JP7226567B2 - 変倍光学系および光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、変倍光学系および光学機器に関する。
デジタルスチルカメラ、フィルムカメラ、ビデオカメラ等の光学機器では、光学系の諸収差の抑制が求められている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１４－１５３４０２号公報
第１の本発明に係る変倍光学系は、複数のレンズ群を有し、その複数のレンズ群は、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レンズ群とを含み、変倍の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。複数のレンズ群は、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、第１合焦レンズ群の像面側に並んで配置され合焦の際に第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含む。第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有し、第１合焦レンズ群の物体側に並んで正の屈折力を有する単レンズが配置され、以下の条件式を満足する。
０．４０＜ｆＦ１／ｆＦ２＜６．００
但し、
ｆＦ１：第１合焦レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：第２合焦レンズ群の焦点距離
第２の本発明に係る変倍光学系は、複数のレンズ群と、開口絞りとを有し、その複数のレンズ群は、変倍の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。複数のレンズ群のうち、最も物体側に配置されたレンズ群が変倍の際に移動し、複数のレンズ群のうち、最も物体側に配置されたレンズ群を除く少なくとも１つのレンズ群が変倍の際に固定される。複数のレンズ群は、開口絞りより像面側に配置され合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含む。第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有し、以下の条件式を満足する。
０．４０＜ｆＦ１／ｆＦ２≦１．１６４５
但し、
ｆＦ１：第１合焦レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：第２合焦レンズ群の焦点距離
本発明に係る光学機器は、上記変倍光学系を搭載して構成される。
実施例１に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例１に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例１に係る光学系の広角端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例２に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例２に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例２に係る光学系の広角端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例３に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例３に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例３に係る光学系の広角端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例４に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例４に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例４に係る光学系の広角端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例５に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例５に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例５に係る光学系の広角端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例６に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。 実施例６に係る光学系の望遠端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 実施例６に係る光学系の広角端状態における諸収差図であり、（Ａ）は無限遠物体合焦時、（Ｂ）は至近距離物体合焦時の諸収差を示す。 光学機器の一実施形態であるデジタルカメラの構成を示す図である。 光学系の製造方法を示すフローチャートである。
以下、本発明に係る好ましい実施形態について説明する。図１９に、光学機器の一実施形態であるデジタルカメラの概略構成を示す。デジタルカメラ１は、本体２と本体２に着脱可能な撮影レンズ３により構成される。本体２は、撮像素子４と、デジタルカメラの動作を制御する本体制御部（不図示）と、液晶操作画面５を備える。撮影レンズ３は、複数のレンズ群からなる光学系ＺＬと、各レンズ群の位置を制御するレンズ位置制御機構（不図示）を備える。レンズ位置制御機構は、レンズ群の位置を検出するセンサ、レンズ群を光軸に沿って前後に移動させるモーター、モーターを駆動する制御回路などにより構成される。
被写体からの光は、撮影レンズ３の光学系ＺＬにより集光されて、撮像素子４の像面Ｉ上に到達する。像面Ｉに到達した被写体からの光は、撮像素子４により光電変換され、デジタル画像データとして不図示のメモリに記録される。メモリに記録されたデジタル画像データは、ユーザの操作に応じて液晶画面５に表示される。以下、光学系ＺＬについて、詳細に説明する。
本実施形態に係る変倍光学系は、複数のレンズ群を有し、その複数のレンズ群は、変倍の際に隣り合う各レンズ群の間隔が変化する。複数のレンズ群は、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含んでいる。第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有し、以下の条件式を満足する。
０．４０＜ｆＦ１／ｆＦ２＜６．００・・・（１）
但し、
ｆＦ１：第１合焦レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：第２合焦レンズ群の焦点距離
上記条件式（１）は、第１合焦レンズ群の焦点距離と第２合焦レンズ群の焦点距離との比を規定するもので、２つの合焦レンズ群のパワーバランスの適正範囲を示している。この条件式（１）を満足することで、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差、コマ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。また、合焦群の移動距離を抑えることができ、収差変動を抑制しつつ、光学系全体を小型化することができる。
条件式（１）の対応値が上限値６．００を上回ると、第２合焦レンズ群の屈折力が相対的に強くなり、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態にへの合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１）の上限値を、より小さな値、例えば５．９０、５．８５、５．８０、５．７５、５．７０、５．６５、５．６０、５．５５、５．５０または５．４５に設定することが好ましい。
一方、条件式（１）の対応値が下限値０．４０を下回ると、第１合焦レンズ群の屈折力が相対的に強くなり、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１）の下限値を、より大きな値、例えば０．４５、０．５５、０．６０、０．６５、０．７０、０．７５、０．７８、０．８０または０．８５に設定することが好ましい。
上記構成の変倍光学系は、変倍の際に隣り合う各レンズ群の間隔を変化させることで良好な収差補正を図り、屈折力を有する合焦レンズ群を複数配置することにより、合焦レンズ群を大型化することなく、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（２）を満足することが好ましい。
０．５０＜βＷＦ１／βＷＦ２＜１．２０・・・（２）
但し、
βＷＦ１：広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
βＷＦ２：広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（２）は、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率と広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率の比を規定するものである。この条件式（２）を満足することで、広角端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（２）の対応値が上限値１．２０を上回ると、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が相対的に大きくなり、広角端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２）の上限値を、より小さな値、例えば１．１８、１．１５、１．１３、１．１０、１．０８、１．０５または１．０３に設定することが好ましい。
一方、条件式（２）の対応値が下限値０．５０を下回ると、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が相対的に大きくなり、広角端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２）の下限値を、より大きな値、例えば０．５３、０．５８、０．６０、０．６３、０．６５または０．６８ に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（３）を満足することが好ましい。
０．４０＜βＴＦ１／βＴＦ２＜１．００・・・（３）
但し、
βＴＦ１：望遠端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
βＴＦ２：望遠端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（３）は、望遠端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率と望遠端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率の比を規定するものである。この条件式（３）を満足することで、望遠端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（３）の対応値が上限値１．００を上回ると、望遠端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が相対的に大きくなり、望遠端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（３）の上限値を、より小さな値、例えば０．９８、０．９６、０．９５、０．９４、０．９３、０．９２または０．９１に設定することが好ましい。
一方、条件式（３）の対応値が下限値０．４０を下回ると、望遠端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が相対的に大きくなり、望遠端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（３）の下限値を、より大きな値、例えば０．４２、０．４６、０．４８、０．５０、０．５２、０．５４、０．５６に設定すれば、本実施形態の効果はさらに確実なものとなる。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（４）を満足することが好ましい。
０．１０＜－ｆＦｓ／ｆｔ＜０．５０・・・（４）
但し、
ｆＦｓ：第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離
ｆｔ ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
上記条件式（４）は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離と望遠端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。この条件式（４）を満足することで、鏡筒を大型化することなく望遠端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（４）の対応値が上限値０．５０を上回ると、合焦レンズ群の屈折力が弱くなり、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、合焦レンズ群の移動量が大きくなり、鏡筒が大型化してしまう。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（４）の上限値を、より小さな値、例えば０．４５、０．４３、０．４０、０．３８、０．３５、０．３３または０．３０に設定することが好ましい。
一方、条件式（４）の対応値が下限値０．１０を下回ると、合焦レンズ群の屈折力が強くなり、望遠端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（４）の下限値を、より大きな値、例えば０．１２、０．１５、０．１６、０．１８または０．２０に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（５）を満足することが好ましい。
０．５０＜－ｆＦｓ／ｆｗ＜１．５０・・・（５）
但し、
ｆＦｓ：第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離
ｆｗ ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
条件式（５）は、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方のレンズ群の焦点距離と広角端状態における変倍光学系の焦点距離との比を規定するものである。この条件式（５）を満足することで、鏡筒を大型化することなく広角端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（５）の対応値が上限値１．５０を上回ると、合焦レンズ群の屈折力が弱くなり、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、合焦レンズ群の移動量が大きくなり、鏡筒が大型化してしまう。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（５）の上限値を、より小さな値、例えば１．４５、１．４０、１．３５、１．３０、１．２８、１．２５、１．２０、１．１８、１．１５または１．１０に設定することが好ましい。
一方、条件式（５）の対応値が下限値０．５０を下回ると、合焦レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（５）の下限値を、より大きな値、例えば０．５５、０．６５、０．６８、０．７０、０．７３、０．７５、０．７８または０．８０に設定することが好ましい。
