WO2017094664A1 - 変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2017094664A1
WO2017094664A1 PCT/JP2016/085194 JP2016085194W WO2017094664A1 WO 2017094664 A1 WO2017094664 A1 WO 2017094664A1 JP 2016085194 W JP2016085194 W JP 2016085194W WO 2017094664 A1 WO2017094664 A1 WO 2017094664A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
lens
lens group
group
optical system
refractive power
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/085194
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
幸介 町田
Original Assignee
株式会社ニコン
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 株式会社ニコン filed Critical 株式会社ニコン
Priority to US15/778,258 priority Critical patent/US10761304B2/en
Priority to JP2017553841A priority patent/JP6702336B2/ja
Priority to CN201680069746.5A priority patent/CN108292027B/zh
Publication of WO2017094664A1 publication Critical patent/WO2017094664A1/ja

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/145Optical 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
    • G02B15/1451Optical 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
    • G02B15/145113Optical 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 +-++-
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B13/00Optical objectives specially designed for the purposes specified below
    • G02B13/02Telephoto objectives, i.e. systems of the type + - in which the distance from the front vertex to the image plane is less than the equivalent focal length
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B15/00Optical objectives with means for varying the magnification
    • G02B15/14Optical 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
    • G02B15/146Optical 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 more than five groups
    • G02B15/1461Optical 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 more than five groups the first group being positive

