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特開2022-163900変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022163900
(43)【公開日】2022-10-27
(54)【発明の名称】変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法
(51)【国際特許分類】
   G02B 15/20 20060101AFI20221020BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20221020BHJP
【FI】
G02B15/20
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】22
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021069020
(22)【出願日】2021-04-15
(71)【出願人】
【識別番号】000004112
【氏名又は名称】株式会社ニコン
(74)【代理人】
【識別番号】100092897
【弁理士】
【氏名又は名称】大西 正悟
(74)【代理人】
【識別番号】100157417
【弁理士】
【氏名又は名称】並木 敏章
(72)【発明者】
【氏名】石川 貴博
(72)【発明者】
【氏名】大竹 史哲
(72)【発明者】
【氏名】幸島 知之
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087KA02
2H087MA14
2H087NA07
2H087PA09
2H087PA17
2H087PB09
2H087QA03
2H087QA07
2H087QA19
2H087QA21
2H087QA25
2H087QA32
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA21
2H087RA32
2H087RA44
2H087RA46
2H087SA44
2H087SA46
2H087SA49
2H087SA53
2H087SA55
2H087SA62
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA65
2H087SA76
2H087SB03
2H087SB13
2H087SB14
2H087SB23
2H087SB32
2H087SB33
2H087SB42
2H087UA01
(57)【要約】
【課題】小型でありながら良好な光学性能を有する変倍光学系を提供する。
【解決手段】変倍光学系ZLは、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRとからなり、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、後群GRにおけるいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群GFであり、以下の条件式を満足する。
0.50<ft/fF<10.00
但し、ft:望遠端状態における変倍光学系ZLの焦点距離
fF:合焦群GFの焦点距離
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなり、
変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群におけるいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群であり、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
0.50<ft/fF<10.00
但し、ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
fF:前記合焦群の焦点距離
【請求項2】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなり、
変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群におけるいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群であり、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
0.30<fw/fF<7.00
但し、fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
fF:前記合焦群の焦点距離
【請求項3】
前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群は、前記後群の最も物体側に配置された正の屈折力を有する第2レンズ群を含み、
以下の条件式を満足する請求項1または2に記載の変倍光学系。
1.30<f2/(-X2)<2.50
但し、f2:前記第2レンズ群の焦点距離
X2:広角端状態から望遠端状態への変倍の際の前記第2レンズ群の移動量(像側への移動量を正の値とする)
【請求項4】
以下の条件式を満足する請求項1~3のいずれか一項に記載の変倍光学系。
1.00<βRt/βRw<2.25
但し、βRt:望遠端状態における前記後群の横倍率
βRw:広角端状態における前記後群の横倍率
【請求項5】
以下の条件式を満足する請求項1~4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.30<(-fFRw)/fF<7.00
但し、fFRw:広角端状態における前記合焦群よりも像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の焦点距離
【請求項6】
以下の条件式を満足する請求項1~5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.30<(-fFRt)/fF<7.00
但し、fFRt:望遠端状態における前記合焦群よりも像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の焦点距離
【請求項7】
以下の条件式を満足する請求項1~6のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.20<fRPF/fF<3.00
但し、fRPF:前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も物体側のレンズ群の焦点距離
【請求項8】
以下の条件式を満足する請求項1~7のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.15<fRw/fF<4.00
但し、fRw:広角端状態における前記後群の焦点距離
【請求項9】
以下の条件式を満足する請求項1~8のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.15<fRt/fF<5.00
但し、fRt:望遠端状態における前記後群の焦点距離
【請求項10】
前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群が複数のレンズ群である請求項1~9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項11】
前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群は、前記後群の最も物体側に配置された正の屈折力を有する第2レンズ群を含む請求項1~10のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項12】
前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群は、前記後群の最も像側に配置された正の屈折力を有する最終レンズ群を含む請求項1~11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項13】
以下の条件式を満足する請求項1~12のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.10<fRPF/fRPR<0.60
但し、fRPF:前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も物体側のレンズ群の焦点距離
fRPR:前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離
【請求項14】
以下の条件式を満足する請求項1~13のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.05<Bfw/fRPR<0.35
但し、Bfw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fRPR:前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離
【請求項15】
前記後群の最も物体側に配置されたレンズは、正レンズである請求項1~14のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項16】
前記第1レンズ群と前記後群との間に配置された絞りを有する請求項1~15のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項17】
以下の条件式を満足する請求項1~16のいずれか一項に記載の変倍光学系。
60.00°<2ωw<90.00°
但し、2ωw:広角端状態における前記変倍光学系の全画角
【請求項18】
以下の条件式を満足する請求項1~17のいずれか一項に記載の変倍光学系。
1.50<(-f1)/fRw<3.00
但し、f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fRw:広角端状態における前記後群の焦点距離
【請求項19】
以下の条件式を満足する請求項1~18のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.50<(-f1)/fRt<2.50
但し、f1:前記第1レンズ群の焦点距離
fRt:望遠端状態における前記後群の焦点距離
【請求項20】
請求項1~19のいずれか一項に記載の変倍光学系を備えて構成される光学機器。
【請求項21】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなる変倍光学系の製造方法であって、
変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群におけるいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群であり、
以下の条件式を満足するように、
レンズ鏡筒内に各レンズを配置する変倍光学系の製造方法。
0.50<ft/fF<10.00
但し、ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
fF:前記合焦群の焦点距離
【請求項22】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなる変倍光学系の製造方法であって、
変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群におけるいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群であり、
以下の条件式を満足するように、
レンズ鏡筒内に各レンズを配置する変倍光学系の製造方法。
0.30<fw/fF<7.00
但し、fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
fF:前記合焦群の焦点距離
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系、光学機器、および変倍光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。このような変倍光学系においては、小型にしつつ良好な光学性能を得ることが難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第2020/012638号
