特表-19049372IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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再表2019-49372変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2019年3月14日
【発行日】2020年10月1日
(54)【発明の名称】変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法
(51)【国際特許分類】
   G02B 15/20 20060101AFI20200904BHJP
   G02B 13/18 20060101ALI20200904BHJP
【FI】
   G02B15/20
   G02B13/18
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】51
【出願番号】特願2019-540732(P2019-540732)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2017年9月11日
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(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】110002435
【氏名又は名称】特許業務法人井上国際特許商標事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100077919
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 義雄
(74)【代理人】
【識別番号】100172638
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 隆治
(74)【代理人】
【識別番号】100153899
【弁理士】
【氏名又は名称】相原 健一
(74)【代理人】
【識別番号】100159363
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 淳子
(72)【発明者】
【氏名】梅田 武
【テーマコード(参考)】
2H087
【Fターム(参考)】
2H087KA01
2H087MA15
2H087PA10
2H087PA11
2H087PA16
2H087PA19
2H087PA20
2H087PB13
2H087PB14
2H087QA02
2H087QA06
2H087QA07
2H087QA17
2H087QA21
2H087QA26
2H087QA32
2H087QA37
2H087QA39
2H087QA41
2H087QA42
2H087QA45
2H087RA04
2H087RA05
2H087RA12
2H087RA13
2H087RA36
2H087RA42
2H087RA43
2H087RA44
2H087SA43
2H087SA47
2H087SA49
2H087SA52
2H087SA56
2H087SA57
2H087SA62
2H087SA63
2H087SA64
2H087SA65
2H087SA66
2H087SB03
2H087SB14
2H087SB25
2H087SB26
2H087SB32
2H087SB33
2H087SB42
2H087SB43
(57)【要約】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記後続レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に移動する合焦レンズ群を有し、所定の条件式を満足することにより、諸収差を良好に補正することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とを有し、
変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、
前記後続レンズ群は、合焦時に移動する合焦レンズ群を有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
0.040 < βFw < 0.800
0.100 <BFw/fw < 1.00
但し、
βFw:広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【請求項2】
前記後続レンズ群は、正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、
以下の条件式を満足する請求項1に記載の変倍光学系。
−3.000 < f5/f3 < −0.500
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
【請求項3】
前記第4レンズ群は、前記合焦レンズ群を有する請求項2に記載の変倍光学系。
【請求項4】
以下の条件式を満足する請求項1から3の何れか一項に記載の変倍光学系。
4.000 < f1/f1Rw < 9.000
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f1Rw:前記第1レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離
【請求項5】
以下の条件式を満足する請求項1から4の何れか一項に記載の変倍光学系。
nd3fp < 1.800
但し、
nd3fp:前記第3レンズ群内の最も屈折率の大きいレンズの屈折率
【請求項6】
以下の条件式を満足する請求項1から5の何れか一項に記載の変倍光学系。
50.000 < νd3p
但し、
νd3p:前記第3レンズ群内の最もアッベ数が小さいレンズのアッベ数
【請求項7】
以下の条件式を満足する請求項1から6の何れか一項に記載の変倍光学系。
0.500 < 1/βRw < 1.000
但し、
βRw:広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率
【請求項8】
以下の条件式を満足する請求項1から7の何れか一項に記載の変倍光学系。
0.500 < f2fn/f2 < 1.100
但し、
f2fn:前記第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の焦点距離
f2:前記第2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から8の何れか一項に記載の変倍光学系。
0.300 < fF/ft < 1.400
但し、
fF:前記合焦レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【請求項10】
以下の条件式を満足する請求項1から9の何れか一項に記載の変倍光学系。
40.00° < ωw < 85.00°
但し、
ωw:広角端状態における前記変倍光学系の半画角
【請求項11】
請求項1から10の何れか一項に記載の変倍光学系を有する光学装置。
【請求項12】
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成し、
前記後続レンズ群が、合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成し、
以下の条件式を満足するように構成する変倍光学系の製造方法。
0.040 < βFw < 0.800
0.100 <BFw/fw < 1.00
但し、
βFw:広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、小型でありながら大型の撮像素子に対応し、動画撮影に適した高速のフォーカシングが可能な変倍光学系が提案されている。例えば、特開2015−064492号公報を参照。しかしながら、従来の変倍光学系は、諸収差の補正が充分ではなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015−064492号公報
【発明の概要】
【0004】
本発明は、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とを有し、
変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、
前記後続レンズ群は、合焦時に移動する合焦レンズ群を有し、
以下の条件式を満足する変倍光学系である。
0.040 < βFw < 0.800
0.100 <BFw/fw < 1.00
但し、
βFw:広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【0005】
また、本発明は、
物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成し、
前記後続レンズ群が、合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成し、
以下の条件式を満足するように構成する変倍光学系の製造方法である。
0.040 < βFw < 0.800
0.100 <BFw/fw < 1.00
但し、
βFw:広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1図1A図1B、および図1Cはそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。
図2図2A図2B、および図2Cはそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図3図3A図3B、および図3Cはそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図4図4A図4B、および図4Cはそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。
図5図5A図5B、および図5Cはそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図6図6A図6B、および図6Cはそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図7図7A図7B、および図7Cはそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。
図8図8A図8B、および図8Cはそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図9図9A図9B、および図9Cはそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図10図10A図10B、および図10Cはそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。
図11図11A図11B、および図11Cはそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図12図12A図12B、および図12Cはそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図13図13A図13B、および図13Cはそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。
図14図14A図14B、および図14Cはそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図15図15A図15B、および図15Cはそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図16図16A図16B、および図16Cはそれぞれ、第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。
図17図17A図17B、および図17Cはそれぞれ、第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図18図18A図18B、および図18Cはそれぞれ、第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図19図19A図19B、および図19Cはそれぞれ、第7実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。
図20図20A図20B、および図20Cはそれぞれ、第7実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図21図21A図21B、および図21Cはそれぞれ、第7実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図22図22A図22B、および図22Cはそれぞれ、第8実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。
図23図23A図23B、および図23Cはそれぞれ、第8実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図24図24A図24B、および図24Cはそれぞれ、第8実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
図25図25は、変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図26図26は、変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本実施形態に係る変倍光学系、光学装置および変倍光学系の製造方法について説明する。まず、本実施形態に係る変倍光学系を説明する。
