JPWO2016017724A1 - 変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法 Download PDF

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Abstract

変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、変倍に際して、第１レンズ群と第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、第１レンズ群は、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群と、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群とを有している。これにより、合焦時における高い光学性能を備えることができる。

Description

本発明は、写真用カメラや電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系と、該変倍光学系を有する光学装置、および変倍光学系の製造方法に関する。
従来、写真用カメラや電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている。例えば、特開２０１３−１０９０１３号公報を参照。
しかし、従来の変倍光学系にあっては、合焦時における光学性能が充分ではないという問題があった。
特開２０１３−１０９０１３号公報
本発明の第１の態様は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群と、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群とを有している変倍光学系である。
本発明の第２の態様は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、変倍に際して、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３レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有し、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有し、以下の条件式を満足する変倍光学系である。
０．２ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ２．０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
本発明の第３の態様は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有し、以下の条件式を満足する変倍光学系である。
１．０ ＜ ｆ１／（−ｆ１１） ＜ ２．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１１：前記前群の焦点距離
また、本発明の第４の態様は、上記第１態様から第３の態様までの何れかの変倍光学系を備えた光学装置である。
また、本発明の第５の態様は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群と、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群とを有するように構成し、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成する変倍光学系の製造方法である。
また、本発明の第６の態様は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有するように構成し、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有するように構成し、以下の条件式を満足するように構成し、変倍に際して、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３レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成する変倍光学系の製造方法である。
０．２ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ２．０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
また、本発明の第７の態様は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズ群が、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有するように構成し、以下の条件式を満足するように構成し、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成する変倍光学系の製造方法である。
１．０ ＜ ｆ１／（−ｆ１１） ＜ ２．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１１：前記前群の焦点距離
図１は、本願の第１実施形態〜第３実施形態に共通の第１実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。 図２Ａ、および図２Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、および０．３０°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図３Ａ、および図３Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、および０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図４Ａ、および図４Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における中間距離物体合焦時の諸収差図である。 図５Ａ、および図５Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。 図６は、本願の第１実施形態〜第３実施形態に共通の第２実施例に係る変倍光学系の構成を示す断面図である。 図７Ａ、および図７Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、および０．３０°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図８Ａ、および図８Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、および０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。 図９Ａ、および図９Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における中間距離物体合焦時の諸収差図である。 図１０Ａ、および図１０Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。 図１１は、本願の第１実施形態〜第３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概略図である。 図１２は、本願の第１実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。 図１３は、本願の第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。 図１４は、本願の第３実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示すフロー図である。
以下、本願の第１実施形態に係る変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法について説明する。まず、本願の第１実施形態に係る変倍光学系から説明する。
本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群と、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群とを有している。
上記のように、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化する。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、このような構成により、変倍時に諸収差を良好に補正することができる。特に、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔を変化させることにより、所定の変倍比を確保することができる。
また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群と、光軸と直交する方向の成分を含むように移動して結像位置の変位を補正するための防振レンズ群とを有している。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。また、手ブレ等による結像位置変位の補正時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、前記合焦レンズ群より像側に前記防振レンズ群を有することが好ましい。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。また、手ブレ等による結像位置変位の補正時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、変倍の際、像面に対する位置を固定されていることが好ましい。これにより、変倍時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１−１）を満足することが好ましい。
（１−１）０．２ ＜ ｆ１／ｆＦ ＜ ３．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
条件式（１−１）は、前記合焦レンズ群の焦点距離に対する前記第１レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（１−１）を満足することにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１−１）の対応値が上限値を上回ると、前記合焦レンズ群の屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変動が増大してしまう。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１−１）の上限値を３．０にすることが好ましい。
一方、条件式（１−１）の対応値が下限値を下回ると、前記第１レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差の補正が困難になってしまう。また、前記合焦レンズ群の屈折力が弱くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦のための前記合焦レンズ群の移動量が増大し、光学系が大型化してしまう。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１−１）の下限値を０．６にすることが好ましい。
