点が物体側になり、レンズ全長を短縮することが可能となる。 By setting the first partial group 3A to have a negative refractive power, the front principal point of the third lens group L3 is positioned on the object side, making it possible to shorten the overall lens length.

また、本発明の光学系は、第1部分群3Aと第2部分群3Bとの光軸上の空気間隔をD3Aとするとき、以下の条件式(2)を満足することが好ましい。 Further, the optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (2), where D3A is the air space on the optical axis between the first partial group 3A and the second partial group 3B.

0.01<D3A/f<0.05 (2)
条件式(2)は、レンズ全長を短縮しつつ、防振敏感度を適切に保つための条件式である。条件式(2)の上限値を超えて第1部分群3Aと第2部分群3Bとの光軸上の空気間隔D3Aが長くなりすぎてしまうと、レンズ全長が長くなってしまう。また、第3部分群3Cと像面の距離が近くなることで、第3部分群3Cの横倍率が小さくなってしまい、防振敏感度が低くなってしまう。また、第2部分群3Bが後方に配置されることで周辺光束を取り込むためにレンズ径が大きくなりすぎてしまい、結果として重量が重くなり、防振時に駆動が困難となる。逆に、条件式(2)の下限値を下回って第1レンズ群3Aと第2部分群3Bとの光軸上の空気間隔D3Aが短くなると、第3レンズ群L3と像面の距離が遠くなることで、第3部分群3Cの横倍率が大きくなりすぎてしまう。結果として、防振敏感度が高すぎてしまい、撮影時のシャッターショック等の微小な振動で第2部分群3Bが微小に動き、像ブレを引き起こしてしまう。
0.01<D3A/f<0.05 (2)
Conditional expression (2) is a conditional expression for maintaining an appropriate vibration reduction sensitivity while shortening the total length of the lens. If the air gap D3A on the optical axis between the first subgroup 3A and the second subgroup 3B becomes too long beyond the upper limit of the conditional expression (2), the overall lens length becomes long. In addition, the closer the distance between the third subgroup 3C and the image plane, the smaller the lateral magnification of the third subgroup 3C, and the lower the vibration isolation sensitivity. In addition, since the second subgroup 3B is arranged at the rear, the lens diameter becomes too large to take in the peripheral light flux, resulting in an increase in weight and making it difficult to drive during image stabilization. Conversely, if the air gap D3A on the optical axis between the first lens group 3A and the second subgroup 3B becomes short below the lower limit of conditional expression (2), the distance between the third lens group L3 and the image plane becomes long. As a result, the lateral magnification of the third subgroup 3C becomes too large. As a result, the vibration reduction sensitivity is too high, and the second subgroup 3B moves slightly due to minute vibrations such as shutter shocks during photography, causing image blurring.

また、本発明の光学系は、第2部分群3Bの焦点距離をf3Bとするとき、以下の条件式(3)を満足することが好ましい。 Further, the optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (3), where f3B is the focal length of the second subgroup 3B.

-0.30<f3B/f<-0.05 (3)
条件式(3)は、防振敏感度を適切に設定しつつ、レンズ全長を短縮するための条件式である。条件式(3)の上限値を超えて第2部分群3Bの屈折力が弱くなりすぎると、防振時にレンズを光軸方向へ大きく動かさなければならなくなる。したがって、レンズの駆動機構が大型化してしまい、結果として光学系が大型化してしまう。逆に、条件式(3)の下限値を下回って第2部分群3Bの屈折力が強くなりすぎると、第3レンズ群L3内で諸収差が補正しきれなくなってしまい、特に非点収差が悪化してしまう。
-0.30<f3B/f<-0.05 (3)
Conditional expression (3) is a conditional expression for shortening the total length of the lens while appropriately setting the vibration reduction sensitivity. If the upper limit of conditional expression (3) is exceeded and the refracting power of the second subgroup 3B becomes too weak, the lens must be moved in the direction of the optical axis greatly during image stabilizing. As a result, the lens drive mechanism becomes large, and as a result, the optical system becomes large. Conversely, if the lower limit of conditional expression (3) is exceeded and the refracting power of the second sub-group 3B becomes too strong, various aberrations cannot be corrected in the third lens group L3, and astigmatism in particular will not be corrected. It gets worse.

また、本発明の光学系は、無限遠合焦時の光学系のレンズ全長をLとしたとき、以下の条件式(4)を満足することが好ましい。 Further, the optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (4), where L is the total lens length of the optical system when focusing on infinity.

