JP6507471B2

JP6507471B2 - 光学系、及び光学装置

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Publication number: JP6507471B2
Application number: JP2014027497A
Authority: JP
Inventors: 幸介町田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2014-02-17
Filing date: 2014-02-17
Publication date: 2019-05-08
Anticipated expiration: 2034-02-17
Also published as: JP2015152812A; WO2015122368A1

Description

本発明は、光学系、及び光学装置に関する。

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広角レンズが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００９-１０９７２３号公報

しかしながら、従来の広角レンズは、防振機構を採用した場合に、防振時の収差補正が十分ではないという課題があった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、防振時の収差を十分に補正した光学系および光学装置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、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなる光学系であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１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群を有し、
前記防振レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系を提供する。
０．２３＜ｆ／ｆｖｒ＜０．４６
０．５２＜（１−βｖｒ）βｒ＜０．７０
１．２０＜νＰ／νＮ＜２．５０
ただし、
ｆ：無限遠合焦状態での全系の焦点距離
ｆｖｒ：前記防振レンズ群の焦点距離
βｖｒ：前記防振レンズ群の横倍率
βｒ：前記防振レンズ群よりも像側に配置されている全てのレンズの合成の横倍率
νＰ：前記両凸形状の正レンズのアッベ数
νＮ：前記負メニスカスレンズのアッベ数
また、本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなる光学系であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１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群を有し、
前記防振レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系を提供する。
０．２３＜ｆ／ｆｖｒ＜０．４６
０．５２＜（１−βｖｒ）βｒ＜０．７０
１．０２＜ｎＮ／ｎＰ＜１．４０
ただし、
ｆ：無限遠合焦状態での全系の焦点距離
ｆｖｒ：前記防振レンズ群の焦点距離
βｖｒ：前記防振レンズ群の横倍率
βｒ：前記防振レンズ群よりも像側に配置されている全てのレンズの合成の横倍率
ｎＮ：前記負メニスカスレンズの屈折率
ｎＰ：前記両凸形状の正レンズの屈折率
また、本発明は、
光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなる光学系であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１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群を有し、
前記防振レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系を提供する。
０．２５６≦ｆ／ｆｖｒ＜０．４６
０．５２＜（１−βｖｒ）βｒ＜０．７０
ただし、
ｆ：無限遠合焦状態での全系の焦点距離
ｆｖｒ：前記防振レンズ群の焦点距離
βｖｒ：前記防振レンズ群の横倍率
βｒ：前記防振レンズ群よりも像側に配置されている全てのレンズの合成の横倍率

また本発明は、前記光学系を備えたことを特徴とする光学装置を提供する。

本発明によれば、防振時の収差を十分に補正した光学系を提供することができる。

本願の第１実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。本願の第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。本願の第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。本願の第４実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。本願の第５実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第５実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。本願の光学系を備えたカメラの構成を示す図である。本願の光学系の製造方法の概略を示す図である。

以下、本願の光学系、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。

本願の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とからなる光学系であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１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群を有する。

本願の光学系は、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とから構成されることにより、鏡筒を小型化できると共に、各収差を良好に補正することができる。また、無限遠物点から近距離物点への合焦の際、第１レンズ群が固定されて、第２レンズ群が移動することによって、鏡筒を小型化できると共に、合焦による収差変動を良好に補正することができる。

さらに、第１レンズ群に防振レンズ群を配置することにより、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できる。

また、本願の光学系は、無限遠合焦状態での全系の焦点距離をｆとし、前記防振レンズ群の焦点距離をｆｖｒとしたとき、以下の条件式（１）を満足するように構成されている。
（１）０．１８＜ｆ／ｆｖｒ＜０．４６

上記条件式（１）は、無限遠合焦状態での全系の焦点距離と防振レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。この条件式（１）を満足することで、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できる。

条件式（１）の上限値を上回ると、防振レンズ群の屈折力が強くなり、手ブレ等による結像位置変位補正のために防振レンズ群を偏芯させた際の偏芯収差が過大となる。なお、条件式(１)の上限値を０．３８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０．３７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、防振レンズ群の屈折力が弱くなり、手ブレ等による結像位置変位の補正に必要な防振レンズ群のシフト量が大きくなり、偏芯収差が過大となる。また、鏡筒が大型化してしまう。なお、条件式（１）の下限値を０．２３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０．２４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、防振時の収差を十分に補正した光学系を実現することができる。

