JP2015084038A - 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、ゴーストやフレアをより低減させ、高い光学性能を有する変倍光学系、光学装置、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、正の第３レンズ群Ｇ３と、第４レンズ群Ｇ４と、第５レンズ群Ｇ５と、第６レンズ群Ｇ６とを有し、第１群レンズＧ１、第２レンズ群Ｇ２及び第５レンズ群Ｇ５における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含み、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との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔、及び第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔が変化し、所定の条件式を満足する。【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、カメラ用の交換レンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適な変倍光学系として、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するものが数多く提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。また近年、このような変倍光学系に対しては、収差性能だけではなく、光学性能を損なう要因の一つであるゴーストやフレアに関する要求も厳しさを増している。そのため、変倍光学系のレンズ面に施される反射防止膜にもより高い性能が要求され、斯かる要求に応えるべく多層膜の設計技術や成膜技術も進歩を続けている（例えば、特許文献２を参照。）。
しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、高変倍比を維持しながら小型化を図ろうとすれば、十分に高い光学性能を得ることが困難であるという問題があった。また、それと同時に従来の変倍光学系におけるレンズ面では、ゴーストやフレアとなる反射光が発生しやすいという課題もあった。
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、ゴーストやフレアをより低減させ、高い光学性能を有する変倍光学系、光学装置、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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜が設けられており、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでおり、
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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、及び前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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
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、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜が設けられており、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでおり、
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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、及び前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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
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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６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１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜を設け、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むようにし、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、 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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、及び前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化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。
５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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
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、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６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１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜を設け、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むようにし、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、 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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、及び前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化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。
５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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
本発明によれば、高変倍比を有し、小型で、ゴーストやフレアをより低減させ、高い光学性能を有する変倍光学系、光学装置、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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６レンズ群とを有し、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜が設けられており、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでおり、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、及び前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化することを特徴としている。この構成により、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を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６レンズ群とを有し、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜が設けられており、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでおり、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、及び前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化することを特徴としている。この構成により、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を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
また、本願の変倍光学系は、以下の条件式（１）、（２）を満足することを特徴としている。
（１） ５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
（２） ０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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
（１） ５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
（２） ０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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（１）は、第１レンズ群の適切な焦点距離の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（１）を満足することにより、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第１レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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５．６５０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）の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、小型化しづらくなるだけでなく、第１レンズ群へ入射する軸上光束の径と第２レンズ群へ入射する軸上光束の径との比率が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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８．８００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）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第１レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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５．６５０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）の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、小型化しづらくなるだけでなく、第１レンズ群へ入射する軸上光束の径と第２レンズ群へ入射する軸上光束の径との比率が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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８．８００とすることがより好ましい。
条件式（２）は、第２レンズ群の適切な焦点距離の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（２）を満足することにより、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第２レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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０．０６２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）の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、小型化しづらくなるだけでなく、第１レンズ群から第２レンズ群へ入射する軸外光束の光軸からの高さが変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に非点収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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０．１３４とすることがより好ましい。さらに、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０．０９０とすることがより好ましい。
以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第２レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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０．０６２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）の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第１レンズ群と第２レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、小型化しづらくなるだけでなく、第１レンズ群から第２レンズ群へ入射する軸外光束の光軸からの高さが変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に非点収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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０．１３４とすることがより好ましい。さらに、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０．０９０とすることがより好ましい。
以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する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、前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜が設けられており、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでいることを特徴とする。この構成により、本願の変倍光学系は、物体からの光が光学面で反射されることによって生じるゴーストやフレアをより低減させることができ、高い結像性能を達成することができる。
