JP5440560B2 - 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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Description

本発明は、カメラ用交換レンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適な変倍光学系と、これを有する光学装置、および変倍光学系の製造方法に関する。
従来、一眼レフカメラ用交換レンズなどに用いられる変倍光学系として、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。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おり、そのため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、要求に応えるべく多層膜設計技術や多層膜成膜技術も進歩を続けている（例えば、特許文献２参照）。
特開２００８−３１９５号公報 特開２０００−３５６７０４号公報
しかしながら、従来の変倍光学系をさらに高変倍化しようとすると、充分に高い光学性能を得ることが困難であった。それと同時に、このような変倍光学系における光学面からは、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。
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、ゴーストやフレアをより低減させ、充分に高い光学性能を備えた変倍光学系、当該変倍光学系を備えた光学装置、および当該変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、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の際、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化し、次式の条件を満足し、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも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層含むように構成されていることを特徴とする。
７．０００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １０．０００
０．０８９８ ≦ ｆ３／ｆｔ ≦ ０．０９４４
ただし、
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
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
また、本発明に係る光学装置は、上記変倍光学系を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、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、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも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層含むように構成し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とを、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化するように構成し、次式の条件を満足することを特徴とする。
７．０００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １０．０００
０．０８９８ ≦ ｆ３／ｆｔ ≦ ０．０９４４
ただし、
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
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
本発明によれば、ゴーストやフレアをより低減させ、充分に高い光学性能を備えた変倍光学系、当該変倍光学系を備えた光学装置、および当該変倍光学系の製造方法を提供することができる。
本発明の第１実施例に係る変倍光学系の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無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。 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って、入射した光線が第１番目のゴースト発生面と第２番目のゴースト発生面で反射する様子の一例を説明する図である。 本発明の第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無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。 本発明の第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無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。 本発明の第４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４実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。 本発明の第５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５実施例に係る変倍光学系の無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。 本発明の変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラの概略を示す断面図である。 本発明に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。 反射防止膜の層構造の一例を示す図である。 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、本発明に係る変倍光学系および光学装置について説明する。
まず、本発明に係る変倍光学系から説明する。本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、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レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少することで変倍可能な光学系を実現し、変倍に伴う歪曲収差の変動を抑えている。また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔を変化させ、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔を変化させることにより、全系の高い変倍率を確保し、さらに歪曲収差の変動を抑えて高い光学性能を実現できる。
さらに、第１レンズ群は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、像面に対して移動することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍時の非点収差の変動を抑えて高い光学性能を実現できる。
さらに、ｆ１を第１レンズ群の焦点距離とし、ｆ２を第２レンズ群の焦点距離としたとき、次の条件式（１）を満足することが望ましい。
（１）６．５００＜ｆ１／（−ｆ２）＜１０．０００
条件式（１）は、第２レンズ群の焦点距離に対する第１レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定し、充分な変倍比を確保しつつ、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する収差変動を抑え、変動範囲全体に亘って高い光学性能を実現するための条件式である。
条件式（１）の対応値が下限値を下回った場合、第１レンズ群の屈折力が過度に強くなるため、変倍に伴う非点収差の変動を抑えることが困難になる。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を７．０００にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を７．３００とすることが望ましい。
条件式（１）の対応値が上限値を上回った場合、第２レンズ群の屈折力が相対的に強くなるため、変倍に伴う軸外収差変動、特に歪曲収差や非点収差の補正が困難になる。その結果、高い光学性能を実現できなくなり好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を９．０００とすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を８．４００とすることが望ましい。
また、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち少なくとも１面に反射防止膜が設けられ、この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。このように構成することで、本実施形態に係る変倍光学系は、物体からの光が光学面で反射されて生じるゴーストやフレアをさらに低減することができ、高い結像性能を達成することができる。
また、本実施形態に係る変倍光学系は、反射防止膜は多層膜であり、ウェットプロセスで形成された層は、多層膜を構成する膜のうち最も表面の層であることが好ましい。このようにすれば、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となり、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、本実施形態に係る変倍光学系は、ウェットプロセスを用いて形成された層の屈折率をｎｄとしたとき、屈折率ｎｄが１．３０以下であることが好ましい。このようにすれば、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となり、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、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた光学面は、開口絞りから見て凹形状のレンズ面であることが好ましい。第１レンズ群および第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にゴースト光が発生しやすいため、このようにすれば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、本実施形態に係る変倍光学系では、第１レンズ群および第２レンズ群において反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、像面側のレンズ面であることが好ましい。第１レンズ群および第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にゴースト光が発生しやすいため、このような光学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、本実施形態に係る変倍光学系では、第１レンズ群および第２レンズ群において反射防止膜が設けられた、開口絞りから見て凹形状のレンズ面は、物体側のレンズ面であることが好ましい。第１レンズ群および第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にゴースト光が発生しやすいため、このような光学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、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた光学面は、物体から見て凹形状のレンズ面であることが好ましい。このようにすれば、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち物体から見て凹形状のレンズ面にゴースト光が発生しやすいため、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、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた、物体から見て凹形状のレンズ面は、第１レンズ群の最も物体側のレンズから像面側に２番目のレンズの、像面側レンズ面であることが好ましい。第１レンズ群における光学面のうち物体から見て凹形状のレンズ面にゴースト光が発生しやすいため、このような光学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、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた、物体から見て凹形状のレンズ面は、第２レンズ群の最も物体側のレンズから像面側に２番目のレンズの、物体側レンズ面であることが好ましい。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にゴースト光が発生しやすいため、このような光学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、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた、物体から見て凹形状のレンズ面は、第２レンズ群の最も物体側のレンズから像面側に３番目のレンズの、像面側レンズ面であることが好ましい。第２レンズ群における光学面のうち物体から見て凹形状のレンズ面にゴースト光が発生しやすいため、このような光学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、本実施形態に係る変倍光学系は、第１レンズ群および第２レンズ群における光学面のうち反射防止膜が設けられた、物体から見て凹形状のレンズ面は、第２レンズ群の最も物体側のレンズから像面側に４番目のレンズの、物体側レンズ面であることが好ましい。第２レンズ群における光学面のうち物体から見て凹形状のレンズ面にゴースト光が発生しやすいため、このような光学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、本実施形態に係る変倍光学系では、反射防止膜は、ウェットプロセスに限らず、ドライプロセス等により形成しても良い。この際、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。反射防止膜が、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で、反射防止膜をドライプロセス等で形成しても、ウェットプロセスを用いた場合と同様の効果を得ることができる。なお、このとき、屈折率が１．３０以下になる層は、多層膜を構成する層のうち最も表面側の層であることが好ましい。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２）０．５００ ＜ ｆ３／（−ｆ４） ＜ １．３００
ただし、
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（２）は、第３レンズ群の焦点距離に対する第４レンズ群の焦点距離の適切な範囲を規定し、変倍範囲全体に亘って高い光学性能を実現するための条件式である。
条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が第４レンズ群に対して相対的に大きくなりすぎ、広角端状態における第３レンズ群で発生する負の球面収差の補正が困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を０．６００とすることが望ましい。
条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が第３レンズ群に対して相対的に大きくなりすぎ、望遠端状態における第４レンズ群で発生する正の球面収差の補正が困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を１．２００とすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３）３．９００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １１．０００
ただし、
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
