特許ウォッチ

公開番号2025078885
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-20
出願番号2025039682,2023218717
出願日2025-03-12,2018-12-26
発明の名称変倍光学系および光学機器
出願人株式会社ニコン
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02B 15/20 20060101AFI20250513BHJP(光学)
要約【課題】変倍または合焦の際の収差の変動を抑えることが可能な変倍光学系を提供する。
【解決手段】変倍光学系ZLは、物体側から順に並んだ、正の第1レンズ群G1と、負の第2レンズ群G2と、正の第3レンズ群G3と、正の第4レンズ群G4と、後続レンズ群GRとからなり、後続レンズ群GRは、物体側から順に並んだ、第5レンズ群G5と、第6レンズ群G6と、第7レンズ群G7とからなり、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、後続レンズ群GRは、合焦の際に移動する合焦レンズ群を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、後続レンズ群とからなり、
前記後続レンズ群は、物体側から順に並んだ、第５レンズ群と、第６レンズ群と、第７レンズ群とからなり、
変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、
広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、前記第７レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動し、
前記後続レンズ群は、合焦の際に移動する２つの合焦レンズ群を有し、
前記合焦レンズ群は、３つ以下の単レンズからなり、
前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１のレンズと、正の屈折力を有する第２のレンズと、正の屈折力を有する第３のレンズとからなり、
前記第３レンズ群の物体側に開口絞りが配置され、
以下の条件式を満足する変倍光学系。
０．３５３≦ｆ３／ｆ４＜２．１０
０．０１０＜ｄＰ１／ｆ１＜０．０７５
但し、ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｄＰ１：前記第１のレンズの中心厚と前記第２のレンズの中心厚との和
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記合焦レンズ群のうち少なくとも１つは、負の屈折力を有する単レンズを有する請求項１に記載の変倍光学系。
【請求項３】
以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の変倍光学系。
０．２０＜｜ｆＦ｜／ｆｔ＜４．００
但し、ｆＦ：前記合焦レンズ群のうち最も屈折力が強い前記合焦レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【請求項４】
以下の条件式を満足する請求項１～３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
ｆ１／｜ｆＲｗ｜＜５．００
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＲｗ：広角端状態における前記後続レンズ群の焦点距離
【請求項５】
以下の条件式を満足する請求項１～４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
２ωｗ＞７５°
但し、ωｗ：広角端状態における前記変倍光学系の半画角
【請求項６】
以下の条件式を満足する請求項１～５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．１０＜ＢＦｗ／ｆｗ＜１．００
但し、ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
【請求項７】
前記合焦レンズ群が正の屈折力を有する場合、以下の条件式を満足する請求項１～６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．００＜（ｒＲ２＋ｒＲ１）／（ｒＲ２－ｒＲ１）＜８．００
但し、ｒＲ１：前記変倍光学系の最も像側に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＲ２：前記変倍光学系の最も像側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
【請求項８】
前記合焦レンズ群が負の屈折力を有する場合、以下の条件式を満足する請求項１～６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
－４．００＜（ｒＲ２＋ｒＲ１）／（ｒＲ２－ｒＲ１）＜４．００
但し、ｒＲ１：前記変倍光学系の最も像側に配置されたレンズにおける物体側のレンズ面の曲率半径
ｒＲ２：前記変倍光学系の最も像側に配置されたレンズにおける像側のレンズ面の曲率半径
【請求項９】
請求項１～８のいずれかに記載の変倍光学系を搭載して構成される光学機器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍光学系およびこれを用いた光学機器に関する。
続きを表示（約 3,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。変倍光学系においては、変倍または合焦の際の収差の変動を抑えることが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１６０９４４号公報
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様に係る変倍光学系は、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、後続レンズ群とからなり、前記後続レンズ群は、物体側から順に並んだ、第５レンズ群と、第６レンズ群と、第７レンズ群とからなり、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、前記第１レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群とが光軸に沿って移動し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、前記第７レンズ群が光軸に沿って物体側へ移動し、前記後続レンズ群は、合焦の際に移動する２つの合焦レンズ群を有し、前記合焦レンズ群は、３つ以下の単レンズからなり、前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第１のレンズと、正の屈折力を有する第２のレンズと、正の屈折力を有する第３のレンズとからなり、前記第３レンズ群の物体側に開口絞りが配置され、以下の条件式を満足する。
０．３５３≦ｆ３／ｆ４＜２．１０
０．０１０＜ｄＰ１／ｆ１＜０．０７５
但し、ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
ｄＰ１：前記第１のレンズの中心厚と前記第２のレンズの中心厚との和
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
【０００５】
第２の態様に係る光学機器は、上記変倍光学系を搭載して構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図２（Ａ）、図２（Ｂ）、および図２（Ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図３（Ａ）、図３（Ｂ）、および図３（Ｃ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図５（Ａ）、図５（Ｂ）、および図５（Ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図６（Ａ）、図６（Ｂ）、および図６（Ｃ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図８（Ａ）、図８（Ｂ）、および図８（Ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図９（Ａ）、図９（Ｂ）、および図９（Ｃ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図１１（Ａ）、図１１（Ｂ）、および図１１（Ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、および図１２（Ｃ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
第５実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、および図１４（Ｃ）はそれぞれ、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）、および図１５（Ｃ）はそれぞれ、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
第６実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図１７（Ａ）、図１７（Ｂ）、および図１７（Ｃ）はそれぞれ、第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図１８（Ａ）、図１８（Ｂ）、および図１８（Ｃ）はそれぞれ、第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
第７実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。
図２０（Ａ）、図２０（Ｂ）、および図２０（Ｃ）はそれぞれ、第７実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）、および図２１（Ｃ）はそれぞれ、第７実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
本実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
本実施形態に係る変倍光学系の製造方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本実施形態に係る変倍光学系および光学機器について図を参照して説明する。まず、本実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラ（光学機器）を図２２に基づいて説明する。このカメラ１は、図２２に示すように撮影レンズ２として本実施形態に係る変倍光学系を備えたデジタルカメラである。カメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、撮像素子３へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子３によって撮像されて、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、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
【０００８】
次に、本実施形態に係る変倍光学系（撮影レンズ）について説明する。本実施形態に係る変倍光学系（ズームレンズ）ＺＬの一例としての変倍光学系ＺＬ（１）は、図１に示すように、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、後続レンズ群ＧＲとを有し、変倍の際に、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように構成される。後続レンズ群ＧＲは、合焦の際に移動する合焦レンズ群を有している。第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも１つ以上の正の屈折力を有するレンズから構成されている。
【０００９】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、少なくとも５つのレンズ群を有し、変倍の際に各レンズ群の間隔が変化する。これにより、本実施形態によれば、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の収差の変動を抑えることが可能になる。また、後続レンズ群ＧＲに合焦レンズ群を配置することで、合焦レンズ群を小型軽量化することができ、鏡筒が大型化することなく、高速で静粛性の高いオートフォーカスを実現することが可能になる。また、第３レンズ群Ｇ３が、正の屈折力を有するレンズから構成されることにより、鏡筒が大型化することなく、望遠端状態における球面収差を補正することが可能になる。
【００１０】
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、図４に示す変倍光学系ＺＬ（２）でもよく、図７に示す変倍光学系ＺＬ（３）でもよく、図１０に示す変倍光学系ＺＬ（４）でもよい。また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、図１３に示す変倍光学系ＺＬ（５）でもよく、図１６に示す変倍光学系ＺＬ（６）でもよく、図１９に示す変倍光学系ＺＬ（７）でもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許