JP6620998B2 - 変倍光学系及び光学装置 - Google Patents

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本発明は、変倍光学系及び光学装置に関する。
従来、インナーフォーカス方式の導入で、合焦用レンズ群の軽量化がなされた写真用カメラ、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）。しかしながら、従来の変倍光学系において、オートフォーカス時の十分な静粛性を実現するためには合焦用レンズ群の軽量化が不十分であり、また、合焦用レンズ群の重量が大きいために、高速にオートフォーカスを行おうとすると、大きなモータやアクチュエータが必要となり、鏡筒が大型化してしまうという課題があった。
特開２００７−０９３９７５号公報
本発明の第一の態様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、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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、第５レンズ群と第６レンズ群との間隔が変化し、合焦に際し、第３レンズ群が光軸方向に移動し、第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、次式の条件を満足することを特徴とする。
０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ４．５０
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
ｆ１２ｗ：広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離
また、本発明の第二の態様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、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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、第５レンズ群と第６レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群は、１枚の負レンズのみで構成されており、合焦に際し、第３レンズ群が光軸方向に移動し、第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、次式の条件を満足することを特徴とする。
０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ５．００
１．７０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ２．６０
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
ｆ１２ｗ：広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系の全系の焦点距離
ｆ６：第６レンズ群の焦点距離
また、本発明の第三の態様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、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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、第５レンズ群と第６レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群は、１枚の負レンズのみで構成されており、合焦に際し、第３レンズ群が光軸方向に移動し、第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、次式の条件を満足することを特徴とする。
０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
０．４５ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．９０
１．７０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ２．６０
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系の全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系の全系の焦点距離
ｆ６：第６レンズ群の焦点距離
また、本発明の第四の態様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、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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、第５レンズ群と第６レンズ群との間隔が変化し、第５レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが接合された接合レンズで構成され、合焦に際し、第３レンズ群が光軸方向に移動し、第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、次式の条件を満足することを特徴とする。
０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ５．００
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
ｆ１２ｗ：広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離
また、本発明の第五の態様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、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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が変化し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、第５レンズ群と第６レンズ群との間隔が変化し、第５レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが接合された接合レンズで構成され、合焦に際し、第３レンズ群が光軸方向に移動し、第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、次式の条件を満足することを特徴とする。
０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
０．４５ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．９０
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系の全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群の焦点距離
本発明の第六の態様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、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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群と第２レンズ群との間隔が変化し、第２レンズ群と第３レンズ群との間隔が増大し、第３レンズ群と第４レンズ群との間隔が変化し、第４レンズ群と第５レンズ群との間隔が変化し、第５レンズ群と第６レンズ群との間隔が変化し、合焦に際し、第３レンズ群が光軸方向に移動し、第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、次式の条件を満足することを特徴とする。
０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ５．００
１．７０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ２．６０
但し、
ｆ３：第３レンズ群の焦点距離
ｆ５：第５レンズ群の焦点距離
ｆ１２ｗ：広角端状態における第１レンズ群と第２レンズ群との合成焦点距離
ｆｗ：広角端状態における変倍光学系の全系の焦点距離
ｆ６：第６レンズ群の焦点距離
