JP2013142782A - 光学系及びそれを有する撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 防振時においても光学性能を良好に維持することができ、防振時における防振機構の負担が少なく、防振を容易に行うことができる光学系を得ること。
【解決手段】 最も物体側に配置された前側レンズ群と、前側レンズ群の像側に隣接して配置された中間レンズ群と、中間レンズ群の像側に隣接して配置された最終レンズ群より構成され、中間レンズ群は光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群と、防振レンズ群に隣接して配置され、防振レンズ群と異符号の屈折力を有する補助レンズ群により構成されており、補助レンズ群は単レンズまたは接合レンズにより構成されており、最終レンズ群の最も物体側のレンズ面は強い凹形状であり、最終レンズ群の最も像側のレンズ面は凸形状であり、防振レンズ群の焦点距離ｆｉｓ、補助レンズ群の焦点距離ｆｃを各々適切に設定すること。
【選択図】 図１
【解決手段】 最も物体側に配置された前側レンズ群と、前側レンズ群の像側に隣接して配置された中間レンズ群と、中間レンズ群の像側に隣接して配置された最終レンズ群より構成され、中間レンズ群は光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群と、防振レンズ群に隣接して配置され、防振レンズ群と異符号の屈折力を有する補助レンズ群により構成されており、補助レンズ群は単レンズまたは接合レンズにより構成されており、最終レンズ群の最も物体側のレンズ面は強い凹形状であり、最終レンズ群の最も像側のレンズ面は凸形状であり、防振レンズ群の焦点距離ｆｉｓ、補助レンズ群の焦点距離ｆｃを各々適切に設定すること。
【選択図】 図１
Description
本発明は、光学系に関し、例えば銀塩フィルム用カメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、デジタルビデオカメラ、ＴＶカメラ等の撮像装置に用いられる撮影光学系に好適なものである。
近年、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に用いられている撮像素子は高画素化（高密度化）されている。このような高画素の撮像素子を備える撮像装置で用いる撮影光学系には、諸収差が良好に補正され、画面周辺まで広い範囲にわたり高い光学性能を有していることが要求されている。
また、より高精細な画像を得るために、撮影時の手ぶれ等の振動の影響による画像の劣化を抑制する機能、所謂防振機構を有すること等が求められている。防振機構としては、光学系の一部のレンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を含む方向に移動させることによって手ぶれ等に起因する像位置の変動を補正する方式が知られている。この防振機構は、望遠レンズの他、広画角レンズや標準型レンズ等の撮影光学系にも多く用いられている（特許文献１、２）。
特許文献１では物体側から順に負の屈折力を有するレンズ群ＧＦと正の屈折力を有するレンズ群ＧＬで構成される広角レンズを開示している。そしてレンズ群ＧＬを構成する最も像側の２枚の正レンズを光軸上の点を中心に回転移動させて防振を行うことを開示している。
特許文献２では、開口絞りに対して対称的な構成を持つガウスタイプのレンズ系において開口絞りより物体側に正の屈折力の第１レンズ群、像側に正の屈折力の第２レンズ群を配置している。そして第２レンズ群全体を光軸に対して略垂直方向に移動させて防振を行うことを開示している。
撮影光学系において良好なる画像を得るための一手段として防振機能を用いることは有効である。しかしながら防振機能を設けて光学系（撮影光学系）が振動したときの像ぶれを補正するには、単に光路中に防振機能を設けるのではなく、撮影光学系の適切なる位置に配置することが防振において良好なる光学性能を得るのに重要になってくる。
防振機能を用いて光学系が振動したときの像ぶれを、光学性能を良好に維持しつつ、補
正するには、防振レンズ群のレンズ構成及び防振レンズ群の前後のレンズ構成等を適切に設定することが重要である。特にこれらの要件は防振の際の駆動機構の負担を少なくしつつ、画面全体にわたり高い光学性能を得るために重要である。これらの要素が不適切であると駆動機構が大型化し、また防振時に偏心収差が多く発生し、光学性能が大きく低下してくる。
正するには、防振レンズ群のレンズ構成及び防振レンズ群の前後のレンズ構成等を適切に設定することが重要である。特にこれらの要件は防振の際の駆動機構の負担を少なくしつつ、画面全体にわたり高い光学性能を得るために重要である。これらの要素が不適切であると駆動機構が大型化し、また防振時に偏心収差が多く発生し、光学性能が大きく低下してくる。
特許文献１では、最も像面側に近い位置に配置した２つのレンズを防振レンズ群としている。このため、防振レンズ群に入射する軸外光線の主光線の入射位置が高くなり、レンズ径が大きくなり、また防振時の収差補正が困難になる傾向がある。
特許文献２に開示されたガウス型のレンズ系では、第２レンズ群全体を移動させて防振を行っているため、防振レンズ群の駆動機構への負荷が大きくなる傾向があった。また、軸上光線において防振時のコマ収差の変動が大きく、光学性能が低下する傾向があった。
本発明は、防振時においても光学性能を良好に維持することができ、防振時における防振機構の負担が少なく、防振を容易に行うことができる光学系の提供を目的とする。
本発明の光学系は、最も物体側に配置された前側レンズ群と、前記前側レンズ群の像側に隣接して配置された中間レンズ群と、前記中間レンズ群の像側に隣接して配置された最終レンズ群より構成され、
前記中間レンズ群は、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群と、前記防振レンズ群に隣接して配置され、前記防振レンズ群と異符号の屈折力を有する補助レンズ群により構成されており、
前記補助レンズ群は単レンズまたは接合レンズにより構成されており、
前記最終レンズ群の最も物体側のレンズ面は強い凹形状であり、前記最終レンズ群の最も像側のレンズ面は凸形状であり、
前記防振レンズ群の焦点距離をｆｉｓ、前記補助レンズ群の焦点距離をｆｃとするとき、
０．３＜｜ｆｃ／ｆｉｓ｜＜３．５
なる条件式を満足することを特徴としている。
前記中間レンズ群は、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群と、前記防振レンズ群に隣接して配置され、前記防振レンズ群と異符号の屈折力を有する補助レンズ群により構成されており、
前記補助レンズ群は単レンズまたは接合レンズにより構成されており、
前記最終レンズ群の最も物体側のレンズ面は強い凹形状であり、前記最終レンズ群の最も像側のレンズ面は凸形状であり、
前記防振レンズ群の焦点距離をｆｉｓ、前記補助レンズ群の焦点距離をｆｃとするとき、
０．３＜｜ｆｃ／ｆｉｓ｜＜３．５
なる条件式を満足することを特徴としている。
本発明によれば、防振時においても光学性能を良好に維持することができ、防振時における防振機構の負担が少なく、防振を容易に行うことができる光学系が得られる。
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の光学系は、最も物体側に配置された前側レンズ群と、前記前側レンズ群の像側に隣接して配置された中間レンズ群と、前記中間レンズ群の像側に隣接して配置された最終レンズ群により構成されている。
中間レンズ群は、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群と、防振レンズ群に隣接して配置され、防振レンズ群と異符号の屈折力の補助レンズ群により構成されている。補助レンズ群は単レンズまたは接合レンズにより構成されている。最終レンズ群の最も物体側のレンズ面は凹形状であり、最終レンズ群の最も像側のレンズ面は凸形状である。
図１は本発明の実施例１の光学系のレンズ断面図、図２は実施例１の光学系の縦収差図、図３（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例１の光学系の基準状態と０．３°の防振補正をしたときの横収差図である。図４は本発明の実施例２の光学系のレンズ断面図、図５は実施例２の光学系の縦収差図、図６（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例２の光学系の基準状態と０．３°の防振補正をしたときの横収差図である。図７は本発明の実施例３の光学系のレンズ断面図、図８は実施例３の光学系の縦収差図、図９（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例３の光学系の基準状態と０．３°の防振補正をしたときの横収差図である。
