JP2014085492A - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法を提供する。
【解決手段】物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ１と、負の第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の第３レンズ群Ｇ３と、後側レンズ群ＧＲとを有し、第３レンズ群Ｇ３が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも後側レンズ群ＧＲが物体側へ移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び第３レンズ群Ｇ３と後側レンズ群ＧＲとの間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第３レンズ群Ｇ３全体が光軸方向へ移動する。
【選択図】図１
【解決手段】物体側から順に、正の第１レンズ群Ｇ１と、負の第２レンズ群Ｇ２と、開口絞りＳと、正の第３レンズ群Ｇ３と、後側レンズ群ＧＲとを有し、第３レンズ群Ｇ３が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも後側レンズ群ＧＲが物体側へ移動し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、及び第３レンズ群Ｇ３と後側レンズ群ＧＲとの間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第３レンズ群Ｇ３全体が光軸方向へ移動する。
【選択図】図１
Description
本発明は、変倍光学系、光学装置、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を参照。）。
しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、高変倍比化、小型化及び高性能化が十分に図られていないという問題があった。
そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系、光学装置、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。
上記課題を解決するために本発明は、
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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有し、
前記第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、及び前記第３レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群全体が光軸方向へ移動することを特徴とする変倍光学系を提供する。
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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有し、
前記第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、及び前記第３レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群全体が光軸方向へ移動することを特徴とする変倍光学系を提供する。
また本発明は、
前記変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
前記変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
また本発明は、
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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
前記第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにし、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、及び前記第３レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群全体が光軸方向へ移動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を提供する。
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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
前記第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにし、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、及び前記第３レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群全体が光軸方向へ移動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を提供する。
本発明によれば、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。
以下、本願の変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
本願の変倍光学系は、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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有し、前記第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、及び前記第３レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群全体が光軸方向へ移動することを特徴としている。
本願の変倍光学系は、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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有し、前記第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、及び前記第３レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群全体が光軸方向へ移動することを特徴としている。
上記のように本願の変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を、開口絞りの近傍に位置するレンズ群である第３レンズ群全体を光軸方向へ移動させることによって行う。この構成により、近距離物体合焦時の像面湾曲の変動を抑えることができるので好ましい。また、第３レンズ群は正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されている。これにより、近距離物体合焦時の球面収差の変動並びに軸上色収差の変動を抑えることができるので好ましい。
以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１） ０．４２ ＜ ｆ３／ｆＲ ＜ ０．８０
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆＲ：広角端状態における前記後側レンズ群の焦点距離
（１） ０．４２ ＜ ｆ３／ｆＲ ＜ ０．８０
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆＲ：広角端状態における前記後側レンズ群の焦点距離
条件式（１）は、第３レンズ群の焦点距離に対して広角端状態における後側レンズ群の焦点距離を規定したものである。なお、後側レンズ群が複数のレンズ群で構成される場合には、ｆＲは当該複数のレンズ群の広角端状態における合成焦点距離を示す。本願の変倍光学系は、条件式（１）を満足することにより、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を良好に補正することができる。また、本願の変倍光学系を防振を行う構成とした場合に、防振時の偏芯コマ収差を良好に補正することができる。
本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を１．００とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、後側レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、本願の変倍光学系を防振を行う構成とした場合、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を０．４０とすることがより好ましい。
本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を１．００とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、後側レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、本願の変倍光学系を防振を行う構成とした場合、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を０．４０とすることがより好ましい。
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２） ５．００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １０．００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
（２） ５．００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １０．００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
条件式（２）は、第２レンズ群の焦点距離に対して第１レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の変倍光学系は、条件式（２）を満足することにより、広角端状態における像面湾曲と、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。
