JP6477707B2 - 変倍光学系、光学装置 - Google Patents

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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、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、特開２０１３−１０５１３１号公報を参照。
特開２０１３−１０５１３１号公報
しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、光学性能が不十分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、高い光学性能を備えた変倍光学系、光学装置及び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の第１態様は、
最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群より像側に配置された像側レンズ群とを含む実質的に４個のレンズ群からなり、
変倍に際して、前記第１レンズ群の位置が固定され、隣り合うレンズ群同士の間隔が変化し、
前記像側レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有し、
前記合焦レンズ群が、第１合焦群と、第２合焦群とを有し、
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。
０．１２ ＜ Ｄ／Ｄ４ ＜ ０．４０
ただし、
Ｄ：無限遠物体合焦時の前記第１合焦群と前記第２合焦群との間隔
Ｄ４：前記像側レンズ群の光軸上の長さ
また本発明の第２態様は、
正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群より像側に配置された像側レンズ群とを含む実質的に４個のレンズ群からなり、
変倍に際して、隣り合うレンズ群同士の間隔が変化し、
前記像側レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有し、
前記合焦レンズ群が、物体側から順に、第１合焦群と、第２合焦群とを有し、
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。
０．１０ ＜ ｜ｆｐ｜／ｆ４ ＜ ０．４５
０．１２ ＜ Ｄ／Ｄ４ ＜ ０．４０
ただし、
ｆｐ：前記第２合焦群の焦点距離
ｆ４：前記像側レンズ群の焦点距離
Ｄ：無限遠物体合焦時の前記第１合焦群と前記第２合焦群との間隔
Ｄ４：前記像側レンズ群の光軸上の長さ
また本発明の第１、第２態様は、
変倍に際して、前記第１レンズ群の位置が固定されていることが好ましい。
また本発明の第１、第２態様は、
前記合焦レンズ群が、負の屈折力を有する第１合焦群と、正の屈折力を有する第２合焦群とを有し、
合焦に際して、前記第１合焦群と前記第２合焦群との間隔が変化することが好ましい。
また本発明の第１、第２態様は、
前記合焦レンズ群が、第１合焦群と、第２合焦群とを有し、
無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１合焦群が光軸に沿って像側へ移動し前記第２合焦群が光軸に沿って物体側へ移動することが好ましい。
また本発明の第１、第２態様は、
前記合焦レンズ群が、負の屈折力を有する第１合焦群と、第２合焦群とを有し、
以下の条件式を満足することが好ましい。
０．２０ ＜ （−ｆｎ）／ｆ４ ＜ ０．６０
ただし、
ｆｎ：前記第１合焦群の焦点距離
ｆ４：前記像側レンズ群の焦点距離
また本発明の第２態様は、
前記像側レンズ群が、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群を有することが好ましい。
また本発明の第１、第２態様は、
前記像側レンズ群が、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群を有し、
以下の条件式を満足することが好ましい。
０．１０ ＜ ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＜ ０．８０
ただし、
ｆｖｒ：前記防振レンズ群の焦点距離
ｆ４：前記像側レンズ群の焦点距離
また本発明の第１、第２態様は、
前記像側レンズ群は、最も像側に配置されたレンズ群であり、
変倍に際して、前記像側レンズ群に含まれるレンズどうしの間隔は変化しないことが好ましい。
また本発明の第１、第２態様は、
物体側から順に、前記第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、前記像側レンズ群とを有することが好ましい。
また本発明の第３態様は、
本発明の第１態様に係る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。
また本発明の第４態様は、
本発明の第２態様に係る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。
本発明の第１、第３態様によれば、防振機能を有しながら高い光学性能を備えた変倍光学系、光学装置を提供することができる。
本発明の第２、第４態様によれば、高い光学性能を備えた変倍光学系、光学装置を提供することができる。
図１は、本願の第１、第２実施形態に共通の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。 図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃ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における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。 図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃはそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。 図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃはそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。 図５は、本願の第１、第２実施形態に共通の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。 図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃ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における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。 図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃはそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。 図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃはそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。 図９は、本願の第１、第２実施形態に共通の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。 図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図１０Ｃ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における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。 図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃはそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。 図１２Ａ、図１２Ｂ、及び図１２Ｃはそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。 図１３は本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 図１４は本願の第１実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。 図１５は本願の第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
以下、本願の第１実施形態に係る変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法について説明する。
本願の第１実施形態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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、変倍に際して、隣り合うレンズ群どうしの間隔が変化し、前記第１レンズ群の位置が固定であり、前記第４レンズ群が、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有することを特徴としている。
上記のように本願の第１実施形態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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、変倍に際して、隣り合うレンズ群どうしの間隔が変化し、第１レンズ群の位置が固定である。この構成により、所定の変倍比の確保、変倍機構の簡素化、鏡筒の小型化、及び製造誤差による性能劣化の低減を図ることができる。
また、上記のように本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、第４レンズ群が合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有する。この構成により、合焦時の光学性能の変化の低減、及びフォーカシングユニットの小型化を図ることができる。
また、上記のように本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、第４レンズ群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群を有する。この構成により、手ぶれや振動等に起因する像ぶれの補正、即ち防振を行うことができ、特に、防振時の光学性能の変化の低減、及び防振ユニットの小型化を図ることができる。
以上の構成により、防振機能を有しながら高い光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
また本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１−１）を満足することが望ましい。
（１−１） ０．１０ ＜ ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＜ ０．８０
ただし、
ｆｖｒ：前記防振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（１−１）は、第４レンズ群の焦点距離に対する防振レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（１−１）を満足することにより、良好な防振性能を達成することができる。