また、本願の変倍光学系は、前記反射防止膜は多層膜であり、前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、前記多層膜を構成する層のうちの最も表面側の層であることが望ましい。この構成により、前記ウェットプロセスを用いて形成された層と空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をｎｄとしたとき、ｎｄが１．３０以下であることが望ましい。この構成により、前記ウェットプロセスを用いて形成された層と空気との屈折率差を小さくすることができるため、光の反射をより小さくすることが可能になり、ゴーストやフレアをさらに低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、開口絞りを有し、前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面であることが望ましい。第１レンズ群、第２レンズ群及び第５レンズ群における光学面のうち、開口絞りから見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群内のレンズの像面側レンズ面であることが望ましい。第１レンズ群における光学面のうち、開口絞りから見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群内のレンズの物体側レンズ面であることが望ましい。第１レンズ群における光学面のうち、開口絞りから見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第２レンズ群内の物体側から１番目のレンズの像面側レンズ面であることが望ましい。第２レンズ群における光学面のうち、開口絞りから見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第５レンズ群内のレンズの像面側レンズ面であることが望ましい。第５レンズ群における光学面のうち、開口絞りから見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第５レンズ群内の物体側から１番目のレンズの物体側レンズ面であることが望ましい。第５レンズ群における光学面のうち、開口絞りから見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、物体側から見て凹形状のレンズ面であることが望ましい。第１レンズ群及び第２レンズ群における光学面のうち、物体側から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記物体側から見て凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群内のレンズの像面側レンズ面であることが望ましい。第１レンズ群における光学面のうち、物体側から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記物体側から見て凹形状のレンズ面は、前記第２レンズ群内の物体側から２番目のレンズの物体側レンズ面であることが望ましい。第２レンズ群における光学面のうち、物体側から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、像面側から見て凹形状のレンズ面であることが望ましい。第５レンズ群における光学面のうち、像面側から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記像面側から見て凹形状のレンズ面は、前記第５レンズ群内のレンズの像面側レンズ面であることが望ましい。第５レンズ群における光学面のうち、像面側から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記像面側から見て凹形状のレンズ面は、前記第５レンズ群内のレンズの物体側レンズ面であることが望ましい。第５レンズ群における光学面のうち、像面側から見て凹形状のレンズ面では反射光が発生しやすい。このため、斯かるレンズ面に反射防止膜を形成することで、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
なお、本願の変倍光学系における反射防止膜は、ウェットプロセスに限られず、ドライプロセス等によって形成してもよい。この場合、反射防止膜は屈折率が１．３０以下となる層を少なくとも１層含むようにすることが好ましい。この構成により、反射防止膜をドライプロセス等によって形成した場合でも、反射防止膜をウェットプロセスによって形成した場合と同様の効果を得ることができる。なお、屈折率が１．３０以下となる層は、多層膜を構成する層のうちの最も表面側の層であることが好ましい。
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１レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、変倍時に第１レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化を抑えることができる。これにより、第１レンズ群の径を小さくできるだけでなく、変倍時に非点収差の変動を抑えることもできる。
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レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、第３レンズ群が物体側へ移動しない場合に比べ、第４レンズ群と第５レンズ群の屈折力を小さくすることができる。このため、変倍時に第４レンズ群と第５レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることができる。
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） ０．４２０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．３００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
（３） ０．４２０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．３００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
条件式（３）は、第３レンズ群と第４レンズ群の適切な焦点距離の比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（３）を満足することにより、変倍時に球面収差、コマ収差、及び非点収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第３レンズ群で発生する球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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０．７１０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）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第４レンズ群で発生するコマ収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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１．１５０とすることがより好ましい。さらに、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０．９８５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）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第３レンズ群で発生する球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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０．７１０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）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第４レンズ群で発生するコマ収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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１．１５０とすることがより好ましい。さらに、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０．９８５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） ３．６００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ７．５１０
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
（４） ３．６００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ７．５１０
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（４）は、第１レンズ群と第２レンズ群の適切な焦点距離の比の範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（４）を満足することにより、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
本願の変倍光学系の条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、望遠端状態において第１レンズ群で発生する負の球面収差が大きくなり過ぎる。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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５．０００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）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第２レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
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、望遠端状態において第１レンズ群で発生する負の球面収差が大きくなり過ぎる。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。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５．０００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）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第２レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
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６レンズ群の位置が固定であることが望ましい。この構成により、変倍時に第５レンズ群から第６レンズ群へ入射する周辺光線の光軸からの高さを変化させることができる。これにより、変倍時に非点収差の変動をより良好に抑えることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記第６レンズ群が正の屈折力を有することが望ましい。この構成により、第６レンズ群の使用倍率が等倍よりも小さくなり、その結果、第１レンズ群から第５レンズ群までの合成焦点距離を相対的に大きくすることができる。これにより、製造時に第１レンズ群から第５レンズ群において発生するレンズどうしの偏芯に起因する偏芯コマ収差等の影響を相対的に小さく抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
また、本願の変倍光学系は、前記第５レンズ群が負の屈折力を有することが望ましい。この構成により、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第５レンズ群の倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時にコマ収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記第４レンズ群が正の屈折力を有することが望ましい。この構成により、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
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レンズ群と前記第５レンズ群との距離が一定であることが望ましい。この構成により、変倍時に第３レンズ群と第５レンズ群で発生する球面収差、非点収差、及び歪曲収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
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レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加することが望ましい。この構成により、第２レンズ群の倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
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２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少することが望ましい。この構成により、第３レンズ群から第５レンズ群までの合成倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記第３レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動することが望ましい。この構成により、手ぶれ等によって生じる像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。そして、防振時にコマ収差の変動を小さくすることができるので好ましい。
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時に、前記第４レンズ群の少なくとも一部が光軸方向へ移動することが望ましい。この構成により、合焦時に球面収差の変動を小さくすることができるので好ましい。