図１０は本発明の実施例４の光学系のレンズ断面図、図１１は実施例４の光学系の縦収差図、図１２（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例４の光学系の基準状態と０．３°の防振補正をしたときの横収差図である。図１３は本発明の実施例５の光学系のレンズ断面図、図１４は実施例５の光学系の縦収差図、図１５（Ａ）、（Ｂ）は本発明の実施例５の光学系の基準状態と０．３°の防振補正をしたときの横収差図である。図１６は本発明の広角レンズを備える一眼レフカメラ(撮像装置)の要部概略図である。
各実施例の光学系は、一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いられる撮影光学系である。レンズ断面図において、左方が物体側（前方）で、右方が像側（後方）である。レンズ断面図において、ＬＡは光学系（撮影レンズ）、ＬＦは前側レンズ群、ＬＭは中間レンズ群、ＬＲは最終レンズ群である。Ｌｉｓは防振レンズ群、Ｌｃは補助レンズ群である。
ＳＰは絞り（開口絞り）である。ＳＰ２は副絞りである。ＩＰは像面であり、ビデオカメラやデジタルスチルカメラの撮影光学系として使用する際にはＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどの固体撮像素子（光電変換素子）の撮像面が、銀塩フィルム用カメラのときはフィルム面に相当する。
それぞれの縦収差図は、左から順に、球面収差、非点収差、歪曲、倍率色収差を表している。球面収差と倍率色収差を示す図において、実線はｄ線（５８７．６ｎｍ）、二点破線はｇ線（４３５．８ｎｍ）を表している。また、非点収差を示す図において、実線はｄ線のサジタル方向ΔＳ、破線はｄ線のメリディオナル方向ΔＭを表している。また、歪曲を示す図は、ｄ線における歪曲を表している。横収差図において、実線はｄ線のメリディオナル方向ΔＭ、破線はｄ線のサジタル方向ΔＳ、二点破線はｇ線のメリディオナル方向ｇΔＭを表している。ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角、ｈｇｔは像高である。
本発明の光学系は、最も像側に正の屈折力の最終レンズ群ＬＲを配置し、その物体側に隣接して、二つの部分レンズ群Ｌｉｓ、Ｌｃより成る中間レンズ群ＬＭを配置し、更にその中間レンズ群ＬＭの物体側に隣接して前側レンズ群ＬＦを配置して構成されている。本発明は、単焦点距離の光学系である。
最終レンズ群ＬＲは、様々なレンズ構成を取ることが可能だが、基本的なレンズ構成として最も物体側のレンズ面が物体側に強い凹面を向けており、最も像側のレンズ面が像側に凸面を向けている。そして、最終レンズ群ＬＲは全体として正の屈折力のレンズ群となっている。最終レンズ群ＬＲの最も少ないレンズ構成としては、例えば物体側から像側へ順に、物体側に強い凹面を向けた負レンズ、像側に凸面を向けた正レンズであれば良い。
これは例えば各実施例において負レンズと正レンズとの接合レンズを１つのレンズで構成したことに相当する。またここで述べる強い凹面とは、当該レンズ面の曲率半径の絶対値が、当該レンズ面の光線有効径に対して３倍以下の値を持つ形状であることを示している。
最終レンズ群ＬＲのレンズ構成を前述のようなレンズ構成とすることで、特に軸上収差やコマ収差や非点収差を良好に補正することが容易となる。また、更に好ましいレンズ構成としては、物体側から像側へ順に、物体側に強い凹面を向けた負レンズ、正レンズ、物体側に凸面を向けた正レンズとするのが良い。このレンズ構成は全系を大口径の撮影レンズを構成するときに特に有効で、大口径の撮影光学系で発生しやすい球面収差やコマ収差、軸上色収差も良好に補正することが容易となる。
このような光学系において、例えばレンズ全系の内、物体側に強い負の屈折力のレンズ群を配置すると、所謂レトロフォーカスタイプの屈折力配置とすることができる。そのような光学配置とすると、像側主点を全系の最終レンズ面より像側に位置させることが容易であり、バックフォーカスより全系の焦点距離が小さい広画角レンズを実現することが容易となる。このような光学系は特に、レンズ系の像面側にクイックリターンミラーを配置する一眼レフカメラ用などバックフォーカスを長く確保し、広画角化を図る際に有用である。
また、本発明の光学系において前側レンズ群ＬＦを最終レンズ群ＬＲと対称的な形状を有した正の屈折力のレンズ群として構成すると、所謂ガウスタイプ（対称型）に近い形態の光学系となる。そのような光学配置とすると、対称的な構成のレンズ群で効率的な収差補正が容易となり、全系を大口径の撮影光学系としたときでも高い光学性能を得ることが容易となる。
本発明の光学系は、開口絞りＳＰを光学系の中央付近、即ち防振レンズ群Ｌｉｓを含む中間レンズ群ＬＭの中、またはその近傍に配置している。具体的には前側レンズ群ＬＦと中間レンズ群ＬＭの間、もしくは中間レンズ群ＬＭのレンズ群中、もしくは中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの間に配置している。
一般的にレンズ系において最大画角の軸外光線の光軸からの入射高さは開口絞りからの距離が離れるにつれ高くなるため、開口絞りから離れた位置のレンズは光線有効径が大きくなってくる。しかし軸外光線は開口絞り近傍では絞り中心を通過しその前後では光線の入射高が増加する。そのため軸外光線の入射高が大きくなる標準画角レンズ系から広画角レンズ系では、全系の中心近傍に開口絞りを配置することで絞り前後のレンズ径のバランスをとり、絞り近傍のレンズ径を小さくしている。
各実施例の光学系では開口絞りＳＰ近傍に防振レンズ群Ｌｉｓを配置することにより、防振レンズ群Ｌｉｓが防振のため光軸に対して垂直方向に移動してもレンズ径が大きくなるのを軽減している。また防振レンズ群Ｌｉｓを通る光線の入射高も小さくなり、防振時の収差変動も小さくなるようにしている。
各実施例の光学系では前述のように中間レンズ群ＬＭのレンズ群中や隣接する位置に開口絞りＳＰを配置することで防振レンズ群Ｌｉｓが開口絞りＳＰに近くなるようにして、防振レンズ群Ｌｉｓの有効径が大型化するのを抑制している。この結果として、防振レンズＬｉｓの駆動機構の負荷を少なくしつつ、レンズ全体としての小型化を図っている。
また同時に、全系の中でも比較的開口絞りＳＰに近い位置のレンズ群を防振レンズ群Ｌｉｓとすることで、防振レンズ群Ｌｉｓ内を通る軸外光線の入射高を低くし、防振時の軸外光線の収差変動が少なくなるようにしている。
中間レンズ群ＬＭは、二つの部分レンズ群により構成されている。一つは、光軸と垂直な成分を含むように移動させることで光学系が振動したときに像面上の結像位置を移動する、所謂防振を行う防振レンズ群Ｌｉｓである。そして他方の部分レンズ群は、防振レンズ群Ｌｉｓに隣接して配置し、防振レンズ群Ｌｉｓとは異なる符号の屈折力有し、防振時に発生する偏心収差を補正する補助レンズ群Ｌｃである。
このとき、防振レンズ群Ｌｉｓの構成レンズ枚数が多くなると、防振レンズ群Ｌｉｓの重量が大きくなり防振レンズ群Ｌｉｓを動かす駆動機構の負荷が大きくなり望ましくない。そのため、防振レンズ群Ｌｉｓのレンズ枚数を少なくし、隣接して防振時に発生する収差を補正する補助レンズ群Ｌｃを配置している。これにより防振時の収差を良好に補正した光学系を実現している。
具体的には、防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃをそれぞれ共に単レンズ又は接合レンズという一つのレンズ要素で構成し、且つ防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃは互いに異なる符号の屈折力を持つ構成としている。
少ないレンズで防振時にも十分な収差補正を行うためには、防振レンズ群Ｌｉｓで発生する収差を補助レンズ群Ｌｃで相殺することが肝要である。そのため防振レンズ群Ｌｉｓと、それに隣接する補助レンズ群Ｌｃを互いに異なる符号の屈折力を持つレンズ群として構成し、少ないレンズで十分な収差補正を行っている。
また、このように防振レンズ群Ｌｉｓを少ないレンズで構成したことで、全系を大口径にしたときにも、防振レンズ群Ｌｉｓの重量が過度に大きくならず、防振駆動機構に大きな負担がかからないようにしている。またこのように隣接し合う防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃに互いに異なる符号の屈折力を持たせることで、防振レンズ群Ｌｉｓに適切な防振敏感度を持たせている。
各実施例において防振レンズ群Ｌｉｓの焦点距離をｆｉｓ、補助レンズ群Ｌｃの焦点距離をｆｃとする。このとき、
０．３＜｜ｆｃ／ｆｉｓ｜＜３．５ ・・・（１）
なる条件式を満足している。
０．３＜｜ｆｃ／ｆｉｓ｜＜３．５ ・・・（１）
なる条件式を満足している。
条件式（１）は、防振レンズ群Ｌｉｓと、それに隣接する補助レンズ群Ｌｃの屈折力のバランスを適切にし、防振レンズ群Ｌｉｓを光軸と垂直方向に移動させたときの収差補正分担と像位置補正の敏感度のバランスを良好に維持するためのものである。