本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（１−１）の対応値が下限値を下回ると、防振レンズ群の屈折力が大きくなり、防振時の像面変動及び偏心コマ収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１−１）の下限値を０．２０とすることがより好ましい。
一方、本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（１−１）の対応値が上限値を上回ると、防振レンズ群の屈折力が小さくなり、防振ユニットの小型化が困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１−１）の上限値を０．６０とすることがより好ましい。
また本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、前記合焦レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１合焦群と、正の屈折力を有する第２合焦群とを有し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１合焦群が光軸に沿って像側へ移動し前記第２合焦群が光軸に沿って物体側へ移動することが望ましい。この構成により、合焦による光学性能の変化を低減することができる。
また本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１−２）を満足することが望ましい。
（１−２） ０．１０ ＜ （−ｆｎ）／ｆ４ ＜ ０．６０
ただし、
ｆｎ：前記第１合焦群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
条件式（１−２）は、第４レンズ群の焦点距離に対する第１合焦群の焦点距離を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（１−２）を満足することにより、合焦時に良好な光学性能を達成することができる。
本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（１−２）の対応値が下限値を下回ると、第１合焦群の屈折力が大きくなり、合焦時に球面収差や像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１−２）の下限値を０．２２とすることがより好ましい。
一方、本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（１−２）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１−２）の上限値を０．４５とすることがより好ましい。
また本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１−３）を満足することが望ましい。
（１−３） ０．１０ ＜ ｆｐ／ｆ４ ＜ ０．５０
ただし、
ｆｐ：前記第２合焦群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
条件式（１−３）は、第４レンズ群の焦点距離に対する第２合焦群の焦点距離を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（１−３）を満足することにより、合焦時に良好な光学性能を達成することができる。
本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（１−３）の対応値が下限値を下回ると、第２合焦群の屈折力が大きくなり、合焦時の収差変動が大きくなるので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１−３）の下限値を０．１５とすることがより好ましい。
一方、本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（１−３）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１−３）の上限値を０．４０とすることがより好ましい。
また本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１−４）を満足することが望ましい。
（１−４） ０．１２ ＜ Ｄ／Ｄ４ ＜ ０．４０
ただし、
Ｄ：無限遠物体合焦時の前記第１合焦群と前記第２合焦群との間隔
Ｄ４：前記第４レンズ群の光軸上の長さ
条件式（１−４）は、第４レンズ群の厚み即ち光軸上の長さに対する第１合焦群と第２合焦群との空気間隔を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（１−４）を満足することにより、合焦時に良好な光学性能を達成することができる。
本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（１−４）の対応値が下限値を下回ると、合焦時に第１合焦群と第２合焦群が移動するためのスペースを十分に確保することができなくなってしまう。このため、第１合焦群と第２合焦群の屈折力を大きくしなければならなくなり、合焦時に球面収差や像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１−４）の下限値を０．１５とすることがより好ましい。
一方、本願の第１実施形態に係る変倍光学系の条件式（１−４）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群内に防振レンズ群を配置するためのスペースを十分に確保することができなくなってしまう。そこで、第４レンズ群内に防振レンズ群を配置するためのスペースを確保するために第１レンズ群や第２レンズ群の屈折力を大きくすれば、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（１−４）の上限値を０．３５とすることがより好ましい。
また本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、前記防振レンズ群が前記合焦レンズ群よりも像側に配置されていることが望ましい。この構成により、防振レンズ群の径を小さくすることができ、鏡筒の小型化を図ることができる。
本願の光学装置は、上述した構成の第１実施形態に係る変倍光学系を有することを特徴としている。これにより、防振機能を有しながら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。
本願の第１実施形態に係る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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、変倍に際して、隣り合うレンズ群どうしの間隔が変化し、前記第１レンズ群の位置が固定であるようにし、前記第４レンズ群が、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有するようにすることを特徴としている。これにより、防振機能を有しながら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。
以下、本願の第２実施形態に係る変倍光学系、光学装置及び変倍光学系の製造方法について説明する。
本願の第２実施形態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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、変倍に際して、隣り合うレンズ群どうしの間隔が変化し、前記第１レンズ群の位置が固定であり、前記第４レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有し、前記合焦レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１合焦群と、正の屈折力を有する第２合焦群とを有し、以下の条件式（２−１）を満足することを特徴としている。
（２−１） ０．１０ ＜ ｆｐ／ｆ４ ＜ ０．４５
ただし、
ｆｐ：前記第２合焦群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
上記のように本願の第２実施形態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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、変倍に際して、隣り合うレンズ群どうしの間隔が変化し、第１レンズ群の位置が固定である。この構成により、所定の変倍比の確保、変倍機構の簡素化、鏡筒の小型化、及び製造誤差による性能劣化の低減を図ることができる。
また、上記のように本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、第４レンズ群が合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有する。この構成により、合焦時の光学性能の変化の低減、及びフォーカシングユニットの小型化を図ることができる。
また、上記のように本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、合焦レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１合焦群と、正の屈折力を有する第２合焦群とを有する。この構成により、合焦による光学性能の変化を低減することができる。
条件式（２−１）は、第４レンズ群の焦点距離に対する第２合焦群の焦点距離を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（２−１）を満足することにより、合焦時に良好な光学性能を達成することができる。
本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（２−１）の対応値が下限値を下回ると、第２合焦群の屈折力が大きくなり、合焦時の収差変動が大きくなるので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２−１）の下限値を０．１５とすることがより好ましい。
一方、本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（２−１）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２−１）の上限値を０．４０とすることがより好ましい。
以上の構成により、高い光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。
また本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１合焦群が光軸に沿って像側へ移動し前記第２合焦群が光軸に沿って物体側へ移動することが望ましい。この構成により、合焦による光学性能の変化を良好に低減することができる。
また本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（２−２）を満足することが望ましい。
（２−２） ０．２０ ＜ （−ｆｎ）／ｆ４ ＜ ０．６０
ただし、
ｆｎ：前記第１合焦群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
条件式（２−２）は、第４レンズ群の焦点距離に対する第１合焦群の焦点距離を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（２−２）を満足することにより、合焦時に良好な光学性能を達成することができる。
本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（２−２）の対応値が下限値を下回ると、第１合焦群の屈折力が大きくなり、合焦時に球面収差や像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２−２）の下限値を０．２２とすることがより好ましい。