【0008】
本実施形態に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記後続レンズ群は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に移動する合焦レンズ群を有し、以下の条件式(1)および(2)を満足するように構成されている。
(1)0.040 < βFw < 0.800
(2)0.100 <BFw/fw < 1.00
但し、
βFw:広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【0009】
本実施形態の変倍光学系の後続レンズ群は、少なくとも2つのレンズ群を有している。なお、本実施形態においてレンズ群とは、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いう。また、本実施形態においてレンズ成分とは、単レンズのこと、または2枚以上のレンズを接合してなる接合レンズのことをいう。
本実施形態の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、各レンズ群同士の間隔を変化させることによって、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。また、後続レンズ群に合焦レンズ群を配置することにより、合焦レンズ群を小型軽量化でき、その結果、高速でのフォーカシングが可能になると共に、変倍光学系および鏡筒の小型化を図ることができる。
【0010】
条件式(1)は、広角端状態における合焦レンズ群の横倍率を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(1)を満足することにより、合焦時の合焦レンズ群の移動量を小さくすることができ、変倍光学系の小型化を図ることができる。
【0011】
本実施形態の変倍光学系の条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、合焦時の合焦レンズ群の移動量が大きくなってしまい、変倍光学系の小型化が困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を0.770にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の上限値を0.750、さらに0.730にすることが好ましい。
【0012】
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、感度が高くなり、合焦時の合焦レンズ群の移動量が小さくなるため、フォーカス制御が困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を0.200にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(1)の下限値を0.300、さらに0.400にすることが好ましい。
【0013】
条件式(2)は、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスと、広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(2)を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。なお、バックフォーカスとは最も像側のレンズ面から像面までの光軸上の距離である。
【0014】
本実施形態の変倍光学系の条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対して、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスが大きくなり、広角端状態における諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を0.91にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の上限値を0.85、さらに0.80にすることが好ましい。
【0015】
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対して、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスが小さくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.300にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(2)の下限値を0.400、さらに0.500にすることが好ましい。
【0016】
なお、条件式(2)において、BFwが示す「広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス」を「全長が最も短い状態における前記変倍光学系のバックフォーカス」とし、fwが示す「広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離」を「全長が最も短い状態における前記変倍光学系の焦点距離」としても良い。すなわち条件式(2)は、次のように表しても良い。
(2)0.100 <BFs/fs < 1.00
但し、
BFs:全長が最も短い状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fs:全長が最も短い状態における前記変倍光学系の焦点距離
【0017】
以上の構成により、本実施形態の変倍光学系は、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、変倍時および合焦時に諸収差を良好に補正することができる変倍光学系を実現することができる。
【0018】
また、本実施形態の変倍光学系は、後続レンズ群が正の屈折力を有する第4レンズ群と、負の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3)−3.000 < f5/f3 < −0.500
但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
【0019】
条件式(3)は、第3レンズ群の焦点距離と第5レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(3)を満足することにより、第3レンズ群と第5レンズ群とのパワー比を適正範囲に保つことができ、非点収差およびコマ収差を良好に補正することができる。
【0020】
本実施形態の変倍光学系の条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、第5レンズ群の屈折力に対して第3レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態における諸収差、特に非点収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を−0.800にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の上限値を−1.000、さらに−1.100にすることが好ましい。
【0021】
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、第3レンズ群の屈折力に対して第5レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を−2.500にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(3)の下限値を−2.000、さらに−1.400にすることが好ましい。
【0022】
また、本実施形態の変倍光学系は、第4レンズ群が合焦レンズ群を有することが望ましい。本実施形態に係る変倍光学系は、この構成により、合焦レンズ群を小型軽量化でき、その結果、変倍光学系及び鏡筒の小型化を図ることができる。
【0023】
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4)4.000 < f1/f1Rw < 9.000
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f1Rw:前記第1レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離
【0024】
条件式(4)は、第1レンズ群の焦点距離と、第1レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における合成焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(4)を満足することにより、広角端状態におけるコマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。さらに、条件式(4)を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
【0025】
本実施形態の変倍光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、第1レンズ群より像面側に配置されたレンズ群の広角端状態における屈折力が大きくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。また、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を8.500にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の上限値を8.000、さらに6.500にすることが好ましい。
【0026】
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、第1レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態における諸収差、特にコマ収差を良好に補正することが困難となる。また、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を5.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(4)の下限値を5.100、さらに5.200にすることが好ましい。
【0027】
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5)nd3fp < 1.800
但し、
nd3fp:前記第3レンズ群内の最も屈折率の大きいレンズの屈折率
【0028】
条件式(5)は、第3レンズ群内の最も屈折力が大きいレンズの屈折率を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(5)を満足する屈折力の高い硝子材料を用いることにより、軸上色収差と球面収差を良好に補正することができる。
【0029】
本実施形態の変倍光学系の条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、第3レンズ群の屈折力が増大し、軸上色収差と球面収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を1.750にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(5)の上限値を1.700、さらに1.650にすることが好ましい。
【0030】
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
(6)50.000 < νd3p
但し、
νd3p:前記第3レンズ群内の最もアッベ数が小さいレンズのアッベ数
【0031】
条件式(6)は、第3レンズ群内の最もアッベ数が小さいレンズのアッベ数を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(6)を満足する低分散の硝子材料を用いることにより第3レンズ群に異常分散性を持たせることができ、軸上色収差と球面収差を良好に補正することができる。
【0032】
本実施形態の変倍光学系の条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、第3レンズ群に充分な異常分散性を持たせることができず、軸上色収差と球面収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値を55.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(6)の下限値を58.000、さらに60.000にすることが好ましい。
【0033】
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
(7)0.500 < 1/βRw < 1.000
但し、
βRw:広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率
【0034】
条件式(7)は、広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(7)を満足することにより、広角端状態における、非点収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
【0035】
