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特開2022-129113変倍光学系、交換レンズ及び撮像装置
(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】P2022129113
(43)【公開日】2022-09-05
(54)【発明の名称】変倍光学系、交換レンズ及び撮像装置
(51)【国際特許分類】
   G02B 15/20 20060101AFI20220829BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20220829BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】23
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021027679
(22)【出願日】2021-02-24
(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】小野崎 龍之
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA02
2H087KA03
2H087MA13
2H087MA14
2H087MA15
2H087MA16
2H087MA17
2H087MA19
2H087NA07
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087SA57
2H087SB03
2H087SB04
2H087SB12
2H087SB14
2H087SB15
2H087SB16
2H087SB22
2H087SB23
2H087SB24
2H087SB25
2H087SB33
2H087SB35
2H087SB36
2H087SB42
2H087SB43
2H087SB44
2H087SB45
(57)【要約】
【課題】複数の合焦レンズ群の光学系内での配置や屈折力の配分を適切にして良好な光学性能を実現した変倍光学系、交換レンズ及び撮像装置を提供する。
【解決手段】変倍光学系は、物体側レンズ群と、開口絞りと、像側レンズ群とから構成される。物体側レンズ群は、物体側第1レンズ群と、物体側第2レンズ群とを有する。像側レンズ群は、正の屈折力の像側第1レンズ群と、像側中間レンズ群と、像側最終レンズ群とから構成される。物体側第2レンズ群の少なくとも一部は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群を有する。像側中間レンズ群の少なくとも一部は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群を有する。物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群は、無限遠から近距離への合焦時に、互いに異なる軌跡で光軸方向に移動する。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、物体側レンズ群と、開口絞りと、像側レンズ群とから構成され、
物体側レンズ群は、物体側から順に、物体側第1レンズ群と、物体側第2レンズ群とを有し、
像側レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力の像側第1レンズ群と、像側中間レンズ群と、像側最終レンズ群とから構成され、
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して、物体側第1レンズ群と物体側第2レンズ群の間隔、像側第1レンズ群と像側中間レンズ群の間隔、及び、像側中間レンズ群と像側最終レンズ群の間隔が変化し、
物体側第2レンズ群の少なくとも一部は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群を有し、
像側中間レンズ群の少なくとも一部は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群を有し、
物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群は、無限遠から近距離への合焦時に、互いに異なる軌跡で光軸方向に移動する、
ことを特徴とする変倍光学系。
【請求項2】
物体側合焦レンズ群を第1合焦レンズ群とし、像側合焦レンズ群を第2合焦レンズ群としたときに、次の条件式(1)、(2)を満足する、
ことを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
(1)0.1<|f1/f2|<10
(2)3.0<|p2T/p1T|<30
但し、
f1:第1合焦レンズ群の焦点距離、
f2:第2合焦レンズ群の焦点距離、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項3】
次の条件式(3)を満足する、
ことを特徴とする請求項2に記載の変倍光学系。
(3)0.10<|p2W/p2T|<10
但し、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項4】
次の条件式(4)を満足する、
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の変倍光学系。
(4)0.05<|p1W/p1T|<5.0
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項5】
次の条件式(5)を満足する、
ことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載の変倍光学系。
(5)1.5<|p2W/p1W|<15
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項6】
次の条件式(6)、(7)を満足する、
ことを特徴とする請求項2から請求項5のいずれかに記載の変倍光学系。
(6)1.3<d1W/d2W<2.0
(7)0.015<d1T/d2T<0.15
但し、
d1W:短焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2W:短焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d1T:長焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2T:長焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ。
【請求項7】
物体側合焦レンズ群を第1合焦レンズ群とし、像側合焦レンズ群を第2合焦レンズ群としたときに、次の条件式(1’)、(2’)を満足する、
ことを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
(1’)1.0<|f1/f2|<10
(2’)0.03<|p2T/p1T|<0.3
但し、
f1:第1合焦レンズ群の焦点距離、
f2:第2合焦レンズ群の焦点距離、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項8】
次の条件式(3’)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。
(3’)1.0<|p2W/p2T|<10
但し、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項9】
次の条件式(4’)を満足する、
ことを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の変倍光学系。
(4’)0.0015<|p1W/p1T|<0.15
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項10】
次の条件式(5’)を満足する、
ことを特徴とする請求項7から請求項9のいずれかに記載の変倍光学系。
(5’)1.5<|p2W/p1W|<15
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項11】
次の条件式(6’)、(7’)を満足する、
ことを特徴とする請求項7から請求項10のいずれかに記載の変倍光学系。
(6’)1.3<d1W/d2W<2.0
(7’)0.015<d1T/d2T<0.15
但し、
d1W:短焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2W:短焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d1T:長焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2T:長焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ。
【請求項12】
物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群の一方を第1合焦レンズ群とし、物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群の他方を第2合焦レンズ群としたときに、次の条件式(1A)、(2A)を満足する、
ことを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
(1A)|f1/f2|<1
(2A)3.0<|p2T/p1T|<30
但し、
f1:第1合焦レンズ群の焦点距離、
f2:第2合焦レンズ群の焦点距離、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項13】
次の条件式(3A)を満足する、
ことを特徴とする請求項12に記載の変倍光学系。
(3A)0.02<|p2W/p2T|<2.0
但し、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項14】
次の条件式(4A)を満足する、
ことを特徴とする請求項12又は請求項13に記載の変倍光学系。
(4A)0.7<|p1W/p1T|<7.0
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項15】
次の条件式(5A)を満足する、
ことを特徴とする請求項12から請求項14のいずれかに記載の変倍光学系。
(5A)0.1<|p2W/p1W|<10
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項16】
次の条件式(6A)、(7A)を満足する、
ことを特徴とする請求項12から請求項15のいずれかに記載の変倍光学系。
(6A)0.6<d1W/d2W<1.0
(7A)3.0<d1T/d2T<30
但し、
d1W:短焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2W:短焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d1T:長焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2T:長焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ。
【請求項17】
物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群の一方を第1合焦レンズ群とし、物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群の他方を第2合焦レンズ群としたときに、次の条件式(1B)、(2B)を満足する、
ことを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
(1B)0.85<|f1/f2|<1
(2B)0.03<|p2T/p1T|<30
但し、
f1:第1合焦レンズ群の焦点距離、
f2:第2合焦レンズ群の焦点距離、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項18】
次の条件式(3B)を満足する、
ことを特徴とする請求項17に記載の変倍光学系。
(3B)0.02<|p2W/p2T|<2.0
但し、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項19】
次の条件式(4B)を満足する、
ことを特徴とする請求項17又は請求項18に記載の変倍光学系。
(4B)0.7<|p1W/p1T|<7.0
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項20】
次の条件式(5B)を満足する、
ことを特徴とする請求項17から請求項19のいずれかに記載の変倍光学系。
(5B)0.1<|p2W/p1W|<10
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【請求項21】
次の条件式(6B)、(7B)を満足する、
ことを特徴とする請求項17から請求項20のいずれかに記載の変倍光学系。
(6B)0.6<d1W/d2W<1.0
(7B)3.0<d1T/d2T<30
但し、
d1W:短焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2W:短焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d1T:長焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2T:長焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ。
【請求項22】
請求項1から請求項21のいずれかに記載の変倍光学系を有する交換レンズ。
【請求項23】
請求項1から請求項21のいずれかに記載の変倍光学系を有する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系、交換レンズ及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【0002】
変倍光学系において、複数の合焦レンズ群を独立に光軸方向に移動させることで無限遠物体から近距離物体へのフォーカシング動作を行う合焦方式が既に知られている。
【0003】
例えば、特許文献1には、複数のレンズ群と開口絞りを有し、複数のレンズ群間隔をそれぞれ変更する事によって広角端状態から望遠端状態への変倍を行うズームレンズが記載されている。ズームレンズは、最も物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群と、負の屈折力の第2レンズ群と、第3レンズ群を有している。第2レンズ群と第2レンズ群より像側に位置する少なくとも1つのレンズ群とが合焦レンズ群であり、広角端状態から望遠端状態の焦点距離状態に応じて、合焦レンズ群のうち少なくとも1つを移動させて遠距離物体から近距離物体へ合焦させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2007-93974号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1を含んだ従来技術にあっては、複数の合焦レンズ群において、該複数の合焦レンズ群の光学系内での配置や屈折力の配分について、改善の余地がある。
【0006】
本発明は、以上の点に鑑みてなされたものであり、複数の合焦レンズ群の光学系内での配置や屈折力の配分を適切にして良好な光学性能を実現した変倍光学系、交換レンズ及び撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本実施形態の変倍光学系は、物体側から順に、物体側レンズ群と、開口絞りと、像側レンズ群とから構成され、物体側レンズ群は、物体側から順に、物体側第1レンズ群と、物体側第2レンズ群とを有し、像側レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力の像側第1レンズ群と、像側中間レンズ群と、像側最終レンズ群とから構成され、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して、物体側第1レンズ群と物体側第2レンズ群の間隔、像側第1レンズ群と像側中間レンズ群の間隔、及び、像側中間レンズ群と像側最終レンズ群の間隔が変化し、物体側第2レンズ群の少なくとも一部は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群を有し、像側中間レンズ群の少なくとも一部は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群を有し、物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群は、無限遠から近距離への合焦時に、互いに異なる軌跡で光軸方向に移動する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、複数の合焦レンズ群の光学系内での配置や屈折力の配分を適切にして良好な光学性能を実現した変倍光学系、交換レンズ及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】本実施形態の変倍光学系のレンズ構成の概要イメージを示す図である。
図2】本実施形態の変倍光学系を通る軸外光線の概要イメージを示す図である。
図3】数値実施例1の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図4】数値実施例2の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図5】数値実施例3の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図6】数値実施例4の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図7】数値実施例5の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図8】数値実施例6の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図9】数値実施例7の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図10】数値実施例8の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図11】数値実施例9の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図12】数値実施例10の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図13】数値実施例11の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。
図14】数値実施例1の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図15】数値実施例1の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図16】数値実施例1の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図17】数値実施例1の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図18】数値実施例1の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図19】数値実施例1の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図20】数値実施例1の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図21】数値実施例1の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図22】数値実施例1の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図23】数値実施例1の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図24】数値実施例2の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図25】数値実施例2の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図26】数値実施例2の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図27】数値実施例2の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図28】数値実施例2の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図29】数値実施例2の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図30】数値実施例2の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図31】数値実施例2の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図32】数値実施例2の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図33】数値実施例2の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図34】数値実施例3の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図35】数値実施例3の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図36】数値実施例3の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図37】数値実施例3の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図38】数値実施例3の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図39】数値実施例3の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図40】数値実施例3の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図41】数値実施例3の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図42】数値実施例3の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図43】数値実施例3の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図44】数値実施例4の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図45】数値実施例4の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図46】数値実施例4の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図47】数値実施例4の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図48】数値実施例4の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図49】数値実施例4の