JPWO2018092295A1 - 変倍光学系、光学機器、撮像機器および変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学機器、撮像機器および変倍光学系の製造方法 Download PDF

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Abstract

変倍光学系が、物体側から順に、正の屈折力を有する前側レンズ群(GFS)と、負の屈折力を有するM1レンズ群(GM1)と、正の屈折力を有するM2レンズ群(GM2)と、負の屈折力を有するRNレンズ群(GRN)と、後続レンズ群(GRS)とを有し、変倍時に、前側レンズ群(GFS)とM1レンズ群(GM1)との間隔が変化し、M1レンズ群(GM1)とM2レンズ群(GM2)との間隔が変化し、M2レンズ群(GM2)とRNレンズ群(GRN)との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、RNレンズ群(GRN)が移動する構成である。

Description

本発明は、変倍光学系、これを用いた光学機器および撮像機器並びに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、特許文献1を参照)。
特開平4−293007号
しかしながら、従来の変倍光学系にあっては、合焦レンズ群の軽量化が不十分であった。
本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する前側レンズ群と、負の屈折力を有するM1レンズ群と、正の屈折力を有するM2レンズ群と、負の屈折力を有するRNレンズ群と、後続レンズ群とを有し、変倍時に、前記前側レンズ群と前記M1レンズ群との間隔が変化し、前記M1レンズ群と前記M2レンズ群との間隔が変化し、前記M2レンズ群と前記RNレンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記RNレンズ群が移動する。
本発明に係る光学機器は、前記変倍光学系を搭載して構成される。
本発明にかかる撮像機器は、前記変倍光学系と、前記変倍光学系によって形成される像を撮像する撮像部とを備える。
本発明に係る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前側レンズ群と、負の屈折力を有するM1レンズ群と、正の屈折力を有するM2レンズ群と、負の屈折力を有するRNレンズ群と、後続レンズ群とを有して構成される変倍光学系の製造方法であって、変倍時に、前記前側レンズ群と前記M1レンズ群との間隔が変化し、前記M1レンズ群と前記M2レンズ群との間隔が変化し、前記M2レンズ群と前記RNレンズ群との間隔が変化するように配置することを含み、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記RNレンズ群が移動し、前記後続レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとを有し、以下の条件式を満足する。
0.70<(−fN)/fP<2.00
但し、
fN:前記後続レンズ群にある最も負の屈折力が強いレンズの焦点距離
fP:前記後続レンズ群にある最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離
本実施形態の第1実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図2(a)は、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図2(b)は0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図(コマ収差図)である。 第1実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図4(a)は、第1実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図4(b)は0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図5(a)、図5(b)、及び図5(c)はそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第2実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図7(a)は、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図7(b)は0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第2実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図9(a)は、第2実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図9(b)は0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図10(a)、図10(b)、及び図10(c)はそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第3実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図12(a)は、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図12(b)は0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第3実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図14(a)は、第3実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図14(b)は0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図15(a)、図15(b)、及び図15(c)はそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第4実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図17(a)は、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図17(b)は0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第4実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図19(a)は、第4実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図19(b)は0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図20(a)、図20(b)、及び図20(c)はそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第5実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図22(a)は、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図22(b)は、0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第5実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図24(a)は、第5実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図24(b)は、0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図25(a)、図25(b)、および図25(c)はそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第6実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図27(a)は、第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図27(b)は、0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第6実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図29(a)は、第6実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図29(b)は、0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図30(a)、図30(b)、および図30(c)はそれぞれ、第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第7実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図32(a)は、第7実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図32(b)は、0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第7実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図34(a)は、第7実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図34(b)は、0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図35(a)、図35(b)、および図35(c)はそれぞれ、第7実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第8実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図37(a)は、第8実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図37(b)は、0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第8実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図39(a)は、第8実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図39(b)は、0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図40(a)、図40(b)、および図40(c)はそれぞれ、第8実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第9実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図42(a)は、第9実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図42(b)は、0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第9実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図44(a)は、第9実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図44(b)は、0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図45(a)、図45(b)、および図45(c)はそれぞれ、第9実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第10実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図47(a)は、第10実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図47(b)は、0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第10実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図49(a)は、第10実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、図49(b)は、0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図50(a)、図50(b)、および図50(c)はそれぞれ、第10実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第11実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図52(a)、図52(b)、および図52(c)はそれぞれ、第11実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図53(a)、図53(b)、および図53(c)はそれぞれ、第11実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第12実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図55(a)、図55(b)、および図55(c)はそれぞれ、第12実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図56(a)、図56(b)、および図56(c)はそれぞれ、第12実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第13実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図58(a)、図58(b)、および図58(c)はそれぞれ、第13実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図59(a)、図59(b)、および図59(c)はそれぞれ、第13実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 本実施形態に係る変倍光学系の製造方法を示すフローチャートである。
以下、本実施形態の変倍光学系、光学機器、撮像機器について図を参照して説明する。本実施形態に係る変倍光学系(ズームレンズ)ZLの一例としての変倍光学系ZL(1)は、図1に示すように、物体側から順に、正の屈折力を有する前側レンズ群GFSと、負の屈折力を有するM1レンズ群GM1と、正の屈折力を有するM2レンズ群GM2と、負の屈折力を有するRNレンズ群GRNと、後続レンズ群GRSとを有し、変倍時に、前側レンズ群GFSとM1レンズ群GM1との間隔が変化し、M1レンズ群GM1とM2レンズ群GM2との間隔が変化し、M2レンズ群GM2とRNレンズ群GRNとの間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、RNレンズ群GRNが移動する。
本実施形態に係る変倍光学系ZLは、図6に示す変倍光学系ZL(2)や、図11に示す変倍光学系ZL(3)や、図16に示す変倍光学系ZL(4)や、図21に示す変倍光学系ZL(5)や、図26に示す変倍光学系ZL(6)や、図31に示す変倍光学系ZL(7)や、図36に示す変倍光学系ZL(8)や、図41に示す変倍光学系ZL(9)や、図46に示す変倍光学系ZL(10)や、図51に示す変倍光学系ZL(11)や、図54に示す変倍光学系ZL(12)や、図57に示す変倍光学系ZL(13)でも良い。
本実施形態の変倍光学系は、少なくとも5つのレンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、各レンズ群間隔を変化させることによって、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。また、RNレンズ群GRNで合焦を行うことにより、合焦のためのレンズ群を小型軽量化できる。また、本実施形態に係る光学機器、撮像機器および変倍光学系の製造方法によっても同様の効果が得られる。
本実施形態において、後続レンズ群GRSは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとを有するようにしても良い。これにより、コマ収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。
さらに、以下の条件式(1)を満足するように上記変倍光学系を構成するのが好ましい。
0.70<(−fN)/fP<2.00 ・・・(1)
但し、
fN:後続レンズ群GRSにある最も負の屈折力が強いレンズの焦点距離
fP:後続レンズ群GRSにある最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離
上記条件式(1)は、後続レンズ群GRSの像側にある最も負の屈折力が強いレンズの焦点距離と後続レンズ群GRSの像側にある最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離との比を規定するものである。この条件式(1)を満足することで、コマ収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。