本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を８．００とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を６．００とすることがより好ましい。
本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を８．００とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を６．００とすることがより好ましい。
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ０．６０ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ ２．６０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
（３） ０．６０ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ ２．６０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
条件式（３）は、第３レンズ群の焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の変倍光学系は、条件式（３）を満足することにより、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、望遠端状態における球面収差を良好に補正することができる。
本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を２．５０とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を０．４０とすることがより好ましい。
本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を２．５０とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態において球面収差の発生を招いてしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を０．４０とすることがより好ましい。
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） ０．１０ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．３８
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
（４） ０．１０ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．３８
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
条件式（４）は、第３レンズ群の焦点距離に対して第２レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の変倍光学系は、条件式（４）を満足することにより、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、広角端状態における像面湾曲を良好に補正することができる。
本願の変倍光学系の条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を０．３６とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．１５とすることがより好ましい。
本願の変倍光学系の条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を０．３６とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、広角端状態において像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．１５とすることがより好ましい。
また本願の変倍光学系は、前記第１レンズ群が以下の条件式（５）を満足する負レンズを有することが望ましい。
（５） １．９０ ＜ ｎｄ１
但し、
ｎｄ１：前記第１レンズ群中の前記負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
（５） １．９０ ＜ ｎｄ１
但し、
ｎｄ１：前記第１レンズ群中の前記負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
条件式（５）は、第１レンズ群中の前記負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率を規定したものである。本願の変倍光学系は、条件式（５）を満足することにより、望遠端状態において球面収差を良好に補正することができる。
本願の変倍光学系の条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を１．９２とすることがより好ましい。
本願の変倍光学系の条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を１．９２とすることがより好ましい。
また本願の変倍光学系は、前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、前記防振レンズ群が負の屈折力を有することが望ましい。これにより、手ぶれ発生時の像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。また、小径のレンズ群で防振を行うことができるため、防振機構の小型軽量化、延いてはレンズ鏡筒の小型化を図ることができるので好ましい。
また本願の変倍光学系は、前記防振レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、防振時の偏芯コマ収差を良好に補正することができる。
また本願の変倍光学系は、前記防振レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、防振時の偏芯コマ収差を良好に補正することができる。
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６） ０．２０ ＜ （−ｆＶＲ）／ｆ３ ＜ １．２０
但し、
ｆＶＲ：前記防振レンズ群の焦点距離
ｆ３ ：前記第３レンズ群の焦点距離
（６） ０．２０ ＜ （−ｆＶＲ）／ｆ３ ＜ １．２０
但し、
ｆＶＲ：前記防振レンズ群の焦点距離
ｆ３ ：前記第３レンズ群の焦点距離
条件式（６）は、第３レンズ群の焦点距離に対して防振レンズ群の焦点距離を規定したものである。本願の変倍光学系は、条件式（６）を満足することにより、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差と、防振時の偏芯コマ収差を良好に補正することができる。
本願の変倍光学系の条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値を１．００とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、防振レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値を０．４０とすることがより好ましい。
本願の変倍光学系の条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、望遠端状態における近距離物体合焦時の球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値を１．００とすることがより好ましい。
一方、本願の変倍光学系の条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、防振レンズ群の屈折力が大きくなる。このため、防振時に偏芯コマ収差の発生を招いてしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値を０．４０とすることがより好ましい。
また本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第２レンズ群が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、像面湾曲を良好に補正することができる。
また本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第３レンズ群が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、球面収差を良好に補正することができる。
また本願の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、さらなる高変倍比化を達成することができる。
本願の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有することを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
本願の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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、及び前記第３レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにすることを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
以下、本願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。
（第１実施例）
図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図１（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例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後側レンズ群ＧＲとから構成されている。なお、後側レンズ群ＧＲは、物体側から順に、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実施例）
図１（ａ）、図１（ｂ）、及び図１（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例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後側レンズ群ＧＲとから構成されている。なお、後側レンズ群ＧＲは、物体側から順に、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Ｌ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。
