説明

変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法

【課題】 色収差が十分に補正され、良好な光学性能を有する、変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法を提供する。
【解決手段】 少なくとも物体側から順に並んだ、第1レンズ群G1〜第6レンズ群G6を有し、第1レンズ群G1〜第6レンズ群G6はそれぞれ接合レンズを有し、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、次式 −(f1/f2)<3.98 の条件を満足する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、2枚以上の凸レンズと凹レンズとを組み合わせることで、色収差を補正する方法が知られている。また、これら凸レンズと凹レンズを設ける際には接合レンズとすることで、単レンズで設ける場合に比べ、偏芯に対する性能低下の影響を抑えることができることも知られている。
【0003】
ところで、変倍光学系は、2つ以上のレンズ群を有して構成されている。従来より、変倍光学系を構成する各レンズ群に凸レンズと凹レンズからなる接合レンズを配置し、各レンズ群の収差を補正することで、光学系全体としての収差補正を行っているものが開示されている(例えば、特許文献1〜3を参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第4051731号公報
【特許文献2】特開2005−242015号公報
【特許文献3】特開2008−304857号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載の光学系では、軸上色収差及び倍率色収差の補正が十分ではない、という問題があった。また、特許文献2に記載の光学系では、軸上色収差の補正が十分ではない、という問題があった。また、特許文献3に記載の光学系では、軸上色収差の補正が十分ではない、という問題があった。
【0006】
すなわち、従来の変倍光学系においては、構成する各レンズ群に接合レンズを配置しているが、色収差の補正が十分ではない、という問題があった。
【0007】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、色収差が十分に補正され、良好な光学性能を有する、変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
このような目的を達成するため、本発明の変倍光学系は、少なくとも物体側から順に並んだ第1レンズ群〜第6レンズ群を有し、前記第1レンズ群〜前記第6レンズ群はそれぞれ接合レンズを有し、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式 −(f1/f2)<3.98 の条件を満足する。
【0009】
なお、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式 0.61<−(f3/f4)<0.98 の条件を満足することが好ましい。
【0010】
また、前記第5レンズ群の焦点距離をf5としたとき、次式 0.00<f1/f5<2.80 の条件を満足することが好ましい。
【0011】
また、本発明の変倍光学系は、少なくとも物体側から順に並んだ第1レンズ群〜第6レンズ群を有し、前記第1レンズ群〜前記第6レンズ群はそれぞれ接合レンズを有し、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式 0.61<−(f3/f4)<0.98 の条件を満足する。
【0012】
なお、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式 −(f1/f2)<3.98 の条件を満足することが好ましい。
【0013】
また、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第5レンズ群の焦点距離をf5としたとき、次式 0.00<f1/f5<2.80 の条件を満足することが好ましい。
【0014】
また、本発明の変倍光学系は、少なくとも物体側から順に並んだ第1レンズ群〜第6レンズ群を有し、前記第1レンズ群〜前記第6レンズ群はそれぞれ接合レンズを有し、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第5レンズ群の焦点距離をf5としたとき、次式 0.00<f1/f5<2.80 の条件を満足する。
【0015】
なお、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式 −(f1/f2)<3.98 の条件を満足することが好ましい。
【0016】
また、前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式 0.61<−(f3/f4)<0.98 の条件を満足することが好ましい。
【0017】
さらに、前記第1レンズ群は、少なくとも2つの分割群に分割され、前記分割群のうちいずれか1つの分割群を合焦群とすることが好ましい。
【0018】
また、前記第1レンズ群は、正の屈折力を持つことが好ましい。
【0019】
また、前記分割群のうち、最も像側の分割群を合焦群とすることが好ましい。
【0020】
また、前記第4レンズ群は、負の屈折力を持つことが好ましい。
【0021】
また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔、及び、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化するように、各レンズ群が移動することが好ましい。
【0022】
また、前記第2レンズ群は、負の屈折力を持ち、前記第3レンズ群は、正の屈折力を持ち、前記第5レンズ群は、正の屈折力を持ち、前記第6レンズ群は、負の屈折力を持つことが好ましい。
【0023】
また、第4レンズ群は、全体又は一部を、光軸に対して直交方向の成分を持つように移動させることが好ましい。
【0024】
また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、開口絞りが像面に対して固定であることが好ましい。
【0025】
また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、開口絞りの絞り径が一定であることが好ましい。
【0026】
また、本発明の光学機器は、上記いずれかに記載の変倍光学系を有する。
【0027】
また、本発明は、少なくとも物体側から順に並んだ第1レンズ群〜第6レンズ群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〜第6レンズ群はそれぞれ接合レンズを有し、前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式 −(f1/f2)<3.98 の条件を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを組み込み、動作確認を行う。
【発明の効果】
【0028】
本発明によれば、各群に接合レンズを配置することにより、色収差が十分に補正され、良好な光学性能を有する、変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【図1】第1実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図2】第1実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図3】第1実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図4】第1実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図5】第2実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図6】第2実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図7】第2実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図8】第2実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図9】第3実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図10】第3実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図11】第3実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図12】第3実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図13】第4実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図14】第4実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図15】第4実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図16】第4実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図17】第5実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図18】第5実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図19】第5実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図20】第5実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図21】第6実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図22】第6実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図23】第6実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図24】第6実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図25】第7実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図26】第7実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図27】第7実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図28】第7実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図29】第8実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図30】第8実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図31】第8実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図32】第8実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図33】第9実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図34】第9実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図35】第9実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図36】第9実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図37】第10実施例に係る本変倍光学系の構成及びズーム軌跡を示す図である。
【図38】第10実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図39】第10実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図40】第10実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【図41】上記構成の変倍光学系を撮影レンズとして備えたデジタル一眼レフカメラCAMの略断面図である。
【図42】上記構成の変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0030】
以下、本実施形態について、図面を用いて説明する。
【0031】
第1の本実施形態に係る変倍光学系は、図1に示すように、少なくとも物体側から順に並んだ第1レンズ群G1〜第6レンズ群G6を有し、これら第1レンズ群G1〜第6レンズ群G6はそれぞれ接合レンズを有する構成とした。
【0032】
このように本実施形態に係る変倍光学系では、全体で6群以上のレンズ群を有することにより、高変倍比の光学系とすることが容易になる。また、第1レンズ群G1〜第6レンズ群G6はそれぞれ接合レンズを有することにより、色収差(軸上色収差及び倍率色収差)の補正が容易になる。また、偏芯に伴う性能の低下が軽減され、良好な光学性能を実現することができる。
【0033】
そして、本実施形態では、上記構成の基、第1レンズ群G1の焦点距離をf1とし、第2レンズ群G2の焦点距離をf2としたとき、次式(1)の条件を満足する。
【0034】
−(f1/f2)<3.98 …(1)
【0035】
上記条件式(1)は、第1レンズ群G1の焦点距離f1と、第2レンズ群G2の焦点距離f2との比を規定したものである。本変倍光学系は、この条件式(1)を満足することで、良好な光学性能を実現することができる。なお、条件式(1)の上限値を上回ると、第1レンズ群G1の屈折力が弱くなり、第2レンズ群G2の屈折力が強くなる。そのため、第2レンズ群G2で発生する軸上色収差及び倍率色収差を十分に小さくすることが困難になる。したがって、第2レンズ群G2で発生した軸上色収差及び倍率色収差を第1レンズ群G1で補正することが困難となる。
【0036】
なお、本実施形態の効果をより確実にするためには、条件式(1)の上限値を3.90に設定することが望ましい。
【0037】
また、本実施形態においては、第3レンズ群G3の焦点距離をf3とし、第4レンズ群G4の焦点距離をf4としたとき、次式(2)の条件を満足することが好ましい。
【0038】
0.61<−(f3/f4)<0.98 …(2)
【0039】
上記条件式(2)は、第3レンズ群G3の焦点距離f3と、第4レンズ群G4の焦点距離f4との比を規定したものである。本変倍光学系は、この条件式(2)を満足することで、良好な光学性能を実現することができる。なお、条件式(2)の上限値を上回ると、第4レンズ群G4の屈折力が強くなる。そのため、軸上色収差及び倍率色収差を十分に小さくすることが困難になる。また、条件式(2)の下限値を下回ると、第3レンズ群G3の屈折力が強くなる。そのため、球面収差を補正することが困難になる。