また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、前記合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも二つ有することが好ましい。このような構成により、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変動を抑えることができる。
また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１−２）を満足することが好ましい。
（１−２）０．２ ＜ ｜ｆ１／ｆＶＲ｜ ＜ ２．０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＶＲ：前記防振レンズ群の焦点距離
条件式（１−２）は、前記防振レンズ群の焦点距離に対する前記第１レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（１−２）を満足することにより、手ブレ等による結像位置変位の補正時に諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１−２）の対応値が上限値を上回ると、前記防振レンズ群の屈折力が強くなり、手ブレ等による結像位置変位の補正のために前記防振レンズ群を偏芯させた際の偏芯収差の発生が過大となり、補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１−２）の上限値を１．７にすることが好ましい。
一方、条件式（１−２）の対応値が下限値を下回ると、前記第１レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差の補正が困難となってしまう。また、前記防振レンズ群の屈折力が弱くなり、手ブレ等による結像位置変位の補正のための前記防振レンズ群の偏芯量が大きくなりすぎるため、偏芯収差の発生が過大となり、補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１−２）の下限値を０．５にすることが好ましい。
また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、前記第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第４レンズ群は物体側へ移動することが好ましい。このような構成により、所望の変倍比を得て、広角端状態から望遠端状態への変倍時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（１−３）を満足することが好ましい。
（１−３）１．２ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ２．５
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
条件式（１−３）は、前記第３レンズ群の焦点距離に対する前記第２レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第１実施形態に係る変倍光学系は、条件式（１−３）を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍時に諸収差を良好に補正することができる。
条件式（１−３）の対応値が上限値を上回ると、前記第３レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態におけるコマ収差の補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１−３）の上限値を２．１にすることが好ましい。
一方、条件式（１−３）の対応値が下限値を下回ると、前記第２レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態または望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１−３）の下限値を１．４にすることが好ましい。
本願の光学装置は、上述した構成の第１実施形態に係る変倍光学系を有している。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能、および手ブレ等による結像位置変位の補正時における高い光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
本願の第１実施形態に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群と、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群と有するように構成し、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成するものである。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能、および手ブレ等による結像位置変位の補正時における高い光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
以下、本願の第２実施形態に係る変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法について説明する。まず、本願の第２実施形態に係る変倍光学系から説明する。
本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、変倍に際して、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３レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有し、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有し、以下の条件式（２−１）を満足する。
（２−１）０．２ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ２．０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
上記のように、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、変倍に際して、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３レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化する。このように、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、変倍に際して、隣り合うレンズ群どうしの間隔を変化させることにより、変倍時に諸収差を良好に補正することができる。特に、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔を拡大し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔を縮小し、前記第３レンズ群と前記第３レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔を縮小することにより、所定の変倍比を確保することできる。
また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有している。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動して結像位置の変位を補正するための防振レンズ群を有している。これにより、手ブレ等による結像位置変位の補正時に諸収差を良好に補正することができる。
条件式（２−１）は、前記第２レンズ群の焦点距離に対する前記第１レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（２−１）を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍時に諸収差を良好に補正することができる。
条件式（２−１）の対応値が上限値を上回ると、前記第２レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態または望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２−１）の上限値を１．６にすることが好ましい。
一方、条件式（２−１）の対応値が下限値を下回ると、前記第１レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差の補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２−１）の下限値を０．５にすることが好ましい。
また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有することが好ましい。これにより、手ブレ等による結像位置変位の補正時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、前記合焦レンズ群より像側に前記防振レンズ群を有することが好ましい。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。また、手ブレ等による結像位置変位の補正時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、変倍の際、像面に対する位置を固定されていることが好ましい。これにより、変倍時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（２−２）を満足することが好ましい。
（２−２）１．２ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ２．５
ただし、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
条件式（２−２）は、前記第３レンズ群の焦点距離に対する前記第２レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（２−２）を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍時に諸収差を良好に補正することができる。
条件式（２−２）の対応値が上限値を上回ると、前記第３レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態におけるコマ収差の補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２−２）の上限値を２．１にすることが好ましい。
