特開2018-97053(P2018-97053A)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2018-97053(P2018-97053A)
(43)【公開日】2018年6月21日
(54)【発明の名称】変倍光学系
(51)【国際特許分類】
   G02B 15/20 20060101AFI20180525BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20180525BHJP
【FI】
   G02B15/20
   G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】OL
【全頁数】30
(21)【出願番号】特願2016-239192(P2016-239192)
(22)【出願日】2016年12月9日
(71)【出願人】
【識別番号】000006747
【氏名又は名称】株式会社リコー
(74)【代理人】
【識別番号】100121083
【弁理士】
【氏名又は名称】青木 宏義
(72)【発明者】
【氏名】大石 崇彦
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087MA13
2H087MA18
2H087NA14
2H087PA11
2H087PA16
2H087PB15
2H087PB16
2H087PB17
2H087QA02
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA34
2H087QA41
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA36
2H087SA24
2H087SA26
2H087SA30
2H087SA32
2H087SA62
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA65
2H087SB01
2H087SB06
2H087SB07
2H087SB14
2H087SB15
2H087SB23
2H087SB35
2H087SB36
2H087UA01
(57)【要約】
【課題】短焦点距離端における撮影画角が100度未満の場合はもちろん、100度以上の撮影画角に対しても高い光学性能を達成することができる変倍光学系を得る。
【解決手段】負の第1レンズ群と、正の第2レンズ群と、負の第3レンズ群と、正の第4レンズ群とから構成され、変倍に際して各レンズ群が光軸方向に移動し、第1レンズ群は、少なくとも一組の正の接合レンズを有し、次の条件式(1)を満足する変倍光学系。
(1)−10.0<f2/f1<−2.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とから構成されており、変倍に際して各レンズ群が光軸方向に移動する変倍光学系であって、
第1レンズ群は、少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズを有しており、
次の条件式(1)を満足することを特徴とする変倍光学系。
(1)−10.0<f2/f1<−2.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離。
【請求項2】
請求項1記載の変倍光学系において、
次の条件式(2)を満足する変倍光学系。
(2)2.0<f3/f1<5.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離。
【請求項3】
請求項1または2記載の変倍光学系において、
次の条件式(3)を満足する変倍光学系。
(3)−1.0<f4/f3<0
但し、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
f4:第4レンズ群の焦点距離。
【請求項4】
請求項1ないし3のいずれか1項記載の変倍光学系において、
第1レンズ群は、最も物体側に負レンズを有している変倍光学系。
【請求項5】
物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とから構成されており、変倍に際して各レンズ群が光軸方向に移動する変倍光学系であって、
第1レンズ群は、最も物体側に負レンズを有しており、
第4レンズ群は、少なくとも4枚のレンズから構成されており、且つ、少なくとも一組の接合レンズを有しており、
次の条件式(1’)、(2)、(3’)を満足することを特徴とする変倍光学系。
(1’)−2.5<f2/f1<−2.0
(2)2.0<f3/f1<4.0
(3’)−1.0<f4/f3<−0.5
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
f4:第4レンズ群の焦点距離。
【請求項6】
請求項1ないし5のいずれか1項記載の変倍光学系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズを有しており、次の条件式(4)を満足する変倍光学系。
(4)RcP/fcP<0
但し、
RcP:第1レンズ群中の少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズの接合面の曲率半径、
fcP:第1レンズ群中の少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズの焦点距離。
【請求項7】
請求項1ないし6のいずれか1項記載の変倍光学系において、
第1レンズ群は、少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズと、少なくとも一組の負の屈折力の接合レンズとを有しており、次の条件式(5)を満足する変倍光学系。
(5)−0.6<fcN/fcP
但し、
fcP:第1レンズ群中の少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズの焦点距離、
fcN:第1レンズ群中の少なくとも一組の負の屈折力の接合レンズの焦点距離。
【請求項8】
請求項1ないし7のいずれか1項記載の変倍光学系において、
第3レンズ群は、接合レンズのみから構成されている変倍光学系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系に関し、例えば、デジタルカメラ等の撮像機器、特に小型の撮像素子を搭載した撮像機器でも広い範囲(画角)の被写体を撮像できる超広角域を含むズームレンズ系(超広角ズームレンズ系)に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、一眼レフカメラや一眼レフデジタルカメラ等に用いられる交換式の変倍光学系(例えば超広角ズームレンズ系)では、レンズマウント面と撮像面の間に、クイックリターンミラーの旋回空間を確保するための長いバックフォーカスを維持しつつ、焦点距離の短縮化を図るという要求がある。
【0003】
この要求に応えるためのレンズタイプとして、強い発散力を持つレンズ群が先行した(物体側に配置された)ものが知られている。また、交換レンズを、ライカ判(36mm×24mm)の撮像面(撮像素子)を有する一眼レフカメラと、それより撮像面が狭い例えばAPS−C判(23.6mm×15.8mm)の撮像面(撮像素子)を有する一眼レフカメラとで共用することを考えると、APS−C判用の交換レンズであってもライカ判一眼レフカメラと同等の長いバックフォーカスを維持しつつ、APS−C判用として広い画角を撮像する短い焦点距離を達成する必要があるので、先行レンズ群の発散力を更に強くしなければならず、超広角化(焦点距離短縮化)しつつ収差補正することが難しくなる。
【0004】
特許文献1、2には、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とから構成された光学系(ズームレンズ系)が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2014−089365号公報
【特許文献2】特開2010−060612号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献1は、比較的小型のAPS−C判の撮像素子(対角方向の寸法14.2mm×2)用の超広角ズームレンズであるが、実施例1−6は全画角が90度未満であり物足りない。実施例7は全画角が約100度であり実施例1−6よりは広いが、レンズ全長が長すぎてコンパクト性に欠ける。
