JP6511722B2

JP6511722B2 - 変倍光学系及び撮像装置

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Publication number: JP6511722B2
Application number: JP2014067075A
Authority: JP
Inventors: 拓松尾
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2014-03-27
Filing date: 2014-03-27
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2034-03-27
Also published as: JP2015191059A

Description

本発明は、変倍光学系及び撮像装置に関する。

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）。

特開昭６３−２９８２１０号公報

近年、より良好な光学性能である変倍光学系が求められている。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、良好な光学性能を有する変倍光学系及び撮像装置を提供することを目的とする。

このような目的を達成するため、本発明に係る第１の変倍光学系は、物体側から順に並んだ、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、負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レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、変倍に際し、前記第１レンズ群を光軸方向に沿って移動させ、隣り合う各レンズ群の間隔を変化させ、前記第４レンズ群の少なくとも一部は、像ブレを補正するための防振レンズ群として、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設けられ、以下の条件式を満足する。

１．００＜ｆ１／ｆ４＜３．５５
２．００＜ｆｔ／（−ｆ２）＜３．５０
０．６５＜ｆｔ／ｆ１＜１．５０
０．１０＜ｆ１／（−ｆ３）＜２．００
０．８０＜（−ｆ２）／ｆ４＜５．００
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、
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、
ｆｔ：望遠端状態の全系の焦点距離。

本発明に係る第２の変倍光学系は、物体側から順に並んだ、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、負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レンズ群との実質的に４個のレンズ群からなり、変倍に際し、前記第１レンズ群を光軸方向に沿って移動させ、隣り合う各レンズ群の間隔を変化させ、前記第４レンズ群の少なくとも一部は、像ブレを補正するための防振レンズ群として、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設けられ、
以下の条件式を満足する。

１．００＜ｆ１／ｆ４＜３．５０
２．００＜ｆｔ／（−ｆ２）＜３．５０
０．１０＜ｆ１／（−ｆ３）＜２．００
０．８０＜（−ｆ２）／ｆ４＜５．００
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、
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、
ｆｔ：望遠端状態の全系の焦点距離。
また、本発明に係る第３の変倍光学系は、物体側から順に並んだ、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、負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レンズ群との実質的に４つのレンズ群からなり、変倍に際し、前記第１レンズ群を光軸方向に沿って移動させ、隣り合う各レンズ群の間隔を変化させ、前記第４レンズ群の少なくとも一部は、像ブレを補正するための防振レンズ群として、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設けられ、
以下の条件式を満足する。
１．００＜ｆ１／ｆ４＜３．５０
２．００＜ｆｔ／（−ｆ２）＜３．５０
１．００＜ｆ１／（−ｆ３）＜２．００
１０．００° ＜ωｔ＜２０．００°
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、
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、
ｆｔ：望遠端状態の全系の焦点距離、
ωｔ：望遠端状態における半画角。

本発明に係る撮像装置は、上記いずれかの変倍光学系を備える。

本発明によれば、良好な光学性能を有する変倍光学系及び撮像装置を提供することができる。

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る。第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態（ｆ＝18.50）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。第１実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態（ｆ＝29.99）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態（ｆ＝53.29）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。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広角端状態（ｆ＝18.57）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。第２実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態（ｆ＝30.16）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態（ｆ＝53.65）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。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広角端状態（ｆ＝18.50）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。第３実施例に係る変倍光学系の中間焦点距離状態（ｆ＝30.00）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。第３実施例に係る変倍光学系の望遠端状態（ｆ＝53.30）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。本実施形態に係るカメラの構成を示す略断面図である。本実施形態に係る変倍光学系の製造方法を説明するためのフローチャートである。

以下、本実施形態について、図面を参照しながら説明する。本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、図１に示すように、物体側から順に並んだ、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、負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とを有し、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部（例えば、図１の両凸レンズＬ４１）は、像ブレを補正するための防振レンズ群として、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設けられ、変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１を光軸方向に沿って移動させる。

この構成により、鏡筒の小型化と、変倍時の収差変動（例えば、球面収差や像面湾曲など）の良好な補正を実現することができる。また、像ブレ補正時において、像面湾曲の変動と偏芯コマ収差の変動を同時に補正することができる。