一方、条件式（２−２）の対応値が下限値を下回ると、前記第２レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態または望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２−２）の下限値を１．４にすることが好ましい。
また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（２−３）を満足することが好ましい。
（２−３）０．２ ＜ ｜ｆ１／ｆＶＲ｜ ＜ ２．０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＶＲ：前記防振レンズ群の焦点距離
条件式（２−３）は、前記防振レンズ群の焦点距離に対する前記第１レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（２−３）を満足することにより、手ブレ等による結像位置変位の補正時に諸収差を良好に補正することができる。
条件式（２−３）の対応値が上限値を上回ると、前記防振レンズ群の屈折力が強くなり、手ブレ等による結像位置変位の補正のために前記防振レンズ群を偏芯させた際の偏芯収差の発生が過大となり、補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２−３）の上限値を１．７にすることが好ましい。
一方、条件式（２−３）の対応値が下限値を下回ると、前記第１レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差の補正が困難となってしまう。また、前記防振レンズ群の屈折力が弱くなり、手ブレ等による結像位置変位の補正のための前記防振レンズ群の偏芯量が大きくなりすぎるため、偏芯収差の発生が過大となり、補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２−３）の下限値を０．５にすることが好ましい。
また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、前記合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも二つ有することが好ましい。このような構成により、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変動を抑えることができる。
また、本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（２−４）を満足することが好ましい。
（２−４）０．２ ＜ ｆ１／ｆＦ ＜ ３．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
条件式（２−４）は、前記合焦レンズ群の焦点距離に対する前記第１レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第２実施形態に係る変倍光学系は、条件式（２−４）を満足することにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。
条件式（２−４）の対応値が上限値を上回ると、前記合焦レンズ群の屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変動が増大してしまう。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２−４）の上限値を３．０にすることが好ましい。
一方、条件式（２−４）の対応値が下限値を下回ると、前記第１レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差の補正が困難になってしまう。また、前記合焦レンズ群の屈折力が弱くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦のための前記合焦レンズ群の移動量が増大し、光学系が大型化してしまう。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２−４）の下限値を０．６にすることが好ましい。
本願の光学装置は、上述した構成の第２実施形態に係る変倍光学系を有している。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能、および手ブレ等による結像位置変位の補正時における高い光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
本願の第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有するように構成し、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有するように構成し、以下の条件式（２−１）を満足するように構成し、変倍に際して、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３レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成するものである。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能、および手ブレ等による結像位置変位の補正時における高い光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
（２−１）０．２ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ２．０
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
以下、本願の第３実施形態に係る変倍光学系、光学装置、および変倍光学系の製造方法について説明する。まず、本願の第３実施形態に係る変倍光学系から説明する。
本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有し、以下の条件式（３−１）を満足する。
（３−１）１．０ ＜ ｆ１／（−ｆ１１） ＜ ２．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１１：前記前群の焦点距離
上記のように、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化する。本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、このような構成により、変倍時に諸収差を良好に補正することができる。特に、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔を変化させることにより、所定の変倍比を確保することができる。
また、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有している。本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、このように前記第１レンズ群中に合焦レンズ群を配置することにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。
条件式（３−１）は、前記第１レンズ群中の負の屈折力を有する前群の焦点距離に対する前記第１レンズ群の焦点距離を規定するものである。条件式（３−１）を満足することにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。
条件式（３−１）の対応値が上限値を上回ると、前記負の屈折力を有する前群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差の発生が過大となり、前記合焦レンズ群で補正が必要となるが、前記合焦レンズ群で補正しようとすると、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変動が増大してしまう。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３−１）の上限値を２．０にすることが好ましい。
一方、条件式（３−１）の対応値が下限値を下回ると、前記第１レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差の補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３−１）の下限値を１．２にすることが好ましい。
また、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有することが好ましい。これにより、手ブレ等による結像位置変位の補正時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、前記合焦レンズ群より像側に前記防振レンズ群を有することが好ましい。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。また、手ブレ等による結像位置変位の補正時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、変倍の際、像面に対する位置を固定されていることが好ましい。これにより、変倍時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（３−２）を満足することが好ましい。
（３−２）０．２ ＜ ｆ１／ｆＦ ＜ ３．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
条件式（３−２）は、前記合焦レンズ群の焦点距離に対する前記第１レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、条件式（３−２）を満足することにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって諸収差を良好に補正することができる。
条件式（３−２）の対応値が上限値を上回ると、前記合焦レンズ群の屈折力が強くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変動が増大してしまう。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３−２）の上限値を３．０にすることが好ましい。
一方、条件式（３−２）の対応値が下限値を下回ると、前記第１レンズ群の屈折力が強くなり、球面収差をはじめとする諸収差の補正が困難になってしまう。また、前記合焦レンズ群の屈折力が弱くなり、無限遠物体から近距離物体への合焦のための前記合焦レンズ群の移動量が増大し、光学系が大型化してしまう。なお、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３−２）の下限値を０．６にすることが好ましい。
また、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、前記合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも二つ有することが好ましい。このような構成により、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差の変動を抑えることができる。