Definitions

  • the present invention relates to a variable magnification optical system, an optical apparatus using the same, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.
  • variable power optical system suitable for a photographic camera, an electronic still camera, a video camera, and the like has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • the conventional variable power optical system has insufficient optical performance.
  • a variable magnification optical system includes a first lens group having positive refractive power, arranged in order from the object side, an intermediate group having at least one lens group and having negative refractive power as a whole, and a positive An intermediate lens group having a refractive power of: a subsequent lens group having a positive refractive power, and a subsequent group composed of at least one lens group, and at the time of zooming, the first lens group;
  • the distance between the intermediate group changes, the distance between the intermediate group and the intermediate lens group changes, the distance between the intermediate lens group and the subsequent lens group changes, and the subsequent lens group
  • the interval with the subsequent group changes, and the subsequent lens group moves during focusing, and the intermediate group has a subgroup that satisfies the following conditional expression.
  • An optical apparatus is configured by mounting the above-described variable magnification optical system.
  • a method of manufacturing a variable magnification optical system includes a first lens group having a positive refractive power arranged in order from the object side, and an intermediate group having at least one lens group and having a negative refractive power as a whole.
  • an interval between the first lens group and the intermediate group changes, an interval between the intermediate group and the intermediate lens group changes, and the intermediate lens group and the intermediate group
  • the distance between the subsequent lens group changes, the distance between the subsequent lens group and the subsequent group changes, and the subsequent lens group moves during focusing, and the intermediate group satisfies the following conditional expression:
  • Each lens is arranged in the lens barrel so that it has a satisfactory subgroup To.
  • FIG. 2A is a diagram showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the first example.
  • FIG. 2B is a graph showing a rotational blur of 0.30 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the first example.
  • FIG. 2A is a diagram showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the first example.
  • FIG. 2B is a graph showing a rotational blur of 0.30 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to
  • FIG. 4A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example.
  • FIG. 4B is a graph showing a rotational blur of 0.20 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • 5 (a), 5 (b), and 5 (c), respectively, are in close focus at the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example.
  • FIG. It is a figure which shows the lens structure of the variable magnification optical system which concerns on 2nd Example of this embodiment.
  • FIG. 7A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the second example, and FIG. 7B is a graph showing a rotational blur of 0.30 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations at the time of focusing on infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the second example.
  • FIG. 9A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example, and FIG. 9B is a graph showing a rotational blur of 0.20 °.
  • FIG. 9A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the second example
  • FIG. 9B is a graph showing a rotation
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • 10 (a), 10 (b), and 10 (c) respectively show the close-up focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example.
  • FIG. It is a figure which shows the lens structure of the variable magnification optical system which concerns on 3rd Example of this embodiment.
  • FIG. 12A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the third example, and
  • FIG. 12B is a graph showing a rotational blur of 0.30 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • FIG. 14A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the third example
  • FIG. 14B is a graph showing a rotational blur of 0.20 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • 15 (a), 15 (b), and 15 (c) respectively show the close-up focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the third example.
  • FIG. 14A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the third example
  • FIG. 14B is a graph showing a rotational blur of 0.20 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • 15 (a), 15 (b), and 15 (c) respectively show the close-up
  • FIG. 17A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the fourth example
  • FIG. 17B is a graph showing a rotational blur of 0.30 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the fourth example.
  • FIG. 17A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the fourth example
  • FIG. 17B is a graph showing a rotational blur of 0.30 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the fourth
  • FIG. 19A is a diagram of various aberrations at the time of focusing on infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fourth example
  • FIG. 19B is a graph showing a rotational blur of 0.20 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed. 20 (a), 20 (b), and 20 (c), respectively, at the time of close focus in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fourth example.
  • FIG. It is a figure which shows the lens structure of the variable magnification optical system which concerns on 5th Example of this embodiment.
  • FIG. 22A is a diagram of various aberrations at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the fifth example, and FIG. 22B is a graph showing a rotational blur of 0.30 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the fifth example.
  • FIG. 24A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fifth example, and FIG. 24B is a graph showing a rotational blur of 0.20 °.
  • FIG. 24A is a diagram of various aberrations at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the fifth example
  • FIG. 24B is a graph showing a rotational blur of
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • FIGS. 25 (a), 25 (b), and 25 (c) are respectively close-focused in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fifth example.
  • FIG. It is a figure which shows the lens structure of the variable magnification optical system which concerns on 6th Example of this embodiment.
  • FIG. 27A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system according to the sixth example.
  • FIG. 27B is a graph showing a rotational blur of 0.30 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating various aberrations at the time of focusing on infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system according to the sixth example.
  • FIG. 29A is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the sixth example
  • FIG. 29B is a graph showing a rotational blur of 0.20 °.
  • FIG. 6 is a meridional lateral aberration diagram when blur correction is performed.
  • 30 (a), 30 (b), and 30 (c), respectively, are in close focus at the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the sixth example.
  • FIG. It is a figure which shows the structure of the camera provided with the variable magnification optical system which concerns on this embodiment. It is a flowchart which shows the manufacturing method of the variable magnification optical system which concerns on this embodiment.
  • variable magnification optical system ZL (1) as an example of a variable magnification optical system (zoom lens) ZL according to the present embodiment has a first refractive power arranged in order from the object side, as shown in FIG.
  • a subsequent lens group GRP2 fourth lens group G4 having a positive refractive power, and a subsequent group GR (fifth lens group G5) including at least one lens group. .
  • the distance between the first lens group G1 and the intermediate group GM changes, the distance between the intermediate group GM and the intermediate lens group GRP1 changes, and the intermediate lens group GRP1 and the subsequent lens group GRP2 change.
  • the interval changes, and the interval between the subsequent lens group GRP2 and the subsequent group GR changes.
  • the subsequent lens group GRP2 moves as the focusing lens group.
  • variable magnification optical system ZL may be the variable magnification optical system ZL (2) shown in FIG. 6 or the variable magnification optical system ZL (3) shown in FIG. 11, and the variable magnification optical system shown in FIG. ZL (4) may be used, the variable magnification optical system ZL (5) shown in FIG. 21 may be used, and the variable magnification optical system ZL (6) shown in FIG. 26 may be used.
  • Each group of the variable magnification optical systems ZL (2), ZL (3), ZL (4) shown in FIGS. 6, 11, and 16 is the same as the variable magnification optical system ZL (1) shown in FIG. Configured.
  • the intermediate group GM (second lens group G2), the intermediate side lens group GRP1 (third lens group G3), and the subsequent side lens group GRP2 (fourth lens group).
  • G4) is configured in the same manner as the variable magnification optical system ZL (1) shown in FIG. 1, and the subsequent group GR includes a fifth lens group G5 and a sixth lens group G6.
  • the intermediate group GM includes the second lens group G2 and the third lens group G3, and the intermediate lens group GRP1 includes the fourth lens group G4.
  • the side lens group GRP2 is composed of a fifth lens group G5, and the subsequent group GR is composed of a sixth lens group G6.
  • variable magnification optical system ZL of the present embodiment has at least five lens groups, and by changing the distance between the lens groups at the time of zooming, good aberration correction at the time of zooming can be achieved. Further, the focusing lens group can be reduced in size and weight by performing focusing using the subsequent lens group GRP2 as the focusing lens group. In addition, by disposing an anti-vibration lens group that can move so as to have a component in a direction perpendicular to the optical axis in order to correct image blur in the intermediate group GM, it is possible to reduce performance when blur correction is performed. Can be suppressed.
  • the aperture stop is preferably arranged on the object side or the image plane side of the intermediate lens group GRP1. Further, the aperture stop may be disposed between the lenses constituting the intermediate lens group GRP1.
  • the intermediate group GM has a negative refractive power in the entire region from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the intermediate group GM may be composed of one lens group having negative refractive power, or may be composed of two lens groups having negative refractive power.
  • the intermediate group GM may be composed of two lens groups having positive / negative refractive power in order from the object side, or may be composed of two lens groups having negative / positive refractive power. .
  • the subsequent group GR preferably has a negative or positive refractive power as a whole.
  • the succeeding group GR may be composed of one lens group having negative refractive power, or may be composed of two lens groups having negative refractive power.
  • a plurality of lens groups may be moved along the same movement locus during zooming. Specifically, it is preferable that the intermediate lens group GRP1 and at least one lens group included in the subsequent group GR are moved along the same movement locus, and further, the first lens group G1 and the intermediate lens are moved. It is better that the group GRP1 and at least one lens group included in the subsequent group GR are moved along the same movement locus.
  • variable magnification optical system ZL has a subgroup in which the intermediate group GM satisfies the following conditional expression.
  • Conditional expression (1) defines an appropriate range of the ratio between the focal length of the subgroup (arranged in the intermediate group GM) and the focal length of the intermediate group GM in the telephoto end state.
  • conditional expression (1) it is possible to suppress the occurrence of various aberrations including spherical aberration during zooming and various aberrations including decentered coma when blurring correction is performed. it can.
  • the partial group includes a case where a part of a certain lens group included in the intermediate group GM is shown and a case where all the lenses of a certain lens group included in the intermediate group GM are shown. .
  • conditional expression (1) If the corresponding value of the conditional expression (1) exceeds the upper limit value, the refractive power of the intermediate group GM becomes strong, and it becomes difficult to suppress fluctuations of various aberrations including spherical aberration during zooming.
  • the upper limit of conditional expression (1) By setting the upper limit of conditional expression (1) to 2.3, the effect of the present embodiment can be made more reliable. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (1) to 2.1.
  • conditional expression (1) If the corresponding value of conditional expression (1) is below the lower limit value, the refractive power of the subgroup becomes strong, and it becomes difficult to suppress the occurrence of various aberrations such as decentering coma when performing blur correction. .
  • the lower limit of conditional expression (1) By setting the lower limit of conditional expression (1) to 1.5, the effect of this embodiment can be made more reliable. In order to ensure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 1.6.
  • Conditional expression (2) defines an appropriate range of the ratio between the focal length of the subgroup (arranged in the intermediate group GM) and the focal length of the variable magnification optical system ZL in the telephoto end state.
  • conditional expression (2) When the corresponding value of conditional expression (2) exceeds the upper limit value, the refractive power of the subgroup becomes weak, and the amount of movement of the image stabilizing lens group in the direction perpendicular to the optical axis for blur correction increases. For this reason, the size of the lens barrel is increased, and it is difficult to suppress the occurrence of various aberrations including decentration coma.
  • the upper limit of conditional expression (2) By setting the upper limit of conditional expression (2) to 0.33, the effect of this embodiment can be made more reliable. In order to further secure the effect of this embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (2) to 0.31.
  • conditional expression (2) If the corresponding value of conditional expression (2) is below the lower limit value, the refractive power of the subgroup increases, making it difficult to suppress the occurrence of various aberrations including decentered coma when blur correction is performed. .
  • the lower limit of conditional expression (2) By setting the lower limit of conditional expression (2) to 0.17, the effect of this embodiment can be made more reliable. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 0.19.
  • the partial group (arranged in the intermediate group GM) is an anti-vibration lens group movable so as to have a component in a direction perpendicular to the optical axis in order to correct image blur. Preferably there is. As a result, it is possible to effectively suppress performance degradation when blur correction is performed.
  • variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (3). 2.9 ⁇ f1 / ( ⁇ fMt) ⁇ 5.5 (3) Where f1: focal length of the first lens group G1.
  • Conditional expression (3) defines an appropriate range of the ratio between the focal length of the first lens group G1 and the focal length of the intermediate group GM in the telephoto end state. By satisfying conditional expression (3), it is possible to suppress fluctuations in various aberrations including spherical aberration during zooming.
  • conditional expression (3) If the corresponding value of the conditional expression (3) exceeds the upper limit value, the refractive power of the intermediate group GM becomes strong, and it becomes difficult to suppress fluctuations of various aberrations including spherical aberration at the time of zooming.
  • the upper limit of conditional expression (3) By setting the upper limit of conditional expression (3) to 5.2, the effect of this embodiment can be made more reliable. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (3) to 4.9.
  • conditional expression (3) When the corresponding value of conditional expression (3) is below the lower limit, the refractive power of the first lens group G1 becomes strong, and it becomes difficult to correct various aberrations including spherical aberration during zooming.
  • the lower limit of conditional expression (3) By setting the lower limit of conditional expression (3) to 3.1, the effect of this embodiment can be made more reliable. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (3) to 3.3.
  • the first lens group G1 moves to the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the total lens length in the wide-angle end state can be shortened, and the variable magnification optical system can be miniaturized.
  • the rear lens group GRP2 includes at least one lens having a positive refractive power and at least one lens having a negative refractive power.
  • variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (4).
  • fP focal length of the lens having the strongest positive refractive power in the rear lens group GRP2.
  • fN focal length of the lens having the strongest negative refractive power in the rear lens group GRP2.
  • Conditional expression (4) indicates that the ratio of the focal length of the lens having the strongest positive refractive power in the rear lens group GRP2 and the focal length of the lens having the strongest negative refractive power in the rear lens group GRP2 is appropriate. It defines the range. By satisfying conditional expression (4), fluctuations in various aberrations including spherical aberration during focusing can be suppressed.
  • conditional expression (4) When the corresponding value of the conditional expression (4) exceeds the upper limit value, the refractive power of the lens having the strongest negative refractive power in the succeeding side lens group GRP2 is increased, and various aberrations including spherical aberration at the time of focusing are increased. It becomes difficult to suppress fluctuations.
  • the upper limit value of conditional expression (4) By setting the upper limit value of conditional expression (4) to 0.75, the effect of the present embodiment can be made more reliable. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit value of conditional expression (4) to 0.70.
  • the refractive power of the lens having the strongest positive refractive power in the succeeding lens group GRP2 becomes strong, and various aberrations including spherical aberration at the time of focusing are increased. It becomes difficult to suppress fluctuations.
  • the lower limit of conditional expression (4) it is preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 0.30.
  • the first lens group G1 includes a 1-1 lens having a positive refractive power and a 1-2 lens having a negative refractive power, which are arranged in order from the object side. It is preferable to have a first to third lens having a positive refractive power. Thereby, spherical aberration and chromatic aberration can be corrected effectively.
  • variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (5). 0.85 ⁇ nP / nN ⁇ 1.00 (5)
  • nP the refractive index of the lens having the strongest positive refractive power in the first lens group G1
