JP6060616B2 - 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、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。）。
特開２０１０−２３７４５５号公報
しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、小型化を図ろうとすれば、十分に高い光学性能を得ることが困難であるという問題があった。
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、小型で、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、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レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
１．８５０ ＜ ｎｄｐｈ
但し、
Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
ｎｄｐｈ：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
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、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レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足し、
０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
但し、
Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
前記第４レンズ群が以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする変倍光学系を提供する。
７５．００ ＜ νｄｐ４
但し、
νｄｐ４：前記第４レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
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、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レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
０．０３９ ＜ Δｎｄ１ ＜ ０．１９０
０．２２０ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．５３０
但し、
Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
Δｎｄ１：前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率と、前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の差
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
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、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レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなり、
前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有し、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
以下の条件式を満足し、
０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
０．０３９ ＜ Δｎｄ１ ＜ ０．１９０
但し、
Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
Δｎｄ１：前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率と、前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の差
以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１つ有することを特徴とする変倍光学系を提供する。
１．９２８ ＜ ｎｄｈ
２８．６０ ＜ νｄｈ
但し、
ｎｄｈ：前記レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
νｄｈ：前記レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
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、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レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、
前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有するようにし、
前記第１レンズ群が、以下の条件式を満足するようにし、
広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するように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。
０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
１．８５０ ＜ ｎｄｐｈ
但し、
Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
ｎｄｐｈ：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
本発明によれば、小型で、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３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３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。 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。
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、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、前記第１レンズ群が、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第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、以下の条件式（１）を満足することを特徴としている。
（１） ０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
但し、
Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
条件式（１）は、第１レンズ群中の正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのアッベ数と、第１レンズ群中の負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのアッベ数の差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、小型化を達成しつつ、変倍時に第１レンズ群で発生する色収差、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。
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、第１レンズ群で発生する色収差を抑制しようとすれば、第１レンズ群で発生する球面収差や非点収差が過大となる。このため、変倍時に球面収差の変動及び非点収差の変動と、色収差の変動とを同時に抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を４．００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、本願の変倍光学系を小型化しようとすれば、変倍時に第１レンズ群で発生する２次の倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を１５．００とすることがより好ましい。
以上の構成により、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
（２） １．８２０ ＜ ｎｄｐｈ
但し、
ｎｄｐｈ：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
条件式（２）は、第１レンズ群中の正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズの屈折率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、第１レンズ群の厚みを小さくして小型化を達成しつつ、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。
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、第１レンズ群を大型化させることなく本願の変倍光学系の変倍比を維持しようとすれば、第１レンズ群の屈折力が小さくなり、第１レンズ群の変倍時の移動量が増大する。このため、本願の変倍光学系が大型化することを抑制しつつ、第１レンズ群よりも像側に位置するレンズ群で変倍時に発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を１．８５０とすることがより好ましい。
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２．８００とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式（２）の対応値が２．８００より小さくなることにより、第１レンズ群中の正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズの材料に対する可視光線の透過率を十分に確保することができる。
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ３０．５０ ＜ νｄｐｈ
但し、
νｄｐｈ：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
条件式（３）は、第１レンズ群中の正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのアッベ数を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（３）を満足することにより、変倍時に第１レンズ群で発生する色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（３）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の正レンズで発生する色収差が過大になり、変倍時に色収差の変動を抑えることが困難になる。このため、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を３４．５０とすることがより好ましい。
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） ０．０３９ ＜ Δｎｄ１ ＜ ０．１９０
但し、
Δｎｄ１：前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率と、前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の差
条件式（４）は、第１レンズ群中の負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズの屈折率と、第１レンズ群中の正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズの屈折率の差を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（４）を満足することにより、変倍時に第１レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
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、第１レンズ群の負レンズで発生する正の球面収差を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を０．０４３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、第１レンズ群中の正レンズの屈折率が相対的に小さくなる。このため、第１レンズ群中の正レンズの曲率が大きくなり、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になる。したがって、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を０．１７５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１レンズ群中の前記正レンズのうち、少なくとも１つの正レンズが以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） ７５．００ ＜ νｄｐ１
但し、
νｄｐ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうちの少なくとも１つの正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
