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JP6323045B2 - 変倍光学系 - Google Patents

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JP6323045B2
JP6323045B2 JP2014027495A JP2014027495A JP6323045B2 JP 6323045 B2 JP6323045 B2 JP 6323045B2 JP 2014027495 A JP2014027495 A JP 2014027495A JP 2014027495 A JP2014027495 A JP 2014027495A JP 6323045 B2 JP6323045 B2 JP 6323045B2
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Description

本発明は変倍光学系に関する。
従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている(例えば、特許文献1を参照)。
特開2010-237453号公報
しかしながら、上記特許文献1に開示されているズームレンズは、手ブレ等による結像位置変位の補正時の収差補正と広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動の抑制とが十分に両立していない。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、手ブレ等による結像位置変位の補正時においても良好な光学性能を備えた変倍光学系を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために本発明は、
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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、前記防振レンズ部分よりも像側に配置され、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
1.50<f4S/f4<2.40
0.13<(−f2)/f1<0.19
ただし、
f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
また本発明は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、前記防振レンズ部分よりも像側に配置され、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
1.50<f4S/f4<2.40
0.60<(−f4)/fw<1.40
ただし、
f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における全系の焦点距離
また本発明は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
1.90<f4S/f4<2.40
0.13<(−f2)/f1<0.19
ただし、
f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
また本発明は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
1.90<f4S/f4<2.40
0.60<(−f4)/fw<1.40
ただし、
f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
fw:広角端状態における全系の焦点距離
また本発明は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
前記防振レンズ部分は、正レンズと負レンズとの接合レンズからなり、
前記正レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、
前記負レンズは、両凹形状の負レンズであり、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
1.50<f4S/f4<2.70
ただし、
f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
また本発明は、前記変倍光学系を備えたことを特徴とする光学装置を提供する。
本願の第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。 (a)、及び(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における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.60°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第1実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 (a)、及び(b)はそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 (a)、(b)、及び(c)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合焦時の諸収差図である。 本願の第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。 (a)、及び(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における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.60°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 第2実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 (a)、及び(b)はそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 (a)、(b)、及び(c)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合焦時の諸収差図である。 本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 本願の変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
以下、本願の実施形態に係る変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、発明の理解を容易にするためのものに過ぎず、本願発明の技術的思想を逸脱しない範囲において当業者により実施可能な付加・置換等を施すことを排除することは意図していない。
