JPWO2018074413A1 - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2018074413A1
JPWO2018074413A1 JP2018546323A JP2018546323A JPWO2018074413A1 JP WO2018074413 A1 JPWO2018074413 A1 JP WO2018074413A1 JP 2018546323 A JP2018546323 A JP 2018546323A JP 2018546323 A JP2018546323 A JP 2018546323A JP WO2018074413 A1 JPWO2018074413 A1 JP WO2018074413A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lens group
lens
optical system
focal length
refractive power
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2018546323A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6725000B2 (ja
Inventor
智希 伊藤
智希 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Publication of JPWO2018074413A1 publication Critical patent/JPWO2018074413A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6725000B2 publication Critical patent/JP6725000B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/145—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only
    • G02B15/1451—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive
    • G02B15/145113—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having five groups only the first group being positive arranged +-++-
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00—Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/001—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras
    • G02B13/009—Miniaturised objectives for electronic devices, e.g. portable telephones, webcams, PDAs, small digital cameras having zoom function
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00—Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/16—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group
    • G02B15/20—Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective with interdependent non-linearly related movements between one lens or lens group, and another lens or lens group having an additional movable lens or lens group for varying the objective focal length

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Lenses (AREA)
  • Adjustment Of Camera Lenses (AREA)

Abstract

物体側から順に、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レンズ群とを有し、変倍に際し、第１レンズ群が像面に対して固定であり、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦に際し、前記第４レンズ群の少なくとも一部が移動し、所定の条件式を満足することにより、変倍時の収差変動を良好に抑えることができる。

