JP2007148056A - Zoom optical system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置やレンズ装置等の光学機器に用いられるズーム光学系に関する。 The present invention relates to a zoom optical system used in an optical apparatus such as an imaging apparatus such as a digital still camera or a video camera, or a lens apparatus.
近年、撮像素子を用いたデジタルスチルカメラやビデオカメラ用の撮影レンズとして、よりコンパクトで高性能なズーム光学系が要求されている。特にデジタルスチルカメラにおいては、撮影者の携帯性を重視した、より薄型のカメラが望まれる傾向にある。 In recent years, there has been a demand for a compact and high-performance zoom optical system as a photographing lens for a digital still camera or a video camera using an image sensor. In particular, in a digital still camera, there is a tendency for a thinner camera that places importance on the portability of a photographer.
このため、ズーム光学系中に光軸を略９０°偏向する（折り曲げる）反射部材を配することにより、被写体方向における光学的厚みを抑えたカメラが提案されている（特許文献１，２参照）。 For this reason, there has been proposed a camera in which the optical thickness in the subject direction is suppressed by arranging a reflecting member that deflects (bends) the optical axis by approximately 90 ° in the zoom optical system (see Patent Documents 1 and 2). .
一方、光学系内部に反射部材を持たない通常のズーム光学系において、手振れ等の振動に起因した像振れを補正する機能（防振機能）を有するものが従来数多く提案されている。 On the other hand, many conventional zoom optical systems having no reflecting member in the optical system have been proposed which have a function (image stabilization function) for correcting image blur caused by vibration such as camera shake.
薄型のカメラにおいては、ある程度の厚みを有するカメラに比べて不安定なホールド状態になり易い。また、ポケットから片手で取り出してそのまま迅速に撮影を行う等という使い方がされることが多い。これらの理由により、薄型カメラでは、撮影時に手振れが発生し易い。したがって、特にこのような薄型カメラには、防振機能が重要である。 A thin camera tends to be in an unstable hold state as compared with a camera having a certain thickness. Also, it is often used such as taking out from the pocket with one hand and taking a picture quickly. For these reasons, camera shake is likely to occur during shooting in a thin camera. Therefore, the vibration-proof function is important particularly for such a thin camera.
通常のズーム光学系であって防振機能を有するものは、特許文献３〜５に開示されている。 An ordinary zoom optical system having an anti-vibration function is disclosed in Patent Documents 3 to 5.
特許文献３には、物体側から正、負、正、正の４つのレンズユニットにより構成され、防振機能を有するズーム光学系が開示されている。このズーム光学系では、第３レンズユニットを物体側と像側の２つの正レンズサブユニットに分離し、像側の正レンズサブユニットを光軸に直交する方向に偏心移動させて防振を行う。 Patent Document 3 discloses a zoom optical system that includes four lens units of positive, negative, positive, and positive from the object side and that has an anti-vibration function. In this zoom optical system, the third lens unit is separated into two positive lens subunits on the object side and the image side, and the positive lens subunit on the image side is decentered in the direction perpendicular to the optical axis to perform vibration isolation. .
また、特許文献４には、物体側から正、負、正、正又は正、負、正、正、負の４若しくは５つのレンズユニットにより構成され、第２レンズユニットの一部を光軸に直交する方向に偏心させて防振を行うものが開示されている。 Patent Document 4 includes four or five lens units from the object side, positive, negative, positive, positive, positive, negative, positive, positive, negative, and a part of the second lens unit as an optical axis. A device that performs vibration isolation by decentering in an orthogonal direction is disclosed.
さらに、特許文献５には、主にビデオカメラ用レンズとして、第１レンズユニットと第３レンズユニットを不動とした正、負、正、正の４つのレンズユニットにより構成されるズーム光学系であって防振機能を有するものが開示されている。このズーム光学系では、第３レンズユニットの一部を光軸と直交する方向に偏心移動させて防振を行う。
しかしながら、前述した特許文献３〜５にて開示された防振機能を有するズーム光学系は何れも反射部材を持っておらず、反射部材を含み、かつレンズの偏心移動によって像変位が行われるズーム光学系の具体的提案はなされてない。 However, none of the zoom optical systems having the image stabilization function disclosed in Patent Documents 3 to 5 described above includes a reflecting member, includes a reflecting member, and performs image displacement by the eccentric movement of the lens. No specific proposal for an optical system has been made.
一般に、光学系の一部を構成するレンズを光軸に直交する方向に偏心させて防振を行う光学系においては、比較的容易に像振れを補正することができる利点を有する。しかし、レンズを移動させる駆動機構を必要とすること、また防振動作における偏心収差の発生量が多くなるという問題がある。 In general, an optical system that performs image stabilization by decentering a lens constituting a part of the optical system in a direction orthogonal to the optical axis has an advantage that image blur can be corrected relatively easily. However, there is a problem that a driving mechanism for moving the lens is required and the amount of decentering aberration generated in the image stabilization operation increases.
像変位を行わせるレンズユニットの構成レンズ枚数が多く、該レンズユニットの重量が大きい場合、それを電気的に駆動するのに大きなトルクが必要となる。また、レンズユニットの偏心量と像変位量との関係を適切に設定する必要がある。例えば、大きな振れに対する防振効果を得るためにレンズユニットの移動量を大きくしすぎると、駆動機構および光学系全体が大型化する。一方、レンズユニットの移動量が小さすぎると、該レンズユニットの電気的および機械的な位置制御を正確に行うことが困難になる。 When the number of constituent lenses of the lens unit that causes image displacement is large and the weight of the lens unit is large, a large torque is required to electrically drive the lens unit. In addition, it is necessary to appropriately set the relationship between the amount of eccentricity of the lens unit and the amount of image displacement. For example, if the movement amount of the lens unit is increased too much in order to obtain an anti-vibration effect against large shakes, the drive mechanism and the entire optical system are increased in size. On the other hand, if the movement amount of the lens unit is too small, it becomes difficult to accurately control the electrical and mechanical positions of the lens unit.
したがって、像変位時に光学的な性能劣化が少なく、同時に像変位のために駆動するレンズユニットの電気的および機械的な良好な制御特性を得るために、該レンズユニットの光学的配置を工夫する必要がある。 Therefore, it is necessary to devise the optical arrangement of the lens unit in order to obtain a good electrical and mechanical control characteristic of the lens unit that is driven for image displacement at the same time with little optical performance degradation at the time of image displacement. There is.
本発明は、反射部材を含み、光学的な像変位作用を有する光学系であって、必要な変倍比を得ることができるとともに像変位に伴う画質の劣化が少ないズーム光学系を提供することを目的の１つとしている。 The present invention provides a zoom optical system that includes a reflecting member and has an optical image displacement action, which can obtain a necessary zoom ratio and that has little deterioration in image quality due to image displacement. Is one of the purposes.
本発明の一側面としてのズーム光学系は、物体側から像側に順に、正の光学的パワーを有する第１レンズユニット、負の光学的パワーを有する第２レンズユニット、正の光学的パワーを有する第３レンズユニットおよび正の光学的パワーを有する第４レンズユニットとを有する。変倍に際しては、少なくとも第２および第４レンズユニットが光軸方向に移動する。また、第１レンズユニット内に反射部材を有する。そして、第３レンズユニットは、その一部若しくは全体が光軸に対して偏心移動することで像位置を変位させることを特徴とする。 A zoom optical system according to one aspect of the present invention includes, in order from the object side to the image side, a first lens unit having a positive optical power, a second lens unit having a negative optical power, and a positive optical power. And a fourth lens unit having positive optical power. At the time of zooming, at least the second and fourth lens units move in the optical axis direction. In addition, the first lens unit has a reflecting member. The third lens unit is characterized in that the image position is displaced by a part or all of the third lens unit moving eccentrically with respect to the optical axis.
なお、該ズーム光学系を備えた光学機器や撮像装置も本発明の一側面を構成する。 Note that an optical apparatus and an imaging apparatus provided with the zoom optical system also constitute one aspect of the present invention.
本発明によれば、第１レンズユニット内に配置された反射部材より光軸を折り曲げることで全体として薄型でありながらも、第３レンズユニットの一部又は全体の偏心移動による像変位作用を有するズーム光学系を実現できる。特に、高変倍比に適した正、負、正、正の光学構成において、一般に絞りに隣接して配置される第３レンズユニットを偏心移動させることにより、偏心移動するレンズユニットおよびこれを駆動する駆動機構の小型化を図ることができる。しかも、第３レンズユニットを偏心移動させることで、他のレンズユニットを偏心移動させる場合に比べて、像変位に伴う画質劣化を少なくすることができる。 According to the present invention, the optical axis is bent by the reflecting member disposed in the first lens unit, and the image is displaced as a whole, but the image lens has an image displacement action due to the eccentric movement of a part or the whole of the third lens unit. A zoom optical system can be realized. In particular, in a positive, negative, positive, and positive optical configuration suitable for a high zoom ratio, a lens unit that moves eccentrically by driving a third lens unit that is generally arranged adjacent to the diaphragm is driven. The drive mechanism to be downsized can be reduced. In addition, by moving the third lens unit eccentrically, it is possible to reduce image quality deterioration due to image displacement as compared to the case where the other lens units are moved eccentrically.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図１，６，１１，１６，２１に示すように、本発明の実施例１〜５であるズーム光学系は、物体側（図２左側）から像側（図の右側）に順に、第１，第２，第３および第４レンズユニットＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４を有する。第１レンズユニットＢ１は、正の屈折力（光学的パワー、すなわち焦点距離の逆数）を有し、第２レンズユニットＢ２は、負の屈折力を有する。第３レンズユニットＢ３は、正の屈折力を有し、第４レンズユニットＢ４は、正の屈折力を有する。図中のＳＰは絞りであり、実施例１〜５では、第２および第３レンズユニットＢ２，Ｂ３の間であって、第３レンズユニットＢ３に隣接する位置に配置されている。 As shown in FIGS. 1, 6, 11, 16, and 21, zoom optical systems that are Embodiments 1 to 5 of the present invention are arranged in order from the object side (left side in FIG. 2) to the image side (right side in the figure). , Second, third and fourth lens units B1, B2, B3, B4. The first lens unit B1 has a positive refractive power (optical power, that is, the reciprocal of the focal length), and the second lens unit B2 has a negative refractive power. The third lens unit B3 has a positive refractive power, and the fourth lens unit B4 has a positive refractive power. SP in the figure is a stop, and in Examples 1 to 5, it is disposed between the second and third lens units B2 and B3 and adjacent to the third lens unit B3.
また、実施例３〜５では、第４レンズユニットＢ４よりも像側に、負の屈折力を有する第５レンズユニットＢ５が配置されている。ＦＩは光学フィルタ等のダミーガラス、ＩＰは該ズーム光学系の像面である。 In Examples 3 to 5, the fifth lens unit B5 having negative refractive power is disposed on the image side of the fourth lens unit B4. FI is a dummy glass such as an optical filter, and IP is an image plane of the zoom optical system.
そして、各実施例のズーム光学系では、変倍の際に、少なくとも第２レンズユニットＢ２および第４レンズユニットＢ４が光軸方向に移動する。 In the zoom optical system of each embodiment, at the time of zooming, at least the second lens unit B2 and the fourth lens unit B4 move in the optical axis direction.
また、各実施例は、第１レンズユニットＢ１中に、光軸ＡＸＬを偏向させる反射部材ＰＲＺを有する。ここで、光軸ＡＸＬは、第１レンズユニットＢ１、第２レンズユニットＢ２および第４レンズユニットＢ４の中心を通る光線が辿る経路に一致する。 In each embodiment, the first lens unit B1 includes a reflecting member PRZ that deflects the optical axis AXL. Here, the optical axis AXL coincides with the path followed by the light beam passing through the centers of the first lens unit B1, the second lens unit B2, and the fourth lens unit B4.
また、反射部材ＰＲＺは、入射面、内部反射面および射出面を有する透明体（プリズム）により形成されている。入射面から反射部材ＰＲＺ内に入射した光束は、内部反射面でほぼ全反射して射出面から射出する。反射部材ＰＲＺによる光軸ＡＸＬの偏向角度は、該ズーム光学系の薄型化の観点からは９０°が最も望ましいが、本発明においては９０°に限定されるものではない。 The reflecting member PRZ is formed of a transparent body (prism) having an incident surface, an internal reflection surface, and an exit surface. The light beam that has entered the reflecting member PRZ from the incident surface is substantially totally reflected by the internal reflection surface and is emitted from the exit surface. The deflection angle of the optical axis AXL by the reflecting member PRZ is most preferably 90 ° from the viewpoint of reducing the thickness of the zoom optical system, but is not limited to 90 ° in the present invention.
