JP2014048372A - 変倍光学系、この変倍光学系を有する光学装置、及び、変倍光学系の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】カメラ1等に搭載される変倍光学系ZL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、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有し、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化し、第2レンズ群G2のうちの少なくとも一枚の単レンズは、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群VLである。
【選択図】図1
Description
0.40 < f1/f3 < 1.00
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
0.10 < dSt/f4 < 0.60
但し、
dSt:望遠端状態における開口絞りと第3レンズ群との空気間隔
f4:第4レンズ群の焦点距離
0.10 < f2/f2a < 0.55
但し、
f2:第2レンズ群の焦点距離
f2a:防振レンズ群の焦点距離
0.40 < f1/f3 < 1.00
但し、
f1:第1レンズ群の焦点距離
f3:第3レンズ群の焦点距離
本実施形態に係る変倍光学系ZL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、負の屈折力を有する第3レンズ群G3と、正の屈折力を有する第4レンズ群G4と、を有して構成される。また、この変倍光学系ZLは、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が変化し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が変化する。また、この変倍光学系ZLにおいて、第2レンズ群G2のうちの少なくとも一枚の単レンズ(例えば、図1における両凸レンズL21)は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群VLである。本実施形態に係る変倍光学系ZLをこのように構成すると、変倍時の望遠端におけるコマ収差と広角端における像面湾曲収差とを効果的に補正しつつ、光軸と略直交する方向の所定の像面移動量を確保することができる。
但し、
f1:第1レンズ群G1の焦点距離
f3:第3レンズ群G3の焦点距離
但し、
R1:第1レンズ群G1の最も物体側の負レンズの物体側面の曲率半径
R2:第1レンズ群G1の最も物体側の負レンズの像側面の曲率半径
但し、
f4:第4レンズ群G4の焦点距離
d3w:広角端状態における第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔
但し、
dSt:望遠端状態における開口絞りSと第3レンズ群G3との空気間隔
f4:第4レンズ群G4の焦点距離
但し、
f2:第2レンズ群G2の焦点距離
f2a:防振レンズ群VLの焦点距離
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 (a)
図1は、第1実施例に係る変倍光学系ZL1の構成を示す図である。この図1に示す変倍光学系ZL1において、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形状の非球面負レンズL11、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL12、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。ここで、非球面負レンズL11は、像側のガラスレンズ面(第2面)に樹脂層を設け、その樹脂層の像側の面(第3面)が非球面形状に形成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズL21、及び、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL22と両凸レンズL23との接合レンズから構成されている。第3レンズ群G3は、両凹レンズL31から構成されている。第4レンズ群G4は、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形状の非球面正レンズL41、及び、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合レンズから構成されている。ここで、非球面正レンズL41はその像側の面(第17面)が非球面形状に形成されている。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 18.50 〜 45.00 〜 53.40
FNO= 3.64 〜 5.35 〜 5.88
2ω = 78.1 〜 35.0 〜 29.7
TL = 122.38 〜 119.93 〜 124.96
[レンズデータ]
m r d νd nd
1 66.21 1.60 63.9 1.51680
2 15.70 0.17 38.1 1.55389
3* 13.42 10.50
4 262.72 1.20 58.1 1.62299
5 21.53 1.10
6 21.37 4.40 28.4 1.72825
7 57.46 d7
8 1434.71 1.60 70.3 1.48749
9 -51.87 1.50
10 16.18 0.83 29.4 1.95000
11 11.88 4.50 63.9 1.51680
12 -162.43 1.50
13 0.00 d13 開口絞りS
14 -60.18 1.50 52.77 1.74100
15 54.80 d15
16 135.21 1.50 56.2 1.52444
17* 168.80 0.50
18 -337.52 3.50 59.4 1.58313
19 -14.39 0.80 35.3 1.74950
20 -21.48 Bf
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -27.23
第2レンズ群 8 28.21
第3レンズ群 14 -38.49
第4レンズ群 16 44.36
κ A4 A6 A8 A10
第 3面 -1.0 2.89951E-05 1.00217E-07 -2.55575E-10 1.58270E-12
第17面 -1.0 2.22627E-05 1.13930E-08 2.20954E-10 -3.78091E-12
[可変間隔データ]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 18.50 45.00 53.40
d7 35.325 5.896 3.068
d13 4.498 8.862 10.192
d15 7.548 2.891 1.561
Bf 38.600 65.580 73.437
(1)f1/f3 =0.71
(2)(R2+R1)/(R2−R1) =-1.62
(3)f4/d3w =6.11
(4)dSt/f4 =0.23
(5)f2/f2a =0.27