  • nN the refractive index of the lens having the strongest negative refractive power in the first lens group G1.
  • Conditional expression (5) is an appropriate ratio of the refractive index of the lens having the strongest positive refractive power in the first lens group G1 and the refractive index of the lens having the strongest negative refractive power in the first lens group G1. It defines the range.
  • conditional expression (5) When the corresponding value of the conditional expression (5) exceeds the upper limit value, the refractive index of the lens having the strongest negative refractive power in the first lens group G1 becomes small, and various aberrations including spherical aberration can be corrected. It becomes difficult.
  • the upper limit value of conditional expression (5) By setting the upper limit value of conditional expression (5) to 0.98, the effect of this embodiment can be made more reliable. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (5) to 0.96.
  • conditional expression (5) When the corresponding value of the conditional expression (5) is less than the lower limit value, the refractive index of the lens having the strongest positive refractive power in the first lens group G1 becomes small, the generation of spherical aberration becomes excessive, and correction is difficult. It becomes.
  • the lower limit value of conditional expression (5) By setting the lower limit value of conditional expression (5) to 0.86, the effect of the present embodiment can be made more reliable. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (5) to 0.87.
  • variable magnification optical system of the present embodiment satisfies the following conditional expression (6).
  • ⁇ P Abbe number of the lens having the strongest positive refractive power in the first lens group G1
  • ⁇ N Abbe number of the lens having the strongest negative refractive power in the first lens group G1.
  • Conditional expression (6) is an appropriate ratio between the Abbe number of the lens having the strongest positive refractive power in the first lens group G1 and the Abbe number of the lens having the strongest negative refractive power in the first lens group G1. It defines the range.
  • conditional expression (6) When the corresponding value of the conditional expression (6) exceeds the upper limit value, the Abbe number of the lens having the strongest negative refractive power in the first lens group G1 becomes small, and the correction of chromatic aberration becomes excessive.
  • the upper limit value of conditional expression (6) By setting the upper limit value of conditional expression (6) to 2.85, the effect of the present embodiment can be made more reliable. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the upper limit of conditional expression (6) to 2.80.
  • conditional expression (6) If the corresponding value of conditional expression (6) is less than the lower limit value, the Abbe number of the lens having the strongest positive refractive power in the first lens group G1 becomes small, the occurrence of chromatic aberration becomes excessive, and correction is difficult. Become.
  • the effect of this embodiment can be made more reliable by setting the lower limit value of conditional expression (6) to 2.30. In order to further secure the effect of the present embodiment, it is preferable to set the lower limit of conditional expression (6) to 2.35.
  • the optical apparatus includes the variable magnification optical system having the above-described configuration.
  • a camera (optical apparatus) provided with the variable magnification optical system ZL will be described with reference to FIG.
  • This camera 1 is a digital camera provided with the variable magnification optical system according to the above embodiment as a photographic lens 2 as shown in FIG.
  • light from an object (subject) (not shown) is collected by the photographing lens 2 and reaches the image sensor 3.
  • the light from the subject is picked up by the image pickup device 3 and recorded as a subject image in a memory (not shown).
  • This camera may be a mirrorless camera or a single-lens reflex camera having a quick return mirror.
  • the camera 1 equipped with the variable magnification optical system ZL as the photographic lens 2 can be reduced in size and weight by using the subsequent lens group GRP2 as a focusing lens group, and without increasing the size of the lens barrel.
  • AF autofocus
  • quietness during AF can be realized.
  • An intermediate lens group GRP1 having a positive refractive power, a subsequent lens group GRP2 having a positive refractive power, and a subsequent group GR composed of at least one lens group are disposed (step ST1).
  • the distance between the first lens group G1 and the intermediate group GM changes, the distance between the intermediate group GM and the intermediate lens group GRP1 changes, and the intermediate lens group GRP1 and the subsequent lens group GRP2 change.
  • the distance between the rear lens group GRP2 and the subsequent group GR is changed (step ST2).
  • the rear lens group GRP2 is configured to move during focusing (step ST3).
  • each lens is arranged in the lens barrel so that the intermediate group GM has at least a partial group satisfying the conditional expressions (1) and (2) (step ST4).
  • variable magnification optical system (zoom lens) ZL according to an example of the present embodiment will be described with reference to the drawings.
  • 1, 6, 11, 16, 21, and 26 illustrate the configuration and refractive power distribution of the variable magnification optical system ZL ⁇ ZL (1) to ZL (6) ⁇ according to the first to sixth examples.
  • FIG. At the bottom of the sectional view of the variable magnification optical systems ZL (1) to ZL (6), the movement of each lens group along the optical axis when changing magnification from the wide-angle end state (W) to the telephoto end state (T) Directions are indicated by arrows. Further, the moving direction when the subsequent lens group GRP2 focuses on an object at a short distance from infinity as a focusing lens group is indicated by an arrow together with characters “focusing”.
  • each lens group is represented by a combination of a symbol G and a number, and each lens is represented by a combination of a symbol L and a number.
  • the lens groups and the like are represented using combinations of codes and numbers independently for each embodiment. For this reason, even if the combination of the same code
  • Tables 1 to 6 are shown below. Of these, Table 1 is the first example, Table 2 is the second example, Table 3 is the third example, Table 4 is the fourth example, and Table 5 is the first example. 5 Example, Table 6 is a table
  • the surface number indicates the order of the optical surfaces from the object side along the light traveling direction, and R indicates the radius of curvature of each optical surface (the surface where the center of curvature is located on the image side).
  • D is a positive value
  • D is a surface interval that is the distance on the optical axis from each optical surface to the next optical surface (or image surface)
  • nd is the refractive index of the material of the optical member with respect to d-line
  • ⁇ d is optical The Abbe numbers based on the d-line of the material of the member are shown respectively.
  • the object plane indicates the object plane
  • the curvature radius “ ⁇ ” indicates a plane or aperture
  • (aperture S) indicates the aperture stop S
  • the image plane indicates the image plane I.
  • Description of the refractive index of air nd 1.000 is omitted.
  • f is the focal length of the entire lens system
  • FNO is the F number
  • 2 ⁇ is the angle of view (unit is ° (degree)
  • is the half angle of view
  • Ymax is the maximum image height.
  • Show. TL indicates a distance obtained by adding BF to the distance from the forefront lens to the final lens surface on the optical axis at the time of focusing on infinity
  • BF is an image from the final lens surface on the optical axis at the time of focusing on infinity.
  • the distance to the surface I (back focus) is shown.
  • the table of [Variable distance data] indicates the surface distance at the surface number where the surface distance is “variable” in the table indicating [Lens specifications].
  • W wide angle end
  • M intermediate focal length
  • T telephoto end
  • mm is generally used for the focal length f, curvature radius R, surface distance D, and other lengths, etc. unless otherwise specified, but the optical system is proportionally enlarged. Alternatively, the same optical performance can be obtained even by proportional reduction, and the present invention is not limited to this.
  • FIG. 1 is a diagram showing a lens configuration of a variable magnification optical system according to the first example of the present embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (1) according to the first example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive lens arranged in order from the object side.
  • the first to fifth lens groups G1 to G5 move in directions indicated by arrows in FIG.
  • the second lens group G2 constitutes an intermediate group GM
  • the third lens group G3 and the aperture stop S constitute an intermediate lens group GRP1
  • the fourth lens group G4 constitutes a subsequent lens group GRP2.
  • the fifth lens group G5 constitutes the subsequent group GR.
  • the sign (+) or ( ⁇ ) attached to each lens group symbol indicates the refractive power of each lens group, and this is the same in all the following embodiments.
  • the first lens group G1 includes a biconvex positive lens (1-1 lens) L11 arranged in order from the object side, a negative meniscus lens (1-2 lens) L12 having a convex surface facing the object side, and an object. And a cemented positive lens composed of a positive meniscus lens (first-3 lens) L13 having a convex surface directed to the side.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a positive meniscus lens L22 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L23, and an object side. And a cemented negative lens composed of a positive meniscus lens L24 having a convex surface directed toward the surface.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented positive lens including a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side.
  • the aperture stop S is provided in the vicinity of the image side of the third lens group G3, and moves integrally with the third lens group G3 during zooming.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 and a cemented positive lens including a negative meniscus lens L42 having a concave surface directed toward the object side.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L51, a positive meniscus lens L52 with a concave surface facing the object side, a negative meniscus lens L53 with a concave surface facing the object side, And a convex positive lens L54.
  • An image plane I is disposed on the image side of the fifth lens group G5.
  • the fourth lens group G4 (the subsequent lens group GRP2) is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object. Is called.
  • the cemented negative lens including the negative lens L23 and the positive meniscus lens L24 of the second lens group G2 can be moved in a direction perpendicular to the optical axis.
  • a vibration lens group (partial group) is configured to correct displacement of the imaging position (image blur on the image plane I) due to camera shake or the like.
  • the focal length of the entire system is f and the image stabilization coefficient (the ratio of the amount of image movement on the imaging surface to the amount of movement of the moving lens group in shake correction) is K
  • the rotational shake at an angle ⁇ is corrected.
  • the moving lens group for blur correction may be moved in the direction orthogonal to the optical axis by (f ⁇ tan ⁇ ) / K.
  • the image stabilization coefficient is 0.97 and the focal length is 72.1 mm. Therefore, the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.30 ° is as follows. 0.39 mm.
  • the image stabilization coefficient is 2.01 and the focal length is 292.0 mm
  • the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.20 ° is as follows. 0.51 mm.
  • Table 1 below lists values of specifications of the optical system according to the first example.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the first example, and 0.20 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • FIG. 3 is a diagram of various aberrations during focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the first example.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the first example, and 0.20 °, respectively.
  • 5 (a), 5 (b), and 5 (c), respectively, are in close focus at the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example.
  • FIG. 1 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • FNO represents the F number
  • NA represents the numerical aperture
  • Y represents the image height
  • the spherical aberration diagram shows the F-number or numerical aperture value corresponding to the maximum aperture
  • the astigmatism diagram and the distortion diagram show the maximum image height
  • the coma diagram shows the value of each image height.
  • the solid line indicates the sagittal image plane
  • the broken line indicates the meridional image plane.
  • the same reference numerals as those in this example are used, and redundant description is omitted.
  • variable magnification optical system according to the first example has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has excellent imaging performance.
  • FIG. 6 is a diagram showing a lens configuration of the variable magnification optical system according to the second example of the present embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (2) according to the second example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive lens arranged in order from the object side.
  • the first to fifth lens groups G1 to G5 move in directions indicated by arrows in FIG.
  • the second lens group G2 constitutes an intermediate group GM
  • the third lens group G3 and the aperture stop S constitute an intermediate lens group GRP1
  • the fourth lens group G4 constitutes a subsequent lens group GRP2.
  • the fifth lens group G5 constitutes the subsequent group GR.
  • the first lens group G1 includes a biconvex positive lens (1-1 lens) L11 arranged in order from the object side, a negative meniscus lens (1-2 lens) L12 having a convex surface facing the object side, and an object. And a cemented positive lens composed of a positive meniscus lens (first-3 lens) L13 having a convex surface directed to the side.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a negative meniscus lens L22 having a concave surface directed toward the object side, and a positive meniscus lens having a convex surface directed toward the object side.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented positive lens including a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side.
  • the aperture stop S is provided in the vicinity of the image side of the third lens group G3, and moves integrally with the third lens group G3 during zooming.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 and a cemented positive lens including a negative meniscus lens L42 having a concave surface directed toward the object side.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L51, a biconvex positive lens L52, a negative meniscus lens L53 with a concave surface facing the object, and a biconvex positive Lens L54.
  • An image plane I is disposed on the image side of the fifth lens group G5.
  • variable magnification optical system ZL (2) In the variable magnification optical system ZL (2) according to the second example, the fourth lens group G4 (following lens group GRP2) is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object. Is called.
  • the cemented negative lens including the negative lens L24 and the positive meniscus lens L25 in the second lens group G2 is movable in a direction perpendicular to the optical axis.
  • a vibration lens group (partial group) is configured to correct displacement of the imaging position (image blur on the image plane I) due to camera shake or the like.
  • the focal length of the entire system is f and the image stabilization coefficient (the ratio of the amount of image movement on the imaging surface to the amount of movement of the moving lens group in shake correction) is K
  • the rotational shake at an angle ⁇ is corrected.
  • the moving lens group for blur correction may be moved in the direction orthogonal to the optical axis by (f ⁇ tan ⁇ ) / K.
  • the image stabilization coefficient is 0.97 and the focal length is 72.1 mm. Therefore, the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.30 ° is 0.39 mm.
  • the image stabilization coefficient is 2.03 and the focal length is 292.0 mm. Therefore, the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotational blur of 0.20 ° is as follows. 0.50 mm.
  • Table 2 below lists values of specifications of the optical system according to the second example.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the second example, and 0.30 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • FIG. 8 is a diagram of various aberrations when focusing on infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the second example.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams showing various aberrations when focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the second example, and 0.20 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • 10 (a), 10 (b), and 10 (c) respectively show the close-up focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example.
  • FIG. 10 (a), 10 (b), and 10 (c) respectively show the close-up focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example.
  • variable magnification optical system according to the second example has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has excellent imaging performance.
  • FIG. 11 is a diagram showing a lens configuration of the variable magnification optical system according to the third example of the present embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (3) according to the third example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive lens arranged in order from the object side.
  • the first to fifth lens groups G1 to G5 move in directions indicated by arrows in FIG. 11, respectively.
  • the second lens group G2 constitutes an intermediate group GM
  • the third lens group G3 and the aperture stop S constitute an intermediate lens group GRP1
  • the fourth lens group G4 constitutes a subsequent lens group GRP2.
  • the fifth lens group G5 constitutes the subsequent group GR.
  • the first lens group G1 includes a biconvex positive lens (1-1 lens) L11 arranged in order from the object side, a negative meniscus lens (1-2 lens) L12 having a convex surface facing the object side, and an object. And a cemented positive lens composed of a positive meniscus lens (first-3 lens) L13 having a convex surface directed to the side.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a positive meniscus lens L22 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L23, and an object side. And a cemented negative lens composed of a positive meniscus lens L24 having a convex surface directed toward the surface.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented positive lens including a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side.
  • the aperture stop S is provided in the vicinity of the image side of the third lens group G3, and moves integrally with the third lens group G3 during zooming.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 and a cemented positive lens including a negative meniscus lens L42 having a concave surface directed toward the object side.
  • the fifth lens group G5 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L51, a biconcave negative lens L52, a biconvex positive lens L53, and a negative meniscus with a concave surface facing the object side.
  • An image plane I is disposed on the image side of the fifth lens group G5.