第１合焦レンズ群は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、像面方向に移動することが好ましい。これにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を、効果的に抑えることができる。
前記第２合焦レンズ群は、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、像面方向に移動することが好ましい。これにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を、効果的に抑えることができる。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（６）を満足することが好ましい。
０．１０＜ＭＷＦ１／ＭＷＦ２＜０．８０・・・（６）
但し、
ＭＷＦ１：広角端状態において無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態への合焦の際の第１合焦レンズ群の移動量の絶対値
ＭＷＦ２：広角端状態において無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態への合焦の際の第２合焦レンズ群の移動量の絶対値
条件式（６）は、広角端状態において無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態への合焦の際の、第１合焦レンズ群の移動量の絶対値と第２合焦レンズ群の移動量の絶対値の比を規定するものである。この条件式（６）を満足することで、広角端状態において無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態への合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。なお、本明細書において、「至近距離」とは至近端（最短撮影距離）であり、至近距離物体合焦状態は、至近端にある物体に合焦した状態を意味するものとする。
条件式（６）の対応値が上限値０．８０を上回ると、第１合焦レンズ群の移動量が相対的に大きくなり、広角端状態において無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（６）の上限値を、より小さな値、例えば０．７８、０．７５、０．７３、０．７０、０．６８、０．６５、０．６３、０．６０、０．５８または０．５５に設定することが好ましい。
一方、条件式（６）の対応値が下限値０．１０を下回ると、第２合焦レンズ群の移動量が相対的に大きくなり、広角端状態において無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（６）の下限値を、より大きな値、例えば０．１３、０．１８、０．２０、０．２３、０．２５、０．２８、０．３０または０．３２に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系は、上述した構成をとることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動を良好に抑えながら、以下の条件式（７）を満たすことができる。
２０．００°＜２ωｗ＜３０．００°・・・（７）
但し、
２ωｗ：広角端状態における変倍光学系の全画角
上述した構成では、各条件式の対応値の範囲を絞り込むことで、条件式（７）の上限値３０．００をより小さな値、例えば２９．００、２８．００、２７．００、２６．００、２５．００または２４．００とすることができる。あるいは、各条件式の対応値の範囲を絞り込むことで、条件式（７）の下限値２０．００をより大きな値、例えば２０．６０、２１．６０または２２．００とすることができる。
また、上記変倍光学系は、上述した構成をとることにより、広角端状態から望遠端状態への変倍時の収差変動を良好に抑えながら、以下の条件式（８）を満たすことができる。
５．６０°＜２ωｔ＜７．００°・・・（８）
但し、
２ωｔ：望遠端状態における変倍光学系の全画角
上述した構成では、各条件式の対応値の範囲を絞り込むことで、条件式（８）の上限値７．００をより小さな値、例えば６．８０、６．６０または６．４０とすることができる。あるいは、各条件式の対応値の範囲を絞り込むことで、条件式（８）の下限値５．６０をより大きな値、例えば５．８０とすることができる。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（９）を満足することが好ましい。
３．３０＜ｆｔ／ｆｗ＜４．００・・・（９）
但し、
ｆｔ ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
ｆｗ ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
条件式（９）は、望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離と広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離の比を規定するものである。条件式（９）を満足することで、広角端状態から望遠端状態への変倍の際、諸収差の変動を抑えながら、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（９）の対応値が上限値４．００を上回ると、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（９）の上限値を、より小さな値、例えば３．９５、３．９０、３．８５または３．８０とすることが好ましい。
一方、条件式（９）の対応値が下限値３．３０を下回ると、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（９）の下限値を、より大きな値、例えば３．３５、３．４５または３．５０とすることが好ましい。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１０）を満足することが好ましい。
１．８０＜ＴＬｗ／ｆｗ＜２．４０・・・（１０）
但し、
ＴＬｗ：広角端状態における変倍光学系の全長
ｆｗ ：広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離
条件式（１０）は、広角端状態における変倍光学系の全長と、広角端状態における変倍光学系全系の焦点距離の比を規定するものである。条件式（１０）を満足することで、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、諸収差の変動を抑えながら、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（１０）の対応値が上限値２．４０を上回ると広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１０）の上限値を、より小さな値、例えば２．３５、２．３０、２．２５または２．２０とすることが好ましい。
一方、条件式（１０）の対応値が下限値１．８０を下回ると広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１０）の下限値を、より大きな値、例えば１．８５、１．９５または２．００とすることが好ましい。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１１）を満足することが好ましい。
０．５０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．９０・・・（１１）
但し、
ＴＬｔ：望遠端状態における変倍光学系の全長
ｆｔ ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
条件式（１１）は、望遠端状態における変倍光学系の全長と、望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離の比を規定するものである。条件式（１１）を満足することで、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、諸収差の変動を抑えながら、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（１１）の対応値が上限値０．９０を上回ると広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１１）の上限値を、より小さな値、例えば０．８８、０．８５、０．８３または０．８０とすることが好ましい。
一方、条件式（１１）の対応値が下限値０．５０を下回ると広角端状態から望遠端状態への変倍の際に、諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１１）の下限値を、より大きな値、例えば０．５５、０．６５、０．７０または０．７５とすることが好ましい。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１２）を満足することが好ましい。
０．１３＜ＢＦｗ／ＴＬｗ＜０．３３・・・（１２）
但し、
ＢＦｗ：広角端状態における変倍光学系のバックフォーカス（空気換算距離）
ＴＬｗ：広角端状態における変倍光学系の全長
条件式（１２）は、広角端状態における変倍光学系のバックフォーカスと変倍光学系の全長との比により規定するものである。条件式（１２）を満足することで、光学系全体の高画角化および小型化を図ることが可能になる。
条件式（１２）の対応値が上限値０．３３を上回ると、バックフォーカスが長くなることで変倍光学系が大型化し、また光学系の全長が短いと球面収差やコマ収差の補正が難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１２）の上限値を、より小さな値、例えば０．３２、０．３１、０．３０、０．２９、０．２８または０．２７とすることが好ましい。
一方、条件式（１２）の対応値が下限値０．１３を下回ると、コマ収差等の軸外収差の補正が難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１２）の下限値を、より大きな値、例えば０．１４、０．１６または０．１７とすることが好ましい。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１３）を満足することが好ましい。
０．１３＜ＢＦｔ／ＴＬｔ＜０．３３・・・（１３）
但し、
ＢＦｔ：望遠端状態における変倍光学系のバックフォーカス（空気換算距離）
ＴＬｔ：望遠端状態における変倍光学系の全長
条件式（１３）は、望遠端状態における変倍光学系のバックフォーカスと変倍光学系の全長との比により規定するものである。条件式（１３）を満足することで、光学系全体の高画角化および小型化を図ることが可能になる。
条件式（１３）の対応値が上限値０．３３を上回ると、バックフォーカスが長くなることで変倍光学系が大型化し、また光学系の全長が短いと球面収差やコマ収差の補正が難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１３）の上限値を、より小さな値、例えば０．３２、０．３１、０．３０または０．２９とすることが好ましい。
一方、条件式（１３）の対応値が下限値０．１３を下回ると、コマ収差等の軸外収差の補正が難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１３）の下限値を、より大きな値、例えば０．１４、０．１６または０．１７とすることが好ましい。
また、上記変倍光学系は、光軸上に複数のレンズ群と並んで配置される絞りを有するものであり、第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群のうち少なくとも１つの合焦レンズ群は、絞りよりも像面に近い位置に配置されることが好ましい。これにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
また、上記変倍光学系において、第１合焦レンズ群と第２合焦レンズ群とは隣接して配置されることが好ましい。これにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
また、上記変倍光学系において、第１合焦レンズ群は、少なくとも１つの正レンズと少なくとも１つの負レンズとを含むことが好ましい。これにより、球面収差、コマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができ、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際の収差変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
ここで、第１合焦レンズ群に含まれる負レンズの中の少なくとも１つは、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズとすることが好ましい。これにより、球面収差、コマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができ、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際の収差変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
また、上記変倍光学系において、第１合焦レンズ群に含まれる正レンズの中の少なくとも１つは、以下の条件式（１４）を満足することが好ましい。
２３．００＜νｆ１ｐ＜３５．００・・・（１４）
但し、
νｆ１ｐ：第１合焦レンズ群に含まれる正レンズのｄ線を基準とするアッベ数
この条件式（１４）を満足することで、広角端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、軸上色収差、倍率色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１４）の対応値が上限値３５．００を上回ると、合焦の際に、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１４）の上限値を、より小さな値、例えば３４．００、３３．００、３２．００、３１．００または３０．００に設定することが好ましい。
一方、条件式（１４）の対応値が下限値２３．００を下回ると、合焦の際に、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１４）の下限値を、より大きな値、例えば２３．５０、２４．５０または２５．００に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系において、第１合焦レンズ群に含まれる負レンズの中の少なくとも１つは、以下の条件式（１５）を満足することが好ましい。
３０．００＜νｆ１ｎ＜４５．００・・・（１５）
但し、
νｆ１ｎ：第１合焦レンズ群に含まれる負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
この条件式（１５）を満足することで、広角端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、軸上色収差、倍率色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１５）の対応値が上限値４５．００を上回ると、合焦の際に、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１５）の上限値を、より小さな値、例えば４４．００、４３．００、４２．００または４１．００に設定することが好ましい。