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、高い光学性能を有する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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６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１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜を設け、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むようにし、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が以下の条件式（１）、（２）を満足するようにし、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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、及び前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化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、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
（１） ５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
（２） ０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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
（１） ５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
（２） ０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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、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）、図１（ｃ）、図１（ｄ）、及び図１（ｅ）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、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、第３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第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。
（第１実施例）
図１（ａ）、図１（ｂ）、図１（ｃ）、図１（ｄ）、及び図１（ｅ）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、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、第３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第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。
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、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、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ガラスモールド非球面レンズである。また、負メニスカスレンズＬ２４は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド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、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ガラスモールド非球面レンズである。また、負メニスカスレンズＬ２４は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド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との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と両凹形状の負レンズＬ３５との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３６と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７との接合レンズとからなる。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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４１は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
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Ｌ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４１は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ５１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２とからなる。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６１からなる。なお、正メニスカスレンズＬ６１は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６１からなる。なお、正メニスカスレンズＬ６１は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
本実施例に係る変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の像面側レンズ面（面番号７）と、第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２２の物体側レンズ面（面番号８）に、後述する反射防止膜が形成されている。
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〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５及び開口絞りＳが物体側へ移動し、第６レンズ群Ｇ６は光軸方向の位置が固定である。なお、このとき第３レンズ群Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５、及び開口絞りＳは一体的に移動する。
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少する。また変倍時に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が、広角端状態から第３中間焦点距離状態まで減少し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで増加する。また変倍時に、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が、広角端状態から第３中間焦点距離状態まで増加し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。また変倍時に、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が増加する。
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少する。また変倍時に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が、広角端状態から第３中間焦点距離状態まで減少し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで増加する。また変倍時に、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が、広角端状態から第３中間焦点距離状態まで増加し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。また変倍時に、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が増加する。
また本実施例に係る変倍光学系では、手ぶれ等の発生時に、第３レンズ群Ｇ３中の正メニスカスレンズＬ３４と負レンズＬ３５との接合レンズ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って防振を行う。なお、これに限られず、本実施例に係る変倍光学系では、正メニスカスレンズＬ３４と負レンズＬ３５との接合レンズ及び正レンズＬ３６と負メニスカスレンズＬ３７との接合レンズを防振レンズ群としてもよい。
また、本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の負メニスカスレンズＬ４１と正レンズＬ４２との接合レンズを光軸に沿って物体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では、第４レンズ群Ｇ４中の負メニスカスレンズＬ４１と正レンズＬ４２との接合レンズを光軸に沿って物体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。
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。非球面は面番号に＊を付して曲率半径ｒの欄に近軸曲率半径の値を示している。空気の屈折率ｎｄ＝1.000000の記載は省略している。
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。非球面は面番号に＊を付して曲率半径ｒの欄に近軸曲率半径の値を示している。空気の屈折率ｎｄ＝1.000000の記載は省略している。
［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＋A12ｈ１２
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，A12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＋A12ｈ１２
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，A12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、ωは半画角（単位は「°」）、Ｙは像高、ＴＬは変倍光学系の全長（無限遠物体合焦時の第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、φは開口絞りＳの絞り径をそれぞれ示す。なお、Ｗは広角端状態、Ｍ１は第１中間焦点距離状態、Ｍ２は第２中間焦点距離状態、Ｍ３は第３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 ∞
1 138.7561 1.6350 1.903660 31.27
2 42.7802 8.2143 1.497820 82.57
3 -302.0350 0.1000
4 44.5217 4.7770 1.816000 46.59
5 271.5483 可変
＊6 500.0000 1.0000 1.851350 40.10
7 8.1506 4.9434
8 -14.9679 1.0000 1.883000 40.66
9 -40.3672 0.1000
10 51.0611 3.3538 1.808090 22.74
11 -13.1253 1.0000 1.851350 40.10
＊12 -56.0605 可変
13(絞りS) ∞ 1.0000
14 16.8549 1.0000 2.001000 29.13
15 12.8453 2.3167 1.516800 63.88
16 -344.8312 0.2826
17 16.7180 3.8814 1.516800 63.88
18 -102.0119 1.8000
19 -31.7646 1.7730 1.950000 29.37
20 -12.0000 1.0000 1.772500 49.62
21 47.5308 1.8000
22 56.8994 2.7389 1.516800 63.88
23 -10.1297 1.0000 2.000690 25.46
24 -20.0855 可変
＊25 19.9643 1.0000 1.834410 37.28
26 12.9126 3.3590 1.487490 70.32
27 -20.6924 可変
28 -36.7881 1.0000 1.883000 40.66
29 22.9040 2.1715
30 18.3642 1.8393 1.688930 31.16
31 74.4874 可変
32 -62.3494 1.0000 1.583130 59.46
＊33 -39.0765 ＢＦ
像面 ∞
［非球面データ］
第６面
κ -9.00000
A4 8.23003E-05
A6 -8.48619E-07
A8 4.81601E-09
A10 -1.21118E-11
A12 -3.71030E-14
第１２面
κ 7.14630
A4 -1.75054E-07
A6 -2.79453E-07
A8 -6.78452E-10
A10 3.65328E-12
A12 0.00000
第２５面
κ 1.00000
A4 -4.54869E-05
A6 -1.13234E-08
A8 -2.74200E-09
A10 2.72745E-11
A12 0.00000
第３３面
κ 1.00000
A4 3.84906E-05
A6 -1.38988E-07
A8 5.70664E-10
A10 0.00000
A12 0.00000
［各種データ］
変倍比 14.13
Ｗ Ｔ
ｆ 9.27 〜 130.94
ＦＮＯ 4.12 〜 5.78
ω 42.64 〜 3.37°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 103.33 〜 156.05
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｔ
ｆ 9.26970 17.98478 35.07599 79.49640 130.94357
ω 42.64411 23.02223 12.26869 5.54597 3.36834
ＦＮＯ 4.12 5.04 5.76 5.77 5.78
φ 8.54 8.54 8.56 9.57 10.14
d5 2.10000 13.51510 27.27150 40.97034 47.34606
d12 24.49494 14.93344 8.94342 3.50414 1.50000
d24 4.83432 4.83333 3.99353 3.10000 4.83058
d27 1.16379 1.16478 2.00458 2.89811 1.16753
d31 1.60333 11.92048 20.22794 27.23252 32.06948
ＢＦ 14.04941 14.04940 14.04942 14.04974 14.05058
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 69.61022
2 6 -9.31640
3 14 24.10850
4 25 26.49998
5 28 -32.51973
6 32 176.73133
［条件式対応値］
（１） ｆ１／ｆｗ ＝ 7.510
（２） （−ｆ２）／ｆｔ ＝ 0.072
（３） ｆ３／ｆ４ ＝ 0.910
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 7.472
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 138.7561 1.6350 1.903660 31.27
2 42.7802 8.2143 1.497820 82.57