本実施形態の変倍光学系の条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率が小さくなり、広角端状態における諸収差、特に非点収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を0.950にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(7)の上限値を0.900、さらに0.850にすることが好ましい。
【0036】
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、広角端状態における最も像面側に配置されたレンズ群の横倍率が大きくなり、広角端状態において像面湾曲が発生しやすくなり、また諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を0.550にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(7)の下限値を0.600、さらに0.650にすることが好ましい。
【0037】
また、本実施形の変倍光学系は、以下の条件式(8)を満足することが望ましい。
(8)0.500 < f2fn/f2 < 1.100
但し、
f2fn:前記第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の焦点距離
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
【0038】
条件式(8)は、第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の焦点距離と、第2レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(8)を満足することにより、第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分のパワーを適正に配置することができ、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
【0039】
本実施形態の変倍光学系の条件式(8)の対応値が上限値を上回ると、第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の屈折力が小さくなり、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の上限値を1.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(8)の上限値を0.900、さらに0.850にすることが好ましい。
【0040】
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(8)の対応値が下限値を下回ると、第2レンズ群内の最も物体側のレンズ成分の屈折力が大きくなり、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を0.600にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(8)の下限値を0.650、さらに0.700にすることが好ましい。
【0041】
また、本実施形の変倍光学系は、以下の条件式(9)を満足することが望ましい。
(9)0.300 < fF/ft < 1.400
但し、
fF:前記合焦レンズ群の焦点距離
ft:望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【0042】
条件式(9)は、合焦レンズ群の焦点距離と、望遠端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(9)を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えるとともに、変倍光学系および鏡筒の小型化を図ることができる。
【0043】
本実施形態の変倍光学系の条件式(9)の対応値が上限値を上回ると、合焦レンズ群の屈折力が小さくなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の諸収差の変動、特に球面収差の変動を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を1.000にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の上限値を0.900、さらに0.850にすることが好ましい。
【0044】
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(9)の対応値が下限値を下回ると、合焦レンズ群の屈折力が大きくなり、無限遠物体から近距離物体への合焦の際の諸収差の変動、特に球面収差の変動を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を0.500にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(9)の下限値を0.600、さらに0.700にすることが好ましい。
【0045】
また、本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式(10)を満足することが望ましい。
(10)40.00° < ωw < 85.00°
但し、
ωw:広角端状態における前記変倍光学系の半画角
【0046】
条件式(10)は、広角端状態における変倍光学系の半画角を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式(10)を満足することにより、広い画角を有しつつ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することができる。
【0047】
本実施形態の変倍光学系の条件式(10)の対応値が上限値を上回ると、画角が広くなりすぎ、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲等の諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(10)の上限値を84.00°にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(10)の上限値を83.00°、さらに82.00°にすることが好ましい。
【0048】
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式(10)の対応値が下限値を下回ると、画角が狭くなり、諸収差を良好に補正することが困難となる。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式(10)の下限値を41.00°にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式(10)の下限値を42.00°、さらに43.00°にすることが好ましい。
【0049】
本実施形態の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有する。これにより、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、変倍時および合焦時に諸収差を良好に補正することができる光学装置を実現することができる。
【0050】
本実施形態の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成し、前記後続レンズ群が、無限遠物体から近距離物体への合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成し、以下の条件式(1)および(2)を満足するように構成する変倍光学系の製造方法である。これにより、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、変倍時および合焦時に諸収差を良好に補正することができる変倍光学系を製造することができる。
(1)0.040 < βFw < 0.800
(2)0.100 <BFw/fw < 1.00
但し、
βFw:広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【0051】
以下、本実施形態の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1A図1B、および図1Cはそれぞれ、本実施形態の第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図1A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図1B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【0052】
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正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後続レンズ群GRとから構成されている。
【0053】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と両凸形状の正レンズL33との接合レンズと、両凹形状の負レンズL34と両凸形状の正レンズL35との接合レンズとからなる。両凸形状の正レンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0054】
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41と、両凸形状の正レンズL42とからなる。両凸形状の正レンズL42は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51と、両凹形状の負レンズL52とからなる。正メニスカスレンズL51は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0055】
第5レンズ群G5と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0056】
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
【0057】
以下の表1に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
[面データ]において、mは物体側から数えた光学面の順番、rは曲率半径、dは面間隔(第n面(nは整数)と第n+1面との間隔)、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率、νdはd線(波長587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、OPは物体面、Dn(nは整数)は可変の面間隔、Sは開口絞り、Iは像面をそれぞれ示している。なお、曲率半径r=∞は平面を示している。空気の屈折率nd=1.00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に*印を付して曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示している。
【0058】
[各種データ]において、fは焦点距離、FNoはFナンバー、ωは半画角(単位は「°」)、Yは最大像高、TLは本実施例に係る変倍光学系の全長すなわち第1面から像面Iまでの光軸上の距離をそれぞれ示す。BFはバックフォーカスすなわち最も像側のレンズ面から像面Iまでの光軸上の距離を示し、BF(空気換算長)は最も像側のレンズ面から像面Iまでの光軸上の距離を、フィルタ等の光学ブロックを光路中から除去した状態で測ったときの値である。なお、Wは広角端状態、Mは中間焦点距離状態、Tは望遠端状態をそれぞれ示す。
[レンズ群データ]には、各レンズ群の始面番号STと焦点距離fを示す。
【0059】
[非球面データ]には、[面データ]に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。
x=(h/r)/[1+{1−κ(h/r)1/2
+A4h+A6h+A8h+A10h10
ここで、hを光軸に垂直な方向の高さ、xを高さhにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離であるサグ量、κを円錐定数、A4,A6,A8,A10を非球面係数、rを基準球面の曲率半径である近軸曲率半径とする。なお、「E−n」(nは整数)は「×10−n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−5」を示す。2次の非球面係数A2は0であり、記載を省略している。
【0060】
[可変間隔データ]において、Dn(nは整数)は第n面と第(n+1)面との面間隔をそれぞれ示す。また、Wは広角端状態、Mは中間焦点距離状態、Tは望遠端状態、無限遠は無限遠物体への合焦時、近距離は近距離物体への合焦時をそれぞれ示す。
[条件式対応値]には、各条件式の対応値をそれぞれ示す。
【0061】
ここで、表1に記載されている焦点距離fや曲率半径r、およびその他長さの単位は一般に「mm」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表1の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
【0062】
(表1)第1実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 73.00000 2.150 1.84666 23.8
2 47.49515 8.600 1.75500 52.3
3 417.04330 D3

