JP2015026031A - 変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】量産性を確保しつつ、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】カメラ１等の光学装置に用いられる変倍光学系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、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、各レンズ群の間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４は、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ成分と、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ成分と、を有し、この第４レンズ群Ｇ４を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、変倍光学系、光学装置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防振機能を有す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２０１０−２３７４５３号公報

しかしながら、従来の変倍光学系は量産性の確保と良好な光学性能の両立ができていないという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、量産性を確保しつつ、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。

前記課題を解決するために、本発明に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、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、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４レンズ群は、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ成分と、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ成分と、を有し、第４レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることを特徴とする。なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。

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への変倍に際し、第１レンズ群が物体方向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への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が増大し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が減少することが好ましい。

また、このような変倍光学系は、次式の条件を満足することが好ましい。
０．９０ ＜ ｒＮＲ１／ｒＰ２Ｒ２ ＜ １．５０
但し、
ｒＮＲ１：第４レンズ群を構成する負の屈折力を有するレンズ成分の中で最も物体側にあるレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
ｒＰ２Ｒ２：第４レンズ群を構成する正の屈折力を有するレンズ成分の中で最も像側にあるレンズ成分の最も像側の面の曲率半径

また、このような変倍光学系において、第４レンズ群は、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を接合した接合レンズを有することが好ましい。

また、このような変倍光学系は、次式の条件を満足することが好ましい。
０．００ ＜ ｎＰ１−ｎＮ１ ＜ ０．２０
但し、
ｎＰ１：接合レンズを構成する正メニスカスレンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＮ１：接合レンズを構成する両凹レンズの媒質のｄ線に対する屈折率

また、このような変倍光学系は、次式の条件を満足することが好ましい。
１０．０ ＜ νＮ−νＰ１ ＜ ２５．０
但し、
νＮ：接合レンズを構成する両凹レンズの媒質のアッベ数
νＰ１：接合レンズを構成する正メニスカスレンズの媒質のアッベ数

また、このような変倍光学系は、次式の条件を満足することが好ましい。
１．８０ ＜ ｆ４／ｆ２ ＜ ２．８０
但し、
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離

また、このような変倍光学系は、次式の条件を満足することが好ましい。
０．１１ ＜ （−ｆ２）／ｆ１ ＜ ０．１９
但し、
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離

また、このような変倍光学系において、第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ及び負レンズを有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１つの面が非球面形状に形成されていることが好ましい。

また、このような変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第２レンズ群の少なくとも一部が光軸に沿って移動することが好ましい。

また、本発明に係る光学装置は、上述の変倍光学系のいずれか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、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、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４レンズ群に、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ成分と、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ成分と、を配置し、第４レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させるように配置することを特徴とする。

本発明によれば、量産性を確保しつつ、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。

第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 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合焦時を示し、（ａ）は諸収差図であり、（ｂ）は０．６０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第１実施例に係る変倍光学系の中間焦点処理状態における諸収差図である。 第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時を示し、（ａ）は諸収差図であり、（ｂ）は０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第１実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 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合焦時を示し、（ａ）は諸収差図であり、（ｂ）は０．６０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系の中間焦点処理状態における諸収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時を示し、（ａ）は諸収差図であり、（ｂ）は０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。 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合焦時を示し、（ａ）は諸収差図であり、（ｂ）は０．６０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系の中間焦点処理状態における諸収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時を示し、（ａ）は諸収差図であり、（ｂ）は０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の諸収差図であって、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記変倍光学系を搭載するカメラの断面図である。 上記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、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、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、を有して構成されている。また、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、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との間隔が変化させることで、変倍時の良好な収差補正を行うことができる。

このような変倍光学系ＺＬは、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との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少することで、所定の変倍比を確保することができる。さらに、このような変倍光学系ＺＬは、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を物体方向に移動させる構成とすることで、広角端状態でのレンズ全長の短縮と、第１レンズ群Ｇ１の有効径の縮小ができ、変倍光学系ＺＬの小型化を図ることができる。