さらに、各実施例では、第３レンズユニットＢ３の一部若しくは全体を光軸ＡＸＬに対して偏心移動させることによって像面ＩＰ上での像位置を変位させる（以下、この作用を像変位作用という）ことを特徴とする。 Furthermore, in each embodiment, the image position on the image plane IP is displaced by moving part or all of the third lens unit B3 eccentrically with respect to the optical axis AXL (hereinafter, this action is referred to as an image displacement action). ).
本実施例のように、物体側から正、負、正、正の４つのレンズユニットＢ１〜Ｂ４により構成されるズーム光学系では、第２レンズユニットＢ２を光軸方向に移動させることにより、正の第１レンズユニットＢ１によって形成される像の変倍を行うことができる。この際、第１および第２レンズユニットＢ１，Ｂ２の合成屈折力により屈折した光線は発散してしまう。このため、続く第３レンズユニットＢ３に正の屈折力を与えることにより、該光線の発散と後続するレンズユニット径の増大を抑えることができる。 In the zoom optical system constituted by the four lens units B1 to B4 of positive, negative, positive, and positive from the object side as in this embodiment, the second lens unit B2 is moved in the optical axis direction to move the second lens unit B2 in the optical axis direction. The magnification of the image formed by the first lens unit B1 can be changed. At this time, the light refracted by the combined refractive power of the first and second lens units B1 and B2 diverges. For this reason, by giving a positive refractive power to the subsequent third lens unit B3, the divergence of the light beam and the subsequent increase in the diameter of the lens unit can be suppressed.
そして、第４レンズユニットＢ４を正レンズユニットとすることにより、結像作用を与えると同時に、該第４レンズユニットＢ４の光軸方向移動によって、変倍に伴う像面変動の補正機能とフォーカス機能を実現する。 Then, by using the fourth lens unit B4 as a positive lens unit, an image forming action is given, and at the same time, the movement of the fourth lens unit B4 in the optical axis direction corrects the image plane variation accompanying zooming and the focus function. To realize.
このようなズーム光学系において、光軸ＡＸＬ上の所定位置に固定された（不動の）第１レンズユニットＢ１中に、反射部材ＰＲＺを配置することにより、最も物体側のレンズ面から入射した光線を該レンズ面から短い距離内で偏向することができる。これにより、被写体方向におけるズーム光学系の厚みを抑えることができ、該ズーム光学系を撮影光学系として搭載するカメラの薄型化を実現できる。 In such a zoom optical system, a light beam incident from the lens surface closest to the object side is disposed by disposing the reflecting member PRZ in the first lens unit B1 fixed (non-moving) at a predetermined position on the optical axis AXL. Can be deflected within a short distance from the lens surface. Thereby, the thickness of the zoom optical system in the subject direction can be suppressed, and the camera mounted with the zoom optical system as a photographing optical system can be thinned.
この場合において、第１レンズユニットＢ１は、物体側から像側に順に、負の単レンズエレメントＢ１１と、上記反射部材ＰＲＺと、非球面を有する正の単レンズエレメントＢ１２とにより構成し、以下の条件式（１）を満足するとよい。 In this case, the first lens unit B1 includes, in order from the object side to the image side, a negative single lens element B11, the reflection member PRZ, and a positive single lens element B12 having an aspheric surface. It is preferable to satisfy conditional expression (1).
０．３＜｜Ｆｐ／Ｆｎ｜＜ ０．７ ・・・（１）
但し、Ｆｎは負の単レンズエレメントＢ１１の焦点距離（Ｆｎ＞０）、Ｆｐは正の単レンズエレメントＢ１２の焦点距離である。
0.3 <| Fp / Fn | <0.7 (1)
Here, Fn is the focal length of the negative single lens element B11 (Fn> 0), and Fp is the focal length of the positive single lens element B12.
これにより、第１レンズユニットＢ１の小径化とズーム光学系の薄型化を図りつつ、高い光学性能を実現できる。 Accordingly, high optical performance can be realized while reducing the diameter of the first lens unit B1 and reducing the thickness of the zoom optical system.
条件式（１）は、第１レンズユニットＢ１中の負の単レンズエレメントＢ１１と正の単レンズエレメントＢ１２との焦点距離の比（絶対値）の範囲を表す。｜Ｆｐ／Ｆｎ｜が条件式（１）の下限値を越えるように負の単レンズエレメントＢ１１の屈折力が強くなりすぎると、第１レンズユニットＢ１全体の正の屈折力が弱くなるため、必要な焦点距離と変倍比を得るためにはレンズ全長が増大してしまい、好ましくない。 Conditional expression (1) represents the range of the focal length ratio (absolute value) between the negative single lens element B11 and the positive single lens element B12 in the first lens unit B1. Necessary if the refractive power of the negative single lens element B11 becomes too strong so that | Fp / Fn | exceeds the lower limit of conditional expression (1), the positive refractive power of the entire first lens unit B1 becomes weak. In order to obtain a large focal length and zoom ratio, the total lens length increases, which is not preferable.
また、｜Ｆｐ／Ｆｎ｜が条件式（１）の上限値を越えると、正の単レンズエレメントＢ１２の屈折力が強くなりすぎ、非球面を用いても変倍全域で良好な球面収差とコマ収差の補正を行うことが困難となり、好ましくない。 If | Fp / Fn | exceeds the upper limit value of the conditional expression (1), the refractive power of the positive single lens element B12 becomes too strong. It is difficult to correct aberrations, which is not preferable.
次に、像変位作用を得る場合には、第３レンズユニットＢ３全体を光軸ＡＸＬに対して偏心させる方法が考えられる。しかし、この方法では、ズーム光学系の適正な屈折力配置と、良好な制御性によって良好な画質を得ることが可能な光学配置条件とを両立させることが難しくなる。 Next, in order to obtain an image displacement action, a method of decentering the entire third lens unit B3 with respect to the optical axis AXL can be considered. However, with this method, it is difficult to achieve both an appropriate refractive power arrangement of the zoom optical system and an optical arrangement condition capable of obtaining good image quality with good controllability.
そこで、本実施例では、正の屈折力を有する第３レンズユニットＢ３を、物体側に配置した正の屈折力を有する第３−１レンズサブユニットＢ３１と、これよりも像面側に配置した負の屈折力を有する第３−２レンズサブユニットＢ３２とにより構成する。そして、第３−２レンズサブユニットＢ３２を光軸ＡＸＬに対して直交する方向に偏心移動させることで像変位作用を得る。これにより、第３−１レンズサブユニットＢ３１の屈折作用で発生する諸収差を、第３−２レンズサブユニットＢ３２の負の屈折作用でキャンセルする。さらに、第３−２レンズサブユニットＢ３２の偏心移動量を、制御性の良い像変位量を発生させる量に設定している。 Therefore, in this embodiment, the third lens unit B3 having a positive refractive power is arranged closer to the image plane side than the third lens subunit B31 having a positive refractive power arranged on the object side. This is constituted by a third-second lens subunit B32 having a negative refractive power. Then, the third-second lens subunit B32 is decentered in a direction orthogonal to the optical axis AXL to obtain an image displacement action. Thereby, various aberrations generated by the refraction action of the 3-1 lens subunit B31 are canceled by the negative refraction action of the 3-2 lens subunit B32. Further, the amount of eccentric movement of the third-second lens subunit B32 is set to an amount that generates an image displacement amount with good controllability.
但し、本発明においては、第３レンズユニットの全体を偏心移動させてもよい。 However, in the present invention, the entire third lens unit may be moved eccentrically.
なお、ここにいう光軸ＡＸＬに対して直交する方向とは、完全な直交方向のみならず、光学性能上の許容範囲内で直交方向からずれた方向も含む意味である。また、本発明において、第３レンズユニットＢ３（第３−２レンズサブユニットＢ３２）の偏心移動は光軸に直交する面内での動きに限られず、例えば光軸上の１点を中心として回動するような動きであってもよい。 The direction orthogonal to the optical axis AXL here means not only a completely orthogonal direction but also a direction deviated from the orthogonal direction within an allowable range in optical performance. In the present invention, the decentering movement of the third lens unit B3 (third to second lens subunit B32) is not limited to the movement in the plane orthogonal to the optical axis. For example, the third lens unit B3 rotates around one point on the optical axis. It may be a moving movement.
第３−２レンズサブユニットＢ３２を偏心移動させた場合の画質劣化を抑え、かつ該レンズサブユニットＢ３２の小径化と軽量化を図り、その偏心駆動を容易とするには、以下の条件式（２），（３）を満足するとよい。 In order to suppress image quality degradation when the third-second lens subunit B32 is moved eccentrically, to reduce the diameter and weight of the lens subunit B32, and to facilitate the eccentric driving, the following conditional expression ( It is preferable to satisfy 2) and (3).
０．２＜Ｆｗ／Ｆ３＜０．５ ・・・（２）
０．１８＜｜Ｆ３１／Ｆ３２｜＜０．５５ ・・・（３）
但し、Ｆｗはズーム光学系の全系の広角端での焦点距離、Ｆ３は第３レンズユニットＢ３の焦点距離である。また、Ｆ３１、Ｆ３２はそれぞれ第３−１および第３−２レンズサブユニットＢ３１，Ｂ３２の焦点距離である。
0.2 <Fw / F3 <0.5 (2)
0.18 <| F31 / F32 | <0.55 (3)
However, Fw is the focal length at the wide-angle end of the entire zoom optical system, and F3 is the focal length of the third lens unit B3. F31 and F32 are focal lengths of the 3-1 and 3-2 lens subunits B31 and B32, respectively.
条件式（２）は、広角端でのズーム光学系の焦点距離と像変位作用のために偏心移動するレンズサブユニットＢ３２を含む第３レンズユニットＢ３の屈折力の比を表している。 Conditional expression (2) represents the ratio of the refractive power of the third lens unit B3 including the focal length of the zoom optical system at the wide-angle end and the lens subunit B32 that moves eccentrically due to the image displacement action.
Ｆｗ／Ｆ３が条件式（２）の下限値を越えるように第３レンズユニットＢ３の屈折力が弱いと、一定の焦点距離と変倍比を確保するためにはズーム光学系の全長が増大してしまうため、好ましくない。 If the refractive power of the third lens unit B3 is so weak that Fw / F3 exceeds the lower limit value of the conditional expression (2), the total length of the zoom optical system increases in order to ensure a constant focal length and zoom ratio. This is not preferable.
また、Ｆｗ／Ｆ３が条件式（２）の上限値を越えると、第３レンズユニットＢ３の屈折力が強くなりすぎて、負の強い球面収差が発生し、変倍全域において他のレンズユニットによりこれを良好に補正することが困難となるので、好ましくない。 On the other hand, if Fw / F3 exceeds the upper limit value of the conditional expression (2), the refractive power of the third lens unit B3 becomes too strong, and a strong negative spherical aberration occurs. Since it is difficult to correct this well, it is not preferable.
条件式（３）は、第３レンズユニットＢ３において不動の第３−１レンズサブユニットＢ３１と偏心移動する第３−２レンズサブユニットＢ３２との屈折力の比に関する条件を表している。この条件式を満足することにより、必要な像変位作用を得るための第３−２レンズサブユニットＢ３２の移動量を抑えつつ、高画質を維持することができる。 Conditional expression (3) represents a condition relating to the ratio of refractive power between the stationary 3-1 lens subunit B31 and the 3-2 lens subunit B32 moving eccentrically in the third lens unit B3. By satisfying this conditional expression, it is possible to maintain high image quality while suppressing the amount of movement of the third-second lens subunit B32 for obtaining a required image displacement action.
｜Ｆ３１／Ｆ３２｜が条件式（３）の上限値を越えるように第３−２レンズサブユニットＢ３２の負の屈折力が弱くなると、必要な像変位量を得るために第３−２レンズサブユニットＢ３２の偏心移動量が増加するので、好ましくない。しかも、偏心移動時においても必要な周辺光量を得るために、第３−２レンズサブユニットＢ３２の径が増大してしまうという問題もある。 When the negative refractive power of the third-second lens subunit B32 becomes weak so that | F31 / F32 | exceeds the upper limit value of the conditional expression (3), the third-second lens sub is used to obtain a necessary image displacement amount. Since the amount of eccentric movement of unit B32 increases, it is not preferable. In addition, there is also a problem that the diameter of the third-second lens subunit B32 is increased in order to obtain a necessary peripheral light amount even during the eccentric movement.
