JPWO2018079519A1 - 変倍光学系、光学機器、撮像機器、変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学機器、撮像機器、変倍光学系の製造方法 Download PDF

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Abstract

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とを有し、変倍時に、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、合焦時に、第４レンズ群Ｇ４が移動し、所定の条件式を満足する。これにより、合焦レンズ群の小型軽量化を図り、レンズ鏡筒が大型化することなく高速な合焦と合焦時の静粛性を達成し、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、及び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等を提供する。

Description

本発明は、変倍光学系、光学機器、撮像機器、変倍光学系の製造方法に関する。
従来、写真用カメラ、電子スチルカメラ、ビデオカメラ等に適した変倍光学系が提案されている。例えば、特開平４−２９３００７号公報を参照。しかしながら、従来の変倍光学系は合焦レンズ群の軽量化が十分に図られていなかった。
特開平４−２９３００７号公報
本発明の第１の態様は、
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、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、
変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、
合焦時に、前記第４レンズ群が移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系を提供する。
０．５５＜ｆ２／ｆ４＜１．４０
１．４０＜ｆ１／ｆｗ＜２．８０
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
ｆ４：前記第４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焦点距離
本発明の第２の態様は、
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、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、変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように配置することを含み、
合焦時に、前記第４レンズ群が移動し、
以下の条件式を満足する変倍光学系の製造方法を提供する。
０．５５＜ｆ２／ｆ４＜１．４０
１．４０＜ｆ１／ｆｗ＜２．８０
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
ｆ４：前記第４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焦点距離
第１実施例に係る変倍光学系の断面図である。 第１実施例に係る変倍光学系の諸収差図である。 第１実施例に係る変倍光学系のメリディオナル横収差図である。 第１実施例に係る変倍光学系の諸収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系の断面図である。 第２実施例に係る変倍光学系の諸収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系のメリディオナル横収差図である。 第２実施例に係る変倍光学系の諸収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系の断面図である。 第３実施例に係る変倍光学系の諸収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系のメリディオナル横収差図である。 第３実施例に係る変倍光学系の諸収差図である。 第４実施例に係る変倍光学系の断面図である。 第４実施例に係る変倍光学系の諸収差図である。 第４実施例に係る変倍光学系のメリディオナル横収差図である。 第４実施例に係る変倍光学系の諸収差図である。 変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。 変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
以下、本発明の実施形態の変倍光学系、光学機器、撮像機器及び変倍光学系の製造方法について説明する。
本実施形態の変倍光学系は、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、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、変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第４レンズ群が移動し、以下の条件式（１）、（２）を満足する。
（１） ０．５５＜ｆ２／ｆ４＜１．４０
（２） １．４０＜ｆ１／ｆｗ＜２．８０
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
ｆ４：前記第４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焦点距離
上記のように本実施形態の変倍光学系は、少なくとも４つのレンズ群を有し、変倍時にレンズ群同士の間隔がそれぞれ変化することによって、変倍時の収差を良好に補正することができる。
また、上記のように本実施形態の変倍光学系は、第４レンズ群を合焦レンズ群とすることにより、合焦レンズ群の小型軽量化を図ることができる。
上記条件式（１）は、第２レンズ群の焦点距離と第４レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（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球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。また、無限遠物体から近距離物体への合焦時に球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることもできる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（１）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群の屈折力が大きくなり、無限遠物体から近距離物体への合焦時の球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の上限値を１．３５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の上限値を１．３０にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（１）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍時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困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（１）の下限値を０．５８にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（１）の下限値を０．６０にすることが好ましい。
上記条件式（２）は、第１レンズ群の焦点距離と広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離の比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（２）を満足することにより、レンズ鏡筒の大型化を防ぎつつ、広角端状態から望遠端状態への変倍時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る。
