JP5487569B2

JP5487569B2 - 変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法

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Publication number: JP5487569B2
Application number: JP2008175321A
Authority: JP
Inventors: 悟史山口; 浩史山本
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-07-04
Filing date: 2008-07-04
Publication date: 2014-05-07
Anticipated expiration: 2028-07-04
Also published as: JP2010015003A

Description

本発明は、変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法に関する。

従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した、変倍光学系が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−８５１５５号公報

しかしながら、従来の変倍光学系は、良好な光学性能を達成することができないという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、小型・高変倍であり、良好な光学性能を達成することができる変倍光学系を提供することを目的とする。

前記課題を解決するために、本発明に係る変倍光学系は、光軸に沿って、物体側から順に、フロントレンズ群と、リアレンズ群と、からなり、フロントレンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ群と、負の屈折力のレンズ群と、からなり、リアレンズ群は、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、からなり、全体で実質的に５個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、正の屈折力のレンズ群と負の屈折力のレンズ群との間隔が増大し、負の屈折力のレンズ群と第１レンズ群との間隔が減少し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第２レンズ群は、２つ以上のレンズを有し、少なくとも一部が光軸に対して略垂直方向の成分を持つように移動可能であり、第３レンズ群の最も物体側の面は、物体側に凹面を向けて構成される。そして、第３レンズ群の最も物体側に位置する第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径をｒ３ＡR1とし、当該第３Ａレンズの像側の面の曲率半径をｒ３ＡR2とし、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、次式
−２．２０＜（ｒ３ＡR1−ｒ３ＡR2）／（ｒ３ＡR1＋ｒ３ＡR2）＜０．５５
０．８０＜（−ｆ２）／ｆｗ１２３＜１．６０
の条件を満足するように構成される。

また、このような変倍光学系は、第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径をｒ３ＡR1とし、この変倍光学系全系の広角端状態における焦点距離をｆｗとしたとき、次式
０．５０＜（−ｒ３ＡR1）／ｆｗ＜５．００
の条件を満足することが好ましい。

また、このような変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、広角端状態における、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔をｄ１２ｗ、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔をｄ２３ｗとし、望遠端状態における、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔をｄ１２ｔ、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔をｄ２３ｔとし、広角端状態における、第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、次式
０．０３＜（ｄ１２ｔ−ｄ１２ｗ）／ｆｗ１２３＜０．３２
０．０３＜（ｄ２３ｗ−ｄ２３ｔ）／ｆｗ１２３＜０．３２
の条件を満足することが好ましい。

また、このような変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群の像面に対する移動量をΔｘ１とし、広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、次式
０．３５＜｜Δｘ１｜／ｆｗ１２３＜１．５０
の条件を満足することが好ましい。

また、このような変倍光学系は、第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群と第３レンズ群との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、次式
０．５０＜（−ｆ２）／ｆｗ１２３＜１．６０
の条件を満足することが好ましい。

また、このような変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群及び第３レンズ群は物体方向に移動し、且つ、像面に対する移動量が等しいことが好ましい。

また、このような変倍光学系は、第２レンズ群より物体側に開口絞りを有することが好ましい。

また、本発明に係る光学機器は、上述の変倍光学系のいずれかを備えて構成される。

また、本発明に係る変倍光学系の変倍方法は、光軸に沿って、物体側から順に、フロントレンズ群と、リアレンズ群と、からなり、フロントレンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ群と、負の屈折力のレンズ群と、からなり、リアレンズ群は、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、からなり、全体で実質的に５個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、正の屈折力のレンズ群と負の屈折力のレンズ群との間隔が増大し、負の屈折力のレンズ群と第１レンズ群との間隔が減少し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が増大し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が減少し、第２レンズ群は、２つ以上のレンズを有し、少なくとも一部が光軸に対して略垂直方向の成分を持つように移動可能であり、第３レンズ群の最も物体側の面は、物体側に凹面を向けて構成され、第３レンズ群の最も物体側に位置する第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径をｒ３ＡR1とし、当該第３Ａレンズの像側の面の曲率半径をｒ３ＡR2としたとき、次式
−２．２０＜（ｒ３ＡR1−ｒ３ＡR2）／（ｒ３ＡR1＋ｒ３ＡR2）＜０．５５
０．８０＜（−ｆ２）／ｆｗ１２３＜１．６０
の条件を満足する変倍光学系を用いて行われる。

本発明に係る変倍光学系、この変倍光学系を備えた光学機器、及び、変倍光学系の変倍方法を以上のように構成すると、小型・高変倍な変倍光学系を得ることができ、かつ、良好な光学性能を得ることができる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。なお、本明細書中において、広角端状態及び望遠端状態とは、特に記載が無い場合は、無限遠合焦状態を指すものとする。図１に示すように、本変倍光学系ＺＬは、光軸に沿って、物体側から順に、フロントレンズ群ＦＧと、リアレンズ群ＲＧとを有し、このリアレンズ群ＲＧは、正の屈折力を有する第１レンズ群ＲＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群ＲＧ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群ＲＧ３と、を有して構成されている。

そして、広角端状態から望遠端状態にレンズ位置状態が変化する際に、望遠端状態における第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との間隔をｄ１２ｔとし、広角端状態における第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との間隔をｄ１２ｗとし、望遠端状態における第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との間隔をｄ２３ｔとし、広角端状態における第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との間隔をｄ２３ｗとすると、フロントレンズ群ＦＧと第１レンズ群ＲＧ１との間隔は変化し、第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との間隔はｄ１２ｗからｄ１２ｔに増大し、第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との間隔はｄ２３ｗからｄ２３ｔに減少するよう構成されている。

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て、リアレンズ群ＲＧの主点位置を像面側から物体側に移動させることができ、リアレンズ群ＲＧで得られる変倍量を大きくして全系を高変倍な光学系とすることが可能である。さらに、変倍時の像面湾曲や球面収差の変動を良好に補正することができる。

