JP2009156893A - 変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】手ぶれ補正時においても良好な光学性能を有する防振機能を有する変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法を提供する。
【解決手段】電子スチルカメラ１等に搭載される変倍光学系ＺＬを、物体側より順に、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とを有し、この第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａ部分レンズ群と、負の屈折力を有する第４ｂ部分レンズ群とを有し、第４ａ部分レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第４ｂ部分レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行うよう構成する。
【選択図】図１
【解決手段】電子スチルカメラ１等に搭載される変倍光学系ＺＬを、物体側より順に、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とを有し、この第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａ部分レンズ群と、負の屈折力を有する第４ｂ部分レンズ群とを有し、第４ａ部分レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第４ｂ部分レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行うよう構成する。
【選択図】図１
Description
本発明は、変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法に関する。
従来、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１参照）。
特開２００６−２０１５２４号公報
しかしながら、従来の変倍光学系は、手ぶれ補正時の収差が十分に補正されていない等、良好な光学性能を達成することができていないという課題があった。
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、手ぶれ補正時においても良好な光学性能を備えた変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に、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レンズ群とを有して構成される。そして、第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａ部分レンズ群と、負の屈折力を有する第４ｂ部分レンズ群とを有し、更に、第４ａ部分レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第４ｂ部分レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行うように構成される。
また、このような変倍光学系において、第３レンズ群は、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うことが好ましい。
また、このような変倍光学系において、第４レンズ群は、第４ｂ部分レンズ群より像面側に、正の屈折力を有する第４ｃ部分レンズ群を更に有することが好ましい。
また、このような変倍光学系は、第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式
０．８ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ １．３
の条件を満足することが好ましい。
０．８ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ １．３
の条件を満足することが好ましい。
また、このような変倍光学系は、第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式
０．５ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．２
の条件を満足することが好ましい。
０．５ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．２
の条件を満足することが好ましい。
また、このような変倍光学系において、第４ｂ部分レンズ群は、１枚の接合レンズから構成されることが好ましい。
また、このような変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増加し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少することが好ましい。
また、このような変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群は固定されていることが好ましい。
また、このような変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第４レンズ群は固定されていることが好ましい。
また、本発明に係る光学機器は、上述の変倍光学系のいずれかを備えて構成される。
また、本発明に係る変倍光学系の変倍方法は、物体側から順に、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レンズ群とを有し、第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａ部分レンズ群と、負の屈折力を有する第４ｂ部分レンズ群とを有し、第４ａ部分レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第４ｂ部分レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行う変倍光学系の変倍方法であって、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化するように構成される。
正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、第４レンズ群は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａ部分レンズ群と、負の屈折力を有する第４ｂ部分レンズ群とを有し、第４ａ部分レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、第４ｂ部分レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行う変倍光学系の変倍方法であって、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化するように構成される。
本発明に係る変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法を以上のように構成すると、手ぶれ補正時にも良好な光学性能を得ることができる。
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本変倍光学系ＺＬは、物体側から順に、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とを有して構成されている。なお、この図１に示す変倍光学系ＺＬは、後述する第１実施例に対応している。
このような変倍光学系ＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａと、負の屈折力を有する第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂとを有して構成される。ここで、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（例えば、図１における負メニスカスレンズＬ４１）を有することが望ましい。これにより、軸上の色収差を効果的に補正することができる。また、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂは、他のレンズ群又は他の部分レンズ群に比べてレンズ径が一番小さいため、手振れ補正機構を組み込むことに適している。そのため、図１の上方に矢印で示したように、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂを光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行うように構成されている。この構成により、鏡筒の小型化と手振れ補正に伴う収差変動を良好に補正することができる。