本実施形態の変倍光学系の条件式（２）の対応値が上限値を上回ると、第１レンズ群の屈折力が小さくなり、レンズ鏡筒が大型化してしまう。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の上限値を２．７０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の上限値を２．６０にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（２）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍時に球面収差をはじめとする諸収差を補正することが困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（２）の下限値を１．５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（２）の下限値を１．６０にすることが好ましい。
以上の構成により、合焦レンズ群の小型軽量化を図り、レンズ鏡筒が大型化することなく高速な合焦と合焦時の静粛性を達成し、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、及び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。
また本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（３）を満足することが望ましい。
（３） ０．８２＜（−ｆ２）／ｆ３＜１．３０
ただし、
ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
条件式（３）は、第２レンズ群の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（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球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（３）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍時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困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の上限値を１．２５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の上限値を１．２０にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（３）の対応値が下限値を下回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍時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困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（３）の下限値を０．８５にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（３）の下限値を０．９０にすることが好ましい。
また本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（４）を満足することが望ましい。
（４） ２．００＜ｆ１／（−ｆ２）＜４．００
条件式（４）は、第１レンズ群の焦点距離と第２レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（４）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球面収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることができる。
本実施形態の変倍光学系の条件式（４）の対応値が上限値を上回ると、第２レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍時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困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の上限値を３．８０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の上限値を３．５０にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（４）の対応値が下限値を下回ると、第１レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍時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困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（４）の下限値を２．３０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（４）の下限値を２．６０にすることが好ましい。
また本実施形態の変倍光学系は、前記第４レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなることが望ましい。この構成により、第４レンズ群即ち合焦レンズ群を軽量化しつつ、無限遠物体から近距離物体への合焦時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る。
また本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（５）を満足することが望ましい。
（５） ２．２０＜ｆＰ／（−ｆＮ）＜３．７０
ただし、
ｆＰ：前記第４レンズ群内の前記正レンズの焦点距離
ｆＮ：前記第４レンズ群内の前記負レンズの焦点距離
条件式（５）は、第４レンズ群内の正レンズの焦点距離と第４レンズ群内の負レンズの焦点距離の比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（５）を満足することにより、無限遠物体から近距離物体への合焦時に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。
本実施形態の変倍光学系の条件式（５）の対応値が上限値を上回ると、第４レンズ群内の負レンズの屈折力が大きくなり、コマ収差の発生が過大になる。このため、無限遠物体から近距離物体への合焦時にコマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の上限値を３．６０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の上限値を３．５０にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（５）の対応値が下限値を下回ると、第４レンズ群内の正レンズの屈折力が大きくなり、コマ収差の補正が過大になる。このため、無限遠物体から近距離物体への合焦時にコマ収差をはじめとする諸収差の変動を抑えることが困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（５）の下限値を２．３０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（５）の下限値を２．４０にすることが好ましい。
また本実施形態の変倍光学系は、変倍時に、前記第１レンズ群が像面に対して位置が固定であることが望ましい。この構成により、本実施形態の変倍光学系は全長が変化することなく広角端状態から望遠端状態への変倍を行うことができる。
また本実施形態の変倍光学系は、変倍時に、前記第３レンズ群が像面に対して位置が固定であることが望ましい。この構成により、本実施形態の変倍光学系の製造誤差による性能劣化を抑え、量産性を確保することができる。
