(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群の位置が固定であり、前記第1レンズ群が物体側へ移動し、
前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有することを特徴とする変倍光学系。
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有し、
前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の部分レンズ群であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
1.150 < ff/f3 < 5.200
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有し、
前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の最も像側に配置されており、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
1.150 < ff/f3 < 5.200
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有し、
前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の部分レンズ群であり、
前記第3レンズ群が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群を有することを特徴とする変倍光学系。
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有し、
前記第3レンズ群が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群を有し、
前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する3Aレンズ群を有することを特徴とする変倍光学系。
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、
前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有し、
前記第3レンズ群が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群を有し、
前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群と前記Fレンズ群との間に、正の屈折力を有するMレンズ群を有することを特徴とする変倍光学系。
前記第3レンズ群が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群を有することを特徴とする請求項1又は請求項3に記載の変倍光学系。
前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する3Aレンズ群を有することを特徴とする請求項1から請求項3、請求項6、請求項12から請求項14のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群と前記Fレンズ群との間に、正の屈折力を有するMレンズ群を有することを特徴とする請求項1から請求項3、請求項12から請求項17のいずれか一項に記載の変倍光学系。
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加することを特徴とする請求項1から請求項21のいずれか一項に記載の変倍光学系。
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項1から請求項22のいずれか一項に記載の変倍光学系。
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、第5レンズ群とにより、実質的に5個のレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、
前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有するようにし、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第5レンズ群の位置が固定であり、前記第1レンズ群が物体側へ移動するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本願の変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
本願の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化することを特徴としている。この構成により、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
【0012】
また、本願の変倍光学系は、前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有することを特徴としている。この構成により、合焦時に非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。また、本願の変倍光学系の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能を実現することができる。また、望遠端状態において、合焦時のFレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、本願の変倍光学系を小型に構成できるだけでなく、合焦時に非点収差の変動や歪曲収差の変動を抑えることもできる。
以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
【0013】
また、本願の変倍光学系は、以下の条件式(1)を満足することが望ましい。
(1) 0.320 < ff/f3 < 5.200
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
【0014】
条件式(1)は、第3レンズ群とFレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(1)を満足することにより、合焦時にFレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、合焦時にFレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を0.880とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を1.150とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、合焦時にFレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時にFレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束の光軸からの高さが大きく変化し、Fレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を2.600とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を1.900とすることがより好ましい。
【0015】
また、本願の変倍光学系は、前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の部分レンズ群であることが望ましい。この構成、即ちFレンズ群が第3レンズ群の一部分であることにより、合焦時に本願の変倍光学系の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦時に非点収差等の収差の変動を抑えることができる。
【0016】
また、本願の変倍光学系は、前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の最も像側に配置されていることが望ましい。この構成により、合焦時に本願の変倍光学系の焦点距離の変化をより抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能を実現することができる。また、合焦時に非点収差の変動や歪曲収差の変動を抑えることができる。
【0017】
また、本願の変倍光学系は、前記第3レンズ群の像側に、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化することが望ましい。この構成により、第1レンズ群から第3レンズ群までのレンズ群における主点位置を物体側へ移動させて本願の変倍光学系を小型に構成することができる。また、広角端状態において歪曲収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
【0018】
また、本願の変倍光学系は、前記第4レンズ群の像側に、第5レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化することが望ましい。この構成により、広角端状態において歪曲収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
【0019】