一方、本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（２−２）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなり、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２−２）の上限値を０．４５とすることがより好ましい。
また本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、前記第４レンズ群が、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群を有することが望ましい。この構成により、手ぶれや振動等に起因する像ぶれの補正、即ち防振を行うことができ、特に、防振時の光学性能の変化の低減、及び防振ユニットの小型化を図ることができる。
また本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（２−３）を満足することが望ましい。
（２−３） ０．１０ ＜ ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＜ ０．８０
ただし、
ｆｖｒ：前記防振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（２−３）は、第４レンズ群の焦点距離に対する防振レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（２−３）を満足することにより、良好な防振性能を達成することができる。
本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（２−３）の対応値が下限値を下回ると、防振レンズ群の屈折力が大きくなり、防振時の像面変動及び偏心コマ収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２−３）の下限値を０．２０とすることがより好ましい。
一方、本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（２−３）の対応値が上限値を上回ると、防振レンズ群の屈折力が小さくなり、防振ユニットの小型化が困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２−３）の上限値を０．６０とすることがより好ましい。
また本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、前記防振レンズ群が前記合焦レンズ群よりも像側に配置されていることが望ましい。この構成により、防振レンズ群の径を小さくすることができ、鏡筒の小型化を図ることができる。
また本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（２−４）を満足することが望ましい。
（２−４） ０．１２ ＜ Ｄ／Ｄ４ ＜ ０．４０
ただし、
Ｄ：無限遠物体合焦時の前記第１合焦群と前記第２合焦群との間隔
Ｄ４：前記第４レンズ群の光軸上の長さ
条件式（２−４）は、第４レンズ群の厚み即ち光軸上の長さに対する第１合焦群と第２合焦群との空気間隔を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（２−４）を満足することにより、合焦時に良好な光学性能を達成することができる。
本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（２−４）の対応値が下限値を下回ると、合焦時に第１合焦群と第２合焦群が移動するためのスペースを十分に確保することができなくなってしまう。このため、第１合焦群と第２合焦群の屈折力を大きくしなければならなくなり、合焦時に球面収差や像面湾曲を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２−４）の下限値を０．１５とすることがより好ましい。
一方、本願の第２実施形態に係る変倍光学系の条件式（２−４）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群内に防振レンズ群を配置するためのスペースを十分に確保することができなくなってしまう。そこで、第４レンズ群内に防振レンズ群を配置するためのスペースを確保するために第１レンズ群や第２レンズ群の屈折力を大きくすれば、望遠端状態において球面収差を補正することが困難になってしまうので好ましくない。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式（２−４）の上限値を０．３５とすることがより好ましい。
本願の光学装置は、上述した構成の第２実施形態に係る変倍光学系を有することを特徴としている。これにより、高い光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
本願の第２実施形態に係る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、正の屈折力を有する第４レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、変倍に際して、隣り合うレンズ群どうしの間隔が変化し、前記第１レンズ群の位置が固定であるようにし、前記第４レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有するようにし、前記合焦レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１合焦群と、正の屈折力を有する第２合焦群とを有するようにし、前記変倍光学系が以下の条件式（２−１）を満足するようにすることを特徴としている。これにより、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。
（２−１） ０．１０ ＜ ｆｐ／ｆ４ ＜ ０．４５
ただし、
ｆｐ：前記第２合焦群の焦点距離
ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
以下、本願の第１、第２実施形態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。なお、第１〜３実施例は第１、第２実施形態に共通する実施例である。
（第１実施例）
図１は、本願の第１、第２実施形態の第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。なお、図１及び後述する図５及び図９中の矢印は、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍時の各レンズ群の移動軌跡を示している。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と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Ｌ１０１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０２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Ｌ１０３とからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２０１と両凹形状の負レンズＬ２０２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Ｌ２０３と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２０４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２０５とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３０１と像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３０２との接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１固定レンズ群Ｇ４１と、正の屈折力を有する合焦レンズ群ＧＦと、負の屈折力を有する第２固定レンズ群Ｇ４２とからなる。
第１固定レンズ群Ｇ４１は、物体側から順に、開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ４０１と、両凸形状の正レンズＬ４０２と両凹形状の負レンズＬ４０３との接合レンズとからなる。
合焦レンズ群ＧＦは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１合焦群ＧＮと、正の屈折力を有する第２合焦群ＧＰとからなる。
第１合焦群ＧＮは、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４０４と、両凹形状の負レンズＬ４０５と両凸形状の正レンズＬ４０６との接合レンズとからなる。
第２合焦群ＧＰは、物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０７と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４０８と両凸形状の正レンズＬ４０９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Ｌ４１０とからなる。
第２固定レンズ群Ｇ４２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Ｌ４１１と、負の屈折力を有する防振レンズ群ＧＶＲと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１５と、両凸形状の正レンズＬ４１６とからなる。
防振レンズ群ＧＶＲは、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４１２と両凹形状の負レンズＬ４１３との接合レンズからなる。
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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との空気間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って像側へ移動する。なおこのとき、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の位置は固定である。
また本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の第１合焦群ＧＮを光軸に沿って像側へ移動させ、第２合焦群ＧＰを光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の防振レンズ群ＧＶＲを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
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。空気の屈折率ｎｄ＝1.000000の記載は省略している。
［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は本実施例に係る変倍光学系の全長（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 89.536 1.200 1.761820 26.58
2 64.499 9.366 1.497820 82.57
3 492.821 0.100
4 75.862 6.550 1.497820 82.57
5 264.546 可変