図5は、第2実施例に係る変倍光学系ZL2の構成を示す図である。この図5に示す変倍光学系ZL2において、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形状の非球面負レンズL11、両凹レンズL12、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。ここで、非球面負レンズL11は、像側のガラスレンズ面(第2面)に樹脂層を設け、その樹脂層の像側の面(第3面)が非球面形状に形成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズL21、及び、物体側に凸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との接合レンズから構成されている。第3レンズ群G3は、両凹レンズL31から構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凸レンズ形状の非球面正レンズL41、及び、両凸レンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合レンズから構成されている。ここで、非球面正レンズL41はその像側の面(第17面)が非球面形状に形成されている。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 18.50 〜 45.00 〜 53.40
FNO= 3.64 〜 5.35 〜 5.88
2ω = 78.1 〜 35.5 〜 29.7
TL = 120.79 〜 114.99 〜 121.16
[レンズデータ]
m r d νd nd
1 84.49 1.60 63.9 1.51680
2 15.40 0.17 38.2 1.55389
3* 13.42 11.50
4 -137.54 1.20 58.1 1.62299
5 51.74 1.20
6 30.42 3.50 27.6 1.75520
7 77.73 d7
8 52.97 1.60 82.6 1.49782
9 -84.25 1.50
10 18.26 0.83 29.4 1.95000
11 13.53 4.50 70.3 1.48749
12 1657.95 1.50
13 0.00 d13 開口絞りS
14 -92.69 1.50 52.2 1.51742
15 31.73 d15
16 374.19 1.50 56.4 1.52444
17* -215.67 0.50
18 28.47 6.00 58.8 1.51823
19 -32.76 0.80 34.9 1.80100
20 -103.60 Bf
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -29.64
第2レンズ群 8 30.11
第3レンズ群 14 -45.50
第4レンズ群 16 47.38
κ A4 A6 A8 A10
第 3面 -1.0 3.22810E-05 9.22930E-08 -2.01905E-10 1.43420E-12
第17面 -1.0 1.93725E-05 3.05794E-08 1.79558E-10 -2.62590E-13
[可変間隔データ]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 18.50 45.0 53.4
d7 39.110 4.869 1.288
d13 13.462 15.786 15.803
d15 8.812 5.411 5.368
Bf 20.000 49.520 59.299
(1)f1/f3 =0.65
(2)(R2+R1)/(R2−R1) =-1.45
(3)f4/d3w =5.38
(4)dSt/f4 =0.33
(5)f2/f2a =0.46
図9は、第3実施例に係る変倍光学系ZL3の構成を示す図である。この図9に示す変倍光学系ZL3において、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形状の非球面負レンズL11、両凹レンズL12、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。ここで、非球面負レンズL11は、像側のガラスレンズ面(第2面)に樹脂層を設け、その樹脂層の像側の面(第3面)が非球面形状に形成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズL21、及び、物体側に凸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との接合レンズから構成されている。第3レンズ群G3は、両凹レンズL31から構成されている。第4レンズ群G4は、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形状の非球面正レンズL41、及び、両凸レンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合レンズから構成されている。ここで、非球面正レンズL41はその像側の面(第17面)が非球面形状に形成されている。
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 18.03 〜 43.66 〜 53.63
FNO= 3.63 〜 4.10 〜 5.78
2ω = 79.4 〜 63.3 〜 29.7
TL = 127.57 〜 125.30 〜 132.98
[レンズデータ]
m r d νd nd
1 66.53 1.60 63.9 1.51680
2 15.30 0.17 38.2 1.55389
3* 12.92 10.54
4 -4417.66 1.40 58.1 1.62299
5 27.61 2.07
6 26.72 3.05 28.4 1.72825
7 74.43 d7
8 86.65 2.30 63.9 1.51680
9 -105.78 1.01
10 0.00 0.18 開口絞りS
11 19.59 2.61 25.4 1.80518
12 12.86 3.91 52.3 1.51742
13 -266.13 d13
14 -131.20 2.05 52.8 1.74100
15 47.96 d15
16 86.82 1.73 56.4 1.52444
17* 298.28 1.07
18 1340.85 4.44 52.3 1.51742
19 -14.96 1.46 25.4 1.80518
20 -21.92 Bf
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -26.64
第2レンズ群 8 30.89
第3レンズ群 14 -47.17
第4レンズ群 16 45.15
κ A4 A6 A8 A10
第 3面 -1.0 3.11022E-05 7.96306E-08 -1.01842E-10 1.04228E-12
第17面 -1.0 1.59804E-05 -4.88413E-08 1.46203E-09 -1.17341E-11
[可変間隔データ]
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 18.03 43.66 53.63
d7 34.649 4.502 0.909
d13 4.001 10.088 2.744
d15 10.297 4.119 2.744
Bf 37.161 65.048 73.106
(1)f1/f3 =0.56
(2)(R2+R1)/(R2−R1) =-1.60
(3)f4/d3w =4.38
(4)dSt/f4 =0.38
(5)f2/f2a =0.33
図13は、本願の第4実施例に係る変倍光学系ZL4の構成を示す図である。この図13の変倍光学系ZL4において、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形状の非球面負レンズL11、両凹レンズL12、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13から構成されている。ここで、非球面負レンズL11は、像側のガラスレンズ面(第2面)に樹脂層を設け、その樹脂層の像側の面(第3面)が非球面形状に形成されている。第2レンズ群G2は、物体側から順に、両凸レンズL21、物体側に凸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との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24から構成されている。第3レンズ群G3は、両凹レンズL31から構成されている。第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹レンズ形状の非球面負レンズL41、及び、両凸レンズL42と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL43との接合レンズから構成されている。ここで、非球面負レンズL41はその像側の面(第19面)が非球面形状に形成されている。