また、本願の変倍光学系は、最も像側にRレンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Rレンズ群の位置が固定であることが望ましい。この構成により、変倍時に、Rレンズ群に入射する周辺光束の光軸からの高さを変化させ、非点収差の変動を抑えることができる。
【0020】
また、本願の変倍光学系は、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 5.500 < f1/fw < 9.000
但し、
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
【0021】
条件式(2)は、第1レンズ群の適切な焦点距離の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(2)を満足することにより、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第1レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を6.700とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を7.300とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、本願の変倍光学系を小型化しづらくなるだけでなく、第1レンズ群へ入射する軸上光束の径と第2レンズ群へ入射する軸上光束の径との比率が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を8.500とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を8.200とすることがより好ましい。
【0022】
また、本願の変倍光学系は、前記第3レンズ群が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群を有することが望ましい。本願の変倍光学系は、Vレンズ群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動することにより、像を移動させ、手ぶれ等に起因する像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。また、前述の構成により、Vレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。
【0023】
また、本願の変倍光学系は、前記Vレンズ群が、前記Fレンズ群よりも物体側に配置されていることが望ましい。この構成により、Vレンズ群の移動量に対する像の移動量の比を、広角端状態よりも望遠端状態で大きくすることができる。このため、望遠端状態で必要とされるVレンズ群の移動量を抑え、Vレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。
【0024】
また、本願の変倍光学系は、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3) 0.240 < ff/(−fv) < 4.000
但し、
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
fv:前記Vレンズ群の焦点距離
【0025】
条件式(3)は、Fレンズ群とVレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(3)を満足することにより、Vレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させて防振を行った時の偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.490とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.630とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のFレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時に、Fレンズ群を通過する光線の状態が大きく変化してしまい、Fレンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を2.800とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を1.800とすることがより好ましい。
【0026】
また、本願の変倍光学系は、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4) 0.280 < (−fv)/f3 < 5.200
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
fv:前記Vレンズ群の焦点距離
【0027】
条件式(4)は、第3レンズ群とVレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(4)を満足することにより、防振時の偏芯コマ収差を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.610とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.740とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるVレンズ群の移動量が過大になる。このため、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を2.400とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を1.650とすることがより好ましい。
【0028】
また、本願の変倍光学系は、前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する3Aレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時に必要となるVレンズ群の移動量を抑え、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。
【0029】
また、本願の変倍光学系は、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5) 0.300 < (−fv)/f3A < 3.800
但し、
f3A:前記3Aレンズ群の焦点距離
fv :前記Vレンズ群の焦点距離
【0030】
条件式(5)は、3Aレンズ群とVレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(5)を満足することにより、防振時の偏芯コマ収差を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.650とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.920とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるVレンズ群の移動量が過大になる。このため、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を3.700とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を2.900とすることがより好ましい。
【0031】
また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記3Aレンズ群と前記Vレンズ群との間隔が不変であることが望ましい。この構成により、製造時に生じた第3レンズ群とVレンズ群の相互のチルト偏芯が、変倍時に変化することを抑えることができる。このため、変倍時にVレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差の変動や非点収差のタオレの変動を抑えることができる。
【0032】
また、本願の変倍光学系は、前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群と前記Fレンズ群との間に、正の屈折力を有するMレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時にVレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてVレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にFレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。
【0033】
また、本願の変倍光学系は、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
(6) 0.110 < (−fv)/fm < 2.600
但し、
fm:前記Mレンズ群の焦点距離
fv:前記Vレンズ群の焦点距離
【0034】
