JP6583429B2 - 変倍光学系および光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、変倍光学系およびこれを用いた光学機器に関する。
以前から、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を参照）。しかし、従来の変倍光学系にあっては、光学性能が不十分であった。
特開平４−２９３００７号公報
第１の本発明に係る変倍光学系は、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、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レンズ群との、実質的に５つのレンズ群からなり、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変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、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、前記第４レンズ群は、合焦レンズ群であり、前記第１レンズ群は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１−１レンズを有し、以下の条件式を満足する。
０．２０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８５
４．３０＜ｆ１／（−ｆ２）＜５．００
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＲ：最も像側にあるレンズの焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
第２の本発明に係る変倍光学系は、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、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レンズ群との、実質的に５つのレンズ群からなり、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変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、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、前記第４レンズ群は、合焦群であり、前記第１レンズ群は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１−１レンズを有し、前記合焦群は、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズと少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズとを有し、前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第２−１レンズと、正の屈折力を有する第２−２レンズと、負の屈折力を有する第２−３レンズとを有し、以下の条件式を満足する。
０．２０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８５
０．５２＜νＦＰ／νＦＮ＜０．８２
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＲ：最も像側にあるレンズの焦点距離
νＦＰ：前記合焦レンズ群内の最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数
νＦＮ：前記合焦レンズ群内の最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数
第３の本発明に係る変倍光学系は、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、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レンズ群との、実質的に５つのレンズ群からなり、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変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、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、前記第４レンズ群は、合焦群であり、前記第１レンズ群は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１−１レンズを有し、以下の条件式を満足する。
０．２０＜ｆ１／ｆＲ≦０．６８０
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＲ：最も像側にあるレンズの焦点距離
第４の本発明に係る変倍光学系は、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、正の屈折力を有する第３レンズ群との、実質的に３つのレンズ群からなり、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変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群は、負の屈折力を有する合焦群を有し、前記第１レンズ群は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１−１レンズを有し、以下の条件式を満足する。
０．２０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８５
但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＲ：最も像側にあるレンズの焦点距離
また、本発明に係る光学機器は、上記第１〜第４の本発明に係る変倍光学系を搭載して構成される。
本実施形態の第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図２（ａ）、図２（ｂ）および図２（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図３（ａ）、図３（ｂ）および図３（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図５（ａ）、図５（ｂ）および図５（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図９（ａ）、図９（ｂ）および図９（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本実施形態の第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 図１１（ａ）、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）はそれぞれ、第４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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。 図１２（ａ）、図１２（ｂ）および図１２（ｃ）はそれぞれ、第４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、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。 本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。 本実施形態に係る変倍光学系の製造方法を示すフローチャートである。