3 -302.0350 0.1000
4 44.5217 4.7770 1.816000 46.59
5 271.5483 可変
＊6 500.0000 1.0000 1.851350 40.10
7 8.1506 4.9434
8 -14.9679 1.0000 1.883000 40.66
9 -40.3672 0.1000
10 51.0611 3.3538 1.808090 22.74
11 -13.1253 1.0000 1.851350 40.10
＊12 -56.0605 可変
13(絞りS) ∞ 1.0000
14 16.8549 1.0000 2.001000 29.13
15 12.8453 2.3167 1.516800 63.88
16 -344.8312 0.2826
17 16.7180 3.8814 1.516800 63.88
18 -102.0119 1.8000
19 -31.7646 1.7730 1.950000 29.37
20 -12.0000 1.0000 1.772500 49.62
21 47.5308 1.8000
22 56.8994 2.7389 1.516800 63.88
23 -10.1297 1.0000 2.000690 25.46
24 -20.0855 可変
＊25 19.9643 1.0000 1.834410 37.28
26 12.9126 3.3590 1.487490 70.32
27 -20.6924 可変
28 -36.7881 1.0000 1.883000 40.66
29 22.9040 2.1715
30 18.3642 1.8393 1.688930 31.16
31 74.4874 可変
32 -62.3494 1.0000 1.583130 59.46
＊33 -39.0765 ＢＦ
像面 ∞
［非球面データ］
第６面
κ -9.00000
A4 8.23003E-05
A6 -8.48619E-07
A8 4.81601E-09
A10 -1.21118E-11
A12 -3.71030E-14
第１２面
κ 7.14630
A4 -1.75054E-07
A6 -2.79453E-07
A8 -6.78452E-10
A10 3.65328E-12
A12 0.00000
第２５面
κ 1.00000
A4 -4.54869E-05
A6 -1.13234E-08
A8 -2.74200E-09
A10 2.72745E-11
A12 0.00000
第３３面
κ 1.00000
A4 3.84906E-05
A6 -1.38988E-07
A8 5.70664E-10
A10 0.00000
A12 0.00000
［各種データ］
変倍比 14.13
Ｗ Ｔ
ｆ 9.27 〜 130.94
ＦＮＯ 4.12 〜 5.78
ω 42.64 〜 3.37°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 103.33 〜 156.05
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｔ
ｆ 9.26970 17.98478 35.07599 79.49640 130.94357
ω 42.64411 23.02223 12.26869 5.54597 3.36834
ＦＮＯ 4.12 5.04 5.76 5.77 5.78
φ 8.54 8.54 8.56 9.57 10.14
d5 2.10000 13.51510 27.27150 40.97034 47.34606
d12 24.49494 14.93344 8.94342 3.50414 1.50000
d24 4.83432 4.83333 3.99353 3.10000 4.83058
d27 1.16379 1.16478 2.00458 2.89811 1.16753
d31 1.60333 11.92048 20.22794 27.23252 32.06948
ＢＦ 14.04941 14.04940 14.04942 14.04974 14.05058
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 69.61022
2 6 -9.31640
3 14 24.10850
4 25 26.49998
5 28 -32.51973
6 32 176.73133
［条件式対応値］
（１） ｆ１／ｆｗ ＝ 7.510
（２） （−ｆ２）／ｆｔ ＝ 0.072
（３） ｆ３／ｆ４ ＝ 0.910
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 7.472
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、第１中間焦点距離状態、及び第２中間焦点距離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第３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第３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。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは光線入射角即ち半画角（単位は「°」）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し、ｄ、ｇの記載のないものはｄ線における収差を示す。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が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
ここで、本実施例に係る変倍光学系においてゴーストやフレアが発生する原因について説明する。
図１２は、本実施例に係る変倍光学系に入射した光線が第１番目の反射面と第２番目の反射面で反射して像面Ｉにゴーストやフレアを形成する様子の一例を示す図である。
図１２において、物体側からの光線ＢＭが図示のように変倍光学系に入射すると、光線ＢＭの一部は第２レンズ群Ｇ２における負メニスカスレンズＬ２２の物体側レンズ面（面番号８、ゴーストやフレアとなる反射光が生じる第１番目の反射面）で反射され、さらに第２レンズ群Ｇ２における負メニスカスレンズＬ２１の像面側レンズ面（面番号７、ゴーストやフレアとなる反射光が生じる第２番目の反射面）で再度反射され、最終的に像面Ｉに到達してゴーストやフレアを発生させてしまう。なお、前記第１番目の反射面は物体側から見て凹形状のレンズ面、前記第２番目の反射面は開口絞りＳから見て凹形状のレンズ面である。
そこで本実施例に係る変倍光学系は、斯かるレンズ面に広い波長範囲で広い入射角の光線に対応した反射防止膜を形成することで、反射光の発生を抑え、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
図１２は、本実施例に係る変倍光学系に入射した光線が第１番目の反射面と第２番目の反射面で反射して像面Ｉにゴーストやフレアを形成する様子の一例を示す図である。
図１２において、物体側からの光線ＢＭが図示のように変倍光学系に入射すると、光線ＢＭの一部は第２レンズ群Ｇ２における負メニスカスレンズＬ２２の物体側レンズ面（面番号８、ゴーストやフレアとなる反射光が生じる第１番目の反射面）で反射され、さらに第２レンズ群Ｇ２における負メニスカスレンズＬ２１の像面側レンズ面（面番号７、ゴーストやフレアとなる反射光が生じる第２番目の反射面）で再度反射され、最終的に像面Ｉに到達してゴーストやフレアを発生させてしまう。なお、前記第１番目の反射面は物体側から見て凹形状のレンズ面、前記第２番目の反射面は開口絞りＳから見て凹形状のレンズ面である。
そこで本実施例に係る変倍光学系は、斯かるレンズ面に広い波長範囲で広い入射角の光線に対応した反射防止膜を形成することで、反射光の発生を抑え、ゴーストやフレアを効果的に低減させることができる。
（第２実施例）
図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）、及び図４（ｅ）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、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、第３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第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。
図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）、図４（ｄ）、及び図４（ｅ）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、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、第３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第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。
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、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、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ガラスモールド非球面レンズである。また、負メニスカスレンズＬ２４は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド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、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ガラスモールド非球面レンズである。また、負メニスカスレンズＬ２４は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド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と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３２との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と両凹形状の負レンズＬ３５との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３６と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７との接合レンズとからなる。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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４１は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
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Ｌ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４１は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ５１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５３とからなる。
第６レンズ群Ｇ６は、両凸形状の正レンズＬ６１からなる。なお、正レンズＬ６１は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第６レンズ群Ｇ６は、両凸形状の正レンズＬ６１からなる。なお、正レンズＬ６１は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
本実施例に係る変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１の両凸形状の正レンズＬ１２の像面側レンズ面（面番号３）と、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３の物体側レンズ面（面番号４）と、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３の像面側レンズ面（面番号５）に、後述する反射防止膜が形成されている。
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〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５及び開口絞りＳが物体側へ移動し、第６レンズ群Ｇ６は光軸方向の位置が固定である。なお、このとき第３レンズ群Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５、及び開口絞りＳは一体的に移動する。
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少する。また変倍時に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が、広角端状態から第１中間焦点距離状態まで略変わらず、第１中間焦点距離状態から第３中間焦点距離状態まで減少し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで増加する。また変倍時に、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が、広角端状態から第１中間焦点距離状態まで略変わらず、第１中間焦点距離状態から第３中間焦点距離状態まで増加し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。また変倍時に、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が増加する。
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少する。また変倍時に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が、広角端状態から第１中間焦点距離状態まで略変わらず、第１中間焦点距離状態から第３中間焦点距離状態まで減少し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで増加する。また変倍時に、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が、広角端状態から第１中間焦点距離状態まで略変わらず、第１中間焦点距離状態から第３中間焦点距離状態まで増加し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。また変倍時に、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が増加する。
また本実施例に係る変倍光学系では、手ぶれ等の発生時に、第３レンズ群Ｇ３中の正メニスカスレンズＬ３４と負レンズＬ３５との接合レンズ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って防振を行う。なお、これに限られず、本実施例に係る変倍光学系では、正メニスカスレンズＬ３４と負レンズＬ３５との接合レンズ及び正レンズＬ３６と負メニスカスレンズＬ３７との接合レンズを防振レンズ群としてもよい。
また、本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の負メニスカスレンズＬ４１と正レンズＬ４２との接合レンズを光軸に沿って物体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。