条件式（１）の上限を超えて補助レンズ群Ｌｃの屈折力に対して防振レンズ群Ｌｉｓの屈折力が強くなると、防振の際に偏心収差が多く発生し、光学性能が劣化してくる。また、条件式（１）の下限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓの屈折力が弱くなると、防振敏感度が低くなり過ぎ、防振時に光軸と垂直成分を持つ方向に駆動させる移動量が大きくなって駆動機構が大型化してくる。また、更に好ましくは条件式（１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．４＜ｆｃ／｜ｆｉｓ｜＜３．２ ・・・（１ａ）
各実施例によれば、以上のようにレンズ構成を規定することよって、全系を大口径のレンズとした時も、高い光学性能を持ち、防振時の収差補正も良好に行ない、且つ防振レンズ群Ｌｉｓの小型化を達成した光学系を得ている。
各実施例によれば、以上のようにレンズ構成を規定することよって、全系を大口径のレンズとした時も、高い光学性能を持ち、防振時の収差補正も良好に行ない、且つ防振レンズ群Ｌｉｓの小型化を達成した光学系を得ている。
各実施例において更に好ましくは次の諸条件のうちの１以上を満足するのが良い。全系の焦点距離をｆとする。防振レンズ群Ｌｉｓを構成するレンズのうち、防振レンズ群Ｌｉｓと同符号の屈折力を有し且つ最も屈折力の絶対値の大きいレンズＧｉｓ１の材料のｄ線に対するアッベ数をνｄｉｓとする。但しアッベ数νｄｉｓは防振レンズ群Ｌｉｓが単一レンズより構成されているときは単一レンズの材料のアッベ数とする。
無限遠物体にフォーカスした状態での防振レンズ群Ｌｉｓの横倍率をβｉｓ、最終レンズ群ＬＲの横倍率をβｒとする。防振レンズ群Ｌｉｓの最も物体側のレンズ面の曲率半径をｒａ、最も像側のレンズ面の曲率半径をｒｂとする。中間レンズ群ＬＭの焦点距離をｆｍとする。
防振レンズ群Ｌｉｓの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｉｓとする。中間レンズ群ＬＭの最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｍ、全系の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴＤＬとする。防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃの間の光軸方向の空気間隔をＤｉｓｃとする。中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの光軸方向の空気間隔をＤｍｒとする。
中間レンズ群ＬＭの中、もしくは物体側、もしくは像側に開口絞りＳＰを有し、防振レンズ群Ｌｉｓのレンズ面のうち、開口絞りＳＰに最も近いレンズ面から開口絞りＳＰまでの光軸上の距離をＤｓとする。但し以上の間隔又は距離に関するパラメータの符号は物体側から像側へ測ったときを正、その逆を負とする。このとき次の諸条件のうち１以上を満足するのが良い。
０．３＜｜ｆｉｓ／ｆ｜＜３．５ ・・・（２）
３５＜νｄｉｓ ・・・（３）
０．２＜｜（１−βｉｓ）・βｒ｜＜２．０ ・・・（４）
−７．０＜（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＜７．０ ・・・（５）
０．５＜｜ｆｍ／ｆ｜ ・・・（６）
０．０３＜Ｔｉｓ／Ｔｍ＜０．８０ ・・・（７）
０．０５＜Ｔｍ／ＴＤＬ＜０．５０ ・・・（８）
０．３＜｜Ｄｉｓｃ／Ｔｉｓ｜＜５．０ ・・・（９）
０．８＜｜Ｄｍｒ／Ｄｉｓｃ｜＜６．０ ・・・（１０）
０．０８＜｜Ｄｓ／Ｔｍ｜＜２．００ ・・・（１１）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
３５＜νｄｉｓ ・・・（３）
０．２＜｜（１−βｉｓ）・βｒ｜＜２．０ ・・・（４）
−７．０＜（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＜７．０ ・・・（５）
０．５＜｜ｆｍ／ｆ｜ ・・・（６）
０．０３＜Ｔｉｓ／Ｔｍ＜０．８０ ・・・（７）
０．０５＜Ｔｍ／ＴＤＬ＜０．５０ ・・・（８）
０．３＜｜Ｄｉｓｃ／Ｔｉｓ｜＜５．０ ・・・（９）
０．８＜｜Ｄｍｒ／Ｄｉｓｃ｜＜６．０ ・・・（１０）
０．０８＜｜Ｄｓ／Ｔｍ｜＜２．００ ・・・（１１）
次に前述の各条件式の技術的意味について説明する。
条件式（２）は、全系の焦点距離に対する防振レンズ群Ｌｉｓの屈折力を適切にし、防振レンズ群Ｌｉｓを光軸と垂直方向に移動させたときの収差変動の敏感度と像位置補正の敏感度のバランスを良好に維持するためのものである。条件式（２）の上限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓの屈折力が弱くなると、防振時に光軸と垂直成分を持つ方向に移動させる量が大きくなって駆動機構が大型化してくる。条件式（２）の下限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓの屈折力が強くなると、防振の際に偏心収差が多く発生し、防振時の光学性能が悪化してくる。また、更に好ましくは条件式（２）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．５＜｜ｆｉｓ／ｆ｜＜３．０ ・・・（２ａ）
条件式（３）は、防振レンズ群Ｌｉｓを構成するレンズのうち主たる屈折力を担うレンズの材料の特性を規定するもので、防振時に発生する収差のうち特に軸上色収差や倍率色収差などの色収差を良好に補正するためのものである。
条件式（３）は、防振レンズ群Ｌｉｓを構成するレンズのうち主たる屈折力を担うレンズの材料の特性を規定するもので、防振時に発生する収差のうち特に軸上色収差や倍率色収差などの色収差を良好に補正するためのものである。
防振レンズ群Ｌｉｓは小型化のためレンズ枚数は可能な限り少ないことが望ましい。最も好ましくは１つの正レンズと１つの負レンズで構成、もしくは単レンズで構成するのが良い。そのため、防振レンズ群Ｌｉｓを構成するレンズの内、防振レンズ群Ｌｉｓと同符号の屈折力を持ち且つその屈折力が最も大きいＧｉｓ１レンズが、防振レンズ群Ｌｉｓ全体の屈折力の大部分を担う役割を持つことになる。但し、防振レンズ群Ｌｉｓが単一レンズのときは、この単一レンズがレンズＧｉｓ１となる。
条件式（３）の下限を超えてレンズＧｉｓ１を構成する材料のアッベ数が小さいと、防振時に発生する軸上色収差や倍率色収差などの色収差が大きくなり、これらの補正が困難となる。また、更に好ましくは条件式（３）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
４０＜νｄｉｓ ・・・（３ａ）
条件式（４）は、防振レンズ群Ｌｉｓの光軸と垂直方向の成分の移動量と、これに伴い発生する結像面上の像点移動量の比を表し、防振効果の度合いを適切にするためのものである。条件式（４）の値は防振敏感度に相当する。
条件式（４）は、防振レンズ群Ｌｉｓの光軸と垂直方向の成分の移動量と、これに伴い発生する結像面上の像点移動量の比を表し、防振効果の度合いを適切にするためのものである。条件式（４）の値は防振敏感度に相当する。
条件式（４）の上限を超えて防振敏感度が高すぎると一定の防振効果を得るときの防振レンズ群Ｌｉｓの変位量（移動量）が小さくなり過ぎて、その移動量を電気的又は機械的に精度良く駆動させるのが困難になってくる。また、条件式（４）の下限値を超えて防振敏感度が低すぎる場合、防振時の光軸と垂直方向の成分の移動量が大きくなって駆動機構の負荷が大きくなってくる。また、更に好ましくは条件式（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．３＜｜（１−βｉｓ）・βｒ｜＜１．８ ・・・（４ａ）
条件式（５）は、防振レンズ群Ｌｉｓの最も物体側（入射側）と最も像側（射出側）のレンズ面の形状を規定するもので、防振レンズ群Ｌｉｓをできるだけ少ないレンズで構成した上で、防振時の光学性能を良好に保つためのものである。尚、曲率半径の値の符号には、物体側に向かって凸の形状の場合は正、像側に向かって凸の形状の場合には負である。
条件式（５）は、防振レンズ群Ｌｉｓの最も物体側（入射側）と最も像側（射出側）のレンズ面の形状を規定するもので、防振レンズ群Ｌｉｓをできるだけ少ないレンズで構成した上で、防振時の光学性能を良好に保つためのものである。尚、曲率半径の値の符号には、物体側に向かって凸の形状の場合は正、像側に向かって凸の形状の場合には負である。
条件式（５）の値が上限を超えるときは、防振レンズ群Ｌｉｓの最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面だけの関係を見ると、曲率半径の値の差が小さい負のメニスカス形状となる。このように防振レンズ群Ｌｉｓへの入射面と防振レンズ群Ｌｉｓからの射出面がほぼ同じ形状（曲率半径）であると、一方のレンズ面で発生する収差を他方のレンズ面で補正することが難しく、少ないレンズ枚数で防振時の光学性能を良好に保つことが難しくなる。