以下、本実施形態の変倍光学系、光学機器について図を参照して説明する。本実施形態に係る変倍光学系（ズームレンズ）ＺＬの一例としての変倍光学系ＺＬ（１）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、少なくとも一つのレンズ群から構成される後続群ＧＲ（第３レンズ群Ｇ３）とを有し、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と後続群ＧＲの間隔が変化し、後続群ＧＲは、合焦のための（無限遠物体から近距離物体への合焦の際に移動する）負の屈折力を有する合焦群Ｇｆｃを有し、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１-1レンズＬ１１を有する。第３レンズ群Ｇ３は正の屈折力を有する。
本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、図４に示す変倍光学系ＺＬ（２）や、図７に示す変倍光学系ＺＬ（３）や、図１０に示す変倍光学系ＺＬ（４）でも良い。変倍光学系ＺＬ（２）は、変倍光学系ＺＬ（１）と同様に第１レンズ群Ｇ、第２レンズ群Ｇ２および後続群ＧＲを有し、後続群ＧＲが第３レンズ群Ｇ３から構成される。一方、変倍光学系ＺＬ（３）およびＺＬ（４）においては、後続群ＧＲが、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４および第５レンズ群Ｇ５から構成される。
本実施形態の変倍光学系ＺＬは、少なくとも３つのレンズ群を有し、変倍時に、各レンズ群間隔を変化させることによって、変倍時の良好な収差補正を図ることができる。また、後続群ＧＲ中に合焦群Ｇｆｃを配置することにより、合焦群Ｇｆｃを小型軽量化できる。なお、合焦群Ｇｆｃは、３枚以下のレンズからなる構成が好ましいが、この限りではない。
第１レンズ群Ｇ１の最も物体側に正の屈折力を有する第１-1レンズＬ１１を配置することで、望遠端状態における球面収差を効果的に補正することができる。なお、第１-1レンズＬ１１は、単レンズでもよく、他のレンズと張り合わせた接合レンズの一部でもよい。
後続群ＧＲは少なくとも１つのレンズ群を有し、全体で正の屈折力を有することが好ましい。後続群ＧＲを構成するレンズ群の一例として、正の屈折力を有する第３レンズ群からなる構成、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レンズ群とからなる構成、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レンズ群と負の屈折力を有する第５レンズ群と正の屈折力を有する第６レンズ群とからなる構成、などが挙げられる。後続群ＧＲを構成する各レンズ群同士の間隔は、少なくとも変倍時に変化する。
後続群ＧＲ中に合焦群Ｇｆｃを配置する場合に、後続群ＧＲは、合焦群Ｇｆｃの物体側に配置されたレンズおよび合焦群Ｇｆｃの像側に配置されたレンズを有するのが好ましい。
上記構成の下、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、以下の条件式を満足する。
０．２０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８５ ・・・（１）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆＲ：後続群ＧＲの最も像側にあるレンズ成分の焦点距離。
条件式（１）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と後続群ＧＲの最も像側にあるレンズ成分の焦点距離の比の適正範囲を規定するものである。条件式（１）を満足することで、球面収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。
条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、後続群ＧＲの最も像側にあるレンズ成分の屈折力が強くなり、歪曲収差の発生が過大となり、これを補正することが困難となる。条件式（１）の上限値を０．８０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の上限値を０．７５にすることが好ましい。
条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式（１）の下限値を０．３０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（１）の下限値を０．４０にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（２）を満足することが望ましい。
４．３０＜ｆ１／（−ｆ２）＜５．００ ・・・（２）
但し、ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離、
ｆ２：第２レンズ群Ｇ２の焦点距離。
条件式（２）は、第１レンズ群Ｇ１の焦点距離と第２レンズ群Ｇ２の焦点距離との比の適正範囲を規定するものである。この条件式（２）を満足することで、変倍の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群Ｇ２の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式（２）の上限値を４．９５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の上限値を４．９０にすることが好ましい。
条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難となる。条件式（２）の下限値を４．３５に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（２）の下限値を４．４０にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に第１レンズ群Ｇ１を物体方向に移動させる構成とすることが好ましい。これにより、広角端状態でのレンズ全長の短縮ができ、変倍光学系の小型化を図ることができる。
本実施形態の変倍光学系は、合焦群Ｇｆｃは、少なくとも一つの正の屈折力を有するレンズと少なくとも一つの負の屈折力を有するレンズを有することが好ましい。これにより、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
１．００＜ｎＦＰ／ｎＦＮ＜１．２０ ・・・（３）
但し、ｎＦＰ：合焦群Ｇｆｃ内の最も正の屈折力が強いレンズの屈折率、
ｎＦＮ：合焦群Ｇｆｃ内の最も負の屈折力が強いレンズの屈折率。
