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公開番号2025143519
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-01
出願番号2025120184,2024013917
出願日2025-07-17,2020-12-02
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 20060101AFI20250924BHJP(光学)
要約【課題】合焦の際の画角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、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群GAと、正の屈折力を有する後続レンズ群GBとからなり、先行レンズ群GAは、負の第1レンズ群G1からなり、後続レンズ群GBは、正の第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、負の第5レンズ群G5とからなる。第2レンズ群G2は、合焦群であり、第3～第5レンズ群G3-G5は合焦群より像側に配置された像側群である。第1レンズ群G1は、4枚のレンズから構成され、後続レンズ群は、条件式75.0<νdを満足するレンズを少なくとも1枚有する。この変倍光学系は、さらに以下の条件式を満足する。1.80<fF/fBaw FNоw<3.40
-5.50<(rL2R2+rL2R1)/(rL2R2-rL2R1)<-1.50
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、
前記先行レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズ群からなり、
前記後続レンズ群は、物体側から順に、正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、負の屈折力を有する第５レンズ群とからなり、
前記第２レンズ群は、合焦の際に移動する合焦群であり、
前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とは前記合焦群より像側に配置された像側群であり、
変倍の際、前記先行レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記後続レンズ群における隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、
前記第１レンズ群は、４枚のレンズから構成され、
前記後続レンズ群は、以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１枚有し、
７５．０＜νｄ
但し、νｄ：前記レンズのアッベ数
さらに以下の条件式を満足する変倍光学系。
１．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ
ＦＮоｗ＜３．４０
－５．５０＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－１．５０
但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
ＦＮоｗ：広角端状態における前記変倍光学系のＦナンバー
ｒＬ２Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目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
ｒＬ２Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目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
続きを表示（約 3,000 文字）【請求項２】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、
前記先行レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズ群からなり、
前記後続レンズ群は、物体側から順に、正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、負の屈折力を有する第４レンズ群とからなり、前記第２レンズ群は合焦の際に移動する合焦群であり、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群とは前記合焦群より像側に配置された像側群であり、
または、前記後続レンズ群は、物体側から順に、１つの接合レンズから構成され正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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、負の屈折力を有する第６レンズ群とからなり、前記第２レンズ群は合焦の際に移動する合焦群であり、前記第３レンズ群と、前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群と、前記第６レンズ群とは前記合焦群より像側に配置された像側群であり、
変倍の際、前記先行レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記後続レンズ群における隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、
前記後続レンズ群は、以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１枚有し、
７５．０＜νｄ
但し、νｄ：前記レンズのアッベ数
さらに以下の条件式を満足する変倍光学系。
１．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ
ＦＮоｗ＜３．４０
－５．５０＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－１．５０
但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
ＦＮоｗ：広角端状態における前記変倍光学系のＦナンバー
ｒＬ２Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目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
ｒＬ２Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目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３】
光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、
前記先行レンズ群は、負の屈折力を有する第１レンズ群からなり、
前記後続レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第２レンズ群と、負の屈折力を有する第３レンズ群と、正の屈折力を有する第４レンズ群と、負の屈折力を有する第５レンズ群とからなり、
前記第２レンズ群のうち物体側に配置された２枚のレンズは合焦の際に移動する合焦群であり、
前記第２レンズ群のうち前記２枚のレンズより像側のレンズと、前記第３レンズ群と、
前記第４レンズ群と、前記第５レンズ群とは前記合焦群より像側に配置された像側群であり、
変倍の際、前記先行レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記後続レンズ群における隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、
前記後続レンズ群は、以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１枚有し、
７５．０＜νｄ
但し、νｄ：前記レンズのアッベ数
さらに以下の条件式を満足する変倍光学系。
１．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ
ＦＮоｗ＜３．４０
－５．５０＜（ｒＬ２Ｒ２＋ｒＬ２Ｒ１）／（ｒＬ２Ｒ２－ｒＬ２Ｒ１）＜－１．５０
但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
ＦＮоｗ：広角端状態における前記変倍光学系のＦナンバー
ｒＬ２Ｒ１：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目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
ｒＬ２Ｒ２：前記変倍光学系の物体側から数えて２番目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４】
以下の条件式を満足する請求項１～３に記載の変倍光学系。
１．５０＜βＦｗ＜１５．００
０．００＜ｆＢａｗ／ｆＣｗ＜１．００
但し、βＦｗ：広角端状態における前記合焦群の倍率
ｆＣｗ：広角端状態における前記像側群の焦点距離
ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
【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。
０．６０＜Ｂｆｗ／ｆｗ＜４．００
但し、ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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
【請求項６】