また、この変倍光学系ＺＬは、手振れ発生時に、２つ以上のレンズを有する第２レンズ群ＲＧ２の少なくも一部を光軸に対して略垂直方向の成分を持つように移動することにより、当該手振れ発生時の像位置の補正を行うように構成されることが望ましい。このように手振れ発生時における像面変動の補正が可能となることにより、本変倍光学系ＺＬを防振光学系として使用することができる。また、第２レンズ群ＲＧ２は比較的小型な光学素子から構成されており、鏡筒の小型・軽量化と手振れ発生時の像面補正を行った際の結像性能を両立させることができる。また、第２レンズ群ＲＧ２は、２つ以上のレンズを有するので各レンズ面の曲率半径などを調整することにより、第２レンズ群ＲＧ２内で発生する収差を少なくすることができる。第２レンズ群ＲＧ２の構成としては、２つ以上のレンズを有していれば良く、全てのレンズを貼り合わせて一つの接合レンズとしても良い。なお、第２レンズ群ＲＧ２の少なくとも一部は、光軸に対して少なくとも略垂直方向の成分を持つように移動すればよい。よって、第２レンズ群ＲＧ２の少なくとも一部は、光軸に対して略垂直方向に移動する他、光軸に対して斜め方向に移動したり、光軸と垂直方向に対して弧を描くように移動してもよい。

また、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態にレンズ位置状態が変化する際に、第１レンズ群ＲＧ１と第３レンズ群ＲＧ３とは物体方向に移動し、且つ、像面に対する移動量が等しいことが望ましい。このように、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ＲＧ１と第３レンズ群ＲＧ３を物体方向に移動することにより、広角端での全長の小型化と、諸収差の良好な補正を両立させることができる。また、第１レンズ群ＲＧ１と第３レンズ群ＲＧ３の移動量を等しくすることにより、第１レンズ群ＲＧ１と第３レンズ群ＲＧ３とを一体構造とすることができる。このような構造とすることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群ＲＧ１と第３レンズ群ＲＧ３との相互偏心の変化を小さく抑えることができ、製造誤差による光学性能の劣化を緩和することができる。

また、この変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群ＲＧ３の最も物体側に位置するレンズである、第３Ａレンズ（例えば、図１における負メニスカスレンズＲＬ３１）の物体側の面の曲率半径をｒ３ＡR1とし、当該第３Ａレンズの像側の面の曲率半径をｒ３ＡR2としたとき、以下に示す条件式（１）を満足することが望ましい。

−２．２０＜（ｒ３ＡR1−ｒ３ＡR2）／（ｒ３ＡR1＋ｒ３ＡR2）＜０．５５（１）

条件式（１）は、第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径と像側の面の曲率半径との関係を規定するものである。条件式（１）の上限値を上回ると、第３Ａレンズの正の屈折力が大きくなる傾向にあり、望遠端での球面収差・コマ収差の補正が困難となる。また、手振れ発生時の像面補正を行った際には、望遠端において偏心コマ収差が過大となり、補正することが困難となるため好ましくない。なお、条件式（１）の上限を、０．３５，０．２９，０．２２とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。反対に、条件式（１)の下限値を下回ると、第３Ａレンズの負の屈折力が大きくなる傾向にあり、第３Ａレンズより像面側において軸外周辺光線の光線高が大きくなり、鏡筒が大型化してしまうため好ましくない。また、手振れ発生時の像面補正を行った際には、広角端における偏芯像面タオレが過大となり、補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式（１）の下限を、−１．２０，−０．５０，−０．３０とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。

また、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態における焦点距離をｆｗとしたとき、以下に示す条件式（２）を満足することが望ましい。

０．５０＜（−ｒ３ＡR1）／ｆｗ＜５．００（２）

条件式(２)は、第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径と変倍光学系ＺＬの広角端状態の焦点距離との関係を規定するものである。条件式（２）の上限値を上回ると、広角端において、第３Ａレンズにおける軸外周辺光線の屈折角が大きくなる。これにより、高次のコマ収差及び像面湾曲が発生し、補正が困難となるため好ましくない。また、手振れ発生時の像面補正を行った際には、広角端において偏心によるサジタル像面湾曲のタオレが過大となり、補正が困難となるため、好ましくない。なお、条件式（２）の上限を、３．２０，２．５０，１．２０とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。反対に、条件式（２）の下限値を下回ると、第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径が小さくなり、望遠端における球面収差及びコマ収差が過大となるため好ましくない。また、手振れ発生時の像位置補正を行った際には、望遠端において偏芯コマ収差が過大となり、補正が困難となるため好ましくない。さらに、第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径が小さくなりすぎると、第２レンズ群ＲＧ２の最も像側のレンズと第３Ａレンズが、レンズ外径の周辺部分において干渉する問題も発生する。これを避けるため、第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３の間隔を大きくすると、広角端における像面湾曲及びコマ収差の補正が困難となる。また広角端の大型化につながるため好ましくない。なお、条件式（２）の下限を、０．６０，０．８０，１．００とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。

本変倍光学系ＺＬは、この条件式（１）及び（２）をともに満足することにより、手振れ発生時の像面補正を行った際の、収差変動を良好に補正することができる。また、上述のように、第３Ａレンズは手振れ発生時の像位置補正を行った際の収差補正に有効であるが、そのために敏感度が高くなる傾向にある。そのため、このようなレンズを単独のレンズ群として配置すると、製造時の感度調整が容易ではなく、また、変倍時にレンズ群を移動させる際のメカ的なクリアランスにより、レンズ群間にズレが生じ、光学特性が劣化することがある。しかし、本変倍光学系ＺＬのように敏感度の高い第３Ａレンズを、第３レンズ群ＲＧ３内に固定的に配置することにより、製造時の感度調整が容易で製造誤差を少なくするとともに、第２レンズ群ＧＲ２及び第３レンズ群ＧＲ３間の敏感度を低下させ、メカ的な、クリアランスによるガタに対して光学性能の劣化を緩和することができ、全変倍域において良好な光学性能を得ることができる。

また、この本変倍光学系ＺＬにおいて、第３Ａレンズは、正・負いずれのレンズで構成してもよいが、負レンズで構成されることが望ましい。このような構成とすることにより、手振れ発生時の像面補正を行った際の、第１レンズ群ＲＧ１及び第３レンズ群ＲＧ３で発生する正の屈折力成分の諸収差を、この第３Ａレンズが発生する負の屈折力成分の諸収差によって打ち消し、全体として高い収差補正能力を発揮することができる。