【0040】
なお、本実施形態の効果をより確実にするためには、条件式(2)の上限値を0.90に設定することが望ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするためには、条件式(2)の下限値を0.63に設定することが望ましい。
【0041】
また、本実施形態においては、第5レンズ群G5の焦点距離をf5としたとき、次式(3)の条件を満足することが好ましい。
【0042】
0.00<f1/f5<2.80 …(3)
【0043】
上記条件式(3)は、第1レンズ群G1の焦点距離f1と、第5レンズ群G5の焦点距離f5との比を規定したものである。本変倍光学系は、この条件式(3)を満足することで、良好な光学性能を実現することができる。なお、条件式(3)の上限値を上回ると、第5レンズ群G5の屈折力が強くなる。そのため、像面湾曲を補正することが困難になる。また、条件式(3)の下限値を下回ると、第1レンズ群G1の屈折力が強くなる。そのため、軸上色収差及び倍率色収差を十分に小さくすることが困難になる。
【0044】
なお、本実施形態の効果をより確実にするためには、条件式(3)の上限値を2.60に設定することが望ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするためには、条件式(3)の下限値を−0.10に設定することが望ましい。
【0045】
さらに、本実施形態においては、第1レンズ群G1は、少なくとも2つの分割群に分割され、前記分割群のうちいずれか1つの分割群を合焦群とすることが好ましい。この構成により、合焦機構を簡略化することができる。なお、本実施形態においては、第1レンズ群G1は、2つの分割群(図1では前群G1F,後群G1R)に分割し、前記分割群のうち1つの分割群を合焦群(図1では後群G1R)として構成した。
【0046】
また、本実施形態においては、第1レンズ群G1は、正の屈折力を持つことが好ましい。この構成により、光学系全長を短くすることができるとともに、歪曲収差の補正が容易になる。
【0047】
また、本実施形態においては、前記分割群のうち、最も像側の分割群を合焦群(図1では後群G1R)とすることが好ましい。この構成により、合焦機構を簡略化することができるとともに、合焦速度を高速化することができる。さらに、合焦群は軽量であるため、超音波モーターを選択することができ、静粛な合焦を実現することができる。
【0048】
また、本実施形態においては、第4レンズ群G4は、負の屈折力を持つことが好ましい。この構成により、球面収差の補正が容易になる。
【0049】
また、本実施形態においては、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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、及び、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、各レンズ群が移動することが好ましい。この構成により、高変倍比の光学系とすることが容易になる。
【0050】
また、本実施形態においては、第2レンズ群G2は負の屈折力を持ち、第3レンズ群G3は正の屈折力を持ち、第5レンズ群G5は正の屈折力を持ち、第6レンズ群G6は負の屈折力を持つことが好ましい。この構成により、球面収差及び像面湾曲の補正が容易になる。
【0051】
また、本実施形態においては、第4レンズ群G4は、全体又は一部を、光軸に対して直交方向の成分を持つように移動させることが好ましい。この構成により、像ブレ発生時の像面補正を行うことができ、良好な光学性能を実現することができる。
【0052】
また、本実施形態においては、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、開口絞りSが像面Iに対して光軸方向に固定であることが好ましい。この構成により、開口絞りSの位置を変倍に連動させるといった機構が不要になり、本光学系の構成を簡略化することができる。
【0053】
また、本実施形態においては、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、開口絞りSの絞り径が一定であることが好ましい。この構成により、開口絞りSの絞り径を変倍に連動させるといった機構が不要になり、本光学系の構成を簡略化することができる。
【0054】
図41に、上記構成の変倍光学系を撮影レンズ1として備えたデジタル一眼レフカメラCAM(光学機器)の略断面図を示す。図41に示すデジタル一眼レフカメラCAMにおいて、不図示の物体(被写体)からの光は、撮影レンズ1で集光されて、クイックリターンミラー3を介して焦点板4に結像される。そして、焦点板4に結像された光は、ペンタプリズム5中で複数回反射されて接眼レンズ6へと導かれる。これにより、撮影者は、物体(被写体)像を接眼レンズ6を介して正立像として観察することができる。
【0055】
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、クイックリターンミラー3が光路外へ退避し、撮影レンズ1で集光された不図示の物体(被写体)の光は撮像素子7上に被写体像を形成する。これにより、物体(被写体)からの光は、当該撮像素子7により撮像され、物体(被写体)画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラCAMによる物体(被写体)の撮影を行うことができる。なお、図41に記載のカメラCAMは、撮影レンズ1を着脱可能に保持するものでもよく、撮影レンズ1と一体に成形されるものでもよい。また、カメラCAMは、いわゆる一眼レフカメラでもよく、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでもよい。
【0056】
続いて、図42を参照しながら、上記構成の変倍光学系の製造方法について説明する。まず、円筒状の鏡筒内に各レンズ(例えば、図1ではレンズL11〜L62)を組み込む(ステップS1)。レンズを鏡筒内に組み込む際、光軸に沿った順にレンズを1つずつ鏡筒内に組み込んでもよく、一部又は全てのレンズを保持部材で一体保持してから鏡筒部材と組み立ててもよい。次に、鏡筒内に各レンズが組み込まれた後、鏡筒内に各レンズが組み込まれた状態で物体の像が形成されるか、すなわち各レンズの中心が揃っているかを確認する(ステップS2)。続いて、変倍光学系の各種動作を確認する(ステップS3)。各種動作の一例としては、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う変倍動作(例えば、図1では第2レンズ群G2,第3レンズ群G3,第5レンズ群G5及び第6レンズ群G6が光軸方向に沿ってそれぞれ移動する)、遠距離物点から近距離物点への合焦を行うレンズ(例えば、図1では後群G1R)が光軸方向に沿って移動する合焦動作、少なくとも一部のレンズ(例えば、図1では第4レンズ群G4)を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させる手ぶれ補正動作などが挙げられる。なお、各種動作の確認順番は任意である。
【実施例】
【0057】
以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表1〜表9を示すが、これらは第1〜第10実施例における各諸元の表である。[全体諸元]において、fは全系の焦点距離を、FNOはFナンバーを、TLは全系の全長を、2ωは全画角を、Φは開口絞り径を示す。[レンズデータ]においては、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、rは各レンズ面の曲率半径を、dは各光学面から次の光学面(又は像面I)までの光軸上の距離である面間隔を、ndはd線(波長587.6nm)に対する屈折率を、νdはd線に対するアッベ数を、BFはバックフォーカスを示す。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、曲率半径rの欄には近軸曲率半径を示す。なお、曲率半径の「0.0000」は平面又は開口を示す。また、空気の屈折率「1.00000」の記載は省略している。[可変間隔データ]において、fは全系の焦点距離を、βは全系の横倍率を、Di(但し、iは整数)は第i面と第(i+1)面の可変間隔を示す。[各群焦点距離データ]において、各群の初面及び焦点距離を示す。[条件式]において、上記の条件式(1)〜(3)に対応する値を示す。
【0058】
[非球面データ]には、[レンズデータ]に示した非球面について、その形状を次式(a)で示す。すなわち、光軸に垂直な方向の高さをyとし、非球面の頂点における接平面から高さyにおける非球面上の位置までの光軸に沿った距離(サグ量)をS(y)とし、基準球面の曲率半径(近軸曲率半径)をrとし、円錐係数をκとし、n次の非球面係数をAnとしたとき、以下の式(a)で示している。また、E-nは、×10-nを表す。例えば、1.234E-05=1.234×10-5である。
【0059】
S(y)=(y2/r)/{1+(1−κ・y2/r21/2
+A4×y4+A6×y6+A8×y8+A10×y10 …(a)
【0060】
なお、表中において、焦点距離f、曲率半径r、面間隔d、その他の長さの単位は、一般に「mm」が使われている。但し、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ので、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。
【0061】
以上の表の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
【0062】
(第1実施例)
第1実施例について、図1〜図4及び表1を用いて説明する。図1は、第1実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図1に示すように、第1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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6とを有する。
【0063】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とを有する。後群G1Rは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズを有する。
【0064】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL21と両凹形状の負レンズL22との接合レンズと、両凹形状の負レンズL23と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24との接合レンズと、両凹形状の負レンズL25とを有する。
【0065】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凸形状の正レンズL34とを有する。
【0066】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と両凹形状の負レンズ凹L42との接合レンズを有する。
【0067】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と両凸形状の正レンズL53との接合レンズとを有する。
【0068】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0069】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0070】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0071】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41とレンズL42との接合レンズを光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレンズで角度θの回転ぶれを補
正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−2.100であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41とレンズL42との接合レンズの移動量は−0.237(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−2.131であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズL41とレンズL42との接合レンズの移動量は−0.512(mm)である。
【0072】
以下の表1に第1実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表1に示す面番号1〜35は、図1に示す面1〜35に対応している。
【0073】
(表1)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.0
FNO 4.6 〜 5.7 〜 5.8
TL 256.6 〜 256.6 〜 256.6
2ω 29.7 〜 12.0 〜 6.1
Φ 25.0 〜 22.0 〜 19.2
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 179.4338 2.5 1.80610 40.9
2 89.5051 10.0 1.49782 82.5
3 -446.6400 0.1
4 110.9379 5.5 1.49782 82.5
5 234.3333 D5
6 92.3090 3.3 1.78472 25.7
7 70.7791 8.4 1.48749 70.5
8 -25475.8490 D8
9 1009.0937 4.8 1.80518 25.4
10 -89.8865 1.8 1.77250 49.6
11 65.0749 4.0
12 -181.3777 1.7 1.77250 49.6
13 36.8152 6.0 1.78472 25.7
14 226.5434 4.2
15 -66.7353 2.0 1.62299 58.2
16 368.8553 D16
17 66.6763 5.0 1.56384 60.7
18 -110.2881 0.1
19 44.7900 6.2 1.48749 70.5
20 -80.0154 2.0 1.75520 27.5
21 132.4317 0.1
22 115.9136 5.0 1.48749 70.5
23 -100.6044 D23
24 -47.5857 4.0 1.80809 22.8
25 -36.6835 1.8 1.72916 54.7
26 173.4251 2.3
27 0.0000 D27 (開口絞りS)
28 470.5912 4.0 1.48749 70.5
29 -41.7072 0.1
30 51.3411 1.2 1.80100 35.0
31 34.1887 5.0 1.48749 70.5
32 -432.2669 D32
33 -31.9511 1.1 1.78800 47.4