【発明の概要】
【0004】
第1の本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなり、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群におけるいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群であり、以下の条件式を満足する。
0.50<ft/fF<10.00
但し、ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
fF:前記合焦群の焦点距離
【0005】
第2の本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなり、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群におけるいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群であり、以下の条件式を満足する。
0.30<fw/fF<7.00
但し、fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
fF:前記合焦群の焦点距離
【0006】
本発明に係る光学機器は、上記変倍光学系を備えて構成される。
【0007】
第1の本発明に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなる変倍光学系の製造方法であって、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群におけるいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群であり、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
0.50<ft/fF<10.00
但し、ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
fF:前記合焦群の焦点距離
【0008】
第2の本発明に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群とからなる変倍光学系の製造方法であって、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記後群の前記少なくとも1つのレンズ群におけるいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合
焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群であり、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する。
0.30<fw/fF<7.00
但し、fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
fF:前記合焦群の焦点距離
【図面の簡単な説明】
【0009】
図1】第1実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図2図2(A)、図2(B)はそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図3】第2実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図4図4(A)、図4(B)はそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図5】第3実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図6図6(A)、図6(B)はそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図7】第4実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図8図8(A)、図8(B)はそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図9】第5実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図10図10(A)、図10(B)はそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図11】各実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図12】各実施形態に係る変倍光学系の製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、各実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラ(光学機器)を図11に基づいて説明する。このカメラ1は、図11に示すように、本体2と、本体2に装着される撮影レンズ3により構成される。本体2は、撮像素子4と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部(不図示)と、液晶画面5とを備える。撮影レンズ3は、複数のレンズ群からなる変倍光学系ZLと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構(不図示)とを備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサと、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモータと、モータを駆動する制御回路などにより構成される。
【0011】
被写体からの光は、撮影レンズ3の変倍光学系ZLにより集光されて、撮像素子4の像面I上に到達する。像面Iに到達した被写体からの光は、撮像素子4により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面5に表示することが可能である。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。また、図11に示す変倍光学系ZLは、撮影レンズ3に備えられる変倍光学系を模式的に示したものであり、変倍光学系ZLのレンズ構成はこの構成に限定されるものではない。
【0012】
次に、第1実施形態に係る変倍光学系について説明する。第1実施形態に係る変倍光学系(ズームレンズ)ZLの一例としての変倍光学系ZL(1)は、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRとから構成される。変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。また、後群GRの少なくとも1つのレンズ群における、いずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群G
Fである。
【0013】
上記構成の下、第1実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(1)を満足する。
0.50<ft/fF<10.00 ・・・(1)
但し、ft:望遠端状態における変倍光学系ZLの焦点距離
fF:合焦群GFの焦点距離
【0014】
第1実施形態によれば、小型でありながら良好な光学性能を有する変倍光学系、およびこの変倍光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。第1実施形態に係る変倍光学系ZLは、図3に示す変倍光学系ZL(2)でも良く、図5に示す変倍光学系ZL(3)でも良く、図7に示す変倍光学系ZL(4)でも良く、図9に示す変倍光学系ZL(5)でも良い。
【0015】
条件式(1)は、望遠端状態における変倍光学系ZLの焦点距離と、合焦群GFの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(1)を満足することで、小型でありながら、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることができる。
【0016】
条件式(1)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦群GFの移動量が大きくなるため、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることが困難になる。条件式(1)の上限値を、8.50、7.00、6.00、5.00、4.50、4.00、3.50、3.00、2.75、2.50、2.25、さらに2.00に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(1)の下限値を、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.90、0.95、1.00、1.05、さらに1.10に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0017】
次に、第2実施形態に係る変倍光学系について説明する。第2実施形態に係る変倍光学系(ズームレンズ)ZLの一例としての変倍光学系ZL(1)は、図1に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRとから構成される。変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。また、後群GRの少なくとも1つのレンズ群における、いずれかのレンズ群の少なくとも一部は、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群GFである。
【0018】
上記構成の下、第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(2)を満足する。
0.30<fw/fF<7.00 ・・・(2)
但し、fw:広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離
fF:合焦群GFの焦点距離
【0019】
第2実施形態によれば、小型でありながら良好な光学性能を有する変倍光学系、およびこの変倍光学系を備えた光学機器を得ることが可能になる。第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、図3に示す変倍光学系ZL(2)でも良く、図5に示す変倍光学系ZL(3)でも良く、図7に示す変倍光学系ZL(4)でも良く、図9に示す変倍光学系ZL(5)でも良い。
【0020】
条件式(2)は、広角端状態における変倍光学系ZLの焦点距離と、合焦群GFの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(2)を満足することで、小型であり
ながら、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることができる。
【0021】
条件式(2)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、合焦群GFの移動量が大きくなるため、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることが困難になる。条件式(2)の上限値を、6.00、5.00、4.50、4.00、3.50、3.00、2.75、2.50、2.25、2.00、1.75、1.50、さらに1.25に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(2)の下限値を、0.35、0.40、0.45、0.50、0.55、0.60、さらに0.65に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0022】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、後群GRの少なくとも1つのレンズ群は、後群GRの最も物体側に配置された正の屈折力を有する第2レンズ群G2を含み、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
