JP2015084039A - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 Download PDF

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一政 田中
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Akihiko Kohama
昭彦 小濱
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Tomoyuki Kojima
知之 幸島
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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、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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レンズ群と、負の第２レンズ群と、正の第３レンズ群とを有し、第１群レンズ及び第２レンズ群の光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、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レンズ群と第２レンズ群との間隔、及び第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、負の屈折力を有し光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有し無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有し、Ｖレンズ群はＦレンズ群よりも物体側に配置されている。
【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。）。
特開２０１１−２３２５４３号公報 特開２０００−３５６７０４号公報
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った。また、無限遠物体から近距離物体への合焦時に十分に高い光学性能を得ることが困難であった。また、手ぶれ等によって生じる像ぶれを補正するためにレンズ群を光軸と直交する方向へ移動させた時に、十分に高い光学性能を得ることが困難であった。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、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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レンズ群とを有し、
前記第１レンズ群及び前記第２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、及び前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有し、
前記Ｖレンズ群は、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置されてい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。
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レンズ群及び前記第２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、
負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有するようにし、
前記Ｖレンズ群を、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置し、
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、及び前記第２レンズ群と前記第３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。
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、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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。
（ａ）、（ｂ）、及び（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。 （ａ）、（ｂ）、及び（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。 （ａ）、（ｂ）、及び（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近距離物体合焦時（撮影倍率−０．０１倍）の諸収差図である。 （ａ）、（ｂ）、及び（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に、防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 （ａ）、（ｂ）、及び（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。 （ａ）、（ｂ）、及び（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。 （ａ）、（ｂ）、及び（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近距離物体合焦時（撮影倍率−０．０１倍）の諸収差図である。 （ａ）、（ｂ）、及び（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に、防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 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。 本願の変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。 本願の第１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。 反射防止膜の層構造の一例を示す説明図である。 反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 変形例に係る反射防止膜の分光特性の入射角度依存性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性を示すグラフである。 従来技術で作成した反射防止膜の分光特性の入射角度依存性を示すグラフである。
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レンズ群とを有し、前記第１レンズ群及び前記第２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、及び前記第２レンズ群と前記第３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、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有することを特徴としている。本願の変倍光学系は、Ｖレンズ群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により、像を移動させ、手ぶれ等に起因する像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。また、前述の構成により、Ｖレンズ群が光軸と直交する方向へ移動した、即ちＶレンズ群が偏芯した状態においても、Ｖレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時に各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できる。
また、本願の変倍光学系は、前記Ｖレンズ群は、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置されていることを特徴としている。この構成により、Ｖレンズ群の移動量に対する像の移動量の比を、広角端状態よりも望遠端状態で大きくすることができる。このため、望遠端状態で必要とされるＶレンズ群の移動量を抑え、Ｖレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、Ｆレンズ群がＶレンズ群よりも像側に配置されることにより、本願の変倍光学系の合焦時の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能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、ゴーストやフレアをより低減させ、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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、以下の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１） ０．２４０ ＜ ｆｆ／（−ｆｖ） ＜ ４．０００
但し、
ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
条件式（１）は、Ｆレンズ群とＶレンズ群の適切な焦点距離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（１）を満足することにより、Ｖレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させて防振を行った時の偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時に各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、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。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０．４９０とすることがより好ましい。また、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０．６３０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、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のＦレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時に、Ｆレンズ群を通過する光線の状態が大きく変化してしまい、Ｆ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２．８００とすることがより好ましい。また、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１．８００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Ｖレンズ群と前記Ｆレンズ群との光軸方向における間隔が不変であることが望ましい。この構成により、Ｖレンズ群とＦレンズ群とを同一のレンズ群中に配置することができ、製造時に発生するＶレンズ群とＦレンズ群の相互のチルト偏芯を容易に抑えることができる。このため、Ｖレンズ群又はＦレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差や非点収差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レンズ群の像側に、負の屈折力を有する第４レンズ群を有し、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４レンズ群との間隔が変化することが望ましい。この構成により、第１レンズ群から第３レンズ群までのレンズ群における主点位置を物体側へ移動させて本願の変倍光学系を小型に構成することができる。また、広角端状態において歪曲収差を抑え、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４レンズ群の像側に、第５レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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ことが望ましい。この構成により、広角端状態において歪曲収差を抑え、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。