Description

本発明は、変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法に関する。
従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている。例えば、特開２０１３−３２４０号公報を参照。しかしながら、従来の変倍光学系は、変倍時の収差変動が大きいという問題があった。
特開２０１３−３２４０号公報
本発明の第１の態様は、物体側から順に、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レンズ群とを有し、変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して固定であり、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、合焦に際し、前記第４レンズ群の少なくとも一部が移動し、以下の条件式を満足する変倍光学系である。
１．２０ ＜ ｆ５／ｆ２ ＜ ３．６０
０．８０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．２０
ただし、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
また、本発明の第２の態様は、物体側から順に、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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下の条件式を満足するように構成し、変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して固定であり、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成し、合焦に際し、前記第４レンズ群の少なくとも一部が移動するように構成する変倍光学系の製造方法である。
１．２０ ＜ ｆ５／ｆ２ ＜ ３．６０
０．８０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．２０
ただし、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
図１は、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。Ａ 図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、第１実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図２Ａは広角端状態を、図２Ｂは中間焦点距離状態を、図２Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。 図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは、第１実施例に係る変倍光学系の有限距離物体合焦時の諸収差図であり、図３Ａは広角端状態を、図３Ｂは中間焦点距離状態を、図３Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。 図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、第１実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図４Ａは広角端状態を、図４Ｂは中間焦点距離状態を、図４Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。 図５は、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。 図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃは、第２実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図６Ａは広角端状態を、図６Ｂは中間焦点距離状態を、図６Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。 図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃは、第２実施例に係る変倍光学系の有限距離物体合焦時の諸収差図であり、図７Ａは広角端状態を、図７Ｂは中間焦点距離状態を、図７Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。 図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃは、第２実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図８Ａは広角端状態を、図８Ｂは中間焦点距離状態を、図８Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。 図９は、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。 図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃは、第３実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図１０Ａは広角端状態を、図１０Ｂは中間焦点距離状態を、図１０Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。 図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃは、第３実施例に係る変倍光学系の有限距離物体合焦時の諸収差図であり、図１１Ａは広角端状態を、図１１Ｂは中間焦点距離状態を、図１１Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。 図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１２Ｃは、第３実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図１２Ａは広角端状態を、図１２Ｂは中間焦点距離状態を、図１２Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。 本願の変倍光学系を備えた光学装置の概略を示す断面図である。 本願の変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
以下、本願の実施形態に係る変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
本実施形態の変倍光学系は、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レンズ群とを有し、変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して固定であり、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。本実施形態の変倍光学系は、この構成により変倍を実現し、変倍時の諸収差の変動、特に球面収差の変動および像面湾曲の変動を抑えることができる。また、変倍に際し、第１レンズ群が固定されているので、レンズ群の駆動機構を簡素化し、鏡筒を小型化することができる。
本実施形態の変倍光学系は、このような構成のもと、合焦に際し、前記第４レンズ群の少なくとも一部が移動する。この構成により、合焦時の合焦レンズ群の移動量を抑え、光学系全系の全長を抑えて小型化することができる。
本実施形態の変倍光学系は、このような構成のもと、以下の条件式（１）を満足する。
（１） １．２０ ＜ ｆ５／ｆ２ ＜ ３．６０
ただし、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
条件式（１）は、第５レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比に関し、適切な値を規定するための条件式である。条件式（１）を満足することにより、コマ収差、球面収差、および非点収差を良好に補正することができる。
条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態におけるコマ収差、および望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を３．３０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を３．００にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を２．８０にすることが好ましい。
条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、第５レンズ群の屈折力が大きくなり、非点収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を１．３５にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を１．５０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を１．６０にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、このような構成のもと、以下の条件式（２）を満足する。
（２） ０．８０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．２０
ただし、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
条件式（２）は、第３レンズ群の焦点距離と第４レンズ群の焦点距離との比に関し、適切な値を規定するための条件式である。条件式（２）を満足することにより、合焦時における球面収差および像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなり、合焦時における球面収差および像面湾曲の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を２．００にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の上限値を１．８０にすることが好ましい。
条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を１．００にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の下限値を１．２０にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、変倍に際し、前記第３レンズ群が像面に対して固定であることが好ましい。このような構成により、レンズ群の駆動機構を簡素化し、鏡筒を小型化することができる。
本実施形態の変倍光学系は、変倍に際し、前記第５レンズ群が像面に対して固定であることが好ましい。このような構成により、レンズ群の駆動機構を簡素化し、鏡筒を小型化することができる。
本実施形態の変倍光学系は、前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有することが好ましい。このような構成により、コマ収差と像面湾曲を良好に補正することができる。
本実施形態の変倍光学系は、前記第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動することが好ましい。この構成により、手ブレ補正時の偏心コマ収差と像面湾曲を良好に補正できる。また、防振レンズ群の移動機構を小型化することができる。
本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３） ０．６４ ＜ ｆ４／（−ｆ２） ＜ ２．２０
ただし、
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
条件式（３）は、第４レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比に関し、適切な値を規定するための条件式である。条件式（３）を満足することにより、コマ収差、球面収差、および像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態におけるコマ収差、および望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１．９０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を１．５０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を１．４０にすることが好ましい。
条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなり、合焦時における球面収差および像面湾曲の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．８０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を１．００にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を１．０５にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４） ０．９４ ＜ （−ｆ５）／ｆ４ ＜ ３．００
ただし、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
条件式（４）は、第５レンズ群の焦点距離と第４レンズ群の焦点距離との比に関し、適切な値を規定するための条件式である。条件式（４）を満足することにより、合焦時における球面収差および像面湾曲を良好に補正することができる。
条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなり、合焦時における球面収差および像面湾曲の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を２．７０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を２．５０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を２．３０にすることが好ましい。
条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、第５レンズ群の屈折力が大きくなり、非点収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．２０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の下限値を１．３０にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
（５） １．００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ４．５０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
条件式（５）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比に関し、適切な値を規定するための条件式である。条件式（５）を満足することにより、球面収差およびコマ収差を良好に補正することができる。
条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態おけるコマ収差、および望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を４．００にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の上限値を３．５０にすることが好ましい。
条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を２．００にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の下限値を２．６０にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
（６） １．００ ＜ ｆ３／（−ｆ２） ＜ ４．２０
ただし、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
条件式（６）は、第３レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離との比に関し、適切な値を規定するための条件式である。条件式（６）を満足することにより、球面収差およびコマ収差を良好に補正することができる。
条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態おけるコマ収差、および望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を４．００にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の上限値を３．００にすることが好ましい。
条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を１．１０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の下限値を１．２０にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（７）を満足することが好ましい。
（７） ０．６０ ＜ ｆ１／（−ｆ５） ＜ ２．７０
ただし、
ｆ１：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：前記第２レンズ群の焦点距離
条件式（７）は、第１レンズ群の焦点距離と第５レンズ群の焦点距離との比に関し、適切な値を規定するための条件式である。条件式（７）を満足することにより、非点収差および球面収差を良好に補正することができる。
条件式（７）の対応値が上限値を上回ると、第５レンズ群の屈折力が大きくなり、非点収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の上限値を２．５０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の上限値を２．００にすることが好ましい。
条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまい、好ましくない。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（７）の下限値を０．８０にすることが好ましい。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（７）の下限値を１．００にすることが好ましい。
また、本実施形態の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有している。これにより、変倍時の収差変動を良好に抑えることができる光学装置を実現することができる。
また、本実施形態の変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下の条件式（１）、（２）を満足するように構成し、変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して固定であり、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成し、合焦に際し、前記第４レンズ群の少なくとも一部が光軸に沿って移動するように構成する。
（１） １．２０ ＜ ｆ５／ｆ２ ＜ ３．６０
（２） ０．８０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．２０
ただし、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記１第２レンズｑ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
斯かる変倍光学系の製造方法により、変倍時の収差変動を良好に抑えることができる変倍光学系を製造することができる。
（数値実施例）
以下、本実施形態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。
（第１実施例）
図１は、本実施形態の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。図１、および後述する図５、図９中の矢印は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた平凸レンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と、両凹形状の負レンズＬ３４と、両凸形状の正レンズＬ３５と両凹形状の負レンズＬ３６との接合負レンズとからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４３との接合正レンズとからなる。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、 両凸形状の正レンズＬ５２と両凹形状の負レンズＬ５３との接合負レンズと、像側に凹面を向けた平凹レンズＬ５４と、両凸形状の正レンズＬ５５と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５６とからなる。
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。
以上の構成のもと、本実施例に係る変倍光学系は、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、および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔がそれぞれ変化するように、第２レンズ群Ｇ２と、第４レンズ群Ｇ４とが光軸に沿って移動する。詳細には、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は一旦物体側へ移動した後、像側へ移動する。なお、変倍の際、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して位置が固定である。
本実施例に係る変倍光学系は、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系は、防振レンズ群として第５レンズ群Ｇ５の両凸形状の正レンズＬ５２と両凹形状の負レンズＬ５３との接合負レンズと、像側に凹面を向けた平凹レンズＬ５４とを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行う。
以下の表１に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
表１において、ｆは焦点距離、ＢＦはバックフォーカスすなわち最も像側のレンズ面と像面Ｉとの光軸上の距離、βは物体と像間の結像倍率を示す。
[面データ]において、ｍは物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第ｎ＋１面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、ＯＰは物体面、可変は可変の面間隔、Sは開口絞り、Ｉは像面をそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。空気の屈折率ｎｄ＝1.000000の記載は省略している。レンズ面が非球面である場合には、面番号に＊を付して曲率半径ｒの欄に近軸曲率半径の値を示している。
［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（ａ）で示す。Ｘ（ｙ）は非球面の頂点における接平面から高さｙにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離であるザグ量を、ｒは基準球面の曲率半径である近軸曲率半径を、κは円錐定数を、Ａｉは第ｉ次の非球面係数を示す。「Ｅ-ｎ」は、「×１０-n」を示す。例えば、1.234E-05＝1.234×10-5である。なお、２次の非球面係数Ａ２は０であり、その記載を省略している。
Ｘ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ2／ｒ2）1/2｝＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6 …（ａ）
［各種データ］において、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）、Ｙは像高、ＴＬは変倍光学系の全長すなわち無限遠物体合焦時の第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離、ｄｎは第ｎ面と第ｎ＋１面との可変の間隔をそれぞれ示す。ｄ0は、物体から最も物体側のレンズ面までの距離を示す。なお、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。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面番号ＳＴと焦点距離ｆを示す。
［防振データ］において、Ｋは防振係数、θは本実施例に係る変倍光学系の回転ぶれの角度すなわち傾き角度（単位は「°」）、Ｚは防振レンズ群のシフト量即ち光軸に直交する方向への移動量をそれぞれ示す。なお、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。
［条件式対応値］には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
ここで、表１に掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ及びその他の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、比例拡大又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。
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。
（表１）第１実施例
[面データ]
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞

1 127.304 2.800 1.950000 29.37
2 89.338 9.900 1.497820 82.57
3 -998.249 0.100
4 92.013 7.700 1.433852 95.25
5 696.987 可変

6 67.306 2.400 1.719990 50.27
7 33.224 10.250
8 -131.888 2.000 1.618000 63.34
9 100.859 2.000
10 53.850 4.400 1.846660 23.83
11 193.868 3.550
12 -73.371 2.200 1.603000 65.44
13 288.683 可変

14(S) ∞ 2.500
15 581.555 3.700 1.834810 42.73
16 -130.482 0.200
17 90.329 3.850 1.593190 67.90
18 ∞ 0.200
19 52.765 4.900 1.497820 82.57
20 448.658 2.043
21 -118.745 2.200 2.001000 29.12
22 173.228 4.550
23 114.635 5.750 1.902650 35.73
24 -66.799 2.200 1.581440 40.98
25 41.996 可変

26 57.835 4.800 1.497820 82.57
27 -190.076 0.100
28 44.190 2.000 1.950000 29.37
29 28.478 5.550 1.593190 67.90
30 166.406 可変

31 52.698 1.800 1.804000 46.60
32 31.187 5.150
33 102.833 3.350 1.846660 23.83
34 -102.758 1.600 1.719990 50.27
35 42.059 2.583
36 ∞ 1.600 1.953750 32.33
37 68.581 3.750
38 101.229 3.850 1.593190 67.90
39 -172.177 0.150
40 47.985 3.900 1.719990 50.27
41 137.994 ＢＦ