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。
また、本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の負メニスカスレンズＬ４１と正レンズＬ４２との接合レンズを光軸に沿って物体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。
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 ∞
1 132.6359 1.6350 1.903660 31.27
2 42.6997 8.1417 1.497820 82.57
3 -325.2613 0.1000
4 44.4637 4.7551 1.816000 46.59
5 265.6270 可変
＊6 500.0000 1.0000 1.851348 40.10
7 8.2943 5.0608
8 -14.5917 1.0000 1.883000 40.66
9 -53.0958 0.4500
10 120.6169 3.8630 1.808090 22.74
11 -13.4596 1.0000 1.851348 40.10
＊12 -30.3078 可変
13(絞りS) ∞ 1.0000
14 19.4243 1.0000 2.000690 25.46
15 15.0112 2.4393 1.583130 59.42
16 2147.1305 0.4959
17 19.1055 4.6119 1.487490 70.32
18 -104.4778 1.8000
19 -34.2822 1.8490 1.950000 29.37
20 -12.0000 1.0000 1.804000 46.60
21 50.0687 1.8000
22 29.0599 2.9395 1.517420 52.20
23 -11.4030 1.0000 2.000690 25.46
24 -23.5616 可変
＊25 18.2398 1.0000 1.834410 37.28
26 10.5163 3.4843 1.487490 70.32
27 -26.7878 可変
28 -35.5672 1.0000 1.883000 40.66
29 22.0346 2.5669
30 34.4390 1.0276 1.592700 35.27
31 57.9072 0.2140
32 20.8607 1.9156 1.592700 35.27
33 101.2362 可変
34 4642.0718 1.2942 1.583130 59.46
＊35 -45.6613 ＢＦ
像面 ∞
［非球面データ］
第６面
κ 11.00000
A4 6.84259E-05
A6 -6.52908E-07
A8 2.89592E-09
A10 -3.59067E-12
A12 -4.70830E-14
第１２面
κ 5.34460
A4 8.80293E-06
A6 -8.24015E-08
A8 -1.99203E-09
A10 1.93534E-11
A12 0.00000
第２５面
κ 1.00000
A4 -2.50506E-05
A6 4.23962E-08
A8 -1.01207E-09
A10 1.78131E-11
A12 0.00000
第３５面
κ 1.00000
A4 3.13362E-05
A6 -1.05523E-07
A8 3.01765E-10
A10 0.00000
A12 0.00000
［各種データ］
変倍比 14.13
Ｗ Ｔ
ｆ 9.27 〜 130.95
ＦＮＯ 4.11 〜 5.77
ω 42.65 〜 3.36°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 108.72 〜 165.55
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｔ
ｆ 9.26996 18.00205 35.14141 79.50027 130.95058
ω 42.64659 23.02117 12.24275 5.53491 3.36308
ＦＮＯ 4.11 5.14 5.77 5.77 5.77
φ 8.78 8.78 9.00 10.44 10.99
d5 2.10000 13.14641 27.04732 40.02188 46.57745
d12 25.78504 15.86682 9.46650 3.71398 1.50000
d24 4.77009 4.77089 3.65901 3.00000 4.76972
d27 1.34602 1.34523 2.45711 3.11612 1.34640
d33 1.22984 13.40455 22.49406 33.05903 37.86288
ＢＦ 14.04908 14.04867 14.04916 14.04907 14.04906
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 69.16097
2 6 -9.84950
3 14 24.91408
4 25 32.52464
5 28 -33.25545
6 34 77.54903
［条件式対応値］
（１） ｆ１／ｆｗ ＝ 7.461
（２） （−ｆ２）／ｆｔ ＝ 0.075
（３） ｆ３／ｆ４ ＝ 0.766
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 7.022
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 132.6359 1.6350 1.903660 31.27
2 42.6997 8.1417 1.497820 82.57
3 -325.2613 0.1000
4 44.4637 4.7551 1.816000 46.59
5 265.6270 可変
＊6 500.0000 1.0000 1.851348 40.10
7 8.2943 5.0608
8 -14.5917 1.0000 1.883000 40.66
9 -53.0958 0.4500
10 120.6169 3.8630 1.808090 22.74
11 -13.4596 1.0000 1.851348 40.10
＊12 -30.3078 可変
13(絞りS) ∞ 1.0000
14 19.4243 1.0000 2.000690 25.46
15 15.0112 2.4393 1.583130 59.42
16 2147.1305 0.4959
17 19.1055 4.6119 1.487490 70.32
18 -104.4778 1.8000
19 -34.2822 1.8490 1.950000 29.37
20 -12.0000 1.0000 1.804000 46.60
21 50.0687 1.8000
22 29.0599 2.9395 1.517420 52.20
23 -11.4030 1.0000 2.000690 25.46
24 -23.5616 可変
＊25 18.2398 1.0000 1.834410 37.28
26 10.5163 3.4843 1.487490 70.32
27 -26.7878 可変
28 -35.5672 1.0000 1.883000 40.66
29 22.0346 2.5669
30 34.4390 1.0276 1.592700 35.27
31 57.9072 0.2140
32 20.8607 1.9156 1.592700 35.27
33 101.2362 可変
34 4642.0718 1.2942 1.583130 59.46
＊35 -45.6613 ＢＦ
像面 ∞
［非球面データ］
第６面
κ 11.00000
A4 6.84259E-05
A6 -6.52908E-07
A8 2.89592E-09
A10 -3.59067E-12
A12 -4.70830E-14
第１２面
κ 5.34460
A4 8.80293E-06
A6 -8.24015E-08
A8 -1.99203E-09
A10 1.93534E-11
A12 0.00000
第２５面
κ 1.00000
A4 -2.50506E-05
A6 4.23962E-08
A8 -1.01207E-09
A10 1.78131E-11
A12 0.00000
第３５面
κ 1.00000
A4 3.13362E-05
A6 -1.05523E-07
A8 3.01765E-10
A10 0.00000
A12 0.00000
［各種データ］
変倍比 14.13
Ｗ Ｔ
ｆ 9.27 〜 130.95
ＦＮＯ 4.11 〜 5.77
ω 42.65 〜 3.36°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 108.72 〜 165.55
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｔ
ｆ 9.26996 18.00205 35.14141 79.50027 130.95058
ω 42.64659 23.02117 12.24275 5.53491 3.36308
ＦＮＯ 4.11 5.14 5.77 5.77 5.77
φ 8.78 8.78 9.00 10.44 10.99
d5 2.10000 13.14641 27.04732 40.02188 46.57745
d12 25.78504 15.86682 9.46650 3.71398 1.50000
d24 4.77009 4.77089 3.65901 3.00000 4.76972
d27 1.34602 1.34523 2.45711 3.11612 1.34640
d33 1.22984 13.40455 22.49406 33.05903 37.86288
ＢＦ 14.04908 14.04867 14.04916 14.04907 14.04906
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 69.16097
2 6 -9.84950
3 14 24.91408
4 25 32.52464
5 28 -33.25545
6 34 77.54903
［条件式対応値］
（１） ｆ１／ｆｗ ＝ 7.461
（２） （−ｆ２）／ｆｔ ＝ 0.075
（３） ｆ３／ｆ４ ＝ 0.766
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 7.022
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、第１中間焦点距離状態、及び第２中間焦点距離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第３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第３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。
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が良好に補正され、高い光学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）、図７（ｃ）、図７（ｄ）、及び図７（ｅ）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、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、第３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第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。
図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）、図７（ｄ）、及び図７（ｅ）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、第１中間焦点距離状態、第２中間焦点距離状態、第３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第４レンズ群Ｇ４と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。
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、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ガラスモールド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、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ガラスモールド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との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３３と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と両凹形状の負レンズＬ３５との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ３６と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３７との接合レンズとからなる。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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４１は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
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Ｌ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合レンズからなる。なお、負メニスカスレンズＬ４１は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２とからなる。なお、負レンズＬ５１は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６１からなる。なお、正メニスカスレンズＬ６１は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６１からなる。なお、正メニスカスレンズＬ６１は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
本実施例に係る変倍光学系は、第５レンズ群Ｇ５の両凹形状の負レンズＬ５１の物体側レンズ面（面番号２８）と、第５レンズ群Ｇ５の両凹形状の負レンズＬ５１の像面側レンズ面（面番号２９）と、第５レンズ群Ｇ５の両凸形状の正レンズＬ５２の物体側レンズ面（面番号３０）と、第５レンズ群Ｇ５の両凸形状の正レンズＬ５２の像面側レンズ面（面番号３１）に、後述する反射防止膜が形成されている。
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、第３〜第５レンズ群Ｇ３〜Ｇ５、及び開口絞りＳが物体側へ移動する。なお、このとき第３レンズ群Ｇ３、第５レンズ群Ｇ５、及び開口絞りＳは一体的に移動する。また変倍時に、第２レンズ群Ｇ２が、広角端状態から第１中間焦点距離状態まで物体側へ移動し、第１中間焦点距離状態から第３中間焦点距離状態まで像側へ移動し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで物体側へ移動する。また変倍時に、第６レンズ群Ｇ６は光軸方向の位置が固定である。
