JP2012141598A - 光学系、撮像装置、光学系の製造方法 - Google Patents

光学系、撮像装置、光学系の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】好適な防振機能を有する変倍光学系の提供。
【解決手段】光軸に対し垂直方向成分を含むようシフト可能な第１及び第２レンズエレメントを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、焦点距離の変化に応じて第１又は第２レンズエレメントの何れかが光軸に対し垂直方向成分を含むようシフトし、像面補正を行い、下式の条件を満たす変倍光学系Ｓ１。｜ｆＢ｜＜｜ｆＡ｜、ｆｗ≦ｆｈ≦（｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０、（｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．０５≦ｆｋ≦ｆｔ［但し、ｆＡ：第１レンズエレメントの焦点距離、ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離、ｆｗ：広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離、ｆｔ：望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離、ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行う時の変倍光学系全系の焦点距離、ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行う時の変倍光学系の焦点距離］
【選択図】図１

Description

本発明は防振機能を有する変倍光学系、当該変倍光学系を備えた撮像装置、および当該変倍光学系の製造方法に関する。
従来、防振機能を有し、カメラ等の撮像装置に用いられる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２００１−２４９２７６号公報
しかしながら、従来の防振機能を有する変倍光学系にあっては、焦点距離が長くなると像面補正量が大きくなり、レンズのシフト量が増大するので、制御が困難になるという問題があった。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、好適な防振機能を有する変倍光学系、当該変倍光学系を備えた撮像装置、当該変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る変倍光学系は、それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第１レンズエレメントと第２レンズエレメントとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、次式の条件を満足することを特徴とする。
｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０
（｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．５０ ≦ ｆｋ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
また、本発明に係る変倍光学系は、それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第１レンズエレメントと第２レンズエレメントと第３レンズエレメントとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントまたは前記第３レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、次式の条件を満足することを特徴とする。
｜ｆＣ｜ ＜ ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８８
（｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６２ ≦ ｆｋ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．３０
（｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９２ ≦ ｆｌ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆＣ：第３レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｌ：第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
また、本発明に係る撮像装置は、前記変倍光学系を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る変倍光学系の製造方法は、第１レンズエレメントと第２レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズエレメントと前記第２レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、次式の条件を満足するようにすることを特徴とする。
｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０
（｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．５０ ≦ ｆｋ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
また、本発明に係る変倍光学系の製造方法は、第１レンズエレメントと第２レンズエレメントと第３レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズエレメントと前記第２レンズエレメントと前記第３レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントまたは前記第３レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、次式の条件を満足するようにすることを特徴とする。
｜ｆＣ｜ ＜ ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８８
（｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６２ ≦ ｆｋ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．３０
（｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９２ ≦ ｆｌ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆＣ：第３レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｌ：第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
本発明によれば、好適な防振機能を有する変倍光学系、当該変倍光学系を備えた撮像装置、当該変倍光学系の製造方法を提供することができる。
本発明の第１実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。 （ａ）は第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第１実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該望遠端状態においてレンズエレメントＣで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 本発明の第２実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。 （ａ）は第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第２実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該望遠端状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 本発明の第３実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。 （ａ）は第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第３実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該望遠端状態においてレンズエレメントＣで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 本発明の第４実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。 （ａ）は第４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該望遠端状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 本発明の第５実施例に係る変倍光学系の構成を示す図である。 （ａ）は第５実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第５実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該中間焦点距離状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 （ａ）は第５実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は当該望遠端状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。 本発明の光学系を備えたデジタル一眼レフカメラの概略を示す断面図である。 本発明に係る光学系の製造方法の概略を示す図である。 本発明に係る光学系の製造方法の概略を示す図である。 本発明に係る光学系における防振機能の構成の例を示す概略図である。
以下、本発明に係る変倍光学系および撮像装置について説明する。
まず、本発明に係る変倍光学系から説明する。本発明に係る変倍光学系は防振機能を有する変倍光学系である。
本発明に係る変倍光学系は、それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第１レンズエレメントと第２レンズエレメントとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うようになっている。
ここで、本明細書においてレンズエレメントとは、単一または複数のレンズよりなる１つのユニットをいう。
一般に、手ブレ等に起因する像ブレを補正するために像面補正を行う防振レンズ群は、光学系が広角側のときはシフト量が小さく、望遠側になるに従いシフト量が大きくなる。本発明の変倍光学系は、上記の構成により、望遠側であっても防振レンズ群のシフト量を大きくせずに、大きな防振効果を得ることができる。
第１レンズエレメントと第２レンズエレメントのどちらをシフトさせるかは、像ブレ補正時の変倍光学系全系の焦点距離から制御部が決定する。図２４は、本発明に係る変倍光学系における防振機能の構成の例を示す概略図である。制御部２１は、複数の角速度センサ２３、２３が検出した角速度、すなわち撮像装置本体３１の傾きの大きさから像ブレの補正量を算出する。また制御部２１は、像ブレの補正をする時の変倍光学系全系の焦点距離に対応して、レンズエレメント２５ａ、２５ｂのどちらをシフトさせるかを決定する。そして制御部２１は、決定したレンズエレメント（例えばレンズエレメント２５ａ）を撮像装置本体３１の傾きを打ち消す方向にモータ等の駆動装置２７を介して駆動し、像面補正を行っている。なお、制御部２１は撮像装置本体３１に備えられても良いし、変倍光学系が配置されるレンズ鏡筒２９に内蔵されても良い。
このような構成とすることにより、本発明の変倍光学系はどの焦点距離においても良好な像面湾曲収差の補正を行うことができる。
本発明においては、このような構成のもとで、次の条件式（１）、（２−１）、および（２−２）を満足することで、より好適な防振機能を有する変倍光学系を実現できる。
（１） ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
（２−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０
（２−２） （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．５０ ≦ ｆｋ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
条件式（１）は像面補正を行うレンズエレメントの焦点距離を規定したものであり、条件式（１）を満足することで、像面補正時における像面補正を行うレンズエレメントの移動量を小さくし、コマ収差を良好に補正することができる。
条件式（２−１）は、第１レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式（２−１）を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。条件式（２−１）を上回ると、像面補正を行うレンズエレメントの移動量が増え、像面補正時のコマ収差が良好に補正できず好ましくない。
条件式（２−２）は、第２レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式（２−２）を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。条件式（２−２）を下回ると、像面補正を行うレンズエレメントのパワーが強すぎて、像面補正時の像面湾曲収差が良好に補正できず好ましくない。
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２−１）の上限値を（｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．１５とすることが望ましい。
また、本発明の効果を確実にするために、条件式（２−２）の下限値を（｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．７０とすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（３）を満足することが好ましい。
（３） ０．４０ ＜ ｜ＺＳｗ｜ ／ ｜ＬＳｗ｜ ＜ １．５０
ただし、
ＺＳｗ：広角端状態における結像面上での像の移動量
ＬＳｗ：広角端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
条件式（３）を満足することで、像面湾曲収差を良好に補正することができる。
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．４５とすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１．４０とすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（４）を満足することが好ましい。
（４） １．００ ＜ ｜ＺＳｔ｜ ／ ｜ＬＳｔ｜ ＜ ２．７０
ただし、
ＺＳｔ：望遠端状態における結像面上での像の移動量
ＬＳｔ：望遠端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
条件式（４）を満足することで、像面湾曲収差を良好に補正することができる。
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を１．１とすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を２．６とすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（５−１）および（５−２）を満足することが好ましい。
（５−１） ８０．０ ＜ √（｜ｆＡ｜×ｆｈ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
（５−２） ８０．０ ＜ √（｜ｆＢ｜×ｆｋ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの焦点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ＬＳ：像面補正を行うときの、当該像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
条件式（５−１）および（５−２）を満足することにより、像面補正を行うレンズエレメントの移動量を小さく保ちながら像面湾曲収差を良好に補正することができる。
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（５−１）および（５−２）の下限値を、それぞれ８５．０とすることが望ましい。また、本発明の効果を確実にするために、条件式（５−１）および（５−２）の上限値を、それぞれ２１５．０とすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、第１および第２レンズエレメントは接合レンズを有することが好ましい。このような構成とすることにより、像面補正時の倍率色収差を良好に保つことができる。
また、本発明の変倍光学系は、それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第１レンズエレメントと第２レンズエレメントと第３レンズエレメントとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントまたは前記第３レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、次の条件式（６）、（７−１）、（７−２）、および（７−３）を満足することが好ましい。
（６） ｜ｆＣ｜ ＜ ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
（７−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８８
（７−２） （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６２ ≦ ｆｋ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．３０
（７−３） （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９２ ≦ｆｌ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆＣ：第３レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｌ：第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
本発明に係る変倍光学系は、このような構成により、好適な防振機能を有する光学系を実現することができる。第１レンズエレメント、第２レンズエレメント、第３レンズエレメントの何れをシフトさせるかは、上記図２４を用いて説明したのと同様に、像ブレの補正をする時の変倍光学系全系の焦点距離に対応して制御部２１が決定する。
条件式（６）は、像面補正を行うレンズエレメントの焦点距離を規定したものである。条件式（６）を満足することで像面補正時における像面補正を行うレンズエレメントの移動量を小さくし、コマ収差を良好に補正することができる。
条件式（７−１）は、第１レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式（７−１）を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。条件式（７−１）を上回ると、像面補正を行うレンズエレメントの移動量が増え、像面補正時のコマ収差が良好に補正できず好ましくない。
条件式（７−２）は、第２レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式（７−２）を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。
条件式（７−２）を下回ると、像面補正を行うレンズエレメントのパワーが強すぎて、像面補正時の像面湾曲収差が良好に補正できず好ましくない。
条件式（７−２）を上回ると、像面補正を行うレンズエレメントの移動量が増え、像面補正時のコマ収差が良好に補正できず好ましくない。