一方、 条件式（１５）の対応値が下限値３０．００を下回ると、合焦の際に、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１５）の下限値を、より大きな値、例えば３１．００、３３．００、３４．００または３５．００に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系において、第２合焦レンズ群は、少なくとも１つの正レンズと少なくとも１つの負レンズとを含むことが好ましい。これにより、球面収差、コマ収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができ、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際の収差変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
また、上記変倍光学系において、第２合焦レンズ群に含まれる正レンズの中の少なくとも１つは、以下の条件式（１６）を満足することが好ましい。
２３．００＜νｆ２ｐ＜３５．００・・・（１６）
但し、
νｆ２ｐ：第２合焦レンズ群に含まれる正レンズのｄ線を基準とするアッベ数
この条件式（１６）を満足することで、広角端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、軸上色収差、倍率色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１６）の対応値が上限値３５．００を上回ると、合焦の際に、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１６）の上限値を、より小さな値、例えば３４．５０、３４．００、３３．５０、３３．００または３２．５０に設定することが好ましい。
一方、条件式（１６）の対応値が下限値２３．００を下回ると、合焦の際に、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１６）の下限値を、より大きな値、例えば２４．００、２５．００、２５．５０、２６．００、２６．５０または２７．００に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系において、第２合焦レンズ群に含まれる負レンズの中の少なくとも１つは、以下の条件式（１７）を満足することが好ましい。
５０．００＜νｆ２ｎ＜５８．００・・・（１７）
但し、
νｆ２ｎ：第２合焦レンズ群に含まれる負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
この条件式（１７）を満足することで、広角端状態において無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、軸上色収差、倍率色収差をはじめとする諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１７）の対応値が上限値５８．００を上回ると、合焦の際に、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１７）の上限値を、より小さな値、例えば５７．５０、５７．００、５６．５０、５６．００、５５．５０または５５．００に設定することが好ましい。
一方、 条件式（１７）の対応値が下限値５０．００を下回ると、合焦の際に、軸上色収差や倍率色収差を良好に補正することが難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１７）の下限値を、より大きな値、例えば５０．５０、５１．５０または５２．００に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系において、第２合焦レンズ群に含まれる負レンズの中の少なくとも１つは、両凹形状の負レンズとすることが好ましい。これにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差を良好に補正するとともに、合焦レンズ群を小型化することができる。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１８）を満足することが好ましい。
１．００＜１／βＷＦ１＜２．００・・・（１８）
但し、
βＷＦ１：広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（１８）は、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものである。この条件式（１８）を満足することで、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（１８）の対応値が上限値２．００を上回ると、広角端状態において合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１８）の上限値を、より小さな値、例えば１．９５、１．９０、１．８５、１．８０、１．７５、１．７０、１．６５、１．６０または１．５５に設定することが好ましい。
一方、条件式（１８）の対応値が下限値１．００を下回ると、広角端状態において合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１８）の下限値を、より大きな値、例えば１．０２、１．０８、１．１０、１．１２または１．１４に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（１９）を満足することが好ましい。
１．００＜βＷＦ２＜２．００・・・（１９）
但し、
βＷＦ２：広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（１９）は、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものである。
条件式（１９）は、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率を規定するものである。この条件式（１９）を満足することで、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（１９）の対応値が上限値２．００を上回ると、広角端状態において合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１９）の上限値を、より小さな値、例えば１．９５、１．９０、１．８５、１．８０、１．７５、１．７０または１．６８に設定することが好ましい。
一方、条件式（１９）の対応値が下限値１．００を下回ると、広角端状態において合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（１９）の下限値を、より大きな値、例えば１．０５、１．１５、１．２０、１．２５、１．３０、１．３５または１．４０に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（２０）を満足することが好ましい。
{βＷＦ１＋（１／βＷＦ１）}-2＜０．２５０・・・（２０）
但し、
βＷＦ１：広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（２０）は、広角端状態における第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が満たす条件を規定するものである。この条件式（２０）を満足することで、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（２０）の対応値が上限値０．２５０を上回ると、広角端状態において合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２０）の上限値を、より小さな値、例えば０．２４８に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系は、さらに以下の条件式（２１）を満足することが好ましい。
{βＷＦ２＋（１／βＷＦ２）}-2＜０．２５０・・・（２１）
但し、
βＷＦ２：広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
条件式（２１）は、広角端状態における第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率が満たす条件を規定するものである。この条件式（２１）を満足することで、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑え、全域に亘り高い光学性能を達成することができる。
条件式（２１）の対応値が上限値０．２５０を上回ると、広角端状態において合焦の際に諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２１）の上限値を、より小さな値、例えば０．２４５、０．２４０、０．２３５、０．２３０または０．２２５に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系において、第１合焦レンズ群は、以下の条件式（２２）を満足することが好ましい。
０．２８＜Ｆ１ｐｏｓ／ＴＬｔ＜０．３８・・・（２２）
但し、
Ｆ１ｐｏｓ：望遠端状態における無限遠物体合焦時の第１合焦レンズ群の位置（レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離を、レンズ群の位置とする）
ＴＬｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全長
条件式（２２）は、望遠端状態における無限遠物体合焦時の第１合焦レンズ群の位置と、望遠端状態における変倍光学系の全長との比を規定するものである。条件式（２２）を満足することにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際に、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、さらには合焦動作時の画角変化（ブリージング）を低減することができる。
条件式（２２）の対応値が上限値０．３８を上回ると、第１合焦群の位置が像面から遠くなり、合焦の際に球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが難しくなり、合焦動作時の画角変化を低減することも難しくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２２）の上限値を、より小さな値、例えば０．３７、０．３６または０．３５に設定することが好ましい。
一方、条件式（２２）の対応値が下限値０．２８を下回ると、第１合焦群の位置が像面に近くなり過ぎて、合焦の際の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２２）の下限値を、より大きな値、例えば０．２９または０．３１に設定することが好ましい。
また、上記変倍光学系において、複数のレンズ群を構成するレンズ群のうち、第１合焦レンズ群よりも像面に近い位置に配置されるレンズ群の数は、２つ以下とすることが好ましい。これにより、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際に、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、さらには合焦動作時の画角変化を低減することができる。
また、上記変倍光学系において、複数のレンズ群は、物体側から順に配置された、正の屈折力を有する第１正レンズ群、負の屈折力を有する第１負レンズ群、正の屈折力を有する第２正レンズ群を含むことが好ましい。
一例としては、最も物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群を並べて配置する構成が考えられる。この例では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、負の屈折力を有する第２レンズ群は移動せず、正の屈折力を有する第１および第３レンズ群はいずれも物体方向に移動するような構成とすることが好ましい。
上記構成によれば、鏡筒を大型化することなく、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に発生する諸収差の変動を効果的に抑えることができる。
前記複数のレンズ群は、さらに、前記第２正レンズ群の像面側に配置された負の屈折力を有する第２負レンズ群を含んでいてもよい。
一例としては、最も物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群、負の屈折力を有する第２レンズ群、正の屈折力を有する第３レンズ群および負の屈折力を有する第４レンズ群を並べて配置する構成が考えられる。この例では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、負の屈折力を有する第２レンズ群は移動せず、正の屈折力を有する第１および第３レンズ群はいずれも物体方向に移動するような構成とすることが好ましい。負の屈折力を有する第４レンズ群は、第２レンズ群と同様、変倍時には移動しない構成とすることが好ましい。
上記構成によれば、鏡筒を大型化することなく、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に発生する諸収差の変動を効果的に抑えることができる。
上記構成において、第１正レンズ群および第２正レンズ群のうち少なくとも１つの正レンズ群は、以下の条件式（２３）および（２４）を満足する硝材からなる特定正レンズｓｐを含むことが好ましい。
８５．００＜νｓｐ＜１００．００・・・（２３） 且つ
θｇＦｓｐ－（０．６４４－０．００１６８νｓｐ）＞０．０１・・・（２４）
但し、
νｓｐ：前記特定正レンズｓｐのｄ線を基準とするアッベ数
θｇＦｓｐ ：前記特定正レンズｓｐのＦ線に対する部分分散比（部分分散比は、ｇ線に対する屈折率をｎｇ、Ｆ線に対する屈折率をｎＦ、Ｃ線に対する屈折率をｎＣとして、θｇＦ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）と定義される。）
条件式（２３）および（２４）を満足する特定正レンズを正レンズ群を構成するレンズとして採用することにより、色収差を良好に補正することができ、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の色収差の変動を効果的に抑制することができる。
本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２３）の上限値を、より小さな値、例えば９９．００、９８．００または９７．００に設定し、条件式（２３）の下限値を、より大きな値、例えば８７．００、９０．００、９２．００、９４．００または９５．００に設定することが好ましい。さらには、条件式（２４）の下限値を、より大きな値、例えば０．０２、０．０４または０．０５に設定することが好ましい。
また、第１正レンズ群を、条件式（２３）および（２４）を満足する硝材からなる特定正レンズｓｐを含むものとし、第２正レンズ群を、以下の条件式（２５）および（２６）を満足する硝材からなる特定正レンズｓｐ′を含むものとしてもよい。
８０．００＜νｓｐ′＜１００．００・・・（２５） 且つ
θｇＦｓｐ′－（０．６４４－０．００１６８νｓｐ′）＞０．０１・・・（２６）
但し、
νｓｐ′：前記特定正レンズｓｐ′のｄ線を基準とするアッベ数
θｇＦｓｐ′ ：前記特定正レンズｓｐ′のＦ線に対する部分分散比
第１正レンズ群と第２正レンズ群の両方が特定正レンズを含む構成とすることにより、色収差をさらに良好に補正することができ、広角端状態から望遠端状態への変倍の際の色収差の変動を効果的に抑制することができる。