条件式（３）は、合焦群Ｇｆｃ内の最も正の屈折力が強いレンズの屈折率と最も負の屈折力が強いレンズの屈折率との比の適正範囲を規定するものである。条件式（３）を満足することで、合焦時の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、最も負の屈折力が強いレンズの屈折率が小さくなり、合焦時の球面収差をはじめとする諸収差の発生が過大となり、補正することが困難となる。条件式（３）の上限値を１．１８に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の上限値を１．１３にすることが好ましい。
条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、最も正の屈折力が強いレンズの屈折率が小さくなり、合焦時の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑制することが困難となる。条件式（３）の下限値を１．０１に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（３）の下限値を１．０２にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
０．５２＜νＦＰ／νＦＮ＜０．８２ ・・・（４）
但し、νＦＰ：合焦群Ｇｆｃ内の最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数、
νＦＮ：合焦群Ｇｆｃ内の最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数。
条件式（４）は、合焦群Ｇｆｃ内の最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数と最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数との比の適正範囲を規定するものである。条件式（４）を満足することで、合焦時の色収差の変動を抑えることができる。
条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数が小さくなり、合焦時の色収差の発生が過大となり、補正することが困難となる。条件式（４）の上限値を０．８０に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の上限値を０．７８にすることが好ましい。
条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数が小さくなり、合焦時の色収差の変動を抑制することが困難となる。条件式（４）の下限値を０．５４に設定することで、本実施形態の効果をより確実なものとすることができる。本実施形態の効果をさらに確実にするために、条件式（４）の下限値を０．５６にすることが好ましい。
本実施形態の変倍光学系は、第１レンズ群Ｇ１に、物体側から順に並んだ、正の屈折力を有する上記第１-1レンズと、負の屈折力を有する第１-2レンズと、正の屈折力を有する第１-3レンズとを有することが好ましい。これにより、球面収差と色収差を効果的に補正することができる。
本実施形態の変倍光学系は、第２レンズ群Ｇ２に、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第２-1レンズと、正の屈折力を有する第２-2レンズと、負の屈折力を有する第２-3レンズとを有することが好ましい。これにより、球面収差をはじめとする諸収差を効果的に補正することができる。
本実施形態の光学機器は、上述した構成の変倍光学系を備えて構成される。その具体例として、上記変倍光学系ＺＬを備えたカメラ（光学機器）を図１３に基づいて説明する。このカメラ１は、図１３に示すように撮影レンズ２として上記実施形態に係る変倍光学系を備えたデジタルカメラである。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で集光されて、撮像素子３へ到達する。これにより被写体からの光は、当該撮像素子３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、撮影者はカメラ１による被写体の撮影を行うことができる。なお、このカメラは、ミラーレスカメラでも、クイックリターンミラーを有した一眼レフタイプのカメラであっても良い。
以上の構成により、上記変倍光学系ＺＬを撮影レンズ２として搭載したカメラ１は、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なAF、AF時の静粛性を実現することができる。さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、ならびに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑え、良好な光学性能を実現することができる。
続いて、図１４を参照しながら、上述の変倍光学系ＺＬの製造方法について概説する。まず、鏡筒内に、物体側から順に並べて、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、少なくとも一つのレンズ群から構成される後続群ＧＲとを配置する（ステップＳＴ１）。そして、変倍時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と後続群ＧＲの間隔が変化するように構成する（ステップＳＴ２）。このとき、後続群ＧＲは、合焦のための負の屈折力を有する合焦群Ｇｆｃを有し、第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１-1レンズＬ１１を有するように構成する（ステップＳＴ３）。さらに、少なくとも上記条件式（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ＳＴ４）。
以下、本実施形態の実施例に係る変倍光学系（ズームレンズ）ＺＬを図面に基づいて説明する。図１、図４、図７、図１０は、第１〜第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ｛ＺＬ（１）〜ＺＬ（４）｝の構成及び屈折力配分を示す断面図である。変倍光学系ＺＬ（１）〜ＺＬ（４）の断面図の下部には、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の光軸に沿った移動方向を矢印で示す。さらに、合焦群Ｇｆｃが無限遠から近距離物体に合焦する際の移動方向を「合焦」という文字とともに矢印で示している。
これら図１、図４、図７、図１０において、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより、それぞれ表している。この場合において、符号、数字の種類および数が大きくなって煩雑化するのを防止するため、実施例毎にそれぞれ独立して符号と数字の組み合わせを用いてレンズ群等を表している。このため、実施例間で同一の符号と数字の組み合わせが用いられていても、同一の構成であることを意味するものでは無い。
以下に表１〜表２０を示すが、この内、表１〜５は第１実施例、表６〜１０は第２実施例、表１１〜１５は第３実施例、表１６〜２０は第４実施例における各諸元データを示す表である。各実施例では収差特性の算出対象として、ｄ線（波長587.562nm）、ｇ線（波長435.835nm）を選んでいる。