また、このような変倍光学系ＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ成分と、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ成分と、を有し、この第４レンズ群Ｇ４を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させるように構成されている（以下、この第４レンズ群Ｇ４を「防振レンズ群」とも呼ぶ）。このように、防振レンズ群に、負の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも１つと、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも１つとを用いて、手ブレ等による結像位置変位の補正時に群全体を移動させることによって、量産性を確保しつつ、７倍を超える高倍率ズームレンズにおいても、変倍時と手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正を両立することができる。なお、「レンズ成分」とは、単レンズ又は接合レンズを示している。

また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（１）を満足することが望ましい。

０．９０ ＜ ｒＮＲ１／ｒＰ２Ｒ２ ＜ １．５０ （１）
但し、
ｒＮＲ１：第４レンズ群Ｇ４を構成する負の屈折力を有するレンズ成分の中で最も物体側にあるレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
ｒＰ２Ｒ２：第４レンズ群Ｇ４を構成する正の屈折力を有するレンズ成分の中で最も像側にあるレンズ成分の最も像側の面の曲率半径

条件式（１）は、手ブレ等による結像位置の変位補正時の良好な収差補正を実現するための、防振レンズ群である第４レンズ群Ｇ４を構成する負の屈折力を有するレンズ成分の中で最も物側にあるレンズ成分の物側のレンズ面の曲率半径と、正の屈折力を有するレンズ成分の中で最も像側にあるレンズ成分の像側のレンズ面の曲率半径との比を規定するものである。この条件式（１）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４を構成する正の屈折力を有するレンズ成分の凸面の曲率が大きくなり、負の球面収差が過大となり、補正が困難となる。そのため、手ブレ等による結像位置の変位補正のためにこの防振レンズ群を偏芯させた際の偏芯収差が過大となる。なお、条件式（１）の上限値を１．３０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（１）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４を構成する負の屈折力を有するレンズ成分の凹面の曲率が大きくなり、正の球面収差が過大となり、補正が困難となる。そのため、手ブレ等による結像位置変位の補正のためにこの防振レンズ群を偏芯させた際の偏芯収差が過大となる。なお、条件式（１）の下限値を１．１０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。

また、このような変倍光学系ＺＬは、第４レンズ群Ｇ４が、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を接合した接合レンズを有することが望ましい。この構成により、手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正を実現することができる。

また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（２）を満足することが望ましい。

０．００ ＜ ｎＰ１−ｎＮ１ ＜ ０．２０ （２）
但し、
ｎＰ１：第４レンズ群Ｇ４に含まれる接合レンズを構成する正メニスカスレンズの媒質のｄ線に対する屈折率
ｎＮ１：第４レンズ群Ｇ４に含まれる接合レンズを構成する両凹レンズの媒質のｄ線に対する屈折率

条件式（２）は、手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正を実現するための、防振レンズ群である第４レンズ群Ｇ４を構成する接合レンズの、両凹レンズ及び正メニスカスレンズの屈折率差を規定するものである。この条件式（２）の上限値を上回ると、接合レンズの接合面による像面湾曲補正が過大となってしまう。そのため、手ブレ等による結像位置変位の補正のためにこの防振レンズ群を偏芯させた際の偏芯像面倒れが過大となり、補正が困難となる。なお、条件式（２）の上限値を０．１５に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（２）の下限値を下回ると、接合レンズの接合面による像面湾曲補正が不足してしまう。そのため、手ブレ等による結像位置変位の補正のためにこの防振レンズ群を偏芯させた際の偏芯像面倒れが過大となり、補正が困難となる。なお、条件式（２）の下限値を０．０５に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。

また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（３）を満足することが望ましい。

１０．０ ＜ νＮ−νＰ１ ＜ ２５．０ （３）
但し、
νＮ：第４レンズ群Ｇ４に含まれる接合レンズを構成する両凹レンズの媒質のアッベ数
νＰ１：第４レンズ群Ｇ４に含まれる接合レンズを構成する正メニスカスレンズの媒質のアッベ数