条件式（７−３）は、第３レンズエレメントで像面補正を行う場合の変倍光学系全系の焦点距離の範囲を規定する式である。条件式（７−３）を満足することにより、効率良く像面補正を行うことができる。
条件式（７−３）を下回ると、像面補正を行うレンズエレメントのパワーが強すぎて、像面補正時の像面湾曲収差およびコマ収差が良好に補正できず好ましくない。
ここで、条件式（７−１）および（７−２）に示すように、条件式（７−１）によって規定されるｆｈ（第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離）の範囲と条件式（７−２）によって規定されるｆｋ（第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離）の範囲とには、重複する範囲がある。制御部２１（図２４参照）が、シフトさせるレンズエレメントを第１レンズエレメントから第２レンズエレメントへ、あるいは第２レンズエレメントから第１レンズエレメントへ変更するときの変倍光学系全系の焦点距離は、この重複範囲に含まれる。重複範囲内のどの値でレンズエレメントを変更するかについては、様々な制御方式が採用可能である。例えば、広角側から望遠側に変倍しているときも、望遠側から広角側に変倍しているときも、変倍光学系全系の焦点距離が当該重複範囲内の一つの所定の値になったときにレンズエレメントを切り替えるように制御しても良い。また、例えば、広角側から望遠側に変倍しているときは条件式（７−２）の下限値に達したら第１レンズエレメントから第２レンズエレメントへ切り替え、望遠側から広角側に変倍しているときは条件式（７−１）の上限値に達したら第２レンズエレメントから第１レンズエレメントへ切り替えるように制御しても良い。また、例えば、変倍光学系全系の焦点距離が重複範囲内にある時は、焦点距離の値に拘らず、制御部２１が第１レンズエレメントあるいは第２レンズエレメントの何れかを不規則に選択するように制御しても良い。
条件式（７−２）および（７−３）においても、条件式（７−２）によって規定されるｆｋ（第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離）の範囲と条件式（７−３）によって規定されるｆｌ（第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離）の範囲とには重複する範囲があるが、上述した制御方式と同様の制御方式を採用することができる。
なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（７−１）の上限値を（｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８５とすることが望ましい。
また、本発明の効果を確実にするために、条件式（７−２）の下限値を（｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６０とすることが望ましい。
また、本発明の効果を確実にするために、条件式（７−２）の上限値を（｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．２５とすることが望ましい。
また、本発明の効果を確実にするために、条件式（７−３）の下限値を（｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９５とすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（８）を満足することが好ましい。
（８） ０．４０ ＜ ｜ＺＳｗ｜ ／ ｜ＬＳｗ｜ ＜ １．４０
ただし、
ＺＳｗ：広角端における結像面上での像の移動量
ＬＳｗ：広角端における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
条件式（８）を満足することで、像面湾曲収差を良好に補正することができる。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（９）を満足することが好ましい。
（９） １．１０ ＜ ｜ＺＳｔ｜ ／ ｜ＬＳｔ｜ ＜ ２．６０
ただし、
ＺＳｔ：望遠端における結像面上での像の移動量
ＬＳｔ：望遠端における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
条件式（９）を満足することで、像面湾曲収差を良好に補正することができる。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（１０−１）、（１０−２）、および（１０−３）を満足することが好ましい。
（１０−１） ９０．０ ＜ √（｜ｆＡ｜×ｆｈ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
（１０−２） ９０．０ ＜ √（｜ｆＢ｜×ｆｋ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
（１０−３） ９０．０ ＜ √（｜ｆＣ｜×ｆｌ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
ただし、
ｆＡ：像面補正を行う第１レンズエレメントの焦点距離
ｆＢ：像面補正を行う第２レンズエレメントの焦点距離
ｆＣ：像面補正を行う第３レンズエレメントの焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｌ：第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ＬＳ：像面補正を行うときの、当該像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
条件式（１０−１）、（１０−２）、および（１０−３）を満足することにより、像面補正を行うレンズエレメントの移動量を小さく保ちながら像面湾曲収差を良好に補正することができる。
また、本発明の変倍光学系は、第１レンズエレメント、第２レンズエレメント、および第３レンズエレメントは、何れも接合レンズを有することが好ましい。このような構成とすることにより、像面補正時の倍率色収差を良好に保つことができる。
また、本発明の撮像装置は、上述した構成の変倍光学系を有することを特徴とする。これにより、好適な撮像装置を実現することができる。
また、本発明の変倍光学系の製造方法は、第１レンズエレメントと第２レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズエレメントと前記第２レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、次の条件式（１）、（２−１）、および（２−２）を満足するようにすることを特徴とする。
（１） ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
（２−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０
（２−２） （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．５０ ≦ ｆｋ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
また、本発明の変倍光学系の製造方法は、第１レンズエレメントと第２レンズエレメントと第３レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズエレメントと前記第２レンズエレメントと前記第３レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントまたは前記第３レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、次の条件式（６）、（７−１）、（７−２）、および（７−３）を満足するようにすることを特徴とする。
（６） ｜ｆＣ｜ ＜ ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
（７−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８８
（７−２） （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６２ ≦ ｆｋ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．３０
（７−３） （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９２ ≦ ｆｌ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆＣ：第３レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｌ：第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
斯かる本発明の変倍光学系の製造方法により、好適な変倍光学系を実現することができる。
（数値実施例）
以下、本発明の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。図１、図５、図９、図１３、および図１７は、各実施例に係る変倍光学系Ｓ１〜Ｓ５の構成を示す断面図であり、これら変倍光学系Ｓ１〜Ｓ５の無限遠合焦状態の広角端状態から望遠端状態への合焦状態の変化、すなわち各レンズ群の移動の様子を矢印で示している。
（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Ｓ１の構成を示す図である。
図１に示すように、本実施例に係る変倍光学系Ｓ１は、図示しない物体側から順に、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、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、開口絞りＳＰと、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズ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正メニスカスレンズと物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズＬ２１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズＬ２２とから構成されている。
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と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズＬ３１とから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４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Ｌ４１と、両凸形状の正レンズと像面Ｉ側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズＬ４２と、両凸形状の正レンズＬ４３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズと両凹形状の負レンズとの接合レンズＬ４４と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４５と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４６と、両凸形状の正レンズＬ４７とから構成されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。また、開口絞りＳＰは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配置されている。撮像素子および開口絞りＳＰの構成は、後述する各実施例において同様である。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ１は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに対して固定で、第２レンズ群Ｇ２は像面Ｉ側に移動し、第３レンズ群Ｇ３は像面Ｉ側に向かって略凹の軌跡で移動し、第４レンズ群は像面Ｉに対して固定である。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ１は、図１に示すように、第４レンズ群Ｇ４内の接合レンズＬ４４をレンズエレメントＡとし、レンズエレメントＡとレンズエレメントＡの屈折力と同符号の屈折力を有する負メニスカスレンズＬ４５とでレンズエレメントＢを構成し、レンズエレメントＢとレンズエレメントＢの屈折力と同符号の屈折力を有する負メニスカスレンズＬ４６とでレンズエレメントＣを構成し、これらレンズエレメントＡ、レンズエレメントＢ、レンズエレメントＣを防振レンズ群としている。これら防振レンズ群のうちの何れか一つを光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ１では、変倍光学系Ｓ１全系の焦点距離をｆとし、ブレ補正時の防振レンズ群の移動量に対する像面Ｉ上での像の移動量の比をＫとするとき（以下、この比のことを防振係数Ｋという。）、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ１の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離ｆは、それぞれ９５．０（ｍｍ）、１６３．１（ｍｍ）、２２６．６（ｍｍ）である（下記表１参照）。各焦点距離におけるレンズエレメントＡ、Ｂ、Ｃの何れかによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ１は、広角端状態においては、レンズエレメントＡにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは１．２６であり、焦点距離は９５．０（ｍｍ）であるので、０．３２４°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．４２８（ｍｍ）である。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ１の中間焦点距離においては、レンズエレメントＢにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは１．３７であり、焦点距離は１６３．１（ｍｍ）であるので、０．２４７°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＢの移動量は０．５１５（ｍｍ）である。ここで、中間焦点距離においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントＡにて行う場合には、防振係数Ｋは１．２６であり、焦点距離は１６３．１（ｍｍ）であるので、０．２４７°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．５５８（ｍｍ）となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＢで補正したほうがレンズエレメントＡで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ１の望遠端状態においては、レンズエレメントＣにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは１．６９であり、焦点距離は２２６．６（ｍｍ）であるので、０．２１０°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＣの移動量は０．４９２（ｍｍ）である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントＡにて行う場合には、防振係数Ｋは１．２６であり、焦点距離は２２６．６（ｍｍ）であるので、０．２１０°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．６５９（ｍｍ）である。また、レンズエレメントＢにて行う場合には、防振係数Ｋは１．３７であり、焦点距離は２２６．６（ｍｍ）であるので、０．２１０°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＢの移動量は０．６０６（ｍｍ）である。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＣで補正したほうがレンズエレメントＡまたはＢで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。
このように、レンズエレメントＡ、レンズエレメントＢ、レンズエレメントＣの順に防振係数Ｋが大きくなるので、より多くの補正が可能となる。すなわち、全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントＡ、Ｂ、Ｃの移動量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が多くの量の補正が可能であり、さらにレンズエレメントＢよりもレンズエレメントＣの方が多くの量の補正が可能となる。言い換えると、焦点距離が同じでブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能であり、さらにレンズエレメントＢよりもレンズエレメントＣの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、広角端側ではレンズエレメントＡを駆動し、望遠端側に変倍するに従い、順次レンズエレメントＢ、Ｃを駆動させるように制御すれば、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズ群を大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。
以下の表１に、本発明の第１実施例に係る変倍光学系Ｓ１の諸元値を掲げる。
表１中の［全体諸元］において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ＴＬは全長、Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。また、ｆｈはレンズエレメントＡで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離、ｆｋはレンズエレメントＢで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離、ｆｌはレンズエレメントＣで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離をそれぞれ示す。なお、本実施例においては、レンズエレメントＡとＢとの変更は、全系の焦点距離が一つの所定の値になると変更されるように制御されている。また、レンズエレメントＢとＣとの変更についても同様に制御されている。
［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、（絞り）は開口絞りＳＰ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示し、空気の屈折率ｄ＝1．00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の近軸曲率半径ｒ、円錐定数κ、および非球面係数Ａ４〜Ａ１２を示す。
ｘ＝（ｈ2／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）2｝1／2］＋Ａ４ｈ4＋Ａ６ｈ6＋Ａ８ｙ8＋Ａ１０ｈ10＋Ａ１２ｈ12
ここで、ｘは、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位である。また、「Ｅ−ｎ」は「×１０−ｎ」を示し、例えば、「１．２３４Ｅ−０５」は、「１．２３４×１０−5」を示す。
［可変間隔データ］には、焦点距離ｆと、可変間隔の値を示す。［条件式対応値］は、各条件式の対応値を示す。
ここで、表１に記載されている焦点距離ｆや曲率半径ｒ、およびその他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、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ため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
（表１）第１実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 95.0 163.1 226.6
ＦＮＯ 4.68 4.68 4.70
ＴＬ 259.3 259.3 259.3