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f = 18.53 〜 43.38 〜 53.71
FNO= 3.47 〜 5.24 〜 6.12
2ω = 78.0 〜 36.4 〜 29.7
TL = 127.58 〜 127.55 〜 135.41
[レンズデータ]
m r d νd nd
1 58.81 1.60 63.9 1.51680
2 15.85 0.17 38.2 1.55389
3* 13.48 9.44
4 -180.66 1.39 58.1 1.62299
5 26.02 1.49
6 26.67 3.49 28.4 1.72825
7 94.09 d7
8 312.58 2.29 63.9 1.51680
9 -58.78 1.49
10 21.84 3.08 23.8 1.84666
11 14.16 2.73 52.2 1.51742
12 33.66 4.05
13 19.49 2.80 52.2 1.51742
14 316.42 1.03
15 0.00 d15 開口絞りS
16 -6000.00 1.60 52.8 1.74100
17 29.14 d17
18 -81.46 1.39 56.4 1.52444
19* 182.48 0.21
20 43.32 5.37 63.9 1.51680
21 -14.00 1.21 35.3 1.74950
22 -20.86 Bf
[レンズ群焦点距離]
レンズ群 始面 焦点距離
第1レンズ群 1 -26.23
第2レンズ群 8 29.14
第3レンズ群 16 -39.13
第4レンズ群 18 44.82
κ A4 A6 A8 A10
第 3面 -1.0 2.74278E-05 7.96306E-08 -1.01842E-10 1.04228E-12
第19面 -1.0 2.60580E-05 3.23416E-09 1.06234E-09 -9.17414E-12
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 18.53 43.38 53.71
d7 33.970 4.901 1.207
d15 2.413 5.616 6.346
d17 7.546 3.804 2.432
Bf 38.814 68.397 80.595
(1)f1/f3 =0.67
(2)(R2+R1)/(R2−R1) =-1.74
(3)f4/d3w =5.94
(4)dSt/f4 =0.17
(5)f2/f2a =0.30
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 S 開口絞り
1 カメラ(光学装置)
Claims (14)
- 物体側から順に、
負の屈折力を有する第1レンズ群と、
正の屈折力を有する第2レンズ群と、
負の屈折力を有する第3レンズ群と、
正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有し、
広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、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レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化し、
前記第2レンズ群のうちの少なくとも一枚の単レンズは、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群であり、
次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
0.40 < f1/f3 < 1.00
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離 - 前記第2レンズ群の中又は近傍に開口絞りを有し、
前記第4レンズ群は、最も像側に正レンズと負レンズとを貼り合わせた接合レンズを有し、
次式の条件を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
0.10 < dSt/f4 < 0.60
但し、
dSt:望遠端状態における前記開口絞りと前記第3レンズ群との空気間隔
f4:前記第4レンズ群の焦点距離 - 前記第1レンズ群は、最も物体側に負レンズを有することを特徴とする請求項1または2に記載の変倍光学系。
- 前記第1レンズ群のうち、最も物体側のレンズは非球面を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 次式の条件を満足することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の変倍光学系。
0.10 < f2/f2a < 0.55
但し、
f2:前記第2レンズ群の焦点距離
f2a:前記防振レンズ群の焦点距離 - 前記第3レンズ群は、少なくとも一枚の、両側に空気間隔を有する単レンズを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第3レンズ群は、単レンズのみからなることを特徴とする請求項6に記載の変倍光学系。
- 前記単レンズは、両凹形状であることを特徴とする請求項7に記載の変倍光学系。
- 前記第4レンズ群は、少なくとも1面の非球面を有することを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第4レンズ群に含まれる前記非球面を有するレンズは、前記第4レンズ群の最も物体側に位置することを特徴とする請求項9に記載の変倍光学系。
- 前記第4レンズ群に含まれる接合レンズのうち、少なくとも一枚はその接合面が像側に凸向きであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が増大し、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 物体の像を所定の像面上に結像させる請求項1〜12のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
- 物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズ群と、正の屈折力を有する第2レンズ群と、負の屈折力を有する第3レンズ群と、正の屈折力を有する第4レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
前記第1レンズ群、前記第2レンズ群、前記第3レンズ群及び前記第4レンズ群を、広角端状態から望遠端状態に変倍する際に、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レンズ群と前記第4レンズ群との間隔が変化するように配置し、
前記第2レンズ群のうちの少なくとも一枚の単レンズを、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群として配置し、
前記第1レンズ群及び前記第3レンズ群が、次式の条件を満足するように配置することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
0.40 < f1/f3 < 1.00
但し、
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
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