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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】P2024173107
(43)【公開日】2024-12-12
(54)【発明の名称】光学系及び光学機器
(51)【国際特許分類】
   G02B 15/02 20060101AFI20241205BHJP
   G02B 13/00 20060101ALI20241205BHJP
   G02B 13/18 20060101ALN20241205BHJP
【FI】
G02B15/02
G02B13/00
G02B13/18
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2023091263
(22)【出願日】2023-06-02
(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】100140800
【弁理士】
【氏名又は名称】保坂 丈世
(74)【代理人】
【識別番号】100156281
【弁理士】
【氏名又は名称】岩崎 敬
(72)【発明者】
【氏名】坪野谷 啓介
(72)【発明者】
【氏名】町田 幸介
(72)【発明者】
【氏名】伊藤 智希
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087LA01
2H087MA06
2H087MA07
2H087MA09
2H087PA07
2H087PA08
2H087PA09
2H087PA10
2H087PA16
2H087PA19
2H087PA20
2H087PB09
2H087PB10
2H087PB11
2H087PB12
2H087PB13
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA12
2H087QA17
2H087QA21
2H087QA22
2H087QA25
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA34
2H087QA37
2H087QA39
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087QA46
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA32
2H087RA36
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
2H087SA83
2H087SA85
2H087SA87
(57)【要約】
【課題】小型化・軽量化と良好な光学性能とを両立させた光学系及び光学機器を提供する。
【解決手段】
カメラ1等の光学機器に搭載される光学系OLは、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、基レンズ群MLGの物体側に着脱可能な少なくとも1つのフロントコンバータレンズ群FLGと、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群RLGと、を有し、基レンズ群MLGと、フロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの少なくとも1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、基レンズ群MLGは、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群Gfを少なくとも1つ有し、リアコンバータレンズ群RLGの着脱に応じて、無限遠物体合焦時の合焦群Gfの光軸方向の位置を変化可能である。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
正の屈折力を有する基レンズ群と、前記基レンズ群の像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群と、を有し、
前記基レンズ群と、前記リアコンバータレンズ群のいずれか1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、
前記基レンズ群は、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群を少なくとも1つ有し、
前記リアコンバータレンズ群の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の前記合焦群の光軸方向の位置を変化可能である光学系。
【請求項2】
正の屈折力を有する基レンズ群と、前記基レンズ群の物体側に着脱可能な少なくとも1つのフロントコンバータレンズ群と、前記基レンズ群の像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群と、を有し、
前記基レンズ群と、前記フロントコンバータレンズ群及び前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、
前記基レンズ群は、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群を少なくとも1つ有し、
前記リアコンバータレンズ群の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の前記合焦群の光軸方向の位置を変化可能である光学系。
【請求項3】
次式の条件を満足する請求項2に記載の光学系。
-10.00 < fF/fB < 10.00
但し、
fB:前記基レンズ群の無限遠物体合焦時の焦点距離
fF:前記フロントコンバータレンズ群の焦点距離
【請求項4】
前記フロントコンバータレンズ群は、負の屈折力を有し、
次式の条件を満足する請求項2または3に記載の光学系。
0.75 < Ymax/fw < 2.00
但し、
fw:画角が最大となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
Ymax:画角が最大となるときの前記光学系の最大像高
【請求項5】
焦点距離が異なる少なくとも2つの前記フロントコンバータレンズ群を有し、
前記フロントコンバータレンズ群が負の屈折力を有するときに、前記基レンズ群と前記フロントコンバータレンズ群及び前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つとの組み合わせにおける画角が最大となり、
前記フロントコンバータレンズ群が正の屈折力を有するときに、前記基レンズ群と前記フロントコンバータレンズ群及び前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つとの組み合わせにおける画角が最小となり、
次式の条件を満足する請求項2~4のいずれか一項に記載の光学系。
1.00 < ft/fw < 4.50
但し、
fw:画角が最大となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
ft:画角が最小となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
【請求項6】
前記リアコンバータレンズ群は、1つの正レンズで構成され、次式の条件を満足する請求項1~5のいずれか一項に記載の光学系。
0.90 < Ymax/fw
但し、
fw:画角が最大となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
Ymax:画角が最大となるときの前記光学系の最大像高
【請求項7】
次式の条件を満足する請求項1~6のいずれか一項に記載の光学系。
0.60 < Bfw/fw < 1.50
但し、
fw:画角が最大となるときの前記光学系の無限遠物体合焦時の合成焦点距離
Bfw:画角が最大となるときの前記光学系のバックフォーカス
【請求項8】
次式の条件を満足する請求項1~7のいずれか一項に記載の光学系。
-0.75 < fB/fR < 0.75
但し、
fR:前記リアコンバータレンズ群の焦点距離
fB:前記基レンズ群の焦点距離
【請求項9】
前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つは、正レンズを有する請求項1~8のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項10】
次式の条件を満足し、
fB/fR < 0.30
但し、
fR:前記リアコンバータレンズ群の焦点距離
fB:前記基レンズ群の焦点距離
前記正レンズの少なくとも1つは、次式の条件を満足する請求項9に記載の光学系。
1.65 < nd1
20.00 < νd1 < 50.00
但し、
nd1:前記正レンズの媒質のd線に対する屈折率
νd1:前記正レンズの媒質のd線に対するアッベ数
【請求項11】
次式の条件を満足し、
0.30 ≦ fB/fR
但し、
fR:前記リアコンバータレンズ群の焦点距離
fB:前記基レンズ群の焦点距離
前記正レンズの少なくとも1つは、次式の条件を満足する請求項9に記載の光学系。
nd2 < 1.65
50.00 < νd2
但し、
nd2:前記正レンズの媒質のd線に対する屈折率
νd2:前記正レンズの媒質のd線に対するアッベ数
【請求項12】
前記基レンズ群は、前群と、絞りと、正の屈折力を有する後群とからなる請求項1~11のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項13】
前記前群の最も物体側に配置されたレンズ成分は負の屈折力を有し、
次式の条件を満足する請求項12に記載の光学系。
-2.50<(R12+R11)/(R12-R11)<1.50
但し、
R11:前記前群の最も物体側に配置されたレンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前記前群の最も物体側に配置されたレンズ成分の最も像面側のレンズ面の曲率半径
【請求項14】
次式の条件を満足する請求項12または13に記載の光学系。
-2.50<(RL1+R12)/(RL1-R12)<-0.10
但し、
R12:前記前群の最も物体側に配置されたレンズ成分の最も像面側のレンズ面の曲率半径
RL1:前記前群の最も像面側に配置されたレンズ成分の最も物体側のレンズ面の曲率半径
【請求項15】
次式の条件を満足する請求項12~14のいずれか一項に記載の光学系。
0.20 < TLBb/TLB < 2.00
但し、
TLB:前記基レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
TLBb:前記絞りから前記基レンズ群の最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
【請求項16】
前記後群は、4枚以下のレンズで構成されている請求項12~15のいずれか一項に記載の光学系。
【請求項17】
次式の条件を満足する請求項1~16のいずれか一項に記載の光学系。
0.10 < nN-nP < 0.28
但し、
nN:前記基レンズ群の最も像面側に配置された接合レンズを構成する負レンズの媒質のd線に対する屈折率
nP:前記基レンズ群の最も像面側に配置された接合レンズを構成する正レンズの媒質のd線に対する屈折率
【請求項18】
請求項1~17のいずれか一項に記載の光学系を有する光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学系及び光学機器に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、小型で軽量な光学系が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、特許文献1は、小型化・軽量化と良好な光学性能との両立が要望されているという課題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2019-070689号公報
【発明の概要】
【0004】
本発明の第一の態様に係る光学系は、正の屈折力を有する基レンズ群と、前記基レンズ群の像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群と、を有し、前記基レンズ群と、前記リアコンバータレンズ群のいずれか1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、前記基レンズ群は、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群を少なくとも1つ有し、前記リアコンバータレンズ群の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の前記合焦群の光軸方向の位置を変化可能である。
【0005】
本発明の第二の態様に係る光学系は、正の屈折力を有する基レンズ群と、前記基レンズ群の物体側に着脱可能な少なくとも1つのフロントコンバータレンズ群と、前記基レンズ群の像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群と、を有し、前記基レンズ群と、前記フロントコンバータレンズ群及び前記リアコンバータレンズ群の少なくとも1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成され、前記基レンズ群は、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群を少なくとも1つ有し、前記リアコンバータレンズ群の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の前記合焦群の光軸方向の位置を変化可能である。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1】第1実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。
図2】第1実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図3】第1実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図4】第2実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は望遠端状態を示す。
図5】第2実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図6】第2実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図7】第3実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
図8】第3実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図9】第3実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図10】第4実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
図11】第4実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図12】第4実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図13】第5実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
図14】第5実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図15】第5実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図16】第6実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
図17】第6実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図18】第6実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図19】第7実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
図20】第7実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図21】第7実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図22】第8実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
図23】第8実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図24】第8実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図25】第9実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
図26】第9実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図27】第9実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図28】第10実施例に係る光学系の無限遠物体合焦時のレンズ構成を示す断面図であって、(a)は広角端状態を示し、(b)は中間焦点距離状態を示し、(c)は望遠端状態を示す。
図29】第10実施例に係る光学系の広角端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図30】第10実施例に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であって、(a)は無限遠物体合焦時を示し、(b)は近距離物体合焦時を示す。
図31】上記光学系を搭載するカメラの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、好ましい実施形態について図面を参照して説明する。
【0008】
(第1の実施形態)
第1の実施形態に係る光学系OLは、例えば、図7(b)、(c)に示すように、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群RLG(例えば、図7(b)、(c)に示す第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG2,RLG3)と、を有して構成されている。この光学系OLは、基レンズ群MLGと、リアコンバータレンズRLG(RLG2,RLG3)のいずれか1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成されている。また、基レンズ群MLGは、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群Gfを少なくとも1つ有し、リアコンバータレンズ群RLGの着脱に応じて、無限遠物体合焦時の合焦群Gfの光軸方向の位置を変化可能に構成されている。このように構成することにより、変倍が可能な光学系OLにおいて、小型化・軽量化と諸収差を低減した良好な光学性能との両立を実現することができる。
【0009】
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る光学系OLは、図1に示すように、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能な少なくとも1つのフロントコンバータレンズ群FLG(例えば、図1(a)に示すフロントコンバータレンズ群FLG1)と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能な少なくとも1つのリアコンバータレンズ群RLG(例えば、図1(a)、(b)に示す第1及び第2リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2)と、を有して構成されている。この光学系OLは、基レンズ群MLGと、フロントコンバータレンズ群FLG(FLG1)及びリアコンバータレンズ群RLG(RLG1,RLG2)の少なくとも1つとの着脱により合成焦点距離を変化させるように構成されている。また、基レンズ群MLGは、合焦の際に光軸方向に移動する合焦群Gfを少なくとも1つ有し、リアコンバータレンズ群RLGの着脱に応じて、無限遠物体合焦時の合焦群Gfの光軸方向の位置を変化可能に構成されている。このように構成することにより、変倍可能な光学系OLにおいて、高変倍化しても、小型化・軽量化と諸収差を低減した良好な光学性能との両立を実現することができる。
【0010】
また、第2の実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(1)を満足することが望ましい。
【0011】
-10.00 < fF/fB < 10.00 (1)
但し、
fB:基レンズ群MLGの無限遠物体合焦時の焦点距離
fF:フロントコンバータレンズ群FLGの焦点距離
【0012】
条件式(1)は、基レンズ群MLGの焦点距離に対するフロントコンバータレンズ群FLGの焦点距離の比を規定するものである。この条件式(1)を満足することにより、光学系OLの小型化・軽量化と良好な光学性能とを両立させることができる。フロントコンバータレンズ群FLGの焦点距離の絶対値が大きくなり、条件式(1)の上限値又は下限値を超えると、光学系OLが大型化してしまい好ましくない。また、基レンズ群MLGの焦点距離が短くなり過ぎ、条件式(1)の上限値を上回ると、基レンズ群MLGでの収差補正が困難となり球面収差等が悪化するため好ましくない。なお、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の上限値を9.00、8.00、7.50、7.00、6.50、更に6.00とすることがより望ましい。また、条件式(1)の効果を確実なものとするために、条件式(1)の下限値を-9.00、-8.00、-7.00、-6.00、-5.00、-4.00、更に-3.00とすることがより望ましい。
【0013】
また、第2の実施形態に係る光学系OLにおいて、フロントコンバータレンズ群FLGは、負の屈折力を有し、以下に示す条件式(2)を満足することが望ましい。
【0014】
0.75 < Ymax/fw < 2.00 (2)
fw:画角が最大となるときの光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離
Ymax:画角が最大となるときの光学系OLの最大像高
【0015】
条件式(2)は、基レンズ群MLGに対してフロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの少なくとも1つが着脱されたときの、基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの少なくとも1つとの組み合わせのうち、画角が最大となるときの光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離に対する最大像高の比を規定するものである。この条件式(2)を満足することにより、光学系OLの小型化・軽量化と良好な光学性能とを両立させることができる。条件式(2)の下限値を下回ると、光学系OLの焦点距離が長くなり、最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群(フロントコンバータレンズ群FLG)が配置された、いわゆる負先行型では、光学系全体が必要以上に大型となるため好ましくない。なお、条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の下限値を0.80、0.85、0.90、0.95、更に1.00とすることがより望ましい。また、条件式(2)の上限値を上回ると、光学系OLの仕様に対し、射影方式による歪みや収差の補正が困難となり、若しくは、光学系OLが大型化するため好ましくない。なお、条件式(2)の効果を確実なものとするために、条件式(2)の上限値を1.90、1.80、1.70、更に1.65とすることがより望ましい。
【0016】
また、第2の実施形態に係る光学系OLは、焦点距離が異なる少なくとも2つのフロントコンバータレンズ群FLG(例えば、図13に示す第1及び第2フロントコンバータレンズ群FLG1,FLG2)を有し、フロントコンバータレンズ群FLGが負の屈折力を有するとき(例えば、図13(a)において、第1フロントコンバータレンズ群FLG1の屈折力は負である)、基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの少なくとも1つとの組み合わせにおける画角が最大となり、また、フロントコンバータレンズ群FLGが正の屈折力を有するとき(例えば、図13(c)において、第2フロントコンバータレンズ群FLG2の屈折力は正である)、画角が最小となるように構成されている。また、光学系OLは、以下に示す条件式(3)を満足することが望ましい。
【0017】
1.00 < ft/fw < 4.50 (3)
但し、
fw:画角が最大となるときの光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離
ft:画角が最小となるときの光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離
【0018】
条件式(3)は、画角が最大となるときの光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離に対する画角が最小となるときの光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離の比を規定するものである。この条件式(3)を満足することにより、光学系OLの小型化・軽量化と良好な光学性能とを両立させることができる。条件式(3)の上限値を上回ると、この光学系OLの変倍比が大きくなりすぎ、光学系OL全体の大型化や収差補正の不足が生じるため好ましくない。なお、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の上限値を4.30、4.15、4.00、更に3.95とすることがより望ましい。また、条件式(3)の効果を確実なものとするために、条件式(3)の下限値を1.05、1.10、1.15、更に1.20とすることがより望ましい。
【0019】
また、第1及び第2の実施形態(以下、単に「本実施形態」と呼ぶ)に係る光学系OLにおいて、リアコンバータレンズ群RLG(例えば、図1(a)に示す第1リアコンバータレンズ群RLG1)は、1つの正レンズで構成され、以下に示す条件式(2A)を満足することが望ましい。
【0020】
0.90 < Ymax/fw (2A)
但し、
fw:画角が最大となるときの、光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離
Ymax:画角が最大となるときの光学系OLの最大像高
【0021】
条件式(2A)は、基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの少なくとも1つとの組み合わせのうち、画角が最大となるときの光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離に対する最大像高の比を規定するものである。この条件式(2A)を満足することにより、光学系OLの小型化・軽量化と良好な光学性能とを両立させることができる。条件式(2A)の下限値を下回ると、光学系OLの焦点距離が長くなり、最も物体側に負の屈折力を有するレンズ群(フロントコンバータレンズ群FLG)が配置された、いわゆる負先行型では、光学系全体が必要以上に大型となるため好ましくない。なお、条件式(2A)の効果を確実なものとするために、条件式(2A)の下限値を0.95、更に1.00とすることがより望ましい。また、条件式(2A)の効果を確実なものとするために、条件式(2A)の上限値を設定する場合は、4.00、3.00、更に2.75とすることがより望ましい。
【0022】
また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(4)を満足することが望ましい。