第１の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の実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図を示し、（ｂ）は０．６０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第１の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合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図である。 第１の実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図を示し、（ｂ）は０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第１の実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図であり、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 第２の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の実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図を示し、（ｂ）は０．６０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第２の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合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図である。 第２の実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠合焦時の諸収差図であり、（ａ）は球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図を示し、（ｂ）は０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行ったときのコマ収差図である。 第２の実施例に係る変倍光学系の近距離合焦時の球面収差、非点収差、歪曲収差、倍率色収差及びコマ収差の各収差図であり、（ａ）は広角端状態を示し、（ｂ）は中間焦点距離状態を示し、（ｃ）は望遠端状態を示す。 上記変倍光学系を搭載するカメラの断面図を示す。 上記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、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬ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、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、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、を有して構成されている。また、この変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔を変化させ、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔を変化させ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔を変化させ、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔を変化させ、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔を変化させることで変倍時の良好な収差補正を図ることができる。
このような変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間隔を増大させ、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の間隔を縮小させることで、５倍程度以上の変倍比を確保することができる。さらに、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、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で、広角端状態でのレンズ全長の短縮と、第１レンズ群Ｇ１の有効径の縮小ができ、変倍光学系ＺＬの小型化を図ることができる。
また、このような変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第４レンズ群Ｇ４と前記第６レンズ群Ｇ６とを一体に移動させることで、第４レンズ群Ｇ４と第６レンズ群Ｇ６の相互偏芯の変化を抑えることができ、偏芯収差の発生を抑制でき良好な結像性能を得られる。
また、このような変倍光学系ＺＬは、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第３レンズ群Ｇ３を光軸方向に移動させることで、ピント合わせの際の像の大きさの変化を抑えることができ、また、球面収差等の収差変動を良好に抑えることができる。
また、このような変倍光学系ＺＬは、第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する（防振する）ように構成されている。
また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（１）を満足することが望ましい。
０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０ （１）
但し、
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
ｆ５：第５レンズ群Ｇ５の焦点距離
条件式（１）は、防振時の収差変動抑制と大型化の抑制に適した第３レンズ群Ｇ３と第５レンズ群Ｇ５との焦点距離の比を規定するものである。この条件式（１）の上限値を上回ると、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が弱くなり、手ブレ補正に必要な第５レンズ群Ｇ５のシフト量が大きくなり、第５レンズ群Ｇ５のシフト偏芯時の広角端状態における偏芯像面倒れの変動と望遠端状態における偏芯コマ収差を同時に補正することが困難となる。また、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が強くなり、望遠端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変化が増大する。なお、条件式（１）の上限値を１．１５に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（１）の下限値を下回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が弱くなり、所定の変倍比の確保が困難となる。これを補うために第２レンズ群Ｇ２の屈折力を強くすると広角端状態における像面湾曲及び非点収差の補正が困難となるため好ましくない。なお、条件式（１）の下限値を０．９５に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
また、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第４レンズ群Ｇ４と第６レンズ群Ｇ６とが物体方向に移動し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が増大し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の間隔が増大し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔が減少することが望ましい。この構成により、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差補正と、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制と、５倍程度以上の変倍比の確保とを、より確実なものとすることができる。
また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（２）を満足することが望ましい。
２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ５．００ （２）
但し、
ｆ１２ｗ：広角端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成焦点距離
ｆ３：第３レンズ群Ｇ３の焦点距離
条件式(２)は、無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制に適した広角端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成焦点距離と第３レンズ群Ｇ３の焦点距離との比を規定するものである。この条件式（２）の上限値を上回ると、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が大きくなり、望遠端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変化が増大する。なお、条件式（２）の上限値を４．５０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（２）の下限値を下回ると、広角端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成屈折力が大きくなり、広角端状態での無限遠物体から近距離物体への合焦時の像面湾曲をはじめとする諸収差の変動が増大する。さらに、第３レンズ群Ｇ３の屈折力が小さくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍や無限遠物体から近距離物体への合焦のための第３レンズ群Ｇ３の移動量が増大し、光学系が大型化してしまう。なお、条件式（２）の下限値を２．５０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
また本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３が１枚の負レンズで構成されていることが望ましい。この構成により、合焦用レンズ群である第３レンズ群Ｇ３が軽量化され、鏡筒を大型化することなく高速なオートフォーカス、及びこのオートフォーカス時の静粛性を実現することができる。