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図50】数値実施例4の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図51】数値実施例4の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図52】数値実施例4の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図53】数値実施例4の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図54】数値実施例5の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図55】数値実施例5の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図56】数値実施例5の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図57】数値実施例5の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図58】数値実施例5の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図59】数値実施例5の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図60】数値実施例5の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図61】数値実施例5の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図62】数値実施例5の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図63】数値実施例5の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図64】数値実施例6の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図65】数値実施例6の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図66】数値実施例6の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図67】数値実施例6の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図68】数値実施例6の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図69】数値実施例6の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図70】数値実施例6の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図71】数値実施例6の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図72】数値実施例6の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図73】数値実施例6の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図74】数値実施例7の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図75】数値実施例7の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図76】数値実施例7の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図77】数値実施例7の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図78】数値実施例7の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図79】数値実施例7の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図80】数値実施例7の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図81】数値実施例7の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図82】数値実施例7の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図83】数値実施例7の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図84】数値実施例8の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図85】数値実施例8の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図86】数値実施例8の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図87】数値実施例8の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図88】数値実施例8の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図89】数値実施例8の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図90】数値実施例8の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図91】数値実施例8の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図92】数値実施例8の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図93】数値実施例8の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図94】数値実施例9の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図95】数値実施例9の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図96】数値実施例9の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図97】数値実施例9の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図98】数値実施例9の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図99】数値実施例9の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図100】数値実施例9の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図101】数値実施例9の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図102】数値実施例9の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図103】数値実施例9の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図104】数値実施例10の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図105】数値実施例10の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図106】数値実施例10の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図107】数値実施例10の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図108】数値実施例10の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図109】数値実施例10の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図110】数値実施例10の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図111】数値実施例10の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図112】数値実施例10の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図113】数値実施例10の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図114】数値実施例11の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図115】数値実施例11の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。
図116】数値実施例11の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図117】数値実施例11の変倍光学系の短焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図118】数値実施例11の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図である。
図119】数値実施例11の変倍光学系の長焦点距離端における無限遠合焦時の横収差図である。
図120】数値実施例11の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図121】数値実施例11の変倍光学系の短焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図122】数値実施例11の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図である。
図123】数値実施例11の変倍光学系の長焦点距離端における近距離合焦時の横収差図である。
図124】本実施形態の変倍光学系を搭載した撮像装置の一例を示す第1の図である。
図125】本実施形態の変倍光学系を搭載した撮像装置の一例を示す第2の図である。
図126】本実施形態の交換レンズの一例を示す外観斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
本実施形態の変倍光学系は、例えば、デジタル一眼レフ/デジタル一眼等のレンズ交換式の撮像装置に用いられる交換レンズとして好適である。
【0011】
図1は、本実施形態の変倍光学系のレンズ構成の概要イメージを示す図である。
【0012】
図1に示すように、本実施形態の変倍光学系は、物体側から順に、物体側レンズ群Gobと、開口絞りASTと、像側レンズ群Gimとから構成されている。物体側レンズ群Gobは、物体側から順に、正又は負の屈折力の物体側第1レンズ群Gob1と、正又は負の屈折力の物体側第2レンズ群Gob2とを有している。像側レンズ群Gimは、物体側から順に、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1と、像側中間レンズ群Gim2と、像側最終レンズ群Gとから構成されている。
【0013】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際して、物体側第1レンズ群Gob1と物体側第2レンズ群Gob2の間隔、物体側第2レンズ群Gob2と開口絞りASTの間隔、像側第1レンズ群Gim1と像側中間レンズ群Gim2の間隔、及び、像側中間レンズ群Gim2と像側最終レンズ群Gの間隔が変化する。図1中の白抜き矢印は、変倍中に空気間隔が変化することを表している。
【0014】
物体側レンズ群Gob、とりわけ物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを有している。像側レンズ群Gim、とりわけ像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを有している。物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimは、無限遠から近距離への合焦時に、互いに異なる軌跡で光軸方向に移動する。図1中の黒塗り矢印は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動することを表している。
【0015】
図2は、本実施形態の変倍光学系を通る軸外光線の概要イメージを示す図である。
【0016】
図2において、変倍光学系に入射する軸外主光線Rpの光路の概略を描いている。軸外主光線Rpは、物体側レンズ群Gobの物体側第1レンズ群Gob1と物体側第2レンズ群Gob2から絞りAST、そして像側レンズ群Gimの像側第1レンズ群Gim1と像側中間レンズ群Gim2と像側最終レンズ群Gを通って像面IMに導かれて被写体像が結像される。
【0017】
図3図13は、数値実施例1~11の変倍光学系の変倍移動軌跡を示す図である。図3図13において、細字の実線の矢印は、無限遠合焦時における短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しての各レンズ群の移動軌跡であり、細字の破線の矢印は、近距離合焦時における短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際しての各レンズ群の移動軌跡である。また、太字の実線の矢印は、短焦点距離端における無限遠から近距離への合焦に際しての物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimの移動軌跡であり、太字の破線の矢印は、長焦点距離端における無限遠から近距離への合焦に際しての物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimの移動軌跡である。ASTは開口絞りである。IMは結像面であり、銀塩フィルムや撮像素子が置かれる。CGは、赤外カットフィルタやカバーガラス等、実質的に屈折力を有さない各種光学要素であり、装置の構成において、任意に付加または消去可能な要素である。レンズ群の屈折力の符号は、正の場合は(+)、負の場合は(-)と表している。
【0018】
図3図8に示すように、数値実施例1~6の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、開口絞りASTと、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5と、正の屈折力の第6レンズ群G6とから構成されている。第6レンズ群G6と像面IMの間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0019】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0020】
第4レンズ群G4と第5レンズ群G5と第6レンズ群G6は、像側レンズ群Gimを構成している。第4レンズ群G4は、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第5レンズ群G5は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第6レンズ群G6は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0021】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第3レンズ群G3は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第5レンズ群G5は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0022】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、隣接する各レンズ群の間隔が変化する。具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が増大し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6の空気間隔が減少し、第6レンズ群G6と像面IMの空気間隔が増大する。開口絞りASTは、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間に置かれ、変倍時には、第4レンズ群G4と同一の軌跡で移動させることができる。あるいは、開口絞りASTは、変倍時には、第4レンズ群G4と別々の軌跡で移動させることもできる。
【0023】
無限遠から近距離への合焦時、第3レンズ群G3(物体側合焦レンズ群FLob)と第5レンズ群G5(像側合焦レンズ群FLim)の移動軌跡は互いに異なる。無限遠から近距離への合焦時、第3レンズ群G3(物体側合焦レンズ群FLob)は、光軸方向、好ましくは物体側に移動する。無限遠から近距離への合焦時、第5レンズ群G5(像側合焦レンズ群FLim)は、光軸方向に移動する。無限遠から近距離への合焦時、短焦点距離端では、第5レンズ群G5(像側合焦レンズ群FLim)が物体側又は像側に移動し、長焦点距離端では、第5レンズ群G5(像側合焦レンズ群FLim)が物体側に移動することが好ましい。
【0024】
なお、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3、すなわち物体側第2レンズ群Gob2の全体を物体側合焦レンズ群FLobとすることもできる。その場合、無限遠から近距離への合焦時、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔を一定としてもよいし、物体距離に応じて第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔を変化させてもよい。
【0025】
図9に示すように、数値実施例7の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力の第3Aレンズ群G3Aと、開口絞りASTと、正の屈折力の第3Bレンズ群G3Bとから構成されている。第5レンズ群G5と像面IMの間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0026】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3Aレンズ群G3Aは、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0027】
第3Bレンズ群G3Bと第4レンズ群G4と第5レンズ群G5は、像側レンズ群Gimを構成している。第3Bレンズ群G3Bは、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第4レンズ群G4は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第5レンズ群G5は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0028】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第2レンズ群G2は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第4レンズ群G4は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0029】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、隣接する各レンズ群の間隔が変化する。具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が減少し、第5レンズ群G5と像面IMの空気間隔が変化する。第1レンズ群G1と第5レンズ群G5の一方又は両方は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、像面IMに対して固定されていてもよい。
【0030】
無限遠から近距離への合焦時、第2レンズ群G2(物体側合焦レンズ群FLob)と第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)の移動軌跡は互いに異なる。無限遠から近距離への合焦時、第2レンズ群G2(物体側合焦レンズ群FLob)は、光軸方向に移動する。無限遠から近距離への合焦時、短焦点距離端では、第2レンズ群G2(物体側合焦レンズ群FLob)が物体側又は像側に移動し、長焦点距離端では、第2レンズ群G2(物体側合焦レンズ群FLob)が物体側に移動することが好ましい。また、短焦点距離端における第2レンズ群G2(物体側合焦レンズ群FLob)の移動方向は、物体距離によって変えてもよい。無限遠から近距離への合焦時、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)は、光軸方向に移動する。無限遠から近距離への合焦時、短焦点距離端では、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)が物体側又は像側に移動し、長焦点距離端では、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)が物体側に移動することが好ましい。また、短焦点距離端における第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)の移動方向は、物体距離によって変えてもよい。
【0031】
図10に示すように、数値実施例8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、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力の第3Aレンズ群G3Aと、開口絞りASTと、正の屈折力の第3Bレンズ群G3Bとから構成されている。第5レンズ群G5と像面IMの間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0032】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3Aレンズ群G3Aは、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0033】
第3Bレンズ群G3Bと第4レンズ群G4と第5レンズ群G5は、像側レンズ群Gimを構成している。第3Bレンズ群G3Bは、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第4レンズ群G4は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第5レンズ群G5は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0034】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第2レンズ群G2は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第4レンズ群G4は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0035】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、隣接する各レンズ群の間隔が変化する。具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が増大し、第5レンズ群G5と像面IMの空気間隔が変化する。第5レンズ群G5は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、像面IMに対して固定されていてもよい。