また、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、前記第１レンズ群は、前記合焦レンズ群よりも像側に、レンズ群をさらに有することが好ましい。このような構成により、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差を良好に補正できる。
また、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、前記第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第４レンズ群は物体側へ移動することが好ましい。このような構成により、所望の変倍比を得て、広角端状態から望遠端状態への変倍時に諸収差を良好に補正することができる。
また、本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、以下の条件式（３−３）を満足することが好ましい。
（３−３）１．２ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ２．５
但し、
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
条件式（３−３）は、前記第３レンズ群の焦点距離に対する前記第２レンズ群の焦点距離を規定するものである。本願の第３実施形態に係る変倍光学系は、条件式（３−３）を満足することにより、広角端状態から望遠端状態への変倍時に諸収差を良好に補正することができる。
条件式（３−３）の対応値が上限値を上回ると、前記第３レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態におけるコマ収差の補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３−３）の上限値を２．１にすることが好ましい。
一方、条件式（３−３）の対応値が下限値を下回ると、前記第２レンズ群の屈折力が強くなり、広角端状態または望遠端状態における球面収差の補正が困難となってしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３−３）の下限値を１．４にすることが好ましい。
本願の光学装置は、上述した構成の第３実施形態に係る変倍光学系を有している。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能を備えた光学装置を実現することができる。
本願の第３実施形態に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第１レンズ群が、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有するように構成し、以下の条件式（３−１）を満足するように構成し、変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成することを特徴とする。これにより、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
（３−１）１．０ ＜ ｆ１／（−ｆ１１） ＜ ２．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１１：前記前群の焦点距離
（数値実施例）
以下、本願の第１実施形態〜第３実施形態に共通の数値実施例に係る変倍光学系を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は、本願の第１実施形態〜第３実施形態に共通の第１実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。なお、図１および後述する図６中の矢印は、広角端状態（Ｗ）から望遠端状態（Ｔ）への変倍時の各レンズ群の移動軌跡を示している。
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ１１と、正の屈折力を有する合焦レンズ群ＧＦと、正の屈折力を有する後群Ｇ１２とからなる。
前群Ｇ１１は、光軸に沿って物体側から順に、像側に凹面を向けた平凹形状の負レンズＬ１０１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０２との接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１０３とからなる。
合焦レンズ群ＧＦは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１０４と、両凸形状の正レンズＬ１０５と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０６と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０７とからなる。
後群Ｇ１２は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する固定レンズ群Ｇ１２１と、開口絞りＳと、正の屈折力を有する防振レンズ群ＧＶＲとからなる。
固定レンズ群Ｇ１２１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０８と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１０９とからなる。
防振レンズ群ＧＶＲは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１１０と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１１１との接合正レンズからなる。正レンズＬ１１０は、物体側レンズ面が非球面形状である。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ２０１と、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ２０２とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３０１と両凸形状の正レンズＬ３０２との接合正レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ４０１と両凸形状の正レンズＬ４０２との接合負レンズからなる。
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少するように、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って物体側へ移動する。なお、このとき、第１レンズ群Ｇ１および第３レンズ群Ｇ３の光軸方向の位置は固定である。
また、本実施例に係る変倍光学系では、第１レンズ群Ｇ１中の合焦レンズ群ＧＦを光軸に沿って像側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また、本実施例に係る変倍光学系では、後群Ｇ１２中の防振レンズ群ＧＶＲを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
ここで、レンズ全系の焦点距離がｆ、防振係数（防振時の防振レンズ群の移動量に対する像面Ｉ上での像の移動量の比）がＫであるレンズにおいて、角度θの回転ブレを補正するためには、防振レンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向に移動させれば良い。したがって、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態においては、防振係数Ｋは１．４０であり、焦点距離は９３．４（ｍｍ）（下記表１参照）であるので、０．３０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群ＧＶＲの移動量は０．３５（ｍｍ）である。また、望遠端状態においては、防振係数Ｋは２．０９であり、焦点距離は１３８．９（ｍｍ）（下記表１参照）であるので、０．２０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群ＧＶＲの移動量は０．２３（ｍｍ）である。
以下の表１に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
表１において、ｆは焦点距離、ＢＦはバックフォーカスすなわち最も像側のレンズ面と像面Ｉとの光軸上の距離を示す。
［面データ］において、ｍは物体側から数えた光学面の順番、ｒは曲率半径、ｄは面間隔（第ｎ面（ｎは整数）と第ｎ＋１面との間隔）、ｎｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対する屈折率、νｄはｄ線（波長５８７．６ｎｍ）に対するアッベ数をそれぞれ示している。また、ＯＰは物体面、可変は可変の面間隔、Ｓは開口絞り、Ｉは像面をそれぞれ示している。なお、曲率半径ｒ＝∞は平面を示している。非球面は面番号に＊を付して曲率半径ｒの欄に近軸曲率半径の値を示している。空気の屈折率ｎｄ＝1.000000の記載は省略している。
［非球面データ］には、［面データ］に示した非球面について、その形状を次式で表した場合の非球面係数及び円錐定数を示す。
ｘ＝（ｈ２／ｒ）／［１＋｛１−κ（ｈ／ｒ）２｝１／２］
＋A4ｈ４＋A6ｈ６＋A8ｈ８＋A10ｈ１０
ここで、ｈを光軸に垂直な方向の高さ、ｘを高さｈにおける非球面の頂点の接平面から当該非球面までの光軸方向に沿った距離であるサグ量、κを円錐定数、A4，A6，A8，A10を非球面係数、ｒを基準球面の曲率半径である近軸曲率半径とする。なお、「E−n」（nは整数）は「×10−ｎ」を示し、例えば「1.234E-05」は「1.234×10−５」を示す。２次の非球面係数A2は０であり、記載を省略している。
［各種データ］において、ＦＮＯはＦナンバー、２ωは画角（単位は「°」）、Ｙmaxは最大像高、ＴＬは本実施例に係る変倍光学系の全長すなわち第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離、ｄｎ（ｎは整数）は第ｎ面と第（ｎ＋１）面との面間隔をそれぞれ示す。なお、Ｗは広角端状態、Ｔは望遠端状態、無限遠は無限遠物体への合焦時、中間距離は中間距離物体への合焦時、近距離は近距離物体への合焦時をそれぞれ示す。βは撮影倍率、ｄ０は物体から第１面までの距離を示す。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面番号ＳＴと焦点距離ｆを示す。
［条件式対応値］には、本実施例に係る変倍光学系の各条件式の対応値を示す。
ここで、表１に掲載されている焦点距離ｆ、曲率半径ｒ、その他の長さの単位は一般に「ｍｍ」が使われる。しかしながら光学系は、比例拡大又は比例縮小しても同等の光学性能が得られるため、これに限られるものではない。
なお、以上に述べた表１の符号は、後述する各実施例の表においても同様に用いるものとする。
（表１）第１実施例
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1) ∞ 1.000 1.77250 49.62
2) 38.0487 4.926 1.84666 23.78
3) 92.6329 4.033
4) -79.5970 1.000 1.80400 46.60
5) -1847.4278 可変