上記条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、合焦レンズ群の像側にある正屈折力を有するレンズの屈折力が強くなり、コマ収差の発生が過大となる。条件式(1)の上限値を1.90に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を1.80にすることが好ましい。
上記条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、合焦レンズ群の像側にある負屈折力を有するレンズの屈折力が強くなり、コマ収差の補正が過大となる。条件式(1)の下限値を0.80に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を0.90にすることが好ましい。
本実施形態において、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前側レンズ群GFSが物体側へ移動する構成とすることが好ましい。これにより、広角端状態でのレンズ全長の短縮ができ、変倍光学系の小型化を図ることができる。
本実施形態において、RNレンズ群GRNは、少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズと少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズを有することが好ましい。
本実施形態において、変倍光学系が以下の条件式(2)を満足するのが好ましい。
0.15<(−fTM1)/f1<0.35 ・・・(2)
但し、
fTM1:望遠端状態におけるM1レンズ群GM1の焦点距離
f1:前側レンズ群GFSの焦点距離
条件式(2)は、望遠端状態におけるM1レンズ群GM1の焦点距離と前側レンズ群GFSの焦点距離との比を規定するものである。この条件式(2)を満足することで、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(2)の上限値を0.33に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を0.31にすることが好ましい。
上記条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、M1レンズ群GM1の屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。条件式(2)の下限値を0.16に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.17にすることが好ましい。
本実施形態において、変倍光学係が以下の条件式(3)を満足するのが好ましい。
0.20<fTM2/f1<0.40 ・・・(3)
但し、
fTM2:望遠端状態におけるM2レンズ群GM2の焦点距離
f1:前側レンズ群GFSの焦点距離
条件式(3)は、望遠端状態におけるM2レンズ群GM2の焦点距離と前側レンズ群GFSの焦点距離との比を規定するものである。この条件式(3)を満足することで、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
上記条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(3)の上限値を0.37に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を0.34にすることが好ましい。
上記条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、M2レンズ群GM2の屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。条件式(3)の下限値を0.22に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.24にすることが好ましい。
本実施形態において、RNレンズ群GRNの像側に隣接して、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズを有することが好ましい。これにより、コマ収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。
本実施形態において、変倍光学係が以下の条件式(4)を満足するのが好ましい。
1.80<f1/fw<3.50 ・・・(4)
但し、
f1:前側レンズ群GFSの焦点距離
fw:広角端状態における変倍光学系の焦点距離
条件式(4)は、前側レンズ群GFSの焦点距離と広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。この条件式(4)を満足することで、鏡筒の大型化を防ぎ、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
上記条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が弱くなり、鏡筒が大型化する。条件式(4)の上限値を3.30に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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3.10に設定することが好ましい。
上記条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(4)の下限値を1.90に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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2.00に設定することが好ましく、条件式(4)の下限値を2.10に設定することがより好ましい。
本実施形態において、変倍光学係が以下の条件式(5)を満足するのが好ましい。
3.70<f1/(−fTM1)<5.00 ・・・(5)
但し、
f1:前側レンズ群GFSの焦点距離
fTM1:望遠端状態におけるM1レンズ群GM1の焦点距離
条件式(5)は、前側レンズ群GFSの焦点距離とM1レンズ群GM1の焦点距離との比を規定するものである。この条件式(5)を満足することで、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
上記条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、M1レンズ群GM1の屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。条件式(5)の上限値を4.90に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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4.80に設定することが好ましい。
上記条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(5)の下限値を3.90に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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3.95に設定することが好ましい。
本実施形態において、変倍光学係が以下の条件式(6)を満足するのが好ましい。
3.20<f1/fTM2<5.00 ・・・(6)
但し、
f1:前側レンズ群GFSの焦点距離
fTM2:望遠端状態におけるM2レンズ群GM2の焦点距離
条件式(6)は、前側レンズ群GFSの焦点距離とM2レンズ群GM2の焦点距離との比を規定するものである。この条件式(6)を満足することで、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
上記条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、M2レンズ群GM2の屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。条件式(6)の上限値を4.80に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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4.60に設定することが好ましい。
上記条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(6)の下限値を3.40に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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3.60に設定することが好ましい。
本実施形態において、変倍時に、M1レンズ群GM1中の最も物体側にあるレンズ群が像面に対して固定であることが好ましい。これにより、製造誤差による性能劣化を抑え、量産性を確保することができる。
本実施形態において、M2レンズ群GM2は、手ブレ等による結像位置変位の補正を行うために光軸と直交する方向へ移動可能な防振レンズ群を有することが好ましい。このようにM2レンズ群GM2中に防振レンズ群を配置することで、ブレ補正を行った際の性能劣化を効果的に抑えることができる。
本実施形態において、上記防振レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとからなることが好ましい。これにより、ブレ補正を行った際の性能劣化を効果的に抑えることができる。
本実施形態において、変倍光学係が以下の条件式(7)を満足するのが好ましい。
1.00<nvrN/nvrP<1.25 ・・・(7)
但し、
nvrN:上記防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズの屈折率
nvrP:上記防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズの屈折率
条件式(7)は、M2レンズ群GM2に設けられた防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズの屈折率と防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズの屈折率との比を規定するものである。この条件式(7)を満足することで、ブレ補正を行った際の性能劣化を効果的に抑えることができる。
この条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズの屈折率が低くなり、ブレ補正を行った際に発生する偏芯コマ収差の発生が過大となり、補正するのが困難となる。この条件式(7)の上限値を1.22に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を1.20にすることが好ましい。
上記条件式(7)の対応値が、この範囲内である時、防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズの屈折率が適当であり、ブレ補正を行った際の偏芯コマ収差が良好に補正され、好ましい。条件式(7)の下限値を1.03に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を1.05にすることが好ましい。
本実施形態において、変倍光学係が以下の条件式(8)を満足するのが好ましい。
0.30<νvrN/νvrP<0.90 ・・・(8)
但し、
νvrN:上記防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズのアッベ数
νvrP:上記防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズのアッベ数
条件式(8)は、防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズのアッベ数と防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズのアッベ数との比を規定するものである。この条件式(8)を満足することで、ブレ補正を行った際の性能劣化を効果的に抑えることができる。
条件式(8)の対応値が、この範囲内である時、防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズのアッベ数が適当であり、ブレ補正を行った際に発生する色収差が良好に補正され、好ましい。条件式(8)の上限値を0.85に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の上限値を0.80にすることが好ましい。
条件式(8)の対応値が下限値を下回ると、防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズのアッベ数が小さくなり、ブレ補正を行った際に発生する色収差の補正が困難となる。条件式(8)の下限値を0.35に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を0.40にすることが好ましい。
本実施形態において、M1レンズ群GM1は、手ブレ等による結像位置変位の補正を行うために光軸と直交する方向へ移動可能な防振レンズ群を有することも好ましい。この場合、この防振レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズからなることが好ましい。
本実施形態において、変倍光学係が以下の条件式(9)を満足するのが好ましい。
0.80<nvrN/nvrP<1.00 ・・・(9)
但し、
nvrN:上記防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズの屈折率
nvrP:上記防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズの屈折率
条件式(9)は、M1レンズ群GM1に設けられた防振レンズ群における負の屈折力を有するレンズの屈折率と、M1レンズ群GM1に設けられた防振レンズ群における正の屈折力を有するレンズの屈折率との比を規定するものである。この条件式(9)を満足することで、ブレ補正を行った際の性能劣化を効果的に抑えることができる。
上記条件式(9)の対応値が上限値を上回ると、M1レンズ群GM1に設けられた防振レンズ群における正の屈折力を有するレンズの屈折率が低くなり、ブレ補正を行った際に発生する偏芯コマ収差を補正することが困難となる。条件式(9)の上限値を0.98に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の上限値を0.96に設定することが好ましい。
上記条件式(9)の対応値が下限値を下回ると、M1レンズ群GM1に設けられた防振レンズ群における負の屈折力を有するレンズの屈折率が低くなり、ブレ補正を行った際に発生する偏芯コマ収差を補正することが困難となる。条件式(9)の下限値を0.82に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の下限値を0.84に設定することが好ましい。
本実施形態において、変倍光学係が以下の条件式(10)を満足するのが好ましい。
1.20<νvrN/νvrP<2.40 ・・・(10)
但し、
νvrN:上記防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズのアッベ数
νvrP:上記防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズのアッベ数
条件式(10)は、M1レンズ群GM1に設けられた防振レンズ群における負の屈折力を有するレンズのアッベ数と、M1レンズ群GM1に設けられた防振レンズ群における正の屈折力を有するレンズのアッベ数との比を規定するものである。この条件式(10)を満足することで、ブレ補正を行った際の性能劣化を効果的に抑えることができる。
上記条件式(10)の対応値が上限値を上回ると、M1レンズ群GM1に設けられた防振レンズ群における正の屈折力を有するレンズのアッベ数が小さくなりすぎるため、ブレ補正を行った際に発生する色収差を補正することが困難となる。条件式(10)の上限値を2.30に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(10)の上限値を2.20に設定することが好ましい。
上記条件式(10)の対応値が下限値を下回ると、M1レンズ群GM1に設けられた防振レンズ群における負の屈折力を有するレンズのアッベ数が小さくなりすぎるため、ブレ補正を行った際に発生する色収差を補正することが困難となる。条件式(10)の下限値を1.30に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(10)の下限値を1.40に設定することが好ましい。
本実施形態において、後続レンズ群GRSは、正の屈折力を有するレンズを有するのが好ましい。これにより、コマ収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。
この場合において、変倍光学系が条件式(2)を満足するのが好ましい。
0.15<(−fTM1)/f1<0.35 ・・・(2)
なお、この条件式(2)は上述したものと同一であり、その内容説明は上述した通りである。