34 32.8230 4.5 1.67270 32.1
35 -81.3002 BF
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.0 − − −
β 0 0 0 -0.06 -0.14 -0.26
D0 0 0 0 1543.41 1543.41 1543.41
D5 14.5310 14.5310 14.5310 2.0000 2.0000 2.0000
D8 2.0014 30.5817 38.9987 14.5323 43.1127 51.5297
D16 54.2333 25.8372 2.0033 54.2333 25.8372 2.0033
D23 2.8656 2.6813 18.0983 2.8656 2.6813 18.0983
D27 10.0853 3.9231 2.0001 10.0853 3.9231 2.0001
D32 20.4765 22.0533 6.6083 20.4765 22.0533 6.6083
BF 55.7244 60.3097 77.6778 55.7244 60.3097 77.6778
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 101.2181
G2 9 -31.5893
G3 17 42.3904
G4 24 -52.1478
G5 28 49.2644
G6 33 -52.0818
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.72
条件式(2) −(f3/f4) = 0.81
条件式(3) f1/f5 = 2.38
【0074】
表1に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0075】
図2は、第1実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図3は、第1実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図4は、第1実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0076】
各収差図において、FNOはFナンバーを、Yは像高(単位:mm)を示す。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。また、dはd線(波長587.6nm)、gはg線(波長435.8nm)に対する諸収差を、記載のないものはd線に対する諸収差をそれぞれ示す。また、非点収差図において、実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。
【0077】
各収差図から明らかなように、第1実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0078】
(第2実施例)
第2実施例について、図5〜図8及び表2を用いて説明する。図5は、第2実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図5に示すように、第2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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6とを有する。
【0079】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とを有する。後群G1Rは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズを有する。
【0080】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズL23と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL24との接合レンズと、両凹形状の負レンズL25とを有する。
【0081】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL33との接合レンズとを有する。
【0082】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL41と両凹形状の負レンズとの接合レンズL42を有する。
【0083】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と両凸形状の正レンズL53との接合レンズとを有する。
【0084】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0085】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0086】
また、開口絞りSは、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0087】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41とレンズL42との接合レンズを光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレンズで角度θの回転ぶれを補
正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.882であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41とレンズL42との接合レンズの移動量は−0.265(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.978であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズレンズL41とレンズL42との接合レンズの移動量は−0.552(mm)である。
【0088】
以下の表2に第2実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表2に示す面番号1〜33は、図5に示す面1〜33に対応している。
【0089】
(表2)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.0
FNO 4.6 〜 5.6 〜 5.8
TL 257.8 〜 257.8 〜 257.8
2ω 30.1 〜 12.2 〜 6.2
Φ 24.2 〜 22.0 〜 20.4
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 151.4355 2.5 1.80400 46.6
2 80.9045 10.0 1.49782 82.5
3 -660.7905 0.1
4 103.7009 5.5 1.49782 82.5
5 177.6269 D5
6 97.7191 3.3 1.84666 23.8
7 70.3201 8.4 1.58913 61.2
8 2650.6755 D8
9 2332.5539 4.8 1.80809 22.8
10 -95.5599 1.8 1.80440 39.6
11 66.9490 4.0
12 -266.6149 1.7 1.77250 49.6
13 29.9961 7.0 1.78472 25.7
14 356.0090 4.2
15 -70.4727 2.0 1.74400 44.8
16 286.5097 D16
17 47.3805 7.9 1.51680 64.1
18 -59.1743 0.2
19 56.3209 7.7 1.48749 70.5
20 -40.0873 2.0 1.80518 25.4
21 -168.1697 D21
22 0.0000 3.0 (開口絞りS)
23 -46.9340 4.0 1.84666 23.8
24 -29.2304 1.8 1.74100 52.7
25 200.3114 D25
26 490.9425 4.0 1.48749 70.5
27 -67.9550 0.1
28 60.1092 1.2 1.84666 23.8
29 36.2041 6.0 1.48749 70.5
30 -53.9995 D30
31 -31.7589 1.1 1.75500 52.3
32 46.0734 3.7 1.84666 23.8
33 -8940.2754 BF
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.0 − − −
β 0 0 0 -0.06 -0.14 -0.27
D0 0 0 0 1542.24 1542.24 1542.24
D5 13.4120 13.4120 13.4120 2.0000 2.0000 2.0000
D8 2.0000 28.5031 35.0926 13.4120 39.9151 46.5046
D16 52.6489 25.0338 2.0038 52.6489 25.0338 2.0038
D21 2.0000 3.1120 19.5525 2.0000 3.1120 19.5525
D25 20.1010 9.8885 9.1172 20.1010 9.8885 9.1172
D30 14.5969 14.6003 2.8343 14.5969 14.6003 2.8343
BF 55.0000 65.2091 77.7465 55.0000 65.2092 77.7464
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 114.7469
G2 9 -30.9191
G3 17 40.5507
G4 23 -55.0000
G5 26 47.9530
G6 31 -46.1818
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.71
条件式(2) −(f3/f4) = 0.74
条件式(3) f1/f5 = 2.39
【0090】
表2に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0091】
図6は、第2実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図7は、第2実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図8は、第2実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0092】
各収差図から明らかなように、第2実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0093】
(第3実施例)
第3実施例について、図9〜図12及び表3を用いて説明する。図9は、第3実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図9に示すように、第3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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6とを有する。
【0094】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とを有する。後群G1Rは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15との接合レンズを有する。
【0095】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズL24とを有する。
【0096】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34とを有する。
【0097】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL41と、両凹形状の負レンズ凹L42と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL43との接合レンズとを有する。
【0098】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と両凸形状の正レンズL53との接合レンズとを有する。
【0099】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0100】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0101】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0102】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズを光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレンズで角度
θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.658であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.301(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.900であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.575(mm)である。
【0103】
以下の表3に第3実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表3に示す面番号1〜36は、図9に示す面1〜36に対応している。
【0104】
(表3)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.0
FNO 4.6 〜 5.6 〜 5.8
TL 270.0 〜 270.0 〜 270.0
2ω 29.0 〜 11.9 〜 6.1
Φ 23.6 〜 21.6 〜 21.2
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 176.1767 3.1 1.79952 42.3
2 83.7010 8.5 1.49782 82.6
3 -8152.7306 0.1
4 90.6185 7.8 1.49782 82.6
5 28397.5490 D5
6 92.6435 2.8 1.84666 23.8
7 69.3835 9.5 1.58913 61.2
8 274.2400 D8
9 185.3195 1.9 1.81600 46.6
10 40.1404 4.6
11 -102.8423 1.9 1.75500 52.3
12 40.3224 6.1 1.80809 22.8
13 -266.3547 2.3
14 -61.0923 1.9 1.81600 46.6
15 554.0525 D15
16 585.3312 4.2 1.69680 55.5
17 -80.8093 0.2
18 55.2370 7.4 1.60300 65.5
19 -84.0213 2.3 1.84666 23.8
20 -1893.0691 0.1
21 60.6406 2.9 1.58913 61.2
