WO2014112176A1 - 変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 - Google Patents

変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法 Download PDF

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variable magnification
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知之 幸島
昭彦 小濱
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G02B15/14Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective
    • G02B15/143Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only
    • G02B15/1431Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive
    • G02B15/143105Optical objectives with means for varying the magnification by axial movement of one or more lenses or groups of lenses relative to the image plane for continuously varying the equivalent focal length of the objective having three groups only the first group being positive arranged +-+
    • GPHYSICS
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    • G02B27/64Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image
    • G02B27/646Imaging systems using optical elements for stabilisation of the lateral and angular position of the image compensating for small deviations, e.g. due to vibration or shake
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    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826Assembling or joining

Definitions

  • the present invention relates to a variable magnification optical system, an optical apparatus, and a method for manufacturing the variable magnification optical system.
  • variable-power optical systems suitable for interchangeable lenses for cameras, digital cameras, video cameras, etc.
  • the most object-side lens group has a positive refractive power.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and provides a variable power optical system, an optical apparatus, and a variable power optical system manufacturing method having a high zoom ratio, a small size, and high optical performance. For the purpose.
  • the first aspect of the present invention is: In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power, During zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, and the distance between the second lens group and the third lens group change, A V lens group having negative refractive power and moving so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis, and light at the time of focusing from an object at infinity to a short distance object having positive refractive power An F lens group moving along the axis, The V lens group is disposed closer to the object side than the F lens group, and provides a variable magnification optical system.
  • the second aspect of the present invention is An optical apparatus having the variable magnification optical system according to the first aspect of the present invention is provided.
  • the third aspect of the present invention is: In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power, During zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, and the distance between the second lens group and the third lens group change,
  • a variable power optical system characterized in that the third lens group has an F lens group that has a positive refractive power and moves along the optical axis when focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
  • the fourth aspect of the present invention is An optical apparatus comprising the variable magnification optical system according to the third aspect of the present invention is provided.
  • the fifth aspect of the present invention is In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a negative refractive power A group and a fifth lens group having a positive refractive power, At the time of zooming from the wide angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, the third lens group and the The distance between the fourth lens group and the distance between the fourth lens group and the fifth lens group changes, the first lens group moves along the optical axis, and the position of the fifth lens group is fixed. And A variable magnification optical system characterized by satisfying the following conditional expression is provided. 0.170 ⁇ (-f4) / f5 ⁇ 0.400 However, f4: focal length of the fourth lens group f5: focal length of the fifth lens group
  • the sixth aspect of the present invention is An optical apparatus comprising the variable magnification optical system according to the fifth aspect of the present invention is provided.
  • the seventh aspect of the present invention is In order from the object side, a variable magnification optical system manufacturing method including a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • the V lens group is disposed closer to the object side than the F lens group,
  • the distance between the first lens group and the second lens group and the distance between the second lens group and the third lens group are changed.
  • the eighth aspect of the present invention provides In order from the object side, a variable magnification optical system manufacturing method including a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a third lens group having a positive refractive power.
  • the third lens group has a positive refractive power and has an F lens group that moves along the optical axis when focusing from an object at infinity to an object at a short distance;
  • zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state the distance between the first lens group and the second lens group and the distance between the second lens group and the third lens group are changed.
  • a variable magnification optical system manufacturing method is provided.
  • the ninth aspect of the present invention In order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, a third lens group having a positive refractive power, and a fourth lens having a negative refractive power
  • a variable magnification optical system having a group and a fifth lens group having a positive refractive power
  • the fourth lens group and the fifth lens group satisfy the following conditional expression: At the time of zooming from the wide angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the distance between the second lens group and the third lens group, the third lens group and the The distance between the fourth lens group and the distance between the fourth lens group and the fifth lens group changes, the first lens group moves along the optical axis, and the position of the fifth lens group is fixed.
  • a method of manufacturing a variable magnification optical system is provided. 0.170 ⁇ (-f4) / f5 ⁇ 0.400 However, f4: focal length
  • the zoom lens has a high zoom ratio, is small, has high optical performance, and includes a component in a direction perpendicular to the optical axis at the time of focusing.
  • a variable power optical system, an optical device, a variable power optical system, an optical device, and a variable power system that have a high zoom ratio are small, have high optical performance, and have high optical performance even when focused.
  • a method of manufacturing a double optical system can be provided.
  • variable power optical system an optical device, and a method for manufacturing the variable power optical system that have a high zoom ratio, are small, and have high optical performance. it can.
  • FIG. 1A, FIG. 1B, and FIG. 1C are cross sections of the zoom optical system according to the first example common to the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • FIG. 2A, 2B, and 2C are graphs showing various aberrations during focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example of the present application, respectively. is there. 3A, FIG. 3B, and FIG.
  • FIG. 3C are respectively when focusing on a short-distance object in the wide-angle end state, intermediate focal length state, and telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example of the present application (shooting magnification ⁇ 0). (.01 times) aberration diagram. 4A, FIG. 4B, and FIG. 4C respectively perform image stabilization at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example of the present application.
  • FIGS. 6A, 6B, and 6C are cross sections of the zoom optical system according to the second example common to the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • FIGS. 6A, 6B, and 6C are graphs showing various aberrations during focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example of the present application, respectively. is there.
  • FIG. 7A, 7B, and 7C are respectively when focusing on a short-distance object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example of the present application (shooting magnification ⁇ 0). (.01 times) aberration diagram. 8A, 8B, and 8C respectively perform image stabilization when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example of the present application.
  • FIG. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a camera provided with a variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application.
  • FIG. 10 is a diagram showing an outline of a method for manufacturing a variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application.
  • FIG. 11 is a diagram showing an outline of a method for manufacturing a variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application.
  • FIG. 12 is a diagram showing an outline of a method for manufacturing a variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application.
  • variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. And a distance between the first lens group and the second lens group, and between the second lens group and the third lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is characterized in that the interval changes.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application realizes zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and each of distortion aberration, astigmatism, and spherical aberration associated with zooming. Variation can be suppressed.
  • variable magnification optical system has a negative refractive power, a V lens group that moves so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis, and a positive refractive power. And an F lens group that moves along the optical axis at the time of focusing from an infinitely distant object to a close object.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application moves an image by moving the V lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis, and corrects image blur caused by camera shake or the like. That is, vibration isolation can be performed.
  • variable magnification optical system is characterized in that the V lens group is disposed closer to the object side than the F lens group.
  • the ratio of the amount of movement of the image to the amount of movement of the V lens group can be increased in the telephoto end state than in the wide angle end state. For this reason, the movement amount of the V lens group required in the telephoto end state can be suppressed, and the eccentric coma aberration generated in the V lens group can be suppressed.
  • the F lens group on the image side of the V lens group, it is possible to suppress a change in focal length at the time of focusing of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application. High optical performance can be realized by suppressing the accompanying change in the angle of view.
  • variable magnification optical system having the above can be realized.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (1).
  • (1) 0.240 ⁇ ff / (-fv) ⁇ 4.0000
  • ff focal length of the F lens group
  • fv focal length of the V lens group
  • Conditional expression (1) defines an appropriate focal length ratio range between the F lens group and the V lens group.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application performs the image stabilization by moving the V lens group so as to include the component in the direction orthogonal to the optical axis by satisfying the conditional expression (1). Can be suppressed. In addition, it is possible to suppress changes in spherical aberration and astigmatism that occur in each lens group during focusing.
  • the corresponding value of the conditional expression (1) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is below the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism occurring in each lens group at the time of focusing become excessive. turn into.
  • the lower limit of conditional expression (1) it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.490. In order to further secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.630.
  • the corresponding value of the conditional expression (1) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the decentering coma aberration at the time of image stabilization becomes excessive. In addition, the amount of movement of the F lens group during focusing increases.
  • the distance in the optical axis direction between the V lens group and the F lens group is invariable when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. Is desirable.
  • the V lens group and the F lens group can be arranged in the same lens group, and the tilt decentering between the V lens group and the F lens group occurring during manufacturing can be easily suppressed. For this reason, it is possible to suppress decentration coma and astigmatism caused by tilt decentration of the V lens group or the F lens group.
  • variable magnification optical system has a fourth lens group having negative refractive power on the image side of the third lens group, and changes from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is desirable that the distance between the third lens group and the fourth lens group changes during magnification. With this configuration, the principal point position in the lens group from the first lens group to the third lens group is moved to the object side, so that the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can be made compact. In addition, it is possible to suppress distortion in the wide-angle end state, and to suppress variations in spherical aberration and astigmatism during zooming.
  • variable magnification optical system includes a fifth lens group on the image side of the fourth lens group, and the fourth lens group includes a fourth lens group at the time of zooming from the wide angle end state to the telephoto end state. It is desirable that the distance between the lens group and the fifth lens group changes. With this configuration, it is possible to suppress distortion in the wide-angle end state, and to suppress variations in spherical aberration and astigmatism during zooming.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application has the R lens group closest to the image side, and the position of the R lens group is fixed when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is desirable. With this configuration, the height of the peripheral light beam incident on the R lens group from the optical axis can be changed during zooming, and astigmatism fluctuations can be suppressed.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (2).
  • (2) 0.280 ⁇ ( ⁇ fv) / f3 ⁇ 5.200
  • f3 focal length of the third lens group
  • fv focal length of the V lens group
  • Conditional expression (2) defines an appropriate focal length ratio range between the third lens group and the V lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (2) to suppress decentering coma during image stabilization. If the corresponding value of conditional expression (2) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is less than the lower limit value, the decentering coma aberration at the time of image stabilization will be excessive. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 0.610. In order to further secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit value of conditional expression (2) to 0.740.
  • conditional expression (2) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the amount of movement of the V lens group required for image stabilization becomes excessive. For this reason, the eccentric coma aberration generated by the V lens group becomes excessive.
  • the third lens group has the V lens group. That is, when the V lens group constitutes a part of the third lens group, it is possible to suppress the amount of movement of the V lens group that is necessary for image stabilization and to suppress the eccentric coma generated by the V lens group. In addition, it is possible to easily suppress the tilt decentering between the third lens group and the V lens group, which occurs during manufacturing, and to suppress decentering coma and astigmatism caused by the tilt decentering of the V lens group. Can do.
  • the third lens group has a 3A lens group having a positive refractive power on the object side of the V lens group.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (3).
  • (3) 0.300 ⁇ (-fv) / f3A ⁇ 3.800
  • f3A focal length of the 3A lens group
  • fv focal length of the V lens group
  • Conditional expression (3) defines an appropriate focal length ratio range of the 3A lens group and the V lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can suppress decentering coma during vibration isolation by satisfying conditional expression (3).
  • conditional expression (3) When the corresponding value of conditional expression (3) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is below the lower limit value, the decentering coma aberration at the time of image stabilization becomes excessive.
  • conditional expression (3) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the amount of movement of the V lens group required during image stabilization becomes excessive. For this reason, the eccentric coma aberration generated by the V lens group becomes excessive.
  • the zoom optical system it is desirable that the distance between the 3A lens group and the V lens group is not changed when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to suppress a change in tilt eccentricity between the third lens group and the V lens group, which occurs during manufacturing, from changing during zooming. For this reason, it is possible to suppress the fluctuation of the eccentric coma aberration and the fluctuation of the astigmatism caused by the tilt decentration of the V lens group at the time of zooming.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4).
  • (4) 0.320 ⁇ ff / f3 ⁇ 5.200
  • f3 focal length of the third lens group
  • ff focal length of the F lens group
  • Conditional expression (4) defines an appropriate focal length ratio range of the third lens group and the F lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (4), thereby suppressing variations in spherical aberration and astigmatism generated by the F lens group during focusing.
  • the corresponding value of conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is below the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism generated by the F lens group at the time of focusing become excessive. turn into.
  • the lower limit of conditional expression (4) it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 1.150.
  • the corresponding value of the conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the movement amount of the F lens group becomes large at the time of focusing. For this reason, the height from the optical axis of the on-axis light beam or off-axis light beam incident on the F lens group at the time of focusing changes greatly, and the fluctuation of spherical aberration and astigmatism generated by the F lens group are excessive. turn into.
  • the third lens group includes the F lens group. That is, since the F lens group forms a part of the third lens group, the tilt decentering between the third lens group and the F lens group, which occurs during manufacturing, can be easily suppressed. Eccentric coma and astigmatism caused by decentration can be suppressed.
  • the F lens group is disposed on the most image side in the third lens group.
  • variable magnification optical system includes an M lens group having a positive refractive power between the V lens group and the F lens group.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (5).
  • (5) 0.110 ⁇ ( ⁇ fv) / fm ⁇ 2.600
  • fv focal length of the V lens group
  • fm focal length of the M lens group
  • Conditional expression (5) defines an appropriate focal length ratio range between the V lens group and the F lens group.
  • the zoom optical system according to the first embodiment of the present application satisfies the conditional expression (5) so that the V lens group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis during image stabilization. Eccentric coma generated in the lens group can be suppressed. In addition, fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group during focusing can be suppressed.
  • conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is lower than the lower limit value
  • the V lens group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis during image stabilization.
  • the decentration coma aberration generated in the V lens group becomes excessive.
  • the amount of movement of the F lens group at the time of focusing becomes excessive. For this reason, it becomes difficult to suppress fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group during focusing.
  • conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the amount of movement of the V lens group required during image stabilization becomes excessive. For this reason, the eccentric coma aberration generated by the V lens group becomes excessive. In addition, it becomes difficult to suppress fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group during focusing.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (6).
  • (6) 0.080 ⁇ ff / fm ⁇ 1.700
  • ff focal length of the F lens group
  • fm focal length of the M lens group
  • Conditional expression (6) defines an appropriate focal length ratio range between the F lens group and the M lens group.
  • the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application can suppress the fluctuation of astigmatism and the spherical aberration that occur in the F lens group at the time of focusing by satisfying conditional expression (6).
  • conditional expression (6) of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application is below the lower limit value, fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group at the time of focusing become excessive. turn into.
  • the corresponding value of the conditional expression (6) of the zoom optical system according to the first embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the movement amount of the F lens group at the time of focusing increases. For this reason, during focusing, the on-axis light beam and off-axis light beam incident on the F lens group change greatly, and astigmatism variation and spherical aberration variation become excessive.
  • the zoom optical system it is desirable that the distance between the first lens group and the second lens group is increased when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to increase the magnification of the second lens group, and it is possible to suppress fluctuations in spherical aberration and astigmatism during zooming while efficiently realizing a high zoom ratio.
  • the zoom optical system it is desirable that the distance between the second lens group and the third lens group is reduced when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the composite magnification from the third lens group to the lens group located closest to the image side can be increased, and the variation in spherical aberration and astigmatism during zooming can be achieved while efficiently achieving a high zoom ratio. Variations in aberrations can be suppressed.
  • the first lens unit moves toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to suppress a change in height from the optical axis of the off-axis light beam passing through the first lens unit at the time of zooming, and it is possible not only to reduce the diameter of the first lens unit, but also to astigmatism at the time of zooming. It is also possible to suppress fluctuations.
  • the zoom optical system it is desirable that the third lens group moves toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to increase the magnification of the third lens group, and it is possible to suppress changes in spherical aberration and astigmatism that occur in the third lens group during zooming.
  • the second lens group moves along the optical axis when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the second lens group includes, in order from the object side, a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, It is desirable that the lens is composed of a third lens having negative refractive power.
  • the thickness of the second lens group can be suppressed as compared with the case where the second lens group is composed of four or more lenses, and the off-axis luminous flux of the first lens group in the wide-angle end state is increased from the optical axis.
  • the first lens group can be reduced in size while suppressing this.
  • the second lens and the third lens are cemented. With this configuration, it is possible to suppress coma aberration fluctuations that occur in the second lens during zooming.
  • the object-side lens surface of the first lens and the image-side lens surface of the third lens are aspherical surfaces.
  • the optical apparatus of the present application is characterized by having the variable magnification optical system according to the first embodiment having the above-described configuration. As a result, it has a high zoom ratio, is small, has high optical performance, and has high optical performance even when focused and when the lens group is moved to include a component in a direction perpendicular to the optical axis. An optical device can be realized.
  • variable magnification optical system manufacturing method includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • a variable-power optical system having a third lens group having a negative refractive power and moving so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis;
  • An F lens group that has a refractive power and moves along the optical axis when focusing from an object at infinity to an object at a short distance, and the V lens group is located closer to the object side than the F lens group.
  • the distance between the first lens group and the second lens group and the distance between the second lens group and the third lens group are changed at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is characterized by. As a result, it has a high zoom ratio, is small, has high optical performance, and has high optical performance even when focused and when the lens group is moved to include a component in a direction perpendicular to the optical axis.
  • a variable magnification optical system can be manufactured.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power. And a distance between the first lens group and the second lens group, and between the second lens group and the third lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is characterized in that the interval changes.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application realizes zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and each of distortion aberration, astigmatism, and spherical aberration associated with zooming is achieved. Variation can be suppressed.
  • the third lens group has a positive refractive power and moves along the optical axis when focusing from an object at infinity to a near object.
  • an F lens group With this configuration, it is possible to suppress fluctuations in astigmatism and spherical aberration during focusing.
  • a change in focal length of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application can be suppressed, and a high optical performance can be realized by suppressing a change in the angle of view accompanying focusing.
  • the amount of movement of the F lens group during focusing can be suppressed.
  • variable power optical system according to the second embodiment of the present application not only can be made compact, but also fluctuations in astigmatism and distortion can be suppressed during focusing.
  • a variable magnification optical system having a high zoom ratio, a small size, high optical performance, and high optical performance even when focused can be realized.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (4).
  • (4) 0.320 ⁇ ff / f3 ⁇ 5.200
  • f3 focal length of the third lens group
  • ff focal length of the F lens group
  • Conditional expression (4) defines an appropriate focal length ratio range of the third lens group and the F lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the conditional expression (4), thereby suppressing the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism generated by the F lens group during focusing.
  • the corresponding value of conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is below the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism generated by the F lens group at the time of focusing become excessive. turn into.
  • the lower limit of conditional expression (4) it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (4) to 1.150.
  • the corresponding value of the conditional expression (4) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the movement amount of the F lens group becomes large at the time of focusing. For this reason, the height from the optical axis of the on-axis light beam or off-axis light beam incident on the F lens group at the time of focusing changes greatly, and the fluctuation of spherical aberration and astigmatism generated by the F lens group are excessive. turn into.
  • the F lens group is a partial lens group in the third lens group.
  • the F lens group is a part of the third lens group, it is possible to suppress a change in the focal length of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application at the time of focusing, and astigmatism at the time of focusing. Variations in aberrations such as aberrations can be suppressed.
  • variable magnification optical system it is desirable that the F lens group is disposed on the most image side in the third lens group. With this configuration, it is possible to further suppress a change in the focal length of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application at the time of focusing, and to realize a high optical performance by suppressing a change in the angle of view accompanying the focusing. . In addition, it is possible to suppress fluctuations in astigmatism and distortions during focusing.
  • variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application has a fourth lens group having negative refractive power on the image side of the third lens group, and changes from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is desirable that the distance between the third lens group and the fourth lens group changes during magnification. With this configuration, the principal point position in the lens group from the first lens group to the third lens group can be moved to the object side, so that the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application can be made compact. In addition, it is possible to suppress distortion in the wide-angle end state, and to suppress variations in spherical aberration and astigmatism during zooming.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application includes a fifth lens group on the image side of the fourth lens group, and the fourth zoom lens system performs zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is desirable that the distance between the lens group and the fifth lens group changes. With this configuration, it is possible to suppress distortion in the wide-angle end state, and to suppress variations in spherical aberration and astigmatism during zooming.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application has the R lens group closest to the image side, and the position of the R lens group is fixed when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state. It is desirable. With this configuration, the height of the peripheral light beam incident on the R lens group from the optical axis can be changed during zooming, and astigmatism fluctuations can be suppressed.
  • variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (7).
  • (7) 5.500 ⁇ f1 / fw ⁇ 9.0000
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • f1 focal length of the first lens group
  • Conditional expression (7) defines an appropriate focal length range of the first lens group.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (7), thereby suppressing the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism during zooming.
  • the corresponding value of the conditional expression (7) of the zoom optical system according to the second embodiment of the present application is below the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism that occur in the first lens group at the time of zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • the lower limit of conditional expression (7) it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (7) to 7.300.
  • the corresponding value of the conditional expression (7) of the zoom optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the first lens group and the first lens group during zooming are obtained in order to obtain a predetermined zoom ratio. It is necessary to increase the amount of change in the distance between the two lens groups. This not only makes it difficult to miniaturize the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application, but also the diameter of the axial light beam incident on the first lens group and the diameter of the axial light beam incident on the second lens group. The ratio changes greatly with zooming.
  • the third lens group has a negative refractive power and moves so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis. It is desirable to have.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application moves an image by moving the V lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis, and corrects image blur caused by camera shake or the like. That is, vibration isolation can be performed.
  • the V lens group is disposed closer to the object side than the F lens group.
  • the ratio of the amount of movement of the image to the amount of movement of the V lens group can be increased in the telephoto end state than in the wide angle end state. For this reason, the movement amount of the V lens group required in the telephoto end state can be suppressed, and the eccentric coma aberration generated in the V lens group can be suppressed.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (1).
  • (1) 0.240 ⁇ ff / (-fv) ⁇ 4.0000
  • ff focal length of the F lens group
  • fv focal length of the V lens group
  • Conditional expression (1) defines an appropriate focal length ratio range between the F lens group and the V lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application performs the image stabilization by moving the V lens group so as to include the component in the direction orthogonal to the optical axis by satisfying conditional expression (1). Can be suppressed. In addition, it is possible to suppress changes in spherical aberration and astigmatism that occur in each lens group during focusing. If the corresponding value of conditional expression (1) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is less than the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism that occur in each lens group at the time of focusing become excessive. turn into.
  • the lower limit of conditional expression (1) it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.490. In order to further secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (1) to 0.630.
  • the corresponding value of the conditional expression (1) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the decentering coma aberration at the time of image stabilization becomes excessive. In addition, the amount of movement of the F lens group during focusing increases.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (2).
  • (2) 0.280 ⁇ ( ⁇ fv) / f3 ⁇ 5.200
  • f3 focal length of the third lens group
  • fv focal length of the V lens group
  • Conditional expression (2) defines an appropriate focal length ratio range between the third lens group and the V lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (2) to suppress decentering coma during vibration isolation. If the corresponding value of conditional expression (2) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is less than the lower limit value, the decentering coma aberration at the time of image stabilization will be excessive. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (2) to 0.610. In order to further secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit value of conditional expression (2) to 0.740.
  • conditional expression (2) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the amount of movement of the V lens group required for image stabilization becomes excessive. For this reason, the eccentric coma aberration generated by the V lens group becomes excessive.
  • the third lens group has a 3A lens group having a positive refractive power on the object side of the V lens group.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (3).
  • (3) 0.300 ⁇ (-fv) / f3A ⁇ 3.800
  • f3A focal length of the 3A lens group
  • fv focal length of the V lens group
  • Conditional expression (3) defines an appropriate focal length ratio range of the 3A lens group and the V lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (3) to suppress decentering coma during vibration isolation.
  • the corresponding value of the conditional expression (3) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is less than the lower limit value, the decentering coma aberration at the time of image stabilization becomes excessive.
  • conditional expression (3) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the amount of movement of the V lens group required for image stabilization becomes excessive. For this reason, the eccentric coma aberration generated by the V lens group becomes excessive.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application it is desirable that the distance between the 3A lens group and the V lens group is unchanged when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to suppress a change in tilt eccentricity between the third lens group and the V lens group, which occurs during manufacturing, from changing during zooming. For this reason, it is possible to suppress the fluctuation of the eccentric coma aberration and the fluctuation of the astigmatism caused by the tilt decentration of the V lens group at the time of zooming.
  • the third lens group may include an M lens group having a positive refractive power between the V lens group and the F lens group. desirable.
  • the amount of movement of the F lens group can be suppressed during focusing. For this reason, fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group during focusing can be suppressed.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (5).
  • (5) 0.110 ⁇ ( ⁇ fv) / fm ⁇ 2.600
  • fm focal length of the M lens group
  • fv focal length of the V lens group
  • Conditional expression (5) defines an appropriate focal length ratio range between the V lens group and the F lens group.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the conditional expression (5) so that the V lens group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis during image stabilization. Eccentric coma generated in the lens group can be suppressed. In addition, fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group during focusing can be suppressed.
  • conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is lower than the lower limit value
  • the V lens group is moved so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis during image stabilization.
  • the decentration coma aberration generated in the V lens group becomes excessive.
  • the amount of movement of the F lens group at the time of focusing becomes excessive. For this reason, it becomes difficult to suppress fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group during focusing.
  • conditional expression (5) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the amount of movement of the V lens group required for image stabilization becomes excessive. For this reason, the eccentric coma aberration generated by the V lens group becomes excessive. In addition, it becomes difficult to suppress fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group during focusing.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (6).
  • (6) 0.080 ⁇ ff / fm ⁇ 1.700
  • ff focal length of the F lens group
  • fm focal length of the M lens group
  • Conditional expression (6) defines an appropriate focal length ratio range between the F lens group and the M lens group.
  • the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application satisfies the conditional expression (6), and thus can suppress fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group during focusing.
  • the corresponding value of conditional expression (6) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application is below the lower limit value, fluctuations in astigmatism and spherical aberration that occur in the F lens group at the time of focusing become excessive. turn into.