条件式（３）は、第１レンズ群の最適な焦点距離範囲を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する軸外収差の変動を抑えて、高い光学性能を実現するための条件式である。
条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が過度に強くなり、変倍に伴う軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を４．６００にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を５．２００とすることが望ましい。
条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が過度に弱くなるため、所定の変倍比を得るためには第１レンズ群の像面に対する移動量を増やす必要が出てくる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して軸外光束の通る光軸からの高さの変動が大きくなるため、軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を９．０００にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を７．０００とすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） ０．２８０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．５２０
ただし、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
条件式（４）は、第１レンズ群の最適な焦点距離範囲を規定し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して発生する収差変動を抑えて高い光学性能を実現するための条件式である。
条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が過度に強くなり、変倍に伴う球面収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を０．３１０にすることが望ましい。
条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が過度に弱くなるため、所定の変倍比を得るためには第１レンズ群の像面に対する移動量を増やす必要がある。そうすると、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して軸外光束の通る光軸からの高さの変動が大きくなるため、軸外収差、特に非点収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を０．４８０にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を０．４４０にすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） ０．０３００ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．０７００
ただし、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
条件式（５）は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群で発生した収差変動を補正しつつ、第２レンズ群で発生する収差変動を抑え、高い光学性能を実現するための条件式である。
条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が過度に強くなる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う球面収差や非点収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を０．０３６０とすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の下限値を０．０４１０とすることが望ましい。
条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が過度に弱くなり、第２レンズ群の移動量が増大する。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第１レンズ群で発生する球面収差や非点収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を０．０６３０にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（５）の上限値を０．０５７０にすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、次の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６） ０．０５０ ＜ ｆ３／ｆｔ ＜ ０．１５０
ただし、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
条件式（６）は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群で発生した収差変動を補正しつつ、第３レンズ群で発生する収差変動を抑え、高い光学性能を実現するための条件式である。
条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、第３レンズ群の屈折力が過度に強くなる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う球面収差の変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．０６５とすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の下限値を０．０７５とすることが望ましい。
条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が過度に弱くなる。すると、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う、第１レンズ群で発生する球面収差変動を抑えることが困難となってしまう。その結果、高い光学性能を実現できなくなり、好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を０．１３０にすることが望ましい。また、本発明の効果をさらに確実にするために、条件式（６）の上限値を０．１１０にすることが望ましい。
また、本発明の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群は、像面に対して物体側へ移動することが望ましい。このような構成とすることにより、第１レンズ群の屈折力を弱くすることが可能となり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の非点収差の変動を抑えて高い光学性能を実現することができる。
また、本発明の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は増加し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔は減少することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態より望遠端状態の方が、第３レンズ群から第５レンズ群の合成の主点位置を物体側に移動できるため、効率的に変倍することが可能となる。その分各レンズ群の屈折力あるいは移動量を抑えることが可能となり、高い性能の変倍光学系を実現できる。
また、本発明の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、第３レンズ群と第５レンズ群とは像面に対して一体で移動することが望ましい。このような構成とすることにより、第３レンズ群と第５レンズ群とは一体で構成できるようになり、製造誤差による第３レンズ群から第５レンズ群間の相互偏心量を抑え、第３レンズ群から第５レンズ群間で発生する偏心コマ収差の発生を抑えることが可能となる。さらに変倍時に非点収差の変動を少なくすることができ、高い光学性能を実現できる。
また、本発明の変倍光学系は、第２レンズ群より像側に開口絞りを有することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う歪曲収差の変動を抑えて高い光学性能を実現できる。
また、本発明の変倍光学系は、第２レンズ群と第３レンズ群との間に開口絞りを有することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍に伴う歪曲収差の変動を抑えて、高い光学性能を実現できる。
また、本発明の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、開口絞りは、第３レンズ群と一体に移動するように配置することが望ましい。このような構成とすることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第３レンズ群を通る軸外光線の変化を抑え、コマ収差や像面湾曲、非点収差の変動を抑えることが可能となり、高い光学性能を実現できる。
また、本発明の光学装置は、上述した構成の変倍光学系を有することを特徴とする。これにより、充分に高い光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
また、本発明の変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、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、前記第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも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層含むように構成し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とを、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化するように構成し、次の条件式（１）を満足することを特徴とする。
（１） ６．５００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １０．０００
ただし、
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
斯かる変倍光学系の製造方法により、充分に高い光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
（数値実施例）
以下、本発明の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、本発明の第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１のレンズ構成を示す断面図である。
図１に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成される。
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少する。また、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは単調に物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とは、像面Ｉに対して一体で移動する。
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、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、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、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、両凹形状の負レンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５との接合レンズとから構成され、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズとから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、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との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３とから構成され、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹形状の負レンズ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、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と、両凹形状の負レンズＬ５３と両凸形状の正レンズＬ５４との接合レンズとから構成され、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する正メニスカスレンズ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り、Ｌ５４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。
本第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１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８）と、両凹形状の負レンズ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。
以下の表１に、本発明の第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の諸元値を掲げる。
表１中の［全体諸元］において、ｆは変倍光学系全体の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角（単位：度）、Ｙは像高、ＴＬは無限遠合焦状態における第１レンズ群Ｇ１の最も物体側の面から像面Ｉまでのレンズ全長をそれぞれ示している。Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態の各焦点距離状態をそれぞれ示す。
［面データ］において、面番号は物体側から数えたレンズ面の順番、ｒはレンズ面の曲率半径、ｄはレンズ面の間隔、ｎｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、物面は物体面、（絞り）は開口絞り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、空気の屈折率ｄ＝1．00000の記載は省略している。また、レンズ面が非球面である場合には面番号に＊印を付して曲率半径ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の近軸曲率半径ｒ、円錐定数κ、および非球面係数Ａ４〜Ａ１０を示す。
ｘ＝（ｈ2／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）2｝1／2］＋Ａ４ｈ4＋Ａ６ｈ6＋Ａ８ｈ8＋Ａ１０ｈ10
ここで、ｘは、面の頂点を基準としたときの光軸からの高さｈの位置での光軸方向の変位である。また、「Ｅ−ｎ」は「×１０−ｎ」を示し、例えば、「１．２３４Ｅ−０５」は、「１．２３４×１０−5」を示す。
［可変間隔データ］には、焦点距離ｆ、可変間隔、および開口絞り径φの値を示す。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面番号と焦点距離を示す。
［条件式対応値］は各条件式の対応値をそれぞれ示す。
ここで、表１に記載されている焦点距離ｆや曲率半径ｒ、およびその他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
（表１）第１実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 18.56080 104.15546 291.57422
ＦＮＯ 3.60 5.60 5.87
２ω 77.91 14.91 5.42
Ｙ 14.20 14.20 14.20
ＴＬ 163.29692 225.59510 252.97281