本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２５）の上限値を、より小さな値、例えば９９．００、９８．００または９７．００に設定し、条件式（２５）の下限値を、より大きな値、例えば８０．５０、８１．５０または８２．００に設定することが好ましい。さらには、条件式（２６）の下限値を、より大きな値、例えば０．０２、０．０４または０．０５に設定することが好ましい。
また、上記構成において、第１正レンズ群は以下の条件式（２７）を満足することが好ましい。
０．４０＜ｆｐｒ／ｆｔ＜０．６０・・・（２７）
ｆｐｒ：第１正レンズ群の焦点距離
ｆｔ ：望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離
条件式（２７）は、第１正レンズ群の焦点距離と望遠端状態における変倍光学系全系の焦点距離との比を規定するもので、系全体における第１正レンズ群のパワー配分を示している。条件式（２７）を満足することで、第１正レンズ群のパワー配分が適切な配分となり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に発生する諸収差の変動を効果的に抑えることができる。
条件式（２７）の対応値が上限値０．６０を上回ると、第１正レンズ群の屈折力が弱くなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に発生する諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２７）の上限値を、より小さな値、例えば０．５９、０．５８、０．５７、０．５６または０．５５に設定することが好ましい。
一方、条件式（２７）の対応値が下限値０．４０を下回ると、第１正レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態から望遠端状態への変倍の際に発生する諸収差の変動を抑えにくくなる。本実施形態の効果を確実なものとするためには、条件式（２７）の下限値を、より大きな値、例えば０．４１、０．４３または０．４４に設定することが好ましい。
続いて、図２０を参照しながら、上記変倍光学系の製造方法について概説する。複数のレンズ群を、変倍の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化するように配置する（ＳＴ１）。複数のレンズ群は、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含むように構成する（ＳＴ２）。第１合焦レンズ群および第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有し、以下の条件式を満足するように、レンズ鏡筒内に配置される（ＳＴ３）。
０．４０＜ｆＦ１／ｆＦ２＜６．００
但し、
ｆＦ１：第１合焦レンズ群の焦点距離
ｆＦ２：第２合焦レンズ群の焦点距離
上記手順により製造された変倍光学系およびその変倍光学系を搭載した光学機器は、鏡筒を大型化することなく高速且つ静粛なオートフォーカスを実現するとともに、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ることができる。
以下、上記変倍光学系について、実施例１から実施例６までの６つの数値実施例を示して、さらに説明する。はじめに、各実施例の説明の中で参照する図表の見方を説明する。
図１、図４、図７、図１０、図１３および図１６は、各実施例における変倍光学系のレンズ構成および動作を示す図である。各図の中央には、レンズ群の配列を断面図により示している。各図の下段には、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態に（Ｔ）ズーミング（変倍）するときのレンズ群Ｇおよび絞りＳの光軸に沿った移動軌跡を、２次元平面上の矢印で示している。２次元平面の横軸は光軸上の位置、縦軸は変倍光学系の状態である。また、各図の上段には、無限遠物体から至近距離物体に合焦する際の合焦レンズ群の移動軌跡（移動方向および移動量）を、「合焦」および「∞」の文字とともに矢印で示している。
図１、図４、図７、図１０、図１３および図１６では、各レンズ群を符号Ｇと数字の組み合わせにより表し、各レンズを符号Ｌと数字の組み合わせにより表している。本明細書では、符号の増加による煩雑化を防ぐため、実施例ごとに付番を行っている。このため、複数の実施例において同一の符号と数字の組み合わせが用いられる場合があるが、これは、その符号と数字の組み合わせが示す構成が同一であることを意味するものではない。
図２、図５、図８、図１１、図１４および図１７は、各実施例における変倍光学系の無限遠物体合焦時の諸収差図であり、図３、図６、図９、図１２、図１５および図１８は、各実施例における変倍光学系の至近距離合焦時の諸収差図である。これらの図において、ＦＮＯはＦナンバー、ＮＡは開口数、Ｙは像高をそれぞれ示す。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。各収差図において、ｄはｄ線（λ=587.6nm）、ｇはｇ線（λ=435.8nm）、ＣはＣ線（λ=656.3nm）、ＦはＦ線（λ=486.1nm）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。
続いて、各実施例の説明に用いられる表について説明する。
［全体諸元］の表において、ｆはレンズ全系の焦点距離、Ｆ．ＮО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は無限遠物体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は無限遠物体合焦時の光軸上でのレンズ最終面から像面Ｉまでの空気換算距離（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。
［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（曲率中心が像面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、θｇＦはＦ線に対する部分分散比をそれぞれ示す。部分分散比θｇＦは、ｇ線に対する屈折率をｎｇ、Ｆ線に対する屈折率をｎＦ、Ｃ線に対する屈折率をｎＣとして、θｇＦ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）と定義される。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。（Ｓ）は開口絞りを、曲率半径の「∞」は平面又は開口を、それぞれ示す。曲率半径Ｒの欄には近軸曲率半径を示している。
［レンズ群データ］の表には、各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。
［可変間隔データ］の表には、［レンズ諸元］を示す表において面間隔が「(Dx)」(xは面番号）となっている面とその次の面の間隔を示す。ここでは無限遠物体および至近距離物体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を示す。
［条件式対応値］の表には、各条件式に対応する値を示す。
なお、焦点距離ｆ、曲率半径Ｒ、面間隔Ｄ、その他の長さの単位としては、一般に「mm」が用いられているため、本明細書の各表でも長さの単位は「mm」としている。但し、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、長さの単位は必ずしも「mm」に限られるものではない。
ここまでの図および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。
（実施例１）
実施例１について、図１、図２、図３および表１を用いて説明する。図１は、実施例１に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。実施例１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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。像面Ｉは、第７レンズ群Ｇ７の後に位置する。
第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳ、第５～第７レンズ群Ｇ５～Ｇ７は、変倍光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際に、図１下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。隣り合う各レンズ群の間隔が変化することにより光学系全系の焦点距離が変化し、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７が、互いに異なる軌跡で（それぞれ独立して）移動する。また、図１上段の矢印で示すように、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７は、いずれも像面方向に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。正レンズＬ１３は、例えば蛍石などの異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とから構成される。負レンズＬ２３と正メニスカスレンズＬ２４との接合負レンズは、防振レンズであり、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動し、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）することにより、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する。
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と両凹形状の負レンズＬ３３との接合正レンズとから構成される。正レンズＬ３１は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の像面側に、独立して移動可能な状態で配置される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との接合負レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５４とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６２とから構成される。
第７レンズ群Ｇ７は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ７１と、両凸形状の正レンズＬ７２とから構成される。
以下、表１に、実施例１に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表１）
［全体諸元］
変倍比＝3.767
ＭＷＦ１＝1.5889
ＭＷＦ２＝4.9353
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 103.00 199.99 388.01
Ｆ.ＮＯ 4.62 4.93 5.83
ω 11.82 6.02 3.10
Ｙｍａｘ 21.63 21.63 21.63
ＴＬ 221.000 269.958 300.954
ＢＦ 54.09 64.60 82.79
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd θｇＦ
物体面 ∞
1 136.3738 5.902 1.59349 67.00
2 684.8851 0.100
3 133.5429 2.700 1.65412 39.68
4 67.4672 1.053
5 67.2959 11.160 1.43385 95.23 0.539
6 -5760.2693 (D6)
7 292.6765 2.683 1.75575 24.71
8 -198.8463 1.400 1.80440 39.61
9 151.5821 3.436
10 -163.8339 1.400 1.71300 53.96
11 41.9292 3.317 1.90366 31.27
12 90.8103 2.468
13 206.9706 1.400 1.48749 70.32
14 88.4713 (D14)
15 89.7023 4.580 1.43384 95.16 0.539
16 -90.0386 0.154
17 64.6593 4.630 1.51680 64.13
18 -174.8323 1.300 1.83400 37.18
19 179.5428 (D19)
20(S) 0.0000 (D20)
21 -43.0275 1.594 1.80518 25.45
22 -80.2192 1.110
23 -200.2428 1.300 1.60300 65.44
24 28.6704 5.593 1.72342 38.03
25 -1035.5903 (D25)
26 -122.1352 2.796 1.95375 32.32
27 -46.5904 0.311
28 102.1311 5.924 1.51860 69.89
29 -30.4307 1.300 1.85478 24.80
30 -199.0978 0.150
31 52.2786 2.363 1.80100 34.92
32 124.6585 (D32)
33 62.2062 1.300 1.88300 40.69
34 27.0561 3.577
35 -116.3208 2.165 1.78472 25.64
36 -50.9400 (D36)
37 -56.7574 1.300 1.75500 52.33
38 62.6511 1.197
39 46.7150 3.286 1.67270 32.18
40 -651.0844 (D40)
像面 ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
1 1 190.713
2 7 -61.840
3 15 87.083
4 21 -153.583
5 26 49.643
6 33 -117.445
7 37 -106.442
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ／β 103.000 199.994 388.014 -0.1241 -0.2159 -0.3407
Ｄ０ 0.000 0.000 0.000 759.000 710.000 679.000
Ｄ６ 1.500 50.500 81.500 1.500 50.500 81.500
Ｄ１４ 38.436 20.665 1.500 38.436 20.665 1.500
Ｄ１９ 4.467 15.688 15.011 4.467 15.688 15.011
Ｄ２０ 5.500 12.051 31.892 5.500 12.051 31.892
Ｄ２５ 8.903 5.697 2.476 8.903 5.697 2.476
Ｄ３２ 15.818 12.443 1.500 17.680 20.231 23.224
Ｄ３６ 9.332 5.366 1.339 12.679 9.724 11.216
Ｄ４０ 9.604 20.156 38.339 4.415 8.026 6.772
図２に、実施例１に係る光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。また図３に、実施例１に係る光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例１に係る光学系は、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。
（実施例２）