また本実施形態の変倍光学系は、前記第１レンズ群が、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、正レンズとを有することが望ましい。この構成により、望遠端状態において球面収差とコマ収差を効果的に補正することができる。
また本実施形態の変倍光学系は、光軸と直交する方向の変位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望ましい。この構成により、手ブレ等による結像位置の変位を補正する、即ち防振を行うことができる。
また本実施形態の変倍光学系は、以下の条件式（６）を満足することが望ましい。
（６） ０．７０＜｜ｆｖｒ｜／ｆ３＜１．６０
ただし、
ｆｖｒ：前記防振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（６）は、防振レンズ群の焦点距離と第３レンズ群の焦点距離の比を規定するものである。本実施形態の変倍光学系は、条件式（６）を満足することにより、防振時の性能劣化を効果的に抑え、広角端状態から望遠端状態への変倍時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る。
本実施形態の変倍光学系の条件式（６）の対応値が上限値を上回ると、第３レンズ群の屈折力が大きくなり、広角端状態から望遠端状態への変倍時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困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の上限値を１．５０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（６）の上限値を１．４０にすることが好ましい。
一方、本実施形態の変倍光学系の条件式（６）の対応値が下限値を下回ると、防振レンズ群の屈折力が大きくなり、防振時に発生する偏芯コマ収差を補正することが困難になる。なお、本実施形態の効果を確実にするために、条件式（６）の下限値を０．８０にすることが好ましい。また、本実施形態の効果をより確実にするために、条件式（６）の下限値を０．９０にすることが好ましい。
本発明の実施形態の光学機器は、上述した構成の変倍光学系を有する。
本発明の実施形態の撮像機器は、上述した構成の変倍光学系と、前記変倍光学系によって形成される像を撮像する撮像部とを備えている。
これにより、合焦レンズ群の小型軽量化を図り、レンズ鏡筒が大型化することなく高速な合焦と合焦時の静粛性を達成し、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、及び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光学機器、撮像機器を実現することができる。
本発明の実施形態の変倍光学系の製造方法は、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、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、変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように配置することを含み、無限遠物体から近距離物体への合焦時に、前記第４レンズ群が移動し、以下の条件式（１）、（２）を満足する。これにより、合焦レンズ群の小型軽量化を図り、レンズ鏡筒が大型化することなく高速な合焦と合焦時の静粛性を達成し、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、及び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製造することができる。
（１） ０．５５＜ｆ２／ｆ４＜１．４０
（２） １．４０＜ｆ１／ｆｗ＜２．８０
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
ｆ４：前記第４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焦点距離
以下、本発明の実施形態の変倍光学系に係る実施例を添付図面に基づいて説明する。
（第１実施例）
図１は第１実施例に係る変倍光学系の断面図である。なお、図１及び後述する図５、図９及び図１３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。
第１実施例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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。
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との接合正レンズとからなる。
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Ｌ２１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３との接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ２４とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、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との接合負レンズと、開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と両凹形状の負レンズＬ３５との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ３６と両凸形状の正レンズＬ３７との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３８とからなる。
第４レンズ群Ｇ４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Ｌ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とからなる。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。
第１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時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化するように、第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４が光軸に沿って移動する。なおこの時、第１、第３、第５レンズ群Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５は像面Ｉに対して位置が固定である。
第１実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４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。
第１実施例に係る変倍光学系では、防振レンズ群として正メニスカスレンズＬ３４と負レンズＬ３５との接合負レンズを光軸と直交する方向の変位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へ移動させればよい。したがって、第１実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が１．６３、焦点距離が７２．１０（ｍｍ）であるため、０．３０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は０．２３（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が１．７０、焦点距離が１９４．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は０．４０（ｍｍ）となる。