【0007】
特許文献2は、ライカ判の撮像素子用の超広角ズームレンズである。スケーリングすれば小型の撮像素子に対して同等の画角の被写体を結像することができるが、スケーリングによりバックフォーカスも短縮されるので、ライカ判に必要なバックフォーカスを維持しつつ焦点距離を短縮したい場合には、特許文献2に基づいてスケーリングしても、必要な光学性能を達成することは容易ではない。
【0008】
本発明は、以上の問題意識に基づいてなされたものであり、短焦点距離端における撮影画角が100度未満の場合はもちろん、100度以上の撮影画角に対しても高い光学性能を達成することができる変倍光学系を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明の変倍光学系は、その一態様では、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とから構成されており、変倍に際して各レンズ群が光軸方向に移動する変倍光学系であって、第1レンズ群は、少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズを有しており、次の条件式(1)を満足することを特徴としている。
(1)−10.0<f2/f1<−2.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
である。
【0010】
本発明の変倍光学系は、条件式(1)が規定する条件式範囲の中でも、次の条件式(1”)を満足することが好ましい。
(1”)−3.0<f2/f1<−2.0
【0011】
本発明の変倍光学系は、次の条件式(2)を満足することが好ましい。
(2)2.0<f3/f1<5.0
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
である。
【0012】
本発明の変倍光学系は、次の条件式(3)を満足することが好ましい。
(3)−1.0<f4/f3<0
但し、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
f4:第4レンズ群の焦点距離、
である。
【0013】
第1レンズ群は、最も物体側に負レンズを有していてもよい。
【0014】
本発明の変倍光学系は、別の態様では、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群と、正の屈折力の第2レンズ群と、負の屈折力の第3レンズ群と、正の屈折力の第4レンズ群とから構成されており、変倍に際して各レンズ群が光軸方向に移動する変倍光学系であって、第1レンズ群は、最も物体側に負レンズを有しており、第4レンズ群は、少なくとも4枚のレンズから構成されており、且つ、少なくとも一組の接合レンズを有しており、次の条件式(1’)、(2)、(3’)を満足することを特徴としている。
(1’)−2.5<f2/f1<−2.0
(2)2.0<f3/f1<4.0
(3’)−1.0<f4/f3<−0.5
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離、
f2:第2レンズ群の焦点距離、
f3:第3レンズ群の焦点距離、
f4:第4レンズ群の焦点距離、
である。
【0015】
第1レンズ群は、少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズを有しており、次の条件式(4)を満足することが好ましい。
(4)RcP/fcP<0
但し、
RcP:第1レンズ群中の少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズの接合面の曲率半径、
fcP:第1レンズ群中の少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズの焦点距離、
である。
【0016】
本発明の変倍光学系は、条件式(4)が規定する条件式範囲の中でも、次の条件式(4’)を満足することが好ましい。
(4’)−0.5<RcP/fcP<0
【0017】
第1レンズ群は、少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズと、少なくとも一組の負の屈折力の接合レンズとを有しており、次の条件式(5)を満足することが好ましい。
(5)−0.6<fcN/fcP
但し、
fcP:第1レンズ群中の少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズの焦点距離、
fcN:第1レンズ群中の少なくとも一組の負の屈折力の接合レンズの焦点距離、
である。
【0018】
本発明の変倍光学系は、条件式(5)が規定する条件式範囲の中でも、次の条件式(5’)を満足することが好ましい。
(5’)−0.6<fcN/fcP<−0.2
【0019】
第3レンズ群は、接合レンズのみから構成されていてもよい。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、短焦点距離端における撮影画角が100度未満の場合はもちろん、100度以上の撮影画角に対しても高い光学性能を達成することができる変倍光学系が得られる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】本発明による変倍光学系の数値実施例1の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図2】本発明による変倍光学系の数値実施例1の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図3図3A図3D図1の構成における諸収差図である。
図4図4A図4D図2の構成における横収差図である。
図5】本発明による変倍光学系の数値実施例2の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図6】本発明による変倍光学系の数値実施例2の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図7図7A図7D図5の構成における諸収差図である。
図8図8A図8D図6の構成における横収差図である。
図9】本発明による変倍光学系の数値実施例3の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図10】本発明による変倍光学系の数値実施例3の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図11図11A図11D図9の構成における諸収差図である。
図12図12A図12D図10の構成における横収差図である。
図13】本発明による変倍光学系の数値実施例4の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図14】本発明による変倍光学系の数値実施例4の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図15図15A図15D図13の構成における諸収差図である。
図16図16A図16D図14の構成における横収差図である。
図17】本発明による変倍光学系の数値実施例5の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図18】本発明による変倍光学系の数値実施例5の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図19図19A図19D図17の構成における諸収差図である。
図20図20A図20D図18の構成における横収差図である。
図21】本発明による変倍光学系の数値実施例6の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図22】本発明による変倍光学系の数値実施例6の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図23図23A図23D図21の構成における諸収差図である。
図24図24A図24D図22の構成における横収差図である。
図25】本発明による変倍光学系の数値実施例7の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図26】本発明による変倍光学系の数値実施例7の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図である。