【0036】
無限遠から近距離への合焦時、第2レンズ群G2(物体側合焦レンズ群FLob)と第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)の移動軌跡は互いに異なる。無限遠から近距離への合焦時、第2レンズ群G2(物体側合焦レンズ群FLob)は、光軸方向、好ましくは物体側に移動する。無限遠から近距離への合焦時、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)は、光軸方向に移動する。無限遠から近距離への合焦時、短焦点距離端では、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)が物体側又は像側に移動し、長焦点距離端では、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)が物体側又は像側に移動することが好ましい。また、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)の移動方向は、物体距離によって変えてもよい。
【0037】
図11に示すように、数値実施例9の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りASTと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5と、負の屈折力の第6レンズ群G6とから構成されている。第6レンズ群G6と像面IMの間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0038】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2は、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0039】
第3レンズ群G3と第4レンズ群G4と第5レンズ群G5と第6レンズ群G6は、像側レンズ群Gimを構成している。第3レンズ群G3は、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第4レンズ群G4は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0040】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第2レンズ群G2は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第4レンズ群G4は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0041】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、隣接する各レンズ群の間隔が変化する。具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6の空気間隔が変化し、第6レンズ群G6と像面IMの空気間隔が変化する。第2レンズ群G2と第4レンズ群G4の一方又は両方は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、像面IMに対して固定されていてもよい。開口絞りASTは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の間に置かれ、変倍時には、第3レンズ群G3と同一の軌跡で移動させることができる。あるいは、開口絞りASTは、変倍時には、第3レンズ群G3と別々の軌跡で移動させることもできる。
【0042】
無限遠から近距離への合焦時、第2レンズ群G2(物体側合焦レンズ群FLob)と第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)の移動軌跡は互いに異なる。無限遠から近距離への合焦時、第2レンズ群G2(物体側合焦レンズ群FLob)は、光軸方向、好ましくは物体側に移動する。無限遠から近距離への合焦時、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)は、光軸方向に移動する。無限遠から近距離への合焦時、短焦点距離端では、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)が物体側又は像側に移動し、長焦点距離端では、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)が物体側に移動することが好ましい。また、第4レンズ群G4(像側合焦レンズ群FLim)の短焦点距離端における移動方向は、物体距離によって変えてもよい。
【0043】
なお、第2レンズ群G2を構成するレンズ要素を、負の屈折力の第2aレンズ群G2aと負の屈折力の第2bレンズ群G2bに分割して、そのいずれか一方を物体側合焦レンズ群FLobとすることもできる。
【0044】
図12に示すように、数値実施例10の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、開口絞りASTと、正の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5と、負の屈折力の第6レンズ群G6と、負の屈折力の第7レンズ群G7とから構成されている。第7レンズ群G7と像面IMの間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0045】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0046】
第4レンズ群G4と第5レンズ群G5と第6レンズ群G6と第7レンズ群G7は、像側レンズ群Gimを構成している。第4レンズ群G4は、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第5レンズ群G5は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第6レンズ群G6と第7レンズ群G7は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0047】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第3レンズ群G3は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第5レンズ群G5は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0048】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、隣接する各レンズ群の間隔が変化する。具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が変化し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6の空気間隔が変化し、第6レンズ群G6と第7レンズ群G7の空気間隔が変化し、第7レンズ群G7と像面IMの空気間隔が変化する。第1レンズ群G1と第4レンズ群G4の一方又は両方は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、像面IMに対して固定されていてもよい。開口絞りASTは、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間に置かれ、変倍時には、第4レンズ群G4と同一の軌跡で移動させることができる。あるいは、開口絞りASTは、変倍時には、第4レンズ群G4と別々の軌跡で移動させることもできる。
【0049】
無限遠から近距離への合焦時、第3レンズ群G3(物体側合焦レンズ群FLob)と第5レンズ群G5(像側合焦レンズ群FLim)の移動軌跡は互いに異なる。無限遠から近距離への合焦時、第3レンズ群G3(物体側合焦レンズ群FLob)は、光軸方向の物体側又は像側に移動する。また、第3レンズ群G3(物体側合焦レンズ群FLob)の移動方向は、物体距離によって変えてもよい。無限遠から近距離への合焦時、第5レンズ群G5(像側合焦レンズ群FLim)は、光軸方向、好ましくは物体側に移動する。
【0050】
なお、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3、すなわち物体側第2レンズ群Gob2の全体を物体側合焦レンズ群FLobとすることもできる。その場合、無限遠から近距離への合焦時、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔を一定としてもよいし、物体距離に応じて第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔を変化させてもよい。
【0051】
図13に示すように、数値実施例11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、開口絞りASTと、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5と、負の屈折力の第6レンズ群G6と、正の屈折力の第7レンズ群G7とから構成されている。
【0052】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0053】
第4レンズ群G4と第5レンズ群G5と第6レンズ群G6と第7レンズ群G7は、像側レンズ群Gimを構成している。第4レンズ群G4と第5レンズ群G5は、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第6レンズ群G6は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第7レンズ群G7は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0054】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第3レンズ群G3は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第6レンズ群G6は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0055】
短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、隣接する各レンズ群の間隔が変化する。具体的には、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2の空気間隔が減少し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が増大し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が減少し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6の空気間隔が変化し、第6レンズ群G6と第7レンズ群G7の空気間隔が増大し、第7レンズ群G7と像面IMの空気間隔が増大する。第7レンズ群G7は、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍に際し、像面IMに対して固定されていてもよい。開口絞りASTは、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間に置かれ、変倍時には、第4レンズ群G4と同一の軌跡で移動させることができる。あるいは、開口絞りASTは、変倍時には、第4レンズ群G4と別々の軌跡で移動させることもできる。
【0056】
無限遠から近距離への合焦時、第3レンズ群G3(物体側合焦レンズ群FLob)と第6レンズ群G6(像側合焦レンズ群FLim)の移動軌跡は互いに異なる。無限遠から近距離への合焦時、第3レンズ群G3(物体側合焦レンズ群FLob)は、光軸方向、好ましくは物体側に移動する。無限遠から近距離への合焦時、第6レンズ群G6(像側合焦レンズ群FLim)は、光軸方向、好ましくは像側に移動する。
【0057】
本実施形態の変倍光学系では、合焦レンズ群を複数設けて、合焦(フォーカス)時に、複数の合焦レンズ群を光軸方向に移動するフローティングフォーカス方式を採用することで、無限遠から近距離の収差変化を抑えることができる。
【0058】
また合焦レンズ群の配置として、開口絞りを挟んで物体側と像側に合焦レンズ群を設けており、この場合、物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群は、それぞれ開口絞りの物体側と像側にあるため、各合焦レンズ群を通る軸外主光線の光軸からの高さは互いに逆符号となる。これにより、軸外光の、上光線側光束と下光線側光束に対する収差補正の独立性を高めることができるため、コマ収差や像面湾曲などの軸外収差を良好に補正することができる。
【0059】
また物体側合焦レンズ群は、最も物体側のレンズ群の像側(開口絞りよりは前)にあるレンズ群であるため、物体側合焦レンズ群に入射する軸外光線の光軸からの高さは比較的小さくなる。したがって、物体側合焦レンズ群の有効径は、物体側第1レンズ群の有効径と比較して小さくなる。そのため、物体側合焦レンズ群を軽量にすることができる。
【0060】
また、像側合焦レンズ群の物体側に、開口絞りと、正の屈折力を有するレンズ群がある。像側第1レンズ群は正の屈折力を有するため、その収斂作用により、像側合焦レンズ群に入射する軸上光線の光軸からの高さは比較的小さくなる。したがって、レンズの有効径が小さくなるため、像側合焦レンズ群を軽量にすることができる。
【0061】
さらに、像側合焦レンズ群の像側にも1つ以上のレンズ群を配置することで、像面湾曲や倍率色収差などの軸外収差を良好に補正し、像側合焦レンズ群を、比較的簡素な構成にすることができる。
【0062】
さらに、本実施形態の変倍光学系は、合焦に用いるレンズ群(合焦レンズ群)が複数存在することに加えて、複数の合焦レンズ群の屈折力及びピント感度の大小関係等を特定したものである。
【0063】
具体的に、物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimの2つの合焦レンズ群の屈折力及びピント感度を条件式によって最適設定している。本実施形態の変倍光学系は、物体側合焦レンズ群FLobを含む物体側レンズ群Gobの各レンズ群の空気間隔を変化させることで、主たる変倍効果を発生している。また、像側合焦レンズ群FLimを含む像側中間レンズ群Gim2が、変倍や合焦に伴って発生する像面湾曲等の収差を補正している。したがって、物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimのそれぞれの屈折力とピント感度を最適設定することで、良好な収差補正を行うことができる。
【0064】
以下では、物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimの位置関係を区別する場合と区別しない場合に分けて、変倍光学系が満足するべき条件式について、詳細に説明する。
【0065】
≪物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimの位置関係を区別する場合≫
物体側合焦レンズ群FLobを第1合焦レンズ群とし、像側合焦レンズ群FLimを第2合焦レンズ群と規定した上で、|f1/f2|(第1、第2の合焦レンズ群の焦点距離の比)、|p2T/p1T|(第1、第2の合焦レンズ群のピント感度の比)にかかる条件式の範囲を適切に設定する。
【0066】
ここで、ピント感度とは、合焦レンズ群が単位量だけ光軸方向に移動した際の近軸像面の位置変化を示す光学系固有値であり、下記で定義される。
p=(1-mF^2)×mR^2
mF:合焦レンズ群の近軸横倍率、
mR:合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0067】
<態様1>
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(1)、(2)を満足することが好ましい。
(1)0.1<|f1/f2|<10
(2)3.0<|p2T/p1T|<30
但し、
f1:第1合焦レンズ群の焦点距離、
f2:第2合焦レンズ群の焦点距離、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0068】
条件式(1)は、良好な収差補正を行うための第1、第2の合焦レンズ群の屈折力の比を規定している。条件式(1)を満たすことで、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍時、および無限遠から近距離物体への合焦時の収差変動を抑え、良好な性能を得ることができる。
条件式(1)の上限値を上回ると、第1合焦レンズ群の屈折力が過小となり、変倍に伴う第1合焦レンズ群の移動量が増大し、像面湾曲、コマ収差等の軸外収差の変動が大きくなるため好ましくない。さらに、第2合焦レンズ群の屈折力の絶対値が過大となり、軸外収差が大きく発生するため好ましくない。より好ましくは、条件式(1)の上限値を9.0、さらには8.0、さらには7.0、さらには6.0、さらには5.0とするのがよい。
条件式(1)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群の屈折力が過大となり、変倍に伴う球面収差やコマ収差の変動が大きくなるため好ましくない。さらに、第2合焦レンズ群の屈折力が過小となり、像面湾曲等の収差補正を適切に行うことができなくなる。より好ましくは、条件式(1)の下限値を0.2とするのがよい。
【0069】
条件式(2)は、長焦点距離端における無限遠合焦時の第1、第2の合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。条件式(2)を満たすことで、無限遠から近距離物体への合焦時の収差変動を抑え、良好な性能を得ることができる。
焦点位置の補正のために必要な合焦レンズ群の移動量は、ピント感度に依存する。ピント感度を大きくすると、合焦レンズ群の移動量は少なくなり、合焦レンズ群の位置変化による収差変動を抑制できるが、ピント感度を過大にすると、合焦レンズ群を移動するための機構部に高い精度が必要となる。また、ピント感度を過小とすると、焦点位置の補正のため、合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなってしまう。
条件式(2)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動するための機構部に対する要求精度が高くなり、コストの増大につながる。また、第2合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第1合焦レンズ群の移動量が増大し、コマ収差などの変動が大きくなるため好ましくない。より好ましくは、条件式(2)の上限値を20とするのがよい。
条件式(2)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなり、コストの増大につながる。また、第1合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第2合焦レンズ群の移動量が増大し、像面湾曲などの変動が大きくなるため好ましくない。
【0070】
なお、条件式(1)と条件式(2)とは同時に満足することが望ましいが、条件式(1)と条件式(2)のいずれか一方のみを満足する態様も可能である。
【0071】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(3)を満足することが好ましい。
(3)0.10<|p2W/p2T|<10
但し、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0072】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(4)を満足することが好ましい。
(4)0.05<|p1W/p1T|<5.0
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0073】
一般に、任意の物体距離に合焦する際の合焦レンズ群の移動量は、全系の焦点距離およびその焦点距離における合焦レンズ群のピント感度に依存する。本実施形態では、短焦点距離端および長焦点距離端において、有限距離物体合焦時の収差変動を抑えるために、合焦レンズ群のピント感度を適切に設定している。
【0074】
条件式(3)は、良好な収差補正を行うための短焦点距離端および長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。
条件式(3)の上限値を上回ると、長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度が過小となり、合焦に伴う第2合焦レンズ群の移動量が増大し、像面湾曲などの変動が大きくなるため好ましくない。より好ましくは、条件式(3)の上限値を9.0、さらには8.0、さらには7.0とするのがよい。
条件式(3)の下限値を下回ると、長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。より好ましくは、条件式(3)の下限値を0.2とするのがよい。
【0075】
条件式(4)は、良好な収差補正を行うための短焦点距離端および長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。
条件式(4)の上限値を上回ると、長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度が過小となり、合焦に伴う第1合焦レンズ群の移動量が増大し、コマ収差などの変動が大きくなるため好ましくない。より好ましくは、条件式(4)の上限値を4.0とするのがよい。
条件式(4)の下限値を下回ると、長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。より好ましくは、条件式(4)の下限値を0.2、さらには0.3とするのがよい。
【0076】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(5)を満足することが好ましい。
(5)1.5<|p2W/p1W|<15
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0077】
条件式(5)は、短焦点距離端における無限遠合焦時の第1、第2の合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。条件式(5)を満たすことで、短焦点距離端において、無限遠から近距離物体への合焦時の収差変動を抑え、良好な性能を得ることができる。
条件式(5)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。また、第2合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第1合焦レンズ群の移動量が増大し、コマ収差などの変動が大きくなるため好ましくない。
条件式(5)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。また、第1合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第2合焦レンズ群の移動量が増大し、像面湾曲などの変動が大きくなるため好ましくない。
【0078】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(6)、(7)を満足することが好ましい。