この場合においても、条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(2)の上限値を0.33に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を0.31にすることが好ましい。
また、上記条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、M1レンズ群GM1の屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。条件式(2)の下限値を0.16に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.17にすることが好ましい。
上記の場合において、変倍光学係が以下の条件式(3)を満足するのが好ましい。
0.20<fTM2/f1<0.40 ・・・(3)
この条件式(3)は上述したものと同一であり、その内容説明は上述した通りである。
この場合においても、上記条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(3)の上限値を0.37に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を0.34にすることが好ましい。
上記条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、M2レンズ群GM2の屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。条件式(3)の下限値を0.22に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.24にすることが好ましい。
上記の場合において、変倍光学係が以下の条件式(4)を満足するのが好ましい。
1.80<f1/fw<3.50 ・・・(4)
この条件式(4)は上述したものと同一であり、その内容説明は上述した通りである。
この場合においても、条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が弱くなり、鏡筒が大型化する。条件式(4)の上限値を3.30に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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3.10に設定することが好ましい。
上記条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(4)の下限値を1.90に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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2.00に設定することが好ましく、条件式(4)の下限値を2.10に設定することがより好ましい。
さらに上記の場合において、変倍光学係が以下の条件式(5)を満足するのが好ましい。
3.70<f1/(−fTM1)<5.00 ・・・(5)
この条件式(5)は上述したものと同一であり、その内容説明は上述した通りである。
この場合においても、上記条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、M1レンズ群GM1の屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。条件式(5)の上限値を4.90に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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4.80に設定することが好ましい。
上記条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(5)の下限値を3.90に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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3.95に設定することが好ましい。
さらに上記の場合において、変倍光学係が以下の条件式(6)を満足するのが好ましい。
3.20<f1/fTM2<5.00 ・・・(6)
この条件式(6)は上述したものと同一であり、その内容説明は上述した通りである。
この場合においても、上記条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、M2レンズ群GM2の屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。条件式(6)の上限値を4.80に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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4.60に設定することが好ましい。
上記条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、前側レンズ群GFSの屈折力が強くなり、広角端から望遠端への変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式(6)の下限値を3.40に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。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3.60に設定することが好ましい。
本実施形態の光学機器および撮像機器は、上述した構成の変倍光学系を備えて構成される。その具体例として、上記変倍光学系ZLを備えたカメラ(本願発明の撮像機器に対応)を図60に基づいて説明する。このカメラ1は、図60に示すように撮影レンズ2が交換可能なレンズアセンブリ構成であり、この撮影レンズ2に上述した構成の変倍光学係が設けられている。すなわち、撮影レンズ2が本願発明の光学機器に対応する。カメラ1はデジタルカメラであり、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、撮像素子3へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子3によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者はカメラ1による被写体の撮影を行うことができる。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
以上の構成により、上記変倍光学系ZLを撮影レンズ2に搭載したカメラ1は、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なAF、AF時の静粛性を実現することができる。さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、ならびに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑え、良好な光学性能を実現することができる。
続いて、図61を参照しながら、上述の変倍光学系ZLの製造方法について概説する。まず、物体側から順に、正の屈折力を有する前側レンズ群GFSと、負の屈折力を有するM1レンズ群GM1と、正の屈折力を有するM2レンズ群GM2と、負の屈折力を有するRNレンズ群GRNと、後続レンズ群GRSとを配置する(ステップST1)。そして、変倍時に、前側レンズ群GFSとM1レンズ群GM1との間隔が変化し、M1レンズ群GM1とM2レンズ群GM2との間隔が変化し、M2レンズ群GM2とRNレンズ群GRNとの間隔が変化するように構成する(ステップST2)。このとき、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、RNレンズ群GRNが移動するように構成し(ステップST3)、後続レンズ群GRSは、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとを有して構成する(ステップST4)。さらに、所定の条件式を満足するように各レンズを配置する(ステップST5)。
以下、本実施形態の実施例に係る変倍光学系(ズームレンズ)ZLを図面に基づいて説明する。図1、図6、図11、図16、図21、図26、図31、図36、図41、図46、図51、図54、図57は、第1〜第13実施例に係る変倍光学系ZL{ZL(1)〜ZL(13)}の構成及び屈折力配分を示す断面図である。変倍光学系ZL(1)〜ZL(13)の断面図の下部には、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示す。さらに、合焦群GRNが無限遠から近距離物体に合焦する際の移動方向を「合焦」という文字とともに矢印で示している。
これら図1、図6、図11、図16、図21、図26、図31、図36、図41、図46、図51、図54、図57において、各レンズ群を符号Gと数字もしくはアルファベットの組み合わせにより、各レンズを符号Lと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
以下に表1〜表13を示すが、この内、表1〜13は第1実施例〜第13実施例のそれぞれにおける各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、d線(波長587.562nm)、g線(波長435.835nm)を選んでいる。
[レンズ諸元]の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Rは各光学面の曲率半径(曲率中心が像側に位置する面を正の値としている)、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離である面間隔、ndは光学部材の材質のd線に対する屈折率、νdは光学部材の材質のd線を基準とするアッベ数を、それぞれ示す。物面とは物体面のことを示し、曲率半径の「∞」は平面又は開口を、(絞りS)は開口絞りSを、像面は像面Iを、それぞれ示す。空気の屈折率nd=1.00000の記載は省略している。
[各種データ]の表において、fはレンズ全系の焦点距離、FNOはFナンバー、2ωは画角(単位は°(度)で、ωが半画角である)、Ymaxは最大像高を示す。TLは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にBFを加えた距離を示し、BFは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Iまでの距離(バックフォーカス)を示す。なお、これらの値は、広角端(W)、中間焦点距離(M)、望遠端(T)の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
[可変間隔データ]の表は、[レンズ諸元]を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号(例えば、実施例1では、面番号5,13,25,29)での面間隔を示す。ここでは無限遠および近距離に合焦させたときのそれぞれについて、広角端(W)、中間焦点距離(M)、望遠端(T)の各変倍状態における面間隔を示す。
[レンズ群データ]の表において、第1〜第5レンズ群(もしくは第6レンズ群)のそれぞれの始面(最も物体側の面)と焦点距離を示す。
[条件式対応値]の表には、上記の条件式(1)〜(10)に対応する値を示す。このとき、全ての実施例が全ての条件式に対応する訳ではないので、各実施例において対応する条件式の値を示している。
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径R、面間隔D、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、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ので、これに限られるものではない。
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。
(第1実施例)
第1実施例について、図1および表1を用いて説明する。図1は、本実施形態の第1実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。本実施例に係る変倍光学系ZL(1)は、物体側から順に、正屈折力を有する第1レンズ群G1と、負屈折力を有する第2レンズ群G2と、正屈折力を有する第3レンズ群G3と、負屈折力を有する第4レンズ群G4と、正屈折力を有する第5レンズ群G5から構成されている。各レンズ群記号に付けている符号(+)もしくは(−)は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正凸平レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13との接合正レンズとから構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22と、両凹形状の負レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とから構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合正レンズと、両凸形状の正レンズL33と両凹形状の負レンズL34との接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL35と両凸形状の正レンズL36との接合負レンズと、両凸形状の正レンズL37とから構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と、両凹形状の負レンズL42とから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凹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とから構成される。
本実施例に係る光学系では、第4レンズ群G4を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。
本実施例に係る変倍光学系では、第3レンズ群G3(M2レンズ群GM2)を構成する物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合正レンズを光軸と直交する方向へ移動させることによって、手ブレ等による結像位置変位を補正する(防振する)。
全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第1実施例の広角端においては、防振係数1.65であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.23mmである。第1実施例の望遠端状態においては、防振係数2.10であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.49mmである。
以下の表1に、本実施例に係る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を示す。
(表1)第1実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 109.4870 4.600 1.48749 70.31
2 ∞ 0.200
3 101.1800 1.800 1.62004 36.40
4 49.8109 7.200 1.49700 81.61
5 385.8166 可変
6 176.0187 1.700 1.69680 55.52
7 31.3680 5.150
8 32.6087 5.500 1.78472 25.64
9 -129.7634 1.447
10 -415.4105 1.300 1.77250 49.62
11 34.3083 4.300
12 -33.1502 1.200 1.85026 32.35
13 -203.5644 可変
14 70.9040 1.200 1.80100 34.92
15 30.2785 5.900 1.64000 60.20
16 -70.1396 1.500
17 34.0885 6.000 1.48749 70.31
18 -42.6106 1.300 1.80610 40.97
19 401.2557 2.700
20 ∞ 14.110 (絞りS)
21 350.0000 1.200 1.83400 37.18
22 30.1592 4.800 1.51680 63.88
23 -94.9908 0.200
24 66.3243 2.800 1.80100 34.92
25 -132.5118 可変
26 -92.0997 2.200 1.80518 25.45
27 -44.0090 6.500
28 -36.9702 1.000 1.77250 49.62
29 68.3346 可変
30 -24.5000 1.400 1.62004 36.40
31 -41.1519 0.200
32 106.0000 3.800 1.67003 47.14
33 -106.0000 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 100.0 292.0
FNO 4.49 4.86 5.88
2ω 33.96 24.48 8.44
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 190.13 205.07 245.82
BF 39.12 46.45 67.12