図27図27A図27D図25の構成における諸収差図である。
図28図28A図28D図26の構成における横収差図である。
図29】数値実施例1の変倍光学系の移動軌跡を示す簡易移動図である。
図30】数値実施例2の変倍光学系の移動軌跡を示す簡易移動図である。
図31】数値実施例3の変倍光学系の移動軌跡を示す簡易移動図である。
図32】数値実施例4の変倍光学系の移動軌跡を示す簡易移動図である。
図33】数値実施例5の変倍光学系の移動軌跡を示す簡易移動図である。
図34】数値実施例6の変倍光学系の移動軌跡を示す簡易移動図である。
図35】数値実施例7の変倍光学系の移動軌跡を示す簡易移動図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
まず「接合レンズ」の用語の定義を行う。本明細書における「接合レンズ」とは、レンズの中心部(光軸付近)または外縁部の少なくともいずれかが比較的厚い複数のレンズを、実質的に厚みゼロの接着剤で接着した古典的な接合レンズと、レンズの中心部または外縁部の少なくともいずれかが比較的厚いレンズに、全体的に薄い樹脂層を付着させて非球面効果や回折効果等を持たせた、いわゆるハイブリッドレンズの双方を含む概念で使用する。
【0023】
本実施形態の変倍光学系は、全数値実施例1−7を通じて、図29図35の簡易移動図に示すように、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成されている。Iは設計上の像面である。
【0024】
第1レンズ群G1は、数値実施例1、2、4−7では、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、一旦像側に移動した後に短焦点距離端の位置を超えて物体側に移動する(結果的に物体側に移動する)。
第1レンズ群G1は、数値実施例3では、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、一旦像側に移動した後に若干量だけ像側に移動する(結果的に像側に移動する)。
【0025】
第2レンズ群G2は、全数値実施例1−7を通じて、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、単調に物体側に移動する。
【0026】
第3レンズ群G3は、数値実施例1では、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、一旦像側に移動した後に若干量だけ像側に移動する(結果的に像側に移動する)。
第3レンズ群G3は、数値実施例2では、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、一旦像側に移動した後に短焦点距離端の位置を超えて物体側に移動する(結果的に物体側に移動する)。
第3レンズ群G3は、数値実施例3−6では、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、単調に物体側に移動する。
第3レンズ群G3は、数値実施例7では、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、単調に像側に移動する。
【0027】
第4レンズ群G4は、全数値実施例1−7を通じて、短焦点距離端(Wide)から長焦点距離端(Tele)への変倍に際し、単調に物体側に移動する。
【0028】
なお、変倍に際する各レンズ群の挙動には自由度があり、変倍に際して隣接する各レンズ群の間隔が変化する限りにおいて、種々の設計変更が可能である。
【0029】
第1レンズ群G1は、数値実施例1、2、7では、物体側から順に、負レンズ11と、負レンズ12と、負レンズ13と、正レンズ14と、負レンズ15とから構成されている。負レンズ11は、物体側の面に非球面を有している。負レンズ12は、ガラスレンズの像側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズ(負の屈折力の接合レンズ)を構成する。正レンズ14と負レンズ15は接合されており、正の屈折力の接合レンズを構成する。
【0030】
第1レンズ群G1は、数値実施例3−6では、物体側から順に、負レンズ11’と、負レンズ12’と、負レンズ13’と、負レンズ14’と、正レンズ15’と、正レンズ16’と、負レンズ17’とから構成されている。負レンズ12’は、像側の面に非球面を有している。負レンズ14’と正レンズ15’は接合されており、負の屈折力の接合レンズを構成する。正レンズ16’と負レンズ17’は接合されており、正の屈折力の接合レンズを構成する。
【0031】
第2レンズ群G2は、数値実施例1、2、7では、物体側から順に、正レンズ21と、負レンズ22と、正レンズ23と、正レンズ24とから構成されている。正レンズ21と負レンズ22は、接合されている。第2レンズ群G2は、空気間隔最大の箇所で、物体側の前群(正レンズ21と負レンズ22と正レンズ23)と、像側の後群(正レンズ24)とに切り分けられる。そして物体側の前群を、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群としてもよい。
【0032】
第2レンズ群G2は、数値実施例3−6では、物体側から順に、負レンズ21’と、正レンズ22’と、正レンズ23’とから構成されている。負レンズ21’と正レンズ22’は、接合されている。第2レンズ群G2は、空気間隔最大の箇所で、物体側の前群(負レンズ21’と正レンズ22’)と、像側の後群(正レンズ23’)とに切り分けられる。そして物体側の前群を、フォーカシング時に移動するフォーカスレンズ群としてもよい。
【0033】
第3レンズ群G3は、全数値実施例1−7を通じて、物体側から順に位置する負レンズ31と正レンズ32の接合レンズから構成されている。
【0034】
第4レンズ群G4は、全数値実施例1−7を通じて、物体側から順に、正レンズ41と、負レンズ42と、正レンズ43と、正レンズ44とから構成されている。負レンズ42と正レンズ43は、接合されている。
正レンズ41は、数値実施例3−6では、像側の面に非球面を有している。
負レンズ42は、数値実施例3、5、6では、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズを構成する。
正レンズ44は、数値実施例1、2、7では、両面に非球面を有している。
正レンズ44は、数値実施例4では、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズを構成する。
【0035】
本実施形態の変倍光学系は、例えば、負正負正の4群構成のネガティブリード型を採用し、且つ、長いバックフォーカスを確保するとともに、短焦点距離端における撮影画角が100度未満の場合はもちろん、100度以上の撮影画角に対しても高い光学性能を達成することができる変倍光学系を対象とする。
【0036】
より具体的に、本実施形態の変倍光学系は、第1レンズ群G1中の物体側に負レンズを配置している(数値実施例1、2、7では3枚の負レンズ11−13が並んでおり、数値実施例3−6では4枚の負レンズ11’−14’が並んでいる)。このように、第1レンズ群G1中の物体側に負のパワーを片寄らせて配置することで、広い画角(短い焦点距離)と長いバックフォーカスを確保することが可能になる。
【0037】
さらに、本実施形態の変倍光学系は、第1レンズ群G1中の物体側の負レンズで発生した収差を第1レンズ群G1中の正の屈折力の接合レンズ(正レンズ14と負レンズ15の接合レンズ又は正レンズ16’と負レンズ17’の接合レンズ)で補正している。第1レンズ群G1中に正の屈折力の接合レンズを設けることで、より高い解像性能を達成することが可能になる。
【0038】
加えて、本実施形態の変倍光学系は、各レンズ群のパワーバランス(例えば、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2のパワーバランス、第1レンズ群G1と第3レンズ群G3のパワーバランス、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4のパワーバランス等)を最適設定することで、諸収差を良好に補正して優れた光学性能を達成することに成功している。例えば、本実施形態の変倍光学系は、APS−C判の撮像素子に対しても、最大画角が全画角で100度以上と広いため、第1レンズ群G1に強い発散性を持たせているが、第1レンズ群G1の発散性を強くしすぎると、第1レンズ群G1で発生した収差を後続レンズ群で補正しきれなくなってしまう。そこで第1レンズ群G1に適切な発散性を与えることをポイントの1つとしている。