(6)1.3<d1W/d2W<2.0
(7)0.015<d1T/d2T<0.15
但し、
d1W:短焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2W:短焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d1T:長焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2T:長焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
である。
【0079】
条件式(6)は、軸外の収差補正を第1、第2の合焦レンズ群で適切に分担するための第1、第2の合焦レンズ群の配置を規定している。
前述の通り、本実施形態では、第1、第2の合焦レンズ群を通る軸外主光線の光軸からの高さは、互いに逆符号となる。特に短焦点距離端においては、軸外主光線の絶対値が近い、すなわち第1、第2の合焦レンズ群に対して対称に近い関係で、軸外光束を通過させることが望ましい。
条件式(6)を満足することで、第1、第2の合焦レンズ群の開口絞りからの距離が均等に近くなり、短焦点距離端における軸外収差を良好に補正することができる。
条件式(6)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群を通る軸外光線の高さが低くなり過ぎるため、像面湾曲等の軸外収差を十分に補正することが難しくなる。また、第1合焦レンズ群の有効径が相対的に増大し、第1合焦レンズ群の重量が増大するため、コストアップにつながってしまう。
条件式(6)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群を通る軸外光線の高さが相対的に低くなり過ぎるため、コマ収差等を十分に補正することが難しくなる。また、第2合焦レンズ群の有効径が増大し、第2合焦レンズ群の重量が増大するため、コストアップにつながってしまう。
【0080】
条件式(7)は、長焦点距離端における第1合焦レンズ群の位置を規定している。条件式(7)を満足することで、長焦点距離端における光学系の機械的な配置を適切に行うことができる。
長焦点距離端においては、第1合焦レンズ群を含む物体側第2レンズ群により、軸上マージナル光線が発散光となって、開口絞りへ入射する。
条件式(7)の上限値を上回ると、第1合焦レンズ群と開口絞りの間の距離が離れすぎてしまい、物体側第2レンズ群および第1合焦レンズ群で発散した軸上光線の高さが、開口絞り位置において大きくなるため、開口絞りの機械的な大きさの大径化につながる。
条件式(7)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群と開口絞りの間の距離が相対的に接近し、合焦レンズ群を保持する機構と、開口絞りとの、物理的な干渉を回避することが難しくなるため、好ましくない。
【0081】
<態様2>
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(1’)、(2’)を満足することが好ましい。
(1’)1.0<|f1/f2|<10
(2’)0.03<|p2T/p1T|<0.3
但し、
f1:第1合焦レンズ群の焦点距離、
f2:第2合焦レンズ群の焦点距離、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率。
【0082】
条件式(1’)は、良好な収差補正を行うための第1、第2の合焦レンズ群の屈折力の比を規定している。条件式(1’)を満たすことで、短焦点距離端から長焦点距離端への変倍時、および無限遠から近距離物体への合焦時の収差変動を抑え、良好な性能を得ることができる。
条件式(1’)の上限値を上回ると、第1合焦レンズ群の屈折力が過小となり、変倍に伴う第1合焦レンズ群の移動量が増大し、像面湾曲、コマ収差等の軸外収差の変動が大きくなるため好ましくない。さらに、第2合焦レンズ群の屈折力の絶対値が過大となり、軸外収差が大きく発生するため好ましくない。より好ましくは、条件式(1’)の上限値を9.0、さらには8.0、さらには7.0、さらには6.0、さらには5.0とするのがよい。
条件式(1’)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群の屈折力が過大となり、変倍に伴う球面収差やコマ収差の変動が大きくなるため好ましくない。さらに、第2合焦レンズ群の屈折力が過小となり、像面湾曲等の収差補正を適切に行うことができなくなる。
【0083】
条件式(2’)は、長焦点距離端における無限遠合焦時の第1、第2の合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。条件式(2’)を満たすことで、無限遠から近距離物体への合焦時の収差変動を抑え、良好な性能を得ることができる。
条件式(2’)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動するための機構部に対する要求精度が高くなり、コストの増大につながる。また、第2合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第1合焦レンズ群の移動量が増大し、コマ収差などの変動が大きくなるため好ましくない。
条件式(2’)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなり、コストの増大につながる。また、第1合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第2合焦レンズ群の移動量が増大し、像面湾曲などの変動が大きくなるため好ましくない。
【0084】
なお、条件式(1’)と条件式(2’)とは同時に満足することが望ましいが、条件式(1’)と条件式(2’)のいずれか一方のみを満足する態様も可能である。
【0085】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(3’)を満足することが好ましい。
(3’)1.0<|p2W/p2T|<10
但し、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0086】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(4’)を満足することが好ましい。
(4’)0.0015<|p1W/p1T|<0.15
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0087】
条件式(3’)は、良好な収差補正を行うための短焦点距離端および長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。
条件式(3’)の上限値を上回ると、長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度が過小となり、合焦に伴う第2合焦レンズ群の移動量が増大し、像面湾曲などの変動が大きくなるため好ましくない。より好ましくは、条件式(3’)の上限値を9.0、さらには8.0、さらには7.0とするのがよい。
条件式(3’)の下限値を下回ると、長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。
【0088】
条件式(4’)は、良好な収差補正を行うための短焦点距離端および長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。
条件式(4’)の上限値を上回ると、長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度が過小となり、合焦に伴う第1合焦レンズ群の移動量が増大し、コマ収差などの変動が大きくなるため好ましくない。
条件式(4’)の下限値を下回ると、長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。より好ましくは、条件式(4’)の下限値を0.015とするのがよい。
【0089】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(5’)を満足することが好ましい。
(5’)1.5<|p2W/p1W|<15
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0090】
条件式(5’)は、短焦点距離端における無限遠合焦時の第1、第2の合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。条件式(5’)を満たすことで、短焦点距離端において、無限遠から近距離物体への合焦時の収差変動を抑え、良好な性能を得ることができる。
条件式(5’)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。また、第2合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第1合焦レンズ群の移動量が増大し、コマ収差などの変動が大きくなるため好ましくない。より好ましくは、条件式(5’)の上限値を10とするのがよい。
条件式(5’)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。また、第1合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第2合焦レンズ群の移動量が増大し、像面湾曲などの変動が大きくなるため好ましくない。
【0091】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(6’)、(7’)を満足することが好ましい。
(6’)1.3<d1W/d2W<2.0
(7’)0.015<d1T/d2T<0.15
但し、
d1W:短焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2W:短焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d1T:長焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2T:長焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
である。
【0092】
<態様2>の条件式(6’)、(7’)は、<態様1>の条件式(6)、(7)と同じ内容となっているため、重複する説明を省略する。
【0093】
≪物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimの位置関係を区別しない場合≫
物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimの一方を第1合焦レンズ群とし、物体側合焦レンズ群FLobと像側合焦レンズ群FLimの他方を第2合焦レンズ群と規定した上で、条件式の範囲を適切に設定する。|f1/f2|(第1、第2の合焦レンズ群の焦点距離の比)によって第1、第2の合焦レンズ群を規定し、その場合の|p2T/p1T|(第1、第2の合焦レンズ群のピント感度の比)を適切に設定する。
【0094】
従来技術では、屈折力の絶対値の大きい合焦レンズ群が、主たる合焦作用(物体距離の変化による結像点の位置を補正する役割)を有し、他方の合焦レンズ群が、主合焦レンズ群の移動によって発生する諸収差を補正する役割を担っていた。
【0095】
本実施形態では、さらなる良好な性能を得るため、屈折力の相対的に小さい合焦レンズ群に対して、ピント感度を相対的に大きく設定することで、ピント感度の大きい合焦レンズ群の移動によって発生する収差変動を小さくすることができている。
【0096】
<態様3>
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(1A)、(2A)を満足することが好ましい。
(1A)|f1/f2|<1
(2A)3.0<|p2T/p1T|<30
但し、
f1:第1合焦レンズ群の焦点距離、
f2:第2合焦レンズ群の焦点距離、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0097】
条件式(1A)、(2A)は物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群のうち、屈折力の絶対値の大きい方を第1合焦レンズ群、屈折力の絶対値の小さい方を第2合焦レンズ群とした場合に、適切な収差補正を行うための、第1、第2の合焦レンズ群の長焦点距離端におけるピント感度の比を規定している。なお、条件式(1A)、(2A)は同時に満足することが望ましいが、条件式(1A)、(2A)のいずれか一方のみを満足する態様も可能である。
【0098】
条件式(1A)を満足することで、第2合焦レンズ群の屈折力が相対的に小さくなり、第2合焦レンズ群の移動によって発生する収差変動を抑えることができる。
条件式(1A)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群の屈折力が大きくなり、第2合焦レンズ群の移動によって発生する収差変動が大きくなるため好ましくない。より好ましくは、条件式(1A)の上限値を0.95、さらには0.85とするのがよい。また、第2合焦レンズ群の屈折力が過小とならないために、より好ましくは、条件式(1A)の下限値を0.1とするのがよい。
【0099】
条件式(2A)は、長焦点距離端における無限遠合焦時の第1、第2の合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。条件式(2A)を満たすことで、無限遠から近距離物体への合焦時の収差変動を抑え、良好な性能を得ることができる。
条件式(2A)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動するための機構部に対する要求精度が高くなり、コストの増大につながる。また、第2合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、ピント感度の小さい第1合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなるため好ましくない。
条件式(2A)の下限値を下回ると、屈折力の大きい第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、収差変動が大きくなるため好ましくない。また、第2合焦レンズ群の移動量が増大することで、光学系の全長が増大しコストアップにつながる。
【0100】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(3A)を満足することが好ましい。
(3A)0.02<|p2W/p2T|<2.0
但し、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0101】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(4A)を満足することが好ましい。
(4A)0.7<|p1W/p1T|<7.0
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0102】
条件式(3A)は、良好な収差補正を行うための短焦点距離端および長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。
条件式(3A)の上限値を上回ると、長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度が過小となり、合焦に伴う第2合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなるため好ましくない。
条件式(3A)の下限値を下回ると、長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。
【0103】
条件式(4A)は、良好な収差補正を行うための短焦点距離端および長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。
条件式(4A)の上限値を上回ると、長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度が過小となり、合焦に伴う第1合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなるため好ましくない。
条件式(4A)の下限値を下回ると、長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。
【0104】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(5A)を満足することが好ましい。
(5A)0.1<|p2W/p1W|<10
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0105】
条件式(5A)は、短焦点距離端における無限遠合焦時の第1、第2合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。条件式(5A)を満たすことで、短焦点距離端において、無限遠から近距離物体への合焦時の収差変動を抑え、良好な性能を得ることができる。
条件式(5A)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。また、第2合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第1合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなるため好ましくない。より好ましくは、条件式(5A)の上限値を9.0、さらには8.0、さらには7.0、さらには6.0、さらには5.0とするのがよい。
条件式(5A)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。また、第1合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第2合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなるため好ましくない。
【0106】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(6A)、(7A)を満足することが好ましい。
(6A)0.6<d1W/d2W<1.0
(7A)3.0<d1T/d2T<30
但し、
d1W:短焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2W:短焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d1T:長焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2T:長焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
である。
【0107】
<態様1>で説明した(6)、(7)と同様に、条件式(6A)、(7A)を満足することで、軸外の収差補正を第1、第2の合焦レンズ群で適切に分担することで、第1、第2の合焦レンズ群の開口絞りからの距離を均等に近付けて、短焦点距離端における軸外収差を良好に補正するとともに、長焦点距離端における光学系の機械的な配置を適切に行うことができる。より好ましくは、条件式(7A)の上限値を20とするのがよい。また、より好ましくは、条件式(7A)の下限値を4.0、さらには5.0、さらには6.0とするのがよい。
【0108】
<態様4>
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(1B)、(2B)を満足することが好ましい。
(1B)0.85<|f1/f2|<1
(2B)0.03<|p2T/p1T|<30
但し、
f1:第1合焦レンズ群の焦点距離、
f2:第2合焦レンズ群の焦点距離、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0109】
条件式(1B)、(2B)は物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群のうち、屈折力の絶対値の大きい方を第1合焦レンズ群、屈折力の絶対値の小さい方を第2合焦レンズ群とした場合に、適切な収差補正を行うための、第1、第2の合焦レンズ群の長焦点距離端におけるピント感度の比を規定している。なお、条件式(1B)、(2B)は同時に満足することが望ましいが、条件式(1B)、(2B)のいずれか一方のみを満足する態様も可能である。
【0110】
条件式(1B)は、条件式(1A)に加えて、第1、第2の合焦レンズ群の屈折力の絶対値が近い値であることを規定している。第1、第2の合焦レンズ群の屈折力の絶対値を均等に近づけ、どちらか一方の合焦レンズ群によって急激な光線の屈折をさせないことで、収差の発生を抑制することができる。これにより、第1、第2の合焦レンズ群の長焦点距離端におけるピント感度の自由度を高めることができる。なお、条件式(1B)の下限値を下回る場合は、条件式(1A)、(2A)を満足する、つまり、ピント感度の設定範囲を限定することで、良好な収差補正を行うこともできる。
【0111】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(3B)を満足することが好ましい。
(3B)0.02<|p2W/p2T|<2.0
但し、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
p2T=(1-m2T^2)×m2RT^2
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0112】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(4B)を満足することが好ましい。
(4B)0.7<|p1W/p1T|<7.0
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p1T=(1-m1T^2)×m1RT^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m1T:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RT:長焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0113】
条件式(3B)は、良好な収差補正を行うための短焦点距離端および長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。
条件式(3B)の上限値を上回ると、長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度が過小となり、合焦に伴う第2合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなるため好ましくない。
条件式(3B)の下限値を下回ると、長焦点距離端における第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。
【0114】
条件式(4B)は、良好な収差補正を行うための短焦点距離端および長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。
条件式(4B)の上限値を上回ると、長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度が過小となり、合焦に伴う第1合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなるため好ましくない。
条件式(4B)の下限値を下回ると、長焦点距離端における第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。
