(57)【要約】【課題】変倍、フォーカス全域時に全長固定型であり、製造誤差敏感度を抑え、ウオブリング時の像高変化率が少なく、変倍、フォーカス全域にわたり、良好な光学性能を備え、防振機能を有し、防振レンズ群及びフォーカスレンズ群の重量を抑制した、変倍光学系を提供する。【解決手段】物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群からなり、開口絞りは第３レンズ群内にあり、変倍時に、前記第１、３、５レンズ群が像面に対し固定であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動することを特徴とする変倍結像光学系とした。【選択図】図１
2020101595.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群と、負の屈折力の第２レンズ群と、正の屈折力の第３レンズ群と、正の屈折力の第４レンズ群と、負の屈折力の第５レンズ群からなり、開口絞りは第３レンズ群内にあり、変倍時に、前記第１、３、５レンズ群が像面に対し固定であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動することを特徴とする変倍結像光学系
【請求項２】
前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負の単レンズからなる第２ａレンズ群と負の屈折力の第２ｂレンズ群から構成され、
前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群の空気間隔が前記第２レンズ群を構成する空気間隔の内、最も大きくなり、
前記第２ａレンズ群の焦点距離と前記第２レンズ群の焦点距離が以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍結像光学系。
（１）０．３５＜Ｇ２ａｔ／Ｇ２ｔ＜０．８０
（２）１．４０＜Ｇ２ａｆ／Ｇ２ｆ＜４．４０
ただし
Ｇ２ｔ：前記第２レンズ群の合成厚
Ｇ２ａｔ：前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群に挟まれた空気間隔
Ｇ２ｆ：前記第２レンズ群の焦点距離
Ｇ２ａｆ：前記第２ａレンズ群の焦点距離
【請求項３】
前記第４レンズ群は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際、物体方向へ移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の変倍結像光学系。
ただし
（３）０．１９＜ｆ４／ｆｔ＜０．７５
（４）１．２０＜ＭＲ＾２×（１−Ｍ４＾２）＜６．００
（５）０．１５＜Ｍ４＜０．８０
ｆｔ：望遠端における物体距離無限遠時の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
Ｍ４：物体距離無限遠時の前記第４レンズ群Ｇ４の横倍率
ＭＲ：物体距離無限遠時の前記第５レンズ群Ｇ５の横倍率
【請求項４】
前記第５レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の変倍結像光学系。
（６）−０．８５＜ｆ５／ｆｔ＜−０．１７
ただし
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端における物体距離無限遠時の焦点距離
【請求項５】
前記第５レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力の第５ａレンズ群と正の屈折力の第５ｂレンズ群から構成され、前記第５ａレンズ群を光軸に対して垂直方向に変位させることによって防振を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の変倍結像光学系。
【請求項６】
前記第２ａレンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２至５のいずれかに記載の変倍結像光学系。
（７）−６．５０＜(Ｇ２ａ２＋Ｇ２ａ１)／(Ｇ２ａ２−Ｇ２ａ１)＜−１．０５
ただし
Ｇ２ａ１：前記第２ａレンズ群の物体側の曲率半径
Ｇ２ａ２：前記第２ａレンズ群の像側の曲率半径
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置に用いられる防振機能を有する変倍結像光学系に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、写真用カメラやビデオカメラ等で、変倍時に全長が固定であり、防振機能を有した変倍結像光学系が特許文献１および２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−３５４８０号公報
【特許文献２】特開２０１５−１５２６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的に長い焦点距離の光学系（望遠レンズ）は、大型で、高重量のものが多く、全長の小型化が望まれている。なぜなら、フォーカシングレンズ群の重量、および径が大きくなるためであり、合焦速度の高速化や径の小型化に支障をきたしていた。
【０００５】
また、望遠端の画角が狭い変倍結像光学系においては、手ぶれなどの振動の影響による撮影画像のぶれが発生しやすいため、光学系の一部のレンズ群（防振レンズ群）を光軸に対して垂直方向に変位させることにより撮影画像のぶれを補正する防振機能を有することが要求されている。さらに、変倍結像光学系において防振機能を有する場合には、防振レンズ群を駆動するためのアクチュエータの大型化を避けるため、防振レンズ群は径が小さく、重量が軽いことが要求される。
【０００６】
加えて、望遠系では、変倍時に重量バランスが変わることは、撮影時の不具合になるため、可能な限り全長固定型であることが望まれている。従来の全長固定型の変倍結像光学系では、光学系の小型化を図るためには、各レンズ群の屈折力を強めることが考えられる。特に変倍をメインに司る第２レンズ群は、その屈折力により変倍移動量が増減するため、全長の小型化を左右する。しかし小型化のために屈折力を高めると、製造誤差敏感度の悪化を伴うため、屈折力を高めた状態で、実際の製品の光学性能を担保するには、高い加工精度、組み立て調整が必要となり製造コストが上昇する課題が残る。
【０００７】
また、近年では、デジタルスチルカメラを用いた動画撮影が一般的になっている。動画撮影において、被写体に対する合焦状態を維持するために、フォーカスレンズ群を光軸方向に常に微小振動（ウオブリング）させ続けることによりコントラストの変化を常時検出してフォーカスレンズ群の移動方向を決定する方法が多く採用されている。ウオブリングによりフォーカスレンズ群を駆動する場合、フォーカスレンズ群の重量が大きいとフォーカスレンズ群を駆動するためのアクチュエータが大型化し、撮影レンズの小型化・軽量化が困難となってしまう。また、アクチュエータを大型化させずに重量の大きいフォーカスレンズ群を無理にウオブリング駆動させようとすると、アクチュエータから発生する駆動音雑音が動画撮影において音声として記録されてしまうため問題となる。したがって、動画撮影に適応する変倍結像光学系はフォーカスレンズ群の軽量化が要求されている。
【０００８】
さらに、このようなフォーカス方式では、ウオブリング時の像高変化率が大きいと、鑑賞者が画面に映る被写体の倍率変動を認識して目障りに感じてしまう問題がある。そのためウオブリング時の像高変化率が小さいフォーカス方式が望まれている。
【０００９】
特許文献１に開示された光学系は、物体側から順に正、負、正、正の屈折力で構成され、変倍時、フォーカス時に全長固定型の変倍光学系である。また第４レンズ群内を正、負、正の３つの群に分け、中央の負レンズ群を光軸に直行方向に変位させることにより防振機能を実現している。しかしフォーカス方式が、最も口径が大きな第１レンズ群内部を移動させるインナーフォーカス構成としているため、合焦速度の高速化や径の小型化に支障をきたしている。また広角端でのフォーカス時の像高変化率が大きいという課題を有している。さらに変倍を主に司る第２レンズ群の屈折力が高いため、第２レンズ群の残存収差が大きく、製造誤差敏感度が高いという課題を有している。
【００１０】
特許文献２に開示された光学系は、物体側から順に正、負、正、正の屈折力で構成され、変倍時、フォーカス時に全長固定型の変倍光学系である。また第４レンズ群内は正の屈折力を持つ第１部分群、負の屈折力を持つ第２部分群、正または負の屈折力を持つ第３部分群に分かれ、第２部分群はフォーカス群であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカス時に像方向へ移動する。さらに第３部分群の最も物体側に、光軸に対して垂直方向に移動することで光学系が振動した際の像のぶれを補正する、正の屈折力の像ぶれ補正レンズ群を有している。フォーカス群に前記第４レンズ群内の第２部分群である負群を用いているため、特にテレ側の至近時の歪曲収差が正方向に悪化するという課題を有している。また変倍を主に司る第２レンズ群の屈折力が高いため、第２レンズ群の残存収差が大きく、製造誤差敏感度が高いという課題を有している。
【００１１】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、変倍時、フォーカス時に全長固定型であり、製造誤差敏感度を抑え、ウオブリング時の像高変化率が少なく、変倍時、フォーカス時全域にわたり、良好な光学性能を備え、防振機能を有し、防振レンズ群及びフォーカスレンズ群の重量を抑制した、変倍結像光学系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】
【００１２】
上記課題を解決するための第１の発明は、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群からなり、開口絞りは第３レンズ群内にあり、変倍時に、前記第１、３、５レンズ群が像面に対し固定であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動することを特徴とする変倍結像光学系とした。
【００１３】
また、第２の発明は、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負の単レンズからなる第２ａレンズ群と負の屈折力の第２ｂレンズ群から構成され、前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群の空気間隔が前記第２レンズ群を構成する空気間隔の内、最も大きくなり、前記第２ａレンズ群の焦点距離と前記第２レンズ群の焦点距離が以下の条件式を満足することを特徴とする第１の発明に記載の変倍結像光学系とした。
（１）０．３５＜Ｇ２ａｔ／Ｇ２ｔ＜０．８０
（２）１．４０＜Ｇ２ａｆ／Ｇ２ｆ＜４．４０
ただし
Ｇ２ｔ：前記第２レンズ群の合成厚
Ｇ２ａｔ：前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群に挟まれた空気間隔
Ｇ２ｆ：前記第２レンズ群の焦点距離
Ｇ２ａｆ：前記第２ａレンズ群の焦点距離
【００１４】
また、第３の発明は、前記第４レンズ群は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際、物体方向へ移動し、以下の条件式を満足することを特徴とする第１または第２の発明に記載の変倍結像光学系とした。
ただし
（３）０．１９＜ｆ４／ｆｔ＜０．７５
（４）１．２０＜ＭＲ＾２×（１−Ｍ４＾２）＜６．００
（５）０．１５＜Ｍ４＜０．８０
ｆｔ：望遠端における物体距離無限遠時の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