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、最も像側にＲレンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Ｒ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、Ｒレンズ群に入射する周辺光束の光軸からの高さを変化させ、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（２）を満足することが望ましい。
（２） ０．２８０ ＜ （−ｆｖ）／ｆ３ ＜ ５．２００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
条件式（２）は、第３レンズ群とＶレンズ群の適切な焦点距離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（２）を満足することにより、防振時の偏芯コマ収差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、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。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０．６１０とすることがより好ましい。また、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０．７４０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、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量が過大になる。このため、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。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２．４００とすることがより好ましい。また、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１．６５０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３レンズ群が、前記Ｖレンズ群を有することが望ましい。即ち、Ｖレンズ群が第３レンズ群の一部を構成することにより、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量を抑え、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、製造時に発生する第３レンズ群とＶレンズ群の相互のチルト偏芯を容易に抑えることができ、Ｖレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差や非点収差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レンズ群が、前記Ｖレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する３Ａレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量を抑え、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差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） ０．３００ ＜ （−ｆｖ）／ｆ３Ａ ＜ ３．８００
但し、
ｆ３Ａ：前記３Ａレンズ群の焦点距離
ｆｖ ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
条件式（３）は、３Ａレンズ群とＶレンズ群の適切な焦点距離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、防振時の偏芯コマ収差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、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。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０．６５０とすることがより好ましい。また、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０．９２０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、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量が過大になる。このため、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。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３．７００とすることがより好ましい。また、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２．９００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３Ａレンズ群と前記Ｖレンズ群との間隔が不変であることが望ましい。この構成により、製造時に生じた第３レンズ群とＶレンズ群の相互のチルト偏芯が、変倍時に変化することを抑えることができる。このため、変倍時にＶレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差の変動や非点収差のタオレ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（４）を満足することが望ましい。
（４） ０．３２０ ＜ ｆｆ／ｆ３ ＜ ５．２００
但し、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
条件式（４）は、第３レンズ群とＦレンズ群の適切な焦点距離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、合焦時にＦレンズ群によって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、合焦時にＦレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。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０．８８０とすることがより好ましい。また、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１．１５０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、合焦時にＦレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時にＦレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束の光軸からの高さが大きく変化し、Ｆレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を２．６００とすることがより好ましい。また、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１．９００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３レンズ群が、前記Ｆレンズ群を有することが望ましい。即ち、Ｆレンズ群が第３レンズ群の一部を構成することにより、製造時に発生する第３レンズ群とＦレンズ群の相互のチルト偏芯を容易に抑えることができ、Ｆレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差や非点収差を抑えることができる。
また、本願の変倍光学系は、前記Ｆレンズ群が、前記第３レンズ群中の最も像側に配置されていることが望ましい。この構成により、合焦時に本願の変倍光学系の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能を実現することができる。また、望遠端状態において、合焦時のＦレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、本願の変倍光学系を小型に構成できるだけでなく、合焦時に非点収差の変動や歪曲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、前記Ｖレンズ群と前記Ｆレンズ群との間に、正の屈折力を有するＭレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時にＶレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてＶレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にＦレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面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（５）を満足することが望ましい。
（５） ０．１１０ ＜ （−ｆｖ）／ｆｍ ＜ ２．６００
但し、
ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
ｆｍ：前記Ｍレンズ群の焦点距離
条件式（５）は、Ｖレンズ群とＦレンズ群の適切な焦点距離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（５）を満足することにより、防振時にＶレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてＶレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面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（５）の対応値が下限値を下回ると、防振時にＶレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてＶレンズ群で発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のＦレンズ群の移動量が過大になる。このため、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を０．２３０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（５）の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるＶレンズ群の移動量が過大になる。このため、Ｖレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を１．３００とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を０．８８０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（６）を満足することが望ましい。