6) 439.1344 4.550 1.60300 65.44
7) -79.0578 0.200
8) 70.0266 4.476 1.59319 67.90
9) -1174.3767 0.924
10) 30.2852 5.401 1.51680 63.88
11) 80.2486 7.041
12) 89.7685 1.000 1.80100 34.92
13) 26.2728 可変

14) 38.2542 3.107 1.71999 50.27
15) 74.6638 2.363
16) -63.7530 1.000 1.78472 25.64
17) -218.9616 1.761

18) (Ｓ) ∞ 1.494

＊19) 99.6511 4.239 1.74300 49.25
20) -52.5406 1.000 1.80518 25.45
21) -90.0254 可変

22) -65.1159 1.000 1.80610 40.97
23) 74.9909 1.590
24) -145.6105 8.500 1.84666 23.78
25) -51.3339 可変

26) 91.8683 1.000 1.84666 23.78
27) 38.8688 8.000 1.73400 51.51
28) -73.0564 可変

29) -51.7878 1.000 1.80610 40.97
30) 34.9316 6.503 1.84666 23.78
31) -2161.1855 ＢＦ

Ｉ ∞

［非球面データ］
ｍ：19
κ ＝ 1.0000
A4 ＝-1.19910E−06
A6 ＝ 6.97302E−10
A8 ＝-8.64409E−13
A10＝ 0.00000E＋00

［各種データ］
変倍比 1.49

Ｗ Ｔ
ｆ 93.38 138.92
ＦＮＯ 4.64 5.84
２ω 26.52 17.42
Ｙmax 21.60 21.60
ＴＬ 209.56 209.56
ＢＦ 38.52 64.02

Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ
無限遠 無限遠 中間距離 中間距離 近距離 近距離
β 0 0 -0.336 -0.500 -0.672 -1.000
d0 ∞ ∞ 227.867 227.867 88.271 88.271
d5 1.571 1.571 14.171 14.171 25.608 25.608
d13 26.134 26.134 13.534 13.534 2.096 2.096
d21 3.166 35.238 3.166 35.238 3.166 35.238
d25 34.072 2.000 34.072 2.000 34.072 2.000
d28 28.995 3.499 28.995 3.499 28.995 3.499

［レンズ群データ］
群 ＳＴ ｆ
1 1 84.190
2 22 -101.684
3 26 62.362
4 29 -71.534

［各条件式対応値］
（１−１）ｆ１／ｆＦ＝1.345
（１−２）｜ｆ１／ｆＶＲ｜＝1.267
（１−３）（−ｆ２）／ｆ３＝1.631
（２−１）ｆ１／（−ｆ２）＝0.828
（２−２）（−ｆ２）／ｆ３＝1.631
（２−３）｜ｆ１／ｆＶＲ｜＝1.267
（２−４）ｆ１／ｆＦ＝1.345
（３−１）ｆ１／（−ｆ１１）＝1.434
（３−２）ｆ１／ｆＦ＝1.345
（３−３）（−ｆ２）／ｆ３＝1.631
図２Ａ、および図２Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、および０．３０°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図３Ａ、および図３Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、および０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図４Ａ、および図４Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における中間距離物体合焦時の諸収差図である。
図５Ａ、および図５Ｂはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
各収差図において、ＦＮＯはＦナンバー、Ｙは像高、ＮＡは開口数をそれぞれ示す。詳しくは、非球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーＦＮＯまたは開口数ＮＡの値を示し、非点収差図および歪曲収差図では像高Ｙ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。また、各収差図において、ｄはｄ線（波長λ＝５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長λ＝４３５．８ｎｍ）における収差をそれぞれ示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。コマ収差図は、各像高におけるコマ収差を示す。なお、後述する各実施例の諸収差図においても、本実施例と同様の符号を用いる。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって高い光学性能を備え、さらに手ブレ等による結像位置変位の補正時においても高い光学性能を備えていることがわかる。
（第２実施例）
図６は、本願の第１実施形態〜第３実施形態に共通の第２実施例に係る変倍光学系のレンズ構成を示す断面図である。
本実施例に係る変倍光学系は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４とから構成されている。
第１レンズ群Ｇ１は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群Ｇ１１と、正の屈折力を有する合焦レンズ群ＧＦと、正の屈折力を有する後群Ｇ１２とからなる。
前群Ｇ１１は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する固定レンズ群Ｇ１１１と、負の屈折力を有する防振レンズ群ＧＶＲとからなる。
固定レンズ群Ｇ１１１は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０１と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０２との接合負レンズからなる。
防振レンズ群ＧＶＲは、光軸に沿って物体側から順に、両凹形状の負レンズＬ１０３と物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０４との接合負レンズからなる。
合焦レンズ群ＧＦは、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ１０５と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０６と、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ１０７とからなる。
後群Ｇ１２は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ１０８と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ１０９と、開口絞りＳと、両凸形状の正レンズＬ１１０とからなる。
第２レンズ群Ｇ２は、光軸に沿って物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ２０１と両凹形状の負レンズＬ２０２との接合負レンズからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ３０１と両凸形状の正レンズＬ３０２との接合正レンズからなる。
第４レンズ群Ｇ４は、光軸に沿って物体側から順に、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ４０１と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ４０２との接合負レンズからなる。
以上の構成の下、本実施例に係る変倍光学系では、広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との空気間隔が増大し、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との空気間隔が減少し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との空気間隔が減少するように、第２レンズ群Ｇ２が光軸に沿って像側へ移動し、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４が光軸に沿って物体側へ移動する。なお、このとき、第１レンズ群Ｇ１の光軸方向の位置は固定である。
また、本実施例に係る変倍光学系では、第１レンズ群Ｇ１中の合焦レンズ群ＧＦを光軸に沿って像側へ移動させることにより、無限遠物体から近距離物体への合焦を行う。
また、本実施例に係る変倍光学系では、前群Ｇ１１中の防振レンズ群ＧＶＲを光軸と直交する方向の成分を含むように移動させることにより防振を行う。
ここで、レンズ全系の焦点距離がｆ、防振係数がＫであるレンズにおいて、角度θの回転ブレを補正するためには、防振レンズ群を（ｆ・tanθ）／Ｋだけ光軸と直交する方向に移動させれば良い。したがって、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態においては、防振係数Ｋは０．９０であり、焦点距離は９０．０（ｍｍ）（下記表２参照）であるので、０．３０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群ＧＶＲの移動量は０．５２（ｍｍ）である。また、望遠端状態においては、防振係数Ｋは１．３４であり、焦点距離は１３３．４（ｍｍ）（下記表２参照）であるので、０．２０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群ＧＶＲの移動量は０．３５（ｍｍ）である。
以下の表２に、本実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表２）第２実施例
［面データ］
ｍ ｒ ｄ ｎｄ νｄ
ＯＰ ∞
1) 861.6548 1.000 1.74320 49.26
2) 38.3290 4.495 1.85026 32.35
3) 79.8038 5.259