0.40<L/f<0.70 (4)
条件式(4)は、レンズ全長を短縮しつつ、光学性能を良好に保つための条件式である。条件式(4)の上限値を超えると、レンズ全長が長くなりすぎて、光学系が大型化してしまう。逆に、条件式(4)の下限値を下回ってレンズ全長が小さくなりすぎると、第1レンズ群L1で発生する球面収差、コマ収差、軸上色収差、倍率色収差が大きくなりすぎ、各収差を十分に補正することができないため、高い光学性能を達成することが困難となる。高い光学性能を達成するには、第1レンズ群L1のレンズ枚数を増加する必要があるため、軽量化することができない。
0.40<L/f<0.70 (4)
Conditional expression (4) is a conditional expression for maintaining good optical performance while shortening the total lens length. If the upper limit of conditional expression (4) is exceeded, the total length of the lens becomes too long, resulting in an increase in the size of the optical system. Conversely, if the total lens length becomes too small below the lower limit of conditional expression (4), the spherical aberration, coma, axial chromatic aberration, and chromatic aberration of magnification generated in the first lens unit L1 become too large, and each aberration is reduced. Since it cannot be sufficiently corrected, it becomes difficult to achieve high optical performance. In order to achieve high optical performance, it is necessary to increase the number of lenses in the first lens unit L1, so the weight cannot be reduced.

また、本発明の光学系は、第1部分群3Aの焦点距離をf3Aとしたとき、以下の条件式(5)を満足することが好ましい。 Further, the optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (5), where f3A is the focal length of the first partial group 3A.

-1.20<f3A/f<-0.20 (5)
条件式(5)は、レンズ全長を短縮しつつ、光学像性能を良好に保つための条件式である。条件式(5)の上限値を超えて第1部分群3Aのパワーが強くなりすぎると、像面湾曲が悪化してしまい、光学性能が悪化してしまう。逆に、条件式(5)の下限値を下回って第1部分群3Aのパワーが弱くなりすぎると、第3レンズ群L3のパワーが弱くなりすぎてしまう。結果としてテレフォトタイプの効果が弱くなってしまい、レンズ全長の短縮が困難となる。
-1.20<f3A/f<-0.20 (5)
Conditional expression (5) is a conditional expression for maintaining good optical image performance while shortening the total lens length. If the power of the first partial group 3A becomes too strong beyond the upper limit of conditional expression (5), the curvature of field worsens, and the optical performance deteriorates. Conversely, if the lower limit of conditional expression (5) is not reached and the power of the first subgroup 3A becomes too weak, the power of the third lens group L3 will become too weak. As a result, the effect of the telephoto type is weakened, making it difficult to shorten the total length of the lens.

また、本発明の光学系は、第2部分群3Bの横倍率をβ3B、第3部分群3Cの横倍率をβ3Cとしたとき、以下の条件式(6)を満足することが好ましい。 Further, the optical system of the present invention preferably satisfies the following conditional expression (6), where β3B is the lateral magnification of the second subgroup 3B and β3C is the lateral magnification of the third subgroup 3C.

-4.00<(1-β3B)×β3C<-2.00 (6)
条件式(6)は、防振群である第2部分群3Bの横倍率と、その像側に配置される第3部分群3Cの横倍率との組み合わせを適切に設定するための条件式である。条件式(6)の上限値を超えると、防振補正時の第2部分群3Bの移動量が増大し、光学系の径が大きくなるため、好ましくない。逆に、条件式(6)の下限値を超えると、防振補正時の収差変動が増大するため、好ましくない。また、条件式(6)の下限値を超えると、防振敏感度が敏感になりすぎて防振群が像ブレ補正以外で動いてしまった場合に像ブレが発生してしまう。
-4.00<(1-β3B)×β3C<-2.00 (6)
Conditional expression (6) is a conditional expression for appropriately setting the combination of the lateral magnification of the second subgroup 3B, which is the anti-vibration group, and the lateral magnification of the third subgroup 3C arranged on the image side thereof. be. Exceeding the upper limit of conditional expression (6) is not preferable because the amount of movement of the second subgroup 3B during image stabilization correction increases and the diameter of the optical system increases. Conversely, if the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, aberration fluctuations increase during image stabilizing correction, which is not preferable. Further, when the lower limit of conditional expression (6) is exceeded, the image stabilization sensitivity becomes too sensitive, and image blur occurs when the image stabilization group moves for purposes other than image blur correction.

また、条件式(1)乃至(6)の数値範囲をそれぞれ、以下の条件式(1a)乃至(6a)の範囲とすることが好ましい。 Further, it is preferable that the numerical ranges of the conditional expressions (1) to (6) are set to the ranges of the following conditional expressions (1a) to (6a), respectively.