Ｍ４：物体距離無限遠時の前記第４レンズ群Ｇ４の横倍率
ＭＲ：物体距離無限遠時の前記第５レンズ群Ｇ５の横倍率
【００１５】
また、第４の発明は、前記第５レンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴と第１乃至第３の発明のいずれかに記載の変倍結像光学系とした。
（６）−０．８５＜ｆ５／ｆｔ＜−０．１７
ただし
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端における物体距離無限遠時の焦点距離
【００１６】
また、第５の発明は、前記第５レンズ群は、物体側から像側へ順に、負の屈折力からなる第５ａレンズ群と正の屈折力の第５ｂレンズ群から構成され、前記第５ａレンズ群を光軸に対して垂直方向に変位させることによって防振を行うことを特徴とする第１乃至第４の発明のいずれかに記載の変倍結像光学系とした。
【００１７】
また、第６の発明は、前記第２ａレンズ群は、以下の条件式を満足することを特徴とする第２乃至第５の発明のいずれかに記載の変倍結像光学系とした。
（７）−６．５０＜(Ｇ２ａ２＋Ｇ２ａ１)／(Ｇ２ａ２−Ｇ２ａ１)＜−１．０５
ただし
Ｇ２ａ１：前記第２ａレンズ群の物体側の曲率半径
Ｇ２ａ２：前記第２ａレンズ群の像側の曲率半径
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、変倍時、フォーカス時に全長固定型であり、製造誤差敏感度を抑え、ウオブリング時の像高変化率が少なく、変倍時、フォーカス時全域にわたり、良好な光学性能を備え、防振機能を有し、防振レンズ群及びフォーカスレンズ群の重量を抑制した、変倍光学系を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の変倍結像光学系の実施例１に係るレンズ構成図である。
【図２】実施例１の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図３】実施例１の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図４】実施例１の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図５】実施例１の変倍結像光学系の広角端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図６】実施例１の変倍結像光学系の中間焦点距離の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図７】実施例１の変倍結像光学系の望遠端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図８】実施例１の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図９】実施例１の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における横収差図である。
【図１０】実施例１の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図１１】実施例１の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図１２】実施例１の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図１３】実施例１の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図１４】本発明の変倍結像光学系の実施例２に係るレンズ構成図である。
【図１５】実施例２の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図１６】実施例２の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図１７】実施例２の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図１８】実施例２の変倍結像光学系の広角端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図１９】実施例２の変倍結像光学系の中間焦点距離の１ｍ合焦時に縦収差図である。
【図２０】実施例２の変倍結像光学系の望遠端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図２１】実施例２の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図２２】実施例２の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における横収差図である。
【図２３】実施例２の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図２４】実施例２の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図２５】実施例２の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図２６】実施例２の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図２７】本発明の変倍結像光学系の実施例３に係るレンズ構成図である。
【図２８】実施例３の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図２９】実施例３の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図３０】実施例３の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図３１】実施例３の変倍結像光学系の広角端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図３２】実施例３の変倍結像光学系の中間焦点距離の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図３３】実施例３の変倍結像光学系の望遠端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図３４】実施例３の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図３５】実施例３の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における横収差図である。
【図３６】実施例３の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図３７】実施例３の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図３８】実施例３の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図３９】実施例３の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図４０】本発明の変倍結像光学系の実施例４に係るレンズ構成図である。
【図４１】実施例４の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図４２】実施例４の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図４３】実施例４の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図４４】実施例４の変倍結像光学系の広角端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図４５】実施例４の変倍結像光学系の中間焦点距離の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図４６】実施例４の変倍結像光学系の望遠端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図４７】実施例４の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図４８】実施例４の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における横収差図である。
【図４９】実施例４の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図５０】実施例４の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図５１】実施例４の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図５２】実施例４の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図５３】本発明の変倍結像光学系の実施例５に係るレンズ構成図である。
【図５４】実施例５の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図５５】実施例５の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図５６】実施例５の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における縦収差図である。
【図５７】実施例５の変倍結像光学系の広角端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図５８】実施例５の変倍結像光学系の中間焦点距離の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図５９】実施例５の変倍結像光学系の望遠端の１ｍ合焦時における縦収差図である。
【図６０】実施例５の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図６１】実施例５の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における横収差図である。
【図６２】実施例５の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における横収差図である。
【図６３】実施例５の変倍結像光学系の広角端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図６４】実施例５の変倍結像光学系の中間焦点距離の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【図６５】実施例５の変倍結像光学系の望遠端の無限遠合焦時における０．４°防振時の横収差図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明に係る変倍結像光学系は、図１、図１４、図２７、図４０、図５３の各実施例のレンズ構成図に示されるとおり、物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群からなり、開口絞りは第３レンズ群内にあり、変倍時に、前記第１、３、５レンズ群が像面に対し固定であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動する。
【００２１】
正の屈折力の前記第１レンズ群と負の屈折力の前記第２レンズ群は、広角端から望遠端への変倍時に、その間隔を増加させることにより変倍結像光学系の主な変倍効果を得ている。