条件式（３）は、防振レンズ群である第４レンズ群Ｇ４の良好な色収差補正を実現するための、この第４レンズ群Ｇ４を構成する接合レンズの、両凹レンズ及び正メニスカスレンズのアッベ数の差を規定するものである。この条件式（３）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の色収差補正が過大となってしまう。そのため、手ブレ等による結像位置変位の補正のためにこの防振レンズ群を偏芯させた際の色収差変動が過大となる。なお、条件式（３）の上限値を２０．０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（３）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の色収差補正が不足してしまう。そのため、手ブレ等による結像位置変位の補正のためにこの防振レンズ群を偏芯させた際の色収差変動が過大となる。なお、条件式（３）の下限値を１５．０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。

また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。

１．８０ ＜ ｆ４／ｆ２ ＜ ２．８０ （４）
但し、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離

条件式（４）は、手ブレ等による結像位置変位の補正時の良好な収差補正の実現と所定の変倍比の確保に適した第２レンズ群Ｇ２と第４レンズ群Ｇ４との焦点距離の比を規定するものである。この条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が弱くなり、手ブレ等による結像位置変位の補正に必要な第４レンズ群Ｇ４のシフト量が大きくなり、第４レンズ群Ｇ４のシフト偏芯時の広角端における偏芯像面倒れの変動と望遠端における偏芯コマ収差とを同時に補正することが困難となる。なお、条件式（４）の上限値を２．５０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（４）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、所定の変倍比の確保が困難となってしまう。なお、条件式（４）の下限値を２．１０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。

また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。

０．１１ ＜ （−ｆ２）／ｆ１ ＜ ０．１９ （５）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離

条件式（５）は、十分な変倍比を確保し、良好な光学性能を実現するための第１レンズ群Ｇ１の焦点距離に対する第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を規定するものである。この条件式（５）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、望遠端における球面収差の劣化が著しくなる。また、広角端における倍率色収差の劣化も顕著となるため好ましくない。なお、条件式（５）の上限値を０．１６とすることで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（５）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、広角端における軸外収差、特に像面湾曲と非点収差の補正が困難となる。なお、条件式（５）の下限値を０．１４に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。

また、このような変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２が、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ、負レンズを有することが望ましい。この構成により、広角端における像面湾曲と望遠端における球面収差を同時に補正することができる。

また、このような変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも１つの面が非球面形状に形成されていることが好ましい。この構成により、広角端における像面湾曲及び歪曲収差を良好に補正することができる。

また、このような変倍光学系ＺＬは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第２レンズ群Ｇ２の少なくとも一部を光軸方向に移動させることで、ピント合わせの際の像の大きさの変化を抑えることができ、また、球面収差等の収差変動を良好に抑えることができる。

次に、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬを備えた光学装置であるカメラを図１６に基づいて説明する。このカメラ１は、撮影レンズ２として本実施形態に係る変倍光学系ＺＬ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り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により光電変換された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。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る変倍光学系ＺＬ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。

このように、本実施形態に係る光学装置は、上述した構成の変倍光学系ＺＬを備えることにより、量産性を確保しつつ、７倍を超える高倍率ズームレンズにおいて、手ブレ等による結像位置変位の補正時においても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。

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、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、第２レンズ群Ｇ２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、前述のように第４レンズ群Ｇ４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の近傍に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。

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。

また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、変倍比が５〜１５倍程度である。

以下、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を、図１７を参照して説明する。まず、各レンズを配置して第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５をそれぞれ準備する（ステップＳ１００）。また、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配置する（ステップＳ２００）。また、第４レンズ群Ｇ４に、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ成分と、少なくとも２つの正の屈折力を有するレンズ成分と、を配置する（ステップＳ３００）。さらにまた、第４レンズ群Ｇ４を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させるように配置する(ステップＳ４００)。

具体的には、本実施形態では、例えば図１に示すように、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との接合正レンズ、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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズの物体側の面にプラスチック樹脂で形成された非球面が設けられた負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２、及び、両凸形状の正レンズＬ２３と両凹形状の負レンズＬ２４との接合正レンズを配置して第２レンズ群Ｇ２とし、両凸形状の正レンズＬ３１、及び、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合正レンズを配置して第３レンズ群Ｇ３とし、両凹形状の負レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合負レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４３、及び、両凹形状の負レンズＬ４４を配置して第４レンズ群Ｇ４とし、両凸形状の正レンズＬ５１、及び、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との接合負レンズを配置して第５レンズ群Ｇ５とする。このように準備した各レンズ群を上述の手順で配置して変倍光学系ＺＬを製造する。