また、この変倍光学系ＺＬは、更に、広角端状態における、第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、以下に示す条件式（３）及び（４）を満足することが望ましい。

０．０３＜（ｄ１２ｔ−ｄ１２ｗ）／ｆｗ１２３＜０．３２（３）
０．０３＜（ｄ２３ｗ−ｄ２３ｔ）／ｆｗ１２３＜０．３２（４）

条件式（３）は、本変倍光学系ＺＬが広角端状態から望遠端状態に変倍する際の、第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との間隔の変化量を規定するものである。また、条件式（４）は、本変倍光学系ＺＬが広角端状態から望遠端状態に変倍する際の、第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との間隔の変化量を規定するものである。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（３）及び（４）を満足することで、大きな変倍比を確保しつつ、手振れ発生時の像面補正を行った際の収差変動を良好に補正することができる。

条件式（３）の上限値を上回ると、望遠端における第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との間隔が大きくなり、望遠端での球面収差及びコマ収差の補正が困難となる。また、手振れ発生時の像面補正を行った際には、望遠端において偏心コマ収差が過大となり、補正することが困難となるため好ましくない。なお、条件式（３）の上限を、０．２９，０．２６，０．２３とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。反対に、条件式（３）の下限値を下回ると、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、球面収差の変動が大きくなり、補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式（３）の下限を、０．１０，０．１４，０．１８とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。

条件式(４)の上限値を上回ると、広角端における第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との間隔が大きくなり、広角端における軸外周辺光線の第３レンズ群ＲＧ３における光線高が大きくなる。これにより、広角端での像面湾曲及びコマ収差の補正が困難となるため好ましくない。また、手振れ発生時の像面補正を行った際には、広角端における軸外周辺光線が第３レンズ群ＲＧ３において大きく変動するようになり、偏心像面タオレを補正することが困難となる。なお、条件式（４）の上限を、０．２９，０．２６，０．２３とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。反対に、条件式(４)の下限値を下回ると、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、像面湾曲の変動が大きくなり補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式（４）の下限を、０．１０，０．１４，０．１８とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。

また、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態にレンズ位置状態が変化する際の第１レンズ群ＲＧ１の像面に対する移動量をΔｘ１とし、広角端状態における第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３の合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。

０．３５＜｜Δｘ１｜／ｆｗ１２３＜１．５０（５）

条件式（５）は、本変倍光学系ＺＬが広角端状態から望遠端状態に変倍する際の、第１レンズ群ＲＧ１の像面に対する移動量を規定するものである。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（５）を満足することにより、手振れ発生時の像面補正を行った際の結像性能を良好に保ちつつ、変倍比が５倍を超えるような高変倍光学系を実現することが可能である。

条件式（５）の上限値を上回ると、本変倍光学系ＺＬの望遠端における第１レンズ群ＲＧ１と第３レンズ群ＲＧ３の横倍率（絶対値）が大きくなり、望遠端において球面収差及びコマ収差の補正が困難となる。また、手振れ発生時の像面補正を行った際には、望遠端において偏心コマ収差が過大となり、補正が困難となるため好ましくない。また、第１レンズ群ＲＧ１の繰り出し量が大きくなり、メカ構成が困難となる問題もある。これを補うためには、広角端での光学全長を大きくする必要があるが、鏡筒全長が大きくなってしまうため好ましくない。なお、条件式（５）の上限を、１．２５，１．１０，０．９５とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。反対に、条件式（５）の下限値を下回ると、リアレンズ群ＲＧで稼ぐ変倍量が小さくなり、所定の変倍比を得ることが困難となる。これを補うため、第１レンズ群ＲＧ１、第２レンズ群ＲＧ２、及び、第３レンズ群ＲＧ３の屈折力を大きくすると、望遠端において球面収差及びコマ収差の補正が困難となる。さらに、レンズ群間の偏心等の製造誤差による結像性能の劣化、すなわち偏心コマ収差・偏心像面タオレが大きくなるため好ましくない。なお、条件式（５）の下限を、０．５０，０．６２，０．７５とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。

また、この変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群ＲＧ２の焦点距離をｆ２とし、広角端状態における第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、以下に示す条件式（６）を満足することが望ましい。

０．５０＜（−ｆ２）／ｆｗ１２３＜１．６０（６）

条件式（６）は、本変倍光学系ＺＬの第２レンズ群ＲＧ２の焦点距離を規定するものである。本変倍光学系ＺＬは、この条件式（６）を満足することで、手振れ発生時の像面補正を行った際の結像性能を良好に保ちつつ、製造誤差による光学性能の劣化を緩和することができる。条件式（６）の上限値を上回ると、第２レンズ群ＲＧ２の屈折力が小さくなり、防振補正係数（光軸と垂直方向の像位置移動量÷光軸と垂直方向の防振群移動量）が小さくなってしまう。これにより、防振群移動量を大きくすると、望遠端における偏心コマ収差及び偏心像面タオレが著しく劣化してしまうため好ましくない。また、鏡筒が大きくなってしまう問題も発生する。なお、条件式（６）の上限を、１．４５，１．３２，１．２０とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。反対に、条件式（６）の下限値を下回ると、第２レンズ群ＲＧ２の屈折力が大きくなり、広角端における像面湾曲とコマ収差の補正が困難となる。さらにレンズ群間の偏心等の製造誤差による結像性能の劣化、すなわち偏心像面タオレの劣化が著しくなるため好ましくない。なお、条件式（６）の下限を、０．６２，０．８０，０．８８とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。

また、この変倍光学系ＺＬにおいて、フロントレンズ群ＦＧは、物体側から順に、正の屈折力を有する前部分レンズ群ＦＧ１と、負の屈折力を有する後部分レンズ群ＦＧ２とを有し、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前部分レンズ群ＦＧ１と後部分レンズ群ＦＧ２との間隔が増大することが望ましい。このような構成とすることにより、大きな変倍比を得ることができ、全系の高変倍化が可能である。また、リアレンズ群ＲＧの第１レンズ群ＲＧ１、第２レンズ群ＲＧ２、及び、第３レンズ群ＲＧ３の変倍比を小さくすることができ、手振れ発生時の像面補正を行った際の結像性能を向上させることが可能である。