-0.260<f3/f<-0.075 (1a)
0.0125<D3A/f<0.0375 (2a)
-0.200<f3B/f<-0.055 (3a)
0.43<L/f<0.65 (4a)
-1.15<f3A/f<-0.30 (5a)
-3.50<(1-β3B)×β3C<-2.20 (6a)
また、条件式(1)乃至(6)の数値範囲をそれぞれ、以下の条件式(1b)乃至(6b)の範囲とすることがさらに好ましい。
-0.260<f3/f<-0.075 (1a)
0.0125<D3A/f<0.0375 (2a)
-0.200<f3B/f<-0.055 (3a)
0.43<L/f<0.65 (4a)
-1.15<f3A/f<-0.30 (5a)
-3.50<(1-β3B)×β3C<-2.20 (6a)
Further, it is more preferable to set the numerical ranges of the conditional expressions (1) to (6) to the ranges of the following conditional expressions (1b) to (6b), respectively.

-0.20<f3/f<-0.10 (1b)
0.015<D3A/f<0.025 (2b)
-0.15<f3B/f<-0.05 (3b)
0.46<L/f<0.60 (4b)
-1.10<f3A/f<-0.40 (5b)
-3.00<(1-β3B)×β3C<-2.40 (6b)
実施例1,2,4の光学系では、さらにレンズ枚数を減らすために、光学系中最も近軸軸上光線、瞳近軸光線が高い位置にある最も物体側の正レンズユニットに回折光学素子を配置することで、少ないレンズ枚数でも色収差を大きく改善する構成となっている。回折光学素子は負のアッベ数(νd=-3.453)のため、回折面に正の屈折力を与えることで、第1レンズ群L1で発生する軸上色収差、倍率色収差の補正が可能となる。回折面が正屈折力のため、第1レンズ群L1の正屈折力を回折面にも分担させることができるため、球面収差、コマ収差の補正を行うことが可能となる。さらに、回折光学素子の周期構造を変化させることによる非球面効果と合わせて、第1レンズ群L1の正レンズを最小枚数で構成することが可能となり、軽量化を達成することができる。
-0.20<f3/f<-0.10 (1b)
0.015<D3A/f<0.025 (2b)
-0.15<f3B/f<-0.05 (3b)
0.46<L/f<0.60 (4b)
-1.10<f3A/f<-0.40 (5b)
-3.00<(1-β3B)×β3C<-2.40 (6b)
In the optical systems of Examples 1, 2, and 4, in order to further reduce the number of lenses, a diffractive optical element is provided in the positive lens unit closest to the object side where the most paraxial on-axis ray and pupil paraxial ray are at a high position in the optical system. By arranging the Since the diffractive optical element has a negative Abbe number (νd=-3.453), it is possible to correct axial chromatic aberration and lateral chromatic aberration occurring in the first lens unit L1 by giving positive refractive power to the diffractive surface. Become. Since the diffraction surface has a positive refractive power, the positive refractive power of the first lens unit L1 can be shared by the diffraction surface, so that spherical aberration and coma can be corrected. Furthermore, in combination with the aspherical effect obtained by changing the periodic structure of the diffractive optical element, it is possible to construct the first lens unit L1 with a minimum number of positive lenses, and weight reduction can be achieved.

次に、各レンズ群の構成に関して説明する。実施例1,4では、第1レンズ群L1は、物体側より像側へ順に配置された、両凸レンズと物体側凹面の負メニスカスレンズの接合レンズ、物体側凹面の負メニスカスレンズより構成される。接合レンズの接合面に回折面を有している。軸上色収差、倍率色収差、フォーカスによる光学性能の変動を低減するための方法については、前述したとおりである。実施例2では、第1レンズ群L1は、物体側より像側へ順に配置された、物体側凸面の正メニスカスレンズ、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズ、物体側凹面の負メニスカスレンズより構成される。接合レンズの接合面に回折面を有している。実施例3では、第1レンズ群L1は、物体側より像側へ順に配置された、物体側凸面の正メニスカスレンズ、両凸レンズ、物体側凸面の正メニスカスレンズ、両凹レンズより構成される。 Next, the configuration of each lens group will be described. In Examples 1 and 4, the first lens unit L1 is composed of a cemented lens of a biconvex lens cemented with a negative meniscus lens having a concave surface on the object side, and a negative meniscus lens having a concave surface on the object side, which are arranged in order from the object side to the image side. . The cemented surface of the cemented lens has a diffractive surface. Methods for reducing axial chromatic aberration, lateral chromatic aberration, and variations in optical performance due to focus are as described above. In Example 2, the first lens unit L1 is composed of a positive meniscus lens with a convex surface on the object side, a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens, and a negative meniscus lens with a concave surface on the object side, which are arranged in order from the object side to the image side. be. The cemented surface of the cemented lens has a diffractive surface. In Example 3, the first lens unit L1 is composed of a positive meniscus lens with a convex surface on the object side, a biconvex lens, a positive meniscus lens with a convex surface on the object side, and a biconcave lens, which are arranged in order from the object side to the image side.