  • conditional expression (6) of the variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the movement amount of the F lens group at the time of focusing increases. For this reason, during focusing, the on-axis light beam and off-axis light beam incident on the F lens group change greatly, and astigmatism variation and spherical aberration variation become excessive.
  • the zoom optical system according to the second embodiment of the present application it is desirable that the distance between the first lens group and the second lens group is increased when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to increase the magnification of the second lens group, and it is possible to suppress fluctuations in spherical aberration and astigmatism during zooming while efficiently realizing a high zoom ratio.
  • the distance between the second lens group and the third lens group is reduced when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the composite magnification from the third lens group to the lens group located closest to the image side can be increased, and the variation in spherical aberration and astigmatism during zooming can be achieved while efficiently achieving a high zoom ratio. Variations in aberrations can be suppressed.
  • the zoom optical system it is desirable that the first lens unit moves toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to suppress a change in height from the optical axis of the off-axis light beam passing through the first lens unit at the time of zooming, and it is possible not only to reduce the diameter of the first lens unit, but also to astigmatism at the time of zooming It is also possible to suppress fluctuations.
  • the third lens group moves toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to increase the magnification of the third lens group, and it is possible to suppress changes in spherical aberration and astigmatism that occur in the third lens group during zooming.
  • the second lens group moves along the optical axis when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the second lens group includes, in order from the object side, a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, It is desirable that the lens is composed of a third lens having negative refractive power.
  • the thickness of the second lens group can be suppressed as compared with the case where the second lens group is composed of four or more lenses, and the off-axis luminous flux of the first lens group in the wide-angle end state is increased from the optical axis.
  • the first lens group can be reduced in size while suppressing this.
  • the second lens and the third lens are cemented. With this configuration, it is possible to suppress coma aberration fluctuations that occur in the second lens during zooming.
  • the object-side lens surface of the first lens and the image-side lens surface of the third lens are aspherical surfaces.
  • the optical apparatus of the present application is characterized by having a variable magnification optical system according to the second embodiment having the above-described configuration. Thereby, it is possible to realize an optical device having a high zoom ratio, a small size, high optical performance, and high optical performance even when focused.
  • the variable magnification optical system manufacturing method includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power.
  • the third lens group has a positive refracting power, and the third lens group has a positive refractive power when focusing from an object at infinity to a short distance object.
  • a distance between the first lens group and the second lens group, and the second lens group and the first lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state It is characterized in that the interval between the three lens groups is changed.
  • variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a first lens group having a positive refractive power.
  • the first lens group has three lens groups, a fourth lens group having a negative refractive power, and a fifth lens group having a positive refractive power, and at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application realizes zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, and each of distortion aberration, astigmatism, and spherical aberration associated with zooming. Variation can be suppressed.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application is characterized in that the first lens group moves along the optical axis when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application is characterized in that the position of the fifth lens group is fixed when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to change the height from the optical axis of the peripheral rays incident from the fourth lens group to the fifth lens group at the time of zooming. Thereby, astigmatism fluctuation at the time of zooming can be suppressed more favorably.
  • variable magnification optical system is characterized by satisfying the following conditional expression (8).
  • (8) 0.170 ⁇ ( ⁇ f4) / f5 ⁇ 0.400
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • f5 focal length of the fifth lens group
  • Conditional expression (8) defines an appropriate focal length ratio range of the fourth lens group and the fifth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application can suppress the fluctuation of astigmatism and the distortion aberration at the time of zooming by satisfying conditional expression (8).
  • the corresponding value of the conditional expression (8) of the zoom optical system according to the third embodiment of the present application is lower than the lower limit value, the variation of astigmatism and distortion occurring in the fourth lens group at the time of zooming is changed. It becomes difficult to suppress with five lens groups, and high optical performance cannot be realized.
  • the corresponding value of the conditional expression (8) of the zoom optical system according to the third embodiment of the present application exceeds the upper limit value, it is difficult to suppress the fluctuation of astigmatism that occurs in the fifth lens unit at the time of zooming. As a result, high optical performance cannot be realized.
  • the third lens unit moves toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the fourth lens group moves toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • fluctuations in coma and astigmatism that occur in the fourth lens group during zooming can be suppressed.
  • the first lens unit moves toward the object side when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to further suppress a change in height from the optical axis of the off-axis light beam that passes through the first lens group during zooming.
  • the diameter of the first lens group be reduced, but also fluctuations in astigmatism can be suppressed during zooming.
  • the second lens group moves along the optical axis when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to suppress fluctuations in astigmatism that occur in the first lens group and the third lens group during zooming, particularly in the intermediate focal length state.
  • variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (7).
  • (7) 5.500 ⁇ f1 / fw ⁇ 9.0000
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • f1 focal length of the first lens group
  • Conditional expression (7) defines an appropriate focal length range of the first lens group.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfies the conditional expression (7), so that it is possible to suppress the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism at the time of zooming.
  • the corresponding value of conditional expression (7) of the zoom optical system according to the third embodiment of the present application is below the lower limit value, the fluctuation of spherical aberration and the fluctuation of astigmatism that occur in the first lens group at the time of zooming are suppressed. This makes it difficult to achieve high optical performance.
  • the lower limit of conditional expression (7) of the zoom optical system according to the third embodiment of the present application exceeds the upper limit value, the first lens group and the first lens group during zooming are obtained in order to obtain a predetermined zoom ratio. It is necessary to increase the amount of change in the distance between the two lens groups. This not only makes it difficult to reduce the size of the zoom optical system according to the third embodiment of the present application, but also the diameter of the axial light beam incident on the first lens group and the diameter of the axial light beam incident on the second lens group. The ratio changes greatly with zooming.
  • variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application satisfies the following conditional expression (9).
  • (9) 10.500 ⁇ f5 / fw ⁇ 30.000
  • fw focal length of the variable magnification optical system in the wide-angle end state
  • f5 focal length of the fifth lens group
  • Conditional expression (9) defines an appropriate focal length range of the fifth lens group.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application can suppress fluctuations in astigmatism and distortions at the time of zooming by satisfying conditional expression (9). If the corresponding value of conditional expression (9) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application is less than the lower limit value, it becomes difficult to suppress fluctuations in astigmatism that occurs in the fifth lens group during zooming. . In addition, the diameter of the fifth lens group becomes large. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (9) to 12.000.
  • variable magnification optical system satisfies the following conditional expression (10). (10) 0.150 ⁇ (d4t ⁇ d4w) / ft ⁇ 0.350
  • ft focal length of the variable magnification optical system in the telephoto end state
  • d4w vertex of the most image side lens surface in the fourth lens group and the most object side lens surface in the fifth lens group in the wide angle end state
  • Interval d4t vertex interval between the most image side lens surface in the fourth lens group and the most object side lens surface in the fifth lens group in the telephoto end state
  • Conditional expression (10) defines a range of an appropriate amount of change in the vertex interval between the most image side lens surface in the fourth lens unit and the most object side lens surface in the fifth lens unit at the time of zooming. Is.
  • the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application can satisfy the conditional expression (10) to suppress the fluctuation of astigmatism during zooming.
  • the corresponding value of the conditional expression (10) of the zoom optical system according to the third embodiment of the present application is less than the lower limit, each of the first to third lens groups is secured in order to ensure a predetermined zoom ratio. It is necessary to make the focal length of the lens group relatively small. For this reason, it becomes difficult to suppress fluctuations in astigmatism occurring in the first lens unit to the third lens unit during zooming.
  • conditional expression (10) In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (10) to 0.175. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the lower limit of conditional expression (10) to 0.230. On the other hand, if the corresponding value of conditional expression (10) of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application exceeds the upper limit value, it is difficult to suppress fluctuations in astigmatism that occurs in the fifth lens group during zooming. become. In order to secure the effect of the present application, it is more preferable to set the upper limit of conditional expression (10) to 0.290.
  • the zoom optical system according to the third embodiment of the present application it is desirable that the distance between the first lens group and the second lens group is increased when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • this configuration it is possible to increase the magnification of the second lens group, and it is possible to suppress fluctuations in spherical aberration and astigmatism during zooming while efficiently realizing a high zoom ratio.
  • the distance between the second lens group and the third lens group is reduced when zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the composite magnification from the third lens group to the fifth lens group can be increased, and the variation of spherical aberration and astigmatism during zooming can be achieved while efficiently realizing a high zoom ratio. Can be suppressed.
  • the second lens group includes, in order from the object side, a first lens having a negative refractive power, a second lens having a positive refractive power, It is desirable that the lens is composed of a third lens having negative refractive power.
  • the thickness of the second lens group can be suppressed as compared with the case where the second lens group is composed of four or more lenses, and the off-axis luminous flux of the first lens group in the wide-angle end state is increased from the optical axis.
  • the first lens group can be reduced in size while suppressing this.
  • the second lens and the third lens are cemented. With this configuration, it is possible to suppress coma aberration fluctuations that occur in the second lens during zooming.
  • the object-side lens surface of the first lens and the image-side lens surface of the third lens are aspherical surfaces. With this configuration, it is possible to suppress fluctuations in astigmatism and distortions during zooming.
  • the optical apparatus of the present application is characterized by including the variable magnification optical system according to the third embodiment having the above-described configuration. Thereby, an optical device having a high zoom ratio, a small size, and high optical performance can be realized.
  • the method for manufacturing a variable magnification optical system includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, and a positive refractive power. And a fourth lens group having negative refracting power, and a fifth lens group having positive refracting power.
  • the fifth lens group satisfies the following conditional expression (8), and at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state, the distance between the first lens group and the second lens group, the second lens group The distance between the lens group and the third lens group, the distance between the third lens group and the fourth lens group, and the distance between the fourth lens group and the fifth lens group are changed.
  • the group moves along the optical axis, and the position of the fifth lens group is fixed. Thereby, a variable power optical system having a high zoom ratio, a small size, and high optical performance can be manufactured.
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • f5 focal length of the fifth lens group
  • variable magnification optical systems according to numerical examples of the first to third embodiments of the present application will be described with reference to the accompanying drawings.
  • the first and second examples are examples common to all of the first to third embodiments.
  • (First embodiment) 1A, FIG. 1B, and FIG. 1C are cross sections of the zoom optical system according to the first example common to the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • the variable magnification optical system according to the present example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power.
  • the lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a negative refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power which is an R lens group.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side. Become.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side that is the first lens, a positive meniscus lens L22 having a concave surface facing the object side that is the second lens, and a third lens. And a cemented lens with a negative meniscus lens L23 having a concave surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L21 is a composite aspheric lens formed by forming a resin layer provided on the glass surface on the object side into an aspherical shape, and the negative meniscus lens L23 has an aspherical surface on the image side. This is a glass mold aspheric lens.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a 3A lens group G3A having a positive refractive power, a V lens group GV having a negative refractive power, an M lens group GM having a positive refractive power, and a positive It consists of an F lens group GF having refractive power.
  • the 3A lens group G3A includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side, and a biconvex positive lens L32.
  • the V lens group GV includes, in order from the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens L33 having a concave surface facing the object side and a biconcave negative lens L34.
  • the negative lens L34 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side.
  • the M lens group GM includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L35 and a negative meniscus lens L36 having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L37 having a concave surface facing the object side. .
  • the negative meniscus lens L37 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side.
  • the F lens group GF includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L38 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L39.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L41, a negative meniscus lens L42 having a concave surface facing the object side, and a biconvex positive lens L43.
  • the fifth lens group G5 is composed of a positive meniscus lens L51 having a concave surface directed toward the object side.
  • the positive meniscus lens L51 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 and the second lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state is changed.
  • the air gap between G2 and the third lens group G3, the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 are changed.
  • the first lens group G1 to the fourth lens group G4 move along the optical axis. Specifically, the first lens group G1 to the fourth lens group G4 move to the object side during zooming.
  • the position of the fifth lens group G5 in the optical axis direction is fixed during zooming.
  • the aperture stop S moves to the object side integrally with the third lens group G3 during zooming.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the fourth lens group G4.
  • the fifth lens group G5 increase in air space.
  • the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases from the wide-angle end state to the intermediate focal length state and decreases from the intermediate focal length state to the telephoto end state. Note that the air gap between the 3A lens group G3A and the V lens group GV in the third lens group G3 is constant during zooming.
  • variable magnification optical system when camera shake or the like occurs, the V lens group GV in the third lens group G3 is moved as a vibration-proof lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis. To prevent vibration.
  • variable magnification optical system the F lens group GF in the third lens group G3 is moved to the object side along the optical axis as a focusing lens group, so that an object at a short distance from an object at infinity Focus on.
  • Table 1 below lists values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • f indicates the focal length
  • BF indicates the back focus, that is, the distance on the optical axis between the lens surface closest to the image side and the image surface I.
  • m is the order of the optical surfaces counted from the object side
  • r is the radius of curvature
  • d is the surface spacing (the space between the nth surface (n is an integer) and the (n + 1) th surface)
  • nd is d.
  • the refractive index for the line (wavelength 587.6 nm) and ⁇ d indicate the Abbe number for the d line (wavelength 587.6 nm), respectively.
  • OP represents the object plane
  • I represents the image plane.
  • the radius of curvature r ⁇ indicates a plane.
  • * is added to the surface number, and the value of the paraxial radius of curvature is indicated in the column of the radius of curvature r.
  • the description of the refractive index of air nd 1.00000 is omitted.
  • [Aspherical data] shows an aspherical coefficient and a conic constant when the shape of the aspherical surface shown in [Surface data] is expressed by the following equation.
  • x (h 2 / r) / [1+ ⁇ 1- ⁇ (h / r) 2 ⁇ 1/2 ] + A4h 4 + A6h 6 + A8h 8 + A10h 10 + A12h 12