また、この変倍光学系ＺＬにおいて、後部分レンズ群ＦＧ２は、少なくとも１つの非球面を有することが望ましい。これにより、広角端における像面湾曲及び歪曲収差を良好に補正することができ、広角端の広画角化が可能である。

また、この変倍光学系ＺＬにおいて、第２レンズ群ＲＧ２は、少なくとも１つの非球面を有することが望ましい。これにより、望遠端における球面収差及び、手振れ発生時の像面補正を行った際の、望遠端における偏心コマ収差を良好に補正することができる。

また、この変倍光学系ＺＬにおいて、第３レンズ群ＲＧ３は、少なくとも１つの非球面を有することが望ましい。これにより、広角端における像面収差及び歪曲収差を良好に補正しつつ、手振れ発生時の像面補正を行った際の、広角端における偏心像面タオレを良好に補正することができる。

また、この変倍光学系ＺＬにおいて、第２レンズ群ＲＧ２は、両凹レンズと正メニスカスレンズとを接合した接合レンズからなることが望ましい。このような構成とすることにより、第２レンズ群ＲＧ２の主点位置を像側に配置でき、第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との主点間隔を小さくすることができる。このことにより、本変倍光学系ＺＬの広角端において、手振れ発生時の像面補正を行った際の偏心像面タオレを小さくすることができる。また、第３レンズ群ＲＧ３の径を小さくする効果もある。

また、このように第２レンズ群ＲＧ２を接合レンズからなる構成としたときに、この第２レンズ群ＲＧ２の接合レンズにおける接合面の曲率半径をＲｓとし、第２レンズ群ＲＧ２の焦点距離をｆ２としたとき、以下に示す条件式（７）を満足することが望ましい。

０．２００＜Ｒｓ／（−ｆ２）＜３．０００（７）

条件式（７）は、第２レンズ群ＲＧ２の焦点距離に対する、この第２レンズ群ＲＧ２の接合レンズの接合面の曲率を規定するものである。条件式（７）の上限及び下限いずれを超えても、球面収差の補正が困難となり、手振れ発生時の像面補正を行った際の偏心収差が大きくなるため好ましくない。条件式（７）の上限値を上回ると、接合面の曲率が小さくなり、正の球面収差が過大となるため、補正が困難となる。なお、条件式（７）の上限を、１．５００，１．０００とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。反対に、条件式（７）の下限値を下回ると、接合面の曲率が大きくなり、負の球面収差が過大となるため、補正が困難となる。なお、条件式（７）の下限を、０．４００，０．８００とすることにより、本発明の効果を、より確実なものとすることができる。

また、この場合、第２レンズ群ＲＧ２の正メニスカスレンズのｄ線に対する屈折率をＮｐとし、第２レンズ群ＲＧ２の両凹レンズのｄ線に対する屈折率をＮｎとしたとき、以下に示す条件式（８）を満足することが望ましい。

−０．１５０＜Ｎｐ−Ｎｎ＜０．１５０（８）

条件式（８）は、第２レンズ群ＲＧ２の両凹レンズのｄ線に対する屈折率と、正メニスカスレンズのｄ線に対する屈折率との関係を規定するものである。条件式（８）の上限及び下限いずれを超えても、手振れ発生時の像面補正を行った際の偏心像面タオレが大きくなり、補正が困難となるため好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（８）の上限を、０．１００，０．０４５，０．０２０とすることが好ましく、条件式（８）の下限を、−０．１００，−０．０３０とすることが好ましい。

さらに、第２レンズ群ＲＧ２の両凹レンズのアッベ数をνｎとし、第２レンズ群ＲＧ２の正メニスカスレンズのアッベ数をνｐとしたとき、以下に示す条件式（９）を満足することが望ましい。

５．０００＜ νｎ−νｐ＜３０．０００（９）

条件式（９）は、第２レンズ群ＲＧ２の両凹レンズのアッベ数と、正メニスカスレンズのアッベ数との関係を規定するものである。条件式（９）の上限及び下限いずれを超えても、第２レンズ群ＲＧ２で発生する色収差が過大となり補正が困難となるため好ましくない。なお、本発明の効果を確実にするために、条件式（９）の上限を、２５．０００，１９．０００とすることが好ましく、条件式（９）の下限を、８．０００，１１．５００とすることが好ましい。

以上のような条件式（７）〜（９）を満足することにより、諸収差並びに手振れ発生時の偏心収差を抑制することができ、良好な結像性能を得ることができる。

また、この変倍光学系ＺＬは、第２レンズ群ＲＧ２より物体側、すなわち、第１レンズ群ＲＧ１の近傍若しくは当該第１レンズ群ＲＧ１内に開口絞りＳを有することが望ましい。このような構造とすることにより、前玉径の小型化と、諸収差の良好な補正を両立することができる。

図９及び図１０に、上述の変倍光学系ＺＬを備える光学機器として、電子スチルカメラ１（以後、単にカメラと記す）の構成を示す。このカメラ１は、不図示の電源ボタンを押すと撮影レンズ（変倍光学系ＺＬ）の不図示のシャッタが開放され、変倍光学系ＺＬで不図示の被写体からの光が集光され、像面Ｉに配置された撮像素子Ｃ（例えば、ＣＣＤやＣＭＯＳ等）に結像される。撮像素子Ｃに結像された被写体像は、カメラ１の背後に配置された液晶モニター２に表示される。撮影者は、液晶モニター２を見ながら被写体像の構図を決めた後、レリーズボタン３を押し下げ被写体像を撮像素子Ｃで撮影し、不図示のメモリーに記録保存する。

このカメラ１には、被写体が暗い場合に補助光を発光する補助光発光部４、変倍光学系ＺＬを広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際のワイド（Ｗ）−テレ（Ｔ）ボタン５、及び、カメラ１の種々の条件設定等に使用するファンクションボタン６等が配置されている。なお、図１０ではカメラ１と変倍光学系ＺＬとが一体に成形されたコンパクトタイプのカメラを例示したが、光学機器としては、変倍光学系ＺＬを有するレンズ鏡筒とカメラボディ本体とが着脱可能な一眼レフカメラでも良い。