実施例２について、図４、図５、図６および表２を用いて説明する。図４は、実施例２に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。実施例２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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。像面Ｉは、第７レンズ群Ｇ７の後に位置する。
第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳ、第４～第７レンズ群Ｇ４～Ｇ７は、変倍光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際に、図４下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。隣り合う各レンズ群の間隔が変化することにより光学系全系の焦点距離が変化し、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７が、互いに異なる軌跡で（それぞれ独立して）移動する。また、図４上段の矢印で示すように、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７は、いずれも像面方向に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。正メニスカスレンズＬ１３は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とから構成される。負レンズＬ２３は、防振レンズであり、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動し、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）することにより、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する。
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と両凹形状の負レンズＬ３３との接合正レンズとから構成される。正レンズＬ３１は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の像面側に、独立して移動可能な状態で配置される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４３との接合負レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５４とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６２とから構成される。
第７レンズ群Ｇ７は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ７１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７２と、から構成される。
以下、表２に、実施例２に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）
［全体諸元］
変倍比＝3.768
ＭＷＦ１＝2.1055
ＭＷＦ２＝5.5112
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 103.00 199.97 388.02
Ｆ.ＮＯ 4.62 4.93 5.83
ω 11.82 6.02 3.10
Ｙｍａｘ 21.63 21.63 21.63
ＴＬ 222.733 276.728 303.038
ＢＦ 47.90 63.78 86.81
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd θｇＦ
物体面 ∞
1 117.0819 6.148 1.59349 67.00
2 365.5294 0.100
3 150.4892 2.700 1.65412 39.68
4 74.8985 0.184
5 75.5510 10.418 1.43385 95.23 0.539
6 62240.1620 (D6)
7 203.4913 2.481 1.75575 24.71
8 -283.1835 1.400 1.80100 34.92
9 143.1063 3.532
10 -181.9974 1.400 1.74100 52.76
11 45.8632 3.064 1.95000 29.37
12 92.4439 2.411
13 176.3940 1.400 1.75500 52.33
14 113.7780 (D14)
15 115.0409 4.065 1.49782 82.57 0.538
16 -112.5159 0.100
17 68.2845 5.556 1.51680 64.13
18 -108.3363 1.400 1.90265 35.77
19 421.1558 (D19)
20(S) 0.0000 (D20)
21 -41.5981 1.400 1.94594 17.98
22 -50.5660 0.100
23 -76.3622 1.300 1.58144 40.75
24 30.1854 4.410 1.74077 27.74
25 1070.2033 (D25)
26 -224.0073 2.866 1.95000 29.37
27 -48.5843 0.100
28 74.2943 5.215 1.48749 70.32
29 -32.1540 1.300 1.84666 23.88
30 -425.6638 0.100
31 57.3899 1.986 1.80100 34.92
32 101.9980 (D32)
33 57.3583 1.300 1.90265 35.77
34 27.5241 3.049
35 -196.2416 2.311 1.71736 29.52
36 -51.3377 (D36)
37 -57.0496 1.300 1.74100 52.76
38 50.2631 0.100
39 40.9983 3.145 1.74077 27.74
40 303.4325 (D40)
像面 ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
1 1 206.704
2 7 -69.893
3 15 91.760
4 21 -147.646
5 26 51.744
6 33 -178.981
7 37 -82.684
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ／β 102.990 199.95 388.019 -0.122 -0.213 -0.355
Ｄ０ 0.000 0.000 0.000 757.259 703.147 677.000
Ｄ１ 1.500 55.612 81.759 1.500 55.612 81.759
Ｄ６ 46.593 31.949 1.500 46.593 31.949 1.500
Ｄ１４ 15.159 26.204 30.746 15.159 26.204 30.746
Ｄ１９ 4.000 4.086 20.914 4.000 4.086 20.914
Ｄ２０ 5.383 1.988 1.988 5.383 1.988 1.988
Ｄ２５ 14.372 8.720 1.500 16.623 16.278 23.996
Ｄ３２ 11.484 8.052 1.477 14.923 13.441 10.427
Ｄ３６ 7.645 23.648 46.498 1.926 10.642 15.117
Ｄ４０ 40.255 40.128 40.315 40.431 40.465 40.087
図５に、実施例２に係る光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。また図６に、実施例２に係る光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例２に係る光学系は、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。
（実施例３）
実施例３について、図７、図８、図９および表３を用いて説明する。図７は、実施例３に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。実施例３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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。像面Ｉは、第７レンズ群Ｇ７の後に位置する。
第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳ、第４～第７レンズ群Ｇ４～Ｇ７は、変倍光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際に、図７下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。隣り合う各レンズ群の間隔が変化することにより光学系全系の焦点距離が変化し、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７が、互いに異なる軌跡で（それぞれ独立して）移動する。また、図７上段の矢印で示すように、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７は、いずれも像面方向に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。正メニスカスレンズＬ１３は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とから構成される。負レンズＬ２３は、防振レンズであり、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動し、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）することにより、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する。
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と両凹形状の負レンズＬ３３との接合正レンズとから構成される。正レンズＬ３１は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の像面側に、独立して移動可能な状態で配置される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４３との接合負レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５４とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６２とから構成される。
第７レンズ群Ｇ７は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ７１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７２とから構成される。
以下、表３に、実施例３に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）
［全体諸元］
変倍比＝3.767
ＭＷＦ１＝2.6815
ＭＷＦ２＝6.8186
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 103.00 200.00 388.04
Ｆ.ＮＯ 4.62 4.93 5.83
ω 11.82 6.02 3.10
Ｙｍａｘ 21.63 21.63 21.63
ＴＬ 220.000 272.881 300.017
ＢＦ 39.91 60.88 82.57
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd θｇＦ
物体面 ∞
1 114.7306 6.020 1.59349 67.00
2 328.7987 8.000
3 134.2907 2.700 1.65412 39.68
4 68.5106 0.400
5 68.4850 10.473 1.43385 95.23 0.539
6 2324.1739 (D6)
7 323.8481 2.841 1.75575 24.71
8 -129.6662 1.400 1.80100 34.92
9 155.4044 3.304
10 -195.8610 1.400 1.74100 52.76
11 45.3342 2.982 1.95000 29.37
12 89.5106 1.864
13 103.6818 1.400 1.75500 52.33
14 84.0486 (D14)
15 108.2974 4.023 1.49782 82.57 0.538
16 -112.3609 0.100
17 71.6226 5.604 1.51680 64.13
18 -96.4853 1.400 1.90265 35.77
19 866.0985 (D19)
20(S) 0.0000 (D20)
21 -48.6340 1.400 1.94594 17.98
22 -61.5868 0.100
23 -86.2958 1.300 1.58144 40.75
24 30.0588 3.766 1.74077 27.74
25 233.8020 (D25)
26 -1417.5127 2.930 1.95000 29.37
27 -52.0872 0.100
28 75.8091 4.852 1.48749 70.32
29 -33.5749 1.300 1.84666 23.88
30 -568.4074 0.100
31 52.7691 1.961 1.80100 34.92
32 87.4282 (D32)
33 64.2901 1.300 1.90265 35.77
34 27.5581 3.197
35 -131.8480 2.204 1.71736 29.52
36 -49.6017 (D36)
37 -58.2336 1.300 1.74100 52.76
38 50.5745 0.100
39 41.9718 3.372 1.74077 27.74
40 3274.1766 (D40)
像面 ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
1 1 205.777
2 7 -67.326
3 15 87.509
4 21 -116.754
5 26 46.987
6 33 -117.830
7 37 -101.181
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ／β 103.000 200.000 388.036 -0.120 -0.211 -0.350
Ｄ０ 0.000 0.000 0.000 760.000 707.028 680.000
Ｄ６ 1.500 54.472 81.500 1.500 54.472 81.500
Ｄ１４ 40.113 28.747 1.500 40.113 28.747 1.500
Ｄ１９ 15.131 19.545 28.671 15.131 19.545 28.671
Ｄ２０ 4.000 4.000 17.800 4.000 4.000 17.800
Ｄ２５ 7.071 3.711 1.890 7.071 3.711 1.890
Ｄ３２ 16.596 10.398 1.500 19.366 17.617 23.607
Ｄ３６ 12.489 7.935 1.392 16.626 15.227 14.700
Ｄ４０ 6.907 27.991 49.555 0.000 13.461 14.139