以下の表１に、第１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（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、面番号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、物面は物体面、可変は可変の面間隔、絞りＳは開口絞りＳ、像面は像面Ｉ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。空気の屈折率ｎｄ＝1.00000の記載は省略している。
［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は第１実施例に係る変倍光学系の全長（第１面から像面Ｉまでの光軸上の距離）、ｄnは第n面と第n+1面との可変の間隔をそれぞれ示す。なお、Ｗは広角端状態、Ｍは中間焦点距離状態、Ｔは望遠端状態、無限遠は無限遠物体への合焦時、近距離は近距離物体への合焦時をそれぞれ示す。
［レンズ群データ］には、各レンズ群の始面と焦点距離を示す。
［条件式対応値］には、第１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及び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]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 127.6244 5.534 1.48749 70.31
2 1322.7608 0.200
3 99.4549 1.700 1.80610 33.34
4 62.2096 10.428 1.49700 81.73
5 3849.3448 可変
6 312.0349 1.000 1.77250 49.62
7 39.3277 8.235
8 38.7701 3.919 1.84666 23.80
9 103.1681 1.000 1.80400 46.60
10 48.5499 4.120
11 -74.2974 1.000 1.60311 60.69
12 649.2745 可変
13 44.7829 5.265 1.72342 38.03
14 -98.4496 1.019
15 50.5480 5.402 1.49700 81.73
16 -45.6249 1.000 1.90200 25.26
17 295.6528 2.002
18(絞りＳ) ∞ 8.326
19 -54.0959 3.659 1.80518 25.45
20 -21.1959 1.000 1.66755 41.87
21 58.7139 4.250
22 -156.1142 1.000 1.90366 31.27
23 28.3088 5.794 1.61800 63.34
24 -40.0487 0.200
25 36.9605 4.316 1.79952 42.09
26 -382.7973 可変
27 -306.2135 2.700 1.71736 29.57
28 -50.1498 0.809
29 -55.5576 1.000 1.69680 55.52
30 30.3235 可変
31 50.3470 3.397 1.60300 65.44
32 133.9533 ＢＦ
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 2.69
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 72.1 99.9 194.0
ＦＮＯ 4.05 4.11 4.15
２ω 33.86 24.12 12.32
Ｙmax 21.60 21.60 21.60
ＴＬ 218.32 218.32 218.32
ＢＦ 53.32 53.32 53.32
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
ｄ5 2.000 19.906 51.627 2.000 19.906 51.627
ｄ12 51.627 33.721 2.000 51.627 33.721 2.000
ｄ26 3.000 5.594 7.658 3.569 6.412 9.301
ｄ30 20.101 17.507 15.442 19.532 16.689 13.800
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 154.325
2 6 -45.859
3 13 45.676
4 27 -42.922
5 31 131.760
［条件式対応値］
（１） ｆ２／ｆ４ ＝ 1.068
（２） ｆ１／ｆｗ ＝ 2.140
（３） （−ｆ２）／ｆ３ ＝ 1.004
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 3.365
（５） ｆＰ／（−ｆＮ） ＝ 2.971
（６） ｜ｆｖｒ｜／ｆ３ ＝ 1.097
図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図３Ａ、及び図３Ｂ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に０．３０°の回転ブレに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ブレに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
図４Ａ、図４Ｂ及び図４Ｃはそれぞれ、第１実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態及び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、球面収差図では最大口径に対応するＦナンバーＦＮＯ又は開口数ＮＡの値を示し、非点収差図及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５８７．６ｎｍ）、ｇはｇ線（波長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Ｙにおけるコマ収差を示す。なお、後述する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。
各収差図より、本実施例に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態にわたって諸収差を良好に補正し優れた結像性能を有しており、さらに防振時や近距離物体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５は第２実施例に係る変倍光学系の断面図である。
第２実施例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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。
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との接合正レンズとからなる。
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Ｌ２１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３との接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ２４とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、両凸形状の正レンズＬ３１と、両凸形状の正レンズＬ３２と、両凸形状の正レンズＬ３３と両凹形状の負レンズＬ３４との接合負レンズと、開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３５と両凹形状の負レンズＬ３６との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ３７と両凸形状の正レンズＬ３８との接合負レンズと、両凸形状の正レンズＬ３９とからなる。
第４レンズ群Ｇ４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Ｌ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とからなる。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。