なお、上述の説明及び以降に示す実施形態においては、全体として２群構成（フロントレンズ群ＦＧとリアレンズ群ＲＧ）を示し、リアレンズ群は、３群構成の変倍光学系ＺＬを示したが、以上の構成条件等は、フロントレンズ群ＦＧを１群構成としたり、全体として４群、５群等の他の群構成にも適用可能である。例えば、本実施形態では、リアレンズ群ＲＧのレンズ系が３つの可動群から構成されているが、各レンズ群の間に他のレンズ群を付加したり、あるいはレンズ系の像側または物体側に隣接させて他のレンズ群を付加することも可能である。また、最も物体側または最も像面側に、屈折力の弱いレンズまたはレンズ群を追加した構成としてもよい。

また、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。特に、全体で５群構成の変倍光学系ＺＬの場合、フロントレンズ群ＦＧの少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。また、フロントレンズ群ＦＧが１つのレンズ群からなる場合、フロントレンズ群ＦＧ、リアレンズ群ＲＧの第１レンズ群ＲＧ１または第１レンズ群ＲＧ１の一部や、第３レンズ群ＲＧ３で合焦を行うのが好ましい。

また、本実施形態においては、高変倍光学系で発生しがちな手ぶれ等に起因する像ぶれによる撮影の失敗を防ぐために、光学系のぶれを検出するぶれ検出系と駆動手段とをレンズ系に組み合わせ、レンズ系を構成するレンズ群のうち１つのレンズ群の全体または一部を防振レンズ群として偏心させることにより、ぶれ検出系により検出されたレンズ系のぶれに起因する像ぶれ（像面位置の変動）を補正するように、駆動手段により防振レンズ群を光軸に対して垂直方向の成分を持つように振動させ、像をシフトさせることで、像ぶれを補正することが可能である。特に、上述のように、リアレンズ群ＲＧを構成する第２レンズ群ＲＧ２の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。また、リアレンズ群ＲＧの第１レンズ群ＲＧ１を防振レンズ群としても良い。

また、上述の説明では、リアレンズ群ＲＧの第２レンズ群ＲＧ２中または第３レンズ群ＲＧ３中、若しくは、フロントレンズ群ＦＧの後部分レンズ群ＦＧ２中のいずれかに少なくとも１枚の非球面レンズを配置する場合について示したが、その他のレンズ群のレンズ面を非球面としても構わない。このとき、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に形成したガラスモールド非球面、ガラスの表面に樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれの非球面でも構わない。

開口絞りＳは、上述のように第２レンズ群ＲＧ２より物体側に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしての部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。

さらに、各レンズ面には、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施すことにより、フレアやゴーストを軽減し、コントラストの高い光学性能を達成できる。

なお、本発明を分かり易く説明するために実施形態の構成要件を付して説明したが、本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。

以下、本発明の各実施例を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る変倍光学系ＺＬの構成を示す断面図であり、この変倍光学系ＺＬの屈折力配分及び広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への焦点距離状態の変化における各レンズ群の移動の様子を図１の下方に矢印で示している。この図１の変倍光学系ＺＬ１は、物体側から順に、正の屈折力を有する前部分レンズ群ＦＧ１と、負の屈折力を有する後部分レンズ群ＦＧ２と、正の屈折力を有する第１レンズ群ＲＧ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群ＲＧ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群ＲＧ３とから構成される。この変倍光学系ＺＬ１は、広角端状態から望遠端状態までレンズ位置状態が変化する際に、前部分レンズ群ＦＧ１と後部分レンズ群ＦＧ２との空気間隔が増大し、後部分レンズ群ＦＧ２と第１レンズ群ＲＧ１との空気間隔が減少し、第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との空気間隔はｄ１２ｗからｄ１２ｔに増大し、第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との空気間隔はｄ２３ｗからｄ２３ｔに減少するように各レンズ群の間隔が変化し、第２レンズ群ＲＧ２を光軸と直交方向の成分を持つように移動させることにより、手ぶれ発生時の像位置補正を行う。なお、広角端状態または望遠端状態における第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との空気間隔ｄ１２ｗまたはｄ１２ｔは、各実施例の諸元の値を示す表ではｄ３に相当し、広角端状態または望遠端状態における第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との空気間隔ｄ２３ｗまたはｄ２３ｔは、各実施例の諸元の値を示す表ではｄ４に相当する。

各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をκとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０^-n」を示す。

Ｓ（ｙ）＝（ｙ²／ｒ）／｛１＋（１−κ×ｙ²／ｒ²）^1/2｝
＋Ａ4×ｙ⁴＋Ａ6×ｙ⁶＋Ａ8×ｙ⁸＋Ａ10×ｙ¹⁰ （ａ）

なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の左側に＊印を付している。

〔第１実施例〕
図１は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示す図である。この図１の変倍光学系ＺＬ１において、前部分レンズ群ＦＧ１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ＦＬ１１と両凸レンズＦＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＦＬ１３から構成される。後部分レンズ群ＦＧ２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ＦＬ２１、両凹レンズＦＬ２２、両凸レンズＦＬ２３、及び、両凹レンズＦＬ２４から構成され、後部分レンズ群ＦＧ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＦＬ２１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１レンズ群ＲＧ１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ＲＬ１１と両凸レンズＲＬ１２との接合レンズ、及び、両凸レンズＲＬ１３から構成される。第２レンズ群ＲＧ２は、物体側から順に、両凹レンズＲＬ２１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＲＬ２２との接合レンズから構成され、第２レンズ群ＲＧ２の最も物体側に位置する両凹レンズＲＬ２１は、物体側のレンズ面を非球面形状とするガラスモールド型非球面レンズとなっている。第３レンズ群ＲＧ３は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＲＬ３１（第３Ａレンズ）、両凸レンズＲＬ３２、及び、両凸レンズＲＬ３３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＲＬ３４との接合レンズから構成され、第３レンズ群ＲＧ３の物体側から２枚目の両凸レンズＲＬ３２は、像側のレンズ面を非球面形状とするガラスモールド型非球面レンズとなっている。

開口絞りＳは、後部分レンズ群ＦＧ２と第１レンズ群ＲＧ１との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第１レンズ群ＲＧ１とともに移動する。フレア絞りＦＳは、第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との間に位置し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して第２レンズ群ＲＧ２とともに移動する。遠距離から近距離へのフォーカシングは、後部分レンズ群ＦＧ２を物体方向に移動させて行う。

