(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-07-31
(45)【発行日】2023-08-08
(54)【発明の名称】変倍光学系および光学機器
(51)【国際特許分類】
G02B 15/20 20060101AFI20230801BHJP
【FI】
G02B15/20
(21)【出願番号】P 2021566895
(86)(22)【出願日】2020-11-11
(86)【国際出願番号】 JP2020042053
(87)【国際公開番号】W WO2021131370
(87)【国際公開日】2021-07-01
【審査請求日】2022-05-16
(31)【優先権主張番号】P 2019231281
(32)【優先日】2019-12-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【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
【氏名又は名称】大西 正悟
(74)【代理人】
【識別番号】100157417
【氏名又は名称】並木 敏章
(72)【発明者】
【氏名】大竹 史哲
【審査官】瀬戸 息吹
(56)【参考文献】
【文献】特開2016-024341(JP,A)
【文献】特開2019-124818(JP,A)
【文献】特許第6212279(JP,B2)
【文献】特開2019-184968(JP,A)
【文献】特開2015-118127(JP,A)
【文献】特開2019-120746(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に光軸上に並んで配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、複数のレンズ群を有する後群とからなり、
前記後群は、最も物体側に正の屈折力を有する第2レンズ群を有し、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記後群を構成する複数のレンズ群の互いの間隔が変化し、
前記後群は、物体側から順に、負の屈折力を有した第1合焦レンズ群および負の屈折力を有した第2合焦レンズ群を有し、
前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群はともに、無限遠から近距離位置に合焦するときに光軸上を像側に移動し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
但し、MWF1:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MTF1:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MWF2:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
MTF2:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
移動量は全て像側への移動を正とする
【請求項2】
物体側から順に光軸上に並んで配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、複数のレンズ群を有する後群とからなり、
前記後群は、物体側から順に並んで配置された、正または負の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記後群を構成する複数のレンズ群の互いの間隔が変化し、
前記後群は、物体側から順に、負の屈折力を有した第1合焦レンズ群および負の屈折力を有した第2合焦レンズ群を有し、
前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群はともに、無限遠から近距離位置に合焦するときに光軸上を像側に移動し、
前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群のみが、合焦するときに光軸上を移動するレンズ群であり、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
但し、MWF1:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MTF1:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MWF2:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
MTF2:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
移動量は全て像側への移動を正とする
【請求項3】
物体側から順に光軸上に並んで配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、複数のレンズ群を有する後群とからなり、
前記後群は、6つもしくは7つもしくは8つのレンズ群からなり、
広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記後群を構成する複数のレンズ群の互いの間隔が変化し、
前記第1レンズ群が移動し、
前記後群は、物体側から順に、負の屈折力を有した第1合焦レンズ群および負の屈折力を有した第2合焦レンズ群を有し、
前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群はともに、無限遠から近距離位置に合焦するときに光軸上を像側に移動し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
但し、MWF1:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MTF1:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MWF2:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
MTF2:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
移動量は全て像側への移動を正とする
【請求項4】
以下の条件式を満足する請求項1~3に記載の変倍光学系。
0.00<MWF1/MWF2<0.50
【請求項5】
以下の条件式を満足する請求項1~4に記載の変倍光学系。
0.50<MTF1/MTF2<1.50
【請求項6】
以下の条件式を満足する請求項1~5のいずれかに記載の変倍光学系。
0.30<fF1/fF2<1.50
但し、fF1:前記第1合焦レンズ群の焦点距離
fF2:前記第2合焦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のいずれかに記載の変倍光学系。
0.20<fF1p/(-fF1)<2.00
但し、fF1p:前記第1合焦レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの焦点距離
fF1:前記第1合焦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のいずれかに記載の変倍光学系。
0.20<fF2p/(-fF2)<2.00
但し、fF2p:前記第2合焦レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの焦点距離
fF2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
【請求項9】
以下の条件式を満足する請求項1~8のいずれかに記載の変倍光学系。
0.20<(-fF2)/fR<1.00
但し、fR:前記第2合焦レンズ群より像側に位置するレンズ群の合成焦点距離
fF2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
【請求項10】
以下の条件式を満足する請求項1~9のいずれかに記載の変倍光学系。
0.20<dF1w/TLw<0.50
但し、dF1w:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第1合焦レンズ群の物体側のレンズ面から像面までの距離
TLw:広角端状態における光学系全長
【請求項11】
以下の条件式を満足する請求項1~10のいずれかに記載の変倍光学系。
0.20<dF2w/TLw<0.50
但し、dF2w:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第2合焦レンズ群の物体側のレンズ面から像面までの距離
TLw:広角端状態における光学系全長
【請求項12】
前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群は隣り合って配置される請求項1~11のいずれかに記載の変倍光学系。
【請求項13】
開口絞りを有し、
前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群はともに、前記開口絞りより像側に位置する請求項1~12のいずれかに記載の変倍光学系。
【請求項14】
以下の条件式を満足する請求項1~13のいずれかに記載の変倍光学系。
1.00<Bfw/IHw<4.00
但し、Bfw:広角端状態におけるバックフォーカス長
IHw:広角端状態における像高
【請求項15】
以下の条件式を満足する請求項1~14のいずれかに記載の変倍光学系。
0.10<1/βWF1<1.00
但し、βWF1:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第1合焦レンズ群の倍率
【請求項16】
以下の条件式を満足する請求項1~15のいずれかに記載の変倍光学系。
0.10<1/βWF2<1.00
但し、βWF2:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第2合焦レンズ群の倍率
【請求項17】
以下の条件式を満足する請求項1~16のいずれかに記載の変倍光学系。
0.05<(βWF1+1/βWF1)
-2<0.25
但し、βWF1:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第1合焦レンズ群の倍率
【請求項18】
以下の条件式を満足する請求項1~17のいずれかに記載の変倍光学系。
0.05<(βWF2+1/βWF2)
-2<0.25
但し、βWF2:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第2合焦レンズ群の倍率
【請求項19】
以下の条件式を満足する請求項1~18のいずれかに記載の変倍光学系。
2.00<ft/fw<8.00
但し、ft:望遠端状態で無限遠に合焦したときにおける光学系全体の焦点距離
fw:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける光学系全体の焦点距離
【請求項20】
以下の条件式を満足する請求項1~19のいずれかに記載の変倍光学系。
0.70<ft/TLt<2.00
但し、TLt:望遠端状態における光学系全長
ft:望遠端状態で無限遠に合焦したときにおける光学系全体の焦点距離
【請求項21】
請求項1~20のいずれかに記載の変倍光学系を搭載して構成される光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系および光学機器に関する。
【背景技術】
【0002】
像面近くに位置する負の屈折力を有するレンズを像側に移動させて合焦(フォーカシング)を行う構成(シングルフォーカス構成)の光学系は従来から知られている(例えば、特許文献1参照)。このような構成とすると合焦レンズ群が軽量となり、高速で合焦が可能となるが、変倍光学系(ズームレンズ)にこのような構成を用いると、特に広角端(ワイド端)における像面湾曲の変動を抑えるのが難しいという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【0004】
第1の発明に係る変倍光学系は、物体側から順に光軸上に並んで配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、複数のレンズ群を有する後群とからなり、前記後群は、最も物体側に正の屈折力を有する第2レンズ群を有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記後群を構成する複数のレンズ群の互いの間隔が変化し、前記後群は、物体側から順に、負の屈折力を有した第1合焦レンズ群および負の屈折力を有した第2合焦レンズ群を有し、前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群はともに、無限遠から近距離位置に合焦するときに光軸上を像側に移動し、以下の条件式を満足する。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
但し、MWF1:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MTF1:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MWF2:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
MTF2:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
移動量は全て像側への移動を正とする
第2の発明に係る変倍光学系は、物体側から順に光軸上に並んで配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、複数のレンズ群を有する後群とからなり、前記後群は、物体側から順に並んで配置された、正または負の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記後群を構成する複数のレンズ群の互いの間隔が変化し、前記後群は、物体側から順に、負の屈折力を有した第1合焦レンズ群および負の屈折力を有した第2合焦レンズ群を有し、前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群はともに、無限遠から近距離位置に合焦するときに光軸上を像側に移動し、前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群のみが、合焦するときに光軸上を移動するレンズ群であり、以下の条件式を満足する。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
但し、MWF1:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MTF1:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MWF2:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
MTF2:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
移動量は全て像側への移動を正とする