また本願の光学系は、前記防振レンズ群の横倍率をβｖｒとし、前記防振レンズ群よりも像側に配置されている全てのレンズの合成の横倍率をβｒ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）０．４＜（１−βｖｒ）βｒ＜０．８

条件式（２）は、手ブレ等による結像位置変位の補正時の防振レンズ群の移動量に対する像面での像の移動量の割合を規定するものである。この条件式（２）を満足することで、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できる。

条件式（２）の上限値を上回ると、防振レンズ群の屈折力が強くなり、手ブレ等による結像位置変位補正のために防振レンズ群を偏芯させた際の偏芯収差が過大となる。なお、条件式(２)の上限値を０．７０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０．６５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、手ブレ等による結像位置変位の補正に必要な防振レンズ群のシフト量が大きくなり、偏芯収差が過大となる。また、鏡筒が大型化してしまう。なお、条件式（２）の下限値を０．５０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（２）の下限値を０．５２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。

また本願の光学系は、防振レンズ群が、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなることが望ましい。これにより、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できる。

また本願の光学系は、前記負メニスカスレンズの屈折率をｎＮとし、前記両凸形状の正レンズの屈折率をｎＰ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）１．００＜ｎＮ／ｎＰ＜１．４０

条件式（３）は、防振レンズ群を構成する負メニスカスレンズの屈折率と両凸形状の正レンズの屈折率の比を規定するものである。この条件式（３）を満足することで、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できる。

条件式（３）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、手ブレ等による結像位置変位のために防振群を偏芯させた際の偏芯収差が過大となり、補正が困難となる。なお、条件式(３)の上限値を１．３５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１．３２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、本願の光学系の条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、接合面による球面収差補正が不足してしまう。そのため、手ブレ等による結像位置変位のために防振群を偏芯させた際の偏芯収差が過大となり、補正が困難となる。なお、条件式（３）の下限値を１．０２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１．０４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。

また本願の光学系は、前記両凸形状の正レンズのアッベ数をνＰとし、前記負メニスカスレンズのアッベ数をνＮ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）１．２０＜νＰ／νＮ＜２．５０

条件式（４）は、防振レンズ群を構成する負メニスカスレンズのアッベ数と両凸形状の正レンズのアッベ数の比を規定するものである。この条件式（４）を満足することで、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できる。

条件式（４）の上限値を上回ると、防振レンズ群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(４)の上限値を２．４０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（４）の上限値を２．３０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。

一方、条件式（４）の下限値を下回ると、防振レンズ群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（４）の下限値を１．３０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。

また本願の光学系は、第１レンズ群が、前記防振レンズ群よりも物体側に、少なくとも二つの負レンズを有することが好ましい。この構成により、コマ収差、像面湾曲、歪曲収差を良好に補正することができる。

また本願の光学系は、第２レンズ群に少なくとも一つの非球面を有することが好ましい。これにより、諸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、上述した構成の光学系を備えていることを特徴とする。これにより、防振時の収差を十分に補正した光学装置を実現することができる。

本願の光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動するようにし、
前記第１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群を有するようにし、
無限遠合焦状態での全系の焦点距離をｆとし、前記防振レンズ群の焦点距離をｆｖｒとしたとき、以下の条件式（１）を満足することを特徴とする。
（１）０．１８＜ｆ／ｆｖｒ＜０．４６

これにより、防振時の収差を十分に補正した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、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２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、固定レンズ部分Ｇ１Ｆと、防振レンズ部分Ｇ１Ｒとからなる。固定レンズ部分Ｇ１Ｆ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、両凹形状の負レンズＬ１２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。防振レンズ部分Ｇ１Ｒ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Ｌ１４と両凸形状の正レンズＬ１５との接合正レンズからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３との接合負レンズと、開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と、両凸形状の正レンズＬ２５と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２６とからなる。第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２６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。

本実施例に係る光学系では、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Ｇ１Ｒ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実施例においては、防振係数が０．５４０であり、焦点距離は３２．９ｍｍ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０．６４ｍｍである。