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６及び図１１は、各実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３）の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの変倍光学系ＺＬ１〜ＺＬ３の断面図の下部には、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の各レンズ群Ｇ１〜Ｇ５の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。

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Ｋ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−Ｋ×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右側に＊印を付している。

［第１実施例］
図１は、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に示す変倍光学系ＺＬ１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。

この変倍光学系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と両凸形状の正レンズＬ１２との接合正レンズ、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。また、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の物体側の面にプラスチック樹脂で形成された非球面が設けられた負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２、及び、両凸形状の正レンズＬ２３と両凹形状の負レンズＬ２４との接合正レンズから構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１、及び、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合正レンズから構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合負レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４３、及び、両凹形状の負レンズＬ４４から構成されている。また、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、及び、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との接合負レンズから構成されている。

この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、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との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５の各レンズ群が物体方向に移動する。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３物体側に配置されており、この開口絞りＳは、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

また、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。

また、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、第４レンズ群Ｇ４を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振係数（ブレ補正での防振レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比）がＫのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の防振レンズ群を（ｆ・ｔａｎθ）／Ｋだけ光軸と直交方向に移動させればよい（以降の実施例においても同様である）。この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の広角端においては、防振係数は１．２４であり、焦点距離は１８．５ｍｍであるので、０．６０°の回転ブレを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．１６ｍｍである。また、変倍光学系ＺＬ１の望遠端状態においては、防振係数は１．９２であり、焦点距離は１３６．０ｍｍであるので、０．２０°の回転ブレを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．２５ｍｍである。

以下の表１に、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の諸元の値を掲げる。この表１において、全体諸元におけるｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角、Ｙｍａｘは最大像高、及び、ＴＬは全長をそれぞれ表している。ここで、全長ＴＬ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。また、レンズデータにおける第１欄ｍ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（面番号）を、第２欄ｒは、各レンズ面の曲率半径を、第３欄ｄは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄ｎｄ及び第５欄νｄは、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率及びアッベ数を示している。また、曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、表１に示す面番号１〜３１は、図１に示す番号１〜３１に対応している。また、レンズ群焦点距離は第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５の各々の始面と焦点距離を示している。

ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、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。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）第１実施例
［全体諸元］
変倍比＝7.35
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 18.5 〜 70.0 〜 136.0
ＦＮＯ ＝ 3.56 〜 5.18 〜 5.88
２ω ＝ 78.08 〜 22.20 〜 11.62
Ｙｍａｘ＝ 14.25 〜 14.25 〜 14.25
ＴＬ ＝ 141.18 〜 175.74 〜 194.15

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 165.9337 2.000 1.80518 25.45
2 74.0941 6.791 1.60311 60.69
3 -1805.4947 0.100
4 67.5262 4.996 1.69680 55.52
5 219.2623 d5
6* 131.4997 0.150 1.55389 38.23
7 124.1768 1.200 1.80610 40.97
8 14.7597 6.125
9 -48.3234 1.000 1.80610 40.97
10 41.2910 0.450
11 28.4554 5.321 1.84666 23.78
12 -38.5790 1.000 1.77250 49.62
13 103.0192 d13
14 ∞ 0.400 開口絞りＳ
15 64.5025 2.927 1.48749 70.31
16 -27.8285 0.100
17 23.4616 3.786 1.59319 67.90
18 -23.4616 1.000 1.75520 27.57
19 169.5634 d19
20 -27.3498 1.180 1.77250 49.62
21 20.1424 3.000 1.85026 32.35
22 350.0000 0.427
23 -59.8514 2.400 1.75520 27.57
24 -22.9656 0.437
25 -57.8291 1.000 1.80610 40.97
26 99.9153 d26
27 210.0736 4.074 1.54814 45.79
28 -25.2251 0.400
29 70.0000 6.482 1.48749 70.31
30 -17.4469 1.300 1.90366 31.27
31 -59.0034 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 103.913
第２レンズ群 6 -15.743
第３レンズ群 15 25.032
第４レンズ群 20 -35.382
第５レンズ群 27 42.223