なお、この第４レンズ群Ｇ４は、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂより像面側に、正の屈折力を有する第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃを有するのが好ましい。
第３レンズ群Ｇ３は、遠距離物体から近距離物体への合焦を行うのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３は、他のレンズ群に比べてレンズ枚数が少ないため、フォーカシングを行うのに適している。この構成により、フォーカシングによる全長変化もなく、近距離物体撮影時にも良好な光学性能を得ることができる。
また、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態へレンズ位置状態が変化して変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズＧ２の間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の間隔は減少することが望ましい。これにより、十分な変倍比を確保しつつ、像面位置を一定に保つことができる。
この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１は固定されていることが望ましい。これにより、ズーム機構の簡略化に有利となる。また、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第４レンズ群Ｇ４は固定されていることが望ましい。これにより、ズーム機構の簡略化に有利となる。また、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４とを固定とすると、変倍光学系ＺＬの全長を一定に保つことができる。
それでは、このような変倍光学系ＺＬを構成するための条件について説明する。まず、この変倍光学系ＺＬは、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離をｆ１とし、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３としたとき、以下に示す条件式（１）を満足することが望ましい。
０．８ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ １．３ （１）
条件式（１）は、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を規定するものである。この変倍光学系ＺＬは、この条件式（１）を満足することで、変倍光学系の小型化を達成することができる。また、近距離物体撮影時にも良好な光学性能を実現することができる。すなわち、無限遠では勿論、近距離物体にフォーカスしても、収差の変動を少なくすることができる。この条件式（１）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱くなり、変倍光学系ＺＬの全長が大型化してしまう。又は、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなるため合焦時の球面収差および像面湾曲の変動を抑えることが困難となってしまうため好ましくない。反対に、条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、球面収差と望遠端における軸上色収差、倍率色収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式（１）の上限値を１．２、下限値を０．９とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
また、この変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離をｆ３とし、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離をｆ４としたとき、以下に示す条件式（２）を満足することが望ましい。
０．５ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．２ （２）
条件式（２）は、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離に対する第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を規定するものである。この変倍光学系ＺＬは、この条件式（２）を満足することで、近距離物体撮影時にも良好な光学性能を実現することができる。条件式（２）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなり、望遠端における球面収差の補正が困難となる。さらに、像面湾曲と非点収差の補正も困難となってしまうため好ましくない。反対に、条件式（２）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、合焦時の球面収差および像面湾曲の変動を抑えることが困難となってしまうため好ましくない。なお、条件式（２）の上限値を１．０、下限値を０．６とすることで、本発明の効果をより確実なものにすることができる。
また、この変倍光学系ＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４を構成する第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａは、物体側より順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ（図１における負メニスカスレンズＬ４１）と正レンズ（図１における正メニスカスレンズＬ４２）とを有するのが望ましい。この負メニスカスレンズと正レンズとは、接合レンズとしても良く、又は、空気間隔を介在させて、それぞれ独立したレンズ成分としても良い。また、この負メニスカスレンズの像側レンズ面の曲率半径と正レンズの物体側レンズ面の曲率半径とが、この第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａに含まれる他のレンズ面の曲率半径より小さいのが望ましい。
また、この変倍光学系ＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４を構成する第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂは、１枚の接合レンズから構成されることが好ましい。この構成により、手ぶれ補正レンズの軽量化が達成でき、手ぶれ補正機構と変倍光学系の鏡筒全体の小型化を実現することができる。また、この第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂは、物体側より順に、正レンズと負レンズとを貼り合わせた接合レンズからなることが望ましい。さらに、この第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂに含まれる正レンズは、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズ（例えば、図１における正メニスカスレンズＬ４３）が望ましく、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂに含まれる負レンズは、両凹形状が望ましい（例えば、図１における両凹レンズＬ４４）。
また、この変倍光学系ＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４を構成する第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃは、少なくとも３つのレンズ成分を有するのが望ましい。また、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃは、物体側より順に、２つの正レンズ成分（例えば、図１における負メニスカスレンズＬ４５と両凸レンズＬ４６との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ４７）と、１つの負レンズ成分（例えば、図１における負メニスカスレンズＬ４８）とを有するのが望ましい。第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃを構成する各レンズ成分の間には、空気間隔を介在させるのが望ましく、２つの正レンズ成分間の空気間隔よりも、物体側から数えて２つ目の正レンズ成分と負レンズ成分との間の空気間隔の方が大きいことが望ましい。また、物体側から数えて一つ目の正レンズ成分は、負レンズと正レンズとの接合レンズとするのが望ましい。
図１６及び図１７に、上述の変倍光学系ＺＬを備える光学機器として、電子スチルカメラ１（以後、単にカメラと記す）の構成を示す。このカメラ１は、不図示の電源ボタンを押すと撮影レンズ（変倍光学系ＺＬ）の不図示のシャッタが開放され、変倍光学系ＺＬで不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン３を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。
このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、変倍光学系ＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）にズーミングする際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、カメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。なお、このカメラ１は、ハーフミラー、焦点板、ペンタプリズム、接眼光学系などを備える、いわゆる一眼レフカメラとしてもよい。また、変倍光学系ＺＬは、一眼レフカメラに着脱可能な交換レンズに備えられるものとしてもよい。
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
まず、上述の説明及び以降に示す実施例においては４群構成の変倍光学系ＺＬを示したが、以上の構成条件等は、５群、６群等の他の群構成にも適用可能である。例えば、本実施例では、レンズ系が４つの可動群から構成されているが、各レンズ群の間に他のレンズ群を付加したり、あるいはレンズ系の像側または物体側に隣接させて他のレンズ群を付加することも可能である。また、変倍光学系ＺＬの第４レンズ群Ｇ４を、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａと第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂとから構成し、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃを、変倍時に光軸方向に沿って移動する第５レンズ群としてもよい。
また、上記の説明においては、第３レンズ群Ｇ３を合焦に用いる場合について説明したが、この第３レンズ群Ｇ３に限らず、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。特に、上述のように第３レンズ群Ｇ３を合焦レンズ群とするのが好ましい。なお、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２を合焦レンズ群とすることもできる。
また、本発明においては、高変倍変倍光学系で発生しがちな手ぶれ等に起因する像ぶれによる撮影の失敗を防ぐために、レンズ系のぶれを検出するぶれ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部を防振レンズ群として偏心させることにより、ぶれ検出系により検出されたレンズ系のぶれに起因する像ぶれ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段により防振レンズ群を駆動させ、像をシフトさせることで、像ブレを補正することが可能である。特に、上述のように第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂを防振レンズ群とするのが好ましい。このように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬは、いわゆる防振光学系として機能させることが可能である。
また、この変倍光学系ＺＬは、レンズ面を非球面としても構わない。このとき、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。なお、変倍光学系ＺＬを構成する全てのレンズ面を、球面と平面との組み合わせで構成することとしてもよい。このように、変倍光学系ＺＬは、非球面レンズを用いずに構成することができ、製造公差の観点から好ましい。
開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。なお、この開口絞りＳの位置は、第４レンズ群Ｇ４の前、中、後ろが考えられる。また、開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に配置し、変倍時に固定とすることもできる。
さらに、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施すことにより、フレアやゴーストを軽減し高コントラストの高い光学性能を達成できる。
なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。図１に、この変倍光学系ＺＬの屈折力配分及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す。この図１に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬは、物体側から順に、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とから構成される。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａと、負の屈折力を有する第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂと、正の屈折力を有する第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃとから構成される。そして、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１及び第４レンズ群Ｇ４を固定させた状態で、第２レンズ群Ｇ２及び第３レンズ群Ｇ３を図１に示すように光軸に沿って移動させることにより、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように各レンズ群の間隔を変化させるように構成されている。また、図１に示すように、第３レンズ群Ｇ３を光軸に沿って像側方向に移動させることにより遠距離物体から近距離物体への合焦を行い、さらに、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂを光軸と直交方向に移動させることにより手振れ補正（防振）を行うように構成されている。
〔第１実施例〕
図１は、本発明の第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示す図である。この図１の変倍光学系ＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａと、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂと、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃとで構成され、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズで構成され、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３と両凹レンズＬ４４との接合レンズで構成され、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４５と両凸レンズＬ４６との接合レンズ、両凸レンズＬ４７、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４８から構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する。
図１は、本発明の第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示す図である。この図１の変倍光学系ＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａと、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂと、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃとで構成され、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズで構成され、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３と両凹レンズＬ４４との接合レンズで構成され、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４５と両凸レンズＬ４６との接合レンズ、両凸レンズＬ４７、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４８から構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する。
なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（振れ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量の比）がＫのレンズで角度θの回転振れを補正するには、振れ補正用の移動レンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交方向に移動させれば良い（この関係は、以降の実施例においても同様である）。第１実施例の広角端状態においては、防振係数は０．８０であり、焦点距離は７１．４（ｍｍ）であるので、０．４０°の回転ぶれを補正するための第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂの移動量は０．６２（ｍｍ）である。また、第１実施例の望遠端状態においては、防振係数は０．８０であり、焦点距離は１９６．０（ｍｍ）であるので、０．２０°の回転ぶれを補正するための第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂの移動量は０．８６（ｍｍ）である。
以下の表１に、第１実施例の諸元の値を掲げる。この表１において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角をそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。なお、第３４面は、図１に示すように、この変倍光学系ＺＬ１の像面Ｉを示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小し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。尚、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
（表１）
ズーム比 2.745
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 71.40 〜 135.00 〜 196.00
F.NO = 2.90 〜 2.90 〜 2.90
２ω = 34.18 〜 17.78 〜 12.20
像高 = 21.60 〜 21.60 〜 21.60
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
0 (物体面) (d0)
1 134.3991 2.000 32.35 1.850260
2 69.5163 10.000 82.52 1.497820
3 1018.5520 0.100
4 78.6963 8.000 82.52 1.497820
5 724.9624 0.100
6 99.2266 6.000 65.46 1.603001
7 578.6701 (d1)
8 265.5800 1.800 37.16 1.834000
9 33.0667 9.019
10 -67.3753 1.800 82.52 1.497820
11 40.5532 6.000 23.78 1.846660
12 1668.2091 4.293
13 -48.6403 1.800 63.37 1.618000
14 -792.4848 (d2)
15 -14921.701 4.000 46.80 1.766840
16 -88.3869 0.100
17 102.6474 8.000 82.52 1.497820
18 -61.2775 2.000 32.35 1.850260
19 -200.0915 (d3)
20 (絞り) 1.000
21 60.0000 2.000 32.35 1.850260
22 45.3031 8.000 82.52 1.497820
23 1316.1848 35.000
24 -149.1501 4.000 37.16 1.834000
25 -45.8221 1.500 65.46 1.603001
26 65.4819 5.000
27 124.1362 2.000 32.35 1.850260
28 50.9390 7.000 82.52 1.497820
29 -97.6523 0.100
30 46.6990 7.000 82.52 1.497820
31 -298.0953 16.171
32 -58.0666 2.000 55.52 1.696797
33 -127.9529 (Bf)
34 (像面)
［ズームレンズ群データ］
レンズ群 焦点距離
第１レンズ群 89.295
第２レンズ群 -26.730
第３レンズ群 83.047
第４レンズ群 119.019
第４ａ部分レンズ群 162.568
第４ｂ部分レンズ群 -101.893
第４ｃ部分レンズ群 77.597
ズーム比 2.745
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 71.40 〜 135.00 〜 196.00
F.NO = 2.90 〜 2.90 〜 2.90
２ω = 34.18 〜 17.78 〜 12.20
像高 = 21.60 〜 21.60 〜 21.60
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
0 (物体面) (d0)
1 134.3991 2.000 32.35 1.850260
2 69.5163 10.000 82.52 1.497820
3 1018.5520 0.100
4 78.6963 8.000 82.52 1.497820
5 724.9624 0.100
6 99.2266 6.000 65.46 1.603001
7 578.6701 (d1)
8 265.5800 1.800 37.16 1.834000
9 33.0667 9.019
10 -67.3753 1.800 82.52 1.497820
11 40.5532 6.000 23.78 1.846660
12 1668.2091 4.293
13 -48.6403 1.800 63.37 1.618000
14 -792.4848 (d2)
15 -14921.701 4.000 46.80 1.766840
16 -88.3869 0.100
17 102.6474 8.000 82.52 1.497820
18 -61.2775 2.000 32.35 1.850260
19 -200.0915 (d3)
20 (絞り) 1.000
21 60.0000 2.000 32.35 1.850260
22 45.3031 8.000 82.52 1.497820
23 1316.1848 35.000
24 -149.1501 4.000 37.16 1.834000
25 -45.8221 1.500 65.46 1.603001
26 65.4819 5.000
27 124.1362 2.000 32.35 1.850260
28 50.9390 7.000 82.52 1.497820
29 -97.6523 0.100
30 46.6990 7.000 82.52 1.497820
31 -298.0953 16.171
32 -58.0666 2.000 55.52 1.696797
33 -127.9529 (Bf)
34 (像面)
［ズームレンズ群データ］
レンズ群 焦点距離
第１レンズ群 89.295
第２レンズ群 -26.730
第３レンズ群 83.047
第４レンズ群 119.019
第４ａ部分レンズ群 162.568
第４ｂ部分レンズ群 -101.893
第４ｃ部分レンズ群 77.597
この第１実施例において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ１、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３、及び、バックフォーカスＢｆはズーミングに際して変化する。次の表２に、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔データ及び全長を示す。なお、この表２において、ｆは焦点距離を表しており、この符号の説明は以降の実施例においても同様である。
（表２）
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
d1 2.000 23.456 30.877
d2 29.477 15.391 2.000
d3 18.951 11.581 17.551
Bf 52.969 52.969 52.969
全長 259.180 259.180 259.180
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
d1 2.000 23.456 30.877
d2 29.477 15.391 2.000
d3 18.951 11.581 17.551
Bf 52.969 52.969 52.969
全長 259.180 259.180 259.180
また、次の表３に、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における近距離合焦時可変間隔データを示す。この表３において、βは倍率、ｄ０は物体と第１レンズ群Ｇ１との軸上空気間隔、ｄ１は第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔、ｄ２は第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔、ｄ３は第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。なお、これらの符号の説明は以降の実施例においても同様である。