【0023】
0.60 < Bfw/fw < 1.50 (4)
但し、
fw:画角が最大となるときの光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離
Bfw:画角が最大となるときの光学系OLのバックフォーカス
【0024】
条件式(4)は、基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの少なくとも1つとの組み合わせのうち、画角が最大となるときの光学系OLの無限遠物体合焦時の合成焦点距離に対するバックフォーカスの比を規定するものである。この条件式(4)を満足することにより、光学系OLの小型化・軽量化と良好な光学性能とを両立させることができる。条件式(4)の上限値を上回ると、光学系OLのテレ比や主点間隔に影響し、収差補正が困難となり、また、光学系OL全体の大型化に繋がるため好ましくない。なお、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の上限値を1.45、1.40,更に1.35とすることがより望ましい。また、条件式(4)の下限値を下回ると、光学系OLのテレ比や主点間隔に影響し、収差補正が困難となり、また、光学系OL全体の大型化に繋がり、あるいは、この光学系OLに必要なフランジバックが確保できなくなるため好ましくない。なお、条件式(4)の効果を確実なものとするために、条件式(4)の下限値を0.65、0.70、0.75、更に0.80とすることがより望ましい。
【0025】
また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(5)を満足することが望ましい。
【0026】
-0.75 < fB/fR < 0.75 (5)
但し、
fR:リアコンバータレンズ群RLGの焦点距離
fB:基レンズ群MLGの焦点距離
【0027】
条件式(5)は、リアコンバータレンズ群RLGの焦点距離に対する基レンズ群MLGの焦点距離の比を規定するものである。この条件式(5)を満足することにより、光学系OLの小型化・軽量化と良好な光学性能とを両立させることができる。条件式(5)の上限値を上回ると、リアコンバータレンズ群RLGの正の屈折力が強まり、収差補正の困難さやフランジバック確保の困難さに繋がるため好ましくない。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、条件式(5)の上限値を0.70、0.65、更に0.60とすることがより望ましい。また、条件式(5)の下限値を下回ると、リアコンバータレンズ群RLGの負の屈折力が強まり、変倍における収差変動の悪化や光学系OLの大型化に繋がるため好ましくない。なお、条件式(5)の効果を確実なものとするために、条件式(5)の下限値を-0.70、-0.65、-0.60、-0.55、-0.50、更に-0.45とすることがより望ましい。
【0028】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、リアコンバータレンズ群RLGは、少なくとも1つの正レンズを有することが望ましい。光学系OLを広角化するためには、リアコンバータレンズ群RLGは収斂作用がある正の屈折力を持つことが望ましく、そのため、リアコンバータレンズ群RLGには少なくとも1つの正レンズが必須である。一方、光学系OLを望遠化するためには、逆に発散作用がある負の屈折力が望ましい。但し、リアコンバータレンズ群RLGが負の屈折力の場合でも、正レンズが無いと収差補正、特に色収差の補正が困難となるため正レンズを少なくとも一つ有することが望ましい。
【0029】
また、本実施形態に係る光学系OLは、基レンズ群MLGとリアコンバータレンズ群RLGとが、以下に示す条件式(5H)を満足するとき、リアコンバータレンズ群RLGを構成する正レンズのうちの少なくとも1つ(以下、「第1特定正レンズLs1」と呼ぶ)は、以下に示す条件式(6)及び条件式(7)を満足することが望ましい。
【0030】
fB/fR < 0.30 (5H)
1.65 < nd1 (6)
20.00 < νd1 < 50.00 (7)
但し、
fR:リアコンバータレンズ群RLGの焦点距離
fB:基レンズ群MLGの焦点距離
nd1:第1特定正レンズLs1の媒質のd線に対する屈折率
νd1:第1特定正レンズLs1の媒質のd線に対するアッベ数
【0031】
基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの少なくとも1つとの組み合わせが条件式(5H)を満足すると、これらの組み合わせの光学系OLの画角が中間状態より小さい値から最小の間の値をとる。そして、このような組み合わせにおいては、リアコンバータレンズ群RLGに含まれる第1特定正レンズLs1は、高屈折率高分散の媒質で構成されることが好ましく、具体的には、上述した条件式(6)及び条件式(7)を満足することが好ましい。
【0032】
条件式(6)は、リアコンバータレンズ群RLGに含まれる第1特定正レンズLs1の媒質のd線に対する屈折率を規定するものである。基レンズ群MLGにリアコンバータレンズ群RLGを組み合わせる際の色収差補正を最適とするためには、リアコンバータレンズ群RLGが、条件式(6)を満足する第1特定正レンズLs1を有することが望ましい。なお、第1特定正レンズLs1が条件式(6)の範囲を外れると、基レンズ群MLGと組み合わせるリアコンバータレンズ群RLGを変更したとき、すなわち、変倍時に、色収差が発生するため好ましくない。なお、条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の下限値を1.70、1.72、更に1.74とすることがより望ましい。また、条件式(6)の効果を確実なものとするために、条件式(6)の上限値を設定する場合は、2.00、1.95、更に1.90とすることがより望ましい。
【0033】
条件式(7)は、リアコンバータレンズ群RLGに含まれる第1特定正レンズLs1の媒質のd線に対するアッベ数を規定するものである。基レンズ群MLGにリアコンバータレンズ群RLGを組み合わせる際の色収差補正を最適とするためには、リアコンバータレンズ群RLGが、条件式(7)を満足する第1特定正レンズLs1を有することが望ましい。なお、第1特定正レンズLs1が条件式(7)の範囲を外れると、基レンズ群MLGと組み合わせるリアコンバータレンズ群RLGを変更したとき、すなわち、変倍時に、色収差が発生するため好ましくない。なお、条件式(7)の効果を確実なものとするために、条件式(7)の上限値を45.00、43.00、41.00、更に39.50とすることがより望ましい。また、条件式(7)の効果を確実なものとするために、条件式(7)の下限値を22.00、23.00、23.50、更に24.00とすることがより望ましい。
【0034】
また、本実施形態に係る光学系OLは、基レンズ群MLGとリアコンバータレンズ群RLGとが、以下に示す条件式(5L)を満足するとき、リアコンバータレンズ群RLGを構成する正レンズのうちの少なくとも1つ(以下、「第2特定正レンズLs2」と呼ぶ)は、以下に示す条件式(8)及び条件式(9)を満足することが望ましい。
【0035】
0.30 ≦ fB/fR (5L)
nd2 < 1.65 (8)
50.00 < νd2 (9)
但し、
fR:リアコンバータレンズ群RLGの焦点距離
fB:基レンズ群MLGの焦点距離
nd2:第2特定正レンズLs2の媒質のd線に対する屈折率
νd2:第2特定正レンズLs2の媒質のd線に対するアッベ数
【0036】
基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの少なくとも1つとの組み合わせが条件式(5L)を満足すると、これらの組み合わせの光学系OLの画角が中間状態より大きい値から最大の間の値をとる。そして、このような組み合わせにおいては、リアコンバータレンズ群RLGに含まれる第2特定正レンズLs2は、低屈折率低分散の媒質で構成されることが好ましく、具体的には、上述した条件式(8)及び条件式(9)を満足することが好ましい。
【0037】
条件式(8)は、リアコンバータレンズ群RLGに含まれる第2特定正レンズLs2の媒質のd線に対する屈折率を規定するものである。基レンズ群MLGにリアコンバータレンズ群RLGを組み合わせる際の色収差補正を最適とするためには、リアコンバータレンズ群RLGが、条件式(8)を満足する第2特定正レンズLs2を有することが望ましい。なお、第2特定正レンズLs2が条件式(8)の範囲を外れると、基レンズ群MLGと組み合わせるリアコンバータレンズ群RLGを変更したとき、すなわち、変倍時に、色収差が発生するため好ましくない。なお、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の上限値を1.63、1.60、1.55、更に1.52とすることがより望ましい。また、条件式(8)の効果を確実なものとするために、条件式(8)の下限値を設定する場合は、1.35、1.38、1.40、更に1.42とすることがより望ましい。
【0038】
条件式(9)は、リアコンバータレンズ群RLGに含まれる第2特定正レンズLs2の媒質のd線に対するアッベ数を規定するものである。基レンズ群MLGにリアコンバータレンズ群RLGを組み合わせる際の色収差補正を最適とするためには、リアコンバータレンズ群RLGが、条件式(9)を満足する第2特定正レンズLs2を有することが望ましい。なお、第2特定正レンズLs2が条件式(9)の範囲を外れると、基レンズ群MLGと組み合わせるリアコンバータレンズ群RLGを変更したとき、すなわち、変倍時に、色収差が発生するため好ましくない。なお、条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の下限値を55.00、60.00、68.00、75.00、更に80.00とすることがより望ましい。また、条件式(9)の効果を確実なものとするために、条件式(9)の上限値を設定する場合は、95.00、93.50、更に92.00とすることがより望ましい。
【0039】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、基レンズ群MLGは、前群GMFと、絞りSと、正の屈折力を有する後群GMRとからなることが望ましい。基レンズ群MLGを前群GMFと後群GMRとから構成し、これらの前群GMF及び後群GMRの間に絞りSを配置する、すなわち、基レンズ群MLGの中間に絞りSを配置することにより、コマ収差等の諸収差の補正が容易になる。
【0040】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、基レンズ群MLGを構成する前群GMFの最も物体側に配置されたレンズ成分LC1は負の屈折力を有し、以下に示す条件式(10)を満足することが望ましい。
【0041】
-2.50<(R12+R11)/(R12-R11)<1.50 (10)
但し、
R11:前群GMFの最も物体側に配置されたレンズ成分LC1の最も物体側のレンズ面の曲率半径
R12:前群GMFの最も物体側に配置されたレンズ成分LC1の最も像面側のレンズ面の曲率半径
【0042】
条件式(10)は、基レンズ群MLGを構成する前群GMFの最も物体側に配置されたレンズ成分LC1のシェイプファクターを規定するものである。前群GMFの最も物体側に条件式(10)を満足するレンズ成分LC1を配置することで、光学系OLの広角化あるいは小径化を担いながら、歪曲収差、コマ収差を適切に補正することができる。なお、条件式(10)の効果を確実なものとするために、条件式(10)の上限値を1.30、1,20、1.10、0.75、更に0.50とすることがより望ましい。また、条件式(10)の効果を確実なものとするために、条件式(10)の下限値を-2.00、-1.50、-1.00、-0.75、-0.60、更に-0.50とすることがより望ましい。
【0043】
また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(11)を満足することが望ましい。
【0044】
-2.50<(RL1+R12)/(RL1-R12)<-0.10 (11)
但し、
R12:前群GMFの最も物体側に配置されたレンズ成分LC1の最も像面側のレンズ面の曲率半径
RL1:前群GMFの最も像面側に配置されたレンズ成分LCLの最も物体側のレンズ面の曲率半径
【0045】
条件式(11)は、基レンズ群MLGを構成する前群GMFの、最も物体側に配置されたレンズ成分LC1の最も像面側のレンズ面と最も像面側に配置されたレンズ成分LCLの最も物体側のレンズ面とで形成される空気レンズのシェイプファクターを規定するものである。前群GMFに条件式(11)を満足する空気レンズを形成することで、光学系OLの広角化あるいは小径化を担いながら、歪曲収差、コマ収差を適切に補正することができる。なお、条件式(11)の効果を確実なものとするために、条件式(11)の上限値を-0.15、-0.20、-0.25、-0.30、更に-0.35とすることがより望ましい。また、条件式(11)の効果を確実なものとするために、条件式(11)の下限値を-2.00、-1.50、-1.35、更に-1.20とすることがより望ましい。
【0046】
また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(12)を満足することが望ましい。
【0047】
0.20 < TLBb/TLB < 2.00 (12)
但し、
TLB:基レンズ群MLGの最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
TLBb:絞りSから基レンズ群MLGの最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離
【0048】
条件式(12)は、 基レンズ群MLGの光軸上の厚さ(最も物体側のレンズ面から最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離)に対する絞りSより像面側の厚さ(絞りSから基レンズ群MLGの最も像面側のレンズ面までの光軸上の距離)の比を規定するものである。条件式(12)を満足することにより、合焦時並びに基レンズ群MLGに対するフロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGの組み合わせ変更時の収差変動を抑制することができる。なお、条件式(12)の効果を確実なものとするために、条件式(12)の上限値を1.95、1.90、1.85、更に1.80とすることがより望ましい。また、条件式(12)の効果を確実なものとするために、条件式(12)の下限値を0.25、0.30、0.50、0.75、0.90、1.00、1.25、更に1.50とすることがより望ましい。
【0049】
また、本実施形態に係る光学系OLにおいて、後群GMRは、4枚以下のレンズで構成されていることが望ましい。光学系OLの小型化と高性能化の両立のためには、後群GMRのレンズ枚数は4枚以下が望ましい。
【0050】
また、本実施形態に係る光学系OLは、以下に示す条件式(13)を満足することが望ましい。
【0051】
0.10 < nN-nP < 0.28 (13)
但し、
nN:基レンズ群MLGの最も像面側に配置された接合レンズCLLを構成する負レンズLnの媒質のd線に対する屈折率
nP:基レンズ群MLGの最も像面側に配置された接合レンズCLLを構成する正レンズLpの媒質のd線に対する屈折率
【0052】
条件式(13)は、基レンズ群MLGの最も像面側に配置された接合レンズCLLを構成する負レンズLnの媒質と正レンズLpの媒質との屈折率の差を規定するものである。この光学系OLにおいて、像面湾曲の補正を適切に行うためには、基レンズ群MLGの最も像面側に配置された接合レンズCLLが条件式(13)を満足する負レンズLn及び正レンズLpで構成されていることが好ましい。なお、条件式(13)の効果を確実なものとするために、条件式(13)の上限値を0.27、0.25、更に0.24とすることがより望ましい。また、条件式(13)の効果を確実なものとするために、条件式(11)の下限値を0.12、0.14、0.15、更に0.16とすることがより望ましい。
【0053】
なお、以上で説明した条件及び構成は、それぞれが上述した効果を発揮するものであり、全ての条件及び構成を満たすものに限定されることはなく、いずれかの条件又は構成、或いは、いずれかの条件又は構成の組み合わせを満たすものでも、上述した効果を得ることが可能である。
【0054】
次に、本実施形態に係る光学系OLを備えた光学機器であるカメラを図31に基づいて説明する。このカメラ1は、撮影レンズ2として本実施形態に係る光学系OLを備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルター)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子(撮像素子)により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダー)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
【0055】
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る光学系OLを搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
【0056】
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【0057】
本実施形態では、基レンズ群MLGにフロントコンバータレンズ群FLG及びリアコンバータレンズ群RLGを任意に組み合わせ、全体で9個又は10個のレンズ成分で構成される光学系OLを示したが、以上の構成条件等は、8個以下、又は11個以上のレンズ成分の構成にも適用可能である。なお、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いう。
【0058】
また、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群としても良い。この場合、合焦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(超音波モータ等の)モータ駆動にも適している。
【0059】
また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に直交方向の変位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。
【0060】
また、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、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしてもよい。
【0061】
開口絞りSは、光学系OLの光軸方向の中央付近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よい。
【0062】
さらに、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成するために、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よい。
【0063】
以上より、小型化・軽量化と良好な光学性能とを両立させた光学系及び光学機器を提供することができる。
【実施例0064】
以下、各実施例を図面に基づいて説明する。なお、図1図4図7図10図13図16図19図22図25及び図28は、各実施例に係る光学系OL(OL1~OL10)の構成を示す断面図である。
【0065】
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをyとし、高さyにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐定数をKとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で表される。なお、以降の実施例において、「e-n」は「×10-n」を示す。
【0066】
S(y)=(y2/r)/{1+(1-K×y2/r21/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10+A12×y12 (a)
【0067】
なお、各実施例において、2次の非球面係数A2は0である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に*印を付している。
【0068】
[第1実施例]
図1は、第1実施例に係る光学系OL1の構成を示している。この光学系OL1は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で負の屈折力を有するフロントコンバータレンズ群FLG1と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる2つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、及び、正の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2)と、を有し、基レンズ群MLGに対してフロントコンバータレンズ群FLG1、第1リアコンバータレンズ群RLG1及び第2リアコンバータレンズ群RLG2の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0069】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL22、両凸形状の正レンズL23、及び、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズL24(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、両凹形状の負レンズL25と両凸形状の正レンズL26とを接合した接合正レンズ、及び、両凹形状の負レンズL27(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL28(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0070】
フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL11で構成されている。
【0071】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、両凸形状の正レンズL311(Ls2)で構成されている。
【0072】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL321と物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)とを接合した接合正レンズで構成されている。
【0073】
この光学系OL1は、図1(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側にフロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態(画角が最大となる組み合わせ)の光学系OL1Wを構成し、図1(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、望遠端状態(画角が最小となる組み合わせ)の光学系OL1Tを構成している。
【0074】
また、この光学系OL1は、基レンズ群MLGを正の屈折力を有する合焦群Gfとし、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、基レンズ群MLG全体が光軸方向の物体側へ移動する。なお、広角端状態の光学系OL1Wにおいては、合焦の際、基レンズ群MLGの物体側に取り付けられたフロントコンバータレンズ群FLG1も基レンズ群MLGと一体となって光軸方向に移動する。したがって、広角端状態では、フロントコンバータレンズ群FLG1及び基レンズ群MLBが正の屈折力を有する合焦群Gfとなる。また、この光学系OL1は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1又は第2リアコンバータレンズ群RLG2の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の合焦群Gfの光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時とで、基レンズ群MLGの最も像面側に配置されたレンズの像面側のレンズ面を基準として、第1リアコンバータレンズ群RLG1の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面と、第2リアコンバータレンズ群RLG2の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面との光軸上の間隔が変化している。
【0075】
以下の表1に、光学系OL1の諸元の値を掲げる。この表1において、全体諸元に示すfは全系の焦点距離、FNoはFナンバー、ωは半画角[°]、Ymaxは最大像高、TLは光学全長、及び、Bfはバックフォーカスであって、広角端状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の値を表している。ここで、バックフォーカスBfは、最も像面側のレンズ面(第22面)から像面Iまでの光軸上の距離の空気換算長を示している。また、光学全長TLは、最も物体側のレンズ面(第1面)から最も像面側のレンズ面(第22面)までの光軸上の距離に、バックフォーカスの空気換算長を加えた長さを示している。また、レンズデータにおける第1欄mは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序(面番号)を、第2欄rは、各レンズ面の曲率半径を、第3欄dは、無限遠物体合焦時の各光学面から次の光学面までの光軸上の距離(面間隔)を、第4欄nd及び第5欄νdは、d線(λ=587.6nm)に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率1.000000は省略してある。また、レンズ群焦点距離は基レンズ群MGL、フロントコンバータレンズ群FLG1及び第1及び第2リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2の各々の始面と焦点距離を示している。
【0076】
また、フロントコンバータレンズ群FLG1の最も像面側のレンズ面(第F2面)の面間隔dは、このフロントコンバータレンズ群FLG1が基レンズ群MLGに取り付けられたときの、基レンズ群MLGの最も物体側のレンズ面(第1面)までの光軸上の距離を示している。また、第1及び第2リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2の最も物体側のレンズ面の物体側に隣接する面(第15面)の面間隔dは、これらの第1及び第2リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2が基レンズ群MLGに取り付けられたときの、基レンズ群MLGの最も像面側のレンズ面(第15面)の面間隔である。この基レンズ群MLGの最も像面側のレンズ面(第15面)の面間隔は、取り付けられたリアコンバータレンズ群(RLG1,RLG2)により決まるため、リアコンバータレンズ群側のレンズデータに記載する。
【0077】
ここで、以下の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、その他長さの単位は一般に「mm」が使われるが、光学系は、比例拡大また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。また、これらの符号の説明及び上述した諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
【0078】
(表1)第1実施例
[全体諸元]
広角端 望遠端
f 8.885 11.280
FNo 2.828 2.944
ω 89.960 70.643
Ymax 14.200 14.200
TL(空気換算長) 84.510 71.205
Bf(空気換算長) 11.873 13.179