  • h is the height in the direction perpendicular to the optical axis
  • x is the distance along the optical axis direction from the tangent plane of the apex of the aspheric surface at the height h to the aspheric surface
  • is the conic constant.
  • A4, A6, A8, A10, A12 are aspherical coefficients, and r is a paraxial radius of curvature which is the radius of curvature of the reference sphere.
  • E ⁇ n (n is an integer) indicates “ ⁇ 10 ⁇ n ”, for example “1.234E-05” indicates “1.234 ⁇ 10 ⁇ 5 ”.
  • the secondary aspherical coefficient A2 is 0 and is not shown.
  • FNO is the F number
  • is the half field angle (unit is “°”)
  • Y is the image height
  • TL is the total length of the variable magnification optical system, that is, from the first surface when focusing on an object at infinity.
  • the distance on the optical axis to the image plane I dn is a variable distance between the nth surface and the (n + 1) th surface
  • is the diameter of the aperture stop S.
  • W represents the wide-angle end state
  • M represents the intermediate focal length state
  • T represents the telephoto end state.
  • [Amount of movement of the focusing lens group at the time of focusing] indicates a movement amount of the F lens group GF from the time of focusing on an object at infinity to the time of focusing on an object at a short distance (imaging magnification: -0.0100 times).
  • the sign of the movement amount is positive when the F lens group GF moves to the object side.
  • the shooting distance indicates the distance from the object plane to the image plane I.
  • [Lens Group Data] indicates the start surface ST and focal length f of each lens group.
  • [Anti-Vibration Coefficient] indicates an anti-vibration coefficient that is a ratio of the amount of movement of the image on the image plane I to the amount of movement from the optical axis of the V lens group GV that is a vibration-proof lens group.
  • [Conditional Expression Corresponding Value] shows the corresponding value of each conditional expression of the variable magnification optical system according to the present example.
  • the focal length f, the radius of curvature r, and other length units listed in Table 1 are generally “mm”.
  • the optical system is not limited to this because an equivalent optical performance can be obtained even when proportionally enlarged or proportionally reduced. It should be noted that the symbols in Table 1 described above are similarly used in the table of the second embodiment described later.
  • FIG. 2A, 2B, and 2C are graphs showing various aberrations during focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example of the present application, respectively.
  • 3A, FIG. 3B, and FIG. 3C are respectively when focusing on a short-distance object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example of the present application (shooting magnification ⁇ 0). (.01 times) aberration diagram. 4A, FIG. 4B, and FIG.
  • variable magnification optical system respectively perform image stabilization at the time of focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the first example of the present application.
  • it is a meridional transverse aberration diagram when the V lens group GV is moved by 0.1 mm in a direction perpendicular to the optical axis and at an image height of ⁇ 5.6 mm.
  • the anti-vibration coefficient is ⁇ 1.25 and the focal length is 9.27 mm in the wide-angle end state. Therefore, the V lens group GV is moved by 0.1 mm from the optical axis.
  • FNO is the F number
  • NA is the numerical aperture of the light beam incident on the first lens group G1
  • A is the light beam incident angle, that is, the half field angle (unit is “°”)
  • H0 is the object height (the unit is “ mm ").
  • d indicates the aberration at the d-line (wavelength 587.6 nm)
  • g indicates the aberration at the g-line (wavelength 435.8 nm)
  • those without d and g indicate the aberration at the d-line.
  • the solid line indicates the sagittal image plane
  • the broken line indicates the meridional image plane.
  • the same reference numerals as in this embodiment are used.
  • variable magnification optical system has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has image performance.
  • FIG. 5A, 5B, and 5C are cross sections of the zoom optical system according to the second example common to the first to third embodiments of the present application in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state, respectively.
  • FIG. The variable magnification optical system according to the present example includes, in order from the object side, a first lens group G1 having a positive refractive power, a second lens group G2 having a negative refractive power, and a third lens having a positive refractive power.
  • the lens group G3 includes a fourth lens group G4 having a negative refractive power and a fifth lens group G5 having a positive refractive power which is an R lens group.
  • the first lens group G1 includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L11 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L12, and a positive meniscus lens L13 having a convex surface facing the object side. Become.
  • the second lens group G2 includes, in order from the object side, a negative meniscus lens L21 having a convex surface facing the object side that is the first lens, a positive meniscus lens L22 having a concave surface facing the object side that is the second lens, and a third lens. And a cemented lens with a negative meniscus lens L23 having a concave surface facing the object side.
  • the negative meniscus lens L21 is a composite aspheric lens formed by forming a resin layer provided on the glass surface on the object side into an aspherical shape, and the negative meniscus lens L23 has an aspherical surface on the image side. This is a glass mold aspheric lens.
  • the third lens group G3 includes, in order from the object side, a 3A lens group G3A having a positive refractive power, a V lens group GV having a negative refractive power, an M lens group GM having a positive refractive power, and a positive It consists of an F lens group GF having refractive power.
  • the 3A lens group G3A includes, in order from the object side, a positive meniscus lens L31 having a convex surface directed toward the object side, and a biconvex positive lens L32.
  • the V lens group GV includes, in order from the object side, a cemented lens of a positive meniscus lens L33 having a concave surface facing the object side and a biconcave negative lens L34.
  • the negative lens L34 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side.
  • the M lens group GM includes, in order from the object side, a cemented lens of a biconvex positive lens L35 and a negative meniscus lens L36 having a concave surface facing the object side, and a negative meniscus lens L37 having a convex surface facing the object side. .
  • the negative meniscus lens L37 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side.
  • the F lens group GF includes, in order from the object side, a cemented lens of a negative meniscus lens L38 having a convex surface facing the object side and a biconvex positive lens L39.
  • An aperture stop S is provided on the object side of the third lens group G3.
  • the fourth lens group G4 includes, in order from the object side, a biconcave negative lens L41, a negative meniscus lens L42 having a concave surface facing the object side, and a biconvex positive lens L43.
  • the fifth lens group G5 is composed of a positive meniscus lens L51 having a concave surface directed toward the object side.
  • the positive meniscus lens L51 is a glass mold aspheric lens having an aspheric lens surface on the image side.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 and the second lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state is changed.
  • the air gap between G2 and the third lens group G3, the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4, and the air gap between the fourth lens group G4 and the fifth lens group G5 are changed.
  • the first lens group G1 to the fourth lens group G4 move along the optical axis. Specifically, the first lens group G1 to the fourth lens group G4 move to the object side during zooming.
  • the position of the fifth lens group G5 in the optical axis direction is fixed during zooming.
  • the aperture stop S moves to the object side integrally with the third lens group G3 during zooming.
  • the air gap between the first lens group G1 and the second lens group G2 increases, the air gap between the second lens group G2 and the third lens group G3 decreases, and the fourth lens group G4.
  • the fifth lens group G5 increase in air space.
  • the air gap between the third lens group G3 and the fourth lens group G4 increases from the wide-angle end state to the intermediate focal length state and decreases from the intermediate focal length state to the telephoto end state. Note that the air gap between the 3A lens group G3A and the V lens group GV in the third lens group G3 is constant during zooming.
  • variable magnification optical system when camera shake or the like occurs, the V lens group GV in the third lens group G3 is moved as a vibration-proof lens group so as to include a component in a direction orthogonal to the optical axis. To prevent vibration.
  • variable magnification optical system the F lens group GF in the third lens group G3 is moved to the object side along the optical axis as a focusing lens group, so that an object at a short distance from an object at infinity Focus on.
  • Table 2 below provides values of specifications of the variable magnification optical system according to the present example.
  • FIGS. 6A, 6B, and 6C are graphs showing various aberrations during focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example of the present application, respectively. is there.
  • FIGS. 7A, 7B, and 7C are respectively when focusing on a short-distance object in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example of the present application (shooting magnification ⁇ 0). (.01 times) aberration diagram.
  • variable magnification optical system respectively perform image stabilization when focusing on an object at infinity in the wide-angle end state, the intermediate focal length state, and the telephoto end state of the variable magnification optical system according to the second example of the present application.
  • it is a meridional transverse aberration diagram when the V lens group GV is moved by 0.1 mm in a direction perpendicular to the optical axis and at an image height of ⁇ 5.6 mm.
  • the image stabilization coefficient is ⁇ 1.23 and the focal length is 9.27 mm in the wide-angle end state, so that the V lens group GV is moved by 0.1 mm from the optical axis.
  • variable magnification optical system has excellent imaging performance by satisfactorily correcting various aberrations from the wide-angle end state to the telephoto end state. It can be seen that it has image performance.
  • the zoom lens has a high zoom ratio, is small, has high optical performance, and is in focus and when the lens group is moved to include a component in a direction perpendicular to the optical axis.
  • a variable magnification optical system having high optical performance can be realized.
  • each said Example has shown one specific example of this invention, and this invention is not limited to these. The following contents can be appropriately adopted as long as the optical performance of the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application is not impaired.
  • variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application is shown as having a five-group configuration.
  • the present application is not limited to this, and other group configurations (for example, six groups) may be changed.
  • a double optical system can also be configured.
  • a configuration in which a lens or a lens group is added to the most object side or the most image side of the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application may be used.
  • the lens group refers to a portion having at least one lens separated by an air interval.
  • variable magnification optical system may include a part of a lens group, an entire lens group, or a plurality of lenses for focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
  • the lens group may be moved in the optical axis direction as a focusing lens group.
  • Such a focusing lens group can also be applied to autofocus, and is also suitable for driving by an autofocus motor, such as an ultrasonic motor.
  • any one of the lens groups or a part thereof includes a component in a direction perpendicular to the optical axis as an anti-vibration lens group. It is also possible to adopt a configuration in which image stabilization is performed by moving or rotating in the in-plane direction including the optical axis, that is, swinging. In particular, in the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application, it is preferable that at least a part of the third lens group or at least a part of the fourth lens group is an anti-vibration lens group.
  • the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application may be a spherical surface, a flat surface, or an aspherical surface.
  • the lens surface is a spherical surface or a flat surface, it is preferable because lens processing and assembly adjustment are easy, and deterioration of optical performance due to errors in lens processing and assembly adjustment can be prevented. Further, even when the image plane is deviated, it is preferable because there is little deterioration in drawing performance.
  • the lens surface is aspherical, any of aspherical surface by grinding, glass mold aspherical surface in which glass is molded into an aspherical shape, or composite aspherical surface in which resin provided on the glass surface is formed in an aspherical shape Good.
  • the lens surface may be a diffractive surface, and the lens may be a gradient index lens (GRIN lens) or a plastic lens.
  • GRIN lens gradient index lens
  • the aperture stop is disposed in the third lens group or in the vicinity of the third lens group. It is good also as a structure which substitutes the role with a frame. Further, an antireflection film having a high transmittance in a wide wavelength region may be provided on the lens surface of the lens constituting the variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application. Thereby, flare and ghost can be reduced, and high optical performance with high contrast can be achieved.
  • FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a camera provided with a variable magnification optical system according to the first to third embodiments of the present application.
  • the camera 1 is a so-called mirrorless camera of an interchangeable lens type that includes the variable magnification optical system according to the first example as the photographing lens 2.
  • the present camera 1 light from an object (not shown) that is a subject is collected by the taking lens 2 and is on the imaging surface of the imaging unit 3 via an OLPF (Optical Low Pass Filter) not shown.
  • OLPF Optical Low Pass Filter
  • the subject image is photoelectrically converted by the photoelectric conversion element provided in the imaging unit 3 to generate an image of the subject.
  • This image is displayed on an EVF (Electronic view finder) 4 provided in the camera 1.
  • EVF Electronic view finder
  • the photographer can observe the subject via the EVF 4.
  • the release button (not shown) is pressed by the photographer, the subject image generated by the imaging unit 3 is stored in a memory (not shown). In this way, the photographer can shoot the subject with the camera 1.
  • the zoom optical system according to the first embodiment mounted on the camera 1 as the photographing lens 2 has a high zoom ratio, is small, has high optical performance, and is in focus and a lens group.
  • high optical performance can be realized. Even if a camera equipped with the variable magnification optical system according to the second embodiment as the taking lens 2 is configured, the same effect as the camera 1 can be obtained.
  • variable magnification optical system according to each of the above embodiments is mounted on a single-lens reflex camera that has a quick return mirror and observes a subject with a finder optical system, the same effect as the camera 1 can be obtained. it can.
  • the manufacturing method of the variable magnification optical system according to the first embodiment of the present application shown in FIG. 10 includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, A method of manufacturing a variable magnification optical system having a third lens group having a positive refractive power, and includes the following steps S11 to S13.
  • Step S11 The variable magnification optical system has a negative refractive power and moves so as to include a component in a direction perpendicular to the optical axis, and has a positive refractive power from an object at infinity. And an F lens group that moves along the optical axis when focusing on a short-distance object.
  • Step S12 The first to third lens groups are arranged in order from the object side in the lens barrel, and the V lens group and the F lens group are arranged so that the V lens group is located closer to the object side than the F lens group. .
  • Step S13 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, the distance between the first lens group and the second lens group and the second lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state The distance from the third lens group is changed.
  • the zoom lens has a high zoom ratio, is small, has high optical performance, and is in focus and the lens group is orthogonal to the optical axis. Therefore, it is possible to manufacture a variable magnification optical system having high optical performance even when it is moved so as to include a component in the direction.
  • the method for manufacturing a variable magnification optical system according to the second embodiment of the present application shown in FIG. 11 includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, This is a method for manufacturing a variable magnification optical system having a third lens group having a positive refractive power, and includes the following steps S21 and S22.
  • Step S21 The third lens group has a positive refractive power and has an F lens group that moves along the optical axis when focusing from an object at infinity to an object at a short distance.
  • the lens group is arranged in the lens barrel in order from the object side.
  • Step S22 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, the distance between the first lens group and the second lens group, and the second lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state The distance from the third lens group is changed.
  • the zoom has a high zoom ratio, a small size, high optical performance, and high optical performance even when focused.
  • An optical system can be manufactured.
  • the manufacturing method of the variable magnification optical system according to the third embodiment of the present application shown in FIG. 12 includes, in order from the object side, a first lens group having a positive refractive power, a second lens group having a negative refractive power, A method of manufacturing a variable magnification optical system having a third lens group having a positive refractive power, a fourth lens group having a negative refractive power, and a fifth lens group having a positive refractive power, Steps S31 and S32 are included.
  • Step S31 The fourth lens group and the fifth lens group satisfy the following conditional expression (8), and the first to fifth lens groups are sequentially arranged in the lens barrel from the object side.
  • (8) 0.170 ⁇ ( ⁇ f4) / f5 ⁇ 0.400
  • f4 focal length of the fourth lens group
  • f5 focal length of the fifth lens group
  • Step S32 By providing a known moving mechanism in the lens barrel, the distance between the first lens group and the second lens group, the second lens group and the second lens group at the time of zooming from the wide-angle end state to the telephoto end state.
  • the distance between the third lens group, the distance between the third lens group and the fourth lens group, and the distance between the fourth lens group and the fifth lens group are changed, and the first lens group moves along the optical axis;
  • the position of the fifth lens group is fixed.
  • the zoom optical system manufacturing method it is possible to manufacture a zoom optical system having a high zoom ratio, a small size, and high optical performance.