本願の変倍光学系は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5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レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有する構成である。
このように、本願の変倍光学系は、5つのレンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、各レンズ群間隔を変化させることで、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。
また、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群と第2レンズ群の間隔を拡大し、第2レンズ群と第3レンズ群の間隔を縮小し、第3レンズ群と第4レンズ群の間隔を拡大し、第4レンズ群と第5レンズ群の間隔を縮小することで、所定の変倍比を確保することができる。さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群を物体側に移動させる構成とすることで、広角端状態でのレンズ全長の短縮と、第1レンズ群の有効径の縮小ができ、変倍光学系の小型化を図ることができる。
さらに、第4レンズ群を手ブレ等による結像位置変位の補正を行うために光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とに分割し、固定レンズ部分に正の屈折力のレンズ成分と負の屈折力のレンズ成分を用いることで、量産性を確保しつつ、7倍を超える高倍率ズームレンズにおいても、広角端状態から望遠端状態への変倍時の良好な収差補正と手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正とを両立することができる。なお、本願において、レンズ成分とは、単レンズ、或いは2枚以上のレンズを接合してなる接合レンズをいう。
また、本願の変倍光学系は、前記固定レンズ部分の焦点距離をf4Sとし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、以下の条件式を満足するように構成されている。
(1) 1.50<f4S/f4<2.70
上記条件式(1)は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の良好な収差補正と手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正との両立に適した第4レンズ群の焦点距離と第4レンズ群中の固定レンズ群の焦点距離との比を規定するものである。
条件式(1)の上限値を上回ると、第4レンズ群中の固定レンズ部分の屈折力が、第4レンズ群の屈折力と比較して弱くなり、球面収差の補正が困難となる。さらに、所定の変倍比を確保するために防振レンズ部分の屈折力を強くすると、手ブレ等による結像位置変位補正のために防振レンズ部分を偏芯させた際の偏芯収差が過大となり、好ましくない。なお、条件式(1)の上限値を2.50に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(1)の上限値を2.40に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
一方、条件式(1)の下限値を下回ると、第4レンズ群の固定レンズ部分の屈折力が強くなりすぎてしまい、正の球面収差が過大となり、補正が困難となる。なお、条件式(1)の下限値を1.80に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(1)の下限値を1.90に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
以上の構成により、手ブレ等による結像位置変位の補正時においても良好な光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
本願の変倍光学系は、前記固定レンズ部分が、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとで構成されることが望ましい。
この構成により、手ブレ等による結像位置変位の補正時の収差補正と広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動の抑制との両立を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、前記両凹形状の負レンズの屈折率をn4SNとし、前記正メニスカスレンズの屈折率をn4SPとしたとき、以下の条件式(2)を満足することが望ましい。
(2) 0.05<n4SN−n4SP<0.25
条件式(2)は、広角端状態から望遠端状態への変倍時の良好な収差補正と手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正との両立に適した第4レンズ群の固定レンズ部分を構成する接合レンズ中の負の屈折力のレンズ成分と正の屈折力のレンズ成分との屈折率差を規定するものである。
条件式(2)の上限値を上回ると、接合面による球面収差補正が過大となってしまう。そのため、広角端状態から望遠端状態への変倍時の良好な収差補正が困難となる。なお、条件式(2)の上限値を0.20に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(2)の上限値を0.18に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
一方、条件式(2)の下限値を下回ると、接合面による球面収差補正が不足してしまう。そのため、防振レンズ部分に球面収差補正の役割を担わせる必要が生じ、手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正が困難となる。なお、条件式(2)の下限値を0.08に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(2)の下限値を0.10に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
また本願の変倍光学系は、前記両凹形状の負レンズのアッベ数をν4SNとし、前記正メニスカスレンズのアッベ数をν4SPとしたとき、以下の条件式(3)を満足することが望ましい。
(3) 0.00<ν4SN−ν4SP<20.00
条件式(3)は、第4レンズ群の良好な色収差補正を実現するための、第4レンズ群の固定レンズ部分を構成する接合レンズ中の両凹形状の負レンズと正メニスカスレンズとのアッベ数の差を規定するものである。