また本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、第３レンズ群Ｇ３の最も物体側の面が非球面であることが望ましい。この構成により、合焦用レンズ群である第３レンズ群Ｇ３の軽量化と無限遠物体から近距離物体への合焦時の収差変動の抑制が両立でき、鏡筒を大型化することなく高速なオートフォーカス、及びこのオートフォーカス時の静粛性を実現することができる。
また本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一部を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって結像位置の変位を補正しているが、この第５レンズ群Ｇ５を物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとを接合した接合レンズから構成することにより、防振時の収差変動を良好に抑えることができる。また、この第５レンズ群Ｇ５の最も物体側の面が非球面であるように構成することにより、防振時の収差変動を良好に抑えることができる。
また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（３）を満足することが望ましい。
０．４５ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．９０ （３）
但し、
ｆｔ：望遠端状態における変倍光学系ＺＬの全系の焦点距離
ｆ１：第１レンズ群Ｇ１の焦点距離
条件式（３）は、望遠端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離に対する第１レンズ群Ｇ１の適正な焦点距離を規定するものである。本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、条件式（３）を満足することにより、レンズ全長の小型化と、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正を両立することができる。この条件式（３）の下限値を下回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が大きくなり、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。なお、条件式（３）の下限値を０．５５に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、条件式（３）の上限値を上回ると、第１レンズ群Ｇ１の屈折力が小さくなり、レンズ全長の小型化が困難となる。なお、条件式（３）の上限値を０．８０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
ところで、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、第４レンズ群Ｇ４、第５レンズ群Ｇ５、第６レンズ群Ｇ６は収斂、発散、収斂の構造を持ち、さらに、各レンズ群の間隔を変化させることによって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する構造を有している。このような第４レンズ群Ｇ４から第６レンズ群Ｇ６の各レンズ群の焦点距離は、以下の条件を満足することが望ましい。
まず、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（４）を満足することが望ましい。
１．００ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．７０ （４）
但し、
ｆ４：第４レンズ群Ｇ４の焦点距離
ｆｔ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの全系の焦点距離
条件式（４）は、広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離に対する第４レンズ群Ｇ４の適正な焦点距離を規定するものである。本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、条件式（４）を満足することにより、レンズ全長の小型化と、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正を両立することができる。この条件式（４）の下限値を下回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が大きくなり、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。なお、条件式（４）の下限値を１．２０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（４）の上限値を上回ると、第４レンズ群Ｇ４の屈折力が小さくなり、レンズ全長の小型化が困難となる。なお、条件式（４）の上限値を１．５０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。
１．４０ ＜ （−ｆ５）／ｆｗ ＜ ２．３０ （５）
但し、
ｆ５：第５レンズ群Ｇ５の焦点距離
ｆｔ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの全系の焦点距離
条件式（５）は、広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離に対する第５レンズ群Ｇ５の適正な焦点距離を規定するものである。本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、条件式（５）を満足することにより、像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の良好な補正をおこなうことができる。この条件式（５）の下限値を下回ると、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が大きくなり、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。なお、条件式（５）の下限値を１．６０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（５）の上限値を上回ると、第５レンズ群Ｇ５の屈折力が小さくなり、第４レンズ群Ｇ４及び第６レンズ群Ｇ６とあわせて、収斂、発散、収斂の構造によって諸収差を良好に補正する効果が減少し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の変化を抑え、良好な収差補正を維持することが困難となる。なお、条件式（５）の上限値を２．２０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
また、このような変倍光学系ＺＬは、以下に示す条件式（５）を満足することが望ましい。
１．６０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ２．６０ （６）
但し、
ｆ６：第６レンズ群Ｇ６の焦点距離
ｆｔ：広角端状態における変倍光学系ＺＬの全系の焦点距離
条件式（６）は、広角端状態における変倍光学系ＺＬの焦点距離に対する第６レンズ群Ｇ６の適正な焦点距離を規定するものである。本実施形態に係る変倍光学系ＺＬは、条件式（６）を満足することにより、球面収差をはじめとする諸収差の良好な補正をおこなうことができる。この条件式（６）の下限値を下回ると、第６レンズ群Ｇ６の屈折力が大きくなり、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。なお、条件式（６）の下限値を１．７０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。一方、この条件式（６）の上限値を上回ると、第６レンズ群Ｇ６の屈折力が小さくなり、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５とあわせて、収斂、発散、収斂の構造によって諸収差を良好に補正する効果が減少し、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の像面湾曲、歪曲収差、及び球面収差の変化を抑え、良好な収差補正を維持することが困難となる。なお、条件式（６）の上限値を２．４０に設定することで、本願の効果をより確実なものとすることができる。
次に、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬを備えた光学装置であるカメラを図１１に基づいて説明する。このカメラ１は、撮影レンズ２として本実施形態に係る変倍光学系ＺＬ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り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により光電変換された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。なお、本実施形態では、ミラーレスカメラの例を説明したが、カメラ本体にクイックリターンミラーを有しファインダー光学系により被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに本実施形態に係る変倍光学系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。
このように、本実施形態に係る光学装置は、上述した構成の変倍光学系ＺＬを備えることにより、合焦（ピントあわせ）の際の像の大きさの変化を抑え、さらに、変倍時、ならびに合焦時の収差変動を良好に抑えた光学装置を実現することができる。