  • the fourth lens group G4 (rear lens group GRP2) is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object. Is called.
  • the cemented negative lens including the negative lens L23 and the positive meniscus lens L24 of the second lens group G2 is movable in a direction perpendicular to the optical axis.
  • a vibration lens group (partial group) is configured to correct displacement of the imaging position (image blur on the image plane I) due to camera shake or the like.
  • the focal length of the entire system is f and the image stabilization coefficient (the ratio of the amount of image movement on the imaging surface to the amount of movement of the moving lens group in shake correction) is K
  • the rotational shake at an angle ⁇ is corrected.
  • the moving lens group for blur correction may be moved in the direction orthogonal to the optical axis by (f ⁇ tan ⁇ ) / K.
  • the image stabilization coefficient is 0.96 and the focal length is 72.1 mm. Therefore, the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.30 ° is 0.39 mm.
  • the image stabilization coefficient is 1.99 and the focal length is 292.0 mm
  • the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the 0.20 ° rotational blur is 0.51 mm.
  • Table 3 lists the values of the specifications of the optical system according to the third example.
  • FIGS. 14A and 14B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the third example, and 0.20 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • FIG. 13 is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the third example.
  • FIGS. 14A and 14B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the third example, and 0.20 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • 15 (a), 15 (b), and 15 (c) respectively show the close-up focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the third example.
  • FIG. 15 (a), 15 (b), and 15 (c) respectively show the close-up focusing in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the third example.
  • variable magnification optical system according to the third example has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has excellent imaging performance.
  • FIG. 16 is a diagram showing a lens configuration of a variable magnification optical system according to the fourth example of the present embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (4) according to the fourth example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive lens arranged in order from the object side.
  • the first to fifth lens groups G1 to G5 move in directions indicated by arrows in FIG.
  • the second lens group G2 constitutes an intermediate group GM
  • the third lens group G3 and the aperture stop S constitute an intermediate lens group GRP1
  • the fourth lens group G4 constitutes a subsequent lens group GRP2.
  • the fifth lens group G5 constitutes the subsequent group GR.
  • the first lens group G1 includes a biconvex positive lens (1-1 lens) L11 arranged in order from the object side, a negative meniscus lens (1-2 lens) L12 having a convex surface facing the object side, and an object. And a cemented positive lens composed of a positive meniscus lens (first-3 lens) L13 having a convex surface directed to the side.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a positive meniscus lens L22 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L23, and an object side. And a cemented negative lens composed of a positive meniscus lens L24 having a convex surface directed toward the surface.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented positive lens including a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side.
  • the aperture stop S is provided in the vicinity of the image side of the third lens group G3, and moves integrally with the third lens group G3 during zooming.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 arranged in order from the object side, and a negative meniscus lens L42 having a concave surface facing the object side.
  • the fifth lens group G5 includes a negative meniscus lens L51 having a convex surface directed toward the object side, a positive meniscus lens L52 having a concave surface directed toward the object side, and a negative meniscus lens having a concave surface directed toward the object side. L53 and a biconvex positive lens L54.
  • An image plane I is disposed on the image side of the fifth lens group G5.
  • the fourth lens group G4 (the subsequent lens group GRP2) is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object. Is called.
  • the cemented negative lens including the negative lens L23 and the positive meniscus lens L24 in the second lens group G2 is movable in a direction perpendicular to the optical axis.
  • a vibration lens group (partial group) is configured to correct displacement of the imaging position (image blur on the image plane I) due to camera shake or the like.
  • the focal length of the entire system is f and the image stabilization coefficient (the ratio of the amount of image movement on the imaging surface to the amount of movement of the moving lens group in shake correction) is K
  • the rotational shake at an angle ⁇ is corrected.
  • the moving lens group for blur correction may be moved in the direction orthogonal to the optical axis by (f ⁇ tan ⁇ ) / K.
  • the image stabilization coefficient in the wide-angle end state, the image stabilization coefficient is 0.99 and the focal length is 72.1 mm. Therefore, the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.30 ° is 0.38 mm.
  • the image stabilization coefficient is 2.04 and the focal length is 292.0 mm. Therefore, the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.20 ° is as follows. 0.50 mm.
  • Table 4 lists values of specifications of the optical system according to the fourth example.
  • FIGS. 17A and 17B are graphs showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the fourth example, and 0.30 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • FIG. 18 is a diagram of various aberrations when focusing on infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the fourth example.
  • FIGS. 19A and 19B are graphs showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the fourth example, and 0.20 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur. 20 (a), 20 (b), and 20 (c), respectively, at the time of close focus in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fourth example.
  • FIG. 1 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur. 20 (a), 20 (b), and 20 (c), respectively, at the time of close focus in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fourth example.
  • variable magnification optical system according to the fourth example has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has excellent imaging performance.
  • FIG. 21 is a diagram showing a lens configuration of a variable magnification optical system according to the fifth example of the present embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (5) according to the fifth example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a positive lens arranged in order from the object side.
  • 6 lens group G6 is a diagram showing a lens configuration of a variable magnification optical system according to the fifth example of the present embodiment.
  • the variable magnification optical system ZL (5) according to the fifth example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a
  • the first to sixth lens groups G1 to G6 move in directions indicated by arrows in FIG.
  • the second lens group G2 constitutes an intermediate group GM
  • the third lens group G3 and the aperture stop S constitute an intermediate lens group GRP1
  • the fourth lens group G4 constitutes a subsequent lens group GRP2.
  • the fifth lens group G5 and the sixth lens group G6 constitute the subsequent group GR.
  • the succeeding group GR has a negative refractive power as a whole.
  • the first lens group G1 includes a biconvex positive lens (1-1 lens) L11 arranged in order from the object side, a negative meniscus lens (1-2 lens) L12 having a convex surface facing the object side, and an object. And a cemented positive lens composed of a positive meniscus lens (first-3 lens) L13 having a convex surface directed to the side.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface directed toward the object side, a positive meniscus lens L22 having a convex surface directed toward the object side, a biconcave negative lens L23, and an object side. And a cemented negative lens composed of a positive meniscus lens L24 having a convex surface directed toward the surface.
  • the third lens group G3 includes a biconvex positive lens L31, and a cemented positive lens including a biconvex positive lens L32 and a biconcave negative lens L33, which are arranged in order from the object side.
  • the aperture stop S is provided in the vicinity of the image side of the third lens group G3, and moves integrally with the third lens group G3 during zooming.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41 arranged in order from the object side, and a negative meniscus lens L42 having a concave surface facing the object side.
  • the fifth lens group G5 includes a negative meniscus lens L51 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L52 having a concave surface facing the object side, which are arranged in order from the object side.
  • the sixth lens group G6 is composed of a negative meniscus lens L61 having a concave surface directed toward the object side and a biconvex positive lens L62 arranged in order from the object side.
  • An image plane I is disposed on the image side of the sixth lens group G6.
  • variable magnification optical system ZL (5) In the variable magnification optical system ZL (5) according to the fifth example, the fourth lens group G4 (following lens group GRP2) is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object. Is called.
  • the cemented negative lens including the negative lens L23 and the positive meniscus lens L24 of the second lens group G2 is movable in a direction perpendicular to the optical axis.
  • a vibration lens group (partial group) is configured to correct displacement of the imaging position (image blur on the image plane I) due to camera shake or the like.
  • the focal length of the entire system is f and the image stabilization coefficient (the ratio of the amount of image movement on the imaging surface to the amount of movement of the moving lens group in shake correction) is K
  • the rotational shake at an angle ⁇ is corrected.
  • the moving lens group for blur correction may be moved in the direction orthogonal to the optical axis by (f ⁇ tan ⁇ ) / K.
  • the image stabilization coefficient is 1.00 and the focal length is 72.1 mm. Therefore, the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.30 ° is 0.38 mm.
  • the image stabilization coefficient is 2.07 and the focal length is 292.0 mm
  • the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.20 ° is 0.49 mm.
  • Table 5 lists values of specifications of the optical system according to the fifth example.
  • FIGS. 22A and 22B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the fifth example, and 0.30 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • FIG. 23 is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the fifth example.
  • FIGS. 24A and 24B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing at infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the fifth example, and 0.20 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • FIGS. 25 (a), 25 (b), and 25 (c) are respectively close-focused in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fifth example.
  • FIG. 25 (a), 25 (b), and 25 (c) are respectively close-focused in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the fifth example.
  • variable magnification optical system according to the fifth example has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has excellent imaging performance.
  • FIG. 26 is a diagram showing a lens configuration of a variable magnification optical system according to the sixth example of the present embodiment.
  • the zoom optical system ZL (6) according to the sixth example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a negative lens arranged in order from the object side.
  • 6 lens group G6 is a diagram showing a lens configuration of a variable magnification optical system according to the sixth example of the present embodiment.
  • the zoom optical system ZL (6) according to the sixth example includes a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a negative lens arranged in
  • the first to sixth lens groups G1 to G6 move in directions indicated by arrows in FIG.
  • the second lens group G2 and the third lens group G3 constitute an intermediate group GM
  • the fourth lens group G4 and the aperture stop S constitute an intermediate lens group GRP1
  • the fifth lens group G5 follows.
  • the side lens group GRP2 is configured
  • the sixth lens group G6 configures the subsequent group GR.
  • the intermediate group GM has a negative refractive power as a whole.
  • the first lens group G1 includes a biconvex positive lens (1-1 lens) L11 arranged in order from the object side, a negative meniscus lens (1-2 lens) L12 having a convex surface facing the object side, and an object. And a cemented positive lens composed of a positive meniscus lens (first-3 lens) L13 having a convex surface directed to the side.
  • the second lens group G2 includes a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side and a positive meniscus lens L22 having a convex surface facing the object side, which are arranged in order from the object side.
  • the third lens group G3 includes a cemented negative lens including a biconcave negative lens L23 and a positive meniscus lens L24 having a convex surface directed toward the object side.
  • the fourth lens group G4 includes a biconvex positive lens L41, and a cemented positive lens including a biconvex positive lens L42 and a biconcave negative lens L43, which are arranged in order from the object side.
  • the aperture stop S is provided in the vicinity of the image side of the fourth lens group G4, and moves integrally with the fourth lens group G4 during zooming.
  • the fifth lens group G5 includes a biconvex positive lens L51 and a cemented positive lens including a negative meniscus lens L52 having a concave surface directed toward the object side.
  • the sixth lens group G6 includes a biconcave negative lens L61 arranged in order from the object side, a positive meniscus lens L62 with a concave surface facing the object side, a negative meniscus lens L63 with a concave surface facing the object side, And a positive lens L64 having a convex shape.
  • An image plane I is disposed on the image side of the sixth lens group G6.
  • variable magnification optical system ZL (6) In the variable magnification optical system ZL (6) according to the sixth example, the fifth lens group G5 (following lens group GRP2) is moved in the object direction, thereby focusing from a long distance object to a short distance object. Is called.
  • all the lenses (junction negative lenses) of the third lens group G3 are movable in the direction perpendicular to the optical axis (partial). Group), and the displacement of the imaging position (image blur on the image plane I) due to camera shake or the like is corrected.
  • the focal length of the entire system is f and the image stabilization coefficient (the ratio of the amount of image movement on the imaging surface to the amount of movement of the moving lens group in shake correction) is K
  • the rotational shake at an angle ⁇ is corrected.
  • the moving lens group for blur correction may be moved in the direction orthogonal to the optical axis by (f ⁇ tan ⁇ ) / K.
  • the image stabilization coefficient is 0.97 and the focal length is 72.1 mm. Therefore, the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting the rotation blur of 0.30 ° is 0.39 mm.
  • the image stabilization coefficient is 2.01 and the focal length is 292.0 mm
  • the amount of movement of the image stabilization lens group for correcting 0.20 ° rotational blur is 0.51 mm.
  • Table 6 below lists values of specifications of the optical system according to the sixth example.
  • FIGS. 27A and 27B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing on infinity in the wide-angle end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the sixth example, and 0.30 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • FIG. 28 is a diagram of various aberrations at the time of focusing at infinity in the intermediate focal length state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the sixth example.
  • FIGS. 29A and 29B are diagrams showing various aberrations at the time of focusing on infinity in the telephoto end state of the variable magnification optical system having the image stabilization function according to the sixth example, and 0.20 °, respectively.
  • FIG. 6 is a meridional transverse aberration diagram when blur correction is performed for rotational blur.
  • 30 (a), 30 (b), and 30 (c), respectively, are in close focus at the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the sixth example.
  • variable magnification optical system according to the sixth example has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has excellent imaging performance.
  • the subsequent lens group GRP2 is reduced in size and weight as a focusing lens group, so that high-speed AF (autofocus) and quietness during AF can be achieved without increasing the size of the lens barrel.
  • AF autofocus
  • the subsequent lens group GRP2 is reduced in size and weight as a focusing lens group, so that high-speed AF (autofocus) and quietness during AF can be achieved without increasing the size of the lens barrel.
  • each of the above embodiments shows a specific example of the present invention, and the present invention is not limited to these.
  • variable magnification optical system of the present embodiment a five-group configuration and a six-group configuration are shown. However, the present application is not limited to this, and other group configurations (e.g., seven groups) have variable magnification.
  • An optical system can also be configured. Specifically, a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side or the most image plane side of the variable magnification optical system of the present embodiment may be used.
  • the lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during zooming.
  • the focusing lens group indicates a portion having at least one lens separated by an air interval that changes during focusing. That is, a single lens group, a plurality of lens groups, or a partial lens group may be moved in the optical axis direction to be a focusing lens group that performs focusing from an object at infinity to a near object.
  • This focusing lens group can be applied to autofocus, and is also suitable for driving a motor for autofocus (using an ultrasonic motor or the like).
  • the lens surface may be formed as a spherical or flat surface or an aspherical surface.
  • lens processing and assembly adjustment are facilitated, and optical performance deterioration due to errors in processing and assembly adjustment can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance.
  • the aspheric surface is an aspheric surface by grinding, a glass mold aspheric surface made of glass with an aspheric shape, or a composite aspheric surface made of resin with an aspheric shape on the glass surface. Either is fine.
  • the lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • the aperture stop is preferably disposed in the vicinity of the third lens group or the fourth lens group.
  • the aperture stop may be disposed in the third lens group or the fourth lens group, and no member as an aperture stop is provided.
  • the role of the lens may be substituted.
  • Each lens surface may be provided with an antireflection film having high transmittance in a wide wavelength range in order to reduce flare and ghost and achieve high contrast optical performance. Thereby, flare and ghost can be reduced, and high optical performance with high contrast can be achieved.