［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1) 205.09180 2.00000 1.882997 40.76
2) 67.52420 9.07190 1.456000 91.20
3) −361.42710 0.10000
4) 70.10040 6.86700 1.603001 65.46
5) −2470.83790 (D5)
＊6) 84.76870 0.15000 1.553890 38.09
7) 73.93750 1.20000 1.834807 42.72
8) 17.03670 6.46970
9) −49.48220 1.00000 1.816000 46.62
10) 52.14060 0.15000
11) 31.61490 5.45080 1.761820 26.56
12) −44.44820 1.19350
13) −25.13580 1.00000 1.816000 46.62
14) 64.50360 2.42190 1.808090 22.79
15) −166.54310 (D15)
16) (絞り) ∞ 1.00000
17) 63.10220 3.49130 1.593190 67.87
18) −50.22150 0.10000
19) 58.68260 2.72200 1.487490 70.41
20) −121.43450 0.10000
21) 48.64320 4.10420 1.487490 70.41
22) −34.50080 1.00000 1.808090 22.79
23) −205.15990 (D23)
＊24) −66.96860 1.00000 1.693501 53.20
25) 26.57120 2.15810 1.761820 26.56
26) 63.33840 4.78730
27) −24.70410 1.00000 1.729157 54.66
28) −74.86360 (D28)
＊29) −569.79420 3.96090 1.589130 61.16
30) −23.53500 0.10000
31) 37.14850 5.00600 1.487490 70.41
32) −45.19690 1.71640
33) −107.03630 1.00000 1.882997 40.76
34) 23.36210 4.50160 1.548141 45.79
35) −637.55850 (BF)
像面 ∞

［非球面データ］
面番号：6
κ = 1.0000
A4 ＝ 3.61880E−06
A6 ＝−6.10680E−09
A8 ＝−4.67380E−12
A10＝ 5.77660E−14

面番号：24
κ = 1.0000
A4 ＝ 3.81940E−06
A6 ＝−1.72450E−09
A8 ＝ 0.00000E＋00
A10＝ 0.00000E＋00

面番号：29
κ = 1.0000
A4 ＝−1.63630E−05
A6 ＝ 8.94380E−09
A8 ＝−2.98150E−11
A10＝ 2.87630E−14

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
f 18.56080 104.15546 291.57422
D5 2.14670 55.86030 80.53690
D15 34.33830 11.46250 2.00000
D23 3.38750 10.66930 11.83690
D28 9.44940 2.16760 1.00000
BF 39.15242 70.61280 82.77641
φ 16.20 18.00 19.90

［レンズ群データ］
始面 焦点距離
G1 1 122.10406
G2 6 −15.86654
G3 16 26.56694
G4 24 −24.00147
G5 29 33.81791

［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝7.696
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝1.107
（３）ｆ１／ｆｗ＝6.579
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.419
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0544
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0911