4 400.00000 1.800 1.74353 49.5
* 5 17.04241 8.087
6 -181.13172 1.350 1.75500 52.3
7 49.98466 2.108
8 37.80684 3.693 2.00069 25.5
9 235.22758 D9

10(S) ∞ 1.500
*11 25.88353 4.048 1.55332 71.7
12 -254.63176 0.800
13 52.19394 1.000 1.83481 42.7
14 26.38369 3.546 1.61800 63.3
15 -150.00000 3.743
16 -33.68615 1.000 1.81600 46.6
17 17.28639 6.494 1.59319 67.9
18 -23.04098 D18

19 -22.45485 1.000 1.80100 34.9
20 -41.05177 0.103
21 59.92172 6.115 1.59201 67.0
*22 -26.25646 D22

23 -40.60645 3.489 1.58913 61.2
*24 -24.00000 5.786
25 -24.36536 1.500 1.61800 63.3
26 107.45414 D26 1

27 ∞ 1.600 1.51680 64.1
28 ∞ D28
I ∞

[各種データ]
変倍比:2.75
W M T
f 24.72 46.31 67.91
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.3 24.0 16.7
Y 21.70 21.70 21.70
TL 121.583 134.978 151.029
BF 15.558 28.486 36.144
BF(空気換算長) 15.013 27.941 35.599

[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 125.09
第2レンズ群 4 -28.96
第3レンズ群 10 39.65
第4レンズ群 19 56.05
第5レンズ群 23 -51.52

[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e+00 2.11342e-05 4.21453e-08 -3.77216e-11 4.44697e-13
11 1.00000e+00 -5.01541e-06 1.10914e-09 4.72876e-11 -3.55280e-13
22 1.00000e+00 1.52181e-05 -2.09730e-08 -1.77284e-11 -1.36838e-13
24 1.00000e+00 3.09258e-06 3.56902e-08 -3.36788e-11 3.80333e-13

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 1.600 17.195 31.254 1.600 17.195 31.254
D9 23.690 8.562 2.895 23.690 8.562 2.895
D18 4.579 8.446 10.823 2.148 3.205 2.313
D22 8.245 4.378 2.000 10.675 9.619 10.510
D26 13.858 26.785 34.444 13.858 26.785 34.444
D28 0.100 0.101 0.101 0.100 0.101 0.101

[条件式対応値]
(1)βFw=0.5234
(2)BFw/fw=0.6901
(3)f5/f3=-1.2993
(4)f1/f1Rw=5.7747
(5)nd3fp=1.5533
(6)νd3p=71.6835
(7)1/βRw=0.7853
(8)f2fn/f2=0.8285
(9)fF/ft=0.8254
(10)ωw=43.3420°
【0063】
図2A図2B、および図2Cはそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図3A図3B、および図3Cはそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
【0064】
各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Aは光線入射角即ち半画角(単位は「°」)、H0は物体高(単位:mm)をそれぞれ示す。詳しくは、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーFNOまたは開口数NAの値を示し、非点収差図および歪曲収差図では半画角または物体高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各半画角または各物体高の値を示す。dはd線(波長587.6nm)、gはg線(波長435.8nm)における収差をそれぞれ示し、d、gの記載のないものはd線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。コマ収差図は、各半画角または各物体高におけるコマ収差すなわち横収差を示す。なお、後述する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。
【0065】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0066】
(第2実施例)
図4A図4B、および図4Cはそれぞれ、本実施形態の第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図4A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図4B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【0067】
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正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後続レンズ群GRとから構成されている。
【0068】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と両凸形状の正レンズL33との接合レンズと、両凹形状の負レンズL34と両凸形状の正レンズL35との接合レンズとからなる。両凸形状の正レンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0069】
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41と、両凸形状の正レンズL42とからなる。両凸形状の正レンズL42は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51と、両凹形状の負レンズL52とからなる。正メニスカスレンズL51は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0070】
第5レンズ群G5と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0071】
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表2に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0072】
(表2)第2実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 71.32483 2.150 1.84666 23.8
2 47.40907 8.400 1.75500 52.3
3 322.63295 D3

4 400.00000 1.800 1.74353 49.5
* 5 16.36859 9.475
6 -167.05753 2.029 1.75500 52.3
7 52.89355 0.797
8 36.08835 4.010 2.00069 25.5
9 256.44936 D9

10(S) ∞ 1.500
*11 25.91417 3.857 1.55332 71.7
12 -275.22572 1.078
13 51.71743 1.000 1.83481 42.7
14 21.38295 4.402 1.61800 63.3
15 -80.10599 3.539
16 -29.70942 1.000 1.81600 46.6
17 18.35723 5.582 1.59349 67.0
18 -21.31475 D18

19 -21.98830 1.000 1.74950 35.2
20 -53.12352 0.100
21 62.90338 5.816 1.62263 58.2
*22 -25.22856 D22

23 -35.90246 3.521 1.62263 58.2
*24 -23.00000 6.177
25 -23.30716 1.500 1.61800 63.3
26 150.39447 D26

27 ∞ 1.600 1.51680 64.1
28 ∞ D28
I ∞

[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 43.6 24.3 16.8
Y 21.70 21.70 21.70
TL 122.013 134.611 152.248
BF 15.085 29.244 35.661
BF(空気換算長) 14.540 28.699 35.116

[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 128.74
第2レンズ群 4 -28.81
第3レンズ群 10 38.09
第4レンズ群 19 60.73
第5レンズ群 23 -52.48

[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e+00 2.31089e-05 3.91931e-08 8.80919e-12 3.83889e-13
11 1.00000e+00 -6.11034e-06 4.65530e-09 -7.97458e-11 3.48297e-13
22 1.00000e+00 1.49147e-05 -1.52664e-08 -4.38703e-11 -3.36461e-14
24 1.00000e+00 3.38657e-06 2.78770e-08 3.43065e-11 1.67177e-13

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 1.607 15.176 31.798 1.607 15.176 31.798
D9 23.402 8.272 2.870 23.402 8.272 2.870
D18 4.665 9.193 11.184 2.019 3.622 2.045
D22 8.519 3.992 2.000 11.165 9.562 11.139
D26 13.385 27.544 33.962 13.385 27.544 33.962
D28 0.100 0.099 0.099 0.099 0.099 0.099

[条件式対応値]
(1)βFw=0.5717
(2)BFw/fw=0.6709
(3)f5/f3=-1.3777
(4)f1/f1Rw=5.9279
(5)nd3fp=1.5533
(6)νd3p=71.6835
(7)1/βRw=0.7923
(8)f2fn/f2=0.7983
(9)fF/ft=0.8944
(10)ωw=43.6046°
【0073】
図5A図5B、および図5Cはそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図6A図6B、および図6Cはそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
【0074】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0075】
(第3実施例)
図7A図7B、および図7Cはそれぞれ、本実施形態の第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図7A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図7B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【0076】
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正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後続レンズ群GRとから構成されている。
【0077】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と両凸形状の正レンズL33との接合レンズと、両凹形状の負レンズL34と両凸形状の正レンズL35との接合レンズとからなる。正メニスカスレンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0078】
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41と、両凸形状の正レンズL42とからなる。両凸形状の正レンズL42は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51と、両凹形状の負レンズL52とからなる。正メニスカスレンズL51は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0079】
第5レンズ群G5と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0080】
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表3に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0081】
(表3)第3実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 77.74447 2.150 1.84666 23.8
2 53.55851 8.020 1.72916 54.6
3 478.39025 D3