Ｉ ∞

［各種データ］
変倍比 2.74

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.5 135.0 196.0
ＦＮＯ 2.9 2.9 2.9
２ω 22.4 41.1 57.9
Ｙ 21.6 21.6 21.6
ＴＬ 246 246 246
ＢＦ 54 54 54

Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
β -0.09 -0.16 -0.23
d0 無限遠 無限遠 無限遠 754 754 754
d5 3.014 34.034 50.952 3.014 34.034 50.952
d13 50.598 19.577 2.660 50.598 19.577 2.660
d25 16.922 14.105 16.921 14.966 7.506 2.928
d30 1.903 4.720 1.903 3.858 11.318 15.897

［レンズ群データ］
群 ＳＴ ｆ
1 1 143.951
2 6 -45.574
3 14 94.464
4 26 58.195
5 31 -109.088

［防振データ］
f Ｋ θ Ｚ
Ｗ 71.5 -1.21 0.3 -0.31
Ｍ 135.0 -1.21 0.3 -0.58
Ｔ 196.0 -1.21 0.3 -0.85

［条件式対応値］
（１） ｆ５／ｆ２＝ 2.39
（２） ｆ３／ｆ４＝ 1.62
（３） ｆ４／（−ｆ２）＝ 1.28
（４） （−ｆ５）／ｆ４＝ 1.87
（５） ｆ１／（−ｆ２）＝ 3.16
（６） ｆ３／（−ｆ２）＝ 2.07
（７） ｆ１／（−ｆ５）＝ 1.32
図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃは、第１実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図２Ａは広角端状態を、図２Ｂは中間焦点距離状態を、図２Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。
図３Ａ、図３Ｂ、および図３Ｃは、第１実施例に係る変倍光学系の有限距離物体合焦時の諸収差図であり、図３Ａは広角端状態を、図３Ｂは中間焦点距離状態を、図３Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。
図４Ａ、図４Ｂ、および図４Ｃは、第１実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図４Ａは広角端状態を、図４Ｂは中間焦点距離状態を、図４Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは光線入射角即ち半画角（単位は「°」）、ＮＡは開口数、ＨＯは物体高（単位：ｍｍ）をそれぞれ示す。詳しくは、球面収差図では最大口径に対するＦナンバーＦＮＯまたは開口数ＮＡの値を示し、非点収差図および歪曲収差図では物体高ＨＯまたは半画角Ａの最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各物体高または半画角の値を示す。また、各収差図において、ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示し、ｄ、ｇの記載のないものはｄ線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。コマ収差図において、実線はｄ線およびｇ線に対するメリディオナルコマ収差を表し、破線はメリディオナルコマ収差をそれぞれ示す。コマ収差図は、各物体高ＨＯまたは半画角Ａにおけるコマ収差を示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、変倍時の収差変動を良好に抑え、また、無限遠物体合焦状態から有限距離物体合焦状態まで諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。さらに、防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
図５は、本実施形態の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ３１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３５とからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３とからなる。
第５レンズ群Ｇ５は、両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ５３と、両凸形状の正レンズＬ５４と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５５とからなる。
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。
以上の構成のもと、本実施例に係る変倍光学系は、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、および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔がそれぞれ変化するように、第２レンズ群Ｇ２と、第４レンズ群Ｇ４とが光軸に沿って移動する。詳細には、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は一旦物体側へ移動した後、像側へ移動する。なお、変倍の際、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して位置が固定である。
本実施例に係る変倍光学系は、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系は、防振レンズ群として第５レンズ群Ｇ５の両凸形状の正レンズＬ５１と両凹形状の負レンズＬ５２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ５３とを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行う。
以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）第２実施例
[面データ]
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞

1 168.091 2.800 1.846660 23.80
2 113.985 7.600 1.497820 82.57
3 -1342.958 0.100
4 105.542 6.500 1.497820 82.57
5 756.079 可変

6 93.277 1.800 1.713000 53.96
7 35.899 7.963
8 -123.058 1.800 1.517420 52.20
9 88.115 0.100
10 55.675 4.150 1.846660 23.80
11 239.180 3.827
12 -60.290 1.800 1.518230 58.82
13 -401.012 可変

14(S) ∞ 2.500
15 125.380 3.570 1.834810 42.73
16 -451.692 0.100
17 60.877 4.360 1.593190 67.90
18 373.299 0.100
19 40.071 4.900 1.497820 82.57
20 128.851 0.987
21 370.600 1.800 1.688930 31.16
22 32.352 0.100
23 26.342 4.240 1.846660 23.80
24 25.137 可変