また、実施例1では、第2レンズ群L2は、両凸レンズのみで構成される。実施例2から実施例4では、第2レンズ群L2は、物体側凸面の正メニスカスレンズのみで構成される。第2レンズ群L2を正レンズ1枚の構成とすることで、レンズ重量を軽くすることが可能となり、高速なフォーカシングを可能にしている。各実施例では、レンズ重量の軽量化、およびフォーカシング速度の向上のため、第2レンズ群L2を1枚構成としているが、第2レンズ群L2を複数枚構成とし、高性能化することもの可能である。 Further, in Example 1, the second lens group L2 is composed only of a biconvex lens. In Examples 2 to 4, the second lens unit L2 is composed only of a positive meniscus lens having a convex surface on the object side. By constructing the second lens unit L2 with a single positive lens, the weight of the lens can be reduced and high-speed focusing is possible. In each embodiment, the second lens group L2 is composed of one element in order to reduce the weight of the lens and improve the focusing speed. is.

また、実施例1,2,4では、第3レンズ群L3は、両凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成された第1部分群3A、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズと両凹レンズで構成された第2部分群3B、両凸レンズの第3部分群3Cより構成される。実施例3では、第3レンズ群L3は、両凹レンズと両凸レンズの接合レンズで構成された第1部分群3A、両凸レンズと両凹レンズの接合レンズと両凹レンズで構成された第2部分群3B、像側凸の正メニスレンズの第3部分群3Cで構成される。 In Examples 1, 2, and 4, the third lens group L3 is composed of a first partial group 3A composed of a cemented lens of a biconcave lens and a biconvex lens, and a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens, and a biconcave lens. It consists of a second subgroup 3B and a third subgroup 3C of a biconvex lens. In Example 3, the third lens group L3 includes a first subgroup 3A composed of a cemented lens of a biconcave lens and a biconvex lens, and a second subgroup 3B composed of a cemented lens of a biconvex lens and a biconcave lens, and a biconcave lens. , and a third subgroup 3C of a positive meniscus lens convex to the image side.

全ての実施例において、第2部分群3Bを光軸に対して垂直に移動させることにより防振を行っている。また、第2部分群3Bは、各実施例では3枚で構成されているが、防振時の色収差変動を抑制するために2枚以上で構成されることが望ましい。 In all the examples, vibration isolation is performed by moving the second subgroup 3B perpendicularly to the optical axis. Further, although the second partial group 3B is composed of three lenses in each embodiment, it is desirable to be composed of two or more lenses in order to suppress variations in chromatic aberration during image stabilization.

以下に、実施例1乃至4にそれぞれ対応する数値実施例1乃至4を示す。各数値実施例の面データにおいて、rは各光学面の曲率半径、d(mm)は第m面と第(m+1)面との間の軸上間隔(光軸上の距離)を表わしている。ただし、mは光入射側から数えた面の番号である。また、ndは各光学部材のd線に対する屈折率、νdは光学部材のアッベ数を表わしている。なお、ある材料のアッベ数νdは、フラウンホーファ線のd線(587.6nm)、F線(486.1nm)、C線(656.3nm)、g線(波長435.8nm)における屈折率をNd、NF、NCとするとき、
νd=(Nd-1)/(NF-NC)
で表される。
Numerical Examples 1 to 4 corresponding to Examples 1 to 4, respectively, are shown below. In the surface data of each numerical example, r represents the radius of curvature of each optical surface, and d (mm) represents the axial distance (distance on the optical axis) between the m-th surface and the (m+1)-th surface. . However, m is the surface number counted from the light incident side. Also, nd represents the refractive index for the d-line of each optical member, and νd represents the Abbe number of the optical member. Note that the Abbe number νd of a certain material is defined by Nd , NF, NC,
νd = (Nd-1)/(NF-NC)
is represented by

なお、各数値実施例において、d、焦点距離(mm)、Fナンバー、半画角(度)は全て各実施例の光学系が無限遠物体に焦点を合わせた時の値である。バックフォーカス(BF)は、レンズ最終面(最も像側のレンズ面)から近軸像面までの光軸上の距離を空気換算長により表記したものである。「レンズ全長」は、光学系の最前面(最も物体側のレンズ面)から最終面までの光軸上の距離にバックフォーカスを加えた長さである。「レンズ群」は、複数のレンズから構成される場合に限らず、1枚のレンズから構成される場合も含むものとする。 In each numerical example, d, focal length (mm), F-number, and half angle of view (degrees) are all values when the optical system of each example is focused on an infinite object. The back focus (BF) is the distance on the optical axis from the final lens surface (lens surface closest to the image side) to the paraxial image surface expressed in air conversion length. The “total length of the lens” is the length obtained by adding the back focus to the distance on the optical axis from the front surface (lens surface closest to the object side) of the optical system to the final surface. The term "lens group" is not limited to the case of being composed of a plurality of lenses, but also includes the case of being composed of one lens.