（６） ０．０８０ ＜ ｆｆ／ｆｍ ＜ １．７００
但し、
ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
ｆｍ：前記Ｍレンズ群の焦点距離
条件式（６）は、Ｆレンズ群とＭレンズ群の適切な焦点距離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（６）を満足することにより、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面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（６）の対応値が下限値を下回ると、合焦時にＦレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値を０．２００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）の対応値が上限値を上回ると、合焦時のＦレンズ群の移動量が増大する。このため、合焦時に、Ｆレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束が大きく変化し、非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値を１．２００とすることがより好ましい。また、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０．９５０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レンズ群から最も像側に位置する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、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、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レンズ群の倍率を増倍させることができ、変倍時に第３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レンズ群が光軸に沿って移動することが望ましい。この構成により、変倍時に、特に中間焦点距離状態において第１レンズ群及び第３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、前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズとで構成されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第２レンズ群で発生するコマ収差、球面収差、及び非点収差のそれぞれの変動を抑えることができる。また、第２レンズ群を４枚以上のレンズで構成する場合に比べて、第２レンズ群の厚みを抑えることができ、広角端状態で第１レンズ群における軸外光束の光軸からの高さを抑えて第１レンズ群を小型化することができる。
また、本願の変倍光学系は、前記第２レンズと前記第３レンズとが接合されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第２レンズで発生するコマ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１レンズの物体側のレンズ面と前記第３レンズの像側のレンズ面とが非球面であることが望ましい。この構成により、変倍時に非点収差、コマ収差、及び歪曲収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
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、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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レンズ群及び前記第２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、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有するようにし、前記Ｖレンズ群を、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置し、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、及び前記第２レンズ群と前記第３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、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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。
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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、Ｒレンズ群である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、第１レンズである物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、第２レンズである物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と第３レンズである物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ２１は物体側のガラス表面に設けた樹脂層を非球面形状に形成してなる複合型非球面レンズであり、負メニスカスレンズＬ２３は像面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、正の屈折力を有する３Ａレンズ群Ｇ３Ａと、負の屈折力を有するＶレンズ群ＧＶと、正の屈折力を有するＭレンズ群ＧＭと、正の屈折力を有するＦレンズ群ＧＦとから構成されている。
３Ａレンズ群Ｇ３Ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２とからなる。
Ｖレンズ群ＧＶ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Ｌ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズからなる。なお、負レンズＬ３４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。
Ｍレンズ群ＧＭは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３６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Ｌ３７とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ３７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。
Ｆレンズ群ＧＦ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Ｌ３８と両凸形状の正レンズＬ３９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、両凹形状の負レンズＬ４１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と、両凸形状の正レンズＬ４３とからなる。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。なお、正メニスカスレンズＬ５１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）と、
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８）と、
第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２２の物体側レンズ面（面番号９）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と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔、及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔がそれぞれ変化するように、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動する。
詳細には、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は変倍時に物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は変倍時に光軸方向の位置が固定である。なお、開口絞りＳは変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体的に物体側へ移動する。
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し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が増加する。また、変倍時に第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は、広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。なお、変倍時に第３レンズ群Ｇ３中の３Ａレンズ群Ｇ３ＡとＶレンズ群ＧＶとの空気間隔は一定である。
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Ｖレンズ群ＧＶ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。
また、本実施例に係る変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３中のＦレンズ群ＧＦを合焦レンズ群として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。
［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。
［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、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態をそれぞれ示す。
[合焦時の合焦レンズ群の移動量]は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時（撮影倍率-0.0100倍）へのＦレンズ群ＧＦの移動量を示す。なお、移動量の符号はＦレンズ群ＧＦが物体側へ移動した場合を正とする。また、撮影距離は物体面から像面Ｉまでの距離を示す。
［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。
［防振係数］には、防振レンズ群（Ｖレンズ群ＧＶ）の光軸からの移動量に対する像面Ｉ上での像の移動量の比である防振係数を示す。
［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、後述する第２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 ∞