条件式(6)は、Vレンズ群とFレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(6)を満足することにより、防振時にVレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてVレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、防振時にVレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてVレンズ群で発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のFレンズ群の移動量が過大になる。このため、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値を0.230とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるVレンズ群の移動量が過大になる。このため、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を1.300とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を0.880とすることがより好ましい。
【0035】
また、本願の変倍光学系は、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
(7) 0.080 < ff/fm < 1.700
但し、
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
fm:前記Mレンズ群の焦点距離
【0036】
条件式(7)は、Fレンズ群とMレンズ群の適切な焦点距離比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(7)を満足することにより、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を0.200とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、合焦時のFレンズ群の移動量が増大する。このため、合焦時に、Fレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束が大きく変化し、非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を1.200とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を0.950とすることがより好ましい。
【0037】
また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加することが望ましい。この構成により、第2レンズ群の倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
【0038】
また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することが望ましい。この構成により、第3レンズ群から最も像側に位置するレンズ群までの合成倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
【0039】
また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、変倍時に第1レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化を抑えることができ、第1レンズ群の径を小さくできるだけでなく、変倍時に非点収差の変動を抑えることもできる。
【0040】
また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、第3レンズ群の倍率を増倍させることができ、変倍時に第3レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
【0041】
また、本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群が光軸に沿って移動することが望ましい。この構成により、変倍時に、特に中間焦点距離状態において第1レンズ群及び第3レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることができる。
【0042】
また、本願の変倍光学系は、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズとで構成されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第2レンズ群で発生するコマ収差、球面収差、及び非点収差のそれぞれの変動を抑えることができる。また、第2レンズ群を4枚以上のレンズで構成する場合に比べて、第2レンズ群の厚みを抑えることができ、広角端状態で第1レンズ群における軸外光束の光軸からの高さを抑えて第1レンズ群を小型化することができる。
【0043】
また、本願の変倍光学系は、前記第2レンズと前記第3レンズとが接合されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第2レンズで発生するコマ収差の変動を抑えることができる。
【0044】
また、本願の変倍光学系は、前記第1レンズの物体側のレンズ面と前記第3レンズの像側のレンズ面とが非球面であることが望ましい。この構成により、変倍時に非点収差、コマ収差、及び歪曲収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
【0045】
本願の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有することを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する光学装置を実現することができる。
【0046】
本願の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
【0047】
以下、本願の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1(a)、
図1(b)、及び
図1(c)はそれぞれ、本願の第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、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、Rレンズ群である正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
【0048】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
【0049】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、第1レンズである物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、第2レンズである物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22と第3レンズである物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズL21は物体側のガラス表面に設けた樹脂層を非球面形状に形成してなる複合型非球面レンズであり、負メニスカスレンズL23は像面側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
【0050】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する3Aレンズ群G3Aと、負の屈折力を有するVレンズ群GVと、正の屈折力を有するMレンズ群GMと、正の屈折力を有するFレンズ群GFとから構成されている。
3Aレンズ群G3Aは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32とからなる。
Vレンズ群GVは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL33と両凹形状の負レンズL34との接合レンズからなる。なお、負レンズL34は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
Mレンズ群GMは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL35と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL36との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL37とからなる。なお、負メニスカスレンズL37は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
Fレンズ群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL38と両凸形状の正レンズL39との接合レンズからなる。
なお、第3レンズ群G3の物体側には、開口絞りSが備えられている。
【0051】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL41と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42と、両凸形状の正レンズL43とからなる。
【0052】