条件式(3)の上限値を上回ると、第4レンズ群の固定レンズ部分の色収差補正が過大となってしまう。そのため、防振レンズ部分と合わせて第4レンズ群の色収差補正をする必要があり、防振レンズ部分の色収差補正が不足するため、手ブレ等による結像位置変位の補正のために防振群を偏芯させた際の色収差変動が過大となる。なお、条件式(3)の上限値を16.00に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(3)の上限値を15.00に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
一方、条件式(3)の下限値を下回ると、第4レンズ群の固定レンズ部分の色収差補正が不足してしまう。そのため、防振レンズ部分と合わせて第4レンズ群の色収差補正をする必要があり、防振レンズ部分の色収差補正が過大となるため、手ブレ等による結像位置変位の補正のために防振群を偏芯させた際の色収差変動が過大となる。なお、条件式(3)の下限値を6.00に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(3)の下限値を8.00に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
また本願の変倍光学系は、前記防振レンズ部分が、正レンズと負レンズとの接合レンズで構成されることが望ましい。
この構成により、手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、前記正レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、前記負レンズは、両凹形状の負レンズであることが望ましい。この構成により、手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、前記正レンズの屈折率をn4VPとし、前記負レンズの屈折率をn4VNとしたとき、以下の条件式(4)を満足することが望ましい。
(4) 0.00<n4VP−n4VN<0.20
条件式(4)は、手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正を実現するための防振レンズ部分を構成する接合レンズ中の正レンズと負レンズの屈折率差を規定するものである。
条件式(4)の上限値を上回ると、接合面による像面湾曲補正が過大となってしまう。そのため、手ブレ等による結像位置変位の補正のために防振レンズ部分を偏芯させた際の偏芯像面倒れが過大となり、補正が困難となる。なお、条件式(4)の上限値を0.15に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(4)の上限値を0.14に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
一方、条件式(4)の下限値を下回ると、接合面による像面湾曲収差の補正が不足してしまう。そのため、手ブレ等による結像位置変位の補正のために防振レンズ部分を偏芯させた際の偏芯像面倒れが過大となり、補正が困難となる。なお、条件式(4)の下限値を0.05に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(4)の下限値を0.07に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
また本願の変倍光学系は、前記負レンズのアッベ数をν4VNとし、前記正レンズのアッベ数をν4VPとしたとき、以下の条件式(5)を満足することが望ましい。
(5) 15.00<ν4VN−ν4VP<30.00
条件式(5)は、防振レンズ部分の良好な色収差補正を実現するための、防振レンズ部分を構成する接合レンズ中の負レンズと正レンズのアッベ数の差を規定するものである。
条件式(5)の上限値を上回ると、防振レンズ部分の色収差補正が過大となってしまう。そのため、手ブレ等による結像位置変位の補正のために防振レンズ部分を偏芯させた際の色収差変動が過大となる。なお、条件式(5)の上限値を25.00に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(5)の上限値を24.00に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
一方、条件式(5)の下限値を下回ると、防振レンズ部分の色収差補正が不足してしまう。そのため、手ブレ等による結像位置変位の補正のために防振レンズ部分を偏芯させた際の色収差変動が過大となる。なお、条件式(5)の下限値を20.00に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(5)の下限値を21.00に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
また本願の変倍光学系は、前記第2レンズ群の焦点距離をf2とし、前記第1レンズ群の焦点距離をf1としたとき、以下の条件式(6)を満足することが望ましい。
(6) 0.11<(−f2)/f1<0.19
条件式(6)は、十分な変倍比を確保し、良好な光学性能を実現するための第1レンズ群の焦点距離に対する第2レンズ群の焦点距離を規定するものである。
条件式(6)の上限値を上回ると、第1レンズ群の屈折力が強くなり、望遠端における球面収差の劣化が著しくなる。また、広角端における倍率色収差の劣化も顕著となるため好ましくない。なお、条件式(6)の上限値を0.17とすることで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(6)の上限値を0.16とすることで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
一方、条件式(6)の下限値を下回ると、第2レンズ群の屈折力が強くなり、広角端における軸外収差、特に像面湾曲と非点収差の補正が困難となる。なお、条件式(6)の下限値を0.13に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(6)の下限値を0.14に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
本願の変倍光学系は、第3レンズ群、第4レンズ群、第5レンズ群は収斂、発散、収斂の構造を持ち、さらに、各レンズ群の間隔を変化させることによって、広角端から望遠端にわたって諸収差を良好に補正する構造を有している。第3レンズ群から第5レンズ群の各レンズ群の焦点距離は、以下の条件式(7)、(8)、及び(9)の一部又は全部を満足することが望ましい。
条件式(7)は以下の通りである。ただし、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、広角端状態における全系の焦点距離をfwとする。
(7) 0.70<f3/fw<1.80