第２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時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化するように、第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４が光軸に沿って移動する。なおこの時、第１、第３、第５レンズ群Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５は像面Ｉに対して位置が固定である。
第２実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４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。
第２実施例に係る変倍光学系では、防振レンズ群として正メニスカスレンズＬ３５と負レンズＬ３６との接合負レンズを光軸と直交する方向の変位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、第２実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が１．６２、焦点距離が７２．１０（ｍｍ）であるため、０．３０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は０．２３（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が１．７０、焦点距離が１９４．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は０．４０（ｍｍ）となる。
以下の表２に、第２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]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 131.1214 5.449 1.48749 70.31
2 1109.4966 0.200
3 98.0798 1.700 1.80610 33.34
4 61.5920 10.521 1.49700 81.73
5 -7105.2636 可変
6 380.8979 1.000 1.77250 49.62
7 38.2124 6.936
8 38.1827 4.034 1.84666 23.80
9 101.8431 1.000 1.80400 46.60
10 49.6281 4.170
11 -75.5321 1.000 1.60311 60.69
12 631.4782 可変
13 43.3989 5.088 1.60300 65.44
14 -128.0434 0.200
15 71.7117 2.953 1.84666 23.80
16 1360.1055 1.671
17 59.5261 4.661 1.49700 81.73
18 -46.7718 1.000 1.90200 25.26
19 84.5350 1.820
20(絞りＳ) ∞ 6.448
21 -52.0090 3.604 1.80518 25.45
22 -20.4107 1.000 1.66755 41.87
23 58.3221 4.156
24 -188.8475 1.000 1.90366 31.27
25 27.1167 5.505 1.61800 63.34
26 -46.5152 0.200
27 39.9140 4.500 1.79952 42.09
28 -111.0815 可変
29 -249.2850 2.700 1.71736 29.57
30 -47.0764 0.828
31 -51.1491 1.000 1.69680 55.52
32 31.0004 可変
33 55.1958 3.487 1.60300 65.44
34 197.9712 ＢＦ
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 2.69
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 72.1 99.9 194.0
ＦＮＯ 4.05 4.12 4.17
２ω 33.82 24.08 12.30
Ｙmax 21.60 21.60 21.60
ＴＬ 218.32 218.32 218.32
ＢＦ 53.32 53.32 53.32
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
ｄ5 2.000 19.764 51.257 2.000 19.764 51.257
ｄ12 51.257 33.494 2.000 51.257 33.494 2.000
ｄ28 3.000 5.617 7.657 3.569 6.435 9.297
ｄ32 20.913 18.296 16.256 20.344 17.479 14.616
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 152.488
2 6 -45.554
3 13 45.955
4 29 -42.595
5 33 125.767
［条件式対応値］
（１） ｆ２／ｆ４ ＝ 1.069
（２） ｆ１／ｆｗ ＝ 2.115
（３） （−ｆ２）／ｆ３ ＝ 0.991
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 3.347
（５） ｆＰ／（−ｆＮ） ＝ 2.919
（６） ｜ｆｖｒ｜／ｆ３ ＝ 1.067
図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図７Ａ、及び図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に０．３０°の回転ブレに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ブレに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃはそれぞれ、第２実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態及び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、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、さらに防振時や近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第３実施例）
図９は第３実施例に係る変倍光学系の断面図である。
第３実施例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Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、正の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、負の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４と、正の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５とから構成されている。
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との接合正レンズとからなる。
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Ｌ２１と、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との接合負レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズＬ２４とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、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との接合負レンズと、開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と両凹形状の負レンズＬ３５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Ｌ３６と両凸形状の正レンズＬ３７との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３８とからなる。