また、回折格子の位相形状ψは、回折光の回折次数をm、設計波長をλ0、光軸からの光軸に直交する方向の高さをh、位相係数をCi(i=1,2,3…)とするとき、次式によって表される。 The phase shape ψ of the diffraction grating is defined by m as the diffraction order of diffracted light, λ0 as the design wavelength, h as the height from the optical axis in the direction orthogonal to the optical axis, and Ci as the phase coefficient (i=1, 2, 3...), it is represented by the following equation.

ψ(h,m)=(2π/mλ0)×(C1・h2+C2・h4+C3・h6+…)
また、光学面が非球面の場合は、面番号の右側に、(回折)と表示している。非球面形状は、Xを光軸方向の面頂点からの変位量、hを光軸と垂直な方向の光軸からの高さ、Rを近軸曲率半径、kを円錐定数、A4、A6、A8、A10を各次数の非球面係数とするとき、
x=(h2/R)/[1+{1-(1+k)(h/R)21/2 +A4×h4+A6×h6
+A8×h8+A10×h10
で表している。なお、各非球面係数における「e±XX」は「×10±XX」を意味している。
ψ(h,m)=(2π/mλ0)×(C1·h2+C2·h4+C3·h6+...)
When the optical surface is an aspherical surface, (diffraction) is displayed on the right side of the surface number. The aspherical shape has X as the displacement amount from the surface vertex in the optical axis direction, h as the height from the optical axis in the direction perpendicular to the optical axis, R as the paraxial radius of curvature, k as the conic constant, A4, A6, When A8 and A10 are aspheric coefficients of each order,
x=(h 2 /R)/[1+{1−(1+k)(h/R) 2 } 1/2 +A4×h 4 +A6×h 6
+A8× h8 +A10× h10
is represented by "e±XX" in each aspheric coefficient means "×10± XX ".

また、各条件式と数値実施例との関係を表1に示す。
[数値実施例1]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 58.978 11.86 1.48749 70.2
2(回折) -205.536 2.70 1.91082 35.3
3 -776.181 61.26
4 -46.263 1.30 1.83481 42.7
5 -112.060 (可変)
6 120.340 2.08 1.48749 70.2
7 -488.018 (可変)
8(絞り) ∞ 6.43
9 -43.031 1.00 1.90043 37.4
10 43.031 3.82 1.65412 39.7
11 -29.498 12.32
12 107.096 3.70 1.65412 39.7
13 -22.333 0.80 1.59282 68.6
14 293.053 0.63
15 -76.788 0.80 1.80400 46.5
16 54.248 1.33
17 63.147 2.07 1.59551 39.2
18 -767.459 138.29
像面 ∞

非球面データ
第2面(回折面)
A 2=-4.47403e-005 A 4= 1.03980e-008 A 6=-5.47538e-012 A 8= 2.97170e-015
A10=-1.66936e-018

各種データ
ズーム比 1.00

焦点距離 582.00
Fナンバー 11.31
半画角(度) 2.13
像高 21.64
レンズ全長 287.05
BF 138.29

無限遠合焦時 物体距離4.5m合焦時
d 5 17.42 2.51
d 7 19.23 34.14


レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 386.12
2 6 198.25
3 8 -86.66

3A 8 -342.02
3B 12 -55.81
3C 17 98.07

[数値実施例2]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 81.395 9.89 1.48749 70.2
2 767.797 30.35
3 83.964 9.43 1.48749 70.2
4(回折) -277.706 2.70 1.80400 46.5
5 113.168 85.76
6 -49.232 1.30 1.74400 44.8
7 -95.332 (可変)
8 67.893 2.25 1.51633 64.1
9 448.372 (可変)
10(絞り) ∞ 6.43
11 -43.031 1.00 1.90043 37.4
12 43.031 3.82 1.65412 39.7
13 -29.498 12.32
14 107.096 3.70 1.65412 39.7
15 -22.333 0.80 1.59282 68.6
16 293.053 0.63
17 -76.788 0.80 1.80400 46.5
18 54.248 1.33
19 63.147 2.07 1.59551 39.2
20 -767.459 138.10
像面 ∞

非球面データ
第4面(回折面)
A 2=-4.52286e-005 A 4= 6.40571e-009 A 6=-8.87101e-013 A 8=-7.49305e-016
A10= 5.24559e-019