【0115】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(5B)を満足することが好ましい。
(5B)0.1<|p2W/p1W|<10
但し、
p1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群のピント感度、
p2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群のピント感度、
p1W=(1-m1W^2)×m1RW^2
p2W=(1-m2W^2)×m2RW^2
m1W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群の近軸横倍率、
m1RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第1合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
m2W:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群の近軸横倍率、
m2RW:短焦点距離端における無限遠合焦時の第2合焦レンズ群よりも像側の光学系の近軸横倍率、
である。
【0116】
条件式(5B)は、短焦点距離端における無限遠合焦時の第1、第2の合焦レンズ群のピント感度の比を規定している。
条件式(5B)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第2合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。また、第2合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために、第1合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなるため好ましくない。より好ましくは、条件式(5B)の上限値を9.0、さらには8.0、さらには7.0、さらには6.0、さらには5.0とするのがよい。
条件式(5B)の下限を下回ると、第1合焦レンズ群のピント感度が過大となり、第1合焦レンズ群を移動する機構部に対する要求精度が高くなりコストの増大につながる。また、第1合焦レンズ群の移動によって生じた焦点変化を補正するために第2合焦レンズ群の移動量が増大し、収差変動が大きくなるため好ましくない。
【0117】
本実施形態の変倍光学系は、次の条件式(6B)、(7B)を満足することが好ましい。
(6B)0.6<d1W/d2W<1.0
(7B)3.0<d1T/d2T<30
但し、
d1W:短焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2W:短焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d1T:長焦点距離端において開口絞りから第1合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
d2T:長焦点距離端において開口絞りから第2合焦レンズ群の最も開口絞りに近い光学面までの長さ、
である。
【0118】
<態様1>で説明した(6)、(7)と同様に、条件式(6B)、(7B)を満足することで、軸外の収差補正を第1、第2の合焦レンズ群で適切に分担することで、第1、第2の合焦レンズ群の開口絞りからの距離を均等に近付けて、短焦点距離端における軸外収差を良好に補正するとともに、長焦点距離端における光学系の機械的な配置を適切に行うことができる。より好ましくは、条件式(7B)の上限値を20とするのがよい。また、より好ましくは、条件式(7B)の下限値を4.0、さらには5.0、さらには6.0とするのがよい。
【0119】
具体的な数値実施例1-11を示す。縦収差図及び横収差図、並びに表中において、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は焦点距離、Wは半画角、Yは像高、BF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。D0は近距離時における物体距離(最前面から物体の距離)を示している。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までの距離であり、レンズ全系の最も像側の面から設計上の像面までの間にカバーガラス等を含まない空気換算長の値を示している。Fナンバー、焦点距離、倍率、半画角、像高、バックフォーカス、レンズ全長、並びに、変倍(ズーミング)及びフォーカシング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。
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)
【0120】
[数値実施例1]
図14図23と表1~表4は、数値実施例1の変倍光学系を示している。図14図15は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図16図17は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図18図19は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図20図21は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図22図23は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表1は面データ、表2は非球面データ、表3は各種データ、表4はレンズ群データである。
【0121】
数値実施例1の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、開口絞りASTと、正の屈折力の第4レンズ群G4と、負の屈折力の第5レンズ群G5と、正の屈折力の第6レンズ群G6とから構成されている。第6レンズ群G6と像面(図3図13のIM)の間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0122】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0123】
第4レンズ群G4と第5レンズ群G5と第6レンズ群G6は、像側レンズ群Gimを構成している。第4レンズ群G4は、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第5レンズ群G5は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第6レンズ群G6は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0124】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第3レンズ群G3は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第5レンズ群G5は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0125】
第1レンズ群G1は、物体側から順に、両凹負レンズ11Aと、両凸正レンズ12Aと、物体側に凸の正メニスカスレンズ13Aとから構成されている。両凹負レンズ11Aと両凸正レンズ12Aは、接合されている。
【0126】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21Aと、両凹負レンズ22Aと、物体側に凸の正メニスカスレンズ23Aとから構成されている。負メニスカスレンズ21Aは、物体側の面に非球面を有している。
【0127】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凹負レンズ31Aと、両凸正レンズ32Aとから構成されている。両凹負レンズ31Aは、物体側の面に非球面を有している。両凹負レンズ31Aと両凸正レンズ32Aは、接合されている。
【0128】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸正レンズ41Aと、物体側に凸の負メニスカスレンズ42Aと、両凸正レンズ43Aと、物体側に凸の正メニスカスレンズ44Aとから構成されている。負メニスカスレンズ42Aと両凸正レンズ43Aは、接合されている。
【0129】
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凹負レンズ51Aと、物体側に凸の正メニスカスレンズ52Aとから構成されている。両凹負レンズ51Aは、物体側の面に非球面を有している。両凹負レンズ51Aと正メニスカスレンズ52Aは、接合されている。
【0130】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、両凸正レンズ61Aと、両凹負レンズ62Aと、物体側に凸の平凸正レンズ63Aと、両凹負レンズ64Aと、両凸正レンズ65Aとから構成されている。両凸正レンズ61Aは、両面に非球面を有している。両凹負レンズ64Aと両凸正レンズ65Aは、接合されている。
【0131】
(表1)
[面データ]
変倍比 3.57
面番号 R D N(d) ν(d)
1 -1915.234 2.000 2.10420 17.0
2 341.346 4.000 1.90366 31.3
3 -4611.553 0.150
4 60.151 5.000 1.90043 37.4
5 106.070 D5
6* 48.826 1.300 1.80139 45.5
7 20.705 8.521
8 -92.232 1.000 1.75500 52.3
9 48.288 1.000
10 49.459 3.000 2.10420 17.0
11 149.797 D11
12* -45.440 1.000 1.80139 45.5
13 185.987 2.000 1.79504 28.7
14 -133.322 D14
15絞 INFINITY 1.150
16 137.550 3.500 1.67790 55.3
17 -73.251 0.100
18 40.641 1.100 2.10420 17.0
19 27.460 6.500 1.49700 81.7
20 -178.135 0.100
21 39.267 2.600 1.69680 55.5
22 81.022 D22
23* -42.640 1.000 1.85135 40.1
24 49.622 2.500 1.98613 16.5
25 1014.959 D25
26* 41.110 6.000 1.76802 49.2
27* -46.464 0.628
28 -199.295 1.000 1.79504 28.7
29 29.712 0.751
30 39.046 4.000 1.49700 81.7
31 INFINITY 0.430
32 -267.036 1.000 1.88300 40.8
33 37.232 7.000 1.57501 41.5
34 -47.690 D34
35 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
36 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表2)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.3331E-05 0.3068E-09 0.5417E-12 0.2928E-14
12 0.000 -0.4940E-06 0.1794E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
23 0.000 0.6859E-05 0.4322E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
26 0.000 -0.3872E-05 0.1217E-07 -0.3689E-10 0.1297E-12
27 0.000 0.1089E-04 0.2657E-08 -0.2609E-10 0.1146E-12
(表3)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 4.1 4.1 4.1 - - -
f 24.60 45.01 87.75 - - -
倍率 - - - -0.078 -0.133 -0.268
W 42.4 25.4 13.7 - - -
Y 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64
BF 39.66 59.14 88.40 39.66 59.14 88.40
L 166.87 184.74 222.33 166.87 184.74 222.33
D0 - - - 281.083 272.083 221.083
D5 0.800 16.291 34.747 0.800 16.291 34.747
D11 7.722 12.638 9.559 3.693 8.558 3.693
D14 28.231 10.124 2.806 32.260 14.204 8.672
D22 6.548 11.640 16.880 6.266 10.953 15.560
D25 15.067 6.067 1.100 15.349 6.755 2.420
D34 37.670 57.153 86.408 37.670 57.153 86.408
(表4)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 171.04
2 6 -31.50
3 12 -86.72
4 16 32.72
5 23 -54.87
6 26 56.24
【0132】
[数値実施例2]
図24図33と表5~表8は、数値実施例2の変倍光学系を示している。図24図25は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図26図27は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図28図29は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図30図31は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図32図33は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表5は面データ、表6は非球面データ、表7は各種データ、表8はレンズ群データである。
【0133】
数値実施例2の変倍光学系のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1の変倍光学系のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1の負レンズ11Aが、物体側に凸の負メニスカスレンズである。
(2)第6レンズ群G6の負レンズ62Aが、物体側に凸の負メニスカスレンズである。
【0134】
(表5)
[面データ]
変倍比 3.57
面番号 R D N(d) ν(d)
1 3831.171 2.000 2.10420 17.0
2 198.323 4.000 1.90366 31.3
3 -2565.529 0.150
4 73.888 5.000 1.90043 37.4
5 144.384 D5
6* 62.554 1.300 1.80139 45.5
7 25.882 7.552
8 -85.385 1.000 1.75500 52.3
9 30.517 1.146
10 39.970 3.000 2.10420 17.0
11 98.379 D11
12* -130.348 1.000 1.80139 45.5
13 95.771 2.000 1.79504 28.7
14 -7493.366 D14
15絞 INFINITY 1.150
16 60.570 3.500 1.67790 55.3
17 -285.708 0.100
18 38.755 1.100 2.10420 17.0
19 27.844 6.500 1.49700 81.7
20 -114.420 0.100
21 45.292 2.600 1.69680 55.5
22 131.589 D22
23* -36.590 1.000 1.85135 40.1
24 38.724 2.500 1.98613 16.5
25 104.529 D25
26* 40.682 6.000 1.76802 49.2
27* -51.976 0.300
28 282.714 1.000 1.79504 28.7
29 30.249 0.684
30 39.254 4.000 1.49700 81.7
31 INFINITY 3.068
32 -179.158 1.000 1.88300 40.8
33 36.265 7.000 1.57501 41.5
34 -42.113 D34
35 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
36 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表6)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.2585E-05 0.1254E-08 -0.1906E-11 0.5999E-14
12 0.000 -0.1877E-06 0.9698E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
23 0.000 0.9828E-05 0.1526E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
26 0.000 -0.4278E-05 0.1221E-07 -0.2431E-10 0.6786E-13
27 0.000 0.1152E-04 0.2082E-08 -0.1153E-10 0.4971E-13
(表7)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 4.1 4.1 4.1 - - -
f 24.60 45.00 87.75 - - -
倍率 - - - -0.078 -0.132 -0.257
W 42.4 25.4 13.7 - - -
Y 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64
BF 39.73 58.78 87.73 39.73 58.78 87.73
L 167.17 185.75 223.55 167.17 185.75 223.55
D0 - - - 281.083 272.083 221.083
D5 0.800 17.809 38.567 0.800 17.809 38.567
D11 9.376 15.751 13.381 2.746 8.346 2.746
D14 29.334 9.044 1.500 35.965 16.448 12.136
D22 6.237 8.502 10.330 6.145 7.877 8.998
D25 11.434 5.605 1.777 11.526 6.230 3.109
D34 37.738 56.795 85.744 37.738 56.795 85.744
(表8)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 172.95
2 6 -27.29
3 12 -163.74
4 16 30.07
5 23 -33.86
6 26 45.00
【0135】
[数値実施例3]
図34図43と表9~表12は、数値実施例3の変倍光学系を示している。図34図35は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図36図37は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図38図39は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図40図41は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図42図43は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表9は面データ、表10は非球面データ、表11は各種データ、表12はレンズ群データである。
【0136】
数値実施例3の変倍光学系のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1の変倍光学系のレンズ構成と同様である。
(1)第2レンズ群G2の正レンズ23Aが、両凸正レンズである。
(2)第5レンズ群G5の正レンズ52Aが、両凸正レンズである。
(3)第6レンズ群G6の負レンズ64Aが、物体側に凸の負メニスカスレンズである。
【0137】
(表9)
[面データ]
変倍比 3.57
面番号 R D N(d) ν(d)
1 -1587.534 2.000 2.10420 17.0
2 281.437 4.000 1.90366 31.3
3 -1013.279 0.150
4 58.712 5.000 1.90043 37.4
5 103.642 D5
6* 57.344 1.300 1.80139 45.5
7 19.690 9.339
8 -56.799 1.000 1.75500 52.3
9 181.449 1.354
10 81.595 3.000 2.10420 17.0
11 -633.249 D11
12* -45.869 1.000 1.80139 45.5
13 87.563 2.000 1.79504 28.7
14 -336.920 D14
15絞 INFINITY 2.114
16 163.059 3.500 1.67790 55.3
17 -67.459 0.100
18 44.920 1.100 2.10420 17.0
19 29.355 6.500 1.49700 81.7
20 -108.647 0.200
21 32.923 2.600 1.69680 55.5
22 59.241 D22
23* -42.074 1.000 1.85135 40.1
24 57.246 2.500 1.98613 16.5
25 -947.963 D25
26* 59.216 6.000 1.76802 49.2
27* -47.897 0.521
28 -247.180 1.000 1.79504 28.7
29 32.705 0.361
30 37.922 4.000 1.49700 81.7
31 INFINITY 0.200
32 298.740 1.000 1.88300 40.8
33 28.747 7.000 1.57501 41.5
34 -76.244 D34
35 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
36 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表10)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.4323E-05 -0.2701E-08 0.7877E-11 -0.8244E-14
12 0.000 -0.9991E-07 0.2492E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
23 0.000 0.6908E-05 0.4743E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
26 0.000 -0.2617E-05 0.2233E-08 0.4981E-10 -0.9297E-13
27 0.000 0.9366E-05 -0.3690E-08 0.7196E-10 -0.1366E-12
(表11)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 4.1 4.1 4.1 - - -
f 24.60 45.01 87.75 - - -