Landscapes

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

Abstract

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、少なくとも一つのレンズ群を有し全体で負の屈折力を有する中間群(GM)と、正の屈折力を有する中間側レンズ群(GRP1)と、正の屈折力を有する後続側レンズ群(GRP2)と、少なくとも一つのレンズ群から構成される後続群(GR)とを有して変倍光学系(ZL)が構成され、中間群(GM)が以下の条件式を満足する部分群を有する。 1.4<fvr/fMt<2.5 0.15<(-fvr)/ft<0.35 但し、fvr:部分群の焦点距離、 fMt:望遠端状態における中間群(GM)の焦点距離、 ft:望遠端状態における変倍光学系(ZL)の焦点距離。

Description

変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法
 本発明は、変倍光学系、これを用いた光学機器およびこの変倍光学系の製造方法に関する。
 以前から、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)。しかし、従来の変倍光学系にあっては、光学性能が不十分であった。
特開平4-293007号公報
 本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも一つのレンズ群を有し全体で負の屈折力を有する中間群と、正の屈折力を有する中間側レンズ群と、正の屈折力を有する後続側レンズ群と、少なくとも一つのレンズ群から構成される後続群とを有し、変倍の際、前記第1レンズ群と前記中間群との間隔が変化し、前記中間群と前記中間側レンズ群との間隔が変化し、前記中間側レンズ群と前記後続側レンズ群との間隔が変化し、前記後続側レンズ群と前記後続群との間隔が変化し、合焦の際、前記後続側レンズ群が移動し、前記中間群が以下の条件式を満足する部分群を有する。
 1.4<fvr/fMt<2.5
 0.15<(-fvr)/ft<0.35
 但し、fvr:前記部分群の焦点距離、
    fMt:望遠端状態における前記中間群の焦点距離、
    ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離。
 本発明に係る光学機器は、上記変倍光学系を搭載して構成される。
 本発明に係る変倍光学系の製造方法は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも一つのレンズ群を有し全体で負の屈折力を有する中間群と、正の屈折力を有する中間側レンズ群と、正の屈折力を有する後続側レンズ群と、少なくとも一つのレンズ群から構成される後続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、変倍の際、前記第1レンズ群と前記中間群との間隔が変化し、前記中間群と前記中間側レンズ群との間隔が変化し、前記中間側レンズ群と前記後続側レンズ群との間隔が変化し、前記後続側レンズ群と前記後続群との間隔が変化し、合焦の際、前記後続側レンズ群が移動し、前記中間群が以下の条件式を満足する部分群を有するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置することを特徴とする。
 1.4<fvr/fMt<2.5
 0.15<(-fvr)/ft<0.35
 但し、fvr:前記部分群の焦点距離、
    fMt:望遠端状態における前記中間群の焦点距離、
    ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離。
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)、および図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)、および図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)、および図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)、および図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、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、少なくとも一つのレンズ群を有し全体で負の屈折力を有する中間群GM(第2レンズ群G2)と、正の屈折力を有する中間側レンズ群GRP1(第3レンズ群G3)と、正の屈折力を有する後続側レンズ群GRP2(第4レンズ群G4)と、少なくとも一つのレンズ群から構成される後続群GR(第5レンズ群G5)とを有して構成される。変倍の際、第1レンズ群G1と中間群GMとの間隔が変化し、中間群GMと中間側レンズ群GRP1との間隔が変化し、中間側レンズ群GRP1と後続側レンズ群GRP2との間隔が変化し、後続側レンズ群GRP2と後続群GRとの間隔が変化する。合焦の際、後続側レンズ群GRP2が合焦レンズ群として移動する。
 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)でも良く、図11に示す変倍光学系ZL(3)でも良く、図16に示す変倍光学系ZL(4)でも良く、図21に示す変倍光学系ZL(5)でも良く、図26に示す変倍光学系ZL(6)でも良い。なお、図6、図11、および図16に示す変倍光学系ZL(2),ZL(3),ZL(4)の各群は、図1に示す変倍光学系ZL(1)と同様に構成される。図21に示す変倍光学系ZL(5)においては、中間群GM(第2レンズ群G2)、中間側レンズ群GRP1(第3レンズ群G3)、および後続側レンズ群GRP2(第4レンズ群G4)が、図1に示す変倍光学系ZL(1)と同様に構成され、後続群GRが第5レンズ群G5および第6レンズ群G6から構成される。図26に示す変倍光学系ZL(6)においては、中間群GMが第2レンズ群G2および第3レンズ群G3から構成され、中間側レンズ群GRP1が第4レンズ群G4から構成され、後続側レンズ群GRP2が第5レンズ群G5から構成され、後続群GRが第6レンズ群G6から構成される。
 本実施形態の変倍光学系ZLは、少なくとも5つのレンズ群を有し、変倍の際、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、後続側レンズ群GRP2を合焦レンズ群として合焦を行うことにより、合焦レンズ群を小型軽量化できる。また、中間群GMに、像ブレを補正するために光軸と垂直な方向の成分を有するように移動可能な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。
 開口絞りは、中間側レンズ群GRP1の物体側または像面側に配置するのが好ましい。また、開口絞りは、中間側レンズ群GRP1を構成するレンズ同士の間に配置することとしてもよい。
 中間群GMは、広角端状態から望遠端状態までの全域で負の屈折力を有することが好ましい。例えば、中間群GMは、負の屈折力を有する1つのレンズ群から構成されてもよく、共に負の屈折力を有する2つのレンズ群から構成されてもよい。また例えば、中間群GMは、物体側から順に、正・負の屈折力を有する2つのレンズ群から構成されてもよく、負・正の屈折力を有する2つのレンズ群から構成されてもよい。
 後続群GRは、全体として負または正の屈折力を有することが好ましい。例えば、後続群GRは、負の屈折力を有する1つのレンズ群から構成されてもよく、共に負の屈折力を有する2つのレンズ群から構成されてもよい。
 また、変倍の際、複数のレンズ群が同じ移動軌跡で移動するように構成されても良い。具体的には、中間側レンズ群GRP1と後続群GRに含まれる少なくとも一つのレンズ群とが同じ移動軌跡で移動するように構成されるのが良く、さらに、第1レンズ群G1と中間側レンズ群GRP1と後続群GRに含まれる少なくとも一つのレンズ群とが同じ移動軌跡で移動するように構成されるのがより良い。
 上記構成の下、本実施形態に係る変倍光学系ZLは、中間群GMが以下の条件式を満足する部分群を有する。
 1.4<fvr/fMt<2.5 ・・・(1)
 0.15<(-fvr)/ft<0.35 ・・・(2)
 但し、fvr:部分群の焦点距離、
    fMt:望遠端状態における中間群GMの焦点距離、
    ft:望遠端状態における変倍光学系ZLの焦点距離。
 条件式(1)は、(中間群GMに配置される)部分群の焦点距離と望遠端状態における中間群GMの焦点距離との比の適正範囲を規定するものである。条件式(1)を満足することで、変倍時の球面収差をはじめとする諸収差の変動と、ブレ補正を行った際の偏芯コマ収差をはじめとする諸収差の発生を抑えることができる。本実施形態において、部分群とは、中間群GMに含まれる或るレンズ群の一部のレンズを示す場合と、中間群GMに含まれる或るレンズ群の全てのレンズを示す場合を含むものである。
 条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、中間群GMの屈折力が強くなり、変倍時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(1)の上限値を2.3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(1)の上限値を2.1に設定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、部分群の屈折力が強くなり、ブレ補正を行った際の偏芯コマ収差をはじめとする諸収差の発生を抑えることが困難となる。条件式(1)の下限値を1.5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1.6に設定することが好ましい。
 条件式(2)は、(中間群GMに配置される)部分群の焦点距離と望遠端状態における変倍光学系ZLの焦点距離との比の適正範囲を規定するものである。条件式(2)を満足することで、鏡筒を大型化することなく、ブレ補正を行った際の偏芯コマ収差をはじめとする諸収差の発生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、部分群の屈折力が弱くなり、防振レンズ群のブレ補正のための光軸と直交する方向への移動量が大きくなる。そのため、鏡筒が大型化するとともに、偏芯コマ収差をはじめとする諸収差の発生を抑え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さらに確実にするために、条件式(2)の上限値を0.31に設定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、部分群の屈折力が強くなり、ブレ補正を行った際の偏芯コマ収差をはじめとする諸収差の発生を抑えることが困難となる。条件式(2)の下限値を0.17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(2)の下限値を0.19に設定することが好ましい。
 本実施形態の変倍光学系において、(中間群GMに配置される)部分群は、像ブレを補正するために光軸と垂直な方向の成分を有するように移動可能な防振レンズ群であることが好ましい。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。
 本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
 2.9<f1/(-fMt)<5.5 ・・・(3)
 但し、f1:第1レンズ群G1の焦点距離。
 条件式(3)は、第1レンズ群G1の焦点距離と望遠端状態における中間群GMの焦点距離との比の適正範囲を規定するものである。条件式(3)を満足することで、変倍時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(3)の対応値が上限値を上回ると、中間群GMの屈折力が強くなり、変倍時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)の上限値を5.2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(3)の上限値を4.9に設定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1レンズ群G1の屈折力が強くなり、変倍時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)の下限値を3.1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(3)の下限値を3.3に設定することが好ましい。
 本実施形態の変倍光学系において、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が物体側へ移動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。
 本実施形態の変倍光学系において、後続側レンズ群GRP2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とを有することが好ましい。これにより、合焦時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。
 本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
 0.2<fP/(-fN)<0.8 ・・・(4)
 但し、fP:後続側レンズ群GRP2内の最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離、
    fN:後続側レンズ群GRP2内の最も負の屈折力が強いレンズの焦点距離。
 条件式(4)は、後続側レンズ群GRP2内の最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離と、後続側レンズ群GRP2内の最も負の屈折力が強いレンズの焦点距離との比の適正範囲を規定するものである。条件式(4)を満足することで、合焦時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(4)の対応値が上限値を上回ると、後続側レンズ群GRP2内の最も負の屈折力が強いレンズの屈折力が強くなり、合焦時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(4)の上限値を0.75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0.70に設定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、後続側レンズ群GRP2内の最も正の屈折力が強いレンズの屈折力が強くなり、合焦時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(4)の下限値を0.25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0.30に設定することが好ましい。
 本実施形態の変倍光学系において、第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1-1レンズと、負の屈折力を有する第1-2レンズと、正の屈折力を有する第1-3レンズとを有することが好ましい。これにより、球面収差と色収差を効果的に補正することができる。
 本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
 0.85<nP/nN<1.00 ・・・(5)
 但し、nP:第1レンズ群G1内の最も正の屈折力が強いレンズの屈折率、
    nN:第1レンズ群G1内の最も負の屈折力が強いレンズの屈折率。
 条件式(5)は、第1レンズ群G1内の最も正の屈折力が強いレンズの屈折率と、第1レンズ群G1内の最も負の屈折力が強いレンズの屈折率との比の適正範囲を規定するものである。条件式(5)を満足することで、球面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。
 条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群G1内の最も負の屈折力が強いレンズの屈折率が小さくなり、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(5)の上限値を0.96に設定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G1内の最も正の屈折力が強いレンズの屈折率が小さくなり、球面収差の発生が過大となり、補正することが困難となる。条件式(5)の下限値を0.86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0.87に設定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)を満足することが望ましい。
 2.25<νP/νN<2.90 ・・・(6)
 但し、νP:第1レンズ群G1内の最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数、
    νN:第1レンズ群G1内の最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数。
 条件式(6)は、第1レンズ群G1内の最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数と、第1レンズ群G1内の最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数との比の適正範囲を規定するものである。条件式(5)を満足することで、色収差を効果的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1レンズ群G1内の最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数が小さくなり、色収差の補正が過大となる。条件式(6)の上限値を2.85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さらに確実にするために、条件式(6)の上限値を2.80に設定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1レンズ群G1内の最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数が小さくなり、色収差の発生が過大となり、補正することが困難となる。なお、条件式(6)の下限値を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(6)の下限値を2.35にすることが好ましい。
 本実施形態の光学機器は、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(光学機器)を図31に基づいて説明する。このカメラ1は、図31に示すように撮影レンズ2として上記実施形態に係る変倍光学系を備えたデジタルカメラである。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、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として搭載したカメラ1は、後続側レンズ群GRP2を合焦レンズ群として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(オートフォーカス)、ならびに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32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、鏡筒内に、物体側から順に並べて、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、少なくとも一つのレンズ群から構成されて負の屈折力を有する中間群GMと、正の屈折力を有する中間側レンズ群GRP1と、正の屈折力を有する後続側レンズ群GRP2と、少なくとも一つのレンズ群から構成される後続群GRとを配置する(ステップST1)。そして、変倍の際、第1レンズ群G1と中間群GMとの間隔が変化し、中間群GMと中間側レンズ群GRP1との間隔が変化し、中間側レンズ群GRP1と後続側レンズ群GRP2との間隔が変化し、後続側レンズ群GRP2と後続群GR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、合焦の際、後続側レンズ群GRP2が移動するように構成する(ステップST3)。さらに、中間群GMが少なくとも上記条件式(1),(2)を満足する部分群を有するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する(ステップST4)。
 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は、第1~第6実施例に係る変倍光学系ZL{ZL(1)~ZL(6)}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(6)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、後続側レンズ群GRP2が合焦レンズ群として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において、各レンズ群を符号Gと数字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6を示すが、この内、表1は第1実施例、表2は第2実施例、表3は第3実施例、表4は第4実施例、表5は第5実施例、表6は第6実施例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λ=587.6nm)、g線(波長λ=435.8nm)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、FNО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)~(6)に対応する値を示す。
 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~図5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。第1実施例に係る変倍光学系ZL(1)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、開口絞りS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。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1の矢印で示す方向に移動する。本実施例では、第2レンズ群G2が中間群GMを構成し、第3レンズ群G3および開口絞りSが中間側レンズ群GRP1を構成し、第4レンズ群G4が後続側レンズ群GRP2を構成し、第5レンズ群G5が後続群GRを構成する。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。
 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(第1-1レンズ)L11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(第1-2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(第1-3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、から構成される。開口絞りSは、第3レンズ群G3の像側近傍に設けられ、変倍の際、第3レンズ群G3と一体的に移動する。