この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１において、第６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、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表２）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第６面 5.0810 4.73610E-06 -3.55497E-08 1.27803E-10 -2.40032E-13

この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１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ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳ）との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ１９、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２６、及び、バックフォーカスＢＦは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表３に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、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及びバックフォーカスの値を示す。なお、バックフォーカスＢＦは、最も像側のレンズ面（図１における第３１面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。この説明は以降の実施例においても同様である。

（表３）
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
ｆ 18.5 70.0 136.0 18.5 70.0 136.0
ｄ５ 2.469 36.815 53.332 1.858 36.253 52.398
ｄ１３ 29.227 8.810 3.108 29.838 9.371 4.041
ｄ１９ 2.250 9.276 11.640 2.250 9.276 11.640
ｄ２６ 10.790 3.764 1.400 10.790 3.764 1.400
ＢＦ 38.40 59.03 66.62 38.40 59.03 66.62

次の表４に、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１における各条件式対応値を示す。なお、この表４において、ｒＮＲ１は第４レンズ群Ｇ４を構成する負の屈折力を有するレンズ成分の中で最も物体側にあるレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径を、ｒＰ２Ｒ２は第４レンズ群Ｇ４を構成する正の屈折力を有するレンズ成分の中で最も像側にあるレンズ成分の最も像側の面の曲率半径を、ｎＰ１は第４レンズ群Ｇ４に含まれる接合レンズを構成する正メニスカスレンズの媒質のｄ線に対する屈折率を、ｎＮ１は第４レンズ群Ｇ４に含まれる接合レンズを構成する両凹レンズの媒質のｄ線に対する屈折率を、νＮは第４レンズ群Ｇ４に含まれる接合レンズを構成する両凹レンズの媒質のアッベ数を、νＰ１は第４レンズ群Ｇ４に含まれる接合レンズを構成する正メニスカスレンズの媒質のアッベ数を、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆ２は第２レンズ群Ｇ２の焦点距離を、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を、それぞれ表している。以上の符号の説明は以降の実施例においても同様である。なお、この第１実施例において、ｒＮＲ１は第２０面の値であり、ｒＰ２Ｒ２は第２４面の値である。

（表４）
［条件対応値］
（１）ｒＮＲ１／ｒＰ２Ｒ２＝ 1.191
（２）ｎＰ２−ｎＮ＝ 0.078
（３）νＮ−νＰ２＝ 17.27
（４）ｆ４／ｆ２＝ 2.248
（５）（−ｆ２）／ｆ１＝ 0.152

このように、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、上記条件式（１）〜（５）を全て満足している。

この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の、広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図を図２（ａ）に示し、０．６０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図を図２（ｂ）に示し、中間焦点処理状態における諸収差図を図３に示し、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図を図４（ａ）に示し、０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図を図４（ｂ）に示し、近距離合焦時の諸収差図であって、広角端状態を図５（ａ）に示し、中間焦点距離状態を図５（ｂ）に示し、望遠端状態を図５（ｃ）に示す。各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（λ＝４３５．８ｎｍ）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。また、以下に示す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。これらの各収差図より、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１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、さらに近距離合焦時、手ブレ等による結像位置変位の補正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６は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の構成を示す図である。この図６に示す変倍光学系ＺＬ２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。

この変倍光学系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と両凸形状の正レンズＬ１２との接合正レンズ、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。また、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の物体側の面にプラスチック樹脂で形成された非球面が設けられた負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２、両凸形状の正レンズＬ２３、及び、両凹形状の負レンズＬ２４から構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１、及び、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合正レンズから構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合負レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４３、及び、両凹形状の負レンズＬ４４から構成されている。また、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、及び、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との接合負レンズから構成されている。

この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、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との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５の各レンズ群が物体方向に移動する。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３物体側に配置されており、この開口絞りＳは、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