ｆｈ 95.0〜138.9
ｆｋ 97.9〜225.8
ｆｌ 159.7〜226.6

［面データ］
面番号 ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1) 134.560 1.8 25.43 1.80518
2) 101.277 7.0 82.51 1.49782
3) 546.812 1.0
4) 77.194 4.0 82.51 1.49782
5) 124.044 D5
6) 40.981 5.0 25.68 1.78472
7) 59.996 1.5 40.77 1.88300
8) 36.961 6.7
9) −131.117 3.4 25.43 1.80518
10) −53.784 1.5 40.77 1.88300
11) 197.416 D11
12) −172.226 3.0 27.51 1.75520
13) −80.000 2.0 43.69 1.72000
14) −364.448 D14
15〉 絞り 3.0
16) −636 .174 4.0 82.51 1.49782
17) −57.515 0.3
18) 84.998 6.0 70.45 1.48749
19) −47.705 2.0 35.04 1.74950
20) −289.998 25.9
21) 70.499 4.6 82.56 1.49782
22) −117.909 25.9
23) −188.780 3.5 28.46 1.72825
24) −111.267 1.5 47.38 1.78800
25) 46.602 5.0
26) −119.084 2.0 58.89 1.51823
27) −220.000 5.0
28) −30.419 3.0 64.12 1.51680
29) −48.713 0.2
30) 228.879 5.0 44.79 1.74400
31) −64.531 BF
像面 ∞

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D5 1.6 46.7 68.9
D11 61.4 2.5 3.4
D14 11.8 25.7 2.7
BF 50.6 50.6 50.6