第5レンズ群G5は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51からなる。なお、正メニスカスレンズL51は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
【0053】
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔、及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔がそれぞれ変化するように、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。
詳細には、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4は変倍時に物体側へ移動する。第5レンズ群G5は変倍時に光軸方向の位置が固定である。なお、開口絞りSは変倍時に第3レンズ群G3と一体的に物体側へ移動する。
これにより、変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔が増加する。また、変倍時に第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔は、広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。なお、変倍時に第3レンズ群G3中の3Aレンズ群G3AとVレンズ群GVとの空気間隔は一定である。
【0054】
また、本実施例に係る変倍光学系では、手ぶれ等の発生時に、第3レンズ群G3中のVレンズ群GVを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
【0055】
また、本実施例に係る変倍光学系では、第3レンズ群G3中のFレンズ群GFを合焦レンズ群として光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
【0056】
以下の表1に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
表1において、fは焦点距離、BFはバックフォーカス(最も像側のレンズ面と像面Iとの光軸上の距離)を示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、rは曲率半径、dは面間隔(第n面(nは整数)と第n+1面との間隔)、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、可変は可変の面間隔、絞りSは開口絞りS、像面は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示している。非球面は面番号に*を付して曲率半径rの欄に近軸曲率半径の値を示している。空気の屈折率nd=1.000000の記載は省略している。
【0057】
[非球面データ]には、[面データ]に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。
x=(h
2/r)/[1+{1−κ(h/r)
2}
1/2]
+A4h
4+A6h
6+A8h
8+A10h
10+A12h
12
ここで、hを光軸に垂直な方向の高さ、xを高さhにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離(サグ量)、κを円錐定数、A4,A6,A8,A10,A12を非球面係数、rを基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)とする。なお、「E−n」(nは整数)は「×10
−n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10
−5」を示す。2次の非球面係数A2は0であり、記載を省略している。
【0058】
[各種データ]において、FNOはFナンバー、ωは半画角(単位は「°」)、Yは像高、TLは変倍光学系の全長(無限遠物体合焦時の第1面から像面Iまでの光軸上の距離)、dnは第n面と第n+1面との可変の間隔、φは開口絞りSの絞り径をそれぞれ示す。なお、Wは広角端状態、Mは中間焦点距離状態、Tは望遠端状態をそれぞれ示す。
[合焦時の合焦レンズ群の移動量]は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時(撮影倍率-0.0100倍)へのFレンズ群GFの移動量を示す。なお、移動量の符号はFレンズ群GFが物体側へ移動した場合を正とする。また、撮影距離は物体面から像面Iまでの距離を示す。
[レンズ群データ]には、各レンズ群の始面と焦点距離を示す。
[防振係数]には、防振レンズ群(Vレンズ群GV)の光軸からの移動量に対する像面I上での像の移動量の比である防振係数を示す。
[条件式対応値]には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
【0059】
ここで、表1に掲載されている焦点距離f、曲率半径r及びその他の長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する第2実施例の表においても同様に用いるものとする。
【0060】
(表1)第1実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 140.5647 1.6350 1.903660 31.27
2 45.6913 7.6885 1.497820 82.57
3 -284.3669 0.1000
4 44.8550 4.5326 1.804000 46.60
5 209.3179 可変
*6 500.0000 0.1000 1.553890 38.09
7 190.3219 1.0000 1.883000 40.66
8 8.9187 4.3652
9 -114.5251 4.6494 1.808090 22.74
10 -9.8911 1.0000 1.851350 40.10
*11 -141.3941 可変
12(絞りS) ∞ 1.0000
13 22.3603 1.7845 1.589130 61.22
14 187.8269 0.2763
15 15.7519 1.9659 1.487490 70.31
16 -148.6118 1.8000
17 -28.8021 2.7134 1.903660 31.27
18 -9.8324 1.0000 1.801390 45.46
*19 41.1794 1.8000
20 37.0997 2.9939 1.593190 67.90
21 -10.2317 1.0000 2.000690 25.46
22 -15.2899 0.1000
23 -37.4207 1.6662 1.851350 40.10
*24 -4390.3946 5.9000
25 15.4513 1.0000 2.001000 29.14
26 10.6501 3.5906 1.618000 63.34
27 -71.8553 可変
28 -69.6397 1.0000 1.883000 40.66
29 20.2769 1.8596
30 -24.0135 1.0000 1.902650 35.73
31 -41.9476 0.2011
32 29.1388 2.4495 1.698950 30.13
33 -43.6887 可変
34 -46.1581 0.9998 1.583130 59.44
*35 -30.3822 BF
像面 ∞
[非球面データ]
第6面
κ -8.90440
A4 2.59493E-05
A6 -1.90094E-08
A8 -1.65609E-09
A10 1.17227E-11
A12 -3.31780E-14
第11面
κ 11.00000
A4 -5.42096E-05
A6 -3.10136E-07
A8 1.12406E-09
A10 -6.77479E-11
A12 0.00000
第19面
κ 1.00000
A4 -9.95519E-06
A6 -1.63819E-07
A8 7.91554E-09
A10 -7.12206E-11
A12 0.00000
第24面
κ 1.00000
A4 6.12158E-05
A6 9.54377E-08
A8 7.65997E-09
A10 -1.66332E-10
A12 0.00000
第35面
κ 1.00000
A4 4.40945E-05
A6 4.55406E-08
A8 -1.64694E-10
A10 0.00000
A12 0.00000
[各種データ]
変倍比 14.13
W T
f 9.27 〜 130.95
FNO 3.62 〜 5.80
ω 42.35 〜 3.34°
Y 8.00 〜 8.00
TL 107.68 〜 161.55
W M T
f 9.27006 35.10507 130.95123
ω 42.35293 12.26813 3.33615
FNO 3.62 4.86 5.80
φ 9.50 9.50 9.50
d5 1.99992 27.74462 49.07741
d11 26.66183 8.84274 1.60231
d27 1.50002 3.35186 1.50007
d33 2.49955 19.42198 34.34914
BF 13.84950 13.85022 13.85075
[合焦時の合焦レンズ群の移動量]
W M T
撮影倍率 -0.0100 -0.0100 -0.0100
撮影距離 1012.7397 3564.3738 13007.0879
移動量 0.0448 0.0946 0.2525