条件式（５）は、第１レンズ群中の正レンズのうちの少なくとも１つの正レンズの最適なアッベ数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、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色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、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を９９．００とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式（５）の対応値が９９．００より小さくなることにより、変倍時に前記少なくとも１つの正レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６） ５．５０ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １５．００
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
条件式（６）は、第１レンズ群と第２レンズ群の焦点距離比の適切な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、高変倍比を維持しつつ変倍時に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（６）の対応値が下限値を下回ると、広角端状態において非点収差が大きく発生し、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値を５．６０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）の下限値を５．９０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、変倍時に第２レンズ群で発生する非点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（６）の上限値を１１．５０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１０．２０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（７）を満足することが望ましい。
（７） ０．２２０ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．５３０
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
条件式（７）は、第２レンズ群と第３レンズ群の焦点距離比の適切な範囲を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（７）を満足することにより、高変倍比を維持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。
本願の変倍光学系の条件式（７）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第２レンズ群で発生する非点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（７）の下限値を０．２７０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（７）の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第３レンズ群で発生する球面収差の変動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（７）の上限値を０．４９０とすることがより好ましい。さらに、本願の効果をより確実にするために、条件式（７）の上限値を０．４５０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１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離を適切なものにすることができる。そして、各レンズ群で発生する球面収差や非点収差を抑え、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、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２レンズ群の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離を適切なものにすることができる。そして、各レンズ群で発生する球面収差や非点収差を抑え、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、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増加することが望ましい。この構成により、変倍時に第３レンズ群と第４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、以下の条件式（８）、（９）を満足するレンズを少なくとも１つ有することが望ましい。
（８） １．９２８ ＜ ｎｄｈ
（９） ２８．６０ ＜ νｄｈ
但し、
ｎｄｈ：前記レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
νｄｈ：前記レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
条件式（８）は、前記レンズの最適な屈折率を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（８）を満足することにより、小型化を達成しつつ、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。
本願の変倍光学系の条件式（８）の対応値が下限値を下回ると、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困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（８）の下限値を１．９４０とすることがより好ましい。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（８）の上限値を２．８００とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式（８）の対応値が２．８００より小さくなることにより、前記レンズの材料に対する可視光線の透過率を十分に確保することができる。
条件式（９）は、前記レンズの最適なアッベ数を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（９）を満足することにより、小型化を達成しつつ、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色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（９）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（９）の下限値を２９．００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（９）の下限値を３０．００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（９）の下限値を３２．００とすることがより好ましい。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（９）の上限値を５０．００とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式（９）の対応値が５０．００より小さくなることにより、変倍時に前記レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差の変動や倍率色収差の変動を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
また本願の変倍光学系は、前記第１レンズ群が前記レンズを少なくとも１つ有することが望ましい。この構成により、変倍時に第１レンズ群で発生する球面収差、非点収差、軸上色収差、及び倍率色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、前記第５レンズ群が前記レンズを少なくとも１つ有することが望ましい。この構成により、第５レンズ群で発生する球面収差、非点収差、軸上色収差、及び倍率色収差を広角端状態から望遠端状態にわたって抑えることができる。
また本願の変倍光学系は、前記第４レンズ群が以下の条件式（１０）を満足する正レンズを有することが望ましい。
（１０） ７５．００ ＜ νｄｐ４
但し、
νｄｐ４：前記第４レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
条件式（１０）は、第４レンズ群中の前記正レンズの最適なアッベ数を規定するものである。本願の変倍光学系は、条件式（１０）を満足することにより、変倍時に軸上色収差の変動や倍率色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（１０）の対応値が下限値を下回ると、変倍時に軸上色収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。
なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１０）の上限値を９９．００とすることがより好ましい。本願の変倍光学系の条件式（１０）の対応値が９９．００より小さくなることにより、前記正レンズ以外のレンズで発生する軸上色収差を抑えることができ、高い光学性能を実現することができる。
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、小型で、高い光学性能を有する光学装置を実現することができる。
本願の変倍光学系の製造方法は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、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レンズ群が、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有するようにし、前記第１レンズ群が、以下の条件式（１）を満足するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴としている。これにより、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
（１） ０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
但し、
Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
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、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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ２１は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる。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、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ４３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４との接合レンズとからなる。なお、負レンズＬ４３は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５４と両凸形状の正レンズＬ５５との接合レンズと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ５６とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ５６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。
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
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３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増加し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少し、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少するように、第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５が光軸に沿って移動し、開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動する。詳細には、第１レンズ群Ｇ１と第３レンズ群Ｇ３は変倍時に物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２、第４レンズ群Ｇ４、及び第５レンズ群Ｇ５は、広角端状態から中間焦点距離状態まで物体側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで像側へ移動する。
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
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。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面と焦点距離を示す。
［条件式対応値］には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
ここで、表１に掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ及びその他の長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
（表１）第１実施例
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞

1 104.5118 1.6000 2.003300 28.27
2 39.3751 7.4000 1.497820 82.57
3 -463.5701 0.1000
4 40.3116 5.4000 1.834810 42.73
5 241.9089 可変

＊6 79.9711 1.0000 1.851350 40.10
7 8.1252 4.8500
8 -14.2116 1.0000 1.883000 40.66
9 124.9279 0.1000
10 30.8124 3.3500 1.808090 22.74
11 -15.1873 0.3000
12 -13.2222 1.0000 1.883000 40.66
13 -23.0302 可変

14(絞りS) ∞ 可変

15 26.1923 1.0000 1.954000 33.46
16 12.2483 2.8500 1.719990 50.27
17 -43.5073 可変

18 14.5527 2.8500 1.497820 82.57
19 -40.3302 1.0000 1.950000 29.37
20 173.4596 2.1500
＊21 -105.0156 1.0000 1.806100 40.71
22 10.9037 2.2000 1.808090 22.74
23 28.6084 可変

24 30.6882 2.8500 1.579570 53.74
25 -18.3905 0.1000
26 18.8919 3.6000 1.518230 58.82
27 -13.1344 1.0000 2.000690 25.46
28 -2198.5412 0.7500
29 412.2295 1.0000 1.954000 33.46
30 12.8823 3.5000 1.755200 27.57
31 -23.7185 1.1500
32 -16.1296 1.0000 1.806100 40.71
＊33 -97.3104 ＢＦ

像面 ∞

［非球面データ］
第６面
κ -8.7294
A4 4.64796E-05
A6 -4.09659E-07
A8 2.44519E-09
A10 -9.90503E-12

第２１面
κ -1.5760
A4 1.72590E-05
A6 9.45415E-08
A8 -1.00397E-09
A10 0.00000E+00

第３３面
κ -19.8082
A4 -1.67719E-05
A6 -2.11776E-07
A8 -4.15932E-10
A10 -1.15008E-11

［各種データ］
変倍比 9.42

Ｗ Ｔ
ｆ 10.30 〜 97.00
ＦＮＯ 4.09 〜 5.81
ω 40.21 〜 4.76°
Ｙ 8.19 〜 8.19

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30000 50.00013 97.00039
ω 40.21337 9.15519 4.75685
ＦＮＯ 4.09 5.78 5.81
φ 7.68 8.50 9.20
ＴＬ 100.29944 130.25093 139.59967
d5 2.10000 28.50000 39.66696
d13 17.38897 3.31447 2.00000
d14 4.87082 3.98262 1.60000
d17 2.59389 3.48209 5.86471
d23 5.29632 3.42829 3.30000
ＢＦ 13.94944 33.44346 33.06800

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 64.38705
2 6 -9.57903
3 15 29.91408
4 18 -81.48313
5 24 28.77173

［条件式対応値］
（１） Δνｄ１ ＝ 14.46
（２） ｎｄｐｈ ＝ 1.835(L13)
（３） νｄｐｈ ＝ 42.73(L13)
（４） Δｎｄ１ ＝ 0.169
（５） νｄｐ１ ＝ 82.57(L12)
（６） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 6.72
（７） （−ｆ２）／ｆ３ ＝ 0.320
（８） ｎｄｈ ＝ 1.954(L31)、1.950(L42)、1.954(L54)
（９） νｄｈ ＝ 33.46(L31)、29.37(L42)、33.46(L54)
（１０） νｄｐ４ ＝ 82.57(L41)
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。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ａは光線入射角即ち半画角（単位は「°」）をそれぞれ示す。ｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示し、ｄ、ｇの記載のないものはｄ線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、後述する各実施例の収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
図３（ａ）、図３（ｂ）、及び図３（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、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、両凹形状の負レンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる。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、両凸形状の正レンズＬ４１と両凹形状の負レンズＬ４２との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ４３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４との接合レンズとからなる。なお、負レンズＬ４３は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズとからなる。なお、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る。
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
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３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増加し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少し、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少するように、第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５が光軸に沿って移動し、開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動する。詳細には、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、及び第５レンズ群Ｇ５は変倍時に物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は、広角端状態から中間焦点距離状態まで物体側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで像側へ移動する。
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 ∞