一方、｜Ｆ３１／Ｆ３２｜が条件式（３）の下限値を越えると、第３−２レンズサブユニットＢ３２の負の屈折力が大きくなると同時に、第３レンズユニットＢ３内での第３−１レンズサブユニットＢ３１の正の屈折力を強くしなければならない。第３−１レンズサブユニットＢ３１の正の屈折力が強くなると、高次の球面収差やコマ収差が大きく発生し、像変位時の収差補正が困難となるので、好ましくない。 On the other hand, when | F31 / F32 | exceeds the lower limit value of the conditional expression (3), the negative refractive power of the third-second lens subunit B32 increases, and at the same time, the third 3-1 in the third lens unit B3. The positive refractive power of the lens subunit B31 must be increased. If the positive refractive power of the third-first lens subunit B31 is increased, high-order spherical aberration and coma aberration are greatly generated, and it is difficult to correct aberrations at the time of image displacement.
さらに、高画質の維持と偏心駆動の制御性との良好なバランスをとり、設計し易くするためには、条件式（２），（３）の数値範囲を以下の条件式（２）’，（３）’ように変更するとよい。 Furthermore, in order to maintain a good balance between maintaining high image quality and controllability of eccentric drive and to facilitate designing, the numerical ranges of conditional expressions (2) and (3) are changed to the following conditional expressions (2) ′, (3) It is good to change as follows.
０．２５＜Ｆｗ／Ｆ３＜０．４ ・・・（２）’
０．２５＜｜Ｆ３１／Ｆ３２｜＜０．４５ ・・・（３）’
また、第３−１レンズサブユニットＢ３１は、ズーム光学系の全長の短縮と変倍全域での良好な光学性能とを得るために、非球面を有した正の単レンズエレメントで構成するのが望ましい。
0.25 <Fw / F3 <0.4 (2) ′
0.25 <| F31 / F32 | <0.45 (3) ′
The third-first lens subunit B31 is composed of a positive single lens element having an aspherical surface in order to shorten the overall length of the zoom optical system and to obtain good optical performance over the entire zooming range. desirable.
そして、第３−２レンズサブユニットＢ３２を、負レンズエレメントＢ３２ａと正レンズエレメントＢ３２ｂとを接合した接合レンズとして構成し、全体として負の屈折力を与えてもよい。これにより、像変位作用のために第３−２レンズサブユニットＢ３２を偏心移動させた際に発生する色収差を低減させることができる。 The third-second lens subunit B32 may be configured as a cemented lens in which the negative lens element B32a and the positive lens element B32b are cemented to give negative refractive power as a whole. Accordingly, it is possible to reduce chromatic aberration that occurs when the 3-2nd lens subunit B32 is moved eccentrically due to the image displacement action.
また、変倍全域でのさらなる高画質化とフォーカシングよる収差変動の抑制のために、実施例２，４，５（図６，１６，２１）では、第４レンズユニットＢ４を負レンズエレメントＢ４１と２枚の正レンズエレメントＢ４２，Ｂ４３とにより構成している。 In addition, in Examples 2, 4, and 5 (FIGS. 6, 16, and 21), the fourth lens unit B <b> 4 is replaced with the negative lens element B <b> 41 in order to further improve the image quality in the entire zooming range and suppress aberration fluctuations due to focusing. This is composed of two positive lens elements B42 and B43.
本実施例において、高画質化と小型化を達成するための適切な屈折力配置に関して、以下の条件式（４），（５），（６）を満足することが望ましい。 In the present embodiment, it is desirable that the following conditional expressions (4), (5), and (6) are satisfied with respect to an appropriate refractive power arrangement for achieving high image quality and miniaturization.
０．２＜Ｆｗ／Ｆ１＜０．４ ・・・（４）
０．５５＜｜Ｆｗ／Ｆ２｜＜１．２ ・・・（５）
０．１＜Ｆｗ／ＦＲ＜０．５ ・・・（６）
但し、Ｆｗは該ズーム光学系の全系の広角端での焦点距離、Ｆｉ（ｉ＝１，２）は第ｉレンズユニットの焦点距離である。また、ＦＲは第４レンズユニットＢ４以降のレンズユニット、すなわち第４レンズユニットＢ４の焦点距離又は第４および第５レンズユニットＢ５の広角端での合成焦点距離である。
0.2 <Fw / F1 <0.4 (4)
0.55 <| Fw / F2 | <1.2 (5)
0.1 <Fw / FR <0.5 (6)
Here, Fw is the focal length at the wide-angle end of the entire zoom optical system, and Fi (i = 1, 2) is the focal length of the i-th lens unit. FR is the lens unit after the fourth lens unit B4, that is, the focal length of the fourth lens unit B4 or the combined focal length at the wide-angle end of the fourth and fifth lens units B5.
条件式（４）は、広角端でのズーム光学系の焦点距離と第１レンズユニットＢ１の焦点距離との比の範囲を表す。Ｆｗ／Ｆ１が条件式（４）の下限値を越えると、第１レンズユニットＢ１の屈折力が弱くなりすぎて、レンズ外径やレンズ全長の増加を招き、好ましくない。一方、Ｆｗ／Ｆ１が条件式（４）の上限値を越えると、第１レンズユニットＢ１の屈折力が強くなり、高次の球面収差が大きく発生し、その補正が困難となるため、好ましくない。 Conditional expression (4) represents the range of the ratio between the focal length of the zoom optical system at the wide-angle end and the focal length of the first lens unit B1. If Fw / F1 exceeds the lower limit value of the conditional expression (4), the refractive power of the first lens unit B1 becomes too weak, leading to an increase in the lens outer diameter and the entire lens length, which is not preferable. On the other hand, if Fw / F1 exceeds the upper limit value of the conditional expression (4), the refractive power of the first lens unit B1 becomes strong, high-order spherical aberration is greatly generated, and correction thereof is difficult. .
条件式（５）は、広角端でのズーム光学系の焦点距離と第２レンズユニットＢ２の焦点距離との比（絶対値）の範囲を表す。｜Ｆｗ／Ｆ２｜が条件式（５）の下限値を越えると、第２レンズユニットＢ２の屈折力が弱すぎ、必要な変倍比を得るために、変倍時に移動する各レンズユニットの移動量が大きくなる。このため、ズーム光学系のコンパクト化が困難となり、好ましくない。一方、｜Ｆｗ／Ｆ２｜が条件式（５）の上限値を越えると、負の屈折力が大きくなるため、ペッツバール和が負の方向に大きくなる。これにより、像面湾曲が大きくなるので、好ましくない。 Conditional expression (5) represents the range of the ratio (absolute value) between the focal length of the zoom optical system at the wide-angle end and the focal length of the second lens unit B2. If | Fw / F2 | exceeds the lower limit of the conditional expression (5), the refractive power of the second lens unit B2 is too weak, and in order to obtain a necessary zoom ratio, the movement of each lens unit that moves during zooming The amount increases. For this reason, it is difficult to make the zoom optical system compact, which is not preferable. On the other hand, when | Fw / F2 | exceeds the upper limit value of the conditional expression (5), the negative refractive power increases, and the Petzval sum increases in the negative direction. This undesirably increases the field curvature.
条件式（６）は、広角端でのズーム光学系の焦点距離と第４レンズユニットＢ４以降のレンズユニットの広角端での焦点距離（合成焦点距離）との比の範囲を表す。Ｆｗ／ＦＲが条件式（６）の下限値を越えると、正の合成屈折力が弱くなり、ズーム光学系の全長が増大するため、好ましくない。一方、Ｆｗ／ＦＲが条件式（６）の上限値を越えると、正の屈折力が強くなりすぎて球面収差や倍率色収差が大きく発生し、これを補正することが困難になるため、好ましくない。 Conditional expression (6) represents the range of the ratio between the focal length of the zoom optical system at the wide-angle end and the focal length (synthetic focal length) at the wide-angle end of the lens units after the fourth lens unit B4. If Fw / FR exceeds the lower limit of conditional expression (6), the positive combined refractive power becomes weak and the total length of the zoom optical system increases, which is not preferable. On the other hand, if Fw / FR exceeds the upper limit value of conditional expression (6), the positive refractive power becomes too strong and large spherical aberration and lateral chromatic aberration are generated, which makes it difficult to correct this, which is not preferable. .
なお、図示はしていないが、正レンズユニットとしての第４レンズユニットＢ４を、物体側から、正レンズサブユニットと負レンズサブユニットとに分離し、正レンズサブユニットを変倍時に光軸方向に移動させて像面変動補正を行わせてもよい。これにより、正、負配置のテレフォト作用によって、光学系全体の全長を短縮することができる。 Although not shown, the fourth lens unit B4 as a positive lens unit is separated from the object side into a positive lens subunit and a negative lens subunit, and the positive lens subunit is moved in the optical axis direction when zooming. The image plane fluctuation correction may be performed by moving the lens to the position. Thereby, the total length of the whole optical system can be shortened by the telephoto action of positive and negative arrangement.
さらに、実施例３〜５においては、フォーカシングを正の第４レンズユニットＢ４ではなく、負の第５レンズユニットＢ５を光軸方向に移動させることによって行うこともできる。 Further, in Examples 3 to 5, focusing can be performed by moving the negative fifth lens unit B5 in the optical axis direction instead of the positive fourth lens unit B4.
上述したように、各実施例では、第３レンズユニットＢ３（第３−２レンズユニットＢ３２）を光軸ＡＸＬに対して偏心移動させることにより像変位作用を得る。そして、この像変位作用を利用することで、該ズーム光学系をカメラに搭載した場合に像面ＩＰの位置に配置された撮像素子上において、被写体像がカメラに加わった振動に伴って振れることを抑制できる。これは防振機能と呼ばれ、薄型のカメラにおいて特に発生し易い手振れによる像振れを効果的に補正することができる。 As described above, in each embodiment, the third lens unit B3 (third to second lens unit B32) is moved eccentrically with respect to the optical axis AXL to obtain an image displacement action. Then, by utilizing this image displacement action, the subject image can be shaken with the vibration applied to the camera on the image sensor arranged at the position of the image plane IP when the zoom optical system is mounted on the camera. Can be suppressed. This is called an anti-vibration function, and can effectively correct image blur due to camera shake that is particularly likely to occur in a thin camera.
また、防振機能以外にも、撮像素子の露光中に微小な像変位を生じさせることにより、ローパスフィルタと同等の役割を果たさせることができる。さらに、微小像変位を生じさせている間に取得された複数のフレーム画像を合成することにより、見かけ上、撮像素子の画素数よりも多い画素数を有する合成画像を得ることができる。これは、画素ずらし撮像とも呼ばれる。 In addition to the image stabilization function, a role equivalent to that of a low-pass filter can be achieved by causing a minute image displacement during exposure of the image sensor. Furthermore, by synthesizing a plurality of frame images acquired while causing a minute image displacement, it is possible to obtain a synthesized image having a larger number of pixels than the number of pixels of the image sensor. This is also called pixel shift imaging.
以下、各実施例をより具体的に説明する。 Hereinafter, each example will be described more specifically.
図１および図２に示す実施例１は、物体側から、正、負、正、正の屈折力を有した４つのレンズユニットＢ１〜Ｂ４により構成されたズーム光学系である。 Example 1 shown in FIGS. 1 and 2 is a zoom optical system including four lens units B1 to B4 having positive, negative, positive, and positive refractive powers from the object side.
図１には、本実施例のズーム光学系を光軸ＡＸＬに沿って展開したときの広角端、中間位置および望遠端での光学構成を示す。また、図２は、光軸ＡＸＬが反射部材（直角反射プリズム）によって折り曲げられた状態での該ズーム光学系の広角端、中間位置および望遠端での光路図である。 FIG. 1 shows an optical configuration at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom optical system of the present embodiment is developed along the optical axis AXL. FIG. 2 is an optical path diagram at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end of the zoom optical system in a state where the optical axis AXL is bent by a reflecting member (right angle reflecting prism).
正の第１レンズユニットＢ１は、物体側から、負の単レンズエレメントＢ１１と、直角反射プリズムＰＲＺと、両面が非球面である正の単レンズエレメントＢ１２とにより構成されている。 The positive first lens unit B1 includes, from the object side, a negative single lens element B11, a right-angle reflecting prism PRZ, and a positive single lens element B12 having both aspheric surfaces.
負の第２レンズユニットＢ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズエレメントＢ２１と、両凹形状の負レンズエレメントＢ２２ａと正レンズエレメントＢ２２ｂとが接合された負の接合レンズサブユニットとにより構成されている。 The negative second lens unit B2 includes a negative meniscus lens element B21 having a convex surface directed toward the object side, and a negative cemented lens subunit in which a biconcave negative lens element B22a and a positive lens element B22b are cemented. Has been.