［各条件式対応値］
ｆＡ：−46.5
ｆＢ：−42.3
ｆＣ：−32.5
ｆｗ：95.0
ｆｔ：226.6
ｆｈ：95.0〜138.9
ｆｋ：97.9〜225.8
ｆｌ：159.7〜226.6
ＺＳｗ：0.538
ＬＳｗ：−0.428
ＺＳｔ：0.830
ＬＳｔ：−0.492
ＬＳ：レンズエレメントＡで像面補正するときは、−0.428
レンズエレメントＢで像面補正するときは、−0.515
レンズエレメントＣで像面補正するときは、−0.492
（６） ｜ｆＣ｜ ＜ ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜ ：
32.5 ＜ 42.3 ＜ 46.5
（７−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８８：
95.0 ≦ 95.0〜138.9 ≦ 138.9
（７−２） （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６２ ≦ ｆｋ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．３０ ：
97.9 ≦ 97.9〜225.8 ≦ 225.8
（７−３） （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９２ ≦ ｆｌ ≦ ｆｔ ：
159.7 ≦ 159.7〜226.6 ≦ 226.6
（８） ０．４０ ＜ ｜ＺＳｗ｜ ／ ｜ＬＳｗ｜ ＜ １．４０ ：
０．４０ ＜ 1.26 ＜ １．４０
（９） １．１０ ＜ ｜ＺＳｔ｜ ／ ｜ＬＳｔ｜ ＜ ２．６０ ：
１．１０ ＜ 1.69 ＜ ２．６０
（１０−１） ９０．０ ＜ √（｜ｆＡ｜×ｆｈ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
９０．０ ＜ 155.3 ＜ ２３０．０
（１０−２） ９０．０ ＜ √（｜ｆＢ｜×ｆｋ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
９０．０ ＜ 161.2 ＜ ２３０．０
（１０−３） ９０．０ ＜ √（｜ｆＣ｜×ｆｌ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
９０．０ ＜ 154.8 ＜ ２３０．０
図２（ａ）は第１実施例に係る変倍光学系Ｓ１の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第１実施例に係る変倍光学系Ｓ１の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図３（ａ）はは第１実施例に係る変倍光学系Ｓ１の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は第１実施例に係る変倍光学系Ｓ１の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図４（ａ）は第１実施例に係る変倍光学系Ｓ１の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第１実施例に係る変倍光学系Ｓ１の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントＣで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高をそれぞれ示している。また、図中のｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）での収差曲線を示し、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）での収差曲線を示している。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、以下に示す各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
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に亘って、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、本発明の第２実施例に係る変倍光学系Ｓ２の構成を示す図である。
図５に示すように、本実施例に係る変倍光学系Ｓ２は、図示しない物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、正の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳＰと、負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とから構成されている。
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、両凹形状の負レンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成され、最も物体側の負メニスカスレンズＬ１１は像面Ｉ側のガラスレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した非球面レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側に凸形状の凹メニスカスレンズと両凸形状の正レンズとの接合レンズＬ２１と、物体側に凸形状の正メニスカスレンズＬ２２とから構成されている。
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と両凹形状の負レンズとの接合レンズＬ３１と、物体側に凹形状の平凹レンズＬ３２とから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、物体側が平面の平凸レンズＬ４１と、両凸形状の正レンズと像面Ｉ側に凸面を向けた負メニスカスレンズとの接合レンズＬ４２とから構成されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。また、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ２は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１は像面Ｉに向かって移動し、第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４は一体に物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３は物体側に移動する。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ２は、第３レンズ群Ｇ３内の接合レンズＬ３１および平凹レンズＬ３２をレンズエレメントＡとし、第２レンズ群Ｇ２内の接合レンズＬ２１をレンズエレメントＢとし、これらレンズエレメントＡおよびレンズエレメントＢを防振レンズ群としている。これら防振レンズ群の何れかを光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ２では、変倍光学系Ｓ２全系の焦点距離をｆ、ブレ補正時の防振係数をＫとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ２の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離ｆは、それぞれ１８．５（ｍｍ）、３５．０（ｍｍ）、５３．５（ｍｍ）である（下記表２参照）。各焦点距離におけるレンズエレメントＡまたはＢによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ２は、広角端状態においては、レンズエレメントＡにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは１．２７であり、焦点距離は１８．５（ｍｍ）であるので、０．７３５°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．１８７（ｍｍ）である。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ２の中間焦点距離においては、レンズエレメントＡにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは１．５８であり、焦点距離は３５．０（ｍｍ）であるので、０．５３４°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．２０６（ｍｍ）である。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ２の望遠端状態においては、レンズエレメントＢにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは２．０４であり、焦点距離は５３．５（ｍｍ）であるので、０．４３２°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＢの移動量は０．１９８（ｍｍ）である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントＡにて行う場合には、防振係数Ｋは１．６６であり、焦点距離は５３．５（ｍｍ）であるので、０．４３２°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．２４３（ｍｍ）となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＢで補正したほうがレンズエレメントＡで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。
このように、本実施例においては、レンズエレメントＡ、レンズエレメントＢの順に防振係数Ｋが大きくなるので、より多くの補正が可能となる。すなわち、全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントＡ、Ｂの移動量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が多くの補正が可能となる。言い換えると、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、広角端状態から中間焦点距離に亘る焦点距離のときはレンズエレメントＡを駆動し、さらに望遠端側になるとレンズエレメントＢを駆動させるように制御すれば、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズを大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。
以下の表２に、本発明の第２実施例に係る変倍光学系Ｓ２の諸元値を掲げる。
（表２）第２実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 18.5 35.0 53.5
ＦＮＯ 3.6 4.1 5.3
ＴＬ 130.2 122.3 131.5

ｆｈ 18.5〜67.0
ｆｋ 22.3〜53.5

［面データ］
面番号 ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1) 115.556 1.9 64.12 1.51680
2) 15.601 0.2 38.09 1.55389
＊3) 13.300 10.0
4) −159.479 1.5 58.22 1.62299
5) 35.685 1.1
6) 28.207 3.1 25.68 1.78472
7) 77.398 D7
8) 32.321 0.9 23.78 1.84666
9) 17.691 4.3 58.89 1.51823
10) −32.688 0.1
11) 23.144 1.8 64.10 1.5168
12) 59.408 D12
13〉 絞り 2.9
14) −40.000 2.75 32.40 1.85026
15) −12.280 0.8 46.60 1.804
16) 114.994 3.0
17) −90.000 1.4 70.50 1.48749
18) 0.000 D18
19) 0.000 3.2 52.30 1.51742
20) −21.120 0.1
21) 128.036 5.3 70.50 1.48749
22) −15.933 1.3 32.40 1.85026
23) −44.265 BF
像面 ∞

［非球面データ］
面番号：3
κ ＝1
A4 ＝2.63599E−05
A6 ＝7.76960E−08
A8 ＝−1.94524E−10
A10＝1.27950E−12

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D7 32.3 20.8 9.7
D12 2.6 4.3 8.0
D18 9.6 7.8 4.2
BF 38.1 43.4 52.8

［各条件式対応値］
ｆＡ：−32.6
ｆＢ：27.2
ｆｗ：18.5
ｆｔ：53.5
ｆｈ：18.5〜67.0
ｆｋ：22.3〜53.5
ＺＳｗ：0.237
ＬＳｗ：−0.187
ＺＳｔ：0.403
ＬＳｔ：0.198
ＬＳ：レンズエレメントＡで像面補正するときは、−0.187
レンズエレメントＢで像面補正するときは、−0.198