 第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42からなる接合正レンズ、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、両凹形状の負レンズL51と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL52と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53と、両凸形状の正レンズL54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1実施例に係る変倍光学系ZL(1)では、第4レンズ群G4(後続側レンズ群GRP2)を物体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1実施例に係る変倍光学系ZL(1)では、第2レンズ群G2の負レンズ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(部分群)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1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1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1に、第1実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表1)
[レンズ諸元]
 面番号    R     D     nd    νd
 物面     ∞
  1    443.9646   3.817   1.48749   70.31
  2   -469.6963   0.200
  3    100.9381   1.700   1.67270   32.19
  4    64.8256   8.767   1.49700   81.73
  5   2578.1121   可変
  6    189.1236   1.000   1.77250   49.62
  7    35.4799   7.123
  8    37.2041   2.691   1.80518   25.45
  9    57.9432   4.513
  10   -64.2854   1.000   1.67003   47.14
  11    37.2626   3.500   1.75520   27.57
  12   146.7584   可変
  13   107.2202   3.817   1.80610   40.97
  14   -71.1994   0.200
  15    41.9753   5.272   1.49700   81.73
  16   -54.1569   1.000   1.85026   32.35
  17   154.3187   1.508
  18     ∞    可変              (絞りS)
  19   104.1819   4.528   1.51680   63.88
  20   -28.6539   1.000   1.80100   34.92
  21   -53.7161   可変
  22   -120.9949   1.000   1.90366   31.27
  23    61.5584   10.276
  24   -319.9239   4.049   1.68893   31.16
  25   -33.0322   16.448
  26   -24.1471   1.000   1.77250   49.62
  27   -213.3380   0.200
  28    79.7473   3.205   1.71736   29.57
  29   -323.3417   BF
 像面     ∞
[各種データ]
 変倍比 4.05
        W      M       T
  f    72.1      99.9     292.0
FNO     4.54      4.73      5.88
 2ω    33.60     23.92      8.26
Ymax     21.60     21.60     21.60
 TL    193.31     211.69     248.31
 BF    38.31     41.11     61.31
[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  26.394  73.625   2.000  26.394  73.625 
 d12  41.625  32.810   2.000  41.625  32.810   2.000
 d18  21.563  20.201  21.407  20.665  19.062  19.151 
 d21   2.000   3.362   2.156   2.899   4.501   4.413 
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    1   169.064
 G2    6   -41.090
 G3    13   50.436
 G4    19   100.808
 G5    22   -52.611
[条件式対応値]
 条件式(1) fvr/fMt=1.818
 条件式(2) (-fvr)/ft=0.256
 条件式(3) f1/(-fMt)=4.114
 条件式(4) fP/(-fN)=0.564
 条件式(5) nP/nN=0.895
 条件式(6) νP/νN=2.539
 図2(a)および図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、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)および図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、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5(a)、図5(b)、および図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、非点収差図およ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(波長λ=587.6nm)、gはg線(波長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、重複する説明は省略する。
 各諸収差図より、第1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)
 第2実施例について、図6~図10および表2を用いて説明する。図6は、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。第2実施例に係る変倍光学系ZL(2)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、開口絞りS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。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6の矢印で示す方向に移動する。本実施例では、第2レンズ群G2が中間群GMを構成し、第3レンズ群G3および開口絞りSが中間側レンズ群GRP1を構成し、第4レンズ群G4が後続側レンズ群GRP2を構成し、第5レンズ群G5が後続群GRを構成する。
 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(第1-1レンズ)L11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(第1-2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(第1-3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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ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、から構成される。開口絞りSは、第3レンズ群G3の像側近傍に設けられ、変倍の際、第3レンズ群G3と一体的に移動する。
 第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42からなる接合正レンズ、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、両凹形状の負レンズL51と、両凸形状の正レンズL52と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53と、両凸形状の正レンズL54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2実施例に係る変倍光学系ZL(2)では、第4レンズ群G4(後続側レンズ群GRP2)を物体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実施例に係る変倍光学系ZL(2)では、第2レンズ群G2の負レンズ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(部分群)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2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2実施例の望遠端状態において、防振係数は2.03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0.50mmである。
 以下の表2に、第2実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表2)
[レンズ諸元]
 面番号    R     D     nd    νd
 物面     ∞
  1    524.3080   3.649   1.48749   70.31
  2   -473.1509   0.200
  3    99.8647   1.700   1.67270   32.19
  4    65.5021   8.680   1.49700   81.73
  5   1712.5853   可変
  6    93.5170   1.000   1.83400   37.18
  7    34.3474   6.920
  8   -111.6255   1.000   1.60300   65.44
  9   -404.2382   0.200
  10    45.6203   2.882   1.84666   23.80
  11   103.2990   3.776
  12   -66.2945   1.000   1.70000   48.11
  13    38.4320   3.453   1.79504   28.69
  14   151.5709   可変
  15   101.1563   3.699   1.80400   46.60
  16   -81.9293   0.200
  17    39.5595   5.119   1.49700   81.73
  18   -67.2517   1.000   1.85026   32.35
  19   148.7139   1.531
  20     ∞    可変              (絞りS)
  21    99.6360   4.438   1.51680   63.88
  22   -28.3755   1.000   1.80610   40.97
  23   -55.9883   可変
  24   -69.2441   1.000   1.90366   31.27
  25    64.7455   7.965
  26   1599.2908   4.469   1.67270   32.19
  27   -30.6814   16.326
  28   -23.5416   1.000   1.80400   46.60
  29   -175.4914   0.343
  30    82.8193   3.436   1.67270   32.19
  31   -167.6215   BF
 像面     ∞
[各種データ]
 変倍比 4.05
        W      M       T
  f    72.1     100.0     292.0
FNO     4.54      4.76      5.88
 2ω    33.58     23.98      8.28
Ymax     21.60     21.60     21.60
 TL    193.32     210.95     248.32
 BF    38.32     41.61     61.32
[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  25.989  75.552   2.000  25.989  75.552
 d14  43.552  33.897   2.000  43.552  33.897   2.000
 d20  21.465  19.956  21.465  20.527  18.788  19.123
 d23   2.000   3.509   2.000   2.938   4.677   4.341
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    1   173.986
 G2    6   -42.714
 G3    15   49.108
 G4    21   106.792
 G5    24   -51.186
[条件式対応値]
 条件式(1) fvr/fMt=1.743
 条件式(2) (-fvr)/ft=0.255
 条件式(3) f1/(-fMt)=4.073
 条件式(4) fP/(-fN)=0.596
 条件式(5) nP/nN=0.895
 条件式(6) νP/νN=2.539
 図7(a)および図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、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)および図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、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10(a)、図10(b)、および図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、第2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)
 第3実施例について、図11~図15並びに表3を用いて説明する。図11は、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。第3実施例に係る変倍光学系ZL(3)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、開口絞りS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。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11の矢印で示す方向に移動する。本実施例では、第2レンズ群G2が中間群GMを構成し、第3レンズ群G3および開口絞りSが中間側レンズ群GRP1を構成し、第4レンズ群G4が後続側レンズ群GRP2を構成し、第5レンズ群G5が後続群GRを構成する。
 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(第1-1レンズ)L11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(第1-2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(第1-3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、から構成される。開口絞りSは、第3レンズ群G3の像側近傍に設けられ、変倍の際、第3レンズ群G3と一体的に移動する。
 第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42からなる接合正レンズ、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、両凹形状の負レンズL51と、両凹形状の負レンズL52と、両凸形状の正レンズL53と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ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3実施例に係る変倍光学系ZL(3)では、第4レンズ群G4(後続側レンズ群GRP2)を物体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実施例に係る変倍光学系ZL(3)では、第2レンズ群G2の負レンズ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(部分群)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3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3実施例の望遠端状態において、防振係数は1.99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3に、第3実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表3)
[レンズ諸元]
 面番号    R     D     nd    νd
 物面     ∞
  1    394.8396   3.845   1.48749   70.31
  2   -543.4808   0.200
  3    105.1984   1.700   1.67270   32.19
  4    67.0764   8.688   1.49700   81.73
  5   3999.3650   可変
  6    187.7927   1.000   1.83481   42.73
  7    39.3002   8.392
  8    40.6875   2.537   1.84666   23.80
  9    61.9560   4.302
  10   -65.9607   1.000   1.70000   48.11
  11    47.5227   2.966   1.84666   23.80
  12   155.3071   可変
  13   100.1220   3.921   1.80400   46.60
  14   -71.7118   0.200
  15    39.6874   5.409   1.49700   81.73
  16   -55.1551   1.000   1.85026   32.35
  17   138.4368   1.566
  18     ∞    可変              (絞りS)
  19    90.1287   4.430   1.51680   63.88
  20   -29.8148   1.000   1.83400   37.18
  21   -56.5509   可変
  22   -89.4853   1.000   1.90366   31.27
  23    58.7258   1.623
  24   -119.8149   1.000   1.77250   49.62
  25   125.4243   2.815
  26    86.3318   5.240   1.67270   32.19
  27   -30.2745   18.277
  28   -22.8447   1.000   1.80400   46.60
  29   -60.6486   0.200
  30    89.8891   2.703   1.66446   35.87
  31   3303.4609   BF
 像面     ∞
[各種データ]
 変倍比 4.05
        W      M       T
  f    72.1      99.9     292.0
FNO     4.53      4.71      5.88
 2ω    33.50     23.86      8.24
Ymax     21.60     21.60     21.60
 TL    193.32     211.55     248.32
 BF    38.32     41.10     61.32
[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  26.748  74.901   2.000  26.748  74.901
 d12  42.901  33.607   2.000  42.901  33.607   2.000
 d18  22.086  20.598  21.608  21.186  19.465  19.388
 d21   2.000   3.489   2.479   2.900   4.621   4.698
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    1   172.579
 G2    6   -42.044
 G3    13   48.716
 G4    19   101.916
 G5    22   -49.748
[条件式対応値]
 条件式(1) fvr/fMt=1.821
 条件式(2) (-fvr)/ft=0.262
 条件式(3) f1/(-fMt)=4.105
 条件式(4) fP/(-fN)=0.571
 条件式(5) nP/nN=0.895
 条件式(6) νP/νN=2.539
 図12(a)および図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、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)および図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、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15(a)、図15(b)、および図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、第3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)
 第4実施例について、図16~図20および表4を用いて説明する。図16は本実施形態の第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。第4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、開口絞りS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。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16の矢印で示す方向に移動する。本実施例では、第2レンズ群G2が中間群GMを構成し、第3レンズ群G3および開口絞りSが中間側レンズ群GRP1を構成し、第4レンズ群G4が後続側レンズ群GRP2を構成し、第5レンズ群G5が後続群GRを構成する。