第3の発明に係る変倍光学系は、物体側から順に光軸上に並んで配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、複数のレンズ群を有する後群とからなり、前記後群は、6つもしくは7つもしくは8つのレンズ群からなり、広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記後群を構成する複数のレンズ群の互いの間隔が変化し、前記第1レンズ群が移動し、前記後群は、物体側から順に、負の屈折力を有した第1合焦レンズ群および負の屈折力を有した第2合焦レンズ群を有し、前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群はともに、無限遠から近距離位置に合焦するときに光軸上を像側に移動し、以下の条件式を満足する。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
但し、MWF1:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MTF1:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MWF2:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
MTF2:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
移動量は全て像側への移動を正とする
【0005】
本発明に係る光学機器は、上記変倍光学系を搭載して構成される。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【
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)および
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】
図3(A)および
図3(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近距離合焦時の諸収差図である。
【
図4】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5】
図5(A)および
図5(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6】
図6(A)および
図6(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近距離合焦時の諸収差図である。
【
図7】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8】
図8(A)および
図8(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9】
図9(A)および
図9(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近距離合焦時の諸収差図である。
【
図10】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11】
図11(A)および
図11(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12】
図12(A)および
図12(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近距離合焦時の諸収差図である。
【
図13】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14】
図14(A)および
図14(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15】
図15(A)および
図15(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近距離合焦時の諸収差図である。
【
図16】第6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17】
図17(A)および
図17(B)はそれぞれ、第6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18】
図18(A)および
図18(B)はそれぞれ、第6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近距離合焦時の諸収差図である。
【
図19】本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。
【
図20】本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。
【発明を実施するための形態】
【0008】
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、本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20に基づいて説明する。このカメラ1は、
図20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、液晶操作画面5を備える。撮影レンズ3は、複数のレンズ群からなる光学系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)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、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモーター、モーターを駆動する制御回路などにより構成される。
【0009】
被写体からの光は、撮影レンズ3の光学系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。
【0010】
次に、本実施形態に係る変倍光学系(撮影レンズ3)について説明する。本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、物体側から順に光軸上に並んで配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、複数のレンズ群を有する後群GRとからなり、広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群G1と前記後群GRとの間隔が変化し、前記後群GRを構成する複数のレンズ群の互いの間隔が変化し、前記後群GRは、物体側から順に、負の屈折力を有した第1合焦レンズ群GF1および負の屈折力を有した第2合焦レンズ群GF2を有し、前記第1合焦レンズ群GF1および前記第2合焦レンズ群GF2はともに、無限遠から近距離位置に合焦するときに光軸上を像側に移動する。
【0011】
この変倍光学系ZLは、さらに、以下の条件式(1)を満足する。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500 ・・・(1)
但し、MWF1:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MTF1:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MWF2:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
MTF2:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
移動量は全て像側への移動を正とする
【0012】
変倍光学系を上記のように第1および第2合焦レンズ群GF1、GF2という二つの負の屈折力の合焦レンズ群を用いる構成とすれば、各合焦レンズ群の移動量を広角端状態および望遠端状態で相違させることができる。これにより、広角端状態で問題となりやすい像面湾曲の変動を良好に補正し、望遠端状態で問題となりやすい球面収差の変動を良好に補正することができ、変倍領域全域において良好に収差が補正された光学系を得ることができる。
【0013】
特に、上記条件式(1)を満足することにより、広角端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量が第2合焦レンズ群GF2の移動量より小さく、望遠端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量は第2合焦レンズ群GF2の移動量より少し大きいもしくは同程度となり、変倍領域全域において良好に収差が補正された光学系を得ることができる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(1)の上限値を、例えば、0.450、0.400、0.350、0.300、0.280、0.250、0.230、0.200、0.180、0.150、さらに0.125に設定することが好ましい。また、条件式(1)の下限値を、例えば、0.002、0.004、0.005、0.006、0.008、0.009、さらに0.010に設定することが好ましい。
【0014】
上記変倍光学系において、以下の条件式(2)を満足するのが好ましい。
0.00<MWF1/MWF2<0.50 ・・・(2)
【0015】
条件式(2)は、広角端状態で無限遠から近距離位置に合焦するときにおける第1合焦レンズ群の移動量MWF1と第2合焦レンズ群の移動量MWF2の比を規定するものである。これを満足することにより、広角端状態における合焦時での二つの合焦レンズ群の移動量の差を大きくでき、全域で良好な収差補正が可能となる。条件式(2)の上限値を上回ると、合焦レンズ群の移動量の差が小さくなりすぎ、像面湾曲の近距離合焦での変動が大きくなるという問題が出てくる。一方、条件式(3)の下限値を下回るのはこの比がマイナスとなるということであるので本来の意図から外れる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(2)の上限値を、例えば、0.45、0.40、0.30、0.28、0.25、0.23、0.20、0.18、さらに0.15に設定することが好ましい。また、条件式(2)の下限値を、例えば、0.004、0.005、0.006、0.008、0.010、さらに0.012に設定することが好ましい。
【0016】
上記変倍光学系において、以下の条件式(3)を満足するのが好ましい。
0.50<MTF1/MTF2<1.50 ・・・(3)
【0017】
条件式(3)は、望遠端状態で無限遠から近距離位置に合焦するときにおける第1合焦レンズ群の移動量MTF1と第2合焦レンズ群の移動量MTF2の比を規定するものである。これを満足することにより、望遠端状態における合焦時での二つの合焦レンズ群の移動量の差を同程度にして、全域で良好な収差補正が可能となる。条件式(3)の上限値を上回ると、第1合焦レンズ群の移動が大きくなりすぎて像面湾曲の変動が大きくなるという問題が出てくる。一方、条件式(3)の下限値を下回ると、球面収差の近距離合焦での変動が大きくなるという問題がある。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(3)の上限値を、例えば、1.45、1.40、1.35、1.30、1.28、1.25、1.23、1.20、1.18、1.15に設定することが好ましい。また、条件式(3)の下限値を、例えば、0.55、0.60、0.65、0.70、0.75、0.80、0.85、さらに0.90に設定することが好ましい。
【0018】
上記変倍光学系において、以下の条件式(4)を満足するのが好ましい。
0.30<fF1/fF2<1.50 ・・・(4)
但し、fF1:前記第1合焦レンズ群の焦点距離
fF2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
【0019】
条件式(4)は、第1合焦レンズ群と第2合焦レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。これを満足することにより、高い合焦精度と近距離合焦時の良好な収差補正とを両立することができる。条件式(4)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群の屈折力が強くなりすぎ、像面敏感度が高くなって合焦精度が低下するという問題がある。一方、条件式(4)の下限値を下回ると、第1合焦レンズ群の屈折力が強すぎ、近距離合焦時における良好な収差補正が難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(4)の上限値を、例えば、1.45、1.40、1.35、1.30、1.25、1.20、1.15、1.10、1.05、さらに1.00に設定することが好ましい。また、条件式(4)の下限値を、例えば、0.35、0.38、0.40、0.43、0.45、0.48、0.50、0.53、さらに0.55に設定することが好ましい。
【0020】
上記変倍光学系において、以下の条件式(5)を満足するのが好ましい。
0.20<fF1p/(-fF1)<2.00 ・・・(5)
但し、fF1p:前記第1合焦レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの焦点距離
fF1:前記第1合焦レンズ群の焦点距離
【0021】
条件式(5)は、第1合焦レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの焦点距離と第1合焦レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。これを満足することにより、第1合焦レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズにより近距離合焦での諸収差の変動を良好に抑制することができる。条件式(5)の上限値を上回ると、正の屈折力を有するレンズの屈折力が弱くなり、色収差の変動の抑制が難しくなる。一方、条件式(5)の下限値を下回ると、正の屈折力を有するレンズの屈折力が強くなり、像面湾曲の変動の抑制が難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(5)の上限値を、例えば、1.75、1.50、1.40、1.30、1.20、1.10、1.00、0.95、0.90、さらに0.85に設定することが好ましい。また、条件式(5)の下限値を、例えば、0.25、0.30、0.35、0.40、0.45、0.50、0.52、0.55、0.58、さらに0.60に設定することが好ましい。
【0022】
上記変倍光学系において、以下の条件式(6)を満足するのが好ましい。
0.20<fF2p/(-fF2)<2.00 ・・・(6)
但し、fF2p:前記第2合焦レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの焦点距離
fF2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
【0023】