正の第３レンズユニットは、正の第３−１レンズサブユニットＢ３１と、負の第３−２レンズサブユニットＢ３２とにより構成されている。第３−１レンズサブユニットＢ３１は、両面が非球面である両凸形状の正の単レンズエレメントにより構成されている。また、第３−２レンズサブユニットＢ３２は、負レンズエレメントＢ３２ａと正レンズエレメントＢ３２ｂとが接合された負の接合レンズとして構成されている。第３−２レンズユニットＢ３２は、光軸ＡＸＬに対して偏心移動して像面変位作用を行う。 The positive third lens unit includes a positive 3-1 lens subunit B31 and a negative 3-2 lens subunit B32. The 3-1 lens subunit B31 is composed of a biconvex positive single lens element whose both surfaces are aspherical. The third-second lens subunit B32 is configured as a negative cemented lens in which a negative lens element B32a and a positive lens element B32b are cemented. The third-second lens unit B32 moves eccentrically with respect to the optical axis AXL and performs an image plane displacement action.
正の第４レンズユニットＢ４は、物体側に配置された凸形状の負メニスカスレンズエレメントＢ４１と両凸形状で像側に非球面を有する正レンズエレメントＢ４２とが接合された正の接合レンズとして構成されている。このような第４レンズユニットＢ４２を用いることにより、少ないレンズ枚数で高変倍比が得られるズーム光学系を実現している。 The positive fourth lens unit B4 is configured as a positive cemented lens in which a convex negative meniscus lens element B41 disposed on the object side and a positive lens element B42 having a biconvex shape and an aspheric surface on the image side are cemented. Has been. By using such a fourth lens unit B42, a zoom optical system that can obtain a high zoom ratio with a small number of lenses is realized.
本実施例のズーム光学系では、広角側から望遠側への変倍に際しては、図１中に矢印で示すように、第２レンズユニットＢ２を像側に移動させるとともに、第４レンズユニットＢ４を物体側に移動させる。第２レンズユニットＢ２の移動による変倍に伴う像面変動を第４レンズユニットＢ４の移動によって補正する。また、フォーカシングは、第４レンズユニットＢ４の光軸方向への移動によって行う。 In the zoom optical system of the present embodiment, at the time of zooming from the wide-angle side to the telephoto side, the second lens unit B2 is moved to the image side and the fourth lens unit B4 is moved as shown by an arrow in FIG. Move to the object side. The image plane variation accompanying the magnification change due to the movement of the second lens unit B2 is corrected by the movement of the fourth lens unit B4. Further, focusing is performed by moving the fourth lens unit B4 in the optical axis direction.
以下に、本実施例の数値例（数値例１）を示す。数値例１において、Ｒｉは物体側から数えてｉ番目のレンズ面の曲率半径、Ｄｉはｉ番目とｉ＋１番目のレンズ面間の間隔である。Ｎｉとνｉはそれぞれ、ｉ番目のレンズエレメントを形成するガラスの屈折率とアッベ数である。ｆはズーム光学系の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角である。また、＊は非球面を示す。 A numerical example (Numerical example 1) of the present embodiment will be shown below. In Numerical Example 1, Ri is the radius of curvature of the i-th lens surface counted from the object side, and Di is the distance between the i-th and i + 1-th lens surfaces. Ni and νi are the refractive index and Abbe number of the glass forming the i-th lens element, respectively. f is a focal length of the zoom optical system, Fno is an F number, and ω is a half angle of view. * Indicates an aspherical surface.
また、非球面係数ｋ，ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｇは次式によって与えられる。 The aspherical coefficients k, a, b, c, d, and g are given by the following equations.
但し、ｘはレンズ面の頂点から光軸方向への変位量、ｈは光軸からの距離、Ｒは曲率半径である。 Where x is the amount of displacement from the apex of the lens surface in the optical axis direction, h is the distance from the optical axis, and R is the radius of curvature.
さらに、ｅ±ｎは、「×１０±ｎ」を意味する。以上は、後述する他の実施例（数値例）でも同じである。 Furthermore, e ± n means “× 10 ± n ”. The same applies to other examples (numerical examples) described later.
（数値例１）
ｆ＝ 6.00 〜 23.65 Ｆｎｏ＝ 3.60 〜 4.18 ２ω＝61.3°〜 17.1°
Ｒ 1＝ 19.659 Ｄ 1＝ 0.80 Ｎ 1＝ 1.80809 ν 1＝ 22.8
Ｒ 2＝ 11.831 Ｄ 2＝ 4.02
Ｒ 3＝ ∞ Ｄ 3＝ 13.00 Ｎ 2＝ 1.60311 ν 2＝ 60.6
Ｒ 4＝ ∞ Ｄ 4＝ 0.15
* Ｒ 5＝ 17.833 Ｄ 5＝ 3.10 Ｎ 3＝ 1.59240 ν 3＝ 68.3
* Ｒ 6＝ -24.487 Ｄ 6＝ 可変
Ｒ 7＝ 142.145 Ｄ 7＝ 0.60 Ｎ 4＝ 1.72916 ν 4＝ 54.7
Ｒ 8＝ 9.175 Ｄ 8＝ 2.41
Ｒ 9＝ -10.937 Ｄ 9＝ 0.50 Ｎ 5＝ 1.59240 ν 5＝ 68.3
Ｒ10＝ 14.125 Ｄ10＝ 1.30 Ｎ 6＝ 1.92286 ν 6＝ 18.9
Ｒ11＝ 37.428 Ｄ11＝ 可変
Ｒ12＝ 絞り Ｄ12＝ 0.80
* Ｒ13＝ 10.734 Ｄ13＝ 1.40 Ｎ 7＝ 1.59240 ν 7＝ 68.3
* Ｒ14＝ -41.010 Ｄ14＝ 0.50
Ｒ15＝ -67.373 Ｄ15＝ 0.50 Ｎ 8＝ 1.66998 ν 8＝ 39.3
Ｒ16＝ 8.271 Ｄ16＝ 1.20 Ｎ 9＝ 1.74077 ν 9＝ 27.8
Ｒ17＝ 31.522 Ｄ17＝ 可変
Ｒ18＝ 9.731 Ｄ18＝ 0.50 Ｎ10＝ 1.92286 ν10＝ 20.9
Ｒ19＝ 6.306 Ｄ19＝ 3.50 Ｎ11＝ 1.49700 ν11＝ 81.5
* Ｒ20＝ -17.059 Ｄ20＝ 可変
Ｒ21＝ ∞ Ｄ21＝ 2.50 Ｎ12＝ 1.51633 ν12＝ 64.1
Ｒ22＝ ∞
＼焦点距離 6.00 11.00 23.65
可変間隔＼
D 6 0.40 5.83 11.26
D11 12.53 7.10 1.67
D17 8.31 5.66 3.66
D20 5.00 7.65 9.66
非球面係数
第 5面 : ｋ＝ 1.84370e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-1.14259e-004
ｃ＝ 2.57503e-006 ｄ＝-5.37882e-008 ｇ＝ 1.01563e-009
第 6面 : ｋ＝ 4.15494e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-2.22802e-005
ｃ＝ 4.65419e-006 ｄ＝-9.62276e-008 ｇ＝ 1.52819e-009
第13面 : ｋ＝ 3.03979e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-1.71399e-004
ｃ＝-1.17183e-005 ｄ＝ 5.99190e-008 ｇ＝-2.89408e-008
第14面 : ｋ＝-9.99268e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝ 2.71754e-004
ｃ＝-1.64747e-006 ｄ＝ 2.25067e-007 ｇ＝-3.68941e-008
第20面 : ｋ＝-1.04612e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝ 1.11559e-004
ｃ＝-2.62578e-006 ｄ＝ 1.05711e-007 ｇ＝-3.98046e-009
(Numerical example 1)
f = 6.00 to 23.65 Fno = 3.60 to 4.18 2ω = 61.3 ° to 17.1 °
R 1 = 19.659 D 1 = 0.80 N 1 = 1.80809 ν 1 = 22.8
R 2 = 11.831 D 2 = 4.02
R 3 = ∞ D 3 = 13.00 N 2 = 1.60311 ν 2 = 60.6
R 4 = ∞ D 4 = 0.15
* R 5 = 17.833 D 5 = 3.10 N 3 = 1.59240 ν 3 = 68.3
* R 6 = -24.487 D 6 = variable
R 7 = 142.145 D 7 = 0.60 N 4 = 1.72916 ν 4 = 54.7
R 8 = 9.175 D 8 = 2.41
R 9 = -10.937 D 9 = 0.50 N 5 = 1.59240 ν 5 = 68.3
R10 = 14.125 D10 = 1.30 N 6 = 1.92286 ν 6 = 18.9
R11 = 37.428 D11 = variable
R12 = Aperture D12 = 0.80
* R13 = 10.734 D13 = 1.40 N 7 = 1.59240 ν 7 = 68.3
* R14 = -41.010 D14 = 0.50
R15 = −67.373 D15 = 0.50 N 8 = 1.66998 ν 8 = 39.3
R16 = 8.271 D16 = 1.20 N 9 = 1.74077 ν 9 = 27.8
R17 = 31.522 D17 = variable
R18 = 9.731 D18 = 0.50 N10 = 1.92286 ν10 = 20.9
R19 = 6.306 D19 = 3.50 N11 = 1.49700 ν11 = 81.5
* R20 = -17.059 D20 = variable
R21 = ∞ D21 = 2.50 N12 = 1.51633 ν12 = 64.1
R22 = ∞
\ Focal length 6.00 11.00 23.65
Variable interval \
D 6 0.40 5.83 11.26
D11 12.53 7.10 1.67
D17 8.31 5.66 3.66
D20 5.00 7.65 9.66
Aspheric coefficient
Fifth side: k = 1.84370e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -1.14259e-004
c = 2.57503e-006 d = -5.37882e-008 g = 1.01563e-009
Surface 6: k = 4.15494e + 000 a = 0.00000e + 000 b = -2.22802e-005
c = 4.65419e-006 d = -9.62276e-008 g = 1.52819e-009
Side 13: k = 3.03979e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -1.71399e-004
c = -1.17183e-005 d = 5.999190e-008 g = -2.89408e-008
Surface 14: k = -9.99268e + 000 a = 0.000000 + 000 b = 2.71754e-004
c = -1.64747e-006 d = 2.25067e-007 g = -3.68941e-008
20th surface: k = -1.04612e + 000 a = 0.000000 + 000 b = 1.11559e-004
c = -2.62578e-006 d = 1.05711e-007 g = -3.98046e-009
図３には、数値例１のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での縦収差（球面収差、非点収差、ディストーションおよび倍率色収差）図を示す。ｆはズーム光学系の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバーを示す。実線はｄ線、一点鎖線はｇ線を示す。また、非点収差において、ΔＳはサジタル断面を、ΔＭはメリジオナル断面を示す。このことは、後述する他の数値例の縦収差図においても同様である。 3 shows longitudinal aberrations (spherical aberration, astigmatism, distortion, and lateral chromatic aberration) at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 1. FIG. f represents the focal length of the zoom optical system, and Fno represents the F number. A solid line shows d line and a dashed-dotted line shows g line. In astigmatism, ΔS indicates a sagittal section and ΔM indicates a meridional section. The same applies to the longitudinal aberration diagrams of other numerical examples described later.
図４は、数値例１のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での像変位前の状態での横収差図である。図５は画角の０．３°に相当する像変位を行った状態での横収差図である。図５の状態において、第３−２レンズサブユニットＢ３２は下方向に移動している。図４および図５において、ｆはズーム光学系の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバーを示す。実線はｄ線、一点鎖線はｇ線を示す。このことは、後述する他の数値例の横収差図においても同様である。 FIG. 4 is a lateral aberration diagram in a state before image displacement at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 1. FIG. 5 is a lateral aberration diagram in a state where an image displacement corresponding to an angle of view of 0.3 ° is performed. In the state of FIG. 5, the third-second lens subunit B32 has moved downward. 4 and 5, f indicates the focal length of the zoom optical system, and Fno indicates the F number. A solid line shows d line and a dashed-dotted line shows g line. The same applies to lateral aberration diagrams of other numerical examples described later.
図６および図７に示す実施例２は、物体側から、正、負、正、正の屈折力を有した４つのレンズユニットＢ１〜Ｂ４により構成されたズーム光学系である。 Example 2 shown in FIGS. 6 and 7 is a zoom optical system including four lens units B1 to B4 having positive, negative, positive, and positive refractive powers from the object side.