（表３）
［近距離合焦時可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.040 -0.070 -0.090
d0 1689.317 1673.075 1769.033
d1 2.000 23.456 30.877
d2 31.026 20.552 11.609
d3 17.401 6.419 7.941
Bf 52.969 52.969 52.969
［近距離合焦時可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.040 -0.070 -0.090
d0 1689.317 1673.075 1769.033
d1 2.000 23.456 30.877
d2 31.026 20.552 11.609
d3 17.401 6.419 7.941
Bf 52.969 52.969 52.969
また、次の表４に、広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離におけるフォーカシング移動量データを示す。この表４においてδ３は、ｄ０にある物体にフォーカスするときの移動量であって、この移動量δ３分だけ第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ２が増加し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ３が減少する。なお、これらの符号の説明は以降の実施例においても同様である。
（表４）
［フォーカシング移動量データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
δ3 1.550 5.162 9.609
［フォーカシング移動量データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
δ3 1.550 5.162 9.609
次の表５に、この第１実施例における各条件式対応値を示す。なおこの表５において、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を、それぞれ表している。以降の実施例においてもこの符号の説明は同様である。このように、この第１実施例においては、上記条件式（１）及び（２）をすべて満たしている。
（表５）
（１）ｆ１／ｆ３＝1.08
（２）ｆ３／ｆ４＝0.70
（１）ｆ１／ｆ３＝1.08
（２）ｆ３／ｆ４＝0.70
この第１実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図３に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ａ）に、広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図５（ａ）に、中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図を図５（ｂ）に、望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図５（ｃ）にそれぞれ示す。また、第１実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図２（ｂ）に示し、第１実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図４（ｂ）に示す。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）をそれぞれ示している。また、非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第２実施例〕
図６は、本発明の第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の構成を示す図である。この図６の変倍光学系ＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズ、両凸レンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａと、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂと、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃとで構成され、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズで構成され、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３と両凹レンズＬ４４との接合レンズで構成され、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４５と両凸レンズＬ４６との接合レンズ、両凸レンズＬ４７、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４８から構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する。
図６は、本発明の第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の構成を示す図である。この図６の変倍光学系ＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズ、両凸レンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａと、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂと、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃとで構成され、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズで構成され、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３と両凹レンズＬ４４との接合レンズで構成され、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４５と両凸レンズＬ４６との接合レンズ、両凸レンズＬ４７、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４８から構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する。
なお、この第２実施例の広角端状態においては、防振係数は１．００であり、焦点距離は７１．４（ｍｍ）であるので、０．４０°の回転ぶれを補正するための第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂの移動量は０．５０（ｍｍ）である。また、第２実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．００であり、焦点距離は１９６．０（ｍｍ）であるので、０．２０°の回転ぶれを補正するための第第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂの移動量は０．６８（ｍｍ）である。
以下の表６に、第２実施例の諸元の値を掲げる。なお、この表６において、第３４面は、図６に示すように、この変倍光学系ＺＬ２の像面Ｉを示している。
（表６）
ズーム比 2.745
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 71.40 〜 135.00 〜 196.00
F.NO = 2.90 〜 2.90 〜 2.90
２ω = 34.12 〜 17.76 〜 12.21
像高 = 21.60 〜 21.60 〜 21.60
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
0 (物体面) (d0)
1 213.2625 2.000 32.35 1.850260
2 83.9093 10.000 82.52 1.497820
3 1658.5174 0.100
4 104.1537 8.500 82.52 1.497820
5 -20142.024 0.100
6 84.2773 7.500 65.46 1.603001
7 817.7984 (d1)
8 313.9238 2.200 42.72 1.834807
9 33.5757 7.661
10 -75.7612 2.000 70.41 1.487490
11 40.6855 6.000 23.78 1.846660
12 390.5792 4.407
13 -46.5395 2.200 58.22 1.622990
14 -158.0440 (d2)
15 -2307.6586 4.500 46.80 1.766840
16 -104.6037 0.100