1 140.5647 1.6350 1.903660 31.27
2 45.6913 7.6885 1.497820 82.57
3 -284.3669 0.1000
4 44.8550 4.5326 1.804000 46.60
5 209.3179 可変

＊6 500.0000 0.1000 1.553890 38.09
7 190.3219 1.0000 1.883000 40.66
8 8.9187 4.3652
9 -114.5251 4.6494 1.808090 22.74
10 -9.8911 1.0000 1.851350 40.10
＊11 -141.3941 可変

12(絞りS) ∞ 1.0000
13 22.3603 1.7845 1.589130 61.22
14 187.8269 0.2763
15 15.7519 1.9659 1.487490 70.31
16 -148.6118 1.8000
17 -28.8021 2.7134 1.903660 31.27
18 -9.8324 1.0000 1.801390 45.46
＊19 41.1794 1.8000
20 37.0997 2.9939 1.593190 67.90
21 -10.2317 1.0000 2.000690 25.46
22 -15.2899 0.1000
23 -37.4207 1.6662 1.851350 40.10
＊24 -4390.3946 5.9000
25 15.4513 1.0000 2.001000 29.14
26 10.6501 3.5906 1.618000 63.34
27 -71.8553 可変

28 -69.6397 1.0000 1.883000 40.66
29 20.2769 1.8596
30 -24.0135 1.0000 1.902650 35.73
31 -41.9476 0.2011
32 29.1388 2.4495 1.698950 30.13
33 -43.6887 可変

34 -46.1581 0.9998 1.583130 59.44
＊35 -30.3822 ＢＦ

像面 ∞

［非球面データ］
第６面
κ -8.90440
A4 2.59493E-05
A6 -1.90094E-08
A8 -1.65609E-09
A10 1.17227E-11
A12 -3.31780E-14

第１１面
κ 11.00000
A4 -5.42096E-05
A6 -3.10136E-07
A8 1.12406E-09
A10 -6.77479E-11
A12 0.00000

第１９面
κ 1.00000
A4 -9.95519E-06
A6 -1.63819E-07
A8 7.91554E-09
A10 -7.12206E-11
A12 0.00000

第２４面
κ 1.00000
A4 6.12158E-05
A6 9.54377E-08
A8 7.65997E-09
A10 -1.66332E-10
A12 0.00000

第３５面
κ 1.00000
A4 4.40945E-05
A6 4.55406E-08
A8 -1.64694E-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 3.62 〜 5.80
ω 42.35 〜 3.34°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 107.68 〜 161.55

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 9.27006 35.10507 130.95123
ω 42.35293 12.26813 3.33615
ＦＮＯ 3.62 4.86 5.80
φ 9.50 9.50 9.50
d5 1.99992 27.74462 49.07741
d11 26.66183 8.84274 1.60231
d27 1.50002 3.35186 1.50007
d33 2.49955 19.42198 34.34914
ＢＦ 13.84950 13.85022 13.85075

[合焦時の合焦レンズ群の移動量]
Ｗ Ｍ Ｔ
撮影倍率 -0.0100 -0.0100 -0.0100
撮影距離 1012.7397 3564.3738 13007.0879
移動量 0.0448 0.0946 0.2525

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 72.95815
2 6 -9.72184
3 13 19.81920
4 28 -39.80048
5 34 148.96616

［防振係数］
Ｗ Ｍ Ｔ
防振係数 -1.25 -1.80 -2.16

［条件式対応値］
（１） ｆｆ／（−ｆｖ） ＝ 1.088
（２） （−ｆｖ）／ｆ３ ＝ 1.229
（３） （−ｆｖ）／ｆ３Ａ ＝ 1.365
（４） ｆｆ／ｆ３ ＝ 1.337
（５） （−ｆｖ）／ｆｍ ＝ 0.476
（６） ｆｆ／ｆｍ ＝ 0.518
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）、図３（ｂ）、及び図３（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近距離物体合焦時（撮影倍率−０．０１倍）の諸収差図である。
図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（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に、防振を行った際、詳しくはＶレンズ群ＧＶを光軸に垂直な方向へ０．１ｍｍ移動させた際の画面中心及び像高±５．６ｍｍにおけるメリディオナル横収差図である。
例えば、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−１．２５、焦点距離が９．２７ｍｍであるため、Ｖレンズ群ＧＶを光軸から０．１ｍｍ移動させることで、−０．７７°の光軸を含む回転面の回転ぶれを補正することができる。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは第１レンズ群Ｇ１に入射する光線の開口数、Ａは光線入射角即ち半画角（単位は「°」）、Ｈ０は物体高（単位は「ｍｍ」）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、後述する第２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。
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１１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１１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における正メニスカスレンズＬ２２の物体側レンズ面（面番号９、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８、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、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、Ｒレンズ群である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、第１レンズである物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、第２レンズである物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と第３レンズである物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズＬ２１は物体側のガラス表面に設けた樹脂層を非球面形状に形成してなる複合型非球面レンズであり、負メニスカスレンズＬ２３は像面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、正の屈折力を有する３Ａレンズ群Ｇ３Ａと、負の屈折力を有するＶレンズ群ＧＶと、正の屈折力を有するＭレンズ群ＧＭと、正の屈折力を有するＦレンズ群ＧＦとから構成されている。
３Ａレンズ群Ｇ３Ａは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２とからなる。
Ｖレンズ群ＧＶ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Ｌ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズからなる。なお、負レンズＬ３４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。
Ｍレンズ群ＧＭは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３５と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３６との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３７とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ３７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。
Ｆレンズ群ＧＦ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Ｌ３８と両凸形状の正レンズＬ３９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、両凹形状の負レンズＬ４１と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４２と、両凸形状の正レンズＬ４３とからなる。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。なお、正メニスカスレンズＬ５１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の正メニスカスレンズＬ５１の物体側レンズ面（面番号３４）と、
第５レンズ群Ｇ５の正メニスカスレンズＬ５１の像面側レンズ面（面番号３５）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と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔、及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔がそれぞれ変化するように、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って移動する。
詳細には、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は変倍時に物体側へ移動する。第５レンズ群Ｇ５は変倍時に光軸方向の位置が固定である。なお、開口絞りＳは変倍時に第３レンズ群Ｇ３と一体的に物体側へ移動する。
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し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が増加する。また、変倍時に第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔は、広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。なお、変倍時に第３レンズ群Ｇ３中の３Ａレンズ群Ｇ３ＡとＶレンズ群ＧＶとの空気間隔は一定である。
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Ｖレンズ群ＧＶ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。
また、本実施例に係る変倍光学系では、第３レンズ群Ｇ３中のＦレンズ群ＧＦを合焦レンズ群として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 ∞