4 1000.00000 2.000 1.74250 49.4
* 5 17.13499 9.008
6 -103.78967 1.500 1.75500 52.3
7 80.88445 0.942
8 41.82797 3.959 2.00069 25.5
9 874.65992 D9

10(S) ∞ 1.500
*11 25.63046 3.669 1.55332 71.7
12 649.10845 0.500
13 43.22955 1.000 1.83481 42.7
14 18.28418 4.715 1.61800 63.3
15 -90.27190 4.286
16 -32.75074 1.000 1.81600 46.6
17 18.81533 5.331 1.59349 67.0
18 -22.38426 D18

19 -20.95545 1.000 1.80610 33.3
20 -38.43736 0.450
21 70.13258 6.000 1.62263 58.2
*22 -25.20560 D22

23 -28.47777 3.307 1.69350 53.3
*24 -21.27208 6.193
25 -24.27627 1.500 1.61881 63.9
26 106.34326 D26

27 ∞ 1.600 1.51680 64.1
28 ∞ D28
I ∞

[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.28 4.00
ω 43.9 24.1 16.6
Y 21.70 21.70 21.70
TL 121.939 132.931 151.948
BF 14.546 28.656 35.001
BF(空気換算長) 14.000 28.111 34.456

[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 137.34
第2レンズ群 4 -31.18
第3レンズ群 10 38.77
第4レンズ群 19 54.86
第5レンズ群 23 -47.21

[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e+00 2.00686e-05 2.97810e-08 2.98043e-11 1.72509e-13
11 1.00000e+00 -5.31955e-06 1.45892e-09 2.19477e-11 -2.48946e-13
22 1.00000e+00 1.44228e-05 -1.30721e-08 5.35466e-12 -2.19209e-13
24 1.00000e+00 5.35295e-06 2.89950e-08 -2.95842e-11 3.75280e-13

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 1.704 15.094 33.353 1.704 15.094 33.353
D9 24.986 8.476 2.890 24.986 8.476 2.890
D18 4.613 8.792 10.677 2.183 3.795 2.527
D22 8.064 3.886 2.000 10.494 8.882 10.150
D26 12.846 26.958 33.303 12.846 26.958 33.303
D28 0.100 0.099 0.098 0.099 0.098 0.098

[条件式対応値]
(1)βFw=0.5546
(2)BFw/fw=0.6491
(3)f5/f3=-1.2178
(4)f1/f1Rw=6.2478
(5)nd3fp=1.5533
(6)νd3p=71.6835
(7)1/βRw=0.7706
(8)f2fn/f2=0.7537
(9)fF/ft=0.8080
(10)ωw=43.9044°
【0082】
図8A図8B、および図8Cはそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図9A図9B、および図9Cはそれぞれ、第3実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
【0083】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0084】
(第4実施例)
図10A図10B、および図10Cはそれぞれ、本実施形態の第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図10A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図10B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【0085】
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正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後続レンズ群GRとから構成されている。
【0086】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と両凸形状の正レンズL33との接合レンズと、両凹形状の負レンズL34と両凸形状の正レンズL35との接合レンズとからなる。正メニスカスレンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0087】
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41と、両凸形状の正レンズL42とからなる。両凸形状の正レンズL42は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51と、両凹形状の負レンズL52とからなる。正メニスカスレンズL51は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0088】
第5レンズ群G5と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0089】
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表4に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0090】
(表4)第4実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 76.69882 2.150 1.84666 23.8
2 49.37863 8.183 1.75500 52.3
3 439.48582 D3

4 1000.00000 2.000 1.74250 49.4
* 5 17.13499 9.947
6 -92.86562 1.500 1.75500 52.3
7 89.43926 1.284
8 45.22218 3.631 2.00069 25.5
9 1279.93050 D9

10(S) ∞ 1.500
*11 25.91677 3.597 1.55332 71.7
12 261.64746 0.300
13 38.95443 1.000 1.83481 42.7
14 23.18065 4.122 1.61800 63.3
15 -155.71305 4.035
16 -65.68195 1.000 1.83481 42.7
17 15.75952 5.135 1.61800 63.3
18 -32.57355 D18

19 -20.56363 2.000 1.80100 34.9
20 -34.41474 1.000
21 89.46436 6.000 1.59201 67.0
*22 -24.96683 D22

23 -34.33374 3.425 1.55332 71.7
*24 -23.28316 4.520
25 -24.47581 1.500 1.61881 63.9
26 132.00709 D26

27 ∞ 1.500 1.51680 64.1
28 ∞ D28
I ∞

[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.18 4.00
ω 43.6 23.8 16.5
Y 21.70 21.70 21.70
TL 121.051 133.285 149.815
BF 14.060 26.434 33.679
BF(空気換算長) 13.549 25.923 33.168

[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 131.85
第2レンズ群 4 -29.95
第3レンズ群 10 35.73
第4レンズ群 19 55.25
第5レンズ群 23 -46.59

[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e+00 1.93492e-05 2.97056e-08 3.40451e-11 1.36704e-13
11 1.00000e+00 -5.53738e-06 5.67727e-10 5.02317e-11 -4.30689e-13
22 1.00000e+00 1.49131e-05 -1.16787e-08 1.79818e-12 -2.00447e-13
24 1.00000e+00 3.34976e-06 2.85281e-08 -3.37056e-11 3.81301e-13

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 1.800 17.426 32.352 1.800 17.426 32.352
D9 23.692 7.926 2.285 23.692 7.926 2.285
D18 5.643 9.324 11.669 2.987 3.852 2.996
D22 8.025 4.345 2.000 10.681 9.817 10.673
D26 12.460 24.834 32.078 12.460 24.834 32.078
D28 0.100 0.101 0.101 0.100 0.101 0.101