図２は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ａは半画角（単位：度）をそれぞれ示している。また、図中のｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）での収差曲線を示し、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）での収差曲線を示し、記載のないものはｄ線での収差曲線を示す。非点収差を示す収差図において実線はサジタル像面を示し、破線はメリディオナル像面を示している。コマ収差を示す収差図は、各半画角において、ｄ線およびｇ線に対するメリディオナルコマ収差を表している。なお、以下に示す各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各収差図から明らかなように、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
図３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、両凹形状の負レンズＬ２２における物体側のレンズ面（第１番目のゴースト発生面であり、その面番号は９）で反射し、その反射光は負メニスカスレンズＬ２１における像側のレンズ面（第２番目のゴースト発生面であり、その面番号は８）で再度反射して像面Ｉに到達し、ゴーストを発生させてしまう。なお、第１番目のゴースト発生面９は、物体から見て凹形状のレンズ面、第２番目のゴースト発生面８は開口絞りから見て凹形状のレンズ面である。このような面に、より広い波長範囲で広入射角に対応した反射防止膜を形成することで、ゴーストを効果的に低減させることができる。
（第２実施例）
図４は、本発明の第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２のレンズ構成を示す断面図である。
図４に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成される。
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少する。また、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは単調に物体側へ移動する。また、第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５とは、像面Ｉに対して一体で移動する。
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、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、両凹形状の負レンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５との接合レンズとから構成され、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズとから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、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との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３とから構成され、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹形状の負レンズＬ４１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と、両凹形状の負レンズＬ５３と両凸形状の正レンズＬ５４との接合レンズとから構成され、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する正メニスカスレンズ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り、Ｌ５４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。
本第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、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２レンズ群Ｇ２の両凸形状の正レンズＬ２３の像面側のレンズ面（面番号１２）に、後述する反射防止膜が形成されている。
以下の表２に、本発明の第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の諸元値を掲げる。
（表２）第２実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 18.52363 104.52143 291.21725
ＦＮＯ 3.61 5.69 5.90
２ω 77.78 14.84 5.42
Ｙ 14.20 14.20 14.20
ＴＬ 164.74420 225.48860 251.39424

［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1) 186.59960 2.20000 1.834000 37.17
2) 69.08900 8.80000 1.497820 82.56
3) −494.44545 0.10000
4) 73.40222 6.45000 1.593190 67.87
5) 2016.71160 (D5)
＊6) 84.85000 0.10000 1.553890 38.09
7) 74.02192 1.20000 1.834810 42.72
8) 17.09747 6.95000
9) −37.97970 1.00000 1.816000 46.63
10) 77.67127 0.15000
11) 36.26557 5.30000 1.784720 25.68
12) −36.26557 0.80000
13) −25.69642 1.00000 1.816000 46.63
14) 66.08300 2.05000 1.808090 22.79
15) −666.70366 (D15)
16) (絞り) ∞ 1.00000
17) 68.30727 3.40000 1.593190 67.87
18) −47.99596 0.10000
19) 68.52367 2.45000 1.487490 70.45
20) −136.98392 0.10000
21) 46.52671 4.20000 1.487490 70.45
22) −36.16400 1.00000 1.808090 22.79
23) −202.95328 (D23)
＊24) −55.09840 0.20000 1.553890 38.09
25) −57.24715 0.90000 1.696800 55.52
26) 28.15100 2.15000 1.728250 28.46
27) 87.70856 4.35000
28) −26.69877 1.00000 1.729160 54.66
29) −76.47707 (D29)
＊30) −333.89500 4.65000 1.589130 61.18
31) −24.64395 0.10000
32) 31.19625 5.85000 1.487490 70.45
33) −43.38887 1.45000
34) −109.71645 1.00000 1.883000 40.77
35) 20.29920 5.30000 1.548140 45.79
36) −808.81321 (BF)
像面 ∞

［非球面データ］
面番号：6
κ = 1.0000
A4 ＝ 3.13350E−06
A6 ＝ 4.73080E−10
A8 ＝−3.40500E−11
A10＝ 1.16620E−13

面番号：24
κ = 1.0000
A4 ＝ 5.24030E−06
A6 ＝−2.00730E−09
A8 ＝ 0.00000E＋00
A10＝ 0.00000E＋00

面番号：30
κ = 1.0000
A4 ＝−1.54020E−05
A6 ＝ 1.69500E−09
A8 ＝ 1.34490E−11
A10＝−2.07220E−13

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
f 18.52363 104.52143 291.21725
D5 2.15700 53.25650 76.94960
D15 33.80140 11.31350 2.00000
D23 3.45650 11.60170 13.04330
D29 10.58680 2.44160 1.00000
BF 39.44250 71.57530 83.10134
φ 15.80 17.50 19.60

［レンズ群データ］
始面 焦点距離
G1 1 118.96910
G2 6 −15.62542
G3 16 27.17463
G4 24 −25.41506
G5 30 34.39022

［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝7.614
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝1.069
（３）ｆ１／ｆｗ＝6.423
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.409
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0537
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0933

図５は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している。
各収差図から明らかなように、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亘って諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
（第３実施例）
図６は、本発明の第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３のレンズ構成を示す断面図である。
図６に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成される。
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少する。また、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは単調に物体側へ移動する。
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、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、両凹形状の負レンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５との接合レンズとから構成され、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズとから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、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との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３とから構成され、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹形状の負レンズＬ４１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と、両凹形状の負レンズＬ５３と両凸形状の正レンズＬ５４との接合レンズとから構成され、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する両凸形状の正レンズ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り、Ｌ５４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。
本第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３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２レンズ群Ｇ２の両凸形状の正レンズＬ２３の像面側レンズ面（面番号１２）とに、後述する反射防止膜が形成されている。
以下の表３に、本発明の第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の諸元値を掲げる。
（表３）第３実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 18.56060 104.65150 291.42454
ＦＮＯ 3.58 5.62 5.81
２ω 77.60 14.88 5.44
Ｙ 14.20 14.20 14.20
ＴＬ 164.76435 225.28899 250.61470

