JP2010175901A - 変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コンパクトで高変倍でありながら、良好な光学性能を達成できる変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法を提供する。
【解決手段】デジタル一眼レフカメラ１等に搭載される変倍光学系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、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５を有して構成される。これらのレンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部を、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、各レンズ群の間隔が変化するよう構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法に関する。

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２００６−２２７５２６号公報

しかしながら、従来のズームレンズは、光学系を構成するレンズ枚数が多くなり、コンパクト性が損なわれ、また、高変倍化を図ると、光学性能の劣化が著しく、満足できる性能のものが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、コンパクトで高変倍でありながら、良好な光学性能を達成することができる変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造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、本発明の変倍光学系は、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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、を有する。これらのレンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、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
０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０
０．４２ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．９０
の条件を満足する。

また、このような変倍光学系は、次式
１．２０ ＜ ｆ５／（−ｆ４） ＜ ２．００
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、像側から物体側への移動量を正としたときの、第５レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ５としたとき、次式
０．７０ ＜ ｘ５／（−ｆ２） ＜ ２．１０
の条件を満足することが好ましい。

または、このような変倍光学系は、像側から物体側への移動量を正としたときの、第４レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ４とし、第３レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ３としたとき、次式
０．６５ ＜ ｘ４／ｘ３ ＜ ０．９０
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、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群が像側から物体側に移動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変倍する際に、第５レンズ群が像側から物体側に移動することが好ましい。

また、このような変倍光学系は、第２レンズ群の少なくとも一部を光軸に沿って移動させることにより近距離物点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２レンズ群は、非球面形状のレンズ面を有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３レンズ群は、少なくとも１つの正レンズ成分を含み、正レンズ成分のうち最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率をｎｄ３ｂとしたとき、次式
１．７０ ＜ ｎｄ３ｂ ＜ １．８５
の条件を満足することが好ましい。

また、本発明に係る光学機器は、物体の像を所定の像面上に結像させる上述の変倍光学系のいずれかを有して構成される。

また、本発明に係る変倍光学系の製造方法は、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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動可能に配置し、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化するように配置し、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、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
０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０
０．４２ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．９０
の条件を満足するように配置する。

本発明に係る変倍光学系、この変倍光学系を有する光学機器、及び、変倍光学系の製造方法を以上のように構成すると、コンパクトで高変倍でありながら、良好な光学性能を達成することができる。

第１実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第１実施例の広角端状態での無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第１実施例の中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図である。 第１実施例の望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差であり、（ａ）は望遠端状態での無限遠撮影状態における収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第２実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第２実施例の広角端状態での無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第２実施例の中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図である。 第２実施例の望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差であり、（ａ）は望遠端状態での無限遠撮影状態における収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第３実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第３実施例の広角端状態での無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第３実施例の中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図である。 第３実施例の望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差であり、（ａ）は望遠端状態での無限遠撮影状態における収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第４実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。 第４実施例の広角端状態での無限遠合焦状態における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態での無限遠合焦状態における収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 第４実施例の中間撮影距離状態での無限遠合焦状態における収差図である。 第４実施例の望遠端状態での無限遠合焦状態における諸収差であり、（ａ）は望遠端状態での無限遠撮影状態における収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図である。 本実施形態に係る変倍光学系を搭載するデジタル一眼レフカメラの断面図を示す。 本実施形態に係る変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本願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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とを有して構成される。そして、これらのレンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部を、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させる。

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、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化する。そして、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、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（１）及び（２）を満足することが望ましい。

０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０ （１）
０．４２ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．９０ （２）

条件式（１）は、第２レンズ群Ｇ２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ための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（１）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（１）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を０．８０にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。反対に、条件式（１）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、広角端状態における非点収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．６７にすることが好ましく、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を適切に設定することができ、変倍時のコマ収差変動を小さくできる。

条件式（２）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離に対する第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（２）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、所定の変倍比を得るため第１レンズ群Ｇ１を大きく繰り出さなければならず、製造後の像面湾曲及び非点収差が劣化するため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を０．７５にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（２）の上限値を０．６５にすることが好ましい。反対に、条件式（２）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が弱くなり、変倍時の像面湾曲の変動を補正することが困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．５０にすることが好ましく、第２レンズ群Ｇ２の屈折力を適切に設定することができ、変倍時のコマ収差変動を小さくできる。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（２）の下限値を０．５５にすることが好ましい。