25 97.606 6.180 1.497820 82.57
26 -39.284 2.000 1.903660 31.27
27 -123.125 4.984
28 183.032 3.720 1.883000 40.66
29 -106.025 可変

30 77.498 3.750 1.846660 23.80
31 -155.434 1.500 1.902650 35.72
32 37.559 2.958
33 -5844.463 1.500 1.497820 82.57
34 69.608 5.050
35 5387.656 2.800 1.622990 58.12
36 -112.327 0.100
37 40.488 3.350 1.497820 82.57
38 72.067 ＢＦ

Ｉ ∞

［各種データ］
変倍比 2.69

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 72.0 135.0 194.0
ＦＮＯ 2.9 2.9 2.9
２ω 21.5 39.9 57.9
Ｙ 21.6 21.6 21.6
ＴＬ 239 239 239
ＢＦ 54 54 54

Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
β -0.09 -0.16 -0.23
d0 無限遠 無限遠 無限遠 761 761 761
d5 1.500 37.617 56.701 1.500 37.617 56.701
d13 56.701 20.584 1.500 56.701 20.584 1.500
d24 24.968 21.322 24.968 22.209 12.365 6.511
d29 3.434 7.080 3.434 6.192 16.037 21.890

［レンズ群データ］
群 ＳＴ ｆ
1 1 157.007
2 6 -53.476
3 14 89.612
4 25 67.129
5 30 -136.615

［防振データ］
f Ｋ θ Ｚ
Ｗ 72.0 -1.20 0.3 -0.31
Ｍ 135.0 -1.20 0.3 -0.59
Ｔ 194.0 -1.20 0.3 -0.85

［条件式対応値］
（１） ｆ５／ｆ２＝ 2.55
（２） ｆ３／ｆ４＝ 1.33
（３） ｆ４／（−ｆ２）＝ 1.26
（４） （−ｆ５）／ｆ４＝ 2.04
（５） ｆ１／（−ｆ２）＝ 2.94
（６） ｆ３／（−ｆ２）＝ 1.68
（７） ｆ１／（−ｆ５）＝ 1.15
図６Ａ、図６Ｂ、および図６Ｃは、第２実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図６Ａは広角端状態を、図６Ｂは中間焦点距離状態を、図６Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。
図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃは、第２実施例に係る変倍光学系の有限距離物体合焦時の諸収差図であり、図７Ａは広角端状態を、図７Ｂは中間焦点距離状態を、図７Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。
図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃは、第２実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図８Ａは広角端状態を、図８Ｂは中間焦点距離状態を、図８Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、変倍時の収差変動を良好に抑え、また、無限遠物体合焦状態から有限距離物体合焦状態まで諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。さらに、防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
図９は、本実施形態の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、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、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ１３とからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３３とからなる。正メニスカスレンズＬ３１は、物体側のレンズ面が非球面である。
第４レンズ群Ｇ４は、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ４３とからなる。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と両凹形状の負レンズＬ５３との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ５４と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５５と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５５とからなる。
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。
以上の構成のもと、本実施例に係る変倍光学系は、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、および第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔がそれぞれ変化するように、第２レンズ群Ｇ２と、第４レンズ群Ｇ４とが光軸に沿って移動する。詳細には、第２レンズ群Ｇ２は像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４は一旦物体側へ移動した後、像側へ移動する。なお、変倍の際、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、および第５レンズ群Ｇ５は、像面Ｉに対して位置が固定である。
本実施例に係る変倍光学系は、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４を光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から有限距離物体への合焦を行う。
本実施例に係る変倍光学系は、防振レンズ群として第５レンズ群Ｇ５の両凸形状の正レンズＬ５２と両凹形状の負レンズＬ５３との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ５４とを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより像ブレ発生時の像面補正、すなわち防振を行う。
以下の表３に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）第３実施例
[面データ]
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞

1 167.356 2.800 1.953747 32.32
2 93.018 7.924 1.497820 82.57
3 1434.067 0.200
4 104.275 7.345 1.593190 67.90
5 -12156.219 可変

6 60.998 2.400 1.762000 40.11
7 33.455 6.781
8 -170.774 1.800 1.497820 82.57
9 81.934 0.100
10 47.360 4.035 1.846663 23.78
11 111.622 12.340
12 -65.553 1.800 1.593190 67.90
13 -1952.577 可変

14(S) ∞ 2.500
＊15 123.030 3.035 1.772500 49.62
16 2330.078 0.100
17 51.250 6.876 1.497820 82.57
18 -259.509 3.112
19 55.078 2.400 1.728250 28.38
20 36.743 可変

21 67.767 6.370 1.497820 82.57
22 -51.825 1.800 1.647690 33.72
23 -532.680 0.100
24 79.662 3.972 1.618000 63.34
25 -166.555 可変