【0039】
条件式(1)、(1’)及び(1”)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、第2レンズ群G2の焦点距離との比を規定している。条件式(1)を満足することで、十分に広い画角と十分に長いバックフォーカスを両立させるとともに、収差(例えばコマ収差)を良好に補正することができる。この作用効果は、条件式(1”)、さらには条件式(1’)を満足することで、より顕著に得ることができる。
条件式(1)、(1’)及び(1”)の上限を超えると、第1レンズ群G1のパワーが弱くなりすぎて、十分に広い画角と十分に長いバックフォーカスを両立させることが困難になってしまう。
条件式(1)の下限を超えると、第1レンズ群G1のパワーが強くなりすぎて、第1レンズ群G1中に正の屈折力の接合レンズを設けても、第1レンズ群G1中の物体側の負レンズで発生した収差(例えばコマ収差)を補正することが困難になってしまう。
【0040】
条件式(2)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、第3レンズ群G3の焦点距離との比を規定している。条件式(2)を満足することで、球面収差、歪曲収差、コマ収差を良好に補正することができる。
条件式(2)の上限を超えると、第3レンズ群G3で特に大きな球面収差とコマ収差が発生してこれらを補正することが困難になってしまう。
条件式(2)の下限を超えると、第1レンズ群G1で特に大きな歪曲収差とコマ収差が発生してこれらを補正することが困難になってしまう。
【0041】
条件式(3)及び(3’)は、第3レンズ群G3の焦点距離と、第4レンズ群G4の焦点距離との比(第3レンズ群G3のパワーと第4レンズ群G4のパワーのバランス)を規定している。条件式(3)を満足することで、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の移動(間隔変化)による収差発生を抑制でき、特に変倍に伴う球面収差、コマ収差の変動抑制に効果的である。この作用効果は、条件式(3’)を満足することで、より顕著に得ることができる。
条件式(3)の上限を超えることは、前提となるパワー配置(負の屈折力の第3レンズ群、正の屈折力の第4レンズ群)が崩れてしまうことを意味するので、そもそも対象外である。
条件式(3)及び(3’)の下限を超えると、第4レンズ群G4のパワーが第3レンズ群G3のパワーに比べて弱くなり過ぎてしまうので、変倍に伴っていずれかの焦点域で過剰補正となり、球面収差およびコマ収差に対して十分な補正効果が得られなくなってしまう。
【0042】
本実施形態の変倍光学系は、第1レンズ群G1が、少なくとも一組の正の屈折力の接合レンズ(正レンズ14と負レンズ15の接合レンズ又は正レンズ16’と負レンズ17’の接合レンズ)と、少なくとも一組の負の屈折力の接合レンズ(負の非球面ハイブリッドレンズ12又は負レンズ14’と正レンズ15’の接合レンズ)とを有している。第1レンズ群G1中に配置される正負の接合レンズの組数には自由度があり、種々の設計変更が可能である。第1レンズ群G1中に正負の接合レンズを各一組以上設けることで、色収差やコマ収差を良好に補正することが可能になる。
【0043】
条件式(4)及び(4’)は、第1レンズ群G1中の正の屈折力の接合レンズの接合面の曲率半径と、当該接合レンズの焦点距離との比を規定している。条件式(4)を満足することで、色収差とコマ収差を良好に補正して、より高い解像性能を達成することができる。
条件式(4)及び(4’)の上限を超えると、特に色収差が過剰に補正されズーム全域でのバランスが崩れるだけでなく、コマ収差も増大し、解像性能が低下してしまう。
特に、条件式(4’)の下限を満たすことで、色収差および像面湾曲をより良好に補正することができる。
【0044】
条件式(5)及び(5’)は、第1レンズ群G1中の正の屈折力の接合レンズと負の屈折力の接合レンズの焦点距離の比を規定している。第1レンズ群G1中の正の屈折力の接合レンズと負の屈折力の接合レンズは、その屈折力によって補正しようとする収差が異なるため、いずれかの接合レンズが極端にパワーを持っている場合は第1レンズ群G1内の残存収差を効率的に減らすことができない。そこで条件式(5)及び(5’)により、第1レンズ群G1中の正の屈折力の接合レンズと負の屈折力の接合レンズのパワーバランスを最適設定しているのである。条件式(5)を満足することで、コマ収差や歪曲収差を良好に補正するとともに、色収差を良好に補正してより高い解像性能を達成することができる。この作用効果は、条件式(5’)を満足することで、より顕著に得ることができる。
条件式(5)の上限を超えること(例えば条件式対応数値がゼロ以上となること)は、前提となるパワー配置(正の屈折力の接合レンズと負の屈折力の接合レンズ)が崩れてしまうことを意味するので、そもそも対象外である。
条件式(5)の下限を超えることは、第1レンズ群G1中の負の屈折力の接合レンズのパワーが弱くなりすぎ、且つ/又は、第1レンズ群G1中の正の屈折力の接合レンズのパワーが強くなりすぎることを意味している。この場合、コマ収差や歪曲収差の補正が困難になるとともに、色収差補正が不十分となって解像性能が低下してしまう。
【0045】
本実施形態の変倍光学系は、その一態様では、第1レンズ群G1が、最も物体側に負レンズ(負レンズ11又は負レンズ11’)を有しており、第4レンズ群G4が、少なくとも4枚のレンズ(正レンズ41と負レンズ42と正レンズ43と正レンズ44)から構成されており、且つ、少なくとも一組の接合レンズ(負レンズ42と正レンズ43の接合レンズ)を有しており、条件式(1’)、(2)、(3’)を満足している。
【0046】
第1レンズ群G1中の物体側に負レンズを配置して負のパワーを片寄らせて配置することで、広い画角(短い焦点距離)と長いバックフォーカスを確保することが可能になる。また、条件式(1’)で第1レンズ群G1の負のパワーを最適化することで、広い画角(短い焦点距離)と長いバックフォーカスを維持しつつ、負の第1レンズ群G1で発生する収差をできるだけ正の第2レンズ群G2で補正する。そして、補正しきれなかった分は、条件式(2)と(3’)で第3レンズ群G3と第4レンズ群G4のパワーをバランスさせた第3レンズ群G3で、主に軸上収差を良好に補正する。さらに、第4レンズ群G4を少なくとも4枚のレンズで構成し且つ少なくとも一組の接合レンズを含ませることで、主に軸外収差を良好に補正する。このようにして、最終的にレンズ全系としての収差補正を良好に行うことが可能になる。
【実施例】
【0047】
次に具体的な数値実施例1−7を示す。諸収差図及び表中において、d線、g線、C線はそれぞれの波長に対する収差、Sはサジタル、Mはメリディオナル、FNO.はFナンバー、fは全系の焦点距離、Wは半画角(゜)、Yは像高、fB はバックフォーカス、Lはレンズ全長、Rは曲率半径、dはレンズ厚またはレンズ間隔、N(d)はd線に対する屈折率、ν(d)はd線に対するアッベ数を示す。バックフォーカスは、レンズ全系の最も像側の面から設計上の像面I(図29図35)までの距離である。Fナンバー、焦点距離、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長及び変倍に伴って間隔が変化するレンズ間隔dは、短焦点距離端−中間焦点距離−長焦点距離端の順に示している。長さの単位は[mm]である。
【0048】
回転対称非球面は次式で定義される。
x=cy2/[1+[1-(1+K)c2y2]1/2]+A4y4+A6y6+A8y8+A10y10+A12y12・・・
(但し、cは曲率(1/r)、yは光軸からの高さ、Kは円錐係数、A4、A6、A8、・・・・・は各次数の非球面係数、xはサグ量)
【0049】
[数値実施例1]
図1図4Dと表1〜表4は、本発明による変倍光学系の数値実施例1を示している。図1は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図3A図3Dはその諸収差図であり、図2は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図4A図4Dはその諸収差図である。表1は面データ、表2は各種データ、表3は非球面データ、表4はレンズ群データである。