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Abstract

 物体側から順に、正の第1レンズ群G1と、負の第2レンズ群G2と、正の第3レンズ群G3とを有し、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、及び第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との間隔が変化し、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群GVと、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群GFとを有し、Vレンズ群GVはFレンズ群GFよりも物体側に配置されていることにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法を提供する。

Description

変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法
 本発明は、変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法に関する。
 従来、カメラ用の交換レンズ、デジタルカメラ、ビデオカメラ等に好適な変倍光学系として、最も物体側のレンズ群が正の屈折力を有するものが数多く提案されている。例えば、特開2011-232543号公報を参照。
特開2011-232543号公報
 しかしながら、上述のような従来の変倍光学系は、高変倍比を維持しながら小型化を図ろうとすれば、十分に高い光学性能を得ることが困難であった。
 そこで本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために本発明の第1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レンズ群とを有し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、
 負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群とを有し、
 前記Vレンズ群は、前記Fレンズ群よりも物体側に配置されていることを特徴とする変倍光学系を提供する。
 また本発明の第2態様は、
 本発明の第1態様に係る変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
 また本発明の第3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レンズ群とを有し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第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レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有することを特徴とする変倍光学系を提供する。
 また本発明の第4態様は、
 本発明の第3態様に係る変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
 また本発明の第5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、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第5レンズ群の位置が固定であり、
 以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系を提供する。
0.170 < (-f4)/f5 < 0.400
 但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 また本発明の第6態様は、
 本発明の第5態様に係る変倍光学系を有することを特徴とする光学装置を提供する。
 また本発明の第7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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
 負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群とを有するようにし、
 前記Vレンズ群を、前記Fレンズ群よりも物体側に配置し、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
 また本発明の第8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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
 前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有するようにし、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
 また本発明の第9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、正の屈折力を有する第5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4レンズ群と前記第5レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
 広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第5レンズ群の位置が固定であるようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法を提供する。
0.170 < (-f4)/f5 < 0.400
 但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 本発明の第1、2、7態様によれば、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法を提供することができる。
 本発明の第3、4、8態様によれば、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法を提供することができる。
 本発明の第5、6、9態様によれば、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系、光学装置、変倍光学系の製造方法を提供することができる。
図1A、図1B、及び図1Cはそれぞれ、本願の第1~第3実施形態に共通の第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断面図である。 図2A、図2B、及び図2Cはそれぞれ、本願の第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、図3B、及び図3Cはそれぞれ、本願の第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(撮影倍率-0.01倍)の諸収差図である。 図4A、図4B、及び図4Cはそれぞれ、本願の第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に、防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 図5A、図5B、及び図5Cはそれぞれ、本願の第1~第3実施形態に共通の第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断面図である。 図6A、図6B、及び図6Cはそれぞれ、本願の第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、図7B、及び図7Cはそれぞれ、本願の第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(撮影倍率-0.01倍)の諸収差図である。 図8A、図8B、及び図8Cはそれぞれ、本願の第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に、防振を行った際のメリディオナル横収差図である。 図9は、本願の第1~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10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。 図11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。 図12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。
 以下、本願の第1実施形態に係る変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化することを特徴としている。この構成により、本願の第1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を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面収差のそれぞれ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、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群とを有することを特徴としている。本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、Vレンズ群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動することにより、像を移動させ、手ぶれ等に起因する像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。また、前述の構成により、Vレンズ群が光軸と直交する方向へ移動した、即ちVレンズ群が偏芯した状態においても、Vレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点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、前記Vレンズ群は、前記Fレンズ群よりも物体側に配置されていることを特徴としている。この構成により、Vレンズ群の移動量に対する像の移動量の比を、広角端状態よりも望遠端状態で大きくすることができる。このため、望遠端状態で必要とされるVレンズ群の移動量を抑え、Vレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、Fレンズ群がVレンズ群よりも像側に配置されることにより、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の合焦時の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能を実現することができる。
 以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
 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)を満足することが望ましい。
(1) 0.240 < ff/(-fv) < 4.000
 但し、
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
fv:前記Vレンズ群の焦点距離
 条件式(1)は、Fレンズ群とVレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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)を満足することにより、Vレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させて防振を行った時の偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を0.490とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を0.630とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のFレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時に、Fレンズ群を通過する光線の状態が大きく変化してしまい、Fレンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を2.800とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を1.800とすることがより好ましい。
 また、本願の第1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時に、前記Vレンズ群と前記Fレンズ群との光軸方向における間隔が不変であることが望ましい。この構成により、Vレンズ群とFレンズ群とを同一のレンズ群中に配置することができ、製造時に発生するVレンズ群とFレンズ群の相互のチルト偏芯を容易に抑えることができる。このため、Vレンズ群又はFレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差や非点収差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、前記第3レンズ群の像側に、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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ことが望ましい。この構成により、第1レンズ群から第3レンズ群までのレンズ群における主点位置を物体側へ移動させて本願の第1実施形態に係る変倍光学系を小型に構成することができる。また、広角端状態において歪曲収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点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、前記第4レンズ群の像側に、第5レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化することが望ましい。この構成により、広角端状態において歪曲収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点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、最も像側にRレンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Rレンズ群の位置が固定であることが望ましい。この構成により、変倍時に、Rレンズ群に入射する周辺光束の光軸からの高さを変化させ、非点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(2)を満足することが望ましい。
(2) 0.280 < (-fv)/f3 < 5.200
 但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
fv:前記Vレンズ群の焦点距離
 条件式(2)は、第3レンズ群とVレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(2)を満足することにより、防振時の偏芯コマ収差を抑えることができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.610とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.740とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるVレンズ群の移動量が過大になる。このため、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を2.400とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を1.650とすることがより好ましい。
 また、本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群を有することが望ましい。即ち、Vレンズ群が第3レンズ群の一部を構成することにより、防振時に必要となるVレンズ群の移動量を抑え、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、製造時に発生する第3レンズ群とVレンズ群の相互のチルト偏芯を容易に抑えることができ、Vレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差や非点収差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、前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する3Aレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時に必要となるVレンズ群の移動量を抑え、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差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(3)を満足することが望ましい。
(3) 0.300 < (-fv)/f3A < 3.800
 但し、
f3A:前記3Aレンズ群の焦点距離
fv :前記Vレンズ群の焦点距離
 条件式(3)は、3Aレンズ群とVレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(3)を満足することにより、防振時の偏芯コマ収差を抑えることができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.650とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.920とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるVレンズ群の移動量が過大になる。このため、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を3.700とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を2.900とすることがより好ましい。
 また、本願の第1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時に、前記3Aレンズ群と前記Vレンズ群との間隔が不変であることが望ましい。この構成により、製造時に生じた第3レンズ群とVレンズ群の相互のチルト偏芯が、変倍時に変化することを抑えることができる。このため、変倍時にVレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差の変動や非点収差のタオレ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(4)を満足することが望ましい。
(4) 0.320 < ff/f3 < 5.200
 但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
 条件式(4)は、第3レンズ群とFレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(4)を満足することにより、合焦時にFレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、合焦時にFレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.880とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を1.150とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、合焦時にFレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時にFレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束の光軸からの高さが大きく変化し、Fレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を2.600とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を1.900とすることがより好ましい。
 また、本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、前記第3レンズ群が、前記Fレンズ群を有することが望ましい。即ち、Fレンズ群が第3レンズ群の一部を構成することにより、製造時に発生する第3レンズ群とFレンズ群の相互のチルト偏芯を容易に抑えることができ、Fレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差や非点収差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、前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の最も像側に配置されていることが望ましい。この構成により、合焦時に本願の変倍光学系の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能を実現することができる。また、望遠端状態において、合焦時のFレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、本願の第1実施形態に係る変倍光学系を小型に構成できるだけでなく、合焦時に非点収差の変動や歪曲収差の変動を抑えることもできる。
 また、本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、前記Vレンズ群と前記Fレンズ群との間に、正の屈折力を有するMレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時にVレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてVレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にFレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や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(5)を満足することが望ましい。
(5) 0.110 < (-fv)/fm < 2.600
 但し、
fv:前記Vレンズ群の焦点距離
fm:前記Mレンズ群の焦点距離
 条件式(5)は、Vレンズ群とFレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(5)を満足することにより、防振時にVレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてVレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、防振時にVレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてVレンズ群で発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のFレンズ群の移動量が過大になる。このため、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.230とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるVレンズ群の移動量が過大になる。このため、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を1.300とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を0.880とすることがより好ましい。
 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(6)を満足することが望ましい。
(6) 0.080 < ff/fm < 1.700
 但し、
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
fm:前記Mレンズ群の焦点距離
 条件式(6)は、Fレンズ群とMレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(6)を満足することにより、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。
 本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値を0.200とすることがより好ましい。
 一方、本願の第1実施形態に係る変倍光学系の条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、合焦時のFレンズ群の移動量が増大する。このため、合焦時に、Fレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束が大きく変化し、非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を1.200とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を0.950とすることがより好ましい。
 また、本願の第1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時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加することが望ましい。この構成により、第2レンズ群の倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することが望ましい。この構成により、第3レンズ群から最も像側に位置するレンズ群までの合成倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、変倍時に第1レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化を抑えることができ、第1レンズ群の径を小さくできるだけでなく、変倍時に非点収差の変動を抑えることもできる。
 また、本願の第1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時に、前記第3レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、第3レンズ群の倍率を増倍させることができ、変倍時に第3レンズ群で発生する球面収差の変動や非点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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群が光軸に沿って移動することが望ましい。この構成により、変倍時に、特に中間焦点距離状態において第1レンズ群及び第3レンズ群で発生する非点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、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズとで構成されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第2レンズ群で発生するコマ収差、球面収差、及び非点収差のそれぞれの変動を抑えることができる。また、第2レンズ群を4枚以上のレンズで構成する場合に比べて、第2レンズ群の厚みを抑えることができ、広角端状態で第1レンズ群における軸外光束の光軸からの高さを抑えて第1レンズ群を小型化することができる。
 また、本願の第1実施形態に係る変倍光学系は、前記第2レンズと前記第3レンズとが接合されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第2レンズで発生するコマ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、前記第1レンズの物体側のレンズ面と前記第3レンズの像側のレンズ面とが非球面であることが望ましい。この構成により、変倍時に非点収差、コマ収差、及び歪曲収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
 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することを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する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、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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群とを有するようにし、前記Vレンズ群を、前記Fレンズ群よりも物体側に配置し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する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、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化することを特徴としている。この構成により、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を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面収差のそれぞれ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、前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有することを特徴としている。この構成により、合焦時に非点収差の変動や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の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能を実現することができる。また、望遠端状態において、合焦時のFレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、本願の第2実施形態に係る変倍光学系を小型に構成できるだけでなく、合焦時に非点収差の変動や歪曲収差の変動を抑えることもできる。
 以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
 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(4)を満足することが望ましい。
(4) 0.320 < ff/f3 < 5.200
 但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
 条件式(4)は、第3レンズ群とFレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(4)を満足することにより、合焦時にFレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(4)の対応値が下限値を下回ると、合焦時にFレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を0.880とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の下限値を1.150とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(4)の対応値が上限値を上回ると、合焦時にFレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時にFレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束の光軸からの高さが大きく変化し、Fレンズ群によって発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を2.600とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(4)の上限値を1.900とすることがより好ましい。
 また、本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の部分レンズ群であることが望ましい。この構成、即ちFレンズ群が第3レンズ群の一部分であることにより、合焦時に本願の第2実施形態に係る変倍光学系の焦点距離の変化を抑えることができ、合焦時に非点収差等の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、前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の最も像側に配置されていることが望ましい。この構成により、合焦時に本願の第2実施形態に係る変倍光学系の焦点距離の変化をより抑えることができ、合焦に伴う画角変化を抑えて高い光学性能を実現することができる。また、合焦時に非点収差の変動や歪曲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、前記第3レンズ群の像側に、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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ことが望ましい。この構成により、第1レンズ群から第3レンズ群までのレンズ群における主点位置を物体側へ移動させて本願の第2実施形態に係る変倍光学系を小型に構成することができる。また、広角端状態において歪曲収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点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、前記第4レンズ群の像側に、第5レンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化することが望ましい。この構成により、広角端状態において歪曲収差を抑え、変倍時に球面収差の変動や非点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、最も像側にRレンズ群を有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Rレンズ群の位置が固定であることが望ましい。この構成により、変倍時に、Rレンズ群に入射する周辺光束の光軸からの高さを変化させ、非点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(7)を満足することが望ましい。
(7) 5.500 < f1/fw < 9.000
 但し、
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 条件式(7)は、第1レンズ群の適切な焦点距離の範囲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(7)を満足することにより、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第1レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を6.700とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を7.300とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、本願の第2実施形態に係る変倍光学系を小型化しづらくなるだけでなく、第1レンズ群へ入射する軸上光束の径と第2レンズ群へ入射する軸上光束の径との比率が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を8.500とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を8.200とすることがより好ましい。