［レンズ諸元］の表において、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を示し、Ｒは各光学面の曲率半径（曲率中心が像側に位置する面を正の値としている）、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、ｎｄは光学部材の材質のｄ線に対する屈折率、νｄは光学部材の材質のｄ線を基準とするアッベ数を、それぞれ示す。物面とは物体面のことを示し、曲率半径の「∞」は平面又は開口を、（絞りＳ）は開口絞りＳを、像面は像面Ｉを、それぞれ示す。空気の屈折率ｎｄ＝１．０００００の記載は省略している。
［各種データ］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は°（度）で、ωが半画角である）、Ｙmaxは最大像高を示す。ＴＬは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最前面からレンズ最終面までの距離にＢＦを加えた距離を示し、ＢＦは無限遠合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの距離（バックフォーカス）を示す。なお、これらの値は、広角端（Ｗ）、中間焦点距離（Ｍ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態におけるそれぞれについて示している。
［可変間隔データ］の表は、［レンズ諸元］を示す表において面間隔が「可変」となっている面番号５，１０，２１，２４での面間隔ｄ５，ｄ１０，ｄ２１，ｄ２４を示す。ここでは無限遠および近距離に合焦させたときのそれぞれについて、広角端（Ｗ）、中間焦点距離（Ｍ）、望遠端（Ｔ）の各変倍状態における面間隔ｄ５，ｄ１０，ｄ２１，ｄ２４を示す。
［レンズ群データ］の表において、第１〜第３レンズ群のそれぞれの始面（最も物体側の面）と焦点距離を示す。
［条件式対応値］の表には、上記の条件式（１）〜（４）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。
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、以下での重複する説明は省略する。
（第１実施例）
第１実施例について、図１、図２および図３並びに表１〜５を用いて説明する。図１は、本実施形態の第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ（１）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とから構成されている。本実施例では、第３レンズ群Ｇ３が後続群ＧＲを構成する。各レンズ群記号に付けている符号（＋）もしくは（−）は各レンズ群の屈折力を示し、このことは以下の全ての実施例でも同様である。第３レンズ群Ｇ３内に開口絞りＳが設けられ、第３レンズ群Ｇ３の像面側に像面Ｉが設けられている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる接合正レンズと、から構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２からなる接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と、から構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ３２および両凹形状の負レンズＬ３３からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４および両凸形状の正レンズＬ３５からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３６と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３７および両凹形状の負レンズＬ３８からなる接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ３９と、から構成される。
第１実施例に係る光学系では、第３レンズ群Ｇ３（後続群ＧＲ）における正メニスカスレンズＬ３７と負レンズＬ３８との接合負レンズを像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。本実施例において、第２レンズ群Ｇ２が光軸と光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようにするのが好ましい。
以下の表１〜５に、第１実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表１）
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 91.1552 6.167 1.51680 63.88
2 -844.6033 0.204
3 92.5357 1.500 1.64769 33.73
4 45.6802 6.598 1.48749 70.31
5 154.0927 可変
6 -211.4795 1.000 1.69680 55.52
7 22.5821 3.677 1.80518 25.45
8 60.3602 2.652
9 -46.9021 1.000 1.77250 49.62
10 299.7358 可変
11 48.8916 3.796 1.69680 55.52
12 -131.4333 1.000
13 ∞ 1.000 (絞りS)
14 39.8799 4.932 1.69680 55.52
15 -49.6069 1.000 1.85026 32.35
16 72.3703 8.805
17 57.3477 1.000 1.80100 34.92
18 18.1075 6.038 1.48749 70.31
19 -116.1586 0.200
20 26.5494 3.513 1.62004 36.40
21 96.5593 可変
22 -119.7021 3.510 1.74950 35.25
23 -16.6839 1.000 1.69680 55.52
24 25.6230 可変
25 124.9308 2.143 1.48749 70.31
26 -480.8453 BF
像面 ∞
（表２）
［各種データ］
変倍比 4.12
W M T
f 71.4 100.0 294.0
FNO 4.56 4.26 5.89
2ω 22.82 16.04 5.46
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 159.32 185.24 219.32
BF 45.32 39.43 70.09
（表３）
［可変間隔データ］
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 2.881 37.560 65.654 2.881 37.560 65.654
d10 29.543 26.683 2.000 29.543 26.683 2.000
d21 5.002 5.002 5.002 5.295 5.470 5.772
d24 15.836 15.836 15.836 15.543 15.368 15.066
（表４）
［レンズ群データ］
群 始面 f
Ｇ１ 1 146.976
Ｇ２ 6 -31.771
Ｇ３ 11 38.664
（表５）
［条件式対応値］
条件式（１）ｆ１／ｆＲ＝０．７２２
条件式（２）ｆ１／（−ｆ２）＝４．６２６
条件式（３）ｎＦＰ／ｎＦＮ＝１．０３１
条件式（４）νＦＰ／νＦＮ＝０．６３５
図２（ａ）、図２（ｂ）および図２（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。