条件式(7)は、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対する第3レンズ群の適正な焦点距離を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(7)を満足することにより、レンズ全長の小型化と、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正とを両立することができる。
条件式(7)の下限値を下回ると、第3レンズ群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補正することが困難となる。なお、条件式(7)の下限値を1.00に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。 また、条件式(7)の下限値を1.10に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
一方、条件式(7)の上限値を上回ると、第3レンズ群の屈折力が小さくなり、レンズ全長の小型化が困難となる。なお、条件式(7)の上限値を1.50に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(7)の上限値を1.40に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
条件式(8)は以下の通りである。ただし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4とし、広角端状態における全系の焦点距離をfwとする。
(8) 0.60<(−f4)/fw<1.60
条件式(8)は、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対する第4レンズ群の適正な焦点距離を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(8)を満足することにより、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正を行うことができる。
条件式(8)の下限値を下回ると、第4レンズ群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補正することが困難となる。なお、条件式(8)の下限値を0.90に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。 また、条件式(8)の下限値を1.00に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
一方、条件式(8)の上限値を上回ると、第4レンズ群の屈折力が小さくなり、第3レンズ群、第5レンズ群とあわせて、収斂、発散、収斂の構造によって諸収差を良好に補正する効果が減少し、広角端から望遠端への変倍の際の像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の変化を抑え、良好な収差補正を維持することが困難となる。なお、条件式(8)の上限値を1.40に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(8)の上限値を1.30に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
条件式(9)は以下の通りである。ただし、前記第5レンズ群の焦点距離をf5とし、広角端状態における全系の焦点距離をfwとする。
(9) 1.00<f5/fw<2.30
条件式(9)は、広角端状態における変倍光学系の焦点距離に対する第5レンズ群の適正な焦点距離を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式(9)を満足することにより、球面収差をはじめとする諸収差の良好な補正をおこなうことができる。
条件式(9)の下限値を下回ると、第5レンズ群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補正することが困難となる。なお、条件式(9)の下限値を1.40に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。 また、条件式(9)の下限値を1.80に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
一方、条件式(9)の上限値を上回ると、第5レンズ群の屈折力が小さくなり、第3群、第4群とあわせて、収斂、発散、収斂の構造によって諸収差を良好に補正する効果が減少し、広角端から望遠端への変倍の際の像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の変化を抑え、良好な収差補正を維持することが困難となる。なお、条件式(9)の上限値を1.90に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。また、条件式(9)の上限値を1.80に設定することで、本願の効果を更に確実なものとすることができる。
また本願の変倍光学系は、前記第2レンズ群が、光軸に沿って物体側から順に、第1負レンズと、第2負レンズと、第1正レンズと、第3負レンズとを有することが望ましい。この構成により、広角端における像面湾曲と望遠端における球面収差を同時に補正することができる。
また本願の変倍光学系は、前記第2レンズ群を構成するレンズは少なくとも一つの非球面を有していることが望ましい。この構成により、広角端における像面湾曲及び歪曲収差を良好に補正することができる。
また本願の光学装置は、上述の変倍光学系を備えていることを特徴とする。これにより、量産性を確保しつつ、7倍を超える高倍率ズームレンズにおいて、手ブレ等による結像位置変位の補正時においても良好な光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
本願の変倍光学系の製造方法は、
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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5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レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小するように構成し、
前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分を有するようにし、
前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と負レンズ成分を有するようにし、
前記固定レンズ部分の焦点距離をf4Sとし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、以下の条件式(1)を満足するようにすることを特徴とする。