倍率 - - - -0.078 -0.137 -0.263
W 42.4 25.3 13.6 - - -
Y 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64
BF 39.66 61.12 84.82 39.66 61.12 84.82
L 168.07 181.33 219.06 168.07 181.33 219.06
D0 - - - 281.083 272.083 221.083
D5 0.800 11.200 34.735 0.800 11.200 34.735
D11 5.892 11.093 8.091 2.871 7.878 2.871
D14 29.963 11.125 4.061 32.984 14.339 9.281
D22 5.674 11.147 15.907 5.513 10.516 14.381
D25 15.735 5.296 1.100 15.896 5.927 2.626
D34 37.670 59.132 82.828 37.670 59.132 82.828
(表12)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 153.85
2 6 -36.14
3 12 -66.16
4 16 31.71
5 23 -59.60
6 26 69.27
【0138】
[数値実施例4]
図44図53と表13~表16は、数値実施例4の変倍光学系を示している。図44図45は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図46図47は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図48図49は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図50図51は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図52図53は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表13は面データ、表14は非球面データ、表15は各種データ、表16はレンズ群データである。
【0139】
数値実施例4の変倍光学系のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1の変倍光学系のレンズ構成と同様である。
(1)第5レンズ群G5の正レンズ52Aが、両凸正レンズである。
【0140】
(表13)
[面データ]
変倍比 3.57
面番号 R D N(d) ν(d)
1 -2621.594 2.000 2.10420 17.0
2 268.665 4.000 1.90366 31.3
3 -2719.336 0.150
4 54.731 5.000 1.90043 37.4
5 97.495 D5
6* 55.629 1.300 1.80139 45.5
7 20.140 8.847
8 -72.718 1.000 1.75500 52.3
9 79.964 1.000
10 69.299 3.000 2.10420 17.0
11 4161.031 D11
12* -45.985 1.000 1.80139 45.5
13 94.748 2.000 1.79504 28.7
14 -288.385 D14
15絞 INFINITY 1.285
16 198.641 3.500 1.67790 55.3
17 -62.272 0.100
18 40.775 1.100 2.10420 17.0
19 27.281 6.500 1.49700 81.7
20 -208.894 0.100
21 36.142 2.600 1.69680 55.5
22 70.900 D22
23* -43.280 1.000 1.85135 40.1
24 52.913 2.500 1.98613 16.5
25 -17721.023 D25
26* 43.524 6.000 1.76802 49.2
27* -46.328 0.746
28 -180.172 1.000 1.79504 28.7
29 30.487 0.680
30 39.251 4.000 1.49700 81.7
31 INFINITY 0.200
32 -1206.007 1.000 1.88300 40.8
33 33.629 7.000 1.57501 41.5
34 -55.835 D34
35 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
36 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表14)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.4009E-05 -0.1360E-08 0.3155E-11 -0.1479E-14
12 0.000 -0.1602E-06 0.1707E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
23 0.000 0.6546E-05 0.4689E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
26 0.000 -0.3200E-05 0.8083E-08 -0.9438E-11 0.6900E-13
27 0.000 0.1037E-04 0.2743E-09 0.3104E-11 0.4601E-13
(表15)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 4.1 4.1 4.1 - - -
f 24.60 45.02 87.75 - - -
倍率 - - - -0.077 -0.137 -0.273
W 42.4 25.4 13.7 - - -
Y 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64
BF 39.66 60.88 89.31 39.66 60.88 89.31
L 166.67 180.65 218.13 166.67 180.65 218.13
D0 - - - 281.083 272.083 221.083
D5 0.800 11.300 29.581 0.800 11.300 29.581
D11 6.436 11.120 8.970 2.864 7.828 4.089
D14 28.672 10.890 3.524 32.244 14.182 8.405
D22 6.108 11.413 16.524 5.660 10.732 15.118
D25 15.874 5.926 1.100 16.323 6.607 2.506
D34 37.670 58.893 87.322 37.670 58.893 87.322
(表16)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 147.41
2 6 -34.35
3 12 -68.22
4 16 32.77
5 23 -58.69
6 26 58.78
【0141】
[数値実施例5]
図54図63と表17~表20は、数値実施例5の変倍光学系を示している。図54図55は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図56図57は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図58図59は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図60図61は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図62図63は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表17は面データ、表18は非球面データ、表19は各種データ、表20はレンズ群データである。
【0142】
数値実施例5の変倍光学系のレンズ構成は、数値実施例1の変倍光学系のレンズ構成と同様である。
【0143】
(表17)
[面データ]
変倍比 3.57
面番号 R D N(d) ν(d)
1 -4963.048 2.000 2.10420 17.0
2 295.813 4.000 1.90366 31.3
3 4753.337 0.150
4 58.010 5.000 1.90043 37.4
5 103.319 D5
6* 48.480 1.300 1.80139 45.5
7 20.679 8.306
8 -100.470 1.000 1.75500 52.3
9 46.201 1.000
10 47.918 3.000 2.10420 17.0
11 133.289 D11
12* -46.724 1.000 1.80139 45.5
13 144.598 2.000 1.79504 28.7
14 -144.754 D14
15絞 INFINITY 1.150
16 136.660 3.500 1.67790 55.3
17 -74.193 0.100
18 39.993 1.100 2.10420 17.0
19 27.245 6.500 1.49700 81.7
20 -185.521 0.100
21 39.981 2.600 1.69680 55.5
22 83.451 D22
23* -41.120 1.000 1.85135 40.1
24 51.439 2.500 1.98613 16.5
25 1654.803 D25
26* 40.265 6.000 1.76802 49.2
27* -47.393 0.581
28 -238.007 1.000 1.79504 28.7
29 29.365 0.826
30 39.620 4.000 1.49700 81.7
31 INFINITY 0.698
32 -515.005 1.000 1.88300 40.8
33 35.334 7.000 1.57501 41.5
34 -51.048 D34
35 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
36 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表18)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.3339E-05 0.1581E-10 0.1807E-11 0.1372E-14
12 0.000 -0.4831E-06 0.3692E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
23 0.000 0.7024E-05 0.4607E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
26 0.000 -0.3510E-05 0.1161E-07 -0.3199E-10 0.1171E-12
27 0.000 0.1096E-04 0.1818E-08 -0.1909E-10 0.9592E-13
(表19)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 4.1 4.1 4.1 - - -
f 24.60 45.00 87.75 - - -
倍率 - - - -0.078 -0.135 -0.274
W 42.4 25.4 13.7 - - -
Y 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64
BF 39.75 59.99 89.40 39.75 59.99 89.40
L 166.37 182.50 218.85 166.37 182.50 218.85
D0 - - - 281.083 272.083 221.083
D5 0.800 13.854 31.063 0.800 13.854 31.063
D11 7.122 12.591 8.721 2.824 8.575 2.824
D14 28.559 9.908 3.068 32.856 13.924 8.965
D22 6.168 11.219 16.585 5.809 10.562 15.271
D25 15.051 6.024 1.100 15.410 6.682 2.414
D34 37.764 57.998 87.409 37.764 57.998 87.409
(表20)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 164.94
2 6 -31.31
3 12 -86.61
4 16 32.72
5 23 -53.56
6 26 54.79
【0144】
[数値実施例6]
図64図73と表21~表24は、数値実施例6の変倍光学系を示している。図64図65は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図66図67は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図68図69は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図70図71は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図72図73は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表21は面データ、表22は非球面データ、表23は各種データ、表24はレンズ群データである。
【0145】
数値実施例6の変倍光学系のレンズ構成は、以下の点を除いて、数値実施例1の変倍光学系のレンズ構成と同様である。
(1)第1レンズ群G1において、負レンズ11Aが、物体側に凸の負メニスカスレンズであり、正レンズ12Aが、物体側に凸の正メニスカスレンズである。
(2)第6レンズ群G6において、負レンズ62Aが、物体側に凸の負メニスカスレンズであり、正レンズ63Aが、両凸正レンズであり、負レンズ64Aが、物体側に凸の負メニスカスレンズである。
【0146】
(表21)
[面データ]
変倍比 3.57
面番号 R D N(d) ν(d)
1 3057.058 2.000 2.10420 17.0
2 230.063 4.000 1.90366 31.3
3 5144.270 0.150
4 76.308 5.000 1.90043 37.4
5 146.206 D5
6* 57.466 1.300 1.80139 45.5
7 26.040 7.595
8 -92.991 1.000 1.75500 52.3
9 29.771 1.000
10 36.927 3.000 2.10420 17.0
11 78.490 D11
12* -82.637 1.000 1.80139 45.5
13 159.049 2.000 1.79504 28.7
14 -230.863 D14
15絞 INFINITY 1.150
16 73.063 3.500 1.67790 55.3
17 -150.777 0.100
18 38.266 1.100 2.10420 17.0
19 27.023 6.500 1.49700 81.7
20 -130.223 0.100
21 50.438 2.600 1.69680 55.5
22 198.813 D22
23* -35.922 1.000 1.85135 40.1
24 36.653 2.500 1.98613 16.5
25 113.299 D25
26* 36.918 6.000 1.76802 49.2
27* -55.580 0.401
28 376.434 1.000 1.79504 28.7
29 29.361 1.295
30 50.695 4.000 1.49700 81.7
31 -165.933 1.432
32 2407.389 1.000 1.88300 40.8
33 31.034 7.000 1.57501 41.5
34 -58.610 D34
35 INFINITY 1.500 1.51633 64.1
36 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表22)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10
6 0.000 0.2471E-05 0.1435E-08 -0.1480E-11 0.5324E-14
12 0.000 -0.3511E-06 0.1159E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
23 0.000 0.9516E-05 0.2770E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
26 0.000 -0.3487E-05 0.9016E-08 -0.1666E-10 0.8347E-13
27 0.000 0.1081E-04 -0.2269E-09 -0.6259E-11 0.6792E-13
(表23)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 4.1 4.1 4.1 - - -
f 24.60 45.01 87.75 - - -
倍率 - - - -0.078 -0.133 -0.258
W 42.4 25.4 13.7 - - -
Y 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64 21.64
BF 40.01 59.24 87.78 40.01 59.24 87.78
L 169.10 186.25 227.36 169.10 186.25 227.36
D0 - - - 281.083 272.083 221.083
D5 0.800 17.069 40.675 0.800 17.069 40.675
D11 10.477 16.139 13.901 3.866 9.011 3.866
D14 29.123 8.913 1.500 35.733 16.042 11.536
D22 7.009 9.912 12.557 6.899 9.284 11.318
D25 12.447 5.744 1.719 12.557 6.373 2.958
D34 38.025 57.250 85.790 38.025 57.250 85.790
(表24)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 194.54
2 6 -27.89
3 12 -160.31
4 16 30.42
5 23 -34.47
6 26 45.48
【0147】
[数値実施例7]
図74図83と表25~表28は、数値実施例7の変倍光学系を示している。図74図75は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図76図77は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図78図79は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図80図81は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図82図83は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表25は面データ、表26は非球面データ、表27は各種データ、表28はレンズ群データである。
【0148】
数値実施例7の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力の第3Aレンズ群G3Aと、開口絞りASTと、正の屈折力の第3Bレンズ群G3Bとから構成されている。第5レンズ群G5と像面(図3図13のIM)の間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0149】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3Aレンズ群G3Aは、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0150】
第3Bレンズ群G3Bと第4レンズ群G4と第5レンズ群G5は、像側レンズ群Gimを構成している。第3Bレンズ群G3Bは、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第4レンズ群G4は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第5レンズ群G5は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0151】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第2レンズ群G2は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第4レンズ群G4は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0152】
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11Bと、両凸正レンズ12Bとから構成されている。両凸正レンズ12Bは、像側の面に非球面を有している。負メニスカスレンズ11Bと両凸正レンズ12Bは、接合されている。
【0153】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凹負レンズ21Bと、両凹負レンズ22Bと、物体側に凸の正メニスカスレンズ23Bとから構成されている。両凹負レンズ22Bは、物体側の面に非球面を有している。
【0154】
第3Aレンズ群G3Aは、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ31Bと、物体側に凸の負メニスカスレンズ32Bと、両凸正レンズ33Bとから構成されている。両凸正レンズ33Bは、像側の面に非球面を有している。負メニスカスレンズ32Bと両凸正レンズ33Bは、接合されている。
【0155】
第3Bレンズ群G3Bは、物体側から順に、両凸正レンズ34Bと、像側に凸の負メニスカスレンズ35Bとから構成されている。両凸正レンズ34Bは、物体側の面に非球面を有している。両凸正レンズ34Bと負メニスカスレンズ35Bは、接合されている。
【0156】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ41Bと、両凹負レンズ42Bとから構成されている。
【0157】
第5レンズ群G5は、両凸正レンズ51Bから構成されている。両凸正レンズ51Bは、像側の面に非球面を有している。
【0158】
(表25)
[面データ]
変倍比 4.69
面番号 R D N(d) ν(d)
1 39.606 1.200 1.84666 23.8
2 25.127 8.000 1.72916 54.7
3* -356.458 D3
4 -60.992 0.900 1.91082 35.2
5 13.522 2.634
6* -42.338 1.200 1.69400 56.3
7 24.761 0.150
8 20.286 2.150 1.94595 18.0
9 136.531 D9
10 15.507 2.900 1.67270 32.2
11 69.100 0.100
12 27.265 0.600 1.90366 31.3
13 11.100 3.650 1.52500 70.3
14* -129.604 1.687
15絞 INFINITY 3.500
16* 21.390 4.000 1.50670 70.5
17 -15.349 0.600 1.80518 25.5
18 -23.546 D18
19 32.364 0.600 1.83481 42.7
20 13.485 1.826
21 -29.972 0.600 1.61800 63.4
22 90.862 D22
23 19.953 7.000 1.52500 70.3
24* -54.432 D24