また、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。

また、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、第４レンズ群Ｇ４を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する。なお、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の広角端においては、防振係数は１．２５であり、焦点距離は１８．５ｍｍであるので、０．６０°の回転ブレを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．１６ｍｍである。また、変倍光学系ＺＬ１の望遠端状態においては、防振係数は１．９２であり、焦点距離は１３６．０ｍｍであるので、０．２０°の回転ブレを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．２５ｍｍである。

以下の表５に、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の諸元の値を掲げる。なお、表５に示す面番号１〜３２は、図６に示す番号１〜３２に対応している。

（表５）第２実施例
［全体諸元］
変倍比＝7.35
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 18.5 〜 70.0 〜 136.0
ＦＮＯ ＝ 3.54 〜 5.18 〜 5.88
２ω ＝ 78.08 〜 22.12 〜 11.58
Ｙｍａｘ＝ 14.25 〜 14.25 〜 14.25
ＴＬ ＝ 141.12 〜 176.28 〜 194.32

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 160.3894 2.000 1.80518 25.45
2 71.1064 7.020 1.60311 60.69
3 -1504.5988 0.100
4 68.0566 4.980 1.69680 55.52
5 242.6179 d5
6* 299.0828 0.150 1.55389 38.23
7 191.1066 1.200 1.80610 40.97
8 15.2384 5.720
9 -58.1090 1.000 1.80610 40.97
10 40.4666 0.410
11 27.0680 5.880 1.84666 23.78
12 -27.0680 0.200
13 -24.8824 1.000 1.80610 40.97
14 88.6415 d14
15 ∞ 0.400 開口絞りＳ
16 75.4172 2.900 1.48749 70.31
17 -25.8556 0.100
18 22.8159 3.850 1.59319 67.90
19 -22.8159 1.000 1.75520 27.57
20 180.3601 d20
21 -25.6336 1.180 1.77250 49.62
22 21.0308 3.000 1.85026 32.35
23 330.0000 0.570
24 -50.0551 2.400 1.75520 27.57
25 -21.4578 0.260
26 -57.0337 1.000 1.80610 40.97
27 131.3468 d27
28 130.0000 4.550 1.54814 45.79
29 -25.9651 0.400
30 70.0000 6.620 1.48749 70.31
31 -17.8064 1.300 1.90366 31.27
32 -64.1559 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 100.517
第２レンズ群 6 -14.920
第３レンズ群 16 24.356
第４レンズ群 21 -35.145
第５レンズ群 28 41.678

この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２において、第６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、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表６）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第６面 5.0810 7.21463E-06 -2.08543E-08 4.94093E-11 -2.04372E-14

この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２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ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳ）との軸上空気間隔ｄ１４、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２７、及び、バックフォーカスＢＦは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表７に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、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及びバックフォーカスの値を示す。

（表７）
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
ｆ 18.5 70.0 136.0 18.5 70.0 136.0
ｄ５ 2.572 35.975 51.850 2.019 35.460 50.990
ｄ１４ 27.155 8.471 3.191 27.708 8.986 4.051
ｄ２０ 2.300 9.818 12.283 2.300 9.818 12.283
ｄ２７ 11.474 3.956 1.491 11.474 3.956 1.491
ＢＦ 38.43 58.88 66.31 38.43 58.88 66.31

次の表８に、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２における各条件式対応値を示す。なお、この第２実施例において、ｒＮＲ１は第２１面の値であり、ｒＰ２Ｒ２は第２５面の値である。

（表８）
［条件対応値］
（１）ｒＮＲ１／ｒＰ２Ｒ２＝ 1.195
（２）ｎＰ２−ｎＮ＝ 0.078
（３）νＮ−νＰ２＝ 17.27
（４）ｆ４／ｆ２＝ 2.356
（５）（−ｆ２）／ｆ１＝ 0.148

このように、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、上記条件式（１）〜（５）を全て満足している。

この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の、広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図を図７（ａ）に示し、０．６０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図を図７（ｂ）に示し、中間焦点処理状態における諸収差図を図８に示し、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図を図９（ａ）に示し、０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図を図９（ｂ）に示し、近距離合焦時の諸収差図であって、広角端状態を図１０（ａ）に示し、中間焦点距離状態を図１０（ｂ）に示し、望遠端状態を図１０（ｃ）に示す。これらの各収差図より、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２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、さらに近距離合焦時、手ブレ等による結像位置変位の補正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１１は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の構成を示す図である。この図１１に示す変倍光学系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。