図３（ａ）、図３（ｂ）および図３（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。
図２〜図３の各収差図において、FNOはFナンバー、NAは開口数、Yは像高をそれぞれ示す。なお、球面収差図では最大口径に対応するFナンバーまたは開口数の値を示し、非点収差図及び歪曲収差図では像高の最大値をそれぞれ示し、コマ収差図では各像高の値を示す。dはｄ線(λ＝５８７．６ｎｍ)、gはg線（λ＝４３５．８ｎｍ）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。なお、以下に示す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、重複する説明は省略する。
各諸収差図より、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を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第２実施例）
第２実施例について、図４、図５および図６並びに表６〜１０を用いて説明する。図４は、本実施形態の第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ（２）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とから構成されている。本実施例では、第３レンズ群Ｇ３が後続群ＧＲを構成する。第３レンズ群Ｇ３内に開口絞りＳが設けられ、第３レンズ群Ｇ３の像面側に像面Ｉが設けられている。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる接合正レンズと、から構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２からなる接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２３と、から構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２および両凹形状の負レンズＬ３３からなる接合正レンズと、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４および両凸形状の正レンズＬ３５からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３６と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３７および両凹形状の負レンズＬ３８からなる接合負レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３９と、から構成される。
第２実施例に係る光学系では、第３レンズ群Ｇ３（後続群ＧＲ）における正メニスカスレンズＬ３７と負レンズＬ３８との接合負レンズを像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。本実施例において、第２レンズ群Ｇ２が光軸と光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようにするのが好ましい。
以下の表６〜１０に、第２実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表６）
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 107.1938 5.550 1.51680 63.88
2 -530.9538 0.322
3 117.7624 1.500 1.62004 36.40
4 44.0268 7.567 1.51680 63.88
5 227.1507 可変
6 -203.0102 1.000 1.69680 55.52
7 21.2424 3.233 1.80518 25.45
8 48.8169 2.543
9 -42.1537 1.000 1.69680 55.52
10 -6934.7369 可変
11 47.3275 3.788 1.58913 61.22
12 -85.5332 0.200
13 32.0277 4.717 1.58913 61.22
14 -50.8314 1.000 1.80100 34.92
15 86.4846 2.418
16 ∞ 7.395 （絞りＳ）
17 45.5887 1.000 1.80100 34.92
18 16.4065 5.108 1.48749 70.31
19 -171.1242 0.227
20 27.3017 2.684 1.62004 36.40
21 74.0712 可変
22 -111.4238 3.422 1.62004 36.40
23 -15.5060 1.000 1.56883 56.00
24 21.5605 可変
25 44.9067 2.022 1.54814 45.79
26 69.6291 BF
像面 ∞
（表７）
［各種データ］
変倍比 4.23
W M T
f 69.5 100.0 294.0
FNO 4.68 4.68 6.21
2ω 23.36 16.00 5.46
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 160.38 185.15 220.32
BF 38.70 38.69 64.27
（表８）
［可変間隔データ］
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 10.321 39.610 72.692 10.321 39.610 72.692
d10 29.998 25.487 2.000 29.998 25.487 2.000
d21 3.565 3.565 3.565 3.887 4.029 4.416
d24 20.100 20.100 20.100 19.778 19.636 19.249
（表９）
［レンズ群データ］
群 始面 f
Ｇ１ 1 152.555
Ｇ２ 6 -31.420
Ｇ３ 11 38.702
（表１０）
［条件式対応値］
条件式（１）ｆ１／ｆＲ＝０．６８０
条件式（２）ｆ１／（−ｆ２）＝４．８５５
条件式（３）ｎＦＰ／ｎＦＮ＝１．０３３
条件式（４）νＦＰ／νＦＮ＝０．６５０
図５（ａ）、図５（ｂ）および図５（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図（６ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、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を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