図６には、本実施例のズーム光学系を光軸ＡＸＬに沿って展開したときの広角端、中間位置および望遠端での光学構成を示す。また、図７は、光軸ＡＸＬが反射部材（直角反射プリズム）によって折り曲げられた状態での該ズーム光学系の広角端、中間位置および望遠端での光路図である。 FIG. 6 shows an optical configuration at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom optical system of the present embodiment is developed along the optical axis AXL. FIG. 7 is an optical path diagram at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end of the zoom optical system in a state where the optical axis AXL is bent by a reflecting member (right angle reflecting prism).
本実施例は、実施例１の変形例であり、実施例１に対して次の点で異なる。 The present embodiment is a modification of the first embodiment, and differs from the first embodiment in the following points.
正の第４レンズユニットＢ４は、物体側から順に、物体側に凸の形状を有する負メニスカスレンズエレメントＢ４１と両凸形状の正レンズエレメントＢ４２とが接合された正の接合レンズサブユニットと、正の単レンズエレメントＢ４３とにより構成されている。これにより、実施例１に比べて、さらなる高画質化とフォーカスによる光学性能劣化の防止とを図っている。 The positive fourth lens unit B4 includes, in order from the object side, a positive cemented lens subunit in which a negative meniscus lens element B41 having a convex shape on the object side and a biconvex positive lens element B42 are cemented, Single lens element B43. Thereby, compared with Example 1, it aims at the further image quality improvement and the prevention of the optical performance degradation by a focus.
以下に、本実施例の数値例（数値例２）を示す。 A numerical example (Numerical example 2) of the present embodiment is shown below.
（数値例２）
ｆ＝ 6.17 〜 22.97 Ｆｎｏ＝ 3.60 〜 4.11 ２ω＝59.8°〜 17.6°
Ｒ 1＝ 17.357 Ｄ 1＝ 0.80 Ｎ 1＝ 1.80809 ν 1＝ 22.8
Ｒ 2＝ 11.259 Ｄ 2＝ 4.02
Ｒ 3＝ ∞ Ｄ 3＝ 13.00 Ｎ 2＝ 1.60311 ν 2＝ 60.6
Ｒ 4＝ ∞ Ｄ 4＝ 0.15
* Ｒ 5＝ 18.628 Ｄ 5＝ 3.10 Ｎ 3＝ 1.59240 ν 3＝ 68.3
* Ｒ 6＝ -25.026 Ｄ 6＝ 可変
Ｒ 7＝ 78.279 Ｄ 7＝ 0.60 Ｎ 4＝ 1.72916 ν 4＝ 54.7
Ｒ 8＝ 8.951 Ｄ 8＝ 2.41
Ｒ 9＝ -10.965 Ｄ 9＝ 0.50 Ｎ 5＝ 1.59240 ν 5＝ 68.3
Ｒ10＝ 14.831 Ｄ10＝ 1.30 Ｎ 6＝ 1.92286 ν 6＝ 18.9
Ｒ11＝ 38.933 Ｄ11＝ 可変
Ｒ12＝ 絞り Ｄ12＝ 0.80
* Ｒ13＝ 10.749 Ｄ13＝ 1.40 Ｎ 7＝ 1.60311 ν 7＝ 60.6
* Ｒ14＝ -48.331 Ｄ14＝ 0.50
Ｒ15＝ -99.665 Ｄ15＝ 0.50 Ｎ 8＝ 1.66998 ν 8＝ 39.3
Ｒ16＝ 8.493 Ｄ16＝ 1.20 Ｎ 9＝ 1.74077 ν 9＝ 27.8
Ｒ17＝ 27.947 Ｄ17＝ 可変
Ｒ18＝ 14.858 Ｄ18＝ 0.50 Ｎ10＝ 1.92286 ν10＝ 20.9
Ｒ19＝ 7.976 Ｄ19＝ 2.80 Ｎ11＝ 1.49700 ν11＝ 81.5
Ｒ20＝ -23.168 Ｄ20＝ 0.15
Ｒ21＝ 21.308 Ｄ21＝ 1.80 Ｎ12＝ 1.51823 ν12＝ 58.9
Ｒ22＝-158.502 Ｄ22＝ 可変
Ｒ23＝ ∞ Ｄ23＝ 2.50 Ｎ13＝ 1.51633 ν13＝ 64.1
Ｒ24＝ ∞
＼焦点距離 6.17 11.02 22.97
可変間隔＼
D 6 0.40 5.74 11.09
D11 12.53 7.18 1.84
D17 8.31 5.80 3.74
D22 5.00 7.51 9.57
非球面係数
第 5面 : ｋ＝ 1.84449e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-1.05220e-004
ｃ＝ 2.61811e-006 ｄ＝-5.42487e-008 ｇ＝ 1.00158e-009
第 6面 : ｋ＝ 4.15490e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-2.91762e-005
ｃ＝ 4.62574e-006 ｄ＝-9.76260e-008 ｇ＝ 1.50936e-009
第13面 : ｋ＝ 3.03952e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-1.35042e-004
ｃ＝-1.23371e-005 ｄ＝ 5.89900e-008 ｇ＝-2.89415e-008
第14面 : ｋ＝-9.99272e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝ 3.09940e-004
ｃ＝-1.35112e-006 ｄ＝ 2.25633e-007 ｇ＝-3.68937e-008
(Numerical example 2)
f = 6.17 to 22.97 Fno = 3.60 to 4.11 2ω = 59.8 ° to 17.6 °
R 1 = 17.357 D 1 = 0.80 N 1 = 1.80809 ν 1 = 22.8
R 2 = 11.259 D 2 = 4.02
R 3 = ∞ D 3 = 13.00 N 2 = 1.60311 ν 2 = 60.6
R 4 = ∞ D 4 = 0.15
* R 5 = 18.628 D 5 = 3.10 N 3 = 1.59240 ν 3 = 68.3
* R 6 = -25.026 D 6 = variable
R 7 = 78.279 D 7 = 0.60 N 4 = 1.72916 ν 4 = 54.7
R 8 = 8.951 D 8 = 2.41
R 9 = -10.965 D 9 = 0.50 N 5 = 1.59240 ν 5 = 68.3
R10 = 14.831 D10 = 1.30 N 6 = 1.92286 ν 6 = 18.9
R11 = 38.933 D11 = variable
R12 = Aperture D12 = 0.80
* R13 = 10.749 D13 = 1.40 N 7 = 1.60311 ν 7 = 60.6
* R14 = -48.331 D14 = 0.50
R15 = -99.665 D15 = 0.50 N8 = 1.66998 ν8 = 39.3
R16 = 8.493 D16 = 1.20 N 9 = 1.74077 ν 9 = 27.8
R17 = 27.947 D17 = Variable
R18 = 14.858 D18 = 0.50 N10 = 1.92286 ν10 = 20.9
R19 = 7.976 D19 = 2.80 N11 = 1.49700 ν11 = 81.5
R20 = -23.168 D20 = 0.15
R21 = 21.308 D21 = 1.80 N12 = 1.51823 ν12 = 58.9
R22 = -158.502 D22 = variable
R23 = ∞ D23 = 2.50 N13 = 1.51633 ν13 = 64.1
R24 = ∞
\ Focal length 6.17 11.02 22.97
Variable interval \
D 6 0.40 5.74 11.09
D11 12.53 7.18 1.84
D17 8.31 5.80 3.74
D22 5.00 7.51 9.57
Aspheric coefficient
Fifth side: k = 1.84449e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -1.05220e-004
c = 2.61811e-006 d = -5.42487e-008 g = 1.00158e-009
Surface 6: k = 4.15490e + 000 a = 0.00000e + 000 b = -2.91762e-005
c = 4.62574e-006 d = -9.76260e-008 g = 1.50936e-009
Side 13: k = 3.03952e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -1.35042e-004
c = -1.23371e-005 d = 5.89900e-008 g = -2.89415e-008
14th surface: k = -9.99272e + 000 a = 0.000000 + 000 b = 3.09940e-004
c = -1.35112e-006 d = 2.25633e-007 g = -3.68937e-008
図８には、数値例２のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での縦収差図を示す。図９は、数値例２のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での像変位前の状態での横収差図である。図１０は画角の０．３°に相当する像変位を行った状態での横収差図である。図１０の状態において、第３−２レンズサブユニットＢ３２は下方向に移動している。 FIG. 8 shows longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 2. FIG. 9 is a lateral aberration diagram in a state before image displacement at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 2. FIG. 10 is a lateral aberration diagram in a state where an image displacement corresponding to an angle of view of 0.3 ° is performed. In the state of FIG. 10, the third-second lens subunit B32 has moved downward.
図１１および図１２に示す実施例３は、物体側から、正、負、正、正、負の屈折力を有した５つのレンズユニットＢ１〜Ｂ５により構成されたズーム光学系である。 The third embodiment shown in FIGS. 11 and 12 is a zoom optical system including five lens units B1 to B5 having positive, negative, positive, positive, and negative refractive powers from the object side.
図１１には、本実施例のズーム光学系を光軸ＡＸＬに沿って展開したときの広角端、中間位置および望遠端での光学構成を示す。また、図１２は、光軸ＡＸＬが反射部材（直角反射プリズム）によって折り曲げられた状態での該ズーム光学系の広角端、中間位置および望遠端での光路図である。 FIG. 11 shows an optical configuration at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom optical system of the present embodiment is developed along the optical axis AXL. FIG. 12 is an optical path diagram at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end of the zoom optical system in a state where the optical axis AXL is bent by a reflecting member (right angle reflecting prism).
本実施例において、正の第１レンズユニットＢ１は、物体側から順に、負の単レンズエレメントＢ１１と、直角反射プリズムＰＲＺと、両面が非球面である正の単レンズエレメントＢ１２とにより構成されている。 In the present embodiment, the positive first lens unit B1 includes, in order from the object side, a negative single lens element B11, a right-angle reflecting prism PRZ, and a positive single lens element B12 whose both surfaces are aspherical. Yes.
負の第２レンズユニットＢ２は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズエレメントＢ２１と、両凹形状の負レンズエレメントＢ２２ａと正レンズエレメントＢ２２ｂとを接合した負の接合レンズサブユニットとにより構成されている。 The negative second lens unit B2 includes a negative meniscus lens element B21 having a convex surface facing the object side, and a negative cemented lens subunit in which a biconcave negative lens element B22a and a positive lens element B22b are cemented. ing.
正の第３レンズユニットは、正の第３−１レンズサブユニットＢ３１と、負の第３−２レンズサブユニットＢ３２とにより構成されている。第３−１レンズサブユニットＢ３１は、物体側が非球面である両凸形状の正の単レンズエレメントにより構成されている。また、第３−２レンズサブユニットＢ３２は、負レンズエレメントＢ３２ａと正レンズエレメントＢ３２ｂとが接合された負の接合レンズとして構成されている。第３−２レンズユニットＢ３２は、光軸ＡＸＬに対して偏心移動して像面変位作用を行う。 The positive third lens unit includes a positive 3-1 lens subunit B31 and a negative 3-2 lens subunit B32. The third-first lens subunit B31 is composed of a biconvex positive single lens element having an aspheric object side. The third-second lens subunit B32 is configured as a negative cemented lens in which a negative lens element B32a and a positive lens element B32b are cemented. The third-second lens unit B32 moves eccentrically with respect to the optical axis AXL and performs an image plane displacement action.
正の第４レンズユニットＢ４は、物体側に凸の形状を有する負メニスカスレンズエレメントＢ４１と、両凸形状で像側に非球面を有した正レンズエレメントＢ４２とにより構成されている。 The positive fourth lens unit B4 includes a negative meniscus lens element B41 having a convex shape on the object side, and a positive lens element B42 having a biconvex shape and an aspheric surface on the image side.
第５レンズユニットＢ５は、負レンズエレメントＢ５１と正レンズエレメントＢ５２とを接合した負の接合レンズとして構成されている。この第５レンズユニットＢ５を設けることにより、第４レンズユニットＢ４の移動量を実施例１，２に比べて小さく抑えることができる。また、正の第４レンズユニットＢ４と負の第５レンズユニットＢ５とのテレフォト作用によって、バックフォーカスを短縮し、ズーム光学系の全長を短くすることができる。 The fifth lens unit B5 is configured as a negative cemented lens in which a negative lens element B51 and a positive lens element B52 are cemented. By providing the fifth lens unit B5, the amount of movement of the fourth lens unit B4 can be reduced compared to the first and second embodiments. Further, the back focus can be shortened and the overall length of the zoom optical system can be shortened by the telephoto action of the positive fourth lens unit B4 and the negative fifth lens unit B5.