なお、以下に記載の内容は、光学性能を損なわない範囲で適宜採用可能である。
本実施形態では、６群構成の変倍光学系ＺＬを示したが、以上の構成条件等は、７群、８群等の他の群構成にも適用可能である。また、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、単独または複数のレンズ群、または部分レンズ群を光軸方向に移動させて、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う合焦レンズ群としても良い。この場合、合焦レンズ群はオートフォーカスにも適用でき、オートフォーカス用の（超音波モーター等の）モーター駆動にも適している。特に、前述のように第３レンズ群Ｇ３を合焦レンズ群とするのが好ましい。
また、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、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する防振レンズ群としてもよい。特に、前述のように第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一部を防振レンズ群とするのが好ましい。
また、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妨げるので好ましい。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の非球面でも構わない。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）或いはプラスチックレンズとしても良い。
開口絞りＳは、第４レンズ群Ｇ４の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、レンズの枠でその役割を代用しても良い。
さらに、各レンズ面には、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。
また、本実施形態の変倍光学系ＺＬは、変倍比が５〜１５倍程度である。
以下、本実施形態に係る変倍光学系ＺＬの製造方法の概略を、図１２を参照して説明する。まず、各レンズを配置して第１〜第６レンズ群Ｇ１〜Ｇ６をそれぞれ準備する（ステップＳ１００）。また、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔が変化し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔が変化し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との間隔が変化するように配置する（ステップＳ２００）。また、無限遠物体から近距離物体への合焦に際し、第３レンズ群Ｇ３が光軸方向に移動するように配置する（ステップＳ３００）。また、第５レンズ群Ｇ５の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動するように配置する（ステップＳ４００）。さらにまた、各レンズ群Ｇ１〜Ｇ６が、前述の条件式（１）を満足するように配置する(ステップＳ５００)。
具体的には、本実施形態では、例えば図１に示すように、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とを接合した接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３を配置して第１レンズ群Ｇ１とし、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズ形状の非球面負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２及び両凸形状の正レンズＬ２３を配置して第２レンズ群Ｇ２とし、両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ３１を配置して第３レンズ群Ｇ３とし、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と両凸形状の正レンズＬ４２とを接合した接合正レンズ、及び、両凸形状の正レンズＬ４３と両凹形状の負レンズＬ４４とを接合した接合正レンズを配置して第４レンズ群Ｇ４とし、両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ５１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２とを接合した接合負レンズを配置して第５レンズ群Ｇ５とし、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６１、及び、両凸形状の正レンズＬ６２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６３とを接合した接合正レンズを配置して第６レンズ群Ｇ６とする。このように準備した各レンズ群を上述の手順で配置して変倍光学系ＺＬを製造する。
以下、本願の各実施例を、図面に基づいて説明する。なお、図１及び図６は、各実施例に係る変倍光学系ＺＬ（ＺＬ１，ＺＬ２）の構成及び屈折力配分を示す断面図である。また、これらの変倍光学系ＺＬ１，ＺＬ２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Ｇ１〜Ｇ６の光軸に沿った移動方向が矢印で示されている。
各実施例において、非球面は、光軸に垂直な方向の高さをｙとし、高さｙにおける各非球面の頂点の接平面から各非球面までの光軸に沿った距離（サグ量）をＳ（ｙ）とし、基準球面の曲率半径（近軸曲率半径）をｒとし、円錐定数をＫとし、ｎ次の非球面係数をＡnとしたとき、以下の式（ａ）で表される。なお、以降の実施例において、「Ｅ−ｎ」は「×１０-n」を示す。
Ｓ（ｙ）＝（ｙ2／ｒ）／｛１＋（１−Ｋ×ｙ2／ｒ2）1/2｝
＋Ａ4×ｙ4＋Ａ6×ｙ6＋Ａ8×ｙ8＋Ａ10×ｙ10 （ａ）
なお、各実施例において、２次の非球面係数Ａ2は０である。また、各実施例の表中において、非球面には面番号の右側に＊印を付している。
［第１実施例］
図１は、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の構成を示す図である。この図１に示す変倍光学系ＺＬ１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、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、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。
この変倍光学系ＺＬ１において、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との接合正レンズ、及び、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３から構成されている。また、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形状の非球面負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２、及び、両凸形状の正レンズＬ２３から構成されている。この第２レンズ群Ｇ２の非球面負レンズＬ２１は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ３１から構成されている。この第３レンズ群Ｇ３の非球面負レンズＬ３１は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第４レンズ群Ｇ４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Ｌ４１と両凸形状の正レンズＬ４２との接合正レンズ、及び、両凸形状の正レンズＬ４３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４４との接合正レンズから構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ５１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２との接合負レンズから構成されている。この第５レンズ群Ｇ５の非球面負レンズＬ５１は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６１、及び、両凸形状の正レンズＬ６２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６３との接合正レンズから構成されている。
この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の空気間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の空気間隔が増大し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６の空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１から第６レンズ群Ｇ６の各レンズ群が物体方向へ移動する。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配置されており、この開口絞りＳは、変倍に際し第４レンズ群Ｇ４とともに移動する。また、第４レンズ群Ｇ４と第６レンズ群Ｇ６とは、変倍に際し一体に移動する。
また、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１では、第３レンズ群Ｇ３を物体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。