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 72.95815
2 6 -9.72184
3 13 19.81920
4 28 -39.80048
5 34 148.96616
[防振係数]
W M T
防振係数 -1.25 -1.80 -2.16
[条件式対応値]
(1) ff/f3 = 1.337
(2) f1/fw = 7.870
(3) ff/(−fv) = 1.088
(4) (−fv)/f3 = 1.229
(5) (−fv)/f3A = 1.365
(6) (−fv)/fm = 0.476
(7) ff/fm = 0.518
【0061】
図2(a)、
図2(b)、及び
図2(c)はそれぞれ、本願の第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、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図3(a)、
図3(b)、及び
図3(c)はそれぞれ、本願の第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、及び望遠端状態における近距離物体合焦時(撮影倍率−0.01倍)の諸収差図である。
図4(a)、
図4(b)、及び
図4(c)はそれぞれ、本願の第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、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に、防振を行った際、詳しくはVレンズ群GVを光軸に垂直な方向へ0.1mm移動させた際の画面中心及び像高±5.6mmにおけるメリディオナル横収差図である。
例えば、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−1.25、焦点距離が9.27mmであるため、Vレンズ群GVを光軸から0.1mm移動させることで、−0.77°の光軸を含む回転面の回転ぶれを補正することができる。
【0062】
各収差図において、FNOはFナンバー、NAは第1レンズ群G1に入射する光線の開口数、Aは光線入射角即ち半画角(単位は「°」)、H0は物体高(単位は「mm」)をそれぞれ示す。dはd線(波長587.6nm)、gはg線(波長435.8nm)における収差をそれぞれ示し、d、gの記載のないものはd線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、後述する第2実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
【0063】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0064】
(第2実施例)
図5(a)、
図5(b)、及び
図5(c)はそれぞれ、本願の第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、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、Rレンズ群である正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
【0065】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
【0066】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、第1レンズである物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、第2レンズである物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22と第3レンズである物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズL21は物体側のガラス表面に設けた樹脂層を非球面形状に形成してなる複合型非球面レンズであり、負メニスカスレンズL23は像面側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
【0067】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する3Aレンズ群G3Aと、負の屈折力を有するVレンズ群GVと、正の屈折力を有するMレンズ群GMと、正の屈折力を有するFレンズ群GFとから構成されている。
3Aレンズ群G3Aは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32とからなる。
Vレンズ群GVは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL33と両凹形状の負レンズL34との接合レンズからなる。なお、負レンズL34は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
Mレンズ群GMは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL35と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL36との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL37とからなる。なお、負メニスカスレンズL37は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
Fレンズ群GFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL38と両凸形状の正レンズL39との接合レンズからなる。
なお、第3レンズ群G3の物体側には、開口絞りSが備えられている。
【0068】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL41と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42と、両凸形状の正レンズL43とからなる。
【0069】
第5レンズ群G5は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51からなる。なお、正メニスカスレンズL51は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
【0070】
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔、及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔がそれぞれ変化するように、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。
詳細には、第1レンズ群G1〜第4レンズ群G4は変倍時に物体側へ移動する。第5レンズ群G5は変倍時に光軸方向の位置が固定である。なお、開口絞りSは変倍時に第3レンズ群G3と一体的に物体側へ移動する。
これにより、変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が増加し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔が増加する。また、変倍時に第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔は、広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。なお、変倍時に第3レンズ群G3中の3Aレンズ群G3AとVレンズ群GVとの空気間隔は一定である。
【0071】
また、本実施例に係る変倍光学系では、手ぶれ等の発生時に、第3レンズ群G3中のVレンズ群GVを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
【0072】
また、本実施例に係る変倍光学系では、第3レンズ群G3中のFレンズ群GFを合焦レンズ群として光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表2に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0073】
(表2)第2実施例
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 144.9227 1.6350 1.903660 31.27
2 46.4543 7.6180 1.497820 82.57
3 -280.8281 0.1000
4 45.6286 4.5089 1.804000 46.60
5 218.0774 可変
*6 500.0000 0.1000 1.553890 38.09
7 201.2901 1.0000 1.883000 40.66
8 8.9082 4.3024
9 -176.6896 4.5658 1.808090 22.74
10 -10.0014 1.0000 1.851350 40.10
*11 -200.0095 可変
12(絞りS) ∞ 0.9999
13 23.8529 1.8095 1.589130 61.22
14 486.6979 0.1519
15 15.8304 2.0358 1.487490 70.31
16 -215.8847 1.8715
17 -29.0336 2.6709 1.903660 31.27