以下の表１に、本実施例に係る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^２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）^２｝^１／２］
＋Ａ４ｈ^４＋Ａ６ｈ^６＋Ａ８ｈ^８＋Ａ１０ｈ^１０
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、「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、本実施例に係る撮影レンズ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や曲率半径r、及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 99.9065 1.400 1.69680 55.52
2 28.2481 9.609
3 -716.2904 1.400 1.51680 63.88
4 41.4223 8.594
5 44.6565 5.572 1.78472 25.64
6 156.9737 1.967
7 78.9513 1.400 1.71736 29.57
8 33.3421 9.200 1.51680 63.88
9 -69.3179 可変

10 35.7755 4.839 1.77250 49.62
11 -351.1742 0.976
12 -1789.3921 4.511 1.59319 67.90
13 -32.6424 1.500 1.60342 38.03
14 34.3201 4.576
15(絞り) ∞ 8.663
16 -17.7599 2.839 1.69895 30.13
17 -318.6183 0.150
18 140.9481 6.127 1.77250 49.62
19 -24.8627 0.220
20* -288.5410 0.150 1.55389 38.09
21 -141.2848 2.852 1.74100 52.77
22 -54.6674 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第20面
κ = 1.0000
Ａ４ = -1.28440E-05
Ａ６ = -6.18380E-09
Ａ８ = -4.00917E-11
Ａ１０ = 0.00000E+00

［各種データ］
f 32.9
FNO 1.86
ω 33.90
Ymax 21.6
TL 124.35
BF 38.55

［可変間隔データ］
無限遠近距離
d9 9.257 8.160

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 620.384
2 10 52.682

［条件式対応値］
（１）ｆ／ｆｖｒ = 0.341
（２）（１−βｖｒ）βｒ = 0.540
（３）ｎＮ／ｎＰ = 1.132
（４）νＰ／νＮ = 2.160

図２（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。

図２の各収差図において、「FNO」はFナンバー、「NA」は開口数、「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）、「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、本実施例に係る光学系は、良好な光学性能を有し、防振時の収差が十分に補正されていることが分かる。

（第２実施例）
図３は、本願の第２実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

本実施例に係る光学系は、物体側から順に負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とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、固定レンズ部分Ｇ１Ｆと、防振レンズ部分Ｇ１Ｒとからなる。固定レンズ部分Ｇ１Ｆ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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４とからなる。防振レンズ部分Ｇ１Ｒ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Ｌ１５と両凸形状の正レンズＬ１６との接合正レンズからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と両凹形状の負レンズＬ２３との接合負レンズと、開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４と、両凸形状の正レンズＬ２５と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２６とからなる。第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２６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。

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実施例においては、防振係数が０．５４０であり、焦点距離は２８．８０ｍｍ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０．５６ｍｍ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 54.9332 1.400 1.69680 55.52
2 26.0323 7.750
3 81.9453 1.400 1.60311 60.69
4 29.9642 7.569
5 -149.7994 1.400 1.51680 63.88
6 69.1421 4.300
7 46.4445 5.319 1.80518 25.45
8 396.9687 1.680
9 81.5953 1.400 1.68796 30.93
10 31.6045 8.131 1.51680 63.88
11 -62.5471 可変

12 32.8752 5.208 1.59655 61.62
13 -255.1356 0.794
14 1272.6031 4.518 1.59319 67.90
15 -31.2193 1.500 1.57501 41.51
16 39.8521 4.215
17(絞り) ∞ 10.104
18 -16.0228 1.500 1.69895 30.13
19 -1536.5925 0.150
20 116.6326 6.610 1.77250 49.62
21 -22.6008 0.220
22* -647.9395 0.150 1.55389 38.23
23 -139.1259 3.099 1.74100 52.76
24 -48.6617 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第22面
κ = 1.0000
Ａ４ = -1.48298E-05
Ａ６ = -4.28365E-09
Ａ８ = -7.80154E-11
Ａ１０ = 0.00000E+00

［各種データ］
f 28.8
FNO 1.86
ω 37.48
Ymax 21.6
TL 124.35
BF 38.55

［可変間隔データ］
無限遠近距離
d11 7.384 6.425

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 -2152.267
2 12 48.441

［条件式対応値］
（１）ｆ／ｆｖｒ = 0.320
（２）（１−βｖｒ）βｒ = 0.540
（３）ｎＮ／ｎＰ = 1.113
（４）νＰ／νＮ = 2.065

図４（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。

各諸収差図より、本実施例に係る光学系は、良好な光学性能、防振時の収差を十分に補正していることが分かる。

（第３実施例）
図５は、本願の第３実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

本実施例に係る光学系は、物体側から順に正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２とから構成されている。