また条件式（５）の値が下限を超えるときは、防振レンズ群Ｌｉｓの最も物体側のレンズ面と最も像側のレンズ面だけの関係を見ると、曲率半径の値の差が小さい正のメニスカス形状となる。このように防振レンズ群Ｌｉｓへの入射面と防振レンズ群Ｌｉｓからの射出面がほぼ同じ形状（曲率半径）であると、一方のレンズ面で発生する収差を他方のレンズ面で補正することが難しく、少ないレンズで防振時の光学性能を良好に保つことが難しくなる。
本発明の光学系では防振レンズ群Ｌｉｓをできるだけ少ないレンズで構成することが好ましいが、一方で適切な防振敏感度を得るために、十分な屈折力を持たせることも必要である。そのため、防振レンズ群Ｌｉｓの最も物体側（入射側）のレンズ面と最も像側（射出側）のレンズ面の曲率半径の値が、防振レンズ群Ｌｉｓの屈折力を適切な量にする関係であることが望ましく、そのためにも条件式（５）を満足することが望ましい。また、更に好ましくは条件式（５）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
−５．０＜（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＜５．０ ・・・（５ａ）
条件式（６）は、中間レンズ群ＬＭ全体の焦点距離と全系の焦点距離の比率を規定するもので、全系における光学性能を良好に保つためのものである。
条件式（６）は、中間レンズ群ＬＭ全体の焦点距離と全系の焦点距離の比率を規定するもので、全系における光学性能を良好に保つためのものである。
本発明の光学系において、防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃから構成される中間レンズ群ＬＭは、防振機能の追加と防振時の収差補正を行うための構成であることが望ましい。しかしその一方で、中間レンズ群ＬＭは防振を行わない平常撮影時においてもレンズ群内で十分な収差補正を行い、前側レンズ群ＬＦや最終レンズ群ＬＲに収差補正の負担を掛けないことが望ましい。即ち、中間レンズ群ＬＭ自体としては、なるべく屈折力が弱く、アフォーカルな系であることが望ましい。
条件式（６）の範囲を超えて中間レンズ群ＬＭの屈折力が強くなると、中間レンズ群ＬＭで発生する諸収差を前側レンズ群ＬＦや最終レンズ群ＬＲで補正する負担が大きくなるため望ましくない。また、更に好ましくは条件式（６）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．７＜｜ｆｍ／ｆ｜ ・・・（６ａ）
条件式（７）は、中間レンズ群ＬＭ内における防振レンズ群Ｌｉｓの光軸上の厚みの比率を規定するもので、十分な防振時の光学性能を保ちつつ、防振レンズ群Ｌｉｓ及びレンズ全系の大型化を抑制ためのものである。条件式（７）の上限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓの光軸上の厚みが大きいと、防振レンズ群Ｌｉｓが大型化して防振のための駆動機構の負荷が大きくなってくる。また条件式（７）の下限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓの光軸上の厚みが小さいと、防振時にも良好な光学性能を達成するためのレンズ構成とすることが難しく望ましくない。また、更に好ましくは条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式（７）は、中間レンズ群ＬＭ内における防振レンズ群Ｌｉｓの光軸上の厚みの比率を規定するもので、十分な防振時の光学性能を保ちつつ、防振レンズ群Ｌｉｓ及びレンズ全系の大型化を抑制ためのものである。条件式（７）の上限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓの光軸上の厚みが大きいと、防振レンズ群Ｌｉｓが大型化して防振のための駆動機構の負荷が大きくなってくる。また条件式（７）の下限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓの光軸上の厚みが小さいと、防振時にも良好な光学性能を達成するためのレンズ構成とすることが難しく望ましくない。また、更に好ましくは条件式（７）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．０５＜Ｔｉｓ／Ｔｍ＜０．７０ ・・・（７ａ）
条件式（８）は、全系における中間レンズ群ＬＭの光軸上の厚みの比率を規定するもので、十分な光学性能を保ちつつ、レンズ全系の大型化を抑制するためのものである。条件式（８）の上限を超えて中間レンズ群ＬＭの光軸上の厚みが大きいと、全系が大型化するので望ましくない。また条件式（８）の下限を超えて中間レンズ群ＬＭの光軸上の厚みが小さいと、十分な収差補正を行った上で防振レンズ群Ｌｉｓを付加することが困難となる。また、更に好ましくは条件式（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
条件式（８）は、全系における中間レンズ群ＬＭの光軸上の厚みの比率を規定するもので、十分な光学性能を保ちつつ、レンズ全系の大型化を抑制するためのものである。条件式（８）の上限を超えて中間レンズ群ＬＭの光軸上の厚みが大きいと、全系が大型化するので望ましくない。また条件式（８）の下限を超えて中間レンズ群ＬＭの光軸上の厚みが小さいと、十分な収差補正を行った上で防振レンズ群Ｌｉｓを付加することが困難となる。また、更に好ましくは条件式（８）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．０８＜Ｔｍ／ＴＤＬ＜０．４０ ・・・（８ａ）
条件式（９）は、防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃの光軸上の空気間隔を適正に規定し、レンズ全系の大型化を抑制しながらも必要なメカ機構を配置し、その上で防振時の収差補正を良好に行うためのものである。条件式（９）の上限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃの空気間隔が大きいと、防振レンズ群Ｌｉｓで発生する収差を補助レンズ群Ｌｃで補正することが困難となる。
条件式（９）は、防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃの光軸上の空気間隔を適正に規定し、レンズ全系の大型化を抑制しながらも必要なメカ機構を配置し、その上で防振時の収差補正を良好に行うためのものである。条件式（９）の上限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃの空気間隔が大きいと、防振レンズ群Ｌｉｓで発生する収差を補助レンズ群Ｌｃで補正することが困難となる。
また同時に、全系の中央付近に位置する中間レンズ群ＬＭ内に大きな空気間隔を作ることで、全系の最も物体側の第１レンズや最終レンズの有効径が大きくなり、レンズ全系が大型化してしまう。条件式（９）の下限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓと補助レンズ群Ｌｃの空気間隔が小さいと、防振レンズ群Ｌｉｓの駆動機構や補助レンズ群Ｌｃを保持する機構を配置することが困難となる。また、更に好ましくは条件式（９）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．４＜｜Ｄｉｓｃ／Ｔｉｓ｜＜４．６ ・・・（９ａ）
条件式（１０）は、中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの空気間隔の比率を適切に規定し、全系の大型化を抑制しながらも必要なメカ機構を配置し、その上で良好な光学性能を満足するためのものである。条件式（１０）の上限を超えて中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの空気間隔が大きいと、最終レンズ群ＬＲに入射する軸外光束の入射高さが高くなり、最終レンズ群ＬＲが大型化する。また同時に最終レンズ群ＬＲで発生する軸外収差も大きくなり、この収差の補正が困難となる。
条件式（１０）は、中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの空気間隔の比率を適切に規定し、全系の大型化を抑制しながらも必要なメカ機構を配置し、その上で良好な光学性能を満足するためのものである。条件式（１０）の上限を超えて中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの空気間隔が大きいと、最終レンズ群ＬＲに入射する軸外光束の入射高さが高くなり、最終レンズ群ＬＲが大型化する。また同時に最終レンズ群ＬＲで発生する軸外収差も大きくなり、この収差の補正が困難となる。
条件式（１０）の下限を超えて中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの空気間隔が小さいと、防振レンズ群Ｌｉｓの駆動機構や最終レンズ群ＬＲを保持する機構を配置することが困難となる。また、更に好ましくは条件式（１０）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