本実施例でも、広角側から望遠側への変倍に際して、第２レンズユニットＢ２を像側に移動させて変倍を行うとともに、第４レンズユニットＢ４を物体側に移動させて像面変動を補正する。フォーカシングは第４レンズユニットＢ４の光軸方向移動により行う。 Also in this embodiment, when zooming from the wide-angle side to the telephoto side, the second lens unit B2 is moved to the image side to perform zooming, and the fourth lens unit B4 is moved to the object side to change the image plane. to correct. Focusing is performed by moving the fourth lens unit B4 in the optical axis direction.
以下に、本実施例の数値例（数値例３）を示す。 Hereinafter, a numerical example (Numerical Example 3) of the present embodiment will be shown.
（数値例３）
ｆ＝ 6.26 〜 30.32 Ｆｎｏ＝ 3.60 〜 5.20 ２ω＝59.1°〜 13.4°
Ｒ 1＝ 20.877 Ｄ 1＝ 0.80 Ｎ 1＝ 1.92286 ν 1＝ 18.9
Ｒ 2＝ 11.832 Ｄ 2＝ 2.80
Ｒ 3＝ ∞ Ｄ 3＝ 11.00 Ｎ 2＝ 1.51742 ν 2＝ 52.4
Ｒ 4＝ ∞ Ｄ 4＝ 0.25
* Ｒ 5＝ 18.139 Ｄ 5＝ 2.90 Ｎ 3＝ 1.67790 ν 3＝ 54.9
* Ｒ 6＝ -25.908 Ｄ 6＝ 可変
Ｒ 7＝ 133.927 Ｄ 7＝ 0.60 Ｎ 4＝ 1.72916 ν 4＝ 54.7
Ｒ 8＝ 8.992 Ｄ 8＝ 1.25
Ｒ 9＝ -9.995 Ｄ 9＝ 0.50 Ｎ 5＝ 1.88300 ν 5＝ 40.8
Ｒ10＝ 13.670 Ｄ10＝ 1.30 Ｎ 6＝ 1.92286 ν 6＝ 18.9
Ｒ11＝ -66.884 Ｄ11＝ 可変
Ｒ12＝ 絞り Ｄ12＝ 0.80
* Ｒ13＝ 12.016 Ｄ13＝ 1.80 Ｎ 7＝ 1.67790 ν 7＝ 55.3
Ｒ14＝ -26.586 Ｄ14＝ 0.50
Ｒ15＝ -32.363 Ｄ15＝ 1.20 Ｎ 8＝ 1.84666 ν 8＝ 23.9
Ｒ16＝ -17.804 Ｄ16＝ 0.60 Ｎ 9＝ 1.83400 ν 9＝ 37.2
Ｒ17＝-194.703 Ｄ17＝ 可変
Ｒ18＝ 8.559 Ｄ18＝ 0.60 Ｎ10＝ 1.84666 ν10＝ 23.9
Ｒ19＝ 4.881 Ｄ19＝ 0.10
Ｒ20＝ 5.248 Ｄ20＝ 3.30 Ｎ11＝ 1.58313 ν11＝ 59.4
* Ｒ21＝ -17.310 Ｄ21＝ 可変
Ｒ22＝ 23.510 Ｄ22＝ 0.50 Ｎ12＝ 1.88300 ν12＝ 40.8
Ｒ23＝ 4.676 Ｄ23＝ 2.20 Ｎ13＝ 1.48749 ν13＝ 70.2
Ｒ24＝ 28.813 Ｄ24＝ 1.50
Ｒ25＝ ∞ Ｄ25＝ 2.50 Ｎ14＝ 1.51633 ν14＝ 64.1
Ｒ26＝ ∞
＼焦点距離 6.26 12.44 30.32
可変間隔＼
D 6 0.40 6.50 12.60
D11 12.61 6.51 0.41
D17 4.69 2.86 1.82
D21 2.66 4.49 5.52
非球面係数
第 5面 : ｋ＝ 2.22524e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-9.74596e-005
ｃ＝ 3.17785e-006 ｄ＝-1.26616e-007 ｇ＝ 2.17377e-009
第 6面 : ｋ＝ 8.28977e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝ 3.91038e-005
ｃ＝ 4.19039e-006 ｄ＝-1.30783e-007 ｇ＝ 2.47214e-009
第13面 : ｋ＝ 4.38568e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-4.48194e-004
ｃ＝-5.66613e-006 ｄ＝-9.01692e-007 ｇ＝ 3.96711e-008
第21面 : ｋ＝-9.49602e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-2.45855e-004
ｃ＝-1.80923e-005 ｄ＝ 1.47501e-006 ｇ＝-1.97530e-007
(Numerical example 3)
f = 6.26 to 30.32 Fno = 3.60 to 5.20 2ω = 59.1 ° to 13.4 °
R 1 = 20.877 D 1 = 0.80 N 1 = 1.92286 ν 1 = 18.9
R 2 = 11.832 D 2 = 2.80
R 3 = ∞ D 3 = 11.00 N 2 = 1.51742 ν 2 = 52.4
R 4 = ∞ D 4 = 0.25
* R 5 = 18.139 D 5 = 2.90 N 3 = 1.67790 ν 3 = 54.9
* R 6 = -25.908 D 6 = variable
R 7 = 133.927 D 7 = 0.60 N 4 = 1.72916 ν 4 = 54.7
R 8 = 8.992 D 8 = 1.25
R 9 = -9.995 D 9 = 0.50 N 5 = 1.88300 ν 5 = 40.8
R10 = 13.670 D10 = 1.30 N 6 = 1.92286 ν 6 = 18.9
R11 = -66.884 D11 = variable
R12 = Aperture D12 = 0.80
* R13 = 12.016 D13 = 1.80 N 7 = 1.67790 ν 7 = 55.3
R14 = -26.586 D14 = 0.50
R15 = −32.363 D15 = 1.20 N 8 = 1.84666 ν 8 = 23.9
R16 = -17.804 D16 = 0.60 N9 = 1.83400 ν9 = 37.2
R17 = -194.703 D17 = variable
R18 = 8.559 D18 = 0.60 N10 = 1.84666 ν10 = 23.9
R19 = 4.881 D19 = 0.10
R20 = 5.248 D20 = 3.30 N11 = 1.58313 ν11 = 59.4
* R21 = -17.310 D21 = variable
R22 = 23.510 D22 = 0.50 N12 = 1.88300 ν12 = 40.8
R23 = 4.676 D23 = 2.20 N13 = 1.48749 ν13 = 70.2
R24 = 28.813 D24 = 1.50
R25 = ∞ D25 = 2.50 N14 = 1.51633 ν14 = 64.1
R26 = ∞
\ Focal length 6.26 12.44 30.32
Variable interval \
D 6 0.40 6.50 12.60
D11 12.61 6.51 0.41
D17 4.69 2.86 1.82
D21 2.66 4.49 5.52
Aspheric coefficient
Fifth face: k = 2.22524e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -9.74596e-005
c = 3.17785e-006 d = -1.26616e-007 g = 2.17377e-009
6th surface: k = 8.28977e + 000 a = 0.000000 + 000 b = 3.91038e-005
c = 4.19039e-006 d = -1.30783e-007 g = 2.47214e-009
Side 13: k = 4.38568e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -4.48194e-004
c = -5.66613e-006 d = -9.01692e-007 g = 3.96711e-008
21st surface: k = -9.49602e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -2.45855e-004
c = -1.80923e-005 d = 1.47501e-006 g = -1.97530e-007
図１３には、数値例３のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での縦収差図を示す。図１４は、数値例３のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での像変位前の状態での横収差図である。図１５は画角の０．３°に相当する像変位を行った状態での横収差図である。図１５の状態において、第３−２レンズサブユニットＢ３２は下方向に移動している。 FIG. 13 shows longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 3. FIG. 14 is a lateral aberration diagram in a state before image displacement at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 3. FIG. 15 is a lateral aberration diagram in a state where an image displacement corresponding to an angle of view of 0.3 ° is performed. In the state shown in FIG. 15, the third-second lens subunit B32 moves downward.
図１６および図１７に示す実施例４は、物体側から、正、負、正、正、負の屈折力を有した５つのレンズユニットＢ１〜Ｂ５により構成されたズーム光学系である。 Embodiment 4 shown in FIGS. 16 and 17 is a zoom optical system including five lens units B1 to B5 having positive, negative, positive, positive, and negative refractive powers from the object side.
図１６には、本実施例のズーム光学系を光軸ＡＸＬに沿って展開したときの広角端、中間位置および望遠端での光学構成を示す。また、図１７は、光軸ＡＸＬが反射部材（直角反射プリズム）によって折り曲げられた状態での該ズーム光学系の広角端、中間位置および望遠端での光路図である。 FIG. 16 shows an optical configuration at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom optical system of the present embodiment is developed along the optical axis AXL. FIG. 17 is an optical path diagram at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end of the zoom optical system in a state where the optical axis AXL is bent by a reflecting member (right angle reflecting prism).
本実施例は、実施例３の変形例であり、実施例３に対して次の点で異なる。 The present embodiment is a modification of the third embodiment, and differs from the third embodiment in the following points.
第３レンズユニットＢ３において、正の単レンズエレメント（第３−１レンズサブユニットＢ３１）の両面は非球面である。 In the third lens unit B3, both surfaces of the positive single lens element (the 3-1 lens subunit B31) are aspheric.
また、第４レンズユニットＢ４は、物体側から、正の接合レンズサブユニットと正の単レンズエレメントＢ４３とにより構成されている。正の接合レンズサブユニットは、物体側に凸形状を有する負メニスカスレンズエレメントＢ４１と、両凸形状の正レンズエレメントＢ４２が接合されて構成されている。また、正の単レンズエレメントＢ４３は、その物体側の面が非球面である。これにより、実施例３に比べて、さらなる高画質化とフォーカスによる光学性能劣化の防止とを図っている。 The fourth lens unit B4 includes a positive cemented lens subunit and a positive single lens element B43 from the object side. The positive cemented lens subunit is configured by joining a negative meniscus lens element B41 having a convex shape on the object side and a positive lens element B42 having a biconvex shape. The positive single lens element B43 has an aspheric object side surface. Thereby, compared with Example 3, it aims at the further image quality improvement and the prevention of the optical performance degradation by a focus.
以下に、本実施例の数値例（数値例４）を示す。 A numerical example (Numerical Example 4) of the present embodiment is shown below.