(1) 1.50<f4S/f4<2.70
これにより、手ブレ等による結像位置変位の補正時においても良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
以下、本願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1は、本願の第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。
本第1実施例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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第1レンズ群G1は、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との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
第2レンズ群G2は、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、両凸形状の正レンズL23と両凹形状の負レンズL24との接合正レンズとからなる。第2レンズ群G2の負メニスカスレンズL21は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32と両凹形状の負レンズL33との接合正レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、防振レンズ部分G4Fと、固定レンズ部分G4Rとからなる。防振レンズ部分G4Fは、両凹形状の負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42との接合負レンズとからなる。固定レンズ部分G4Rは、物体側に凹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との接合負レンズとからなる。
第5レンズ群G5は、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、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合正レンズとからなる。
本実施例に係る変倍光学系では、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の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5の各レンズ群が物体側へ移動する。なお、このとき、開口絞りSは第3レンズ群とともに移動する。
また本実施例に係る変倍光学系では、第2レンズ群G2を物体側へ移動させることにより、無限遠物点から近距離物点への合焦が行われる。
また本実施例に係る変倍光学系では、防振レンズ部分G4Fを光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動させることによって、手ブレ等による結像位置変位を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第1実施例の広角端状態においては、防振係数1.00であり、焦点距離は18.5mmであるので、0.60°の回転ブレを補正するための防振レンズ部分の移動量は0.19mmである。第1実施例の望遠端状態においては、防振係数1.62であり、焦点距離は136.00mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ部分の移動量は0.29mmである。
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、「面番号」は光軸に沿って物体側から数えたレンズ面の順番を、「r」は曲率半径を、「d」は間隔(第n面(nは整数)と第n+1面との間隔)を、「nd」はd線(波長λ=587.6nm)に対する屈折率、「νd」はd線(波長λ=587.6nm)に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、「物面」は物体面を、「可変」は可変の面間隔を、「絞り」は開口絞りSを、「BF」はバックフォーカスを、「像面」は像面Iをそれぞれ示している。なお、曲率半径「r」において「∞」は平面を示し、空気の屈折率nd=1.00000の記載は省略している。 また、非球面には面番号に「*」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。
[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、「x」は光軸から垂直方向の高さ「h」における各非球面の頂点の接平面から光軸方向に沿った距離(サグ量)、「κ」は円錐定数、「A4」,「A6」,「A8」,「A10」は非球面係数、「r」は基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)とする。また、「E−n」(n:整数)は「×10-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10-5」を示す。
[各種データ]において、「f」は焦点距離を、「FNO」はFナンバーを、「ω」は半画角(単位は「°」)を、「Ymax」は最大像高を、「TL」は光学系全長(レンズ面の第1面から像面Iまでの光軸上の距離)を、「BF」はバックフォーカスを、それぞれ示している。
[可変間隔データ]において、「dn」は第n面と第n+1面の可変の面間隔を示している。なお、[各種データ]及び[可変間隔データ]において、「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」は無限遠物点への合焦時、「近距離」は近距離物点への合焦時をそれぞれ示す。
[レンズ群データ]には、各レンズ群の始面と焦点距離fを示している。
[条件式対応値]には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示している。
ここで、表1に掲載されている焦点距離f、曲率半径r、面間隔、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、比例拡大又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。
[表1]
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 172.7442 2.000 1.80518 25.45
2 78.2695 7.121 1.58913 61.22
3 -534.0802 0.100
4 62.8862 5.023 1.60311 60.69
5 179.6109 可変