第４レンズ群Ｇ４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Ｌ４１と、両凹形状の負レンズＬ４２とからなる。
第５レンズ群Ｇ５は、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ５１からなる。
第３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時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔及び第４レンズ群Ｇ４と第５レンズ群Ｇ５との間隔が変化するように、第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４が光軸に沿って移動する。なおこの時、第１、第３、第５レンズ群Ｇ１、Ｇ３、Ｇ５は像面Ｉに対して位置が固定である。
第３実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４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。
第３実施例に係る変倍光学系では、防振レンズ群として正メニスカスレンズＬ３４と負レンズＬ３５との接合負レンズを光軸と直交する方向の変位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、第３実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が１．６３、焦点距離が７２．１０（ｍｍ）であるため、０．３０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は０．２３（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が１．７０、焦点距離が１９４．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は０．４０（ｍｍ）となる。
以下の表３に、第３実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表３）第３実施例
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 141.1591 4.500 1.48749 70.31
2 543.1898 0.200
3 85.6758 2.000 1.80610 33.34
4 57.2066 11.246 1.49700 81.73
5 -1626.1596 可変
6 93.2280 2.000 1.83400 37.18
7 41.8983 8.938
8 -115.2692 2.000 1.69680 55.52
9 44.2262 4.356 1.84666 23.80
10 27715.4320 2.322
11 -55.6670 1.500 1.80400 46.60
12 -129.1012 可変
13 49.0208 4.818 1.80100 34.92
14 -105.6641 0.200
15 48.2516 5.297 1.49700 81.73
16 -49.0156 1.300 1.90200 25.26
17 127.8612 2.373
18(絞りＳ) ∞ 9.279
19 -58.0260 3.765 1.80518 25.45
20 -21.3498 1.200 1.66755 41.87
21 55.2645 3.937
22 953.3728 1.200 1.90366 31.27
23 28.8503 5.672 1.60300 65.44
24 -48.6329 0.200
25 36.9235 4.531 1.77250 49.62
26 -308.8274 可変
27 -687.7351 2.700 1.71736 29.57
28 -56.8272 0.787
29 -65.5667 1.000 1.69680 55.52
30 28.2486 可変
31 41.4926 3.492 1.60300 65.44
32 88.2133 ＢＦ
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 2.69
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 72.1 99.9 194.0
ＦＮＯ 4.09 4.13 4.16
２ω 34.18 24.28 12.40
Ｙmax 21.60 21.60 21.60
ＴＬ 218.32 218.32 218.32
ＢＦ 55.22 55.22 55.22
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
ｄ5 2.000 18.794 48.567 2.000 18.794 48.567
ｄ12 48.567 31.773 2.000 48.567 31.773 2.000
ｄ26 3.920 6.471 7.964 4.497 7.299 9.612
ｄ30 17.798 15.247 13.754 17.221 14.419 12.106
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 145.325
2 6 -43.336
3 13 45.621
4 27 -42.711
5 31 126.368
［条件式対応値］
（１） ｆ２／ｆ４ ＝ 1.015
（２） ｆ１／ｆｗ ＝ 2.016
（３） （−ｆ２）／ｆ３ ＝ 0.950
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 3.353
（５） ｆＰ／（−ｆＮ） ＝ 3.056
（６） ｜ｆｖｒ｜／ｆ３ ＝ 1.111
図１０Ａ、図１０Ｂ及び図１０Ｃはそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図１１Ａ、及び図１１Ｂはそれぞれ、第３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に０．３０°の回転ブレに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ブレに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
図１２Ａ、図１２Ｂ及び図１２Ｃはそれぞれ、第３実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態及び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、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、さらに防振時や近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
（第４実施例）
図１３は第４実施例に係る変倍光学系の断面図である。
第４実施例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、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との接合正レンズとからなる。
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Ｌ２１と、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズＬ２２と物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズＬ２３との接合正レンズと、両凹形状の負レンズＬ２４とからなる。
第３レンズ群Ｇ３は、物体側から順に、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との接合負レンズと、開口絞りＳと、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズＬ３４と両凹形状の負レンズＬ３５との接合負レンズと、両凹形状の負レンズＬ３６と両凸形状の正レンズＬ３７との接合正レンズと、両凸形状の正レンズＬ３８とからなる。