（数値例４）
ｆ＝ 6.50 〜 26.48 Ｆｎｏ＝ 3.60 〜 4.05 ２ω＝57.2°〜 15.3°
Ｒ 1＝ 23.508 Ｄ 1＝ 1.00 Ｎ 1＝ 1.84666 ν 1＝ 23.8
Ｒ 2＝ 12.919 Ｄ 2＝ 3.82
Ｒ 3＝ ∞ Ｄ 3＝ 13.00 Ｎ 2＝ 1.60311 ν 2＝ 60.6
Ｒ 4＝ ∞ Ｄ 4＝ 0.15
* Ｒ 5＝ 19.816 Ｄ 5＝ 3.20 Ｎ 3＝ 1.59240 ν 3＝ 68.3
* Ｒ 6＝ -26.359 Ｄ 6＝ 可変
Ｒ 7＝6462.882 Ｄ 7＝ 0.60 Ｎ 4＝ 1.72916 ν 4＝ 54.7
Ｒ 8＝ 11.877 Ｄ 8＝ 1.43
Ｒ 9＝ -12.195 Ｄ 9＝ 0.50 Ｎ 5＝ 1.59240 ν 5＝ 68.3
Ｒ10＝ 15.136 Ｄ10＝ 1.50 Ｎ 6＝ 1.92286 ν 6＝ 18.9
Ｒ11＝ 38.750 Ｄ11＝ 可変
Ｒ12＝ 絞り Ｄ12＝ 0.80
* Ｒ13＝ 13.297 Ｄ13＝ 1.70 Ｎ 7＝ 1.66910 ν 7＝ 55.4
* Ｒ14＝ -69.597 Ｄ14＝ 0.50
Ｒ15＝ 112.465 Ｄ15＝ 0.50 Ｎ 8＝ 1.64769 ν 8＝ 33.8
Ｒ16＝ 7.365 Ｄ16＝ 1.40 Ｎ 9＝ 1.80518 ν 9＝ 25.4
Ｒ17＝ 15.257 Ｄ17＝ 可変
Ｒ18＝ 18.359 Ｄ18＝ 0.50 Ｎ10＝ 2.00330 ν10＝ 28.3
Ｒ19＝ 8.758 Ｄ19＝ 2.80 Ｎ11＝ 1.49700 ν11＝ 81.5
Ｒ20＝ -12.090 Ｄ20＝ 0.15
* Ｒ21＝ 9.910 Ｄ21＝ 2.20 Ｎ12＝ 1.48749 ν12＝ 70.2
Ｒ22＝ 69.915 Ｄ22＝ 可変
Ｒ23＝ 10.970 Ｄ23＝ 0.50 Ｎ13＝ 1.88300 ν13＝ 40.8
Ｒ24＝ 5.107 Ｄ24＝ 2.00 Ｎ14＝ 1.48749 ν14＝ 70.2
Ｒ25＝ 9.275 Ｄ25＝ 6.00
Ｒ26＝ ∞ Ｄ26＝ 2.50 Ｎ15＝ 1.51633 ν15＝ 64.1
Ｒ27＝ ∞
＼ 焦点距離 6.50 12.04 26.48
可変間隔＼
D 6 0.32 7.09 13.71
D11 14.05 7.29 0.52
D17 4.96 3.44 2.01
D22 1.16 2.67 4.10
非球面係数
第 5面 : ｋ＝ 4.44389e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-5.52340e-005
ｃ＝ 6.35452e-007 ｄ＝-3.47531e-008 ｇ＝ 1.05438e-009
第 6面 : ｋ＝ 3.95363e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝ 5.99721e-005
ｃ＝ 2.26348e-006 ｄ＝-6.79182e-008 ｇ＝ 1.86989e-009
第13面 : ｋ＝ 4.74933e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-2.05307e-004
ｃ＝-4.41645e-005 ｄ＝ 2.82478e-006 ｇ＝-1.02067e-007
第14面 : ｋ＝-3.13701e+002 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝ 1.38322e-004
ｃ＝-3.96701e-005 ｄ＝ 2.69689e-006 ｇ＝-6.98691e-008
第21面 : ｋ＝ 1.74290e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-1.58904e-004
ｃ＝-8.88365e-006 ｄ＝ 3.42560e-007 ｇ＝-1.34885e-008
(Numerical example 4)
f = 6.50 to 26.48 Fno = 3.60 to 4.05 2ω = 57.2 ° to 15.3 °
R 1 = 23.508 D 1 = 1.00 N 1 = 1.84666 ν 1 = 23.8
R 2 = 12.919 D 2 = 3.82
R 3 = ∞ D 3 = 13.00 N 2 = 1.60311 ν 2 = 60.6
R 4 = ∞ D 4 = 0.15
* R 5 = 19.816 D 5 = 3.20 N 3 = 1.59240 ν 3 = 68.3
* R 6 = -26.359 D 6 = variable
R 7 = 6462.882 D 7 = 0.60 N 4 = 1.72916 ν 4 = 54.7
R 8 = 11.877 D 8 = 1.43
R 9 = -12.195 D 9 = 0.50 N 5 = 1.59240 ν 5 = 68.3
R10 = 15.136 D10 = 1.50 N6 = 1.92286 ν6 = 18.9
R11 = 38.750 D11 = variable
R12 = Aperture D12 = 0.80
* R13 = 13.297 D13 = 1.70 N 7 = 1.66910 ν 7 = 55.4
* R14 = -69.597 D14 = 0.50
R15 = 112.465 D15 = 0.50 N8 = 1.64769 ν8 = 33.8
R16 = 7.365 D16 = 1.40 N 9 = 1.80518 ν 9 = 25.4
R17 = 15.257 D17 = Variable
R18 = 18.359 D18 = 0.50 N10 = 2.00330 ν10 = 28.3
R19 = 8.758 D19 = 2.80 N11 = 1.49700 ν11 = 81.5
R20 = -12.090 D20 = 0.15
* R21 = 9.910 D21 = 2.20 N12 = 1.48749 ν12 = 70.2
R22 = 69.915 D22 = variable
R23 = 10.970 D23 = 0.50 N13 = 1.88300 ν13 = 40.8
R24 = 5.107 D24 = 2.00 N14 = 1.48749 ν14 = 70.2
R25 = 9.275 D25 = 6.00
R26 = ∞ D26 = 2.50 N15 = 1.51633 ν15 = 64.1
R27 = ∞
\ Focal length 6.50 12.04 26.48
Variable interval \
D 6 0.32 7.09 13.71
D11 14.05 7.29 0.52
D17 4.96 3.44 2.01
D22 1.16 2.67 4.10
Aspheric coefficient
Fifth side: k = 4.44389e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -5.52340e-005
c = 6.35452e-007 d = -3.47531e-008 g = 1.04438e-009
6th surface: k = 3.95363e + 000 a = 0.00000e + 000 b = 5.99721e-005
c = 2.26348e-006 d = -6.79182e-008 g = 1.86989e-009
Side 13: k = 4.74933e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -2.05307e-004
c = -4.41645e-005 d = 2.82478e-006 g = -1.02067e-007
14th surface: k = -3.13701e + 002 a = 0.000000 + 000 b = 1.38322e-004
c = -3.96701e-005 d = 2.69689e-006 g = -6.98691e-008
21st surface: k = 1.74290e + 000 a = 0.000000 + 000 b = -1.58904e-004
c = -8.88365e-006 d = 3.42560e-007 g = -1.34885e-008
図１８には、数値例４のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での縦収差図を示す。図１９は、数値例４のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での像変位前の状態での横収差図である。図２０は画角の０．３°に相当する像変位を行った状態での横収差図である。図２０の状態において、第３−２レンズサブユニットＢ３２は下方向に移動している。 FIG. 18 shows longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 4. FIG. 19 is a lateral aberration diagram in a state before image displacement at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 4. FIG. 20 is a lateral aberration diagram in a state where an image displacement corresponding to an angle of view of 0.3 ° is performed. In the state of FIG. 20, the third-second lens subunit B32 is moving downward.
図２１および図２２に示す実施例５は、物体側から、正、負、正、正、負の屈折力を有した５つのレンズユニットＢ１〜Ｂ５により構成されたズーム光学系である。 Example 5 shown in FIGS. 21 and 22 is a zoom optical system including five lens units B1 to B5 having positive, negative, positive, positive, and negative refractive powers from the object side.
図２１には、本実施例のズーム光学系を光軸ＡＸＬに沿って展開したときの広角端、中間位置および望遠端での光学構成を示す。また、図２２は、光軸ＡＸＬが反射部材（直角反射プリズム）によって折り曲げられた状態での該ズーム光学系の広角端、中間位置および望遠端での光路図である。 FIG. 21 shows an optical configuration at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end when the zoom optical system of the present embodiment is developed along the optical axis AXL. FIG. 22 is an optical path diagram at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end of the zoom optical system in a state where the optical axis AXL is bent by a reflecting member (right angle reflecting prism).
本実施例は、実施例４と同様に実施例３の変形例であり、光学構成としては基本的に実施例４と同じである。但し、数値が異なる。 The present embodiment is a modification of the third embodiment as in the fourth embodiment, and basically has the same optical configuration as that of the fourth embodiment. However, the numerical values are different.
以下に、本実施例の数値例（数値例５）を示す。 The following is a numerical example (Numerical Example 5) of the present embodiment.
（数値例５）
ｆ＝ 6.39 〜 30.37 Ｆｎｏ＝3.60〜5.35 ２ω＝58.1°〜 13.3°
Ｒ 1＝ 21.407 Ｄ 1＝ 1.00 Ｎ 1＝ 1.80809 ν 1＝ 22.8
Ｒ 2＝ 11.942 Ｄ 2＝ 3.36
Ｒ 3＝ ∞ Ｄ 3＝ 12.00 Ｎ 2＝ 1.60311 ν 2＝ 60.6
Ｒ 4＝ ∞ Ｄ 4＝ 0.15
* Ｒ 5＝ 18.637 Ｄ 5＝ 3.20 Ｎ 3＝ 1.58999 ν 3＝ 68.1
* Ｒ 6＝ -25.372 Ｄ 6＝ 可変
Ｒ 7＝ 215.533 Ｄ 7＝ 0.60 Ｎ 4＝ 1.72916 ν 4＝ 54.7
Ｒ 8＝ 8.909 Ｄ 8＝ 1.47
Ｒ 9＝ -10.886 Ｄ 9＝ 0.50 Ｎ 5＝ 1.59240 ν 5＝ 68.3
Ｒ10＝ 12.565 Ｄ10＝ 1.50 Ｎ 6＝ 1.92286 ν 6＝ 18.9
Ｒ11＝ 28.164 Ｄ11＝ 可変
Ｒ12＝ 絞り Ｄ12＝ 0.60
* Ｒ13＝ 11.572 Ｄ13＝ 2.00 Ｎ 7＝ 1.69350 ν 7＝ 53.2
* Ｒ14＝ -43.997 Ｄ14＝ 0.45
Ｒ15＝ -42.221 Ｄ15＝ 0.60 Ｎ 8＝ 1.64769 ν 8＝ 33.8
Ｒ16＝ 12.573 Ｄ16＝ 1.60 Ｎ 9＝ 1.80518 ν 9＝ 25.4
Ｒ17＝ 36.471 Ｄ17＝ 可変
Ｒ18＝ 14.445 Ｄ18＝ 0.50 Ｎ10＝ 2.00330 ν10＝ 28.3
Ｒ19＝ 8.616 Ｄ19＝ 2.80 Ｎ11＝ 1.49700 ν11＝ 81.5
Ｒ20＝ -14.897 Ｄ20＝ 0.15
* Ｒ21＝ 9.118 Ｄ21＝ 2.00 Ｎ12＝ 1.50506 ν12＝ 70.3
Ｒ22＝ 69.915 Ｄ22＝ 可変
Ｒ23＝ 84.545 Ｄ23＝ 0.50 Ｎ13＝ 1.88300 ν13＝ 40.8
Ｒ24＝ 5.466 Ｄ24＝ 2.60 Ｎ14＝ 1.48749 ν14＝ 70.2
Ｒ25＝ 53.671 Ｄ25＝ 6.00
Ｒ26＝ ∞ Ｄ26＝ 3.00 Ｎ15＝ 1.51633 ν15＝ 64.1
Ｒ27＝ ∞
＼焦点距離 6.39 12.10 30.37
可変間隔＼
D 6 0.50 7.04 13.59
D11 13.62 7.08 0.53
D17 5.09 13.49 1.12
D22 0.55 2.15 4.51
非球面係数
第 5面 : ｋ＝ 3.15704e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-1.09845e-004
ｃ＝ 1.86808e-006 ｄ＝-7.00185e-008 ｇ＝ 9.91234e-010
第 6面 : ｋ＝ 4.78236e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝ 5.54863e-006
ｃ＝ 3.39645e-006 ｄ＝-1.01680e-007 ｇ＝ 1.63643e-009
第13面 : ｋ＝ 3.60222e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-2.64203e-004
ｃ＝-3.61072e-005 ｄ＝ 3.47256e-006 ｇ＝-1.27207e-007
第14面 : ｋ＝-7.08303e+001 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝ 4.97962e-005
ｃ＝-2.12781e-005 ｄ＝ 2.92712e-006 ｇ＝-9.84719e-008
第21面 : ｋ＝ 1.17233e+000 ａ＝ 0.00000e+000 ｂ＝-2.63297e-004
ｃ＝-8.84000e-006 ｄ＝ 4.32445e-007 ｇ＝-1.75307e-008
(Numerical example 5)
f = 6.39-30.37 Fno = 3.60-5.35 2ω = 58.1 ° -13.3 °
R 1 = 21.407 D 1 = 1.00 N 1 = 1.80809 ν 1 = 22.8
R 2 = 11.942 D 2 = 3.36
R 3 = ∞ D 3 = 12.00 N 2 = 1.60311 ν 2 = 60.6
R 4 = ∞ D 4 = 0.15
* R 5 = 18.637 D 5 = 3.20 N 3 = 1.58999 ν 3 = 68.1
* R 6 = -25.372 D 6 = Variable
R 7 = 215.533 D 7 = 0.60 N 4 = 1.72916 ν 4 = 54.7
R 8 = 8.909 D 8 = 1.47
R 9 = -10.886 D 9 = 0.50 N 5 = 1.59240 ν 5 = 68.3
R10 = 12.565 D10 = 1.50 N6 = 1.92286 ν6 = 18.9
R11 = 28.164 D11 = variable
R12 = Aperture D12 = 0.60
* R13 = 11.572 D13 = 2.00 N 7 = 1.69350 ν 7 = 53.2
* R14 = -43.997 D14 = 0.45
R15 = −42.221 D15 = 0.60 N 8 = 1.64769 ν 8 = 33.8
R16 = 12.573 D16 = 1.60 N 9 = 1.80518 ν 9 = 25.4
R17 = 36.471 D17 = variable
R18 = 14.445 D18 = 0.50 N10 = 2.00330 ν10 = 28.3
R19 = 8.616 D19 = 2.80 N11 = 1.49700 ν11 = 81.5
R20 = -14.897 D20 = 0.15
* R21 = 9.118 D21 = 2.00 N12 = 1.50506 ν12 = 70.3
R22 = 69.915 D22 = variable
R23 = 84.545 D23 = 0.50 N13 = 1.88300 ν13 = 40.8
R24 = 5.466 D24 = 2.60 N14 = 1.48749 ν14 = 70.2
R25 = 53.671 D25 = 6.00
R26 = ∞ D26 = 3.00 N15 = 1.51633 ν15 = 64.1
R27 = ∞
\ Focal length 6.39 12.10 30.37
Variable interval \
D 6 0.50 7.04 13.59
D11 13.62 7.08 0.53
D17 5.09 13.49 1.12
D22 0.55 2.15 4.51
Aspheric coefficient
Fifth side: k = 3.15704e + 000 a = 0.00000e + 000 b = -1.009845e-004
c = 1.86808e-006 d = -7.00185e-008 g = 9.91234e-010
Surface 6: k = 4.78236e + 000 a = 0.00000e + 000 b = 5.54863e-006
c = 3.39645e-006 d = -1.01680e-007 g = 1.63643e-009
Side 13: k = 3.60222e + 000 a = 0.00000e + 000 b = -2.664203e-004
c = -3.61072e-005 d = 3.47256e-006 g = -1.27207e-007
14th surface: k = -7.08303e + 001 a = 0.000000 + 000 b = 4.97962e-005
c = -2.12781e-005 d = 2.92712e-006 g = -9.84719e-008
21st surface: k = 1.17233e + 000 a = 0.00000e + 000 b = -2.663297e-004
c = -8.84000e-006 d = 4.32445e-007 g = -1.75307e-008
図２３には、数値例５のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での縦収差図を示す。図２４は、数値例５のズーム光学系における広角端、中間位置および望遠端での像変位前の状態での横収差図である。図２５は画角の０．３°に相当する像変位を行った状態での横収差図である。図２５の状態において、第３−２レンズサブユニットＢ３２は下方向に移動している。 FIG. 23 shows longitudinal aberration diagrams at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 5. FIG. 24 is a lateral aberration diagram in a state before image displacement at the wide-angle end, the intermediate position, and the telephoto end in the zoom optical system of Numerical Example 5. FIG. 25 is a lateral aberration diagram in a state where an image displacement corresponding to an angle of view of 0.3 ° is performed. In the state of FIG. 25, the third-second lens subunit B32 has moved downward.