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1* 52.1359 2.0000 1.74407 49.31
2* 10.7815 8.9557
3* 30.8693 1.5000 1.51696 64.14
4* 16.0962 3.7567
5 45.5849 5.0377 1.90265 35.77
6 -28.1588 0.2000
7 -23.7966 9.2282 1.75500 52.34
8 -21.5728 2.9110
9 ∞ 1.7454 開口絞りS
10 -42.0573 1.0337 1.51823 58.82
11 11.5815 5.1050 1.75500 52.34
12 -17.2580 0.2996
13 -15.9052 1.0103 1.71736 29.57
14 13.1548 7.0746 1.55332 71.68
15* -25.1166 d1

(フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 43.8983 2.8000 1.48749 70.32
F2 21.9730 10.5046

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
15* -25.1166 d1
16 24.1743 8.2746 1.49782 82.57
17 -424.6925 11.8726
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
15* -25.1166 d1
16 42.9407 1.1893 1.58913 61.22
17 24.1743 5.8756 1.77250 49.62
18 -424.6925 13.1795
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -94.188
基レンズ群MLG 1 16.214
第1リアコンバータレンズ群RLG1 16 46.228
第2リアコンバータレンズ群RLG2 16 60.787
【0079】
この光学系OL1において、基レンズ群MLGの第1面、第2面、第3面、第4面及び第15面は非球面形状に形成されている。次の表2に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0080】
(表2)
[非球面データ]
第 1面
K= 0.00000
A4 =-6.45095E-06 A6 =-9.61632E-09 A8 = 3.59492E-11
A10=-2.44373E-14 A12= 2.74551E-19
第 2面
K=-1.00000
A4 = 7.19787E-05 A6 = 1.48086E-07 A8 = 1.31914E-09
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第 3面
K= 0.00000
A4 =-2.06432E-05 A6 = 1.03245E-08 A8 =-7.73765E-10
A10=-6.46348E-12 A12=-1.88640E-24
第 4面
K= 0.00000
A4 = 4.81517E-06 A6 =-8.61690E-08 A8 =-3.16708E-23
A10= 4.32579E-27 A12= 0.00000E+00
第15面
K= 0.00000
A4 = 4.27706E-05 A6 = 2.12737E-07 A8 =-4.58632E-10
A10= 1.51402E-11 A12= 0.00000E+00
【0081】
また、この光学系OL1において、基レンズ群MLGと第1又は第2リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2との軸上空気間隔d1は、フロントコンバータレンズ群FLG1、基レンズ群MLG並びに第1及び第2リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1は、合焦状態に応じて変化する。次の表3に、広角端状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。なお、表3において、fは光学系OL1の全系の焦点距離を示し、βは撮影倍率を示し、d0は光学系OL1の最も物体側のレンズ面から物体までの光軸上の距離を示す。これらの符号の説明は、以降の実施例においても同様である。
【0082】
(表2)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 望遠端
f 8.8852 11.2803
d0 ∞ ∞
d1 1.2000 1.1029