6* 400.0000 0.150 1.55389 38.23
7 269.2163 1.200 1.80610 40.97
8 14.1987 6.368
9 -49.1716 1.000 1.80610 40.97
10 54.7615 0.300
11 30.0902 5.405 1.84666 23.78
12 -37.2107 1.000 1.80610 40.97
13 304.1011 可変

14(絞り) ∞ 0.400
15 65.9526 2.993 1.51680 63.88
16 -27.7250 0.100
17 22.7969 3.616 1.59319 67.90
18 -31.4211 1.000 1.84666 23.78
19 421.8525 可変

20 -71.8721 1.000 1.72916 54.61
21 13.1771 2.771 1.85026 32.35
22 36.3628 2.400
23 -98.0130 3.256 1.68893 31.16
24 -13.3620 1.000 1.83481 42.73
25 241.8576 可変

26 -311.1392 4.659 1.51680 63.88
27 -18.6556 0.100
28 47.0000 7.266 1.48749 70.31
29 -17.2184 1.300 1.90366 31.27
30 -46.1279 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第6面
κ = 5.0810
A4 = 8.99799E-06
A6 = -4.28174E-08
A8 = 1.68497E-10
A10 = -3.08244E-13

[各種データ]
変倍比 7.35
W M T
f 18.5 69.5 136.0
FNO 3.46 5.23 5.86
2ω 78.08 22.48 11.66
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 141.32 175.88 196.05
BF 38.32 60.50 67.32

[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
d5 2.500 35.919 55.112 1.812 35.350 54.092
d13 30.430 8.391 2.550 31.118 8.961 3.570
d19 2.500 7.286 8.442 2.500 7.286 8.442
d25 7.042 2.256 1.100 7.042 2.256 1.100

[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 107.769
2 6 -16.800
3 14 23.214
4 20 -20.734
5 26 30.689

[条件式対応値]
(1) f4S/f4 = 2.230
(2) n4SN−n4SP = 0.146
(3) ν4SN−ν4SP = 11.57
(4) n4VP−n4VN = 0.121
(5) ν4VN−ν4VP = 22.26
(6)(−f2)/f1 = 0.156
(7) f3/fw = 1.255
(8)(−f4)/fw = 1.121
(9) f5/fw = 1.659
図2(a)、及び図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における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.60°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図3は、第1実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図4(a)、及び図4(b)はそれぞれ、第1実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図5(a)、図5(b)、及び図5(c)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合焦時の諸収差図である。
図2ないし図5の各収差図において、「FNO」はFナンバーを、「NA」は開口数を、「Y」は像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバー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それぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。「d」はd線(波長λ=587.6nm)を、「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る。
各諸収差図より、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、さらに近距離合焦時、手ブレ等による結像位置変位の補正時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
(第2実施例)
図6は、本願の第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。
本実施例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、負の屈折力を有する第4レンズ群G4と、正の屈折力を有する第5レンズ群G5とから構成されている。
第1レンズ群G1は、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との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
第2レンズ群G2は、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、両凸形状の正レンズL23と、両凹形状の負レンズL24とからなる。第2レンズ群G2の負メニスカスレンズL21は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。
第3レンズ群G3は、物体側から順に、両凸形状の正レンズ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との接合正レンズとからなる。
第4レンズ群G4は、物体側から順に、防振レンズ部分G4Fと、防振のためには移動しない固定レンズ部分G4Rとからなる。防振レンズ部分G4Fは、両凹形状の負レンズL41と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL42との接合負レンズとからなる。固定レンズ部分G4Rは、物体側に凹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との接合負レンズとからなる。
第5レンズ群G5は、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、両凸形状の正レンズL52と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL53との接合正レンズとからなる。
本実施例に係る変倍光学系では、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の空気間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3の空気間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の空気間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5の空気間隔が減少するように、第1レンズ群G1から第5レンズ群G5の各レンズ群が物体側へ移動する。なお、このとき、開口絞りSは第3レンズ群とともに移動する。
また本実施例に係る変倍光学系では、第2レンズ群G2を物体側へ移動させることにより、無限遠物点から近距離物点への合焦が行われる。
また本実施例に係る変倍光学系では、防振レンズ部分G4Fを光軸と直交する成分を含む方向へ移動させることによって、手ブレ等による結像位置変位を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数(ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比)がKのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。第2実施例の広角端状態においては、防振係数1.00であり、焦点距離は18.5mmであるので、0.60°の回転ブレを補正するための防振レンズ部分の移動量は0.19mmである。第2実施例の望遠端状態においては、防振係数1.60であり、焦点距離は136.00mmであるので、0.20°の回転ブレを補正するための防振レンズ部分の移動量は0.30mmである。
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。
[表2]
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 191.1156 2.000 1.80518 25.45
2 82.9848 7.200 1.58913 61.22
3 -355.4078 0.100
4 61.7520 4.857 1.60311 60.69
5 155.9275 可変