1.30<f2/(-X2)<2.50 ・・・(3)
但し、f2:第2レンズ群G2の焦点距離
X2:広角端状態から望遠端状態への変倍の際の第2レンズ群G2の移動量(像側への移動量を正の値とする)
【0023】
条件式(3)は、第2レンズ群G2の焦点距離と、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の第2レンズ群G2の移動量との適切な関係を規定するものである。条件式(3)を満足することで、小型でありながら諸収差を良好に補正することができる。
【0024】
条件式(3)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、変倍光学系ZLを小型にしつつ諸収差を補正することが困難になる。条件式(3)の上限値を、2.40、2.30、2.25、2.20、2.15、2.10、さらに2.05に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(3)の下限値を、1.33、1.35、1.38、1.40、さらに1.43に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0025】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
1.00<βRt/βRw<2.25 ・・・(4)
但し、βRt:望遠端状態における後群GRの横倍率
βRw:広角端状態における後群GRの横倍率
【0026】
条件式(4)は、望遠端状態における後群GRの横倍率と、広角端状態における後群GRの横倍率との適切な関係を規定するものである。条件式(4)を満足することで、小型でありながら、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることができる。
【0027】
条件式(4)の対応値が上記範囲を外れてしまうと、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることが困難になる。条件式(4)の上限値を、2.20、2.10、2.00、1.95、1.90、さらに1.85に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(4)の下限値を、1.05、1.10、1.15、1.20、さらに1.25に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0028】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(5)を満足
することが望ましい。
0.30<(-fFRw)/fF<7.00 ・・・(5)
但し、fFRw:広角端状態における合焦群GFよりも像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の焦点距離
【0029】
条件式(5)は、広角端状態における合焦群GFよりも像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の焦点距離と、合焦群GFの焦点距離との適切な関係を規定するものである。以降、合焦群GFよりも像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群を像側レンズ群GFRと称する場合がある。条件式(5)を満足することで、小型でありながら、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることができる。
【0030】
条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、像側レンズ群GFRの焦点距離に対する合焦群GFの焦点距離が短くなりすぎるため、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることが困難になる。条件式(5)の上限値を、6.00、5.00、4.50、4.00、3.50、3.00、2.75、2.50、2.25、2.00、1.75、1.50、さらに1.30に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0031】
条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、合焦群GFの移動量が大きくなるため、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることが困難になる。条件式(5)の下限値を、0.40、0.50、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、0.90、さらに0.95に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0032】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
0.30<(-fFRt)/fF<7.00 ・・・(6)
但し、fFRt:望遠端状態における合焦群GFよりも像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の焦点距離
【0033】
条件式(6)は、望遠端状態における合焦群GFよりも像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群(像側レンズ群GFR)の焦点距離と、合焦群GFの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(6)を満足することで、小型でありながら、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることができる。
【0034】
条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、像側レンズ群GFRの焦点距離に対する合焦群GFの焦点距離が短くなりすぎるため、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることが困難になる。条件式(6)の上限値を、6.00、5.00、4.50、4.00、3.75、3.50、3.00、3.25、3.00、2.75、2.50、さらに2.25に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0035】
条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、合焦群GFの移動量が大きくなるため、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることが困難になる。条件式(6)の下限値を、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90、1.00、1.05、1.10、さらに1.15に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0036】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(7)を満足
することが望ましい。
0.20<fRPF/fF<3.00 ・・・(7)
但し、fRPF:後群GRの少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も物体側のレンズ群の焦点距離
【0037】
条件式(7)は、後群GRの少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も物体側のレンズ群の焦点距離と、合焦群GFの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(7)を満足することで、小型でありながら、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることができる。
【0038】
条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、合焦群GFの焦点距離が短くなるため、近距離物体への合焦の際の球面収差、コマ収差、および像面湾曲の変動を抑えることが困難になる。条件式(7)の上限値を、2.75、2.50、2.25、2.00、1.75、1.50、1.25、1.00、0.95、さらに0.90に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0039】
条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、後群GRにおける正の屈折力を有するレンズ群で最も物体側のレンズ群の焦点距離が短くなるため、球面収差およびコマ収差を補正することが困難になる。条件式(7)の下限値を、0.25、0.30、0.35、0.40、さらに0.45に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0040】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
0.15<fRw/fF<4.00 ・・・(8)
但し、fRw:広角端状態における後群GRの焦点距離
【0041】
条件式(8)は、広角端状態における後群GRの焦点距離と、合焦群GFの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(8)を満足することで、小型でありながら諸収差を良好に補正することができる。
【0042】
条件式(8)の対応値が上限値を上回ると、変倍光学系ZLを小型にしつつ諸収差を補正することが困難になる。条件式(8)の上限値を、3.50、3.00、2.50、2.00、1.75、1.50、1.25、1.15、さらに1.00に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(8)の下限値を、0.20、0.23、0.25、0.28、0.30、0.33、さらに0.35に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0043】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(9)を満足することが望ましい。
0.15<fRt/fF<5.00 ・・・(9)
但し、fRt:望遠端状態における後群GRの焦点距離
【0044】
条件式(9)は、望遠端状態における後群GRの焦点距離と、合焦群GFの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(9)を満足することで、小型でありながら諸収差を良好に補正することができる。
【0045】
条件式(9)の対応値が上限値を上回ると、変倍光学系ZLを小型にしつつ諸収差を補正することが困難になる。条件式(9)の上限値を、4.50、4.00、3.75、3.50、3.25、3.00、2.75、2.50、さらに2.30に設定することで、
各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(9)の下限値を、0.20、0.25、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40、0.43、0.45、さらに0.48に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0046】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、後群GRの少なくとも1つのレンズ群が複数のレンズ群であることが望ましい。これにより、像面湾曲を良好に補正することができる。
【0047】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、後群GRの少なくとも1つのレンズ群は、後群GRの最も物体側に配置された正の屈折力を有する第2レンズ群G2を含むことが望ましい。これにより、球面収差とコマ収差を良好に補正することができる。
【0048】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、後群GRの少なくとも1つのレンズ群は、後群GRの最も像側に配置された正の屈折力を有する最終レンズ群GEを含むことが望ましい。これにより、像面湾曲を良好に補正することができる。