1 251.8446 1.6000 1.950000 29.37
2 36.8495 7.9000 1.497820 82.57
3 -162.8867 0.1000
4 41.6898 5.7500 1.883000 40.66
5 7827.2710 可変

6 -808.8261 1.0000 1.883000 40.66
7 9.5148 3.6000
8 -15.5435 1.0000 1.883000 40.66
9 143.0303 0.1000
10 28.6318 3.0500 1.808090 22.74
11 -13.3111 0.2500
12 -12.1771 1.0000 1.834810 42.73
13 -36.4394 可変

14(絞りS) ∞ 可変

15 27.0772 1.0000 2.000690 25.46
16 15.7705 2.5000 1.744000 44.80
17 -35.2142 可変

18 12.6941 2.9500 1.497820 82.57
19 -24.8876 1.0000 1.846660 23.80
20 775.1758 2.1500
＊21 -227.6550 1.0000 1.806100 40.97
22 8.8217 2.2000 1.846660 23.80
23 19.5840 可変

＊24 15.0000 3.1500 1.583130 59.42
25 -23.9888 0.1000
26 -509.6518 4.2000 1.581440 40.98
27 -7.8594 1.0000 1.954000 33.46
28 -200.0000 ＢＦ

像面 ∞

［非球面データ］
第２１面
κ -20.0000
A4 1.61374E-05
A6 -2.79859E-08
A8 -1.22068E-09
A10 0.00000E+00

第２４面
κ 3.6281
A4 -1.21377E-04
A6 -7.10924E-07
A8 1.36403E-08
A10 -4.10781E-10

［各種データ］
変倍比 9.42

Ｗ Ｔ
ｆ 10.30 〜 97.00
ＦＮＯ 4.12 〜 6.48
ω 43.07 〜 4.70°
Ｙ 8.19 〜 8.19

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30000 50.00001 96.99995
ω 43.07103 9.11914 4.70123
ＦＮＯ 4.12 5.81 6.48
φ 6.80 7.90 7.90
ＴＬ 90.80323 122.13334 131.09941
d5 2.28937 28.97477 38.62002
d13 13.12572 3.71901 2.00000
d14 6.29895 3.32684 1.40000
d17 2.43367 5.40578 7.33262
d23 6.60623 3.30000 3.30000
ＢＦ 13.44928 30.80693 31.84677

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 59.94630
2 6 -8.99248
3 15 24.34092
4 18 -112.21259
5 24 35.78226

［条件式対応値］
（１） Δνｄ１ ＝ 11.29
（２） ｎｄｐｈ ＝ 1.883(L13)
（３） νｄｐｈ ＝ 40.66(L13)
（４） Δｎｄ１ ＝ 0.067
（５） νｄｐ１ ＝ 82.57(L12)
（６） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 6.67
（７） （−ｆ２）／ｆ３ ＝ 0.369
（８） ｎｄｈ ＝ 1.950(L11)、1.954(L53)
（９） νｄｈ ＝ 29.37(L11)、33.46(L53)
（１０） νｄｐ４ ＝ 82.57(L41)
図４（ａ）、図４（ｂ）、及び図４（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。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
図５（ａ）、図５（ｂ）、及び図５（ｃ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、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、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、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹形状の負レンズＬ２２と、両凸形状の正レンズＬ２３と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。なお、負メニスカスレンズＬ２１は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３１と両凸形状の正レンズＬ３２との接合レンズからなる。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、両凸形状の正レンズＬ４１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４２との接合レンズと、両凹形状の負レンズＬ４３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４との接合レンズとからなる。なお、負レンズＬ４３は物体側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合レンズとからなる。なお、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る。
なお、本実施例に係る変倍光学系では、第５レンズ群Ｇ５と像面Ｉとの間に、ローパスフィルタやセンサ用カバーガラス等を配置してもよい。
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３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が増加し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との空気間隔が減少し、開口絞りＳと第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少するように、第１〜第５レンズ群Ｇ１〜Ｇ５が光軸に沿って移動し、開口絞りＳは第４レンズ群Ｇ４と一体的に移動する。詳細には、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４、及び第５レンズ群Ｇ５は変倍時に物体側へ移動する。第２レンズ群Ｇ２は、広角端状態から中間焦点距離状態まで物体側へ移動し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで像側へ移動する。
以下の表３に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）第３実施例
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞

1 149.8692 1.6000 1.949665 27.56
2 44.3736 6.8398 1.497820 82.51
3 -243.5058 0.1000
4 45.3756 5.3508 1.867900 41.78
5 311.4136 可変

＊6 89.0243 1.2000 1.834810 42.73
7 8.4900 3.7581
8 -15.7255 1.0000 1.834810 42.73
9 250.0000 0.1000
10 25.2749 3.2925 1.808090 22.74
11 -17.4750 0.5480
12 -12.6196 1.0000 1.816000 46.59
13 -33.4252 可変

14(絞りS) ∞ 可変

15 29.1681 1.0000 1.889044 39.77
16 18.2404 3.2071 1.593125 66.16
17 -26.5261 可変

18 14.2857 3.5654 1.497820 82.51
19 -21.9776 1.0000 1.902000 25.23
20 -82.8398 2.2052
＊21 -52.3071 1.0000 1.848976 43.01
22 9.1414 2.6915 1.950000 29.37
23 25.8642 可変

＊24 35.4414 3.3350 1.589130 61.22
25 -21.3191 0.3000
26 42.3100 4.4029 1.581440 40.98
27 -10.1979 1.2000 1.954000 33.46
28 -300.4717 ＢＦ

像面 ∞

［非球面データ］
第６面
κ 1.0000
A4 3.45801E-05
A6 -1.38520E-07
A8 -5.59965E-11
A10 1.26030E-11

第２１面
κ 1.0000
A4 1.74477E-06
A6 1.28096E-07
A8 -2.63692E-09
A10 0.00000E+00

第２４面
κ 1.0000
A4 -1.22983E-05
A6 1.47314E-07
A8 -5.48742E-10
A10 0.00000E+00

［各種データ］
変倍比 9.42

Ｗ Ｔ
ｆ 10.30 〜 97.00
ＦＮＯ 3.50 〜 5.62
ω 39.90 〜 4.69°
Ｙ 8.19 〜 8.19

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 10.30001 49.99971 96.99932
ω 39.90076 9.01930 4.68610
ＦＮＯ 3.50 5.20 5.62
φ 8.99 8.81 9.00
ＴＬ 99.25773 129.21001 139.67596
d5 1.99991 30.68218 41.26022
d13 18.53440 4.14191 2.00000
d14 3.76478 2.96318 1.40000
d17 3.54181 4.34341 5.90655
d23 8.01786 3.30678 3.30001
ＢＦ 14.70262 35.07621 37.11281

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 66.85483
2 6 -9.36043
3 15 27.88295
4 18 -160.91663
5 24 33.55859

［条件式対応値］
（１） Δνｄ１ ＝ 14.22
（２） ｎｄｐｈ ＝ 1.868(L13)
（３） νｄｐｈ ＝ 41.78(L13)
（４） Δｎｄ１ ＝ 0.082
（５） νｄｐ１ ＝ 82.51(L12)
（６） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 7.14
（７） （−ｆ２）／ｆ３ ＝ 0.336
（８） ｎｄｈ ＝ 1.950(L44)、1.954(L53)
（９） νｄｈ ＝ 29.37(L44)、33.46(L53)
（１０） νｄｐ４ ＝ 82.51(L41)
図６（ａ）、図６（ｂ）、及び図６（ｃ）はそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差が良好に補正され、高い光学性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。なお、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本願の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本願の変倍光学系の数値実施例として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、７群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。なお、レンズ群とは、変倍時に変化する空気間隔で分離された、少なくとも１枚のレンズを有する部分を示す。
また、本願の変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。特に、第２レンズ群の少なくとも一部又は第３レンズ群の少なくとも一部又は第４レンズ群の少なくとも一部又は第５レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。また、斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。
また、本願の変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、手ぶれ等によって生じる像ぶれを補正する構成とすることもできる。特に、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又は第５レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
また、本願の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本願の変倍光学系において開口絞りは第３レンズ群中又は第３レンズ群の近傍に配置されることが好ましく、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
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７に基づいて説明する。
図７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７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、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系である。したがって本カメラ１は、小型化を図りながら、高い光学性能を実現することができる。なお、上記第２、第３実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系を搭載した場合でも、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。
最後に、本願の変倍光学系の製造方法の概略を図８に基づいて説明する。
図８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、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、以下のステップＳ１〜Ｓ３を含むものである。
ステップＳ１：第１レンズ群が、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有するようにする。
ステップＳ２：第１レンズ群が、以下の条件式（１）を満足するようにし、各レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
（１） ０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
但し、
Δνｄ１：第１レンズ群中の正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、第１レンズ群中の負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
ステップＳ３：レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔、及び第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化するようにする。
斯かる本願の変倍光学系の製造方法によれば、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｇ４ 第４レンズ群
Ｇ５ 第５レンズ群
Ｓ 開口絞り
Ｉ 像面