[条件式対応値]
(1)βFw=0.6214
(2)BFw/fw=0.6294
(3)f5/f3=-1.3040
(4)f1/f1Rw=6.0287
(5)nd3fp=1.5533
(6)νd3p=71.6835
(7)1/βRw=0.7672
(8)f2fn/f2=0.7846
(9)fF/ft=0.8135
(10)ωw=43.5536°
【0091】
図11A図11B、および図11Cはそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図12A図12B、および図12Cはそれぞれ、第4実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
【0092】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体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5実施例)
図13A図13B、および図13Cはそれぞれ、本実施形態の第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図13A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図13B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【0094】
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正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後続レンズ群GRとから構成されている。
【0095】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、両凸形状の正レンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33との接合レンズと、両凹形状の負レンズL34と両凸形状の正レンズL35との接合レンズとからなる。正メニスカスレンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0096】
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41と、両凸形状の正レンズL42とからなる。両凸形状の正レンズL42は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズL51と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL52とからなる。
【0097】
第5レンズ群G5と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0098】
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表5に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0099】
(表5)第5実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 78.28661 2.200 1.94595 18.0
2 55.12139 7.465 1.83481 42.7
3 416.58751 D3

* 4 600.00000 2.000 1.74330 49.3
* 5 14.79065 9.268
6 -80.00000 1.500 1.49782 82.6
7 112.11004 0.150
8 35.97822 3.589 2.00069 25.5
9 115.26124 D9

10(S) ∞ 1.500
*11 22.34807 3.756 1.61881 63.9
12 215.30357 4.534
13 116.19602 4.736 1.61800 63.3
14 -16.99559 1.000 1.61266 44.5
15 -42.70583 0.150
16 -3080.10830 1.000 1.83481 42.7
17 14.42589 4.664 1.49782 82.6
18 -73.51276 D18

19 -32.33307 1.000 1.80100 34.9
20 -94.44385 0.415
21 34.51492 5.500 1.69350 53.2
*22 -39.28206 D22

23 -146.73735 1.500 1.59319 67.9
24 27.39699 2.426
25 58.23961 2.594 1.69895 30.1
26 100.00000 D26

27 ∞ 1.500 1.51680 64.1
28 ∞ D28
I ∞

[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.71 46.30 67.86
FNo 4.00 4.16 4.00
ω 43.3 23.8 16.5
Y 21.70 21.70 21.70
TL 117.744 130.814 147.913
BF 19.640 33.380 41.487
BF(空気換算長) 19.129 32.869 40.976

[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 121.95
第2レンズ群 4 -27.81
第3レンズ群 10 36.02
第4レンズ群 19 45.26
第5レンズ群 23 -48.61

[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 1.94041e-06 -1.27348e-08 2.13014e-11 -1.37676e-14
5 0.00000e+00 2.59781e-05 6.01951e-08 -1.23842e-10 2.09998e-13
11 1.00000e+00 -1.43227e-05 1.69157e-08 -3.97283e-10 1.27743e-12
22 1.00000e+00 1.66914e-05 -1.21729e-08 -1.24851e-12 9.57183e-15

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 16.993 31.289 2.000 16.993 31.289
D9 24.595 8.932 3.628 24.595 8.932 3.628
D18 4.555 7.160 9.062 2.811 3.351 2.811
D22 6.007 3.402 1.500 7.751 7.211 7.751
D26 18.040 31.781 39.888 18.040 31.781 39.888
D28 0.100 0.100 0.100 0.100 0.099 0.100

[条件式対応値]
(1)βFw=0.5108
(2)BFw/fw=0.8998
(3)f5/f3=-1.3496
(4)f1/f1Rw=5.6533
(5)nd3fp=1.6188
(6)νd3p=63.8544
(7)1/βRw=0.6758
(8)f2fn/f2=0.7346
(9)fF/ft=0.6668
(10)ωw=43.2711°
【0100】
図14A図14B、および図14Cはそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図15A図15B、および図15Cはそれぞれ、第5実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
【0101】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0102】
(第6実施例)
図16A図16B、および図16Cはそれぞれ、本実施形態の第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図16A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図16B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【0103】
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正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後続レンズ群GRとから構成されている。
【0104】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL32と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL33との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL35との接合レンズとからなる。両凸形状の正レンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0105】
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL41と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL42とからなる。負メニスカスレンズL41は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。正メニスカスレンズL42は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51と、両凹形状の負レンズL52とからなる。
【0106】
第5レンズ群G5と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0107】
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表6に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0108】
(表6)第6実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 60.32635 2.039 1.80809 22.7
2 41.97920 8.268 1.75500 52.3
3 207.34902 D3

4 1000.00000 2.000 1.82886 42.3
* 5 15.73567 8.461
6 -59.96573 1.500 1.49782 82.6
7 49.78382 0.150
8 35.18437 4.075 1.98917 26.2
9 1619.58040 D9

10(S) ∞ 1.500
*11 25.50000 4.170 1.55332 71.7
12 -65.45591 3.367
13 -32.91804 3.671 1.83645 42.6
14 -14.77178 1.500 1.94754 27.1
15 -26.35178 0.150
16 26.26299 1.500 1.99662 26.6
17 13.56251 3.695 1.64836 33.2
18 37.92217 D18

*19 -45.13942 1.500 1.58313 59.4
20 -55.10622 4.314
21 -45.22291 5.000 1.55332 71.7
*22 -17.65257 D22

23 -60.30075 8.069 1.65648 32.5
24 -15.50000 1.500 1.75698 36.7
25 290.03399 D25

26 ∞ 1.500 1.51680 64.1
27 ∞ D27
I ∞

[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.31 67.90
FNo 4.00 4.09 4.00
ω 44.7 24.0 16.7
Y 21.70 21.70 21.70
TL 116.526 128.486 142.973
BF 14.627 25.478 33.218
BF(空気換算長) 14.116 24.967 32.707

[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 114.00
第2レンズ群 4 -26.90
第3レンズ群 10 31.86
第4レンズ群 19 53.18
第5レンズ群 23 -48.77

[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e+00 2.28397e-05 5.52091e-08 -3.85159e-11 3.96575e-13
11 1.00000e+00 -1.02420e-05 -5.12185e-09 -2.80701e-11 -2.18997e-13
19 1.00000e+00 -3.49441e-05 -2.07361e-07 1.87328e-09 -1.70790e-11
22 1.00000e+00 7.10600e-06 -6.76172e-08 4.93526e-10 -2.53168e-12

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 17.776 29.427 2.000 17.776 29.427
D9 21.834 7.167 2.262 21.834 7.167 2.262
D18 4.820 7.522 10.636 2.245 2.026 1.830
D22 6.816 4.114 1.000 9.392 9.610 9.806
D25 13.027 23.878 31.619 13.027 23.878 31.619
D27 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100 0.100