第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、固定レンズ部分Ｇ１Ｆと、防振レンズ部分Ｇ１Ｒと、開口絞りＳとからなる。固定レンズ部分Ｇ１Ｆ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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ１５と両凹形状の負レンズＬ１６との接合正レンズとからなる。固定レンズ部分Ｇ１Ｆの負メニスカスレンズＬ１２は、像側レンズ面が非球面形状である。防振レンズ部分Ｇ１Ｒ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Ｌ１７と両凸形状の正レンズＬ１８との接合正レンズからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹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正メニスカスレンズＬ２２との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２４とからなる。第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２４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。

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３実施例においては、防振係数が０．６０８であり、焦点距離は２０．６ｍｍ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０．３６ｍｍである。

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。
［表３］
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 34.8374 1.400 1.69680 55.52
2 15.4247 7.297
3 25.0656 1.400 1.60311 60.69
4* 11.7844 7.899
5 33.0463 1.400 1.60311 60.69
6 15.2763 6.090 1.64769 33.73
7 89.2603 1.904
8 24.5255 4.120 1.64769 33.73
9 -40.1996 1.400 1.75520 27.57
10 53.6245 3.826
11 45.9340 1.400 1.54814 45.79
12 13.0589 4.192 1.48749 70.31
13 -53.5049 1.782
14(絞り) ∞ 可変

15 -16.1257 1.500 1.75520 27.57
16 -54.3245 1.936 1.60311 60.69
17 -40.2390 0.150
18 119.9487 4.611 1.59319 67.90
19 -19.1271 0.220
20* -51.0503 0.150 1.55389 38.09
21 -46.8729 2.434 1.60311 60.69
22 -30.3759 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第4面
κ = -0.1081
Ａ４ = 2.34038E-05
Ａ６ = -8.45920E-08
Ａ８ = 2.07759E-10
Ａ１０ = -2.99723E-12
第20面
κ = 1.0000
Ａ４ = -3.05765E-05
Ａ６ = -3.30579E-08
Ａ８ = -1.29755E-10
Ａ１０ = 0.00000E+00

［各種データ］
f 20.6
FNO 2.87
ω 47.00
Ymax 21.6
TL 100.35
BF 38.55

［可変間隔データ］
無限遠近距離
d14 6.690 5.954

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 77.161
2 15 43.277

［条件式対応値］
（１）ｆ／ｆｖｒ = 0.33
（２）（１−βｖｒ）βｒ = 0.608
（３）ｎＮ／ｎＰ = 1.041
（４）νＰ／νＮ = 1.536

図６（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。

（第４実施例）
図７は、本願の第４実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、固定レンズ部分Ｇ１Ｆと、防振レンズ部分Ｇ１Ｒと、開口絞りＳとからなる。固定レンズ部分Ｇ１Ｆ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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３と両凹形状の負レンズＬ１４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Ｌ１５とからなる。固定レンズ部分Ｇ１Ｆの負メニスカスレンズＬ１２は、像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。防振レンズ部分Ｇ１Ｒ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Ｌ１６と両凸形状の正レンズＬ１７との接合正レンズからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、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Ｌ２１と、両凸形状の正レンズＬ２２と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２３とからなる。第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２３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。

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４実施例においては、防振係数が０．６０３であり、焦点距離は２０．６ｍｍ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０．３６ｍｍである。

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。
［表４］
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 42.0878 1.400 1.69680 55.52
2 16.6664 6.261
3 22.7835 1.400 1.60311 60.69
4 16.1337 0.150 1.51380 52.90
5* 11.1174 8.502
6 50.1082 6.115 1.60342 38.03
7 -30.8923 1.400 1.69680 55.52
8 212.6937 3.785
9 27.0364 3.576 1.74950 35.25
10 64.6074 6.110
11 47.8165 1.400 1.64769 33.73
12 17.1257 4.012 1.51680 63.88
13 -58.8725 5.000
14(絞り) ∞ 可変