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 6.204 21.150 61.895 6.204 21.150 61.895
d13 30.000 22.666 2.000 30.000 22.666 2.000
d25 2.180 3.742 3.895 2.837 4.562 5.614
d29 21.418 19.856 19.703 20.761 19.036 17.984

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 145.319
G2 6 -29.546
G3 14 38.298
G4 26 -48.034
G5 30 324.470

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 1.266
(2) (−fTM1)/f1 = 0.203
(3) fTM2/f1 = 0.264
(4) f1/fw= 2.016
(5) f1/(−fTM1)= 4.918
(6) f1/fTM2= 3.794
(7) nvrN/nvrP = 1.098
(8) νvrN/νvrP = 0.580
図2(a)、及び図2(b)はそれぞれ、第1実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図3は、第1実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図4(a)、及び図4(b)はそれぞれ、第1実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図5(a)、図5(b)、及び図5(c)はそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
図2〜図5の各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)をそれぞれ示す。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。なお、以下に示す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。
各諸収差図より、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にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦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6は、本願の第2実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、正屈折力を有する第1レンズ群G1と、負屈折力を有する第2レンズ群G2と、負屈折力を有する第3レンズ群G3と、正屈折力を有する第4レンズ群G4と、負屈折力を有する第5レンズ群G5と、正屈折力を有する第6レンズ群G6から構成されている。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3がM1レンズ群GM1に、第4レンズ群G4がM2レンズ群GM2に、第5レンズ群G5がRNレンズ群GRNに、第6レンズ群G6が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正凸平レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13との接合正レンズとから構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22と、両凹形状の負レンズL23とから構成される。
第3レンズ群G3は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31からなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42との接合正レンズと、両凸形状の正レンズL43と両凹形状の負レンズL44との接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL45と両凸形状の正レンズL46との接合負レンズと、両凸形状の正レンズL47とから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51と、両凹形状の負レンズL52とから構成される。
第6レンズ群G6は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL61と、両凸形状の正レンズL62とから構成される。
本実施例に係る光学系では、第5レンズ群G5を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第4レンズ群G4(M2レンズ群GM2)を構成する物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42との接合正レンズを光軸と直交する方向へ移動させることによって、手ブレ等による結像位置変位を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第2実施例の広角端においては、防振係数1.66であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.23mmである。第2実施例の望遠端状態においては、防振係数2.10であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.49mmである。
以下の表2に、本実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表2)第2実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 107.5723 4.600 1.48749 70.32
2 ∞ 0.200
3 96.9007 1.800 1.62004 36.40
4 47.8324 7.200 1.49700 81.61
5 361.3792 可変
6 139.8663 1.700 1.69680 55.52
7 33.7621 6.806
8 33.5312 5.500 1.78472 25.64
9 -139.8348 0.637
10 -492.0620 1.300 1.80400 46.60
11 35.1115 可変
12 -34.6163 1.200 1.83400 37.18
13 -377.1306 可変
14 74.8969 1.200 1.80100 34.92
15 31.6202 5.900 1.64000 60.19
16 -69.0444 1.500
17 34.2668 6.000 1.48749 70.32
18 -42.8334 1.300 1.80610 40.97
19 434.9585 2.700
20 ∞ 14.312 (絞りS)
21 350.0000 1.200 1.83400 37.18
22 30.4007 4.800 1.51680 63.88
23 -98.0361 0.200
24 68.9306 2.800 1.80100 34.92
25 -129.3404 可変
26 -90.5065 2.200 1.80518 25.45
27 -44.1796 6.500
28 -37.6907 1.000 1.77250 49.62
29 68.3000 可変
30 -24.5545 1.400 1.62004 36.40
31 -41.7070 0.200
32 106.0000 3.800 1.67003 47.14
33 -106.0000 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 100.0 292.0
FNO 4.53 4.89 5.88
2ω 33.98 24.48 8.44
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 190.82 206.02 245.82
BF 39.12 46.27 66.46

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 2.861 18.057 57.861 2.861 18.057 57.861
d11 5.727 5.812 6.883 5.727 5.812 6.883
d13 30.500 23.259 2.000 30.500 23.259 2.000
d25 2.246 3.634 3.634 2.888 4.436 5.329
d29 22.411 21.023 21.023 21.770 20.221 19.329

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 141.867
G2 6 -104.910
G3 12 -45.774
G4 14 38.681
G5 26 -48.266
G6 30 340.779

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 1.248
(2) (−fTM1)/f1 = 0.208
(3) fTM2/f1 = 0.273
(4) f1/fw =1.968
(5) f1/(−fTM1) = 4.804
(6) f1/fTM2 = 3.668
(7) nvrN/nvrP = 1.098
(8) νvrN/νvrP = 0.580
図7(a)、及び図7(b)はそれぞれ、第2実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図8は、第2実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図9(a)、及び図9(b)はそれぞれ、第2実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図10(a)、図10(b)、及び図10(c)はそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、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にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦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11は、本願の第3実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、正屈折力を有する第1レンズ群G1と、負屈折力を有する第2レンズ群G2と、正屈折力を有する第3レンズ群G3と、正屈折力を有する第4レンズ群G4と、負屈折力を有する第5レンズ群G5と、正屈折力を有する第6レンズ群G6から構成されている。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4がM2レンズ群GM2に、第5レンズ群G5がRNレンズ群GRNに、第6レンズ群G6が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正凸平レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13との接合正レンズとから構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22と、両凹形状の負レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とから構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合正レンズと、両凸形状の正レンズL33と両凹形状の負レンズL34との接合正レンズと、開口絞りSとから構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と両凸形状の正レンズL42との接合負レンズと、両凸形状の正レンズL43とから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51と、両凹形状の負レンズL52とから構成される。
第6レンズ群G6は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL61と、両凸形状の正レンズL62とから構成される。
本実施例に係る光学系では、第5レンズ群G5を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第3レンズ群G3(M2レンズ群GM2)を構成する物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合正レンズを光軸と直交する方向へ移動させることによって、手ブレ等による結像位置変位を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第3実施例の広角端においては、防振係数1.65であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.23mmである。第3実施例の望遠端状態においては、防振係数2.10であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.49mmである。
以下の表3に、本実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表3)第3実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 106.7563 4.600 1.48749 70.32
2 ∞ 0.200
3 99.4635 1.800 1.62004 36.40
4 49.2336 7.200 1.49700 81.61
5 332.7367 可変
6 152.3830 1.700 1.69680 55.52
7 31.0229 5.695
8 32.0867 5.500 1.78472 25.64
9 -139.5695 1.399
10 -403.4713 1.300 1.77250 49.62
11 33.8214 4.300
12 -34.0003 1.200 1.85026 32.35
13 -235.0206 可変
14 69.3622 1.200 1.80100 34.92
15 29.8420 5.900 1.64000 60.19
16 -71.2277 1.500
17 34.4997 6.000 1.48749 70.32
18 -43.1246 1.300 1.80610 40.97
19 382.2412 2.700
20 ∞ 可変 (絞りS)
21 350.0000 1.200 1.83400 37.18
22 30.6178 4.800 1.51680 63.88
23 -88.2508 0.200
24 66.4312 2.800 1.80100 34.92
25 -142.7832 可変
26 -93.6206 2.200 1.80518 25.45
27 -44.3477 6.500
28 -37.1859 1.000 1.77250 49.62
29 68.3000 可変
30 -24.9508 1.400 1.62004 36.40
31 -42.7086 0.200
32 106.0000 3.800 1.67003 47.14
33 -106.0000 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 100.0 292.0
FNO 4.49 4.85 5.88
2ω 33.98 24.48 8.44
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 190.26 205.79 245.82
BF 39.12 46.10 67.12

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 5.981 21.510 61.535 5.981 21.510 61.535
d13 30.000 23.014 2.000 30.000 23.014 2.000
d20 14.365 14.107 14.196 14.365 14.107 14.196
d25 2.202 3.476 3.676 2.867 4.301 5.396
d29 21.004 19.988 19.700 20.339 19.163 17.979

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 145.335
G2 6 -29.607
G3 14 48.974
G4 21 62.364
G5 26 -48.296
G6 30 336.791

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 1.253
(2) (−fTM1)/f1 = 0.204
(3) fTM2/f1 = 0.264
(4) f1/fw = 2.016
(5) f1/(−fTM1) = 4.909
(6) f1/fTM2 = 3.786
(7) nvrN/nvrP = 1.098
(8) νvrN/νvrP = 0.580
図12(a)、及び図12(b)はそれぞれ、第3実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図13は、第3実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図14(a)、及び図14(b)はそれぞれ、第3実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図15(a)、図15(b)、及び図15(c)はそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、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にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第4実施例)
図16は、本願の第4実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、正屈折力を有する第1レンズ群G1と、負屈折力を有する第2レンズ群G2と、正屈折力を有する第3レンズ群G3と、負屈折力を有する第4レンズ群G4と、正屈折力を有する第5レンズ群G5から構成されている。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正凸平レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13との接合正レンズとから構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22と、両凹形状の負レンズL23と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL24とから構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合正レンズと、両凸形状の正レンズL33と両凹形状の負レンズL34との接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL35と両凸形状の正レンズL36との接合負レンズと、両凸形状の正レンズL37とから構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と、両凹形状の負レンズL42とから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凹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、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL53とから構成される。
本実施例に係る光学系では、第4レンズ群G4を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第3レンズ群G3(M2レンズ群GM2)を構成する物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL31と両凸形状の正レンズL32との接合正レンズを光軸と直交する方向へ移動させることによって、手ブレ等による結像位置変位を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第4実施例の広角端においては、防振係数1.65であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.23mmである。第4実施例の望遠端状態においては、防振係数2.10であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.49mmである。
以下の表4に、本実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表4)第4実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 109.5099 4.600 1.48749 70.32
2 ∞ 0.200
3 101.8486 1.800 1.62004 36.40
4 49.8873 7.200 1.49700 81.61
5 403.0130 可変
6 166.1577 1.700 1.69680 55.52
7 31.1882 3.953
8 32.0256 5.500 1.78472 25.64
9 -139.5816 1.553
10 -767.2482 1.300 1.77250 49.62
11 33.9202 4.300
12 -32.8351 1.200 1.85026 32.35
13 -256.2484 可変
14 69.5902 1.200 1.80100 34.92
15 29.9877 5.900 1.64000 60.19
16 -70.0411 1.500
17 36.2271 6.000 1.48749 70.32
18 -39.9358 1.300 1.80610 40.97
19 820.8027 2.700
20 ∞ 14.092 (絞りS)
21 427.1813 1.200 1.83400 37.18
22 31.7606 4.800 1.51680 63.88
23 -89.4727 0.200
24 73.5865 2.800 1.80100 34.92
25 -110.0493 可変
26 -83.7398 2.200 1.80518 25.45
27 -42.9999 6.500
28 -36.8594 1.000 1.77250 49.62
29 73.0622 可変
30 -26.0662 1.400 1.62004 36.4
31 -40.4068 0.200
32 143.0444 3.035 1.67003 47.14
33 -220.8402 0.200
34 100.4330 2.145 1.79002 47.32
35 170.3325 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 100.0 292.0
FNO 4.48 4.85 5.87
2ω 33.94 24.44 8.42
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 190.21 205.27 245.82
BF 39.12 46.37 67.13

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 5.892 20.953 61.502 5.892 20.953 61.502
d13 30.000 22.752 2.000 30.000 22.752 2.000
d25 2.212 3.707 3.900 2.864 4.521 5.606
d29 21.306 19.811 19.618 20.654 18.997 17.912