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Ｌ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。なお、第２レンズ群Ｇ２において最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側には、開口絞りＳが備えられている。
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と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。なお、第２レンズ群Ｇ２において最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側には、開口絞りＳが備えられている。
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１部分群Ｇ４１と、負の屈折力を有する第２部分群Ｇ４２とからなる。
第１部分群Ｇ４１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズからなる。
第２部分群Ｇ４２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４との接合レンズからなる。なお、第２部分群Ｇ４２において最も物体側に位置する負レンズＬ４３は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズとからなる。なお、第５レンズ群Ｇ５において最も物体側に位置する正レンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第１部分群Ｇ４１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズからなる。
第２部分群Ｇ４２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４との接合レンズからなる。なお、第２部分群Ｇ４２において最も物体側に位置する負レンズＬ４３は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズとからなる。なお、第５レンズ群Ｇ５において最も物体側に位置する正レンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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との空気間隔が変化し、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、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５が光軸に沿って物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２及び開口絞りＳが光軸に沿って移動する。
また本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に沿って像側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に沿って像側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また本実施例に係る変倍光学系は、手ぶれ等の発生時に、第４レンズ群Ｇ４中の第２部分群Ｇ４２のみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
ここで、レンズ全系の焦点距離がｆ、防振係数（防振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）がＫであるレンズにおいて、角度θの回転ぶれを補正するためには、防振レンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向へ移動させればよい。
したがって、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−１．０３、焦点距離が１０．３０（ｍｍ）であるため、０．６２°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．１１（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が−１．８７、焦点距離が９７．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．１８（ｍｍ）となる。
ここで、レンズ全系の焦点距離がｆ、防振係数（防振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）がＫであるレンズにおいて、角度θの回転ぶれを補正するためには、防振レンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向へ移動させればよい。
したがって、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−１．０３、焦点距離が１０．３０（ｍｍ）であるため、０．６２°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．１１（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が−１．８７、焦点距離が９７．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．１８（ｍｍ）となる。
以下の表１に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
表１において、ｆは焦点距離、ＢＦはバックフォーカス（最も像側のレンズ面と像面Ｉとの光軸上の距離）を示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第n面（nは整数）と第n+1面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長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、可変は可変の面間隔、絞りSは開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。また、非球面には面番号に＊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。
表１において、ｆは焦点距離、ＢＦはバックフォーカス（最も像側のレンズ面と像面Ｉとの光軸上の距離）を示す。
[面データ]において、面番号は物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第n面（nは整数）と第n+1面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長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、可変は可変の面間隔、絞りSは開口絞りＳ、像面は像面Ｉをそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。また、非球面には面番号に＊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非球面係数及び円錐定数を示す。
ｘ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）２｝１／２］
＋A4ｈ４＋A6ｈ６＋A8ｈ８＋A10ｈ１０
ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを高さｈにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離（サグ量）、κを円錐定数、A4，A6，A8，A10を非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）とする。なお、「E−n」（nは整数）は「×10−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−５」を示す。２次の非球面係数A2は０であり、記載を省略している。
ｘ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）２｝１／２］
＋A4ｈ４＋A6ｈ６＋A8ｈ８＋A10ｈ１０
ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを高さｈにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離（サグ量）、κを円錐定数、A4，A6，A8，A10を非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）とする。なお、「E−n」（nは整数）は「×10−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−５」を示す。２次の非球面係数A2は０であり、記載を省略している。
［各種データ］において、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）、Ｙは像高、ＴＬは変倍光学系の全長（第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離）、dnは第n面と第n+1面との可変の間隔、βは０．４５ｍｍの被写体に合焦を行った場合の撮影倍率をそれぞれ示す。なお、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。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面と焦点距離を示す。
［条件式対応値］には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面と焦点距離を示す。
［条件式対応値］には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
ここで、表１に掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ及びその他の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、比例拡大又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。