15 -18.5444 1.500 1.75520 27.57
16 -72.7583 0.150
17 79.4357 5.147 1.59319 67.90
18 -21.4279 0.220
19* -87.7280 0.150 1.51380 52.90
20 -53.3928 2.492 1.60311 60.69
21 -32.8370 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第5面
κ = -1.3593
Ａ４ = 1.33091E-04
Ａ６ = -5.41252E-07
Ａ８ = 1.68424E-09
Ａ１０ = -4.48592E-12
第19面
κ = 1.0000
Ａ４ = -2.97717E-05
Ａ６ = -1.75356E-08
Ａ８ = -1.19355E-10
Ａ１０ = 0.00000E+00

［各種データ］
f 20.6
FNO 2.86
ω 46.93
Ymax 21.6
TL 106.35
BF 38.55

［可変間隔データ］
無限遠近距離
d14 9.031 8.273

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 65.083
2 15 48.665

［条件式対応値］
（１）ｆ／ｆｖｒ = 0.299
（２）（１−βｖｒ）βｒ = 0.603
（３）ｎＮ／ｎＰ = 1.086
（４）νＰ／νＮ = 1.894

図８（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。

各諸収差図より、本実施例に係る光学系は、良好な光学性能を実現し、防振時の収差を十分に補正していることが分かる。

（第５実施例）
図９は、本願の第６実施例に係る光学系のレンズ構成を示す図である。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、固定レンズ部分Ｇ１Ｆと、防振レンズ部分Ｇ１Ｒとからなる。固定レンズ部分Ｇ１Ｆ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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凹形状の負レンズＬ１３と両凸形状の正レンズＬ１４との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ１５とからなる。固定レンズ部分Ｇ１Ｆの負メニスカスレンズＬ１２は、像側レンズ面が非球面形状である。防振レンズ部分Ｇ１Ｒ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Ｌ１６と両凸形状の正レンズＬ１７との接合正レンズからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、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Ｌ２１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ２３と、両凹形状の負レンズＬ２４と、両凸形状の正レンズＬ２５とからなる。第２レンズ群Ｇ２の正レンズＬ２５は、物体側レンズ面が非球面形状である。

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５実施例においては、防振係数が０．６００であり、焦点距離は２０．６ｍｍ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０．３６ｍｍである。

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。

［表５］
[面データ]
面番号 r d nd νd
物面 ∞
1 32.7439 1.500 1.85026 32.35
2 17.6015 7.789
3 30.0000 1.500 1.49051 70.15
4* 12.8066 13.237
5 -34.3108 1.500 1.55949 66.96
6 33.1003 7.382 1.56254 43.55
7 -46.9739 0.312
8 44.6338 4.100 1.66502 31.53
9 -770.1867 3.000
10 50.6139 1.500 1.84129 35.07
11 26.4791 7.741 1.48749 70.32
12 -52.4286 可変

13(絞り) ∞ 2.700
14 -144.5839 8.310 1.59319 67.90
15 -15.7585 1.500 1.77797 42.76
16 -685.6946 0.200
17 44.9232 6.636 1.59319 67.90
18 -29.8687 0.200
19 -330.9757 1.500 1.74799 27.31
20 48.6495 1.674
21* 162.3886 2.911 1.81787 45.45
22 -71.0825 BF
像面 ∞

[非球面データ]
第4面
κ = 0.0487
Ａ４ = 1.59392E-05
Ａ６ = -6.23871E-08
Ａ８ = 2.88744E-10
Ａ１０ = -1.61608E-12
第21面
κ = 1.0000
Ａ４ = -1.11543E-05
Ａ６ = -5.35451E-09
Ａ８ = -7.61565E-11
Ａ１０ = 0.00000E+00

［各種データ］
f 20.6
FNO 1.86
ω 46.99
Ymax 21.6
TL 127.01
BF 38.55

［可変間隔データ］
無限遠近距離
d12 13.263 12.508

［レンズ群データ］
群始面ｆ
1 1 66.508
2 13 54.942

［条件式対応値］
（１）ｆ／ｆｖｒ = 0.256
（２）（１−βｖｒ）βｒ = 0.600
（３）ｎＮ／ｎＰ = 1.238
（４）νＰ／νＮ = 2.005

図１０（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）はそれぞれ、第５実施例に係る光学系の無限遠合焦時の諸収差図、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、及び近距離合焦時の諸収差図である。