条件式(6)は、第2合焦レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズの焦点距離と第2合焦レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。これを満足することにより、第2合焦レンズ群に含まれる正の屈折力を有するレンズにより近距離合焦での諸収差の変動を良好に抑制することができる。条件式(6)の上限値を上回ると、正の屈折力を有するレンズの屈折力が弱くなり、色収差の変動の抑制が難しくなる。一方、条件式(6)の下限値を下回ると、正の屈折力を有するレンズの屈折力が強くなり、球面収差の変動の抑制が難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(6)の上限値を、例えば、1.95、1.90、1.85、1.80、1.78、1.70、1.60、1.50、1.45、1.30、1.20、1.10、1.00、0.90、さらに0.80に設定することが好ましい。また、条件式(6)の下限値を、例えば、0.24、0.27、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40さらに0.42に設定することが好ましい。
【0024】
上記変倍光学系において、以下の条件式(7)を満足するのが好ましい。
0.20<(-fF2)/fR<1.00 ・・・(7)
但し、fR:前記第2合焦レンズ群より像側に位置するレンズ群の合成焦点距離
fF2:前記第2合焦レンズ群の焦点距離
【0025】
条件式(7)は、第2合焦レンズ群より像側に位置するレンズ群の合成焦点距離と第2合焦レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。これを満足することにより、第2合焦レンズ群の像側に正の屈折力を有するレンズ群を配置することとなり、近距離合焦での諸収差の変動を良好に抑制することができる。条件式(7)の上限値を上回ると、第2合焦レンズ群より像側に位置するレンズ群の正の屈折力が弱くなり、像面湾曲の変動の抑制が難しくなる。一方、条件式(7)の下限値を下回ると、第2合焦レンズ群より像側に位置するレンズ群の正の屈折力が強くなり、球面収差の変動の抑制が難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(7)の上限値を、例えば、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、さらに0.68に設定することが好ましい。また、条件式(7)の下限値を、例えば、0.25、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40、0.43、さらに0.45に設定することが好ましい。
【0026】
上記変倍光学系において、以下の条件式(8)を満足するのが好ましい。
0.20<dF1w/TLw<0.50 ・・・(8)
但し、dF1w:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第1合焦レンズ群の物体側のレンズ面から像面までの距離
TLw:広角端状態における光学系全長
【0027】
条件式(8)は、広角端状態で無限遠に合焦したときにおける第1合焦レンズ群の物体側のレンズ面から像面までの距離と、広角端状態における光学系全長の比を規定するものである。これにより、第1合焦レンズ群が像面近くに位置することを規定している。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(8)の上限値を、例えば、0.48、0.47、0.46、0.45、さらに0.44に設定することが好ましい。また、条件式(8)の下限値を、例えば、0.23、0.26、0.29、0.32、さらに0.35に設定することが好ましい。
【0028】
上記変倍光学系において、以下の条件式(9)を満足するのが好ましい。
0.20<dF2w/TLw<0.50 ・・・(9)
但し、dF2w:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第2合焦レンズ群の物体側のレンズ面から像面までの距離
TLw;広角端状態における光学系全長
【0029】
条件式(9)は、広角端状態で無限遠に合焦したときにおける第2合焦レンズ群の物体側のレンズ面から像面までの距離と、広角端状態における光学系全長の比を規定するものである。これにより、第2合焦レンズ群が像面近くに位置することを規定している。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(9)の上限値を、例えば、0.47、0.44、0.42、0.40、さらに0.37に設定することが好ましい。また、条件式(9)の下限値を、例えば、0.23、0.26、0.28、0.30、さらに0.32に設定することが好ましい。
【0030】
上記変倍光学系において、前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群は隣り合って配置されるのが好ましい。これにより合焦のための移動制御機構および制御が簡単となる。
【0031】
上記変倍光学系において、変倍光学系が開口絞りを有し、前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群はともに、前記開口絞りより像側に位置するのが好ましい。これにより、合焦に伴う像倍率の変動を抑制することができる。
【0032】
上記変倍光学系において、以下の条件式(10)を満足するのが好ましい。
1.00<Bfw/IHw<4.00 ・・・(10)
但し、Bfw:広角端状態におけるバックフォーカス長
IHw:広角端状態における像高
【0033】
条件式(10)は、広角端状態におけるバックフォーカス長と、広角端状態における像高の比を規定するものである。これにより、バックフォーカス長を適正化し、最終レンズ群を適切な位置に配置して像面湾曲を良好に補正することができる。条件式(10)の上限値を上回ると、バックフォーカス長が長くなりすぎるという問題が出てくる。一方、条件式(10)の下限値を下回ると、バックフォーカス長が短くなり、歪曲収差などが大きくなるという問題がある。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(10)の上限値を、例えば、3.50、3.00、2.80、2.50、2.10、2.00、1.80、さらに1.60に設定することが好ましい。また、条件式(10)の下限値を、例えば、1.05、1.10、1.15、1.20、1.25、1.30、1.35、さらに1.40に設定することが好ましい。
【0034】
上記変倍光学系において、以下の条件式(11)を満足するのが好ましい。
0.10<1/βWF1<1.00 ・・・(11)
但し、βWF1:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第1合焦レンズ群の倍率
【0035】
条件式(11)は、広角端状態で無限遠に合焦したときにおける第1合焦レンズ群の倍率の逆数の適切な範囲を規定するものである。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(11)の上限値を、例えば、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.68、0.65、さらに0.61に設定することが好ましい。また、条件式(11)の下限値を、例えば、0.15、0.20、0.25、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40、0.43、さらに0.45に設定することが好ましい。
【0036】
上記変倍光学系において、以下の条件式(12)を満足するのが好ましい。
0.10<1/βWF2<1.00 ・・・(12)
但し、βWF2:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第2合焦レンズ群の倍率
【0037】
条件式(12)は、広角端状態で無限遠に合焦したときにおける第2合焦レンズ群の倍率の逆数の適切な範囲を規定するものである。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(12)の上限値を、例えば、0.95、0.90、0.85、0.80、0.75、0.70、0.68、0.65、0.63、0.60、さらに0.58に設定することが好ましい。また、条件式(12)の下限値を、例えば、0.15、0.20、0.25、0.30、0.33、0.35、0.38、0.40、0.43、さらに0.45に設定することが好ましい。
【0038】
上記変倍光学系において、以下の条件式(13)を満足するのが好ましい。
0.05<(βWF1+1/βWF1)-2<0.25 ・・・(13)
但し、βWF1:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第1合焦レンズ群の倍率
【0039】
条件式(13)は、広角端状態で無限遠に合焦したときにおける第1合焦レンズ群の倍率の関係の適切な範囲を規定するものである。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(13)の上限値を、例えば、0.24、0.23、0.22、0.21、さらに0.20に設定することが好ましい。また、条件式(13)の下限値を、例えば、0.07、0.09、0.11、0.13、さらに0.15に設定することが好ましい。
【0040】
上記変倍光学系において、以下の条件式(14)を満足するのが好ましい。
0.05<(βWF2+1/βWF2)-2<0.25 ・・・(14)
但し、βWF2:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける前記第2合焦レンズ群の倍率
【0041】
条件式(14)は、広角端状態で無限遠に合焦したときにおける第2合焦レンズ群の倍率の関係の適切な範囲を規定するものである。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(14)の上限値を、例えば0.24、0.23、0.22、0.21、さらに0.20に設定することが好ましい。また、条件式(14)の下限値を、例えば、0.07、0.09、0.11、0.13、さらに0.15に設定することが好ましい。
【0042】
上記変倍光学系において、以下の条件式(15)を満足するのが好ましい。
50.0°<2ωw ・・・(15)
但し、2ωw:広角端状態における全画角(°)
【0043】
条件式(15)は、この変倍光学系の広角端状態における全画角の大きさを規定するものである。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(15)の下限値を、例えば、45.0°、40.0°、35.0°、30.0°、さらに25.0°に設定することが好ましい。
【0044】
上記変倍光学系において、以下の条件式(16)を満足するのが好ましい。
2.00<ft/fw<8.00 ・・・(16)
但し、ft:望遠端状態で無限遠に合焦したときにおける光学系全体の焦点距離
fw:広角端状態で無限遠に合焦したときにおける光学系全体の焦点距離
【0045】
条件式(16)は、望遠端状態で無限遠に合焦したときにおける光学系全体の焦点距離と広角端状態で無限遠に合焦したときにおける光学系全体の焦点距離の比を規定するものである。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(16)の上限値を、例えば、7.00、6.00、5.00、4.50、さらに4.00に設定することが好ましい。また、条件式(16)の下限値を、例えば、2.20、2.50、2.80、3.00、さらに3.50に設定することが好ましい。
【0046】
上記変倍光学系において、以下の条件式(17)を満足するのが好ましい。
0.70<ft/TLt<2.00 ・・・(17)
但し、TLt:望遠端状態における光学系全長
ft:望遠端状態で無限遠に合焦したときにおける光学系全体の焦点距離
【0047】
条件式(17)は、望遠端状態で無限遠に合焦したときにおける光学系全体の焦点距離と望遠端状態における光学系全長の比を規定するものである。この条件式(17)を満足する構成とすることにより、変倍光学系を小型軽量化することと、良好な収差補正を行うことができるようにすることとを両立することができる。条件式(17)の上限値を上回ると、望遠端状態での光学系の全長が長くなりすぎ、重量が大きくなりすぎるという問題が出てくる。一方、条件式(17)の下限値を下回ると、望遠端状態での光学系の全長が短くなり、良好に収差補正することが難しくなるという問題がある。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式(17)の上限値を、例えば、1.90、1.80、1.70、1.65、1.60、1.55、さらに1.50に設定することが好ましい。また、条件式(17)の下限値を、例えば、0.80、0.90、1.00、1.05、1.10、1.15、さらに1.20に設定することが好ましい。
【0048】
続いて、
図19を参照しながら、上記光学系の製造方法について概説する。この製造方法においては、まず、鏡筒内に、物体側から順に光軸上に並んで配置された、正の屈折力を有する第1レンズ群と、複数のレンズ群を有する後群とを配置する(ステップST1)。そして、広角端から望遠端への変倍時に、前記第1レンズ群と前記後群との間隔が変化し、前記後群を構成する複数のレンズ群の互いの間隔が変化するように構成する(ステップST2)。そして、前記後群は、物体側から順に、負の屈折力を有した第1合焦レンズ群および負の屈折力を有した第2合焦レンズ群を有し、前記第1合焦レンズ群および前記第2合焦レンズ群はともに、無限遠から近距離位置に合焦するときに光軸上を像側に移動ように構成する(ステップST3)。そして、下記の所定の条件式(1)を満足するように構成する(ステップST4)。
0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500 ・・・(1)
但し、MWF1:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MTF1:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第1合焦レンズ群の移動量
MWF2:広角端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
MTF2:望遠端状態において無限遠から近距離位置に合焦するときにおける前記第2合焦レンズ群の移動量
移動量は全て像側への移動を正とする
【0049】
以上説明した本実施形態に係る変倍光学系およびこの変倍光学系を備えたカメラ(光学機器)ならびに上記製造方法により製造された変倍光学系によれば、第1および第2合焦レンズ群GF1、GF2の合焦時の移動量を広角端状態および望遠端状態で相違させることができ、広角端状態で問題となりやすい像面湾曲の変動を良好に補正し、望遠端状態で問題となりやすい球面収差の変動を良好に補正することができ、変倍領域全域において良好に収差が補正された光学系を得ることができる。
【実施例】
【0050】
以下、上記実施形態の具体的な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4、
図7、
図10、
図13、
図16は、第1~第6実施例に係る変倍光学系ZL{ZL(1)~ZL(6)}の構成及び屈折力配分を示す断面図である。各断面図には、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。さらに、合焦レンズ群が無限遠から近距離物体に合焦する際の移動方向を、「合焦」という文字とともに矢印で示している。
【0051】
これらの図(
図1、
図4、
図7、
図10、
図13、