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
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 149.869 1.600 1.94967 27.56
2 44.374 6.840 1.49782 82.51
3 -243.506 0.100 1.00000
4 45.376 5.351 1.86790 41.78
5 311.414 可変 1.00000
＊6 89.024 1.200 1.83481 42.73
7 8.490 3.758 1.00000
8 -15.726 1.000 1.83481 42.73
9 250.000 0.100 1.00000
10 25.275 3.293 1.80809 22.74
11 -17.475 0.548 1.00000
12 -12.620 1.000 1.81600 46.59
13 -33.425 可変 1.00000
14(絞りS) ∞ 可変 1.00000
15 29.168 1.000 1.88904 39.77
16 18.240 3.207 1.59313 66.16
17 -26.526 可変 1.00000
18 14.286 3.565 1.49782 82.51
19 -21.978 1.000 1.90200 25.23
20 -82.840 2.205 1.00000
＊21 -52.307 1.000 1.84898 43.01
22 9.141 2.692 1.95000 29.37
23 25.864 可変 1.00000
＊24 35.441 3.335 1.58913 61.22
25 -21.319 0.300 1.00000
26 42.310 4.403 1.58144 40.98
27 -10.198 1.200 1.95400 33.46
28 -300.472 ＢＦ 1.00000
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8 A10
6 1.00000 3.46E-05 -1.39E-07 -5.60E-11 1.26E-11
21 1.00000 1.74E-06 1.28E-07 -2.64E-09
24 1.00000 -1.23E-05 1.47E-07 -5.49E-10
［各種データ］
変倍比 9.42
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 50.00 97.00
ＦＮＯ 3.50 5.20 5.60
２ω 79.80 18.04 9.37
Ｙ 8.19 8.19 8.19
ＴＬ 99.26 129.21 139.68
＜無限遠物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 50.00 97.00
d5 2.000 30.682 41.260
d13 18.534 4.142 2.000
d14 3.765 2.963 1.400
d17 3.542 4.343 5.907
d23 8.018 3.307 3.300
ＢＦ 14.70 35.08 37.11
＜近距離物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
β -0.025 -0.103 -0.153
d5 2.000 30.682 41.260
d13 18.534 4.142 2.000
d14 4.216 4.444 5.211
d17 3.090 2.863 2.096
d23 8.018 3.307 3.300
ＢＦ 14.70 35.08 37.11
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 66.85
2 6 -9.36
3 15 27.88
4 18 -160.92
5 24 33.56
R 18 53.0
［条件式対応値］
（１） ｆ３／ｆＲ＝ 0.53
（２） ｆ１／（−ｆ２）＝ 7.14
（３） ｆ１／ｆ３＝ 2.40
（４） （−ｆ２）／ｆ３＝ 0.34
（５） ｎｄ１ ＝ 1.94967
（６） （−ｆＶＲ）／ｆ３＝ 0.85
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 149.869 1.600 1.94967 27.56
2 44.374 6.840 1.49782 82.51
3 -243.506 0.100 1.00000
4 45.376 5.351 1.86790 41.78
5 311.414 可変 1.00000
＊6 89.024 1.200 1.83481 42.73
7 8.490 3.758 1.00000
8 -15.726 1.000 1.83481 42.73
9 250.000 0.100 1.00000
10 25.275 3.293 1.80809 22.74
11 -17.475 0.548 1.00000
12 -12.620 1.000 1.81600 46.59
13 -33.425 可変 1.00000
14(絞りS) ∞ 可変 1.00000
15 29.168 1.000 1.88904 39.77
16 18.240 3.207 1.59313 66.16
17 -26.526 可変 1.00000
18 14.286 3.565 1.49782 82.51
19 -21.978 1.000 1.90200 25.23
20 -82.840 2.205 1.00000
＊21 -52.307 1.000 1.84898 43.01
22 9.141 2.692 1.95000 29.37
23 25.864 可変 1.00000
＊24 35.441 3.335 1.58913 61.22
25 -21.319 0.300 1.00000
26 42.310 4.403 1.58144 40.98
27 -10.198 1.200 1.95400 33.46
28 -300.472 ＢＦ 1.00000
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8 A10
6 1.00000 3.46E-05 -1.39E-07 -5.60E-11 1.26E-11
21 1.00000 1.74E-06 1.28E-07 -2.64E-09
24 1.00000 -1.23E-05 1.47E-07 -5.49E-10
［各種データ］
変倍比 9.42
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 50.00 97.00
ＦＮＯ 3.50 5.20 5.60
２ω 79.80 18.04 9.37
Ｙ 8.19 8.19 8.19
ＴＬ 99.26 129.21 139.68
＜無限遠物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 50.00 97.00
d5 2.000 30.682 41.260
d13 18.534 4.142 2.000
d14 3.765 2.963 1.400
d17 3.542 4.343 5.907
d23 8.018 3.307 3.300
ＢＦ 14.70 35.08 37.11
＜近距離物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
β -0.025 -0.103 -0.153
d5 2.000 30.682 41.260
d13 18.534 4.142 2.000
d14 4.216 4.444 5.211
d17 3.090 2.863 2.096
d23 8.018 3.307 3.300
ＢＦ 14.70 35.08 37.11
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 66.85
2 6 -9.36
3 15 27.88
4 18 -160.92
5 24 33.56
R 18 53.0
［条件式対応値］
（１） ｆ３／ｆＲ＝ 0.53
（２） ｆ１／（−ｆ２）＝ 7.14
（３） ｆ１／ｆ３＝ 2.40
（４） （−ｆ２）／ｆ３＝ 0.34
（５） ｎｄ１ ＝ 1.94967
（６） （−ｆＶＲ）／ｆ３＝ 0.85
図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図２（ｃ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図３（ａ）、及び図３（ｂ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に０．６２°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
図３（ａ）、及び図３（ｂ）はそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に０．６２°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高をそれぞれ示す。ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例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後側レンズ群ＧＲとから構成されている。なお、後側レンズ群ＧＲは、物体側から順に、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。
図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例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後側レンズ群ＧＲとから構成されている。なお、後側レンズ群ＧＲは、物体側から順に、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Ｌ１１と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる。
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Ｌ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４との接合レンズとからなる。なお、第２レンズ群Ｇ２において最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側には、開口絞りＳが備えられている。
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と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４との接合レンズとからなる。なお、第２レンズ群Ｇ２において最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側には、開口絞りＳが備えられている。