4) -85.9598 1.000 1.80400 46.60
5) 92.0907 3.584 1.84666 23.78
6) 997.0892 可変

7) 260.1997 4.761 1.61800 63.34
8) -74.4390 0.200
9) 41.1332 4.342 1.60300 65.44
10) 103.6938 10.314
11) 43.4849 1.000 1.80518 25.45
12) 29.2713 可変

13) 42.0537 3.759 1.64000 60.20
14) 228.3902 2.661
15) -41.3555 1.000 1.67270 32.19
16) -208.5812 5.201
17) (Ｓ) ∞ 1.872
18) 498.5465 4.218 1.59319 67.90
19) -47.0125 可変

20) 66.0924 4.861 1.78472 25.64
21) -37.4130 1.000 1.85026 32.35
22) 38.1753 可変

23) 75.5943 1.000 1.84666 23.78
24) 32.3808 8.000 1.80400 46.60
25) -87.5713 可変

26) -40.5857 5.768 1.84666 23.78
27) -22.3442 1.000 1.80400 46.60
28) -327.4524 ＢＦ

Ｉ ∞

［各種データ］
変倍比 1.48

Ｗ Ｔ
ｆ 90.00 133.41
ＦＮＯ 4.57 5.84
２ω 27.32 18.14
Ｙmax 21.60 21.60
ＴＬ 213.84 213.84
ＢＦ 38.52 69.27

Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ Ｗ Ｔ
無限遠 無限遠 中間距離 中間距離 近距離 近距離
β 0 0 -0.337 -0.500 -0.675 -1.000
d0 ∞ ∞ 211.657 211.657 77.859 77.859
d6 1.643 1.643 14.823 14.823 27.054 27.054
d12 27.422 27.422 14.243 14.243 2.011 2.011
d19 2.099 31.504 2.099 31.504 2.099 31.504
d22 42.715 3.781 42.715 3.781 42.715 3.781
d25 25.146 3.922 25.146 3.922 25.146 3.922