また、本変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（３）を満足することが望ましい。

１．２０ ＜ ｆ５／（−ｆ４） ＜ ２．００ （３）

条件式（３）は、第５レンズ群Ｇ５の焦点距離に対する第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（３）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（３）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、望遠端状態におけるコマ収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１．８０にすることが好ましく、第４レンズ群Ｇ４の屈折力を適切に設定することができ、望遠端状態におけるコマ収差を小さくできる。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（３）の上限値を１．６０にすることが好ましい。反対に、条件式（３）の下限値を下回ると、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が強くなり、広角端状態における非点収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を１．２０にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（３）の下限値を１．４０にすることが好ましい。

また、本変倍光学系ＺＬは、像側から物体側への移動量を正としたときの、第５レンズ群Ｇ５の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ５としたとき、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。なお、条件式（４）においては、像側から物体側への移動量を正とし、物体側から像側への移動量を負として計算を行っている。これらは、以降の条件式（５）においても同様である。

０．７０ ＜ ｘ５／（−ｆ２） ＜ ２．１０ （４）

条件式（４）は、第５レンズ群Ｇ５の移動量に対する第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（４）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（４）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、広角端状態における非点収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を１．９０にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（４）の上限値を１．７０にすることが好ましい。反対に、条件式（４）の下限値を下回ると、第５レンズ群Ｇ５の移動量が小さくなり、各レンズ群の屈折力を強く設定しなければならず、高次のコマ収差が発生し性能が劣化するため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．９０にすることが好ましく、第５レンズ群Ｇ５の移動量を適切に設定することができ、所定の変倍比を確保しつつ、より高次のコマ収差を補正できる。また、本願の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．１０にすることが好ましい。

また、本変倍光学系ＺＬは、像側から物体側への移動量を正としたときの、第４レンズ群Ｇ４の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ４とし、第３レンズ群Ｇ３の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ３としたとき、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。

０．６５ ＜ ｘ４／ｘ３ ＜ ０．９０ （５）

条件式（５）は、第４レンズ群Ｇ４の移動量に対する第３レンズ群Ｇ３の移動量を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（５）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（５）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の移動量が小さくなり、望遠端状態における球面収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を０．８２にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（５）の上限値を０．７８にすることが好ましい。反対に、条件式（５）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の移動量が小さくなり、変倍時の像面湾曲の変動とコマ収差の変動を補正することが困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を０．６８にすることが好ましく、変倍時の像面湾曲の変動とコマ収差の変動を小さくできる。また、本願の効果を更に確実にするために、条件式（５）の下限値を０．７０にすることが好ましい。

また、本変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１が像側から物体側に移動することが好ましい。これにより、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

また、このような変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第５レンズ群Ｇ５が像側から物体側に移動することが好ましい。これにより、球面収差と像面湾曲の変動を効果的に補正しつつ、所定の変倍比を確保することができる。

また、本変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を光軸に沿って移動させることにより近距離物点への合焦を行うことが望ましい。これにより、合焦時の球面収差、像面湾曲等の収差変動を効果的に補正することができる。

また、本変倍光学系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、非球面形状のレンズ面を有することが望ましい。これにより広角端状態における歪曲収差と像面湾曲を同時に補正することができる。

また、本変倍光学系ＺＬおいて、第３レンズ群Ｇ３は、少なくとも１つの正レンズ成分を含み、正レンズ成分のうち最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率をｎｄ３ｂとしたとき、以下に示す条件式（６）を満足することが望ましい。

１．７０ ＜ ｎｄ３ｂ ＜ １．８５ （６）

条件式（６）は、第３レンズ群Ｇ３中の最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率を規定するための条件式である。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（６）を満足することで良好な光学性能を実現し、かつ、所定の変倍比を確保することができる。条件式（６）の上限値を上回ると、ペッツバール和が小さくなり、広角端状態における像面湾曲の補正が困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を１．８０にすることが好ましく、媒質の屈折率を適切に設定することができ、広角端状態における像面湾曲をより良好に補正することができる。反対に、条件式（６）の下限値を下回ると、正レンズ成分の曲率が強くなり、望遠端状態で高次の球面収差の補正が困難になるため好ましくない。なお、本願の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を１．７５にすることが好ましく、より良い光学性能を実現することができる。