6 126.389 4.319 1.846660 23.80
7 -94.375 1.200 1.617720 49.81
8 25.634 3.792
9 231.776 1.200 1.902650 35.72
10 46.195 4.729
11 39.709 3.269 1.805180 25.45
12 159.426 2.773
13 -37.627 1.200 1.883000 40.66
14 -110.363 可変

15 1669.225 5.089 1.816000 46.59
16 -27.674 1.200 1.950000 29.37
17 -57.219 可変

18(絞りＳ) ∞ 0.100
19 128.237 3.498 1.883000 40.66
20 -84.529 0.200
21 38.419 5.579 1.518600 69.89
22 -52.514 1.200 1.902000 25.26
23 574.136 可変
24 -100.148 1.200 1.902650 35.72
25 38.967 2.586
26 -70.460 1.200 1.749500 35.25
27 23.945 5.990 1.805180 25.45
28 -51.890 可変
29 33.327 3.074 1.693500 53.20
30 119.457 0.100
31 104.887 1.200 1.950000 29.37
32 24.444 5.209 1.516800 63.88
33 -46.867 0.100
34 37.520 2.904 1.640000 60.19
35 224.916 可変
36 30.011 1.200 1.883000 40.66
37 18.287 4.085
38 76.702 3.755 1.846660 23.80
39 -23.239 1.200 1.883000 40.66
40 28.635 5.759
41 35.576 2.746 1.487490 70.32
42 81.503 3.814
43 -27.066 1.200 1.883000 40.66
44 -67.449 0.100
45 51.239 3.982 1.719990 50.27
46 -496.232 ＢＦ

像面 ∞

［各種データ］
変倍比 2.75

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 140.0 196.0
ＦＮＯ 4.1 4.1 4.1
ω 17.0° 8.7° 6.2°
Ｙ 21.6 21.6 21.6
ＴＬ 219.319 219.319 219.319
ＢＦ 37.319 37.319 37.319