また、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１では、第５レンズ群Ｇ５を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する。
なお、全系の焦点距離がfで、防振係数（ブレ補正での移動レンズ群の移動量に対する結像面での像移動量比）がＫのレンズで角度θの回転ブレを補正するには、ブレ補正用の移動レンズ群を（ｆ・ｔａｎθ）／Ｋだけ光軸と直交方向に移動させればよい。この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の広角端状態においては、防振係数１．２７であり、焦点距離は１８．５ｍｍであるので、０．６０°の回転ブレを補正するためにの第５レンズ群Ｇ５の移動量は０．１５ｍｍである。また、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の望遠端状態においては、防振係数２．２５であり、焦点距離は１３７．１ｍｍであるので、０．２０°の回転ブレを補正するための第５レンズ群の移動量は０．２１ｍｍである。
以下の表１に、第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の諸元の値を掲げる。この表１において、全体諸元におけるｆは全系の焦点距離、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角、Ｙｍａｘは最大像高、及び、ＴＬは全長をそれぞれ表している。ここで、全長ＴＬは、無限遠合焦時のレンズ面の第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離を表している。また、レンズデータにおける第１欄ｍは、光線の進行する方向に沿った物体側からのレンズ面の順序（面番号）を、第２欄ｒは、各レンズ面の曲率半径を、第３欄ｄは、各光学面から次の光学面までの光軸上の距離（面間隔）を、第４欄νｄ及び第５欄ｎｄは、ｄ線（λ＝５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数及び屈折率を示している。また、曲率半径∞は平面を示し、空気の屈折率1.00000は省略してある。なお、表１に示す面番号１〜２９は、図１に示す番号１〜２９に対応している。また、レンズ群焦点距離は第１〜第６レンズ群Ｇ１〜Ｇ６の各々の始面と焦点距離を示している。
ここで、以下の全ての諸元値において掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、面間隔ｄ、その他長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われるが、光学系は、比例拡大または比例縮小しても同等の光学性能が得られるので、これに限られるものではない。また、これらの符号の説明及び諸元表の説明は以降の実施例においても同様である。
（表１）
［全体諸元］
変倍比＝7.41
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 18.5 〜 69.8 〜 137.1
ＦＮＯ ＝ 3.37 〜 5.35 〜 5.87
２ω ＝ 78.0 〜 22.27 〜 11.45
Ｙｍａｘ＝ 14.25 〜 14.25 〜 14.25
ＴＬ ＝ 140.30 〜 182.76 〜 206.23

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 219.5586 2.000 1.846660 23.78
2 76.5672 8.100 1.593190 67.90
3 -193.1433 0.100
4 62.9929 4.369 1.816000 46.62
5 135.2434 d5
6* 200.0000 0.150 1.553890 38.23
7 264.2433 1.200 1.772499 49.61
8 14.5524 6.639
9 -55.9960 1.000 1.882997 40.76
10 70.0778 1.368
11 34.2278 4.994 1.846660 23.78
12 -40.2215 d12
13* -38.0000 1.000 1.816000 46.62
14 73.1158 d14
15 ∞ 0.400 開口絞りＳ
16 31.3375 1.000 2.000690 25.45
17 17.5382 4.020 1.696797 55.52
18 -45.2689 0.100
19 25.2062 3.378 1.530784 53.99
20 -50.1174 1.000 1.902650 35.70
21 221.7499 d21
22* -49.6292 1.000 1.729157 54.66
23 14.2070 2.838 1.850260 32.35
24 37.8185 d24
25 -987.2356 4.223 1.497820 82.51
26 -22.6220 0.100
27 42.2054 7.527 1.487490 70.40
28 -17.4688 1.301 1.882997 40.76
29 -69.1566 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 93.305
第２レンズ群 6 -59.998
第３レンズ群 13 -30.519
第４レンズ群 15 25.075
第５レンズ群 22 -34.507
第６レンズ群 25 40.427
この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１おいて、第６面、第１３面、及び、第２２面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表２に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。
（表２）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第６面 22.2541 2.73433E-06 -3.40694E-08 8.73889E-11 -1.04437E-13
第１３面 0.0119 1.07136E-06 1.36110E-08 9.05198E-11 -2.63445E-13
第２２面 0.5764 2.56475E-06 -5.34939E-09 1.12941E-10 0.00000E+00
この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１２、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ１４、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２１、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との軸上空気間隔ｄ２４、及び、バックフォーカスＢＦは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表３に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離における可変間隔及びバックフォーカスの値を示す。なお、バックフォーカスＢＦは、最も像側のレンズ面（図１における第２９面）から像面Ｉまでの光軸上の距離を示している。この説明は以降の実施例においても同様である。
（表３）
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 18.5 69.8 137.1 18.5 69.8 137.1
d5 1.500 28.674 46.349 1.500 28.674 46.349
d12 2.962 4.304 7.318 2.481 3.970 6.822
d14 26.115 7.463 3.000 26.596 7.797 3.496
d21 2.500 7.495 8.806 2.500 7.495 8.806
d24 11.306 6.311 5.000 11.306 6.311 5.000
BF 38.11 70.71 77.95 38.11 70.71 77.95
次の表４に、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１における各条件式対応値を示す。なお、この表４において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成焦点距離ｆ１２について、広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離の値を示している。また、ｆｗは広角端状態における変倍光学系ＺＬ１の全系の焦点距離を、ｆｔは望遠端状態における変倍光学系ＺＬ１の全系の焦点距離を、ｆ１は第１レンズ群Ｇ１の焦点距離を、ｆ１２ｗは広角端状態における第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との合成焦点距離を、ｆ３は第３レンズ群Ｇ３の焦点距離を、ｆ４は第４レンズ群Ｇ４の焦点距離を、ｆ５は第５レンズ群Ｇ５の焦点距離を、ｆ６は第６レンズ群Ｇ６の焦点距離を、それぞれ表している。以上の符号の説明は以降の実施例においても同様である。
（表４）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ１２ -131.84 -366.17 2345.12
［条件対応値］
（１）ｆ５／ｆ３＝1.131
（２）ｆ１２ｗ／ｆ３＝4.320
（３）ｆ１／ｆｔ＝0.680
（４）ｆ４／ｆｗ＝1.355
（５）（−ｆ５）／ｆｗ＝1.865
（６）ｆ６／ｆｗ＝2.185