（１） ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜：
27.2 ＜ 32.6
（２−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０：
18.5 ≦ 18.5〜67.0 ≦ 67.0
（２−２） （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．５０ ≦ ｆｋ ≦ ｆｔ：
2 2.3 ≦ 22.3〜53.5 ≦ 53.5
（３） ０．４０ ＜ ｜ＺＳｗ｜ ／ ｜ＬＳｗ｜ ＜ １．５０：
０．４０ ＜ 1.27 ＜ １．５０
（４） １．００ ＜ ｜ＺＳｔ｜ ／ ｜ＬＳｔ｜ ＜ ２．７０：
１．００ ＜ 2.04 ＜ ２．７０
（５−１） ８０．０ ＜ √（｜ｆＡ｜×ｆｈ）／ＬＳ ＜ ２３０．０：
８０．０ ＜ 131.4 ＜ ２３０．０
（５−２） ８０．０ ＜ √（｜ｆＢ｜×ｆｋ）／ＬＳ ＜ ２３０．０：
８０．０ ＜ 1 92.7 ＜ ２３０．０
図６（ａ）は第２実施例に係る変倍光学系Ｓ２の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第２実施例に係る変倍光学系Ｓ２の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図７（ａ）は第２実施例に係る変倍光学系Ｓ２の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は第２実施例に係る変倍光学系Ｓ２の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図８（ａ）は第２実施例に係る変倍光学系Ｓ２の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第２実施例に係る変倍光学系Ｓ２の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。
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に亘って、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、本発明の第３実施例に係る変倍光学系Ｓ３の構成を示す図である。
図９に示すように、本実施例に係る変倍光学系Ｓ３は、図示しない物体側から順に、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、開口絞りＳＰ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。
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と両凸レンズとの接合レンズ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、物体側が非球面形状になっており、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、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との接合レンズＬ３２とから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４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物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズＬ４１と、両凹レンズＬ４２と、両凹レンズＬ４３とから構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、像面Ｉ側が非球面形状になっている両凸レンズＬ５１と、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とから構成されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。また、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ３は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５は物体側へ移動する。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ３は、第４レンズ群Ｇ４内の接合レンズＬ４１をレンズエレメントＡとし、レンズエレメントＡとレンズエレメントＡの屈折力と同符号の屈折力を有する両凹レンズＬ４２とでレンズエレメントＢを構成し、レンズエレメントＢとレンズエレメントＢの屈折力と同符号の屈折力を有する両凹レンズＬ４３とでレンズエレメントＣを構成し、これらレンズエレメントＡ、レンズエレメントＢおよびレンズエレメントＣを防振レンズ群としている。これら防振レンズ群の何れか一つを光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ３では、変倍光学系Ｓ３全体の焦点距離をｆ、ブレ補正時の防振係数をＫとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ３の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離ｆは、それぞれ１８．７（ｍｍ）、７０．０（ｍｍ）、１８８．０（ｍｍ）である（下記表４参照）。各焦点距離におけるレンズエレメントＡ、Ｂ、Ｃの何れかによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ３は、広角端状態においては、レンズエレメントＡにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは０．５１であり、焦点距離は１８．７（ｍｍ）であるので、０．６２３°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．４００（ｍｍ）である。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ３の中間焦点距離においては、レンズエレメントＢにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは０．９９であり、焦点距離は７０．０（ｍｍ）であるので、０．３２１°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＢの移動量は０．３９９（ｍｍ）である。ここで、中間焦点距離においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントＡにて行う場合には、防振係数Ｋは０．８２であり、焦点距離は７０．０（ｍｍ）であるので、０．３２１°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．４７９（ｍｍ）となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＢで補正したほうがレンズエレメントＡで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ３の望遠端状態においては、レンズエレメントＣにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは２．４６であり、焦点距離は１８８．０（ｍｍ）であるので、０．１９７°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＣの移動量は０．４００（ｍｍ）である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントＡにて行う場合には、防振係数Ｋは１．０４であり、焦点距離は１８８．０（ｍｍ）であるので、０．１９７°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．９５１（ｍｍ）である。また、レンズエレメントＢにて像ブレを補正する場合には、防振係数Ｋは１．２５であり、焦点距離は１８８．０（ｍｍ）であるので、０．１９７°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＢの移動量は０．７９１（ｍｍ）である。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＣで補正したほうがレンズエレメントＡまたはＢで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。
このように、レンズエレメントＡ、レンズエレメントＢ、レンズエレメントＣの順に防振係数Ｋが大きくなるので、より多くの補正が可能となる。すなわち、全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントＡ、Ｂ、Ｃの移動量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が多くの量の補正が可能であり、さらにレンズエレメントＢよりもレンズエレメントＣの方が多くの量の補正が可能となる。言い換えると、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能であり、さらにレンズエレメントＢよりもレンズエレメントＣの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、広角端側ではレンズエレメントＡを駆動し、望遠端側に変倍するに従い、順次レンズエレメントＢ、Ｃを駆動させるように制御すれば、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズ群を大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。
なお、本実施例においては、レンズエレメントＡとＢとの変更は、第１実施例と同様に、全系の焦点距離が一つの所定の値になると行われるように制御されている。また、レンズエレメントＢとＣとの変更についても同様に制御されている。
以下の表３に、本発明の第３実施例に係る変倍光学系Ｓ３の諸元値を掲げる。
（表３）第３実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 18.7 70.0 188.0
ＦＮＯ 3.64 5.44 6.60
ＴＬ 128.6 180.3 216.7

ｆｈ 18.7〜69.2
ｆｋ 48.7〜122.69
ｆｌ 86.8〜188.0

［面データ］
面番号 ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1) 128.56287 1.8 37.18 1.834
2) 61.71903 9.4 82.57 1.49782
3) −368.67603 0.12
4) 55.98016 6.8 82.57 1.49782
5) 389.22661 D5
＊6) 43.51896 1.2 47.25 1.77377
7) 11.20367 6.4
8) −27.87211 1.0 40.66 1.88300
9) 45.04115 0.15
10) 26.85149 4.22 23.8 1.84666
11) −30.94189 1.05
12) −19.31231 1.0 46.6 1.80400
13) −58.68682 D13
14〉 絞り 1.63
15) 31.09309 3.18 82.57 1.49782
16) −66.2335 0.12
17) 24.20499 4.26 82.57 1.49782
18) −22.11253 0.9 25.45 1.80518
19) −90.15429 D19
20) 90.00000 0.8 52.77 1.74100
21) 15.29423 2.5 25.45 1.80518
22) 33.33188 1.4
23) −450.00000 0.8 63.88 1.51680
24) 459.94923 1.2
25) −80.00000 1.2 54.61 1.72916
26) 183.82631 D26
27) 275.95449 4.0 82.47 1.49697
＊28) −21.43596 0.08
29) 55.21481 4.25 70.31 1.48749
30) −30.00000 1.4
31) −15.80000 1.63 37.18 1.83400
32) −31.79204 BF
像面 ∞

［非球面データ］
面番号：6
κ ＝−45.4463
A4 ＝6.97E−05
A6 ＝−5.50E−07
A8 ＝3.61E−09
A10＝−1.46E−11
A 12＝2.48E−14

面番号：28
κ ＝−5.3904
A4 ＝−9.11E−05
A6 ＝3.36E−07
A8 ＝−2.85E−09
A10＝1.17E−11
A12＝−3.50E−14

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D5 1.0 36.0 56.8
D13 23.1 8.3 1.0
D19 0.9 1.1 2.3
D26 2.9 2.3 2.3
BF 38.7 70.6 92.2

［各条件式対応値］
ｆＡ：−89.0
ｆＢ：−74.1
ｆＣ：−37.2
ｆｗ：18.7
ｆｔ：188.0
ｆｈ：18.7〜69.2
ｆｋ：48.7〜122.69
ｆｌ：86.8〜188.0
ＺＳｗ：0.204
ＬＳｗ：−0.400
ＺＳｔ：0.985
ＬＳｔ：−0.400
ＬＳ：レンズエレメントＡで像面補正するときは、−0.400
レンズエレメントＢで像面補正するときは、−0.400
レンズエレメントＣで像面補正するときは、−0.400