図16)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。
【0052】
図2および
図3、
図5および
図6、
図8および
図9、
図11および
図12、
図14および
図15、
図17および
図18は、第1~第6実施例に係る変倍光学系ZL(1)~ZL(6)における各種収差を示す。これらの図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Yは像高を示す。球面収差図では最大口径に対応するFナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値を示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはd線(λ=587.6nm)、gはg線(λ=435.8nm)を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面を示す。歪曲収差図ではd線を基準とした歪曲収差を示し、倍率色収差図では、g線を基準とした倍率色収差を示す。
【0053】
以下に表1~表6を示すが、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、表6は第6実施例のそれぞれ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。
【0054】
[全体諸元]の表において、FnoはFナンバー、2ωは画角(単位は°(度)で、ωが半画角である)を示す。TLは光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にバックフォーカスBfを加えた距離を示し、Bfは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Iまでの空気換算距離(バックフォーカス)を示す。なお、これらの値は、広角端(W)、中間焦点距離(M)、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。
【0055】
[レンズ諸元]の表において、面番号(面という文字で示す欄の番号)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は光学部材の材質のd線に対する屈折率、νdは光学部材の材質の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、(開口絞りS)は開口絞りを、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。
【0056】
[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、各レンズ群それぞれの焦点距離を示す。
【0057】
[可変間隔データ]の表には、[レンズ諸元]を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号での面間隔を示す。ここでは無限遠および近距離に合焦させたときのそれぞれについて、広角端(W)、中間焦点距離(M)、望遠端(T)の各変倍状態における面間隔を、通常距離に合焦する場合と近距離に合焦する場合とに分けて示す。なお、第1行に各変倍状態における全体焦点距離f(通常距離に合焦する場合)もしくは横倍率β(近距離に合焦する場合)を示している。
【0058】
[各群倍率]の表には、各レンズ群の横倍率βを、広角端(W)、中間焦点距離(M)、望遠端(T)の各変倍状態について、通常距離に合焦する場合と近距離に合焦する場合とに分けて示す。
【0059】
[その他諸元]の表には、各条件式の対応値であるMWF1、MTF1、MWF2、MTF2、fF1、fF2、fR、dF1w、dF2w、IHwを各実施例それぞれについて示す。
【0060】
[条件式対応値]の表を全実施例(第1~第6実施例)の説明の最後に設けている。この表には、各条件式に対応する値を、全実施例(第1~第6実施例)について纏めて示す。
【0061】
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。
【0062】
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、以下における重複する説明は省略する。
【0063】
(第1実施例)
第1実施例について、
図1~
図3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、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、第4レンズ群G4内に配置された開口絞りSと、負の屈折力を有する第5レンズ群G5と、負の屈折力を有する第6レンズ群G6と、正の屈折力を有する第7レンズ群G7とから構成される。なお、第7レンズ群G7の像側に、像面Iを有する撮像素子4が位置する。
【0064】
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、第3~第6レンズ群G3~G6がそれぞれ
図1の矢印で示すように光軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第2および第7レンズ群G2、G7は変倍中において固定されて静止している。なお、第2~第7レンズ群G2~G7からなるレンズ群は、後群GRに該当する。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。
【0065】
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL11と、物体側の面が物体側に凸面を向けた凸面で像側の面が平面となる凸平形状の正レンズL12とから構成される。
【0066】
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21および両凹形状の負レンズL22の接合レンズと、両凸形状の正レンズL23とから構成される。
【0067】
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31および両凹形状の負レンズL32の接合レンズと、両凹形状の負レンズL33および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34の接合レンズと、両凹形状の負レンズL35とから構成される。
【0068】
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL43と、両凹形状の負レンズL44と、開口絞りSと、両凸形状の正レンズL45と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL46と、両凸形状の正レンズL47および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL48の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL49とから構成される。なお、正レンズL47および負メニスカスレンズL48の接合レンズが光軸に垂直移動制御される防振レンズであり、これにより手振れ補正などが行われる。
【0069】
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51および両凹形状の負レンズL52の接合レンズから構成される。第5レンズ群G5は合焦の際に移動される第1合焦レンズ群GF1を構成する。
【0070】
第6レンズ群G6は、両凸形状の正レンズL61と、両凹形状の負レンズL62とから構成される。第6レンズ群G6は合焦の際に移動される第2合焦レンズ群GF2を構成する。
【0071】
第7レンズ群G7は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL71と、両凹形状の負レンズL72とから構成される。
【0072】
本実施例では、上述のように、第5レンズ群G5が第1合焦レンズ群GF1を構成し、第6レンズ群G6が第2合焦レンズ群GF2を構成している。遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群GF1、GF2がともに矢印で示すように像側に移動する。ここで、広角端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量が第2合焦レンズ群GF2の移動量より大きい。一方、望遠端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量は第2合焦レンズ群GF2の移動量より少し大きいもしくは同程度である。
【0073】
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。
【0074】
(表1)
[全体諸元]
W M T
全体焦点距離f 103.00 200.00 387.99
Fno. 4.60 5.00 5.83
2ω 24.00 12.20 61.00
全長TL 232.05 265.48 281.55
Bf 31.20 31.20 31.20
[レンズ諸元]
面 R D nd νd
1) 294.7249 4.600 1.48749 70.31
2) -1000.0000 0.150
3) 141.5731 5.900 1.43385 95.25
4) 0.0000 (d1) 可変
5) 80.5202 5.700 1.49782 82.57
6) -1012.9343 1.800 1.83400 37.18
7) 57.2316 0.200
8) 53.8652 6.800 1.43700 95.00
9) -5797.7083 (d2) 可変
10) 130.2730 4.800 1.72047 34.71
11) -69.0469 1.300 1.49782 82.57
12) 72.3815 3.194
13) -153.7759 1.200 1.65160 58.62
14) 38.0000 3.100 1.85478 24.80
15) 90.1995 3.588
16) -63.7942 1.200 1.75500 52.34
17) 157.6117 (d3) 可変
18) 129.1207 3.500 1.59319 67.90
19) -140.7152 0.150
20) 60.0694 4.000 1.49782 82.57
21) -1651.5770 0.150
22) 39.8879 4.100 1.49782 82.57
23) 163.2683 2.145
24) -220.5817 1.600 1.95375 32.33
25) 106.9215 4.078
26) ∞ 11.253 開口絞り
27) 4136.1631 2.463 1.85478 24.80
28) -99.1304 0.200
29) 114.5157 1.200 1.95375 32.33
30) 35.7902 2.748
31) 57.1849 5.300 1.61272 58.54
32) -38.4615 1.000 1.80100 34.92
33) -115.9224 1.000
34) 37.5625 2.800 1.69680 55.52
35) 86.8987 (d4) 可変
36) 98.0479 2.600 1.80610 33.34
37) -83.3333 1.100 1.76385 48.49
38) 37.9496 (d5) 可変
39) 266.0993 3.300 1.54814 45.51
40) -38.2062 4.120
41) -32.0966 1.100 1.76385 48.49
42) 153.7540 (d6) 可変
43) 300.8153 5.156 1.67300 38.15
44) -65.2552 0.200
45) -101.2915 1.400 1.5186 69.89
46) 200.0000 31.205 BF
像面(I) ∞
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 192.882
f2 5 -3076.438
f3 10 -44.260
f4 18 46.122
f5 36 -90.434
f6 39 -96.365
f7 43 205.898
[可変間隔データ]
W M T W近 M近 T近
f(β)102.99983 199.99921 387.99209 -0.12360 -0.21443 -0.37546
(d1) 1.50000 34.93259 51.00000 1.50000 34.93259 51.0000
(d2) 2.48427 18.46128 29.95595 2.48427 18.46128 29.95595
(d3) 43.90944 24.14038 1.50000 43.90944 24.14038 1.5000
(d4) 2.14279 5.90020 2.11356 2.90132 13.81733 33.11385
(d5) 9.85398 3.84270 12.42643 17.52266 8.74733 11.10598
(d6) 30.76333 36.80909 43.15893 22.33633 23.98726 13.48202
[各群倍率]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
G1 0.00000 0.00000 0.00000 -0.34636 -0.36854 -0.37928
G2 1.03180 1.02036 1.01495 1.05545 1.04500 1.04005
G3 -0.38086 -0.68055 -1.19939 -0.23423 -0.31428 -0.38782
G4 -0.57285 -0.62320 -0.62049 -0.62308 -0.79801 -1.20075
G5 1.68587 1.64195 1.75887 1.73630 1.64628 1.62495
G6 1.69072 1.75343 1.81932 1.60329 1.62038 1.51141
G7 0.83223 0.83224 0.83224 0.83223 0.83224 0.83223
[その他諸元]
MWF1 0.757
MTF1 30.994
MWF2 8.426
MTF2 29.673
fF1 -90.434
fF2 -96.365
fR 205.898
dF1w 90.796
dF2w 77.242
IHw 21.60
【0075】
図2(A)および(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(A)および(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近距離合焦時の諸収差図である。
【0076】
図2(A)および(B)の各収差図において、FNOはFナンバー、Yは像高をそれぞれ示す。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、横収差図では各像高の値を示す。
図3(A)および(B)の各収差図において、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。球面収差図では最大口径に対応する開口数の値を示し、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。また、各収差図において、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。