［レンズ群データ］
群 ＳＴ ｆ
1 1 84.467
2 20 -88.874
3 23 53.725
4 26 -61.780

［各条件式対応値］
（１−１）ｆ１／ｆＦ＝1.167
（１−２）｜ｆ１／ｆＶＲ｜＝0.824
（１−３）（−ｆ２）／ｆ３＝1.654
（２−１）ｆ１／（−ｆ２）＝0.950
（２−２）（−ｆ２）／ｆ３＝1.654
（２−３）｜ｆ１／ｆＶＲ｜＝0.824
（２−４）ｆ１／ｆＦ＝1.167
（３−１）ｆ１／（−ｆ１１）＝1.430
（３−２）ｆ１／ｆＦ＝1.167
（３−３）（−ｆ２）／ｆ３＝1.654
図７Ａ、および図７Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、および０．３０°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図８Ａ、および図８Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図、および０．２０°の回転ブレに対してブレ補正を行った際のメリディオナル横収差図である。
図９Ａ、および図９Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における中間距離物体合焦時の諸収差図である。
図１０Ａ、および図１０Ｂはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、望遠端状態における近距離物体合焦時の諸収差図である。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたって高い光学性能を備え、さらに手ブレ等による結像位置変位の補正時においても高い光学性能を備えていることがわかる。
上記各実施例によれば、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能、および手ブレ等による結像位置変位の補正時における高い光学性能を備えた変倍光学系を実現することができる。なお、上記各実施例は本願発明の一具体例を示しているものであり、本願発明はこれらに限定されるものではない。以下の内容は、本願発明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。
なお、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態における焦点距離が３５ｍｍ換算で６０〜８０ｍｍ程度であり、望遠端状態における焦点距離が３５ｍｍ換算で１５０〜２００ｍｍ程度である。また、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系は、変倍比が１．５〜４倍程度である。さらに、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系は、何れかの焦点距離状態における最大撮影倍率βが−０．５倍以上−１．０倍以下であり、近距離撮影と変倍とを両立することができる。
本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系の数値実施例として４群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、５群、６群等）の変倍光学系を構成することもできる。具体的には、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系の最も物体側や最も像側にレンズ又はレンズ群を追加した構成でも構わない。或いは、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間にレンズ又はレンズ群を追加して５群以上の構成としても良い。或いは、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間にレンズ又はレンズ群を追加して５群以上の構成としても良い。或いは、変倍時に第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４とを一体に動くようにして３群構成としても良い。
また、上記各実施例においては、変倍時に第１レンズ群Ｇ１は固定としたが、変倍時に第１レンズ群Ｇ１が光軸方向に移動する構成としても良い。
また、上記各実施例においては、第１レンズ群Ｇ１は、合焦時および手ブレ補正時に固定の固定部分群と、合焦時に光軸方向に移動する合焦レンズ群と、手ブレ補正時に光軸と略直交方向の成分を持つように移動する防振レンズ群とを有する。第１レンズ群Ｇ１は、最も物体側に負の屈折力を有する固定部分群を有するのが好ましい。また、上記各実施例において、第１レンズ群Ｇ１は、２つの固定部分群を有する構成としたが、この限りでない。さらに、防振レンズ群は、合焦レンズ群より像側に配置されるのが好ましい。
また、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系は、無限遠物体から近距離物体への合焦を行うために、レンズ群の一部、１つのレンズ群全体、或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群として光軸方向へ移動させる構成としてもよい。特に、第１レンズ群の少なくとも一部を合焦レンズ群とすることが好ましい。斯かる合焦レンズ群は、オートフォーカスに適用することも可能であり、オートフォーカス用のモータ、例えば超音波モータ等による駆動にも適している。
また、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系は、いずれかのレンズ群全体又はその一部を、防振レンズ群として光軸に対して垂直な方向の成分を含むように移動させ、又は光軸を含む面内方向へ回転移動（揺動）させることにより、手ブレ等によって生じる像ブレの補正、すなわち防振を行う構成とすることもできる。特に、第１レンズ群の少なくとも一部を防振レンズ群とすることが好ましい。
また、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系を構成するレンズのレンズ面は、球面又は平面としてもよく、或いは非球面としてもよい。レンズ面が球面又は平面の場合、レンズ加工及び組立調整が容易になり、レンズ加工及び組立調整の誤差による光学性能の劣化を防ぐことができるため好ましい。また、像面がずれた場合でも描写性能の劣化が少ないため好ましい。レンズ面が非球面の場合、研削加工による非球面、ガラスを型で非球面形状に成型したガラスモールド非球面、又はガラス表面に設けた樹脂を非球面形状に形成した複合型非球面のいずれでもよい。また、レンズ面は回折面としてもよく、レンズを屈折率分布型レンズ（ＧＲＩＮレンズ）或いはプラスチックレンズとしてもよい。
また、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系において開口絞りは第１レンズ群中に配置されることが好ましいが、開口絞りとして部材を設けずにレンズ枠でその役割を代用する構成としてもよい。
また、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、広い波長域で高い透過率を有する反射防止膜を施してもよい。これにより、フレアやゴーストを軽減し、高コントラストの高い光学性能を達成することができる。
次に、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラを図１１に基づいて説明する。
図１１は、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図１１に示すように、カメラ１は、撮影レンズ２として上記第１実施例に係る変倍光学系を備えたレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラである。
図１１に示すデジタル一眼レフカメラ１において、図示しない物体（被写体）からの光は、撮影レンズ２で集光されて、クイックリターンミラー３を介して集点板５に結像される。そして、集点板５に結像された光は、ペンタプリズム７中で複数回反射されて接眼レンズ９へと導かれる。これにより、撮影者は、物体（被写体）像を接眼レンズ９を介して正立像として観察することができる。
撮影者によって図示しないレリーズボタンが押されると、クイックリターンミラー３が光路外へ退避し、撮影レンズ２で集光された物体（被写体）の光は撮像素子１１上に被写体像を形成する。これにより、物体からの光は、撮像素子１１により撮像され、物体画像としてメモリ（図示省略）に記憶される。このようにして、撮影者はカメラ１による物体の撮影を行うことができる。
ここで、本カメラ１に撮影レンズ２として搭載した上記第１実施例に係る変倍光学系は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能、および手ブレ等による結像位置変位の補正時における高い光学性能を備えている。したがって本カメラ１は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能、および手ブレ等による結像位置変位の補正時における高い光学性能を実現することができる。なお、上記第２実施例に係る変倍光学系を撮影レンズ２として搭載したカメラを構成しても、上記カメラ１と同様の効果を奏することができる。また、カメラ１は、撮影レンズ２を着脱可能に保持するものでも良く、撮影レンズ２と一体に成形されるものでも良い。また、カメラ１は、クイックリターンミラー等を有さないカメラでも良い。
次に、本願の第１実施形態〜第３実施形態に係る変倍光学系の製造方法について説明する。図１２は、本願の第１実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
本願の第１実施形態に係る変倍光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、図１２に示すように、以下の各ステップＳ１１、Ｓ１２を含むものである。
ステップＳ１１：前記第１レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群と、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群とを有するように構成する。
ステップＳ２２：変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成する。
斯かる本願の第１実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能、および手ブレ等による結像位置変位の補正時における高い光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
次に、本願の第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法について説明する。図１３は、本願の第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
本願の第２実施形態に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、図１３に示すように、以下の各ステップＳ２１〜Ｓ２４を含むものである。
ステップＳ２１：第１レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有するように構成する。
ステップＳ２２：光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有するように構成する。
ステップＳ２３：以下の条件式（２−１）を満足するように構成する。
（２−１）０．２ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ２．０
但し、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
ステップＳ２４：変倍に際して、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３レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成する。
斯かる本願の第２実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能、および手ブレ等による結像位置変位の補正時における高い光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。
次に、本願の第３実施形態に係る変倍光学系の製造方法について説明する。図１４は、本願の第３実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
本願の第３実施形態に係る光学系の製造方法は、光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、図１４に示すように、以下の各ステップＳ３１〜Ｓ３３を含むものである。
ステップＳ３１：前記第１レンズ群が、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有するように構成する。
ステップＳ３２：以下の条件式（３−１）を満足するように構成する。
（３−１）１．０ ＜ ｆ１／（−ｆ１１） ＜ ２．５
ただし、
ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
ｆ１１：前記前群の焦点距離
ステップＳ３３：変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成する。
斯かる本願の第３実施形態に係る変倍光学系の製造方法によれば、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時にわたる高い光学性能を備えた変倍光学系を製造することができる。