（６） ｜ｆＣ｜ ＜ ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜：
37.2 ＜ 74.1 ＜ 89.0
（７−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８８：
18.7 ≦ 18.7〜69.2 ≦ 69.2
（７−２） （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６２ ≦ ｆｋ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．３０：
48.7 ≦ 48 .7〜122.69 ≦ 122.69
（７−３） （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９２ ≦ ｆｌ ≦ ｆｔ：
86.8 ≦ 86.8〜188.0 ≦ 188.0
（８） ０．４０ ＜ ｜ＺＳｗ｜ ／ ｜ＬＳｗ｜ ＜ １．４０：
０．４０ ＜ 0.51 ＜ １．４０
（９） １．１０ ＜ ｜ＺＳｔ｜ ／ ｜ＬＳｔ｜ ＜ ２．６０：
１．１０ ＜ 2.46 ＜ ２．６０
（１０−１） ９０．０ ＜ √（｜ｆＡ｜×ｆｈ）／ＬＳ ＜ ２３０．０：
９０．０ ＜ 102.0 ＜ ２３０．０
（１０−２） ９０．０ ＜ √（｜ｆＢ｜×ｆｋ）／ＬＳ ＜ ２３０．０：
９０．０ ＜ 180.1 ＜ ２３０．０
（１０−３） ９０．０ ＜ √（｜ｆＣ｜×ｆｌ）／ＬＳ ＜ ２３０．０：
９０．０ ＜ 209.1 ＜ ２３０．０
図１０（ａ）は第３実施例に係る変倍光学系Ｓ３の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第３実施例に係る変倍光学系Ｓ３の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図１１（ａ）は第３実施例に係る変倍光学系Ｓ３の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は第３実施例に係る変倍光学系Ｓ３の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図１２（ａ）は第３実施例に係る変倍光学系Ｓ３の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第３実施例に係る変倍光学系Ｓ３の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントＣで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。
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に亘って、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、本発明の第４実施例に係る変倍光学系Ｓ４の構成を示す図である。
図１３に示すように、本実施例に係る変倍光学系Ｓ４は、図示しない物体側から順に、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、開口絞りＳＰ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とから構成されている。
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と両凸レンズとの接合レンズ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、物体側が非球面形状になっており、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、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との接合レンズＬ３２とから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズＬ４１と、両凹レンズＬ４２と、両凸レンズＬ４３と、像面Ｉ側が非球面形状になっており、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズＬ４４と、両凸レンズＬ４５と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４６とから構成されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。また、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ４は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ４は、第４レンズ群Ｇ４内の接合レンズＬ４１と両凹レンズＬ４２とでレンズエレメントＢを構成し、レンズエレメントＢとレンズエレメントＢの屈折力と異符号の屈折力を有する両凸レンズＬ４３とでレンズエレメントＡを構成し、これらレンズエレメントＡ、レンズエレメントＢをそれぞれ防振レンズ群としている。これら防振レンズ群の何れかを光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ４では、変倍光学系全系の焦点距離をｆ、ブレ補正時の防振係数をＫとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ４の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離ｆは、それぞれ１８．７（ｍｍ）、７０．１（ｍｍ）、１８８．０（ｍｍ）である（下記表５参照）。各焦点距離におけるレンズエレメントＡまたはＢによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ４は、広角端状態においては、レンズエレメントＡにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは０．６０であり、焦点距離は１８．７（ｍｍ）であるので、０．７７２°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．４２１（ｍｍ）である。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ４の中間焦点距離においては、レンズエレメントＡにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは０．９４であり、焦点距離は７０．１（ｍｍ）であるので、０．３２２°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．４２１（ｍｍ）である。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ４の望遠端状態においては、レンズエレメントＢにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは２．３１であり、焦点距離は１８８．０（ｍｍ）であるので、０．２９６°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＢの移動量は０．４２１（ｍｍ）である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントＡにて行う場合には、防振係数Ｋは１．１７であり、焦点距離は１８８．０（ｍｍ）であるので、０．２９６°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．８３４（ｍｍ）となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＢで補正したほうがレンズエレメントＡで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。
このように、本実施例においては、レンズエレメントＡ、レンズエレメントＢの順に防振係数Ｋが大きくなる。すなわち、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢで像ブレを補正したほうが、より多くの補正が可能となる。全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントＡ、Ｂの移動量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が多くの補正が可能となる。言い換えると、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、本実施例においては、広角端側から中間焦点距離に亘る焦点距離ではレンズエレメントＡを駆動し、さらに望遠端側ではレンズエレメントＢを駆動させるように制御する。そうすると、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズ群を大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。
以下の表４に、本発明の第４実施例に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。
（表４）第４実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 18.7 70.1 188.0
ＦＮＯ 3.64 5.60 6.97
ＴＬ 130.1 182.0 219.2

ｆｈ 18.7〜137.07
ｆｋ 45.69〜188.0

［面データ］
面番号 ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1) 133.26500 1.4 37.18 1.83400
2) 63.25833 9.2 82.57 1.49782
3) −305.56559 0.12
4) 58.40597 6.4 82.57 1.49782
5) 444.97253 D5
＊6) 45.03974 1.2 47.25 1.77377
7) 11.11015 6.4
8) −24.09331 1.0 40.66 1.88300
9) 68.33997 0.15
10) 31.75544 4.22 23.78 1.84666
11) −28.74651 1.05
12) −17.39728 1.0 46.6 1.80400
13) −38.14366 D13
14〉 絞り 1.63
15) 26.85327 3.18 82.57 1.49782
16) −48.92537 0.12
17) 28.73946 4.26 82.57 1.49782
18) −24.20835 0.9 25.4 1.80518
19) −150.19371 D19
20) −200.00000 0.8 52.77 1.74100
21) 19.52804 2.5 25.44 1.80518
22) 66.76603 2.0
23) −500.00000 0.8 54.61 1.72916
24) 68.99538 1.2
25) 184.90012 1.9 63.88 1.51680
26) −57.41433 2.3
27) −29.69333 3.0 82.47 1.49697
＊28) −23.59223 0.08
29) 52.67285 4.25 70.31 1.48749
30) −20.13027 1.4
31) −15.95804 1.63 37.18 1.83400
32) −35.63406 BF
像面 ∞

［非球面データ］
面番号：6
κ ＝−42.8927
A4 ＝6.52E−05
A6 ＝−4.2 5E−07
A8 ＝2.51E−09
A10＝−9.91E−12
A12＝1.83E−14

面番号：28
κ ＝−7.2004
A4 ＝−7.79E−05
A6 ＝4.39E−07
A8 ＝−4.25E−09
A10＝3.18E−11
A12＝−1.36E−13

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D5 1.0 36.0 56.8
D13 24.8 8.7 1.0
D19 1.5 1.9 3.7
BF 38.7 71.3 93.5

［各条件式対応値］
ｆＡ：−82.5
ｆＢ：−40.1
ｆｗ：18.7
ｆｔ：188.0
ｆｈ：18.7〜137.07
ｆｋ：45.69〜188.0
ＺＳｗ：0.252
ＬＳｗ：−0.421
ＺＳｔ：0.984
ＬＳｔ：−0.426
ＬＳ：レンズエレメントＡで像面補正するときは、−0.421
レンズエレメントＢで像面補正するときは、−0.426

（１） ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜：
40.1 ＜ 82.5
（２−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０
18.7 ≦ 18.7〜137.07 ≦ 137.07
（２−２） （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．５０ ≦ ｆｋ ≦ ｆｔ：
45.69 ≦ 45.69〜188.0 ≦ 188.0
（３） ０．４０ ＜ ｜ＺＳｗ｜ ／ ｜ＬＳｗ｜ ＜ １．５０：
０．４０ ＜ 0.60 ＜ １．５０
（４） １．００ ＜ ｜ＺＳｔ｜ ／ ｜ＬＳｔ｜ ＜ ２．７０：
１．００ ＜ 2.31 ＜ ２．７０
（５−１） ８０．０ ＜ √（｜ｆＡ｜×ｆｈ）／ＬＳ ＜ ２３０．０：
８０．０ ＜ 93.297 ＜ ２３０．０
（５−２） ８０．０ ＜ √（｜ｆＢ｜×ｆｋ）／ＬＳ ＜ ２３０．０：
８０．０ ＜ 203.8 ＜ ２３０．０
図１４（ａ）は第４実施例に係る変倍光学系Ｓ４の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第４実施例に係る変倍光学系Ｓ４の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図１５（ａ）は第４実施例に係る変倍光学系Ｓ４の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は第４実施例に係る変倍光学系Ｓ４の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図１６（ａ）は第４実施例に係る変倍光学系Ｓ４の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第４実施例に係る変倍光学系Ｓ４の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。
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５実施例）
図１７は、本発明の第５実施例に係る変倍光学系Ｓ５の構成を示す図である。
図１７に示すように、本実施例に係る変倍光学系Ｓ５は、図示しない物体側から順に、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、開口絞りＳＰ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。
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と物体側に凸面を向けた凸メニスカスレンズとの接合レンズＬ１１と、両凸レンズＬ１２とから構成されている。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、物体側が非球面形状になっており、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とから構成されている。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸レンズＬ３１と、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との接合レンズＬ３２とから構成されている。
第４レンズ群Ｇ４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物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとの接合レンズＬ４１と、物体側に凹面を向けた凹メニスカスレンズＬ４２と、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズＬ４３とから構成されている。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、像面Ｉ側が非球面形状になっており、物体側に凹面を向けた凸メニスカスレンズＬ５１と、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とから構成されている。
像面Ｉ上には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成された撮像素子（図示省略）が配置されている。また、開口絞りＳＰは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間に配置され、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、第３レンズ群Ｇ３と共に移動する。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ５は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５は物体側へ移動する。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ５は、第４レンズ群Ｇ４内の接合レンズＬ４１と凹メニスカスレンズＬ４２とでレンズエレメントＢを構成し、レンズエレメントＢとレンズエレメントＢの屈折力と異符号の屈折力を有する凸メニスカスレンズＬ４３とでレンズエレメントＡを構成し、これらレンズエレメントＡ、レンズエレメントＢを防振レンズ群としている。これら防振レンズ群の何れかを光軸と直交する方向にシフトさせることで撮影画像のブレを防止している。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ５では、変倍光学系Ｓ５全系の焦点距離をｆ、ブレ補正時の防振係数をＫとするとき、角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用のレンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向にシフトさせれば良い。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ５の広角端状態、中間焦点距離、望遠端状態における全系の焦点距離ｆは、それぞれ１８．７（ｍｍ）、７０．０（ｍｍ）、１８８．０（ｍｍ）である（下記表５参照）。各焦点距離におけるレンズエレメントＡまたはＢによるブレ補正量およびそのときのレンズエレメントの移動量は、例えば以下のようになる。
本実施例に係る変倍光学系Ｓ５は、広角端状態においては、レンズエレメントＡにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは０．６２であり、焦点距離は１８．７（ｍｍ）であるので、０．８４８°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．４４６（ｍｍ）である。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ５の中間焦点距離においては、レンズエレメントＡにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは０．９９であり、焦点距離は７０．０（ｍｍ）であるので、０．３６０°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．４４６（ｍｍ）である。
また、本実施例に係る変倍光学系Ｓ５の望遠端状態においては、レンズエレメントＢにて像ブレを補正する際の防振係数Ｋは２．２１であり、焦点距離は１８８．０（ｍｍ）であるので、０．３００°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＢの移動量は０．４４６（ｍｍ）である。ここで、望遠端状態においてこれと同じ回転ブレの補正をレンズエレメントＡにて行う場合には、防振係数Ｋは１．２５であり、焦点距離は１８８．０（ｍｍ）であるので、０．３００°の回転ブレを補正するためのレンズエレメントＡの移動量は０．７９０（ｍｍ）となる。したがって、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＢで補正したほうがレンズエレメントＡで補正するよりも防振レンズ群の移動量は少なくなる。
このように、レンズエレメントＡ、レンズエレメントＢの順に防振係数Ｋが大きくなる。すなわち、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢで像ブレを補正したほうが、より多くの補正が可能となる。全系の焦点距離が同じ状態において、レンズエレメントＡ、Ｂの移動量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が多くの補正が可能となる。言い換えると、ブレ補正量が同じであれば、レンズエレメントＡよりもレンズエレメントＢの方が防振レンズ群の移動量を少なくすることが可能となる。したがって、本実施例においては、広角端側から中間焦点距離に亘る焦点距離ではレンズエレメントＡを駆動し、さらに望遠端側ではレンズエレメントＢを駆動させるように制御する。そうすると、焦点距離が長くなってブレ補正量が多くなっても防振レンズ群の移動量を増加させずにより多くの補正が可能となる。その結果、広角端状態から望遠端状態に亘り、防振レンズ群を大きくシフトさせることなく、シフト量を適切な量とする制御が可能となる。
以下の表５に、本発明の第５実施例に係る光学系の諸元値を掲げる。
（表５）第５実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 18.7 70.0 188.0
ＦＮＯ 3.55 5.39 6.91
ＴＬ 129.7 182.7 222.5