＜無限遠物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｄ5 1.000 37.026 47.716
ｄ14 24.799 11.690 1.000
ｄ17 23.916 1.000 1.000
ｄ23 1.770 1.770 1.770
ｄ28 21.537 21.537 21.537
ｄ35 1.000 1.000 1.000

＜近距離物体合焦時（撮影距離０．３６ｍ）＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｄ5 1.000 37.026 47.716
ｄ14 24.799 11.690 1.000
ｄ17 23.916 1.000 1.000
ｄ23 3.564 6.906 12.167
ｄ28 17.949 11.266 0.743
ｄ35 2.794 6.136 11.397

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 123.989
2 6 -31.623
3 15 81.447
4 18 109.876

［条件式対応値］
（１−１） ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＝ 0.45
（１−２） （−ｆｎ）／ｆ４ ＝ 0.42
（１−３） ｆｐ／ｆ４ ＝ 0.30
（１−４） Ｄ／Ｄ４ ＝ 0.25
（２−１） ｆｐ／ｆ４ ＝ 0.30
（２−２） （−ｆｎ）／ｆ４ ＝ 0.42
（２−３） ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＝ 0.45
（２−４） Ｄ／Ｄ４ ＝ 0.25
図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃ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における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。
図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃはそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。
図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃはそれぞれ、本願の第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ａは半画角（単位は「°」）、Ｈ０は物体高をそれぞれ示す。詳しくは、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーＦＮＯ又は開口数ＮＡの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では半画角Ａ又は物体高Ｈ０の最大値を示し、コマ収差図では各半画角Ａ又は各物体高Ｈ０の値を示す。また、各収差図において、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。コマ収差図は、各半画角Ａ又は各物体高Ｈ０におけるコマ収差を示す。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優れた光学性能を備え、さらに防振時にも優れた光学性能を備えていることがわかる。
（第２実施例）
図５は、本願の第１、第２実施形態の第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と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Ｌ１０１と両凸形状の正レンズＬ１０２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Ｌ１０３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Ｌ２０１と、両凹形状の負レンズＬ２０２と両凸形状の正レンズＬ２０３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Ｌ２０４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Ｌ３０１と両凸形状の正レンズＬ３０２との接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１固定レンズ群Ｇ４１と、正の屈折力を有する合焦レンズ群ＧＦと、負の屈折力を有する第２固定レンズ群Ｇ４２とからなる。
第１固定レンズ群Ｇ４１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４０１と、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０３とからなる。
合焦レンズ群ＧＦは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１合焦群ＧＮと、正の屈折力を有する第２合焦群ＧＰとからなる。
第１合焦群ＧＮは、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４０４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０５との接合レンズからなる。
第２合焦群ＧＰ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Ｌ４０６と両凸形状の正レンズＬ４０７との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４０８と、両凸形状の正レンズＬ４０９とからなる。
第２固定レンズ群Ｇ４２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Ｌ４１０と、負の屈折力を有する防振レンズ群ＧＶＲと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１３と、両凸形状の正レンズＬ４１４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１５と、両凸形状の正レンズＬ４１６とからなる。
防振レンズ群ＧＶＲ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Ｌ４１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１２との接合レンズからなる。
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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との空気間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って像側へ移動する。なおこのとき、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の位置は固定である。
また本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の第１合焦群ＧＮを光軸に沿って像側へ移動させ、第２合焦群ＧＰを光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の防振レンズ群ＧＶＲを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
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 87.518 1.200 1.846660 23.80
2 65.375 11.303 1.433848 95.23
3 -521.284 0.100
4 69.096 7.026 1.497820 82.57
5 259.776 可変

6 92.515 1.200 1.883000 40.66
7 29.776 5.926
8 -92.500 1.200 1.516800 63.88
9 31.244 5.682 1.846660 23.80
10 -1012.688 14.564
11 -44.515 1.200 1.950000 29.37
12 -127.638 可変

13 99.131 1.200 1.950000 29.37
14 41.603 5.065 1.677900 50.67
15 -88.036 可変

16 184.530 2.883 1.497820 82.57
17 -127.449 0.100
18(絞りＳ) ∞ 0.100
19 68.409 2.965 1.497820 82.57
20 2003.175 0.100
21 39.865 3.276 1.497820 82.57
22 126.969 可変
23 -93.904 1.200 1.651000 56.24
24 16.856 3.445 1.850260 32.35
25 25.191 可変
26 35.428 1.200 1.846660 23.80
27 21.655 5.108 1.497820 82.57
28 -171.432 0.100
29 33.206 3.538 1.497820 82.57
30 -872.482 0.100
31 39.698 3.189 1.497820 82.57
32 -218.559 可変
33 34.641 1.200 1.883000 40.66
34 17.547 4.063
35 108.037 1.200 1.883000 40.66
36 17.905 2.721 1.846660 23.80
37 31.029 5.953
38 -20.014 1.200 1.834810 42.73
39 -33.721 0.100
40 155.950 5.037 1.805180 25.45
41 -26.603 5.976
42 -21.724 1.200 1.883000 40.66
43 -91.209 0.100
44 42.254 4.806 1.497820 82.57
45 -300.388 ＢＦ