25 INFINITY 2.000 1.51633 64.1
26 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表26)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 0.1466E-05 -0.3854E-09 -0.4997E-12 -0.3519E-15
6 0.000 0.1891E-04 0.1204E-06 0.0000E+00 0.0000E+00
14 0.000 0.3726E-04 0.1658E-06 0.0000E+00 0.0000E+00
16 0.000 -0.3682E-04 -0.3794E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
24 0.000 0.4414E-04 -0.4717E-07 0.0000E+00 0.0000E+00
(表27)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 3.4 4.5 5.6 - - -
f 18.54 40.00 87.00 - - -
倍率 - - - -0.057 -0.084 -0.115
W 32.0 14.5 6.7 - - -
Y 10.81 10.81 10.81 10.81 10.81 10.81
BF 13.30 13.30 13.30 13.30 13.30 13.30
L 102.98 103.97 104.69 102.98 103.97 104.70
D0 - - - 300.000 300.000 300.000
D3 4.096 14.716 23.799 4.052 9.603 13.962
D9 23.664 10.852 1.000 23.707 15.965 10.837
D18 3.059 7.183 11.598 3.333 5.842 8.474
D22 14.881 13.936 11.019 14.606 15.276 14.143
D24 10.981 10.981 10.981 10.981 10.981 10.981
(表28)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 53.69
2 4 -11.43
3 10 16.96
4 19 -15.45
5 23 28.74
【0159】
[数値実施例8]
図84図93と表29~表32は、数値実施例8の変倍光学系を示している。図84図85は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図86図87は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図88図89は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図90図91は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図92図93は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表29は面データ、表30は非球面データ、表31は各種データ、表32はレンズ群データである。
【0160】
数値実施例8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、負の屈折力の第2レンズ群G2と、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5とから構成されている。第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力の第3Aレンズ群G3Aと、開口絞りASTと、正の屈折力の第3Bレンズ群G3Bとから構成されている。第5レンズ群G5と像面(図3図13のIM)の間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0161】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3Aレンズ群G3Aは、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0162】
第3Bレンズ群G3Bと第4レンズ群G4と第5レンズ群G5は、像側レンズ群Gimを構成している。第3Bレンズ群G3Bは、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第4レンズ群G4は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第5レンズ群G5は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0163】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第2レンズ群G2は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第4レンズ群G4は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0164】
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11Cと、物体側に凸の負メニスカスレンズ12Cと、物体側に凸の正メニスカスレンズ13Cとから構成されている。負メニスカスレンズ12Cは、両面に非球面を有している。
【0165】
第2レンズ群G2は、像側に凸の負メニスカスレンズ21Cから構成されている。
【0166】
第3Aレンズ群G3Aは、両凸正レンズ31Cから構成されている。両凸正レンズ31Cは、両面に非球面を有している。
【0167】
第3Bレンズ群G3Bは、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ32Cと、両凸正レンズ33Cとから構成されている。負メニスカスレンズ32Cと両凸正レンズ33Cは、接合されている。
【0168】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズ41Cと、物体側に凸の負メニスカスレンズ42Cとから構成されている。負メニスカスレンズ42Cは、両面に非球面を有している。
【0169】
第5レンズ群G5は、像側に凸の正メニスカスレンズ51Cから構成されている。
【0170】
(表29)
[面データ]
変倍比 4.04
面番号 R D N(d) ν(d)
1 26.083 1.400 1.78800 47.4
2 15.989 8.700
3* 575.918 1.900 1.58253 59.3
4* 15.374 3.500
5 24.898 4.300 1.84666 23.8
6 218.465 D6
7 -20.651 1.100 1.74100 52.6
8 -115.711 D8
9* 14.321 3.700 1.58253 59.3
10* -33.732 1.400
11絞 INFINITY 1.800
12 40.399 1.000 1.91082 35.2
13 10.219 6.100 1.49700 81.6
14 -26.104 D14
15 -90.449 1.000 1.77250 49.6
16 34.071 1.500
17* 22.889 2.350 1.58313 59.4
18* 20.203 D18
19 -40.311 2.600 1.75520 27.5
20 -19.719 D20
21 INFINITY 1.000 1.51633 64.1
22 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表30)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10 A12
3 0.000 0.8459E-05 0.2652E-07 -0.4612E-09 0.2430E-11 -0.4082E-14
4 0.000 -0.3291E-04 -0.4004E-07 -0.1965E-08 0.1258E-10 -0.4166E-13
9 0.000 -0.3604E-04 -0.1395E-06 0.5028E-09 0.0000E+00 0.0000E+00
10 0.000 0.5026E-04 -0.1844E-06 0.1141E-08 0.0000E+00 0.0000E+00
17 0.000 0.1906E-03 -0.2103E-05 0.6937E-08 0.3572E-10 0.0000E+00
18 0.000 0.2548E-03 -0.1991E-05 -0.2460E-08 0.1031E-09 0.0000E+00
(表31)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 3.7 4.5 5.4 - - -
f 12.30 24.50 49.71 - - -
倍率 - - - -0.055 -0.109 -0.223
W 43.6 23.5 11.8 - - -
Y 10.81 10.81 10.81 10.81 10.81 10.81
BF 17.22 18.08 17.91 17.22 18.08 17.91
L 102.23 97.77 105.51 102.23 97.77 105.51
D0 - - - 203.000 203.000 201.000
D6 7.819 6.429 4.623 7.679 5.579 3.579
D8 26.010 10.502 1.560 26.149 11.353 2.604
D14 1.622 8.536 25.030 1.956 8.896 25.854
D18 6.872 11.533 13.700 6.538 11.173 12.876
D20 15.761 16.618 16.447 15.761 16.618 16.447
(表32)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 -51.38
2 7 -34.09
3 9 18.37
4 15 -28.51
5 19 48.48
【0171】
[数値実施例9]
図94図103と表33~表36は、数値実施例9の変倍光学系を示している。図94図95は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図96図97は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図98図99は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図100図101は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図102図103は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表33は面データ、表34は非球面データ、表35は各種データ、表36はレンズ群データである。
【0172】
数値実施例9の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、開口絞りASTと、正の屈折力の第3レンズ群G3と、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5と、負の屈折力の第6レンズ群G6とから構成されている。第6レンズ群G6と像面(図3図13のIM)の間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0173】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2は、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0174】
第3レンズ群G3と第4レンズ群G4と第5レンズ群G5と第6レンズ群G6は、像側レンズ群Gimを構成している。第3レンズ群G3は、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第4レンズ群G4は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0175】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第2レンズ群G2は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第4レンズ群G4は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0176】
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11Dと、両凸正レンズ12Dと、物体側に凸の正メニスカスレンズ13Dとから構成されている。負メニスカスレンズ11Dと両凸正レンズ12Dは、接合されている。
【0177】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ21Dと、両凹負レンズ22Dと、両凸正レンズ23Dと、両凹負レンズ24Dと、物体側に凸の正メニスカスレンズ25Dとから構成されている。負メニスカスレンズ21Dは、物体側の面に非球面を有している。両凹負レンズ24Dと正メニスカスレンズ25Dは、接合されている。
【0178】
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸正レンズ31Dと、両凸正レンズ32Dと、両凸正レンズ33Dと、像側に凸の負メニスカスレンズ34Dとから構成されている。両凸正レンズ31Dは、物体側の面に非球面を有している。両凸正レンズ33Dと負メニスカスレンズ34Dは、接合されている。
【0179】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹負レンズ41Dと、両凸正レンズ42Dとから構成されている。両凹負レンズ41Dは、物体側の面に非球面を有している。両凹負レンズ41Dと両凸正レンズ42Dは、接合されている。
【0180】
第5レンズ群G5は、物体側から順に、像側に凸の正メニスカスレンズ51Dと、両凸正レンズ52Dと、両凹負レンズ53Dと、両凸正レンズ54Dとから構成されている。正メニスカスレンズ51Dは、物体側の面に非球面を有している。両凹負レンズ53Dと両凸正レンズ54Dは、接合されている。
【0181】
第6レンズ群G6は、物体側に凸の負メニスカスレンズ61Dから構成されている。
【0182】
(表33)
[面データ]
変倍比 16.62
面番号 R D N(d) ν(d)
1 132.137 2.100 1.91082 35.3
2 67.831 9.200 1.49700 81.5
3 -928.112 0.100
4 65.820 6.000 1.59522 67.7
5 447.652 D5
6* 912.183 1.200 1.85135 40.1
7 22.039 7.171
8 -41.784 1.000 1.80400 46.6
9 98.152 0.150
10 47.939 7.300 1.78472 25.7
11 -34.914 0.704
12 -27.874 1.000 1.80400 46.6
13 55.543 2.442 1.80809 22.8
14 665.255 D14
15絞 INFINITY 1.000
16* 89.782 4.000 1.55332 71.7
17 -80.897 0.100
18 103.295 4.500 1.48749 70.2
19 -44.844 0.100
20 96.213 5.000 1.48749 70.2
21 -32.595 1.000 1.80518 25.4
22 -122.573 D22
23* -30.830 0.900 1.69350 53.2
24 40.039 3.500 1.72151 29.2
25 -236.626 D25
26* -130.595 4.400 1.58313 59.4
27 -32.766 0.100
28 37.087 5.800 1.48749 70.2
29 -39.497 1.500
30 -41.322 1.000 1.88300 40.8
31 41.827 5.300 1.51742 52.4
32 -41.679 D32
33 122.550 1.100 1.48749 70.2
34 34.903 D34
35 INFINITY 2.000 1.51633 64.1
36 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表34)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 0.2811E-05 -0.3369E-08 -0.2096E-11 0.2471E-13
16 0.000 -0.1375E-05 0.2414E-08 -0.2084E-10 0.8459E-13
23 0.000 0.7528E-05 0.2042E-08 -0.1698E-11 0.0000E+00
26 0.000 -0.9765E-05 0.4055E-09 -0.9703E-11 -0.3800E-14
(表35)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 3.3 4.8 5.8 - - -
f 18.20 75.15 302.51 - - -
倍率 - - - -0.061 -0.177 -0.285
W 40.0 9.8 2.5 - - -
Y 13.50 13.50 13.50 13.50 13.50 13.50
BF 35.32 52.52 52.20 35.32 52.52 52.20
L 196.46 229.09 250.77 196.46 229.09 250.77
D0 - - - 258.000 223.000 198.000
D5 2.100 42.154 70.138 1.000 37.433 54.849
D14 47.556 19.626 1.000 48.656 24.346 16.289
D22 3.500 21.966 32.682 3.697 20.584 28.125
D25 25.427 12.203 2.300 25.230 13.586 6.857
D32 4.210 2.280 14.103 4.210 2.280 14.103
D34 33.000 50.197 49.885 33.000 50.197 49.885
(表36)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 110.71
2 6 -15.82
3 16 33.73
4 23 -53.86
5 26 44.61
6 33 -100.52
【0183】
[数値実施例10]
図104図113と表37~表40は、数値実施例10の変倍光学系を示している。図104図105は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図106図107は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図108図109は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図110図111は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図112図113は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表37は面データ、表38は非球面データ、表39は各種データ、表40はレンズ群データである。
【0184】
数値実施例10の変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力の第1レンズ群G1と、負の屈折力の第2レンズ群G2と、負の屈折力の第3レンズ群G3と、開口絞りASTと、正の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5と、負の屈折力の第6レンズ群G6と、負の屈折力の第7レンズ群G7とから構成されている。第7レンズ群G7と像面(図3図13のIM)の間には、カバーガラスCGが配置されている。
【0185】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0186】
第4レンズ群G4と第5レンズ群G5と第6レンズ群G6と第7レンズ群G7は、像側レンズ群Gimを構成している。第4レンズ群G4は、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第5レンズ群G5は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第6レンズ群G6と第7レンズ群G7は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0187】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第3レンズ群G3は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第5レンズ群G5は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0188】
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11Eと、両凸正レンズ12Eと、両凸正レンズ13Eとから構成されている。負メニスカスレンズ11Eと両凸正レンズ12Eは、接合されている。
【0189】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸正レンズ21Eと、両凹負レンズ22Eと、両凹負レンズ23Eと、物体側に凸の正メニスカスレンズ24Eとから構成されている。両凸正レンズ21Eと両凹負レンズ22Eは接合されている。両凹負レンズ23Eと正メニスカスレンズ24Eは、接合されている。
【0190】
第3レンズ群G3は、両凹負レンズ31Eから構成されている。
【0191】
第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸正レンズ41Eと、両凹負レンズ42Eと、両凸正レンズ43Eと、像側に凸の正メニスカスレンズ44Eと、像側に凸の負メニスカスレンズ45Eとから構成されている。両凹負レンズ42Eと両凸正レンズ43Eは、接合されている。正メニスカスレンズ44Eと負メニスカスレンズ45Eは、接合されている。
【0192】
第5レンズ群G5は、物体側から順に、両凸正レンズ51Eと、両凹負レンズ52Eと、両凸正レンズ53Eとから構成されている。両凸正レンズ51Eと両凹負レンズ52Eは、接合されている。両凸正レンズ53Eは、両面に非球面を有している。
【0193】
第6レンズ群G6は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ61Eと、物体側に凸の正メニスカスレンズ62Eと、両凸正レンズ63Eとから構成されている。負メニスカスレンズ61E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61Eと正メニスカスレンズ62Eは、接合されている。
【0194】
第7レンズ群G7は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ71Eと、物体側に凸の正メニスカスレンズ72Eとから構成されている。負メニスカスレンズ71Eと正メニスカスレンズ72Eは、接合されている。
【0195】
(表37)
[面データ]
変倍比 4.71
面番号 R D N(d) ν(d)
1 166.234 1.500 1.90265 35.7
2 86.857 6.500 1.49782 82.6
3 -400.618 0.100
4 81.505 5.700 1.43700 95.1
5 -5366.791 D5
6 85.160 6.000 1.90265 35.7
7 -85.143 1.500 1.48749 70.3