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と、両凹形状の負レンズＬ４２とからなる。
第４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時に、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間隔、第２レンズ群Ｇ２と第３レンズ群Ｇ３との間隔及び第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間隔が変化するように、第２、第４レンズ群Ｇ２、Ｇ４が光軸に沿って移動する。なおこの時、第１、第３レンズ群Ｇ１、Ｇ３は像面Ｉに対して位置が固定である。
第４実施例に係る変倍光学系では、合焦レンズ群として第４レンズ群Ｇ４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。
第４実施例に係る変倍光学系では、防振レンズ群として正メニスカスレンズＬ３４と負レンズＬ３５との接合負レンズを光軸と直交する方向の変位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、第４実施例に係る変倍光学系は、広角端状態において防振係数が１．６８、焦点距離が７２．１０（ｍｍ）であるため、０．３０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は０．２２（ｍｍ）となる。また、望遠端状態においては防振係数が１．７０、焦点距離が１９４．００（ｍｍ）であるため、０．２０°の回転ブレを補正するための防振レンズ群の移動量は０．４０（ｍｍ）となる。
以下の表４に、第４実施例に係る変倍光学系の諸元の値を掲げる。
（表４）第４実施例
[面データ]
面番号 ｒ ｄ ｎｄ νｄ
物面 ∞
1 122.9116 5.364 1.48749 70.31
2 642.7135 0.200
3 93.7360 1.700 1.80610 33.34
4 60.6328 10.593 1.49700 81.73
5 4543.6426 可変
6 289.4140 1.000 1.77250 49.62
7 37.2424 9.821
8 38.9626 3.720 1.84666 23.80
9 91.2165 1.000 1.80400 46.60
10 52.4749 3.560
11 -100.3987 1.000 1.60311 60.69
12 253.6299 可変
13 44.5612 5.223 1.66446 35.87
14 -90.1338 0.200
15 59.0915 5.257 1.49700 81.73
16 -42.3802 1.000 1.90200 25.26
17 593.6378 1.136
18(絞りＳ) ∞ 6.982
19 -54.8344 3.877 1.80518 25.45
20 -21.3112 1.420 1.66755 41.87
21 63.0651 4.382
22 -154.1165 1.000 1.90366 31.27
23 34.7644 5.687 1.60300 65.44
24 -40.7282 0.200
25 46.6093 4.036 1.80400 46.60
26 -182.7333 可変
27 191.1371 2.700 1.84666 23.80
28 -192.1184 1.091
29 -151.1748 1.000 1.61772 49.81
30 34.1179 ＢＦ
像面 ∞
［各種データ］
変倍比 2.69
Ｗ Ｍ Ｔ
ｆ 72.1 99.7 194.0
ＦＮＯ 4.14 4.17 4.17
２ω 33.30 23.84 12.20
Ｙmax 21.60 21.60 21.60
ＴＬ 218.32 218.32 218.32
ＢＦ 77.52 74.71 75.11
Ｗ Ｍ Ｔ Ｗ Ｍ Ｔ
無限遠 無限遠 無限遠 近距離 近距離 近距離
ｄ5 2.000 20.205 52.654 2.000 20.205 52.654
ｄ12 52.654 34.449 2.000 52.654 34.449 2.000
ｄ26 3.000 5.810 5.410 3.821 7.008 7.750
［レンズ群データ］
群 始面 ｆ
1 1 150.995
2 6 -48.062
3 13 47.483
4 27 -77.084
［条件式対応値］
（１） ｆ２／ｆ４ ＝ 0.624
（２） ｆ１／ｆｗ ＝ 2.094
（３） （−ｆ２）／ｆ３ ＝ 1.012
（４） ｆ１／（−ｆ２） ＝ 3.142
（５） ｆＰ／（−ｆＮ） ＝ 2.525
（６） ｜ｆｖｒ｜／ｆ３ ＝ 1.108
図１４Ａ、図１４Ｂ及び図１４Ｃはそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態及び望遠端状態における無限遠物体合焦時の諸収差図である。
図１５Ａ、及び図１５Ｂはそれぞれ、第４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に０．３０°の回転ブレに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図、及び望遠端状態における無限遠物体合焦時に０．２０°の回転ブレに対して防振を行った際のメリディオナル横収差図である。
図１６Ａ、図１６Ｂ及び図１６Ｃはそれぞれ、第４実施例に係る変倍光学系の広角端状態、中間焦点距離状態及び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、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、さらに防振時や近距離物体合焦時にも優れた結像性能を有していることがわかる。
上記各実施例によれば、合焦レンズ群の小型軽量化を図り、レンズ鏡筒が大型化することなく高速な合焦と合焦時の静粛性を達成し、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、及び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、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、本実施形態の変倍光学系の光学性能を損なわない範囲で適宜採用することが可能である。
本実施形態の変倍光学系の実施例として４群又は５群構成のものを示したが、本願はこれに限られず、その他の群構成（例えば、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、上記各実施例の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。
また、上記各実施例の変倍光学系は、第４レンズ群全体を合焦レンズ群としているが、いずれかのレンズ群の一部或いは複数のレンズ群を合焦レンズ群としてもよい。合焦レンズ群は正の屈折力を有することが好ましい。また、合焦レンズ群は２つのレンズからなることがより好ましい。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、ステッピングモータ、ＶＣＭモータ等による駆動にも適しており、高速なオートフォーカスとオートフォーカス時の静粛性を良好に達成することができる。
また、上記各実施例の変倍光学系は、第３レンズ群の一部を防振レンズ群としているが、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、防振を行う構成とすることもできる。また、上記各実施例の変倍光学系において、必ずしも防振を行う構成が必要でなくてもよい。
また、上記各実施例の変倍光学系において開口絞りは第３レンズ群中に配置されることが好ましく、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、上記各実施例の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。また、各レンズは、ガラス素材で形成されていても、樹脂素材で形成されていても、又はガラス素材と樹脂素材との複合でもよい。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、上記各実施例の変倍光学系を構成するレンズのレンズ面に、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。特に、上記各実施例の変倍光学系は最も物体側から数えて２番目のレンズの物体側のレンズ面に反射防止膜を施すことが好ましい。