【0049】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(10)を満足することが望ましい。
0.10<fRPF/fRPR<0.60 ・・・(10)
但し、fRPF:後群GRの少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も物体側のレンズ群の焦点距離
fRPR:後群GRの少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離
【0050】
条件式(10)は、後群GRの少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も物体側のレンズ群の焦点距離と、後群GRの少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(10)を満足することで、小型でありながら、像面湾曲、球面収差、およびコマ収差等を良好に補正することができる。
【0051】
条件式(10)の対応値が上限値を上回ると、後群GRにおける正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離が短くなるため、像面湾曲を補正することが困難になる。条件式(10)の上限値を、0.55、0.50、0.48、0.45、0.43、さらに0.40に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0052】
条件式(10)の対応値が下限値を下回ると、後群GRにおける正の屈折力を有するレンズ群で最も物体側のレンズ群の焦点距離が短くなるため、球面収差およびコマ収差を補正することが困難になる。条件式(10)の下限値を、0.13、0.15、0.18、さらに0.20に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0053】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(11)を満足することが望ましい。
0.05<Bfw/fRPR<0.35 ・・・(11)
但し、Bfw:広角端状態における変倍光学系ZLのバックフォーカス
fRPR:後群GRの少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離
【0054】
条件式(11)は、広角端状態における変倍光学系ZLのバックフォーカスと、後群GRの少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(11)を満足することで、小型でありながら像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。なお、各実施形態において、変倍光学系ZLのバックフォーカスは、無限遠合焦時の変倍光学系ZLの最も像側のレンズ面から像面Iまでの光軸上の距離(空気換算距離)とする。
【0055】
条件式(11)の対応値が上限値を上回ると、後群GRにおける正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離が短くなるため、像面湾曲を補正することが困難になる。条件式(11)の上限値を、0.33、0.30、0.28、0.25、さらに0.23に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0056】
条件式(11)の対応値が下限値を下回ると、後群GRにおける正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離が長くなりすぎるため、像面湾曲を十分に補正することが難しくなる。条件式(11)の下限値を0.06、さらに0.08に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0057】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLにおいて、後群GRの最も物体側に配置されたレンズは、正レンズであることが望ましい。これにより、像面湾曲を良好に補正することができる。
【0058】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、第1レンズ群G1と後群GRとの間に配置された絞りを有することが望ましい。これにより、コマ収差を良好に補正することができる。
【0059】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(12)を満足することが望ましい。
60.00°<2ωw<90.00° ・・・(12)
但し、2ωw:広角端状態における変倍光学系ZLの全画角
【0060】
条件式(12)は、広角端状態における変倍光学系ZLの全画角について、適切な範囲を規定するものである。条件式(12)を満足することで、小型でありながら良好な光学性能を有する変倍光学系が得られるので好ましい。条件式(12)の上限値を、85.00°、83.00°、80.00°、さらに78.00°に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。条件式(12)の下限値を、63.00°、65.00°、68.00°、さらに70.00°に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0061】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(13)を満足することが望ましい。
1.50<(-f1)/fRw<3.00 ・・・(13)
但し、f1:第1レンズ群G1の焦点距離
fRw:広角端状態における後群GRの焦点距離
【0062】
条件式(13)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、広角端状態における後群GRの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(13)を満足することで、小型でありながら変倍の範囲全体にわたって良好な光学性能を得ることができる。
【0063】
条件式(13)の対応値が上限値を上回ると、球面収差やコマ収差を補正することが困
難になる。条件式(13)の上限値を、2.95、2.90、2.85、2.80、2.75、さらに2.70に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0064】
条件式(13)の対応値が下限値を下回ると、球面収差や像面湾曲を補正することが困難になる。条件式(13)の下限値を、1.55、1.60、1.65、1.70、1.75、1.80、1.90、さらに2.00に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0065】
第1実施形態および第2実施形態に係る変倍光学系ZLは、以下の条件式(14)を満足することが望ましい。
0.50<(-f1)/fRt<2.50 ・・・(14)
但し、f1:第1レンズ群G1の焦点距離
fRt:望遠端状態における後群GRの焦点距離
【0066】
条件式(14)は、第1レンズ群G1の焦点距離と、望遠端状態における後群GRの焦点距離との適切な関係を規定するものである。条件式(14)を満足することで、小型でありながら変倍の範囲全体にわたって良好な光学性能を得ることができる。
【0067】
条件式(14)の対応値が上限値を上回ると、球面収差やコマ収差を補正することが困難になる。条件式(14)の上限値を、2.40、2.30、2.20、2.10、2.05、さらに2.00に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0068】
条件式(14)の対応値が下限値を下回ると、球面収差や像面湾曲を補正することが困難になる。条件式(14)の下限値を、0.55、0.65、0.75、0.85、さらに0.90に設定することで、各実施形態の効果をより確実なものとすることができる。
【0069】
続いて、図12を参照しながら、第1実施形態に係る変倍光学系ZLの製造方法について概説する。まず、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRとを配置する(ステップST1)。次に、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成する(ステップST2)。次に、後群GRの少なくとも1つのレンズ群における、いずれかのレンズ群の少なくとも一部が、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群GFとなるように構成する(ステップST3)。そして、少なくとも上記条件式(1)を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する(ステップST4)。このような製造方法によれば、小型でありながら良好な光学性能を有する変倍光学系を製造することが可能になる。
【0070】
続いて、第2実施形態に係る変倍光学系ZLの製造方法について概説する。第2実施形態に係る変倍光学系ZLの製造方法は、第1実施形態で述べた製造方法と同様であるため、第1実施形態と同じ図12を参照しながら説明する。まず、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、少なくとも1つのレンズ群を有する後群GRとを配置する(ステップST1)。次に、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成する(ステップST2)。次に、後群GRの少なくとも1つのレンズ群における、いずれかのレンズ群の少なくとも一部が、合焦の際に光軸に沿って移動する正の屈折力を有する合焦群GFとなるように構成する(ステップST3)。そして、少なくとも上記条件式(2)を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する(ステップST4)。このような製造方法によれば、小型でありながら良好な光学性能を有する変倍光学系を製造することが可能になる。
【実施例0071】
以下、各実施形態の実施例に係る変倍光学系ZLを図面に基づいて説明する。図1図3図5図7図9は、第1~第5実施例に係る変倍光学系ZL{ZL(1)~ZL(5)}の構成及び屈折力配分を示す断面図である。第1~第5実施例に係る変倍光学系ZL(1)~ZL(5)の断面図では、無限遠から近距離物体に合焦する際の合焦群の光軸に沿った移動方向を「合焦」という文字とともに矢印で示している。第1~第5実施例に係る変倍光学系ZL(1)~ZL(5)の断面図では、広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際の各レンズ群の光軸に沿った移動方向を矢印で示している。
【0072】
これら図1図3図5図7図9において、各レンズ群を符号Gと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Lと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
【0073】
以下に表1~表5を示すが、この内、表1は第1実施例、表2は第2実施例、表3は第3実施例、表4は第4実施例、表5は第5実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、d線(波長λ=587.6nm)、g線(波長λ=435.8nm)を選んでいる。
【0074】
[全体諸元]の表において、fはレンズ全系の焦点距離、FNОはFナンバー、ωは半画角(単位は°(度)である)、Yは像高を示す。TLは無限遠合焦時の変倍光学系の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離にBf(バックフォーカス)を加えた距離を示し、Bfは無限遠合焦時の変倍光学系の最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離(空気換算距離)を示す。なお、これらの値は、広角端(W)、望遠端(T)の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