図８に、実施例３に係る光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。また図９に、実施例３に係る光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例３に係る光学系は、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。
（実施例４）
実施例４について、図１０、図１１、図１２および表４を用いて説明する。図１０は、実施例４に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。実施例４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、開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ８とから構成されている。像面Ｉは、第８レンズ群Ｇ８の後に位置する。
第１レンズ群Ｇ１、第３レンズ群Ｇ３、開口絞りＳ、第４～第７レンズ群Ｇ４～Ｇ７は、変倍光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際に、図１０下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。隣り合う各レンズ群の間隔が変化することにより光学系全系の焦点距離が変化し、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７が、互いに異なる軌跡で（それぞれ独立して）移動する。図１０上段の矢印で示すように、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７は、いずれも像面方向に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１３とから構成される。正メニスカスレンズＬ１３は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４との接合負レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２５とから構成される。負レンズＬ２３は、防振レンズであり、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動し、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）することにより、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する。
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と両凹形状の負レンズＬ３３との接合正レンズとから構成される。正レンズＬ３１は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３の像面側に、独立して移動可能な状態で配置される。
第４レンズ群Ｇ４は、両凹形状の負レンズＬ４１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ４２との接合負レンズから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ５４とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６２とから構成される。
第７レンズ群Ｇ７は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ７１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ７２とから構成される。
第８レンズ群Ｇ８は、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ８１から構成される。
以下、表４に、実施例４に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）
［全体諸元］
変倍比＝3.695
ＭＷＦ１＝88.7810
ＭＷＦ２＝387.9989
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 105.00 200.00 388.00
Ｆ.ＮＯ 4.60 4.77 5.78
ω 11.63 6.04 3.11
Ｙｍａｘ 21.63 21.63 21.63
ＴＬ 219.756 281.111 304.049
ＢＦ 54.01 53.99 54.05
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd θｇＦ
物体面 ∞
1 107.6827 7.892 1.61720 53.97
2 394.9933 0.100
3 159.0936 2.700 1.65412 39.68
4 63.4813 0.400
5 63.2835 13.010 1.43385 95.23 0.539
6 2117.9666 (D6)
7 -497.9468 3.142 1.75211 25.05
8 -77.2150 1.200 1.80100 34.92
9 -1507.8397 2.012
10 -227.5884 1.200 1.74100 52.76
11 44.1738 3.305 1.95000 29.37
12 88.1580 3.000
13 856.2252 1.200 1.75500 52.33
14 154.4691 (D14)
15 90.7956 4.667 1.49782 82.57 0.538
16 -91.3253 0.100
17 82.4837 4.664 1.51680 64.13
18 -91.7339 1.273 1.90265 35.77
19 3838.7049 (D19)
20(S) 0.0000 (D20)
21 -38.3095 1.201 1.59270 35.31
22 34.8427 3.809 1.78472 25.64
23 248.9195 (D23)
24 -79.5459 2.986 1.95000 29.37
25 -37.2045 0.100
26 132.6307 5.482 1.48749 70.32
27 -29.3373 1.200 1.84666 23.88
28 -127.7351 0.100
29 76.9312 2.621 1.80100 34.92
30 -4278.2232 (D30)
31 53.5368 1.200 1.90265 35.77
32 27.4706 3.171
33 -253.7258 2.603 1.71736 29.52
34 -46.3667 (D34)
35 -48.6736 1.200 1.72916 54.09
36 65.5991 0.100
37 41.6441 3.079 1.71736 29.52
38 294.9036 (D38)
39 236.2290 1.200 2.00272 19.32
40 166.7882 (D40)
像面 ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
1 1 211.841
2 7 -65.706
3 15 77.725
4 21 -76.034
5 24 44.543
6 31 -481.690
7 35 -88.781
8 39 -570.790
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ／β 105.000 199.999 387.999 -0.123 -0.205 -0.348
Ｄ０ 0.000 0.000 0.000 780.308 718.929 696.050
Ｄ６ 1.133 62.513 85.391 1.133 62.513 85.391
Ｄ１４ 39.278 30.026 0.500 39.278 30.026 0.500
Ｄ１９ 5.889 12.667 20.088 5.889 12.667 20.088
Ｄ２０ 4.004 9.867 24.000 4.004 9.867 24.000
Ｄ２３ 5.408 2.828 2.080 5.408 2.828 2.080
Ｄ３０ 18.534 11.163 0.500 21.297 21.414 30.980
Ｄ３４ 6.127 3.992 0.500 8.319 7.392 6.546
Ｄ３８ 5.455 14.150 37.026 0.500 0.500 0.500
Ｄ４０ 54.014 53.990 54.049 54.284 54.170 53.632
図１１に、実施例４に係る光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。また図１２に、実施例４に係る光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例４に係る光学系は、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。
（実施例５）
実施例５について、図１３、図１４、図１５および表５を用いて説明する。図１３は、実施例５に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。実施例５に係る変倍光学系ＺＬ（５）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、第３レンズ群Ｇ３内の最も像面寄りの位置に配置される開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。像面Ｉは、第７レンズ群Ｇ７の後に位置する。
第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳを含む第３レンズ群Ｇ３、第５～第７レンズ群Ｇ５～Ｇ７は、変倍光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際に、図１３下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。隣り合う各レンズ群の間隔が変化することにより光学系全系の焦点距離が変化し、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７が、互いに異なる軌跡で（それぞれ独立して）移動する。図１３上段の矢印で示すように、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７は、いずれも像面方向に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３と、とから構成される。正レンズＬ１３は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２５とから構成される。負レンズＬ２３は、防振レンズであり、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動し、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）することにより、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する。
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と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合正レンズとから構成される。正レンズＬ３１は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内の最も像面寄りの位置に配置される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との接合負レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５４とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６２とから構成される。
第７レンズ群Ｇ７は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ７１と、両凸形状の正レンズＬ７２とから構成される。
以下、表５に、実施例５に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表５）
［全体諸元］
変倍比＝3.770
ＭＷＦ１＝1.6314
ＭＷＦ２＝4.9350
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 103.00 200.00 388.00
Ｆ.ＮＯ 4.59 5.12 5.83
ω 11.82 6.02 3.10
Ｙｍａｘ 21.63 21.63 21.63
ＴＬ 221.000 269.990 300.946
ＢＦ 57.55 67.48 84.11
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd θｇＦ
物体面 ∞
1 129.5995 6.062 1.59349 67.00
2 614.9271 0.100
3 127.5358 2.700 1.65412 39.68
4 64.1007 2.128
5 64.0911 11.515 1.43385 95.23 0.539
6 -2299.1104 (D6)
7 558.7848 3.286 1.75575 24.71
8 -100.1309 1.400 1.80440 39.61
9 157.1701 3.331
10 -153.6457 1.400 1.71300 53.96
11 39.9817 3.229 1.90366 31.27
12 87.8619 3.616
13 -196.6060 1.400 1.49782 82.57
14 122.6029 (D14)
15 85.8569 4.906 1.43384 95.16 0.539
16 -69.5367 0.100
17 71.1870 5.093 1.51860 69.89
18 -75.5884 1.300 1.83400 37.18
19 -510.2295 11.417
20(S) 0.0000 (D20)
21 -45.2131 1.400 1.80518 25.45
22 -121.6262 1.550
23 -74.4310 1.300 1.60300 65.44
24 31.5335 6.569 1.72342 38.03
25 -79.1164 (D25)
26 -104.2422 2.504 1.95375 32.32
27 -49.0857 0.100
28 90.0325 5.941 1.51860 69.89
29 -30.7008 1.300 1.85478 24.80
30 -177.1216 0.150
31 52.9732 2.238 1.80100 34.92
32 111.5019 (D32)
33 62.1432 1.300 1.88300 40.69
34 27.1976 3.783
35 -86.2972 2.081 1.78472 25.64
36 -47.3129 (D36)
37 -49.8370 1.300 1.75500 52.33
38 69.3637 0.933
39 50.8477 3.544 1.67270 32.18
40 -166.1967 (D40)
像面 ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
1 1 180.647
2 7 -45.904
3 15 62.566
4 21 -187.190
5 26 54.940
6 33 -105.507
7 37 -122.604
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ／β 103.000 200.000 388.000 -0.125 -0.217 -0.342
Ｄ０ 0.000 0.000 0.000 759.000 710.000 679.000