22 147.6093 D22
23 81.2576 2.5 1.75520 27.5
24 46.0346 3.3
25 -103.3563 2.3 1.74400 44.8
26 42.0032 2.9 1.84666 23.8
27 245.2611 4.1
28 0.0000 D28 (開口絞りS)
29 37.4902 3.4 1.48749 70.5
30 128.4907 12.2
31 62.3471 1.6 1.75520 27.5
32 23.3504 5.8 1.48749 70.5
33 -62.7817 D33
34 -32.6512 1.4 1.79500 45.3
35 35.0907 5.0 1.75520 27.5
36 -70.7458 BF
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.0 − − −
β 0 0 0 -0.06 -0.14 -0.27
D0 0 0 0 1530.00 1530.00 1530.00
D5 15.0817 15.0817 15.0817 2.0000 2.0000 2.0000
D8 2.0000 21.1264 29.0195 15.0817 34.2081 42.1012
D15 50.1722 23.1721 2.0000 50.1722 23.1721 2.0000
D22 2.0000 9.8738 23.1528 2.0000 9.8738 23.1528
D28 22.6871 9.4683 2.0000 22.6871 9.4683 2.0000
D33 10.9546 9.0485 3.2613 10.9546 9.0485 3.2613
BF 55.0000 70.1250 83.3805 55.0000 70.1250 83.3805
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 105.2506
G2 9 -27.2581
G3 16 42.3041
G4 23 -65.5390
G5 29 61.4146
G6 34 -72.2532
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.86
条件式(2) −(f3/f4) = 0.65
条件式(3) f1/f5 = 1.71
【0105】
表3に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0106】
図10は、第3実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図11は、第3実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図12は、第3実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0107】
各収差図から明らかなように、第3実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0108】
(第4実施例)
第4実施例について、図13〜図16及び表4を用いて説明する。図13は、第4実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図13に示すように、第4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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6とを有する。
【0109】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とを有する。後群G1Rは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15との接合レンズを有する。
【0110】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズL24とを有する。
【0111】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凸形状の正レンズL34とを有する。
【0112】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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凹L42との接合レンズを有する。
【0113】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と両凸形状の正レンズL53との接合レンズとを有する。
【0114】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0115】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0116】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0117】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41とレンズL42との接合レンズを光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレンズで角度θの回転ぶれを補
正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.918であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41とレンズL42との接合レンズの移動量は−0.280(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−2.100であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズL41とレンズL42との接合レンズの移動量は−0.520(mm)である。
【0118】
以下の表4に第4実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表4に示す面番号1〜34は、図13に示す面1〜34に対応している。
【0119】
(表4)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.0
FNO 4.6 〜 5.6 〜 5.8
TL 258.0 〜 258.0 〜 258.0
2ω 29.9 〜 12.1 〜 6.2
Φ 23.8 〜 21.4 〜 19.4
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 126.2852 3.3 1.79952 42.3
2 79.6260 10.6 1.49782 82.5
3 -541.0387 0.1
4 94.0460 3.7 1.49782 82.5
5 141.4849 D5
6 84.8758 3.0 1.84666 23.8
7 57.9320 10.0 1.58913 61.2
8 885.9292 D8
9 862.8124 2.0 1.79500 45.3
10 48.1688 4.0
11 -176.6867 2.0 1.74100 52.7
12 34.0469 6.7 1.84666 23.8
13 -305.8080 4.2
14 -74.2246 2.0 1.81600 46.6
15 181.5933 D15
16 111.3175 3.9 1.62299 58.2
17 -203.7316 0.1
18 52.5848 7.0 1.48749 70.5
19 -64.1320 2.0 1.75520 27.5
20 289.7602 0.5
21 54.1239 4.8 1.48749 70.5
22 -195.6914 D22
23 -89.0244 1.8 1.60311 60.7
24 24.8548 3.0 1.70154 41.2
25 45.6872 7.6
26 0.0000 D26 (開口絞りS)
27 64.6827 3.5 1.48749 70.5
28 -104.5194 0.1
29 51.5479 1.5 1.83400 37.2
30 32.0407 4.7 1.48749 70.5
31 -120.2933 D31
32 -35.1150 1.5 1.80400 46.6
33 45.0203 4.0 1.72825 28.5
34 -135.5442 BF
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.0 − − −
β 0 0 0 -0.05 -0.13 -0.26
D0 0 0 0 1542.00 1542.00 1542.00
D5 11.6537 11.6537 11.6537 2.0000 2.0000 2.0000
D8 2.0226 20.7147 28.1109 11.6763 30.3684 37.7646
D15 51.8351 24.3452 2.0011 51.8351 24.3452 2.0011
D22 2.4769 11.2746 26.2226 2.4769 11.2746 26.2226
D26 16.2448 8.2055 2.0003 16.2448 8.2055 2.0003
D31 21.1668 15.7916 3.0201 21.1668 15.7916 3.0201
BF 55.0000 68.4145 87.3912 55.0000 68.4145 87.3912
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 102.5630
G2 9 -31.0371
G3 16 46.2095
G4 23 -54.5500
G5 27 46.9800
G6 32 -53.1076
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.30
条件式(2) −(f3/f4) = 0.85
条件式(3) f1/f5 = 2.18
【0120】
表4に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0121】
図14は、第4実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図15は、第4実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図16は、第4実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0122】
各収差図から明らかなように、第4実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0123】
(第5実施例)
第5実施例について、図17〜図20及び表5を用いて説明する。図17は、第5実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図17に示すように、第5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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6とを有する。
【0124】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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レンズL12との接合レンズと、両凸形状の正レンズL13とを有する。後群G1Rは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15との接合レンズとを有する。
【0125】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズL24とを有する。
【0126】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズとを有する。
【0127】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸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レンズL42と両凹形状の負レンズ凹L43との接合レンズとを有する。
【0128】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と両凸形状の正レンズL53との接合レンズとを有する。
【0129】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0130】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0131】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0132】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41と、レンズL42とレンズL43の接合レンズを光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレンズで角度θ
の回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.432であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.348(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.900であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.575(mm)である。
【0133】
以下の表5に第5実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表5に示す面番号1〜34は、図17に示す面1〜34に対応している。
【0134】
(表5)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.0
FNO 4.6 〜 5.3 〜 5.8
TL 260.0 〜 260.0 〜 260.0
2ω 29.5 〜 12.0 〜 6.2
Φ 20.3 〜 20.7 〜 21.5
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 189.2251 3.6 1.83481 42.7
2 85.1335 8.2 1.49782 82.6
3 1015.6177 0.1
4 108.8270 8.1 1.49782 82.6
5 -537.5395 D5
6 88.9642 3.2 1.84666 23.8
7 66.2716 8.1 1.58913 61.2
8 588.7120 D8
*9 1000.0000 2.0 1.79050 45.0
10 92.9093 4.1
11 -84.2744 2.0 1.75500 52.3
12 41.0861 5.8 1.80809 22.8
13 -176.5623 1.4