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少する。また変倍時に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が、広角端状態から第３中間焦点距離状態まで減少し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで増加する。また変倍時に、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が、広角端状態から第３中間焦点距離状態まで増加し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。また変倍時に、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が増加する。
これにより、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増加し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少する。また変倍時に、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が、広角端状態から第３中間焦点距離状態まで減少し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで増加する。また変倍時に、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が、広角端状態から第３中間焦点距離状態まで増加し、第３中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。また変倍時に、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との空気間隔が増加する。
また本実施例に係る変倍光学系では、手ぶれ等の発生時に、第３レンズ群Ｇ３中の正メニスカスレンズＬ３４と負レンズＬ３５との接合レンズ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って防振を行う。なお、これに限られず、本実施例に係る変倍光学系では、正メニスカスレンズＬ３４と負レンズＬ３５との接合レンズ及び正レンズＬ３６と負メニスカスレンズＬ３７との接合レンズを防振レンズ群としてもよい。
また、本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の負メニスカスレンズＬ４１と正レンズＬ４２との接合レンズを光軸に沿って物体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。
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。
また、本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の負メニスカスレンズＬ４１と正レンズＬ４２との接合レンズを光軸に沿って物体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。
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 ∞
1 147.9013 1.6350 1.902650 35.72
2 35.6621 9.2469 1.497820 82.57
3 -200.0000 0.1000
4 39.1600 5.4354 1.755000 52.33
5 1276.0689 可変
＊6 500.0000 1.0000 1.851350 40.10
7 9.9096 4.0795
8 -21.5362 1.0000 1.883000 40.66
9 61.9357 0.5771
10 28.1760 3.3431 1.808090 22.74
11 -16.0125 1.0000 1.883000 40.66
12 -68.1696 可変
13(絞りS) ∞ 1.0000
14 19.4128 1.0000 2.001000 29.13
15 13.4853 2.3758 1.518230 58.82
16 -100.7156 0.1463
17 15.0209 4.0207 1.518230 58.82
18 204.4633 1.8000
19 -28.3320 1.8512 1.950000 29.37
20 -12.0000 1.0000 1.719990 50.27
21 39.0032 1.9232
22 61.4199 2.6210 1.593190 67.90
23 -10.6309 1.0000 2.000690 25.46
24 -19.4068 可変
＊25 16.3114 1.0000 1.834410 37.28
26 11.0229 3.3231 1.487490 70.32
27 -43.6056 可変
＊28 -14.4352 1.0000 1.820800 42.71
29 40.8079 0.8343
30 49.8401 2.1154 1.672700 32.18
31 -34.3561 可変
32 -30.0441 1.0940 1.583130 59.46
＊33 -18.4435 ＢＦ
像面 ∞
［非球面データ］
第６面
κ 11.00000
A4 1.46758E-05
A6 -1.20928E-07
A8 3.63942E-10
A10 2.23207E-12
A12 -4.38330E-14
第２５面
κ 1.00000
A4 -2.68760E-05
A6 3.45468E-09
A8 -1.34363E-09
A10 2.46674E-11
A12 0.00000
第２８面
κ 1.00000
A4 6.88321E-05
A6 -1.36380E-07
A8 1.91010E-09
A10 -1.82027E-10
A12 0.00000
第３３面
κ 1.00000
A4 6.40427E-05
A6 -1.29760E-07
A8 -9.25012E-10
A10 0.00000
A12 0.00000
［各種データ］
変倍比 14.12
Ｗ Ｔ
ｆ 10.30 〜 145.42
ＦＮＯ 4.12 〜 5.78
ω 39.66 〜 3.00°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 106.91 〜 147.55
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｔ
ｆ 10.29728 17.98475 34.94711 79.45072 145.41967
ω 39.65984 23.06221 12.28283 5.50036 2.99741
ＦＮＯ 4.12 4.88 5.49 5.77 5.78
φ 8.78 8.78 8.78 9.32 10.10
d5 2.10000 11.36023 22.73111 34.07789 40.86134
d12 25.44232 18.07043 10.58381 3.75584 1.50000
d24 6.54666 6.31441 4.45845 3.00000 6.63250
d27 2.13021 2.36246 4.21842 5.67687 2.04437
d31 1.11813 8.99915 15.47141 21.61332 26.93973
ＢＦ 14.05093 14.05140 14.05141 14.03447 14.05263
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 60.27060
2 6 -9.90188
3 14 23.84501
4 25 32.34765
5 28 -25.12840
6 32 79.16334
［条件式対応値］
（１） ｆ１／ｆｗ ＝ 5.853
（２） （−ｆ２）／ｆｔ ＝0.068
（３） ｆ３／ｆ４ ＝ 0.737
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝6.087
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 147.9013 1.6350 1.902650 35.72
2 35.6621 9.2469 1.497820 82.57
3 -200.0000 0.1000
4 39.1600 5.4354 1.755000 52.33
5 1276.0689 可変
＊6 500.0000 1.0000 1.851350 40.10
7 9.9096 4.0795
8 -21.5362 1.0000 1.883000 40.66
9 61.9357 0.5771
10 28.1760 3.3431 1.808090 22.74
11 -16.0125 1.0000 1.883000 40.66
12 -68.1696 可変
13(絞りS) ∞ 1.0000
14 19.4128 1.0000 2.001000 29.13
15 13.4853 2.3758 1.518230 58.82
16 -100.7156 0.1463
17 15.0209 4.0207 1.518230 58.82
18 204.4633 1.8000
19 -28.3320 1.8512 1.950000 29.37
20 -12.0000 1.0000 1.719990 50.27
21 39.0032 1.9232
22 61.4199 2.6210 1.593190 67.90
23 -10.6309 1.0000 2.000690 25.46
24 -19.4068 可変
＊25 16.3114 1.0000 1.834410 37.28
26 11.0229 3.3231 1.487490 70.32
27 -43.6056 可変
＊28 -14.4352 1.0000 1.820800 42.71
29 40.8079 0.8343
30 49.8401 2.1154 1.672700 32.18
31 -34.3561 可変
32 -30.0441 1.0940 1.583130 59.46
＊33 -18.4435 ＢＦ
像面 ∞
［非球面データ］
第６面
κ 11.00000
A4 1.46758E-05
A6 -1.20928E-07
A8 3.63942E-10
A10 2.23207E-12
A12 -4.38330E-14
第２５面
κ 1.00000
A4 -2.68760E-05
A6 3.45468E-09
A8 -1.34363E-09
A10 2.46674E-11
A12 0.00000
第２８面
κ 1.00000
A4 6.88321E-05
A6 -1.36380E-07
A8 1.91010E-09
A10 -1.82027E-10
A12 0.00000
第３３面
κ 1.00000
A4 6.40427E-05
A6 -1.29760E-07
A8 -9.25012E-10
A10 0.00000
A12 0.00000
［各種データ］
変倍比 14.12
Ｗ Ｔ
ｆ 10.30 〜 145.42
ＦＮＯ 4.12 〜 5.78
ω 39.66 〜 3.00°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 106.91 〜 147.55
Ｗ Ｍ１ Ｍ２ Ｍ３ Ｔ
ｆ 10.29728 17.98475 34.94711 79.45072 145.41967
ω 39.65984 23.06221 12.28283 5.50036 2.99741
ＦＮＯ 4.12 4.88 5.49 5.77 5.78
φ 8.78 8.78 8.78 9.32 10.10
d5 2.10000 11.36023 22.73111 34.07789 40.86134
d12 25.44232 18.07043 10.58381 3.75584 1.50000
d24 6.54666 6.31441 4.45845 3.00000 6.63250
d27 2.13021 2.36246 4.21842 5.67687 2.04437
d31 1.11813 8.99915 15.47141 21.61332 26.93973
ＢＦ 14.05093 14.05140 14.05141 14.03447 14.05263
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 60.27060
2 6 -9.90188
3 14 23.84501
4 25 32.34765
5 28 -25.12840
6 32 79.16334
［条件式対応値］
（１） ｆ１／ｆｗ ＝ 5.853
（２） （−ｆ２）／ｆｔ ＝0.068
（３） ｆ３／ｆ４ ＝ 0.737
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝6.087
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、第１中間焦点距離状態、及び第２中間焦点距離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第３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第３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。
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が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
ここで、本願の実施形態に係る変倍光学系に用いられる反射防止膜（多層広帯域反射防止膜とも言う）について説明する。図１３は、反射防止膜の膜構成の一例を示す図である。この反射防止膜１０１は７層からなり、レンズ等の光学部材１０２の光学面に形成される。第１層１０１ａは真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムで形成されている。また、この第１層１０１ａの上に更に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第２層１０１ｂが形成される。さらに、この第２層１０１ｂの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第３層１０１ｃが形成され、この第３層１０１ｃの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第４層１０１ｄが形成される。またさらに、この第４層１０１ｄの上に真空蒸着法で蒸着された酸化アルミニウムからなる第５層１０１ｅが形成され、この第５層１０１ｅの上に真空蒸着法で蒸着された酸化チタンと酸化ジルコニウムの混合物からなる第６層１０１ｆが形成される。
そして、このようにして形成された第６層１０１ｆの上に、ウェットプロセスによりフッ化マグネシウムとシリカの混合物からなる第７層１０１ｇが形成されて本実施形態の反射防止膜１０１が形成される。第７層１０１ｇの形成には、ウェットプロセスの一種であるゾル−ゲル法を用いている。ゾル−ゲル法とは、原料を混合することにより得られたゾルを、加水分解・重縮合反応などにより流動性のないゲルとし、このゲルを加熱・分解して生成物を得る方法であり、光学薄膜の作製においては、光学部材の光学面上に光学薄膜材料ゾルを塗布し、乾燥固化によりゲル膜とすることで膜を生成することができる。なお、ウェットプロセスとして、ゾル−ゲル法に限らず、ゲル状態を経ないで固体膜を得る方法を用いるようにしてもよい。