【0050】
本数値実施例1の変倍光学系は、物体側から順に、負の屈折力の第1レンズ群G1と、正の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、正の屈折力の第4レンズ群G4とから構成されている。第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間(第3レンズ群G3の直前位置)には、第3レンズ群G3と一体に移動する開口絞りSが設けられている。
【0051】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ11と、物体側に凸の負メニスカスレンズ12と、両凹負レンズ13と、両凸正レンズ14と、像側に凸の負メニスカスレンズ15とから構成されている。負メニスカスレンズ11は、物体側の面に非球面を有している。負メニスカスレンズ12は、ガラスレンズの像側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズ(負の屈折力の接合レンズ)を構成する。両凸正レンズ14と負メニスカスレンズ15は接合されており、正の屈折力の接合レンズを構成する。
【0052】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズ21と、像側に凸の負メニスカスレンズ22と、両凸正レンズ23と、像側に凸の正メニスカスレンズ24とから構成されている。両凸正レンズ21と負メニスカスレンズ22は、接合されている。
【0053】
第3レンズ群G3は、物体側から順に位置する両凹負レンズ31と物体側に凸の正メニスカスレンズ32の接合レンズから構成されている。
【0054】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸正レンズ41と、両凹負レンズ42と、両凸正レンズ43と、像側に凸の正メニスカスレンズ44とから構成されている。両凹負レンズ42と両凸正レンズ43は、接合されている。正メニスカスレンズ44は、両面に非球面を有している。
【0055】
(表1)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1* 272.344 2.800 1.69350 53.2
2 26.784 6.553
3 125.855 1.746 1.78000 50.9
4 22.068 0.200 1.52972 42.7
5* 24.792 8.100
6 -35.314 1.968 1.81000 37.2
7 248.890 1.512
8 58.206 8.505 1.54732 46.0
9 -13.791 1.919 1.85000 44.0
10 -35.848 d10
11 93.549 4.713 1.56732 42.8
12 -17.723 1.300 1.81600 46.6
13 -45.971 0.200
14 73.588 2.380 1.56406 46.3
15 -181.972 2.484
16 -211.824 2.315 1.49700 81.6
17 -46.263 d17
18絞 ∞ 2.508
19 -40.990 1.350 1.80400 46.6
20 24.622 3.390 1.84666 23.8
21 16468.030 d21
22 22.432 5.634 1.43875 95.0
23 -35.188 0.467
24 -64.205 1.350 1.84666 23.8
25 37.567 5.468 1.49700 81.6
26 -28.517 0.150
27* -199.129 2.000 1.51633 64.1
28* -62.238 -
*は回転対称非球面である。
(表2)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.57
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 2.8 2.8
f 11.25 14.00 17.70
W 52.6 45.3 38.4
Y 14.24 14.24 14.24
fB 38.14 42.13 48.88
L 134.42 135.55 139.13
d10 12.448 7.614 3.125
d17 4.429 11.146 16.949
d21 10.392 5.652 1.162
(表3)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
1 -11.636 0.4186E-04 -0.1186E-06 0.3434E-09 -0.5617E-12 0.4229E-15
5 0.055 0.7196E-04 -0.3796E-06 0.1912E-08 -0.8408E-11 0.0000E+00
27 0.000 -0.9870E-04 -0.3859E-06 0.1285E-08 0.6790E-11 0.2725E-13
28 2.202 -0.6747E-04 -0.3336E-06 0.2692E-08 -0.5199E-11 0.4675E-13
(表4)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -13.88
2 11 36.15
3 19 -55.83
4 22 33.03
【0056】
[数値実施例2]
図5図8Dと表5〜表8は、本発明による変倍光学系の数値実施例2を示している。図5は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図7A図7Dはその諸収差図であり、図6は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図8A図8Dはその諸収差図である。表5は面データ、表6は各種データ、表7は非球面データ、表8はレンズ群データである。
【0057】
本数値実施例2の変倍光学系のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例1の変倍光学系のレンズ構成と同一である。
(1)第1レンズ群G1の負レンズ13が、像側に凸の負メニスカスレンズからなる。
(2)第2レンズ群G2の正レンズ24が、両凸正レンズからなる。
(3)第3レンズ群G3の正レンズ32が、両凸正レンズからなる。
(4)第4レンズ群G4の正レンズ44が、両凸正レンズからなる。
【0058】
(表5)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1* 243.216 2.800 1.69350 53.2
2 26.713 7.038
3 227.332 1.700 1.72916 54.7
4 21.689 0.200 1.52972 42.7
5* 23.963 8.450
6 -36.137 1.972 1.81000 35.4
7 -3310.327 1.500
8 58.989 7.978 1.54080 47.2
9 -14.401 2.000 1.82000 46.6
10 -34.589 d10
11 74.390 5.320 1.57269 43.5
12 -19.012 1.300 1.82000 46.3
13 -59.238 0.200
14 84.857 2.128 1.55477 48.7
15 -475.665 2.722
16 635.198 2.497 1.49700 81.6
17 -48.263 d17
18絞 ∞ 2.508
19 -38.807 1.350 1.80400 46.6
20 22.029 4.837 1.84666 23.8
21 -845.682 d21
22 21.126 5.715 1.43875 95.0
23 -37.174 0.243
24 -75.440 1.350 1.84666 23.8
25 31.970 5.003 1.49700 81.6
26 -40.122 0.150
27* 195.221 1.996 1.51633 64.1
28* -78.600 -
*は回転対称非球面である。
(表6)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.57
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.9 2.9 2.9
f 11.25 14.00 17.70