26 49.657 1.800 1.903660 31.27
27 30.960 5.571
28 160.283 4.000 1.846663 23.78
29 -52.297 1.500 1.744000 44.80
30 35.836 6.845
31 -74.563 1.500 1.603420 38.03
32 108.157 4.512
33 -15102.398 3.130 1.816000 46.59
34 -89.747 0.200
35 50.592 4.745 1.593190 67.90
36 1672.813 ＢＦ

Ｉ ∞

［非球面データ］
第15面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -1.26980E-06
A6 ＝ -9.34669E-11

［各種データ］
変倍比 2.69

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 72.0 135.0 194.0
ＦＮＯ 2.9 2.9 2.9
２ω 23.0 44.6 57.4
Ｙ 21.6 21.6 21.6
ＴＬ 239 239 239
ＢＦ 54 54 54

Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
β -0.09 -0.15 -0.22
d0 無限遠 無限遠 無限遠 761 761 761
d5 1.500 37.556 56.704 1.500 37.556 56.704
d13 56.704 20.648 1.500 56.704 20.648 1.500
d20 13.716 11.844 13.716 12.224 7.053 3.962
d25 2.000 3.872 2.000 3.492 8.663 11.754

［レンズ群データ］
群 ＳＴ ｆ
1 1 162.392
2 6 -53.478
3 14 80.590
4 21 60.086
5 26 -93.338

［防振データ］
f Ｋ θ Ｚ
Ｗ 72.0 -1.55 0.3 -0.24
Ｍ 135.0 -1.55 0.3 -0.46
Ｔ 194.0 -1.55 0.3 -0.66

［条件式対応値］
（１） ｆ５／ｆ２＝ 1.75
（２） ｆ３／ｆ４＝ 1.34
（３） ｆ４／（−ｆ２）＝ 1.12
（４） （−ｆ５）／ｆ４＝ 1.55
（５） ｆ１／（−ｆ２）＝ 3.04
（６） ｆ３／（−ｆ２）＝ 1.51
（７） ｆ１／（−ｆ５）＝ 1.74
図１０Ａ、図１０Ｂ、および図１０Ｃは、第３実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図１０Ａは広角端状態を、図１０Ｂは中間焦点距離状態を、図１０Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。
図１１Ａ、図１１Ｂ、および図１１Ｃは、第３実施例に係る変倍光学系の有限距離物体合焦時の諸収差図であり、図１１Ａは広角端状態を、図１１Ｂは中間焦点距離状態を、図１１Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。
図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１２Ｃは、第３実施例に係る変倍光学系の無限遠物体合焦時に像ブレ補正を行ったときのメリディオナル横収差図であり、図１２Ａは広角端状態を、図１２Ｂは中間焦点距離状態を、図１２Ｃは望遠端状態をそれぞれ示している。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、変倍時の収差変動を良好に抑え、また、無限遠物体合焦状態から有限距離物体合焦状態まで諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。さらに、防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、変倍時の収差変動を良好に抑え、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
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。以下の内容は、本願の実施形態に係る変倍光学系の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。
なお、本実施形態の変倍光学系は、変倍比が２．０〜５．０倍程度である。また、本実施形態の変倍光学系は、広角端状態における焦点距離が３５ｍｍ換算で６０〜８０ｍｍ程度である。さらに、本実施形態の変倍光学系は、Ｆナンバーがｆ／２．０〜ｆ／４．０程度である。
本実施形態の変倍光学系の数値実施例として５群構成のものを示したが、本実施形態はこれに限られず、その他の群構成（例えば、６群、７群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本実施形態の変倍光学系の最も物体側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、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
また、上記各実施例の変倍光学系は、第４レンズ群全体を合焦レンズ群としているが、何れかのレンズ群の一部、何れかのレンズ群全体、或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よい。例えば第１レンズ群の少なくとも一部または第２レンズ群の少なくとも一部または第３レンズ群の少なくとも一部または第４レンズ群の少なくとも一部または第５レンズ群の少なくとも一部またはそれらの組合せで合焦レンズ群とすることも可能である。また、斯かる合焦レンズ群は、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。
また、上記各実施例の変倍光学系は、第５レンズ群の一部を防振レンズ群としているが、何れかのレンズ群全体またはその一部を防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、または光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。特に、本実施形態の変倍光学系では第２レンズ群の少なくとも一部または第３レンズ群の少なくとも一部または第４レンズ群の少なくとも一部または第５レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
また、本実施形態の変倍光学系において、開口絞りは第２レンズ群と第３レンズ群との間に配置されることが好ましく、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する構成としてもよい。
また、本実施形態の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐ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、又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でもよい。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）或いはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本実施形態の変倍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よい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
次に、本実施形態の変倍光学系を備えたカメラを図１３に基づいて説明する。
図１３は、本実施形態の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図１３に示すようにカメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式のカメラである。
本カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によ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。
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る変倍光学系は、変倍時の収差変動を良好に抑え、高い光学性能を有する変倍光学系である。したがって本カメラ１は、変倍時の収差変動を良好に抑え、高い光学性能を実現することができる。なお、上記第２実施例または第３実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。
最後に、本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を図１４に基づいて説明する。
図１４に示す本実施形態の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１、Ｓ２、およびＳ３を含むものである。
ステップＳ１：物体側から順に、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レンズ群とを準備し、以下の条件式（１）、（２）を満足するようにし、各レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
（１）１．２０ ＜ ｆ５／ｆ２ ＜ ３．６０
（２）０．８０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．２０
ただし、
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記１第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ステップＳ２：レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、変倍に際し、第１レンズ群が像面に対して固定であり、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するようにする。
ステップＳ３：レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、合焦に際し、第４レンズ群の少なくとも一部が移動するようにする。
斯かる本実施形態の変倍光学系の製造方法によれば、変倍時の収差変動を良好に抑え、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。