 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(第1-1レンズ)L11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(第1-2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(第1-3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、から構成される。開口絞りSは、第3レンズ群G3の像側近傍に設けられ、変倍の際、第3レンズ群G3と一体的に移動する。
 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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL52と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53と、両凸形状の正レンズL54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4実施例に係る変倍光学系ZL(4)では、第4レンズ群G4(後続側レンズ群GRP2)を物体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実施例に係る変倍光学系ZL(4)では、第2レンズ群G2の負レンズ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(部分群)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4実施例の広角端状態において、防振係数は0.99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0.38mmである。第4実施例の望遠端状態において、防振係数は2.04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0.50mmである。
 以下の表4に、第4実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表4)
[レンズ諸元]
 面番号    R     D     nd    νd
 物面     ∞
  1    397.7403   3.807   1.48749   70.31
  2   -541.2704   0.200
  3    98.5962   1.700   1.67270   32.19
  4    64.4142   7.530   1.49700   81.73
  5   2167.3548   可変
  6    153.3759   1.000   1.80610   40.97
  7    35.8256   8.557
  8    37.5306   2.567   1.84666   23.80
  9    55.0899   4.528
  10   -64.5906   1.000   1.70000   48.11
  11    45.3004   3.006   1.84666   23.80
  12   146.7719   可変
  13   120.3729   3.847   1.79952   42.09
  14   -66.6553   0.200
  15    40.5542   5.444   1.49700   81.73
  16   -51.5427   1.000   1.85026   32.35
  17   136.7432   1.574
  18     ∞    可変              (絞りS)
  19    73.0072   4.267   1.51680   63.88
  20   -41.6199   1.157
  21   -36.8096   1.000   1.80100   34.92
  22   -63.5855   可変
  23   142.7978   1.000   1.90366   31.27
  24    39.2858   5.972
  25   -32.2173   2.394   1.80518   25.45
  26   -25.4336   17.643
  27   -22.2559   1.000   1.77250   49.62
  28   -60.4849   0.200
  29   133.6379   3.767   1.69895   30.13
  30   -86.4148   BF
 像面     ∞
[各種データ]
 変倍比 4.05
        W      M       T
  f    72.1     100.0     292.0
FNO     4.58      4.77      5.88
 2ω    33.52     23.92      8.28
Ymax     21.60     21.60     21.60
 TL    193.32     210.92     248.32
 BF    38.32     41.32     62.32
[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  25.714  72.838   2.000  25.714  72.838
 d12  41.838  32.720   2.000  41.838  32.720   2.000
 d18  24.804  23.298  24.804  23.943  22.207  22.596
 d22   2.000   3.505   2.000   2.861   4.597   4.208
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    1   166.403
 G2    6   -40.599
 G3    13   52.091
 G4    19   95.393
 G5    23   -58.282
[条件式対応値]
 条件式(1) fvr/fMt=1.831
 条件式(2) (-fvr)/ft=0.255
 条件式(3) f1/(-fMt)=4.099
 条件式(4) fP/(-fN)=0.468
 条件式(5) nP/nN=0.895
 条件式(6) νP/νN=2.539
 図17(a)および図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、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)および図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、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20(a)、図20(b)、および図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、第4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、開口絞りS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、負の屈折力を有する第6レンズ群G6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6レンズ群G1~G6がそれぞれ図21の矢印で示す方向に移動する。本実施例では、第2レンズ群G2が中間群GMを構成し、第3レンズ群G3および開口絞りSが中間側レンズ群GRP1を構成し、第4レンズ群G4が後続側レンズ群GRP2を構成し、第5レンズ群G5および第6レンズ群G6が後続群GRを構成する。後続群GRは、全体として負の屈折力を有する。
 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(第1-1レンズ)L11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(第1-2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(第1-3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、から構成される。開口絞りSは、第3レンズ群G3の像側近傍に設けられ、変倍の際、第3レンズ群G3と一体的に移動する。
 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、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL52と、から構成される。
 第6レンズ群G6は、物体側から順に並んだ、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。第6レンズ群G6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(後続側レンズ群GRP2)を物体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の負レンズ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(部分群)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1.00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0.38mmである。第5実施例の望遠端状態において、防振係数は2.07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5に、第5実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表5)
[レンズ諸元]
 面番号    R     D     nd    νd
 物面     ∞
  1    410.0484   3.688   1.48749   70.31
  2   -563.1103   0.200
  3    102.5753   1.700   1.67270   32.19
  4    66.0707   7.494   1.49700   81.73
  5   15350.0260   可変
  6    139.4435   1.000   1.80610   40.97
  7    35.1229   7.231
  8    37.6103   2.601   1.84666   23.80
  9    56.2791   4.573
  10   -62.1771   1.000   1.70000   48.11
  11    45.7876   3.019   1.84666   23.80
  12   152.3777   可変
  13   118.3464   3.864   1.79952   42.09
  14   -66.5127   0.200
  15    41.1734   5.431   1.49700   81.73
  16   -51.3614   1.000   1.85026   32.35
  17   129.2055   1.610
  18     ∞    可変              (絞りS)
  19    79.6726   4.263   1.51680   63.88
  20   -41.5025   1.192
  21   -36.1506   1.000   1.80100   34.92
  22   -57.7482   可変
  23   360.1366   1.000   1.90366   31.27
  24    48.3936   6.817
  25   -37.2103   2.515   1.80518   25.45
  26   -27.2408   可変
  27   -22.1710   1.000   1.80400   46.60
  28   -62.3440   0.200
  29   129.8338   3.640   1.71736   29.57
  30   -94.8486   BF
 像面     ∞
[各種データ]
 変倍比 4.05
        W      M       T
  f    72.1     100.0     292.0
FNO     4.57      4.79      5.88
 2ω    33.64     23.96      8.26
Ymax     21.60     21.60     21.60
 TL    193.32     211.43     248.32
 BF    38.32     41.66     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  25.563  73.573   2.000  25.563  73.573
 d12  42.573  33.490   2.000  42.573  33.490   2.000
 d18  24.947  23.743  24.947  24.097  22.674  22.767
 d22   2.000   3.203   2.000   2.849   4.273   4.180
 d26  17.243  17.537  19.544  17.243  17.537  19.544
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    1   168.635
 G2    6   -41.024
 G3    13   53.154
 G4    19   92.760
 G5    23   -175.236
 G6    27   -106.197
[条件式対応値]
 条件式(1) fvr/fMt=1.779
 条件式(2) (-fvr)/ft=0.250
 条件式(3) f1/(-fMt)=4.111
 条件式(4) fP/(-fN)=0.434
 条件式(5) nP/nN=0.895
 条件式(6) νP/νN=2.539
 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、負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、開口絞りSと、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、負の屈折力を有する第6レンズ群G6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6レンズ群G1~G6がそれぞれ図26の矢印で示す方向に移動する。本実施例では、第2レンズ群G2および第3レンズ群G3が中間群GMを構成し、第4レンズ群G4および開口絞りSが中間側レンズ群GRP1を構成し、第5レンズ群G5が後続側レンズ群GRP2を構成し、第6レンズ群G6が後続群GRを構成する。中間群GMは、全体として負の屈折力を有する。
 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(第1-1レンズ)L11と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ(第1-2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(第1-3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、物体側に凸を向けた正メニスカスレンズL22と、から構成される。
 第3レンズ群G3は、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、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、両凸形状の正レンズL42および両凹形状の負レンズL43からなる接合正レンズと、から構成される。開口絞りSは、第4レンズ群G4の像側近傍に設けられ、変倍の際、第4レンズ群G4と一体的に移動する。
 第5レンズ群G5は、両凸形状の正レンズL51および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52からなる接合正レンズ、から構成される。
 第6レンズ群G6は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL62と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL63と、両凸形状の正レンズL64と、から構成される。第6レンズ群G6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5レンズ群G5(後続側レンズ群GRP2)を物体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3レンズ群G3の全てのレンズ(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(部分群)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0.97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6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6に、第6実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
(表6)
[レンズ諸元]
 面番号    R     D     nd    νd
 物面     ∞
  1    508.9189   3.766   1.48749   70.31 
  2   -429.0392   0.200
  3    100.5086   1.700   1.67270   32.19
  4    64.9622   8.695   1.49700   81.73
  5   2159.2215   可変
  6    177.6966   1.000   1.83481   42.73
  7    35.6714   6.299
  8    37.8917   2.779   1.84666   23.80
  9    62.3935   可変
  10   -64.2559   1.000   1.67003   47.14
  11    36.7145   3.536   1.75520   27.57
  12   146.9123   可変
  13   109.3840   3.810   1.80610   40.97
  14   -70.8019   0.200
  15    42.2948   5.265   1.49700   81.73
  16   -53.8261   1.000   1.85026   32.35
  17   161.9717   1.485
  18     ∞    可変              (絞りS)
  19   106.0675   4.532   1.51680   63.88
  20   -28.5067   1.000   1.80100   34.92
  21   -53.2383   可変
  22   -126.6137   1.000   1.90366   31.27
  23    60.3618   10.455
  24   -323.4470   4.054   1.68893   31.16
  25   -33.1410   16.327
  26   -24.3740   1.000   1.77250   49.62
  27   -200.9248   0.200
  28    79.6785   3.126   1.71736   29.57
  29   -428.7833   BF        
 像面     ∞
[各種データ]
 変倍比 4.05
        W      M       T
  f    72.1     100.0     292.0
FNO     4.54      4.72      5.88
 2ω    33.58     23.90      8.26
Ymax     21.60     21.60     21.60
 TL    193.32     211.83     248.32
 BF    38.32     41.01     61.32
[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  26.835  74.493   2.000  26.835  74.493
 d9   5.400   5.100   4.500   5.400   5.100   4.500
 d12  41.592  32.879   2.000  41.592  32.879   2.000
 d18  21.578  20.267  21.578  20.680  19.126  19.320
 d21   2.000   3.311   2.001   2.898   4.453   4.259
[レンズ群データ]
 群   始面   焦点距離
 G1    1   170.267
 G2    6   -114.490
 G3    10   -74.908
 G4    13   50.411
 G5    19   100.849
 G6    22   -52.429
[条件式対応値]
 条件式(1) fvr/fMt=1.807
 条件式(2) (-fvr)/ft=0.257
 条件式(3) f1/(-fMt)=4.107
 条件式(4) fP/(-fN)=0.564
 条件式(5) nP/nN=0.895
 条件式(6) νP/νN=2.539
 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。
 上記各実施例によれば、後続側レンズ群GRP2を合焦レンズ群として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(オートフォーカス)、並びに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、並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、本実施形態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、本実施形態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。
 合焦レンズ群とは、合焦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。すなわち、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等を用いた)モータ駆動にも適している。
 レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
 レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしても良い。
 開口絞りは、第3レンズ群または第4レンズ群の近傍に配置されるのが好ましいが、第3レンズ群または第4レンズ群の中に配置されてもよく、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
 各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成するために、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良い。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。
 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          G6 第6レンズ群
 GM 中間群             GR 後続群
 GRP1 中間側レンズ群       GRP2 後続側レンズ群
 I 像面               S 開口絞り