Claims (18)

  1. 物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群と、正の屈折力を有する第５レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
    １．８５０ ＜ ｎｄｐｈ
    但し、
    Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
    ｎｄｐｈ：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
  2. 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レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
    以下の条件式を満足し、
    ０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
    但し、
    Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
    前記第４レンズ群が以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする変倍光学系。
    ７５．００ ＜ νｄｐ４
    但し、
    νｄｐ４：前記第４レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
  3. 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レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
    ０．０３９ ＜ Δｎｄ１ ＜ ０．１９０
    ０．２２０ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．５３０
    但し、
    Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
    Δｎｄ１：前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率と、前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の差
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
  4. 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レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなり、
    前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化し、
    以下の条件式を満足し、
    ０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
    ０．０３９ ＜ Δｎｄ１ ＜ ０．１９０
    但し、
    Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
    Δｎｄ１：前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率と、前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の差
    以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１つ有することを特徴とする変倍光学系。
    １．９２８ ＜ ｎｄｈ
    ２８．６０ ＜ νｄｈ
    但し、
    ｎｄｈ：前記レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
    νｄｈ：前記レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
  5. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    １．８２０ ＜ ｎｄｐｈ
    但し、
    ｎｄｐｈ：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
  6. 以下の条件式を満足す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。
    ０．０３９ ＜ Δｎｄ１ ＜ ０．１９０
    但し、
    Δｎｄ１：前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率と、前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率の差
  7. 以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１、請求項２、請求項４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．２２０ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ０．５３０
    但し、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
  8. 以下の条件式を満足するレンズを少なくとも１つ有す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。
    １．９２８ ＜ ｎｄｈ
    ２８．６０ ＜ νｄｈ
    但し、
    ｎｄｈ：前記レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
    νｄｈ：前記レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
  9. 前記第１レンズ群が前記レンズを少なくとも１つ有することを特徴とする請求項４又は請求項８に記載の変倍光学系。
  10. 前記第５レンズ群が前記レンズを少なくとも１つ有することを特徴とする請求項４、請求項８、請求項９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  11. 前記第４レンズ群が以下の条件式を満足する正レンズを有することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の変倍光学系。
    ７５．００ ＜ νｄｐ４
    但し、
    νｄｐ４：前記第４レンズ群中の前記正レンズの材質のｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
  12. 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１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ３０．５０ ＜ νｄｐｈ
    但し、
    νｄｐｈ：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
  13. 前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、少なくとも１つの正レンズが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１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ７５．００ ＜ νｄｐ１
    但し、
    νｄｐ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうちの少なくとも１つの正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数
  14. 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１３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ５．５０ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ １５．００
    但し、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  15. 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１４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  16. 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１５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  17. 請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
  18. 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レンズ群とにより、実質的に５個のレンズ群からなる変倍光学系の製造方法であって、
    前記第１レンズ群が、３枚のレンズからなり、少なくとも１つの正レンズと、少なくとも１つの負レンズとを有するようにし、
    前記第１レンズ群が、以下の条件式を満足するようにし、
    広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔、及び前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    ０．００ ＜ Δνｄ１ ＜ １５．６０
    １．８５０ ＜ ｎｄｐｈ
    但し、
    Δνｄ１：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数と、前記第１レンズ群中の前記負レンズのうち、屈折率の最も大きな負レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数の差
    ｎｄｐｈ：前記第１レンズ群中の前記正レンズのうち、屈折率の最も大きな正レンズのｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率
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