そして、上記構成のもと、変倍光学系ＺＬは、次の条件式（１）を満足する。

１．００＜ｆ１／ｆ４＜３．５５ …（１）
但し、
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離。

条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離との比を規定するものである。条件式（１）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、望遠端状態におけるコマ収差、像面湾曲の補正が困難となる。条件式（１）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差、コマ収差の補正が困難となる。

条件式（１）の下限値を２．００に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。条件式（１）の下限値を３．００に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。条件式（１）の下限値を３．３０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（１）の上限値を３．５０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。条件式（１）の上限値を３．４０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔と、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔を変化させることが好ましい。

この構成により、変倍時において、望遠端状態におけるコマ収差と、広角端状態における像面湾曲とを良好に補正することができる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔を拡大させ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔を縮小させることが好ましい。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（２）を満足することが好ましい。

１．８０＜ｆｔ／（−ｆ２）＜３．５０ …（２）
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。

条件式（２）は、望遠端状態における全系の焦点距離と、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との比を規定するものである。条件式（２）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が弱くなり、小型化が困難となる。小型化のために、第１レンズ群Ｇ１と第４レンズ群Ｇ４の屈折力を強めると、球面収差、像面湾曲の補正が困難となる。条件式（２）の上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、コマ収差、非点収差の補正が困難となる。

条件式（２）の下限値を１．９０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。条件式（２）の下限値を２．００に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（２）の上限値を３．００に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。条件式（２）の上限値を２．５０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（３）を満足することが好ましい。

０．６５＜ｆｔ／ｆ１＜１．５０ …（３）
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離。

条件式（３）は、望遠端状態における全系の焦点距離と、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離との比を規定するものである。条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が弱くなり、小型化が困難となる。小型化のため、第１レンズ群Ｇ１の屈折力を強めると、コマ収差、非点収差、像面湾曲の補正が困難となる。条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、コマ収差、非点収差、像面湾曲の補正が困難となる。

条件式（３）の下限値を０．７２０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。

条件式（３）の上限値を１．３０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。条件式（３）の上限値を１．００に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（４）を満足することが好ましい。

０．１０＜ｆ１／（−ｆ３）＜２．００ …（４）
但し、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離。

条件式（４）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と、第３レンズ群Ｇ３の焦点距離との比を規定するものである。条件式（４）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、コマ収差、非点収差、像面湾曲の補正が困難となる。条件式（４）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、至近時の像面湾曲の変動の補正が困難となる。

条件式（４）の下限値を０．５０に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。条件式（４）の下限値を１．００に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。条件式（４）の下限値を１．２５に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（４）の上限値を１．８０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（４）の上限値を１．７０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（５）を満足することが好ましい。

０．８０＜（−ｆ２）／ｆ４＜５．００ …（５）
但し、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。

条件式（５）は、第２レンズ群Ｇ２の焦点距離と、第４レンズ群Ｇ４の焦点距離との比を規定するものである。条件式（５）の下限値を下回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、コマ収差、非点収差の補正が困難となる。条件式（５）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が強くなり、望遠端状態における球面収差、コマ収差の補正が困難となる。

条件式（５）の下限値を０．９０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（５）の下限値を１．００に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（５）の上限値を３．００に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。条件式（５）の上限値を２．００に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（５）の上限値を１．５０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、１枚のレンズからなることが好ましい。

この構成により、合焦群である第３レンズ群Ｇ３が軽量であるため、早いフォーカスが可能である。また、簡素な構成であるため、組立調整が容易となり、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。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ成分からなることが好ましい（但し、前記レンズ成分とは、単レンズまたは接合レンズを示す）。

この構成により、コマ収差、像面湾曲を良好に補正することができる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、２枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなることが好ましい。

この構成により、広角端状態におけるコマ収差、像面湾曲を良好に補正することができる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、負レンズと、負レンズと、正レンズとからなることが好ましい。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第１レンズ群Ｇ１は、１つの接合レンズからなることが好ましい。

この構成により、鏡筒の小型化と、望遠端状態における倍率色収差の良好な補正を達成できる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬにおいて、第４レンズ群Ｇ４は、少なくとも４つのレンズ成分からなることが好ましい（但し、前記レンズ成分とは、単レンズまたは接合レンズを示す）。

この構成により、球面収差、コマ収差を良好に補正することができる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（６）を満足することが好ましい。

１０．００° ＜ωｔ＜２０．００° …（６）
但し、
ωｔ：望遠端状態における半画角。

条件式（６）は、望遠端状態における半画角の値を規定する条件である。この条件式（６）を満足することにより、所望の画角が得られるとともに、コマ収差、歪曲収差、像面湾曲を良好に補正することができる。