表１には、上記各数値例において、画角に対して０．３°に相当する像変位を生じさせたときの第３−２レンズサブユニットＢ３２の光軸に対する偏心移動量を示す。マイナス符号は光軸に対して下方向への移動を示しており、偏心移動量の単位はｍｍである。 Table 1 shows the amount of decentering movement with respect to the optical axis of the third-second lens subunit B32 when an image displacement corresponding to 0.3 ° with respect to the angle of view is generated in each numerical example. The minus sign indicates the downward movement with respect to the optical axis, and the unit of the eccentric movement amount is mm.
また、表２には、各数値例における条件式（１）〜（６）の計算結果を示す。 Table 2 shows the calculation results of conditional expressions (1) to (6) in each numerical example.
表２から分かるように、各数値例は、条件式（１）〜（６）を満足している。また、各数値例は、条件式（２）’，（３）’も満足している。 As can be seen from Table 2, each numerical example satisfies the conditional expressions (1) to (6). Each numerical example also satisfies conditional expressions (2) ′ and (3) ′.
図２６には、上記各実施例のズーム光学系を撮影光学系として用いたレンズシャッター形式のデジタルコンパクトカメラ（撮像装置、光学機器）の構成を示している。 FIG. 26 shows a configuration of a lens shutter type digital compact camera (imaging device, optical apparatus) using the zoom optical system of each of the embodiments as a photographing optical system.
図２６において、１０はデジタルカメラ本体、１１は各実施例のズーム光学系によって構成された撮影光学系である。１２はカメラ本体１０に内蔵されたフラッシュユニット、１３はファインダである。１４は撮影ボタンである。１５は撮影光学系１１のカメラ本体１０内での配置を概略的に示したものである。１６はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等により構成される撮像素子である。 In FIG. 26, reference numeral 10 denotes a digital camera body, and 11 denotes a photographing optical system configured by the zoom optical system of each embodiment. Reference numeral 12 denotes a flash unit built in the camera body 10, and 13 denotes a finder. Reference numeral 14 denotes a photographing button. 15 schematically shows the arrangement of the photographing optical system 11 in the camera body 10. Reference numeral 16 denotes an image sensor composed of a CCD sensor, a CMOS sensor, or the like.
撮像素子１６からの出力信号に対して不図示の画像処理回路にて各種処理が施され、画像信号が生成される。この画像信号は、半導体メモリ等の不図示の記録媒体に記録されたり、カメラ本体１０の背面に設けられた不図示のディスプレイに表示されたりする。 Various processes are performed on an output signal from the image sensor 16 by an image processing circuit (not shown) to generate an image signal. This image signal is recorded on a recording medium (not shown) such as a semiconductor memory or displayed on a display (not shown) provided on the back surface of the camera body 10.
このように各実施例のズーム光学系をデジタルカメラに搭載することにより、カメラ本体１０の前後方向（被写体方向）の形状を薄型化することができ、小型で、かつ高い光学性能を有するカメラを実現できる。 Thus, by mounting the zoom optical system of each embodiment on a digital camera, the shape of the camera body 10 in the front-rear direction (subject direction) can be reduced, and a small camera having high optical performance can be obtained. realizable.
なお、本実施例では、カメラを横位置にして使用するときに、ズーム光学系の光軸が反射部材ＰＲＺによって下向きに偏向される場合を示している。しかし、ズーム光学系の光軸が反射部材ＰＲＺによって左右（水平）方向に偏向されるようにしてもよい。 In this embodiment, when the camera is used in the horizontal position, the optical axis of the zoom optical system is deflected downward by the reflecting member PRZ. However, the optical axis of the zoom optical system may be deflected in the left-right (horizontal) direction by the reflecting member PRZ.
また、本実施例では、デジタルコンパクトカメラについて説明したが、上記各実施例のズーム光学系はビデオカメラ等の他の撮像装置や光学機器にも搭載することができる。ここにいう撮像装置には、カメラ付き携帯電話や携帯端末装置等、撮像機能を有する各種装置が含まれる。 In this embodiment, the digital compact camera has been described. However, the zoom optical system of each of the above embodiments can be mounted on other imaging devices such as video cameras and optical devices. The imaging device here includes various devices having an imaging function such as a mobile phone with a camera and a mobile terminal device.
さらに、上記各実施例のズーム光学系は、撮像装置に限らず、交換レンズ装置や望遠鏡等の光学機器にも搭載することができる。 Further, the zoom optical system of each of the above embodiments can be mounted not only on the image pickup apparatus but also on an optical apparatus such as an interchangeable lens apparatus or a telescope.
また、上記各実施例では、レンズ面の屈折力のみを利用するズーム光学系について説明したが、レンズ面に回折格子等の光学素子を設け、該光学素子の光学的パワーを利用するズーム光学系にも本発明を適用することができる。 In each of the above embodiments, the zoom optical system using only the refractive power of the lens surface has been described. However, the zoom optical system using an optical element such as a diffraction grating on the lens surface and using the optical power of the optical element. The present invention can also be applied to.
Ｂ１ 第１レンズユニット
Ｂ２ 第２レンズユニット
Ｂ３ 第３レンズユニット
Ｂ３１ 第３−１レンズサブユニット
Ｂ３２ 第３−２レンズサブユニット
Ｂ４ 第４レンズユニット
Ｂ５ 第５レンズユニット
ＩＰ 像面
ＰＲＺ 反射部材（直角反射プリズム）
ＳＰ 絞り
B1 1st lens unit B2 2nd lens unit B3 3rd lens unit B31 3rd-1 lens subunit B32 3-2 lens subunit B4 4th lens unit B5 5th lens unit IP image surface PRZ reflective member (right angle reflection) prism)
SP Aperture
Claims (12)
変倍に際して少なくとも前記第２および第４レンズユニットが光軸方向に移動し、
前記第１レンズユニット内に反射部材を有し、
前記第３レンズユニットは、その一部若しくは全体が光軸に対して偏心移動することで像位置を変位させることを特徴とするズーム光学系。 A first lens unit having a positive optical power, a second lens unit having a negative optical power, a third lens unit having a positive optical power, and a positive optical power in order from the object side to the image side. A fourth lens unit having
At the time of zooming, at least the second and fourth lens units move in the optical axis direction,
A reflective member in the first lens unit;
A zoom optical system according to claim 3, wherein a part or the whole of the third lens unit is displaced eccentrically with respect to the optical axis to displace the image position.
前記第３−２レンズサブユニットが偏心移動することを特徴とする請求項１に記載のズーム光学系。 The third lens unit includes a 3-1 lens subunit having a positive optical power, and a third 3-2 having a negative optical power arranged on the image side of the 3-1 lens subunit. A lens subunit,
The zoom optical system according to claim 1, wherein the third-second lens subunit is decentered.
０．２＜Ｆｗ／Ｆ３＜０．５
０．１８＜｜Ｆ３１／Ｆ３２｜＜０．５５
但し、Ｆｗは該ズーム光学系の広角端での焦点距離、Ｆ３は前記第３レンズユニットの焦点距離、Ｆ３１，Ｆ３２はそれぞれ第３−１および第３−２レンズサブユニットの焦点距離である。 The zoom optical system according to claim 2, wherein the following condition is satisfied.
0.2 <Fw / F3 <0.5
0.18 <| F31 / F32 | <0.55
Where Fw is the focal length at the wide-angle end of the zoom optical system, F3 is the focal length of the third lens unit, and F31 and F32 are the focal lengths of the 3-1 and 3-2 lens subunits, respectively.
前記第３−２レンズサブユニットは、負レンズエレメントと正レンズエレメントとが接合されて構成され、全体として負の光学的パワーを有することを特徴とする請求項２又は３に記載のズーム光学系。 The 3-1 lens subunit is composed of a positive single lens element having an aspheric surface,
4. The zoom optical system according to claim 2, wherein the third-second lens subunit is configured by joining a negative lens element and a positive lens element, and has a negative optical power as a whole. .
０．３＜｜Ｆｐ／Ｆｎ｜＜０．７
但し、Ｆｎは前記負の単レンズエレメントの焦点距離（Ｆｎ＞０）、Ｆｐは前記正の単レンズエレメントの焦点距離である。
The first lens unit includes, in order from the object side to the image side, a negative single lens element, the reflective member, and a positive single lens element having an aspheric surface, and satisfies the following conditions. 5. The zoom optical system according to any one of 1 to 4.
0.3 <| Fp / Fn | <0.7
Where Fn is the focal length of the negative single lens element (Fn> 0), and Fp is the focal length of the positive single lens element.
０．２＜Ｆｗ／Ｆ１＜０．４
０．５５＜｜Ｆｗ／Ｆ２｜＜１．２
０．１＜Ｆｗ／ＦＲ＜０．５
但し、Ｆｗは該ズーム光学系の全系の広角端での焦点距離、Ｆｉ（ｉ＝１，２）は第ｉレンズユニットの焦点距離、ＦＲは前記第４レンズユニット以降のレンズユニットの広角端での焦点距離であることを特徴とする請求項１から７のいずれか１つに記載のズーム光学系。 The zoom optical system according to any one of claims 1 to 7, wherein the following condition is satisfied.
0.2 <Fw / F1 <0.4
0.55 <| Fw / F2 | <1.2
0.1 <Fw / FR <0.5
Where Fw is the focal length at the wide-angle end of the entire zoom optical system, Fi (i = 1, 2) is the focal length of the i-th lens unit, and FR is the wide-angle end of the lens unit after the fourth lens unit. 8. The zoom optical system according to claim 1, wherein the zoom optical system has a focal length of 1.
該ズーム光学系により形成された被写体像を光電変換する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。 A zoom optical system according to any one of claims 1 to 10,
An image pickup apparatus comprising: an image pickup device that photoelectrically converts a subject image formed by the zoom optical system.
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