各種データ
ズーム比 1.00

焦点距離 775.99
Fナンバー 11.31
半画角(度) 1.60
像高 21.64
レンズ全長 365.39
BF 138.10

無限遠合焦時 物体距離6m合焦時
d 7 32.49 16.04
d 9 20.22 36.67

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 686.23
2 8 154.64
3 10 -86.66

3A 10 -342.02
3B 14 -55.81
3C 19 98.07

[数値実施例3]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 133.448 4.39 1.59349 67.0
2 245.324 9.88
3 54.814 10.00 1.43875 94.7
4 -294.426 8.61
5 59.825 5.12 1.43875 94.7
6 631.348 1.04
7 -254.244 1.30 1.74100 52.6
8 50.472 (可変)
9 64.215 1.81 1.49700 81.5
10 103.624 (可変)
11(絞り) ∞ 5.00
12 -63.723 1.00 1.91082 35.3
13 87.812 3.00 1.73800 32.3
14 -56.968 11.15
15 115.364 3.17 1.73800 32.3
16 -37.330 2.45 1.49700 81.5
17 180.804 0.79
18 -66.872 1.38 1.91082 35.3
19 79.176 2.11
20 -814.769 1.89 1.48749 70.2
21 -67.269 178.41
像面 ∞

各種データ
ズーム比 1.00

焦点距離 582.00
Fナンバー 11.31
半画角(度) 2.13
像高 21.64
レンズ全長 328.50
BF 178.41

無限遠合焦時 物体距離4.5m合焦時
d 8 73.90 55.33

d10 2.10 20.67


レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 255.94
2 9 334.63
3 11 -92.66

3A 11 -349.57
3B 15 -71.37
3C 20 150.28

[数値実施例4]
単位 mm

面データ
面番号 r d nd νd
1 87.387 12.85 1.48749 70.2
2(回折) -334.980 3.00 1.83400 37.2
3 -2900.216 93.84
4 -68.593 1.30 1.80100 35.0
5 -132.015 (可変)
6 89.303 3.07 1.48749 70.2
7 417.857 (可変)
8(絞り) ∞ 4.99
9 -91.716 0.99 1.90043 37.4
10 30.296 4.42 1.65412 39.7
11 -42.133 9.99
12 63.149 4.36 1.65412 39.7
13 -22.130 1.75 1.59282 68.6
14 65.686 1.09
15 -76.612 0.70 1.80400 46.5
16 42.003 3.01
17 42.568 3.31 1.51742 52.4
18 -273.996 105.35
像面 ∞

非球面データ
第2面(回折面)
A 2=-3.30742e-005 A 4= 3.39180e-009 A 6=-3.87395e-013 A 8=-4.34279e-016
A10= 1.36105e-019

各種データ
ズーム比 1.00

焦点距離 582.00
Fナンバー 8.20
半画角(度) 2.13
像高 21.64
レンズ全長 314.65
BF 105.35

無限遠合焦時 物体距離4.5m合焦時
d 5 21.82 2.50
d 7 38.83 58.15

レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 448.61
2 6 232.27
3 8 -84.76

3A 8 -610.16
3B 12 -41.84
3C 17 71.46
Table 1 shows the relationship between each conditional expression and numerical examples.
[Numerical Example 1]
unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 58.978 11.86 1.48749 70.2
2 (Diffraction) -205.536 2.70 1.91082 35.3
3 -776.181 61.26
4 -46.263 1.30 1.83481 42.7
5 -112.060 (variable)
6 120.340 2.08 1.48749 70.2
7 -488.018 (Variable)
8 (Aperture) ∞ 6.43
9 -43.031 1.00 1.90043 37.4
10 43.031 3.82 1.65412 39.7
11 -29.498 12.32
12 107.096 3.70 1.65412 39.7
13 -22.333 0.80 1.59282 68.6
14 293.053 0.63
15 -76.788 0.80 1.80400 46.5
16 54.248 1.33
17 63.147 2.07 1.59551 39.2
18 -767.459 138.29
Image plane ∞

Aspheric data 2nd surface (diffractive surface)
A2=-4.47403e-005 A4=1.03980e-008 A6=-5.47538e-012 A8=2.97170e-015
A10=-1.66936e-018

Various data Zoom ratio 1.00

Focal length 582.00
F number 11.31
Half angle of view (degrees) 2.13
Image height 21.64
Lens length 287.05
BF 138.29

When focusing on infinity When focusing on an object distance of 4.5m
d5 17.42 2.51
d7 19.23 34.14


Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 386.12
2 6 198.25
3 8 -86.66