このように、この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１は、上記条件式（１）〜（６）を全て満足している。
この第１実施例に係る変倍光学系ＺＬ１の、広角端状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図２（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図３に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図４（ａ）に示す。また、第１実施例の変倍光学系ＺＬ１の広角端状態で且つ無限遠合焦状態においてブレ補正を行ったときのコマ収差図を図２（ｂ）に示し、望遠端状態で且つ無限遠合焦状態においてブレ補正を行ったときのコマ収差図を図４（ｂ）に示す。また、第１実施例の変倍光学系ＺＬ１の近距離合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の諸収差図を図５（ａ）〜（ｃ）に示す。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る。これらの諸収差図より、この第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］
図６は、第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の構成を示す図である。この図６に示す変倍光学系ＺＬ２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、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、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６とから構成されている。
この変倍光学系ＺＬ２において、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との接合負レンズ、及び、両凸形状の正レンズＬ１３から構成されている。また、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形状の非球面負レンズＬ２１、両凹形状の負レンズＬ２２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２３との接合負レンズ、及び、両凸形状の正レンズＬ２４から構成されている。この第２レンズ群Ｇ２の非球面負レンズＬ２１は、物体側レンズ面に非球面形状の薄いプラスチック樹脂層を備えている。また、第３レンズ群Ｇ３は、両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ３１から構成されている。この第３レンズ群Ｇ３の非球面負レンズＬ３１は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、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、及び、両凸形状の正レンズＬ４２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４３との接合正レンズから構成されている。また、第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に、両凹レンズ形状の非球面負レンズＬ５１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５２との接合負レンズから構成されている。この第５レンズ群Ｇ５の非球面負レンズＬ５１は、物体側レンズ面が非球面形状である。また、第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６１、両凸形状の正レンズＬ６２、及び、両凸形状の正レンズＬ６３と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ６４との接合負レンズから構成されている。
この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３の空気間隔が増大し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４の空気間隔が減少し、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５の空気間隔が増大し、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６の空気間隔が減少するように、第１レンズ群Ｇ１から第６レンズ群Ｇ６の各レンズ群が物体方向へ移動する。なお、開口絞りＳは第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配置されており、この開口絞りＳは、変倍に際し第４レンズ群Ｇ４とともに移動する。また、第４レンズ群Ｇ４と第６レンズ群Ｇ６とは、変倍に際し一体に移動する。
また、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２では、第３レンズ群Ｇ３を物体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。
また、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２では、第５レンズ群Ｇ５を光軸と直交する方向の成分を持つように移動させることによって、手ブレ等による結像位置の変位を補正する。この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の広角端状態においては、防振係数１．３７であり、焦点距離は１８．５ｍｍであるので、０．６０°の回転ブレを補正するためにの第５レンズ群Ｇ５の移動量は０．１４ｍｍである。また第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の望遠端状態においては、防振係数２．４６であり、焦点距離は１３７．２ｍｍであるので、０．２０°の回転ブレを補正するための第５レンズ群の移動量は０．１９ｍｍである。
以下の表５に、第２実施例の変倍光学系ＺＬ２の諸元の値を掲げる。なお、表５に示す面番号１〜３１は、図６に示す番号１〜３１に対応している。
（表５）
［全体諸元］
変倍比＝7.42
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ ＝ 18.5 〜 69.5 〜 137.2
ＦＮＯ ＝ 3.23 〜 5.27 〜 5.94
２ω ＝ 78.1 〜 22.37 〜 11.44
Ｙｍａｘ＝ 14.25 〜 14.25 〜 14.25
ＴＬ ＝ 147.44 〜 186.83 〜 213.32

［レンズデータ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 240.0000 2.000 1.800999 34.96
2 52.7117 8.100 1.497820 82.51
3 -443.0237 0.100
4 64.5223 6.447 1.696797 55.52
5 -936.2592 d5
6* 500.0000 0.150 1.553890 38.23
7 822.4858 1.200 1.772499 49.61
8 18.2758 5.256
9 -165.4567 1.000 1.816000 46.62
10 19.8601 3.118 1.622049 36.15
11 32.0132 1.000
12 29.4566 4.897 1.846660 23.78
13 -55.0484 d13
14* -49.4019 1.000 1.816000 46.62
15 61.9839 d15
16 ∞ 0.400 開口絞りＳ
17 48.3794 3.113 1.639999 60.09
18 -39.1683 0.100
19 26.2287 4.086 1.487490 70.40
20 -26.5392 1.000 1.846660 23.78
21 -148.2799 d21
22* -42.1109 1.000 1.729157 52.66
23 16.2392 2.676 1.850260 31.35
24 40.3742 d24
25 -302.1886 4.124 1.497820 82.51
26 -25.5978 0.100
27 141.8594 2.868 1.557443 45.43
28 -91.1593 0.100
29 62.4497 6.548 1.487490 70.40
30 -19.7577 1.301 1.834807 44.72
31 -154.3786 BF
像面 ∞

［レンズ群焦点距離］
レンズ群 始面 焦点距離
第１レンズ群 1 96.473
第２レンズ群 6 -50.028
第３レンズ群 14 -33.555
第４レンズ群 16 24.677
第５レンズ群 22 -31.897
第６レンズ群 25 39.477
この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２おいて、第６面、第１４面、及び、第２２面の各レンズ面は非球面形状に形成されている。次の表６に、非球面のデータ、すなわち円錐定数Ｋ及び各非球面定数Ａ4〜Ａ10の値を示す。
（表６）
［非球面データ］
Ｋ Ａ4 Ａ6 Ａ8 Ａ10
第６面 1.0000 2.02178E-06 -1.91245E-08 5.41632E-11 -7.16953E-14
第１４面 1.0000 6.73106E-06 1.51641E-08 -6.05979E-11 0.00000E+00
第２２面 1.0000 6.96942E-06 4.75469E-10 2.28841E-11 0.00000E+00