上記各実施例によれば、防振時の収差を十分に補正した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。

本願の光学系の数値実施例として２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、３群、４群等）の光学系を構成することもできる。具体的には、本願の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、本願の撮影レンズは、無限遠物点から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１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、本願の撮影レンズにおいて、レンズ系のぶれを検出するブレ検出系と駆動手段とをレンズ系に組合せ、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ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、手ぶれ等によって生じる像ぶれを補正する構成とすることもできる。

また、本願の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。

上記第１実施形態に係る光学系は、防振時の収差を十分に補正している。したがって、上記第１実施例に係る光学系を撮影レンズ２として搭載した本カメラ１は、防振時の収差を十分に補正した、高性能な撮影を実現することができる。なお、上記第２実施例、上記第３実施例、上記第４実施例、上記第５実施例に係る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に示す本願の光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群とを有する光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１ないしＳ３を含むものである。
ステップ１：無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動するようにする。
ステップ２：前記第１レンズ群は、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群を有するようにする。
ステップ３：無限遠合焦状態での全系の焦点距離をｆとし、前記防振レンズ群の焦点距離をｆｖｒとしたとき、以下の条件式（１）を満足するようにする。
（１）０．１８＜ｆ／ｆｖｒ＜０．４６

以上の製造方法によれば、防振時の収差を十分に補正した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
Ｇ１Ｆ第１レンズ群中の固定レンズ部分
Ｇ１Ｒ第１レンズ群中の防振レンズ部分
Ｉ像面
Ｓ開口絞り
１カメラ
２撮影レンズ
３撮影部
４ＥＶＦ

Claims

光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなる光学系であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１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群を有し、
前記防振レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．２３＜ｆ／ｆｖｒ＜０．４６
０．５２＜（１−βｖｒ）βｒ＜０．７０
１．２０＜νＰ／νＮ＜２．５０
ただし、
ｆ：無限遠合焦状態での全系の焦点距離
ｆｖｒ：前記防振レンズ群の焦点距離
βｖｒ：前記防振レンズ群の横倍率
βｒ：前記防振レンズ群よりも像側に配置されている全てのレンズの合成の横倍率
νＰ：前記両凸形状の正レンズのアッベ数
νＮ：前記負メニスカスレンズのアッベ数
光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなる光学系であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１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群を有し、
前記防振レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．２３＜ｆ／ｆｖｒ＜０．４６
０．５２＜（１−βｖｒ）βｒ＜０．７０
１．０２＜ｎＮ／ｎＰ＜１．４０
ただし、
ｆ：無限遠合焦状態での全系の焦点距離
ｆｖｒ：前記防振レンズ群の焦点距離
βｖｒ：前記防振レンズ群の横倍率
βｒ：前記防振レンズ群よりも像側に配置されている全てのレンズの合成の横倍率
ｎＮ：前記負メニスカスレンズの屈折率
ｎＰ：前記両凸形状の正レンズの屈折率
光軸に沿って物体側から順に、第１レンズ群と、正の屈折力を有する第２レンズ群との実質的に２個のレンズ群からなる光学系であって、
無限遠物点から近距離物点への合焦の際、前記第１レンズ群が固定されて、前記第２レンズ群が移動し、
前記第１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群を有し、
前記防振レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズからなり、
以下の条件式を満足することを特徴とする光学系。
０．２５６≦ｆ／ｆｖｒ＜０．４６
０．５２＜（１−βｖｒ）βｒ＜０．７０
ただし、
ｆ：無限遠合焦状態での全系の焦点距離
ｆｖｒ：前記防振レンズ群の焦点距離
βｖｒ：前記防振レンズ群の横倍率
βｒ：前記防振レンズ群よりも像側に配置されている全てのレンズの合成の横倍率
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は３に記載の光学系。
１．００＜ｎＮ／ｎＰ＜１．４０
ただし、
ｎＮ：前記負メニスカスレンズの屈折率
ｎＰ：前記両凸形状の正レンズの屈折率
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項３に記載の光学系。
１．２０＜νＰ／νＮ＜２．５０
ただし、
νＰ：前記両凸形状の正レンズのアッベ数
νＮ：前記負メニスカスレンズのアッベ数
前記第１レンズ群は、前記防振レンズ群よりも物体側に、少なくとも二つの負レンズを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の光学系。
前記第２レンズ群は、少なくとも一つの非球面を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の光学系。
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の光学系を備えたことを特徴とする光学装置。