第３実施例について、図７、図８および図９並びに表１０〜１５を用いて説明する。図７は、本実施形態の第３実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第３実施例に係る変倍光学系ＺＬ（３）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。本実施例では、第３〜第５レンズ群Ｇ３〜Ｇ５が後続群ＧＲを構成し、後続群ＧＲは全体として正の屈折力を有する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３からなる接合正レンズと、から構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２からなる接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２および両凹形状の負レンズＬ３３からなる接合正レンズと、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４および両凸形状の正レンズＬ３５からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３６と、から構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１および両凹形状の負レンズＬ４２の接合負レンズから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される。
第３実施例に係る光学系では、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。本実施例において、第２レンズ群Ｇ２が光軸と光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようにするのが好ましい。
以下の表１１〜１５に、第３実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表１１）
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 100.0120 5.590 1.51680 63.88
2 -356.7115 0.200
3 87.0822 1.500 1.62004 36.40
4 36.8924 7.184 1.51680 63.88
5 131.1594 可変
6 -122.1413 1.000 1.69680 55.52
7 20.4910 3.496 1.80518 25.45
8 49.8357 2.470
9 -48.8699 1.000 1.77250 49.62
10 8360.2394 可変
11 56.6713 3.785 1.58913 61.22
12 -64.2309 0.200
13 35.4309 4.669 1.48749 70.31
14 -48.4394 1.000 1.80100 34.92
15 159.7328 1.860
16 ∞ 16.684 (絞りS)
17 57.8297 1.000 1.80100 34.92
18 19.6163 4.946 1.48749 70.31
19 -96.4204 0.200
20 27.1066 2.717 1.62004 36.40
21 65.2029 可変
22 -157.1131 3.395 1.64769 33.73
23 -22.3553 1.000 1.56883 56.00
24 25.0407 可変
25 46.5745 2.500 1.62004 36.40
26 60.0000 BF
像面 ∞
（表１２）
［各種データ］
変倍比 4.29
W M T
f 68.6 100.0 294.0
FNO 4.69 4.72 6.10
2ω 23.74 16.04 5.46
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 164.32 184.76 221.32
BF 38.52 38.73 64.73
（表１３）
［可変間隔データ］
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 4.964 31.058 63.669 4.964 31.058 63.669
d10 29.909 24.050 2.000 29.909 24.050 2.000
d21 3.666 4.368 2.697 4.068 4.962 3.755
d24 20.866 20.163 21.834 20.464 19.569 20.776
（表１４）
［レンズ群データ］
群 始面 f
Ｇ１ 1 137.939
Ｇ２ 6 -30.083
Ｇ３ 11 34.644
Ｇ４ 22 -42.585
Ｇ５ 25 313.363
（表１５）
［条件式対応値］
条件式（１）ｆ１／ｆＲ＝０．４４０
条件式（２）ｆ１／（−ｆ２）＝４．５８５
条件式（３）ｎＦＰ／ｎＦＮ＝１．０５０
条件式（４）νＦＰ／νＦＮ＝０．６０２
図８（ａ）、図８（ｂ）および図８（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図９（ａ）、図９（ｂ）および図９（ｃ）はそれぞれ、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、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、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を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第４実施例）
第４実施例について、図１０、図１１および図１２並びに表１６〜２０を用いて説明する。図１０は本実施形態の第４実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。第４実施例に係る変倍光学系ＺＬ（４）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。本実施例では、第３〜第５レンズ群Ｇ３〜Ｇ５が後続群ＧＲを構成し、後続群ＧＲは全体として正の屈折力を有する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とからなる接合正レンズと、から構成される。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ２１および物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２からなる接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３とから構成される。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２および両凹形状の負レンズＬ３３からなる接合正レンズと、開口絞りＳと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３４および両凸形状の正レンズＬ３５からなる接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ３６と、から構成される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４１および両凹形状の負レンズＬ４２からなる接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４３とから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１から構成される。
第４実施例に係る光学系では、第４レンズ群Ｇ４を像面方向へ移動させることにより、遠距離物体から近距離物体への合焦が行われる。本実施例において、第２レンズ群Ｇ２が光軸と光軸と垂直な方向の変位成分を有する防振レンズ群を構成し、像面Ｉ上の像ブレ補正（防振、手ブレ補正）を行うようにするのが好ましい。