14 -68.0933 1.7 1.80400 46.6
15 87.0261 D15
16 91.3387 4.8 1.79500 45.3
17 -88.6741 0.1
18 56.2501 7.1 1.51680 64.1
19 -56.2501 1.8 1.84666 23.8
20 33.1404 D20
21 105.8589 1.3 1.84666 23.8
22 69.0399 1.8
23 -73.2131 2.8 1.80518 25.4
24 -26.8863 1.3 1.72000 43.7
25 211.2287 4.1
26 0.0000 D26 (開口絞りS)
27 27.6410 3.5 1.51680 64.1
28 125.3545 7.5
29 40.6460 1.3 1.84666 23.8
30 19.0178 12.9 1.51742 52.3
31 -58.3678 D31
32 -25.9539 1.3 1.80400 46.6
33 25.9539 5.8 1.78472 25.7
34 -113.2339 BF
[非球面データ]
第9面
κ=1.0000,A4=1.4266E-06,A6=4.5344E-10,A8=3.7386E-13,A10=4.6201E-16
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.0 − − −
β 0 0 0 -0.05 -0.13 -0.26
D0 0 0 0 1540.00 1540.00 1540.00
D5 11.8592 11.8592 11.8592 2.0153 2.0153 2.0154
D8 2.2708 21.6597 28.5685 12.1146 31.5035 38.4123
D15 49.0856 22.5061 2.0000 49.0856 22.5061 2.0000
D20 12.3526 19.5431 33.1404 12.3526 19.5431 33.1404
D26 27.1659 13.9317 2.0000 27.1659 13.9317 2.0000
D31 5.6235 5.1024 3.1982 5.6235 5.1024 3.1982
BF 45.9240 59.6793 73.5152 45.9240 59.6793 73.5153
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 102.4814
G2 9 -29.2207
G3 16 46.7169
G4 21 -64.5468
G5 27 41.5607
G6 32 -41.7749
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.51
条件式(2) −(f3/f4) = 0.72
条件式(3) f1/f5 = 2.47
【0135】
表5に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0136】
図18は、第5実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図19は、第5実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図20は、第5実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0137】
各収差図から明らかなように、第5実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0138】
(第6実施例)
第6実施例について、図21〜図24及び表6を用いて説明する。図21は、第6実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図21に示すように、第6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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6とを有する。
【0139】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とを有する。後群G1Rは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15との接合レンズを有する。
【0140】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズL24とを有する。
【0141】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34とを有する。
【0142】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸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凹L42と両凹形状の負レンズL43との接合レンズとを有する。
【0143】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズ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との接合レンズとを有する。
【0144】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0145】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0146】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0147】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズを光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレンズで角度
θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.538であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.324(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.900であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.575(mm)である。
【0148】
以下の表6に第6実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表6に示す面番号1〜36は、図21に示す面1〜36に対応している。
【0149】
(表6)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.3
FNO 4.6 〜 5.2 〜 5.8
TL 260.0 〜 260.0 〜 260.0
2ω 29.2 〜 12.0 〜 6.2
Φ 19.8 〜 19.8 〜 19.8
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 141.4367 3.6 1.83481 42.7
2 77.5835 9.1 1.49782 82.6
3 1217.2505 0.1
4 98.6776 7.2 1.49782 82.6
5 1816.6879 D5
6 86.8450 3.2 1.84666 23.8
7 61.4144 8.6 1.58913 61.2
8 586.4327 D8
*9 1000.0000 2.0 1.79050 45.0
10 78.7985 3.8
11 -115.6092 2.0 1.75500 52.3
12 34.4861 6.2 1.80809 22.8
13 -217.3620 1.5
14 -71.6505 1.7 1.81600 46.6
15 63.5472 D15
16 135.7647 4.1 1.74400 44.8
17 -89.5215 0.2
18 60.1055 6.6 1.61800 63.4
19 -61.6315 1.8 1.84666 23.8
20 587.4989 0.1
21 54.0842 2.9 1.48749 70.5
22 108.0347 D22
23 78.4319 1.3 1.84666 23.8
24 51.4225 2.8
25 -89.2197 3.2 1.80518 25.4
26 -26.3728 1.3 1.74400 44.8
27 162.3606 4.1
28 0.0000 D28 (開口絞りS)
29 57.0723 4.1 1.48749 70.5
30 -47.3394 0.8
31 135.0079 7.6 1.51742 52.3
32 -31.0619 1.7 1.80518 25.4
33 -114.3448 D33
34 -46.0933 1.3 1.81600 46.6
35 31.0312 4.4 1.75520 27.5
36 -181.0133 BF
[非球面データ]
第9面
κ=1.0000,A4=1.7255E-06,A6=2.4724E-10,A8=7.1737E-13,A10=-1.7822E-16
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.3 − − −
β 0 0 0 -0.05 -0.13 -0.26
D0 0 0 0 1540.00 1540.00 1540.00
D5 11.6403 11.6403 11.6403 2.0038 2.0038 2.0038
D8 2.0000 19.7154 26.6341 11.6366 29.3520 36.2707
D15 49.5877 22.9984 3.0852 49.5877 22.9984 3.0852
D22 11.5139 20.3877 33.3823 11.5139 20.3877 33.3823
D28 27.3128 14.4763 2.2541 27.3128 14.4763 2.2541
D33 6.7527 6.0569 3.4268 6.7527 6.0569 3.4268
BF 53.8135 67.3459 82.1982 53.8135 67.3459 82.1982
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 99.1871
G2 9 -26.5930
G3 16 42.7402
G4 23 -58.7482
G5 29 49.2727
G6 34 -65.5437
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.73
条件式(2) −(f3/f4) = 0.73
条件式(3) f1/f5 = 2.01
【0150】
表6に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0151】
図22は、第6実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図23は、第6実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図24は、第6実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0152】
各収差図から明らかなように、第6実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0153】
(第7実施例)
第7実施例について、図25〜図28及び表7を用いて説明する。図25は、第7実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図25に示すように、第7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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6とを有する。
【0154】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ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との接合レンズと、両凸形状の正レンズL13とを有する。後群G1Rは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15との接合レンズを有する。
【0155】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズL24とを有する。
【0156】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL31と、両凸形状の正レンズL32と、両凸形状の正レンズL33と両凹形状の負レンズL34との接合レンズとを有する。
【0157】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズL41と両凹形状の負レンズL22との接合レンズと、両凹形状の負レンズL43とを有する。
【0158】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と両凸形状の正レンズL53との接合レンズとを有する。
【0159】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0160】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0161】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0162】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズを光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレンズで角度
θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.513であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.329(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.900であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.575(mm)である。
【0163】
以下の表7に第7実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表7に示す面番号1〜36は、図25に示す面1〜36に対応している。
【0164】
(表7)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.0
FNO 4.6 〜 5.3 〜 5.9
TL 259.9 〜 259.9 〜 259.9
2ω 29.5 〜 11.9 〜 6.1
Φ 19.0 〜 19.0 〜 19.0
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 136.5927 3.6 1.83481 42.7