【００２２】
正の屈折力の前記第３レンズ群は、負の屈折力の前記第２レンズ群で発散された光束を収斂光として射出し、フォーカスレンズ群に入射させる。これにより後述のフォーカス時の球面収差の変動を抑制することができる。
【００２３】
また開口絞り機構は、第３レンズ群内に設置する。第３レンズ群を正の屈折力とすることにより、第２レンズ群からの発散光束を第４レンズ群に収斂光束とするため、光束がアフォーカルに近くなる位置が存在する。その位置近傍に、開口絞り機構を設置することで、絞りの光軸方向へのシフト誤差に対する、露出誤差を低減させることが可能となる。また、開口絞り機構が像面に対し、固定されることにより、その機構を駆動するための電源、信号等の配線の取り回しを最適化しやすくなる。
【００２４】
さらに開口絞り機構を第３レンズ群内に設置することにより、第２レンズ群、第３レンズ群間、および第３レンズ群、第４レンズ群間の空間が絞り機構によって干渉されることなく、変倍あるいはフォーカス間隔のために有効に使用することが可能となる。
【００２５】
正の屈折力の第４レンズ群は、フォーカスレンズ群として機能する。また広角端から望遠端への変倍時に、像面補償作用も担っている。さらに第４レンズ群に収斂光が入射することにより、フォーカス時の球面収差の変動を抑えることができる。また無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動する。絞りを第４レンズ群の物点に見立てた場合、至近時にフォーカスする際に物点が第４レンズ群に近づく。これにより第４レンズ群に入射する主光線入射角が大きくなる。３次の歪曲収差係数は、近軸主光線入射角の３乗で大きくなる為、第４レンズ群自身の負の歪曲収差が増加し、これにより物体距離無限遠時の望遠端全系の正の歪曲収差は、至近時にフォーカスする際に補正される方向になる。さらに、後続するレンズ群に収斂光を入射させることにより、後続レンズ群の先頭にある防振群の径を小さくすることが可能となる。
【００２６】
負の屈折力の第５レンズ群は、拡大系の倍率負担にすることにより、全系を望遠タイプにし、全長を短縮することが可能となる。さらに物体側から像側へ順に、負の屈折力からなる第５ａレンズ群と正の屈折力の第５ｂレンズ群から構成し、第５ａレンズ群を光軸に対して垂直方向に変位させることによって防振を行っている。
【００２７】
また、本発明に係る変倍結像光学系は、以下に示す条件式を満足することを特徴とする。すなわち、前記第２レンズ群は、物体側から像側へ順に、物体側に凸の負の単レンズからなる前記第２ａレンズ群と負の屈折力の前記第２ｂレンズ群から構成され、前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群の空気間隔が前記第２レンズ群を構成する空気間隔の内、最も大きくなり、前記第２ａレンズ群の焦点距離と前記第２レンズ群の焦点距離が以下の条件式を満足することを特徴とする。
（１）０．３５＜Ｇ２ａｔ／Ｇ２ｔ＜０．８０
（２）１．４０＜Ｇ２ａｆ／Ｇ２ｆ＜４．４０
ただし
Ｇ２ｔ：前記第２レンズ群の合成厚
Ｇ２ａｔ：前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群に挟まれた空気間隔
Ｇ２ｆ：前記第２レンズ群の焦点距離
Ｇ２ａｆ：前記第２ａレンズ群の焦点距離
【００２８】
条件式（１）は、変倍を主に司る前記第２レンズ群の合成厚と前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群に挟まれた空気間隔の比について好ましい範囲を規定するものである。前記第２レンズ群は光学系全体の中で、比較的屈折力が大きく、さらに変倍時の移動が大きいため、この前記第２レンズ群の構造を規定することは、前記第２レンズ群の収差負担を減らし、製造誤差敏感度を抑えるために重要である。
【００２９】
この理由は概略すると以下の通りである。二つのレンズ群で構成される光学系の近軸屈折力は、第１レンズ群の屈折力をφ１、第２レンズ群の屈折力をφ２、第１レンズ群と第２レンズ群の間隔をｔ、全系の屈折力をφと置くと、
φ＝φ１＋φ２−ｔ・φ１・φ２        参考式（１）
であるので、φ１、φ２＜０の時、ｔを大きくすると、φは大きくなる。すなわちφを一定とすると、各レンズ群の屈折力φ１、φ２を小さくでき、収差発生量、および製造誤差感度の低減が可能となる。
【００３０】
また、前記第２ａレンズ群を物体側に凸の負の単レンズとすることにより、前記第２ａレンズ群への入射角を緩和することが可能となり、収差発生量、製造誤差敏感度を減らすことが可能となる。
【００３１】
条件式（１）の上限値を超えて、相対的に前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群に挟まれた空気間隔が大きくなると、前記第２レンズ群の製造誤差敏感度が小さくなり、前記第２レンズ群の残存収差を減らすことが可能となり、製造しやすい光学系を達成することが可能であるが、前記第２レンズ群の合成厚が大きくなる為、コンパクト化には不利になる。
【００３２】
条件式（１）の下限値を超えて、相対的に前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群に挟まれた空気間隔が小さくなると、前記第２レンズ群の合成厚が小さくなる為、変倍のための前記第２レンズ群の移動スペースを少なくでき、光学系全長をコンパクト化しやすくなるが、前記第２ａレンズ群、前記第２ｂレンズ群各々の屈折力が強まるため、前記第２レンズ群の残存収差の増加、製造誤差感度が大きくなる等の課題を解決できない。
【００３３】
なお、条件式（１）について、望ましくはその上限値を０．７５に、また、下限値を０．３８に限定することで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００３４】
また、条件式（２）は、条件式（１）と相俟って、前記第２ａレンズ群の屈折力と前記第２レンズ群の屈折力の比について好ましい範囲を規定するものであり、前記第２レンズ群の残存収差、製造誤差感度に影響する。前記第２レンズ群に入射する光線は、前記第１レンズ群が正の屈折力であるために、収斂光線となるが、前記第２レンズ群は負の屈折力を持つため、前記第２レンズ群への入射角がきつくなりやすい。本発明は前、記第２レンズ群の屈折力を弱め、特に前記第２ａレンズ群の屈折力を弱めることにより、前記第２ａレンズ群への入射角を緩和して収差発生量、製造誤差敏感度を減らすことができた。
【００３５】
条件式（２）の上限値を超えて、前記第２ａレンズ群の屈折力が相対的に弱くなると、前記第２レンズ群の屈折力を所定の値に保つには、前記第２レンズ群の製造誤差敏感度が小さくなり、前記第２レンズ群の残存収差を減らすことが可能となり、製造しやすい光学系を達成することが可能であるが、前記第２ａレンズ群と前記第２ｂレンズ群に挟まれた空気間隔が大きくなり、前記第２レンズ群の合成厚が大きくなる為、コンパクト化には不利になる。
【００３６】
条件式（２）の下限値を超えて、前記第２ａレンズ群の屈折力が相対的に強くなると、前記第２レンズ群の残存収差が大きくなり、製造誤差感度が大きくなる課題を解決できない。あるいは前記第２レンズ群の屈折力が弱くなる場合は、変倍による前記第２レンズ群の移動量が増えるため、全長が大型化する。
【００３７】
なお、条件式（２）について、望ましくはその上限値を３．６６に、また、下限値を１．５５とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００３８】
また、前記第４レンズ群は、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングの際、物体方向へ移動し、以下の条件式を満足することが望ましい。
（３）０．１９＜ｆ４／ｆｔ＜０．７５
（４）１．２０＜ＭＲ＾２×（１−Ｍ４＾２）＜６．００
（５）０．１５＜Ｍ４＜０．８０
ｆｔ：望遠端における物体距離無限遠時の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
Ｍ４：物体距離無限遠時の前記第４レンズ群Ｇ４の横倍率
ＭＲ：物体距離無限遠時の前記第５レンズ群Ｇ５の横倍率
【００３９】
条件式（３）は、フォーカスレンズ群である前記第４レンズ群の焦点距離を規定し、高速な合焦動作、光学系の小型化を実現するための条件である。
【００４０】
条件式（３）の上限値を超えて、前記第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４が長くなると、フォーカスのための繰出し量が長くなり、至近に近づく能力が弱くなる。また繰り出し量を確保する空間が必要となり全長の大型化につながり好ましくない。
【００４１】
条件式（３）の下限値を超えて、前記第４レンズ群Ｇ４の焦点距離ｆ４が短くなると、フォーカスのための繰出し量が短くなりすぎ、正確な合焦位置でフォーカスレンズ群を停止させることが困難になる、さらにはフォーカス時の球面収差変動を抑えることが困難になる。
【００４２】
なお、条件式（３）について、その上限値をさらに０．６３に、また、下限値をさらに０．２５とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００４３】
条件式（４）は、ＡＦ時に合焦範囲内にフォーカスレンズ群である第４レンズ群Ｇ４を駆動制御するため、前記第４レンズ群Ｇ４、および、前記第４レンズ群Ｇ４以降の倍率負担を規制する条件であり、前記第４レンズ群Ｇ４がフォーカス時に移動した時の結像面の敏感度を規定する。この敏感度を適切に規定することにより、ＡＦ時に合焦範囲内にフォーカスレンズ群を駆動制御することが可能になる。
【００４４】
条件式（４）の上限値を超え、結像面の敏感度が大きくなると、フォーカスレンズ群の移動量が少なくなるため、フォーカスレンズ群の微少な動きで結像面が大きく動き、ＡＦ合焦範囲内にフォーカスレンズ群である前記第４レンズ群Ｇ４を駆動制御することが困難になる。
【００４５】
条件式（４）の下限値を超え、結像面の敏感度が小さくなると、フォーカスレンズ群の移動量が大きくなり、フォーカシングのための第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とのスペースを確保しなければならず、レンズ光学系をコンパクトにすることが困難になる。またウオブリングによる合焦レンズ群の主光線高の変動が大きくなる為、像高変動を抑制する効果が弱くなり、ウオブリング時の像高変動を抑えることが困難になる。
【００４６】
なお、条件式（４）について、その上限値をさらに４．８６、また、下限値をさらに１．４４とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００４７】
条件式（５）は、フォーカスレンズ群である前記第４レンズ群のＧ４の無限遠時の横倍率を規定し、フォーカス時の収差変動の抑制およびフォーカス群の繰り出し量を規定するための条件である。
【００４８】
条件式（５）の上限値を超えて、前記第４レンズ群Ｇ４の無限遠時の横倍率が１に近づくと、フォーカスのための繰出し量が大きくなり、繰り出し量を確保する空間が必要となり全長の大型化につながり好ましくない。
【００４９】
一方、条件式（５）の下限値を超えて、前記第４レンズ群Ｇ４の無限遠時の横倍率が小さくなると、フォーカス群に入射する光線がアフォーカルに近づく、さらにゼロを超え負になると、フォーカス群が実像系になるため、全系が至近距離にフォーカスする際のフォーカス群である前記第４レンズ群Ｇ４の物点の移動が大きくなる為、無限遠から至近に変動した時の収差変動を抑えることが困難になる。
【００５０】
なお、条件式（５）について、その上限値をさらに０．７０に、また、下限値をさらに０．１８とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００５１】