【0075】
また、[全体諸元]の表において、fFは、合焦群の焦点距離を示す。fRwは、広角端状態における後群の焦点距離を示す。fRtは、望遠端状態における後群の焦点距離を示す。fFRwは、広角端状態における合焦群よりも像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群(像側レンズ群)の焦点距離を示す。fFRtは、望遠端状態における合焦群よりも像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群(像側レンズ群)の焦点距離を示す。fRPFは、後群の少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も物体側のレンズ群の焦点距離を示す。fRPRは、後群の少なくとも1つのレンズ群のうち、正の屈折力を有するレンズ群で最も像側のレンズ群の焦点距離を示す。βRwは、広角端状態における後群の横倍率を示す。βRtは、望遠端状態における後群の横倍率を示す。
【0076】
[レンズ諸元]の表において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序を示し、Rは各光学面の曲率半径(曲率中心が像側に位置する面を正の値としている)、Dは各光学面から次の光学面(又は像面)までの光軸上の距離である面間隔、ndは光学部材の材料のd線に対する屈折率、νdは光学部材の材料のd線を基準とするアッベ数をそれぞれ示す。曲率半径の「∞」は平面又は開口を、(絞りS)は開口絞りSをそれぞれ示す。空気の屈折率nd=1.00000の記載は省略している。光学面が非球面であ
る場合には面番号に*印を付して、曲率半径Rの欄には近軸曲率半径を示している。
【0077】
[非球面データ]の表には、[レンズ諸元]に示した非球面について、その形状を次式(A)で示す。X(y)は非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸方向に沿った距離(サグ量)を、Rは基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)
を、κは円錐定数を、Aiは第i次の非球面係数を示す。「E-n」は、「×10-n」を示す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。なお、2次の非球面係数A2は0であり、
その記載を省略している。
【0078】
X(y)=(y2/R)/{1+(1-κ×y2/R21/2}+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(A)
【0079】
[可変間隔データ]の表には、[レンズ諸元]の表において面間隔が(Di)となっている面番号iでの面間隔を示す。また、[可変間隔データ]の表には、無限遠合焦状態での面間隔、および至近距離合焦状態での面間隔を示す。
【0080】
[レンズ群データ]の表には、各レンズ群のそれぞれの始面(最も物体側の面)と焦点距離を示す。
【0081】
以下、全ての諸元値において、掲載されている焦点距離f、曲率半径R、面間隔D、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、光学系は比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
【0082】
ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での重複する説明は省略する。
【0083】
(第1実施例)
第1実施例について、図1図2および表1を用いて説明する。図1は、第1実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第1実施例に係る変倍光学系ZL(1)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成される。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とが光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。また、変倍の際、開口絞りSは、第2レンズ群G2とともに光軸に沿って移動し、第5レンズ群G5は、像面Iに対して位置が固定される。各レンズ群記号に付けている符号(+)もしくは(-)は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。
【0084】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、から構成される。負レンズL11は、両側のレンズ面が非球面である。
【0085】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、から構成される。正メニスカスレンズL21は、両側のレンズ面が非球面である。
【0086】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32と、から構成される。正レンズL32は、像側のレンズ面が非球面である。
【0087】
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41から構成される。負メニスカスレンズL41は、物体側のレンズ面が非球面である。
【0088】
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から構成される。正メニスカスレンズL51は、像側のレンズ面が非球面である。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
【0089】
本実施例では、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と、第5レンズ群G5とが、全体として正の屈折力を有する後群GRを構成する。そして、第5レンズ群G5が、後群GRの最も像側に配置された最終レンズ群GEに該当する。第3レンズ群G3の全体が、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群GFを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群GF(第3レンズ群G3の全体)が光軸に沿って物体側へ移動する。また、第4レンズ群G4(負メニスカスレンズL41)と、第5レンズ群G5(正メニスカスレンズL51)とが、合焦群GFよりも像側に配置されたレンズからなる像側レンズ群GFRを構成する。
【0090】
以下の表1に、第1実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0091】
(表1)
[全体諸元]
変倍比=1.636
fF=39.167
fRw=22.595 fRt=29.061
fFRw=-41.499 fFRt=-59.874
fRPF=20.954 fRPR=70.338
βRw=-0.617 βRt=-1.010
W M T
f 29.700 38.460 48.600
FNO 4.760 5.730 6.600
ω 36.800 30.000 23.900
Y 20.260 21.600 21.600
TL 53.000 54.360 55.000
Bf 9.350 9.350 9.350
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
1* -46.45344 0.70000 1.592450 66.92
2* 32.53983 0.27192
3 31.89076 1.16857 1.922860 20.88
4 49.15523 (D4)
5 ∞ 0.75000 (絞りS)
6* 9.25078 1.69319 1.592550 67.86
7* 22.86502 0.52358
8* 21.08977 2.02472 1.497103 81.56
9 -33.77515 0.10000
10 14.66767 0.60000 1.805180 25.45
11 8.87343 (D11)
12 -10.72084 0.60000 1.647690 33.72
13 -88.96305 0.10000
14 153.50950 4.46285 1.806040 40.74
15* -12.62204 (D15)
16* -12.55590 1.10000 1.592550 67.86
17 -124.66776 (D17)
18 -76.00140 4.00911 1.806040 40.74
19* -33.23634 Bf
[非球面データ]
第1面
κ=1.0000,A4=-2.87832E-05,A6=5.37667E-07,A8=-1.89799E-09,A10=0.00000E+00
第2面
κ=1.0000,A4=-3.52496E-05,A6=4.89315E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第6面
κ=1.0000,A4=4.25254E-04,A6=6.57900E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=1.0000,A4=1.56672E-03,A6=-2.37553E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第8面
κ=1.0000,A4=1.07233E-03,A6=-1.74719E-05,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第15面
κ=1.0000,A4=5.95097E-05,A6=2.02778E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第16面
κ=1.0000,A4=6.61988E-05,A6=3.19123E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第19面
κ=1.0000,A4=1.04032E-05,A6=-1.75552E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態
W M T
焦点距離 29.700 38.460 48.600
物体距離 ∞ ∞ ∞
D4 9.80415 5.69022 0.77539
D11 7.02876 8.50376 7.42174
D15 6.66505 4.79534 5.00000
D17 2.04808 7.91189 14.34901
至近距離合焦状態
W M T
倍率 -0.09457 -0.12295 -0.15908
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
D4 9.80415 5.69022 0.77539
D11 4.41909 5.26604 3.84392
D15 9.27473 8.03306 8.57782
D17 2.04808 7.91189 14.34901
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -48.133
G2 6 20.954
G3 12 39.167
G4 16 -23.649
G5 18 70.338
【0092】
図2(A)は、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図2(B)は、第1実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーの値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(波長λ=587.6nm)、gはg線(波長λ=435.8nm)をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。
なお、以下に示す各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用い、重複する説明は省略する。
【0093】
各諸収差図より、第1実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【0094】
(第2実施例)