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１部分群Ｇ４１と、負の屈折力を有する第２部分群Ｇ４２とからなる。
第１部分群Ｇ４１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズからなる。
第２部分群Ｇ４２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４との接合レンズからなる。なお、第２部分群Ｇ４２において最も物体側に位置する負レンズＬ４３は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズとからなる。なお、第５レンズ群Ｇ５において最も物体側に位置する正レンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第１部分群Ｇ４１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズからなる。
第２部分群Ｇ４２は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４との接合レンズからなる。なお、第２部分群Ｇ４２において最も物体側に位置する負レンズＬ４３は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズとからなる。なお、第５レンズ群Ｇ５において最も物体側に位置する正レンズＬ５１は、物体側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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との空気間隔が変化し、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、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５が光軸に沿って物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２及び開口絞りＳが光軸に沿って移動する。
また本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に沿って像側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に沿って像側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また本実施例に係る変倍光学系は、手ぶれ等の発生時に、第４レンズ群Ｇ４中の第２部分群Ｇ４２のみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−１．４３、焦点距離が１０．３０（ｍｍ）であるため、０．６２°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．０８（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が−２．５９、焦点距離が９７．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．１３（ｍｍ）となる。
以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−１．４３、焦点距離が１０．３０（ｍｍ）であるため、０．６２°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．０８（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が−２．５９、焦点距離が９７．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．１３（ｍｍ）となる。
以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）第２実施例
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 161.271 1.600 1.95000 29.37
2 49.424 6.736 1.49782 82.51
3 -163.134 0.100 1.00000
4 42.661 5.130 1.80400 46.60
5 174.429 可変 1.00000
＊6 81.138 1.200 1.81600 46.59
7 8.430 3.674 1.00000
8 -20.479 1.000 1.88300 40.76
9 120.000 0.100 1.00000
10 20.642 3.336 1.80809 22.74
11 -21.855 1.000 1.83481 42.73
12 -2443.660 可変 1.00000
13(絞りS) ∞ 可変 1.00000
14 32.818 1.000 1.95400 33.46
15 12.652 3.417 1.75484 52.35
16 -38.178 可変 1.00000
17 14.363 4.402 1.49782 82.51
18 -19.407 1.000 1.88087 27.51
19 -31.773 2.035 1.00000
＊20 -36.627 1.000 1.88300 40.66
21 7.873 2.750 1.95000 29.37
22 20.460 可変 1.00000
＊23 34.272 3.115 1.61800 63.34
24 -25.939 0.100 1.00000
25 29.742 4.552 1.58144 40.98
26 -10.558 1.200 1.95400 33.46
27 -228.600 ＢＦ 1.00000
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8
6 1.00000 -2.03E-06 2.60E-08 -4.85E-10
20 1.00000 2.72E-05 -6.63E-08
23 1.00000 -9.13E-06 3.14E-08
［各種データ］
変倍比 9.42
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 50.00 97.00
ＦＮＯ 3.50 5.20 5.60
２ω 79.80 18.04 9.37
Ｙ 8.19 8.19 8.19
ＴＬ 98.69 127.23 138.71
＜無限遠物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 50.00 97.00
d5 2.000 30.607 41.889
d12 18.865 3.375 2.000
d13 5.283 4.127 1.400
d16 2.502 3.658 6.385
d22 7.241 3.302 3.300
ＢＦ 14.35 33.71 35.29
＜近距離物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
β -0.025 -0.103 -0.152
d5 2.000 30.607 41.889
d12 18.865 3.375 2.000
d13 5.785 5.785 5.774
d16 2.000 2.000 2.011
d22 7.241 3.302 3.300
ＢＦ 14.35 33.71 35.29
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 69.02
2 6 -10.07
3 14 30.75
4 17 -167.27
5 23 28.42
R 17 46.2
［条件式対応値］
（１） ｆ３／ｆＲ＝ 0.67
（２） ｆ１／（−ｆ２）＝ 6.85
（３） ｆ１／ｆ３＝ 2.24
（４） （−ｆ２）／ｆ３＝ 0.33
（５） ｎｄ１ ＝ 1.95000
（６） （−ｆＶＲ）／ｆ３＝ 0.51
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 161.271 1.600 1.95000 29.37
2 49.424 6.736 1.49782 82.51
3 -163.134 0.100 1.00000
4 42.661 5.130 1.80400 46.60
5 174.429 可変 1.00000
＊6 81.138 1.200 1.81600 46.59
7 8.430 3.674 1.00000
8 -20.479 1.000 1.88300 40.76
9 120.000 0.100 1.00000
10 20.642 3.336 1.80809 22.74
11 -21.855 1.000 1.83481 42.73
12 -2443.660 可変 1.00000
13(絞りS) ∞ 可変 1.00000
14 32.818 1.000 1.95400 33.46
15 12.652 3.417 1.75484 52.35
16 -38.178 可変 1.00000
17 14.363 4.402 1.49782 82.51
18 -19.407 1.000 1.88087 27.51
19 -31.773 2.035 1.00000
＊20 -36.627 1.000 1.88300 40.66
21 7.873 2.750 1.95000 29.37
22 20.460 可変 1.00000
＊23 34.272 3.115 1.61800 63.34
24 -25.939 0.100 1.00000
25 29.742 4.552 1.58144 40.98
26 -10.558 1.200 1.95400 33.46
27 -228.600 ＢＦ 1.00000
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8
6 1.00000 -2.03E-06 2.60E-08 -4.85E-10
20 1.00000 2.72E-05 -6.63E-08
23 1.00000 -9.13E-06 3.14E-08
［各種データ］
変倍比 9.42
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 50.00 97.00
ＦＮＯ 3.50 5.20 5.60
２ω 79.80 18.04 9.37
Ｙ 8.19 8.19 8.19
ＴＬ 98.69 127.23 138.71
＜無限遠物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 50.00 97.00
d5 2.000 30.607 41.889
d12 18.865 3.375 2.000
d13 5.283 4.127 1.400
d16 2.502 3.658 6.385
d22 7.241 3.302 3.300
ＢＦ 14.35 33.71 35.29