像面 ∞

［各種データ］
変倍比 2.75

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 71.4 140.0 196.0
ＦＮＯ 4.1 4.1 4.1
ω 17.1° 8.7° 6.2°
Ｙ 21.6 21.6 21.6
ＴＬ 219.219 219.219 219.219
ＢＦ 37.319 37.319 37.319

＜無限遠物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｄ5 1.000 28.185 36.224
ｄ12 31.750 14.785 1.000
ｄ15 11.220 1.000 6.746
ｄ22 2.609 2.609 2.609
ｄ25 17.785 17.785 17.785
ｄ32 1.000 1.000 1.000

＜近距離物体合焦時（撮影距離０．３８ｍ）＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｄ5 1.000 28.185 36.224
ｄ12 31.750 14.785 1.000
ｄ15 11.220 1.000 6.746
ｄ22 3.875 6.493 10.683
ｄ25 15.253 10.018 1.637
ｄ32 2.266 4.883 9.073

［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 106.207
2 6 -31.224
3 13 93.767
4 16 115.857

［条件式対応値］
（１−１） ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＝ 0.42
（１−２） （−ｆｎ）／ｆ４ ＝ 0.30
（１−３） ｆｐ／ｆ４ ＝ 0.22
（１−４） Ｄ／Ｄ４ ＝ 0.22
（２−１） ｆｐ／ｆ４ ＝ 0.22
（２−２） （−ｆｎ）／ｆ４ ＝ 0.30
（２−３） ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＝ 0.42
（２−４） Ｄ／Ｄ４ ＝ 0.22
図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｃ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における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。
図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃはそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。
図８Ａ、図８Ｂ、及び図８Ｃはそれぞれ、本願の第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。
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優れた光学性能を備え、さらに防振時にも優れた光学性能を備えていることがわかる。
（第３実施例）
図９は、本願の第１、第２実施形態の第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態における断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と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Ｌ１０１と両凸形状の正レンズＬ１０２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Ｌ１０３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Ｌ２０１と、両凹形状の負レンズＬ２０２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２０３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Ｌ２０４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Ｌ３０１と両凸形状の正レンズＬ３０２との接合レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に、正の屈折力を有する第１固定レンズ群Ｇ４１と、正の屈折力を有する合焦レンズ群ＧＦと、負の屈折力を有する第２固定レンズ群Ｇ４２とからなる。
第１固定レンズ群Ｇ４１は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ４０１と、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０３とからなる。
合焦レンズ群ＧＦは、物体側から順に、負の屈折力を有する第１合焦群ＧＮと、正の屈折力を有する第２合焦群ＧＰとからなる。
第１合焦群ＧＮは、物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４０４と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４０５との接合レンズとからなる。
第２合焦群ＧＰ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Ｌ４０６と両凸形状の正レンズＬ４０７との接合レンズと、両凸形状の正レンズＬ４０８と、両凸形状の正レンズＬ４０９とからなる。
第２固定レンズ群Ｇ４２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Ｌ４１０と、負の屈折力を有する防振レンズ群ＧＶＲと、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１３と、両凸形状の正レンズＬ４１４と、像側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１５と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１６とからなる。
防振レンズ群ＧＶＲ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Ｌ４１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１２との接合レンズからなる。
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、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との空気間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が変化するように、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３が光軸に沿って像側へ移動する。なおこのとき、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の位置は固定である。
また本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の第１合焦群ＧＮを光軸に沿って像側へ移動させ、第２合焦群ＧＰを光軸に沿って物体側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また本実施例に係る変倍光学系では、第４レンズ群Ｇ４中の防振レンズ群ＧＶＲを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
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 83.2391 1.200 1.805180 25.45
2 62.0687 11.453 1.433848 95.23
3 -651.7790 0.100
4 65.4552 7.206 1.433848 95.23
5 253.2044 可変

6 95.5535 1.200 1.883000 40.66
7 29.5434 5.992
8 -86.3695 1.200 1.497820 82.57
9 31.7368 5.301 1.846660 23.80
10 578.5867 18.487
11 -40.7518 1.200 1.902000 25.26
12 -74.2042 可変