図１７に、上述の変倍光学系ＺＬを備える光学機器として、デジタル一眼レフカメラ１（以後、単にカメラと記す）の略断面図を示す。このカメラ１において、不図示の物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２（変倍光学系ＺＬ）で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして、焦点板４に結像された光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。

また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、撮影レンズ２で集光された不図示の物体（被写体）の光は撮像素子７上に被写体像を形成する。これにより、物体（被写体）からの光は、当該撮像素子７により撮像され、物体（被写体）画像として不図示のメモリに記録される。このようにして、撮影者は本カメラ１による物体（被写体）の撮影を行うことができる。なお、図１７に記載のカメラ１は、変倍光学系ＺＬを着脱可能に保持するものでも良く、変倍光学系ＺＬと一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、いわゆる一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないコンパクトカメラでも良い。

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。

本実施形態では、５群構成の変倍光学系ＺＬを示したが、以上の構成条件等は、６群構成にも適用可能であり、更に、７群等の他の群構成にも適用可能である。また、最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。また、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。

また、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、前述したように第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部、または第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。

また、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を妨げるので好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。レンズ面が非球面の場合、非球面は、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。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしても良い。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３近傍または第３レンズ群Ｇ３の内部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。

さらに、各レンズ面には、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するために、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施しても良い。

本実施形態の変倍光学系ＺＬは、変倍比が３．５〜１０程度である。

本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第１レンズ群Ｇ１が正のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第１レンズ群Ｇ１が正のレンズ成分を２つと負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に、負正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を３つ有するのが好ましい。また、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、負負正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３が正のレンズ成分を３つ有するのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第３レンズ群Ｇ３が正のレンズ成分を３つと負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、正負正正の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第４レンズ群Ｇ４が負のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、負負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。または、第４レンズ群Ｇ４が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を２つ有するのが好ましい。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正負負の順番にレンズ成分を配置するのが好ましい。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、第５レンズ群Ｇ５が正のレンズ成分を１つと負のレンズ成分を１つ有するのが好ましい。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、正負の順番にレンズ成分を、空気間隔を介在させて配置するのが好ましい。

なお、本願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、本願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、本実施形態の変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を、図１８を参照して説明する。まず、各レンズを配置してレンズ群をそれぞれ準備する（ステップＳ１００）。具体的に、本実施形態では、例えば、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Ｌ１１と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３を配置して第１レンズ群Ｇ１とし、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、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、及び、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４を配置して第２レンズ群Ｇ２とし、物体側から順に、両凸正レンズＬ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ３４を配置して第３レンズ群Ｇ３とし、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズのＬ４２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Ｌ４３を配置して第４レンズ群Ｇ４とし、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、及び、両凸レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズを配置して第５レンズ群Ｇ５とする。

この際、これらのレンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動可能に配置する（ステップＳ２００）。また、広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化するように各レンズ群を配置する（ステップＳ３００）。

そして、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離をｆ２とし、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（１）及び（２）を満足するよう配置する（ステップＳ４００）。

０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０ （１）
０．４２ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．９０ （２）

以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１、図５、図９及び図１３は、各実施例に係る撮影レンズＳＬ（ＳＬ１〜ＳＬ４）の構成及び屈折力配分並びに無限遠合焦状態から近距離合焦状態への合焦状態の変化における各レンズ群の移動の様子を示す断面図である。図１、図５及び図９に示すように、第１〜第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ１〜ＺＬ３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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。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との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少するように、各レンズ群の間隔が変化する。

また、図１３に示すように、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。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との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が増大するように、各レンズ群の間隔が変化する。

各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０^-n」を示す。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ （ａ）

なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。

〔第１実施例〕
図１は、本願の第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と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。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、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、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、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズであり、最も像側に位置する負メニスカスレンズＬ２４は、像側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。無限遠から０．４５ｍｍまでの合焦に際して、この第２レンズ群Ｇ２が像側から物体側へ、広角端で１．８ｍｍ、望遠端で６．２ｍｍ移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ３４から構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズＬ４２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Ｌ４３から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、及び、両凸レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズから構成され、最も物体側に位置する両凸レンズＬ５１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。

また、開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の正レンズ（両凸レンズＬ３１）の像側に隣接して位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させて行う。像ブレ補正（防振）は、第４レンズ群Ｇ４の接合レンズを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（ぶ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の回転ぶれを補正するには、ぶ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よい。第１実施例の広角端状態においては、防振係数は０．９８であり、焦点距離は２４．６（ｍｍ）であるので、０．６４°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．２８（ｍｍ）である。第１実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．４７であり、焦点距離は１１７．１（ｍｍ）であるので、０．２９°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．４０（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、ωは半画角、Ｂｆはバックフォーカス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。全長は、無限遠合焦時のレンズ面の第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離を表している。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、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。なお、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。また、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）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 24.6 〜 50.6 〜 117.1
FNO = 4.1 〜 4.1 〜 4.1
２ω = 85.4 〜 45.1 〜 20.4
全長 =145.9 〜 162.0 〜 190.8
Ｂｆ = 38.4 〜 49.7 〜 65.7

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 214.7722 2.0000 23.77 1.846660
2 87.5000 7.4635 67.87 1.593189
3 -1279.2497 0.1000
4 58.9352 5.2795 52.29 1.755000
5 147.0393 (d1)
*6 244.7505 1.3500 42.72 1.834810
7 15.8707 7.5000
8 -34.1921 1.0000 42.72 1.834810
9 -306.6108 0.1000
10 64.5088 4.7500 23.77 1.846660
11 -28.6256 0.5082
12 -24.9541 1.0000 40.94 1.80610
*13 -142.4696 (d2)
14 53.3000 2.5581 52.29 1.755000
15 -319.1136 1.4000
16 0.0000 0.5000 開口絞り
17 31.1069 2.0000 23.77 1.846660
18 17.5705 7.2500 70.45 1.487490
19 -90.7232 0.1000
20 40.8460 2.7000 67.87 1.593189
21 -3872.3835 (d3)
22 -56.1850 3.3307 32.35 1.850260
23 -16.8047 1.0000 52.29 1.755000
24 69.3978 2.7459
25 -49.7769 1.0000 52.29 1.755000
26 -208.3941 (d4)
*27 131.4027 5.5000 61.18 1.589130
28 -24.1216 0.1000
29 471.8066 6.6400 70.45 1.487490
30 -20.9950 1.2000 32.35 1.850260
31 -99.6677 (Bf)

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 107.1
Ｇ２ 6 -18.1
Ｇ３ 14 25.3
Ｇ４ 22 -30.3
Ｇ５ 27 45.4

この第１実施例において、第６面、第１３面、及び、第２７面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表２）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 9.85080E-06 -2.64620E-08 4.20250E-11 -2.74520E-14
第13面 10.0000 -9.97690E-07 -1.34120E-08 -3.09280E-11 1.00000E-14
第27面 -30.0000 -1.12040E-05 1.08940E-08 -4.34270E-11 9.85800E-14

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、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ４は、変倍に際して変化する。次の表３に、無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表３）
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.9 22.0 44.2
d2 24.8 10.8 1.2
d3 2.5 6.2 9.1
d4 8.2 4.2 1.4

次の表４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４において、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２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、ｘ５は第５レンズ群Ｇ５の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量を、ｘ４は第４レンズ群Ｇ４の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量を、ｘ３は第３レンズ群Ｇ３の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量を、ｎｄ３ｂは第３レンズ群Ｇ３中の最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率を、それぞれ表している。以上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）
（１）（―ｆ２）／ｆ３＝0.72
（２）ｆ２／ｆ４＝0.60
（３）ｆ５／（−ｆ４）＝1.50
（４）ｘ５／（−ｆ２）＝1.18
（５）ｘ４／ｘ３＝0.72
（６）ｎｄ３ｂ＝1.76