また、前記第５レンズ群は、以下の条件式を満足することが望ましい。
（６）−０．８５＜ｆ５／ｆｔ＜−０．１７
ただし
ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端における物体距離無限遠時の焦点距離
【００５２】
条件式（６）は、固定群である前記第５レンズ群の焦点距離を規定し、拡大系の倍率負担とすることにより、全系を望遠タイプにし、全長を短縮するための条件である。
【００５３】
条件式（６）の上限値を超えて、前記第５レンズ群の負の屈折力が強くなると、固定群である共役長が短くなる為、全長が小型化するが、球面収差、像面湾曲がプラスに過度に発生し、さらに正の歪曲収差が増大し、それらの補正が困難になる。
【００５４】
一方、条件式（６）の下限値を超えて、前記第５レンズ群の負の屈折力が弱くなると、固定群である共役長が長くなる為、全長が大型化し好ましくない。またフォーカス群である前記第４レンズ群との間隔を保持することができなくなる。
【００５５】
なお、条件式（６）について、その上限値をさらに−０．２２に、また、下限値をさらに−０．７３とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００５６】
また、前記第２ａレンズ群は、以下の条件式を満足することが望ましい。
（７）−６．５０＜(Ｇ２ａ２＋Ｇ２ａ１)／(Ｇ２ａ２−Ｇ２ａ１)＜−１．０５
ただし
Ｇ２ａ１：前記第２ａレンズ群の物体側の曲率半径
Ｇ２ａ２：前記第２ａレンズ群の像側の曲率半径
【００５７】
条件式（７）は前記第２ａレンズ群のレンズ形状、いわゆるシェイプファクターを定義するものである。前記第２レンズ群に入射する光線は、前記第１レンズ群が正の屈折力であるために、収斂光線となるが、前記第２ａレンズ群は負の屈折力を持つため、前記第２ａレンズ群の物体側の曲率半径がマイナスの場合、入射角がきつくなる。その入射角を緩和するには前記第２ａレンズ群の物体側の曲率半径がプラスであることが必須になる。
【００５８】
条件式（７）の上限値を超えて、前記第２ａレンズ群のシェイプファクターが−１に近づくとレンズ形状が平凹レンズに近づくため、前記第２ａレンズ群への入射角がきつくなり、好ましくない。
【００５９】
一方、条件式（７）の下限値を超えて、前記第２ａレンズ群のシェイプファクターが負の方向に大きくなると、条件式（２）と相俟って、前記第２ａレンズ群の負の屈折力が弱くなるため、前記第２ａレンズ群と第２ｂレンズ群の空気間隔が広がりすぎ、全長が大型化するため好ましくない。
【００６０】
なお、条件式（７）について、その上限値をさらに−１．２４に、また、下限値をさらに−５．４０とすることで、前述の効果をより確実にすることができる。
【００６１】
次に、本発明に係る変倍結像光学系の各実施例のレンズ構成について説明する。以下の説明において、レンズ構成を物体側から像側の順番で記載する。Ｌｎは物体側から順番にレンズを数えたときのレンズ番号ｎに対応するレンズを示す記号であり、接合レンズの場合にはこれを構成するそれぞれのレンズ１枚ごとに記号を示すこととする。
【００６２】
次に、本発明に係る変倍結像光学系の各実施例の数値実施例と条件式対応値について説明する。以下の説明において、レンズ構成を物体側から像側の順番を記載をする。Ｌｎは物体側から順番にレンズを数えた時のレンズ番号ｎに対応するレンズを示す記号であり、接合レンズの場合にはこれを構成するそれぞれのレンズ１枚ごとに記号を示すこととする。
【００６３】
次に本発明に係る変倍結像光学系の各実施例の数値実施例と条件式対応値について説明する。
【００６４】
［面データ］において、面番号は物体側から順番に数えたレンズ面または開口絞りの番号、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．５６ｎｍ）に対するアッベ数を示している。
【００６５】
面番号に付した＊（アスタリスク）は、そのレンズ面形状が非球面であることを示している。また、ＢＦはバックフォーカスを表している。
【００６６】
面番号に付した（絞り）は、その位置に開口絞りが位置していることを示している。平面又は開口絞りに対する曲率半径には∞（無限大）を記入している。
【００６７】
［非球面データ］には、［面データ］において＊を付したレンズ面の非球面形状を与える各係数の値を示している。非球面の形状は、下記の式で表される。以下の式において、光軸に直行する方向への光軸からの変位をｙ、非球面と光軸の交点から光軸方向へのへに（サグ量）をｚ、基準球面の曲率半径をｒ、コーニック係数をＫで表している。また、４、６、８、１０次の非球面係数をそれぞれＡ４、Ａ６、Ａ８、Ａ１０、で表している。
2020101595.tif 000003
【００６８】
［各種データ］において、ズーム比及び各焦点距離状態における焦点距離等の値を示している。
【００６９】
［可変間隔データ］において、各焦点距離状態における可変間隔及びＢＦの値を示している。
【００７０】
［レンズ群データ］において、各レンズ群を構成する最も物体側のレンズ面の面番号及びレンズ群全体の焦点距離を示している。
【００７１】
各実施例に対応する各収差図において、ｄ、ｇ、Ｃはそれぞれｄ線、ｇ線、Ｃ線を表しており、△Ｓ、△Ｍはそれぞれサジタル像面、メリジオナル像面を表している。
【００７２】
なお、以下の全ての諸元の値において、記載している焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、レンズ面間隔ｄ、その他の長さの単位は特記のない限りミリメートル（ｍｍ）を使用するが、光学系では比例拡大と比例縮小とにおいても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。
【実施例１】
【００７３】
図１は、本発明の実施例１の結像光学系のレンズ構成図である。
【００７４】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群からなり、開口絞りは第３レンズ群内にあり、変倍時に、前記第１、３、５レンズ群が像面に対し固定であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動する。
【００７５】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸レンズＬ２からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３から構成される。
【００７６】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に負の屈折力の第２ａレンズ群Ｇ２ａと負の屈折力の第２ｂレンズ群Ｇ２ｂから構成され、第２ａレンズ群Ｇ２ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４で構成される。第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、両凹レンズＬ５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ７とから構成される。
【００７７】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ８と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９と両凸レンズＬ１０からなる接合レンズと、両凸レンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２から構成される。
【００７８】
開口絞りは第３レンズ群Ｇ３内に備えられる。
【００７９】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ１３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなる接合レンズから構成される。
【００８０】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に負の屈折力の第５ａレンズ群Ｇ５ａと正の屈折力の第５ｂレンズ群Ｇ５ｂから構成され、第５ａレンズ群Ｇ５ａは、両凸レンズＬ１５と両凹レンズＬ１６からなる接合レンズと、両凹レンズＬ１７とから構成され、第５ｂレンズ群Ｇ５ｂは、両凸レンズＬ１８と、両凸レンズＬ１９と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２０からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカス両凹レンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、物体側が非球面の両凸レンズＬ２３とから構成される。さらに第５ａレンズ群Ｇ５ａを光軸に対して垂直方向に変位させることによって防振を行う。
【００８１】
続いて、以下に実施例１に係る変倍結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例1
単位：mm
[面データ]
面番号        r         d       nd      vd
物面           ∞       ∞
1       111.0873   1.7044  1.75520  27.53
2        73.1191  10.5774  1.49700  81.61
3      -346.4960   0.1504
4        59.3034   6.4166  1.43700  95.10
5       156.4446     (d5)
6        40.2340   0.9023  1.80610  33.27
7        25.0448  11.3293
8      -148.3837   0.9023  1.48749  70.44
9        26.6489   4.0605  1.84666  23.78
10       71.3345   3.3086
11      -49.6083   0.9023  1.77250  49.62
12     -680.7604    (d12)
13      155.9069   3.3497  1.80450  39.64
14      -95.5346   1.0026
15(絞り)         ∞   1.5066
16       58.2573   0.9023  2.00100  29.13
17       29.3141   5.1132  1.59282  68.62
18     -556.8903   0.1500
19       67.4532   3.3587  1.91082  35.25
20     -539.5947   1.4193
21      -92.2866   0.9023  1.80000  29.84
22       80.2484    (d22)
23       48.2898   7.2040  1.48749  70.44
24      -30.5315   0.8021  1.69895  30.05
25      -49.4743    (d25)
26      214.7370   6.4646  1.84666  23.78
27      -39.5927   0.8021  1.59349  67.00
28       24.7436   5.7248
29      -44.8357   0.8021  1.80100  34.97
30       80.0385   1.4437
31       41.1631   6.1960  1.49700  81.61