なお、全系の焦点距離がｆで、防振補正係数（ぶれ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像位置移動量の比）がＫのレンズにおいて、角度θの回転ぶれを補正するには、ぶれ補正用の移動レンズ群を（ｆ・ｔａｎθ）／Ｋだけ光軸と直交方向に移動させればよい。この第１実施例の広角端状態においては、防振補正係数は１．２７であり、焦点距離は１８．４（ｍｍ）であるので、０．７０°の回転ぶれを補正するための第２レンズ群ＲＧ２の移動量は０．１８（ｍｍ）である。また、この第１実施例の望遠端状態においては、防振補正係数は１．８８であり、焦点距離は１０２．５（ｍｍ）であるので、０．３０°の回転ぶれを補正するための第２レンズ群ＲＧ２の移動量は０．２９（ｍｍ）である。

以下の表１に、第１実施例の諸元の値を掲げる。この表１において、ｆは焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、ωは半画角、Ｂｆはバックフォーカスをそれぞれ表している。さらに、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序を、面間隔は各光学面から次の光学面までの光軸上の間隔を、屈折率及びアッベ数はそれぞれｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対する値を示している。ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径、面間隔、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。なお、曲率半径0.0000は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。

（表１）
面番号曲率半径面間隔アッベ数屈折率
1 133.5109 1.8000 23.78 1.846660
2 59.3606 6.8598 60.68 1.603110
3 -727.9264 0.1000
4 49.0605 4.4000 55.52 1.696800
5 164.8896 (d1)
*6 90.3741 0.2000 38.09 1.553890
7 90.0000 1.2500 42.72 1.834810
8 12.0286 5.6915
9 -44.7400 1.0000 42.72 1.834810
10 32.2623 0.3668
11 22.9010 5.3262 23.78 1.846660
12 -31.6117 0.3000
13 -26.6887 1.0000 42.72 1.834810
14 220.7828 (d2)
15 0.0000 0.4000
16 29.5250 1.1218 25.43 1.805180
17 15.2234 4.1000 64.12 1.516800
18 -45.5625 0.2000
19 28.7361 2.7532 82.56 1.497820
20 -50.7022 (d3)
*21 -42.7919 1.0000 40.94 1.806100
22 16.6378 2.3929 23.78 1.846660
23 76.8561 3.0000
24 0.0000 (d4)
25 -19.1700 1.0000 60.67 1.603112
26 -33.0544 0.1000
27 98.3022 5.4705 61.18 1.589130
*28 -19.0083 0.3546
29 44.6448 7.2500 70.45 1.487490
30 -17.0465 1.4977 34.96 1.801000
31 -831.5220 (Bf)

広角端中間焦点距離望遠端
f = 18.4 〜 54.8 〜 102.5
FNO = 3.6 〜 5.1 〜 5.8
ω = 38.7 〜 13.8 〜 7.5
像高 = 14.0 〜 14.0 〜 14.0
全長 =133.416 〜 159.151 〜 175.754
Bf = 38.760 〜 56.839 〜 66.557

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群始面焦点距離
ＦＧ１ 1 76.442
ＦＧ２ 6 -12.285
ＲＧ１ 15 22.309
ＲＧ２ 21 -36.050
ＲＧ３ 25 45.446

［フロントレンズ群ＦＧとリアレンズ群ＲＧの焦点距離］
レンズ群始面広角端中間焦点距離望遠端
ＦＧ 1 -16.927 -27.504 -41.713
ＲＧ 15 31.503 29.379 28.410

この第１実施例において、第６面、第２１面、及び、第２８面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表２）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 18.9814 1.59140E-06 -4.31690E-08 9.76030E-11 -2.05830E-13
第21面 -6.3179 -6.85830E-06 2.93960E-08 0.00000E+00 0.00000E+00
第28面 0.9924 1.13210E-05 1.12040E-08 1.10370E-10 -5.58920E-13

この第１実施例において、前部分レンズ群ＦＧ１と後部分レンズ群ＦＧ２との軸上空気間隔ｄ１、後部分レンズ群ＦＧ２と第１レンズ群ＲＧ１との軸上空気間隔ｄ２、第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との軸上空気間隔ｄ３、第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との軸上空気間隔ｄ４は、変倍に際して変化する。次の表３に広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表３）
広角端中間焦点距離望遠端
d1 1.801 23.137 34.768
d2 21.427 7.747 3.002
d3 1.950 7.029 8.841
d4 10.542 5.463 3.652

次の表４に、この第１実施例における各条件式対応値を示す。なおこの表４において、ｒ３ＡR1は第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径を、ｒ３ＡR2は当該第３Ａレンズの像側の面の曲率半径を、ｆｗは変倍光学系全系の広角端状態における焦点距離を、ｄ１２ｗは広角端状態における第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との間隔を、ｄ２３ｗは第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との間隔を、ｄ１２ｔは望遠端状態における第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との間隔を、ｄ２３ｔは第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との間隔を、ｆｗ１２３は広角端状態における第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との合成焦点距離を、Δｘ１は広角端状態から望遠端状態への変倍時の第１レンズ群ＲＧ１の像面に対する移動量を、ｆ２は第２レンズ群ＲＧ２の焦点距離を、Ｒｓは第２レンズ群ＲＧ２の接合レンズにおける接合面の曲率半径を、Ｎｐは第２レンズ群ＲＧ２の正メニスカスレンズのｄ線に対する屈折率を、Ｎｎは第２レンズ群ＲＧ２の両凹レンズのｄ線に対する屈折率を、νｐは第２レンズ群ＲＧ２の正メニスカスレンズのアッベ数を、νｎは第２レンズ群ＲＧ２の両凹レンズのアッベ数を、それぞれ表している。以降の実施例においてもこの符号の説明は同様である。