この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２において、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との軸上空気間隔ｄ５、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との軸上空気間隔ｄ１３、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との軸上空気間隔ｄ１５、第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との軸上空気間隔ｄ２１、第５レンズ群Ｇ５と第６レンズ群Ｇ６との軸上空気間隔ｄ２４、及び、バックフォーカスＢＦは、上述したように、変倍に際して変化する。次の表７に無限遠合焦時及び近距離合焦時のそれぞれにおける広角端状態、中間焦点距離状態、及び、望遠状態の各焦点距離における可変間隔及びバックフォーカスの値を示す。
（表７）
［可変間隔データ］
無限遠合焦状態 近距離合焦状態
広角端 中間 望遠端 広角端 中間 望遠端
f 18.5 69.5 137.2 18.5 69.5 137.2
d5 1.500 27.643 46.848 1.500 27.643 46.848
d13 3.056 4.300 7.199 2.535 3.977 6.751
d15 27.000 7.501 3.000 27.521 7.823 3.448
d21 2.500 9.585 11.183 2.500 9.585 11.183
d24 13.683 6.598 5.000 13.683 6.598 5.000
BF 38.02 69.51 78.41 38.02 69.51 78.41
次の表８に、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２における各条件式対応値を示す。
（表８）
広角端状態 中間焦点距離状態 望遠端状態
ｆ１２ -93.11 -187.87 -744.06
［条件式対応値］
（１）ｆ５／ｆ３＝0.951
（２）ｆ１２ｗ／ｆ３＝2.775
（３）ｆ１／ｆｔ＝0.703
（４）ｆ４／ｆｗ＝1.334
（５）（−ｆ５）／ｆｗ＝1.724
（６）ｆ６／ｆｗ＝2.134
このように、この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２は、上記条件式（１）〜（６）を全て満足している。
この第２実施例に係る変倍光学系ＺＬ２の、広角端状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図７（ａ）に示し、中間焦点距離状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図８に示し、望遠端状態での無限遠合焦状態の諸収差図を図９（ａ）に示す。また、第２実施例の変倍光学系ＺＬ２の広角端状態で且つ無限遠合焦状態においてブレ補正を行ったときのコマ収差図を図７（ｂ）に示し、望遠端状態で且つ無限遠合焦状態においてブレ補正を行ったときのコマ収差図を図９（ｂ）に示す。また、第２実施例の変倍光学系ＺＬ２の近距離合焦時の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態の諸収差図を図１０（ａ）〜（ｃ）に示す。これらの諸収差図より、この第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。
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。
本実施の形態によれば、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オートフォーカス、及びこのオートフォーカス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、並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、光学装置及び変倍光学系の製造方法を提供することができる。
１ カメラ（光学装置） ＺＬ（ＺＬ１，ＺＬ２） 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 Ｇ５ 第５レンズ群 Ｇ６ 第６レンズ群

Claims (24)

  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、
    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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第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増大し、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５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
    合焦に際し、前記第３レンズ群が光軸方向に移動し、
    前記第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、
    次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
    ２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ４．５０
    但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆ１２ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との合成焦点距離
  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、
    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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第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５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
    前記第３レンズ群は、１枚の負レンズのみで構成されており、
    合焦に際し、前記第３レンズ群が光軸方向に移動し、
    前記第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、
    次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
    ２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ５．００
    １．７０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ２．６０
    但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆ１２ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との合成焦点距離
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
    ｆ６：前記第６レンズ群の焦点距離
  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、
    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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第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５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
    前記第３レンズ群は、１枚の負レンズのみで構成されており、
    合焦に際し、前記第３レンズ群が光軸方向に移動し、
    前記第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、
    次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
    ０．４５ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．９０
    １．７０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ２．６０
    但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
    ｆ６：前記第６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、
    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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第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５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