条件式（６）の下限値を１３．００°に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。

条件式（６）の上限値を１７．００°に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。

本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、次の条件式（７）を満足することが好ましい。

２．００＜ｆｔ／ｆｗ＜１５．００ …（７）
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆｗ：広角端状態における全系の焦点距離。

条件式（７）は、望遠端状態の全系の焦点距離と、広角端状態の全系の焦点距離との比を規定する条件である。この条件式（７）を満足することにより、高いズーム比を得ることができるとともに、球面収差、コマ収差を良好に補正することができる。

条件式（７）の下限値を２．３０に設定することにより、良好な収差補正が可能になる。また、条件式（７）の下限値を２．５０に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（７）の下限値を２．７０に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

条件式（７）の上限値を１０．００に設定することにより、さらに良好な収差補正が可能になる。また、条件式（７）の上限値を７．００に設定することにより、本実施形態の効果を最大限に発揮できる。

以上のような本実施形態によれば、良好な光学性能を有する変倍光学系ＺＬを実現することができる。

次に、図１３を参照しながら、上述の変倍光学系ＺＬを備えたカメラ（撮像装置）１について説明する。カメラ１は、図１３に示すように、撮影レンズ２として上述の変倍光学系ＺＬを備えたレンズ交換式のカメラ（所謂ミラーレスカメラ）である。

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、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。

カメラ１に撮影レンズ２として搭載した本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、後述の各実施例からも分かるように、その特徴的なレンズ構成によって、良好な光学性能を有している。したがって、本カメラ１によれば、良好な光学性能を有する撮像装置を実現することができる。

なお、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、上述の変倍光学系ＺＬ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。また、ビデオカメラに、上述の変倍光学系ＺＬ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。

続いて、図１４を参照しながら、上記構成の変倍光学系ＺＬの製造方法について概説する。まず、レンズ鏡筒内に、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、負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ように、各レンズを配置する（ステップＳＴ１０）。このとき、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部は、像ブレを補正するための防振レンズ群として、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設ける（ステップＳＴ２０）。変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１が光軸方向に沿って移動するように、各レンズを配置する（ステップＳＴ３０）。次の条件式（１）を満足するように、レンズ鏡筒内に各レンズを配置する（ステップＳＴ４０）。

本実施形態におけるレンズ配置の一例を挙げると、図１に示すように、第１レンズ群Ｇ１として、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とからなる接合レンズを配置する。第２レンズ群Ｇ２として、物体側から順に、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３とを配置する。第３レンズ群Ｇ３として、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１を配置する。第４レンズ群Ｇ４として、物体側から順に、両凸レンズＬ４１（防振群）と、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４５とからなる接合レンズと、両凸レンズＬ４６とを配置する。また、各レンズは、条件式（１）を満足するように配置する（条件式（１）の対応値は3.334）。

以上のような本実施形態に係る製造方法によれば、良好な光学性能を有する変倍光学系ＺＬを得ることができる。

以下、本実施形態に係る各実施例について、図面に基づいて説明する。以下に、表１〜表３を示すが、これらは第１実施例〜第３実施例における各諸元の表である。

図１、図５及び図９は、各実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３）の構成を示す断面図である。これら変倍光学系ＺＬ１〜ＺＬ３の断面図では、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際の各レンズ群Ｇ１〜Ｇ４の光軸に沿った移動軌跡を矢印で示す。

第１実施例に係る図１に対する各参照符号は、参照符号の桁数の増大による説明の煩雑化を避けるため、実施例ごとに独立して用いている。ゆえに、他の実施例に係る図面と共通の参照符号を付していても、それらは他の実施例とは必ずしも共通の構成ではない。

各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長587.5620nm）、ｇ線（波長435.8350nm）を選んでいる。

表中の［レンズデータ］において、面番号は光線の進行する方向に沿った物体側からの光学面の順序、ｒは各光学面の曲率半径、Ｄは各光学面から次の光学面（又は像面）までの光軸上の距離である面間隔、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率を示す。また、（可変）は可変の面間隔、曲率半径の「∞」は平面又は開口、（絞りＳ）は開口絞りＳを示す。空気の屈折率（ｄ線）「1.000000」は省略する。光学面が非球面である場合には、面番号の左側に「＊」を付し、曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示す。