Claims (12)

  1. 物体側から順に、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レンズ群とを有し、
    変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して固定であり、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    合焦に際し、前記第４レンズ群の少なくとも一部が移動し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    １．２０ ＜ ｆ５／ｆ２ ＜ ３．６０
    ０．８０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．２０
    ただし、
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記１第２レンズ群の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
  2. 変倍に際し、前記第３レンズ群が像面に対して固定である請求項１に記載の変倍光学系。
  3. 変倍に際し、前記第５レンズ群が像面に対して固定である請求項１または２に記載の変倍光学系。
  4. 前記第２レンズ群と前記第４レンズ群との間に開口絞りを有する請求項１から３の何れか一項に記載の変倍光学系。
  5. 前記第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な請求項１から４の何れか一項に記載の変倍光学系。
  6. 以下の条件式を満足する請求項１から５の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．６４ ＜ ｆ４／（−ｆ２） ＜ ２．２０
    ただし、
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  7. 以下の条件式を満足する請求項１から６の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．９４ ＜ （−ｆ５）／ｆ４ ＜ ３．００
    ただし、
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
  8. 以下の条件式を満足する請求項１から７の何れか一項に記載の変倍光学系。
    １．００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ４．５０
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  9. 以下の条件式を満足する請求項１から８の何れか一項に記載の変倍光学系。
    １．００ ＜ ｆ３／（−ｆ２） ＜ ４．２０
    ただし、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  10. 以下の条件式を満足する請求項１から９の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．６０ ＜ ｆ１／（−ｆ５） ＜ ２．７０
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
  11. 請求項１から１０の何れか一項に記載の変倍光学系を有する光学装置。
  12. 物体側から順に、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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
    以下の条件式を満足するように構成し、
    変倍に際し、前記第１レンズ群が像面に対して固定であり、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成し、
    合焦に際し、前記第４レンズ群の少なくとも一部が移動するように構成する変倍光学系の製造方法。
    １．２０ ＜ ｆ５／ｆ２ ＜ ３．６０
    ０．８０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．２０
    ただし、
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記１第２レンズｑ群の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
JP2018546323A 2016-10-18 2017-10-16 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 Active JP6725000B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016204448 2016-10-18
JP2016204448 2016-10-18
PCT/JP2017/037354 WO2018074413A1 (ja) 2016-10-18 2017-10-16 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018074413A1 true JPWO2018074413A1 (ja) 2019-09-05
JP6725000B2 JP6725000B2 (ja) 2020-07-15

Family

ID=62018697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018546323A Active JP6725000B2 (ja) 2016-10-18 2017-10-16 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US11079575B2 (ja)
JP (1) JP6725000B2 (ja)
CN (1) CN109844603B (ja)
WO (1) WO2018074413A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7218153B2 (ja) 2018-11-02 2023-02-06 キヤノン株式会社 ズームレンズおよびそれを有する撮像装置
JP7148130B2 (ja) * 2018-12-20 2022-10-05 株式会社シグマ 変倍結像光学系
JP7217935B2 (ja) * 2018-12-25 2023-02-06 株式会社シグマ 変倍結像光学系
CN114153105B (zh) * 2022-02-09 2022-04-22 嘉兴中润光学科技股份有限公司 一种防抖摄像装置和变焦镜头