32      -30.8486   0.1504
33       85.2469   7.3264  1.69895  30.05
34      -19.6007   0.9023  1.84666  23.78
35      -46.5852   0.7317
36      -40.9761   0.9023  1.72916  54.67
37     -261.4859   7.9331
38      -35.6100   0.9023  1.83481  42.72
39      108.8075   0.1504
40*      35.2592   5.3436  1.58913  61.25
41     -270.6954  25.8865
42            ∞   2.1000  1.51680  64.17
43            ∞     (BF)
像面          ∞
[非球面データ]
40面
K           0.00000
A4     -8.04129E-06
A6      3.83203E-09
A8      3.90155E-12
A10     -1.34114E-14
[各種データ]
ズーム比         2.67
広角     中間     望遠
焦点距離        72.45   114.51   193.30
Fナンバー         4.11     4.21     4.15
全画角2ω        33.19    20.95    12.40
像高Y          21.63    21.63    21.63
レンズ全長      198.12   198.12   198.12
[可変間隔データ]
広角     中間     望遠
d0               ∞       ∞       ∞
d5           0.7620  16.9402  34.1960
d12          34.6576  18.4794   1.2232
d22          15.3987  12.1962  13.9226
d25           2.7000   5.9025   4.1764
BF           4.8694   4.8706   4.8695
広角       中間      望遠
d0       801.8850   801.8838  801.8849
d5         0.7620    16.9402   34.1960
d12        34.6576    18.4794    1.2232
d22        13.7408     8.2706    2.6564
d25         4.3578     9.8282   15.4434
BF         4.8696     4.8703    4.8665
[レンズ群データ]
群        始面      焦点距離
G1          1         107.93
G2          6         -32.56
G3         13          60.51
G4         23          59.10
G5         26         -52.23
G2a          6         -84.54
G2b          8         -64.08
G5a         26         -23.32
G5b         31          38.68
【実施例２】
【００８２】
図１４は、本発明の実施例２の結像光学系のレンズ構成図である。
【００８３】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群からなり、開口絞りは第３レンズ群内にあり、変倍時に、前記第１、３、５レンズ群が像面に対し固定であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動する。
【００８４】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸レンズＬ２とからなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３から構成される。
【００８５】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に負の屈折力の第２ａレンズ群Ｇ２ａと負の屈折力の第２ｂレンズ群Ｇ２ｂから構成され、第２ａレンズ群Ｇ２ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４で構成される。第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、両凹レンズＬ５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６とからなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ７とから構成される。
【００８６】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ８と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０とからなる接合レンズと、両凸レンズＬ１１と、両凹レンズＬ１２とから構成される。
【００８７】
開口絞りは第３レンズ群Ｇ３内に備えられる。
【００８８】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ１３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなる接合レンズから構成される。
【００８９】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に負の屈折力の第５ａレンズ群Ｇ５ａと正の屈折力の第５ｂレンズ群Ｇ５ｂから構成され、第５ａレンズ群Ｇ５ａは、両凸レンズＬ１５と両凹レンズＬ１６からなる接合レンズと、両凹レンズＬ１７から構成され、第５ｂレンズ群Ｇ５ｂは、両凸レンズＬ１８、両凸レンズＬ１９と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２０からなる接合レンズ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２、両凸レンズＬ２３から構成される。さらに第５ａレンズ群Ｇ５ａを光軸に対して垂直方向に変位させることによって防振を行う。
【００９０】
続いて、以下に実施例２に係る変倍結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例2
単位：mm
[面データ]
面番号        r         d      nd     vd
物面           ∞       ∞
1       111.0873   1.7044  1.75520  27.53
2        73.1191  10.5774  1.49700  81.61
3      -346.4960   0.1504
4        59.3034   6.4166  1.43700  95.10
5       156.4446     (d5)
6        40.2340   0.9023  1.80610  33.27
7        25.0448  11.3293
8      -148.3837   0.9023  1.48749  70.44
9        26.6489   4.0605  1.84666  23.78
10       71.3345   3.3086
11      -49.6083   0.9023  1.77250  49.62
12     -680.7604    (d12)
13      105.3587   3.6984  1.80450  39.64
14      -99.0575   1.0026
15(絞り)         ∞   1.5066
16       58.3262   0.9023  2.00100  29.13
17       26.9522   5.1132  1.59282  68.62
18      232.9009   0.1500
19      127.3587   3.3587  1.91082  35.25
20     -155.2949   1.6101
21      -58.5169   0.9023  1.80000  29.84
22     7293.0446    (d22)
23       48.9775   7.5240  1.48749  70.44
24      -30.1092   0.8021  1.69895  30.05
25      -48.2672    (d25)
26      138.1335   8.8167  1.84666  23.78
27      -42.1950   0.8021  1.59349  67.00
28       23.3420   4.4592
29      -43.3605   0.8021  1.80100  34.97
30       81.9079   1.4437
31       43.1633   5.8842  1.49700  81.61
32      -29.7040   0.1504
33       60.7335   6.9085  1.69895  30.05
34      -21.0418   0.9023  1.84666  23.78
35      -82.6829   1.5966
36      -38.0610   0.9023  1.72916  54.67
37     -412.1477  17.6831
38      -29.7076   0.9023  1.83481  42.72
39    21726.6321   0.1504
40       76.4246   7.7513  1.58913  61.25
41      -46.7414  11.6652
42            ∞   2.1000  1.51680  64.17
43            ∞     (BF)
像面           ∞
[各種データ]
ズーム比         2.67
広角     中間     望遠
焦点距離        72.49   113.95   193.38
Fナンバー         4.13     4.24     4.17
全画角2ω        33.17    21.05    12.39
像高Y          21.63    21.63    21.63
レンズ全長      198.46   198.46   198.46
[可変間隔データ]
広角     中間     望遠
d0              ∞       ∞       ∞
d5          0.7620  16.6950  34.1594
d12         34.6211  18.6880   1.2232
d22         14.5183  11.3418  13.0248
d25          2.7000   5.8763   4.1939
BF          6.1134   6.1155   6.1135
広角       中間     望遠
d0         801.5403  801.5383  801.5403
d5           0.7620   16.6950   34.1594
d12          34.6211   18.6880    1.2232