＜近距離物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
β -0.025 -0.103 -0.152
d5 2.000 30.607 41.889
d12 18.865 3.375 2.000
d13 5.785 5.785 5.774
d16 2.000 2.000 2.011
d22 7.241 3.302 3.300
ＢＦ 14.35 33.71 35.29
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 69.02
2 6 -10.07
3 14 30.75
4 17 -167.27
5 23 28.42
R 17 46.2
［条件式対応値］
（１） ｆ３／ｆＲ＝ 0.67
（２） ｆ１／（−ｆ２）＝ 6.85
（３） ｆ１／ｆ３＝ 2.24
（４） （−ｆ２）／ｆ３＝ 0.33
（５） ｎｄ１ ＝ 1.95000
（６） （−ｆＶＲ）／ｆ３＝ 0.51
図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図６（ａ）、及び図６（ｂ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に０．６２°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
図６（ａ）、及び図６（ｂ）はそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に０．６２°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
図７（ａ）、図７（ｂ）、及び図７（ｃ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例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後側レンズ群ＧＲとから構成されている。なお、後側レンズ群ＧＲは、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる。
図７（ａ）、図７（ｂ）、及び図７（ｃ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における断面図である。
本実施例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後側レンズ群ＧＲとから構成されている。なお、後側レンズ群ＧＲは、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４からなる。
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と両凸形状の正レンズＬ１２との接合レンズと、物体側に凸面を向けた平凸形状の正レンズＬ１３とからなる。
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Ｌ２１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４との接合レンズとからなる。なお、第２レンズ群Ｇ２において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３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側には、開口絞りＳが備えられている。
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と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４との接合レンズとからなる。なお、第２レンズ群Ｇ２において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３レンズ群Ｇ３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Ｌ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる。なお、第３レンズ群Ｇ３の物体側には、開口絞りＳが備えられている。
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１部分群Ｇ４１と、負の屈折力を有する第２部分群Ｇ４２と、正の屈折力を有する第３部分群Ｇ４３とからなる。
第１部分群Ｇ４１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４０１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４０２との接合レンズからなる。
第２部分群Ｇ４２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Ｌ４０３と両凹形状の負レンズＬ４０４との接合レンズからなる。なお、第２部分群Ｇ４２において最も像側に位置する負レンズＬ４０４は、像側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第３部分群Ｇ４３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４０５と、両凸形状の正レンズＬ４０６と両凹形状の負レンズＬ４０７との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４０８と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４０９との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１０とからなる。なお、第３部分群Ｇ４３において最も像側に位置する負メニスカスレンズＬ４１０は、像側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第１部分群Ｇ４１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４０１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４０２との接合レンズからなる。
第２部分群Ｇ４２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Ｌ４０３と両凹形状の負レンズＬ４０４との接合レンズからなる。なお、第２部分群Ｇ４２において最も像側に位置する負レンズＬ４０４は、像側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
第３部分群Ｇ４３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４０５と、両凸形状の正レンズＬ４０６と両凹形状の負レンズＬ４０７との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４０８と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４０９との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１０とからなる。なお、第３部分群Ｇ４３において最も像側に位置する負メニスカスレンズＬ４１０は、像側のレンズ面を非球面形状とした非球面レンズである。
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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との空気間隔が変化するように、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２及び開口絞りＳが光軸に沿って移動する。
また本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に沿って像側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また本実施例に係る変倍光学系は、第３レンズ群Ｇ３全体を光軸に沿って像側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また本実施例に係る変倍光学系は、手ぶれ等の発生時に、第４レンズ群Ｇ４中の第２部分群Ｇ４２のみを防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−０．９２、焦点距離が１０．３０（ｍｍ）であるため、０．６２°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．１２（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が−１．６８、焦点距離が９７．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．２０（ｍｍ）となる。
以下の表３に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が−０．９２、焦点距離が１０．３０（ｍｍ）であるため、０．６２°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．１２（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が−１．６８、焦点距離が９７．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ぶれを補正するための第２部分群Ｇ４２の移動量は−０．２０（ｍｍ）となる。
以下の表３に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）第３実施例
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 145.183 1.700 2.00100 29.14
2 36.639 8.100 1.49782 82.57
3 -399.352 0.100 1.00000
4 43.208 6.000 1.88300 40.66
5 ∞ 可変 1.00000
＊6 436.597 0.100 1.55389 38.09
7 87.003 1.100 1.83481 42.73
8 8.300 5.350 1.00000
9 -12.607 1.000 1.75500 52.34
10 -32.799 0.800 1.00000
11 41.120 2.950 1.80809 22.74
12 -19.604 0.900 1.88300 40.66
13 -73.132 可変 1.00000
14(絞りS) ∞ 可変 1.00000
15 22.373 0.900 1.90265 35.73