Ｄ６ 1.500 50.500 81.500 1.500 50.500 81.500
Ｄ１４ 26.202 14.386 1.500 26.202 14.386 1.500
Ｄ１９ 11.417 11.417 11.417 11.417 11.417 11.417
Ｄ２０ 5.500 17.316 30.202 5.500 17.316 30.202
Ｄ２５ 9.179 4.963 1.500 9.179 4.963 1.500
Ｄ３２ 14.731 11.709 1.743 16.640 19.501 23.911
Ｄ３６ 7.360 4.659 1.413 10.664 8.750 10.755
Ｄ４０ 12.080 22.019 38.693 6.877 10.144 7.203
図１４に、実施例５に係る光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。また図１５に、実施例５に係る光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例５に係る光学系は、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。
（実施例６）
実施例６について、図１６、図１７、図１８および表６を用いて説明する。図１６は、実施例６に係る変倍光学系のレンズ構成を示す図である。実施例６に係る変倍光学系ＺＬ（６）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、第３レンズ群Ｇ３内の最も像面寄りの位置に配置される開口絞りＳ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、負の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６と、負の屈折力を有する第７レンズ群Ｇ７とから構成されている。像面Ｉは、第７レンズ群Ｇ７の後に位置する。
第１レンズ群Ｇ１、開口絞りＳを含む第３レンズ群Ｇ３、第５～第７レンズ群Ｇ５～Ｇ７は、変倍光学系が広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）に変倍する際に、図１６下段の矢印が示す軌跡に沿って移動する。隣り合う各レンズ群の間隔が変化することにより光学系全系の焦点距離が変化し、撮影倍率が変更される（変倍が行われる）。合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７が、互いに異なる軌跡で（それぞれ独立して）移動する。図１６上段の矢印で示すように、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際には、第６レンズ群Ｇ６と第７レンズ群Ｇ７は、いずれも像面方向に移動する。
第１レンズ群Ｇ１は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１１と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１２と、両凸形状の正レンズＬ１３とから構成される。正レンズＬ１３は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。
第２レンズ群Ｇ２は、物体側から順に並んだ、両凸形状の正レンズＬ２１と両凹形状の負レンズＬ２２との接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ２３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２４との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ２５とから構成される。負レンズＬ２３は、防振レンズであり、光軸に垂直な方向の成分を持つように移動し、または光軸を含む面内方向に回転移動（揺動）することにより、手ぶれによって生じる像ぶれを補正する。
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と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ３３との接合正レンズとから構成される。正レンズＬ３１は、異常分散性の高い硝材からなる特定レンズである。開口絞りＳは、第３レンズ群Ｇ３内の最も像面寄りの位置に配置される。
第４レンズ群Ｇ４は、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２と両凸形状の正レンズＬ４３との接合正レンズとから構成される。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側から順に並んだ、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ５１と、両凸形状の正レンズＬ５２と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ５３との接合正レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５４とから構成される。
第６レンズ群Ｇ６は、物体側から順に並んだ、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ６１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ６２とから構成される。
第７レンズ群Ｇ７は、物体側から順に並んだ、両凹形状の負レンズＬ７１と、両凸形状の正レンズＬ７２とから構成される。
以下、表６に、実施例６に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表６）
［全体諸元］
変倍比＝3.767
ＭＷＦ１＝1.8279
ＭＷＦ２＝4.7540
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 103.00 200.00 388.00
Ｆ.ＮＯ 4.59 5.12 5.83
ω 11.82 6.03 3.10
Ｙｍａｘ 21.63 21.63 21.63
ＴＬ 221.000 269.835 295.956
ＢＦ 56.22 67.50 83.01
［レンズ諸元］
面番号 Ｒ Ｄ ｎｄ νd θｇＦ
物体面 ∞
1 119.0802 6.150 1.59349 67.00
2 542.9407 0.100
3 120.2830 2.700 1.65412 39.68
4 60.0833 1.853
5 60.0909 11.686 1.43385 95.23 0.539
6 -3805.1851 (D6)
7 584.8588 3.104 1.75575 24.71
8 -92.1798 1.400 1.80440 39.61
9 150.1185 3.197
10 -163.5441 1.400 1.71300 53.96
11 38.9835 3.215 1.90366 31.27
12 84.1892 3.786
13 -158.5654 1.400 1.49782 82.57
14 133.4273 (D14)
15 99.6474 4.799 1.43384 95.16 0.539
16 -65.0870 0.100
17 72.2025 5.004 1.51860 69.89
18 -77.9165 1.300 1.83400 37.18
19 -450.5174 13.848
20(S) 0.0000 (D20)
21 -41.1692 1.400 1.80518 25.45
22 -100.7844 1.930
23 -89.0545 1.300 1.60300 65.44
24 30.9408 6.311 1.72342 38.03
25 -90.7192 (D25)
26 -90.4151 2.545 1.95375 32.32
27 -45.0429 0.100
28 104.6509 5.921 1.51860 69.89
29 -29.5380 1.300 1.85478 24.80
30 -149.5017 0.150
31 57.7812 2.251 1.80100 34.92
32 138.6201 (D32)
33 65.6462 1.300 1.88300 40.69
34 27.7530 3.793
35 -103.8907 2.242 1.78472 25.64
36 -48.1743 (D36)
37 -49.6311 1.300 1.75500 52.33
38 72.6218 0.761
39 50.3990 3.700 1.67270 32.18
40 -238.7796 (D40)
像面 ∞
［レンズ群データ］
群 始面 焦点距離
1 1 171.657
2 7 -44.408
3 15 62.730
4 21 -179.694
5 26 54.514
6 33 -120.729
7 37 -111.264
［可変間隔データ］
無限遠 至近
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
Ｆ／β 103.000 200.000 388.000 -0.125 -0.214 -0.337
Ｄ０ 0.000 0.000 0.000 759.000 710.145 684.000
Ｄ６ 1.500 50.355 76.500 1.500 50.355 76.500
Ｄ１４ 25.137 16.313 1.500 25.137 16.313 1.500
Ｄ１９ 13.848 13.848 13.848 13.848 13.848 13.848
Ｄ２０ 5.500 14.324 29.137 5.500 14.324 29.137
Ｄ２５ 8.775 4.694 1.500 8.775 4.694 1.500
Ｄ３２ 15.869 10.956 1.500 17.963 18.935 24.560
Ｄ３６ 6.649 4.350 1.469 9.575 7.890 9.814
Ｄ４０ 12.546 23.839 39.365 7.531 12.325 7.976
図１７に、実施例６に係る光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。また図１８に、実施例６に係る光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時（Ａ）、至近距離物体合焦時（Ｂ）の諸収差値を示す。各諸収差図より、実施例６に係る光学系は、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。
以下に、条件式一覧および各実施例の条件式対応値を示す。
［条件式一覧］
(１) ｆＦ１／ｆＦ２
(２) βＷＦ１／βＷＦ２
(３) βＴＦ１／βＴＦ２
(４) －ｆＦｓ／ｆｔ
(５) －ｆＦｓ／ｆｗ
(６) ＭＷＦ１／ＭＷＦ２
(７) ２ωｗ（°）
(８) ２ωｔ（°）
(９) ｆｔ／ｆｗ
(10) ＴＬｗ／ｆｗ
(11) ＴＬｔ／ｆｔ
(12) ＢＦｗ／ＴＬｗ
(13) ＢＦｔ／ＴＬｔ
(14) νｆ１ｐ
(15) νｆ１ｎ
(16) νｆ２ｐ
(17) νｆ２ｎ
(18) １／βＷＦ１
(19) βＷＦ２
(20) {βＷＦ１＋（１／βＷＦ１）}-2
(21) {βＷＦ２＋（１／βＷＦ２）}-2
(22) Ｆ１ｐｏｓ／ＴＬｔ
(23) νｓｐ１
(24) θｇＦｓｐ１－（０．６４４－０．００１６８νｓｐ１）
(25) νｓｐ２
(26) θｇＦｓｐ２－（０．６４４－０．００１６８νｓｐ２）
(27) ｆｐｒ／ｆｔ
［条件式対応値］
実施例１ 実施例２ 実施例３ 実施例４ 実施例５ 実施例６
(１) 1.1036 2.1646 1.1645 5.4256 0.8605 1.0851
(２) 0.9380 0.8128 1.0097 0.6964 0.9984 0.9330
(３) 0.8103 0.6332 0.8028 0.5772 0.8961 0.8283
(４) 0.2743 0.2131 0.2608 0.2288 0.2719 0.2868
(５) 1.0334 0.8028 0.9823 0.8455 1.0243 1.0802
(６) 0.3220 0.3798 0.3933 0.5321 0.3306 0.3845
(７) 23.6395 23.5107 23.4048 23.2826 23.6479 23.6479
(８) 6.2056 6.2137 6.1975 6.2289 6.2059 6.2059
(９) 3.7671 3.7675 3.7673 3.6952 3.7699 3.7670
(10) 2.1456 2.1627 2.1359 2.0929 2.1456 2.1456
(11) 0.7756 0.7810 0.7732 0.7836 0.7756 0.7628
(12) 0.2448 0.2151 0.1814 0.2458 0.2604 0.2544
(13) 0.2752 0.2865 0.2752 0.1778 0.2795 0.2805
(14) 25.64 29.52 29.52 29.52 25.64 25.64
(15) 40.69 35.77 35.77 35.77 40.69 40.69
(16) 32.18 27.74 27.74 29.52 32.18 32.18
(17) 52.33 52.76 52.76 54.09 52.33 52.33
(18) 1.4719 1.3078 1.4395 1.1529 1.5290 1.4579
(19) 1.5691 1.6091 1.4256 1.6555 1.5315 1.5627
(20) 0.2161 0.2328 0.2196 0.2450 0.2098 0.2176
(21) 0.2054 0.2010 0.2210 0.1959 0.2096 0.2061
(22) 0.32 0.33 0.32 0.34 0.33 0.33
(23) 95.23 95.23 95.23 95.23 95.23 95.23
(24) 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055 0.055
(25) 95.23 82.57 82.57 82.57 95.23 95.23
(26) 0.055 0.033 0.033 0.033 0.055 0.055
(27) 0.4915 0.5327 0.5303 0.5460 0.4656 0.4424
以上に説明した各実施例によれば、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。
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項の記載により特定される光学性能を損なわない範囲で、適宜変更可能である。
また、上記実施例では、７群構成、８群構成の変倍光学系を示したが、その他の群構成の変倍光学系（例えば、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等）とすることもできる。ここで、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、開口絞りについては、上記各実施例では第３レンズ群または第４レンズ群に開口絞りを配置しているが、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する形態も考えられる。
また、レンズ面は、球面、平面、非球面のいずれを採用してもよい。球面または平面のレンズ面は、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工およ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、さらには像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないという利点がある。非球面のレンズ面としては、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、また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。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よい。