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 145.022
G2 6 -29.562
G3 14 38.233
G4 26 -48.257
G5 30 318.066

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 0.947
(2) (−fTM1)/f1 = 0.204
(3) fTM2/f1 = 0.264
(4) f1/fw = 2.011
(5) f1/(−fTM1) = 4.906
(6) f1/fTM2 = 3.793
(7) nvrN/nvrP = 1.098
(8) νvrN/νvrP = 0.580
図17(a)、及び図17(b)はそれぞれ、第4実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図18は、第4実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図19(a)、及び図19(b)はそれぞれ、第4実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図20(a)、図20(b)、及び図20(c)はそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、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にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第5実施例)
第5実施例について、図21〜図25および表5を用いて説明する。図21は、本実施形態の第5実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第5実施例に係る変倍光学系ZL(5)は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1〜第5レンズ群G1〜G5がそれぞれ図21の矢印で示す方向に移動する。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および両凸形状の正レンズL13からなる接合正レンズと、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22と、両凹形状の負レンズL23と、両凹形状の負レンズL24および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズと、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および両凸形状の正レンズL35からなる接合正レンズと、両凸形状の正レンズL36と、から構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と、両凹形状の負レンズL42と、から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52と、から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
第5実施例に係る変倍光学系ZL(5)では、第4レンズ群G4の全体が合焦レンズ群を構成し、第4レンズ群G4の全体を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第5実施例に係る変倍光学系ZL(5)では、第2レンズ群G2(M1レンズ群GM1)を構成する負レンズL24および正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズが、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第5実施例の広角端状態において、防振係数は0.97であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.39mmである。第5実施例の望遠端状態において、防振係数は2.01であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.51mmである。
以下の表5に、第5実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表5)第5実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 121.1094 4.980 1.48749 70.31
2 474.6427 0.200
3 104.9110 1.700 1.83400 37.18
4 63.9583 9.069 1.49700 81.73
5 -1816.1542 可変
6 153.9285 1.000 1.83400 37.18
7 37.0130 9.180
8 41.8122 5.321 1.80518 25.45
9 -148.0087 1.552
10 -153.0936 1.000 1.90366 31.27
11 74.4958 4.888
12 -65.0702 1.000 1.69680 55.52
13 35.9839 3.310 1.83400 37.18
14 121.5659 可変
15 85.1793 3.534 1.80400 46.60
16 -101.3301 0.200
17 38.9890 5.033 1.49700 81.73
18 -62.2191 1.200 1.95000 29.37
19 378.6744 1.198
20 ∞ 19.885 (絞りS)
21 44.8832 1.200 1.85026 32.35
22 20.5002 4.485 1.51680 63.88
23 -586.4581 0.200
24 64.4878 2.563 1.62004 36.40
25 -357.2881 可変
26 -801.6030 2.383 1.80518 25.45
27 -50.3151 1.298
28 -57.1873 1.000 1.77250 49.62
29 26.1668 可変
30 -21.0000 1.300 1.77250 49.62
31 -28.8136 0.200
32 58.9647 3.137 1.62004 36.40
33 524.5289 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 99.9 292.0
FNO 4.57 4.79 5.88
2ω 33.24 23.82 8.24
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 191.32 204.14 241.16
BF 38.52 42.04 60.52

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 2.000 22.163 69.630 2.000 22.163 69.630
d14 41.783 30.929 2.000 41.783 30.929 2.000
d25 2.000 3.259 2.000 2.462 3.867 3.166
d29 14.999 13.740 14.999 14.538 13.133 13.833

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 167.635
G2 6 -39.933
G3 15 37.727
G4 26 -36.765
G5 30 2825.740

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 1.011
(2) (−fTM1)/f1 = 0.238
(3) fTM2/f1 = 0.225
(4) f1/fw= 2.325
(5) f1/(−fTM1)= 4.198
(6) f1/fTM2= 4.443
(9) nvrN/nvrP = 0.925
(10) νvrN/νvrP = 1.493
図22(a)および図22(b)はそれぞれ、第5実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図23は、第5実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図24(a)および図24(b)はそれぞれ、第5実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図25(a)、図25(b)、および図25(c)はそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、第5実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第6実施例)
第6実施例について、図26〜図30および表6を用いて説明する。図26は、本実施形態の第6実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第6実施例に係る変倍光学系ZL(6)は、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、負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。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1〜第5レンズ群G1〜G5がそれぞれ図26の矢印で示す方向に移動する。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および両凸形状の正レンズL13からなる接合正レンズと、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22および両凹形状の負レンズL23からなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズL24および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズと、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35からなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズL36と、から構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と、両凹形状の負レンズL42と、から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52と、から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
第6実施例に係る変倍光学系ZL(6)では、第4レンズ群G4の全体が合焦レンズ群を構成し、第4レンズ群G4の全体を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第6実施例に係る変倍光学系ZL(6)では、第2レンズ群G2(M1レンズ群GM1)を構成する負レンズL24および正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズが、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第6実施例の広角端状態において、防振係数は0.93であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.41mmである。第6実施例の望遠端状態において、防振係数は1.90であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.54mmである。
以下の表6に、第6実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表6)第6実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 114.5391 5.639 1.48749 70.31
2 663.8041 0.200
3 103.9783 1.700 1.83400 37.18
4 62.4686 8.805 1.49700 81.73
5 -43979.1830 可変
6 146.6152 1.000 1.77250 49.62
7 35.8241 11.693
8 37.5245 4.696 1.68893 31.16
9 -254.6834 1.000 1.83400 37.18
10 64.6045 5.066
11 -60.5874 1.000 1.56883 56.00
12 39.1203 2.952 1.75520 27.57
13 93.1442 可変
14 92.3597 3.688 1.80400 46.60
15 -87.7395 0.200
16 36.8528 5.291 1.49700 81.73
17 -63.3187 1.200 1.95000 29.37
18 264.8384 1.289
19 ∞ 19.911 (絞りS)
20 52.0583 1.200 1.85026 32.35
21 20.7485 3.983 1.51680 63.88
22 439.3463 0.200
23 64.0215 2.788 1.62004 36.40
24 -130.2911 可変
25 -343.5287 2.371 1.80518 25.45
26 -47.6881 1.474
27 -51.9782 1.000 1.77250 49.62
28 29.6298 可変
29 -21.0360 1.300 1.60300 65.44
30 -30.1613 0.200
31 64.8879 2.981 1.57501 41.51
32 614.9077 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 99.9 292.0
FNO 4.59 4.76 5.87
2ω 33.22 23.72 8.22
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 191.32 205.16 240.15
BF 38.52 41.03 60.02

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 2.000 23.304 67.717 2.000 23.304 67.717
d13 40.383 30.413 2.000 40.383 30.413 2.000
d24 2.000 3.305 2.001 2.487 3.962 3.248
d28 15.588 14.284 15.587 15.101 13.626 14.340

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 161.728
G2 6 -38.469
G3 14 38.469
G4 25 -39.083
G5 29 -12107.081

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 0.968
(2) (−fTM1)/f1 = 0.238
(3) fTM2/f1 = 0.238
(4) f1/fw= 2.243
(5) f1/(−fTM1)= 4.204
(6) f1/fTM2= 4.204
(9) nvrN/nvrP = 0.894
(10) νvrN/νvrP = 2.031
図27(a)および図27(b)はそれぞれ、第6実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図28は、第6実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図29(a)および図29(b)はそれぞれ、第6実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図30(a)、図30(b)、および図30(c)はそれぞれ、第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、第6実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第7実施例)
第7実施例について、図31〜図35並びに表7を用いて説明する。図31は、本実施形態の第7実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第7実施例に係る変倍光学系ZL(7)は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1〜第5レンズ群G1〜G5がそれぞれ図31の矢印で示す方向に移動する。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および両凸形状の正レンズL13からなる接合正レンズと、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22および両凹形状の負レンズL23からなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズL24および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズと、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および両凸形状の正レンズL35からなる接合正レンズと、から構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と、両凹形状の負レンズL42と、から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、物体側に凹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、から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
第7実施例に係る変倍光学系ZL(7)では、第4レンズ群G4の全体が合焦レンズ群を構成し、第4レンズ群G4の全体を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第7実施例に係る変倍光学系ZL(7)では、第2レンズ群G2(M1レンズ群GM1)を構成する負レンズL24および正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズが、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第7実施例の広角端状態において、防振係数は0.96であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.39mmである。第7実施例の望遠端状態において、防振係数は2.00であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.51mmである。
以下の表7に、第7実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表7)第7実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 268.8673 3.827 1.48749 70.31
2 -1922.6559 0.200
3 111.5860 1.700 1.62004 36.40
4 61.6123 8.761 1.49700 81.73
5 -1745.4439 可変
6 124.2629 1.000 1.77250 49.62
7 34.3759 7.147
8 35.3149 5.189 1.60342 38.03
9 -190.5775 1.000 1.77250 49.62
10 75.4448 4.904
11 -65.2960 1.000 1.67003 47.14
12 37.2634 3.301 1.80518 25.45
13 119.9726 可変
14 80.9765 3.968 1.77250 49.62
15 -78.4621 0.200
16 33.2120 5.701 1.49700 81.73
17 -56.7466 1.200 1.85026 32.35
18 108.8392 1.685
19 ∞ 18.569 (絞りS)
20 40.1917 1.200 1.85026 32.35
21 18.3878 4.752 1.54814 45.79
22 -98.0255 可変
23 -121.4042 2.367 1.75520 27.57
24 -36.6433 2.111
25 -37.5895 1.000 1.77250 49.62
26 35.8631 可変
27 -21.0000 1.300 1.60311 60.69
28 -30.2149 0.200
29 95.7916 3.938 1.67003 47.14
30 -115.9256 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 99.9 292.0
FNO 4.61 4.79 5.87
2ω 33.52 23.90 8.28
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 191.32 207.98 243.25
BF 38.52 41.37 61.52