16 12.230 3.450 1.67003 47.14
17 -59.699 可変 1.00000
18 13.739 3.600 1.49782 82.57
19 -24.820 0.900 2.00069 25.46
20 -270.014 2.200 1.00000
21 -117.055 2.050 1.84666 23.80
22 -15.985 1.000 1.77377 47.25
＊23 24.175 2.084 1.00000
24 66.365 2.800 1.56883 56.00
25 -15.447 0.100 1.00000
26 44.994 2.750 1.51742 52.20
27 -15.201 0.900 1.90366 31.27
28 29.993 0.300 1.00000
29 14.609 5.050 1.67270 32.19
30 -9.200 0.900 2.00069 25.46
31 -24.389 1.400 1.00000
32 -12.862 1.000 1.85135 40.10
＊33 -27.495 ＢＦ 1.00000
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8 A10
6 20.00000 9.17E-05 -6.52E-07 2.70E-09 -1.24E-11
23 0.48230 -7.25E-06 -3.60E-07 4.06E-09
33 -20.00000 -1.23E-04 8.28E-07 -6.05E-09 -9.89E-11
［各種データ］
変倍比 9.42
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 30.00 96.99
ＦＮＯ 4.12 5.48 5.80
２ω 80.89 29.72 9.45
Ｙ 8.19 8.19 8.19
ＴＬ 103.03 121.38 143.32
＜無限遠物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 30.00 96.99
d5 2.106 20.131 40.209
d13 19.664 6.244 1.800
d14 4.279 4.974 1.800
d17 3.438 2.743 5.916
ＢＦ 14.06 27.81 34.12
＜近距離物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
β -0.032 -0.068 -0.116
d5 2.106 20.131 40.209
d13 19.664 6.244 1.800
d14 4.983 5.899 5.217
d17 2.733 1.818 2.499
ＢＦ 14.06 27.81 34.12
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 64.10
2 6 -10.17
3 15 31.06
4(R) 18 67.06
［条件式対応値］
（１） ｆ３／ｆＲ＝ 0.46
（２） ｆ１／（−ｆ２）＝ 6.30
（３） ｆ１／ｆ３＝ 2.06
（４） （−ｆ２）／ｆ３＝ 0.33
（５） ｎｄ１ ＝ 2.00100
（６） （−ｆＶＲ）／ｆ３＝ 0.92
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 145.183 1.700 2.00100 29.14
2 36.639 8.100 1.49782 82.57
3 -399.352 0.100 1.00000
4 43.208 6.000 1.88300 40.66
5 ∞ 可変 1.00000
＊6 436.597 0.100 1.55389 38.09
7 87.003 1.100 1.83481 42.73
8 8.300 5.350 1.00000
9 -12.607 1.000 1.75500 52.34
10 -32.799 0.800 1.00000
11 41.120 2.950 1.80809 22.74
12 -19.604 0.900 1.88300 40.66
13 -73.132 可変 1.00000
14(絞りS) ∞ 可変 1.00000
15 22.373 0.900 1.90265 35.73
16 12.230 3.450 1.67003 47.14
17 -59.699 可変 1.00000
18 13.739 3.600 1.49782 82.57
19 -24.820 0.900 2.00069 25.46
20 -270.014 2.200 1.00000
21 -117.055 2.050 1.84666 23.80
22 -15.985 1.000 1.77377 47.25
＊23 24.175 2.084 1.00000
24 66.365 2.800 1.56883 56.00
25 -15.447 0.100 1.00000
26 44.994 2.750 1.51742 52.20
27 -15.201 0.900 1.90366 31.27
28 29.993 0.300 1.00000
29 14.609 5.050 1.67270 32.19
30 -9.200 0.900 2.00069 25.46
31 -24.389 1.400 1.00000
32 -12.862 1.000 1.85135 40.10
＊33 -27.495 ＢＦ 1.00000
像面 ∞
［非球面データ］
面番号 κ A4 A6 A8 A10
6 20.00000 9.17E-05 -6.52E-07 2.70E-09 -1.24E-11
23 0.48230 -7.25E-06 -3.60E-07 4.06E-09
33 -20.00000 -1.23E-04 8.28E-07 -6.05E-09 -9.89E-11
［各種データ］
変倍比 9.42
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 30.00 96.99
ＦＮＯ 4.12 5.48 5.80
２ω 80.89 29.72 9.45
Ｙ 8.19 8.19 8.19
ＴＬ 103.03 121.38 143.32
＜無限遠物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30 30.00 96.99
d5 2.106 20.131 40.209
d13 19.664 6.244 1.800
d14 4.279 4.974 1.800
d17 3.438 2.743 5.916
ＢＦ 14.06 27.81 34.12
＜近距離物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
β -0.032 -0.068 -0.116
d5 2.106 20.131 40.209
d13 19.664 6.244 1.800
d14 4.983 5.899 5.217
d17 2.733 1.818 2.499
ＢＦ 14.06 27.81 34.12
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 64.10
2 6 -10.17
3 15 31.06
4(R) 18 67.06
［条件式対応値］
（１） ｆ３／ｆＲ＝ 0.46
（２） ｆ１／（−ｆ２）＝ 6.30
（３） ｆ１／ｆ３＝ 2.06
（４） （−ｆ２）／ｆ３＝ 0.33
（５） ｎｄ１ ＝ 2.00100
（６） （−ｆＶＲ）／ｆ３＝ 0.92
図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（ｃ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図９（ａ）、及び図９（ｂ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に０．６２°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
図９（ａ）、及び図９（ｂ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時に０．６２°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ぶれに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。特に、各実施例に係る変倍光学系は、防振機能を備えており、変倍比が１０倍程度で、小型軽量であり、広角端状態において７０°以上の画角を有し、近距離物体合焦時にも収差の変動を良好に補正することができる。
なお、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。以下の内容は、本願の変倍光学系の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。
本願の変倍光学系の数値実施例として４群や５群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、６群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又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。
本願の変倍光学系の数値実施例として４群や５群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、６群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又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、本願の変倍光学系は、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、或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よい。特に、第３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、斯かる合焦レンズ群は、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。
また、本願の変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、手ぶれ等によって生じる像ぶれを補正する構成とすることもできる。特に、本願の変倍光学系では第４レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐ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、又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でもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、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よい。