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）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図３に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ａ）に示す。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０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図２（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図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、Ａは各像高に対する半画角を、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。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５は、本願の第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５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と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。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、両凸レンズＬ２３、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、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。無限遠から０．４５ｍｍまでの合焦に際して、この第２レンズ群Ｇ２が像側から物体側へ、広角端で１．６ｍｍ、望遠端で５．６ｍｍ移動する。

第３レンズ群Ｇ３は物体側から順に、両凸レンズＬ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ３４から構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズＬ４２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Ｌ４３から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、両凸レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズから構成され、最も物体側に位置する両凸レンズＬ５１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の正レンズ（両凸レンズＬ３１）の像側に隣接して位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させて行う。像ブレ補正（防振）は、第４レンズ群Ｇ４の接合レンズを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（ぶ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の回転ぶれを補正するには、ぶ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よい。第２実施例の広角端状態においては、防振係数は０．９８であり、焦点距離は２４．６（ｍｍ）であるので、０．６４°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．２８（ｍｍ）である。第２実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．４７であり、焦点距離は１１７．０（ｍｍ）であるので、０．２９°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．４０（ｍｍ）である。

以下の表５に、この第２実施例の諸元の値を掲げる。

（表５）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 24.6 〜 50.0 〜 117.0
FNO = 4.1 〜 4.1 〜 4.1
２ω = 85.4 〜 45.1 〜 20.4
全長 =145.8 〜 163.7 〜 192.6
Ｂｆ = 40.4 〜 50.5 〜 67.8

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 168.6057 1.5000 23.75 1.846660
2 74.0037 7.6844 67.87 1.593189
3 -1572.0876 0.1000
4 52.4243 5.1021 52.29 1.755000
5 109.4928 (d1)
*6 120.3215 1.3500 45.34 1.796680
*7 14.6301 7.4992
8 -43.6507 1.0000 49.61 1.772500
9 67.8619 0.1000
10 37.0188 4.8917 25.41 1.805180
11 -37.6071 0.7823
12 -28.2744 1.0000 49.61 1.772500
13 -190.4764 (d2)
14 63.8494 2.3065 52.29 1.755000
15 -291.0862 1.4000
16 0.0000 0.5000 開口絞りＳ
17 30.3754 1.3958 23.75 1.846660
18 18.7015 7.6600 70.45 1.487490
19 -56.3191 0.1000
20 44.8038 2.6036 67.87 1.593189
21 -1480.7317 (d3)
22 -60.0697 3.3444 32.33 1.850260
23 -19.3470 1.0000 52.29 1.755000
*24 64.5794 3.5520
25 -26.7812 1.0000 46.63 1.816000
26 -54.8874 (d4)
*27 60.5775 7.3885 61.18 1.589130
*28 -21.7258 0.1000
29 -197.0389 5.3709 70.45 1.487490
30 -23.1778 1.5000 31.31 1.903660
31 -102.0182 (Bf)

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 102.8
Ｇ２ 6 -16.7
Ｇ３ 14 24.3
Ｇ４ 22 -26.3
Ｇ５ 27 39.1

この第２実施例において、第６面、第７面、第２４面、第２７面、及び、第２８面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表６）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 3.76150E-06 -4.32870E-08 1.63110E-10 -1.91840E-13
第7面 1.0000 -5.24680E-06 -9.55930E-08 -1.37810E-10 -4.65040E-13
第24面 1.0000 -2.42520E-06 1.40090E-08 -4.50560E-11 0.00000E+00
第27面 1.0000 -1.17490E-05 1.46620E-08 -7.63690E-11 -8.46830E-15
第28面 1.0000 1.03350E-05 1.08360E-08 -3.24650E-12 -1.56130E-13

この第２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、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ４は、変倍に際して変化する。次の表７に、無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表７）
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.7 22.1 42.5
d2 21.6 10.0 1.2
d3 2.8 6.5 9.4
d4 8.1 4.4 1.5

次の表８に、この第２実施例における各条件式対応値を示す。

（表８）
（１）（―ｆ２）／ｆ３＝0.69
（２）ｆ２／ｆ４＝0.63
（３）ｆ５／（−ｆ４）＝1.48
（４）ｘ５／（−ｆ２）＝1.64
（５）ｘ４／ｘ３＝0.76
（６）ｎｄ３ｂ＝1.76