-近距離物体合焦時-
広角端 望遠端
β -0.1000 -0.1000
d0 72.7367 107.3477
d1 3.4428 3.4333
【0083】
この光学系OL1の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図2に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図3に示す。各収差図において、FNoはFナンバー、NAは開口数、Aは半画角、H0は物体高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバー又は開口数の値を示し、非点収差図では半画角または物体高の最大値を示し、コマ収差図では各半画角又は各物体高の値を示す。また、歪曲収差図は、広角端状態、望遠端状態ともに等距離射影(y=fθ)の値を示している。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)、FはF線(λ=486.1nm)、CはC線(λ=656.3nm)をそれぞれ示す。また、非点収差図及びコマ収差図において、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。また、以降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る。これらの各収差図より、この光学系OL1は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。
【0084】
[第2実施例]
図4は、第2実施例に係る光学系OL2の構成を示している。この光学系OL2は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で負の屈折力を有するフロントコンバータレンズ群FLG1と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる2つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、及び、負の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2)と、を有し、基レンズ群MLGに対してフロントコンバータレンズ群FLG1、第1リアコンバータレンズ群RLG1及び第2リアコンバータレンズ群RLG2の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0085】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、両凸形状の正レンズL22、及び、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL23(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL24と両凸形状の正レンズL25とを接合した接合正レンズ、及び、両凹形状の負レンズL26(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL27(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0086】
フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL11、及び、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL12で構成されている。
【0087】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、両凸形状の正レンズL311(Ls2)で構成されている。
【0088】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL321、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)で構成されている。
【0089】
この光学系OL2は、図4(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側にフロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態の光学系OL2Wを構成し、図4(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、望遠端状態の光学系OL2Tを構成している。
【0090】
また、この光学系OL2は、基レンズ群MLGを正の屈折力を有する合焦群Gfとし、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、基レンズ群MLG全体が光軸方向の物体側へ移動する。なお、広角端状態の光学系OL2Wにおいては、合焦の際、基レンズ群MLGの物体側に取り付けられたフロントコンバータレンズ群FLG1も基レンズ群MLGと一体となって光軸方向に移動する。したがって、広角端状態では、フロントコンバータレンズ群FLG1及び基レンズ群MLBが正の屈折力を有する合焦群Gfとなる。また、この光学系OL2は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1又は第2リアコンバータレンズ群RLG2の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の合焦群Gfの光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時とで、基レンズ群MLGの最も像面側に配置されたレンズの像面側のレンズ面を基準として、この基準とした面から像面Iまでの光軸上の距離が変化している。
【0091】
以下の表4に、光学系OL2の諸元の値を掲げる。
【0092】
(表4)第2実施例
[全体諸元]
広角端 望遠端
f 9.039 27.820
FNo 2.828 4.858
ω 89.469 28.175
Ymax 14.200 14.200
TL(空気換算長) 78.532 67.812
Bf(空気換算長) 11.555 14.180

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1* 33.8050 1.5000 1.58144 40.98
2* 9.4552 3.2811
3 89.5887 7.0512 1.85478 24.80
4 -24.8889 0.4255
5 -15.4872 4.6027 1.69680 55.52
6 -16.7291 1.5000
7 ∞ 1.5000 開口絞りS
8 153.6673 1.0397 1.59270 35.31
9 21.2609 4.6474 1.81600 46.59
10 -19.1198 0.8234
11 -30.3222 1.0000 1.78880 28.43
12 13.1803 8.0603 1.59324 67.90
13* -34.4302 d1

(フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 44.8358 2.8000 1.48749 70.32
F2 18.8594 9.6185
F3* 24.7369 2.0000 1.51696 64.14
F4* 10.7569 5.8774

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
13* -34.4302 d1
14 25.1899 10.0500 1.49782 82.57
15 -149.7687 11.5549
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
13* -34.4302 d1
14 360.7971 1.0000 1.77250 49.62
15 18.7896 4.0000
16 24.9466 12.0000 1.66382 27.35
17 85.8677 14.1803
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -22.594
基レンズ群MLG 1 19.016
第1リアコンバータレンズ群RLG1 14 44.158
第2リアコンバータレンズ群RLG2 14 -56.869
【0093】
この光学系OL2において、フロントコンバータレンズ群FLG1の第F3面及び第F4面、並びに、基レンズ群MLGの第1面、第2面及び第13面は非球面形状に形成されている。次の表5に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0094】
(表5)
[非球面データ]
第F3面
K=-1.00000
A4 = 2.12701E-05 A6 =-1.13214E-07 A8 = 1.33613E-10
A10= 1.20653E-13 A12= 2.74552E-19
第F4面
K= 0.00000
A4 = 2.33793E-05 A6 = 0.00000E+00 A8 = 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第 1面
K=-1.00000
A4 =-8.86019E-06 A6 =-3.94817E-08 A8 = 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第 2面
K= 0.00000
A4 = 1.44886E-05 A6 = 0.00000E+00 A8= 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第13面
K= 0.00000
A4 = 3.55434E-05 A6 = 0.00000E+00 A8 = 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
【0095】
また、この光学系OL2において、基レンズ群MLGと第1又は第2リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2との軸上空気間隔d1は、フロントコンバータレンズ群FLG1、基レンズ群MLG並びに第1及び第2リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1は、合焦状態に応じて変化する。次の表6に、広角端状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。
【0096】
(表6)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 望遠端
f 8.8852 11.2803
d0 ∞ ∞
d1 1.2000 1.2000

-近距離物体合焦時-
広角端 望遠端
β -0.1000 -0.1000
d0 75.9424 280.2923
d1 3.6636 2.4998
【0097】
この光学系OL2の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図5に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図6に示す。なお、歪曲収差図は、広角端状態は等距離射影(y=fθ)の値を示し、望遠端状態は中心射影(y=ftanθ)の値を示している。これらの各収差図より、この光学系OL2は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。
【0098】
[第3実施例]
図7は、第3実施例に係る光学系OL3の構成を示している。この光学系OL3は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で負の屈折力を有するフロントコンバータレンズ群FLG1と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる3つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、正の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2及び、負の屈折力を有する第3リアコンバータレンズ群RLG3)と、を有し、基レンズ群MLGに対してフロントコンバータレンズ群FLG1、第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0099】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の正レンズL22、及び、物体側に凹面を向けたメニスカス形状の負レンズL23(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL24と両凸形状の正レンズL25とを接合した接合正レンズ、及び、両凹形状の負レンズL26(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL27(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0100】
フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL11、及び、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL12で構成されている。
【0101】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、両凸形状の正レンズL311(Ls2)で構成されている。
【0102】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL321、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)で構成されている。
【0103】
第3リアコンバータレンズ群RLG3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL331、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL332(Ls1)で構成されている。
【0104】
この光学系OL3は、図7(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側にフロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態の光学系OL3Wを構成し、図7(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、中間焦点距離状態(画角が中間状態の値となる組み合わせ)の光学系OL3Mを構成し、図7(c)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第3リアコンバータレンズ群RLG3を取り付けることで、望遠端状態の光学系OL3Tを構成している。
【0105】
また、この光学系OL3は、基レンズ群MLGを正の屈折力を有する合焦群Gfとし、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、基レンズ群MLG全体が光軸方向の物体側へ移動する。なお、広角端状態の光学系OL3Wにおいては、合焦の際、基レンズ群MLGの物体側に取り付けられたフロントコンバータレンズ群FLG1も基レンズ群MLGと一体となって光軸方向に移動する。したがって、広角端状態では、フロントコンバータレンズ群FLG1及び基レンズ群MLBが正の屈折力を有する合焦群Gfとなる。また、この光学系OL3は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2又は第3リアコンバータレンズ群RLG3の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の合焦群Gfの光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第3リアコンバータレンズ群RLG3との組み合わせ時とで、基レンズ群MLGの最も像面側に配置されたレンズの像面側のレンズ面を基準として、第1リアコンバータレンズ群RLG1の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面と、第2リアコンバータレンズ群RLG2の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面と、第3リアコンバータレンズ群RLG3の最も物体側に配置されたレンズの物体側の面との光軸上の間隔が変化している。また、基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第3リアコンバータレンズ群RLG3との組み合わせ時とで、基レンズ群MLGの最も像面側に配置されたレンズの像面側のレンズ面を基準として、この基準とした面から像面Iまでの光軸上の距離が変化している。
【0106】
以下の表7に、光学系OL3の諸元の値を掲げる。なお、全体諸元は、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の値を表している。以降の実施例においても同様である。
【0107】
(表7)第3実施例
[全体諸元]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 9.274 18.000 24.000
FNo 2.828 3.500 4.120
ω 89.895 43.848 32.059
Ymax 14.200 14.200 14.200
TL(空気換算長) 82.932 69.736 74.490
Bf(空気換算長) 11.055 14.060 20.563

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1* 28.9474 1.5000 1.74407 49.31
2* 9.7458 3.8830
3 -3822.2893 7.0255 1.85451 25.15
4 -31.0730 0.6682
5 -16.0749 5.5860 1.90200 25.26
6 -20.8818 2.6964
7 ∞ 1.5000 開口絞りS
8 46.5230 1.0000 1.51680 64.13
9 22.5412 4.0601 1.77250 49.62
10 -27.5651 3.4086
11 -52.7984 1.5215 1.78472 25.64
12 14.4292 6.7294 1.55332 71.68
13* -24.8647 d1

(フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 45.1392 2.5000 1.48749 70.32
F2 19.8505 8.8341
F3* 28.5714 1.8000 1.51696 64.14
F4* 14.6803 4.0618

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
13* -24.8647 d1
14 25.6856 12.0000 1.49782 82.57
15 -99.7918 11.0549
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
13* -24.8647 d1
14 -2484.1113 1.0000 1.55298 55.07
15 22.0089 1.8967
16 26.7729 12.0000 1.87071 40.73
17 219.7558 14.0603
像面 ∞

(第3リアコンバータレンズ群RLG3)
m r d nd νd
13* -24.8647 d1
14 104.9989 1.0496 1.90043 37.37
15 18.4339 0.5614
16 20.4846 10.5851 1.75575 24.71
17 107.8743 20.5627
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -31.386
基レンズ群MLG 1 19.468
第1リアコンバータレンズ群RLG1 14 42.381
第2リアコンバータレンズ群RLG2 14 208.002
第3リアコンバータレンズ群RLG3 14 -102.811
【0108】
この光学系OL3において、フロントコンバータレンズ群FLG1の第F3面及び第F4面、並びに、基レンズ群MLGの第1面、第2面及び第13面は非球面形状に形成されている。次の表8に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0109】
(表8)
[非球面データ]
第F3面
K=-1.00000
A4 = 2.30305E-05 A6 =-1.13214E-07 A8 = 1.33613E-10
A10= 1.20653E-13 A12= 2.74552E-19
第F4面
K= 0.00000
A4 = 2.69214E-05 A6 =-1.67902E-14 A8 =-1.39595E-18
A10=-1.08252E-22 A12= 0.00000E+00
第 1面
K=-1.00000
A4 = 8.77176E-06 A6 =-1.78288E-08 A8 =-1.91971E-17
A10=-5.24497E-21 A12= 0.00000E+00
第 2面
K= 0.00000
A4 = 1.21657E-05 A6 = 7.01914E-11 A8 =-7.69759E-17
A10=-1.83602E-20 A12= 0.00000E+00
第13面
K=0.00000
A4 = 3.30377E-05 A6 = 2.79685E-08 A8 =-6.73483E-17
A10=-2.31723E-20 A12= 0.00000E+00
【0110】
また、この光学系OL3において、基レンズ群MLGと第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔d1は、フロントコンバータレンズ群FLG1、基レンズ群MLG並びに第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1は、合焦状態に応じて変化する。次の表9に、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。
【0111】
(表9)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 9.2739 18.0000 24.0000
d0 ∞ ∞ ∞
d1 3.1023 1.2000 2.1521