1 144.9227 1.6350 1.903660 31.27
2 46.4543 7.6180 1.497820 82.57
3 -280.8281 0.1000
4 45.6286 4.5089 1.804000 46.60
5 218.0774 可変

＊6 500.0000 0.1000 1.553890 38.09
7 201.2901 1.0000 1.883000 40.66
8 8.9082 4.3024
9 -176.6896 4.5658 1.808090 22.74
10 -10.0014 1.0000 1.851350 40.10
＊11 -200.0095 可変

12(絞りS) ∞ 0.9999
13 23.8529 1.8095 1.589130 61.22
14 486.6979 0.1519
15 15.8304 2.0358 1.487490 70.31
16 -215.8847 1.8715
17 -29.0336 2.6709 1.903660 31.27
18 -9.9974 1.0000 1.801390 45.46
＊19 41.4658 1.8000
20 60.1509 3.0715 1.593190 67.90
21 -10.4089 0.9998 2.000690 25.46
22 -16.9605 0.0998
23 489.2464 1.6386 1.851350 40.10
＊24 70.3131 5.8990
25 15.2850 1.0000 2.001000 29.14
26 10.6499 3.7035 1.618000 63.34
27 -78.8215 可変

28 -77.1108 1.0000 1.883000 40.66
29 19.2328 1.7995
30 -28.7053 1.0000 1.902650 35.73
31 -58.4684 0.2013
32 27.7625 2.4973 1.698950 30.13
33 -42.9090 可変

34 -45.3546 0.9996 1.583130 59.44
＊35 -30.7592 ＢＦ

像面 ∞

［非球面データ］
第６面
κ -8.74540
A4 2.25905E-05
A6 1.19617E-07
A8 -4.53045E-09
A10 3.58335E-11
A12 -1.06040E-13

第１１面
κ 11.00000
A4 -5.72909E-05
A6 -2.83675E-07
A8 -4.14714E-10
A10 -6.09625E-11
A12 0.00000

第１９面
κ 1.00000
A4 -9.91318E-06
A6 -1.59863E-07
A8 6.78573E-09
A10 -5.85391E-11
A12 0.00000

第２４面
κ 1.00000
A4 4.62032E-05
A6 1.66004E-07
A8 1.04366E-09
A10 -3.63478E-11
A12 0.00000

第３５面
κ 1.00000
A4 4.27991E-05
A6 5.83932E-08
A8 -3.84157E-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 3.59 〜 5.68
ω 42.56 〜 3.34°
Ｙ 8.00 〜 8.00
ＴＬ 107.46 〜 162.00