3A 8-342.02
3B 12 -55.81
3C17 98.07

[Numerical Example 2]
unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 81.395 9.89 1.48749 70.2
2 767.797 30.35
3 83.964 9.43 1.48749 70.2
4 (Diffraction) -277.706 2.70 1.80400 46.5
5 113.168 85.76
6 -49.232 1.30 1.74400 44.8
7 -95.332 (variable)
8 67.893 2.25 1.51633 64.1
9 448.372 (variable)
10 (Aperture) ∞ 6.43
11 -43.031 1.00 1.90043 37.4
12 43.031 3.82 1.65412 39.7
13 -29.498 12.32
14 107.096 3.70 1.65412 39.7
15 -22.333 0.80 1.59282 68.6
16 293.053 0.63
17 -76.788 0.80 1.80400 46.5
18 54.248 1.33
19 63.147 2.07 1.59551 39.2
20 -767.459 138.10
Image plane ∞

Aspheric surface data 4th surface (diffraction surface)
A2=-4.52286e-005 A4=6.40571e-009 A6=-8.87101e-013 A8=-7.49305e-016
A10= 5.24559e-019

Various data Zoom ratio 1.00

Focal length 775.99
F number 11.31
Half angle of view (degrees) 1.60
Image height 21.64
Lens length 365.39
BF 138.10

When focusing on infinity When focusing on an object distance of 6m
d7 32.49 16.04
d9 20.22 36.67

Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 686.23
2 8 154.64
3 10 -86.66

3A 10 -342.02
3B 14 -55.81
3C 19 98.07

[Numerical Example 3]
unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 133.448 4.39 1.59349 67.0
2 245.324 9.88
3 54.814 10.00 1.43875 94.7
4 -294.426 8.61
5 59.825 5.12 1.43875 94.7
6 631.348 1.04
7 -254.244 1.30 1.74100 52.6
8 50.472 (variable)
9 64.215 1.81 1.49700 81.5
10 103.624 (variable)
11 (Aperture) ∞ 5.00
12 -63.723 1.00 1.91082 35.3
13 87.812 3.00 1.73800 32.3
14 -56.968 11.15
15 115.364 3.17 1.73800 32.3
16 -37.330 2.45 1.49700 81.5
17 180.804 0.79
18 -66.872 1.38 1.91082 35.3
19 79.176 2.11
20 -814.769 1.89 1.48749 70.2
21 -67.269 178.41
Image plane ∞

Various data Zoom ratio 1.00

Focal length 582.00
F number 11.31
Half angle of view (degrees) 2.13
Image height 21.64
Lens length 328.50
BF 178.41

When focusing on infinity When focusing on an object distance of 4.5m
d8 73.90 55.33

d10 2.10 20.67


Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 255.94
2 9 334.63
3 11 -92.66

3A 11 -349.57
3B 15 -71.37
3C20 150.28

[Numerical Example 4]
unit mm

Surface data surface number rd nd νd
1 87.387 12.85 1.48749 70.2
2 (Diffraction) -334.980 3.00 1.83400 37.2
3 -2900.216 93.84
4 -68.593 1.30 1.80100 35.0
5 -132.015 (variable)
6 89.303 3.07 1.48749 70.2
7 417.857 (variable)
8 (Aperture) ∞ 4.99
9 -91.716 0.99 1.90043 37.4
10 30.296 4.42 1.65412 39.7
11 -42.133 9.99
12 63.149 4.36 1.65412 39.7
13 -22.130 1.75 1.59282 68.6
14 65.686 1.09
15 -76.612 0.70 1.80400 46.5
16 42.003 3.01
17 42.568 3.31 1.51742 52.4
18 -273.996 105.35
Image plane ∞

Aspheric data 2nd surface (diffraction surface)
A2=-3.30742e-005 A4=3.39180e-009 A6=-3.87395e-013 A8=-4.34279e-016
A10= 1.36105e-019

Various data Zoom ratio 1.00

Focal length 582.00
F number 8.20
Half angle of view (degrees) 2.13
Image height 21.64
Lens length 314.65
BF 105.35

When focusing on infinity When focusing on an object distance of 4.5m
d5 21.82 2.50
d7 38.83 58.15

Lens group data group Starting surface Focal length
1 1 448.61
2 6 232.27
3 8 -84.76