第2実施例について、図3図4および表2を用いて説明する。図3は、第2実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第2実施例に係る変倍光学系ZL(2)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成される。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とが光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。また、変倍の際、開口絞りSは、第2レンズ群G2とともに光軸に沿って移動し、第5レンズ群G5は、像面Iに対して位置が固定される。
【0095】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL11と、両凸形状の正レンズL12と、から構成される。負レンズL11は、両側のレンズ面が非球面である。
【0096】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と、から構成される。正レンズL21は、両側のレンズ面が非球面である。
【0097】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32と、から構成される。正レンズL32は、像側のレンズ面が非球面である。
【0098】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42から構成される。負メニスカスレンズL42は、像側のレンズ面が非球面である。
【0099】
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から構成される。正メニスカスレンズL51は、像側のレンズ面が非球面である。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
【0100】
本実施例では、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と、第5レンズ群G5とが、全体として正の屈折力を有する後群GRを構成する。そして、第5レンズ群G5が、後群GRの最も像側に配置された最終レンズ群GEに該当する。第3レンズ群G3の全体が、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群GFを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群GF(第3レンズ群G3の全体)が光軸に沿って物体側へ移動する。また、第4レンズ群G4(負メニスカスレンズL41および負メニスカスレンズL42)と、第5レンズ群G5(正メニスカスレンズL51)とが、合焦群GFよりも像側に配置されたレンズからなる像側レンズ群GFRを構成する。
【0101】
以下の表2に、第2実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0102】
(表2)
[全体諸元]
変倍比=1.636
fF=26.338
fRw=26.032 fRt=58.204
fFRw=-29.697 fFRt=-53.723
fRPF=21.696 fRPR=55.306
βRw=-0.449 βRt=-0.601
W M T
f 29.700 38.000 48.600
FNO 4.760 5.730 6.600
ω 36.600 29.600 23.700
Y 20.800 21.600 21.600
TL 49.450 41.640 54.950
Bf 9.400 9.410 9.400
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
1* -30.00033 0.70000 1.677980 54.89
2* 27.02686 0.30000
3 44.93551 1.30000 2.001000 29.12
4 -169.34876 (D4)
5 ∞ 0.75000 (絞りS)
6* 8.93744 2.40000 1.497103 81.56
7* -41.28092 0.10000
8 9.85432 0.85000 1.846660 23.80
9 7.22445 (D9)
10 -9.42267 0.60000 1.592700 35.27
11 -36.11138 0.53556
12 44.47304 3.77778 1.658440 50.83
13* -10.73978 (D13)
14 83.46657 0.60000 1.677980 54.89
15 19.47713 7.71820
16 -9.23773 1.10000 1.592550 67.86
17* -18.61767 (D17)
18 -48.35114 4.85915 1.820980 42.50
19* -24.47680 Bf
[非球面データ]
第1面
κ=1.0000,A4=7.08353E-07,A6=-7.32782E-08,A8=1.68078E-10,A10=0.00000E+00
第2面
κ=1.0000,A4=-2.56974E-05,A6=-1.03240E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第6面
κ=1.0000,A4=-1.17527E-04,A6=-1.07846E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=1.0000,A4=4.05573E-05,A6=-1.34572E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第13面
κ=1.0000,A4=1.20435E-04,A6=5.06907E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第17面
κ=1.0000,A4=-4.34454E-05,A6=-1.59225E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第19面
κ=1.0000,A4=3.48547E-06,A6=1.98136E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態
W M T
焦点距離 29.700 38.000 48.600
物体距離 ∞ ∞ ∞
D4 7.79982 3.90180 0.75000
D9 3.42610 3.93525 4.42251
D13 2.53363 1.66766 0.90000
D17 0.70000 6.54202 13.88678
至近距離合焦状態
W M T
倍率 -0.09863 -0.12512 -0.16148
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
D4 7.79982 3.90180 0.75000
D9 2.26584 2.56819 2.84604
D13 3.69388 3.03472 2.47647
D17 0.70000 6.54202 13.88678
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -52.725
G2 6 21.696
G3 10 26.338
G4 14 -15.833
G5 18 55.306
【0103】
図4(A)は、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図4(B)は、第2実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第2実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【0104】
(第3実施例)
第3実施例について、図5図6および表3を用いて説明する。図5は、第3実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第3実施例に係る変倍光学系ZL(3)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成される。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とが光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。また、変倍の際、開口絞りSは、第2レンズ群G2とともに光軸に沿って移動し、第5レンズ群G5は、像面Iに対して位置が固定される。
【0105】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、から構成される。負レンズL11は、両側のレンズ面が非球面である。
【0106】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL22と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、から構成される。正メニスカスレンズL21
は、両側のレンズ面が非球面である。
【0107】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32と、から構成される。正レンズL32は、像側のレンズ面が非球面である。
【0108】
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41から構成される。負メニスカスレンズL41は、像側のレンズ面が非球面である。
【0109】
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から構成される。正メニスカスレンズL51は、像側のレンズ面が非球面である。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
【0110】
本実施例では、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と、第5レンズ群G5とが、全体として正の屈折力を有する後群GRを構成する。そして、第5レンズ群G5が、後群GRの最も像側に配置された最終レンズ群GEに該当する。第3レンズ群G3の全体が、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群GFを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群GF(第3レンズ群G3の全体)が光軸に沿って物体側へ移動する。また、第4レンズ群G4(負メニスカスレンズL41)と、第5レンズ群G5(正メニスカスレンズL51)とが、合焦群GFよりも像側に配置されたレンズからなる像側レンズ群GFRを構成する。
【0111】
以下の表3に、第3実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0112】
(表3)
[全体諸元]
変倍比=1.636
fF=42.997
fRw=28.117 fRt=47.910
fFRw=-53.580 fFRt=-76.170
fRPF=23.675 fRPR=80.136
βRw=-0.471 βRt=-0.612
W M T
f 29.700 38.000 48.600
FNO 4.620 5.500 6.630
ω 36.950 30.400 23.770
Y 20.030 21.600 21.600
TL 53.000 53.500 56.560
Bf 9.350 9.350 9.350
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
1* -31.73727 0.70000 1.497103 81.56
2* 29.09010 0.44719
3 43.66364 1.20961 2.000690 25.46
4 122.92529 (D4)
5 ∞ 0.75000 (絞りS)
6* 12.35536 1.63881 1.497103 81.56
7* 57.04352 0.10000
8 12.73259 1.70614 1.496997 81.61
9 197.72930 0.10000
10 13.90270 0.60000 1.784720 25.64
11 8.83064 (D11)
12 -12.80974 0.55000 1.749500 35.25