8 84.445 2.700
9 -144.821 1.000 1.69680 55.5
10 30.606 2.000 1.84666 23.8
11 41.680 D11
12 -53.008 1.000 1.80610 41.0
13 149.426 D13
14絞 INFINITY 1.500
15 55.142 5.500 1.49782 82.6
16 -23.931 0.800
17 -21.882 1.300 1.64769 33.7
18 35.629 6.000 1.90366 31.3
19 -32.217 0.100
20 -36.421 1.900 1.49782 82.6
21 -31.683 1.000 1.90366 31.3
22 -127.712 D22
23 22.917 5.000 1.49782 82.6
24 -168.476 1.000 1.90265 35.7
25 43.499 4.000
26* 76.865 5.500 1.75501 51.2
27* -45.498 D27
28* 623.398 1.000 1.72903 54.0
29 16.719 2.000 1.80809 22.7
30 22.053 1.500
31 85.188 1.300 1.59319 67.9
32 -54.499 D32
33 372.233 2.500 1.75500 52.3
34 75.681 1.000 2.00100 29.1
35 81.351 D35
36 INFINITY 2.500 1.51680 63.9
37 INFINITY -
*は回転対称非球面である。
(表38)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8
26 0.000 -0.2309E-04 -0.5216E-07 -0.1981E-09
27 0.000 -0.9774E-05 -0.4774E-07 -0.1053E-09
28 0.000 -0.1190E-05 0.5726E-08 0.6576E-11
(表39)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 2.9 2.9 2.9 - - -
f 30.90 74.60 145.50 - - -
倍率 - - - -0.053 -0.110 -0.208
W 14.5 6.0 3.0 - - -
Y 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00 8.00
BF 20.66 26.40 18.11 20.66 26.40 18.11
L 184.77 186.25 183.78 184.77 186.25 183.78
D0 - - - 514.000 514.000 514.000
D5 2.000 36.337 61.673 2.000 36.337 61.673
D11 5.846 6.960 4.697 7.195 7.322 5.000
D13 63.664 26.782 1.500 62.315 26.420 1.197
D22 11.265 10.334 16.389 10.402 7.010 3.104
D27 2.000 5.419 3.413 2.863 8.743 16.698
D32 7.581 2.266 6.253 7.581 2.266 6.253
D35 18.315 24.049 15.759 18.315 24.049 15.759
(表40)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 134.77
2 6 -116.07
3 12 -48.43
4 15 62.11
5 23 41.41
6 28 -85.16
7 33 -143.53
【0196】
[数値実施例11]
図114図123と表41~表44は、数値実施例11の変倍光学系を示している。図114図115は、短焦点距離端、長焦点距離端における無限遠合焦時のレンズ構成を示す図である。図116図117は、短焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図118図119は、長焦点距離端における無限遠合焦時の縦収差図、横収差図である。図120図121は、短焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。図122図123は、長焦点距離端における近距離合焦時の縦収差図、横収差図である。表41は面データ、表42は非球面データ、表43は各種データ、表44はレンズ群データである。
【0197】
数値実施例11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、開口絞りASTと、負の屈折力の第4レンズ群G4と、正の屈折力の第5レンズ群G5と、負の屈折力の第6レンズ群G6と、正の屈折力の第7レンズ群G7とから構成されている。
【0198】
第1レンズ群G1と第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側レンズ群Gobを構成している。第1レンズ群G1は、物体側第1レンズ群Gob1を構成し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3は、物体側第2レンズ群Gob2を構成している。
【0199】
第4レンズ群G4と第5レンズ群G5と第6レンズ群G6と第7レンズ群G7は、像側レンズ群Gimを構成している。第4レンズ群G4と第5レンズ群G5は、正の屈折力の像側第1レンズ群Gim1を構成し、第6レンズ群G6は、像側中間レンズ群Gim2を構成し、第7レンズ群G7は、像側最終レンズ群Gを構成している。
【0200】
物体側第2レンズ群Gob2の少なくとも一部である第3レンズ群G3は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する物体側合焦レンズ群FLobを構成している。像側中間レンズ群Gim2の少なくとも一部である第6レンズ群G6は、無限遠から近距離への合焦時に光軸方向に移動する像側合焦レンズ群FLimを構成している。
【0201】
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11Fと、両凹負レンズ12Fと、両凸正レンズ13Fとから構成されている。両凹負レンズ12Fは、両面に非球面を有している。
【0202】
第2レンズ群G2は、物体側から順に、物体側に凸の正メニスカスレンズ21Fと、物体側に凸の負メニスカスレンズ22Fと、両凸正レンズ23Fとから構成されている。負メニスカスレンズ22Fと両凸正レンズ23Fは、接合されている。
【0203】
第3レンズ群G3は、両凹負レンズ31Fから構成されている。
【0204】
第4レンズ群G4は、像側に凸の負メニスカスレンズ41Fから構成されている。負メニスカスレンズ41Fは、物体側の面に非球面を有している。
【0205】
第5レンズ群G5は、物体側から順に、物体側に凸の負メニスカスレンズ51Fと、両凸正レンズ52Fと、物体側に凸の正メニスカスレンズ53Fとから構成されている。正メニスカスレンズ53F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51Fと両凸正レンズ52Fは、接合されている。
【0206】
第6レンズ群G6は、両凹負レンズ61Fから構成されている。両凹負レンズ61Fは、両面に非球面を有している。
【0207】
第7レンズ群G7は、物体側に凸の正メニスカスレンズ71Fから構成されている。
【0208】
(表41)
[面データ]
変倍比 2.64
面番号 R D N(d) ν(d)
1 240.482 1.250 1.71300 53.9
2 16.511 8.206
3* -180.377 1.000 1.51760 63.5
4* 46.529 0.397
5 72.105 2.900 1.84666 23.8
6 -198.577 D6
7 25.193 1.850 1.80420 46.5
8 90.430 0.200
9 23.660 1.000 1.68893 31.2
10 12.556 5.200 1.59282 68.6
11 -62.442 D11
12 -52.247 1.000 1.71736 29.5
13 775.713 D13
14絞 INFINITY 2.000
15* -22.616 1.000 1.51760 63.5
16 -3904.543 D16
17 15.263 1.000 1.80518 25.5
18 12.311 3.697 1.59282 68.6
19 -27.689 0.100
20* 35.428 1.000 1.51760 63.5
21 47.279 D21
22* -39.442 1.000 1.80998 40.9
23* 21.795 D23
24 32.163 2.000 1.84666 23.8
25 102.228 -
*は回転対称非球面である。
(表42)
[非球面データ]
面番号 K A4 A6 A8 A10
3 0.000 -0.1180E-03 0.1150E-05 -0.5919E-08 0.1061E-10
4 0.000 -0.1230E-03 0.1174E-05 -0.6326E-08 0.1203E-10
15 0.000 0.7257E-05 -0.1464E-06 0.0000E+00 0.0000E+00
20 0.000 -0.1380E-03 -0.9064E-07 -0.9667E-08 0.8359E-10
22 0.000 -0.8885E-04 0.3144E-06 0.0000E+00 0.0000E+00
23 0.000 -0.8260E-04 0.4346E-06 -0.1418E-08 0.9465E-11
(表43)
[各種データ]
無限遠 近距離
広角 中間 望遠 広角 中間 望遠
FNO. 2.9 2.9 2.9 - - -
f 12.48 20.00 33.00 - - -
倍率 - - - -0.072 -0.117 -0.198
W 49.7 29.8 18.2 - - -
Y 10.81 10.81 10.81 10.81 10.81 10.81
BF 7.55 10.36 12.32 7.55 10.36 12.32
L 84.64 72.67 71.56 84.64 72.67 71.56
D0 - - - 150.000 150.000 150.000
D6 29.269 11.600 1.000 29.269 11.600 1.000
D11 1.459 2.122 4.141 0.500 0.646 1.974
D13 2.242 2.379 1.000 3.201 3.855 3.167
D16 4.192 3.613 2.359 4.192 3.613 2.359
D21 2.493 2.674 2.703 3.629 4.377 5.171
D23 2.638 5.128 13.233 1.502 3.425 10.766
(表44)
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
1 1 -27.28
2 7 19.35
3 12 -68.20
4 15 -43.95
5 17 17.03
6 22 -17.21
7 24 54.71
【0209】
数値実施例1~11の各条件式に対する値を表45に示す。
(表45)
実施例1 実施例2 実施例3 実施例4
条件式(1)(1’) 1.580 4.835 1.110 1.163
条件式(2)(2’) 0.071 0.250 0.246 0.067
条件式(3)(3’) 3.454 2.583 1.097 3.016
条件式(4)(4’) 0.131 0.132 0.142 0.130
条件式(5)(5’) 1.889 4.892 1.901 1.546
条件式(6)(6’) 1.307 1.378 1.375 1.347
条件式(7)(7’) 0.088 0.059 0.127 0.111
条件式(1A)(1B) 0.633 0.207 0.901 0.860
条件式(2A)(2B) 14.006 4.000 4.072 14.983
条件式(3A)(3B) 0.131 0.132 0.142 0.130
条件式(4A)(4B) 3.454 2.583 1.097 3.016
条件式(5A)(5B) 0.529 0.204 0.526 0.647
条件式(6A)(6B) 0.765 0.726 0.727 0.743
条件式(7A)(7B) 11.379 16.920 7.885 8.998
実施例5 実施例6 実施例7 実施例8
条件式(1)(1’) 1.617 4.650 0.740 1.196
条件式(2)(2’) 0.040 0.276 3.988 0.261
条件式(3)(3’) 5.947 2.176 1.121 0.773
条件式(4)(4’) 0.126 0.127 1.043 0.065
条件式(5)(5’) 1.902 4.738 4.283 3.091
条件式(6)(6’) 1.346 1.320 2.921 2.957
条件式(7)(7’) 0.097 0.054 0.517 0.199
条件式(1A)(1B) 0.618 0.215 0.740 0.836
条件式(2A)(2B) 24.878 3.617 3.988 3.835
条件式(3A)(3B) 0.126 0.127 1.121 0.065
条件式(4A)(4B) 5.947 2.176 1.043 0.773
条件式(5A)(5B) 0.526 0.211 4.283 0.323
条件式(6A)(6B) 0.743 0.757 2.921 0.338
条件式(7A)(7B) 10.311 18.405 0.517 5.020
実施例9 実施例10 実施例11
条件式(1)(1’) 0.294 1.170 3.964
条件式(2)(2’) 3.086 12.211 3.095
条件式(3)(3’) 1.490 1.099 0.380
条件式(4)(4’) 2.288 1.412 0.592
条件式(5)(5’) 2.010 9.498 1.986
条件式(6)(6’) 2.477 2.168 0.145
条件式(7)(7’) 0.021 0.043 0.072
条件式(1A)(1B) 0.294 0.855 0.252
条件式(2A)(2B) 3.086 0.082 0.323
条件式(3A)(3B) 1.490 1.412 0.592
条件式(4A)(4B) 2.288 1.099 0.380
条件式(5A)(5B) 2.010 0.105 0.504
条件式(6A)(6B) 2.477 0.461 6.905
条件式(7A)(7B) 0.021 22.993 13.859
【0210】
表45から明らかなように、数値実施例1~11は、条件式(1)(1’)(1A)(1B)、条件式(2)(2’)(2A)(2B)、条件式(3)(3’)(3A)(3B)、条件式(4)(4’)(4A)(4B)、条件式(5)(5’)(5A)(5B)、条件式(6)(6’)(6A)(6B)、条件式(7)(7’)(7A)(7B)の少なくとも1つを満足している。また、縦収差図及び横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。
【0211】
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)。また、「~からなり(構成され)」、「~からなる(構成される)」といった用語(クローズ形式の用語)は、構成要素として挙げたもの以外に、実質的に屈折力を有さないレンズ、フィルタ、およびカバーガラス等の光学要素、フレアカッター等の固定絞り、レンズを保持する鏡枠部材、手振れ補正機構、および撮像素子等が含まれていてもよいことを意図する
【0212】
本実施形態の変倍光学系は、上述した数値実施例で示した5群構成、6群構成、7群構成に限定されない。また、いずれかの面に非球面や回折面を使用してもよく、非球面は、レンズ面上に直接形成されるガラスモールド非球面や研削非球面、レンズ面上に樹脂層を塗布しその上に非球面を施した複合非球面レンズ(ハイブリッドレンズ)、レンズそのものを樹脂材料で作るプラスチック非球面などを用いてもよい。
【0213】
本実施形態の変倍光学系は、以下の構成を具備している。当該構成は、上述した特許文献1を含んだ従来技術との差別化を図るための限定事項となる得ることを付記しておく。
・無限遠から近距離の合焦時に、物体側合焦レンズ群と開口絞りとの空気間隔が変化してもよい。
・無限遠から近距離の合焦時に、像側合焦レンズ群と開口絞りとの空気間隔が変化してもよい。
・無限遠から近距離の合焦時に、物体側第1レンズ群が移動しなくてもよい。
・無限遠から近距離の合焦時に、像側第1レンズ群が移動しなくてもよい。
・無限遠から近距離の合焦時に、像側最終レンズ群が移動しなくてもよい。
・無限遠から近距離の合焦時に、開口絞りが移動しなくてもよい。
・物体側合焦レンズ群が、負の屈折力を有していてもよい。
・像側合焦レンズ群が、2以下のレンズ要素で構成されていてもよい。
・物体側第1レンズ群が、2枚以上のレンズ要素で構成されていてもよい。
・物体側第1レンズ群が、3枚以上のレンズ要素で構成されていてもよい。
・物体側第1レンズ群が、正の屈折力を有していてもよい。
・短焦点距離端から長焦点距離端への変倍時に、物体側第1レンズ群が像面に対して移動してもよい。
【0214】
本明細書において、以下のような用語の定義あるいは変形例が考慮されてもよい。
・レンズ群とは、光学系のうち、変倍時または合焦時に変化する空気間隔で分けられた、少なくとも1以上のレンズ要素を有する部分のことを意味してもよい。
・レンズ成分とは、単レンズ又は複数のレンズが接合された接合レンズを意味してもよい。
・レンズ群またはレンズ群の一部を、光軸に直交する方向に移動することで、手振れによって生じる像ブレを補正する防振群としてもよい。
・開口絞りは、物体側合焦レンズ群と像側合焦レンズ群の間に、独立の部材によって配置することが好ましいが、レンズを収める枠によって、その役割を代用してもよい。
・各レンズの曲率半径、面間隔、屈折率、アッベ数、変倍時の可変間隔の個数、等の値は、各実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものであってもよい。
・物体側第1レンズ群の物体側、または像側最終レンズ群の像面側に、変倍時または合焦時に像面に対して移動しないレンズ群を付加する構成としてもよい。具体的には、フロントコンバータ、リアコンバータを付加してもよい。
【0215】
図124図125を参照して、本実施形態の変倍光学系を搭載したデジタルカメラ(撮像装置)100について説明する。
【0216】
デジタルカメラ100は、カメラボディ(筐体)101と、撮影レンズ(交換レンズ)102と、ファインダ103と、フラッシュ104と、シャッタボタン105と、電源ボタン106と、液晶モニタ107と、操作ボタン108と、メモリカードスロット109と、変倍スイッチ110とを有している。
【0217】
カメラボディ101は、デジタルカメラ100の各構成要素を収納する。撮影レンズ102は、例えば、本実施形態の変倍光学系をレンズ鏡筒に組み込んでユニット化したものである。ファインダ103は、被写体や構図を決めるための覗き窓である。フラッシュ104は、夜間撮影や暗所撮影の際に閃光を発するものである。シャッタボタン105は、デジタルカメラ100による撮影を実行するための物理スイッチである。電源ボタン106は、デジタルカメラ100の電源のオンオフを切り替えるための物理スイッチである。液晶モニタ107は、デジタルカメラ100による撮影画像等を表示する。操作ボタン108は、デジタルカメラ100の撮影モード等を設定するための物理スイッチである。メモリカードスロット109は、デジタルカメラ100による撮影画像等を記憶するメモリカード(図示略)を差し込むためのスロットである。変倍スイッチ110は、短焦点距離端と長焦点距離端の間での変倍(ズーミング)を行うための物理スイッチである。変倍スイッチ110を操作することにより、本実施形態の変倍光学系のレンズ群間隔が適宜変更される。
【0218】
デジタルカメラ100は、カメラボディ101の内部の機能構成要素として、中央演算装置111と、画像処理装置112と、受光素子113と、信号処理装置114と、半導体メモリ115と、通信カード116とを有している。
【0219】
中央演算装置111は、デジタルカメラ100の内部における各種の演算処理を行う。画像処理装置112は、デジタルカメラ100による撮影画像に対して各種の画像処理を行う。受光素子113は、測光処理に利用される外部の光を取り入れて受光する。信号処理装置114は、撮影指示信号や画像処理信号等の各種の信号処理を行う。半導体メモリ115は、デジタルカメラ100による撮影画像の一時記憶領域を構成する。通信カード116は、外部装置(図示略)との無線通信等を可能にするためのものである。
【0220】
ここで説明したデジタルカメラ100の構成はあくまで一例であり、種々の設計変更が可能である(デジタルカメラ100の具体的態様には自由度がある)。
【0221】
また、本実施形態の変倍光学系は、上述したデジタルカメラ100以外であっても、例えば、交換レンズ、携帯情報端末装置、ビデオカメラ、銀塩カメラ、光学センサ、投影光学系(プロジェクタ)等に適用することができる。
【0222】
図126は、本実施形態による変倍光学系を搭載したレンズ鏡筒(交換レンズ)LXの外観構成の一例を示す図である。レンズ鏡筒LXは、例えば、一眼レフカメラの変倍交換レンズとして構成されている。レンズ鏡筒LXは固定筒10を備えており、固定筒10の後側面にレンズマウント100LMが固定されている。固定筒10の周面には、光軸方向の前側領域に変倍環11が嵌装され、後側領域にフォーカス環12が嵌装されている。これら変倍環11とフォーカス環12の各周面にはゴム環ZG、FGが固定されており、操作時の手触り性が高められる。
【0223】
レンズ鏡筒LXは固定筒10に設けたレンズマウント100LMにより図示しないカメラボディに対して着脱可能であり、変倍環11を回転操作することにより長焦点(テレ)側と短焦点(ワイド)側にズーミングできる。また、周面に配設された沈胴ボタンBを押しながら変倍環11をさらに短焦点側に操作することで、レンズ鏡筒LXの長さが最小となる沈胴状態に設定できる。焦点合せ(フォーカシング)は内蔵するモータにより自動的に行われるが、フォーカス環12を回転操作することによるマニュアル焦点合せも可能とされている。
【0224】
固定筒10の内部には、筒径方向に所要の間隙をおいて同軸配置された外直動筒13と内直動筒(図示略)が内装されている。これらの直動筒は各後側端部において相互に一体化されるとともに、固定筒10に設けられた光軸方向の直線溝と、変倍環11に設けられたカム溝とのカム係合により、変倍環11の回転に伴って固定筒10の内部で一体的に光軸方向に直線移動される。
【0225】
図示は省略しているが、内直動筒の外周には、外周面にヘリコイド溝が形成されたヘリコイド筒が嵌装されている。このヘリコイド筒は内直動筒と一体的に筒軸方向に移動されるが、変倍環11に連係されており、変倍環11の回転に伴って内直動筒の周面上で筒軸回りに回転移動される。また、このヘリコイド筒と外直動筒13との径方向の間には、前直動筒16が嵌装されている。この前直動筒16はヘリコイド筒のヘリコイド溝に嵌合され、ヘリコイド筒の回転により光軸方向に移動される。この前直動筒16の前側端部にレンズL1が支持される。図126に描かれているレンズL1は、例えば、本実施形態の変倍光学系の最も物体側に位置するレンズとすることができる。また、レンズ鏡筒LXには、本実施形態の変倍光学系の機能を発揮・補助するための構成要素(例えば防振駆動のON/OFF切替スイッチ)が設けられている。
【符号の説明】
【0226】
ob 物体側レンズ群
ob1 物体側第1レンズ群
ob2 物体側第2レンズ群
FLob 物体側合焦レンズ群(第1合焦レンズ群、第2合焦レンズ群)
im 像側レンズ群
im1 像側第1レンズ群
im2 像側中間レンズ群
像側最終レンズ群
FLim 像側合焦レンズ群(第1合焦レンズ群、第2合焦レンズ群)
AST 開口絞り
LX レンズ鏡筒(交換レンズ)
100 デジタルカメラ(撮像装置)
102 撮影レンズ(交換レンズ)
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