3A 8-610.16
3B 12 -41.84
3C17 71.46

Figure 0007247018000001
Figure 0007247018000001

[撮像装置]
次に、本発明の光学系を撮像光学系として用いたデジタルスチルカメラ(撮像装置)の実施例に関して図9を用いて説明する。図9は、本発明の撮像装置の要部概略図である。図9において、10はカメラ本体、11は実施例1乃至4で説明したいずれかの光学系によって構成された撮像光学系である。12はカメラ本体に内蔵され、撮像光学系11によって形成された光学像を受光して光電変換するCCDセンサやCMOSセンサ等の固体撮像素子(光電変換素子)である。カメラ本体10はクイックターンミラーを有する所謂一眼レフカメラでもよいし、クイックターンミラーを有さない所謂ミラーレスカメラでもよい。
[Imaging device]
Next, an embodiment of a digital still camera (imaging device) using the optical system of the present invention as an imaging optical system will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram of the main part of the imaging device of the present invention. In FIG. 9, 10 is a camera body, and 11 is an imaging optical system configured by any one of the optical systems described in the first to fourth embodiments. Reference numeral 12 denotes a solid-state imaging device (photoelectric conversion device) such as a CCD sensor or CMOS sensor, which is built in the camera body and receives and photoelectrically converts an optical image formed by the imaging optical system 11 . The camera body 10 may be a so-called single-lens reflex camera having a quick turn mirror, or a so-called mirrorless camera without a quick turn mirror.

このように本発明の光学系をデジタルスチルカメラ等の撮像装置に適用することにより、全長とレンズ系が小型で、高いフォーカス性能を有する撮像装置を得ることができる。 By applying the optical system of the present invention to an imaging apparatus such as a digital still camera in this way, it is possible to obtain an imaging apparatus having a small overall length and a small lens system and having high focusing performance.

L1 第1レンズ群
L2 第2レンズ群
L3 第3レンズ群
L1 First lens group L2 Second lens group L3 Third lens group

Claims (7)

物体側より像側へ順に配置された、正の屈折力の第1レンズ群、正の屈折力の第2レンズ群、負の屈折力の第3レンズ群からなり、フォーカシ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、
前記第3レンズ群は、物体側から像側へ順に配置された、第1部分群、第2部分群、第3部分群からなり、
フォーカシングに際して前記第2レンズ群が移動し、
像ぶれ補正に際して、前記第2部分群が光軸に垂直な方向の成分を含む方向に移動し、
無限遠合焦時の前記光学系の焦点距離をf、前記第3レンズ群の焦点距離をf3、前記第2部分群の横倍率をβ3B、前記第3部分群の横倍率をβ3C、前記第1部分群の焦点距離をf3Aとするとき、
-0.32<f3/f<-0.05
-4.00<(1-β3B)×β3C<-2.00
-1.20<f3A/f<-0.40
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。
It consists of a first lens group with positive refractive power, a second lens group with positive refractive power, and a third lens group with negative refractive power, arranged in order from the object side to the image side. An optical system with varying spacing,
the third lens group comprises a first subgroup, a second subgroup, and a third subgroup arranged in order from the object side to the image side;
the second lens group moves during focusing,
When correcting image blur, the second subgroup moves in a direction including a component in a direction perpendicular to the optical axis,
f is the focal length of the optical system when focused on infinity; f3 is the focal length of the third lens group; β3B is the lateral magnification of the second subgroup; β3C is the lateral magnification of the third subgroup ; When the focal length of one subgroup is f3A ,
-0.32<f3/f<-0.05
−4.00<(1−β3B)×β3C<−2.00
-1.20<f3A/f<-0.40
An optical system characterized by satisfying the following conditional expression:
前記第1部分群は負の屈折力を有し、前記第2部分群は負の屈折力を有し、前記第3部分群は正の屈折力を有することを特徴とする請求項1に記載の光学系。 2. The method of claim 1, wherein the first subgroup has negative refractive power, the second subgroup has negative refractive power, and the third subgroup has positive refractive power. optics. 前記第1部分群と前記第2部分群との光軸上の間隔をD3Aとするとき、
0.01<D3A/f<0.05
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1または2に記載の光学系。
When the distance on the optical axis between the first partial group and the second partial group is D3A,
0.01<D3A/f<0.05
3. The optical system according to claim 1, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記第2部分群の焦点距離をf3Bとするとき、
-0.30<f3B/f<-0.05
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の光学系。
When the focal length of the second subgroup is f3B,
-0.30<f3B/f<-0.05
4. The optical system according to any one of claims 1 to 3, wherein the following conditional expression is satisfied.
前記第2部分群は、少なくとも1枚の正レンズと少なくとも1枚の負レンズから構成されることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の光学系。 5. The optical system according to any one of claims 1 to 4 , wherein said second subgroup comprises at least one positive lens and at least one negative lens. 無限遠合焦時の前記光学系のレンズ全長をLとするとき、
0.40<L/f<0.70
なる条件式を満足することを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の光学系。
When the total lens length of the optical system when focusing on infinity is L,
0.40<L/f<0.70
6. The optical system according to any one of claims 1 to 5 , wherein the following conditional expression is satisfied.
請求項1からのいずれか1項に記載の光学系と、該光学系によって形成される像を受光する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。 An imaging apparatus, comprising: the optical system according to any one of claims 1 to 6 ; and an imaging device for receiving an image formed by the optical system.
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