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 2.000 25.429 72.273 2.000 25.429 72.273
d13 43.342 33.718 2.000 43.342 33.718 2.000
d22 2.000 3.210 3.710 2.512 3.900 5.147
d26 19.235 18.025 17.525 18.723 17.335 16.088

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 169.647
G2 6 -39.988
G3 14 38.817
G4 23 -37.515
G5 27 207.702

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 1.529
(2) (−fTM1)/f1 = 0.236
(3) fTM2/f1 = 0.229
(4) f1/fw= 2.353
(5) f1/(−fTM1)= 4.242
(6) f1/fTM2= 4.370
(9) nvrN/nvrP = 0.925
(10) νvrN/νvrP = 1.852
図32(a)および図32(b)はそれぞれ、第7実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図33は、第7実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図34(a)および図34(b)はそれぞれ、第7実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図35(a)、図35(b)、および図35(c)はそれぞれ、第7実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、第7実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第8実施例)
第8実施例について、図36〜図40および表8を用いて説明する。図36は本実施形態の第8実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第8実施例に係る変倍光学系ZL(4)は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1〜第5レンズ群G1〜G5がそれぞれ図36の矢印で示す方向に移動する。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および両凸形状のL13からなる接合正レンズと、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22および両凹形状の負レンズL23からなる接合正レンズと、両凹形状の負レンズL24および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズと、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および両凸形状の正レンズL35からなる接合正レンズと、から構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と、両凹形状の負レンズL42とから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側に凹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とから構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
第8実施例に係る変倍光学系ZL(8)では、第4レンズ群G4の正メニスカスレンズL41および負レンズL42が合焦レンズ群を構成し、第4レンズ群G4の正メニスカスレンズL41および負レンズL42を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第8実施例に係る変倍光学系ZL(8)では、第2レンズ群G2(M1レンズ群GM1)を構成する負レンズL24および正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズが、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第8実施例の広角端状態において、防振係数は1.05であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.36mmである。第8実施例の望遠端状態において、防振係数は2.20であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.46mmである。
以下の表8に、第8実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表8)第8実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 384.8872 4.307 1.48749 70.31
2 -459.3665 0.200
3 108.5471 1.700 1.62004 36.40
4 59.1633 8.722 1.49700 81.73
5 -3828.8091 可変
6 116.0785 1.000 1.77250 49.62
7 33.3782 6.789
8 34.8547 5.123 1.64769 33.73
9 -166.2311 1.000 1.80400 46.60
10 68.6485 5.021
11 -58.3172 1.000 1.66755 41.87
12 33.1524 3.543 1.80518 25.45
13 108.5224 可変
14 80.6236 4.111 1.77250 49.62
15 -73.7947 0.200
16 32.8485 5.846 1.49700 81.73
17 -53.4390 1.200 1.85026 32.35
18 100.1735 1.748
19 ∞ 17.032 (絞りS)
20 45.6071 1.200 1.80100 34.92
21 18.9488 5.048 1.54814 45.79
22 -90.5382 可変
23 -106.0821 2.387 1.72825 28.38
24 -35.2284 2.066
25 -36.8890 1.000 1.77250 49.62
26 46.9619 可変
27 -21.5153 1.300 1.60311 60.69
28 -31.7338 0.200
29 126.4587 3.612 1.77250 49.62
30 -132.9868 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 99.9 292.0
FNO 4.60 4.77 5.88
2ω 33.56 23.82 8.26
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 192.32 210.67 244.12
BF 38.52 40.08 57.94

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 2.000 25.713 69.580 2.000 25.713 69.580
d13 40.783 32.701 2.000 40.783 32.701 2.000
d22 2.000 3.163 5.584 2.559 3.917 7.234
d26 23.661 23.661 23.661 23.103 22.908 22.012

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 164.404
G2 6 -37.386
G3 14 38.634
G4 23 -43.744
G5 27 272.771

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 1.378
(2) (−fTM1)/f1 = 0.227
(3) fTM2/f1 = 0.235
(4) f1/fw= 2.280
(5) f1/(−fTM1)= 4.397
(6) f1/fTM2= 4.255
(9) nvrN/nvrP = 0.924
(10) νvrN/νvrP = 1.645
図37(a)および図37(b)はそれぞれ、第8実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図38は、第8実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図39(a)および図39(b)はそれぞれ、第8実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図40(a)、図40(b)、および図40(c)はそれぞれ、第8実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、第8実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第9実施例)
第9実施例について、図41〜図45および表9を用いて説明する。図41は本実施形態の第9実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第9実施例に係る変倍光学系ZL(9)は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1〜第5レンズ群G1〜G5がそれぞれ図41の矢印で示す方向に移動する。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および物体側に両凸形状の正レンズL13からなる接合正レンズと、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22と、両凹形状の負レンズL23および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24からなる接合負レンズと、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および両凸形状の正レンズL35からなる接合正レンズと、から構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と、両凹形状の負レンズL42と、から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、物体側に凹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、から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
第9実施例に係る変倍光学系ZL(9)では、第4レンズ群G4の全体が合焦レンズ群を構成し、第4レンズ群G4の全体を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第9実施例に係る変倍光学系ZL(9)では、第2レンズ群G2(M1レンズ群GM1)を構成する負レンズL23および正メニスカスレンズL24からなる接合負レンズが、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第9実施例の広角端状態において、防振係数は1.02であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.37mmである。第9実施例の望遠端状態において、防振係数は2.10であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.49mmである。
以下の表9に、第9実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表9)第9実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 494.4763 3.486 1.48749 70.31
2 -654.7200 0.200
3 104.3848 1.700 1.62004 36.40
4 60.0944 8.673 1.49700 81.73
5 -2277.9468 可変
6 131.3496 1.300 1.80400 46.60
7 35.6812 7.900
8 36.7192 2.871 1.68893 31.16
9 62.4101 4.726
10 -66.4912 1.000 1.70000 48.11
11 36.3174 3.414 1.80518 25.45
12 127.2974 可変
13 90.0733 3.862 1.80400 46.60
14 -78.6804 0.200
15 33.8033 5.583 1.49700 81.73
16 -57.6791 1.200 1.85026 32.35
17 101.7237 1.726
18 ∞ 19.598 (絞りS)
19 49.9975 1.200 1.85026 32.35
20 20.1023 4.713 1.54814 45.79
21 -72.4003 可変
22 -158.4470 2.458 1.71736 29.57
23 -37.7406 1.732
24 -39.9149 1.000 1.77250 49.62
25 43.7406 可変
26 -22.3495 1.300 1.69680 55.52
27 -32.8093 0.200
28 139.7659 3.301 1.80610 40.97
29 -141.5832 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 99.9 292.0
FNO 4.68 4.85 5.88
2ω 33.48 23.86 8.26
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 192.32 208.96 243.67
BF 38.32 41.06 60.32

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 2.000 26.074 74.834 2.000 26.074 77.834
d12 45.487 35.318 2.000 45.487 35.318 2.000
d21 2.000 3.315 2.845 2.597 4.123 4.511
d25 21.171 19.856 20.326 20.574 19.048 18.660

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 171.348
G2 6 -41.929
G3 13 40.969
G4 22 -45.959
G5 26 423.598

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 1.209
(2) (−fTM1)/f1 = 0.245
(3) fTM2/f1 = 0.239
(4) f1/fw= 2.377
(5) f1/(−fTM1)= 4.087
(6) f1/fTM2= 4.182
(9) nvrN/nvrP = 0.942
(10) νvrN/νvrP = 1.890
図42(a)および図42(b)はそれぞれ、第9実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図43は、第9実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図44(a)および図44(b)はそれぞれ、第9実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図45(a)、図45(b)、および図45(c)はそれぞれ、第9実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、第9実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第10実施例)
第10実施例について、図46〜図50および表10を用いて説明する。図46は本実施形態の第10実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第10実施例に係る変倍光学系ZL(10)は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1〜第5レンズ群G1〜G5がそれぞれ図46の矢印で示す方向に移動する。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11および両凸形状の正レンズL12からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13と、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズ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および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズと、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および両凸形状の正レンズL35からなる接合正レンズと、から構成される。
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、両凹形状の負レンズL42と、から構成される。
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL51と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52と、から構成される。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
第10実施例に係る変倍光学系ZL(10)では、第4レンズ群G4の全体が合焦レンズ群を構成し、第4レンズ群G4の全体を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第10実施例に係る変倍光学系ZL(10)では、第2レンズ群G2(M1レンズ群GM1)を構成する負レンズL24および正メニスカスレンズL25からなる接合負レンズが、光軸と垂直な方向へ移動可能な防振レンズ群を構成し、手ブレ等による結像位置の変位(像面I上の像ブレ)を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第10実施例の広角端状態において、防振係数は1.01であり、焦点距離は72.1mmであるので、0.30°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.37mmである。第10実施例の望遠端状態において、防振係数は2.10であり、焦点距離は292.0mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は0.49mmである。
以下の表10に、第10実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表10)第10実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 139.3408 1.700 1.64769 33.73
2 77.5654 9.455 1.49700 81.73
3 -496.0322 0.200
4 144.5249 3.734 1.48749 70.31
5 357.2933 可変
6 142.3498 3.303 1.84666 23.80
7 -361.0297 1.824
8 -451.3220 1.300 1.83400 37.18
9 33.3045 7.193
10 35.8308 3.147 1.71736 29.57
11 69.2532 4.718
12 -63.1663 1.000 1.66755 41.87
13 34.7105 3.239 1.80518 25.45
14 102.2323 可変
15 73.7312 3.697 1.77250 49.62
16 -95.2978 0.200
17 33.5557 5.512 1.49700 81.73
18 -68.5312 1.200 1.90366 31.27
19 129.3820 1.534
20 ∞ 17.193 (絞りS)
21 40.0826 1.200 1.85026 32.35
22 17.3868 5.268 1.56732 42.58
23 -141.3282 可変
24 297.2824 2.624 1.64769 33.73
25 -42.2438 0.835
26 -48.9103 1.000 1.77250 49.62
27 31.0082 可変
28 -22.3095 1.300 1.69680 55.52
29 -31.0148 0.200
30 73.8865 3.135 1.80100 34.92
31 3043.5154 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.05
W M T
f 72.1 100.0 292.0
FNO 4.65 4.93 5.88
2ω 33.24 23.86 8.28
Ymax 21.60 21.60 21.60
TL 192.32 206.35 244.34
BF 38.32 42.77 60.32