前記後続レンズ群に開口絞りが配置され、
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。
０．４０＜ＳＴＬｗ／ＴＬｗ＜０．７０
但し、ＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全長
ＳＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の最も物体側のレンズ面から前記開口絞りまでの光軸上の距離
【請求項７】
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＜ＴＬｔ／ＴＬｗ＜１．００
但し、ＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全長
ＴＬｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全長
【請求項８】
前記先行レンズ群は、最も物体側に配置された第１レンズ群を含み、
以下の条件式を満足する請求項１～７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
１．００＜（－ｆ１）／ｆｗ＜１．８０
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
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９】
前記先行レンズ群は、最も物体側に配置された第１レンズ群を含み、
以下の条件式を満足する請求項１～８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．４２＜（－ｆ１）／ｆｔ＜１．２０
但し、ｆ１：前記第１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１０】
以下の条件式を満足する請求項１～９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
－３．００＜（ｒＬ１Ｒ２＋ｒＬ１Ｒ１）／（ｒＬ１Ｒ２－ｒＬ１Ｒ１）＜－０．８０
但し、ｒＬ１Ｒ１：前記変倍光学系の最も物体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
ｒＬ１Ｒ２：前記変倍光学系の最も物体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１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、変倍光学系および光学機器に関する。
続きを表示（約 3,100 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）。このような変倍光学系においては、合焦の際の画角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２０１８－１３６８５号公報
【発明の概要】
【０００４】
第１の本発明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、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、変倍の際、前記先行レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記後続レンズ群は、合焦群と、前記合焦群より像側に配置された像側群とを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、以下の条件式を満足する。
１．８０＜ｆＦ／ｆＢａｗ
ＦＮоｗ＜３．４０
但し、ｆＦ：前記合焦群の焦点距離
ｆＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における焦点距離
ＦＮоｗ：広角端状態における前記変倍光学系のＦナンバー
【０００５】
第２の本発明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、負の屈折力を有する先行レンズ群と、正の屈折力を有する後続レンズ群とからなり、変倍の際、前記先行レンズ群と前記後続レンズ群との間隔が変化し、前記後続レンズ群は、合焦群と、前記合焦群より像側に配置された像側群とを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦の際、前記合焦群が光軸に沿って像側へ移動し、以下の条件式を満足する。
２．００＜βＦｗ／（－βＢａｗ）＜１５．００
ＦＮоｗ＜３．４０
但し、βＦｗ：広角端状態における前記合焦群の倍率
βＢａｗ：前記後続レンズ群において前記合焦群から像側に配置されたレンズで構成されるレンズ群の広角端状態における倍率
ＦＮоｗ：広角端状態における前記変倍光学系のＦナンバー
【０００６】
本発明に係る光学機器は、上記変倍光学系を備えて構成される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
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）および図２（Ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図３（Ｂ）はそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図５（Ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図６（Ｂ）はそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図８（Ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図９（Ｂ）はそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図１１（Ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図１２（Ｂ）はそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図１４（Ｂ）はそれぞれ、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図１５（Ｂ）はそれぞれ、第５実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図１７（Ｂ）はそれぞれ、第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図１８（Ｂ）はそれぞれ、第６実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図２０（Ｂ）はそれぞれ、第７実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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）および図２１（Ｂ）はそれぞれ、第７実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
各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。
各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】
【０００８】
以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。まず、各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、本体２と、本体２に装着される撮影レンズ３により構成される。本体２は、撮像素子４と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部（不図示）と、液晶画面５とを備える。撮影レンズ３は、複数のレンズ群からなる変倍光学系ＺＬと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構（不図示）とを備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサと、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモータと、モータを駆動する制御回路などにより構成される。
【０００９】
被写体からの光は、撮影レンズ３の変倍光学系ＺＬにより集光されて、撮像素子４の像面Ｉ上に到達する。像面Ｉに到達した被写体からの光は、撮像素子４により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面５に表示することが可能である。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。
【００１０】
次に、第１実施形態に係る変倍光学系について説明する。第１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、光軸に沿って物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する先行レンズ群ＧＡと、正の屈折力を有する後続レンズ群ＧＢとから構成される。変倍の際、先行レンズ群ＧＡと後続レンズ群ＧＢとの間隔が変化する。後続レンズ群ＧＢは、合焦群ＧＦと、合焦群ＧＦより像側に配置された像側群ＧＣとを有する。無限遠物体から近距離物体への合焦の際、合焦群ＧＦが光軸に沿って像側へ移動する。
（【００１１】以降は省略されています）

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