2 77.4288 8.4 1.49782 82.6
3 480.1154 0.1
4 112.0728 7.7 1.49782 82.6
5 -763.0919 D5
6 89.3642 3.2 1.84666 23.8
7 65.2719 8.6 1.58913 61.2
8 622.4204 D8
*9 856.4923 2.0 1.79050 45.0
10 75.8742 4.1
11 -106.9796 2.0 1.75500 52.3
12 36.4011 6.0 1.80809 22.8
13 -328.5252 1.7
14 -66.6918 1.7 1.80400 46.6
15 89.8287 D15
16 131.5292 4.0 1.72916 54.7
17 -122.0116 0.1
18 88.6769 3.4 1.48749 70.5
19 -385.5563 0.1
20 61.9020 6.5 1.61800 63.4
21 -86.1967 1.8 1.84666 23.8
22 242.3945 D22
23 4432.8239 2.8 1.80518 25.4
24 -48.7019 1.3 1.74400 44.8
25 68.5468 1.8
26 -154.2813 1.3 1.77250 49.6
27 278.4806 4.1
28 0.0000 D28 (開口絞りS)
29 28.3699 3.9 1.48749 70.5
30 269.2184 6.5
31 56.8377 1.3 1.75520 27.5
32 18.8512 7.3 1.51823 58.9
33 -60.6257 D33
34 -27.6815 1.3 1.80400 46.6
35 29.3829 5.8 1.78472 25.7
36 -80.4905 BF
[非球面データ]
第9面
κ=1.0000,A4=1.1177E-06,A6=2.2238E-10,A8=5.3529E-13,A10=-8.5532E-17
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.0 − − −
β 0 0 0 -0.05 -0.13 -0.26
D0 0 0 0 1540.12 1540.12 1540.12
D5 11.7134 11.7134 11.7134 2.0000 2.0000 2.0000
D8 2.0000 21.4337 27.3996 11.7134 31.1472 37.1130
D15 49.3041 23.0636 2.4250 49.3041 23.0636 2.4250
D22 26.5526 15.3736 4.1319 26.5526 15.3736 4.1319
D28 6.9815 6.4986 4.1109 6.9815 6.4986 4.1109
BF 46.9037 58.5656 72.1951 46.9037 58.5656 72.1951
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 100.1359
G2 9 -27.4127
G3 16 44.5281
G4 23 -57.6921
G5 29 43.8984
G6 34 -53.1354
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.65
条件式(2) −(f3/f4) = 0.77
条件式(3) f1/f5 = 2.28
【0165】
表7に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0166】
図26は、第7実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図27は、第7実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図28は、第7実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0167】
各収差図から明らかなように、第7実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0168】
(第8実施例)
第8実施例について、図29〜図32及び表8を用いて説明する。図29は、第8実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図29に示すように、第8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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6とを有する。
【0169】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とを有する。後群G1Rは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15との接合レンズを有する。
【0170】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズL24とを有する。
【0171】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34とを有する。
【0172】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸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と両凹形状の負レンズL43との接合レンズとを有する。
【0173】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と両凸形状の正レンズL53との接合レンズとを有する。
【0174】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0175】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0176】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0177】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズを光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレンズで角度
θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.351であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.369(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.700であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.642(mm)である。
【0178】
以下の表8に第8実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表8に示す面番号1〜36は、図29に示す面1〜36に対応している。
【0179】
(表8)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.0
FNO 4.6 〜 5.3 〜 5.8
TL 259.8 〜 259.8 〜 259.8
2ω 29.4 〜 12.0 〜 6.1
Φ 19.6 〜 19.6 〜 19.6
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 129.9076 3.6 1.83481 42.7
2 75.6303 8.5 1.49782 82.6
3 442.7333 0.1
4 110.9240 7.5 1.49782 82.6
5 -816.2615 D5
6 85.9708 3.2 1.84666 23.8
7 62.0564 9.0 1.58913 61.2
8 598.8161 D8
*9 884.9284 2.0 1.79050 45.0
10 71.3911 4.2
11 -106.6390 2.0 1.75500 52.3
12 36.8443 6.0 1.80809 22.8
13 -267.9233 1.8
14 -62.3635 1.7 1.80400 46.6
15 94.6941 D15
16 144.0036 4.0 1.74400 44.8
17 -91.4279 0.1
18 64.8767 8.4 1.60300 65.5
19 -64.8767 1.8 1.84666 23.8
20 1898.9739 0.1
21 68.6533 2.3 1.48749 70.5
22 136.9385 D22
23 129.0250 1.3 1.62004 36.3
24 57.4273 1.8
25 -92.5865 3.1 1.79504 28.7
26 -27.0013 1.3 1.74400 44.8
27 332.0147 4.1
28 0.0000 D28 (開口絞りS)
29 27.5541 4.2 1.48749 70.5
30 167.5525 7.1
31 55.7759 1.3 1.75520 27.5
32 18.2265 8.6 1.51823 58.9
33 -60.8589 D33
34 -27.7779 1.3 1.80400 46.6
35 27.7779 5.6 1.78472 25.7
36 -84.5200 BF
[非球面データ]
第9面
κ=1.0000,A4=1.1546E-06,A6=2.2711E-10,A8=6.5905E-13,A10=-2.0618E-16
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.0 − − −
β 0 0 0 -0.05 -0.13 -0.26
D0 0 0 0 1540.20 1540.20 1540.20
D5 11.0323 11.0323 11.0323 1.8400 1.8400 1.8400
D8 2.0000 19.3680 26.5375 11.1923 28.5603 35.7297
D15 48.6029 22.6018 2.0000 48.6029 22.6018 2.0000
D22 13.9941 22.6272 36.0595 13.9941 22.6272 36.0595
D28 26.2541 12.0119 1.8900 26.2541 12.0119 1.8900
D33 6.1601 5.3477 3.0592 6.1601 5.3477 3.0592
BF 45.7684 60.8230 73.2333 45.7684 60.8230 73.2333
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 97.5902
G2 9 -26.8801
G3 16 45.7125
G4 23 -66.7628
G5 29 45.6409
G6 34 -51.7889
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.63
条件式(2) −(f3/f4) = 0.68
条件式(3) f1/f5 = 2.14
【0180】
表8に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0181】
図30は、第8実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図31は、第8実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図32は、第8実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0182】
各収差図から明らかなように、第8実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0183】
(第9実施例)
第9実施例について、図33〜図36及び表9を用いて説明する。図33は、第9実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図33に示すように、第9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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6とを有する。
【0184】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凸形状の正レンズL13とを有する。後群G1Rは、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15との接合レンズを有する。
【0185】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズL24とを有する。
【0186】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34とを有する。
【0187】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸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と両凹形状の負レンズL43との接合レンズとを有する。
【0188】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と両凸形状の正レンズL53との接合レンズとを有する。
【0189】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0190】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0191】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0192】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズを、光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。ここで、全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレ
ンズで角度θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.488であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.335(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.900であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.575(mm)である。
【0193】
以下の表9に第9実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表9に示す面番号1〜36は、図33に示す面1〜36に対応している。
【0194】