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 9.27014 35.18344 130.95207
ω 42.56336 12.24162 3.33601
ＦＮＯ 3.59 4.79 5.68
φ 9.52 9.52 9.52
d5 2.00004 28.13283 49.85756
d11 26.52876 8.54977 1.50011
d27 1.49960 3.51536 1.49981
d33 2.49961 19.00799 34.21187
ＢＦ 13.85090 13.85172 13.85176

[合焦時の合焦レンズ群の移動量]
Ｗ Ｍ Ｔ
撮影倍率 -0.0100 -0.0100 -0.0100
撮影距離 1012.6284 3571.8850 13006.4468
移動量 0.0445 0.0953 0.2527

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 73.95013
2 6 -9.75125
3 13 19.75049
4 28 -40.13288
5 34 159.88013

［防振係数］
Ｗ Ｍ Ｔ
防振係数 -1.23 -1.77 -2.13

［条件式対応値］
（１） ｆｆ／（−ｆｖ） ＝ 1.082
（２） （−ｆｖ）／ｆ３ ＝ 1.240
（３） （−ｆｖ）／ｆ３Ａ ＝ 1.356
（４） ｆｆ／ｆ３ ＝ 1.342
（５） （−ｆｖ）／ｆｍ ＝ 0.495
（６） ｆｆ／ｆｍ ＝ 0.536
図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図６（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７（ａ）、図７（ｂ）、及び図７（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近距離物体合焦時（撮影倍率−０．０１倍）の諸収差図である。
図８（ａ）、図８（ｂ）、及び図８（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に、防振を行った際、詳しくはＶレンズ群ＧＶを光軸に垂直な方向へ０．１ｍｍ移動させた際の画面中心及び像高±５．６ｍｍにおけるメリディオナル横収差図である。
例えば、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−１．２３、焦点距離が９．２７ｍｍであるため、Ｖレンズ群ＧＶを光軸から０．１ｍｍ移動させることで、−０．７６°の光軸を含む回転面の回転ぶれを補正することができる。
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。
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１２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。
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１３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３に示す条件で形成されている。ここで表３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３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３）
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１３は、表３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１３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３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１３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３と同様、以下の表４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４）
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１４は、表４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１４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に示す分光特性とほぼ同等の特性を有する。
図１５は、図１４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１４、図１５には表４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１６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１６は、表４と同じ基板の屈折率１．５２に以下の表５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１７は、図１６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５）
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１３〜図１５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１６および図１７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２実施例に、上記表３および表４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１レンズ群Ｇ１の両凸形状の正レンズＬ１２の屈折率は、
表１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＝１．８０４０００であり、
第２レンズ群Ｇ２の負メニスカスレンズＬ２１の屈折率は、
ｎｄ＝１．８８３０００であり、
第２レンズ群Ｇ２の正メニスカスレンズＬ２２の屈折率は、
ｎｄ＝１．８０８０９０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１．４６に対応する反射防止膜（表４参照）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３参照）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３参照）を用い、
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３参照）を用い、
正メニスカスレンズ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３参照）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５レンズ群Ｇ５の正メニスカスレンズＬ５１の屈折率は、
表２に示すように、
ｎｄ＝１．５８３１３０であるため、
正メニスカスレンズＬ５１における物体側のレンズ面に
基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜１０１（表３参照）を用い、
正メニスカスレンズＬ５１における像面側のレンズ面に、
基板の屈折率が１．６２に対応する反射防止膜１０１（表３参照）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、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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、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、防振を行う構成とすることもできる。特に、本願の変倍光学系では第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。
次に、本願の変倍光学系を備えたカメラを図９に基づいて説明する。
図９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９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、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を実現することができる。なお、上記第２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１０に基づいて説明する。
図１０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〜Ｓ４を含むものである。
ステップＳ１：第１レンズ群及び第２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：変倍光学系が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有するようにする。
ステップＳ３：レンズ鏡筒内に、第１〜第３レンズ群を物体側から順に配置し、Ｖレンズ群がＦレンズ群よりも物体側に位置するようにＶレンズ群及びＦレンズ群を配置する。
ステップＳ４：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、及び第２レンズ群と第３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、ゴーストやフレアをより低減させ、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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（Ｒレンズ群）
ＧＶ Ｖレンズ群
ＧＦ Ｆ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 (41)