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 2.000 22.642 74.835 2.000 22.642 74.835
d14 44.818 33.757 2.000 44.818 33.757 2.000
d23 2.000 3.329 2.024 2.604 4.116 3.661
d27 19.472 18.143 19.448 18.869 17.356 17.812

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 176.000
G2 6 -42.283
G3 15 38.971
G4 24 -44.470
G5 28 381.600

[条件式対応値]
(1) (−fN)/fP = 1.286
(2) (−fTM1)/f1 = 0.240
(3) fTM2/f1 = 0.221
(4) f1/fw= 2.441
(5) f1/(−fTM1)= 4.162
(6) f1/fTM2= 4.516
(9) nvrN/nvrP = 0.924
(10) νvrN/νvrP = 1.645
図47(a)および図47(b)はそれぞれ、第10実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.30°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図48は、第10実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図49(a)および図49(b)はそれぞれ、第10実施例に係る防振機能を有する変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、および0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。図50(a)、図50(b)、および図50(c)はそれぞれ、第10実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、第10実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第11実施例)
第11実施例について、図51、図52および図53並びに表11を用いて説明する。図51は、本実施形態の第11実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第11実施例に係る変倍光学系ZL(11)は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。第3レンズ群G3内に開口絞りSが設けられ、第5レンズ群G5の像面側に対向して像面Iが設けられている。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13からなる接合正レンズと、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL21および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22からなる接合負レンズと、両凹形状の負レンズL23と、から構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および両凸形状の正レンズL35からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL36と、から構成される。
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41および両凹形状の負レンズL42からなる接合負レンズと、から構成される。
第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51から構成される。
第11実施例に係る光学系では、第4レンズ群G4(RNレンズ群GRN)を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。また、第2レンズ群G2(M1レンズ群GM1)が光軸と光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面I上の像ブレ補正(防振、手ブレ補正)を行うようにするのが好ましい。
以下の表11に、第11実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表11)第11実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 91.1552 6.167 1.51680 63.88
2 -844.6033 0.204
3 92.5357 1.500 1.64769 33.73
4 45.6802 6.598 1.48749 70.31
5 154.0927 可変
6 -211.4795 1.000 1.69680 55.52
7 22.5821 3.677 1.80518 25.45
8 60.3602 2.652
9 -46.9021 1.000 1.77250 49.62
10 299.7358 可変
11 48.8916 3.796 1.69680 55.52
12 -131.4333 1.000
13 ∞ 1.000 (絞りS)
14 39.8799 4.932 1.69680 55.52
15 -49.6069 1.000 1.85026 32.35
16 72.3703 8.805
17 57.3477 1.000 1.80100 34.92
18 18.1075 6.038 1.48749 70.31
19 -116.1586 0.200
20 26.5494 3.513 1.62004 36.40
21 96.5593 可変
22 -119.7021 3.510 1.74950 35.25
23 -16.6839 1.000 1.69680 55.52
24 25.6230 可変
25 124.9308 2.143 1.48749 70.31
26 -480.8453 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.12
W M T
f 71.4 100.0 294.0
FNO 4.56 4.26 5.89
2ω 22.82 16.04 5.46
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 159.32 185.24 219.32
BF 45.32 39.43 70.09

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 2.881 37.560 65.654 2.881 37.560 65.654
d10 29.543 26.683 2.000 29.543 26.683 2.000
d21 5.002 5.002 5.002 5.295 5.470 5.772
d24 15.836 15.836 15.836 15.543 15.368 15.066

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 146.976
G2 6 -31.771
G3 11 30.544
G4 22 -32.594
G5 25 203.039

[条件式対応値]
(2) (−fTM1)/f1 = 0.216
(3) fTM2/f1 = 0.208
(4) f1/fw = 2.058
(5) f1/(−fTM1) = 4.626
(6) f1/fTM2 = 4.809
図52(a)、図52(b)および図52(c)はそれぞれ、第11実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図53(a)、図53(b)および図53(c)はそれぞれ、第11実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、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にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第12実施例)
第12実施例について、図54、図55および図56並びに表12を用いて説明する。図54は、本実施形態の第12実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第12実施例に係る変倍光学系ZL(12)は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13からなる接合正レンズと、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL21および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22からなる接合負レンズと、両凹形状の負レンズL23とから構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および両凸形状の正レンズL35からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL36と、から構成される。
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41および両凹形状の負レンズL42の接合負レンズから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL51から構成される。
第12実施例に係る光学系では、第4レンズ群G4を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。本実施例において、第2レンズ群G2(M1レンズ群GM1)が光軸と光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面I上の像ブレ補正(防振、手ブレ補正)を行うようにするのが好ましい。
以下の表12に、第12実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表12)第12実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 100.0120 5.590 1.51680 63.88
2 -356.7115 0.200
3 87.0822 1.500 1.62004 36.40
4 36.8924 7.184 1.51680 63.88
5 131.1594 可変
6 -122.1413 1.000 1.69680 55.52
7 20.4910 3.496 1.80518 25.45
8 49.8357 2.470
9 -48.8699 1.000 1.77250 49.62
10 8360.2394 可変
11 56.6713 3.785 1.58913 61.22
12 -64.2309 0.200
13 35.4309 4.669 1.48749 70.31
14 -48.4394 1.000 1.80100 34.92
15 159.7328 1.860
16 ∞ 16.684 (絞りS)
17 57.8297 1.000 1.80100 34.92
18 19.6163 4.946 1.48749 70.31
19 -96.4204 0.200
20 27.1066 2.717 1.62004 36.40
21 65.2029 可変
22 -157.1131 3.395 1.64769 33.73
23 -22.3553 1.000 1.56883 56.00
24 25.0407 可変
25 46.5745 2.500 1.62004 36.40
26 60.0000
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.29
W M T
f 68.6 100.0 294.0
FNO 4.69 4.72 6.10
2ω 23.74 16.04 5.46
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 164.32 184.76 221.32
BF 38.52 38.73 64.73

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 4.964 31.058 63.669 4.964 31.058 63.669
d10 29.909 24.050 2.000 29.909 24.050 2.000
d21 3.666 4.368 2.697 4.068 4.962 3.755
d24 20.866 20.163 21.834 20.464 19.569 20.776

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 137.939
G2 6 -30.083
G3 11 34.644
G4 22 -42.585
G5 25 313.363

[条件式対応値]
(2) (−fTM1)/f1 = 0.218
(3) fTM2/f1 = 0.251
(4) f1/fw = 2.011
(5) f1/(−fTM1) = 4.585
(6) f1/fTM2 = 3.982
図55(a)、図55(b)および図55(c)はそれぞれ、第12実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図56(a)、図56(b)および図56(c)はそれぞれ、第12実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、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にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第13実施例)
第13実施例について、図57、図58および図59並びに表13を用いて説明する。図57は本実施形態の第13実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第13実施例に係る変倍光学系ZL(13)は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
この構成は上記実施形態との関係として、第1レンズ群G1が前側レンズ群GFSに、第2レンズ群G2がM1レンズ群GM1に、第3レンズ群G3がM2レンズ群GM2に、第4レンズ群G4がRNレンズ群GRNに、第5レンズ群G5が後続レンズ群GRSに対応する。
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる接合正レンズと、から構成される。
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL21および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22からなる接合負レンズと、両凹形状の負レンズL23とから構成される。
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32および両凹形状の負レンズL33からなる接合正レンズと、開口絞りSと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34および両凸形状の正レンズL35からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL36と、から構成される。
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41および両凹形状の負レンズL42からなる接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL43とから構成される。
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL51から構成される。
第13実施例に係る光学系では、第4レンズ群G4を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。本実施例において、第2レンズ群G2(M1レンズ群GM1)が光軸と光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面I上の像ブレ補正(防振、手ブレ補正)を行うようにするのが好ましい。
以下の表13に、第13実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表13)第13実施例
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 102.5193 5.542 1.51680 63.88
2 -366.1796 0.200
3 90.4094 1.500 1.62004 36.40
4 37.8518 7.229 1.51680 63.88
5 144.7539 可変
6 -163.5053 1.000 1.69680 55.52
7 20.5835 3.475 1.80518 25.45
8 48.1602 2.598
9 -47.4086 1.000 1.77250 49.62
10 4634.3570 可変
11 57.6094 3.843 1.58913 61.22
12 -66.7307 0.200
13 36.4629 4.709 1.48749 70.31
14 -48.7603 1.000 1.80100 34.92
15 206.1449 1.786
16 ∞ 16.497 (絞りS)
17 55.1101 1.000 1.80100 34.92
18 19.3181 4.785 1.48749 70.31
19 -100.3387 0.200
20 26.0254 2.707 1.62004 36.40
21 57.5286 可変
22 -201.9970 3.376 1.64769 33.73
23 -22.7237 1.000 1.56883 56.00
24 29.2295 1.172
25 34.9681 1.000 1.79952 42.09
26 26.1166 可変
27 39.9439 2.135 1.62004 36.40
28 60.0000 BF
像面 ∞