d22          12.8594    7.4290    1.6014
d25           4.3589    9.7891   15.6173
BF           6.1133    6.1154    6.1134
[レンズ群データ]
群        始面     焦点距離
G1          1       107.93
G2          6       -32.56
G3         13        63.45
G4         23        58.78
G5         26       -52.23
G2a          6       -84.54
G2b          8       -64.08
G5a         26       -24.07
G5b         31        39.89
【実施例３】
【００９１】
図２７は、本発明の実施例３の結像光学系のレンズ構成図である。
【００９２】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群からなり、開口絞りは第３レンズ群内にあり、変倍時に、前記第１、３、５レンズ群が像面に対し固定であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動する。
【００９３】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸レンズＬ２からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３から構成される。
【００９４】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に負の屈折力の第２ａレンズ群Ｇ２ａと負の屈折力の第２ｂレンズ群Ｇ２ｂから構成され、第２ａレンズ群Ｇ２ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４で構成される。第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、両凹レンズＬ５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６からなる接合レンズ、両凹レンズＬ７から構成される。
【００９５】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ８と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２から構成される。
【００９６】
開口絞りは第３レンズ群Ｇ３内に備えられる。
【００９７】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ１３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなる接合レンズから構成される。
【００９８】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に負の屈折力の第５ａレンズ群Ｇ５ａと正の屈折力の第５ｂレンズ群Ｇ５ｂから構成され、第５ａレンズ群Ｇ５ａは、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズＬ１５と両凹レンズＬ１６からなる接合レンズ、両凹レンズＬ１７から構成され、第５ｂレンズ群Ｇ５ｂは、両凸レンズＬ１８、両凸レンズＬ１９と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２０からなる接合レンズ、両凹レンズＬ２１、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３から構成される。さらに第５ａレンズ群Ｇ５ａを光軸に対して垂直方向に変位させることによって防振を行う。
【００９９】
続いて、以下に実施例３に係る変倍結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例3
単位：mm
[面データ]
面番号       r         d       nd      vd
物面          ∞       ∞
1       93.8134   1.7040  1.75520  27.53
2       64.0819  10.5748  1.49700  81.61
3     -559.4951   0.1504
4       74.2597   6.4151  1.43700  95.10
5      257.4079     (d5)
6       60.8834   0.9021  1.63854  55.45
7       31.2646  17.9554
8      -55.7110   0.9021  1.48749  70.44
9       37.4959   2.9032  1.84666  23.78
10     121.3955   2.0815
11    -112.2777   0.9021  1.77250  49.62
12     308.5453    (d12)
13      71.1798   2.3555  1.80450  39.64
14    -270.6235   1.0024
15(絞り)        ∞   1.5602
16      53.4650   0.9021  2.00100  29.13
17      23.5363   5.1120  1.59282  68.62
18     439.6980   0.1500
19      22.0445   3.3579  1.91082  35.25
20      36.1403   0.1500
21      30.8596   0.9021  1.80000  29.84
22      18.9821    (d22)
23      60.3473   5.4628  1.48749  70.44
24     -42.3126   0.8019  1.69895  30.05
25     -93.0349    (d25)
26    -100.7307   2.8066  1.84666  23.78
27     -25.3820   0.8019  1.59349  67.00
28      43.3526   2.9670
29     -70.7903   0.8019  1.80100  34.97
30      44.7573   1.4434
31      38.9236   7.4245  1.49700  81.61
32     -33.7274   0.1504
33      66.1416   9.4012  1.69895  30.05
34     -21.3996   0.9021  1.84666  23.78
35    -102.2890   2.6397
36     -55.5952   0.9021  1.72916  54.67
37     213.9647   6.0342
38     -26.3870   0.9021  1.83481  42.72
39     -36.6892   0.1504
40      51.5929   5.5521  1.58913  61.25
41    -330.7718  24.2320
42           ∞   2.1000  1.51680  64.17
43           ∞     (BF)
像面          ∞
[各種データ]
ズーム比         2.66
広角     中間     望遠
焦点距離         72.60   115.10   193.36
Fナンバー          4.15     4.20     4.11
全画角2ω         33.64    21.12    12.49
像高Y           21.63    21.63    21.63
レンズ全長       198.93   198.93   198.93
[可変間隔データ]
広角     中間     望遠
d0               ∞       ∞       ∞
d5           0.6745  17.8095  35.6412
d12          36.1896  19.0546   1.2229
d22          20.4356  16.6848  24.6061
d25           5.6698   9.4206   1.4993
BF           0.5054   0.5054   0.5054
広角       中間       望遠
d0         801.0662   801.0662   801.0663
d5           0.6745    17.8095    35.6412
d12          36.1896    19.0546     1.2229
d22          17.1639     9.3021     3.7090
d25           8.9415    16.8034    22.3964
BF           0.5054     0.5053     0.5054
[レンズ群データ]
群        始面     焦点距離
G1          1       110.87
G2          6       -34.88
G3         13        51.59
G4         23        95.17
G5         26      -117.89
G2a          6      -101.85
G2b          8       -63.78
G5a         26       -23.28
G5b         31        34.97
【実施例４】
【０１００】
図４０は、本発明の実施例４の結像光学系のレンズ構成図である。
【０１０１】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群からなり、開口絞りは第３レンズ群内にあり、変倍時に、前記第１、３、５レンズ群が像面に対し固定であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動する。
【０１０２】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸レンズＬ２からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３から構成される。
【０１０３】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に負の屈折力の第２ａレンズ群Ｇ２ａと負の屈折力の第２ｂレンズ群Ｇ２ｂから構成され、第２ａレンズ群Ｇ２ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４で構成される。第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、両凹レンズＬ５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６からなる接合レンズと、両凹レンズＬ７から構成される。
【０１０４】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ８と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９と両凸レンズＬ１０からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２から構成される。