13 -617.21941 0.10000
14 71.30483 5.01710 1.820980 42.50
15* -13.72803 (D15)
16 -13.40787 1.10000 1.563840 60.71
17* -68.71419 (D17)
18 -45.00000 3.23796 1.902650 35.77
19* -28.68872 Bf
[非球面データ]
第1面
κ=1.0000,A4=6.95146E-06,A6=7.90721E-08,A8=-4.86954E-10,A10=0.00000E+00
第2面
κ=1.0000,A4=-1.21033E-05,A6=4.19563E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第6面
κ=1.0000,A4=-3.26113E-05,A6=5.99810E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=1.0000,A4=4.51406E-05,A6=7.80522E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第15面
κ=1.0000,A4=5.20915E-05,A6=1.39991E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第17面
κ=1.0000,A4=-3.68987E-05,A6=7.05431E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第19面
κ=1.0000,A4=2.55064E-06,A6=1.13229E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態
W M T
焦点距離 29.700 38.000 48.600
物体距離 ∞ ∞ ∞
D4 8.70643 4.12083 0.50000
D11 6.88074 8.48181 10.47382
D15 10.10609 7.59408 5.07986
D17 0.70000 6.69783 13.89998
至近距離合焦状態
W M T
倍率 -0.09550 -0.12308 -0.15793
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
D4 8.70643 4.12083 0.50000
D11 3.91794 4.80666 5.95890
D15 13.06889 11.26923 9.59478
D17 0.70000 6.69783 13.89998
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -56.116
G2 6 23.675
G3 12 42.997
G4 16 -29.758
G5 18 80.136
【0113】
図6(A)は、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図6(B)は、第3実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第3実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【0114】
(第4実施例)
第4実施例について、図7図8および表4を用いて説明する。図7は、第4実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第4実施例に係る変倍光学系ZL(4)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成される。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とが光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。また、変倍の際、開口絞りSは、第2レンズ群G2とともに光軸に沿って移動し、第5レンズ群G5は、像面Iに対して位置が固定される。
【0115】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、から構成される。負レンズL11は、両側のレンズ面が非球面である。
【0116】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL21と、両凸形状の正レンズL22と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL23と、から構成される。正メニスカスレンズL21は、両側のレンズ面が非球面である。正レンズL22は、物体側のレンズ面が非球面である。
【0117】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32と、から構成される。正メニスカスレンズL32は、像側のレンズ面が非球面である。
【0118】
第4レンズ群G4は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41から構成される。負メニスカスレンズL41は、物体側のレンズ面が非球面である。
【0119】
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から構成される。正メニスカスレンズL51は、像側のレンズ面が非球面である。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
【0120】
本実施例では、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と、第5レンズ群G5とが、全体として正の屈折力を有する後群GRを構成する。そして、第5レンズ群G5が、後群GRの最も像側に配置された最終レンズ群GEに該当する。第3レンズ群G3の全体が、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群GFを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群GF(第3レンズ群G3の全体)が光軸に沿って物体側へ移動する。また、第4レンズ群G4(負メニスカスレンズL41)と、第5レンズ群G5(正メニスカスレンズL51)とが、合焦群GFよりも像側に配置されたレンズからなる像側レンズ群GFRを構成する。
【0121】
以下の表4に、第4実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0122】
(表4)
[全体諸元]
変倍比=1.636
fF=39.607
fRw=14.368 fRt=19.725
fFRw=-38.346 fFRt=-47.636
fRPF=19.063 fRPR=92.773
βRw=-0.520 βRt=-0.827
W M T
f 29.700 38.100 48.600
FNO 4.860 5.710 6.670
ω 36.990 30.866 24.530
Y 19.910 21.600 21.600
TL 53.000 53.500 56.560
Bf 9.350 9.350 9.350
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
1* -30.22701 0.70000 1.592450 66.92
2* 36.12436 0.25453
3 30.95344 1.15584 1.922860 20.88
4 46.70993 (D4)
5 ∞ 0.75000 (絞りS)
6* 9.39854 2.20000 1.592550 67.86
7* 27.34671 0.51079
8* 25.75786 2.17114 1.497103 81.56
9 -22.85474 0.10000
10 18.36723 0.60000 1.805180 25.45
11 10.11386 (D11)
12 -10.75318 0.55000 1.647690 33.72
13 -29.87660 0.90072
14 -112.83117 3.80151 1.806040 40.74
15* -13.08031 (D15)
16* -13.03175 1.10000 1.592550 67.86
17 -123.29153 (D17)
18 -47.94418 3.31541 1.806040 40.74
19* -30.11543 Bf
[非球面データ]
第1面
κ=1.0000,A4=2.22481E-05,A6=1.01445E-07,A8=-4.79173E-10,A10=0.00000E+00
第2面
κ=1.0000,A4=1.60025E-05,A6=1.58116E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第6面
κ=1.0000,A4=3.49725E-04,A6=3.83667E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=1.0000,A4=1.47564E-03,A6=-3.55272E-06,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第8面
κ=1.0000,A4=9.92751E-04,A6=-1.52345E-05,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第15面
κ=1.0000,A4=4.70062E-05,A6=1.55390E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第16面
κ=1.0000,A4=6.63363E-05,A6=4.07593E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第19面
κ=1.0000,A4=1.37067E-05,A6=-3.22794E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態
W M T
焦点距離 29.700 38.100 48.600
物体距離 ∞ ∞ ∞
D4 8.46288 4.50520 0.78230
D11 6.58757 6.69428 7.03152
D15 6.16194 5.33365 5.04300
D17 3.03775 8.84685 14.68335
至近距離合焦状態
W M T
倍率 -0.09468 -0.12283 -0.15875
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
D4 8.46288 4.50520 0.78230
D11 3.98574 3.68930 3.48054
D15 8.76377 8.33863 8.59397
D17 3.03775 8.84685 14.68335
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -38.500
G2 6 19.063
G3 12 39.607
G4 16 -24.684
G5 18 92.773
【0123】
図8(A)は、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図8(B)は、第4実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第4実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【0124】
(第5実施例)
第5実施例について、図9図10および表5を用いて説明する。図9は、第5実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第5実施例に係る変倍光学系ZL(5)は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第1レンズ群G1と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、正の屈折力を有する第3レンズ群G3と、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成される。広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1レンズ群G1と、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4とが光軸に沿って物体側へ移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。また、変倍の際、開口絞りSは、第2レンズ群G2とともに光軸に沿って移動し、第5レンズ群G5は、像面Iに対して位置が固定される。