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05224125A (ja) * 1992-02-13 1993-09-03 Minolta Camera Co Ltd ズームレンズ
JPH05273466A (ja) * 1992-03-26 1993-10-22 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JPH08327903A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Canon Inc 小型のズームレンズ
JPH08327904A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Canon Inc 小型のズームレンズ
JPH09269452A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JP2000121938A (ja) * 1998-10-20 2000-04-28 Canon Inc ズームレンズ
JP2006071993A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置
JP2007148056A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Canon Inc ズーム光学系
JP2007328306A (ja) * 2006-05-09 2007-12-20 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置
JP2008216667A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Nikon Corp ズームレンズ、光学機器、および結像方法
JP2008268833A (ja) * 2007-03-28 2008-11-06 Fujinon Corp 変倍光学系および撮像装置
JP2011085653A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP2011085654A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP2011141328A (ja) * 2010-01-05 2011-07-21 Fujifilm Corp ズームレンズおよび撮像装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69223268T2 (de) 1991-03-29 1998-04-16 Canon Kk Zoomlinse mit Fokussierung durch die hinteren Linsengruppen
DE69630833T2 (de) 1995-05-30 2004-09-23 Canon K.K. Varioobjektiv mit Fokussierung durch das hintere Linsenglied
JP4655205B2 (ja) * 2005-05-26 2011-03-23 ソニー株式会社 ズームレンズ及び撮像装置
JP2007033879A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Sony Corp 撮像レンズ装置及び撮像装置
CN100516965C (zh) * 2006-05-09 2009-07-22 索尼株式会社 变焦镜头及成像设备
US8320051B2 (en) * 2009-10-13 2012-11-27 Panasonic Corporation Zoom lens system, imaging device and camera
JP5836654B2 (ja) 2011-06-14 2015-12-24 キヤノン株式会社 ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP6060616B2 (ja) * 2012-10-23 2017-01-18 株式会社ニコン 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05224125A (ja) * 1992-02-13 1993-09-03 Minolta Camera Co Ltd ズームレンズ
JPH05273466A (ja) * 1992-03-26 1993-10-22 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JPH08327903A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Canon Inc 小型のズームレンズ
JPH08327904A (ja) * 1995-05-30 1996-12-13 Canon Inc 小型のズームレンズ
JPH09269452A (ja) * 1996-03-29 1997-10-14 Canon Inc リヤーフォーカス式のズームレンズ
JP2000121938A (ja) * 1998-10-20 2000-04-28 Canon Inc ズームレンズ
JP2006071993A (ja) * 2004-09-02 2006-03-16 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置
JP2007148056A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Canon Inc ズーム光学系
JP2007328306A (ja) * 2006-05-09 2007-12-20 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置
JP2008216667A (ja) * 2007-03-05 2008-09-18 Nikon Corp ズームレンズ、光学機器、および結像方法
JP2008268833A (ja) * 2007-03-28 2008-11-06 Fujinon Corp 変倍光学系および撮像装置
JP2011085653A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP2011085654A (ja) * 2009-10-13 2011-04-28 Panasonic Corp ズームレンズ系、撮像装置及びカメラ
JP2011141328A (ja) * 2010-01-05 2011-07-21 Fujifilm Corp ズームレンズおよび撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20240134172A1 (en) 2024-04-25
WO2018074413A1 (ja) 2018-04-26
US20210349294A1 (en) 2021-11-11
CN109844603A (zh) 2019-06-04
CN109844603B (zh) 2021-09-10
US20200257096A1 (en) 2020-08-13
US11079575B2 (en) 2021-08-03
US11899189B2 (en) 2024-02-13
JP6725000B2 (ja) 2020-07-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107621690B (zh) 变焦光学系统
JP5581730B2 (ja) 変倍光学系、光学装置
CN107850763B (zh) 变倍光学系统以及光学装置
JP6531766B2 (ja) 変倍光学系、及び、光学装置
WO2019097669A1 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP5344291B2 (ja) ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
JP6725000B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JPWO2017057662A1 (ja) ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
WO2014112176A1 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP5839062B2 (ja) ズームレンズ、光学装置
JP6354257B2 (ja) 変倍光学系及び撮像装置
JP6583420B2 (ja) ズームレンズおよび光学機器
JP6512226B2 (ja) 変倍光学系、及び光学装置
WO2014077120A1 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
WO2016194774A1 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP6268792B2 (ja) ズームレンズ、光学装置、ズームレンズの製造方法
JP6102269B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP6354256B2 (ja) 変倍光学系及び撮像装置
JP2011145473A (ja) ズームレンズ、光学機器、およびズームレンズの製造方法
JP6349801B2 (ja) ズームレンズ、光学装置
JP6197489B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP6451074B2 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP6337565B2 (ja) 変倍光学系及び撮像装置
JP6191246B2 (ja) ズームレンズ、光学装置
JP6551420B2 (ja) 変倍光学系、光学装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190401

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20191203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200131

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200310

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200507

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200526

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200608

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6725000

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250