 また、本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、前記第3レンズ群が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群を有することが望ましい。本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、Vレンズ群が光軸と直交する方向の成分を含むように移動することにより、像を移動させ、手ぶれ等に起因する像ぶれの補正、即ち防振を行うことができる。また、前述の構成により、Vレンズ群で発生する偏芯コマ収差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、前記Vレンズ群が、前記Fレンズ群よりも物体側に配置されていることが望ましい。この構成により、Vレンズ群の移動量に対する像の移動量の比を、広角端状態よりも望遠端状態で大きくすることができる。このため、望遠端状態で必要とされるVレンズ群の移動量を抑え、Vレンズ群で発生する偏芯コマ収差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(1)を満足することが望ましい。
(1) 0.240 < ff/(-fv) < 4.000
 但し、
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
fv:前記Vレンズ群の焦点距離
 条件式(1)は、Fレンズ群とVレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(1)を満足することにより、Vレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させて防振を行った時の偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(1)の対応値が下限値を下回ると、合焦時に各レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を0.490とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の下限値を0.630とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(1)の対応値が上限値を上回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のFレンズ群の移動量が大きくなる。このため、合焦時に、Fレンズ群を通過する光線の状態が大きく変化してしまい、Fレンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を2.800とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(1)の上限値を1.800とすることがより好ましい。
 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)を満足することが望ましい。
(2) 0.280 < (-fv)/f3 < 5.200
 但し、
f3:前記第3レンズ群の焦点距離
fv:前記Vレンズ群の焦点距離
 条件式(2)は、第3レンズ群とVレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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)を満足することにより、防振時の偏芯コマ収差を抑えることができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2)の対応値が下限値を下回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.610とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の下限値を0.740とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(2)の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるVレンズ群の移動量が過大になる。このため、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を2.400とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(2)の上限値を1.650とすることがより好ましい。
 また、本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する3Aレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時に必要となるVレンズ群の移動量を抑え、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差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(3)を満足することが望ましい。
(3) 0.300 < (-fv)/f3A < 3.800
 但し、
f3A:前記3Aレンズ群の焦点距離
fv :前記Vレンズ群の焦点距離
 条件式(3)は、3Aレンズ群とVレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(3)を満足することにより、防振時の偏芯コマ収差を抑えることができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(3)の対応値が下限値を下回ると、防振時の偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.650とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の下限値を0.920とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(3)の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるVレンズ群の移動量が過大になる。このため、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を3.700とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(3)の上限値を2.900とすることがより好ましい。
 また、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時に、前記3Aレンズ群と前記Vレンズ群との間隔が不変であることが望ましい。この構成により、製造時に生じた第3レンズ群とVレンズ群の相互のチルト偏芯が、変倍時に変化することを抑えることができる。このため、変倍時にVレンズ群のチルト偏芯に伴って生じる偏芯コマ収差の変動や非点収差のタオレ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、前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群と前記Fレンズ群との間に、正の屈折力を有するMレンズ群を有することが望ましい。この構成により、防振時にVレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてVレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にFレンズ群の移動量を抑えることができる。このため、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や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(5)を満足することが望ましい。
(5) 0.110 < (-fv)/fm < 2.600
 但し、
fm:前記Mレンズ群の焦点距離
fv:前記Vレンズ群の焦点距離
 条件式(5)は、Vレンズ群とFレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(5)を満足することにより、防振時にVレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてVレンズ群で発生する偏芯コマ収差を抑えることができる。また、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が下限値を下回ると、防振時にVレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた状態においてVレンズ群で発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時のFレンズ群の移動量が過大になる。このため、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の下限値を0.230とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(5)の対応値が上限値を上回ると、防振時に必要となるVレンズ群の移動量が過大になる。このため、Vレンズ群によって発生する偏芯コマ収差が過大になってしまう。また、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を1.300とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(5)の上限値を0.880とすることがより好ましい。
 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(6)を満足することが望ましい。
(6) 0.080 < ff/fm < 1.700
 但し、
ff:前記Fレンズ群の焦点距離
fm:前記Mレンズ群の焦点距離
 条件式(6)は、Fレンズ群とMレンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(6)を満足することにより、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動を抑えることができる。
 本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(6)の対応値が下限値を下回ると、合焦時にFレンズ群で発生する非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の下限値を0.200とすることがより好ましい。
 一方、本願の第2実施形態に係る変倍光学系の条件式(6)の対応値が上限値を上回ると、合焦時のFレンズ群の移動量が増大する。このため、合焦時に、Fレンズ群に入射する軸上光束や軸外光束が大きく変化し、非点収差の変動や球面収差の変動が過大になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を1.200とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(6)の上限値を0.950とすることがより好ましい。
 また、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時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加することが望ましい。この構成により、第2レンズ群の倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することが望ましい。この構成により、第3レンズ群から最も像側に位置するレンズ群までの合成倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、変倍時に第1レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化を抑えることができ、第1レンズ群の径を小さくできるだけでなく、変倍時に非点収差の変動を抑えることもできる。
 また、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時に、前記第3レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、第3レンズ群の倍率を増倍させることができ、変倍時に第3レンズ群で発生する球面収差の変動や非点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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群が光軸に沿って移動することが望ましい。この構成により、変倍時に、特に中間焦点距離状態において第1レンズ群及び第3レンズ群で発生する非点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、前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズとで構成されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第2レンズ群で発生するコマ収差、球面収差、及び非点収差のそれぞれの変動を抑えることができる。また、第2レンズ群を4枚以上のレンズで構成する場合に比べて、第2レンズ群の厚みを抑えることができ、広角端状態で第1レンズ群における軸外光束の光軸からの高さを抑えて第1レンズ群を小型化することができる。
 また、本願の第2実施形態に係る変倍光学系は、前記第2レンズと前記第3レンズとが接合されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第2レンズで発生するコマ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、前記第1レンズの物体側のレンズ面と前記第3レンズの像側のレンズ面とが非球面であることが望ましい。この構成により、変倍時に非点収差、コマ収差、及び歪曲収差のそれぞれの変動を抑えることができる。
 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することを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する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、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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
 以下、本願の第3実施形態に係る変倍光学系、光学装置、及び変倍光学系の製造方法について説明する。
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、物体側から順に、正の屈折力を有する第1レンズ群と、負の屈折力を有する第2レンズ群と、正の屈折力を有する第3レンズ群と、負の屈折力を有する第4レンズ群と、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化することを特徴としている。この構成により、本願の第3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を実現し、変倍に伴う歪曲収差、非点収差、及び球面収差のそれぞれ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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴としている。この構成により、変倍時に第1レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化を抑えることができる。これにより、第1レンズ群の径を小さくできるだけでなく、変倍時に非点収差の変動を抑えることもできる。
 また、本願の第3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時に、前記第5レンズ群の位置が固定であることを特徴としている。この構成により、変倍時に第4レンズ群から第5レンズ群へ入射する周辺光線の光軸からの高さを変化させることができる。これにより、変倍時の非点収差の変動をより良好に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、以下の条件式(8)を満足することを特徴としている。
(8) 0.170 < (-f4)/f5 < 0.400
 但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 条件式(8)は、第4レンズ群と第5レンズ群の適切な焦点距離比の範囲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(8)を満足することにより、変倍時に非点収差の変動や歪曲収差の変動を抑えることができる。
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(8)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第4レンズ群で発生する非点収差の変動や歪曲収差の変動を第5レンズ群で抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(8)の下限値を0.215とすることが好ましい。
 一方、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(8)の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第5レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(8)の上限値を0.300とすることが好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(8)の上限値を0.280とすることがより好ましい。
 以上の構成により、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を実現することができる。
 また、本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、第3レンズ群の倍率を増倍することができ、変倍時に第3レンズ群で発生する球面収差や非点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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第4レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、変倍時に第4レンズ群で発生するコマ収差の変動や非点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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側へ移動することが望ましい。この構成により、変倍時に第1レンズ群を通過する軸外光束の光軸からの高さの変化をより抑えることができる。これにより、第1レンズ群の径を小さくできるだけでなく、変倍時に非点収差の変動を抑えることもできる。
 また、本願の第3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時に、前記第2レンズ群が光軸に沿って移動することが望ましい。この構成により、変倍時に、特に中間焦点距離状態において第1レンズ群及び第3レンズ群で発生する非点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、以下の条件式(7)を満足することが望ましい。
(7) 5.500 < f1/fw < 9.000
 但し、
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
f1:前記第1レンズ群の焦点距離
 条件式(7)は、第1レンズ群の適切な焦点距離の範囲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(7)を満足することにより、変倍時に球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(7)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第1レンズ群で発生する球面収差の変動や非点収差の変動を抑えることが困難になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を6.700とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の下限値を7.300とすることがより好ましい。
 一方、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(7)の対応値が上限値を上回ると、所定の変倍比を得るために、変倍時の第1レンズ群と第2レンズ群との間隔の変化量を大きくする必要がある。これにより、本願の第3実施形態に係る変倍光学系を小型化しづらくなるだけでなく、第1レンズ群へ入射する軸上光束の径と第2レンズ群へ入射する軸上光束の径との比率が変倍に伴って大きく変化する。このため、変倍時に球面収差の変動が過大になり、高い光学性能を実現することができなくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を8.500とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(7)の上限値を8.200とすることがより好ましい。
 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(9)を満足することが望ましい。
(9) 10.500 < f5/fw < 30.000
 但し、
fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 条件式(9)は、第5レンズ群の適切な焦点距離の範囲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(9)を満足することにより、変倍時に非点収差の変動や歪曲収差の変動を抑えることができる。
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(9)の対応値が下限値を下回ると、変倍時に第5レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることが困難になる。また、第5レンズ群の径が大きくなってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の下限値を12.000とすることがより好ましい。
 一方、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(9)の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第1レンズ群から第4レンズ群で発生する非点収差の変動や歪曲収差の変動を第5レンズ群で抑えることが困難になってしまう。また、第1レンズ群から第4レンズ群までの合成焦点距離が小さくなる。このため、製造時に第1レンズ群から第4レンズ群において発生するレンズどうしの偏芯に起因する偏芯コマ収差等の影響が相対的に大きくなり、高い光学性能を実現することが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(9)の上限値を28.000とすることがより好ましい。
 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(10)を満足することが望ましい。
(10) 0.150 < (d4t-d4w)/ft < 0.350
 但し、
ft :望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
d4w:広角端状態における前記第4レンズ群中の最も像側のレンズ面と前記第5レンズ群中の最も物体側のレンズ面との頂点間隔
d4t:望遠端状態における前記第4レンズ群中の最も像側のレンズ面と前記第5レンズ群中の最も物体側のレンズ面との頂点間隔
 条件式(10)は、変倍時における第4レンズ群中の最も像側のレンズ面と第5レンズ群中の最も物体側のレンズ面との頂点間隔の適切な変化量の範囲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(10)を満足することにより、変倍時に非点収差の変動を抑えることができる。
 本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(10)の対応値が下限値を下回ると、所定の変倍比を確保するため、第1レンズ群から第3レンズ群までの各レンズ群の焦点距離を相対的に小さくする必要がある。このため、変倍時に第1レンズ群から第3レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることが困難になってしまう。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(10)の下限値を0.175とすることがより好ましい。また、本願の効果をより確実にするために、条件式(10)の下限値を0.230とすることがより好ましい。
 一方、本願の第3実施形態に係る変倍光学系の条件式(10)の対応値が上限値を上回ると、変倍時に第5レンズ群で発生する非点収差の変動を抑えることが困難になる。なお、本願の効果をより確実にするために、条件式(10)の上限値を0.290とすることがより好ましい。
 また、本願の第3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時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加することが望ましい。この構成により、第2レンズ群の倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点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、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することが望ましい。この構成により、第3レンズ群から第5レンズ群までの合成倍率を増倍することができ、高変倍比を効率的に実現しつつ変倍時に球面収差の変動や非点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2レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズとで構成されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第2レンズ群で発生するコマ収差、球面収差、及び非点収差のそれぞれの変動を抑えることができる。また、第2レンズ群を4枚以上のレンズで構成する場合に比べて、第2レンズ群の厚みを抑えることができ、広角端状態で第1レンズ群における軸外光束の光軸からの高さを抑えて第1レンズ群を小型化することができる。
 また、本願の第3実施形態に係る変倍光学系は、前記第2レンズと前記第3レンズとが接合されていることが望ましい。この構成により、変倍時に第2レンズで発生するコマ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レンズの物体側のレンズ面と前記第3レンズの像側のレンズ面とが非球面であることが望ましい。この構成により、変倍時に非点収差の変動や歪曲収差の変動を抑えることができる。
 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することを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する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、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、正の屈折力を有する第5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4レンズ群と前記第5レンズ群が以下の条件式(8)を満足するようにし、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第5レンズ群の位置が固定であるようにすることを特徴としている。これにより、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
(8) 0.170 < (-f4)/f5 < 0.400
 但し、
f4:前記第4レンズ群の焦点距離
f5:前記第5レンズ群の焦点距離
 以下、本願の第1~第3実施形態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。なお、第1、第2実施例は、第1~第3実施形態の全てに共通する実施例である。
(第1実施例)
 図1A、図1B、及び図1Cはそれぞれ、本願の第1~第3実施形態に共通の第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断面図である。
 本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、Rレンズ群である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負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、第1レンズである物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、第2レンズである物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22と第3レンズである物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズL21は物体側のガラス表面に設けた樹脂層を非球面形状に形成してなる複合型非球面レンズであり、負メニスカスレンズL23は像面側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する3Aレンズ群G3Aと、負の屈折力を有するVレンズ群GVと、正の屈折力を有するMレンズ群GMと、正の屈折力を有するFレンズ群GFとから構成されている。
 3Aレンズ群G3A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L31と、両凸形状の正レンズL32とからなる。
 Vレンズ群GV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L33と両凹形状の負レンズL34との接合レンズからなる。なお、負レンズL34は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 Mレンズ群GMは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL35と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL36との接合レンズと、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL37とからなる。なお、負メニスカスレンズL37は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 Fレンズ群GF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L38と両凸形状の正レンズL39との接合レンズからなる。
 なお、第3レンズ群G3の物体側には、開口絞りSが備えられている。
 第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL41と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42と、両凸形状の正レンズL43とからなる。
 第5レンズ群G5は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51からなる。なお、正メニスカスレンズL51は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 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時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔、及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔がそれぞれ変化するように、第1レンズ群G1~第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。
 詳細には、第1レンズ群G1~第4レンズ群G4は変倍時に物体側へ移動する。第5レンズ群G5は変倍時に光軸方向の位置が固定である。なお、開口絞りSは変倍時に第3レンズ群G3と一体的に物体側へ移動する。
 これにより、変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が増加し、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4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔が増加する。また、変倍時に第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔は、広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。なお、変倍時に第3レンズ群G3中の3Aレンズ群G3AとVレンズ群GVとの空気間隔は一定である。
 また、本実施例に係る変倍光学系では、手ぶれ等の発生時に、第3レンズ群G3中のVレンズ群GVを防振レンズ群として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。
 また、本実施例に係る変倍光学系では、第3レンズ群G3中のFレンズ群GFを合焦レンズ群として光軸に沿って物体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。
 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、即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、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=(h/r)/[1+{1-κ(h/r)1/2
  +A4h+A6h+A8h+A10h10+A12h12
 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,A12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、ωは半画角(単位は「°」)、Yは像高、TLは変倍光学系の全長、即ち無限遠物体合焦時の第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、φは開口絞りSの絞り径をそれぞれ示す。なお、Wは広角端状態、Mは中間焦点距離状態、Tは望遠端状態をそれぞれ示す。
 [合焦時の合焦レンズ群の移動量]は、無限遠物体合焦時から近距離物体合焦時(撮影倍率-0.0100倍)へのFレンズ群GFの移動量を示す。なお、移動量の符号はFレンズ群GFが物体側へ移動した場合を正とする。また、撮影距離は物体面から像面I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STと焦点距離fを示す。
 [防振係数]には、防振レンズ群であるVレンズ群GVの光軸からの移動量に対する像面I上での像の移動量の比である防振係数を示す。
 [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、後述する第2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         140.5647   1.6350   1.903660   31.27
   2          45.6913   7.6885   1.497820   82.57
   3        -284.3669   0.1000
   4          44.8550   4.5326   1.804000   46.60
   5         209.3179    d5
 