【0077】
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わたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0078】
(第2実施例)
第2実施例について、
図4~
図6および表2を用いて説明する。
図4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、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、負の屈折力を有する第6レンズ群G6と、負の屈折力を有する第7レンズ群G7と、正の屈折力を有する第8レンズ群G8とから構成される。なお、第8レンズ群G8の像側に、像面Iを有する撮像素子4が位置する。
【0079】
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および第3~第7レンズ群G3~G7がそれぞれ
図4の矢印で示すように軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第2および第8レンズ群G2、G8は変倍中において固定されて静止している。なお、第2~第8レンズ群G2~G8からなるレンズ群は、後群GRに該当する。
【0080】
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズ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。
【0081】
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21および両凹形状の負レンズL22の接合レンズと、両凸形状の正レンズL23とから構成される。
【0082】
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31および両凹形状の負レンズL32の接合レンズと、両凹形状の負レンズL33および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34の接合レンズと、両凹形状の負レンズL35とから構成される。
【0083】
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43と、開口絞りSとから構成される。開口絞りSは、第4レンズ群G4の像側に設けられ、変倍の際、第4レンズ群G4とともに移動する。
【0084】
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と、両凸形状の正レンズL53および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL54の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL55とから構成される。なお、正レンズL53および負メニスカスレンズL54の接合レンズが光軸に垂直移動制御される防振レンズであり、これにより手振れ補正などが行われる。
【0085】
第6レンズ群G6は、両凸形状の正レンズL61および両凹形状の負レンズL62の接合レンズから構成される。第6レンズ群G6は合焦の際に移動される第1合焦レンズ群GF1を構成する。
【0086】
第7レンズ群G7は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL71と、両凹形状の負レンズL72とから構成される。第7レンズ群G7は合焦の際に移動される第2合焦レンズ群GF2を構成する。
【0087】
第8レンズ群G8は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL81と、両凹形状の負レンズL82とから構成される。
【0088】
本実施例では、上述のように、第6レンズ群G6が第1合焦レンズ群GF1を構成し、第7レンズ群G7が第2合焦レンズ群GF2を構成している。遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群GF1、GF2がともに矢印で示すように像側に移動する。ここで、広角端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量が第2合焦レンズ群GF2の移動量より小さい。一方、望遠端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量は第2合焦レンズ群GF2の移動量より少し大きいもしくは同程度である。
【0089】
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。
【0090】
(表2)
[全体諸元]
W M T
全体焦点距離f 103.00 200.00 387.97
Fno. 4.62 5.07 5.83
2ω 24.00 12.20 61.00
全長TL 232.05 261.04 275.05
Bf 31.50 31.50 31.50
[レンズ諸元]
面 R D nd νd
1) 254.5101 4.350 1.48749 70.31
2) -4661.3201 0.150
3) 88.4110 7.050 1.43385 95.25
4) 400.7827 (d1) 可変
5) 116.1000 4.700 1.66382 27.35
6) -419.0650 1.800 1.79504 28.69
7) 46.0318 0.823
8) 44.9547 8.100 1.43385 95.25
9) -480.0222 (d2) 可変
10) 92.7373 5.100 1.73800 32.26
11) -69.3366 1.300 1.59319 67.90
12) 71.8114 3.466
13) -140.3535 1.200 1.69680 55.52
14) 40.4618 2.954 1.85478 24.80
15) 100.3758 3.486
16) -63.7973 1.200 1.75500 52.34
17) 234.6595 (d3) 可変
18) 72.3324 5.300 1.59319 67.90
19) -73.8019 0.150
20) 42.6484 4.500 1.49782 82.57
21) 431.3957 3.509
22) -72.0238 1.300 2.00100 29.12
23) -4687.4044 6.159
24) 0.0000 (d4) 可変 開口絞りS
25) 71.8427 3.621 1.85478 24.80
26) -106.9091 0.399
27) 5385.8199 1.200 2.00069 25.46
28) 33.8729 2.886
29) 57.6879 4.900 1.63854 55.34
30) -39.0854 1.000 1.90366 31.27
31) -96.1148 1.000
32) 40.0604 2.800 1.72825 28.38
33) 79.7455 (d5) 可変
34) 85.7638 2.500 1.85026 32.35
35) -165.1788 1.100 1.76385 48.49
36) 33.7179 (d6) 可変
37) 444.8513 2.500 1.72342 38.03
38) -50.4431 3.854
39) -38.9881 1.100 1.76385 48.49
40) 100.0000 (d7) 可変
41) 143.1093 6.156 1.57957 53.74
42) -60.5733 3.433
43) -86.3987 1.400 1.59349 67.00
44) 222.7374 31.497
像面(I) ∞
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 170.700
f2 5 -950.061
f3 10 -45.239
f4 18 64.817
f5 25 70.591
f6 34 -84.939
f7 37 -104.473
f8 41 220.221
[可変間隔データ]
W M T W近 M近 T近
f(β)102.99938 199.99617 387.97105 -0.12458 -0.21808 -0.39531
(d1) 1.50000 32.48957 46.50401 1.50000 32.48957 46.50401
(d2) 1.50000 17.04310 25.56630 1.50000 17.04310 25.56630
(d3) 43.89766 26.47342 1.50000 43.89766 26.47342 1.50000
(d4) 5.39936 2.02596 8.22461 5.39936 2.02596 8.22461
(d5) 4.09244 4.40192 2.07438 4.99554 10.76354 33.81074
(d6) 3.86242 3.56442 5.13972 11.19555 14.17497 4.26214
(d7) 31.85464 37.09707 48.10496 23.61780 20.12431 17.25032
[各群倍率]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
G1 0.00000 0.00000 0.00000 -0.29395 -0.31063 -0.31771
G2 1.18881 1.14443 1.12543 1.26845 1.22252 1.20270
G3 -0.37943 -0.73530 -1.29435 -0.23212 -0.33335 -0.41750
G4 -1.75685 -1.82230 -1.80618 -2.14414 -3.72832 17.13880
G5 0.32657 0.31546 0.32601 0.29259 0.20325 -0.06979
G6 1.70275 1.71912 1.77601 1.75538 1.77514 1.64540
G7 1.73596 1.78608 1.89139 1.65713 1.62364 1.59616
G8 0.78878 0.78880 0.78882 0.78878 0.78879 0.78879
[その他諸元]
MWF1 0.903
MTF1 31.725
MWF2 8.237
MTF2 30.847
fF1 -84.939
fF2 -104.473
fR 220.221
dF1w 89.258
dF2w 81.796
IHw 21.60
【0091】
図5(A)および(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6(A)および(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近距離合焦時の諸収差図である。
【0092】
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わたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0093】
(第3実施例)
第3実施例について、
図7~
図9および表3を用いて説明する。
図7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、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、開口絞りSと、正の屈折力を有する第5レンズ群G5と、負の屈折力を有する第6レンズ群G6と、負の屈折力を有する第7レンズ群G7と、正の屈折力を有する第8レンズ群G8とから構成される。なお、第8レンズ群G8の像側に、像面Iを有する撮像素子4が位置する。
【0094】
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および第3~第7レンズ群G3~G7がそれぞれ
図7の矢印で示すように軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第2および第8レンズ群G2、G8は変倍中において固定されて静止している。なお、第2~第8レンズ群G2~G8からなるレンズ群は、後群GRに該当する。
【0095】
第1レンズ群G1は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズ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。
【0096】
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21および両凹形状の負レンズL22の接合レンズと、両凸形状の正レンズL23とから構成される。
【0097】
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31および両凹形状の負レンズL32の接合レンズと、両凹形状の負レンズL33および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34の接合レンズと、両凹形状の負レンズL35とから構成される。
【0098】
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42と、両凸形状の正レンズL43および両凹形状の負レンズL44の接合レンズと、開口絞りSとから構成される。開口絞りSは、第4レンズ群G4の像側に設けられ、変倍の際、第4レンズ群G4とともに移動する。
【0099】
第5レンズ群G5は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL51と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL52および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53の接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL54と、両凸形状の正レンズL55および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL56の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL57とから構成される。なお、正レンズL55および負メニスカスレンズL56の接合レンズが光軸に垂直移動制御される防振レンズであり、これにより手振れ補正などが行われる。
【0100】
第6レンズ群G6は、両凸形状の正レンズL61および両凹形状の負レンズL62の接合レンズから構成される。第6レンズ群G6は合焦の際に移動される第1合焦レンズ群GF1を構成する。
【0101】
第7レンズ群G7は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL71と、両凹形状の負レンズL72とから構成される。第7レンズ群G7は合焦の際に移動される第2合焦レンズ群GF2を構成する。
【0102】
第8レンズ群G8は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL81と、両凹形状の負レンズL82とから構成される。
【0103】