表中の［非球面データ］では、［レンズデータ］に示した非球面について、その形状を次式（ａ）で示す。ここで、ｙは光軸に垂直な方向の高さ、Ｘ（ｙ）は高さｙにおける光軸方向の変位量（サグ量）、ｒは基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）、κは円錐定数、Ａｎは第ｎ次の非球面係数を示す。なお、「Ｅ-n」は「×10^-n」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10^-5」を示す。

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

表中の［各種データ］において、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦｎｏはＦナンバー、ωは半画角（単位：°）、Ｙは像高、ＴＬはレンズ系の全長（光軸上でのレンズ最前面から像面Ｉまでの距離）、Ｂｆはバックフォーカス（光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの距離）を示す。

表中の［可変間隔データ］において、ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｒは撮影距離、Ｄ０は物体面から第１面までの距離、Ｄｉ（但し、ｉは整数）は第ｉ面と第（ｉ＋１）面の可変間隔を示す。

表中の［レンズ群データ］において、群初面に各群の始面番号（最も物体側の面番号）、群焦点距離に各群の焦点距離を示す。

表中の［条件式対応値］において、上記の条件式（１）〜（７）に対応する値を示す。

以下、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ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さ等は、特記のない場合一般に「mm」が使われるが、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ので、これに限られるものではない。また、単位は「mm」に限定されることなく、他の適当な単位を用いることが可能である。

ここまでの表の説明は全ての実施例において共通であり、以下での説明を省略する。

（第１実施例）
第１実施例について、図１〜図４及び表１を用いて説明する。第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１）は、図１に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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持つ第２レンズ群Ｇ２と、負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とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とからなる接合レンズからなる。

第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２１と、両凹レンズＬ２２と、両凸レンズＬ２３とからなる。

第３レンズ群Ｇ３は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３１とからなる。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ４１と、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３とからなる接合レンズと、Ｆナンバーを決定する開口絞りＳと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４５とからなる接合レンズと、両凸レンズＬ４６とからなる。正メニスカスレンズＬ４４の物体側面は、非球面である。

像面Ｉは、不図示の撮像素子上に形成され、該撮像素子はＣＣＤやＣＭＯＳ等から構成される。

第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔と、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔とを変化させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と一体となって、物体側へ移動する。

第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、図１の矢印に示すように、無限遠物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動する。

像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４レンズ群Ｇ４の両凸レンズＬ４１を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振）を行う。

下記の表１に、第１実施例における各諸元の値を示す。表１における面番号１〜２２が、図１に示すｍ１〜ｍ２２の各光学面に対応している。

（表１）
［レンズデータ］
面番号ｒＤ νｄｎｄ
1 43.6089 0.8000 56.06 1.846663
2 26.7076 8.7676 27.04 1.804199
3 168.7089 D3(可変)
4 60.1788 0.8000 41.64 1.903658
5 13.1274 6.8449
6 -40.4915 0.8000 23.57 1.739905
7 22.2763 0.2000
8 20.5255 3.7229 64.97 1.922860
9 -63.7521 D9(可変)
10 -21.8570 0.8000 38.96 1.806099
11 -58.8880 D11(可変)
12 2824.2386 1.3308 27.04 1.804199
13 -46.2898 0.2000
14 19.5419 2.8008 28.71 1.785897
15 -21.4622 0.8000 56.06 1.846663
16 88.8419 1.0643
17 ∞ 13.9355 (絞りＳ)
*18 -164.5357 5.8435 17.31 1.487496
19 -10.4013 0.8000 33.08 1.758900
20 -44.2438 0.2000
21 42.0115 2.6551 33.02 1.890489
22 -765.8628 Bf(可変)

［非球面データ］
第18面
κ ＝ 1.0000
A4 ＝ -3.13683E-05
A6 ＝ -3.13787E-08
A8 ＝ -1.62732E-09
A10＝ 3.69350E-12

［各種データ］
ｆ 18.50 29.99 53.29
Ｆｎｏ 3.27 4.24 4.65
ω 41.98 26.95 15.03
ＴＬ 87.66 92.68 113.67
Ｂｆ 19.36 32.55 38.06
Ｙ 14.25 14.25 14.25