 *6         500.0000   0.1000   1.553890   38.09
   7         190.3219   1.0000   1.883000   40.66
   8           8.9187   4.3652
   9        -114.5251   4.6494   1.808090   22.74
  10          -9.8911   1.0000   1.851350   40.10
*11        -141.3941    d11
 
  12            ∞      1.0000                      開口絞りS
  13          22.3603   1.7845   1.589130   61.22
  14         187.8269   0.2763
  15          15.7519   1.9659   1.487490   70.31
  16        -148.6118   1.8000
  17         -28.8021   2.7134   1.903660   31.27
  18          -9.8324   1.0000   1.801390   45.46
*19          41.1794   1.8000
  20          37.0997   2.9939   1.593190   67.90
  21         -10.2317   1.0000   2.000690   25.46
  22         -15.2899   0.1000
  23         -37.4207   1.6662   1.851350   40.10
*24       -4390.3946   5.9000
  25          15.4513   1.0000   2.001000   29.14
  26          10.6501   3.5906   1.618000   63.34
  27         -71.8553    d27
 
  28         -69.6397   1.0000   1.883000   40.66
  29          20.2769   1.8596
  30         -24.0135   1.0000   1.902650   35.73
  31         -41.9476   0.2011
  32          29.1388   2.4495   1.698950   30.13
  33         -43.6887    d33
 
  34         -46.1581   0.9998   1.583130   59.44
*35         -30.3822    BF
 
  I            ∞
 
[非球面データ]
m     6
κ    -8.90440
A4     2.59493E-05
A6    -1.90094E-08
A8    -1.65609E-09
A10    1.17227E-11
A12   -3.31780E-14
 
m    11
κ    11.00000
A4    -5.42096E-05
A6    -3.10136E-07
A8     1.12406E-09
A10   -6.77479E-11
A12    0.00000
 
m    19
κ     1.00000
A4    -9.95519E-06
A6    -1.63819E-07
A8     7.91554E-09
A10   -7.12206E-11
A12    0.00000
 
m    24
κ     1.00000
A4     6.12158E-05
A6     9.54377E-08
A8     7.65997E-09
A10   -1.66332E-10
A12    0.00000
 
m    35
κ     1.00000
A4     4.40945E-05
A6     4.55406E-08
A8    -1.64694E-10
A10    0.00000
A12    0.00000
 
[各種データ]
変倍比     14.13
 
            W           T
f          9.27   ~  130.95
FNO      3.62   ~    5.80
ω         42.35   ~    3.34°
Y          8.00   ~    8.00
TL      107.68   ~  161.55
 
              W          M          T
f          9.27006    35.10507   130.95123
ω         42.35293    12.26813     3.33615
FNO      3.62        4.86        5.80
φ          9.50        9.50        9.50
d5          1.99992    27.74462    49.07741
d11        26.66183     8.84274     1.60231
d27         1.50002     3.35186     1.50007
d33         2.49955    19.42198    34.34914
BF       13.84950    13.85022    13.85075
 
[合焦時の合焦レンズ群の移動量]
                  W           M           T
撮影倍率       -0.0100      -0.0100      -0.0100
撮影距離     1012.7397    3564.3738   13007.0879
移動量          0.0448       0.0946       0.2525
 
[レンズ群データ]
       ST         f
G1       1       72.95815
G2       6       -9.72184
G3      13       19.81920
G4      28      -39.80048
G5      34      148.96616
 
[防振係数]
                  W           M           T
防振係数        -1.25        -1.80        -2.16
 
[条件式対応値]
(1) ff/(-fv) = 1.088
(2) (-fv)/f3 = 1.229
(3) (-fv)/f3A = 1.365
(4) ff/f3 = 1.337
(5) (-fv)/fm = 0.476
(6) ff/fm = 0.518
(7) f1/fw = 7.870
(8) (-f4)/f5 = 0.267
(9) f5/fw = 16.070
(10) (d4t-d4w)/ft = 0.243
 
 図2A、図2B、及び図2Cはそれぞれ、本願の第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、図3B、及び図3Cはそれぞれ、本願の第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(撮影倍率-0.01倍)の諸収差図である。
 図4A、図4B、及び図4Cはそれぞれ、本願の第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に、防振を行った際、詳しくはVレンズ群GVを光軸に垂直な方向へ0.1mm移動させた際の画面中心及び像高±5.6mmにおけるメリディオナル横収差図である。
 例えば、本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-1.25、焦点距離が9.27mmであるため、Vレンズ群GVを光軸から0.1mm移動させることで、-0.77°の光軸を含む回転面の回転ぶれを補正することができる。
 各収差図において、FNOはFナンバー、NAは第1レンズ群G1に入射する光線の開口数、Aは光線入射角即ち半画角(単位は「°」)、H0は物体高(単位は「mm」)をそれぞれ示す。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し、d、gの記載のないものはd線における収差を示す。非点収差図において、実線はサジタル像面、破線はメリディオナル像面をそれぞれ示す。なお、後述する第2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5A、図5B、及び図5Cはそれぞれ、本願の第1~第3実施形態に共通の第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断面図である。
 本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、Rレンズ群である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負メニスカスレンズL11と両凸形状の正レンズL12との接合レンズと、物体側に凸面を向けた正メニスカスレンズL13とからなる。
 第2レンズ群G2は、物体側から順に、第1レンズである物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL21と、第2レンズである物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL22と第3レンズである物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL23との接合レンズとからなる。なお、負メニスカスレンズL21は物体側のガラス表面に設けた樹脂層を非球面形状に形成してなる複合型非球面レンズであり、負メニスカスレンズL23は像面側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 第3レンズ群G3は、物体側から順に、正の屈折力を有する3Aレンズ群G3Aと、負の屈折力を有するVレンズ群GVと、正の屈折力を有するMレンズ群GMと、正の屈折力を有するFレンズ群GFとから構成されている。
 3Aレンズ群G3A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L31と、両凸形状の正レンズL32とからなる。
 Vレンズ群GV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L33と両凹形状の負レンズL34との接合レンズからなる。なお、負レンズL34は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 Mレンズ群GMは、物体側から順に、両凸形状の正レンズL35と物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL36との接合レンズと、物体側に凸面を向けた負メニスカスレンズL37とからなる。なお、負メニスカスレンズL37は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 Fレンズ群GF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L38と両凸形状の正レンズL39との接合レンズからなる。
 なお、第3レンズ群G3の物体側には、開口絞りSが備えられている。
 第4レンズ群G4は、物体側から順に、両凹形状の負レンズL41と、物体側に凹面を向けた負メニスカスレンズL42と、両凸形状の正レンズL43とからなる。
 第5レンズ群G5は、物体側に凹面を向けた正メニスカスレンズL51からなる。なお、正メニスカスレンズL51は像側のレンズ面を非球面形状としたガラスモールド非球面レンズである。
 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時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔、第2レンズ群G2と第3レンズ群G3との空気間隔、第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔、及び第4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔がそれぞれ変化するように、第1レンズ群G1~第4レンズ群G4が光軸に沿って移動する。
 詳細には、第1レンズ群G1~第4レンズ群G4は変倍時に物体側へ移動する。第5レンズ群G5は変倍時に光軸方向の位置が固定である。なお、開口絞りSは変倍時に第3レンズ群G3と一体的に物体側へ移動する。
 これにより、変倍時に、第1レンズ群G1と第2レンズ群G2との空気間隔が増加し、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4レンズ群G4と第5レンズ群G5との空気間隔が増加する。また、変倍時に第3レンズ群G3と第4レンズ群G4との空気間隔は、広角端状態から中間焦点距離状態まで増加し、中間焦点距離状態から望遠端状態まで減少する。なお、変倍時に第3レンズ群G3中の3Aレンズ群G3AとVレンズ群GVとの空気間隔は一定である。
 また、本実施例に係る変倍光学系では、手ぶれ等の発生時に、第3レンズ群G3中のVレンズ群GVを防振レンズ群として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。
 また、本実施例に係る変倍光学系では、第3レンズ群G3中のFレンズ群GFを合焦レンズ群として光軸に沿って物体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。
 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         144.9227   1.6350   1.903660   31.27
   2          46.4543   7.6180   1.497820   82.57
   3        -280.8281   0.1000
   4          45.6286   4.5089   1.804000   46.60
   5         218.0774    d5
 
 *6         500.0000   0.1000   1.553890   38.09
   7         201.2901   1.0000   1.883000   40.66
   8           8.9082   4.3024
   9        -176.6896   4.5658   1.808090   22.74 
  10         -10.0014   1.0000   1.851350   40.10 
*11        -200.0095    d11
 
  12            ∞      0.9999                      開口絞りS
  13          23.8529   1.8095   1.589130   61.22
  14         486.6979   0.1519
  15          15.8304   2.0358   1.487490   70.31
  16        -215.8847   1.8715
  17         -29.0336   2.6709   1.903660   31.27
  18          -9.9974   1.0000   1.801390   45.46
*19          41.4658   1.8000
  20          60.1509   3.0715   1.593190   67.90
  21         -10.4089   0.9998   2.000690   25.46
  22         -16.9605   0.0998
  23         489.2464   1.6386   1.851350   40.10
*24          70.3131   5.8990
  25          15.2850   1.0000   2.001000   29.14
  26          10.6499   3.7035   1.618000   63.34
  27         -78.8215    d27
 