-近距離物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.0721 -0.1013 -0.1388
d0 114.6230 177.6206 172.7746
d1 5.0633 3.3321 4.3440
【0112】
この光学系OL3の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図8に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図9に示す。なお、歪曲収差図は、広角端状態は等距離射影(y=fθ)の値を示し、望遠端状態は中心射影(y=ftanθ)の値を示している。これらの各収差図より、この光学系OL3は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。
【0113】
[第4実施例]
図10は、第4実施例に係る光学系OL4の構成を示している。この光学系OL4は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で負の屈折力を有するフロントコンバータレンズ群FLG1と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる3つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、正の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2、及び、負の屈折力を有する第3リアコンバータレンズ群RLG3)と、を有し、基レンズ群MLGに対してフロントコンバータレンズ群FLG1、第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0114】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL22と像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL23とを接合した接合正レンズ、及び、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL24と像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL25とを接合した接合正レンズ(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL26、両凸形状の正レンズL27、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL28(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL29(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0115】
フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL11、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL12で構成されている。
【0116】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、両凸形状の正レンズL311(Ls2)で構成されている。
【0117】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL321、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)で構成されている。
【0118】
第3リアコンバータレンズ群RLG3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL331、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL332(Ls1)で構成されている。
【0119】
この光学系OL4は、図10(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側にフロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態の光学系OL4Wを構成し、図10(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、中間焦点距離状態の光学系OL4Mを構成し、図10(c)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第3リアコンバータレンズ群RLG3を取り付けることで、望遠端状態の光学系OL4Tを構成している。
【0120】
また、この光学系OL4は、基レンズ群MLGの後群GMRのうち、正レンズL26を正の屈折力を有する第1合焦群Gf1とし、正レンズL27、及び、負レンズL28と正レンズL29とを接合した接合負レンズCLLを正の屈折力を有する第2合焦群Gf2として、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2が光軸方向の物体側へ移動する。また、この光学系OL4は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2又は第3リアコンバータレンズ群RLG3の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2の光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGとフロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第3リアコンバータレンズ群RLG3との組み合わせ時とで、開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔が変化している。
【0121】
以下の表10に、光学系OL4の諸元の値を掲げる。なお、本実施例においては、上述したように、第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2は、フロントコンバータレンズ群FLG1、基レンズ群MLG及び第1、第2又は第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3の組み合わせに応じて、無限遠物体合焦時の光軸方向の位置が変化するため、基レンズ群MLGの無限遠物体合焦時の焦点距離も変化する。そのため、レンズ群焦点距離には、変倍状態に応じた基レンズ群MLGの無限物体遠合焦時の焦点距離を示す。この説明は、以降の実施例においても同様である。
【0122】
(表10)第4実施例
[全体諸元]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 9.102 18.000 24.000
FNo 2.828 3.500 4.120
ω 89.899 44.139 32.901
Ymax 14.200 14.200 14.200
TL(空気換算長) 92.254 82.903 89.342
Bf(空気換算長) 11.055 14.036 21.707

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1 27.6599 1.4000 1.61800 63.34
2 10.3762 6.7152
3 -77.7919 11.1382 1.85451 25.15
4 -21.4452 1.0000 1.48749 70.32
5 -40.4835 1.1075
6 -16.7130 2.9376 1.78472 25.64
7 -29.4182 4.4017 1.71999 50.27
8 -18.0955 1.2000
9 ∞ d1 開口絞りS
10 21.5414 2.7704 1.74400 44.80
11 41.0620 d2
12 47.7238 2.5049 1.59319 67.90
13 -52.6505 0.2000
14 3258.0333 1.0000 1.77047 29.74
15 12.1404 9.0772 1.55332 71.68
16* -101.2644 d3

(フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 61.7838 2.5000 1.48749 70.32
F2 22.6715 3.3364
F3 28.5714 1.6000 1.48749 70.32
F4 14.7239 6.0051

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
16* -101.2644 d3
17 28.0154 10.5295 1.49782 82.57
18 -73.2836 11.0549
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
16* -101.2644 d3
17 -7982.7162 2.0000 1.68376 37.64
18 25.8242 1.5984
19 28.9476 12.0000 1.95375 32.33
20 352.3165 14.0364
像面 ∞

(第3リアコンバータレンズ群RLG3)
m r d nd νd
16* -101.2644 d3
17 161.9052 1.0000 1.87071 40.73
18 23.2600 2.1141
19 26.5916 11.2857 1.66382 27.35
20 780.6841 21.7072
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
焦点距離
レンズ群 始面 広角端 中間焦点距離 望遠端
基レンズ群MLG 1 19.459 19.495 19.386

レンズ群 始面 焦点距離
フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -33.645
第1リアコンバータレンズ群RLG1 17 42.169
第2リアコンバータレンズ群RLG2 17 196.419
第3リアコンバータレンズ群RLG3 17 -158.565
【0123】
この光学系OL4において、基レンズ群MLGの第16面は非球面形状に形成されている。次の表11に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0124】
(表11)
[非球面データ]
第16面
K= 0.00000
A4 = 2.69561E-05 A6 = 3.09768E-26 A8 = 3.81655E-33
A10= 1.55974E-38 A12= 0.00000E+00
【0125】
また、この光学系OL4において、基レンズ群MLGの開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔d1、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔d2、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔d3は、フロントコンバータレンズ群FLG1、基レンズ群MLG及び第1、第2又は第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1,d2,d3は、合焦状態に応じて変化する。次の表12に、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。
【0126】
(表12)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 9.1020 18.0000 24.0000
d0 ∞ ∞ ∞
d1 4.7874 4.5405 5.2871
d2 1.8122 2.0753 1.2948
d3 5.1758 1.2000 1.2000

-近距離物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.0787 -0.1077 -0.1494
d0 107.2719 153.1821 146.7207
d1 1.2000 1.2000 1.7450
d2 3.7908 3.8269 3.2559
d3 6.7845 2.7888 2.7811
【0127】
この光学系OL4の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図11に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図12に示す。なお、歪曲収差図は、広角端状態は等距離射影(y=fθ)の値を示し、望遠端状態は中心射影(y=ftanθ)の値を示している。これらの各収差図より、この光学系OL4は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。
【0128】
[第5実施例]
図13は、第5実施例に係る光学系OL5の構成を示している。この光学系OL5は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で、焦点距離が異なる2つのフロントコンバータレンズ群(負の屈折力を有する第1フロントコンバータレンズ群FLG1、及び、正の屈折力を有する第2フロントコンバータレンズ群FLG2)と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる3つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、正の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2、及び、負の屈折力を有する第3リアコンバータレンズ群RLG3)と、を有し、基レンズ群MLGに対して第1フロントコンバータレンズ群FLG1、第2フロントコンバータレンズ群FLG2、第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0129】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL22と像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL23とを接合した接合正レンズ、及び、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL24と像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL25とを接合した接合正レンズ(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL26、両凸形状の正レンズL27、及び、両凹形状の負レンズL28(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL29(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0130】
第1フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL111、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL112で構成されている。
【0131】
第2フロントコンバータレンズ群FLG2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL131と両凸形状の正レンズL132とを接合した接合正レンズで構成されている。
【0132】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL311(Ls2)、及び、両凸形状の正レンズL312(Ls2)で構成されている。
【0133】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL321、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)で構成されている。
【0134】
第3リアコンバータレンズ群RLG3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL331、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL332(Ls1)で構成されている。
【0135】
この光学系OL5は、図13(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第1フロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態の光学系OL5Wを構成し、図13(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、中間焦点距離状態の光学系OL5Mを構成し、図13(c)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第2フロントコンバータレンズ群FLG2を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第3リアコンバータレンズ群RLG3を取り付けることで、望遠端状態の光学系OL5Tを構成している。
【0136】
また、この光学系OL5は、基レンズ群MLGの後群GMRのうち、正レンズL26を正の屈折力を有する第1合焦群Gf1とし、正レンズL27、及び、負レンズL28と正レンズL29とを接合した接合負レンズCLLを正の屈折力を有する第2合焦群Gf2として、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2が光軸方向の物体側へ移動する。また、この光学系OL5は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2又は第3リアコンバータレンズ群RLG3の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2の光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGと第1フロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2フロントコンバータレンズ群FLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3との組み合わせ時とで、開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔が変化している。
【0137】
以下の表13に、光学系OL5の諸元の値を掲げる。
【0138】
(表13)第5実施例
[全体諸元]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.000 24.717 41.580
FNo 2.828 3.500 4.120
ω 69.588 31.465 18.626
Ymax 14.200 14.200 14.200
TL(空気換算長) 94.496 84.492 99.416
Bf(空気換算長) 11.055 15.089 19.412

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1 36.5925 1.0000 1.54585 47.95
2 11.2347 6.3987
3 -184.0617 8.2599 1.87579 27.84
4 -23.7598 2.6863 1.48749 70.40
5 -45.1121 1.2957
6 -15.3743 1.8743 1.72231 29.04
7 -27.4726 3.3141 1.71968 54.06
8 -15.8069 1.2000
9 ∞ d1 開口絞りS
10 22.8160 2.6265 1.75610 52.18
11* 45.9700 d2
12 78.3147 3.1511 1.58434 39.61
13 -31.8189 0.3343
14 -67.6559 1.0321 1.75049 29.95
15 13.1981 7.9912 1.54571 69.77
16* -74.9972 d3

(第1フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 43.4783 2.0000 1.48749 70.40
F2 21.3873 6.3111
F3 28.5714 2.0000 1.48749 70.40
F4 13.6931 5.4432

(第2フロントコンバータレンズ群FLG2)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 139.2119 1.0181 1.74235 44.98
F2 140.0085 1.5993 1.51538 67.55
F3 -197.8657 1.5914

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
16* -74.9972 d3
17 25.8868 7.6504 1.45601 91.37
18 90.1575 0.6437
19 97.2126 6.6020 1.45601 91.37
20 -58.6510 11.0548
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
16* -74.9972 d3
17 -338.2955 1.5000 1.65241 32.03
18 25.1201 2.7913
19 31.6557 13.8771 1.91585 30.03
20 437.3701 15.0892
像面 ∞

(第3リアコンバータレンズ群RLG3)
m r d nd νd
16* -74.9972 d3
17 186.0533 1.0000 1.88300 40.66
18 22.3473 15.0230
19 39.7447 7.2843 1.81220 24.70
20 199.5212 19.4121
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
焦点距離
レンズ群 始面 広角端 中間焦点距離 望遠端
基レンズ群MLG 1 23.729 23.776 23.705

レンズ群 始面 焦点距離
第1フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -32.800
第2フロントコンバータレンズ群FLG2 F1 158.659
第1リアコンバータレンズ群RLG1 17 42.328
第2リアコンバータレンズ群RLG2 17 923.884
第3リアコンバータレンズ群RLG3 17 -101.210
【0139】
この光学系OL5において、基レンズ群MLGの第11面及び第16面は非球面形状に形成されている。次の表14に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0140】
(表14)
[非球面データ]
第11面
K= 0.00000
A4 =-5.41505E-07 A6 = 8.50536E-09 A8 = 2.78205E-10
A10=-1.33459E-12 A12= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000
A4 = 2.94132E-05 A6 =-1.90743E-08 A8 = 7.30358E-10
A10=-3.38069E-12 A12= 0.00000E+00
【0141】
また、この光学系OL5において、基レンズ群MLGの開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔d1、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔d2、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔d3は、第1又は第2フロントコンバータレンズ群FLG1,FLG2、基レンズ群MLG及び第1、第2又は第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1,d2は、合焦状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1,d2,d3は、合焦状態に応じて変化する。次の表15に、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。
【0142】
(表15)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.0000 24.7171 41.5798
d0 ∞ ∞ ∞
d1 6.2558 5.3708 6.6878
d2 2.2955 3.2059 1.8351
d3 3.0753 1.4935 2.8005