(表9)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.0
FNO 4.5 〜 5.3 〜 5.8
TL 259.9 〜 259.9 〜 259.9
2ω 29.4 〜 12.0 〜 6.1
Φ 20.0 〜 20.0 〜 20.0
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 131.5273 3.6 1.83481 42.7
2 75.2890 8.6 1.49782 82.6
3 468.3641 0.1
4 106.0385 7.7 1.49782 82.6
5 -928.7919 D5
6 87.6000 3.2 1.84666 23.8
7 63.0110 8.8 1.58913 61.2
8 553.3485 D8
*9 949.9140 2.0 1.79050 45.0
10 72.9166 4.2
11 -105.9661 2.0 1.75500 52.3
12 36.6390 6.1 1.80809 22.8
13 -262.3986 1.8
14 -62.0851 1.7 1.80400 46.6
15 89.8014 D15
16 156.9157 4.1 1.74400 44.8
17 -87.6277 0.1
18 64.6661 6.2 1.60300 65.5
19 -64.6450 1.8 1.84666 23.8
20 -1644.6864 0.1
21 62.7701 2.4 1.48749 70.5
22 114.6467 D22
23 114.8569 1.3 1.62004 36.2
24 54.8911 1.8
25 -92.2541 3.1 1.79504 28.7
26 -27.0180 1.3 1.74400 44.8
27 193.5011 4.1
28 0.0000 D28 (開口絞りS)
29 27.2612 4.4 1.48749 70.5
30 298.2465 6.2
31 61.8805 1.3 1.75520 27.5
32 17.9910 7.7 1.51823 58.9
33 -53.6762 D33
34 -27.3003 1.3 1.80400 46.6
35 27.3060 5.7 1.78472 25.7
36 -81.4626 BF
[非球面データ]
第9面
κ=1.0000,A4=1.2623E-06,A6=2.9682E-10,A8=5.7870E-13,A10=-1.2302E-16
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.0 − − −
β 0 0 0 -0.05 -0.13 -0.26
D0 0 0 0 1540.12 1540.12 1540.12
D5 11.5037 11.5037 11.5037 1.8932 1.8932 1.8932
D8 2.0055 19.3952 26.6587 11.6160 29.0058 36.2693
D15 47.4566 22.0189 2.1846 47.4566 22.0189 2.1846
D22 14.0706 22.1186 34.6893 14.0706 22.1186 34.6893
D28 27.0683 12.3291 2.0706 27.0683 12.3291 2.0706
D33 5.8957 5.2880 3.2943 5.8957 5.2880 3.2943
BF 49.1754 64.5223 76.7746 49.1754 64.5223 76.7746
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 98.5763
G2 9 -26.6117
G3 16 44.0942
G4 23 -60.3396
G5 29 43.5178
G6 34 -51.5312
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.70
条件式(2) −(f3/f4) = 0.73
条件式(3) f1/f5 = 2.27
【0195】
表9に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0196】
図34は、第9実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図35は、第9実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図36は、第9実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0197】
各収差図から明らかなように、第9実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0198】
(第10実施例)
第10実施例について、図37〜図40及び表10を用いて説明する。図37は、第10実施例のレンズ構成図及びズーム軌跡を示したものである。図37に示すように、第10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並んだ、正の屈折力を持つ第1レンズ群G1と、負の屈折力を持つ第2レンズ群G2と、正の屈折力を持つ第3レンズ群G3と、負の屈折力を持つ第4レンズ群G4と、正の屈折力を持つ第5レンズ群G5と、負の屈折力を持つ第6レンズ群G6と、正の屈折力を持つ第7レンズ群G7とを有する。
【0199】
第1レンズ群G1は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、前群G1Fと、後群G1R(合焦群)とを有する。前群G1Fは、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凸形状の正レンズL13とを有する。後群G1Rは、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL14と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL15との接合レンズを有する。
【0200】
第2レンズ群G2は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズL24とを有する。
【0201】
第3レンズ群G3は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL34とを有する。
【0202】
第4レンズ群G4は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸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と両凹形状の負レンズL43との接合レンズとを有する。
【0203】
第5レンズ群G5は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL51と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL52と両凸形状の正レンズL53との接合レンズとを有する。
【0204】
第6レンズ群G6は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL61と両凸形状の正レンズL62との接合レンズを有する。
【0205】
第7レンズ群G7は、光軸に沿って物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズL71と両凸形状の正レンズL72との接合レンズを有する。
【0206】
このような構成であ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に際して、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との間隔が増大し、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が減少し、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との間隔が増大し、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間隔が減少し、第5レンズ群G5と第6レンズ群G6との間隔が減少するように、第6レンズ群G6と第7レンズ群G7との間隔が増大するように、各レンズ群が移動する。但し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第1レンズ群G1と第4レンズ群G4は像面Iに対して固定されている。
【0207】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して像面Iに対して固定されている。
【0208】
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第4レンズ群G4における、レンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズを、光軸と直交する方向へシフトさせることで、ぶれ発生時の像面補正が行われる。ここで、全系の焦点距離がfで、ぶれ補正係数(光軸方向のぶれ補正用のレンズ群の移動量に対する像面I上の像の移動量の比)がKのレ
ンズで角度θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用のレンズ群を(f・tanθ)/Kだけ光軸と直交方向に移動させればよい。本実施例の広角端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.476であり、焦点距離は81.6(mm)であるので、0.350°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.338(mm)である。本実施例の望遠端状態において、ぶれ補正係数Kは−1.882であり、焦点距離は392(mm)であるので、0.160°の回転ぶれを補正するためのレンズL41と、レンズL42とレンズL43との接合レンズの移動量は−0.580(mm)である。
【0209】
以下の表10に第10実施例に係る変倍光学系の各諸元の値を掲げる。なお、表10に示す面番号1〜39は、図37に示す面1〜39に対応している。
【0210】
(表10)
[全体諸元]
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
f 81.6 〜 200.0 〜 392.0
FNO 4.5 〜 5.3 〜 5.8
TL 260.9 〜 260.9 〜 260.9
2ω 29.4 〜 12.0 〜 6.1
Φ 20.0 〜 20.0 〜 20.0
[レンズデータ]
面番号 r d nd νd
1 130.0536 3.6 1.83481 42.7
2 74.9561 8.6 1.49782 82.6
3 454.1406 0.1
4 106.1743 7.7 1.49782 82.6
5 -949.5390 D5
6 87.4896 3.2 1.84666 23.8
7 62.8924 8.8 1.58913 61.2
8 551.7556 D8
*9 957.5166 2.0 1.79050 45.0
10 72.5997 4.2
11 -106.5652 2.0 1.75500 52.3
12 36.6959 6.1 1.80809 22.8
13 -252.1462 1.8
14 -61.5152 1.7 1.80400 46.6
15 89.7000 D15
16 160.3889 4.1 1.74400 44.8
17 -87.3914 0.1
18 64.8299 6.2 1.60300 65.5
19 -64.8299 1.8 1.84666 23.8
20 0.1000 33.1
21 63.9787 2.4 1.48749 70.5
22 119.3123 D22
23 117.8451 1.3 1.62004 36.3
24 54.9291 1.8
25 -92.7259 3.1 1.79504 28.7
26 -27.1421 1.3 1.74400 44.8
27 206.7960 4.1
28 0.0000 D28 (開口絞りS)
29 27.3592 4.4 1.48749 70.5
30 248.9875 6.2
31 60.2128 1.3 1.75520 27.5
32 17.8831 7.7 1.51823 58.9
33 -53.7739 D33
34 -27.8585 1.3 1.80400 46.6
35 27.8585 5.7 1.78472 25.7
36 -88.1172 D36
37 -650.8702 1.3 1.51680 64.1
38 1290.5552 1.5 1.80518 25.4
39 -1000.0000 BF
[非球面データ]
第9面
κ=1.0000,A4=1.2632E-06,A6=3.9475E-10,A8=1.8963E-13,A10=4.5598E-16
[可変間隔データ]
無限遠 近距離
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 81.6 200.0 392.0 − − −
β 0 0 0 -0.05 -0.13 -0.26
D0 0 0 0 1539.12 1539.12 1539.12
D5 11.4537 11.4537 11.4537 1.8407 1.8407 1.8407
D8 2.0232 19.4113 26.6831 11.6361 29.0243 36.2961
D15 47.4636 22.0560 2.1798 47.4636 22.0560 2.1798
D22 14.1077 22.1272 34.7316 14.1077 22.1272 34.7316
D28 27.0625 12.1601 1.9256 27.0625 12.1601 1.9256
D33 5.9725 5.3838 3.3847 5.9725 5.3838 3.3847
D36 2.0276 17.5186 29.7522 2.0276 17.5186 29.7522
BF 45.2343 45.2342 45.2339 45.2343 45.2342 45.2339
[各群焦点距離データ]
群番号 群初面 群焦点距離
G1 1 98.5536
G2 9 -26.5937
G3 16 44.1147
G4 23 -60.9206
G5 29 43.7730
G6 34 -50.9294
G7 37 4242.4823
[条件式]
条件式(1) −(f1/f2) = 3.71
条件式(2) −(f3/f4) = 0.72
条件式(3) f1/f5 = 2.25
【0211】
表10に示す諸元の表から、本実施例に係る変倍光学系では、上記条件式(1)〜(3)を全て満たすことが分かる。
【0212】
図38は、第10実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。図39は、第10実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時にぶれ補正を行った際のメリディオナル横収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は望遠端状態をそれぞれ示す。図40は、第10実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時(全系の撮影距離R=1.8m)の諸収差図であり、(a)は広角端状態、(b)は中間焦点距離状態、(c)は望遠端状態をそれぞれ示す。