W 52.7 45.2 38.2
Y 14.24 14.24 14.24
fB 37.72 41.22 46.99
L 134.42 134.06 136.14
d10 14.431 8.329 2.852
d17 1.898 8.022 13.852
d21 9.415 5.538 1.487
(表7)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
1 0.000 0.3895E-04 -0.1099E-06 0.3083E-09 -0.4884E-12 0.3526E-15
5 -0.153 0.6699E-04 -0.3709E-06 0.1726E-08 -0.6625E-11 0.0000E+00
27 0.000 -0.2120E-04 -0.1343E-06 0.9204E-09 0.6746E-13 -0.5515E-14
28 0.000 0.8805E-05 -0.6277E-07 0.1005E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
(表8)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -16.01
2 11 38.66
3 19 -56.54
4 22 33.51
【0059】
[数値実施例3]
図9図12Dと表9〜表12は、本発明による変倍光学系の数値実施例3を示している。図9は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図11A図11Dはその諸収差図であり、図10は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図12A図12Dはその諸収差図である。表9は面データ、表10は各種データ、表11は非球面データ、表12はレンズ群データである。
【0060】
本数値実施例3の変倍光学系のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例1の変倍光学系のレンズ構成と同一である。
(1)第1レンズ群G1が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ11’と、物体側に凸の負メニスカスレンズ12’と、物体側に凸の負メニスカスレンズ13’と、両凹負レンズ14’と、物体側に凸の正メニスカスレンズ15’と、両凸正レンズ16’と、像側に凸の負メニスカスレンズ17’とから構成されている。負メニスカスレンズ12’は、像側の面に非球面を有している。両凹負レンズ14’と正メニスカスレンズ15’は接合されており、負の屈折力の接合レンズを構成する。両凸正レンズ16’と負メニスカスレンズ17’は接合されており、正の屈折力の接合レンズを構成する。
(2)第2レンズ群G2が、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21’と、両凸正レンズ22’と、両凸正レンズ23’とから構成されている。負メニスカスレンズ21’と両凸正レンズ22’は、接合されている。
(3)第4レンズ群G4の両凸正レンズ41が、像側の面に非球面を有している。
(4)第4レンズ群G4の両凹負レンズ42が、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズを構成する。
(5)第4レンズ群G4の正レンズ44が、両面が球面である両凸正レンズから構成されている。
【0061】
(表9)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 47.207 1.910 1.65000 60.2
2 25.298 0.180
3 24.406 3.000 1.52538 56.3
4* 12.814 6.776
5 24.325 1.700 1.81600 46.6
6 14.951 8.395
7 -34.415 1.381 1.80999 46.5
8 19.117 4.771 1.56247 42.2
9 196.040 0.500
10 31.675 9.174 1.54000 48.5
11 -16.348 1.449 1.80400 46.6
12 -34.521 d12
13 36.312 1.404 1.85000 25.1
14 18.782 4.781 1.61702 36.3
15 -71.849 4.800
16 76.485 2.580 1.60342 38.0
17 -122.375 d17
18絞 ∞ 2.873
19 -35.565 1.220 1.80400 46.6
20 19.977 3.359 1.84666 23.8
21 91.242 d21
22 25.941 6.207 1.49700 81.6
23* -27.244 0.250
24* -95.569 0.200 1.52972 42.7
25 -91.464 1.200 1.91650 31.6
26 19.827 6.652 1.49700 81.6
27 -78.444 0.150
28 73.631 6.975 1.49700 81.6
29 -27.186 -
*は回転対称非球面である。
(表10)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.56
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 2.8 2.8
f 11.29 14.03 17.62
W 52.6 45.4 38.6
Y 14.24 14.24 14.24
fB 36.72 40.85 47.38
L 143.32 140.88 141.01
d12 14.885 7.647 1.664
d17 3.792 6.807 9.087
d21 6.037 3.691 0.989
(表11)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
4 -1.000 0.1120E-04 -0.4885E-07 0.2045E-09 -0.1364E-11 0.1438E-14
23 0.000 0.3473E-04 -0.3918E-06 0.3588E-08 -0.1068E-10 0.0000E+00
24 0.000 0.2382E-05 -0.3540E-06 0.3245E-08 -0.8728E-11 0.0000E+00
(表12)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -15.83
2 13 33.18
3 19 -33.11
4 22 30.02
【0062】
[数値実施例4]
図13図16Dと表13〜表16は、本発明による変倍光学系の数値実施例4を示している。図13は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図15A図15Dはその諸収差図であり、図14は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図16A図16Dはその諸収差図である。表13は面データ、表14は各種データ、表15は非球面データ、表16はレンズ群データである。
【0063】
本数値実施例4の変倍光学系のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例3の変倍光学系のレンズ構成と同一である。
(1)第1レンズ群G1の正レンズ15’が、両凸正レンズからなる。
(2)第2レンズ群G2の正レンズ23’が、物体側に凸の正メニスカスレンズからなる。
(3)第4レンズ群G4の両凹負レンズ42の物体側の面が球面である。
(4)第4レンズ群G4の正レンズ44が、像側に凸の正メニスカスレンズであり、ガラスレンズの物体側の面に合成樹脂材料による非球面層が接着形成されたハイブリッドレンズを構成する。
【0064】
(表13)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 57.761 1.910 1.67790 55.3
2 22.263 0.226
3 21.838 2.800 1.52538 56.3
4* 12.000 9.226
5 22.442 1.700 1.81600 46.6
6 15.329 7.715
7 -41.454 1.300 1.80610 40.9
8 21.289 4.790 1.54814 45.8