本実施例では、上述のように、第6レンズ群G6が第1合焦レンズ群GF1を構成し、第7レンズ群G7が第2合焦レンズ群GF2を構成している。遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群GF1、GF2がともに矢印で示すように像側に移動する。ここで、広角端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量が第2合焦レンズ群GF2の移動量より小さい。一方、望遠端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量は第2合焦レンズ群GF2の移動量より少し大きいもしくは同程度である。
【0104】
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。
【0105】
(表3)
[全体諸元]
W M T
全体焦点距離f 103.00 200.00 388.00
Fno. 4.62 5.10 5.93
2ω 24.00 12.20 61.00
全長TL 230.04 265.27 281.79
Bf 33.00 33.00 33.00
[レンズ諸元]
面 R D nd νd
1) 326.0239 3.600 1.48749 70.32
2) -2531.7885 0.150
3) 103.1604 6.900 1.43385 95.23
4) 771.4796 (d1) 可変
5) 128.0909 3.800 1.66382 27.35
6) -4641.4566 1.900 1.79504 28.69
7) 47.6457 0.200
8) 46.7899 7.800 1.43385 95.23
9) -598.3072 (d2) 可変
10) 53.8787 5.900 1.73800 32.33
11) -85.7204 1.300 1.49782 82.57
12) 42.8717 4.324
13) -128.8594 1.200 1.76385 48.49
14) 55.5681 2.200 1.92286 20.88
15) 101.6127 3.498
16) -60.4530 1.200 1.76385 48.49
17) 215.6397 (d3) 可変
18) 142.7410 2.600 1.66382 27.35
19) -420.7645 0.150
20) 53.8491 5.200 1.43385 95.23
21) -109.3350 0.150
22) 46.0378 7.200 1.49782 82.57
23) -49.5283 1.200 1.95000 29.37
24) 463.7918 2.212
25) 0.0000 (d4) 可変 開口絞りS
26) -651.7880 1.200 1.66382 27.35
27) 126.9388 1.737
28) -1374.5057 4.200 1.74077 27.74
29) -31.3985 1.200 1.49782 82.57
30) -199.4701 0.200
31) 116.4253 1.200 1.84666 23.80
32) 34.9470 2.807
33) 59.8644 4.800 1.63854 55.34
34) -38.6623 1.100 1.90366 31.27
35) -92.8568 1.000
36) 38.1635 2.889 1.73800 32.33
37) 76.6911 (d5) 可変
38) 114.5396 3.414 1.85026 32.35
39) -68.8190 1.100 1.76385 48.49
40) 33.9421 (d6) 可変
41) 103.0093 3.927 1.56732 42.58
42) -55.6727 4.270
43) -44.6064 1.100 1.76385 48.49
44) 86.1100 (d7) 可変
45) 81.9535 6.600 1.54814 45.51
46) -63.9939 0.200 1.00000
47) -85.5518 1.400 1.63854 55.34
48) 200.0000 31.498
像面(I) ∞
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 187.543
f2 5 -720.372
f3 10 -48.172
f4 18 52.271
f5 26 86.198
f6 38 -74.554
f7 41 -119.711
f8 45 212.301
[可変間隔データ]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
f(β)103.00000 199.99999 387.99992 -0.12368 -0.21526 -0.38504
(d1) 1.50000 36.73173 53.24263 1.50000 36.73173 53.24263
(d2) 1.50000 17.74391 26.98619 1.50000 17.74391 26.98619
(d3) 44.06594 24.88658 1.50000 44.06594 24.88658 1.50000
(d4) 4.73843 3.68455 7.97230 4.73843 3.68455 7.97230
(d5) 2.41181 4.74774 3.02499 3.54963 12.36048 34.63431
(d6) 5.52851 3.22742 5.84898 13.54479 9.91379 4.31298
(d7) 30.27159 34.22471 43.18580 21.11779 19.92492 13.11421
[各群倍率]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
G1 0.00000 0.00000 0.00000 -0.33255 -0.35479 -0.36572
G2 1.30482 1.22655 1.19301 1.47100 1.38326 1.34589
G3 -0.31483 -0.59930 -1.02540 -0.17664 -0.24924 -0.30662
G4 -1.01142 -1.13129 -1.20593 -1.16096 -1.78143 -5.99494
G5 0.55159 0.52691 0.52816 0.52532 0.43628 0.20845
G6 1.88770 1.87779 1.95743 1.94316 1.88727 1.76927
G7 1.57428 1.60729 1.68218 1.49782 1.48784 1.43099
G8 0.80640 0.80640 0.80639 0.80639 0.80640 0.80638
[その他諸元]
MWF1 1.137
MTF1 31.607
MWF2 9.154
MTF2 30.071
fF1 -74.554
fF2 -119.711
fR 212.301
dF1w 90.810
dF2w 80.768
IHw 21.60
【0106】
図8(A)および(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9(A)および(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近距離合焦時の諸収差図である。
【0107】
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わたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0108】
(第4実施例)
第4実施例について、
図10~
図12および表4を用いて説明する。
図10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、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正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、第5レンズ群G5の内部に配置された開口絞りSと、負の屈折力を有する第6レンズ群G6と、負の屈折力を有する第7レンズ群G7と、正の屈折力を有する第8レンズ群G8とから構成される。なお、第8レンズ群G8の像側に、像面Iを有する撮像素子4が位置する。
【0109】
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および第3~第7レンズ群G3~G7がそれぞれ
図10の矢印で示すように軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第2および第8レンズ群G2、G8は変倍中において固定されて静止している。なお、第2~第8レンズ群G2~G8からなるレンズ群は、後群GRに該当する。
【0110】
第1レンズ群G1は、両凸形状の正レンズL11から構成される。
【0111】
第2レンズ群G2は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、両凸形状の正レンズL23とから構成される。
【0112】
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL31と、両凹形状の負レンズL32および両凸形状の正レンズL33の接合レンズと、両凹形状の負レンズL34ととから構成される。
【0113】
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL42および両凸形状の正レンズL43の接合レンズとから構成される。
【0114】
第5レンズ群G5は、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L51と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL52と、開口絞りSと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL53と、両凹形状の負レンズL54と、両凸形状の正レンズL55および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL56の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL57とから構成される。なお、正レンズL55および負メニスカスレンズL56の接合レンズが光軸に垂直移動制御される防振レンズであり、これにより手振れ補正などが行われる。
【0115】
第6レンズ群G6は、両凸形状の正レンズL61および両凹形状の負レンズL62の接合レンズから構成される。第6レンズ群G6は合焦の際に移動される第1合焦レンズ群GF1を構成する。
【0116】
第7レンズ群G7は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL71と、両凹形状の負レンズL72とから構成される。第7レンズ群G7は合焦の際に移動される第2合焦レンズ群GF2を構成する。
【0117】
第8レンズ群G8は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL81と、両凹形状の負レンズL82とから構成される。
【0118】
本実施例では、上述のように、第6レンズ群G6が第1合焦レンズ群GF1を構成し、第7レンズ群G7が第2合焦レンズ群GF2を構成している。遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群GF1、GF2がともに矢印で示すように像側に移動する。ここで、広角端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量が第2合焦レンズ群GF2の移動量より小さい。一方、望遠端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量は第2合焦レンズ群GF2の移動量より少し大きいもしくは同程度である。
【0119】
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。
【0120】
(表4)
[全体諸元]
W M T
全体焦点距離f 103.00 200.00 388.00
Fno. 4.62 4.82 5.77
2ω 24.00 12.20 61.00
全長TL 230.01 284.45 314.04
Bf 33.00 33.00 33.00
[レンズ諸元]
面 R D nd νd
1) 192.8854 6.000 1.48749 70.32
2) -750.1515 (d1) 可変
3) 61.9299 8.300 1.43385 95.23
4) -300.7596 0.457
5) -376.3860 1.800 1.83400 37.18
6) 73.6276 0.200
7) 62.1468 6.900 1.43385 95.23
8) -617.4323 (d2) 可変
9) -294.0488 1.300 1.49782 82.57
10) 71.4570 3.656
11) -159.4445 1.300 1.72916 54.61
12) 48.2238 4.706 2.05090 26.94
13) -538.4773 2.022
14) -102.0759 1.300 1.69680 55.52
15) 93.1021 (d3) 可変
16) 88.5890 4.653 1.59319 67.90
17) -103.6498 0.200
18) 111.6169 1.400 1.95000 29.37
19) 41.2387 5.254 1.59319 67.90
20) -2808.9377 (d4) 可変
21) 38.6339 3.547 1.73800 32.33
22) 94.6995 3.719
23) -68.9596 1.200 1.48749 70.32
24) -132.6897 4.717
25) 0.0000 2.189 開口絞りS
26) -425.1177 2.506 1.74152 27.53
27) -71.9852 0.200
28) -274.8647 1.200 1.95981 26.42
29) 39.6346 2.660
30) 62.6805 5.213 1.67790 55.35
31) -35.4953 1.100 1.83400 37.18
32) -131.2644 1.000
33) 65.3831 2.403 1.80261 25.03
34) 212.9654 (d5) 可変
35) 92.1132 2.938 1.83898 33.32
36) -119.0260 1.100 1.76991 47.38
37) 34.6476 (d6) 可変
38) 460.6463 4.106 1.60342 38.03
39) -42.7661 3.435
40) -36.8112 1.100 1.76385 48.49
41) 276.1876 (d7) 可変
42) -596.8666 4.458 1.58553 39.69
43) -59.0675 0.200
44) -144.8232 1.500 1.48749 70.32
45) 250.0331 33.000
像面(I) ∞
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 315.399
f2 3 355.595
f3 9 -50.752
f4 16 80.050
f5 21 93.244
f6 35 -83.752