［可変間隔データ］
（無限遠）（撮影距離 1m）
広角端中間望遠端広角端中間望遠端
f&β 18.50490 29.99155 53.29045 -0.01970 -0.03208 -0.05496
D0 0.0000 0.0000 0.0000 912.3355 907.3154 886.3268
D3 0.20000 0.53995 18.55691 0.20000 0.53995 18.55691
D9 2.68588 2.97437 4.48690 2.20641 2.48985 3.43365
D11 13.05009 4.25341 0.20000 13.52956 4.73793 1.25325
Bf 19.36323 32.55157 38.06404 19.36323 32.55157 38.06404

［レンズ群データ］
群番号群初面群焦点距離
Ｇ１ 1 73.938
Ｇ２ 4 -26.003
Ｇ３ 10 -43.538
Ｇ４ 12 22.176

［条件式対応値］
条件式（１）：ｆ１／ｆ４＝ 3.334
条件式（２）：ｆｔ／（−ｆ２）＝ 2.049
条件式（３）：ｆｔ／ｆ１＝ 0.721
条件式（４）：ｆ１／（−ｆ３）＝ 1.698
条件式（５）：（−ｆ２）／ｆ４＝ 1.173
条件式（６）：ωｔ＝ 15.03
条件式（７）：ｆｔ／ｆｗ＝ 2.880

表１から、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、上記条件式（１）〜（７）を満たすことが分かる。

図２は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の広角端状態（ｆ＝18.50）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。図３は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の中間焦点距離状態（ｆ＝29.99）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。図４は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の望遠端状態（ｆ＝53.29）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。本実施例では、防振時の光学性能を、図２（ｂ）、図３（ｂ）及び図４（ｂ）のように、像高ｙ＝0.0を中心に、上下プラスマイナスの像高10.0に対応したコマ収差図で示す。

各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ｄはｄ線における収差、ｇはｇ線における収差を示す。ｄ、ｇの記載のないものは、ｄ線における収差を示す。球面収差図において、最大口径に対応するＦナンバーの値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリジオナル像面を示す。コマ収差図において、実線はメリジオナルコマ、破線はサジタルコマを示す。以上の収差図の説明は、他の実施例においても同様とし、その説明を省略する。

図２〜図４に示す各収差図から、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わたり諸収差が良好に補正され、高い結像性能を有することが分かる。また、像ブレ補正時にも高い結像性能を有することが分かる。

（第２実施例）
第２実施例について、図５〜図８及び表２を用いて説明する。第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ２）は、図５に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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持つ第２レンズ群Ｇ２と、負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とから構成される。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４１と、両凸レンズＬ４２と両凹レンズＬ４３とからなる接合レンズと、Ｆナンバーを決定する開口絞りＳと、両凸レンズＬ４４と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４５とからなる接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４６とからなる。両凸レンズＬ４４の物体側面は、非球面である。

第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔と、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔とを変化させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１〜第４レンズ群Ｇ４は物体側へ移動する。開口絞りＳは、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と一体となって、物体側へ移動する。

第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、図５の矢印に示すように、無限遠物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動する。

像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズＬ４１を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振）を行う。

下記の表２に、第２実施例における各諸元の値を示す。表２における面番号１〜２２が、図５に示すｍ１〜ｍ２２の各光学面に対応している。

（表２）
［レンズデータ］
面番号ｒＤ νｄｎｄ
1 36.2988 0.8000 56.06 1.846663
2 22.9300 6.9961 26.97 1.816000
3 114.2134 D3(可変)
4 35.9155 0.8000 36.55 1.910822
5 10.5558 7.1298
6 -82.0417 0.8000 25.39 1.743197
7 20.5024 0.2000
8 17.2134 3.1607 64.97 1.922860
9 -4490.3075 D9(可変)
10 -29.7462 0.8000 38.96 1.806099
11 -109.4759 D11(可変)
12 -377.5996 1.0745 27.04 1.804199
13 -63.0373 0.2000
14 13.6966 2.6756 25.19 1.772500
15 -24.3635 0.8000 56.06 1.846663
16 116.0533 1.0643
17 ∞ 7.5048 (絞りＳ)
*18 65996.0514 2.4131 24.74 1.658440
19 -9.9097 0.8000 31.23 1.883000
20 -696.0403 5.3367
21 28.8802 2.0264 22.66 1.680436
22 93.8568 Bf(可変)