6* 400.0000 0.150 1.55389 38.23
7 303.1666 1.200 1.80610 40.97
8 14.4476 6.037
9 -51.6369 1.000 1.80610 40.97
10 52.4492 0.300
11 29.1080 5.549 1.84666 23.78
12 -35.6410 0.263
13 -33.7318 1.000 1.80610 40.97
14 241.7240 可変

15(絞り) ∞ 0.400
16 52.0289 3.076 1.51680 63.88
17 -28.2824 0.100
18 25.2614 3.638 1.59319 67.90
19 -26.4079 1.000 1.84666 23.78
20 -641.6391 可変

21 -68.1715 1.000 1.72916 54.61
22 13.3598 2.769 1.85026 32.35
23 37.4710 2.400
24 -66.3717 3.119 1.71736 29.57
25 -13.6861 1.000 1.83481 42.73
26 1321.2398 可変

27 -401.8684 4.776 1.58913 61.22
28 -20.3408 0.100
29 64.3720 7.000 1.48749 70.31
30 -16.7736 1.300 1.90366 31.27
31 -44.5828 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第6面
κ = 5.0810
A4 = 6.73638E-06
A6 = -2.66929E-08
A8 = 9.66840E-11
A10 = -1.93090E-13

[各種データ]
変倍比 7.35
W M T
f 18.5 70.0 136.0
FNO 3.48 5.13 5.87
2ω 78.08 22.18 11.60
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 142.31 176.13 196.21
BF 38.12 58.06 66.92

[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
d5 2.500 37.986 55.283 1.832 37.390 54.324
d14 30.329 8.711 2.636 30.996 9.307 3.595
d20 2.500 7.522 8.804 2.500 7.522 8.804
d26 7.534 2.512 1.230 7.534 2.512 1.230

[レンズ群データ]
群 始面 f
1 1 108.265
2 6 -16.603
3 16 22.924
4 21 -21.530
5 27 32.038

[条件式対応値]
(1) f4S/f4 = 2.298
(2) n4SN−n4SP = 0.117
(3) ν4SN−ν4SP = 13.16
(4) n4VP−n4VN = 0.121
(5) ν4VN−ν4VP = 22.26
(6)(−f2)/f1 = 0.153
(7) f3/fw = 1.239
(8)(−f4)/fw = 1.164
(9) f5/fw = 1.732
図7(a)、及び図7(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における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.60°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図8は、第2実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図9(a)、及び図9(b)はそれぞれ、第2実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図、及び0.20°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図10(a)、図10(b)、及び図10(c)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合焦時の諸収差図である。
各諸収差図より、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、さらに近距離合焦時、手ブレ等による結像位置変位の補正時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、手ブレ等による結像位置変位補正時においても良好な光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
なお、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本願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。
本願の変倍光学系の数値実施例として5群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成(例えば、6群、7群等)の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の変倍光学系の最も物体側や最も像面側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも1枚のレンズを有する部分を示す。
また、本願の変倍光学系は、無限遠物点から近距離物点への合焦を行うために、レンズ群の一部、1つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。特に、第2レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。また、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等による駆動にも適している。
また、本願の変倍光学系において、第4レンズ群の一部を、防振レンズ群として光軸に垂直な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)させることで、手ブレ等によって生じる像ブレを補正する構成とすることができる。
また、本願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。
また、本願の変倍光学系において開口絞りは第3レンズ群近傍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。
また、本願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。
次に、本願の変倍光学系を備えたカメラを図11に基づいて説明する。図11は、本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ1は、図11に示すように撮影レンズ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。
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)を介して撮影部3の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮影部3に設けられた光電変換素子により被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ1に設けられたEVF(Electronic view finder:電子ビューファインダ)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、撮影部3により光電変換された画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ1による被写体の撮影を行うことができる。
以上の構成により、上記第1実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ2として搭載した本カメラ1は、手ブレ等による結像位置変位の補正時においても良好な光学性能を実現することができる。なお、上記第2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。
以下、本願の変倍光学系の製造方法の概略を図12に基づいて説明する。
図12に示す本願の変倍光学系の製造方法は、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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5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ないしS4を含むものである。
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レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小するようにする。
ステップS2:前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有するようにする。
ステップS3:前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有するようにする。
ステップS4:前記固定レンズ部分の焦点距離をf4Sとし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたときに、以下の条件式(1)を満足するようにする。
(1) 1.50<f4S/f4<2.70
以上の製造方法によれば、手ブレ等による結像位置変位の補正時においても良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
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
G4F 防振レンズ部分
G4R 固定レンズ部分
I 像面
S 開口絞り
1 カメラ
2 撮影レンズ
3 撮影部
4 EVF