f7 38 -146.407
f8 42 274.030
[可変間隔データ]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
f(β)103.00000 200.00002 388.00008 -0.12098 -0.21181 -0.40232
(d1) 1.50000 55.93241 85.52165 1.50000 55.93241 85.52165
(d2) 1.72737 14.90241 28.51234 1.72737 14.90241 28.51234
(d3) 52.98546 26.26922 1.50000 52.98546 26.26922 1.50000
(d4) 1.50000 12.04177 2.38454 1.50000 12.04177 2.38454
(d5) 4.39779 6.91374 2.00000 4.63443 15.13150 35.07688
(d6) 6.00747 3.80747 11.26079 23.18613 22.88699 7.78624
(d7) 28.96054 31.64459 49.92152 11.54533 4.34748 20.32252
[各群倍率]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
G1 0.00000 0.00000 0.00000 -0.69224 -0.78613 -0.84631
G2 0.52622 0.57232 0.60094 0.39772 0.40907 0.41413
G3 -0.57284 -0.85978 -1.44008 -0.37793 -0.43349 -0.49918
G4 -1.39092 -1.76327 -1.59842 -1.67962 -3.36864 -34.38321
G5 0.35195 0.32810 0.33223 0.32371 0.22593 0.03210
G6 1.76819 1.75725 1.94419 1.86362 1.80747 1.73649
G7 1.43053 1.44886 1.57369 1.31158 1.26241 1.37154
G8 0.87491 0.87491 0.87491 0.87491 0.87491 0.87490
[その他諸元]
MWF1 0.236
MTF1 33.073
MWF2 17.415
MTF2 29.598
fF1 -82.752
fF2 -146.407
fR 274.030
dF1w 86.805
dF2w 76.760
IHw 21.60
【0121】
図11(A)および(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12(A)および(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近距離合焦時の諸収差図である。
【0122】
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わたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0123】
(第5実施例)
第5実施例について、
図13~
図15および表5を用いて説明する。
図13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、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正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、開口絞りSと、正の屈折力を有する第6レンズ群G6と、負の屈折力を有する第7レンズ群G7と、負の屈折力を有する第8レンズ群G8と、正の屈折力を有する第9レンズ群G9とから構成される。なお、第9レンズ群G9の像側に、像面Iを有する撮像素子4が位置する。
【0124】
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、第3~第5レンズ群G3~G5および第7~第8レンズ群G7~G8がそれぞれ
図13の矢印で示すように軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第2、第6および第9レンズ群G2、G6、G9は変倍中において固定されて静止している。なお、第2~第9レンズ群G2~G9からなるレンズ群は、後群GRに該当する。
【0125】
第1レンズ群G1は、両凸形状の正レンズL11から構成される。
【0126】
第2レンズ群G2は、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負メニスカスレンズL22と、両凸形状の正レンズL23とから構成される。
【0127】
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL31と、両凹形状の負レンズL32および両凸形状の正レンズL33の接合レンズと、両凹形状の負レンズL34ととから構成される。
【0128】
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42とから構成される。
【0129】
第5レンズ群G5は、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L51と、物体側が凹面で像側が平面の平凹レンズL52と、開口絞りSとから構成される。開口絞りSは、第5レンズ群G5の像側に設けられ、変倍の際、第5レンズ群G5とともに移動する。
【0130】
第6レンズ群G6は、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L61と、両凸形状の正レンズL62および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL63の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL64とから構成される。なお、正レンズL62および負メニスカスレンズL63の接合レンズが光軸に垂直移動制御される防振レンズであり、これにより手振れ補正などが行われる。
【0131】
第7レンズ群G7は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL71と、両凹形状の負レンズL72とから構成される。第7レンズ群G7は合焦の際に移動される第1合焦レンズ群GF1を構成する。
【0132】
第8レンズ群G8は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL81と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL82とから構成される。第8レンズ群G8は合焦の際に移動される第2合焦レンズ群GF2を構成する。
【0133】
第9レンズ群G9は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL91から構成される。
【0134】
本実施例では、上述のように、第7レンズ群G7が第1合焦レンズ群GF1を構成し、第8レンズ群G8が第2合焦レンズ群GF2を構成している。遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群GF1、GF2がともに矢印で示すように像側に移動する。ここで、広角端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量が第2合焦レンズ群GF2の移動量より小さい。一方、望遠端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量は第2合焦レンズ群GF2の移動量より少し大きいもしくは同程度である。
【0135】
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。
【0136】
(表5)
[全体諸元]
W M T
全体焦点距離f 103.00 200.00 388.00
Fno. 4.72 4.81 5.83
2ω 24.00 12.20 61.00
全長TL 230.03 283.98 313.42
Bf 32.80 32.80 32.80
[レンズ諸元]
面 R D nd νd
1) 151.7547 7.100 1.48749 70.32
2) -2673.8763 (d1) 可変
3) 54.3416 6.900 1.43385 95.23
4) 395.2695 0.200
5) 254.9799 1.800 1.83400 37.18
6) 43.7519 0.400
7) 43.1697 8.300 1.43385 95.23
8) -1349.8686 (d2) 可変
9) -103.4436 1.300 1.49782 82.57
10) 45.2178 3.581
11) -607.4954 1.400 1.77250 49.62
12) 41.2183 4.653 2.05090 26.94
13) -2240.9221 2.123
14) -96.4829 1.300 1.72916 54.61
15) 190.6832 (d3) 可変
16) 73.4321 4.060 1.49700 81.54
17) -1221.9977 0.200
18) 55.1976 5.041 1.49700 81.54
19) -504.0704 (d4) 可変
20) 47.1382 3.732 1.49782 82.57
21) 128.8291 2.813
22) -148.5282 1.400 1.48749 70.32
23) 0.0000 3.000
24) 0.0000 (d5) 可変 開口絞りS
25) 84.8184 1.300 2.00069 25.46
26) 34.6177 3.118
27) 58.2700 6.750 1.60300 65.44
28) -34.7763 1.200 1.83400 37.18
29) -82.9878 1.000
30) 40.7807 2.934 1.73800 32.33
31) 79.4208 (d6) 可変
32) 94.9267 3.861 1.72825 28.38
33) -59.6113 0.724
34) -60.2546 1.100 1.83481 42.73
35) 38.9513 (d7) 可変
36) -97.7819 2.750 1.68893 31.16
37) -49.0112 9.017
38) -38.4972 1.100 1.83481 42.73
39) -242.2994 (d8) 可変
40) 94.7874 4.134 1.64769 33.72
41) 2526.6166 32.800
像面(I) ∞
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 294.822
f2 3 543.345
f3 9 -45.022
f4 16 59.149
f5 20 272.824
f6 25 134.161
f7 32 -69.349
f8 36 -99.312
f9 40 151.950
[可変間隔データ]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
f(β)102.99981 199.99999 388.00004 -0.12335 -0.21579 -0.35353
(d1) 1.50000 55.44587 84.89443 1.50000 55.44587 84.89443
(d2) 2.96781 20.63888 36.57284 2.96781 20.63888 36.57284
(d3) 45.17538 22.60012 1.50000 45.17538 22.60012 1.50000
(d4) 1.50000 7.15032 1.50000 1.50000 7.15032 1.50000
(d5) 2.24588 1.50000 12.31617 2.24588 1.50000 12.31617
(d6) 2.45752 7.49567 2.15559 2.82352 12.81613 31.04627
(d7) 11.49365 4.20368 11.07534 21.11963 17.91064 12.50182
(d8) 31.59668 33.84837 32.31708 21.60474 14.82097 2.00001
[各群倍率]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
G1 0.00000 0.00000 0.00000 -0.61964 -0.69876 -0.75102
G2 0.63861 0.68184 0.70800 0.52573 0.54178 0.54947
G3 -0.39381 -0.61536 -1.04670 -0.25630 -0.30162 -0.34860
G4 -1.04431 -1.34311 -1.39640 -1.17246 -1.97732 -5.41243
G5 0.69019 0.66982 0.65565 0.67721 0.61333 0.41738
G6 0.73279 0.70839 0.73538 0.71887 0.65509 0.54219
G7 1.97444 1.87994 1.97184 2.06254 1.97813 1.81819
G8 1.73678 1.75945 1.74404 1.63617 1.56785 1.43877
G9 0.76700 0.76700 0.76699 0.76700 0.76700 0.76700
[その他諸元]
MWF1 0.366
MTF1 28.891
MWF2 9.992
MTF2 30.317
fF1 -69.349
fF2 -99.312
fR 151.950
dF1w 98.577
dF2w 81.398
IHw 21.60
【0137】
図14(A)および(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15(A)および(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近距離合焦時の諸収差図である。
【0138】
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わたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0139】
(第6実施例)
第6実施例について、
図16~
図18および表6を用いて説明する。
図16は、第6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6実施例に係る変倍光学系ZL(6)は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、正の屈折力を有する第2レンズ群G2と、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正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、開口絞りSと、正の屈折力を有する第6レンズ群G6と、負の屈折力を有する第7レンズ群G7と、負の屈折力を有する第8レンズ群G8と、正の屈折力を有する第9レンズ群G9とから構成される。なお、第9レンズ群G9の像側に、像面Iを有する撮像素子4が位置する。