［非球面データ］
第18面
κ ＝ -0.6712E+09
A4 ＝ -1.46479E-04
A6 ＝ -5.44840E-07
A8 ＝ -2.43857E-08
A10＝ -1.48292E-10

［各種データ］
ｆ 18.57 30.16 53.65
Ｆｎｏ 3.86 5.01 5.71
ω 38.88 25.76 14.66
ＴＬ 77.82 82.22 98.84
Ｂｆ 17.65 28.15 34.48
Ｙ 14.25 14.25 14.25

［可変間隔データ］
（無限遠）（撮影距離 1m）
広角端中間望遠端広角端中間望遠端
f&β 18.56510 30.16136 53.64561 -0.01959 -0.03187 -0.05511
D0 0.0000 0.0000 0.0000 922.1816 917.7766 901.1552
D3 0.20000 1.76658 15.19035 0.20000 1.76658 15.19035
D9 4.00268 3.19861 4.39731 3.50042 2.64674 3.29926
D11 11.38347 4.52189 0.19742 11.88573 5.07376 1.29547
Bf 17.65025 28.15431 34.47771 17.65025 28.15431 34.47771

［レンズ群データ］
群番号群初面群焦点距離
Ｇ１ 1 64.373
Ｇ２ 4 -21.741
Ｇ３ 10 -50.897
Ｇ４ 12 19.226

［条件式対応値］
条件式（１）：ｆ１／ｆ４＝ 3.348
条件式（２）：ｆｔ／（−ｆ２）＝ 2.467
条件式（３）：ｆｔ／ｆ１＝ 0.833
条件式（４）：ｆ１／（−ｆ３）＝ 1.265
条件式（５）：（−ｆ２）／ｆ４＝ 1.131
条件式（６）：ωｔ＝ 14.66
条件式（７）：ｆｔ／ｆｗ＝ 2.890

表２から、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、上記条件式（１）〜（７）を満たすことが分かる。

図６は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の広角端状態（ｆ＝18.57）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。図７は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の中間焦点距離状態（ｆ＝30.16）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。図８は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の望遠端状態（ｆ＝53.65）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。本実施例では、防振時の光学性能を、図６（ｂ）、図７（ｂ）及び図８（ｂ）のように、像高ｙ＝0.0を中心に、上下プラスマイナスの像高10.0に対応したコマ収差図で示す。

図６〜図８に示す各収差図から、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わたり諸収差が良好に補正され、高い結像性能を有することが分かる。また、像ブレ補正時にも高い結像性能を有することが分かる。

（第３実施例）
第３実施例について、図９〜図１２及び表３を用いて説明する。第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ３）は、図９に示すように、光軸に沿って物体側から順に並んだ、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持つ第２レンズ群Ｇ２と、負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とから構成される。

第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、像側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１２とからなる接合レンズからなる。正メニスカスレンズＬ１２の像側面は、非球面である。

第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、両凸レンズＬ４１と両凹レンズＬ４２とからなる接合レンズと、Ｆナンバーを決定する開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４３と、両凸レンズＬ４４と両凹レンズＬ４５とからなる接合レンズと、像側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４６とからなる。両凸レンズＬ４４の物体側面は、非球面である。

第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔と、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔と、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔とを変化させることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍を行う。このとき、像面Ｉに対して、第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は、物体側へ移動する。第２レンズ群は、像側に凸状の軌跡を描くように光軸に沿って移動する。開口絞りＳは、変倍に際して、第４レンズ群Ｇ４と一体となって、物体側へ移動する。

第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に沿って移動させることにより合焦を行う構成であり、図９の矢印に示すように、無限遠物体に合焦した状態から近距離物体へ合焦する状態に変化させたときに、第３レンズ群Ｇ３は像側から物体側へ移動する。

像ブレ発生時には、防振レンズ群として、第４レンズ群Ｇ４の正メニスカスレンズＬ４３を光軸と垂直方向の成分を持つように移動させることにより、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振）を行う。