１．０＜｜Ｄｍｒ／Ｄｉｓｃ｜＜５．０ ・・・（１０ａ）
条件式（１１）は、防振レンズ群Ｌｉｓから開口絞りＳＰまでの光軸上の距離を適切に規定し、防振レンズ群Ｌｉｓの大型化を抑制し、且つ防振時の収差を良好に保つためのものである。条件式（１１）の上限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓから開口絞りＳＰまでの距離が大きいと、防振レンズ群Ｌｉｓの口径が大きくなり、防振レンズ群Ｌｉｓの保持機構の大型化や駆動機構の負荷が増大してくる。
条件式（１１）は、防振レンズ群Ｌｉｓから開口絞りＳＰまでの光軸上の距離を適切に規定し、防振レンズ群Ｌｉｓの大型化を抑制し、且つ防振時の収差を良好に保つためのものである。条件式（１１）の上限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓから開口絞りＳＰまでの距離が大きいと、防振レンズ群Ｌｉｓの口径が大きくなり、防振レンズ群Ｌｉｓの保持機構の大型化や駆動機構の負荷が増大してくる。
また同時に、防振レンズ群Ｌｉｓ内を通過する軸外光線の入射高さが高くなるため、防振時の収差補正が難しくなる。条件式（１１）の下限を超えて防振レンズ群Ｌｉｓから開口絞りＳＰまでの距離が小さいと、防振レンズ群Ｌｉｓの駆動機構と開口絞りＳＰの駆動機構を配置することが困難となる。また、更に好ましくは条件式（１１）の数値範囲を次の如く設定するのが良い。
０．１＜｜Ｄｓ／Ｔｍ｜＜１．５ ・・・（１１ａ）
各実施例において、最終レンズ群ＬＲは、物体側から像側へ順に物体側の面が凹形状の負レンズ、像側の面が凸形状の正レンズ、像側の面が凸形状の正レンズより構成するのが良い。本発明の光学系において最終レンズ群ＬＲは光軸からレンズ周辺に向かうに従って正の屈折力が弱まる形状の非球面を有しているのが好ましい。
各実施例において、最終レンズ群ＬＲは、物体側から像側へ順に物体側の面が凹形状の負レンズ、像側の面が凸形状の正レンズ、像側の面が凸形状の正レンズより構成するのが良い。本発明の光学系において最終レンズ群ＬＲは光軸からレンズ周辺に向かうに従って正の屈折力が弱まる形状の非球面を有しているのが好ましい。
各実施例において、前側レンズ群ＬＦは物体側から像側へ順に、物体側の面が凸形状の２つの正レンズ、像側の面が凹形状の負レンズ、又は物体側の面が凸形状の２つの正レンズ、像側の面が凹形状の負レンズ、正レンズより構成するのが良い。又は前側レンズ群ＬＦは物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズより構成するのが良い。
又は前側レンズ群ＬＦは物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズより構成される物体側部分レンズ群を有するのが良い。更に物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズより構成される像側部分レンズ群を有するのが良い。
以上のように各実施例によれば、防振時に発生する諸収差が良好に補正された光学系が得られる。また同時に、防振レンズを駆動する機構に過大な負荷が生じない簡易なレンズ構成で、全系としてもコンパクトな光学系が得られる。次に各実施例のレンズ構成について説明する。
［実施例１］
実施例１の光学系は、所謂、標準域の焦点距離を持つガウスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして正レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓと、負レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
実施例１の光学系は、所謂、標準域の焦点距離を持つガウスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして正レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓと、負レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
そして物体側から像側へ順に物体側の面が凸形状の２つの正レンズ、像側の面が凹形状の負レンズで構成された前側レンズ群ＬＦを中間レンズ群ＬＭの物体側に隣接して配置している。開口絞りは中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの間に配置している。
防振は、正レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓを光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて行っている。また、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは光学系全体を物体側に移動させて行っている。各収差図から明らかなように本実施例では基準状態及び防振時も含めて諸収差が良好に補正されている。
［実施例２］
実施例２の光学系は、実施例１と同様に所謂、標準域の焦点距離を持つガウスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして物体側から像側へ順に、負レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃと、正レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓとから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
実施例２の光学系は、実施例１と同様に所謂、標準域の焦点距離を持つガウスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして物体側から像側へ順に、負レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃと、正レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓとから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
そして物体側から像側へ順に、物体側の面が凸形状の２つの正レンズ、像側の面が凹形状の負レンズ、正レンズで構成された前側レンズ群ＬＦを中間レンズ群ＬＭの物体側に隣接して配置している。開口絞りＳＰは中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの間に配置している。
防振は、正レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓを光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて行っている。また、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは光学系全体を物体側に移動させて行っている。各収差図から明らかなように本実施例では基準状態及び防振時も含めて諸収差が良好に補正されている。
［実施例３］
実施例３の光学系は、実施例１と同様に所謂、標準域の焦点距離を持つガウスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして物体側から像側へ順に、負レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓと、正レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃとから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
実施例３の光学系は、実施例１と同様に所謂、標準域の焦点距離を持つガウスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして物体側から像側へ順に、負レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓと、正レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃとから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
そして物体側から像側へ順に、物体側の面が凸形状の２つの正レンズ、像側の面が凹形状の負レンズ、正レンズで構成された前側レンズ群ＬＦを中間レンズ群ＬＭの物体側に隣接して配置している。開口絞りＳＰは中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲの間に配置している。