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６（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図７に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ａ）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０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図６（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図８（ｂ）に示す。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９は、本願の第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９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と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。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、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、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、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズであり、最も像側に位置する負メニスカスレンズＬ２４は、像側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。無限遠から０．４５ｍｍまでの合焦に際して、この第２レンズ群Ｇ２が像側から物体側へ、広角端で１．７ｍｍ、望遠端で５．６ｍｍ移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ３４から構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズＬ４２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Ｌ４３から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、及び、両凸レンズと物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５２との接合レンズから構成され、最も物体側に位置する両凸レンズＬ５１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。

開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させて行う。像ブレ補正（防振）は、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の両凸レンズＬ３１とその像側に隣接して配置された接合レンズ（物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズ）とを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（ぶ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の回転ぶれを補正するには、ぶ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よい。第３実施例の広角端状態においては、防振係数は１．６９であり、焦点距離は２４．７（ｍｍ）であるので、０．６４°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．１６（ｍｍ）である。第３実施例の望遠端状態においては、防振係数は２．６０であり、焦点距離は１１１．８（ｍｍ）であるので、０．２９°の回転ぶれを補正するための第３レンズ群Ｇ３の移動量は０．２２（ｍｍ）である。

以下の表９に、この第３実施例の諸元の値を掲げる。

（表９）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 24.7 〜 49.0 〜 111.8
FNO = 4.1 〜 4.1 〜 4.1
２ω = 85.4 〜 45.1 〜 20.4
全長 =147.6 〜 162.2 〜 190.9
Ｂｆ = 34.7 〜 46.1 〜 59.2

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 246.0491 2.0000 23.77 1.846660
2 84.7836 7.7000 67.87 1.593189
3 -885.6521 0.1000
4 59.1074 5.4790 46.63 1.816000
5 140.2546 (d1)
*6 824.4655 0.1000 38.09 1.553890
7 195.0000 1.5000 46.63 1.816000
8 15.9678 8.0000
9 -34.9410 1.0000 42.72 1.834810
10 -201.2418 0.1000
11 54.8341 4.5000 23.77 1.846660
12 -33.9457 0.5374
13 -29.1034 1.2000 40.94 1.806100
*14 -537.4230 (d2)
15 0.0000 1.5000 開口絞りＳ
16 55.6400 3.0000 52.29 1.755000
17 -194.6988 0.1000
18 29.1963 2.2576 23.77 1.846660
19 16.8888 6.8000 70.45 1.487490
20 -196.1439 0.5000
21 49.6966 3.0000 67.87 1.593189
22 -205.9500 (d3)
23 -62.4232 3.3000 32.35 1.850260
24 -17.7266 1.0000 52.29 1.755000
25 85.0141 2.4116
26 -40.4411 1.0000 55.52 1.696800
27 -241.7912 (d4)
*28 115.7889 6.4000 61.18 1.589130
29 -22.7957 0.1000
30 -433.8211 6.5000 70.45 1.487490
31 -19.6120 1.3500 32.35 1.850260
32 -85.0846 (Bf)

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 107.2
Ｇ２ 6 -17.8
Ｇ３ 15 25.3
Ｇ４ 23 -30.7
Ｇ５ 28 45.5

この第３実施例において、第６面、第１４面、及び、第２８面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１０に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１０）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 1.59500E-05 -3.85270E-08 5.99450E-11 -5.06110E-14
第14面 1.0000 6.16800E-07 -1.55190E-08 -1.73480E-11 0.00000E+00
第28面 -30.0000 -1.26410E-05 -2.71420E-10 6.17710E-11 -2.07970E-13

この第３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、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ４は、変倍に際して変化する。次の表１１に、無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１１）
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 3.1 20.1 44.7
d2 24.0 10.2 1.2
d3 4.0 8.2 11.1
d4 10.3 6.1 3.3

次の表１２に、この第３実施例における各条件式対応値を示す。

（表１２）
（１）（―ｆ２）／ｆ３＝0.70
（２）ｆ２／ｆ４＝0.58
（３）ｆ５／（−ｆ４）＝1.48
（４）ｘ５／（−ｆ２）＝1.38
（５）ｘ４／ｘ３＝0.71
（６）ｎｄ３ｂ＝1.76