以下の表１６〜２０に、第４実施例に係る光学系の諸元の値を掲げる。
（表１６）
[レンズ諸元]
面番号 R D nd νd
物面 ∞
1 102.5193 5.542 1.51680 63.88
2 -366.1796 0.200
3 90.4094 1.500 1.62004 36.40
4 37.8518 7.229 1.51680 63.88
5 144.7539 可変
6 -163.5053 1.000 1.69680 55.52
7 20.5835 3.475 1.80518 25.45
8 48.1602 2.598
9 -47.4086 1.000 1.77250 49.62
10 4634.3570 可変
11 57.6094 3.843 1.58913 61.22
12 -66.7307 0.200
13 36.4629 4.709 1.48749 70.31
14 -48.7603 1.000 1.80100 34.92
15 206.1449 1.786
16 ∞ 16.497 (絞りS)
17 55.1101 1.000 1.80100 34.92
18 19.3181 4.785 1.48749 70.31
19 -100.3387 0.200
20 26.0254 2.707 1.62004 36.40
21 57.5286 可変
22 -201.9970 3.376 1.64769 33.73
23 -22.7237 1.000 1.56883 56.00
24 29.2295 1.172
25 34.9681 1.000 1.79952 42.09
26 26.1166 可変
27 39.9439 2.135 1.62004 36.40
28 60.0000 BF
像面 ∞
（表１７）
［各種データ］
変倍比 4.28
W M T
f 68.7 100.0 294.0
FNO 4.70 4.73 6.06
2ω 23.74 16.08 5.48
Ymax 14.25 14.25 14.25
TL 164.32 184.47 221.32
BF 38.52 38.72 64.52
（表１８）
［可変間隔データ］
W M T W M T
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
d5 4.000 30.052 63.492 4.000 30.052 63.492
d10 30.492 24.393 2.000 30.492 24.393 2.000
d21 3.686 4.454 2.923 4.052 4.994 3.907
d26 19.668 18.899 20.430 19.301 18.359 19.446
（表１９）
［レンズ群データ］
群 始面 f
Ｇ１ 1 138.289
Ｇ２ 6 -30.436
Ｇ３ 11 34.256
Ｇ４ 22 -36.764
Ｇ５ 27 185.180
（表２０）
［条件式対応値］
条件式（１）ｆ１／ｆＲ＝０．７４７
条件式（２）ｆ１／（−ｆ２）＝４．５４４
条件式（３）ｎＦＰ／ｎＦＮ＝１．０５０
条件式（４）νＦＰ／νＦＮ＝０．６０２
図１１（ａ）、図１１（ｂ）および図１１（ｃ）はそれぞれ、第４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、望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図である。図１２（ａ）、図１２（ｂ）および図１２（ｃ）はそれぞれ、第４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、望遠端状態における近距離合焦時の諸収差図である。各諸収差図より、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を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに近距離合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、合焦用レンズ群を小型軽量化することで、鏡筒を大型化することなく高速なAF、AF時の静粛性を実現し、さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動、ならびに無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動を良好に抑えた変倍光学系を実現することができる。
ここで、上記各実施例は本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。
なお、以下の内容は、本実施形態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。
本実施形態の変倍光学系の数値実施例として３群構成のものと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、４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、本実施形態の変倍光学系の最も物体側や最も像面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。
合焦群とは、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。すなわち、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群としても良い。この合焦群は、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。
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、レンズ加工および組立調整が容易になり、加工およ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、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないので好ましい。
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でも構わない。また、レンズ面は回折面としても良く、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）あるいはプラスチックレンズとしても良い。
開口絞りは第３レンズ群の近傍または中に配置されるのが好ましいが、開口絞りとしても部材を設けずに、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
各レンズ面には、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良い。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。
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 ＧＲ 後続群
Ｉ 像面 Ｓ 開口絞り

Claims (12)

  1. 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、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レンズ群との、実質的に５つのレンズ群からなり、