［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1) 175.60560 2.20000 1.834000 37.16
2) 67.43020 8.80000 1.497820 82.52
3) −587.78480 0.10000
4) 72.27100 6.45000 1.593190 67.87
5) 1826.13880 (D5)
＊6) 84.76870 0.10000 1.553890 38.09
7) 73.93750 1.20000 1.834807 42.72
8) 17.18730 6.95000
9) −36.98220 1.00000 1.816000 46.62
10) 77.92630 0.15000
11) 36.63460 5.30000 1.784723 25.68
12) −36.63460 0.80000
13) −26.19910 1.00000 1.816000 46.62
14) 63.73960 2.05000 1.808090 22.79
15) −643.27060 (D15)
16) (絞り) ∞ 1.00000
17) 65.83650 3.40000 1.593190 67.87
18) −50.15460 0.10000
19) 65.68170 2.45000 1.487490 70.41
20) −154.97430 0.10000
21) 46.73330 4.20000 1.487490 70.41
22) −35.78330 1.00000 1.808090 22.79
23) −191.93180 (D23)
＊24) −57.29660 0.20000 1.553890 38.09
25) −59.72500 0.90000 1.696797 55.52
26) 28.51000 2.15000 1.728250 28.46
27) 91.99760 4.14020
28) −32.89540 1.00000 1.729157 54.66
29) −144.33150 (D29)
＊30) 6427.19190 4.65000 1.589130 61.18
31) −27.38180 0.10000
32) 31.47760 5.85000 1.487490 70.41
33) −43.75390 1.45000
34) −113.58970 1.00000 1.882997 40.76
35) 20.34810 5.30000 1.548141 45.79
36) −709.14530 (BF)
像面 ∞

［非球面データ］
面番号：6
κ = 1.0000
A4 ＝ 2.88220E−06
A6 ＝−2.29350E−11
A8 ＝−2.35280E−11
A10＝ 9.21570E−14

面番号：24
κ = 1.0000
A4 ＝ 4.32780E−06
A6 ＝ 1.88460E−09
A8 ＝ 0.00000E＋00
A10＝ 0.00000E＋00

面番号：30
κ = 1.0000
A4 ＝−1.36170E−05
A6 ＝−3.55860E−10
A8 ＝ 1.83080E−11
A10＝−1.86790E−13

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
f 18.56060 104.65150 291.42454
D5 2.15700 53.01000 76.25220
D15 33.36360 11.30360 2.00000
D23 3.46820 9.64300 9.62460
D29 11.83830 2.66290 1.00000
BF 38.84705 73.57929 86.64770
φ 15.80 17.50 19.60

［レンズ群データ］
始面 焦点距離
G1 1 117.72937
G2 6 −15.60945
G3 16 27.35473
G4 24 −26.50041
G5 30 35.20423

［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝7.542
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝1.032
（３）ｆ１／ｆｗ＝6.343
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.404
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0536
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0939

図７は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している
各収差図から明らかなように、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亘って諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
（第４実施例）
図８は、本発明の第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４のレンズ構成を示す断面図である。
図８に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ４は、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成される。
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ４は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少する。また、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は一旦物体側へ移動した後、像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５とは単調に物体側へ移動する。
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、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、両凹形状の負レンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５との接合レンズとから構成され、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合レンズとから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、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との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ４３とから構成され、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹形状の負レンズ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、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と、両凹形状の負レンズＬ５３と両凸形状の正レンズＬ５４との接合レンズとから構成され、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する両凸形状の正レンズ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り、Ｌ５４レンズから射出した光線は像面Ｉに結像する。
本第４実施形態に係る変倍光学系ＺＬ４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８）と、両凹形状の負レンズＬ２２の物体側レンズ面（面番号９）とに、後述する反射防止膜が形成されている。
以下の表４に、本発明の第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の諸元値を掲げる。
（表４）第４実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 18.53990 104.99890 290.97220
ＦＮＯ 3.63 6.53 5.76
２ω 78.03 15.12 5.50
Ｙ 14.20 14.20 14.20
ＴＬ 148.47975 223.45498 243.47962

［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1) 123.68736 2.00000 1.850260 32.35
2) 64.01149 7.49242 1.497820 82.52
3) −654.50843 0.10000
4) 62.71606 5.56614 1.593190 67.87
5) 338.21690 (D5)
＊6) 86.10262 0.15000 1.553890 38.09
7) 74.17416 1.00000 1.834807 42.72
8) 14.60671 5.86842
9) −35.84059 1.00000 1.816000 46.62
10) 56.14027 0.10000
11) 30.62237 4.14127 1.761820 26.56
12) −34.27482 1.04557
13) −21.10387 1.00000 1.816000 46.62
14) 52.82811 2.37319 1.808090 22.79
15) −175.58495 (D15)
16) (絞り) ∞ 1.00000
17) 47.13420 3.04638 1.593190 67.87
18) −88.12740 0.10000
19) 45.40089 2.99049 1.487490 70.41
20) −120.66845 0.10000
21) 34.57498 3.89524 1.487490 70.41
22) −49.70198 1.00000 1.808090 22.79
23) 223.90298 (D23)
＊24) −73.73632 1.00000 1.693501 53.20
25) 28.67060 2.32916 1.761820 26.56
26) 74.43881 3.83682
27) −142.03529 1.00000 1.729157 54.66
28) 611.00711 (D28)
＊29) 180.26856 2.01608 1.589130 61.16
30) −89.35755 0.10000
31) 38.35930 4.60054 1.487490 70.41
32) −37.06377 0.10000
33) −77.14520 1.00000 1.882997 40.76
34) 26.69112 4.67728 1.548141 45.79
35) −63.34628 (BF)
像面 ∞

［非球面データ］
面番号：6
κ = 1.0000
A4 ＝ 8.23380E−06
A6 ＝−7.61930E−09
A8 ＝−1.62910E−11
A10＝ 3.10500E−13

面番号：24
κ = 1.0000
A4 ＝ 2.55060E−06
A6 ＝ 8.47220E−09
A8 ＝ 0.00000E＋00
A10＝ 0.00000E＋00