17 151.1718 7.500 82.52 1.497820
18 -57.3586 2.000 37.16 1.834000
19 -129.0561 (d3)
20 (絞り) 1.000
21 60.0000 2.000 28.46 1.728250
22 28.8113 9.000 50.23 1.719950
23 233.9935 29.871
24 -1052.9199 5.000 23.78 1.846660
25 -31.3846 2.000 34.96 1.800999
26 57.3306 5.246
27 154.0318 2.000 42.72 1.834807
28 43.0260 8.000 82.52 1.497820
29 -84.8918 0.100
30 41.1435 8.000 82.52 1.497820
31 -345.8327 10.000
32 -46.4776 2.000 42.24 1.799520
33 -74.9722 (Bf)
34 (像面)
［ズームレンズ群データ］
レンズ群 焦点距離
第１レンズ群 94.569
第２レンズ群 -29.074
第３レンズ群 92.291
第４レンズ群 122.318
第４ａ部分レンズ群 110.962
第４ｂ部分レンズ群 -76.974
第４ｃ部分レンズ群 82.046
ズーム比 2.745
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 71.40 〜 135.00 〜 196.00
F.NO = 2.90 〜 2.90 〜 2.90
２ω = 34.12 〜 17.76 〜 12.21
像高 = 21.60 〜 21.60 〜 21.60
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
0 (物体面) (d0)
1 213.2625 2.000 32.35 1.850260
2 83.9093 10.000 82.52 1.497820
3 1658.5174 0.100
4 104.1537 8.500 82.52 1.497820
5 -20142.024 0.100
6 84.2773 7.500 65.46 1.603001
7 817.7984 (d1)
8 313.9238 2.200 42.72 1.834807
9 33.5757 7.661
10 -75.7612 2.000 70.41 1.487490
11 40.6855 6.000 23.78 1.846660
12 390.5792 4.407
13 -46.5395 2.200 58.22 1.622990
14 -158.0440 (d2)
15 -2307.6586 4.500 46.80 1.766840
16 -104.6037 0.100
17 151.1718 7.500 82.52 1.497820
18 -57.3586 2.000 37.16 1.834000
19 -129.0561 (d3)
20 (絞り) 1.000
21 60.0000 2.000 28.46 1.728250
22 28.8113 9.000 50.23 1.719950
23 233.9935 29.871
24 -1052.9199 5.000 23.78 1.846660
25 -31.3846 2.000 34.96 1.800999
26 57.3306 5.246
27 154.0318 2.000 42.72 1.834807
28 43.0260 8.000 82.52 1.497820
29 -84.8918 0.100
30 41.1435 8.000 82.52 1.497820
31 -345.8327 10.000
32 -46.4776 2.000 42.24 1.799520
33 -74.9722 (Bf)
34 (像面)
［ズームレンズ群データ］
レンズ群 焦点距離
第１レンズ群 94.569
第２レンズ群 -29.074
第３レンズ群 92.291
第４レンズ群 122.318
第４ａ部分レンズ群 110.962
第４ｂ部分レンズ群 -76.974
第４ｃ部分レンズ群 82.046
次の表７に、この第２実施例での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離での可変間隔データを示す。
（表７）
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
d1 2.000 25.737 34.011
d2 31.317 16.341 2.009
d3 21.434 12.673 18.732
Bf 53.445 53.445 53.445
全長 259.180 259.180 259.180
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
d1 2.000 25.737 34.011
d2 31.317 16.341 2.009
d3 21.434 12.673 18.732
Bf 53.445 53.445 53.445
全長 259.180 259.180 259.180
また、次の表８に、この第２実施例での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における近距離合焦時可変間隔データを示す。
（表８）
［近距離合焦時可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.040 -0.070 -0.090
d0 1690.869 1675.412 1772.094
d1 2.000 25.737 34.011
d2 32.988 21.880 12.341
d3 19.763 7.134 8.399
Bf 53.445 53.445 53.445
［近距離合焦時可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.040 -0.070 -0.090
d0 1690.869 1675.412 1772.094
d1 2.000 25.737 34.011
d2 32.988 21.880 12.341
d3 19.763 7.134 8.399
Bf 53.445 53.445 53.445
また、次の表９に、この第２実施例での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離におけるフォーカシング移動量データを示す。
（表９）
［フォーカシング移動量データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
δ3 1.671 5.538 10.332
［フォーカシング移動量データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
δ3 1.671 5.538 10.332
次の表１０に、この第２実施例における各条件式対応値を示す。このように、この第２実施例においては、上記条件式（１）及び（２）をすべて満たしている。
（表１０）
（１）ｆ１／ｆ３＝1.03
（２）ｆ３／ｆ４＝0.76
（１）ｆ１／ｆ３＝1.03
（２）ｆ３／ｆ４＝0.76
この第２実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図７（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図８に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図９（ａ）に、広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１０（ａ）に、中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１０（ｂ）に、望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１０（ｃ）に示す。また、第２実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図７（ｂ）に示し、第１実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２０°の回転ぶれに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図９（ｂ）に示す。これらの各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
〔第３実施例〕