下記の表３に、第３実施例における各諸元の値を示す。表３における面番号１〜２２が、図９に示すｍ１〜ｍ２２の各光学面に対応している。

（表３）
［レンズデータ］
面番号ｒＤ νｄｎｄ
1 35.1980 0.8000 56.15 1.846660
2 24.4358 7.3655 22.71 1.729160
*3 211.9356 D3(可変)
4 82.8733 0.8000 31.23 1.883000
5 10.8309 6.4839
6 -75.6483 0.8000 26.51 1.788000
7 27.8532 0.2000
8 19.3959 3.8899 56.15 1.846660
9 -68.0805 D9(可変)
10 -27.8595 0.8000 38.96 1.806099
11 -122.2398 D11(可変)
12 12.8893 3.0252 23.57 1.741000
13 -32.2900 0.8000 56.06 1.846663
14 422.4616 0.8347
15 ∞ 2.6582 (絞りＳ)
16 24.2267 1.3307 27.81 1.795000
17 72.2003 1.3014
*18 56.1806 2.7586 23.57 1.741000
19 -8.2233 0.8000 31.23 1.883000
20 23.9411 1.71720
21 -25.3892 1.3324 38.58 1.647690
22 -17.5029 Bf(可変)

［非球面データ］
第3面
κ ＝-39.7100
A4 ＝ -9.89369E-09
A6 ＝ -2.05283E-09
A8 ＝ 1.18853E-11
A10＝ -1.78987E-14

第18面
κ ＝ 4.8409
A4 ＝ -1.61115E-04
A6 ＝ 1.91543E-07
A8 ＝ -6.86409E-08
A10＝ 1.23380E-09

［各種データ］
ｆ 18.50 30.00 53.30
Ｆｎｏ 3.63 4.27 5.55
ω 38.65 24.10 14.09
ＴＬ 76.66 83.75 96.53
Ｂｆ 22.79 28.26 39.05
Ｙ 14.25 14.25 14.25

［可変間隔データ］
（無限遠）（撮影距離 1m）
広角端中間望遠端広角端中間望遠端
f&β 18.50000 30.00231 53.29585 -0.01949 -0.03121 -0.05478
D0 0.0000 0.0000 0.0000 923.3407 916.2461 903.4746
D3 0.80000 8.47829 14.74203 0.80000 8.47829 14.74203
D9 4.20131 2.95126 4.23229 3.76248 2.28904 3.28726
D11 11.16869 6.36877 0.80000 11.60752 7.03100 1.74503
Bf 22.79163 28.25792 39.05340 22.79163 28.25792 39.05340

［レンズ群データ］
群番号群初面群焦点距離
Ｇ１ 1 61.828
Ｇ２ 4 -24.305
Ｇ３ 10 -44.933
Ｇ４ 12 22.921

［条件式対応値］
条件式（１）：ｆ１／ｆ４＝ 3.450
条件式（２）：ｆｔ／（−ｆ２）＝ 2.193
条件式（３）：ｆｔ／ｆ１＝ 0.862
条件式（４）：ｆ１／（−ｆ３）＝ 1.376
条件式（５）：（−ｆ２）／ｆ４＝ 1.356
条件式（６）：ωｔ＝ 14.09
条件式（７）：ｆｔ／ｆｗ＝ 2.881

表３から、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３は、上記条件式（１）〜（７）を満たすことが分かる。

図１０は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の広角端状態（ｆ＝18.50）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。図１１は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の中間焦点距離状態（ｆ＝30.00）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。図１２は、第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ３の望遠端状態（ｆ＝53.30）における収差図であり、（ａ）無限遠合焦時の諸収差図、（ｂ）は無限遠合焦時に像ブレ補正を行った時（補正角度θ＝0.30°）のコマ収差図、（ｃ）は近距離合焦時（全系の撮影距離Ｒ＝１ｍ）の諸収差図を示す。本実施例では、防振時の光学性能を、図１０（ｂ）、図１１（ｂ）及び図１２（ｂ）のように、像高ｙ＝0.0を中心に、上下プラスマイナスの像高10.0に対応したコマ収差図で示す。

図１０〜図１２に示す各収差図から、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わたり諸収差が良好に補正され、高い結像性能を有することが分かる。また、像ブレ補正時にも高い結像性能を有することが分かる。

以上の各実施例によれば、良好な光学性能を有する変倍光学系が実現できる。

なお、上記の各実施例は、本実施形態に係る変倍光学系の一具体例を示しているものであり、本実施形態に係る変倍光学系はこれらに限定されるものではない。本実施形態において、下記の内容は光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。

本実施形態の数値実施例では、４群構成を示したが、５群等の他の群構成にも適用可能である。例えば、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。また、レンズ群とは、変倍時又は合焦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。