13 102.8697 1.200 1.950000 29.37
14 43.1725 4.960 1.670030 47.14
15 -89.2434 可変

16 204.9923 2.866 1.497820 82.57
17 -121.8504 0.100
18(絞りＳ) ∞ 0.100
19 68.7782 2.974 1.497820 82.57
20 3503.5297 0.100
21 39.1139 3.291 1.497820 82.57
22 123.1531 可変
23 -98.9742 1.200 1.651600 58.57
24 16.6522 3.495 1.834000 37.18
25 24.9923 可変
26 35.1436 1.200 1.846660 23.80
27 21.9360 5.242 1.497820 82.57
28 -240.8524 0.100
29 33.8985 3.887 1.497820 82.57
30 -250.0536 0.155
31 48.2044 3.232 1.497820 82.57
32 -221.4035 可変
33 34.8138 1.200 1.883000 40.66
34 18.4001 4.275
35 136.9381 1.200 1.883000 40.66
36 19.0438 2.715 1.846660 23.80
37 31.9873 6.398
38 -20.0907 1.200 1.834810 42.73
39 -31.8848 0.100
40 154.9619 5.445 1.805180 25.45
41 -26.2808 5.267
42 -21.4608 1.200 1.883000 40.66
43 -85.6881 0.100
44 41.2616 4.655 1.497820 82.57
45 74612.0510 ＢＦ

像面 ∞

［各種データ］
変倍比 2.46

Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 72.0 100.0 177.0
ＦＮＯ 4.1 4.1 4.1
ω 16.9° 12.2° 6.9°
Ｙ 21.6 21.6 21.6
ＴＬ 219.219 219.219 219.219
ＢＦ 37.319 37.319 37.319

＜無限遠物体合焦時＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｄ5 1.000 16.852 34.493
ｄ12 28.834 21.390 1.000
ｄ15 10.397 1.988 4.737
ｄ22 2.595 2.595 2.595
ｄ25 16.869 16.869 16.869
ｄ32 1.000 1.000 1.000

＜近距離物体合焦時（撮影距離０．３５ｍ）＞
Ｗ Ｍ Ｔ
ｄ5 1.000 16.853 34.493
ｄ12 28.834 21.390 1.000
ｄ15 10.397 1.988 4.737
ｄ22 4.171 5.202 10.453
ｄ25 13.717 11.654 1.151
ｄ32 2.576 3.607 8.858

[ズームレンズ群データ]
群 焦点距離
1 108.723
2 -32.794
3 98.135
4 115.860

［条件式対応値］
（１−１） ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＝ 0.40
（１−２） （−ｆｎ）／ｆ４ ＝ 0.30
（１−３） ｆｐ／ｆ４ ＝ 0.23
（１−４） Ｄ／Ｄ４ ＝ 0.21
（２−１） ｆｐ／ｆ４ ＝ 0.23
（２−２） （−ｆｎ）／ｆ４ ＝ 0.30
（２−３） ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＝ 0.40
（２−４） Ｄ／Ｄ４ ＝ 0.21
図１０Ａ、図１０Ｂ、及び図１０Ｃ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における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。
図１１Ａ、図１１Ｂ、及び図１１Ｃはそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。
図１２Ａ、図１２Ｂ、及び図１２Ｃはそれぞれ、本願の第３実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、近距離物体合焦時の諸収差図、及び無限遠物体合焦時に防振を行った際のコマ収差図である。
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優れた光学性能を備え、さらに防振時にも優れた光学性能を備えていることがわかる。
上記各実施例によれば、防振機能を有しながら高い光学性能を備えた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、本願の第１、第２実施形態に係る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。
本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系の数値実施例として４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、５群、６群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の第１、第２実施形態に係る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。
また、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系は、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４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。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、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系において、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、防振を行う構成とすることもできる。特に、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系では第４レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
また、本願の第１、第２実施形態に係る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、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系において開口絞りは第４レンズ群中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、本願の第１、第２実施形態に係る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。
なお、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態における焦点距離が３５ｍｍ換算で６０〜８０ｍｍ程度であり、望遠端状態における焦点距離が３５ｍｍ換算で１５０〜２００ｍｍ程度である。また、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系は、変倍比が１．５〜４倍程度である。さらに、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系は、いずれかの焦点距離状態における最大撮影倍率βが−０．５倍以上、−１．０倍以下であり、近距離撮影と変倍とを両立することができる。
次に、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラを図１３に基づいて説明する。
図１３は、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
本カメラ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デジタル一眼レフカメラである。
本カメラ１において、被写体である不図示の物体からの光は、撮影レンズ２で集光されて、クイックリターンミラー３を介して焦点板４に結像される。そして焦点板４に結像されたこの光は、ペンタプリズム５中で複数回反射されて接眼レンズ６へ導かれる。これにより撮影者は、被写体像を接眼レンズ６を介して正立像として観察することができる。
また、撮影者によって不図示の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、不図示の被写体からの光は撮像素子７へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子７によって撮像されて、被写体画像として不図示のメモリに記録される。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、上述のように防振機能を有しながら高い光学性能を備えている。即ち本カメラ１は、防振機能を有し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３を有しない構成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、本願の第１、第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を図１４、図１５に基づいて説明する。
図１４は、本願の第１実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
図１４に示す本願の第１実施形態に係る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、正の屈折力を有する第４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Ｓ１１、Ｓ１２を含むものである。
ステップＳ１１：第１〜第４レンズ群を準備し、各レンズ群を鏡筒内に物体側から順に配置する。そして、公知の移動機構を鏡筒に設けることにより、変倍に際して、隣り合うレンズ群どうしの間隔が変化し、第１レンズ群の位置が固定であるようにする。
ステップＳ１２：公知の移動機構を鏡筒に設けることにより、第４レンズ群が、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有するようにする。
斯かる本願の第１実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、防振機能を有しながら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。
図１５は、本願の第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
図１５に示す本願の第２実施形態に係る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、正の屈折力を有する第４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Ｓ２１〜Ｓ２４を含むものである。
ステップＳ２１：第１〜第４レンズ群を準備し、各レンズ群を鏡筒内に物体側から順に配置する。そして、公知の移動機構を鏡筒に設けることにより、変倍に際して、隣り合うレンズ群どうしの間隔が変化し、第１レンズ群の位置が固定であるようにする。
ステップＳ２２：公知の移動機構を鏡筒に設けることにより、第４レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有するようにする。
ステップＳ２３：合焦レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第１合焦群と、正の屈折力を有する第２合焦群とを有するようにする。
ステップＳ２４：変倍光学系が以下の条件式（２−１）を満足するようにする。
（２−１） ０．１０ ＜ ｆｐ／ｆ４ ＜ ０．４５
ただし、
ｆｐ：第２合焦群の焦点距離
ｆ４：第４レンズ群の焦点距離
斯かる本願の第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、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。