また、本願の変倍光学系において開口絞りは第３レンズ群中又は第３レンズ群の近傍に配置されることが好ましく、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する構成としてもよい。
また、本願の変倍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よい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
また、本願の変倍光学系は、変倍比が５〜２０程度である。
また、本願の変倍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よい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
また、本願の変倍光学系は、変倍比が５〜２０程度である。
次に、本願の変倍光学系を備えたカメラを図１０に基づいて説明する。
図１０は、本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図１０に示すようにカメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
本カメラ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で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を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、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
図１０は、本願の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図１０に示すようにカメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式の所謂ミラーレスカメラである。
本カメラ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で集光されて、不図示のＯＬＰＦ（Optical low pass filter：光学ローパスフィルタ）を介して撮像部３の撮像面上に被写体像を形成する。そして、撮像部３に設けられた光電変換素子によって被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を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、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る変倍光学系は、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系である。したがって本カメラ１は、高変倍比化と小型化とを図りながら、良好な光学性能を実現することができる。なお、上記第２、第３実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。
最後に、本願の変倍光学系の製造方法の概略を図１１に基づいて説明する。
図１１に示す本願の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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１〜Ｓ３を含むものである。
ステップＳ１：第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにする。
図１１に示す本願の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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップＳ１〜Ｓ３を含むものである。
ステップＳ１：第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにする。
ステップＳ２：各レンズ群及び開口絞りをレンズ鏡筒内に物体側から順に配置し、レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも後側レンズ群が物体側へ移動し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔、及び第３レンズ群と後側レンズ群との間隔が変化するようにする。
ステップＳ３：レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第３レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにする。
ステップＳ３：レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、第３レンズ群全体が光軸方向へ移動するようにする。
斯かる本願の変倍光学系の製造方法によれば、高変倍比を有し、小型で、良好な光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
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
Ｇ４１ 第１部分群
Ｇ４２ 第２部分群
Ｇ４３ 第３部分群
Ｇ５ 第５レンズ群
ＧＲ 後側レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ４１ 第１部分群
Ｇ４２ 第２部分群
Ｇ４３ 第３部分群
Ｇ５ 第５レンズ群
ＧＲ 後側レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
Claims (13)
- 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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有し、
前記第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されており、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、及び前記第３レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化し、
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群全体が光軸方向へ移動することを特徴とする変倍光学系。 - 以下の条件式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。
０．４２ ＜ ｆ３／ｆＲ ＜ ０．８０
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆＲ：広角端状態における前記後側レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変倍光学系。
５．００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １０．００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．６０ ＜ ｆ１／ｆ３ ＜ ２．６０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離 - 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．１０ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．３８
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離 - 前記第１レンズ群が以下の条件式を満足する負レンズを有することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
１．９０ ＜ ｎｄ１
但し、
ｎｄ１：前記第１レンズ群中の前記負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率 - 前記後側レンズ群中の少なくとも一部のレンズが防振レンズ群として光軸と直交する方向の成分を含むように移動し、
前記防振レンズ群が負の屈折力を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の変倍光学系。 - 前記防振レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されていることを特徴とする請求項７に記載の変倍光学系。
- 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の変倍光学系。
０．２０ ＜ （−ｆＶＲ）／ｆ３ ＜ １．２０
但し、
ｆＶＲ：前記防振レンズ群の焦点距離
ｆ３ ：前記第３レンズ群の焦点距離 - 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第２レンズ群が光軸方向へ移動することを特徴とする請求項１から請求項９の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への変倍時に、前記第３レンズ群が光軸方向へ移動することを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
- 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、開口絞りと、正の屈折力を有する第３レンズ群と、後側レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
前記第３レンズ群が正レンズと負レンズとからなる接合レンズで構成されるようにし、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、少なくとも前記後側レンズ群が物体側へ移動し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、及び前記第３レンズ群と前記後側レンズ群との間隔が変化するようにし、
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第３レンズ群全体が光軸方向へ移動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。
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