この変倍光学系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と両凸形状の正レンズＬ１２との接合正レンズ、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。また、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の物体側の面にプラスチック樹脂で形成された非球面が設けられた負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２、両凸形状の正レンズＬ２３、及び、両凹形状の負レンズＬ２４から構成されている。また、第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１、及び、両凸形状の正レンズＬ３２と両凹形状の負レンズＬ３３との接合正レンズから構成されている。また、第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合負レンズ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４３、及び、両凹形状の負レンズＬ４４から構成されている。また、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、及び、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との接合負レンズから構成されている。

この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、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との間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１から第５レンズ群Ｇ５の各レンズ群が物体方向に移動する。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３物体側に配置されており、この開口絞りＳは、変倍に際し第３レンズ群Ｇ３とともに移動する。

また、この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、第２レンズ群Ｇ２を物体方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。

また、この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、第４レンズ群Ｇ４を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する。なお、この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の広角端においては、防振係数は１．２６であり、焦点距離は１８．５ｍｍであるので、０．６０°の回転ブレを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．１５ｍｍである。また、変倍光学系ＺＬ１の望遠端状態においては、防振係数は１．９２であり、焦点距離は１３６．０ｍｍであるので、０．２０°の回転ブレを補正するための第４レンズ群Ｇ４の移動量は０．２５ｍｍである。

以下の表９に、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の諸元の値を掲げる。なお、表９に示す面番号１〜３２は、図１１に示す番号１〜３２に対応している。

（表９）第３実施例
［全体諸元］
変倍比＝7.35
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 18.5 〜 70.0 〜 136.0
ＦＮＯ ＝ 3.57 〜 5.18 〜 5.88
２ω ＝ 78.06 〜 22.16 〜 11.58
Ｙｍａｘ＝ 14.25 〜 14.25 〜 14.25
ＴＬ ＝ 141.15 〜 176.17 〜 194.26

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 155.4660 2.000 1.80518 25.45
2 70.2015 6.920 1.60311 60.69
3 -3550.8733 0.100
4 68.2181 5.000 1.69680 55.52
5 247.2368 d5
6* 170.6214 0.150 1.55389 38.23
7 135.4820 1.200 1.80610 40.97
8 15.0687 5.900
9 -52.2858 1.000 1.80610 40.97
10 41.1795 0.450
11 27.8892 5.790 1.84666 23.78
12 -27.8892 0.200
13 -25.5581 1.000 1.80610 40.97
14 104.6205 d14
15 ∞ 0.400 開口絞りＳ
16 79.4438 2.910 1.48749 70.31
17 -26.4039 0.100
18 23.0807 3.850 1.59319 67.90
19 -23.0807 1.000 1.75520 27.57
20 249.8639 d20
21 -26.0884 1.180 1.77250 49.62
22 20.8038 3.000 1.85026 32.35
23 240.7989 0.560
24 -49.4113 2.400 1.75520 27.57
25 -21.3466 0.260
26 -55.7885 1.000 1.80610 40.97
27 153.4116 d27
28 201.6612 4.140 1.54814 45.51
29 -25.5537 0.400
30 56.9736 6.620 1.48749 70.31
31 -18.2556 1.300 1.90366 31.27
32 -74.4491 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 101.356
第２レンズ群 6 -15.090
第３レンズ群 16 24.336
第４レンズ群 21 -35.418
第５レンズ群 28 42.783

この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３において、第６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、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表１０）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第６面 5.0810 6.10878E-06 -1.89829E-08 3.66056E-11 -4.16035E-15

この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３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ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３（開口絞りＳ）との軸上空気間隔ｄ１４、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ２０、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２７、及び、バックフォーカスＢＦは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表１１に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、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及びバックフォーカスの値を示す。