防振は、負レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓを光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて行っている。また、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは光学系全体を物体側に移動させて行っている。各収差図から明らかなように本実施例では基準状態及び防振時も含めて諸収差が良好に補正されている。
［実施例４］
実施例４の光学系は、所謂、広角域の焦点距離を持つレトロフォーカスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして物体側から像側へ順に正レンズと負レンズが接合され全体として正の屈折力の接合レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃと、負レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓとから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
実施例４の光学系は、所謂、広角域の焦点距離を持つレトロフォーカスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして物体側から像側へ順に正レンズと負レンズが接合され全体として正の屈折力の接合レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃと、負レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓとから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
そして物体側から像側へ順に、物体側に凸面を向けたメニスカス形状の負レンズ、開口径不要の副絞りＳＰ２、正レンズと負レンズが接合され全体で正の屈折力の接合レンズで構成された前側レンズ群ＬＦを中間レンズ群ＬＭの物体側に隣接して配置している。開口絞りＳＰは、中間レンズ群ＬＭ内の補正レンズ群Ｌｃと防振レンズ群Ｌｉｓの間に配置している。
防振は、負レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓを光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて行っている。また、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは光学系全体を物体側に移動させて行っている。各収差図から明らかなように本実施例では基準状態及び防振時も含めて諸収差が良好に補正されている。
［実施例５］
実施例５の光学系は、所謂、広角域の焦点距離を持つレトロフォーカスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズが接合され全体として正の屈折力の接合レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃと、負レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓとから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
実施例５の光学系は、所謂、広角域の焦点距離を持つレトロフォーカスタイプのレンズ構成を発展させたものである。最も像側に、物体側から像側へ順に、物体側に凹面を向けた負レンズと、正レンズとを接合した接合レンズ、像側に凸面を向けた正レンズで構成された最終レンズ群ＬＲを配置している。そして物体側から像側へ順に、正レンズと負レンズが接合され全体として正の屈折力の接合レンズで構成された補正レンズ群Ｌｃと、負レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓとから成る中間レンズ群ＬＭを最終レンズ群ＬＲの物体側に隣接して配置している。
そして中間レンズ群ＬＭの物体側に隣接して、前側レンズ群ＬＦを配置している。前側レンズ群ＬＦは、物体側に配置した物体側部分レンズ群ＬＦ１と、像側に配置した像側部分レンズ群ＬＦ２から構成される。物体側部分レンズ群ＬＦ１は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側の面が凸形状の正レンズで構成されている。像側部分レンズ群ＬＦ２は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、正レンズと負レンズとを接合し、全体として正の屈折力の接合レンズで構成されている。
開口絞りＳＰは、前側レンズ群ＬＦと中間レンズ群ＬＭの間に配置している。防振は、負レンズで構成された防振レンズ群Ｌｉｓを光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動させて行っている。また、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングは、前側レンズ群ＬＦ内の像側部分レンズ群ＬＦ２と中間レンズ群ＬＭと最終レンズ群ＬＲを一体として物体側に移動させて行っている。この時、物体側部分レンズ群ＬＦ１は、光軸上不動である。各収差図から明らかなように本実施例では基準状態及び防振時も含めて諸収差が良好に補正されている。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
次に、本発明の光学系を用いた一眼レフカメラシステム（撮像装置）の実施例を、図１６を用いて説明する。
図１６において、１０は一眼レフカメラ本体、１１は本発明による光学系を搭載した交換レンズである。１２は交換レンズ１１を通して得られる被写体像を記録するフィルムや撮像素子などの記録手段である。１３は交換レンズ１１からの被写体像を観察するファインダー光学系、１４は交換レンズ１１で形成された被写体像を記録手段１２とファインダー光学系１３に切り替えて伝送するための回動するクイックリターンミラーである。
ファインダーで被写体像を観察する場合は、クイックリターンミラー１４を介してピント板１５に結像した被写体像をペンタプリズム１６で正立像としたのち、接眼光学系１７で拡大して観察する。撮影時にはクイックリターンミラー１４が矢印方向に回動して被写体像は記録手段１２に結像して記録される。１８はサブミラー、１９は焦点検出装置である。
このように本発明の光学系を一眼レフカメラ等の交換レンズ等の撮像装置に適用することにより、高い光学性能を有した撮像装置が実現できる。尚、本発明はクイックリターンミラーのないミラーレンズの一眼レフカメラにも同様に適用することができる。又、プロジェクター用の投射レンズにも同様に適用することができる。
以下に、実施例１〜５に各々対応する数値実施例１〜５を示す。各数値実施例において、ｉは物体側からの面の順番を示し、ｒｉは第ｉ番目（第ｉ面）の曲率半径である。ｄｉは第ｉ面と第ｉ＋１面との間の間隔である。ｎｄｉ、νｄｉはそれぞれｄ線を基準とした屈折率、アッベ数を示す。ＢＦはバックフォーカスである。＊はその面が非球面であることを示す。（非球面データ）には、非球面を次式で表した場合の非球面係数を示す。
ｘ＝（ｈ2／Ｒ）／［１＋｛１−（１＋ｋ）（ｈ／Ｒ）2｝1/2 ＋Ｂ・ｈ4＋Ｃ・ｈ6＋Ｄ・ｈ8＋Ｅ・ｈ10＋Ｆ・ｈ12
但し、
ｘ：光軸方向の基準面からの変位量である。
ｈ：光軸に対して垂直な方向の高さである。
Ｒ：ベースとなる２次曲面の半径である。
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆはそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。なお、「ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
但し、
ｘ：光軸方向の基準面からの変位量である。
ｈ：光軸に対して垂直な方向の高さである。
Ｒ：ベースとなる２次曲面の半径である。
Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆはそれぞれ４次、６次、８次、１０次、１２次の非球面係数である。なお、「ｅ−Ｚ」の表示は「１０−Ｚ」を意味する。又前述の各条件式と数値実施例における諸数値との関係を表１に示す。
（数値実施例１）
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 31.773 4.30 1.80100 35.0
2 83.844 0.97
3 27.256 2.95 1.83400 37.2
4 40.105 2.38
5 80.926 1.09 1.80518 25.4
6 17.692 4.20
7 45.335 3.04 1.72916 54.7
8 -107.867 1.85
9 -92.367 0.90 1.53172 48.8
10 48.296 2.47
11(絞り) ∞ 5.25