-近距離物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.0975 -0.1506 -0.2715
d0 105.0288 165.0931 149.0129
d1 1.2000 1.2000 2.2222
d2 4.9318 5.0504 3.3716
d3 5.4948 3.8199 5.7297
【0143】
この光学系OL5の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図14に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図15に示す。なお、歪曲収差図は、広角端状態は等距離射影(y=fθ)の値を示し、望遠端状態は中心射影(y=ftanθ)の値を示している。これらの各収差図より、この光学系OL5は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。
【0144】
[第6実施例]
図16は、第6実施例に係る光学系OL6の構成を示している。この光学系OL6は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で、焦点距離が異なる2つのフロントコンバータレンズ群(負の屈折力を有する第1フロントコンバータレンズ群FLG1、及び、正の屈折力を有する第2フロントコンバータレンズ群FLG2)と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる3つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、正の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2、及び、負の屈折力を有する第3リアコンバータレンズ群RLG3)と、を有し、基レンズ群MLGに対して第1フロントコンバータレンズ群FLG1及び第2フロントコンバータレンズ群FLG2、第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0145】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23とを接合した接合正レンズ、及び、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL24と像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL25とを接合した接合正レンズ(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL26、両凸形状の正レンズL27、及び、両凹形状の負レンズL28(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL29(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0146】
第1フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL111、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL112で構成されている。
【0147】
第2フロントコンバータレンズ群FLG2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL131と両凸形状の正レンズL132とを接合した接合正レンズで構成されている。
【0148】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL311(Ls2)、及び、両凹形状の負レンズL312で構成されている。
【0149】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL321、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)で構成されている。
【0150】
第3リアコンバータレンズ群RLG3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL331、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL332(Ls1)で構成されている。
【0151】
この光学系OL6は、図16(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第1フロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態の光学系OL6Wを構成し、図16(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、中間焦点距離状態の光学系OL6Mを構成し、図16(c)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第2フロントコンバータレンズ群FLG2を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第3リアコンバータレンズ群RLG3を取り付けることで、望遠端状態の光学系OL6Tを構成している。
【0152】
また、この光学系OL6は、基レンズ群MLGの後群GMRのうち、正レンズL26を正の屈折力を有する第1合焦群Gf1とし、正レンズL27、及び、負レンズL28と正レンズL29とを接合した接合負レンズCLLを正の屈折力を有する第2合焦群Gf2として、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2が光軸方向の物体側へ移動する。また、この光学系OL6は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2又は第3リアコンバータレンズ群RLG3の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の第1合焦群GF1及び第2合焦群Gf2の光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGと第1フロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2フロントコンバータレンズ群FLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3との組み合わせ時とで、開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔が変化している。
【0153】
以下の表16に、光学系OL6の諸元の値を掲げる。
【0154】
(表16)第6実施例
[全体諸元]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.000 24.607 42.628
FNo 2.828 3.500 4.120
ω 71.352 32.272 18.195
Ymax 14.200 14.200 14.200
TL(空気換算長) 94.502 84.461 99.407
Bf(空気換算長) 11.426 15.576 19.582

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1 45.7389 1.0000 1.54067 49.20
2 12.1986 6.2605
3 -108.2064 2.4345 1.48749 70.40
4 112.0274 7.6205 1.87939 27.09
5 -40.3277 1.6982
6 -15.5042 1.7767 1.71829 34.22
7 -59.0567 3.2183 1.72244 45.89
8 -16.4058 1.2000
9 ∞ d1 開口絞りS
10 22.0206 2.6060 1.75926 51.76
11* 45.9247 d2
12 82.3866 2.9746 1.58801 64.22
13 -30.5137 0.3845
14 -63.9470 1.0126 1.74889 33.86
15 13.3469 7.8784 1.54753 69.49
16* -72.2747 d3

(第1フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 43.4783 2.0000 1.48749 70.40
F2 20.9335 4.7927
F3 28.5714 2.0000 1.48749 70.40
F4 14.0201 7.0663

(第2フロントコンバータレンズ群FLG2)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 129.8054 1.1169 1.74397 44.85
F2 175.3419 1.5684 1.54565 61.31
F3 -166.7651 1.6712

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
16* -72.2747 d3
17 25.6781 12.0000 1.45687 90.94
18 -54.8276 0.6843
19 -360.5167 1.4678 1.84666 23.80
20 559.2444 11.4262
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
16* -72.2747 d3
17 -329.4546 1.5000 1.65385 31.92
18 25.4575 2.9400
19 30.3873 14.3575 1.94438 32.24
20 200.8304 15.5757
像面 ∞

(第3リアコンバータレンズ群RLG3)
m r d nd νd
16* -74.9972 d3
17 187.9029 1.0000 1.88108 40.77
18 22.4716 15.9700
19 40.5867 7.0822 1.83298 24.14
20 189.8719 19.5822
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
焦点距離
レンズ群 始面 広角端 中間焦点距離 望遠端
基レンズ群MLG 1 23.954 24.059 23.919

レンズ群 始面 焦点距離
第1フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -33.469
第2フロントコンバータレンズ群FLG2 F1 127.402
第1リアコンバータレンズ群RLG1 17 46.081
第2リアコンバータレンズ群RLG2 17 939.800
第3リアコンバータレンズ群RLG3 17 -105.255
【0155】
この光学系OL6において、基レンズ群MLGの第11面及び第16面は非球面形状に形成されている。次の表17に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0156】
(表17)
[非球面データ]
第11面
K= 0.00000
A4 = 6.94780E-07 A6 = 1.17604E-08 A8 = 3.21176E-10
A10=-1.45980E-12 A12= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000
A4 = 3.12120E-05 A6 = 2.02859E-08 A8 = 3.77156E-10
A10=-9.26237E-13 A12= 0.00000E+00
【0157】
また、この光学系OL6において、基レンズ群MLGの開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔d1、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔d2、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔d3は、第1又は第2フロントコンバータレンズ群FLG1,FLG2、基レンズ群MLG及び第1、第2又は第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1,d2,d3は、合焦状態に応じて変化する。次の表18に、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。
【0158】
(表18)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.0000 24.6066 42.6277
d0 ∞ ∞ ∞
d1 6.7091 5.6779 7.0290
d2 1.9037 2.9371 1.5675
d3 4.3867 1.4082 2.7551

-近距離物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.0996 -0.1516 -0.2775
d0 105.0264 165.0909 150.1139
d1 1.2000 1.2713 2.5405
d2 4.5688 4.9704 2.9899
d3 7.2308 3.7816 5.8212
【0159】
この光学系OL6の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図17に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図18に示す。なお、歪曲収差図は、広角端状態は等距離射影(y=fθ)の値を示し、望遠端状態は中心射影(y=ftanθ)の値を示している。これらの各収差図より、この光学系OL6は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。
【0160】
[第7実施例]
図19は、第7実施例に係る光学系OL7の構成を示している。この光学系OL7は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で、焦点距離が異なる2つのフロントコンバータレンズ群(負の屈折力を有する第1フロントコンバータレンズ群FLG1、及び、正の屈折力を有する第2フロントコンバータレンズ群FLG2)と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる3つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、正の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2、及び、負の屈折力を有する第3リアコンバータレンズ群RLG3)と、を有し、基レンズ群MLGに対して第1フロントコンバータレンズ群FLG1、第2フロントコンバータレンズ群FLG2、第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0161】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23とを接合した接合正レンズ、及び、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL24と像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL25とを接合した接合正レンズ(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL26、両凸形状の正レンズL27、及び、両凹形状の負レンズL28(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL29(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0162】
第1フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL111、及び、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL112で構成されている。
【0163】
第2フロントコンバータレンズ群FLG2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL131と両凸形状の正レンズL132とを接合した接合正レンズで構成されている。
【0164】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL311(Ls2)、及び、両凸形状の正レンズL312(Ls2)で構成されている。
【0165】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL321、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)で構成されている。
【0166】
第3リアコンバータレンズ群RLG3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL331、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL332(Ls1)で構成されている。
【0167】
この光学系OL7は、図19(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第1フロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態の光学系OL7Wを構成し、図19(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、中間焦点距離状態の光学系OL7Mを構成し、図19(c)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第2フロントコンバータレンズ群FLG2を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第3リアコンバータレンズ群RLG3を取り付けることで、望遠端状態の光学系OL7Tを構成している。
【0168】
また、この光学系OL7は、基レンズ群MLGの後群GMRのうち、正レンズL26を正の屈折力を有する第1合焦群Gf1とし、正レンズL27、及び、負レンズL28と正レンズL29とを接合した接合負レンズCLLを正の屈折力を有する第2合焦群Gf2として、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2が光軸方向の物体側へ移動する。また、この光学系OL7は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2又は第3リアコンバータレンズ群RLG3の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2の光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGと第1フロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2フロントコンバータレンズ群FLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3との組み合わせ時とで、開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔が変化している。
【0169】
以下の表19に、光学系OL7の諸元の値を掲げる。
【0170】
(表19)第7実施例
[全体諸元]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.000 24.922 42.545
FNo 2.828 3.500 4.120
ω 61.627 31.528 18.196
Ymax 14.200 14.200 14.200
TL(空気換算長) 94.399 84.488 99.480
Bf(空気換算長) 11.597 15.610 19.431

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1 36.8520 1.1618 1.53993 49.39
2 11.5112 6.1973
3 -90.7230 2.4453 1.48749 70.40
4 131.6505 7.4870 1.88066 28.36
5 -38.4964 2.5569
6 -15.7091 1.7008 1.71688 35.14
7 -49.8632 3.1487 1.72356 46.91
8 -16.0817 1.2000
9 ∞ d1 開口絞りS
10 22.5975 2.5963 1.76068 51.57
11* 44.9289 d2
12 86.8130 2.9869 1.58951 64.05
13 -29.6663 0.3997
14 -60.4009 1.0061 1.74832 33.47
15 13.5035 7.6357 1.54819 69.39
16* -69.0160 d3

(第1フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 43.4783 2.0000 1.48749 70.40
F2 21.4377 3.0017
F3* 31.6737 2.0000 1.48749 70.40
F4* 15.9879 9.9634

(第2フロントコンバータレンズ群FLG2)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 129.6848 1.9559 1.71910 46.94
F2 171.1305 2.9519 1.54391 62.52
F3 -166.1010 0.2000

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
16* -69.0160 d3
17 29.4451 12.0000 1.45600 91.37
18 -85.3922 0.8480
19 1000.2979 1.5393 1.45616 91.31
20 -465.2001 11.5972
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
16* -69.0160 d3
17 -350.8120 1.5000 1.65188 32.13
18 25.3149 2.6673
19 30.4295 14.4460 1.92941 30.09
20 191.4785 15.6099
像面 ∞

(第3リアコンバータレンズ群RLG3)
m r d nd νd
16* -69.0160 d3
17 195.0132 1.0000 1.88285 40.67
18 22.4561 16.0224
19 40.9659 6.7778 1.84666 23.80
20 197.2863 19.4314
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
焦点距離
レンズ群 始面 広角端 中間焦点距離 望遠端
基レンズ群MLG 1 24.016 24.103 23.976

レンズ群 始面 焦点距離
第1フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -37.907
第2フロントコンバータレンズ群FLG2 F1 128.978
第1リアコンバータレンズ群RLG1 17 46.833
第2リアコンバータレンズ群RLG2 17 6116.010
第3リアコンバータレンズ群RLG3 17 -107.594
【0171】
この光学系OL7において、第1フロントコンバータレンズ群FLG1の第F3面及び第F4面、並びに、基レンズ群MLGの第11面及び第16面は非球面形状に形成されている。次の表20に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0172】
(表20)
[非球面データ]
第F3面
K= 0.00000
A4 = 2.05945E-04 A6 =-8.40725E-07 A8 = 1.54567E-09
A10= 4.60878E-12 A12=-1.28956E-14
第F4面
K=-1.00000
A4 = 2.78123E-04 A6 =-2.85511E-07 A8 =-2.73734E-09
A10= 1.41646E-11 A12= 1.46274E-13
第11面
K= 0.00000
A4 =-9.32633E-07 A6 = 8.92908E-08 A8 =-1.14713E-09
A10= 8.57035E-12 A12= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000
A4 = 2.91659E-05 A6 = 3.38094E-08 A8 = 1.48904E-10
A10=-1.72257E-12 A12= 0.00000E+00
【0173】
また、この光学系OL7において、基レンズ群MLGの開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔d1、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔d2、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔d3は、第1又は第2フロントコンバータレンズ群FLG1,FLG2、基レンズ群MLG及び第1、第2又は第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1,d2,d3は、合焦状態に応じて変化する。次の表21に、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。
【0174】
(表21)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.0000 24.9223 42.5450
d0 ∞ ∞ ∞
d1 6.4956 5.6305 6.4202
d2 1.7544 2.7656 1.5082
d3 2.6770 1.3458 2.6894

-近距離物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.0958 -0.1524 -0.2758
d0 105.1343 165.0953 150.1254
d1 2.3744 1.2000 1.8492
d2 3.3075 4.8165 3.0452
d3 5.2451 3.7254 5.7234
【0175】
この光学系OL7の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図20に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図21に示す。なお、歪曲収差図は、広角端状態、望遠端状態ともに中心射影(y=ftanθ)の値を示している。これらの各収差図より、この光学系OL7は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。
【0176】
[第8実施例]
図22は、第8実施例に係る光学系OL8の構成を示している。この光学系OL8は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で、焦点距離が異なる2つのフロントコンバータレンズ群(負の屈折力を有する第1フロントコンバータレンズ群FLG1、及び、正の屈折力を有する第2フロントコンバータレンズ群FLG2)と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる3つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、正の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2、及び、負の屈折力を有する第3リアコンバータレンズ群RLG3)と、を有し、基レンズ群MLGに対して第1フロントコンバータレンズ群FLG1、第2フロントコンバータレンズ群FLG2、第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0177】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23とを接合した接合正レンズ、及び、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL24と像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL25とを接合した接合正レンズ(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL26、両凸形状の正レンズL27、及び、両凹形状の負レンズL28(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL29(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0178】
第1フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL111、及び、両凸形状の正レンズL112で構成されている。
【0179】
第2フロントコンバータレンズ群FLG2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL131と両凸形状の正レンズL132とを接合した接合正レンズで構成されている。
【0180】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL311(Ls2)、及び、両凸形状の正レンズL312(Ls2)で構成されている。
【0181】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL321、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)で構成されている。
【0182】
第3リアコンバータレンズ群RLG3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL331、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL332(Ls1)で構成されている。
【0183】
この光学系OL8は、図22(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第1フロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態の光学系OL8Wを構成し、図22(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、中間焦点距離状態の光学系OL8Mを構成し、図22(c)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第2フロントコンバータレンズ群FLG2を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第3リアコンバータレンズ群RLG3を取り付けることで、望遠端状態の光学系OL8Tを構成している。
【0184】
また、この光学系OL8は、基レンズ群MLGの後群GMRのうち、正レンズL26を正の屈折力を有する第1合焦群Gf1とし、正レンズL27、及び、負レンズL28と正レンズL29とを接合した接合負レンズCLLを正の屈折力を有する第2合焦群Gf2として、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2が光軸方向の物体側へ移動する。また、この光学系OL8は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2又は第3リアコンバータレンズ群RLG3の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2の光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGと第1フロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2フロントコンバータレンズ群FLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3との組み合わせ時とで、開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔が変化している。
【0185】
以下の表22に、光学系OL8の諸元の値を掲げる。
【0186】
(表22)第8実施例
[全体諸元]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.000 25.678 42.693
FNo 2.828 3.500 4.120
ω 74.385 31.155 18.203
Ymax 14.200 14.200 14.200
TL(空気換算長) 91.990 84.463 99.412
Bf(空気換算長) 11.329 15.673 19.545