本実施形態において、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よい。前記合焦レンズ群は、オートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モータ等を用いた）モータ駆動にも適している。特に、第３レンズ群Ｇ３の少なくとも一部を合焦レンズ群とするのが好ましい。

本実施形態において、レンズ群または部分レンズ群を光軸に垂直な方向の成分を持つように移動させ、または、光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）させて、手ブレによって生じる像ブレを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、第４レンズ群Ｇ４の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。

本実施形態において、レンズ面は、球面または平面で形成されても、非球面で形成されても構わない。レンズ面が球面または平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防げるので好ましい。また、レンズ面が非球面の場合、非球面は、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。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）あるいはプラスチックレンズとしてもよい。

本実施形態において、開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の中又は近傍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枠でその役割を代用してもよい。

本実施形態において、各レンズ面には、フレアやゴーストを軽減して高コントラストの高い光学性能を達成するために、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。

本実施形態の変倍光学系ＺＬは、変倍比が２〜７程度である。

ＺＬ（ＺＬ１〜ＺＬ３）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
Ｓ開口絞り
Ｉ像面
１カメラ（撮像装置）
２撮影レンズ（変倍光学系）

Claims

物体側から順に並んだ、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、負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レンズ群との実質的に４つのレンズ群からなり、
変倍に際し、前記第１レンズ群を光軸方向に沿って移動させ、隣り合う各レンズ群の間隔を変化させ、
前記第４レンズ群の少なくとも一部は、像ブレを補正するための防振レンズ群として、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設けられ、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
１．００＜ｆ１／ｆ４＜３．５５
２．００＜ｆｔ／（−ｆ２）＜３．５０
０．６５＜ｆｔ／ｆ１＜１．５０
０．１０＜ｆ１／（−ｆ３）＜２．００
０．８０＜（−ｆ２）／ｆ４＜５．００
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、
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、
ｆｔ：望遠端状態の全系の焦点距離。
物体側から順に並んだ、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、負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レンズ群との実質的に４つのレンズ群からなり、
変倍に際し、前記第１レンズ群を光軸方向に沿って移動させ、隣り合う各レンズ群の間隔を変化させ、
前記第４レンズ群の少なくとも一部は、像ブレを補正するための防振レンズ群として、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設けられ、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
１．００＜ｆ１／ｆ４＜３．５０
２．００＜ｆｔ／（−ｆ２）＜３．５０
０．１０＜ｆ１／（−ｆ３）＜２．００
０．８０＜（−ｆ２）／ｆ４＜５．００
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、
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、
ｆｔ：望遠端状態の全系の焦点距離。
物体側から順に並んだ、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、負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レンズ群との実質的に４つのレンズ群からなり、
変倍に際し、前記第１レンズ群を光軸方向に沿って移動させ、隣り合う各レンズ群の間隔を変化させ、
前記第４レンズ群の少なくとも一部は、像ブレを補正するための防振レンズ群として、光軸と垂直方向の成分を持つように移動可能に設けられ、
以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
１．００＜ｆ１／ｆ４＜３．５０
２．００＜ｆｔ／（−ｆ２）＜３．５０
１．００＜ｆ１／（−ｆ３）＜２．００
１０．００° ＜ωｔ＜２０．００°
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、
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、
ｆｔ：望遠端状態の全系の焦点距離、
ωｔ：望遠端状態における半画角。
変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔と、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との空気間隔と、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔を変化させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との空気間隔を拡大させ、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との空気間隔を縮小させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記第３レンズ群は、１枚のレンズからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
０．６５＜ｆｔ／ｆ１＜１．５０
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離。
前記第３レンズ群は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズ成分からなることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の変倍光学系（但し、前記レンズ成分とは、単レンズまたは接合レンズを示す）。
前記第２レンズ群は、２枚の負レンズと、１枚の正レンズとからなることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負レンズと、負レンズと、正レンズとからなることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記第１レンズ群は、１つの接合レンズからなることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
前記第４レンズ群は、少なくとも４つのレンズ成分からなることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の変倍光学系（但し、前記レンズ成分とは、単レンズまたは接合レンズを示す）。
以下の条件式を満足することを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
２．００＜ｆｔ／ｆｗ＜１５．００
但し、
ｆｔ：望遠端状態における全系の焦点距離、
ｆｗ：広角端状態における全系の焦点距離。
請求項１〜１３のいずれか一項に記載の変倍光学系を備えたことを特徴とする撮像装置。