12 -15.412 1.76 1.62588 35.7
13 -83.017 4.50 1.72916 54.7
14 -19.139 0.19
15 171.760 3.09 1.77250 49.6
16 -55.521
焦点距離 51.51
Fナンバー 1.85
画角 22.78
像高 21.64
レンズ全長 76.78
BF 37.84
防振レンズ群（第７面〜８面）データ
ｆｉｓ 44.15
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1 31.773 4.30 1.80100 35.0
2 83.844 0.97
3 27.256 2.95 1.83400 37.2
4 40.105 2.38
5 80.926 1.09 1.80518 25.4
6 17.692 4.20
7 45.335 3.04 1.72916 54.7
8 -107.867 1.85
9 -92.367 0.90 1.53172 48.8
10 48.296 2.47
11(絞り) ∞ 5.25
12 -15.412 1.76 1.62588 35.7
13 -83.017 4.50 1.72916 54.7
14 -19.139 0.19
15 171.760 3.09 1.77250 49.6
16 -55.521
焦点距離 51.51
Fナンバー 1.85
画角 22.78
像高 21.64
レンズ全長 76.78
BF 37.84
防振レンズ群（第７面〜８面）データ
ｆｉｓ 44.15
（数値実施例２）
面データ
面番号 r d nd νd
1 37.825 4.32 1.80100 35.0
2 160.637 0.23
3 25.234 3.33 1.85026 32.3
4 46.003 1.03
5 76.174 1.10 1.78472 25.7
6 17.794 1.95
7 28.397 2.30 1.83400 37.2
8 35.816 3.44
9 8249.110 0.80 1.71736 29.5
10 28.608 2.75
11 67.699 2.51 1.73400 51.5
12 -87.694 0.90
13(絞り) ∞ 5.47
14 -15.067 1.53 1.62588 35.7
15 -83.845 4.69 1.73400 51.5
16 -19.370 0.20
17 -314.166 2.92 1.77250 49.6
18 -39.907
焦点距離 50.94
Fナンバー 1.85
画角 23.01
像高 21.64
レンズ全長 77.30
BF 37.85
防振レンズ群（第１１面〜１２面）データ
ｆｉｓ 52.41
面データ
面番号 r d nd νd
1 37.825 4.32 1.80100 35.0
2 160.637 0.23
3 25.234 3.33 1.85026 32.3
4 46.003 1.03
5 76.174 1.10 1.78472 25.7
6 17.794 1.95
7 28.397 2.30 1.83400 37.2
8 35.816 3.44
9 8249.110 0.80 1.71736 29.5
10 28.608 2.75
11 67.699 2.51 1.73400 51.5
12 -87.694 0.90
13(絞り) ∞ 5.47
14 -15.067 1.53 1.62588 35.7
15 -83.845 4.69 1.73400 51.5
16 -19.370 0.20
17 -314.166 2.92 1.77250 49.6
18 -39.907
焦点距離 50.94
Fナンバー 1.85
画角 23.01
像高 21.64
レンズ全長 77.30
BF 37.85
防振レンズ群（第１１面〜１２面）データ
ｆｉｓ 52.41
（数値実施例３）
面データ
面番号 r d nd νd
1 29.364 4.85 1.80100 35.0
2 83.620 0.20
3 24.070 2.92 1.85026 32.3
4 34.438 1.71
5 54.257 1.10 1.84666 23.8
6 16.006 2.98
7 43.536 2.64 1.77250 49.6
8 -428.522 2.16
9 -103.621 0.80 1.78590 44.2
10 44.955 2.89
11 -1088.042 1.75 1.74100 52.6
12 -78.891 0.80
13(絞り) ∞ 5.39
14 -14.681 1.37 1.64769 33.8
15 -120.986 4.85 1.77250 49.6
16 -18.870 0.20
17 451.320 3.06 1.77250 49.6
18 -47.639
焦点距離 51.46
Fナンバー 1.85
画角 22.80
像高 21.64
レンズ全長 77.52
BF 37.85
防振レンズ群（第９面〜１０面）データ
ｆｉｓ -39.80
面データ
面番号 r d nd νd
1 29.364 4.85 1.80100 35.0
2 83.620 0.20
3 24.070 2.92 1.85026 32.3
4 34.438 1.71
5 54.257 1.10 1.84666 23.8
6 16.006 2.98
7 43.536 2.64 1.77250 49.6
8 -428.522 2.16
9 -103.621 0.80 1.78590 44.2
10 44.955 2.89
11 -1088.042 1.75 1.74100 52.6
12 -78.891 0.80
13(絞り) ∞ 5.39
14 -14.681 1.37 1.64769 33.8
15 -120.986 4.85 1.77250 49.6
16 -18.870 0.20
17 451.320 3.06 1.77250 49.6
18 -47.639
焦点距離 51.46
Fナンバー 1.85
画角 22.80
像高 21.64
レンズ全長 77.52
BF 37.85
防振レンズ群（第９面〜１０面）データ
ｆｉｓ -39.80
（数値実施例４）
面データ
面番号 r d nd νd
1 25.002 1.50 1.60311 60.6
2 15.552 14.16
3 ∞ 3.29
4 55.026 6.05 1.80100 35.0
5 -29.835 1.20 1.76182 26.5
6 144.248 3.03
7 92.760 5.11 1.83481 42.7
8 -21.010 0.80 1.53172 48.8
9 -102.828 1.11
10(絞り) ∞ 2.25
11 -200.259 0.80 1.69680 55.5
12 51.869 5.65
13 -14.694 1.14 1.80518 25.4
14 -16196.496 4.19 1.83481 42.7
15 -21.998 0.20
16* -128.085 3.24 1.77250 49.6
17 -26.500
非球面データ
第16面
Ｂ=-8.67232e-006 C=-6.94338e-010 D= 7.39998e-011 E=-1.10740e-012
F= 4.06278e-015
焦点距離 35.70
Fナンバー 2.05
画角 31.22
像高 21.64
レンズ全長 91.60
BF 37.89
防振レンズ群（第１１面〜１２面）データ
ｆｉｓ -59.05
面データ
面番号 r d nd νd
1 25.002 1.50 1.60311 60.6
2 15.552 14.16
3 ∞ 3.29
4 55.026 6.05 1.80100 35.0
5 -29.835 1.20 1.76182 26.5
6 144.248 3.03
7 92.760 5.11 1.83481 42.7
8 -21.010 0.80 1.53172 48.8
9 -102.828 1.11
10(絞り) ∞ 2.25
11 -200.259 0.80 1.69680 55.5
12 51.869 5.65
13 -14.694 1.14 1.80518 25.4
14 -16196.496 4.19 1.83481 42.7
15 -21.998 0.20
16* -128.085 3.24 1.77250 49.6
17 -26.500
非球面データ
第16面
Ｂ=-8.67232e-006 C=-6.94338e-010 D= 7.39998e-011 E=-1.10740e-012
F= 4.06278e-015
焦点距離 35.70
Fナンバー 2.05
画角 31.22
像高 21.64
レンズ全長 91.60
BF 37.89
防振レンズ群（第１１面〜１２面）データ
ｆｉｓ -59.05
（数値実施例５）
面データ
面番号 r d nd νd
1 82.181 1.53 1.60311 60.6
2 31.400 2.04
3 40.057 4.26 1.77250 49.6
4 89.295 9.01
5 34.650 1.50 1.72000 43.7
6 16.891 10.78