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1 55.1585 1.0000 1.54613 47.88
2 12.8085 6.1250
3 -111.1083 2.0495 1.48779 70.21
4 64.0258 7.5062 1.87571 26.43
5 -42.9005 1.3552
6 -15.7793 1.7548 1.72126 30.53
7 -74.5078 3.1933 1.72067 40.92
8 -16.7608 1.2000
9 ∞ d1 開口絞りS
10 21.5941 2.6022 1.75674 52.10
11* 45.9352 d2
12 80.3419 3.0203 1.58562 47.88
13 -30.3293 0.3590
14 -61.7395 1.0000 1.74991 30.39
15 13.3170 7.8610 1.54623 69.69
16* -72.7028 d3

(第1フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 56.4807 2.0000 1.62040 60.32
F2 14.8998 10.5262
F3 2355.6538 2.0000 1.84671 23.80
F4 -704.4964 0.8000

(第2フロントコンバータレンズ群FLG2)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 132.9620 1.0877 1.74397 44.85
F2 159.6998 1.6545 1.53596 71.33
F3 -172.7318 3.3613

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
16* -72.7028 d3
17 24.1191 7.9907 1.46439 88.37
18 62.8746 1.0362
19 187.3441 7.1036 1.45632 91.25
20 -87.9056 11.3292
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
16* -72.7028 d3
17 -324.0212 1.5000 1.65057 32.17
18 25.1783 3.5234
19 30.7418 14.7195 1.93156 30.28
20 219.9351 15.6731
像面 ∞

(第3リアコンバータレンズ群RLG3)
m r d nd νd
16* -72.7028 d3
17 188.4795 1.0000 1.88017 40.83
18 22.4396 15.3143
19 39.9194 7.2597 1.84666 23.80
20 205.0282 19.5453
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
焦点距離
レンズ群 始面 広角端 中間焦点距離 望遠端
基レンズ群MLG 1 24.536 24.605 24.490

レンズ群 始面 焦点距離
第1フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -35.694
第2フロントコンバータレンズ群FLG2 F1 135.592
第1リアコンバータレンズ群RLG1 17 52.645
第2リアコンバータレンズ群RLG2 17 1042.964
第3リアコンバータレンズ群RLG3 17 -118.471
【0187】
この光学系OL8において、基レンズ群MLGの第11面及び第16面は非球面形状に形成されている。次の表23に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0188】
(表23)
[非球面データ]
第11面
K= 0.00000
A4 = 1.80978E-07 A6 = 2.18778E-08 A8 = 3.71553E-11
A10= 1.11391E-12 A12= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000
A4 = 3.21740E-05 A6 = 1.92755E-08 A8 = 6.46697E-10
A10=-2.10536E-12 A12= 0.00000E+00
【0189】
また、この光学系OL8において、基レンズ群MLGの開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔d1、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔d2、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔d3は、第1又は第2フロントコンバータレンズ群FLG1,FLG2、基レンズ群MLG及び第1、第2又は第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1,d2,d3は、合焦状態に応じて変化する。次の表24に、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。
【0190】
(表24)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.0000 25.6780 42.6926
d0 ∞ ∞ ∞
d1 6.4034 5.7686 6.8249
d2 2.0856 2.7441 1.6444
d3 1.6883 1.5083 2.6930

-近距離物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.0991 -0.1594 -0.2770
d0 107.5443 165.1039 150.1134
d1 1.4694 1.2000 2.1584
d2 4.6736 4.8300 3.1113
d3 4.0344 3.9910 5.8926
【0191】
この光学系OL8の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図23に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図24に示す。なお、歪曲収差図は、広角端状態は等距離射影(y=fθ)の値を示し、望遠端状態は中心射影(y=ftanθ)の値を示している。これらの各収差図より、この光学系OL8は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。
【0192】
[第9実施例]
図25は、第9実施例に係る光学系OL9の構成を示している。この光学系OL9は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で、焦点距離が異なる2つのフロントコンバータレンズ群(負の屈折力を有する第1フロントコンバータレンズ群FLG1、及び、正の屈折力を有する第2フロントコンバータレンズ群FLG2)と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる3つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、負の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2、及び、負の屈折力を有する第3リアコンバータレンズ群RLG3)と、を有し、基レンズ群MLGに対して第1フロントコンバータレンズ群RLG1、第2フロントコンバータレンズ群FLG2、第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0193】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23とを接合した接合正レンズ、及び、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL24と像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL25とを接合した接合正レンズ(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL26、両凸形状の正レンズL27、及び、両凹形状の負レンズL28(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL29(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0194】
第1フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成され物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL111、及び、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成され像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL112で構成されている。
【0195】
第2フロントコンバータレンズ群FLG2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL131と両凸形状の正レンズL132とを接合した接合正レンズで構成されている。
【0196】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL311(Ls2)、及び、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL312で構成されている。
【0197】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL321、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)で構成されている。
【0198】
第3リアコンバータレンズ群RLG3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL331、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL332(Ls1)で構成されている。
【0199】
この光学系OL9は、図25(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第1フロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態の光学系OL9Wを構成し、図25(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、中間焦点距離状態の光学系OL9Mを構成し、図25(c)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第2フロントコンバータレンズ群FLG2を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第3リアコンバータレンズ群RLG3を取り付けることで、望遠端状態の光学系OL9Tを構成している。
【0200】
また、この光学系OL9は、基レンズ群MLGの後群GMRのうち、正レンズL26を正の屈折力を有する第1合焦群Gf1とし、正レンズL27、及び、負レンズL28と正レンズL29とを接合した接合負レンズCLLを正の屈折力を有する第2合焦群Gf2として、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2が光軸方向の物体側へ移動する。また、この光学系OL8は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2又は第3リアコンバータレンズ群RLG3の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2の光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGと第1フロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2フロントコンバータレンズ群FLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3との組み合わせ時とで、開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔が変化している。
【0201】
以下の表25に、光学系OL9の諸元の値を掲げる。
【0202】
(表25)第9実施例
[全体諸元]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.000 25.737 42.948
FNo 2.828 3.500 4.120
ω 56.747 30.415 18.029
Ymax 14.200 14.200 14.200
TL(空気換算長) 94.530 84.191 96.458
Bf(空気換算長) 11.085 15.644 19.475

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1 45.5211 1.0000 1.54653 48.63
2 12.1577 6.2495
3 -102.7893 2.1708 1.48749 70.40
4 68.4982 7.4853 1.87581 34.60
5 -41.1184 2.4541
6 -15.9444 1.3152 1.72033 39.10
7 -30.9397 3.1213 1.72144 48.83
8 -16.3407 1.2000
9 ∞ d1 開口絞りS
10 22.7317 2.5747 1.75493 51.52
11* 46.3757 d2
12 90.0065 3.1356 1.58755 64.27
13 -27.9014 0.3914
14 -53.7020 1.0153 1.74954 34.17
15 13.4689 7.8458 1.55332 71.68
16* -66.5379 d3

(第1フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1* 47.8359 2.0000 1.61829 60.43
F2* 16.4613 15.5137
F3* -1175.5050 1.4743 1.81319 24.67
F4* -155.6691 0.7000

(第2フロントコンバータレンズ群FLG2)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 125.8812 1.0000 1.48749 70.40
F2 94.8004 1.7170 1.54964 48.46
F3 -160.1759 0.2991

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
16* -66.5379 d3
17 28.7466 11.8668 1.49782 82.57
18 -108.1534 1.3092
19 -289.7471 1.0477 1.84666 23.80
20 -6962.9809 11.0854
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
16* -66.5379 d3
17 -403.2598 1.5000 1.64040 32.96
18 25.9596 2.4028
19 30.4827 14.5913 1.91309 30.26
20 142.0848 15.6445
像面 ∞

(第3リアコンバータレンズ群RLG3)
m r d nd νd
16* -66.5379 d3
17 204.3215 1.0000 1.87989 40.85
18 22.5516 15.3673
19 40.8849 6.9753 1.84608 23.81
20 188.6565 19.4749
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
焦点距離
レンズ群 始面 広角端 中間焦点距離 望遠端
基レンズ群MLG 1 24.697 24.816 24.681

レンズ群 始面 焦点距離
第1フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -56.245
第2フロントコンバータレンズ群FLG2 F1 126.074
第1リアコンバータレンズ群RLG1 17 52.772
第2リアコンバータレンズ群RLG2 17 -1031.055
第3リアコンバータレンズ群RLG3 17 -101.265
【0203】
この光学系OL9において、第1フロントコンバータレンズ群FLG1の第F1面、第F2面、第F3面及び第F4面、並びに、基レンズ群MLGの第11面及び第16面は非球面形状に形成されている。次の表26に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0204】
(表26)
[非球面データ]
第F1面
K= 0.00000
A4 = 3.03254E-05 A6 =-1.90861E-08 A8 = 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第F2面
K= 0.00000
A4 = 3.06358E-05 A6 = 4.12509E-08 A8 = 3.78445E-10
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第F3面
K= 0.00000
A4 =-2.35301E-06 A6 = 1.01092E-08 A8 = 3.62507E-12
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第F4面
K= 0.00000
A4 = 4.06111E-06 A6 = 0.00000E+00 A8 = 0.00000E+00
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第11面
K= 0.00000
A4 =-1.63871E-07 A6 = 1.17898E-08 A8 = 6.29079E-10
A10=-4.67950E-12 A12= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000
A4 = 3.21283E-05 A6 = 7.13969E-09 A8 = 8.47734E-10
A10=-5.98564E-12 A12= 0.00000E+00
【0205】
また、この光学系OL9において、基レンズ群MLGの開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔d1、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔d2、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔d3は、第1又は第2フロントコンバータレンズ群FLG1,FLG2、基レンズ群MLG及び第1、第2又は第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1,d2,d3は、合焦状態に応じて変化する。次の表27に、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。
【0206】
(表27)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 11.0000 25.7372 42.9478
d0 ∞ ∞ ∞
d1 6.8751 5.9758 6.4216
d2 1.4986 2.6834 1.5682
d3 1.2000 1.4336 2.6750