Claims (11)

  1.  物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも一つのレンズ群を有し全体で負の屈折力を有する中間群と、正の屈折力を有する中間側レンズ群と、正の屈折力を有する後続側レンズ群と、少なくとも一つのレンズ群から構成される後続群とを有し、
     変倍の際、前記第1レンズ群と前記中間群との間隔が変化し、前記中間群と前記中間側レンズ群との間隔が変化し、前記中間側レンズ群と前記後続側レンズ群との間隔が変化し、前記後続側レンズ群と前記後続群との間隔が変化し、
     合焦の際、前記後続側レンズ群が移動し、
     前記中間群が以下の条件式を満足する部分群を有することを特徴とする変倍光学系。
     1.4<fvr/fMt<2.5
     0.15<(-fvr)/ft<0.35
     但し、fvr:前記部分群の焦点距離、
        fMt:望遠端状態における前記中間群の焦点距離、
        ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離。
  2.  前記部分群は、像ブレを補正するために光軸と垂直な方向の成分を有するように移動可能な防振レンズ群であることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  3.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の変倍光学系。
     2.9<f1/(-fMt)<5.5
     但し、f1:前記第1レンズ群の焦点距離。
  4.  広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第1レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の変倍光学系。
  5.  前記後続側レンズ群は、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とを有することを特徴とする請求項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ことを特徴とする請求項5に記載の変倍光学系。
     0.2<fP/(-fN)<0.8
     但し、fP:前記後続側レンズ群内の最も正の屈折力が強いレンズの焦点距離、
        fN:前記後続側レンズ群内の最も負の屈折力が強いレンズの焦点距離。
  7.  前記第1レンズ群は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1-1レンズと、負の屈折力を有する第1-2レンズと、正の屈折力を有する第1-3レンズとを有することを特徴とする請求項1~6のいずれかに記載の変倍光学系。
  8.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項7に記載の変倍光学系。
     0.85<nP/nN<1.00
     但し、nP:前記第1レンズ群内の最も正の屈折力が強いレンズの屈折率、
        nN:前記第1レンズ群内の最も負の屈折力が強いレンズの屈折率。
  9.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項7又は8に記載の変倍光学系。
     2.25<νP/νN<2.90
     但し、νP:前記第1レンズ群内の最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数、
        νN:前記第1レンズ群内の最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数。
  10.  請求項1~9のいずれかに記載の変倍光学系を搭載して構成される光学機器。
  11.  物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも一つのレンズ群を有し全体で負の屈折力を有する中間群と、正の屈折力を有する中間側レンズ群と、正の屈折力を有する後続側レンズ群と、少なくとも一つのレンズ群から構成される後続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、
     変倍の際、前記第1レンズ群と前記中間群との間隔が変化し、前記中間群と前記中間側レンズ群との間隔が変化し、前記中間側レンズ群と前記後続側レンズ群との間隔が変化し、前記後続側レンズ群と前記後続群との間隔が変化し、
     合焦の際、前記後続側レンズ群が移動し、
     前記中間群が以下の条件式を満足する部分群を有するように、
     レンズ鏡筒内に各レンズを配置することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
     1.4<fvr/fMt<2.5
     0.15<(-fvr)/ft<0.35
     但し、fvr:前記部分群の焦点距離、
        fMt:望遠端状態における前記中間群の焦点距離、
        ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離。
PCT/JP2016/085194 2015-11-30 2016-11-28 変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法 WO2017094664A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/778,258 US10761304B2 (en) 2015-11-30 2016-11-28 Zoom optical system, optical apparatus and method for manufacturing the zoom optical system
JP2017553841A JP6702336B2 (ja) 2015-11-30 2016-11-28 変倍光学系および光学機器
CN201680069746.5A CN108292027B (zh) 2015-11-30 2016-11-28 变倍光学系统以及光学设备

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-234025 2015-11-30
JP2015234025 2015-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017094664A1 true WO2017094664A1 (ja) 2017-06-08

Family

ID=58796803

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/085194 WO2017094664A1 (ja) 2015-11-30 2016-11-28 変倍光学系、光学機器および変倍光学系の製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10761304B2 (ja)
JP (1) JP6702336B2 (ja)
CN (1) CN108292027B (ja)
WO (1) WO2017094664A1 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11474333B2 (en) 2016-11-21 2022-10-18 Nikon Corporation Zoom optical system, optical apparatus and imaging apparatus using the zoom optical system, and method for manufacturing the zoom optical system
JP6729717B2 (ja) 2016-11-21 2020-07-22 株式会社ニコン 変倍光学系、これを用いた光学機器および撮像機器

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003287680A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
JP2005292338A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nikon Corp ズームレンズ
JP2010197481A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Olympus Imaging Corp 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置
JP2013044815A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Nikon Corp ズームレンズ、撮像装置、およびズームレンズの製造方法
JP2013178430A (ja) * 2012-02-29 2013-09-09 Nikon Corp 変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法
JP2014041223A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Canon Inc ズームレンズ
JP2014102462A (ja) * 2012-11-22 2014-06-05 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014106391A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014126851A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Tamron Co Ltd ズームレンズ及び撮像装置
WO2014155463A1 (ja) * 2013-03-27 2014-10-02 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2808915B2 (ja) 1991-03-20 1998-10-08 キヤノン株式会社 ズームレンズ
JPH1114904A (ja) 1997-06-18 1999-01-22 Nikon Corp 変倍光学系
US6055114A (en) 1997-06-18 2000-04-25 Nikon Corporation Zoom lens optical system
JP2006301474A (ja) 2005-04-25 2006-11-02 Sony Corp ズームレンズ及び撮像装置
US8068281B2 (en) 2008-04-02 2011-11-29 Panasonic Corporation Zoom lens system, interchangeable lens apparatus and camera system
US8995064B2 (en) * 2011-08-22 2015-03-31 Nikon Corporation Zoom lens, imaging apparatus, and method for manufacturing zoom lens
JP6555920B2 (ja) 2015-04-22 2019-08-07 株式会社タムロン ズームレンズ及び撮像装置

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003287680A (ja) * 2002-03-28 2003-10-10 Minolta Co Ltd 撮像レンズ装置
JP2005292338A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Nikon Corp ズームレンズ
JP2010197481A (ja) * 2009-02-23 2010-09-09 Olympus Imaging Corp 結像光学系及びそれを有する電子撮像装置
JP2013044815A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Nikon Corp ズームレンズ、撮像装置、およびズームレンズの製造方法
JP2013178430A (ja) * 2012-02-29 2013-09-09 Nikon Corp 変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法
JP2014041223A (ja) * 2012-08-22 2014-03-06 Canon Inc ズームレンズ
JP2014102462A (ja) * 2012-11-22 2014-06-05 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014106391A (ja) * 2012-11-28 2014-06-09 Canon Inc ズームレンズ及びそれを有する撮像装置
JP2014126851A (ja) * 2012-12-27 2014-07-07 Tamron Co Ltd ズームレンズ及び撮像装置
WO2014155463A1 (ja) * 2013-03-27 2014-10-02 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20180341091A1 (en) 2018-11-29
JPWO2017094664A1 (ja) 2018-09-13
CN108292027B (zh) 2021-03-30
CN108292027A (zh) 2018-07-17
JP6702336B2 (ja) 2020-06-03
US10761304B2 (en) 2020-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6699667B2 (ja) 変倍光学系および光学機器
JP6583429B2 (ja) 変倍光学系および光学機器
US11754820B2 (en) Zoom optical system, optical apparatus and imaging apparatus using the zoom optical system, and method for manufacturing the zoom optical system
WO2015016112A1 (ja) 変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法
WO2016104747A1 (ja) 変倍光学系、光学装置、及び、変倍光学系の製造方法
WO2018092297A1 (ja) 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
JP6702337B2 (ja) 変倍光学系および光学機器
WO2018092295A1 (ja) 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
JP6743904B2 (ja) 変倍光学系、これを用いた光学機器および撮像機器
WO2018092296A1 (ja) 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
JP6702336B2 (ja) 変倍光学系および光学機器
WO2016104742A1 (ja) 変倍光学系、光学装置、及び、変倍光学系の製造方法
JP6264924B2 (ja) 変倍光学系、及び光学装置
JP6627884B2 (ja) 変倍光学系および光学機器
JP6281200B2 (ja) 変倍光学系及び光学装置
JP6911869B2 (ja) 変倍光学系、これを用いた光学機器および撮像機器
WO2013129487A1 (ja) 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
JP2018045261A (ja) 変倍光学系、及び光学装置
JP7375970B2 (ja) 変倍光学系およびこれを用いた光学機器
JP7243884B2 (ja) 変倍光学系、これを用いた光学機器および撮像機器
JP6693531B2 (ja) 変倍光学系および光学機器
JP2016156903A (ja) ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
JP2016156902A (ja) ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
JP6323045B2 (ja) 変倍光学系
JP2015026029A (ja) 変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16870601

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017553841

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 15778258

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16870601

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1