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１０（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図１１に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１２（ａ）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０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図１０（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図１２（ｂ）に示す。各収差図から明らかなように、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。

〔第４実施例〕
図１３は、本願の第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４（６群構成）の構成を示す図である。この図１３の変倍光学系ＺＬ４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と両凸レンズＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる。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とＬ２１、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２２、両凸レンズＬ２３、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、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズであり、最も像側に位置する負メニスカスレンズＬ２４は像側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。無限遠から０．４５ｍｍまでの合焦に際して、この第２レンズ群Ｇ２が像側から物体側へ、広角端で１．６ｍｍ、望遠端で５．６ｍｍ移動する。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３２と両凸レンズＬ３３との接合レンズ、及び、両凸レンズＬ３４から構成されている。第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と両凹レンズＬ４２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Ｌ４３から構成されている。第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸レンズＬ５１、及び、両凸レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズから構成され、最も物体側に位置する両凸レンズＬ５１は、物体側のガラスレンズ面に非球面を形成した非球面レンズである。第６レンズ群Ｇ６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Ｌ６１から構成されている。

開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の正レンズ（両凸レンズＬ３１）の像側に隣接して位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。無限遠から近距離物点への合焦は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向に移動させて行う。像ブレ補正（防振）は、第４レンズ群Ｇ４の接合レンズを光軸と略垂直方向の成分を持つように移動させることにより行う。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（ぶ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の回転ぶれを補正するには、ぶ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よい。第４実施例の広角端状態においては、防振係数は０．９８であり、焦点距離は２４．８（ｍｍ）であるので、０．６４°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４における接合レンズの移動量は０．２８（ｍｍ）である。第４実施例の望遠端状態においては、防振係数は１．４７であり、焦点距離は１１１．９（ｍｍ）であるので、０．２９°の回転ぶれを補正するための第４レンズ群Ｇ４における接合レンズの移動量は０．４０（ｍｍ）である。

以下の表１３に、この第４実施例の諸元の値を掲げる。

（表１３）
広角端 中間焦点距離 望遠端
f = 24.8 〜 44.4 〜 111.9
FNO = 4.1 〜 4.0 〜 4.0
２ω = 85.4 〜 50.2 〜 21.0
全長 =148.2 〜 159.3 〜 190.0
Ｂｆ = 26.4 〜 37.7 〜 57.1

面番号 曲率半径 面間隔 アッベ数 屈折率
1 198.1451 2.0000 23.77 1.846660
2 83.1076 7.5952 67.87 1.593189
3 -2407.2718 0.1000
4 58.1135 5.4790 52.29 1.755000
5 143.3465 (d1)
*6 426.6084 1.2000 46.63 1.816000
7 15.6978 8.0182
8 -34.0153 1.0000 45.30 1.795000
9 -123.5592 0.1000
10 63.2721 4.2000 23.77 1.846660
11 -32.4461 0.5374
12 -27.9469 1.0000 40.94 1.806100
*13 -528.6953 (d2)
14 50.2914 2.4342 52.29 1.755000
15 -1099.3184 1.4000
16 0.0000 0.5000 開口絞りＳ
17 31.0475 3.0000 23.77 1.846660
18 17.1303 6.6000 70.45 1.487490
19 -82.4820 0.1000
20 41.5438 3.5000 67.87 1.593189
21 -589.6794 (d3)
22 -54.3208 3.5000 32.35 1.850260
23 -17.0699 1.0000 52.29 1.755000
24 84.5694 3.0000
25 -52.8099 1.0000 53.89 1.713000
26 -590.9085 (d4)
*27 94.2512 5.7349 61.18 1.589130
28 -24.4009 0.1000
29 -311.9655 6.5095 70.45 1.487490
30 -20.8486 1.0000 32.35 1.850260
31 -100.0000 (d5)
32 -200.0000 2.0000 46.63 1.816000
33 -120.0032 (Bf)

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
Ｇ１ 1 106.8
Ｇ２ 6 -17.8
Ｇ３ 14 25.3
Ｇ４ 22 -30.7
Ｇ５ 27 48.3
Ｇ６ 32 363.6