ｆｈ 18.7〜155.0
ｆｋ 51.65〜188.0

［面データ］
面番号 ｒ ｄ νｄ ｎｄ
物面 ∞
1) 88.3686 1.4 37.18 1.834
2) 51.2341 9.8 82.57 1.49782
3) 588.9823 0.12
4) 65.0932 6.4 82.57 1.49782
5) −3559.6410 D5
＊6) 37.4711 1.2 47.25 1.77377
7) 10.8979 6.4
8) −29.5092 1.0 40.66 1.88300
9) 58.3390 0.15
10) 26.3202 4.22 23.8 1.84666
11) −34.7037 1.05
12) −18.6800 1.0 46.6 1.80400
13) −67.5427 D13
14〉 絞り 1.63
15) 23.9912 3.18 82.57 1.49782
16) −62.5375 0.12
17) 33.2119 4.26 82.57 1.49782
18) −21.0524 0.9 25.45 1.80518
19) −74.2470 D19
20) 358.8111 0.8 52.77 1.74100
21) 18.2134 2.5 25.45 1.80518
22) 45.8626 2.0
23) −50.0000 0.8 54.61 1.72916
24) −254.5612 1.2
25) −248.3650 1.9 65.44 1.60300
26) −49.5474 2.3
27) −30.0000 4.0 82.47 1.49697
＊28) −20.4714 0.08
29) 43.8397 4.25 70.31 1.48749
30) −31.5343 1.4
31) −16.1983 1.63 37.18 1.83400
32) −30.0990 BF
像面 ∞

［非球面データ］
面番号：6
κ ＝−30.2672
A4 ＝7.83E−05
A6 ＝−5.54E−07
A8 ＝3.32E−09
A10＝−1.18E−11
A12＝1.88E−14

面番号：28
κ ＝−4.9613
A4 ＝−9.15E−05
A6 ＝3.67E−07
A8 ＝−3.27E−09
A10＝1.76E−11
A12＝−6.39E−14

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
D5 1.0 36.0 56.8
D13 23.9 8.3 1.0
D19 0.9 0.9 1.9
D26 1.8 1.8 2.3
BF 38.7 72.4 96.6

［各条件式対応値］
ｆＡ：−76.8
ｆＢ：−42.2
ｆｗ：18.7
ｆｔ：188.0
ｆｈ：18.7〜155.0
ｆｋ：51.65〜188.0
ＺＳｗ：0.279
ＬＳｗ：−0.45
ＺＳｔ：0.560
ＬＳｔ：−0.45
ＬＳ：レンズエレメントＡで像面補正するときは、−0.45
レンズエレメントＢで像面補正するときは、−0.45