18 -9.9974 1.0000 1.801390 45.46
*19 41.4658 1.8000
20 60.1509 3.0715 1.593190 67.90
21 -10.4089 0.9998 2.000690 25.46
22 -16.9605 0.0998
23 489.2464 1.6386 1.851350 40.10
*24 70.3131 5.8990
25 15.2850 1.0000 2.001000 29.14
26 10.6499 3.7035 1.618000 63.34
27 -78.8215 可変
28 -77.1108 1.0000 1.883000 40.66
29 19.2328 1.7995
30 -28.7053 1.0000 1.902650 35.73
31 -58.4684 0.2013
32 27.7625 2.4973 1.698950 30.13
33 -42.9090 可変
34 -45.3546 0.9996 1.583130 59.44
*35 -30.7592 BF
像面 ∞
[非球面データ]
第6面
κ -8.74540
A4 2.25905E-05
A6 1.19617E-07
A8 -4.53045E-09
A10 3.58335E-11
A12 -1.06040E-13
第11面
κ 11.00000
A4 -5.72909E-05
A6 -2.83675E-07
A8 -4.14714E-10
A10 -6.09625E-11
A12 0.00000
第19面
κ 1.00000
A4 -9.91318E-06
A6 -1.59863E-07
A8 6.78573E-09
A10 -5.85391E-11
A12 0.00000
第24面
κ 1.00000
A4 4.62032E-05
A6 1.66004E-07
A8 1.04366E-09
A10 -3.63478E-11
A12 0.00000
第35面
κ 1.00000
A4 4.27991E-05
A6 5.83932E-08
A8 -3.84157E-10
A10 0.00000
A12 0.00000
[各種データ]
変倍比 14.13
W T
f 9.27 〜 130.95
FNO 3.59 〜 5.68
ω 42.56 〜 3.34°
Y 8.00 〜 8.00
TL 107.46 〜 162.00
W M T
f 9.27014 35.18344 130.95207
ω 42.56336 12.24162 3.33601
FNO 3.59 4.79 5.68
φ 9.52 9.52 9.52
d5 2.00004 28.13283 49.85756
d11 26.52876 8.54977 1.50011
d27 1.49960 3.51536 1.49981
d33 2.49961 19.00799 34.21187
BF 13.85090 13.85172 13.85176
[合焦時の合焦レンズ群の移動量]
W M T
撮影倍率 -0.0100 -0.0100 -0.0100
撮影距離 1012.6284 3571.8850 13006.4468
移動量 0.0445 0.0953 0.2527
[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 73.95013
2 6 -9.75125
3 13 19.75049
4 28 -40.13288
5 34 159.88013
[防振係数]
W M T
防振係数 -1.23 -1.77 -2.13
[条件式対応値]
(1) ff/f3 = 1.342
(2) f1/fw = 7.977
(3) ff/(−fv) = 1.082
(4) (−fv)/f3 = 1.240
(5) (−fv)/f3A = 1.356
(6) (−fv)/fm = 0.495
(7) ff/fm = 0.536
【0074】
図6(a)、
図6(b)、及び
図6(c)はそれぞれ、本願の第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、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図7(a)、
図7(b)、及び
図7(c)はそれぞれ、本願の第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、及び望遠端状態における近距離物体合焦時(撮影倍率−0.01倍)の諸収差図である。
図8(a)、
図8(b)、及び
図8(c)はそれぞれ、本願の第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、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に、防振を行った際、詳しくはVレンズ群GVを光軸に垂直な方向へ0.1mm移動させた際の画面中心及び像高±5.6mmにおけるメリディオナル横収差図である。
例えば、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−1.23、焦点距離が9.27mmであるため、Vレンズ群GVを光軸から0.1mm移動させることで、−0.76°の光軸を含む回転面の回転ぶれを補正することができる。
【0075】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0076】
上記各実施例によれば、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。なお、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本願の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。
【0077】
本願の変倍光学系の数値実施例として5群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成(例えば、6群等)の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の変倍光学系の最も物体側や最も像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。
【0078】
また、本願の変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。特に、第2レンズ群の少なくとも一部又は第3レンズ群の少なくとも一部又は第4レンズ群の少なくとも一部又は第5レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。また、斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。
【0079】
また、本願の変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動(揺動)させることにより、防振を行う構成とすることもできる。特に、本願の変倍光学系では第3レンズ群の少なくとも一部又は第4レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
【0080】
また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしてもよい。
【0081】
また、本願の変倍光学系において開口絞りは第3レンズ群中又は第3レンズ群の近傍に配置されることが好ましく、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
【0082】
次に、本願の変倍光学系を備えたカメラを
図9に基づいて説明する。
図9は、本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図9に示すようにカメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
【0083】
ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係る変倍光学系は、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する変倍光学系である。したがって本カメラ1は、高変倍比を有しつつ、小型化と高い光学性能を実現することができ、合焦時にも高い光学性能を実現することができる。なお、上記第2実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
【0084】
最後に、本願の変倍光学系の製造方法の概略を
図10に基づいて説明する。
図10に示す本願の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS1、S2を含むものである。
【0085】
ステップS1:第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有するようにし、第1〜第3レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
【0086】
ステップS2:レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、及び第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化するようにする。
【0087】
斯かる本願の変倍光学系の製造方法によれば、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。