面番号：29
κ = 1.0000
A4 ＝−1.75960E−05
A6 ＝ 2.57870E−09
A8 ＝−1.64390E−10
A10＝ 4.18260E−13

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
f 18.53990 104.99890 290.97220
D5 2.10000 42.81506 66.17464
D15 29.13697 9.15693 2.00000
D23 3.71917 3.41648 2.87636
D28 9.89485 2.31118 1.50000
BF 38.99975 101.12632 106.29961
φ 16.40 16.40 19.40

［レンズ群データ］
始面 焦点距離
G1 1 101.82826
G2 6 −12.57853
G3 16 26.11926
G4 24 −41.23076
G5 29 49.44213

［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝8.095
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝0.633
（３）ｆ１／ｆｗ＝5.492
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.350
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0432
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0898

図９は、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４の無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している
各収差図から明らかなように、第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ４は、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
（第５実施例）
図１０は、本発明の第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５のレンズ構成を示す断面図である。
図１０に示すように、本実施例に係る変倍光学系ＺＬ５は、光軸に沿って物体側から順に、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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成される。
本実施例に係る変倍光学系ＺＬ５は、広角端状態Ｗから望遠端状態Ｔへの変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔は増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔は減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔は増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔は減少し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔は増大する。また、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１は単調に物体側へ移動し、第２レンズ群Ｇ２は物体側へ移動し、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とは単調に物体側へ移動する。
開口絞りＳは、第２レンズ群Ｇ２の像側にある第３レンズ群Ｇ３の最も物体側に配置され、第３レンズ群Ｇ３と一体で構成される。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、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とから構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、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、両凹形状の負レンズＬ２４と両凸形状の正レンズＬ２５との接合レンズとから構成され、第２レンズ群Ｇ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＬ２１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３４との接合レンズとから構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、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との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３とから構成され、第４レンズ群Ｇ４の最も物体側に位置する両凹形状の負レンズＬ４１は、物体側のレンズ面に樹脂層を設けて非球面を形成した複合型非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と、両凹形状の負レンズＬ５３と両凸形状の正レンズＬ５４との接合レンズとから構成され、第５レンズ群Ｇ５の最も物体側に位置する正メニスカスレンズ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負メニスカスレンズＬ６１から構成され、Ｌ６１から射出した光線は像面Ｉに結像する。
本第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５は、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、両凹形状の負レンズＬ２４の物体側レンズ面（面番号１３）とに、後述する反射防止膜が形成されている。
以下の表５に、本発明の第５実施例ＺＬ５に係る変倍光学系の諸元値を掲げる。
（表５）第５実施例
［全体諸元］
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 18.54304 104.53686 291.20646
ＦＮＯ 3.62 5.69 5.89
２ω 38.85 7.42 2.71
Ｙ 14.20 14.20 14.20
ＴＬ 165.55254 226.22585 251.75712

［面データ］
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞ ∞
1) 183.81280 2.20000 1.834000 37.16
2) 68.69030 8.80000 1.497820 82.52
3) −504.73840 0.10000
4) 73.06060 6.45000 1.593190 67.87
5) 2000.32320 (D5)
＊6) 84.76870 0.10000 1.553890 38.09
7) 73.93750 1.20000 1.834807 42.72
8) 17.06200 6.95000
9) −37.93160 1.00000 1.816000 46.62
10) 77.23180 0.15000
11) 36.29670 5.30000 1.784723 25.68
12) −36.29670 0.80000
13) −25.70960 1.00000 1.816000 46.62
14) 66.95460 2.05000 1.808090 22.79
15) −589.98310 (D15)
16) (絞り) ∞ 1.00000
17) 67.92220 3.40000 1.593190 67.87
18) −48.85560 0.10000
19) 69.84590 2.45000 1.487490 70.41
20) −136.55010 0.10000
21) 47.36510 4.20000 1.487490 70.41
22) −36.08960 1.00000 1.808090 22.79
23) −200.73470 (D23)
＊24) −53.53560 0.20000 1.553890 38.09
25) −55.64520 0.90000 1.696797 55.52
26) 28.77750 2.15000 1.728250 28.46
27) 94.20020 4.31840
28) −27.43210 1.00000 1.729157 54.66
29) −77.96130 (D29)
＊30) −362.45900 4.65000 1.589130 61.18
31) −24.87170 0.10000
32) 31.18750 5.85000 1.487490 70.41
33) −43.35070 1.45000
34) −109.50450 1.00000 1.882997 40.76
35) 20.35760 5.30000 1.548141 45.79
36) −592.95680 (D36)
37) −685.03610 1.20000 1.487490 70.41
38) −1867.91160 (BF)
像面 ∞

［非球面データ］
面番号：6
κ = 1.0000
A4 ＝ 3.14000E−06
A6 ＝ 5.15000E−10
A8 ＝−3.39000E−11
A10＝ 1.15000E−13

面番号：24
κ = 1.0000
A4 ＝ 5.16000E−06
A6 ＝−1.44000E−09
A8 ＝ 0.00000E＋00
A10＝ 0.00000E＋00

面番号：30
κ = 1.0000
A4 ＝−1.53000E−05
A6 ＝ 9.53000E−10
A8 ＝ 1.81000E−11
A10＝−2.21000E−13

［可変間隔データ］
Ｗ Ｍ Ｔ
f 18.54304 104.53686 291.20646
D5 2.15700 53.00860 76.40530
D15 33.96250 11.43850 2.00000
D23 3.47700 11.57560 13.01220
D29 10.53510 2.43660 1.00000
D36 1.00000 5.00490 10.10370
BF 37.95254 66.29325 72.76752
φ 15.80 17.50 19.60

［レンズ群データ］
始面 焦点距離
G1 1 118.23472
G2 6 −15.62566
G3 16 27.50442
G4 24 −25.94244
G5 30 34.27114
G6 37 −2219.77745