Claims (15)

  1. 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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
    前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、前記防振レンズ部分よりも像側に配置され、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
    前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    1.50<f4S/f4<2.40
    0.13<(−f2)/f1<0.19
    ただし、
    f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
    f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
    f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
    f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
  2. 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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
    前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、前記防振レンズ部分よりも像側に配置され、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
    前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    1.50<f4S/f4<2.40
    0.60<(−f4)/fw<1.40
    ただし、
    f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
    f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
    fw:広角端状態における全系の焦点距離
  3. 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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
    前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
    前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    1.90<f4S/f4<2.40
    0.13<(−f2)/f1<0.19
    ただし、
    f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
    f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
    f2 :前記第2レンズ群の焦点距離
    f1 :前記第1レンズ群の焦点距離
  4. 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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
    前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
    前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    1.90<f4S/f4<2.40
    0.60<(−f4)/fw<1.40
    ただし、
    f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
    f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
    fw:広角端状態における全系の焦点距離
  5. 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、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群の実質的に5個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側に移動し、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群の間隔が拡大し、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群の間隔が縮小し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群の間隔が拡大し、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群の間隔が縮小し、
    前記第4レンズ群は、光軸と直交する方向成分を含む方向へ移動可能な防振レンズ部分と、該移動時に光軸と直交する方向成分を含む方向への移動が制限される固定レンズ部分とを有し、
    前記固定レンズ部分は、正レンズ成分と、負レンズ成分とを有し、
    前記防振レンズ部分は、正レンズと負レンズとの接合レンズからなり、
    前記正レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、
    前記負レンズは、両凹形状の負レンズであり、
    以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    1.50<f4S/f4<2.70
    ただし、
    f4S:前記固定レンズ部分の焦点距離
    f4 :前記第4レンズ群の焦点距離
  6. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項5に記載の変倍光学系。
    0.11<(−f2)/f1<0.19
    ただし、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項5又は6に記載の変倍光学系。
    0.60<(−f4)/fw<1.60
    ただし、
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
    fw:広角端状態における全系の焦点距離
  8. 前記防振レンズ部分は、正レンズと負レンズとの接合レンズからなることを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  9. 前記正レンズは、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズであり、
    前記負レンズは、両凹形状の負レンズであることを特徴とする請求項8に記載の変倍光学系。
  10. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項5から9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    0.00<n4VP−n4VN<0.20
    ただし、
    n4VP:前記正レンズの屈折率
    n4VN:前記負レンズの屈折率
  11. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項5から請求項10のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    0.11<(−f2)/f1<0.19
    ただし、
    f2:前記第2レンズ群の焦点距離
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  12. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    0.70<f3/fw<1.80
    ただし、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    fw:広角端状態における全系の焦点距離
  13. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    1.00<f5/fw<2.30
    ただし、
    f5:前記第5レンズ群の焦点距離
    fw:広角端状態における全系の焦点距離
  14. 前記第2レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、第1負レンズと、第2負レンズと、第1正レンズと、第3負レンズとを有することを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  15. 請求項1から請求項14のいずれか一項に記載の変倍光学系を備えたことを特徴とする光学装置。
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