（表１１）
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
ｆ 18.5 70.0 136.0 18.5 70.0 136.0
ｄ５ 2.375 36.135 52.084 1.811 35.609 51.211
ｄ１４ 27.791 8.542 3.106 28.355 9.068 3.978
ｄ２０ 2.280 9.437 11.860 2.280 9.437 11.860
ｄ２７ 11.517 4.360 1.937 11.517 4.360 1.937
ＢＦ 38.35 58.86 66.45 38.35 58.86 66.45

次の表１２に、この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３における各条件式対応値を示す。なお、この第３実施例において、ｒＮＲ１は第２１面の値であり、ｒＰ２Ｒ２は第２５面の値である。

（表１２）
［条件対応値］
（１）ｒＮＲ１／ｒＰ２Ｒ２＝ 1.222
（２）ｎＰ２−ｎＮ＝ 0.078
（３）νＮ−νＰ２＝ 17.27
（４）ｆ４／ｆ２＝ 2.347
（５）（−ｆ２）／ｆ１＝ 0.149

このように、この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、上記条件式（１）〜（５）を全て満足している。

この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の、広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図を図１２（ａ）に示し、０．６０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図を図１２（ｂ）に示し、中間焦点処理状態における諸収差図を図１３に示し、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図を図１４（ａ）に示し、０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図を図１４（ｂ）に示し、近距離合焦時の諸収差図であって、広角端状態を図１５（ａ）に示し、中間焦点距離状態を図１５（ｂ）に示し、望遠端状態を図１５（ｃ）に示す。これらの各収差図より、この第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３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、さらに近距離合焦時、手ブレ等による結像位置変位の補正時にも優れた結像性能を有していることがわかる。

１ カメラ（光学装置） ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３） 変倍光学系
Ｇ１ 第１レンズ群 Ｇ２ 第２レンズ群 Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群 Ｇ５ 第５レンズ群

Claims (14)

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、
   広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、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４レンズ群は、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ成分と、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ成分と、を有し、
   前記第４レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることを特徴とする変倍光学系。
   なお、レンズ成分は、単レンズ又は接合レンズを示す。
2. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群が物体方向に移動することを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。
3. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が増大し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が減少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。
4. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   ０．９０ ＜ ｒＮＲ１／ｒＰ２Ｒ２ ＜ １．５０
   但し、
   ｒＮＲ１：前記第４レンズ群を構成する前記負の屈折力を有するレンズ成分の中で最も物体側にあるレンズ成分の最も物体側の面の曲率半径
   ｒＰ２Ｒ２：前記第４レンズ群を構成する前記正の屈折力を有するレンズ成分の中で最も像側にあるレンズ成分の最も像側の面の曲率半径
5. 前記第４レンズ群は、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を接合した接合レンズを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
6. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項５に記載の変倍光学系。
   ０．００ ＜ ｎＰ１−ｎＮ１ ＜ ０．２０
   但し、
   ｎＰ１：前記接合レンズを構成する前記正メニスカスレンズの媒質のｄ線に対する屈折率
   ｎＮ１：前記接合レンズを構成する前記両凹レンズの媒質のｄ線に対する屈折率
7. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項５または６に記載の変倍光学系。
   １０．０ ＜ νＮ−νＰ１ ＜ ２５．０
   但し、
   νＮ：前記接合レンズを構成する前記両凹レンズの媒質のアッベ数
   νＰ１：前記接合レンズを構成する前記正メニスカスレンズの媒質のアッベ数
8. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   １．８０ ＜ ｆ４／ｆ２ ＜ ２．８０
   但し、
   ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
9. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
   ０．１１ ＜ （−ｆ２）／ｆ１ ＜ ０．１９
   但し、
   ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
   ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
10. 前記第２レンズ群は、物体側から順に、負レンズ、負レンズ、正レンズ及び負レンズを有することを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
11. 前記第２レンズ群の少なくとも１つの面が非球面形状に形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
12. 無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、前記第２レンズ群の少なくとも一部が光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
13. 請求項１〜１２のいず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光学装置。
14. 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、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、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４レンズ群に、少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズ成分と、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズ成分と、を配置し、
    前記第４レンズ群を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させるように配置することを特徴とする変倍光学系の製造方法。

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