Claims (12)

  1. 最も物体側に配置された正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群より像側に配置された像側レンズ群とを含む実質的に４個のレンズ群からなり、
    変倍に際して、前記第１レンズ群の位置が固定され、隣り合うレンズ群同士の間隔が変化し、
    前記像側レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有し、
    前記合焦レンズ群が、第１合焦群と、第２合焦群とを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．１２ ＜ Ｄ／Ｄ４ ＜ ０．４０
    ただし、
    Ｄ：無限遠物体合焦時の前記第１合焦群と前記第２合焦群との間隔
    Ｄ４：前記像側レンズ群の光軸上の長さ
  2. 正の屈折力を有する第１レンズ群と、前記第１レンズ群より像側に配置された像側レンズ群とを含む実質的に４個のレンズ群からなり、
    変倍に際して、隣り合うレンズ群同士の間隔が変化し、
    前記像側レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有し、
    前記合焦レンズ群が、物体側から順に、第１合焦群と、第２合焦群とを有し、
    以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．１０ ＜ ｜ｆｐ｜／ｆ４ ＜ ０．４５
    ０．１２ ＜ Ｄ／Ｄ４ ＜ ０．４０
    ただし、
    ｆｐ：前記第２合焦群の焦点距離
    ｆ４：前記像側レンズ群の焦点距離
    Ｄ：無限遠物体合焦時の前記第１合焦群と前記第２合焦群との間隔
    Ｄ４：前記像側レンズ群の光軸上の長さ
  3. 変倍に際して、前記第１レンズ群の位置が固定されていることを特徴とする請求項２に記載の変倍光学系。
  4. 前記合焦レンズ群が、負の屈折力を有する第１合焦群と、正の屈折力を有する第２合焦群とを有し、
    合焦に際して、前記第１合焦群と前記第２合焦群との間隔が変化することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  5. 前記合焦レンズ群が、第１合焦群と、第２合焦群とを有し、
    無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第１合焦群が光軸に沿って像側へ移動し前記第２合焦群が光軸に沿って物体側へ移動することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  6. 前記合焦レンズ群が、負の屈折力を有する第１合焦群と、第２合焦群とを有し、
    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５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．２０ ＜ （−ｆｎ）／ｆ４ ＜ ０．６０
    ただし、
    ｆｎ：前記第１合焦群の焦点距離
    ｆ４：前記像側レンズ群の焦点距離
  7. 前記像側レンズ群が、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群を有することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  8. 前記像側レンズ群が、光軸と直交する方向の成分を含むように移動する防振レンズ群を有し、
    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７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．１０ ＜ ｜ｆｖｒ｜／ｆ４ ＜ ０．８０
    ただし、
    ｆｖｒ：前記防振レンズ群の焦点距離
    ｆ４：前記像側レンズ群の焦点距離
  9. 前記像側レンズ群は、最も像側に配置されたレンズ群であり、
    変倍に際して、前記像側レンズ群に含まれるレンズどうしの間隔は変化しないことを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  10. 物体側から順に、前記第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、前記像側レンズ群とを有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  11. いずれかの焦点距離状態における撮影倍率が−０．５倍以上である請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  12. 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を有することを特徴とする光学装置。
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