図１１は、本発明の第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の構成を示す図である。この図１１の変倍光学系ＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズ、両凸レンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａと、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂと、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃとで構成され、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズで構成され、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３と両凹レンズＬ４４との接合レンズで構成され、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４５と両凸レンズＬ４６との接合レンズ、両凸レンズＬ４７、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４８から構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する。
図１１は、本発明の第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の構成を示す図である。この図１１の変倍光学系ＺＬ３において、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２との接合レンズ、両凸レンズＬ１３、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１４から構成される。第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１、両凹レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合レンズ、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４から構成される。第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３１、及び、両凸レンズＬ３２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合レンズから構成される。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａと、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂと、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃとで構成され、第４ａ部分レンズ群Ｇ４ａは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合レンズで構成され、第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂは、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３と両凹レンズＬ４４との接合レンズで構成され、第４ｃ部分レンズ群Ｇ４ｃは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４５と両凸レンズＬ４６との接合レンズ、両凸レンズＬ４７、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４８から構成される。開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する。
なお、この第３実施例の広角端状態においては、防振係数は１．２０であり、焦点距離は７１．４（ｍｍ）であるので、０．４０°の回転ぶれを補正するための第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂの移動量は０．４２（ｍｍ）である。また、第３実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．２０であり、焦点距離は１９６．０（ｍｍ）であるので、０．２０°の回転ぶれを補正するための第４ｂ部分レンズ群Ｇ４ｂの移動量は０．５７（ｍｍ）である。
以下の表１１に、この第３実施例の諸元の値を掲げる。なお、この表１１において、第３４面は、図１１に示すように、この変倍光学系ＺＬ３の像面Ｉを示している。
（表１１）
ズーム比 2.745
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 71.40 〜 135.00 〜 196.00
F.NO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91
２ω = 34.13 〜 17.77 〜 12.21
像高 = 21.60 〜 21.60 〜 21.60
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
0 (物体面) (d0)
1 227.5832 2.000 32.35 1.850260
2 84.5495 10.000 82.52 1.497820
3 3639.4392 0.100
4 103.9494 8.000 82.52 1.497820
5 -7215.7012 0.100
6 81.2067 8.000 65.46 1.603001
7 754.5704 (d1)
8 263.9907 2.200 42.72 1.834807
9 33.5991 7.937
10 -75.6559 2.000 70.41 1.487490
11 40.2193 6.000 23.78 1.846660
12 441.9323 4.468
13 -46.1911 2.200 63.37 1.618000
14 -442.6275 (d2)
15 -1661.3596 4.500 42.72 1.834807
16 -91.5486 0.100
17 128.6280 7.500 82.52 1.497820
18 -60.0631 2.000 32.35 1.850260
19 -163.2706 (d3)
20 (絞り) 1.000
21 45.0978 2.000 23.78 1.846660
22 29.5011 10.000 49.78 1.617720
23 1494.5462 25.000
24 -174.6589 5.000 23.78 1.846660
25 -29.3273 2.000 35.04 1.749500
26 50.5294 5.000
27 104.6269 2.000 46.62 1.816000
28 37.1401 8.000 82.52 1.497820
29 -84.5560 3.777
30 40.8781 8.000 70.41 1.487490
31 -282.5154 10.000
32 -55.4388 2.000 46.62 1.816000
33 -112.8659 (Bf)
34 (像面)
［ズームレンズ群データ］
レンズ群 焦点距離
第１レンズ群 92.505
第２レンズ群 -27.046
第３レンズ群 84.455
第４レンズ群 116.619
第４ａ部分レンズ群 92.636
第４ｂ部分レンズ群 -60.445
第４ｃ部分レンズ群 76.890
ズーム比 2.745
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 71.40 〜 135.00 〜 196.00
F.NO = 2.91 〜 2.91 〜 2.91
２ω = 34.13 〜 17.77 〜 12.21
像高 = 21.60 〜 21.60 〜 21.60
面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
0 (物体面) (d0)
1 227.5832 2.000 32.35 1.850260
2 84.5495 10.000 82.52 1.497820
3 3639.4392 0.100
4 103.9494 8.000 82.52 1.497820
5 -7215.7012 0.100
6 81.2067 8.000 65.46 1.603001
7 754.5704 (d1)
8 263.9907 2.200 42.72 1.834807
9 33.5991 7.937
10 -75.6559 2.000 70.41 1.487490
11 40.2193 6.000 23.78 1.846660
12 441.9323 4.468
13 -46.1911 2.200 63.37 1.618000
14 -442.6275 (d2)
15 -1661.3596 4.500 42.72 1.834807
16 -91.5486 0.100
17 128.6280 7.500 82.52 1.497820
18 -60.0631 2.000 32.35 1.850260
19 -163.2706 (d3)
20 (絞り) 1.000
21 45.0978 2.000 23.78 1.846660
22 29.5011 10.000 49.78 1.617720
23 1494.5462 25.000
24 -174.6589 5.000 23.78 1.846660
25 -29.3273 2.000 35.04 1.749500
26 50.5294 5.000
27 104.6269 2.000 46.62 1.816000