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
Ｇ７ 第７レンズ群
Ｇ８ 第８レンズ群
Ｉ 像面
Ｓ 開口絞り

Claims (37)

  1. 複数のレンズ群を有し、
    前記複数のレンズ群は、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レンズ群とを含み、変倍の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    前記複数のレンズ群は、合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群の像面側に並んで配置され合焦の際に前記第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含み、
    前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有し、
    前記第１合焦レンズ群の物体側に並んで正の屈折力を有する単レンズが配置され、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    ０．４０＜ｆＦ１／ｆＦ２＜６．００
    但し、
    ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
    ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
  2. 複数のレンズ群と、開口絞りとを有し、
    前記複数のレンズ群は、変倍の際、隣り合う各レンズ群の間隔が変化し、
    前記複数のレンズ群のうち、最も物体側に配置されたレンズ群が変倍の際に移動し、前記複数のレンズ群のうち、前記最も物体側に配置されたレンズ群を除く少なくとも１つのレンズ群が変倍の際に固定され、
    前記複数のレンズ群は、前記開口絞りより像面側に配置され合焦の際に移動する第１合焦レンズ群と、前記第１合焦レンズ群より像面側に配置され合焦の際に前記第１合焦レンズ群とは異なる軌跡で移動する第２合焦レンズ群とを含み、
    前記第１合焦レンズ群および前記第２合焦レンズ群は、いずれも負の屈折力を有し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    ０．４０＜ｆＦ１／ｆＦ２≦１．１６４５
    但し、
    ｆＦ１：前記第１合焦レンズ群の焦点距離
    ｆＦ２：前記第２合焦レンズ群の焦点距離
  3. 開口絞りを有し、
    前記第１合焦レンズ群が前記開口絞りより像面側に配置される請求項１に記載の変倍光学系。
  4. 前記第２合焦レンズ群が前記第１合焦レンズ群の像面側に並んで配置される請求項２に記載の変倍光学系。
  5. 前記複数のレンズ群は、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レンズ群とを含む請求項２または４に記載の変倍光学系。
  6. 前記複数のレンズ群は、さらに、前記第３レンズ群の像面側に並んで配置された負の屈折力を有する第４レンズ群を含む請求項１または５に記載の変倍光学系。
  7. 正の屈折力を有する第１正レンズ群である前記第１レンズ群および、正の屈折力を有する第２正レンズ群である前記第３レンズ群のうち少なくとも１つのレンズ群は、以下の条件式を満足する硝材からなる特定正レンズを含む請求項１、請求項５、および請求項６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ８５．００＜νｓｐ＜１００．００ 且つ
    θｇＦｓｐ－（０．６４４－０．００１６８νｓｐ）＞０．０１
    但し、
    νｓｐ：前記特定正レンズのｄ線を基準とするアッベ数
    θｇＦｓｐ ：前記特定正レンズの部分分散比（部分分散比は、ｇ線に対する屈折率をｎｇ、Ｆ線に対する屈折率をｎＦ、Ｃ線に対する屈折率をｎＣとして、θｇＦ＝（ｎｇ－ｎＦ）／（ｎＦ－ｎＣ）と定義される。）
  8. 正の屈折力を有する第１正レンズ群である前記第１レンズ群は、以下の条件式を満足する請求項１または請求項５～７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．４０＜ｆｐｒ／ｆｔ＜０．６０
    ｆｐｒ：前記第１正レンズ群である前記第１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全系の焦点距離
  9. 以下の条件式を満足する請求項１～８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５０＜βＷＦ１／βＷＦ２＜１．２０
    但し、
    βＷＦ１：広角端状態における前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
    βＷＦ２：広角端状態における前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  10. 以下の条件式を満足する請求項１～９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．４０＜βＴＦ１／βＴＦ２＜１．００
    但し、
    βＴＦ１：望遠端状態における前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
    βＴＦ２：望遠端状態における前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  11. 以下の条件式を満足する請求項１～１０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．１０＜－ｆＦｓ／ｆｔ＜０．５０
    但し、
    ｆＦｓ：前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方の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全系の焦点距離
  12. 以下の条件式を満足する請求項１～１１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５０＜－ｆＦｓ／ｆｗ＜１．５０
    但し、
    ｆＦｓ：前記第１合焦レンズ群と前記第２合焦レンズ群のうち、屈折力が強い方の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全系の焦点距離
  13. 前記第１合焦レンズ群が、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、像面方向に移動する請求項１～１２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  14. 前記第２合焦レンズ群が、無限遠物体合焦状態から近距離物体合焦状態への合焦の際、像面方向に移動する請求項１～１３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  15. 以下の条件式を満足する請求項１～１４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．１０＜ＭＷＦ１／ＭＷＦ２＜０．８０
    但し、
    ＭＷＦ１：広角端状態において無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態への合焦の際の前記第１合焦レンズ群の移動量の絶対値
    ＭＷＦ２：広角端状態において無限遠物体合焦状態から至近距離物体合焦状態への合焦の際の前記第２合焦レンズ群の移動量の絶対値
  16. 以下の条件式を満足する請求項１～１５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ２０．００°＜２ωｗ＜３０．００°
    但し、
    ２ωｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全画角
  17. 以下の条件式を満足する請求項１～１６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ５．６０°＜２ωｔ＜７．００°
    但し、
    ２ωｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全画角
  18. 以下の条件式を満足する請求項１～１７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ３．３０＜ｆｔ／ｆｗ＜４．００
    但し、
    ｆｔ ：望遠端状態における前記変倍光学系全系の焦点距離
    ｆｗ ：広角端状態における前記変倍光学系全系の焦点距離
  19. 以下の条件式を満足する請求項１～１８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    １．８０＜ＴＬｗ／ｆｗ＜２．４０
    但し、
    ＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全長
    ｆｗ ：広角端状態における前記変倍光学系全系の焦点距離
  20. 以下の条件式を満足する請求項１～１９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．５０＜ＴＬｔ／ｆｔ＜０．９０
    但し、
    ＴＬｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全長
    ｆｔ ：望遠端状態における前記変倍光学系全系の焦点距離
  21. 以下の条件式を満足する請求項１～２０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．１３＜ＢＦｗ／ＴＬｗ＜０．３３
    但し、
    ＢＦｗ：広角端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算距離）
    ＴＬｗ：広角端状態における前記変倍光学系の全長
  22. 以下の条件式を満足する請求項１～２１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．１３＜ＢＦｔ／ＴＬｔ＜０．３３
    但し、
    ＢＦｔ：望遠端状態における前記変倍光学系のバックフォーカス（空気換算距離）
    ＴＬｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全長
  23. 前記第１合焦レンズ群が、少なくとも１つの正レンズと少なくとも１つの負レンズとを含む請求項１～２２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  24. 前記第１合焦レンズ群に含まれる前記負レンズの中の少なくとも１つが、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズである請求項２３に記載の変倍光学系。
  25. 前記第１合焦レンズ群に含まれる前記正レンズの中の少なくとも１つが、以下の条件式を満足する請求項２３または２４に記載の変倍光学系。
    ２３．００＜νｆ１ｐ＜３５．００
    但し、
    νｆ１ｐ：前記第１合焦レンズ群に含まれる前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数
  26. 前記第１合焦レンズ群に含まれる前記負レンズの中の少なくとも１つが、以下の条件式を満足する請求項２３～２５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ３０．００＜νｆ１ｎ＜４５．００
    但し、
    νｆ１ｎ：前記第１合焦レンズ群に含まれる前記負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
  27. 前記第２合焦レンズ群は、少なくとも１つの正レンズと少なくとも１つの負レンズとを含む請求項１～２６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  28. 前記第２合焦レンズ群に含まれる前記正レンズの中の少なくとも１つが、以下の条件式を満足する請求項２７に記載の変倍光学系。
    ２３．００＜νｆ２ｐ＜３５．００
    但し、
    νｆ２ｐ：前記第２合焦レンズ群に含まれる前記正レンズのｄ線を基準とするアッベ数
  29. 前記第２合焦レンズ群に含まれる前記負レンズの中の少なくとも１つが、以下の条件式を満足する請求項２７または２８に記載の変倍光学系。
    ５０．００＜νｆ２ｎ＜５８．００
    但し、
    νｆ２ｎ：前記第２合焦レンズ群に含まれる前記負レンズのｄ線を基準とするアッベ数
  30. 前記第２合焦レンズ群に含まれる前記負レンズの中の少なくとも１つが、両凹形状の負レンズである請求項２７～２９のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  31. 以下の条件式を満足する請求項１～３０のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    １．００＜１／βＷＦ１＜２．００
    但し、
    βＷＦ１：広角端状態における前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  32. 以下の条件式を満足する請求項１～３１のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    １．００＜βＷＦ２＜２．００
    但し、
    βＷＦ２：広角端状態における前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  33. 以下の条件式を満足する請求項１～３２のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    {βＷＦ１＋（１／βＷＦ１）}-2＜０．２５０
    但し、
    βＷＦ１：広角端状態における前記第１合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  34. 以下の条件式を満足する請求項１～３３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    {βＷＦ２＋（１／βＷＦ２）}-2＜０．２５０
    但し、
    βＷＦ２：広角端状態における前記第２合焦レンズ群の無限遠物体合焦時の横倍率
  35. 前記第１合焦レンズ群は、以下の条件式を満足する請求項１～３４のいずれか一項に記載の変倍光学系。
    ０．２８＜Ｆ１ｐｏｓ／ＴＬｔ＜０．３８
    但し、
    Ｆ１ｐｏｓ：望遠端状態における無限遠物体合焦時の前記第１合焦レンズ群の位置（レンズ群の最も物体側の面から像面までの距離を、レンズ群の位置とする）
    ＴＬｔ：望遠端状態における前記変倍光学系の全長
  36. 前記複数のレンズ群を構成するレンズ群のうち、前記第１合焦レンズ群よりも像面に近い位置に配置されるレンズ群の数が２つ以下である請求項１～３５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  37. 請求項１～３６のいずれかに記載の変倍光学系が搭載された光学機器。
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