次に、本実施形態の変倍光学系を備えたカメラを図１７に基づいて説明する。
図１７は本実施形態の変倍光学系を備えたカメラの構成を示す図である。
図１７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って被写体像が光電変換されて被写体の画像が生成される。この画像は、カメラ１に設けられたＥＶＦ（Electronic view finder：電子ビューファインダ）４に表示される。これにより撮影者は、ＥＶＦ４を介して被写体を観察することができる。
また、撮影者によって不図示のレリーズボタンが押されると、撮像部３で生成された被写体の画像が不図示のメモリに記憶される。このようにして、撮影者は本カメラ１による被写体の撮影を行うことができる。
本カメラ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搭載したことにより、合焦レンズ群の小型軽量化を図り、レンズ鏡筒が大型化することなく高速な合焦と合焦時の静粛性を達成し、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、及び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。
なお、上記第２〜第４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、クイックリターンミラーを有し、ファインダ光学系によって被写体を観察する一眼レフタイプのカメラに上記各実施例に係る変倍光学系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。
最後に、本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を図１８に基づいて説明する。
図１８は本実施形態の変倍光学系の製造方法の概略を示す図である。
図１８に示す本実施形態の変倍光学系の製造方法は、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、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レンズ群とを準備するステップＳ１と、前記第１〜第４レンズ群を変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように配置するステップＳ２を含み、無限遠物体から近距離物体への合焦時に前記第４レンズ群が移動するようにし、前記変倍光学系が以下の条件式（１）、（２）を満足するようにする。
（１） ０．５５＜ｆ２／ｆ４＜１．４０
（２） １．４０＜ｆ１／ｆｗ＜２．８０
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
ｆ４：前記第４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焦点距離
斯かる本実施形態の変倍光学系の製造方法によれば、合焦レンズ群の小型軽量化を図り、レンズ鏡筒が大型化することなく高速な合焦と合焦時の静粛性を達成し、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、及び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製造することができる。
Ｇ１：第１レンズ群、Ｇ２：第２レンズ群、Ｇ３：第３レンズ群、Ｇ４：第４レンズ群、Ｇ５：第５レンズ群、Ｓ：開口絞り、Ｉ：像面

Claims (13)

  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、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、
    変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化し、
    合焦時に、前記第４レンズ群が移動し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系。
    ０．５５＜ｆ２／ｆ４＜１．４０
    １．４０＜ｆ１／ｆｗ＜２．８０
    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
    ｆ４：前記第４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焦点距離
  2. 以下の条件式を満足する請求項１に記載の変倍光学系。
    ０．８２＜（−ｆ２）／ｆ３＜１．３０
    ただし、
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
  3. 以下の条件式を満足する請求項１又は請求項２に記載の変倍光学系。
    ２．００＜ｆ１／（−ｆ２）＜４．００
  4. 前記第４レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、負レンズとからなる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  5. 以下の条件式を満足する請求項４に記載の変倍光学系。
    ２．２０＜ｆＰ／（−ｆＮ）＜３．７０
    ただし、
    ｆＰ：前記第４レンズ群内の前記正レンズの焦点距離
    ｆＮ：前記第４レンズ群内の前記負レンズの焦点距離
  6. 変倍時に、前記第１レンズ群は像面に対して位置が固定である請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  7. 変倍時に、前記第３レンズ群は像面に対して位置が固定である請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  8. 前記第１レンズ群は、物体側から順に、正レンズと、負レンズと、正レンズとを有する請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  9. 光軸と直交する方向の変位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１から請求項８のいずれか一項に記載の変倍光学系。
  10. 以下の条件式を満足する請求項９に記載の変倍光学系。
    ０．７０＜｜ｆｖｒ｜／ｆ３＜１．６０
    ただし、
    ｆｖｒ：前記防振レンズ群の焦点距離
    ｆ３：前記第３レンズ群の焦点距離
  11. 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の変倍光学系を有する光学機器。
  12. 請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の変倍光学系と、前記変倍光学系によって形成される像を撮像する撮像部とを備える撮像機器。
  13. 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、負の屈折力を有する第４レンズ群とを、変倍時に、前記第１レンズ群と前記第２レンズ群との間隔が変化し、前記第２レンズ群と前記第３レンズ群との間隔が変化し、前記第３レンズ群と前記第４レンズ群との間隔が変化するように配置することを含み、
    合焦時に、前記第４レンズ群が移動し、
    以下の条件式を満足する変倍光学系の製造方法。
    ０．５５＜ｆ２／ｆ４＜１．４０
    １．４０＜ｆ１／ｆｗ＜２．８０
    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
    ｆ４：前記第４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焦点距離
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