[条件式対応値]
(1)βFw=0.6567
(2)BFw/fw=0.6524
(3)f5/f3=-1.5310
(4)f1/f1Rw=5.3365
(5)nd3fp=1.5533
(6)νd3p=71.6835
(7)1/βRw=0.7366
(8)f2fn/f2=0.7177
(9)fF/ft=0.7832
(10)ωw=°44.7194
【0109】
図17A図17B、および図17Cはそれぞれ、第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図18A図18B、および図18Cはそれぞれ、第6実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
【0110】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0111】
(第7実施例)
図19A図19B、および図19Cはそれぞれ、本実施形態の第7実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図19A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図19B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【0112】
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正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後続レンズ群GRとから構成されている。
【0113】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL31と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL32と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL33と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL34との接合レンズとからなる。正メニスカスレンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0114】
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第4レンズ群G4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とから構成されている。
第4レンズ群G4は、両凸形状の正レンズL41からなる。両凸形状の正レンズL41は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL51からなる。負メニスカスレンズL51は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第6レンズ群G6は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL61からなる。
【0115】
第6レンズ群G6と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0116】
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔および第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が変化するように、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4および第5レンズ群G5が光軸に沿って移動する。なおこの時、第6レンズ群G6は、像面Iに対して位置が固定である。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表7に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0117】
(表7)第7実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 101.78373 2.263 1.84666 23.8
2 64.09488 8.457 1.75500 52.3
3 -4649.78570 D3

* 4 338.09183 2.000 1.85135 40.1
* 5 17.62582 9.239
6 -31.88780 1.500 1.49782 82.6
7 -480.92591 0.150
8 48.76651 3.362 2.00069 25.5
9 1462.00720 D9

10(S) ∞ 1.500
*11 40.00000 3.061 1.49710 81.5
12 746.47149 0.150
13 56.62003 3.000 1.85896 22.7
14 1991.68980 0.150
15 22.31377 3.732 1.49782 82.6
16 102.88645 1.500 1.85896 22.7
17 20.13958 D17

*18 25.58334 5.130 1.49710 81.5
*19 -26.20789 D19

*20 44.84857 1.500 1.74330 49.3
21 19.56479 D21

22 -58.99276 0.839 1.61800 63.3
23 -84.99207 21.000
24 0.00000 1.500 1.51680 64.1
25 0.00000 D25
I ∞

[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.32 67.90
FNo 4.02 4.01 4.02
ω 43.5 23.3 16.4
Y 21.70 21.70 21.70
TL 115.000 129.999 145.678
BF 22.601 22.601 22.602
BF(空気換算長) 22.090 22.090 22.091

[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 141.68
第2レンズ群 4 -27.31
第3レンズ群 10 59.45
第4レンズ群 18 26.93
第5レンズ群 20 -47.90
第6レンズ群 22 -315.95

[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
4 1.00000e+00 1.12967e-05 -4.46018e-08 1.00140e-10 -1.05741e-13
5 0.00000e+00 3.44021e-05 7.39481e-08 -2.03619e-10 1.51680e-12
11 1.00000e+00 -6.99848e-06 -1.23976e-08 1.83746e-10 -4.96062e-13
18 1.00000e+00 -1.46574e-05 2.12049e-07 -8.82713e-10 -5.22530e-12
19 1.00000e+00 2.32857e-05 1.32158e-07 -5.88648e-10 -6.83977e-12
20 1.00000e+00 4.54779e-06 -1.12679e-08 -3.81570e-10 0.00000e+00

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 22.166 34.570 2.000 22.166 34.570
D9 24.510 8.331 2.222 24.510 8.331 2.222
D17 5.931 5.867 5.409 4.929 3.275 0.788
D19 4.569 3.472 1.944 5.571 6.063 6.565
D21 7.856 20.029 31.398 7.856 20.029 31.398
D25 0.101 0.101 0.102 0.101 0.101 0.103

[条件式対応値]
(1)βFw=0.0452
(2)BFw/fw=0.9668
(3)f5/f3=-0.8058
(4)f1/f1Rw=6.3640
(5)nd3fp=1.4971
(6)νd3p=81.5584
(7)1/βRw=0.9286
(8)f2fn/f2=0.8021
(9)fF/ft=0.3965
(10)ωw=43.4833°
【0118】
図20A図20B、および図20Cはそれぞれ、第7実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図21A図21B、および図21Cはそれぞれ、第7実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
【0119】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0120】
(第8実施例)
図22A図22B、および図22Cはそれぞれ、本実施形態の第8実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、および望遠端状態における断面図である。図22A中の各レンズ群の下の矢印は、広角端状態から中間焦点距離状態への変倍の際の各レンズ群の移動方向を示している。図22B中の各レンズ群の下の矢印は、中間焦点距離状態から望遠端状態への変倍の際の各レンズ群の移動軌跡を示している。
【0121】
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群G1と、負の屈折力を有する第2レンズ群G2と、開口絞りSと、正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後続レンズ群GRとから構成されている。
【0122】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズからなる。
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、両凹形状の負レンズL22と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL23とからなる。負メニスカスレンズL21は、像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL31と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL32と両凸形状の正レンズL33との接合レンズと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL34と両凹形状の負レンズL35との接合レンズとからなる。両凸形状の正レンズL31は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0123】
後続レンズ群GRは、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、負の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL41と、両凸形状の正レンズL42とからなる。両凸形状の正レンズL42は、物体側のレンズ面および像面I側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズL51と両凹形状の負レンズL52との接合レンズからなる。両凹形状の負レンズL52は、物体側のレンズ面を非球面としたガラスモールド非球面レンズである。
【0124】
第5レンズ群G5と像面Iとの間には、ローパスフィルタ等のフィルタFLが配置されている。
像面I上には、CCDやCMOS等から構成された撮像素子(図示省略)が配置されている。
【0125】
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔および第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が変化するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5までの全てのレンズ群が光軸に沿って移動する。また、開口絞りSは、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第3レンズ群G3と一体に移動する。
本実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第4レンズ群G4の正メニスカスレンズL41を光軸に沿って物体方向へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
以下の表8に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
【0126】
(表8)第8実施例
[面データ]
m r d nd νd
OP ∞
1 116.51174 2.150 1.84666 23.8
2 68.14169 8.500 1.75500 52.3
3 -1607.21650 D3

4 643.64333 2.000 1.85135 40.1
* 5 22.47852 12.291
6 -49.00635 1.500 1.49782 82.6
7 35.41428 0.100
8 32.93414 4.000 2.00069 25.5
9 134.12564 D9