（表４）
（１）（ｒ３ＡR1−ｒ３ＡR2）／（ｒ３ＡR1＋ｒ３ＡR2)＝-0.27
（２）（−ｒ３ＡR1）／ｆｗ＝1.04
（３）（ｄ１２ｔ−ｄ１２ｗ）／ｆｗ１２３＝0.22
（４）（ｄ２３ｗ−ｄ２３ｔ）／ｆｗ１２３＝0.22
（５）｜Δｘ１｜／ｆｗ１２３＝0.88
（６）（−ｆ２）／ｆｗ１２３＝1.14
（７）Ｒｓ／（−ｆ２）＝0.46
（８）Ｎｐ−Ｎｎ＝0.04
（９）νｎ−νｐ＝17.16

この第１実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図２（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図３に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図４（ａ）に示す。また、第１実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において、０．７０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図２（ｂ）に示し、第１実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において、０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図４（ｂ）に示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバーを、Ｙは像高を、ｄはｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）を、ｇはｇ線（λ＝４３５．６ｎｍ）をそれぞれ示している。また、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。なお、この収差図の説明は以降の実施例においても同様である。各収差図から明らかなように、第１実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

〔第２実施例〕
図５は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の構成を示す図である。この図５の変倍光学系ＺＬ２において、前部分レンズ群ＦＧ１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ＦＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＦＬ１２との接合レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＦＬ１３から構成される。後部分レンズ群ＦＧ２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ＦＬ２１、両凹レンズＦＬ２２、両凸レンズＦＬ２３、及び、両凹レンズＦＬ２４から構成され、後部分レンズ群ＦＧ２の最も物体側に位置する負メニスカスレンズＦＬ２１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１レンズ群ＲＧ１は、物体側から順に、両凸レンズＲＬ１１、及び両凸レンズＲＬ１２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＲＬ１３との接合レンズから構成される。第２レンズ群ＲＧ２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ＲＬ２１と両凹レンズＲＬ２２との接合レンズから構成され、第２レンズ群ＲＧ２の最も像側に位置する両凹レンズＲＬ２２は、像側のレンズ面を非球面形状とするガラスモールド型非球面レンズとなっている。第３レンズ群ＲＧ３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ＲＬ３１（第３Ａレンズ）、両凸レンズＲＬ３２、及び、両凸レンズＲＬ３３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＲＬ３４との接合レンズから構成され、第３レンズ群ＲＧ３の物体側から２枚目の両凸レンズＲＬ３２は、像側のレンズ面を非球面形状とするガラスモールド型非球面レンズとなっている。

この第２実施例の広角端状態においては、防振補正係数は１．３１であり、焦点距離は１８．４（ｍｍ）であるので、０．７０°の回転ぶれを補正するための第２レンズ群ＲＧ２の移動量は０．１７（ｍｍ）である。また、この第２実施例の望遠端状態においては、防振補正係数は１．９５であり、焦点距離は１３１．０（ｍｍ）であるので、０．３０°の回転ぶれを補正するための第２レンズ群ＲＧ２の移動量は０．３５（ｍｍ）である。

以下の表５に、第２実施例の諸元の値を掲げる。

（表５）
面番号曲率半径面間隔アッベ数屈折率
1 133.6773 1.8000 23.78 1.846660
2 66.6853 8.0000 63.38 1.618000
3 35123.1440 0.1000
4 59.1950 5.0000 55.52 1.696800
5 171.3580 (d1)
*6 374.1390 0.2000 38.09 1.553890
7 120.0000 1.2500 49.61 1.772500
8 13.5130 6.2000
9 -86.7930 1.0000 45.30 1.795000
10 38.5865 0.1000
11 24.5713 4.6327 23.78 1.846660
12 -54.7598 0.6000
13 -31.0174 1.0028 46.58 1.804000
14 137.4344 (d2)
15 0.0000 1.5000
16 49.2997 2.5000 64.12 1.516800
17 -35.7453 0.2000
18 29.0138 3.5000 70.45 1.487490
19 -19.2874 1.0000 25.68 1.784720
20 -47.3217 (d3)
21 -42.0566 2.3500 28.69 1.795040
22 -12.7803 0.9000 45.30 1.795000
*23 62.4551 4.0000
24 0.0000 (d4)
25 -55.0000 2.2587 70.45 1.487490
26 -28.0000 0.1394
27 49.7706 4.1000 60.68 1.603110
*28 -31.9448 0.3846
29 757.7542 5.0000 82.56 1.497820
30 -18.3074 1.4000 37.17 1.834000
31 -176.6587 (Bf)

広角端中間焦点距離望遠端
f = 18.4 〜 55.3 〜 131.0
FNO = 3.6 〜 5.1 〜 5.8
ω = 38.7 〜 13.8 〜 6.0
像高 = 14.0 〜 14.0 〜 14.0
全長 =131.945 〜 162.180 〜 182.661
Bf = 38.400 〜 56.231 〜 60.516

［各レンズ群の焦点距離］
レンズ群始面焦点距離
ＦＧ１ 1 94.116
ＦＧ２ 6 -13.955
ＲＧ１ 15 23.868
ＲＧ２ 21 -31.186
ＲＧ３ 25 34.949

［フロントレンズ群ＦＧとリアレンズ群ＲＧの焦点距離］
レンズ群始面広角端中間焦点距離望遠端
ＦＧ 1 -18.843 -30.191 -61.077
ＲＧ 15 31.938 30.439 29.078

この第２実施例において、第６面、第２３面、及び、第２８面のレンズ面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち円錐定数κ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。

（表６）
κ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第6面 0.0000 1.79250E-05 -5.06070E-08 1.12800E-10 -1.16750E-13
第23面 0.0000 -6.52410E-06 -8.63670E-09 0.00000E+00 0.00000E+00
第28面 -0.7531 -2.87950E-06 -2.57090E-09 -3.65880E-11 0.00000E+00

この第２実施例において、前部分レンズ群ＦＧ１と後部分レンズ群ＦＧ２との軸上空気間隔ｄ１、後部分レンズ群ＦＧ２と第１レンズ群ＲＧ１との軸上空気間隔ｄ２、第１レンズ群ＲＧ１と第２レンズ群ＲＧ２との軸上空気間隔ｄ３、第２レンズ群ＲＧ２と第３レンズ群ＲＧ３との軸上空気間隔ｄ４は、変倍に際して変化する。次の表７に広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠端状態の各焦点距離における可変間隔を示す。