このように、この反射防止膜１０１の第１層１０１ａ〜第６層１０１ｆまではドライプロセスである電子ビーム蒸着により形成され、最上層である第７層１０１ｇは、フッ酸／酢酸マグネシウム法で調製したゾル液を用いるウェットプロセスにより以下の手順で形成されている。まず、予めレンズ成膜面（上述の光学部材１０２の光学面）に真空蒸着装置を用いて第１層１０１ａとなる酸化アルミニウム層、第２層１０１ｂとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第３層１０１ｃとなる酸化アルミニウム層、第４層１０１ｄとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層、第５層１０１ｅとなる酸化アルミニウム層、第６層１０１ｆとなる酸化チタン−酸化ジルコニウム混合層を順に形成する。そして、蒸着装置より光学部材１０２を取り出した後、フッ酸／酢酸マグネシウム法により調製したゾル液にシリコンアルコキシドを加えたものをスピンコート法により塗布することにより、第７層１０１ｇとなるフッ化マグネシウムとシリカの混合物からなる層を形成する。フッ酸／酢酸マグネシウム法によって調製される際の反応式を以下の式（ａ）に示す。
（ａ） ２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ3ＣＯＯ）2→ＭｇＦ2＋２ＣＨ3ＣＯＯＨ
この成膜に用いたゾル液は、原料混合後、オートクレーブで１４０℃、２４時間高温加圧熟成処理を施した後、成膜に用いられる。この光学部材１０２は、第７層１０１ｇの成膜終了後、大気中で１６０℃、１時間加熱処理して完成される。このようなゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数ｎｍから数十ｎｍの粒子が空隙を残して堆積することにより第７層１０１ｇが形成される。
（ａ） ２ＨＦ＋Ｍｇ（ＣＨ3ＣＯＯ）2→ＭｇＦ2＋２ＣＨ3ＣＯＯＨ
この成膜に用いたゾル液は、原料混合後、オートクレーブで１４０℃、２４時間高温加圧熟成処理を施した後、成膜に用いられる。この光学部材１０２は、第７層１０１ｇの成膜終了後、大気中で１６０℃、１時間加熱処理して完成される。このようなゾル−ゲル法を用いることにより、大きさが数ｎｍから数十ｎｍの粒子が空隙を残して堆積することにより第７層１０１ｇが形成される。
このようにして形成された反射防止膜１０１を有する光学部材の光学的性能について図１４に示す分光特性を用いて説明する。
本実施形態に係る反射防止膜を有する光学部材（レンズ）は、以下の表４に示す条件で形成されている。ここで表４は、基準波長をλとし、基板（光学部材）の屈折率が１．６２、１．７４及び１．８５について反射防止膜１０１の各層１０１ａ（第１層）〜１０１ｇ（第７層）の光学膜厚をそれぞれ求めたものである。なお、表４では、酸化アルミニウムをAl2O3、酸化チタンと酸化ジルコニウム混合物をZrO2＋TiO2、フッ化マグネシウムとシリカの混合物をMgF2＋SiO2とそれぞれ表している。
（表４）
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1
第７層 MgF2＋SiO2 1.26 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第６層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第５層 Al2O3 1.65 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第４層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第３層 Al2O3 1.65 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第２層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第１層 Al2O3 1.65 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.62 1.74 1.85
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1
第７層 MgF2＋SiO2 1.26 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第６層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第５層 Al2O3 1.65 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第４層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第３層 Al2O3 1.65 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第２層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第１層 Al2O3 1.65 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.62 1.74 1.85
図１４は、表４において基準波長λを５５０ｎｍとして反射防止膜１０１の各層の光学膜厚を設計した光学部材に光線が垂直入射する時の分光特性を表している。
図１４から、基準波長λを５５０ｎｍで設計した反射防止膜１０１を有する光学部材は、光線の波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で反射率を０．２％以下に抑えられることが判る。また、表４において基準波長λをｄ線（波長５８７．６ｎｍ）として各光学膜厚を設計した反射防止膜１０１を有する光学部材でも、その分光特性にはほとんど影響せず、図１４に示す基準波長λが５５０ｎｍの場合とほぼ同等の分光特性を有する。
次に、本反射防止膜の変形例について説明する。この反射防止膜は５層からなり、表４と同様、以下の表５で示される条件で基準波長λに対する各層の光学膜厚が設計される。本変形例では、第５層の形成に前述のゾル−ゲル法を用いている。
（表５）
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1
第５層 MgF2＋SiO2 1.26 0.275λ 0.269λ
第４層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.045λ 0.043λ
第３層 Al2O3 1.65 0.212λ 0.217λ
第２層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.077λ 0.066λ
第１層 Al2O3 1.65 0.288λ 0.290λ
基板の屈折率 1.46 1.52
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1
第５層 MgF2＋SiO2 1.26 0.275λ 0.269λ
第４層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.045λ 0.043λ
第３層 Al2O3 1.65 0.212λ 0.217λ
第２層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.077λ 0.066λ
第１層 Al2O3 1.65 0.288λ 0.290λ
基板の屈折率 1.46 1.52
図１５は、表５において、基板の屈折率が１．５２及び基準波長λを５５０ｎｍとして各光学膜厚を設計した反射防止膜を有する光学部材に光線が垂直入射する時の分光特性を示している。図１５から本変形例の反射防止膜は、光線の波長が４２０ｎｍ〜７２０ｎｍの全域で反射率が０．２％以下に抑えられることがわかる。なお、表５において基準波長λをｄ線（波長５８７．６ｎｍ）として各光学膜厚を設計した反射防止膜を有する光学部材でも、その分光特性にはほとんど影響せず、図１５に示す分光特性とほぼ同等の特性を有する。
図１６は、図１５に示す分光特性を有する光学部材への光線の入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性をそれぞれ示す。なお、図１５、図１６には表５に示す基板の屈折率が１．４６の反射防止膜を有する光学部材の分光特性が図示されていないが、基板の屈折率が１．５２とほぼ同等の分光特性を有していることは言うまでもない。
また比較のため、図１７に、従来の真空蒸着法などのドライプロセスのみで成膜した反射防止膜の一例を示す。図１７は、表５と同じ基板の屈折率１．５２に以下の表６で示される条件で構成される反射防止膜を設計した光学部材に光線が垂直入射する時の分光特性を示す。また、図１８は、図１７に示す分光特性を有する光学部材への光線の入射角が３０度、４５度、６０度の場合の分光特性をそれぞれ示す。
（表６）
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1
第７層 MgF2 1.39 0.243λ
第６層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.119λ
第５層 Al2O3 1.65 0.057λ
第４層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.220λ
第３層 Al2O3 1.65 0.064λ
第２層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.057λ
第１層 Al2O3 1.65 0.193λ
基板の屈折率 1.52
物質 屈折率 光学膜厚
媒質 空気 1
第７層 MgF2 1.39 0.243λ
第６層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.119λ
第５層 Al2O3 1.65 0.057λ
第４層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.220λ
第３層 Al2O3 1.65 0.064λ
第２層 ZrO2＋TiO2 2.12 0.057λ
第１層 Al2O3 1.65 0.193λ
基板の屈折率 1.52
図１４〜図１６で示される本実施形態に係る反射防止膜を有する光学部材の分光特性を、図１７および図１８で示される従来例の分光特性と比較すると、本実施形態に係る反射防止膜はいずれの入射角においてもより低い反射率を有し、しかもより広い帯域で低い反射率を有することが良くわかる。
次に、本願の第１実施例から第３実施例に、上記表４および表５に示す反射防止膜を適用した例について説明する。
本第１実施例の変倍光学系において、
第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の屈折率は、
表１に示すように、
ｎｄ＝１．８５１３５０であり、
第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２２の屈折率は、
ｎｄ＝１．８８３０００であるため、
負メニスカスレンズＬ２１における像面側のレンズ面に
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
負メニスカスレンズＬ２２における物体側のレンズ面に、
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の屈折率は、
表１に示すように、
ｎｄ＝１．８５１３５０であり、
第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２２の屈折率は、
ｎｄ＝１．８８３０００であるため、
負メニスカスレンズＬ２１における像面側のレンズ面に
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
負メニスカスレンズＬ２２における物体側のレンズ面に、
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
本第２実施例の変倍光学系において、
第１レンズ群Ｇ１の両凸形状の正レンズＬ１２の屈折率は、
表２に示すように、
ｎｄ＝１．４９７８２０であり、
第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３の屈折率は、
ｎｄ＝１．８１６０００であるため、
両凸形状の正レンズＬ１２における像面側のレンズ面に
基板の屈折率が１．５２に対応する反射防止膜（表５参照）を用い、
正メニスカスレンズＬ１３における物体側のレンズ面に
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
正メニスカスレンズＬ１３における像面側のレンズ面に、
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
第１レンズ群Ｇ１の両凸形状の正レンズＬ１２の屈折率は、
表２に示すように、
ｎｄ＝１．４９７８２０であり、
第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３の屈折率は、
ｎｄ＝１．８１６０００であるため、
両凸形状の正レンズＬ１２における像面側のレンズ面に
基板の屈折率が１．５２に対応する反射防止膜（表５参照）を用い、
正メニスカスレンズＬ１３における物体側のレンズ面に
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
正メニスカスレンズＬ１３における像面側のレンズ面に、
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
本第３実施例の変倍光学系において、
第５レンズ群Ｇ５の両凹形状の負レンズＬ５１の屈折率は、
表３に示すように、
ｎｄ＝１．８２０８００であり、
第５レンズ群Ｇ５の両凸形状の正レンズＬ５２の屈折率は、
ｎｄ＝１．６７２７００であるため、
両凹形状の負レンズＬ５１における物体側のレンズ面に
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
両凹形状の負レンズＬ５１における像面側のレンズ面に
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
両凸形状の正レンズＬ５２における物体側のレンズ面に
基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
両凸形状の正レンズＬ５２における像面側のレンズ面に、
基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
第５レンズ群Ｇ５の両凹形状の負レンズＬ５１の屈折率は、
表３に示すように、
ｎｄ＝１．８２０８００であり、
第５レンズ群Ｇ５の両凸形状の正レンズＬ５２の屈折率は、
ｎｄ＝１．６７２７００であるため、
両凹形状の負レンズＬ５１における物体側のレンズ面に
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
両凹形状の負レンズＬ５１における像面側のレンズ面に
基板の屈折率が１．８５に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
両凸形状の正レンズＬ５２における物体側のレンズ面に
基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用い、
両凸形状の正レンズＬ５２における像面側のレンズ面に、
基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜１０１（表４参照）を用いることで各レンズ面からの反射光を少なくでき、ゴーストやフレアを低減することができる。
上記各実施例によれば、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。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６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、７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、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、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２レンズ群の少なくとも一部又は第３レンズ群の少なくとも一部又は第４レンズ群の少なくとも一部又は第５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、第２レンズ群の少なくとも一部又は第３レンズ群の少なくとも一部又は第４レンズ群の少なくとも一部又は第５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。