10(S) ∞ 1.500
*11 23.68026 5.000 1.55332 71.7
12 -51.23473 1.136
13 87.42815 1.000 1.97484 25.9
14 48.00600 5.000 1.61800 63.3
15 -93.41134 1.653
16 -27.67767 4.500 1.61800 63.3
17 -14.25207 1.000 1.63137 35.1
18 3549.62960 D18

19 34.01132 1.500 1.83858 33.3
20 52.01107 6.500
*21 505.55440 4.000 1.59201 67.0
*22 -61.72425 D22

23 106.95458 10.000 1.51680 64.1
24 -20.00000 1.500 1.74330 49.3
*25 144.50680 D25

26 ∞ 1.500 1.51680 64.1
27 ∞ D27
I ∞

[各種データ]
変倍比: 2.75
W M T
f 24.72 46.31 67.89
FNo 4.00 4.00 4.00
ω 44.9 23.8 16.5
Y 21.70 21.70 21.70
TL 121.839 134.775 154.929
BF 14.062 27.994 39.252
BF(空気換算長) 13.551 27.483 38.741

[レンズ群データ]
レンズ群 ST f
第1レンズ群 1 156.61
第2レンズ群 4 -26.22
第3レンズ群 10 38.65
第4レンズ群 19 53.93
第5レンズ群 23 -89.77

[非球面データ]
面 κ A4 A6 A8 A10
5 0.00000e+00 1.29856e-05 3.72807e-08 -9.91643e-11 5.62653e-13
11 1.00000e+00 -6.13337e-06 1.52342e-08 -1.33494e-10 5.07280e-13
21 1.00000e+00 -1.56957e-05 -4.44053e-08 -8.01823e-10 -6.52474e-14
22 1.00000e+00 6.23173e-06 -4.75716e-08 -5.19265e-10 -1.02402e-13
25 1.00000e+00 1.25490e-06 3.00760e-08 -1.22687e-10 3.40306e-13

[可変間隔データ]
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
D3 2.000 19.945 36.744 2.000 19.945 36.744
D9 20.989 5.771 1.000 20.989 5.771 1.000
D18 4.914 2.181 2.103 4.914 2.181 2.103
D22 5.044 4.055 1.000 6.288 6.671 5.279
D25 12.462 26.394 37.651 12.462 26.394 37.651
D27 0.100 0.100 0.101 0.100 0.100 0.101

[条件式対応値]
(1)βFw=0.7271
(2)BFw/fw=0.6275
(3)f5/f3=-2.3229
(4)f1/f1Rw=8.1273
(5)nd3fp=1.5533
(6)νd3p=71.6835
(7)1/βRw=0.8894
(8)f2fn/f2=1.0450
(9)fF/ft=1.3722
(10)ωw=45.6019°
【0127】
図23A図23B、および図23Cはそれぞれ、第8実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図24A図24B、および図24Cはそれぞれ、第8実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
【0128】
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
【0129】
上記各実施例によれば、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、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、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有する変倍光学系を実現することができる。
【0130】
なお、本実施形態に係る変倍光学系は、変倍比が2〜10倍程度であり、広角端状態における焦点距離が35mm換算で20〜30mm程度である。また、本実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態におけるFナンバーがf/2.0〜f/4.5程度であり、望遠端状態におけるFナンバーがf/2.0〜f/6.3程度である。
また、上記各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。以下の内容は、本実施形態の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
【0131】
本実施形態の変倍光学系の数値実施例として5群構成または6群構成のものを示したが、本実施形態はこれに限られず、その他の群構成(例えば、7群等)の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、上記各実施例の変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。或いは、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。或いは、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。或いは、第3レンズ群G3と後続レンズ群GRとの間にレンズ又はレンズ群を追加しても良い。
【0132】
また、上記各実施例では、後続レンズ群GRを構成するレンズ群として第4レンズ群G4および第5レンズ群G5、又は第4レンズ群G4、第5レンズ群G5および第6レンズ群G6を示したが、この限りではない。
【0133】
また、上記各実施例では、1つのレンズ群又はレンズ群の一部を合焦レンズ群としたが、2つ以上のレンズ群を合焦レンズ群としても良い。斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ、ステッピングモータ、VCMモータ等による駆動にも適している。
【0134】
また、上記各実施例の変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動(揺動)させることにより、防振を行う構成とすることもできる。
【0135】
また、上記各実施例の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ(GRINレンズ)或いはプラスチックレンズとしてもよい。
【0136】
また、上記各実施例の変倍光学系において、開口絞りSは第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間に配置されることが好ましいが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
【0137】
また、上記各実施例の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
【0138】
次に、本実施形態の変倍光学系を備えたカメラを図25に基づいて説明する。
図25は本実施形態の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図25に示すようにカメラ1は、撮影レンズ2として上記第1実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
【0139】
本カメラ1において、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ2で集光されて、不図示のOLPF(Optical low pass filter:光学ローパスフィルタ)を介して撮像部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部3に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)4に表示される。これにより撮影者は、EVF4を介して被写体を観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部3で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
【0140】
ここで、本カメラ1に撮影レンズ2として搭載した上記第1実施例に係る変倍光学系は、上述のように良好な光学性能を備え、小型化が図られている。すなわち本カメラ1は、小型化が可能であるとともに、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、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有する高い光学性能を実現することができる。なお、上記第2〜第8実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ1と同様の効果を奏することができる。
【0141】
次に、本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を図26に基づいて説明する。
図26は本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
【0142】
図26に示す本実施形態の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS1〜S3を含むものである。
【0143】
ステップS1:広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が変化し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、前記第3レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化するように構成する。
ステップS2:前記後続レンズ群が、無限遠物体から近距離物体への合焦時に移動する合焦レンズ群を有するように構成する。
ステップS3:前記変倍光学系が以下の条件式(1)および(2)を満足するようにする。
(1)0.040 < βFw < 0.800
(2)0.100 <BFw/fw < 1.00
但し、
βFw:広角端状態における前記合焦レンズ群の横倍率
BFw:広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【0144】
斯かる本実施形態の変倍光学系の製造方法によれば、小型でありながら大型の撮像素子に対応することができ、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、さらに近距離物体合焦時にも優れた結像性能を備えた高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
【符号の説明】
【0145】
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
GR 後続レンズ群
S 開口絞り
I 像面
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16
図17
図18
図19
図20
図21
図22
図23
図24
図25
図26
【国際調査報告】