  28         -77.1108   1.0000   1.883000   40.66
  29          19.2328   1.7995
  30         -28.7053   1.0000   1.902650   35.73
  31         -58.4684   0.2013
  32          27.7625   2.4973   1.698950   30.13
  33         -42.9090    d33
 
  34         -45.3546   0.9996   1.583130   59.44
*35         -30.7592    BF
 
  I            ∞
 
[非球面データ]
m     6
κ    -8.74540
A4     2.25905E-05
A6     1.19617E-07
A8    -4.53045E-09
A10    3.58335E-11
A12   -1.06040E-13
 
m    11
κ    11.00000
A4    -5.72909E-05
A6    -2.83675E-07
A8    -4.14714E-10
A10   -6.09625E-11
A12    0.00000
 
m    19
κ     1.00000
A4    -9.91318E-06
A6    -1.59863E-07
A8     6.78573E-09
A10   -5.85391E-11
A12    0.00000
 
m    24
κ     1.00000
A4     4.62032E-05
A6     1.66004E-07
A8     1.04366E-09
A10   -3.63478E-11
A12    0.00000
 
m    35
κ     1.00000
A4     4.27991E-05
A6     5.83932E-08
A8    -3.84157E-10
A10    0.00000
A12    0.00000
 
[各種データ]
変倍比     14.13
 
            W           T
f          9.27   ~  130.95
FNO      3.59   ~    5.68
ω         42.56   ~    3.34°
Y          8.00   ~    8.00
TL      107.46   ~  162.00
 
              W          M          T
f          9.27014    35.18344   130.95207
ω         42.56336    12.24162     3.33601
FNO      3.59        4.79        5.68
φ          9.52        9.52        9.52
d5          2.00004    28.13283    49.85756
d11        26.52876     8.54977     1.50011
d27         1.49960     3.51536     1.49981
d33         2.49961    19.00799    34.21187
BF       13.85090    13.85172    13.85176
 
[合焦時の合焦レンズ群の移動量]
                  W           M           T
撮影倍率       -0.0100      -0.0100      -0.0100
撮影距離     1012.6284    3571.8850   13006.4468
移動量          0.0445       0.0953       0.2527
 
[レンズ群データ]
       ST         f
G1       1       73.95013
G2       6       -9.75125
G3      13       19.75049
G4      28      -40.13288
G5      34      159.88013
 
[防振係数]
                  W           M           T
防振係数        -1.23        -1.77        -2.13
 
[条件式対応値]
(1) ff/(-fv) = 1.082
(2) (-fv)/f3 = 1.240
(3) (-fv)/f3A = 1.356
(4) ff/f3 = 1.342
(5) (-fv)/fm = 0.495
(6) ff/fm = 0.536
(7) f1/fw = 7.977
(8) (-f4)/f5 = 0.251
(9) f5/fw = 17.247
(10) (d4t-d4w)/ft = 0.242
 
 図6A、図6B、及び図6Cはそれぞれ、本願の第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、図7B、及び図7Cはそれぞれ、本願の第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(撮影倍率-0.01倍)の諸収差図である。
 図8A、図8B、及び図8Cはそれぞれ、本願の第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に、防振を行った際、詳しくはVレンズ群GVを光軸に垂直な方向へ0.1mm移動させた際の画面中心及び像高±5.6mmにおけるメリディオナル横収差図である。
 例えば、本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-1.23、焦点距離が9.27mmであるため、Vレンズ群GVを光軸から0.1mm移動させることで、-0.76°の光軸を含む回転面の回転ぶれを補正することができる。
 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、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する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、本願の第1~第3実施形態に係る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。
 本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系の数値実施例として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、本願の第1~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。なお、レンズ群とは、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、本願の第1~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2レンズ群の少なくとも一部又は第3レンズ群の少なくとも一部又は第4レンズ群の少なくとも一部又は第5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。また、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~第3実施形態に係る変倍光学系において、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、即ち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。特に、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系では第3レンズ群の少なくとも一部又は第4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~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~第3実施形態に係る変倍光学系において開口絞りは第3レンズ群中又は第3レンズ群の近傍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、本願の第1~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~第3実施形態に係る変倍光学系を備えたカメラを図9に基づいて説明する。
 図9は、本願の第1~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9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、被写体である不図示の物体からの光は、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。
 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、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する変倍光学系である。したがって本カメラ1は、高変倍比を有しつつ、小型化と高い光学性能を実現することができ、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも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、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、本願の第1~第3実施形態に係る変倍光学系の製造方法の概略を図10~図12に基づいて説明する。
 図10に示す本願の第1実施形態に係る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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS11~S13を含むものである。
 ステップS11:変倍光学系が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群とを有するようにする。
 ステップS12:レンズ鏡筒内に、第1~第3レンズ群を物体側から順に配置し、Vレンズ群がFレンズ群よりも物体側に位置するようにVレンズ群及びFレンズ群を配置する。
 ステップS13:レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、及び第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化するようにする。
 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、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時及びレンズ群を光軸と直交する方向の成分を含むように移動させた時にも高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
 図11に示す本願の第2実施形態に係る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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS21、S22を含むものである。
 ステップS21:第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有するようにし、第1~第3レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
 ステップS22:レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、及び第2レンズ群と第3レンズ群との間隔が変化するようにする。
 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、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有し、合焦時にも高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。
 図12に示す本願の第3実施形態に係る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、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、以下のステップS31、S32を含むものである。
 ステップS31:第4レンズ群と第5レンズ群が以下の条件式(8)を満足するようにし、第1~第5レンズ群をレンズ鏡筒内に物体側から順に配置する。
(8) 0.170 < (-f4)/f5 < 0.400
 但し、
f4:第4レンズ群の焦点距離
f5:第5レンズ群の焦点距離
 ステップS32:レンズ鏡筒に公知の移動機構を設ける等することで、広角端状態から望遠端状態への変倍時に、第1レンズ群と第2レンズ群との間隔、第2レンズ群と第3レンズ群との間隔、第3レンズ群と第4レンズ群との間隔、及び第4レンズ群と第5レンズ群との間隔が変化し、第1レンズ群が光軸に沿って移動し、第5レンズ群の位置が固定であるようにする。
 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、高変倍比を有し、小型で、高い光学性能を有する変倍光学系を製造することができる。

Claims (49)

  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レンズ群とを有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化し、
     負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群とを有し、
     前記Vレンズ群は、前記Fレンズ群よりも物体側に配置されていることを特徴とする変倍光学系。
  2.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    0.240 < ff/(-fv) < 4.000
     但し、
    ff:前記Fレンズ群の焦点距離
    fv:前記Vレンズ群の焦点距離
  3.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Vレンズ群と前記Fレンズ群との間隔が不変であることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  4.  前記第3レンズ群の像側に、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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ことを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  5.  前記第4レンズ群の像側に、第5レンズ群を有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化することを特徴とする請求項4に記載の変倍光学系。
  6.  最も像側にRレンズ群を有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Rレンズ群の位置が固定であることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  7.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    0.280 < (-fv)/f3 < 5.200
     但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    fv:前記Vレンズ群の焦点距離
  8.  前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群を有することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  9.  前記第3レンズ群が、前記Vレンズ群の物体側に、正の屈折力を有する3Aレンズ群を有することを特徴とする請求項8に記載の変倍光学系。
  10.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項9に記載の変倍光学系。
    0.300 < (-fv)/f3A < 3.800
     但し、
    f3A:前記3Aレンズ群の焦点距離
    fv :前記Vレンズ群の焦点距離
  11.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記3Aレンズ群と前記Vレンズ群との間隔が不変であることを特徴とする請求項9に記載の変倍光学系。
  12.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    0.320 < ff/f3 < 5.200
     但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    ff:前記Fレンズ群の焦点距離
  13.  前記第3レンズ群が、前記Fレンズ群を有することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  14.  前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の最も像側に配置されていることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  15.  前記Vレンズ群と前記Fレンズ群との間に、正の屈折力を有するMレンズ群を有することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  16.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項15に記載の変倍光学系。
    0.110 < (-fv)/fm < 2.600
     但し、
    fv:前記Vレンズ群の焦点距離
    fm:前記Mレンズ群の焦点距離
  17.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項15に記載の変倍光学系。
    0.080 < ff/fm < 1.700
     但し、
    ff:前記Fレンズ群の焦点距離
    fm:前記Mレンズ群の焦点距離
  18.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔が増加することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  19.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が減少することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  20.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  21.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  22.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  23.  前記第2レンズ群が、物体側から順に、負の屈折力を有する第1レンズと、正の屈折力を有する第2レンズと、負の屈折力を有する第3レンズとで構成されていることを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
  24.  前記第2レンズと前記第3レンズとが接合されていることを特徴とする請求項23に記載の変倍光学系。
  25.  前記第1レンズの物体側のレンズ面と前記第3レンズの像側のレンズ面とが非球面であることを特徴とする請求項23に記載の変倍光学系。
  26.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項1に記載の変倍光学系。
    5.500 < f1/fw < 9.000
     但し、
    fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  27.  請求項1に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
  28.  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レンズ群とを有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第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レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有することを特徴とする変倍光学系。
  29.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項28に記載の変倍光学系。
    0.320 < ff/f3 < 5.200
     但し、
    f3:前記第3レンズ群の焦点距離
    ff:前記Fレンズ群の焦点距離
  30.  前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の部分レンズ群であることを特徴とする請求項28に記載の変倍光学系。
  31.  前記Fレンズ群が、前記第3レンズ群中の最も像側に配置されていることを特徴とする請求項28に記載の変倍光学系。
  32.  前記第3レンズ群の像側に、負の屈折力を有する第4レンズ群を有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、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ことを特徴とする請求項28に記載の変倍光学系。
  33.  前記第4レンズ群の像側に、第5レンズ群を有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化することを特徴とする請求項32に記載の変倍光学系。
  34.  最も像側にRレンズ群を有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記Rレンズ群の位置が固定であることを特徴とする請求項28に記載の変倍光学系。
  35.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項28に記載の変倍光学系。
    5.500 < f1/fw < 9.000
     但し、
    fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  36.  前記第3レンズ群が、負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群を有することを特徴とする請求項28に記載の変倍光学系。
  37.  請求項28に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
  38.  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、正の屈折力を有する第5レンズ群とを有し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第5レンズ群の位置が固定であり、
     以下の条件式を満足することを特徴とする変倍光学系。
    0.170 < (-f4)/f5 < 0.400
     但し、
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
    f5:前記第5レンズ群の焦点距離
  39.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第3レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項38に記載の変倍光学系。
  40.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第4レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項38に記載の変倍光学系。
  41.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群が物体側へ移動することを特徴とする請求項38に記載の変倍光学系。
  42.  広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第2レンズ群が光軸に沿って移動することを特徴とする請求項38に記載の変倍光学系。
  43.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項38に記載の変倍光学系。
    5.500 < f1/fw < 9.000
     但し、
    fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    f1:前記第1レンズ群の焦点距離
  44.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項38に記載の変倍光学系。
    10.500 < f5/fw < 30.000
     但し、
    fw:広角端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    f5:前記第5レンズ群の焦点距離
  45.  以下の条件式を満足することを特徴とする請求項38に記載の変倍光学系。
    0.150 < (d4t-d4w)/ft < 0.350
     但し、
    ft :望遠端状態における前記変倍光学系の焦点距離
    d4w:広角端状態における前記第4レンズ群中の最も像側のレンズ面と前記第5レンズ群中の最も物体側のレンズ面との頂点間隔
    d4t:望遠端状態における前記第4レンズ群中の最も像側のレンズ面と前記第5レンズ群中の最も物体側のレンズ面との頂点間隔
  46.  請求項38に記載の変倍光学系を有することを特徴とする光学装置。
  47.  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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
     負の屈折力を有しており光軸と直交する方向の成分を含むように移動するVレンズ群と、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群とを有するようにし、
     前記Vレンズ群を、前記Fレンズ群よりも物体側に配置し、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
  48.  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レンズ群とを有する変倍光学系の製造方法であって、
     前記第3レンズ群が、正の屈折力を有しており無限遠物体から近距離物体への合焦時に光軸に沿って移動するFレンズ群を有するようにし、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、及び前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔が変化するようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
  49.  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、正の屈折力を有する第5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4レンズ群と前記第5レンズ群が以下の条件式を満足するようにし、
     広角端状態から望遠端状態への変倍時に、前記第1レンズ群と前記第2レンズ群との間隔、前記第2レンズ群と前記第3レンズ群との間隔、前記第3レンズ群と前記第4レンズ群との間隔、及び前記第4レンズ群と前記第5レンズ群との間隔が変化し、前記第1レンズ群が光軸に沿って移動し、前記第5レンズ群の位置が固定であるようにすることを特徴とする変倍光学系の製造方法。
    0.170 < (-f4)/f5 < 0.400
     但し、
    f4:前記第4レンズ群の焦点距離
    f5:前記第5レンズ群の焦点距離
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