9 -414.635 0.500
10 30.866 8.279 1.54814 45.8
11 -17.011 1.200 1.81600 46.6
12 -65.332 d12
13 54.191 1.200 1.84666 23.8
14 22.757 4.929 1.63980 34.5
15 -35.868 10.749
16 46.856 2.475 1.67270 32.1
17 588.690 d17
18絞 ∞ 3.008
19 -29.206 1.300 1.80400 46.6
20 28.581 2.811 1.84666 23.8
21 253.385 d21
22 27.469 5.957 1.49700 81.6
23* -24.018 0.100
24 -309.038 1.200 1.91650 31.6
25 18.361 8.827 1.49700 81.6
26 -28.222 0.150
27* -72.309 0.200 1.52972 42.7
28 -111.285 3.198 1.49700 81.6
29 -38.000 -
*は回転対称非球面である。
(表14)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.56
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 2.8 2.8
f 11.28 14.01 17.60
W 52.7 45.4 38.7
Y 14.24 14.24 14.24
fB 36.71 41.01 48.10
L 143.31 142.92 145.21
d12 9.850 5.174 1.184
d17 2.614 6.381 9.188
d21 8.385 4.609 0.989
(表15)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
4 -1.000 0.1072E-04 -0.1908E-08 0.4251E-10 -0.7022E-12 0.7703E-15
23 0.000 0.5983E-04 -0.1219E-06 0.2090E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
27 0.000 0.2034E-04 -0.9424E-08 -0.2202E-09 0.2356E-11 -0.4307E-14
(表16)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -12.39
2 13 29.94
3 19 -33.85
4 22 30.63
【0065】
[数値実施例5]
図17図20Dと表17〜表20は、本発明による変倍光学系の数値実施例5を示している。図17は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図19A図19Dはその諸収差図であり、図18は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図20A図20Dはその諸収差図である。表17は面データ、表18は各種データ、表19は非球面データ、表20はレンズ群データである。
【0066】
本数値実施例5の変倍光学系のレンズ構成は、数値実施例3の変倍光学系のレンズ構成と同一である。
【0067】
(表17)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 45.468 1.910 1.65000 60.2
2 25.315 0.180
3 24.421 3.000 1.52538 56.3
4* 13.087 5.996
5 23.492 1.700 1.82000 46.0
6 14.448 8.806
7 -33.696 1.000 1.81000 46.5
8 17.284 5.151 1.54000 46.0
9 173.777 0.500
10 32.066 8.236 1.54000 48.6
11 -18.978 1.200 1.80400 46.6
12 -36.810 d12
13 34.521 2.701 1.85000 26.5
14 18.344 4.860 1.60000 38.4
15 -71.966 4.800
16 78.577 2.580 1.60342 38.0
17 -128.192 d17
18絞 ∞ 2.895
19 -33.829 1.220 1.80000 47.3
20 20.819 3.122 1.85000 23.6
21 117.441 d21
22 24.711 6.460 1.49700 81.6
23* -27.418 0.250
24* -115.024 0.200 1.52972 42.7
25 -93.537 1.200 1.91650 31.6
26 20.038 6.754 1.49700 81.6
27 -63.727 0.150
28 62.748 5.981 1.49700 81.6
29 -37.225 -
*は回転対称非球面である。
(表18)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.66
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 2.8 2.8
f 11.29 14.01 18.76
W 52.6 45.3 36.6
Y 14.24 14.24 14.24
fB 36.72 40.77 49.30
L 143.32 142.19 144.69
d12 14.777 8.274 1.617
d17 3.874 7.690 11.932
d21 7.097 4.599 0.989
(表19)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
4 -1.000 0.7372E-05 -0.6609E-07 0.2142E-09 -0.1228E-11 0.1550E-14
23 0.000 0.3151E-04 -0.1891E-06 -0.1541E-09 0.4609E-11 0.0000E+00
24 0.000 0.3123E-05 -0.1923E-06 -0.7272E-10 0.3649E-11 0.2509E-14
(表20)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -11.51
2 13 34.01
3 19 -34.70
4 22 30.03
【0068】
[数値実施例6]
図21図24Dと表21〜表24は、本発明による変倍光学系の数値実施例6を示している。図21は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図23A図23Dはその諸収差図であり、図22は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図24A図24Dはその諸収差図である。表21は面データ、表22は各種データ、表23は非球面データ、表24はレンズ群データである。
【0069】
本数値実施例6の変倍光学系のレンズ構成は、数値実施例3、5の変倍光学系のレンズ構成と同一である。
【0070】
(表21)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1 43.138 1.910 1.74649 51.7
2 25.541 0.180
3 24.617 3.000 1.52538 56.3
4* 12.994 6.408
5 24.619 1.700 1.81600 46.6
6 15.043 8.527
7 -33.246 1.006 1.81000 46.5
8 18.703 4.929 1.54000 46.0
9 259.129 0.500
10 32.222 9.180 1.54018 47.3
11 -16.233 1.200 1.80400 46.6
12 -36.494 d12
13 35.666 1.000 1.85000 28.4
14 18.999 4.780 1.60000 38.5
15 -68.298 4.881
16 76.994 2.580 1.60342 38.0
17 -123.191 d17
18絞 ∞ 2.861
19 -35.715 1.220 1.80400 46.6
20 23.114 3.013 1.84666 23.8