［各条件式対応値］
（１）ｆ１／（−ｆ２）＝7.567
（２）ｆ３／（−ｆ４）＝1.060
（３）ｆ１／ｆｗ＝6.376
（４）ｆ１／ｆｔ＝0.406
（５）（−ｆ２）／ｆｔ＝0.0537
（６）ｆ３／ｆｔ＝0.0944

図１１は、第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５の無限遠合焦時における諸収差図であり、（ａ）は広角端状態、（ｂ）は中間焦点距離状態、（ｃ）は望遠端状態をそれぞれ示している
各収差図から明らかなように、第５実施例に係る変倍光学系ＺＬ５は、広角端状態から望遠端状態に亘って諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有することがわかる。
ここで、本願の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１４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の上にさら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との混合物からなる第２相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と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と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と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精製することができる。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良い。
このように、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相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と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１５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６に示す条件で形成されている。ここで表６は、基準波長をλとし、基板の屈折率（光学部材）が１．６２、１．７４および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６では、酸化アルミニウムをAl203、酸化チタンと酸化ジルコニウムとの混合物をZr02＋Ti02、フッ化マグネシウムとシリカとの混合物をMgF2＋Si02とそれぞれ表している。
（表６）
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＋Si02 1.26 0.268λ 0.271λ 0.269λ
第６層 Zr02＋Ti02 2.12 0.057λ 0.054λ 0.059λ
第５層 Al203 1.65 0.171λ 0.178λ 0.162λ
第４層 Zr02＋Ti02 2.12 0.127λ 0.13λ 0.158λ
第３層 Al203 1.65 0.122λ 0.107λ 0.08λ
第２層 Zr02＋Ti02 2.12 0.059λ 0.075λ 0.105λ
第１層 Al203 1.65 0.257λ 0.03λ 0.03λ
基板の屈折率 1.62 1.74 1.85

図１５は、表６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ときの分光特性を表している。
図１５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わかる。また、表６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１５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、本反射防止幕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６と同様、以下の表７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、５層の形成に前述のゾル−ゲル法を用いている。
（表７）
物質 屈折率 光学膜厚 光学膜厚
媒質 空気 1
第５層 MgF2＋Si02 1.26 0.275λ 0.269λ
第４層 Zr02＋Ti02 2.12 0.045λ 0.043λ
第３層 Al203 1.65 0.212λ 0.217λ
第２層 Zr02＋Ti02 2.12 0.077λ 0.066λ
第１層 Al203 1.65 0.288λ 0.290λ
基板の屈折率 1.46 1.52

図１６は、表７において、基板の屈折率が１．５２および基準波長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ときの分光特性を示している。図１６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７において基準波長λをｄ線（５８７．６ｎｍ）として各光学膜厚を設計した反射防止幕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１６に示す分光特性とほぼ同等の特性を有する。
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。なお、図１６、図１７には表７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１８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１８は、表７と同じ基板の屈折率１．５２に以下の表８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１９は、図１８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８）
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 Zr02＋Ti02 2.12 0.119λ
第５層 Al203 1.65 0.057λ
第４層 Zr02＋Ti02 2.12 0.220λ
第３層 Al203 1.65 0.064λ
第２層 Zr02＋Ti02 2.12 0.057λ
第１層 Al203 1.65 0.193λ
基板の屈折率 1.52