【0213】
各収差図から明らかなように、第10実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することが分かる。
【0214】
なお、上述の実施形態において、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
【0215】
上記実施例では、変倍光学系として6群又は7群構成のものを示したが、5群、8群等の他の群構成にも適用可能である。具体的には、最も物体側に正のレンズ群を追加した構成や、最も像側に正又は負のレンズ群を追加した構成が挙げられる。
【0216】
また、単独又は複数のレンズ群、又は部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としてもよい。前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の(超音波モーター等の)モーター駆動にも適している。特に、第1レンズ群G1を構成する、レンズL14とレンズL15との接合レンズを合焦レンズ群とするのが好ましい。
【0217】
また、レンズ群又は部分レンズ群を光軸に垂直な方向に振動させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第4レンズ群G4の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
【0218】
また、各レンズ面は、球面又は平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。特に、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5、の少なくとも一部を非球面とするのが好ましい。なお、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、加工及び組立調整誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。一方、レンズ面が非球面の場合、この非球面は、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。また、各レンズ面は、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)あるいはプラスチックレンズとしてもよい。
【0219】
また、開口絞りSは、第4レンズ群G4の近傍(好ましくは像側)又は第3レンズ群G3の近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズ枠でその役割を代用してもよい。
【0220】
また、各レンズ面には、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ために、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。
【0221】
本実施形態の変倍光学系は、変倍比が4.5〜6程度である。
【0222】
また、本実施形態の変倍光学系は、第1レンズ群G1の前群G1Fが正レンズを2つ又は3つと、負レンズを1つ有するのが好ましい。また、前群G1Fは、物体側から順に、負レンズと、正レンズと、正レンズとを、又は、負レンズと、正レンズと、正レンズと、正レンズとを配置するのが好ましい。なお、各レンズは、単レンズとしてもよく、貼り合わせて接合レンズとしてもよい。
【0223】
また、本実施形態の変倍光学系は、第1レンズ群G1の後群G1Rが正レンズと負レンズとを1つずつ有するのが好ましい。また、後群G1Rは、物体側から順に、負レンズと、正レンズとを配置するのが好ましい。また、後群G1Rは、1つの接合レンズから構成されるのが好ましい。
【0224】
また、本実施形態の変倍光学系は、第2レンズ群G2が正レンズを1つ又は2つと、負レンズを3つ有するのが好ましい。また、第2レンズ群G2は、物体側から順に、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズとを、又は、正レンズと、負レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズとを配置するのが好ましい。なお、各レンズは、単レンズとしてもよく、貼り合わせて接合レンズとしてもよい。
【0225】
また、本実施形態の変倍光学系は、第3レンズ群G3が正レンズを2つ又は3つと、負レンズを1つ有するのが好ましい。また、第3レンズ群G3は、物体側から順に、正レンズと、正レンズと、負レンズとを、又は、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置するのが好ましい。なお、各レンズは、単レンズとしてもよく、貼り合わせて接合レンズとしてもよい。
【0226】
また、本実施形態の変倍光学系は、第4レンズ群G4が、正レンズを1つと、負レンズを1つ又は2つ有するのが好ましい。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、正レンズと、負レンズとを、又は、負レンズと、正レンズと、負レンズとを配置するのが好ましい。また、第4レンズ群G4は、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、負レンズとを、又は、負レンズと、負レンズと、正レンズとを配置するのが好ましい。なお、各レンズは、単レンズとしてもよく、貼り合わせて接合レンズとしてもよい。
【0227】
また、本実施形態の変倍光学系は、第5レンズ群G5が正レンズを2つ又は3つと、負レンズを1つ又は2つ有するのが好ましい。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、正レンズと、正レンズと、負レンズとを、又は、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置するのが好ましい。また、第5レンズ群G5は、物体側から順に、正レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを、又は、正レンズと、負レンズとを、正レンズと、負レンズとを配置するのが好ましい。さらに、第5レンズ群G5は、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、正レンズと、負レンズと、正レンズとを配置するのが好ましい。なお、各レンズは、単レンズとしてもよく、貼り合わせて接合レンズとしてもよい。
【0228】
また、本実施形態の変倍光学系は、第6レンズ群G6が正レンズを1つと、負レンズを1つ又は2つ有するのが好ましい。第6レンズ群G6は、物体側から順に、負レンズと、正レンズとを配置するのが好ましい。なお、各レンズは、単レンズとしてもよく、貼り合わせて接合レンズとしてもよい。
【0229】
なお、本発明を分かりやすくするために、実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
【0230】
以上のように、色収差が補正され、良好な光学性能を有し、写真用カメラ、電子スチルカメラ及びビデオカメラ等に好適である変倍光学系、光学機器及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。
【符号の説明】
【0231】
G1 第1レンズ群
G1F 前群
G1R 後群(合焦群)
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
G7 第7レンズ群
S 開口絞り
I 像面
CAM デジタル一眼レフカメラ(光学機器)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも物体側から順に並んだ第1レンズ群〜第6レンズ群を有し、
前記第1レンズ群〜前記第6レンズ群はそれぞれ接合レンズを有し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
−(f1/f2)<3.98
の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
【請求項2】
前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式
0.61<−(f3/f4)<0.98
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。
【請求項3】
前記第5レンズ群の焦点距離をf5としたとき、次式
0.00<f1/f5<2.80
の条件を満足することを特徴とする請求項1又は2に記載の変倍光学系。
【請求項4】
少なくとも物体側から順に並んだ第1レンズ群〜第6レンズ群を有し、
前記第1レンズ群〜前記第6レンズ群はそれぞれ接合レンズを有し、
前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式
0.61<−(f3/f4)<0.98
の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
【請求項5】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
−(f1/f2)<3.98
の条件を満足することを特徴とする請求項4に記載の変倍光学系。
【請求項6】
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第5レンズ群の焦点距離をf5としたとき、次式
0.00<f1/f5<2.80
の条件を満足することを特徴とする請求項4又は5に記載の変倍光学系。
【請求項7】
少なくとも物体側から順に並んだ第1レンズ群〜第6レンズ群を有し、
前記第1レンズ群〜前記第6レンズ群はそれぞれ接合レンズを有し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第5レンズ群の焦点距離をf5としたとき、次式
0.00<f1/f5<2.80
の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
【請求項8】
前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式
−(f1/f2)<3.98
の条件を満足することを特徴とする請求項7に記載の変倍光学系。
【請求項9】
前記第3レンズ群の焦点距離をf3とし、前記第4レンズ群の焦点距離をf4としたとき、次式
0.61<−(f3/f4)<0.98
の条件を満足することを特徴とする請求項7又は8に記載の変倍光学系。
【請求項10】
前記第1レンズ群は、少なくとも2つの分割群に分割され、前記分割群のうちいずれか1つの分割群を合焦群とすることを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項11】
前記第1レンズ群は、正の屈折力を持つ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。
【請求項12】
前記分割群のうち、最も像側の分割群を合焦群とすることを特徴とする請求項10又は11に記載の変倍光学系。
【請求項13】
前記第4レンズ群は、負の屈折力を持つことを特徴とする請求項1〜12のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項14】
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔、及び、前記第5レンズ群と前記第6レンズ群との間隔が変化するように、各レンズ群が移動することを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項15】
前記第2レンズ群は、負の屈折力を持ち、
前記第3レンズ群は、正の屈折力を持ち、
前記第5レンズ群は、正の屈折力を持ち、
前記第6レンズ群は、負の屈折力を持つことを特徴とする請求項1〜14のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項16】
前記第4レンズ群は、全体又は一部を、光軸に対して直交方向の成分を持つように移動させることを特徴とする請求項1〜15のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項17】
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、開口絞りが像面に対して固定であることを特徴とする請求項1〜16のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項18】
広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、開口絞りの絞り径が一定であることを特徴とする請求項1〜17のいずれか一項に記載の変倍光学系。
【請求項19】
請求項1〜18のいずれか一項に記載の変倍光学系を有する光学機器。
【請求項20】
少なくとも物体側から順に並んだ第1レンズ群〜第6レンズ群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〜第6レンズ群はそれぞれ接合レンズを有し、
前記第1レンズ群の焦点距離をf1とし、前記第2レンズ群の焦点距離をf2としたとき、次式 −(f1/f2)<3.98 の条件を満足するように、
レンズ鏡筒内に各レンズを組み込み、動作確認を行うことを特徴とする変倍光学系の製造方法。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【図35】
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【図36】
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【図37】
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【図38】
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【図39】
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【図40】
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【図41】
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【図42】
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【公開番号】特開2011−112851(P2011−112851A)
【公開日】平成23年6月9日(2011.6.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−268886(P2009−268886)
【出願日】平成21年11月26日(2009.11.26)
【出願人】(000004112)株式会社ニコン (12,601)
【Fターム(参考)】