21 118.817 d21
22 26.463 6.224 1.49700 81.6
23* -27.281 0.250
24* -95.033 0.200 1.52972 42.7
25 -85.453 1.200 1.91650 31.6
26 21.052 6.392 1.49700 81.6
27 -75.840 0.150
28 64.560 6.759 1.49700 81.6
29 -30.148 -
*は回転対称非球面である。
(表22)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.56
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.8 2.8 2.8
f 11.29 14.03 17.62
W 52.6 45.4 38.6
Y 14.24 14.24 14.24
fB 36.72 41.10 48.23
L 142.31 141.29 142.76
d12 13.152 7.031 1.712
d17 5.514 9.171 11.778
d21 6.876 3.937 0.989
(表23)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
4 -1.000 0.8240E-05 -0.5831E-07 0.1814E-09 -0.1351E-11 0.1753E-14
23 0.000 0.3195E-04 -0.1829E-06 -0.6981E-10 0.4274E-11 0.0000E+00
24 0.000 0.9289E-06 -0.1595E-06 -0.3974E-09 0.7327E-11 -0.1026E-13
(表24)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -14.60
2 13 33.35
3 19 -35.57
4 22 30.03
【0071】
[数値実施例7]
図25図28Dと表25〜表28は、本発明による変倍光学系の数値実施例7を示している。図25は短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図27A図27Dはその諸収差図であり、図26は長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成図、図28A図28Dはその諸収差図である。表25は面データ、表26は各種データ、表27は非球面データ、表28はレンズ群データである。
【0072】
本数値実施例7の変倍光学系のレンズ構成は、次の点を除き、数値実施例1の変倍光学系のレンズ構成と同一である。
(1)第2レンズ群G2の正レンズ24が、両凸正レンズからなる。
(2)第3レンズ群G3の正レンズ32が、両凸正レンズからなる。
(3)第4レンズ群G4の正レンズ44が、両凸正レンズからなる。
【0073】
(表25)
面データ
面番号 R d N(d) ν(d)
1* 142.085 2.800 1.69350 53.2
2 26.216 6.167
3 86.760 1.700 1.72916 54.7
4 18.186 0.200 1.52972 42.7
5* 19.805 8.746
6 -40.482 1.952 1.81000 35.4
7 188.291 1.500
8 57.177 8.426 1.54154 47.0
9 -15.395 1.500 1.82000 46.6
10 -35.964 d10
11 68.530 7.242 1.56730 42.8
12 -17.874 1.300 1.82000 46.3
13 -65.091 0.200
14 119.348 2.106 1.58733 41.4
15 -198.635 2.511
16 297.620 2.735 1.49700 81.6
17 -43.210 d17
18絞 ∞ 2.508
19 -41.613 1.300 1.80400 46.6
20 24.884 3.800 1.84666 23.8
21 -726.885 d21
22 22.286 5.547 1.43875 95.0
23 -38.164 0.124
24 -97.229 1.300 1.84666 23.8
25 31.047 5.493 1.49700 81.6
26 -31.242 0.150
27* 37034.214 1.449 1.51633 64.1
28* -135.641 -
*は回転対称非球面である。
(表26)
各種データ
ズーム比(変倍比) 1.57
短焦点距離端 中間焦点距離 長焦点距離端
FNO. 2.9 2.9 2.9
f 11.25 14.00 17.70
W 52.7 45.3 38.2
Y 14.24 14.24 14.24
fB 37.72 41.09 46.64
L 134.42 134.28 136.89
d10 13.885 8.026 2.822
d17 1.666 8.374 15.192
d21 10.394 6.033 1.483
(表27)
非球面データ
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
1 0.000 0.3874E-04 -0.1158E-06 0.3322E-09 -0.5358E-12 0.3883E-15
5 -0.356 0.7396E-04 -0.4141E-06 0.2135E-08 -0.6792E-11 0.0000E+00
27 0.000 -0.7407E-04 -0.3939E-06 0.2197E-08 0.8970E-11 -0.2774E-13
28 0.000 -0.4488E-04 -0.3440E-06 0.3148E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
(表28)
レンズ群データ
群 始面 焦点距離
1 1 -15.61
2 11 38.34
3 19 -61.13
4 22 34.52
【0074】
各数値実施例の各条件式に対する値を表29に示す。
(表29)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1) -2.60 -2.41 -2.10 -2.42
条件式(2) 4.02 3.53 2.09 2.73
条件式(3) -0.59 -0.59 -0.91 -0.91
条件式(4) -0.143 -0.195 -0.383 -0.251
条件式(5) -0.388 -0.483 -0.586 -0.488
実施例5 実施例6 実施例7
条件式(1) -2.28 -2.23 -2.46
条件式(2) 2.28 2.44 3.92
条件式(3) -0.87 -0.84 -0.56
条件式(4) -0.455 -0.356 -0.217
条件式(5) -0.553 -0.530 -0.486
【0075】
表29から明らかなように、数値実施例1〜数値実施例7は、条件式(1)〜条件式(5)を満足しており、諸収差図から明らかなように諸収差は比較的よく補正されている。
【0076】
本発明の特許請求の範囲に含まれる変倍光学系に、実質的なパワーを有さないレンズまたはレンズ群を追加したとしても、本発明の技術的範囲に含まれる(本発明の技術的範囲を回避したことにはならない)。
【符号の説明】
【0077】
G1 負の屈折力の第1レンズ群
11 負レンズ
12 負レンズ(負の屈折力の接合レンズ)
13 負レンズ
14 正レンズ(正の屈折力の接合レンズ)
15 負レンズ(正の屈折力の接合レンズ)
11’ 負レンズ
12’ 負レンズ
13’ 負レンズ
14’ 負レンズ(負の屈折力の接合レンズ)
15’ 正レンズ(負の屈折力の接合レンズ)
16’ 正レンズ(正の屈折力の接合レンズ)
17’ 負レンズ(正の屈折力の接合レンズ)
G2 正の屈折力の第2レンズ群
21 正レンズ
22 負レンズ
23 正レンズ
24 正レンズ
21’ 負レンズ
22’ 正レンズ
23’ 正レンズ
G3 負の屈折力の第3レンズ群
31 負レンズ
32 正レンズ
G4 正の屈折力の第4レンズ群
41 正レンズ
42 負レンズ(接合レンズ)
43 正レンズ(接合レンズ)
44 正レンズ
S 開口絞り
I 設計上の像面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
図27
図28
図29
図30
図31
図32
図33
図34
図35