7 30.950 4.54 1.79952 42.2
8 -81.759 1.10 1.56732 42.8
9 34.823 4.99
10(絞り) ∞ 0.79
11 56.191 7.03 1.83481 42.7
12 -19.113 0.99 1.67270 32.1
13 -57.655 1.13
14 -435.433 0.80 1.72916 54.7
15 52.924 6.18
16 -15.331 0.90 1.76182 26.5
17 -475.690 4.12 1.83481 42.7
18 -21.757 0.20
19* -68.634 3.10 1.58313 59.4
20 -22.874
非球面データ
第19面
B=-1.74908e-005 C= 3.89283e-008 D=-7.05967e-010 E= 4.49232e-012 F=-1.18058e-014
焦点距離 35.00
Fナンバー 2.05
画角 31.72
像高 21.64
レンズ全長 102.88
BF 37.87
防振レンズ群（第１４面〜１５面）データ
ｆｉｓ -64.67
面データ
面番号 r d nd νd
1 82.181 1.53 1.60311 60.6
2 31.400 2.04
3 40.057 4.26 1.77250 49.6
4 89.295 9.01
5 34.650 1.50 1.72000 43.7
6 16.891 10.78
7 30.950 4.54 1.79952 42.2
8 -81.759 1.10 1.56732 42.8
9 34.823 4.99
10(絞り) ∞ 0.79
11 56.191 7.03 1.83481 42.7
12 -19.113 0.99 1.67270 32.1
13 -57.655 1.13
14 -435.433 0.80 1.72916 54.7
15 52.924 6.18
16 -15.331 0.90 1.76182 26.5
17 -475.690 4.12 1.83481 42.7
18 -21.757 0.20
19* -68.634 3.10 1.58313 59.4
20 -22.874
非球面データ
第19面
B=-1.74908e-005 C= 3.89283e-008 D=-7.05967e-010 E= 4.49232e-012 F=-1.18058e-014
焦点距離 35.00
Fナンバー 2.05
画角 31.72
像高 21.64
レンズ全長 102.88
BF 37.87
防振レンズ群（第１４面〜１５面）データ
ｆｉｓ -64.67
ＬＦ 前側レンズ群 ＬＭ 中間レンズ群 ＬＲ 後群レンズ群
Ｌｉｓ 防振レンズ群 Ｌｃ 補助レンズ群 ＳＰ 絞り
Ｌｉｓ 防振レンズ群 Ｌｃ 補助レンズ群 ＳＰ 絞り
Claims (16)
- 最も物体側に配置された前側レンズ群と、前記前側レンズ群の像側に隣接して配置された中間レンズ群と、前記中間レンズ群の像側に隣接して配置された最終レンズ群より構成され、
前記中間レンズ群は、光軸に対して垂直方向の成分を持つ方向に移動して結像位置を光軸に対して垂直方向に移動する防振レンズ群と、前記防振レンズ群に隣接して配置され、前記防振レンズ群と異符号の屈折力を有する補助レンズ群により構成されており、
前記補助レンズ群は単レンズまたは接合レンズにより構成されており、
前記最終レンズ群の最も物体側のレンズ面は強い凹形状であり、前記最終レンズ群の最も像側のレンズ面は凸形状であり、
前記防振レンズ群の焦点距離をｆｉｓ、前記補助レンズ群の焦点距離をｆｃとするとき、
０．３＜｜ｆｃ／ｆｉｓ｜＜３．５
なる条件式を満足することを特徴とする光学系。 - 全系の焦点距離をｆとするとき、
０．３＜｜ｆｉｓ／ｆ｜＜３．５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の光学系。 - 前記防振レンズ群を構成するレンズのうち、前記防振レンズ群と同符号の屈折力を有し且つ最も屈折力の絶対値の大きいＧｉｓ１レンズの材料のｄ線に対するアッベ数をνｄｉｓとするとき、
３５＜νｄｉｓ
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学系。 - 無限遠物体にフォーカスした状態での前記防振レンズ群の横倍率をβｉｓ、前記最終レンズ群の横倍率をβｒとするとき、
０．２＜｜（１−βｉｓ）・βｒ｜＜２．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学系。 - 前記防振レンズ群の最も物体側のレンズ面の曲率半径をｒａ、最も像側のレンズ面の曲率半径をｒｂとするとき、
−７．０＜（ｒａ＋ｒｂ）／（ｒａ−ｒｂ）＜７．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光学系。 - 前記中間レンズ群の焦点距離をｆｍとするとき、
０．５＜｜ｆｍ／ｆ｜
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光学系。 - 前記防振レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｉｓ、前記中間レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｍ、全系の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴＤＬとするとき、
０．０３＜Ｔｉｓ／Ｔｍ＜０．８０
０．０５＜Ｔｍ／ＴＤＬ＜０．５０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学系。 - 前記防振レンズ群と前記補助レンズ群の間の光軸方向の空気間隔をＤｉｓｃ、前記防振レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｉｓとするとき、
０．３＜｜Ｄｉｓｃ／Ｔｉｓ｜＜５．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の光学系。 - 前記防振レンズ群と前記補助レンズ群の間の光軸方向の空気間隔をＤｉｓｃ、前記中間レンズ群と前記最終レンズ群の光軸方向の空気間隔をＤｍｒとするとき、
０．８＜｜Ｄｍｒ／Ｄｉｓｃ｜＜６．０
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の光学系。 - 開口絞りを有し、前記防振レンズ群のレンズ面のうち、前記開口絞りに最も近いレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離をＤｓ、前記中間レンズ群の最も物体側のレンズ面から最も像側のレンズ面までの光軸上の距離をＴｍとするとき、
０．０８＜｜Ｄｓ／Ｔｍ｜＜２．００
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載の光学系。 - 前記最終レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凹形状の負レンズ、像側の面が凸形状の正レンズ、像側の面が凸形状の正レンズより構成されていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の光学系。
- 前記最終レンズ群は、光軸からレンズ周辺に向かうに従って正の屈折力が弱まる形状の非球面を有していることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の光学系。
- 前記前側レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸形状の２つの正レンズ、像側の面が凹形状の負レンズ、又は物体側の面が凸形状の２つの正レンズ、像側の面が凹形状の負レンズ、正レンズより構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学系。
- 前記前側レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズより構成されていることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学系。
- 前記前側レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、物体側のレンズ面が凸形状の正レンズより構成される物体側部分レンズ群と、物体側の面が凸でメニスカス形状の負レンズ、正レンズと負レンズとを接合した接合レンズより構成される像側部分レンズ群より構成され、フォーカシングに際して、前記像側部分レンズ群、前記中間レンズ群、前記最終レンズ群が移動することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の光学系。
- 請求項１乃至１５のいずれか１項に記載の光学系を有することを特徴とする撮像装置。
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