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、高い光学性能を有する変倍光学系である。したがって本カメラ１は、高変倍比を有しつつ、小型化と高い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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６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からＳ３を含むものである。
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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６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からＳ３を含むものである。
ステップＳ１：第１レンズ群、第２レンズ群及び第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜を設け、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むようにする。
ステップＳ２：第１レンズ群と第２レンズ群が以下の条件式（１）、（２）を満足するようにし、第１〜第６レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
（１） ５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
（２） ０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
ステップＳ２：第１レンズ群と第２レンズ群が以下の条件式（１）、（２）を満足するようにし、第１〜第６レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
（１） ５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
（２） ０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：第２レンズ群の焦点距離
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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔、及び第５レンズ群と第６レンズ群との間隔が変化するようにする。
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、高い光学性能を有する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
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１０１ 反射防止膜
１０１ａ 第１層
１０１ｂ 第２層
１０１ｃ 第３層
１０１ｄ 第４層
１０１ｅ 第５層
１０１ｆ 第６層
１０１ｇ 第７層
１０２ 光学部材
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
Ｇ６ 第６レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１０１ 反射防止膜
１０１ａ 第１層
１０１ｂ 第２層
１０１ｃ 第３層
１０１ｄ 第４層
１０１ｅ 第５層
１０１ｆ 第６層
１０１ｇ 第７層
１０２ 光学部材
Claims (30)
- 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、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜が設けられており、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含んでおり、
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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、及び前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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 - 前記反射防止膜は多層膜であり、
前記ウェットプロセスを用いて形成された層は、前記多層膜を構成する層のうちの最も表面側の層であることを特徴とする請求項１に記載の変倍光学系。 - 前記ウェットプロセスを用いて形成された層のｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率をｎｄとしたとき、ｎｄが１．３０以下であ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。
- 開口絞りを有し、
前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面であ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。 - 前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群内のレンズの像面側レンズ面であることを特徴とする請求項４に記載の変倍光学系。
- 前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群内のレンズの物体側レンズ面であることを特徴とする請求項４に記載の変倍光学系。
- 前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第２レンズ群内の物体側から１番目のレンズの像面側レンズ面であることを特徴とする請求項４に記載の変倍光学系。
- 前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第５レンズ群内のレンズの像面側レンズ面であることを特徴とする請求項４に記載の変倍光学系。
- 前記開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、前記第５レンズ群内の物体側から１番目のレンズの物体側レンズ面であることを特徴とする請求項４に記載の変倍光学系。
- 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、物体側から見て凹形状のレンズ面であ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。
- 前記物体側から見て凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群内のレンズの像面側レンズ面であることを特徴とする請求項１０に記載の変倍光学系。
- 前記物体側から見て凹形状のレンズ面は、前記第２レンズ群内の物体側から２番目のレンズの物体側レンズ面であることを特徴とする請求項１０に記載の変倍光学系。
- 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、像面側から見て凹形状のレンズ面であ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。
- 前記像面側から見て凹形状のレンズ面は、前記第５レンズ群内のレンズの像面側レンズ面であることを特徴とする請求項１３に記載の変倍光学系。
- 前記像面側から見て凹形状のレンズ面は、前記第５レンズ群内のレンズの物体側レンズ面であることを特徴とする請求項１３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１レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項１から請求項１５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レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項１から請求項１６のいずれか一項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１から請求項１７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．４２０ ＜ ｆ３／ｆ４ ＜ ２．３００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記第４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１８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
３．６００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ７．５１０
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 - 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第６レンズ群の位置が固定であることを特徴とする請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第６レンズ群が正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２０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第５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２１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第４レンズ群が正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２２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レンズ群と前記第５レンズ群との距離が一定であることを特徴とする請求項１から請求項２３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１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増加することを特徴とする請求項１から請求項２４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２レンズ群と前記第３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から請求項２５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 前記第３レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を含むように移動することを特徴とする請求項１から請求項２６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
- 無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第４レンズ群の少なくとも一部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２７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２８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、正の屈折力を有する第３レンズ群と、第４レンズ群と、第５レンズ群と、第６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１レンズ群、前記第２レンズ群及び前記第５レンズ群における光学面のうちの少なくとも１面に反射防止膜を設け、前記反射防止膜はウェットプロセスを用いて形成された層を少なくとも１層含むようにし、
前記第１レンズ群と前記第２レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
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、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔、及び前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化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。
５．５００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １０．２００
０．０５７ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．２００
但し、
ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
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
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013222384A JP2015084038A (ja) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013222384A JP2015084038A (ja) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 |
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|---|---|
| JP2015084038A true JP2015084038A (ja) | 2015-04-30 |
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ID=53047658
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| JP (1) | JP2015084038A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106814444A (zh) * | 2015-09-28 | 2017-06-09 | 富士胶片株式会社 | 变焦镜头以及摄像装置 |
| US9995916B2 (en) | 2016-05-19 | 2018-06-12 | Tamron Co., Ltd. | Variable magnification optical system and image pickup apparatus |
-
2013
- 2013-10-25 JP JP2013222384A patent/JP2015084038A/ja active Pending
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