【０１０５】
開口絞りは第３レンズ群Ｇ３内に備えられる。
【０１０６】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ１３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなる接合レンズから構成される。
【０１０７】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に負の屈折力の第５ａレンズ群Ｇ５ａと正の屈折力の第５ｂレンズ群Ｇ５ｂから構成され、第５ａレンズ群Ｇ５ａは、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５と両凹レンズＬ１６からなる接合レンズ、両凹レンズＬ１７から構成され、第５ｂレンズ群Ｇ５ｂは、両凸レンズＬ１８、両凸レンズＬ１９と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２０からなる接合レンズ、両凹レンズＬ２１、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、物体側が非球面で物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３から構成される。さらに第５ａレンズ群Ｇ５ａを光軸に対して垂直方向に変位させることによって防振を行う。
【０１０８】
続いて、以下に実施例４に係る変倍結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例4
単位：mm
[面データ]
面番号        r          d      nd      vd
物面           ∞       ∞
1       112.2190   1.7040  1.75520  27.53
2        72.2967  10.5748  1.49700  81.61
3      -333.6617   0.1504
4        69.6039   6.4151  1.43700  95.10
5       233.4468     (d5)
6        72.8480   0.9021  1.63854  55.45
7        34.0965  17.9554
8       -50.0181   0.9021  1.48749  70.44
9        38.2070   3.0538  1.84666  23.78
10      137.2642   1.7865
11     -170.4583   0.9021  1.77250  49.62
12      167.4912    (d12)
13       85.2087   2.3555  1.80450  39.64
14     -238.3943   1.0024
15(絞り)         ∞   1.5602
16       76.4023   0.9021  2.00100  29.13
17       29.4548   5.1120  1.59282  68.62
18     -143.8896   0.1500
19       31.5101   3.3579  1.91082  35.25
20       91.6136   0.9823
21      165.2098   0.9021  1.80000  29.84
22       32.7683    (d22)
23       68.9145   5.4628  1.48749  70.44
24      -42.8065   0.8019  1.69895  30.05
25      -81.9344    (d25)
26     -107.7458   2.8066  1.84666  23.78
27      -28.7202   0.8019  1.59349  67.00
28       49.6641   2.9670
29     -378.4088   0.8019  1.80100  34.97
30       45.4775   1.4434
31       35.2327   7.0666  1.49700  81.61
32      -35.2327   0.1504
33      193.1536   7.5678  1.69895  30.05
34      -19.9970   0.9021  1.84666  23.78
35      -41.9786   0.1504
36      -68.5811   0.9021  1.72916  54.67
37      229.3887   6.0342
38      -24.2169   0.9021  1.83481  42.72
39     -258.5573   0.1504
40*      37.5999   4.9617  1.58913  61.25
41     3510.3538  29.1127
42            ∞   2.1000  1.51680  64.17
43            ∞     (BF)
像面           ∞
[非球面データ]
40面
K           0.00000
A4     -7.77520E-06
A6      6.89005E-09
A8     -3.75875E-12
A10     -4.75363E-15
[各種データ]
ズーム比         2.66
広角     中間     望遠
焦点距離        72.59   115.64   193.36
Fナンバー         4.14     4.20     4.12
全画角2ω        33.23    20.72    12.32
像高Y          21.63    21.63    21.63
レンズ全長      198.60   198.60   198.60
[可変間隔データ]
広角     中間     望遠
d0              ∞       ∞       ∞
d5           0.6745  18.0313  35.7152
d12          36.2635  18.9068   1.2229
d22          21.4237   17.048  23.1211
d25           3.1989    7.574   1.5012
BF           1.2838   1.2845   1.2842
広角       中間      望遠
d0         801.3990  801.3989  801.3989
d5           0.6745   18.0313   35.7152
d12          36.2635   18.9068    1.2229
d22          18.3042    9.9438    3.3961
d25           6.3184   14.6782   21.2262
BF           1.2838    1.2845    1.2842
[レンズ群データ]
群        始面     焦点距離
G1          1       111.20
G2          6       -34.60
G3         13        53.54
G4         23        94.68
G5         26       -71.62
G2a          6      -101.30
G2b          8       -63.16
G5a         26       -31.52
G5b         31        48.35
【実施例５】
【０１０９】
図５３は、本発明の実施例５の結像光学系のレンズ構成図である。
【０１１０】
物体側から像側へ順に、正の屈折力の第１レンズ群、負の屈折力の第２レンズ群、正の屈折力の第３レンズ群、正の屈折力の第４レンズ群、負の屈折力の第５レンズ群からなり、開口絞りは第３レンズ群内にあり、変倍時に、前記第１、３、５レンズ群が像面に対し固定であり、無限遠物体から近距離物体へのフォーカシングに際して、前記第４レンズ群が光軸に沿って物体側に移動する。
【０１１１】
第１レンズ群Ｇ１は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１と両凸レンズＬ２からなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３から構成される。
【０１１２】
第２レンズ群Ｇ２は、物体側より順に負の屈折力の第２ａレンズ群Ｇ２ａと負の屈折力の第２ｂレンズ群Ｇ２ｂから構成され、第２ａレンズ群Ｇ２ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４で構成される。第２ｂレンズ群Ｇ２ｂは、両凹レンズＬ５と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ６からなる接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ７から構成される。
【０１１３】
第３レンズ群Ｇ３は、両凸レンズＬ８と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ９と両凸レンズＬ１０からなる接合レンズと、両凸レンズＬ１１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１２から構成される。
【０１１４】
開口絞りは第３レンズ群Ｇ３内に備えられる。
【０１１５】
第４レンズ群Ｇ４は、両凸レンズＬ１３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１４からなる接合レンズから構成される。
【０１１６】
第５レンズ群Ｇ５は、物体側より順に負の屈折力の第５ａレンズ群Ｇ５ａと正の屈折力の第５ｂレンズ群Ｇ５ｂから構成され、第５ａレンズ群Ｇ５ａは、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ１５と両凹レンズＬ１６からなる接合レンズと、両凹レンズＬ１７から構成され、第５ｂレンズ群Ｇ５ｂは、両凸レンズＬ１８、両凸レンズＬ１９と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２０からなる接合レンズ、両凹レンズＬ２１、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、物体側が非球面で物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３から構成される。さらに第５ａレンズ群Ｇ５ａを光軸に対して垂直方向に変位させることによって防振を行う。
【０１１７】
続いて、以下に実施例５に係る変倍結像光学系の諸元値を示す。
数値実施例5
単位：mm
[面データ]
面番号        r         d       nd      vd
物面           ∞       ∞
1       106.2917   1.7040  1.75520  27.53
2        66.6793  10.5748  1.49700  81.61
3      -342.6144   0.1504
4        68.8569   6.4151  1.43700  95.10
5       474.4909     (d5)
6       174.3971   0.9021  1.63854  55.45
7        30.9427   6.9395
8       -62.6667   0.9021  1.48749  70.44