-近距離物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.0942 -0.1584 -0.2810
d0 104.9930 165.3520 151.0465
d1 3.8882 1.2000 1.6133
d2 1.8765 5.0018 3.3437
d3 3.8091 3.8911 5.7078
【0207】
この光学系OL9の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図26に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図27に示す。なお、歪曲収差図は、広角端状態、望遠端状態ともに中心射影(y=ftanθ)の値を示している。これらの各収差図より、この光学系OL9は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。
【0208】
[第10実施例]
図28は、第10実施例に係る光学系OL10の構成を示している。この光学系OL10は、正の屈折力を有する基レンズ群MLGと、この基レンズ群MLGの物体側に着脱可能で、焦点距離が異なる2つのフロントコンバータレンズ群(負の屈折力を有する第1フロントコンバータレンズ群FLG1、及び、正の屈折力を有する第2フロントコンバータレンズ群FLG2)と、基レンズ群MLGの像面側に着脱可能で、焦点距離が異なる3つのリアコンバータレンズ群(正の屈折力を有する第1リアコンバータレンズ群RLG1、負の屈折力を有する第2リアコンバータレンズ群RLG2、及び、負の屈折力を有する第3リアコンバータレンズ群RLG3)と、を有し、基レンズ群MLGに対して第1フロントコンバータレンズ群FLG1、第2フロントコンバータレンズ群FLG2、第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3の少なくとも1つを着脱することにより合成焦点距離を変化させるように構成されている。
【0209】
基レンズ群MLGは、物体側から順に、正の屈折力を有する前群GMFと、正の屈折力を有する後群GMRとで構成されている。また、前群GMFは、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL21(LC1)、両凹形状の負レンズL22と両凸形状の正レンズL23とを接合した接合正レンズ、及び、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL24と像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL25とを接合した接合正レンズ(LCL)で構成されている。また、後群GMRは、物体側から順に、像面側のレンズ面が非球面形状に形成された物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL26、両凸形状の正レンズL27、及び、両凹形状の負レンズL28(Ln)と像面側のレンズ面が非球面形状に形成された両凸形状の正レンズL29(Lp)とを接合した接合負レンズ(CLL)で構成されている。また、開口絞りSは、前群GMFと後群GMRとの間に配置されている。
【0210】
第1フロントコンバータレンズ群FLG1は、物体側から順に、物体側のレンズ面及び像面側のレンズ面が非球面形状に形成され物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL111、及び、像面側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL112で構成されている。
【0211】
第2フロントコンバータレンズ群FLG2は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL131と両凸形状の正レンズL132とを接合した接合正レンズで構成されている。
【0212】
第1リアコンバータレンズ群RLG1は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL311(Ls2)、及び、両凹形状の負レンズL312で構成されている。
【0213】
第2リアコンバータレンズ群RLG2は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL321、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL322(Ls1)で構成されている。
【0214】
第3リアコンバータレンズ群RLG3は、物体側から順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズL331、及び、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の正レンズL332(Ls1)で構成されている。
【0215】
この光学系OL10は、図28(a)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第1フロントコンバータレンズ群FLG1を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第1リアコンバータレンズ群RLG1を取り付けることで、広角端状態の光学系OL10Wを構成し、図28(b)に示すように、基レンズ群MLGの像面側に第2リアコンバータレンズ群RLG2を取り付けることで、中間焦点距離状態の光学系OL10Mを構成し、図28(c)に示すように、基レンズ群MLGの物体側に第2フロントコンバータレンズ群FLG2を取り付け、基レンズ群MLGの像面側に第3リアコンバータレンズ群RLG3を取り付けることで、望遠端状態の光学系OL10Tを構成している。
【0216】
また、この光学系OL10は、基レンズ群MLGの後群GMRのうち、正レンズL26を正の屈折力を有する第1合焦群Gf1とし、正レンズL27、及び、負レンズL28と正レンズL29とを接合した接合負レンズCLLを正の屈折力を有する第2合焦群Gf2として、無限遠物体から近距離物体への合焦の際に、第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2が光軸方向の物体側へ移動する。また、この光学系OL10は、基レンズ群MLGに対する第1リアコンバータレンズ群RLG1、第2リアコンバータレンズ群RLG2又は第3リアコンバータレンズ群RLG3の着脱に応じて、無限遠物体合焦時の第1合焦群Gf1及び第2合焦群Gf2の光軸方向の位置を変化可能に構成されている。具体的には、基レンズ群MLGと第1フロントコンバータレンズ群FLG1及び第1リアコンバータレンズ群RLG1との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2リアコンバータレンズ群RLG2との組み合わせ時と、基レンズ群MLGと第2フロントコンバータレンズ群FLG2及び第3リアコンバータレンズ群RLG3との組み合わせ時とで、開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔が変化している。
【0217】
以下の表28に、光学系OL10の諸元の値を掲げる。
【0218】
(表28)第10実施例
[全体諸元]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 14.000 27.186 47.685
FNo 2.828 3.500 4.120
ω 50.133 28.927 16.261
Ymax 14.200 14.200 14.200
TL(空気換算長) 90.845 84.438 99.441
Bf(空気換算長) 11.531 18.019 19.255

[レンズデータ]
(基レンズ群MLG)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
1 56.0494 1.0000 1.54325 63.43
2 12.9857 6.3086
3 -91.2652 2.1956 1.48749 70.40
4 59.8586 7.0448 1.84777 43.01
5 -38.5706 2.0853
6 -16.0627 1.2415 1.72005 39.04
7 -32.0740 3.0936 1.72090 54.00
8 -16.8276 1.2000
9 ∞ d1 開口絞りS
10 22.9514 2.8746 1.75263 52.44
11* 47.4005 d2
12 95.5462 3.5701 1.58445 61.09
13 -28.5286 0.7178
14 -53.3066 1.2181 1.74753 37.36
15 12.8442 8.2778 1.55332 71.68
16* -59.7840 d3

(第1フロントコンバータレンズ群FLG1)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1* 35.4538 2.0000 1.62041 60.32
F2* 15.4104 10.4784
F3 -555.2130 3.1108 1.71921 54.09
F4 -102.9441 0.7000

(第2フロントコンバータレンズ群FLG2)
m r d nd νd
物面 ∞ d0
F1 117.4546 1.0000 1.52794 66.43
F2 113.9082 1.5627 1.53326 48.30
F3 -157.4212 0.7000

(第1リアコンバータレンズ群RLG1)
m r d nd νd
16* -59.7840 d3
17 28.7065 6.0000 1.49782 82.57
18 -230.6454 4.6293
19 -163.1000 2.5092 1.84666 23.80
20 347.5776 11.5309
像面 ∞

(第2リアコンバータレンズ群RLG2)
m r d nd νd
16* -59.7840 d3
17 -872.4151 1.5000 1.62586 34.22
18 25.1289 3.1595
19 29.9380 8.6656 1.92796 32.28
20 119.9800 18.0186
像面 ∞

(第3リアコンバータレンズ群RLG3)
m r d nd νd
16* -59.7840 d3
17 225.5265 1.0000 1.88297 40.66
18 22.3934 19.1637
19 43.1787 5.4503 1.84666 23.80
20 228.7604 19.2550
像面 ∞

[レンズ群焦点距離]
焦点距離
レンズ群 始面 広角端 中間焦点距離 望遠端
基レンズ群MLG 1 25.700 25.894 25.745

レンズ群 始面 焦点距離
第1フロントコンバータレンズ群FLG1 F1 -67.932
第2フロントコンバータレンズ群FLG2 F1 126.531
第1リアコンバータレンズ群RLG1 17 77.007
第2リアコンバータレンズ群RLG2 17 -4894.720
第3リアコンバータレンズ群RLG3 17 -113.828
【0219】
この光学系OL10において、第1フロントコンバータレンズ群FLG1の第F1面及び第F2面、並びに、基レンズ群MLGの第11面及び第16面は非球面形状に形成されている。次の表29に、非球面のデータ、すなわち円錐定数K及び各非球面定数A4~A12の値を示す。
【0220】
(表29)
[非球面データ]
第F1面
K= 0.00000
A4 = 7.38914E-05 A6 =-2.07388E-07 A8 = 1.81382E-10
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第F2面
K= 0.00000
A4 = 8.96826E-05 A6 = 1.16248E-07 A8 =-7.46899E-10
A10= 0.00000E+00 A12= 0.00000E+00
第11面
K= 0.00000
A4 = 2.96000E-07 A6 = 2.09445E-08 A8 = 2.28159E-10
A10=-5.29403E-13 A12= 0.00000E+00
第16面
K= 0.00000
A4 = 2.77590E-05 A6 =-3.15193E-08 A8 = 8.36236E-10
A10=-5.86770E-12 A12= 0.00000E+00
【0221】
また、この光学系OL10において、基レンズ群MLGの開口絞りSと第1合焦群Gf1との軸上空気間隔d1、第1合焦群Gf1と第2合焦群Gf2との軸上空気間隔d2、及び、第2合焦群Gf2と第1、第2及び第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3との軸上空気間隔d3は、第1又は第2フロントコンバータレンズ群FLG1,FLG2、基レンズ群MLG及び第1、第2又は第3リアコンバータレンズ群RLG1,RLG2,RLG3の組み合わせ、すなわち、変倍状態に応じて変化する。また、軸上空気間隔d1,d2,d3は、合焦状態に応じて変化する。次の表30に、広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の可変間隔の値を示す。
【0222】
(表30)
[可変間隔データ]
-無限遠物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 14.0000 27.1858 47.6847
d0 ∞ ∞ ∞
d1 5.8009 57.7411 6.3760
d2 1.5600 2.2040 1.6625
d3 1.6970 2.3209 2.4432

-近距離物体合焦時-
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.1209 -0.1682 -0.3159
d0 108.6356 165.1108 150.0202
d1 1.2000 2.6406 1.2000
d2 3.0451 4.5193 3.5454
d3 4.8129 35.1061 5.7363
【0223】
この光学系OL10の広角端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図29に示し、望遠端状態における無限遠物体合焦時及び近距離物体合焦時の球面収差図、非点収差図及びコマ収差図を図30に示す。なお、歪曲収差図は、広角端状態、望遠端状態ともに中心射影(y=ftanθ)の値を示している。これらの各収差図より、この光学系OL10は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。
【0224】
[条件式対応値]
第1実施例~第10実施例における条件式(1)~(13)の対応値を以下の表31に示す。なお、この表31において、条件式(1)の対応値は、広角端状態の値を(1W)に示し、望遠端状態の値を(1T)に示す。また、条件式(5)の対応値は、広角端状態の値を(5W)に示し、中間焦点距離状態の値を(5M)に示し、望遠端状態の値を(5T)に示す。また、条件式(6)の対応値は、中間焦点距離状態の値を(6M)に示し、望遠端状態の値を(6T)に示す。また、条件式(7)の対応値は、中間焦点距離状態の値を(7M)に示し、望遠端状態の値を(7T)に示す。また、条件式(8)及び条件式(9)の対応値は、広角端状態の値を示している。なお、条件式(8)及び条件式(9)において、リアコンバータレンズ群RLGが2以上の第2特定正レンズLs2を有し、それらの媒質が異なる場合は、いずれかの値を示す。また、条件式(12)の対応値は、広角端状態の値を(12W)に示し、中間焦点距離状態の値を(12M)に示し、望遠端状態の値を(12T)に示す。
【0225】
(表7)
(1)fF/fB
(2)Ymax/fw
(3)ft/fw
(4)Bfw/fw
(5)fR/fB
(6)nd1
(7)νd1
(8)nd2
(9)nd2
(10)(R12+R11)/(R12-R11)
(11)(RL1+R12)/(RL1-R12)
(12)TLBb/TLB
(13)nN-nP

第1実施例 第2実施例 第3実施例 第4実施例 第5実施例
(1W) -5.809 -1.188 -1.612 -1.729 -1.382
(1T) - - - - 6.693
(2) 1.598 1.571 1.531 1.560 1.291
(3) 1.270 3.078 2.588 2.637 3.780
(4) 1.336 1.278 1.192 1.215 1.005
(5W) 2.851 2.322 2.177 2.167 1.784
(5M) - - 10.684 10.075 38.857
(5T) 3.749 -2.991 -5.281 -8.179 -4.270
(6M) - - 1.871 1.954 1.916
(6T) 1.773 1.664 1.756 1.664 1.812
(7M) - - 40.73 32.33 30.03
(7T) 49.62 27.35 24.71 27.35 24.70
(8) 1.498 1.498 1.498 1.498 1.456
(9) 82.57 82.57 82.57 82.57 91.37
(10) -1.521 -1.777 -2.015 -2.201 -1.886
(11) 0.376 0.242 0.245 0.234 0.156
(12W) 0.326 0.482 0.460 0.426 0.476
(12M) - - - 0.426 0.477
(12T) - - - 0.425 0.476
(13) 0.164 0.196 0.231 0.217 0.205

第6実施例 第7実施例 第8実施例 第9実施例 第10実施例
(1W) -1.397 -1.578 -1.455 -2.277 -2.643
(1T) 5.326 5.379 5.536 5.108 4.915
(2) 1.291 1.291 1.291 1.291 1.014
(3) 3.875 3.868 3.881 3.904 3.406
(4) 1.039 1.054 1.030 1.008 0.824
(5W) 1.924 1.950 2.146 2.137 2.996
(5M) 39.062 253.747 42.388 -41.547 -189.031
(5T) -4.400 -4.488 -4.837 -4.103 -4.421
(6M) 1.944 1.929 1.932 1.913 1.928
(6T) 1.833 1.847 1.847 1.846 1.847
(7M) 32.24 30.09 30.28 30.26 32.28
(7T) 24.14 23.80 23.80 23.81 23.80
(8) 1.457 1.456 1.464 1.498 1.498
(9) 90.94 91.37 88.37 82.57 82.57
(10) -1.727 -1.909 -1.605 -1.729 -1.603
(11) 0.119 0.154 0.104 0.135 0.106
(12W) 0.482 0.469 0.491 0.483 0.498
(12M) 0.482 0.471 0.491 0.486 0.524
(12T) 0.482 0.465 0.491 0.479 0.505
(13) 0.201 0.200 0.204 0.196 0.194
【符号の説明】
【0226】
1 カメラ(光学機器) OL(OL1~OL10) 光学系
MLG 基レンズ群 FLG フロントコンバータレンズ群
RLG リアコンバータレンズ群 Gf(Gf1,Gf2) 合焦群
GMF 前群 S 絞り(開口絞り) GMR 後群
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