（表７）
広角端中間焦点距離望遠端
d1 1.800 28.000 50.000
d2 21.000 7.203 1.400
d3 2.400 7.787 10.380
d4 9.227 3.840 1.247

次の表８に、この第２実施例における各条件式対応値を示す。

（表８）
（１）（ｒ３ＡR1−ｒ３ＡR2）／（ｒ３ＡR1＋ｒ３ＡR2）＝0.33
（２）（−ｒ３ＡR1）／ｆｗ＝2.99
（３）（ｄ１２ｔ−ｄ１２ｗ）／ｆｗ１２３＝0.25
（４）（ｄ２３ｗ−ｄ２３ｔ）／ｆｗ１２３＝0.25
（５）｜Δｘ１｜／ｆｗ１２３＝0.69
（６）（−ｆ２）／ｆｗ１２３＝0.98
（７）Ｒｓ／（−ｆ２）＝0.41
（８）Ｎｐ−Ｎｎ＝0.00
（９）νｎ−νｐ＝16.61

この第２実施例の広角端状態での無限遠合焦状態の収差図を図６（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図を図７に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の収差図を図８（ａ）に示す。また、第２実施例の広角端状態での無限遠撮影状態において、０．７０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図６（ｂ）に示し、第２実施例の望遠端状態での無限遠撮影状態において、０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図を図８（ｂ）に示す。各収差図から明らかなように、第２実施例では、広角端状態から望遠端状態までの各焦点距離状態において諸収差が良好に補正され、優れた結像性能を有することがわかる。

第１実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。第１実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．７０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。第１実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図である。第１実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。第２実施例による変倍光学系の構成を示す断面図である。第２実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は広角端状態における諸収差図であり、（ｂ）は広角端状態での無限遠撮影状態において０．７０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。第２実施例の中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の収差図である。第２実施例の無限遠合焦状態の諸収差図であり、（ａ）は望遠端状態における諸収差図であり、（ｂ）は望遠端状態での無限遠撮影状態において０．３０°の回転ぶれに対するぶれ補正を行った時のメリディオナル横収差図である。本発明に係る変倍光学系を搭載する電子スチルカメラを示し、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は背面図である。図９（ａ）のＡ−Ａ′線に沿った断面図である。

符号の説明

ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ２）変倍光学系
ＦＧフロントレンズ群ＲＧリアレンズ群
ＦＧ１前部分レンズ群ＦＧ２後部分レンズ群
ＲＧ１第１レンズ群ＲＧ２第２レンズ群ＲＧ３第３レンズ群
Ｓ開口絞り
１電子スチルカメラ（光学機器）

Claims

光軸に沿って、物体側から順に、
フロントレンズ群と、リアレンズ群と、からなり、
前記フロントレンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ群と、負の屈折力のレンズ群と、からなり、
前記リアレンズ群は、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、からなり、全体で実質的に５個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記正の屈折力のレンズ群と前記負の屈折力のレンズ群との間隔が増大し、前記負の屈折力のレンズ群と前記第１レンズ群との間隔が減少し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、
前記第２レンズ群は、２つ以上のレンズを有し、少なくとも一部が光軸に対して略垂直方向の成分を持つように移動可能であり、
前記第３レンズ群の最も物体側の面は、物体側に凹面を向けて構成され、
前記第３レンズ群の最も物体側に位置する第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径をｒ３ＡR1とし、当該第３Ａレンズの像側の面の曲率半径をｒ３ＡR2とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、次式
−２．２０＜（ｒ３ＡR1−ｒ３ＡR2）／（ｒ３ＡR1＋ｒ３ＡR2）＜０．５５
０．８０＜（−ｆ２）／ｆｗ１２３＜１．６０
の条件を満足する変倍光学系。
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群の像面に対する移動量をΔｘ１とし、広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、次式
０．３５＜｜Δｘ１｜／ｆｗ１２３＜１．５０
の条件を満足する請求項１に記載の変倍光学系。
前記第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径をｒ３ＡR1とし、この変倍光学系全系の広角端状態における焦点距離をｆｗとしたとき、次式
０．５０＜（−ｒ３ＡR1）／ｆｗ＜５．００
の条件を満足する請求項１または２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に際し、
広角端状態における、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔をｄ１２ｗ、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔をｄ２３ｗとし、
望遠端状態における、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔をｄ１２ｔ、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔をｄ２３ｔとし、
広角端状態における、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、次式
０．０３＜（ｄ１２ｔ−ｄ１２ｗ）／ｆｗ１２３＜０．３２
０．０３＜（ｄ２３ｗ−ｄ２３ｔ）／ｆｗ１２３＜０．３２
の条件を満足する請求項１〜３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に際し、前記第１レンズ群及び前記第３レンズ群は物体方向に移動し、且つ、像面に対する移動量が等しい請求項１〜４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記第２レンズ群より物体側に開口絞りを有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
請求項１〜６のいずれか一項に記載の変倍光学系を有する光学機器。
光軸に沿って、物体側から順に、
フロントレンズ群と、リアレンズ群と、からなり、
前記フロントレンズ群は、物体側から順に、正の屈折力のレンズ群と、負の屈折力のレンズ群と、からなり、
前記リアレンズ群は、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、からなり、全体で実質的に５個のレンズ群からなり、
広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記正の屈折力のレンズ群と前記負の屈折力のレンズ群との間隔が増大し、前記負の屈折力のレンズ群と前記第１レンズ群との間隔が減少し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が減少し、
前記第２レンズ群は、２つ以上のレンズを有し、少なくとも一部が光軸に対して略垂直方向の成分を持つように移動可能であり、
前記第３レンズ群の最も物体側の面は、物体側に凹面を向けて構成され、
前記第３レンズ群の最も物体側に位置する第３Ａレンズの物体側の面の曲率半径をｒ３ＡR1とし、当該第３Ａレンズの像側の面の曲率半径をｒ３ＡR2とし、前記第２レンズ群の焦点距離をｆ２とし、広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との合成焦点距離をｆｗ１２３としたとき、次式
−２．２０＜（ｒ３ＡR1−ｒ３ＡR2）／（ｒ３ＡR1＋ｒ３ＡR2）＜０．５５
０．８０＜（−ｆ２）／ｆｗ１２３＜１．６０
の条件を満足する変倍光学系の変倍方法。