図１５〜図１７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１８および図１９で示される従来例の分光特性と比較すると、本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示し、しかもより広い帯域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５実施例に、上記表６および表７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＝１．８３４８０７であり、第２レンズ群Ｇ２の両凹形状の負レンズＬ２２の屈折率は、ｎｄ＝１．８１６０００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６参照）を用い、両凹形状の負レンズＬ２２の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(表６参照)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の正メニスカスレンズＬ１３の屈折率は、表２に示すように、ｎｄ＝１．５９３１９０であり、第２レンズ群Ｇ２の両凸形状の正レンズＬ２３の屈折率は、ｎｄ＝１．７８４７２０であるため、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１．６２に対応する反射防止膜１０１（表６参照）を用い、両凸形状の正レンズＬ２３の像面側のレンズ面に、基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜(表６参照)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１レンズ群Ｇ１の両凸形状の正レンズＬ１２の屈折率は、表３に示すように、ｎｄ＝１．４９７８２０であり、第２レンズ群Ｇ２の両凸形状の正レンズＬ２３の屈折率は、ｎｄ＝１．７８４７２３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１０１（表７参照）を用い、両凸形状の正レンズＬ２３の像面側のレンズ面に、基板の屈折率が１．７４に対応する反射防止膜(表６参照)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４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４に示すように、ｎｄ＝１．８３４８０７であり、第２レンズ群Ｇ２の両凹形状の負レンズＬ２２の屈折率は、ｎｄ＝１．８１６０００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６参照）を用い、両凹形状の負レンズＬ２２の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(表６参照)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５実施例の変倍光学系において、第１レンズ群Ｇ１の正メニスカスレンズＬ１３の屈折率は、表５に示すように、ｎｄ＝１．５９３１９０であり、第２レンズ群Ｇ２の両凹形状の負レンズＬ２４の屈折率は、ｎｄ＝１．８１６０００であるため、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１．６２に対応する反射防止膜１０１（表６参照）を用い、両凹形状の負レンズＬ２４の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(表６参照)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。
以上説明したように、上記各実施例によれば、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。
ここで、上記各実施例は本発明の一具体例を示しているものであり、本発明はこれらに限定されるものではない。以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本発明の変倍光学系の数値実施例として５群または６群構成のものを示したが、本発明はこれに限られず、他の群構成（例えば７群等）の変倍光学系を構成することも可能である。具体的には、本発明の変倍光学系の最も物体側にレンズまたはレンズ群を追加した構成や、最も像側にレンズまたはレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、空気間隔で分離された少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
また、本発明の変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群全体、あるいは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としても良い。合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。特に第２レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。
また、本発明の変倍光学系において、何れかのレンズ群全体またはその一部を、防振レンズ群として光軸に直交する方向の成分を含むように移動させ、または光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることで、手ブレによって生じる像ブレを補正する構成とすることもできる。特に、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、本発明の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面または平面としても良く、あるいは非球面としても良い。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工および組立調整が容易になり、レンズ加工および組立調整の誤差による光学性能の劣化を防止することができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、またはガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも良い。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
また、本発明の変倍光学系の開口絞りＳは第３レンズ群近傍に配置されることが好ましいが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用しても良い。
次に、本発明の変倍光学系ＺＬを備えた光学装置について説明する。
図１２は、本発明の変倍光学系を備えたデジタル一眼レフカメラの概略を示す断面図である。図１２に示すデジタル一眼レフカメラ１において、図示しない物体（被写体）からの光は、変倍光学系ＺＬで集光されて、クイックリターンミラー３を介して集点板５に結像される。そして、集点板５に結像された光は、ペンタプリズム７中で複数回反射されて接眼レンズ９へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ９を介して正立像として観察することができる。
また、撮影者によって図示しないレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、変倍光学系ＺＬで集光された物体（被写体）の光は撮像素子１１上に被写体像を形成する。これにより、物体からの光は、撮像素子１１により撮像され、物体画像としてメモリ（図示省略）に記憶される。このようにして、撮影者はカメラ１による物体の撮影を行うことができる。
以上の構成により、本発明に係る変倍光学系ＺＬを備えたデジタル一眼レフカメラ１は、諸収差を良好に補正し、高い光学性能を実現することができる。なお、図１１のカメラ１は、撮影レンズを着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズと一体に成形されるものでも良い。また、カメラは、一眼レフカメラでも良く、クイックリターンミラー等を有さないカメラでも良い。
次に、本発明の変倍光学系ＺＬの製造方法について説明する。
図１３は、本発明に係る変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を示す図である。
本発明の変倍光学系ＺＬの製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、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、図１３に示すように、以下の各ステップＳ１〜Ｓ３を含むものである。
ステップＳ１：第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも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層含むように構成する。
ステップＳ２：第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群と第４レンズ群と第５レンズ群とを、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群は像面に対して移動し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔は減少し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔は変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔は変化するように構成する。
ステップＳ３：次の条件式（１）を満足するようにする
（１） ６．５００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １０．０００
ただし、
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
斯かる本発明の変倍光学系の製造方法によれば、ゴーストやフレアを低減させ、高い光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
ＺＬ 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
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面
１ 光学機器
３ クイックリターンミラー
５ 集点板
７ ペンタプリズム
９ 接眼レンズ
１１ 撮像素子

Claims (23)

  1. 光軸に沿って物体側から順に、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の際、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化し、次式の条件を満足し、
    前記第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも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層含むように構成されていることを特徴とする変倍光学系。
    ７．０００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １０．０００
    ０．０８９８ ≦ ｆ３／ｆｔ ≦ ０．０９４４
    ただし、
    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
    ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
  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屈折率が１．３０以下であ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. 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３の何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レンズ群および前記第２レンズ群内のレンズの像面側の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レンズ群および前記第２レンズ群内のレンズの物体側の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. 前記反射防止膜が設けられた前記光学面は、物体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３の何れか一項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凹形状のレンズ面は、前記第１レンズ群の最も物体側のレンズから像面側に２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７に記載の変倍光学系。
  9. 前記反射防止膜が設けられた前記凹形状のレンズ面は、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズから像面側に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７に記載の変倍光学系。
  10. 前記反射防止膜が設けられた前記凹形状のレンズ面は、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズから像面側に３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７に記載の変倍光学系。
  11. 前記反射防止膜が設けられた前記凹形状のレンズ面は、前記第２レンズ群の最も物体側のレンズから像面側に４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７に記載の変倍光学系。
  12. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１から１１の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５００ ＜ ｆ３／（−ｆ４） ＜ １．３００
    ただし、
    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
  13. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１から１２の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ３．９００ ＜ ｆ１／ｆｗ ＜ １１．０００
    ただし、
    ｆｗ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  14. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１から１３の何れか一項に記載の光学系。
    ０．２８０ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．５２０
    ただし、
    ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  15. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１から１４の何れか一項に記載の光学系。
    ０．０３００ ＜ （−ｆ２）／ｆｔ ＜ ０．０７００
    ただし、
    ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  16. 広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群は、像面に対して物体側に移動することを特徴とする請求項１から１５の何れか一項に記載の変倍光学系。
  17. 広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は増加し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は減少することを特徴とする請求項１から１６の何れか一項に記載の変倍光学系。
  18. 広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第３レンズ群と前記第５レンズ群とは像面に対して一体で移動することを特徴とする請求項１から１７の何れか一項に記載の変倍光学系。
  19. 前記第２レンズ群より像側に開口絞りを有することを特徴とする請求項１から１８の何れか一項に記載の変倍光学系。
  20. 前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間に前記開口絞りを有することを特徴とする請求項１９に記載の変倍光学系。
  21. 広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記開口絞りは、前記第３レンズ群と一体に移動することを特徴とする請求項２０に記載の変倍光学系。
  22. 請求項１から２１の何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。
  23. 光軸に沿って物体側から順に、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、
    前記第１レンズ群および前記第２レンズ群における光学面のうち少なくとも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層含むように構成し、
    前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群と前記第４レンズ群と前記第５レンズ群とを、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群は像面に対して移動し、前記第１レンズ群と第２レンズ群との間隔は増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔は減少し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔は変化し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔は変化するように構成し、次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    ７．０００ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １０．０００
    ０．０８９８ ≦ ｆ３／ｆｔ ≦ ０．０９４４
    ただし、
    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
    ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
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