（１） ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜：
42.2 ＜ 76.8
（２−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０：
18.7 ≦ 18.7〜155.0 ≦ 155.0
（２−２） （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．５０ ≦ ｆｋ ≦ ｆｔ：
51.65 ≦ 51.65〜188.0 ≦ 188.0
（３） ０．４０ ＜ ｜ＺＳｗ｜ ／ ｜ＬＳｗ｜ ＜ １．５０：
０．４０ ＜ 0.62 ＜ １．５０
（４） １．００ ＜ ｜ＺＳｔ｜ ／ ｜ＬＳｔ｜ ＜ ２．７０：
１．００ ＜ 1.24 ＜ ２．７０
（５−１） ８０．０ ＜ √（｜ｆＡ｜×ｆｈ）／ＬＳ ＜ ２３０．０：
８０．０ ＜ 84.2 ＜ ２３０．０
（５−２） ８０．０ ＜ √（｜ｆＢ｜×ｆｋ）／ＬＳ ＜ ２３０．０：
８０．０ ＜ 197.9 ＜ ２３０．０
図１８（ａ）は第５実施例に係る変倍光学系Ｓ５の無限遠合焦時の広角端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第５実施例に係る変倍光学系Ｓ５の無限遠合焦時の広角端状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図１９（ａ）は第５実施例に係る変倍光学系Ｓ５の無限遠合焦時の中間焦点距離状態での諸収差図であり、（ｂ）は第５実施例に係る変倍光学系Ｓ５の無限遠合焦時の中間焦点距離状態においてレンズエレメントＡで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。また、図２０（ａ）は第５実施例に係る変倍光学系Ｓ５の無限遠合焦時の望遠端状態での諸収差図であり、（ｂ）は第５実施例に係る変倍光学系Ｓ５の無限遠合焦時の望遠端状態においてレンズエレメントＢで像ブレ補正を行ったときの諸収差図である。
各収差図から明らかなように、第５実施例では、広角端状態から望遠端状態に亘って、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。
このように、上記各実施例によれば、好適な防振機能を有する変倍光学系を実現することができる。
ここで、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。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することが可能である。
本発明の変倍光学系の数値実施例として４群または５群構成のものを示したが、本発明はこれに限られず、他の群構成（例えば６群等）の変倍光学系を構成することも可能である。具体的には、本発明の変倍光学系の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。なお、レンズ群とは、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、本発明の変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群全体、あるいは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としても良い。合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。特に第１または第２レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。
また、本発明の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面または平面としても良く、あるいは非球面としても良い。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、レンズ加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防止することができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、またはガラス表面に設けた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良い。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）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
また、本発明の変倍光学系の開口絞りは防振レンズ群近傍に配置されることが好ましいが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用しても良い。
また、本発明の光学系を構成するレンズのレンズ面に、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。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの光学性能を達成することができる。
また、本発明の変倍光学系は、変倍比が３〜２０倍程度である。
次に、本発明の変倍光学系を備えた光学機器について説明する。
図２１は、本発明の変倍光学系Ｓを備えたデジタル一眼レフカメラの概略を示す断面図である。図２１に示すデジタル一眼レフカメラ１において、図示しない物体（被写体）からの光は、変倍光学系Ｓで集光されて、クイックリターンミラー３を介して集点板５に結像される。そして、集点板５に結像された光は、ペンタプリズム７中で複数回反射されて接眼レンズ９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９を介して正立像として観察することができる。
また、撮影者によって図示しない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、変倍光学系Ｓで集光された物体（被写体）の光は撮像素子１１上に被写体像を形成する。これにより、物体からの光は、撮像素子１１により撮像され、物体画像としてメモリ（図示省略）に記憶される。このようにして、撮影者はカメラによる物体の撮影を行うことができる。
以上の構成により、本発明に係る変倍光学系Ｓを備えたデジタル一眼レフカメラ１は、好適な防振機能を備え、諸収差を良好に補正し、高い光学性能を実現することができる。なお、図２１のカメラ１は、撮影レンズを着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズと一体に成形されるものでも良い。また、カメラは、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カメラでも良い。
次に、本発明の撮影レンズの製造方法について説明する。
図２２、図２３は、本発明に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
本発明の変倍光学系の製造方法は、第１レンズエレメントと第２レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、図２２に示すように、以下の各ステップＳＴ１〜ＳＴ３を含むものである。
ステップＳＴ１：第１レンズエレメントと第２レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成する。
ステップＳＴ２：広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成する。
ステップＳＴ３：次の条件式（１）、（２−１）、および（２−２）を満足するようにする。
（１） ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
（２−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０
（２−２） （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．５０ ≦ ｆｋ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
また、本発明の変倍光学系の製造方法は、第１レンズエレメントと第２レンズエレメントと第３レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、図２３に示すように、以下の各ステップＳＴ１〜ＳＴ３を含むものである。
ステップＳＴ１：第１レンズエレメントと第２レンズエレメントと第３レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成する。
ステップＳＴ２：広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントまたは前記第３レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成する。
ステップＳＴ３：次の条件式（６）、（７−１）、（７−２）、および（７−３）を満足するようにする。
（６） ｜ｆＣ｜ ＜ ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
（７−１） ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８８
（７−２） （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６２ ≦ ｆｋ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．３０
（７−３） （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９２ ≦ｆｌ ≦ ｆｔ
ただし、
ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
ｆＣ：第３レンズエレメントの焦点距離
ｆｗ：広角端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｔ：望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
ｆｌ：第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
斯かる本発明の変倍光学系の製造方法により、好適な変倍光学系を実現することができる。
Ｓ１〜Ｓ５ 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
ＳＰ 開口絞り
Ｉ 像面
１ 光学機器
３ クイックリターンミラー
５ 集点板
７ ペンタプリズム
９ 接眼レンズ
１１ 撮像素子
２１ 制御部
２３ 角速度センサ
２５ａ、ｂ レンズエレメント
２７ 駆動装置
２９ レンズ鏡筒
３１ 撮像装置

Claims (13)

  1. それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第１レンズエレメントと第２レンズエレメントとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
    ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０
    （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ ×０．５０≦ ｆｋ ≦ ｆｔ
    ただし、
    ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
    ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
    ｆｗ：広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
  2. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
    ０．４０ ＜ ｜ＺＳｗ｜ ／ ｜ＬＳｗ｜ ＜ １．５０
    ただし、
    ＺＳｗ：広角端状態における結像面上での像の移動量
    ＬＳｗ：広角端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
  3. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の変倍光学系。
    １．００ ＜ ｜ＺＳｔ｜ ／ ｜ＬＳｔ｜ ＜ ２．７０
    ただし、
    ＺＳｔ：望遠端状態における結像面上での像の移動量
    ＬＳｔ：望遠端状態において像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
  4. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ８０．０ ＜ √（｜ｆＡ｜×ｆｈ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
    ８０．０ ＜ √（｜ｆＢ｜×ｆｋ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
    ただし、
    ｆＡ：第１レンズエレメントの焦点距離
    ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
    ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ＬＳ：像面補正を行うときの、当該像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
  5. 前記第１レンズエレメントおよび前記第２レンズエレメントは接合レンズを有することを特徴とする請求項１から４の何れか一項に記載の変倍光学系。
  6. それぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能な第１レンズエレメントと第２レンズエレメントと第３レンズエレメントとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントまたは前記第３レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行い、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ｜ｆＣ｜ ＜ ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
    ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８８
    （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６２ ≦ ｆｋ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．３０
    （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９２ ≦ ｆｌ ≦ ｆｔ
    ただし、
    ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
    ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
    ｆＣ：第３レンズエレメントの焦点距離
    ｆｗ：広角端での変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｔ：望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｌ：第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
  7. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項６に記載の変倍光学系。
    ０．４０ ＜ ｜ＺＳｗ｜ ／ ｜ＬＳｗ｜ ＜ １．４０
    ただし、
    ＺＳｗ：広角端における結像面上での像の移動量
    ＬＳｗ：広角端における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
  8. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項６または７に記載の変倍光学系。
    １．１０ ＜ ｜ＺＳｔ｜ ／ ｜ＬＳｔ｜ ＜ ２．６０
    ただし、
    ＺＳｔ：望遠端における結像面上での像の移動量
    ＬＳｔ：望遠端における像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
  9. 以下の条件を満足することを特徴とする請求項６から８の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ９０．０ ＜ √（｜ｆＡ｜×ｆｈ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
    ９０．０ ＜ √（｜ｆＢ｜×ｆｋ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
    ９０．０ ＜ √（｜ｆＣ｜×ｆｌ）／ＬＳ ＜ ２３０．０
    ただし、
    ｆＡ：像面補正を行う第１レンズエレメントの焦点距離
    ｆＢ：像面補正を行う第２レンズエレメントの焦点距離
    ｆＣ：像面補正を行う第３レンズエレメントの焦点距離
    ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｌ：第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ＬＳ：像面補正を行うときの、当該像面補正を行うレンズエレメントのシフト量
  10. 前記第１、第２および第３レンズエレメントは接合レンズを有することを特徴とする請求項６から９の何れか一項に記載の変倍光学系。
  11. 請求項１から１０の何れか一項に記載の変倍光学系を備えたことを特徴とする撮像装置。
  12. 第１レンズエレメントと第２レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、
    前記第１レンズエレメントと前記第２レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントの何れかが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、
    次式の条件を満足するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
    ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×１．５０
    （｜ｆＢ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．５０ ≦ ｆｋ ≦ ｆｔ
    ただし、
    ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
    ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
    ｆｗ：広角端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態での変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
  13. 第１レンズエレメントと第２レンズエレメントと第３レンズエレメントとを有する変倍光学系の製造方法であって、
    前記第１レンズエレメントと前記第２レンズエレメントと前記第３レンズエレメントとをそれぞれ光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフト可能に構成し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記広角端状態から前記望遠端状態までの焦点距離の変化に応じて、前記第１レンズエレメントまたは前記第２レンズエレメントまたは前記第３レンズエレメントの何れか一つが前記光軸に対して垂直方向の成分を含むようにシフトすることで像面補正を行うように構成し、
    次式の条件を満足するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    ｜ｆＣ｜ ＜ ｜ｆＢ｜ ＜ ｜ｆＡ｜
    ｆｗ ≦ ｆｈ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．８８
    （｜ｆＣ｜／｜ｆＡ｜）×ｆｔ×０．６２ ≦ ｆｋ ≦ （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×１．３０
    （｜ｆＣ｜／｜ｆＢ｜）×ｆｔ×０．９２ ≦ ｆｌ ≦ ｆｔ
    ただし、
    ｆＡ：第１レンズエレメントの集点距離
    ｆＢ：第２レンズエレメントの焦点距離
    ｆＣ：第３レンズエレメントの焦点距離
    ｆｗ：広角端での変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｔ：望遠端での変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｈ：第１レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｋ：第２レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｌ：第３レンズエレメントで像面補正を行うときの変倍光学系全系の焦点距離
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