【0140】
広角端状態(W)から望遠端状態(T)に変倍する際、第1~第5レンズ群G3~G5および第7~第8レンズ群G7~G8がそれぞれ
図16の矢印で示すように軸方向に移動し、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。但し、第6および第9レンズ群G6、G9は変倍中において固定されて静止している。なお、第2~第9レンズ群G2~G9からなるレンズ群は、後群GRに該当する。
【0141】
第1レンズ群G1は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL11から構成される。
【0142】
第2レンズ群G2は、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負メニスカスレンズL22と、両凸形状の正レンズL23とから構成される。
【0143】
第3レンズ群G3は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL31と、両凹形状の負レンズL32および両凸形状の正レンズL33の接合レンズと、両凹形状の負レンズL34ととから構成される。
【0144】
第4レンズ群G4は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と、両凸形状の正レンズL42とから構成される。
【0145】
第5レンズ群G5は、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L51と、物体側が凹面を向けた負メニスカスレンズL52と、開口絞りSとから構成される。開口絞りSは、第5レンズ群G5の像側に設けられ、変倍の際、第5レンズ群G5とともに移動する。
【0146】
第6レンズ群G6は、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L61と、両凸形状の正レンズL62および物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL63の接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL64とから構成される。なお、正レンズL62および負メニスカスレンズL63の接合レンズが光軸に垂直移動制御される防振レンズであり、これにより手振れ補正などが行われる。
【0147】
第7レンズ群G7は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL71と、両凹形状の負レンズL72とから構成される。第7レンズ群G7は合焦の際に移動される第1合焦レンズ群GF1を構成する。
【0148】
第8レンズ群G8は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL81と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL82とから構成される。第8レンズ群G8は合焦の際に移動される第2合焦レンズ群GF2を構成する。
【0149】
第9レンズ群G9は、両凸形状の正レンズL91から構成される。
【0150】
本実施例では、上述のように、第7レンズ群G7が第1合焦レンズ群GF1を構成し、第8レンズ群G8が第2合焦レンズ群GF2を構成している。遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態への変化に応じて、両合焦レンズ群GF1、GF2がともに矢印で示すように像側に移動する。ここで、広角端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量が第2合焦レンズ群GF2の移動量より小さい。一方、望遠端状態において遠距離物体(無限遠物体)への合焦状態から近距離物体への合焦状態へ変化するときには、第1合焦レンズ群GF1の移動量は第2合焦レンズ群GF2の移動量より少し大きいもしくは同程度である。
【0151】
以下の表6に、第6実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0152】
(表6)
[全体諸元]
W M T
全体焦点距離f 103.00 200.00 388.00
Fno. 4.79 4.83 5.83
2ω 24.00 12.20 61.00
全長TL 230.02 283.37 310.00
Bf 32.80 32.80 32.80
[レンズ諸元]
面 R D nd νd
1) 125.9920 7.500 1.48749 70.32
2) 2337.2446 (d1) 可変
3) 56.6122 6.700 1.43385 95.23
4) 405.7473 0.200
5) 285.7363 1.800 1.83400 37.18
6) 45.4031 0.400
7) 45.3768 8.100 1.43385 95.23
8) -985.4010 (d2) 可変
9) -121.3238 1.300 1.49782 82.57
10) 45.2460 3.913
11) -219.1132 1.400 1.75500 52.33
12) 41.5079 5.122 2.00100 29.12
13) -205.7641 2.090
14) -70.1006 1.300 1.72916 54.61
15) 222.9918 (d3) 可変
16) 68.7539 4.155 1.49700 81.54
17) -1376.4126 0.200
18) 70.8280 4.774 1.49700 81.54
19) -198.7875 (d4) 可変
20) 50.2645 3.670 1.49782 82.57
21) 159.3159 2.838
22) -111.4927 1.400 1.48749 70.32
23) -1001.6428 3.000
24) 0.0000 (d5) 可変 開口絞りS
25) 118.9159 1.300 2.00069 25.46
26) 39.7302 2.777
27) 59.1890 6.750 1.60300 65.44
28) -33.1056 1.200 1.83400 37.18
29) -79.3818 1.000
30) 48.9629 3.035 1.73800 32.33
31) 135.6871 (d6) 可変
32) 144.8538 3.713 1.73800 32.33
33) -56.0133 1.018
34) -54.2284 1.100 1.77250 49.62
35) 40.7236 (d7) 可変
36) -78.3572 2.539 1.68893 31.16
37) -49.2437 10.535
38) -37.5910 1.100 1.76385 48.49
39) -159.9882 (d8) 可変
40) 121.2724 4.090 1.60342 38.03
41) -528.7246 32.801
像面(I) ∞
[レンズ群データ]
群 始面 焦点距離
f1 1 272.873
f2 3 669.663
f3 9 -44.567
f4 16 59.598
f5 20 318.669
f6 25 120.008
f7 32 -71.109
f8 36 -105.879
f9 40 163.866
[可変間隔データ]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
f(β)102.99713 199.99997 387.99998 -0.12317 -0.21440 -0.35034
(d1) 1.50000 51.41466 74.36616 1.50000 51.41466 74.36616
(d2) 2.78743 21.86893 38.13088 2.78743 21.86893 38.13088
(d3) 43.10977 22.50550 1.50000 43.10977 22.50550 1.50000
(d4) 1.50000 7.74332 4.48521 1.50000 7.74332 4.48521
(d5) 2.78339 1.50000 13.17816 2.78339 1.50000 13.17816
(d6) 2.91369 7.23970 2.04512 3.29693 12.62563 30.72211
(d7) 11.77968 4.36491 10.41687 21.89229 8.24680 12.74366
(d8) 30.82578 33.91392 33.05806 20.33048 14.64601 2.05695
[各群倍率]
W無限 M無限 T無限 W近 M近 T近
G1 0.00000 0.00000 0.00000 -0.54863 -0.61447 -0.65309
G2 0.69930 0.73775 0.75689 0.60476 0.62272 0.63000
G3 -0.38151 -0.61911 -1.03867 -0.24742 -0.29907 -0.34849
G4 -1.11481 -1.37180 -1.44873 -1.25512 -2.04228 -5.74217
G5 0.71125 0.69713 0.68538 0.69822 0.64109 0.44208
G6 0.68417 0.66234 0.69266 0.66835 0.60291 0.47853
G7 1.97284 1.88369 1.96468 2.05944 1.97503 1.81525
G8 1.67943 1.70857 1.70053 1.58030 1.52660 1.40770
G9 0.78714 0.78715 0.78714 0.78715 0.78715 0.78715
[その他諸元]
MWF1 0.383
MTF1 28.677
MWF2 10.496
MTF2 31.004
fF1 -71.109
fF2 -105.879
fR 163.866
dF1w 99.500
dF2w 81.889
IHw 21.60
【0153】
図17(A)および(B)はそれぞれ、第6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18(A)および(B)はそれぞれ、第6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近距離合焦時の諸収差図である。
【0154】
各諸収差図より、第6実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0155】
最後に、[条件式対応値]の表を下記に示す。この表には、各条件式(1)~(17)に対応する値を、全実施例(第1~第6実施例)について纏めて示す。
条件式(1) 0.000<(MWF1/MTF1)/(MWF2/MTF2)<0.500
条件式(2) 0.00<MWF1/MWF2<0.50
条件式(3) 0.50<MTF1/MTF2<1.50
条件式(4) 0.30<fF1/fF2<1.50
条件式(5) 0.20<fF1p/(-fF1)<2.00
条件式(6) 0.20<fF2p/(-fF2)<2.00
条件式(7) 0.20<(-fF2)/fR<1.00
条件式(8) 0.20<dF1w/TLw<0.50
条件式(9) 0.20<dF2w/TLw<0.50
条件式(10) 1.00<Bfw/IHw<4.00
条件式(11) 0.10<1/βWF1<1.00
条件式(12) 0.10<1/βWF2<1.00
条件式(13) 0.05<(βWF1+1/βFWF1)-2<0.25
条件式(14) 0.05<(βWF2+1/βFWF2)-2<0.25
条件式(15) 50.0<2ωw
条件式(16) 2.00<ft/fw<8.00
条件式(17) 0.70<ft/TLt<2.00
【0156】
[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) 0.086 0.107 0.118
(2) 0.090 0.110 0.124
(3) 1.045 1.028 1.051
(4) 0.938 0.813 0.623
(5) 0.622 0.785 0.684
(6) 0.635 0.601 0.537
(7) 0.468 0.474 0.564
(8) 0.391 0.388 0.395
(9) 0.333 0.356 0.351
(10) 1.445 1.458 1.528
(11) 0.593 0.587 0.530
(12) 0.569 0.563 0.511
(13) 0.193 0.191 0.171
(14) 0.185 0.183 0.164
(15) 24.00 24.00 24.00
(16) 3.77 3.77 3.77
(17) 1.38 1.41 1.38
[条件式対応値] 第4~第6実施例
条件式 第4実施例 第5実施例 第6実施例
(1) 0.012 0.038 0.039
(2) 0.014 0.037 0.036
(3) 1.117 0.953 0.925
(4) 0.565 0.698 0.672
(5) 0.753 0.733 0.776
(6) 0.444 1.404 1.755
(7) 0.534 0.654 0.646
(8) 0.377 0.429 0.433
(9) 0.334 0.354 0.356
(10) 1.528 1.519 1.519
(11) 0.566 0.506 0.507
(12) 0.514 0.507 0.509
(13) 0.184 0.162 0.163
(14) 0.165 0.163 0.163
(15) 24.00 24.00 24.00
(16) 3.77 3.77 3.77
(17) 1.24 1.24 1.25
【0157】
上述の第1~第6実施例は本実施形態の一具体例を示しているものであり、本実施形態はこれらに限定されるものではない。
【0158】
なお、以下の内容は、本実施形態に係る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。
【0159】
変倍光学系の数値実施例として7群~9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、10群等)の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、変倍光学系の最も物体側や最も像面側に、レンズまた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。
【0160】
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。
【0161】
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。
【0162】
開口絞りは、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。
【0163】
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。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
【符号の説明】
【0164】
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 G6 第6レンズ群
G7 第7レンズ群 G8 第8レンズ群
G9 第9レンズ群
GR 後群 S 開口絞り
GF1 第1合焦レンズ群 GF2 第2合焦レンズ群
I 像面 4 撮像素子