28 37.1401 8.000 82.52 1.497820
29 -84.5560 3.777
30 40.8781 8.000 70.41 1.487490
31 -282.5154 10.000
32 -55.4388 2.000 46.62 1.816000
33 -112.8659 (Bf)
34 (像面)
［ズームレンズ群データ］
レンズ群 焦点距離
第１レンズ群 92.505
第２レンズ群 -27.046
第３レンズ群 84.455
第４レンズ群 116.619
第４ａ部分レンズ群 92.636
第４ｂ部分レンズ群 -60.445
第４ｃ部分レンズ群 76.890
次の表１２に、この第３実施例での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離での可変間隔データを示す。
（表１２）
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
d1 2.000 25.227 33.371
d2 27.831 14.666 2.000
d3 21.949 11.888 16.409
Bf 48.517 48.517 48.517
全長 251.180 251.180 251.180
［可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
d1 2.000 25.227 33.371
d2 27.831 14.666 2.000
d3 21.949 11.888 16.409
Bf 48.517 48.517 48.517
全長 251.180 251.180 251.180
また、次の表１３に、この第３実施例での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離における近距離合焦時可変間隔データを示す。
（表１３）
［近距離合焦時可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.040 -0.070 -0.090
d0 1690.869 1675.412 1772.094
d1 2.000 25.227 33.371
d2 27.831 14.666 2.000
d3 21.949 11.888 16.409
Bf 48.517 48.517 48.517
［近距離合焦時可変間隔データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
β -0.040 -0.070 -0.090
d0 1690.869 1675.412 1772.094
d1 2.000 25.227 33.371
d2 27.831 14.666 2.000
d3 21.949 11.888 16.409
Bf 48.517 48.517 48.517
また、次の表１４に、この第３実施例での広角端状態、中間焦点距離状態、望遠端状態の各焦点距離におけるフォーカシング移動量データを示す。
（表１４）
［フォーカシング移動量データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
δ3 1.439 4.748 8.868
［フォーカシング移動量データ］
広角端 中間焦点距離 望遠端
f 71.400 135.000 196.000
δ3 1.439 4.748 8.868
次の表１５に、この第３実施例における各条件式対応値を示す。このように、この第３実施例においては、上記条件式（１）及び（２）をすべて満たしている。
（表１５）
（１）ｆ１／ｆ３＝1.10
（２）ｆ３／ｆ４＝0.72
（１）ｆ１／ｆ３＝1.10
（２）ｆ３／ｆ４＝0.72
この第３実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１２（ａ）に、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図１３に、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１４（ａ）に、広角端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１５（ａ）に、中間焦点距離状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１５（ｂ）に、望遠端状態での近距離物体合焦状態の収差図を図１５（ｃ）に示す。また、第３実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において０．４０°の回転ぶれに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図１２（ｂ）に示し、第３実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２０°の回転ぶれに対する振れ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図１４（ｂ）に示す。これらの各収差図から明らかなように、この第３実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。
ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３） 変倍光学系 Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群 Ｇ４ａ 第４ａ部分レンズ群
Ｇ４ｂ 第４ｂ部分レンズ群 Ｇ４ｃ 第４ｃ部分レンズ群
Ｓ 開口絞り １ 電子スチルカメラ（光学機器）
Ｇ３ 第３レンズ群 Ｇ４ 第４レンズ群 Ｇ４ａ 第４ａ部分レンズ群
Ｇ４ｂ 第４ｂ部分レンズ群 Ｇ４ｃ 第４ｃ部分レンズ群
Ｓ 開口絞り １ 電子スチルカメラ（光学機器）
Claims (11)
- 物体側から順に、
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レンズ群とを有し、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、
正の屈折力を有する第４ａ部分レンズ群と、
負の屈折力を有する第４ｂ部分レンズ群とを有し、
前記第４ａ部分レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、
前記第４ｂ部分レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行う変倍光学系。 - 前記第３レンズ群は、遠距離物体から近距離物体への合焦を行う請求項１に記載の変倍光学系。
- 前記第４レンズ群は、前記第４ｂ部分レンズ群より像面側に、正の屈折力を有する第４ｃ部分レンズ群を更に有する請求項１または２に記載の変倍光学系。
- 前記第１レンズ群の焦点距離をｆ１とし、前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３としたとき、次式
０．８ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ １．３
の条件を満足する請求項１〜３いずれか一項に記載の変倍光学系。 - 前記第３レンズ群の焦点距離をｆ３とし、前記第４レンズ群の焦点距離をｆ４としたとき、次式
０．５ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ １．２
の条件を満足する請求項１〜４いずれか一項に記載の変倍光学系。 - 前記第４ｂ部分レンズ群は、１枚の接合レンズから構成される請求項１〜５いずれか一項に記載の変倍光学系。
- 広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少する請求項１〜６いずれか一項に記載の変倍光学系。
- 広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群は固定されている請求項１〜７いずれか一項に記載の変倍光学系。
- 広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第４レンズ群は固定されている請求項１〜８いずれか一項に記載の変倍光学系。
- 請求項１〜９いずれか一項に記載の変倍光学系を備えた光学機器。
- 物体側から順に、
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レンズ群とを有し、
前記第４レンズ群は、物体側から順に、
正の屈折力を有する第４ａ部分レンズ群と、
負の屈折力を有する第４ｂ部分レンズ群とを有し、
前記第４ａ部分レンズ群は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズを有し、
前記第４ｂ部分レンズ群を光軸と直交方向に移動させることにより手ぶれ補正を行う変倍光学系の変倍方法であって、
広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化するように構成された変倍光学系の変倍方法。
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