9        40.1829   3.0170  1.84666  23.78
10      158.6144   4.3642
11      -42.7063   0.9021  1.77250  49.62
12      -63.3756    (d12)
13       61.4574   2.3555  1.80450  39.64
14     -413.1189   1.0024
15(絞り)         ∞   1.5602
16       86.1222   0.9021  2.00100  29.13
17       29.7751   5.1120  1.59282  68.62
18     -398.9496   0.8866
19      112.5487   3.3579  1.91082  35.25
20      322.2965   1.3896
21      -84.5719   0.9021  1.80000  29.84
22     -775.3933    (d22)
23       74.0540   5.4628  1.48749  70.44
24      -41.5151   0.8019  1.69895  30.05
25      -78.7230    (d25)
26     -167.7699   2.8066  1.84666  23.78
27      -33.1755   0.8019  1.59349  67.00
28       38.2808   2.9670
29     -261.2246   0.8019  1.80100  34.97
30       56.6599   1.4434
31       35.2327   7.0666  1.49700  81.61
32      -35.2327   0.1504
33      193.1536   7.5678  1.69895  30.05
34      -19.9970   0.9021  1.84666  23.78
35      -41.9786   0.1504
36      -68.5811   0.9021  1.72916  54.67
37      229.3887   6.0342
38      -24.2169   0.9021  1.83481  42.72
39     -258.5573   0.1504
40*      33.6938   4.9617  1.58913  61.25
41      150.9112  32.0458
42            ∞   2.1000  1.51680  64.17
43            ∞     (BF)
像面           ∞
[非球面データ]
40面
K           0.00000
A4     -1.00331E-05
A6      1.36383E-08
A8     -3.56465E-11
A10      5.02905E-14
[各種データ]
ズーム比         2.64
広角     中間     望遠
焦点距離        73.19   114.32   193.36
Fナンバー         4.13     4.19     4.09
全画角2ω        33.31    21.05    12.31
像高Y          21.63    21.63    21.63
レンズ全長      198.29   198.29   198.29
[可変間隔データ]
広角     中間     望遠
d0              ∞       ∞       ∞
d5           0.6745  17.2042  35.0472
d12          35.5956  19.0662   1.2229
d22          23.0289  19.4901  27.8403
d25           7.1388  10.6770   2.3267
BF           0.4973   0.4976   0.4974
広角       中間      望遠
d0         801.7062   801.7057   801.7069
d5           0.6745    17.2042    35.0472
d12          35.5956    19.0662     1.2229
d22          20.1639    13.0712     9.4209
d25          10.0038     17.096    20.7462
BF           0.4972     0.4974     0.4972
[レンズ群データ]
群        始面     焦点距離
G1          1       100.30
G2          6       -34.75
G3         13        58.17
G4         23        97.37
G5         26       -64.71
G2a          6       -59.06
G2b          8       -99.67
G5a         26       -32.22
G5b         31        50.40
【０１１８】
以下に各実施例に対応する条件式対応値を示す。
条件式／実施例                   ex1   ex2   ex3
(1)       ０．３５＜Ｇ２ａｔ／Ｇ２ｔ＜０．８０        0.53  0.53  0.70
(2)       １．４０＜Ｇ２ａｆ／Ｇ２ｆ＜４，４０        2.60  2.60  2.92
(3)          ０．１９＜ｆ４／ｆｔ＜０．７５           0.31  0.30  0.49
(4)  １．２０＜ＭＲ＾２×（１−Ｍ４＾２）＜６．００   3.71  3.72  1.68
(5)             ０．１５＜Ｍ４＜０．８０              0.25  0.22  0.60
(6)        −０．８５＜Ｆ５／ｆｔ＜−０．１７        -0.27 -0.27 -0.61
(7)                     下記参照                     -4.30 -4.30 -3.11
条件式／実施例                   ex4   ex5
(1)       ０．３５＜Ｇ２ａｔ／Ｇ２ｔ＜０．８０        0.70  0.41
(2)       １．４０＜Ｇ２ａｆ／Ｇ２ｆ＜４，４０        2.93  1.70
(3)          ０．１９＜ｆ４／ｆｔ＜０．７５           0.49  0.50
(4)  １．２０＜ＭＲ＾２×（１−Ｍ４＾２）＜６．００   1.85  2.01
(5)             ０．１５＜Ｍ４＜０．８０              0.55  0.55
(6)        −０．８５＜Ｆ５／ｆｔ＜−０．１７        -0.37 -0.33
(7)                     下記参照                     -2.76 -1.43
※条件式(7)  −６．５０＜(Ｇ２ａ２＋Ｇ２ａ１)／(Ｇ２ａ２−Ｇ２ａ１)＜−１．０５
【符号の説明】
【０１１９】
Ｇ１    第１レンズ群
Ｇ２    第２レンズ群
Ｇ２ａ  第２ａレンズ群
Ｇ２ｂ  第２ｂ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
Ｇ５ａ  第５ａレンズ群
Ｇ５ｂ  第５ｂレンズ群
Ｓ      開口絞り
Ｆ      フィルター
Ｉ      像面
【図１】
2020101595.tif 000004
【図２】
2020101595.tif 000005
【図３】
2020101595.tif 000006
【図４】
2020101595.tif 000007
【図５】
2020101595.tif 000008
【図６】
2020101595.tif 000009
【図７】
2020101595.tif 000010
【図８】
2020101595.tif 000011
【図９】
2020101595.tif 000012
【図１０】
2020101595.tif 000013
【図１１】
2020101595.tif 000014
【図１２】
2020101595.tif 000015
【図１３】
2020101595.tif 000016
【図１４】
2020101595.tif 000017
【図１５】
2020101595.tif 000018
【図１６】
2020101595.tif 000019
【図１７】
2020101595.tif 000020
【図１８】
2020101595.tif 000021
【図１９】
2020101595.tif 000022
【図２０】
2020101595.tif 000023
【図２１】
2020101595.tif 000024
【図２２】
2020101595.tif 000025
【図２３】
2020101595.tif 000026
【図２４】
2020101595.tif 000027
【図２５】
2020101595.tif 000028
【図２６】
2020101595.tif 000029
【図２７】
2020101595.tif 000030
【図２８】
2020101595.tif 000031
【図２９】
2020101595.tif 000032
【図３０】
2020101595.tif 000033
【図３１】
2020101595.tif 000034
【図３２】
2020101595.tif 000035
【図３３】
2020101595.tif 000036
【図３４】
2020101595.tif 000037
【図３５】
2020101595.tif 000038
【図３６】
2020101595.tif 000039
【図３７】
2020101595.tif 000040
【図３８】
2020101595.tif 000041
【図３９】
2020101595.tif 000042
【図４０】
2020101595.tif 000043
【図４１】
2020101595.tif 000044
【図４２】
2020101595.tif 000045
【図４３】
2020101595.tif 000046
【図４４】
2020101595.tif 000047
【図４５】
2020101595.tif 000048
【図４６】
2020101595.tif 000049
【図４７】
2020101595.tif 000050
【図４８】
2020101595.tif 000051
【図４９】
2020101595.tif 000052
【図５０】
2020101595.tif 000053
【図５１】
2020101595.tif 000054
【図５２】
2020101595.tif 000055
【図５３】
2020101595.tif 000056
【図５４】
2020101595.tif 000057
【図５５】
2020101595.tif 000058
【図５６】
2020101595.tif 000059
【図５７】
2020101595.tif 000060
【図５８】
2020101595.tif 000061
【図５９】
2020101595.tif 000062
【図６０】
2020101595.tif 000063
【図６１】
2020101595.tif 000064
【図６２】
2020101595.tif 000065
【図６３】
2020101595.tif 000066
【図６４】
2020101595.tif 000067
【図６５】
2020101595.tif 000068