    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変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、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、
    前記第４レンズ群は、合焦レンズ群であり、
    前記第１レンズ群は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１−１レンズを有し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    ０．２０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８５
    ４．３０＜ｆ１／（−ｆ２）＜５．００
    但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆＲ：最も像側にあるレンズの焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  2. 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、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レンズ群との、実質的に５つのレンズ群からなり、
    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変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、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、
    前記第４レンズ群は、合焦群であり、
    前記第１レンズ群は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１−１レンズを有し、
    前記合焦群は、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズと少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズとを有し、
    前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第２−１レンズと、正の屈折力を有する第２−２レンズと、負の屈折力を有する第２−３レンズとを有し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    ０．２０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８５
    ０．５２＜νＦＰ／νＦＮ＜０．８２
    但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆＲ：最も像側にあるレンズの焦点距離
    νＦＰ：前記合焦レンズ群内の最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数
    νＦＮ：前記合焦レンズ群内の最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数
  3. 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、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レンズ群との、実質的に５つのレンズ群からなり、
    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変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、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、
    前記第４レンズ群は、合焦群であり、
    前記第１レンズ群は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１−１レンズを有し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    ０．２０＜ｆ１／ｆＲ≦０．６８０
    但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆＲ：最も像側にあるレンズの焦点距離
  4. 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、正の屈折力を有する第３レンズ群との、実質的に３つのレンズ群からなり、
    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変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、
    前記第３レンズ群は、負の屈折力を有する合焦群を有し、
    前記第１レンズ群は、最も物体側に、正の屈折力を有する第１−１レンズを有し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    ０．２０＜ｆ１／ｆＲ＜０．８５
    但し、ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆＲ：最も像側にあるレンズの焦点距離
  5. 以下の条件式を満足する請求項２から４のいずれかに記載の変倍光学系。
    ４．３０＜ｆ１／（−ｆ２）＜５．００
    但し、ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  6. 前記合焦群は、少なくとも１つの正の屈折力を有するレンズと少なくとも１つの負の屈折力を有するレンズとを有する請求項１、３および４のいずれかに記載の変倍光学系。
  7. 以下の条件式を満足する請求項２または６に記載の変倍光学系。
    １．００＜ｎＦＰ／ｎＦＮ＜１．２０
    但し、ｎＦＰ：前記合焦群内の最も正の屈折力が強いレンズの屈折率
    ｎＦＮ；前記合焦群内の最も負の屈折力が強いレンズの屈折率。
  8. 以下の条件式を満足する請求項７に記載の変倍光学系。
    ０．５２＜νＦＰ／νＦＮ＜０．８２
    但し、νＦＰ：前記合焦群内の最も正の屈折力が強いレンズのアッベ数
    νＦＮ：前記合焦群内の最も負の屈折力が強いレンズのアッベ数
  9. 広角端状態から望遠端状態への変倍の際、前記第１レンズ群は物体側へ移動する請求項１から８のいずれかに記載の変倍後学系。
  10. 前記第１レンズ群は、物体側から順に並んだ、前記第１−１レンズと、負の屈折力を有する第１−２レンズと、正の屈折力を有する第１−３レンズとを有する請求項１から９のいずれかに記載の変倍光学系。
  11. 前記第２レンズ群は、物体側から順に並んだ、負の屈折力を有する第２−１レンズと、正の屈折力を有する第２−２レンズと、負の屈折力を有する第２−３レンズとを有する請求項１から１０のいずれかに記載の変倍光学系。
  12. 請求項１から１１のいずれかに記載の変倍光学系を搭載して構成される光学機器。
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