Claims (17)

  1. 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、
    変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、
    前記第１レンズ群は、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群と、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群とを有している変倍光学系。
  2. 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、
    変倍に際して、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３レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、
    前記第１レンズ群は、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有し、
    光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    ０．２ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ２．０
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  3. 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有し、
    変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化し、
    前記第１レンズ群は、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    １．０ ＜ ｆ１／（−ｆ１１） ＜ ２．５
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ１１：前記前群の焦点距離
  4. 前記第１レンズ群は、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有する請求項２または３に記載の変倍光学系。
  5. 前記第１レンズ群は、前記合焦レンズ群より像側に前記防振レンズ群を有する請求項１または４に記載の変倍光学系。
  6. 前記第１レンズ群は、変倍の際、像面に対する位置を固定されている請求項１から５の何れか一項に記載の変倍光学系。
  7. 光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有し、
    以下の条件式を満足する請求項１または２に記載の変倍光学系。
    ０．２ ＜ ｜ｆ１／ｆＶＲ｜ ＜ ２．０
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆＶＲ：前記防振レンズ群の焦点距離
  8. 以下の条件式を満足する請求項１から７の何れか一項に記載の変倍光学系。
    ０．２ ＜ ｆ１／ｆＦ ＜ ３．５
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆＦ：前記合焦レンズ群の焦点距離
  9. 前記合焦レンズ群は、正の屈折力を有するレンズ成分を少なくとも二つ有する請求項１から８の何れか一項に記載の変倍光学系。
  10. 前記第１レンズ群は、前記合焦レンズ群よりも像側に、少なくとも１つのレンズ群をさらに有する請求項１から９の何れか一項に記載の変倍光学系。
  11. 光軸に沿って物体側から順に、前記第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、負の屈折力を有する第４レンズ群とを有する請求項１から１０の何れか一項に記載の変倍光学系。
  12. 光軸に沿って物体側から順に、前記第１レンズ群と、第２レンズ群と、第３レンズ群と、第４レンズ群とを有し、
    広角端状態から望遠端状態への変倍に際して、前記第２レンズ群は像側へ移動し、前記第４レンズ群は物体側へ移動する請求項１から１１の何れか一項に記載の変倍光学系。
  13. 光軸に沿って物体側から順に、前記第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群とを有し、
    以下の条件式を満足する請求項１から１２の何れか一項に記載の変倍光学系。
    １．２ ＜ （−ｆ２）／ｆ３ ＜ ２．５
    ただし、
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
  14. 請求項１から１３の何れか一項に記載の変倍光学系を有する光学装置。
  15. 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
    前記第１レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群と、光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群とを有するように構成し、
    変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成する変倍光学系の製造方法。
  16. 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、負の屈折力を有する第２レンズ群と、正の屈折力を有する第３レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
    前記第１レンズ群が、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群を有するように構成し、
    光軸と直交する方向の成分を含むように移動可能な防振レンズ群を有するように構成し、
    以下の条件式を満足するように構成し、
    変倍に際して、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３レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成する変倍光学系の製造方法。
    ０．２ ＜ ｆ１／（−ｆ２） ＜ ２．０
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ２：前記第２レンズ群の焦点距離
  17. 光軸に沿って物体側から順に、正の屈折力を有する第１レンズ群と、少なくとも１つのレンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
    前記第１レンズ群が、光軸に沿って物体側から順に、負の屈折力を有する前群と、合焦時に光軸に沿って移動する合焦レンズ群とを有するように構成し、
    以下の条件式を満足するように構成し、
    変倍に際して、前記第１レンズ群と前記第１レンズ群の像側に隣り合うレンズ群との間隔が変化するように構成する変倍光学系の製造方法。
    １．０ ＜ ｆ１／（−ｆ１１） ＜ ２．５
    ただし、
    ｆ１：前記第１レンズ群の焦点距離
    ｆ１１：前記前群の焦点距離
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