この第４実施例において、第６面、第１３面、及び、第２７面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表１４に、非球面のデータ、すなわち頂点曲率半径Ｒ、円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１４）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 1.0000 1.16370E-05 -2.95490E-08 4.79300E-11 -4.07190E-14
第13面 1.0000 -1.33470E-06 -2.08660E-08 3.94960E-12 -9.57420E-14
第27面 -30.0000 -8.76090E-06 -1.75720E-09 3.64680E-11 -1.18100E-13

この第４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、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ４、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との軸上空気間隔ｄ５は、変倍に際して変化する。次の表１５に、無限遠及び近距離物点での広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表１５）
広角端 中間焦点距離 望遠端
d1 2.9 17.2 44.5
d2 24.0 11.7 1.2
d3 1.6 5.6 8.8
d4 8.1 4.7 1.1
d5 12.4 9.7 4.7

次の表１６に、この第４実施例における各条件式対応値を示す。

（表１６）
（１）（―ｆ２）／ｆ３＝0.70
（２）ｆ２／ｆ４＝0.58
（３）ｆ５／（−ｆ４）＝1.57
（４）ｘ５／（−ｆ２）＝1.72
（５）ｘ４／ｘ３＝0.69
（６）ｎｄ３ｂ＝1.82

この第４実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１４（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図１５に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図１６（ａ）に示す。また、第４実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において０．６４°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図１４（ｂ）に示し、望遠端状態での無限遠撮影状態において０．２９°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のコマ収差図を図１６（ｂ）に示す。各収差図から明らかなように、第４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〜ＺＬ４） 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
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｓ 開口絞り
１ デジタル一眼レフカメラ（光学機器）

Claims (11)

1. 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、
   負の屈折力を有する第４レンズ群と、
   正の屈折力を有する第５レンズ群と、を有し、
   前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動し、
   広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
   前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、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
   ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０
   ０．４２ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．９０
   の条件を満足する変倍光学系。
2. 次式
   １．２０ ＜ ｆ５／（−ｆ４） ＜ ２．００
   の条件を満足する請求項１に記載の変倍光学系。
3. 像側から物体側への移動量を正としたときの、前記第５レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ５としたとき、次式
   ０．７０ ＜ ｘ５／（−ｆ２） ＜ ２．１０
   の条件を満足する請求項１または２に記載の変倍光学系。
4. 像側から物体側への移動量を正としたときの、前記第４レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ４とし、前記第３レンズ群の広角端状態から望遠端状態までの光軸上の移動量をｘ３としたとき、次式
   ０．６５ ＜ ｘ４／ｘ３ ＜ ０．９０
   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。
5. 広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第１レンズ群が像側から物体側に移動する請求項１〜４いずれか一項に記載の変倍光学系。
6. 広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、前記第５レンズ群が像側から物体側に移動する請求項１〜５いずれか一項に記載の変倍光学系。
7. 前記第２レンズ群の少なくとも一部を光軸に沿って移動させることにより近距離物点への合焦を行う請求項１〜６いずれか一項に記載の変倍光学系。
8. 前記第２レンズ群は、非球面形状のレンズ面を有する請求項１〜７いずれか一項に記載の変倍光学系。
9. 前記第３レンズ群は、少なくとも１つの正レンズ成分を含み、前記正レンズ成分のうち最も屈折率の高い正レンズ成分の媒質のｄ線における屈折率をｎｄ３ｂとしたとき、次式
   １．７０ ＜ ｎｄ３ｂ ＜ １．８５
   の条件を満足する請求項１〜８いずれか一項に記載の変倍光学系。
10. 請求項１〜９いずれか一項に記載の変倍光学系を有する光学機器。
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、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群と、を有する変倍光学系の製造方法であって、
    前記レンズ群の中のいずれかのレンズ群の少なくとも一部は、光軸と略垂直方向の成分を持つように移動可能に配置し、
    広角端状態から望遠端状態まで変倍する際に、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し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するように配置し、
    前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、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
    ０．６５ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．９０
    ０．４２ ＜ ｆ２／ｆ４ ＜ ０．９０
    の条件を満足するように配置する変倍光学系の製造方法。

Images