[各種データ]
変倍比 4.28
W M T
f 68.7 100.0 294.0
FNO 4.70 4.73 6.06
2ω 23.74 16.08 5.48
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 164.32 184.47 221.32
BF 38.52 38.72 64.52

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 4.000 30.052 63.492 4.000 30.052 63.492
d10 30.492 24.393 2.000 30.492 24.393 2.000
d21 3.686 4.454 2.923 4.052 4.994 3.907
d26 19.668 18.899 20.430 19.301 18.359 19.446

[レンズ群データ]
群 始面 f
G1 1 138.289
G2 6 -30.436
G3 11 34.256
G4 22 -36.764
G5 27 185.180

[条件式対応値]
(2) (−fTM1)/f1 = 0.220
(3) fTM2/f1 = 0.248
(4) f1/fw = 2.013
(5) f1/(−fTM1) = 4.544
(6) f1/fTM2 = 4.037
図58(a)、図58(b)および図58(c)はそれぞれ、第13実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図59(a)、図59(b)および図59(c)はそれぞれ、第13実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、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にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦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、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なAF、AF時の静粛性を実現し、さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、ならびに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えた変倍光学系を実現することができる。
ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。
なお、以下の内容は、本願の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。
本願の変倍光学系の数値実施例として5群構成のものと6群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成(例えば、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、本願の変倍光学系の最も物体側や最も像面側にレンズ又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、本願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、本願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。
以上の構成により、上記第1実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載した本カメラ1は、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なAF、AF時の静粛性を実現し、さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、ならびに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑え、良好な光学性能を実現することができる。なお、上記第2〜上記第7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。
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群 GFS 前側レンズ群
GM1 M1レンズ群 GM2 M2レンズ群
GRN RNレンズ群 GRS 後続レンズ群
I 像面 S 開口絞り

Claims (29)

  1. 物体側から順に、正の屈折力を有する前側レンズ群と、負の屈折力を有するM1レンズ群と、正の屈折力を有するM2レンズ群と、負の屈折力を有するRNレンズ群と、後続レンズ群とを有し、
    変倍時に、前記前側レンズ群と前記M1レンズ群との間隔が変化し、前記M1レンズ群と前記M2レンズ群との間隔が変化し、前記M2レンズ群と前記RNレンズ群との間隔が変化し、
    無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記RNレンズ群が移動する変倍光学系。
  2. 前記後続レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとを有する請求項1に記載の変倍光学系。
  3. 以下の条件式を満足する請求項2に記載の変倍光学系。
    0.70<(−fN)/fP<2.00
    但し、
    fN:前記後続レンズ群にある最も負の屈折力が強いレンズの焦点距離
    fP:前記後続レンズ群にある最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離
  4. 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記前側レンズ群が物体側へ移動する請求項1〜3のいずれかに記載の変倍光学系。
  5. 前記RNレンズ群は、少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズと少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズを有する請求項1〜4のいずれかに記載の変倍光学系。
  6. 以下の条件式を満足する請求項1〜5のいずれかに記載の変倍光学系。
    0.15<(−fTM1)/f1<0.35
    但し、
    fTM1:望遠端状態における前記M1レンズ群の焦点距離
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
  7. 以下の条件式を満足する請求項1〜6のいずれかに記載の変倍光学系。
    0.20<fTM2/f1<0.40
    但し、
    fTM2:望遠端状態における前記M2レンズ群の焦点距離
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
  8. 前記RNレンズ群の像側に隣接して、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズを有する請求項1〜7のいずれかに記載の変倍光学系。
  9. 以下の条件式を満足する請求項1〜8のいずれかに記載の変倍光学系。
    1.80<f1/fw<3.50
    但し、
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
    fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
  10. 以下の条件式を満足する請求項1〜9のいずれかに記載の変倍光学系。
    3.70<f1/(−fTM1)<5.00
    但し、
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
    fTM1:望遠端状態における前記M1レンズ群の焦点距離
  11. 以下の条件式を満足する請求項1〜10のいずれかに記載の変倍光学系。
    3.20<f1/fTM2<5.00
    但し、
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
    fTM2:望遠端状態における前記M2レンズ群の焦点距離
  12. 変倍時に、前記M1レンズ群中の最も物体側にあるレンズ群が像面に対して固定である請求項1〜11のいずれかに記載の変倍光学系。
  13. 前記M2レンズ群は、手ブレ等による結像位置変位の補正を行うために光軸と直交する方向へ移動可能な防振レンズ群を有する請求項1〜12のいずれかに記載の変倍光学系。
  14. 前記防振レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズとからなる請求項13に記載の変倍光学系。
  15. 以下の条件式を満足する請求項14に記載の変倍光学系。
    1.00<nvrN/nvrP<1.25
    但し、
    nvrN:前記防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズの屈折率
    nvrP:前記防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズの屈折率
  16. 以下の条件式を満足する請求項14もしくは15に記載の変倍光学系。
    0.30<νvrN/νvrP<0.90
    但し、
    νvrN:前記防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズのアッベ数
    νvrP:前記防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズのアッベ数
  17. 前記M1レンズ群は、手ブレ等による結像位置変位の補正を行うために光軸と直交する方向へ移動可能な防振レンズ群を有する請求項1〜12のいずれかに記載の変倍光学系。
  18. 前記防振レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと正の屈折力を有するレンズからなる請求項17に記載の変倍光学系。
  19. 以下の条件式を満足する請求項18に記載の変倍光学系。
    0.80<nvrN/nvrP<1.00
    但し、
    nvrN:前記防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズの屈折率
    nvrP:前記防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズの屈折率
  20. 以下の条件式を満足する請求項18もしくは19に記載の変倍光学系。
    1.20<νvrN/νvrP<2.40
    但し、
    νvrN:前記防振レンズ群内の負の屈折力を有するレンズのアッベ数
    νvrP:前記防振レンズ群内の正の屈折力を有するレンズのアッベ数
  21. 前記後続レンズ群は、正の屈折力を有するレンズを有する請求項1に記載の変倍光学系。
  22. 以下の条件式を満足する請求項21に記載の変倍光学系。
    0.15<(−fTM1)/f1<0.35
    但し、
    fTM1:望遠端状態における前記M1レンズ群の焦点距離
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
  23. 以下の条件式を満足する請求項21もしくは22に記載の変倍光学系。
    0.20<fTM2/f1<0.40
    但し、
    fTM2:望遠端状態における前記M2レンズ群の焦点距離
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
  24. 以下の条件式を満足する請求項21〜23のいずれかに記載の変倍光学系。
    1.80<f1/fw<3.50
    但し、
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
    fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
  25. 以下の条件式を満足する請求項21〜24のいずれかに記載の変倍光学系。
    3.70<f1/(−fTM1)<5.00
    但し、
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
    fTM1:望遠端状態における前記M1レンズ群の焦点距離
  26. 以下の条件式を満足する請求項21〜25のいずれかに記載の変倍光学系。
    3.20<f1/fTM2<5.00
    但し、
    f1:前記前側レンズ群の焦点距離
    fTM2:望遠端状態における前記M2レンズ群の焦点距離
  27. 請求項1〜26のいずれかに記載の変倍光学系を有する光学機器。
  28. 請求項1〜26のいずれかに記載の変倍光学系と、前記変倍光学系によって形成される像を撮像する撮像部とを備える撮像機器。
  29. 物体側から順に、正の屈折力を有する前側レンズ群と、負の屈折力を有するM1レンズ群と、正の屈折力を有するM2レンズ群と、負の屈折力を有するRNレンズ群と、後続レンズ群とを有して構成される変倍光学系の製造方法であって、
    変倍時に、前記前側レンズ群と前記M1レンズ群との間隔が変化し、前記M1レンズ群と前記M2レンズ群との間隔が変化し、前記M2レンズ群と前記RNレンズ群との間隔が変化するように配置することを含み、
    無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記RNレンズ群が移動し、
    前記後続レンズ群は、物体側から順に、負の屈折力を有するレンズと、正の屈折力を有するレンズとを有し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系の製造方法。
    0.70<(−fN)/fP<2.00
    但し、
    fN:前記後続レンズ群にある最も負の屈折力が強いレンズの焦点距離
    fP:前記後続レンズ群にある最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離
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