【0125】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL11と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12と、から構成される。負レンズL11は、両側のレンズ面が非球面である。
【0126】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21
と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と、から構成される。正レンズL21は、両側のレンズ面が非球面である。
【0127】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32と、から構成される。正レンズL32は、像側のレンズ面が非球面である。
【0128】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42から構成される。負メニスカスレンズL42は、像側のレンズ面が非球面である。
【0129】
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から構成される。正メニスカスレンズL51は、像側のレンズ面が非球面である。第5レンズ群G5の像側に、像面Iが配置される。
【0130】
本実施例では、第2レンズ群G2と、第3レンズ群G3と、第4レンズ群G4と、第5レンズ群G5とが、全体として正の屈折力を有する後群GRを構成する。そして、第5レンズ群G5が、後群GRの最も像側に配置された最終レンズ群GEに該当する。第3レンズ群G3の全体が、合焦の際に光軸に沿って移動する合焦群GFを構成する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群GF(第3レンズ群G3の全体)が光軸に沿って物体側へ移動する。また、第4レンズ群G4(負メニスカスレンズL41および負メニスカスレンズL42)と、第5レンズ群G5(正メニスカスレンズL51)とが、合焦群GFよりも像側に配置されたレンズからなる像側レンズ群GFRを構成する。
【0131】
以下の表5に、第5実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0132】
(表5)
[全体諸元]
変倍比=1.636
fF=31.496
fRw=18.762 fRt=37.924
fFRw=-36.619 fFRt=-56.429
fRPF=23.697 fRPR=68.376
βRw=-0.461 βRt=-0.831
W M T
f 29.700 38.000 48.600
FNO 4.580 5.430 6.500
ω 37.080 30.530 24.080
Y 20.040 21.600 21.600
TL 54.950 55.910 59.420
Bf 9.400 9.400 9.400
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
1* -42.08161 0.70000 1.592550 67.86
2* 19.04481 0.7948
3 24.04182 1.50000 1.850260 32.35
4 76.98855 (D4)
5 ∞ 0.75000 (絞りS)
6* 10.14764 2.30492 1.497103 81.56
7* -41.88647 0.10000
8 10.76220 0.85000 1.846660 23.80
9 8.06657 (D9)
10 -9.84224 0.60000 1.647690 33.72
11 -30.44625 1.18506
12 302.30818 3.12363 1.773870 47.25
13* -12.17516 (D13)
14 69.03850 1.05590 1.667550 41.87
15 23.59872 10.14456
16 -13.80249 1.10000 1.603000 65.44
17* -33.16908 (D17)
18 -500.00000 4.50318 1.804400 39.61
19* -49.74990 Bf
[非球面データ]
第1面
κ=1.0000,A4=-4.37082E-07,A6=1.20726E-08,A8=-7.58568E-11,A10=0.00000E+00
第2面
κ=1.0000,A4=-1.47336E-05,A6=-1.76298E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第6面
κ=1.0000,A4=-7.82571E-05,A6=-4.39086E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第7面
κ=1.0000,A4=2.97493E-05,A6=-3.34092E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第13面
κ=1.0000,A4=6.63179E-05,A6=2.88117E-07,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第17面
κ=1.0000,A4=-2.73274E-05,A6=1.19063E-08,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
第19面
κ=1.0000,A4=2.70508E-06,A6=-2.22490E-09,A8=0.00000E+00,A10=0.00000E+00
[可変間隔データ]
無限遠合焦状態
W M T
焦点距離 29.700 38.000 48.600
物体距離 ∞ ∞ ∞
D4 9.13726 4.49172 0.75000
D9 4.33920 4.81383 5.20970
D13 2.65195 1.72334 0.90000
D17 0.70000 6.76704 14.44365
至近距離合焦状態
W M T
倍率 -0.09640 -0.12487 -0.16166
物体距離 300.0000 300.0000 300.0000
D4 9.13726 4.49172 0.75000
D9 2.82451 3.00662 3.08197
D13 4.14864 3.53055 3.02772
D17 0.70000 6.76704 14.44365
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
G1 1 -49.718
G2 6 23.697
G3 10 31.496
G4 14 -20.966
G5 18 68.376
【0133】
図10(A)は、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図10(B)は、第5実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、第5実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有していることがわかる。
【0134】
次に、[条件式対応値]の表を下記に示す。この表には、各条件式(1)~(14)に対応する値を、全実施例(第1~第5実施例)について纏めて示す。
条件式(1) 0.50<ft/fF<10.00
条件式(2) 0.30<fw/fF<7.00
条件式(3) 1.30<f2/(-X2)<2.50
条件式(4) 1.00<βRt/βRw<2.25
条件式(5) 0.30<(-fFRw)/fF<7.00
条件式(6) 0.30<(-fFRt)/fF<7.00
条件式(7) 0.20<fRPF/fF<3.00
条件式(8) 0.15<fRw/fF<4.00
条件式(9) 0.15<fRt/fF<5.00
条件式(10) 0.10<fRPF/fRPR<0.60
条件式(11) 0.05<Bfw/fRPR<0.35
条件式(12) 60.00°<2ωw<90.00°
条件式(13) 1.50<(-f1)/fRw<3.00
条件式(14) 0.50<(-f1)/fRt<2.50
【0135】
[条件式対応値](第1~第3実施例)
条件式 第1実施例 第2実施例 第3実施例
(1) 1.241 1.845 1.130
(2) 0.758 1.128 0.691
(3) 1.900 1.729 2.012
(4) 1.636 1.338 1.300
(5) 1.060 1.128 1.246
(6) 1.529 2.040 1.772
(7) 0.535 0.824 0.551
(8) 0.577 0.988 0.654
(9) 0.742 2.210 1.114
(10) 0.298 0.392 0.295
(11) 0.133 0.170 0.117
(12) 73.635 73.209 73.904
(13) 2.130 2.025 1.996
(14) 1.656 0.906 1.171
[条件式対応値](第4~第5実施例)
条件式 第4実施例 第5実施例
(1) 1.227 1.543
(2) 0.750 0.943
(3) 1.738 1.842
(4) 1.592 1.802
(5) 0.968 1.163
(6) 1.203 1.792
(7) 0.481 0.752
(8) 0.363 0.596
(9) 0.498 1.204
(10) 0.205 0.347
(11) 0.101 0.138
(12) 73.971 74.162
(13) 2.680 2.650
(14) 1.952 1.311
【0136】
上記各実施例によれば、小型でありながら良好な光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
【0137】
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。
【0138】
以下の内容は、本実施形態の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
【0139】
本実施形態の変倍光学系の実施例として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、7群等)の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本実施形態の変倍光学系の最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
【0140】
単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モータ等を用いた)モータ駆動にも適している。
【0141】
レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動(揺動)させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としても良い。
【0142】
レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
【0143】
レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)あるいはプラスチックレンズとしても良い。
【0144】
開口絞りは、第1レンズ群と第2レンズ群との間に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
【0145】
各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。
【符号の説明】
【0146】
G1 第1レンズ群 G2 第2レンズ群
G3 第3レンズ群 G4 第4レンズ群
G5 第5レンズ群
I 像面 S 開口絞り
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12