  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レンズ群とを有し、
    前記第１レンズ群及び前記第２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、及び前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
    負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有し、
    前記Ｖレンズ群は、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置されていることを特徴とする変倍光学系。
  2. 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。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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。
  6. 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。
  7. 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。
  8. 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。
  9. 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８に記載の変倍光学系。
  10. 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８に記載の変倍光学系。
  11. 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１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．２４０ ＜ ｆｆ／（−ｆｖ） ＜ ４．０００
    但し、
    ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
    ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
  12. 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Ｖレンズ群と前記Ｆレンズ群との間隔が不変であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  13. 前記第３レンズ群の像側に、負の屈折力を有する第４レンズ群を有し、
    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４レンズ群との間隔が変化することを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  14. 前記第４レンズ群の像側に、第５レンズ群を有し、
    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４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化することを特徴とする請求項１３に記載の変倍光学系。
  15. 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１４に記載の変倍光学系。
  16. 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１４又は請求項１５に記載の変倍光学系。
  17. 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１４から請求項１６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  18. 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１７に記載の変倍光学系。
  19. 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物体側レンズ面であることを特徴とする請求項１７に記載の変倍光学系。
  20. 最も像側にＲレンズ群を有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Ｒ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。
  21. 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２０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．２８０ ＜ （−ｆｖ）／ｆ３ ＜ ５．２００
    但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
  22. 前記第３レンズ群が、前記Ｖレンズ群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。
  23. 前記第３レンズ群が、前記Ｖレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する３Ａレンズ群を有することを特徴とする請求項２２に記載の変倍光学系。
  24. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２３に記載の変倍光学系。
    ０．３００ ＜ （−ｆｖ）／ｆ３Ａ ＜ ３．８００
    但し、
    ｆ３Ａ：前記３Ａレンズ群の焦点距離
    ｆｖ ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
  25. 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記３Ａレンズ群と前記Ｖレンズ群との間隔が不変であることを特徴とする請求項２３又は請求項２４に記載の変倍光学系。
  26. 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２５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．３２０ ＜ ｆｆ／ｆ３ ＜ ５．２００
    但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
  27. 前記第３レンズ群が、前記Ｆレンズ群を有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。
  28. 前記Ｆレンズ群が、前記第３レンズ群中の最も像側に配置されてい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。
  29. 前記Ｖレンズ群と前記Ｆレンズ群との間に、正の屈折力を有するＭレンズ群を有することを特徴とする請求項１から請求項２８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  30. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２９に記載の変倍光学系。
    ０．１１０ ＜ （−ｆｖ）／ｆｍ ＜ ２．６００
    但し、
    ｆｖ：前記Ｖレンズ群の焦点距離
    ｆｍ：前記Ｍレンズ群の焦点距離
  31. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２９又は請求項３０に記載の変倍光学系。
    ０．０８０ ＜ ｆｆ／ｆｍ ＜ １．７００
    但し、
    ｆｆ：前記Ｆレンズ群の焦点距離
    ｆｍ：前記Ｍレンズ群の焦点距離
  32. 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３１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  33. 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３２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  34. 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３３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  35. 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３４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  36. 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第２レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする請求項１から請求項３５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  37. 前記第２レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１レンズと、正の屈折力を有する第２レンズと、負の屈折力を有する第３レンズとで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  38. 前記第２レンズと前記第３レンズとが接合されていることを特徴とする請求項３７に記載の変倍光学系。
  39. 前記第１レンズの物体側のレンズ面と前記第３レンズの像側のレンズ面とが非球面であることを特徴とする請求項３７又は請求項３８に記載の変倍光学系。
  40. 請求項１から請求項３９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。
  41. 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レンズ群及び前記第２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、
    負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するＶレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するＦレンズ群とを有するようにし、
    前記Ｖレンズ群を、前記Ｆレンズ群よりも物体側に配置し、
    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、及び前記第２レンズ群と前記第３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。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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WO2017131223A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016109720A (ja) * 2014-12-02 2016-06-20 富士フイルム株式会社 ズームレンズおよび撮像装置
WO2017131223A1 (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
JPWO2017131223A1 (ja) * 2016-01-28 2018-11-15 株式会社ニコン ズームレンズ、光学機器及びズームレンズの製造方法
US10754130B2 (en) 2016-01-28 2020-08-25 Nikon Corporation Zoom lens, optical apparatus and method for manufacturing the zoom lens

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