    前記第５レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが接合された接合レンズで構成され、
    合焦に際し、前記第３レンズ群が光軸方向に移動し、
    前記第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、
    次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
    ２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ５．００
    但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆ１２ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との合成焦点距離
  5. 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、
    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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第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５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
    前記第５レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが接合された接合レンズで構成され、
    合焦に際し、前記第３レンズ群が光軸方向に移動し、
    前記第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、
    次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
    ０．４５ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．９０
    但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  6. 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、
    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レンズ群との実質的に６個のレンズ群からなり、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第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増大し、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５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が変化し、
    合焦に際し、前記第３レンズ群が光軸方向に移動し、
    前記第５レンズ群の少なくとも一部が光軸と直交する方向の成分を持つように移動し、
    次式の条件を満足することを特徴とする変倍光学系。
    ０．８０ ＜ ｆ５／ｆ３ ＜ １．３０
    ２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ５．００
    １．７０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ２．６０
    但し、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
    ｆ１２ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との合成焦点距離
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
    ｆ６：前記第６レンズ群の焦点距離
  7. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項３または５に記載の変倍光学系。
    ２．００ ＜ ｆ１２ｗ／ｆ３ ＜ ５．００
    但し、
    ｆ１２ｗ：広角端状態における前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との合成焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
  8. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１または６に記載の変倍光学系。
    ０．４５ ＜ ｆ１／ｆｔ ＜ ０．９０
    但し、
    ｆｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
  9. 前記第３レンズ群が１枚の負レンズのみで構成されていることを特徴とする請求項１、４、５または６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  10. 前記第５レンズ群は、物体側から順に、両凹レンズと物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズとが接合された接合レンズで構成されることを特徴とする請求項１または６に記載の変倍光学系。
  11. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が増大することを特徴とする請求項３、５または６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  12. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１、４または５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    １．６０ ＜ ｆ６／ｆｗ ＜ ２．６０
    但し、
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
    ｆ６：前記第６レンズ群の焦点距離
  13. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第４レンズ群が物体方向に移動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。
  14. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第６レンズ群が物体方向に移動することを特徴とする請求項１〜１３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  15. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第４レンズ群と前記第５レンズ群との間隔が増大することを特徴とする請求項１〜１４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に際し、前記第５レンズ群と前記第６レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項１〜１５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  17. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群が物体方向に移動することを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  18. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が増大し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  19. 前記第３レンズ群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  20. 前記第５レンズ群の最も物体側の面が非球面であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  21. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    １．００ ＜ ｆ４／ｆｗ ＜ １．７０
    但し、
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
    ｆ４：前記第４レンズ群の焦点距離
  22. 次式の条件を満足することを特徴とする請求項１〜２１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    １．４０ ＜ （−ｆ５）／ｆｗ ＜ ２．３０
    但し、
    ｆｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全系の焦点距離
    ｆ５：前記第５レンズ群の焦点距離
  23. 広角端状態から望遠端状態への変倍に際し、前記第４レンズ群と前記第６レンズ群とが一体に移動することを特徴とする請求項１〜２２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  24. 請求項１〜２３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光学装置。
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